[發明專利]測量裝置、加工系統及加工方法

有效

• 申請號: 201810096330.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108115692B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 肖文磊;魏德民;趙罡;劉桂宇
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊澤;劉芳

1.一種測量裝置，其特征在于，包括：測量裝置框架、工件夾持平臺與測量機構，所述工件夾持平臺與所述測量機構均位于所述測量裝置框架形成的工作空間內；

所述工件夾持平臺設置在所述測量裝置框架的第一內側壁上，所述工件夾持平臺用于夾持待加工工件；

所述測量機構包括控制器、六自由度并聯機構以及測量手柄，所述測量手柄為所述六自由度并聯機構的末端執行器，所述六自由度并聯機構設置在所述測量裝置框架的第二內側壁上，所述第一內側壁與所述第二內側壁相對，所述控制器與所述六自由度并聯機構通信連接；

當所述測量手柄上的測量觸點與所述待加工工件上的第一待加工點接觸時，所述控制器用于根據所述六自由度并聯機構的當前姿態位置參數解算出所述第一待加工點在預設的第一坐標系下的第一坐標值及第一法線方向，并根據所述第一坐標及所述第一法線方向生成第一加工軌跡數據，并將所述第一加工軌跡數據發送至加工設備，以使所述加工設備根據所述第一加工軌跡數據對所述待加工工件進行加工；

所述六自由度并聯機構包括N臺拉線編碼器，其中，N為大于或等于6的正整數，所述測量手柄上設置有N個連接點，N臺所述拉線編碼器的拉繩末端與N個所述連接點一一對應固定連接；

當所述測量觸點與所述第一待加工點接觸時，所述控制器還用于根據N臺所述拉線編碼器分別所對應的繩長數據解算出所述第一待加工點在預設的第一坐標系下的所述第一坐標值及所述第一法線方向；

所述根據所述第一坐標值及所述第一法線方向生成第一加工軌跡數據，包括：

根據所述姿態位置參數解算出加工軌跡上的各個所述第一待加工點的所述第一坐標值及所述第一法線方向，并根據所述第一坐標值及所述第一法線方向生成所述第一加工軌跡數據。

2.根據權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述六自由度并聯機構包括6臺所述拉線編碼器，所述測量手柄上設置有6個所述連接點，6臺所述拉線編碼器的拉繩末端與6個所述連接點一一對應固定連接；

當所述測量觸點與所述第一待加工點接觸時，所述控制器還用于利用六自由度并聯機構位置正解計算方法，并根據6臺所述拉線編碼器分別所對應的繩長數據解算出所述第一待加工點在預設的第一坐標系下的所述第一坐標值及所述第一法線方向。

3.根據權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述控制器包括第一通信接口以及處理器；

所述第一通信接口分別與所述測量手柄上的第二通信接口、N臺所述拉線編碼器的第三通信接口以及所述加工設備的第四通信接口連接；

所述第一通信接口，用于讀取N臺所述拉線編碼器分別所對應的所述繩長數據；

所述處理器，用于當所述測量手柄上的測量觸點與所述第一待加工點接觸時，根據所述繩長數據解算出所述第一坐標值及所述第一法線方向。

4.根據權利要求3所述的測量裝置，其特征在于，所述測量手柄包括手柄外殼以及開關按鍵；

N個所述連接點設置在所述手柄外殼的一端，所述測量觸點設置在所述手柄外殼的另一端；

所述開關按鍵用于控制所述第一通信接口開始或終止讀取N臺所述繩長數據。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的測量裝置，其特征在于，所述控制器還用于根據所述第一坐標值及所述第一法線方向生成第二加工軌跡數據，并將位于所述第一坐標系下的所述第一坐標值及所述第一法線方向轉化為第二坐標系下的第二坐標值及第二法線方向，其中，所述第二坐標系為所述加工設備的工作坐標系；

所述控制器還用于根據所述第二坐標值、所述第二法線方向以及所述第二加工軌跡數據生成所述第一加工軌跡數據，并將所述第一加工軌跡數據發送至加工設備，以使所述加工設備根據所述第一加工軌跡數據對所述待加工工件進行加工。

6.根據權利要求1-4中任一項所述的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置框架包括頂面以及與所述頂面平行設置的底面，所述頂面與所述底面之間設置有至少4根垂直所述底面的支撐柱；

其中，所述工件夾持平臺設置在所述底面上，所述六自由度并聯機構設置在所述頂面上。