[发明专利]一种柔性三维空间定位机构及定位方法

说明书

本发明公开了一种柔性三维空间定位机构及定位方法，包括底座，所述底座顶部左半部分设有工装定位座，工装定位座下方穿设伺服电机系统，伺服电机系统用于调整工装定位座内定位工装的位置；所述底座顶部右半部分为Y方向调整机构，Y方向调整机构上设有定位反馈平台，定位反馈平台左侧活动连接激光测距发生器，激光测距发生器用于检测定位工装移动过程中产生的动态位移并反馈给伺服电机系统。本发明能够实现定位工装的快速精准定位，消除人工测量与安装过程中的误差，同时，提高定位效率。

技术领域

本发明涉及定位装置，具体涉及一种柔性三维空间定位机构及定位方法。

背景技术

随着制造业的不断发展，制造行业中针对小批量，多品种产品自动化定位组装需求与日俱增，柔性化定位组装需求在工业生产中不断扩大。针对某军工厂雷达三维空间骨架球节点定位精度差，工作周期长，人工成本高以及产品一致性差等问题，提出了一种三维空间柔性化快速定位方法。

目前针对三维空间的定位方式，在水平台面上人工确定初基准点，根据组装图纸尺寸，通过与初基准点进行换算后，得到水平面的X、Y点坐标，人工通过钢尺划线确定位置点，再次通过Z轴方向与初基准点换算，得到Z方向坐标，通过钢尺划线，人工通过丝杆调整高度，从而完成单点三维空间的定位。根据某军工厂的生产流程分析，单个产品的划线定位时间为2天，占据产品生产时间的一半，并且存在错定位，超定位，生产节拍不足、产品尺寸一致性差、人工成本高等问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种能够快速精准定位，并且可以反馈和记录测量数据的柔性三维空间定位机构及定位方法。

技术方案：本发明包括一种柔性三维空间定位机构，包括底座，所述底座顶部左半部分设有工装定位座，工装定位座下方穿设伺服电机系统，伺服电机系统用于调整工装定位座内定位工装的位置；所述底座顶部右半部分为Y方向调整机构，Y方向调整机构上设有定位反馈平台，定位反馈平台左侧活动连接激光测距发生器，激光测距发生器用于检测定位工装移动过程中产生的动态位移并反馈给伺服电机系统。

所述定位反馈平台左侧竖直安装Z方向调整机构，Z方向调整机构与激光测距发生器接触的一面沿长度方向设置多条凹型槽，用于调整激光测距发生器的安装高度。

所述Y方向调整机构上沿Y方向设有多个凹型槽，定位反馈平台沿凹型槽移动，以调整激光测距发生器Y方向上的位置。

所述定位反馈平台呈“Z”型结构。

本发明还包括一种柔性三维空间定位方法，包括以下步骤：

(一)将定位工装置于工装定位座内，伺服电机系统将定位工装Z轴方向回零；同时，激光测距发生器对回零状态进行反馈，与伺服电机系统形成闭环控制；

(二)控制系统向伺服电机系统导入空间坐标点，伺服电机系统根据导入的空间坐标点在Z轴方向对定位工装进行调整；同时，激光测距发生器检测定位工装调整过程中动态位移，并反馈到控制系统；

(三)控制系统对激光测距发生器检测的动态位移进行转换后，与导入的Z轴坐标点比较，再将比较结果通过闭环控制反馈到伺服电机系统；

(四)当比较结果显示动态位移与导入值相同时，伺服电机停止动作，完成Z轴方向快速定位。

所述控制系统根据位移绝对值对空间Z轴方向的空间点来对动态位移进行坐标点转换。

有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果在于：(1)实现快速精准定位，消除人工测量与安装过程中产生的误差，且效率是人工定位的10倍；(2)具有自身校准功能，结构简单，环境适应性强，精度高。

附图说明

图1为本发明所述柔性三维空间定位机构的结构示意图。

具体实施方式