EP4747047A1

EP4747047A1 - Verfahren zum verhindern einer kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren abschnitten eines prüfstands eines prüfstandsystems, prüfstandsystem, computerprogramm und computerlesbares speichermedium

Info

Publication number: EP4747047A1
Application number: EP24742864.2A
Authority: EP
Inventors: Alexander Boehm
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2023-07-19
Filing date: 2024-07-09
Publication date: 2026-05-27
Also published as: CN121532270A; WO2025016800A1; DE102023206838A1; JP2026525879A

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zum Verhindern einer Kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschnitten eines Prüfstands (3) eines Prüfstandsystems (1), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Simulationsmodells (19), das den Prüfstand (3) und die relativ zueinander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands (3) repräsentiert, Ermitteln eines Sollwerts für eine Bewegung eines ersten Abschnitts des Prüfstands (3), Bewegen eines simulierten ersten Abschnitts, der den ersten Abschnitt des Prüfstands (3) repräsentiert, anhand des ermittelten Sollwerts, Ermitteln eines Abstands zwischen dem simulierten ersten Abschnitt und einem simulierten zweiten Abschnitt des Prüfstands (3), wobei der simulierte zweite Abschnitt einen zweiten Abschnitt des Prüfstands (3) repräsentiert, Vergleichen des ermittelten Abstands mit einem vorgegebenen Mindestabstand, und dann, wenn der ermittelte Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, Bewegen des ersten Abschnitts des Prüfstands (3) anhand des ermittelten Sollwerts. Außerdem sind ein entsprechendes Prüfstandsystem, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium dargestellt und beschrieben.

Description

Verfahren zum Verhindern einer Kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschniten eines Prüfstands eines Prüfstandsystems, Prüfstandsystem, Computer- programm und computerlesbares Speichermedium

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern einer Kollision zwi- schen relativ zueinander bewegbaren Abschniten eines Prüfstands eines Prüfstand- systems.

Prüfstände und Prüfstandsysteme, die neben dem Prüfstand auch Steuercomputer zum Betreiben der Prüfstände aufweisen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise besteht bei Prüfständen die mehrere Bewegungsachsen verfahren können, unter Umständen das Problem, dass nicht offensichtlich ist, ob eine be- stimmte Sollwertvorgabe an die Achsen zu einer Kollision zwischen zwei Baugrup- pen der Anlage führt. Mit anderen Worten ist es bei Prüfständen wünschenswert, dass unabhängig von der Komplexität des Aufbaus der Prüfstände und unabhängig von den unterschiedlichen Bewegungsmöglichkeiten eines oder mehrerer Abschnitte der Prüfstände eine Kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschnitten der Prüfstände auf einfache Weise verhindert wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unabhängig von der Komplexi- tät des Aufbaus eines Prüfstands und unabhängig von den unterschiedlichen Bewe- gungsmöglichkeiten eines oder mehrerer Abschnitte des Prüfstands, eine Kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschnitten des Prüfstands auf einfache Weise zu verhindern.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Das Verfahren ist zum Verhindern einer Kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschniten ei- nes Prüfstands eines Prüfstandsystems vorgesehen. Das Verfahren weist die folgen- den Schritte auf. Bereitstellen eines Simulationsmodells, das den Prüfstand und die relativ zueinander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands repräsentiert. Ermiteln ei- nes Sollwerts für eine Bewegung eines ersten Abschnits des Prüfstands. Bewegen eines simulierten ersten Abschnitts, der den ersten Abschnit des Prüfstands reprä- sentiert, anhand des ermittelten Sollwerts. Ermitteln eines Abstands zwischen dem simulierten ersten Abschnitt und einem simulierten zweiten Abschnitt des Prüf- stands, wobei der simulierte zweite Abschnitt einen zweiten Abschnitt des Prüf- stands repräsentiert. Vergleichen des ermittelten Abstands mit einem vorgegebenen Mindestabstand. Dann, wenn der ermittelte Abstand gleich oder größer als der vor- gegebene Mindestabstand ist, Bewegen des ersten Abschnits des Prüfstands an- hand des ermittelten Sollwerts.

