一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法和装置，以为离线编程软件快速生成打磨程序用于复杂曲面的打磨。所述方法包括：在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置；生成打磨轨迹点；建立系统的三维模型并将三维模型进行格式转换；将已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将打磨轨迹点导入已转换格式的三维模型；根据六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及已转换格式的三维模型，生成打磨程序。本发明专业用于抛光打磨简单实用，操作简单，稳定性高，即使工件的形状及其复杂都能够生成满足打磨要求的轨迹点，建模过程非常成熟，将建立的完整的系统模型转化为本系统自定义的格式文件。
【专利说明】一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法和装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断的发展，人力成本和生产成本在不断的提高，机器人技术得到了很大程度的发展，机械臂在焊接、搬运、喷漆、打磨等各种行业当中都得到了很多的应用。在打磨行业中，六轴抛光打磨机械臂在应用也相当广泛。对于一些形状规则复杂、曲面复杂等工件，如果通过单纯的机械臂在空间中标定位置，很难打磨出最终的效果，对于实际的生产时间是不允许。尤其是对于复杂的曲面，很难到达满意的效果。
[0003]为了解决上述问题，业界提出离线编程软件用于抛光打磨，通过算法能够生成打磨轨迹，并输出打磨程序。然而，现有技术提供的离线编程软件在机器人的运动学求解算法尚不成熟，在离线编程软件中的求解和实际机械臂的运动轨迹存在一定的差距。对于复杂曲面的打磨过程，无法很好地对曲面进行布点处理并拟合曲线和曲面。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法和装置，以为离线编程软件输入抛光打磨相关参数，快速生成打磨程序用于复杂曲面的打磨。
[0005]本发明实施例提供一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法，所述方法包括:
[0006]在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，所述打磨工具包括砂带机或布轮机；
[0007]生成打磨轨迹点；
[0008]建立由所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型并将所述三维模型进行格式转换；
[0009]将所述已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将所述打磨轨迹点导入所述已转换格式的三维模型；
[0010]根据所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及所述已转换格式的三维模型，生成打磨程序。
[0011]本发明另一实施例提供实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置，所述装置包括:
[0012]标定模块，用于在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，所述打磨工具包括砂带机或布轮机；
[0013]生成模块，用于生成打磨轨迹点；
[0014]格式转换模块，用于建立由所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型并将所述三维模型进行格式转换；[0015]导入模块，用于将所述已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将所述打磨轨迹点导入所述已转换格式的三维模型；
[0016]打磨程序生成模块，用于根据所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及所述已转换格式的三维模型，生成打磨程序。
[0017]从上述本发明实施例可知，由于可以在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，生成打磨轨迹点，并建立由六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型，在将三维模型进行格式转换后，导入离线编程软件以及将打磨轨迹点导入已转换格式的三维模型，从而生成六轴抛光打磨机械臂的打磨程序。因此，本发明实施例提供的方法和装置专业用于抛光打磨简单实用，操作简单，稳定性高；实用范围相当广泛，即使工件的形状及其复杂都能够生成满足打磨要求的轨迹点；建模过程非常成熟，利用目前主流的三维模型软件建立完整的系统模型，并将其转化为本系统自定义的格式文件。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法的基本流程不意图；
[0019]图2是本发明实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置逻辑结构示意图；
[0020]图3是本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置逻辑结构示意图；
[0021]图4是本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置逻辑结构示意图；
[0022]图5是本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置逻辑结构示意图；
