DE102016008606B4

DE102016008606B4 - Werkstückpositionierungsvorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks

Info

Publication number: DE102016008606B4
Application number: DE102016008606.8A
Authority: DE
Inventors: Ayumu KITAYAMA; Mototsugu TAKENAMI
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2024-02-08
Anticipated expiration: 2036-07-16
Also published as: DE102016008606A1; US20170021470A1; CN106363460A; CN106363460B; JP2017024134A; JP6174636B2; US10131025B2

Abstract

Werkstückpositionierungsvorrichtung (10), eingerichtet zum Positionieren eines Werkstücks (W) an einer vorgegebenen Zielposition (Wt), umfassend:- eine bewegbare Basis (14), auf der ein Werkstück (W) platziert wird,- einen Antriebsmechanismus (16, 18, 20), eingerichtet zum Bewegen der bewegbaren Basis (14) in eine vorgegebene Mehrzahl Richtungen,- einen Vision-Sensor (22), eingerichtet zum mehrmaligen Abbildendes auf der bewegbaren Basis (14) platzierten Werkstücks (W) während der Antriebsmechanismus (16, 18, 20) die bewegbare Basis (14) bewegt um das Werkstück an der Zielposition (Wt) zu positionieren und zum mehrmaligen Erfassen einer aktuellen Position des Werkstücks (W);- ein Differenzberechnungsteil (64), eingerichtet zum Berechnen einer Differenz zwischen der erfassten aktuellen Position und der Zielposition (Wt) immer dann, wenn die aktuelle Position durch den Vision-Sensor (22) erfasst wird,- ein Differenzbestimmungsteil (66), eingerichtet zum Bestimmen, dass immer dann, wenn die Differenz durch das Differenzberechnungsteil (64) berechnet wird, die berechnete Differenz innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt;- ein Richtungsbestimmungsteil (68), eingerichtet zum Bestimmen einer Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis (14), die die Differenz verringern kann, aus der Mehrzahl Richtungen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt; und- eine Antriebssteuereinrichtung (70), eingerichtet zum Steuern des Antriebsmechanismus (16, 18, 20) um:die Bewegung der bewegbaren Basis (14) zu stoppen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt; unddie bewegbare Basis (14) in die durch das Richtungsbestimmungsteil (68) bestimmte Richtung zu bewegen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Werkstückpositionierungsvorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks an einer vorgegebenen Zielposition.
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks an einer Zielposition durch Berechnen einer Differenz zwischen der durch einen Vision-Sensor erfassten Position eines Werkstücks und einer vorgegebenen Zielposition des Werkstücks, um basierend auf der Differenz den für das Werkstück erforderlichen Bewegungsbetrag zu erhalten, ist bekannt (siehe z.B. japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. JP 2011 - 110 628 A ).
Bei herkömmlichen Technologien ist ein Bewegungsmechanismus zum exakten Bewegen eines Werkstücks oder ein Einspann- oder Klemmmechanismus zum Verhindern, dass während der Bewegung des Werkstücks eine Positionsdiskrepanz des Werkstücks auftritt, erforderlich. Dies macht eine kompliziertere Anlage erforderlich und erhöht die Herstellungskosten.
DE 101 39 081 A1 betrifft die Steuerung einer Verfahrbewegung. Eine Verfahrbewegung erfolgt zur Lageeinstellung insbesondere eines Werkstücks, wobei eine Antriebsvorrichtung des Werkstücks aktiviert wird, so dass sich das Werkstück von einem Lageistwert zu einem Lagezielwert bewegt, und die Antriebsvorrichtung deaktiviert wird, wenn das Werkstück im Wesentlichen den Lagezielwert erreicht hat. Die Steuerung die Antriebseinrichtung so steuert, dass die Differenz zwischen der IstPosition des Werkstücks und der Soll-Position Null ist.
DE 101 57 983 C5 betrifft ein Positionier- und/oder Laserbearbeitungsverfahren für zumindest ein Werkstück sowie eine Positionier- und/oder Laserbearbeitungsvorrichtung für zumindest ein Werkstück.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anlage zu vereinfachen und die Herstellungskosten zu verringern. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Werkstückpositionierungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bei einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Werkstückpositionierungsvorrichtung, die ein Werkstück an einer vorgegebenen Zielposition positioniert, eine bewegbare Basis, auf der ein Werkstück platziert wird, einen Antriebsmechanismus, der die bewegbare Basis bewegt, und einen Vision-Sensor, der das auf der bewegbaren Basis platzierte Werkstück mehrmals abbildet und eine aktuelle Position des Werkstücks mehrmals erfasst.
Die Werkstückpositionierungsvorrichtung umfasst ein Differenzberechnungsteil, das eine Differenz zwischen der erfassten aktuellen Position und der Zielposition immer dann berechnet, wenn die aktuelle Position durch den Vision-Sensor erfasst wird, ein Differenzbestimmungsteil, das immer dann, wenn die Differenz durch das Differenzberechnungsteil berechnet wird, bestimmt, ob die berechnete Differenz innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, und eine Antriebssteuereinrichtung, die den Antriebsmechanismus steuert, um die Bewegung der bewegbaren Basis zu stoppen, wenn das Differenzbestimmungsteil bestimmt, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Der Antriebsmechanismus kann dazu in der Lage sein, die bewegbare Basis in eine vorgegebene Mehrzahl Richtungen zu bewegen. Die Werkstückpositionierungsvorrichtung kann ferner ein Richtungsbestimmungsteil umfassen, das eine Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis, die die Differenz verringern kann, aus der Mehrzahl Richtungen bestimmt, wenn das Differenzbestimmungsteil bestimmt, dass die Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Die Antriebssteuereinrichtung kann den Antriebsmechanismus steuern, um die bewegbare Basis in die durch das Richtungsbestimmungsteil bestimmte Richtung zu bewegen, wenn das Differenzbestimmungsteil bestimmt, dass die Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Wenn die durch das Richtungsbestimmungsteil bestimmte Bewegungsrichtung einer Richtung entgegengesetzt ist, in der sich die bewegbare Basis zum Zeitpunkt der Bestimmung der Bewegungsrichtung bewegt, kann die Antriebssteuereinrichtung die bewegbare Basis mit einer Geschwindigkeit in die bestimmte Bewegungsrichtung bewegen, die niedriger ist als die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis zum Zeitpunkt der Bestimmung der Bewegungsrichtung.
Der Vision-Sensor kann die aktuelle Position des Werkstücks erneut erfassen, nachdem die Antriebssteuereinrichtung die Bewegung der bewegbaren Basis gestoppt hat. Das Differenzberechnungsteil kann die Differenz zwischen der Zielposition und der durch den Vision-Sensor erfassten aktuellen Position nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis berechnen. Das Differenzbestimmungsteil kann bestimmen, ob die nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis durch das Differenzberechnungsteil berechnete Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Das Richtungsbestimmungsteil kann die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis, die die Differenz verringern kann, erneut aus der Mehrzahl Richtungen bestimmen, wenn das Differenzbestimmungsteil bestimmt, dass die Differenz nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis außerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Die Antriebssteuereinrichtung kann den Antriebsmechanismus steuern, um die bewegbare Basis in die Bewegungsrichtung zu bewegen, die nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis durch das Richtungsbestimmungsteil bestimmt wird.
Die Werkstückpositionierungsvorrichtung kann einen ersten Antriebsmechanismus, der die bewegbare Basis längs einer ersten Achse bewegt, und einen zweiten Antriebsmechanismus umfassen, der die bewegbare Basis längs einer zweiten Achse bewegt, die die erste Achse überschneidet.
Das Differenzberechnungsteil kann eine erste Differenz zwischen der aktuellen Position und der Zielposition in der ersten Achsenrichtung und eine zweite Differenz zwischen der aktuellen Position und der Zielposition in der zweiten Achsenrichtung berechnen. Das Differenzbestimmungsteil kann bestimmen, ob die erste Differenz innerhalb eines ersten zulässigen Bereichs liegt und ob die zweite Differenz innerhalb eines zweiten zulässigen Bereichs liegt.
Die Antriebssteuereinrichtung kann den ersten Antriebsmechanismus steuern, um die Bewegung der bewegbaren Basis in der ersten Achsenrichtung zu stoppen, wenn das Differenzbestimmungsteil bestimmt, dass die erste Differenz innerhalb des ersten zulässigen Bereichs liegt.
