[发明专利]工业机器人旋转关节垂直轴轴差的光学测量与调试方法

权利要求书

1.工业机器人旋转关节垂直轴轴差的光学测量与调试方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)用三棱角锥反射器标定平行光管的光学零点；

2)将标准平面反射镜的镀反射膜的一面与平行光管的底端的工作基面重合，微调平行光管的工作基板与支撑壳体安装面之间的补偿倾角，当反射光斑位置与平行光管的光学零点重合误差≤5urad时，锁定平行光管的工作基板；

3)将标准平面反射镜安装在工业机器人的旋转关节活动立柱底端的主安装基面上，且标准平面反射镜镀反射膜的一面与所述主安装基面重合；

4)将平行光管安装至工业机器人的旋转关节的活动立柱顶端的安装平面上且平行光管与所述标准平面反射镜相对应；

5)通过平行光管的测量系统记录反射光斑至活动立柱旋转360°过程中的画圆轨迹；

6)微调工业机器人的旋转关节的固定基座与驱动电机定轴承之间的定轴补偿倾角θ₂，直至反射光斑指向步骤5中的画圆轨迹的圆心；

7)用平行光管的测量系统计算光斑位置相对坐标至活动立柱旋转360°过程中的均方根值；

8)依次重复步骤5、步骤6、步骤7若干次，直至步骤7中的光斑位置相对坐标均方根值≤5urad时，锁定定轴补偿倾角θ₂的角度；

9)微调工业机器人的旋转关节的活动立柱与驱动电机动轴承之间的动轴补偿倾角θ₁，直至反射光斑指向平行光管的光学零点；

10)用平行光管的测量系统计算光斑位置相对坐标与活动立柱旋转360°过程中的平均值；

11)依次重复步骤9、步骤10若干次，直至步骤10中的光斑位置相对坐标平均值的绝对值≤5urad时，锁定动轴补偿倾角θ₁的角度；

12)用平行光管的测量系统计算光斑位置相对坐标与活动立柱旋转360°过程中的平均值和均方根值，得到旋转关节垂直轴轴差；

13)取下平行光管和标准平面反射镜。

2.如权利要求1所述的工业机器人旋转关节垂直轴轴差的光学测量与调试方法，其特征在于，所述平行光管发出的光束质量≤1.3倍衍射极限，平行光管内的CCD探测器的像素中心最小间距Δ与测量系统接收光路等效间距f的对比值：

所述平行光管的激光发射源的波长λ与所发出的平行光束直径D的比值：

工作基面的面形误差峰值≤1um，所述平行光管的处理显示模块采用光斑强度分布一阶矩质心算法计算光斑位置相对坐标。

3.如权利要求1所述的工业机器人旋转关节垂直轴轴差的光学测量与调试方法，其特征在于，所述三棱角锥反射器为二面角垂直度误差≤5urad的三棱角锥反射器。

4.如权利要求1所述的工业机器人旋转关节垂直轴轴差的光学测量与调试方法，其特征在于，所述标准平面反射镜一面镀反射膜，另一面镀增透膜，且所述标准平面反射镜的直径大于所述平行光管发出的平行光束的直径，且小于固定基座的内腔直径。