一種用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法，其特征是將四個(gè)標(biāo)定塊分別安裝在車(chē)身夾具中的四個(gè)不同的位置上，以各夾具基準(zhǔn)孔中的標(biāo)定塊的上端表面中心點(diǎn)為標(biāo)定點(diǎn)，利用夾具數(shù)模獲得各標(biāo)定點(diǎn)在車(chē)身夾具的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值B1，并獲得各標(biāo)定點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值C1；以坐標(biāo)值B1和坐標(biāo)值C1確立機(jī)器人的坐標(biāo)原點(diǎn)與車(chē)身夾具的坐標(biāo)原點(diǎn)之間的位置關(guān)系，利用位置關(guān)系獲得機(jī)器人的坐標(biāo)原點(diǎn)在車(chē)身夾具的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，完成機(jī)器人自標(biāo)定。本發(fā)明方法能快速精確地獲得機(jī)器人與車(chē)身夾具的相對(duì)位置坐標(biāo)，提高調(diào)試進(jìn)度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人標(biāo)定方法，更具體地說(shuō)是應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)線中的機(jī)器人標(biāo)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，車(chē)型的更新?lián)Q代越加頻繁，汽車(chē)制造商迫切需求高柔性、高節(jié)拍的生產(chǎn)線。機(jī)器人參與到汽車(chē)生產(chǎn)中可以極大地節(jié)省人力，提高工作效率，但是機(jī)器人的調(diào)試是機(jī)器人正式投入到生產(chǎn)前的必備工作，在仿真離線程序?qū)霗C(jī)器人后能夠快速完成調(diào)試，以最快最精確最節(jié)省的方式確定機(jī)器人相對(duì)工裝夾具的位置關(guān)系，才能使機(jī)器人迅速的投入到生產(chǎn)中。
[0003]傳統(tǒng)的六點(diǎn)測(cè)量法是需要將機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)轉(zhuǎn)移動(dòng)六個(gè)位置，并分別測(cè)量六個(gè)位置狀態(tài)下的機(jī)器人六軸的前端中心位置來(lái)確定機(jī)器人相對(duì)工裝夾具的位置關(guān)系，這種方法效率低而影響了影響調(diào)試進(jìn)度，其測(cè)量精度低后期機(jī)器人示教返工量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法，以期能夠快速精確地測(cè)出機(jī)器人與工裝夾具的位置關(guān)系，使得在離線程序?qū)牒竽苎杆偻瓿烧{(diào)試任務(wù)，提高生產(chǎn)節(jié)拍。
[0005]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行:
[0007]步驟1:將標(biāo)定桿的上端通過(guò)過(guò)渡盤(pán)與機(jī)器人的六軸法蘭固定連接，在所述標(biāo)定桿的下端固定安裝千分表支架，利用夾緊塊將測(cè)量銷(xiāo)固定安裝在千分表支架的前端，將機(jī)器人設(shè)置在零位坐標(biāo)上，通過(guò)測(cè)量獲得測(cè)量銷(xiāo)的前端面中心點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值A(chǔ)，以所述坐標(biāo)值A(chǔ)作為千分表校零的零點(diǎn)位置；
[0008]步驟2:在千分表支架上，將測(cè)量銷(xiāo)替換安裝為千分表，利用校零塊將千分表的頂針校準(zhǔn)在所述坐標(biāo)值A(chǔ)處，并將千分表歸零；
[0009]步驟3:按如下方式a或方式b獲得機(jī)器人的標(biāo)定點(diǎn)
[0010]方式a:將四個(gè)標(biāo)定塊分別安裝在車(chē)身夾具中的四個(gè)不同的位置上的夾具基準(zhǔn)孔中，以各夾具基準(zhǔn)孔中的標(biāo)定塊的上端表面中心點(diǎn)為標(biāo)定點(diǎn)，利用夾具數(shù)模獲得各標(biāo)定點(diǎn)在車(chē)身夾具的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值BI ；
[0011 ]方式b:在所述車(chē)身夾具上，利用一個(gè)已知坐標(biāo)的安裝孔固定設(shè)置一轉(zhuǎn)接底座，在所述轉(zhuǎn)接底座上固定安裝一標(biāo)定板;將四個(gè)標(biāo)定塊分別安裝在標(biāo)定板中的四個(gè)不同的位置上的標(biāo)定板基準(zhǔn)孔中，以各標(biāo)定板基準(zhǔn)孔中的標(biāo)定塊的上端表面中心點(diǎn)為標(biāo)定點(diǎn)，利用夾具數(shù)模獲得各標(biāo)定點(diǎn)在車(chē)身夾具的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值B2;
[0012]步驟4:操作機(jī)器人，使安裝在標(biāo)定桿下端的千分表中凸伸的頂針依次抵觸各標(biāo)定塊上的標(biāo)定點(diǎn)，直至千分表達(dá)到零位，以此獲得在方式a中各標(biāo)定點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值Cl，或以此獲得在方式b中各標(biāo)定點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值C2;
