专利名称：一种激光测量系统及其激光测量方法
技术领域：
本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种激光测量系统及其激光测量方法。
背景技术：
工业机器人(Industrial Robot)是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。它们通常配有机械手、刀具或其它可装配的加工工具，能够搬运材料、工件，完成各种作业是一种柔性自动化设备。受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响，我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面，国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模，国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资，整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计，最近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业的。汽车工业是全球制造业的支柱产业之一，随着汽车工业的发展，对汽车品质要求越来越高，而使用自动化设备，取代人工的生产是其重要措施之一。许多过去由人工完成的制造工艺过程正逐渐由先进的机械自动化生产设备来实现，由此引发了对机械自动化制造工艺设备及生产线越来越多的需求。现有技术中的一般采用人工进行工件测量，其测量精度较低，容易出现偏差，对汽车组装带来潜在�：Γ⑶移涔ぷ餍式系停と酥苯咏哟スぜ诓饬抗讨腥菀姿鸷ぜ黾悠笠抵圃斐杀尽Ｒ虼耍钟屑际趸褂写诟徊降母慕头⒄埂�
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种激光测量系统及其激光测量方法，以提高测量精度，为下一工序提供精准的测量结果。本发明的技术方案如下:一种激光测量系统，其包括一激光测量机器人与用于控制所述激光测量机器人运行的机器人控制装置，所述激光测量机器人与所述机器人控制装置通过一可编程逻辑控制器通信连接，其中，所述激光测量机器人上设置有一激光测量装置；所述激光测量系统包括一控制中心，所述控制中心内设置有一数据分析单元，所述数据分析单元通过转换器与一检测报警装置通信连接，所述检测报警装置与所述激光测量装置通信连接，所述控制中心与所述机器人控制装置通信连接；所述检测报警装置将所述激光测量装置的测量结果反馈至所述控制中心进行数据分析。所述的激光测量系统，其中，所述激光测量装置包括一激光测量仪与一用于固定工件的工件夹具，所述激光测量仪与所述工件夹具相适配；所述工件夹具将工件夹紧固定，所述激光测量仪对工件进行测量。
所述的激光测量系统，其中，所述激光测量机器人与所述机器人控制装置通过电机供电电缆及编码线通信连接。所述的激光测量系统，其中，所述激光测量机器人包括:初始化�？椋糜诙运黾す獠饬炕魅私谐跏蓟涣愕闳啡夏？椋糜谌啡纤黾す獠饬炕魅烁髦峤嵌�、零点是否准确；地址分配�？椋糜谏柚盟龌魅丝刂谱爸弥魍绲刂�、所述激光测量机器人从网络地址，并定义笛卡尔坐标，确定所述激光测量装置的坐标；机器人编程�？椋糜谏瓒ㄋ黾す獠饬孔爸玫脑硕旒＃瓒↖/O信号与外界的交互；通讯�？椋糜谟胨隹杀喑搪呒刂破鹘换バ藕牛富铀黾す獠饬孔爸枚怨ぜ胁饬浚徊饬靠刂颇？椋糜诟菰は壬瓒ǖ乃黾す獠饬孔爸弥硕旒？刂扑黾す獠饬孔爸迷硕瓿刹饬浚凰龀跏蓟？�、所述零点确认模块、所述地址分配模块、所述机器人编程模块、所述通讯�？橛胨霾饬靠刂颇？