DE102015004146B3 - Surface treatment of a component by means of a mobile robot - Google Patents
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Abstract
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Oberflächenbearbeitung, insbesondere zum Schleifen, eines Bauteils, insbesondere eines Umformwerkzeugs, mittels eines mobilen Roboters mit einem mehrachsigen Roboterarm (10) und einer mobilen Plattform (11), umfasst die Schritte: – Positionieren (S10) der mobilen Plattform (11) relativ zu dem Bauteil; – Vorgeben (S20–S60) wenigstens eines Bearbeitungsprimitivs; und – wiederholtes Abfahren (S70, S80) einer Trajektorie (G, T; G', T) eines durch den Roboterarm (10) geführten Werkzeugs (15, 16) auf Basis des Bearbeitungsprimitivs, welches eine Bearbeitungsfläche, eine Bearbeitungskraft und/oder ein Bearbeitungsmuster umfasst.A method according to the invention for surface processing, in particular for grinding, a component, in particular a forming tool, by means of a mobile robot with a multi-axis robot arm (10) and a mobile platform (11) comprises the steps of: positioning (S10) the mobile platform (11 ) relative to the component; - predetermining (S20-S60) at least one processing primitive; and repeatedly traversing (S70, S80) a trajectory (G, T, G ', T) of a tool (15, 16) guided by the robot arm (10) on the basis of the machining primitive, which includes a machining surface, an machining force and / or a machining surface Includes processing pattern.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbearbeitung, insbesondere ein Schleifen, eines Bauteils, insbesondere eines Umformwerkzeugs, mittels eines Verfahrens und eines mobilen Roboters.The present invention relates to a surface treatment, in particular a grinding, of a component, in particular of a forming tool, by means of a method and a mobile robot.
Bislang werden beispielsweise Presswerkzeuge im Karosseriebau urgeformt, anschließend CNC-nachbearbeitet und abschließend in einer teilweise mehrwöchigen und -schichtigen Endbearbeitung manuell geschliffen.So far, for example, press tools are molded in the body shop, then CNC post-processed and finally ground in a sometimes several-week and -schichtigen finishing manually.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Oberflächenbearbeitung eines Bauteils zu verbessern.The object of the present invention is to improve a surface treatment of a component.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 13 stellt einen mobilen Roboter unter Schutz, der, insbesondere hard- und/oder softwaretechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This object is achieved by a method having the features of claim 1.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein mobiler Roboter einen mehrachsigen Roboterarm, eine mobile Plattform, an der der Roboterarm, insbesondere lösbar, angeordnet bzw. befestigt ist bzw. wird, und eine Steuerung auf, die hard- und/oder softwaretechnisch zur wenigstens teilweise automatisierten Durchführung eines oder mehrerer Schritte eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.According to one aspect of the present invention, a mobile robot has a multi-axis robot arm, a mobile platform on which the robot arm, in particular detachable, is arranged or attached, and a controller, the hardware and / or software technology for at least partially automated implementation of one or more steps of a method described here is set up.
Der mehrachsige Roboterarm weist in einer Ausführung wenigstens sechs, insbesondere wenigstens sieben aktuierbare bzw. aktuierte Gelenke, insbesondere Drehgelenke, bzw. Bewegungsachsen, insbesondere Drehachsen auf. Durch einen sieben- oder mehrachsigen Roboterarm können in einer Ausführung vorteilhafte Posen vorgegeben, insbesondere singuläre Posen vermieden und/oder für eine bestimmte Bearbeitungsposition eines Werkzeugs jeweils eine vorteilhafte, insbesondere kompakte und/oder steife, Pose des Roboterarms realisiert werden.In one embodiment, the multi-axis robot arm has at least six, in particular at least seven, actuatable or actuated joints, in particular rotary joints or axes of movement, in particular axes of rotation. By a seven- or multi-axis robotic arm advantageous poses can be given in one embodiment, in particular singular poses avoided and / or for a particular processing position of a tool each an advantageous, especially compact and / or stiff, pose of the robot arm can be realized.
Die mobile Plattform ist in einer Ausführung, insbesondere ungebunden bzw. auf einem Boden frei, insbesondere schienenlos, verfahrbar. Hierdurch kann der mobile Roboter vorteilhaft zur Oberflächenbearbeitung an unterschiedlichen Orten eingesetzt und/oder bei Nichtbedarf verstaut werden. In einer Weiterbildung weist die mobile Plattform ein Fahrwerk, insbesondere ein Reifen- oder Kettenfahrwerk, mit einem oder mehreren antriebslosen bzw. passiven und/oder einem oder mehreren aktuierbaren bzw. angetriebenen, insbesondere bereiften, Rädern, und/oder ein Luftkissen auf.The mobile platform is free in one embodiment, in particular unbound or on a floor, in particular without a track, movable. As a result, the mobile robot can advantageously be used for surface processing at different locations and / or stowed away when not in use. In one development, the mobile platform has a chassis, in particular a tire or track chassis, with one or more unpowered or passive and / or one or more actuatable or driven, in particular frosted, wheels, and / or an air cushion.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zunächst die mobile Plattform relativ zu einem oberflächenzubearbeitenden Bauteil positioniert, insbesondere manuell durch eine Bedienperson und/oder in beliebiger Orientierung relativ zu dem Bauteil. In einer Ausführung wird die mobile Plattform mit dem bereits an ihr befestigten Roboterarm positioniert, in einer anderen Ausführung wird zunächst die mobile Plattform ohne Roboterarm positioniert und dieser anschließend an der positionierten mobilen Plattform befestigt.According to one aspect of the present invention, the mobile platform is first positioned relative to a component to be surface-worked, in particular manually by an operator and / or in any orientation relative to the component. In one embodiment, the mobile platform is positioned with the robotic arm already attached to it, in another embodiment, the mobile platform is first positioned without a robotic arm and then attached to the positioned mobile platform.
Das Bauteil ist in einer Ausführung ein Umform-, insbesondere Press- oder Tiefziehwerkzeug, insbesondere zum Herstellen von Werkstücken, insbesondere Werkstücken aus Blech und/oder einer Fahrzeugkarosserie. Es kann insbesondere eine sogenannte Matrize umfassen, insbesondere sein.In one embodiment, the component is a forming, in particular pressing or deep-drawing tool, in particular for producing workpieces, in particular workpieces made of sheet metal and / or a vehicle body. It may in particular comprise a so-called matrix, in particular.
Die Oberflächenbearbeitung kann insbesondere eine Oberflächenendbearbeitung umfassen, insbesondere sein. In einer Ausführung ist die Oberflächen(end)bearbeitung eine spanende Bearbeitung mit geometrisch definierter oder undefinierter Schneide, insbesondere ein Schleifen, insbesondere ein Längsschleifen bzw. ein Erzeugen eines Längs- oder Querschliffs.The surface treatment may in particular comprise a surface finish, in particular be. In one embodiment, the surface (end) processing is a machining with geometrically defined or undefined cutting edge, in particular a grinding, in particular a longitudinal grinding or generating a longitudinal or transverse grinding.
Dies stellt eine besonders vorteilhafte Verwendung des mobilen Roboters bzw. Verfahrens dar, so dass die Erfindung nachfolgend insbesondere mit Bezug hierauf beschrieben näher wird, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.This represents a particularly advantageous use of the mobile robot or method, so that the invention will be described in more detail below, in particular with reference thereto, but without being limited thereto.
