CN113631327A - 用于工件在卡盘中的定心定位的组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组件(15)，其组件具有带有卡盘(17)的工具机(16)、测量装置(36)、机器人臂(31)以及控制装置(30)。卡盘(17)能够围绕卡盘轴线(S)转动。机器人臂(31)在其自由端部处承载用于接纳工件(18)的抓取装置(32)。测量装置(36)具有两个传感器单元(41)。借助于控制装置(30)可以实施自动的校正方法。首先操控机器人臂(31)以用于接纳工件(18)，并且接着根据测量信号(S1,S2)使工件(18)在传感器单元(41)的测量部位(M1,M2)的区域中如此定位，使得在工件轴线(W)与卡盘轴线(S)之间的倾斜和错位方面的偏差处于预设的公差范围内。该过程至少在两个不同的转动位置(A,B)中执行并且必要时迭代地重复。

Description

用于工件在卡盘中的定心定位的组件和方法
技术领域
本发明涉及一种组件，其具有：工具机，该工具机具有能围绕卡盘轴线转动的卡盘；测量装置，该测量装置具有两个传感器单元；机器人臂，该机器人臂具有抓取装置；以及控制装置。该组件设立成用于，实施方法，以便相对于工具机的坐标系校正具有抓取装置的机器人臂。本发明还涉及一种用于相对于工具机的坐标系校正具有抓取装置的机器人臂的方法。
背景技术
具有用于在工具机处实施自动的工件更换的抓取装置的机器人是已知的。在传统的机器人臂中可为有问题的是机器人臂相对于工具机的卡盘的准确的定位，以便实施自动的工件更换。根据卡盘的设计方案和工件的大小经常仅留有少量间隙空间，以便执行工件在卡盘中的无碰撞的置入。抓取装置在机器人臂的自由端部处的位置例如取决于机器人臂的伸展。由于在铰接连接处的弹性和可达到的定位精度，在机器人臂的各个铰接地或可枢转地相互连接的臂区段之间，取决于在两个臂区段之间的弯曲角度或伸展位置出现不同的负荷。如果机器人臂在相对于工具机(Werkzeugmaschine,有时称为机床)的坐标系的位置方面被校正，则不能确保，抓取装置也可以在工具机的工作区域内的其他位置方面以足够的精度通过机器人臂定位。
发明内容
因此，如下可视为本发明的任务，即在将工件置入到工具机的卡盘中或取出工件时改善抓取装置的定位精度。
该任务通过一种具有专利权利要求1的特征的组件以及一种具有专利权利要求11的特征的方法来解决。
根据本发明的组件具有：工具机，该工具机具有能围绕卡盘轴线转动的卡盘；测量装置，该测量装置具有两个传感器单元；机器人臂，该机器人臂具有一个或多个抓取装置；以及控制装置。控制装置可以是机器人臂和/或工具机的控制器的组成部分。机器人臂和工具机可以经由共同的或分开的控制装置来控制。测量装置的传感器单元与控制装置通信连接，其中，该通信连接可以是无线连接或有线连接。
测量装置设立成用于，如此安置在卡盘处，使得具有传感器单元的测量装置可以与卡盘共同地围绕卡盘轴线转动。以这种方式，可以使卡盘连同测量装置运动到围绕卡盘轴线的不同的转动位置中。在已安置的状态下，测量装置的传感器单元沿着卡盘的卡盘轴线与不同的测量部位相关联。测量部位在卡盘轴线的延伸方向上彼此带有间距地布置。每个传感器单元在所述一个相关联的测量部位处测量并且设立成用于，测量相应的测量部位处的工件外表面与卡盘轴线的间距并且将描述该间距的测量信号传输给控制装置。由此，在每个测量部位处可以确定工件表面径向于卡盘轴线的位置。
为了相对于卡盘轴线校正抓取装置，该组件的控制装置设立成用于，自动地实施下文描述的步骤，其中，不需要操作人员的手动操作。
在步骤a)中，操控抓取装置以用于接纳工件。如果机器人臂在其自由端部处具有多个且尤其是两个抓取装置，则由每个抓取装置接纳一个工件。
