本发明公开了一种双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线及其运行方法，所述生产线包括工控机、双轨道及移动平台、双工业机器人、控制柜、送钉系统、真空吸屑装置、试刀站和柔性工装,采用双机器人协同钻铆的工作模式，双机器人系统分布在产品的两侧，利用单侧机器人检测信息实现双机器人的位姿修正，工作时动态进行机器人主从分配，当主从切换时对压力脚进行快换，主机器人钻孔和正面压紧，从机器人从产品背面压紧，完成钻孔后可进行双机器人电磁铆接。本发明可实现高度智能化的双机器人协同钻铆，能够完成双侧制孔和单侧铆接，有效抑制毛刺生成，铆接质量高，加工范围广，柔性高，适用多种类型的产品。
1.一种双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线，设有工控机、激光跟踪仪、柔性工装、试刀站及协同工作的双工业机器人，其特征在于，所述双工业机器人包括第一机器人和第二机器人，通过第一移动平台、第二移动平台分别安装在两条并行的轨道上，双工业机器人各自设有末端执行器，安装在末端执行器钻孔工位的压力脚包括从制孔侧正面压紧产品的主压力脚和从背面压紧产品的辅助压力脚，双工业机器人主从关系分配后，所述主压力脚安装在主机器人末端执行器上，辅助压力脚安装在从机器人末端执行器上；
所述柔性工装设置在两并行轨道之间，用于对产品的夹紧和定位，包括控制单元和执行机构，其控制单元与工控机通信连接；
所述试刀站设置在两并行轨道之间，用于工业机器人末端执行器的对刀、换刀和试钻，包括控制单元和执行机构，其控制单元与工控机通信连接；
两移动平台上均安装有机器人控制柜和真空吸屑装置，所述机器人控制柜与对应的工业机器人和移动平台连接，控制对应的工业机器人和移动平台运行，并与工控机通信连接；
所述真空吸屑装置的抽吸气管连接至对应机器人的末端执行器；所述第一移动平台上还设有主控制柜，与第一机器人的末端执行器、真空吸屑装置连接，控制第一机器人末端执行器和真空吸屑装置的运行，并与所述工控机通信连接；所述第二移动平台上设有从控制柜，与第二机器人的末端执行器、真空吸屑装置连接，控制第二机器人末端执行器和真空吸屑装置的运行，并与所述主控制柜连接；两移动平台上至少其一安装有送钉系统，所述送钉系统与该移动平台上工业机器人的末端执行器连接，由该移动平台上的主控制柜/从控制柜控制；
所述激光跟踪仪与所述工控机连接，用于建立现场坐标系、对机器人进行运动学标定。
2.一种用于如权利要求1所述的一种双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：一）利用激光跟踪仪在工控机中对两台工业机器人分别进行运动学标定，建立精度补偿数据包和现场坐标系，所述现场坐标系包括世界坐标系、机器人基坐标系、工装坐标系，并建立双工业机器人基坐标系之间的关系；
二）将产品数模导入到工控机，利用离线编程软件生成NC加工程序；
三）对生产线的各部件进行自检，若自检结果正常，执行下一步，若自检结果为非正常，进行故障排查；
四）将产品安装到柔性工装上，对产品进行夹紧和定位，控制工业机器人在Home位置待机；
五）在工控机中执行NC测试程序，控制工业机器人及末端执行器在试刀站进行试钻操作；
六）将步骤二）生成的NC加工程序导入工控机的系统总控软件中执行，完成加工任务。
3.根据权利要求2所述的运行方法，其特征在于，所述步骤二）包括：
采用CATIA二次开发的方式从产品数模中提取出所有孔位的完整设计信息，生成产品设计信息数据文件；
利用Visual C++和OpenGL混合编程开发可视化交互的离线编程软件读取产品设计信息数据文件，对工业机器人任务、末端执行器任务进行离线规划，通过后置处理模块生成符合预定编码格式的NC加工程序；
依托Delmia软件及其二次开发功能，建立NC加工程序的仿真任务并进行碰撞干涉检查。
