EP3720665A1 - Roboteranordnung mit einer fördereinrichtung und einem roboter sowie deren betrieb - Google Patents

Roboteranordnung mit einer fördereinrichtung und einem roboter sowie deren betrieb

Info

Publication number
EP3720665A1
EP3720665A1 EP18807601.2A EP18807601A EP3720665A1 EP 3720665 A1 EP3720665 A1 EP 3720665A1 EP 18807601 A EP18807601 A EP 18807601A EP 3720665 A1 EP3720665 A1 EP 3720665A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
conveyor
conveying
stop
movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18807601.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan DÜRNDORFER
Andreas Hagenauer
Robert Miller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Deutschland GmbH filed Critical KUKA Deutschland GmbH
Publication of EP3720665A1 publication Critical patent/EP3720665A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • G05B19/4182—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/0093—Program-controlled manipulators co-operating with conveyor means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1656—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666—Avoiding collision or forbidden zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1674—Program controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34402—Synchronize programs for machines, processes, tasks, if one stops other also
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39102—Manipulator cooperating with conveyor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40475—In presence of moving obstacles, dynamic environment
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50112—Retract tool to a point
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50198—Emergency stop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a
  • Robot arrangement with a conveyor and at least one robot and a controller for controlling the robot arrangement and a
  • Robots often work together with conveyors such as conveyor belts or the like.
  • the robot moves in a working operation with an end effector from a working path, with a conveying movement of the conveyor
  • stop requests may occur to stop the robot, such as by safety devices due to opening a cell door, robotic applications, or the like.
  • the robot simply stops while the conveying movement of the
  • Robot arrangement with a conveyor and one or more, in particular so that cooperating in a working operation, robot (s), based, in particular as a result of a stop request, in particular primarily or only, a stop of the or a robot requests, switched to a stop operation, in which the robot with an end effector one Train leaves, with a
  • Conveyor movement of the conveyor is synchronized, in particular, in one embodiment in that it is predetermined or controlled on the basis or in dependence on a predetermined or desired and / or detected or actual conveying movement of the conveyor, in an embodiment in one with the
  • Conveying motion co-moving reference system By traversing one with a conveying movement of the conveyor
  • Synchronized track (also) in stop mode can in one embodiment reduces the risk of collision of the braking stop due to the stop request robot or its end effector with an obstacle moved by the conveyor movement or device obstacle, especially conveyed material, such as a component, a product or the like become.
  • a path synchronized with the conveying movement may have a series of poses, in particular one-, two- or three-dimensional positions and / or one-, two- or three-dimensional orientations, of the end effector,
  • the conveying device has a conveying surface which, compared with an environment of the robot arrangement, has the, in particular predetermined,
  • the robot has a robot arm having at least three, in particular at least six, in one embodiment at least seven, in one embodiment, at least seven, in one embodiment by, in particular electrical, drives of the robot are adjustable or can be adjusted, in particular for traversing tracks with the end effector.
  • a tool in particular a gripper, is fastened to the end effector, in particular can be detached non-destructively.
  • a stop is understood to mean, in particular, deceleration up to a standstill in relation to an environment.
  • the path synchronized with the conveying movement of the conveyor, which the robot leaves with its end effector in stopping mode is a path which is predetermined (in particular determined to lead out of a conveying area of the conveyor.
  • a train is referred to herein as escape route.
  • the risk of a collision of the end effector with a moving through the conveying movement or device obstacle can also be reduced if the conveying movement despite or in the
  • Stop operation is continued, in particular, if this process-related condition may not be terminated or control technology can not be terminated by the stop request to stop the robot.
  • the conveying region of the conveying device comprises a predetermined, in particular environmental, predetermined region at, in particular above, the conveying device, in particular the surface, in particular the region, that of the
  • the conveying region extends at least 1 cm, in particular at least 10 cm, and / or at most 2 m, in particular at most 1 m, above and / or laterally of the conveying surface. Additionally or alternatively to the aspect of the escape route is the with the
  • a track on which the robot stops synchronized with the conveyor is referred to herein as a stopping track.
  • a stopping track By in this aspect on the one hand stops the conveyor and on the other hand, the robot in turn stops and doing with his end effector with the
  • the risk of collision of the end effector can be reduced particularly reliable with an obstacle moved by the conveying movement or device obstacle.
  • a stopping of the robot due to the stop request in the stopping mode is constituted by stopping the conveyor and stopping the end effector on the stopping track in a frame moving with the conveying movement, i. a halt of the moving frame relative to the environment and a stop in or relative to the moving reference frame together or robot and
  • the stop request can be fulfilled and at the same time the risk of a collision of the end effector with an obstacle moved by the conveying movement or device can be reduced.
  • a path-free stopping is understood in particular to mean that no path of the end effector in its working space is predetermined for stopping.
  • stopping in one execution can be effected by a so-called STOP 0 or STOP 1 or speed stop or stopping of all axes of the robot, in particular in the shortest possible time or the time which requires an axis with the longest stopping time.
  • the stop request can be fulfilled particularly quickly and / or reliably.
  • the robot can also be on or track true to the
  • Escape route are stopped after he has moved out with the end effector on the escape path from the conveying area of the conveyor.
  • the end effector may leave the escape path in an embodiment outside the conveying area or may only be defined up to the boundary of the conveying area, or in another embodiment up to a stop outside the conveying area, whereby in one embodiment as well outside the conveying region, an advantageous, in particular predictable and / or collision-free, movement of the robot or its end effector can be achieved.
  • the escape path leading out of the conveyor area on the basis of a (predetermined) working path the robot with the end effector at or at the time of switching (s) in the stop mode (straight) leaves, in particular a braking movement along this working path, and determined a predetermined, in particular linear, escape movement, in particular by superposition of the Abbremsdoch along the work path and the escape movement.
  • the braking along the work path can speed in particular by a so-called ramp stop or a ramp down a train (follow), in particular one
  • escape movement can in one embodiment in one or the mitbewegten with the conveying movement
  • a particularly simple and / or reliable escape route can be generated.
  • the conveying movement of the conveying device can be continued during the trajectory leading out of the conveying region, in particular (also) at and / or after stopping the robot ,
  • the conveying movement can be continued despite or in the stopping mode, which can be particularly advantageous if this process technology is not to be terminated, for example, workpieces from a processing, for example tempering or coating zone, out or this must be supplied, or the conveying movement or device control technology can not be stopped by the stop request for stopping the robot, for example due to lack of communication,
  • Stop request for stopping the conveyor output to the conveyor in an embodiment in inverse logic, in particular by removing an enable signal for the conveying movement or device.