Wie bereits beschrieben ist das Verfahren zum Verhindern einer Kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschnitten des Prüfstands des Prüfstandsystems vorgesehen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter relativ zuei- nander bewegbaren Abschnitten des Prüfstands bevorzugt zu verstehen, dass ein Abschnit des Prüfstands relativ zu einer Referenz, wie beispielsweise einem Rah- men des Prüfstands, bewegbar ist und ein anderer Abschnitt des Prüfstands relativ zu der Referenz feststeht und beispielsweise selbst der Rahmen ist. Es kann also ein relativ zu dem Rahmen bewegbarer erster Abschnit des Prüfstands vorgesehen sein und ein relativ zu dem Rahmen feststehender zweiter Abschnit des Prüfstands vorgesehen sein, wobei mithilfe des Verfahrens eine Kollision zwischen dem ersten Abschnit und dem zweiten Abschnitt verhindert wird. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter relativ zueinander bewegbaren Abschnitten der Prüfstands außerdem bevorzugt zu verstehen, dass zwei Abschnitte des Prüfstands relativ zu einer Referenz, wie beispielsweise den Rahmen, bewegbar sind. Es kann also ein relativ zu dem Rahmen bewegbarer erster Abschnitt des Prüfstands vorge- sehen sein und ein ebenfalls relativ zu dem Rahmen bewegbarer zweiter Abschnitt des Prüfstands vorgesehen sein, wobei mithilfe des Verfahrens eine Kollision zwi- schen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt verhindert wird. Relativ zuei- nander bewegbar bedeutet also, dass zumindest ein Abschnitt des Prüfstands ge- genüber einem weiteren Abschnitt des Prüfstands bewegbar ist. Auch wenn im Zu- sammenhang mit der vorliegenden Erfindung an einigen Stellen eine Verhinderung einer Kollision zwischen zwei Abschnitten des Prüfstands beschrieben wird, so gilt das erfindungsgemäße Verfahren auch für drei und mehr als drei Abschnitte des Prüfstands, wobei anhand von zumindest analogen Merkmalen eine Kollision zwischen all diesen Abschniten mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens vermie- den werden kann. So können beispielsweise mehrere Sollwerte für mehrere Bewe- gungen mehrerer Abschnitt des Prüfstands vorgesehen sein, es können mehrere Bewegungen von mehreren simulierten Abschnitten anhand dieser Sollwerte durch- geführt werden, es können mehrere Abstände zwischen den simulierten Abschnitten und weiteren simulierten Abschnitten des Prüfstands ermittelt werden, und es kön- nen mehrere Abstände mit mehreren vorgegebenen Mindestabständen verglichen werden. Die entsprechenden Bewegungen der entsprechenden Abschnitte des Prüf- stands anhand der entsprechenden Sollwerde werden dann durchgeführt, wenn ein entsprechender ermittelter Abstand gleich oder größer als ein entsprechender vorge- gebener Mindestabstand ist. So kann das Verfahren bei beliebig komplex aufgebau- ten Prüfständen angewandt werden.

Wie bereits beschrieben, wird das Simulationsmodell bereitgestellt, das den Prüf- stand und die relativ zueinander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands repräsen- tiert. Das Simulationsmodell kann auch als Physikmodel bezeichnet werden. Das Si- mulationsmodell repräsentiert den Prüfstand und die relativ zueinander bewegbaren Abschnite des Prüfstands, die eine Greifeinheit, ein erstes Greifelement, ein zweites Greifelement, eine Armeinheit, ein erstes Armelement, ein zweites Armelement und einen Rahmen aufweisen können. Das Simulationsmodell kann auch als simulierter Prüfstand bezeichnet werden. Ebenso kann die Greifeinheit des Simulationsmodells als simulierte Greifeinheit, das erste Greifelement des Simulationsmodells als simu- liertes erstes Greifelement, das zweite Greifelement des Simulationsmodells als si- muliertes zweites Greifelement, die Armeinheit des Simulationsmodells als simulierte Armeinheit, das erste Armelement des Simulationsmodells als simuliertes erstes Ar- melement, das zweite Armelement des Simulationsmodells als simuliertes zweites Armelement und der Rahmen des Simulationsmodells als simulierter Rahmen be- zeichnet werden. Mithilfe des Simulationsmodells können bestimmte Bewegungen der relativ zueinander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands berechnet werden und anhand des Simulationsmodells kann dann ermittelt werden, ob es bei den bestimm- ten Bewegungen zu einer Kollision oder fast zu einer Kollision kommt. Wenn dies der Fall ist, kann eine entsprechende Bewegung eines oder mehrerer der relativ zu- einander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands verhindert werden. Somit kann mithilfe des Simulationsmodells eine Kollision zwischen relativ zueinander bewegba- ren Abschnitten des realen und nicht simulierten Prüfstands verhindert werden.

Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird der Sollwert für die Bewegung des ersten Abschnits des Prüfstands ermittelt. Der Sollwert für die Bewegung des ersten Ab- schnitts kann beispielsweise auch eine Bewegung weiterer Abschnitte des Prüf- stands definieren. Beispielsweise kann dann, wenn der erste Abschnitt ein erstes Greifelement des Prüfstands ist und der Sollwert eine Bewegung des ersten Grei- felements aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung definiert, für die Bewe- gung des ersten Greifelements aus der ersten Stellung in die zweite Stellung, auch eine Bewegung eines ersten Armelements einer Armeinheit und eine Bewegung ei- nes zweiten Armelements der Armeinheit vorgesehen sein. Jeder Bewegung eines Abschnits des Prüfstands kann ein entsprechender Sollwert zugeordnet sein, wobei entsprechender Sollwert an dem Prüfstand auch zu Bewegungen von weiteren Ab- schnitten des Prüfstands führen kann. Mehrere Sollwerte können zusammen einen Bestandteil eines Prüfschemas bilden, das zum Prüfen eines Bauteils von dem Prüf- stand durchlaufen wird.

Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird der simulierte erste Abschnitt, der den ersten Abschnit des Prüfstands repräsentiert, anhand des ermittelten Sollwerts bewegt. Es wird also zunächst nicht der erste Abschnit des Prüfstands bewegt, also nicht der reale erste Abschnit des Prüfstands, sondern der simulierte erste Abschnit, also der virtuelle erste Abschnitt. Somit kann zunächst mithilfe der Bewegung des simulierten ersten Abschnitts überprüft werden, ob der simulierte erste Abschnitt einem weiteren simulierten Abschnitt des simulierten Prüfstands zu nahe kommen. Wie ebenfalls be- reits beschrieben, wird der Abstands zwischen dem simulierten ersten Abschnitt und dem simulierten zweiten Abschnitt des Prüfstands ermittelt, wobei der simulierte zweite Abschnitt den zweiten Abschnitt des Prüfstands repräsentiert. Es wird also zunächst zwischen den beiden simulierten Abschnitten des Prüfstands der Abstand ermittelt, ohne, dass es zwischen den realen Abschnitten des Prüfstands zu einem Kontakt aufgrund der Bewegung anhand des ermittelten Sollwerts kommen kann. Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird der ermittelte Abstand mit einem vorgegebe- nen Mindestabstand verglichen. Dadurch, dass der Mindestabstand vorgegeben ist, kann für einen bestimmten Prüfstand ein bestimmter Mindestabstand vorgesehen sein, der der Komplexität des Prüfstands angepasst ist. Beispielsweise können un- terschiedliche Mindestabstände vorgesehen sein, die je nach Aufbau und Komplexi- tät des Prüfstands unterschiedlich ausfallen können. Es kann beispielsweise für ei- nen ersten Prüfstand, der weniger komplex aufgebaut ist, ein erster Mindestabstand vorgesehen sein und für einen zweiten Prüfstand, der komplexer aufgebaut ist, kann ein zweiter Mindestabstand vorgesehen sein, wobei der erste Mindestabstand gerin- ger als der zweite Mindestabstand ist. Bevorzugt ist der vorgegebene Mindestab- stand größer als Null, um eine Kollision zwischen den relativ zueinander bewegba- ren Abschnitten des Prüfstands zuverlässig zu verhindern. Der Mindestabstand kann dabei auch für jedes Paar von Abschnitten individuell eingestellt werden. Also z.B. kann der Mindestabstand eines ersten Abschnitts zu einem zweiten Abschnitt 25 mm betragen und der Mindestabstand des ersten Abschnitts zu einem dritten Abschnitt kann 30 mm betragen.

Dann, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, Bewegen des ersten Abschnitts des Prüfstands anhand des ermittelten Sollwerts. Dadurch, dass der erste Abschnitt des Prüfstands anhand des ermittelten Sollwerts dann bewegt wird, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Min- destabstand ist, wird gewährleistet, dass es beim Bewegen des ersten Abschnitts des Prüfstands anhand des ermitelten Sollwerts zu keiner Kollision zwischen dem ersten Abschnitt des Prüfstands und dem zweiten Abschnitt des Prüfstands kommt. Unabhängig von der Komplexität des Aulbaus des Prüfstands und unabhängig von den unterschiedlichen Bewegungsmöglichkeiten des ersten Abschnits des Prüf- stands kann eine Kollision zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Ab- schnitt auf einfache Weise verhindert werden. Insbesondere aufgrund der Verwen- dung des Simulationsmodells und des Durchführens einer simulierten Bewegung ei- nes simulierten Abschnitts des Prüfstands bevor der reale Abschnitt bewegt wird, kann auf Sensoren an dem realen Prüfstand verzichtet werden oder es kann zumin- dest die Anzahl und Komplexität der Sensoren an dem realen Prüfstand deutlich reduziert werden, was die Kollisionsvermeidung deutlich vereinfacht. Insbesondere kann mithilfe des vorliegenden Verfahrens eine Verhinderung einer Kollision zwi- schen drei und mehr als drei Abschnitten des Prüfstands erfolgen, wobei anhand von zumindest analogen Merkmalen eine Kollision zwischen all diesen Abschnitten mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden kann.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass unabhängig von der Komple- xität des Aufbaus eines Prüfstands und unabhängig von den unterschiedlichen Be- wegungsmöglichkeiten eines oder mehrerer Abschnitte des Prüfstands, eine Kolli- sion zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschnitten des Prüfstands auf einfa- che Weise verhindert werden kann.

