DE102018218828A1

DE102018218828A1 - Method and system for modifying a work process in a machine system and / or a virtual 3D model of the machine system

Info

Publication number: DE102018218828A1
Application number: DE102018218828.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kirner; Christian Jöcker
Original assignee: KUKA Systems GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2020-05-07

Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Modifizieren eines Arbeitsprozesses in einer realen Maschinenanlage mit wenigstens einer, insbesondere programmierbaren, Maschine (10, 20, 30), insbesondere einem Roboter (10), und/oder eines virtuellen 3D-Modells der Maschinenanlage, umfasst die Schritte:- Erfassen (S70) von Maschinenanlagensignalen, während der Arbeitsprozess in der Maschinenanlage ausgeführt wird;- Speichern (S70) von Zeitpunkten und diesen zugeordneten Maschinendaten auf Basis der erfassten Maschinenanlagensignale;- Ermitteln (S80, S90) von Positions-, Bewegungs- und/oder Statusdaten von wenigstens einem Objekt des virtuellen Modells für wenigstens einen vergangenen Zeitpunkt auf Basis der gespeicherten Zeitpunkte und diesen zugeordneten Maschinendaten; und- Darstellen (S100) und/oder virtuelles Vermessen (S100) des virtuellen Modells der Maschinenanlage auf Basis dieser ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten.A method according to the invention for modifying a work process in a real machine system with at least one, in particular programmable, machine (10, 20, 30), in particular a robot (10), and / or a virtual 3D model of the machine system comprises the steps: Acquisition (S70) of machine system signals while the work process is being carried out in the machine system; - Saving (S70) times and machine data assigned to them on the basis of the acquired machine system signals; - Determination (S80, S90) of position, movement and / or status data at least one object of the virtual model for at least one past point in time on the basis of the stored points in time and machine data associated therewith; and- display (S100) and / or virtual measurement (S100) of the virtual model of the machine system on the basis of these determined position, movement or status data.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Modifizieren eines Arbeitsprozesses in einer realen Maschinenanlage mit wenigstens einer, insbesondere programmierbaren, Maschine, insbesondere einem Roboter, und/oder zum Modifizieren eines virtuellen 3D-Modells der Maschinenanlage sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method and a system for modifying a work process in a real machine system with at least one, in particular programmable, machine, in particular a robot, and / or for modifying a virtual 3D model of the machine system, and a computer program product for carrying out the method.

Aus betriebsinterner Praxis ist es bekannt, Maschinenanlagen mit programmierbaren Maschinen, insbesondere Robotern, zunächst anhand eines 3D-Modells der Maschinenanlage zu planen und die Maschinen nach Erstellen der Maschinenanlage zu programmieren.From in-house practice it is known to first plan machine systems with programmable machines, in particular robots, using a 3D model of the machine system and to program the machines after the machine system has been created.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Arbeitsprozesse in Maschinenanlagen, insbesondere in Maschinenanlagen mit programmierbaren Maschinen, zu verbessern.The object of the present invention is to improve work processes in machine systems, in particular in machine systems with programmable machines.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 11, 12 stellen ein System bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This object is achieved by a method with the features of claim 1. Claims 11, 12 provide protection for a system or computer program product for carrying out a method described here. The subclaims relate to advantageous further developments.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine reale Maschinenanlage eine oder mehrere (reale) Maschinen auf, wobei diese bzw. eine oder mehrere dieser Maschinen in einer Ausführung programmierbare Maschinen sind.According to an embodiment of the present invention, a real machine system has one or more (real) machines, these or one or more of these machines in one embodiment being programmable machines.

In einer Ausführung sind eine oder mehrere der Maschinen Roboter, insbesondere mehrachsige bzw. -gelenkige, in einer Ausführung wenigstens sechs-, insbesondere wenigstens siebenachsige bzw. -gelenkige, Roboter, insbesondere Industrie-, Knickarm- und/oder Leichtbauroboter.In one embodiment, one or more of the machines are robots, in particular multi-axis or articulated, in one embodiment at least six, in particular at least seven-axis or articulated, robots, in particular industrial, articulated arm and / or lightweight robots.

Bei solchen Maschinen(anlagen) kann die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der Flexibilität und Geschwindigkeit der Roboter, mit besonderem Vorteil verwendet werden.The present invention can be used with particular advantage in the case of such machines (systems), in particular because of the flexibility and speed of the robots.

Zusätzlich oder alternativ können auch eine oder mehrere Fördereinrichtungen, insbesondere Förderbänder und/oder -tische und/oder Fahrzeuge, insbesondere autonome Transportfahrzeuge, Greifer, Türen oder dergleichen Maschinen der Maschinenanlage sein.Additionally or alternatively, one or more conveyor devices, in particular conveyor belts and / or tables and / or vehicles, in particular autonomous transport vehicles, grippers, doors or the like, can also be machines of the machine system.

Bei solchen Maschinenanlagen kann die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund eines Zusammenwirkens von Robotern und den anderen Maschinen, mit besonderem Vorteil verwendet werden.In such machine systems, the present invention can be used with particular advantage, in particular due to the interaction of robots and the other machines.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren den Schritt auf: Erfassen von Maschinenanlagensignalen, während ein Arbeitsprozess in der Maschinenanlage ausgeführt wird.According to an embodiment of the present invention, a method has the step: detecting machine system signals while a work process is being carried out in the machine system.

In einer Ausführung umfassen diese erfassten Maschinenanlagensignale Positionssignale von einer oder mehreren der Maschinen der Maschinenanlage, insbesondere von einer oder mehreren Achsen bzw. Gelenken dieser Maschine(n), insbesondere also Achsstellungen von einem oder mehreren Robotern, Stellungen von Förderbändern und/oder -tischen, Positionen von Transportfahrzeugen oder dergleichen.In one embodiment, these detected machine system signals comprise position signals from one or more of the machines of the machine system, in particular from one or more axes or joints of this machine (s), in particular thus axis positions of one or more robots, positions of conveyor belts and / or tables, Positions of transport vehicles or the like.

Zusätzlich oder alternativ umfassen die erfassten Maschinenanlagensignale in einer Ausführung Signale, die eine Bewegung von einer oder mehreren der Maschinen der Maschinenanlage charakterisieren („Bewegungssignale“), insbesondere Geschwindigkeits- und/oder Steuersignale von bzw. für eine(r) oder mehrere(n) Achsen bzw. Gelenken dieser Maschine(n), insbesondere also Achsgeschwindigkeiten und/oder Sollstellungen eines oder mehrerer Roboter, Geschwindigkeiten und/oder Sollstellungen von Förderbändern und/oder -tischen, Geschwindigkeiten und/oder Sollpositionen von Transportfahrzeugen oder dergleichen.Additionally or alternatively, the detected machine system signals in one embodiment comprise signals which characterize a movement of one or more of the machines of the machine system (“movement signals”), in particular speed and / or control signals from or for one or more. Axes or joints of this machine (s), in particular thus axis speeds and / or set positions of one or more robots, speeds and / or set positions of conveyor belts and / or tables, speeds and / or set positions of transport vehicles or the like.

