[发明专利]一种轮毂去毛刺机器人编程系统

说明书

本发明公开了一种轮毂去毛刺机器人编程系统，包括有模型处理模块、用户交互模块、去毛刺路径生成模块和离线程序生成模块，由所述模型处理模块来读取待加工轮毂的三维模型，再通过用户交互模块和去毛刺路径生成模块来采用交互式的方式选择轮毂上去毛刺作业的加工路径，对加工路径进行离散化；通过选取离散化后的关键点，作为机器人加工的特征点，依据轮毂去毛刺工艺参数添加关键点的姿态信息，选择每个关键点之间的线性或者圆弧过渡方式，并添加机器人运动的速度、加速度参数；然后根据关键点三维坐标信息及其相关信息，通过离线程序模块来生成机器人可直接运行的程序。

技术领域

本发明涉及机器人离线编程系统领域，尤其涉及一种轮毂去毛刺机器人编程系统。

背景技术

轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。轮毂在加工过程中不可避免地会产生毛刺，为了产品的美观，需要进行去毛刺处理；汽车轮毂在经过数控机床加工后，轮毂表面涂装之前需要经过去毛刺工艺，即去除轮毂的加工部位周围所形成的刺状物或飞边；为了满足企业自动化轮毂去毛刺的需求，采用机器人搭载去毛刺工具来完成自动化去毛刺作业，以满足企业生产的需要。

现有技术中，为完成机器人去毛刺作业的编程，目前通常采用示教编程的方法，即手动控制机器人沿所需轨迹运动，同时记录运动轨迹，随后按照记录的运动轨迹对机器人进行编程并进行程序安装。上述示教编程的方法，其会占用工业机器人正常工作的时间，并且存在精度低、效率低、加工质量依赖于操作者经验等缺陷。因此，解决这一类的问题显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种轮毂去毛刺机器人编程系统，通过用户自行选择关键点的方式来控制加工路径的生成，选择关键点而不是全部的离散点来生成程序，提高用户自主性，且生成的程序更加简洁，符合用户的想法，同时通过开发的离线系统的方式来生成轮毂的去毛刺的路径，无需通过示教的方式来生成机器人路径。

为了实现上述技术方案，本发明提供了一种轮毂去毛刺机器人编程系统，包括有模型处理模块、用户交互模块、去毛刺路径生成模块和离线程序生成模块，由所述模型处理模块来读取待加工轮毂的三维模型，再通过用户交互模块和去毛刺路径生成模块来采用交互式的方式选择轮毂上去毛刺作业的加工路径，对加工路径进行离散化；通过选取离散化后的关键点，作为机器人加工的特征点，依据轮毂去毛刺工艺参数添加关键点的姿态信息，选择每个关键点之间的线性或者圆弧过渡方式，并添加机器人运动的速度、加速度参数；然后根据关键点三维坐标信息及其相关信息，通过离线程序模块来生成机器人可直接运行的程序。

进一步改进在于：所述模型处理模块基于三维CAD软件进行开发，以实现轮毂三维模型的导入、导出，加工路径线段和关键点的选取，及其模型数据的分析和计算；以及实现加工路径的离散化，在线段上生成离散点；对线段和点的三维信息进行分析和计算；来将三维模型的数据以可视化的方式显示在电脑屏幕上，使用户能够直观的对三维模型进行操作，其中可以通过三维视觉传感器来进行视觉扫描，以重建出三维模型。

进一步改进在于：所述用户交互模块通过人与计算机交流的方式，接收来自用户输入的触发信息，包括鼠标的移动、点击和键盘的参数输入；并通过交互式的方式来选择要进行加工的点、线、面，通过参数输入的方式来确定加工的工艺数据。

进一步改进在于：所述毛刺路径生成模块通过交互式的方式来选择要进行加工的关键点，获取关键点三维笛卡尔坐标信息，依据轮毂去毛刺工艺参数添加关键点的姿态信息。

进一步改进在于：所述离线程序生成模块是根据关键点三维笛卡尔坐标信息、姿态信息、关键点之间运动方式、机器人运行的速度和加速度及其余相关信息，来生成机器人可以直接执行的程序。

本发明的有益效果是：本发明的轮毂去毛刺机器人编程系统简化了使用示教器进行轮毂去毛刺的示教的编程方法，使得轮毂去毛刺的机器人编程更加简便快捷，节省了时间，保证了加工质量的稳定性；能够提取轮毂加工路径的精确三维坐标信息，机器人运行轨迹更加准确；本系统具有成本低，易于实现的特点。