工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人工業(yè)的發(fā)展以及現(xiàn)代制造工藝的需要，越來越多的大型設(shè)備制造廠商開始將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于零部件或裝配體外表面噴涂。由于很多噴涂部件外表面形體巨大，形狀復(fù)雜，現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人根本無法達(dá)到表面全覆蓋以及靈活性的需求，所以現(xiàn)有的針對大型零部件的機(jī)器人噴涂系統(tǒng)往往采用多自由度移動平臺加上六自由度噴涂機(jī)器人的模式?，F(xiàn)有示教編程方法大多只針對于工業(yè)機(jī)器人本體，例如，于2014年7月9日公布的中國專利申請公布號為CN103909516A的專利文獻(xiàn)公開了一種機(jī)器人示教系統(tǒng)、機(jī)器人示教輔助裝置和機(jī)器人示教方法，于2014年I月8日公布的中國專利申請公布號為CN103501969A的專利文獻(xiàn)公開了一種機(jī)器人的示教裝置、機(jī)器人裝置、機(jī)器人的示教裝置的控制方法以及機(jī)器人的示教裝置的控制程序，于2014年7月16日公布的中國專利申請公布號為CN103921265A的專利文獻(xiàn)公開了一種機(jī)器人示教系統(tǒng)和機(jī)器人示教方法，于2014年5月21日公布的中國專利申請公布號為CN103809463A的專利文獻(xiàn)公開了一種用于機(jī)器人模擬器的示教點(diǎn)指令選擇方法，于2014年5月7日公布的中國專利申請公布號為CN103778843A的專利文獻(xiàn)公開了一種工業(yè)機(jī)器人示教再現(xiàn)方法，大多數(shù)已有專利給出的是工業(yè)機(jī)器人獨(dú)立標(biāo)定，僅需采集工業(yè)機(jī)器人自身的運(yùn)動軌跡特征點(diǎn)，并存儲在機(jī)器人控制器存儲器中即可，鮮有配有移動平臺的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)陳述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)，其能滿足配有移動平臺的工業(yè)機(jī)器人的示教需求。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)，其能在作業(yè)過程中同時(shí)滿足移動平臺與工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動同步性要求以及工藝參數(shù)的設(shè)定要求。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)，其包括:移動平臺；工業(yè)機(jī)器人，固定于移動平臺，以能夠隨移動平臺一起移動，且具有用于執(zhí)行工藝操作的末端；數(shù)控系統(tǒng)，通信連接于移動平臺，以控制移動平臺的運(yùn)動；手輪，通信連接于數(shù)控系統(tǒng)，以供操作員操作并經(jīng)由與數(shù)控系統(tǒng)之間的通信來控制移動平臺運(yùn)動；工業(yè)機(jī)器人控制器，通信連接于工業(yè)機(jī)器人以控制工業(yè)機(jī)器人的末端的運(yùn)動和工藝操作，且通信連接于數(shù)控系統(tǒng)；手持式示教器，通信連接于工業(yè)機(jī)器人控制器，以供操作員輸入采集指令并經(jīng)由與工業(yè)機(jī)器人控制器之間的通信來控制工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動并供操作員輸入工藝標(biāo)記；工業(yè)計(jì)算機(jī)，通信連接于數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人控制器。手持式示教器具有:數(shù)據(jù)采集模塊，響應(yīng)來自操作員的指令，以經(jīng)由工業(yè)機(jī)器人控制器采集工業(yè)機(jī)器人的末端的位置數(shù)據(jù)、經(jīng)由工業(yè)機(jī)器人控制器和數(shù)控系統(tǒng)采集的移動平臺的位置數(shù)據(jù)以及操作員輸入的工藝標(biāo)記，并將采集到的工業(yè)機(jī)器人的末端的位置數(shù)據(jù)、移動平臺的位置數(shù)據(jù)以及工藝標(biāo)記輸出。