  • the robot travels with the conveyor
  • the robot sets in at or at the time of switching (s) the stopping operation just departed or to be traveled working in stopping mode continues and keeps on this in one or the with the conveying movement
  • the robot remains in the stopping mode, in particular on the
  • Stop track relative to the conveying surface stand or moves, in particular subsequently, with the conveying surface or movement optionally with, but not relative to the conveying surface or movement (more), or is controlled accordingly.
  • the stopping track is a part of the working path that the robot departs (at right angles) at the time of switching (s) and stops in stopping mode relative to the conveying movement or surface.
  • the risk of a collision of the end effector with a moving through the conveying movement or device obstacle can be reduced particularly reliable. Additionally or alternatively, this may be the
  • Robot arrangement can be particularly advantageously put back into operation in one embodiment, since the robot has stopped with its end effector on the work path or work path loyal and thus this when restarting
  • Conveyor and robot can continue driving.
  • the stopping mode is switched back to a working mode in which the robot with the end effector moves away from a (predetermined) working path synchronized with the conveying movement.
  • the system switches to a stop mode in which the robot is stopped without a template, if a time until a time with the
  • Conveyor synchronized stop on the track synchronized with the conveying movement exceeds a (given) predetermined maximum duration.
  • a stop mode is switched in which the robot is stopped in a path-free manner if a time until a confirmation of a braking operation for stopping the conveyor exceeds a (for this) predetermined maximum duration.
  • the confirmation of a braking operation for stopping the conveyor by the conveyor or a controller for controlling the conveyor output in an embodiment based, in particular as a result of the receipt or registration of a stop request for stopping the conveyor and / or a Detecting an actual deceleration of the conveying movement or device.
  • the robot actually performs a stopping operation with stop-by-track stopping instead of stopping with track stopping. Additionally or alternatively, in one embodiment, instead of the stop mode, the robot performs a stop mode with track stopping
  • stopping due to stop request for stopping the robot can be reliably performed.
  • the safety of such a working operation can be increased.
  • Stop track, and / or the robot moves off with the end effector in the working mode in each case be specified in a moving together with the conveyor movement reference frame or be in an embodiment in that they are based on or in
  • the web can be synchronized particularly simply, reliably and / or precisely.
  • the stop request for stopping the robot is output by a safety monitoring device, in particular for monitoring the robot, and / or independently of the conveying movement of the conveyor, in particular by a robot application or the like.
  • stop requests that (initially or primarily) do not relate to the conveying movement or device, and thereby the risk of a collision of the robot braking down due to the stop request or its end effector with a by the conveying movement or device Moving obstacle, in particular conveyed, such as a component, a product or the like can be reduced.
  • a controller for controlling the robot arrangement in particular hardware and / or software, in particular program technology, for carrying out a method described herein and / or comprises: means for switching the robot into a
  • Conveying movement of the conveyor synchronized travels, based on a
  • the controller or its agent has:
  • a means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules.
  • the CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or
  • a storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media.
  • the program may be such that it is capable of embodying the methods described herein, so that the CPU may perform the steps of such methods and thus, in particular, the robot and / or the
  • a computer program product may include a, in particular non-volatile, storage medium for
  • one or more, in particular all, steps of the method are completely or partially automated, in particular by the controller or its (e) means.
  • Fig. 1-3 Poses a robot assembly according to an embodiment of
  • FIG. 4 shows the robot arrangement of FIGS. 1 -3 in a side view
  • Fig. 5-6 A method for operating the robot assembly according to
  • Fig. 1 shows in a plan view a robot assembly with a conveyor in the form of a conveyor belt 2 and a cooperating robot 1 according to an embodiment of the present invention in a first pose in a regular working operation
  • Fig. 2 the robot assembly in a later pose in regular working mode 3 shows the robot arrangement in an even later pose in the regular working mode in FIG. 1, 2 corresponding illustration
  • FIG. 4 shows the robot arrangement in a side view.
  • ⁇ , X,, Y, Z ⁇ a location or environment-proof reference or inertial system is indicated, with ⁇ 2 X, 2 Y, Z ⁇ a moving with a conveying movement of the conveyor reference frame.
  • the conveyor 2 leads by way of example to a in
  • Inertialsystem a constant velocity V 2 in
  • FIG. 5 shows a method of operating the robot assembly according to FIG.
  • Stopping the robot in a stop operation detected (S10: "Y"), for example, because a stop switch 4 of the robot controller 3 is actuated or a cell door one Robot cell of the robot 1 (not shown) was opened or the robot is to stop routinely to cool down, is switched to a stop operation.
  • Deceleration movement V y 0 is specified by an override of this
  • Speed trapezoidal profile is specified for which an escape acceleration and maximum escape velocity is specified.
  • Conveyor 2 synchronized escape path leaves, which leads out of a conveying region of the conveyor.
  • the conveying region 22 is hatched by way of example in FIG. 4 and is defined by the space which the goods 5 (see FIG. 3) conveyed on the conveyor belt 2 maximally occupy.
  • Fig. 6 shows a method of operating the robot assembly according to another embodiment of the present invention.
  • Stopping the robot in a stop operation detected (S100: "Y"), for example, because the stop switch 4 was pressed or the cell door was opened or the robot routinely to stop for cooling, is also switched to a stop operation here.
  • the robot controller 3 issues a stop request for stopping the conveyor to a controller 21 for controlling the conveyor 2 by taking away a corresponding input.
  • the controller 21 for controlling the conveyor 2 confirms receipt of this stop request to the robot controller 3. Unless the robot controller 3 receives this confirmation within a predetermined maximum duration (S300: "N"), a speed stop of the robot 1 is escalated (S350).
  • the control device 21 in a step S400 brakes the (conveying movement of the) conveyor 2, while the robot controller 3 for the end effector on its in moving with the conveying motion reference system ⁇ 2X, 2Y, 2Z ⁇ , ie relative to the conveying surface of the conveyor 2, predetermined working path in 2 Y-direction a braking movement 0 by downrating an override of this orbital motion to zero.
  • Control device for controlling the conveyor 2 22 conveyor area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung (2) und wenigstens einem Roboter (1) wird auf Basis einer Stoppanforderung zum Anhalten des Roboters in einen Anhaltebetrieb umgeschaltet (S10; S100), in dem der Roboter mit einem Endeffektor (11) eine mit einer Förderbewegung (V2) der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn abfährt, die aus einem Förderbereich (22) der Fördereinrichtung herausführt und/oder auf welcher der Roboter mit der Fördereinrichtung synchronisiert anhält.