[0023]图6是本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置逻辑结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]本发明实施例提供一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法和装置，包括:在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，所述打磨工具包括砂带机或布轮机；生成打磨轨迹点；建立由所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型并将所述三维模型进行格式转换；将所述已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将所述打磨轨迹点导入所述已转换格式的三维模型；根据所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及所述已转换格式的三维模型，生成打磨程序。本发明实施例还提供相应的六轴抛光打磨机械臂离线编程装置。以下分别进行详细说明。
[0025]本发明实施例的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法的基本流程可参考图1，主要包括如下步骤SlOl至步骤S105:
[0026]S101，在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
[0027]在本发明实施例中，打磨工具包括砂带机或布轮机。首先根据六轴抛光打磨机械臂示教运动，确定六轴抛光打磨机械臂完整打磨工件完成时，六轴抛光打磨机械臂与打磨工具即砂带机或布轮机的相对位置。为实现在离线编程软件当中以现实的方式实现打磨仿真，应该在离线编程软件中确定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具即砂带机或布轮机的相对位置，即在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。在本发明实施例中，可以使用四点标定法标定在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，具体地，包括如下步骤SlOll步骤S1014:
[0028]S1011，记录六轴抛光打磨机械臂末端工件以固定的一个点从四个不同角度运动至打磨工具上第一固定点时所述工件坐标系的坐标(xt，Yt, zt)。
[0029]具体地，以打磨工具是砂带机为例，首先在砂带机中确定第一固定点(将该第一固定点记为A点)，第一固定点可以是砂带机中六轴抛光打磨机械臂容易到达的任意一个点。六轴抛光打磨机械臂末端工件以固定的一个点从四个不同的角度运动至第一固定点即A点，并且记录每次在世界坐标系下六轴抛光打磨机械臂的X、Y、Z轴的坐标值，从而得到四组在世界坐标系下六轴抛光打磨机械臂的X、Y、Z轴的坐标值，利用四点标定发求解出工件坐标系相对于六轴抛光打磨机械臂法兰的坐标，根据四组在世界坐标系下六轴抛光打磨机械臂的X、Y、Z轴的坐标值得出工件坐标系的坐标(Xt，Yt, Zt)。
[0030]S1012,以坐标(Xt，Yt, Zt)为基准，记录六轴抛光打磨机械臂运动至打磨工具上第二固定点时第二固定点在世界坐标系下的坐标(X1, Y1, V)。
[0031]以步骤SlOll得到的坐标(Xt，Yt，Zt)为基准，在砂带机的砂带中，让六轴抛光打磨机械臂运动至砂带的第二固定点，记录第二固定点在世界坐标系下的坐标(X1, Y1, V)。
[0032]S1013,以第二固定点为中心，记录六轴抛光打磨机械臂沿水平方向运动至打磨工具上第二点时第二点在世界坐标系下的坐标(X2AyZ1)以及运动至打磨工具上第三点时第三点在世界坐标系下的 坐标(x3，Y3，Z1).[0033]在离线编程软件中以同样的方式得到上述三组坐标，即，坐标(X1, Y1, Z1X坐标(X2，^。和坐标仏，^，Z1X
[0034]S1014，根据坐标(Xt，Yt, Zt)、坐标(X1, Y1, Z1X坐标(X2，Y2, Z1)和坐标(X3，Y3, Z1),在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
[0035]S102，生成打磨轨迹点。
[0036]在本发明实施例中，生成打磨轨迹点包括如下步骤S1021至步骤S1023:
[0037]S1021，建立工件的三维模型。
[0038]具体地，可以利用三维软件，例如，CAD软件，建立工件的三维模型。
[0039]S1022，对工件的三维模型中的若干曲面进行拟合，得到一个整个曲面。
[0040]对于由若干个曲面构成的复杂曲面的工件，若对每个单独的曲面分别生成轨迹点，在打磨的交界处会很难达到理想的打磨效果。因此，在本发明实施例中，对于一些复杂曲面的工件，可以对工件的三维模型中的若干曲面进行拟合，得到一个整个曲面。
[0041]S1023，根据步骤S1022得到的整个曲面进行打磨轨迹点的生成。
[0042]利用现有的CAD软件由于建模或导入模型时曲面之间并不完整，可能是分割的，但在打磨时可以将这些曲面拟合成一个曲面，再利用它们现有的加工仿真模块生成加工轨迹，此时的加工轨迹是由一些连续的点组成，此时利用的就是这些点作为打磨轨迹点。
[0043]S103，建立由六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型并将所述三维模型进行格式转换。[0044]具体地，可以利用三维软件，例如，CAD，建立由六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型，并将所述三维模型进行格式转换。具体地，可以将所述由六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型转换成stl中间格式文件或stp中间格式文件
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[0045]S104，将已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将打磨轨迹点导入所述已转换格式的三维模型。