Die Antriebssteuereinrichtung kann den zweiten Antriebsmechanismus steuern, um die Bewegung der bewegbaren Basis in der zweiten Achsenrichtung zu stoppen, wenn das Differenzbestimmungsteil bestimmt, dass die zweite Differenz innerhalb des zweiten zulässigen Bereichs liegt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der genauen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genauer hervor. Es zeigt:

1 eine Ansicht einer Werkstückpositionierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Blockdiagramm der in 1 gezeigten Werkstückpositionierungsvorrichtung;
3 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Betriebsablauf der in 1 gezeigten Werkstückpositionierungsvorrichtung darstellt;
4 ein Flussdiagramm eines Beispiels für den Betriebsablauf der Schritte S2, S3 und S4 in 3;
5 eine Ansicht, die das Positionsverhältnis zwischen einem Werkstück, das z.B. durch einen Roboter auf der bewegbaren Basis platziert wurde, und einer Zielposition des Werkstücks darstellt; und
6 ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel für die Schritte S2, S3 und S4 in 4 zeigt.

Genaue Beschreibung
Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend basierend auf den begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 eine Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass, der Einfachheit halber, in der folgenden Beschreibung die x-Achsen-, y-Achsen- und z-Achsenrichtungen, die durch das in den Zeichnungen dargestellte orthogonale Koordinatensystem angegeben sind, als Bezugsrichtungen verwendet werden.
Die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 umfasst eine Steuereinrichtung 12, eine bewegbare Basis 14, einen ersten Antriebsmechanismus 16, einen zweiten Antriebsmechanismus 18, einen dritten Antriebsmechanismus 20 und einen Vision-Sensor 22. Die Steuereinrichtung 12 umfasst z.B. eine CPU (Zentraleinheit) und einen Speicher und steuert jede Komponente der Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 direkt oder indirekt.
Der erste Antriebsmechanismus 16 umfasst einen Servomotor 24 und einen Bewegungsmechanismus 26. Der Servomotor 24 umfasst eine Abtriebswelle (nicht gezeigt) und dreht die Abtriebswelle gemäß einem Befehl von der Steuereinrichtung 12.
Der Bewegungsmechanismus 26 umfasst ein Paar Schienen 28 und 30, verschiebbar auf den Schienen 28 und 30 angeordnete bewegbare Elemente 32, einen auf den bewegbaren Elementen 32 befestigten Sockel 34, ein Reduzierstück (nicht gezeigt) und einen Bewegungsumsetzungsmechanismus (nicht gezeigt).
Die Schienen 28 und 30 sind so angeordnet, dass sie in x-Achsenrichtung voneinander beabstandet sind, und erstrecken sich in y-Achsenrichtung. Die bewegbaren Elemente 32 werden durch die Schienen 28 und 30 geführt und sind in y-Achsenrichtung längs der Schienen 28 und 30 bewegbar.
Die Abtriebswelle des Servomotors 24 ist über das Reduzierstück und den Bewegungsumsetzungsmechanismus mechanisch mit den bewegbaren Elementen 32 verbunden. Der Bewegungsumsetzungsmechanismus besteht beispielsweise aus einem Kugelumlaufspindelmechanismus und setzt die Drehbewegung der Abtriebswelle des Servomotors 24 in eine Hin- und Herbewegung in der y-Achsenrichtung um. Somit wird, wenn der Servomotor 24 drehend angetrieben wird, der Sockel 34 in y-Achsenrichtung hin- und herbewegt.
Der zweite Antriebsmechanismus 18 umfasst einen Servomotor 36 und einen Bewegungsmechanismus 38. Der Servomotor 36 umfasst eine Abtriebswelle (nicht gezeigt) und dreht die Abtriebswelle gemäß einem Befehl von der Steuereinrichtung 12.
Der Bewegungsmechanismus 38 umfasst ein Paar Schienen 40 und 42, verschiebbar auf den Schienen 40 und 42 angeordnete bewegbare Elemente 44, einen auf den bewegbaren Elementen 44 befestigten Sockel 46, ein Reduzierstück (nicht gezeigt) und einen Bewegungsumsetzungsmechanismus (nicht gezeigt).
Die Schienen 40 und 42 sind auf dem Sockel 34 des ersten Antriebsmechanismus 16 befestigt und bewegen sich integral mit dem Sockel 34. Die Schienen 40 und 42 so angeordnet, dass sie in y-Achsenrichtung voneinander beabstandet sind, und erstrecken sich in x-Achsenrichtung.
Die bewegbaren Elemente 44 werden durch die Schienen 40 und 42 geführt und sind in x-Achsenrichtung längs der Schienen 40 und 42 bewegbar. Die Abtriebswelle des Servomotors 36 ist über das Reduzierstück und den Bewegungsumsetzungsmechanismus mechanisch mit den bewegbaren Elementen 44 verbunden.
Dieser Bewegungsumsetzungsmechanismus besteht beispielsweise aus einem Kugelumlaufspindelmechanismus und setzt die Drehbewegung der Abtriebswelle des Servomotors 36 in eine Hin- und Herbewegung in der x-Achsenrichtung um. Somit wird, wenn der Servomotor 36 drehend angetrieben wird, der Sockel 46 in Bezug auf die Schienen 40 und 42 in x-Achsenrichtung hin- und herbewegt.
Der dritte Antriebsmechanismus 20 umfasst einen Servomotor 48 und einen Bewegungsmechanismus 50. Der Servomotor 48 umfasst eine Abtriebswelle (nicht gezeigt) und dreht die Abtriebswelle gemäß einem Befehl von der Steuereinrichtung 12.
Der Bewegungsmechanismus 50 umfasst einen Drehtisch 52, eine Welle 54 und ein Reduzierstück (nicht gezeigt). Der Drehtisch 52 ist auf dem Sockel 46 des zweiten Antriebsmechanismus 18 angeordnet, um sich um eine Achse O zu drehen. Bei dieser Ausführungsform ist die Achse O parallel zur z-Achse.
Die Abtriebswelle des Servomotors 48 ist über das Reduzierstück und die Welle 54 mechanisch mit dem Drehtisch 52 verbunden. Der Drehtisch 52 wird durch den Servomotor 48 um die Achse O drehend angetrieben.
Die bewegbare Basis 14 ist auf dem Drehtisch 52 befestigt. Ein Werkstück W wird z.B. durch einen Roboter auf der bewegbaren Basis 14 platziert. Die bewegbare Basis 14 wird gemäß den Befehlen von der Steuereinrichtung 12 durch den ersten Antriebsmechanismus 16 in y-Achsenrichtung bewegt, durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 in x-Achsenrichtung bewegt und durch den dritten Antriebsmechanismus 20 um die Achse O gedreht.
Gemäß einem Befehl von der Steuereinrichtung 12 bildet der Vision-Sensor 22 das auf der bewegbaren Basis 14 platzierte Werkstück W ab und erfasst die Position des Werkstücks W. Im Besonderen ist der Vision-Sensor 22 an einer Position angeordnet, die in der positiven z-Achsenrichtung von der bewegbaren Basis 14 entfernt ist, und umfasst ein Abbildungsteil, das dazu in der Lage ist, die gesamte bewegbare Basis 14 abzubilden.
Der Vision-Sensor 22 erfasst Daten, die die aktuelle Position des Werkstücks W angeben, wie etwa eine x-Koordinate und eine y-Koordinate in einer x-y-Ebene, anhand von Bilddaten des durch das Abbildungsteil abgebildeten Werkstücks W. Der Vision-Sensor 22 sendet die Daten, die die aktuelle Position des erfassten Werkstücks W angeben, an die Steuereinrichtung 12. Es wird darauf hingewiesen, dass die Details der die aktuelle Position des Werkstücks W angegebenden Daten später beschrieben sind.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 die Bewegung der Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 beschrieben. Das in 3 gezeigte Flussdiagramm wird gestartet, wenn die Steuereinrichtung 12 von einem Benutzer, einer Host-Steuereinrichtung oder einem Roboterprogramm einen Werkstückpositionierungsbefehl empfängt. Der Werkstückpositionierungsbefehl wird beispielsweise an die Steuereinrichtung 12 gesendet, wenn das Werkstück W z.B. durch einen Roboter auf der bewegbaren Basis 14 platziert wird.
In Schritt S1 sendet die Steuereinrichtung 12 einen Befehl an den Vision-Sensor 22, die Erfassung der aktuellen Position des auf der bewegbaren Basis 14 platzierten Werkstücks W zu starten. Der Vision-Sensor 22 bildet das Werkstück W innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne T (z.B. eine Sekunde) nach Empfang des Befehls von der Steuereinrichtung 12 mehrmals ab.
