CN111151602A - 一种具有容错功能的机器人折弯系统及方法 - Google Patents

一种具有容错功能的机器人折弯系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有容错功能的机器人折弯系统及方法，使用的机器人折弯系统包括数控折弯机和折弯机器人，数控折弯机包括后挡指和下模，方法包括：检测标准钣材的长度和宽度参数；使用标准尺寸的钣材做整个折弯轨迹的示教调试，获得后挡指和下模的基准位置关系；检测待钣材的长度和宽度参数，计算和标准板材的长度和宽度的偏差值；根据偏差值自动调整后挡指和下模的位置关系，从而获得预期长度和宽度的折弯钣材。本发明的机器人折弯系统及方法，可以有效地解决待钣材的尺寸容错问题，减少更换工件时的示教，提升生产效率。

Description

一种具有容错功能的机器人折弯系统及方法
技术领域
本发明涉及工业自动化领域，尤其涉及一种折弯机器人系统及方法。
背景技术
近年来，机器人技术发展迅速，产品应用领域也不断扩大。由于人工成本的上升，钣金加工行业对机器人设备的需求也越来越多。机器人代替人工进行钣材折弯可节省大量的人力，可以提高工作效率，保证生产质量。
目前，针对钣金折弯行业，存在小批多样的应用场景很多，客户现场的工件种类多，量少，因此传统的方法是通过示教机器人轨迹完成，这样就会导致客户每切换一种规格工件，就需要示教，导致人工成本巨大。因此人们需要在保留原有折弯工艺不变的情况下，如何来减少示教的过程、提高调试的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种更加巧妙合理的兼容小批多样的机器人折弯方法，在对不同长宽的钣材进行折弯时，能够自动地调整折弯机后挡指的位置，从而获得预期长度和宽度的折弯钣材。
为了解决这个技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种具有容错功能的机器人折弯方法，该方法使用的机器人折弯系统包括数控折弯机和折弯机器人，所述数控折弯机包括后挡指和下模，步骤包括如下：
检测标准钣材的长度和宽度参数；
折弯机器人使用所述标准钣材做整个折弯轨迹的示教调试，获得与所述标准钣材匹配的所述后挡指和下模的标准位置关系；
检测获取待钣材的长度和宽度参数；
计算所述待钣材长度和宽度相对于标准钣材的偏差值；
根据所述的偏差值调整所述后挡指和下模的位置关系，从而获得预期长度和宽度的折弯钣材。
进一步地，所述标准钣材的长度和宽度参数和待钣材的长度和宽度参数的检测通过重力对中台完成，在所述重力对中台的长宽各一侧设置限位结构作为钣材长宽检测的基准侧，通过测距装置检测所述标准钣材长度和宽度参数和待板材长度和宽度参数。
进一步地，所述测距装置为两个激光测距传感器，两个所述激光测距传感器分别设置于所述重力对中台上钣材非基准侧的的长边边缘和宽边边缘外侧。
具体地，由两个所述激光测距传感器分别检测与所述标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a0和b0；
由两个所述激光测距传感器分别检测与所述待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a1和b1；
所述待钣材的长度和宽度相对于所述标准钣材的偏差值分别为△b＝b1-b0，△a＝a1-a0；
根据所述偏差值自动调整所述后挡指和下模位置关系的具体方法为：
若△a＞0，待板材比标准板材的宽边小，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△a的距离；
或△b＞0，待板材比标准板材的长边小，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△b的距离；
若△a＜0，待板材比标准板材的宽边大，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△a的距离；
或△b＜0，待板材比标准板材的长边大，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△b的距离；
若△a＝0或△b＝0，则折弯时后档指的位置不变；
所述折弯机器人折弯校正的位置不变，待所述数控折弯机的所述后档指调整到位后，所述折弯机器人走到校正点，进行校正和折弯跟随，获得预期长度和宽度的折弯钣材。
进一步地，由所述折弯机器人获取钣材的检测数据后，计算待钣材的长度和宽度相对于所述标准钣材的偏差值，并指令所述数控折弯机调整所述后挡指的位置。
进一步地，所述重力对中台的台面呈倾斜状态，长宽方向分别朝向设置所述限位结构的一侧倾斜，使得所述标准钣材或待钣材放置在所述重力对中台上时所述标准钣材或待钣材的长宽各一侧自动滑落并限位于所述限位结构。
同时，本发明还提供了一种具有容错功能的机器人折弯系统，包括数控折弯机、折弯机器人、上料台和下料台，所述数控折弯机包括后挡指和下模，还包括重力对中台，在所述重力对中台的长宽各一侧设置限位结构作为钣材长宽检测的基准侧；所述重力对中台上在钣材非基准侧的长边边缘和宽边边缘的外侧各设置有激光测距传感器，分别用以检测所述激光测距传感器与钣材非基准侧的长边或宽边边缘的距离；由所述重力对中台的两个所述激光测距传感器分别检测与标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离、以及与待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离；
所述折弯机器人，获取所述标准钣材的检测值以及待板材的检测值后，计算所述待钣材长度和宽度相对于标准钣材的偏差值，并指令所述数控折弯机调整所述后挡指的位置，从而获得预期长度和宽度的折弯钣材。
进一步地，所述重力对中台的台面呈倾斜状态，长宽方向分别朝向设置所述限位结构的一侧倾斜，使得所述标准钣材或待钣材放置在所述重力对中台上时所述标准钣材或待钣材的长宽各一侧自动滑落并限位于所述限位结构。
