BE1019786A3 - Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast. - Google Patents

Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast. Download PDF

Info

Publication number
BE1019786A3
BE1019786A3 BE2011/0057A BE201100057A BE1019786A3 BE 1019786 A3 BE1019786 A3 BE 1019786A3 BE 2011/0057 A BE2011/0057 A BE 2011/0057A BE 201100057 A BE201100057 A BE 201100057A BE 1019786 A3 BE1019786 A3 BE 1019786A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
gripper
workpiece
orientation
robot
location
Prior art date
Application number
BE2011/0057A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Robojob Bv Met Beperkte Aansprakelijkheid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robojob Bv Met Beperkte Aansprakelijkheid filed Critical Robojob Bv Met Beperkte Aansprakelijkheid
Priority to BE2011/0057A priority Critical patent/BE1019786A3/nl
Priority to EP20120000449 priority patent/EP2481529B1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1019786A3 publication Critical patent/BE1019786A3/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/423Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1612Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36452Touch points with handheld probe, camera detects position and orientation probe
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36494Record position and inclination of tool, wrist
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40014Gripping workpiece to place it in another place

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot.
Meer speciaal is de uitvinding bedoeld voor het automatisch stuksgewijs aanvoeren van ruwe werkstukken vanuit een aanvoersysteem naar een werktuigmachine om door de werktuigmachine bewerkt te worden en/of het automatisch afvoeren van het bewerkte werkstuk naar een afvoersysteem.
Hierbij dienen de werkstukken te worden gelokaliseerd om ze te kunnen grijpen en te kunnen verplaatsen van het aanvoersysteem naar de werktuigmachine en/of van de werktuigmachine naar het afvoersysteem.
Het is bekend om hierbij een inrichting te gebruiken met een robot die voorzien is van een grijper om de werkstukken te kunnen vastgrijpen, waarbij de robot voorzien is van een visiesysteem of dergelijke waarin een beeld of een vereenvoudigd beeld van een object, meer bepaald van een werkstuk, in een geheugen kan worden opgeslagen en waarbij de robot is voorzien van een wisselsysteem voor het koppelen en ontkoppelen van de grijper.
Voor het grijpen van de werkstukken gebruikt men grijpers die ofwel vast zijn bevestigd aan de robotflens, ofwel via een manueel of automatisch snelwisselsysteem kunnen worden bevestigd aan de robotflens.
Afhankelijk van de complexiteit van het werkstuk gebruikt men eenvoudige tot complexere grijpers, zoals 2 puntsgrijpers, 3 puntsgrijpers, vacuümgrijpers en dergelij ke.
Wanneer de werkstukken repetitief steeds op eenzelfde vaste positie en met eenzelfde oriëntatie worden aangeboden, dan is het bekend dat men de robot via een zogenaamde "teaching" procedure deze vaste positie en oriëntatie en de manier waarop het werkstuk gegrepen moet worden, kan aanleren. Hiervoor is niet noodzakelijk een visiesysteem nodig.
Wanneer de werkstukken daarentegen niet steeds repetitief op eenzelfde plaats en met eenzelfde oriëntatie worden aangeboden, maar op een willekeurige manier worden aangevoerd, bijvoorbeeld op een transportband, dan is het bekend om gebruik te maken van een visiesysteem om de aangevoerde werkstukken te kunnen lokaliseren om ze vervolgens te kunnen grijpen.
Degelijke visiesystemen vereisen dat ofwel het werkstuk wordt aangeleerd, ofwel dat het werkstuk wordt geparametriseerd.
Bij eenvoudige werkstukken kan men volstaan met een door het visiesysteem op voorhand gekende vorm waarvan de afmetingen vervolgens door parametrisatie worden bepaald.
Bij ingewikkelde werkstukken dient men het werkstuk interactief aan te leren aan het visiesysteem.
Na het parametriseren of aanleren van het werkstuk aan het visiesysteem stuurt het visiesystemen de ruimtelijke positiecoördinaten waar het werkstuk gegrepen kan worden naar de robot.
De robot gebruikt vervolgens deze coördinaten in bewegingsinstructies zodanig dat het werkstuk kan worden gegrepen en vervolgens kan worden verplaatst.
De nadelen van deze werkwijzen zijn dat er telkens een tussenkomst van een geschoolde operator nodig is om : • de positiebepaling van het werkstuk aan te leren aan de robot via zogeheten "teaching"; • of het werkstuk en de grijper te parametriseren; • of het werkstuk aan het visiesysteem aan te leren.
