一种刀具轴向刀补的自动调节方法技术

本发明专利技术涉及一种刀具轴向刀补的自动调节方法，包括如下步骤：(1)标定机器人与测量设备检测方向的相对位置；(2)机器人带动刀具移动至测量设备前的预定位置，保证在预定位置上刀具的轴线方向与测量设备测量方向相同；(3)记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第一位置；(4)记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第二位置；(5)记录刀具的自动刀补检测运算的基准值；(6)规划将刀具移动到自动刀补检测位的自动运动路径；(7)记录测量设备在刀具移动到自动刀补检测位时的检测值；(8)将检测值与基准值进行对比分析并计算自动刀补值；(9)根据自动刀补值控制机器人进行自动刀补。

【技术实现步骤摘要】
一种刀具轴向刀补的自动调节方法
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种刀具轴向刀补的自动调节方法。
技术介绍
随着工业机器人技术的不断进步，机器人的定位精度和稳定性越来越高，利用机器人的柔性优势对复杂工件进行机械加工的应用越来越广泛。由于复杂工件的尺寸在加工过程中进行在线检测比较困难，所以一般采用保证加工刀具刀位点、机器人坐标原点、工件坐标原点相对位置的方式来确保加工精度。按现有方法，在机器人加工系统第一次装刀后，需采用人工对刀的方式确定刀具刀位点与机器人坐标原点、工件坐标原点的相对位置，在后续换刀时，需保证所换刀具刀位点在刀具轴向上与机器人坐标原点的相对位置与第一次装刀时刀具刀位点在刀具轴向上与机器人坐标原点的相对位置相同，否则，需重新人工对刀。按现有方法，两次装刀后刀具刀位点在刀具轴向上与机器人坐标原点的相对位置相同，是通过确保刀具在刀柄上安装时刀具带刃端端面与刀柄锥柄端端面距离相同来实现的，但此种方法需在安装刀柄、刀具时反复测量调整，不仅耗时长，精度也不高。在刀具磨损一定量后，也需按上述方法重新对刀或重新调整刀具、刀柄的相对位置。这种情况，严重影响加工效率和自动化程度。现有方法是每次换刀或刀具磨损一定量后，都需重新进行人工对刀或人工调整刀具带刃端端面与刀柄锥柄端端面的距离，此种方法精度低、效率低、自动化程度低。综上所述，亟需提供一种通过自动检测计算刀补值并使机器人根据此值进行自动刀补，以减少加工环节中的人工参与，提高加工精度和加工效率刀具轴向刀补的自动调节方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过自动检测计算刀补值并使机器人根据此值进行自动刀补，以减少加工环节中的人工参与，提高加工精度和加工效率刀具轴向刀补的自动调节方法。上述目的是通过如下技术方案实现：一种刀具轴向刀补的自动调节方法，包括如下步骤：(1)标定机器人与测量设备检测方向的相对位置；(2)机器人带动刀具移动至测量设备前的预定位置，保证在预定位置上刀具的轴线方向与测量设备测量方向相同；(3)机器人带动刀具沿测量设备检测方向远离测量设备移动预定距离并保证移动的预定距离大于刀具轴线方向上刀尖与机器人相对位置的误差值，记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第一位置；(4)机器人带动刀具沿测量设备检测方向朝向测量设备移动预定距离，并保证此次移动的预定距离需大于步骤(3)中刀具移动的距离，记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第二位置，此时刀具的位置记录为自动刀补检测位；(5)记录刀具在自动刀补检测位时测量设备的检测值，并将其设置为自动刀补检测运算的基准值；(6)按机器人从预定位置移动至第一位置、再由第一位置移动至第二位置的顺序规划将刀具移动到自动刀补检测位的自动运动路径；(7)刀具使用预定时间或换刀后，控制机器人按步骤(6)中规划的路径将刀具移动到自动刀补检测位，并记录测量设备在刀具移动到自动刀补检测位时的检测值；(8)将步骤(7)中记录的测量设备的检测值与基准值进行对比分析并计算自动刀补值；(9)根据步骤(8)计算的自动刀补值控制下一次加工时由机器人进行自动刀补。