进一步地，由两个所述激光测距传感器分别检测与所述标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a0和b0；
由两个所述激光测距传感器分别检测与所述待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a1和b1；
所述待钣材的长度和宽度相对于所述标准钣材的偏差值分别为△b＝b1-b0，△a＝a1-a0；
根据所述偏差值自动调整所述后挡指和下模位置关系的具体为：
若△a＞0，待板材比标准板材的宽边小，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△a的距离；
或△b＞0，待板材比标准板材的长边小，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△b的距离；
若△a＜0，待板材比标准板材的宽边大，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△a的距离；
或△b＜0，待板材比标准板材的长边大，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△b的距离；
若△a＝0或△b＝0，则折弯时后档指的位置不变。
本发明的小批多样机器人折弯系统及方法有效地解决了待钣材的尺寸容错问题，减少更换工件时的示教，提升生产效率。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是本发明具有容错功能的机器人折弯系统的结构示意图。
图2是重力对中台的结构示意图。
图中：
1、数控折弯机 2、折弯机器人 3、上料台
4、下料台 5、重力对中台 6、激光测距传感器
7、限位结构
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
图1示出了一种具有容错功能的机器人折弯系统，包括数控折弯机1、折弯机器人2、上料台3、下料台4和重力对中台5，所述数控折弯机1包括后挡指和下模，重力对中台5，在所述重力对中台5的长宽各一侧设置限位结构7作为钣材长宽检测的基准侧；所述重力对中台5上在钣材非基准侧的长边边缘和宽边边缘的外侧各设置有激光测距传感器6，分别用以检测所述激光测距传感器6与钣材非基准侧的长边或宽边边缘的距离；由所述重力对中台5的两个所述激光测距传感器6分别检测与标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离、以及与待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离。
所述重力对中台5的台面呈倾斜状态，长宽方向分别朝向设置所述限位结构7的一侧倾斜，使得所述标准钣材或待钣材放置在所述重力对中台5上时所述标准钣材或待钣材的长宽各一侧自动滑落并限位于所述限位结构7。
一种具有容错功能的机器人折弯方法，步骤包括如下：
检测标准钣材的长度和宽度参数：由两个所述激光测距传感器分别检测与所述标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a0和b0。
折弯机器人使用所述标准钣材做整个折弯轨迹的示教调试，获得与所述标准钣材匹配的所述后挡指和下模的标准位置关系；
检测获取待钣材的长度和宽度参数：由两个所述激光测距传感器分别检测与所述待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a1和b1。
由所述折弯机器人2获取待钣材的检测数据后，计算所述待钣材的长度和宽度相对于标准钣材的长度和宽度的偏差值：长度偏差值△b＝b1-b0，宽度偏差值△a＝a1-a0。
若△a＞0，表示所述待钣材的宽边比所述标准钣材小；若△a＜0，则表示所述待钣材的宽边比所述标准钣材大；若△a＝0，表示所述待钣材的宽边与所述标准钣材相同；同理，若△b＞0，表示所述待钣材的长边比所述标准钣材小；若△b＜0，则表示所述待钣材的长边比所述标准钣材大；若△b＝0，表示所述待钣材的长边与所述标准钣材相同。
根据所述偏差值，由所述折弯机器人2指令所述数控折弯机1自动调整所述后挡指和下模位置关系，具体方法为：
若△a＞0，待板材比标准板材的宽边小，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△a的距离；
或△b＞0，待板材比标准板材的长边小，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△b的距离；
若△a＜0，待板材比标准板材的宽边大，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△a的距离；
或△b＜0，待板材比标准板材的长边大，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△b的距离；
若△a＝0或△b＝0，则折弯时后档指的位置不变；
所述折弯机器人2折弯校正的位置不变，待所述数控折弯机1的所述后档指调整到位后，所述折弯机器人2走到校正点，进行校正和折弯跟随，获得预期长度和宽度的折弯钣材。
当然，上述标准钣材的长度和宽度参数和待钣材的长度和宽度参数的检测(使用激光测距传感器作为测距装置时，长度参数为激光测距传感器到钣材非基准侧的宽边边缘的距离值，宽度参数为激光测距传感器到钣材非基准侧的长边边缘的距离值)，也可以使用摄像头作为测距装置，同样可以获取标准钣材和待钣材的长度和宽度参数(使用摄像头作为测距装置时，长度和宽度参数分别为摄像头拍摄捕捉的钣材的长度和宽度图像)，由所述折弯机器人2获取钣材的捕捉图像后，分析获取标准钣材的长度和宽度、待钣材的长度和宽度，计算长度和宽度偏差值，并指令所述数控折弯机1相应地调整所述后挡指位置。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种具有容错功能的机器人折弯方法，该方法使用的机器人折弯系统包括数控折弯机和折弯机器人，所述数控折弯机包括后挡指和下模，其特征在于步骤包括如下：