Description

Beschreibung
Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung und einem Roboter sowie deren
Betrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung und wenigstens einem Roboter sowie eine Steuerung zum Steuern der Roboteranordnung und ein
Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Roboter arbeiten häufig mit Fördereinrichtungen wie Förderbändern oder dergleichen zusammen. Hierbei fährt der Roboter in einem Arbeitsbetrieb mit einem Endeffektor eine Arbeitsbahn ab, die mit einer Förderbewegung der Fördereinrichtung
synchronisiert ist, beispielsweise, indem sie in einem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem vorgegeben ist.
Im Arbeitsbetrieb können Stoppanforderungen auftreten, um den Roboter anzuhalten, beispielsweise durch Sicherheitseinrichtungen infolge eines Öffnens einer Zellentür, durch Roboterapplikationen oder dergleichen.
Hält der Roboter dabei einfach an, während die Förderbewegung der
Fördereinrichtung unbeeinflusst fortgesetzt oder unkoordiniert beendet wird, kann es zu einer Kollision des Endeffektors mit durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Gütern kommen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Betrieb einer Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung und wenigstens einem Roboter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen eine Steuerung bzw. ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird beim Betreiben einer
Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung und einem oder mehreren, insbesondere damit in einem Arbeitsbetrieb kooperierenden, Roboter(n), auf Basis, insbesondere infolge, einer Stoppanforderung, die, insbesondere primär oder nur, ein Anhalten des bzw. eines Roboters anfordert, in einen Anhaltebetrieb umgeschaltet, in dem der Roboter mit einem Endeffektor eine Bahn abfährt, die mit einer
Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisiert ist, insbesondere wird, in einer Ausführung dadurch, dass sie auf Basis bzw. in Abhängigkeit von einer vorgegebenen bzw. Soll- und/oder erfassten bzw. Ist- Förderbewegung der Fördereinrichtung vorgegeben bzw. gesteuert wird, in einer Ausführung in einem mit der
Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem. Durch das Abfahren einer mit einer Förderbewegung der Fördereinrichtung
synchronisierten Bahn (auch) im Anhaltebetrieb kann in einer Ausführung die Gefahr einer Kollision des infolge der Stoppanforderung abbremsenden Roboters bzw. seines Endeffektors mit einem durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Hindernis, insbesondere Fördergut, beispielsweise einem Bauteil, einer Ware oder dergleichen, reduziert werden.
Eine mit der Förderbewegung synchronisierte Bahn kann insbesondere eine Reihe von Posen, insbesondere ein-, zwei- oder dreidimensionalen Positionen und/oder ein-, zwei- oder dreidimensionalen Orientierungen, des Endeffektors aufweisen,
insbesondere sein, die in einem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem fest sind bzw. sich mit der Förderbewegung bzw. -einrichtung mitbewegen.
Die Fördereinrichtung weist in einer Ausführung eine Förderfläche auf, die gegenüber einer Umgebung der Roboteranordnung die, insbesondere vorgegebene,
Förderbewegung aufweist bzw. ausführt, insbesondere also ein Förderband,
Transporttisch oder dergleichen. Der Roboter weist in einer Ausführung einen, in einer Ausführung stationären bzw. orts- bzw. umgebungsfesten, Roboterarm mit wenigstens drei, insbesondere wenigstens sechs, in einer Ausführung wenigstens sieben, Achsen auf, die in einer Ausführung durch, insbesondere elektrische, Antriebe des Roboters verstellbar sind bzw. verstellt werden, insbesondere zum Abfahren von Bahnen mit dem Endeffektor. An dem Endeffektor ist in einer Ausführung ein Werkzeug, insbesondere ein Greifer, befestigt, insbesondere zerstörungsfrei lösbar.
Bei solchen Robotern wird die vorliegende Erfindung mit besonderem Vorteil eingesetzt. Unter einem Anhalten wird vorliegend insbesondere ein Abbremsen bis zu einem Stillstand gegenüber einer Umgebung verstanden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die mit der Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn, die der Roboter mit seinem Endeffektor im Anhaltebetrieb abfährt, eine Bahn, die (so vorgegeben ist, insbesondere ermittelt wird, dass sie) aus einem Förderbereich der Fördereinrichtung herausführt. Eine solche Bahn wird vorliegend als Fluchtbahn bezeichnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Gefahr einer Kollision des Endeffektors mit einem durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Hindernis auch dann reduziert werden, wenn die Förderbewegung trotz des bzw. auch in dem
Anhaltebetrieb fortgesetzt wird, insbesondere, wenn diese prozesstechnisch bedingt nicht beendet werden darf oder steuerungstechnisch durch die Stoppanforderung zum Anhalten des Roboters nicht beendet werden kann.
Der Förderbereich der Fördereinrichtung umfasst in einer Ausführung einen, insbesondere umgebungsfest, vorgegebenen Bereich an, insbesondere über, der Fördereinrichtung, insbesondere -fläche, insbesondere den Bereich, den von der
Fördereinrichtung (im Arbeitsbetrieb) geförderte Güter maximal einnehmen (können). In einer Ausführung erstreckt sich der Förderbereich wenigstens 1 cm, insbesondere wenigstens 10 cm, und/oder höchstens 2 m, insbesondere höchstens 1 m, über und/oder seitlich der Förderfläche. Zusätzlich oder alternativ zu dem Aspekt der Fluchtbahn ist die mit der
Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn, die der Roboter mit seinem Endeffektor im Anhaltebetrieb abfährt, nach einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung eine Bahn, auf der der Roboter mit der Fördereinrichtung synchronisiert anhält. Eine solche Bahn wird vorliegend als Anhaltebahn bezeichnet. Indem nach diesem Aspekt einerseits die Fördereinrichtung anhält und andererseits der Roboter seinerseits anhält und dabei mit seinem Endeffektor eine mit der
Förderbewegung synchronisierte (Anhalte)Bahn abfährt, kann in einer Ausführung die Gefahr einer Kollision des Endeffektors mit einem durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Hindernis besonders zuverlässig reduziert werden.
Mit anderen Worten setzt sich in einer Ausführung ein Anhalten des Roboters infolge der Stoppanforderung im Anhaltebetrieb aus einem Anhalten der Fördereinrichtung bzw. -bewegung und einem Anhalten des Endeffektor auf der Anhaltebahn in einem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem, d.h. einem Anhalten des bewegten Bezugssystems relativ zur Umgebung und einem Anhalten im bzw. relativ zum bewegten Bezugssystem zusammen bzw. werden Roboter und
Fördereinrichtung entsprechend gesteuert.
In einer Ausführung wird der Roboter, insbesondere bahnvorgabefrei, angehalten, nachdem, insbesondere wenn, er (zuvor) mit dem Endeffektor auf der Fluchtbahn aus dem Förderbereich der Fördereinrichtung herausgefahren ist.