Dit is vooral een nadeel wanneer kleine reeksen van werkstukken dienen te worden bewerkt, aangezien dan de relatief hoge kost van de geschoolde operator relatief zwaar doorweegt op de kostprijs van de werkstukken.
Het doel van deze uitvinding is om op een eenvoudige manier aan minstens één van voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.
Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze die gebruik maakt van een inrichting zoals hiervoor beschreven, waarbij de grijper is voorzien van een door het visiesysteem in het geheugen opgeslagen herkenbaar herkenningspatroon, waarbij de werkwijze eerst de volgende initiële en eenmalige instelstappen omvat: - het selecteren van een grijper met voornoemd herkenningspatroon die geschikt is voor het grijpen van een werkstuk van het gegeven type; - het manueel aanbrengen van de geselecteerde grijper in een geschikte grijppositie van een eerste werkstuk van het gegeven type; - het aanbieden van het werkstuk binnen het gezichtsveld van het visiesysteem; - het bepalen van de plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon van de grijper op het werkstuk; - het memoriseren van deze plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon ten opzichte van een referentiecoördinatensysteem; - het op basis van de aldus bepaalde plaats en oriëntatie de robot de grijper laten koppelen met het wisselsysteem zonder daarbij het werkstuk met de grijper te verplaatsen, waarbij de werkwijze vervolgens voor elk volgend aangeboden werkstuk van het gegeven type de volgende bijkomende stappen omvat : - het aansturen van de robot voor het positioneren en oriënteren van de grijper overeenkomstig de gememoriseerde plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon in het referentiecoördinatensysteem en het grijpen van het werkstuk in deze situatie; - het verplaatsen en afzetten van het werkstuk naar en op een gewenste positie.
Een voordeel van deze werkwijze is dat het visiesysteem op eenvoudige wijze het herkenningspatroon van de grijper zal erkennen en daaruit de plaats en oriëntatie van de grijper zal kunnen afleiden waarin een werkstuk gegrepen kan worden.
Eenmaal deze positie en oriëntatie van de grijper bepaald is, is het vrij eenvoudig om de grijper voor alle volgende werkstukken die op dezelfde manier worden aangeboden naar de ingestelde positie te sturen om het volgend werkstuk te grijpen en verder te manipuleren.
Hoe complex het werkstuk ook is, indien men een gepaste grijper heeft waarmee dit onderdeel gegrepen kan worden en deze grijper is uitgerust met een snel-wisselsysteem met een voor het visiesysteem herkenbaar herkenningspatroon, kan men via de hierboven beschreven werkwijze de robot automatisch instrueren zonder dat het nodig is de robot de positie via "teaching" aan te leren of zonder telkens het werkstuk aan het visiesysteem te moeten aanleren, dit op voorwaarde dat het werkstuk zich binnen de reeks steeds op dezelfde plaats bevindt.
In dit geval is een bijkomend voordeel dat het visiesysteem enkel nodig is bij het instellen.
Aangezien het visiesysteem enkel nodig is voor het herkennen van steeds hetzelfde herkenningspatroon op verschillende grijpers is hier ook geen probleem met wisselende reflecties in functies van wisselende materialen.
Deze werkwijze is bijvoorbeeld toepasbaar voor : • het laden van een ruw werkstuk op een werktuigmachine; • het ontladen van een afgewerkt werkstuk op een werktuigmachine ; • voor het ontladen van een ruw werkstuk op een aanvoersysteem indien dit aanvoersysteem het werkstuk steeds op dezelfde positie aanvoert.
In het geval de opeenvolgende werkstukken worden aangeboden in een willekeurige positie en volgens een willekeurige oriëntatie, wordt, bij uitbreiding van het voorgaande, bij het instellen, eenmalig: - door het visiesysteem een beeld genomen van een werkstuk van het betreffende type en wordt aan dit beeld een relatief referentiecoördinatensysteem gekoppeld, - na het manueel aanbrengen van een geschikte grijper op het eerste werkstuk, de relatieve plaats en oriëntatie bepaald van het herkenningspatroon van de grijper op het werkstuk ten opzichte van het voornoemd aan het werkstuk gekoppeld relatief referentiecoördinatensysteem; - deze relatieve plaats en oriëntatie gememoriseerd in het geheugen, en wordt voor elk volgend aangeboden werkstuk van het betreffende type : - eerst een beeld genomen van het werkstuk zoals het wordt aangeboden; - vervolgens door het visiesysteem een relatief referentiecoördinatensysteem aan het aangeboden werkstuk gekoppeld en de plaats en oriëntatie ervan bepaald en in een geheugen opgeslagen ten opzichte van het vast absoluut referentiecoördinatensysteem; - de robot aangestuurd voor het positioneren en oriënteren van de grijper overeenkomstig de gememoriseerde plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon binnen het relatief referentiecoördinatensysteem waarvan de plaats en positie gekend zijn ten opzichte van het vast absoluut referentiecoördinatensysteem; - het grijpen en verplaatsen van het werkstuk.
