DE102012012291A1 - Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage - Google Patents

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Matthias Reichenbach
Matthias Schreiber
Volker Zipter
Michael Zürn
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    • B25J9/16Programme controls
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage (10) mit einer Mehrzahl von Arbeitsstationen (12) zur Durchführung wenigstens eines jeweiligen Arbeitsschrittes, bei welchem wenigstens ein einem der Arbeitsstationen (12) zugewiesener Roboter (14) durch einen Austauschroboter (18) ausgetauscht wird, wobei folgende Schritte durchgeführt werden: mechanisches Koppeln einer Kalibriervorrichtung (20) mit dem Austauschroboter (18), Bewegen der Kalibriervorrichtung (20) gemeinsam mit dem Austauschroboter (18) gemäß einem in dem Austauschroboter (18) geladenen, arbeitsstationsspezifischen Programm, Vergleichen angefahrener Koordinaten (P1', P2', P3', P4', P5', P6', P7') eines Referenzpunktes (24') des Austauschroboters (18) mit jeweiligen, in der Kalibriervorrichtung (20) abgespeicherten Referenzkoordinaten (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7) und Anpassen von Bewegungsparametern in dem Programm, bis die angefahrenen Koordinaten (P1', P2', P3', P4', P5', P6', P7') zumindest im Wesentlichen mit den Referenzkoordinaten (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7) übereinstimmen, und Austauschen der Roboter (14, 18).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
  • Ein solches Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage ist aus der DE 10 2010 032 877 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage mit einer Mehrzahl von Arbeitsstationen zur Durchführung wenigstens eines jeweiligen Arbeitsschrittes werden gemäß wenigstens einem eine Produktionsanforderung betreffenden Kriterium den Arbeitsstationen menschliche Arbeiter oder Roboter mittels eines Steuerungssystems zugewiesen, wobei jeder Arbeiter oder Roboter einer oder mehreren Arbeitsstationen zugewiesen werden kann. Bei einem Austausch von Robotern ergibt sich dabei das Problem, dass der Austauschroboter üblicherweise nicht exakt die gleichen Raumpunkte, beispielsweise mit einem am Austauschroboter befestigten Werkzeug, wie der vor ihm an einer der Arbeitsstationen eingesetzte Roboter anfahren kann. Beispielsweise werden bei einer exakt gleichen Vorgabe zur Steuerung einzelner Gelenke der Roboter bei verschiedenen Robotern aufgrund von Fertigungstoleranzen unterschiedliche Raumpunkte angefahren.
  • Um dies auszugleichen, wird üblicherweise ein so genanntes Nachteachen vorgenommen, wodurch bei dem Austauschroboter erreicht wird, dass dieser durch eine Anpassung seiner Bewegungsparameter, beispielsweise in einem in den Austauschroboter geladenen Programm, die gleichen Raumpunkte wie der auszutauschende Roboter anfahren kann. Dieses Nachteachen ist aufwendig und muss normalerweise neben einer Hauptlinie der Produktionsanlage durch einen dafür qualifizierten Mitarbeiter vorgenommen werden. Bis zum abgeschlossenen Nachteachen ist die mit dem Austauschroboter neu zu besetzende Arbeitsstation üblicherweise nicht arbeitsfähig, sodass Produktivitätseinbußen entstehen.
  • Es ist bekannt, Einmesssysteme zur so genannten Base-Einmessung oder Tool-Einmessung mittels optischer Verfahren einzusetzen, um ein exaktes Anfahren entsprechender Positionen mit verschiedenen Robotern zu erzielen. Diese optischen Verfahren sind zum einen relativ aufwendig und zum anderen kann durch den Einsatz solcher Einmesssysteme ein Nachteachen üblicherweise auch nicht vollständig vermieden werden. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Einmesssystems ist beispielsweise in der DE 10 2007 020 604 A1 gezeigt.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchem ein vereinfachter Austausch von Robotern an jeweiligen Arbeitsstationen ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:
    • – mechanisches Koppeln einer Kalibriervorrichtung mit dem Austauschroboter;
    • – Bewegen der Kalibriervorrichtung gemeinsam mit dem Austauschroboter gemäß einem in dem Austauschroboter geladenen, arbeitsstationsspezifischen Programm;
    • – Vergleichen angefahrener Koordinaten eines Referenzpunktes des Austauschroboters mit jeweiligen, in der Kalibriervorrichtung abgespeicherten Referenzkoordinaten und Anpassen von Bewegungsparametern in dem Programm, bis die angefahrenen Koordinaten zumindest im Wesentlichen mit den Referenzkoordinaten übereinstimmen; und
    • – Austauschen der Roboter.
  • Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Austauschroboter gemäß einem in dem Austauschroboter geladenen, arbeitsstationsspezifischen Programm verfahren wird, wobei dieser mechanisch, beispielsweise mittels eines entsprechend geeigneten Kopplungselements, mit einer Kalibriervorrichtung gekoppelt wird. Entsprechend dem Programm fährt der Austauschroboter jeweilige Koordinaten mit seinem Referenzpunkt, bei welchem es sich üblicherweise um einen so genannten Tool Center Point handelt, an welchem ein Werkzeug an dem Austauschroboter angebracht ist, an. Sobald ein Punkt mit entsprechenden Koordinaten angefahren wurde, wird mithilfe der Kalibriervorrichtung ein Abgleich durchgeführt, bei welchem die angefahrene Koordinate mit einer jeweils zu dem angefahrenen Punkt gehörigen abgespeicherten Referenzkoordinate verglichen wird. Entsprechende Bewegungsparameter in dem im Austauschroboter geladenen Programm werden dann anschließend so lange angepasst, bis die jeweils angefahrene Koordinate zumindest im Wesentlichen mit der zugehörigen Referenzkoordinate übereinstimmt. Sobald sämtliche Bewegungsparameter des Austauschroboters angepasst worden sind, kann dieser gegen den entsprechenden Roboter, welcher zuvor noch an einer der Arbeitsstationen eingesetzt worden ist, ausgetauscht werden. Somit wird ein vereinfachter Austausch von Robotern an jeweiligen Arbeitsstationen ermöglicht, da ein aufwendiges Kalibrieren der Austauschroboter durch Mitarbeiter, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines kostspieligen, insbesondere optischen, Einmesssystems entfallen kann.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Kalibriervorgang des Austauschroboters oder weiterer Austauschroboter außerhalb einer Hauptfertigungslinie durchgeführt, in welcher die Arbeitsstationen vorgesehen sind. Entsprechend auszutauschende Austauschroboter können somit vorkalibriert werden, wonach diese je nach Bedarf an entsprechenden Arbeitsstationen eingesetzt werden können, ohne dass dabei die Arbeitsschritte an der Hauptfertigungslinie unterbrochen werden müssen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass vor einem erstmaligen Einsatz der Kalibriervorrichtung zum Kalibrieren des Austauschroboters oder weiterer Austauschroboter die Kalibriervorrichtung mechanisch mit dem Roboter oder einem anderen Roboter gekoppelt und dieser anschließend gemäß einem in diesem geladenen, arbeitsstationsspezifischen und kalibrierten Programm bewegt wird, wobei die jeweils angefahrenen Referenzkoordinaten eines Referenzpunkts der Kalibriervorrichtung gemeinsam mit entsprechenden Bewegungsparametern der Kalibriervorrichtung in dieser gespeichert werden. Mit anderen Worten ist es also vorgesehen, dass ein bereits kalibrierter Roboter mit der Kalibriervorrichtung gekoppelt wird, wonach der Roboter jeweils arbeitsschritt- und arbeitsstationsspezifische Raumpunkte mit entsprechenden Koordinaten anfährt, wobei bei Erreichen der jeweiligen Raumpunkte entsprechende Bewegungsparameter innerhalb der Kalibriervorrichtung abgespeichert werden. So können auf besonders einfache Weise die arbeitsschritt- und arbeitsstationsspezifisch anzufahrenden Raumpunkte mit den entsprechenden Koordinaten von dem kalibrierten Roboter auf die Kalibriervorrichtung übertragen werden, wonach diese zur Kalibrierung weiterer Austauschroboter zur Verfügung steht.