工業(yè)計(jì)算機(jī)具有:工藝參數(shù)管理模塊，具有工藝參數(shù)用數(shù)據(jù)庫，能夠存儲和管理工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行工藝操作的工藝參數(shù)；底層數(shù)據(jù)管理模塊，具有底層用數(shù)據(jù)庫并能夠編寫任務(wù)文件，接收來自數(shù)據(jù)采集模塊的工業(yè)機(jī)器人的末端的位置數(shù)據(jù)、移動平臺的位置數(shù)據(jù)以及工藝標(biāo)記并依照規(guī)定格式寫入任務(wù)文件，并將任務(wù)文件存儲且由底層用數(shù)據(jù)庫管理；任務(wù)下載和執(zhí)行模塊，接收來自底層數(shù)據(jù)管理模塊的存儲的任務(wù)文件并將任務(wù)文件生成指令代碼且將指令代碼下載至數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人控制器，數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人控制器基于下載的指令代碼并通過二者之間的通信連接來互相校驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人的末端到位的信號和移動平臺到位的信號，基于校驗(yàn)的工業(yè)機(jī)器人的末端到位的信號和移動平臺到位的信號工業(yè)機(jī)器人控制器控制工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動而數(shù)控系統(tǒng)控制移動平臺的運(yùn)動，從而使得工業(yè)機(jī)器人的末端的運(yùn)動和移動平臺的運(yùn)動達(dá)到同步。
[0006]本發(fā)明的有益效果如下:
[0007]本發(fā)明能夠滿足配有移動平臺的工業(yè)機(jī)器人的示教需求，配有多自由度的移動平臺的工業(yè)機(jī)器人在進(jìn)行示教編程時(shí)能夠同時(shí)兼顧移動平臺與工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動特征點(diǎn)采集以及作業(yè)過程中的工藝參數(shù)設(shè)定的問題，不僅可以滿足移動平臺與工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動同步性要求，還能方便地設(shè)置與修改任務(wù)工藝參數(shù)，同時(shí)，本發(fā)明可以對所有示教程序進(jìn)行管理，且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控示教與任務(wù)執(zhí)行全過程。本發(fā)明可應(yīng)用于工作目標(biāo)較大、利用移動平臺大尺度擴(kuò)展工業(yè)機(jī)器人的工作空間的工業(yè)機(jī)器人示教，能夠滿足兩套及兩套以上配有移動平臺的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)示教編程需要，操作簡便直觀、所需時(shí)間短、方便管理，為提高企業(yè)設(shè)備利用效率、創(chuàng)造最大經(jīng)濟(jì)效益提供了有力的技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0008]圖1為根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)的組成示意圖；
[0009]圖2為根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)的控制原理圖。
[0010]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0011]I移動平臺61數(shù)據(jù)采集模塊
[0012]2工業(yè)機(jī)器人7工業(yè)計(jì)算機(jī)
[0013]3數(shù)控系統(tǒng)71工藝參數(shù)管理模塊
[0014]4手輪72底層數(shù)據(jù)管理模塊
[0015]5工業(yè)機(jī)器人控制器73任務(wù)下載和執(zhí)行模塊
[0016]6手持式示教器74交互模塊
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)。
[0018]參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)包括:移動平臺I ;工業(yè)機(jī)器人2，固定于移動平臺1，以能夠隨移動平臺I 一起移動，且具有用于執(zhí)行工藝操作的末端21 ;數(shù)控系統(tǒng)3，通信連接于移動平臺1，以控制移動平臺I的運(yùn)動；手輪4，通信連接于數(shù)控系統(tǒng)3，以供操作員操作并經(jīng)由與數(shù)控系統(tǒng)3之間的通信來控制移動平臺I運(yùn)動；工業(yè)機(jī)器人控制器5，通信連接于工業(yè)機(jī)器人2以控制工業(yè)機(jī)器人2的末端21的運(yùn)動和工藝操作，且通信連接于數(shù)控系統(tǒng)3 ;手持式示教器6，通信連接于工業(yè)機(jī)器人控制器5，以供操作員輸入采集指令并經(jīng)由與工業(yè)機(jī)器人控制器5之間的通信來控制工業(yè)機(jī)器人2運(yùn)動并供操作員輸入工藝標(biāo)記；以及工業(yè)計(jì)算機(jī)7，通信連接于數(shù)控系統(tǒng)3和工業(yè)機(jī)器人控制器5。