CN106313059A - 一种机器人鞋子喷胶系统及其轨迹示教方法 - Google Patents

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符荣华
王钰琳
张聪
成龙
张洋
王雪松
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
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    • A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
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    • A43D25/18—Devices for applying adhesives to shoe parts
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666—Avoiding collision or forbidden zones

Abstract

本发明涉及一种机器人鞋子喷胶系统及其轨迹示教方法，其喷胶系统包括六自由度机械臂和安装在六自由度机械臂末端的喷枪，还包括防碰撞系统和模板程序；所述防碰撞系统包括探头、导杆、末端法兰，所述喷枪安装在末端法兰上，导杆位于喷枪内部，并贯穿喷枪枪身，所述探头安装在导杆前端；所述探头通过线缆连接有检测装置；所述模板程序储存在六自由度机械臂的控制装置中。本发明的有益效果是：适用范围广：通过模板程序的多样性可以适应于各种类型的鞋。教快速：通过模板程序大大减少了操作人员调整机器人姿态和移动机器人的麻烦，只需要当机器人喷枪接触到鞋子时，微调喷枪位置即可完成轨迹的生成。

Description

一种机器人鞋子喷胶系统及其轨迹示教方法
技术领域
本发明涉及工业机器人控制技术领域，具体的说是一种机器人鞋子喷胶系统及其轨迹示教方法。
背景技术
中国是全球最大的产鞋国和出口国。近几年，中国每年生产各种鞋超过100亿双，占全球制鞋总量的66％，是世界最大的鞋类制造基地，也是世界上最大的鞋类出口国。制鞋业是劳动密集型的产业，其发展和转移受到土地资源、劳动力成本、原材料供应、环境保护以及销售市场等多方面因素的影响和制约。
中国制鞋多集中在东南沿海地区，如今也开始面临劳动力成本上升，电力供应紧张、原材料价格上涨以及环保要求趋严等问题。随着科学技术的不断进步以及人口红利的逐渐下降，机器人越来越广泛的应用于制鞋行业，开始逐渐替代手工劳作。
工业机器人进入制鞋行业也带来了一些问题，主要集中在制鞋行业鞋子种类繁多，更新速度很快，但工业机器人轨迹示教比较麻烦，轨迹示教周期很长，很难满足快速更新的不同款式鞋子。如果工业机器人加入视觉系统，也会存在精度不是特别高，部分种类无法识别，成本高等问题。
发明内容
针对上述技术的缺陷，本发明提出一种机器人鞋子喷胶系统及其轨迹示教方法。
一种机器人鞋子喷胶系统，包括六自由度机械臂和安装在六自由度机械臂末端的喷枪，还包括防碰撞系统和模板程序。
所述防碰撞系统包括探头、导杆、末端法兰，所述喷枪安装在末端法兰上，导杆位于喷枪内部，并贯穿喷枪枪身，所述探头安装在导杆前端；所述探头通过线缆连接有检测装置。
所述模板程序储存在六自由度机械臂的控制装置中。
所述检测装置为微动开关、压力传感器、一体式探头中的一种。
一种机器人鞋子喷胶系统的轨迹示教方法，包括以下内容：所述模板程序中存有若干个不同鞋子类型的轨迹程序，所述轨迹程序为非精确轨迹，用于提供初始的机器人移动轨迹；为获得精确的轨迹，操作人员需要按照鞋子类型选择对应轨迹程序，获得非精确轨迹位置，然后移动喷枪到鞋子的不同位置，通过操作手轮或者示教器按键，微调轨迹点位置，修正初始轨迹，从而生成精确的示教轨迹。
本发明的有益效果是：
1、适用范围广：通过模板程序的多样性可以适应于各种类型的鞋。