检测标准钣材的长度和宽度参数；
折弯机器人使用所述标准钣材做整个折弯轨迹的示教调试，获得与所述标准钣材匹配的所述后挡指和下模的标准位置关系；
检测获取待钣材的长度和宽度参数；
计算所述待钣材的长度和宽度相对于所述标准钣材的偏差值；
根据所述的偏差值调整所述后挡指和下模的位置关系，从而获得预期长度和宽度的折弯钣材。
2.根据权利要求1所述的机器人折弯方法，其特征在于：所述标准钣材的长度和宽度参数和待钣材的长度和宽度参数的检测通过重力对中台完成，在所述重力对中台的长宽各一侧设置限位结构，作为钣材长宽检测的基准侧，通过测距装置检测所述标准钣材长度和宽度参数和待钣材长度和宽度参数。
3.根据权利要求2所述的机器人折弯方法，其特征在于：所述测距装置为两个激光测距传感器，两个所述激光测距传感器分别设置于所述重力对中台上钣材非基准侧的长边边缘和宽边边缘的外侧。
4.根据权利要求3所述的机器人折弯方法，其特征在于具体为：
由两个所述激光测距传感器分别检测与所述标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a0和b0；
由两个所述激光测距传感器分别检测与所述待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a1和b1；
所述待钣材的长度和宽度相对于所述标准钣材的偏差值分别为△b＝b1-b0，△a＝a1-a0；
根据所述偏差值自动调整所述后挡指和下模位置关系的具体方法为：
若△a＞0，待板材比标准板材的宽边小，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△a的距离；
或△b＞0，待板材比标准板材的长边小，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△b的距离；
若△a＜0，待板材比标准板材的宽边大，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△a的距离；
或△b＜0，待板材比标准板材的长边大，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△b的距离；
若△a＝0或△b＝0，则折弯时后档指的位置不变；
所述折弯机器人折弯校正的位置不变，待所述数控折弯机的所述后档指调整到位后，所述折弯机器人走到校正点，进行校正和折弯跟随，获得预期长度和宽度的折弯钣材。
5.根据权利要求1至4任一项所述的机器人折弯方法，其特征在于：由所述折弯机器人获取钣材的检测数据后，计算所述待钣材的长度和宽度相对于所述标准钣材的偏差值，并指令所述数控折弯机调整所述后挡指的位置。
6.根据权利要求2或4所述的机器人折弯方法，其特征在于：所述重力对中台的台面呈倾斜状态，长宽方向分别朝向设置所述限位结构的一侧倾斜，使得所述标准钣材或待钣材放置在所述重力对中台上时所述标准钣材或待钣材的长宽各一侧自动滑落并限位于所述限位结构。
7.一种具有容错功能的机器人折弯系统，包括数控折弯机、折弯机器人、上料台和下料台，所述数控折弯机包括后挡指和下模，其特征在于：还包括重力对中台，在所述重力对中台的长宽各一侧设置限位结构作为钣材长宽检测的基准侧；所述重力对中台上在钣材非基准侧的长边边缘和宽边边缘的外侧各设置有激光测距传感器，分别用以检测所述激光测距传感器与钣材非基准侧的长边或宽边边缘的距离；由所述重力对中台的两个所述激光测距传感器分别检测与标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离、以及与待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离；
所述折弯机器人，获取所述标准钣材的检测值以及待钣材的检测值后，计算所述待钣材长度和宽度相对于标准钣材的偏差值，并指令所述数控折弯机调整所述后挡指的位置，从而获得预期长度和宽度的折弯钣材。
8.根据权利要求7所述的机器人折弯系统，其特征在于：所述重力对中台的台面呈倾斜状态，长宽方向分别朝向设置所述限位结构的一侧倾斜，使得所述标准钣材或待钣材放置在所述重力对中台上时所述标准钣材或待钣材的长宽各一侧自动滑落并限位于所述限位结构。
9.根据权利要求7或8所述的机器人折弯系统，其特征在于：
由两个所述激光测距传感器分别检测与所述标准钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a0和b0；
由两个所述激光测距传感器分别检测与所述待钣材非基准侧的长边和宽边边缘的距离，分别为a1和b1；
所述待钣材的长度和宽度相对于所述标准钣材的偏差值分别为△b＝b1-b0，△a＝a1-a0；
根据所述偏差值自动调整所述后挡指和下模位置关系的具体为：
若△a＞0，待板材比标准板材的宽边小，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△a的距离；
或△b＞0，待板材比标准板材的长边小，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向下模方向移动△b的距离；
若△a＜0，待板材比标准板材的宽边大，所以长边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△a的距离；
或△b＜0，待板材比标准板材的长边大，所以宽边侧在折弯时，所述后挡指向远离下模方向移动△b的距离；
若△a＝0或△b＝0，则折弯时后档指的位置不变。
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EP4017658B1 (fr) 2020-10-28 2022-12-14 Concept & Forme Developpements SA Cellule de pliage de toles entierement automatisee

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