Hierdurch kann die Stoppanforderung erfüllt und zugleich die Gefahr einer Kollision des Endeffektors mit einem durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Hindernis reduziert werden.
Unter einem bahnvorgabefreien Anhalten wird vorliegend insbesondere verstanden, dass zum Anhalten keine Bahn des Endeffektors in seinem Arbeitsraum vorgegeben ist. Entsprechend kann ein bahnvorgabefreies Anhalten in einer Ausführung durch einen sogenannten STOP 0 oder STOP 1 bzw. Drehzahlstopp bzw. das Anhalten aller Achsen des Roboters, insbesondere in der jeweils kürzestmöglichen Zeit oder der Zeit, die eine Achse mit der längsten Anhaltezeit benötigt, erfolgen. Hierdurch kann in einer Ausführung die Stoppanforderung besonders schnell und/oder zuverlässig erfüllt werden.
In einer anderen Ausführung kann der Roboter auch auf bzw. bahntreu zu der
Fluchtbahn angehalten werden, nachdem er mit dem Endeffektor auf der Fluchtbahn aus dem Förderbereich der Fördereinrichtung herausgefahren ist. Mit anderen Worten kann der Endeffektor die Fluchtbahn in einer Ausführung außerhalb des Förderbereichs verlassen (dürfen) bzw. diese nur bis zur Grenze des Förderbereichs definiert sein, oder ihr in einer anderen Ausführung bis zu einem Anhalten außerhalb des Förderbereichs folgen, wodurch in einer Ausführung auch außerhalb des Förderbereichs eine vorteilhafte, insbesondere vorhersagbare und/oder auch dort kollisionsfreie, Bewegung des Roboters bzw. seines Endeffektors erreicht werden kann.
In einer Ausführung wird die aus dem Förderbereich herausführende Fluchtbahn auf Basis einer (vorgegebenen) Arbeitsbahn, die der Roboter mit dem Endeffektor bei bzw. zum Zeitpunkt des Umschalten(s) in den Anhaltebetrieb (gerade) abfährt, insbesondere einer Abbremsbewegung entlang dieser Arbeitsbahn, und einer vorgegebenen, insbesondere linearen, Fluchtbewegung ermittelt, insbesondere durch Superposition der Abbremsbewegung längs der Arbeitsbahn und der Fluchtbewegung.
Durch das, insbesondere verlangsamende, Folgen der beim Umschalten in den Anhaltebetrieb gerade abzu- bzw. -gefahrenen Arbeitsbahn kann in einer Ausführung die Gefahr einer Kollision des Endeffektors mit einem durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Hindernis reduziert werden. Das Abbremsen entlang der Arbeitsbahn kann dabei insbesondere durch einen sogenannten Rampenstopp bzw. ein Herunterrampen einer Bahn(folge)geschwindigkeit, insbesondere eines
sogenannten Override-Faktors, erfolgen bzw. den Endeffektor in einem mit der
Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem auf der vorgegebenen Arbeitsbahn anhalten.
Die, insbesondere dieser Abbremsbewegung überlagerte, Fluchtbewegung kann in einer Ausführung in einem bzw. dem mit der Förderbewegung mitbewegten
Bezugssystem fest, insbesondere linear, vorgegeben sein, in einer Ausführung durch einen dreidimensionalen Richtungsvektor und/oder senkrecht zu einer Förderrichtung und/oder -fläche und/oder mit einer vorgegebenen Streckenlänge. Hierdurch kann in einer Ausführung eine besonders einfache und/oder zuverlässige Fluchtbahn generiert werden.
Mit anderen Worten wird in einer Ausführung eine (Weiter) Bewegung des
Endeffektors auf seiner zuvor im Arbeitsbetrieb abgefahrenen Arbeitsbahn in dem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem bzw. relativ zur Förderfläche zum Stehen gebracht und dem eine Fluchtbewegung entlang eines in dem Bezugssystem vorgegebenen Fluchtvektors überlagert, so dass der Endeffektor auf der mit der Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierten Fluchtbahn aus dem
Förderbereich der Fördereinrichtung herausfährt.
Wie bereits erläutert, kann bei einem Herausfahren aus dem Förderbereich auf der Fluchtbahn die Förderbewegung der Fördereinrichtung beim Abfahren der aus dem Förderbereich herausführenden Bahn fortgesetzt werden, insbesondere (auch noch) bei und/oder nach einem bzw. dem an das Herausfahren anschließenden Anhalten des Roboters.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Förderbewegung trotz des bzw. auch in dem Anhaltebetrieb fortgesetzt werden, was insbesondere vorteilhaft sein kann, wenn diese prozesstechnisch nicht beendet werden soll, beispielsweise Werkstücke aus einer Bearbeitungs-, zum Beispiel Temperier- oder Beschichtungszone, heraus- oder dieser zugeführt werden müssen, oder die Förderbewegung bzw. -einrichtung steuerungstechnisch durch die Stoppanforderung zum Anhalten des Roboters nicht beendet werden kann, beispielsweise aufgrund mangelnder Kommunikation,
Priorisierung oder dergleichen.
In einer Ausführung wird im, insbesondere infolge des, Anhaltebetrieb(s) eine
Stoppanforderung zum Anhalten der Fördereinrichtung an die Fördereinrichtung ausgegeben, in einer Ausführung in inverser Logik, insbesondere durch Wegnehmen eines Freigabesignals für die Förderbewegung bzw. -einrichtung.
Hierdurch kann in einer Ausführung das synchronisierte Anhalten der
Fördereinrichtung und des Roboters (auf seiner Anhaltebahn) besonders zuverlässig realisiert werden.