手持式示教器6具有:數(shù)據(jù)采集模塊61，響應(yīng)來自操作員的指令，以經(jīng)由工業(yè)機(jī)器人控制器5采集工業(yè)機(jī)器人2的末端21的位置數(shù)據(jù)、經(jīng)由工業(yè)機(jī)器人控制器5和數(shù)控系統(tǒng)3采集的移動平臺I的位置數(shù)據(jù)以及操作員輸入的工藝標(biāo)記，并將采集到的工業(yè)機(jī)器人2的末端21的位置數(shù)據(jù)、移動平臺I的位置數(shù)據(jù)以及工藝標(biāo)記輸出。工業(yè)計(jì)算機(jī)7具有:工藝參數(shù)管理模塊71，具有工藝參數(shù)用數(shù)據(jù)庫，能夠存儲和管理工業(yè)機(jī)器人2的末端21執(zhí)行工藝操作的工藝參數(shù)(以自動化噴涂系統(tǒng)為例，工藝參數(shù)主要有噴涂速度、流量、霧化、扇形、噴涂距離等)；底層數(shù)據(jù)管理模塊72，具有底層用數(shù)據(jù)庫并能夠編寫任務(wù)文件，接收來自數(shù)據(jù)采集模塊61的工業(yè)機(jī)器人2的末端21的位置數(shù)據(jù)、移動平臺I的位置數(shù)據(jù)以及工藝標(biāo)記并依照規(guī)定格式寫入任務(wù)文件，并將任務(wù)文件存儲且由底層用數(shù)據(jù)庫管理；任務(wù)下載和執(zhí)行模塊73，接收來自底層數(shù)據(jù)管理模塊72的存儲的任務(wù)文件并將任務(wù)文件生成指令代碼且將指令代碼下載至數(shù)控系統(tǒng)3和工業(yè)機(jī)器人控制器5，數(shù)控系統(tǒng)3和工業(yè)機(jī)器人控制器5基于下載的指令代碼并通過二者之間的通信連接來互相校驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人2的末端21到位的信號和移動平臺I到位的信號，基于校驗(yàn)的工業(yè)機(jī)器人2的末端21到位的信號和移動平臺I到位的信號工業(yè)機(jī)器人控制器5控制工業(yè)機(jī)器人2的運(yùn)動而數(shù)控系統(tǒng)3控制移動平臺I的運(yùn)動，從而使得工業(yè)機(jī)器人2的末端21的運(yùn)動和移動平臺I的運(yùn)動達(dá)到同步。應(yīng)注意的是，工業(yè)機(jī)器人2的末端21可具有多個(gè)自由度，以適應(yīng)所執(zhí)行的工藝操作要求(例如前述的噴涂距離)。
[0019]本發(fā)明能夠滿足配有移動平臺I的工業(yè)機(jī)器人2的示教需求，配有多自由度的移動平臺I的工業(yè)機(jī)器人2在進(jìn)行示教編程時(shí)能夠同時(shí)兼顧移動平臺I與工業(yè)機(jī)器人I的運(yùn)動特征點(diǎn)采集以及作業(yè)過程中的工藝參數(shù)設(shè)定的問題，不僅可以滿足移動平臺I與工業(yè)機(jī)器人2運(yùn)動同步性要求，還能方便地設(shè)置與修改任務(wù)工藝參數(shù)，同時(shí)，本發(fā)明可以對所有示教程序進(jìn)行管理，且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控示教與任務(wù)執(zhí)行全過程。本發(fā)明可應(yīng)用于工作目標(biāo)較大、利用移動平臺大尺度擴(kuò)展工業(yè)機(jī)器人的工作空間的工業(yè)機(jī)器人示教，能夠滿足兩套及兩套以上配有移動平臺的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)示教編程需要，操作簡便直觀、所需時(shí)間短、方便管理，為提高企業(yè)設(shè)備利用效率、創(chuàng)造最大經(jīng)濟(jì)效益提供了有力的技術(shù)支持。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)的一實(shí)施例中，工業(yè)機(jī)器人2可固定于移動平臺I的末端。
[0021 ] 在根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)中，所述通信連接為有線通信連接。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)中，工業(yè)機(jī)器人2的末端21的位置采用關(guān)節(jié)角或末端位姿(即位置和姿態(tài)，用六個(gè)自由度(三個(gè)直角坐標(biāo)和三個(gè)旋轉(zhuǎn)角)來表示)來表不。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)中，參照圖2，工業(yè)計(jì)算機(jī)7的任務(wù)下載和執(zhí)行模塊73將接收的來自底層數(shù)據(jù)管理模塊72的存儲的任務(wù)文件生成數(shù)控系統(tǒng)3和工業(yè)機(jī)器人控制器5能夠識別的指令代碼，并在指令代碼上添加校驗(yàn)語句，并將加有