测量设备可以测量特定方向上的长度、位移或距离，并且测针能够自动回位，例如千分表、直线位移传感器等。刀尖挡板可为圆板状，其板面与测量设备的测量方向垂直，其作用是使刀具端面所有点均处于被测量范围内。另外，本文中所述的刀位点是指刀具的定位基准点。对刀时对刀点与刀位点重合。对于各种立铣刀，一般取刀具轴线与刀具底端的交点，钻头则取为钻尖。进一步的技术方案是，所述测量设备具备数据输出功能并设有测针，所述步骤(1)后、步骤(2)前还包括刀具的安装定位步骤，将刀尖挡板与测量设备的测针连接，将安装有刀具的刀柄安装在主轴上，主轴与机器人连接。人工将刀具安装到刀柄上的过程中，需调整刀具带刃端端面与刀柄锥柄端端面距离至标准值。进一步的技术方案是，所述步骤(2)中机器人带动刀具移动至测量设备前的预定位置时，刀具刀尖侧端面与刀尖挡板面贴合并且整个端面均处于刀尖挡板端面内。进一步的技术方案是，所述步骤(1)中和步骤(2)中分别利用机器人示教器以人工示教的方式标定机器人与测量设备检测方向的相对位置以及移动机器人至预定位置。进一步的技术方案是，所述步骤(3)中和步骤(4)中采用离线编程的方式分别使得机器人移动至第一位置和第二位置，控制系统读取并记录机器人的第一位置和第二位置。进一步的技术方案是，所述步骤(4)中刀具移动过程中，刀具推动刀尖挡板带动测量设备的测针相应移动，此时测针移动的距离需大于刀具轴线方向上刀尖与机器人相对位置的误差值。测量设备当然也可以是激光位移传感器等无测针、测杆的位移、距离测量设备，刀尖挡板加装定位装置和自动回位装置，如带弹簧和端部定位的直线滑杆、滑轨装置。进一步的技术方案是，所述步骤(5)中控制系统发送信号触发测量设备输出刀具在自动刀补检测位时的检测值，控制系统接收并记录该检测值，并将其设置为自动刀补检测运算的基准值。进一步的技术方案是，所述步骤(6)中采用离线编程的方式按机器人从预定位置移动至第一位置、再由第一位置移动至第二位置的顺序规划将刀具移动到自动刀补检测位的自动运动路径，其中，所述预定位置为机器人的停机位或装刀位置，规划的刀具移动到自动刀补检测位的自动运动路径中保证机器人、主轴、刀柄、刀具不与其他设备发生干涉、碰撞。进一步的技术方案是，所述步骤(7中)由控制系统发送信号触发测量设备输出刀具移动到自动刀补检测位时的检测值，所述步骤(8)中控制系统接收并记录测量设备检测值并与基准值进行对比分析，计算自动刀补值。进一步的技术方案是，所述步骤(9)中控制系统将步骤(8)中计算的自动刀补值发送至机器人控制柜，并在下一次加工中，由机器人根据自动刀补值进行自动刀补。本专利技术通过自动检测两次装刀或刀具磨损后刀具轴向上刀位点与机器人坐标原点之间的位置差得出刀补值，并使机器人根据此值进行自动刀补，以减少加工环节中的人工参与，提高加工精度和加工效率，解决了工业机器人加工系统中，回转类刀具在装刀后或刀具磨损后，刀具轴向上刀位点与机器人坐标原点相对位置不确定的问题。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术一种实施方式所涉及的刀具轴向刀补值的自动调节装置的结构水图；图2为图1中所涉及的刀具轴向刀补值的自动调节装置的局部放大图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。本专利技术实施例如下，该实施例利用带数据输出功能的位置测量设备1测量，并将测量值与标准值进行对比进而得到刀补值的方法。