5 zeigt ein Beispiel für durch den Vision-Sensor 22 abgebildete Bilddaten. Die aktuelle Position des Werkstücks W zu dem Zeitpunkt, zu dem das in 5 gezeigte Bild aufgenommen wird, ist eine Position, die in der negativen x-Achsenrichtung und der positiven y-Achsenrichtung von der Mittellachse O des Drehtischs 52 beabstandet ist.
Beispielsweise analysiert der Vision-Sensor 22 die in 5 gezeigten Bilddaten und berechnet eine zentrale Koordinate P(x, y) des Werkstücks W und einen Neigungswinkel ϕ einer Bezugslinie 56 in Bezug auf die x-Achse als die Daten, die die aktuelle Position des Werkstücks W angeben. Die Bezugslinie 56 wird für das Werkstück W festgelegt.
Die Bezugslinie 56 ist eine Phantomlinie, die eine Neigung des Werkstücks W in der x-y-Ebene angibt, und wird durch einen Benutzer voreingestellt. Bei dieser Ausführungsform wird die Bezugslinie 56 als Gerade festgelegt, die parallel zu den Außenflächen 58, 60 des Werkstücks W und durch die zentrale Koordinate P des Werkstücks W verläuft.
In 5 stellt hingegen eine gestrichelte Linie W_t eine Zielposition W_t dar, an der das Werkstück W positioniert werden soll. Die Zielposition W_t des Werkstücks W wird durch einen Benutzer vorgegeben und im Speicher der Steuereinrichtung 12 gespeichert.
Spezifischer speichert der Speicher vorab eine zentrale Koordinate P_t (x_t, y_t) der Zielposition W_t und einen Neigungswinkel ϕ_t einer Bezugslinie 62 der Zielposition W_t in Bezug auf die x-Achse als Daten, die die Zielposition W_t angeben. Die Bezugslinie 62 entspricht der vorstehend genannten Bezugslinie 56. Bei dem in 5 gezeigten Beispiel ist die Bezugslinie 62 der Zielposition W_t parallel zur x-Achse, weshalb der Neigungswinkel ϕ_t null beträgt.
In diesem Schritt S1 analysiert der Vision-Sensor 22 das in der Zeitspanne T mehrmals aufgenommene Bild, um die zentrale Koordinate P(x, y) und den Neigungswinkel ϕ der Bezugslinie 56 in Bezug auf die x-Achse nacheinander zu berechnen und sendet sie nacheinander als Daten, die die aktuelle Position des Werkstücks W bei deren Abbildung angeben, an die Steuereinrichtung 12.
Nach Schritt S1 führt die Steuereinrichtung 12 gleichzeitig in Schritt S2 ein x-Achsenrichtungsbewegungsschema, in Schritt S3 ein y-Achsenrichtungsbewegungsschema und in Schritt S4 θ-Richtungsbewegungsschema durch. Der Betriebsablauf in Schritt S2 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Nachdem Schritt S2 gestartet worden ist, berechnet die Steuereinrichtung 12 in Schritt S11 eine Differenz zwischen der Zielposition W_t und der aktuellen Position des Werkstücks W in x-Achsenrichtung. Im Besonderen berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δx_n zwischen x_n und x_t (d.h. δx_n = x_t-x_n), wobei x_n die x-Koordinate der zentralen Koordinate P_n (x_n, y_n) des Werkstücks W ist, die in Schritt S1 zum n-ten Mal („n“ ist eine positive ganze Zahl) vom Vision-Sensor 22 empfangen wird, während x_t die x-Koordinate der zentralen Koordinate P_t (x_t, y_t) der Zielposition W_t ist.
Somit fungiert die Steuereinrichtung 12 bei dieser Ausführungsform als Differenzberechnungsteil 64 (2), das die Differenz zwischen der aktuellen Position und der Zielposition W_t immer dann berechnet, wenn die aktuelle Position des Werkstücks W durch den Vision-Sensor 22 erfasst wird.
In Schritt S12 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S11 berechnete Differenz δx_n innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs liegt. Im Besonderen speichert der Speicher einen ersten zulässigen Bereich [β₁, β₂], der für die Differenz δx_n vorgegeben ist.
Die Steuereinrichtung 12 vergleicht die Differenz δx_n mit dem ersten zulässigen Bereich [β₁, β₂] und bestimmt, ob β₁≤δx_n≤β₂ erfüllt ist. Wenn die Steuereinrichtung 12 bestimmt, dass β₁≤δx_n≤β₂ erfüllt ist (d.h. „JA“ bestimmt wird), fährt sie mit Schritt S13 fort.
Wenn die Steuereinrichtung 12 hingegen bestimmt, dass δx_n<β₁ oder β₂<δx_n erfüllt ist (d.h. „NEIN“ bestimmt wird), fährt sie mit Schritt S14 fort. Somit fungiert die Steuereinrichtung 12 bei dieser Ausführungsform als Differenzbestimmungsteil 66 (2), das immer dann, wenn die Differenz δx_n berechnet wird, bestimmt, ob die Differenz δx_n innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs liegt.
Wenn in Schritt S12 „NEIN“ bestimmt wird, bestimmt die Steuereinrichtung 12 in Schritt S14 eine Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14, die die Differenz δx_n verringern kann (mit anderen Worten, die Differenz δx_n kann verringert werden, wenn die bewegbare Basis 14 in die Bewegungsrichtung bewegt wird). Bei dem in 5 gezeigten Beispiel beispielsweise hat, da die Zielposition W_t in der positiven x-Achsenrichtung von der aktuellen Position des Werkstücks W entfernt positioniert ist, die in Schritt S11 berechnete Differenz δx_n (=x_t-x_n) einen positiven Wert.
In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsrichtung der durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 angetriebenen bewegbaren Basis 14 als „positive x-Achsenrichtung“. Wenn die Differenz δx_n hingegen einen negativen Wert hat, bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsrichtung der durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 angetriebenen bewegbaren Basis 14 als „negative x-Achsenrichtung“.
Somit fungiert die Steuereinrichtung 12 bei dieser Ausführungsform als Richtungsbestimmungsteil 68 (2), das die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14, die die Differenz δx_n verringern kann, aus der „positiven x-Achsenrichtung“ und der „negativen x-Achsenrichtung“ bestimmt.
In Schritt S15 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S14 bestimmte Bewegungsrichtung umgekehrt zu der Richtung ist, in der sich die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S14 tatsächlich bewegt.
Wie später beschrieben, bewegt die Steuereinrichtung 12 die bewegbare Basis 14 durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 längs der x-Achse, um zu bewirken, dass sich das Werkstück W der Zielposition W_t nähert. Nehmen wir hierbei an, dass die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S14 durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 in die positive x-Achsenrichtung bewegt wird und die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14 in Schritt S14 als die „negative x-Achsenrichtung“ bestimmt wird.
In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 12 in Schritt S15, dass die in Schritt S14 bestimmte Bewegungsrichtung umgekehrt zu der Richtung ist, in die sich die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S14 tatsächlich bewegt (d.h. „JA“ wird bestimmt), und fährt mit Schritt S16 fort.
Wenn die Steuereinrichtung 12 hingegen bestimmt, dass die in Schritt S14 bestimmte Bewegungsrichtung dieselbe Richtung ist, in die sich die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S14 tatsächlich bewegt (d.h. „NEIN“ bestimmt wird), fährt sie mit Schritt S17 fort.
In Schritt S16 stellt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 auf eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit V_x2 ein, die niedriger ist als eine beim Start von Schritt S14 angewandte erste Bewegungsgeschwindigkeit V_x1.
Hierbei, beim Start des in 3 gezeigten Ablaufs, wird der Drehzahlbefehl, der von der Steuereinrichtung 12 an den Servomotor 36 des zweiten Antriebsmechanismus 18 gesendet wird, um die bewegbare Basis 14 durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 zu bewegen, auf einen ersten Drehzahlbefehl eingestellt, der der ersten Bewegungsgeschwindigkeit V_x1 entspricht.
Wenn die Steuereinrichtung 12 die bewegbare Basis 14 normal durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 bewegt, sendet sie daher den ersten Drehzahlbefehl an den Servomotor 36 des zweiten Antriebsmechanismus 18, wodurch die bewegbare Basis 14 mit der ersten Bewegungsgeschwindigkeit V_x1 in x-Achsenrichtung bewegt wird.
Wenn hingegen in Schritt S15 „JA“ bestimmt wird, ändert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S16 die Einstellung des an den Servomotor 36 des zweiten Antriebsmechanismus 18 zu sendenden Drehzahlbefehls vom ersten Drehzahlbefehl in einen zweiten Drehzahlbefehl, der der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit V_x2 entspricht.