[0013]步驟5:以坐標(biāo)值BI和坐標(biāo)值Cl或以坐標(biāo)值B2和坐標(biāo)值C2確立機(jī)器人的坐標(biāo)原點(diǎn)與車(chē)身夾具的坐標(biāo)原點(diǎn)之間的位置關(guān)系，利用所述位置關(guān)系獲得機(jī)器人的坐標(biāo)原點(diǎn)在所述車(chē)身夾具的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，完成機(jī)器人自標(biāo)定。
[0014]本發(fā)明用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法的特點(diǎn)也在于:所述標(biāo)定板是利用撐桿支撐在轉(zhuǎn)接底座上，使所述標(biāo)定板處在車(chē)身夾具的上方，以避免車(chē)身夾具中其它構(gòu)件的干擾。
[0015]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0016]1、本發(fā)明方法能快速精確地獲得機(jī)器人與車(chē)身夾具的相對(duì)位置坐標(biāo)，提高調(diào)試進(jìn)度；
[0017]2、本發(fā)明方法能夠適應(yīng)更多的機(jī)器人和不同類(lèi)型的夾具，具有廣泛的適用性；
[0018]4、本發(fā)明方法的使用可以大量減少測(cè)量調(diào)試人員的參與，降低測(cè)量成本。
[0019]5、本發(fā)明方法使測(cè)量過(guò)程中涉及的部件少，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明方法示意圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明方法另一實(shí)施方式示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明中標(biāo)定板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明中千分表校零不意圖；
[0024]圖中標(biāo)號(hào):I機(jī)器人，2過(guò)渡盤(pán)，3標(biāo)定桿，4千分表支架，5千分表，6夾緊塊，7標(biāo)定塊，8車(chē)身夾具，9測(cè)量銷(xiāo)，10校零塊，11轉(zhuǎn)接底座，12標(biāo)定板，13標(biāo)定板基準(zhǔn)孔，14撐桿。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法按如下步驟進(jìn)行:
[0026]步驟1:將標(biāo)定桿3的上端通過(guò)過(guò)渡盤(pán)2與機(jī)器人I的六軸法蘭固定連接，在標(biāo)定桿3的下端固定安裝千分表支架4，利用夾緊塊6將測(cè)量銷(xiāo)9固定安裝在千分表支架4的前端，將機(jī)器人設(shè)置在零位坐標(biāo)上，通過(guò)測(cè)量獲得測(cè)量銷(xiāo)9的前端面中心點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值A(chǔ)，以坐標(biāo)值A(chǔ)作為千分表校零的零點(diǎn)位置。
[0027]步驟2:在千分表支架4上，首先將“L”校零塊10的端板抵于測(cè)量銷(xiāo)9的前端面，形成圖4所示的形式;再將測(cè)量銷(xiāo)9替換安裝為千分表5，利用校零塊10將千分表5的頂針校準(zhǔn)在坐標(biāo)值A(chǔ)處，并將千分表5歸零。
[0028]步驟3:按如下方式a或方式b獲得機(jī)器人的標(biāo)定點(diǎn)
[0029]方式a:如圖1所示，將四個(gè)標(biāo)定塊7分別安裝在車(chē)身夾具8中的四個(gè)不同的位置上的夾具基準(zhǔn)孔中，以各夾具基準(zhǔn)孔中的標(biāo)定塊7的上端表面中心點(diǎn)為標(biāo)定點(diǎn)，利用夾具數(shù)模獲得各標(biāo)定點(diǎn)在車(chē)身夾具8的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值BI。
[0030]方式b:當(dāng)遇有車(chē)身夾具8上結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使車(chē)身夾具上的夾具基準(zhǔn)孔的位置不便于進(jìn)行標(biāo)定，可以采用如圖2所示的標(biāo)定方式，是在車(chē)身夾具8上，利用一個(gè)已知坐標(biāo)的安裝孔固定設(shè)置一轉(zhuǎn)接底座11，在轉(zhuǎn)接底座11上固定安裝一標(biāo)定板12;將四個(gè)標(biāo)定塊7分別安裝在標(biāo)定板12中的四個(gè)不同的位置上的標(biāo)定板基準(zhǔn)孔13中，以各標(biāo)定板基準(zhǔn)孔13中的標(biāo)定塊7的上端表面中心點(diǎn)為標(biāo)定點(diǎn)，利用夾具數(shù)模獲得各標(biāo)定點(diǎn)在車(chē)身夾具8的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值B2。
[0031]步驟4:操作機(jī)器人I，使安裝在標(biāo)定桿3下端的千分表5中凸伸的頂針依次抵觸各標(biāo)定塊7上的標(biāo)定點(diǎn)，直至千分表5達(dá)到零位，以此獲得在方式a中各標(biāo)定點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值Cl，或以此獲得在方式b中各標(biāo)定點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值C2。
