DE102015007486A1

DE102015007486A1 - Handling device and method for programming a robot

Info

Publication number: DE102015007486A1
Application number: DE102015007486.5A
Authority: DE
Inventors: Ingo Hunfeld; Wolfgang Itzek; Steffen Plontke; Hans-Heinrich Böhling
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2015-12-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Handlingsgerät zur Programmierung eines Roboters (12), mit einer Verbindungseinrichtung (18), mittels welcher das Handlingsgerät (10) mit dem Roboter (12) verbindbar ist, mit wenigstens einem Griffelement (20), über welches das Handlingsgerät (10) und über dieses der Roboter (12) von einer Person entlang einer Bewegungsbahn führbar sind, um dadurch die Bewegungsbahn charakterisierende Daten in einer Speichereinrichtung zu speichern, und mit wenigstens einem Bedienelement (34), mittels welchem von der Person durch Betätigen des Bedienelements (34) ein Beginn oder ein Ende wenigstens einer vorgegebenen Arbeitsroutine des Roboters (12) zumindest einer Stelle der Bewegungsbahn zuordenbar ist.The invention relates to a method and a handling device for programming a robot (12), with a connecting device (18), by means of which the handling device (10) with the robot (12) is connectable, with at least one handle element (20) via which the Handling device (10) and over this the robot (12) are guided by a person along a trajectory, thereby storing data characterizing the trajectory in a memory device, and with at least one operating element (34), by means of which the person by operating the Operating element (34) is a beginning or an end of at least one predetermined working routine of the robot (12) at least one point of the movement path can be assigned.

Description

Die Erfindung betrifft ein Handlingsgerät und ein Verfahren zur Programmierung eines Roboters.The invention relates to a handling device and a method for programming a robot.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau ist es bekannt, zur Herstellung von Produkten, insbesondere Fahrzeugen, Roboter einzusetzen. Mittels derartiger Roboter lässt sich eine zeit- und kostengünstige, automatisierte Herstellung realisieren. Üblicherweise sind an den Robotern jeweilige Werkzeuge angeordnet, welche mittels der jeweiligen Roboter im Raum umherbewegt werden können. Mittels eines solchen Werkzeugs ist es beispielsweise möglich, zumindest ein Bauteil zum Herstellen eines Produkts an jeweiligen zu greifen, das heißt an dem Roboter zumindest vorübergehend zu halten, so dass das Bauteil mittels des Roboters im Raum umherbewegt und beispielsweise von einer Stelle zu einer anderen Stelle werden kann. Ferner ist es möglich, mittels eines solchen Werkzeugs wenigstens ein Bauteil zu bearbeiten, beispielsweise zu polieren und/oder zu härten. Die Werkzeuge und die Roboter werden somit im Allgemeinen dazu genutzt, die Bauteile automatisiert zu verarbeiten. Zur Realisierung dieser Verarbeitung muss das jeweilige Werkzeug mittels des zugehörigen Roboters entlang einer Bewegungsbahn bewegt beziehungsweise geführt werden. Beispielsweise wird das Werkzeug entlang der Bewegungsbahn relativ zu dem jeweiligen Bauteil bewegt, um dadurch das Bauteil mittels des Werkzeugs beispielsweise zu härten oder zu polieren. Alternativ ist es möglich, das Werkzeug entlang der Bewegungsbahn zu bewegen, um dadurch das zumindest vorübergehend am Werkzeug gehaltene Bauteil mittels des Werkzeugs entlang der Bewegungsbahn zu bewegen.It is known from the general state of the art and in particular from production vehicle construction to use robots for the production of products, in particular vehicles. By means of such robots can be realized a time-consuming and cost-effective, automated production. Usually, respective tools are arranged on the robots, which can be moved around in space by means of the respective robots. By means of such a tool, it is possible, for example, to grip at least one component for producing a product, that is to hold it at least temporarily, so that the component moves around in space by means of the robot and, for example, from one location to another location can be. Furthermore, it is possible by means of such a tool to process at least one component, for example to polish and / or to harden. The tools and the robots are thus generally used to process the components automatically. To realize this processing, the respective tool must be moved or guided along a movement path by means of the associated robot. For example, the tool is moved along the movement path relative to the respective component, thereby to harden or polish the component by means of the tool, for example. Alternatively, it is possible to move the tool along the path of movement, thereby moving the at least temporarily held on the tool component by means of the tool along the path of movement.

Üblicherweise muss diese Bewegungsbahn im Rahmen einer Programmierung des Roboters programmiert werden, so dass das Werkzeug mittels des Roboters entlang der Bewegungsbahn bewegt werden kann. Unter dieser Programmierung ist zu verstehen, dass die Bewegungsbahn charakterisierende Daten, insbesondere Koordinaten, die die Bewegungsbahn beschreiben, in einer Speichereinrichtung gespeichert werden. Diese Speichereinrichtung ist Bestandteil einer Steuerungseinrichtung, mittels welcher der Roboter angesteuert wird, um dadurch den Roboter und über diesen das Werkzeug entlang der Bewegungsbahn zu bewegen. Die Programmierung des Roboters erfolgt üblicherweise derart, dass die Daten zunächst erstellt und in der Speichereinrichtung gespeichert werden. Daraufhin wird ein Testbetrieb des Roboters durchgeführt, wobei der Roboter und über diesen das Werkzeug im Rahmen des Testbetriebs zu Testzwecken entlang der Bewegungsbahn geführt werden. Entspricht die Bewegungsbahn, entlang der Roboter beziehungsweise das Werkzeug im Rahmen des Testbetriebs auf Basis der Daten bewegt werden, nicht einer gewünschten Soll-Bewegungsbahn, so müssen die Daten geändert beziehungsweise neue Daten in der Speichereinrichtung gespeichert werden. Die Programmierung des Roboters ist somit üblicherweise ein zeit- und kostenaufwändiger, iterativer Prozess, der solange durchgeführt wird, bis die tatsächliche Bewegungsbahn, entlang der sich der Roboter beziehungsweise das Werkzeug auf Basis der abgespeicherten Daten bewegt, der Soll-Bewegungsbahn entspricht. Ist dies der Fall, so kann der Testbetrieb beendet und ein Normalbetrieb oder Automatikbetrieb des Roboters gestartet werden, so dass der Roboter im Rahmen des Automatikbetriebs Bauteile automatisch verarbeiten und dabei wenigstens ein Werkzeug im Raum automatisch bewegen kann.Usually, this trajectory must be programmed as part of a programming of the robot, so that the tool can be moved along the trajectory by means of the robot. This programming means that the data characterizing the trajectory, in particular coordinates describing the trajectory, are stored in a memory device. This storage device is part of a control device, by means of which the robot is controlled, thereby moving the robot and, via it, the tool along the movement path. The programming of the robot is usually carried out in such a way that the data are first created and stored in the memory device. Thereupon, a test operation of the robot is performed, wherein the robot and over this the tool in the course of the test operation for test purposes along the trajectory are performed. If the movement path along which the robot or the tool is moved on the basis of the data during the test operation does not correspond to a desired desired movement path, then the data must be changed or new data stored in the storage device. The programming of the robot is thus usually a time-consuming and costly, iterative process that is carried out until the actual trajectory along which the robot or the tool moves on the basis of the stored data corresponds to the desired trajectory. If this is the case, the test mode can be terminated and a normal or automatic operation of the robot can be started, so that the robot can automatically process components during the automatic operation and thereby automatically move at least one tool in the room.

