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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Stecken eines Steckverbinders einer ersten Vorrichtung an einen Gegensteckverbinder einer zweiten Vorrichtung durch automatisches Bewegen des Steckverbinders der ersten Vorrichtung an den Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung mittels einer mehrere Glieder und mehrere Gelenke aufweisenden Robotervorrichtung, welche eine Steuervorrichtung umfasst, die auf Grundlage von wenigstens einem an der zweiten Vorrichtung vorhandenen Gestaltmerkmal, das von einer optischen Erfassungseinrichtung automatisch erfasst wird, die Gelenke der Robotervorrichtung automatisch verstellt, um den von der Robotervorrichtung geführten Steckverbinder an den Gegensteckverbinder automatisch anzukoppeln. Die Erfindung betrifft auch einen zugehörigen Roboter.
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Die
WO 2019/166519 A1 beschreibt ein Verfahren zum selbsttätigen Verbinden eines Aufladeanschlusses mit einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines Landfahrzeugs, mit wenigstens den Schritten: erstes optisches Erfassen der Aufladeanschlussaufnahme und/oder des Fahrzeugs als erstes Bild mittels wenigstens einer ersten Bilderfassungseinheit, welche mit dem Aufladeanschluss mitbeweglich angeordnet ist, Bestimmen der Position der Aufladeanschlussaufnahme und/oder des Fahrzeugs basierend auf dem ersten Bild, Verringern des Abstands des Aufladeanschlusses zur Aufladeanschlussaufnahme und/oder zum Fahrzeug mittels einer Positionierungseinheit, und zweites optisches Erfassen der Aufladeanschlussaufnahme und/oder des Fahrzeugs als zweites Bild mittels der ersten Bilderfassungseinheit.
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Die
WO 2020/084111 A2 beschreibt einen Roboter zum automatischen Laden oder Betanken eines Fahrzeugs, aufweisend: einen Roboterarm; einen an dem Roboterarm angeordneten Endeffektor und einen am Endeffektor angeordneten Verbinder, wobei der Roboterarm mehrere Glieder aufweist, die miteinander über ein oder mehrere Positioniergelenke und zugeordnete Positionierantriebe relativ zueinander verstellbar sind, um den Endeffektor unter Aufbringung einer maximalen Positionierkraft im Raum zu positionieren, wobei der Roboterarm ein oder mehrere Schubgelenke aufweist, wobei der Verbinder zumindest bereichsweise in einen komplementären Verbinder eines Fahrzeugs unter Aufbringung einer maximalen Steckkraft steckbar ist, wobei die maximale Steckkraft größer ist als die maximale Positionierkraft.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum automatisierten Stecken eines Steckverbinders einer ersten Vorrichtung an einen Gegensteckverbinder einer zweiten Vorrichtung durch automatisches Bewegen des Steckverbinders der ersten Vorrichtung an den Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung mittels einer mehrere Glieder und mehrere Gelenke aufweisenden Robotervorrichtung zu schaffen, durch welches das Einrichten und die Inbetriebnahme einer Robotervorrichtung, welche das automatisierte Stecken durchführt, in besonders einfacher und kostengünstiger Weise erfolgen kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum automatisierten Stecken eines Steckverbinders einer ersten Vorrichtung an einen Gegensteckverbinder einer zweiten Vorrichtung durch automatisches Bewegen des Steckverbinders der ersten Vorrichtung an den Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung mittels einer mehrere Glieder und mehrere Gelenke aufweisenden Robotervorrichtung, welche eine Steuervorrichtung umfasst, die auf Grundlage von wenigstens einem an der zweiten Vorrichtung vorhandenen Gestaltmerkmal, das von einer optischen Erfassungseinrichtung automatisch erfasst wird, die Gelenke der Robotervorrichtung automatisch verstellt, um den von der Robotervorrichtung geführten Steckverbinder an den Gegensteckverbinder automatisch anzukoppeln, aufweisend die Schritte:
- - Bereitstellen eines Bewegungsprogramms, das die Steuervorrichtung einrichtet, die Gelenke der Robotervorrichtung anzusteuern, derart dass der von der Robotervorrichtung geführte Steckverbinder an den Gegensteckverbinder automatisch angekoppelt werden kann, wobei das Bewegungsprogramm ausgebildet ist, auf Grundlage von wenigstens einem programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmal desjenigen Gegensteckverbinders ist, an welche der Steckverbinder programmgemäß angekoppelt werden soll, die Gelenke der Robotervorrichtung automatisch zu verstellen,
- - Bereitstellen einer an der zweiten Vorrichtung angeordneten, funktionslosen Attrappe, welche das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal desjenigen Gegensteckverbinders aufweist, auf dessen Grundlage das bereitgestellte Bewegungsprogramms angelernt ist, zusätzlich zu einem funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung, der eine von der Gestalt des Gegensteckverbinders verschiedene Gestalt aufweist, wobei die funktionslose Attrappe in einer vorbestimmten festen Zuordnung von Position und Lage der Attrappe zur Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinder an der zweiten Vorrichtung befestigt ist,
- - automatisches Erfassen des wenigstens einen programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmals des Gegensteckverbinders an der funktionslosen Attrappe durch die optische Erfassungseinrichtung,
- - automatisches Ausführen des Bewegungsprogramms auf Basis des programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmals des angelernten Gegensteckverbinders unter Anpassung des automatischen Verstellens der Gelenke der Robotervorrichtung, angesteuert durch das Bewegungsprogramm, unter Einbeziehen der Differenz zwischen der Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders und der Position und Lage der funktionslosen Attrappe, derart, dass das Bewegungsprogramm nach der Anpassung die Robotervorrichtung veranlasst, den Steckverbinder statt an den als die funktionslose Attrappe ausgebildeten Gegensteckverbinder an den Alternativ-Gegensteckverbinder anzukoppeln.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden, vorrangig dort, wo eine erste Vorrichtung mit einer von der ersten Vorrichtung eigenständigen zweiten Vorrichtung zumindest vorübergehend verbunden werden soll. Eine solche Verbindung wird geschaffen, indem der Steckverbinder der ersten Vorrichtung an den Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung angekoppelt wird. Nachdem der Steckverbinder an den Gegensteckverbinder angekoppelt ist, ist die erste Vorrichtung über diese Koppelung des Steckverbinder und des Gegensteckverbinder mit der zweiten Vorrichtung verbunden. Die durch das Stecken geschaffene Verbindung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder kann auch wieder gelöst werden, insbesondere automatisch gelöst werden.