4.根据权利要求2所述的运行方法，其特征在于，上述步骤五）中的试钻操作过程如下：A1）控制移动平台在轨道上移动，带动双工业机器人转至试刀站站位；
A2）根据解析的NC代码进行机器人主从分配，若双工业机器人的主从关系需要切换，将双工业机器人定位至试刀站的压力脚快换位，进行压力脚的更换，若无需切换则执行下一步；
A3）将主机器人定位至试刀站的换刀位，通过试刀站的换刀执行机构将加工刀具换至主机器人末端执行器上；
A4）将主机器人定位至试刀站的基准检测坐标系标定位，通过测量对末端执行器上的基准检测模块进行坐标系标定；
A5）将主工业机器人定位至试刀站的对刀位，通过测量获得工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点和刀具实际刀尖点之间的关系，反馈至工控机进行刀偏补偿，并将该刀偏利用双工业机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，用于工控机修正对主、从机器人的点位控制；
A6）将双工业机器人定位至试刀站的试钻位，利用主机器人末端执行器上的法向检测模块，检测出刀具法向和试钻板法向的偏差，并将该偏差利用双工业机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，控制双工业机器人进行法向找正，使主机器人刀具轴线、主压力脚轴线和从机器人的辅助压力脚轴线垂直于试钻板；
A7）将真空吸屑装置打开，控制两末端执行器将压力脚推出双向压紧试钻板，将主机器人末端执行器转到钻孔工位在试钻板上进行试钻；
A8）将主机器人末端执行器转至锪窝检测工位对该孔进行锪窝检测；
A9）检测试钻、锪窝结果是否正常，若不正常，反馈至工控机对加工参数进行修正，若正常则执行下一步。
5.根据权利要求2所述的运行方法，其特征在于，所述步骤六）中的加工任务包括：B1）根据解析的NC代码进行机器人主从分配，若双工业机器人的主从关系需要切换，将双工业机器人定位至试刀站的压力脚快换位，进行压力脚的更换，若无需切换则执行下一步；
B2）控制移动平台在轨道上移动，带动双工业机器人转换至安装了产品的工装站位，利用主机器人末端执行器的基准检测模块对产品进行基准检测，建立待加工产品在系统总控软件中的理论坐标系和实际坐标之间的联系，依据该联系修正NC加工程序中的由主机器人制孔的待加工孔位数据，并将该联系利用双机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，用于修正工控机对主、从机器人的点位控制；
B3）利用上述步骤一）中建立的精度补偿包对修正后的待加工孔位数据进行再次修正；
B4）将双工业机器人按照修正后的待加工孔位数据进行定位，利用主机器人末端执行器上的法向检测模块，检测出刀具法向和产品法向的偏差，并将该偏差利用双机器人基座标系之间的关系转化至从机器人，控制双工业机器人进行法向找正，使主机器人刀具轴线、主压力脚轴线和从机器人上的辅助压力脚轴线垂直于产品；
B5）打开真空吸屑装置，控制两末端执行器将压力脚推出双向压紧产品，将主机器人末端执行器转换至钻孔工位进行钻孔、锪窝，完成一次制孔；
B6）将主机器人末端执行器转至锪窝检测工位对该孔进行锪窝检测。
6.根据权利要求5所述的运行方法，其特征在于，所述步骤六）中的加工任务还包括：B7）送钉系统选择相应铆钉，并将铆钉通过气管输送至对应的末端执行器；
B8）与送钉系统对应的末端执行器接到送钉系统输出的铆钉后，在其涂胶工位中，对该铆钉进行涂胶；
B9）两末端执行器转换至插钉铆接工位，将涂胶后的铆钉在对应的孔上进行电磁铆接；
B10）转换加工位置，判断产品单侧的加工是否完成，重复循环步骤B4)至B8)，直到完成产品上位于主机器人一侧的所有位置的加工；在该循环过程中，如需换刀，控制移动平台移动，将双工业机器人定位至试刀站站位，通过试刀站的换刀执行机构将指定加工刀具换至对应的末端执行器上，再将移动平台转至安装产品的工装站位上，从步骤B4)进入循环。
