[發(fā)明專利]八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人姿態(tài)檢測(cè)調(diào)整的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410854314.8
• 申請(qǐng)日: 2014-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN104656655A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝吉春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫貝斯特精機(jī)股份有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人姿態(tài)檢測(cè)調(diào)整的方法，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，經(jīng)常要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鉆孔加工。目前，常用的鉆孔方法是通過人工手持鉆具進(jìn)行鉆孔作業(yè)，人工作業(yè)存在很多問題，主要體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面：一個(gè)是人工成本較高，給企業(yè)增加很大財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)，另一個(gè)是人工鉆孔難以保證各個(gè)孔的規(guī)格統(tǒng)一，鉆孔作業(yè)過程中，需要根據(jù)作業(yè)需要，不斷移動(dòng)手臂來實(shí)現(xiàn)各個(gè)工位的鉆孔需要，容易造成人力疲勞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人姿態(tài)調(diào)整的方法，鉆孔之前通過檢測(cè)和校正工件主軸軸線和鉆孔處的法相重合，從而鉆出符合要求的孔。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人姿態(tài)檢測(cè)調(diào)整的方法，步驟為：

（1）裝配：在爬行機(jī)器人工作臺(tái)上搭載自動(dòng)鉆桿裝置，裝配得到八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人，在自動(dòng)鉆桿裝置的主軸四周設(shè)置多個(gè)激光距離傳感器；

（2）調(diào)試：調(diào)試時(shí)，使八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人的主軸軸線和自動(dòng)鉆桿裝置工作時(shí)的壓力角壓緊端面垂直，調(diào)試激光距離傳感器時(shí)，將壓力角端面平行的另一個(gè)面歸0；

（3）檢測(cè)：激光距離傳感器發(fā)射的激光照射到要加工的工件上，若四個(gè)激光距離傳感器測(cè)得距離相等，工件主軸軸線和加工位置的法相重合，說明孔符合加工要求；若四個(gè)激光距離傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)各不相同，孔就不符合加工要求，需要通過步驟來調(diào)整設(shè)備來調(diào)節(jié)設(shè)備角度來使八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人調(diào)整到理想的位置；

（4）調(diào)整：當(dāng)四個(gè)激光距離傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)各不相同時(shí)，四個(gè)激光距離傳感器將檢測(cè)的距離數(shù)值傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)上，通過數(shù)據(jù)處理，選取其中三個(gè)數(shù)值，求得主軸軸線和要加工位置處的空間法相偏角α，然后改變八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人的伸縮腿長(zhǎng)度，直至四個(gè)激光距離傳感器讀數(shù)相等。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過主軸前面的四個(gè)激光傳感器獲得的加工位置四周的直線距離來判定工件主軸軸線和鉆孔位置處的法相有多少偏差，再結(jié)合四條腿上的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給，能快速而精準(zhǔn)的將主軸軸線調(diào)整到和飛機(jī)蒙皮法向重合。

附圖說明

圖1是八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實(shí)施例1角度偏差示意圖。

圖3是實(shí)施例1調(diào)整后示意圖。

圖4是實(shí)施例1俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例中爬行機(jī)器人工作臺(tái)1和自動(dòng)鉆桿裝置2均已另行申請(qǐng)專利。

如圖1-4所示，八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人姿態(tài)檢測(cè)調(diào)整的方法，步驟為：

（1）裝配：在爬行機(jī)器人工作臺(tái)1上搭載自動(dòng)鉆桿裝置2，裝配得到八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人，在自動(dòng)鉆桿裝置的主軸四周設(shè)置多個(gè)激光距離傳感器3；

（2）調(diào)試：調(diào)試時(shí)，使八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人的主軸軸線和自動(dòng)鉆桿裝置2工作時(shí)的壓力角壓緊端面垂直，調(diào)試激光距離傳感器3時(shí)，將壓力角端面平行的另一個(gè)面歸0；

（3）檢測(cè)：激光距離傳感器3發(fā)射的激光照射到要加工的工件上，若四個(gè)激光距離傳感器3測(cè)得距離相等，工件主軸軸線和加工位置的法相重合，說明孔符合加工要求；若四個(gè)激光距離傳感器3測(cè)得的數(shù)據(jù)各不相同，孔就不符合加工要求，需要通過步驟4來調(diào)整設(shè)備來調(diào)節(jié)設(shè)備角度來使八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人調(diào)整到理想的位置；

（4）調(diào)整：當(dāng)四個(gè)激光距離傳感器3測(cè)得的數(shù)據(jù)各不相同時(shí)，四個(gè)激光距離傳感器3將檢測(cè)的距離數(shù)值傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)上，通過數(shù)據(jù)處理，選取其中三個(gè)數(shù)值，求得主軸軸線和要加工位置處的空間法相偏角α，然后改變八足爬行自動(dòng)鉆孔機(jī)器人的伸縮腿長(zhǎng)度，直至四個(gè)激光距離傳感器3讀數(shù)相等。

圖2這種自動(dòng)鉆孔機(jī)器人在設(shè)備上的狀態(tài)。在沒有鉆孔之前，通過四個(gè)激光距離傳感器1檢測(cè)的距離數(shù)值傳輸?shù)竭@臺(tái)設(shè)備的控制系統(tǒng)（工控機(jī)）上。通過一定的數(shù)據(jù)處理原則，取用其中的三個(gè)數(shù)值。通過工控機(jī)已經(jīng)設(shè)定好的計(jì)算方法，就會(huì)求得主軸軸線和要加工位置處的空間法相偏角有多大，測(cè)得的法相偏角多數(shù)情況下是空間角。

本實(shí)施例中將法相偏角α定義為平面角，即在一個(gè)平面上偏轉(zhuǎn)，圖2所示的平面內(nèi)測(cè)出的偏角是α，通過改變第一伸縮腿4和第二伸縮腿5的長(zhǎng)度就會(huì)將已經(jīng)偏轉(zhuǎn)的角度α修正。

調(diào)整姿態(tài)的過程是一個(gè)完全閉環(huán)的連續(xù)的過程，測(cè)算出偏轉(zhuǎn)角度后在調(diào)資的過程中需要一邊改變第一伸縮腿4和第二伸縮腿5的長(zhǎng)度，一邊不停的在檢測(cè)四個(gè)激光距離傳感器3的距離，一邊在修正件第一伸縮腿4和第二伸縮腿5的長(zhǎng)度。直到四個(gè)激光距離傳感器3距離數(shù)值相等，則結(jié)束調(diào)資，最后如圖3所示，可以進(jìn)行鉆孔作業(yè)。

實(shí)際在工作過程中并不是只是調(diào)節(jié)其中的兩條腿，而是以其中一條腿為調(diào)節(jié)固定腿，其余三條腿都有相應(yīng)的長(zhǎng)度變化。調(diào)節(jié)過程是和上述平面簡(jiǎn)化過程一樣，是一個(gè)完全不換控制過程。