DE102010004476A1 - Method for controlling e.g. palatalized robot application, involves generating and/or modifying control interfaces based on configuration of robot application or during change of configuration of robot application - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kontrollieren einer Roboterapplikation mittels einer Kontrollschnittstelle.The present invention relates to a method and apparatus for controlling a robotic application by means of a control interface.
Beispielsweise aus der
Bei der Konfiguration einer neuen Roboterapplikation oder einer Modifikation einer vorhandenen Konfiguration muss hierzu die Kontrollschnittstelle bisher jeweils, wie in der
Dies ist jedoch nicht nur aufwändig und fehleranfällig, sondern setzt beim Anlagenprogrammierer neben der Kernkompetenz zur Konfiguration der Roboterapplikation selber auch entsprechende Programmierkenntnisse zur Generierung der Schnittstelle voraus.However, this is not only time-consuming and error-prone, but requires the system programmer in addition to the core competence for the configuration of the robot application itself also appropriate programming knowledge to generate the interface.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Kontrollieren einer Roboterapplikation mittels einer Kontrollschnittstelle zu verbessern.The object of the present invention is to improve the control of a robot application by means of a control interface.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 6 stellt eine Vorrichtung, Anspruch 9 bzw. 10 ein Computerprogramm bzw. ein Computerprogrammprodukt, insbesondere ein Speichermedium oder einen Datenträger, zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This object is achieved by a method having the features of
Die Erfindung dient zum Kontrollieren einer Roboterapplikation mittels einer Kontrollschnittstelle. Dabei wird unter einer Roboterapplikation insbesondere ein System von einem oder mehreren Robotern, insbesondere Industrierobotern, Werkzeugen, insbesondere robotergeführten Werkzeugen, und/oder Maschinen, beispielsweise Transportvorrichtungen wie Förderern, Werkzeugmaschinen und dergleichen und/oder ein von einem solchen System ausgeführter Prozess verstanden. Insbesondere kann eine Roboterapplikation somit eine Anlage zur automatisierten Fertigung, Bearbeitung und/oder Montage, beispielsweise eine Roboterzelle zum Schweißen, Lackieren, Palletieren oder dergleichen sein bzw. umfassen.The invention serves to control a robot application by means of a control interface. In this case, a robotic application is understood as meaning in particular a system of one or more robots, in particular industrial robots, tools, in particular robot-guided tools, and / or machines, for example transport devices such as conveyors, machine tools and the like and / or a process executed by such a system. In particular, a robot application can thus be or include a system for automated production, processing and / or assembly, for example a robot cell for welding, painting, palletizing or the like.
Unter einem Kontrollieren einer Roboterapplikation wird dementsprechend insbesondere die Bedienung der Applikation bzw. von Applikationskomponenten wie insbesondere Robotern, beispielsweise die Eingabe von Befehlen bzw. die Programmierung wie etwa das Teachen, das (Wieder)Inbetriebnehmen, oder Stoppen, und/oder die Überwachung der Applikation bzw. von Applikationskomponente(n), beispielsweise von Prozessparametern oder dergleichen verstanden.Controlling a robot application accordingly involves, in particular, the operation of the application or of application components, in particular robots, for example the input of commands or programming such as teaching, (re) commissioning, or stopping, and / or monitoring the application or of application component (s), for example, process parameters or the like understood.
