DE3932013A1 - Two-armed industrial robot for sheet material - has both arms rotated relative to common vertical shaft with synchronous or asynchronous control - Google Patents
Two-armed industrial robot for sheet material - has both arms rotated relative to common vertical shaft with synchronous or asynchronous controlInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft das Manipulieren von insbesondere großflächigen Körpern. Sie ist vorteilhaft beim Abräumen der Schnitte beim Zuschnitt in der Bekleidungsindustrie sowie in der folienverarbeitenden Industrie einsetzbar.The invention relates to the manipulation of in particular large bodies. It is advantageous in clearing the Cuts when cutting in the clothing industry as well Can be used in the film processing industry.
Gemäß des Standes der Technik wurden entsprechende Aufgaben bisher entweder manuell gelöst oder mittels normaler einarmiger Roboter. Dabei besitzt der Roboterarm eine Traverse, an der mindestens zwei Greifelemente befestigt sind. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß damit ein Handhaben biege schlaffer großflächiger Materialien, die auch im gespannten Zustand transportiert werden müssen, nicht möglich ist. Es wurden auch Lösungen mit zweiarmigen Robotern bekannt, bei denen die Arme an Schultern befestigt sind. Dabei sind die Arme entweder nur in Schulterrichtung beweglich (und nicht frei programmierbar (EP-PS 0 66 014)) oder sie sind frei pro grammierbar, haben jedoch eine eingeschränkte Beweglichkeit, u. a. vertikale Beweglichkeit der Schultergelenke (DE-PS 36 35 076). Wesentlicher Nachteil dieser Anordnung der Arme am Schulter gelenk ist der eingeschränkte Arbeitsbereich. So können die Arme, bezogen auf das Schultergelenk, asynchron nicht über einen Bereich von 1¼ π arbeiten.Corresponding tasks have been carried out in accordance with the prior art previously either solved manually or using normal one-armed Robot. The robot arm has a crossbar on which at least two gripping elements are attached. A disadvantage this solution is that it bends handling flaccid large-area materials, even in tensioned Condition must be transported, is not possible. It solutions with two-armed robots were also known with arms on shoulders. Here are the Arms either only move in the shoulder direction (and not freely programmable (EP-PS 0 66 014)) or they are freely pro grammable, but have limited mobility, u. a. vertical mobility of the shoulder joints (DE-PS 36 35 076). The main disadvantage of this arrangement of the arms on the shoulder articulation is the restricted working area. So they can Arms, related to the shoulder joint, asynchronously not over work in a range of 1¼ π.
Ziel der Erfindung ist ein zweiarmiger Industrieroboter zum Handhaben von vorwiegend großflächigen Körpern, mit dem im synchronen Betrieb die Arme großflächiger Körper und im asynchronen Betrieb kleinflächiger Körper mit jedem Arm einzeln in einem möglichst großen Arbeitsbereich bei ver minderter Kollisionsgefahr manipuliert werden können. The aim of the invention is a two-armed industrial robot for Handling predominantly large bodies, with which in the synchronous operation of the arms of large bodies and in asynchronous operation of small-area bodies with each arm individually in the largest possible work area at ver reduced risk of collision can be manipulated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zweiarmigen Industrieroboter zu schaffen, dessen Arme synchron über einen Bereich von 2 π und asynchron von 1½ π arbeiten können und bei dem die Rechenzeit für die Steuerung der Arme verringert werden kann.The invention has for its object a two-armed To create industrial robots, whose arms are in sync over one Can work in the range of 2 π and asynchronously of 1½ π and in which the computing time for controlling the arms is reduced can be.