工业机器人示教系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业机器人应用领域，尤其涉及一种工业机器人示教系统。
【背景技术】
[0002]随着机器人工业的发展以及现代制造工艺的需要，越来越多的大型设备制造厂商开始将工业机器人技术应用于零部件或装配体外表面喷涂。由于很多喷涂部件外表面形体巨大，形状复杂，现有的工业机器人根本无法达到表面全覆盖以及灵活性的需求，所以现有的针对大型零部件的机器人喷涂系统往往采用多自由度移动平台加上六自由度喷涂机器人的模式。现有示教编程方法大多只针对于工业机器人本体，例如，于2014年7月9日公布的中国专利申请公布号为CN103909516A的专利文献公开了一种机器人示教系统、机器人示教辅助装置和机器人示教方法，于2014年I月8日公布的中国专利申请公布号为CN103501969A的专利文献公开了一种机器人的示教装置、机器人装置、机器人的示教装置的控制方法以及机器人的示教装置的控制程序，于2014年7月16日公布的中国专利申请公布号为CN103921265A的专利文献公开了一种机器人示教系统和机器人示教方法，于2014年5月21日公布的中国专利申请公布号为CN103809463A的专利文献公开了一种用于机器人模拟器的示教点指令选择方法，于2014年5月7日公布的中国专利申请公布号为CN103778843A的专利文献公开了一种工业机器人示教再现方法，大多数已有专利给出的是工业机器人独立标定，仅需采集工业机器人自身的运动轨迹特征点，并存储在机器人控制器存储器中即可，鲜有配有移动平台的工业机器人示教系统陈述。
【发明内容】
[0003]鉴于【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工业机器人示教系统，其能满足配有移动平台的工业机器人的示教需求。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种工业机器人示教系统，其能在作业过程中同时满足移动平台与工业机器人的运动同步性要求以及工艺参数的设定要求。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种工业机器人示教系统，其包括:移动平台；工业机器人，固定于移动平台，以能够随移动平台一起移动，且具有用于执行工艺操作的末端；数控系统，通信连接于移动平台，以控制移动平台的运动；手轮，通信连接于数控系统，以供操作员操作并经由与数控系统之间的通信来控制移动平台运动；工业机器人控制器，通信连接于工业机器人以控制工业机器人的末端的运动和工艺操作，且通信连接于数控系统；手持式示教器，通信连接于工业机器人控制器，以供操作员输入采集指令并经由与工业机器人控制器之间的通信来控制工业机器人运动并供操作员输入工艺标记；工业计算机，通信连接于数控系统和工业机器人控制器。手持式示教器具有:数据采集模块，响应来自操作员的指令，以经由工业机器人控制器采集工业机器人的末端的位置数据、经由工业机器人控制器和数控系统采集的移动平台的位置数据以及操作员输入的工艺标记，并将采集到的工业机器人的末端的位置数据、移动平台的位置数据以及工艺标记输出。工业计算机具有:工艺参数管理模块，具有工艺参数用数据库，能够存储和管理工业机器人的末端执行工艺操作的工艺参数；底层数据管理模块，具有底层用数据库并能够编写任务文件，接收来自数据采集模块的工业机器人的末端的位置数据、移动平台的位置数据以及工艺标记并依照规定格式写入任务文件，并将任务文件存储且由底层用数据库管理；任务下载和执行模块，接收来自底层数据管理模块的存储的任务文件并将任务文件生成指令代码且将指令代码下载至数控系统和工业机器人控制器，数控系统和工业机器人控制器基于下载的指令代码并通过二者之间的通信连接来互相校验工业机器人的末端到位的信号和移动平台到位的信号，基于校验的工业机器人的末端到位的信号和移动平台到位的信号工业机器人控制器控制工业机器人的运动而数控系统控制移动平台的运动，从而使得工业机器人的末端的运动和移动平台的运动达到同步。
[0006]本发明的有益效果如下:
[0007]本发明能够满足配有移动平台的工业机器人的示教需求，配有多自由度的移动平台的工业机器人在进行示教编程时能够同时兼顾移动平台与工业机器人的运动特征点采集以及作业过程中的工艺参数设定的问题，不仅可以满足移动平台与工业机器人运动同步性要求，还能方便地设置与修改任务工艺参数，同时，本发明可以对所有示教程序进行管理，且可以实时监控示教与任务执行全过程。本发明可应用于工作目标较大、利用移动平台大尺度扩展工业机器人的工作空间的工业机器人示教，能够满足两套及两套以上配有移动平台的工业机器人系统示教编程需要，操作简便直观、所需时间短、方便管理，为提高企业设备利用效率、创造最大经济效益提供了有力的技术支持。