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Wenn der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder zusammengesteckt sind, können, je nach konkreter Ausführungsform, die im Einzelfall gewünschten und benötigten Medien zwischen der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung übertragen werden. Die Medien, welche über die zusammengesteckte Koppelung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder übertragen werden können, können ein Medium oder mehrere Medien aus der Gruppe von Medien sein, welche elektrische Energie, Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe sein können. Die Feststoffe können beispielsweise als Pulver oder Stäube in einem gasförmigen Fördermedium getragen sein. Die Flüssigkeiten können beispielsweise Kühlflüssigkeiten, Heizflüssigkeiten oder hydraulische Medien sein, welche beispielsweise Wasser, Öle oder Suspensionen umfassen können. Als gasförmiges Medium kann beispielsweise Druckluft zur Anwendung kommen, welche zur pneumatischen Versorgung der jeweils einen Vorrichtung von der jeweils anderen Vorrichtung aus übertragen werden kann. Solche Medien können beispielsweise über entsprechende Medienkupplungen, wie Schlauchkupplungen zwischen der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung übertragen werden, wobei der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder dabei Komponenten der Schlauchkupplung bilden.
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Im Speziellen kann das Medium elektrische Energie sein, wobei der Steckverbinder ein elektro-mechanischer Steckverbinder ist und der Gegensteckverbinder ein elektro-mechanischer Gegensteckverbinder ist. Wahlweise kann dabei der elektro-mechanische Steckverbinder einzelne, mehrfache oder in beliebigen Kombinationen auftretende Stecker, Buchsen und/oder Kupplungen aufweisen. Entsprechend komplementär ausgebildet kann demgemäß auch der elektro-mechanische Gegensteckverbinder einzelne, mehrfache oder in beliebigen Kombinationen auftretende Stecker, Buchsen und/oder Kupplungen aufweisen.
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Die durch den elektro-mechanischen Steckverbinder und den elektro-mechanischen Gegensteckverbinder gebildete elektro-mechanische Steckverbindung kann lösbar, insbesondere automatisch lösbar ausgebildet sein. Die elektro-mechanische Steckverbindung ist dazu vorgesehen, dass elektrische Energie von der einen Vorrichtung auf die andere Vorrichtung übertragen werden kann. Die eine Vorrichtung stellt also die elektrische Energie zur Verfügung, wohingegen die jeweils andere Vorrichtung die elektrische Energie aufnimmt bzw. empfängt, um sie je nach konkreter Ausgestaltung der empfangenden Vorrichtung zu nutzen. In einem einfachen, aber häufigen Anwendungsfall kann beispielsweise die erste Vorrichtung eine Versorgungseinrichtung für elektrische Energie sein, die beispielsweise an ein elektrisches Netz angeschlossen ist, über welches die erste Vorrichtung die elektrische Energie bezieht, und die zweite Vorrichtung kann ein im Allgemeinen beliebiges elektrisches Gerät, elektrische Maschine oder beispielsweise ein Elektrofahrzeug sein, das von der ersten Vorrichtung mit elektrische Energie versorgt wird. Die elektrische Energie kann in der empfangenden zweiten Vorrichtung wahlweise ungespeichert sofort weitergenutzt bzw. verbraucht werden, oder die elektrische Energie kann in der empfangenden zweiten Vorrichtung gespeichert werden, so dass sie zu einem späteren Zeitpunkt weitergenutzt bzw. verbraucht werden kann. Dazu kann die zweite Vorrichtung einen elektrischen Energiespeicher aufweisen, wie beispielsweise elektrische Akkumulatoren.
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Ein automatisiertes Stecken des Steckverbinders an den Gegensteckverbinder ist beispielsweise im industriellen Umfeld oder in der Öffentlichkeit zweckmäßig. So kann die erste Vorrichtung beispielsweise im Rahmen einer industriellen Anwendung automatisch mit der zweiten Vorrichtung verbunden werden. Diese Verbindung kann eine vorübergehende Verbindung sein. Dies bedeutet, dass vorgesehen sein kann, dass die Verbindung von der ersten Vorrichtung und zweiter Vorrichtung über den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder nach einer gewissen Zeit auch wieder gelöst, insbesondere automatisch gelöst wird. Ein typischer Anwendungsfall sind beispielsweise flurgebundene Fahrzeuge oder autonome Fahrzeug, die in einer Werkshalle, auf einem Freigelände oder auf öffentlichen Straßen fahren, wahlweise autonom oder durch einen Fahrer gesteuert, und die in zeitlichen Abständen an einer Versorgungsstation, die in diesem Sinne auch als Tankstelle bezeichnet werden kann, mit wenigstens einem Medium versorgt, insbesondere im Falle von elektrischer Energie, aber auch im Falle von beispielsweise fossilen Brennstoffen (flüssig oder gasförmig) aufgeladen bzw. aufgetankt werden müssen. Die erste Vorrichtung kann insoweit beispielsweise von der Versorgungsstation gebildet werden und die zweite Vorrichtung kann beispielsweise von dem Fahrzeug gebildet werden. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug sein. Das Fahrzeug kann ein allgemein bekanntes Kraftfahrzeug, insbesondere auch ein Fahrzeug sein, das einen Verbrennungsmotor und/oder einen elektrischen Antrieb aufweist. Das Fahrzeug kann aber auch ein gewerbliches Fahrzeug, wie beispielsweise ein Transportfahrzeug, ein fahrerloses Transportfahrzeug, ein Flurförderfahrzeug, ein Flurförderzeug, wie beispielsweise ein Gabelstapler sein.
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Häufig sind für solche Anwendungen ausgebildete Steckverbinder und komplementäre Gegensteckverbinder standardisiert oder sogar genormt. Allerdings existieren je nach Art der Vorrichtung, insbesondere je nach Art des Fahrzeugs sehr viele verschiedene Arten von Stecksystemen. Die Art des Stecksystems unterscheidet sich schon allein aufgrund der jeweils unterschiedlichen zu übertragenden Medienarten. Auch innerhalb einer Medienart, wie beispielsweise des Mediums der elektrischen Energie, existieren sehr viele unterschiedliche Arten von Stecksystemen. Diese unterschiedlichen Arten von Stecksystemen können auch aufgrund regionaler Gegebenheiten sehr verschieden sein. Nicht nur unterscheiden sich Normen in Abhängigkeit von Staaten, Ländergemeinschaften und Kontinenten, sondern es existiert weltweit auch eine unüberschaubare Anzahl von proprietären Stecksystemen, die einzelne Hersteller individuell gestalten, ohne dass diese durch Standards oder Normen vereinheitlicht wären.
