一种基于Delta机器人的板料摆盘控制方法、设备及介质与流程

本技术涉及工业机器人自动化控制，尤其涉及一种基于delta机器人的板料摆盘控制方法、设备及介质。

背景技术：

1、在pcb生产行业中，delta机器人因其高速、高精度的特点被广泛应用于pcb板料的自动化摆盘作业，现有的基于delta机器人的pcb板料摆盘系统通常采用视觉系统识别传送带上的板料位置与姿态，由delta机器人执行抓取与放置操作；然而，现有系统在应对pcb板料型号尺寸繁多、摆盘工艺复杂的问题时，存在以下不足：

2、首先，pcb板料的型号尺寸千差万别，不同尺寸的板料对应不同的工艺参数，如抓板时间、带板速度、放板延迟时间等，传统解决方案是将常用尺寸范围预先划分为若干个固定的尺寸区间，在工艺程序文件中为每个区间编写独立的子程序进行单独处理，随着尺寸区间的增多，工艺程序文件急剧膨胀，程序结构复杂冗长，调试人员需要在众多子程序之间反复切换和调整参数，大大增加了调试难度和出错概率；其次，现有系统中，板料在放置平台上的阵列排布（行列数）需要调试人员根据板料尺寸和平台尺寸手动计算并设置，手动设置方式容易出现计算失误，导致板料放不满造成空间浪费或大尺寸板料边缘超出放置平台边界等问题，当板料型号切换时，需要重新计算并修改阵列参数，效率低下。

3、因此，如何通过通用工艺程序以及阵列自动计算方法，实现工艺程序的精简统一、摆盘阵列的自动优化，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种基于delta机器人的板料摆盘控制方法、设备及介质，用以解决如下技术问题：如何通过通用工艺程序以及阵列自动计算方法，实现工艺程序的精简统一、摆盘阵列的自动优化。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于delta机器人的板料摆盘控制方法，方法包括：识别待摆盘pcb板料的实际尺寸，并基于实际尺寸匹配对应的目标尺寸区间，以调用与目标尺寸区间预先绑定的工艺参数集合；基于放置平台示教位置信息，获取放置平台各边界点的坐标值，以计算平台尺寸，并基于用户配置的边距比例系数，按待摆盘pcb板料横放和竖放两种方式计算最大阵列，以获得横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列；以delta机器人的工作空间半径分别对横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列逐点筛选剔除不可达点，以获得目标放置阵列；基于调用的工艺参数集合及目标放置阵列中各板料中心点的坐标生成运动控制信号，并下发至运动执行模块以驱动机器人执行摆盘动作。

3、在本技术的一种实现方式中，在调用与目标尺寸区间预先绑定的工艺参数集合之前，方法还包括：将控制delta机器人执行摆盘作业的工艺程序文件配置为不包含任何尺寸条件判断分支指令和固定数值赋值指令的通用工艺程序模板；将全尺寸范围内的若干个尺寸区间的边界数值范围以及与各尺寸区间对应的带板速度值、抓板时间值和放板延迟时间值，以关联存储的方式写入本地存储单元中，以使每一尺寸区间均绑定有专属的一套工艺参数数值组合。

4、在本技术的一种实现方式中，基于放置平台示教位置信息，获取放置平台各边界点的坐标值，以计算平台尺寸，具体包括：控制delta机器人移动至放置平台的边界位置，以逐一记录放置平台各边界点在机器人基坐标系下的坐标值；基于所记录的边界点坐标值，分别计算放置平台沿第一方向的两条边界线之间的第一距离值以及沿第二方向的两条边界线之间的第二距离值，并将第一距离值和第二距离值分别作为放置平台的长度尺寸和宽度尺寸。

5、在本技术的一种实现方式中，基于用户配置的边距比例系数，按待摆盘pcb板料横放和竖放两种方式计算最大阵列，以获得初始放置阵列，具体包括：横放方式计算最大阵列，由以下公式进行表示：

6、

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8、竖放方式计算最大阵列，由以下公式进行表示：

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10、

11、其中，为待摆盘pcb板料的实际长度值，为待摆盘pcb板料的实际宽度值，为放置平台长度，为放置平台宽度，为边距比例系数，为横放最大阵列，为竖放最大阵列，且、、、为向下取整的最大值。

12、在本技术的一种实现方式中，以delta机器人的工作空间半径分别对横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列逐点筛选剔除不可达点，以获得目标放置阵列，具体包括：分别读取横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列中各个板料中心点在机器人基坐标系下的坐标值，并逐一计算各坐标值到机器人基坐标系原点的距离值；将各距离值逐一与delta机器人的工作空间半径进行比较，并剔除距离值大于工作空间半径的板料中心点所对应的阵列点位；统计经过剔除后横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列中剩余的可放置点位数量，并将剩余的可放置点位数量较大的阵列作为目标放置阵列。

