[发明专利]一种机器人刀库换刀控制方法及控制系统

说明书

本发明属于数控机床换刀控制技术领域，涉及一种机器人刀库换刀控制方法及控制系统，包括：根据刀库墙和外部刀库的结构，对刀库墙和外部刀库进行参数配置；接收换刀指令，判断换刀指令类型；如果为来自机床数控系统的内部换刀指令，根据新刀和旧刀在刀库墙的刀座号、相应刀座的理论偏移量和实际偏移量计算相应刀座坐标，完成新刀和旧刀的替换；如果为来自外部刀库系统的外部换刀指令，根据旧刀和新刀在刀库墙的刀座号、旧刀和新刀在外部刀库的刀座号及相应刀座的理论偏移量和实际偏移量计算相应刀座坐标，完成外部刀库中新刀和刀库墙中旧刀的替换。本发明的控制方法降低了机器人刀库换刀程序编制难度，简化换刀调试、维护、操作流程。

技术领域

本发明属于数控机床换刀控制技术领域，涉及一种机器人刀库换刀控制方法及控制系统。

背景技术

加工中心的刀库换刀动作的稳定性、准确性和快速性严重影响着整个加工中心的运行效率和性能，因此，机器人刀库得到越来越广泛的应用。但是机器人的调试需要由经过专业培训的调试人员完成，对于刀位比较多的刀库的调试操作需要繁重的工作量，造成了大量的人工成本和时间成本。且在机床使用机器人刀库进行刀库调试及位置找正时，由于操作人员操作能力参差不齐，一些操作人员无法更改机器人的换刀程序，而且具体调试时，由于刀具编号的更改需要在数控系统上更改变量，无法在机器人的smartpad上面直接更改，如果更改错误，容易出现撞刀的情况。因此，亟需一种换刀控制方法，可以避免操作人员通过数控系统更改程序，简化换刀调试流程和操作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种机器人刀库换刀控制方法及控制系统，采用KUKA机器人的usertech功能包进行开发，现场刀库调试人员可以通过对话的方式配置参数、调用内部和外部换刀流程，不必在数控系统上更改变量，降低操作难度，提升调试效率，减少人员成本，时间成本和维护成本。

本发明提供一种机器人刀库换刀控制方法，包括如下步骤：

步骤1：根据刀库墙和外部刀库的结构，对刀库墙和外部刀库进行参数配置，参数包括刀座数量、刀座号、每个刀座的理论偏移量和实际偏移量；

步骤2：接收换刀指令，判断换刀指令类型，并将机器人状态更改为“换刀动作执行中”；

步骤3：如果换刀指令为来自机床数控系统的内部换刀指令，则执行内部换刀流程，根据新刀和旧刀在刀库墙的刀座号、相应刀座的理论偏移量和实际偏移量计算相应刀座坐标，完成新刀和旧刀的替换；

步骤4：如果换刀指令为来自外部刀库系统的外部换刀指令，则执行外部换刀流程，根据旧刀和新刀在刀库墙的刀座号、旧刀和新刀在外部刀库的刀座号以及相应刀座的理论偏移量和实际偏移量计算相应刀座坐标，完成外部刀库中新刀和刀库墙中旧刀的替换。

在本发明的机器人刀库换刀控制方法中，所述步骤3具体为：

步骤3.1：根据换刀指令中的新刀在刀库墙的刀座号、理论偏移量和实际偏移量，计算新刀的刀座坐标；

步骤3.2：按照新刀的刀座坐标，指令机器人移动到抓取位置并检测新刀的刀座内是否有刀；

步骤3.3：如果检测到新刀的刀座有刀，则执行抓取新刀，否则报警；

步骤3.4：将新刀移动到刀具RFID校验位，校验夹取的新刀是否与换刀指令中的刀具名称相符；

步骤3.5：如不相符，则显示报警信息并将夹取的新刀放回原位，机器人退出刀库墙回原点；如果相符，则机器人将新刀放置到第一缓存位；

步骤3.6：数控机床完成将旧刀放置于第二缓存位，并抓取第一缓存位的新刀后，发送刀具交换完成指令；

步骤3.7：机器人从第二缓存位抓取旧刀，按照旧刀的刀座坐标，指令机器人移动到放置位置并检测旧刀的刀座内是否有刀；