CN111687836B - 一种多机械臂的协同控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多机械臂的协同控制方法及系统,该方法适用于装配生产线。装配生产线能够将具有多焊接点(14)的零件装配于具有连接点(15)的车体上。装配生产线包括一个加工输送传送带。加工输送传送带具有一个传动方向(11)且能够依次停留于第一加工位置(12)及第二加工位置(13)。在第一加工位置(12)及第二加工位置(13)分别设置一个用于加工的机械臂(10)。机械臂(10)固定于一个基面。本发明还公开一种多机械臂的协同控制系统。本发明采用多机械臂联动的方式去装配工件,能够同时在多个位置对多个工件装配加工,提高了工作效率。

Description

一种多机械臂的协同控制方法及系统
技术领域
本发明属于智能加工的技术领域,尤其涉及一种多机械臂的协同控制方法及系统。
背景技术
目前在自动化生产作业过程中,通常使用机械臂对工件进行转移加工,机械臂在对工件进行转移时,通常涉及到平移和旋转动作,以实现对工件的移动和旋转。现有的机械臂通常只能在一个位置对一个工件加工,生产效率低;且单独加工无法保证工件在其他设备上加工位置和尺寸也匹配,适用性不强。
发明内容
本发明的目的是提供一种多机械臂的协同控制方法,其采用多机械臂联动的方式去装配工件,能够同时在多个位置对多个工件装配加工,提高了工作效率。
本发明的另一目的是提供一种多机械臂的协同控制系统,其采用多机械臂联动的方式去装配工件,能够同时在多个位置对多个工件装配加工,提高了工作效率。
本发明提供一种多机械臂的协同控制方法,该方法适用于装配生产线。装配生产线能够将具有多焊接点的零件装配于具有连接点的车体上。装配生产线包括一个加工输送传送带。加工输送传送带具有一个传动方向且能够依次停留于第一加工位置及第二加工位置。在第一加工位置及第二加工位置分别设置一个用于加工的机械臂。机械臂固定于一个基面。
机械臂包括一个基台、一个底盘、一个底盘电机、一个肩臂、一个肩臂转角传感器、一个肩臂电机、一个肘臂、一个肘臂转角传感器、一个肘臂电机、一个图像采集设备及一个协同控制器。
基台具有一个平行于基面的台面。在台面上的一个圆形区域的外部边缘设置一个转角光敏传感器。转角光敏传感器的采集端朝向背离基面的方向且能够获取扫台转动角度信息。
底盘通过一个轴向垂直于台面的扫动转动轴可转动的设置于基台。圆形区域位于扫动转动轴的轴向上。绕扫动转动轴的轴向在底盘的盘面上沿一个圆形轨迹依次且等间距形成多个基台编码通孔。圆形轨迹的半径为转角光敏传感器与圆形区域圆心的距离,以使基台编码通孔能够依次与转角光敏传感器相对应。底盘电机输出轴与扫动转动轴同轴固定。底盘电机的输出轴能够带动扫动转动轴绕其轴线转动。
肩臂沿其延伸方向具有一个肩臂底端及一个肩臂顶端。肩臂底端通过一个肩转动轴可转动的设置于底盘。肩转动轴的轴向垂直于扫动转动轴的轴向。肩臂转角传感器,其设置于底盘且能够采集肩臂转动角度信息。肩臂电机输出轴与肩转动轴同轴固定。肩臂电机的输出轴能够带动肩转动轴绕其轴线转动。
肘臂沿其延伸方向具有一个固定端及一个工具端。固定端通过一个肘转动轴可转动的设置于肩臂顶端。肘转动轴的轴向平行于肩转动轴的轴向。肘臂转角传感器设置于肩臂顶端且能够获取肘臂转动角度信息。肘臂电机,其输出轴与肘转动轴同轴固定。肘臂电机的输出轴能够带动肘转动轴绕其轴线转动。
图像采集设备,其设置于工具端且具有一个图像采集端。图像采集端能够获取工具端朝向待装配工件方向的图像。
协同控制器具有多个输入端及输出端。输入端分别连接转角光敏传感器的采集输出端、肩臂转角传感器的采集输出端、肘臂转角传感器的采集输出端及图像采集设备的图像输出端。输出端分别连接底盘电机的驱动端、肩臂电机的驱动端及肘臂电机的驱动端。
协同控制器配置为:
获取第一加工位置机械臂的图像采集端采集的第一加工位置当前图像。第一加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第一加工位置当前图像中获取各焊接点与连接点叠加后的多个当前焊接点图像。
根据多个当前焊接点图像中获取小于设定第一焊接面积的多个第一焊面图像,根据多个第一焊面图像的位置获取驱动对应的多个第一焊接点坐标。
根据多个第一焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第一加工位置机械臂根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第一加工位置的机械臂在第一焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点。
获取多个第一焊接点坐标位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第一焊接点的加工坐标值。
根据多个第一焊接点的加工坐标值及多个第一焊接点坐标获取第一加工位置的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第一加工位置装配的车体及零件输送到第二加工位置。
获取第二加工位置机械臂的图像采集端采集的第二加工位置当前图像。第二加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第二加工位置当前图像中获取各焊接点与连接点叠加后的多个第二位置焊接点图像。
从多个第二位置焊接点图像中获取小于设定第二焊接面积的多个第二焊面图像,根据多个第二焊面图像获取驱动对应的多个第二焊接点坐标。
根据多个第二焊接点及第一加工位置的三维坐标的偏差值校正第二焊接点。
根据校正后的多个第二焊接点驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第二加工位置机械臂根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第二加工位置的机械臂在第二焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点。
在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,加工输送传送带还能够依次停留于第三加工位置。第三加工位置依次排布于第二加工位置背离第一加工位置的方向上。
在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,协同控制器还配置为:
获取多个第二焊接点位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第二焊接点的加工坐标值。
根据多个第二焊接点的加工坐标值及多个第二焊接点获取第二加工位置的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第二加工位置装配的车体及零件输送到第三加工位置。
