DE102008013400A1

DE102008013400A1 - Verfahren zur Ermittlung von Verriegelungsbereichen wenigstens eines im Raum bewegbaren ersten Objekts

Info

Publication number: DE102008013400A1
Application number: DE102008013400A
Authority: DE
Inventors: David Dipl. Math. Wenzel; Ingo Dipl.-Ing. Flämig; Helmut Dipl. Chem. Klaucke; Volkmar Dr. Ing. Vogel
Original assignee: Hoermann Engineering GmbH
Current assignee: Leadec Automation & Engineering De GmbH
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-03-07
Also published as: DE102008013400B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Verriegelungsbereichen wenigstens eines im Raum bewegbaren ersten Objektes mit einem oder mehreren anderen stationären oder im Raum bewegbaren zweiten Objekten, wobei rechnerunterstützt bahndatenrelevante Bereiche (Koordinaten) wenigstens eines ersten Objektes und/oder eines zweiten Objektes in ein zweidimensionales Raster/eine Tabelle übertragen werden und in diesem Raster/dieser Tabelle - nicht kollisionsgefährdete erste Bereiche (a) - und kollionsgefährdete Bereiche dargestellt und daraus Verriegelungsbereiche des ersten Objektes und/oder des zweiten Objektes festgelegt (bestimmt) werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Verriegelungsbereichen wenigstens eines im Raum bewegbaren ersten Objektes im Hinblick auf Kollisionsvermeidung und Taktzeitreduzierung mit einem oder mehreren stationären oder im Raum bewegbaren zweiten Objekten. In der Praxis arbeiten oft mehrere Roboter sehr nah beieinander, um Platz und Zeit zu sparen. Um Kollisionen der Roboter zu vermeiden, müssen einzelne Bereiche der Roboterbahnen gegeneinander verriegelt werden.
Aus EP 41 50 67 B1 ist ein Verfahren sowie ein Gerät zur Anti-Kollision und zum Kollisionsschutz für eine Mehrroboter-Anordnung bekannt, mit mindestens zwei Elementen, die entweder ein Roboter, eine Versorgungsleitung oder ein festes Hindernis sind und von denen mindestens eines über eine gemeinsame Oberfläche vorgegebener Größe bewegbar ist, mit den Merkmalen:
(a) das eine Weltkarte und eine Vielzahl von Elementkarten erzeugt, die jede in ein xy-Raster von Quadraten gleichmäßiger Größe aufgeteilt sind und wobei jede Karte die gleiche Größe wie die gemeinsame Oberfläche aufweist, um zweidimensionale Darstellungen von auf diese gemeinsame Oberfläche projizierten Elementen zu erhalten; (b) das jedes der Quadrate jeder Karte mit einer vorgegebenen Speicherzelle in einem zugehörigen Speicher assoziiert; (c) das die Anfangsposition jedes Elementes in seiner zugehörigen Karte durch Setzen jeder zu einem Quadrat in der zugehörigen Elementkarte, die mindestens teilweise durch das Element belegt ist, gehörigen Speicherzellen in einen ersten binären Zustand übernimmt; (d) das die Anfangsposition jedes Elementes in die Weltkarte durch Kombination des binären Bits jeder Elementkartenspeicherzelle mit dem binären Bit der zugehörigen Speicherzelle der Weltkarte überträgt; (e) das die Anfangsposition eines vorgegebenen Elementes von der Weltkarte durch eine logische Kombination der Speicherzellen der Elementkarte dieses vorgegebenen Elementes mit den zugehörigen Speicherzellen der Weltkarte als Antwort auf eine Bewegungsanforderung für das vorgegebene Element entfernt; (f) das die Bewegungszone, die die Bewegung von der Anfangsposition zu einer gewünschten Endposition des vorgegebenen Elementes darstellt, auf eine Bewegungszonenelementkarte durch Setzen aller von der Bewegungszone besetzten Speicherzellen in den vorgegebenen Zustand überträgt; g) das die binären Zustände der zugehörigen Speicherzellen der Bewegungszonenelementkarte und der Weltkarte durch Anwendung eines ersten Typs logischer ODER-Operation kombiniert; h) das die binären Zustände der zugehörigen Speicherzellen der Bewegungszonenkarte und 50 der Weltkarte durch Anwendung eines zweiten Typs logischer ODER-Operation, die unterschiedlich ist vom ersten Typ logischer ODER-Operation, kombiniert; i) das eine Kollision anzeigt, wenn die binären Zustände eines der zugehörigen Speicherzellen der logischen Kombinationen, die aus diesen ersten und zweiten Typen von logischen ODER-Operationen resultieren, ungleich sind.