  • Vorzugsweise wird die Kalibrierung der Kalibriervorrichtung außerhalb der Hauptfertigungslinie durchgeführt, sodass innerhalb der Hauptfertigungslinie durchzuführende Arbeitsschritte unterbrechungsfrei fortgeführt werden können.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass für eine Mehrzahl unterschiedlicher arbeitsstationsspezifischer Arbeitsschritte an den Arbeitsstationen jeweilige Referenzkoordinaten und Bewegungsparameter in der Kalibriervorrichtung gespeichert werden. Somit kann die Kalibriervorrichtung jeweilige Austauschroboter für unterschiedlichste Arbeitsschritte an unterschiedlichen Arbeitsstationen kalibrieren.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass als Kalibriervorrichtung ein Roboter eingesetzt wird. Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen Roboter, wie er auch an den Arbeitsstationen eingesetzt wird. Bei einem Defekt der Kalibriervorrichtung kann somit besonders einfach ein Ersatz bereitgestellt werden. Zudem muss keine gesonderte Kalibriervorrichtung vorgesehen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein und derselbe Austauschroboter für eine Mehrzahl unterschiedlicher arbeitsstationsspezifischer Arbeitsschritte für jeweilige Arbeitsstationen kalibriert. Beispielsweise ist es dadurch möglich, jeweils kalibrierte Austauschroboter bedarfsgerecht an unterschiedlichsten Arbeitsstationen als Austauschroboter einzusetzen, wodurch ein besonders flexibler und unterbrechungsfreier Betrieb der Produktionsanlage gewährleistet werden kann.
  • Schließlich ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass während des Kalibrierens des Austauschroboters die Kalibriervorrichtung oder der Austauschroboter drehbar um seine Hochachse angeordnet wird. Dadurch wird auf besonders einfache Weise sichergestellt, dass sämtliche während der Kalibrierung anzufahrenden Punkte bzw. Koordinaten sowohl von dem Austauschroboter als auch von der Kalibriervorrichtung angefahren werden können, wodurch eine sichere Kalibrierung der Austauschroboter gewährleistet wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Produktionsanlage mit einer Mehrzahl von in einer Hauptfertigungslinie angeordneten Arbeitsstationen, welchen jeweils ein Roboter zugewiesen ist, und einen mit einer Kalibriervorrichtung gekoppelten Austauschroboter, welche außerhalb der Hauptfertigungslinie angeordnet sind;
  • 2 eine schematische Darstellung einer der in der 1 gezeigten Roboter;
  • 3 eine schematische Darstellung des in 2 gezeigten Roboters und eines weiteren Roboters, welche unterschiedlich verfahren worden sind;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Mehrzahl von angefahrenen Koordinaten durch die in 3 gezeigten Roboter;
  • 5 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Kalibrierung der Kalibriervorrichtung mittels eines der in 1 gezeigten Roboter;
  • 6 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Kalibrierung eines Austauschroboters durch die Kalibriervorrichtung;
  • 7 eine schematische Draufsicht auf einen Austauschroboter und die Kalibriervorrichtung während eines Kalibriervorgangs des Austauschroboters; und in
  • 8 eine Seitenansicht der in 7 gezeigten Anordnung.
  • Eine Produktionsanlage 10 mit einer Mehrzahl von an jeweiligen Arbeitsstationen 12 angeordneten Robotern 14 ist in einer schematischen Ansicht in 1 gezeigt. Die jeweiligen, den Arbeitsstationen 12 zugeordneten Roboter 14 sind dabei in einer Hauptfertigungslinie 16 angeordnet. Außerhalb der Hauptfertigungslinie 16 sind des Weiteren ein Austauschroboter 18 und eine als Roboter ausgebildete Kalibriervorrichtung 20 angeordnet, welche über ein Koppelelement 22 mechanisch miteinander gekoppelt sind.
