Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewegen eines Roboters, welcher zumindest einen Roboterarm umfasst. Eine Roboterhand des Roboters ist um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Roboter angehalten. Der Roboterarm und/oder die Roboterhand sind um eine Drehachse drehbar, welche mit einer jeweiligen Längsachse des Roboterarms beziehungsweise der Roboterhand zusammenfällt. Bei einem Bewegen der Roboterhand wird wenigstens eine Leitung mitbewegt, welche entlang des Roboterarms verläuft. Die Leitung wird mittels einer Halterung auf Abstand von der Roboterhand gehalten. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bewegen eines Roboters.The invention relates to a method for moving a robot, which comprises at least one robot arm. A robot hand of the robot is pivotally stopped about a pivot axis on the robot. The robot arm and / or the robot hand are rotatable about a rotation axis, which coincides with a respective longitudinal axis of the robot arm or the robot hand. When moving the robot hand at least one line is moved, which runs along the robot arm. The line is held by a holder at a distance from the robot hand. Furthermore, the invention relates to a device for moving a robot.
Die DE 201 07 836 U1 beschreibt einen Roboter mit außenseitig verlaufendem Kabelführungsschlauch. Durch den Kabelführungsschlauch verlaufen Versorgungskabel zur Stromversorgung eines Werkzeugs, welches an einem Werkzeugmontageflansch einer Roboterhand des Roboters gehalten ist. Eine im Bereich des Werkzeugmontageflansches angeordnete Wickelführung dient dem Aufwickeln und Abwickeln des Kabelführungsschlauchs in Abhängigkeit von unterschiedlichen Stellungen des Werkzeugs. Auf diese Weise soll erreicht werden, dass die Versorgungskabel beziehungsweise der Kabelführungsschlauch nicht oder nur gering belastet werden.The DE 201 07 836 U1 describes a robot with outside cable running hose. Through the cable guide run supply cable to power a tool, which is held on a Werkzeugmontageflansch a robot hand of the robot. A winding guide arranged in the area of the tool mounting flange serves for winding and unwinding the cable guide hose as a function of different positions of the tool. In this way it should be achieved that the supply cable or the cable guide hose are not or only slightly loaded.
Die DE 60 2005 003 615 T2 beschreibt einen Lichtbogenschweißroboter mit einer Schweißkabelbereitstellungsstruktur, wobei das Schweißkabel von einem Drahtförderer bereitgestellt wird.The DE 60 2005 003 615 T2 describes an arc welding robot having a welding cable supply structure wherein the welding cable is provided by a wire feeder.
Die DE 600 34 192 T2 beschreibt einen Roboter mit einem Drahtleitungs- oder Rohrleitungselement, welches mittels Klemmvorrichtungen an einem Roboterarm und an einem Roboterhandgelenk gehalten ist.The DE 600 34 192 T2 describes a robot with a wireline or tubing element which is held by clamps on a robotic arm and on a robotic wrist.
Die DE 10 2016 214 874 A1 beschreibt einen Industrieroboter für eine Materialbearbeitung, mit einem Manipulator für eine mittels des Manipulators bewegbare Bearbeitungsvorrichtung, welche an einer Hand des Manipulators angebracht ist und über eine Medienleitung mit einem Medium versorgbar ist.The DE 10 2016 214 874 A1 describes an industrial robot for material processing, with a manipulator for a movable by means of the manipulator processing device, which is attached to a hand of the manipulator and is supplied via a media line with a medium.
Ein Roboter, bei welchem ein Schlauch für Leitungen außenseitig entlang eines Roboterarms verlegt ist und hin zu einer Roboterhand des Roboterarms geführt ist, kann beispielsweise für Koordinatenmessungen an Objekten eingesetzt werden. Dies soll mit Bezug auf 1 veranschaulicht werden.For example, a robot in which a hose for lines is laid out along a robot arm and guided to a robot hand of the robot arm can be used for coordinate measurements on objects, for example. This should be with reference to 1 be illustrated.
So zeigt 1 einen Roboter 10, welcher einen Roboterarm 12 und eine Roboterhand 14 umfasst. Durch ein Gelenk 16, über welches die Roboterhand 14 an dem Roboterarm 12 angelenkt ist, ist eine Schwenkachse 18 bereitgestellt, um welche die Roboterhand 14 verschwenkt werden kann. In dem beispielhaft in 1 gezeigten Szenario hält die Roboterhand 14 eine optische, flächenhaft messende Messeinrichtung 20, welche vorliegend einen Projektor 22 und zwei Kameras 24, 26 umfasst. Mittels des Projektors 22 wird auf ein zu vermessendes Objekt beispielsweise ein Streifenmuster projiziert. In 1 ist jedoch nicht das Objekt oder Messobjekt selber gezeigt, sondern ein von dem Messsensor beziehungsweise der Messeinrichtung 20 erfassbarer Messbereich 28. Eine im Wesentlichen quaderförmige Darstellung in 1 veranschaulicht diesen Messbereich 28 beziehungsweise ein Messvolumen der Messeinrichtung 20. Innerhalb dieses Messvolumens erfolgen Aufnahmen durch die Messeinrichtung 20. Außerhalb dieses Messvolumens liegende Bereiche des Objekts können durch die in der Messeinrichtung 20 verbauten Kameras 24, 26 nicht mehr aufgenommen oder erfasst werden. Um Messungen an dem Messobjekt durchführen zu können, muss sich daher das Messobjekt oder zumindest ein Teilbereich des Messobjekts innerhalb des Messvolumens oder Messbereichs 28 befinden.So shows 1 a robot 10 , which is a robotic arm 12 and a robot hand 14 includes. Through a joint 16 , about which the robot hand 14 on the robot arm 12 is articulated, is a pivot axis 18 provided to which the robot hand 14 can be pivoted. In the example in 1 scenario shown holds the robot hand 14 an optical, areal measuring measuring device 20 , which in this case a projector 22 and two cameras 24 . 26 includes. Using the projector 22 For example, a striped pattern is projected onto an object to be measured. In 1 However, not the object or measurement object itself is shown, but one of the measurement sensor or the measuring device 20 detectable measuring range 28 , A substantially cuboidal representation in FIG 1 illustrates this measuring range 28 or a measuring volume of the measuring device 20 , Within this measuring volume, images are taken by the measuring device 20 , Areas of the object lying outside of this measuring volume can be characterized by those in the measuring device 20 built-in cameras 24 . 26 no longer be recorded or recorded. In order to be able to perform measurements on the measurement object, therefore, the measurement object or at least a subarea of the measurement object must be within the measurement volume or measurement range 28 are located.
Die Kameras 24, 26 nehmen das mittels des Projektors 22 auf das Objekt projizierte Streifenmuster auf. Von dem Objekt beziehungsweise Messobjekt werden hierbei mittels der beiden Kameras 24, 26 aus verschiedenen räumlichen Positionen digitale Aufnahmen gemacht. Anhand von auf das Objekt aufgebrachten Referenzmarken werden die einzelnen Aufnahmen der Kameras 24, 26 räumlich zusammengesetzt. Als Ergebnis aller Aufnahmen wird eine sogenannte Punktwolke des Objekts oder Messobjekts erhalten. Diese Punktwolke kann herangezogen werden, um einen Soll-Ist-Vergleich durchzuführen, also beispielsweise festzustellen, ob eine Form, Abmessungen und dergleichen des Objekts bestimmten Zielvorgaben entsprechen.The cameras 24 . 26 take that by means of the projector 22 projected on the object stripe pattern. Of the object or object to be measured here by means of the two cameras 24 . 26 made digital recordings from different spatial positions. Based on reference marks applied to the object, the individual shots of the cameras 24 . 26 spatially composed. As a result of all recordings, a so-called point cloud of the object or measurement object is obtained. This point cloud can be used to perform a target-actual comparison, so for example to determine whether a shape, dimensions and the like of the object correspond to certain objectives.
Mittels des als Industrieroboter ausgebildeten Roboters 10, welcher die Messeinrichtung 20 mit der Roboterhand 14 trägt, und welcher sich aufgrund eines Roboterprogramms von einer Messposition zur nächsten Messposition bewegt, kann der Messvorgang automatisiert werden.By means of trained as an industrial robot robot 10 which the measuring device 20 with the robot hand 14 and which moves due to a robot program from one measurement position to the next measurement position, the measurement process can be automated.
Das Messprogramm kann mit einer Software erstellt werden, welche auch als Programmiersystem bezeichnet werden kann. Das Programmiersystem kann zugleich auch eine Messsoftware zur Koordinatenmessung umfassen. Das Messprogramm enthält in der Regel mehrere Messungen beziehungsweise Messpositionen, welche nacheinander abgearbeitet werden. Bei einer Offline-Programmierung liegt im Programmiersystem des Roboters 10 ein virtuelles Abbild einer realen Robotermesszelle vor, also eines abgegrenzten Raums, in welchem der Roboter 10 und gegebenenfalls auch zumindest ein weiterer Roboter seine Messungen durchführt.The measuring program can be created with software, which can also be called a programming system. The programming system can also be a measurement software for Coordinate measurement include. As a rule, the measuring program contains several measurements or measuring positions, which are processed one after the other. For offline programming is in the programming system of the robot 10 a virtual image of a real robot measuring cell before, ie a delimited space in which the robot 10 and optionally also at least one further robot performs its measurements.
In der Robotermesszelle befindet sich vorliegend auch eine Bauteilaufnahme oder Halterung für das Objekt beziehungsweise Messobjekt, welches sich in dem Messbereich 28 beziehungsweise Messvolumen befindet. In der Robotermesszelle können auch andere Baugruppen enthalten sein wie etwa ein Drehtisch, eine Rasterplatte und dergleichen. Mithilfe des virtuellen Abbilds der realen Robotermesszelle, welches auch als virtueller Messraum bezeichnet werden kann, legt das Programmiersystem die einzelnen Verfahranweisungen des Roboters 10 unter Berücksichtigung von Störkonturen fest, wobei kollisionsfreie Verfahrbewegungen durchgeführt werden.In the present invention, the robot measuring cell also contains a component holder or holder for the object or measuring object, which is located in the measuring area 28 or measuring volume is located. The robot measuring cell may also contain other components such as a turntable, a grid plate and the like. Using the virtual image of the real robot measuring cell, which can also be called a virtual measuring room, the programming system sets the individual positioning instructions of the robot 10 taking into account interference contours, whereby collision-free movements are carried out.