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Um ein automatisches Bewegen des Steckverbinders der ersten Vorrichtung an den Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung überhaupt ermöglichen zu können, muss in jeder einzelnen Kupplungssituation von erster Vorrichtung und zweiter Vorrichtung die genaue örtliche Position und Lage des Gegensteckverbinders relativ zum Steckverbinder bestimmt werden.
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Ausgehend von der ersten Vorrichtung kann die genaue Position und Lage des Steckverbinders durch die Steuervorrichtung stets eindeutig automatisch bestimmt werden. Der Steckverbinder der ersten Vorrichtung wird nämlich von der Robotervorrichtung gehalten und geführt, wobei mittels der mehreren Glieder und mehreren Gelenke der Robotervorrichtung und der die Gelenke automatisch ansteuernden Steuervorrichtung, die Gelenkstellungen der Robotervorrichtung zu jedem Zeitpunkt bekannt sind und somit über die kinematische Kette der Gelenkstellungen aller Gelenke durch Rückrechnung die exakte Position und Lage des Steckverbinders im kartesischen Raum rechnerisch eindeutig automatisch bestimmbar sind.
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Anders verhält es sich jedoch mit der Position und Lage der Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung im kartesischen Raum, die ausgehend von der Robotervorrichtung und der Steuervorrichtung nicht ohne weiteres rückgerechnet werden können, da ja der Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung nicht von der Robotervorrichtung der ersten Vorrichtung geführt wird. Insofern ist eine Rückrechnung, wie bei dem Steckverbinder, nicht möglich. Zusätzlich ist die Bestimmung der Position und Lage des Gegensteckverbinders dann erschwert, wenn die zweite Vorrichtung eine mobile Vorrichtung ist, wie beispielsweise ein Fahrzeug, das keine eindeutig festgelegte Position und Lage relativ zur ersten Vorrichtung bzw. relativ zu dem Steckverbinder aufweist.
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Wie aus dem in der vorliegenden Beschreibungseinleitung zitierten Stand der Technik bekannt ist, werden deshalb u.a. optische Erfassungseinrichtungen, wie beispielsweise Kameras, eingesetzt, welche ausgehend von der ersten Vorrichtung oder ausgehend von einem mit der ersten Vorrichtung in einem bekannten Bezug stehenden anderen Ort als der ersten Vorrichtung, beispielsweise ein von der ersten Vorrichtung separates Stativ, einer Wand oder einer Gebäudedecke, auf optischem Wege die momentane Position und Lage den Gegensteckverbinder der zweiten Vorrichtung optisch erfassen können.
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Die Auswertung der von der optischen Erfassungseinrichtung aufgenommenen Merkmale des Gegensteckverbinders ist nicht trivial. Es existieren im Stand der Technik jedoch verschiedenste Auswertungseinrichtungen und Auswertungsalgorithmen, welche aus den von der optischen Erfassungseinrichtungen aufgenommenen Merkmale, bzw. aus diesen Merkmalen zugeordneten Bildern oder sonstigen Daten, die zum Zeitpunkt der Aufnahme vorliegende Position und Lage des Gegensteckverbinders rechnerisch ermitteln können. Dies ist möglich, da die optischen Erfassungseinrichtung in einem bekannten räumlichen Bezug zur ersten Vorrichtung bzw. zum Steckverbinder steht. Die Auswertungseinrichtungen und Auswertungsalgorithmen können Teil der Steuervorrichtung sein oder zumindest mit der Steuervorrichtung steuerungstechnisch verbunden sein.
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Die Erfindung befasst sich nun mit dem Problem, dass solche Steuervorrichtungen, welche derartige optische Erfassungseinrichtungen, insbesondere die zugeordneten Auswertungseinrichtungen und Auswertungsalgorithmen umfassen, es erfordern, dass die jeweils zu identifizierenden Gegensteckverbinder vor einem Einrichten und/oder vor einer Inbetriebnahme einer entsprechenden Robotervorrichtung, welche das automatisierte Stecken durchführt, angelernt werden müssen. Dies bedeutet, dass der jeweils hinsichtlich seiner Position und Lage zu identifizierende Gegensteckverbinder, der seiner Bauart nach individuell ist, in aufwändigen Anlernvorgängen bzw. Trainingsläufen der optischen Erfassungseinrichtung, insbesondere der zugeordneten Auswertungseinrichtung und/oder den Auswertungsalgorithmen angelernt werden müssen. Dieses Anlernen erfolgt im Allgemeinen durch den Menschen und benötigt viel Zeit und ist somit sehr aufwändig und verursacht hohe Entstehungskosten. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens soll es erreicht werden, dass im Falle, wenn bereits zumindest eine Art von Gegensteckverbinder bereits angelernt ist, auf ein Anlernen von weiteren andersartigen Gegensteckverbindern verzichtet werden kann. In Folge können ansonsten notwendige, zusätzliche Anlernvorgänge bzw. Trainingsläufe entfallen. Ein Anlernen neu hinzukommender andersartiger Gegensteckverbinder ist dann aufgrund der erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr erforderlich. Die Entstehungskosten können somit gesenkt werden und entsprechende Robotervorrichtung zum automatischen Stecken von Steckverbindern an Gegensteckverbinder können schneller ausgeliefert werden, bzw. sogar vom Kunden selbst, welcher die Robotervorrichtung betreibt, eigenständig auf andersartige Steckverbindungen umgerüstet werden, ohne dabei vom Hersteller abhängig zu sein.
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Bei dem Verfahren verstellt bzw. steuert die Steuervorrichtung die Gelenke der Robotervorrichtung automatisch auf Grundlage von wenigstens einem an der zweiten Vorrichtung vorhandenen Gestaltmerkmal, um den von der Robotervorrichtung geführten Steckverbinder an den Gegensteckverbinder heranzuführen und in diesen einzustecken bzw. an diesen anzustecken. Die Robotervorrichtung wird also von der Steuervorrichtung derart angesteuert, dass die Robotervorrichtung den von ihr geführten Steckverbinder an den Gegensteckverbinder automatisch heranbewegt und automatisch in diesen einsteckt bzw. an diesen ansteckt. Dieses Heranführen, Heranbewegung und Einstecken bzw. Anstecken erfolgt angesteuert auf Grundlage von Gestaltmerkmalen des Gegensteckverbinders, der von der optischen Erfassungseinrichtung automatisch erfasst wird.