In einer Ausführungsform wird dann, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, eine Bewegung des ersten Abschnitts des Prüfstands anhand des ermittelten Sollwerts verhindert. Dadurch, dass dann, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, eine Bewegung des ersten Abschnitts des Prüfstands anhand des ermitelten Sollwerts verhindert wird, kann mithilfe des Simu- lationsmodells eine Kollision oder zumindest eine zu nahe Annäherung des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts des Prüfstands verhindert werden.

In einer Ausführungsform wird dann, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, der ermittelte Sollwert angepasst Mithilfe des angepassten Soll- werts kann dann eine Bewegung des ersten Abschnitts durchgeführt werden und da- bei eine Kollision zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt vermie- den werden.

In einer Ausführungsform wird der simulierte erste Abschnitt anhand des angepass- ten Sollwerts bewegt, ein Abstand zwischen dem ersten simulierten Abschnitt und dem simulierten zweiten Abschnitt wird ermittelt, wobei der Abstand mit dem vorge- gebenen Mindestabstand verglichen wird, und dann, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, wird der erste Abschnit des Prüf- stands anhand des angepassten Sollwerts bewegt. Dadurch, dass der erste Ab- schnitt des Prüfstands anhand des angepassten Sollwerts dann bewegt wird, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, wird ge- währleistet, dass es beim Bewegen des ersten Abschnitts des Prüfstands anhand des angepassten Sollwerts zu keiner Kollision zwischen dem ersten Abschnitt des Prüfstands und dem zweiten Abschnitt des Prüfstands kommt.

In einer Ausführungsform wird dann, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, eine Bewegung des ersten Abschnitts des Prüfstands anhand des angepassten Sollwerts verhindert. Dadurch, dass dann, wenn der Abstand klei- ner als der vorgegebene Mindestabstand ist, eine Bewegung des ersten Abschnitts des Prüfstands anhand des angepassten Sollwerts verhindert wird, kann mithilfe des Simulationsmodells eine Kollision oder zumindest eine zu nahe Annäherung des ers- ten Abschnitts und des zweiten Abschnitts des Prüfstands verhindert werden.

Auch wenn die Verfahrensschritte in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben wer- den, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Reihenfolge beschränkt Vielmehr können die einzelnen Verfahrensschritte in beliebiger sinnvoller Reihenfolge, insbe- sondere auch zumindest abschnittsweise zeitlich parallel zueinander, durchgeführt werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Prüfstandsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Das Prüfstand- system weist den Prüfstand mit relativ zueinander bewegbaren Abschnitten und Mit- tel auf, die so angepasst sind, dass sie die Schritte des Verfahrens gemäß dem ers- ten Aspekt der Erfindung ausführen. Bevorzugt weisen die Mittel einen Prozessor und einen Datenspeicher oder mehrere Prozessoren und mehrere Datenspeicher auf. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfin- dung beschriebenen Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumin- dest in analoger Weise auch für das Prüfstandsystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung ver- zichtet wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Das Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auszu- führen. Das Computerprogramm kann auf einem Datenspeicher oder auf mehreren Datenspeichern des Prüfstandsystems nach dem zweiten Aspekt gespeichert sein. Der Datenspeicher des Prüfstandsystems bildet oder die Datenspeicher des Prüf- standsystems bilden ein Beispiel eines computerlesbaren Speichermediums. Die Be- fehle des Computerprogramms können durch den Prozessor des Prüfstandsystems oder die Prozessoren des Prüfstandsystems ausgeführt werden. Die im Zusammen- hang mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und die im Zusam- menhang mit dem Prüfstandsystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung be- schriebenen Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumindest in analoger Weise auch für das Computerprogramm gemäß dem dritten Aspekt der Er- findung, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung verzichtet wird.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein computerlesbares Speichermedium mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 ge- löst. Das computerlesbare Speichermedium umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auszuführen. Auf dem computerlesbaren Speichermedium ist das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt der Erfindung gespeichert. Das com- puterlesbare Speichermedium kann einen Datenspeicher aufweisen, insbesondere einen Datenspeicher des Prüfstandsystems nach dem zweiten Aspekt. Die im Zu- sammenhang mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Prüfstand gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und die im Zusammenhang mit dem Computerprogramm gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumindest in analoger Weise auch für das computerlesbares Speichermedium ge- mäß dem vierten Aspekt der Erfindung, sodass an dieser Stelle auf eine entspre- chende Wiederholung verzichtet wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin- dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.

