CN106392251A - 一种火焰坡口机器人k型坡口切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其包括：机器人、操作平台、激光扫描仪、切割枪及控制***；该操作平台用于放置待加工的工件；该激光扫描仪可沿该切割枪移动对该切割枪进行扫描从而保证该切割枪在切割前的切割直线度；该控制***内部通过离线编程方式设有该切割枪的姿态、位置及角度参数信息；该控制***将该切割枪的实际位姿信息与该控制***内部设定的该切割***数信息进行比较，并根据比较结果自动调整该切割枪的姿态及行走轨迹以对该工件进行坡口切割；上述结构，不仅缩短加工时间，降低生产成本，操作直观、方便、稳定；而且采用离线编程的方式，自动调节切割枪的位姿及行走轨迹，使工件无需翻身即可完成坡口切割。
Description
技术领域
本发明属于钢结构生产施工中的火焰切割技术领域，尤其涉及一种采用机器人对钢结构的K型坡口进行火焰切割的火焰坡口机器人K型坡口切割装置。
背景技术
随着国民经济的发展，要建造更多更大的体育、休闲、展览、航空港、机库等大空间和超大空间建筑物的需求十分旺盛。此类建筑形式一般为空间钢结构，结构型式可分为网架(轻钢)、空间桁架(重钢)等。这些建筑物通常都具有跨度大、造型独特、受力复杂及建成后具有地区标志性意义等特点。
在这些大跨度钢结构中，需要对钢板板材工件进行二次坡口切割加工形成如V型坡口、Y型坡口或K型坡口等形状各异的零件以满足不同钢结构需求。目前，材料(主要指普通钢材)切割技术已经非常成熟和丰富，常用的切割方法包括：等离子切割、激光切割及火焰切割等。等离子切割及激光切割方法精度高，但是成本也高，而且板材的切割厚度受到很大的限制。而单纯的火焰切割办法只能实现平面切割，无法满足高精度及高质量的要求。
现有常用的火焰切割方法是采用火焰垂直切割用以切断板材，从而形成形状各异的零件。而钢结构零件焊接需要在零件焊接部位切割K型或V型坡口，在此情况下，采用平面切割的火焰切割方式并不能解决上述坡口切割要求，于是需要开发火焰坡口切割机构或者工艺，用以达到零件坡口切割的要求，其中以K型坡口的加工最为复杂。现有的K型坡口的切割成型方式很多，如采用传统方法分次切割的，此种方法需将零件翻身后进行二次切割，不仅耗费工时，而且很难保证加工精度。
专利号CN 202388088 U中揭示的一种龙门式多头火焰切割机K型坡口切割装置，采用双割嘴同步切割，在减小切割变形的同时增加了割嘴数量，增大设备投入和操作难度，切割风险不可控；同时，由于割嘴的角度选择各有不同，也极大地影响了切割的效果；而专利号CN 202344098 U中揭示的另一种火焰切割机坡口切割火焰三割炬装置，采用三割嘴同步切割的方法实现K型坡口加工，该设备除操作要求高及复杂繁琐外，原材料损耗率较大显得更不可忽视。
上述现有的多种火焰坡口切割装置均不能根据不同的板厚和坡口形式自动计算生成加工参数，或者按照合适的加工参数进行切割枪自动定位和坡口切割工作，导致自动化程度不高、加工精度不够、成本较高、劳动强度大，对操作人员的经验要求较高；另外，现有的火焰坡口切割枪不能自动旋转180°，导致加工双面坡口时需要对工件翻身，加工效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种火焰坡口机器人K型坡口切割装置，旨在其不仅能够缩短加工时间，降低量产时的生产及人工成本，切割操作直观、方便、稳定性更佳；而且采用离线编程的方式，自动调节加设在火焰坡口机器人第六轴端部的切割枪的位姿及行走轨迹，能够使工件无需翻身即可完成坡口的切割加工。
本发明是这样实现的，一种火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其包括：包括机器人、操作平台、激光扫描仪、切割枪及控制***；所述操作平台用于放置待加工的工件；所述激光扫描仪设置在所述切割枪上并可沿所述切割枪的长度方向移动以对所述切割枪的位姿信息进行扫描从而保证所述切割枪在切割前的切割直线度；所述控制***内部通过离线编程方式设有所述切割枪的姿态、位置及角度参数信息；所述切割枪与所述机器人的末端连接并可随所述机器人的末端一起运动；所述控制***将所述切割枪的实际位姿信息与所述控制***内部设定的所述切割***数信息进行比较以得出所述实际位姿信息与所设定的参数信息之间的差异，并根据所述比较结果驱动所述机器人自动调整所述切割枪的姿态及行走轨迹以对所述工件进行坡口切割。