橐来瓮ㄐ帕�。一种激光测量方法，其包括以下步骤:对激光测量机器人上电初始化并进行零点校正，确定所述激光测量机器人在生产线上激光测量工位中的位置；然后确定激光测量装置的工作坐标，机器人控制装置控制所述激光测量机器人完成对工件的激光测量。所述的激光测量方法，其中，上述步骤具体的包括:A、初始化�？槎运黾す獠饬炕魅顺跏蓟缓罅愕闳啡夏？槿啡纤黾す獠饬炕魅烁髦峤嵌炔⑼浇辛愕阈Ｕ籅、地址分配�？樯柚盟龌魅丝刂谱爸玫闹魍绲刂酚胨黾す獠饬炕魅说拇油绲刂罚顾黾す獠饬炕魅擞胨龌魅丝刂谱爸孟嗔樱ㄒ逅黾觳獗ň爸糜胨黾す獠饬孔爸玫淖辏籆、所述地址分配�？榻黾觳獗ň爸糜胨黾す獠饬孔爸玫淖攴⑺椭粱魅吮喑棠？椋龌魅吮喑棠？樯瓒ㄋ黾す獠饬孔爸玫脑硕旒＃⒔黾す獠饬孔爸玫脑硕旒７⑺椭敛饬靠刂颇？椋霾饬靠刂颇？楦菰は壬瓒ㄖ黾す獠饬孔爸玫脑硕旒？刂扑黾す獠饬孔爸枚怨ぜ屑す獠饬�。所述的激光测量方法，其中，上述步骤具体的包括:确定所述激光测量机器人在生产线上激光测量工位中的位置；对所述激光测量机器人上电并初始化；对所述激光测量机器人进行零点校正；所述激光测量机器人与所述机器人控制装置通信连接，并确定所述激光测量装置的坐标；校正预先编程所述激光测量装置的运动轨迹与实际运动轨迹的偏差；确定并优化所述激光测量装置的运动轨迹，控制所述激光测量装置运动完成激光测量。本发明提供的一种激光测量系统及其激光测量方法，激光测量机器人、机器人控制装置、可编程逻辑控制器、激光测量装置与控制中心的机构模式，能够自动完成对工件的测量过程，完全取代人工测量，与传统的由人工进行测量相比，有效提高了测量过程的自动化程度及测量的精度，降低了测量过程中的误差，减少了操作者的劳动强度，节约了时间，降低了产品制造成本。
图1为本发明中激光测量系统的结构示意图；图2为本发明中激光测量机器人的结构示意图；图3为本发明中激光测量方法的流程示意图。
具体实施例方式本发明提供了一种激光测量系统及其激光测量方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供了一种激光测量系统，如图1所示的，其包括一激光测量机器人I与用于控制所述激光测量机器人I运行的机器人控制装置2，所述激光测量机器人I与所述机器人控制装置2通过一可编程逻辑控制器3通信连接，增强了对所述激光测量机器人I的控制。并且所述激光测量机器人I上设置有一激光测量装置4 ;所述激光测量系统包括一控制中心5，所述控制中心5内设置有一数据分析单元6，所述数据分析单元6通过转换器与一检测报警装置7通信连接，所述检测报警装置7与所述激光测量装置4通信连接，所述控制中心5与所述机器人控制装置2通信连接；所述检测报警装置7将所述激光测量装置4的测量结果反馈至所述控制中心5进行数据分析。采用激光测量替代人工测量，提高了测量精度，为下一工序提供精准的测量结果，比如在焊接工艺中，精准的测量结果，可以使工件焊接处更美观。而且所述激光测量机器人I与所述机器人控制装置2通过电机供电电缆及编码线通信连接，降低了激光测量系统的测量成本。更进一步的，所述激光测量装置4包括一激光测量仪与一用于固定工件的工件夹具，所述激光测量仪与所述工件夹具相适配；所述工件夹具将工件夹紧固定，所述激光测量仪对工件进行测量。在本发明的另一较佳实施例中，所述激光测量机器人I包括:初始化�？�8，用于对所述激光测量机器人I进行初始化；零点确认�？�9，用于确认所述激光测量机器人I各轴角度、零点是否准确；地址分配�？�10，用于设置所述机器人控制装置2主网络地址、所述激光测量机器人I从网络地址，并定义笛卡尔坐标，确定所述激光测量装置4的坐标；机器人编程�？�11，用于设定所述激光测量装置4的运动轨迹，设定I/O信号与外界的交互；通讯�？�12，用于与所述可编程逻辑控制器3交互信号，指挥所述激光测量装置4对工件进行测量；测量控制�？�13，用于根据预先设定的所述激光测量装置4之运动轨�？刂扑黾す獠饬孔爸�4运动，完成测量；
