一种基于七轴机器人的在线测量方法与流程

1.本发明涉及工件测量技术领域，尤其涉及一种基于七轴机器人的在线测量方法。


背景技术：

2.当前，中国制造业处于转型和升级阶段，随着国内企业自动化程度的不断提高，机器人自动化线的市场越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。一方面，制造业寻求效率与柔性制造；另一方面，人力成本的上升，制造业企业寻求机器人替代人工。
3.传统的在线测量，主要采用三坐标、专用量具或者定制专用在线检测设备，检测效率低，成本高，无法满足工厂的成本控制和批量化生产的节拍要，因此亟需一种基于七轴机器人的在线测量方法来改变这一现状。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于七轴机器人的在线测量方法。其优点在于提高了工件测量精度和测量效率。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于七轴机器人的在线测量方法，包括以下步骤：
7.步骤一：使用时，需要进行加工的物料放置于物料架上，将物料架经过加工设备加工后放置于测量平台上；
8.步骤二：控制六足机器人沿着移动导轨移动至靠近测量平台的位置，控制六组机器人的旋转夹具工作，旋转夹具可将测量平台上的工件夹持，当工件对夹持后，旋转夹具上自带的测量传感器能够对工件的尺寸进行测量；
9.步骤三；工件在测量的过程中，六轴机器人可沿着移动导轨移动至下料架的一侧，当工件测量合格时，控制旋转夹具将其放置在下料架上，当测量不合格时，可以将工件重新放置在物料架上进行重新加工，直到其加工合格为止。
10.本发明进一步设置为，所述测量方式通过测量装置实施，所述测量装置由物料架、加工设备、旋转夹具、六轴机器人、测量平台、下料架和移动导轨组成。
11.本发明进一步设置为，所述测量平台和下料架位于移动导轨的一侧，所述加工设备和物料架位于移动导轨的另一侧，所述物料架与下料架相对设置，所述移动导轨的内壁滑动连接有六轴机器人，所述六轴机器人的法兰末端与旋转夹具相连接。
12.本发明进一步设置为，所述旋转夹具包括测量传感器和夹爪，所述测量传感器和夹爪可分别测量工件或者抓放工件，所述测量传感器支持接触式或非接触式测头和光学传感器。
13.本发明进一步设置为，所述六轴机器人为通用的工业机器人，且六轴机器人的型号为brtirus1510a。
14.本发明进一步设置为，所述测量平台由顶板和底座组成，所述顶板位于底座的上方，所述底座的材质为大理石。
15.本发明进一步设置为，所述移动导轨为机器人的第七轴，所述移动导轨采用伺服电机进行驱动，带光栅尺进行位置闭环。
16.本发明进一步设置为，所述测量传感器可选用触发测头、扫描测头、点激光传感器、线激光传感器、点光谱共焦传感器、线光谱共焦传感器。
17.本发明的有益效果为：
18.1、降低成本，利用通用的工业机器人即可达到高精度测量，不用安装高成本的测量设备；
19.2、提高效率，利用工业机器人的柔性可实现工件和测量传感器的快速切换，同时支持加工和测量；
20.3、机器人装夹测量传感器完成标准球校准或手眼标定，提高在线测量精度；
21.4、在线测量可实现生产过程的质量闭环，早发现、早预防，实现真正的智能制造。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种基于七轴机器人的在线测量方法的测量装置结构示意图。
23.图中：1、物料架；2、加工设备；3、旋转夹具；4、六轴机器人；5、测量平台；6、下料架；7、移动导轨。
具体实施方式
24.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
25.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
26.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
27.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
28.参照图1，一种基于七轴机器人的在线测量方法，包括以下步骤：
29.步骤一：使用时，需要进行加工的物料放置于物料架1上，将物料架1经过加工设备2加工后放置于测量平台5上；
30.步骤二：控制六足机器人4沿着移动导轨7移动至靠近测量平台5的位置，控制六组机器人4的旋转夹具3工作，旋转夹具3可将测量平台5上的工件夹持，当工件对夹持后，旋转夹具3上自带的测量传感器能够对工件的尺寸进行测量；
31.步骤三；工件在测量的过程中，六轴机器人4可沿着移动导轨7移动至下料架6的一侧，当工件测量合格时，控制旋转夹具3将其放置在下料架6上，当测量不合格时，可以将工
件重新放置在物料架1上进行重新加工，直到其加工合格为止。
32.在本实施例中，测量方式通过测量装置实施，测量装置由物料架1、加工设备2、旋转夹具3、六轴机器人4、测量平台5、下料架6和移动导轨7组成。