进一步地，前述的工件可以单一的或者批量的放置在所述操作平台上并处于所述机器人的工作范围内，所述工件的坡口的待切割面与所述机器人的世界坐标系的坐标轴平行。
进一步地，前述的机器人为工业六轴机器人，所述激光扫描仪为三维激光扫描仪；所述激光扫描仪的排列方向与所述切割枪的长度方向平行以便使所述激光扫描仪具有沿所述切割枪的长度方向移动的充足行程，所述激光扫描仪沿所述切割枪的长度方向移动的行程范围为50-100mm；所述切割枪连接在所述机器人的第六轴的末端。
进一步地，前述的切割枪切割的电压由切割电源提供，所述切割电源上设置有水冷装置以用于降低所述切割电源的温度，防止所述切割枪因温度过高而发生安全事故；所述切割枪与所述第六轴末端位于一条直线上或者处于相互平行的状态，所述切割枪的型号可根据坡口切割的需求进行调整，且与切割氧及燃烧气体的压力相匹配。
进一步地，前述的控制***包括离线编程模块、校准模块及机器人控制器；所述离线编程模块与所述校准模块及所述机器人控制器电性连接，相互间能进行数据传递；所述离线编程模块用于根据带有所述工件标准坐标的三维CAD模型生成所述工件的加工路径及利用预先建立或者已有的机器人模型以及选定的机器人路径生成机器人离线数据代码；所述校准模块根据所述激光扫描仪扫描得到的所述切割枪的位姿信息与内部通过离线编程所设定的所述切割***数信息进行比较以得出所述实际位姿信息与所设定的参数信息之间的差异，并将比较结果传送给所述机器人控制器；所述机器人控制器根据所述比较结果修正所述机器人及所述切割枪的加工路径。
进一步地，前述的切割装置还包括驱动装置，所述驱动装置与所述机器人及所述激光扫描仪连接并根据所述控制***传递的信息驱动所述机器人前进、后退、升降、旋转等运动而带动所述切割枪自动调整所述切割枪的姿态及行走轨迹；所述机器人控制器负责控制所述机器人、所述激光扫描仪及所述切割枪的动作；所述机器人控制器通过所述工件的厚度和坡口坐标自动计算生成所述机器人及所述切割枪的定位数据，该定位数据包括所述驱动装置的位置参数；所述机器人在所述驱动装置的作用下带动所述切割枪旋转180°，对所述工件进行无翻身的内侧坡口及外侧坡口的切割。
进一步地，前述的离线编程模块包括输入及读取模块、离线数据生成模块、仿真模块及输入控制模块；所述输入及读取模块、所述离线数据生成模块、所述仿真模块及所述输入控制模块分别连接，且相互之间能进行数据传递；所述输入及读取模块用于输入带有工件标准坐标的三维CAD模型，及在所述CAD中读取其二维图形设计文件并对文件中的所述工件设置坡口特征。
进一步地，前述的离线数据生成模块用于打开设置好的工件坡口的特征文件，并利用预先建立或者已有的机器人模型以及选定的机器人路径，生成不同的机器人离线数据代码；所述仿真模块用于对所生成的离线数据代码进行计算机模拟、仿真和防碰撞数据验证，然后输出给所述输入控制模块；所述输入控制模块用于接收所述仿真模块输出的所述机器人离线数据代码，并将其传输到所述机器人控制器中以控制所述机器人带动所述切割枪对所述工件进行坡口切割。
进一步地，前述的机器人的路径产生后，所述离线数据生成模块根据在工件坐标系下所述机器人路径各点的坐标，该路径的路径方向，该路径的坡口角度，计算该路径上每一点的机器人直角坐标空间的位姿以及各关节的旋转角度；通过采用齐次坐标变换来描述机器人机械手各关节坐标之间以及工件与机器人之间的关系，并生成所述机器人离线数据代码；所述工件的实际坐标数据与所述机器人离线数据代码内的坐标值一致。