In EP 43 96 55 A1 wird ein Robotersteuerungsverfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem aufgabenorientiert programmierten Roboter und Objekten mit unterschiedlichem Mobilitätsgrad beschrieben, mit dem die Rechenzeit für eine Bahnplanung des Roboters reduziert werden soll. Im Arbeitsraum des Roboters werden dazu Objektbereiche, die vom Roboter aufgrund von möglichen Objekten im Arbeitsraum nicht erreichbar sind, bestimmt. Dabei wird jedem Objekt eine Priorität zugeordnet, die seinem Mobilitätsgrad entspricht. Jedem Objektbereich wird die Priorität des Objektes zugeordnet, aufgrund dessen er ermittelt wurde. Die Objektbereiche werden prioritätsbezogen in einer Objekttabelle gespeichert. Wenn sich ein Objekt im Arbeitsraum des Roboters von seinem Ort entfernt, werden alle Objektbereiche, die die gleiche oder eine geringere Priorität als das Objekt aufweisen, aus der Objekttabelle gelöscht, worauf alle verbleibenden Objekte mit gleicher oder geringerer Priorität wieder neu in der Objekttabelle gespeichert werden.
Ein kombinatorischer Verteil- und Sequenzier-Algorithmus von Schweißpunkten zur kollisionsfreien und taktzeitminimalen Steuerung von Schweißzellen wird in DE 10 2004 024 327 A1 beschrieben. Hier werden Roboter durch Kugelapproximationen angenähert, die die Roboter vollständig enthalten. Eine solche ergibt sich für jede Stellung eines Roboters, gekennzeichnet durch seine Achswinkel.
Die kollisionsarme Taktzeitminimierung lässt sich als kombinatorisches Optimierungsproblem beschreiben und lösen. Ergebnis ist eine Optimal-Konfiguration, d. h. eine Aufteilung der Schweißpunkte auf die Roboter und eine Sequenz in jeder der Teilmengen. Restkollisionen werden beseitigt, indem man für jeden Roboter die aus der Konfiguration resultierende Winkelsequenz und daraus die Bewegungshülle berechnet und für alle Roboterpaarungen diese Bewegungshüllen schneidet. Das entstehende Kollisionsgebiet wird für jeden Roboter einer Paarung durch ein Verriegelungssignal gesperrt, sobald der andere Roboter dieses betritt.
Die vorgenannten Lösungen zielen darauf ab durch Berechnung während des Betriebs der Roboter, deren Kollisionsfreiheit zu gewährleisten. Dies kann den Prozessablauf jedoch unvorhergesehen beeinflussen und zu Situationen führen, in denen mehrere Roboter an weiteren Vorwärtsbewegungen gehindert werden (so genannte Dead-Locks oder Totverriegelungen).
In Industrieanlagen mit abschnittsweise reproduzierbaren Bahnzyklen wird daher meist ein Logiksystem angeschlossen, das mit den einprogrammierten einfachen Verriegelungsbereichen die Steuerung der Anlage im Hinblick auf die Kollisionsvermeidung übernimmt. Dabei setzt jedes Objekt auf seiner Bahn logische Kanäle ein bzw. aus. An den Einschaltpunkten erfolgt zuvor die Abfrage dieses Kanals. Das Objekt stoppt so lange mit dem weiteren Bahnverlauf, wie der Kanal noch von einem anderen Objekt aktiviert/eingeschaltet gehalten wird.