Dann sendet die Steuereinrichtung 12 in Schritt S17, der später beschrieben ist, den zweiten Drehzahlbefehl an den Servomotor 36 des zweiten Antriebsmechanismus 18, um die bewegbare Basis 14 mit der zweiten Geschwindigkeit V_x2, die niedriger als die erste Geschwindigkeit V_x1 ist, in x-Achsenrichtung zu bewegen.
Somit ändert die Steuereinrichtung 12 bei dieser Ausführungsform die Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit, um die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 zu verringern, wenn die Steuereinrichtung 12 in Schritt S15 „JA“ bestimmt.
In Schritt S17 steuert die Steuereinrichtung 12 den zweiten Antriebsmechanismus 18, um die bewegbare Basis 14 in die Richtung zu bewegen, die in Schritt S14 oder Schritt S20, der später beschrieben ist, bestimmt wird.
Im Besonderen sendet die Steuereinrichtung 12 den zum aktuellen Zeitpunkt eingestellten ersten oder zweiten Drehzahlbefehl an den Servomotor 36 des zweiten Antriebsmechanismus 18, um die bewegbare Basis 14 durch den zweiten Antriebsmechanismus 18 in x-Achsenrichtung zu bewegen. Somit fungiert die Steuereinrichtung 12 bei dieser Ausführungsform als Antriebssteuereinrichtung 70, die den zweiten Antriebsmechanismus 18 steuert.
Nachdem Schritt S17 durchgeführt worden ist, kehrt die Steuereinrichtung 12 zu Schritt S11 zurück. Dann berechnet die Steuereinrichtung 12 erneut eine Differenz δ_Xn+1 zwischen X_n+1 und x_t (d.h. δ_Xn+1 = x_t-x_n+1), wobei X_n+1 die x-Koordinate einer zentralen Koordinate P_n+1 (X_n+1, Y_n+1) des Werkstücks W ist, die in Schritt S1 zum (n+1)-ten Mal vom Vision-Sensor 22 empfangen wird, während x_t die x-Koordinate der zentralen Koordinate P_t der Zielposition ist. Dann bestimmt die Steuereinrichtung 12 in Schritt S12 erneut, ob die Differenz δ_Xn+1 innerhalb des ersten zulässigen Bereichs [β₁, β₂] liegt.
Auf diese Weise führt die Steuereinrichtung 12 die Schritte S11, S12 und S14 bis S17 immer dann aus, wenn die aktuelle Position des Werkstücks W in Schritt S1 durch den Vision-Sensor 22 erfasst wird, bis die Steuereinrichtung 12 in Schritt S12 „JA“ bestimmt.
Wenn die Steuereinrichtung 12 in Schritt S12 „JA“ bestimmt, fungiert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S13 als Antriebssteuereinrichtung 70 und steuert den zweiten Antriebsmechanismus 18, um die Bewegung der bewegbaren Basis 14 zu stoppen.
Im Besonderen sendet die Steuereinrichtung 12 einen Befehl an den Servomotor 36 des zweiten Antriebsmechanismus 18, die Drehung des Servomotors 36 zu stoppen, wodurch die Bewegung der bewegbaren Basis 14 in x-Achsenrichtung gestoppt wird.
In Schritt S18 berechnet die Steuereinrichtung 12, ähnlich wie im vorstehend genannten Schritt S11, die Differenz zwischen der x-Koordinate der zentralen Koordinate P_t der Zielposition und der x-Koordinate der zentralen Koordinate P der aktuellen Position, die vom Vision-Sensor 22 erhalten wird.
Im Besonderen erfasst die Steuereinrichtung 12 eine zentrale Koordinate P_m (x_m, y_m) des Werkstücks W vom Vision-Sensor 22, die nach Schritt S13 erneut vom Vision-Sensor 22 erfasst wird. Dann berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δx_m zwischen x_m und x_t (d.h. δx_m = x_t-x_m), wobei x_m die x-Koordinate der zentralen Koordinate P_m (x_m, y_m) ist, während x_t die x-Koordinate der zentralen Koordinate P_t der Zielposition ist.
In Schritt S19 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S18 berechnete Differenz δx_m β₁≤δx_m≤β₂ erfüllt. Wenn die Steuereinrichtung 12 bestimmt, dass β₁≤δx_m≤β₂ erfüllt ist (d.h. „JA“ bestimmt wird), beendet die Steuereinrichtung 12 den in 4 gezeigten Schritt S2. Wenn die Steuereinrichtung 12 hingegen bestimmt, dass δx_m<β₁ oder β₂<δx_m erfüllt ist (d.h. „NEIN“ bestimmt wird), fährt sie mit Schritt S20 fort.
In Schritt S20 bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14, die die in Schritt S18 berechnete Differenz δx_m verringern kann, ähnlich wie im vorstehend genannten Schritt S14, und fährt mit Schritt S16 fort. Dann führt die Steuereinrichtung 12 eine Schleife der Schritte S11 bis S20 aus bis in den Schritten S12 und S19 „JA“ bestimmt wird.
Die Steuereinrichtung 12 führt Schritt S3 gleichzeitig mit Schritt S2 aus. Bei dieser Ausführungsform ist Schritt S3 ein Betriebsablauf, der dem von Schritt S2 ähnelt. Der Betriebsablauf von Schritt S3 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Nachdem Schritt S3 gestartet worden ist, fungiert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S31 als Differenzberechnungsteil 64 und berechnet die Differenz zwischen der Zielposition W_t und der aktuellen Position des Werkstücks W in y-Achsenrichtung.
Im Besonderen berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δy_n zwischen y_n und y_t (d.h. δy_n = y_t-y_n), wobei y_n die y-Koordinate der zentralen Koordinate P_n (x_n, y_n) des Werkstücks W ist, die in Schritt S1 zum n-ten Mal vom Vision-Sensor 22 empfangen wird, während y_t die y-Koordinate der zentralen Koordinate P_t (x_t, y_t) der Zielposition ist.
In Schritt S32 fungiert die Steuereinrichtung 12 als Differenzbestimmungsteil 66 und bestimmt, ob die in Schritt S31 berechnete Differenz δy_n innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs liegt. Im Besonderen vergleicht die Steuereinrichtung 12 die Differenz δy_n mit einem vorab gespeicherten zweiten zulässigen Bereich [y₁, y₂] und bestimmt, ob γ₁≤δy_n≤₂ erfüllt ist.
Die Steuereinrichtung 12 fährt mit Schritt S33 fort, wenn sie bestimmt, dass γ₁≤δy_n≤γ₂ erfüllt ist (d.h. „JA“ bestimmt wird). Die Steuereinrichtung 12 fährt hingegen mit Schritt S34 fort, wenn sie bestimmt, dass δy_n<γ₁ oder γ₂<δy_n erfüllt ist (d.h. „NEIN“ bestimmt wird).
Wenn die Steuereinrichtung 12 in Schritt S32 „NEIN“ bestimmt, fungiert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S34 als Richtungsbestimmungsteil 68 und bestimmt die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14, die die Differenz δy_n verringern kann.
Bei dem in 5 gezeigten Beispiel beispielsweise hat, da die Zielposition W_t in der positiven y-Achsenrichtung von der aktuellen Position des Werkstücks W entfernt positioniert ist, die in Schritt S31 berechnete Differenz δy_n (=y_t-y_n) einen positiven Wert.
In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsrichtung der durch den ersten Antriebsmechanismus 16 angetriebenen bewegbaren Basis 14 als „positive y-Achsenrichtung“. Wenn die Differenz δy_n hingegen einen negativen Wert hat, bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsrichtung der durch den ersten Antriebsmechanismus 16 angetriebenen bewegbaren Basis 14 als „negative y-Achsenrichtung“.
In Schritt S35 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S34 bestimmte Bewegungsrichtung umgekehrt zu der Richtung ist, in der sich die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S34 tatsächlich bewegt.
Nehmen wir an, dass die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S34 durch den ersten Antriebsmechanismus 16 in die positive y-Achsenrichtung bewegt wird und die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14 in Schritt S34 als die „negative y-Achsenrichtung“ bestimmt wird.
In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 12 in Schritt S35, dass die in Schritt S34 bestimmte Bewegungsrichtung umgekehrt zu der Richtung ist, in die sich die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S34 tatsächlich bewegt (d.h. „JA“ wird bestimmt), und fährt mit Schritt S36 fort.