7.根据权利要求5所述的运行方法，其特征在于，所述步骤六）中的加工任务为双面加工时，在产品单侧加工完成后，从步骤1）进入循环，产品双面均完成加工后，结束加工。
8.根据权利要求5所述的运行方法，其特征在于，所述B1)步骤中的基准检测利用多个预设在产品上的基准孔进行操作，过程如下：将主机器人定位至其中一个基准孔位，保持主机器人不动，利用安装在主机器人末端执行器上的电机驱动2D扫描仪动作获取该基准孔位的二维坐标，同时结合安装在该驱动电机导轨上的磁栅尺的读数构成关于该基准孔的三维坐标，按照该方式依次扫描剩余基准孔，通过分析多个基准孔的三维坐标建立产品实际坐标系和理论坐标系的关系。
9.根据权利要求2所述的运行方法，其特征在于，包括末端执行器在试刀站换刀后，将主机器人定位至试刀站的对刀位，将刀尖推至预设的对刀点，利用多个距离传感器获得刀尖点的实际位置，建立刀尖点的实际位置与工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点之间的联系，进行刀偏补偿的步骤。
双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线及其运行方法
技术领域
[0001] 本发明属于机械加工领域，具体涉及数字化装配技术。
背景技术
[0002] 工业机器人因其在高柔性和低成本等方面的优势，使其在工业领域被广泛应用。在航空制造领域研究最广泛的为机器人自动钻铆，机器人从产品一侧压紧产品，之后进行制孔和铆接，制孔过程中一般难以抑制毛刺的产生。常需要在完成制孔以后人工检查去毛刺再进行铆接。而对于航空领域需要大量制孔铆接的产品，这种工作方式将其影响工作效率，且不能保障航空领域产品对加工质量的高要求。
发明内容
[0003] 本发明设计了一种双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线及其运行方法,能够完成双侧制孔和单侧铆接，采用双侧压紧能够有效抑制毛刺，适用于电磁铆接、压铆等对质量要求更高的铆接形式，既保证了操作灵活度和铆接率，又实现了更高的制孔和铆接质量，且能够通过更换末端执行器实现更加复杂的任务。
[0004] 本发明提供的技术方案为：
[0005] 一种双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线，设有工控机、激光跟踪仪、柔性工装、试刀站及协同工作的双工业机器人，其特征在于，所述双工业机器人包括第一机器人和第二机器人，通过第一移动平台、第二移动平台分别安装在两条并行的轨道上，双工业机器人各自设有末端执行器，安装在末端执行器钻孔工位的压力脚包括从制孔侧正面压紧产品的主压力脚和从背面压紧产品的辅助压力脚，双工业机器人主从关系分配后，所述主压力脚安装在主机器人末端执行器上，辅助压力脚安装在从机器人末端执行器上；
[0006] 上述结构中：
[0007] 所述柔性工装设置在两并行轨道之间，用于对产品的夹紧和定位，包括控制单元和执行机构，其控制单元与工控机通信连接；
[0008] 所述试刀站设置在两并行轨道之间，用于工业机器人末端执行器的对刀、换刀和试钻，包括控制单元和执行机构，其控制单元与工控机通信连接；
[0009] 两移动平台上均安装有机器人控制柜和真空吸屑装置，所述机器人控制柜与对应的机器人和移动平台连接，控制对应的工业机器人和移动平台运行，并与工控机通信连接；所述真空吸屑装置的抽吸气管连接至对应机器人的末端执行器；所述第一移动平台上还设有主控制柜，与第一机器人的末端执行器、真空吸屑装置连接，控制第一机器人末端执行器和真空吸屑装置的运行，并与所述工控机通信连接；所述第二移动平台上设有从控制柜，与第二机器人的末端执行器、真空吸屑装置连接，控制第二机器人末端执行器和真空吸屑装置的运行，并与所述主控制柜通信连接；两移动平台上至少其一安装有送钉系统，所述送钉系统与该移动平台上工业机器人的末端执行器连接，由该移动平台上的主控制柜/从控制柜控制；
