【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及程序控制機床，具體為基于mcf技術的機器人與cnc集成系統。
技術介紹
1、在制造業的許多場景中，機器人和cnc(計算機數控)機床各自獨立地工作，cnc能夠根據預設的程序自動進行各種切削、銑削、鉆孔等加工操作，無需人工干預，極大地提高了生產效率，機器人通常用于上下料、搬運、裝配、焊接等工序，特別是在處理重物、高溫、有毒等危險環境下，機器人的應用更是發揮了其獨特的優勢，cnc機床負責精確的加工任務，而機器人則負責處理那些需要靈活性和智能性的操作，盡管機器人和cnc機床各自獨立工作，但它們在制造過程中往往是相輔相成的。
2、現有技術在使用時存在以下技術問題：
3、問題一，現有技術中要完成cnc機床與機器人協同工作往往需要大量的時間操作，加工效率低下；
4、問題二，機器人與cnc機床在編程指令上的不統一，導致控制算法之間傳輸相對獨立，集成化程度不高，無法進行統一映射驅動操作。
技術實現思路
1、解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了基于mcf技術的機器人與cnc集成系統，解決了以下問題：
3、1、cnc機床與機器人協同時間長，效率低下的問題；
4、2、機器人與cnc機床在編程指令上不同意，導致無法集成控制的問題。
5、技術方案
6、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：基于mcf技術的機器人與cnc集成系統，所述系統包括通信模塊、算法模塊和控制模塊
7、所述通信模塊，對系統中各模塊信息進行交互傳輸，使用預先配置好的通信協議，通過協議接口接收上位機軟件指令，所述通信模塊根據接收到的指令，調用機器人控制模塊中的相應函數進行運動控制，所述通信模塊將機器人的狀態信息反饋給上位機軟件，通過上位機進行監控和調整；
8、所述算法模塊，對系統中各個模塊的運行進行智能控制，所述算法模塊根據通信模塊調用的運動控制函數，進行相應的數據計算，所述算法模塊采用mcf技術運動控制算法，對機器人的運動軌跡和速度參數進行實時計算，所述算法模塊根據實際情況數據調整參數，進行自學習和優化；
9、所述控制模塊，對系統中各個模塊進行整體指令邏輯控制和處理，所述控制模塊根據通信模塊接收到的指令和算法模塊計算出的參數，調用機器人運動規劃的函數，所述控制模塊將最終計算所得的數據下發到控制主站，控制機器人的精確運動，所述控制模塊將機器人的控制指令語法與cnc機床的控制指令進行兼容。
10、優選的，所述通信模塊使用標準的工業通信協議，如ethercat、profi?net、modbus的一種或幾種，與不同品牌和型號的cnc機床和機器人進行通信，所述通信模塊中機器人的實時狀態信息包括位置、速度、加速度。
11、優選的，所述算法模塊采用運動控制算法中的軌跡規劃、速度控制和加速度控制算法，對機器人進行運動軌跡和速度的精確控制。
12、優選的，所述控制模塊建立cnc機床與機器人指令映射表，且映射表將cnc機床的控制指令與機器人的控制指令進行了一一對應，當上位機軟件向系統發送cnc機床的控制指令時，系統會自動將這些指令轉換為機器人的控制指令，反之，當系統需要向cnc機床發送指令時，也會進行相應的語法轉換。
13、優選的，所述算法模塊中采用b樣條曲線的方法規劃機器人的運動軌跡，采用pid控制器調整機器人的速度，采用對加速度的二階導數進行限制的方式控制機器人的加速度的連續變化。
14、優選的，所述算法模塊中對機器人運動狀態監測的同時在機器人即將與障礙物發生碰撞時，立即調整機器人的運功軌跡和速度。
15、優選的，所述控制模塊中采用直線插補和圓弧插補的指令將cnc機床與機器人進行映射驅動，且控制模塊中拓展采用工具轉換、工件抓取的方式進行指令的拓展。
16、有益效果
17、本專利技術提供了基于mcf技術的機器人與cnc集成系統。具備以下有益效果：