Die Roboterapplikation wird zunächst konfiguriert. Als Konfigurieren wird vorliegend insbesondere eine Auswahl von Applikationskomponenten, beispielsweise Robotern, Kinematiken, Antrieben, Steuerungen, Werkzeugen, ihre Anordnung bzw. Ausrichtung, beispielsweise von kooperierenden Robotern relativ zueinander oder eines Roboterwerkzeuges relativ zu einem Werkstück, ihre Spezifikation, zum Beispiel die Vorgabe von Achsbereichen oder Maximalkräften und -momenten, und/oder die Planung von Prozessen der Applikation, beispielsweise Bewegungen von Robotern und/oder Transporteinrichtungen, Aktionen von Werkzeugen wie der Arbeitsmittelausgabe etwa eines Klebe- oder Lackierkopfes oder des Schweißstromes eines Schweißkopfes und dergleichen bezeichnet. Insbesondere kann ein Konfigurieren im Sinne der vorliegenden Erfindung damit die Planung und/oder Programmierung einer Anlage zur automatisierten Fertigung, Bearbeitung und/oder Montage umfassen, eine Konfiguration entsprechend insbesondere Aufbau, Spezifikation und/oder Arbeitsablauf einer Roboterapplikation.The robot application is initially configured. In particular, a configuration of a selection of application components, for example robots, kinematics, drives, controls, tools, their arrangement or alignment, for example of cooperating robots relative to one another or of a robot tool relative to a workpiece, their specification, for example the predefinition of axis regions or maximum forces and moments, and / or the planning of processes of the application, for example movements of robots and / or transport devices, actions of tools such as the working fluid dispensing such as an adhesive or Lackierkopfes or the welding current of a welding head and the like. In particular, a configuration according to the present invention may thus include the planning and / or programming of a plant for automated production, processing and / or assembly, a configuration corresponding in particular construction, specification and / or workflow of a robot application.
Erfindungsgemäß wird eine Kontrollschnittstelle nun automatisch auf Basis dieser Konfiguration der Roboterapplikation generiert. Zusätzlich oder alternativ kann die Kontrollschnittstelle auf Basis der Konfiguration automatisch modifiziert werden, beispielsweise, indem eine vorhandene Kontrollschnittstelle, insbesondere eine Standardkontrollschnittstelle, an eine neu erstellte Konfiguration oder indem eine Kontrollschnittstelle für eine vorhergehende Konfiguration an eine geänderte Konfiguration angepasst wird.According to the invention, a control interface is now automatically generated based on this configuration of the robot application. Additionally or alternatively, the control interface can be automatically modified based on the configuration, for example, by adapting an existing control interface, in particular a standard control interface, to a newly created configuration or by adapting a control interface for a previous configuration to a changed configuration.
Die automatische Generierung kann insbesondere auf Basis von Komponenten der Roboterapplikation, beispielsweise verwendeter Roboter, in der Roboterapplikation gehandhabter Werkstücke, beispielsweise deren CAD-Daten, und/oder des auszuführenden Prozesses, beispielsweise einzelner Prozessaufgaben, -schritte und/oder -stationen, erfolgen. So kann beispielsweise, wenn der Roboterapplikation eine Komponente wie ein (weiterer) Roboter hinzugefügt wird, der Kontrollschnittstelle automatisch eine entsprechende Kontrollapplikation, insbesondere Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten für diese Komponente hinzugefügt werden. Wird zum Beispiel ein weiteres Werkzeug oder ein weiterer Prozess(schritt) hinzugefügt, kann die Kontrollschnittstelle automatisch um entsprechende Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten für Werkzeug- bzw. Prozessparameter erweitert werden. Entsprechend kann bei Austausch oder Entfernen einer Komponente der Roboterapplikation die Kontrollschnittstelle entsprechend modifiziert, zum Beispiel zugehörigen Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten verändert oder entfernt werden.The automatic generation can in particular be based on components of the robot application, for example robots used, workpieces handled in the robot application, for example their CAD data, and / or the process to be carried out, for example individual process tasks, steps and / or stations. For example, if a component such as a (further) robot is added to the robot application, a corresponding control application, in particular input and / or output options for this component, can be automatically added to the control interface. If, for example, another tool or process (step) is added, the control interface can be automatically activated with appropriate on and / or off Output options for tool or process parameters can be extended. Accordingly, when exchanging or removing a component of the robot application, the control interface can be modified accordingly, for example associated input and / or output options can be changed or removed.
Vorzugsweise ist die solcherart automatisch generierte Kontrollschnittstelle durch den Benutzer noch veränderbar. Beispielsweise können automatisch zunächst ein Minimum oder Maximum an Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten für eine oder mehrere Komponenten der Roboterapplikation vorgesehen werden, so dass der Benutzer bei Bedarf diesen weitere hinzufügen bzw. nicht benötigte entfernen kann.Preferably, the thus automatically generated control interface by the user is still changeable. For example, a minimum or maximum of input and / or output options for one or more components of the robot application can automatically be provided initially so that the user can add or remove this additional one if necessary.