如果机器人臂具有多个抓取装置，则在随后的步骤中使用这样的抓取装置，该抓取装置设置且设立成用于将工件置入到卡盘中。备选地，随后的步骤也可以针对全部的抓取装置执行。
在步骤b)中操控抓取装置，以便将工件在传感器单元的测量部位的区域中定位在卡盘旁边。在该位置中，每个传感器单元产生测量值或测量信号，其说明存在于测量部位处的工件外表面与卡盘轴线的间距。
在步骤c)中，基于传感器单元的测量信号操控具有抓取装置的机器人臂以用于定位工件。工件的定位在此如此进行，使得在工件的工件轴线与卡盘轴线之间的偏差处于预设的公差范围内。该工件可以例如是至少区段式柱形的工件，其中，工件轴线是至少一个柱形区段的纵向轴线。工件的位置通过工件轴线与卡盘轴线的间距以及工件轴线相对于卡盘轴线的倾斜确定。目的是，使工件如此相对于卡盘轴线定位，使得工件轴线尽可能与卡盘轴线相一致，即工件轴线沿着卡盘轴线延伸。
在该步骤c)中，卡盘连同测量装置位于围绕卡盘轴线的第一转动位置中。要么可以在将测量装置布置在卡盘处之后通过操控卡盘或工具机来调整第一转动位置，要么可以将测量装置在第一转动位置中安置在卡盘处，从而可以省却卡盘围绕卡盘轴线的随后的转动。
在工件在步骤c)中定位在第一转动位置中之后，控制装置操控工具机或卡盘，以便促使卡盘围绕卡盘轴线转动到第二转动位置中(步骤d))。第二转动位置与第一转动位置不同。优选地，在第一转动位置与第二转动位置之间进行卡盘以90°的转动。在一种实施例中，传感器单元在位于第一平面中的第一转动位置中(该第一平面径向于卡盘轴线定向)并且在位于第二平面中的第二转动位置中(该第二平面径向于卡盘轴线定向)测量。第一平面可以是水平平面，而第二平面可以是竖直的平面，或反过来。
在第二转动位置中，控制装置首先基于测量信号如此检查工件的位置：在工件轴线与卡盘轴线之间的偏差是否处于预设的公差范围内，并且如果不是，则控制装置操控机器人臂，以便基于测量信号使工件在公差范围内相对于卡盘轴线定位(步骤e))。在该步骤e)中的定位类似于步骤c)中的定位进行。工件也在步骤e)中如此定位，使得在工件轴线与卡盘轴线之间的偏差处于预设的公差范围内。公差范围在步骤c)中以及在步骤e)中优选可以是相同的。
通过将工件定位在卡盘或测量装置的两个不同的转动位置中，用于工件定位的可重复的精度借助于相邻于卡盘的抓取装置实现，从而接着通过在工件与卡盘之间沿着卡盘轴线的相对运动可实现将工件无碰撞地置入到卡盘中。在此，优选仅使卡盘运动，并且工件保持在其关于工具机的位置固定的坐标系的位置中。由于机器人臂或抓取装置在这样的位置中进行校正，即在该位置中在运行时将工件置入，考虑机器人臂的定位精度。机器人臂相对于工具机的坐标系直接相邻于卡盘相对于卡盘轴线以高的精度被校正，从而实现工件相对于卡盘轴线的可重复的定位精度并且在将工件置入到卡盘中时可以避免碰撞，即使在工件与卡盘之间仅剩余供用于置入的小的间隙。
在从卡盘中取出被加工的工件时，在抓取装置的有错误的定位的情况下可能发生工件在卡盘中卡住。在夹紧的位置中，被加工的工件精确地沿着卡盘轴线定向，并且机器人臂可以利用抓取装置接纳被加工的工件。接着，被加工的工件可以通过在抓取装置与卡盘之间的相对运动、优选仅通过卡盘的运动而沿着卡盘轴线从卡盘中取出。
有利的是，控制装置设立成用于，在步骤e)之后实施以下步骤：步骤f)：操控工具机或卡盘，以便使卡盘和布置在卡盘处的测量装置从第二转动位置转动到第一转动位置中，以及步骤g)：基于测量信号检查工件的位置，在工件轴线与卡盘轴线之间的偏差是否处于预设的公差范围内，并且如果不是，则操控机器人臂以用于如此定位工件，使得在工件轴线与卡盘轴线之间的偏差处于预设的公差范围内，其中，卡盘和布置在该卡盘处的测量装置位于围绕卡盘轴线的第一转动位置中。