Komplizierte Überwachungen der Positionen aller beteiligten Objekte und/oder eine Vorhersage für den weiteren Bahnverlauf erfolgen dabei nicht. Das sind genau die Punkte, die bei der Umsetzung der zuvor genannten Lösungen wirksam werden.
Die Bestimmung dieser Verriegelungsbereiche geschieht derzeit ausschließlich durch manuelles Testen der beteiligten Bahnen gegeneinander in der bestehenden Anlage und/oder innerhalb von Simulationsumgebungen. Dieser Prozess ist sehr langwierig und es ist nicht garantiert, dass alle Kollisionsbereiche erfasst werden. Weiterhin weisen die bekannten Lösungen den Nachteil auf, dass die Kollisionsbereiche oft nicht minimal sind. Ferner kann nicht beurteilt werden, wie weit die gewählten Verriegelungen vom Minimum abweichen. D. h., es kann auch keine fundierte Aussage über vorhandene Taktzeitreserven getroffen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ermittlung von Verriegelungsbereichen wenigstens eines im Raum bewegbaren Objektes mit einem oder mehreren stationären oder im Raum bewegbaren zweiten Objekten zur Kollisionsvermeidung und Taktzeitreduzierung zu entwickeln, mit dem schnell und effizient eine detaillierte Übersicht der zu verriegelnden Bereiche der Objekte zur Verfügung gestellt wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung basiert dabei nicht auf den im Stand der Technik beschriebenen Ansätzen, sondern zeigt vollkommen neue Wege auf, die Verriegelungsbereiche/Signalpunkte auf den Objektbahnen zu ermitteln.
Erfindungsgemäß werden bei dem Verfahren zur Ermittlung von Verriegelungsbereichen zur Vermeidung von Kollisionen wenigstens eines im Raum bewegbaren ersten Objektes mit einem oder mehreren anderen stationären oder im Raum bewegbaren zweiten Objekten rechnerunterstützt bahndatenrelevante Bereiche (Koordinaten) wenigstens eines ersten Objektes und/oder eines zweiten Objektes in ein zweidimensionales Raster/eine Tabelle von Kombinationsmöglichkeiten der Objekte untereinander übertragen und in diesem Raster/dieser Tabelle nicht kollisionsgefährdete erste Bereiche und kollisionsgefährdete Bereiche dargestellt (unterteilt) und daraus Verriegelungsbereiche des ersten Objektes und/oder des zweiten Objektes festgelegt (bestimmt). Durch dieses einfache und praktikable Verfahren ist es möglich, die Kollisionsbereiche schnell und effizient mit hoher Genauigkeit und Sicherheit zu bestimmen, dadurch minimale Verriegelungsbereiche festzulegen und die Taktzeiten erheblich zu reduzieren.
Die kollisionsgefährdeten Bereiche werden erstmalig aufgeteilt in zweite Bereiche, in denen eine Kollision nicht vollständig ausgeschlossen ist und in dritte Bereiche, in denen eine Kollision auftritt.
Dabei sind die zweiten Bereiche vorteilhafter Weise freigebbar, wodurch die Verriegelungsbereiche manuell/individuell eingegrenzt werden können.
Weiterhin sind die dritten Bereiche und eventuell nicht freigebbare zweite Bereiche zu Verriegelungsbereichen zusammenfassbar.
Vorzugsweise werden die bahndatenrelevanten Bereiche (Koordinaten) wenigstens eines ersten Objektes und/oder wenigstens eines zweiten Objektes aus folgenden Ausgangsdaten bestimmt:

– aus dem CAD-Modell/Ausmessungen des ersten und/oder zweiten Objektes,
– aus der Lage des/der Objekte/s zueinander und/oder
– aus den Bahndaten des ersten und/oder zweiten Objektes,

Insbesondere werden aus einem oder mehreren ersten Objekten und/oder einem oder mehreren zweiten Objekten, Objektpaare gebildet und anschließend die Tabellen mehrerer oder aller Objektpaare miteinander verrechnet.
