SE462022B - Industrirobotutrustning med organ foer styrning av ett verktyg laengs en bana utmed ett arbetsobjekt - Google Patents

Description

462 022 Utrustningar av detta slag är tidigare kända genom exempelvis den svenska patentansökningen 8302153-5 samt USA-patentskrifterna 4 #17 127 och 4 501 950.

Utrustningar av detta slag kan användas även för andra typer av arbetsoperationer än svetsning, såsom t ex limspridning eller utläggning av strängar av tätningsmassa.

Vid utrustningar av detta slag kan roboten programmeras att följa en förprogrammerad bana, varvid sensorn ger erforderliga korrektioner till den förprogrammerade banan. Enligt ett annat alternativ kan sensorn och robotens styrsystem utformas så, att någon förprogrammering av en bana överhuvudtaget inte krävs. Vid t ex svetsning rör sig därvid sensorn utefter svetsfogen ett stycke före svetsverktyget och fastställer löpande svetsfogens läge. Svetsverktyget styrs att följa den med hjälp av sensorn fastställda banan. Vid detta senare alternativ reduceras i hög grad det erforderliga programmeringsarbetet. Roboten behöver i princip endast positioneras med svetsverktyget i svetsfogens begynnelsepunkt och på sådant sätt att svetsfogen befinner sig inom sensorns mätomràde, varefter svetsproceduren kan startas.

Det bör noga observeras att den bana roboten (verktyget) följer inte är någon konkret bana, utan uttrycket "bana" avser den kurva som beskriver robotens väg under arbetsoperationen. Den kan ha godtycklig form och orientering och bestäms i varje enskilt fall av arbetsobjektet via sensorn.

Vid utrustningar av ovan angivet slag har det hittills inte varit möjligt att pä ett enkelt sätt erhålla ett avbrytande av arbetsoperationen i exakt den önskade punkten på arbetsstycket. På grund av oundvikliga variationer i fråga om läge, orientering och dimensioner mellan de enskilda arbets- styckena kan nämligen den önskade slutpunktens läge variera väsentligt relativt roboten. Hittills har man därför i regel varit nödsakad att vid varje enskilt arbetsstycke före arbetsoperationen först manuellt posi- tionera roboten till arbetsbanans slutpunkt för inlagrande av koordina- terna hos denna punkt. Därefter positioneras roboten manuellt till arbetsbanans begynnelsepunkt, varefter arbetsförloppet startas. Roboten är därvid programmerad på sådant sätt att den stannar och avbryter' arbetsoperationen när en viss förutbestämd sträcka tillryggalagts. Detta 'fn 462 022 förfarande är tidskrävande och kräver relativt stor operatörsinsats.

Uppfinningen avser att åstadkomma en industrirobotutrustning av inledningsvis angivet slag vid vilken operatörsinsatsen reduceras till ett minimum genom att någon inprogrammering av arbetsoperationens slutpunkt inte erfordras för varje enskilt arbetsstycke.

REnoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Vad som kännetecknar en industrirobotutrustning enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.

Enligt uppfinningen används den redan i utrustningen befintliga sensorn för följning av banan även för bestämning av banans slutpunkt. Enligt uppfinningen kan alltså en viktig extra funktion erhållas utan någon ökning av utrustningens komplexitetsgrad. Med hjälp av en utrustning enligt uppfinningen erhålles vidare en väsentlig reduktion av den för programmering och övervakning erforderliga operatörsinsatsen. Om utrustningen kompletteras med en i och för sig känd metod för uppsökande av arbetsbanans startpunkt (se t ex den inledningsvis nämnda svenska patentansökningen) kan rent av en fullständigt helautomatisk drift erhållas även vid stora variationer i läge, orientering och dimensioner hos arbetsstyckena.

FIGURBESKRIVNING Ett utföringsexempel av en industrirobotutrustning enligt uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till bifogade figurer 1-9. Fig 1 visar schematiskt en utrustning enligt utföringsexemplet. Fig 2 visar ett blockschema över de i utrustningen ingående styr- och drivenheterna samt deras sammankoppling. Fig 3 visar uppbyggnaden av den använda sensorn, varvid fig 3a-3c visar sensorns huvudkomponenter ur tre olika synvinklar och fig 3d visar det geometriska sambandet mellan de olika i sensorn förekommande storheterna. Fig 4 visar ett exempel på ett arbetsstycke och en arbetsbana. Fig 5 visar principen för funktionen hos den utföringsform av uppfinningen, vid vilken den avkända storheten utgöres av vinkeländringen hos arbetsbanan. Fig 6 visar i form av flödesscheman funktionen hos robotens styrutrustning vid utförings- alternativet enligt fig 5. Fig 7 visar schematiskt hur sensorenheten kan 462 022 utformas för att avge ett mått på variationer i reflexionsförmågan hos arbetsobjektets yta. Fig 8 och fig 9 visar funktionen hos det utförings- alternativ av uppfinningen, vid vilket en ändring i arbetsobjektets reflexionsförmåga används för att definiera arbetsbanans slutpunkt.