获取第三加工位置机械臂的图像采集端采集的第三加工位置当前图像。第三加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第三加工位置当前图像中获取各焊接点与连接点叠加后的多个第三位置焊接点图像。
从多个第三位置焊接点图像中获取小于设定第三焊接面积的多个第三焊面图像,根据多个第三焊面图像获取驱动对应的多个第三焊接点坐标。
根据多个第三孔径焊接点坐标及第二加工位置的三维坐标的偏差值校正第三孔径焊接点坐标。
根据校正后的多个第三孔径焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第三加工位置机械臂根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第三加工位置的机械臂在第三焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点。
在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,机械臂还包括:
一个肩臂固定盘,肩臂固定盘的盘面具有一个肩臂固定盘回转中线。绕肩臂固定盘回转中线在肩臂固定盘的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肩臂固定盘的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肩臂固定盘设置于肩臂底端且与肩转动轴同轴设置。肩臂转角传感器位于肩臂固定盘的外径向且朝向连续均布的凸齿,肩臂转角传感器能够通过对肩臂固定盘的速度采集获取肩臂转动角度信息。
在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,机械臂还包括:
一个肘臂固定盘,肘臂固定盘的盘面具有一个肘臂固定盘回转中线。绕肘臂固定盘回转中线在肘臂固定盘的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肘臂固定盘的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肘臂固定盘设置于肩臂顶端且与肘转动轴同轴设置。肘臂转角传感器位于肘臂固定盘的外径向且朝向连续均布的凸齿,肘臂转角传感器能够通过对肘臂固定盘的速度采集获取肘臂转动角度信息。
在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,机械臂还包括一个自动锁螺丝机头,其设置于工具端且能够将螺钉同时装配于焊接点及与其对应的连接点中。
本发明还提供一种多机械臂的协同控制系统,该系统适用于装配生产线。装配生产线能够将具有多焊接点的零件装配于具有连接点的车体上。装配生产线包括一个加工输送传送带。加工输送传送带具有一个传动方向且能够依次停留于第一加工位置及第二加工位置。在第一加工位置及第二加工位置分别设置一个用于加工的机械臂。机械臂固定于一个基面。
机械臂包括一个基台、一个底盘、一个底盘电机、一个肩臂、一个肩臂转角传感器、一个肩臂电机、一个肘臂、一个肘臂转角传感器、一个肘臂电机、一个图像采集设备及一个协同控制器。
基台具有一个平行于基面的台面。在台面上的一个圆形区域的外部边缘设置一个转角光敏传感器。转角光敏传感器的采集端朝向背离基面的方向且能够获取扫台转动角度信息。
底盘通过一个轴向垂直于台面的扫动转动轴可转动的设置于基台。圆形区域位于扫动转动轴的轴向上。绕扫动转动轴的轴向在底盘的盘面上沿一个圆形轨迹依次且等间距形成多个基台编码通孔。圆形轨迹的半径为转角光敏传感器与圆形区域圆心的距离,以使基台编码通孔能够依次与转角光敏传感器相对应。底盘电机输出轴与扫动转动轴同轴固定。底盘电机的输出轴能够带动扫动转动轴绕其轴线转动。
肩臂沿其延伸方向具有一个肩臂底端及一个肩臂顶端。肩臂底端通过一个肩转动轴可转动的设置于底盘。肩转动轴的轴向垂直于扫动转动轴的轴向。肩臂转角传感器设置于底盘且能够采集肩臂转动角度信息。肩臂电机输出轴与肩转动轴同轴固定。肩臂电机的输出轴能够带动肩转动轴绕其轴线转动。
肘臂沿其延伸方向具有一个固定端及一个工具端。固定端通过一个肘转动轴可转动的设置于肩臂顶端。肘转动轴的轴向平行于肩转动轴的轴向。肘臂转角传感器设置于肩臂顶端且能够获取肘臂转动角度信息。一个肘臂电机,其输出轴与肘转动轴同轴固定。肘臂电机的输出轴能够带动肘转动轴绕其轴线转动。
图像采集设备设置于工具端且具有一个图像采集端。图像采集端能够获取工具端朝向待装配工件方向的图像。
协同控制器具有多个输入端及输出端。输入端分别连接转角光敏传感器的采集输出端、肩臂转角传感器的采集输出端、肘臂转角传感器的采集输出端及图像采集设备的图像输出端。输出端分别连接底盘电机的驱动端、肩臂电机的驱动端及肘臂电机的驱动端。
协同控制器,其配置为:
获取第一加工位置机械臂的图像采集端采集的第一加工位置当前图像。第一加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第一加工位置当前图像中获取各焊接点与连接点叠加后的多个当前焊接点图像。
根据多个当前焊接点图像中获取小于设定第一焊接面积的多个第一焊面图像,根据多个第一焊面图像获取驱动对应的多个第一焊接点坐标。
根据多个第一焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第一加工位置机械臂根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第一加工位置的机械臂在第一焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点。
获取多个第一焊接点坐标位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第一焊接点的加工坐标值。
根据多个第一焊接点的加工坐标值及多个第一焊接点坐标获取第一加工位置的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第一加工位置装配的车体及零件输送到第二加工位置。
获取第二加工位置机械臂的图像采集端采集的第二加工位置当前图像。第二加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第二加工位置当前图像中获取各焊接点与连接点叠加后的多个第二位置焊接点图像。
从多个第二位置焊接点图像中获取小于设定第二焊接面积的多个第二焊面图像,根据多个第二焊面图像的位置获取驱动对应的多个第二焊接点坐标。
根据多个第二焊接点及第一加工位置的三维坐标的偏差值校正第二焊接点。
根据校正后的多个第二焊接点驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第二加工位置机械臂根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第二加工位置的机械臂在第二焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点。
