折弯跟随轨迹规划方法、折弯系统、机器人和存储装置制造方法及图纸

一种折弯跟随轨迹规划方法，获取折弯机(303)和辅助支撑设备(304)对板材进行折弯加工的加工参数，包括下模的槽口宽度W、上模的刀口半径r、板材的厚度S、各时刻t下上模的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻下辅助支撑设备与板材接触的参考点至下模的槽口中心线的距离L；根据各时刻t下上模的下降距离d(t)、上模的刀口半径r、板材的厚度S和下模的槽口宽度W，迭代计算各时刻t下板材的翻转角度α(t)；根据翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻t下辅助支撑设备的参考点与下模的距离；以及根据辅助支撑设备的参考点与下模的距离以及板材的翻转角度α(t)，对辅助支撑设备的运动进行规划。一种折弯加工系统，包括折弯机(303)、辅助支撑设备(304)、存储器(302)和处理器(301)，处理器(301)加载程序指令并执行一种折弯跟随轨迹规划方法。一种机器人，包括存储器(302)、处理器(301)、通信电路(403)、驱动机构(404)和末端执行机构(405)，对末端执行机构(405)的运动进行规划，按照获得的运动规划控制末端执行机构(405)的运动。一种存储装置，存储有程序指令，程序指令可被加载并执行一种折弯跟随轨迹规划方法。可以提高辅助支撑设备在折弯过程中的运动精确性，提升折弯工艺的生产质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】折弯跟随轨迹规划方法、折弯系统、机器人和存储装置
本申请涉及机器人控制
，特别是涉及一种折弯跟随轨迹规划方法、折弯加工系统、机器人以及存储装置。
技术介绍
折弯机的下模形状通常为向下凹陷的三角形，当板材放置在折弯机下模上后，折弯机的上模可向下运动，挤压板材变形使其向下弯曲。在下压板材的过程中，会使板材边缘翘起，可使用适当的辅助支撑设备(例如机器人)，以在进行折弯操作时对板材的边缘(或其他位于折弯机的上、下模之外的部分)进行支撑，因此辅助支撑设备需要能够跟随其所支撑的部位的运动。在此过程中，辅助支撑设备需要精确地跟随板材的运动，否则会影响折弯后得到的板材的形状和尺寸，甚至影响板材的质量。因此，提高辅助支撑设备运动的精确性对于折弯工艺的质量十分重要。
技术实现思路
本申请提供一种折弯跟随轨迹规划方法、折弯加工系统、机器人和存储装置，用于提高辅助支撑设备在折弯过程中的运动精确性。为了解决上述技术问题，本申请提供的一种技术方案为提供一种折弯跟随轨迹规划方法。该方法用于包括折弯机和辅助支撑设备的折弯系统，其中所述折弯机包括上模和下模，并用于通过所述上模和所述下模的相对运动使板材位于所述上模和所述下模之间的部分弯折变形，所述辅助支撑设备用于跟随并支撑所述板材位于所述上模和所述下模之外的部分；所述方法包括：获取所述折弯机和所述辅助支撑设备对所述板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括所述下模的槽口宽度W、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S、各时刻下所述上模相对于折弯初始时刻的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻下所述辅助支撑设备与所述板材接触的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L；根据各时刻下所述上模的下降距离d(t)、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S和所述下模的槽口宽度W，迭代计算加工过程中各时刻下所述板材的翻转角度α(t)；根据各时刻下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)；以及根据各时刻下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的运动进行规划。为了解决上述技术问题，本申请提供的另一种技术方案为提供一种折弯加工系统。该系统包括折弯机、辅助支撑设备、存储器和处理器，其中，所述折弯机包括上模和下模，并用于通过所述上模和所述下模的相对运动使板材位于所述上模和所述下模之间的部分弯折变形，所述辅助支撑设备用于跟随并支撑所述板材位于所述上模和所述下模之外的部分，所述存储器存储有程序指令，所述处理器可加载所述程序指令并执行一种折弯跟随轨迹规划方法，所述方法包括：获取所述折弯机和所述辅助支撑设备对所述板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括所述下模的槽口宽度W、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S、各时刻下所述上模相对于折弯初始时刻的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻下所述辅助支撑设备与所述板材接触的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L；根据各时刻下所述上模的下降距离d(t)、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S和所述下模的槽口宽度W，迭代计算加工过程中各时刻下所述板材的翻转角度α(t)；根据各时刻下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)；以及根据各时刻下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的运动进行规划。为了解决上述技术问题，本申请提供的另一种技术方案为提供一种折弯加工机器人。