DE69117719T2

DE69117719T2 - Verfahren zur Herorientierung von Matrizen

Info

Publication number: DE69117719T2
Application number: DE69117719T
Authority: DE
Inventors: Nadine Brolon
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: EP0494556B1; FR2670192B1; DE69117719D1; FR2670192A1; EP0494556A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Repositionieren von Zuschnitten, die zur Beschickung eines Pressen-Zuführungsroboters bestimmt sind, wie er im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definiert ist.
Ein solcher Roboter nimmt mit Hilfe eines Sauggreifers einen Zuschnitt von einem Stapel auf und legt ihn auf der Beschickungsvorrichtung der Presse ab. Dieser Arbeitsgang soll im Arbeitstakt der Presse durchgeführt werden, welcher darin bestehen kann, das alle vier Sekunden ein Hub erfolgt.
Die Zuschnitte sind auf dem Stapel ungenau und mehr oder weniger gegeneinander verschoben angeordnet. Deshalb ist es notwendig, sie zu repositionieren, damit sie bei der Ablage auf der Beschickungsvorrichtung die korrekte Lage aufweisen.
Gegenwärtig wird das Repositionieren manuell durchgeführt. Es erfolgt vor der Aufnahme durch den Sauggreifer der Beschickungsvorrichtung der Presse.
Das Dokument D1= Microprocessors and Microsystems, Band 8, Nr. 5, Juni 1987, London, GB, Seiten 245-248; Richard Weston: "Robot workplace" beschreibt eine Vorrichtung zum Positionieren für einen Roboter mit einer Kamera, die vor einem Transportband angeordnet ist, das die vorn Roboter aufzunehmenden Werkstücke trägt und die für eine Orientierung des Roboters in Abhängigkeit von der Orientierung des Werkstücks in der Weise sorgt, daß dieses Werkstück korrekt aufgenommen wird. Es handelt sich aber nicht um eine Vorrichtung zum Repositionieren von Werkstücken, weil die Kamera nicht am Weg des Greifers des Roboters, sondern stromaufwärts vor diesem Roboter angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, das Repositionieren der Zuschnitte automatisch während ihres Transportes durch den Roboter vom Stapel zur Ablagestelle hin durchzuführen.
Die kennzeichnenden Merkmale dieser Vorrichtung sind im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben.
Um dem Roboter die Repositionierungsbefehle zu geben, kann der Mikrocomputer das von der Matrizenkamera aufgenommene Bild mit einem eingespeicherten Bild vergleichen, welches der theoretischen Position des Zuschnitts am Erfassungspunkt der Informationen entspricht. Dieser Vergleich kann durchgeführt werden, indem die Winkel bestimmt werden, die zwei aneinander anschließende Kanten des Zuschnitts mit einer festen Richtung einschließen, und ebenso die Koordinaten ihres Schnittpunkts und indem ihre Differenzen zu den theoretischen Werten gemessen werden.
Im folgenden wird anhand eines nicht begrenzenden Beispiels eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher:
die Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf die Vorrichtung ist;
die Fig. 2 ein Funktionsschema darstellt;
die Fig. 3 zeigt, wie die Berechnung der Verschiebung durchgeführt wird.
In der Zeichnung sieht man einen Roboter 1, der einen Sauggreifer 2 trägt und der um eine Achse 3 vor einen von zwei Stapeln 4a und 4b mit Zuschnitten und vor eine Beschickungsvorrichtung 5 für die Ziehpresse schwenken kann, um einen Zuschnitt von einem der Stapel 4a und 4b aufzunehmen und ihn der Beschickungsvorrichtung 5 zuzuführen. An der Bahn der Zuschnitte befinden sich zu beiden Seiten der Beschickungsvorrichtung 5 zwei Meßfühler 6a und 6b, die stromaufwärts vor der Beschickungsvorrichtung 5 angeordnet sind und jeweils einer der Schwenkrichtungen des Roboters 1 entsprechen und dazu geeignet sind, zwei Matrizenkameras 7a und 7b auszulösen, die in der Lage sind, ein Bild innerhalb einer tausendstel Sekunde aufzunehmen. Die Kameras 7a und 7b sind mit einem Mikrocomputer 8 verbunden, der mit Mitteln zur Verarbeitung von Bildern versehen ist und den Roboter 1 steuert. Dieser Mikrocomputer vergleicht das von der Kamera 7a oder 7b gelieferte Bild mit einem eingespeicherten Bild, das der theoretischen Position des Zuschnitts vor der Kamera entspricht und gibt dem Roboter 1 Repositionierungsbefehle.
