[发明专利]机器人离线型钢线切割软件系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人切割辅助系统，更具体的说是一种机器人离线型钢线切割软件系统。

背景技术

随着我国工业的发展，各种材料的生产工艺都在不断的进行改进，其目的主要为提高材料相互之间的一致性，以及减少报废率，目前我国国内的型钢加工都还停留在传统的手工作业方式，这种方式使生产人员劳动强度大，工作环境恶劣，生产成本高，材料变形大，使产品质量难以保证；

为解决以上问题，国内开始有部分生产商开始进行自动化型钢加工设备的开发，进而衍生出了机器人等离子型钢加工设备。而在其应用过程中又出现了新的问题，机器人加工程序主要是以手工示教编程为主，由于型钢切割通常具有切割形状单一，但切割点较多，切割时需要经常发生改变等特点，所以如果采用常规的手工示教编程，不仅工作效率较低而且加工质量受设备使用人员水平、能力的影响，且加工质量不稳定。

发明内容

本发明的目的在于解决上述不足，提供一种自动匹配工艺参数的机器人离线型钢线切割软件系统。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种机器人离线型钢线切割软件系统，所述的软件系统中至少包含三维导入模块、加工代码生成模块与机器人代码生成模块；三维导入模块用于自动识别导入系统的三维工件图，自动设别出所需切割的工件部分；加工代码生成模块用于将需要切割的实体，转换为可执行的加工代码；机器人代码生成模块用于满足切割工艺的要求，以及系统的工作环境自动规划机器人的行动轨迹，实现障碍规避。

更进一步的技术方案是：所述的三维导入模块自动识别所需切割工件的方式为采用IGES文件读取接口，分离出三维工件图形文件中所包含的各个实体和切割轨迹。

更进一步的技术方案是：所述的加工代码生成模块在三维导入模块分离出的实体和切割轨迹的基础上，利用其预先储存的多种切割工艺安排其切割顺序，并按照所安排的切割顺序将实体和切割轨迹转换为可执行的加工代码。

更进一步的技术方案是：所述的加工代码生成模块所生成的加工代码是笛卡尔坐标系下的切割轨迹加工代码，机器人代码生成模块将其转换为机器人可识别的加工代码。

更进一步的技术方案是：所述的三维导入模块自动识别导入系统的三维工件图是IGS格式的三维图。

更进一步的技术方案是：所述的机器人代码生成模块满足切割工艺的要求的方式是对机器人的外部进行I/O控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于加工程序在软件系统中可以自动生成，并能够根据工件结构形式自动匹配工艺参数，使用机器人自动切割的过程中省掉了传统手工示教编程的工作，提高了加工稳定性，且节约工件换型时间，可以实现各种规格工件之间的灵活切换，满足目前小批量、多品种的生产状况。通过对IGS三维图文件的分析，实现与未加工工件的对比，从而识别出需要加工的部分，再利用这些信息，生成加工代码，同时本发明所提供的一种机器人离线型钢线切割软件系统可根据机器人的关节参数，与现场环境相结合，有效的规避障碍物、优化切割轨迹，实现对型钢的自动化切割精加工。

具体实施方式

下面对本发明作进一步阐述。

本发明所提供的机器人离线型钢线切割软件系统，所述的软件系统中至少包含三维导入模块、加工代码生成模块与机器人代码生成模块。

三维导入模块用于自动识别导入系统的三维工件图，导入系统的三维工件图的格式本实施方式中所采用的是IGS格式，自动设别出所需切割的工件部分，更进一步的，申请人发现比较优选的技术方案为：三维导入模块自动识别所需切割工件的方式为采用IGES文件读取接口，分离出三维工件图形文件中所包含的各个实体和切割轨迹。

加工代码生成模块用于将需要切割的实体，转换为可执行的加工代码。具体为加工代码生成模块在三维导入模块分离出的实体和切割轨迹的基础上，利用其预先储存的多种切割工艺安排其切割顺序，并按照所安排的切割顺序将实体和切割轨迹转换为可执行的加工代码。

机器人代码生成模块用于满足切割工艺的要求，以及系统的工作环境自动规划机器人的行动轨迹，实现障碍规避。而加工代码生成模块所生成的加工代码是笛卡尔坐标系下的切割轨迹加工代码，机器人代码生成模块将其转换为机器人可识别的加工代码，而机器人代码生成模块满足切割工艺的要求的方式是对机器人的外部进行I/O控制，通过机器人代码生成模块在生成加工代码的同时，其还可读取与切割工件的各种参数，根据不同情况以及工艺需要自动控制机器人的I/O信号，让机器人实现准确高效的工件切割。

本发明所提供的机器人离线型钢线切割软件系统的具体使用原理为采用三维导入模块识别出三维工件图形文件中所包含的各个实体和切割轨迹，再依次采用加工代码生成模块与机器人代码生成模块将其识别出的各个实体和切割轨迹进行加工代码的转换，最终由机器人代码生成模块生成机器人可以正确识别的工作代码，并将代码传送至机器人同时根据其所读取的工件各项参数，控制I/O信号使机器人按照工作代码的指引进行线切割。