DE102006003556B4 - Tool sensor unit with pre-calibrated sensor - Google Patents

Tool sensor unit with pre-calibrated sensor Download PDF

Info

Publication number
DE102006003556B4
DE102006003556B4 DE200610003556 DE102006003556A DE102006003556B4 DE 102006003556 B4 DE102006003556 B4 DE 102006003556B4 DE 200610003556 DE200610003556 DE 200610003556 DE 102006003556 A DE102006003556 A DE 102006003556A DE 102006003556 B4 DE102006003556 B4 DE 102006003556B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
tool
calibration
data
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
DE200610003556
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006003556A1 (en
Inventor
Thomas Karsten
Thilo Hornbostel
Markus Wess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
Edag Engineering and Design AG
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 Edag Engineering and Design AG filed Critical Edag Engineering and Design AG
Priority to DE200610003556 priority Critical patent/DE102006003556B4/en
Publication of DE102006003556A1 publication Critical patent/DE102006003556A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006003556B4 publication Critical patent/DE102006003556B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/042Calibration or calibration artifacts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/126Controlling the spatial relationship between the work and the gas torch

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

Werkzeug-Sensor-Vorrichtung, umfassend:
a) ein relativ zu einem Referenzbauteil (13) positionierbares Werkzeug (1) zum Fügen des Referenzbauteils (13) mit einem zweiten Bauteil oder Bearbeiten des Referenzbauteils,
b) einen Sensor (10) zur Gewinnung von Positionsdaten, welche die Position des Werkzeugs (1) relativ zu dem Referenzbauteil (13) beschreiben,
c) einen an dem Werkzeug (1) befestigten Träger (2), an dem der Sensor (10) befestigt ist,
d) eine Kupplung (4, 5), die den Sensor (10) lösbar mit dem Träger (2) verbindet,
e) und einen gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) mechanisch verbundenen Datenspeicher (17) für Kalibrierdaten des Sensors (10),
f) wobei die Kupplung (4, 5) eine mit dem Träger (2) verbundene erste Kupplungshälfte (4) und eine mit dem Sensor (10) verbundene zweite Kupplungshälfte (5) umfasst, die miteinander die lösbare Verbindung bilden,
g) und wobei die Kalibrierdaten diejenigen Kalibrierdaten umfassen, welche...
Tool sensor device comprising:
a) a tool (1) which can be positioned relative to a reference component (13) for joining the reference component (13) to a second component or to machining of the reference component,
b) a sensor (10) for obtaining position data which describe the position of the tool (1) relative to the reference component (13),
c) a support (2) attached to the tool (1) to which the sensor (10) is attached,
d) a coupling (4, 5) releasably connecting the sensor (10) to the carrier (2),
e) and a data memory (17) for calibration data of the sensor (10) which is mechanically connected to the carrier (2) together with the sensor (10) via the coupling (4, 5),
f) wherein the coupling (4, 5) comprises a first coupling half (4) connected to the carrier (2) and a second coupling half (5) connected to the sensor (10), which together form the releasable connection,
g) and wherein the calibration data include those calibration data which ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Werkzeug zum Fügen oder Bearbeiten von Bauteilen, beispielsweise zum Bolzen- oder Mutternschweißen oder Blindnieten, und einem Sensor zur Bestimmung der Position des Werkzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 31. Die Erfindung kann insbesondere in der Fahrzeugindustrie und dort bevorzugt in der Montage von Fahrzeugteilen Verwendung finden. Innerhalb der Fahrzeugindustrie zielt die Erfindung insbesondere auf die Automobilfertigung ab.The The invention relates to a device according to claim 1 with a tool for joining or machining of components, for example, for bolt or nut welding or Blind rivets, and a sensor to determine the position of the tool. Furthermore, the invention relates to a method according to claim 31 Invention may be particularly preferred in the vehicle industry and there find use in the assembly of vehicle parts. Within the Vehicle industry, the invention is aimed in particular at the automotive industry from.

Beim Anschweißen von Bolzen oder Mutter besteht das Problem, dass diese Bauteile relativ zu einem anderen Bauteil, beispielsweise einem Karosserieteil eines Fahrzeugs, im verbundenen Zustand genau positioniert sein müssen. Das Problem besteht grundsätzlich überall dort, wo Bauteile positionsgenau miteinander verbunden werden müssen oder ein Bauteil exakt bearbeitet werden muss. In automatisierten Verfahren der Fügetechnik werden bewegbare Werkzeuge in Kombination mit Sensoren verwendet, um die Position des Werkzeugs zum jeweiligen Bauteil zu erfassen und das Werkzeug relativ zu den miteinander zu verbindenden Bauteilen oder nur relativ zu einem dieser Bauteile oder dem zu bearbeitenden Bauteil positionsgenau bis zu einem Zielort zu führen. Falls Werkzeug und zugeordneter Sensor eng beieinander und zueinander in fester Lagebeziehung angeordnet sind, kann das Werkzeug anhand des Sensorsignals bis unmittelbar zu einem beliebig gelegenen Zielort positionsgenau geführt werden. Ferner muss die Position des Werkzeugs nicht zusätzlich vermessen werden. Andererseits ist der Sensor den in vielen Anwendungen widrigen Verhältnissen der Umgebung ausgesetzt, die oft durch das Verbindungsverfahren bedingt sind, so beispielsweise beim Schweißen. Mit zunehmender Einsatzdauer erhöht sich die Gefahr der Fehlfunktion oder des gänzlichen Ausfalls des Sensors. Ein Austausch des Sensors gegen einen neuen ist allerdings mit Kosten verbunden, die sich entsprechend dem für den Austausch zu betreibenden Auf wand und der damit verbundenen Zeit erhöhen. Dies fällt insbesondere bei einem Einsatz in einer laufenden Serienfertigung ins Gewicht.At the welding of bolt or nut is the problem that these components relative to another component, for example a body part a vehicle to be accurately positioned in the connected state have to. The problem is basically there, where components must be connected to each other positionally accurate or a component must be processed exactly. In automated procedures the joining technique Movable tools are used in combination with sensors, to detect the position of the tool to the respective component and the tool relative to the components to be joined together or only relative to one of these components or the component to be machined position accurate to lead to a destination. If tool and assigned sensor arranged close to each other and to each other in a fixed positional relationship are, the tool can on the basis of the sensor signal until immediately be guided to an arbitrarily located destination exact position. Furthermore, the position of the tool does not need to be additionally measured. on the other hand The sensor is the adverse in many applications conditions exposed to the environment, often through the connection process are conditional, such as welding. With increasing duration of use elevated the danger of the malfunction or the complete failure of the sensor. However, replacing the sensor with a new one is costly which are to be operated according to the one to be exchanged To increase wall and time. This is especially true for one Use in a continuous series production in the weight.

Aus der DE 10 2004 043 072 A1 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten mittels Laserstrahl bekannt, die einen relativ zu mindestens einem Werkstück beweglichen Laserkopf, eine optische Anordnung zum Ausrichten und Fokussieren des Laserstrahls auf eine Wirkzone und mindestens eine am Laserkopf angeordnete, auf die Wirkzone gerichtete Kamera aufweist. Der Laserkopf ist in eine ortsfeste Kalibrierstation positionierbar, die in der Wirkzone ein Kalibrierobjekt enthält.From the DE 10 2004 043 072 A1 a device for processing by laser beam is known, which has a relative to at least one workpiece movable laser head, an optical arrangement for aligning and focusing the laser beam on an active zone and at least one laser head arranged on the effective zone directed camera. The laser head can be positioned in a stationary calibration station, which contains a calibration object in the active zone.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen oder Bearbeiten eines Bauteils zu schaffen, die ein Werkzeug und zum Positionieren des Werkzeugs einen Sensor umfasst, der einfach und in kurzer Zeit gegen einen Ersatzsensor ausgetauscht werden kann.It It is an object of the invention to provide a device for joining Building components or machining a component that is a tool and for positioning the tool comprises a sensor that is simple and be replaced in a short time against a replacement sensor can.

Eine Vorrichtung zum Fügen eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils oder Bearbeiten des ersten Bauteils, wie die Erfindung sie betrifft, umfasst ein relativ zu dem ersten Bauteil positionierbares Werkzeug zum Fügen der Bauteile oder Bearbeiten des ersten Bauteils und einen Sensor zur Gewinnung von Positionsdaten, welche die Position des Werkzeugs relativ zu dem ersten Bauteil und gegebenenfalls zu weiteren Bauteilen beschreiben, zu dem oder denen das Werkzeug für das Fügen oder Bearbeiten positionsgenau bewegt werden muss. Das erste Bauteil ist die Referenz oder eine von mehreren Referenzen für die Positionierung und wird im Folgenden als Referenzbauteil bezeichnet.A Device for joining a first component and a second component or edit the first component, how the invention relates to it, comprises a relative to the first component positionable tool for joining the Components or processing of the first component and a sensor for Obtaining position data showing the position of the tool relative to the first component and optionally to other components describe to which or those the tool for the joining or editing positionally accurate has to be moved. The first component is the reference or a of several references for the positioning and is referred to below as a reference component.

Das Wort "oder" wird stets im Sinne von "und/oder" verwendet, soweit sich aus dem jeweiligen Zusammenhang nichts anderes ergibt. Der Begriff "Position" bezeichnet im Sinne der Erfindung entweder den Ort, den ein Körper relativ zu einem anderen einnimmt, oder die Ausrichtung des Körpers relativ zu dem anderen oder den Ort und die Ausrichtung in Kombination. Soweit keine besonderen Aussagen getroffen werden, betrifft der Begriff der Position die Ortsbeziehung stets und die Ausrichtung nur optional.The Word "or" is always in the sense used by "and / or", as far as nothing else results from the respective context. Of the Term "position" in the sense the invention either the location of one body relative to another or the orientation of the body relative to the other or the location and the orientation in combination. As far as no special Statements are made, the term position refers to the Location relationship always and orientation only optional.

Die mittels des Sensors gewonnenen Positionsdaten beschreiben die Position des Werkzeugs zu dem Referenzbauteil vorzugsweise vollständig, so dass das Werkzeug in Abhängigkeit von diesen Positionsdaten, vorzugsweise allein anhand der Positionsdaten, positioniert werden kann. Die Positionsdaten können die Position relativ zu dem Referenzbauteil bereits in einem Koordinatensystem beschreiben, nach X, Y und Z Koordinaten und vorzugsweise auch nach der Winkelstellung zur Referenz. In bevorzugten Ausführungen misst der Sensor allerdings nicht unmittelbar einen Abstand oder einen Winkel, sondern nimmt das Referenzbauteil auf und erzeugt Messdaten, die von einer nachgelagerten Datenverarbeitungseinrichtung zur Bestimmung der Werkzeugposition erst ausgewertet werden. So kann der Sensor beispielsweise ein Bild von der Referenz aufnehmen, d.h. von dem gesamten Referenzbauteil oder nur von einem Bereich um einen Zielort des Referenzbauteils. In solchen Fällen sind die Bilddaten des Sensors die Positionsdaten. Die nachgeordnete Datenverarbeitungseinrichtung wertet diese Positionsdaten aus und ermittelt daraus den Ort und vorzugsweise auch die Ausrichtung des Werkzeugs relativ zu dem Referenzbauteil bzw. zum Zielort an dem Referenzbauteil.The Positional data obtained by means of the sensor describe the position the tool to the reference component preferably completely, so that the tool depending from these position data, preferably solely on the basis of the position data, can be positioned. The position data can be the position relative to already describe the reference component in a coordinate system, after X, Y and Z coordinates and preferably also after the angular position for reference. In preferred embodiments, however, the sensor measures not immediately a distance or an angle, but takes the reference component and generates measurement data from a downstream Data processing device for determining the tool position to be evaluated first. For example, the sensor can take a picture from the reference, i. from the entire reference component or only from an area around a destination of the reference component. In such cases the image data of the sensor are the position data. The downstream data processing device evaluates this position data and determines from this the location and preferably also the orientation of the tool relative to the reference component or to the destination on the reference component.

Der Sensor ist mit dem Werkzeug mittels eines Trägers verbunden. Zumindest der Sensor ist an dem Träger montiert. Vorzugsweise ist auch das Werkzeug an dem Träger montiert. Grundsätzlich kann der Träger jedoch auch einstückig am Werkzeug angeformt oder stoffschlüssig mit dem Werkzeug verbunden sein, beispielsweise mittels Schweißverbindung. Über den gemeinsamen Träger ist der Sensor seiner Position nach definiert mit dem Werkzeug verbunden und macht dessen Bewegungen bei der Positionierung mit. Das Werkzeug, der Träger und der Sensor bilden eine Bewegungseinheit. Der Sensor kann auf dem Träger beweglich montiert sein, solange seine Position relativ zu dem Werkzeug definiert, d.h. einer Steuerung oder Regelung für die Bewegung des Werkzeugs bekannt oder über ein Getriebe vorgegeben ist. Vorzugsweise ist der Sensor im montierten Zustand relativ zu dem Träger und relativ zu dem Werkzeug jedoch nicht beweglich, sondern sowohl nach dem Ort als auch der Ausrichtung fixiert. Das bezüglich der Beweglichkeit des Sensors relativ zum Träger Gesagte gilt für das Werkzeug relativ zum Träger ebenso.Of the Sensor is connected to the tool by means of a carrier. At least the Sensor is on the carrier assembled. Preferably, the tool is also mounted on the carrier. Basically the carrier but also in one piece Molded on the tool or materially connected to the tool be, for example by means of welded connection. On the common carrier is the sensor is defined in its position connected to the tool and makes his movements with the positioning. The tool, the carrier and the sensor form a movement unit. The sensor can open the carrier be movably mounted as long as its position relative to the tool defined, i. a control or regulation for the movement of the tool known or over a transmission is specified. Preferably, the sensor is mounted in the Condition relative to the wearer and not movable relative to the tool, but both fixed on the location as well as the orientation. The regarding the Mobility of the sensor relative to the carrier What has been said applies to the tool relative to the carrier as well.

Die Vorrichtung umfasst eine Kupplung, die den Sensor lösbar mit dem Träger verbindet, so dass der Sensor gegen einen gleichwertigen Ersatzsensor ausgetauscht werden kann. Gegebenenfalls wird der Sensor lediglich für die Reparatur oder Wartung von der Träger abmontiert und anschließend wieder montiert. Desweiteren muss der Sensor auch nicht in allen Fällen durch einen völlig gleichwertigen Sensor ersetzt werden, sondern kann durch einen anderen Sensor ersetzt werden, der in Anpassung an beispielsweise eine andere Art von Bauteilen oder andere Umgebungsbedingungen modifiziert ist, um die veränderten Anforderungen besser zu erfüllen.The Device includes a coupling that releasably connects the sensor the carrier connects so that the sensor is replaced by an equivalent replacement sensor can be. If necessary, the sensor is only for repair or maintenance of the carrier dismantled and then remounted. Furthermore, the sensor does not have to be in all make through a completely equivalent sensor can be replaced, but can be replaced by another sensor be replaced in adaptation to, for example, another type is modified by components or other environmental conditions, around the changed Better to meet requirements.

Ferner umfasst die Vorrichtung einen Datenspeicher für Kalibrierdaten des Sensors. Der Datenspeicher ist gemeinsam mit dem Sensor über die Kupplung mit dem Träger mechanisch verbunden und somit durch Lösen der Kupplung gemeinsam mit dem Sensor abnehmbar und umgekehrt mittels der Kupplung an dem Träger montierbar. Sensor und Datenspeicher bilden in diesem Sinne eine Montageeinheit. Bei den Kalibrierdaten kann es sich um sämtliche Kalibrierdaten des Sensors handeln einschließlich Kalibrierdaten, welche die Position des Sensors relativ zu dem Werkzeug beschreiben. Alternativ kann es sich jedoch auch nur um diejenigen Kalibrierdaten enthalten, die den Sensor als solchen beschreiben, aber noch nicht die Position des Sensors relativ zu dem Werkzeug. Derartige Kalibrierdaten werden vor dem erstmaligen Zusammenbau von Werkzeug und Sensor gewonnen. Der Sensor wird in diesem Sinne vorkalibriert. Wird der Sensor ein erstes Mal auf dem Träger montiert, bedarf es keiner Kalibrierung des Sensors als solchen, d.h. des Sensors in sich und gegebenenfalls in Bezug auf eine mit ihm verbundene Kupplungshälfte, sondern lediglich noch der Kalibrierung in Bezug auf das Werkzeug. Bildet beispielsweise eine CCD-Kamera den Sensor, so wird mittels den Kalibrierdaten, die den Sensor nur als solchen betreffen, beispielsweise eine Verzerrung eines Objektivs, die Ausrichtung des Objektivs relativ zu einem für Licht empfindlichen Aufnehmer oder eine Fertigungsgenauigkeit des Aufnehmers korrigiert.Further The device comprises a data memory for calibration data of the sensor. The data memory is mechanical together with the sensor via the coupling with the carrier connected and thus by solving the clutch together with the sensor removable and vice versa means the coupling to the carrier mountable. Sensor and data storage form in this sense Mounting unit. The calibration data can be all Calibration data of the sensor act including calibration data, which describe the position of the sensor relative to the tool. Alternatively, you can but it is also just about those calibration data, which describe the sensor as such, but not yet the position the sensor relative to the tool. Such calibration data will be obtained before the first assembly of tool and sensor. The sensor is pre-calibrated in this sense. Will the sensor turn on? first time on the carrier mounted, there is no need to calibrate the sensor as such, i.e. of the sensor in and possibly with respect to one coupling half connected to it, but only the calibration in relation to the tool. If a CCD camera forms the sensor, for example the calibration data concerning the sensor only as such, for example distortion of a lens, the orientation of the lens relative to one for Light sensitive transducer or manufacturing accuracy of the Corrected.

Die Kupplung umfasst eine erste Kupplungshälfte, die mit dem Träger verbunden, vorzugsweise ortsfester Bestandteil des Trägers ist, und eine zweite Kupplungshälfte, die mit dem Sensor vorzugsweise ortsfest verbunden ist. Vorzugsweise ist die Kupplung als Schnellwechselkupplung gebildet, beispielsweise als Schwalbenschwanzkupplung, bei der die beiden Kupplungshälften mittels einer Schwalbenschwanzführung aneinander geführt und durch die Schwalbenschwanzführung nach fünf Freiheitsgraden der Bewegung aneinander festgelegt sind. Der sechste Freiheitsgrad, nämlich die Richtung parallel zu den beiden seitlichen Führungen der Schwalbenschwanzführung, kann beispielsweise mittels einer Schraubverbindung oder einer lösbaren Rastverbindung festgelegt sein. Alternativ zu der bevorzugten Schwalbenschwanzführung können die Kupplungshälften auch mittels einer anders ausgeführten Linearführung aneinander festgelegt sein, die in Kombination mit vorzugsweise einer Einpunktverbindung, beispielsweise Schraub- oder Rastverbindung, vorzugsweise jegliche Relativbewegung verhindert.The Coupling comprises a first coupling half, which is connected to the carrier, preferably stationary component of the carrier, and a second coupling half, the Preferably connected to the sensor is stationary. Preferably the clutch is formed as a quick-change coupling, for example as a dovetail clutch, in which the two coupling halves means a dovetail guide led to each other and through the dovetail guide after five Degrees of freedom of movement are fixed to each other. The sixth Degree of freedom, viz the direction parallel to the two lateral guides of the dovetail guide can for example by means of a screw or a releasable latching connection be set. As an alternative to the preferred dovetail guide, the coupling halves also by means of a differently executed linear guide be fixed to each other in combination with preferably a one-point connection, for example screwed or latched connection, preferably prevents any relative movement.

Um die Montage des Sensors zu erleichtern, ist die Kupplung vorzugsweise so gebildet, dass der Kupplungseingriff bei Fixierung einer der Kupplungshälften manuell mit nur einer Hand herstellbar ist. Zu diesem Zweck kann die eine der Kupplungshälften, vorzugsweise die des Trägers, quer zu der Führungsrichtung in sich nachgiebig sein, vorzugsweise elastisch nachgiebig, um die Herstellung des Kupplungseingriffs zu erleichtern. Die betreffende Kupplungshälfte kann beispielsweise zweiteilig sein, wobei die beiden Teile gegen die Kraft einer Feder oder mehrerer Federn voneinander weg spannbar sind. Die andere Kupplungshälfte ist gegen eines der beiden Teile drückbar, so dass die beiden Teile auseinander bewegt werden. Nach Einsetzen der anderen Kupplungshälfte schnappen die beiden Teile wieder aufeinander zu und fassen die andere Kupplungshälfte zwischen sich ein. Die andere Kupplungshälfte wird mittels der bevorzugten Einpunktverbindung an einem der beiden Teile fixiert. Gegebenenfalls werden die beiden Teile der zweiteiligen Kupplungshälfte zusätzlich aneinander fixiert, sollte die rückstellende Federkraft für die Fixierung des Sensors noch nicht ausreichen.Around To facilitate the mounting of the sensor, the coupling is preferably formed so that the clutch engagement in fixing one of coupling halves can be produced manually with just one hand. For this purpose can one of the coupling halves, preferably that of the wearer, transverse to the guiding direction be resilient in itself, preferably elastically yielding to the Making the clutch engagement easier. The person in question coupling half can for example be in two parts, the two parts against the force of a spring or several springs tensioned away from each other are. The other coupling half is pressed against one of the two parts, so that the two parts be moved apart. After inserting the other coupling half, snap the two parts back to each other and take the other half of the coupling between yourself. The other coupling half becomes by means of the preferred one-point connection at one of the two Parts fixed. Optionally, the two parts of the two-part coupling half additionally fixed together, should the restoring spring force for the Fixing the sensor is not enough.