Wenn die Steuereinrichtung 12 hingegen bestimmt, dass die in Schritt S34 bestimmte Bewegungsrichtung dieselbe Richtung ist, in die sich die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S34 tatsächlich bewegt (d.h. „NEIN“ bestimmt wird), fährt sie mit Schritt S37 fort.
In Schritt S36 stellt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 auf eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit V_y2 ein, die niedriger ist als eine beim Start von Schritt S34 angewandte erste Bewegungsgeschwindigkeit V_y1.
Hierbei, beim Start des in 3 gezeigten Ablaufs, wird der Drehzahlbefehl, der von der Steuereinrichtung 12 an den Servomotor 24 des ersten Antriebsmechanismus 16 gesendet wird, auf einen ersten Drehzahlbefehl eingestellt, der der ersten Bewegungsgeschwindigkeit V_y1 entspricht.
Wenn die Steuereinrichtung 12 die bewegbare Basis 14 normal durch den ersten Antriebsmechanismus 16 bewegt, sendet sie daher den ersten Drehzahlbefehl an den Servomotor 24 des ersten Antriebsmechanismus 16, um die bewegbare Basis 14 mit der ersten Bewegungsgeschwindigkeit V_y1 in y-Achsenrichtung zu bewegen.
Wenn hingegen in Schritt S35 „JA“ bestimmt wird, ändert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S36 die Einstellung des an den Servomotor 24 des ersten Antriebsmechanismus 16 zu sendenden Drehzahlbefehls vom ersten Drehzahlbefehl in einen zweiten Drehzahlbefehl, der der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit V_y2 entspricht.
Dann sendet die Steuereinrichtung 12 in Schritt S37, der später beschrieben ist, den zweiten Drehzahlbefehl an den Servomotor 24 des ersten Antriebsmechanismus 16, um die bewegbare Basis 14 mit der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit V_y2, die niedriger als die erste Bewegungsgeschwindigkeit V_y1 ist, in y-Achsenrichtung zu bewegen.
In Schritt S37 fungiert die Steuereinrichtung 12 als Antriebssteuereinrichtung 70 und steuert den ersten Antriebsmechanismus 16, um die bewegbare Basis 14 in die Bewegungsrichtung zu bewegen, die in Schritt S34 oder Schritt S40, der später beschrieben ist, bestimmt wird.
Im Besonderen sendet die Steuereinrichtung 12 den zum aktuellen Zeitpunkt eingestellten ersten oder zweiten Drehzahlbefehl an den Servomotor 24 des ersten Antriebsmechanismus 16, um die bewegbare Basis 14 durch den ersten Antriebsmechanismus 16 in y-Achsenrichtung zu bewegen.
Nachdem Schritt S37 durchgeführt worden ist, kehrt die Steuereinrichtung 12 zu Schritt S31 zurück. Dann berechnet die Steuereinrichtung 12 erneut eine Differenz δy_n+1 zwischen y_n+1 und y_t (d.h. δy_n+1 = y_t-y_n+1), wobei y_n+1 die y-Koordinate einer zentralen Koordinate P_n+1 (x_n+1, y_n+1) des Werkstücks W ist, die in Schritt S1 zum (n+1)-ten Mal vom Vision-Sensor 22 empfangen wird, während y_t die y-Koordinate der zentralen Koordinate P_t der Zielposition ist. Dann bestimmt die Steuereinrichtung 12 in Schritt S32 erneut, ob die Differenz δy_n+1 innerhalb des ersten zulässigen Bereichs liegt.
Somit führt die Steuereinrichtung 12 die Schritte S31, S32 und S34 bis S37 immer dann aus, wenn die aktuelle Position des Werkstücks W in Schritt S1 durch den Vision-Sensor 22 erfasst wird, bis die Steuereinrichtung 12 in Schritt S32 „JA“ bestimmt.
Wenn die Steuereinrichtung 12 in Schritt S32 „JA“ bestimmt, fungiert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S33 als Antriebssteuereinrichtung 70 und steuert den ersten Antriebsmechanismus 16, um die Bewegung der bewegbaren Basis 14 zu stoppen.
Im Besonderen sendet die Steuereinrichtung 12 einen Befehl an den Servomotor 24 des ersten Antriebsmechanismus 16, die Drehung des Servomotors 24 zu stoppen, wodurch die Bewegung der bewegbaren Basis 14 in y-Achsenrichtung gestoppt wird.
In Schritt S38 berechnet die Steuereinrichtung 12, ähnlich wie im vorstehend genannten Schritt S31, die Differenz zwischen der y-Koordinate der zentralen Koordinate P_t der Zielposition und der y-Koordinate der zentralen Koordinate P der aktuellen Position, die vom Vision-Sensor 22 erhalten wird.
Im Besonderen erfasst die Steuereinrichtung 12 die zentrale Koordinate P_m (x_m, y_m) des Werkstücks W vom Vision-Sensor 22, die nach Abschluss von Schritt S33 erneut vom Vision-Sensor 22 erfasst wird. Dann berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δy_m zwischen y_m und y_t (d.h. δy_m = y_t-y_m), wobei y_m die y-Koordinate der zentralen Koordinate P_m (x_m, y_m) ist, während y_t die y-Koordinate der zentralen Koordinate P_t der Zielposition ist.
In Schritt S39 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S38 berechnete Differenz δy_m γ₁≤δy_m≤γ₂ erfüllt. Die Steuereinrichtung 12 beendet den 4 gezeigten Schritt S3, wenn sie bestimmt, dass γ₁≤δy_m<γ₂ erfüllt ist (d.h. „JA“ bestimmt wird). Die Steuereinrichtung 12 fährt hingegen mit Schritt S40 fort, wenn sie bestimmt, dass δy_m<γ₁ oder y₂<δy_m erfüllt ist (d.h. „NEIN“ bestimmt wird).
In Schritt S40 bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14, die die in Schritt S38 berechnete Differenz δy_m verringern kann, ähnlich wie im vorstehend genannten Schritt S34, und fährt mit Schritt S36 fort. Dann führt die Steuereinrichtung 12 eine Schleife der Schritte S31 bis S40 aus bis in den Schritten S32 und S39 „JA“ bestimmt wird.
Die Steuereinrichtung 12 führt Schritt S4 gleichzeitig mit den Schritten S2 und S3 aus. Bei dieser Ausführungsform ist Schritt S4 ein Betriebsablauf, der dem der Schritte S2 und S3 ähnelt. Der Betriebsablauf von Schritt S4 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Nachdem Schritt S4 gestartet worden ist, fungiert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S51 als Differenzberechnungsteil 64 und berechnet die Differenz zwischen der Zielposition W_t und der aktuellen Position des Werkstücks W in θ-Richtung. Bei dieser Ausführungsform gibt die θ-Richtung die Richtung an, die in 5 mit einem Pfeil θ gekennzeichnet ist, d.h. die Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn um die Achse O von der Vorderseite von 5 (d.h. von der zusätzlichen z-Achsenrichtung) aus gesehen.
In diesem Schritt S51 berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δϕ_n zwischen einem Neigungswinkel ϕ_n der Bezugslinie 56 des Werkstücks W in Bezug auf die x-Achse und einem Neigungswinkel ϕ_t der Bezugslinie 62 der Zielposition W_t in Bezug auf die x-Achse (d.h. δϕ_n = ϕ_n-ϕ_t), wobei der Neigungswinkel ϕ_n in Schritt S1 zum n-ten Mal vom Vision-Sensor 22 empfangen wird. Es wird darauf hingewiesen, dass ϕ_t bei dem vorstehend genannten in 5 gezeigten Beispiel null ist und daher δϕ_n=ϕ_n.
In Schritt S52 fungiert die Steuereinrichtung 12 als Differenzbestimmungsteil 66 und bestimmt, ob die in Schritt S51 berechnete Differenz δϕ_n innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs liegt. Im Besonderen liest die Steuereinrichtung 12 einen vorab gespeicherten dritten zulässigen Bereich [ε₁, ε₂] (z.B. [-1°, 1°]) aus dem Speicher aus und bestimmt, ob ε₁≤δϕ_n (=ϕ_n)≤ε₂ erfüllt ist.
Die Steuereinrichtung 12 fährt mit Schritt S53 fort, wenn sie bestimmt, dass ε₁≤δϕ_n≤ε₂ erfüllt ist (d.h. „JA“ bestimmt wird). Die Steuereinrichtung 12 fährt hingegen mit Schritt S54 fort, wenn sie bestimmt, dass δϕ_n<ε₁ oder ε₂<δϕ_n erfüllt ist (d.h. „NEIN“ bestimmt wird).