Zusätzlich oder alternativ umfassen die erfassten Maschinenanlagensignale in einer Ausführung Statussignale, insbesondere binäre oder dreiwertige Statussignale, an Ein- und/oder Ausgängen und/oder von einem oder mehreren Schaltern der Maschinenanlage, wobei ein Schalter in einer Ausführung wenigstens, in einer Ausführung nur, zwei oder drei diskrete Schaltstellungen aufweist, und/oder von einer oder mehreren Sicherheits-, insbesondere Raumüberwachungen der Maschinenanlage.Additionally or alternatively, the detected machine system signals in one embodiment include status signals, in particular binary or trivalent status signals, at inputs and / or outputs and / or from one or more switches of the machine system, with one switch at least, in one embodiment only, two or has three discrete switch positions, and / or one or more security, in particular room monitors of the machine system.

Zusätzlich oder alternativ umfassen die erfassten Maschinenanlagensignale in einer Ausführung digitale und/oder analoge Signale.Additionally or alternatively, the detected machine system signals in one embodiment include digital and / or analog signals.

Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zustand der realen Maschinenanlage zu einem Zeitpunkt jeweils, insbesondere in Kombination, besonders vorteilhaft erfasst werden.As a result, in one embodiment, a state of the real machine system at a point in time, in particular in combination, can be recorded particularly advantageously.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren den (anschließenden) Schritt auf: Speichern von Zeitpunkten und diesen zugeordneten Maschinendaten auf Basis der erfassten Maschinenanlagensignale.According to an embodiment of the present invention, the method has the (subsequent) step: storing times and associated machine data on the basis of the detected machine system signals.

In einer Ausführung werden erfasste Maschinenanlagensignale als Maschinendaten gespeichert. So können insbesondere erfasste digitale Achsstellungen von Robotern, erfasste digitale Positionen von Transportfahrzeugen, erfasste digitale Stellungen von Fördereinrichtungen und/oder erfasste digitale Statussignale an Ein- und/oder Ausgängen und/oder von Schaltern und/oder Sicherheitsüberwachungen der Maschinenanlage unmittelbar als Maschinendaten gespeichert werden.In one embodiment, acquired machine system signals are stored as machine data. In particular, digital axis positions recorded by robots can be recorded digital positions of transport vehicles, recorded digital positions of conveyors and / or recorded digital status signals at inputs and / or outputs and / or switches and / or safety monitors of the machine system are stored directly as machine data.

Zusätzlich oder alternativ werden in einer Ausführung erfasste Maschinenanlagensignale numerisch in Maschinendaten umgewandelt und diese dann gespeichert. Diese Umwandlung kann in einer Ausführung eine A/D-Wandlung, ein Filtern und/oder eine, insbesondere kinematische, Transformation, insbesondere von Achsstellungen und/oder -geschwindigkeiten von Robotern in Positionen bzw. Geschwindigkeiten von Robotergliedern und/oder robotergeführten Werkzeugen und/oder -stücken und/oder von Statussignalen von Schaltern und/oder Sicherheitsüberwachungen in entsprechende Positionen von Türen, Fördereinrichtungen, Werkstücken oder dergleichen und/oder von entsprechenden Objekten eines bzw. des virtuellen 3D-Modells der Maschinenanlage umfassen.Additionally or alternatively, machine system signals recorded in an embodiment are numerically converted into machine data and then saved. In one embodiment, this conversion can be an A / D conversion, a filtering and / or a, in particular kinematic, transformation, in particular of axis positions and / or speeds of robots into positions or speeds of robot links and / or robot-guided tools and / or pieces and / or status signals from switches and / or security monitors in corresponding positions of doors, conveyors, workpieces or the like and / or corresponding objects of a or the virtual 3D model of the machine system.

Durch diese numerische Umwandlung von Maschinenanlagensignalen in Maschinendaten können Zustände besonders vorteilhaft abgespeichert werden.This numerical conversion of machine system signals into machine data enables states to be stored particularly advantageously.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren den (anschließenden) Schritt auf: Ermitteln von Positions-, Bewegungs- und/oder Statusdaten von einem oder mehreren Objekten eines bzw. des virtuellen 3D-Modells der Maschinenanlage für einen oder mehrere vergangene Zeitpunkte auf Basis der gespeicherten Zeitpunkte und diesen zugeordneten gespeicherten Maschinendaten.According to an embodiment of the present invention, the method has the (subsequent) step: determining position, movement and / or status data of one or more objects of one or of the virtual 3D model of the machine system for one or more past times on the basis the saved times and the associated saved machine data.

Dieses Ermitteln kann in einer Ausführung ein Abrufen der gespeicherten Maschinendaten umfassen, insbesondere sein. Zusätzlich oder alternativ kann dieses Ermitteln in einer Ausführung ein numerisches Umwandeln der gespeicherten Maschinendaten in die Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten umfassen, insbesondere ein Filtern, ein Inter- und/oder Extrapolieren zwischen gespeicherten Zeitpunkten und/oder eine, insbesondere kinematische, Transformation, insbesondere von gespeicherten Achsstellungen und/oder -geschwindigkeiten von Robotern in Positionen bzw. Geschwindigkeiten von Robotergliedern und/oder robotergeführten Werkzeugen und/oder -stücken und/oder von gespeicherten Statussignalen von Schaltern und/oder Sicherheitsüberwachungen in entsprechende Positionen von Türen, Fördereinrichtungen, Werkstücken oder dergleichen bzw. von diesen entsprechenden Objekten des virtuellen Modells.In one embodiment, this determination can include, in particular, retrieving the stored machine data. Additionally or alternatively, this determination can include, in one embodiment, numerically converting the stored machine data into the position, movement or status data, in particular filtering, interpolating and / or extrapolating between stored times and / or a, in particular kinematic, transformation , in particular of stored axis positions and / or speeds of robots in positions or speeds of robot links and / or robot-guided tools and / or pieces and / or of stored status signals from switches and / or safety monitors in corresponding positions of doors, conveyor devices, workpieces or the like or from these corresponding objects of the virtual model.

Insbesondere können also in einer Ausführung Maschinendaten von Maschinen der realen Maschinenanlage abgespeichert, wieder abgerufen und dann in Positions-, Bewegungs- und/oder Statusdaten von Objekten des virtuellen Modells umgewandelt werden, was in einer Ausführung eine schnelle(re) und/oder zuverlässige(re) Abspeicherung während der Ausführung des Arbeitsprozesses ermöglicht.In particular, machine data of machines of the real machine system can thus be stored in one embodiment, called up again and then converted into position, movement and / or status data of objects of the virtual model, which in one embodiment enables quick (re) and / or reliable ( re) enables storage during the execution of the work process.

Hierdurch können in einer Ausführung ein oder mehrere vergangene Zustände der realen Maschinenanlage besonders vorteilhaft mittels des virtuellen Modells rekonstruiert werden.As a result, one or more past states of the real machine system can be reconstructed in a particularly advantageous manner by means of the virtual model.