[0010] 所述激光跟踪仪与所述工控机连接，用于建立现场坐标系、对机器人进行运动学标定。
[0011] 在上述内容的基础上，进一步改进的技术方案还包括：
[0012] 一种用于如上所述的一种双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013] 一）利用激光跟踪仪在工控机中对两台工业机器人分别进行运动学标定，建立精度补偿数据包和现场坐标系，所述现场坐标系包括世界坐标系、机器人基坐标系、工装坐标系，并建立双工业机器人基坐标系之间的关系；
[0014] 二）将产品数模导入到工控机，利用离线编程软件生成NC加工程序；
[0015] 三）对生产线的各部件进行自检，若自检结果正常，执行下一步，若自检结果为非正常，进行故障排查；
[0016] 四）将产品安装到柔性工装上，对产品进行夹紧和定位，控制工业机器人在Home位置待机；
[0017] 五）在工控机中执行NC测试程序，控制工业机器人及末端执行器在试刀站进行试钻操作；
[0018] 六）将步骤二）生成的NC加工程序导入工控机的系统总控软件中执行，完成加工任务。
[0019] 进一步的，所述步骤二）包括：
[0020] 采用CATIA二次开发的方式从产品数模中提取出所有孔位的完整设计信息，生成产品设计信息数据文件；
[0021] 利用Visual C++和OpenGL混合编程开发可视化交互的离线编程软件读取产品设计信息数据文件，对工业机器人任务、末端执行器任务进行离线规划，通过后置处理模块生成符合预定编码格式的NC加工程序；
[0022] 依托Delmia软件及其二次开发功能，建立NC加工程序的仿真任务并进行碰撞干涉检查。
[0023] 所述步骤五）中的试钻操作过程如下：
[0024] A1）控制移动平台在轨道上移动，带动双工业机器人转至试刀站站位；
[0025] A2）根据解析的NC代码进行机器人主从分配，若双工业机器人的主从关系需要切换，将双工业机器人定位至试刀站的压力脚快换位，进行压力脚的更换，若无需切换则执行下一步；
[0026] A3）将主机器人定位至试刀站的换刀位，通过试刀站的换刀执行机构将加工刀具换至主机器人末端执行器上；
[0027] A4）将主机器人定位至试刀站的基准检测坐标系标定位，通过测量对末端执行器上的基准检测模块进行坐标系标定；
[0028] A5）将主工业机器人定位至试刀站的对刀位，通过测量获得工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点和刀具实际刀尖点之间的关系，反馈至工控机进行刀偏补偿，并将该刀偏利用双工业机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，用于修正工控机对主、从机器人的点位控制；
[0029] A6）将双工业机器人定位至试刀站的试钻位，利用主机器人末端执行器上的法向检测模块，检测出刀具法向和试钻板法向的偏差，并将该偏差利用双工业机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，控制双工业机器人进行法向找正，使主机器人刀具轴线、主压力脚轴线和从机器人的辅助压力脚轴线垂直于试钻板；
[0030] A7）将真空吸屑装置打开，控制两末端执行器将压力脚推出双向压紧试钻板，将主机器人末端执行器转到钻孔工位在试钻板上进行试钻；
[0031] A8）将主机器人末端执行器转至锪窝检测工位对该孔进行锪窝检测；
[0032] A9）检测试钻、锪窝结果是否正常，若不正常，反馈至工控机对加工参数进行修正，若正常则执行下一步。
