DE102019216974A1 - REDUCTION GEAR SYSTEM, CORRECTION PROCEDURE FOR A COMMAND VALUE FOR A DRIVE UNIT, METHOD FOR GENERATING CORRECTION DATA, AND METHOD FOR PRODUCING THE REDUCTION GEAR SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Es liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine, in der Korrekturdaten auf Basis von einer individuellen Differenz und Verwendungsbedingungen der Werkzeugmaschine vorab vorgegeben werden, und die die Erstinbetriebnahme (Starteinstellung) frühzeitig ermöglicht, eine Antriebseinheit und eine Steuerung der Werkzeugmaschine, ein Korrekturverfahren von diesen sowie ein Verfahren zum Erzeugen von Korrekturdaten von diesen bereitzustellen.[Mittel zu Lösen]Die vorliegende Anmeldung ist in der Werkzeugmaschine 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet, dass die Korrekturdaten 11 entsprechend einer individuellen Differenz bezüglich eines Positionsfehlers für jede einzelne Werkzeugmaschine 1 bei der Herstellung der Werkzeugmaschine 1 und den Verwendungsbedingungen der Werkzeugmaschine 1 eingegeben werden.The task is based on a machine tool in which correction data are predetermined in advance on the basis of an individual difference and conditions of use of the machine tool, and which enables initial start-up (start setting) at an early stage, a drive unit and a control of the machine tool, a correction process by these and a To provide methods for generating correction data therefrom. [Means to solve] The present application is configured in the machine tool 1 according to an embodiment of the present invention such that the correction data 11 corresponds to an individual difference with respect to a position error for each individual machine tool 1 during manufacture the machine tool 1 and the conditions of use of the machine tool 1 are entered.
Description
[Technisches Gebiet][Technical field]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebesystem, ein Korrekturverfahren eines Befehlswerts an eine Antriebseinheit, ein Verfahren zum Erzeugen von Korrekturdaten und ein Verfahren zum Herstellen des Untersetzungsgetriebesystems.The present invention relates to a reduction gear system, a correction method of a command value to a drive unit, a method for generating correction data and a method for producing the reduction gear system.
[Hintergrundtechnik][Background technique]
Herkömmlicherweise ist es bekannt, dass wenn z.
Als Vorrichtung zum Identifizieren eines Korrekturparameters des Winkelübertragungsfehlers für einen zusammengebauten Roboter an einem Roboterbetriebsort mit einem engen Arbeitsraum, ohne künstliches Einstellmittel zu erfordern, ist Patentdokument 1 bekannt. Patentdokument 1 offenbart eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Korrekturparameters der Roboterarmposition, der in einem Roboter umfassend einen Motor, der an jedem Gelenk drehend angetrieben wird, ein mit dem Motor verbundenen Untersetzungsgetriebe und einen mit dem Untersetzungsgetriebe verbundenen Roboterarm, zu einem Winkelbefehl für jeden Motor hinzugefügt wird, zum Korrigieren eines Spurfehlers einer Handposition eines Roboters, wobei der Phasenparameter des Korrekturwerts identifiziert wird, auf Basis von einer Phase der Sinuswelle mit derselben Periode wie der Drehmomentbefehl, die einen Maximalwert bei einem Verbindungswinkel annimmt, bei dem der Drehmomentbefehl für den Motor maximal ist, sowie hinsichtlich der Differenz zwischen der Handposition des Roboters, die durch Ausführung einer Vorwärtskinematikberechnung für die Summe eines Korrekturwerts, der unter Verwendung des identifizierten Phasenparameters und eines beliebigen Amplitudenparameters berechnet wird, und des Winkelbefehls erhalten wird, und der aktuellen Handposition des Roboters, der Integralwert innerhalb der Betriebszeit des Roboters berechnet wird und ein Amplitudenparameter, mit dem der Integralwert minimal ist, als Amplitudenparameter des Korrekturwerts identifiziert wird.Patent Document 1 is known as a device for identifying a correction parameter of the angular transmission error for an assembled robot in a robot operating location with a narrow working space without requiring artificial adjustment means. Patent Document 1 discloses an apparatus for identifying a robot arm position correction parameter that is added to an angle command for each motor in a robot comprising a motor that rotates at each joint, a reduction gear connected to the motor, and a robot arm connected to the reduction gear correcting a tracking error of a hand position of a robot, identifying the phase parameter of the correction value, based on a phase of the sine wave with the same period as the torque command, which takes a maximum value at a connection angle at which the torque command for the motor is maximum, and the difference between the hand position of the robot, which is performed by performing a forward kinematics calculation for the sum of a correction value, which is calculated using the identified phase parameter and any amplitude parameter, and the like nd the angle command is obtained, and the current hand position of the robot, the integral value is calculated within the operating time of the robot, and an amplitude parameter with which the integral value is minimal is identified as the amplitude parameter of the correction value.