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Arme am Ständer eine gemeinsame Drehachse aufweisen und als biegesteife Horizontal-Knick-Arme mit jeweils mindestens drei Freiheitsgraden ausgeführt werden. Die unabhängig von einander angetriebenen Knick-Gelenke und die Armbefestigung am Ständer sind dabei so ausgebildet, daß der Schwenkbereich 270° ist. Beide Arme sind sowohl links- als auch rechtshändig synchron und asynchron bewegbar. Vorteilhaft ist das Vorhanden sein eines Kraftsensors am Handgelenk des Armes, der zur Steuerung der erforderlichen synchronen Bewegungen der Arme dient, um biegeschlaffe großflächige Körper bei der Hand habung in der Ebene straff halten zu können. Jeder Antrieb der Arme besitzt einen Steller und einen Positioniermodul. Die höheren hierarchischen Regelungsniveaus werden mit einem Vielfachen der Abtastzeit des untersten Servoniveaus getaktet. Für die Bahn des gegriffenen Teils ist ein Gesamtbahngenerator und für die Manipulatorendpunkte sind an den Gesamtbahngene rator angeschlossene Einzelbahngeneratoren vorhanden. Günstig ist es weiterhin, den Roboter linear verfahrbar auszubilden.According to the invention the object is achieved in that the Arms on the stand have a common axis of rotation and as rigid horizontal articulated arms with at least one each three degrees of freedom. The regardless of each other driven articulated joints and the arm attachment on the stand are designed so that the swivel range Is 270 °. Both arms are left and right handed can be moved synchronously and asynchronously. The availability is advantageous his a force sensor on the wrist of the arm, which for Control of the required synchronous movements of the arms serves to bend limp large bodies at hand to be able to hold tight in the plane. Any drive the arm has an actuator and a positioning module. The higher hierarchical regulation levels are with a Multiples of the sampling time of the lowest servo level clocked. There is a total path generator for the path of the gripped part and for the manipulator endpoints are on the overall path genes Single-track generators connected to the generator. Cheap it is still to train the robot to be linearly movable.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel zum Abräumen eines Zuschnittisches näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen inThe invention is based on an embodiment for clearing of a cutting table explained in more detail. The show Drawings in
Fig. 1 die Draufsicht auf den Zuschnittsbereich als Prinzip darstellung Fig. 1 shows the top view of the blanking area as a principle
Fig. 2 die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Industrie roboters als Prinzipdarstellung Fig. 2 shows the side view of the industrial robot according to the invention as a schematic diagram
Fig. 3 die Darstellung der auftretenden Kräfte beim Transport der geschnittenen Stoffbahnen Fig. 3 shows the forces occurring when transporting the cut fabric panels
Fig. 4 die Struktur der Steuerung und Regelung des erfindungs gemäßen Industrieroboters Fig. 4 shows the structure of the control and regulation of the industrial robot according to the Invention
Für den Zuschnitt werden mehrere Stofflagen n20 mittels eines Luftunterdruckes verschiebungsfest auf eine bürsten artige Unterlage gepreßt. Der Schnitt wird mit einem Messer, das sich stoßend vertikal bewegt, horizontal nach einem Schnittbild durch ein Zuschnittprogramm gesteuert. Nachdem der Zuschnitt beendet ist, sind die Folien, die die porösen Stofflagen gegenüber ihrer Umgebung abdichten und mittels Unterdruck an die Unterlage pressen, abzunehmen. Gemäß der bisherigen Technologie werden die Schnittformen gekennzeichnet. Diese aufwendige manuelle Handhabung kann entfallen, wenn sämt liche Schnittformen in für sie entsprechend codierte Container abgelegt und transportiert werden. Das automatisierte Abräumen des Zuschneidetisches 7 von in der Ebene biegeschlaffen Schnitt formen kann vorzugsweise mit einem mehrachsigen, zweiarmigen Horizontal-Knick-Arm-Roboter ausgeführt werden, dessen Arme 4 unabhängig voneinander programmiert ansteuerbar sind, und die am Ständer 1 eine gemeinsame Drehachse haben. Kleine Schnitt formen können demzufolge nur mit einem Arm 4 gegriffen und abgelegt werden, womit eine doppelte Abräumeffektivität er zielt wird. Sind dagegen größere Schnittformen vom Zuschneide tisch 7 abzuräumen, so greifen beide Arme 4 mit möglichst großem Abstand eine Schnittform. Durch den besonderen Robo tertyp, zwei mehrachsige Arme mit gemeinsamer Drehachse am Ständer, können große Schnittformen sehr einfach zur Ablege position geführt werden, ohne daß auf sie unkontrollierte Zug beanspruchungen wirken. Bei einer angemessenen Zugkraft, die von den Armen über die Greifvorrichtung auf die