【附图说明】
[0008]图1为根据本发明的工业机器人示教系统的组成示意图；
[0009]图2为根据本发明的工业机器人示教系统的控制原理图。
[0010]其中，附图标记说明如下:
[0011]I移动平台61数据采集模块
[0012]2工业机器人7工业计算机
[0013]3数控系统71工艺参数管理模块
[0014]4手轮72底层数据管理模块
[0015]5工业机器人控制器73任务下载和执行模块
[0016]6手持式示教器74交互模块
【具体实施方式】
[0017]下面参照附图来详细说明根据本发明的工业机器人示教系统。
[0018]参照图1和图2，根据本发明的工业机器人示教系统包括:移动平台I ;工业机器人2，固定于移动平台1，以能够随移动平台I 一起移动，且具有用于执行工艺操作的末端21 ;数控系统3，通信连接于移动平台1，以控制移动平台I的运动；手轮4，通信连接于数控系统3，以供操作员操作并经由与数控系统3之间的通信来控制移动平台I运动；工业机器人控制器5，通信连接于工业机器人2以控制工业机器人2的末端21的运动和工艺操作，且通信连接于数控系统3 ;手持式示教器6，通信连接于工业机器人控制器5，以供操作员输入采集指令并经由与工业机器人控制器5之间的通信来控制工业机器人2运动并供操作员输入工艺标记；以及工业计算机7，通信连接于数控系统3和工业机器人控制器5。手持式示教器6具有:数据采集模块61，响应来自操作员的指令，以经由工业机器人控制器5采集工业机器人2的末端21的位置数据、经由工业机器人控制器5和数控系统3采集的移动平台I的位置数据以及操作员输入的工艺标记，并将采集到的工业机器人2的末端21的位置数据、移动平台I的位置数据以及工艺标记输出。工业计算机7具有:工艺参数管理模块71，具有工艺参数用数据库，能够存储和管理工业机器人2的末端21执行工艺操作的工艺参数(以自动化喷涂系统为例，工艺参数主要有喷涂速度、流量、雾化、扇形、喷涂距离等)；底层数据管理模块72，具有底层用数据库并能够编写任务文件，接收来自数据采集模块61的工业机器人2的末端21的位置数据、移动平台I的位置数据以及工艺标记并依照规定格式写入任务文件，并将任务文件存储且由底层用数据库管理；任务下载和执行模块73，接收来自底层数据管理模块72的存储的任务文件并将任务文件生成指令代码且将指令代码下载至数控系统3和工业机器人控制器5，数控系统3和工业机器人控制器5基于下载的指令代码并通过二者之间的通信连接来互相校验工业机器人2的末端21到位的信号和移动平台I到位的信号，基于校验的工业机器人2的末端21到位的信号和移动平台I到位的信号工业机器人控制器5控制工业机器人2的运动而数控系统3控制移动平台I的运动，从而使得工业机器人2的末端21的运动和移动平台I的运动达到同步。应注意的是，工业机器人2的末端21可具有多个自由度，以适应所执行的工艺操作要求(例如前述的喷涂距离)。
[0019]本发明能够满足配有移动平台I的工业机器人2的示教需求，配有多自由度的移动平台I的工业机器人2在进行示教编程时能够同时兼顾移动平台I与工业机器人I的运动特征点采集以及作业过程中的工艺参数设定的问题，不仅可以满足移动平台I与工业机器人2运动同步性要求，还能方便地设置与修改任务工艺参数，同时，本发明可以对所有示教程序进行管理，且可以实时监控示教与任务执行全过程。本发明可应用于工作目标较大、利用移动平台大尺度扩展工业机器人的工作空间的工业机器人示教，能够满足两套及两套以上配有移动平台的工业机器人系统示教编程需要，操作简便直观、所需时间短、方便管理，为提高企业设备利用效率、创造最大经济效益提供了有力的技术支持。
[0020]在根据本发明的工业机器人示教系统的一实施例中，工业机器人2可固定于移动平台I的末端。
[0021 ] 在根据本发明的工业机器人示教系统中，所述通信连接为有线通信连接。
[0022]在根据本发明的工业机器人示教系统中，工业机器人2的末端21的位置采用关节角或末端位姿(即位置和姿态，用六个自由度(三个直角坐标和三个旋转角)来表示)来表不。
[0023]在根据本发明的工业机器人示教系统中，参照图2，工业计算机7的任务下载和执行模块73将接收的来自底层数据管理模块72的存储的任务文件生成数控系统3和工业机器人控制器5能够识别的指令代码，并在指令代码上添加校验语句，并将加有