接着，可以重复步骤d)至g)中的一个或多个步骤。步骤d)至g)中的一个或多个步骤的重复如此频次地实施，直至在两个转动位置中维持预设的公差范围。该重复因此可以是需要的，因为通过将工件定位在所述一个转动位置中又还影响工件在相应另一个转动位置中的位置。因此有利的是，在步骤e)之后又调整第一转动位置，并且至少一直继续该方法，直至在卡盘转动到第一转动位置或第二转动位置中之后，不再需要改变工件的位置。
此外，有利的是，控制装置设立成用于，在步骤c)、e)和g)中在定位工件时如此操控机器人臂，使得首先工件轴线在预设的公差范围内平行于卡盘轴线定向并且接着实施工件正交于工件轴线或卡盘轴线的运动，直至在工件轴线与卡盘轴线之间的间距在两个测量部位处处于公差范围内。该间距通过在测量部位处的相应的测量信号表征。换言之，在步骤c)、e)和g)中首先使工件在其相对于卡盘轴线的倾斜中定向并且接着平行于卡盘轴线运动和定心。工件在步骤c)、e)和g)中的定位由此优选是两级的。
有利的是，控制装置设立成用于，根据工件直径和/或根据抓取装置在工件处的抓取位置操控机器人臂以用于工件的定位。工件直径和/或抓取位置可以由控制装置直接、例如经由工具机的操作接口、或间接通过一个或多个其他参数预设。所述至少一个参数可以手动输入或自动地获取。抓取位置尤其描述在抓取装置在工件处进行抓取所在的部位与工件的一个或两个自由端部之间的间距。
传感器单元可以实施为触觉式工作的传感器单元并且例如分别由千分表(Messuhr)形成。备选地，也可以使用无触碰地工作的传感器单元，如光学的和/或电磁的间距传感器。
根据本发明的方法可以在使用上述组件的实施例的情况下执行。备选地或附加地，一个或多个步骤也可以通过备选的器件或装置实施。根据本发明的方法包括以下步骤：
首先将测量装置安置在卡盘处，从而传感器单元可以沿着卡盘轴线在不同的测量部位处测量。测量装置如此安置在卡盘处，使得测量装置可以与卡盘共同地围绕卡盘轴线转动。测量装置的安置可以在卡盘的第一转动位置中进行或卡盘可以在测量装置安置之后围绕卡盘轴线转动到第一转动位置中。
借助于机器人臂或其抓取装置接纳工件。机器人臂如此运动，使得抓取装置在传感器单元的测量部位的区域中相邻于卡盘如此定位所接纳的工件，使得每个传感器单元在相应的测量部位处可以接收测量值。然后通过抓取装置或机器人臂根据传感器单元的测量信号的运动来定位工件。在定位时，如此调整工件轴线相对于卡盘轴线的倾斜和工件轴线与卡盘轴线的间距，使得维持预设的公差范围。
接着，将卡盘从第一转动位置运动到第二转动位置中，优选运动约90°。在第二转动位置中，检查工件的位置：在工件轴线与卡盘轴线之间的偏差是否处于预设的公差范围内，并且如果不是，则类似于在第一转动位置中的做法定位工件，从而工件轴线相对于卡盘轴线在预设的公差范围内定位(倾斜和间距)。
工件在第一转动位置和第二转动位置中的检查和必要时定位可以重复执行直至在卡盘从第一转动位置转动到第二转动位置中或从第二转动位置转动到第一转动位置中之后确定在工件的位置方面不再需要改变，以便维持公差范围。
附图说明
本发明的有利的设计方案由从属专利权利要求、说明书和附图得出。下面借助附图详细阐释本发明的优选的实施例。如下附图：
图1示出具有工具机、测量装置、机器人臂和控制装置的组件的实施例的框图；
图2示出图1中的工具机的卡盘连同布置在卡盘处的测量装置的图示；
图3示出借助于被夹紧到卡盘中的工件对图2中的测量装置的传感器单元的校正；
图4和5示出在第一转动位置中的卡盘连同布置在卡盘处的测量装置；
图6至8示出由图1中的机器人臂的抓取装置保持的工件相对于卡盘的卡盘轴线相邻于卡盘的定位；以及
图9和10示出在围绕卡盘轴线的第二转动位置中的卡盘连同布置在卡盘处的测量装置。
具体实施方式
在图1中极其示意性地阐明组件15的实施例的框图。组件15包括工具机16，该工具机具有围绕卡盘轴线S可转动的卡盘17。卡盘轴线S根据示例水平地定向，但也可以具有竖直定向或其他的任意定向。卡盘17设立成用于夹紧待加工的工件18。工件18尤其是棒状的工件，该工件可以至少区段式为柱形的。对于下面描述的方法，将具有恒定的直径的圆柱形的工件用作工件18。