该机器人包括存储器、处理器、通信电路、驱动机构和末端执行机构，其中，所述通信电路用于与进行所述折弯工艺的折弯机通信，所述折弯机包括上模和下模，并用于通过所述上模和所述下模的相对运动使板材位于所述上模和所述下模之间的部分弯折变形；所述存储器存储有程序指令，所述处理器可加载所述程序指令并执行：获取所述折弯机和所述末端执行机构对所述板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括所述下模的槽口宽度W、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S、各时刻下所述上模相对于折弯初始时刻的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻所述末端执行机构与所述板材接触的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L；根据各时刻下所述上模的下降距离d(t)、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S和所述下模的槽口宽度W，迭代计算加工过程中各时刻下所述板材的翻转角度α(t)；根据各时刻下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻所述末端执行机构的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻下所述末端执行机构的参考点与所述下模的期望距离m(t)；以及根据各时刻下所述末端执行机构的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述末端执行机构的运动进行规划；按照获得的运动规划控制所述末端执行机构的运动，以跟随并支撑所述板材位于所述上模和所述下模之外的部分。为了解决上述技术问题，本申请提供的一种技术方案为提供一种存储装置。其中存储有程序指令，所述程序指令可被加载并执行一种折弯跟随轨迹规划方法，所述方法用于包括折弯机和辅助支撑设备的折弯系统，其中所述折弯机包括上模和下模，并用于通过所述上模和所述下模的相对运动使板材位于所述上模和所述下模之间的部分弯折变形，所述辅助支撑设备用于跟随并支撑所述板材位于所述上模和所述下模之外的部分；所述方法包括：获取所述折弯机和所述辅助支撑设备对所述板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括所述下模的槽口宽度W、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S、各时刻下所述上模相对于折弯初始时刻的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻下所述辅助支撑设备与所述板材接触的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L；根据各时刻下所述上模的下降距离d(t)、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S和所述下模的槽口宽度W，迭代计算加工过程中各时刻下所述板材的翻转角度α(t)；根据各时刻下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)；以及根据各时刻下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的运动进行规划。本申请的有益效果是：通过根据各时刻下上模的下降距离d(t)、上模的刀口半径r、板材的厚度S和下模的槽口宽度W来迭代计算加工过程中各时刻下所述板材的翻转角度α(t)，使得得到的板材的翻转角度更准确，因此得到的辅助支撑设备的运动规划更贴近板材上对应的点的实际运动，从而提高辅助支撑设备跟踪轨迹的准确性、提高设备运动的精确度，从而提高折弯加工的质量。【附图说明】图1是带有辅助支撑设备的折弯机的结构示意图。图2是本申请折弯跟随轨迹规划方法一实施例的流程示意图。图3是本申请折弯跟随轨迹规划方法另一实施例的流程示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折弯跟随轨迹规划方法，其特征在于，用于包括折弯机和辅助支撑设备的折弯系统，其中所述折弯机包括上模和下模，并用于通过所述上模和所述下模的相对运动使板材位于所述上模和所述下模之间的部分弯折变形，所述辅助支撑设备用于跟随并支撑所述板材位于所述上模和所述下模之外的部分；/n所述方法包括：/n获取所述折弯机和所述辅助支撑设备对所述板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括所述下模的槽口宽度W、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S、各时刻t下所述上模相对于折弯初始时刻的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻下所述辅助支撑设备与所述板材接触的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L；/n根据各时刻t下所述上模的下降距离d(t)、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S和所述下模的槽口宽度W，迭代计算加工过程中各时刻t下所述板材的翻转角度α(t)；/n根据各时刻t下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)；以及/n根据各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的运动进行规划。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种折弯跟随轨迹规划方法，其特征在于，用于包括折弯机和辅助支撑设备的折弯系统，其中所述折弯机包括上模和下模，并用于通过所述上模和所述下模的相对运动使板材位于所述上模和所述下模之间的部分弯折变形，所述辅助支撑设备用于跟随并支撑所述板材位于所述上模和所述下模之外的部分；
所述方法包括：
获取所述折弯机和所述辅助支撑设备对所述板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括所述下模的槽口宽度W、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S、各时刻t下所述上模相对于折弯初始时刻的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻下所述辅助支撑设备与所述板材接触的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L；
根据各时刻t下所述上模的下降距离d(t)、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S和所述下模的槽口宽度W，迭代计算加工过程中各时刻t下所述板材的翻转角度α(t)；
根据各时刻t下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)；以及
根据各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的运动进行规划。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代计算加工过程中各时刻t下所述板材的翻转角度的步骤包括：
使用以下公式计算各时刻t下所述板材的翻转角度α(t)：