[0033] 所述步骤六）中的加工任务包括：
[0034] B1）根据解析的NC代码进行机器人主从分配，若双工业机器人的主从关系需要切换，将双工业机器人定位至试刀站的压力脚快换位，进行压力脚的更换，若无需切换则执行下一步；
[0035] B2）控制移动平台在轨道上移动，带动双工业机器人转换至安装了产品的工装站位，利用主机器人末端执行器的基准检测模块对产品进行基准检测，建立待加工产品在系统总控软件中的理论坐标系和实际坐标之间的联系，依据该联系修正NC加工程序中的由主机器人制孔的待加工孔位数据，并将该联系利用双机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，用于修正工控机对主、从机器人的点位控制；
[0036] B3）利用上述步骤一）中建立的精度补偿包对修正后的待加工孔位数据进行再次修正；
[0037] B4）将双工业机器人按照修正后的待加工孔位数据进行定位，利用主机器人末端执行器上的法向检测模块，检测出刀具法向和产品法向的偏差，并将该偏差利用双机器人基座标系之间的关系转化至从机器人，控制双工业机器人进行法向找正，使主机器人刀具轴线、主压力脚轴线和从机器人上的辅助压力脚轴线垂直于产品；
[0038] B5）打开真空吸屑装置，控制两末端执行器将压力脚推出双向压紧产品，将主机器人末端执行器转换至钻孔工位进行钻孔、锪窝，完成一次制孔；
[0039] B6）将主机器人末端执行器转至锪窝检测工位对该孔进行锪窝检测。
[0040] B7）送钉系统选择相应铆钉，并将铆钉通过气管输送至对应的末端执行器；
[0041] B8）与送钉系统对应的末端执行器接到送钉系统输出的铆钉后，在其涂胶工位中，对该铆钉进行涂胶；
[0042] B9）两末端执行器转换至插钉铆接工位，将涂胶后的铆钉在对应的孔上进行电磁铆接；
[0043] B10）转换加工位置，判断产品单侧的加工是否完成，如否则重复循环步骤B4)至B8)，直到完成产品上位于主机器人一侧的所有位置的加工；在该循环过程中，如需换刀，控制移动平台移动，将双工业机器人定位至试刀站站位，通过试刀站的换刀执行机构将指定加工刀具换至对应的末端执行器上，再将移动平台转至安装产品的工装站位上，从步骤B4)进入循环。
[0044] 当所述步骤六）中的加工任务为双面加工时，在产品单侧加工完成后，从步骤1）进入循环，产品双面均完成加工后，结束加工。
[0045] 所述B1)步骤中的基准检测利用多个预设在产品上的基准孔进行操作，过程如下：将主机器人定位至其中一个基准孔位，保持主机器人不动，利用安装在主机器人末端执行器上的电机驱动2D扫描仪动作获取该基准孔位的二维坐标，同时结合安装在该驱动电机导轨上的磁栅尺的读数构成关于该基准孔的三维坐标，按照该方式依次扫描剩余基准孔，通过分析多个基准孔的三维坐标建立产品实际坐标系和理论坐标系的关系。
[0046] 控制末端执行器在试刀站换刀后，将主机器人定位至试刀站的对刀位，将刀尖推至预设的对刀点，利用多个距离传感器获得刀尖点的实际位置，建立刀尖点的实际位置与工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点之间的联系，进行刀偏补偿的步骤。
[0047] 有益效果：
[0048] 本发明双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线采用双机器人协同钻铆的工作模式，双机器人系统分布在产品的两侧，利用单侧机器人检测信息实现双机器人的位姿修正，工作时动态进行机器人主从分配，当主从切换时对压力脚进行快换，主机器人钻孔和正面压紧，从机器人从产品背面压紧，完成钻孔后可进行双机器人电磁铆接。生产线包括工控机、双轨道及移动平台、双工业机器人、控制柜、送钉系统、真空吸屑装置、试刀站和柔性工装。本发明可实现高度智能化的双机器人协同钻铆，能够完成双侧制孔和单侧铆接，有效抑制毛刺生成，钻孔、铆接质量好，产品加工精度高，加工范围广，柔性高，适用多种类型的产品。
