[发明专利]采用六轴工业机器人进行相贯线切割的加工装置及方法

摘要

本发明涉及一种采用六轴工业机器人切割的加工设备及加工方法，具体涉及一种采用六轴工业机器人进行相贯线切割的加工装置及方法，包括工业机器人系统，工业机器人系统包括工业机器人本体和机器人控制柜，工业机器人本体连接机器人控制柜，机器人控制柜的信号输出端连接切割执行工具控制器的信号输入端，切割执行工具控制器的控制输出端连接切割执行工具，切割执行工具与工业机器人本体刚性连接。本发明高精度、高可靠性，稳定性好，扩展性好，能够控制工业机器人实现相贯线带坡口的一次性连续切割，具有较强的实用性。

主权项

1.一种采用六轴工业机器人进行相贯线切割的加工装置，包括工业机器人系统(1)，工业机器人系统(1)包括工业机器人本体(2)和机器人控制柜(3)，工业机器人本体(2)连接机器人控制柜(3)，其特征在于：机器人控制柜(3)的信号输出端连接切割执行工具控制器(4)的信号输入端，切割执行工具控制器(4)的控制输出端连接切割执行工具(5)，切割执行工具(5)与工业机器人本体(2)刚性连接；所述的采用六轴工业机器人进行相贯线切割的加工装置的加工方法，包括以下步骤：步骤1)获取路径规划所需要的相关信息；步骤2)将所获取的信息提供给路径规划单元，进行路径规划；步骤3)根据工业机器人本体(2)的特性和步骤2)所规划的路径生成机器人可执行文件；步骤4)将机器人可执行文件传送至工业机器人系统(1)，工业机器人本体(2)按照可执行文件进行切割作业，完成相贯线带坡口切割；所述的步骤2)中所述的路径规划包括以下步骤：步骤a)根据路径规划所获取的信息求相贯线方程；步骤b)将求得的相贯线方程离散化处理取得作业点的坐标，并在每个作业点处取得相对应的坡口向量；步骤c)根据坐标和坡口向量求机器人的笛卡尔空间的值，进而获得所有离散作业点的笛卡尔坐标值；步骤d)对工业机器人本体(2)进行建模，根据离散作业点的笛卡尔坐标值求对应工业机器人本体(2)的运动学逆解，获得关节空间解；步骤e)选取每个离散作业点的最优逆解，根据逆解驱动3D模型运动；步骤f)判断是否需要调节冗余角；若出现干涉、关节角度超限或不利于作业的角度出现时，需要调节冗余角，则根据出现的位置，对附近离散点的冗余自由度进行干预调节并更新离散作业点的笛卡尔坐标值，然后重复步骤d)‑步骤f)直至问题消失；若不需要调节冗余角或经过调节后不存在干涉、关节角度超限或不利于作业的角度的问题，则进行步骤g)；步骤g)根据工业机器人本体(2)的特性和切割要求，指定运动速度，工业机器人系统(1)的可执行文件。