[發明專利]一種用于SCARA圓柱副關節的回零裝置及其方法

有效

• 申請號: 201810573730.9
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108568839B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 張憲民;張金嬰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

本發明公開了一種用于SCARA圓柱副關節的回零裝置及其方法。該回零裝置主要包括兩個接近式傳感器、轉動關節感應螺釘、兩個固定環等部件；本回零通過兩個接近式傳感器，機械構件上的銷孔和擋塊，配合關節驅動電機的編碼器，實現SCARA機器人末端兩個關節的自動回零。首先確定機器人傳感器零位信號與編碼器位置的關系，然后確定實際機械零位與編碼器位置的關系，從而確定傳感器信號和實際機械零位的關系。當機器人采用增量式編碼器時，可通過傳感器信號實現機器人關節開機回零；當機器人采用絕對式編碼器，編碼器失電后，可通過傳感器信號自動重新找回零位。

技術領域

本發明涉及機器人圓柱副關節的回零，尤其涉及一種用于SCARA圓柱副關節的回零裝置及其方法。

背景技術

SCARA(Selective?Compliance?Assembly?Robot?Arm)機器人末端通常是一個轉動關節和移動關節組合的圓柱副關節?，F有運動耦合的SCARA機器人的轉動和移動關節結構復雜，導致各關節回零誤差大，回零過程繁瑣等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種用于SCARA圓柱副關節的回零裝置及其方法。其具有結構簡單緊湊，回零過程簡潔、位置精準等優點，實現了機器人兩個關節的分別自動回零。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于SCARA圓柱副關節的回零裝置，該SCARA圓柱副關節包括第二連桿9及其絲桿10和花鍵套6；絲桿10穿過花鍵套6，花鍵套6通過軸承安裝在第二連桿9上；絲桿10由伺服電機驅動，伺服電機的運行由控制器控制；該回零裝置包括第一接近式傳感器1、第二接近式傳感器2、傳感器安裝架3、轉動關節感應螺釘4、緊定型固定環5、開口型固定環7、末端執行器8；

所述緊定型固定環5套設固定在花鍵套6上，轉動關節感應螺釘4安裝在緊定型固定環5上；

所述傳感器安裝架3的上端部固定安裝在第二連桿9的底面；第一接近式傳感器1和第二接近式傳感器2自上而下安裝在傳感器安裝架3的中部；傳感器安裝架3的下端部為一90°的折彎平面，在折彎平面上開設有第一定位銷孔31；

所述末端執行器8和開口型固定環7依次安裝在絲桿10的下端部，其中末端執行器8安裝在絲桿10下端部的頂端；該末端執行器8上開設有第二定位銷孔81；

所述第一接近式傳感器1、第二接近式傳感器2連接控制器。

所述開口型固定環7為磁性開口型固定環。

所述控制器為運動控制卡。

一種用于SCARA圓柱副關節的回零裝置運行方法，包括如下步驟：

SCARA機器人裝配完成后，進行自身零位初標定；

回零開始時，各關節按預定方向運動，直到接近式傳感器檢測目標附近感應信號，伺服電機以指定減速度減速停止；再反向低速轉動，直到接近式傳感器再次檢測到接近信號變化時，伺服電機減速停止；并再次反向轉動，直到檢測到編碼器標志位信號，伺服電機停止，并記錄下此時編碼器數值；建立接近式傳感器信號與編碼器位置之間的關系；

再建立機械零位與編碼器位置的關系；驅動各關節到零位附近后，伺服電機伺服斷電，伺服電機的制動器打開，使各關節處于自由狀態，編碼器還在始終記錄當前位置；手動微調末端執行器8的位置，直到銷釘能夠穿過兩相對的第一定位銷孔31和第二定位銷孔81時，記錄下此時編碼器的數值；

將機械零位編碼器的位置與檢測到傳感器信號時編碼器的位置之間的差值，記為機械零位與接近信號位置偏移；SCARA機器人自動回零時，各關節首先尋找接近式傳感器信號后，再反向轉動過位置偏移的數值，各關節即到達機械零位。

所述各關節是指轉動關節、移動關節。