[发明专利]折弯跟随轨迹规划方法、装置及系统

说明书

一种折弯跟随轨迹规划方法、装置(20)及系统，其中，该方法包括：获取折弯机(41)和折弯机器人(34,42)对板材进行折弯加工的加工参数(S10)，所述加工参数包括折弯机(41)上模的运动速度v、下模的宽度L以及在开始加工时折弯机器人(34,42)工具中心点TCP与所述折弯机(41)下模中心点的距离d；根据所述折弯机(41)上模的运动速度v以及下模的宽度L计算板材的翻转角度(S11)；根据所述翻转角度以及所述距离d确定所述TCP与所述折弯机(41)的位置关系(S12)；根据所述翻转角度、所述TCP与所述折弯机(41)的位置关系对折弯跟随轨迹进行规划，以得到规划后的折弯跟随轨迹(S13)。能够保证运动轨迹的精确性，且可以适用于其他的机器人。

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及折弯跟随轨迹规划方法、装置及系统。

背景技术

现在的折弯机在工作时可以通过机器人辅助折弯，如图1所示，折弯机的下模形状为向下凹陷的三角形，当板材放置在折弯机下模上时，折弯机的上模向下运动以挤压板材变形，使板材由下模两边中心点向下凹陷弯曲，其折弯角度由上模的下降距离决定。在上模下压板材的过程中，会使板材边缘翘起，机器人则跟随板材边缘翘起的轨迹运动，辅助折弯。将机器人辅助折弯运动分解为x轴、y轴、z轴和AC轴方向的运动，x轴与折弯机对齐，y轴为板材水平方向的位移，z轴为板材竖直方向的位移，AC轴为板材反转方向，从而由机器人实现折弯跟随。

现有技术虽然可以通过龙门机器人跟随折弯轨迹，但由于其速度需跟随折弯机工作速度，所以现有的机器人的折弯路径和速度规划难以确认运动轨迹，使得下模下降的速度和板材上扬的速度难以保证其精确度，并且这种跟随折弯轨迹规划只适用于各轴直线且互相没有耦合的机器人，例如，龙门机器人，而无法适用于其他机器人。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供折弯跟随轨迹规划方法、装置及系统，能够保证运动轨迹的精确性，且可以适用于其他的机器人。

为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种折弯跟随轨迹规划方法，所述方法包括：获取折弯机和折弯机器人对板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括折弯机上模的运动速度v、下模的宽度L以及在开始加工时折弯机器人工具中心点TCP与所述折弯机下模中心点的距离d；根据所述折弯机上模的运动速度v以及下模的宽度L计算板材的翻转角度；根据所述翻转角度以及所述距离d确定所述TCP与所述折弯机的位置关系；根据所述翻转角度、所述TCP与所述折弯机的位置关系对折弯跟随轨迹进行规划，以得到规划后的折弯跟随轨迹。

其中，所述根据所述折弯机上模的运动速度v以及下模的宽度L计算板材的翻转角度的步骤具体为：根据所述折弯机的上模运动速度v以及下模宽度L，并利用如下公式计算t时刻所述板材的翻转角度：α(t)＝arctan(2vt/L)；其中，α为所述翻转角度。

其中，所述根据所述翻转角度以及所述距离d确定所述TCP与所述折弯机的位置关系的步骤具体为：根据所述翻转角度以及所述距离d，利用如下公式一、二分别确定t时刻所述TCP在所述折弯机坐标系中x、z轴的位置：公式一：X(t)＝d-d·cos(α(t))；公式二：Z(t)＝d·sin(α(t))-L·tan(α(t))；其中，X(t)、Z(t)分别为t时刻所述TCP在x、z轴的位置。

其中，所述根据所述翻转角度、所述TCP与所述折弯机的位置关系对折弯跟随轨迹进行规划，以得到规划后的折弯跟随轨迹的步骤具体为：根据所述翻转角度、所述TCP在x、z轴的位置，利用如下公式确定t时刻的插补点：

其中，P(t)为t时刻的插补点，为折弯轨迹的初始值，为折弯轨迹在t时刻的轨迹变换量；根据所述插补点确定对应折弯跟随轨迹，以得到规划后的折弯跟随轨迹。