进一步地，前述的离线数据生成模块计算所述机器人路径上每一点的机器人直角坐标空间的位姿以及各关节的旋转角度的过程包括：所述切割枪切割所述工件的坡口过程中，所述切割枪沿着坡口边的方向运动，并且所述切割枪与所述工件外侧面的坡口边所形成的夹角为设定的工件坡口角度，以得到所述机器人的末端在工件坐标系下的位姿；再根据所述机器人的末端在工件坐标系下机器人路径中各点的坐标及位姿，将工件坐标系下路径中各点的坐标及位姿转化为机器人基坐标系下的坐标及位姿；根据所述机器人基坐标系下各点的坐标及位姿，解机器人逆运动学方程求出机器人各关节的旋转角度。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施方式提供的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，通过离线编程的方式调节加设在火焰坡口机器人第六轴端部的切割枪的位姿及行走轨迹，零件无需翻身即可完成K型坡口的切割加工；相对于传统火焰切割装置，不仅可以降低设备投入及材料损耗，而且操作更显直观、简单；更为重要的是，机器人离线编程可实现无间断生产，程序化命令使零件的加工质量具有很高的稳定性，可明显的缩短加工时间，量产的情况下更能极大的降低人工成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的火焰坡口机器人K型坡口切割装置的结构示意图。
图2是图1中的火焰坡口机器人K型坡口切割装置的控制***的结构示意图。
图3是图1中的火焰坡口机器人K型坡口切割装置的切割枪在切割K形坡口的内侧坡口时的姿态及位置示意图。
图4是图1中的火焰坡口机器人K型坡口切割装置的切割枪在切割K形坡口的外侧坡口时的姿态及位置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图2所示，本发明提供的火焰坡口机器人K型坡口切割装置用于对钢结构中的K型坡口进行火焰切割。所述火焰坡口机器人K型坡口切割装置包括机器人1、操作平台2、激光扫描仪3、切割枪4、驱动装置(未标号)及控制***5。所述操作平台2用于放置待加工的工件6。所述激光扫描仪3设置在所述切割枪4上并可沿所述切割枪4的长度方向移动以对所述切割枪4的位姿信息进行扫描，从而保证所述切割枪4在切割前的切割直线度，同时将扫描到的所述切割枪4的位姿信息传递给所述控制***5。所述切割枪4与所述机器人1的末端连接并可随所述机器人1的末端一起运动。所述控制***5的内部通过离线编程方式设有所述切割枪4的姿态、位置及角度参数信息。所述控制***5将所述切割枪4的实际位姿信息与其内部设定的所述切割枪4的参数信息进行比较以得出所述实际位姿信息与所设定的参数信息之间的差异，并将所述比较结果传递给所述驱动装置。所述驱动装置与所述机器人1及所述激光扫描仪3连接并根据所述控制***5传递的信息驱动所述机器人1前进、后退、升降、旋转等运动而带动所述切割枪4自动调整所述切割枪4的姿态及行走轨迹以对所述工件6进行坡口切割。所述工件6可以单一的或者批量的放置在所述操作平台2上并处于所述机器人1的工作范围内，所述工件6的坡口的待切割面与所述机器人1的世界坐标系X/Y轴平行。
在本实施例中，所述机器人1为工业六轴机器人，所述激光扫描仪3为三维激光扫描仪。所述激光扫描仪3的排列方向与所述切割枪4的长度方向平行以便使所述激光扫描仪3具有沿所述切割枪4的长度方向移动的充足行程，且所述激光扫描仪3沿所述切割枪4的长度方向移动的行程范围为50-100mm。所述切割枪4连接在所述机器人1的第六轴10的末端。所述切割枪4切割的电压由切割电源提供，所述切割电源上设置有水冷装置(未图示)以用于降低所述切割电源的温度，防止所述切割枪4因温度过高而发生安全事故。所述切割枪4与所述第六轴10末端位于一条直线上或者处于相互平行的状态，所述切割枪4的型号可根据坡口切割的需求进行调整，且与切割氧及燃烧气体的压力相匹配。所述驱动装置为变频步进电机。
所述控制***5包括离线编程模块50、校准模块51及机器人控制器52。所述离线编程模块50与所述校准模块51及所述机器人控制器52电性连接，且相互间能进行数据传递。所述离线编程模块50用于根据带有所述工件6标准坐标的三维CAD模型生成所述工件6的加工路径及利用预先建立或者已有的机器人模型以及选定的机器人路径生成机器人离线数据代码，所述校准模块51根据所述扫描仪3扫描得到的所述切割枪4的位姿信息与内部通过离线编程所设定的所述切割枪4的参数信息进行比较以得出所述切割枪4的实际位姿信息与所设定的参数信息之间的差异，并将比较结果传送给所述机器人控制器52，所述机器人控制器52根据所述比较结果修正所述机器人1及所述切割枪4的加工路径。