Indem erfindungsgemäß auf Basis der Konfiguration automatisch eine Kontrollschnittstelle generiert bzw. modifiziert wird, wird der Aufwand hierfür für den Anlagenprogrammierer, der die Roboterapplikation plant, verringert und zugleich die Fehlersicherheit verbessert, da einerseits der Anlagenprogrammierer, dessen Kernkompetenz in der Planung der Applikation liegt, die Kontrollschnittstelle nicht selbst generieren bzw. modifizieren muss bzw. dies in einfacherer Weise tun kann, indem er von der automatisch generierten bzw. modifizierten ausgeht. Andererseits kann sichergestellt werden, dass die Kontrollschnittstelle an die konkrete Roboterapplikation angepasst ist und beispielsweise stets alle notwendigen Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten zum Kontrollieren der Applikation aufweist.By automatically generating or modifying a control interface on the basis of the configuration according to the invention, the outlay for this is reduced for the system programmer planning the robot application and at the same time the error safety is improved because, on the one hand, the system programmer, whose core competence lies in the planning of the application, the Control interface does not have to generate or modify itself or can do this in a simpler way, by starting from the automatically generated or modified. On the other hand, it can be ensured that the control interface is adapted to the specific robot application and, for example, always has all the necessary input and / or output options for controlling the application.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Kontrollschnittstelle portabel ausgebildet und -umfasst eine visuelle Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung. Insbesondere kann eine Kontrollschnittstelle als Notebook, Handheld oder Kontroll-Panel ausgebildet sein und einen Bild- oder Touchscreen aufweisen, der ein graphikbasiertes Kontrollieren der Roboterapplikation, insbesondere mittels einer graphischen Benutzerschnittstelle (GUI) ermöglicht.In a preferred embodiment, the control interface is portable and comprises a visual input and / or output device. In particular, a control interface can be designed as a notebook, handheld or control panel and can have an image or touch screen, which enables graphic-based checking of the robot application, in particular by means of a graphical user interface (GUI).
Vorzugsweise werden Konfiguration und Kontrollschnittstelle konsistent gehalten, beispielsweise gespiegelt. Beispielsweise kann bei einer Änderung der Konfiguration der Roboterapplikation die Kontrollschnittstelle automatisch entsprechend modifiziert werden, um dem Bediener der Roboterapplikation stets eine an die aktuelle Konfiguration angepasste Kontrollschnittstelle zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich oder alternativ kann bei einer Änderung der Konfiguration durch die Kontrollschnittstelle die abgespeicherte Konfiguration der Roboterapplikation automatisch entsprechend modifiziert werden, so dass der Bediener der Roboterapplikation deren Konfiguration über die Kontrollschnittstelle modifizieren kann. Beispielsweise kann der Bediener vor Ort eine Zusatzachse hinzufügen. In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird entsprechend auch die bisherige Konfiguration der Roboterapplikation, die beispielsweise in einer SPS, Prozessplanung, -optimierung oder -steuerung hinterlegt ist, entsprechend verändert. Umgekehrt werden beispielsweise Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten für einen Roboter von der Kontrollschnittstelle entfernt, wenn der entsprechende Roboter aus der Konfiguration entfernt wird.Preferably, configuration and control interface are kept consistent, such as mirrored. For example, when changing the configuration of the robot application, the control interface can be automatically modified accordingly in order to always provide the operator of the robot application with a control interface adapted to the current configuration. Additionally or alternatively, when the configuration is changed by the control interface, the stored configuration of the robot application can be automatically modified accordingly, so that the operator of the robot application can modify its configuration via the control interface. For example, the operator can add an additional axle on site. In a preferred embodiment of the present invention, the previous configuration of the robot application, which is stored for example in a PLC, process planning, optimization or control, is correspondingly changed accordingly. Conversely, for example, input and / or output capabilities for a robot are removed from the control interface when the corresponding robot is removed from the configuration.
