[发明专利]一种采用自动校准方式提高示教编程精度的方法

说明书

本发明公开了一种采用自动校准方式提高示教编程精度的方法，通过示教编程获取近似轮廓线轨迹，对轨迹进行打散运算并生成测量点。按打散后轨迹进行模拟运行，在模拟运行过程中，运动到测量点时对执行结果进行测量，获取模拟运行结果与实际轨迹之间的偏差，使用此偏差对打散后的轨迹进行校准，以获取校准后、能高精度拟合加工工件轮廓线的实际运行轨迹文件。本发明设置简单，操作简便；对于工件示教仅需完成关键点(直线首尾点、圆弧的首点、中点和尾点)的对点操作，减少大量人工操作；实际测量操作由机械手自动完成，能有效提高编程对点效率；能在保证编程效率的前提下，大幅度提高加工精度。

技术领域

本发明涉及示教编程技术领域，具体涉及一种采用自动校准方式提高示教编程精度的方法。

背景技术

示教编程指通过下述方式完成程序的编制:由人工导引机械手末端执行器、或由人工操作导引机械模拟装置,或用示教盒(与控制系统相连接的一种手持装置,用以对机械手进行编程或使之运动)来使机械手完成预期的动作并记录关键点以形成作业程序的过程。

作业程序为一组运动及辅助功能指令,用以确定机械手特定的预期作业,这类程序通常可以由用户采用示教编程方式编制或采用脱机编程方式产生。在进行示教编程时，经常采用的办法就是将待加工产品放置在工作台面上，然后控制机械手各运动轴运动,引导机械手末端执行器紧贴待加工产品表面移动并采集轨迹关键坐标点，将工件外轮廓近似拆分成多段直线,逐一以点对点方式记录工件近似的外轮廓轨迹情况，生成作业程序。

通过示教编程方式形成作业程序的过程中存在大量重复的示教对点操作。同时在人工引导机械手末端执行器靠近待加工产品表面过程中，尤其是工件在XOZ或YOZ平面旋转以加工产品外轮廓时，随着工件旋转以及Z轴下降过，示教速度设置过慢，会影响编程效率，示教速度设置过快，则容易造成末端执行器碰撞工件的事故。同时,如果工件轮廓线拆分不均匀,对点不精确,会由于加工时刀具无法准确贴合工件表面导致精度不够的问题。所以需要一种方法，通过尽量少的对点操作获得近似的轮廓轨迹，然后按近似轮廓轨迹运行，运行过程中通过测距传感器测量轨迹运行过程的实际偏差，使用测量的偏差数据校准示教编程生成的近似轮廓轨迹，获得工件外轮廓的精确轨迹再进行实际加工控制。使用此技术既能保证编程效率，也能保证工件的精准加工。

在示教编程过程中,通常以示教对点方式对工件轮廓进行加工轨迹拟合。其存在以下不足：(1)对于工件外轮廓线的打散精度越高，其实际运行轨迹越贴近工件的实际轮廓，则其加工精度越高；但示教对点耗费的时间成本越大，效率低下。(2)在实际示教对点作业时，若机械手的末端执行器未能紧贴工件的外轮廓或选取的示教点没能正确选取轨迹关键点，会极大的降低加工精度。(3)由于操作者的熟练程度不一致，示教对点操作次数越多，则发生末端执行器碰撞产品事故的概率也就越大。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种采用自动校准方式提高示教编程精度的方法，能在保证编程效率的前提下，大幅度提高加工精度。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种采用自动校准方式提高示教编程精度的方法，包括如下步骤：

S1、通过示教编程获取近似轮廓线轨迹；

S2、对轨迹进行打散运算并生成测量点；

S3、按打散后轨迹进行模拟运行，在模拟运行过程中，运动到测量点时对执行结果进行测量，获取模拟运行结果与实际轨迹之间的偏差；

S4、使用此偏差对打散后的轨迹进行校准，以获取校准后、能高精度拟合加工工件轮廓线的实际运行轨迹文件。

进一步地，步骤S1具体为：

手动根据直线、圆弧端点进行轮廓示教，得到近似的运动轨迹。