33.在本实施例中，测量平台5和下料架6位于移动导轨7的一侧，加工设备2和物料架1位于移动导轨7的另一侧，物料架6与下料架6相对设置，移动导轨7的内壁滑动连接有六轴机器人4，六轴机器人4的法兰末端与旋转夹具3相连接。
34.在本实施例中，旋转夹具3包括测量传感器和夹爪，测量传感器和夹爪可分别测量工件或者抓放工件，测量传感器支持接触式或非接触式测头和光学传感器,测量传感器可选用触发测头、扫描测头、点激光传感器、线激光传感器、点光谱共焦传感器、线光谱共焦传感器，工件位于测量传感器的测量范围内，提高了测量的精度。
35.进一步的，在本实施例中，六轴机器人4为通用的工业机器人，且六轴机器人4的型号为brtirus1510a。
36.在本实施例中，测量平台5由顶板和底座组成，顶板位于底座的上方，底座的材质为大理石，大理石材质的底座重心较低，提高了测量平台5的稳定性。
37.值得一提的是，在本实施例中，移动导轨7为机器人的第七轴，移动导轨7采用伺服电机进行驱动，带光栅尺进行位置闭环，伺服电机的输出轴连接有丝杆，丝杆的外壁套接有滑块，滑块与六轴机器人4的底端相连接。
38.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：使用时，需要进行加工的物料放置于物料架(1)上，将物料架(1)经过加工设备(2)加工后放置于测量平台(5)上；步骤二：控制六足机器人(4)沿着移动导轨(7)移动至靠近测量平台(5)的位置，控制六组机器人(4)的旋转夹具(3)工作，旋转夹具(3)可将测量平台(5)上的工件夹持，当工件对夹持后，旋转夹具(3)上自带的测量传感器能够对工件的尺寸进行测量；步骤三；工件在测量的过程中，六轴机器人(4)可沿着移动导轨(7)移动至下料架(6)的一侧，当工件测量合格时，控制旋转夹具(3)将其放置在下料架(6)上，当测量不合格时，可以将工件重新放置在物料架(1)上进行重新加工，直到其加工合格为止。2.根据权利要求1所述的一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，所述测量方式通过测量装置实施，所述测量装置由物料架(1)、加工设备(2)、旋转夹具(3)、六轴机器人(4)、测量平台(5)、下料架(6)和移动导轨(7)组成。3.根据权利要求1所述的一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，所述测量平台(5)和下料架(6)位于移动导轨(7)的一侧，所述加工设备(2)和物料架(1)位于移动导轨(7)的另一侧，所述物料架(6)与下料架(6)相对设置，所述移动导轨(7)的内壁滑动连接有六轴机器人(4)，所述六轴机器人(4)的法兰末端与旋转夹具(3)相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，所述旋转夹具(3)包括测量传感器和夹爪，所述测量传感器和夹爪可分别测量工件或者抓放工件，所述测量传感器支持接触式或非接触式测头和光学传感器。5.根据权利要求4所述的一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，所述六轴机器人(4)为通用的工业机器人，且六轴机器人(4)的型号为brtirus1510a。6.根据权利要求5所述的一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，所述测量平台(5)由顶板和底座组成，所述顶板位于底座的上方，所述底座的材质为大理石。7.根据权利要求6所述的一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，所述移动导轨(7)为机器人的第七轴，所述移动导轨(7)采用伺服电机进行驱动，带光栅尺进行位置闭环。8.根据权利要求4所述的一种基于七轴机器人的在线测量方法，其特征在于，所述测量传感器可选用触发测头、扫描测头、点激光传感器、线激光传感器、点光谱共焦传感器、线光谱共焦传感器。

技术总结
本发明公开了一种基于七轴机器人的在线测量方法，涉及工件测量技术领域，包括以下步骤，使用时，需要进行加工的物料放置于物料架上，将物料架经过加工设备加工后放置于测量平台上，控制六足机器人沿着移动导轨移动至靠近测量平台的位置，控制六组机器人的旋转夹具工作，旋转夹具可将测量平台上的工件夹持，当工件对夹持后，旋转夹具上自带的测量传感器能够对工件的尺寸进行测量，工件在测量的过程中，六轴机器人可沿着移动导轨移动至下料架的一侧，当工件测量合格时，控制旋转夹具将其放置在下料架上，当测量不合格时，控制旋转夹具将其放置在下料架上，当测量不合格时。本发明提高了工件测量精度和测量效率。高了工件测量精度和测量效率。高了工件测量精度和测量效率。


技术研发人员：李小娜 卫敏军
受保护的技术使用者：云知尚（西安）智能科技有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/10/19