In einer Ausführung wird die mobile Plattform manuell relativ zu dem Bauteil positioniert, insbesondere durch manuelles bzw. antriebsloses Verfahren der mobilen Plattform, insbesondere durch ungebundenes bzw. freies Verfahren auf einem Boden. Zusätzlich oder alternativ wird die mobile Plattform in einer Ausführung motorisch verfahren, insbesondere ungebunden bzw. frei auf einem Boden. Hierdurch kann vorteilhaft jeweils eine hohe Flexibilität realisiert werden.In one embodiment, the mobile platform is manually positioned relative to the component, in particular by manual or non-powered method of the mobile platform, in particular by unbound or free method on a floor. Additionally or alternatively, the mobile platform is motorized in one embodiment, in particular unbound or free on a floor. As a result, it is advantageously possible in each case to realize a high degree of flexibility.
In einer Weiterbildung wird die mobile Plattform in der Position fixiert. Hierzu können insbesondere eine oder mehrere, insbesondere mechanische, Bremsen geschlossen werden. Zusätzlich oder alternativ können in einer Ausführung das Fahrwerk ein- und/oder Stützen ausgefahren werden. Hierdurch kann vorteilhaft eine höhere Standfestigkeit realisiert werden.In a further development, the mobile platform is fixed in position. You can do this in particular one or more, in particular mechanical, brakes are closed. Additionally or alternatively, in one embodiment, the landing gear on and / or supports are extended. As a result, advantageously a higher stability can be realized.
In einer Ausführung werden, insbesondere anschließend an die Positionierung der mobilen Plattform, ein oder mehrere Bearbeitungsprimitive, insbesondere teilautomatisiert, vorgegeben, und jeweils eine Trajektorie eines durch den Roboterarm geführten Werkzeugs auf Basis des jeweiligen vorgegebenen Bearbeitungsprimitivs wiederholt bzw. mehrfach, insbesondere vollständig oder teilweise automatisiert, (mit dem robotergeführten Werkzeug) abgefahren. Das Vorgeben eines Bearbeitungsprimitivs umfasst in einer Ausführung insbesondere ein Abspeichern des Bearbeitungsprimitivs, insbesondere in der Steuerung des Roboters.In one embodiment, in particular subsequent to the positioning of the mobile platform, one or more processing primitives, in particular semi-automated, given, and in each case a trajectory of guided by the robot tool based on the respective predetermined processing primitive repeatedly or repeatedly, in particular fully or partially automated , (with the robot-guided tool) traversed. In one embodiment, specifying a processing primitive comprises, in particular, storing the processing primitive, in particular in the controller of the robot.
Das durch den Roboterarm bzw. robotergeführte Werkzeug wird bzw. ist in einer Ausführung, insbesondere lösbar, an einem Werkzeugflansch des Roboterarms befestigt. Es kann insbesondere einen Schleif- bzw. Reibbelag, insbesondere -stein aufweisen, der in einer Ausführung seinerseits lösbar an einer Schleif- bzw. Reibbelaganbindung des Werkzeugs befestigt wird bzw. ist.The tool guided by the robot arm or robot is or is fastened in one embodiment, in particular releasably, to a tool flange of the robot arm. In particular, it may have a grinding or friction lining, in particular stone, which in one embodiment is in turn releasably attached to a grinding or friction lining connection of the tool.
Durch die Vorgabe von Bearbeitungsprimitiven bzw. das, insbesondere wenigstens teilweise automatisierte, Abfahren von Trajektorien auf Basis bzw. abhängig von vorgegebenen Bearbeitungsprimitiven können vorteilhaft unterschiedliche Bauteile und/oder Bauteilbereiche, durch das robotergeführte Werkzeug oberflächenbearbeitet werden, wobei der Aufwand, insbesondere Programmier- und/oder Lern- bzw. Teachaufwand reduziert und/oder die Präzision und/oder Zuverlässigkeit, insbesondere Prozesssicherheit erhöht werden können.By specifying processing primitives or the, in particular at least partially automated, trajectory departure based on or depending on predetermined processing primitives advantageously different components and / or component areas, are surface-processed by the robot-guided tool, the effort, especially programming and / or reduced learning and teaching effort and / or the precision and / or reliability, in particular process reliability can be increased.
In einer Ausführung umfasst ein bzw. das Bearbeitungsprimitiv eine Bearbeitungsfläche, insbesondere eine Bearbeitungsflächen(grund)form bzw. -gestalt, einen, insbesondere geschlossenen, Bearbeitungsflächenrand, eine Bearbeitungsflächenkante und/oder eine oder mehrere Bearbeitungspositionen des robotergeführten Werkzeugs, es kann insbesondere hierdurch, wenigstens teilweise, definiert sein bzw. werden.In one embodiment, the machining primitive comprises a machining surface, in particular a machining surface or basic shape, a, in particular closed, machining surface edge, a machining surface edge and / or one or more machining positions of the robot-guided tool, in particular as a result, at least partially, be defined or be.
Die Bearbeitungsflächenform bzw. -gestalt kann insbesondere durch eine Krümmung der Bearbeitungsfläche definiert sein bzw. diese definieren. Insbesondere kann eine bzw. die Bearbeitungsfläche(nform) eine ebene bzw. ungekrümmte (Bearbeitungs)Fläche sein, die in einer Ausführung durch drei Bearbeitungspositionen des robotergeführten Werkzeugs auf dem Bauteil oder eine Bearbeitungsposition und eine Bearbeitungsgerade des robotergeführten Werkzeugs auf dem Bauteil oder durch zwei Bearbeitungsgeraden des robotergeführten Werkzeugs auf dem Bauteil vorgegeben werden bzw. sein kann. Eine ebene Bearbeitungsfläche kann vorteilhaft besonders einfach, präzise und/oder zuverlässig vorgegeben und/oder oberflächenbearbeitet werden.The machining surface shape or shape can be defined or defined in particular by a curvature of the machining surface. In particular, a machining surface (nform) may be a plane or non-curved (machining) surface, in one embodiment by three machining positions of the robot-guided tool on the component or a machining position and a machining line of the robot-guided tool on the component or by two machining lines of the robot-guided tool can be specified on the component or can be. A planar processing surface can advantageously be specified in a particularly simple, precise and / or reliable manner and / or surface-treated.
In einer Ausführung ist eine bzw. die Bearbeitungsfläche(nform) eine einfach bzw. nur in einer R(aumr)ichtung gekrümmte (Bearbeitungs)Fläche, die in einer Ausführung durch eine (gekrümmte) Bearbeitungsflächenkante und eine Bearbeitungs- oder Verschiebungsgerade auf dem Bauteil vorgegeben werden bzw. sein kann. Die einfach gekrümmte (Bearbeitungs)Fläche kann dann eine Regelfläche mit zu der Bearbeitungs- bzw. Verschiebungsgeraden entlang der Bearbeitungsflächenkante parallelverschobenen geraden Erzeugenden sein. Durch eine einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche können vorteilhaft auch komplexere Bauteiloberflächen(bereiche) einfach, präzise und/oder zuverlässig oberflächenbearbeitet werden. In einer Weiterbildung ist die einfach gekrümmte (Bearbeitungs)Fläche konvex oder konkav gekrümmt.In one embodiment, a machining surface (s) is a curved (machining) surface that is simply curved in only one direction, which in one embodiment is defined by a (curved) machining surface edge and a machining or displacement line on the component be or can be. The single curved (machining) surface may then be a ruled surface having straight generators parallel to the machining line along the machining surface edge. By means of a simply curved working surface, even more complex component surfaces (areas) can advantageously be surface-treated in a simple, precise and / or reliable manner. In a further development, the simply curved (machining) surface is curved convexly or concavely.
