本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种用于激光切割机器人的轨迹捕捉系统及轨迹捕捉方法。
背景技术：
目前，激光加工技术得到快速发展，激光加工的应用也从二维转向三维逐渐发展，在激光的三维加工过程中，如何控制激光加工头走出所需的三维轨迹是目前的重点研究课题。传统的激光三维加工过程中采用手动示教编程来捕捉激光三维加工轨迹，即直接在激光切割机器人的控制系统中进行编程并调试，其缺点在于调试时操作人员对加工头的方位和空间轨迹走向不易准确把握，其试样周期较长，且试样时无法正常加工，因而影响生产效率，同时反复试样也导致了安全事故发生几率增加。
技术实现要素：
针对现有技术中所存在的操作不便、调试周期过长、影响正常生产以及易发生安全事故等不足，本发明提供了一种激光切割机器人的轨迹捕捉系统及轨迹捕捉方法，其通过离线编程的手段替代传统的手动示教编程，可自动生成机器人作业程序，操作更加方便，且缩短了试样周期，不影响正常生产，也更加安全。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种激光切割机器人的轨迹捕捉系统，包括用于建立预加工样件三维模型的模型建立装置以及机器人作业编程装置和激光切割机器人，其中：
所述模型建立装置包括模型获取单元以及用于输出模型文件输出的第一输出接口；
所述机器人作业编程装置包括程序生成单元以及分别与程序生成单元连接的输入单元、显示单元、第二输入接口和第二输出接口；
所述激光切割机器人包括控制单元、分别与控制单元连接的第三输入接口和驱动单元以及连接在驱动单元输出端的激光头。
本发明还提供了基于上述一种激光切割机器人的轨迹捕捉系统的轨迹捕捉方法，其包括下列步骤：
s01：获取样件；
s02：模型建立装置根据样件建立三维模型文件；
s03：通过第一输出接口和第二输入接口将三维模型文件导入机器人作业编程装置的程序生成单元，所述程序生成单元读取三维模型文件并通过显示单元显示三维模型的图像；
s04：通过输入单元对作业区域进行标定；
s05:通过输入单元对作业参数进行限定，程序生成单元自动生成作业轨迹，并控制显示单元进行演示，确认后生成机器人作业程序；
s06:通过第二输出接口和第三输入接口将机器人作业程序导入至激光切割机器人的控制单元中；
s07：所述控制单元试运行该机器人作业程序并通过驱动单元驱动激光头运动，判断激光头运动轨迹是否流畅并与预设轨迹相同，若否则返回步骤s05，直至加工轨迹流畅。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：通过对样件进行三维建模，再基于三维建模在离线编程装置中对作业区域和作业参数进行限定，操作更加方便、安全；自动生成作业程序后，最后再将作业程序导入机器人系统中，因此可缩短试样周期，避免影响正常生产。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明提出了一种激光切割机器人的轨迹捕捉系统，其包括用于建立预加工样件三维模型的模型建立装置以及机器人作业编程装置和激光切割机器人，其中：
所述模型建立装置包括模型获取单元、模型文件处理单元以及用于输出模型文件输出的第一输出接口；本实施例中用于实现三维模型获取的单元可采用安装有相应三维建模软件的pc或通过测量来建模的设备或通过图像/视频来进行建模的设备；
所述机器人作业编程装置包括程序生成单元以及分别与程序生成单元连接的输入单元、显示单元、第二输入接口和第二输出接口；
所述激光切割机器人包括控制单元、分别与控制单元连接的第三输入接口、报警单元和驱动单元以及连接在驱动单元输出端的激光头。
本发明还提出了基于上述一种激光切割机器人的轨迹捕捉系统的轨迹捕捉方法，其包括下列步骤：
s01：获取样件；
s02：模型建立装置根据样件建立三维模型文件，并根据机器人作业编程装置的需求对三维模型文件机进行处理，如格式转换与约束等；
s03：通过第一输出接口和第二输入接口将三维模型文件导入机器人作业编程装置的程序生成单元，所述程序生成单元读取三维模型文件并通过显示单元显示三维模型的图像；
s04：通过输入单元对作业区域进行标定；
s05:通过输入单元对作业参数进行限定，程序生成单元自动生成作业轨迹，并控制显示单元进行演示，操作人员可根据需要对作业轨迹进行实时调整，确认后生成机器人作业程序；
s06:通过第二输出接口和第三输入接口将机器人作业程序导入至激光切割机器人的控制单元中；
s07：所述控制单元试运行该机器人作业程序并通过驱动单元驱动激光头运动，判断激光头运动轨迹是否流畅并与预设轨迹相同，若否则控制单元控制报警单元发出报警信号，且返回步骤s05，直至加工轨迹流畅。
本发明基于三维建模在离线编程装置中对作业区域和作业参数进行限定，操作更加方便、安全；并可自动离线生成作业程序，需要时再将作业程序导入机器人系统中，因此可缩短试样周期，避免影响正常生产。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。