工具机16具有用于加工工件18的加工工具19。根据示例，工具机16是磨削机、腐蚀机或组合式磨削和腐蚀机。加工工具19因此是磨削工具和/或腐蚀工具。
借助于工具机16的机器轴组件20可以使加工工具19和卡盘17相对于彼此运动和定位。机器轴组件20的线性轴和/或转动轴的数量可以变化。第一转动轴21用于围绕卡盘轴线S转动地驱动卡盘17。第二转动轴22用于围绕旋转轴线R枢转或转动卡盘17，该旋转轴线根据示例正交于卡盘轴线S定向。此外，在示例性的工具机16中存在有用于使卡盘17沿x方向相对于机器床体24或机架运动的第一线性轴23、用于使加工工具19沿y方向相对于机器床体24或机架运动的第二线性轴25以及用于使加工工具19沿z方向相对于机器床体24或机架运动的第三线性轴26。机器轴组件20的机器轴的数量和堆叠可以变化并且根据工具机选择。
机器轴组件20借助于控制装置30操控。
组件15包括机器人臂31，在该机器人臂的自由端部处存在至少一个抓取装置32。在图1中所示的实施例中，机器人臂31具有两个抓取装置32，从而不仅待加工的工件18，而且完成加工的工件18a可以同时被接纳。机器人臂31例如设立成用于，接纳来自托盘的尚待加工的工件18，将该工件运送至卡盘17，在那首先将先前加工的工件18a取出并且置入下一个待加工的工件18。经取出的完成加工的工件18a则可以搁放在另外的托盘中。由此，机器人臂31可以实施自动的工件更换。在自动的工件更换时，待置入的工件18沿着卡盘轴线S定位或抓取被夹紧的加工的工件18a。在置入或取出时在卡盘17与工件18,18a之间的相对运动根据示例仅通过卡盘17实现，而机器人臂31的抓取装置32在没有主动的自身的运动的情况下抓住工件18,18a。机器人臂31根据示例通过控制装置30控制。控制装置30由此可以是用于工具机16和机器人臂31的上级的控制器。控制装置30可以作为硬件和/或软件集成到机器人臂31和/或工具机16的控制器中。
组件15此外具有测量装置36。测量装置36具有保持装置37，借助于该保持装置可以将测量装置36安置在卡盘17处。在保持装置37安置在卡盘17处的状态下，当第一转动轴21被驱动时，测量装置36与卡盘17共同地围绕卡盘轴线S旋转。保持装置37根据示例具有环38，该环包围卡盘17的一区段并且可以通过可松脱的连接，尤其是螺纹连接固定在卡盘17处。保持装置37的悬臂件39从环38伸出远离，该悬臂件具有如下区段40，当保持装置37固定在卡盘17处时，该区段基本上平行于卡盘轴线S延伸。
在保持装置37的悬臂件39和根据示例区段40处布置有两个传感器单元41。每个传感器单元41设立成用于，在相关联的测量部位M1,M2(图2)处分别探测测量信号，该测量信号描述面向传感器单元41的工件表面与卡盘轴线S的间距。在该实施例中，传感器单元41构造为触觉式测量的传感器单元并且根据示例分别通过千分表42形成。每个千分表42的触针或触体在测量工件18时贴靠在测量工件的工件外表面处并且提供相应的测量值。每个传感器单元41与控制装置30通信连接。根据在相关联的测量部位M1,M2处探测到的测量值，每个传感器单元41产生测量信号S1或S2，该测量信号传输给控制装置30(图1)。在该实施例中，传感器单元41与控制装置30无线地通信连接。备选地，通信连接可以区段式地或完全地有线连接。
如图1中进一步示意性阐明的，组件15和优选工具机16具有操作者接口45。经由操作者接口45，操作者可以输入信息或控制装置30可以为操作者输出信息。操作者接口45可以具有传统的已知的器件，如例如监视器、键盘、触碰敏感的显示屏、触碰敏感的场、计算机鼠标等。