  • Im vorliegend gezeigten Fall handelt es sich bei den Robotern 14, dem Austauschroboter 18 und der Kalibriervorrichtung 20 um so genannte Leichtroboter, welche üblicherweise für Handling- und Montageaufgaben ortsflexibel eingesetzt werden. Beim Betreiben der Produktionsanlage 10 werden je nach gegebenen Produktionsanforderungen die Roboter 14 gegen hier nicht dargestellte Mitarbeiter oder jeweilige Austauschroboter 18 ausgetauscht, welche danach jeweilige arbeitsstationsspezifische Arbeitsschritte an den Arbeitsstationen 12 übernehmen. Beim Austausch der Roboter 14 gegen entsprechende Austauschroboter 18 ergibt sich die Problematik, dass der Austauschroboter 18 üblicherweise nicht exakt die gleichen Koordinaten anfährt, wie dies zuvor der Roboter 14 getan hat.
  • In 2 ist in einer schematischen Darstellung einer der Roboter 14 gezeigt. Ein so genannter Tool Center Point 24, an welchem üblicherweise ein entsprechendes, hier nicht dargestelltes Werkzeug positioniert ist, dient als Referenzpunkt, dessen exakte absolute Positionierung zur Erfüllung entsprechender Arbeitsschritte durch den Roboter 14 wesentlich ist. Durch beispielsweise eine Verstellung entsprechend beweglicher Gelenke 26 des Roboters 14, wird eine entsprechende Positionierung des Tool Center Points 24 zur Durchführung von Arbeitsschritten erzielt.
  • Zur absoluten Positionsbestimmung des Tool Center Points 24 wird üblicherweise ein ortsfestes Koordinatensystem 28 herangezogen, welches im vorliegend gezeigten Fall in dem Punkt seinen Ursprung aufweist, wo der Roboter 14 an einer hier nicht näher bezeichneten Unterlage angeflanscht ist. Zur Steuerung des Roboters 14 wird darüber hinaus üblicherweise ein weiteres Werkzeugkoordinatensystem 30 verwendet, welches seinen Ursprung in dem Tool Center Point 24 hat. Durch ein arbeitsstationsspezifisch in den Roboter 14 geladenes Programm werden entsprechende Bewegungen des Roboters 14 definiert, beispielsweise eine Verstellung der Gelenke 26 um jeweilige Winkel α, sodass der Tool Center Point 24 an arbeitsstationsspezifisch vorgegebenen Koordinaten innerhalb des ortsfesten Koordinatensystems 28 positioniert wird.
  • In 3 ist nun ein Fall gezeigt, bei welchem einer der Austauschroboter 18 und einer der Roboter 14 gemäß dem gleichen arbeitsschritt- und arbeitsstationsspezifischen Programm bewegt worden sind. Wie vorliegend zu erkennen ist, weichen die absoluten Positionen der jeweiligen Tool Center Points 24 bzw. 24' jedoch voneinander ab. Selbst bei einer exakt gleichen Verstellung der Gelenke 26, 26' kann es beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen und dergleichen zu dem hier gezeigten Fall kommen, dass die jeweiligen Tool Center Points 24, 24' in ihrer absoluten Position nicht übereinstimmen.
  • In 4 ist beispielhaft eine Mehrzahl von Absolutpositionen der Tool Center Points 24, 24' schematisch dargestellt, welche an einer der Arbeitsstationen 12 anzufahren sind. Wie hier zu erkennen ist, stimmen jeweilige Referenzkoordinaten P1 bis P7 bzw. Koordinaten P1' bis P7', welche die Absolutpositionen der Tool Center Points 24, 24' des Roboters 14 und des Austauschroboters 18 beschreiben, nicht überein. Nachfolgend wird anhand der 5 bis 8 ein Verfahren zum Betreiben der Produktionsanlage 10 erläutert, mittels welchem eine einfache Austauschbarkeit der Roboter 14 und der jeweiligen Austauschroboter 18 derart gewährleistet wird, dass die von dem Austauschroboter 18 mit seinem Tool Center Point 24' angefahrenen Koordinaten P1' bis P7' im Wesentlichen in Überstimmung mit den vom Roboter 14 mit seinem Tool Center Point 24 angefahrenen Referenzkoordinaten P1 bis P7 gebracht werden.
