本實(shí)用新型涉及機(jī)器人檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種簡易機(jī)器人精度檢測裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)器人零位誤差是影響機(jī)器人絕對定位精度的主要因素，機(jī)器人零位誤差是指機(jī)器人各活動(dòng)關(guān)節(jié)在初始位置(即機(jī)器人零位值)時(shí)實(shí)際位置與理論位置的相對誤差值。機(jī)器人零位標(biāo)定的目標(biāo)則是對零位誤差值進(jìn)行辨識和補(bǔ)償。

現(xiàn)有機(jī)器人精度性能測試技術(shù)主要通過激光跟蹤儀和Dynalog機(jī)器人性能測試設(shè)備來進(jìn)行測試，以上兩款設(shè)備核心技術(shù)被國外壟斷，售價(jià)高達(dá)幾百萬，測試方法較復(fù)雜，對測試人員理論要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，并且方便操作的簡易機(jī)器人精度檢測裝置。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種簡易機(jī)器人精度檢測裝置，包括固定座和用于安裝在機(jī)器人的末端(機(jī)器人的末端是指機(jī)器人手臂遠(yuǎn)離機(jī)器人本體的一端，在實(shí)際操作中用于對零部件進(jìn)行加工以及操作的一端)的負(fù)載塊；所述固定座上設(shè)有用于檢測負(fù)載塊水平位置的X軸千分表和Y軸千分表，以及檢測負(fù)載塊豎直位置的Z軸千分表，所述X軸千分表的測量頭的軸線、所述Y軸千分表的測量頭的軸線以及所述Z軸千分表的測量頭的軸線相互垂直設(shè)置；當(dāng)機(jī)器人帶動(dòng)所述負(fù)載塊移動(dòng)至所述固定座時(shí)，所述負(fù)載塊分別抵接所述X軸千分表的測量頭、所述Y軸千分表的測量頭以及所述Z軸千分表的測量頭。

本實(shí)用新型的有益效果是：在固定座上設(shè)置測量頭相互垂直設(shè)置的X軸千分表、Y軸千分表以及Z軸千分表，將負(fù)載塊安裝在機(jī)器人末端，將整個(gè)裝置放置在機(jī)器人手臂移動(dòng)位置的終點(diǎn)位置，通過機(jī)器人帶動(dòng)負(fù)載塊至固定塊位置，負(fù)載塊相互垂直的三面分別抵接三個(gè)千分表，讀取千分表的讀數(shù)，經(jīng)過多次測量，檢測機(jī)器人手臂移動(dòng)的精度，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，并且成本低。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述負(fù)載塊為球型的測試小球。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：負(fù)載塊采用球型的測試小球，球型的結(jié)構(gòu)能更加精準(zhǔn)，并且球型的結(jié)構(gòu)不會(huì)有棱角對千分表以及操作人員造成損壞，更加安全。

進(jìn)一步，所述負(fù)載塊為方形體，當(dāng)機(jī)器人帶動(dòng)所述負(fù)載塊移動(dòng)至所述固定座時(shí)，所述負(fù)載塊的三個(gè)相鄰的垂直面分別抵接所述X軸千分表的測量頭、所述Y軸千分表的測量頭以及所述Z軸千分表的測量頭。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：負(fù)載塊采用方形體結(jié)構(gòu)，檢測時(shí)當(dāng)機(jī)器人帶動(dòng)所述負(fù)載塊移動(dòng)至所述固定座時(shí)，所述負(fù)載塊的三個(gè)相鄰的垂直面分別抵接所述X軸千分表的測量頭、所述Y軸千分表的測量頭以及所述Z 軸千分表的測量頭，避免采用其他不規(guī)則形狀時(shí)，因?yàn)闄C(jī)器人的在檢測的過程中由于位置的稍微改變而導(dǎo)致檢測結(jié)構(gòu)不準(zhǔn)確。

