[发明专利]管道椭圆相贯线切割轨迹生成方法及切割方法在审

专利信息
申请号: 201811311123.1 申请日: 2018-11-06
公开(公告)号: CN109352667A 公开(公告)日: 2019-02-19
发明(设计)人: 李文广;马士国;汪礼文;陈泉柱;孔繁强;高淑芳 申请(专利权)人: 山东时代新纪元机器人有限公司
主分类号: B25J11/00 分类号: B25J11/00;B25J9/16
代理公司: 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人: 纪艳艳
地址: 250000 山东省济南市高新区*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 相贯线切割 待切工件 椭圆 切割 轨迹生成 空间切割 机器人 空间位姿数据 机器人位置 机器人系统 工作效率 位姿数据 点数据 尖端点 割枪 记录 卡盘 偏置 支管 相交 存储 移动 重复 主管
【说明书】:

发明提供了一种管道椭圆相贯线切割轨迹生成方法及切割方法,能够提升工作效率。一种管道椭圆相贯线切割方法,包括以下步骤:将待切工件固定到卡盘上;从待切工件上选取一点,让相贯线切割机器人割枪尖端点移动到该点,并记录当前的相贯线切割机器人位置数据;旋转待切工件,重复步骤2共N次,共记录N个不同的位置点数据;计算出当前待切工件的空间位姿数据,将该位姿数据存储到相贯线切割机器人中;在相贯线切割机器人系统中输入主管及支管的直径,相交角度,偏置数据,计算出相贯线的空间切割轨迹;由相贯线切割机器人沿着相贯线的空间切割轨迹执行切割。

技术领域

本发明涉及一种相贯线切割工艺,尤其是涉及一种管道椭圆相贯 线生成方法及切割方法。

背景技术

相贯线切割智能机器人作为车间自动化下料的工具,一般装配于 生产过程的焊割环节,对管道依据设定的切割参数执行切割,按照既 定的要求对管道进行切割的智能机器人。但由于目前多数的机器人多 是通过示教再现的方式作业,质量和精度完全靠人工定位,缺少精确 量化的过程,不仅造成机器人不能很好的发挥其应用的性能,还大大 降低了作业的效率。

发明内容

本发明提供了一种管道椭圆相贯线切割轨迹生成方法及切割方 法,能够大幅提升相贯线切割机器人的工作效率,降低相同生产条件 下的相贯线切割机器人本体维护成本和能量消耗。

本发明通过以下技术方案实现:

一种管道椭圆相贯线切割方法,包括以下步骤:

⑴待切工件包括主管和支管,将待切工件固定到卡盘上;

⑵从待切工件上选取一点,让相贯线切割机器人割枪尖端点移 动到该点,并记录当前的相贯线切割机器人位置数据;

⑶旋转待切工件,重复步骤2共N次,共记录N个不同的位置点 数据;

⑷基于步骤3的N个位置点数据,计算出当前待切工件的空间位 姿数据,将该位姿数据存储到相贯线切割机器人中;

⑸在相贯线切割机器人系统中输入主管及支管的直径,相交角 度,偏置数据,计算出相贯线的空间切割轨迹;

⑹由相贯线切割机器人执行步骤5生成相贯线的空间切割轨 迹,调整初始切割位置;

⑺沿着步骤6的相贯线的空间切割轨迹执行切割,切割完毕返 回安全位置。

上述的智能相贯线轨迹切割方法优选方案,支管相贯线的参数方 程:

x1=RL*cos(theta)

y1=RS*sin(theta)

z1=(sqrt(R12-(RS*sin(theta)-dis)2-cos(alpha)*RL*cos(theta))/sin(alpha)

主管相贯线的参数方程:

x=x1*cos(alpha)-z1*sin(alpha)

y=y1-dis

z=x1*sin(alpha)+z1*cos(alpha)

R1-主管半径,RL-椭圆长轴半径,RS-短轴半径,alpha-主管与支 管交角,dis-主管与支管偏置量,theta-轨迹点对应的圆心角。

本发明还提供了一种管道椭圆相贯线切割轨迹生成方法,包括以 下步骤:

(1)设定1、2、3、……i为被切管道的端面上不同的位置编号;

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