[發明專利]一種機器人彎管加工方法及彎管加工裝置

有效

• 申請號: 202010560608.5
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111659780B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 戴智洋;郭秦陽;孫斌;黃萬永
• 申請（專利權）人: 上海發那科機器人有限公司
• 主分類號: B21D7/12
• 分類號: B21D7/12
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 沈棟棟

1.一種機器人彎管加工方法，其特征在于，包括：

S1、建立用戶坐標系，所述用戶坐標系的原點位于彎管的頂端，所述用戶坐標系的Z軸方向豎直向上，所述用戶坐標系的Y軸方向朝向所述彎管的內側方向；

S2、機器人手持彎管機頭，所述機器人設置在所述彎管的頂端，保持所述機器人固定不動，計算機器人工具坐標系；

S3、將數模數據導入彎管參數模型和機器人運動模型，建立機器人彎管加工路徑，生成機器人彎管加工程序；

S4、所述機器人執行所述機器人彎管加工程序；

在S3中，所述機器人運動模型包括：

A1、所述機器人進行進給運動；

A2、所述機器人和旋轉夾持器聯動旋轉；

A3、所述機器人配合所述彎管機頭的旋轉隨動；

在S3中，所述機器人運動模型的參數包括：所述機器人進行進給運動的進給量、所述機器人和所述旋轉夾持器聯動旋轉的第一角度、所述彎管機頭的旋轉的第二角度和所述機器人隨動的隨動距離；

在S3中，所述彎管參數模型包括數模坐標、彎曲半徑、所述隨動距離、所述進給量、所述第二角度和兩工藝之間的旋轉角度；

所述隨動距離為：

L_i＝C_iπR_i；

式中：L_i為所述隨動距離，C_i為所述第二角度，R_i為所述彎曲半徑。

2.如權利要求1所述的機器人彎管加工方法，其特征在于，在S1中，在所述彎管的一端建立所述用戶坐標系，或在所述彎管的兩端分別建立所述用戶坐標系。

3.如權利要求1所述的機器人彎管加工方法，其特征在于，在S1中，采用三點法建立所述用戶坐標系，于所述彎管的頂端、所述彎管的正上方以及沿所述彎管的方向取三個點，計算三所述點的位置得到所述用戶坐標系。

4.如權利要求1所述的機器人彎管加工方法，其特征在于，在S3中，對所述彎管的一端進行加工，導入一組所述數模數據；或對所述彎管的兩端進行加工，導入兩組所述數模數據。

5.如權利要求1所述的機器人彎管加工方法，其特征在于，所述第二角度為：

C_i＝acos((V_iV_i+1)/(|V_i||V_i+1|))；

式中：V_i為P_i與P_i+1的向量，P_i為所述數模坐標，V_i+1為P_i+1與P_i+2的向量。

6.如權利要求5所述的機器人彎管加工方法，其特征在于，所述進給量為：

Y_i＝|V_i|-R_i*tan(C_i/2)-R_i*tan(C_i-1/2)；

式中：Y_i為所述進給量，C_i-1＝acos((V_i-1V_i)/(|V_i-1||V_i|))。

7.如權利要求6所述的機器人彎管加工方法，其特征在于，所述第一角度為：

B_i＝acos((N_i-1N_i)/(|N_i-1||N_i|))；

式中：B_i為所述第一角度，N_i為V_i與V_i+1的法向量，N_i-1為V_i-1與V_i的法向量。

8.一種機器人彎管加工裝置，用于實現權利要求1至7中任意一項所述的機器人彎管加工方法，其特征在于，包括：所述彎管機頭、夾持所述彎管機頭的所述機器人、以及能夠與所述機器人聯動運動的旋轉夾持器。