一种基于铝型材自动集成装备的加工路径优化方法与流程

本发明属于工业机器人加工路径优化领域。更具体的，属于铝型材自动成型集成装备送料及切割设备协同工作的加工路径优化方法。

背景技术：

由于加工过程机器人取代人工操作后，其效能得到大幅提升，但现有的整线方式尚不能使各设备生产节拍达到最优，通过对现有产线的总结，研究与机器人集成的铝型材成型单元设备的优化，对传统的铝型材成型设备从控制方面进行改进。

利用数控组角多电机同步控制技术、机器人轨迹规划技术、速度加速度平滑控制技术、多轴协同控制技术、数控切割机角组装技术等关键单元技术，结合防干涉撞的虚拟仿真，进行机器人调度作业空间规划分析，实现智能机器人铝型材成型装备调度的智能协同控制技术。

目前，铝型材加工设备的都是以独立制造设备为单元，人工设置工作时序，每次更换加工尺寸都需重新规划路径，效率不能达到最大化。而且运行过程中出现意外情况(如干涉撞击)时，不能及时检测和停止。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于铝型材自动集成装备的加工路径优化方法，实现机器人加工路径的优化。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种基于铝型材自动集成装备的加工路径优化方法，包括以下步骤：

s1,通过操作电箱给定下一阶段双头锯机床物料加工长度x；

s2,将双头锯进行提前定位，根据物料加工长度x进行左切割箱体和右切割箱体的移位；

s3,使双头锯的左切割箱体和右切割箱体从物料的x方向中点开始双向移动；

s4,判定物料加工长度x是否在加工过程中改变，若有改变，则协调左切割箱体、右切割箱体和送料机的运动时序；

s5,实时反馈送料机和双头锯的处理数据，调整送料机和双头锯的运动时序，使送料机和双头锯保持协同工作。

所述双头锯进行定位时采用伺服电机，由操作电箱实时调整伺服电机的操作指令。

所述步骤s5还包括定位检测，实时检测物料是否被夹紧稳固，若检测到物料已经被夹紧稳固，则双头锯开始切割。

所述步骤s5还包括对各个单元设备的压力检测和惯量检测，根据检测到的压力和惯量进行提醒和相应控制。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明将单独工作的送料机及双头锯机床进行整合，通过实时检测反馈切割和送料数据，进行智能规划，解决数控双头锯移位过程中造成其他单元设备等待的问题，实现机器人加工路径的优化。

2、能够节省大量人力，同时其压力检测和惯量识别技术又避免了各单元设备干涉碰撞带来的损坏。

附图说明

附图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如附图1所示，本发明揭示了一种基于铝型材自动集成装备的加工路径优化方法，该装备包括了双头锯、送料机、单头锯等，双头锯具有机架、左切割箱体、右切割箱体、操作电箱，操作电箱用于输入指令控制，左切割箱体和右切割箱体内均设有锯头，此为本领域公知常识，在此不再详细赘述。本发明方法包括以下步骤：

s1,通过操作电箱给定下一阶段双头锯机床物料加工长度x，比如设定x为100cm。

s2,将双头锯进行提前定位，根据物料加工长度x进行左切割箱体和右切割箱体的快速移位，确保左切割箱体和右切割箱体快速的位于指定的加工位置，使得左切割箱体和右切割箱体之间的距离刚好为x。

s3,使双头锯的左切割箱体和右切割箱体从物料的x方向中点开始双向移动。利用伺服电机的低速高精度控制来增加双头锯的定位精度，而电机处于位置控制模式，其指令可由协同工作的操作电箱实时调整，并使双头锯两个箱体从物料x方向中点开始双向移动，以节省位移时间。

s4,判定物料加工长度x是否在加工过程中改变，若有改变，则协调左切割箱体、右切割箱体和送料机的运动时序。通过调整各个设备的运动时序，保证当物料的加工长度改变时，送料操作、双锯头切割和工业机器人取料能够进行协同配合，避免设备等待而导致加工效率低的问题。

s5,实时反馈送料机和双头锯的处理数据，调整送料机和双头锯的运动时序，使送料机和双头锯保持协同工作。

此外，所述步骤s5还包括位置检测，将物料加工长度从100cm更改到40cm的瞬间，开始通过送料机和双头锯机床上的位置传感器反馈信息确定当前的相对状态。实时检测物料的加工长度，当检测到物料加工长度由长度x＝100cm转变为x2＝40cm时，设定左切割箱体的初始位置为l1，右切割箱体的初始位置为l2，保持右切割箱体l2的位置不变，调整左切割箱体的位置为l1’，使左切割箱体l1’和右切割箱体l2之间的定位距离为x2＝40cm，在调整左切割箱体的过程中，右切割箱体保持切割状态。

所述步骤s5还包括定位检测，实时检测物料是否被夹紧稳固，若检测到物料已经被夹紧稳固，则双头锯开始切割。以检测物料是否被夹紧作为信号实施切割操作，而不是通过设定固定的切割时间，从而可以使协同工作更加协调有序，提高加工效率。

所述步骤s5还包括对各个单元设备的压力检测和惯量检测，根据检测到的压力和惯量进行提醒和相应控制。压力检测和惯量识别是针对运行过程中单元设备由于控制算法的问题而引起的干涉碰撞进行及时察觉和停止，根据机体碰撞瞬间产生的撞击惯量和压力变形而确定。

综上，本发明提供了一种基于铝型材自动成型集成装备加工路径优化方法，通过四种传感反馈控制，使送料机床与铝型材切割单元设备有机融合，解决数控双头锯移位过程中造成其他单元设备等待的问题，实现机器人加工路径的优化。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种基于铝型材自动集成装备的加工路径优化方法，包括以下步骤：S1,通过操作电箱给定下一阶段双头锯机床物料加工长度X；S2,将双头锯进行提前定位，根据物料加工长度X进行左切割箱体和右切割箱体的移位；S3,使双头锯的左切割箱体和右切割箱体从物料的X方向中点开始双向移动；S4,判定物料加工长度X是否在加工过程中改变，若有改变，则协调左切割箱体、右切割箱体和送料机的运动时序；S5,实时反馈送料机和双头锯的处理数据，调整送料机和双头锯的运动时序，使送料机和双头锯保持协同工作。本发明优化了加工路径，提高生产效率。

技术研发人员：周俊伍
受保护的技术使用者：佛山金皇宇机械实业有限公司;广东俊伍科技有限公司
技术研发日：2018.04.12
技术公布日：2019.04.19