In einer Ausführung ist eine Bearbeitungsfläche(nform) eine doppelte gekrümmte (Bearbeitungs)Fläche, die in einer Weiterbildung in zwei Raumrichtungen insbesondere unterschiedliche und/oder konstante, von Null verschiedene Krümmungen aufweist. Durch eine solche doppelt gekrümmte Bearbeitungsfläche können vorteilhaft noch komplexere Bauteiloberflächen(bereiche) einfach und/oder zuverlässig oberflächenbearbeitet werden.In one embodiment, a processing surface (nform) is a double curved (processing) surface which, in a development in two spatial directions, has, in particular, different and / or constant curvatures which are different from zero. As a result of such a doubly curved processing surface, advantageously even more complex component surfaces (regions) can be easily and / or reliably surface-treated.
Der Bearbeitungsflächenrand wird bzw. ist in einer Ausführung rechteck- oder ellipsen-, insbesondere kreisförmig vorgegeben. Dies kann insbesondere die Vorgabe vereinfachen und/oder ihre Präzision und/oder Zuverlässigkeit erhöhen.The machining surface edge is or is given in an embodiment rectangular or ellipsen, in particular circular. This can in particular simplify the specification and / or increase its precision and / or reliability.
Zusätzlich oder alternativ umfasst ein bzw. das Bearbeitungsprimitiv in einer Ausführung eine Bearbeitungskraft, insbesondere eine Soll-, Mindest- und/oder Maximalkraft. In einer Weiterbildung wird bzw. ist die Bearbeitungskraft normal zur Bearbeitungsfläche vorgegeben. Zusätzlich oder alternativ wird bzw. ist die Bearbeitungskraft in einer Weiterbildung über der Bearbeitungsfläche konstant vorgegeben. Hierdurch können vorteilhaft Bauteiloberflächen(bereiche) einfach, präzise und/oder zuverlässig oberflächenbearbeitet werden.Additionally or alternatively, one or the processing primitive in one embodiment comprises a processing force, in particular a desired, minimum and / or maximum force. In a development, the processing force is or is given as normal to the processing surface. In addition or as an alternative, the processing force in a development is set constant over the processing surface. As a result, component surfaces (areas) can advantageously be surface-treated simply, precisely and / or reliably.
Zusätzlich oder alternativ umfasst ein bzw. das Bearbeitungsprimitiv in einer Ausführung ein Bearbeitungsmuster, insbesondere vorgebbar voneinander beabstandete und/oder zueinander parallele Bearbeitungsbahnen, insbesondere -geraden, auf dem Bauteil bzw. in der Bearbeitungsfläche, insbesondere deren Anordnung und/oder Abfolge relativ zueinander, und/oder, insbesondere bauteilkontaktfreie bzw. normal zur Bearbeitungsfläche von dieser beabstandete, Transferbahnen zwischen voneinander beabstandeten Bearbeitungsbahnen. Hierdurch können Trajektorien des robotergeführten Werkzeugs vorteilhaft, insbesondere einfach, schnell und/oder zuverlässig, vorgegeben werden. Bearbeitungsbahnen können in einer Ausführung gerade oder gekrümmt, insbesondere durch Splines bzw. Splinefunktionen, definiert, sein. Zusätzlich oder alternativ können sie in einer Ausführung parallel oder senkrecht zu einer Bearbeitungsflächenkante oder gegen diese und eine Verschiebungsgerade geneigt sein. Eine Bearbeitungsbahn liegt in einer Ausführung in der Bearbeitungsfläche und/oder ist eine Kontaktbahn des robotergeführten Werkzeugs mit dem hierdurch zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Werkzeug.Additionally or alternatively, one or the processing primitive in one embodiment comprises a processing pattern, in particular predeterminably spaced and / or mutually parallel processing paths, in particular straight lines, on the component or in the processing surface, in particular their arrangement and / or sequence relative to each other, and / or, in particular component-contact-free or normal to the processing surface of this spaced, transfer paths between spaced-apart processing paths. As a result, trajectories of the robot-guided tool can advantageously, in particular simply, quickly and / or reliably, be specified. In one embodiment, machining paths can be straight or curved, in particular defined by splines or spline functions. Additionally or alternatively, in one embodiment, they may be parallel or perpendicular to or against a working surface edge and a straight line of displacement. A machining path lies in an embodiment in the machining surface and / or is a contact track of the robot-guided tool with the tool to be machined or machined thereby.
In einer Ausführung kann eine bzw. die Trajektorie des robotergeführten Werkzeugs die Bearbeitungsbahnen auf dem Bauteil und die Transferbahnen zwischen den voneinander beabstandeten Bearbeitungsbahnen umfassen, insbesondere hieraus bestehen.In one embodiment, one or the trajectory of the robot-guided tool, the machining paths on the component and the transfer paths between the spaced-apart machining paths comprise, in particular consist thereof.
In einer Ausführung werden dieselben oder unterschiedliche, insbesondere benachbarte, Bearbeitungsbahnen beim Abfahren der Trajektorie (jeweils) gleich- oder gegensinnig abgefahren. In einer Ausführung werden zunächst eine erste Menge von Bearbeitungsbahnen nacheinander mit dem robotergeführten Werkzeug abgefahren und anschließend eine zweite Menge von Bearbeitungsbahnen, wobei eine oder mehrere Bearbeitungsbahnen der zweiten Menge jeweils zwischen zwei Bearbeitungsbahnen der ersten Menge angeordnet sind. Hierdurch kann eine vorteilhafte Roboterbewegung, insbesondere Transferbahn, realisiert werden.In one embodiment, the same or different, in particular adjacent, processing paths when trajectory traversing the same (or) in the same or in opposite directions. In one embodiment, first a first set of processing paths are traversed successively with the robot-guided tool and then a second set of processing paths, wherein one or more processing paths of the second amount are each arranged between two processing paths of the first set. In this way, an advantageous robot movement, in particular transfer web, can be realized.
In einer Ausführung umfasst das Vorgeben des Bearbeitungsprimitivs ein Auswählen eines Bearbeitungsprimitivs aus einer Gruppe vorgegebener, insbesondere abgespeicherter, Bearbeitungsprimitive. Hierdurch kann das Vorgeben vereinfacht und/oder die Zuverlässigkeit und/oder Präzision erhöht werden.In one embodiment, specifying the edit primitive comprises selecting a edit primitive from a group of predefined, in particular stored, edit primitives. As a result, the specification can be simplified and / or the reliability and / or precision can be increased.
Die Gruppe vorgegebener Bearbeitungsprimitive umfasst in einer Ausführung eine oder mehrere vorgegebene Bearbeitungsflächen(grund)formen bzw. -gestalten und/oder Bearbeitungsflächenrand(grund)formen bzw. -gestalten.In one embodiment, the group of predefined processing primitives comprises one or more predetermined processing surfaces (basic) forms or shapes and / or shaping / shaping of processing surface edges (basic).