Die auf Kollisionsgefahr zu überprüfenden Objektpaare sind dabei insbesondere frei auswählbar, wobei die Auswahl der Objektpaarung und/oder die Freigabe von zweiten Bereichen bevorzugt mittels manueller Auswahl erfolgen.
Die Zusammenfassung der dritten Bereiche zu Verriegelungsbereichen kann manuell oder automatisiert durchgeführt werden.
Die verriegelten Bahnabschnitte werden auch hinsichtlich Start und Ende der Verriegelung objektbezogen in der Tabelle bzw. den Tabellen dargestellt.
Es erfolgt nun die Zuordnung der verriegelungsrelevanten Daten zu logischen Signalen, die zur Steuerung der Verriegelung der beweglichen ersten und/oder zweiten Objekte dienen und z. B. über eine SPS realisierbar sind.
Es wird jeweils ein verriegelungsrelevanter Signal-Kanal für eine oder mehrere Objektpaarungen verwendet.
Die verriegelungsrelevanten Daten (Objekt, Bahn des Objektes, Start und Ende der Verriegelung, logischer Kanal) werden exportiert und sind nun in die Objektsteuerung und/oder das Verriegelungssystem (Logik, SPS) eingebbar.
Vorteilhafter Weise ist auf Basis einer Pfadabfolge jedes bewegbaren Objektes der Bewegungsablauf aller bewegbaren Objekte innerhalb der Tabelle/n darstellbar. Dadurch ist gewährleistet, dass Verriegelungen unter Wahrung des Prozessablaufes getätigt werden.
Weiterhin ist es möglich, in der/den Tabelle/n Stillstandsphasen der bewegbaren Objekte anzuzeigen.
Bevorzugt wird das Verfahren zur Bestimmung der Verriegelungen der Objekte offline durchgeführt, was ebenfalls wesentlich zur Verringerung der Prozesszeiten und Betriebsmittelkosten vor und während der Inbetriebnahme beiträgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: Übersicht/Prinzipdarstellung der Ermittlung der abzuriegelnden Bereiche, entsprechend der Bahnen einer Roboterpaarung,
2: Prinzipdarstellung einer Tabelle mit Verriegelungsbereichen,
3: Tabelle einer Prozessverriegelung bei Verwendung eines ersten Objektes in Form eines ersten Roboters 1 und eines zweiten Objektes in Form eines zweiten Roboters 2,
4: Blockschaltbild des Verfahrensablaufes.

Für die Berechnung der Kollisionsbereiche, z. B. eines ersten Objektes in Form eines ersten Industrieroboters 1 und eines zweiten Objektes in Form eines zweiten Industrieroboters 2 (beide im Raum bewegbar) werden Daten benötigt, die aus den unterschiedlichsten Quellen in kurzer Zeit erhalten werden können und die in der nachfolgenden Tabelle dargestellt sind:

Datentyp	Quellen	Verfügbarkeit
Robotertypen (Geometrie)	CAD-Modell/Ausmessen → Bibliothek	nach Planung (vor Aufbau); einfache Korrektur von Abweichungen nach Aufbau (oder Mindestabstand)
Werkzeuge und Hindernisse (Geometrie)	CAD oder Messung
Lage im Bezugssystem	Modell, techn. Zeichnung oder Messung vor Ort
Stützpunkte (für Signalgebung)	Simulationsmodell oder Roboter direkt	nach Offline-Planung; sehr schnelle Anpassung an Änderungen
Abgefahrene Bahnen (Gelenkdaten)	Protokollierung in der Simulation oder am Roboter	nach Offline-Planung; sehr schnelle Anpassung an Änderungen

Das offline betriebene System liefert nach kurzer Rechenzeit eine detaillierte Übersicht in Form einer Tabelle mit allen abzuriegelnden Bereichen. 1 zeigt die Beziehungen zwischen den Bahnen R1 und R2 der beiden Objekte einer Paarung in Form von zwei Robotern 1, 2 mit ihren jeweiligen Signalpunkten und einer graphischen Darstellung der Tabelle. Die Bahn R1 des Roboters 1 beginnt am Punkt P0 und endet am Punkt P3, die Bahn R2 des Roboters 2 beginnt ebenfalls in einem Punkt P0 und endet in dem Punkt P4. Die Bahnen R1 und R2 überschneiden sich in einem kollisionsgefährdeten Bereich. Die Bahnen R1 und R2 der Roboter 1, 2 werden in eine Tabelle übertragen, aus welcher nun besser die kollisionsgefährdeten Bereiche ersichtlich sind. Dabei sind kollisionsfreie erste Bereiche weiß dargestellt und kollisionsgefährdete zweite und dritte Bereiche schwarz. Die Signalpunkte sind in Form des Gitters markiert.