In einer Ausführung fährt der Roboter bei dem mit der Fördereinrichtung
synchronisierten Anhalten mit dem Endeffektor, insbesondere verlangsamend, (weiter) eine (vorgegebene) Arbeitsbahn ab, die er bei bzw. zum Zeitpunkt des Umschalten(s) in den Anhaltebetrieb (gerade) abfährt. Mit anderen Worten setzt der Roboter in einer Ausführung mit seinem Endeffektor die bei bzw. zum Zeitpunkt des Umschalten(s) in den Anhaltebetrieb gerade abge- bzw. -zufahrende Arbeitsbahn im Anhaltebetrieb weiter fort und hält auf dieser in einem bzw. dem mit der Förderbewegung
mitbewegten Bezugssystem bzw. relativ zur Förderbewegung bzw. -fläche an. In einer Ausführung bleibt der Roboter im Anhaltebetrieb, insbesondere auf der
Anhaltebahn, relativ zur Förderfläche stehen bzw. bewegt sich, insbesondere anschließend, mit der Förderfläche bzw. -bewegung gegebenenfalls noch mit, aber relativ zur Förderfläche bzw. -bewegung nicht (mehr), bzw. wird entsprechend gesteuert. In einer Ausführung ist die Anhaltebahn ein Teil der Arbeitsbahn, die der Roboter bei bzw. zum Zeitpunkt des Umschalten(s) in den Anhaltebetrieb (gerade) abfährt, und auf der er im Anhaltebetrieb relativ zur Förderbewegung bzw. -fläche anhält.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Gefahr einer Kollision des Endeffektors mit einem durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Hindernis besonders zuverlässig reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch die
Roboteranordnung in einer Ausführung besonders vorteilhaft wieder in Betrieb genommen werden, da der Roboter mit seinem Endeffektor auf der Arbeitsbahn bzw. arbeitsbahntreu angehalten hat und diese somit beim Wieder-Anfahren von
Fördereinrichtung und Roboter weiter abfahren kann.
Entsprechend wird in einer Ausführung aus dem Anhaltebetrieb in einen bzw. den Arbeitsbetrieb, in dem der Roboter mit dem Endeffektor eine mit der Förderbewegung synchronisierte (vorgegebene) Arbeitsbahn abfährt, zurückgeschaltet.
In einer Ausführung wird in einen Haltbetrieb umgeschaltet, in dem der Roboter bahnvorgabefrei angehalten wird, falls eine Zeit bis zu einem mit der
Fördereinrichtung synchronisierten Anhalten auf der mit der Förderbewegung synchronisierten Bahn eine (hierfür) vorgegebene Maximaldauer überschreitet.
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung in einen bzw. den Haltbetrieb umgeschaltet, in dem der Roboter bahnvorgabefrei angehalten wird, falls eine Zeit bis zu einer Bestätigung eines Bremsbetriebs zum Anhalten der Fördereinrichtung eine (hierfür) vorgegebene Maximaldauer überschreitet. In einer Ausführung wird die Bestätigung eines Bremsbetriebs zum Anhalten der Fördereinrichtung durch die Fördereinrichtung bzw. eine Steuerung zum Steuern der Fördereinrichtung ausgegeben, in einer Ausführung auf Basis, insbesondere infolge, des Eingangs bzw. der Registrierung einer Stoppanforderung zum Anhalten der Fördereinrichtung und/oder einer Erfassung eines tatsächlichen Abbremsens der Förderbewegung bzw. -einrichtung.
Somit wird in einer Ausführung zunächst im, insbesondere infolge des (Umschaltens in den), Anhaltebetrieb(s), eine Stoppanforderung zum Anhalten der Fördereinrichtung ausgegeben, und der Anhaltebetrieb, in dem der Roboter mit der Fördereinrichtung synchronisiert anhält und dabei die mit der Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn, insbesondere die Arbeitsbahn, die er beim Umschalten in den Anhaltebetrieb gerade abfährt, nur fortgesetzt, sofern innerhalb der vorgegebenen Maximaldauer eine Bestätigung erhalten wird, dass die Stoppanforderung zum Anhalten der Fördereinrichtung von der (Steuerung zum Steuern der)
Fördereinrichtung registriert worden ist und/oder die Förderbewegung
bzw. -einrichtung tatsächlich abbremst, andernfalls führt der Roboter statt des Anhaltebetriebs mit bahntreuem Anhalten einen Haltbetrieb mit bahnvorgabefreiem Anhalten durch. Zusätzlich oder alternativ führt der Roboter in einer Ausführung statt des Anhaltebetriebs mit bahntreuem Anhalten einen Haltbetrieb mit
bahnvorgabefreiem Anhalten durch, wenn das mit der Fördereinrichtung
synchronisierte Anhalten zu lange dauert.
Hierdurch kann in einer Ausführung das Anhalten infolge Stoppanforderung zum Anhalten des Roboters zuverlässig(er) durchgeführt werden.
Wie bereits vorstehend erwähnt, wird in einer Ausführung aus einem bzw. dem, insbesondere regulären, insbesondere vollautomatisierten, Normal- bzw.
Arbeitsbetrieb, in dem der Roboter mit dem Endeffektor eine (vorgegebene
Arbeits)Bahn abfährt, die mit einer Förderbewegung der Fördereinrichtung
synchronisiert ist, insbesondere wird, in einer Ausführung dadurch, dass sie auf Basis bzw. in Abhängigkeit von einer vorgegebenen bzw. Soll- und/oder erfassten bzw. Ist- Förderbewegung der Fördereinrichtung vorgegeben bzw. gesteuert wird, in einer Ausführung in einem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem, in den Anhaltebetrieb umgeschaltet, in dem er diese als Anhaltebahn in dem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem abbremsend weiter ab- bzw. auf der Fluchtbahn aus dem Förderbereich der Fördereinrichtung heraus fährt.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Sicherheit eines solchen Arbeitsbetriebs erhöht werden. Wie ebenfalls bereits vorstehend erwähnt, kann eine bzw. die mit der
Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn, die der Roboter mit dem Endeffektor im Anhaltebetrieb abfährt, insbesondere also die Flucht- bzw.
Anhaltebahn, und/oder die der Roboter mit dem Endeffektor im Arbeitsbetrieb abfährt, jeweils in einem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem vorgegeben sein bzw. werden, in einer Ausführung dadurch, dass sie auf Basis bzw. in
Abhängigkeit von einer vorgegebenen bzw. Soll- und/oder erfassten bzw. Ist- Förderbewegung der Fördereinrichtung vorgegeben bzw. gesteuert wird bzw. ist. Zur kompakteren Darstellung wird vorliegend auch ein Regeln verallgemeinernd als Steuern bezeichnet. Hierdurch kann in einer Ausführung die Bahn besonders einfach, zuverlässig und/oder präzise synchronisiert werden.
Die Stoppanforderung zum Anhalten des Roboters wird in einer Ausführung von einer Sicherheitsüberwachungseinrichtung, insbesondere zum Überwachen des Roboters, und/oder unabhängig von der Förderbewegung der Fördereinrichtung, insbesondere durch eine Roboterapplikation oder dergleichen, ausgegeben.
