CN110961495A - 折弯机器人板料定位检测及找正方法 - Google Patents

折弯机器人板料定位检测及找正方法 Download PDF

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候玉龙
王东明
平伟
陈熙
杨丽娜
杜喜代
吕毓军
岳金成
袁鑫
陈俊杰
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Abstract

本发明公开了一种折弯机器人板料定位检测及找正方法，属于金属板材折弯加工技术领域。本发明通过在折弯机的两个挡指上各安装一个位移检测传感器，并将该位移检测传感器接入机器人控制系统，从而对折弯机器人运送板料的位置实现了实时监测，当板料位置满足示教位置精度要求时进行折弯动作，不满足时折弯机器人根据位置检测反馈继续调整板料位置，放宽了折弯机器人向折弯机送料时对示教位置的精度要求，提高了不同工件折弯时的示教效率，降低了示教难度；本发明还能够在板料偏斜时实现自动找正，形成了一个位置闭环控制系统，有效提高了板料加工的生产效率和制件精度，杜绝了因板料定位不准而产生制件废品的现象。

Description

折弯机器人板料定位检测及找正方法
技术领域
本发明属于金属板材折弯加工技术领域，具体是一种折弯机器人板料定位检测及找正方法。
背景技术
金属板料折弯加工是工业制造中的重要环节，而人工折弯加工由于劳动强度大、生产效率低等问题，已不能满足当前市场的竞争需求。因此，国内外板料折弯加工领域开始广泛使用折弯机器人实现完全自动化生产。
目前，金属板料的自动折弯加工过程均为先由折弯机器人抓取板料运送至折弯位置，再由折弯机进行折弯加工，工件的加工精度取决于操作人员对折弯机器人的示教位置精度。在此过程中，如果出现板料偏斜或移位，极易引起折弯加工制件精度差，甚至造成工件报废。另外，由于操作人员所掌握的理论基础和熟练程度各异，工件的示教过程又相对繁琐、漫长，示教位置精度各异，造成制件精度不高，效率低下。因此，解决折弯机器人的送料定位精度问题是提高工件精度和生产效率的有效途径。
发明内容
为了提高折弯机器人送料的定位精度，从而提高板料加工的生产效率和制件精度，本发明提供了一种折弯机器人板料定位检测及找正方法。
本发明采用以下技术方案：
一种折弯机器人板料定位检测及找正方法，该方法包括以下步骤：
（1）位移检测传感器的安装：在折弯机的两个挡指上各安装一个位移检测传感器，并将该位移检测传感器接入机器人控制系统；
（2）板料的定位及检测：在折弯机器人将板料运送至折弯位置时，要求板料边沿与折弯机的挡指之间预留2-5mm间隙，并将该位置作为折弯机器人的预设示教位置，该预设示教位置对应的板料位移量数据范围为机器人控制系统设定的位移量数据范围；折弯机器人将板料运送至其示教位置时，两个位移检测传感器将其位移量数据传输至机器人控制系统，机器人控制系统根据两个位移检测传感器的位移量数据变化量来判断板料是否到达预设示教位置；若所述位移量数据在机器人控制系统设定的位移量数据范围内，则机器人控制系统控制折弯机器人将板料移动至折弯机的挡指上；否则，机器人控制系统判断为板料未到预设示教位置，发出报警提示，并控制折弯机器人重复送料操作直至将板料移动至折弯机的挡指上；
（3）板料偏斜的找正：在机器人控制系统的人机界面输入两个位移检测传感器位置数据的允许误差范围，位移检测传感器再次对板料的位置进行检测，机器人控制系统对两个位移传感器所检测的位置数据进行比较，若两个位移检测传感器所检测的位置一致或在所述允许误差范围内，则机器人控制系统判断为板料定位完成，并向折弯机发出折弯指令，开始板料折弯动作；否则折弯机器人控制系统判断为板料偏斜，发出报警提示，机器人控制系统将两个位移检测传感器的位置数据比较结果反馈给折弯机器人，折弯机器人根据该位置反馈结果调整板料位置，直至两个位移传感器的位置数据一致或在所述的允许误差范围内，则机器人控制系统向折弯机发出折弯指令，开始板料折弯动作。
作为本发明技术方案的优选，上述位移检测传感器的检测探头通过弹簧推出，通过气缸拉回。其中，弹簧在板料移动至折弯机的挡指时能够随板料自由伸缩，伸缩范围≤15mm。
本发明的有益效果是：
本发明通过在折弯机的两个挡指上各安装一个位移检测传感器，并将该位移检测传感器接入机器人控制系统，从而对折弯机器人运送板料的位置实现了实时监测，当板料位置满足示教位置精度要求时进行折弯动作，不满足时折弯机器人根据位置检测反馈继续调整板料位置，放宽了折弯机器人向折弯机送料时对示教位置的精度要求，提高了不同工件折弯时的示教效率，降低了示教难度；本发明还能够在板料偏斜时实现自动找正，形成了一个位置闭环控制系统，有效提高了板料加工的生产效率和制件精度，杜绝了因板料定位不准而产生制件废品的现象。
附图说明
图1为本发明位移检测传感器的安装示意图；
图2为图1中相关部件的俯视图；
附图标记：1、折弯机器人；2、板料；3、挡指；4、位移检测传感器：4-1、检测探头；5、弹簧；6、气缸；7、连接片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。
参照图1-2，本发明提供的折弯机器人板料定位检测及找正方法包括以下步骤：
位移检测传感器4的安装：在折弯机的两个挡指3上各安装一个位移检测传感器4，并将该位移检测传感器4接入机器人控制系统；其中，位移检测传感器4的安装及工作过程为：将位移检测传感器4通过螺栓固定于挡指3上。在位移检测传感器4的检测探头4-1的顶端固定连接片7，检测探头4-1外周位移检测传感器4壳体与连接片7之间安装弹簧5，并在挡指3上安装与位移检测传感器4并列的气缸6，该气缸6的活塞杆顶端与连接片7固接，通过以上方法，将位移检测传感器4的检测探头4-1通过连接片8与弹簧5和气缸6连接在一起（图1）。自由状态下，弹簧5将位移检测传感器4的检测探头4-1推出，且在板料2移动至折弯机的挡指3时该弹簧5能够跟随板料2自由伸缩，伸缩范围≤15mm；当采用折弯机进行板料2折弯时，气缸6气源接通，位移检测传感器4的检测探头4-1在气缸6作用下被推出，使该检测探头4-1高于折弯机的挡指3的挡料面；当不进行板料2的折弯时，气缸6气源关闭，位移检测传感器4的检测探头4-1在气缸作用下被拉回，使位移检测传感器4的检测探头4-1低于折弯机的挡指3的挡料面。
板料2的定位及检测：在折弯机器人1将板料2运送至折弯位置时，要求板料2边沿与折弯机的挡指3之间预留2-5mm间隙，并将该位置作为折弯机器人1的预设示教位置，该预设示教位置对应的板料2的位移量数据范围为机器人控制系统设定的位移量数据范围；折弯机器人1将板料2运送至其示教位置时，两个位移检测传感器4将其位移量数据传输至机器人控制系统，机器人控制系统根据两个位移检测传感器4的位移量数据变化量来判断板料2是否到达预设示教位置；若所述位移量数据在机器人控制系统设定的位移量数据范围内，则机器人控制系统控制折弯机器人1将板料2移动至折弯机的挡指3上；否则，机器人控制系统判断为板料2未到预设示教位置，发出报警提示，并控制折弯机器人1重复送料操作直至将板料2移动至折弯机的挡指3上；
板料2偏斜的找正：在机器人控制系统中设定好两个位移检测传感器4位置数据的允许误差范围，位移检测传感器4再次对板料2的位置进行检测，机器人控制系统对两个位移传感器4所检测的位置数据进行比较，若两个位移检测传感器4所检测的位置一致或在所述允许误差范围内，则机器人控制系统判断为板料2定位完成，并向折弯机发出折弯指令，开始板料2的折弯动作；否则折弯机器人控制系统判断为板料2偏斜，发出报警提示，机器人控制系统将两个位移检测传感器4的位置数据比较结果反馈给折弯机器人1，折弯机器人1根据该位置反馈结果调整板料2位置，直至两个位移传感器4的位置数据一直或在所述的允许误差范围内，则机器人控制系统向折弯机发出折弯指令，开始板料2的折弯动作。
本发明实现了板料2定位的实时检测，当板料2位置满足示教位置精度要求时进行折弯动作，不满足时折弯机器人根据位置检测反馈继续调整板料2的位置，放宽了折弯机器人1向折弯机送料时对示教位置的精度要求，提高了不同工件折弯时的示教效率，降低了示教难度；本发明还能够在板料偏斜时实现自动找正，形成了一个位置闭环控制系统，有效提高了板料加工的生产效率和制件精度，杜绝了因板料定位不准而产生制件废品的现象。