  • In 5 ist anhand einer schematischen Darstellung ein Kalibriervorgang der in 1 gezeigten Kalibriervorrichtung 20 mittels eines bereits kalibrierten Roboters 14 gezeigt. Um die Kalibriervorrichtung 20 erstmalig arbeitsschritt- und arbeitsstationsspezifisch einzustellen, wird die Kalibriervorrichtung 20 mit einem bereits kalibrierten Roboter 14 mittels des in 1 gezeigten Koppelelements 22 mechanisch gekoppelt. Der Roboter 14 fährt dann nacheinander die hier dargestellten Referenzkoordinaten P1 bis P7 ab, wobei bei Erreichen der jeweiligen Referenzkoordinaten P1 bis P7 die Kalibriervorrichtung 20 ihre jeweils in diesen Referenzkoordinaten P1 bis P7 gegebenen Bewegungsparameter abspeichert. Die Kalibrierung der Kalibriervorrichtung 20 erfolgt dabei außerhalb der in 1 gezeigten Hauptfertigungslinie 16. Des Weiteren ist die Kalibriervorrichtung 20 während der Übergabe der Referenzkoordinaten P1 bis P7 „weich” geschaltet, sodass bei einer entsprechenden Gravitationskompensation die Kalibriervorrichtung 20 bei einem relativ geringen entgegengebrachten Widerstand durch den Roboter 14 zu den entsprechenden Referenzkoordinaten P1 bis P7 bewegt werden kann. Nach Kalibrierung der Kalibriervorrichtung 20 kann diese durch Abfahren eines entsprechend arbeitsschritt- und arbeitsstationsspezifischen Programms die jeweiligen Referenzkoordinaten P1 bis P7 zumindest im Wesentlichen genauso exakt ansteuern, wie dies der bereits kalibrierte Roboter 14 kann, mittels welchem die Kalibrierung der Kalibriervorrichtung 20 erfolgt ist.
  • Anhand von 6 wird ein Kalibrierungsvorgang eines der Austauschroboter 18 mittels der nun kalibrierten Kalibriervorrichtung 20 erläutert. In den Austauschroboter 18 wird zunächst ein entsprechend arbeitsschritt- und arbeitsstationsspezifisches Programm geladen, mittels welchem die durchzuführenden Bewegungen des Austauschroboters 18 definiert sind. Die mit seinem Tool Center Point 24' anzufahrenden Positionen sind im Wesentlichen durch das Programm definiert, wobei in dem Programm noch variabel einstellbare Bewegungsparameter vorgesehen sind. Durch eine Veränderung der Bewegungsparameter kann eine roboterspezifische Anpassung des Programms durchgeführt werden, sodass beispielsweise fertigungstoleranzbedingte Unterschiede zwischen den Robotern 14, 18 ausgeglichen werden können. Der Austauschroboter 18 wird mit der Kalibriervorrichtung 20, wie in 1 gezeigt, mittels des Koppelelements 22 mechanisch gekoppelt. Anschließend fährt der Austauschroboter 18 gemäß dem in diesem geladenen Programm die Koordinaten P1' bis P7' nacheinander ab. Durch die mechanische Kopplung des Austauschroboters 18 mit der Kalibriervorrichtung 20 wird diese entsprechend den Bewegungen des Austauschroboters 18 mitbewegt. Die Kalibriervorrichtung 20 ist dabei „weich” geschaltet, sodass bei einer entsprechenden Gravitationskompensation die Kalibriervorrichtung 20 bei einem relativ geringen entgegengebrachten Widerstand durch den Austauschroboter 18 zu den entsprechenden Koordinaten P1' bis P7' bewegt werden kann.