当卡盘17位于工件更换位置中时，借助于测量装置36，相对于卡盘17校正机器人臂31。在该工件更换位置中，设立成用于或被用于置入新的待加工的工件18的抓取装置32如此关于卡盘轴线S被定位或校正，使得待加工的工件18可以无碰撞地置入到卡盘17中。机器人臂31的该校正借助下文描述的方法实施，该方法可以基本上自动地通过控制装置30实施。
如图2中所阐明的，首先将测量装置36安置在卡盘17处。两个传感器单元41的第一测量部位M1和第二测量部位M2沿着卡盘轴线S彼此带有间距地布置。两个传感器单元41或千分表42正交或径向于卡盘轴线S测量。为了准备机器人臂31的校正方法，对传感器单元41调整或校准，其方式为，将工件18夹紧到卡盘17中，该卡盘由此相对于卡盘轴线S具有理想的定向。将传感器单元41或千分表42分别调整到基准值、例如零。在第一测量部位M1处的测量值通过第一测量信号S1描述，而在第二测量部位M2处的测量值通过第二测量信号S2描述，其中，将测量信号S1,S2传递给控制装置30，该控制装置也可以经由操作者接口45输出测量值。测量装置36的该校准或初始化在图3中阐明。可选地，卡盘17可以连同测量装置36布置在围绕卡盘轴线S的一个或多个转动位置中，以便检查传感器单元41的经校准的基准值即使在不同的转动位置中也分别得到维持至少除了允许的偏差以外。
在测量装置36的校准之后，将工件18从卡盘17中取出并且随后的方法可以手动地或自动地通过控制装置30实施。
首先使卡盘17连同测量装置36运动到第一转动位置A中，该第一转动位置在图4-8中阐明。在第一转动位置A中，传感器单元41在第一平面E1中径向于卡盘轴线S测量，该卡盘轴线根据示例大致水平地定向。
然后在卡盘17和测量装置36围绕卡盘轴线S的该第一转动位置A中，借助于机器人臂31将通过抓取装置32保持的工件18定位在测量部位M1,M2的区域中并且根据示例与千分表42的触体或触针接触。工件18定位的目的是，工件轴线W(该工件轴线在圆柱形的工件的情况下相应于纵向轴线)，尽可能准确沿着卡盘轴线S布置，从而实现预设的公差范围。
如图6中所阐明的，两个传感器单元41将其相应的测量信号S1,S2传递给控制装置30。控制装置30评估测量信号S1,S2并且操控带有抓取装置32的机器人臂31，以便实现工件18的期望的定位。首先，使抓取装置32和因此工件18和工件轴线W如此定向，使得工件轴线W在允许的公差范围内平行于卡盘轴线S定向(图7)。当两个传感器单元41基本上探测相同的测量值时(因为工件18根据示例是圆柱形的)，则在工件轴线W与卡盘轴线S之间实现足够的平行度。在两个传感器单元41之间的测量值仅可在允许的公差范围中彼此偏差。
接着工件轴线W与卡盘轴线S的平行的定向，使工件18正交于卡盘轴线S运动，直到工件轴线W尽可能与卡盘轴线S叠合，其中，在此也足够的是，实现允许的公差范围。当由抓取装置32保持的工件18具有和用于校准测量装置36使用(图3)的工件18一样的尺寸和尤其一样的直径时，则在两个测量部位M1,M2处的测量值在理想情况下相应于经校准的基准值。如果由抓取装置32保持的工件18的工件直径不同于用于校准的工件18的直径，则可以由控制装置30预设当前所使用的工件18的直径，从而可以计算如下测量值，当工件轴线W沿着卡盘轴线S定位时(图8)，传感器单元41必定探测所述测量值。
在以足够的精度实现工件18在第一转动位置A中的定位之后，控制装置30促使卡盘17连同测量装置36围绕卡盘轴线S转动到第二转动位置B中，该第二转动位置在图9和10中阐明。通过机器人臂31的抓取装置32保持的工件18在此在之前在第一转动位置A中到达的位置中保持不变。
如图9和10中可看出的，第一转动位置A和第二转动位置B相对于彼此错开大致90°。在第二转动位置B中，传感器单元41在第二平面E2中测量，该第二平面径向于卡盘轴线S定向并且基本上正交于第一平面E1定向。第二平面E2可以例如是竖直平面。
