[发明专利]工件坐标系修正方法

说明书

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种工件坐标系修正方法，首先利用机器人的末端工具件去靠近工件上三个特征点获取各特征点的坐标，建立初步工件坐标系之后并用离线编程软件规划末端工具件的轨迹；再一次将末端工具件按照轨迹运动至各特征点的同时，分别利用三维扫描仪扫描获得末端工具件和工件的点云数据；在计算机的逆向软件中，根据点云数据建立末端工具件和工件的几何模型，最后就是在几何模型中分别测量得到末端工具件与各特征点的实际偏差，根据实际偏差去修正初步工件坐标系。本发明的工件坐标系修正方法，采用了三维扫描的方式能够精确地获取实际偏差，并根据实际偏差修正初步工件坐标系，能够解决手工示教方式误差大的问题。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种工件坐标系修正方法。

背景技术

由于机器人具有自由度高，灵活性好等优点，因此机器人在机械加工方面的应用越来越广泛。机器人的运动轨迹是由离线编程软件规划，离线编程软件的大部分任务是基于工件坐标系下完成的，所以工件坐标的精确性对离线编程软件和对机器人路径规划有着非常重要的作用。工件坐标系是否准确直接影响着零件的加工质量、加工精度，甚至可能影响机器人加工的安全性。

目前机器人工件坐标系的标定常用的方法是采用手工示教的方法，通过使末端工具件上的点尽可能的接近工件的特征点，获取工件上的特征点坐标值，特征点坐标值通过软件计算获得在工件坐标系。由于此方法是采用手工示教的方式，通过肉眼观察机器人末端工具件上的点接近工件的特征点，产生误差大，并且工件本身的特征点获取由于受工件本身表面质量、形状等因素影响，也存在一定的误差，所以采用手工示教的方式标定工件坐标系的误差大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旨在解决现有技术中的工件坐标系在测量时存在较大误差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种工件坐标系修正方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10：获取初步工件坐标系：提供机器人和工件，利用所述机器人的末端工具件分别靠近所述工件上的三个特征点，并得到三个所述特征点的坐标值，根据三个所述特征点的坐标值计算得到所述初步工件坐标系；

S20：获取末端工具件轨迹：将各所述特征点的坐标值输入所述机器人的离线编程软件中，并得到所述末端工具件的轨迹；

S30：获取点云数据：提供三维扫描仪，当所述末端工具件根据所述末端工具件的轨迹运动至各所述特征点时，启动所述三维扫描仪扫描所述工件与所述末端工具件，并获得所述工件和所述末端工具件的点云数据；

S40：重建几何模型：提供计算机，将所述点云数据导入所述计算机的逆向软件中处理，并获得所述工件和所述末端工具件的几何模型；

S50：获取测量误差：利用所述逆向软件分别获取所述末端工具件的几何模型与各所述工件的几何模型上的特征点之间的实际偏差；

S60：修正初步工件坐标系：在所述离线编程软件中根据各所述实际偏差对初步工件坐标系进行修正。

进一步地，在所述步骤S60之后，重复步骤S20～S60。

进一步地，在所述步骤S10中，利用所述机器人的末端工具件分别去靠近三个所述工件上的特征点具体为：在所述末端工具件上选取一点作为末端工具件的标记点，将所述标记点靠近各所述特征点。

进一步地，所述标记点为所述末端工具件上特征线的原点、相交点或中心点。

进一步地，在所述步骤S10中，利用所述机器人的末端工具件分别去靠近三个所述工件上的特征点，并得到三个所述特征点的坐标值具体为：在所述末端工具件上选取一点作为所述末端工具件的标记点，并将所述标记点靠近所述各所述特征点时，所述标记点和所述特征点之间相对位置会预估出一个初步偏差，并将所述初步偏差输入所述机器人的离线编程软件中以获取各特征点的坐标值。