Die kollisionsgefährdeten zweiten und dritten Bereiche können auch detaillierter kenntlich gemacht werden (z. B. mit unterschiedlichen Farben oder Schattierungen). In 2 ist sichtbar: erste Bereiche (weiß), zweite Bereiche (schraffiert) und dritte Bereiche (schwarz). Der aus diesen Kollisionsbereichen resultierende (beispielhafte) Verriegelungsbereich ist fett umrandet. Die dazu entsprechenden Signalpunkte auf den einzelnen Objektbahnen sind an den Rändern markiert. Letztere Daten sind schnell und einfach in das Logiksystem (SPS) übertragbar.
Das System ist dabei nicht auf einen Roboterhersteller oder ein Simulationssystem beschränkt. Neben der Kollisionsprüfung ist es auch möglich, einen vorgegebenen Sicherheitsabstand mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu überprüfen.
Mit dieser Offline-Lösung ist es möglich, unabhängig von der Anlage die Kollisionsbereiche zu bestimmen und damit erforderliche Verriegelungsbereiche anschließend in die Logik/SPS zu übertragen, wodurch eine erhebliche Zeitersparnis zu verzeichnen ist, da der anlagenseitige Online-Teacher (benötigt einen ganzen Arbeitstag zur Bestimmung der Verriegelung) erst beginnen kann, wenn die Anlage steht!
Mit der neuartigen Lösung ist somit erstmalig bereits vor dem Bau einer Anlage eine Vorabaussage zu den Verriegelungsbereichen möglich. Nach Fertigstellung einer Anlage ist schnell und einfach eine Anpassung an die reale/kalibrierte anlagentechnische Konfiguration möglich.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Bereiche garantierter und möglicher Kollisionen extrahiert werden und die einzelnen Kollisionsbereiche durch einfache Auswahl zu Verriegelungsbereichen zusammenfassbar sind.
Die Bereiche mit wahrscheinlicher Kollision können ebenfalls manuell (z. B. durch Mausklick) freigegeben werden.
Die Planung der Belegung der logischen Kanäle anhand der ermittelten Tabellen ist sehr komfortabel an einem PC über ein entsprechendes Tool möglich, welches die Tabellen aller Roboterpaare miteinander verrechnet.
Der Ablaufzyklus kann dargestellt und beeinflusst werden, wobei es einfach möglich ist, alle Roboterpaare sowie deren Pfade in den Tabellen darzustellen.
Die Visualisierung der Prozessverriegelung/Bahnzyklen in der Tabelle zeigt 3. Der Ablaufzyklus kann dargestellt und beeinflusst werden. Dadurch ist die Möglichkeit gewahrt, Verriegelungen gezielt zur Steuerung des Prozessablaufes zu setzen. In 3 sind zwei Tabellen zu erkennen.
Objekt 1 besitzt in diesem Beispiel zwei Unterprogramme/Bahnen (R1-1, R1-2) und Objekt 2 lediglich ein Unterprogramm (R2). Eingezeichnet in die Bahntabelle sind zwei Verriegelungsbereiche (VB1, VB2). Die gepunktete Linie zeigt den gekoppelten Verlauf der beiden Objekte bei gleichzeitigem Start ihres jeweiligen Bahnablaufes (in der Tabelle linke obere Ecke). Mit VB1 wird für den nachfolgenden Prozessablauf eine Kopplung der Objekte erzwungen, ohne die Notwendigkeit enger zeitlicher Bindungen.