Ferner offenbart die DE 10 2007 063 099 A1 einen Roboter mit mindestens zwei Gelenken und über jeweils mindestens ein Gelenk relativ zueinander beweglichen Teilen, wobei mindestens ein Momente erfassender Sensor an mindestens einem beweglichen Teil angeordnet ist. Sensorkomponenten des Sensors sind zur redundanten Erfassung eines Moments ausgebildet oder für die redundante Erfassung eines Moments sind mindestens zwei Sensoren vorgesehen. Ferner ist es vorgesehen, dass redundante Auswerteeinrichtungen zur redundanten Auswertung vorgesehen sind.Further, the DE 10 2007 063 099 A1 a robot with at least two joints and at least one joint relative to each other movable parts, wherein at least one moment detecting sensor is arranged on at least one movable part. Sensor components of the sensor are designed for redundant detection of a moment or for the redundant detection of a moment at least two sensors are provided. Furthermore, it is provided that redundant evaluation devices are provided for redundant evaluation.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Handlingsgerät und ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen ein Roboter auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise programmiert werden kann.Object of the present invention is to provide a handling device and a method by means of which a robot can be programmed in a particularly simple, time and cost-effective manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Handlingsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a handling device with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 5. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Handlingsgerät zur Programmierung eines Roboters. Das Handlingsgerät weist eine Verbindungseinrichtung auf, mittels welcher das Handlingsgerät mit dem Roboter verbindbar ist. Ferner weist das Handlingsgerät wenigstens ein Griffelement auf, über welches das Handlingsgerät und über dieses – insbesondere im mit dem Roboter über die Verbindungseinrichtung verbundenen Zustand des Handlingsgeräts – von einer Person entlang einer Bewegungsbahn führbar sind, um dadurch die Bewegungsbahn charakterisierenden Daten in einer Speichereinrichtung zu speichern. Mit anderen Worten ist es möglich, die Bewegungsbahn beziehungsweise die Bewegungsbahn charakterisierende Daten, insbesondere Koordinaten, zu erfassen und in der Speichereinrichtung zu speichern, während der Roboter über das Handlingsgerät von der Person entlang der Bewegungsbahn geführt wird. Dieses Erfassen und Speichern der Daten beziehungsweise der Bewegungsbahn selbst wird auch als Einlernen des Roboters bezeichnet, da die Bewegungsbahn beziehungsweise die die Bewegungsbahn charakterisierenden Daten erfasst und gespeichert werden, indem der Roboter über das Handlingsgerät von einer Person manuell geführt beziehungsweise bewegt wird.A first aspect of the invention relates to a handling device for programming a robot. The handling device has a connection device, by means of which the handling device can be connected to the robot. Furthermore, the handling device has at least one gripping element, via which the handling device and via this - in particular connected to the robot via the connecting device state of the handling device - can be guided by a person along a trajectory, thereby storing the trajectory characterizing data in a memory device , In other words, it is possible to detect the movement path or the trajectory characterizing data, in particular coordinates, and in the Store memory device while the robot is guided over the handling device by the person along the trajectory. This acquisition and storage of the data or the trajectory itself is also referred to as learning the robot, since the trajectory or the data characterizing the trajectory data are detected and stored by the robot is manually guided or moved by the person using the handling device.

Das Handlingsgerät umfasst ferner wenigstens ein Bedienelement, mittels welchem von der Person durch Betätigen des Bedienelements ein Beginn oder ein Ende wenigstens einer vorgegebenen Arbeitsroutine des Roboters zumindest einer Stelle der Bewegungsbahn zuordenbar ist. Mit anderen Worten ist es möglich, dass die Person das Bedienelement an zumindest einer Stelle der Bewegungsbahn betätigt. Dieses Betätigen des Bedienelements sowie die Stelle, an der die Person das Bedienelement betätigt, werden erfasst. Ferner werden die Betätigung und die zugehörige Stelle der Bewegungsbahn charakterisierende Daten in der Speichereinrichtung gespeichert. Dadurch ist in der Speichereinrichtung gespeichert beziehungsweise hinterlegt, an welcher Stelle beziehungsweise welchen Stellen der Bewegungsbahn die Arbeitsroutine, insbesondere in einem späteren Automatikbetrieb des Roboters, zu starten beziehungsweise zu beenden ist. Mit anderen Worten, wird der Roboter nach dem Einlernen der Bewegungsbahn in einem Automatikbetrieb betrieben, in dessen Rahmen der Roboter und über diesen beispielsweise ein an dem Roboter angeordnetes Werkzeug entlang der Bewegungsbahn auf Basis der Daten automatisch bewegt werden, so wird die Arbeitsroutine an der zumindest einen, zuvor gespeicherten Stelle gestartet beziehungsweise beendet.The handling device further comprises at least one operating element, by means of which the person can be assigned a start or an end of at least one predetermined working routine of the robot to at least one point of the movement path by actuating the operating element. In other words, it is possible for the person to operate the operating element at at least one point of the movement path. This actuation of the operating element as well as the point at which the person actuates the operating element are detected. Further, the operation and the associated location of the trajectory characterizing data are stored in the storage device. As a result, the storage device stores or stores at which point or points of the movement path the work routine, in particular in a later automatic mode of the robot, is to be started or ended. In other words, the robot is operated after teaching the trajectory in an automatic mode, in which the robot and on this example, a tool arranged on the robot tool along the trajectory are moved automatically based on the data, the working routine at the at least a previously stored point started or stopped.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, Programme, auf deren Basis Roboter automatisch entlang jeweiliger Bewegungsbahnen bewegt werden, auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise zu erstellen, indem ein Einlernen erfolgt, in dessen Rahmen der Roboter über das Handlingsgerät von einer Person entlang der Bewegungsbahn geführt wird, wobei während dieses Führens die Bewegungsbahn erfasst und gespeichert wird. Ferner kann die Person auf besonders einfache Weise durch Betätigen des Bedienelements Stellen der Bewegungsbahn vorgeben, an denen die vorgegebene Arbeitsroutine beendet beziehungsweise gestartet werden soll. insbesondere bei der Verarbeitung von Bauteilen in geringen Stückzahlen, insbesondere Unikaten, kann somit viel Zeit eingespart werden. Ferner ist es möglich, viele Prozesse, welche bisher nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand automatisiert werden konnten, mit einem nur geringen Aufwand zu automatisieren.The idea on which the invention is based is to create programs on the basis of which robots are automatically moved along respective paths of movement in a particularly simple, time-efficient and cost-effective manner, by teaching in which the robot travels along the handling device by a person the trajectory is guided, during which guiding the trajectory is detected and stored. Furthermore, the person can specify the movement path in a particularly simple manner by actuating the operating element, at which point the predetermined work routine is to be terminated or started. In particular, in the processing of components in small quantities, especially unique, so much time can be saved. Furthermore, it is possible to automate many processes that could not previously be automated or only with great effort, with only a small effort.

Eine weitere, der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis ist, dass ein von einem Roboter automatisch durchzuführender Prozess nicht nur darin besteht, dass der Roboter und über diesen wenigstens ein Werkzeug entlang einer Bewegungsbahn automatisch bewegt werden, sondern ein solcher Prozess kann auch wenigstens eine, von der reinen Bewegung unterschiedliche Arbeitsroutine umfassen. Eine solche Arbeitsroutine ist ein von der reinen Bewegung des Roboters beziehungsweise eines am Roboter gehaltenen Bauteils unterschiedlicher Arbeitsvorgang, in dessen Rahmen das Bauteil mittels des Roboters beziehungsweise mittels des am Roboter angeordneten Werkzeugs beispielsweise bearbeitet, insbesondere gehärtet oder poliert wird. Mittels des erfindungsgemäßen Handlingsgeräts ist es möglich, nicht nur das reine Bewegen des Roboters beziehungsweise des Bauteils auf besonders einfache Weise zu programmieren, sondern es ist darüber hinaus möglich, auch wenigstens eine von dem reinen Bewegen des Bauteils unterschiedliche Arbeitsroutine, insbesondere deren Beginn beziehungsweise deren Ende, zu programmieren.A further realization on which the invention is based is that a process to be performed automatically by a robot does not only consist in the fact that the robot and via this at least one tool are automatically moved along a movement path, but such a process can also be at least one of which pure movement include different work routine. Such a work routine is one of the pure movement of the robot or held on the robot component different operation, in which the component by means of the robot or by means of the tool arranged on the robot, for example, processed, in particular hardened or polished. By means of the handling device according to the invention, it is possible to program not only the pure movement of the robot or the component in a particularly simple manner, but it is also possible, at least one of the pure movement of the component different work routine, in particular their beginning or end to program.