Wenn in Schritt S52 „NEIN“ bestimmt wird, fungiert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S54 als Richtungsbestimmungsteil 68 und bestimmt die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14, die die Differenz δϕ_n verringern kann.
Bei dem in 5 gezeigten Beispiel beispielsweise ist die für das Werkstück W festgelegte Bezugslinie 56, von der Vorderseite von 5 (d.h. von der zusätzlichen z-Achsenrichtung) aus gesehen, im Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel ϕ zur x-Achse gedreht. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Drehrichtung der durch den dritten Antriebsmechanismus 20 angetriebenen bewegbaren Basis 14 als „θ-Richtung“.
In Schritt S55 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S54 bestimmte Drehrichtung umgekehrt zu der Richtung ist, in der sich die bewegbare Basis 14 beim Start von Schritt S54 tatsächlich dreht.
Wenn die Steuereinrichtung 12 bestimmt, dass die in Schritt S54 bestimmte Drehrichtung umgekehrt zur Drehrichtung beim Start von Schritt S54 ist (d.h. „JA“ bestimmt wird), fährt sie mit Schritt S56 fort. Wenn die Steuereinrichtung 12 hingegen bestimmt, dass die in Schritt S54 bestimmte Drehrichtung gleich der Drehrichtung beim Start von Schritt S54 ist (d.h. „NEIN“ bestimmt wird), fährt sie mit Schritt S57 fort.
In Schritt S56 stellt die Steuereinrichtung 12 die Drehzahl der bewegbaren Basis 14 auf eine zweite Drehzahl R₂ ein, die niedriger ist als eine beim Start von Schritt S54 angewandte erste Drehzahl R₁.
Beim Start des in 3 gezeigten Ablaufs, wird der Drehzahlbefehl, der von der Steuereinrichtung 12 an einen Servomotor 48 des dritten Antriebsmechanismus 20 zu senden ist, auf einen ersten Drehzahlbefehl eingestellt, der der ersten Drehzahl R₁ entspricht.
Wenn die Steuereinrichtung 12 die bewegbare Basis 14 normal durch den dritten Antriebsmechanismus 20 dreht, sendet die Steuereinrichtung 12 daher den ersten Drehzahlbefehl an den Servomotor 48, um die bewegbare Basis 14 mit der ersten Drehzahl R₁ um die Achse O zu drehen.
Wenn die Steuereinrichtung 12 hingegen in Schritt S55 „JA“ bestimmt, ändert die Steuereinrichtung 12 in diesem Schritt S56 die Einstellung des an den Servomotor 48 des dritten Antriebsmechanismus 20 zu sendenden Drehzahlbefehls vom ersten Drehzahlbefehl in einen zweiten Drehzahlbefehl, der der zweiten Drehzahl R₂ entspricht.
Dann sendet die Steuereinrichtung 12 in Schritt S57, der später beschrieben ist, den zweiten Drehzahlbefehl an den Servomotor 48 des dritten Antriebsmechanismus 20, um die bewegbare Basis 14 mit der zweiten Drehzahl R₂, die niedriger als die erste Drehzahl R₁ ist, um die Achse O zu drehen.
In Schritt S57 fungiert die Steuereinrichtung 12 als Antriebssteuereinrichtung 70 und steuert den dritten Antriebsmechanismus 20, um die bewegbare Basis 14 in die Drehrichtung zu drehen, die in Schritt S54 oder Schritt S60, der später beschrieben ist, bestimmt wird.
Im Besonderen sendet die Steuereinrichtung 12 den zum aktuellen Zeitpunkt eingestellten ersten oder zweiten Drehzahlbefehl an den Servomotor 48 des dritten Antriebsmechanismus 20, um die bewegbare Basis 14 durch den dritten Antriebsmechanismus 20 um die Achse O zu drehen.
Nachdem die Steuereinrichtung 12 Schritt S57 durchgeführt hat, kehrt die Steuereinrichtung 12 zu Schritt S51 zurück. Dann berechnet die Steuereinrichtung 12 erneut eine Differenz δϕ_n+1 zwischen einem Neigungswinkel ϕ_n+1 der Bezugslinie 56 des Werkstücks W und einem Neigungswinkel ϕ_t der Bezugslinie 62 der Zielposition W_t (d.h. δϕ_n+1 = ϕ_n+1-ϕ_t), wobei der Neigungswinkel ϕ_n+1 in Schritt S1 zum (n+1)-ten Mal vom Vision-Sensor 22 empfangen wird. Dann bestimmt die Steuereinrichtung 12 in Schritt S52 erneut, ob die Differenz δϕ_n+1 innerhalb des ersten zulässigen Bereichs liegt.
Auf diese Weise führt die Steuereinrichtung 12 die Schritte S51, S52 und S54 bis S57 immer dann aus, wenn der Vision-Sensor 22 in Schritt S1 die aktuelle Position des Werkstücks W erfasst, bis die Steuereinrichtung 12 in Schritt S52 „JA“ bestimmt.
Wenn die Steuereinrichtung 12 in Schritt S52 „JA“ bestimmt, fungiert die Steuereinrichtung 12 in Schritt S53 als Antriebssteuereinrichtung 70 und steuert den dritten Antriebsmechanismus 20, um die Drehung der bewegbaren Basis 14 zu stoppen. Im Besonderen sendet die Steuereinrichtung 12 einen Befehl an den Servomotor 48 des dritten Antriebsmechanismus 20, die Drehung des Servomotors 48 zu stoppen, wodurch die Drehbewegung der bewegbaren Basis 14 um die Achse O gestoppt wird.
In Schritt S58 berechnet die Steuereinrichtung 12, ähnlich wie im vorstehend genannten Schritt S51, die Differenz zwischen der Zielposition W_t und der aktuellen Position des Werkstücks W in θ-Richtung.
Im Besonderen erfasst die Steuereinrichtung 12 einen Neigungswinkel ϕ_m der Bezugslinie 56 des Werkstücks W vom Vision-Sensor 22, der nach Abschluss von Schritt S53 erneut vom Vision-Sensor 22 erfasst wird. Dann berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δϕ_m zwischen dem erfassten Neigungswinkel ϕ_m und dem Neigungswinkel ϕ_t der Bezugslinie 62 der Zielposition W_t (d.h. δϕ_m = ϕ_m-ϕ_t).
In Schritt S59 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S58 berechnete Differenz δϕ_m ε₁≤δϕ_m≤ε₂ erfüllt. Die Steuereinrichtung 12 beendet den 4 gezeigten Schritt S4, wenn sie bestimmt, dass ε₁≤δϕ_m≤ε₂ erfüllt ist (d.h. „JA“ bestimmt wird). Die Steuereinrichtung 12 fährt hingegen mit Schritt S60 fort, wenn sie bestimmt, dass δϕ_m<ε₁ oder ε₂<δϕ_m erfüllt ist (d.h. „NEIN“ bestimmt wird).
In Schritt S60 bestimmt die Steuereinrichtung 12 die Drehrichtung der bewegbaren Basis 14, die die in Schritt S58 berechnete Differenz δϕ_m verringern kann, ähnlich wie im vorstehend genannten Schritt S54, und fährt mit Schritt S56 fort. Dann führt die Steuereinrichtung 12 eine Schleife der Schritte S51 bis S60 aus bis in den Schritten S52 und S59 „JA“ bestimmt wird.
Bei dieser Ausführungsform erfasst der Vision-Sensor 22, wenn die bewegbare Basis 14 bewegt wird, um das Werkstück W an der Zielposition W_t zu positionieren, mehrmals die aktuelle Position des Werkstücks W und überwacht ständig die Differenz zwischen der aktuellen Position des Werkstücks W und der Zielposition.
Dann werden die Operationen zum Bestimmen der Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14 (Schritte S14, S34 und S54) und zum Bewegen der bewegbaren Basis 14 (Schritte S17, S37 und S57) kontinuierlich ausgeführt bis die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Gemäß dieser Konfiguration ist es auch dann möglich, die Differenz zwischen der aktuellen Position des Werkstücks W und der Zielposition ständig zu überwachen und die Bewegung der bewegbaren Basis 14 zu korrigieren, um die Differenz zu verringern, wenn die Genauigkeit der Bewegung der bewegbaren Basis 14 durch den ersten Antriebsmechanismus 16, den zweiten Antriebsmechanismus 18 und den dritten Antriebsmechanismus 20 einige Fehler aufweist. Demgemäß kann das Werkstück W zuverlässig an der Zielposition W_t positioniert werden.