Die bereits vor der Montage des Sensors in dem Datenspeicher gespeicherten Kalibrierdaten der Vorkalibrierung beschreiben den Sensor wie bereits erwähnt in solch einer Weise, dass Fertigungsungenauigkeiten des Sensors, einzelner Komponenten des Sensors oder Ungenauigkeiten in der Position einzelner Komponenten zueinander mittels der Kalibrierdaten korrigiert werden können. Die Kalibrierdaten umfassen Kalibrierdaten, die die Position des Sensors relativ zu der zweiten Kupplungshälfte beschreiben. In Bezug auf seine Position relativ zu der zweiten Kupplungshälfte wird der Sensor zwar bevorzugterweise mechanisch kalibriert, indem er zu der zweiten Kupplungshälfte exakt ausgerichtet wird. Fehler in der Ausrichtung können aber dennoch auf der Basis von Messungen, die mittels des Sensors ausgeführt werden, zusätzlich mathematisch mittels hierfür gewonnener Kalibrierdaten kompensiert werden.The calibration data stored in the data memory prior to mounting the sensor Pre-calibration describes the sensor as already mentioned in such a way that manufacturing inaccuracies of the sensor, individual components of the sensor or inaccuracies in the position of individual components to each other can be corrected by means of the calibration data. The calibration data includes calibration data describing the position of the sensor relative to the second coupling half. In terms of its position relative to the second coupling half, although the sensor is preferably mechanically calibrated by being exactly aligned with the second coupling half. However, errors in the alignment can still be mathematically compensated on the basis of measurements carried out by means of the sensor by means of calibration data obtained for this purpose.

Bei exakter Fertigung der Kupplungshälften und exakter Positionierung der ersten Kupplungshälfte relativ zum Werkzeug bedarf es nach der Montage des Sensors auf den Träger nicht einmal mehr einer Kalibrierung relativ zu dem Werkzeug. Allerdings entspricht es bevorzugten Ausführungsformen, wenn der Sensor im montierten Zustand in Bezug auf seine Position relativ zu dem Werkzeug vermessen wird und aus der Messung weitere Kalibrierdaten gewonnen werden. Der Sensor wird in derartigen Ausführungen vor der Montage an dem Träger vorkalibriert und im montierten Zustand endkalibriert.at exact manufacture of the coupling halves and exact positioning of the first coupling half relative to the tool requires after the mounting of the sensor on the carrier not even a calibration relative to the tool. However, it corresponds to preferred embodiments, when the sensor is in the assembled state with respect to its position relative to the tool is measured and from the measurement more Calibration data are obtained. The sensor is in such embodiments before mounting on the carrier pre-calibrated and finally calibrated in assembled state.

Die aus den beiden Kalibrierungen gewonnenen Kalibrierdaten können in dem Datenspeicher des Sensors als zwei Datensätze gespeichert sein. Die Endkalibrierung wird in bevorzugten Ausführungen mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt, die im späteren Einsatz der Vorrichtung gemeinsam mit dem Sensor zu der Vorrichtung gehört und die von dem Sensor gewonnenen Positionsdaten für eine Aktorsteuerung eines im Raum beweglichen Aktors aufbereitet, an dem die Einheit aus Werkzeug, Träger und Sensor befestigbar oder bereits befestigt ist. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise eine zu der Aktorsteuerung externe Einrichtung und mit der Aktorsteuerung signaltechnisch per Kabel oder leitungslos, beispielsweise per Funk, verbunden. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise in einem eigenen Gehäuse untergebracht. Sie kann in enger räumlicher Verbindung mit dem Sensor angeordnet und mittels der Kupplung gemeinsam mit dem Sensor an dem Träger montierbar sein. Vorzugsweise ist sie jedoch auch eine externe Einrichtung in Bezug auf den Sensor und mit dem Sensor signaltechnisch ebenfalls leitungslos oder vorzugsweise per Kabel verbunden. Die Datenverarbeitungseinrichtung verfügt über einen Datenspeicher, in dem vorteilhafterweise die Kalibrierdaten der Endkalibrierung gespeichert werden. In derartigen Ausführungen enthält der Datenspeicher des Sensors vorzugsweise nur die Kalibrierdaten der Vorkalibrierung, und der Datenspeicher der Datenverarbeitungseinrichtung enthält die Kalibrierdaten der Endkalibrierung. Bei der Positionierung des Werkzeugs oder vorzugsweise nur einmalig im Rahmen einer Inbetriebnahme eines neuen Sensors werden dessen Kalibrierdaten ausgelesen und in dem Datenspeicher der Datenverarbeitungseinrichtung als ein zweiter Datensatz neben den Kalibrierdaten der Endkalibrierung permanent gespeichert oder nur zwischengespeichert. Die Datenverarbeitungseinrichtung, die auch die Positionsdaten des Sensors im Einsatzbetrieb erhält und für die Aktorsteuerung aufbereitet, kann die beiden Kalibrierdatensätze entsprechend permanent speichern und bei der Auswertung der Positionsdaten verar beiten oder aber aus den beiden Kalibrierdatensätzen einen neuen Kalibrierdatensatz bilden und diesen permanent speichern, der dann sämtliche Arten von Fertigungs- oder Positionsfehlern des Sensors bei der Aufbereitung der Positionsdaten mathematisch korrigiert. Die Datenverarbeitungseinrichtung und deren Zusammenwirken mit der Aktorsteuerung und dem Sensor wird in der deutschen Patentanmeldung mit dem Titel "Steuerung für eine Werkzeug-Sensor-Vorrichtung" beschrieben, die die Anmelderin am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung hinterlegt hat. In Bezug auf die Steuerung und insbesondere die Datenverarbeitungseinrichtung wird die parallele Anmeldung in Bezug genommen.The Calibration data obtained from the two calibrations can be stored in the data memory of the sensor to be stored as two records. The final calibration is in preferred embodiments performed by a data processing device, the later Use of the device together with the sensor to the device belongs and the position data obtained by the sensor for an actuator control a movable in space actuator, where the unit from tool, carrier and sensor attachable or already attached. The data processing device is preferably an external device to the actuator control and with the actuator control signaling by cable or without wires, For example, by radio, connected. The data processing device is preferably housed in a separate housing. she can in close spatial Connected to the sensor and shared by the clutch with the sensor on the carrier be mountable. Preferably, however, it is also an external device in terms of the sensor and with the sensor also signaling leadless or preferably connected by cable. The data processing device has one Data storage, in which advantageously the calibration data of the final calibration get saved. In such embodiments, the data store contains the sensor preferably only the calibration data of the pre-calibration, and the data memory of the data processing device contains the calibration data the final calibration. When positioning the tool or preferably only once during commissioning of a new sensor its calibration data are read and stored in the data memory of Data processing device as a second record in addition to the Calibration data of the final calibration permanently stored or only cached. The data processing device, too receives the position data of the sensor in the operation and for the actuator control processed, the two calibration data sets can be permanent save and process in the evaluation of the position data or from the two calibration records form a new calibration record and store it permanently, which then stores all kinds of manufacturing or position errors of the sensor during the preparation of the position data corrected mathematically. The data processing device and its Cooperation with the actuator control and the sensor is in the German patent application entitled "Control for a tool-sensor device" described the applicant deposited on the same day as the present application Has. With respect to the controller and in particular the data processing device the parallel application is referenced.

Bei den gespeicherten Kalibrierdaten kann es sich um reine Messdaten handeln. Vorzugsweise sind die Kalibrierdaten jedoch bereits Korrekturwerte oder gegebenenfalls nur ein einziger Korrekturwert, die oder der bei dem Positionieren des Werkzeugs je als konstanter Wert mit den vom Sensor ermittelten Positionsdaten verrechnet wird oder werden, vorzugsweise nur additiv oder multiplikativ, um die Fertigungs- oder Positionsfehler des Sensors zu korrigieren. Die Korrekturwerte sind vorzugsweise mathematische Transformationsvorschriften für eine mathematische Korrektur von Sensorfehlern. Falls die Positionsdaten Bilddaten sind, können die Kalibrierdaten beispielsweise eine Verschiebung oder Drehung oder Dehnung oder Stauchung des aufgenommenen Bilds bewirken. Die beispielhaft genannten Transformationen, beispielsweise eine Dehnung, können das gesamte Bild oder auch nur einen oder mehrere lokale Bereiche des Bilds betreffen.at The stored calibration data may be pure measurement data act. Preferably, however, the calibration data are already correction values or if necessary, only a single correction value, the or at positioning the tool as a constant value with each of the Sensor determined position data is or will be charged, preferably only additive or multiplicative to the manufacturing or position errors to correct the sensor. The correction values are preferably mathematical transformation rules for a mathematical correction of sensor errors. If the position data is image data, the Calibration data, for example, a shift or rotation or Cause stretching or compression of the recorded image. The example mentioned transformations, such as stretching, the entire Image or just one or more local areas of the image affect.

Das Werkzeug ist bevorzugt ein Werkzeug zum Fügen, d. h. ein Werkzeug zum Herstellen einer Fügeverbindung oder zum Halten eines zu fügenden Bauteils. Es kann insbesondere ein Fügewerkzeug zum Herstellen eines Stoffschlusses, beispielsweise eine Schweißeinrichtung, Löteinrichtung oder Klebeeinrichtung, oder ein Werkzeug für eine auf Kraft- oder Formschluss beruhende Fügetechnik sein, beispielsweise eine Nieteinrichtung, Schraubeinrichtung oder Rollfalzeinrichtung. Vorzugsweise ist es in der Lage, die Bauteile automatisch zu verbinden. Es kann eine Zuführeinrichtung für zweite Bauteile, beispielsweise Bolzen, Mutter, Schrauben, Niete, Scharniere und dergleichen umfassen. In alternativen Ausführungen handelt es sich um eine Halteeinrichtung für das zweite Bauteil, beispielsweise eine Spanneinrichtung oder Greifeinrichtung für ein Anbauteil einer Fahrzeugkarosserie, die das jeweilige Anbauteil bei der Montage hält. Das zweite Bauteil kann in derartigen Anwendungen bei spielsweise eine Fahrzeugtür, eine Klappe, Haube, ein der Befestigung dienendes Scharnier oder eine Fahrzeugleuchte sein. Das Werkzeug kann alternativ ein Bearbeitungswerkzeug sein, vorzugsweise für eine spanende Bearbeitung wie insbesondere Fräsen oder Bohren. Es können auch mehrere Werkzeuge über den Träger mit dem Sensor verbunden sein, so dass der Sensor der Positionierung von jedem dieser Werkzeuge dient. In solchen Ausführungen sind mittels des Sensors die Positionsdaten für eines dieser Werkzeuge gewinnbar, das für die Positionierung einer derart erweiterten Werkzeug-Sensor-Vorrichtung als Referenzwerkzeug dient. Das andere oder die mehreren anderen Werkzeuge sind in derartigen Ausführungen mit dem Träger in vorgegebener Weise beweglich verbunden, so dass die Positionierung des Referenzwerkzeugs auch für die Positionierung des oder der weiteren Werkzeuge ausreicht. Alternativ kann jedes der mittels des Trägers miteinander kombinierten Werkzeuge nacheinander selbst das Referenzwerkzeug für den Sensor bilden, wenn die betreffenden Werkzeuge zeitlich nacheinander oder gleichzeitig an unterschiedlichen Zielorten am Referenzbauteil zum Einsatz gelangen. Vorteilhaft ist die Kombination einer Halteeinrichtung für ein zweites Bauteil, etwa ein Fahrzeuganbauteil oder ein Scharnier für eine gelenkige Befestigung des Anbauteils, mit einem Fügewerkzeug für die Befestigung des zweiten Bauteils am Referenzbauteil. Beispiele sind die Kombination einer Halteeinrichtung für eine Fahrzeugleuchte mit einem Schweiß- oder Nietwerkzeug zur Befestigung der Fahrzeugleuchte oder eine Halteeinrichtung für eine Fahrzeugtür mit einem Schweiß- oder Schraubwerkzeug. Alternativ zu der Anordnung mehrerer Werkzeuge am gleichen Träger kann auch für jedes der mehreren Werkzeuge je ein eigener Sensor vorgesehen sein. Die in diesem Falle der Art nach gleich aufgebauten Werkzeug-Sensor-Vorrichtungen werden steuerungstechnisch aufeinander abgestimmt bewegt und aktiviert.The tool is preferably a tool for joining, ie a tool for producing a joint or for holding a component to be joined. In particular, it can be a joining tool for producing a material bond, for example a welding device, soldering device or adhesive device, or a tool for a joining technique based on force or positive locking, for example a riveting device, screwing device or roller folding device. Preferably, it is in the Able to automatically connect the components. It may include a feeder for second components, such as bolts, nuts, screws, rivets, hinges, and the like. In alternative embodiments, it is a holding device for the second component, for example, a clamping device or gripping device for an attachment of a vehicle body, which holds the respective attachment during assembly. The second component may be in such applications for example a vehicle door, a flap, hood, a fastening serving hinge or a vehicle lamp. The tool may alternatively be a machining tool, preferably for a machining operation such as in particular milling or drilling. Also, multiple tools may be connected to the sensor via the carrier so that the sensor serves to position each of these tools. In such embodiments, by means of the sensor, the position data for one of these tools can be obtained, which serves for the positioning of such an extended tool-sensor device as a reference tool. The other or several other tools are movably connected in such a manner with the carrier in a predetermined manner, so that the positioning of the reference tool is sufficient for the positioning of the one or more other tools. Alternatively, each of the tools combined with each other by means of the carrier can successively form the reference tool for the sensor if the respective tools are used successively or simultaneously at different target locations on the reference component. Advantageously, the combination of a holding device for a second component, such as a vehicle attachment or a hinge for a hinged attachment of the attachment, with a joining tool for attaching the second component to the reference component. Examples are the combination of a holding device for a vehicle lamp with a welding or riveting tool for fixing the vehicle lamp or a holding device for a vehicle door with a welding or screwing tool. As an alternative to the arrangement of several tools on the same carrier, a separate sensor can also be provided for each of the several tools. The tool-sensor devices, which in this case are of the same type, are moved and activated in a coordinated manner with regard to control technology.

Der Sensor kann zwar grundsätzlich ungerichtet sein, d. h. aus allen Richtungen aufnehmen, bevorzugt handelt es sich jedoch um einen gerichteten Sensor mit einer Messfläche, vorzugsweise Messebene, die in eine Messrichtung gerichtet ist und nur Signale aufnimmt, die aus einer Richtung auf die Messfläche treffen, die zumindest eine gegen die Messrichtung weisende Richtungskomponente aufweist. Der Sensor hat entsprechend eine Messachse parallel zu der Messrichtung. Die Messachse ist eine Flächennormale auf die Messfläche und erstreckt sich durch einen zentralen Bereich der Messfläche. Die Messrichtung kann mit einer Arbeitsrichtung des Werkzeugs zusammenfallen oder winkelig zu der Arbeitsrichtung weisen. Be vorzugt sind die Arbeitsrichtung des Werkzeugs und die Messrichtung des Sensors parallel voneinander beabstandet, wobei ein zwischen der Messachse und einer zentralen Arbeitsachse des Werkzeugs gemessener Abstand über etwa 30 cm nicht hinausgehen sollte. Ein solch geringer Abstand von Werkzeug und Sensor ist auch für eine zur Arbeitsrichtung des Werkzeugs winkelige Anordnung des Sensors vorteilhaft. Als Arbeitsrichtung wird bei einem Werkzeug zum Setzen von beispielsweise Mutter, Bolzen, Nieten oder Schrauben die Längsrichtung derartiger zweiter Bauteile verstanden. Bei einem Klebewerkzeug wäre es entsprechend die Austrittsrichtung des Klebers, bei einer Halteeinrichtung beispielsweise eine Richtung, in die das gehaltene Bauteil gegen das Referenzbauteil beispielsweise gedrückt wird. Die Kalibrierdaten der Vorkalibrierung umfassen vorzugsweise solche Kalibrierdaten, mittels denen ein etwaiger Geometriefehler der Messfläche, beispielsweise ein Wölbungsfehler, korrigiert werden kann.Of the Although sensor can basically be undirected, d. H. record from all directions, preferred However, it is a directional sensor with a measuring surface, preferably Measuring plane, which is directed in a measuring direction and only signals absorbs that hit the measuring surface from one direction at least has a pointing against the direction of measurement direction component. The sensor accordingly has a measuring axis parallel to the measuring direction. The measuring axis is a surface normal on the measuring surface and extends through a central area of the measuring surface. The Measuring direction can coincide with a working direction of the tool or pointing at an angle to the working direction. Be preferred are the Working direction of the tool and the measuring direction of the sensor parallel spaced apart, one between the measuring axis and a central working axis of the tool measured distance over about 30 cm should not go out. Such a small distance from tool and sensor is synonymous for one to the working direction of the tool angular arrangement of the sensor advantageous. The working direction is a tool for setting For example, nut, bolts, rivets or screws the longitudinal direction understood such second components. With a glue tool would it be according to the exit direction of the adhesive, in a holding device For example, a direction in which the held component against the reference component is pressed, for example. The calibration data the pre-calibration preferably include such calibration data, by means of which a possible geometry error of the measuring surface, for example a vaulting error, can be corrected.

Der Sensor ist vorzugsweise ein optischer Sensor, obgleich die Verwendung eines anderen Sensors, beispielsweise eines anderen elektromagnetischen Sensors oder eines Ultraschallsensors, nicht ausgeschlossen werden soll. Besonders bevorzugt bildet eine Bilderfassungseinrichtung den Sensor. Der Sensor kann ein 3D-Sensor oder in bevorzugten, einfacheren Ausführungen ein 2D-Sensor sein. Denkbar ist auch eine Kombination von wenigstens zwei 1D-Sensoren, mittels denen der Zielort in einer Ansichtsebene des Referenzbauteils ermittelbar ist. In sehr einfachen Ausführungen kann der Sensor auch nur ein 1D-Sensor sein, beispielsweise ein Abstandssensor, mit dem nur der Abstand des Werkzeugs zu dem Referenzbauteil längs einer einzigen Achse ermittelt wird. Insbesondere kann eine CCD-Kamera verwendet werden. Bei der Endkalibrierung wird im Falle eines bilderfassenden Sensors vorzugsweise der Bildmittelpunk des Sensors zum Ort der Befestigung des Sensors auf dem Träger oder gleich relativ zu dem Werkzeug kalibriert.Of the Sensor is preferably an optical sensor, although the use another sensor, such as another electromagnetic Sensors or an ultrasonic sensor, can not be excluded should. Particularly preferred is an image capture device the sensor. The sensor can be a 3D sensor or in preferred, simpler versions be a 2D sensor. It is also conceivable a combination of at least two 1D sensors, by means of which the destination in a view plane of the reference component can be determined. In very simple versions, the sensor can also be only a 1D sensor, such as a distance sensor, with the only the distance of the tool to the reference member along a single axis is determined. In particular, a CCD camera be used. When final calibration is in the case of an image-capturing Sensors preferably the image center point of the sensor to the place of Mounting the sensor on the carrier or equal to calibrated to the tool.

Eine Sensorsteuerung zur Steuerung der Aktivität des Sensors ist vorzugsweise ebenfalls auf dem Träger angeordnet, vorzugsweise gemeinsam mit dem Sensor über die Kupplung mechanisch mit dem Träger verbunden. Die Sensorsteuerung ist mit einer übergeordneten Steuerung verbunden, welche die Bewegungen des Werkzeugs und damit gemeinsam auch des Sensors in Abhängigkeit von den Positionsdaten steuert. Die Positionsdaten werden der übergeordneten Steuerung aufgegeben, und die Sensorsteuerung wird von der übergeordneten Steuerung angesteuert, um den Sensor zu aktivieren. Umfasst der Sensor eine Strahlungseinrichtung, beispielsweise einen Laser oder eine Beleuchtungseinrichtung, so wird die Strahlungseinrichtung bei Ansteuerung der Sensorsteuerung vorzugsweise von dieser aktiviert. Falls ein Aufnehmer des Sensors aktiviert werden muss, so wird dieser über die Sensorsteuerung aktiviert. Misst der Sensor rein passiv, enthält er also nur einen Aufnehmer, so kann die Aktivierung beispielsweise nur darin bestehen, dass die Positionsdaten des Sensors in den Datenspeicher für die Kalibrierdaten oder einen anderen Datenspeicher des Sensors eingelesen oder direkt der übergeordneten Steuerung übermittelt werden, gegebenenfalls über eine sensoreigene Datenverarbeitungseinrichtung. Vorzugsweise werden die Positionsdaten der genannten externen Datenverarbeitungseinrichtung zur Auswertung übermittelt.A sensor control for controlling the activity of the sensor is preferably also arranged on the carrier, preferably mechanically connected to the carrier together with the sensor via the coupling. The sensor control is connected to a higher-level control, which controls the movements of the tool and thus also of the sensor as a function of the position data. The position data are given to the higher-level control, and the sensor control is controlled by the higher-level control triggered to activate the sensor. If the sensor comprises a radiation device, for example a laser or an illumination device, the radiation device is preferably activated by the latter when the sensor control is actuated. If a transducer of the sensor has to be activated, it is activated via the sensor control. Measures the sensor purely passive, so if it contains only one transducer, the activation can only consist, for example, that the position data of the sensor in the data memory for the calibration or another data memory of the sensor read or transmitted directly to the parent control, if necessary via a sensor-own data processing device. Preferably, the position data of said external data processing device are transmitted for evaluation.