Fig. 3 zeigt einen Zuschnitt 9 in gestrichelten Linien in der Position, die er bei seinem Vorbeigang an der Kamera 7a oder 7b einnehmen sollte und in durchgezogenen Linien in seiner tatsächlichen Position vor dieser Kamera. Zwei aneinander anschließende Kanten 9a und 9b des Zuschnitts schließen einen Winkel α&sub0; und in der Realität einen Winkel α&sub1; ein, welcher sich vom Winkel α&sub0; leicht unterscheiden kann. Die Kante 9a bildet mit einer Koordinatenachse 0X einen theoretischen Winkel θ&sub0; und einen tatsächlichen Winkel θ&sub0; Die Kante 9b bildet ihrerseits mit dieser Koordinatenachse 0X einen theoretischen Winkel θ'&sub0; und einen tatsächlichen Winkel θ'&sub1;. Die beiden Kanten schneiden sich im Punkte M'.
Der Computer 8 steuert den Roboter 1 einerseits so, daß eine lineare Verschiebung M'M und andererseits eine Winkelverschiebung ausgeführt wird. Da der Winkel α&sub1; nicht streng gleich dem Winkel α&sub0; ist, ist die Differenz θ&sub1; - θ&sub0; nicht streng identisch mit θ'&sub1; - θ'&sub0;. Daher läßt der Computer den Roboter eine mittlere Winkelverschiebung ausführen, die gleich
(θ&sub1; - θ&sub0; + (θ'&sub1; - θ'&sub0;) / 2
ist.
Im Betrieb nimmt der Roboter blind einen Zuschnitt vom Stapel 4a oder 4b und läßt ihn in vollem Schwung vor der Kamera 7a oder 7b vorbeilaufen, wobei der Vorbeigang von dem Meßfühler 6a oder 6b erfaßt wird. Die von der Kamera aufgenommene Information wird dem Mikrocomputer 8 zugeführt. Der Roboter setzt seine Bahn in Richtung auf die Beschickungsvorrichtung 5 fort. Während dieser Bewegung verschiebt er sich in Abhängigkeit von den erhaltenen Informationen derart, daß der Zuschnitt in korrekter Lage auf die Beschickungsvorrichtung aufgelegt wird. Das Vorhandensein von zwei Zuschnittsstapeln, von denen jeder einer Kamera 7a oder 7b und einem Meßfühler 6a oder 6b zugeordnet ist, ermöglicht es, die Stapel in maskierter Zeit auszuwechseln, indem die Drehrichtung des Roboters um die Achse 3 umgekehrt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Repositionieren von Zuschnitten, die zur Beschickung eines Pressen-Zuführungsroboters bestimmt sind, dessen Greifer (2) dazu geeignet ist, einen Zuschnitt von einem Stapel aufzunehmen und ihn entlang einer vorgegebenen Bahn zu einer Ablagestelle zu transportieren, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine an einer in bezug auf die Bahn des Zuschnitts festen Stelle angeordnete Matrizenkamera (7a oder 7b) aufweist, die dazu bestimmt ist, ein Bild des Zuschnitts aufzunehmen, wenn dieser letztere an ihr vorbeiläuft, sowie einen Mikrocomputer (8) der mit der Kamera (7a oder 7b) verbunden und mit Mitteln zur Verarbeitung von Bildern versehen und dazu geeignet ist, dem Roboter ohne Verzögerung Repositionierungsbefehle zuzuführen, und einen Meßfühler (6a oder 6b), der an der Bahn des Zuschnitts stromaufwärts vor der Ablagestelle (5) zur Erfassung des Vorbeigangs des Zuschnitts angeordnet und dazu geeignet ist, der Matrizenkamera (7a oder 7b) einen Auslösebefehl zuzuführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (8) Mittel zum Vergleichen des von der Matrizenkamera (7a oder 7b) auf genommenen Bildes mit einem eingespeicherten Bild aufweist, das der theoretischen Position des Zuschnitts am Erfassungspunkt der Informationen entspricht.

3. Vorichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Vergleichs des theoretischen Bildes mit dem realen Bild der Mikrocomputer (8) Mittel zum Bestimmen der Winkel, die zwei aneinander anschließende Kanten (9a und 9b) des Zuschnitts (9) mit einer festen Richtung einschließen, und ebenso der Koordinaten ihres Schnittpunkts (M) und zum Messen ihrer Differenzen zu ihren theoretischen Werten aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet&sub1; daß sie zwei Matrizenkameras (7a und 7b) aufweist, die zu beiden Seiten der Ablagestelle (5) zwischen dieser Ablagestelle und einem Stapel (4a oder 4b) von Zuschnitten angeordnet sind.