BESKRIVNING Av UTFöRINcsmmrEL Fig 1 visar en industrirobotutrustning för utförande av en elektrisk bågsvetsningsoperation. Robotutrustningen kan exempelvis vara av den kända typ som beskrivs i ASEAS broschyrer CK 09-1102E och CK 09-1104E. Bobotens mekaniska del består av en golvfast basplatta 11. Denna platta uppbär en runt en vertikal axel roterbar pelare 12. En underarm 13 är vridbar runt en horisontell axel genom pelarens 12 övre del. En överarm lä är vridbar runt en horisontell axel genom underarmens 13 yttre del. En hand 15 är vridbar runt en horisontell axel genom överarmens 14 yttre del. Vanligen är dessutom handen 15 så utformad att den har en eller två ytterligare frihetsgrader men dessa har för enkelhets skull utelämnats. Robothanden uppbär en sensor 16 samt en svetspistol 17 för elektrisk bågsvetsning.

Sensorns uppbyggnad och funktion skall beskrivas närmare nedr“ i anslut- ning till fig 3. Sensorn arbetar med optisk triangulering och bestämmer avstånd till ett arbetsstycke 19, 20 samt det relativa sidoläget mellan sensorn och svetspistolen å ena sidan och en svetsfog 18 å andra sidan.

Till utrustningen hör vidare ett styrskåp 2. vilket innehåller i och för sig kända matnings-, styr- och drivorgan för styrning av roboten. Ett blockschema över den i styrskåpet ingående utrustningen återfinns i fig 2.

En manöverenhet 3, företrädesvis bärbar, är förbunden med styrskàpet och innefattar en styrspak 31 för styrning av robotens rörelse under programmering, ett presentationsorgan 32 samt manöverknappar 33 för inmatning av data och kommandon under programmeringsfasen.

Fig 2 visar i blockschemaform huvudenheterna i styrskåpet 2 och dessas förbindelser med övriga delar av utrustningen. Styrskåpet innehåller en databuss 26, till vilken är anslutna en dator 21, ett minne 22 och en D/A-omvandlare 23. Datorn 21, som kan vara uppdelad på flera datorer, verkställer erforderliga beräkningar och logiska beslut som erfordras för programmering och drift av roboten. Datorn är via en digital kanal förbunden med styrenheten 3 och utbyter manöver- och informationssignaler med denna enhet. I minnet 22 lagras vid robotens programmering in 5 462 022 koordinaterna för ett antal punkter som bestämmer robotens önskade bana, uttryckta i det robotfasta koordinatsystemet. I anslutning till de nämnda punkterna kan dessutom lagras in instruktioner, funktioner och kommandon som skall verkställas i de angivna punkterna. D/A-omvandlaren 23 lämnar styrsignaler till en drivenhet 25, vilken i princip är ett servodon för styrning av den till en robotaxel hörande drivmotorn M. Till motorn är mekaniskt kopplad en tachometergenerator T, från vilken en hastighetsåterföringssignal lämnas till drivenheten 25. Vidare är till den aktuella axeln kopplad en resolver R, vilken avger en mot axelns vridningsvinkel svarande signal till enheten 23. Styrskåpet innehåller en D/A-omvandlare 23 och en drivenhet 25 för var och en av robotens axlar, men för enkelhets skull har i fig 2 endast den till en enda axel hörande utrustningen visats. Sensorn 16 är via en interfaceenhet 24 ansluten till datorn 21. Sensorn lämnar till interfaceenheten signalerna I, u och h och mottar från interfaceenheten signalen c. Innebörden hos dessa signaler skall närmare beskrivas nedan i anslutning till fig 3 och fig 7.

Sensorn 16 har ett vid robothanden 15 fastmonterat hus 161 (se fig 3a-3c).