Het voordeel van dergelijke werkwijzen is dat de gebruiker de robot niet hoeft aan te leren waar het werkstuk zich bevindt.
In functie van het werkstuk wordt gewoon een geschikte grijper op het werkstuk gebracht waarna de positiebepaling automatisch gebeurt voor het vervolg van de serie.
De uitvinding betreft ook een inrichting voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken van een gegeven type, welke inrichting een robot bevat met een wisselsysteem voor één of meer grijpers voor het koppelen en ontkoppelen van één of meer grijpers; één of meer grijpers, en een visiesysteem of dergelijke waarin een beeld of een vereenvoudigd beeld van een object in een geheugen kan worden opgeslagen, waarbij de grijpers zijn voorzien van een door het visiesysteem herkenbaar herkenningspatroon waarvan een beeld of een vereenvoudigd beeld in het geheugen is opgeslagen en dat toelaat de plaats en de oriëntatie van de grijper te bepalen, meer bepaald wanneer deze op een werkstuk van het gegeven type is aangebracht.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een grijper voor het gebruik in een inrichting volgens de uitvinding zoals hiervoor beschreven en voor toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de grijper is voorzien van een herkenningspatroon dat door een visiesysteem herkenbaar is om de plaats en de oriëntatie van de grijper te kunnen bepalen.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende werkwijzen volgens de uitvinding beschreven en van een inrichting en een grijper daarbij toegepast, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch en in perspectief een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 door F2 is aangeduid; figuur 3 een bovenaanzicht weergeeft volgens pijl F3 in figuur 2; figuren 4 tot 6 opeenvolgende stappen tonen van de werkwijze volgens de uitvinding, meer bepaald tijdens het instellen; figuren 7 tot 11 opeenvolgende stappen tonen van een alternatieve werkwijze volgens de uitvinding.
De in figuur 1 weergegeven inrichting bestaat hoofdzakelijk uit een aanvoerplatform 2 voor werkstukken 3 en een robot 4 voor het manipuleren van de werkstukken 3, waartoe deze robot voorzien is van een grijper 5 of een reeks grijpers om de werkstukken 3 te kunnen grijpen en te kunnen verplaatsen, bijvoorbeeld naar een niet in de figuren weergegeven werktuigmachine.
De robot 4 is voorzien van een visiesysteem 6 dat in figuur 1 schematisch is voorgesteld als een camera die gericht is naar het aanvoersysteem en die in staat is een beeld of een vereenvoudigd beeld in een geheugen vast te leggen van een object in zijn gezichtsveld.
De robot 4 is verder voorzien van een wisselsysteem 7 voor grijpers 5, dat bij voorkeur een automatisch snelwisselsysteem is.
Voor de koppeling met het snelwisselsysteem 7 zijn de grijpers 5 voorzien van een koppelelement 8 zoals weergegeven in de figuren 2 en 3 en is de grijper 5 of het koppelelement 8 voorzien van een door het visiesysteem 6 herkenbaar herkenningspatroon 9 waarvan een beeld of een vereenvoudigd beeld in het voornoemde geheugen van het visiesysteem 6 op voorhand is opgeslagen.
Het herkenningspatroon kan om het even welk patroon zijn, maar moet aan het visiesysteem toelaten het herkenningspatroon te lokaliseren in de ruimte, met andere woorden de plaats en de oriëntatie ervan te bepalen en bijgevolg ook de plaats en de oriëntatie van de grijper 5.
In het voorbeeld van de figuren 2 en 3 bevat het koppelelement 8 een cirkelvormige opstaande kraag en wordt het herkenningspatroon 9, in deze figuren als voorbeeld echter zonder enig beperkend karakter, gevormd door twee concentrische cirkelsegmenten 9a en 9b van verschillende lengte die ten opzichte van hun middelpunt 10 diametraal tegenover elkaar zijn opgesteld.
Het door het visiesysteem waargenomen beeld van het herkenningspatroon laat toe, door vergelijking met het in het geheugen opgeslagen beeld, het middelpunt van het herkenningspatroon te lokaliseren, evenals de oriëntatie van het herkenningspatroon en de afstand tot het visiesysteem te bepalen door vergelijking van de diameters van beide beelden.
