一种力控制的机器人打磨软件控制系统技术方案

技术编号:8130755 阅读:288 留言:0更新日期:2012-12-27 02:27
一种力控制的机器人打磨软件控制系统:分析了机器人的打磨行业应用的优势和挑战,以A?B?B力控制为例给出了机器人力控制技术的解决方案,对机器人打磨过程进行了建模,并详细的讨论了该方案的主要关键技术:手把手示教,路径学习和基于模版的自动程序生成。对基于力控制技术的机器人打磨模型进行了实现,开发了一种快速的编程方法的产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种カ控制的机器人打磨软件控制系统。□对基于カ控制技术的机器人打磨模型进行了实现,开发了 ー种快速的编程方法的产品。
技术介绍
随着制造业的发展,例如飞机发动机。汽轮机叶片和模具等由于表面复杂。精度要求高,目前主要以人工磨削为主。在美国,I个熟练工人需要花。Zh才能加工I个汽轮机叶片,而且废品率高达15%,在我国,废品率更是高达30%。因此人工磨削费时而且劳动强度大□对于磨削效率的提高,行业内有2种方案,采用数控机床或者エ业机器人,2种方案各有自己的特点。数控机床的刚度一般大于SON^nT1,而六自由度的串联机器人的刚度小于 IN* ii HT1,在定位精度。运动偶合方面数控机床也表现出很大的优势,但是エ业机器人有较大的工作空间,エ件夹持容易实现,而且价格只有数控机床的10%,机器人在打磨行业里的应用,包括抛光,打磨,去毛刺等的需求越来越广泛,需要机器人对エ件进行接触式的操作,因此面临许多挑战(I)エ业机器人主要是串联机构,因此绝对定位精度很差(可达几mm),刚度也很差;(2)待加工表面的复杂性,很难准确对机器人及其エ件交互进行精确的建模;(3)从磨削或者去毛刺エ艺本身来研究,是ー个很复杂的エ艺过程,在这方面的研究报告不是很多,特别在具体的エ业应用上更是鲜有报告打磨行业里应用机器人的传统编程方法,主要离线用示教器移动机器人到达目标点,然后通过机器人编程语言逐点记录示教点,通常在I条路径需要示教500-600个点,为得到要求的表面加工精度,需要操作人员在表面过渡处仔细地调节机器人位置姿态。因此为完成I个零件的打磨项目,通常需要数天的教点及其测试,费时费カ且容易出错,完成这样的项目也要求机器人编程人员具有丰富的经验。对于机器人力控制系统的研究与开发,主要的方案是基于P u shC or p设备(一种外部力控制エ装工具),据报导一些机器人公司开始提集成该设备的方案,该方案具有快速的响应性,但是限于ー维的顺应性,而且需要外部控制器,没有和机器人控制器实现很好的集成。
技术实现思路
针对以上的不足,本专利技术的目的是提出一种カ控制的机器人打磨软件控制系统,可有效地把数天的编程时间缩短为数个小吋。该方法利用了A B B先进的カ控制技术和图形化编程技木,图形化界面使得操作人员不需要学习专业的机器人语言,轻松地点击触摸屏,就可以创建出专业的机器人程序。且机器人力控制器和机器人控制器实现集成,カ传感器提供6个自由度的力(力矩)反馈。基于以上提到的关键技术,开发了基于A B BIR C S的机器人系统应用软件控制系统。最上层是人机交互界面层,主要包括路径的创建,路径示教及其设置,路径输出及三维的路径编辑器,最底层为A B B机器人控制器语言R A PI D执行层,包括主程序调度模块,路径学习,路径测试及其数据模块都集中在该层。中间层主要负责人机界面层与R A PID执行层之间得数据映射和事件的处理。该软件包具有以下的特点(I)具有图形化界面的向导编程方式,用户可以在不需要学习R A PI D语言,就可以根据图形化的向导一歩一歩地创建程序。(2)手把手示教和路径学习的图形化操作。用户可以数分种就可以创建I条路径。(3)多种模式的路径编辑器包括三维式,概念式及微调式编辑器,都可以对路经 进行示教和修改,但各有特点,三维式编辑器清晰显示目标点的空间位置,概念式适合初期粗略创建路径,而微调式编辑器更适合后期对目标点的位置姿态的微调。(4)生产过程中实时的力数据和速度的显示。(5)安全操作的支持□如控制器检测到碰撞,首先脱离开カ控制状态,机器人立即停止运动。(6)创建的路径程序可很容易的整合到用户的程序中。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种力控制的机器人打磨软件控制系统:其特征主要包括路径的创建,路径示教及其设置,路径输出及三维的路径编辑器□最底层为A?B?B机器人控制器语言R?A?PI?D执行层,包括主程序调度模块,路径学习,路径测试及其数据模块都集中在该层□中间层主要负责人机界面层与R?A?P?ID执行层之间得数据映射和事件的处理。

【技术特征摘要】
1.一种カ控制的机器人打磨软件控制系统其特征主要包括路径的创建,路径示教及其设置,路径输出及三维的路径编辑器□最底层为A B B机器人控制器语言R A PI D执行层,包括主程序调度模块,路径学习,路径测试及其数据模块都集中在该层ロ中间层主要负责人机界面层与R A P ID执行层之间得数据映射和事件的处理。2.根据权利要求I所述カ控制的机器人打磨系统、其特征是包括6类(I)具有图形化界面的向导编程方式,用户可以在不需要学习R A PI D语言,就可以根据图形化的向导ー步ー步...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨际荣
申请(专利权)人:镇江华扬信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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