[发明专利]一种六轴工业机器人码垛方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业机器人技术，特别是一种六轴工业机器人码垛方法。

背景技术

码盘码垛是工业机器人的常规应用之一，通常出现在数控机床的自动上下料系统中。由于数控机床加工工件的各异、加工节拍及工序要求不同等因素，码盘的种类也各不相同。在此种情况下，如何简易、精确地寻求码盘上各孔位的位置是工业机器人码垛的重要前提。目前，除使用工业机器人进行码盘逐点示教外，尚未有简易可行、定位精确的码盘码垛方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简易可行、精确的六轴工业机器人的码盘码垛方法，能够快速的实现工业机器人在各种孔数码盘上的精确码垛。

实现本发明的技术方案为：

步骤1，于码盘上确定三个基准点cp1、cp2、cp3，其中cp1与cp2间的连线Lcp1-cp2垂直于cp1与cp3间的连线Lcp1-cp3，

步骤2，六轴工业机器人分别于基准点cp1、cp2、cp3处示教基准点坐标，生成以cp1为坐标原点、Lcp1-cp2和Lcp1-cp3为坐标轴的码盘坐标系，

步骤3，在码盘坐标系中示教出三个顶点放料孔位置a1(1,1)、a2(m,1)、a3(1,n)和一个相对中心放料孔位置其中m为码盘放料孔的行数，n为码盘放料孔的列数

步骤4，推导位置计算公式，获取码盘坐标系下的任意一放料孔位置a(i,j)，其中i∈m是码盘上放料孔行的索引值，j∈n是是码盘上放料孔列的索引值；

其中a(i,j)在码盘坐标系中表示为

其中，a(i,j).x、a(i,j).y、a(i,j).z为a(i,j)在码盘坐标系中的X、Y、Z轴的取值，

a1.x、a1.y、a1.z、a2.x、a2.y、a2.z、a3.x、a3.y、a3.z、a0.x、a0.y、a0.z分别为步骤3所示的三个顶点和相对中心点放料孔坐标在码盘坐标系中的X、Y、Z轴的取值，

a(i,j).a、a(i,j).b、a(i,j).c为a(i,j)在码盘坐标系对X、Y、Z轴的角分量，a1.a、a1.b、a1.c、a2.a、a2.b、a2.c、a3.a、a3.b、a3.c、a0.a、a0.b、a0.c分别为步骤3所示的三个顶点和相对中心点放料孔在码盘坐标系对X、Y、Z轴的角分量。

步骤5，机器人运行码盘坐标系，调用码盘任一放料孔位置进行放料。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)不需复杂的算法及工具，整个过程简易可行，精确度高；(2)该方法不受码盘种类限制，可移植性强；(3)该方法可拓展至多关节工业机器人的码盘码垛应用。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1是码盘的结构示意图。

图2是码盘的基准点选择示意图。

图3是码盘的码盘坐标系示意图。

图4是码盘的放料基准点示意图。

图5是本发明的方法流程图。

具体实施方式

结合图5，一种六轴工业机器人的码盘码垛方法，包括以下步骤：

步骤1，利用直角三角板，在码盘上(如图1所示)确定三个基准点cp1、cp2、cp3，使直线Lcp1-cp2垂直于直线Lcp1-cp3，且使直线Lcp1-cp2和直线Lcp1-cp3分别近似平行于机器人的X轴和Y轴，如图2所示。

步骤2，利用三个基准点cp1、cp2、cp3在机器人的示教器中建立码盘坐标系，如图3所示：

1)选择三点(含原点)示教法；

2)首先示教原点cp1坐标；

3)将机器人沿着X轴运动到基准点cp2，示教cp2坐标；

4)将机器人沿着XY平面运动到基准点cp3，示教cp3坐标；

5)生成码盘平面坐标系。

步骤3，在码盘平面坐标系中，精确的示教出码盘上三个顶点放料孔位置a1(1,1)、a2(m,1)、a3(1,n)和一个相对中心放料孔位置如图4所示，其中m为码盘放料孔的行数，n为码盘放料孔的列数。

步骤4，推导码盘放料孔a(i,j)位置计算公式如下：

其中，a(i,j).x、a(i,j).y、a(i,j).z为a(i,j)在码盘坐标系中的X、Y、Z轴的取值，