一种在线修正机器人姿态系统及其修正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人技术领域，具体是一种在线修正机器人姿态系统及其修正方法。
【背景技术】
[0002]随着传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等相关技术的发展，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。各类机器人性能不断地得到完善，其应用范围也不断得以扩展，目前不仅已经应用于工业、农业、医疗、服务等日常领域，而且也已经应用于城市安全、国防和空间探测领域等特殊领域。
[0003]在自动化单元中对零件进行加工时候，常常会出现零件的实际安装位置和理论安装位置不一致的现象，甚至导致安装失败。这种现象主要来源于机器人装夹零件时的偏差，而这种偏差往往是由工件起始夹持中的不确定性导致的。在这样的情况下，机器人上料时会发生碰撞干涉等安装失败的现象，因此有必要在安装之前调节机器人的姿态，保证工件正确安装。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种保证工件加工前的安装精度高的在线修正机器人姿态系统及其修正方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种在线修正机器人姿态系统，包括工控机、机器人、数控机床与在线测量装置，其中工控机分别与数控机床的控制柜、机器人的控制柜通过以太网连接，在线测量装置设置在数控机床中，且在线测量装置还与数控机床的控制柜通过导线连接。
[0006]一种在线修正上料机器人姿态的方法，具体步骤如下:
步骤Si，工控机控制机器人到指定位置处夹持工件；
步骤S2，工控机控制机器人将工件移动到数控机床上安装位置前的指定位置；
步骤S3，工控机调用数控机床测量程序使在线测量装置执行测量功能，在线测量装置通过测量工件的特征表面得到工件的实际位置，在线测量装置把测量所得的数据信息通过数控机床传送到工控机中；
步骤S4，工控机根据工件的实际位置和工件的理论位置经过计算得到位置偏差，工控机根据此位置偏差修改机器人的姿态使工件调整到理论位置；
步骤S5，工控机控制机器人将工件安装到数控机床的指定位置后，数控机床夹紧工件。
[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明在每次加工过程中机器人夹持工件，当机器人移动到工件安装位置前的指定位置后，在线测量装置工作，通过测量工件多个特征表面得到工件的实际位置并传送到工控机中，工控机接收到的数据后与理论的位置进行比较，利用此位置偏差控制修改机器人姿态，保证工件加工前的安装精度。本发明中的在线修正机器人姿态系统不需要额外的硬件设备，可以通过在线测量装置得到机器人夹持中工件的实际位置，修改机器人的姿态使工件达到安装前的理论位置，保证工件的正确安装，不需要人为的调节操作。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的结构示意图；
图中:1-工控机、2-机器人、3-数控机床、4-在线测量装置、5-工件。
【具体实施方式】
[0009]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0010]实施例1
请参阅图1，本发明实施例中，一种在线修正上料机器人姿态的方法，利用在线修正机器人姿态系统完成的，在线修正机器人姿态系统包括工控机1、机器人2、数控机床3与在线测量装置4，其中工控机I分别与数控机床3的控制柜、机器人2的控制柜通过以太网连接，在线测量装置4设置在数控机床3中，且在线测量装置4还通过导线连接数控机床3的控制柜。其中工控机I控制机器人2夹持、搬运工件5，工控机I调用数控机床3的测量程序使在线测量装置4执行测量功能，在线测量装置4通过测量多个特征平面得到工件5的位置。具体的实施步骤如下:工控机I控制机器人2到指定位置处夹持工件5。工控机I控制机器人2将工件5移动到数控机床3上安装位置前的指定位置。工控机I调用数控机床3的测量程序使在线测量装置4执行测量功能，在线测量装置4通过测量工件5的多个特征表面得到工件5的实际位置，在线测量装置4把测量所得的数据信息传送到工控机I中。工控机I根据工件5的实际位置和工件5的理论位置计算得到位置偏差，工控机I根据此位置偏差修改机器人2的姿态使工件5调整到理论位置，保证工件加工前的安装精度。工控机I控制机器人2将工件5安装到数控机床3的指定位置后，数控机床3夹紧工件5，此过程中既能保证工件的正确安装，又不需要人为的调节操作。
[0011]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0012]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种在线修正机器人姿态系统，其特征在于，包括工控机(I)、机器人(2)、数控机床(3)与在线测量装置(4)，其中工控机(I)分别与数控机床(3)的控制柜、机器人(2)的控制柜通过以太网连接，在线测量装置(4)设置在数控机床(3)中，且在线测量装置(4)还与数控机床(3)的控制柜通过导线连接。2.一种如权利要求1所述的在线修正机器人姿态系统在线修正上料机器人姿态的方法，具体步骤如下: 步骤SI，工控机(I)控制机器人(2)到指定位置处夹持工件(5); 步骤S2，工控机(I)控制机器人(2 )将工件(5 )移动到数控机床(3 )上安装位置前的指定位置； 步骤S3，工控机(I)调用数控机床(3)测量程序使在线测量装置(4)执行测量功能，在线测量装置(4)通过测量工件(5)的特征表面得到工件(5)的实际位置，在线测量装置(4)把测量所得的数据信息通过数控机床(3)传送到工控机(I)中； 步骤S4，工控机(I)根据工件(5)的实际位置和工件(5)的理论位置经过计算得到位置偏差，工控机(I)根据此位置偏差修改机器人(2)的姿态使工件(5)调整到理论位置； 步骤S5，工控机(I)控制机器人(2)将工件(5)安装到数控机床(3)的指定位置后，数控机床(3)夹紧工件(5)。
【专利摘要】本发明公开了一种在线修正机器人姿态系统及其修正方法，该在线修正机器人姿态系统包括工控机、机器人、数控机床与在线测量装置，其中工控机分别与数控机床的控制柜、机器人的控制柜通过以太网连接，在线测量装置设置在数控机床中。工控机控制机器人夹持、搬运工件，工控机调用数控机床的测量程序使在线测量装置执行测量功能，在线测量装置通过测量特征平面得到工件的位置。本发明不需要额外的硬件设备，通过在线测量装置得到机器人夹持中工件的实际位置，修改机器人的姿态使工件达到安装前的理论位置，保证工件的正确安装，不需要人为的调节操作。
【IPC分类】B25J19/00, G05B19/401, G05D1/08
【公开号】CN105182907
【申请号】CN201510678170
【发明人】刘钢
【申请人】上海拓璞数控科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月20日