[0046]将已转换格式的三维模型导入离线编程软件中，转换为离线编程软件的自定义格式文件。将打磨轨迹点导入已转换格式的三维模型时，将CAD软件得到的所述打磨轨迹点转化为离线编程软件当中的打磨轨迹点，核心在于将打磨轨迹点构成的文件进行逐行处理，并将其保存为离线编程软件自定义的格式文件，并根据坐标信息将打磨轨迹点分布到工件的指定位置，实现每个打磨轨迹点的坐标位置的调整。
[0047]S105，根据六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及已转换格式的三维模型,生成六轴抛光打磨机械臂的打磨程序。
[0048]作为本发明一个实施例，根据六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及已转换格式的三维模型，生成六轴抛光打磨机械臂的打磨程序可以包括如下步骤S1051至步骤S1053:
[0049]S1051，确定打磨工具上的打磨点。
[0050]以打磨工具是砂带机为例，可以是确定砂带机上砂带的打磨点。首先在砂带上面的合适的位置选取打磨点，并确定打磨点的Χ、y、ζ坐标方向。坐标方向的定位合适，将使六轴抛光打磨机械臂在打磨过程中和砂带机免于发生干涉。
[0051]S1052，确定离线编程软件导入的已转换格式的三维模型中打磨轨迹点的坐标方向。
[0052]确定离线编程软件导入的已转换格式的三维模型中打磨轨迹点的坐标方向后，在打磨过程中，打磨点的坐标和打磨轨迹点的坐标应该重合。对于在面与面的交接处，可以分别对单个的打磨轨迹点进行微调，以改变其打磨姿态，使打磨完整。
[0053]S1053，根据打磨点和打磨轨迹点的重合，在理性编程软件中模拟打磨过程，输出打磨程序。
[0054]具体地，对打磨过程进行运动学仿真，根据打磨轨迹点和打磨点的重合，以及六轴抛光打磨机械臂的运动学求解，在离线编程软件当中，模拟整个打磨过程，并记录六轴抛光打磨机械臂运动到每一个打磨轨迹点处各关节的转动角度，最终输出打磨程序。
[0055]在上述本发明实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法中，由于可以在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，生成打磨轨迹点，并建立由六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型，在将三维模型进行格式转换后，导入离线编程软件以及将打磨轨迹点导入已转换格式的三维模型，从而生成打磨程序。因此，本发明实施例提供的方法和装置专业用于抛光打磨简单实用，操作简单，稳定性高；实用范围相当广泛，即使工件的形状及其复杂都能够生成满足打磨要求的轨迹点；建模过程非常成熟，利用目前主流的三维模型软件建立完整的系统模型，并将其转化为本系统自定 义的格式文件。
[0056]下面对用于执行上述实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法的本发明实施例的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置进行说明，其基本逻辑结构参考附图2。为了便于说明，附图2示例的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，主要包括标定模块201、生成模块202、格式转换模块203、导入模块204和打磨程序生成模块205，各器件的基本功能说明如下:
[0057]标定模块201，用于在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
[0058]在本实施例中，打磨工具包括砂带机或布轮机。首先根据六轴抛光打磨机械臂示教运动，确定六轴抛光打磨机械臂完整打磨工件完成时，六轴抛光打磨机械臂与打磨工具即砂带机或布轮机的相对位置。为实现在离线编程软件当中以现实的方式实现打磨仿真，应该在离线编程软件中确定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具即砂带机或布轮机的相对位置，即在离线编程软件中标定模块201标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。在本实施例中，标定模块201可以使用四点标定法标定在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
[0059]生成模块202，用于生成打磨轨迹点。
[0060]格式转换模块203，用于建立由所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型并将所述三维模型进行格式转换。
[0061]具体地，格式转换模块203用于将三维模型转换成stl中间格式文件或stp中间格式文件。
[0062]导入模块204，用于将所述已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将所述打磨轨迹点导入所述已转换格式的三维模型。
[0063]导入模块204将已转换格式的三维模型导入离线编程软件中，转换为离线编程软件的自定义格式文件。导入模块204将打磨轨迹点导入已转换格式的三维模型时，将CAD软件得到的所述打磨轨迹点转化为离线编程软件当中的打磨轨迹点，核心在于将打磨轨迹点构成的文件进行逐行处理，并将其保存为离线编程软件自定义的格式文件，并根据坐标信息将打磨轨迹点分布到工件的指定位置，实现每个打磨轨迹点的坐标位置的调整。
[0064]打磨程序生成模块205，用于根据所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及所述已转换格式的三维模型，生成打磨程序。
