[发明专利]一种坯头自动导引系统及方法

权利要求书

1.一种坯头自动导引系统，其特征在于，包括:坯头识别单元、机器人及机器人在线控制单元，其中，

所述坯头识别单元固定于链式传输线的一侧，用于对所述链式传输线上正在传送的坯头进行连续扫描，以得到坯头位置与姿态的实时数据，其中，所述坯头识别单元对坯头进行连续扫描得到扫描图像，并对所述扫描图像进行重构和识别得到所述坯头位置与姿态的实时数据，其中，所述坯头位置与姿态的实时数据包括所述坯头的位置数据、偏斜方向数据和角度数据；

所述机器人在线控制单元与所述坯头识别单元和机器人进行通信，用于接收所述坯头位置与姿态的实时数据，并获取所述链式传输线上坯头的实际运动速度和所述机器人的当前位置，所述机器人在线控制单元根据所述坯头位置与姿态的实时数据、所述链式传输线上坯头的实际运动速度、所述机器人的当前位置生成所述机器人的腕部运动控制指令，其中，所述机器人的腕部运动控制指令包括腕部的目标运动轨迹和目标姿态；

所述机器人的控制器接收来自所述机器人在线控制单元的腕部运动控制指令，根据腕部运动控制指令控制所述机器人运动至所述坯头所在的位置，其中，所述机器人的控制器根据所述腕部运动控制指令驱动所述机器人的手臂以直角坐标的运动形式接近所述坯头，直至到达坯头所在位置；在到达所述坯头所在位置后，控制所述机器人腕部的执行器对所述坯头进行夹紧后拖曳至矫直区，由所述矫直区的矫直辊对所述坯头进行夹紧，然后由所述机器人腕部的执行器对夹紧后的坯头进行矫直，完成矫直后，所述机器人腕部的执行器夹持矫直后的坯头并送入打卷机的导向槽，完成导引过程。

2.如权利要求1所述的坯头自动导引系统，其特征在于，所述坯头识别单元采用非接触式三维激光扫描仪。

3.如权利要求1所述的坯头自动导引系统，其特征在于，所述机器人腕部的执行器采用液压执行器，所述机器人在线控制单元采用上位机。

4.一种对权利要求1-3任一项所述坯头自动导引系统的坯头自动导引方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，对坯头自动导引系统的链式传输线上正在传送的坯头进行连续扫描，以得到坯头位置与姿态的实时数据，其中，利用非接触式三维激光扫描仪对所述链式传输线上正在传送的坯头进行连续扫描得到扫描图像，并对所述扫描图像进行重构和识别得到所述坯头位置与姿态的实时数据，其中，所述坯头位置与姿态的实时数据包括所述坯头的位置数据、偏斜方向数据和角度数据；

步骤S2，根据所述坯头位置与姿态的实时数据、所述链式传输线上坯头的实际运动速度和机器人的当前位置生成所述机器人的腕部运动控制指令，并根据腕部运动控制指令控制所述机器人运动至所述坯头所在位置，控制所述机器人腕部的执行器夹紧所述坯头，其中，所述机器人的控制器根据所述腕部运动控制指令驱动所述机器人的手臂以直角坐标的运动形式接近所述坯头，直至到达坯头所在位置；

步骤S3，所述机器人腕部的执行器将夹紧的坯头拖曳至矫直区，由所述矫直区的矫直辊对所述坯头进行夹紧，然后由所述机器人腕部的执行器对夹紧后的坯头进行矫直；

步骤S4，所述机器人腕部的执行器夹持矫直后的坯头并送入打卷机的导向槽，完成导引过程。