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Die Steuervorrichtung verstellt die Gelenke der Robotervorrichtung dann automatisch, unter Berücksichtigung der Auswertungen über die optische Erfassungseinrichtung, um den von der Robotervorrichtung geführten Steckverbinder an den Gegensteckverbinder automatisch anzukoppeln.
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Der Steckverbinder wird von der Robotervorrichtung entlang eines Bewegungspfades an den Gegensteckverbinder herangeführt und angekoppelt, wobei der Bewegungspfad durch ein Bewegungsprogramm, d.h. durch ein Roboterprogramm vorgegeben wird. Insoweit wird mittels der Robotervorrichtung bzw. der Steuervorrichtung, welche die Robotervorrichtung ansteuert, das Bewegungsprogramm bereitgestellt. Im Bewegungsprogramm können insofern auch die Auswertungseinrichtung und/oder wenigstens ein Auswertungsalgorithmus implementiert sein.
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Das Bewegungsprogramm richtet die Steuervorrichtung ein, die Gelenke der Robotervorrichtung anzusteuern, derart dass der von der Robotervorrichtung geführte Steckverbinder an den Gegensteckverbinder automatisch angekoppelt werden kann, und zwar auf Grundlage von wenigstens einem programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmal desjenigen Gegensteckverbinders, an welchen der Steckverbinder programmgemäß angekoppelt werden soll, das zumindest für einen konkreten Gegensteckverbinder angelernt ist. Dies bedeutet also, dass in dem Bewegungsprogramm bzw. in der Steuervorrichtung zumindest ein konkreter Gegensteckverbinder, der beispielsweise auch als Referenzsteckverbinder bezeichnet werden kann, bereits angelernt ist.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass eine an der zweiten Vorrichtung angeordnete, funktionslose Attrappe bereitgestellt wird, welche das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal desjenigen Gegensteckverbinders, also des Referenzsteckverbinders, aufweist, auf dessen Grundlage das bereitgestellte Bewegungsprogramm bereits angelernt ist. Das Bereitstellen der funktionslosen Attrappe kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die funktionslose Attrappe an der zweiten Vorrichtung angebracht d.h. befestigt wird. Ein Befestigen der funktionslosen Attrappe ist an einer solchen Stelle der zweiten Vorrichtung vorzunehmen, die von der optischen Erfassungseinrichtung auch einsehbar ist. In vorteilhafter Weise kann dies die Außenseite eines Gehäuses, einer Außenwand oder einer sonstigen exponierten Stelle der zweiten Vorrichtung sein.
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Die Erfindung kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn als Steckverbinder ein zu dem angelernten Gegensteckverbinder nicht komplementärer Alternativ-Steckverbinder verwendet werden soll. Das Verfahren verzichtet nun auf ein eigenes Anlernen des Alternativ-Gegensteckverbinders zu dem der Alternativ-Steckverbinder komplementär ist. Stattdessen wird die funktionslose Attrappe verwendet, welche das wenigstens eine programmgemäß bereits angelernte charakteristische Gestaltmerkmal desjenigen (funktional nun nicht benötigten bzw. nicht gewünschten) Gegensteckverbinders, also des Referenzsteckverbinders, aufweist.
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Die funktionslose Attrappe wird also zusätzlich zu dem funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinder an der zweiten Vorrichtung bereitgestellt. Die funktionslose Attrappe ist dabei in einer vorbestimmten festen Zuordnung von Position und Lage der funktionslosen Attrappe zur Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders an der zweiten Vorrichtung befestigt. Diese fest zugeordnete relative Position und Lage der funktionslosen Attrappe zur Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders kann durch einfache Messmittel, wie beispielsweise bereits eines Lineals oder einer Schieblehre manuell ausgemessen werden und die Differenzwerte zwischen der Position und Lage der funktionslosen Attrappe zur Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders beispielsweise als numerische Abstandswerte und/oder Winkelwerte in die Steuervorrichtung eingegeben werden, insbesondere auch manuell eingegeben werden, so dass diese Differenzwerte der Robotervorrichtung bzw. der Steuervorrichtung und/oder dem Bewegungsprogramm dann bekannt sind.
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Anschließend erfolgt durch die optische Erfassungseinrichtung ein automatisches Erfassen des wenigstens einen programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmals des (angelernten) Gegensteckverbinders an der funktionslosen Attrappe und somit nicht an dem eigentlichen (funktionsfähigen, neuen) Alternativ-Gegensteckverbinders, an den der (neue) Steckverbinder angekoppelt werden soll.
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Das Bewegungsprogramm kann anschließend dennoch auf Basis des programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmals des angelernten Gegensteckverbinders automatisches ausgeführt werden, da das automatische Ausführen des Bewegungsprogramms unter Anpassung des automatischen Verstellens der Gelenke der Robotervorrichtung erfolgt, angesteuert durch das Bewegungsprogramm, und zwar unter Einbeziehen der Differenz(-werte) zwischen der Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders und der Position und Lage der funktionslosen Attrappe. So kann das Bewegungsprogramm nach der Anpassung über die Differenz(-werte) die Robotervorrichtung veranlassen, den Steckverbinder statt an den als die funktionslose Attrappe ausgebildeten Gegensteckverbinder vielmehr an den Alternativ-Gegensteckverbinder anzukoppeln.
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Das jeweilige durch einen konkreten Steckverbinder und einen konkreten Gegensteckverbinder gebildete Stecksystem kann ein einziges Steckelement und ein einziges Gegensteckelement aufweisen. Das jeweilige durch einen konkreten Steckverbinder und einen konkreten Gegensteckverbinder gebildete Stecksystem kann aber auch zwei bzw. mehrere Steckelemente und zwei bzw. mehrere Gegensteckelemente aufweisen. Das Stecksystem kann mehrere Paare von Steckelementen und Gegensteckelementen aufweisen, die ausschließlich als elektro-mechanische Steckelemente und elektro-mechanische Gegensteckelemente ausgebildet sind. Alternativ kann das Stecksystem mehrere Paare von Steckelementen und Gegensteckelementen aufweisen, die zumindest in einer ersten Teilmenge als elektro-mechanische Steckelemente und elektro-mechanische Gegensteckelemente ausgebildet sind und zumindest in einer zweiten Teilmenge als fluid-mechanische Steckelemente und fluid-mechanische Gegensteckelemente ausgebildet sind. So kann ein rein elektromechanisches Stecksystem beispielsweise ein Ladestecker und Ladegegenstecker sein, der zum elektrischen Laden von Elektrofahrzeugen ausgebildet ist. Alternativ kann das Stecksystem ein reines fluid-mechanisches Stecksystem sein, wie beispielsweise eine Multikupplung oder ein Dockingsystem, wie es insbesondere bei Baumaschinen und Traktoren zum Einsatz kommen kann. Alternativ kann das Stecksystem ein kombiniertes Stecksystem sein, welches sowohl elektro-mechanische Steckelemente und elektro-mechanische Gegensteckelemente, als auch fluid-mechanische Steckelemente und fluid-mechanische Gegensteckelemente aufweist. Ein derartiges kombiniertes Stecksystem kann beispielsweise ein Werkzeugschnellwechselsystem sein, welches insbesondere in der Robotik und bei Werkzeugmaschinen verwendet werden kann.