In einer Weiterbildung umfasst die Gruppe vorgegebener Bearbeitungsprimitive bzw. Bearbeitungsflächen(grund)formen eine oder mehrere ebene Bearbeitungsflächen(formen), insbesondere eine ebene Bearbeitungsfläche(nform) mit einem vorgebbaren rechteckigförmigen Bearbeitungsflächenrand und/oder eine ebene Bearbeitungsfläche mit einem vorgebbaren ellipsen-, insbesondere kreisförmigen Bearbeitungsflächenrand.In one development, the group of predetermined processing primitives or processing surfaces comprises (basic) forms one or more planar processing surfaces (forms), in particular a planar processing surface (nform) with a predetermined rectangular-shaped processing surface edge and / or a planar processing surface with a predetermined ellipses, in particular circular working surface edge.
Zusätzlich oder alternativ umfasst die Gruppe vorgegebener Bearbeitungsprimitive bzw. Bearbeitungsflächen(grund)formen in einer Ausführung eine oder mehrere einfach gekrümmte und/oder eine oder mehrere doppelt gekrümmte Bearbeitungsflächen(formen), insbesondere eine einfach gekrümmte Bearbeitungsflächen(grund)form bzw. -gestalt mit einer gekrümmt vorgebbaren Bearbeitungsflächenkante und/oder einer Bearbeitungs- oder Verschiebungsgeraden bzw. Erzeugenden.Additionally or alternatively, the group of predetermined processing primitives or machining surfaces (basic) shapes in one embodiment comprises one or more single curved and / or one or more double curved machining surfaces (shapes), in particular a single curved machining surface (basic) shape a curved predefinable machining surface edge and / or a processing or displacement line or generatrix.
In einer Ausführung umfasst das Vorgeben des Bearbeitungsprimitivs ein Anfahren und Abspeichern einer oder mehrerer Bearbeitungspositionen des robotergeführten Werkzeugs oder eines Messmittels mit dem Roboter, welches in einer Ausführung zum Vorgeben an Stelle des Werkzeugs an dem Roboterarm befestigt ist bzw. wird, bzw. ein Anfahren und Abspeichern einer oder mehrerer Bearbeitungspositionen des Bearbeitungsprimitivs durch das robotergeführte Werkzeug oder Messmittel. Das Anfahren erfolgt in einer Ausführung durch manuelles bzw. Handführen des Roboterarms in vorteilhafter, insbesondere einfacher und/oder präziser Weise. Hierzu wird der Roboter in einer Ausführung beim Vorgeben, insbesondere Anfahren der Bearbeitungsposition(en), nachgiebig geregelt und durch eine Bedienperson mit der Hand geführt.In one embodiment, specifying the machining primitive comprises starting up and storing one or more machining positions of the robot-guided tool or a measuring device with the robot, which is fastened to the robot arm in a design for predetermining instead of the tool, or a start-up and Storing one or more machining positions of the machining primitive by the robot-controlled tool or measuring means. The approach is carried out in an embodiment by manually or manually guiding the robot arm in an advantageous, in particular simple and / or precise manner. For this purpose, the robot in one embodiment when setting, in particular approaching the machining position (s), compliant regulated and performed by an operator with his hand.
In einer Ausführung wird bzw. ist die Bearbeitungsfläche wenigstens teilweise automatisiert auf Basis einer, insbesondere vorgegebenen oder variablen, Anzahl mehrerer voneinander beabstandeter Bearbeitungspositionen vorgegeben bzw. ermittelt.In one embodiment, the machining surface is or is at least partially automatically predefined or determined on the basis of a number of a plurality of mutually spaced-apart machining positions, in particular predetermined or variable.
In einer Ausführung wird bzw. ist eine ebene Bearbeitungsfläche durch bzw. auf Basis eine(r), insbesondere vorgegebene(n), Anzahl mehrerer voneinander beabstandeter, insbesondere angefahrener und abgespeicherter Bearbeitungspositionen vorgegeben bzw. wenigstens teilweise automatisiert ermittelt, insbesondere durch drei Bearbeitungspositionen, von denen in einer Weiterbildung zwei Bearbeitungspositionen die Bearbeitungsflächenkante und eine dieser Bearbeitungspositionen und die dritte Bearbeitungsposition eine bzw. die Bearbeitungsgerade definieren bzw. beschreiben.In one embodiment, a planar processing surface is or is determined by or based on a (r), number of a plurality of spaced apart, in particular approached and stored processing positions or at least partially determined automatically, in particular by three processing positions, from in one development, two machining positions define the machining surface edge and one of these machining positions and the third machining position define one or the machining line.
Eine einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche wird bzw. ist in einer Ausführung durch bzw. auf Basis eine(r), insbesondere vorgegebene(n) oder variable(n), Anzahl mehrerer voneinander beabstandeter, insbesondere angefahrener und abgespeicherter Bearbeitungspositionen vorgegeben bzw. wenigstens teilweise automatisiert ermittelt. In einer Weiterbildung wird bzw. ist eine Bearbeitungsflächenkante der einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche durch bzw. auf Basis eine(r), insbesondere vorgegebene(n) oder variable(n), Anzahl mehrerer voneinander beabstandeter, insbesondere angefahrener und abgespeicherter Bearbeitungspositionen vorgegeben bzw. wenigstens teilweise automatisiert ermittelt, und eine bzw. die Bearbeitungs- oder Verschiebungsgerade, die durch Parallelverschieben entlang dieser Bearbeitungsflächenkante als Erzeugende die einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche definiert bzw. beschreibt, durch bzw. auf Basis eine(r), insbesondere von der Bearbeitungsflächenkante beabstandete(n) weitere(n), insbesondere angefahrene(n) und abgespeicherte(n) Bearbeitungsposition vorgegeben bzw. wenigstens teilweise automatisiert ermittelt.A single curved machining surface is or is determined in an embodiment by or based on a (r), in particular predetermined (n) or variable (n) number of a plurality of spaced apart, in particular approached and stored processing positions or at least partially determined automatically. In a Further, a machining surface edge of the single-curved machining surface is predetermined or at least partially automatically determined by or on the basis of a (r), in particular predetermined or variable number of a plurality of mutually spaced, especially approached and stored machining positions. and a processing or displacement line defining by parallel displacement along said working surface edge as generatrix said simple curved working surface by or on the basis of a further, particularly spaced, surface (s) of said processing surface edge; in particular driven and stored (s) processing position predetermined or at least partially determined automatically.
In einer Weiterbildung wird bzw. ist die Bearbeitungsflächenkante durch bzw. auf Basis eine(r) Splinefunktion durch die die Bearbeitungsflächenkante vorgebenden Bearbeitungspositionen vorgegeben bzw. wenigstens teilweise automatisiert ermittelt. Durch eine variable Anzahl der die Bearbeitungsflächenkante vorgebenden Bearbeitungspositionen können vorteilhaft wahlweise und somit flexibel auch komplexere Bearbeitungsflächen einfach und/oder zuverlässig vorgegeben werden.In a further development, the machining surface edge is or is determined by or based on a spline function by the machining surface predetermining machining positions or at least partially determined automatically. By a variable number of the machining surface edge predetermining machining positions advantageously and thus flexible even more complex machining surfaces can be easily and / or reliably specified.