Figuren 1 und 2 zeigen schematische Darstellungen einer Ausführungsform ei- nes erfindungsgemäßen Prüfstandsystems, und

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform ei- nes erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figuren 1 und 2 zeigen schematische Darstellungen einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Prüfstandsystems 1 , und Figur 3 zeigt eine schematische Dar- stellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das Prüfstandsystem 1 weist einen Prüfstand 3 auf, der eine Greifeinheit 5 aufweist, die ein erstes Greifelement 7 und ein zweites Greifelement 9 aufweist. Das erste Greifelement 7 und das zweite Greifelement 9 können relativ zueinander bewegt werden, um in einer Haltekonfiguration einen Gegenstand zwischen sich zu halten und durch Verschwenken einer Armeinheit 11 diesen Gegenstand von einer ersten Position in eine zweite Position zu verbringen. Die Armeinheit 11 weist ein erstes Ar- melement 13 und ein zweites Armelement 15 auf. Das erste Armelement 13 ist mit einem ersten Endabschnitt schwenkbar an dem Rahmen 17 befestigt. Das zweite Armelement 15 ist mit einem ersten Endabschnitt schwenkbar an einem zweiten Endabschnitt des ersten Armelements 13 befestigt. Außerdem ist das zweite Arm- element 15 mit einem zweiten Endabschnitt schwenkbar mit der Greifeinheit 5 ver- bunden. Durch Verschwenken der Greifeinheit 5 und/oder Verschwenken des ersten Armelements 13 und/oder Verschwenken des zweiten Armelements 15 kann die Greifeinheit 5 und insbesondere ein von der Greifeinheit 5 gehaltener Gegenstand von einer Position in eine andere Position verbracht werden. In den Figuren 1 und 2 ist außerdem ein Simulationsmodell 19 dargestellt, das auch als Physikmodel bezeichnet werden kann. Das Simulationsmodell 19 repräsentiert den Prüfstand 3 und somit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Greifein- heit 5, das erste Greifelement 7, das zweite Greifelement 9, die Armeinheit 11 , das erste Armelement 13, das zweite Armelement 15 und den Rahmen 17. Das Simulati- onsmodell 19 kann auch als simulierter Prüfstand bezeichnet werden. Ebenso kann die Greifeinheit des Simulationsmodells 19 als simulierte Greifeinheit, das erste Grei- felement des Simulationsmodells 19 als simuliertes erstes Greifelement, das zweite Greifelement des Simulationsmodells 19 als simuliertes zweites Greifelement, die Armeinheit des Simulationsmodells 19 als simulierte Armeinheit, das erste Armele- ment des Simulationsmodells 19 als simuliertes erstes Armelement, das zweite Arm- element des Simulationsmodells 19 als simuliertes zweites Armelement und der Rahmen des Simulationsmodells 19 als simulierter Rahmen bezeichnet werden.

Das in Figur 3 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren ist zum Vermeiden einer Kollision zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschnitten des Prüfstands 3 vor- gesehen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter relativ zuei- nander bewegbaren Abschnitten der Prüfstands 3 zu verstehen, dass hierunter die Situation fällt, in der nur ein Abschnitt des Prüfstands 3 relativ zu einer Referenz, wie beispielsweise den Rahmen 17, bewegbar ist und wobei ein anderer Abschnitt des Prüfstands 3 relativ zu der Referenz feststeht und beispielsweise selbst der Rahmen 17 sein kann. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter relativ zu- einander bewegbaren Abschnitten der Prüfstands 3 außerdem zu verstehen, dass hierunter auch die Situation fällt, in der zwei Abschnitte des Prüfstands 3 relativ zu einer Referenz, wie beispielsweise den Rahmen 17, bewegbar sind. Relativ zueinan- der bewegbar bedeutet also, dass zumindest ein Abschnitt des Prüfstands 3 gegen- über einem weiteren Abschnitt des Prüfstands 3 bewegbar ist. Im Folgenden wird der Fall betrachtet, in dem das erste Greifelement 7 als ein erster Abschnitt des Prüf- stands 3 angesehen wird und der Rahmen 17 als ein zweiter Abschnitt des Prüf- stands 3 angesehen wird. Jeder Abschnitt des Prüfstands 3 kann von dem Simulati- onsmodell 19 repräsentiert werden, sodass für jeden Abschnitt des Prüfstands 3 ein entsprechender simulierter Abschnitt in dem Simulationsmodell 19 vorgesehen ist. In dem Simulationsmodell 19 ist also für den ersten Abschnitt des Prüfstands 3 ein entsprechender simulierter erster Abschnitt und für den zweiten Abschnitt des Prüf- stands 3 ist ein entsprechender simulierter zweiter Abschnitt vorgesehen.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt 101 zu- nächst das Simulationsmodell 19 bereitgestellt, das den Prüfstand 3 und die relativ zueinander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands 3 repräsentiert. In einem zweiten Verfahrensschritt 102 wird ein Sollwert für eine Bewegung des ersten Abschnitts des Prüfstands 3, also ein Sollwert für eine Bewegung des ersten Greifelements 7, ermit- telt. In einem dritten Verfahrensschritt 103 wird der simulierte erste Abschnitts, der den ersten Abschnitt des Prüfstands 3 repräsentiert, anhand des ermittelten Soll- werts bewegt. Es wird also das simulierte erste Greifelement, das das erste Greifele- ment 7 repräsentiert, anhand des ermitelten Sollwerts bewegt. In einem vierten Ver- fahrensschritt 104 wird ein Abstand zwischen dem simulierten ersten Abschnitt und dem simulierten zweiten Abschnitt des Prüfstands 3 ermittelt, wobei der simulierte zweite Abschnitt den zweiten Abschnitt des Prüfstands 3 repräsentiert. Es wird also der Abstand zwischen dem simulierten ersten Greifelement, das das erste Greifele- ment 7 repräsentiert, und dem simulierten Rahmen, der den Rahmen 17 repräsen- tiert, ermittelt.