gegriffene Schnittform übertragen wird, kann die Stofflage der Schnitt form während der Handhabung in der Ebene straff gehalten werden.For cutting, several layers of fabric n20 are pressed onto a brush-like base so that they are non-displaceable by means of an air vacuum. The cut is controlled horizontally according to a cut pattern by a cutting program with a knife that moves vertically in an abrupt manner. After the cutting is finished, the foils, which seal the porous layers of fabric from their surroundings and press against the base with vacuum, must be removed. The cut shapes are marked according to the previous technology. This time-consuming manual handling can be omitted if all cut shapes are stored and transported in containers that are appropriately coded for them. The automated clearing of the cutting table 7 from a slack cut in the plane shape can preferably be carried out with a multi-axis, two-armed horizontal articulated arm robot, the arms 4 of which can be controlled independently of one another and which have a common axis of rotation on the stand 1 . Small cut shapes can therefore only be gripped and put down with one arm 4 , thus aiming for a double removal effectiveness. If, on the other hand, larger cut shapes are to be cleared from the cutting table 7 , both arms 4 grip a cut shape with the greatest possible distance. Due to the special robot type, two multi-axis arms with a common axis of rotation on the stand, large sectional shapes can be easily guided to the storage position without uncontrolled tensile stress acting on them. With an adequate tensile force, which is transferred from the arms to the gripped cut shape via the gripping device, the fabric layer of the cut shape can be kept taut during handling in the plane.
Der sich auf dem Zuschneidetisch 7 befindliche zugeschnittene Stoffstapel, z. B. für eine Hose, wird gemäß Fig. 1 von dem an einer Deckenschiene 2 und einer Bodenschiene 3 befestigten und verfahrbaren Industrieroboter mit dem Ständer 1 und den zwei Horizontal-Knick-Armen 4 mit gemeinsamer Drehachse von den am Handgelenk befindlichen Greifern 6 eingeklemmt und mittels Drehung in den bereitgestellten, längs der Schienen 2; 3 und parallel zum Zuschneidetisch 7 verfahrbaren Container 8, der sich auf der gegenüberliegenden Seite des Industriero boters befindet, abgelegt. Aus der Seitenansicht des In dustrieroboters ist ersichtlich, daß die Arme durch ihre Befestigung am Ständer 1 in unterschiedlicher Höhe und den unterschiedlich großen Knickgelenken einen großen Schwenk bereich aufweisen, in welchem kollisionsfrei gearbeitet wer den kann. Bezüglich der Steuerung ist es günstig, einen Arm als Masterarm und den einen als Slavearm zu betrachten. Zur Handhabung der Schnittformen, die als Stofflagen eng anein ander liegen, ist eine Greifvorrichtung mit zwei Greiffingern vorgesehen, die am Ende als Haken ausgebildet sind. Diese Haken werden längs zur Schnittrichtung der Schnittform, wenn gerade Schnittspur von L<80 mm gegeben ist, positioniert und mittels pneumatischen Antriebs eines Hubzylinders durch die vertikale Schnittebene bis in die bürstenartige Auflage des Zuschnittisches hineingeführt und anschließend werden die Greiffinger und damit auch der Haken synchron senkrecht zur Schnittrichtung um 90 Grad gedreht. Danach kann der Haken des Greiffingers an die Stofflagen unterhalb der zu hand habenden Schnittform geführt und der erforderliche Anpreß druck an die Grundplatte, die Daumenfläche, der Greifvor richtung erzeugt werden. Mit einer Druckluftdusche, die unterhalb am konisch ausgebildeten Greiffingerhaken wirkt, wird die vertikale Schnittebene der Stofflage für den Greif finger aufgeweitet bzw. freigelegt. Die Erkennung der Schnitt ebene zur Feinpositionierung der Greifvorrichtung wird mit dem Einsatz, z. B. von zwei Luft-Düsen-Zeilen, durchgeführt. Nach abgeschlossenem Greifprozeß beginnt die Handhabung der Schnittform, Anfahren der Ablageposition eines mobilen ent sprechend codierten Containers, Zurückführen der Greiffinger in ihre Ausgangsposition und somit ist die Schnittform abge legt. The on the cutting table 7 cut fabric stack, z. B. for a pair of trousers, is clamped in accordance with FIG. 1 by the industrial robot attached and movable to a ceiling rail 2 and a floor rail 3 with the stand 1 and