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Die elektro-mechanischen Steckelemente können insbesondere Steckerstifte sein. Dem entsprechend können die elektro-mechanischen Gegensteckelemente zu den jeweiligen Steckerstiften komplementäre Steckerhülsen sein. Im Sinne der Erfindung können auch die fluid-mechanischen Steckelemente als Steckerstifte bezeichnet werden und die fluid-mechanischen Gegensteckelemente als Steckerhülsen bezeichnet werden.
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Die funktionslose Attrappe kann von einem dreidimensionalen Körper gebildet werden, der wenigstens eine Oberfläche mit erhabenen und/oder abgesenkten Oberflächenabschnitten aufweist, wobei die erhabenen und/oder abgesenkten Oberflächenabschnitte des dreidimensionalen Körpers das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal des Gegensteckverbinders wiedergeben.
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Im Falle eines dreidimensionalen Körpers, der die funktionslose Attrappe bildet, wird diese Attrappe demgemäß nicht lediglich von einem zweidimensionalen Bild, einem zweidimensionalen Symbol, einem zweidimensionalen Aufkleber oder einem zweidimensionalen Aufdruck gebildet, sondern von einem erhabenen Körper, er auch in seiner Tiefenrichtung senkrecht zur Fläche des Steckerbildes ausgeformt ist. Indem die funktionslose Attrappe von einem dreidimensionalen Körper gebildet wird, der wenigstens eine Oberfläche mit erhabenen und/oder abgesenkten Oberflächenabschnitten aufweist, können an der Attrappe identische oder zumindest weitgehend optisch gleichwirkende Schattenbilder erzeugt werden, wenn das optische Erfassungsmittel die Attrappe mit optischen Mitteln erfasst und einer angelernten Auswertung zuführt. Die Attrappe muss dabei nicht notwendiger Weise die gleiche Tiefe nachbilden, wie die Tiefe des Referenzsteckverbinders ist, der in seiner funktionsfähigen Ausführung zur Verwirklichung seiner Funktionsfähigkeit notwendigen Tiefenabschnitte umfasst. Die Attrappe kann insofern eine geringere Tiefe nachbilden, als die Tiefe des Referenzsteckverbinders ist, der in seiner funktionsfähigen Ausführung zur Verwirklichung seiner Funktionsfähigkeit die notwendigen Tiefenabschnitte umfasst. Gegebenenfalls kann die Attrappe, wenn sie eine geringere Tiefe aufweist, als die Tiefe des Referenzsteckverbinders in seiner funktionsfähigen Ausführung ist, von der geometrischen Gestalt der angelernten charakteristischen Gestaltmerkmalen des Referenzsteckverbinders geringfügig abweichende Gestaltmerkmale aufweisen, welche einen gewünschten, bei dem Referenzsteckverbinder tatsächlich auftretenden Schattenwurf simuliert.
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Alternativ oder ergänzend zu einer funktionslosen Attrappe, die von einem dreidimensionalen Körper gebildet wird, kann ein Abschnitt der dreidimensionalen Attrappe oder ein Ersatzbild der Attrappe als ein zweidimensionaler Körper ausgebildet sein, d.h. lediglich von einem zweidimensionalen Bild, einem zweidimensionalen Symbol, einem zweidimensionalen Aufkleber oder einem zweidimensionalen Aufdruck gebildet werden.
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In einer die grundlegenden Verfahren weiterbildenden ersten Ausführungsform kann das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal des Gegensteckverbinders und der Attrappe das Steckerbild des Gegensteckverbinders oder zumindest ein Teilabschnitt des Steckerbildes des Gegensteckverbinders sein.
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Das Steckerbild definiert sich insbesondere durch die Anzahl, die jeweilige Größe, die jeweilige Form, die absolute und/oder relative Lage und/oder die jeweilige Art der Steckelemente, der Steckerstifte und/oder der Steckerhülsen. Als für das erfindungsgemäße Verfahren relevantes Steckerbild können wahlweise lediglich einzelne Steckelemente, einzelne Steckerstifte und/oder einzelne Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden, oder es können Teilgruppen von mehreren einzelnen Steckelementen, mehreren einzelnen Steckerstiften und/oder mehreren einzelnen Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden. Alternativ kann als für das erfindungsgemäße Verfahren relevante Steckerbild auch sämtliche Steckelemente, sämtliche Steckerstifte und/oder sämtliche Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden.
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In einer die grundlegenden Verfahren weiterbildenden zweiten Ausführungsform kann das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal des Gegensteckverbinders und der Attrappe eine vom Steckerbild des Gegensteckverbinders verschiedene Rahmenstruktur oder Kantenstruktur des Gegensteckverbinders sein.
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Die jeweiligen Rahmenstrukturen oder Kantenstrukturen des Gegensteckverbinders können insbesondere den mechanischen Verbindungselementen des Gegensteckverbinders zugeordnete Strukturen sein, die je nach Art des Steckverbinders für diesen typisch sind. Diese typischen Gestaltungsformen der Rahmenstrukturen oder Kantenstrukturen können beispielsweise durch Standards und/oder Normen für den jeweiligen Typ von Steckverbindung festgelegt sein und diesen somit individuell kennzeichnen.
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So können die Kantenstrukturen beispielsweise die Konturkanten eines jeweiligen Kragens sein, der zur Bildung eines Berührschutzes, beispielsweise im Falle von elektro-mechanischen Steckerbindern eines elektrischen Berührschutzes, einen Rücksprung oder Vorsprung an dem Steckverbinder und/oder dem Gegensteckverbinder aufweist.
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In einer die grundlegenden Verfahren weiterbildenden dritten Ausführungsform kann das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal des Gegensteckverbinders und der Attrappe eine vom Steckerbild des Gegensteckverbinders und von einer Rahmenstruktur oder Kantenstruktur des Gegensteckverbinders verschiedene Markierung am Gegensteckverbinder sein.