[0065]附图2示例的标定模块201可以包括四点标定单元301，如附图3所示本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置。四点标定单元301用于使用四点标定法标定在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
[0066]附图3示例的四点标定单元301可以包括第一记录单元401、第二记录单元402、第三记录单元403和相对位置标定单元404，如附图4所示本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置，其中:
[0067]第一记录单元401，用于记录六轴抛光打磨机械臂末端工件以固定的一个点从四个不同角度运动至所述打磨工具上第一固定点时所述工件坐标系的坐标(xt，Yt，zt)。
[0068]具体地，以打磨工具是砂带机为例，首先在砂带机中确定第一固定点(将该第一固定点记为A点)，第一固定点可以是砂带机中六轴抛光打磨机械臂容易到达的任意一个点。六轴抛光打磨机械臂末端工件以固定的一个点从四个不同的角度运动至第一固定点即A点，并且第一记录单元401记录每次在世界坐标系下六轴抛光打磨机械臂的X、Y、Z轴的坐标值，从而得到四组在世界坐标系下六轴抛光打磨机械臂的X、Y、Z轴的坐标值，利用四点标定发求解出工件坐标系相对于六轴抛光打磨机械臂法兰的坐标，根据四组在世界坐标系下六轴抛光打磨机械臂的X、Y、Z轴的坐标值得出工件坐标系的坐标(Xt，Yt, zt)。
[0069]第二记录单元402，用于以所述坐标(Xt，Yt, Zt)为基准，记录所述六轴抛光打磨机械臂运动至所述打磨工具上第二固定点时所述第二固定点在世界坐标系下的坐标(X1, Y1,Z1X
[0070]第三记录单元403,用于以所述第二固定点为中心,记录所述六轴抛光打磨机械臂沿水平方向运动至所述打磨工具上第二点时所述第二点在世界坐标系下的坐标(X2，Y2, Z1)以及运动至所述打磨工具上第三点时所述第三点在世界坐标系下的坐标(X3，Y3, Z1X
[0071]在离线编程软件中，第三记录单元403以同样的方式得到上述三组坐标，即，坐标(X1, Y1, Z1X坐标(X2，Y2, Z1)和坐标(X3，Y3, Z1X
[0072]相对位置标定单元404，用于根据所述坐标(Xt，Yt, Zt)、坐标(X1, Y1, Z1X坐标(X2，Y2, Z1)和坐标(X3，Y3，Z1),在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
[0073]附图2示例的生成模块202可以包括模型建立单元501、曲面拟合单元502和轨迹点生成单元503，如附图5所示本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置，其中:
[0074]模型建立单元501，用于建立工件的三维模型。
[0075]具体地，模型建立单元501可以利用三维软件，例如，CAD软件，建立工件的三维模型。
[0076]曲面拟合单元502，用于对所述工件的三维模型中的若干曲面进行拟合，得到一个整个曲面。
[0077]对于由若干个曲面构成的复杂曲面的工件，若对每个单独的曲面分别生成轨迹点，在打磨的交界处会很难达到理想的打磨效果。因此，在本实施例中，对于一些复杂曲面的工件，曲面拟合单元502可以对工件的三维模型中的若干曲面进行拟合，得到一个整个曲面。
[0078]轨迹点生成单元503，用于根据所述整个曲面进行所述打磨轨迹点的生成。
[0079]具体地，轨迹点生成单元503利用现有的CAD软件由于建模或导入模型时曲面之间并不完整，可能是分割的，但在打磨时可以将这些曲面拟合成一个曲面，再利用它们现有的加工仿真模块生成加工轨迹，此时的加工轨迹是由一些连续的点组成，此时利用的就是这些点作为打磨轨迹点。
[0080]附图2示例的打磨程序生成模块205可以包括第一确定单元601、第二确定单元602和输出单元603，如附图6所示本发明另一实施例提供的实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置，其中:
[0081]第一确定单元601，用于确定所述打磨工具上的打磨点。
[0082]以打磨工具是砂带机为例，第一确定单元601可以是确定砂带机上砂带的打磨点。具体地，第一确定单元601首先在砂带上面的合适的位置选取打磨点，确定打磨点的X、Y、Z坐标方向。坐标方向的定位合适，将使六轴抛光打磨机械臂在打磨过程中和砂带机免于发生干涉。[0083]第二确定单元602，用于确定离线编程软件导入的所述已转换格式的三维模型中打磨轨迹点的坐标方向。
[0084]第二确定单元602确定离线编程软件导入的已转换格式的三维模型中打磨轨迹点的坐标方向后，在打磨过程中，打磨点的坐标和打磨轨迹点的坐标应该重合。对于在面与面的交接处，可以分别对单个的打磨轨迹点进行微调，以改变其打磨姿态，使打磨完整。
[0085]输出单元603，用于根据所述打磨点和打磨轨迹点的重合，在所述理性编程软件中模拟打磨过程，输出打磨程序。
[0086]具体地，对打磨过程进行运动学仿真，根据打磨轨迹点和打磨点的重合，以及六轴抛光打磨机械臂的运动学求解，在离线编程软件当中，模拟整个打磨过程，并记录六轴抛光打磨机械臂运动到每一个打磨轨迹点处各关节的转动角度，最终输出打磨程序。
[0087]需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
[0088]本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括:只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
