[发明专利]一种基于板料拉伸变形的机器人折弯精度补偿方法

说明书

本发明公开了一种基于板料拉伸变形的机器人折弯精度补偿方法，首先在折弯机V型槽口处建立补偿坐标系S，获取用户设置的折弯参数，当启动折弯跟对后，获取当前机器人系统的用户坐标系CS(X,Y,Z,A,B,C)、机器人TCP点位置P1(X,Y,Z,A,B,C)，并获取折弯目标位置P2(X,Y,Z,A,B,C)，计算板料在折弯过程中，板料的拉伸形形变，把在补偿坐标系S’的补偿转换用户坐标系CS下再补偿到位置点P2上，从而得到补偿后的新的目标位置P2’。本发明充分考虑到了板料在折弯过程中产生的拉伸形变，并把板料的形变补偿到机器人跟随的目标位置中，消除机器人在折弯跟随过程中对板料的拉扯或挤压，提高折弯精度。

技术领域

本发明涉及一种折弯工业机器人，具体说是涉及折弯机器人折弯精度补偿的方法。

背景技术

随着劳动资源的不断减少及劳动成本的不断提高，在折弯领域，对机器人折弯应用的需求越来越迫切。目前机器人的精度已经满足折弯应用，但板料在折弯过程中由于被拉伸而产生形变，从而导致机器人在折弯结束后对板料有一定的拉扯或挤压，影响折弯精度。

中国发明专利申请《机器人折弯实时跟随方法及其装置》(CN104475504A)文献中提出了一种折弯实时跟随的方法，该方法通过外部检测装置预先采集特定周期内的折弯刀位移量，然后根据折弯刀的位移量计算出机器人末端的位置，实现机器人折弯实时跟随效果。该种方法只考虑了实时对板料的位置跟踪，并没有考虑板料在折弯过程中的拉伸变形，没有在板料的延伸方向进行补偿，无法保证最终折弯精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术存在的缺陷，提出了一种基于板料拉伸变形的机器人折弯精度补偿方法，解决了在折弯过程中由于板料拉伸变形而导致机器人折弯精度低的问题，提高机器人折弯精度。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于板料拉伸变形的机器人折弯精度补偿方法，包含以下步骤：

步骤1.通过三点法标定方式在折弯机V型槽口处建立补偿坐标系S，移动机器人末端到达折弯机V型槽口面的点为原点O,原点O位于V型槽折弯线正上方,标定点为P_O；以折弯机V型槽口中心线作为X轴,标定点为P_A，垂直于V型槽口指向机器人的方向为Y轴,在槽口平面选中一点，标定点为P_B，垂直于V型槽口面向上的方向为Z轴，从而得到补偿坐标系 S(X,Y,Z,A,B,C),其中X、Y、Z为补偿坐标系S相对于机器人基坐标系的偏移，即标定原点 P_O的X、Y、Z值；A、B、C为补偿坐标系S相对于机器人基坐标系的姿态旋转，计算方法如下：

首先根据三个标定点，计算出补偿坐标系X轴、Y轴、Z轴的单位向量，公式如下：

根据单位向量,可以得到旋转矩阵，如下公式所示：

根据Z-Y-Z欧拉转换公式，求出A、B、C的值，公式如下所示：

A＝Atan2(Y_Z/sinB,X_Z/sinB)

C＝Atan2(Z_Y/sinB，-Z_X/sinB)

步骤2.从机器人系统中获取用户设置的折弯参数，包括折弯成型角度α、折弯半径R、板厚T、V型槽口宽度W。