Bij voorkeur is het herkenningspatroon 9 gecentreerd op het middelpunt 10 of op een referentiepunt van het koppelelement 8 dat bij koppeling van de grijper 5 aan het wisselsysteem 7 samenvalt met het middelpunt of een referentiepunt van dit wisselsysteem 7.
De inrichting 1 wordt gebruikt voor het toepassen van een werkwijze volgens de uitvinding voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken 3 van een gegeven type.
De werkwijze is verschillend naargelang de werkstukken steeds op eenzelfde vaste plaats, dan wel op een willekeurige plaats worden aangeboden.
In beide gevallen is een eenmalige instelprocedure van de robot 4 met zijn visiesysteem 6 noodzakelijk.
Aan de hand van de figuren 4 tot 6 wordt de instelprocedure beschreven voor het geval de opeenvolgende werkstukken 3 steeds op dezelfde plaats worden aangeboden.
In een eerste stap wordt een eerste werkstuk van het betreffende type aangevoerd op het aanvoerplatform 2 en in het gezichtsveld van het visiesysteem 6 aangeboden, zoals weergegeven in figuur 4 op die plaats en met die oriëntatie waarin de volgende werkstukken 3 zullen worden aangeboden.
Vervolgens wordt een grijper 5 geselecteerd met een voornoemd herkenningspatroon 9 die geschikt is voor het grijpen van het werkstuk 3, en wordt deze geselecteerde grijper 5, zoals schematisch weergegeven in figuur 5, zonder het werkstuk te verplaatsen, manueel in een geschikte grijppositie gemonteerd op het werkstuk 3, waarbij, indien nodig, de grijper 5 manueel ingesteld kan worden in functie van de vorm van het werkstuk 3.
In een volgende instelstap wordt door middel van het door het visiesysteem 6 waargenomen beeld van het herkenningspatroon 9 de plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon van de grijper 5 op het werkstuk 3 bepaald ten opzichte van een gekozen vast referentiecoördinatensysteem XYZ dat bijvoorbeeld gekoppeld is aan het aanvoerplatform.
De aldus bepaalde gegevens worden gememoriseerd in het voornoemd geheugen.
Tenslotte worden deze gegevens aan de robot 4 doorgegeven om de grijper 5 via het wisselsysteem 7 aan de robot 4 te koppelen, waartoe de robot 4 traditioneel voorzien is van de nodige instructieset om dat zelfstandig te kunnen uitvoeren op basis van voornoemde gegevens.
Het instellen is daarmee beëindigd en voor de manipulatie van de volgende stukken blijft de betreffende grijper 5 steeds gekoppeld aan de robot 4.
De volgende werkstukken worden nu telkens op de voornoemde vaste positie en met steeds dezelfde oriëntatie op het aanvoerplatform 2 aangeboden.
Bij ieder volgend aangeboden werkstuk 3 beweegt de robot 4 zich zodanig dat de grijper 5 telkens in eenzelfde positie en met eenzelfde oriëntatie wordt gestuurd overeenkomstig de gememoriseerde plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon op de grijper 5.
Vervolgens kan het werkstuk 3 worden gegrepen, verplaatst en afgezet voor een volgende behandeling, bijvoorbeeld naar een afvoertransportband of -plaats , waarna de robot 4 een volgend aangeboden werkstuk 3 kan gaan halen.
Wanneer de werkstukken niet steeds op dezelfde plaats worden aangeboden, maar bijvoorbeeld op een willekeurige manier op een transportband 11 of dergelijke, zoals geïllustreerd in figuur 7, dan worden tijdens de hierboven beschreven instelprocedure nog de volgende bijkomende stappen ondernomen.
Vooraleer de grijper manueel op het eerste werkstuk 3 wordt gemonteerd, wordt met het visiesysteem 6 eerst een beeld genomen van het werkstuk 3 en wordt dit beeld in het voornoemde geheugen opgeslagen.
Een operator zal vervolgens een relatief referentiecoördinatensysteem X'Y'Z', zoals afgebeeld in figuur 7, koppelen aan dit beeld van het werkstuk 3, door bijvoorbeeld dit beeld op te roepen op een scherm van het visiesysteem 6 en met de cursor bijvoorbeeld twee contrastlijnen aan te duiden voor elke coördinatenas van het relatief referentiecoördinatensysteem X'Y'Z'.
