CN105619407A

CN105619407A - 基于刀位源文件的工业机器人离线编程方法

Info

Publication number: CN105619407A
Application number: CN201610060857.1A
Authority: CN
Inventors: 吴昊; 朱利民
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-06-01

Abstract

一种属于机械加工技术领域的一种基于刀位源文件的工业机器人离线编程方法，包括代码转换模块和通信模块，代码转换模块包括、读取刀位源文件、提取刀位源文件中的加工信息、加工信息处理和转换、生成工业机器人控制程序，通信模块包括读取上位机中的机器人控制程序、将所述机器人程序传输到机器人控制器、控制机器人加工。本发明设计合理，能够将刀位源文件直接用于工业机器人加工，实用性高、成本较低。

Description

基于刀位源文件的工业机器人离线编程方法

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体地说，是一种基于刀位源文件的工业机器人离线编程方法。

背景技术

工业机器人是一种可编程的多关节机械手或多自由度机器装置，在汽车、航空、造船等领域有着广泛应用。通过在工业机器人末端安装电主轴和铣削刀具，可以使其具备类似于多轴数控机床的铣削加工能力，适应小批量、多品种、现场加工的现代生产要求。

在进行工业机器人的作业路径规划时，有在线编程和离线编程两种方式。在线编程即示教再现法，操作人员控制机器人移动到一系列目标位姿上，并把位姿信息存储在示教器中,，最后连续再现示教的动作。示教编程的操作难度低，主要应用于作业轨迹比较简单的场合，如自动化生产线上的喷涂、点焊等。但是随着作业任务复杂性的高，无法通过逐一记录目标位姿来进行示教编程，于是离线编程技术应运而生。离线编程技术主要是指基于图形的编程，利用特定的规划和算法，在不与机器人进行通信的情况下进行机器人作业路径规划，最后将生成的机器人控制程序传输到机器人控制器，实现机器人自动作业。

经对现有技术文献的检索发现，专利申请号为200910153450.3的中国专利介绍了一种基于G代码转换方法的工业机器人加工控制方法，包括获取用户定制数据、将G代码格式的NC文件导入及拐点坐标计算、将拐点坐标写入机器人C编程或P编程代码、将转换好的工作文件输出到工业机器人控制器等步骤。该方法基于通用CAM软件生成的G代码，但G代码是刀位源文件经过后处理转换成的针对指定数控机床的程序，其包含的加工方式、刀具选择、下刀方式、刀路安排及切削参数等工艺参数都只适用于特定数控机床。

由于工业机器人和数控机床在结构和性能上存在巨大差异，基于G代码的工业机器人离线编程实现存在较大障碍。

发明内容

为了克服工业机器人无法采用刀位源文件直接进行控制的问题，本发明提供一种基于刀位源文件的工业机器人离线编程方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括代码转换模块和通信模块，其中代码转换模块可以实现从刀位源文件向机器人控制程序的转换,代码转换模块由读取刀位源文件、提取刀位源文件中的加工信息、信息处理和转换以及生产机器人控制程序这四个部分组成。

进一步地，在本发明中，通信模块可以实现上位机与机器人控制器的通信，通信模块由读取上位机中的机器人控制程序、将程序传输到机器人控制器以及控制机器人铣削加工这三个部分组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够将刀位源文件直接用于工业机器人加工，实用性高、成本较低。

附图说明

图1是本发明的离线编程系统的构架图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的实施例如图1所示，本发明的实施例涉及的部件包括工业机器人、工业机器人示教器、上位机和本发明所述工业机器人离线编程系统等。

本实施例中工业机器人离线编程系统包括代码转换模块和通信模块。

所述代码转换模块的具体步骤为：

第一步，文档的读取和创建。所述代码转换模块读取一个后缀为“.cls”的文本文档，即待转换的刀位源文件，同时创建三个文本文档，包括一个与用户所选的刀位源文件名称相同且后缀为“.JBI”的文档，即最终输出机器人控制代码的文档，以及两个后缀为“.txt”的文档，用于在后续代码转换中临时储存数据。

第二步，参数设置。此步骤需要输入两个参数,一个是机器人用户坐标系的编号，另一个是刀具编号。

第三步，坐标信息的提取和转换，这是本发明的主要创新之处，其核心在于实现刀位源文件到工业机器人控制程序的转换。具体实现方法为采用逐行读取的方式扫描刀位源文件。首先根据首字母判断语句的类型，如果首字母为“G”，则判定为直线插补，读取其中的终点坐标信息并储存；如果首字母为“C”，则判定为圆弧插补，读取其中的圆心坐标、圆弧半径和圆弧所在平面轴的矢量信息并储。然后经过计算得到机器人控制程序中圆弧命令所需要的信息。

第四步，生成工业机器人控制程序。将第三步中所述直线插补和圆弧插补信息写入第一步中所述机器人控制代码文档中。在完成整个机器人控制程序的生成之后，删除临时文档。至此，从刀位源文件到机器人控制程序的转换工作全部完成。

所述通信模块的具体步骤为：

第一步，读取用户选中的上位机中的机器人控制程序。

第二步，将所述的机器人控制程序传输到工业机器人控制器中。

第三步，利用控制器按照所述机器人控制程序进行单步示教操作，亦可按照所述机器人控制程序进行连续作业。

Claims

1.一种基于刀位源文件的工业机器人离线编程方法，其特征在于包括代码转换模块和通信模块，其中代码转换模块可以实现从刀位源文件向机器人控制程序的转换，代码转换模块包括以下步骤：第一，读取刀位源文件；第二，提取刀位源文件中的加工信息；第三，加工信息处理和转换以；第四，生成工业机器人控制程序。

2.根据权利要求1所述的基于刀位源文件的工业机器人离线编程方法，其特征在于通信模块可以实现上位机与机器人控制器的通信，代码转换模块包括以下步骤：第一，读取上位机中的机器人控制程序；第二，将所述机器人程序传输到机器人控制器；第三，控制机器人加工。