本发明专利技术涉及一种压机-机器人同步运动动作协调方法，自动调整机器人Ri放下零件后离开压机Pi到Ri准备入压机Pi-1抓取零件的等待点之间的空载段轨迹倍速；自动调整机器人Ri抓取零件后离开压机Pi-1到Ri准备入压机Pi放下零件的等待点之间的负载段轨迹倍速；下料机器人Ri+1在滑块尚未到达360°时就提前入模，即压机Pi曲柄转角进入β时刻，机器人Ri+1已等在模具旁。本发明专利技术依据同步运动控制算法自动调整机器人空载行程段负载行程段速度来增加压机-机器人动作协调性，实现压机与机器人同步功能，最大化机器人上下料运动与压机运动之间的重合度，达到平稳切换机器人速度来提高生产节拍和提高正线生产效率的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动化
，涉及一种压机机器人同步运动动作协调方法，主要应用在机器人自动化冲压线中，用来冲压与搬运大型汽车覆盖件。
技术介绍
传统的冲压自动化生产过程中，压机始终采用“单次”运行模式，下料手(下料机械手/机器人)需等到压机完成整个冲压循环滑块回到上死点停止后才开始动作，上料手(上料机械手/机器人)需等下料手退出压机工作区域后开始启动，而压机滑块又需等下料手完全退出压机工作区域后再开始下行，每个循环周期较长，从而直接影响整线生产节拍。机器人冲压自动化生产线适用于大批量的生产，因而，优化生产流程，缩短生产节拍对提高生产效率有重要的意义。在生产过程中，机器人运动路径、运行速度及压机滑块运动速度等对生产节拍均有很大的影响，如何评价这些因素对生产的影响，如何实现压机机器人之间的动作协调，使生产达到最优的状态，是本技术要研究的问题。目前的机器人冲压自动化线中，压力机的速度通常是不会变更的，压机较慢，跟不上机器人速度，而机器人运动速度调整的柔性非常大，通过本技术前期研究发现:在机器人倍加速相同，速度不同时，机器人轨迹基本重合；在机器人倍加速不同，速度相同时，机器人轨迹不重合。冲压线的控制关键在于实现压力机与机器人的互锁控制和动作协调，确保压力机和机器人之间不发生干涉。 从国内来看，尽管我国的冲压自动化行业发展迅速、对机械制造业和国民经济的发展起着重要作用，但几乎所有的中高档机器人及所使用的同步运动控制都是进口的，实际上大多是在国内推广国外生产的运动控制产品，真正进行自主开发的公司较少，我国冲压自动化行业的发展一直受着西方国家的制约，有些特殊用途(如军事用途)的冲压自动化更是如此。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种压机机器人同步运动动作协调方法，通过一种同步运动控制算法实现机器人空载行程段、负载行程段轨迹倍速自动调整，使得机器人运行速度与生产线节拍变化自动匹配，达到提高机器人冲压线生产节拍的目的。本专利技术是通过如下技术方案实现的: ，其特征在于:通过同步运动控制算法，计算机器人空载行程段、负载行程段所需时间后，根据速度公式与现场测试的机器人实验数据表自动调整机器人Ri空载行程段轨迹倍速，使机器人Ri准备入压机Pm抓取零件时无需等待就可直接进模取件，自动调整机器人Ri负载行程段轨迹倍速，使机器人Ri+1刚一出模，机器人Ri无需等待就进入模腔放料；并计算压机Pi启动冲压时刻及压机曲柄进入β角时刻，减少压机Pi为了上下料需要停机的时间，使得下料机器人Ri+1在滑块尚未到达360°时就提前入模，即压WPi曲柄转角进入β时刻，机器人Ri+1已在模具旁，从而减少压机停机时间。依据一种同步运动控制算法，在整条机器人自动化冲压生产线上，以机器人TPi首次到达压机Λ.放下零件点的时刻为起点，依次计算各个压力机单元中压机启动时刻、下料机器人准备入压机抓取零件点的时刻、上料机器人再次准备入压机放下零件的等待点时刻，最终自动调整上下料机器人空载搬运行程、负载搬运行程段倍速。所述同步运动控制算法如下所示: ①在一个压力机单元中，以机器人A到达压机Λ.放下零件点的时刻为起点，计算压机Pi启动时刻: Pi启动时刻=Ri K Pi放下零件的时刻(可知)+Ri自放下零件点到离开Λ.所用时间(已知) 即 ClockZ7iStart = ClockZPiAtPntUnload + IT^UnLoac^UnLoadOutPress ②当机器人Ri行至放下零件后离开压机点的时刻，触发压机Pi启动运行，压机Pi启动时刻，计算允许机器人Ri+1准备入压机Λ.抓取零件的等待点时刻，即Λ.运行至Beta角度时钟时刻，以及允许机器人Ri再次准备入压机Pi放下零件的等待点时刻，同时计算机器人Ri返回上台压机Pm空载调整段需用时间；当压机Pi运行至β角度时刻，机器人Ri+1启动运行，当压机Pi滑块运行至顶端时，曲柄停转，等待Ri再次放入零件；准备入Λ.抓取零件的时刻=A入Λ.放下零件的时刻(可知)+ Ri自放下零件点到离开Λ.所用时间(已知)+ 6从上止点运行至β角所需时间(已知) A再次准备入Λ.放下零件的等待点时刻=%入Λ.放下零件的时刻(可知)+ Ri自放下零件点到离开Λ.所用时间(已知)+Λ.从上止点运行至β角所需时间(已知自准备入Pi的等待点到抓取零件所用时间(已知)—Ri+1自抓取零件点到离开Λ.