Die übergeordnete Steuerung verwendet die Positionsdaten in bevorzugten Ausführungen nur zur Bildung einer Führungsgröße. Alternativ kann die übergeordnete Steuerung zu einer Regelung weitergebildet sein, die aus den Positionsdaten eine Regelgröße bildet. In einer bevorzugten Ausführung ist der Zielort der übergeordneten Steuerung vorgegeben, die übergeordnete Steuerung oder die vorzugsweise zwischengeschaltete Datenverarbeitungseinrichtung wertet die Positionsdaten und Kalibrierdaten aus und bildet hieraus eine neue Führungsgröße für eine das Werkzeug positionierende Stelleinrichtung.The parent Control uses the position data in preferred embodiments only for the formation of a reference variable. alternative can be the parent Control be developed to a scheme that from the position data forms a controlled variable. In a preferred embodiment is the destination of the parent Control specified, the parent Control or the preferably intermediate data processing device evaluates the position data and calibration data and forms from this a new leader for that Tool positioning adjusting device.

Die Vorrichtung ist in bevorzugten Ausführungen an einem im Raum beweglichen Aktor befestigt, den insbesondere ein Roboterarm bilden kann. Die übergeordnete Steuerung ist in derartigen Ausführungen die Aktorsteuerung, wobei der Begriff der Aktorsteuerung wie vorstehend erläutert auch eine Regelung umfassen kann.The Device is in preferred embodiments of a movable in space Attached actuator that can form a particular robotic arm. The parent Control is in such embodiments the actuator control, the term of the actuator control as above explained may also include a regulation.

Auf dem Träger kann eine Datenverarbeitungseinrichtung für die Verarbeitung der mittels des Sensors gewonnenen Positionsdaten angeordnet, insbesondere gemeinsam mit dem Sensor mittels der Kupplung mechanisch mit der Träger verbunden sein. Vorzugsweise ist diese Datenverarbeitungseinrichtung jedoch eine zu dem Sensor externe Einrichtung, die nicht gemeinsam mit dem Sensor mittels der Kupplung montierbar und vorzugsweise auch nicht auf dem Träger angeordnet ist. In bevorzugten Ausführungen ist diese Datenverarbeitungseinrichtung die bereits im Zusammenhang mit der Kalibrierung beschriebene Datenverarbeitungseinrichtung. In noch einer Variante, die allerdings ebenfalls nicht die bevorzugte ist, ist die Da tenverarbeitungseinrichtung für die Verarbeitung der Positionsdaten integrierter Bestandteil der Aktorsteuerung oder einer anderen übergeordneten Steuerung. Die Datenverarbeitungseinrichtung errechnet vorzugsweise bereits die Position des Werkzeugs im Messkoordinatensystem. In diesem Falle wird der übergeordneten Steuerung die errechnete Position oder vorzugsweise bereits ein Korrekturvektor als Führungsgröße übermittelt. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann insbesondere einen Datenspeicher für die Positionsdaten und gegebenenfalls für Daten einer höheren Verarbeitungsstufe umfassen. Falls die Datenverarbeitungseinrichtung auf dem Träger angeordnet ist, umfasst sie den Datenspeicher des Sensors mit den darin gespeicherten Kalibrierdaten.On the carrier a data processing device for the processing of means The sensor obtained position data arranged, in particular common be mechanically connected to the sensor by means of the coupling with the carrier. However, this data processing device is preferably one to the sensor external device that is not common with the sensor mounted by means of the coupling and preferably not on the carrier is arranged. In preferred embodiments, this data processing device is the data processing device already described in connection with the calibration. In another variant, but also not the preferred is the data processing device for processing the position data integrated part of the actuator control or another parent Control. The data processing device preferably calculates already the position of the tool in the measuring coordinate system. In this case becomes the parent Control the calculated position or preferably already Correction vector transmitted as a reference variable. The data processing device can in particular be a data memory for the Position data and, where appropriate, data of a higher processing level include. If the data processing device is arranged on the carrier is, it includes the data memory of the sensor with the stored therein Calibration data.

Zum Schutz vor schädlichen Umgebungseinflüssen wie beispielsweise Schmutz und Feuchte ist der Sensor in bevorzugter Ausführung in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse ist vorzugsweise gemeinsam mit dem Sensor über die Kupplung mit dem Träger verbunden und daher gemeinsam mit dem Sensor austauschbar. Das Gehäuse weist eine Öffnung auf, durch die der Sensor die für die Erfassung der Position erforderlichen Signale aufnehmen kann. Im Falle des bevorzugt optischen Sensors ist die Öffnung lichtdurchlässig. Für das Arbeiten bei widrigen Umgebungsverhältnissen, wie sie beispielsweise beim Schweißen auftreten, ist vorzugsweise ein Verschluss vorgesehen, der zwischen einem Schutzzustand, in dem er die Öffnung verschließt, und einem Freigabezustand, in dem er die Öffnung freigibt, umsteuerbar ist. Obgleich die übergeordnete Steuerung den Verschluss steuern könnte, wird es bevorzugt, wenn die genannte Sensorsteuerung, die bevorzugt in dem Gehäuse angeordnet und über die Kupplung mit dem Träger verbunden ist, den Verschluss in Abhängigkeit von der Sensoraktivität zwischen dem Schutz- und dem Freigabezustand umsteuert. Der Verschluss kann beispielsweise als Schieber oder vorzugsweise als Haube oder Klappe gebildet sein. Bei Verlagerung der Verschlusssteuerung in die Sensorsteuerung wird die übergeordnete Steuerung entlastet.To the Protection against harmful environmental influences such as dirt and humidity, the sensor is more preferred execution in a housing arranged. The housing is preferably connected together with the sensor via the coupling to the carrier and therefore interchangeable with the sensor. The housing faces an opening on, through which the sensor for the recording of the position required signals can record. In the case of the preferred optical sensor, the opening is translucent. For working in adverse environmental conditions, as they occur during welding, for example, is preferably a Shutter provided between a protective state in which he the opening closes, and a release state in which it releases the opening, reversible is. Although the parent controller could control the closure, it is preferred if the said sensor control, the preferred in the case arranged and over the coupling with the carrier is connected, the shutter depending on the sensor activity between reverses the protection and the release state. The closure can formed, for example, as a slide or preferably as a hood or flap be. When shifting the shutter control in the sensor control becomes the parent controller relieved.

Die Vorrichtung kann über eine Strahlungseinrichtung zur Ausstrahlung eines nach Reflexion von dem Sensors aufnehmbaren Signals verfügen. Die Strahlungseinrichtung kann beispielsweise ein Ultraschallsender oder vorzugsweise eine Einrichtung zum Ausstrahlen elektromagnetischer Energie sein, wobei aus dem elektromagnetischen Spektrum der optische Bereich bevorzugt wird. In Ausführungen, in denen der Sensor wie bevorzugt im Wellenlängen bereich des sichtbaren Lichts, im UV-Bereich oder im IR-Bereich arbeitet, kann die Strahlungseinrichtung eine Beleuchtungseinrichtung sein, mit welcher der Zielort oder ein anderer, auf dem Weg zum Zielort liegender Messort ausgeleuchtet werden kann, falls das Tageslicht oder eine in der Umgebung installierte künstliche Beleuchtung für das Ausleuchten des Messorts nicht ausreicht oder am Messort ein besonderer Lichteffekt erzeugt und für die Messung genutzt werden soll. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst vorzugsweise mehrere Leuchtdioden, die vorteilhafterweise um die Öffnung des Gehäuses verteilt angeordnet sind. Um in der Umgebung der Vorrichtung arbeitendes Personal nicht zu blenden, strahlt die Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise mit IR-Licht oder Rotlicht. Eine Beleuchtungseinrichtung, die weißes Licht abstrahlt, wird nicht zuletzt im Hinblick auf den günstigen Preis in alternativen Ausführungen bevorzugt. Die Beleuchtungseinrichtung kann insbesondere LEDs umfassen, vorzugsweise besteht sie aus LEDs. Eine bevorzugt verwendete Kamera oder ein sonstiger optischer Sensor kann mit einem passenden Filter für das Licht der Beleuchtungseinrichtung ausgestattet sein.The device can have a radiation device for emitting a signal that can be received by the sensor after reflection. The radiation device may, for example, be an ultrasound transmitter or preferably a device for emitting electromagnetic energy, with the optical range being preferred from the electromagnetic spectrum. In embodiments in which the sensor operates as preferred in the wavelength range of visible light, in the UV range or in the IR range, the radiation device can be a lighting device with which the destination or another location lying on the way to the destination location illuminated if daylight or any artificial lighting installed in the vicinity is insufficient to illuminate the site or if a particular lighting effect is to be generated at the site and used for the measurement. The illumination device preferably comprises a plurality of light-emitting diodes, which advantageously arranged distributed around the opening of the housing. In order not to dazzle personnel working in the vicinity of the device, the illumination device preferably radiates with IR light or red light. A lighting device that emits white light, not least in view of the low price in alternative versions preferred. The illumination device may in particular comprise LEDs, preferably it consists of LEDs. A preferred camera or other optical sensor may be equipped with a suitable filter for the light of the illumination device.

Ein Laser oder eine Anordnung mehrerer Laser kann ebenfalls die Strahlungseinrichtung bilden. Der Sensor und eine nachgeordnete, auf der Träger oder an anderer Stelle angeordnete Datenverarbeitungseinrichtung können vorteilhafterweise nach dem Lichtschnittverfahren arbeiten, beispielsweise um Anbauteile an Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteilen zu montieren. Mittels Lichtschnittverfahren kann insbesondere im Hinblick auf eine hohe Spaltgüte montiert werden. Der oder die vorzugsweise mehreren Laser strahlen Laserlicht vorzugsweise so aus, dass sich am Zielort wenigstens ein schmaler, langgestreckter Laserstreifen oder vorzugsweise mehrere nebeneinander verlaufende Laserstreifen bilden, die oder der mittels des Sensors aufgenommen und von der Datenverarbeitungseinrichtung im Sinne des Lichtschnittverfahrens ausgewertet werden. Mit dem Lichtschnittverfahren können insbesondere die Spaltbreite und die Fallung zwischen zwei den betreffenden Spalt zwischen sich bildenden Bauteilkanten zweier Bauteile ermittelt werden.One Laser or an array of multiple lasers may also be the radiation device form. The sensor and a subordinate, on the carrier or arranged elsewhere data processing device can advantageously work according to the light section method, for example attachments to be mounted on vehicle bodies or body parts. through Light-slit method can be mounted in particular with regard to a high gap quality become. The or preferably several lasers emit laser light preferably in such a way that at least one narrow, elongated laser strip or preferably several adjacent form extending laser stripe, or by means of the sensor received and from the data processing device in the sense of Light section method are evaluated. With the light-section method can in particular, the gap width and the fall between two of the relevant Gap between forming component edges of two components determined become.

Die Strahlungseinrichtung ist am Gehäuse vorzugsweise leicht austauschbar befestigt, um in Anpassung an die jeweilige Messaufgabe den Sensor mit unterschiedlichen Strahlungseinrichtungen kombinieren zu können. Falls eine Schutzscheibe die Öffnung des Gehäuses abdeckt, kann die Strahlungseinrichtung vorteilhafterweise Bestandteil der Schutzscheibe sein, bei spielsweise in die Schutzscheibe eingebettet oder auf der Schutzscheibe befestigt sein. In solch einer Ausbildung ist die Schutzscheibe vorteilhafterweise leicht austauschbar am Gehäuse des Sensors befestigt.The Radiation device is preferably on the housing easily replaceable fastened to adapt to the respective Measuring task to combine the sensor with different radiation devices to be able to. If a protective screen the opening of the housing covers, the radiation device can advantageously part the protective screen be embedded in example in the protective screen or attached to the protective screen. In such an education the protective screen is advantageously easily replaceable on the housing of the Sensors attached.

Die Strahlungseinrichtung ist vorzugsweise ein- und ausschaltbar und in Weiterbildungen bezüglich der Strahlungsintensität verstellbar. Um die übergeordnete Steuerung von der Funktion einer Strahlungssteuerung zu entlasten, wird die Strahlungsseinrichtung in vorteilhaften Weiterbildungen von der integrierten Sensorsteuerung gesteuert, d.h. ein- und ausgeschaltet sowie gegebenenfalls auf eine optimale Strahlungsstärke eingestellt.The Radiation device is preferably switched on and off and in further developments the radiation intensity adjustable. To the parent Relieve control of the function of a radiation control, the radiation device is in advantageous developments controlled by the integrated sensor control, i. switched on and off and optionally adjusted to an optimal radiation intensity.

Für die Übertragung der Positionsdaten des Sensors zu der übergeordneten Steuerung wird vorteilhafterweise ein Lichtwellenleiter verwendet. Die Datenübertragung kann daher nicht durch magnetische Felder der Umgebung, wie sie beispielsweise beim Schweißen auftreten, gestört werden. Die Signalübertragung von der übergeordneten Steuerung zur Sensorsteuerung kann über eine elektrische Signalleitung erfolgen, vorzugsweise werden aber auch die Signale der übergeordneten Steuerung oder Regelung per Lichtwellenleiter zur Sensorsteuerung übertragen, vorzugsweise über den Lichtwellenleiter, der auch die vom Sensor ausgegebenen Daten überträgt. In noch einer Weiterentwicklung werden auch die Steuersignale für das Werkzeug per Lichtwellenleiter übertragen, beispielsweise wieder über den gleichen Lichtwellenleiter. In einer anderen bevorzugten Ausführung kommuniziert die Steuerung in herkömmlicher Weise über eine elektrische Leitung mit dem Werkzeug.For the transmission the position data of the sensor to the higher-level control is advantageously used an optical waveguide. The data transmission therefore can not be affected by magnetic fields of the environment, as they are for example, during welding occur, disturbed become. The signal transmission from the parent Control for sensor control can be via an electrical signal line take place, but preferably also the signals of the parent Transfer control or regulation via fiber-optic cable to the sensor control, preferably over the fiber optic cable, which also transmits the data output by the sensor. In still Another development is the control signals for the tool transmitted via fiber optic cable, for example, over again the same optical fiber. In another preferred embodiment communicates the control in conventional Way over an electrical line with the tool.

Der einfachen Austauschbarkeit des Sensors ist förderlich, wenn die Anschlüsse für die Übertragung der Positionsdaten, der Steuersignale und der Energieversorgung in einem einzigen Kabelverbinder integriert sind, so dass die Verbindungen mit dem gleichen Handgriff gelöst oder hergestellt werden können. Die Energieversorgungsleitung und die Leitung oder Leitungen für die Übertragung der Daten vom Sensor oder der Steuersignale zum Sensor können vorteilhafterweise in einem Hybridkabel kombiniert sein, wobei der oder die Lichtwellenleiter und ein elektrischer Leiter innerhalb eines gemeinsamen Mantels verlaufen. In alternativen Ausführungen werden die Daten des Sensors oder die Steuersignale drahtlos übertragen, vorzugsweise per Funk.Of the easy interchangeability of the sensor is conducive when the connections for transmission the position data, the control signals and the power supply integrated into a single cable connector so that the connections solved with the same handle or can be made. The power supply line and the line or lines for transmission The data from the sensor or the control signals to the sensor can advantageously be combined in a hybrid cable, wherein the one or more optical fibers and an electrical conductor within a common jacket run. In alternative versions the data of the sensor or the control signals are transmitted wirelessly, preferably by radio.

Die Vorrichtung umfasst vorteilhafterweise ferner eine Kalibriereinrichtung, mit deren Hilfe die Kalibrierdaten des auf dem Träger montierten Sensors ermittelt werden können. Die Kalibriereinrichtung ist für die Kalibrierung vorteilhafterweise stets in einer Arbeitsstation der Vorrichtung verfügbar. Die Kalibriereinrichtung umfasst ein Referenzelement und wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Marken in einer oder je einer bezogen auf das Referenzelement vorgegebenen Position. Bei der Endkalibrierung werden das Referenzelement und das Werkzeug relativ zueinander positioniert, vorzugsweise durch Kontaktierung. Im kontaktierten Zustand wird die Marke oder werden die mehreren Marken von dem Sensor aufgenommen. Das Referenzelement ist vorzugsweise ein Kontaktelement für einen unmittelbaren Kontakt mit dem Werkzeug, beispielsweise einer Werkzeugspitze. Die von dem Sensor aufgenommenen Positionsdaten werden von der Datenverarbeitungseinrichtung ausgewertet und vorteilhafterweise bereits zu Korrekturwerten verrechnet. Da die Kalibrierdaten der Vorkalibrierung bereits vorliegen und die Position oder Positionen der Marke oder Marken relativ zu dem Referenzelement bekannt ist oder sind, kann die Endkalibrierung vor Ort mit geringem Aufwand und daher geringem Zeitaufwand durchgeführt werden. Vorzugsweise erfolgt die Endkalibrierung automatisch, indem der Aktor nach dem Wechsel eines Sensors das Werkzeug in Kontakt mit dem Referenzelement bringt und der Sensor in diesem Zustand die Marke oder mehreren Marken aufnimmt.The device advantageously further comprises a calibration device, with the aid of which the calibration data of the sensor mounted on the carrier can be determined. The calibration device is advantageously always available for calibration in a workstation of the device for calibration. The calibration device comprises a reference element and at least one, preferably a plurality of marks in one or each one with respect to the reference element predetermined position. During the final calibration, the reference element and the tool are positioned relative to each other, preferably by contacting. In the contacted state, the mark or marks are received by the sensor. The reference element is preferably a contact element for direct contact with the tool, for example a tool tip. The position data recorded by the sensor are evaluated by the data processing device and advantageously already offset to correction values. Since the calibration data of the pre-calibration already exists and the position or positions of the mark or marks relative to the reference element is known or the final calibration can be carried out on-site with little effort and therefore little expenditure of time. Preferably, the final calibration is carried out automatically by the actuator brings after changing a sensor, the tool in contact with the reference element and the sensor in this state receives the mark or more brands.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise auch mit einer Anzeige ausgestattet, die anzeigt, ob die Signalverbindung zwischen dem Sensor und der Datenverarbeitungseinrichtung besteht und ordnungsgemäß funktioniert. Eine entsprechende Kontrolleinrichtung kann Bestandteil der Sensorsteuerung oder bevorzugter der Datenverarbeitungseinrichtung sein. Die Anzeige ist vorzugsweise bei dem Sensor, zweckmäßigerweise an dessen Gehäuse von außen gut sichtbar angeordnet. Die Anzeige sollte insbesondere vom Ort der Datenverarbeitungseinrichtung aus gut sichtbar angebracht sein. Die Anzeige ist vorteilhafterweise eine einfache Leuchte, beispielsweise eine LED und kann als solche Bestandteil der Strahlungseinrichtung oder vorzugsweise separat nur für die Anzeige des Status der Signalverbindung vorgesehen sein. Die Kontrolle der Signalverbindung wird von der Datenverarbeitungseinrichtung aus gesehen vorzugsweise hinter der Sensorsteuerung vorgenommen, d. h. zwischen der Sensorsteuerung und dem Aufnehmer des Sensors. Gleichzeitig kann mit der Kontrolle der Signalverbindung auch die weitere Kontrolle erfolgen, ob die Energieversorgung gewährleistet ist, indem die Anzeige ansonsten nicht anzeigt. Die Anzeige kann in einfachen Ausführungen auch nur anzeigen, ob die Energieversorgung für den Sensor funktioniert. In derartigen Ausführungen verbindet die Anzeige die Funktionen des Anzeigens und der Kontrolle in einem. In solch einer einfachen Ausgestaltung, aber auch in der Funktion als Anzeige des Status der Signalverbindung, wird die Energie für die Anzeige vorzugsweise zwischen der Sensorsteuerung und dem Aufnehmer des Sensors abgezweigt.The Device is preferably also equipped with a display, indicating whether the signal connection between the sensor and the Data processing device exists and works properly. A corresponding control device can be part of the sensor control or more preferably the data processing device. The ad is preferably in the sensor, suitably on the housing of Outside well arranged. The ad should be particular from the place be attached to the data processing device from clearly visible. The display is advantageously a simple light, for example an LED and as such may be part of the radiation device or preferably separately for the indication of the status of the signal connection can be provided. The Control of the signal connection is from the data processing device from preferably made behind the sensor control, d. H. between the sensor control and the transducer of the sensor. At the same time with the control of the signal connection also the further check whether the energy supply is guaranteed is, otherwise the ad does not display. The ad can in simple versions also just indicate if the power supply to the sensor is working. In such embodiments the display combines the functions of display and control in one. In such a simple design, but also in the Function as indication of the status of the signal connection, becomes the energy for the Display preferably between the sensor control and the pickup branched off the sensor.