Ferner kann das Werkstück an der Zielposition W_t positioniert werden, ohne den Bewegungsbetrag der bewegbaren Basis 14 durch den ersten Antriebsmechanismus 16, den zweiten Antriebsmechanismus 18 und den dritten Antriebsmechanismus 20 exakt zu kalibrieren. Aufgrund dessen ist es möglich, die Wartungsarbeiten für die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 zu reduzieren.
Des Weiteren kann das Werkstück W gemäß dieser Ausführungsform auch dann zuverlässig an der Zielposition W_t positioniert werden, wenn die Position des Werkstücks W in Bezug auf die bewegbare Basis 14 abweicht während sich die bewegbare Basis 14 bewegt. Daher ist kein Einspann- oder Klemmmechanismus zum Verhindern einer Abweichung des Werkstücks W erforderlich, wodurch es möglich ist, die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 mit niedrigeren Kosten herzustellen.
Außerdem bestimmt die Steuereinrichtung 12 bei dieser Ausführungsform, wenn in den Schritten S12, S32 und S52 „NEIN“ bestimmt wird, nur die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14 (Schritte S14, S34 und S54), anstatt den Bewegungsbetrag zu berechnen, um den die bewegbare Basis 14 durch die Antriebsmechanismen 16, 18 und 20 bewegt werden soll (d.h. die Anzahl der Umdrehungen der Servomotoren 24, 36 und 48).
Gemäß dieser Konfiguration kann der Rechenumfang der Steuereinrichtung 12 reduziert werden. Daher ist es möglich, die Schleife der Schritte S11, S12 und S14 bis S17, der Schritte S31, S32 und S34 bis S37 oder der Schritte S51, S52 und S54 bis S57, die in 4 gezeigt sind, auch dann problemlos in der Zeitspanne T auszuführen, wenn der Vision-Sensor 22 die aktuelle Position des Werkstücks W in einer relativ kurzen Zeitspanne T überwacht.
Ferner wird gemäß dieser Ausführungsform, wenn die in Schritt S14, S34 oder S54 bestimmte Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis 14 zu der Richtung, in der sich die bewegbare Basis zu diesem Zeitpunkt bewegt, umgekehrt ist, die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 verringert (Schritt S16, S36 oder S56).
Eine solche Umkehrung der Bewegungsrichtung könnte auftreten, wenn sich das Werkstück W zur Zielposition W_t bewegt und dann versehentlich an der Zielposition W_t vorbeiläuft. Durch Reduzieren der Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 in einem solchen Fall ist es möglich, die Neupositionierung des an der Zielposition W_t vorbeigelaufenen Werkstücks W an der Zielposition W_t zu erleichtern.
Des Weiteren erfasst der Vision-Sensor 22 bei dieser Ausführungsform die aktuelle Position des Werkstücks W erneut nach den Schritten S13, S33 und S53. Dann berechnet die Steuereinrichtung 12 die Differenz zwischen der Zielposition W_t und der aktuellen Position des Werkstücks W (Schritte S18, S38 und S58) erneut nach den Schritten S13, S33 und S53.
Dann reduziert die Steuereinrichtung 12 die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 (Schritte S16, S36 und S56) und positioniert das Werkstück W neu, wenn die Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, das Werkstück W auch dann zuverlässig an der Zielposition W_t zu positionieren, wenn die bewegbare Basis 14 erneut bewegt wird, so dass das Werkstück W von der Zielposition W_t entfernt wird, bis die bewegbare Basis 14 in den Schritten S13, S33 und S53 gestoppt wird, nachdem die Steuereinrichtung 12 in den Schritten S12, S32 und S52 „JA“ bestimmt hat.
Ferner kann das Werkstück W gemäß dieser Konfiguration auch dann zuverlässig an der Zielposition W_t positioniert werden, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 beim Start des in 3 gezeigten Ablaufs auf eine relativ hohe Geschwindigkeit eingestellt ist. Aufgrund dessen ist es möglich, die Zyklusdauer des in 3 gezeigten Betriebsablaufs zu verkürzen.
Als Nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 eine Alternative des Betriebsablaufs der in 4 gezeigten Schritte S2, S3 und S4 beschrieben. In den in 6 gezeigten Schritten S2', S3' und S4' führt die Steuereinrichtung 12 die Schritte S21, S41 und S61 aus, nachdem in den Schritten S15, S35 und S55 „NEIN“ bestimmt worden ist.
Die Operation von Schritt S21 in Schritt S2' ist nachstehend beschrieben. In Schritt S21 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die in Schritt S11 berechnete Differenz δx_n einen Wert nahe dem ersten zulässigen Bereich [β₁, β₂] hat.
Im Besonderen berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δ1_n zwischen der Differenz δx_n und dem Schwellenwert β₁ des ersten zulässigen Bereichs (d.h. δ1_n=|δx_n-β₁|). Darüber hinaus berechnet die Steuereinrichtung 12 eine Differenz δ2_n zwischen der Differenz δx_n und dem Schwellenwert β₂ des ersten zulässigen Bereichs (d.h. δ2_n=|δx_n-β₂|). Dann bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob eine der Differenzen δ1_n oder δ2_n kleiner als ein vorab im Speicher gespeicherter Schwellenwert ist.
Wenn eine der Differenzen δ1_n oder δ2_n kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt die Steuereinrichtung 12, dass die Differenz δx_n einen Wert nahe dem ersten zulässigen Bereich [β₁, β₂] hat (d.h. „JA“ wird bestimmt), und fährt mit Schritt S16 fort.
Wenn hingegen eine der Differenzen δ1_n oder δ2_n gleich oder größer als der vorab gespeicherte Schwellenwert ist, bestimmt die Steuereinrichtung 12, dass die Differenz δx_n einen Wert hat, der weit vom ersten zulässigen Bereich [β₁, β₂] entfernt ist (d.h. „NEIN“ wird bestimmt), und fährt mit Schritt S17 fort. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schritte S41 und S61 dem Schritt S21 ähneln, weshalb auf eine genaue Beschreibung derselben verzichtet wird.
Gemäß dem in 6 gezeigten Betriebsablauf kann die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis 14 auf eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt werden, wenn die aktuelle Position des Werkstücks W näher an der Zielposition W_t liegt. Aufgrund dessen ist es möglich, das Werkstück W leichter an der Zielposition W_t zu positionieren.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Schritte S18, S38 und S58, die Schritte S19, S39 und S59 und die Schritte S20, S40 und S60 in den in den 4 und 6 gezeigten Abläufen weggelassen werden können. In diesem Fall beendet die Steuereinrichtung 12 die in den 4 und 6 gezeigten Abläufe nach der Ausführung der Schritte S13, S33 und S53.
Ferner können die Schritte S15, S35 und S55 und die Schritte S16, S36 und S56 in dem in 4 gezeigten Ablauf weggelassen werden. In diesem Fall fährt die Steuereinrichtung 12 nach der Ausführung der Schritte S14, S34 und S54 mit den Schritten S17, S37 und S57 fort.
Des Weiteren können die Schritte S15, S35 und S55 in dem in 6 gezeigten Ablauf weggelassen werden. In diesem Fall fährt die Steuereinrichtung 12 nach der Ausführung der Schritte S14, S34 und S54 mit den Schritten S21, S41 und S61 fort.
Ferner können anstelle des Servomotors 24, 36 oder 48 andere Antriebsteile, wie etwa ein Luftzylinder, verwendet werden.
Des Weiteren kann der Vision-Sensor 22 in Schritt S1 das Werkstück W in nicht periodischer Weise mehrmals abbilden, um die aktuelle Position des Werkstücks W mehrmals zu erfassen.
Ferner kann der Vision-Sensor 22 in Schritt S1 den Neigungswinkel in Bezug auf die y-Achse als Daten berechnen, die die aktuelle Position des Werkstücks W angeben, wobei die Bezugslinie 56 für das Werkstück W festgelegt ist. Alternativ kann der Vision-Sensor 22 einen Neigungswinkel der Bezugslinie 56 in Bezug auf eine beliebige andere Bezugsachse berechnen.
In diesem Fall speichert der Speicher vorab einen Neigungswinkel der Bezugslinie 62 der Zielposition W_t in Bezug auf die y-Achse (oder eine andere Bezugsachse), der dem Neigungswinkel der Bezugslinie 56 in Bezug auf die y-Achse (oder andere Bezugsachse) entspricht.
Des Weiteren kann der Vision-Sensor 22 anstelle des Neigungswinkels ϕ der Bezugslinie 56 einen Gradienten (=Δy/Δx) der Bezugslinie 56 in der x-y-Koordinate berechnen. In diesem Fall speichert der Speicher vorab einen Gradienten der Bezugslinie 62, der dem Gradienten der Referenzlinie 56 entspricht.