In einer Ausführung, in der eine einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche durch eine gekrümmte, insbesondere durch eine Splinefunktion vorgegebene, Bearbeitungsflächenkante und eine Verschiebungsgerade vorgegeben wird bzw. ist, sind die gekrümmten Bearbeitungsbahnen, auf denen das Werkzeug auf dem Bauteil bzw. in der Bearbeitungsfläche robotergeführt wird, parallel zu der Bearbeitungsflächenkante bzw. gehen durch Parallelverschiebung der Bearbeitungsflächenkante entlang der Verschiebungsgeraden auseinander hervor.In an embodiment in which a single-curved machining surface is or are predetermined by a curved machining surface edge and a displacement straight line predetermined in particular by a spline function, the curved machining paths on which the tool is robot-guided on the component or in the machining surface are parallel to the machining surface edge or go out by parallel displacement of the Bearbeitungsflächenkante along the displacement line apart.
In einer anderen Ausführung, in der eine einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche durch eine gekrümmte, insbesondere durch eine Splinefunktion vorgegebene, Bearbeitungsflächenkante und eine Bearbeitungsgerade vorgegeben wird bzw. ist, sind die geraden Bearbeitungsbahnen bzw. Bearbeitungsgeraden, auf denen das Werkzeug auf dem Bauteil bzw. in der Bearbeitungsfläche robotergeführt wird, parallel zu der Bearbeitungsgeraden bzw. gehen durch Parallelverschiebung der Bearbeitungsgeraden entlang der Bearbeitungsflächenkante auseinander hervor.In another embodiment, in which a simply curved working surface is predetermined by a curved, predetermined in particular by a spline function, working surface edge and a machining line is or are the straight machining paths or processing lines on which the tool on the component or in the Machining surface is robotically guided, parallel to the processing line or go out by parallel displacement of the processing line along the edge of the processing edge apart.
In einer weiteren anderen Ausführung, in der eine einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche durch eine gekrümmte, insbesondere durch eine Splinefunktion vorgegebene, Bearbeitungsflächenkante und eine Verschiebungsgerade vorgegeben wird bzw. ist, sind die gekrümmten Bearbeitungsbahnen, auf denen das Werkzeug auf dem Bauteil bzw. in der Bearbeitungsfläche robotergeführt wird, zu der Bearbeitungsflächenkante und der Verschiebungsgerade geneigt.In another further embodiment, in which a simply curved machining surface is predetermined by a curved machining surface edge, predefined in particular by a spline function, and a displacement straight line, the curved machining paths on which the tool is robotically guided on the component or in the machining surface are is tilted to the working surface edge and the displacement line.
Mit anderen Worten kann eine einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche in einer Ausführung auf Bearbeitungsbahnen mit dem robotergeführten Werkzeug abgefahren bzw. bearbeitet werden, die parallel zu der gekrümmten Bearbeitungsflächenkante oder parallel zu der Bearbeitungs- bzw. Verschiebungsgeraden sind, die gemeinsam die Bearbeitungsfläche definieren, oder auch gegen die Bearbeitungsflächenkante und Verschiebungsgeraden geneigt und parallel zueinander.In other words, in one embodiment, a single-curved machining surface can be machined on machining paths with the robot-guided tool that are parallel to the curved machining surface edge or parallel to the machining straight line that together define the machining surface, or even against the Machining surface edge and displacement lines inclined and parallel to each other.
Eine Bearbeitungsposition umfasst bzw. beschreibt in einer Ausführung eine, insbesondere dreidimensionale, Lage und/oder Orientierung des Werkzeugs, insbesondere relativ zur Umgebung oder einer Referenz bzw. Basis des Roboters, insbesondere im Arbeits- oder Gelenkkoordinatenraum des Roboters.In one embodiment, a machining position comprises or describes one, in particular three-dimensional, position and / or orientation of the tool, in particular relative to the environment or a reference or base of the robot, in particular in the working or joint coordinate space of the robot.
Eine Bearbeitungsflächenkante einer Bearbeitungsfläche kann insbesondere ein Teil eines Bearbeitungsflächenrands oder parallel zu diesem, d. h. im Inneren der Bearbeitungsfläche, angeordnet sein bzw. liegen. Sie ist in einer Ausführung senkrecht zu der bzw. den Bearbeitungsbahnen.A working surface edge of a processing surface may in particular be a part of a processing surface edge or parallel to it, ie. H. in the interior of the processing surface, be arranged or lie. It is in an embodiment perpendicular to the or the processing tracks.
In einer Ausführung umfasst das Vorgeben des Bearbeitungsprimitivs ein Vorgeben eines oder mehrerer Trajektorien-Parameter und/oder eines oder mehrerer Kraft-Parameter des Bearbeitungsprimitivs. Hierdurch können vorteilhaft Bearbeitungsmuster und/oder -kräfte in einfacher, präziser und/oder zuverlässiger Weise parametriert werden.In one embodiment, specifying the edit primitive includes predetermining one or more trajectory parameters and / or one or more force parameters of the edit primitive. As a result, machining patterns and / or forces can advantageously be parameterized in a simple, precise and / or reliable manner.
Insbesondere kann ein Trajektorien-Parameter eine Beabstandung der Bearbeitungsbahnen voneinander, insbesondere entlang oder senkrecht zu der Bearbeitungsflächenkante, beschreiben, insbesondere durch Vorgabe eines Abstandes oder einer Anzahl von parallelen, insbesondere entlang oder parallel zu der Bearbeitungsflächenkante, äquidistant verteilten Bearbeitungsbahnen.In particular, a trajectory parameter may describe a spacing of the machining paths from one another, in particular along or perpendicular to the machining surface edge, in particular by specifying a distance or a number of parallel, in particular along or parallel to the machining surface edge, equidistantly distributed machining paths.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Trajektorien-Parameter in einer Ausführung eine Verfahrgeschwindigkeit des Werkzeugs entlang der Bearbeitungsbahnen beschreiben. In einer Ausführung beträgt eine vorgebbare Verfahrgeschwindigkeit höchstens 200 mm/s, insbesondere höchstens 150 mm/s, und/oder wenigstens 50 mm/s.Additionally or alternatively, in one embodiment, a trajectory parameter may describe a travel speed of the tool along the machining paths. In one embodiment, a predeterminable travel speed is at most 200 mm / s, in particular at most 150 mm / s, and / or at least 50 mm / s.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Trajektorien-Parameter in einer Ausführung ein bzw. das Bearbeitungsmuster beschreiben, beispielsweise, ob wahlweise nebeneinander angeordnete Bearbeitungsbahnen nacheinander abgefahren werden oder stattdessen zunächst jeweils eine oder mehrere Bearbeitungsbahnen ausgelassen und anschließend, insbesondere in umgekehrter Reihenfolge, abgefahren werden.In addition or as an alternative, a trajectory parameter in one embodiment can describe the processing pattern or, for example, whether optionally adjacent processing paths are traversed one after the other or instead first one or more processing tracks are omitted and then, in particular in reverse order, driven off.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Kraft-Parameter in einer Ausführung einen Betrag der Bearbeitungskraft beschreiben. In einer Ausführung beträgt eine vorgebbare Bearbeitungskraft höchstens 200 N, insbesondere höchstens 150 N, und/oder wenigstens 50 N.Additionally or alternatively, a force parameter in one embodiment may describe an amount of processing force. In one embodiment, a predeterminable processing force is at most 200 N, in particular at most 150 N, and / or at least 50 N.