在协同控制系统的另一种示意性实施方式中,加工输送传送带还能够依次停留于第三加工位置。第三加工位置依次排布于第二加工位置背离第一加工位置的方向上。
在协同控制系统的另一种示意性实施方式中,协同控制器还配置为:
获取多个第二焊接点位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第二焊接点的加工坐标值。
根据多个第二焊接点的加工坐标值及多个第二焊接点获取第二加工位置的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第二加工位置装配的车体及零件输送到第三加工位置。
获取第三加工位置机械臂的图像采集端采集的第三加工位置当前图像。第三加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第三加工位置当前图像中获取各焊接点与连接点叠加后的多个第三位置焊接点图像。
从多个第三位置焊接点图像中获取小于设定第三焊接面积的多个第三焊面图像,根据多个第三焊面图像的位置获取驱动对应的多个第三焊接点坐标。
根据多个第三焊接点坐标及第二加工位置的三维坐标的偏差值校正第三焊接点坐标。
根据校正后的多个第三孔径焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第三加工位置机械臂根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第三加工位置的机械臂在第三焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点。
在协同控制系统的另一种示意性实施方式中,机械臂还包括:
一个肩臂固定盘,肩臂固定盘的盘面具有一个肩臂固定盘回转中线。绕肩臂固定盘回转中线在肩臂固定盘的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肩臂固定盘的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肩臂固定盘设置于肩臂底端且与肩转动轴同轴设置。肩臂转角传感器位于肩臂固定盘的外径向且朝向连续均布的凸齿,肩臂转角传感器能够通过对肩臂固定盘的速度采集获取肩臂转动角度信息。
一个肘臂固定盘,肘臂固定盘的盘面具有一个肘臂固定盘回转中线。绕肘臂固定盘回转中线在肘臂固定盘的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肘臂固定盘的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肘臂固定盘设置于肩臂顶端且与肘转动轴同轴设置。肘臂转角传感器位于肘臂固定盘的外径向且朝向连续均布的凸齿,肘臂转角传感器能够通过对肘臂固定盘的速度采集获取肘臂转动角度信息。
下文将以明确易懂的方式,结合附图对上述协同控制方法及系统的特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明机械臂的结构示意图。
图2为本发明待装配零件的示意图。
图3为本发明多机械臂装配生产线的示意图。
图4为本发明底盘传感器的示意图。
图5为本发明机械臂剖面的结构示意图。
图6为本发明协同控制器的连接关系示意图。
图7为本发明协同控制器的配置过程示意图。
标号说明
10机械臂
11传动方向
12第一加工位置
13第二加工位置
14焊接点
15连接点
16基台
17底盘
18扫动转动轴
19肩臂
20肩臂底端
21肩臂顶端
22肩转动轴
23肘臂
24固定端
25工具端
26肘转动轴
27图像采集设备
28图像采集端
29第三加工位置
30肩臂固定盘
31肘臂固定盘
32自动锁螺丝机头
100协同控制器
101输入端
102输出端
103转角光敏传感器采集输出端
104肩臂转角传感器采集输出端
105肘臂转角传感器采集输出端
106图像采集设备的图像输出端
107底盘电机驱动端
108肩臂电机驱动端
109肘臂电机驱动端
161转角光敏传感器
171基台编码通孔
191肩臂转角传感器
231肘臂转角传感器
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面,先介绍本申请的实施方式,之后将用实验数据证实本申请的方案与现有技术相比有什么不同,能实现什么有益效果。
本发明提供一种多机械臂的协同控制方法,该方法适用于装配生产线。参照图1~图3,装配生产线能够将具有多焊接点14的零件装配于具有连接点15的车体上。装配生产线包括一个加工输送传送带。加工输送传送带具有一个传动方向11且能够依次停留于第一加工位置12及第二加工位置13。在第一加工位置12及第二加工位置13分别设置一个用于加工的机械臂10。机械臂10固定于一个基面。
参照图1,机械臂10包括一个基台16、一个底盘17、一个底盘电机、一个肩臂19、一个肩臂转角传感器191、一个肩臂电机、一个肘臂23、一个肘臂转角传感器231、一个肘臂电机、一个图像采集设备27及一个协同控制器100。
基台16具有一个平行于基面的台面。在台面上的一个圆形区域的外部边缘设置一个转角光敏传感器161。转角光敏传感器161的采集端朝向背离基面的方向且能够获取扫台转动角度信息。
参照图4,底盘17通过一个轴向垂直于台面的扫动转动轴18可转动的设置于基台16。圆形区域位于扫动转动轴18的轴向上。绕扫动转动轴18的轴向在底盘17的盘面上沿一个圆形轨迹依次且等间距形成多个基台编码通孔171。圆形轨迹的半径为转角光敏传感器161与圆形区域圆心的距离,以使基台编码通孔171能够依次与转角光敏传感器161相对应。底盘电机输出轴与扫动转动轴18同轴固定。底盘电机的输出轴能够带动扫动转动轴18绕其轴线转动。
参照图5,肩臂19沿其延伸方向具有一个肩臂底端20及一个肩臂顶端21。肩臂底端20通过一个肩转动轴22可转动的设置于底盘17。肩转动轴22的轴向垂直于扫动转动轴18的轴向。肩臂转角传感器191,其设置于底盘17且能够采集肩臂转动角度信息。肩臂电机输出轴与肩转动轴22同轴固定。肩臂电机的输出轴能够带动肩转动轴22绕其轴线转动。
肘臂23沿其延伸方向具有一个固定端24及一个工具端25。固定端24通过一个肘转动轴26可转动的设置于肩臂顶端21。肘转动轴26的轴向平行于肩转动轴22的轴向。肘臂转角传感器231设置于肩臂顶端21且能够获取肘臂转动角度信息。肘臂电机,其输出轴与肘转动轴26同轴固定。肘臂电机的输出轴能够带动肘转动轴26绕其轴线转动。
图像采集设备27,其设置于工具端25且具有一个图像采集端28。图像采集端28能够获取工具端25朝向待装配工件方向的图像。
参照图6,协同控制器100具有多个输入端101及输出端102。输入端101分别连接转角光敏传感器的采集输出端103、肩臂转角传感器的采集输出端104、肘臂转角传感器的采集输出端105及图像采集设备的图像输出端106。输出端102分别连接底盘电机的驱动端107、肩臂电机的驱动端108及肘臂电机的驱动端109。
参照图7,协同控制器100配置为:
获取第一加工位置12机械臂10的图像采集端28采集的第一加工位置当前图像。第一加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第一加工位置当前图像中获取各焊接点14与连接点15叠加后的多个当前焊接点图像。
从多个当前焊接点图像中获取小于设定第一焊接面积的多个第一焊面图像,根据多个第一焊面图像的位置获取驱动对应的多个第一焊接点坐标。
根据多个第一焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第一加工位置12机械臂10根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第一加工位置12的机械臂10在第一焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15。
获取多个第一焊接点坐标位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第一焊接点的加工坐标值。
根据多个第一焊接点的加工坐标值及多个第一焊接点坐标获取第一加工位置12的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第一加工位置12装配的车体及零件输送到第二加工位置13。
获取第二加工位置13机械臂1011的图像采集端28采集的第二加工位置当前图像。第二加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第二加工位置当前图像中获取各焊接点14与连接点15叠加后的多个第二位置焊接点图像。
从多个第二位置焊接点图像中获取小于设定第二焊接面积的多个第二焊面图像,根据多个第二焊面图像的位置获取驱动对应的多个第二焊接点坐标。
根据多个第二焊接点及第一加工位置12的三维坐标的偏差值校正第二焊接点。
根据校正后的多个第二焊接点驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第二加工位置13机械臂1011根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第二加工位置13的在第二焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15。
参照图1~图7,本发明实施过程中,协同控制器100首先将加工程序下发给装配生产线上的所有机械臂,即第一加工位置(12)及第二加工位置(13)的机械臂。在加工程序中根据具有多个相对的焊接位置,如图2中的15的三个连接点的位置。
第一加工位置(12)的机械臂通过图像采集端28获取工具端25朝向待装配零件方向的图像,即第一加工位置当前图像,并从中获取各焊接点14与连接点15叠加后的多个当前焊接点图像,获取小于设定第一焊接面积的多个第一焊面图像,根据多个第一焊面图像获取驱动对应的多个第一焊接点坐标。上述多个第一焊面图像为焊接点14与连接点15叠加度最小的面积,即在A、B及C的位置中焊接面积最小的焊点位置。
然后根据多个第一焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值,并根据以上驱动值驱动对应电机。驱动过程为:
底盘电机带动扫动转动轴18绕其轴线转动,使底盘17转动到驱动值指定的位置;肩臂电机带动肩转动轴22绕其轴线转动,使肩臂19转动到驱动值指定的位置;肘臂电机带动肘转动轴26绕其轴线转动,使肘臂23转动到驱动值指定的位置。最终以使第一加工位置12的机械臂10在第一焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15(即图2中A处的装配位置)。
之后,协同控制器100获取多个第一焊接点坐标位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息,并根据以上信息获取多个第一焊接点的加工坐标值,获取第一加工位置12的三维坐标的偏差值。
最后,加工输送传送带将在第一加工位置12装配的车体及零件输送到第二加工位置13;第二加工位置13处的机械臂对第二加工位置当前图像采集,重复以上操作控制过程,从当前未焊接焊点中找出重合度最小的焊点位置,第二加工位置的机械臂从加工程序中读取第二加工位置焊点对应的位置且同时累加第一加工位置12的三维坐标的偏差值,从而保证各焊点相对位置的准确性。以使第二加工位置13的机械臂1011在第二焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15(即图2中B处的装配位置)。
加工输送传送带将在第二加工位置13装配的车体及零件输送到第三加工位置29,重复以上操作控制过程,以使第三加工位置29的机械臂1012在第三焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15(即图2中C处的装配位置)。
由此可知,本发明中的生产线上多机械臂的协作控制方法,能够动态采集上一机械臂的实际位置数据,从而保证各焊点相对位置的准确性,保证焊接的牢固度及可靠性。通过对焊点图像的采集,先对重合度最小即焊点面积最小的位置焊接,保证之后焊接调整的可调性及灵活性。
参照图3,在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,加工输送传送带还能够依次停留于第三加工位置29。第三加工位置29依次排布于第二加工位置13背离第一加工位置12的方向上。
参照图6,在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,协同控制器100还配置为:
获取多个第二焊接点位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第二焊接点的加工坐标值。
根据多个第二焊接点的加工坐标值及多个第二焊接点获取第二加工位置13的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第二加工位置13装配的车体及零件输送到第三加工位置29。
获取第三加工位置29机械臂10的图像采集端28采集的第三加工位置当前图像。第三加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第三加工位置当前图像中获取各焊接点14与连接点15叠加后的多个第三位置焊接点图像。
从多个第三位置焊接点图像中获取小于设定第三焊接面积的多个第三焊面图像,根据多个第三焊面图像的位置获取驱动对应的多个第三焊接点坐标。
根据多个第三孔径焊接点坐标及第二加工位置13的三维坐标的偏差值校正第三孔径焊接点坐标。
根据校正后的多个第三孔径焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第三加工位置29机械臂10根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第三加工位置29的机械臂10在第三焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15。