  • Mittels der Kalibriervorrichtung 20 wird erkannt, wie groß die Diskrepanz zwischen den jeweils angefahrenen Koordinaten P1' bis P7' und den eigentlich anzufahrenden Referenzkoordinaten P1 bis P7 ist. Jeweilige Bewegungsparameter des Austauschroboters 18 werden dabei so lange angepasst, bis die Referenzkoordinaten P1 bis P7 und die Koordinaten P1' bis P7' zumindest im Wesentlichen miteinander in Überdeckung gebracht worden sind. Die Bewegungsparameter des Austauschroboters 18 werden dabei derart angepasst, dass die Punkte P1' bis P7' in die jeweils mit den Pfeilen gekennzeichnete Korrekturrichtung 32 angepasst werden. Sobald dies erzielt worden ist, ist die Kalibrierung des Austauschroboters 18 abgeschlossen, wonach dieser gegen einen entsprechenden Roboter 14 an einer der Arbeitsstationen 12 ausgetauscht werden kann.
  • Ein und derselbe Austauschroboter 18 kann darüber hinaus für eine Mehrzahl unterschiedlicher arbeitsstationsspezifischer Arbeitsschritte für jeweilige Arbeitsstationen 12 kalibriert wird. Zudem ist es möglich, dass für eine Mehrzahl unterschiedlicher arbeitsstationsspezifischer Arbeitsschritte an den Arbeitsstationen 12 jeweilige Referenzkoordinaten P1 bis P7 und Bewegungsparameter in der Kalibriervorrichtung 20 gespeichert werden.
  • In 7 ist in einer schematischen Draufsicht die in 1 gezeigte Anordnung der Kalibriervorrichtung 20 und des Austauschroboters 18 gezeigt. Mittels der gestrichelt gezeichneten Kreise 34, 36 sind die jeweiligen Arbeitsräume des Austauschroboters 18 bzw. der Kalibriervorrichtung 20 gezeigt, innerhalb welcher der hier nicht dargestellte Tool Center Point 24 bzw. 24' bewegt werden kann. Ein Punkt A, welcher sich im Überschneidungsbereich der beiden Arbeitsräume 34, 36 befindet, kann sowohl von dem Austauschroboter 18 als auch von der Kalibriervorrichtung 20 angefahren werden. Soll jedoch beispielsweise ein Punkt B angefahren werden, welcher sich lediglich innerhalb des Arbeitsraums 36 der Kalibriervorrichtung 20 befindet, könnte dieser mittels des Austauschroboters 18 nicht angefahren werden.
  • Um dieser Problematik entgegen zu treten, ist es daher vorgesehen, dass die Kalibriervorrichtung 20 in der mit dem Pfeil 38 gekennzeichneten Drehrichtung, vorzugsweise mit einer definierten Teilung, um ihre Hochachse verdrehbar ist, sodass ein sich zuvor nur in dem Arbeitsraum 36 befindlicher Punkt B in den Überschneidungsbereich der beiden Arbeitsräume 34, 36 bewegt werden kann. Während eines Kalibriervorgangs des Austauschroboters 18 ist es somit möglich, dass auch an und für sich nicht sowohl von dem Austauschroboter 18 als auch von der Kalibriervorrichtung 20 erreichbare Punkte durch die Verdrehung der Kalibriervorrichtung erreicht werden können, sodass eine Kalibrierung des Austauschroboters 18 im Wesentlichen für sämtliche anzufahrende Punkte gewährleistet wird. Während des Kalibriervorgangs wird die Verdrehung der Kalibriervorrichtung 20 um ihre Hochachse erfasst und berücksichtigt, um eine exakte Kalibrierung zu gewährleisten.
  • Entgegen der hier gezeigten Anordnung ist es dabei ebenso gut möglich, dass der Austauschroboter 18 beweglich um seine Hochachse angeordnet wird, während die Kalibriervorrichtung 20 drehfest um ihre Hochachse angeordnet ist, oder dass sowohl der Austauschroboter 18 als auch die Kalibriervorrichtung 20 beide verdrehbar um ihre Hochachse während des Kalibriervorgangs angeordnet sind.