the two horizontal articulated arms 4 with a common axis of rotation by the grippers 6 on the wrist and by rotation in the provided along the rails 2; 3 and parallel to the cutting table 7 movable container 8 , which is located on the opposite side of the industrial robot. From the side view of the industrial robot it can be seen that the arms have a large swiveling area by their attachment to the stand 1 at different heights and the differently sized articulated joints, in which anyone who can work without collisions. In terms of control, it is convenient to consider one arm as a master arm and one as a slave arm. To handle the cut shapes, which are close to each other as layers of fabric, a gripping device is provided with two gripping fingers which are designed as hooks at the end. These hooks are positioned lengthways to the cutting direction of the cut shape, if there is a straight cutting track of L <80 mm, and are fed by means of the pneumatic drive of a lifting cylinder through the vertical cutting plane into the brush-like support of the cutting table and then the gripping fingers and thus the hook are synchronized rotated 90 degrees perpendicular to the cutting direction. Then the hook of the gripping finger can be guided to the fabric layers below the cut shape to be handled and the required contact pressure generated on the base plate, the thumb surface, the Greifvor direction. With a compressed air shower, which acts below the conical gripping finger hook, the vertical section plane of the fabric layer is expanded or exposed for the gripping finger. The detection of the cutting plane for fine positioning of the gripping device is done with the use, for. B. carried out by two air nozzle lines. After the gripping process has started, the handling of the cutting shape begins, moving to the storage position of a mobile, accordingly coded container, returning the gripping fingers to their starting position and the cutting shape is thus stored.
Das Abgreifen von Stapeln bzw. des Stapels mit entsprechender Greiftechnik kann sowohl mit einem Arm ohne Kooperation als auch mit zwei Armen mit Kooperation stattfinden.Tapping stacks or the stack with the corresponding Gripping technology can be used with one arm without cooperation also take place with two arms with cooperation.
Analog zum menschlichen Körper werden die Arme in verschie denen Arbeitsphasen als rechts- bzw. linkshändig definiert. Das einarmige Greifen beginnt mit einer Rechtshändigkeit des Masterarms und einer Linkshändigkeit des Slavearms. Der Transportprozeß erfolgt über eine sogenannte singuläre Kon figuration, bei der beide Arme ausgestreckt jeder für sich eine Gerade bilden. Die Ablage in die Container erfolgt, in dem der Master links- und der Slave rechtshändig werden. Dieser Wechsel ist nicht zwingend, bringt aber Vorteile für die Ausnutzung des Arbeitsraumes und sichert eine höhere Kollisionsfreiheit.Analogous to the human body, the arms are shifted which work phases are defined as right-handed or left-handed. The one-armed gripping begins with a right-handedness of the Master arms and a left-handedness of the slave arm. The Transport process takes place via a so-called singular con figuration, with both arms outstretched each for himself form a straight line. The storage in the container takes place in which the master is left-handed and the slave right-handed. This change is not mandatory, but it has advantages for the utilization of the work space and ensures a higher one Collision-free.
Entsprechend dem einarmigen Greifen ist der Master rechts- und der Slave linkshändig eingerichtet. Der Transport erfolgt durch synchrone Bewegung der Arme derart, daß die Relativ positionen und -orientierungen der Greifpunkte während des Transportprozesses konstant bleiben. Konfigurationen von zwei rechts- bzw. linkshändigen Armen sind möglich, aber wegen der Kollisionsgefahr zu vermeiden.According to the one-arm gripping, the master is right- and the slave set up left-handed. The transport takes place by synchronous movement of the arms in such a way that the relative positions and orientations of the gripping points during the Transportation process remain constant. Configurations of two right-handed or left-handed arms are possible, however to avoid because of the risk of collision.
