一种汽车座椅面套自动化缝制的工业机器人离线编程方法

技术领域

本发明涉及工业机器人离线编程方法技术领域，具体为一种汽车座椅面套自动化缝制的工业机器人离线编程方法。

背景技术

随着社会的发展，机器替代人工进行各种自动化作业处理，得到了飞速发展，机器人取代人工不仅进行一些重复性高，危险性高的工作，而且还可以保证产品生产一致性，稳定性以及高的合格率，所以说机器换人迫在眉睫。在汽车座椅面套制作过程中，现在的生产方式还跟30年前类似，全部纯人工加工，人工加工制作时，产品稳定性差和合格率低，因为行业和产品的特殊性，其自动化程度较低，本发明就是工业机器人取代人工进行缝纫工作的核心技术和方法。

现有技术中存在的缺点为：

1、目前市面上现有工业机器人涉及缝纫行业的很少，执行缝纫工作的更少，针对缝纫离线的方案和方法无技术参考，再加上，缝纫中裁片尺寸大小不规则，形状随机变化等特点，造成了此行业自动化程度低，无法方法不能适用市面上的所有工业机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车座椅面套自动化缝制的工业机器人离线编程方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种汽车座椅面套自动化缝制的工业机器人离线编程方法，包括获取缝纫裁片图纸，缝纫裁片图纸需要放置到工业包缝机上，并利用工业机器人在工业机器人固定底座的支撑下进行工作。

优选的，所述将缝纫裁片图纸进行计算和处理。

优选的，所述将缝纫裁片图纸中裁片剪口去除，裁片边缘就变为平滑曲线。

优选的，再将去剪口裁片图纸合并后缩放偏移缝纫宽度得到裁片轮廓轨迹。

优选的，所述将裁片轮廓轨迹按工业机器人缝纫步长，取裁片轨迹点。

优选的，所述计算原理为：L裁片轮廓轨迹长度为，用户定义D缝纫步长，此时，如果L/d，不能整除，则会与S裁片轨迹等距等分剩余长度，那么此时，后段长度过短，不能满足用户的D缝纫步长；

处理方式：根据上述计算等分段数量num＝L/d余S，此时如果剩余长度S<，那么直接使用num段等分裁片轮廓轨迹，如果剩余长度S>则使用num+1段等分裁片轮廓轨迹。

优选的，利用裁片轮廓轨迹和裁片轨迹点，求裁片轨迹点在裁片轮廓轨迹的切线和法线，确认缝纫方向；

其计算原理为：

曲线y＝f(x)；

y'＝f'(x)；

曲线y＝f(x)在M(x0,f(x0))切线斜率k＝f'(x0)；

切线y-y0＝f'(x0)(x-x0)；

垂直于切线的直线则是法线。

优选的，重复计算全部点位的切线和法线方向；

缝纫转角轨迹求法，利用工业机器人转角时，是沿着裁片转角点位为中心机器人缝纫转角轨迹圆弧画的圆形轨迹，附图二所示。最终求解机器人缝纫转角轨迹。

优选的，求解完毕，将点位位置坐标和切向、法向构成的点位坐标系，计算出来，发送给工业机器人，再由工业机器人，运行到点，完成缝纫。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过已有离线经验和技术，自行总结了一套基于工业机器人离线编程技术的自动化缝纫的整体解决思路和方法，用来实现工业机器人自动化缝纫应用，由线到点的过程，首先根据用户提供的产品裁片二维图，对二维图中产品线段进行合并，取点，缝纫进给方向以及缝纫法向量定义，最终完成缝纫轨迹点位计算，因此，本发明解决了工业机器人自动化缝纫轨迹定义，解决了因裁片尺寸不一致，形状随机，导致工业机器人无法根据裁片大小，缝纫对应轨迹的问题，加速了缝纫行业的机器人换人步伐，使缝纫行业步入自动化，适配于华数机器人二型、三型系统使用，也可适配其他工业机器人控制器，整个计算过程和计算方法流程是工业机器人通用的计算方法适用于市面上所有机器人。

附图说明

图1为本发明的机器人直线轨迹立体图；

图2为本发明的机器人缝纫转角轨迹立体图；

图3为本发明的缝纫裁片去剪口和偏移缩放图；

图4为本发明的缝纫点位求法图；

图5为本发明的缝纫法相和切向求法图；

图6为本发明的缝纫裁片轨迹法向图；

图7为本发明的算法流程图；

图8为本发明的缝纫裁片点位迹图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本发明提供的一种实施例，一种汽车座椅面套自动化缝制的工业机器人离线编程方法，包括获取缝纫裁片图纸，将缝纫裁片图纸进行计算和处理，缝纫裁片图纸需要放置到工业包缝机上，将缝纫裁片图纸中裁片剪口去除，裁片边缘就变为平滑曲线，再将去剪口裁片图纸合并后缩放偏移缝纫宽度得到裁片轮廓轨迹，并利用工业机器人在工业机器人固定底座的支撑下进行工作，将裁片轮廓轨迹按工业机器人缝纫步长，取裁片轨迹点，缝纫转角轨迹求法，利用工业机器人转角时，是沿着裁片转角点位为中心机器人缝纫转角轨迹圆弧画的圆形轨迹，附图二所示。最终求解机器人缝纫转角轨迹，求解完毕，将点位位置坐标和切向、法向构成的点位坐标系，计算出来，发送给工业机器人，再由工业机器人，运行到点，完成缝纫。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本发明提供的一种实施例，一种汽车座椅面套自动化缝制的工业机器人离线编程方法，包括计算原理为：L裁片轮廓轨迹长度为，用户定义D缝纫步长，此时，如果L/d，不能整除，则会与S裁片轨迹等距等分剩余长度，那么此时，后段长度过短，不能满足用户的D缝纫步长；

处理方式：根据上述计算等分段数量num＝L/d余S，此时如果剩余长度S<，那么直接使用num段等分裁片轮廓轨迹，如果剩余长度S>则使用num+1段等分裁片轮廓轨迹。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本发明提供的一种实施例，一种汽车座椅面套自动化缝制的工业机器人离线编程方法，利用裁片轮廓轨迹和裁片轨迹点，求裁片轨迹点在裁片轮廓轨迹的切线和法线，确认缝纫方向；

其计算原理为：

曲线y＝f(x)；

y'＝f'(x)；

曲线y＝f(x)在M(x0,f(x0))切线斜率k＝f'(x0)；

切线y-y0＝f'(x0)(x-x0)；

垂直于切线的直线则是法线。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。