  • In 8 ist eine Seitenansicht der in 7 gezeigten Anordnung dargestellt. Wie vorliegend zu erkennen ist, sind der Austauschroboter 18 und die Kalibriervorrichtung 20 auf jeweiligen Sockeln 40, 42 befestigt. Im vorliegenden Fall ist die Kalibriervorrichtung 20 auf dem drehbar ausgebildeten Sockel 42 angeordnet, sodass die Kalibriervorrichtung 20 um ihre Hochachse 44 verdrehbar angeordnet ist. Dadurch ist es entsprechend möglich, dass zuvor nicht in Überdeckung der jeweiligen Arbeitsräume 34, 36 liegende Punkte sowohl von dem Austauschroboter 18 als auch von der Kalibriervorrichtung 20 während des Kalibriervorgangs des Austauschroboters 18 angefahren werden können. Bei der bereits erläuterten Kalibrierung der Kalibriervorrichtung 20 selbst kann dabei ebenfalls eine wie in den 7 bzw. 8 gezeigte Anordnung vorgesehen werden, sodass die erstmalige Kalibrierung der Kalibriervorrichtung 20 ebenfalls genauso problemlos wie die Kalibrierung des Austauschroboters 18 erfolgen kann.
  • 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
    • DE 102010032877 A1 [0002]
    • DE 102007020604 A1 [0004]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage (10) mit einer Mehrzahl von Arbeitsstationen (12) zur Durchführung wenigstens eines jeweiligen Arbeitsschrittes, bei welchem wenigstens ein einem der Arbeitsstationen (12) zugewiesener Roboter (14) durch einen Austauschroboter (18) ausgetauscht wird, gekennzeichnet durch die Schritte: – mechanisches Koppeln einer Kalibriervorrichtung (20) mit dem Austauschroboter (18); – Bewegen der Kalibriervorrichtung (20) gemeinsam mit dem Austauschroboter (18) gemäß einem in dem Austauschroboter (18) geladenen, arbeitsstationsspezifischen Programm; – Vergleichen angefahrener Koordinaten (P1', P2', P3', P4', P5', P6', P7') eines Referenzpunktes (24') des Austauschroboters (18) mit jeweiligen, in der Kalibriervorrichtung (20) abgespeicherten Referenzkoordinaten (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7) und Anpassen von Bewegungsparametern in dem Programm, bis die angefahrenen Koordinaten (P1', P2', P3', P4', P5', P6', P7') zumindest im Wesentlichen mit den Referenzkoordinaten (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7) übereinstimmen; und – Austauschen der Roboter (14, 18).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibriervorgang des Austauschroboters (18) oder weiterer Austauschroboter (18) außerhalb einer Hauptfertigungslinie (16) durchgeführt wird, in welcher die Arbeitsstationen (12) vorgesehen sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem erstmaligen Einsatz der Kalibriervorrichtung (20) zum Kalibrieren des Austauschroboters (18) oder weiterer Austauschroboter (18), die Kalibriervorrichtung (20) mechanisch mit dem Roboter (14) oder einem anderen Roboter (14) gekoppelt und dieser anschließend gemäß einem in diesen geladenen, arbeitsstationsspezifischen und kalibrierten Programm bewegt wird, wobei die jeweils angefahrenen Referenzkoordinaten (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7) eines Referenzpunktes (24) der Kalibriervorrichtung (20) gemeinsam mit entsprechenden Bewegungsparametern der Kalibriervorrichtung (20) in dieser gespeichert werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung der Kalibriervorrichtung (20) außerhalb der Hauptfertigungslinie (16) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Mehrzahl unterschiedlicher arbeitsstationsspezifischer Arbeitsschritte an den Arbeitsstationen (12) jeweilige Referenzkoordinaten (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7) und Bewegungsparameter in der Kalibriervorrichtung (20) gespeichert werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kalibriervorrichtung (20) ein Roboter (14) eingesetzt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein und derselbe Austauschroboter (18) für eine Mehrzahl unterschiedlicher arbeitsstationsspezifischer Arbeitsschritte für jeweilige Arbeitsstationen (12) kalibriert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Kalibrierens des Austauschroboters (18) die Kalibriervorrichtung (20) oder der Austauschroboter (18) drehbar um seine Hochachse (44) angeordnet wird.
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