Dadurch kann die Programmierung eines mittels des Roboters automatisch durchzuführenden Prozess auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise erfolgen. insbesondere ist es dadurch möglich, ein Programm, auf Basis dessen das Bauteil mittels des Roboters verarbeitet wird, mit besonders einfachen Mitteln auf viele Anwendungen anzupassen. Mit anderen Worten ist es möglich, mittels des Handlingsgeräts die Programmierung eines Roboters sehr stark zu vereinfachen und eine Roboterprogrammierung innerhalb kurzer Zeit durchzuführen. Die Person, die den Roboter programmiert, benötigt kein tiefes Detailwissen, um den Roboter auf diese Weise zu programmieren, da die Person über das Handlingsgerät die Möglichkeit hat, die Bewegungsbahn und jeweilige Stellen der Bewegungsbahn, an denen die Arbeitsroutine gestartet beziehungsweise gestoppt wird, auf besonders einfache Weise zu programmieren.As a result, the programming of a process to be carried out automatically by means of the robot can be carried out in a particularly simple, time-consuming and cost-effective manner. In particular, this makes it possible to adapt a program based on which the component is processed by means of the robot to many applications with particularly simple means. In other words, it is possible to greatly simplify the programming of a robot by means of the handling device and to perform a robot programming in a short time. The person who programs the robot does not need much in-depth knowledge to program the robot in this way since the person has the possibility, via the handling device, of the trajectory and respective locations of the trajectory on which the work routine is started or stopped particularly easy way to program.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Programmierung eines Roboters. Bei einem ersten Schritt des Verfahrens wird ein erfindungsgemäßes Handlingsgerät über dessen Verbindungseinrichtung mit dem Roboter verbunden. Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens werden die Bewegungsbahn charakterisierende Daten erfasst und gespeichert, während das Handlingsgerät und über diesen der Roboter entlang der Bewegungsbahn geführt werden. Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird wenigstens eine Betätigung des Bedienelements erfasst. Bei einem vierten Schritt des Verfahrens wird die zumindest eine Stelle erfasst, an welcher die Betätigung des Bedienelements erfasst wird beziehungsweise wurde. Schließlich wird bei einem fünften Schritt des Verfahrens der Beginn oder das Ende der wenigstens einen Arbeitsroutine der erfassten Stelle zugeordnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäß Handlingsgeräts sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a method of programming a robot. In a first step of the method, a handling device according to the invention is connected to the robot via its connecting device. In a second step of the method, data characterizing the trajectory are detected and stored while the handling device and, via it, the robot are guided along the trajectory. In a third step of the method, at least one actuation of the operating element is detected. In a fourth step of the method, the at least one point is detected at which the actuation of the operating element is detected or was. Finally, in a fifth step of the method, the beginning or the end of the at least one work routine assigned to the detected location. Advantageous embodiments of the handling device according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa.

Hintergrund der Erfindung ist, dass es bei vielen Prozessen vorteilhaft beziehungsweise sinnvoll ist, wenn ein bestimmter Verlauf der Bewegungsbahn schnell programmiert werden kann. Dies ist insbesondere bei komplizierten Bauteilformen und bei geringen Stückzahlen, insbesondere Unikaten, der Fall. Bei diesen Aufgaben ist es sinnvoll, wenn die Bewegungsbahn des Roboters programmiert werden kann, indem die Person den Roboter von Hand führt. Damit eine solche Programmierung zielführend eingesetzt werden kann, ist es sinnvoll, zusätzlich zu dem Speichern der Bewegungsbahn an sich unterschiedliche Arbeitsroutinen auslösen, das heißt deren Beginn und Ende vorgeben zu können, um so das Programm, auf Basis dessen wenigstens ein Bauteil mittels des Roboters verarbeitet wird, sehr einfach auf unterschiedliche Anwendungsbeispiele anwenden zu können. Der Start beziehungsweise Beginn der Arbeitsroutine wird auch als Startpunkt bezeichnet, wobei das Ende der Arbeitsroutine auch als Endpunkt bezeichnet wird.Background of the invention is that it is advantageous or useful in many processes, if a certain course of the trajectory can be programmed quickly. This is the case, in particular, in the case of complicated component shapes and in small quantities, in particular unique pieces. In these tasks, it makes sense if the trajectory of the robot can be programmed by the person guiding the robot by hand. For such a programming can be used purposefully, it makes sense, in addition to saving the trajectory itself trigger different work routines, that is to be able to specify their beginning and end, so the program, based on which at least one component processed by means of the robot is very easy to apply to different application examples. The start or beginning of the work routine is also referred to as a starting point, wherein the end of the work routine is also referred to as the end point.

Das erfindungsgemäße Handlingsgerät kann auch besonders einfach verwendet werden, wenn eine Mehrzahl von unterschiedlichen Arbeitsroutinen vorgesehen ist. Dann weist das Handlingsgeräts beispielsweise mehrere Bedienelemente auf, mittels welchen die jeweiligen Start- und Endpunkte der jeweiligen Arbeitsroutinen an jeweiligen Stellen der Bewegungsbahn von der Person definiert werden können, indem die Person an diesen jeweiligen Stellen das jeweilige Bedienelement entsprechend betätigt. Mittels des Handlingsgeräts beziehungsweise der Bedienelemente ist es somit möglich, die Start- und Endpunkte der unterschiedlichen Routinen zu speichern, indem die Person die Bedienelemente an den entsprechenden Stellen der Bewegungsbahn betätigt. So wird ermöglicht, dass mit sehr einfachen Mitteln Programme sehr schnell umgesetzt werden können, welche bislang aufwändig programmiert werden mussten.The handling device according to the invention can also be used particularly easily if a plurality of different work routines is provided. The handling device then has, for example, a plurality of operating elements by means of which the respective start and end points of the respective work routines can be defined by the person at respective points of the movement path by the person actuating the respective operating element correspondingly at these respective points. By means of the handling device or the operating elements, it is thus possible to store the start and end points of the different routines by the person actuating the operating elements at the corresponding points of the movement path. This makes it possible to implement programs very quickly with very simple means which previously had to be programmed in a complex manner.

Aufgrund der Umsetzung des Programms muss die Person nur die einzelnen Arbeitsroutinen für den jeweiligen speziellen Anwendungsfall anpassen und einmal die Bewegungsbahn mithilfe des Handlingsgeräts einlernen. Nach dem Einlernen ist es möglich, das Handlingsgerät gegen das Werkzeug auszutauschen, woraufhin die Programmierung abgeschlossen ist. Wird dann der zuvor beschriebene Automatikbetrieb des Roboters durchgeführt, so wird das anstelle des Handlingsgeräts am Roboter gehaltene Werkzeug mittels des Roboters entlang der Bewegungsbahn bewegt, wobei an den entsprechenden Stellen die entsprechenden Arbeitsroutinen gestartet beziehungsweise beendet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Person, die das Handlingsgerät und das Programm anwendet, keine tiefgreifenden Programmierkenntnisse benötigt, um das Programm auf den speziellen Anwendungsfall anzupassen, da die Person lediglich die für sie entscheidende Arbeitsroutine implementieren muss und der Rest des Programms für die Person unerheblich ist.Due to the implementation of the program, the person only has to adapt the individual work routines for the specific application in question and once to learn the trajectory with the aid of the handling device. After learning, it is possible to replace the handling device against the tool, after which the programming is completed. If the automatic operation of the robot described above is then carried out, the tool held on the robot instead of the handling device is moved along the movement path by means of the robot, wherein the corresponding work routines are started or terminated at the corresponding points. Another advantage is that the person using the handler and the program does not need profound programming skills to tailor the program to the specific use case, as the person only has to implement the work routine that is critical to them and the rest of the program to the person is irrelevant.

