[发明专利]用于机加工的方法和系统以及机器人系统

说明书

本发明公开了一种通过机加工工具对工件进行机加工的方法和系统，以及使用该机加工工具的机器人系统。该方法包括：通过设定机加工工具的接触点高度在机加工工具上确定定制的接触点；使机加工工具抵靠工件移动以施加预定的机加工进给。与现有技术相比，所提出的方法和系统提高了机加工效率和精度。利用根据本公开的方法和系统，可以实现高机加工效率，并可以避免碰撞。

技术领域

本发明涉及一种用于机加工的方法和系统，更具体地，涉及一种使用工具对工件进行机加工的方法以及使用该方法的机器人系统。

背景技术

在现代机加工中，越来越多的工件容易具有自由曲面或边界，这对处理带来了大量的挑战。在大多数应用中，例如在去毛刺、侧面机加工中，机加工工具的顶端为回转形状，并且通常使用不同高度下的不同半径，如图1所示。

通常，将机加工工具的固定点或固定部分编程为在机加工过程中沿着整个工具路径工作。这意味着接触点是固定的，不可用于定制。为了针对特定路径改变机加工工具上的接触点，用户必须手动地修改所述点，这在效率和精度方面都很低。另外，对于机加工过程中的进给率，尽管其与具有不同接触直径的工具上的接触点有关，但用户必须对其单独指定。

因此，在机加工过程中使用工具上的默认的固定接触点可能会导致以下问题。

首先，机加工效率低。通常，机加工效率与工具直径成比例。刀具直径越大，则能够实现越高的机加工效率。在没有碰撞的情况下，用户更喜欢在机加工过程中使用尽可能大的接触直径，因为他们希望定制工具上的接触点，以实现更高的机加工效率。相对而言，使用固定接触点将带来较低的机加工效率

其次，在通过离线编程产生的正常路径中，机加工工具和工件之间可能存在凿击(gouge)或碰撞。在一些情况下，如图2所示，沿着路径可能存在极大的曲率变化。然后，机加工工具将在工具接触点的半径(R_tool)大于工件的半径(R_part)的点处对工件进行凿击。而在一些其他情况下，如图3所示，可能存在路径下方的障碍物，从而将在路径的一些部分中存在碰撞。

为了解决上述问题，本领域需要开发一种用工具对工件进行机加工的改进的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于通过机加工工具对工件进行机加工的新颖的方法和系统，以及使用所述方法的机器人系统，以提高机加工效率和精度。利用该解决方案，可以实现较高的机加工效率，并且可以避免碰撞。

根据本发明的一个方面，提供了一种通过机加工工具对工件进行机加工的方法，包括：通过设定机加工工具的接触点高度在机加工工具上确定定制的接触点；使机加工工具抵靠工件移动以施加预定的机加工进给。

根据本发明的优选实施例，在虚拟环境中检查接触点高度的可行性，以确保在其机加工路径中不存在凿击或碰撞；如果没有通过检查，则调节接触点高度。

根据本发明的优选实施例，接触点高度被配置为在一个机加工路径中能够变化。

根据本发明的优选实施例，在改变机加工工具的接触点高度时将机加工工具的进给率控制为恒定。

根据本发明的优选实施例，机加工工具为回转形状。

根据本发明的优选实施例，生成机加工工具的默认接触直径(CD_default)；生成机加工工具的默认移动速度(MS_default)；生成机加工工具的主轴的默认转速(RS_default)；根据定制的接触点计算实际接触直径(CD_actual)；修改主轴的实际转速(RS_actual)和/或实际移动速度(MS_actual)，以保持进给率不变。