附图说明
[0049] 图1为本发明的加工过程示意图。
具体实施方式
[0050] 为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
[0051] 一种双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线，设有工控机、激光跟踪仪、柔性工装、试刀站、协同工作的双工业机器人以及两条并行（平行）的轨道。所述双工业机器人包括第一机器人和第二机器人，第一机器人通过第一移动平台安装在其一轨道上，第二机器人通过第二移动平台安装在另一轨道上。
[0052] 双工业机器人各自设有末端执行器，两末端执行器均设有钻孔工位，安装在末端执行器钻孔工位的压力脚包括从制孔侧正面压紧产品的主压力脚和从背面压紧产品的辅助压力脚，双工业机器人主从关系分配后，所述主压力脚安装在主机器人末端执行器上，辅助压力脚安装在从机器人末端执行器上，主动关系切换后，压力脚的更换可在试刀站进行。
[0053] 所述柔性工装设置在两并行轨道之间，用于对产品的夹紧和定位，包括控制单元和执行机构，其控制单元与工控机通信连接。
[0054] 所述试刀站设置在两并行轨道之间，用于工业机器人末端执行器的对刀、换刀和试钻，包括控制单元和执行机构，其控制单元对对刀、换刀和试钻操作进行实时控制，并将相关信息及时反馈至工控机。
[0055] 两移动平台上均安装有机器人控制柜和真空吸屑装置，所述机器人控制柜与对应的机器人和移动平台连接，控制对应的工业机器人的移动和移动平台的运行，并与工控机通信连接；所述真空吸屑装置的抽吸气管连接至对应机器人的末端执行器,用于抽吸加工过程中产生的碎屑和粉尘；所述第一移动平台上还设有主控制柜，与第一机器人的末端执行器、真空吸屑装置连接，控制第一机器人末端执行器和真空吸屑装置的运行，并与所述工控机通信连接；所述第二移动平台上设有从控制柜，与第二机器人的末端执行器、真空吸屑装置连接，控制第二机器人末端执行器和真空吸屑装置的运行，并与所述主控制柜连接,通过主控制柜接入工控机。
[0056] 安装主控制柜的移动平台上还安装有送钉系统，所述送钉系统与该移动平台上第一机器人的末端执行器连接，由主控制柜控制其运行。
[0057] 所述激光跟踪仪用于在加工开始前，对工业机器人进行运动学标定，建立精度补偿数据包，提高工业机器人的绝对定位精度，并建立现场坐标系，后期定期对工业机器人的定位精度和现场坐标系的进行检测和维护。
[0058] 如图1所示,以加工飞机翼面类部件产品为例，如上所述的双机器人协同自动装配的智能化柔性生产线可通过以下运行方法进行控制，所述运行方法包括以下步骤：
[0059] 一）利用激光跟踪仪在工控机中对两台工业机器人分别进行运动学标定，采用基于相似度的空间插值方法采样随着末端执行器运动刀具中心点的空间位置建立精度补偿数据包，从而为实现工业机器人定位精度的提升奠定基础，所述现场坐标系包括世界坐标系、机器人基坐标系、（柔性）工装坐标系等，并利用单位四元数建立双机器人基座标系之间关系；
[0060] 二）将飞机翼面产品的数模导入到工控机，利用离线编程软件生成NC加工程序；
[0061] 三）对生产线的各部件进行自检，包括通信接口、气源气阀状态、电主轴状态、总线状态、传感器状态等，若自检结果正常，执行下一步，若自检结果为非正常，进行故障排查；
[0062] 四）将产品安装到柔性工装上，对产品进行夹紧和定位，控制工业机器人在Home位置（初始站位）待机；
[0063] 五）将NC测试程序导入工控机，执行NC测试程序，控制双工业机器人及末端执行器在试刀站进行试钻操作；
[0064] 六）将步骤二）生成的NC加工程序导入工控机的系统总控软件中执行，完成加工任务。