Die Erfindung hat neben der Vorrichtung auch ein Verfahren der Montage einschließlich der Kalibrierung des Sensors zum Gegenstand, wobei es sich um die Montage bei der erstmaligen Schaffung der Vorrichtung oder insbesondere um einen Austausch des Sensors handeln kann. Bei dem Verfahren wird der Sensor als solcher, d. h. in sich und vorzugsweise auch relativ zu der mit dem Sensor verbundenen zweiten Kupplungshälfte vermessen. Die durch diese Messung gewonnenen Messdaten werden in dem Datenspeicher der Sensorsteuerung direkt oder als abgeleitete Korrekturwerte gespeichert. Die gespeicherten Daten bilden die Kalibrierdaten der Vorkalibrierung. Der Sensor und die Sensorsteuerung werden nach der Vorkalibrierung mittels der Kupplung auf dem Träger montiert. An die mechanische Montage schließt sich eine Endkalibrierung an, bei welcher der Sensor bezüglich seiner Position relativ zum Werkzeug kalibriert wird. Die aus der Endkalibrierung gewonnenen Kalibrierdaten werden direkt oder als abgeleitete Korrekturwerte gespeichert, beispielsweise in dem Datenspeicher des Sensors, einem Speicher der Aktorsteuerung oder vorzugsweise einem Datenspeicher der genannten externen Datenverarbeitungseinrichtung.The Invention has in addition to the device and a method of assembly including the calibration of the sensor to the object, which are the Assembly at the first creation of the device or in particular can be an exchange of the sensor. In the process is the sensor as such, d. H. in itself and preferably also relatively Measure to the second coupling half connected to the sensor. The measurement data obtained by this measurement are stored in the data memory the sensor control directly or stored as derived correction values. The stored data form the calibration data of the pre-calibration. The sensor and the sensor control become after the pre-calibration by means of the coupling on the support assembled. The mechanical assembly is followed by a final calibration at which the sensor with respect its position relative to the tool is calibrated. The from the Final calibration obtained calibration data are directly or as derived correction values stored, for example in the data memory the sensor, a memory of the actuator control or preferably a data memory of said external data processing device.

Vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben. In den Unteransprüchen offenbarte Merkmale und die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen können einander wechselseitig ergänzend kombiniert werden. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Erfindung vorliegend zwar mit den Merkmalen d) und e) von Anspruch 1 und auch entsprechend dem beanspruchten Verfahren der Montage auf die leichte Austauschbarkeit abzielt, dass es sich die Anmelderin jedoch vorbehält, auf eine Vorrichtung nur mit den Merkmalen a) bis c) von Anspruch 1, optional ergänzt durch eines der Merkmale d) und e), eine Teilungsanmeldung zu richten, die beispielsweise die Integration von Zusatzfunktionen in die Sensorsteuerung betrifft, etwa die Steuerung der Schutzeinrichtung oder Strahlungseinrichtung oder einer anderen, der Messung förderlichen Zusatzein richtung. Sinngemäß das gleiche gilt in Bezug auf die Verbindung der Vorrichtung mit einer übergeordneten Steuerung oder vorzugsweise einer Datenverarbeitungseinrichtung per Lichtwellenleiter. Die Anordnung einer umsteuerbaren Schutzeinrichtung und auch deren Form sind ebenfalls Merkmale von besonderem Interesse. Vorteilhaft ist des Weiteren auch bereits nur die Integration eines Werkzeugs, insbesondere eines Schweiß- oder Nietkopfs, und des Sensors auf einem gemeinsamen Träger in einer unmittelbaren räumlichen Nähe zueinander und auch die Montage des Sensors mittels Schnellwechselkupplung.advantageous Features of the invention are also in the subclaims and their combinations are described. Features disclosed in the subclaims and the embodiments described above may be mutually exclusive mutually complementary be combined. It is further noted that the invention in the present case with the features d) and e) of claim 1 and also according to the claimed method of mounting on easy Interchangeability, but the applicant reserves the right to a device having only the features a) to c) of claim 1, optionally supplemented by one of the features d) and e) to issue a divisional application, for example, the integration of additional functions in the sensor control concerns, such as the control of the protective device or radiation device or any other means of measurement conducive to the measurement. The same thing applies with respect to the connection of the device with a higher-level control or preferably a data processing device by means of optical waveguides. The arrangement of a reversible protective device and also their Shape are also features of particular interest. Advantageous Furthermore, it is already only the integration of a tool, in particular a welding or rivet head, and the sensor on a common carrier in an immediate spatial Close to each other and also the installation of the sensor by means of quick-change coupling.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An dem Ausführungsbeispiel offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:following is an embodiment of Invention explained with reference to figures. On the embodiment Obviously emerging features form each individually and in each combination of features the objects the claims and also the embodiments described above advantageous further. Show it:

1 eine Werkzeug-Sensor-Einheit zum positionsgenauen Verbinden von Bauteilen in einer perspektivischen Sicht, 1 a tool-sensor unit for positionally accurate connection of components in a perspective view,

2 eine Sensoreinheit der Werkzeug-Sensor-Einheit in einer Seitenansicht, 2 a sensor unit of the tool-sensor unit in a side view,

3 die Sensoreinheit mit durchsichtiger Seitenwand, 3 the sensor unit with transparent side wall,

4 eine Arbeitsstation und eine Steuerung der Werkzeug-Sensor-Einheit in schematischer Darstellung, 4 a workstation and a control of the tool-sensor unit in a schematic Presentation,

5 eine Kalibriereinrichtung, 5 a calibration device,

6 eine Sensoreinheit in einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Sicht und 6 a sensor unit in a second embodiment in a perspective view and

7 die Sensoreinheit des zweiten Ausführungsbeispiels mit montiertem Lichtschutz. 7 the sensor unit of the second embodiment with mounted light shield.

1 zeigt eine Werkzeug-Sensor-Einheit zum positionsgenauen Verbinden von Bauteilen, die ein Werkzeug 1, einen Sensor 10 und einen Träger 2 umfasst. Der Träger 2 dient der mechanischen Befestigung der Werkzeug-Sensor-Einheit auf einem im Raum beweglichen Aktor, vorzugsweise einem Roboterarm. Das Werkzeug 1 ist auf dem Träger 2 ortsfest und unbeweglich montiert. Der Sensor 10 ist in einem Gehäuse 20 aufgenommen, das ebenfalls ortsfest und unbeweglich auf dem Träger 2 angeordnet ist. Der Träger 2 und das Sensorgehäuse 20 sind mittels einer Kupplung lösbar miteinander verbunden. Die Kupplung ist für einen raschen Austausch des Sensors 10 als Schnellwechselkupplung gebildet. Die Kupplung umfasst eine erste Kupplungshälfte 4, die fest mit dem Träger 2 verbunden ist, und eine zweite Kupplungshälfte 5, die fest mit dem Gehäuse 20 verbunden ist. Die Kupplung 4, 5 ist als Linearführung, im Ausführungsbeispiel als Schwalbenschwanzführung, ausgeführt. Die Fixierung längs den beiden Führungen der ersten Kupplungshälfte 4 erfolgt mittels einer einzigen Schraubverbindung oder für einen noch rascheren Austausch mittels einer lösbaren Rastverbindung. 1 shows a tool-sensor unit for positionally accurate connection of components that a tool 1 , a sensor 10 and a carrier 2 includes. The carrier 2 serves the mechanical attachment of the tool-sensor unit on a movable in space actuator, preferably a robot arm. The tool 1 is on the carrier 2 fixed and immovable mounted. The sensor 10 is in a housing 20 recorded, which is also stationary and immovable on the support 2 is arranged. The carrier 2 and the sensor housing 20 are releasably connected to each other by means of a coupling. The coupling is for a quick replacement of the sensor 10 formed as a quick-change coupling. The clutch comprises a first coupling half 4 that stuck with the carrier 2 connected, and a second coupling half 5 that stuck to the case 20 connected is. The coupling 4 . 5 is designed as a linear guide, in the embodiment as a dovetail guide. The fixation along the two guides of the first coupling half 4 takes place by means of a single screw connection or for an even faster exchange by means of a detachable latching connection.

Die erste Kupplungshälfte 4 ist längs in zwei Kupplungsteile 4a und 4b geteilt. Die Kupplungsteile 4a und 4b bilden je eine der zwei Führungen der ersten Kupplungshälfte 4. Sie sind quer zu der Führungsrichtung elastisch aufeinander zu gespannt und entsprechend gegen die elastische Rückstellkraft voneinander weg bewegbar, so dass die erste Kupplungshälfte 4 in ihrer Führungsebene quer zu ihrer Führungsrichtung aufweitbar ist. Das Kupplungsteil 4b ist mit dem Träger 2 nicht beweglich verbunden. Das Kupplungsteil 4a ist mit dem Kupplungsteil 4b quer zu der Führungsrichtung beweglich verbunden. Die Querbewegbarkeit erleichtert das Einsetzen der zweiten Kupplungshälfte 5 in Richtung einer Achse senkrecht auf die Führungsebene, indem die Kupplungshälfte 5 unter die Führung des beweglichen Kupplungsteils 4a geneigt zu der Führungsebene eingeführt wird, die Kupplungsteile 4a und 4b durch Druck gegen das Kupplungsteil 4a auseinander bewegt und anschließend die Kupplungshälfte 5 auf die Führungsebene gekippt wird. Sobald der Druck auf das bewegliche Kupplungsteil 4a nachlasst, schnappen die Kupplungsteile 4a und 4b unter der elastischen Rückstellkraft wieder aufeinander zu und fassen die Kupplungshälfte 5 an beiden Führungsseiten ein. Falls die elastische Spannkraft einen ausreichend festen Sitz noch nicht gewährleistet, ist eine zusätzliche Einpunktverbindung vorgesehen, mittels der die Kupplungsteile 4a und 4b quer zur Führungsrichtung relativ zueinander, vorzugsweise aneinander, festgelegt werden.The first coupling half 4 is longitudinal in two coupling parts 4a and 4b divided. The coupling parts 4a and 4b each form one of the two guides of the first coupling half 4 , They are elastically stretched towards each other transversely to the guide direction and correspondingly movable away from each other against the elastic restoring force, so that the first coupling half 4 can be widened transversely to its guiding direction in its management plane. The coupling part 4b is with the carrier 2 not movably connected. The coupling part 4a is with the coupling part 4b movably connected transversely to the guide direction. The transverse mobility facilitates the insertion of the second coupling half 5 in the direction of an axis perpendicular to the management plane, by the coupling half 5 under the leadership of the movable coupling part 4a inclined to the management level is introduced, the coupling parts 4a and 4b by pressure against the coupling part 4a moved apart and then the coupling half 5 is tilted to the management level. As soon as the pressure on the moving coupling part 4a decreases, grab the clutch parts 4a and 4b under the elastic restoring force back to each other and grasp the coupling half 5 on both sides. If the elastic clamping force does not guarantee a sufficiently tight fit, an additional single-point connection is provided, by means of which the coupling parts 4a and 4b transverse to the guide direction relative to each other, preferably to each other, are set.

Das Werkzeug 1 ist eine Schweißeinrichtung, mittels der an einem Referenzbauteil, beispielsweise einem Karosserieteil oder einer Rohkarosse eines Fahrzeugs, ein zweites Bauteil, beispielsweise eine Mutter oder ein Bolzen, mittels Schweißverbindung befestigbar ist. Einem vorderen Ende des Werkzeugs 1 werden derartige zweite Bauteile jeweils einzeln zugeführt, an dem vorderen Ende von dem Werkzeug 1 gehalten, das hinsichtlich dieser Funktion gleichzeitig auch als Halteeinrichtung dient, und nach genauer Positionierung relativ zum ersten Bauteil an diesem angeschweißt. Alternativ wird das betreffende zweite Bauteil erst nach der exakten Positionierung des Werkzeugs 1 zum vorderen Ende des Werkzeugs gefördert. Handelt es sich bei den zweiten Bauteilen beispielsweise um Mutter, werden diese positionsgenau jeweils auf ein Loch des ersten Bauteils aufgesetzt und festgeschweißt.The tool 1 is a welding device by means of a reference component, such as a body part or a body shell of a vehicle, a second component, such as a nut or a bolt, can be fastened by means of welded connection. A front end of the tool 1 Such second components are each supplied individually, at the front end of the tool 1 held, which also serves as a holding device with respect to this function, and welded to the first component relative to the latter after accurate positioning. Alternatively, the relevant second component is only after the exact positioning of the tool 1 promoted to the front end of the tool. If the second components are, for example, nuts, they are placed with exact positioning on a hole of the first component and welded.

Der mit der Werkzeug-Sensor-Einheit bestückte Aktor kann insbesondere in einer Arbeitsstation an einer Fertigungslinie angeordnet sein, längs der die Referenzbauteile eines nach dem anderen in die Arbeitsstation und nach dem Fügen aus der Arbeitsstation gefordert werden. In bevorzugten Verwendungen handelt es sich um eine Fertigungslinie für die Serienfertigung von Automobilkarossen.Of the in particular equipped with the tool-sensor unit actuator be located in a workstation on a production line, along the the reference components one by one in the workstation and after joining be required from the workstation. In preferred uses It is a production line for series production of car bodies.

Das erste Bauteil ruht bevorzugt während das Werkzeug 1 positioniert wird. In einer Weiterbildung wäre es jedoch auch möglich, dass der Aktor mittels der Aktorregelung einem sich bei dem Positionieren und gegebenenfalls auch bei dem Verbinden bewegenden ersten Bauteil nachgeführt wird.The first component preferably rests during the tool 1 is positioned. In a further development, however, it would also be possible for the actuator to be tracked by means of the actuator control to a first component moving during the positioning and optionally also during the connection.

2 zeigt die Werkzeug-Sensor-Einheit in einer weiteren Sicht auf das Gehäuse 20. In 2 ist auch ein Positionierstift 3 erkennbar, der an einer von dem Werkzeug 1 und dem Sensor 10 abgewandten Unterseite von dem Träger 2 abragt und Teil einer Verbindungseinrichtung ist, mittels der der Träger 2 an dem Aktor befestigt wird. 2 shows the tool-sensor unit in a further view of the housing 20 , In 2 is also a positioning pin 3 recognizable to one of the tool 1 and the sensor 10 opposite bottom of the carrier 2 protrudes and part of a connecting device, by means of which the carrier 2 is attached to the actuator.

Das Gehäuse 20 schützt den Sensor 10 vor widrigen Einflüssen der Umgebung, wie beispielsweise Wasser, Wasserdampf, Staub und sonstigem Schmutz. Insbesondere schirmt es den Sensor 10 aber auch vom Schweißprozess ab.The housing 20 protects the sensor 10 against the adverse effects of the environment, such as water, water vapor, dust and other dirt. In particular, it shields the sensor 10 but also from the welding process.

3 zeigt den mittels der Kupplung 4, 5 an dem Träger 2 montierbaren und von dem Träger 2 wieder lösbaren Teil der Werkzeug-Sensor-Einheit. Dieser Teil umfasst das Gehäuse 20 mit dem darin angeordneten Sensor 10 und die Kupplungshälfte 5. Die dem Betrachter zugewandte Seitenwand des Gehäuses 20 ist als durchsichtig dargestellt, so dass der Blick in den Innenraum des Gehäuses 20 frei ist. Die zum Träger 2 gehörende erste Kupplungshälfte 4 ist nur zwecks Darstellung des Kupplungseingriffs ebenfalls gezeigt, gehört aber nicht zur Sensoreinheit. 3 shows the means of the coupling 4 . 5 on the carrier 2 mountable and from the carrier 2 again detachable part of the tool-sensor unit. This part includes the housing 20 with the sensor arranged therein 10 and the coupling half 5 , The viewer facing side wall of the housing 20 is shown as transparent, so that the view into the interior of the housing 20 free is. The to the carrier 2 belonging first coupling half 4 is also shown for purposes of illustration of clutch engagement, but is not part of the sensor unit.

Der Sensor 10 dient der genauen Positionierung des Werkzeugs 1 relativ zum jeweiligen ersten Bauteil. Für diese Aufgabe ist der Sensor 10 als zweidimensional messender, optischer Sensor, im Ausführungsbeispiel als 2D-CCD-Kamera gebildet. Er besteht aus einem lichtempfindlichen Aufnehmer 11 und einem Objektiv 12. Der lichtempfindliche Aufnehmer 11 ist ein photosensitives, zweidimensionales Pixelarray. Der Sensor 10 ist einschließlich seines Objektivs 12 in dem Gehäuse 20 angeordnet. Der Aufnehmer 11 bildet eine Messfläche, im Ausführungsbeispiel eine Messebene, mit einer zu der Flächennormalen der Messebene parallelen Messrichtung M. Die Messrichtung M ist zu der Arbeitsrichtung des Werkzeugs 1 parallel. In den 2 und 3 ist die in Messrichtung M weisende, in Bezug auf den Aufnehmer 11 zentrale Messachse eingezeichnet.The sensor 10 serves for the exact positioning of the tool 1 relative to the respective first component. For this task is the sensor 10 as a two-dimensionally measuring, optical sensor, formed in the embodiment as a 2D CCD camera. It consists of a photosensitive transducer 11 and a lens 12 , The photosensitive transducer 11 is a photosensitive, two-dimensional pixel array. The sensor 10 is including his lens 12 in the case 20 arranged. The pickup 11 forms a measuring surface, in the exemplary embodiment, a measuring plane, with a parallel to the surface normal of the measuring plane measuring direction M. The measuring direction M is to the working direction of the tool 1 parallel. In the 2 and 3 is the in the measuring direction M facing, with respect to the transducer 11 central measuring axis drawn.

Das Gehäuse 20 ist mit einer Öffnung 21 versehen, durch die der Sensor 10 das für die Messung erforderliche Licht aufnimmt. Eine lichtdurchlässige Schutzscheibe 22 überdeckt die Öffnung 21. Die Schutzscheibe 22 ist an der Außenseite des Gehäuses 20 lösbar befestigt und kann rasch ausgetauscht werden. Von der Öffnung 21 abgesehen, bildet das Gehäuse 20 ein geschlossenes Behältnis. Das Gehäuse 20 ist aus Leichtmetall gefertigt.The housing 20 is with an opening 21 provided by the sensor 10 absorbs the light required for the measurement. A translucent protective screen 22 covers the opening 21 , The protective screen 22 is on the outside of the case 20 releasably attached and can be replaced quickly. From the opening 21 apart, the housing forms 20 a closed container. The housing 20 is made of light metal.

Während des Schweißens wird die Schutzscheibe 22 von einem Verschluss 26 vor Schweißspritzern, Funken und dergleichen geschützt. Der Verschluss 26 ist ein metallischer Klappverschluss. Der Verschluss 26 ist in den 2 und 3 dargestellt, in 3 jedoch abgenommen, um den Blick auf den Sensor freizugeben. Für die Erfassung des Referenzbauteils, worunter auch die Erfassung nur eines Teilbereichs des Referenzbauteils verstanden wird, wird der Verschluss 26 von der Öffnung 21 abgeklappt, so dass er die Öffnung 21 freigibt. Nach der Erfassung des Referenzbauteils wird der Verschluss 26 wieder gegen die Öffnung 21 geklappt und verschließt in einem Schutzzustand das Gehäuse 20 an dessen beim Fügen dem ersten Bauteil zugewandten Vorderseite. Der Verschluss 26 ist zwischen dem in 1 und 2 dargestellten Freigabezustand und dem Schutzzustand umsteuerbar, d.h. hin und her bewegbar gelagert.During welding, the protective screen becomes 22 from a lock 26 protected against welding spatter, sparks and the like. The closure 26 is a metallic clasp closure. The closure 26 is in the 2 and 3 shown in 3 but removed to reveal the view of the sensor. For the detection of the reference component, which is understood as the detection of only a portion of the reference component, the shutter is 26 from the opening 21 folded down, leaving the opening 21 releases. After detection of the reference component, the shutter becomes 26 again against the opening 21 folded and closes in a protective state, the housing 20 at its front facing the joining of the first component. The closure 26 is between the in 1 and 2 shown release state and the protection state reversible, ie stored back and forth movable.

Zusätzlich oder anstatt des Verschlusses 26 kann die Schutzscheibe 22 mit einem Cross-Jet beaufschlagt werden, d.h. einem mit hoher Geschwindigkeit über die äußere Oberfläche der Schutzscheibe 22 strömenden Gasstrom. Der Cross-Jet wirkt in der Art einer Schleuse und verhindert, dass kleinere Teile oder beim Schweißen erzeugte Funken gegen die Schutzscheibe 22 prallen können. Der Cross-Jet wird bevorzugt pneumatisch erzeugt, d.h. es handelt sich um einen Luftstrom. Eine zur Erzeugung auf dem Träger 2 angeordnete, vorzugsweise am Gehäuse 20 befestigte Düse ist in bevorzugten Ausführungen als Lavall-Düse gebildet.In addition or instead of the lock 26 can the protective screen 22 be subjected to a cross-jet, ie one at high speed on the outer surface of the protective screen 22 flowing gas stream. The cross-jet acts like a lock and prevents smaller parts or sparks generated during welding against the protective screen 22 can bounce. The cross-jet is preferably produced pneumatically, ie it is an air flow. One to the generation on the vehicle 2 arranged, preferably on the housing 20 attached nozzle is formed in preferred embodiments as a Lavall nozzle.