進(jìn)一步，還包括接收顯示裝置，所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表均為數(shù)顯千分表，所述接收顯示裝置分別與所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表電路連接，用于接收所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表傳送的讀數(shù)數(shù)據(jù)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過接收顯示裝置分別連接X軸千分表、Y軸千分表和Z軸千分表，接收和統(tǒng)計(jì)三個(gè)千分表的讀數(shù)，便于分析千分表的讀數(shù)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述負(fù)載塊的側(cè)邊上固定有負(fù)載擴(kuò)展板，所述負(fù)載擴(kuò)展板上設(shè)有固定孔。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：負(fù)載擴(kuò)展板的設(shè)置能方便增加負(fù)載，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的可調(diào)，實(shí)現(xiàn)在多種負(fù)載情況下精度檢測。

進(jìn)一步，還包括分別用于夾持所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述 Z軸千分表的三個(gè)夾具，三個(gè)所述夾具均固定在所述固定座上。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：夾具的設(shè)置方便三個(gè)千分表的安裝和拆卸。

進(jìn)一步，所述夾具包括夾體A和夾體B，所述夾體A固定在所述固定座上，所述夾體B與所述夾體A通過螺釘固定連接，所述X軸千分表、所述Y 軸千分表和所述Z軸千分表分別夾持在三個(gè)所述夾具的所述夾體A與所述夾體B之間。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過夾體A和夾體B將千分表進(jìn)行固定，然后將夾體A固定在固定座上，方便對千分表的安裝。

進(jìn)一步，還包括工作臺(tái)，所述固定座固定在所述工作臺(tái)上。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：工作臺(tái)的設(shè)置能對固定座進(jìn)行固定定位，避免在千分表收到抵壓時(shí)造成固定塊的移動(dòng)，影響檢測的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步，所述工作臺(tái)上設(shè)有貫穿所述工作臺(tái)上下的安裝孔，所述固定座為L型結(jié)構(gòu)，所述固定座設(shè)在所述安裝孔的周邊，且所述Z軸千分表設(shè)在所述安裝孔的豎直上方。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：安裝孔的設(shè)置能方便安裝Z軸千分表。

本實(shí)用新型還公開一種簡易機(jī)器人精度檢測方法，采用上述檢測裝置對機(jī)器人的精度進(jìn)行檢測，包括以下步驟：

步驟一，調(diào)試機(jī)器人，將負(fù)載塊安裝在機(jī)器人的末端；

步驟二，將檢測裝置放置于待檢測的機(jī)器人的前下方，使得所述X軸千分表的檢測頭的軸線、所述Y軸千分表的檢測頭的軸線和所述Z軸千分表的檢測頭的軸線分別與機(jī)器人對應(yīng)的X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向一一對應(yīng)；

步驟三，為機(jī)械人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行編程(參考國標(biāo)(工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法))，編寫機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)曲線，并且確保機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)至運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)時(shí)所述負(fù)載塊對所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表造成抵壓；

步驟四，運(yùn)行機(jī)器人，使得機(jī)器人按照編寫的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)至運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)時(shí)，采集所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z 軸千分表的數(shù)據(jù)，重復(fù)上述操作，多次檢測，并且采集所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表的數(shù)據(jù)。

上述方案的有益效果是：在固定座上設(shè)置測量頭相互垂直設(shè)置的X軸千分表、Y軸千分表以及Z軸千分表，將負(fù)載塊安裝在機(jī)器人末端，將整個(gè)裝置放置在機(jī)器人手臂移動(dòng)位置的終點(diǎn)位置，通過機(jī)器人帶動(dòng)負(fù)載塊至固定塊位置，負(fù)載塊相互垂直的三面分別抵接三個(gè)千分表，讀取千分表的讀數(shù)，經(jīng)過多次測量，檢測機(jī)器人手臂移動(dòng)的精度，操作方便，并且成本低。

進(jìn)一步，所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表采用豎向千分表，步驟二中，將所述X軸千分表、所述Y軸千分表、所述Z軸千分表與接收顯示裝置進(jìn)行電路連接，并對所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表進(jìn)行清零。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過接收顯示裝置分別與所述X軸千分表、所述Y軸千分表、所述Z軸千分表進(jìn)行電路連接，方便通過接收顯示裝置讀取、顯示并保存采集的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述步驟三中，編寫機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)曲線，確保機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)至運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)時(shí)所述負(fù)載塊對所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表抵壓行程小于10mm。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：控制負(fù)載對所述X軸千分表、所述 Y軸千分表和所述Z軸千分表的抵壓行程小于10mm，避免行程大于千分表的測量范圍而導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)確。