18、1、本專利技術采用系統中的通信模塊、算法模塊和控制模塊進行機器人控制驅動，使整個系統采用易方自研的motioncontrolframework編程框架，通過編程指令的統一化與標準化，系統實現了機器人與cnc機床之間的無縫集成，通過映射表或翻譯器，cnc機床的控制指令能夠被轉換為機器人的控制指令，使得兩者在功能上實現等價，這不僅簡化了編程過程，降低了操作難度，還提高了系統的兼容性和可擴展性，同時，這種統一化與標準化的編程指令，使得不同品牌和型號的機器人與cnc機床之間能夠輕松集成，進一步提高了系統的靈活性和適應性，通過統一的編程指令，實現了機器人與cnc機床的高效協同工作，極大地提高了生產效率和產品質量。
19、2、本專利技術采用系統通過先進的軌跡規劃算法，能夠實現對機器人運動軌跡的高效、精確規劃，這不僅提高了加工精度，還使得機器人能夠在復雜的工作環境中穩定運行，同時，結合pid等速度控制算法，系統能夠實時調整機器人的運動速度，確保加工過程的穩定性和高效性。這種高效精確的軌跡規劃與運動控制，大大提高了生產效率和產品質量。
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1.基于MCF技術的機器人與CNC集成系統，其特征在于：所述系統包括通信模塊、算法模塊和控制模塊，其中：
2.根據權利要求1所述的基于MCF技術的機器人與CNC集成系統，其特征在于：所述通信模塊使用標準的工業通信協議，如EtherCAT、Profinet、Modbus的一種或幾種，與不同品牌和型號的CNC機床和機器人進行通信，所述通信模塊中機器人的實時狀態信息包括位置、速度、加速度。
3.根據權利要求1所述的基于MCF技術的機器人與CNC集成系統，其特征在于：所述算法模塊采用運動控制算法中的軌跡規劃、速度控制和加速度控制算法，對機器人進行運動軌跡和速度的精確控制。
4.根據權利要求1所述的基于MCF技術的機器人與CNC集成系統，其特征在于：所述控制模塊建立CNC機床與機器人指令映射表，且映射表將CNC機床的控制指令與機器人的控制指令進行了一一對應，當上位機軟件向系統發送CNC機床的控制指令時，系統會自動將這些指令轉換為機器人的控制指令，反之，當系統需要向CNC機床發送指令時，也會進行相應的語法轉換。
5.根據權利要求1所述的基于MC
6.根據權利要求1所述的基于MCF技術的機器人與CNC集成系統，其特征在于：所述算法模塊中對機器人運動狀態監測的同時在機器人即將與障礙物發生碰撞時，立即調整機器人的運功軌跡和速度。
7.根據權利要求1所述的基于MCF技術的機器人與CNC集成系統，其特征在于：所述控制模塊中采用直線插補和圓弧插補的指令將CNC機床與機器人進行映射驅動，且控制模塊中拓展采用工具轉換、工件抓取的方式進行指令的拓展。
...【技術特征摘要】
1.基于mcf技術的機器人與cnc集成系統，其特征在于：所述系統包括通信模塊、算法模塊和控制模塊，其中：
2.根據權利要求1所述的基于mcf技術的機器人與cnc集成系統，其特征在于：所述通信模塊使用標準的工業通信協議，如ethercat、profinet、modbus的一種或幾種，與不同品牌和型號的cnc機床和機器人進行通信，所述通信模塊中機器人的實時狀態信息包括位置、速度、加速度。
3.根據權利要求1所述的基于mcf技術的機器人與cnc集成系統，其特征在于：所述算法模塊采用運動控制算法中的軌跡規劃、速度控制和加速度控制算法，對機器人進行運動軌跡和速度的精確控制。
4.根據權利要求1所述的基于mcf技術的機器人與cnc集成系統，其特征在于：所述控制模塊建立cnc機床與機器人指令映射表，且映射表將cnc機床的控制指令與機器人的控制指令進行了一一對應，當上位機軟件向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃鏗，辛勝男，李超，李慶，
申請(專利權)人：易方智控上海數控技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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