Zusätzlich oder alternativ können in einer Ausführung auch Maschinensignale von Maschinen der realen Maschinenanlage in Positions-, Bewegungs- und/oder Statusdaten von Objekten des virtuellen Modells umgewandelt, diese abgespeichert, wieder abgerufen und zum Darstellen und/oder virtuellen Vermessen des virtuellen Modells verwendet werden, was in einer Ausführung eine kompaktere Abspeicherung ermöglicht.Additionally or alternatively, machine signals from machines of the real machine system can be converted into position, movement and / or status data of objects of the virtual model in an embodiment, these can be stored, called up again and used for displaying and / or measuring the virtual model, which enables a more compact storage in one version.

Auch hierdurch können in einer Ausführung ein oder mehrere vergangene Zustände der realen Maschinenanlage besonders vorteilhaft mittels des virtuellen Modells rekonstruiert werden.This also enables one or more past states of the real machine system to be reconstructed in a particularly advantageous manner by means of the virtual model.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren den (anschließenden) Schritt auf: Darstellen des virtuellen Modells der Maschinenanlage auf Basis dieser ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten, insbesondere also zu einem oder mehreren der vergangenen Zeitpunkte, für den die Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten ermittelt worden sind.According to an embodiment of the present invention, the method has the (subsequent) step: displaying the virtual model of the machine system on the basis of these determined position, movement or status data, in particular at one or more of the past times for which the position , Movement or status data have been determined.

Somit kann in einer Ausführung der reale, ausgeführte Arbeitsprozess, insbesondere selektiv bzw. gezielt Ausschnitte, mit dem virtuellen Modell visuell rekonstruiert bzw. nachträglich visualisiert werden.Thus, the real, executed work process, in particular selective or targeted excerpts, can be visually reconstructed or subsequently visualized with the virtual model in one embodiment.

Zusätzlich oder alternativ weist das Verfahren den (an das Ermitteln der Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten anschließenden) Schritt auf: virtuelles Vermessen des virtuellen Modells, insbesondere eines ein-, zwei- oder dreidimensionalen Abstandes und/oder einer ein-, zwei- oder dreidimensionalen Orientierung zwischen zwei oder mehr (virtuellen) Objekten des Modells zu einem oder mehreren der vergangenen Zeitpunkte, für den die Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten ermittelt worden sind.Additionally or alternatively, the method has the step (following the determination of the position, movement or status data): virtual measurement of the virtual model, in particular a one-, two- or three-dimensional distance and / or a one-, two- or three-dimensional orientation between two or more (virtual) objects of the model at one or more of the past times for which the position, movement or status data have been determined.

Hierdurch kann in einer Ausführung eine Abweichung zwischen Modell und realer Maschinenanlage quantifiziert werden.This allows a deviation between the model and the real machine system to be quantified in one version.

Das virtuelle 3D-Modell weist in einer Ausführung ein oder mehrere virtuelle Objekte auf, die jeweils einen Teil, insbesondere eine Maschine oder einen Teil einer Maschine, der realen Maschinenanlage abbilden, insbesondere ein Glied eines Roboters, ein, insbesondere robotergeführtes, Werkzeug oder -stück oder dergleichen. In einer Weiterbildung sind ein oder mehrere dieser virtuellen Objekte CAD-Modelle bzw. das virtuelle Modell ein CAD-Modell. In one embodiment, the virtual 3D model has one or more virtual objects, each of which depicts a part, in particular a machine or part of a machine, of the real machine system, in particular a link of a robot, a tool or piece, in particular a robot-guided one or similar. In one development, one or more of these virtual objects are CAD models or the virtual model is a CAD model.

Hierdurch kann in einer Ausführung die reale Maschinenanlage vorteilhaft, insbesondere einfach, schnell, anschaulich und/oder (verhältnismäßig) präzise modelliert werden. Insbesondere können vorteilhaft CAD-Modelle genutzt werden, die bereits vorhanden sind, beispielsweise infolge des Konstruierens der entsprechenden Maschinen(teile) oder dergleichen.As a result, the real machine system can be modeled advantageously, in particular simply, quickly, clearly and / or (relatively) precisely in one embodiment. In particular, CAD models that are already available can advantageously be used, for example as a result of the construction of the corresponding machines (parts) or the like.

In einer Ausführung werden der bzw. die vergangenen Zeitpunkte, insbesondere ein Zeitabschnitt, für den bzw. die das virtuelle Modell dargestellt und/oder virtuell vermessen wird, auf Basis einer Benutzereingabe ausgewählt.In one embodiment, the past times, in particular a time period for which the virtual model is displayed and / or measured virtually, are selected on the basis of a user input.

Somit kann in einer Ausführung ein Benutzer durch eine Benutzereingabe, insbesondere über eine hierzu eingerichtete Schnittstelle, gezielt bestimmte, insbesondere signifikante(re), Zeitpunkte bzw. -abschnitte des ausgeführten realen Arbeitsprozesses mit dem virtuellen Modell rekonstruieren und im Nachhinein analysieren und dadurch insbesondere den Arbeitsprozess und/oder das virtuelle Modell besonders vorteilhaft modifizieren.Thus, in one embodiment, a user can specifically reconstruct and subsequently analyze specific and, in particular, significant (re), times or sections of the real work process carried out using the virtual model by means of a user input, in particular via an interface set up for this purpose, and thereby in particular the work process and / or modify the virtual model particularly advantageously.

Die vorliegende Erfindung kann mit besonderem Vorteil zum Modifizieren des Arbeitsprozesses in der Maschinenanlage verwendet werden.The present invention can be used with particular advantage for modifying the work process in the machine system.

Entsprechend wird in einer Ausführung der Arbeitsprozess, insbesondere ein oder mehrere Programme einer oder mehrerer programmierbarer Maschinen der Maschinenanlage und/oder eine oder mehrere Synchronisationen einer oder mehrerer, insbesondere programmierbarer, Maschinen der Maschinenanlage und/oder eine oder mehrerer Sicherheitszonen einer oder mehrerer, insbesondere programmierbarer, Maschinen der Maschinenanlage, auf Basis dieser Darstellung bzw. virtuellen Vermessung modifiziert, insbesondere optimiert, und der (solcherart) modifizierte bzw. optimierte Arbeitsprozess anschließend in der Maschinenanlage ausgeführt.Accordingly, in one embodiment the work process, in particular one or more programs of one or more programmable machines of the machine system and / or one or more synchronizations of one or more, in particular programmable, machines of the machine system and / or one or more security zones of one or more, in particular programmable , Machines of the machine system, modified, in particular optimized, on the basis of this representation or virtual measurement, and the (such) modified or optimized work process then carried out in the machine system.

