[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

本發明提供一種測量裝置、加工系統及加工方法。所述測量裝置包括：測量裝置框架、工件夾持平臺與測量機構，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。本發明提供的測量裝置，可以降低加工過程對專業編程人員的依賴和程序設計成本，從而提高了工業機器人的操作效率。

技術領域

本發明涉及一種工業機器人加工領域，尤其涉及一種測量裝置、加工系統及加工方法。

背景技術

隨著工業的智能化發展，可編程工業機器人逐步在小批量的柔性制造過程中能發揮出了良好的功用，已經成為了柔性制造系統中的一個重要組成部分。

目前，工業機器人的編程方式有離線編程和在線示教兩大類。離線編程是指利用工業機器人和待加工工件的三維幾何模型，通過工業機器人真實的運動學參數模擬工業機器人的運動軌跡，然后將運動軌跡轉化為工業機器人作業程序文件發送到工業機器人控制柜，使工業機器人按照程序給定的軌跡運動。在線示教是指由操作者通過控制示教器(或直接領動末端執行機構)來控制工業機器人運動并記錄運動軌跡，使工業機器人按照記錄的動作順序和運動軌跡操演一遍。

但是，當利用工業機器人對單件小批量工件進行焊接、激光切割、噴涂、去毛刺、打磨、涂膠等加工時，若采用上述的離線編程方式，則對工業機器人、加工工具、待加工工件的幾何模型以及設計人員的都會有比較高的要求，而如果采用上述的在線示教方式，則又會占用工業機器人大量的在機工作時間，并且在實際操作過程中容易發生誤操作，此外，對操作者的要求也比較高。

發明內容

本發明提供一種，以解決在利用工業機器人對單件小批量工件進行加工時，現有的離線編程方式對設備的數字化模型以及人員要求較高，以及現有的在線示教方式中對操作人員要求較高且容易發生誤操作的問題。

第一方面，本發明提供一種測量裝置，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值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。

在一種可能的設計中，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。

在一種可能的設計中，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；