[發明專利]一種一體式機器人數控裝置、系統及加工方法

在審

• 申請號: 201910383457.8
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110109417A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 何明華;杭志方
• 申請（專利權）人: 江蘇江杭石化工程有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

本發明公開了一種一體式機器人數控裝置、系統及加工方法包括了機器人、數控加工平臺和控制芯片，機器人的第一控制程序和數控加工平臺的第二運動控制程序配置在控制芯片內，控制芯片的用戶操作作業程序的第三控制軟件在與用戶人機交互操作該裝置的過程中，同時協調和監管第一控制系統軟件和第二運動控制軟件的運行，一體式機器人數控系統包括服務器，服務器與控制芯片通信連接，控制芯片用于將加工數據和加工對象的加工過程信息發送給服務器，高速地高精度地實現機器人與數控加工平臺之間的運動變換和姿態控制；本發明顯著降低了機器人和數控加工平臺構成的數控裝置的集成和調試難度，提高了自動化產線的制造能力，有效地降低了加工難度。

技術領域

本發明涉及數控加工技術領域，尤其涉及一種一體式機器人數控裝置、系統及加工方法。

背景技術

六軸機器人，即六關節機器人或六自由度機器人。傳統的六軸機器人是一個單一和獨立的平臺，在工業生產中，對第三方應用工程師而言，六軸機器人是一個獨立操作和控制的設備，由于其數據輸入方式有限，導致數控加工工件的各種參數，并不能直接讓六軸機器人接收和處理，因此六軸機器人多數用于獨立執行單個的作業工序，比如獨立的焊接和打磨等作業工序，很少能夠與數控加工平臺結合到一起，實現六軸機器人與數控加工平臺相互協作，相互配合一起完成高精度地、連續工序的數控加工作業。

六軸機器人與數控加工平臺不能結合在一起的原因在于：第一，六軸機器人往往是一個獨立的操作單元，在使用過程中，它的加工參數需要進行預先采樣和設定，與數控交工平臺并不存在互相實時通訊以相互交換加工參數的途徑。第二，六軸機器人多數采用基于個人電腦(Personal Computer，PC)工控機加算法卡的工作方式，以實現六軸機器人的動作規劃，六軸機器人的響應速度和控制精度要求一般不高。業內比如KUKA或ABB等四大家族的六軸機器人產品都是這種結構，應用于上下料和焊接等作業工序的比較多，重復精度多在0.05mm以上，相比數控加工平臺所需要的0.01mm到0.002mm的精度而言，本身就存在差異。第三，數控加工平臺多數采用專業工業芯片來完成系統產品架構，多數支持﹣40°到+85°的工業制造應用環境，系統的穩定性、可靠性和實時性要求都很高。而當前六軸機器人采用PC工控機做主控單元的產品結構，導致多數六軸機器人只適合0～40°的工業制造應用環境，難以適應多軸聯動的數控加工平臺的適用工業制造應用環境要求。因此，當前國內市場，沒有在六軸機器人的現有控制功能上，增加更多的聯動控制軸，實現超過六軸機器人控制能力的數控加工功能的產品。

在傳統工業自動化生產中，由于六軸機器人和數控加工平臺相互之間，缺乏有效的輸入方式和實時的通訊聯系，導致實現六軸機器人配合數控加工平臺對工件進行連續作業工序的加工，以讓六軸機器人更多地配合數控加工平臺完成復雜的加工任務，系統的開發工作極其艱巨，系統的集成和調試時間很長，且如果加工目標稍有改變，系統集成和調試等工作量將成倍增加，從而導致六軸機器人在工業自動化制造中應用普及速度不夠快。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種一體式機器人數控裝置、系統及加工方法，以實現機器人和數控加工平臺結合的數控加工產品，有效降低加工難度，顯著提高工作效率。

為實現上述目的，本發明第一方面提供了一種一體式機器人數控裝置，包括：

機器人，所述機器人配置有第一運動控制器，所述第一運動控制器內配置有第一控制程序；

數控加工平臺，所述數控加工平臺配置有第二運動控制器，所述第二運動控制器內配置有第二控制程序，其中：

所述第一運動控制器和所述第二運動控制器配置在控制芯片內；

所述第一運動控制器配置有第一控制程序，所述第二運動控制器配置有第二控制程序；