[发明专利]一种实现折弯机器人折弯实时跟随的方法

说明书

技术领域

本发明涉及折弯机器人技术，尤其涉及一种实现折弯机器人折弯实时跟随的方法，属于工业机器人领域。

背景技术

随着劳动力成本的不断提高，工业机器人应用于折弯领域也越来越普及。在大板件折弯应用中，人工折弯费时费力且效果不好，机器人折弯则有很大优势；在折弯板件量大的情况下，机器人也表现出较大的优势。折弯机器人的主要难点在于，由于板件形状和折弯方向改变，每次折弯后都需要重新计算机器人的路径。因此，工业机器人折弯跟随技术是工业机器人折弯应用的一项关键性技术。

《金属加工：热加工》2010年第17期43-45页的论文“折弯机器人”公开了一种机器人折弯单元。该论文提出了一种解决折弯跟随问题的方法，该方法使用ABB公司开发的一种辅助编程软件，把板件设计图输入辅助软件，软件通过图层找到所有的折弯线并自动读取折弯参数，编程时，人工选定一条折弯线，软件即自动算出机器人路径，人工再选定下一条折弯线，如此反复，直到全部完成，把完成后的程序下载到机器人，再由人工调试后投产。该方法的缺点是预先设定的程序降低了跟随的实时性，带来较大的误差，影响板件折弯的质量，且需要人工调试，不能够实现全自动，加大了人工成本。

发明内容

本发明提供了一种实现折弯机器人折弯实时跟随的方法，解决了机器人折弯技术中不能折弯实时跟随的问题。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是：

一种实现折弯机器人折弯实时跟随的方法，包括以下步骤：

第一步：在折弯机靠近机器人一侧的槽口边上任意选择两个点                                                、 ，使得和的连线与槽口边重合，测定和在机器人坐标系的坐标，；

第二步：设定第三点，第三点在机器人坐标系的坐标设定为：，，；

第三步：以下列条件建立外部坐标系：以点为外部坐标系的原点，外部坐标系的轴向量定义为指向，位于外部坐标系的平面内，即：以点为外部坐标系的原点，外部坐标系的轴向量定义为指向，则轴向量为；将点定义为外部坐标系的平面内的点，定义向量为指向，即，则向量也在外部坐标系的平面内，根据以下公式计算外部坐标系的轴向量和轴向量：

                         

                         

由此建立外部坐标系；

第四步：在折弯机进行折弯时，机器人切换到折弯机槽口的外部坐标系；

第五步：在折弯机进行折弯的过程中，机器人将实时接收的折弯角度模拟量信号转换为折弯角度信号：机器人控制器设置折弯角度模拟量最大值和最小值以及折弯角度的最大值和最小值，假设当前折弯角度模拟量为，根据公式计算折弯角度；

第六步：机器人根据折弯角度信号旋转外部坐标系的轴，为了维持自身位置在外部坐标系下不变，机器人实时跟随轴旋转。

本发明实现了机器人在折弯工艺过程中的实时跟随和自动折弯技术，减少调试人员在跟随调试时的时间，提高调试效率，提高跟随精度和折弯质量。

附图说明

图1是实现折弯机器人折弯实时跟随方法的装置。

图2是折弯机器人折弯实时跟随方法的逻辑框图。

图3是测量槽口位置的测量工具。

图4 是使用测量工具测量槽口位置的示意图。

图5是外部坐标系示意图。

图6是工件折弯角度示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。

图1为实现折弯机器人折弯实时跟随方法的装置，包括机器人1、机器人抓具2、板件3、折弯机以及通讯电缆6，折弯机包括本体4和折弯控制器5。其中，机器人1为通用六关节串联工业机器人，该机器人具有通用的工业机器人功能：坐标系有关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和外部坐标系，能够进行外部坐标系建立和设置、用户能够使用四点法建立工具坐标系，在正常运行时具有在当前坐标系下保持位置和姿态不变的特性，能手动和自动控制机器人1；折弯机控制器5拥有基本的折弯控制功能和折弯角度实时输出功能。