Vorzugsweise wird die Kontrollschnittstelle auf Basis von Bibliotheken generiert bzw. modifiziert, die Komponenten der Konfiguration zugeordnet sind. So kann beispielsweise eine Bibliothek, die Konfigurationsdaten für einen Roboter umfasst, auch Daten umfassen, die die entsprechende Generierung bzw. Modifikation einer oder verschiedener Kontrollschnittstellen definieren, wenn der Roboter einer Konfiguration hinzugefügt wird. Gleichermaßen kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung die Kontrollschnittstelle auch auf Basis der in einer Bibliothek hinterlegten Konfigurationsdaten der Applikationskomponente generieren bzw. modifizieren, beispielsweise auf Basis einer in der Bibliothek hinterlegten Kinematik, Achsbeschränkungen und dergleichen. Bibliotheken können gleichermaßen auch prozessspezifisch sein und beispielsweise Daten zu einem Klebe- oder Schweißprozess umfassen. Ebenso können Kommunikationsmöglichkeiten mit Peripherigeräten, etwa Schnittstellen, Protokolle oder dergleichen berücksichtigt werden. In gleicher Weise kann zusätzlich oder alternativ auch die Roboterapplikation auf Basis von Bibliotheken konfiguriert werden.Preferably, the control interface is generated or modified based on libraries associated with components of the configuration. For example, a library that includes configuration data for a robot may also include data that defines the appropriate generation or modification of one or more control interfaces as the robot is added to a configuration. Similarly, a device according to the invention can also generate or modify the control interface on the basis of the configuration data of the application component stored in a library, for example on the basis of a kinematics stored in the library, axis restrictions and the like. Equally, libraries can also be process-specific and include, for example, data on an adhesive or welding process. Similarly, communication options with peripheral devices, such as interfaces, protocols or the like can be taken into account. In the same way, additionally or alternatively, the robot application can be configured on the basis of libraries.
In einer bevorzugten Ausführung wird auch die Roboterapplikation mittels einer graphischen Benutzerschnittstelle konfiguriert. Vorteilhafterweise kann so die Anwenderfreundlichkeit gesteigert werden, da nicht nur die Anlagenprogrammierung vereinfacht, sondern auch die Verständlichkeit der auf dieser Basis automatisch generierten bzw. modifizierten Kontrollschnittstelle verbessert werden kann.In a preferred embodiment, the robot application is also configured by means of a graphical user interface. Advantageously, the user-friendliness can thus be increased, since not only the system programming is simplified, but also the intelligibility of the control interface automatically generated or modified on this basis can be improved.
Vorzugsweise weist eine Konfigurationseinrichtung zum Generieren, Speichern und/oder Modifizieren einer Konfiguration der Roboterapplikation und/oder eine Vorrichtung zum Generieren und/oder Modifizieren einer Kontrollschnittstelle eine WSYWYG („What you see is what you get”)-Funktionalität auf, indem Komponenten der Roboterapplikation, Prozesse bzw. Prozessschritte, Prozessgrößen und/oder Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten graphisch dargestellt bzw. simuliert werden und, beispielsweise mittels „drag&drop”-Funktionalität gehandhabt werden können. In einer bevorzugten Ausführung wird die automatisch generierte bzw. modifizierte Kontrollschnittstelle durch die Konfigurationseinrichtung graphisch visualisiert oder simuliert, um beispielsweise durch den Anlagenprogrammierer überprüft bzw. angepasst zu werden.Preferably, a configuration device for generating, storing and / or modifying a configuration of the robot application and / or a device for generating and / or modifying a control interface has a WSYWYG functionality, by means of components of the robot application , Processes or process steps, process variables and / or input and / or output options can be graphically displayed or simulated and, for example, by means of "drag & drop" functionality can be handled. In a preferred embodiment, the automatically generated or modified control interface is graphically visualized or simulated by the configuration device, for example, to be checked or adapted by the system programmer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung werden Ein- und/oder Ausgabemöglichkeiten für eine Applikationskomponente, insbesondere einen Roboter, prozessspezifisch generiert bzw. modifiziert. So können beispielsweise Ein- bzw. Ausgabemöglichkeiten für Kräfte oder Momente dann vorgesehen werden, wenn im Prozess eine Kraft- bzw. Momentenregelung konfiguriert wird. According to a preferred embodiment, input and / or output options for an application component, in particular a robot, are generated or modified in a process-specific manner. For example, input and output options for forces or moments can then be provided if a force or torque control is configured in the process.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:Further advantages and features emerge from the subclaims and the exemplary embodiments. This shows, partially schematized:
Im Ausführungsbeispiel hat der Anlagenprogrammierer einen Palletier- und zwei Knickarmroboter ausgewählt und ihre Arbeitsprogramme konfiguriert. Diese Konfiguration der Roboterapplikation, i. e. Typ, Standort und Bewegungs- bzw. Aktionsablauf der Roboter, wird in der Konfigurationseinrichtung K gespeichert (vgl.