所用时间(已知) Ri空载调整段需用时间=Ri再次准备入Λ—抓取零件的时刻(可知)-A KPi放下零件的时刻(可知)-Ri自放下零件点到离开Λ.所用时间(已知)；即 Clock/ i+7AtPntWaitInForLoad = ClockZPiAtPntUnloadTLT7 iUnLoad2UnLoadOutPress+TPi Τορ2β ；ClockZPiNextAtPntffait InForUnload =Clock/ iAtPntUnloadTLT7 iUnLoad2UnLoadOutPreSS^lTPi Top2 β ^TTPilt7WaitInForLoad2Load^ TT i+7Load2Load0utPress ；T7 iUnloadOutPress2ffaitInForLoad = ClockTPiAtPntWaitInForLoad-ClockZPiAtPntUnLoad -1YPyUnLoac^UnLoadOutPress ； ③在机器人Ri再次到达压机Pp1抓取零件的时刻，计算机器人Ri负载调整段所需时间: Ri负载调整段需用时间=Ri下次准备入Λ.放下零件的等待点时刻(已求)-& KP1-!抓取零件的时刻(可知)-Ri自抓取零件点到离开Ph所用时间(已知)；即 IT^LoadOutPressSWaitlnForUnload =Clock/^-AtPntWaitlnForUnload - ClockZPiAtPntLoad - TLoad2Load0utPress一种同步运动控制算法计算机器人Ri空载行程、负载行程段倍速，在机器人倍加速相同，速度不同时，机器人轨迹基本重合；由于轨迹基本不变，通过算法计算空载行程、负载行程所需时间，根据速度公式与现场测试机器人实验数据表，即可自动调整机器人Ri空载调整段倍速和负载调整段倍速。上述机器人工作流程段的时间根据机器人、压机型号可查实验数据表，是已知的。压机-机器人同步基本逻辑实现流程如下: ①在第i个压力机单元中，上料机器人Ri运行至放下零件后离开压机点时刻，压机Pi启动；②压机Pi曲柄转角运行至Beta角度时钟时刻，下料机器人Ri+1进入压机Pi抓取零件，Ri+1取走零件后，上料机器人Ri方可进入压机Pi,因此，Ri+1调整Ri速度。③压机Pi完成一循环后，停在上止点，直至上料机器人Ri放下零件后离开压机Pi,再进行冲压动作。在冲压生产线上，由若干个压力机单元组成，每台压机的动作都与其前、后两台机器人的动作相关；同时压力机间的每台机器人，都要在前后两台压机间往复运动搬运工件，其动作必须和这两台压机协调配合。每个压力机单元互相牵扯、相互配合。该同步运动控制算法，不仅把冲压生产线上的压力机、机器人组成一个统一的、有着相互有机联系本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压机?机器人同步运动动作协调方法，其特征在于：自动调整机器人Ri空载行程段轨迹倍速，使机器人Ri准备入压机Pi?1抓取零件时无需等待就可直接进模取件，自动调整机器人Ri负载行程段轨迹倍速，使机器人Ri+1刚一出模，机器人Ri无需等待就进入模腔放料；并计算压机Pi启动冲压时刻及压机曲柄进入β角时刻，减少压机Pi为了上下料需要停机的时间，使得下料机器人Ri+1在滑块尚未到达360°时就提前入模，即压机Pi?曲柄转角进入β时刻，机器人Ri+1已在模具旁，从而减少压机停机时间。
【技术特征摘要】
1.一种压机-机器人同步运动动作协调方法，其特征在于:自动调整机器人Ri空载行程段轨迹倍速，使机器人Ri准备入压机Pm抓取零件时无需等待就可直接进模取件，自动调整机器人Ri负载行程段轨迹倍速，使机器人Ri+1刚一出模，机器人Ri无需等待就进入模腔放料；并计算压机Pi启动冲压时刻及压机曲柄进入β角时刻，减少压机PiS了上下料需要停机的时间，使得下料机器人Ri+1在滑块尚未到达360°时就提前入模，即压WPi曲柄转角进入β时刻，机器人Ri+1已在模具旁，从而减少压机停机时间。2.根据权利要求1所述的一种压机-机器人同步运动动作协调方法，其特征在于:依据同步运动控制算法，在整条机器人自动化冲压生产线上，以机器人Ri首次到达压机Pi放下零件点的时刻为起点，依次计算各个压力机单元中压机启动时刻、下料机器人准备入压机抓取零件点的时刻、上料机器人再次准备入压机放下零件的等待点时刻，最终自动调整上下料机器人空载搬运行程、负载搬运行程段倍速。3.根据权利要求2的一种压机-机器人同步运动动作协调方法，其特征在于所述同步运动控制算法如下所示: ①在一个压力机 单元中，以机器人A到达压机Λ.放下零件点的时刻为起点，计算压机Pi启动时刻'Pi启动时刻=Ri KPi放下零件的时刻+Ri自放下零件点到离开Λ.所用时间； ②当机器人Ri行至放下零件后离开压机点的时刻，触发压机Pi启动运行，压机Pi启动时刻，计算允许机器人Ri+1准备入压机Λ.抓取零件的等待点时刻，即Λ....
【专利技术属性】
技术研发人员：单东日，张艳艳，
申请(专利权)人：山东轻工业学院，
类型：发明
国别省市：
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