[0065] 后期还可利用激光跟踪仪对步骤一)中的现场坐标系及机器人动作精度定期检测和维护。
[0066] 所述步骤二）具体包括：
[0067] 采用CATIA二次开发的方式从产品数模中提取出所有孔位的完整设计信息，生成产品设计信息数据文件；
[0068] 利用Visual C++和OpenGL混合编程开发可视化交互的离线编程软件读取产品设计信息数据文件，对工业机器人任务、末端执行器任务以及特殊工艺事件进行离线规划，通过后置处理模块生成符合预定编码格式的NC加工程序；
[0069] 依托Delmia软件及其二次开发功能，建立NC加工程序的仿真任务并进行碰撞干涉检查，以确保NC加工程序的准确性与可靠性。
[0070] 上述步骤五）中的试钻操作过程如下：
[0071] A1）控制移动平台在轨道上移动，带动双工业机器人转至试刀站站位；
[0072] A2）根据解析的NC代码（NC测试程序）进行机器人主从分配，若双工业机器人的主从关系需要切换，将双工业机器人定位至试刀站的压力脚快换位，进行压力脚的更换，若无需切换则执行下一步；
[0073] A3）将主机器人定位至试刀站的换刀位，通过试刀站的换刀执行机构将加工刀具换至主机器人末端执行器上；
[0074] A4）将主机器人定位至试刀站的基准检测坐标系标定位，通过测量对末端执行器上的基准检测模块进行坐标系标定(相对于世界坐标系)；
[0075] A5）将主工业机器人定位至试刀站的对刀位，通过测量获得工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点和刀具实际刀尖点之间的关系，反馈至工控机进行刀偏补偿，并将该刀偏利用双工业机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，用于工控机修正对主、从机器人的点位控制；
[0076] A6）将双工业机器人定位至试刀站的试钻位，利用主机器人末端执行器上的法向检测模块，检测出刀具法向和试钻板法向的偏差，并将该偏差利用双工业机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，控制双工业机器人进行法向找正（位姿调整），使主机器人刀具轴线、主压力脚轴线和从机器人的辅助压力脚轴线垂直于试钻板；
[0077] A7）将真空吸屑装置打开，控制两末端执行器将压力脚推出双向压紧试钻板，将主机器人末端执行器转到钻孔工位在试钻板上进行试钻；
[0078] A8）将主机器人末端执行器转至锪窝检测工位对该孔进行锪窝检测；
[0079] A9）检测试钻、锪窝结果是否正常，若不正常，反馈至工控机对加工参数进行修正，若正常则执行下一步。
[0080] 所述步骤六）中的加工任务包括：
[0081] B1）根据解析的NC代码（NC加工程序）进行机器人主从分配，若双工业机器人的主从关系需要切换，将双工业机器人定位至试刀站的压力脚快换位，进行压力脚的更换，若无需切换则执行下一步；
[0082] B2）控制移动平台在轨道上移动，带动双工业机器人转换至安装了产品的工装站位，利用主机器人末端执行器的基准检测模块对产品进行基准检测，建立待加工产品在系统总控软件中的理论坐标系和实际坐标之间的联系，依据该联系修正NC加工程序中的由主机器人制孔的待加工孔位数据，并将该联系利用双机器人基坐标系之间的关系转化至从机器人，用于修正工控机对主、从机器人的点位控制；
[0083] B3）利用上述步骤一）中建立的精度补偿包对修正后的待加工孔位数据进行再次修正；
[0084] B4）将双工业机器人按照修正后的待加工孔位数据进行定位，利用主机器人末端执行器上的法向检测模块，检测出刀具法向和产品法向的偏差，并将该偏差利用双机器人基座标系之间的关系转化至从机器人，控制双工业机器人进行法向找正，使主机器人刀具轴线、主压力脚轴线和从机器人上的辅助压力脚轴线垂直于产品；