参照图1,在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,机械臂10还包括:
一个肩臂固定盘30,肩臂固定盘30的盘面具有一个肩臂固定盘回转中线。绕肩臂固定盘回转中线在肩臂固定盘30的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肩臂固定盘30的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肩臂固定盘30设置于肩臂底端20且与肩转动轴22同轴设置。肩臂转角传感器位于肩臂固定盘30的外径向且朝向连续均布的凸齿,肩臂转角传感器能够通过对肩臂固定盘30的速度采集获取肩臂转动角度信息。
参照图1,在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,机械臂10还包括:
一个肘臂固定盘31,肘臂固定盘31的盘面具有一个肘臂固定盘回转中线。绕肘臂固定盘回转中线在肘臂固定盘31的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肘臂固定盘31的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肘臂固定盘31设置于肩臂顶端21且与肘转动轴26同轴设置。肘臂转角传感器位于肘臂固定盘31的外径向且朝向连续均布的凸齿,肘臂转角传感器能够通过对肘臂固定盘31的速度采集获取肘臂转动角度信息。
参照图1,在协同控制方法的另一种示意性实施方式中,机械臂10还包括一个自动锁螺丝机头32,其设置于工具端25且能够将螺钉同时装配于焊接点14及与其对应的连接点15中。
本发明还提供一种多机械臂的协同控制系统,该系统适用于装配生产线。参照图1~图3,装配生产线能够将具有多焊接点14的零件装配于具有连接点15的车体上。装配生产线包括一个加工输送传送带。加工输送传送带具有一个传动方向11且能够依次停留于第一加工位置12及第二加工位置13。在第一加工位置12及第二加工位置13分别设置一个用于加工的机械臂10。机械臂10固定于一个基面。
参照图1,机械臂10包括一个基台16、一个底盘17、一个底盘电机、一个肩臂19、一个肩臂转角传感器191、一个肩臂电机、一个肘臂23、一个肘臂转角传感器231、一个肘臂电机、一个图像采集设备27及一个协同控制器100。
基台16具有一个平行于基面的台面。在台面上的一个圆形区域的外部边缘设置一个转角光敏传感器161。转角光敏传感器161的采集端朝向背离基面的方向且能够获取扫台转动角度信息。
底盘17通过一个轴向垂直于台面的扫动转动轴18可转动的设置于基台16。圆形区域位于扫动转动轴18的轴向上。绕扫动转动轴18的轴向在底盘17的盘面上沿一个圆形轨迹依次且等间距形成多个基台16编码通孔。圆形轨迹的半径为转角光敏传感器161与圆形区域圆心的距离,以使基台16编码通孔能够依次与转角光敏传感器161相对应。底盘电机输出轴与扫动转动轴18同轴固定。底盘电机的输出轴能够带动扫动转动轴18绕其轴线转动。
肩臂19沿其延伸方向具有一个肩臂底端20及一个肩臂顶端21。肩臂底端20通过一个肩转动轴22可转动的设置于底盘17。肩转动轴的轴向垂直于扫动转动轴18的轴向。肩臂转角传感器191设置于底盘17且能够采集肩臂转动角度信息。肩臂电机输出轴与肩转动轴22同轴固定。肩臂电机的输出轴能够带动肩转动轴22绕其轴线转动。
肘臂23沿其延伸方向具有一个固定端24及一个工具端25。固定端24通过一个肘转动轴26可转动的设置于肩臂顶端21。肘转动轴26的轴向平行于肩转动轴22的轴向。肘臂转角传感器231设置于肩臂顶端21且能够获取肘臂转动角度信息。肘臂电机,其输出轴与肘转动轴26同轴固定。肘臂电机的输出轴能够带动肘转动轴26绕其轴线转动。
图像采集设备27设置于工具端25且具有一个图像采集端28。图像采集端28能够获取工具端25朝向待装配工件方向的图像。
参照图6,协同控制器100具有多个输入端101及输出端102。输入端101分别连接转角光敏传感器的采集输出端103、肩臂转角传感器的采集输出端104、肘臂转角传感器的采集输出端105及图像采集设备的图像输出端106。输出端102分别连接底盘电机的驱动端107、肩臂电机的驱动端108及肘臂电机的驱动端109。
参照图6,协同控制器100,其配置为:
获取第一加工位置12机械臂10的图像采集端28采集的第一加工位置当前图像。第一加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第一加工位置当前图像中获取各焊接点14与连接点15叠加后的多个当前焊接点图像。
从多个当前焊接点图像中获取小于设定第一焊接面积的多个第一焊面图像,根据多个第一焊面图像的位置获取驱动对应的多个第一焊接点坐标。
根据多个第一焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第一加工位置12机械臂10根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第一加工位置12的机械臂10在第一焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15。
获取多个第一焊接点坐标位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第一焊接点的加工坐标值。
根据多个第一焊接点的加工坐标值及多个第一焊接点坐标获取第一加工位置12的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第一加工位置12装配的车体及零件输送到第二加工位置13。
获取第二加工位置13机械臂1011的图像采集端28采集的第二加工位置当前图像。第二加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第二加工位置当前图像中获取各焊接点14与连接点15叠加后的多个第二位置焊接点图像。
从多个第二位置焊接点图像中获取小于设定第二焊接面积的多个第二焊面图像,根据多个第二焊面图像的位置获取驱动对应的多个第二焊接点坐标。
根据多个第二焊接点及第一加工位置12的三维坐标的偏差值校正第二焊接点。
根据校正后的多个第二焊接点驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第二加工位置13机械臂1011根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第二加工位置13的机械臂10在第二焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15。