In einer Weiterbildung werden hierzu das dargestellte virtuelle Modell und/oder Messergebnisse des virtuell vermessenen virtuellen Modells mit einer Simulation, die auf Basis des virtuellen Modells, insbesondere vor Ausführen des Arbeitsprozesses in der realen Maschinenanlage, durchgeführt wurde, bzw. mit deren Ergebnissen verglichen.In a further development, the virtual model shown and / or measurement results of the virtually measured virtual model are compared with a simulation that was carried out on the basis of the virtual model, in particular before the work process was carried out in the real machine system, or with the results thereof.

Somit wird in einer Ausführung der Arbeitsprozess einerseits auf Basis des virtuellen Modells simuliert bzw. numerisch prognostiziert und andererseits auf Basis des virtuellen Modells und der während der Ausführung des Arbeitsprozesses in der Maschinenanlage erfassten realen Maschinenanlagensignale rekonstruiert und durch den Vergleich dieser Simulation bzw. Prognose und Rekonstruktion des Arbeitsprozesses, insbesondere ein oder mehrere Programme und/oder eine oder mehrere Synchronisationen einer oder mehrerer programmierbarer Maschinen, modifiziert, insbesondere optimiert.The work process is thus simulated or numerically forecast on the one hand on the basis of the virtual model and, on the other hand, reconstructed on the basis of the virtual model and the real machine plant signals recorded during the execution of the work process in the machine plant and by comparing this simulation or forecasting and reconstruction of the work process, in particular one or more programs and / or one or more synchronizations of one or more programmable machines, modified, in particular optimized.

Zusätzlich oder alternativ kann die vorliegende Erfindung mit besonderem Vorteil zum Modifizieren des virtuellen 3D-Modells verwendet werden.Additionally or alternatively, the present invention can be used with particular advantage for modifying the virtual 3D model.

Entsprechend wird in einer Ausführung das virtuelle Modell, insbesondere eine oder mehrere Relativpositionen zwischen zwei oder mehr virtuellen Objekten des Modells, insbesondere also eine ein-, zwei- oder dreidimensionale Relativlage und/oder -orientierung, auf Basis dieser Darstellung bzw. virtuellen Vermessung modifiziert, insbesondere korrigiert, und das (solcherart) modifizierte Modell anschließend zum Auslegen der realen Maschinenanlage und/oder zum Planen und/oder Simulieren, des Arbeitsprozesses, insbesondere von einer oder mehreren Sicherheitszone(n) und/oder einer oder mehreren Synchronisationen, insbesondere zwischen zwei oder mehr Maschinen der Maschinenanlage, verwendet.Accordingly, in one embodiment, the virtual model, in particular one or more relative positions between two or more virtual objects of the model, in particular thus a one-, two- or three-dimensional relative position and / or orientation, is modified on the basis of this representation or virtual measurement, corrected in particular, and the (such) modified model subsequently for designing the real machine system and / or for planning and / or simulating the work process, in particular of one or more security zone (s) and / or one or more synchronizations, in particular between two or more machines of the machine system, used.

Insbesondere kann anhand der Darstellung bzw. virtuellen Vermessung festgestellt werden, dass zwei Objekte des virtuellen Modells zu einem Zeitpunkt virtuell voneinander beabstandet waren, zu dem sie sich in der realen Maschinenanlage kontaktierten. Basierend hierauf kann dann in einer Ausführung die Position dieser Objekte des virtuellen Modells (entsprechend) korrigiert werden.In particular, it can be determined from the representation or virtual measurement that two objects of the virtual model were virtually spaced from one another at a point in time at which they contacted each other in the real machine system. Based on this, the position of these objects of the virtual model can then be corrected (accordingly) in an embodiment.

In einer Ausführung wird das virtuelle Modell (bereits bzw. auch) zum Auslegen, insbesondere Optimieren, der realen Maschinenanlage und/oder zum Planen und/oder Simulieren, insbesondere Optimieren, des Arbeitsprozesses verwendet, bevor die Maschinensignale während der Ausführung des Arbeitsprozesses in der Maschinenanlage erfasst werden, insbesondere (noch) bevor die Maschinenanlage in Betrieb genommen, in einer Ausführung erstellt, wird.In one embodiment, the virtual model (already or also) is used for designing, in particular optimizing, the real machine system and / or for planning and / or simulating, in particular optimizing, the work process before the machine signals during the execution of the work process in the machine system are recorded, especially (still) before the machine system is put into operation, created in one version.

Dadurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein virtuelles Modell, das bereits zum, insbesondere initialen, Auslegen, insbesondere Optimieren, der realen Maschinenanlage und/oder zum, insbesondere initialen, Planen und/oder Simulieren, insbesondere Optimieren, des Arbeitsprozesses verwendet wurde, anschließend modifiziert, insbesondere korrigiert, und das (solcherart) modifizierte Modell dann anschließend zum (erneuten) Auslegen der realen Maschinenanlage und/oder zum erneuten bzw. Umplanen und/oder Simulieren, des Arbeitsprozesses, insbesondere von einer oder mehreren Sicherheitszone(n) und/oder einer oder mehreren Synchronisationen, insbesondere zwischen zwei oder mehr Maschinen der Maschinenanlage, verwendet werden.As a result, in one embodiment, a virtual model that is already used for, in particular initial, designing, in particular optimizing, the real machine system and / or for, in particular initial, planning and / or simulating, in particular optimizing, the work process was used, then modified, in particular corrected, and then the (such) modified model then for (re) designing the real machine system and / or for rescheduling or rescheduling and / or simulating the work process, in particular one or more security zone (s) and / or one or more synchronizations, in particular between two or more machines of the machine system.

In einer Ausführung werden in der Darstellung eine visuelle Repräsentation, insbesondere Farbe, Kontur und/oder Beschriftung, eines oder mehrerer Objekte des Modells auf Basis der ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten variiert. In einer Weiterbildung wird eine Statusänderung eines Objekts auf Basis der ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten durch eine veränderte Farbe, Kontur und/oder Beschriftung angezeigt.In one embodiment, a visual representation, in particular color, contour and / or lettering, of one or more objects of the model is varied in the representation on the basis of the determined position, movement or status data. In a further development, a change in status of an object is displayed on the basis of the determined position, movement or status data by means of a changed color, contour and / or lettering.

In einer Ausführung werden (auch) während des Darstellens und/oder virtuellen Vermessens des virtuellen Modells der Maschinenanlage auf Basis der ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten weiterhin der Arbeitsprozess in der Maschinenanlage ausgeführt und (weitere) Maschinenanlagensignale erfasst. In einer Weiterbildung werden dann (weitere) Zeitpunkte und diesen zugeordnete (weitere) Maschinendaten auf Basis dieser (weiteren) erfassten Maschinenanlagensignale gespeichert, (weitere) Positions-, Bewegungs- und/oder Statusdaten von wenigstens einem Objekt des virtuellen Modells für wenigstens einen vergangenen Zeitpunkt auf Basis dieser (weiteren) gespeicherten Zeitpunkte und diesen (weiteren) zugeordneten Maschinendaten ermittelt und das virtuelle Modell der Maschinenanlage auf Basis dieser (weiteren) ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten dargestellt und/oder virtuell vermessen, wie vorstehend erläutert.In one embodiment, the work process in the machine system is also carried out and (further) machine system signals are recorded (also) during the display and / or virtual measurement of the virtual model of the machine system on the basis of the determined position, movement or status data. In a further development, (further) points in time and (additional) machine data assigned to them are stored on the basis of these (further) acquired machine system signals, (further) position, movement and / or status data of at least one object of the virtual model for at least one past point in time determined on the basis of these (further) stored points in time and these (further) associated machine data and the virtual model of the machine system is displayed and / or virtually measured on the basis of these (further) determined position, movement or status data, as explained above.