Het visiesysteem 6 kent daarbij de plaats en oriëntatie van dit relatief coördinatensysteem X'Y'Z' in het absoluut coördinatensysteem XYZ.
Na het manueel aanbrengen van de geselecteerde grijper 5, zoals afgebeeld in figuur 8, worden vervolgens op het eerste werkstuk 3, de relatieve positie en oriëntatie bepaald van het herkenningspatroon 9 van de grijper 5 op het werkstuk 3 ten opzichte van het aan het werkstuk 3 gekoppeld relatief referentiecoördinatensysteem X'Y'Z' door het nemen van een beeld van het herkenningspatroon 9 op grijper 5 zoals weergegeven in figuur 9.
De bekomen gegevens worden gememoriseerd in het geheugen.
Op basis van deze gegevens wordt de robot 4 aangestuurd om de grijper 5 te koppelen aan het wisselsysteem 7 om het werkstuk 3 te kunnen manipuleren.
Hiermee wordt dan ook de instelprocedure beëindigd waarbij het visiesystèem 6 nu de relatieve plaats kent van de grijper 5 ten iopzichte van het werkstuk 3.
Voor elk volgend aangeboden werkstuk 3 van het betreffende type wordt : ; - een beeld genomen van het werkstuk 3 zoals het in een willekeurige positie en met een willekeurige oriëntatie wordt aangeboden; - door het visiesysteem een relatief referentiecoördinatensysteem X'Y'Z' zoals aangeleerd aan het aangeboden werkstuk 3 gekoppeld, zoals afgebeeld in figuur 11, en de plaats en oriëntatie A ervan bepaald ten opzichte van het vast absoluut referentiecoördinatensysteem XYZ en in geheugen opgeslagen; - de robot 4 aangestuurd voor het positioneren en oriënteren van de grijper 5 overeenkomstig de gememoriseerde plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon 9 binnen het relatief referentiecoördinatensysteem X'Y'Z' waarvan de plaats en positie gekend zijn ten opzichte van het vast absoluut referentiecoördinatensysteem XYZ; - het grijpen en verplaatsen van het werkstuk 3 om plaats te maken voor een volgend werkstuk 3.
De volledige procedure in het geval de werkstukken 3 willekeurig worden aangeboden, kan als volgt samengevat worden.
1. Het visiesysteem 6 neemt eerst een beeld van alleen het werkstuk 3, berekent en memoriseert hierop een referentie coördinatenstelsel (referentiepunt + hoekverdraaiing(en)); 2. Vervolgens brengt men op het werkstuk 3, zonder het te verplaatsen, een grijper 5 aan met het voor het visiesysteem 6 herkenbaar en eenmalig aangeleerde herkenningspatroon 9; 3. Het visiesysteem 6 bepaalt nu de positie van de grijper 5 en berekent ook de relatieve positie van de grijper 5 ten aanzien van het voornoemde gememoriseerde referentiecoördinatenstelsel X'Y'Z' op het werkstuk 3; 4. De robot 4 stuurt vervolgens via bewegingsinstructies de robotflens met snelwisselsysteem 7 naar de door het visiesysteem 6 bepaalde grijpercoördinaten; 5. De robot 4 neemt de grijper 5 op alsook het werkstuk 3 waarop de grijper 5 zich bevindt; 6. Bij volgende, zich willekeurige aanbiedende werkstukken, worden nu telkens door het visiesysteem het referentiecoördinatenstelsel X'Y'Z' op het werkstuk 3 bepaald; 7. Door toepassen van de onder punt 3 berekende relatieve positie van de grijper 5 op het nieuwe referentiecoördinatenstelsel kan vervolgens elk zelfde werkstuk dat zich op willekeurig aangeboden positie bevindt juist worden gegrepen.
Het is duidelijk dat in de hierboven beschreven werkwijzen de stappen elkaar niet noodzakelijk in de opgegeven volgorde moeten opvolgen, maar dat bijvoorbeeld in de eerst beschreven werkwijze waarbij de werkstukken 3 steeds op dezelfde plaats worden aangeboden, de grijper 3 op een andere plaats op het eerste werkstuk 3 kan worden voorzien alvorens de grijper 5 samen met het werkstuk 3 in positie te brengen om er een beeld van te nemen.
Het is duidelijk dat voor de werkwijzen volgens de uitvinding geen ingewikkelde en tijdrovende instellingen nodig zijn en slechts handelingen vereist zijn die niet noodzakelijk de tussenkomst van een geschoolde operator vereisen.