In 2 ist der Roboter 10 zusammen mit einem Schlauch 30 gezeigt, welcher beispielsweise als Wellschlauch ausgebildet sein kann. Dieser labile, bewegliche Wellschlauch verläuft in der Regel von einem Robotersockel 32 des Roboters 10 zu der Roboterhand 14, welche vorliegend die Messeinrichtung 20 hält. In dem Schlauch 30 verlaufen (in 2 nicht gezeigte) Leitungen, welche vorliegend als Stromleitungen und Datenleitungen für die Messeinrichtung 20 ausgebildet sind. Über eine stabförmige Halterung 34 ist der Schlauch 30 auf Abstand von der Roboterhand 14 gehalten. Des Weiteren ist der Schlauch 30 über weitere Halterungen 36 an dem Roboterarm 12, an dem Robotersockel 32 sowie an einem weiteren, von dem Robotersockel 32 zu dem Roboterarm 12 reichenden Arm 38 des Roboters 10 gehalten. Dieser labile, bewegliche Schlauch 30 vollführt während des Bewegens der Messeinrichtung 20 chaotische Bewegungen zwischen den einzelnen Halterungen 34, 36. Diese chaotischen Bewegungen sind nicht in Echtzeit vom Programmiersystem berechenbar und können damit auch nicht simuliert werden. Daher wird der Schlauch 30 in dem virtuellen Messraum nicht virtuell nachgebildet.In 2 is the robot 10 together with a hose 30 shown, which may be formed, for example, as a corrugated hose. This labile, movable corrugated hose usually runs from a robot base 32 of the robot 10 to the robot hand 14 which present the measuring device 20 holds. In the hose 30 run (in 2 not shown) lines, which present as power lines and data lines for the measuring device 20 are formed. About a rod-shaped holder 34 is the hose 30 at a distance from the robot hand 14 held. Furthermore, the hose 30 about other brackets 36 on the robot arm 12 , on the robot base 32 and on another, from the robot base 32 to the robot arm 12 reaching arm 38 of the robot 10 held. This labile, flexible hose 30 performs while moving the measuring device 20 chaotic movements between the individual holders 34 . 36 , These chaotic movements are not calculable in real time by the programming system and thus can not be simulated. Therefore, the hose is 30 not virtually replicated in the virtual measuring room.
Da der Schlauch 30 in dem virtuellen Messraum nicht enthalten ist, kann die Programmiersoftware auch nicht untersuchen, welche Bewegungen des Roboters 10 im Hinblick auf den Schlauch 30 möglich sind, ohne dass die Bewegungen des Roboters 10 dazu führen, dass auf den Schlauch 30 eine unerwünscht hohe Belastung wirkt und dieser womöglich abreißt. Als Folge davon kann es beispielsweise dazu kommen, dass sich der Schlauch 30 zu stark um eines der Gelenke des Roboters 10 oder wie in 2 dargestellt um den Roboterarm 12 wickelt. Dann wirkt eine unerwünscht hohe Zugbelastung auf den Schlauch 30.Because the hose 30 In the virtual measuring room is not included, the programming software also can not investigate what movements of the robot 10 with regard to the hose 30 are possible without affecting the movements of the robot 10 cause on the hose 30 an undesirably high load acts and this possibly breaks off. As a result, it can happen, for example, that the hose 30 too strong around one of the joints of the robot 10 or as in 2 represented around the robot arm 12 wraps. Then an undesirably high tensile load acts on the hose 30 ,
Das in 2 gezeigte, mögliche Aufwickeln des Schlauchs 30 um den Roboterarm 12 oder um ein Robotergelenk tritt nur bei Robotern der in 1 und 2 gezeigten Bauart auf, bei welchen also der Schlauch 30 neben der Roboterhand 14 geführt ist und nicht durch die Roboterhand 14 hindurch verläuft. Bei dieser Bauart des Roboters 10 mit außen liegender Schlauchführung legt das Programmiersystem also die Positionen und die Orientierungen der Roboterhand 14 zum Durchführen der einzelnen Aufnahmen mit der Messeinrichtung 20 ohne Berücksichtigung des Schlauchs 30 oder Wellschlauchs fest. Mit anderen Worten legt das Programmiersystem diese Position und Orientierungen so fest, als ob der Schlauch 30 nicht an den Roboter 10 montiert wäre. Daher ist bei den Verfahrbewegungen des Roboters 10 zwischen den einzelnen Messpositionen und auch in den Messpositionen beziehungsweise Orientierungen der Roboterhand 14 nicht sichergestellt, dass der außen liegende Schlauch 30 den gewünschten Bewegungen auch real folgen kann.This in 2 shown, possible winding of the hose 30 around the robot arm 12 or a robot joint occurs only in robots of in 1 and 2 shown type, in which so the hose 30 next to the robot hand 14 is guided and not by the robot hand 14 passes through. In this type of robot 10 with the hose guide on the outside, the programming system thus sets the positions and orientations of the robot hand 14 for performing the individual recordings with the measuring device 20 without consideration of the hose 30 or corrugated hose. In other words, the programming system sets this position and orientations as if the tubing 30 not to the robot 10 would be mounted. Therefore, during the traversing movements of the robot 10 between the individual measuring positions and also in the measuring positions or orientations of the robot hand 14 not ensured that the outside hose 30 can follow the desired movements also real.
In 2 ist eine Situation gezeigt, in welcher das Aufwickeln des Schlauchs 30 eine Folge der Bewegung des Roboters 10 um eine Drehachse 40 der Roboterhand 14 und/oder eine Drehachse 42 des Roboterarms 12 im Zusammenwirken mit einem Einschwenken um die Schwenkachse 18 ist. Die Drehachsen 40, 42 fallen mit jeweiligen Längsachsen der Roboterhand 14 beziehungsweise des Roboterarms 12 zusammen. Bei der in 2 gezeigten Drehung um zumindest eine der Drehachsen 40, 42 bei zugleich um die Schwenkachse 18 vergleichsweise stark verschwenkter Roboterhand 14 kann es dazu kommen, dass der Schlauch 30 nicht mehr über die Baugruppe des Gelenks 16 hinwegrutschen kann, selbst wenn an dem Schlauch 30 (nicht gezeigte) Gleitschalen aus Kunststoff befestigt sind. Es kann also dazu kommen, dass sich der Schlauch 30 wie in 2 gezeigt aufwickelt oder sich sogar in der Baugruppe des Gelenks 16 einhakt.In 2 a situation is shown in which the winding of the hose 30 a consequence of the movement of the robot 10 around a rotation axis 40 the robot hand 14 and / or a rotation axis 42 of the robot arm 12 in cooperation with a pivoting about the pivot axis 18 is. The axes of rotation 40 . 42 fall with respective longitudinal axes of the robot hand 14 or the robot arm 12 together. At the in 2 shown rotation about at least one of the axes of rotation 40 . 42 at the same time around the pivot axis 18 comparatively strongly swiveled robot hand 14 It can happen that the hose 30 no longer about the assembly of the joint 16 can slip away, even if on the hose 30 (not shown) plastic sliding shells are attached. It can therefore happen that the hose 30 as in 2 shown wound up or even in the assembly of the joint 16 hooks.
In beiden Fällen kann dies dazu führen, dass der Schlauch 30 und mit diesem die sich in dem Schlauch 30 befindenden Leitungen oder Kabel so lange nach vorne in Richtung der Roboterhand 14 gezogen werden, bis kein Schlauch 30 mitsamt den Leitungen oder Kabeln mehr von hinten nachftießen kann. Für dieses Nachführen des Schlauchs 30 kann eine federbelastete Rückzugseinrichtung vorgesehen sein. Wenn diese Rückzugseinrichtung nicht mehr den Schlauch 30 nachliefern kann, so kann der Schlauch 30 abreißen.In both cases, this can cause the hose 30 and with this in the hose 30 located cables or cables as long forward in the direction of the robot hand 14 be pulled until no hose 30 along with the cables or cables more can nachftießen from behind. For this tracking of the hose 30 may be provided a spring-loaded retraction device. If this retraction device is no longer the hose 30 can supply, so can the hose 30 tear off.
Einem derartigen Problem kann begegnet werden, indem ein (nicht gezeigter) Roboter mit einem hohlen Handgelenk eingesetzt wird, bei welchem also die Roboterhand 14 im Bereich der Drehachse 40 hohl ausgebildet ist und der Schlauch 30 mittig durch die Roboterhand 14 nach vorne hindurchgeführt wird. Derartige Roboter können jedoch aus unterschiedlichen Gründen nicht verfügbar oder einsetzbar sein, sodass vorliegend auf den mit Bezug auf 1 und 2 beschriebenen Roboter 10 zurückgegriffen wird. Dieser Roboter 10 weist die außen liegende Schlauchzuführung, also den außenseitig verlegten Schlauch 30 auf. Bei diesem Roboter 10 gilt es dementsprechend, das Aufwickeln des Schlauchs 30 und insbesondere das Abreißen des Schlauchs 30 zu vermeiden. Such a problem can be addressed by using a robot (not shown) with a hollow wrist, in which case the robot hand 14 in the area of the axis of rotation 40 is hollow and the hose 30 centered by the robot hand 14 is passed to the front. However, such robots may not be available or usable for various reasons, so in the present case with reference to with reference to 1 and 2 described robot 10 is used. This robot 10 has the outside hose inlet, so the outside laid hose 30 on. In this robot 10 it applies accordingly, the winding of the hose 30 and in particular the tearing off of the hose 30 to avoid.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem beziehungsweise mittels welcher sich eine Belastung der wenigstens einen auf Abstand von der Roboterhand gehaltenen Leitung besonders weitgehend vermeiden lässt.Object of the present invention is therefore to provide a method and an apparatus of the type mentioned, by means of which or by means of which a load of at least one held at a distance from the robot hand line can be largely avoided.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by an apparatus having the features of patent claim 7. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bewegen eines Roboters, welcher zumindest einen Roboterarm umfasst, ist eine Roboterhand des Roboters um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Roboterarm gehalten. Der Roboterarm und die Roboterhand sind um eine Drehachse drehbar, welche mit einer jeweiligen Längsachse des Roboterarms beziehungsweise der Roboterhand zusammenfällt. Bei einem Bewegen der Roboterhand wird wenigstens eine Leitung mitbewegt, welche entlang des Roboterarms verläuft. Die wenigstens eine Leitung wird mittels einer Halterung auf Abstand von der Roboterhand gehalten. Als eine erste Bedingung wird geprüft, ob ein erster Winkel, um welchen die Roboterhand bezogen auf eine Grundstellung der Roboterhand um die Schwenkachse geschwenkt ist oder zum Erreichen einer Zielposition der Roboterhand verschwenkt werden soll, größer ist als ein Schwellenwert des ersten Winkels. In der Grundstellung der Roboterhand fluchten die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand miteinander. Als eine zweite Bedingung wird geprüft, ob ein zweiter Winkel, um welchen die Roboterhand zum Erreichen der Zielposition um die Drehachse herum gedreht werden soll, größer ist als ein Schwellenwert des zweiten Winkels. Dann, wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, wird in einer Stellung der Roboterhand, in welcher sich die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in einer den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung zueinander befinden, die Roboterhand um den zweiten Winkel um die Drehachse herum gedreht.In the method according to the invention for moving a robot, which comprises at least one robot arm, a robot hand of the robot is held pivotably on the robot arm about a pivot axis. The robot arm and the robot hand are rotatable about a rotation axis which coincides with a respective longitudinal axis of the robot arm or the robot hand. When moving the robot hand at least one line is moved, which runs along the robot arm. The at least one line is held by a holder at a distance from the robot hand. As a first condition, it is checked whether a first angle by which the robot hand is pivoted about the pivot axis with respect to a home position of the robot hand or is to be pivoted to reach a target position of the robot hand is greater than a threshold value of the first angle. In the basic position of the robot hand, the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are aligned with each other. As a second condition, it is checked whether a second angle by which the robot hand is to be rotated around the rotation axis to reach the target position is greater than a threshold value of the second angle. Then, when the first condition and the second condition are satisfied, in a position of the robot hand in which the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are in an orientation that falls below the threshold of the first angle, the robot hand is rotated around the second angle Turned around the axis of rotation.
Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass innerhalb eines Roboterprogramms, welches die Bewegung des Roboters vorgibt, kritische Kombinationen aus bestimmten Achsorientierungen und Achsbewegungen erkannt werden können. Derartige kritische Kombinationen insbesondere der Verschwenkung um mehr als den Schwellenwert des ersten Winkels und der Drehung um mehr als den Schwellenwert des zweiten Winkels können jedoch durch das Verbringen des Roboters in zusätzliche Roboterpositionen oder Umfahrpositionen entschärf werden. Dies führt in der Folge dazu, dass die außenliegende wenigstens eine Leitung, welche insbesondere in einem Schlauch geschützt angeordnet sein kann, aufgrund der Achsorientierungen und Achsbewegungen nicht aufgewickelt wird und nicht abgerissen wird. Kritisch im Hinblick auf eine Belastung, insbesondere Zugbeanspruchung, der wenigstens einen Leitung ist nämlich die Bewegung des Roboters dann, wenn bereits vor dem Verdrehen der Roboterhand um die Drehachse des Roboterarms oder die Drehachse der Roboterhand die Roboterhand um zumindest den Schwellenwert des ersten Winkels um die Schwenkachse herum geschwenkt ist, wenn also die Roboterhand vergleichsweise stark eingeschwenkt ist. Daher wird geprüft, ob die erste Bedingung vorliegt beziehungsweise erfüllt ist.This is based on the knowledge that within a robot program, which dictates the movement of the robot, critical combinations of specific axis orientations and axis movements can be detected. However, such critical combinations, in particular the pivoting by more than the threshold value of the first angle and the rotation by more than the threshold value of the second angle, can be defused by the movement of the robot into additional robot positions or reversal positions. This results in the consequence that the outer at least one line, which may be arranged in particular protected in a hose, is not wound due to the axis orientations and axis movements and is not torn off. In fact, in terms of a load, in particular tensile stress, the at least one line is the movement of the robot when the robot hand already moves around the threshold of the first angle around the first angle before the robot hand rotates about the axis of rotation of the robot arm or the axis of rotation of the robot hand Swivel axis is pivoted around, so if the robot hand is relatively strong swung. Therefore, it is checked whether the first condition is present or fulfilled.
Kritisch ist es jedoch auch, wenn zum Erreichen der Zielposition die Roboterhand zumindest um den Schwellenwert des ersten Winkels um die Schwenkachse verschwenkt werden soll, wobei zugleich zum Erreichen der Zielposition die Roboterhand um die Drehachse des Roboterarms und/oder die Drehachse der Roboterhand um den zweiten Winkel gedreht werden soll. Daher wird als die erste Bedingung auch geprüft, ob die Roboterhand zum Erreichen der Zielposition der Roboterhand um einen ersten Winkel verschwenkt werden soll, und ob dieser erste Winkel größer ist als der Schwellenwert des ersten Winkels.However, it is also critical if, in order to reach the target position, the robot hand is to be pivoted about the swivel axis by at least the threshold value of the first angle, with the robot hand about the axis of rotation of the robot arm and / or the axis of rotation of the robot hand about the second to reach the target position Angle should be turned. Therefore, it is also checked as the first condition whether the robot hand should be pivoted to reach the target position of the robot hand by a first angle, and whether this first angle is greater than the threshold value of the first angle.
Geht dieses vergleichsweise starke, also den Schwellenwert des ersten Winkels überschreitende Verschwenken der Roboterhand um die Schwenkachse mit einer größeren Drehbewegung um die Drehachse des Roboterarms oder die Drehachse der Roboterhand einher, so ist eine unerwünschte Belastung der wenigstens einen Leitung zu befürchten.If this comparatively strong pivoting of the robot hand about the pivot axis, which exceeds the threshold value of the first angle, is accompanied by a greater rotational movement about the axis of rotation of the robot arm or the axis of rotation of the robot hand, an undesired loading of the at least one line is to be feared.
Diese Belastung lässt sich jedoch vermeiden, indem die Roboterhand dann um den zweiten Winkel um die Drehachse herum gedreht wird, wenn sich die Roboterhand in der Stellung befindet, in welcher sich die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung zueinander befinden. Denn bei dieser, vergleichsweise stark gestreckten und somit nicht stark eingeschwenkten Stellung der Roboterhand lässt sich vermeiden, dass die insbesondere in dem Schlauch angeordnete wenigstens eine Leitung aufgewickelt wird oder sich an einer Komponente des Roboters verhakt beziehungsweise einhakt. Mittels des Verfahrens, bei welchem ein Erfülltsein der beiden Bedingungen geprüft wird, lässt sich folglich die Belastung der wenigstens einen Leitung besonders weitgehend vermeiden. However, this loading can be avoided by rotating the robot hand about the second angle about the axis of rotation when the robot hand is in the position in which the longitudinal axes of the robotic arm and the robot hand are in the orientation that falls below the threshold of the first angle to each other. Because in this, comparatively strong stretched and thus not strongly pivoted position of the robot hand can be avoided that the particular arranged in the tube at least one line is wound or hooked or hooked to a component of the robot. By means of the method in which a fulfillment of the two conditions is checked, the load on the at least one line can thus be largely avoided.
Nach dem Drehen der Roboterhand um den zweiten Winkel um die Drehachse herum kann dann die Roboterhand wieder stärker eingeschwenkt werden, also stärker um die Schwenkachse verschwenkt werden.After the robot hand has been rotated about the second angle about the axis of rotation, the robot hand can then be pivoted in again more strongly, that is, pivoted more strongly about the pivot axis.
Es kann vorgesehen sein, dass zunächst der erste Winkel verringert wird und anschließend bei verringertem erstem Winkel die Roboterhand um die Drehachse gedreht wird. Durch das Verringern des ersten Winkels wird erreicht, dass die Roboterhand in die Stellung gebracht wird, in welcher sich die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung zueinander befinden.It can be provided that initially the first angle is reduced and then the robot hand is rotated about the axis of rotation at a reduced first angle. By reducing the first angle, it is achieved that the robot hand is brought into the position in which the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are in the orientation which is below the threshold value of the first angle.
Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Roboterhand vor der geplanten oder beabsichtigten Drehbewegung um die Drehachse herum bereits relativ stark eingeschwenkt ist, der tatsächlich vorliegende erste Winkel also bereits den Schwellenwert des ersten Winkels überschreitet. Dann kann nämlich durch das Verringern des ersten Winkels erreicht werden, dass die anschließende Drehbewegung der Roboterhand um die Drehachse im Hinblick auf eine Belastung, insbesondere Zugbelastung, unkritisch ist, welche auf die wenigstens eine Leitung wirkt. Anschließend kann dann falls erforderlich die Roboterhand wieder stärker um die Schwenkachse geschwenkt werden, insbesondere um die Roboterhand in die Zielposition zu bringen.This procedure is particularly advantageous if the robot hand is already relatively strongly pivoted in front of the planned or intended rotational movement about the axis of rotation, ie the first angle actually present already exceeds the threshold value of the first angle. In that case, by reducing the first angle, it can then be achieved that the subsequent rotary movement of the robot hand about the axis of rotation is not critical with regard to a load, in particular a tensile load, which acts on the at least one line. Then, if necessary, the robot hand can again be pivoted more strongly about the pivot axis, in particular in order to bring the robot hand into the target position.