In einem fünften Verfahrensschritt 105 wird der Abstand mit einem vorgegebenen Mindestabstand verglichen. Dann, wenn der Abstand gleich oder größer als der vor- gegebene Mindestabstand ist, wird der erste Abschnitt des Prüfstands 3 anhand des ermittelten Sollwerts bewegt. Es wird also das erste Greifelement 7 dann anhand des ermittelten Sollwerts bewegt, wenn der Abstand gleich oder größer als der vor- gegebene Mindestabstand ist. Dann, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, wird eine Bewegung des ersten Abschnits des Prüfstands 3 an- hand des ermittelten Sollwerts verhindert. Es wird also dann, wenn der Abstand klei- ner als der vorgegebene Mindestabstand ist, eine Bewegung des ersten Greifele- ments 7 anhand des ermittelten Sollwerts verhindert. Dadurch, dass die Bewegung des ersten Abschnitts anhand des ermittelten Sollwerts nur dann durchgeführt wird, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist und dann verhindert wird, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestab- stand ist, kann mithilfe des Simulationsmodells 19 eine Kollision des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts des Prüfstands 3 verhindert werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Prüfstands 3 kann also dadurch, dass die Be- wegung des ersten Greifelements 7 anhand des ermittelten Sollwerts nur dann durchgeführt wird, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Min- destabstand ist und dann verhindert wird, wenn der Abstand kleiner als der vorgege- bene Mindestabstand ist, mithilfe des Simulationsmodells 19 eine Kollision des ers- ten Greifelements 7 des Prüfstands 3 und des Rahmens 17 des Prüfstands 3 verhin- dert werden.

Beispielsweise kann dann, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindest- abstand ist, der ermittelte Sollwert angepasst werden. Mithilfe des angepassten Soll- werts kann dann eine Bewegung des ersten Abschnitts durchgeführt werden und da- bei eine Kollision zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt vermie- den werden. Bevor der erste Abschnitt anhand des angepassten Sollwerts bewegt wird, wird zunächst der erste simulierte Abschnit anhand des angepassten Sollwerts bewegt, ein Abstand wird zwischen dem ersten simulierten Abschnitt und dem zwei- ten simulierten Abschnitt ermittelt. Der Abstand wird mit dem vorgegebenen Mindest- abstand verglichen, und dann, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorge- gebene Mindestabstand ist, wird der erste Abschnitt des Prüfstands 3 anhand des angepassten Sollwerts bewegt. Dann, wenn der Abstand kleiner als der vorgege- bene Mindestabstand ist, wird eine Bewegung des ersten Abschnitts des Prüfstands 3 anhand des angepassten Sollwerts verhindert. Dadurch, dass die Bewegung des ersten Abschnitts anhand des angepassten Sollwerts nur dann durchgeführt wird, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist und dann verhindert wird, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestab- stand ist, kann mithilfe des Simulationsmodells 19 eine Kollision des ersten Ab- schnitts und des zweiten Abschnits des Prüfstands 3 auch nach einer Anpassung des Sollwerts zuverlässig verhindert werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbei- spiel des Prüfstands 3 kann also dadurch, dass die Bewegung des ersten Greifele- ments 7 anhand des angepassten Sollwerts nur dann durchgeführt wird, wenn der Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist und dann ver- hindert wird, wenn der Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, mit- hilfe des Simulationsmodells 19 eine Kollision des ersten Greifelements 7 des Prüfstands 3 und des Rahmens 17 des Prüfstands 3 auch nach einer Anpassung des Sollwerts zuverlässig verhindert werden.

Wie bereits beschrieben, weist das Prüfstandsystem 1 den Prüfstand 3 auf. Außer- dem weist das Prüfstandsystem 1 einen Steuercomputer 21 und einen Simulations- computer 23 auf. Der Steuercomputer 21 und der Simulationscomputer 23 weisen jeweils einen Prozessor und einen Datenspeicher auf. Die Komponenten des Prüf- standsystems 1 , insbesondere die Prozessoren und Datenspeicher können auch als Mittel des Prüfstandsystems 1 bezeichnet werden. Die Mittel sind so angepasst, dass sie die Schritte des beschriebenen Verfahrens ausführen. Es ist ein Computer- programm vorgesehen, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch den Steuercomputer 21 und den Simulationscomputer 23 die Schritte des beschriebenen Verfahrens ausführen. Hierfür weist das Computerprogramm zwei Abschnitte auf, wobei ein erster Abschnitt der zwei Abschnitte durch den Steuercomputer 21 ausge- führt wird und ein zweiter Abschnitt der zwei Abschnitte durch den Simulationscom- puter 23 ausgeführt wird. Alternativ zu dem Steuercomputer 21 und dem Simulati- onscomputer 23 kann auch nur ein Computer vorgesehen sein, der die Befehle des Computerprogramms ausführen kann. Außerdem ist ein computerlesbares Speicher- medium vorgesehen, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch einen Com- puter diesen oder durch den Steuercomputer 21 und den Simulationscomputer 23 diese veranlassen, die Schritte des beschriebenen Verfahrens durchzuführen.