Hierdurch können in einer Ausführung auch Stoppanforderungen, die (zunächst bzw. primär) nicht die Förderbewegung bzw. -einrichtung betreffen, umgesetzt und dabei die Gefahr einer Kollision des infolge der Stoppanforderung abbremsenden Roboters bzw. seines Endeffektors mit einem durch die Förderbewegung bzw. -einrichtung bewegten Hindernis, insbesondere Fördergut, beispielsweise einem Bauteil, einer Ware oder dergleichen, reduziert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerung zum Steuern der Roboteranordnung, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf: Mittel zum Umschalten des Roboters in einen
Anhaltebetrieb, in dem der Roboter mit einem Endeffektor eine mit einer
Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn abfährt, auf Basis einer
Stoppanforderung zum Anhalten, wobei diese Bahn aus einem Förderbereich der
Fördereinrichtung herausführt und/oder der Roboter auf dieser Bahn mit der
Fördereinrichtung synchronisiert anhält.
In einer Ausführung weist die Steuerung bzw. ihr(e) Mittel auf:
- Mittel zum, insbesondere bahnvorgabefreien, Anhalten des Roboter, nachdem er mit dem Endeffektor aus dem Förderbereich der Fördereinrichtung
herausgefahren ist; und/oder
- Mittel zum Ermitteln der aus dem Förderbereich herausführenden Bahn auf Basis einer Arbeitsbahn, die der Roboter mit dem Endeffektor bei Umschalten in den Anhaltebetrieb abfährt, und einer vorgegebenen, insbesondere linearen,
Fluchtbewegung; und/oder
- Mittel zum Fortsetzen der Förderbewegung der Fördereinrichtung beim Abfahren der aus dem Förderbereich herausführenden Bahn, insbesondere bei und/oder nach dem daran anschließenden Anhalten des Roboters oder zum Ausgeben einer Stoppanforderung zum Anhalten der Fördereinrichtung im Anhaltebetrieb, insbesondere in inverser Logik; und/oder
- Mittel zum Abfahren einer Arbeitsbahn, die der Roboter beim Umschalten in den Anhaltebetrieb mit dem Endeffektor abfährt, bei dem mit der Fördereinrichtung synchronisierten Anhalten; und/oder
- Mittel zum Umschalten in einen Haltbetrieb, in dem der Roboter bahnvorgabefrei angehalten wird, falls eine Zeit bis zu einem mit der Fördereinrichtung
synchronisierten Anhalten auf der mit der Förderbewegung synchronisierten Bahn oder bis zu einer Bestätigung eines Bremsbetriebs zum Anhalten der
Fördereinrichtung eine vorgegebene Maximaldauer überschreitet; und/oder
- Mittel zum Umschalten aus einem Arbeitsbetrieb, in dem der Roboter mit dem Endeffektor eine mit der Förderbewegung synchronisierte Arbeitsbahn abfährt, in den Anhaltebetrieb; und/oder
- Mittel zum Vorgeben einer mit der Förderbewegung der Fördereinrichtung
synchronisierten Bahn in einem mit der Förderbewegung mitbewegten
Bezugssystem; und/oder - Mittel zum Ausgeben der Stoppanforderung von einer
Sicherheitsüberwachungseinrichtung und/oder unabhängig von der
Förderbewegung.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder
Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Roboter und/oder die
Fördereinrichtung betreiben bzw. steuern kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nicht-flüchtiges, Speichermedium zum
Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen.
In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch die Steuerung bzw. ihr(e) Mittel.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 - 3: Posen einer Roboteranordnung nach einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht;
Fig. 4: die Roboteranordnung der Fig. 1 -3 in einer Seitansicht; und Fig. 5 - 6: Verfahren zum Betreiben der Roboteranordnung nach
Ausführungen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht eine Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung in Form eines Förderbandes 2 und einem damit kooperierenden Roboter 1 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer ersten Pose in einem regulären Arbeitsbetrieb, Fig. 2 die Roboteranordnung in einer späteren Pose im regulären Arbeitsbetrieb in Fig. 1 entsprechender Darstellung, Fig. 3 die Roboteranordnung in einer noch späteren Pose im regulären Arbeitsbetrieb in Fig. 1 , 2 entsprechender Darstellung und Fig. 4 die Roboteranordnung in einer Seitansicht.
Mit {,X, ,Y, ,Z} ist ein orts- bzw. umgebungsfestes Bezugs- bzw. Inertialsystem angedeutet, mit {2X, 2Y, Z} ein mit einer Förderbewegung der Fördereinrichtung mitbewegtes Bezugssystem.
Im regulären Arbeitsbetrieb führt die Fördereinrichtung 2 exemplarisch eine in |X- Richtung konstante Förderbewegung aus, so dass das mit dieser Förderbewegung mitbewegte Bezugssystem {2X, 2Y, Z} im umgebungsfesten Bezugs- bzw.
Inertialsystem eine konstante Geschwindigkeit V2 in |X-Richtung aufweist.
Im regulären Arbeitsbetrieb soll der Roboter 1 mit seinem Endeffektor 1 1
exemplarisch in dem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem {2X, 2Y, 2Z}, d.h. relativ zur Förderfläche der Fördereinrichtung 2, eine Bewegung in 2Y-Richtung mit konstanter Geschwindigkeit Vy ausführen, beispielsweise ein Werkstück (nicht dargestellt) entlang einer Kante bearbeiten oder von der Fördereinrichtung
abschieben. Im umgebungsfesten Bezugs- bzw. Inertialsystem {|X, |Y, ,Z} führt der Endeffektor somit eine Bewegung [V2, Vy, 0]T aus.
Fig. 5 zeigt ein Verfahren zum Betreiben der Roboteranordnung nach einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Wird im vorstehend beschriebenen Arbeitsbetrieb eine Stoppanforderung zum
Anhalten des Roboters in einen Anhaltebetrieb erfasst (S10:„Y“), beispielsweise weil ein Stoppschalter 4 der Robotersteuerung 3 betätigt oder eine Zellentür einer Roboterzelle des Roboters 1 (nicht dargestellt) geöffnet wurde oder der Roboter routinemäßig zum Abkühlen anhalten soll, wird in einen Anhaltebetrieb umgeschaltet.
In diesem wird in einem Schritt S20 eine aus dem Förderbereich herausführende Fluchtbahn vorgegeben, indem für den Endeffektor auf seiner im mit der
Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem {2X, 2Y, 2Z}, d.h. relativ zur Förderfläche der Fördereinrichtung 2, vorgegebenen Arbeitsbahn in 2Y-Richtung eine
Abbremsbewegung Vy 0 vorgegeben wird, indem ein Override dieser
Bahnbewegung auf Null heruntergerampt wird, und dieser Abbremsbewegung eine lineare Fluchtbewegung auf einem im mit der Förderbewegung mitbewegten
Bezugssystem {2X, 2Y, 2Z}, d.h. relativ zur Förderfläche der Fördereinrichtung 2, vorgegebenen Fluchtvektor [0, 0, 1]T überlagert wird, indem im mitbewegten
Bezugssystem eine entsprechende Linearbewegung mit dem üblichen
Geschwindigkeitstrapezprofil vorgegeben wird, für das eine Fluchtbeschleunigung und maximale Fluchtgeschwindigkeit vorgegeben ist.