参照图3,在协同控制系统的另一种示意性实施方式中,加工输送传送带还能够依次停留于第三加工位置29。第三加工位置29依次排布于第二加工位置13背离第一加工位置12的方向上。
参照图6,在协同控制系统的另一种示意性实施方式中,协同控制器100还配置为:
获取多个第二焊接点位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息。
根据当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取多个第二焊接点的加工坐标值。
根据多个第二焊接点的加工坐标值及多个第二焊接点获取第二加工位置13的三维坐标的偏差值。
加工输送传送带将在第二加工位置13装配的车体及零件输送到第三加工位置29。
获取第三加工位置29机械臂10的图像采集端28采集的第三加工位置当前图像。第三加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像。
从第三加工位置当前图像中获取各焊接点14与连接点15叠加后的多个第三位置焊接点图像。
从多个第三位置焊接点图像中获取小于设定第三焊接面积的多个第三焊面图像,根据多个第三焊面图像的位置获取驱动对应的多个第三焊接点坐标。
根据多个第三孔径焊接点坐标及第二加工位置13的三维坐标的偏差值校正第三孔径焊接点坐标。
根据校正后的多个第三孔径焊接点坐标驱动获取底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值。
第三加工位置29机械臂10根据底盘电机的驱动值、肩臂电机的驱动值及肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使第三加工位置29的机械臂10在第三焊接点坐标位置焊接零件及车体的连接点15。
参照图1,在协同控制系统的另一种示意性实施方式中,机械臂10还包括:
一个肩臂固定盘30,肩臂固定盘30的盘面具有一个肩臂固定盘回转中线。绕肩臂固定盘回转中线在肩臂固定盘30的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肩臂固定盘30的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肩臂固定盘30设置于肩臂底端20且与肩转动轴22同轴设置。肩臂转角传感器位于肩臂固定盘30的外径向且朝向连续均布的凸齿,肩臂转角传感器能够通过对肩臂固定盘30的速度采集获取肩臂转动角度信息。
一个肘臂固定盘31,肘臂固定盘31的盘面具有一个肘臂固定盘回转中线。绕肘臂固定盘回转中线在肘臂固定盘31的外径向面均匀开设多个凹槽,以使肘臂固定盘31的外周向面具有多个连续均布的凸齿。
肘臂固定盘31设置于肩臂顶端21且与肘转动轴26同轴设置。肘臂转角传感器位于肘臂固定盘31的外径向且朝向连续均布的凸齿,肘臂转角传感器能够通过对肘臂固定盘31的速度采集获取肘臂转动角度信息。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多机械臂的协同控制方法,其特征是,该方法适用于装配生产线;所述装配生产线能够将具有多焊接点(14)的零件焊接于具有连接点(15)的车体上;所述装配生产线包括一个加工输送传送带;所述加工输送传送带具有一个传动方向(11)且能够依次停留于第一加工位置(12)及第二加工位置(13);在所述第一加工位置(12)及第二加工位置(13)分别设置一个用于加工的机械臂(10,1011);所述机械臂(10、1011)固定于一个基面;所述机械臂(10、1011)均包括:
一个基台(16),其具有一个平行于所述基面的台面;在所述台面上的一个圆形区域的外部边缘设置一个转角光敏传感器(161);所述转角光敏传感器(161)的采集端朝向背离所述基面的方向且能够获取扫台转动角度信息;
一个底盘(17),其通过一个轴向垂直于所述台面的扫动转动轴(18)可转动的设置于所述基台(16);所述圆形区域位于所述扫动转动轴(18)的轴向上;绕所述扫动转动轴(18)的轴向在所述底盘(17)的盘面上沿一个圆形轨迹依次且等间距形成多个基台编码通孔(171);所述圆形轨迹的半径为所述转角光敏传感器(161)与所述圆形区域圆心的距离,以使所述基台编码通孔(171)能够依次与所述转角光敏传感器(161)相对应;
一个底盘电机,其输出轴与所述扫动转动轴(18)同轴固定;所述底盘电机的输出轴能够带动所述扫动转动轴(18)绕其轴线转动;
一个肩臂(19),所述肩臂(19)沿其延伸方向具有一个肩臂底端(20)及一个肩臂顶端(21);所述肩臂底端(20)通过一个肩转动轴(22)可转动的设置于所述底盘(17);所述肩转动轴(22)的轴向垂直于所述扫动转动轴(18)的轴向;
一个肩臂转角传感器(191),其设置于所述底盘(17)且能够采集肩臂转动角度信息;
一个肩臂电机,其输出轴与所述肩转动轴(22)同轴固定;所述肩臂电机的输出轴能够带动所述肩转动轴(22)绕其轴线转动;
一个肘臂(23),所述肘臂(23)沿其延伸方向具有一个固定端(24)及一个工具端(25);所述固定端(24)通过一个肘转动轴(26)可转动的设置于所述肩臂顶端(21);所述肘转动轴(26)的轴向平行于所述肩转动轴(22)的轴向;
一个肘臂转角传感器(231),其设置于所述肩臂顶端(21)且能够获取肘臂转动角度信息;
一个肘臂电机,其输出轴与所述肘转动轴(26)同轴固定;所述肘臂电机的输出轴能够带动所述肘转动轴(26)绕其轴线转动;
一个图像采集设备(27),其设置于所述工具端(25)且具有一个图像采集端(28);所述图像采集端(28)能够获取工具端(25)朝向待装配工件方向的图像;及
一个协同控制器(100),其具有多个输入端(101)及输出端(102);
所述输入端(101)分别连接所述转角光敏传感器的采集输出端(103)、肩臂转角传感器的采集输出端(104)、肘臂转角传感器的采集输出端(105)及所述图像采集设备的图像输出端(106);
所述输出端(102)分别连接所述底盘电机的驱动端(107)、所述肩臂电机的驱动端(108)及所述肘臂电机的驱动端(109);
所述协同控制器(100),其配置为:
获取所述第一加工位置(12)机械臂(10)的图像采集端(28)采集的第一加工位置当前图像;所述第一加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像;
从所述第一加工位置当前图像中获取各焊接点(14)与所述连接点(15)叠加后的多个当前焊接点图像;
根据所述多个当前焊接点图像中获取小于设定第一焊接面积的多个第一焊面图像,根据所述多个第一焊面图像的位置获取驱动对应的多个第一焊接点坐标;
根据所述多个第一焊接点坐标驱动获取所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值;
所述第一加工位置(12)机械臂(10)根据所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使所述第一加工位置(12)的机械臂(10)在所述第一焊接点坐标位置焊接所述零件及所述车体的连接点(15);
