工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統的製作方法
2023-07-03 11:39:21
專利名稱：工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於測量技術領域，具體地說，涉及一種實現在工業現場進行自動化測量的測量系統。
背景技術：
隨著對生產過程中對質量控制要求的逐步提高，加工和製造工藝要求更多的對整個過程進行監控，越來越多的測量需要在生產過程中完成，從而及時地發現問題；同時由於和生產節拍的配合，對測量的效率也提出了要求，用戶更多地希望利用現有的硬體設施快速完成測量。對於這種測量需求較大的，以搬運不便的大工件尤為突出。目前對於工件的測量主要有如下兩種測量模式1、大型三坐標測量，即採用三坐標測量機對工件進行測量。這種測量模式的優點是，能夠通過軟體編程實現自動化測量，提高工件的測量效率；缺點是，由於三坐標測量機對環境、溫度、震動都有嚴格的要求，如果環境條件不滿足要求，測量機所得到的測量結果將無法保證真實有效性，所以三坐標測量都需要在測量室中進行測量，無法在車間現場進行即時測量，則對測量結果的反饋具有滯後性；2、雷射跟蹤儀手動測量，即由操作員手持靶鏡或者6D測頭放於工件之上，通過靶鏡或6D測頭上的反射鏡位置計算出工件上實際測量點的坐標值。這種測量模式的優點是， 雷射跟蹤儀是一款可攜式的大尺寸測量系統，適於車間現場測量，對環境的要求低；缺點是，雷射跟蹤儀本身的測量模式為手動測量，這種測量方式操作靈活，適用於車間現場的小批量快速測量，但是對於同類工件的批量檢測來說，由於不能自動化測量，效率較低。
發明內容本實用新型提供一種工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，可以解決現有技術存在的不能在工業現場進行即時、高效測量的問題。為達到解決上述技術問題的目的，本實用新型採用以下技術方案予以實現一種工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，包括雷射跟蹤儀、工業機器人和機器人控制器，所述雷射跟蹤儀的反射靶標安裝在所述工業機器人的機械臂末端，所述反射靶標上安裝有測量元件。在本實用新型的技術方案中，還具有如下附加技術特徵所述工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統還包括移動導軌，所述移動導軌固定在工業現場的基面上。所述反射靶標為靶鏡或6D測頭。所述測量元件為測針或非接觸式測頭。所述測量元件螺紋緊固安裝在所述反射靶標上。所述工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統還包括安全防護系統。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是1、本實用新型將跟蹤目標安裝在工業機器人的機械臂末端，以工業機器人為移動載體，帶動反射靶標和其他測量元件移動，跟蹤儀對反射靶標進行實時跟蹤，同時與工業機器人進行配合，對工件測量，這種測量模式不僅實現了在工業現場進行測量，同時實現了自動化測量，大大提高了測量效率；2、 本實用新型集成了尖端的機器人技術的自動控制系統，以及雷射跟蹤儀的測量效率高、速度快、高效、精度高等特性，幫助客戶快速完成對大型工件的測量工作，實現對零件生產過程控制和質量分析，在自動化測量系統中，雷射跟蹤儀系統不但能夠自動測量，而且實現了一機手動、自動兩用的功能，跟蹤儀可以移走進行其他手動測量工作；3、本實用新型對環境要求低，無需用戶建造專門的測量室對使用環境進行控制，降低了系統成本；4、本實用新型測量系統可以根據需要編制多個測量程序進行測量，適用性廣。
圖1為本實用新型實施例工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統的結構示意圖；其中1、雷射跟蹤儀；2、工業機器人；3、反射靶標；4、機械臂；5、測針；6、移動導軌；7、機器人控制器；8、安全防護系統。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。參照圖1所示，本實施例工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，包括雷射跟蹤儀1和工業機器人2，雷射跟蹤儀1的反射靶標3安裝在工業機器人2的機械臂4的末端，反射靶標3上還安裝有測量元件。本實施例中反射靶標3可以為靶鏡或6D測頭，測量元件採用測針5，反射靶標3和測針5的安裝採用螺紋緊固的方式，當然，也可選用其它測量元件(如非接觸式測頭)和安裝方式，本實施例對此不做限制。雷射跟蹤儀1是指以雷射為測距手段配以反射靶標3的儀器，它同時配有繞兩個軸轉動的測角機構，形成一個完整球坐標測量系統，可以用它來測量靜止目標，跟蹤和測量移動目標或靜止目標和移動目標的組合。其工作原理是雷射跟蹤儀1所發出的雷射射入發射靶標3處，發射靶標3同時將雷射按原路反射回至雷射跟蹤儀1，通過雷射與角度編碼器的配合實現跟蹤儀的跟蹤測量。雷射跟蹤儀1的反射靶標3和測針5構成裝探測系統，安裝在機械臂4的末端，探測系統的配置可以根據測量的要求進行柔性組合，包括測量長度，探針直徑等，可實現不同角度下的直接測量；工業機器人2攜帶探測系統，到達指定的測量位置進行觸測，軟體將觸測點記錄下來以進行後續分析；一個測量位置完成後，工業機器人2移動探測系統至下一個觸測位置。在此過程中，測量路徑可通過工業機器人2的自動化編程實現。為滿足大尺寸工件的測量要求，擴大測量範圍，提高自動化測量程度，本實施例工
4業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統還包括移動導軌6，移動導軌6固定在工業現場的基面上。工業機器人2在機器人控制器7的動作控制程序控制下在移動導軌6上自動移動至各測量位置。為起到安全防護作用，防止工業現場工人誤入測量系統工作區域，影響測量的正常進行或對工人造成安全隱患，本實施例工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統還包括安全防護系統8。安全防護系統8可以為設置在測量系統四周的防護圍欄，也可以為直接在測量系統工作區域的邊緣設置的檢測裝置(如光電傳感器等)，如果有人靠近，檢測裝置產生檢測信號並傳送至機器人控制器7，控制機器人停止工作。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍。
權利要求1.一種工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，其特徵在於包括雷射跟蹤儀、工業機器人和機器人控制器，所述雷射跟蹤儀的反射靶標安裝在所述工業機器人的機械臂末端，所述反射靶標上安裝有測量元件。
2.根據權利要求1所述的工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，其特徵在於所述工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統還包括移動導軌，所述移動導軌固定在工業現場的基面上。
3.根據權利要求1所述的工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，其特徵在於所述反射靶標為靶鏡或6D測頭系統。
4.根據權利要求1所述的工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，其特徵在於所述測量元件為測針或非接觸式測頭。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，其特徵在於所述測量元件螺紋緊固安裝在所述反射靶標上。
6.根據權利要求5所述的工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，其特徵在於所述工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統還包括安全防護系統。
專利摘要本實用新型提供一種工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，可以解決現有技術存在的不能在工業現場進行即時、高效測量的問題。一種工業現場跟蹤儀與機器人自動化測量系統，包括雷射跟蹤儀、工業機器人和機器人控制器，雷射跟蹤儀的反射靶標安裝在工業機器人的機械臂末端，反射靶標上安裝有測量元件。本實用新型將跟蹤目標安裝在工業機器人的機械臂末端，以工業機器人為移動載體，帶動反射靶標和其他測量元件移動，跟蹤儀對反射靶標位置進行實時跟蹤，同時與工業機器人進行配合，對工件尺寸進行測量。靶標這種測量模式不僅實現了在工業現場進行測量，同時實現了自動化測量，大大提高了測量效率。
文檔編號G01B11/00GK202041176SQ20112014175
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者劉維, 劉霜 申請人:海克斯康測量技術(青島)有限公司