Zusätzlich oder alternativ kann dann, wenn die Roboterhand zum Erreichen der Zielposition um einen ersten Winkel geschwenkt werden soll, welcher größer ist als der Schwellenwert des ersten Winkels, zunächst die Roboterhand um die Drehachse gedreht werden und anschließend die Roboterhand um die Schwenkachse geschwenkt werden. Wenn also nur in der Zielposition der Roboterhand diese vergleichsweise stark eingeschwenkt ist, so kann die Bewegung der Roboterhand zerlegt werden. Ist nämlich die Roboterhand ohnehin vergleichsweise stark gestreckt, sodass die Ausrichtungen der Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand nur kaum voneinander abweichen, so kann direkt die Roboterhand um die Drehachse gedreht werden. Anschließend wird dann die Roboterhand um die Schwenkachse geschwenkt. Auch auf diese Weise kann prozesssicher verhindert werden, dass sich die wenigstens eine Leitung an einer Komponente des Roboters verhakt und so einer unerwünscht großen Belastung, insbesondere Zugebelastung, ausgesetzt wird.Additionally or alternatively, if the robot hand is to be pivoted to reach the target position by a first angle which is greater than the threshold value of the first angle, first the robot hand can be rotated about the axis of rotation and then the robot hand can be pivoted about the pivot axis. Thus, if only in the target position of the robot hand this is pivoted relatively strong, so the movement of the robot hand can be disassembled. Namely, if the robot hand anyway stretched comparatively strong, so that the orientations of the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand hardly differ from each other, so the robot hand can be rotated directly around the axis of rotation. Subsequently, the robot hand is then pivoted about the pivot axis. In this way too, it can be reliably prevented that the at least one line is hooked to a component of the robot and thus exposed to an undesirably large load, in particular to overloading.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass dann, wenn die Roboterhand zum Erreichen der Zielposition um einen ersten Winkel geschwenkt werden soll, welcher größer ist als der Schwellenwert des ersten Winkels, zunächst die Roboterhand weniger stark eingeschwenkt wird, also die Roboterhand in die Stellung gebracht wird, in welcher sich die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung zueinander befinden. Dann wird die Roboterhand um die Drehachse gedreht. Auch auf diese Weise lässt sich einfach sicherstellen, dass eine Belastung der wenigstens einen Leitung besonders weitgehend vermieden ist.However, it can also be provided that when the robot hand is to be pivoted to reach the target position by a first angle which is greater than the threshold value of the first angle, first the robot hand is less strongly pivoted, so the robot hand brought into position in which the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are in the orientation that is below the threshold of the first angle relative to one another. Then the robot hand is rotated about the axis of rotation. Also in this way it can be easily ensured that a load on the at least one line is particularly largely avoided.
Vorzugsweise schließen die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung einen Winkel von weniger als 35° ein. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass bei einem derartigen, vergleichsweise geringen Einschwenken der Roboterhand um die Schwenkachse Drehbewegungen der Roboterhand um die Drehachse des Roboterarms und/oder der Roboterhand im Hinblick auf die Belastung der wenigstens einen Leitung vergleichsweise unkritisch sind.Preferably, the longitudinal axes of the robotic arm and the robot hand subtend an angle of less than 35 ° in the orientation that falls below the threshold of the first angle. It has been found that in such a comparatively small pivoting of the robot hand about the pivot axis rotational movements of the robot hand about the axis of rotation of the robot arm and / or the robot hand with respect to the load of at least one line are relatively uncritical.
Dies gilt insbesondere, wenn die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung einen Winkel von weniger als 25°, insbesondere von weniger als 20°, vorzugsweise von weniger als 15° einschließen.This is especially true if the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand in the orientation below the threshold of the first angle include an angle of less than 25 °, in particular less than 20 °, preferably less than 15 °.
Besonders einfach lässt sich das Verfahren daher implementieren, wenn die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung miteinander fluchten. Therefore, the method can be implemented particularly simply if the longitudinal axes of the robot arm and of the robot hand are aligned with one another in the alignment that falls below the threshold value of the first angle.
Mit anderen Worten wird also bevorzugt die Roboterhand in die Grundstellung verbracht. In dieser Grundstellung bewirkt nun eine Drehung der Roboterhand und somit auch einer von der Roboterhand gehaltenen Einrichtung, insbesondere Messeinrichtung, keine Veränderung der räumlichen Position der Einrichtung im Raum, sondern nur eine Drehung der Einrichtung um die Drehachse. Dementsprechend vollführt auch die wenigstens eine Leitung allenfalls eine äußerst geringfügige Bewegung. Folglich ist dann das Drehen der Roboterhand um den zweiten Winkel um die Drehachse herum besonders unkritisch im Hinblick auf die Belastung, insbesondere Zugbelastung, der wenigstens einen Leitung. In other words, therefore, preferably the robot hand is spent in the basic position. In this basic position now causes a rotation of the robot hand and thus also held by the robot hand device, in particular measuring device, no change in the spatial position of the device in space, but only a rotation of the device about the axis of rotation. Accordingly, the at least one line performs at most a very slight movement. Consequently, then rotating the robot hand around the second angle about the axis of rotation is particularly uncritical with regard to the load, in particular tensile load, the at least one line.
Vorzugsweise wird als die erste Bedingung geprüft, ob der erste Winkel größer ist als 35°. Insbesondere kann als die erste Bedingung geprüft werden, ob der erste Winkel größer ist als 45°. Insbesondere bei einer derartigen, vergleichsweise stark eingeschwenkten Ausrichtung der Roboterhand kann nämlich das Drehen um die Drehachse des Roboterarms oder der Roboterhand zu einer Belastung der wenigstens einen Leitung führen, welche es zu vermeiden gilt, und welche durch das vorstehend beschriebene Verfahren vermieden wird.Preferably, it is checked as the first condition whether the first angle is greater than 35 °. In particular, it may be checked as the first condition whether the first angle is greater than 45 °. In particular, in such a comparatively strongly swiveled orientation of the robot hand, namely, the rotation about the axis of rotation of the robot arm or the robot hand can lead to a load on the at least one line, which is to be avoided, and which is avoided by the method described above.
Zusätzlich oder alternativ wird als die zweite Bedingung vorzugsweise geprüft, ob der zweite Winkel größer ist als 15°, insbesondere größer ist als 25°. Denn insbesondere bei derartigen, größeren Drehbewegungen der Roboterhand um die Drehachse kann bei es zugleich stärker eingeschwenkter Roboterhand zu der unerwünschten Zugbelastung der wenigstens einen Leitung kommen. Eine derartige Belastung lässt sich folglich besonders weitgehend vermeiden. Dies gilt insbesondere, wenn als die zweite Bedingung geprüft wird, ob der zweite Winkel größer ist als 45°.Additionally or alternatively, it is preferably checked as the second condition whether the second angle is greater than 15 °, in particular greater than 25 °. For in particular in such larger rotational movements of the robot hand around the axis of rotation can come at the same time more strongly pivoted robot hand to the undesirable tensile load of at least one line. Such a burden can therefore be largely avoided. This is especially true if it is checked as the second condition whether the second angle is greater than 45 °.
Vorzugsweise wird das Erfülltsein der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung durch eine Steuerungseinrichtung geprüft, welche das Bewegen des Roboters bewirkt. Dann braucht nicht eine Bedienperson das Erfülltsein der Bedingungen zu überprüfen und die entsprechenden Gegenmaßnahmen einzuleiten. Vielmehr kann mittels der Steuerungseinrichtung das Verbringen der Roboterhand in die Stellung, in welcher sich die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung zueinander befinden, und das Drehen der Roboterhand um den zweiten Winkel um die Drehachse herum als die Gegenmaßnahmen von der Steuerungseinrichtung bewirkt werden. Dies macht das Verfahren besonders aufwandsarm und funktionssicher.Preferably, the satisfaction of the first condition and the second condition is checked by a controller which causes the robot to move. Then an operator need not check the fulfillment of the conditions and initiate the appropriate countermeasures. Rather, by means of the control device, the robot hand can be moved to the position in which the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are in the orientation that is below the threshold of the first angle, and the robot hand can be rotated about the second angle about the axis of rotation as the robot Countermeasures are effected by the control device. This makes the method particularly low-effort and reliable.
Vorzugsweise wird ein Erfülltsein der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung immer dann geprüft, wenn die Roboterhand aus einer Ausgangsposition in eine weitere Zielposition bewegt werden soll. So kann besonders situationsgerecht die Belastung der wenigstens einen Leitung vermieden werden.Preferably, a fulfillment of the first condition and the second condition is always checked when the robot hand is to be moved from a starting position to another target position. In this way, the stress on the at least one line can be avoided, particularly in accordance with the situation.
Zusätzlich oder alternativ kann zunächst eine Mehrzahl von einzunehmenden Zielpositionen der Roboterhand vorgegeben werden. Hierbei wird anschließend für alle einzunehmenden Zielpositionen ein Erfülltsein der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung geprüft. Auf diese Weise kann besonders gut sichergestellt werden, dass beim Prüfen des Erfülltseins der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung alle Zielpositionen berücksichtigt werden.Additionally or alternatively, initially a plurality of target positions to be taken of the robot hand can be specified. In this case, a fulfillment of the first condition and the second condition is then checked for all target positions to be assumed. In this way, it can be ensured particularly well that all target positions are taken into account when checking the fulfillment of the first condition and the second condition.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bewegen eines Roboters umfasst der Roboter zumindest einen Roboterarm. Eine Roboterhand des Roboters ist um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Roboterarm gehalten. Der Roboterarm und/oder die Roboterhand sind um eine Drehachse drehbar, welche mit einer jeweiligen Längsachse des Roboterarms beziehungsweise der Roboterhand zusammenfällt. Wenigstens eine Leitung, welche durch ein Bewegen der Roboterhand mitbewegbar ist, verläuft entlang des Roboterarms. Die wenigstens eine Leitung ist mittels einer Halterung auf Abstand von der Roboterhand gehalten. Die Vorrichtung umfasst eine Steuerungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, als eine erste Bedingung zu prüfen, ob ein erster Winkel, um welchen die Roboterhand bezogen auf eine Grundstellung der Roboterhand, in welcher die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand miteinander fluchten, um die Schwenkachse herum geschwenkt ist oder zum Erreichen einer Zielposition der Roboterhand verschwenkt werden soll, größer ist als ein Schwellenwert des ersten Winkels.In the device according to the invention for moving a robot, the robot comprises at least one robot arm. A robotic hand of the robot is pivotally supported on the robot arm about a pivot axis. The robot arm and / or the robot hand are rotatable about a rotation axis, which coincides with a respective longitudinal axis of the robot arm or the robot hand. At least one lead, which is movable by moving the robot hand, runs along the robot arm. The at least one line is held by a holder at a distance from the robot hand. The apparatus includes a controller configured to check, as a first condition, whether a first angle by which the robot hand is aligned with a home position of the robot hand in which the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are aligned with each other about the pivot axis is pivoted or is to be pivoted to reach a target position of the robot hand, is greater than a threshold value of the first angle.
Die Steuerungseinrichtung ist dazu ausgebildet, als eine zweite Bedingung zu prüfen, ob ein Winkel, um welchen die Roboterhand zum Erreichen der Zielposition um die Drehachse herum gedreht werden soll, größer ist als ein Schwellenwert des zweiten Winkels. Die Steuerungseinrichtung ist weiter dazu ausgebildet, dann, wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, in einer Stellung der Roboterhand, in welcher sich die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in einer den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung zueinander befinden, ein Drehen der Roboterhand um den zweiten Winkel um die Drehachse herum zu bewirken.The controller is configured to check, as a second condition, whether an angle by which the robot hand is to be rotated to reach the target position about the rotation axis is greater than a threshold value of the second angle. The controller is further configured to, when the first condition and the second condition are satisfied, rotate in a position of the robot hand in which the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are in a lower-angle orientation than the first angle the robot hand to effect the second angle around the axis of rotation.