Under huset är sensorenheten 162 anbringad. Denna enhet har formen av en cirkulär skiva och är vridbar i förhållande till huset 161 runt den i fig 1 approximativt vertikala axeln M-M. Sensorenhetens vridningsvinkel i förhållande till axeln y i robothandens koordinatsystem betecknas med c. I sensorenheten finns en ljuskälla 41, exempelvis en pulsad lysdiod, som utsänder en ljusstråle 42. Den horisontellt utsända ljusstrålen 42 reflekteras i en vridbar spegel 43 i en riktning nedåt mot objektet 50.

Ett icke visat optiskt system bryter samman ljuset till en liten fläck 45 på ytan av objektet 50. Den från denna fläck, vilken utgör mätpunkten, utsända ljusstrålen 44 reflekteras i spegeln 43 mot en detektor 46, vilken kan utgöras av en lateral fotodiod. Ett icke visat optiskt system bryter samman det från mätpunkten utsända ljuset till en punkt på ytan av detektorn 46. Om avståndet mellan objektet 50 och sensorn förändras kommer ljusstrålen 44 att träffa detektorytan i olika punkter, och på känt sätt kan därför från detektorn 46 en signal erhållas, vilken utgör ett mått på ljusstrålens 44 träffpunkt på detektorytan och därmed på avståndet mellan sensorn och objektet 50. Spegeln 43 är vridbar runt en mot axeln M-M vinkelrät axel med hjälp av ett drivorgan 47, vilket periodiskt vrider spegeln fram och tillbaka runt ett centrumläge, i vilket den utsända ljusstrålen 42 är parallell med axeln M-M. Vinkeln mellan det s k trianguleringsplanet, vilket bestäms av strålarna 42 och 44, och ett plan 462 022 genom axeln M-M betecknas med u. På spegelns 43 vridningsaxel är en vinkelgivare 48 anordnad, från vilken en signal erhålles som utgör ett mått på vinkeln u i varje ögonblick.

Fig 3d visar sambandet mellan sensorns olika mätstorheter. Robothandens koordinatsystem betecknas med x, y, z. I figuren betecknar R det radiella avståndet mellan axeln M-M och ljuskällan 41. Med h betecknas det av sensorn vid en viss utvridningsvinkel u från centrumläget uppmätta avståndet till mätpunkten 45. Med a betecknas avståndet parallellt med axeln M-M mellan ett origo 0 hos sensorn och mätpunkten 45. Genom spegelns 43 oscillerande rörelse kommer mätpunkten 45 att periodiskt svepas fram och åter i ett plan som definieras av linjerna N-N och P-P i fig 3d.

Robotutrustningen är försedd med organ anordnade att genom lämplig signalbehandling detektera förekomsten av en avståndsdiskontinuitet, exempelvis en plåtkant, svetsfog eller liknande, och att bestämma dennas läge längs linjen N-N i förhållande till svepets mittläge. I fig 3d är läget hos en sådan diskontinuitet betecknat med K, och avståndet utefter linjen N-N mellan diskontinuiteten och svepets mittpunkt betecknas med b.

Vinkeln c är sensorenhetens 162 rotation relativt en med robothandens y-axel parallell riktning.

Fig 4 visar ett godtyckligt arbetsobjekt 50, vilket har en svetsfog 51 som skall svetsas med hjälp av robotutrustningen. Arbetsstycket 50 är i det typiska fallet ett av en serie i huvudsak lika arbetaobjekt.

Arbetsstyckena inom serien kan emellertid avvika från varandra beträffande formen hos svetsfogen, längden hos svetsfogen samt arbetsstyckets läge och orientering. Oberoende av sådana variationer kommer emellertid utrustningen enligt uppfinningen att alltid avsluta svetsningen vid punkten D, dvs den punkt där svetsfogen 51 möter objektets i figuren högra kant. I vissa fall kan det vara lämpligt att såsom visats i fig 4 programmera in en s k stoppzon omkring en förväntad stoppunkt D.