所述机器人控制器52负责控制所述机器人1、所述激光扫描仪3及所述切割枪4的动作。所述机器人控制器52能够通过所述工件6的厚度和坡口坐标自动计算生成所述机器人1及所述切割枪4的定位数据，该定位数据包括所述驱动装置的位置参数，所述机器人1在所述驱动装置的作用下带动所述切割枪4旋转180°，对所述工件6进行无翻身的内侧坡口及外侧坡口的切割。
所述离线编程模块50包括输入及读取模块500、离线数据生成模块501、仿真模块502及输入控制模块503。所述输入及读取模块500、所述离线数据生成模块501、所述仿真模块502及所述输入控制模块503分别连接，且相互之间能进行数据传递。所述输入及读取模块500用于输入带有工件标准坐标的三维CAD模型，及在所述CAD中读取其二维图形设计文件并对文件中的所述工件6设置坡口特征。
所述离线数据生成模块501用于打开设置好的工件坡口的特征文件，并利用预先建立或者已有的机器人模型以及选定的机器人路径，生成不同的机器人离线数据代码；所述仿真模块502用于对所生成的离线数据代码进行计算机模拟、仿真和防碰撞数据验证，然后输出给所述输入控制模块503。
所述输入控制模块503用于接收所述仿真模块502输出的机器人离线数据代码，将其传输到所述机器人控制器52中，从而控制所述机器人1带动所述切割枪4完成对所述工件6的坡口切割。
在所述机器人1的路径产生后，所述离线数据生成模块501根据在工件坐标系下所述机器人路径各点的坐标，该路径的路径方向，该路径的坡口角度，计算该路径上每一点的机器人直角坐标空间的位姿以及各关节的旋转角度；通过采用齐次坐标变换来描述机器人机械手各关节坐标之间以及工件与机器人之间的关系，从而生成机器人离线数据代码。在本实施例中，所述工件6的实际坐标与所述机器人离线数据代码内的坐标值一致。
所述离线数据生成模块501计算该路径上每一点的机器人直角坐标空间的位姿以及各关节的旋转角度的过程包括：所述机器人1通过所述切割枪4在切割所述工件6的坡口的过程中，所述切割枪4沿着坡口边的方向运动，并且所述切割枪4与所述工件6外侧面的坡口边所形成的夹角为设定的工件坡口角度，如此就得到了所述机器人1的末端在工件坐标系下的位姿；再根据所述机器人1的末端在工件坐标系下机器人路径中各点的坐标及位姿，将工件坐标系下路径中各点的坐标及位姿转化为机器人基坐标系下的坐标及位姿；根据所述机器人基坐标系下各点的坐标及位姿，解机器人逆运动学方程求出机器人各关节的旋转角度即关节变量。由于所生成的机器人离线数据代码是以机器人的各关节角度为基础的，在生成离线数据代码之前就能对这些关节变量进行判断并选择所述机器人1能够实现的位置姿态，因此所述切割装置在对所述工件6进行实际切割加工前就可以模拟出所述机器人1的全部工作姿态和路径。
所述机器人控制器52在获得所述离线数据生成模块501传递的所述机器人离线数据代码后，通过所述驱动装置驱动所述机器人1及所述切割枪4按照所述离线数据对所述工件6进行坡口切割加工，同时所述激光扫描仪3适时扫描所述切割枪4的姿态、位置及角度等参数信息，并将扫描到的参数信息传递给所述校准模块51，所述校准模块51通过计算将所述位姿信息与所述离线编程数据进行比较以确定所述切割枪4的坐标是否存在偏差值，若存在偏差，则通过所述机器人控制器52适时调整所述机器人1及所述切割枪4的加工路径以改变所述切割枪4的位姿及行走轨迹，从而修正所述切割枪4的实际加工路径，直至能按照所述工件6的实际需求准确地加工出坡口。在本实施例中，所述工件6的坡口为K型坡口，所述切割装置加工所述K型坡口的加工顺序为先加工内侧坡口，所述内侧坡口加工完成后根据所述激光扫描仪3扫描的实际数据以及所述脱机数据，实时调整所述切割枪4的姿态和位置，以进行外侧坡口的加工。