進(jìn)一步，所述步驟四中，在機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)至運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)時(shí)，保持機(jī)器人對所述X軸千分表、所述Y軸千分表和所述Z軸千分表抵壓時(shí)間大于1s。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：確保負(fù)載塊的停留時(shí)間，能保證千分表檢測的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的主視圖；

圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

1、固定座，2、負(fù)載塊，3、X軸千分表，4、Y軸千分表，5、Z軸千分表，6、工作臺(tái)，7、負(fù)載擴(kuò)展板，8、固定孔，9、夾具，9-1、夾體A，9-2、夾體B，10、安裝孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型的一種實(shí)施例包括固定座1和用于安裝在機(jī)器人的末端的負(fù)載塊2；所述固定座1上設(shè)有用于檢測負(fù)載塊2 水平位置的X軸千分表3和Y軸千分表4，以及檢測負(fù)載塊2豎直位置的Z 軸千分表5，所述X軸千分表3的測量頭的軸線、所述Y軸千分表4的測量頭的軸線以及所述Z軸千分表5的測量頭的軸線相互垂直設(shè)置；當(dāng)機(jī)器人帶動(dòng)所述負(fù)載塊2移動(dòng)至所述固定座1時(shí)，所述負(fù)載塊2分別抵接所述X軸千分表3的測量頭、所述Y軸千分表4的測量頭以及所述Z軸千分表5的測量頭。在本實(shí)施例中，所述負(fù)載塊2為方形體，當(dāng)機(jī)器人帶動(dòng)所述負(fù)載塊2移動(dòng)至所述固定座1時(shí)，所述負(fù)載塊2的三個(gè)相鄰的垂直面分別抵接所述X軸千分表3的測量頭、所述Y軸千分表4的測量頭以及所述Z軸千分表5的測量頭。

優(yōu)選的技術(shù)方案是：還包括接收顯示裝置，所述X軸千分表3、所述Y 軸千分表4和所述Z軸千分表5均為數(shù)顯千分表，所述接收顯示裝置分別與所述X軸千分表3、所述Y軸千分表4和所述Z軸千分表5電路連接，用于接收所述X軸千分表3、所述Y軸千分表4和所述Z軸千分表5傳送的讀數(shù)數(shù)據(jù)。通過接收顯示裝置分別連接X軸千分表3、Y軸千分表4和Z軸千分表5，接收和統(tǒng)計(jì)三個(gè)千分表的讀數(shù)，便于分析千分表的讀數(shù)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述負(fù)載塊2的側(cè)邊上固定有負(fù)載擴(kuò)展板7，所述負(fù)載擴(kuò)展板7上設(shè)有固定孔8。負(fù)載擴(kuò)展板7的設(shè)置能方便增加負(fù)載，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的可調(diào)，實(shí)現(xiàn)在多種負(fù)載情況下精度檢測。

優(yōu)選的技術(shù)方案是：還包括分別用于夾持所述X軸千分表3、所述Y軸千分表4和所述Z軸千分表5的三個(gè)夾具9，三個(gè)所述夾具9均固定在所述固定座1上。夾具9的設(shè)置方便三個(gè)千分表的安裝和拆卸。所述夾具9包括夾體A9-1和夾體B9-2，所述夾體A9-1固定在所述固定座1上，所述夾體 B9-2與所述夾體A9-1通過螺釘固定連接，所述X軸千分表3、所述Y軸千分表4和所述Z軸千分表5分別夾持在三個(gè)所述夾具9的所述夾體A9-1與所述夾體B9-2之間。通過夾體A9-1和夾體B9-2將千分表進(jìn)行固定，然后將夾體A9-1固定在固定座1上，方便對千分表的安裝。

優(yōu)選的技術(shù)方案是：還包括工作臺(tái)6，所述固定座1固定在所述工作臺(tái) 6上。所述工作臺(tái)6上設(shè)有貫穿所述工作臺(tái)6上下的安裝孔10，所述固定座 1為L型結(jié)構(gòu)，所述固定座1設(shè)在所述安裝孔10的周邊，且所述Z軸千分表5設(shè)在所述安裝孔10的豎直上方。工作臺(tái)6的設(shè)置能對固定座1進(jìn)行固定定位，避免在千分表收到抵壓時(shí)造成固定塊的移動(dòng)，影響檢測的準(zhǔn)確性。安裝孔10的設(shè)置能方便安裝Z軸千分表5。