获取所述多个第一焊接点坐标位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息;
根据所述当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取所述多个第一焊接点的加工坐标值;
根据所述多个第一焊接点的加工坐标值及所述多个第一焊接点坐标获取第一加工位置(12)的三维坐标的偏差值;
所述加工输送传送带将在第一加工位置(12)装配的车体及零件输送到所述第二加工位置(13);
获取所述第二加工位置(13)机械臂(1011)的图像采集端(28)采集的第二加工位置当前图像;所述第二加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像;
从所述第二加工位置当前图像中获取各焊接点(14)与所述连接点(15)叠加后的多个第二位置焊接点图像;
从所述多个第二位置焊接点图像中获取小于设定第二焊接面积的多个第二焊面图像,根据所述多个第二焊面图像的位置获取驱动对应的多个第二焊接点坐标;
根据所述多个第二焊接点及所述第一加工位置(12)的三维坐标的偏差值校正所述第二焊接点;
根据所述校正后的多个第二焊接点驱动获取所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值;
所述第二加工位置(13)机械臂(1011)根据所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使所述第二加工位置(13)的机械臂(10)在所述第二焊接点坐标位置焊接所述零件及所述车体的连接点(15)。
2.根据权利要求1所述的协同控制方法,所述加工输送传送带还能够依次停留于第三加工位置(29);所述第三加工位置(29)依次排布于所述第二加工位置(13)背离所述第一加工位置(12)的方向上。
3.根据权利要求2所述的协同控制方法,所述协同控制器(100)还配置为:
获取所述多个第二焊接点位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息;
根据所述当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取所述多个第二焊接点的加工坐标值;
根据所述多个第二焊接点的加工坐标值及所述多个第二焊接点获取第二加工位置(13)的三维坐标的偏差值;
所述加工输送传送带将在第二加工位置(13)装配的车体及零件输送到所述第三加工位置(29);
获取所述第三加工位置(29)机械臂(10)的图像采集端(28)采集的第三加工位置当前图像;所述第三加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像;
从所述第三加工位置当前图像中获取各焊接点(14)与所述连接点(15)叠加后的多个第三位置焊接点图像;
从所述多个第三位置焊接点图像中获取小于设定第三焊接面积的多个第三焊面图像,根据所述多个第三焊面图像的位置获取驱动对应的多个第三焊接点坐标;
根据所述多个第三焊接点坐标及所述第二加工位置(13)的三维坐标的偏差值校正所述第三焊接点坐标;
根据所述校正后的多个第三焊接点坐标驱动获取所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值;
所述第三加工位置(29)机械臂(10)根据所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使所述第三加工位置(29)的机械臂(10)在所述第三焊接点坐标位置焊接所述零件及所述车体的连接点(15)。
4.根据权利要求1所述的协同控制方法,所述机械臂(10)还包括:
一个肩臂固定盘(30),所述肩臂固定盘(30)的盘面具有一个肩臂固定盘回转中线;绕所述肩臂固定盘回转中线在所述肩臂固定盘(30)的外径向面均匀开设多个凹槽,以使所述肩臂固定盘(30)的外周向面具有多个连续均布的凸齿;
所述肩臂固定盘(30)设置于所述肩臂底端(20)且与所述肩转动轴(22)同轴设置;所述肩臂转角传感器位于所述肩臂固定盘(30)的外径向且朝向所述连续均布的凸齿,所述肩臂转角传感器能够通过对所述肩臂固定盘(30)的速度采集获取所述肩臂转动角度信息。
5.根据权利要求1所述的协同控制方法,所述机械臂(10)还包括:
一个肘臂固定盘(31),所述肘臂固定盘(31)的盘面具有一个肘臂固定盘回转中线;绕所述肘臂固定盘回转中线在所述肘臂固定盘(31)的外径向面均匀开设多个凹槽,以使所述肘臂固定盘(31)的外周向面具有多个连续均布的凸齿;
所述肘臂固定盘(31)设置于所述肩臂顶端(21)且与所述肘转动轴(26)同轴设置;所述肘臂转角传感器位于所述肘臂固定盘(31)的外径向且朝向所述连续均布的凸齿,所述肘臂转角传感器能够通过对所述肘臂固定盘(31)的速度采集获取所述肘臂转动角度信息。
6.根据权利要求1所述的协同控制方法,所述机械臂(10)还包括:
一个自动锁螺丝机头(32),其设置于工具端(25)且能够将螺钉同时装配于所述焊接点(14)及与其对应的所述连接点(15)中。
7.一种多机械臂的协同控制系统,其特征是,该系统适用于装配生产线;所述装配生产线能够将具有多焊接点(14)的零件装配于具有连接点(15)的车体上;所述装配生产线包括一个加工输送传送带;所述加工输送传送带具有一个传动方向(11)且能够依次停留于第一加工位置(12)及第二加工位置(13);在所述第一加工位置(12)及第二加工位置(13)分别设置一个用于加工的机械臂(10、1011);所述机械臂(10、1011)固定于一个基面;所述机械臂(10、1011)均包括:
一个基台(16),其具有一个平行于所述基面的台面;在所述台面上的一个圆形区域的外部边缘设置一个转角光敏传感器(161);所述转角光敏传感器(161)的采集端朝向背离所述基面的方向且能够获取扫台转动角度信息;
一个底盘(17),其通过一个轴向垂直于所述台面的扫动转动轴(18)可转动的设置于所述基台(16);所述圆形区域位于所述扫动转动轴(18)的轴向上;绕所述扫动转动轴(18)的轴向在所述底盘(17)的盘面上沿一个圆形轨迹依次且等间距形成多个基台编码通孔(171);所述圆形轨迹的半径为所述转角光敏传感器(161)与所述圆形区域圆心的距离,以使所述基台编码通孔(171)能够依次与所述转角光敏传感器(161)相对应;
一个底盘电机,其输出轴与所述扫动转动轴(18)同轴固定;所述底盘电机的输出轴能够带动所述扫动转动轴(18)绕其轴线转动;
一个肩臂(19),所述肩臂(19)沿其延伸方向具有一个肩臂底端(20)及一个肩臂顶端(21);所述肩臂底端(20)通过一个肩转动轴(22)可转动的设置于所述底盘(17);所述肩转动轴(22)的轴向垂直于所述扫动转动轴(18)的轴向;
一个肩臂转角传感器(191),其设置于所述底盘(17)且能够采集肩臂转动角度信息;
一个肩臂电机,其输出轴与所述肩转动轴(22)同轴固定;所述肩臂电机的输出轴能够带动所述肩转动轴(22)绕其轴线转动;