In den Tabellen ist sowohl die Kollisionsgefahr der einzelnen Bereiche zwischen Objektsignalpunkten (Flächen) als auch die an den Stützpunkten (Gitter) erkennbar. Durch Berechnung und/oder manuelle Auswahl (z. B. Ziehen mit der Maus) werden Kollisionsabschnitte zu Verriegelungsbereichen zusammengefasst und die zugehörigen Basis-Signale (Beginn und Ende der gegenseitigen Verriegelung für alle beteiligten Objekte auf ihrer jeweiligen Bahn) angelegt. Gesetzte Bereiche sind auch wieder entfernbar. Überschleifpunkte werden durch graue Linien dargestellt. Soll ein Signal hier beginnen, muss dies der Nutzer bestätigen, da an solchen Punkten der geometrische Verlauf der Bahn geändert wird.
In der Prozessverriegelung werden die einzelnen Basis-Signale logischen Kanälen zugeordnet und die verriegelten Bahnabschnitte/Kombinationen sind sofort sichtbar.
Die in 3 eingezeichneten Kurven stellen dabei die kollisionsfreien Roboterbahnen des ersten Roboters 1 und des zweiten Roboters 2 dar.
Soll ein Kanal bei mehr als nur einem Roboterpaar benutzt werden, können sehr viele unbeabsichtigte und möglicherweise den Prozessablauf störende Zusatzverriegelungen auftreten. Es ist vorgesehen, dass dies der Nutzer bestätigen muss. Sind alle Signale zugeordnet, kann die Verteilung der Signale auf den einzelnen Robotern und Bahnen angezeigt werden. Es ist möglich, die zugehörigen Daten (Roboter, Pfad, Start, Ende und Kanal) zu exportieren, um sie einfach vor Ort in die entsprechende Anlage einzugeben.
Um die Prozessverriegelung noch effektiver zu gestalten, kann der Bewegungsablauf der Objekte durch Linien innerhalb der Tabellen gem. 3 grafisch sichtbar gemacht werden. Hierzu ist die Kenntnis der Bahnabfolge jedes Roboters nötig und kann intuitiv dem Programm mitgeteilt werden. Auch Alternativ-Pfade sind berücksichtigbar. Wird die Kanalbelegung eines Signals (und somit eines Verriegelungsbereiches) geändert, ändert sich auch diese Linie. Stillstandsphasen der Roboter können somit einfach abgelesen werden.
In 4 ist das Blockschaltbild des wesentlichen Verfahrensablaufes bei Verwendung eines ersten und zweiten im Raum bewegbaren Roboters 1, 2 dargestellt, wobei beide Roboter 1, 2 ein Objektpaar 3 bilden.
Es erfolgt zuerst aus den Ausgangsdaten der beide Roboter 1, 2, d. h. aus deren CAD-Modell bzw. deren Ausmessungen, aus der Lage der Objekte (Roboter 1, 2) zueinander und aus deren Bahndaten, in einer Stufe 1 die Datenaufbereitung mittels eines Rechnersystems. Die Daten werden in eine Stufe 2 in einer Tabelle 5 gesammelt und in dieser die Verriegelungsbereiche festgelegt. Anschließend erfolgt in einer dritten Stufe 3 die Signalgenerierung in logische Signale.
Diese logischen Signale dienen zur Eingabe in die Logik der Anlage, in welche die Roboter 1, 2 integriert sind, wodurch die Verriegelungsbereiche in der Anlage festgelegt werden.
Es ist alternativ auch möglich, die logischen Signale direkt oder über Datenaustausch an eine roboterspezifische Steuerung weiterzuleiten.
Die erfindungsgemäße Lösung ist vielfältig zur Absicherung gegen Kollisionen sowie zur Taktzeitminimierung von Fertigungs- und anderen Systemen in der Planungs- und Installationsphase einsetzbar, in welchen eine Kollision von bewegten Objekten sicher vermieden werden muss.