本實(shí)用新型還公開一種簡易機(jī)器人精度檢測方法，采用上述檢測裝置對機(jī)器人的精度進(jìn)行檢測，包括以下步驟：

S1.調(diào)試好機(jī)器人，安裝好負(fù)載；

S2、將檢測裝置放置于待檢測的機(jī)器人的前下方，使得所述X軸千分表 3的檢測頭的軸線、所述Y軸千分表4的檢測頭的軸線和所述Z軸千分表5 的檢測頭的軸線分別與機(jī)器人對應(yīng)的X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向一一對應(yīng)；

S3、為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)編寫程序，參考國標(biāo)(工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法)，寫一條空間斜線，保證六個(gè)關(guān)節(jié)均發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；斜線的其中一個(gè)端點(diǎn)靠近三只千分尺，并對三只表表頭擠壓(千分尺表頭可以伸縮，范圍： 12mm)。擠壓量控制在10mm內(nèi)(三只表均要有擠壓量)，對應(yīng)的軟件界面會(huì)有讀書，如圖3；把千分表讀數(shù)清為0(如原來計(jì)為10mm，清0后，表示在壓縮狀態(tài)下讀數(shù)為0)；注：數(shù)據(jù)是通過千分表傳給集線器再到接收顯示裝置；

S4、運(yùn)行機(jī)器人在所給斜線直線程序，來回運(yùn)動(dòng)，將斜向撞擊三只表表頭，并壓入，在壓入時(shí)，停1s，點(diǎn)擊測微計(jì)處理系統(tǒng)上的手動(dòng)或自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)。計(jì)算多次后，保存導(dǎo)入，導(dǎo)入數(shù)據(jù)為excel格式；

S5、數(shù)據(jù)處理，利用工業(yè)機(jī)器人位置精度數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，導(dǎo)入excel格式數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，得到位置重復(fù)性。

拆裝前用機(jī)器人重復(fù)定位精度檢測平臺(tái)對機(jī)器人進(jìn)行精度檢測，拆裝后采用平臺(tái)再次對機(jī)器人進(jìn)行精度檢測，對比兩次精度的誤差，對裝配精度進(jìn)行判定。(誤差在20％以內(nèi)為一檔，20％-50％為二檔，大于50％為三檔。誤差＝(裝配后精度-裝配前精度)÷裝配前精度×100％)。

在瀏覽數(shù)據(jù)文件選項(xiàng)中導(dǎo)入excel格式的數(shù)據(jù)；并可以顯示導(dǎo)入的數(shù)據(jù)；再選擇機(jī)器人型號后，點(diǎn)擊開始計(jì)算，可以計(jì)算出X,Y,Z三個(gè)方向的誤差的平均值，最大和最小值，以及位置重復(fù)性；

該系統(tǒng)內(nèi)置了數(shù)據(jù)處理的程序：①剔除導(dǎo)入數(shù)據(jù)中因?yàn)闆]有采集到數(shù)據(jù)而計(jì)為0的數(shù)據(jù)組；②剔除導(dǎo)入數(shù)據(jù)中的粗大誤差，利用羅曼諾夫斯基準(zhǔn)則；③與dynalog工業(yè)機(jī)器人精度性能測試數(shù)據(jù)對比做校核的程序。

本發(fā)明在固定座1上設(shè)置測量頭相互垂直設(shè)置的X軸千分表3、Y軸千分表4以及Z軸千分表5，將負(fù)載塊2安裝在機(jī)器人末端，將整個(gè)裝置放置在機(jī)器人手臂移動(dòng)位置的終點(diǎn)位置，通過機(jī)器人帶動(dòng)負(fù)載塊2至固定塊位置，負(fù)載塊2相互垂直的三面分別抵接三個(gè)千分表，讀取千分表的讀數(shù)，經(jīng)過多次測量，檢測機(jī)器人手臂移動(dòng)的精度，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，并且成本低。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。