Der Sensor 10 und auch das Werkzeug 1 kommunizieren über eine Signalleitung 31 mit einer Aktorsteuerung, welche die Bewegungen des Aktors steuert. Der Aktorsteuerung wird in einem ersten Schritt als Führungsgröße die Sollposition des ersten Bauteils aufgegeben. Mittels des Sensors 10 werden die Istposition des Werkzeugs 1 und daraus ein Korrekturvektor ermittelt und der Aktorsteuerung als neue Führungsgröße aufgegeben. Nachdem der Aktor und damit gemeinsam die daran befestigte Werkzeug-Sensor-Einheit entsprechend dem Korrekturvektor näher zum Zielort bewegt worden ist, werden die Istposition und daraus ein neuer Korrekturvektor ermittelt, welcher der Aktorsteuerung wieder als neue Führungsgröße aufgegeben wird. Auf diese Weise wird die Positionierung des Aktors in diskreten Schritten sukzessive verbessert, bis der Zielort mit ausreichender Genauigkeit erreicht ist. Die Signalleitung 31 überträgt die vom Sensor 10 ermittelten Positionsdaten des Aktors und somit des Werkzeugs 1. Wenn das Werkzeug 1 im Hinblick auf den Ort der Verbindung, den Zielort, genau positioniert ist, wird das Werkzeug 1 aktiviert, so dass an dem Zielort ein zweites Bauteil, beispielsweise ein Bolzen oder eine Mutter, angeschweißt wird.The sensor 10 and also the tool 1 communicate via a signal line 31 with an actuator control, which controls the movements of the actuator. The actuator control is given in a first step as a reference variable, the target position of the first component. By means of the sensor 10 become the actual position of the tool 1 and determined therefrom a correction vector and the actuator control abandoned as a new reference variable. After the actuator and thus jointly the attached tool-sensor unit has been moved closer to the destination according to the correction vector, the actual position and from it a new correction vector are determined, which is the actuator control again abandoned as a new reference variable. In this way, the positioning of the actuator in discrete steps is successively improved until the destination is reached with sufficient accuracy. The signal line 31 transmits those from the sensor 10 determined position data of the actuator and thus the tool 1 , When the tool 1 in terms of the location of the connection, the destination is precisely positioned, becomes the tool 1 activated, so that at the destination a second component, such as a bolt or a nut, is welded.

Die Signalleitung 31 ist ein Lichtwellenleiter und ist mittels eines Kabelverbinders 30, der vorzugsweise als Harting-Stecker gebildet ist, mit der Werkzeug-Sensor-Einheit verbunden. Das Verbindungsgegenstück des Kabelverbinders 30 ragt von einem Kabelanschluss 25 ab, der an der von der Öffnung 21 abgewandten Rückseite des Gehäuses 20 angeordnet ist.The signal line 31 is an optical fiber and is by means of a cable connector 30 , which is preferably formed as a Harting connector connected to the tool-sensor unit. The connection counterpart of the cable connector 30 protrudes from a cable connection 25 off at the from the opening 21 opposite rear side of the housing 20 is arranged.

In dem Gehäuse 20 ist ein optoelektronischer Wandler 15 angeordnet. Der Wandler 15 wandelt die elektrischen Ausgangssignale des Sensors 10, d.h. die Positionsdaten, in optische Signale um, die anschließend über den Lichtwellenleiter 31 übertragen werden. Die Werkzeug-Sensor-Einheit wird über den Kabelverbinder 30 und eine davon abgehende Energieversorgungsleitung 32 mit elektrischer Energie versorgt. Es wird somit der gesamte Signal- und Energiefluss des Sensors 10 über den gleichen Kabelverbinder 30 geleitet. Die Steuersignale für das Werkzeug 1 und auch dessen Energie werden über eine andere Leitungsverbindung geführt, wodurch die Einbettung des Sensors 10 in das System aus Aktor und Werkzeug 1 erleichtert wird.In the case 20 is an opto-electronic converter 15 arranged. The converter 15 converts the electrical output signals of the sensor 10 , ie the position data, into optical signals, which are then transmitted via the optical waveguide 31 be transmitted. The tool-sensor unit is connected via the cable connector 30 and an outgoing power supply line 32 supplied with electrical energy. It thus becomes the entire signal and energy flow of the sensor 10 over the same cable connector 30 directed. The control signals for the tool 1 and also its energy are conducted over another line connection, whereby the embedding of the sensor 10 into the system from Ak gate and tool 1 is relieved.

In dem Gehäuse 20 ist eine Sensorsteuerung 16 aufgenommen, welche die Aktivität des Sensors 10 steuert, wobei die Sensorsteuerung 16 im wesentlichen darin besteht, dass sie die von dem Aufnehmer 11 erhaltenen Signale als Positionsdaten in einem internen Bildspeicher oder einem Registerspeicher ablegt oder unmittelbar über den Wandler 15 weiterleitet. Die Sensorsteuerung 16 verfügt des Weiteren über einen Datenspeicher 17, in dem die Kalibrierdaten des Sensors 10 in Form von Sensorkorrekturwerten abgelegt sind. Der Datenspeicher 17 kann Bestandteil des Bildspeichers sein, falls ein solcher im Gehäuse 20 aufgenommen ist. Falls die Sensorsteuerung 16 bereits selbst über einen Bildspeicher verfügt, d.h. auf einen in dem Gehäuse 20 aufgenommenen Bildspeicher Zugriff hat, kann die Sensorsteuerung 16 die Positionsdaten bereits unter Berücksichtigung der im Datenspeicher 17 abgelegten Kalibrierdaten korrigieren und als korrigierte Positionsdaten im Bildspeicher ablegen. Die Positionsdaten, nämlich die aufgenommenen Positionsdaten oder bereits korrigierten Positionsdaten, werden über den optoelektronischen Wandler 15 und den Lichtwellenleiter 31 an eine Datenverarbeitungseinrichtung weitergeleitet und dort ausgewertet und für die Aktorsteuerung aufbereitet.In the case 20 is a sensor control 16 recorded the activity of the sensor 10 controls, the sensor control 16 essentially consists in that of the transducer 11 received signals as position data in an internal image memory or a register memory stores or directly via the converter 15 forwards. The sensor control 16 furthermore has a data memory 17 , in which the calibration data of the sensor 10 stored in the form of sensor correction values. The data store 17 may be part of the image memory, if such in the housing 20 is included. If the sensor control 16 already has its own image memory, ie one in the housing 20 recorded image memory has access, the sensor control 16 the position data already taking into account in the data memory 17 Correct stored calibration data and store as corrected position data in the image memory. The position data, namely the recorded position data or already corrected position data, are transmitted via the optoelectronic converter 15 and the optical fiber 31 forwarded to a data processing device and evaluated there and prepared for the actuator control.

Über die Aktivität des Sensors 10 hinaus steuert die Sensorsteuerung 16 auch noch eine Beleuchtungseinrichtung 23 und den Verschluss 26. Die Beleuchtungseinrichtung 23 umfasst eine Mehrzahl von Leuchtdioden, die um die Öffnung 21 gleichmäßig verteilt angeordnet und in der Schutzscheibe 22 eingebettet sind. Die Beleuchtungseinrichtung 23 ist lediglich ein- und ausschaltbar. Entsprechend schaltet die Sensorsteuerung 16 die Beleuchtungseinrichtung 23 ein, wenn der Zielort erfasst werden soll, und schaltet sie nach der Erfassung wieder aus. Synchron steuert sie den Verschluss 26 zwischen dem Schutzzustand und dem Freigabezustand um. Für das Umsteuern des Verschlusses 26 ist in einem separaten Aufnahmefach des Gehäuses 20 ein Stellglied 27 angeordnet, das im Ausführungsbeispiel als elektrischer Schrittmotor ausgeführt ist. Das Stellglied 27 schwenkt den Verschluss 26 über ein Getriebe 28, das im Ausführungsbeispiel als Kurbel gebildet ist.About the activity of the sensor 10 In addition, the sensor control controls 16 also a lighting device 23 and the closure 26 , The lighting device 23 includes a plurality of light emitting diodes surrounding the opening 21 evenly distributed and in the protective screen 22 are embedded. The lighting device 23 is only on and off. The sensor control switches accordingly 16 the lighting device 23 when the destination is to be detected, and turns it off after detection. She controls the shutter synchronously 26 between the protection state and the release state. For reversing the lock 26 is in a separate compartment of the housing 20 an actuator 27 arranged, which is designed in the embodiment as an electric stepper motor. The actuator 27 swings the lock 26 via a gearbox 28 , which is formed in the embodiment as a crank.

Der Verschluss 26 ist so geformt, dass er den Aufnehmer 11 des Sensors 10 auch im Freigabezustand an drei Seiten gegen die Umgebung abschirmt, auch an der dem Werkzeug 1 zugewandten Seite, indem der Verschluss 26 dort eine Trennwand bildet. Um die Schutzfunktion auch im Freigabezustand zu erfüllen, ist der Verschluss 26 als Haube geformt, die einen in Messrichtung M erstreckten Messkanal bildet mit Wandungen, die den Messkanal an drei zueinander rechtwinkligen Seiten umgeben. An der verbleibenden vierten Seite ist der Messkanal allerdings offen. Auf diese Weise können Schmutzpartikel und beispielsweise auch Schweißspritzer nur dann in die Nähe des Sensors 10 gelangen, wenn sie sich in Längsrichtung des Messkanals bewegen oder durch die offene Seite eintreffen. Der haubenartige Verschluss 26 besteht aus zwei Seitenwänden, die zu den Seitenwänden des Gehäuses 20 parallel und an die Seitenwände des Gehäuses 20 eng angelegt sind, und einer verbindenden Abdeckwand, die in der Freigabestellung parallel zu einer von dem Aktor abgewandten Oberseite des Gehäuses 20 weist. Die beiden Seitenwände des Verschlusses 26 sind zueinander parallel und die Abdeckwand weist zu diesen Seitenwänden im rechten Winkel. Die drei Wände sind jeweils plan. Wenn der Verschluss 26 in die Schutzstellung geschwenkt wird, schwenkt seine Abdeckwand vor die Öffnung 21, und die beiden Seitenwände schwenken in eine weitgehende Überdeckung mit den Seitenwänden des Gehäuses 20. Die Schwenkachse erstreckt sich quer zu der Messrichtung M, im Ausführungsbeispiel parallel zu der die Öffnung 21 überdeckenden Abdeckwand, und durch einen in der Freigabestellung in Überdeckung mit dem Gehäuse 20 befindlichen hintersten Bereich der Seitenwände des Verschlusses 26.The closure 26 is shaped so that it is the transducer 11 of the sensor 10 also shields in the release state on three sides against the environment, even at the tool 1 facing side by the shutter 26 there forms a partition. In order to fulfill the protective function even in the release state, the shutter is 26 shaped as a hood which forms a measuring channel extending in the measuring channel M with walls that surround the measuring channel at three mutually perpendicular sides. However, the measuring channel is open on the remaining fourth side. In this way, dirt particles and, for example, welding spatter only in the vicinity of the sensor 10 when they move in the longitudinal direction of the measuring channel or arrive through the open side. The hood-like closure 26 consists of two side walls leading to the side walls of the housing 20 parallel and to the side walls of the housing 20 are closely applied, and a connecting cover, which in the release position parallel to a side facing away from the actuator top of the housing 20 has. The two side walls of the closure 26 are parallel to each other and the cover wall has at right angles to these side walls. The three walls are each plan. If the shutter 26 is pivoted into the protective position, pivots its cover wall in front of the opening 21 , and the two side walls pivot into a substantial overlap with the side walls of the housing 20 , The pivot axis extends transversely to the measuring direction M, in the embodiment parallel to the opening 21 covering cover wall, and by a in the release position in coincidence with the housing 20 located rearmost portion of the side walls of the closure 26 ,

Da das Getriebe 28 für die Beweglichkeit des Verschlusses 26 das Gehäuse 20 durchgreift, ist der Innenraum des Gehäuses 20, in dem insbesondere der Sensor 10 und die Sensorsteuerung 16 mit dem Datenspeicher 17 und ferner auch der Wandler 15 angeordnet sind, nochmals besonders gekapselt. Die Kapselung wird mit einer Dichtung 24 hergestellt, welche die genannten Komponenten Wasser- und staubdicht und vorzugsweise auch gegen Wasserdampf abdichtet. Die Dichtung 24 umgibt auch die Öffnung 21. Die Schutzscheibe 22 ist am Gehäuse 20 so befestigt, dass sie sich an die Dichtung 24 presst und für die Öffnung 21 ein lichtdurchlässiger, aber ansonsten dichter Schutz erhalten wird. Das Stellglied 27 und das Getriebe 28 befinden sich außerhalb der so erhaltenen Kapselung. Die Dichtung 24 dichtet den Innenraum des Gehäuses 20 auch gegen den am Gehäuse 20 befestigten Kabelanschluss 25 ab.Because the gear 28 for the agility of the lock 26 the housing 20 engages, is the interior of the housing 20 in particular, the sensor 10 and the sensor control 16 with the data store 17 and also the converter 15 are arranged again specially encapsulated. The encapsulation comes with a seal 24 produced, which seals the said components water and dustproof and preferably also against water vapor. The seal 24 also surrounds the opening 21 , The protective screen 22 is on the case 20 so attached to the gasket 24 presses and for the opening 21 a translucent, but otherwise dense protection is obtained. The actuator 27 and the gearbox 28 are outside the encapsulation thus obtained. The seal 24 seals the interior of the housing 20 also against the case 20 attached cable connection 25 from.

4 zeigt eine Arbeitsstation zum Fügen von Bauteilen. Das skizzierte Automobil steht stellvertretend für ein Referenzbauteil 13, beispielsweise eine Rohkarosse eines Automobils, an dem in der Arbeitsstation ein oder mehrere zweite Bauteile, beispielsweise Bolzen oder Mutter, positioniert und angeschweißt werden. Als ortsfestes Referenzsystem und Messkoordinatensystem der Arbeitsstation dient das im Fahrzeugbau übliche kartesische X,Y,Z-Koordinatensystem mit der gegen die Fahrtrichtung des Fahrzeugs weisenden X-Achse, der Z-Hochachse und der in Fahrzeugachsrichtung weisenden Y-Achse. In der Arbeitsstation ist ein Roboter ortsfest angeordnet. Der Roboter weist einen einzigen Roboterarm auf, dessen freies Ende den Aktor 6 bildet. Der Aktor 6 ist über Schwenkarme und Schubstangen drehund schubbeweglich mit der ortsfesten Basis des Roboters verbunden und relativ zu dieser und dem X,Y,Z-Referenzsystem sowohl nach den drei Freiheitsgraden der Translation als auch nach den drei Freiheitsgraden der Rotation beweglich. In dem so genannten Tool Center Point TCP des Aktors 6 ist das zum Aktor 6 feste X',Y',Z'-Koordinatensystem des Roboters lokalisiert. Die losgelöst dargestellte Werkzeug-Sensor-Einheit ist mittels ihres Trägers 2 an dem Aktor 6 befestigt, so dass dessen X',Y',Z'-System gleichzeitig auch das feste Koordinatensystem der Werkzeug-Sensor-Einheit ist. 4 shows a workstation for joining components. The sketched automobile is representative of a reference component 13 For example, a body shell of an automobile, on the workstation in the one or more second components, such as bolts or nuts, positioned and welded. As stationary reference system and measuring coordinate system of the workstation is used in vehicle standard Cartesian X, Y, Z coordinate system with pointing against the direction of travel of the vehicle X-axis, the Z-vertical axis and pointing in Fahrzeugachsrichtung Y-axis. In the workstation, a robot is stationary assigns. The robot has a single robot arm whose free end is the actuator 6 forms. The actor 6 is pivotally connected to the stationary base of the robot via rocker arms and push rods and movable relative to this and the X, Y, Z reference system both in the three degrees of freedom of translation and in the three degrees of freedom of rotation. In the so-called Tool Center Point TCP of the actuator 6 is that the actor 6 fixed X ', Y', Z 'coordinate system of the robot located. The detached tool-sensor unit is by means of its carrier 2 on the actuator 6 attached so that its X ', Y', Z 'system is also the fixed coordinate system of the tool-sensor unit.

4 zeigt schematisch die Aktorsteuerung 7 und die ebenfalls bereits genannte Datenverarbeitungseinrichtung 8, die von der Aktorsteuerung 7 und auch von der Werkzeug-Sensor-Einheit abgerückt und vorzugsweise in der Arbeitsstation ortsfest angeordnet ist. Die Aktorsteuerung 7. ist in oder an der Basis des Roboters angeordnet, wo auch die Datenverarbeitungseinrichtung 8 angeordnet sein kann. 4 schematically shows the actuator control 7 and the already mentioned data processing device 8th by the actuator control 7 and also moved away from the tool-sensor unit and is preferably arranged stationary in the workstation. The actuator control 7 , is located in or at the base of the robot, where also the data processing device 8th can be arranged.

4 zeigt ferner den Signalfluss für die Positionierung des Aktors 6 und der mitbewegten Werkzeug-Sensor-Einheit und die Aktivierung des Werkzeugs 1. Die Aktorsteuerung 7 und die Datenverarbeitungseinrichtung 8 sind über einen elektronischen Datenbus 33 miteinander verbunden. Bei dem Datenbus 33 handelt es sich um einen Standard-Datenbus wie beispielsweise den in Industrieanwendungen üblichen Feldbus. Die Werkzeug-Sensor-Einheit und die Datenverarbeitungseinrichtung 8 sind über die bereits beschriebene optische Signalleitung 31 signaltechnisch miteinander verbunden. Die Datenverarbeitungseinrichtung 8 ist für diese Kommunikation mit einem optoelektronischen Wandler 14 ausgestattet. Der gesamte Signalfluss zwischen der Aktorsteuerung 7 und dem Sensor 10 läuft über die Datenverarbeitungsein richtung 8. Mit dem Werkzeug 1 ist die Aktorsteuerung 7 hingegen direkt verbunden, insbesondere ohne Zwischenschaltung der Datenverarbeitungseinrichtung 8, die somit ausschließlich für den Sensor 10 vorgesehen ist. Die Aktorsteuerung 7 verfügt über Anschlüsse für externe Geräte. An einen dieser Anschlüsse ist die Datenverarbeitungseinrichtung 8 über den Datenbus 33 angeschlossen. Über einen weiteren der Anschlüsse ist das Werkzeug 1 angeschlossen. Über einen dritten Anschluss werden die Stellglieder des Roboters, beispielsweise Elektromotoren, mit Steuersignalen A gesteuert, wobei dieses Steuern zweckmäßigerweise auch ein Regeln der Stellglieder beinhaltet. Über noch einen Anschluss ist die Aktorsteuerung 7 mit einer übergeordneten Stations- oder Anlagensteuerung 9 verbunden, die den Roboter mit weiteren Robotern oder anderen Einrichtungen der gleichen Arbeitsstation oder mehrere Arbeitsstationen der Fertigungslinie miteinander koordiniert. 4 also shows the signal flow for the positioning of the actuator 6 and the moving tool-sensor unit and the activation of the tool 1 , The actuator control 7 and the data processing device 8th are via an electronic data bus 33 connected with each other. In the data bus 33 it is a standard data bus such as the fieldbus common in industrial applications. The tool-sensor unit and the data processing device 8th are over the already described optical signal line 31 signal technically connected. The data processing device 8th is for this communication with an optoelectronic converter 14 fitted. The entire signal flow between the actuator control 7 and the sensor 10 runs over the Datenverarbeitungsein direction 8th , With the tool 1 is the actuator control 7 however, directly connected, in particular without interposition of the data processing device 8th , which is therefore exclusively for the sensor 10 is provided. The actuator control 7 has connections for external devices. At one of these ports is the data processing device 8th over the data bus 33 connected. Another of the connections is the tool 1 connected. Via a third connection, the actuators of the robot, for example electric motors, are controlled by control signals A, wherein this control expediently also includes a regulation of the actuators. Another connection is the actuator control 7 with a higher-level station or plant control 9 which coordinates the robot with other robots or other facilities of the same workstation or multiple workstations of the production line.

In 4 nimmt der Aktor 6 relativ zu dem Bauteil 13 eine Ausgangsposition ein. Das Bauteil 1 ist in dem X,Y,Z-Referenzsystem der Arbeitsstation positioniert und bereit für die Durchführung des Fügeprozesses. Der Aktorsteuerung 7 ist die Bauteil-Sollposition, in der das Bauteil 1 sich im Idealfall befindet, bekannt, d. h. vorgegeben. Die Stations- oder Anlagesteuerung 9 übermittelt der Aktorsteuerung 7 ein Startsignal, nach dessen Erhalt die Aktorsteuerung 7 mittels Steuersignalen A die Bewegung des Aktors 6 in Richtung auf die Sollposition unmittelbar oder zuvor einen Messvorgang initiiert. Auf jeden Fall wird die Istposition, die der Aktor 6 relativ zu dem Bauteil 13 einnimmt, vor Erreichen der vorgegebenen Sollposition durch Messung ermittelt. Dies ist angesichts der an die Genauigkeit der Positionierung des zweiten Bauteils oder der mehreren zweiten Bauteile gestellten Anforderungen erforderlich, da zum einen nicht gewährleistet ist, dass das Referenzbauteil 13 die vorgegebene Sollposition auch tatsächlich einnimmt, und zum anderen die Toleranzen und Elastizitäten der beweglichen Elemente des Roboters für Ungenauigkeiten in der Position des Aktors 6 sorgen. Bei dem Referenzbauteil 13 ist es möglich, dass es im Ganzen nicht die Sollposition einnimmt oder aufgrund von Formungsungenauigkeiten oder nachträglichem Verzug ein Zielort am Bauteil 13 sich nicht in der Sollposition befindet.In 4 takes the actor 6 relative to the component 13 a starting position. The component 1 is positioned in the X, Y, Z reference system of the workstation and ready to perform the joining process. The actuator control 7 is the component target position in which the component 1 Ideally, it is known, ie predetermined. The station or plant control 9 transmitted to the actuator control 7 a start signal, after which the actuator control 7 by means of control signals A, the movement of the actuator 6 in the direction of the target position directly or previously initiated a measurement process. In any case, the actual position is the actor 6 relative to the component 13 occupies determined before reaching the predetermined target position by measurement. This is necessary in view of the requirements placed on the accuracy of the positioning of the second component or of the plurality of second components, since on the one hand it is not ensured that the reference component 13 the predetermined target position actually takes, and on the other hand, the tolerances and elasticities of the movable elements of the robot for inaccuracies in the position of the actuator 6 to care. In the reference component 13 It is possible that it does not occupy the target position as a whole or due to inaccurate shape or subsequent delay, a destination on the component 13 is not in the set position.