在第二转动位置B中，传感器单元41在第一测量部位M1和第二测量部位M2处的通过传感器信号S1,S2描述的测量值通过控制装置30评估。如果工件18相对于卡盘轴线S不在预设的公差范围内定位并且例如具有太大的错位或太大的倾斜，则执行抓取装置32的在图6至8中所示的且关于第一转动位置A所阐释的运动，直到测量值在第二转动位置B中处于预设的公差范围内。
如果工件18的位置在第二转动位置B中再次改变，则控制装置30促使测量装置36运动回到第一转动位置A中，并且在第一转动位置A中重新评估测量值。在此必要时工件18也再次运动和定位，这应该是需要的，以便实现预设的公差范围。
当测量装置36位于第一转动位置A或第二转动位置B中时，工件18的定位一直继续，直至在测量装置36运动到相关的转动位置A或B中之后确定不需要借助于机器人臂31使工件18运动来实现预设的公差范围。此时，工件18在测量装置36的两个转动位置A,B中足够准确地定位，从而工件轴线W足够准确地沿着卡盘轴线S布置。然后结束机器人臂31的校正方法。
如果机器人臂31在其自由端部处具有两个抓取装置32，当在卡盘17位于工件更换位置中时为了置入待加工的工件18所使用的抓取装置32如上所述沿着卡盘轴线S被校正时，根据示例在两个抓取装置32中分别接纳有工件18。由此避免，由于不同的负载或重力而出现偏差。因为首先借助第二抓取单元取出完成加工的工件18a并且接着才将待加工的工件18置入到卡盘17中，从而在置入期间相应较高的负载或重力作用到机器人臂31的自由端部上，该负载或重力由此自动地在校正时考虑到。
如果工件的重量彼此不同，则对于具有更高或更低重量的另外的工件类型必须要么重新执行校正方法要么控制装置30必须根据工件的重量差来计算修正值，从而针对工件到卡盘17中的置入的位置以足够的精度得到维持，即使对于具有不同的重量的不同的工件类型而言。
因为传感器单元41与控制装置30通信连接并且传递相应的测量信号S1,S2，则校正方法可以自动地执行。也可行的是，通过操作者手动地实施方法步骤，其方式为，当工件18在测量装置36的第一转动位置A或第二转动位置B中的定位已达到足够的精度时，经由操作者接口45或直接经由传感器单元41显示。工件18借助于机器人臂31的定位可以通过相应的操作输入来修正。
本发明涉及一种具有工具机16的组件15，该工具机具有卡盘17、测量装置36、机器人臂31以及控制装置30。卡盘17能够围绕卡盘轴线S转动。机器人臂31在其自由端部处承载用于接纳工件18的抓取装置32。测量装置36具有两个传感器单元41。测量装置36设立成用于安置在卡盘17处，从而该测量装置可以与卡盘17共同地围绕卡盘轴线S转动。传感器单元41在安置的状态下不同的测量部位M1,M2地沿着卡盘轴线S布置并且可以测量工件18的布置在测量部位M1或M2处的工件外表面与卡盘轴线S的间距并且产生描述该间距的测量信号S1或S2并且将测量信号S1,S2传输给控制装置30。借助于控制装置30可以实施自动的校正方法。首先操控机器人臂31以用于接纳工件18并且接着将工件18定位在测量部位M1,M2的区域中。通过基于测量信号S1,S2操控机器人臂31来进行定位，直至在工件轴线W与卡盘轴线S之间的错位以及倾斜方面的偏差处于预设的公差范围内。该过程至少在两个不同的转动位置A,B中执行并且必要时迭代地重复。
附图标记列表
15 组件
16 工具机
17 卡盘
18 工件
18a 完成加工的工件
19 加工工具
20 机器轴组件
21 第一转动轴
22 第二转动轴
23 第一线性轴
24 机器床体
25 第二线性轴
26 第三线性轴
30 控制装置
31 机器人臂
32 抓取装置
36 测量装置
37 保持装置
38 环
39 悬臂件
40 悬臂件的区段
41 传感器单元
42 千分表
45 操作者接口
A 第一转动位置