[Vorbekannte technische Dokumente][Prior art technical documents]
[ Patentdokumente][Patent documents]
[Patentdokument 1]
[Übersicht der Erfindung]SUMMARY OF THE INVENTION
[Zu lösende Aufgabe der Erfindung]OBJECT OF THE INVENTION TO BE SOLVED
Bei der in Patentdokument 1 offenbarten Vorrichtung bestand jedoch das Problem, dass es Zeit zum Identifizieren des Korrekturparameters für den Winkelübertragungsfehler kostet, der die individuelle Differenz des Roboters (der Werkzeugmaschine) darstellt, und das Anhalten der Fabrikanlage während der Erzeugung des Korrekturparameters ist notwendig, so dass sich die Produktivität reduziert. Da der Korrekturparameter lediglich ein Korrekturparameter ist, der sich auf die individuelle Differenz des Roboters bezieht, bestand ferner das Problem, dass eine endgültige Einstellung des Roboters notwendig ist. Außerdem war es schwierig zu sagen, dass die Genauigkeit des Betriebs des Roboters nicht immer ausreichend ist, da sich der Korrekturparameter auf die individuelle Differenz des Roboters bezieht und nicht den Verwendungsbedingungen des Roboters entspricht.However, the problem with the device disclosed in Patent Document 1 was that it takes time to identify the correction parameter for the angular transmission error, which is the individual difference of the robot (the machine tool), and it is necessary to stop the plant while generating the correction parameter that productivity is reduced. Since the correction parameter is only a correction parameter which relates to the individual difference of the robot, there was also the problem that a final adjustment of the robot is necessary. In addition, it was difficult to say that the accuracy of the operation of the robot is not always sufficient because the correction parameter relates to the individual difference of the robot and does not correspond to the conditions of use of the robot.
Eine der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Untersetzungsgetriebesystem, das die Erstinbetriebnahme (Starteinstellung) frühzeitig ermöglicht, ein Korrekturverfahren eines Befehlswerts an eine Antriebseinheit, ein Verfahren zum Erzeugen von Korrekturdaten und ein Verfahren zum Herstellen des Untersetzungsgetriebesystems bereitzustellen.One of the objects of the present invention is a reduction gear system that enables the initial start-up (start setting) at an early stage to provide a correction method of a command value to a drive unit, a method for generating correction data and a method for producing the reduction gear system.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe][Means for Solving the Task]
Ein Untersetzungsgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Untersetzungsgetriebe, und einen Speicher, der Korrekturdaten auf Basis von individuellen Informationen bezüglich eines Positionsfehlers des Untersetzungsgetriebes und Korrekturinformationen unter Verwendungsbedingungen speichert, unter denen das Untersetzungsgetriebe verwendet wird.A reduction gear system according to an embodiment of the present invention includes a reduction gear, and a memory that stores correction data based on individual information regarding a position error of the reduction gear and correction information under use conditions under which the reduction gear is used.
Im Untersetzungsgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Korrekturdaten auf Basis von Positionsdaten erzeugt, die aus Verwendung des Untersetzungsgetriebes unter den Verwendungsbedingungen gesammelt werden. In the reduction gear system according to an embodiment of the present invention, the correction data are generated on the basis of position data which are collected from the use of the reduction gear under the conditions of use.
Im Untersetzungsgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Korrekturdaten in eine Antriebseinheit eines Roboters eingegeben, für den das Untersetzungsgetriebe verwendet wird.In the reduction gear system according to an embodiment of the present invention, the correction data is input to a drive unit of a robot for which the reduction gear is used.
Im Untersetzungsgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Korrekturdaten in eine Steuerung einer Antriebseinheit eines Roboters eingegeben, für den das Untersetzungsgetriebe verwendet wird.In the reduction gear system according to an embodiment of the present invention, the correction data is input to a controller of a drive unit of a robot for which the reduction gear is used.
Im Untersetzungsgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung korrigiert die Steuerung einen Befehlswert an die Antriebseinheit auf Basis von den Korrekturdaten.In the reduction gear system according to an embodiment of the present invention, the controller corrects a command value to the drive unit based on the correction data.
Im Untersetzungsgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Positionsfehler mindestens einen von (a) einem Winkelübertragungsfehler des Untersetzungsgetriebes, (b) einem Torsionsfehler, und (c) einem Reibungsfehler.In the reduction gear system according to an embodiment of the present invention, the position error includes at least one of (a) an angular transmission error of the reduction gear, (b) a torsion error, and (c) a friction error.
Im Untersetzungsgetriebesystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Verwendungsbedingungen mindestens einen von (a) der Art des Untersetzungsgetriebes, (b) der Art des Roboters, für den das Untersetzungsgetriebe verwendet wird, (c) dem Verwendungszweck des Roboters, für den das Untersetzungsgetriebe verwendet wird, (d) dem Gewicht eines Objekts, das vom Roboter behandelt wird, für den das Untersetzungsgetriebe verwendet wird, (e) der Bewegungsentfernung des Objekts, das vom Roboter behandelt wird, für den das Untersetzungsgetriebe verwendet wird, sowie (f) der Geschwindigkeit des Objekts, das vom Roboter behandelt wird, für den das Untersetzungsgetriebe verwendet wird.In the reduction gear system according to the embodiment of the present invention, the usage conditions include at least one of (a) the type of the reduction gear, (b) the type of the robot for which the reduction gear is used, (c) the purpose of the robot for which the reduction gear is used (d) the weight of an object handled by the robot for which the reduction gear is used, (e) the distance of movement of the object handled by the robot for which the reduction gear is used, and (f) the speed of the object handled by the robot for which the reduction gear is used.