所述切割装置切割K型坡口的加工过程如下：(1)待加工工件上料：将待加工工件6安装在操作平台2的加工区；(2)离线编程：通过人工标定同时在离线***内进行模坡口切割过程的离线编程，并对切割过程内所述切割枪的姿态、位置及角度等参数进行记录以形成离线数；通过所述离线编程模块501通过输入带有工件标准坐标的三维CAD模型以及所述操作平台2的坐标，在离线编程***内建模并进行坐标转换，生成工件加工路径；(3)三维扫描：所述激光扫描仪3扫描所述切割枪4，得到相应的位姿信息以保证所述切割枪4在切割前的切割直线度，根据所述校准模块51确定所述切割枪4的坐标偏差值，修正所述切割枪4的实际加工路径并对所述工件6进行切割加工；(4)产品下料：将加工后的所述工件6从所述操作平台2的加工区取下。
請参阅图3所示，当所述切割枪4切割K型坡口的内侧时，先找出所述工件6的K型坡口的中间线A，切割前先将切割枪4设置为垂直于所述工件6预热，即图3中的位置姿态100；当预热结束，切割坡口时，所述切割枪4为图3中的位置姿态101；切割结束后，所述切割枪4为图3中的位置姿态102。
请参阅图4所示，当所述切割枪4切割K型坡口的外侧时，先找出所述工件6的K型坡口的外侧基准线B，切割前先将切割枪4设置为垂直于所述工件6的外侧基线B预热，即图4中的位置姿态100’；当预热结束，对坡口进行切割时所述切割枪4为图4中的位置姿态101’；切割结束后，所述切割枪4为图4中的位置姿态102’。
本发明实施方式提供的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，通过离线编程的方式，调节加设在火焰坡口机器人第六轴端部切割枪头的位姿、行走轨迹及其火焰峰线的状态，零件无需翻身即可完成K型坡口的切割加工；相对于传统火焰切割装置，不仅可以降低设备投入及材料损耗，而且操作更显直观、简单；更为重要的是，机器人离线编程可实现无间断生产，程序化命令使零件的加工质量具有很高的稳定性，可明显的缩短加工时间，量产的情况下更能极大的降低人工成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种采用机器人对钢结构的K型坡口进行火焰切割的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于：所述切割装置包括机器人、操作平台、激光扫描仪、切割枪及控制***；所述操作平台用于放置待加工的工件；所述激光扫描仪设置在所述切割枪上并可沿所述切割枪的长度方向移动以对所述切割枪的位姿信息进行扫描从而保证所述切割枪在切割前的切割直线度；所述控制***内部通过离线编程方式设有所述切割枪的姿态、位置及角度参数信息；所述切割枪与所述机器人的末端连接并可随所述机器人的末端一起运动；所述控制***将所述切割枪的实际位姿信息与所述控制***内部设定的所述切割***数信息进行比较以得出所述实际位姿信息与所设定的参数信息之间的差异，并根据所述比较结果驱动所述机器人自动调整所述切割枪的姿态及行走轨迹以对所述工件进行坡口切割。
2.如权利要求1所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，所述工件可以单一的或者批量的放置在所述操作平台上并处于所述机器人的工作范围内，所述工件的坡口的待切割面与所述机器人的世界坐标系的坐标轴平行。
3.如权利要求2所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，所述机器人为工业六轴机器人，所述激光扫描仪为三维激光扫描仪；所述激光扫描仪的排列方向与所述切割枪的长度方向平行以便使所述激光扫描仪具有沿所述切割枪的长度方向移动的充足行程，所述激光扫描仪沿所述切割枪的长度方向移动的行程范围为50-100mm；所述切割枪连接在所述机器人的第六轴的末端。
4.如权利要求3所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，所述切割枪切割的电压由切割电源提供，所述切割电源上设置有水冷装置以用于降低所述切割电源的温度，防止所述切割枪因温度过高而发生安全事故；所述切割枪与所述第六轴末端位于一条直线上或者处于相互平行的状态，所述切割枪的型号可根据坡口切割的需求进行调整，且与切割氧及燃烧气体的压力相匹配。