Hierdurch wird vor allem der sinnvolle Einsatz bei geringen Stückzahlen deutlich, da diese Prozesse bisher nicht gewinnbringend automatisiert werden konnten, da der Programmieraufwand zu groß war. Ein weiterer sinnvoller Einsatz ist, wenn eine Bewegungsbahn sehr langsam abgefahren werden soll, wie zum Beispiel beim induktiven Härten von Schneidwerkzeugen, da sich eine aufwändige Programmierung für ein Schneidwerkzeug nicht lohnt, aber die Person das Härtegerät nicht so langsam und gleichmäßig über die zu härtende Kante bewegen kann, so dass dieser Vorgang bisher nicht prozesssicher durchgeführt werden konnte.As a result, the meaningful use of small quantities is particularly clear, since these processes could not be automated so far profitable, since the programming effort was too large. Another useful use is when a trajectory is to be traversed very slowly, such as inductive hardening of cutting tools, since a complex programming for a cutting tool is not worthwhile, but the person the hardening device not so slowly and evenly over the edge to be hardened can move so that this process could not be carried out so far process-reliable.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in der einzigen Fig. eine schematische und perspektivische Draufsicht auf ein Handlingsgerät zur zeit- und kostengünstigen Programmierung eines als Leichtbauroboter ausgebildeten Roboters.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing; this shows in the only Fig. A schematic and perspective plan view of a handling device for time and cost programming of a robot designed as a lightweight robot.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen und perspektivischen Draufsicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Handlingsgerät zur zeit- und kostengünstigen Programmierung eines als Leichtbauroboter (LBR) ausgebildeten Roboters 12. Der Roboter 12 weist eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Roboterarmen auf, von denen in der Fig. mit 14a–c bezeichnete Roboterarme erkennbar sind. Der Roboterarm 14c ist ein sogenannter Roboterkopf, welcher eine erste Verbindungseinrichtung aufweist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, können mittels der ersten Verbindungseinrichtung Werkzeuge sowie das Handlingsgerät 10 am Roboterkopf und somit am Roboter 12 insgesamt befestigt werden, so dass die am Roboter 12 befestigten Werkzeuge mittels des Roboters 12 im Raum umherbewegt werden können. Ferner ist es möglich, die mit dem Roboterkopf verbundenen Werkzeuge über den Roboter 12 anzusteuern, das heißt beispielsweise zu aktivieren und zu deaktivieren.The single FIGURE shows in a schematic and perspective plan view as a whole with 10 designated handling device for time and cost programming of a lightweight robot (LBR) trained robot 12 , The robot 12 has a plurality of articulated robot arms, of which in the Fig. With 14a C are designated robot arms are recognizable. The robot arm 14c is a so-called robot head, which has a first connection device. As will be explained in more detail below, by means of the first connecting device tools and the handling device 10 on the robot head and thus on the robot 12 be attached in total, so that the on the robot 12 attached tools by means of the robot 12 in the room can be moved. Furthermore, it is possible to connect the tools connected to the robot head via the robot 12 to control, that is, for example, to activate and deactivate.

Unter einem Leichtbauroboter ist ein Roboter zu verstehen, der ein sehr geringes Eigengewicht und eine sehr präzise Steuerung, insbesondere Kraftsteuerung, oder Regelung, insbesondere Kraftregelung, aufweist. Bei einem solchen Leichtbauroboter handelt es sich insbesondere um einen kraftsensitiven Leichtbauroboter, welcher eine prozesssichere und schnelle Durchführung von Prozessen ermöglicht. Der Leichtbauroboter weist dabei wenigstens einen integrierten Sensor auf, mittels welchem auf den Roboter 12 wirkende Kräfte beziehungsweise Drehmomente erfasst werden können. Der Sensor ist somit insbesondere als Kraft- beziehungsweise Drehmomentsensor ausgebildet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Leichtbauroboter (Roboter 12) eine Mehrzahl von solchen integrierten Sensoren aufweist. Ferner ist es möglich, dass der Leichtbauroboter wenigstens einen integrierten Wegsensor aufweist, mittels welchem ein Weg, entlang welchem der Roboter 12 bewegt wird, erfassbar ist. Die Roboterarme des Roboters 12 sind entlang jeweiliger und/oder um jeweilige Bewegungsachsen des Roboters 12 relativ zueinander bewegbar. Mittels der integrierten Sensoren ist es dabei möglich, Kräfte beziehungsweise Drehmomente, die an der jeweiligen Bewegungsachse wirken, zu messen.A lightweight robot is to be understood as meaning a robot which has a very low dead weight and very precise control, in particular force control or regulation, in particular force control. Such a lightweight robot is in particular a force-sensitive lightweight robot, which enables a process-reliable and fast execution of processes. The lightweight robot has at least one integrated sensor, by means of which the robot 12 acting forces or torques can be detected. The sensor is thus designed in particular as a force or torque sensor. In particular, it is provided that the lightweight robot (robot 12 ) has a plurality of such integrated sensors. Furthermore, it is possible that the lightweight robot has at least one integrated displacement sensor, by means of which a path along which the robot 12 is moved, is detectable. The robotic arms of the robot 12 are along respective and / or about respective axes of movement of the robot 12 movable relative to each other. By means of the integrated sensors, it is possible to measure forces or torques acting on the respective movement axis.

Der Roboter 12 wird im Rahmen einer Herstellung von Produkten, insbesondere Fahrzeugen, verwendet, um Bauteile zu verarbeiten. Unter dieser Verarbeitung ist zu verstehen, dass die Bauteile mittels des Roboters 12 im Raum bewegt werden und/oder dass die Bauteile bearbeitet, das heißt beispielsweise gehärtet oder poliert werden. Im Folgenden wird die Programmierung des Roboters 12 anhand eines Beispiels veranschaulicht, in dessen Rahmen wenigstens ein Bauteil 16 mittels des Roboters 12, insbesondere eines am Roboter 12 angeordneten Werkzeugs, gehärtet wird. Dieses Werkzeug wird auch als Härtewerkzeug bezeichnet, mittels welchem ein induktives Härten des Bauteils 16 durchgeführt wird.The robot 12 is used in the manufacture of products, in particular vehicles, to process components. Under this processing is to be understood that the components by means of the robot 12 be moved in space and / or that the components processed, that is, for example, hardened or polished. The following is the programming of the robot 12 illustrated by way of example, in the context of which at least one component 16 by means of the robot 12 , in particular one on the robot 12 arranged tool, is cured. This tool is also referred to as a hardening tool, by means of which an inductive hardening of the component 16 is carried out.

Beim Verarbeiten von Bauteilen wirken beispielsweise vom Roboter 12 auf das jeweilige Bauteil Kräfte, woraus wiederum Reaktionskräfte resultieren, die von dem jeweiligen Bauteil über das am Roboter 12 angeordnete Werkzeug auf den Roboter 12 wirken. Diese Reaktionskräfte können mittels der integrierten Sensoren erfasst werden, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Roboter in Abhängigkeit von den erfassten Kräften betrieben, das heißt geregelt oder gesteuert, wird. Dadurch ist ein kraftsensitiver Betrieb des Leichtbauroboters darstellbar.When processing components, for example, act by the robot 12 Forces on the respective component, which in turn results in reaction forces, which of the respective component on the robot 12 arranged tool on the robot 12 Act. These reaction forces can be detected by means of the integrated sensors, wherein it is preferably provided that the robot is operated, that is regulated or controlled, as a function of the detected forces. As a result, a force-sensitive operation of the lightweight robot can be displayed.

Aus der Fig. ist erkennbar, dass das Handlingsgerät 10 eine zweite Verbindungseinrichtung 18 aufweist, mittels welcher das Handlingsgerät 10 anstelle des zuvor genannten Härtewerkzeugs mit dem Roboter 12, insbesondere dem Roboterkopf, verbindbar ist. Vorliegend ist – wie aus der Fig. zu erkennen ist – das Handlingsgerät 10 über die zweite Verbindungseinrichtung 18 und die erste Verbindungseinrichtung des Roboters 12 mit dem Roboter 12 verbunden und somit am Roboter gehalten.From the Fig. It can be seen that the handling device 10 a second connection device 18 comprising, by means of which the handling device 10 instead of the aforementioned hardening tool with the robot 12 , in particular the robot head, is connectable. In the present case - as can be seen from the figure - the handling device 10 via the second connection device 18 and the first connection device of the robot 12 with the robot 12 connected and thus held on the robot.

Das Handlingsgerät 10 umfasst ferner zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Griffelemente 20 und 22, welche über ein Verbindungsteil 24 miteinander verbunden sind. Eine Person, die die Programmierung des Roboters 12 durchführt, kann die Griffelemente 20 und 22 mit ihren Händen ergreifen beziehungsweise umgreifen, so dass die Person den Roboter 12 über das Handlingsgerät 10 auf besonders einfache Weise führen und dadurch bewegen kann. Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Verbindungseinrichtung 18 mit dem Verbindungsteil 24 und somit über das Verbindungsteil 24 mit den Griffelementen 20 und 22 verbunden ist.The handling device 10 further comprises two gripping elements spaced apart from each other 20 and 22 , which have a connecting part 24 connected to each other. A person programming the robot 12 performs, the grip elements 20 and 22 grab or embrace with their hands so that the person is the robot 12 via the handling device 10 lead in a particularly simple manner and can move it. From the Fig. It can be seen that the connecting device 18 with the connecting part 24 and thus over the connecting part 24 with the handle elements 20 and 22 connected is.

