智能銑削加工機器人制造技術

本實用新型專利技術涉及一種智能銑削加工機器人，其可以應用普通工業機器人來以較高的精度進行機械加工，從而與傳統利用數控機床進行機械加工相比，既可擴大加工空間，同時還可以節約成本。本實用新型專利技術的智能銑削加工機器人由以下幾大部分有機組成：工業機器人單元、加工末端執行器單元、機器人離線編程仿真系統。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種機械加工的智能銑削加工機器人，屬于機械制造/機械電子領域。
技術介紹
傳統的機械加工一般采用數控機床進行，但是數控機床存在價格昂貴，加工范圍小等缺陷，特別是用于加工復雜幾何零件的五軸數控機床，其價格更為昂貴。而傳統的工業機器人一般從事搬運、點焊等簡單重復性工作，其無法用于復雜路徑工作的主要原因是它的編程方式采用逐點示教方式。而且傳統認為工業機器人剛度和精度不高，不適合用于機械加工。因此，長期以來，雖然機器人擁有靈活度高、價格便宜等優點，它卻一直沒有被用來做機械加工工作。隨著機器人軟硬件技術的提高，機器人的定位精度和剛度都得到了很大的提高，因此將其用到數控加工領域加工復雜零件具有新的可行性。
技術實現思路
為了解決上述問題，已經構思了本技術，并且其目的是提供一種用于數控加工的智能銑削加工機器人，該智能銑削加工機器人可以應用普通工業機器人來以較高的精度進行機械加工，從而與傳統利用數控機床進行機械加工相比，既可擴大加工空間，同時還可以節約成本。本技術的智能銑削加工機器人由以下幾大部分有機組成:工業機器人單元、加工末端執行器單元、機器人離線編程仿真系統，其中，離線編程仿真系統由加工軌跡讀入模塊、機器人編程模塊、仿真模塊、代碼優化模塊和機器人控制代碼生成模塊組成，并且以此順序依次連接，其中，加工軌跡讀入模塊用于讀入加工軌跡，所述機器人編程模塊用于將加工軌跡處理成機器人運動程序，所述仿真模塊用于在計算機虛擬環境中對該運動程序進行仿真，所述代碼優化模塊用于檢查程序的正確性并對其進行優化，所述控制代碼生成模塊用于根據機器人型號生成可執行的機器人控制代碼。具體，本技術提供一種智能銑削加工機器人，該智能銑削加工機器人用于數控加工并且主要包括加工末端執行器單元、工業機器人單元和離線編程仿真系統，該仿真系統由加工軌跡讀入模塊、機器人編程模塊、仿真模塊、代碼優化模塊和機器人控制代碼生成模塊組成，并且以此順序依次連接，其特征在于，該工業機器人單元由機械主體、驅動系統和控制系統組成。其中，所述工業機器人單元是機械臂。其中，該加工末端執行器單元由電主軸、變頻器和法蘭盤組成。具體地，所述的工業機器人單元即為工業領域常見的五軸或者六軸機器人，又叫機械臂。工業機器人單元由機械主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。其中機械主體為機械動作的執行機構，包括底座和五或六個串聯起來的連桿；驅動系統包括動力裝置和傳動機構，目前常用的為交流伺服電機和RV減速機，用以使機構產生相應的動作；而控制系統則是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出信號指令，并進行控制。所述的加工末端執行器單元即為進行機械加工的具體執行機構，它由電主軸、變頻器、法蘭盤組成。法蘭盤主要用來安裝固定電主軸；變頻器與電主軸之間由控制線相連，通過改變電源頻率來控制交流電所述的機器人離線編程仿真系統由加工軌跡讀入模塊、機器人編程模塊、仿真模塊、代碼優化模塊和機器人控制代碼生成模塊組成，并且這些模塊依上述次序相連。加工軌跡讀入模塊可以讀入編制好的加工軌跡(如G代碼或APT代碼)；機器人編程模塊將讀入的加工軌跡計算機器人運動控制程序；仿真模塊在計算機虛擬環境中使用計算機器人運動控制程序進行運動仿真、碰撞檢查、奇異性檢查等操作，以校驗出機器人加工的正確性和可達性；代碼優化模塊對機器人運動控制程序進行優化，得到更好的效果；仿真優化完成后，機器人控制代碼生成模塊直接輸出機器人控制代碼，進而控制機器人進行實際加工。此外，本技術還涉及一種在上述機器人中所使用的所述機器人離線編程仿真系統。