5.如权利要求4所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，所述控制***包括离线编程模块、校准模块及机器人控制器；所述离线编程模块与所述校准模块及所述机器人控制器电性连接，相互间能进行数据传递；所述离线编程模块用于根据带有所述工件标准坐标的三维CAD模型生成所述工件的加工路径及利用预先建立或者已有的机器人模型以及选定的机器人路径生成机器人离线数据代码；所述校准模块根据所述激光扫描仪扫描得到的所述切割枪的位姿信息与内部通过离线编程所设定的所述切割***数信息进行比较以得出所述实际位姿信息与所设定的参数信息之间的差异，并将比较结果传送给所述机器人控制器；所述机器人控制器根据所述比较结果修正所述机器人及所述切割枪的加工路径。
6.如权利要求5所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置与所述机器人及所述激光扫描仪连接并根据所述控制***传递的信息驱动所述机器人前进、后退、升降、旋转等运动而带动所述切割枪自动调整所述切割枪的姿态及行走轨迹；所述机器人控制器负责控制所述机器人、所述激光扫描仪及所述切割枪的动作；所述机器人控制器通过所述工件的厚度和坡口坐标自动计算生成所述机器人及所述切割枪的定位数据，该定位数据包括所述驱动装置的位置参数；所述机器人在所述驱动装置的作用下带动所述切割枪旋转180°，对所述工件进行无翻身的内侧坡口及外侧坡口的切割。
7.如权利要求6所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，所述离线编程模块包括输入及读取模块、离线数据生成模块、仿真模块及输入控制模块；所述输入及读取模块、所述离线数据生成模块、所述仿真模块及所述输入控制模块分别连接，且相互之间能进行数据传递；所述输入及读取模块用于输入带有工件标准坐标的三维CAD模型，及在所述CAD中读取其二维图形设计文件并对文件中的所述工件设置坡口特征。
8.如权利要求7所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，所述离线数据生成模块用于打开设置好的工件坡口的特征文件，并利用预先建立或者已有的机器人模型以及选定的机器人路径，生成不同的机器人离线数据代码；所述仿真模块用于对所生成的离线数据代码进行计算机模拟、仿真和防碰撞数据验证，然后输出给所述输入控制模块；所述输入控制模块用于接收所述仿真模块输出的所述机器人离线数据代码，并将其传输到所述机器人控制器中以控制所述机器人带动所述切割枪对所述工件进行坡口切割。
9.如权利要求8所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，当所述机器人的路径产生后，所述离线数据生成模块根据在工件坐标系下所述机器人路径各点的坐标，该路径的路径方向，该路径的坡口角度，计算该路径上每一点的机器人直角坐标空间的位姿以及各关节的旋转角度；通过采用齐次坐标变换来描述机器人机械手各关节坐标之间以及工件与机器人之间的关系，并生成所述机器人离线数据代码；所述工件的实际坐标数据与所述机器人离线数据代码内的坐标值一致。
10.如权利要求9所述的火焰坡口机器人K型坡口切割装置，其特征在于，所述离线数据生成模块计算所述机器人路径上每一点的机器人直角坐标空间的位姿以及各关节的旋转角度的过程包括：所述切割枪切割所述工件的坡口过程中，所述切割枪沿着坡口边的方向运动，并且所述切割枪与所述工件外侧面的坡口边所形成的夹角为设定的工件坡口角度，以得到所述机器人的末端在工件坐标系下的位姿；再根据所述机器人的末端在工件坐标系下机器人路径中各点的坐标及位姿，将工件坐标系下路径中各点的坐标及位姿转化为机器人基坐标系下的坐标及位姿；根据所述机器人基坐标系下各点的坐标及位姿，解机器人逆运动学方程求出机器人各关节的旋转角度。
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