Bovendien volstaat een eenvoudig visiesysteem om de werkwijze te kunnen realiseren, waarbij in het eenvoudigste geval enkel een beeld van het herkenningspatroon in het geheugen van het systeem is opgeslagen.
Het is duidelijk dat de opeenvolgend aangeboden werkstukken 3 niet volledig identiek moeten zijn, maar alleszins in die mate moeten overeenstemmen dat zij op een analoge manier, met name met eenzelfde positie en oriëntatie, voor een analoge bewerking moeten kunnen worden aangeboden, bijvoorbeeld aan een werktuigmachine.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren geïllustreerde werkwijze en inrichting, doch een werkwijze, inrichting en grijper volgens de uitvinding kunnen in allerlei variaties worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (9)

1.- Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke of bijna identieke werkstukken (3) van een gegeven type door middel van een grijper (5) van een robot (4), meer speciaal voor het lokaliseren, grijpen en verplaatsen van de werkstukken (3), waarbij de robot (4) voorzien is van een visiesysteem (6) of dergelijke waarin een beeld of een vereenvoudigd beeld van een object in een geheugen kan worden opgeslagen en waarbij de robot (4) is voorzien van een wisselsysteem (7) voor het koppelen en ontkoppelen van een grijper (5), daardoor gekenmerkt dat de grijper (5) is voorzien van een door het visiesysteem (6) in het geheugen opgeslagen herkenbaar herkenningspatroon (9) en dat de werkwijze eerst de volgende initiële en eenmalige instelstappen omvat: - het selecteren van een grijper (5) met voornoemd herkenningspatroon (9) die geschikt is voor het grijpen van een werkstuk (3) van het gegeven type; - het manueel aanbrengen van de geselecteerde grijper (5) in een geschikte grijppositie van een werkstuk (3) van het gegeven type; - het aanbieden van het werkstuk (3) binnen het gezichtsveld van het visiesysteem (6); - het bepalen van de plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon (9) van de grijper (5) op het werkstuk (3); - het memoriseren van deze plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon (9) ten opzichte van een referentie-coördinatensysteem (XYZ, X'Y'Z'); - op basis van de aldus bepaalde plaats en oriëntatie, het de robot (4) de grijper (5) laten koppelen met het wisselsysteem (7) zonder daarbij het werkstuk (3) met de grijper (5) te verplaatsen; waarbij de werkwijze vervolgens voor elk volgend aangeboden werkstuk (3) van het gegeven type de volgende bijkomende stappen omvat: - het aansturen van de robot (4) voor het positioneren en oriënteren van de grijper (5) overeenkomstig de gememoriseerde plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon (9) in het referentie- coördinatensysteem (ΧΥΖ,Χ'Υ'Ζ') en het grijpen van het werkstuk in deze situatie; - het verplaatsen en afzetten van het werkstuk (3) naar en op een gewenste positie.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat, voor het koppelen en ontkoppelen van een grijper (5) , de grijper (5) voorzien is van een koppelelement (8) dat kan samenwerken met het betreffende wisselsysteem (7) van de robot (4) en dat het herkenningspatroon (9) is aangebracht op dit koppelelement (8).
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat in het geval de opeenvolgende werkstukken (3) steeds repetitief op dezelfde plaats en volgens eenzelfde oriëntatie worden aangeboden, worden de voornoemde instelstappen met het eerste werkstuk (3) uitgevoerd met het betreffende eerste werkstuk (3) op die plaats en met die oriëntatie voor het bepalen van de overeenstemmende plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon (9) van de grijper (5) op het werkstuk (3) en wordt vervolgens, voor elk volgend aangeboden werkstuk (3), de robot (4) aangestuurd voor het positioneren van de grijper (5) overeenkomstig de gememoriseerde plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon (9) binnen het referentie-coördinatensysteem (XYZ) dat, in dit geval, een vast absoluut coördinatensysteem (XYZ) is dat in het visiesysteem (6) bij aanvang eenmalig is ingegeven.