13、在本技术的一种实现方式中，基于调用的工艺参数集合及目标放置阵列中各板料中心点的坐标生成运动控制信号，并下发至运动执行模块以驱动机器人执行摆盘动作，具体包括：获取待摆盘pcb板料在传送带上的实时抓取位置，并将实时抓取位置与对应的放置位置组合，以生成待摆盘pcb板料从抓取点到放置点的运动轨迹；将工艺参数集合中的带板速度值、抓板时间值及放板延迟时间值分别赋予运动轨迹的移送段速度变量、抓取动作保持时间变量及放置动作完成后的等待时间变量；基于赋值后的运动轨迹生成各轴的运动控制指令序列，并将运动控制指令序列下发至运动执行模块，以驱动delta机器人依次完成对每一块板料的跟踪抓取和放置动作。

14、在本技术的一种实现方式中，在获得目标放置阵列后，方法还包括：在人机交互界面显示目标放置阵列的预览排布图，并提供阵列编辑入口；响应于用户在阵列编辑入口中输入的阵列调整指令，读取调整指令中携带的用户自定义行列数，并将用户自定义行列数与初始放置阵列中对应放置方式下的最大行列数进行比较；若用户自定义行列数中的行数不超过对应放置方式下的最大行数且列数不超过对应放置方式下的最大列数，则以用户自定义行列数替换初始放置阵列中对应放置方式下的行列数，以更新目标放置阵列；若用户自定义行列数中的行数超过最大行数或列数超过最大列数，则拒绝阵列调整指令并在人机交互界面输出超限提示。

15、在本技术的一种实现方式中，方法还包括：将工艺参数集合中的所有参数按照与板料尺寸相关和与板料尺寸无关进行分组，并以分组形式在人机交互界面上分类显示；其中，与板料尺寸相关的工艺参数包括带板速度、抓板时间和放板延迟时间；与板料尺寸无关的工艺参数包括机器人抓放动作之间的点位参数和安全空间限制参数；响应于用户对任一分组中的参数数值的修改指令，将修改后的参数数值写入本地存储单元中对应尺寸区间的存储位置，以更新尺寸区间绑定的工艺参数集合。

16、第二方面，本技术实施例还提供了一种基于delta机器人的板料摆盘控制设备，设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：识别待摆盘pcb板料的实际尺寸，并基于实际尺寸匹配对应的目标尺寸区间，以调用与目标尺寸区间预先绑定的工艺参数集合；基于放置平台示教位置信息，获取放置平台各边界点的坐标值，以计算平台尺寸，并基于用户配置的边距比例系数，按待摆盘pcb板料横放和竖放两种方式计算最大阵列，以获得横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列；以delta机器人的工作空间半径分别对横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列逐点筛选剔除不可达点，以获得目标放置阵列；基于调用的工艺参数集合及目标放置阵列中各板料中心点的坐标生成运动控制信号，并下发至运动执行模块以驱动机器人执行摆盘动作。

17、第三方面，本技术实施例还提供了一种基于delta机器人的板料摆盘控制的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被设置为：识别待摆盘pcb板料的实际尺寸，并基于实际尺寸匹配对应的目标尺寸区间，以调用与目标尺寸区间预先绑定的工艺参数集合；基于放置平台示教位置信息，获取放置平台各边界点的坐标值，以计算平台尺寸，并基于用户配置的边距比例系数，按待摆盘pcb板料横放和竖放两种方式计算最大阵列，以获得横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列；以delta机器人的工作空间半径分别对横放初始放置阵列及竖放初始放置阵列逐点筛选剔除不可达点，以获得目标放置阵列；基于调用的工艺参数集合及目标放置阵列中各板料中心点的坐标生成运动控制信号，并下发至运动执行模块以驱动机器人执行摆盘动作。

18、本技术实施例提供的一种基于delta机器人的板料摆盘控制方法、设备及介质，具有以下有益效果：通过将工艺参数与尺寸区间预先绑定存储，利用动态调用的方法使得工艺程序摆脱了与具体尺寸区间的耦合关系；利用delta机器人示教放置平台边界点以自动获取平台尺寸，并引入边距比例系数，使间距随板料尺寸自动缩放，大板自动获得大间距以保障操作安全、小板自动获得小间距以提升空间利用率，同时分别计算横放与竖放两种方式的最大阵列并择优选用，在机制层面规避了人工手动设置阵列易导致板料放不满或边缘超出平台边界的问题。