B 第二转动位置
E1 第一平面
E2 第二平面
M1 第一测量部位
M2 第二测量部位
R 旋转轴线
S 卡盘轴线
S1 测量信号
S2 测量信号
W 工件轴线。

Claims (11)

1.一种组件(15)，所述组件具有：工具机(16)，所述工具机具有能围绕卡盘轴线(S)转动的卡盘(17)；测量装置(36)，所述测量装置具有两个传感器单元(41)；机器人臂(31)，所述机器人臂具有抓取装置(32)；以及控制装置(30)，
其中，所述测量装置(36)设立成用于，安置在所述卡盘(17)处，从而所述两个传感器单元(41)沿着所述卡盘(17)的所述卡盘轴线(S)与不同的测量部位(M1,M2)相关联，其中，每个传感器单元(41)设立成用于测量工件(18)的工件外表面与所述卡盘轴线(S)的间距并且将描述所述间距的测量信号(S1,S2)传输给所述控制装置(30)，
并且其中，所述控制装置(30)设立成用于，实施以下步骤：
a) 操控所述机器人臂(31)以用于接纳所述工件(18)；
b) 操控所述机器人臂(31)以用于将所述工件(18)在所述传感器单元(41)的所述测量部位(M1,M2)的区域中定位在所述卡盘(17)旁边；
c) 基于所述测量信号(S1,S2)操控所述机器人臂(31)以用于如此定位所述工件(18)，使得在所述工件(18)的工件轴线(W)与所述卡盘轴线(S)之间的偏差处于预设的公差范围内，其中，所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的测量装置(36)位于围绕所述卡盘轴线(S)的第一转动位置(A)中；
d) 操控所述工具机(16)以用于使所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的测量装置(36)围绕所述卡盘轴线(S)转动到与所述第一转动位置(A)不同的第二转动位置(B)中；并且
e) 基于所述测量信号(S1,S2)检查所述工件(18)的位置：在所述工件轴线(W)与卡盘轴线(S)之间的偏差是否处于预设的公差范围内并且如果不是，则操控所述机器人臂(31)以用于如此定位所述工件(18)，使得在所述工件轴线(W)与所述卡盘轴线(S)之间的偏差处于预设的公差范围内，其中，所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的测量装置(36)位于围绕所述卡盘轴线(S)的所述第二转动位置(B)中。
2. 根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述控制装置(30)设立成用于，在所述步骤e)之后实施以下步骤：
f) 操控所述工具机(16)以用于使所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的测量装置(36)围绕所述卡盘轴线(S)转动到所述第一转动位置(A)中；并且
g) 基于所述测量信号(S1,S2)检查所述工件(18)的位置：在所述工件轴线(W)与卡盘轴线(S)之间的偏差是否处于所述预设的公差范围内，并且如果不是，则操控所述机器人臂(31)以用于如此定位所述工件(18)，使得在所述工件轴线(W)与所述卡盘轴线(S)之间的偏差处于预设的公差范围内，其中，所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的所述测量装置(36)处于围绕所述卡盘轴线(S)的所述第一转动位置(A)中。