4.- Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat in het geval de opeenvolgende werkstukken (3) worden aangeboden in een willekeurige positie en volgens een willekeurige oriëntatie, wordt bij het instellen, eenmalig: - door het visiesysteem (6) een beeld genomen van een werkstuk (3) van het betreffende type en aan dit beeld een relatief referentiecoördinatensysteem (X'Y'Z') gekoppeld, - na het manueel aanbrengen van de geselecteerde grijper (5) op het eerste werkstuk (3) , de relatieve plaats en oriëntatie bepaald van het herkenningspatroon (9) van de grijper (5) op het werkstuk (3) ten opzichte van het voornoemd aan het werkstuk (3) gekoppeld relatief referentiecoördinatensysteem (X'Y' Z'); - deze relatieve plaats en oriëntatie gememoriseerd in het geheugen, en wordt voor elk volgend aangeboden werkstuk (3) van het betreffende type : - een beeld genomen van het werkstuk (3) zoals het wordt aangeboden; - door het visiesysteem (6) een relatief referentiecoördinatensysteem (X'Y'Z') aan het aangeboden werkstuk (3) gekoppeld en de plaats en oriëntatie ervan bepaald ten opzichte van het vast absoluut referentie-coördinatensysteem (XYZ) en in het geheugen opgeslagen; - de robot (4) aangestuurd voor het positioneren en oriënteren van de grijper (5) overeenkomstig de gememoriseerde plaats en oriëntatie van het herkenningspatroon (9) binnen het relatief referentie-coördinatensysteem (X'Y'Z') waarvan de plaats en positie gekend zijn ten opzichte van het vast absoluut referentiecoördinatensysteem (XYZ); - het grijpen en verplaatsen van het werkstuk (3).
5. Inrichting voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke of nagenoeg identieke werkstukken (3) van een gegeven type, welke inrichting (1) een robot (4) bevat met een wisselsysteem (7) voor het koppelen en ontkoppelen van één of meer grijpers (5) ; één of meer grijpers (5); en een visiesysteem (6) of dergelijke waarin een beeld of een vereenvoudigd beeld van een object in een geheugen kan worden opgeslagen, daardoor gekenmerkt dat de grijper (5) is voorzien van een door het visiesysteem (6) herkenbaar herkenningspatroon (9) waarvan een beeld of een vereenvoudigd beeld in het geheugen is opgeslagen en dat toelaat de plaats en de oriëntatie van de grijper (5) te bepalen, meer bepaald wanneer deze op een werkstuk (3) van het gegeven type is aangebracht.
6. Inrichting volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat het wisselsysteem (7) van de robot (4) een automatisch snelwisselsysteem is.
7. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, daardoor gekenmerkt dat, voor het koppelen en ontkoppelen van een grijper (5), de grijper (5) voorzien is van een koppelelement (8) dat kan samenwerken met het betreffende wisselsysteem (7) van de robot (4) en dat het herkenningspatroon (9) is aangebracht op dit koppelelement (8) .
8. Grijper voor het gebruik in een inrichting volgens conclusie 5 of 6 voor toepassing in een werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 4, daardoor gekenmerkt: dat de grijper (5) is voorzien van een herkenningspatroon (9) dat door een visiesysteem (6) herkenbaar is om de plaats en de oriëntatie van de grijper (5) te kunnen bepalen.
9. Grijper volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat hij is voorzien van een koppelelement (8) voor het koppelen en ontkoppelen met een wisselsysteem (7) van een robot (4) en dat het herkenningspatroon (9) is aangebracht op dit koppelelement (8).
BE2011/0057A 2011-01-31 2011-01-31 Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast. BE1019786A3 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0057A BE1019786A3 (nl) 2011-01-31 2011-01-31 Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast.
EP20120000449 EP2481529B1 (en) 2011-01-31 2012-01-25 Method for manipulating a series of successively presented identical workpieces by means of a robot.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0057A BE1019786A3 (nl) 2011-01-31 2011-01-31 Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast.