Nach Erhalt des Steuersignals von der Stations- oder Anlagensteuerung 9 erzeugt die Aktorsteuerung 7 ein Messkommando S, um den Sensor 10 zu aktivieren. Das Messkommando S wird über den Datenbus 33 und die Datenverarbeitungseinrichtung 8, nämlich deren Wandler 14, in die Signalleitung 31 eingespeist und gelangt als optisches Messkommando S zum sensornahen Wandler 15, der das Messkommando S wieder in ein elektronisches Signal umwandelt, das die Sensorsteuerung 16 erhält. Die Sensorsteuerung 16 steuert das Stellglied 27 des Verschlusses 26 an, woraufhin der Verschluss 26 in die Freigabestellung bewegt wird. Sollten die Lichtverhältnisse vor Ort es erfordern, steuert die Sensorsteuerung 16 des weiteren auch die Beleuchtungseinrichtung 23 an, um den Zielort auszuleuchten. Das vom Zielort reflektierte Licht tritt durch die Öffnung 21 und wird über das Objektiv 12 auf den Aufnehmer 11 geleitet, wo es photoelektrisch ein zweidimensionales Abbild des Zielorts erzeugt. Die Pixelladungen des Aufnehmers 11 werden in dem im Gehäuse 20 angeordneten Bildspeicher oder dort nur vorhandenen Registerspeichern zwischengespeichert. Sobald die Sensorsteuerung 16 erkannt hat, dass die vollständige Bildinformation aufgenommen worden ist, schaltet sie die Beleuchtungseinrichtung 23 ab, falls diese aktiviert wurde, und steuert das Stellglied 27 um, so dass der Verschluss 26 wieder in die Schutzposition bewegt wird. Die Positionsdaten P werden über die beiden Wandler 14 und 15 und die Signalleitung 31 zu der Datenverarbeitungseinrichtung 8 übertragen.After receiving the control signal from the station or plant control 9 generates the actuator control 7 a measuring command S to the sensor 10 to activate. The measuring command S is via the data bus 33 and the data processing device 8th namely, their transducers 14 , in the signal line 31 fed and passes as an optical measuring command S to sensor near converter 15 , which converts the measuring command S back into an electronic signal, the sensor control 16 receives. The sensor control 16 controls the actuator 27 of the lock 26 on, whereupon the shutter 26 is moved to the release position. If the lighting conditions on site require it, the sensor control controls 16 Furthermore, the lighting device 23 to illuminate the destination. The reflected light from the destination passes through the opening 21 and is about the lens 12 on the pickup 11 where it photoelectrically creates a two-dimensional image of the destination. The pixel charges of the pickup 11 be in the case 20 arranged image memory or there only existing register memories cached. Once the sensor control 16 has recognized that the complete image information has been recorded, it switches the illumination device 23 if activated, and controls the actuator 27 around, leaving the shutter 26 is moved back into the protective position. The position data P become over the two transducers 14 and 15 and the signal line 31 to the data processing device 8th transfer.

Die Sensorsteuerung 16 kann mit der Fähigkeit ausgestattet sein, aus den aufgenommenen Positionsdaten und den gespeicherten Kalibrierdaten korrigierte Positionsdaten zu berechnen. In einer bevorzugten Alternative verfügt jedoch nicht die Sensorsteuerung 16 über die Fähigkeit, vielmehr korrigiert erst die Datenverarbeitungseinrichtung 8 die aufgenommenen Positionsdaten P. Denkbar ist beispielsweise, dass pro Messung bzw. Aufnahme jeweils die aufgenommenen Positionsdaten P und die beim Sensor 10 gespeicherten Kalibrierdaten zu der Datenverarbeitungseinrichtung 8 übertragen und dort miteinander verrechnet werden. Bevorzugter werden die beim Sensor 10 gespeicherten Kalibrierdaten jedoch nur einmalig bei der Montage des Sensors 10 aus dessen Datenspeicher 17 ausgelesen und in einen Datenspeicher der Datenverarbeitungseinrichtung 8 übertragen, wo sie für die weitere Verrechnung zur Verfügung stehen.The sensor control 16 may be equipped with the ability to calculate corrected position data from the recorded position data and the stored calibration data. In a preferred alternative, however, does not have the sensor control 16 about the ability, rather it corrects the data processing device 8th the recorded position data P. It is conceivable, for example, that per measurement or recording respectively recorded position data P and the sensor 10 stored calibration data to the data processing device 8th be transferred and charged there together. The more preferred are the sensor 10 stored calibration data only once during assembly of the sensor 10 from its data store 17 read out and into a data memory of the data processing device 8th where they are available for further billing.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 8 verfügt über einen Datenspeicher, in dem mit den Positionsdaten P korrespondierende Solldaten gespeichert sind, die das Bild repräsentieren, das der Sensor 10 aufnimmt, wenn der Aktor 6 relativ zu dem Referenzbauteil 13 die Sollposition einnimmt. Die Solldaten spezifizieren somit das Sollbild. Die Datenverarbeitungseinrichtung 8 verfügt über eine Vergleichseinrichtung, die die Positionsdaten P nach Erhalt automatisch mit den Solldaten vergleicht und anhand des Vergleichs die Istposition errechnet, die der Aktor 6 im Zeitpunkt der Messung relativ zu dem Bauteil 13 einnimmt. Aus dem Unterschied zwischen Soll und Ist errechnet die Datenverarbeitungseinrichtung 8 vorzugsweise unmittelbar einen Korrekturvektor K, der aus insgesamt sechs Koordinatenwerten besteht, nämlich drei Translationkoordinaten und drei Winkelkoordinaten, um die der Aktor 6 aus seiner momentanen Istposition weiterbewegt werden muss, um relativ zu dem Referenzbauteil 13 die Sollposition zu erreichen. Die Aktorsteuerung 7 erhält von der Datenverarbeitungseinrichtung 8 den Korrekturvektor K über den Datenbus 33. Der Korrekturvektor K wird zweckmäßigerweise in dem X',Y',Z'-Koordinatensystem des Aktors 6 angegeben. Die Aktorsteuerung 7 steuert die Stellglieder des Roboters so, dass der Aktor 6 um den Korrekturvektor K weiterbewegt wird. Zweckmäßigerweise wird der Aktor 6 nicht um den gesamten Korrekturvektor K weiterbewegt, sondern nur um einen Teil des Korrekturvektors K. Bevorzugter ist die Datenverarbeitungseinrichtung 8 in einer alternativen Ausführung so eingerichtet, dass sie der Aktorsteuerung 7 nur einen hinsichtlich zumindest des translatorischen Anteils verkürzten Korrekturvektor K übermittelt, den die Aktorsteuerung 7 dann vollständig ausführt. Nach Ausführung der dem Korrekturvektor K oder einem Teil des Korrekturvektors K entsprechenden Bewegung übermittelt die Aktorsteuerung 7 erneut ein Messkommando S, das über die Wandler 14 und 15 zur Sensorsteuerung 16 gelangt, die daraufhin erneut einen Messvorgang initiiert. Der erneute Messvorgang und die weitere Datenverarbeitung und Steuerungsvorgänge entsprechen dem beschriebenen Zyklus.The data processing device 8th has a data memory in which are stored with the position data P corresponding target data representing the image that the sensor 10 picks up when the actor 6 relative to the reference component 13 assumes the target position. The target data thus specify the target image. The data processing device 8th has a comparison device which automatically compares the position data P with the target data upon receipt and calculates the actual position based on the comparison that the actuator 6 at the time of measurement relative to the component 13 occupies. The data processing device calculates the difference between the target and the actual 8th preferably directly a correction vector K, which consists of a total of six coordinate values, namely three translation coordinates and three angular coordinates by which the actuator 6 must be moved from its current actual position, relative to the reference component 13 to reach the target position. The actuator control 7 received from the data processing device 8th the correction vector K via the data bus 33 , The correction vector K is expediently in the X ', Y', Z 'coordinate system of the actuator 6 specified. The actuator control 7 controls the actuators of the robot so that the actuator 6 by the correction vector K is moved on. Appropriately, the actuator 6 is not moved by the entire correction vector K, but only by a part of the correction vector K. More preferred is the data processing device 8th in an alternative embodiment set up so that they are the actuator control 7 only one with respect to at least the translational component shortened correction vector K transmitted to the actuator control 7 then complete. After execution of the correction vector K or a part of the correction vector K corresponding motion transmits the actuator control 7 again a measuring command S, via the converter 14 and 15 for sensor control 16 which then initiates a measuring process again. The re-measurement process and the further data processing and control processes correspond to the described cycle.

Bei jedem Messvorgang errechnet die Datenverarbeitungseinrichtung 8 nicht nur den Korrekturvektor K des jeweiligen Messvorgangs, sondern ermittelt auch anhand eines Gütekriteriums, ob die zum Zeitpunkt der letzten Messung vom Aktor 6 eingenommene Istposition mit ausreichender Genauigkeit der auf den tatsächlichen Ort und Zustand des Bauteils 13 bezogenen Sollposition entspricht. Als Gütekriterium kann insbesondere ein quadratisches Abstandsmaß dienen, beispielsweise die Länge des translatorischen Anteils des Korrekturvektors K und ein entsprechendes Maß für die Winkelposition. Wenn die Datenverarbeitungseinrichtung 8 feststellt, dass das Gütekriterium nicht erfüllt ist, erzeugt sie einen neuen Korrekturvektor K, den die Aktorsteuerung 7 abarbeitet. Falls das Gütekriterium erfüllt ist, sendet sie der Aktorsteuerung 7 ein entsprechendes Ausgangssignal.The data processing device calculates during each measuring process 8th not only the correction vector K of the respective measurement process, but also determines based on a quality criterion, whether at the time of the last measurement by the actuator 6 assumed actual position with sufficient accuracy of the actual location and condition of the component 13 corresponding reference position corresponds. As a quality criterion, in particular a square distance measure can be used, for example the length of the translational component of the correction vector K and a corresponding measure of the angular position. When the data processing device 8th determines that the quality criterion is not met, it generates a new correction vector K, the actuator control 7 executing. If the quality criterion is met, it sends the actuator control 7 a corresponding output signal.

Wenn die Aktorsteuerung 7 von der Datenverarbeitungseinrichtung 8 die Information erhält, dass der Aktor 6 bereits mit vorgegebener Genauigkeit zum Bauteil 1 positioniert ist oder in einer alternativen Ausführung die Überprüfung des Gütekriteriums von der Aktorsteuerung 7 durchgeführt wird und diese die Erfüllung des Gütekriteriums festgestellt hat, erzeugt die Aktorsteuerung 7 ein Steuersignal T, wodurch das Werkzeug 1 aktiviert wird. Die als Werkzeug 1 beispielhaft gewählte Schweißeinrichtung drückt einen Bolzen oder eine Mutter am Zielort gegen das Bauteil 13 und schweißt dieses zweite Bauteil am Zielort an. Anschließend übermittelt die Aktorsteuerung 7 den Stellgliedern des Roboters Steuersignale A, so dass der Aktor 6 wieder in die Ausgangsposition bewegt wird. Falls mit dem Bauteil 13 ein weiteres zweiten Bauteil gefügt werden muss, kann der Aktor 6 auch unmittelbar in eine neue Sollposition oder eine von der Ausgangsposition abweichende, beispielsweise näher beim Bauteil 13 gelegene Zwischenposition bewegt werden, aus der heraus die neue Sollposition wie beschrieben angesteuert wird.If the actuator control 7 from the data processing device 8th the information receives that the actor 6 already with given accuracy to the component 1 is positioned or in an alternative embodiment, the verification of the quality criterion of the actuator control 7 is performed and this has detected the fulfillment of the quality criterion, generates the actuator control 7 a control signal T, whereby the tool 1 is activated. The as a tool 1 exemplarily selected welding device presses a bolt or a nut at the destination against the component 13 and weld this second component at the destination. Subsequently, the actuator control transmits 7 the actuators of the robot control signals A, so that the actuator 6 is moved back to the starting position. If with the component 13 another second component must be joined, the actuator can 6 also directly into a new desired position or deviating from the starting position, for example closer to the component 13 moved intermediate position from which out the new target position is controlled as described.

Der Sensor 10 bildet mit der Sensorsteuerung 16, den Zusatzeinrichtungen 23 und 26 und dem Wandler 15 eine Sensoreinheit. Sollte eine der auf dem Träger 2 angeordneten Komponenten der Sensoreinheit defekt sein, wird die Sensoreinheit im Ganzen ausgetauscht. Für den Austausch müssen lediglich die beiden Schnittstellen, nämlich die Kupplung 4, 5 und der Kabelverbinder 30 gelöst werden. Die bereits vorkalibrierte, neue Sensoreinheit wird mittels der Kupplung 4, 5 auf dem Träger 2 montiert und mittels des Kabelverbinders 30 wieder an die Datenverarbeitungseinrichtung 8 angeschlossen.The sensor 10 forms with the sensor control 16 , the optional equipment 23 and 26 and the converter 15 a sensor unit. Should one of the on the carrier 2 arranged components of the sensor unit to be defective, the sensor unit is replaced as a whole. For the exchange, only the two interfaces, namely the clutch 4 . 5 and the cable connector 30 be solved. The already pre-calibrated, new sensor unit is using the clutch 4 . 5 on the carrier 2 mounted and by means of the cable connector 30 again to the data processing device 8th connected.

Vor der Montage wird die neue Sensoreinheit wie bereits erwähnt vorkalibriert. Im Rahmen der Vorkalibrierung wird der Sensor 10 bezüglich seiner Ausrichtung relativ zu der zweiten Kupplungshälfte 5 vermessen. Ein durch die Vermessung festgestellter Positionsfehler zwischen Sensor 10 und Kupplungshälfte 5 wird korrigiert. Die Korrektur besteht in einem mechanischen Positionieren des neuen Sensors 10 relativ zu der zweiten Kupplungshälfte 5, indem die Messachse des neuen Sensors 10 mit der Messachse der zweiten Kupplungshälfte 5 in die Flucht gebracht wird. Der neue Sensor 10 wird in Bezug auf seine Messachse mechanisch zentriert und ausgerichtet. Bei dem Sensor 10 des Ausführungsbeispiels weist die Messachse des Sensors 10 senkrecht zu und zentral durch die Messfläche des Aufnehmers 11, die Ebene des Pixelarrays. Die Messachse der zweiten Kupplungshälfte 5 ist parallel zu der Arbeitsrichtung des Werkzeugs 1 und verläuft zentral durch die Öffnung 21 des Gehäuses 20.Before assembly, the new sensor unit is pre-calibrated as already mentioned. As part of the pre-calibration, the sensor becomes 10 with respect to its orientation relative to the second coupling half 5 measured. A position error detected by the survey between the sensor 10 and coupling half 5 will be corrected. The correction consists in a mechanical positioning of the new sensor 10 relative to the second coupling half 5 by taking the measuring axis of the new sensor 10 with the measuring axis of the second coupling half 5 is put into flight. The new sensor 10 is mechanically centered and aligned with respect to its measuring axis. At the sensor 10 of the embodiment has the measuring axis of the sensor 10 perpendicular to and centrally through the measuring surface of the transducer 11 , the level of the pixel array. The measuring axis of the second coupling half 5 is parallel to the working direction of the tool 1 and runs centrally through the opening 21 of the housing 20 ,

Der mechanisch in Bezug auf Ort und Ausrichtung auf der Kupplungshälfte positionierte Sensor 10 wird anschließend in sich vermessen, indem ein Kalibrierfeld mit Marken vorgegebener Position aus mehreren unterschiedlichen, aber vorgegebenen Entfernungen bei stets gleicher Winkelstellung des Sensors 10 zum Kalibrierfeld aufgenommen und die Aufnahmen mittels Bildverarbeitung ausgewertet werden. Bei dem Kalibrierfeld handelt es sich vorzugsweise um eine Kalibrierschablone in Form eines vorgegebenen Rasterfelds aus Farbpunkten, Löchern oder Leuchtpunkten, die beispielsweise je von einer LED gebildet werden oder einer Kombination derartiger Marken. Durch Vergleich der aufgenommenen Bilddaten mit den bekannten Bilddaten des Kalibrierfelds werden die Bildfehler des Sensors 10 errechnet. Die Bildfehler und möglicherweise nach der mechanischen Positionierung noch vorhandene Positionsfehler oder vorzugsweise ein daraus errechneter Korrekturwert oder mehrere Korrekturwerte wird oder werden als Kalibrierdaten der Vorkalibrierung in dem sensoreigenen Datenspeicher 17 abgelegt. Durch den zweiten Kalibrierschritt werden bei dem Sensor 10 des Ausführungsbeispiels insbesondere Fertigungsungenauigkeiten des Aufnehmers 11 und des Objektivs 12 ausgeglichen. Die Sensoreinheit gelangt auf diese Weise vorkalibriert zum Anwender, entweder als Austauscheinheit zum Ersatz einer beschädigten Sensoreinheit oder für einen ersten Zusammenbau einer neuen Werkzeug-Sensor-Einheit. Alternativ kann der Anwender auch erst die gesamte Werkzeug-Sensor-Einheit nach deren Zusammenbau erhalten.The sensor positioned mechanically with respect to location and orientation on the coupling half 10 is then measured in itself by a calibration field with marks of predetermined position from several different, but predetermined distances at the same angular position of the sensor 10 recorded to the calibration field and the images are evaluated by image processing. The calibration field is preferably a calibration template in the form of a predetermined grid of color dots, holes or luminous dots, which are each formed, for example, by an LED or a combination of such marks. By comparing the recorded image data with the known image data of the calibration field, the image errors of the sensor 10 calculated. The image errors and possibly even after the mechanical positioning position error or preferably a calculated therefrom correction value or multiple correction values is or will be used as calibration data of the pre-calibration in the sensor's own data memory 17 stored. The second calibration step is performed on the sensor 10 of the embodiment in particular manufacturing inaccuracies of the pickup 11 and the lens 12 balanced. The sensor unit is precalibrated to the user in this way, either as a replacement unit for replacing a damaged sensor unit or for a first assembly of a new tool-sensor unit. Alternatively, the user may first obtain the entire tool-sensor unit after assembly.

Die Sensoreinheit mit dem bereits zur zweiten Kupplungshälfte 5 und in sich kalibrierten Sensor 10 wird anschließend auf dem Träger 2 montiert und mittels Kabelverbinder 30 angeschlossen. Die Kupplung 4, 5 ermöglicht eine einfache und rasche mechanische Montage auf dem Träger 2. Im montierten Zustand wird der Sensor 10 relativ zu dem Werkzeug 1 kalibriert. Die aus dieser Endkalibrierung gewonnenen Kalibrierdaten werden in einer ersten Variante ebenfalls im Datenspeicher 17 in Form von Korrekturwerten abgelegt. Alternativ können die Kalibrierdaten der Vorkalibrierung und die Kalibrierdaten der Endkalibrierung auch von der Sensorsteuerung 16 zu neuen Kalibrierdaten verarbeitet und zusätzlich gespeichert werden, oder es werden die Kalibrierdaten der Vorkalibrierung mit den neuen Kalibrierdaten überschrieben. In einer bevorzugten zweiten Variante werden die Kalibrierdaten der Endkalib rierung nicht in einem Datenspeicher des Sensors 10, d. h. einem auf der zweiten Kupplungshälfte 5 befindlichen Datenspeicher gespeichert, sondern in einem Datenspeicher der Datenverarbeitungseinrichtung 8. Im Rahmen der zweiten Variante wird es ferner bevorzugt, wenn die Datenverarbeitungseinrichtung 8 nach Montage der Sensoreinheit in einem ersten Schritt die Kalibrierdaten der Vorkalibrierung übernimmt und mit den Kalibrierdaten der Endkalibrierung verrechnet, um daraus einen einzigen Satz von Kalibrierdaten zu erzeugen, die im nachfolgenden Einsatz für die Korrektur sämtlicher Fertigungs- und Positionsungenauigkeiten des Sensors 10 verwendet werden. Die in diesem Fall von der Datenverarbeitungseinrichtung 8 erzeugten neuen Kalibrierdaten werden in einem Datenspeicher der Datenverarbeitungseinrichtung 8 als einheitlicher Datensatz für die Korrektur der im Einsatzbetrieb gewonnenen Positionsdaten verwendet.The sensor unit with the already to the second coupling half 5 and in itself calibrated sensor 10 is then on the carrier 2 mounted and by means of cable connector 30 connected. The coupling 4 . 5 allows easy and quick mechanical mounting on the carrier 2 , When assembled, the sensor becomes 10 relative to the tool 1 calibrated. The calibration data obtained from this final calibration are likewise stored in the data memory in a first variant 17 filed in the form of correction values. Alternatively, the calibration data of the pre-calibration and the calibration data of the final calibration may also be provided by the sensor controller 16 are processed to new calibration data and additionally stored, or the calibration data of the pre-calibration are overwritten with the new calibration data. In a preferred second variant, the calibration data of the end calibration is not stored in a data memory of the sensor 10 ie one on the second coupling half 5 stored data storage, but in a data memory of the data processing device 8th , In the context of the second variant, it is further preferred if the data processing device 8th After assembly of the sensor unit in a first step, the calibration data of the pre-calibration takes over and charged with the calibration data of the final calibration, to generate a single set of calibration data in the subsequent use for the correction of all manufacturing and position inaccuracies of the sensor 10 be used. In this case, the data processing device 8th generated new calibration data are stored in a data memory of the data processing device 8th Used as a uniform data set for the correction of the position data obtained in the operation.