Stoppzonen kan exempelvis definieras genom att svetspistolen förs till punkten D, vars koordinater inlagras. Därefter matas in och lagras en storhet m, med vars hjälp styrsystemet definierar två sfäriska skal S1 och S2 på ömse sidor om punkten D och på ett avstånd m från denna punkt samt med centrum i punkten C. Styrsystemet programmeras på sådant sätt att svetsoperationen endast avslutas om arbetspunkten vid det uppställda avslutningskriteriets uppfyllande befinner sig inom stoppzonen, dvs i volymen mellan de båda skalen S1 och S2. Härigenom uppnås att risken 462 022 elimineras för att svetsningen avbryts för tidigt, exempelvis på grund av en före stoppzonen belägen kraftig vinkeländring 54 hos svetsfogen. Om en sådan risk inte föreligger kan givetvis definierandet av och hänsynstagandet till en stoppzon utelämnas.

Enligt en utföringsform av uppfinningen avkännes kontinuerligt under svetsförloppet om svetsfogen uppvisar ett hörn eller en vinkel. Om så är fallet, och om banans vinkeländring överstiger ett förutbestämt värde anses detta utgöra stoppkriterium och svetsförloppet avbryts när svetspistolen hunnit fram till hörnet. Hur denna bestämning görs åskådliggöra i fig 5. Där visas en svetsfog 51 som har ett hörn 55 där vinkeländringen har värdet F. Under svetsning rör sig sensorn och svetspistolen åt höger i figuren. Sensorns vridning (vinkeln c) inställes automatiskt så att svetsfogen kommer att vara belägen approximativt mitt i sensorsvepet. Med jämna tidsmellanrum transformeras de av sensorn avkända koordinaterna för svetsfogens läge till robotens koordinatsystem och lagras tillfälligt i detta. Roboten styrs så att svetspistolens arbetspunkt kommer att röra sig successivt från den ena till den andra av de punkter vilkas koordinatvärden inlagrats. I ett typiskt fall rör sig sensorn och svetspistolen med konstant hastighet utefter svetsfogen, och de inlagrade punkterna kommer därför att vara approximativt ekvidistanta.

Punkternas koordinater kan exempelvis vara inlagrade i ett minne av s k first in-first out-typ. Varje gång koordinaterna för en ny punkt lagras in i minnet utraderas i detta koordinaterna för den äldsta av de tidigare inlagrade punkterna. Som ett exempel har antagits att i minnet koordinaterna för de 11 senast avlästa punkterna, PO-P10, finns inlagrade.

I fig 5a antas svetsförloppet ha kommit till en sådan punkt att den av sensorn senast avkända punkten P10 befinner sig strax till höger om hörnet 55 (punkten P8 sammanfaller med hörnet 55). Svetspistolen kan härvid antagas befinna sig i punkten P0 eller eventuellt ett stycke till vänster om denna punkt. Under svetsförloppet beräknas kontinuerligt de båda vektorerna A och B, där A = P5 - PO och B = P10 - P5, och där PO, P5 och P10 är de vektorer som definierar respektive punkters lägen. Systemet bildar vidare absolutvärdet hos vektorn A - B, vilken vektor är skillnaden mellan vektorerna A och B. Det kan enkelt visas att nämnda absolutvärde utgör ett mått på vinkeln Fl mellan vektorerna A och B.

Vektorns A - B absolutvärde ökar hela tiden allteftersom svetsförloppet rör sig åt höger i figuren och uppnår sitt maximum när punkten P5 befinner 462 022 sig i hörnet 55, dvs då vektorerna A och B är lika långa. Detta läge visas i fig 5b. Härefter avtar absolutvärdet hos A - B som framgår av fig 56c och vektorn A - B blir noll när punkten PO rört sig förbi hörnet 55. Det kan vidare enkelt visas att det maximala värdet hos absolutvärdet av A - B utgör ett mått på vinkeländringen F i hörnet 55.

Det erforderliga beräkningarna utföres av robotutrustningens dator 21, som är programmerad enligt den princip som framgår av flödesschemorna i fig 6a-6c. De båda i fig 6a och fig 6b visade procedurerna PROC FIFOWRITE och PROC FIFOREAD exekveras samtidigt och parallellt. Den förstnämnda proceduren tar emot fogens läge i sensorkoordinater och transponerar fogläget till robotens rumsfasta baskoordinatsystem X, Y, Z. Fogens koordinater lagras därefter på en first in-first out-stack. Proceduren PROC ANGLE anropas för att ur de i stacken (minnet) lagrade koordinaterna beräkna och detektera en eventuellt vinkelförändring hos svetsfogen.