Dann generiert die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch Kontrollschnittstellen S1, ..., S3 für diese Roboterapplikation auf Basis ihrer Konfiguration (vgl.
Exemplarisch zeigt hierzu
Durch Antippen einer der Roboter-Touchscreen-Piktogramme
Die einzelnen Oberflächen
Diese Kontrollschnittstelle(n) werden, wie in
In nicht dargestellter Weise können auch prozessspezifische Daten, insbesondere prozessspezifische Bibliotheken bei der Generierung bzw. Modifikation von Kontrollschnittstellen berücksichtigt werden. Führt der Roboter
Der Bediener kann mittels der Kontrollschnittstelle vor Ort die Konfiguration ändern. Beispielsweise kann er einem Roboter der Applikation eine zusätzliche Achse, beispielsweise Werkzeug- oder Portalachse hinzufügen oder einzelne Achsen sperren, indem er die graphischen Eingabemöglichkeiten der Kontrollschnittstelle nutzt (nicht dargestellt). Dann wird diese Änderung der Konfiguration K von der Kontrollschnittstelle auf die Konfiguration K, wie sie beispielsweise in einer Anlagensteuerung oder Prozessplanung hinterlegt ist, zurückgespiegelt, wie in
Auf diese Weise werden Konfiguration K und Kontrollschnittstelle(n) S1, ...S3 stets konsistent gehalten. Durch die automatische Generierung bzw. Modifikation der Kontrollschnittstelle(n) werden zudem auf für den Anlagenprogrammierer einfache und intuitiv zu bedienende Weise für den Bediener eine oder mehrere Kontrollschnittstellen zur Verfügung gestellt, die optimal an die jeweilige Applikation angepasst sind. Insbesondere wird die Gefahr reduziert, dass für eine Applikationskomponente, beispielsweise einen Roboter der Anlage, keine adäquaten Ein-/Ausgabemöglichkeiten in der Kontrollschnittstelle vorgesehen sind, der Bediener beispielsweise aufgrund eines entsprechenden Fehlers des Anlagenprogrammierers bei der Gestaltung der Kontrollschnittstelle keine Möglichkeit zum gezielten Stilisetzen eines Roboters vorfindet.In this way, configuration K and control interface (s) S1, ... S3 are always kept consistent. Due to the automatic generation or modification of the control interface (s), one or more control interfaces, which are optimally adapted to the respective application, are made available to the system programmer in a simple and intuitive way for the operator. In particular, the risk is reduced that for an application component, for example, a robot of the system, no adequate input / output options are provided in the control interface, the operator, for example, due to a corresponding error of the system programmer in the design of the control interface no opportunity for targeted styling a robot finds.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1A, 1B1A, 1B
- Oberfläche eines Kontrollpanels (Kontrollschnittstelle)Surface of a control panel (control interface)
- 22
- Oberfläche einer KonfigurationseinrichtungSurface of a configuration device
- 10, 20, 3010, 20, 30
- Roboter(symbol)Robot (symbol)
- 21, ... 2721, ... 27
- Roboterachse(nsymbol)Robot axis (Nsymbol)
- 4040
- Nothalt-Taste (globale Eingabemöglichkeit)Emergency stop button (global input option)
- 50, 5150, 51
- HOME-Verfahrtaste (spezifische Eingabemöglichkeit)HOME traversing key (specific input option)
- 100, ... 120100, ... 120
- Robotertyp(symbol)Robot type (symbol)
- KK
- Konfiguration der RoboterapplikationConfiguration of the robot application
- L1, ... L3L1, ... L3
- Bibliothek zu einer ApplikationskomponenteLibrary to an application component
- S1, ... S3S1, ... S3
- KontrollschnittstelleControl interface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1136192 A2 [0002, 0003, 0003] EP 1136192 A2 [0002, 0003, 0003]
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