[发明专利]一种机器人自动装配的智能化柔性生产线及其运行方法

摘要

本发明公开了一种机器人自动装配的智能化柔性生产线及其运行方法，所述生产线包括工控机、轨道及移动平台、工业机器人、工业机器人控制柜、送钉系统、真空吸屑装置、主控制柜、试刀站和柔性工装，所述工业机器人、工业机器人控制柜、送钉系统、真空吸屑装置、主控制柜安装在所述移动平台上，末端执行器搭载在工业机器人的末端，柔性工作和试刀站设置在所述轨道的一侧。本发明可实现高度智能化控制的加工过程，且对过程控制精准，产品加工质量高且稳定性好，且适用多种类型的产品。

主权项

一种机器人自动装配的智能化柔性生产线的运行方法，其特征在于：所述机器人自动装配的智能化柔性生产线，设有工控机、轨道、安装在轨道上的移动平台及以下组成部分：末端执行器，安装在工业机器人上，执行包括制孔、铆接在内的产品加工动作；工业机器人，安装在所述移动平台上，实现末端执行器在各加工动作中的空间定位；工业机器人控制柜，安装在所述移动平台上，与移动平台、工业机器人分别连接，控制移动平台和工业机器人的运行，并与所述工控机通信连接；送钉系统，安装在所述移动平台上，实现选钉、送钉，其输送机构与所述末端执行器连接；真空吸屑装置，安装在所述移动平台上，其气管连接至所述末端执行器，吸走末端执行器加工过程中产生的碎屑或粉尘；主控制柜，安装在所述移动平台上，与末端执行器、送钉系统、真空吸屑装置分别连接，控制末端执行器、送钉系统和真空吸屑装置的运行，并与所述工控机通信连接；试刀站，安装在所述轨道的一侧，实现对刀、换刀和试钻，设有控制单元和执行机构，其控制单元与所述工控机通信连接；柔性工装，安装在所述轨道的一侧，用于对产品的夹紧和定位，设有控制单元和执行机构，其控制单元与所述工控机通信连接；激光跟踪仪，与所述工控机连接，用于建立现场坐标系、对机器人进行运动学标定；所述运行方法包括以下步骤：一）利用激光跟踪仪在工控机中对工业机器人进行运动学标定建立精度补偿数据包，并建立现场坐标系，所述现场坐标系包括世界坐标系、机器人基座坐标系、工装坐标系；二）将产品数模导入到工控机，利用离线编程软件生成NC加工程序；三）对生产线的各部件进行自检，若自检结果正常，执行下一步，若自检结果为非正常，执行故障排查步骤；四）将产品安装到柔性工装上，对产品进行夹紧和定位，工业机器人在Home位置待机；五）在工控机中执行NC测试程序，控制工业机器人及末端执行器在试刀站进行试钻操作，试钻过程如下：A1）控制移动平台在轨道上移动，带动机器人转至试刀站站位；A2）将工业机器人定位至试刀站的换刀位，通过试刀站的换刀模块将加工刀具换至工业机器人上的末端执行器上；A3）将工业机器人定位至试刀站的对刀位，通过测量获得工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点和实际刀尖点之间的关系，反馈至工控机进行刀偏补偿；A4）将工业机器人定位至试刀站的基准检测坐标系标定位，通过测量对末端执行器上的基准检测模块进行坐标系标定；A5）将工业机器人定位至试刀站的试钻位，利用末端执行器的法向找正模块，使钻孔刀具垂直于试钻板的试钻孔位；A6）将真空吸屑装置打开，控制末端执行器将压力脚推出压住试钻板，将末端执行器转到钻孔工位在试钻板上进行试钻；A7）检测试钻结果是否正常，若不正常，反馈至工控机对加工参数进行修正，若正常则执行下一步；六）将步骤二）生成的NC加工程序导入工控机的系统总控软件中执行，完成加工任务。