Über die Griffelemente 20 und 22 sind das Handlingsgerät 10 und über dieses der Roboter 12 von der Person entlang einer Bewegungsbahn führbar und dadurch bewegbar, um dadurch die Bewegungsbahn charakterisierende Daten zu erfassen und in einer Speichereinrichtung zu speichern. Die Speichereinrichtung ist beispielsweise Bestandteil einer Steuereinrichtung, mittels welcher der Roboter 12 angesteuert und dadurch entlang der Bewegungsbahn bewegt wird. Dadurch ist es insbesondere möglich, das später anstelle des Handlingsgeräts 10 mit dem Roboter 12 verbundene Härtewerkzeug entlang der Bewegungsbahn zu bewegen.About the grip elements 20 and 22 are the handling device 10 and about this the robot 12 by the person along a trajectory feasible and movable thereby to detect the trajectory characterizing data and store it in a memory device. The storage device is for example part of a control device, by means of which the robot 12 is driven and thereby moved along the path of movement. This makes it possible, in particular, later instead of the handling device 10 with the robot 12 connected hardening tool to move along the trajectory.

Die Bewegungsbahn beziehungsweise die die Bewegungsbahn charakterisierende Daten können durch die zuvor beschriebenen, integrierten Sensoren des Roboters 12 erfasst und bereitgestellt werden, so dass die Daten dann in der Speichereinrichtung gespeichert werden können, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Daten erfasst werden, während die Person das Handlingsgerät 10 und über dieses den Roboter 12 entlang der Bewegungsbahn bewegt. Dieses Erfassen und Speichern der Bewegungsbahn beziehungsweise der die Bewegungsbahn charakterisierenden Daten wird auch als Einlernen des Roboters 12 bezeichnet. Die Bewegungsbahn wird auch als Trajektorie bezeichnet, wobei das Handlingsgerät 10 dem schnellen und einfachen Programmieren von Trajektorien und von beliebigen Stellen der Trajektorien dient, an denen individuelle Arbeitsroutinen ausgelöst, das heißt gestartet oder beendet werden können.The movement path or the data characterizing the movement path can be determined by the previously described, integrated sensors of the robot 12 be detected and provided so that the data can then be stored in the memory device, wherein it is preferably provided that the data is detected while the person handling the device 10 and about this the robot 12 moved along the trajectory. This detection and storage of the trajectory or the data characterizing the trajectory is also called teaching the robot 12 designated. The trajectory is also referred to as a trajectory, wherein the handling device 10 the quick and easy programming of trajectories and arbitrary locations of the trajectories where individual work routines can be triggered, ie started or stopped.

Hierzu umfasst das Handlingsgerät 10 ein erstes Bedienelement 26, welches als Schalter ausgebildet ist und auch als Zustimmschalter bezeichnet wird. Ferner umfasst das Handlingsgerät 10 ein zweites Bedienelement 28, welches ebenfalls als Schalter ausgebildet ist und dazu dient, das Einlernen zu starten beziehungsweise zu beenden. Ferner umfasst das Handlingsgerät 10 ein drittes Bedienelement 30 in Form eines Schalters, welcher dazu dient, Einzelpositionen beziehungsweise einzelne Stelle der Bewegungsbahn zu speichern. Ein als Schalter ausgebildetes Bedienelement 32 dient dazu, einen Bereich für Wiederholungen zu markieren. Ein Bedienelement 34 des Handlingsgeräts 10 dient dazu, eine erste Arbeitsroutine zu starten beziehungsweise zu beenden. Ein Bedienelement 36 des Handlingsgeräts 10 dient dazu, eine von der ersten Arbeitsroutine unterschiedliche, zweite Routine zu starten beziehungsweise zu beenden. Ferner dient ein Bedienelement 38 des Handlingsgeräts 10 dazu, eine von der ersten und der zweiten Arbeitsroutine unterschiedliche, dritte Arbeitsroutine zu starten beziehungsweise zu beenden. Die Bedienelemente 34, 36 und 38 sind ebenfalls als Schalter ausgebildet, wie auch die Bedienelemente 28, 30, 32 und 26. Vorliegend sind die Schalter als Tasten beziehungsweise Taster ausgebildet und – wie aus der Fig. erkennbar ist – in einem jeweiligen Abstand zu den jeweiligen Griffelementen 20 und 22 angeordnet. Dadurch kann die Person die Griffelemente 20 und 22 besonders gut und fest umgreifen.This includes the handling device 10 a first control 26 , which is designed as a switch and is also referred to as a consent switch. Furthermore, the handling device includes 10 a second control 28 , which is also designed as a switch and serves to start the learning or end. Furthermore, the handling device includes 10 a third control 30 in the form of a switch, which serves to store individual positions or individual location of the movement path. A trained as a switch operating element 32 serves one Mark area for repetitions. An operating element 34 of the handling device 10 serves to start or end a first work routine. An operating element 36 of the handling device 10 serves to start or end a different from the first work routine, the second routine. Furthermore, a control element is used 38 of the handling device 10 to start or end a third work routine different from the first and second work routines. The controls 34 . 36 and 38 are also designed as a switch, as well as the controls 28 . 30 . 32 and 26 , In the present case, the switches are designed as buttons or buttons and - as can be seen from the figure - at a respective distance to the respective handle elements 20 and 22 arranged. This allows the person the grip elements 20 and 22 embrace particularly well and firmly.

Das Handlingsgerät 10 umfasst ferner ein von den Griffelementen 20 und 22 beabstandetes Kontaktelement 40, über welches das Handlingsgerät 10 in Kontakt mit dem Bauteil 16 bringbar ist, entlang welchem das Handlingsgerät 10 und über dieses der Roboter 12 zu führen ist. Mit anderen Worten ist es möglich, im Rahmen des Einlernens der Bewegungsbahn das Kontaktelement 40 in Stützanlage mit dem Bauteil 16 zu bringen und – während sich das Kontaktelement 40 in dieser Stützanlage befindet – entlang zumindest eines Teilbereichs des Bauteils 16 zu führen, wodurch die Bewegungsbahn auf besonders einfache Weise eingelernt werden kann. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Kontaktelement 40 gelenkig mit den Griffelementen 20 und 22 verbunden ist, so dass das Kontaktelement 40 relativ zu den Griffelementen 20 und 22 in unterschiedliche Positionen bewegbar und in diesen Positionen relativ zu den Griffelementen 20 und 22 fixierbar ist. Das Kontaktelement 40 nimmt dabei die Rolle des Härtewerkzeugs ein. Mit anderen Worten wird das Härtewerkzeug mittels des Kontaktelements 40 abgebildet, um dadurch die Bewegungsbahn besonders einfach einlernen zu können.The handling device 10 further comprises one of the handle elements 20 and 22 spaced contact element 40 over which the handling device 10 in contact with the component 16 can be brought along which the handling device 10 and about this the robot 12 to lead is. In other words, it is possible, in the context of learning the movement path, the contact element 40 in support system with the component 16 to bring and - while the contact element 40 located in this support system - along at least a portion of the component 16 lead, whereby the trajectory can be learned in a particularly simple manner. It is preferably provided that the contact element 40 articulated with the handle elements 20 and 22 is connected, so that the contact element 40 relative to the handle elements 20 and 22 movable in different positions and in these positions relative to the handle elements 20 and 22 can be fixed. The contact element 40 takes on the role of the hardening tool. In other words, the hardening tool by means of the contact element 40 imaged in order to learn the trajectory very easy.