Da die Antriebe für den Ellenbogen und die Hand jeweils am Ort angebracht sind, leisten sie auch einen hohen Beitrag zur Masse und zum Trägheitsmoment der Arme. Um eine genaue Bahn zu erzielen, müssen daher die Servoregler mit entspre chenden Algorithmen wie Kompensationsverfahren (Paul, R. P.: Robot Manipulators The MIT Press Series in Artifical Intelli gence Cambridge USA 1981) oder Adaptionsalgorithmen (Ahlbeh rendt, N.: Mädiger, B.: Algorithmus for Point-to Point and Continuous Path Control for Industrial Robots Italien National Research Council, National Program on Computer Science Project MODIAC, The Automation of Industrical Processes, Turin 1983; Pham Thuang Cát; Saml J.: Robuet Model Reference Adaptive control of Manipulators, International Conference on In dustrial Roboter ROBCON 4 2 0-23 Oct. 1987, Sofia, Vol. II S. 27-47) ausgelegt sein. Hervorzuheben ist, daß es bei Handhabungen mit einem Arm auf eine solche Bewegungsge nauigkeit nicht ankommt, daß aber bei zweiarmiger Hand habung die Anforderungen an die Bahngenauigkeit gering, aber an die Genauigkeit der Relativbewegung beider Greifer höher sind. Diese Anforderungen sind umso größer, je weniger Toleranzen diesbezüglich zugelassen werden. Die höchsten An forderungen werden gestellt, wenn die Stapel biegeschlaffer Körper vollkommen gespannt transportiert werden sollen, da dann die einzige Nachgiebigkeit in der Elastizität des Stoffes liegt. Wird der Stapel dagegen in einem gewissen Maße durchhängend transportiert, so entstehen dadurch To leranzreserven, die durch eine nicht so anspruchsvolle Ser voregelung ausgenutzt werden können. Ein im Greifer des Masterarmes befestigter 3-komponentiger Kraftsensor ge stattet die Ausregelung einer vorgegebenen Spannkraft (Palm, R. Horch, H.-I.: Moltmann, A.: Task Specifikations and Closed loop Control of Manipulators in the Presence of External Sensory 6 th (CISM-IFT oMM Symposium on Theory and Practice of Robots and Manipulators Ro. man. Sy '86, 9-12 Sept. 1986, Krakau Polen, Reprinte S. 227-234) (s. Fig. 3). Die koordinierte Transportbewegung mehrerer Roboter unter Ein beziehung von Manipulationsgleichungen ist bei Palm, R.: Aktion, Reaktion und Wechselwirkung bei sensorgeführten Ro botern; Diss. B, eingereicht Mai 1988, beschrieben. In Fig. 3 sind folgende Vereinbarungen zu Koordinationssystemen zu ersehen:Since the drives for the elbow and hand are attached in place, they also make a large contribution to the mass and moment of inertia of the arms. In order to achieve a precise path, the servo drives must be equipped with appropriate algorithms such as compensation methods (Paul, RP: Robot Manipulators The MIT Press Series in Artifical Intelli gence Cambridge USA 1981) or adaptation algorithms (Ahlbeh rendt, N .: Mädiger, B .: Algorithm for Point-to Point and Continuous Path Control for Industrial Robots Italy National Research Council, National Program on Computer Science Project MODIAC, The Automation of Industrial Processes, Turin 1983; Pham Thuang Cát; Saml J .: Robuet Model Reference Adaptive control of Manipulators , International Conference on Industrial Robot ROBCON 4 2 0-23 Oct. 1987, Sofia, Vol. II pp. 27-47). It should be emphasized that, when handling with one arm, such accuracy of movement is not important, but that with two-armed hands, the requirements for path accuracy are low, but the accuracy of the relative movement of the two grippers is higher. The fewer tolerances are permitted, the greater the requirements. The highest demands are made when the stack of flexible bodies are to be transported in a completely tensioned manner, since then the only flexibility is the elasticity of the material. On the other hand, if the stack is transported to a certain extent in a sagging manner, this creates tolerance reserves that can be exploited by a less demanding servo control. A 3-component force sensor attached in the gripper of the master arm enables the regulation of a predetermined clamping force (Palm, R. Horch, H.-I .: Moltmann, A .: Task Specifications and Closed loop Control of Manipulators in the Presence of External Sensory 6 th (CISM-IFT oMM Symposium on Theory and Practice of Robots and Manipulators Ro. man. Sy '86, 9-12 Sept. 1986, Krakow Poland, Reprinte pp. 227-234) (see Fig. 3). The coordinated Transport movement of several robots using manipulation equations is described in Palm, R.: Action, reaction and interaction in sensor-guided robots, Diss. B, filed May 1988. The following agreements on coordination systems can be seen in FIG.