[0032]步驟5:以坐標(biāo)值BI和坐標(biāo)值Cl或以坐標(biāo)值B2和坐標(biāo)值C2確立機(jī)器人I的坐標(biāo)原點(diǎn)與車(chē)身夾具的坐標(biāo)原點(diǎn)之間的位置關(guān)系，利用位置關(guān)系獲得機(jī)器人I的坐標(biāo)原點(diǎn)在車(chē)身夾具8的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，完成機(jī)器人自標(biāo)定。
[0033]由于求解車(chē)身夾具坐標(biāo)下的機(jī)器人坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值是利用變換矩陣原理，因此本實(shí)施例中設(shè)置四個(gè)標(biāo)定快，其中三個(gè)標(biāo)定塊用于求解變換矩陣，第四個(gè)標(biāo)定塊用于檢驗(yàn)誤差。
[0034]具體實(shí)施中，如圖2和圖3所示，標(biāo)定板12是利用撐桿14支撐在轉(zhuǎn)接底座11上，使標(biāo)定板12處在車(chē)身夾具8的上方，以避免車(chē)身夾具8中其它構(gòu)件的干擾。
[0035]具體實(shí)施中采用Trafo軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的坐標(biāo)原點(diǎn)在車(chē)身夾具的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自標(biāo)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行: 步驟1:將標(biāo)定桿(3)的上端通過(guò)過(guò)渡盤(pán)(2)與機(jī)器人(I)的六軸法蘭固定連接，在所述標(biāo)定桿(3)的下端固定安裝千分表支架(4)，利用夾緊塊(6)將測(cè)量銷(xiāo)(9)固定安裝在千分表支架(4)的前端，將機(jī)器人設(shè)置在零位坐標(biāo)上，通過(guò)測(cè)量獲得測(cè)量銷(xiāo)(9)的前端面中心點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值A(chǔ)，以所述坐標(biāo)值A(chǔ)作為千分表校零的零點(diǎn)位置； 步驟2:在千分表支架(4)上，將測(cè)量銷(xiāo)(9)替換安裝為千分表(5)，利用校零塊(10)將千分表(5)的頂針校準(zhǔn)在所述坐標(biāo)值A(chǔ)處，并將千分表(5)歸零； 步驟3:按如下方式a或方式b獲得機(jī)器人的標(biāo)定點(diǎn) 方式a:將四個(gè)標(biāo)定塊(7)分別安裝在車(chē)身夾具(8)中的四個(gè)不同的位置上的夾具基準(zhǔn)孔中，以各夾具基準(zhǔn)孔中的標(biāo)定塊(7)的上端表面中心點(diǎn)為標(biāo)定點(diǎn)，利用夾具數(shù)模獲得各標(biāo)定點(diǎn)在車(chē)身夾具(8)的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值BI; 方式b:在所述車(chē)身夾具(8)上，利用一個(gè)已知坐標(biāo)的安裝孔固定設(shè)置一轉(zhuǎn)接底座(11)，在所述轉(zhuǎn)接底座(I I)上固定安裝一標(biāo)定板(12);將四個(gè)標(biāo)定塊(7)分別安裝在標(biāo)定板(12)中的四個(gè)不同的位置上的標(biāo)定板基準(zhǔn)孔中，以各標(biāo)定板基準(zhǔn)孔中的標(biāo)定塊(7)的上端表面中心點(diǎn)為標(biāo)定點(diǎn)，利用夾具數(shù)模獲得各標(biāo)定點(diǎn)在車(chē)身夾具(8)的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值B2; 步驟4:操作機(jī)器人(I)，使安裝在標(biāo)定桿(3)下端的千分表(5)中凸伸的頂針依次抵觸各標(biāo)定塊(7)上的標(biāo)定點(diǎn)，直至千分表(5)達(dá)到零位，以此獲得在方式a中各標(biāo)定點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值Cl，或以此獲得在方式b中各標(biāo)定點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值C2; 步驟5:以坐標(biāo)值BI和坐標(biāo)值Cl或以坐標(biāo)值B2和坐標(biāo)值C2確立機(jī)器人(I)的坐標(biāo)原點(diǎn)與車(chē)身夾具的坐標(biāo)原點(diǎn)之間的位置關(guān)系，利用所述位置關(guān)系獲得機(jī)器人(I)的坐標(biāo)原點(diǎn)在所述車(chē)身夾具(8)的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，完成機(jī)器人自標(biāo)定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輕量化車(chē)身生產(chǎn)線的機(jī)器人自標(biāo)定方法，其特征是:所述標(biāo)定板(12)是利用撐桿支撐在轉(zhuǎn)接底座(11)上，使所述標(biāo)定板(12)處在車(chē)身夾具(8)的上方，以避免車(chē)身夾具(8)中其它構(gòu)件的干擾。
【文檔編號(hào)】G01B5/004GK106017264SQ201610630631
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日
【發(fā)明人】劉蕾, 李文浩, 申啟鄉(xiāng), 張鳴, 張一鳴, 吳軍
【申請(qǐng)人】安徽巨自動(dòng)化裝備有限公司, 安徽巨一自動(dòng)化裝備有限公司