Hierdurch kann in einer Ausführung das Sammeln von Maschinenanlagensignalen bzw. Maschinendaten während des Darstellens bzw. virtuellen Vermessens weitergeführt und dadurch insbesondere ein größerer und/oder jüngster Zeitraum effizient(er) abgedeckt werden.As a result, in one embodiment, the collection of machine system signals or machine data can be continued during the display or virtual measurement, and in particular a larger and / or most recent period can be efficiently covered.

In einer Ausführung werden zusätzlich, in einer Ausführung parallel, zu dem Darstellen des virtuellen Modells gespeicherte Maschinendaten, in einer Ausführung erfasste Maschinenanlagensignale, ausgegeben, in einer Ausführung angezeigt, insbesondere Maschinendaten bzw. Maschinenanlagensignale, die Zeitpunkten zugeordnet sind, für die das virtuelle Modell gerade angezeigt wird, und/oder Maschinendaten bzw. Maschinenanlagensignale, die Zeitpunkten zugeordnet sind, die Zeitpunkten, für die das virtuelle Modell gerade angezeigt wird, vorangehen und/oder Maschinendaten bzw. Maschinenanlagensignale, die Zeitpunkten zugeordnet sind, die Zeitpunkten, für die das virtuelle Modell gerade angezeigt wird, nachfolgen.In one embodiment, machine data stored in one embodiment, machine system signals recorded in one embodiment, are output in parallel, in an embodiment parallel to the representation of the virtual model, and are displayed in one embodiment, in particular machine data or machine system signals that are associated with times for which the virtual model is currently is displayed, and / or machine data or machine system signals that are associated with times that precede the times for which the virtual model is currently displayed and / or machine data or machine system signals that are associated with times, the times for which the virtual model is shown, follow.

Durch eine zusätzliche Ausgabe von Maschinendaten bzw. Maschinenanlagensignalen, die Zeitpunkten zugeordnet sind, für die das virtuelle Modell gerade angezeigt wird, können in einer Ausführung vorteilhafte zusätzliche, insbesondere durch das dargestellte virtuelle Modell nicht unmittelbar oder schwer(er) erfassbare, Informationen zur Verfügung gestellt werden. Durch eine zusätzliche Ausgabe von Maschinendaten bzw. Maschinenanlagensignalen, die Zeitpunkten zugeordnet sind, die Zeitpunkten, für die das virtuelle Modell gerade angezeigt wird, vorangehen bzw. nachfolgen, können in einer Ausführung vorteilhaft Zeiträume und/oder -verläufe dargestellt werden.By additionally outputting machine data or machine system signals, which are assigned points in time for which the virtual model is currently being displayed, in one embodiment advantageous additional information, in particular that cannot be ascertained directly or with difficulty by the represented virtual model, can be made available will. By additionally outputting machine data or machine system signals, which are assigned points in time that precede or follow points in time for which the virtual model is currently being displayed, periods and / or courses can advantageously be represented in one embodiment.

In einer Ausführung erfolgt das Darstellen und/oder virtuelle Vermessen des virtuellen Modells der Maschinenanlage einerseits sowie das Erfassen von Maschinenanlagensignalen andererseits am gleichen Ort.In one embodiment, the display and / or virtual measurement of the virtual model of the machine system on the one hand and the acquisition of machine system signals on the other hand take place at the same location.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Darstellung bzw. virtuelle Vermessung vorteilhaft unmittelbar vor Ort genutzt werden.As a result, the display or virtual measurement can advantageously be used directly on site in one embodiment.

In einer Ausführung werden die ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten des virtuellen Modells über wenigstens ein Netzwerk, insbesondere wenigstens ein Intranet und/oder das Internet, übertragen.In one embodiment, the determined position, movement and status data of the virtual model are transmitted via at least one network, in particular at least one intranet and / or the Internet.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Auswertung, insbesondere Modifikation, des virtuellen Modells und/oder die Modifikation, insbesondere Optimierung, des Arbeitsprozesses, insbesondere wenigstens eines Programms und/oder wenigstens einer Synchronisation und/oder wenigstens einer Sicherheitszone wenigstens einer Maschine der Maschinenanlage verbessert werden.As a result, the evaluation, in particular modification, of the virtual model and / or the modification, in particular optimization, of the work process, in particular at least one program and / or at least one synchronization and / or at least one safety zone of at least one machine of the machine system, can be improved in one embodiment.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System, insbesondere hard- und/oder software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf:

- Mittel zum Erfassen von Maschinenanlagensignalen, während der Arbeitsprozess in der Maschinenanlage ausgeführt wird;
- Mittel zum Speichern von Zeitpunkten und diesen zugeordneten Maschinendaten auf Basis der erfassten Maschinenanlagensignale;
- Mittel zum Ermitteln von Positions-, Bewegungs- und/oder Statusdaten von wenigstens einem Objekt des virtuellen Modells für wenigstens einen vergangenen Zeitpunkt auf Basis der gespeicherten Zeitpunkte und diesen zugeordneten Maschinendaten; und
- Mittel zum Darstellen und/oder virtuellen Vermessen des virtuellen Modells der Maschinenanlage auf Basis dieser ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten.

According to an embodiment of the present invention, a system, in particular hardware and / or software, in particular program technology, is set up to carry out a method described here and / or has:

- Means for detecting machine system signals while the work process is being carried out in the machine system;
- Means for storing times and machine data assigned to them on the basis of the detected machine system signals;
- Means for determining position, movement and / or status data of at least one object of the virtual model for at least one past point in time based on the stored times and associated machine data; and
- Means for displaying and / or measuring the virtual model of the machine system on the basis of these determined position, movement and status data.