In einer Ausführung werden ein oder mehrere Trajektorien- und/oder Kraft-Parameter des Bearbeitungsprimitivs, insbesondere wenigstens teilweise automatisiert, auf Basis einer Voreinstellung vorgegeben, insbesondere durch Vorbelegen der Parameter mit einem voreingestellten Default-Wert, vorzugsweise einem zuletzt abgespeicherten oder einstellbaren Wert.In one embodiment, one or more trajectory and / or force parameters of the processing primitive, in particular at least partially automated, predefined on the basis of a default, in particular by Vorbelegen the parameters with a preset default value, preferably a last stored or adjustable value.
Allgemein kann somit eine Bearbeitungsfläche in einer Ausführung mehrstufig vorgegeben werden, indem in einer, insbesondere ersten, Stufe eine Bearbeitungsflächenform bzw. -gestalt, insbesondere eine eben oder einfach gekrümmte Bearbeitungsfläche(n)form vorgegeben, insbesondere ausgewählt, und in einer, insbesondere anschließenden bzw. zweiten, Stufe die Position, Form und/oder Abmessung der Bearbeitungsfläche, insbesondere relativ zum Roboter, durch die Vorgabe von Bearbeitungspositionen, insbesondere auf einem Bearbeitungsflächenrand bzw. einer Bearbeitungsflächenkante, vorgegeben werden. In einer Weiterbildung kann in einer, insbesondere weiteren bzw. dritten, Stufe in der so vorgegebenen Bearbeitungsfläche ein Bearbeitungsmuster, insbesondere durch die Vorgabe einer Beabstandung von, insbesondere parallelen, Bearbeitungsbahnen, und/oder eine Bearbeitungskraft, insbesondere senkrecht auf die Bearbeitungsfläche, vorgegeben werden.In general, therefore, a machining surface in an embodiment can be specified in multiple stages by form, in particular selected, in one, in particular first, stage a machining surface shape or shape, in particular a flat or simply curved machining surface (s), and in one, in particular subsequent or Second, stage the position, shape and / or dimension of the working surface, in particular relative to the robot, by the specification of processing positions, in particular on a Bearbeitungsflächenrand or a Bearbeitungsflächenkante, are specified. In one development, a processing pattern, in particular by specifying a spacing of, in particular parallel, processing paths, and / or a processing force, in particular perpendicular to the processing surface, can be specified in one, in particular further or third, step in the processing surface thus specified.
In einer Ausführung wird die Trajektorie des robotergeführten Werkzeugs kraft- und/oder positionsgeregelt abgefahren. Insbesondere kann der Roboter beim Abfahren der Trajektorie, insbesondere teilweise oder vollständig aktiv bzw. direkt und/oder passiv bzw. indirekt, positions- und/oder kraftgeregelt, insbesondere nachgiebig und/oder impedanz- oder admittanzgeregelt, gesteuert werden, wobei in einer Weiterbildung eine virtuelle Federaufhängung leicht unterhalb der Bearbeitungsfläche entlang der Bearbeitungsbahnen verfahren wird und die Regelung eine virtuelle Fesselung des robotergeführten Werkzeugs an diese Federaufhängung realisiert. In einer Ausführung weist der das Werkzeug führende Roboter, insbesondere hierzu, eine Kraft- und/oder (Gelenkdreh)Momentensensorik, insbesondere -regelung, auf, insbesondere eine Nachgiebigkeitsregelung.In one embodiment, the trajectory of the robot-guided tool is traversed with force and / or position control. In particular, the robot when trajectory traversing, in particular partially or completely active or direct and / or passive or indirect, position and / or force controlled, in particular yielding and / or impedance or admittance controlled, be controlled in a development of a virtual spring suspension is moved slightly below the working surface along the machining paths and the control realizes a virtual bondage of the robot-guided tool to this spring suspension. In one embodiment, the robot carrying the tool, in particular for this purpose, has a force and / or (joint rotation) torque sensor, in particular regulation, in particular a compliance control.
In einer Ausführung wird während des gesamten Abfahrens der Trajektorie oder wenigstens zeit- oder abschnittsweise bzw. temporär Gas, insbesondere Luft, und/oder Flüssigkeit durch eine robotergeführte Düse auf das Bauteil ausgeblasen und/oder von dem Bauteil abgesaugt. Hierdurch kann vorteilhaft die Oberflächenbearbeitung verbessert werden. Die Abschnitte der Trajektorie auf denen Gas und/oder Flüssigkeit durch die Düse ausgeblasen und/oder abgesaugt wird, und/oder eine Ausblasmenge, können in einer Ausführung durch Vorgeben eines entsprechenden Trajektorien-Parameters variabel vorgegeben werden.In one embodiment, the trajectory or at least in time or in sections or temporarily gas, in particular air, and / or liquid is blown through a robot-guided nozzle onto the component and / or sucked off from the component during the entire travel. As a result, the surface treatment can be improved advantageously. The sections of the trajectory on which gas and / or liquid are blown out through the nozzle and / or sucked off, and / or a blow-off, can be variably specified in an embodiment by predetermining a corresponding trajectory parameter.
In einer Weiterbildung ist bzw. wird die Düse, insbesondere verstellbar, insbesondere gelenkig, und/oder lösbar, an dem robotergeführten Werkzeug oder einem Glied, insbesondere Werkzeugflansch, des Roboters befestigt. Hierdurch kann eine vorteilhafte Beaufschlagung des jeweils aktuellen Bearbeitungsbereichs realisiert werden. Durch eine Befestigung an einem Glied des Roboters ist die Düse vorteilhaft unabhängig von einem Wechsel des Werkzeugs.In a further development, the nozzle, in particular adjustable, in particular articulated, and / or detachable, is fastened to the robot-guided tool or a member, in particular a tool flange, of the robot. As a result, an advantageous admission of the respective current processing area can be realized. By attachment to a member of the robot, the nozzle is advantageously independent of a change of the tool.
In einer Ausführung wird die Trajektorie automatisiert eine fest oder variabel vorgegebene Wiederholungszahl abgefahren. Durch eine variabel vorgebbare bzw. vorgegebene Wiederholungszahl kann das Verfahren flexibel an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepasst werden. Nach Abarbeitung der vorgegebenen Wiederholungszahl kann eine Bedienperson das Bearbeitungsergebnis kontrollieren und gegebenenfalls ein erneutes automatisiertes Abfahren derselben oder einer anderen, insbesondere reduzierten, vorgegebene Wiederholungszahl starten.In one embodiment, the trajectory is automatically traversed a fixed or variable predetermined repetition number. By a variably predetermined or predetermined repetition number, the method can be flexibly adapted to different conditions of use. After the predetermined repetition number has been processed, an operator can check the processing result and, if appropriate, start another automatic retraction of the same or another, in particular reduced, predetermined repetition number.
Währen des automatisierten Abfahrens der Trajektorie kann in einer Ausführung eine Bedienperson parallel einen anderen Bereich des Bauteils manuell oberflächen(end)bearbeiten, insbesondere schleifen.During the automated trajectory trajectory, in one embodiment, an operator can manually (otherwise) finish, in particular grind, another surface of the component manually.
