[发明专利]一种基于六轴工业机器人的圆管切割加工方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于六轴工业机器人的圆管切割加工方法及系统，涉及圆管切割领域。包括：步骤S1，控制装置接收外部的创建指令创建六轴工业机器人的工具坐标系，以及伺服送料装置上的圆管加工区域的用户坐标系；步骤S2，控制装置根据工具坐标系和用户坐标系生成相应的第一控制指令将六轴工业机器人示教到圆管上待切割位置；步骤S3，控制装置接收外部输入的圆管的切割参数信息，并根据切割参数信息创建圆管的切割程序；步骤S4，控制装置根据切割程序生成相应的第二控制指令控制六轴工业机器人根据切割程序对圆管进行切割。具有如下效果：无需人工示教和离线编程，根据工件加工信息，自动生成切割程序，提高了使用简便性和生产效率。

技术领域

本发明涉及圆管切割技术领域，尤其涉及基于六轴工业机器人的圆管切割加工方法及系统。

背景技术

五金行业存在大量的管材切割加工工序，通常采用管材切割专机或六轴工业机器人激光切割系统(以下简称“机器人切割”)进行切割。管材切割专机一次性投入加高，且拓展性受限。机器人切割成本相对较低，拓展性强，高柔性化。当前机器人切割圆管，通常采用人工示教或离线编程的方式，这种生产方式面临着如下几个难点：

1.切缝的形式多样，工件的尺寸多变，使得人工示教、离线编程的效率低，无法实现不同工件的快速切换；

2.加工轨迹复杂，如带坡口相贯线、圆管开孔。对于这类轨迹，人工示教时需要先对轨迹进行划分，然后对每个位置精准编辑，难度很大，且无法保证切割尺寸；同样采用离线编程，对操作人员的要求较高，且虚拟环境和实际生产环境必然存在偏差，这就要求离线程序导入到实际生产现场后，必须经过修正才能使用，这也增加的操作人员的技能要求，操作不够简便。

3.操作人需要具备熟练的机器人操作技能，劳动强度大，不利于机器人在圆管切割加工方面的推广。

对于上述问题，尤其是圆管的相贯线切割，采用传统的人工示教方法，编程效率低，难度大，且加工尺寸无法得到保证；采用离线编程的方式，对操作人员要求很高，且需要进行“修正”，过程复杂。

发明内容

本发明为了解决上述问题，现提出一种基于六轴工业机器人的圆管切割加工方法，预先设置一伺服送料装置和一六轴工业机器人，以及与所述伺服送料装置和所述六轴工业机器人连接的控制装置；

所述伺服送料装置包括一旋转轴，且于所述伺服送料装置上设有一圆管，所述控制装置通过控制所述旋转轴的转动以带动所述圆管进行相应运动；

则所述圆管切割加工方法具体包括以下步骤：

步骤S1，所述控制装置接收外部的创建指令创建所述六轴工业机器人的工具坐标系，以及所述伺服送料装置上的圆管加工区域的用户坐标系；

步骤S2，所述控制装置根据所述工具坐标系和所述用户坐标系生成相应的第一控制指令将所述六轴工业机器人示教到圆管上待切割位置；

步骤S3，所述控制装置接收外部输入的所述圆管的切割参数信息，并根据所述切割参数信息创建所述圆管的切割程序；

步骤S4，所述控制装置根据所述切割程序生成相应的第二控制指令控制所述六轴工业机器人根据所述切割程序对所述圆管进行切割。

优选的，执行所述步骤S1之前还包括：

所述控制装置接收外部的标定指令对所述六轴工业机器人和所述旋转轴进行协同标定。

优选的，所述步骤S3包括：

步骤S31，所述控制装置接收外部输入的所述圆管的切割参数信息，并根据所述切割参数信息生成相应的加工轨迹；

步骤S32，所述控制装置根据所述加工轨迹建立相应的轨迹坐标系，并对所述加工轨迹进行分段，通过多个点位拟合所述加工轨迹；