[0089]以上对本发明实施例所提供的六轴抛光打磨机械臂离线编程方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的方法，其特征在于，所述方法包括: 在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，所述打磨工具包括砂带机或布轮机； 生成打磨轨迹点； 建立由所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型并将所述三维模型进行格式转换； 将所述已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将所述打磨轨迹点导入所述已转换格式的三维模型； 根据所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及所述已转换格式的三维模型，生成打磨程序。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置包括:使用四点标定法标定在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用四点标定法在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，包括: 记录六轴抛光打磨机械臂末端工件以固定的一个点从四个不同角度运动至所述打磨工具上第一固定点时所述工件坐标系的坐标(xt，Yt, Zt)； 以所述坐标(xt，Yt, Zt)为基准，记录所述六轴抛光打磨机械臂运动至所述打磨工具上第二固定点时所述第二固定点在世界坐标系下的坐标(X1, Y1, Z1)；` 以所述第二固定点为中心，记录所述六轴抛光打磨机械臂沿水平方向运动至所述打磨工具上第二点时所述第二点在世界坐标系下的坐标(XyYyZ1)以及运动至所述打磨工具上第三点时所述第三点在世界坐标系下的坐标(x3，Y3，Z1)； 根据所述坐标(xt，Yt, zt)、坐标(X1, Y1, Z1X坐标(X2，Y2, Z1)和坐标(x3，Y3, Z1),在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成打磨轨迹点包括: 建立工件的三维模型； 对所述工件的三维模型中的若干曲面进行拟合，得到一个整个曲面； 根据所述整个曲面进行所述打磨轨迹点的生成。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述三维模型进行格式转换具体为:将所述三维模型转换成Stl中间格式文件或Stp中间格式文件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及所述已转换格式的三维模型，生成打磨程序，包括: 确定所述打磨工具上的打磨点； 确定离线编程软件导入的所述已转换格式的三维模型中打磨轨迹点的坐标方向； 根据所述打磨点和打磨轨迹点的重合，在所述理性编程软件中模拟打磨过程，输出打磨程序。
7.一种实现六轴抛光打磨机械臂离线编程的装置，其特征在于，所述装置包括: 标定模块，用于在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置，所述打磨工具包括砂带机或布轮机；生成模块，用于生成打磨轨迹点； 格式转换模块，用于建立由所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具构成的系统的三维模型并将所述三维模型进行格式转换； 导入模块，用于将所述已转换格式的三维模型导入离线编程软件以及将所述打磨轨迹点导入所述已转换格式的三维模型； 打磨程序生成模块，用于根据所述六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置、打磨轨迹点以及所述已转换格式的三维模型，生成打磨程序。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述标定模块包括: 四点标定单元，用于使用四点标定法标定在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述四点标定单元包括: 第一记录单元，用于记录六轴抛光打磨机械臂末端工件以固定的一个点从四个不同角度运动至所述打磨工具上第一固定点时所述工件坐标系的坐标(xt，Yt, Zt)； 第二记录单元，用于以所述坐标(xt，Yt，Zt)为基准，记录所述六轴抛光打磨机械臂运动至所述打磨工具上第二固定点时所述第二固定点在世界坐标系下的坐标(X1, Y1, Z1)； 第三记录单元，用于以所述第二固定点为中心，记录所述六轴抛光打磨机械臂沿水平方向运动至所述打磨工具上第二点时所述第二点在世界坐标系下的坐标(XyYyZ1)以及运动至所述打磨工具上第三点时所述第三点在世界坐标系下的坐标(x3，Y3, Z1)； 相对位置标定单元，用于根据所述坐标(Xt，Yt, Zt )、坐标(X1, Y1,Y27Z1)和`坐标(x3，Y3, Z1),在离线编程软件中标定六轴抛光打磨机械臂与打磨工具的相对位置。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述生成模块包括: 模型建立单元，用于建立工件的三维模型； 曲面拟合单元，用于对所述工件的三维模型中的若干曲面进行拟合，得到一个整个曲面； 轨迹点生成单元，用于根据所述整个曲面进行所述打磨轨迹点的生成。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述格式转换模块具体用于将所述三维模型转换成Stl中间格式文件或Stp中间格式文件。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述打磨程序生成模块包括: 第一确定单元，用于确定所述打磨工具上的打磨点； 第二确定单元，用于确定离线编程软件导入的所述已转换格式的三维模型中打磨轨迹点的坐标方向； 输出单元，用于根据所述打磨点和打磨轨迹点的重合，在所述理性编程软件中模拟打磨过程，输出打磨程序。
【文档编号】B24B21/16GK103692320SQ201310750143
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】赵彦植, 谢小辉, 徐国卿 申请人:深圳先进技术研究院, 沃达（厦门）品牌管理有限公司