Proceduren börjar med att ligga och vänta på startorder (WAIT START) och sätts igång när order erhållits från styrsystemet om att starta följningen och svetsförloppet. Därvid hämtas de förinlagrade värdena på stoppvinkel och stoppzon upp, och vinkeln F1 (se fig 5) sätts till noll (INIT STOP, Fl = O). I nästa steg, WAIT COORD, ligger proceduren och väntar på att erhålla sensorkoordinater från sensorn eller också en stopporder. Om endera av dessa båda saker erhålles avkänner proceduren först om en stopporder föreligger ( STOP? ). Om så är fallet har svetsoperationen avbrutits och proceduren återgår till initialläget WAIT START. Om i stället sensorkoordinater (a, b, c) erhållits transformeras dessa, TRANSFORM, till baskoordinater X, Y, Z. Dessa bas koordinater definierar den senast av sensorn avkända punkten utefter svetsfogen och skrivs in, WRITE X, Y, Z, överst i den ovan nämnda stacken. Därefter anropas proceduren PROC ANGLE (se fig 6c).

Proceduren PROC FIFOREAD läser fogkoordinater ur stacken och sänder förflyttningsorder för axelstyrningen av roboten. I procedurens första steg, WAIT START, ligger proceduren och väntar på startorder. När arbetsförloppet sätts igång går proceduren vidare till nästa steg, READ COORD, där en uppsättning nya koordinater hämtas från stacken.

Svetspistolen kan exempelvis antas styras mot punkten P0 och det är då koordinaterna för denna punkt som hämtas från stacken och i nästa steg, POSITION, sänds vidare som positioneringsorder till robotens axelstyrsystem. På detta sätt bringas svetspistolen att följa svetsfogen 9 462 022 allteftersom punkten PO under arbetsförloppet rör sig åt höger i fig 5 utefter fogen. I nästa steg, STDP COORD? , avkännes om de koordinatvärden som sänds vidare till axelstyrningen utgör koordinaterna för en stoppunkt.

Om så inte är fallet återgår proceduren till att hämta koordinaterna för nästa punkt. Om däremot de senast avsända koordinaterna utgör koordinaterna för en stoppunkt avges en stopporder (STOP). Denna stopporder avbryter proceduren PROC FIFOWRITE och därmed skrivs inga nya koordinater in i stacken, varför robotens rörelse och svetsproceduren avbryts.

I fig 6c visas proceduren PROC ANGLE. Denna procedur hämtar de tre uppsättningarna koordinater för punkterna P0, P5 och P10 ur stacken.

Koordinaterna läses ur stacken med fasta offset relativt stackens skrivpekare och de utlästa posterna är ekvidistanta. Ur de tre punkternas koordinatvärden bestäms vinklar hos fogen till storlek och läge. I procedurens första steg, COMP NEWANGLE, beräknas ett nytt värde NS på den storhet S (absolutvärdet av vektorn A - B) som utgör ett mått på vinkeln Fl mellan vektorerna A och B. I nästa steg, NS > S? , avkännes om det beräknade värdet är större än det närmast föregående värdet. Om så är fallet sätts värdet S = NS och förloppet återgår till proceduren PROC FIFOWRITE. Förloppet fortsätter på detta sätt så länge vinkeln F1 håller på att öka. När vinkeln nått sitt maximum är villkoret NS > S i procedurens andra steg inte längre uppfyllt. Proceduren går därför vidare till ett steg, ZONE AND STOPANG? , där systemet dels avkänner om hörnet 55, dvs läget hos punkten P5, befinner sig inom stoppzonen (se fig 4), och dels avkänner om detekterat vinkelmaximum överstiger det förinlagrade värdet på stoppvinkeln. Om så inte är fallet sätts S = 0 och proceduren återgår till PROC FIFOWRITE. Någon stopporder avges alltså inte. Om däremot punkten P5 befinner sig inom stoppzonen utmärkes denna punkt såsom angivande en stoppkoordinat, STOP COORD AT P5. Proceduren återgår därefter till PROC FIFOWRITE. Allteftersom roboten rör sig utefter svetsfogen och nya värden matas in i stacken kommer den som stoppunkt sålunda utmärkta punkten att röra sig neråt i stacken. När den kommit nederst i stacken, dvs när den utgör punkten P0 i fig 5, upptäcker PROC FIFOREAD att denna punkt är en stoppkoordinat, och robotrörelsen kommer att stoppas när punkten P0 och därmed svetspistolen når hörnet 55.

Fig 7-9 visar en annan utföringsform av en utrustning enligt uppfinningen.