KX - Basissystem für beide Manipulatoren
KH 1 - Greifersystem Manipulator 1
KH 2 - Greifersystem Manipulator 2
KO - Objektsystem KX - basic system for both manipulators
KH 1 - gripper system manipulator 1
KH 2 - gripper system manipulator 2
KO - object system
Weiterhin bedeutenContinue to mean
T 1 - Transformationsmatrix zwischen KH 1 und KX
T 2 - Transformationsmatrix zwischen KH 2 und KX
CEN - Transformationsmatrix zwischen KO und KX
REC - Transformationsmatrix zwischen KH 1 und KH 2
REC 1 - Transformationsmatrix zwischen KO und KH 2 T 1 - transformation matrix between KH 1 and KX
T 2 - transformation matrix between KH 2 and KX
CEN - transformation matrix between KO and KX
REC - transformation matrix between KH 1 and KH 2
REC 1 - transformation matrix between KO and KH 2
In den Transformationsmatrizen sind die zeitabhängigen Relativ positionen und Orientierungswinkel enthalten. CEN beschreibt die Bahn des Objekts, REC die Reaktion zwischen den beiden Greifern. REC 1 beschreibt die Relativorientierung und -posi tion zwischen Stapelschwerpunkt und Greifer 2. Dann können für den Master- und den Slavemanipulator folgende Manipulations gleichungen formuliert werden, die die Bewegungen von Master und Slave bestimmen:The time-dependent relative positions and orientation angles are contained in the transformation matrices. CEN describes the path of the object, REC describes the reaction between the two grippers. REC 1 describes the relative orientation and position between the center of gravity and the gripper 2 . Then the following manipulation equations can be formulated for the master and slave manipulator, which determine the movements of master and slave:
T 1 = CEN · REC 1 -1 · REC -1 (Mastergleichung)
T 2 = CEN · REC 1 -1 (Slavegleichung). T 1 = CEN · REC REC · 1 -1 -1 (master equation)
T 2 = CEN · REC 1 -1 (slave equation).
Die Korrekturen durch Kraftadaption erfolgen im Mastermani pulator mittels Variation der Reaktionstransformation REC. Die erforderlichen Spannkräfte hängen stark von dem Gewicht des zu greifenden Stapels ab und sind daher experimentell zu bestimmen.The corrections by force adaptation are made in the Mastermani pulator by varying the reaction transformation REC . The required clamping forces strongly depend on the weight of the stack to be gripped and must therefore be determined experimentally.
Im folgenden wird die Steuerungs- und Regelungsstruktur (s. Fig. 4) näher erläutert.The control and regulation structure (see FIG. 4) is explained in more detail below.
Das System erhält entweder durch ein übergeordnetes Programm oder durch einen Belehrungsvorgang die Bahndatei, z. B. in Form von Schwerpunkt und Orientierung (Hauptträgheitsachse) der einzelnen zu greifenden Teile. Weiterhin existiert ein vorher entworfenes Nutzerprogramm, das in einer Roboter sprache VAL 2 geschrieben ist.The system receives either through a higher-level program or through an instruction process the web file, e.g. B. in Form of center of gravity and orientation (main axis of inertia) of the individual parts to be gripped. There is also a previously designed user program in a robot language VAL 2 is written.
Nutzerprogramm und Daten werden in einem Programminterpreter block umgesetzt und interpretiert. Ein Bahngenerator für die Gesamtbahn berechnet sowohl die Bahnen der beiden Roboter arme für die Annäherungsphase als auch die Bahn des gegrif fenen Teils. Aus der letzteren generieren die Blöcke Bahn generierung 1 und 2 getrennte Bahnen für die Manipulatoren endpunkte. Weiterhin gibt der Bahngenerator für die Gesamt bahn die Trajektorie für den Linearantrieb vor, da diese weitgehend unabhängig von den anderen Bahnabschnitten be rechnet werden kann.User program and data are implemented and interpreted in a program interpreter block. A path generator for the entire path calculates both the paths of the two robot arms for the approach phase and the path of the gripped part. From the latter, the blocks Generation 1 and 2 generate separate paths for the manipulator endpoints. Furthermore, the path generator for the entire path specifies the trajectory for the linear drive, since this can largely be calculated independently of the other path sections.