如图1、图2所示，其结构主要包括，带数据输出功能的位置测量设备1、刀尖挡板8、刀具2、刀柄3、主轴4、测量设备1支架5、机器人6，其中测量设备1支架5和机器人6安装在地面上并且相对位置固定，测量设备1安装在支架5上，刀尖挡板8与测量设备1的测针7连接，主轴4与机器人6第六轴连接，刀柄3安装在主轴4上，刀具2安装在刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀具轴向刀补的自动调节方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)标定机器人与测量设备检测方向的相对位置；(2)机器人带动刀具移动至测量设备前的预定位置，保证在预定位置上刀具的轴线方向与测量设备测量方向相同；(3)机器人带动刀具沿测量设备检测方向远离测量设备移动预定距离并保证移动的预定距离大于刀具轴线方向上刀尖与机器人相对位置的误差值，记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第一位置；(4)机器人带动刀具沿测量设备检测方向朝向测量设备移动预定距离，并保证此次移动的预定距离需大于步骤(3)中刀具移动的距离，记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第二位置，此时刀具的位置记录为自动刀补检测位；(5)记录刀具在自动刀补检测位时测量设备的检测值，并将其设置为自动刀补检测运算的基准值；(6)按机器人从预定位置移动至第一位置、再由第一位置移动至第二位置的顺序规划将刀具移动到自动刀补检测位的自动运动路径；(7)刀具使用预定时间或换刀后，控制机器人按步骤(6)中规划的路径将刀具移动到自动刀补检测位，并记录测量设备在刀具移动到自动刀补检测位时的检测值；(8)将步骤(7)中记录的测量设备的检测值与基准值进行对比分析并计算自动刀补值；(9)根据步骤(8)计算的自动刀补值控制下一次加工时由机器人进行自动刀补。...

【技术特征摘要】
1.一种刀具轴向刀补的自动调节方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)标定机器人与测量设备检测方向的相对位置；(2)机器人带动刀具移动至测量设备前的预定位置，保证在预定位置上刀具的轴线方向与测量设备测量方向相同；(3)机器人带动刀具沿测量设备检测方向远离测量设备移动预定距离并保证移动的预定距离大于刀具轴线方向上刀尖与机器人相对位置的误差值，记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第一位置；(4)机器人带动刀具沿测量设备检测方向朝向测量设备移动预定距离，并保证此次移动的预定距离需大于步骤(3)中刀具移动的距离，记录机器人此时位置并将其记录为自动刀补检测过程中机器人的第二位置，此时刀具的位置记录为自动刀补检测位；(5)记录刀具在自动刀补检测位时测量设备的检测值，并将其设置为自动刀补检测运算的基准值；(6)按机器人从预定位置移动至第一位置、再由第一位置移动至第二位置的顺序规划将刀具移动到自动刀补检测位的自动运动路径；(7)刀具使用预定时间或换刀后，控制机器人按步骤(6)中规划的路径将刀具移动到自动刀补检测位，并记录测量设备在刀具移动到自动刀补检测位时的检测值；(8)将步骤(7)中记录的测量设备的检测值与基准值进行对比分析并计算自动刀补值；(9)根据步骤(8)计算的自动刀补值控制下一次加工时由机器人进行自动刀补。2.根据权利要求1所述的刀具轴向刀补的自动调节方法，其特征在于，所述测量设备具备数据输出功能并设有测针，所述步骤(1)后、步骤(2)前还包括刀具的安装定位步骤，将刀尖挡板与测量设备的测针连接，将安装有刀具的刀柄安装在主轴上，主轴与机器人连接。3.根据权利要求2所述的刀具轴向刀补的自动调节方法，其特征在于，所述步骤(2)中机器人带动刀具移动至测量设备前的预定位置时，刀具刀尖侧端面与刀尖挡板面贴合并且整个端面均处于刀尖挡板端面内。4.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高狄，孙长林，梁宪峰，陈国利，孟磊，宋立冬，刘云云，黄蒙蒙，
申请(专利权)人：长沙长泰机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43