[发明专利]一种基于工业机器人的智能CNC处理方法

说明书

本发明涉及工业生产制造领域，具体来说是一种基于工业机器人的智能CNC处理方法，其步骤如下：根据生产制造需要通过三维制图软件建立模型、对加工余量根据铣削的深度进行分层处理、得出每层的加工轨迹、生成粗加工的模拟轨迹、生产精加工的轨迹、通过Floyd算法得出最短路径、通过CAM数据进行仿真加工，对机器人加过工程进行模拟通过AND算法得出相交部分的点集，得出加工过程中出现的机械碰撞位置通过姿态插补算法优化机器人的姿态得到优化的算法，以达到加工轨迹的修正、G代码转换、CNC客户端解释、机器人加工。本发明同现有技术相比，其优点在于：实现机器人的自动化加工，智能化生产，加工更加精密；提高生产效率，降低人工成本。

[技术领域]

本发明涉及工业生产制造领域，具体来说是一种基于工业机器人的智能CNC处理方法。

[背景技术]

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。目前，制造领域已发展的十分成熟，但是随着人工成本的不断上升以及生产效率的要求，自动化生产的产业升级成为一种趋势。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工，这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

CNC是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，是一种由程序控制的自动化机床。CNC系统是一个专用的实时多任务计算机系统，在它的控制软件中融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术。

在智能CNC系统中，CAM模型数据处理和加工路径规划是两个主要内容。简单地说，CAM模型数据处理就是将需要加工的三维数据模型与加工毛坯材料对比判断生成加工余量，而加工路径规划则是对加工过程中涉及的粗加工、精加工及特殊点位的避让和加工工艺的处理换算，并校验和生成机器人可执行的G-cold，同时客户端解释并导入进机器人控制系统实现智能化加工生产。

[发明内容]

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于工业机器人的智能CNC处理方法，用作工件的生产、加工、打磨、抛光，可实现CAM数据的处理和加工路径规划，实现智能化生产加工，帮助企业提高生产效率，降低人工成本。

为了实现上述目的，设计一种基于工业机器人的智能CNC处理方法，其特征在于方法具体如下：

a.据生产制造需要通过三维制图软件建立模型，导出多种格式包括STL、STP、3DX、DXF格式的3D文件，输入文件转换成CAM数据模型，与加工毛坯材料模型进行对比，通过NAND算法计算出多余的加工量，分析出毛坯模型中需要加工的余量；

b.对加工余量根据铣削的深度进行分层处理，根据每层进刀深度将待加工材料进行分层处理一共分成N层；

c.通过刀具加工进给量、加工速度工艺参数，采用以直线、二次解析曲线、平面三次重节点非均匀有理B样条曲线构成的组合曲线,定义加工对象的边界轮廓,以边界轮廓的基元为单位计算基元等距线得出每层的加工轨迹；

d.对前N-1层设定粗加工工艺，根据材料类型自动匹配相应的粗加工刀具并调整加工进给量、加工速度，生成粗加工的模拟轨迹；

e.对第N层设定精加工工艺，根据材料类型和加工精度调用对应精加工刀具并调整进给量、加工速度，生产精加工的轨迹；

f.通过Floyd算法得出最短路径，从而得到最短的铣削轨迹；

g.通过CAM数据进行仿真加工，对机器人加过工程进行模拟；轨迹上出现的所有点与工件模型进行比较，通过AND算法得出相交部分的点集，得出加工过程中出现的机械碰撞位置；