Ein Untersetzungsgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Antriebseinheit und eine Steuerung der Antriebseinheit, die die Antriebseinheit unter Verwendung der im Speicher aufgezeichneten Korrekturdaten korrigiert.A reduction gear system according to an embodiment of the present invention includes a drive unit and a controller of the drive unit that corrects the drive unit using the correction data recorded in the memory.
Ein Roboter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eines der oben beschriebenen Untersetzungsgetriebesysteme.A robot according to an embodiment of the present invention includes one of the reduction gear systems described above.
Ein Korrekturverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung korrigiert einen Befehlswert an die Antriebseinheit mit Korrekturdaten auf Basis von individuellen Informationen bezüglich eines Positionsfehlers des Untersetzungsgetriebes und Korrekturinformationen unter Verwendungsbedingungen, unter denen das Untersetzungsgetriebe verwendet wird.A correction method according to an embodiment of the present invention corrects a command value to the drive unit with correction data based on individual information regarding a position error of the reduction gear and correction information under use conditions under which the reduction gear is used.
Ein Verfahren zum Erzeugen von Korrekturdaten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt Korrekturdaten auf Basis von individuellen Informationen bezüglich eines Positionsfehlers des Untersetzungsgetriebes und Korrekturinformationen unter Verwendungsbedingungen, unter denen das Untersetzungsgetriebe verwendet wird, und zeichnet die Korrekturdaten im Speicher auf.A method for generating correction data according to an embodiment of the present invention generates correction data based on individual information regarding a position error of the reduction gear and correction information under use conditions under which the reduction gear is used, and records the correction data in the memory.
Ein Verfahren zum Herstellen des Untersetzungsgetriebesystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen des Untersetzungsgetriebesystems aus dem Untersetzungsgetriebe und dem Speicher, das Korrekturdaten auf Basis von individuellen Informationen bezüglich eines Positionsfehlers des Untersetzungsgetriebes und Korrekturinformationen unter Verwendungsbedingungen erzeugt, unter denen das Untersetzungsgetriebe verwendet wird, die Korrekturdaten im Speicher aufzeichnet und das Untersetzungsgetriebe mit dem Speicher kombiniert.A method for manufacturing the reduction gear system according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing the reduction gear system from the reduction gear and the memory, which generates correction data based on individual information regarding a position error of the reduction gear and correction information under use conditions under which the reduction gear is used , which records correction data in the memory and combines the reduction gear with the memory.
[Effekte der Erfindung]Effects of the Invention
Es werden ein Untersetzungsgetriebesystems, das die Erstinbetriebnahme (Starteinstellung) frühzeitig ermöglicht, ein Korrekturverfahren eines Befehlswerts an eine Antriebseinheit, ein Verfahren zum Erzeugen von Korrekturdaten und ein Verfahren zum Herstellen des Untersetzungsgetriebesystems bereitgestellt.A reduction gear system that enables the initial start-up (start setting) at an early stage, a correction method of a command value to a drive unit, a method for generating correction data and a method for producing the reduction gear system are provided.
FigurenlisteFigure list
Es zeigen:
-
1 die schematische Darstellung eines Roboters, der ein Untersetzungsgetriebesystem in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst; -
2 eine Darstellung, die die Korrekturdaten in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch erläutert; sowie -
3 eine Darstellung, die das Abgabeverfahren der Korrekturdaten in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
-
1 is a schematic illustration of a robot that includes a reduction gear system in an embodiment of the present invention; -
2nd a diagram that schematically explains the correction data in an embodiment of the present invention; such as -
3rd a diagram explaining the delivery method of the correction data in an embodiment of the present invention.
[Ausführungsform der Erfindung]Embodiment of the Invention
Wie dargestellt, umfasst der Roboter
Die Antriebseinheit
Die Steuerung
Als nächstes werden die Korrekturdaten
Außerdem werden Korrekturinformationen
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Korrekturdaten
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Korrekturdaten
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Korrekturdaten
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Korrekturdaten
Das Korrekturverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Schritt zum Erzeugen von Korrekturdaten
Das Verfahren zum Erzeugen der Korrekturdaten
Als nächstes wird ein Abgabeverfahren der Korrekturdaten
Der Hersteller
Da der Hersteller
Die Korrekturdaten
[Industrielle Anwendbarkeit][Industrial applicability]
Das Prinzip der oben beschriebenen Ausführungsform kann nicht lediglich auf die Werkzeugmaschine wie den Roboter
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Roboter (Werkzeugmaschine)Robot (machine tool)
- 22nd
- Steuerungcontrol
- 33rd
- AntriebseinheitDrive unit
- 44th
- UntersetzungsgetriebeReduction gear
- 55
- SpeicherStorage
- 66
- Armpoor
- 9 9
- individuelle Informationenindividual information
- 1010th
- KorrekturinformationenCorrection information
- 1111
- KorrekturdatenCorrection data
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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