2、示教快速：通过模板程序大大减少了操作人员调整机器人姿态和移动机器人的麻烦，只需要当机器人喷枪接触到鞋子时，微调喷枪位置即可完成轨迹的生成。
3、对操作人员要求低：操作人员只需选择对应模板，微调喷枪位置即可完成示教。只要掌握机器人基本操作即可，大大降低了对操作人员的要求。
4、安全性高：在防碰撞系统触碰到鞋子的时候，机器人会立即停止运动，保护设备以及操作者的人身安全。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的探头、导杆与末端法兰的配合关系示意图；
图2是本发明的系统程序流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1、图2所示，一种机器人鞋子喷胶系统，包括六自由度机械臂和安装在六自由度机械臂末端的喷枪3，还包括防碰撞系统和模板程序。
所述防碰撞系统包括探头1、导杆2、末端法兰4，所述喷枪3安装在末端法兰4上，导杆2位于喷枪3内部，并贯穿喷枪3的枪身，所述探头1安装在导杆2前端；所述探头1通过线缆连接有检测装置。
当探头1被机器人鞋子触碰时，导杆2会向后缩回，触发安装在导杆2与探头1之间的检测装置，检测装置将检测到的被触碰的信号发送到六自由度机械臂的控制装置中，从而改写模板程序，形成精确的轨迹程序。
所述模板程序储存在六自由度机械臂的控制装置中。
所述检测装置为微动开关、压力传感器、一体式探头中的一种。
一种机器人鞋子喷胶系统的轨迹示教方法，包括以下内容：所述模板程序中存有若干个不同鞋子类型的轨迹程序，所述轨迹程序为非精确轨迹，用于提供初始的机器人移动轨迹；为获得精确的轨迹，操作人员需要按照鞋子类型选择对应轨迹程序，获得非精确轨迹位置，然后移动喷枪到鞋子的不同位置，通过操作手轮或者示教器按键，微调轨迹点位置，修正初始轨迹，从而生成精确的示教轨迹。
使用时，确定需要喷胶的鞋子后，根据当前鞋子的类型从提供的模板库中选择对应的模板程序。六自由度机械臂的控制装置控制六自由度机械臂带动喷枪沿初始轨迹移动，移动过程从初始位置开始，操作六自由度机械臂控制装置的系统界面，先将喷枪移动到初始轨迹以外的过渡点，准备由过渡点向初始轨迹中的目标点移动，机器人移动到目标点中途，防碰撞系统检测触碰到鞋子，则在该位置停止。工作人员需要根据当前鞋位置微调喷枪位置即可完成该点的记录。然后继续按初始轨迹移动喷枪，重复上述过程即可完成整个轨迹的示教。
所述喷枪的前端与防碰撞系统的前端位置一致，从而实现示教的轨迹与鞋子喷胶的轨迹一致。
所述模板程序支持用户管理模板文件，如果该类型的鞋子模板不存在，操作人员可以手动的示教过初始轨迹中的渡点以及目标点，将示教完成位置点保存成该类型鞋子的模板。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种机器人鞋子喷胶系统，包括六自由度机械臂和安装在六自由度机械臂末端的喷枪，其特征在于：还包括防碰撞系统和模板程序；
所述防碰撞系统包括探头、导杆、末端法兰，所述喷枪安装在末端法兰上，导杆位于喷枪内部，并贯穿喷枪枪身，所述探头安装在导杆前端；所述探头通过线缆连接有检测装置；
所述模板程序储存在六自由度机械臂的控制装置中。
2.根据权利要求1所述的一种机器人鞋子喷胶系统，其特征在于：所述检测装置为微动开关、压力传感器、一体式探头中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种机器人鞋子喷胶系统的示教方法，其特征在于：所述模板程序中存有若干个不同鞋子类型的轨迹程序，所述轨迹程序为非精确轨迹，用于提供初始的机器人移动轨迹；为获得精确的轨迹，操作人员需要按照鞋子类型选择对应轨迹程序，获得非精确轨迹位置，然后移动喷枪到鞋子的不同位置，通过操作手轮或者示教器按键，微调轨迹点位置，修正初始轨迹，从而生成精确的示教轨迹。
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