BE201100057 2011-01-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1019786A3 true BE1019786A3 (nl) 2012-12-04

Family

ID=44279864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2011/0057A BE1019786A3 (nl) 2011-01-31 2011-01-31 Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2481529B1 (nl)
BE (1) BE1019786A3 (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9026249B2 (en) 2012-09-18 2015-05-05 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Robot calibration method
BE1021715B1 (nl) * 2013-08-28 2016-01-12 Robojob, Besloten Vennootschap Met Beperkte Aansprakelijkheid Aanvoerinrichting en gebruik van zulke aanvoerinrichting voor het aanvoeren van een reeks werkstukken die een na een door een robot dienen opgenomen en verplaatst te worden en bewerkingsinstallatie daarmee uitgerust
DE102014223167A1 (de) 2014-11-13 2016-05-19 Kuka Roboter Gmbh Bestimmen von objektbezogenen Greifräumen mittels eines Roboters
WO2017036521A1 (en) * 2015-09-02 2017-03-09 Abb Schweiz Ag Device, system and method for teaching a position with a hand-held position teaching device
WO2017036519A1 (en) * 2015-09-02 2017-03-09 Abb Schweiz Ag Device, system and method for teaching a position with a hand-held position teaching device
DE102015221337A1 (de) 2015-10-30 2017-05-04 Keba Ag Verfahren und Steuerungssystem zum Steuern der Bewegungen von Gelenkarmen eines Industrieroboters sowie dabei eingesetztes Bewegungsvorgabemittel
CN108290286A (zh) * 2015-12-03 2018-07-17 Abb瑞士股份有限公司 用于教导工业机器人拾取零件的方法
CN112802122B (zh) * 2021-01-21 2023-08-29 珠海市运泰利自动化设备有限公司 机器人视觉引导组装方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2430058A1 (de) * 1974-06-22 1976-01-08 Kyborg Ges Positions-mess-system fuer roboter-glieder
DE19626459A1 (de) * 1996-07-02 1998-01-08 Kuka Schweissanlagen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters
WO2003099526A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Abb Research Ltd A method and a system for programming an industrial robot
EP1522912A2 (en) * 2003-10-08 2005-04-13 Fanuc Ltd Manual-mode operating system for robot
US20090132088A1 (en) * 2007-04-24 2009-05-21 Tairob Ltd. Transfer of knowledge from a human skilled worker to an expert machine - the learning process
EP2263837A1 (en) * 2008-03-10 2010-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Operation teaching system and operation teaching method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2430058A1 (de) * 1974-06-22 1976-01-08 Kyborg Ges Positions-mess-system fuer roboter-glieder
DE19626459A1 (de) * 1996-07-02 1998-01-08 Kuka Schweissanlagen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters
WO2003099526A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Abb Research Ltd A method and a system for programming an industrial robot
EP1522912A2 (en) * 2003-10-08 2005-04-13 Fanuc Ltd Manual-mode operating system for robot
US20090132088A1 (en) * 2007-04-24 2009-05-21 Tairob Ltd. Transfer of knowledge from a human skilled worker to an expert machine - the learning process
EP2263837A1 (en) * 2008-03-10 2010-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Operation teaching system and operation teaching method

Also Published As

Publication number Publication date
EP2481529B1 (en) 2013-05-22
EP2481529A1 (en) 2012-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1019786A3 (nl) Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast.
DE112016005250B4 (de) Roboter
DE102019125126B4 (de) Informationsverarbeitungsvorrichtung, Informationsverarbeitungsverfahren und System
JP6687591B2 (ja) 物品搬送装置、ロボットシステムおよび物品搬送方法
US9008841B2 (en) Robotic picking of parts from a parts holding bin
JP6042860B2 (ja) ロボットを用いて物品を移送する物品移送装置及び物品移送方法
EP3222393B1 (en) Automated guidance system and method for a coordinated movement machine
EP1621296A1 (en) Transfer robot system comprising a manipulator and a temporary container depository moving synchronously with the manipulator
DE102016006248B4 (de) Robotersystem zum Befördern eines Gegenstands im aufgehängten Zustand
US11175236B2 (en) Image acquisition system and image acquisition method
CN110980276B (zh) 一种三维视觉配合机器人实施铸件自动下料的方法
DE112017007392B4 (de) Steuervorrichtung, Greifsystem, Verteilersystem, Programm, Steuerverfahren und Herstellungsverfahren
JP6549655B2 (ja) 物品搬送装置
JP7163506B2 (ja) 作業ロボットおよび作業システム
JP5659640B2 (ja) ロボット制御装置、物品取り出しシステム、プログラムおよびロボットの制御方法
US20190247959A1 (en) Part Marking System And Method Of Marking Parts
CN109648559A (zh) 用于机器人清洗机抓取多型号缸体缸盖的视觉定位系统
DE102020104332A1 (de) Systeme zum wechseln von werkzeugen an einer greifervorrichtung
JP2019501033A (ja) 異なる保管領域に置かれる部品から部品のバッチを構成するための方法および設備
JP2021088019A (ja) ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法
Wolfson et al. Designing a parts feeding system for maximum flexibility
US20200282571A1 (en) Gripping device, separating device and method for gripping bodies, and use of a gripping device
Vongbunyong et al. Automatic handling for valves trimming system
US20150019015A1 (en) Unit and method for the automatic hooking of parts onto complex supports
CN111278612B (zh) 元件移载装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD Change of ownership

Owner name: ROBOJOB; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGE OF LEGAL ENTITY; FORMER OWNER NAME: ROBOJOB, BESLOTEN VENNOOTSCHAP MET BEPERKTE AANSPRAKELIJKHEID

Effective date: 20220608