[发明专利]一种铸件打磨砂轮补偿控制方法

说明书

本发明公开了一种铸件打磨砂轮补偿控制方法，先在砂轮轴中心安装尖型定位棒，并标定尖型定位棒的尖点TCP，以尖型定位棒为辅助来获取砂轮轴中心TCP；然后对砂轮的圆周表面进行等分，得到若干个砂轮表面点，并分别计算相应的砂轮表面点TCP。根据工艺需求以及工件形状将铸件的打磨区域分割成若干段，并为每段选择合适的砂轮表面点，使用选择的砂轮表面点来向机器人示教每段打磨轨迹，最后以此打磨轨迹来打磨铸件。打磨过程中，观察打磨效果并根据打磨效果来调节每段打磨轨迹上对应的砂轮表面点TCPZ轴的偏移量，以实现砂轮快速补偿。上述调节操作直接可以在程序上进行编辑，以实现在不停机的状态下实现偏差点补偿，最终提高铸件的整个打磨效率。

技术领域

本发明属于铸件打磨技术领域，涉及一种铸件打磨砂轮补偿控制方法。

背景技术

铸件在铸造过程中，在温度、湿度、磨具等因素的影响下会出现相同产品、不同批次生产的铸件之间存在偏差。由于打磨工艺轨迹是由示教产生的，如果产生偏差再由人工去示教偏差点，那么机器人就得停机，导致打磨效率低下。所以提供一种在不停机的状态下实现偏差点补偿的方法是非常有必要的，对提高打磨效率以及降低调试技术要求很有助益。

发明内容

本发明提供一种铸件打磨砂轮补偿控制方法，可以在不停机的状态下实现偏差点补偿，以提高打磨效率以及降低调试技术要求。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种铸件打磨砂轮补偿控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：给机器人工作轴上安装砂轮，并在所述砂轮的轴中心安装尖型定位棒，然后标定所述尖型定位棒的尖点TCP，以使尖点TCP笛卡尔坐标与所述机器人工作轴的笛卡尔坐标相同；

步骤S2：根据所述尖点与砂轮轴中心之间的距离，结合所述尖点TCP，获取砂轮轴中心TCP；

步骤S3：将所述砂轮的圆周表面等分，以等分点为分段打磨用的砂轮表面点；再根据所述砂轮轴中心的位置与砂轮表面点的位置，得到所述砂轮表面点TCP；

其中，砂轮轴中心笛卡尔坐标为(X,Y,Z)，所述砂轮表面点笛卡尔坐标为(Xα,Yα,Zα)，所述砂轮表面点TCP为：

Xα＝X，Yα＝Y+Rsinα，Zα＝Z-Rcosα，α为等分点分割圆心角；

步骤S4：根据工件打磨要求将铸件打磨区域分割成若干段，并为每段打磨区域选择合适的所述砂轮表面点；

步骤S5：使用对应的砂轮表面点TCP来向机器人示教每段打磨区域的打磨轨迹；

步骤S6：示教完成后，由机器人按段运行所述打磨轨迹对铸件进行打磨；

在打磨过程中，若打磨发生偏差，上位机设置偏差量，由机器人调用偏移函数来调节所述打磨轨迹中每个砂轮表面点TCP Z轴的偏移量，以实现砂轮快速补偿。

所述步骤S1中，由机器人使用四点标定法来标定所述尖点TCP。

假定所述砂轮的厚度为R，尖型定位棒的长度为L；所述尖点TCP相较于砂轮轴中心TCP的X轴方向偏移距离为

所述步骤S2中，将所述砂轮轴中心TCP的表示方法自四元数转化为欧拉角；然后旋转所述砂轮轴中心，以满足所述机器人操作盒Z轴摇杆顺时针旋转时其Z轴方向为砂轮轴中心指向砂轮表面，Z轴摇杆逆时针旋转时其Z轴方向为砂轮表面指向砂轮轴中心，并得到旋转角度的欧拉角；再将所述旋转角度的欧拉角转化为所述机器人可识别的四元数。

将所述砂轮轴中心TCP的旋转表示方法自四元数转化为欧拉角的过程具体为：

用atan2来代替arctan，可得：