CN111113420B - 一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法，包括以下步骤：S1、将轮毂模型导入Open CASCADE模型软件，对得到的轮毂路径进行离散；S2、对需要去毛刺的轮毂轮孔设置竖直的参考平面；S3、设定轮孔的离散点姿态与水平面的夹角，夹角为50º～80°之间；S4、计算轮孔离散点的三维坐标，确定轮孔的离散示教点；S5、确定离散示教点坐标系Z轴的方向；S6、生成离散示教点坐标系X轴与Y轴的方向；S7、将所有的离散示教点依次按顺序连接保存，即得到轮孔去毛刺加工路径；该方法生成的示教点坐标系信息可直接用于机器人编程，节省了时间、提高效率，且保证了加工质量的稳定性。

Description

一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法
技术领域
本发明涉及工件加工技术领域，具体是一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法。
背景技术
轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。轮毂在加工过程中不可避免地会产生毛刺，为了产品的美观，需要进行去毛刺处理；汽车轮毂在经过数控机床加工后，轮毂表面涂装之前需要经过去毛刺工艺，即去除轮毂的加工部位周围所形成的刺状物或飞边；为了满足企业自动化轮毂去毛刺的需求，采用机器人搭载去毛刺工具来完成自动化去毛刺作业，以满足企业生产的需要。
为完成机器人去毛刺作业的编程，目前通常采用示教编程的方法，即手动控制机器人沿所需轨迹运动，同时记录运动轨迹。例如《一种钣金折弯机器人折弯示教点坐标智能生成方法》（申请号 201811415119 .X）的专利，即是建立折弯件的工艺参数，智能生成示教点。
上述示教编程的方法，其会更换作业任务时轮毂去毛刺加工现场需整线停机示教，浪费了机器的加工时长，企业生产效率低，并且存在精度低、效率低、加工质量依赖于操作者经验等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法，该方法生成的示教点坐标系信息可直接用于机器人编程，节省了时间、提高效率；且生成的示教点坐标系之间姿态变化较小，机器人运行流畅，保证了加工质量的稳定性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法，包括以下步骤：
S1、将轮毂模型导入Open CASCADE模型软件，对得到的轮毂路径进行离散；
S2、对需要去毛刺的轮毂轮孔设置竖直的参考平面，轮孔被参考平面分隔为两部分，两部分相对参考平面对称；
S3、设定轮孔的离散点姿态与水平面的夹角，；
S4、计算轮孔离散点的三维坐标，确定轮孔的离散示教点；
S5、确定离散示教点坐标系Z轴的方向；
S6、生成离散示教点坐标系X轴与Y轴的方向；
S7、将所有的离散示教点依次按顺序连接保存，即得到轮孔去毛刺加工路径。
进一步的，步骤S5执行时，经过离散示教点作竖直的辅助平面，辅助平面与参考平面垂直相交，辅助平面与参考平面的相交线为辅助线；在辅助线上确定夹角点，夹角点为步骤S3夹角所经过的点；夹角点指向离散示教点的方向即为Z轴方向。
进一步的，步骤S6执行时，由步骤S5生成的Z轴方向与轮毂模型坐标系的X轴方向叉乘，确定离散示教点Y轴方向；
进一步的，步骤S6执行时，根据右手坐标系原则，由离散示教点Y轴方向和Z轴方向，得到离散示教点X轴方向。
进一步的，步骤S3所述夹角为50º～80°之间。
本发明的有益效果是，本方法简化了使用示教器进行轮毂去毛刺的示教编程，生成的示教点坐标系信息可直接用于机器人编程，节省了时间；并且生成的示教点坐标系之间姿态变化较小，机器人运行流畅，保证了加工质量的稳定性；能够提取轮毂示教点的精确三维坐标信息，机器人运行轨迹更加准确。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明轮毂模型的示意图；
图3是本发明轮毂的轮孔放大示意图；
图4是本发明步骤S5的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法，包括以下步骤：
S1、结合图2与图3所示，将轮毂模型1导入Open CASCADE模型软件，对得到的轮毂路径进行离散；由于轮毂的轮孔2是沿圆形分布的若干个的，选择需要去毛刺的轮孔的加工路径，设置路径上离散的参数，即每个离散点3之间的距离，使路径离散；
S2、对需要去毛刺的轮毂轮孔设置竖直的参考平面4，轮孔被参考平面分隔为两部分，两部分相对参考平面对称；
S3、设定轮孔的离散点姿态与水平面的夹角Φ，夹角Φ为50º～80°之间；夹角区间能够保证去毛刺工具和轮毂去毛刺边缘存在一定夹角，提高打磨质量；
S4、计算轮孔离散点的三维坐标，确定轮孔的离散示教点；
利用Open CASCADE平台，计算步骤S1中生成离散点的位置坐标，即示教点坐标系的原点位置；
S5、确定离散示教点坐标系Z轴的方向；结合图4所示，经过离散示教点8作竖直的辅助平面5，辅助平面5与参考平面4垂直相交，辅助平面与参考平面的相交线为辅助线6；在辅助线6上确定夹角点7，夹角点7为步骤S3夹角Φ所经过的点；夹角点指向离散示教点的方向即为Z轴方向。
S6、生成离散示教点坐标系X轴与Y轴的方向；
由步骤S5生成的Z轴方向与轮毂模型坐标系的X轴方向叉乘，确定离散示教点Y轴方向；
根据右手坐标系原则，由离散示教点Y轴方向和Z轴方向，得到离散示教点X轴方向；
S7、将所有的离散示教点依次按顺序连接保存，即得到轮孔去毛刺加工路径。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、将轮毂模型导入Open CASCADE模型软件，对得到的轮毂路径进行离散； S2、对需要去毛刺的轮毂轮孔设置竖直的参考平面，轮孔被参考平面分隔为两部分，两部分相对参考平面对称；S3、设定轮孔的离散点姿态与水平面的夹角； S4、计算轮孔离散点的三维坐标，确定轮孔的离散示教点； S5、确定离散示教点坐标系Z轴的方向； S6、生成离散示教点坐标系X轴与Y轴的方向； S7、将所有的离散示教点依次按顺序连接保存，即得到轮孔去毛刺加工路径； 步骤S5执行时，经过离散示教点作竖直的辅助平面，辅助平面与参考平面垂直相交，辅助平面与参考平面的相交线为辅助线；在辅助线上确定夹角点，夹角点为步骤S3夹角所经过的点；夹角点指向离散示教点的方向即为Z轴方向；步骤S6执行时，由步骤S5生成的Z轴方向与轮毂模型坐标系的X轴方向叉乘，确定离散示教点Y轴方向；
步骤S6执行时，根据右手坐标系原则，由离散示教点Y轴方向和Z轴方向，得到离散示教点X轴方向；
步骤S3所述夹角为50º～80°之间。
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