綜上，通過本技術的智能銑削加工機器人來進行機械加工，其優點及功效是:機器人離線編程仿真系統能夠簡單高效的將G代碼或APT代碼轉化為機器人控制代碼，無需示教編程過程，從而能夠得到復雜加工軌跡的機器人控制代碼；充分利用了工業機器人靈活度高的特點，能夠用來取代數控機床進行多軸加工；末端執行器獨立性很強，便于安裝、拆卸和維護；整個系統模塊化程度高，易于維護。附圖說明圖1工業機器人結構示意圖圖2末端執行器結構示意圖圖3機器人離線編程仿真系統組成框圖圖4離線編程仿真系統工作流程示意圖圖中標號及符號說明如下:1、機器人底座；2、第一軸；3、第二軸；4、第三軸；5、第四軸；6、第五軸；7、第六軸；8、法蘭盤；9、電主軸；10、刀具。具體實施方式以下結合附圖對本技術進一步說明。本技術涉及一種用于數控加工的智能銑削加工機器人，如圖1、2、3所示，該智能銑削加工機器人主要包括工業機器人單元、加工末端執行器單元、機器人離線編程仿真系統。所述的工業機器人單元，如圖1所示，為一個獨立的、單元化的機械運動系統，是整個智能銑削加工的關鍵部件，它的機械部分由底座I和六個軸2-7組成，運動由六個伺服電機和減速機實現，而運動控制則由機器人控制器完成。該部分為成熟工業產品。所述的加工末端執行器單元是執行加工的具體部件，如圖2所示，由法蘭盤8、電主軸9和刀具10組成。法蘭盤8用來連接電主軸9和機器人；電主軸9帶動刀具10轉動對零件進行銑削加工；而刀具10用來銑削零件。所述的離線編程仿真系統是產生可執行的機器人加工控制程序的系統，其組成框圖如圖3所示。所述的離線編程仿真系統的各模塊的主要工作流程為:首先讀入加工軌跡(如G代碼、APT代碼)，然后將加工軌跡處理成機器人運動程序，再在計算機虛擬環境中對該運動程序進行仿真，檢查程序的正確性并對其進行優化，最終根據機器人型號生成可執行的機器人控制代碼。本技術的用于數控加工的智能銑削加工機器人，它是軟硬件結合的機械設備，其具體的工作流程如下:1、通過加工軌跡生成機器人可執行控制代碼；2、將加工末端執行器單元與工業機器人連接；3、將機器人可執行控制代碼導入機器人進行機械加工。綜上，通過本技術的智能銑削加工機器人，由于機器人離線編程仿真系統能夠簡單高效的將G代碼或APT代碼轉化為機器人控制代碼，無需示教編程過程，從而能夠得到復雜加工軌跡的機器人控制代碼；而且所述智能銑削加工機器人充分利用了工業機器人靈活度高的特點，能夠用來取代數控機床進行多軸加工；此外，末端執行器獨立性很強，便于安裝、拆卸和維護；整個系統模塊化程度高，易于維護。權利要求1.一種智能銑削加工機器人，該智能銑削加工機器人用于數控加工并且主要包括加工末端執行器單元、工業機器人單元和離線編程仿真系統，該仿真系統由加工軌跡讀入模塊、機器人編程模塊、仿真模塊、代碼優化模塊和機器人控制代碼生成模塊組成，并且以此順序依次連接，其特征在于，所述工業機器人單元由機械主體、驅動系統和控制系統組成。2.根據權利要求1所述的智能銑削加工機器人，其特征在于，所述工業機器人單元是機械臂。3.根據權利要求1所述的智能銑削加工機器人，其特征在于，所述加工末端執行器單元由電主軸、變頻器和法蘭盤組成。專利摘要本技術涉及一種智能銑削加工機器人，其可以應用普通工業機器人來以較高的精度進行機械加工，從而與傳統利用數控機床進行機械加工相比，既可擴大加工空間，同時還可以節約成本。本技術的智能銑削加工機器人由以下幾大部分有機組成工業機器人單元、加工末端執行器單元、機器人離線編程仿真系統。文檔編號B23C3/00GK20303100本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能銑削加工機器人，該智能銑削加工機器人用于數控加工并且主要包括加工末端執行器單元、工業機器人單元和離線編程仿真系統，該仿真系統由加工軌跡讀入模塊、機器人編程模塊、仿真模塊、代碼優化模塊和機器人控制代碼生成模塊組成，并且以此順序依次連接，其特征在于，所述工業機器人單元由機械主體、驅動系統和控制系統組成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖文磊，胡畢富，羅紅宇，陳南江，
申請(專利權)人：北京德創紅龍機器人科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：