Für die Endkalibrierung wird eine weitere Kalibriereinrichtung verwendet, die zwecks rascher Austauschbarkeit in der Arbeitsstation der Werkzeug-Sensor-Einheit vorgesehen sein sollte und dort vorzugsweise ortsfest angeordnet ist.For the final calibration Another calibration device is used for rapid interchangeability be provided in the workstation of the tool-sensor unit should and is preferably arranged there fixed.

5 zeigt ein Beispiel einer Kalibriereinrichtung 35 für die Kalibrierung des montierten Sensors 10. Die Kalibriereinrichtung 35 umfasst ein Gestell 36 mit einem Kalibrierfeld aus mehreren, regelmäßig in Spalten und Zeilen angeordneten Marken 37 und 38. Eine der Marken unterscheidet sich von den anderen Marken 38 durch ihre Größe. Die betreffende Marke ist mit 37 bezeichnet und ist im Ausführungsbeispiel die zentrale Marke des aus den sonst gleichen Marken 38 gebildeten Rasterfelds. Als Gestell 36 wird beispielhaft eine plane Scheibe verwendet, und die Marken 37 und 38 sind beispielhaft als Bohrungen in der Scheibe gebildet. Die Marken 37 und 38 könnten alternativ auch als Farbpunkte oder Leuchtpunkte oder in einer anderen geeigneten Weise gebildet sein, sie müssen lediglich von dem Sensor 10 als voneinander unterscheidbare Marken erkennbar aufgenommen werden können. 5 shows an example of a calibration device 35 for the calibration of the mounted sensor 10 , The calibration device 35 includes a frame 36 with a calibration field of several marks arranged regularly in columns and rows 37 and 38 , One of the brands is different from the other brands 38 by their size. The mark in question is with 37 referred to and is the embodiment of the central brand of the otherwise same brands 38 formed grid. As a frame 36 For example, a flat disc is used, and the marks 37 and 38 are exemplified as holes in the disc. The brands 37 and 38 Alternatively, they could be formed as dots of color or dots of light or in any other suitable manner, they merely need to be from the sensor 10 as distinguishable brands he can be recorded recognizable.

Über die Marken 37 und 38 hinaus umfasst die Kalibriereinrichtung 35 ein Kontaktelement 39, das zu den Marken 37 und 38 ortsfest angeordnet ist. Das Kontaktelement 39 ragt stiftförmig von dem Gestell 36 vor.About the brands 37 and 38 In addition, the calibration device includes 35 a contact element 39 that to the brands 37 and 38 is arranged stationary. The contact element 39 sticks out of the frame 36 in front.

Für die Endkalibrierung wird das Werkzeug 1 der am Aktor 6 befestigten Werkzeug-Sensor-Einheit mit seinem vorderen Ende, genauer gesagt die Ausstoßstelle für die zweiten Bauteile, gegen das freie vordere Ende des Kontaktelements 39 bewegt. Die Kalibriereinrichtung 35, d. h. deren Gestellt 36, ist in der Ebene des Rasterfelds der Marken 37 und 38 gegen elastische Rückstellkräfte schwimmend beweglich gelagert. Das Kontaktelement 39 ist der Form nach ferner an das Werkzeug 1 so angepasst, dass es sich mittels der schwimmenden Lagerung des Gestells 36 durch die Kontaktierung mit dem Werkzeug 1 zu diesem zentriert. Die Lagerung des Gestells 36 ist ferner auch senkrecht zu der Ebene der Marken 37 und 38 elastisch nachgiebig, so dass sich die Kalibriereinrichtung 35 über die Zentrierung hinaus durch die Kontaktierung auch noch rechtwinklig zu der Arbeitsrichtung des Werkzeugs 1 und somit zu der Messrichtung M des Sensors 10 ausrichtet. Unumgänglich erforderlich ist das rechtwinkelige Ausrichten jedoch nicht, da der Sensor 10 in sich bereits kalibriert ist und der Datenverarbeitungseinrichtung 8 die Positionen der Marken 37 und 38 relativ zueinander und insbesondere zu dem Kontaktelement 39 bekannt sind.For the final calibration becomes the tool 1 the actor 6 fixed tool-sensor unit with its front end, more precisely, the ejection point for the second components, against the free front end of the contact element 39 emotional. The calibration device 35 , ie their position 36 , is in the plane of the grid of the marks 37 and 38 stored floating against elastic restoring forces. The contact element 39 is the shape according to the tool further 1 adjusted so that it is by means of the floating storage of the frame 36 by contacting with the tool 1 centered on this. The storage of the rack 36 is also perpendicular to the plane of the marks 37 and 38 elastically yielding, so that the calibration device 35 beyond the centering by contacting even at right angles to the working direction of the tool 1 and thus to the measuring direction M of the sensor 10 aligns. However, the right-angled alignment is not essential as the sensor 10 is already calibrated in itself and the data processing device 8th the positions of the brands 37 and 38 relative to each other and in particular to the contact element 39 are known.

Für die Endkalibrierung genügt eine einzige Aufnahme des aus den Marken 37 und 38 bestehenden Rasterfelds. Die Datenverarbeitungseinrichtung 8 errechnet wie bereits beschrieben die Kalibrierdaten der Endkalibrierung und verrechnet diese vorzugsweise gleich mit den Kalibrierdaten der Vorkalibrierung zu den im Weiteren verwendeten Kalibrierdaten.For the final calibration a single shot of the brands is sufficient 37 and 38 existing grid. The data processing device 8th As already described, calculates the calibration data of the final calibration and, preferably, accounts for the same with the calibration data of the pre-calibration for the calibration data used in the following.

In einer vereinfachten Variante ist die Kalibriereinrichtung 35 nicht schwimmend beweglich und in der Arbeitsstation ortsfest angeordnet, obgleich diese Variante bevorzugt wird, sondern wird an einer optional an der Werkzeug-Sensor-Einheit gebildeten Verbindungsschnittstelle in vorgegebener Position relativ zu dem Werkzeug 1 befestigt, beispielsweise mittels einer Steckverbindung, um dann die Endkalibrierung in ansonsten gleicher Weise wie beschrieben durchzuführen.In a simplified variant, the calibration device 35 not floatingly movable and stationarily arranged in the work station, although this variant is preferred, but instead is provided on a connection interface optionally formed on the tool-sensor unit in a predetermined position relative to the tool 1 fastened, for example by means of a connector, to then perform the final calibration in otherwise the same way as described.

Die 6 und 7 zeigen eine Sensoreinheit in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Sensoreinheit umfasst einen Sensor 10, der wie der Sensor 10 des ersten Ausführungsbeispiel gebildet sein kann. Der Sensor 10 ist in einem Gehäuse 20 angeordnet, an dem wie im ersten Ausführungsbeispiel die Kupplungshälfte 5 befestigt oder angeformt ist. In den 6 und 7 ist auch die erste Kupplungshälfte 4 dargestellt, die allerdings wie im ersten Ausführungs beispiel am Träger befestigt ist und der schnellen Montage der Sensoreinheit dient. Die Sensoreinheit des zweiten Ausführungbeispiels arbeitet nach dem Lichtschnittverfahren. In dem Gehäuse 20 ist nicht nur der Sensor 10 angeordnet, sondern auch ein Laser zum Aussenden eines Laserstrahls, der auf einer von dem Sensor 10 aufzunehmenden Messfläche einen langgestreckten, schmalen Lichtstreifen erzeugt. Vorzugsweise sind mehrere solche Laser vorgesehen. Die Sensoreinheit des zweiten Ausführungbeispiels eignet sich insbesondere für die Montage eines zweiten Bauteils an einem Referenzbauteil mit hoher Spaltgüte, beispielsweise einer Tür, Haube oder Klappe an Fahrzeugrohkarosse. Die Sensoreinheit des zweiten Ausführungsbeispiels ist vorteilhafterweise mittels der Kupplung 4, 5 an einem Träger befestigt, der eine Halteeinrichtung für das zweite Bauteil bildet, indem er für mehrere Greifer oder Spanner als gemeinsame Plattform dient. Die Strahlungsrichtung L des Lasers oder der mehreren, vorzugsweise parallel zueinander abstrahlenden Laser weist winkelig, d. h. schräg zu der Messrichtung M des Sensors 10.The 6 and 7 show a sensor unit in a second embodiment. The sensor unit comprises a sensor 10 who like the sensor 10 of the first embodiment may be formed. The sensor 10 is in a housing 20 arranged on which, as in the first embodiment, the coupling half 5 attached or molded. In the 6 and 7 is also the first coupling half 4 shown, however, as in the first embodiment, for example, is attached to the carrier and the rapid assembly of the sensor unit is used. The sensor unit of the second embodiment operates on the light-section method. In the case 20 is not just the sensor 10 but also a laser for emitting a laser beam on one of the sensor 10 To be recorded measuring surface produces an elongated, narrow strip of light. Preferably, a plurality of such lasers are provided. The sensor unit of the second exemplary embodiment is particularly suitable for mounting a second component on a reference component with high gap quality, for example, a door, hood or flap on Fahrzeugrohkarosse. The sensor unit of the second embodiment is advantageously by means of the coupling 4 . 5 attached to a carrier which forms a holding device for the second component by serving as a common platform for a plurality of grippers or tensioners. The radiation direction L of the laser or of the plurality of lasers, preferably radiating parallel to one another, has an angle, ie, oblique to the measuring direction M of the sensor 10 ,

Die Sensoreinheit ist über eine Signalleitung 31 und eine Versorgungsleitung 32 wie unter dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben mit einer Datenverarbeitungseinrichtung und der Energieversorgung verbunden. Zur Signalleitung 31 gilt das zum ersten Ausführungsbeispiel Gesagte und ebenso für die Datenverarbeitungseinrichtung, die im zweiten Ausführungsbeispiel allerdings entsprechend den Besonderheiten des Lichtschnittverfahrens arbeitet.The sensor unit is via a signal line 31 and a utility line 32 as described under the first embodiment with a data processing device and the power supply connected. To the signal line 31 the same applies to the first exemplary embodiment and also to the data processing device, which, however, operates in the second embodiment according to the peculiarities of the light-section method.

7 zeigt die Sensoreinheit des zweiten Ausführungsbeispiels aus einer anderen Sicht und mit einem montierten Lichtschutz 29, der trichterförmig geformt ist und sich in Messrichtung M öffnet. Der Lichtschutz 29 schirmt den Sensor 10 vor seitlich einfallendem Fremdlicht ab. 7 shows the sensor unit of the second embodiment from a different view and with a mounted light shield 29 , which is funnel-shaped and opens in the measuring direction M. The sunscreen 29 shields the sensor 10 from laterally incident extraneous light.

11
WerkzeugTool
22
Trägercarrier
33
Verbindungseinrichtungconnecting device
44
erste Kupplungshälftefirst coupling half
4a4a
Kupplungsteilcoupling part
4b4b
Kupplungsteilcoupling part
55
zweite Kupplungshälftesecond coupling half
66
Aktoractuator
77
Aktorsteuerungactuator control
88th
DatenverarbeitungseinrichtungData processing device
99
Stations- oder Anlagensteuerungstation- or plant control
1010
Sensorsensor
1111
Aufnehmerpickup
1212
Objektivlens
1313
Referenzbauteilreference component
1414
Wandlerconverter
1515
Wandlerconverter
1616
Sensorsteuerungsensor control
1717
Datenspeicherdata storage
1818
-
1919
-
2020
Gehäusecasing
2121
Öffnungopening
2222
Schutzscheibewindscreen
2323
Beleuchtungseinrichtunglighting device
2424
Dichtungpoetry
2525
Kabelanschlusscable
2626
Verschlussshutter
2727
Stellgliedactuator
2828
Getriebetransmission
2929
Lichtschutzsunscreen
3030
Kabelverbindercable connectors
3131
Signalleitungsignal line
3232
EnergieversorgungsleitungPower line
3333
Datenbusbus
3434
-
3535
Kalibriereinrichtungcalibration
3636
Gestellframe
3737
Markebrand
3838
Markebrand
3939
Kontaktelementcontact element
AA
Steuersignale Aktorcontrol signals actuator
KK
Korrekturvektorcorrection vector
MM
Messrichtungmeasuring direction
PP
Positionsdatenposition data
SS
Steuersignal Sensorcontrol signal sensor
TT
Steuersignal Werkzeugcontrol signal Tool

Claims (37)

