[發明專利]一種基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法

在審

• 申請號: 201910721817.0
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN112338988A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 陳明達;劉東;祝穎丹;王濤;馮雄峰;涂麗艷;趙秀蘭
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B26D3/10
• 分類號: B26D3/10;B26D5/00;B26D7/02;B26D7/06;B26D7/27;B26D7/32
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，所述的基于機器人片材疊層成型生產線包括送料糾偏架、裁床、機器人、視覺系統工位和疊層預成型平臺，具體控制步驟包括：

a)控制機器人運行到初始位置后，機器人切換到內部自動狀態，并給裁床發送啟動信號；

b)裁床收到啟動信號后復位，裁床上的橫梁回到前原點；

c)送料糾偏架將片材送至裁床，裁床根據所需切割的圖案切割片材，切割完成后，裁床上的橫梁回到后原點，并給機器人發送切割完成信號，機器人收到切割完成信號后，復位啟動信號，裁床的控制系統使能斷開，裁床進入等待狀態；

d)機器人從裁床切割的位置真空吸取切割好的材料圖案；

e)機器人將切割好的材料圖案搬運至視覺系統工位，視覺系統工位上的視覺系統對圖案進行數據采集，包括X軸坐標、Y軸坐標以及圖案上端邊緣與X軸方向的夾角A，與原始儲存圖像進行比較，并把偏差值△X、△Y和△A發送給機器人；

f)機器人將切割好的材料圖案從視覺系統工位搬運至疊層預成型平臺，并在該過程中，根據偏差值△X、△Y和△A完成材料圖案的坐標位置和角度調整；

g)重復步驟d)～f)，完成片材疊層成型。

2.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，所述裁床的控制系統只在收到機器人在安全的前提下發送裁床運動的信號后，才會控制裁床進行相應運動。

3.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，步驟c)中，裁床在切割完成后橫梁退到安全的后原點，給機器人發送切割完成信號，機器人在收到裁床的切割完成信號后才允許到裁床工作臺上進行取料，機器人同時立即取消裁床的允許運動的條件與裁床復位切割完成的信號。

4.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，所述片材為單向預浸料，根據不同方向所需強度，使用大小相同的材料圖案進行不同方向的疊加。

5.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，所述裁床自動真空吸附表面的片材，裁床上的切割裝置包括刀和筆，筆底部為半球形壓板，裁床切割時首先帶動筆底部的半球形壓板進行切割輔助運動，壓板輔助運動過程用來壓平切割邊緣產生的翹曲，之后再進行圖案的刀切割運動。

6.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，所述裁床切割片材時在材料圖案轉角處相對過切2～3mm。

7.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，所述機器人根據材料圖案與前原點的相對位置以及前原點與機器人的相對位置確定取料位置。

8.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，所述視覺系統工位上安裝有相機、鏡頭、光源和偏振鏡，用于采集機器人從裁床搬運來的材料圖案；

控制機器人使材料圖案平行于相機，材料圖案的顏色與機器人吸取面背景色呈明顯對比；

采用校準紙對相機像素進行尺寸標定，將像素值轉換為毫米單位，移動機器人使相機的增量方向保持與機器人的增量方向一致。

9.根據權利要求1所述的基于機器人片材疊層成型生產線的控制方法，其特征在于，機器人完成一次搬運后將偏差值△X、△Y和△A清零，再進行下一次搬運。