In einer Ausführung weist das System bzw. sein(e) Mittel auf:

- Mittel zum Modifizieren, insbesondere Optimieren des Arbeitsprozesses, insbesondere wenigstens eines Programms und/oder wenigstens einer Synchronisation und/oder wenigstens einer Sicherheitszone wenigstens einer Maschine der Maschinenanlage, auf Basis der Darstellung bzw. virtuellen Vermessung;
- Mittel zum anschließenden Ausführen dieses modifizierten Arbeitsprozesses in der Maschinenanlage;
- Mittel zum Modifizieren, insbesondere Korrigieren, des virtuellen Modells, insbesondere wenigstens einer Relativposition zwischen wenigstens zwei virtuellen Objekten des Modells, auf Basis dieser Darstellung bzw. virtuellen Vermessung;
- Mittel zum anschließenden Auslegen der realen Maschinenanlage und/oder zum anschließenden Planen und/oder Simulieren, des Arbeitsprozesses, insbesondere von wenigstens einer Sicherheitszone und/oder wenigstens einer Synchronisation, unter Verwendung dieses modifizierten Modells;
- Mittel zum Auslegen, insbesondere Optimieren, der realen Maschinenanlage und/oder zum Planen und/oder Simulieren, insbesondere Optimieren, des Arbeitsprozesses unter Verwendung des virtuellen Modells, bevor die Maschinensignale während der Ausführung des Arbeitsprozesses in der Maschinenanlage erfasst werden, insbesondere bevor die Maschinenanlage in Betrieb genommen wird;
- Mittel zum Auswählen des wenigstens einen vergangenen Zeitpunkts, für den das virtuelle Modell dargestellt und/oder virtuell vermessen wird, auf Basis einer Benutzereingabe; und/oder
- Mittel zum Variieren einer visuellen Repräsentation, insbesondere Farbe, Kontur und/oder Beschriftung, wenigstens eines Objekts des Modells in der Darstellung auf Basis der ermittelten Positions-, Bewegungs- bzw. Statusdaten; und/oder
- Mittel zum Ausgeben, insbesondere Anzeigen, gespeicherter Maschinendaten zusätzlich, insbesondere parallel, zu dem Darstellen des virtuellen Modells.

In one embodiment, the system or its means have:

- means for modifying, in particular optimizing, the work process, in particular at least one program and / or at least one synchronization and / or at least one safety zone of at least one machine of the machine system, on the basis of the representation or virtual measurement;
- Means for subsequently executing this modified work process in the machine system;
Means for modifying, in particular correcting, the virtual model, in particular at least one relative position between at least two virtual objects of the model, on the basis of this representation or virtual measurement;
- Means for the subsequent design of the real machine system and / or for the subsequent planning and / or simulation, the work process, in particular of at least one security zone and / or at least one synchronization, using this modified model;
- Means for designing, in particular optimizing, the real machine system and / or for planning and / or simulating, in particular optimizing, the work process using the virtual model before the machine signals are recorded during the execution of the work process in the machine system, in particular before the machine system is put into operation;
Means for selecting the at least one past point in time for which the virtual model is displayed and / or measured virtually, on the basis of a user input; and or
- Means for varying a visual representation, in particular color, contour and / or labeling, of at least one object of the model in the representation on the basis of the determined position, movement or status data; and or
- Means for outputting, in particular displaying, stored machine data in addition, in particular in parallel, to displaying the virtual model.

Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die Verarbeitungseinheit Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Arbeitsprozess in der realen Maschinenanlage und/oder ein virtuelles 3D-Modell der Maschinenanlage modifizieren kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen.A means in the sense of the present invention can be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data, or signal-linked, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU), graphics card (GPU), preferably data or signal connected to a memory and / or bus system ) or the like, and / or have one or more programs or program modules. The processing unit can be designed to process commands that are implemented as a program stored in a memory system, to acquire input signals from a data bus and / or to output signals to a data bus. A storage system can have one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid-state and / or other non-volatile media. The program can be designed in such a way that it embodies or is capable of executing the methods described here, so that the processing unit can carry out steps of such methods and thus in particular can modify the work process in the real machine system and / or a virtual 3D model of the machine system. In one embodiment, a computer program product can have, in particular a non-volatile, storage medium for storing a program or with a program stored thereon, an execution of this program prompting a system or a controller, in particular a computer to carry out the method described here or one or more of its steps.

In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. sein(e) Mittel.In one embodiment, one or more, in particular all, steps of the method are carried out completely or partially automatically, in particular by the system or its means.

In einer Ausführung weist das System die reale Maschinenanlage, insbesondere deren Maschine(n) und/oder deren Steuerung(en), auf.In one embodiment, the system has the real machine system, in particular its machine (s) and / or its controller (s).

In einer Ausführung sind die gespeicherten Zeitpunkte und/oder die vergangenen Zeitpunkte absolute Zeitpunkte, in einer anderen Ausführung relative Zeitpunkte.In one embodiment, the stored times and / or the past times are absolute times, in another embodiment relative times.

Durch absolute Zeitpunkte, d.h. insbesondere Uhrzeit(punkt)e(n), gegebenenfalls mit Datum(sangaben), kann in einer Ausführung die Rekonstruktion vereinfacht werden, durch relative Zeitpunkte die Handhabung, insbesondere Speicherung und/oder Ermittlung.Through absolute times, i.e. In particular the time (point) s (s), possibly with the date (s), the reconstruction can be simplified in one embodiment, the handling, in particular storage and / or determination, by relative times.

Eine Position im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst bzw. beschreibt in einer Ausführung ein-, zwei- oder dreidimensional einen Ort und/oder ein-, zwei- oder dreidimensional eine Orientierung.In one embodiment, a position in the sense of the present invention includes or describes a location in one, two or three dimensions and / or an orientation in one, two or three dimensions.

Eine Synchronisation kann insbesondere Interlock- und/oder Handshake-Signale umfassen. A synchronization can in particular include interlock and / or handshake signals.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

1: ein System zum Modifizieren eines Arbeitsprozesses in einer realen Maschinenanlage und eines virtuellen 3D-Modells der Maschinenanlage nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
2: ein Verfahren zum Modifizieren des Arbeitsprozesses und virtuellen Modells nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Further advantages and features result from the subclaims and the exemplary embodiments. Here shows, partly schematically:

1 : a system for modifying a work process in a real machine system and a virtual 3D model of the machine system according to an embodiment of the present invention; and
2nd : A method for modifying the work process and virtual model according to an embodiment of the present invention.

1 zeigt eine reale Maschinenanlage, die exemplarisch einen Knickarmroboter 10 mit einem Greifer 11, einen Drehtisch 20 mit zwei Greifern 21, ein Förderband 30 mit einem Endschalter in Form einer Lichtschranke 31 und eine Steuerung 4 zum Steuern der Maschinenanlage aufweist. 1 shows a real machine system, the example of an articulated arm robot 10th with a gripper 11 , a turntable 20th with two grippers 21 , a conveyor belt 30th with a limit switch in the form of a light barrier 31 and a controller 4th for controlling the machine system.

Das Förderband 30 fördert Werkstücke 5 an. Hat der Endschalter 31 ein Werkstück 5 erfasst, greift der Drehtisch 20 mit einem freien seiner Greifer 21 dieses Werkstück und dreht sich um 180° zum Roboter 10, der dieses mit seinem Greifer 11 greift und abtransportiert.The conveyor belt 30th promotes workpieces 5 at. Has the limit switch 31 a workpiece 5 detected, the turntable grips 20th with a free of his grippers 21 this workpiece and rotates 180 ° to the robot 10th who does this with his gripper 11 grabs and transported away.