Die Vorrichtung ist also zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Dementsprechend lässt sich mittels der Vorrichtung eine Belastung der wenigstens einen Leitung besonders weitgehend vermeiden. Denn indem die Steuerungseinrichtung bewirkt, dass die Roboterhand in die Stellung gebracht wird, in welcher sich die Längsachsen des Roboterarms und der Roboterhand in der den Schwellenwert des ersten Winkels unterschreitenden Ausrichtung zueinander befinden, bevor die Roboterhand um den zweiten Winkel um die Drehachse herum gedreht wird, lassen sich insbesondere Zugbelastungen der wenigstens einen Leitung vermeiden, welche andernfalls zu einem Abreißen der wenigstens einen Leitung führen könnten. The device is thus designed to carry out the method according to the invention. Accordingly, a load on the at least one line can be largely avoided by means of the device. Because by the controller causes the robot hand is brought into the position in which the longitudinal axes of the robot arm and the robot hand are in the first angle below the threshold to each other before the robot hand is rotated by the second angle about the axis of rotation , In particular, tensile loads of the at least one line can be avoided, which could otherwise lead to a tearing off of the at least one line.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the described embodiments.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 in einer Perspektivansicht einen Roboter mit einer Roboterhand, welche eine Messeinrichtung hält;
- 2 den Roboter gemäß 1, wobei zusätzlich ein von einem Robotersockel zu der Roboterhand verlaufender Schlauch gezeigt ist, welcher um einen Roboterarm des Roboters gewickelt ist;
- 3 das Einstellen einer ersten Umfahrposition des Roboters zum Vermeiden des in 2 gezeigten Aufwickeln des Schlauchs;
- 4 das Einstellen einer zweiten Umfahrposition des Roboters; und
- 5 das Verbringen der Roboterhand in die in 2 gezeigte Schwenkstellung, wobei das Aufwickeln des Schlauchs um den Roboterarm durch das Anfahren der in 3 und 4 gezeigten Umfahrpositionen vermieden ist.
In the following, embodiments of the invention are described. This shows: - 1 in a perspective view of a robot with a robot hand, which holds a measuring device;
- 2 according to the robot 1 additionally showing a hose extending from a robot base to the robot hand, which is wound around a robot arm of the robot;
- 3 setting a first reversing position of the robot to avoid the in 2 shown winding the hose;
- 4 the setting of a second reversing position of the robot; and
- 5 the movement of the robot hand into the in 2 shown pivoting position, wherein the winding of the tube around the robot arm by the start of in 3 and 4 shown Umfahrpositionen is avoided.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
Zur Erläuterung der in 1 und 2 dargestellten Sachverhalte wird auf den einleitenden Teil der vorliegenden Beschreibung verwiesen. Wie der mit Bezug auf 1 und 2 beschriebene Roboter 10 vorliegend bewegt wird, wird jedoch im Folgenden erläutert.To explain the in 1 and 2 The facts referred to are referred to the introductory part of the present description. Like the one related to 1 and 2 described robot 10 is moved in the present case, but will be explained below.
Bei dem in den Figuren gezeigten Roboter 10 kann es sich demnach insbesondere um einen Industrieroboter handeln. Des Weiteren ist in 3 schematisch und beispielhaft eine Leitung 44 gezeigt, welche durch den Schlauch 30 hindurch verläuft und somit von dem Schlauch 30 geschützt ist. Die beispielhaft gezeigte Leitung 44 ist stellvertretend für beispielsweise wenigstens eine Versorgungsleitung gezeigt, über welche ein mittels der Roboterhand 14 geführtes Werkzeug oder die von der Roboterhand 14 gehaltene Messeinrichtung 20 etwa mit elektrischem Strom versorgt werden kann. Die Roboterhand 14 kann auch eine andere Einrichtung als die vorliegend beispielhaft gezeigte Messeinrichtung 20 halten beziehungsweise führen, insbesondere indem diese Einrichtung mit einem Flansch der Roboterhand 14 verbunden ist. Zu dieser Einrichtung hin beziehungsweise von dieser Einrichtung weg führt die wenigstens Leitung 44.In the robot shown in the figures 10 Accordingly, it may in particular be an industrial robot. Furthermore, in 3 schematically and exemplarily a line 44 shown, which through the hose 30 passes through and thus of the hose 30 is protected. The example shown line 44 is representative of, for example, at least one supply line shown, via which a by means of the robot hand 14 guided tool or the robot hand 14 held measuring device 20 can be supplied with electrical power. The robot hand 14 may also be a device other than the measuring device shown here by way of example 20 hold or lead, in particular by this device with a flange of the robot hand 14 connected is. Towards this device or away from this device leads the least line 44 ,
Die Leitung 44 ist daher auch beispielhaft und exemplarisch für wenigstens eine Datenleitung gezeigt, über welche Daten von dem Werkzeug oder zu dem Werkzeug beziehungsweise von der Messeinrichtung 20 oder zu der Messeinrichtung 20 geleitet werden können. Die wenigstens eine Leitung 44 kann auch zum Leiten von Druckluft, wenigstens einer Flüssigkeit, wenigstens einem zum Schweißen verwendeten Gas, einem Schutzgas oder dergleichen ausgebildet sein. In allen diesen Fällen gilt es zu vermeiden, dass auf den Schlauch 30 und somit auch auf die Leitung 44 eine unerwünscht starke Belastung, insbesondere Zugbelastung, wirkt. Dies wird mittels des nachfolgend beispielhaft beschriebenen Verfahrens erreicht.The administration 44 is therefore also shown by way of example and by way of example for at least one data line, via which data from the tool or to the tool or from the measuring device 20 or to the measuring device 20 can be directed. The at least one line 44 may also be designed to conduct compressed air, at least one liquid, at least one gas used for welding, a protective gas or the like. In all these cases it is important to avoid putting on the hose 30 and therefore also on the line 44 an undesirable heavy load, in particular tensile load acts. This is achieved by means of the method described below by way of example.
Der Schlauch 30 ist neben der Drehachse 40 der Roboterhand 14 angeflanscht, indem der Schlauch 30 über die stabförmige Halterung 34 im Bereich der Roboterhand 14 auf Abstand von der Roboterhand 14 gehalten ist. Die stabförmige Halterung 34 bewirkt somit, dass bei einer Drehung um die Drehachse 40, welche bei dem vorliegend beispielhaft gezeigten, sechsachsigen Roboter 10 auch als Achse 6 bezeichnet wird, auch der Schlauch 30 um die Drehachse 40 gedreht wird. Insbesondere im Zusammenwirken mit einem Verschwenken der Roboterhand 14 um die Schwenkachse 18 relativ zu dem Roboterarm 12 verstärkt die stabförmige Halterung 34 hierbei eine Hebelwirkung bei der Bewegung des Schlauchs 30 (vergleiche 2). Dies gilt es jedoch zu vermeiden.The hose 30 is next to the rotation axis 40 the robot hand 14 Flanged by the hose 30 over the rod-shaped holder 34 in the field of robot hands 14 at a distance from the robot hand 14 is held. The rod-shaped holder 34 thus causes that upon rotation about the axis of rotation 40 , which in the case of the example shown here, six-axis robot 10 also as an axis 6 is called, also the hose 30 around the axis of rotation 40 is turned. In particular, in cooperation with a pivoting of the robot hand 14 around the pivot axis 18 relative to the robot arm 12 reinforces the rod-shaped holder 34 this is a lever effect on the movement of the hose 30 (see 2 ). However, this should be avoided.
Vorliegend werden daher kritische Kombinationen aus bestimmten Achsorientierungen und Achsbewegungen der Drehachse 42 des Roboterarms 12, der Schwenkachse 18 des Gelenks 16 und der Drehachse 40 der Roboterhand 14 erkannt und durch das Einfügen von zwei zusätzlichen Umfahrpositionen entschärft. Dies führt dazu, dass der außenliegende Schlauch 30 nicht aufgewickelt und abgerissen wird. Die Drehachse 42 des Roboterarms 12 wird bei dem vorliegend beispielhaft gezeigten, sechsachsigen Roboter 10 auch als Achse 4 bezeichnet, die Schwenkachse 18 als Achse 5 und die Drehachse 40 wie bereits erwähnt als Achse 6. Des Weiteren wird bei dem Roboter 10 eine Hochachse 46, um welche der Arm 38 drehbar ist, als Achse 1 bezeichnet. An dem Arm 38 des Roboters 10 ist der Roboterarm 12 um eine weitere Schwenkachse 48 schwenkbar gehalten. Diese Schwenkachse 48 wird bei einem sechsachsigen Roboter 10 auch als Achse 3 bezeichnet. Eine weitere Schwenkachse 50, um welche der Arm 38 relativ zu dem Robotersockel 32 verschwenkbar ist, wird auch als Achse 2 bezeichnet.In the present case, therefore, critical combinations of certain axis orientations and axis movements of the axis of rotation 42 of the robot arm 12 , the pivot axis 18 of the joint 16 and the axis of rotation 40 the robot hand 14 detected and defused by the insertion of two additional Umfahrpositionen. This causes the outer hose 30 not wound up and torn off. The rotation axis 42 of the robot arm 12 is in the present example shown six-axis robot 10 also as an axis 4 referred to, the pivot axis 18 as an axis 5 and the rotation axis 40 as already mentioned as axis 6 , Furthermore, in the robot 10 a vertical axis 46 to which the arm 38 is rotatable, as an axis 1 designated. On the arm 38 of the robot 10 is the robotic arm 12 about another pivot axis 48 held pivotally. This pivot axis 48 gets at a six-axis robot 10 also as an axis 3 designated. Another pivot axis 50 to which the arm 38 relative to the robot socket 32 is pivotable, is also called axis 2 designated.
