The invention discloses a swing welding method based on a six-degree-of-freedom robotic extended dual-rotating cooperative functional axis, which comprises a robot body, a rotating axis for expanding the external workstation turning surface and a turning axis for expanding the external workstation turning surface. The rotating axis and the turning axis jointly constitute the expansion of the omnidirectional spherical working position of the external workstation. The main body establishes the coordination function of the external rotating shaft with the rotating shaft and the turning shaft; Step B: Combines the coordination function of the external rotating shaft with the welding swing welding function. The invention mainly realizes expanding the external cooperative function axis, increasing the degree of freedom of the robot, improving the limited range of the robot body, increasing the maneuverability of any posture in the range of motion, avoiding the singularity of the robot to the greatest extent, and completing the teaching of complex trajectory and the rigid requirement of on-line and action continuity more conveniently.
【技术实现步骤摘要】
基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法
本专利技术涉及六自由度机器人
,具体的说,是一种基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法。
技术介绍
现有工业机器人基本都为六自由度关节型机器人,六个自由度已经能表达机器人末端法兰在空间中的理论位置和姿态,但由于机器人本体结构设计中存在的缺陷,部分特殊姿态无法通过本体六自由度来表达,机器人算法中奇异点真实存在,以及实际工作场合中的一部分复杂运行轨迹与特殊行业动作连续性的要求。越来越多的应用现场需要更大的自由度来实现功能需求。特别是在机器人自动焊接领域,焊接工艺要求高,运动轨迹复杂,焊缝成型连续性要求高。由于机器人带焊枪后大部分机器人本体类型的动作范围将会受到限制,不能完成6轴法兰360°旋转的要求,而焊接作业中,整圆焊接、腰圆焊接、相贯线焊接等场合,都需要6轴法兰范围在360°甚至以上。但凭机器人本身的六个自由度关节,已经无法满足日益高端、功能复杂、工艺进步的工业自动化生产现场的相关要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法,用于解决现有技术中机器人带焊枪后大部分机器人本体类型的动作范围将会受到限制,机器人本身的六个自由度关节不能完成6轴法兰360°旋转的要求的问题。本专利技术通过下述技术方案解决上述问题:一种基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法,包括机器人本体、用于扩展外部工位翻转面的回转轴和用于扩展外部工位回转面的翻转轴,所述回转轴和翻转轴共同组成外部工位全方位球形工作位置的拓展,所述方法包括:步骤A:机器人本体与所述回转轴和 ...
【技术保护点】
1.一种基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法,其特征在于,包括机器人本体、用于扩展外部工位翻转面的回转轴和用于扩展外部工位回转面的翻转轴,所述回转轴和翻转轴共同组成外部工位全方位球形工作位置的拓展,所述方法包括:步骤A:机器人本体与所述回转轴和翻转轴建立外部旋转轴协同功能;步骤B:将外部旋转轴协同功能与焊接摆焊功能结合。
【技术特征摘要】
1.一种基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法,其特征在于,包括机器人本体、用于扩展外部工位翻转面的回转轴和用于扩展外部工位回转面的翻转轴,所述回转轴和翻转轴共同组成外部工位全方位球形工作位置的拓展,所述方法包括:步骤A:机器人本体与所述回转轴和翻转轴建立外部旋转轴协同功能;步骤B:将外部旋转轴协同功能与焊接摆焊功能结合。2.根据权利要求1所述的基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法,其特征在于,所述步骤A具体包括:步骤A1:机器人本体分别在回转轴、翻转轴的旋转过程中进行定点,确定协同坐标系;步骤A2:打开机器人控制系统内部协同功能,计算翻转面、回转面的范围与路径,并将回转轴与翻转轴纳入协同轨迹算法;步骤A3:转动回转轴和翻转轴,机器人本体进行插补动作,增加前进插补轨迹算法,用于保证机器人本体末端法兰或者机器人本体末端待工具控制点相对于回转轴、翻转轴处于静止状态。3.根据权利要求2所述的基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法,其特征在于,所述步骤B为在所述协同轨迹算法、前进插补轨迹算法基础上叠加摆焊轨迹算法。4.根据权利要求2或3所述的基于六自由度机器人扩展双旋转协同功能轴的摆焊方法,其特征在于,所述步骤A1具体包括:步骤A11:确定双协同坐标系,所述双协同坐标系包括:机器人基坐标系b,工具坐标系t,翻转轴坐标系j7,回转轴坐标系j8和目标坐标系o,得到在机器人协同运动前翻转轴坐标系j7在机器人基坐标系b的位姿回转轴坐标系j8在机器人基坐标系b的位姿回转轴坐标系j8在翻转轴坐标系j7的位姿以及翻转轴坐标系j7在回转轴坐标系j8的位姿计算公式为:其中,为的逆矩阵,为的逆矩阵;步骤A12:示教时,将工具移动至目标点,得到目标点新坐标系o’在j8轴旋转之后得到的回转轴新坐标系j8’下的位姿以及目标点新坐标系o’在j7轴旋转之后的翻转轴新坐标系j7’下的位姿计算公式为:其中,表示绕着j8轴旋转θ8角度后的变化矩阵,为的逆矩阵;表示绕着j7轴旋转θ7角度后的变化矩阵,为的逆矩阵,当工具坐标系t与回转轴、翻转轴旋转后的目标点新坐标系o’重合,则为单位矩阵。...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱路生,邓璨宇,罗雷雨,杨金桥,
申请(专利权)人:成都卡诺普自动化控制技术有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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