[发明专利]提升绝对定位精度的机器人大臂和托盘加工及装配方法

说明书

本发明提供了一种提升绝对定位精度的机器人大臂和托盘加工及装配方法，包括以下步骤：（1）采用等高气缸将机器人大臂和托盘加工铸件垫高进行开粗，开粗后的机器人大臂和托盘安装面的平面度控制在0.02以下；（2）采用气动吸盘对开粗后形成的机器人大臂和托盘毛坯结构进行固定，对机器人大臂和托盘安装面以及其他结构进行精加工；（3）对加工完成的机器人大臂和托盘进行装配。本发明优化大臂和托盘的平行度，可以有效减小大臂和托盘装配后形成的角度，达到提高机器人绝对定位精度的效果；可以防止侧边有变形或者不平导致产品装夹力度不均匀，进而导致开粗面变形，平行度变差的问题。

技术领域

本发明属于机器人加工领域，具体涉及一种提升绝对定位精度的机器人大臂和托盘加工装配方法。

背景技术

工业机器人因其优越的工作性能，已成为现代工业自动化生产装备的重要组成部分，尤其在汽车、电子、食品包装等行业广泛应用。机器人的绝对定位精度是其工作精度的重要保证，提高机器人的工作精度对推动工业自动化及智能化发展进程具有重要意义。工业机器人由于加工装配过程的制造几何参数误差，连杆和关节的柔性，及减速机齿隙等诸多不可避免的因素导致机器人绝对定位精度差，而其中几何参数误差是机器人末端误差的主要来源。目前，提高绝对定位精度的方法主要是误差补偿法、提高机器人本体的强度和刚度、降低本体的重量等方法。

本发明以SCARA机器人为研究对象,发现机器人大臂和托盘装配完成后一般会产生一定的角度误差，角度误差导致机器人末端Z方向产生误差，从而会影响机器人绝对定位精度，因此需要一种减小大臂和托盘角度误差以提高绝对定位精度的方法。

专利号为CN201710811069.6的中国专利中公开了一种用于工业机器人的误差补偿方法，其主要是通过动力学模型计算机器人末端力并结合重力、惯性力的刚度矩阵求解机器人末端受力状态的柔性偏移量，通过可接受误差反复迭代修正机器人末端位姿数据，最后通过逆运动学求解关节输入变量。此专利主要是通过动力学模型和刚度矩阵的方法补偿机器人各个零部件的弹性变形引起的末端位姿误差。弹性变形导致的误差通过此方法可以得到有效补偿。但是并不能对机器人的角度误差进行补偿。

专利号为CN201110113246.6的中国专利公开了一种用于工业机器人的空间立体网络精度补偿方法，该专利通过对包络空间内划分的某个立方体网络内的任一点，采用空间插值的方法对机器人的理论坐标进行修正，实现对机器人在该点的绝对定位精度补偿，然而该方法补偿的确定需要进行大量的实验，而且不能实现在不同姿态下对机器人绝对定位精度的补偿。并不能对机器人的角度误差进行补偿。

由于现有的补偿方法无法对角度误差进行补偿，为了使工业机器人能够满足更为精准的精细化作业应用到现场，需要设计一种提高机器人的绝对定位精度的方法，减小大臂和托盘之间形成的角度误差，减小角度误差对绝对定位精度的影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中机器人大臂和托盘装配完成后会产生一定的角度误差，角度误差导致机器人末端Z方向产生的误差，从而会影响绝对定位精度问题。

为此，本发明提供了一种提升绝对定位精度的机器人大臂和托盘加工及装配方法，包括以下步骤：

（1）采用等高气缸将机器人大臂和托盘加工铸件垫高进行开粗，开粗后的机器人大臂和托盘安装面的平面度控制在0.02以下；

（2）采用气动吸盘对开粗后形成的机器人大臂和托盘毛坯结构进行固定，对机器人大臂和托盘安装面以及其他结构进行精加工；

（3）对加工完成的机器人大臂和托盘进行装配。

进一步地，所述步骤（1）中所述等高气缸与所述机器人大臂和托盘加工铸件之间均垫有多个压块。

进一步地，所述步骤（1）中对机器人大臂和托盘安装面进行两次开粗，并在做精加工前用百分表托平。

进一步地，所述步骤（1）中用开粗后的机器人大臂和托盘安装面做基准面加工其他表面。