所述初始化�？�8、所述零点确认�？�9、所述地址分配�？�10、所述机器人编程�？�11、所述通讯�？�12与所述测量控制�？�13依次通信连接，更进一步提高了所述激光测量机器人I测量的准度。本发明还提供了一种激光测量方法，如图3所示的，其包括以下步骤:步骤101:对激光测量机器人I上电初始化并进行零点校正，确定所述激光测量机器人I在生产线上激光测量工位中的位置；然后确定激光测量装置4的工作坐标，机器人控制装置2控制所述激光测量机器人I完成对工件的激光测量。通过所述激光测量机器人I对工件进行测量，替代人工对工件测量，提高了测量的准确度与测量效率。更进一步的，所述步骤101具体的包括:初始化模块8对所述激光测量机器人I初始化，然后零点确认�？�9确认所述激光测量机器人I各轴角度并同步进行零点校正；然后地址分配�？�10设置所述机器人控制装置2的主网络地址与所述激光测量机器人I的从网络地址，使所述激光测量机器人I与所述机器人控制装置2相连接，定义所述检测报警装置7与所述激光测量装置4的坐标；最后所述地址分配�？�10将所述检测报警装置7与所述激光测量装置4的坐标发送至机器人编程�？�11，所述机器人编程�？�11设定所述激光测量装置4的运动轨迹，并将所述激光测量装置4的运动轨迹发送至测量控制�？�13，所述测量控制�？�13根据预先设定之所述激光测量装置4的运动轨�？刂扑黾す獠饬孔爸�4对工件进行激光测量。为了更进一步的描述本发明，以下列举更详尽的实施例，其具体的包括:确定所述激光测量机器人I在生产线上激光测量工位中的位置；对所述激光测量机器人I上电并初始化；对所述激光测量机器人I进行零点校正；所述激光测量机器人I与所述机器人控制装置2通信连接，并确定所述激光测量装置4的坐标；校正预先编程所述激光测量装置4的运动轨迹与实际运动轨迹的偏差；确定并优化所述激光测量装置4的运动轨迹，控制所述激光测量装置4运动完成激光测量。其更为具体的，下面提供一段对所述激光测量机器人I所编译的激光测量程序，来解释上述功能是如何实现的，应当理解的是，可以采用其他形式的代码来实现，不限于所述举例。主程序:Pl PTP VB= 100%VE=0% ACC=100% Wzg=ISPSTrig=0[l/100s]
FBOnl = EIN开行条件，即运行SPS指令的前提条件
SPSMAKR099 = !FlOOFlOO=AUS 时执行此程序，A19-A976 关闭；当程序正常运行完后不执行此语句
SPSMAKR096 = EIN等待原位信号A15，M1-M24关闭
SPSMAKR081 =EIN不在滚床和夹具的干涉区信号打开，即与滚床夹具无干涉
SPSMAKR082 = EIN不在机器人千涉区信号打开
SPSMAKR095 = EIN机械安全Ml和滑板在原位Ml8
P2PTP VB=100%VE=0% ACC=100% Wzg=ISPSTrig=0[l/100s]
FB Onl = EIN
权利要求
1.一种激光测量系统，其包括一激光测量机器人与用于控制所述激光测量机器人运行的机器人控制装置，所述激光测量机器人与所述机器人控制装置通过一可编程逻辑控制器通信连接，其特征在于，所述激光测量机器人上设置有一激光测量装置；所述激光测量系统包括一控制中心，所述控制中心内设置有一数据分析单元，所述数据分析单元通过转换器与一检测报警装置通信连接，所述检测报警装置与所述激光测量装置通信连接，所述控制中心与所述机器人控制装置通信连接；所述检测报警装置将所述激光测量装置的测量结果反馈至所述控制中心进行数据分析。