Ein Teach-Block gestattet eine Belehrung von Greifpunkten für jeden einzelnen Manipulator und für die Kooperation beider. A teach block permits instruction of gripping points for each individual manipulator and for the cooperation of both.
Ein Sensoralgorithmusblock korrigiert entsprechend der durch einen Block der Sensorverarbeitung der Greifersensorik ge lieferten Daten die Bahn des Mastermanipulators. Jeder Antrieb wird durch einen Servoreglerblock digital ge regelt. Diese Regelungssoftware sollte auf gesonderten Posi tioniermodulen ausgelagert sein.A sensor algorithm block corrects accordingly a block of the sensor processing of the gripper sensors ge data provided the path of the master manipulator. Each drive is digitally ge by a servo controller block regulates. This control software should be on separate items tioning modules.
Die Greifersteuerungen 1 und 2 beinhalten die Software für den adaptiven Greifvorgang und werden direkt vom Interpreterniveau durch spezielle Sprachbefehle gesteuert.The gripper controls 1 and 2 contain the software for the adaptive gripping process and are controlled directly by the interpreter level using special voice commands.
Auf den Steuerungs- und Regelungsniveaus 1 und 2 entsprechend Fig. 4 werden die beiden Arme und der Linearantrieb jeweils gesondert synchronisiert. Der Servoregler jedes dieser drei Komplexe besitzt eine feste Taktfrequenz, in der geregelt wird. Diese Taktfrequenzen sind gleich gewählt, wobei die Phasenverschiebung zwischen jeweils zwei Reglern zufällig ist, aber maximal nur einen Feintakt betragen darf. Das Servoniveau sollte eine Taktzeit T₁10 ms haben (Niveau 1). Das darüber gelegene Niveau 2 hat einen Zeittakt von T₂=4·T₁.The two arms and the linear drive are each separately synchronized at the control and regulation levels 1 and 2 according to FIG. 4. The servo controller of each of these three complexes has a fixed clock frequency in which is regulated. These clock frequencies are chosen the same, whereby the phase shift between two controllers is random, but may only be a maximum of one fine clock. The servo level should have a cycle time T ₁10 ms (level 1). The level 2 above has a timing of T ₂ = 4 · T ₁.
Damit bekommt das Niveau 1 nach jeweils T₂ seine Sollwerte angeboten. Diese Sollwerte sollen durch Linearinterpolation auf die Feintakte T₁ aufgeteilt werden. Eine Sensorkorrektur auf Niveau 2 erfolgt ebenfalls im Takt T₂, wobei eine system bedingte Taktzeit zwischen einer Messung und dem Einstellen einer geforderten Korrektur von max=T₂·2 liegt. Die Servorechner sollten hinsichtlich des Niveaus allerdings synchronisiert werden, da im anderen Fall in bezug auf das Niveau 3 eine maximale Phasenverschiebung um T₂ auftreten kann, was bei höheren Verfahrgeschwindigkeiten zu uner wünschten Soll-Ist-Abweichungen führen kann. Neben diesem Anwendungsbeispiel sind auch diverse andere günstige Anwendungen möglich, wie z. B. das Bekleben von Möbelplatten mit Folien.This means that level 1 receives its setpoints after every T ₂. These setpoints are to be divided by linear interpolation on the fine clocks T ₁. A sensor correction to level 2 also takes place in cycle T ₂, with a system-related cycle time between a measurement and the setting of a required correction of max = T ₂ · 2. The level of the servo computers should be synchronized, however, since in the other case, a maximum phase shift of T ₂ can occur in relation to level 3, which can lead to undesired target / actual deviations at higher travel speeds. In addition to this application example, various other inexpensive applications are also possible, such as. B. the pasting of furniture panels with foils.
Aufstellung der Formel- und BezugszeichenList of formula and reference symbols
1 Ständer
2 Deckenschiene
3 Bodenschiene
4 Horizontal-Knick-Arm
5 Knickgelenk
6 Greifer
7 Zuschneidetisch
8 Container
9 Stoffstapel 1 stand
2 ceiling rails
3 bottom rail
4 horizontal articulated arm
5 articulated joint
6 grippers
7 cutting table
8 containers
9 stacks of fabric
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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Legal Events
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