Die zentrale oder verteilte Steuerung 4 erfasst hierzu die Stellungen der Achsen des Roboters 10, die Stellung des Drehtisches 20 sowie den Status seiner beiden Greifer 21 („offen“ oder „geschlossen“) sowie die Stellung des Förderbandes 30 und des Endschalters bzw. der Lichtschranke 31 („betätigt/unterbrochen“ oder „unbetätigt/nicht unterbrochen“).The central or distributed control 4th detects the positions of the axes of the robot 10th , the position of the turntable 20th as well as the status of its two grippers 21 ("Open" or "closed") and the position of the conveyor belt 30th and the limit switch or the light barrier 31 ("Activated / interrupted" or "not activated / not interrupted").

2 zeigt ein Verfahren zum Modifizieren dieses Arbeitsprozesses und eines virtuellen 3D-Modells dieser Maschinenanlage nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. 2nd shows a method for modifying this work process and a virtual 3D model of this machine system according to an embodiment of the present invention.

In einem ersten Schritt S10 wird das virtuelle 3D-Modell der Maschinenanlage auf Basis von CAD-Daten erstellt und seine Daten in einem Speicher 6 abgespeichert.In a first step S10 the virtual 3D model of the machine system is created based on CAD data and its data in a memory 6 saved.

Dann wird in einem Schritt S20 die Maschinenanlage optimiert, beispielsweise auf Basis von Simulationen die Lage von Roboter 10, Drehtisch 20 und Förderband 30 zueinander optimiert.Then in one step S20 the machine system optimizes the location of robots, for example on the basis of simulations 10th , Rotary table 20th and conveyor belt 30th optimized to each other.

Anschließend wird in einem Schritt S30 die reale Maschinenanlage erstellt.Then in one step S30 created the real machine system.

Davor, parallel oder anschließend werden in einem Schritt S40 Programme für den Roboter 10 und den Drehtisch 20 erstellt und auf diese Maschinen geladen.Before, in parallel or afterwards in one step S40 Programs for the robot 10th and the turntable 20th created and loaded onto these machines.

In einem Schritt S50 wird anschließend der Arbeitsprozess, insbesondere die Programme der einzelnen Maschinen und/oder deren Synchronisation miteinander, insbesondere ein Ablaufprogramm der (übergeordneten) Steuerung 4 der Maschinenanlage, Handshake-Signale, Sicherheitssignale, Sicherheitszonen 100 und dergleichen, optimiert. Dies kann mithilfe der realen Maschinenanlage und/oder Simulation des Arbeitsprozesses erfolgen, also insbesondere vor, während oder nach Schritt S30.In one step S50 Then the work process, in particular the programs of the individual machines and / or their synchronization with one another, in particular a sequence program of the (higher-level) controller 4th the machine system, handshake signals, safety signals, safety zones 100 and the like, optimized. This can be done using the real machine system and / or simulation of the work process, in particular before, during or after the step S30 .

In einem Schritt S60 wird der Arbeitsprozess in der realen Maschinenanlage ausgeführt.In one step S60 the work process is carried out in the real machine system.

Dabei werden in einem Schritt S70 Maschinenanlagensignale, beispielsweise in der Steuerung 4 erfasste Achsstellungen des Roboters 10, Stellungen des Drehtischs 20, Stellungen des Förderbands 30 und Statussignale des Endschalters 31 und der Greifer 21 erfasst, gegebenenfalls A/D-gewandelt, gefiltert und/oder anderweitig numerisch umgewandelt und diese Maschinendaten dann zusammen mit den Zeitpunkten, an denen die entsprechenden Maschinenanlagensignale erfasst worden sind, gespeichert.Do it in one step S70 Machine system signals, for example in the control system 4th detected axis positions of the robot 10th , Positions of the turntable 20th , Positions of the conveyor belt 30th and status signals of the limit switch 31 and the gripper 21 recorded, possibly A / D converted, filtered and / or otherwise numerically converted and this machine data is then stored together with the times at which the corresponding machine system signals were recorded.

In einem Schritt S80 ruft ein Computer 8 für einen oder mehrere vergangene Zeitpunkte diese abgespeicherten Maschinendaten wieder ab und berechnet in einem Schritt S90 hieraus Positions-, Bewegungs- und/oder Statusdaten von Objekten des in Schritt S10 erstellten virtuellen Modells.In one step S80 calls a computer 8th for one or more past times, this stored machine data is calculated again and calculated in one step S90 from this position, movement and / or status data of objects of the in step S10 created virtual model.

Beispielsweise kann er aus den gespeicherten und wieder abgerufenen Achswerten für den Roboter 10 die Positionen und/oder Bewegungen von CAD-Modellen seiner Glieder relativ zueinander und/oder zu anderen Objekten des virtuellen Modells ermitteln, aus den gespeicherten und wieder abgerufenen Statusdaten für die Greifer 21 die Positionen und/oder Bewegungen von CAD-Modellen ihrer Greiferbacken relativ zueinander und/oder zu anderen Objekten des virtuellen Modells und aus Statusdaten für den Endschalter 31 das Vorhandensein bzw. die Position und/oder Bewegungen eines CAD-Modells eines Werkstücks 5.For example, he can use the saved and retrieved axis values for the robot 10th determine the positions and / or movements of CAD models of its members relative to one another and / or to other objects of the virtual model, from the stored and retrieved status data for the grippers 21 the positions and / or movements of CAD models of their gripper jaws relative to one another and / or to other objects of the virtual model and from status data for the limit switch 31 the presence or the position and / or movements of a CAD model of a workpiece 5 .

In einem Schritt S100 werden diese Positionen bzw. Bewegungen der Objekte des virtuellen Modells auf einem Bildschirm 9 visualisiert, indem der Rechner 8 die Objekte des virtuellen Modells für durch eine Benutzereingabe über eine Schnittstelle 7 ausgewählte vergangene Zeitpunkte darstellt.In one step S100 these positions or movements of the objects of the virtual model on a screen 9 visualized by the calculator 8th the objects of the virtual model for through user input via an interface 7 represents selected past times.

Außerdem wird in Schritt S100 aufgrund entsprechender Benutzereingaben über die Schnittstelle 7 virtuell ein in 1 für die reale Maschinenanlage angedeuteter Abstand a zwischen dem Robotergreifer 11 und einem Drehtischgreifer 21 für einen Zeitpunkt vermessen, zu dem der Robotergreifer 11 ein Werkstück 5 aus dem Drehtischgreifer 21 entnommen hat.In addition, in step S100 based on user input via the interface 7 virtually an in 1 for the real machine system indicated distance a between the robot gripper 11 and a rotary table gripper 21 measured for a time when the robot gripper 11 a workpiece 5 from the rotary table gripper 21 has taken.

