[发明专利]一种机器人自动测量系统及测量方法

说明书

本发明涉及机器人应用技术领域，具体地说是一种机器人自动测量系统及测量方法，包括机器人、自动测量组件、托盘和输送线，其中自动测量组件设置于机器人的机械臂末端，所述自动测量组件包括连接架、力觉传感器、激光测距传感器和视觉传感器，所述力觉传感器与所述机器人的机械臂末端固连，所述连接架上端与所述力觉传感器固连，所述激光测距传感器和视觉传感器分设于所述连接架两侧，工件置于所述托盘上，所述托盘通过所述输送线送至测量工位，位于测量工位的工件通过所述自动测量组件测量，且所述自动测量组件通过所述机器人驱动移动，所述托盘上设有标定块。本发明采用主动测量机制，可对未知工件进行测量，可实现生产的高度柔性化和自动化。

技术领域

本发明涉及机器人应用技术领域，具体地说是一种机器人自动测量系统及测量方法。

背景技术

测量传感器根据测量原理，可分为接触式和非接触式两种。其中接触式测量原理是基于触觉传感器，比如常规3D坐标测量机即为接触式测量，其通过探针沿三个方向移动，使探头与工件表面接触，再通过探针上的力觉装置实现对物体测量；非接触式测量则是基于超声波、激光和视觉等传感器，该种传感器通过搭载移动平台也可实现对工件的测量。接触式传感器对于未知尺寸的工件很难实现自动测量；自动的非接触测量多采用被动触发方式，需要使非接触传感器运动到距工件一定距离，触发传感器才能向运动执行机构发送信号，使运动执行机构停止运动后，传感器进行检测。由上述可知，目前用于自动测量的设备很难具备高效自动在线检测能力。

实际生产实践中，尤其对大批量工业生产而言，对产品进行自动测量的需求日益迫切，另外随着自动化生产的不断推进，生产的各个环节都需要有高效、高柔性的自动化解决方案，而且工件的上料、装夹、加工、检测、装配等诸多生产环节都希望实现自动化生产要求。但现有设备均不能独立高效的完成工件检测，难以满足实际需要。

另外随着科技发展，标准机器人已经逐步应用于工业领域，如果能够将标准机器人纳入测量体系，将大大提高测量效率，能够满足企业自动化检测需求。但现有技术中还没有基于机器人的自动测量系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人自动测量系统及测量方法，采用主动测量机制，可以对未知工件进行测量，不需人工干预，可实现生产的高度柔性化和自动化。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种机器人自动测量系统，包括机器人、自动测量组件、托盘和输送线，其中自动测量组件设置于机器人的机械臂末端，所述自动测量组件包括连接架、力觉传感器、激光测距传感器和视觉传感器，所述力觉传感器与所述机器人的机械臂末端固连，所述连接架上端与所述力觉传感器固连，所述激光测距传感器和视觉传感器分设于所述连接架两侧，工件置于所述托盘上，所述托盘通过所述输送线送至测量工位，位于测量工位的工件通过所述自动测量组件测量，且所述自动测量组件通过所述机器人驱动移动，所述托盘上设有标定块。

所述力觉传感器上端通过一个转接法兰与所述机器人的机械臂末端固连。

所述输送线上设有限位传感器，且所述限位传感器通过所述托盘触碰发出信号控制机器人启动。

一种机器人自动测量系统的测量方法，其特征在于：

一、工件装卡在托盘上，所述托盘通过输送线输送到机器人的测量工位；

二、所述自动测量组件通过所述机器人驱动依次移动至工件上方、侧方和后方，并通过视觉传感器测量工件轮廓尺寸；

三、机器人系统根据步骤二中得到的工件轮廓尺寸确定工件上的待精确测量特征点以及机器人与工件之间的干涉区域，并根据所述待精确测量特征点和干涉区域规划出机器人机械臂末端的测量路径；