其中，α(t-1)表示时刻t的前一时刻下所述板材的翻转角度，其中折弯初始时刻所述板材的翻转角度α(0)等于零。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加工参数还包括所述板材的中性层系数co，所述确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)的步骤包括：
根据所述板材的中性层系数co确定各时刻t下所述板材的下表面的延长度ΔL(t)；以及
根据各时刻t下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的中心点的距离L以及所述板材的下表面的延长度ΔL确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)。


如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)的步骤包括：
使用以下公式计算各时刻t下所述板材的下表面的延长度ΔL(t)以及所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)：
ΔL(t)＝α(t)(r+co*S)



其中，m(t)为各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的槽口边沿的距离。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的运动进行规划的步骤包括：
根据各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)、所述板材的翻转角度α(t)，以及所述辅助支撑设备的参考点和工具中心点(TCP)的位置关系，确定所述辅助支撑设备的TCP在各时刻t下的坐标X(t)和Y(t)。


如权利要求5所述的方法，其特征在于，以折弯初始时刻所述板材的延伸方向为x轴，以垂直所述板材的方向为y轴，并且，在折弯初始时刻，所述辅助支撑设备的TCP与所述参考点的连线平行于y轴；
所述确定所述辅助支撑设备的TCP在各时刻t下的坐标X(t)和Y(t)的步骤包括：
获取所述TCP与所述参考点之间的距离为h，并使用以下公式确定所述辅助支撑设备的TCP在各时刻t下的坐标X(t)和Y(t)：






其中，X(0)和Y(0)为所述辅助支撑设备的TCP在折弯初始时刻的坐标。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述辅助支撑设备的运动进行规划的步骤包括：
根据各时刻t下所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的姿态进行规划。


一种折弯加工系统，其特征在于，包括折弯机、辅助支撑设备、存储器和处理器，其中，所述折弯机包括上模和下模，并用于通过所述上模和所述下模的相对运动使板材位于所述上模和所述下模之间的部分弯折变形，所述辅助支撑设备用于跟随并支撑所述板材位于所述上模和所述下模之外的部分，所述存储器存储有程序指令，所述处理器可加载所述程序指令并执行一种折弯跟随轨迹规划方法，所述方法包括：
获取所述折弯机和所述辅助支撑设备对所述板材进行折弯加工的加工参数，所述加工参数包括所述下模的槽口宽度W、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S、各时刻t下所述上模相对于折弯初始时刻的下降距离d(t)，以及折弯初始时刻下所述辅助支撑设备与所述板材接触的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L；
根据各时刻t下所述上模的下降距离d(t)、所述上模的刀口半径r、所述板材的厚度S和所述下模的槽口宽度W，迭代计算加工过程中各时刻t下所述板材的翻转角度α(t)；
根据各时刻t下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的槽口中心线的距离L，确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)；以及
根据各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)以及所述板材的翻转角度α(t)，对所述辅助支撑设备的运动进行规划。


如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述迭代计算加工过程中各时刻t下所述板材的翻转角度的步骤包括：
使用以下公式计算各时刻t下所述板材的翻转角度α(t)：



其中，α(t-1)表示时刻t的前一时刻下所述板材的翻转角度，其中折弯初始时刻所述板材的翻转角度α(0)等于零。


如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述加工参数还包括所述板材的中性层系数co，所述确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)的步骤包括：
根据所述板材的中性层系数co确定各时刻t下所述板材的下表面的延长度ΔL(t)；以及
根据各时刻t下的所述翻转角度α(t)和折弯初始时刻下所述辅助支撑设备的参考点至所述下模的中心点的距离L以及所述板材的下表面的延长度ΔL确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所述下模的期望距离m(t)。


如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述确定各时刻t下所述辅助支撑设备的参考点与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志明，
申请(专利权)人：深圳配天智能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44