[發明專利]一種激光切割機器人的軌跡捕捉系統及軌跡捕捉方法

在審

• 申請號: 201710506198.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107283426A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 鄧本松
• 申請（專利權）人: 重慶鐳寶激光科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G06T17/00;B25J11/00
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所(普通合伙)50213
• 代理人: 雷暈

技術領域

本發明涉及激光加工領域，尤其涉及一種用于激光切割機器人的軌跡捕捉系統及軌跡捕捉方法。

背景技術

目前，激光加工技術得到快速發展，激光加工的應用也從二維轉向三維逐漸發展，在激光的三維加工過程中，如何控制激光加工頭走出所需的三維軌跡是目前的重點研究課題。傳統的激光三維加工過程中采用手動示教編程來捕捉激光三維加工軌跡，即直接在激光切割機器人的控制系統中進行編程并調試，其缺點在于調試時操作人員對加工頭的方位和空間軌跡走向不易準確把握，其試樣周期較長，且試樣時無法正常加工，因而影響生產效率，同時反復試樣也導致了安全事故發生幾率增加。

發明內容

針對現有技術中所存在的操作不便、調試周期過長、影響正常生產以及易發生安全事故等不足，本發明提供了一種激光切割機器人的軌跡捕捉系統及軌跡捕捉方法，其通過離線編程的手段替代傳統的手動示教編程，可自動生成機器人作業程序，操作更加方便，且縮短了試樣周期，不影響正常生產，也更加安全。

為實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種激光切割機器人的軌跡捕捉系統，包括用于建立預加工樣件三維模型的模型建立裝置以及機器人作業編程裝置和激光切割機器人，其中：

所述模型建立裝置包括模型獲取單元以及用于輸出模型文件輸出的第一輸出接口；

所述機器人作業編程裝置包括程序生成單元以及分別與程序生成單元連接的輸入單元、顯示單元、第二輸入接口和第二輸出接口；

所述激光切割機器人包括控制單元、分別與控制單元連接的第三輸入接口和驅動單元以及連接在驅動單元輸出端的激光頭。

本發明還提供了基于上述一種激光切割機器人的軌跡捕捉系統的軌跡捕捉方法，其包括下列步驟：

S01：獲取樣件；

S02：模型建立裝置根據樣件建立三維模型文件；

S03：通過第一輸出接口和第二輸入接口將三維模型文件導入機器人作業編程裝置的程序生成單元，所述程序生成單元讀取三維模型文件并通過顯示單元顯示三維模型的圖像；

S04：通過輸入單元對作業區域進行標定；

S05:通過輸入單元對作業參數進行限定，程序生成單元自動生成作業軌跡，并控制顯示單元進行演示，確認后生成機器人作業程序；

S06:通過第二輸出接口和第三輸入接口將機器人作業程序導入至激光切割機器人的控制單元中；

S07：所述控制單元試運行該機器人作業程序并通過驅動單元驅動激光頭運動，判斷激光頭運動軌跡是否流暢并與預設軌跡相同，若否則返回步驟S05，直至加工軌跡流暢。

相比于現有技術，本發明具有如下有益效果：通過對樣件進行三維建模，再基于三維建模在離線編程裝置中對作業區域和作業參數進行限定，操作更加方便、安全；自動生成作業程序后，最后再將作業程序導入機器人系統中，因此可縮短試樣周期，避免影響正常生產。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明中的技術方案進一步說明。

如圖1所示，本發明提出了一種激光切割機器人的軌跡捕捉系統，其包括用于建立預加工樣件三維模型的模型建立裝置以及機器人作業編程裝置和激光切割機器人，其中：

所述模型建立裝置包括模型獲取單元、模型文件處理單元以及用于輸出模型文件輸出的第一輸出接口；本實施例中用于實現三維模型獲取的單元可采用安裝有相應三維建模軟件的PC或通過測量來建模的設備或通過圖像/視頻來進行建模的設備；

所述機器人作業編程裝置包括程序生成單元以及分別與程序生成單元連接的輸入單元、顯示單元、第二輸入接口和第二輸出接口；

所述激光切割機器人包括控制單元、分別與控制單元連接的第三輸入接口、報警單元和驅動單元以及連接在驅動單元輸出端的激光頭。

本發明還提出了基于上述一種激光切割機器人的軌跡捕捉系統的軌跡捕捉方法，其包括下列步驟：

S01：獲取樣件；

S02：模型建立裝置根據樣件建立三維模型文件，并根據機器人作業編程裝置的需求對三維模型文件機進行處理，如格式轉換與約束等；

S03：通過第一輸出接口和第二輸入接口將三維模型文件導入機器人作業編程裝置的程序生成單元，所述程序生成單元讀取三維模型文件并通過顯示單元顯示三維模型的圖像；

S04：通過輸入單元對作業區域進行標定；