一个肘臂(23),所述肘臂(23)沿其延伸方向具有一个固定端(24)及一个工具端(25);所述固定端(24)通过一个肘转动轴(26)可转动的设置于所述肩臂顶端(21);所述肘转动轴(26)的轴向平行于所述肩转动轴(22)的轴向;
一个肘臂转角传感器(231),其设置于所述肩臂顶端(21)且能够获取肘臂转动角度信息;
一个肘臂电机,其输出轴与所述肘转动轴(26)同轴固定;所述肘臂电机的输出轴能够带动所述肘转动轴(26)绕其轴线转动;
一个图像采集设备(27),其设置于所述工具端(25)且具有一个图像采集端(28);所述图像采集端(28)能够获取工具端(25)朝向待装配工件方向的图像;及
一个协同控制器(100),其具有多个输入端(101)及输出端(102);
所述输入端(101)分别连接所述转角光敏传感器的采集输出端(103)、肩臂转角传感器的采集输出端(104)、肘臂转角传感器的采集输出端(105)及所述图像采集设备的图像输出端(106);
所述输出端(102)分别连接所述底盘电机的驱动端(107)、所述肩臂电机的驱动端(108)及所述肘臂电机的驱动端(109);
所述协同控制器(100),其配置为:
获取所述第一加工位置(12)机械臂(10)的图像采集端(28)采集的第一加工位置当前图像;所述第一加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像;
从所述第一加工位置当前图像中获取各焊接点(14)与所述连接点(15)叠加后的多个当前焊接点图像;
根据所述多个当前焊接点图像中获取小于设定第一焊接面积的多个第一焊面图像,根据所述多个第一焊面图像的位置获取驱动对应的多个第一焊接点坐标;
根据所述多个第一焊接点坐标驱动获取所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值;
所述第一加工位置(12)机械臂(10)根据所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使所述第一加工位置(12)的机械臂(10)在所述第一焊接点坐标位置焊接所述零件及所述车体的连接点(15);
获取所述多个第一焊接点坐标位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息;
根据所述当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取所述多个第一焊接点的加工坐标值;
根据所述多个第一焊接点的加工坐标值及所述多个第一焊接点坐标获取第一加工位置(12)的三维坐标的偏差值;
所述加工输送传送带将在第一加工位置(12)装配的车体及零件输送到所述第二加工位置(13);
获取所述第二加工位置(13)机械臂(1011)的图像采集端(28)采集的第二加工位置当前图像;所述第二加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像;
从所述第二加工位置当前图像中获取各焊接点(14)与所述连接点(15)叠加后的多个第二位置焊接点图像;
从所述多个第二位置焊接点图像中获取小于设定第二焊接面积的多个第二焊面图像,根据所述多个第二焊面图像的位置获取驱动对应的多个第二焊接点坐标;
根据所述多个第二焊接点及所述第一加工位置(12)的三维坐标的偏差值校正所述第二焊接点;
根据所述校正后的多个第二焊接点驱动获取所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值;
所述第二加工位置(13)机械臂(1011)根据所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使所述第二加工位置(13)的机械臂(10)在所述第二焊接点坐标位置焊接所述零件及所述车体的连接点(15)。
8.根据权利要求7所述的协同控制系统,所述加工输送传送带还能够依次停留于第三加工位置(29);所述第三加工位置(29)依次排布于所述第二加工位置(13)背离所述第一加工位置(12)的方向上。
9.根据权利要求8所述的协同控制系统,所述协同控制器(100)还配置为:
获取所述多个第二焊接点位置所对应的当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息;
根据所述当前扫台转动角度信息、当前肩臂转动角度信息及当前肘臂转动角度信息获取所述多个第二焊接点的加工坐标值;
根据所述多个第二焊接点的加工坐标值及所述多个第二焊接点获取第二加工位置(13)的三维坐标的偏差值;
所述加工输送传送带将在第二加工位置(13)装配的车体及零件输送到所述第三加工位置(29);
获取所述第三加工位置(29)机械臂(10)的图像采集端(28)采集的第三加工位置当前图像;所述第三加工位置当前图像为待装配零件覆盖于车体上的图像;
从所述第三加工位置当前图像中获取各焊接点(14)与所述连接点(15)叠加后的多个第三位置焊接点图像;
从所述多个第三位置焊接点图像中获取小于设定第三焊接面积的多个第三焊面图像,根据所述多个第三焊面图像的位置获取驱动对应的多个第三焊接点坐标;
根据所述多个第三焊接点坐标及所述第二加工位置(13)的三维坐标的偏差值校正所述第三焊接点坐标;
根据所述校正后的多个第三焊接点坐标驱动获取所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值;
所述第三加工位置(29)机械臂(10)根据所述底盘电机的驱动值、所述肩臂电机的驱动值及所述肘臂电机的驱动值驱动对应电机,以使所述第三加工位置(29)的机械臂(10)在所述第三焊接点坐标位置焊接所述零件及所述车体的连接点(15)。
10.根据权利要求7所述的协同控制系统,所述机械臂(10)还包括:
一个肩臂固定盘(30),所述肩臂固定盘(30)的盘面具有一个肩臂固定盘回转中线;绕所述肩臂固定盘回转中线在所述肩臂固定盘(30)的外径向面均匀开设多个凹槽,以使所述肩臂固定盘(30)的外周向面具有多个连续均布的凸齿;
所述肩臂固定盘(30)设置于所述肩臂底端(20)且与所述肩转动轴(22)同轴设置;所述肩臂转角传感器位于所述肩臂固定盘(30)的外径向且朝向所述连续均布的凸齿,所述肩臂转角传感器能够通过对所述肩臂固定盘(30)的速度采集获取所述肩臂转动角度信息;
一个肘臂固定盘(31),所述肘臂固定盘(31)的盘面具有一个肘臂固定盘回转中线;绕所述肘臂固定盘回转中线在所述肘臂固定盘(31)的外径向面均匀开设多个凹槽,以使所述肘臂固定盘(31)的外周向面具有多个连续均布的凸齿;
所述肘臂固定盘(31)设置于所述肩臂顶端(21)且与所述肘转动轴(26)同轴设置;所述肘臂转角传感器位于所述肘臂固定盘(31)的外径向且朝向所述连续均布的凸齿,所述肘臂转角传感器能够通过对所述肘臂固定盘(31)的速度采集获取所述肘臂转动角度信息。
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