Wie bereits beschrieben wird das Simulationsmodell 19, das den Prüfstand 3 und die relativ zueinander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands 3 repräsentiert, bereitge- stellt. Das Simulationsmodell 19 ist in elektronischer Form in dem Datenspeicher des Simulationscomputers 23 gespeichert. Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird der Sollwert für eine Bewegung des ersten Abschnitts des Prüfstands 3, also für eine Bewegung des ersten Greifelements 7, ermittelt. Der Sollwert ist in elektronischer Form in dem Datenspeicher des Steuercomputers 21 gespeichert und ist ein Soll- wert von mehreren Sollwerten, die gemeinsam einen Bestandteil eines in dem Da- tenspeicher des Steuercomputers 21 gespeicherten Prüfschemas sind. Zum Ermit- teln des Sollwerts wird, bevor eine Bewegung des ersten Greifelements 7 anhand des Sollwerts durchgeführt wird, der Sollwert mithilfe des Prozessors des Steuercomputers 21 aus dem Datenspeicher des Steuercomputers 21 ausgelesen und ein Sollwertsignal, das den Sollwert repräsentiert, wird von dem Steuercomputer 21 hin zu dem Simulationscomputer 23 gesendet. Mithilfe des Prozessors und Da- tenspeichers des Simulationscomputers 23 wird das simulierte erste Greifelement anhand des ermittelten Sollwerts in dem Simulationsmodell 19 bewegt. Beim Bewe- gen des simulierten ersten Greifelements anhand des ermittelten Sollwerts wird kon- tinuierlich oder in regelmäßigen Abständen, beispielsweise in vorgegebenen Zeitab- ständen oder nach zurückgelegten vorgegebenen Bewegungslängen, der Abstand zwischen dem simulierten ersten Greifelement und dem simulierten Rahmen ermit- telt.

Für jeden ermittelten Abstand wird mithilfe des Simulationscomputers 23 der ermit- telte Abstand mit dem vorgegebenen Mindestabstand verglichen. Dann, wenn jeder ermittelte Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, wird von dem Simulationscomputer 23 ein erstes Abstandssignal, das den Umstand re- präsentiert, dass jeder ermittelte Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, an den Steuercomputer 21 gesendet. Dann, wenn zumindest ein ermittelter Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, wird von dem Simulationscomputer 23 ein zweites Abstandssignal, das den Umstand repräsentiert, dass zumindest ein ermittelter Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, an den Steuercomputer 21 gesendet. Abhängig davon, ob der Steuercomputer 21 für den Sollwert das erste Abstandssignal oder das zweite Abstandssignal emp- fängt, wird für den Fall, dass der Steuercomputer 21 das erste Abstandssignal emp- fängt, von dem Steuercomputer 21 ein Steuersignal an den Prüfstand 3 gesendet, das zu einem Bewegen des ersten Greifelements 7 anhand des ermittelten Sollwerts führt, und für den Fall, dass der Steuercomputer 21 das zweite Abstandssignal emp- fängt, von dem Steuercomputer 21 kein entsprechendes Steuersignal an den Prüf- stand 3 gesendet, sodass ein Bewegen des ersten Greifelements 7 anhand des er- mittelten Sollwerts verhindert bzw. nicht durchgeführt wird.

Dann, wenn zumindest ein ermittelter Abstand kleiner als der vorgegebene Mindest- abstand ist, passt der Simulationscomputer 23 den ermittelten Sollwert an. Mithilfe des Prozessors und Datenspeichers des Simulationscomputers 23 wird das simulierte erste Greifelement anhand des angepassten Sollwerts in dem Simulati- onsmodell 19 bewegt. Beim Bewegen des simulierten ersten Greifelements anhand des angepassten Sollwerts wird kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen, bei- spielsweise in vorgegebenen Zeitabständen oder nach zurückgelegten vorgegebe- nen Bewegungslängen, der Abstand zwischen dem simulierten ersten Greifelement und dem simulierten Rahmen ermittelt.