Zusätzlich oder alternativ kann nach Abarbeitung der vorgegebenen Wiederholungszahl einer ersten Trajektorie eine andere, zweite Trajektorie auf Basis eines anderen, zweiten Bearbeitungsprimitivs abgefahren werden. Anschließend kann in einer Ausführung erneut die erste Trajektorie oder auch eine wiederum andere, dritte Trajektorie auf Basis eines wiederum anderen, dritten Bearbeitungsprimitivs abgefahren werden. Hierdurch kann der mobile Roboter vorteilhaft auch während einer Kontrolle und/oder manuellen Nachbearbeitung einer von ihm bearbeiteten Bearbeitungsfläche genutzt und so die Prozesszeit verkürzt werden.Additionally or alternatively, after the predetermined repetition number of a first trajectory has been processed, another, second trajectory can be traced on the basis of another, second processing primitive. Subsequently, in one embodiment, the first trajectory or another, third trajectory can again be traced on the basis of another, third processing primitive. As a result, the mobile robot can advantageously also be used during a control and / or manual reworking of a processing surface machined by it, thus shortening the process time.
Wie ausgeführt ist der mobile Roboter, insbesondere seine Steuerung, zur wenigstens teilweise automatisierten Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet, insbesondere hard- und/oder softwaretechnisch.As stated, the mobile robot, in particular its control, is at least partially automated for carrying out one here set up described method, in particular hardware and / or software technology.
Entsprechend weist er, insbesondere die Steuerung, in einer Ausführung Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten Vorgeben wenigstens eines Bearbeitungsprimitivs und Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten wiederholten Abfahren einer Trajektorie eines durch den Roboterarm geführten Werkzeugs auf Basis des Bearbeitungsprimitivs auf.Accordingly, in one embodiment, it has means for at least partially automated predefining of at least one processing primitive and means for at least partially automated repeated traversing of a trajectory of a tool guided by the robot arm on the basis of the processing primitive.
In einer Ausführung weist die Steuerung Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten Auswählen eines Bearbeitungsprimitivs aus der Gruppe vorgegebener Bearbeitungsprimitive auf.In one embodiment, the controller comprises means for at least partially automated selection of a processing primitive from the group of predetermined processing primitives.
Zusätzlich oder alternativ weist die Steuerung in einer Ausführung Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten Anfahren, insbesondere handgeführtes Anfahren, und Abspeichern wenigstens einer Bearbeitungsposition des robotergeführten Werkzeugs oder eines Messmittels mit dem Roboter auf.Additionally or alternatively, in one embodiment, the controller comprises means for at least partially automated startup, in particular hand-controlled starting, and storing at least one processing position of the robot-guided tool or a measuring device with the robot.
Zusätzlich oder alternativ weist die Steuerung in einer Ausführung Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten Vorgeben bzw. Ermitteln einer, insbesondere ebenen oder einfach gekrümmten, Bearbeitungsfläche durch bzw. auf Basis eine(r), insbesondere vorgegebene(n) oder variable(n), Anzahl mehrerer voneinander beabstandeter Bearbeitungspositionen auf.Additionally or alternatively, in one embodiment, the controller comprises means for at least partially automated predetermining or determining a, in particular planar or simply curved, processing surface by or on the basis of a (r), in particular predetermined or variable number, of a plurality spaced-apart machining positions.
Zusätzlich oder alternativ weist die Steuerung in einer Ausführung Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten Vorgeben wenigstens eines Trajektorien- und/oder Kraft-Parameters des Bearbeitungsprimitivs, insbesondere auf Basis einer Voreinstellung, auf, wobei der Trajektorien-Parameter in einer Weiterbildung eine Beabstandung der Bearbeitungsbahnen voneinander und/oder eine Verfahrgeschwindigkeit entlang der Bearbeitungsbahnen und/oder der Kraft-Parameter einen Betrag der Bearbeitungskraft beschreibt.Additionally or alternatively, in one embodiment, the controller has means for at least partially automated specification of at least one trajectory and / or force parameter of the processing primitive, in particular on the basis of a presetting, wherein the trajectory parameter in a development is a spacing of the processing paths from one another and / or a travel speed along the machining paths and / or the force parameters describes an amount of the machining force.
Zusätzlich oder alternativ weist die Steuerung in einer Ausführung Mittel zum kraft- und/oder positionsgeregelten Abfahren der Trajektorie auf.Additionally or alternatively, in one embodiment, the controller has means for force-controlled and / or position-controlled trajectory traversing.
Zusätzlich oder alternativ weist die Steuerung in einer Ausführung eine robotergeführte, insbesondere verstell- und/oder lösbar, an dem robotergeführten Werkzeug oder einem Glied, insbesondere Werkzeugflansch, des Roboters befestigte, Düse und Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten und/oder temporären Ausblasen und/oder Einsaugen Gas, insbesondere Luft, und/oder Flüssigkeit durch die Düse während des Abfahrens der Trajektorie auf.Additionally or alternatively, in one embodiment, the controller has a robot-guided, in particular adjustable and / or detachable nozzle and means for at least partially automated and / or temporary blowing out and / or on the robot-guided tool or a member, in particular tool flange, of the robot Aspirate gas, especially air, and / or liquid through the nozzle while trajectory travels.
Zusätzlich oder alternativ weist die Steuerung in einer Ausführung Mittel zum wenigstens teilweise automatisierten Abfahren einer fest oder variabel vorgegebenen Wiederholungszahl der Trajektorie auf.Additionally or alternatively, in one embodiment, the controller has means for at least partially automated tracing of a fixed or variably predetermined repetition number of the trajectory.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere Roboter betreiben kann.A means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules. The CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or to output signals to a data bus. A storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media. The program may be such that it is capable of embodying or executing the methods described herein, so that the CPU may perform the steps of such methods and thus operate robots in particular.
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:
Der Roboter weist einen siebenachsigen Roboterarm
Die mobile Plattform weist ein Fahrwerk mit frei auf einem Boden verfahrbaren Rädern
Ein robotergeführtes Werkzeug ist lösbar an einem Werkzeugflansch
In einem ersten Schritt S10 (vgl.
Anschließend an die Positionierung der mobilen Plattform wird in einem zweiten Schritt S20 ein (erstes) Bearbeitungsprimitiv vorgegeben.Following the positioning of the mobile platform, a (first) processing primitive is specified in a second step S20.
Hierzu wählt der Anwender in Schritt S20 zunächst, beispielsweise durch entsprechende Eingabe einer, insbesondere tragbaren, Bedieneinheit der Steuerung
Diese Gruppe umfasst insbesondere eine einfach gekrümmte Bearbeitungsflächen(grund)form bzw. -gestalt mit einer vorgebbaren Bearbeitungsflächenkante und Bearbeitungs- oder Verschiebungsgeraden bzw. Erzeugenden.This group comprises, in particular, a simply curved working surface (basic) shape or shape with a predefinable working surface edge and processing or displacement straight line or generatrix.