Somit wird der (Endeffektor 1 1 des) Roboter(s) 1 in Schritt S20 auf der Bahn in 2Y-Richtung langsamer und fährt zugleich aus einem Förderbereich über der
Förderfläche der Fördereinrichtung nach oben (in Fig. 4) heraus, so dass der
Roboter 1 mit seinem Endeffektor 1 1 die mit der Förderbewegung der
Fördereinrichtung 2 synchronisierte Fluchtbahn abfährt, die aus einem Förderbereich der Fördereinrichtung herausführt.
Außerhalb des Förderbereichs, beispielsweise bei Erreichen einer vorgegebenen Mindesthöhe (S30:„Y“), wird der Roboter 1 dann in einem Schritt S40 mit einem Drehzahlstopp angehalten. Der Förderbereich 22 ist exemplarisch in Fig. 4 schraffiert und wird durch den Raum definiert, den auf dem Förderband 2 transportierte Güter 5 (vgl. Fig. 3) maximal einnehmen.
Fig. 6 zeigt ein Verfahren zum Betreiben der Roboteranordnung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Wird im vorstehend beschriebenen Arbeitsbetrieb eine Stoppanforderung zum
Anhalten des Roboters in einen Anhaltebetrieb erfasst (S100:„Y“), beispielsweise weil der Stoppschalter 4 betätigt oder die Zellentür geöffnet wurde oder der Roboter routinemäßig zum Abkühlen anhalten soll, wird auch hier in einen Anhaltebetrieb umgeschaltet.
In diesem gibt die Robotersteuerung 3 in einem Schritt S200 in inverser Logik eine Stoppanforderung zum Anhalten der Fördereinrichtung an eine Steuereinrichtung 21 zum Steuern der Fördereinrichtung 2 aus, indem ein entsprechender Eingang weggenommen wird.
Die Steuereinrichtung 21 zum Steuern der Fördereinrichtung 2 bestätigt den Erhalt dieser Stoppanforderung an die Robotersteuerung 3. Sofern die Robotersteuerung 3 diese Bestätigung nicht innerhalb einer vorgegebenen Maximaldauer erhält (S300: „N“), wird in einen Drehzahlstopp des Roboters 1 eskaliert (S350).
Andernfalls (S300:„Y“) bremst die Steuereinrichtung 21 in einem Schritt S400 die (Förderbewegung der) Fördereinrichtung 2 ab, während die Robotersteuerung 3 für den Endeffektor auf seiner im mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem {2X, 2Y, 2Z}, d.h. relativ zur Förderfläche der Fördereinrichtung 2, vorgegebenen Arbeitsbahn in 2Y-Richtung eine Abbremsbewegung 0 vorgibt, indem sie einen Override dieser Bahnbewegung auf Null herunterrampt.
Auf diese Weise wird somit das mitbewegte Bezugssystem {2X, 2Y, 2Z} (durch das Anhalten der (Förderbewegung der) Fördereinrichtung 2) und in diesem bzw. relativ hierzu die Arbeitsbewegung des Endeffektors (durch das Herunterrampen des
Overrides) angehalten, so dass der Roboter 1 mit seinem Endeffektor 1 1 die mit der Förderbewegung der Fördereinrichtung 2 synchronisierte Anhaltebahn abfährt bzw. die Arbeitsbahn verlangsamend weiter abfährt und auf dieser mit der
Fördereinrichtung synchronisiert anhält (S600:„Y“).
Sofern der Roboter 1 bei diesem Anhalten eine vorgegebene Maximaldauer überschreitet (S500:„Y“), wird wieder in einen Drehzahlstopp des Roboters 1 eskaliert (S550).
Falls der Roboter 1 hingegen arbeitsbahntreu und mit der Fördereinrichtung 2 synchronisiert angehalten hat (S600:„Y“), kann er durch einen entsprechenden Befehl wieder in Betrieb genommen werden (S700). Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen
Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die
Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten
Merkmalskombinationen ergibt.
Bezuqszeichenliste
1 Roboter
2 Förderband/-einrichtung
3 Robotersteuerung
4 Stoppschalter der Robotersteuerung (Sicherheitseinrichtung)
5 Fördergut
1 1 Endeffektor
21 Steuereinrichtung zum Steuern der Fördereinrichtung 2 22 Förderbereich
{iC, iU, |Z} orts- bzw. umgebungsfestes Bezugs- bzw. Inertialsystem {2X, 2Y, 2Z} mit Förderbewegung V2 der Fördereinrichtung mitbewegtes
Bezugssystem
V2 (Geschwindigkeit der) Förderbewegung
Vy Geschwindigkeit im mitbewegten Bezugssystem

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung (2) und wenigstens einem Roboter (1 ), wobei auf Basis einer Stoppanforderung zum Anhalten des Roboters in einen Anhaltebetrieb umgeschaltet wird (S10; S100), in dem der Roboter mit einem Endeffektor (1 1 ) eine mit einer Förderbewegung (V2) der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn abfährt, die aus einem Förderbereich (22) der Fördereinrichtung herausführt und/oder auf welcher der Roboter mit der Fördereinrichtung synchronisiert anhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter,
insbesondere bahnvorgabefrei, angehalten wird (S40), nachdem er mit dem Endeffektor aus dem Förderbereich der Fördereinrichtung herausgefahren ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Förderbereich herausführende Bahn auf Basis einer
Arbeitsbahn, die der Roboter mit dem Endeffektor bei Umschalten in den
Anhaltebetrieb abfährt, und einer vorgegebenen, insbesondere linearen,
Fluchtbewegung ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbewegung der Fördereinrichtung beim Abfahren der aus dem Förderbereich herausführenden Bahn, insbesondere bei und/oder nach dem daran anschließenden Anhalten des Roboters, fortgesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass im Anhaltebetrieb eine Stoppanforderung zum Anhalten der Fördereinrichtung ausgegeben wird (S200), insbesondere in inverser Logik.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter bei dem mit der Fördereinrichtung synchronisierten Anhalten mit dem Endeffektor eine Arbeitsbahn abfährt, die er beim Umschalten in den
Anhaltebetrieb abfährt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Haltbetrieb umgeschaltet wird (S350, S550), in dem der Roboter bahnvorgabefrei angehalten wird, falls eine Zeit bis zu einem mit der
Fördereinrichtung synchronisierten Anhalten auf der mit der Förderbewegung synchronisierten Bahn oder bis zu einer Bestätigung eines Bremsbetriebs zum Anhalten der Fördereinrichtung eine vorgegebene Maximaldauer überschreitet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Anhaltebetrieb in einen Arbeitsbetrieb, in dem der Roboter mit dem Endeffektor eine mit der Förderbewegung synchronisierte Arbeitsbahn abfährt, zurückgeschaltet wird (S700).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Arbeitsbetrieb, in dem der Roboter mit dem Endeffektor eine mit der Förderbewegung synchronisierte Arbeitsbahn abfährt, in den Anhaltebetrieb umgeschaltet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn in einem mit der Förderbewegung mitbewegten Bezugssystem ({2X, 2Y, 2Z}) vorgegeben ist.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoppanforderung zum Anhalten des Roboters von einer
Sicherheitsüberwachungseinrichtung (4) und/oder unabhängig von der
Förderbewegung ausgegeben wird.