1: erster Roboter
2: zweiter Roboter
R1: Bahn des ersten Roboters
R2: Bahn des zweiten Roboters
a: erster Bereich
b: zweiter Bereich
c: dritter Bereich
P0, P3: Signalpunkte Beginn und Ende der Bahn R1, Roboter R1
P0, P4: Signalpunkte Beginn und Ende der Bahn R2, Roboter R2
VB1: erster Verriegelungsbereich
VB2: zweiter Verriegelungsbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 415067 B1 [0002]
- EP 439655 A1 [0003]
- DE 102004024327 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Ermittlung von Verriegelungsbereichen wenigstens eines im Raum bewegbaren ersten Objektes mit einem oder mehreren anderen stationären oder im Raum bewegbaren zweiten Objekten, wobei rechnerunterstützt bahndatenrelevante Bereiche (Koordinaten) wenigstens eines ersten Objektes und/oder eines zweiten Objektes in ein zweidimensionales Raster/eine Tabelle übertragen werden und in diesem Raster/dieser Tabelle – nicht kollisionsgefährdete erste Bereiche (a) – und kollisionsgefährdete Bereiche dargestellt (unterteilt) und daraus Verriegelungsbereiche des ersten Objektes und/oder des zweiten Objektes festgelegt (bestimmt) werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass kollisionsgefährdete Bereiche aufgeteilt werden, in – zweite Bereiche (b), in denen eine Kollision nicht vollständig ausgeschlossen ist und in – dritte Bereiche (c), in denen eine Kollision auftritt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Bereiche (b) (manuell) freigebbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Bereiche (c) zu Verriegelungsbereichen zusammenfassbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bahndatenrelevanten Bereiche (Koordinaten) wenigstens eines ersten Objektes und/oder des zweiten Objektes aus folgenden Ausgangsdaten bestimmt werden: – aus dem CAD-Modell/Ausmessungen des ersten und/oder zweiten Objektes, – aus der Lage des/der Objekte/s zueinander und/oder – aus den Bahndaten des ersten und/oder zweiten Objektes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem oder mehreren ersten Objekten und/oder einem oder mehreren zweiten Objekten Objektpaare gebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tabellen mehrerer oder aller Objektpaare miteinander verrechnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Kollisionsgefahr zu überprüfenden Objektpaare frei auswählbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der Objektpaarung und/oder die Freigabe von zweiten Bereichen (b) mittels manueller Auswahl erfolgen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenfassung der dritten Bereiche (c) zu Verriegelungsbereichen mittels manueller Auswahl oder automatisiert erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verriegelten Bahnabschnitte hinsichtlich Start und Ende der Verriegelung objektbezogen und/oder objektpaarbezogen dargestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuordnung der verriegelungsrelevanten Daten zu logischen Signalen (Beginn und Ende) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die logischen Signale zur Steuerung der Verriegelung der beweglichen ersten und/oder zweiten Objekte dienen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die logischen Signale über eine SPS zur Steuerung der Verriegelung der beweglichen ersten und/oder zweiten Objekte dienen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein verriegelungsrelevanter SPS-Kanal für eine Objektpaarung verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein verriegelungsrelevanter SPS-Kanal für mehr als eine Objektpaarung verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die verriegelungsrelevanten Daten exportiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die verriegelungsrelevanten Daten in die Objektsteuerung oder die SPS eingebbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass folgende verriegelungsrelevante Daten exportierbar und in die Objektsteuerung und/oder die SPS eingebbar sind: Objekt, Bahn des Objektes, Start und Ende der Verriegelung, logischer Kanal.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf Basis einer Bahnabfolge jedes bewegbaren Objektes der Bewegungsablauf aller bewegbaren Objekte innerhalb der Tabelle/n darstellbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in der/den Tabelle/n Stillstandsphasen der bewegbaren Objekte angezeigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Verriegelungsbereiche offline erfolgt.