[發明專利]一種適用于噴涂焊接行業的機器人快速示教系統及方法

在審

• 申請號: 201910633250.1
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110142748A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 靳璞磊;方平近;黨海平;朱帥;徐凈值;錢榮盛
• 申請（專利權）人: 常州固高智能裝備技術研究院有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 泉州市寬勝知識產權代理事務所(普通合伙) 35229
• 代理人: 廖秀玲

本發明公開了一種適用于噴涂焊接行業的機器人快速示教系統及方法，應用于一機器人設備，所述方法包括構建用戶加工機器人的程序生成算法；根據所述算法導出為用戶加工機器人的程序。用戶直接拖動無動力拖動的五連桿機器人示教裝置到指定位置進行示教，通過獲知無動力拖動的五連桿機器人示教裝置各編碼器值，計算出在工件坐標系下示教點的位置和姿態，最終導出到加工機器人完成加工動作，本發明支持的無動力拖動的五連桿機器人示教裝置易攜帶，當標定物無法從生產現場固定到安裝位時，也可把本示教裝置搬到生產現場進行示教，示教過程十分快捷。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，尤其涉及一種適用于噴涂焊接行業的機器人快速示教方法及系統。

背景技術

鞋子噴涂是鞋子生產過程中的重要一環，鞋子噴涂膠水后和鞋底粘接一起流入后道進行加工處理。鞋子的噴涂軌跡需要嚴格示教，軌跡偏差較多，則膠水固化后影響鞋子外觀，成為不良品。

目前常用的示教方式有離線示教方式和在線示教方式：

離線示教方式需要購買機器人指定的離線軟件，不同的機器人廠家的離線軟件不相同，提高生產成本，而且需要由專業機械設計人員將生產現場建立CAD模型，如果在模型中找不到可以在現場建立工件坐標系的部件則該方式會失效；

在線示教方式則需要具備一定機器人操作水平的技術人員在現場對鞋子進行逐點示教，通過機器人操作手柄運動機器人到達示教位置，但是，機器人阻尼較大，手柄示教不靈活，因此，不同技術層次的人員示教出的軌跡完全不同，技術較差的人員在一臺機器人示教一只鞋子所耗費的時間在1-2天。對于前期處于小批量出樣的公司，需要經常更換鞋樣，要求機器人操作人員具備較高的技術素質，企業的用人成本也因此升高；此外，還有部分技術是通過建造與生產現場機器人大小相同的無動力機器人六連桿機構來進行示教，此種方式一旦生產現場的機器人發生變化，就要耗費成本再建造一個無動力機器人六連桿機構；考慮到噴涂現場的復雜性，會對長期在現場示教的工人產生傷害。。

發明內容

本發明的目的是解決現有的噴涂機器人示教技術存在的技術問題，提出一種適用于噴涂焊接行業的機器人快速示教方法及系統，示教過程簡單方便，可以在工藝室完成，可以適配市面上各型加工機器人。操作者直接拖動無動力拖動的五連桿機器人示教裝置到指定位置進行示教，通過獲知無動力拖動的五連桿機器人示教裝置各編碼器值，計算出在工件坐標系下示教點的位置和姿態，最終導出到加工機器人完成加工動作。

為了解決達到前述目的，本發明的技術方案是一種適用于噴涂焊接行業的機器人快速示教方法，應用于一電子設備，所述方法包括

S1：固定標定物放置在安裝位中并固定，通過三點法建立工件工作系；

S2：固定產品于安裝位中，按照示教軌跡關鍵點要求逐點記錄示教裝置各個示教點的編碼器值，記作，其中表示示教點的序號；

S3：通過示教裝置的DH參數，根據步驟S2 中的各個示教點的編碼器值計算正解可以得到在基座坐標系下的位置和姿態公式為：

其中表示基座坐標系下的位置和姿態，表示各編碼器值到基座坐標系下位置和姿態的變換關系；

S4：將在基座坐標系下的各點轉換到工件坐標系下：

其中表示工件坐標系下的位置和姿態，表示基座坐標系到工件坐標系的位置和姿態的變換關系；

S5：將S4得到的工件坐標系的點擬合成空間非均勻有理B樣條曲線C；

S6：將S5中得到的空間非均勻有理B樣條曲線C按照曲率均勻離散成包含位置和姿態的n個點，記作、...，其中表示點的坐標，表示點的姿態；