Die zur Vermeidung einer Belastung des Schlauchs 30 gegebenenfalls anzufahrenden Umfahrpositionen des Roboters 10 werden wie nachfolgend näher erläutert definiert. Des Weiteren sind diese Umfahrpositionen nur an bestimmten Stellen in dem Roboterprogramm einzufügen, wie dies ebenfalls nachstehend erläutert werden wird.The avoidance of stress on the hose 30 possibly to be approached Umfahrpositionen of the robot 10 are defined as explained in more detail below. Furthermore, these reversing positions are to be inserted only at certain locations in the robot program, as will also be explained below.
Das Roboterprogramm, welches das Bewegen des Roboters 10 bewirkt, ist vorzugsweise in einer Steuerungseinrichtung 52 einer den Roboter 10 umfassenden Vorrichtung implementiert. Die Steuerungseinrichtung 52 ist in 3 schematisch gezeigt. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung 52 die Bewegung des Roboters 10 derart bewirken, dass mithilfe der (vorliegend optischen) Messeinrichtung 20 aus bestimmten Positionen und Orientierungen heraus Aufnahmen des Objekts gemacht werden können, von welchem sich zumindest ein Teilbereich innerhalb des Messvolumens oder Messbereichs 28 (vergleiche 1) befindet. In diesem Fall handelt es sich bei dem Roboterprogramm also um ein sogenanntes Messprogramm. Wenn die Roboterhand 14 hingegen ein Werkzeug führt, so ist das Roboterprogramm nicht als Messprogramm ausgebildet, sondern als Roboterprogramm zum Führen des Werkzeugs.The robot program, which involves moving the robot 10 is preferably in a control device 52 one the robot 10 implemented comprehensive device. The control device 52 is in 3 shown schematically. For example, the control device 52 the movement of the robot 10 cause so by using the (optical) measuring device 20 From certain positions and orientations recordings of the object can be made, of which at least a partial area within the measuring volume or measuring range 28 (see 1 ) is located. In this case, the robot program is therefore a so-called measuring program. When the robot hand 14 whereas a tool leads, the robot program is not designed as a measuring program but as a robot program for guiding the tool.
Vorliegend umfasst das Messprogramm eine Abfolge von einzelnen Befehlszeilen welche den Roboter 10 anweisen, jede seiner Achsen, also die Hochachse 46 oder Achse 1, die Schwenkachse 50 oder Achse 2, die Schwenkachse 48 oder Achse 3, die Drehachse 42 oder Achse 4, die Schwenkachse 18 oder Achse 5 und die Drehachse 40 oder Achse 6 auf einen definierten Zielwert zu fahren. Die Zielwerte jeder einzelnen Achse, bei welchen es sich um Zielwinkel handelt, sind in jeder Befehlszeile vollständig enthalten. Jede Befehlszeile enthält also einen einzustellenden oder anzufahrenden Winkel für die jeweilige Achse. Bei dem sechsachsigen Roboter 10 sind dies also sechs Winkel für die insgesamt sechs Achsen. Jede Befehlszeile des Roboterprogramms oder Messprogramms repräsentiert also eine bestimmte Konfiguration des Roboters 10 und damit über die Gelenke des Roboters 10 eine bestimmte Position und Orientierung der Roboterhand 14 im Raum.In the present case, the measuring program comprises a sequence of individual command lines which the robot 10 instruct each of its axes, that is the vertical axis 46 or axis 1 , the pivot axis 50 or axis 2 , the pivot axis 48 or axis 3 , the rotation axis 42 or axis 4 , the pivot axis 18 or axis 5 and the rotation axis 40 or axis 6 to drive to a defined target value. The target values of each individual axis, which are target angles, are fully contained in each command line. Each command line thus contains an angle to be set or approached for the respective axis. At the six-axis robot 10 So these are six angles for the six axes. Each command line of the robot program or measuring program thus represents a specific configuration of the robot 10 and thus over the joints of the robot 10 a certain position and orientation of the robot hand 14 in the room.
Möglicherweise vorliegende kritische Bewegungen werden nun erkannt, indem schrittweise immer zwei der ursprünglichen Befehlszeilen oder Messprogrammzeilen paarweise untersucht werden. So wird an einem die Programmzeile 1 und die Programmzeile 2 umfassenden Paar eine erste Untersuchung auf das Vorliegen von kritischen Bedingungen durchgeführt, an einem die Programmzeile 2 und die Programmzeile 3 umfassenden Paar eine zweite Untersuchung, an einem die Programmzeile 3 und die Programmzeile 4 umfassenden Paar eine dritte Untersuchung und so fort. Dementsprechend wird an einem Paar, welches die Programmzeile n - 1 und die Programmzeile n umfasst, die Untersuchung n - 1 durchgeführt.Possibly existing critical movements are now recognized by stepwise examining two of the original command lines or measurement program lines in pairs. This is how the program line becomes 1 and the program line 2 comprehensive pair carried out a first investigation on the existence of critical conditions, on one the program line 2 and the program line 3 comprehensive couple a second examination, at one the program line 3 and the program line 4 comprehensive couple a third investigation and so on. Accordingly, examination n-1 is performed on a pair comprising the program line n-1 and the program line n.
Eine Bewegung zwischen zwei Zielpositionen oder Messpositionen des Roboters 10 ist für die Führung des Schlauchs 30 dann problematisch, wenn für die Achswinkel und Achsbewegungen die im Folgenden beispielhaft genannten Bedingungen vorliegen. Als eine erste, notwendige Bedingung wird überprüft, ob die Schwenkachse 18 oder Achse 5 in der ersten Programmzeile und/oder in der zweiten Programmzeile des betrachteten Paars von Programmzeilen oder Befehlszeilen vergleichsweise stark eingeschwenkt ist. Es wird also beispielsweise geprüft, ob ein erster Winkel 54 (vergleiche 5), welchen in der eingeschwenkten Stellung der Roboterhand 14 die Drehachse 40 der Roboterhand 14 und die Drehachse 42 des Roboterarms 12 einschließen, größer ist als ein Schwellenwert des ersten Winkels 54. Beispielsweise kann geprüft werden, ob der erste Winkel 54 einen Schwellenwert aus einem Bereich von 45° bis 90° beziehungsweise von -45° bis -90° in der ersten betrachteten Programmzeile und/oder in der zweiten betrachteten Programmzeile überschreitet.A movement between two target positions or measuring positions of the robot 10 is for the guidance of the hose 30 problematic if the following conditions are given as examples for the axis angles and axis movements. As a first, necessary condition is checked if the pivot axis 18 or axis 5 in the first program line and / or in the second program line of the considered pair of program lines or command lines is comparatively strongly swung. It is therefore checked, for example, if a first angle 54 (see 5 ), which in the pivoted position of the robot hand 14 the axis of rotation 40 the robot hand 14 and the rotation axis 42 of the robot arm 12 is greater than a threshold of the first angle 54 , For example, it can be checked if the first angle 54 exceeds a threshold from a range of 45 ° to 90 ° or from -45 ° to -90 ° in the first program line under consideration and / or in the second program line under consideration.
Der zu betrachtende Winkel 54 (vergleiche 5) bezieht sich auf eine Grundstellung der Roboterhand 14, in welcher die Längsachsen und somit auch die Drehachsen 40, 42 des Roboterarms 12 und der Roboterhand 14 miteinander fluchten. Es kann ein Abknicken oder Einschwenken der Roboterhand 14 ausgehend von dieser Grundstellung oder Nullstellung nach oben als negativer Winkel definiert sein und ein Verschwenken nach unten als positiver Winkel. Die Vorzeichen können jedoch auch umgekehrt definiert sein. Im Hinblick auf die Vorzeichen gilt Analoges für die Bewegungen des Roboters 10 um seine anderen Achsen, also um die Drehachse 40, die Drehachse 42, die Schwenkachse 48, die Hochachse 46 und die Schwenkachse 50. The angle to be considered 54 (see 5 ) refers to a basic position of the robot hand 14 , in which the longitudinal axes and thus also the axes of rotation 40 . 42 of the robot arm 12 and the robot hand 14 aligned with each other. It may be a kinking or swinging the robot hand 14 starting from this basic position or zero position upwards be defined as a negative angle and a pivoting down as a positive angle. However, the signs can also be defined vice versa. With regard to the signs, the same applies to the movements of the robot 10 around its other axes, ie about the axis of rotation 40 , the rotation axis 42 , the pivot axis 48 , the vertical axis 46 and the pivot axis 50 ,
Als zweite, vorliegend hinreichende Bedingung wird geprüft, ob eine größere Drehbewegung um die Drehachse 40 der Roboterhand 14 (also um die Achse 6) und/oder um die Drehachse 42 des Roboterarms 12 (also um die Achse 4) stattfindet. Zu einer solchen größeren Drehbewegung kann es kommen, wenn der Roboter 10 aus einer Ausgangsposition, welche durch die erste Programmzeile des betrachteten Paars von Programmzeilen definiert ist, in eine Zielposition bewegt wird, welche durch die zweite Programmzeile des betrachteten Paars von Programmzeilen definiert ist. Kommt es also bei vergleichsweise stark eingeschwenkter Roboterhand 14 zugleich zu einer größeren Drehbewegung um die Drehachse 40 und/oder um die Drehachse 42, so ist dies im Hinblick auf den Schlauch 30 kritisch.As a second condition sufficient in the present case, it is checked whether a greater rotational movement about the axis of rotation 40 the robot hand 14 (ie around the axis 6 ) and / or about the axis of rotation 42 of the robot arm 12 (ie around the axis 4 ) takes place. Such a greater rotational movement can occur when the robot 10 from an initial position defined by the first program line of the considered pair of program lines, to a destination position defined by the second program line of the considered pair of program lines. So it comes with comparatively strong pivoted robot hand 14 at the same time to a larger rotational movement about the axis of rotation 40 and / or around the axis of rotation 42 So this is with regard to the hose 30 critical.
Als die zweite, hinreichende Bedingung kann hierbei insbesondere geprüft werden, ob die Bewegung um die Drehachse 40 der Roboterhand 14, also um die Achse 6, und/oder um die Drehachse 42 des Roboterarms 12, also um die Achse 4, zwischen der ersten und zweiten betrachteten Programmzeile größer ist als 90°. Bei diesem beispielhaft gewählten Wert von 90° handelt es sich somit um einen Schwellenwert eines zweiten Winkels 56, um welchen die Roboterhand 14 zum Erreichen der Zielposition um die Drehachse 40 und/oder die Drehachse 42 herum gedreht werden soll. Der zweite Winkel 56 ist in 4 durch einen Pfeil veranschaulicht.As the second, sufficient condition can be checked in particular whether the movement about the axis of rotation 40 the robot hand 14 that is, around the axis 6 , and / or about the axis of rotation 42 of the robot arm 12 that is, around the axis 4 , between the first and second program lines considered is greater than 90 °. This value of 90 ° chosen by way of example is therefore a threshold value of a second angle 56 to which the robot hand 14 to reach the target position about the rotation axis 40 and / or the axis of rotation 42 to be turned around. The second angle 56 is in 4 illustrated by an arrow.