Weisen in dem virtuellen Modell der Maschinenanlage Robotergreifer 11 und Drehtischgreifer 21 zu diesem Zeitpunkt einen Abstand a > 0 auf, was nicht mit der Realität übereinstimmt, da der Robotergreifer 11 zu diesem Zeitpunkt ein Werkstück 5 aus dem Drehtischgreifer 21 entnommen hat, kann auf Basis dieses virtuell vermessenen Abstands die Position von Roboter und Drehtisch im virtuellen Modell entsprechend korrigiert werden.Assign robot grippers in the virtual model of the machine system 11 and rotary table gripper 21 at this time a distance a> 0, which does not correspond to reality, because the robot gripper 11 a workpiece at this time 5 from the rotary table gripper 21 the position of the robot and the turntable can be corrected accordingly in the virtual model based on this virtually measured distance.

Mit diesem solcherart modifizierten bzw. korrigierten virtuellen Modell kann Schritt S20 erneut durchgeführt und die Maschinenanlage weiter optimiert, beispielsweise auf Basis von erneuten Simulationen mit dem modifizierten bzw. korrigierten virtuellen Modell die Lage von Roboter 10, Drehtisch 20 und Förderband 30 zueinander weiter optimiert werden.With this virtual model modified or corrected in this way, step can S20 carried out again and the machine system further optimized, for example on the basis of renewed simulations with the modified or corrected virtual model, the position of robots 10th , Rotary table 20th and conveyor belt 30th can be further optimized to each other.

Zusätzlich oder alternativ können anhand der Animation des Arbeitsprozesses Schritt S50 erneut durchgeführt und die Programme der einzelnen Maschinen und/oder deren Synchronisation miteinander, insbesondere ein Ablaufprogramm der (übergeordneten) Steuerung 4 der Maschinenanlage, Handshake-Signale, Sicherheitssignale, Sicherheitszonen und dergleichen, weiter optimiert werden. So kann beispielsweise die in 1 angedeutete Sicherheitszone 100 entsprechend optimiert werden, um die im realen Arbeitsprozess durch den Roboter 10 überstrichenen bzw. nicht überstrichenen Räume sicher abzudecken. Eine Sicherheitszone im Sinne der vorliegenden Erfindung kann in einer Ausführung eine für Personen gesperrte Zone, eine für Personen frei zugängliche, insbesondere für eine oder mehrere Maschinen der Maschinenanordnung gesperrte Zone oder auch eine Zone sein, in der für Personen und/oder Maschinen der Maschinenanordnung Restriktionen vorgesehen, beispielsweise eine zulässige Maximalgeschwindigkeit reduziert ist oder dergleichen.Additionally or alternatively, the animation of the work process can step S50 and the programs of the individual machines and / or their synchronization with one another, in particular a sequence program of the (higher-level) controller 4th the machine system, handshake signals, security signals, security zones and the like can be further optimized. For example, the in 1 indicated security zone 100 be optimized accordingly in the real work process by the robot 10th to reliably cover painted or unpainted rooms. In one embodiment, a safety zone can be a zone that is blocked for people, a zone that is freely accessible for people, in particular blocked for one or more machines of the machine arrangement, or a zone in which restrictions are imposed on people and / or machines of the machine arrangement provided, for example, a permissible maximum speed is reduced or the like.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.Although exemplary embodiments have been explained in the preceding description, it should be pointed out that a large number of modifications are possible.

So können beispielsweise auch während der Schritte S80-S100 die Schritte S60, S70 weiterhin ausgeführt werden.For example, even during the steps S80-S100 the steps S60 , S70 continue to run.

Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.In addition, it should be pointed out that the exemplary embodiments are only examples which are not intended to restrict the scope of protection, the applications and the structure in any way. Rather, the person skilled in the art is given a guide for the implementation of at least one exemplary embodiment by the preceding description, it being possible for various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the described components, to be carried out without leaving the scope of protection as it is the claims and these equivalent combinations of features.

BezugszeichenlisteReference list

1010th: Roboterrobot
1111: RobotergreiferRobot gripper
2020th: DrehtischTurntable
2121: DrehtischgreiferRotary table gripper
3030th: FörderbandConveyor belt
3131: Lichtschranke (Endschalter)Light barrier (limit switch)
44th: Steuerungcontrol
55: Werkstückworkpiece
66: SpeicherStorage
77: BenutzerschnittstelleUser interface
88th: Computercomputer
99: Bildschirmscreen
100100: SicherheitszoneSecurity zone

Claims

Method for modifying a work process in a real machine system with at least one, in particular programmable, machine (10, 20, 30), in particular a robot (10), and / or a virtual 3D model of the machine system, with the steps: - acquiring (S70) machine system signals while the work process is being carried out in the machine system; - Saving (S70) times and associated machine data on the basis of the detected machine system signals; - Determining (S80, S90) position, movement and / or status data of at least one object of the virtual model for at least one past point in time on the basis of the stored points in time and associated machine data; and - Representation (S100) and / or virtual measurement (S100) of the virtual model of the machine system on the basis of these determined position, movement or status data.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the work process, in particular at least one program and / or at least one synchronization and / or at least one safety zone of at least one machine of the machine system, is modified, in particular optimized, on the basis of this representation or virtual measurement (S50), and the modified work process is then carried out in the machine system (S60).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the virtual model, in particular at least one relative position between at least two virtual objects of the model, is modified, in particular corrected, on the basis of this representation or virtual measurement, and the modified model is then used for designing, in particular optimizing , the real machine system and / or for planning and / or simulating, in particular optimizing, the work process, in particular of at least one safety zone and / or at least one synchronization, is used (S20).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the virtual model for designing, in particular optimizing, the real machine system and / or for planning and / or simulating, in particular optimizing, the work process is used before the machine signals during the execution of the work process in of the machine system are recorded, in particular before the machine system is put into operation (S20).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detected machine system signals position and / or movement, in particular control signals and / or status signals at inputs and / or outputs and / or from at least one switch (31) and / or at least one Safety monitoring of the machine system and / or include digital and / or analog signals.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a visual representation, in particular color, contour and / or lettering, of at least one object of the model is varied in the representation on the basis of the determined position, movement or status data.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one past time for which the virtual model is displayed and / or measured virtually is selected on the basis of a user input.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the display and / or virtual measurement of the virtual model of the machine system on the basis of the determined position, movement and status data, the work process in the machine system continues to be carried out and machine system signals are recorded.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that machine data stored, in particular displayed, is additionally output, in particular parallel, to the representation of the virtual model.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the representation and / or virtual measurement of the virtual model of the machine system on the one hand and the detection of machine system signals on the other hand takes place at the same location or the determined position, movement and status data of the virtual model is at least a network can be transmitted.

System for modifying a work process in a real machine system with at least one, in particular programmable, machine (10, 20, 30), in particular a robot (10), and / or a virtual 3D model of the machine system, which is used to carry out a method according to a of the preceding claims is set up and / or has: - Means for detecting machine system signals while the work process is being carried out in the machine system; - Means for storing times and machine data assigned to them on the basis of the detected machine system signals; - Means for determining position, movement and / or status data of at least one object of the virtual model for at least one past time on the basis of the stored times and machine data assigned to them; and - Means for displaying and / or measuring the virtual model of the machine system on the basis of these determined position, movement and status data.

Computer program product with a program code, which is stored on a medium readable by a computer, for carrying out a method according to one of the preceding claims.