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So kann beispielsweise der Gegensteckverbinder eine in die Tiefe zurückversetzte Grundfläche aufweisen, von der beispielsweise die Steckerhülsen eingetieft sind oder von der beispielsweise die Steckerstifte vorspringen. Die Grundfläche kann auch die Bodenfläche des Gegensteckverbinders bilden, von dem ausgehend sich ein Kragen des Gegensteckverbinders vorspringend wegerstreckt. Diese Grundfläche kann beispielsweise eine Markierung oder eine sonstige Bildstruktur aufweisen, die von der optischen Erfassungseinrichtung aufgenommen werden kann und die von einer Auswerteeinrichtung ausgewertet werden kann. Diese Markierung oder sonstige Bildstruktur kann beispielsweise kodiert oder unkodiert eine Information über die Art des Gegensteckverbinders umfassen.
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In den beschriebenen Verfahren kann demgemäß ergänzend die funktionslose Attrappe oder der dreidimensionale Körper erhabene und/oder abgesenkte Zusatz-Oberflächenabschnitte aufweisen oder Zusatzmarkierungen aufweisen, durch deren jeweilige Gestaltung wenigstens eine die Eigenschaften des Alternativ-Gegensteckverbinders charakterisierende Information kodiert ist.
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In allen Ausführungsvarianten der Verfahren kann die optische Erfassungsvorrichtung eine Kamera oder eine Scanner-Vorrichtung sein, welche ausgebildet ist zum Erfassen des wenigstens einen programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmals des Gegensteckverbinders an der funktionslosen Attrappe.
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Die optische Erfassungsvorrichtung, insbesondere die Kamera oder die Scanner-Vorrichtung kann an der Robotervorrichtung befestigt sein. In diesem Fall wird die optische Erfassungsvorrichtung, insbesondere die Kamera oder die Scanner-Vorrichtung mit dem von der Robotervorrichtung gehandhabten Steckverbinder mitbewegt. Die optische Erfassungsvorrichtung, insbesondere die Kamera oder die Scanner-Vorrichtung kann dabei in einer festen, bekannten Relativposition und Relativlage zum Flansch der Robotervorrichtung, zu einer Greifvorrichtung der Robotervorrichtung und/oder zum Steckverbinder an der Robotervorrichtung befestigt sein. In einer abgewandelten Ausführung kann die optische Erfassungsvorrichtung, insbesondere die Kamera oder die Scanner-Vorrichtung jedoch auch getrennt von der Robotervorrichtung aufgestellt oder aufgehängt sein. Die optische Erfassungsvorrichtung, insbesondere die Kamera oder die Scanner-Vorrichtung kann in einer solchen Ausführungsform dann beispielsweise auf einem Boden, an einer Wand oder an einer Decke eines Gebäudes oder eines Arbeitsplatzes befestigt sein, in dessen Nähe der automatisierte Kopplungsvorgang mittels der Robotervorrichtung durchgeführt werden soll. In diesen Fällen kann die optische Erfassungsvorrichtung, insbesondere die Kamera oder die Scanner-Vorrichtung ebenfalls in einer festen, bekannten Relativposition und Relativlage zum Flansch der Robotervorrichtung, zu einer Greifvorrichtung der Robotervorrichtung und/oder zum Steckverbinder an der Robotervorrichtung befestigt sein.
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Der Steckverbinder und der Alternativ-Gegensteckverbinder können als elektro-mechanische Steckverbindung ausgebildet sein und komplementäre mechanische Formschlusselemente sowie im angekoppelten Zustand miteinander elektrisch kontaktierende Kontaktelemente aufweisen.
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Die elektrisch kontaktierenden Kontaktelemente können insbesondere Steckerstifte sein. Dem entsprechend können elektrisch kontaktierende Gegenkontaktelemente zu den jeweiligen Steckerstiften komplementäre Steckerhülsen sein.
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Die jeweilige Art der elektro-mechanischen Steckverbindung definiert sich insbesondere durch die Anzahl, die jeweilige Größe, die jeweilige Form, die absolute und/oder relative Lage und/oder die jeweilige Art der Steckelemente, der Steckerstifte und/oder der Steckerhülsen. Als für das erfindungsgemäße Verfahren relevantes Merkmal der elektro-mechanischen Steckverbindung können wahlweise lediglich einzelne Steckelemente, einzelne Steckerstifte und/oder einzelne Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden, oder es können Teilgruppen von mehreren einzelnen Steckelementen, mehreren einzelnen Steckerstiften und/oder mehreren einzelnen Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden. Alternativ können als für das erfindungsgemäße Verfahren relevantes Merkmal der elektro-mechanischen Steckverbindung auch sämtliche Steckelemente, sämtliche Steckerstiften und/oder sämtliche Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden.
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Alternativ oder ergänzend zu einer elektro-mechanischen Steckverbindung können der Steckverbinder und der Alternativ-Gegensteckverbinder als fluid-mechanische Schlauchkupplung ausgebildet sein und komplementäre mechanische Formschlusselemente sowie im angekoppelten Zustand gegeneinander abgedichtete Anschlussstutzen aufweisen, welche zur Übertragung von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Medien ausgebildet sind.
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Im Sinne der Erfindung können auch die fluid-mechanischen Steckelemente als Steckerstifte bezeichnet werden und die fluid-mechanischen Gegensteckelemente als Steckerhülsen bezeichnet werden.
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Die jeweilige Art der fluid-mechanischen Steckverbindung definiert sich insbesondere durch die Anzahl, die jeweilige Größe, die jeweilige Form, die absolute und/oder relative Lage und/oder die jeweilige Art der Steckelemente, der Steckerstifte und/oder der Steckerhülsen. Als für das erfindungsgemäße Verfahren relevantes Merkmal der fluid-mechanischen Steckverbindung können wahlweise lediglich einzelne Steckelemente, einzelne Steckerstifte und/oder einzelne Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden, oder es können Teilgruppen von mehreren einzelnen Steckelementen, mehreren einzelnen Steckerstiften und/oder mehreren einzelnen Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden. Alternativ können als für das erfindungsgemäße Verfahren relevantes Merkmal der fluid-mechanischen Steckverbindung auch sämtliche Steckelemente, sämtliche Steckerstifte und/oder sämtliche Steckerhülsen des jeweiligen angelernten Gegensteckverbinders in Betracht gezogen werden.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Roboter, aufweisend eine Steuervorrichtung, eine optische Erfassungseinrichtung, sowie eine Robotervorrichtung mit mehreren Gliedern und mehreren Gelenken, wobei die Steuervorrichtung ausgebildet und eingerichtet ist, auf Grundlage von wenigstens einem Gestaltmerkmal, das von der optischen Erfassungseinrichtung automatisch erfasst wird, die Gelenke der Robotervorrichtung automatisch zu verstellen, um einen von der Robotervorrichtung geführten Steckverbinder einer ersten Vorrichtung an einen Gegensteckverbinder einer zweiten Vorrichtung automatisch anzukoppeln, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, ein Verfahren nach einer Ausführung oder nach mehreren Ausführungen des Verfahrens, wie beschrieben, durchzuführen.