Der Roboter 12 und das Handlingsgerät 10 bilden ein System, welches unterschiedliche Funktionen aufweist. Eine erste dieser Funktionen ist ein Automatik- und Tippbetrieb. Dies bedeutet, dass zwischen der Verwendung eines Automatikbetriebs und eines Tippbetriebs unterschieden werden kann. Beim Automatikbetrieb wird im Abstand von 100 Millisekunden jeweils ein Punkt beziehungsweise eine Stelle der Bewegungsbahn aufgenommen, das heißt gespeichert, insofern sich dieser Punkt um mindestens fünf Millimeter von dem vorherigen Punkt unterscheidet. Bei dem Tippbetrieb kann die Person gezielt mithilfe des Bedienelements 30, das heißt durch Betätigen des Bedienelements 30 alle Einzelpositionen abspeichern.The robot 12 and the handling device 10 form a system that has different functions. A first of these functions is an automatic and jog mode. This means that a distinction can be made between the use of an automatic mode and a jog mode. In automatic mode, one point or one point of the trajectory is recorded at intervals of 100 milliseconds, ie stored, insofar as this point differs by at least five millimeters from the previous point. In the jog mode, the person can use the control element specifically 30 that is, by operating the operating element 30 save all individual positions.

Eine zweite der Funktionen ist ein Neuausrichten an der Bauteilkontur. Es besteht die Möglichkeit, dass sich der Roboter 12 an der Bewegungsbahn neu ausrichtet. Hierbei werden beim erstmaligen Loslassen des Zustimmschalters ein erster und ein zweiter Winkel gespeichert. Bei jedem folgenden Loslassen des Zustimmschalters werden diese Winkel wieder auf den zuvor ermittelten Wert gesetzt. Dies bietet den Vorteil, dass, wenn der Roboter um eine Kante geführt werden muss, sich der Roboter durch den Algorithmus wieder entspannen kann.A second of the functions is a realignment of the component contour. There is a possibility that the robot 12 realigns at the trajectory. In this case, a first and a second angle are stored when first releasing the consent switch. Each time the enable switch is released, these angles are reset to the previously determined value. This has the advantage that when the robot has to be guided around an edge, the robot can relax again through the algorithm.

Eine dritte der Funktionen ist eine kartesische Polynom- und Mittelwertglättung. Dies bedeutet, dass eine kartesische Mittelwert- und Polynomglättung implementiert ist. Eine vierte der Funktionen ist eine Glättung der Winkel. Zur Verbesserung der Abfallgeschwindigkeit werden die Winkel geglättet. Dies dient vor allem dazu, spitze Winkel zu glätten, um eine gleichmäßige Abfahrgeschwindigkeit zu realisieren. Eine fünfte der Funktionen ist das Starten der unterschiedlichen Arbeitsroutinen. Dies bedeutet, dass unterschiedliche Arbeitsroutinen implementiert werden können, die viele unterschiedliche Anwendung ermöglichen.A third of the functions is a Cartesian polynomial and mean smoothing. This means that Cartesian mean and polynomial smoothing is implemented. A fourth of the functions is a smoothing of the angles. To improve the decay rate, the angles are smoothed. This is mainly used to smooth acute angles to achieve a uniform departure speed. A fifth of the functions is starting the different work routines. This means that different work routines can be implemented that allow many different applications.

Eine sechste der Funktionen ist schließlich die Teilwiederholung unterschiedlicher Bereiche. Mittels des Bedienelements 32, das heißt durch Betätigen dieses können unterschiedliche Teilbereiche der Bewegungsbahn markiert werden, um diese Teilbereiche öfter, das heißt beispielsweise mehrmals hintereinander abfahren zu können. Hierbei sollte so vorgegangen werden, dass beim Starten der zu wiederholenden Kontur beziehungsweise des zu wiederholenden Teilbereichs das Bedienelement 32 betätigt wird. Dann wird der Roboter 12 über das Handlingsgerät 10 verfahren, und sobald die zu wiederholende Kontur beziehungsweise der zu wiederholende Teilbereich abgeschlossen ist, wird das Bedienelement 32 gelöst beziehungsweise losgelassen. Es ist darauf zu achten, dass der Start- und Endpunkt nahe beieinander liegen und sich keine Objekte zwischen diesen beiden Punkten befinden.Finally, a sixth of the functions is the partial repetition of different areas. By means of the control element 32 , That is, by pressing this different portions of the trajectory can be marked to these subregions more often, that is, for example, several times in succession depart. In this case, the procedure should be such that when starting the contour to be repeated or the partial area to be repeated, the operating element 32 is pressed. Then the robot 12 via the handling device 10 procedure, and as soon as the contour to be repeated or the partial area to be repeated is completed, the operating element 32 solved or released. It is important to ensure that the start and end points are close to each other and there are no objects between these two points.

Auch ist es möglich, während der Bewegungsbahn mehrere, unterschiedliche, zu wiederholende Konturen abzuspeichern. Somit wird es beispielsweise ermöglicht, mehrere Bauteile, bei der die gleiche Operation stattfinden soll, schnell nacheinander einzulernen. Des Weiteren bietet das System Funktionen für deren Parametrisierung für den Anwender zum einen die Datei Parameter und die Datei Routine interessant sind.It is also possible to store several different contours to be repeated during the movement path. Thus, it is possible, for example, several modules in which the same operation is to take place, learn quickly one after the other. Furthermore, the system offers functions for their parameterization for the user on the one hand the file parameters and the file routine are interesting.

Betätigt beispielsweise die Person an einer beliebigen Stelle der Bewegungsbahn zumindest eines der Bedienelemente 34, 36 oder 38, so wird dieses Betätigen erfasst. Ferner wird der Stelle, an der die Person das Bedienelement 34, 36 beziehungsweise 38 betätigt, erfasst, und dieser erfassten Stelle wird der Beginn oder das Ende der zu dem jeweiligen Bedienelement 34, 36 beziehungsweise 38 gehörenden Arbeitsroutine zugeordnet.For example, the person operates at any point of the movement path at least one of the controls 34 . 36 or 38 , so this pressing is detected. Further, the place where the person controls the 34 . 36 respectively 38 actuated, detected, and this detected point is the beginning or the end of the respective operating element 34 . 36 respectively 38 associated with the work routine.

Im Folgenden werden Parameter erläutert, welche im Rahmen des Einlernens eingestellt werden können. Ein erster dieser Parameter trägt beispielsweise die Bezeichnung Werkzeug Nr. Dieser Parameter ist eine Variable, anhand derer das verwendete Werkzeug definiert werden kann. Dabei ist zu beachten, dass das Handlingsgerät 10 auf der jeweiligen Position eingelernt sein muss. Das zugehörige Arbeitswerkzeug muss zehn Plätze weiter hinten, also auf Positionsnummer 13 sein. Ein zweiter der Parameter trägt die Bezeichnung Wiederholung, welcher ebenfalls eine Variable ist. Anhand dieser Variablen kann die Anzahl der Wiederholungen des mithilfe des Bedienelements 32 gekennzeichneten Teilbereichs angegeben werden. Ein dritter der Parameter trägt die Bezeichnung korrektur Ausrichtung. Dieser Parameter ist ebenfalls eine Variable, mithilfe derer die Korrektur der Ausrichtung ein- und ausgeschaltet werden kann. Ein vierter der Parameter trägt die Bezeichnung automatik Betrieb. Auch der vierte Parameter ist eine Variable, anhand derer der Automatikbetrieb ein- und ausgeschaltet werden kann. Als Bedienelement zum Kennzeichnen der einzelnen Punkte wird das Bedienelement 30 verwendet. Ein fünfter der Parameter trägt die Bezeichnung filter Nr. Der fünfte Parameter wird auch als Filternummer bezeichnet, mit deren Hilfe die Art des Filters bestimmt werden kann. Hat der fünfte Parameter den Wert 1, so kommt kein Filter zum Einsatz. Bei dem Wert 2 kommt ein Mittelwertfilter, insbesondere bei geschwungenen Konturen zum Einsatz, und bei dem Wert 3 kommt ein Polygonfilter, insbesondere bei kantigen Konturen, zum Einsatz.The following section explains parameters that can be set during learning. For example, the first of these parameters has the name tool no. This parameter is a variable that can be used to define the tool used. It should be noted that the handling device 10 must be taught in the respective position. The associated work tool must be ten places further back, that is, on the position number 13 be. A second of the parameters has the name repetition, which is also a variable. These variables can be used to determine the number of repetitions of the control using the control 32 indicated section. A third of the parameters bears the designation correction alignment. This parameter is also a variable that can be used to turn the alignment adjustment on and off. A fourth of the parameters is called automatic operation. The fourth parameter is also a variable with which the automatic mode can be switched on and off. As a control element for marking the individual points is the operating element 30 used. A fifth of the parameters is termed filter No. The fifth parameter is also referred to as a filter number, with the aid of which the type of filter can be determined. If the fifth parameter has the value 1, then no filter is used. In the case of the value 2, an average value filter is used, in particular in the case of curved contours, and the value 3 uses a polygon filter, in particular in the case of angular contours.

