(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211145523.6 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 重庆元韩汽车技 术设计研究院有限 公司 地址 401220 重庆市渝北区回兴街道银锦 路66号 (72)发明人 杨辉　陈龙　李兴　 (74)专利代理 机构 重庆强大凯创专利代理事务 所(普通合伙) 50217 专利代理师 蒙捷 (51)Int.Cl. B23K 26/38(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 三维激光切割机 器人编程平台及方法 (57)摘要 本发明涉及三 维激光切割领域， 公开了一种 三维激光切割机器人编程平台及方法， 该平台包 括编程仿真模块， 用于场景搭建， 定义组件模块， 用于TCP校准设置， 校准模块， 用于工件校准， 编 程仿真模块还用于生成机器人的运动轨迹， 二次 开发模块， 用于根据机器人的运动路径和状态进 行模拟运动； 程序编辑模块， 用于编辑机器人的 运动轨迹； 后置处理模块， 用于根据机器人的运 动轨迹生 成对应的机器人执行代码， 并将执行代 码拷贝到示教器。 本发明提供的三维激光切割机 器人编程平台及方法， 能够提高三维激光切割机 器人的切割精度和效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115319308 A 2022.11.11 CN 115319308 A 1.三维激光切割机器人编程平台， 其特 征在于， 包括： 编程仿真模块， 用于场景搭建， 在生成机器人运动路径之前导入机器人、 切割工件与切 割工具的模型， 并为机器人安装切割工具； 定义组件模块， 用于TCP校准设置， 调整机器人安装切割工具后的工具TCP点， 确保模拟 环境与真实环境中的机器人的TCP点 一致； 校准模块， 用于工件校准， 调整模拟环境与真实环境中机器人与切割工件相对位置， 确 保在模拟环境与真实环境中的机器人与切割工件的相对位置保持一 致； 所述编程仿真模块还用于生成机器人的运动轨 迹， 得到机器人的运动路径和状态； 二次开发模块， 用于根据机器人的运动路径和状态进行模拟运动； 程序编辑模块， 用于编辑机器人的运动轨 迹； 后置处理模块， 用于根据机器人的运动轨迹生成对应的机器人执行代码， 并将执行代 码拷贝到示教器。 2.根据权利要求1所述的三维激光切割机器人编 程平台， 其特征在于： 所述机器人与切 割工件的模型为CAD模型。 3.根据权利要求1所述的三维激光切割机器人编程平台， 其特征在于： 所述TCP校准设 置所需数据为真实环境中测量得到的数据。 4.根据权利要求1所述的三维激光切割机器人编 程平台， 其特征在于： 所述工件校准采 用方法包括 三点校准法和点轴校准法中的一种。 5.根据权利要求1所述的三维激光切割机器人编 程平台， 其特征在于： 程序编程模块还 用于轨迹姿态优化。 6.根据权利要求5所述的三维激光切割机器人编 程平台， 其特征在于： 所述轨迹姿态优 化的方式包括Z轴固定、 生成出入刀点、 轨 迹优化、 统一 位姿和编辑多个点中的一种或多种。 7.三维激光切割机器人编程方法， 其特 征在于， 包括： 场景搭建步骤， 导入机器人、 切割工件与切割工具的模型， 并为机器人安装切割工具； TCP校准步骤， 调整机器人安装切割工具后的工具TCP点， 确保模拟环境与真实环境中 的机器人的TCP点 一致； 工件校准步骤， 调整模拟环境与真实环境中机器人与切割工件相对位置， 确保在模拟 环境与真实环境中的机器人与切割工件的相对位置保持一 致； 机器人的运动轨 迹生成步骤， 生成机器人的运动路径和状态； 二次开发步骤， 根据机器人的运动路径和状态进行模拟运动； 程序编辑 步骤， 编辑机器人的运动轨 迹； 后置处理步骤， 用于根据机器人的运动轨迹生成对应的机器人执行代码， 并将执行代 码拷贝到示教器。 8.根据权利要求7所述的三维激光切割机器人编 程方法， 其特征在于： 还包括轨迹姿态 优化步骤， 对机器人的运动路径和状态进行轨 迹姿态优化。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115319308 A 2三维激光切割机 器人编程 平台及方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 三维激光切割领域， 具体涉及 一种三维激光切割机器人编程平台及方 法。 背景技术 [0002]机器人三维激光切割技术， 具备先进、 灵活、 快速的柔性化加工的特点， 因此被广 泛应用于国内航空航天、 汽车制造、 工程机械、 轮船、 五金、 装饰、 医疗器械、 模具开发、 家用 电器制造、 机械制 造、 健身器材等领域， 随着技术的发展， 各领域对机器人三维激光切割精 度要求不断增高。 [0003]针对上述问题， 中国专利号为CN102179625A的机器人三维激光切割机， 机器人三 维激光切割机在机器人手臂的末端固定连接一导轨和待服电机， 导轨上配合连接一滑块， 滑块上固定连接激光切割头， 激光切割头上设置位移传感器， 位移传感器的信号输出端通 过高度跟踪器与待服电机连接， 待服电机的输出端与滑块连接。 由激光发生器发出切割用 激光， 通过光纤传输出到激光切割头实现切割。 实际生产时， 只需将待加工工件一次定位， 将机器人手臂的上端 连接在一控制器上， 由于机器人手臂具有360 °全方位多角度的可变换 位置， 只要在 待服控制器简单地编入程序， 就可对于任何孔径、 任何异形孔 都能逐一地 实现 高精度切割加工 。 [0004]机器人三维激光切割机从机器人本身出发， 提升了切割精度， 但是机器人的运动 还需要有平台端发出控制指 令， 如何优化轨迹， 提高平台控制精度和效率， 又成了亟需解决 的问题。 发明内容 [0005]本发明意在 提供三维激光切割机器人编程平台及方法， 以提高三维激光切割机器 人的切割精度和效率。 [0006]为达到上述目的， 本发明采用如下技术方案： 三维激光切割机器人编程平台， 包 括： [0007]编程仿真模块， 用于场景搭建， 在生成机器人运动路径 之前导入机器人、 切割工件 与切割工具的模型， 并为机器人安装切割工具； [0008]定义组件模块， 用于TCP校准设置， 调整机器人安装切割工具后的工具TCP 点， 确保 模拟环境与真实环境中的机器人的TCP点 一致； [0009]校准模块， 用于工件校准， 调整模拟环境与真实环境中机器人与切割工件相对位 置， 确保在模拟环境与真实环境中的机器人与切割工件的相对位置保持一 致； [0010]所述编程仿真模块还用于生成机器人的运动轨迹， 得到机器人的运动路径和状 态； [0011]二次开发模块， 用于根据机器人的运动路径和状态进行模拟运动； [0012]程序编辑模块， 用于编辑机器人的运动轨 迹；说　明　书 1/5 页 3 CN 115319308 A 3