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Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Computerprogrammprodukt aufweisend einen maschinenlesbaren Träger, auf dem Programmcode gespeichert ist, der von einer Steuervorrichtung, wie nach einer oder mehreren Ausführungsformen des Roboters beschrieben, auslesbar ist und der die Steuervorrichtung des Roboters ausbildet und/oder einrichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie nach einer oder mehreren Ausführungsformen beschrieben, durchzuführen, wenn der Programmcode von der Steuervorrichtung ausgeführt wird.
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Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise eine CD, eine DVD oder ein USB-Stick sein. Das Computerprogrammprodukt kann aber auch eine Steuerungskarte sein, auf der Mikroprozessoren eingebunden sind. Das Computerprogrammprodukt kann jedoch auch in Form eines Downloads realisiert sein, der über das Internet oder ein anderes Netzwerk angeboten und verkauft werden kann.
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Der maschinenlesbare Träger kann somit eine CD, eine DVD oder ein Mikroprozessor sein, auf dem der Programmcode gespeichert ist. Der maschinenlesbare Träger kann aber auch eine Festplatte oder ein SSD-Laufwerk sein, auf das der Programmcode heruntergeladen wurde, beispielsweise mittels eines Downloads, insbesondere in Form von Datenpaketen.
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Der Programmcode kann durch ein editiertes Programm und/oder Daten repräsentiert sein, die auf dem maschinenlesbaren Träger gespeichert sind.
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Durch ein Auslesen des editiertes Programm und/oder der Daten wird die auslesende Steuervorrichtung ausgebildet und/oder eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren ausführen zu können.
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Das Verfahren wird durchgeführt, wenn die Steuervorrichtung den Programmcode d.h. das editierte Programm tatsächlich entsprechend ausführt und/oder die Daten tatsächlich entsprechend verarbeitet.
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Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Vorrichtung und einer zweiten Vorrichtung mit einem Gegensteckverbinder und einer erfindungsgemäßen Attrappe,
- 2 ein Flussdiagramm der grundlegenden Schritte in dem erfindungsgemäßen Verfahren,
- 3 ein schematische dargestellter Anwendungsfall für das Verfahren in Form einer automatisierten Ladestation für Elektrofahrzeuge,
- 4 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer zweiten Vorrichtung, die einen Gegensteckverbinder und eine Attrappe aufweist,
- 5a bis 5c Darstellungen eines beispielhaften ersten Stecksystems, umfassend einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder in der Bauart eines DC-Ladesteckers vom Typ 2,
- 6a bis 6c Darstellungen eines beispielhaften zweiten Stecksystems, umfassend einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder in der Bauart eines DC-Ladesteckers vom Typ GB/T,
- 7a bis 7c Darstellungen eines beispielhaften dritten Stecksystems, umfassend einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder in der Bauart eines Batterieladesteckers eines Elektro-Flurförderfahrzeugs, und
- 8 eine schematische Darstellung einer Schlauchkupplung umfassend einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder in der Bauart einer Fluidleitungsverbindung.
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Das Verfahren dient zum automatisierten Stecken eines Steckverbinders 3 einer ersten Vorrichtung 1 an einen Gegensteckverbinder 4 einer zweiten Vorrichtung 2, wie dies beispielsweise in 1 aufgezeigt ist, durch automatisches Bewegen des Steckverbinders 3 der ersten Vorrichtung 1 an den Gegensteckverbinder 4 der zweiten Vorrichtung 2 mittels einer mehrere Glieder 5 und mehrere Gelenke 6 aufweisenden Robotervorrichtung 7, welche eine Steuervorrichtung 8 umfasst, die auf Grundlage von wenigstens einem an der zweiten Vorrichtung 2 vorhandenen Gestaltmerkmal, das von einer optischen Erfassungseinrichtung 9 automatisch erfasst wird, die Gelenke 6 der Robotervorrichtung 7 automatisch verstellt, um den von der Robotervorrichtung 7 geführten Steckverbinder 3 an den Gegensteckverbinder 4 automatisch anzukoppeln. Damit die Robotervorrichtung 7 den Steckverbinder 3 führen kann, weist die Robotervorrichtung 7 einen Greifvorrichtung 10 auf, die ausgebildet ist, den Steckverbinder 3 zumindest vorübergehend oder dauerhaft mit einem Werkzeugflansch 11 der Robotervorrichtung 7 zu verbinden.
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In der 2 ist das Verfahren als ein Flussdiagramm schematisch mit den folgenden Schritten aufgezeigt:
- In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Bereitstellen eines Bewegungsprogramms, das die Steuervorrichtung 8 einrichtet, die Gelenke 6 der Robotervorrichtung 7 anzusteuern, derart dass der von der Robotervorrichtung 7 geführte Steckverbinder 3 an den Gegensteckverbinder 4 automatisch angekoppelt werden kann, wobei das Bewegungsprogramm ausgebildet ist, auf Grundlage von wenigstens einem programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmal desjenigen Gegensteckverbinders 4 ist, an welche der Steckverbinder 3 programmgemäß angekoppelt werden soll, die Gelenke 6 der Robotervorrichtung 7 automatisch zu verstellen.
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In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein Bereitstellen einer an der zweiten Vorrichtung 2 angeordneten, funktionslosen Attrappe 12 (1), welche das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal desjenigen Gegensteckverbinders 4 aufweist, auf dessen Grundlage das bereitgestellte Bewegungsprogramms angelernt ist, zusätzlich zu einem funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders 4a der zweiten Vorrichtung 2, der eine von der Gestalt des Gegensteckverbinders 4 verschiedene Gestalt aufweist, wobei die funktionslose Attrappe 12 in einer vorbestimmten festen Zuordnung von Position und Lage der Attrappe 12 zur Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders 4a an der zweiten Vorrichtung befestigt ist. In diesem Fall ist der Alternativ-Gegensteckverbinder 4a zur Erzielung seiner Funktionsfähigkeit über eine Leitung 13 mit einer Arbeitsvorrichtung 14 verbunden, welche das über den Alternativ-Gegensteckverbinder 4a und der Leitung 13 bereitgestellte Medium (elektrische Energie, Gas, Flüssigkeit, in gasförmigen Medien suspendierte Stäube etc.) nutzt.