Ein sechster der Parameter trägt die Bezeichnung breite Filter. Der sechste Parameter ist eine Variable, mit deren Hilfe die Breite des Filters eingestellt wird. Wird ein Wert außerhalb des gültigen Bereichs eingestellt, wird der Wert automatisch auf den größten oder kleinsten Wert eingestellt. Ein siebter der Parameter trägt die Bezeichnung geschwindigkeit. Auch der siebte Parameter ist eine Variable, mit deren Hilfe die LIN-Geschwindigkeit eingestellt werden kann. Ein achter der Parameter ist eine Variable und trägt die Bezeichnung geschwindigkeit PTP, anhand derer die PTP-Geschwindigkeit eingestellt werden kann. Ein neunter der Parameter trägt die Bezeichnung mit Kontakt. Der neunte Parameter ist ebenfalls eine Variable, anhand derer ausgewählt werden kann, ob der Roboter 12 auf Kontakt in x-Richtung gefahren werden soll. Ein zehnter der Parameter trägt die Bezeichnung anpress Druck und ist eine Variable, anhand derer der Druck eingestellt werden kann, mit der der Kontur gefolgt werden soll. Der zehnte Parameter ist nur aktiv, wenn der neunte Parameter aktiv ist. Ein elfter der Parameter ist eine Variable und trägt die Bezeichnung Winkel Glatt, anhand derer bestimmt wird, ob die Winkel geglättet werden sollen.A sixth of the parameters is called wide filters. The sixth parameter is a variable used to set the width of the filter. If a value is set outside the valid range, the value is automatically set to the largest or smallest value. A seventh of the parameters carries the designation speed. The seventh parameter is also a variable that can be used to set the LIN speed. An eighth of the parameters is a variable and has the designation speed PTP, by means of which the PTP speed can be set. A ninth of the parameter carries the label with contact. The ninth parameter is also a variable that can be used to select whether the robot 12 to be driven on contact in the x-direction. A tenth of the parameters is called anpress pressure and is a variable used to set the pressure at which to follow the contour. The tenth parameter is only active when the ninth parameter is active. An eleventh of the parameters is a variable and is called angle smooth, which determines whether the angles should be smoothed.

Wie bereits erwähnt, werden die unterschiedlichen Arbeitsroutinen durch Betätigen, insbesondere Drücken, der vorzugsweise als Taster ausgebildeten Bedienelemente 34, 36 und 38 ausgelöst. Dabei ist zu beachten, dass beispielsweise beim Betätigen des jeweiligen Bedienelements 34, 36 und 38 der Beginn der jeweiligen Arbeitsroutine markiert wird. Beim Zurücksetzen des jeweiligen Bedienelements 34, 36 und 38 wird das jeweilige Ende der jeweiligen Arbeitsroutine markiert. Hierbei werden die Routinen stets flankengesteuert angesprochen. Aufgrund dieser Realisierung stehen vielfältige Möglichkeiten zur Verfügung, unterschiedliche Routinen einzubinden. Es können beispielsweise unterschiedliche Geschwindigkeiten definiert werden, Ausgänge geschaltet werden, Befehle wie Halt oder Warten können verwendet werden, Regler können definiert werden, desired Force-Befehle sind möglich und Interrupts können definiert werden. Aufgrund dieser Form der Implementierung können vielfältige, individuelle Routinen auf einfache und übersichtliche Weise implementiert werden, ohne zuvor das gesamte Programm durchzuarbeiten.As already mentioned, the different work routines are actuated by pressing, in particular pressing, the operating elements, which are preferably in the form of pushbuttons 34 . 36 and 38 triggered. It should be noted that, for example, when pressing the respective control element 34 . 36 and 38 the beginning of the respective work routine is marked. When resetting the respective control element 34 . 36 and 38 the respective end of the respective work routine is marked. Here, the routines are always addressed edge-triggered. Due to this realization, there are many possibilities to integrate different routines. For example, different speeds can be defined, outputs switched, commands such as hold or wait can be used, sliders can be defined, desired force commands are possible, and interrupts can be defined. Because of this form of implementation, multiple, individual routines can be implemented in a simple and concise manner without first having to work through the entire program.

Beispielsweise sind bereits zwei Routinen vorimplementiert. Eine erste dieser zwei Routinen umfasst beispielsweise, dass eine Geschwindigkeit festgelegt wird, ein Ausgang aktiviert wird, um das Werkzeug, insbesondere das Härtewerkzeug, zu aktivieren, und, wenn der neunte Parameter aktiviert ist, mit einer durch den zehnten Parameter vorgegebene Kraft das Härtewerkzeug gegen die Kontur beziehungsweise das Bauteil 16 gedrückt wird. Diese erste Routine wird beispielsweise beim Betätigen, insbesondere Drücken, des Bedienelements 34 aktiviert. Im Rahmen der ersten Routine, insbesondere wenn das Bedienelement 34 zurückgesetzt wird, wird beispielsweise eine Geschwindigkeit festgelegt, der zuvor genannte Ausgang und somit das Härtewerkzeug werden deaktiviert und ein Positionsregler kommt zum Einsatz.For example, two routines are already pre-implemented. For example, a first of these two routines includes setting a velocity, activating an output to activate the tool, particularly the hardening tool, and, if the ninth parameter is activated, counteracting the hardening tool with a force given by the tenth parameter the contour or the component 16 is pressed. This first routine is for example when pressing, in particular pressing, the control 34 activated. As part of the first routine, especially when the operating element 34 is reset, for example, a speed is set, the aforementioned output and thus the hardness tool are disabled and a position controller is used.

Die zweite Routine umfasst beispielsweise, das, wenn das Bedienelement 36 betätigt, insbesondere gedrückt, wird, eine Geschwindigkeit festlegt wird. Ferner wird eine Funktion aktiviert, welche wenigstens eine weitere Funktion auslöst, wenn ein Kontakt des Roboters 12 mit dem Bauteil 16 erfasst wird. Die zweite Routine umfasst beispielsweise ferner, dass das Werkzeug in z-Richtung um 50 Millimeter verfahren wird, bis es zu dem zuvor genannten Kontakt kommt. Ferner umfasst die zweite Routine, dass mit einer konstanten Kraft in z- und x-Richtung gedrückt wird. Ferner umfasst die zweite Routine, dass ein weiterer Ausgang und somit das Werkzeug aktiviert werden. Bei diesem weiteren Werkzeug handelt es sich beispielsweise um ein Poliergerät, so dass die mittels des Bedienelements 36 zu startende und zu beendende Arbeitsroutine beispielsweise ein Polieren des Bauteils 16 umfasst. Ferner umfasst die zweite Routine, dass ein Interrupt zum Steuern eines Sprühöls, mittels welchem das Bauteil 16 poliert wird, gestartet wird. Ferner umfasst die zweite Routine, insbesondere beim Zurücksetzen des Bedienelements 36, dass die Geschwindigkeit festgelegt und der weitere Ausgang und somit das Poliergerät deaktiviert werden. Ferner kommt es Positionsregler zum Einsatz und der Interrupt zum Steuern des Sprühöls wird beendet. Diese vorimplementierten Routinen können beliebig erweitert und verändert werden.The second routine includes, for example, when the operating element 36 pressed, in particular pressed, a speed is determined. Furthermore, a function is activated which triggers at least one further function when a contact of the robot 12 with the component 16 is detected. For example, the second routine further includes moving the tool 50 millimeters in the z-direction until it comes to the aforementioned contact. Further, the second routine includes pressing with a constant force in the z and x directions. Furthermore, the second routine comprises that another output and thus the tool are activated. With this further tool For example, it is a polishing device, so that the means of the control 36 For example, a polishing of the component to be started and terminated to work routine 16 includes. Further, the second routine includes an interrupt for controlling a spray oil by means of which the component 16 is polished, is started. Furthermore, the second routine includes, in particular, when resetting the operating element 36 in that the speed is set and the further output and thus the polishing device are deactivated. Further, position controllers are used and the interrupt for controlling the spray oil is terminated. These pre-implemented routines can be expanded and changed as desired.