Wählt der Anwender in Schritt S20 diese einfach gekrümmte Bearbeitungsflächen(grund)form aus, so fährt er anschließend in einem Schritt S30 durch Handführen des nachgiebig geregelten Roboterarms
Solange der Anwender weitere Bearbeitungspositionen eingeben will (S40: „Y”), kehrt die Steuerung
Will der Anwender keine weitere Bearbeitungspositionen einer Bearbeitungsflächenkante mehr eingeben (S40: „N”), was er beispielsweise durch entsprechende Eingabe an der tragbaren Bedieneinheit der Steuerung
Zusätzlich fährt der Anwender in Schritt S50 durch Handführen des Roboterarms
Die Steuerung
Durch die Abfrage in Schritt S40 kann die Bearbeitungsflächenkante K durch eine variable Anzahl von Bearbeitungspositionen P1, P2 vorgegeben werden. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass in
Anschließend gibt der Anwender in einem Schritt S60, beispielsweise durch entsprechende Eingabe an der tragbaren Bedieneinheit der Steuerung
Nach Eingabe eines entsprechenden Startbefehls fährt die Steuerung
Die Trajektorie setzt sich aus den um die vorgegebene Beabstandung entlang der Bearbeitungsflächenkante K voneinander beabstandeten parallelen Bearbeitungsgeraden G auf der Matrize bzw. in der Bearbeitungsfläche F und Transferbahnen T zwischen diesen Bearbeitungsgeraden zusammen, die diese kontaktfrei bzw. normal zur Bearbeitungsfläche von der Bearbeitungsfläche F beabstandet miteinander verbinden und in
Dabei sieht das Bearbeitungsmuster im Ausführungsbeispiel vor, dass zunächst nur die ungeradzahligen Bearbeitungsgeraden abgefahren und anschließend in umgekehrter Reihenfolge die ausgelassenen geradzahligen Bearbeitungsgeraden abgefahren werden, wie durch Bewegungspfeile in
Solange die ebenfalls in Schritt S60 vorgegebene Wiederholungszahl noch nicht erreicht ist (S80: „N”), wiederholt die Steuerung Schritt S70, d. h. fährt die Trajektorie erneut ab.As long as the repetition number also set in step S60 has not yet been reached (S80: "N"), the control repeats step S70, d. H. retracts the trajectory again.
Ist die vorgegebene Wiederholungszahl erreicht ist (S80: „Y”), kontrolliert der Anwender in einem Schritt S90 das Bearbeitungsergebnis.If the predetermined repetition number is reached (S80: "Y"), the user checks the processing result in a step S90.
Gegebenenfalls kann er ein erneutes automatisiertes Abfahren derselben oder einer anderen, insbesondere reduzierten, vorgegebene Wiederholungszahl starten (nicht dargestellt).If necessary, he can start a renewed automated departure of the same or another, in particular reduced, predetermined repetition number (not shown).
Außerdem kann er in Schritt S90 entscheiden, ob eine weitere Bearbeitungsfläche bearbeitet werden soll. Ist dies der Fall, kehrt das Verfahren im Ausführungsbeispiel zu Schritt S20 zurück, in der eine weitere Bearbeitungsfläche vorgegeben werden kann. In einer nicht dargestellten Abwandlung können auch zunächst mehrere Bearbeitungsflächen in der mit Bezug auf S20 bis S60 beschriebenen Weise vorgegeben und anschließend die vorgegebenen Bearbeitungsflächen jeweils sukzessive oder alternierend in der mit Bezug auf S70 bis S90 beschriebenen Weise durch den robotergeführten Reibstein
Währen des automatisierten Abfahrens der Trajektorie(n) in Schritt S70 kann der Anwender parallel einen anderen Bereich des Presswerkzeugs manuell oberflächen(end)bearbeiten, insbesondere schleifen.During the automated trajectory of the trajectory (s) in step S70, the user can parallel surfaces (end) edit, in particular grind a different area of the pressing tool manually.
Die Gruppe vorgegebener Bearbeitungsprimitive umfasst im Ausführungsbeispiel auch eine ebene Bearbeitungsfläche(nform) mit einem vorgebbaren rechteckigförmigen Bearbeitungsflächenrand.In the exemplary embodiment, the group of predetermined processing primitives also includes a planar processing surface (nform) with a predeterminable, rectangular-shaped processing surface edge.
Wählt der Anwender in Schritt S20 an Stelle der einfach gekrümmten die ebene Bearbeitungsfläche(nform), so fährt er zur Vorgabe ihres Randes in den Schritten S30 bis S50 lediglich die in
Während des Abfahrens der Trajektorie wird temporär Luft durch eine robotergeführte Düse
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible.
Insbesondere kann die in
Hierzu ist in
Die Steuerung
Anschließend gibt der Anwender in Schritt S60 den ersten Trajektorien-Parameter, der dann eine Beabstandung der zu der Bearbeitungsflächenkante K parallelen, entlang der Verschiebungsgeraden P1P3 parallelverschobenen und durch die Splinefunktion vorgegebenen gekrümmten Bearbeitungsbahnen G' voneinander entlang der Verschiebungsgeraden beschreibt, und den zweiten Trajektorien-Parameter, der die Verfahrgeschwindigkeit des Reibsteins
Die Trajektorie setzt sich in der Abwandlung somit aus den um die vorgegebene Beabstandung entlang der Verschiebungsgeraden P1P3 voneinander beabstandeten parallelen Bearbeitungsbahnen G' auf der Matrize bzw. in der Bearbeitungsfläche F und Transferbahnen T zwischen diesen Bearbeitungsbahnen zusammen, die diese kontaktfrei bzw. normal zur Bearbeitungsfläche von der Bearbeitungsfläche F beabstandet miteinander verbinden.The trajectory is thus in the modification of the spaced apart by the predetermined spacing along the displacement line P 1 P 3 parallel processing paths G 'on the die or in the processing surface F and transfer paths T between these processing paths together, these contactless or normal spaced apart from the processing surface F from the processing surface.
Wie im vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel kann auch in der Abwandlung das Bearbeitungsmuster analog vorsehen, dass zunächst nur die ungeradzahligen Bearbeitungsbahnen abgefahren und anschließend in umgekehrter Reihenfolge die ausgelassenen geradzahligen Bearbeitungsbahnen abgefahren werden, oder nach einem anderen auswählbaren Bearbeitungsmuster benachbarte Bearbeitungsbahnen aufeinanderfolgend abgefahren werden. Dieses Bearbeitungsmuster kann der Anwender in Schritt S60 durch den entsprechenden dritten Trajektorien-Parameter auswählen.As in the above-described embodiment, the processing pattern can also analogously provide that at first only the odd-numbered processing paths are traversed and then the omitted even-numbered processing paths are traversed in the reverse order, or adjacent processing paths are traversed successively according to another selectable processing pattern. This processing pattern can be selected by the user in step S60 by the corresponding third trajectory parameter.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.It should also be noted that the exemplary embodiments are merely examples that are not intended to limit the scope, applications and construction in any way. Rather, the expert is given by the preceding description, a guide for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without departing from the scope, as it turns out according to the claims and these equivalent combinations of features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Roboterarmrobot arm
- 1111
- mobile Basismobile base
- 1212
- Steuerungcontrol
- 1313
- Rad (Fahrwerk)Wheel (chassis)
- 1414
- Werkzeugflanschtool flange
- 1515
- ReibsteinReibstein
- 1616
- ReibflächenanbindungReibflächenanbindung
- 1717
- Düsejet
- FF
- Bearbeitungsflächeworking surface
- GG
- Bearbeitungsgeradeprocessing straight
- G'G'
- Bearbeitungsbahnmachining path
- KK
- Bearbeitungskanteworking edge
- P1;2,3 P 1, 2,3
- Bearbeitungspositionprocessing position
- TT
- Transferbahntransfer orbit
Claims (13)
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