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述控制装置(30)设立成用于，重复所述步骤d)至g)中的至少一个步骤，直至所述工件(18)相对于所述卡盘轴线(S)的位置足够准确，从而在所述工件轴线(W)与卡盘轴线(S)之间的偏差不仅在所述第一转动位置(A)中而且在所述第二转动位置(B)中处于所述预设的公差范围内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述控制装置(30)设立成用于，在定位所述工件(18)时在所述步骤c)，e)和g)中如此操控所述机器人臂(31)，使得首先使所述工件轴线(W)在所述预设的公差范围内平行于所述卡盘轴线(S)定向并且接着使所述工件(18)正交于所述卡盘轴线(S)运动，直至在两个测量部位(M1,M2)处在所述工件轴线(W)与所述卡盘轴线(S)之间的间距处于所述公差范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述控制装置(30)设立成用于，根据工件直径和/或根据所述抓取装置(32)在所述工件(18)处的抓取位置操控所述机器人臂(31)以用于定位所述工件(18)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述传感器单元(41)实施为触觉式工作的传感器单元(41)。
7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，每个传感器单元(41)由千分表(42)形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述传感器单元(41)与所述控制装置(30)无线地通信连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述机器人臂(31)具有两个抓取装置(32)。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述机器人臂(31)在所述步骤a)中借助每个抓取装置(32)接纳各一个工件(18,18a)。
11.一种用于在使用具有两个传感器单元(41)的测量装置(36)的情况下相对于工具机(16)的能围绕卡盘轴线(S)转动的卡盘(17)校正具有抓取装置(32)的机器人臂(31)的方法，所述方法包括以下步骤：
- 将所述测量装置(36)安置在所述卡盘(17)处，从而所述两个传感器单元(41)沿着所述卡盘(17)的所述卡盘轴线(S)与不同的测量部位(M1,M2)相关联；
- 借助所述机器人臂(31)的所述抓取装置(32)接纳工件(18)；
- 使所述机器人臂(31)运动，从而所述工件(18)在所述传感器单元(41)的所述测量部位(M1,M2)的区域中定位在所述卡盘(17)旁边；
- 基于所述传感器单元(41)的测量值通过所述抓取装置(32)的运动如此定位所述工件(18)，使得在所述工件轴线(W)与卡盘轴线(S)之间的偏差处于预设的公差范围内，其中，所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的测量装置(36)位于围绕所述卡盘轴线(S)的第一转动位置(A)中；
- 使所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的测量装置(36)围绕所述卡盘轴线(S)转动到与所述第一转动位置(A)不同的第二转动位置(B)中；并且
- 基于所述传感器单元(41)的测量值检查所述工件(18)的位置：在所述工件轴线(W)与卡盘轴线(S)之间的偏差是否处于预设的公差范围内，并且如果不是，则如此定位所述工件(18)，使得在所述工件轴线(W)与卡盘轴线(S)之间的偏差处于预设公差范围内，其中，所述卡盘(17)和布置在所述卡盘处的测量装置(36)位于围绕所述卡盘轴线(S)的所述第二转动位置(B)中。
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