Werkzeug-Sensor-Vorrichtung, umfassend: a) ein relativ zu einem Referenzbauteil (13) positionierbares Werkzeug (1) zum Fügen des Referenzbauteils (13) mit einem zweiten Bauteil oder Bearbeiten des Referenzbauteils, b) einen Sensor (10) zur Gewinnung von Positionsdaten, welche die Position des Werkzeugs (1) relativ zu dem Referenzbauteil (13) beschreiben, c) einen an dem Werkzeug (1) befestigten Träger (2), an dem der Sensor (10) befestigt ist, d) eine Kupplung (4, 5), die den Sensor (10) lösbar mit dem Träger (2) verbindet, e) und einen gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) mechanisch verbundenen Datenspeicher (17) für Kalibrierdaten des Sensors (10), f) wobei die Kupplung (4, 5) eine mit dem Träger (2) verbundene erste Kupplungshälfte (4) und eine mit dem Sensor (10) verbundene zweite Kupplungshälfte (5) umfasst, die miteinander die lösbare Verbindung bilden, g) und wobei die Kalibrierdaten diejenigen Kalibrierdaten umfassen, welche die Position des Sensors (10) relativ zu der zweiten Kupplungshälfte (5) beschreiben.Tool sensor device comprising: a) a relative to a reference component ( 13 ) positionable tool ( 1 ) for joining the reference component ( 13 ) with a second component or processing of the reference component, b) a sensor ( 10 ) for obtaining position data which indicates the position of the tool ( 1 ) relative to the reference component ( 13 ), c) one on the tool ( 1 ) fastened carrier ( 2 ), where the sensor ( 10 ), d) a coupling ( 4 . 5 ), the sensor ( 10 ) detachable with the carrier ( 2 ), e) and one together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ) mechanically linked data memory ( 17 ) for calibration data of the sensor ( 10 ), f) where the coupling ( 4 . 5 ) one with the carrier ( 2 ) connected first coupling half ( 4 ) and one with the sensor ( 10 ) connected second coupling half ( 5 ), which together form the detachable connection, g) and wherein the calibration data comprise those calibration data which the position of the sensor ( 10 ) relative to the second coupling half ( 5 ). Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kalibrierdaten diejenigen des Sensors (10) als solchen umfassen.Tool sensor device according to claim 1, wherein the calibration data are those of the sensor ( 10 ) as such. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mittels der Kalibrierdaten ein Fehler kompensierbar ist, den der Sensor (19) in sich aufweist, vorzugsweise der Fehler eines Objektivs (12) oder eines Aufnehmers (11) des Sensors (10).Tool sensor device according to the preceding claim, wherein by means of the calibration data, an error can be compensated by the sensor ( 19 ), preferably the defect of a lens ( 12 ) or a transducer ( 11 ) of the sensor ( 10 ). Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (10) relativ zu der zweiten Kupplungshälfte (5) in eine Messrichtung (M) gerichtet ist und mittels der Kalibrierdaten ein Fehler in der Ausrichtung des Sensors (10) relativ zu der zweiten Kupplungshälfte (5) kompensierbar ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, wherein the sensor ( 10 ) relative to the second coupling half ( 5 ) is directed in a measuring direction (M) and by means of the calibration data an error in the orientation of the sensor ( 10 ) relative to the second coupling half ( 5 ) is compensatable. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kalibrierdaten diejenigen Kalibrierdaten umfassen, welche die Position des Sensors (10) relativ zu dem Werkzeug (1) beschreiben.Tool-sensor device according to one of the preceding claims, wherein the calibration data comprise those calibration data which the position of the sensor ( 10 ) relative to the tool ( 1 ). Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – einen bewegbaren Aktor (6), der das Werkzeug (1) gemeinsam mit dem Sensor (10) lagert, – und eine Aktorsteuerung (7), die für die Positionierung des Werkzeugs (1) die Bewegung des Aktors (6) in Abhängigkeit von den Positionsdaten des Sensors (10) steuert oder regelt.Tool-sensor device according to one of the preceding claims, further comprising - a movable actuator ( 6 ), the tool ( 1 ) together with the sensor ( 10 ), and - an actuator control ( 7 ) used for positioning the tool ( 1 ) the movement of the actuator ( 6 ) depending on the position data of the sensor ( 10 ) controls or regulates. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Sensorsteuerung (16) zur Steuerung der Sensoraktivität gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mechanisch mit dem Träger (2) verbunden ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, wherein a sensor control ( 16 ) for controlling the sensor activity together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) mechanically with the carrier ( 2 ) connected is. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Schutzeinrichtung (26, 27, 28) oder eine Strahlungseinrichtung (23) für den Sensor (10), die gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) mechanisch verbunden und vorzugsweise mittels einer Sensorsteuerung (16) nach dem vorhergehenden Anspruch steuerbar ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, further comprising a protective device ( 26 . 27 . 28 ) or a radiation device ( 23 ) for the sensor ( 10 ), which together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ) mechanically connected and preferably by means of a sensor control ( 16 ) is controllable according to the preceding claim. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Schutzeinrichtung (26, 27, 28) zwischen einem Schutzzustand, in dem sie den Sensor (10) gegen die Umgebung abschirmt, und einem Freigabezustand, in dem sie den Sensor (10) freigibt, umsteuerbar ist.Tool-sensor device according to the preceding claim, wherein the protective device ( 26 . 27 . 28 ) between a protective state in which the sensor ( 10 ) shields against the environment, and a release state in which the sensor ( 10 ), is reversible. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – ein den Sensor (10) aufnehmendes Gehäuse (20), das gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) verbunden ist, – eine Öffnung (21) in dem Gehäuse (20), durch die der Sensor (10) das Referenzbauteil (13) erfassen kann, – einen Verschluss (26), der aus einem Schutzzustand, in dem er die Öffnung (21) verschließt, in einen Freigabezustand, in dem er die Öffnung (21) freigibt, umsteuerbar ist, – und eine Sensorsteuerung (16) zur Steuerung der Sensoraktivität, – wobei die Sensorsteuerung (16) den Verschluss (26) in Abhängigkeit von der Sensoraktivität umsteuert.A tool-sensor device according to any one of the preceding claims, further comprising - a sensor ( 10 ) receiving housing ( 20 ), which together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ), - an opening ( 21 ) in the housing ( 20 ) through which the sensor ( 10 ) the reference component ( 13 ), - a closure ( 26 ) resulting from a protective state in which it has the opening ( 21 ), in a release state in which it closes the opening ( 21 ), is reversible, - and a sensor control ( 16 ) for controlling the sensor activity, - wherein the sensor control ( 16 ) the closure ( 26 ) as a function of the sensor activity. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – ein den Sensor (10) aufnehmendes Gehäuse (20), das gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) verbunden ist, – eine Öffnung (21) in dem Gehäuse (20), durch die der Sensor (10) das Referenzbauteil (13) erfassen kann, – einen Verschluss (26), der aus einem Schutzzustand, in dem er die Öffnung (21) verschließt, in einen Freigabezustand, in dem er die Öffnung (21) freigibt, umsteuerbar ist, – wobei der Verschluss (26) als Haube geformt ist, die in dem Freigabezustand vor dem Sensor (10) einen bis wenigstens auf die Höhe der Öffnung (21) reichenden Schutzkanal bildet, der in eine Messrichtung (M) des Sensors (10) offen ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, further comprising - a sensor ( 10 ) receiving housing ( 20 ), which together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ), - an opening ( 21 ) in the housing ( 20 ) through which the sensor ( 10 ) the reference component ( 13 ), - a closure ( 26 ) resulting from a protective state in which it has the opening ( 21 ), in a release state in which it closes the opening ( 21 ), is reversible, - the closure ( 26 ) is formed as a hood which in the release state in front of the sensor ( 10 ) one to at least the height of the opening ( 21 ) extending protective channel in a measuring direction (M) of the sensor ( 10 ) is open. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Verschluss (26) eine Abdeckwand, eine von der Abdeckwand abragende linke Seitenwand und eine von der Abdeckwand abragende rechte Seitenwand umfasst und diese Wände den Schutzkanal bilden.Tool sensor device according to the preceding claim, wherein the closure ( 26 ) comprises a cover wall, a left side wall projecting from the cover wall and a right side wall projecting from the cover wall, and these walls form the protection channel. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verschluss (26) um eine quer zu einer Messrichtung (M) des Sensors (10) weisende Achse schwenkbar mit dem Gehäuse (20) verbunden ist.Tool sensor device according to one of the three preceding claims, wherein the closure ( 26 ) about a transversely to a measuring direction (M) of the sensor ( 10 ) pointing axis pivotally with the housing ( 20 ) connected is. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – ein den Sensor (10) aufnehmendes Gehäuse (20), das gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) verbunden ist, – eine Öffnung (21) in dem Gehäuse (20), durch die der Sensor das Referenzbauteil (13) erfassen kann, – und eine Schutzscheibe (22), welche die Öffnung (21) überdeckt und für eine von dem Sensor aufnehmbare Messgröße, vorzugsweise Licht, durchlässig ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, further comprising - a sensor ( 10 ) receiving housing ( 20 ), which together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ), - an opening ( 21 ) in the housing ( 20 ), through which the sensor the reference component ( 13 ), and - a protective screen ( 22 ), which the opening ( 21 ) and transparent to a measurable by the sensor, preferably light, is permeable. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (10) eine Sensorsteuerung (16) zur Steuerung der Sensoraktivität und einen Aufnehmer (11) umfasst und auf dem Träger (2) eine Strahlungseinrichtung (23), vorzugsweise Beleuchtungseinrichtung, zum Ausstrahlen eines nach Reflexion von dem Aufnehmer (11) aufnehmbaren Signals angeordnet und vorzugsweise mittels der Sensorsteuerung (16) steuerbar ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, wherein the sensor ( 10 ) a sensor control ( 16 ) for controlling the sensor activity and a transducer ( 11 ) and on the support ( 2 ) a radiation device ( 23 ), preferably lighting device, for emitting a after reflection from the transducer ( 11 ) and preferably by means of the sensor control ( 16 ) is controllable. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einer Kombination der zwei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strahlungseinrichtung (23) in oder an der Schutzscheibe (22) angeordnet ist.Tool-sensor device according to a combination of the two preceding claims, wherein the radiation device ( 23 ) in or on the protective screen ( 22 ) is arranged. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – ein den Sensor (10) aufnehmendes Gehäuse (20), das gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) verbunden ist, – und eine Öffnung (21) in dem Gehäuse (20), durch die der Sensor (10) das Referenzbauteil (13) erfassen kann, – wobei das Gehäuse (20) einschließlich der Öffnung (21) mittels einer Dichtung (24) feuchtedicht gekapselt, die Öffnung (21) jedoch lichtdurchlässig ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, further comprising - a sensor ( 10 ) receiving housing ( 20 ), which together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ), and - an opening ( 21 ) in the housing ( 20 ) through which the sensor ( 10 ) the reference component ( 13 ), the housing ( 20 ) including the opening ( 21 ) by means of a seal ( 24 ) dampproof, the opening ( 21 ) is translucent. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch in Kombination mit Anspruch 8, 10 oder 11, wobei die Schutzeinrichtung (26, 27, 28) oder nur eine oder mehrere Komponenten der Schutzeinrichtung (26, 27, 28) außerhalb der Kapselung angeordnet ist oder sind.Tool sensor device according to the preceding claim in combination with claim 8, 10 or 11, wherein the protective device ( 26 . 27 . 28 ) or only one or more components of the protective device ( 26 . 27 . 28 ) is arranged outside the enclosure or are. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – ein den Sensor (10) aufnehmendes Gehäuse (20), das gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) verbunden ist, – eine Öffnung (21) in dem Gehäuse (20), durch die der Sensor (10) das Referenzbauteil erfassen kann, – und eine vor der Öffnung (21) angeordnete Druckgasdüse, mittels der die Öffnung (21) mit einem parallel zu der Öffnung (21) gerichteten Druckgasstrahl, vorzugsweise einem Cross-Jet, beaufschlagbar ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, further comprising - a sensor ( 10 ) receiving housing ( 20 ), which together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ), - an opening ( 21 ) in the housing ( 20 ) through which the sensor ( 10 ) can detect the reference component, - and one before the opening ( 21 ) arranged compressed gas nozzle, by means of which the opening ( 21 ) with a parallel to the opening ( 21 ) directed pressurized gas jet, preferably a cross-jet, can be acted upon. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (10) einen lichtempfindlichen Aufnehmer (11) und ein Objektiv (12) für den Aufnehmer (11) umfasst, die in einem Gehäuse (20) angeordnet sind, das eine Öffnung (21) aufweist, durch die der Sensor (10) das Referenzbauteil (13) erfassen kann.Tool sensor device according to one of the preceding claims, wherein the sensor ( 10 ) a photosensitive transducer ( 11 ) and a lens ( 12 ) for the transducer ( 11 ) contained in a housing ( 20 ) are arranged, which has an opening ( 21 ) through which the sensor ( 10 ) the reference component ( 13 ). Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gehäuse (20) gemeinsam mit dem Sensor (10) über die Kupplung (4, 5) mit dem Träger (2) verbunden istTool sensor device according to the preceding claim, wherein the housing ( 20 ) together with the sensor ( 10 ) via the coupling ( 4 . 5 ) with the carrier ( 2 ) connected is Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – einen im Raum beweglichen Aktor (6), an dem das Werkzeug (1), der Träger (2) und der Sensor (10) als Werkzeug-Sensor-Einheit befestigt oder befestigbar sind, – eine Aktorsteuerung (7) für die Steuerung der Bewegungen des Aktors (6) – und eine zu der Aktorsteuerung (7) und auch zu der Werkzeug-Sensor-Einheit externe Datenverarbeitungseinrichtung (8), die für die Verarbeitung der Positionsda ten mit der Aktorsteuerung (7) und dem Sensor (10) jeweils per Kabel (31) oder leitungslos signaltechnisch verbunden ist.Tool sensor device after a of the preceding claims, further comprising - an actuator movable in space ( 6 ) on which the tool ( 1 ), the carrier ( 2 ) and the sensor ( 10 ) are attached or attachable as a tool-sensor unit, - an actuator control ( 7 ) for controlling the movements of the actuator ( 6 ) - and one to the actuator control ( 7 ) and also to the tool-sensor unit external data processing device ( 8th ), which is used for processing the position data with the actuator control ( 7 ) and the sensor ( 10 ) each by cable ( 31 ) or lead-free signal technology is connected. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (8) per Lichtwellenleiter (31) mit dem Sensor (10) verbunden ist.Tool sensor device according to the preceding claim, wherein the data processing device ( 8th ) by optical fiber ( 31 ) with the sensor ( 10 ) connected is. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (8) einen Datenspeicher für die Kalibrierdaten des Sensors (10) und eine Korrektureinrichtung für eine mathematische Korrektur der Positionsdaten mittels der Kalibrierdaten umfasst.Tool sensor device according to one of the two preceding claims, wherein the data processing device ( 8th ) a data memory for the calibration data of the sensor ( 10 ) and a correction device for a mathematical correction of the position data by means of the calibration data. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Signalleitung (31) und eine Energieversorgungsleitung (32) für den Sensor (10) mittels eines gemeinsamen Kabelverbinders (30) mit dem Sensor (10) verbunden sind.Tool-sensor device according to one of the preceding claims, wherein a signal line ( 31 ) and a power supply line ( 32 ) for the sensor ( 10 ) by means of a common cable connector ( 30 ) with the sensor ( 10 ) are connected. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkzeug (1) ein Fügewerkzeug, beispielsweise ein Klebe-, Löt-, Niet-, Schraub-, Rollfalz- oder Schweißwerkzeug, oder ein Zerspanwerkzeug zum Bearbeiten des Referenzbauteils oder eine Halteeinrichtung für das zweite Bauteil ist.Tool-sensor device according to one of the preceding claims, wherein the tool ( 1 ) is a joining tool, for example an adhesive, soldering, riveting, screwing, roll-folding or welding tool, or a cutting tool for machining the reference component or a holding device for the second component. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (10) ein optischer, vorzugsweise wenigstens zweidimensional aufnehmender Sensor und dem Sensor (10) eine vorzugsweise externe Datenverarbeitungseinrichtung (8), vorzugsweise Bildbearbeitung, nachgeordnet ist.Tool sensor device according to one of the preceding claims, wherein the sensor ( 10 ) an optical, preferably at least two-dimensional receiving sensor and the sensor ( 10 ) a preferably external data processing device ( 8th ), preferably image processing, is arranged downstream. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine für eine Kalibrierung des Sensors (10) hinsichtlich einer Positionsgenauigkeit relativ zu dem Werkzeug (1) verwendbare Kalibriereinrichtung (35) mit einem Gestell (36), einer von dem Sensor (10) aufnehmbaren Marke (37, 38) und einem Kontaktelement (39) für das Werkzeug (1), die je in einer vorgegebenen Position an, in oder auf dem Gestell (36) angeordnet sind.Tool sensor device according to one of the preceding claims, further comprising a device for calibrating the sensor ( 10 ) with respect to a positional accuracy relative to the tool ( 1 ) usable calibration device ( 35 ) with a frame ( 36 ), one of the sensor ( 10 ) recordable brand ( 37 . 38 ) and a contact element ( 39 ) for the tool ( 1 ), each in a predetermined position on, in or on the frame ( 36 ) are arranged. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Kontaktelement (39) von dem Gestell (36) abragt, vorzugsweise stiftförmig.Tool-sensor device according to the preceding claim, wherein the contact element ( 39 ) from the frame ( 36 protrudes, preferably pin-shaped. Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, wobei an, in oder auf dem Gestell (36) mehrere von dem Sensor (10) aufnehmbare Marken (37, 38) je in einer vorgegebenen Position angeordnet sind.Tool-sensor device according to one of the two preceding claims, wherein on, in or on the frame ( 36 ) several of the sensor ( 10 ) recordable brands ( 37 . 38 ) are each arranged in a predetermined position. Verfahren zum Zusammenbau einer Werkzeug-Sensor-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei a) der Sensor (10) separat von dem Werkzeug (1) vorkalibriert wird, b) bei der Vorkalibrierung gewonnene Kalibrierdaten in einem Datenspeicher (17) einer Sensorsteuerung (16) gespeichert werden, c) der Sensor (10) und die Sensorsteuerung (16) mit den gespeicherten Kalibrierdaten mittels einer gemeinsamen Kupplung (4, 5) an dem Träger (2) montiert werden d) und der Sensor (10) im montierten Zustand bezüglich seiner Position relativ zu dem Werkzeug (1) endkalibriert wird.Method for assembling a tool-sensor device according to one of the preceding claims, wherein a) the sensor ( 10 ) separately from the tool ( 1 ) is calibrated, b) calibration data obtained in the pre-calibration in a data memory ( 17 ) a sensor control ( 16 ), c) the sensor ( 10 ) and the sensor control ( 16 ) with the stored calibration data by means of a common coupling ( 4 . 5 ) on the carrier ( 2 ) d) and the sensor ( 10 ) in the assembled state with respect to its position relative to the tool ( 1 ) is finally calibrated. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der mit einer Kupplungshälfte (5) der Kupplung (4, 5) verbundene Sensor (10) bei der Vorkalibrierung relativ zu der Kupplungshälfte (5) positioniert, insbesondere ausgerichtet wird.Method according to the preceding claim, in which with a coupling half ( 5 ) of the coupling ( 4 . 5 ) connected sensor ( 10 ) in the pre-calibration relative to the coupling half ( 5 ) is positioned, in particular aligned. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Sensor (10) bei der Vorkalibrierung auf Fehler, die er in sich aufweist, vermessen und aus dieser Messung zumindest ein Teil der Kalibrierdaten für eine mathematische Korrektur der Fehler gewonnen wird.Method according to one of the preceding claims, in which the sensor ( 10 ) is measured in the pre-calibration for errors that it has in itself, and from this measurement at least a part of the calibration data for a mathematical correction of the error is obtained. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Sensor (10) bei der Vorkalibrierung in unterschiedlichen Abständen zu einem Kalibrierfeld von Marken positioniert, das Kalibrierfeld in den unterschiedlichen Abständen von dem Sensor (10) aufgenommen und aus den Aufnahmen zumindest der Teil der Kalibrierdaten gewonnen wird.Method according to one of the preceding claims, in which the sensor ( 10 ) positioned at different distances from a calibration field of marks during the pre-calibration, the calibration field at the different distances from the sensor ( 10 ) and at least the part of the calibration data is obtained from the recordings. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Werkzeug (1) bei der Endkalibrierung relativ zu wenigstens einer Marke (37, 38) positioniert, die wenigstens eine Marke (37, 38) von dem Sensor aufgenommen und aus der Aufnahme Kalibrierdaten gewonnen werden, die die Position beschreiben, die der Sensor (10) relativ zu dem Werkzeug (1) einnimmt.Method according to one of the preceding claims, in which the tool ( 1 ) at the final calibration relative to at least one marker ( 37 . 38 ) containing at least one mark ( 37 . 38 ) are received by the sensor and calibration data are obtained from the recording, which describe the position that the sensor ( 10 ) relative to the tool ( 1 ) occupies. Verfahren dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Werkzeug (1), der Träger (2) und der Sensor (10) an einem mittels einer Aktorsteuerung (7) im Raum bewegbaren Aktor (6) befestigt sind, das Werkzeug (1) relativ zu der wenigstens einen Marke (37, 38) mittels der Aktorsteuerung (7) positioniert wird und die Kalibrierdaten der Endkalibrierung mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung (8) gewonnen werden, die auch bei dem späteren Fügen oder Bearbeiten vom Sensor (10) aufgenommene Messdaten für die Aktorsteuerung (7) aufbereitet.Method according to the preceding claim, in which the tool ( 1 ), the carrier ( 2 ) and the sensor ( 10 ) on one by means of an actuator control ( 7 ) Actuator movable in space ( 6 ), the tool ( 1 ) relative to the at least one mark ( 37 . 38 ) by means of the actuator control ( 7 ) and the calibration data of the final calibration by means of a data processing device ( 8th ), which also in the subsequent joining or processing of the sensor ( 10 ) measured data for the actuator control ( 7 ). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Datenverarbeitungseinrichtung (8) bei der Endkalibrierung aus den im Datenspeicher (17) des Sensors (10) gespeicherten Kalibrierdaten der Vorkalibrierung und den Kalibrierdaten der Endkalibrierung neue Kalibrierdaten errechnet und speichert, die beide Kalibrierungen umfassen.Method according to the preceding claim, in which the data processing device ( 8th ) during the final calibration from the data memory ( 17 ) of the sensor ( 10 ) and the calibration data of the final calibration calculates and stores new calibration data comprising both calibrations.
DE200610003556 2006-01-25 2006-01-25 Tool sensor unit with pre-calibrated sensor Active DE102006003556B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610003556 DE102006003556B4 (en) 2006-01-25 2006-01-25 Tool sensor unit with pre-calibrated sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610003556 DE102006003556B4 (en) 2006-01-25 2006-01-25 Tool sensor unit with pre-calibrated sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006003556A1 DE102006003556A1 (en) 2007-08-02
DE102006003556B4 true DE102006003556B4 (en) 2008-05-29

Family

ID=38268108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610003556 Active DE102006003556B4 (en) 2006-01-25 2006-01-25 Tool sensor unit with pre-calibrated sensor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006003556B4 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009017900A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-28 Precitec Kg Laser processing head for hard soldering or welding by laser beam, comprises a housing in which a focusing optic for working laser beam is arranged, a wire routing head of a wire routing device holding in the housing, and a camera
DE102011117984A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Positioning device for positioning e.g. wing of commercial aircraft during mounting, has positioning device causing position change of variable positioning location based on relative position of measuring device and reference element
EP2824526A2 (en) 2008-05-21 2015-01-14 FFT EDAG Produktionssysteme GmbH & Co. KG Clamping frame-less joining of components
DE102017215028A1 (en) * 2017-08-29 2019-02-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a product comprising at least two components, such as components and / or assemblies, processing equipment and product

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053004B4 (en) * 2006-11-10 2008-08-07 Leuze Lumiflex Gmbh + Co. Kg Optical sensor
JP4795462B2 (en) 2009-11-12 2011-10-19 ファナック株式会社 Roll hem processing equipment using robot manipulator with force sensor
US11402353B2 (en) * 2019-01-21 2022-08-02 The Boeing Company Imaging beam adjustments on a non-destructive inspection sensor situated on a robotic effector to accommodate in situ conditions
DE102019204606B4 (en) * 2019-04-01 2020-10-29 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Method for operating a sensor for generating surface measurement data of a workpiece and arrangement with such a sensor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004043072A1 (en) * 2003-09-17 2005-04-21 Daimler Chrysler Ag Laser processing device for laser welding operations comprises a laser head positioned in a fixed calibration station which contains a calibrating object in an active zone

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004043072A1 (en) * 2003-09-17 2005-04-21 Daimler Chrysler Ag Laser processing device for laser welding operations comprises a laser head positioned in a fixed calibration station which contains a calibrating object in an active zone

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2824526A2 (en) 2008-05-21 2015-01-14 FFT EDAG Produktionssysteme GmbH & Co. KG Clamping frame-less joining of components
DE102009017900A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-28 Precitec Kg Laser processing head for hard soldering or welding by laser beam, comprises a housing in which a focusing optic for working laser beam is arranged, a wire routing head of a wire routing device holding in the housing, and a camera
DE102009017900B4 (en) * 2009-04-17 2016-09-29 Precitec Kg Laser processing head for brazing or welding with a wire feeder with integrated light-section module
DE102011117984A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Positioning device for positioning e.g. wing of commercial aircraft during mounting, has positioning device causing position change of variable positioning location based on relative position of measuring device and reference element
DE102011117984B4 (en) * 2011-11-09 2013-06-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Positioning device for positioning a component and method for positioning a component
DE102017215028A1 (en) * 2017-08-29 2019-02-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a product comprising at least two components, such as components and / or assemblies, processing equipment and product
US11364634B2 (en) 2017-08-29 2022-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a product comprising at least two components

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006003556A1 (en) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006003555B4 (en) Control for a tool-sensor device
DE102006003556B4 (en) Tool sensor unit with pre-calibrated sensor
DE10335501B4 (en) Method and device for welding or cutting with laser beam
EP1681111B1 (en) Method for operating a manufacturing device
EP1701803B1 (en) Method for automatically applying and controlling a structure applicable on a substrate and device for carrying out said method
EP2227356B1 (en) Method and system for extremely precise positioning of at least one object in the end position of a space
DE102013112640B4 (en) Door inspection system for a vehicle and inspection method for the same
EP2242623B1 (en) Method and device for joining
DE3216053A1 (en) OPTOELECTRONIC MEASURING METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
EP2435217A1 (en) Method and system for highly precisely positioning at least one object in an end position in space
WO2012019877A1 (en) Method for calibrating a measurement system and device for carrying out the method
WO2021140037A1 (en) Method for the automated beam positioning of a laser beam in relation to a nozzle of a laser processing head, and laser processing system for processing a workpiece using a laser beam
DE19910699A1 (en) Device for measuring width of gap between two components used in vehicle industry has illumination device and detector arranged relatively to each other and aligned so that detector detect linear reflections on edges of components
DE202010008808U1 (en) processing tool
DE102008036275A1 (en) Optical sensor and method for measuring profiles
DE102015207709A1 (en) Method and device for arranging a circuit carrier with a semiconductor light source in a specific position relative to an optical system of a lighting device
DE19520336A1 (en) Laser soldering installation for soldering electronic components to circuit carriers
DE102008036264A1 (en) Optical sensor and method for measuring profiles
DE102013000743A1 (en) Device for guiding application of paste-like mass along application path on object e.g. motor vehicle chassis, has evaluating device that evaluates detected data of paste-like mass applied along application path from sensors
DE102007031835B4 (en) Optical guidance and online control of a tool
EP4074030A1 (en) Device, method, and use of the device for adjusting, assembling and/or testing an electro-optical system
DE202019101782U1 (en) Mounting Arrangement Light
EP0998184B1 (en) Manipulator and method for manipulating components
DE102020203394A1 (en) Method for producing a bent part from a pipe
DE102022123456A1 (en) DEVICE FOR A VEHICLE

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: EDAG GMBH & CO. KGAA, 36039 FULDA, DE

8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHWABE SANDMAIR MARX, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: FFT EDAG PRODUKTIONSSYSTEME GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: EDAG GMBH & CO. KGAA, 36039 FULDA, DE

Effective date: 20120713

R082 Change of representative

Representative=s name: SCHWABE SANDMAIR MARX, DE

Effective date: 20120713

Representative=s name: SCHWABE SANDMAIR MARX PATENTANWAELTE RECHTSANW, DE

Effective date: 20120713

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: FFT PRODUKTIONSSYSTEME GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: FFT EDAG PRODUKTIONSSYSTEME GMBH & CO. KG, 36041 FULDA, DE