Ferner kann der Vision-Sensor 22 in Schritt S1 anstelle der vorstehend genannten zentralen Koordinate P (x, y) einen beliebigen Bezugspunkt auf dem Werkstück W als Daten berechnen, die die aktuelle Position des Werkstücks W angeben. In diesem Fall speichert der Speicher vorab einen auf die Zielposition W_t festgelegten Zielbezugspunkt, um dem Bezugspunkt auf dem Werkstück W zu entsprechen.
Des Weiteren wird die bewegbare Basis 14 bei den vorstehend genannten Ausführungsformen durch den ersten Antriebsmechanismus 16, den zweiten Antriebsmechanismus 18 bzw. den dritten Antriebsmechanismus 20 in die x-Achsenrichtung, die y-Achsenrichtung und die θ-Richtung bewegt.
Für einen Fachmann auf dem Gebiet ist es jedoch offensichtlich, dass sich das Konzept der Erfindung auch auf eine Werkstückpositionierungsvorrichtung anwenden lässt, die nur den ersten Antriebsmechanismus 16 umfasst, oder auf eine Werkstückpositionierungsvorrichtung, die den ersten Antriebsmechanismus 16 und den zweiten Antriebsmechanismus 18 umfasst.
Ferner kann das Richtungsbestimmungsteil 68 in der Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 weggelassen werden. Auch in diesem Fall kann die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 durch ständiges Überwachen der Differenz zwischen der Zielposition und der aktuellen Position des Werkstücks W, die mehrmals vom Vision-Sensor 22 gesendet wird, das Werkstück W an der Zielposition W_t positionieren.
Obgleich die Erfindung vorstehend anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben worden ist, schränken die Ausführungsformen die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht ein. Es kann ferner eine Konfiguration, die durch Kombinieren der in den Ausführungsformen der Erfindung beschriebenen Merkmale erhalten wird, im technischen Umfang der Erfindung enthalten sein. Sämtliche Kombinationen dieser Merkmale sind jedoch nicht unbedingt für Mittel zum Lösen der Erfindung erforderlich. Darüber hinaus ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass sich verschiedene Abwandlungen oder Verbesserungen auf die Ausführungsformen anwenden lassen.
In Bezug auf die Reihenfolge von Operationen, wie etwa Tätigkeiten, Abfolgen, Schritte, Vorgänge und Stufen, in den Vorrichtungen, Systemen, Programmen und Verfahren, die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben sind, wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „vor“, „bevor“, etc. nicht explizit beschrieben sind und eine beliebige andere Reihenfolge verwendet werden kann, sofern nicht das Ergebnis einer vorherigen Operation in der nachfolgenden Operation verwendet wird. In Bezug auf die Betriebsabläufe in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen ist die Reihenfolge von Operationen, die aus Gründen der Einfachheit unter Verwendung der Begriffe „zunächst“, „als Nächstes“, „danach“, „dann“, etc. beschrieben ist, nicht unbedingt als für die Erfindung erforderlich zu verstehen.

Claims

Werkstückpositionierungsvorrichtung (10), eingerichtet zum Positionieren eines Werkstücks (W) an einer vorgegebenen Zielposition (W_t), umfassend: - eine bewegbare Basis (14), auf der ein Werkstück (W) platziert wird, - einen Antriebsmechanismus (16, 18, 20), eingerichtet zum Bewegen der bewegbaren Basis (14) in eine vorgegebene Mehrzahl Richtungen, - einen Vision-Sensor (22), eingerichtet zum mehrmaligen Abbildendes auf der bewegbaren Basis (14) platzierten Werkstücks (W) während der Antriebsmechanismus (16, 18, 20) die bewegbare Basis (14) bewegt um das Werkstück an der Zielposition (W_t) zu positionieren und zum mehrmaligen Erfassen einer aktuellen Position des Werkstücks (W); - ein Differenzberechnungsteil (64), eingerichtet zum Berechnen einer Differenz zwischen der erfassten aktuellen Position und der Zielposition (W_t) immer dann, wenn die aktuelle Position durch den Vision-Sensor (22) erfasst wird, - ein Differenzbestimmungsteil (66), eingerichtet zum Bestimmen, dass immer dann, wenn die Differenz durch das Differenzberechnungsteil (64) berechnet wird, die berechnete Differenz innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt; - ein Richtungsbestimmungsteil (68), eingerichtet zum Bestimmen einer Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis (14), die die Differenz verringern kann, aus der Mehrzahl Richtungen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt; und - eine Antriebssteuereinrichtung (70), eingerichtet zum Steuern des Antriebsmechanismus (16, 18, 20) um: die Bewegung der bewegbaren Basis (14) zu stoppen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt; und die bewegbare Basis (14) in die durch das Richtungsbestimmungsteil (68) bestimmte Richtung zu bewegen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Werkstückpositionierungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei - wenn die durch das Richtungsbestimmungsteil (68) bestimmte Bewegungsrichtung einer Richtung entgegengesetzt ist, in der sich die bewegbare Basis (14) zum Zeitpunkt der Bestimmung der Bewegungsrichtung bewegt, die Antriebssteuereinrichtung (70) die bewegbare Basis (14) mit einer Geschwindigkeit in die bestimmte Bewegungsrichtung bewegt, die niedriger ist als die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Basis (14) zum Zeitpunkt der Bestimmung der Bewegungsrichtung.
Werkstückpositionierungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei - der Vision-Sensor (22) die aktuelle Position des Werkstücks (W) erneut erfasst, nachdem die Antriebssteuereinrichtung (70) die Bewegung der bewegbaren Basis (14) gestoppt hat, - das Differenzberechnungsteil (64) die Differenz zwischen der Zielposition (W_t) und der durch den Vision-Sensor (22) erfassten aktuellen Position nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis (14) berechnet, - das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, ob die nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis (14) durch das Differenzberechnungsteil (64) berechnete Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, - das Richtungsbestimmungsteil (68) die Bewegungsrichtung der bewegbaren Basis (14), die die Differenz verringern kann, erneut aus der Mehrzahl Richtungen bestimmt, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die Differenz nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis (14) außerhalb des zulässigen Bereichs liegt, und - die Antriebssteuereinrichtung (70) den Antriebsmechanismus (16, 18, 20) steuert, um die bewegbare Basis (14) in die Bewegungsrichtung zu bewegen, die nach dem Stoppen der Bewegung der bewegbaren Basis (14) durch das Richtungsbestimmungsteil (68) bestimmt wird.
Werkstückpositionierungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, weiter umfassend: - einen ersten Antriebsmechanismus (16), eingerichtet zum Bewegen der bewegbaren Basis (14) längs einer ersten Achse; und - einen zweiten Antriebsmechanismus (18), eingerichtet zum Bewegen der bewegbaren Basis (14) längs einer zweiten Achse, die die erste Achse überschneidet, wobei - das Differenzberechnungsteil (64) eingerichtet ist zum Berechnen einer ersten Differenz zwischen der aktuellen Position und der Zielposition (W_t) in einer ersten Achsenrichtung und einer zweiten Differenz zwischen der aktuellen Position und der Zielposition (W_t) in einer zweiten Achsenrichtung, immer dann, wenn die aktuelle Position durch den Vision-Sensor (22) erfasst wird, wobei - das Differenzbestimmungsteil (66) eingerichtet ist zum Bestimmen, ob die erste Differenz innerhalb eines ersten zulässigen Bereichs liegt und ob die zweite Differenz innerhalb eines zweiten zulässigen Bereichs liegt, immer dann, wenn die ersten und zweiten Differenzen durch das Differenzbestimmungsteil (66) berechnet werden, wobei - die Antriebssteuereinrichtung (70) eingerichtet ist zum Steuern: - des ersten Antriebsmechanismus (16), um die Bewegung der bewegbaren Basis (14) in der ersten Achsenrichtung zu stoppen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die erste Differenz innerhalb des ersten zulässigen Bereichs liegt, und - des zweiten Antriebsmechanismus (18), um die Bewegung der bewegbaren Basis (14) in der zweiten Achsenrichtung zu stoppen, wenn das Differenzbestimmungsteil (66) bestimmt, dass die zweite Differenz innerhalb des zweiten zulässigen Bereichs liegt.
Werkstückpositionierungsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die durch das Differenzberechnungsteil (64) berechnete Differenz entweder einen negativen Wert oder einen positiven Wert hat.