Claims (3)

1.折弯机器人板料定位检测及找正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）位移检测传感器的安装：在折弯机的两个挡指上各安装一个位移检测传感器，并将该位移检测传感器接入机器人控制系统；
（2）板料的定位及检测：在折弯机器人将板料运送至折弯位置时，要求板料边沿与折弯机的挡指之间预留2-5mm间隙，并将该位置作为折弯机器人的预设示教位置，该预设示教位置对应的板料位移量数据范围为机器人控制系统设定的位移量数据范围；折弯机器人将板料运送至其示教位置时，两个位移检测传感器将其位移量数据传输至机器人控制系统，机器人控制系统根据两个位移检测传感器的位移量数据变化量来判断板料是否到达预设示教位置；若所述位移量数据在机器人控制系统设定的位移量数据范围内，则机器人控制系统控制折弯机器人将板料移动至折弯机的挡指上；否则，机器人控制系统判断为板料未到预设示教位置，发出报警提示，并控制折弯机器人重复送料操作直至将板料移动至折弯机的挡指上；
（3）板料偏斜的找正：在机器人控制系统的人机界面输入两个位移检测传感器位置数据的允许误差范围，位移检测传感器再次对板料的位置进行检测，机器人控制系统对两个位移传感器所检测的位置数据进行比较，若两个位移检测传感器所检测的位置一致或在所述允许误差范围内，则机器人控制系统判断为板料定位完成，控制折弯机开始板料折弯动作；否则折弯机器人控制系统判断为板料偏斜，发出报警提示，机器人控制系统将两个位移检测传感器的位置数据比较结果反馈给折弯机器人，折弯机器人根据该位置反馈结果调整板料位置，直至两个位移传感器的位置数据一致或在所述的允许误差范围内，则机器人控制系统控制折弯机开始板料折弯动作。
2.根据权利要求1所述的折弯机器人板料定位检测及找正方法，其特征在于，所述位移检测传感器的检测探头通过弹簧推出，通过气缸拉回。
3.根据权利要求2所述的折弯机器人板料定位检测及找正方法，其特征在于，所述弹簧在板料移动至折弯机的挡指时能够随板料自由伸缩，伸缩范围≤15mm。
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