Für jeden ermittelten Abstand wird mithilfe des Simulationscomputers 23 der Ab- stand mit dem vorgegebenen Mindestabstand verglichen. Dann, wenn jeder ermit- telte Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, wird von dem Simulationscomputer 23 ein erstes Abstandssignal, das den Umstand repräsen- tiert, dass jeder ermittelte Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindest- abstand ist, an den Steuercomputer 21 gesendet. Dann, wenn zumindest ein ermit- telter Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, wird von dem Simula- tionscomputer 23 ein zweites Abstandssignal, das den Umstand repräsentiert, dass zumindest ein ermittelter Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, an den Steuercomputer 21 gesendet. Abhängig davon, ob der Steuercomputer 21 für den angepassten Sollwert das erste Abstandssignal oder das zweite Abstands- signal empfängt, wird für den Fall, dass der Steuercomputer 21 das erste Abstands- signal empfängt, von dem Steuercomputer 21 ein Steuersignal an den Prüfstand 3 gesendet, das zu einem Bewegen des ersten Greifelements 7 anhand des ange- passten Sollwerts führt, und für den Fall, dass der Steuercomputer 21 das zweite Abstandssignal empfängt, von dem Steuercomputer 21 kein entsprechendes Steuer- signal an den Prüfstand 3 gesendet, sodass ein Bewegen des ersten Greifelements 7 anhand des angepassten Sollwerts verhindert bzw. nicht durchgeführt wird.

In Figur 2 ist eine Anordnung des Prüfstands 3 dargestellt, wobei das erste Greifele- ment 7 im Vergleich zu der Anordnung des Prüfstands 3 in Figur 1 anhand eines ers- ten ermittelten Sollwerts bewegt worden ist, weil zunächst anhand des Simulations- modells 19 ermittelt wurde, dass nach einer Bewegung des simulierten ersten Grei- felements der Abstand zwischen dem simulierten ersten Greifelement und dem si- mulierten Rahmen gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist. In Fi- gur 2 ist dargestellt, dass mithilfe des Simulationsmodells 19 anhand eines zweiten ermittelten Sollwerts das simulierte erste Greifelement bewegt wird und der Abstand zwischen dem simulierten ersten Greifelement und dem simulierten Rahmen kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist (mit einem Kreis dargestellt), sodass eine Bewegung des ersten Greifelements 7 anhand des zweiten ermittelten Sollwerts ver- hindert wird.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei da- rauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausfüh- rungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkma- len anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Bezugszeichen

1 Prüfstandsystem

3 Prüfstand

5 Greifeinheit

7 erstes Greifelement

9 zweites Greifelement

11 Armeinheit

13 erstes Armelement

15 zweites Armelement

17 Rahmen

19 Simulationsmodell

21 Steuercomputer

23 Simulationscomputer

101 erster Verfahrensschritt

102 zweiter Verfahrensschritt

103 dritter Verfahrensschritt

104 vierter Verfahrensschritt

105 fünfter Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Verhindern einer Kollision zwischen relativ zueinander beweg- baren Abschnitten eines Prüfstands (3) eines Prüfstandsystems (1 ), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Bereitstellen eines Simulationsmodells (19), das den Prüfstand (3) und die relativ zueinander bewegbaren Abschnitte des Prüfstands (3) repräsentiert, Ermitteln eines Sollwerts für eine Bewegung eines ersten Abschnitts des Prüfstands (3),

Bewegen eines simulierten ersten Abschnitts, der den ersten Abschnitt des Prüfstands (3) repräsentiert, anhand des ermittelten Sollwerts,

Ermitteln eines Abstands zwischen dem simulierten ersten Abschnitt und ei- nem simulierten zweiten Abschnitt des Prüfstands (3), wobei der simulierte zweite Abschnit einen zweiten Abschnitt des Prüfstands (3) repräsentiert, Vergleichen des ermittelten Abstands mit einem vorgegebenen Mindestab- stand, und dann, wenn der ermittelte Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, Bewegen des ersten Abschnitts des Prüfstands (3) an- hand des ermittelten Sollwerts.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei dann, wenn der ermittelte Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, Verhindern einer Bewegung des ers- ten Abschnitts des Prüfstands (3) anhand des ermittelten Sollwerts.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dann, wenn der ermittelte Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, der ermit- telte Sollwert angepasst wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der simulierte erste Abschnitt anhand des angepassten Sollwerts bewegt wird, ein Abstand zwischen dem ersten simu- lierten Abschnitt und dem simulierten zweiten Abschnitt ermittelt wird, wobei der ermittelte Abstand mit dem vorgegebenen Mindestabstand verglichen wird, und dann, wenn der ermittelte Abstand gleich oder größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, der erste Abschnitt des Prüfstands (3) an- hand des angepassten Sollwerts bewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei dann, wenn der ermittelte Abstand kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, Verhindern einer Bewegung des ers- ten Abschnitts des Prüfstands (3) anhand des angepassten Sollwerts.

6. Prüfstandsystem (1 ), das den Prüfstand (3) mit relativ zueinander bewegba- ren Abschnitten und Mittel aufweist, die so angepasst sind, dass sie die Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausfüh- ren.

7. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.

8. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausfüh- rung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.