Der zweite Winkel 56 kann rechnerisch erhalten werden, indem von dem Winkel, welchen die Drehachse 40 oder die Drehachse 42 in der Zielposition einnimmt, welche in der zweiten Programmzeile des betrachteten Paars von Programmzeilen definiert ist, der Winkel abgezogen wird, den die Drehachse 40 beziehungsweise die Drehachse 42 in der Ausgangsposition einnimmt, welche in der ersten Programmzeile des betrachteten Paars der Programmzeilen angegeben ist.The second angle 56 can be obtained by calculating from the angle which the axis of rotation 40 or the axis of rotation 42 in the target position, which is defined in the second program line of the considered pair of program lines, the angle subtracted is the rotation axis 40 or the axis of rotation 42 in the starting position, which is specified in the first program line of the considered pair of program lines.
Bei jeder der Untersuchungen der betrachteten Paare der Programmzeilen erfolgt eine Prüfung auf das Erfülltsein sowohl der ersten Bedingung als auch der zweiten Bedingung. Sind bei einer Untersuchung beide Bedingungen erfüllt, so werden zwischen die beiden aktuell untersuchten Programmzeilen zwei Umfahrpositionen eingefügt, wobei jede Umfahrposition wiederum für jede der Achsen des Roboters 10 einen Zielwert oder Zielwinkel vorgibt. Wenn beispielsweise die Untersuchung des die Programmzeile 2 und die Programmzeile 3 umfassenden Paars von Programmzeilen ergibt, dass bei der Bewegung des Roboters 10 aus der durch die Programmzeile 2 beschriebenen Ausgangsposition in die durch die Programmzeile 3 beschriebenen Zielposition beide Bedingungen erfüllt sind, so werden die beiden Umfahrpositionen zwischen die Programmzeile 2 und die Programmzeile 3 eingefügt. Werden im Rahmen des Roboterprogramms, insbesondere Messprogramms mehrere kritische Bewegungen erkannt, welche die oben genannten Bedingungen kumulativ erfüllen, so werden entsprechend weitere Umfahrpositionen eingefügt.In each of the examinations of the considered pairs of program lines, a check is made for the fulfillment of both the first condition and the second condition. If both conditions are met during an examination, two reversal positions are inserted between the two program lines currently being examined, each reversing position being in turn for each of the axes of the robot 10 specifies a target value or target angle. If, for example, the investigation of the program line 2 and the program line 3 comprehensive pair of program lines that results in the movement of the robot 10 from the through the program line 2 described starting position in the by the program line 3 described target position both conditions are met, then the two reversal positions between the program line 2 and the program line 3 inserted. If several critical movements are detected within the scope of the robot program, in particular measuring program, which cumulatively fulfill the abovementioned conditions, then further reversal positions are accordingly inserted.
Gemäß dem in der Tabelle 1 und der Tabelle 2 nachfolgend dargestellten Beispiel führt die Prüfung auf die erste Bedingung und die zweite Bedingung zu dem Ergebnis, dass die beiden Umfahrpositionen einzufügen sind.
Tabelle 1: Messposition Winkel Achse 4 Winkel Achse 5 Winkel Achse 6
Programmzeile 1 +126.74° +81.84° -66.07°
Programmzeile 2 -26.31° +100.08° +89.07°
Tabelle 2: Bewegung Achse 4 Bewegung Achse 5 Bewegung Achse 6
Drehwinkel 1/2 -153,05° +18,24° +155,14°
According to the example shown in Table 1 and Table 2 below, the check on the first condition and the second condition leads to the result that the two reversing positions are to be inserted. Table 1: measuring position Angle axis 4 Angle axis 5 Angle axis 6
Program line 1 + 126.74 ° + 81.84 ° -66.07 °
Program line 2 -26.31 ° + 100.08 ° + 89.07 °
Table 2: Movement axis 4 Movement axis 5 Movement axis 6
Rotation angle 1/2 -153.05 ° + 18.24 ° + 155.14 °
Die Achse 5, also die Schwenkachse 18, ist nämlich in beiden betrachteten Positionen oder Messpositionen des Roboters 10, welche durch die Programmzeile 1 und die Programmzeile 2 beschrieben werden, stark eingeschwenkt. Denn der Winkel 54 (vergleiche 5) beträgt einmal mehr als 81° (Programmzeile 1) und einmal mehr als 100° (Programmzeile 2). Des Weiteren findet sowohl in der Drehachse 42 (Achse 4) und in der Drehachse 40 (Achse 6) eine größere Drehbewegung statt. Der Drehwinkel von der Programmzeile 1 zur Programmzeile 2 beträgt für die Achse 4 demgemäß mehr als -153° und für die Achse 6 mehr als 155°. The axis 5 , so the pivot axis 18 , namely, is in both considered positions or measuring positions of the robot 10 , which through the program line 1 and the program line 2 be described, strongly swung. Because the angle 54 (see 5 ) is once more than 81 ° (program line 1 ) and once more than 100 ° (program line 2 ). Furthermore, it takes place both in the axis of rotation 42 (Axis 4 ) and in the axis of rotation 40 (Axis 6 ) a larger rotational movement. The rotation angle of the program line 1 to the program line 2 is for the axis 4 thus more than -153 ° and for the axle 6 more than 155 °.
Es ist also in dem Beispiel erkannt, dass durch Anfahren der beiden Messpositionen oder Positionen des Roboters 10 kritische Bewegungen für den außenliegenden Schlauch 30 durchgeführt werden. Folglich sind zwischen diese Messpositionen die beiden Umfahrpositionen in das Messprogramm beziehungsweise Roboterprogramm einzufügen.It is thus recognized in the example that by approaching the two measuring positions or positions of the robot 10 critical movements for the outer tube 30 be performed. Consequently, the two reversal positions must be inserted into the measuring program or robot program between these measuring positions.
Nach diesem Überprüfen des Erfülltseins der beiden Bedingungen wird nun festgelegt, wie die Achswinkel und somit die Bewegungen des Roboters 10 in den beiden Umfahrpositionen auszugestalten sind. Die kritische Bewegung zwischen den beiden Messpositionen kann nämlich folgendermaßen aufgelöst werden.After checking the fulfillment of the two conditions, it is now determined how the axis angles and thus the movements of the robot 10 in the two Umfahrpositionen are to be designed. The critical movement between the two measuring positions can be resolved as follows.
Um die erste Umfahrposition zu erreichen, welche in 3 beispielhaft gezeigt ist, wird mittels der Steuerungseinrichtung 52 die Achse 5, also die Schwenkachse 18, in eine Winkelstellung von 0° gefahren. Die Roboterhand 14 wird also in die Grundstellung gebracht, in welcher die Drehachse 40 und die Drehachse 42 miteinander fluchten. Alle anderen Achsen des Roboters 10 bleiben auf ihrem aktuellen Winkelwert, das heißt der Roboter 10 führt nur im Hinblick auf die Schwenkachse 18 eine Bewegung durch. Selbst wenn in der ersten Umfahrposition die Drehachsen 40, 42 nicht streng miteinander fluchten, jedoch sich in einer Ausrichtung zueinander befinden, in welcher die Längsachsen oder Drehachsen 40, 42 der Roboterhand 14 und des Roboterarms 12 den Schwellenwert des ersten Winkels 54 unterschreiten, kann bei der nachfolgenden Bewegung um die Drehachse 40 der Roboterhand 14 und/oder die Drehachse 42 des Roboterarms 12 eine kritische Bewegung des Schlauchs 30 vermieden werden. Denn selbst wenn die Drehachsen 40, 42 der Roboterhand 14 und des Roboterarms 12 zwar nicht miteinander fluchten, sondern beispielsweise einen Winkel von weniger als 35°, insbesondere von weniger als 25° einschließen, ist die nachfolgende Drehbewegung um die Drehachse 40 beziehungsweise die Drehachse 42 vergleichsweise unkritisch. In dem vorliegend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiel fluchten jedoch in der ersten Umfahrposition (vergleiche 3) die Drehachsen 40, 42 miteinander.In order to reach the first reversing position, which in 3 is exemplified, by means of the control device 52 the axis 5 , so the pivot axis 18 , moved to an angle of 0 °. The robot hand 14 is thus brought into the basic position, in which the axis of rotation 40 and the rotation axis 42 aligned with each other. All other axes of the robot 10 stay at their current angle value, that is the robot 10 only with regard to the pivot axis 18 a move through. Even if in the first Umfahrposition the axes of rotation 40 . 42 are not strictly aligned with each other, but are in an orientation to each other, in which the longitudinal axes or axes of rotation 40 . 42 the robot hand 14 and the robot arm 12 the threshold of the first angle 54 can fall below, during the subsequent movement about the axis of rotation 40 the robot hand 14 and / or the axis of rotation 42 of the robot arm 12 a critical movement of the hose 30 be avoided. Because even if the axes of rotation 40 . 42 the robot hand 14 and the robot arm 12 Although not aligned with each other, but for example, include an angle of less than 35 °, in particular less than 25 °, is the subsequent rotational movement about the axis of rotation 40 or the axis of rotation 42 relatively uncritical. In the presently described, preferred embodiment, however, aligned in the first reversing position (see 3 ) the axes of rotation 40 . 42 together.