[0085] B5）打开真空吸屑装置，控制两末端执行器将压力脚推出双向压紧产品，将主机器人末端执行器转换至钻孔工位进行钻孔、锪窝，完成一次制孔；
[0086] B6）将主机器人末端执行器转至锪窝检测工位对该孔进行锪窝检测；
[0087] B7）送钉系统选择相应铆钉，并将铆钉通过气管输送至对应的末端执行器；
[0088] B8）与送钉系统对应的末端执行器接到送钉系统输出的铆钉后，在其涂胶工位中，对该铆钉进行涂胶；
[0089] B9）两末端执行器转换至插钉铆接工位，将涂胶后的铆钉在对应的孔上进行电磁铆接；
[0090] B10）转换加工位置，判断对产品单侧的加工是否完成，重复循环步骤B4)至B8)，直到完成产品上位于主机器人一侧的所有位置的加工；在该循环过程中，如需换刀，控制移动平台移动，将双工业机器人定位至试刀站站位，通过试刀站的换刀执行机构将指定加工刀具换至对应的末端执行器上，再将移动平台转至安装产品的工装站位上，从步骤B4)进入循环。
[0091] 所述步骤六）中的加工任务为双面加工时，在产品单侧加工完成后，从步骤1）进入循环，进行机器人主从关系的切换，完成产品另一面无需铆接的制孔加工。在产品双面均完成加工后，结束加工。
[0092] 上述B1)步骤中的基准检测利用多个预设在产品上的基准孔进行操作，过程如下：
[0093] 将主工业机器人定位至其中一个基准孔位，保持主从工业机器人不动，利用安装在主机器人末端执行器上的电机驱动2D扫描仪动作获取该基准孔位的二维坐标，同时结合安装在该驱动电机导轨上的磁栅尺的读数构成关于该基准孔的三维坐标，按照该方式依次扫描剩余基准孔，通过分析多个基准孔的三维坐标建立产品实际坐标系和理论坐标系的关系，并将该关系利用双机器人基座标系之间的关系转化至从机器人基座标系下。
[0094] 控制末端执行器在试刀站换刀后，将主工业机器人定位至试刀站的对刀位，将刀尖推至预设的对刀点，利用多个距离传感器获得刀尖点的实际位置，建立刀尖点的实际位置与工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点之间的联系，进行刀偏补偿，并利用双机器人基座标系之间的关系转化至从机器人。
[0095] 所述工控机的系统总控软件包括NC加工程序管理、机器人控制、系统管理、测量单元管理、用户权限管理等功能，其上位层集成控制软件方案设计过程中可参考成熟商业化软件开发模式，采用用户界面层与逻辑功能层相分离的设计思想。用户界面层选用Duilib界面设计工具，按生产线功能划分为NC加工总控、机器人控制、末端执行器控制、测量控制和系统管理五个模块，并以分层页面的形式加以设计和管理。其核心功能管理层包含逻辑控制、算法调用、数据库管理、报警管理、日志管理、通信控制等模块，设置统一功能入口供用户界面层高效调用上述功能模块。同时可重点开发其通信控制模块，选用正确、高效的通信方式和协议实现上位层集成控制软件与下位层机器人控制程序（Ethernet）、中间层PLC控制程序（EtherCAT）之间的紧密关联，为切实发挥工控机系统控制软件的核心主导地位提供保障。所述系统总控软件融合了机器人精度补偿包和工艺数据包，其中机器人精度补偿包用于提高机器人的绝对定位精度，工艺数据包用于对加工过程中的加工参数进行修正。
[0096] 上述运行方法实施例中，所述末端执行器在试刀站换刀后均需要对刀，控制末端执行器在试刀站换刀后，将主工业机器人定位至试刀站的对刀位，将刀尖推至预设的对刀点，利用多个距离传感器获得刀尖点的实际位置，建立刀尖点的实际位置与工控机系统总控软件中标定的虚拟刀尖点之间的联系，进行刀偏补偿，并利用双机器人基座标系之间的关系转化至从机器人。
[0097] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
