[發(fā)明專利]一種三軸螺絲機(jī)的標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011155423.2
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112238340B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊志舜;楊焯皓;張奇浪
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東三揚(yáng)機(jī)器人有限公司
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06;B25J9/16;B25J19/00
• 代理公司: 廣州圣理華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44302
• 代理人: 陳嘉耀

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種三軸螺絲機(jī)的標(biāo)定方法，通過將鎖螺釘裝置與三軸SCARA機(jī)器人結(jié)合演變?yōu)榭蛇m配四軸機(jī)器人控制系統(tǒng)的四軸機(jī)器人，以適用于現(xiàn)有的四軸機(jī)器人標(biāo)定方法，從而得出三軸SCARA機(jī)器人的零點(diǎn)校正值、減速比校正值、連桿校正值，再將上述校準(zhǔn)值導(dǎo)入四軸機(jī)器人控制系統(tǒng)中進(jìn)行校準(zhǔn)，完成后將三軸SCARA機(jī)器人和鎖螺釘裝置分別接入三軸機(jī)器人控制系統(tǒng)和電批控制器，并導(dǎo)入校準(zhǔn)后的零點(diǎn)坐標(biāo)和參數(shù)，再將鎖螺釘裝置的批頭伺服電機(jī)更換為原來的三相異步電機(jī)，從而完成三軸螺絲機(jī)的標(biāo)定，與現(xiàn)有的三軸螺絲機(jī)的標(biāo)定方式相比，本發(fā)明適用于采用三相異步電機(jī)等普通電機(jī)的三軸螺絲機(jī)，其精準(zhǔn)度高，人為因素的影響較少，能確保校準(zhǔn)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種三軸螺絲機(jī)的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的三軸螺絲機(jī)一般是通過在三軸SCARA機(jī)器人上安裝鎖螺釘裝置，三軸SCARA機(jī)器人包括第一連桿、第二連桿和第三連桿，第二連桿通過一軸與第一連桿鉸接，第三連桿通過二軸與第二連桿鉸接，鎖螺釘裝置設(shè)于第三連桿上，第三連桿設(shè)有與鎖螺釘裝置連接的三軸，一軸、二軸和三軸分別由伺服電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，由于機(jī)器人是通過人工將零部件組裝起來，在組裝過程中難免出現(xiàn)偏差，而機(jī)器人控制系統(tǒng)是根據(jù)機(jī)器人的零點(diǎn)位置、各軸減速比和各連桿的長度構(gòu)建運(yùn)動算法模型，如果運(yùn)動算法模型和機(jī)器人實(shí)際本體模型存在誤差，則會大大地降低機(jī)器人的運(yùn)行精度，因此需要對三軸螺絲機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，擬合出最佳的參數(shù)來彌補(bǔ)裝配誤差。

現(xiàn)有的三軸螺絲機(jī)的標(biāo)定方法主要包括2點(diǎn)校正法和3點(diǎn)校正法，前者是在機(jī)器人的運(yùn)動范圍內(nèi)固定一個尖點(diǎn)，機(jī)器人示教兩個不同的姿態(tài)讓電批中心都對準(zhǔn)此尖點(diǎn)，通過機(jī)器人的兩個位姿計算電批中心的位置，后者是在機(jī)器人運(yùn)動范圍里面固定一塊畫有矩形的標(biāo)定板，控制機(jī)器人分別讓批頭中心對準(zhǔn)三個頂點(diǎn)且記錄這三個頂點(diǎn)的機(jī)器人位置，輸入矩形的長和寬，通過計算得出批頭中心的位置，上述方式雖然具有彌補(bǔ)誤差的算法，但標(biāo)定過程的點(diǎn)位都需要肉眼校對，精度難以保證，因此，研發(fā)一種精度高的三軸螺絲機(jī)標(biāo)定方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過將三軸螺絲機(jī)演變?yōu)樗妮S機(jī)器人的標(biāo)定方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種三軸螺絲機(jī)的標(biāo)定方法，所述三軸螺絲機(jī)包括三軸SCARA機(jī)器人和設(shè)于機(jī)器人末端的鎖螺釘裝置，所述鎖螺釘裝置包括批頭和驅(qū)動批頭旋轉(zhuǎn)的三相異步電機(jī)；所述標(biāo)定方法包括以下步驟：

將鎖螺釘裝置的三相異步電機(jī)更換為批頭伺服電機(jī)，將更換電機(jī)后的三軸螺絲機(jī)接入四軸機(jī)器人控制系統(tǒng)，并向四軸機(jī)器人控制系統(tǒng)導(dǎo)入三軸螺絲的理論零點(diǎn)和理論參數(shù)，由四軸機(jī)器人控制系統(tǒng)控制更換電機(jī)后的三軸螺絲機(jī)的運(yùn)作，從而將三軸螺絲機(jī)演變?yōu)樗妮S機(jī)器人，并適配四軸機(jī)器人控制系統(tǒng)。

將激光跟蹤儀的反射靶球固定在批頭伺服電機(jī)的輸出軸上，由反射靶球捕捉三軸螺絲機(jī)的運(yùn)動位置。

在激光跟蹤儀所能追蹤的區(qū)域內(nèi)控制三軸螺絲機(jī)運(yùn)動采集多個點(diǎn)，獲取所述多個點(diǎn)在三軸螺絲機(jī)的笛卡爾坐標(biāo)系上的理論點(diǎn)位，以及在激光跟蹤儀上的實(shí)際點(diǎn)位，通過對理論點(diǎn)位和實(shí)際點(diǎn)位進(jìn)行最小二乘擬合，從而得出零點(diǎn)的修正值和各參數(shù)的修正值，上述多個點(diǎn)是指三軸螺絲機(jī)運(yùn)行時批頭端部對應(yīng)的點(diǎn)位。

控制三軸螺絲機(jī)運(yùn)動至理論零點(diǎn)，在理論零點(diǎn)的位置上根據(jù)零點(diǎn)的修正值和各參數(shù)的修正值校準(zhǔn)三軸螺絲機(jī)，并記錄校準(zhǔn)后的零點(diǎn)位置坐標(biāo)，斷開三軸螺絲機(jī)與四軸機(jī)器人控制系統(tǒng)的連接，將三軸SCARA機(jī)器人接入三軸機(jī)器人控制系統(tǒng)，將鎖螺釘裝置接入電批控制器，并將校準(zhǔn)后的零點(diǎn)位置和各參數(shù)的修正值導(dǎo)入三軸機(jī)器人控制系統(tǒng)，最后將鎖螺絲釘裝置的批頭伺服電機(jī)替換為三相異步電機(jī)。