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In einem dritten Schritt S3 erfolgt ein automatisches Erfassen des wenigstens einen programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmals des Gegensteckverbinders 4 an der funktionslosen Attrappe 12 durch die optische Erfassungseinrichtung 9.
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In einem vierten Schritt S4 erfolgt ein automatisches Ausführen des Bewegungsprogramms auf Basis des programmgemäß angelernten charakteristischen Gestaltmerkmals des angelernten Gegensteckverbinders 4 unter Anpassung des automatischen Verstellens der Gelenke 6 der Robotervorrichtung 7, angesteuert durch das Bewegungsprogramm, unter Einbeziehen der Differenz zwischen der Position und Lage des funktionsfähigen Alternativ-Gegensteckverbinders 4a und der Position und Lage der funktionslosen Attrappe 12, derart, dass das Bewegungsprogramm nach der Anpassung die Robotervorrichtung 7 veranlasst, den Steckverbinder 3 statt an den als die funktionslose Attrappe 12 ausgebildeten Gegensteckverbinder 4 an den Alternativ-Gegensteckverbinder 4a anzukoppeln.
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Wie insbesondere in 1 dargestellt ist, kann die funktionslose Attrappe 12 von einem dreidimensionalen Körper gebildet werden, der wenigstens eine Oberfläche mit erhabenen und/oder abgesenkten Oberflächenabschnitten aufweist, wobei die erhabenen und/oder abgesenkten Oberflächenabschnitte des dreidimensionalen Körpers das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal des Gegensteckverbinders 4 wiedergeben.
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Die 3 zeigt einen schematisch dargestellten Anwendungsfall für das Verfahren in Form einer automatisierten Ladestation für Elektrofahrzeuge 2a, welche in diesem Anwendungsfall die zweite Vorrichtung 2 bildet. Die Arbeitsvorrichtung 14 ist insoweit der elektrische Antrieb, mittels dem das Elektrofahrzeug 2a angetrieben wird. Das Elektrofahrzeug 2a umfasst einen elektrischen Speicher 19, der über die erste Vorrichtung 1 aufgeladen werden kann. Die erste Vorrichtung 1 ist in diesem Anwendungsfall eine elektrische Ladevorrichtung 1a analog 1.
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Die 4 zeigt einen schematisch dargestellten Anwendungsfall, bei dem die zweite Vorrichtung 2 ein fahrerloses Transportfahrzeug 2b ist. Die Arbeitsvorrichtung 14 ist auch in diesem Anwendungsfall ein elektrischer Antrieb, mittels dem das fahrerlose Transportfahrzeug 2b angetrieben wird. Das fahrerlose Transportfahrzeug 2b umfasst einen elektrischen Speicher, der über die erste Vorrichtung 1 aufgeladen werden kann. Die erste Vorrichtung 1 ist auch in diesem Anwendungsfall eine elektrische Ladevorrichtung 1a analog 1 oder 3.
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Das wenigstens eine programmgemäß angelernte charakteristische Gestaltmerkmal des Gegensteckverbinders 4 und der Attrappe 12 kann das Steckerbild des Gegensteckverbinders 4 oder zumindest ein Teilabschnitt des Steckerbildes des Gegensteckverbinders 4 sein. Verschiedene Beispiele von möglichen Steckerbildern sind zur Veranschaulichung des Prinzips an den repräsentativen Einzelbeispielen von Stecksystems gemäß 5a bis 8 aufgezeigt.
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Die 5a bis 5c zeigen Darstellungen eines beispielhaften ersten Stecksystems, umfassend einen Steckverbinder 3 und einen Gegensteckverbinder 4 in der Bauart eines DC-Ladesteckers 15 vom Typ 2. In 5a ist eine perspektivische Ansicht des DC-Ladesteckers 15 vom Typ 2 und des entsprechenden typischen Steckverbinders 3 dargestellt. Die 5b zeigt das Steckerbild des DC-Ladesteckers 15 vom Typ 2 gemäß 5a in einer Draufsicht. Die 5c zeigt das zum Steckverbinder 3 des DC-Ladesteckers 15 vom Typ 2 komplementäre Steckerbild des Gegensteckverbinders 4 in einer Draufsicht.
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Die 6a bis 6c zeigen Darstellungen eines beispielhaften zweiten Stecksystems, umfassend einen Steckverbinder 3 und einen Gegensteckverbinder 4 in der Bauart eines DC-Ladesteckers 16 vom Typ GB/T. In 6a ist eine perspektivische Ansicht des DC-Ladesteckers 16 vom Typ GB/T und des entsprechenden typischen Steckverbinders 3 dargestellt. Die 6b zeigt das Steckerbild des DC-Ladesteckers 16 vom Typ GB/T gemäß 6a in einer Draufsicht. Die 6c zeigt das zum Steckverbinder 3 des DC-Ladesteckers 16 vom Typ GB/T komplementäre Steckerbild des Gegensteckverbinders 4 in einer Draufsicht.
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Die 7a bis 7c zeigen Darstellungen eines beispielhaften dritten Stecksystems, umfassend einen Steckverbinder 3 und einen Gegensteckverbinder 4 in der Bauart eines Batterieladesteckers 17 eines Elektro-Flurförderfahrzeugs. In 7a ist eine perspektivische Ansicht des Batterieladesteckers 17 und des entsprechenden typischen Steckverbinders 3 dargestellt. Die 7b zeigt das Steckerbild des Batterieladesteckers 17 gemäß 7a in einer Draufsicht. Die 7c zeigt das zum Steckverbinder 3 des Batterieladesteckers 17 komplementäre Steckerbild des Gegensteckverbinders 4 in einer Draufsicht.
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Die 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Schlauchkupplung 18 umfassend einen Steckverbinder 3 und einen Gegensteckverbinder 4 in der Bauart einer Fluidleitungsverbindung. Der Steckverbinder 3 und der Alternativ-Gegensteckverbinder 4a sind dabei als fluid-mechanische Schlauchkupplung 18 ausgebildet, welche zur Übertragung von flüssigen, gasförmigen und/oder festen, d.h. pulverförmigen Medien ausgebildet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2019/166519 A1 [0002]
- WO 2020/084111 A2 [0003]