12. Steuerung (3, 21 ) zum Steuern einer Roboteranordnung mit einer
Fördereinrichtung (2) und wenigstens einem Roboter (1 ), die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist: Mittel zum Umschalten des Roboters in einen Anhaltebetrieb, in dem der Roboter mit einem Endeffektor eine mit einer Förderbewegung der Fördereinrichtung synchronisierte Bahn abfährt, auf Basis einer Stoppanforderung zum Anhalten, wobei diese Bahn aus einem Förderbereich der Fördereinrichtung herausführt und/oder der Roboter auf dieser Bahn mit der Fördereinrichtung synchronisiert anhält.
13. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP18807601.2A 2017-12-05 2018-11-20 Roboteranordnung mit einer fördereinrichtung und einem roboter sowie deren betrieb Withdrawn EP3720665A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017011228.2A DE102017011228A1 (de) 2017-12-05 2017-12-05 Roboteranordnung mit einer Fördereinrichtung und einem Roboter sowie deren Betrieb
PCT/EP2018/081901 WO2019110292A1 (de) 2017-12-05 2018-11-20 Roboteranordnung mit einer fördereinrichtung und einem roboter sowie deren betrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3720665A1 true EP3720665A1 (de) 2020-10-14

Family

ID=64453489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18807601.2A Withdrawn EP3720665A1 (de) 2017-12-05 2018-11-20 Roboteranordnung mit einer fördereinrichtung und einem roboter sowie deren betrieb

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3720665A1 (de)
DE (1) DE102017011228A1 (de)
WO (1) WO2019110292A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4644057A1 (de) * 2024-04-30 2025-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Ermitteln einer bahnbewegung einer kinematik zur aufnahme eines gegenstandes von einem fördersystem

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10300605A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-26 Bosch Rexroth Ag Ablaufsteuerung mit definierter Behebung von Ausnahmezuständen
DE102006057843B4 (de) * 2006-03-09 2013-03-21 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Industrieroboter
DE102007045143A1 (de) * 2007-09-20 2009-04-02 Mrk-Systeme Gmbh Bearbeitungs- beziehungsweise Fertigungsanlage
DE102008018848A1 (de) * 2008-04-15 2009-10-22 Daimler Ag Verfahren zur automatisierten Bauteilmontage, entsprechende Montagewerkzeugeinrichtung und entsprechender Industrieroboter
DE102008024950A1 (de) * 2008-05-23 2009-11-26 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Manipulators
DE102010020750A1 (de) * 2010-05-17 2011-11-17 Kuka Laboratories Gmbh Steuereinrichtung und Verfahren zur Sicherheitsüberwachung von Manipulatoren
JP2015000470A (ja) * 2013-06-18 2015-01-05 トヨタ自動車株式会社 ロボット制御装置及びロボット制御方法
JP5954274B2 (ja) * 2013-07-26 2016-07-20 株式会社安川電機 ロボットシステム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019110292A1 (de) 2019-06-13
DE102017011228A1 (de) 2019-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT518639B1 (de) Werkstückbearbeitungsmaschine und Verfahren zum Betreiben der Werkstückbearbeitungsmaschine
DE102018117829B4 (de) Steuereinheit für Gelenkroboter
DE102019101756B4 (de) Arbeitsrobotersystem
EP2515193B1 (de) Verfahren zur Vermeidung einer ungewollten Kollision zwischen einem Werkzeug und einem Werkstück bei einer Werkzeugmaschine
EP4055453B1 (de) Fahrzeug für ein fördersystem und verfahren zum gleichzeitigen transport von werkstücken und werkern
DE102007045143A1 (de) Bearbeitungs- beziehungsweise Fertigungsanlage
DE3922524A1 (de) Verfahren zur regelung der bewegungen einer achse an programmgesteuerten maschinen und regelsystem
DE102019105743A1 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für einen kooperativen Roboter
EP3037221A2 (de) Verfahren und manipulatoranordnung zum bedingten anhalten zumindest eines manipulators auf einer bahn
DE102015211017B4 (de) Verfahren zum hauptzeitparallelen Entladen eines freigeschnittenen Werkstückteils, zugehörige Laserschneidmaschine und Computerprogrammprodukt
EP1015947B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchlaufbearbeitung von plattenförmigen werkstücken
DE102017005604A1 (de) Überwachung eines Roboters
EP0334044B1 (de) Einrichtung zur Kollisionsverhinderung zweier Schneidwerkzeuge
EP2656980A2 (de) Verfahren und Mittel zum Vorgeben und/oder Steuern eines Manipulatorprozesses
EP2355957B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern eines manipulatorsystems
DE102020005743B4 (de) Maschinensystem zum Durchführen einer Werkstücktransportsteuerung
EP3720665A1 (de) Roboteranordnung mit einer fördereinrichtung und einem roboter sowie deren betrieb
DE112020000380T5 (de) Steuereinrichtung
EP2515192B1 (de) Verfahren zur Vermeidung einer ungewollten Kollision zwischen einem Werkzeug und einem Werkstück bei einer Werkzeugmaschine
EP3720663B1 (de) Betreiben eines roboters
DE102022126199A1 (de) Unterbetätigtes Fügesystem für sich bewegende Montagelinie
DE102024103644B4 (de) Verfahren zum sicheren Betrieb einer mobilen Maschine
EP3792716B1 (de) Numerische steuerung mit pufferung von lagesollwerten
EP3448631A1 (de) Roboter mit mobilem träger und manipulator
DE102005002192B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Krananlage, insbesondere eines Containerkrans, sowie Krananlage, insbesondere Containerkran

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200602

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20220125

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20220607

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230528