2.根据权利要求1所述的激光测量系统，其特征在于，所述激光测量装置包括一激光测量仪与一用于固定工件的工件夹具，所述激光测量仪与所述工件夹具相适配；所述工件夹具将工件夹紧固定，所述激光测量仪对工件进行测量。
3.根据权利要求1所述的激光测量系统，其特征在于，所述激光测量机器人与所述机器人控制装置通过电机供电电缆及编码线通信连接。
4.根据权利要求1所述的激光测量系统，其特征在于，所述激光测量机器人包括: 初始化�？椋糜诙运黾す獠饬炕魅私谐跏蓟� 零点确认�？椋糜谌啡纤黾す獠饬炕魅烁髦峤嵌�、零点是否准确； 地址分配�？椋糜谏柚盟龌魅丝刂谱爸弥魍绲刂�、所述激光测量机器人从网络地址，并定义笛卡尔坐标，确定所述激光测量装置的坐标； 机器人编程�？椋糜谏瓒ㄋ黾す獠饬孔爸玫脑硕旒＃瓒↖/O信号与外界的交互； 通讯�？椋糜谟胨隹杀喑搪呒刂破鹘换バ藕牛富铀黾す獠饬孔爸枚怨ぜ胁饬浚� 测量控制�？椋糜诟菰は壬瓒ǖ乃黾す獠饬孔爸弥硕旒？刂扑黾す獠饬孔爸迷硕瓿刹饬浚� 所述初始化�？�、所述零点确认�？�、所述地址分配�？�、所述机器人编程模块、所述通讯�？橛胨霾饬靠刂颇？橐来瓮ㄐ帕印�
5.一种激光测量方法，其包括以下步骤: 对激光测量机器人上电初始化并进行零点校正，确定所述激光测量机器人在生产线上激光测量工位中的位置；然后确定激光测量装置的工作坐标，机器人控制装置控制所述激光测量机器人完成对工件的激光测量。
6.根据权利要求5所述的激光测量方法，其特征在于，上述步骤具体的包括: A、初始化�？槎运黾す獠饬炕魅顺跏蓟缓罅愕闳啡夏？槿啡纤黾す獠饬炕魅烁髦峤嵌炔⑼浇辛愕阈Ｕ� B、地址分配�？樯柚盟龌魅丝刂谱爸玫闹魍绲刂酚胨黾す獠饬炕魅说拇油绲刂罚顾黾す獠饬炕魅擞胨龌魅丝刂谱爸孟嗔樱ㄒ逅黾觳獗ň爸糜胨黾す獠饬孔爸玫淖辏� C、所述地址分配�？榻黾觳獗ň爸糜胨黾す獠饬孔爸玫淖攴⑺椭粱魅吮喑棠？椋龌魅吮喑棠？樯瓒ㄋ黾す獠饬孔爸玫脑硕旒＃⒔黾す獠饬孔爸玫脑硕旒７⑺椭敛饬靠刂颇？椋霾饬靠刂颇？楦菰は壬瓒ㄖ黾す獠饬孔爸玫脑硕旒？刂扑黾す獠饬孔爸枚怨ぜ屑す獠饬�。
7.根据权利要求5所述的激光测量方法，其特征在于，上述步骤具体的包括: 确定所述激光测量机器人在生产线上激光测量工位中的位置； 对所述激光测量机器人上电并初始化； 对所述激光测量机器人进行零点校正； 所述激光测量机器人与所述机器人控制装置通信连接，并确定所述激光测量装置的坐标； 校正预先编程所述激光测量装置的运动轨迹与实际运动轨迹的偏差； 确定并优化所述激光测量装置的运动轨迹，控制所述激光测量装置运动完成激光测 量。
全文摘要
本发明公开了一种激光测量系统及其激光测量方法，其包括一激光测量机器人与用于控制所述激光测量机器人运行的机器人控制装置，所述激光测量机器人与所述机器人控制装置通过一可编程逻辑控制器通信连接，其特征在于，所述激光测量机器人上设置有一激光测量装置；所述激光测量系统包括一控制中心，所述控制中心内设置有一数据分析单元，所述数据分析单元通过转换器与一检测报警装置通信连接，所述检测报警装置与所述激光测量装置通信连接，所述控制中心与所述机器人控制装置通信连接；及其激光测量方法。能够自动完成对工件的测量过程，完全取代人工测量，减少了操作者的劳动强度，节约了时间，降低了产品制造成本。
文档编号G01B11/00GK103115565SQ20121059684
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者孙丽娜, 肖建明, 魏绪强, 党连宝 申请人:长春大正博凯汽车设备有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