In der zweiten Umfahrposition (vergleiche 4) werden die Drehachse 40 und die Drehachse 42 in ihre Zielstellungen verfahren, deren Winkelwerte den Winkeln der zweiten Programmzeile (vergleiche Tabelle 1) entsprechen. Dieses Ansteuern der zweiten Umfahrposition mittels der Steuerungseinrichtung 52 ist in 4 veranschaulicht. Das Gelenk 16 zwischen der Roboterhand 14 und dem Roboterarm 12 dreht sich dabei um sich selbst. Die Messeinrichtung 20 verbleibt im Raum an derselben Position wie in 3 und erfährt allenfalls die Drehung um die Drehachse 40 beziehungsweise die Drehachse 42. Somit ist auch die Bewegung des Schlauchs 30 minimal. Alle anderen Achsen des Roboters 10 verbleiben auf dem aktuellen Winkelwert. Die Bewegung des Roboters 10 erfolgt also nur in der Drehachse 42 (Achse 4) und (im vorliegenden Beispiel) in der Drehachse 40 (Achse 6).In the second reversing position (see 4 ) become the axis of rotation 40 and the rotation axis 42 to their target positions whose angle values correspond to the angles of the second program line (see Table 1). This activation of the second reversing position by means of the control device 52 is in 4 illustrated. The joint 16 between the robot hand 14 and the robot arm 12 it revolves around itself. The measuring device 20 remains in the room at the same position as in 3 and experiences at most the rotation about the axis of rotation 40 or the axis of rotation 42 , Thus, also the movement of the hose 30 minimal. All other axes of the robot 10 remain at the current angle value. The movement of the robot 10 takes place only in the axis of rotation 42 (Axis 4 ) and (in the present example) in the axis of rotation 40 (Axis 6 ).
Nach dem Einstellen dieser beiden Zwischenpositionen und/oder Umfahrpositionen wird das Messprogramm mit den gemäß der Programmzeile 2 vorgesehenen Messpositionen fortgeführt. Die Achse 4 und die Achse 6, also die Drehachse 40 und die Drehachse 42, befinden sich bereits in der Zielposition des Roboters 10 für diese Messposition, sodass sich nur die übrigen Achsen (falls erforderlich) in die Zielposition bewegen. Insbesondere fährt die Schwenkachse 18 (Achse 5) in ihre gemäß der Programmzeile 2 (vergleiche Tabelle 1) vorgegebene Position. Folglich macht auch die an der Roboterhand 14 gehaltene Messeinrichtung 20 beziehungsweise der Sensor eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 18 (Achse 5). Diese Schwenkbewegung ist in 5 durch einen Pfeil 58 veranschaulicht.After setting these two intermediate positions and / or reversing positions, the measuring program with the according to the program line 2 continued measuring positions. The axis 4 and the axis 6 So the axis of rotation 40 and the rotation axis 42 , are already in the target position of the robot 10 for this measurement position so that only the remaining axes (if necessary) move to the target position. In particular, the pivot axis moves 18 (Axis 5 ) in their according to the program line 2 (see Table 1) predetermined position. Consequently, the robot hand also does 14 held measuring device 20 or the sensor a pivoting movement about the pivot axis 18 (Axis 5 ). This pivoting movement is in 5 through an arrow 58 illustrated.
Jedoch macht der Roboter 10 keine zusätzliche, weitere Bewegung, welche für den außenliegenden Schlauch 30 beziehungsweise Wellschlauch und die darin geschützt angeordnete wenigstens eine Leitung 44 problematisch werden könnte. Denn die Drehachse 42 (Achse 4) und die Drehachse 40 (Achse 6) befinden sich bereits in der gemäß der Programmzeile 2 vorzusehenden Position. Bezogen auf das Beispiel gemäß Tabelle 1 und Tabelle 2 bedeutet dieses, aus 3 bis 5 ersichtliche Verfahren die in der folgenden Tabelle 3 angegebenen Zwischenpositionen beziehungsweise Umfahrpositionen.
Tabelle 3: Messposition Achse 4 Achse 5 Achse 6
Programmzeile 1 +126.74° +81.84° -66.07°
Umfahrposition 1 +126.74° 0° -66.07°
Umfahrposition 2 -26.31° 0° +89.07°
Programmzeile 2 -26.31° +100.08° +89.07°
However, the robot does 10 no additional, further movement, which for the outer hose 30 or corrugated hose and the protected therein arranged at least one line 44 could be problematic. Because the axis of rotation 42 (Axis 4 ) and the axis of rotation 40 (Axis 6 ) are already in the according to the program line 2 position to be provided. Based on the example according to Table 1 and Table 2, this means 3 to 5 apparent method the intermediate positions or reversing positions given in Table 3 below. Table 3: measuring position Axis 4 Axis 5 Axis 6
Program line 1 + 126.74 ° + 81.84 ° -66.07 °
Bypass position 1 + 126.74 ° 0 ° -66.07 °
Bypass position 2 -26.31 ° 0 ° + 89.07 °
Program line 2 -26.31 ° + 100.08 ° + 89.07 °
Besonders einfach werden gemäß der Tabelle 3 die Winkel für die Drehachse 42 (Achse 4) und die Drehachse 40 (Achse 6) einfach kopiert, nämlich einmal von der Programmzeile 1 in die Umfahrposition 1 und einmal von der Programmzeile 2 in die Umfahrposition 2. Der Winkel der Schwenkachse 18 (Achse 5) ist in beiden Umfahrpositionen bevorzugt gleich Null.Especially easy according to Table 3, the angle for the axis of rotation 42 (Axis 4 ) and the axis of rotation 40 (Axis 6 ) just copied, namely once from the program line 1 in the Umfahrposition 1 and once from the program line 2 in the Umfahrposition 2 , The angle of the pivot axis 18 (Axis 5 ) is preferably equal to zero in both reversal positions.
Das mit den vorstehenden, beispielhaften Zahlenwerten beschriebene Verfahren lässt sich auch anhand von 3 bis 5 veranschaulichen. Demgemäß wird in 3 die Schwenkachse 18 in die Winkelstellung von 0° gebracht, also die Grundstellung der Roboterhand 14 eingestellt, in welcher die Drehachsen 40, 42 miteinander fluchten. Gemäß 4 erfolgt dann die Drehbewegung um die Drehachsen 40, 42. Folglich bewegt sich der Schlauch 30 allenfalls minimal um das Gelenk 16 des Roboters 10.The method described with the above exemplary numerical values can also be determined on the basis of 3 to 5 illustrate. Accordingly, in 3 the pivot axis 18 brought into the angular position of 0 °, so the basic position of the robot hand 14 set in which the axes of rotation 40 . 42 aligned with each other. According to 4 then the rotational movement takes place about the axes of rotation 40 . 42 , As a result, the hose moves 30 at most minimal around the joint 16 of the robot 10 ,
Gemäß 5 werden anschließend die restlichen Achsen des Roboters 10 in ihre Zielposition gebracht, insbesondere die Schwenkachse 18 (Achse 5). Durch dieses Verschwenken der Roboterhand 14 um die Schwenkachse 18 kippt auch der Sensor beziehungsweise die Messeinrichtung 20 ab, ohne dass der Schlauch 30 weiter verdreht wird. Selbst ohne eine Unterstützung von Gleitschalen wird somit der Schlauch 30 sauber links oder rechts vom Gelenk 16 des Roboters 10 mitgeführt.According to 5 then the remaining axes of the robot 10 brought into their target position, in particular the pivot axis 18 (Axis 5 ). By this pivoting of the robot hand 14 around the pivot axis 18 The sensor or the measuring device also tilts 20 off without the hose 30 continues to be twisted. Even without a support of sliding shells thus the hose 30 clean left or right of the joint 16 of the robot 10 carried.
Um das Vorbeibewegen des Schlauchs 30 an dem Gelenk 16 beziehungsweise dem Roboterarm 12 zu erleichtern, können jedoch an dem Schlauch 30 Gleitschalen angebracht werden, also beispielsweise zweiteilige Ringe, insbesondere Ringe aus Kunststoff, welche an dem Schlauch 30 befestigt werden und glatte, eigensteife Wände ohne Kanten aufweisen, wobei die Wände vorzugsweise halbrund ausgebildet sind. Dadurch verhaken sich die Gleitschalen nicht an dem Gelenk 16 und/oder dem Roboterarm 12.To the passing of the hose 30 at the joint 16 or the robot arm 12 However, to facilitate, can on the hose 30 Sliding cups are attached, so for example, two-piece rings, especially rings made of plastic, which on the hose 30 be attached and have smooth, rigid walls without edges, the walls are preferably formed semicircular. As a result, the sliding cups do not catch on the joint 16 and / or the robotic arm 12 ,
Um die Umfahrpositionen einzufügen und die Winkel der jeweiligen Achse in jeder dieser Umfahrpositionen zu definieren, kann eine Bedienperson wie etwa ein Programmierer eingesetzt werden, welcher bei dem vorliegend beispielhaft beschriebenen Messprogramm auch als Messtechniker zum Einsatz kommen kann. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Untersuchungen und Definitionen von einer Software der Steuerungseinrichtung 52 selber vorgenommen werden, wobei die Steuerungseinrichtung 52 auch die übrigen Positionen, insbesondere Messpositionen, des Roboters 10 vorgibt beziehungsweise erzeugt und verwaltet.In order to insert the reversing positions and to define the angles of the respective axis in each of these reversing positions, an operator, such as a programmer, who can also be used as a measuring technician in the measuring program described here by way of example, can be used. However, it is preferred if the examinations and definitions of a software of the control device 52 itself be made, the control device 52 also the other positions, in particular measuring positions, of the robot 10 pretends or generates and manages.
Die Untersuchungen, ob die beiden Bedingungen erfüllt sind, und auch das Einfügen der Umfahrpositionen kann immer dann durchgeführt werden, sobald die Software der Steuerungseinrichtung 52 eine jeweilige Messposition oder Zielposition berechnet hat. Alternativ können auch zunächst alle von der Roboterhand 14 einzunehmenden Zielpositionen oder Messpositionen erzeugt werden, und im Anschluss an dieses Vorgeben aller Zielpositionen erfolgen die Untersuchungen und gegebenenfalls das Einfügen der Umfahrpositionen in einem nachgeschalteten Prozessorlauf der Steuerungseinrichtung 52.The examination of whether the two conditions are met, and also the insertion of the Umfahrpositionen can always be performed as soon as the software of the control device 52 has calculated a respective measurement position or target position. Alternatively, initially all of the robot hand 14 Target positions or measurement positions to be taken are generated, and following this specification of all target positions, the examinations and possibly the insertion of the reversal positions are carried out in a subsequent processor run of the control device 52 ,
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Verfahren zur Bewegungsführung des Roboters 10 bei außenliegendem Schlauch 30 beziehungsweise derartigen Zuführungen zu der Roboterhand 14 realisiert werden kann.Overall, the examples show how, by the invention, a method for moving the robot 10 with external hose 30 or such feeds to the robot hand 14 can be realized.