Im Folgenden werden einzelne Arbeitsschritte aufgelistet, welche das Einlernen der Bewegungsbahn und der Arbeitsroutinen veranschaulichen. Bei einem ersten Arbeitsschritt wird das Programm beziehungsweise Einlernen gestartet. Bei einem zweiten Arbeitsschritt wird dies zweimal mit einer grünen Taste bestätigt. Bei einem dritten Arbeitsschritt wird ausgewählt, ob eine bereits vorhandene Bewegungsbahn geöffnet werden soll, oder ob eine neue Bewegungsbahn aufgenommen werden soll. Wird eine bereits vorhandene, das heißt gespeicherte Bewegungsbahn geöffnet, so wird zu dem Arbeitsschritt 13 gesprungen, welcher später erläutert wird. Bei einem vierten Arbeitsschritt wird der Roboter 12 in eine Grundposition gefahren. Bei einem fünften Arbeitsschritt kann ein sogenannter T1-Modus ausgewählt werden. Bei einem sechsten Arbeitsschritt wird das Bedienelement 28 betätigt.In the following individual work steps are listed, which illustrate the teaching of the trajectory and the work routines. In a first step, the program or teach-in is started. In a second step, this is confirmed twice with a green button. In a third step, it is selected whether an already existing trajectory is to be opened or whether a new trajectory is to be recorded. If an existing, that is stored trajectory is opened, it will jump to the step 13, which will be explained later. In a fourth step, the robot becomes 12 moved to a basic position. In a fifth step, a so-called T1 mode can be selected. In a sixth step, the operating element 28 actuated.

Bei einem siebten Arbeitsschritt muss der Zustimmschalter betätigt werden, um den Roboter 12 bewegen zu können. Bei einem achten Arbeitsschritt wird der Roboter 12 über das Handlingsgerät 10 bis zur ersten Aktion beziehungsweise zur ersten Aktionsstelle bewegt. Bei einem neunten Arbeitsschritt wird beispielsweise zumindest eines der Bedienelemente 32, 34, 36 und/oder 38 betätigt. Bei einem zehnten Arbeitsschritt wird die Bewegungsbahn fortgeführt. Die Arbeitsschritte 9 und 10 können beliebig oft wiederholt werden. Bei einem zwölften Arbeitsschritt wird nach Abschluss der Bewegungsbahn das Bedienelement 28 wieder zurückgestellt. Bei dem 13. Arbeitsschritt wird das Handlingsgerät 10 durch das Werkzeug ausgetauscht. Bei einem 14. Arbeitsschritt wird die grüne Taste betätigt beziehungsweise mittels der grünen Taste bestätigt. Bei einem 15. Arbeitsschritt fährt der Roboter 12 die Bewegungsbahn in der vorgegebenen Geschwindigkeit ab, ohne die unterschiedlichen Arbeitsroutinen auszuführen. Dies dient dazu, dass überprüft werden kann, ob die Bewegungsbahn korrekt eingelernt wurde. Bei einem 16. Arbeitsschritt besteht die Möglichkeit, die abgespeicherte Bewegungsbahn zusammen mit den Arbeitsroutinen und dem verwendeten Werkzeug zu speichern. Bei einem 17. Arbeitsschritt fährt der Roboter 12 die Bewegungsbahn in der vorgegebenen Geschwindigkeit ab und führt ebenfalls die unterschiedlichen Arbeitsroutinen aus. Ferner werden die mittels des Bedienelements 32 angegebenen Wiederholungen ausgeführt. Bei einem 18. Arbeitsschritt wird mit der grünen Taste bestätigt, woraufhin der Roboter 12 bei einem 19. Arbeitsschritt in die Grundposition fährt.In a seventh step, the consent switch must be pressed to the robot 12 to be able to move. In an eighth step, the robot becomes 12 via the handling device 10 moved to the first action or to the first action point. In a ninth step, for example, at least one of the controls 32 . 34 . 36 and or 38 actuated. In a tenth step, the trajectory is continued. The steps 9 and 10 can be repeated as often as desired. In a twelfth step, after completion of the trajectory is the control element 28 reset again. At the 13th step becomes the handling device 10 exchanged by the tool. In a 14th step, the green button is pressed or confirmed by pressing the green button. At a fifteenth step, the robot drives 12 the trajectory in the specified speed, without performing the different work routines. This serves to check whether the trajectory has been taught correctly. In a 16th step, it is possible to save the stored trajectory together with the work routines and the tool used. At a 17th step, the robot moves 12 the trajectory in the specified speed and also performs the different work routines. Furthermore, the means of the control element 32 specified repetitions. At an 18th step is confirmed with the green button, whereupon the robot 12 at a 19th step moves to the home position.

Ferner ist es bei einer weiteren Ausführungsform denkbar, das Handlingsgerät 10 und das Werkzeug, welches auch als Arbeitswerkzeug bezeichnet wird, zusammenzufassen, so dass beispielsweise das Arbeitswerkzeug Teil des Handlingsgeräts ist. Dadurch ist es möglich, beim Einlernen das Arbeitswerkzeug direkt in Kontakt mit dem Bauteil zu bringen. Dadurch muss das Handlingsgerät 10 beziehungsweise das weitere Handlingsgerät nach dem Einlernen vom Roboter 12 gelöst und das Werkzeug an den Roboter 12 montiert werden. Mit anderen Worten ist kein Werkzeugwechsel erforderlich. Außerdem können Toleranzen zwischen dem Handlingsgerät 10 und dem Arbeitswerkzeug vermieden werden. Ferner ist es vorzugsweise möglich, dass die Schalter für die Routinen und der Zustimmschalter direkt am Arbeitswerkzeug angeordnet sind. Außerdem spürt die Person schon beim Einlernen, wie sich beispielsweise wenigstens ein mit dem Roboter und/oder dem Arbeitswerkzeug verbundener und Schlauch und das Arbeitswerkzeug zueinander verhalten. Der Aufbau lässt sich somit noch einfacher bedienen.Furthermore, it is conceivable in a further embodiment, the handling device 10 and the tool, which is also referred to as a working tool to summarize, so that, for example, the working tool is part of the handling device. This makes it possible, when teaching the work tool to bring directly into contact with the component. This requires the handling device 10 or the further handling device after learning from the robot 12 solved and the tool to the robot 12 to be assembled. In other words, no tool change is required. In addition, tolerances between the handling device 10 and the working tool can be avoided. Furthermore, it is preferably possible for the switches for the routines and the enabling switch to be arranged directly on the working tool. In addition, the person already feels when learning how, for example, at least one connected to the robot and / or the working tool and hose and the working tool to each other. The structure is thus even easier to operate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007063099 A1 [0004]

Claims

Handling device for programming a robot ( 12 ), with a connection device ( 18 ), by means of which the handling device ( 10 ) with the robot ( 12 ) is connectable, with at least one handle element ( 20 ) over which the handling device ( 10 ) and about this the robot ( 12 ) can be guided by a person along a movement path, in order thereby to store data characterizing the movement path in a storage device, and with at least one operating element ( 34 ), by which of the person by operating the operating element ( 34 ) a beginning or an end of at least one predetermined working routine of the robot ( 12 ) is assignable to at least one point of the trajectory.

Handling device according to claim 1, characterized in that one of the handle element ( 20 ) spaced contact element ( 38 ) is provided, via which the handling device ( 10 ) in contact with a component ( 16 ) is brought along, along which the contact element ( 38 ) and via this the handling device ( 10 ) and the robot ( 12 ) are to be led.

Handling device according to claim 1 or 2, characterized in that the operating element ( 34 ) at a distance to the handle element ( 20 ) is arranged.

Handling device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further grip element ( 22 ) is provided, which the first handle element ( 20 ) is arranged opposite.

Method for programming a robot ( 12 ), comprising the steps of: - connecting a handling device ( 10 ) according to one of claims 1 to 4 via its connecting device ( 18 ) with the robot ( 12 ); Detecting and storing the data characterizing the trajectory, while the handling device ( 10 ) and over this the robot ( 12 ) are guided along the path of movement; - detecting at least one operation of the operating element ( 34 ); Detecting the at least one location at which the actuation of the operating element ( 34 ) is detected; and associating the beginning or the end of the at least one working routine with the detected location.