Sensorn 46 utgörs av en lateral fotodiod. Skillnaden mellan de båda vid e 022 w 4 2 sensorns ändar uttagna fotoströmmarna il och i2 utgör ett mått på läget av den punkt där den mottagna ljusstrålen 44 träffar detektorn. Hur denna skillnad signalbehandlas är i och för sig känt och visas inte i fig 7.

Enligt den nu beskrivna utföringsformen bildas emellertid i en förstärkare 47 summan av de båda-fotoströmmarna. Denna summa utgör ett mått på intensiteten I1 hos det mottagna ljuset. Den jämförs i en differentialförstärkare 48 med ett referensvärde I0. Utsignalen från förstärkaren 48 tillförs, eventuellt efter ytterligare förstärkarsteg, som drivsignal till ljuskällan 41. På detta sätt bildas en sluten reglerslinga, vilken strävar att hålla intensiteten hos det mottagna ljuset konstant och lika med börvärdet I0. Detta senare värde är så valt att optimala arbetsförhållanden erhålles för detektorn 46. Intensiteten I hos det utsända ljuset kommer alltså att varieras i beroende av den optiska reflexionsförmågan hos det objekt som reflekterar ljuset.

Utsignalen från förstärkaren 48 utgör ett mått på I och därmed på reflexionsförmågan hos objektet.

Fig 8a visar en svetsfog 51, en s k kälfog. Svetsningen antas röra sig i pilens riktning. Sensorsvepets ändpunkter betecknas med +b1 och -bl och mätpunkten rör sig periodiskt fram och tillbaka mellan dessa punkter. Vid det ställe utefter svetsfogen 51 där man önskar att svetsningen skall avbrytas har ett område 52 med högre optisk reflexionsförmåga än objektets yta i övrigt anbringats. Området 52 kan exempelvis utgöras av ett kritstreck, ett stycke ljus tejp eller dylikt. När under rörelsen utefter svetsfogen svepet kommer fram till området 52 erhålles det i fig 8b visade utseendet av intensiteten I som funktion av sidokoordinaten b. På ömse sidor om området 52 har I ett högt värde I3. Inom området 52 har emellertid I ett lägre värde I4, bortsett från passagen över själva svetsfogen där oregelbundenheter kan uppträda. Signalen I tillföras och analyseras av robotutrustningens styrsystem, vilket enkelt kan programmeras att detektera uppträdandet av ett område 52 med en reflexionsförmåga som avviker från omgivningen. Exempelvis kan styrsystemet i beroende av signalerna I och b beräkna arean W hos den i fig 8b streckade ytan. Storheten W jämförs med ett referensvärde och om W överstiger referensvärdet anses mätsvepet ha hunnit in över ett område 52 med avvikande reflexionsförmåga. För uppnående av större säkerhet vid detekteringen kan storheten W beräknas under två eller flera på varandra följande mätsvep och en detektering av ett område 52 med avvikande reflexionsförmåga anses föreligga endast om W vid ett givet antal på “ 462 022 varandra följande mätsvep överstiger ett gränsvärde. Fig 8c visar det geometriska utseendet hos objektet med dess yta 53 och kälfogen 51.

Fig 9 visar hur som ett alternativ ett område 52 med avvikande reflexionsförmâga kan anordnas på endast ena sidan om en svetsfog 51. På nyss beskrivet sätt kan exempelvis detekteringen av området 52 ske genom beräkning av storheten W, se fig 9b, under ett eller flera på varandra följande mätsvep. Fig 9c visar det geometriska utseendet hos ytan 53 hos arbetsobjektet. Svetsfogen 51 utgörs i detta exempel av en s k överlappsfog.

Styrsystemet kan enkelt bringas att detektera om enligt fig 8 området 52 finns på båda sidorna om svetsfogen eller om området enligt fig 9 är anbringat endast på ena sidan av svetsfogen. Genom att enligt fig 9 anbringa området 52 endast på svetsfogens ena sida kan ytterligare information tillföras styrsystemet. Exempelvis kan detta vid upptäckandet av en sådan ensidig markering programmeras att avbryta arbetsförloppet och att rotera sensorn exempelvis 90° ät det med markeringen 52 utpekade hållet varefter ett nytt arbetsförlopp kan påbörjas.

Markeringar enligt fig 8 och 9 kan även ges andra funktioner. Exempelvis kan utefter en svetsfog ett ställe som skall överhoppas markeras med två markörer, en på varje sida om stället. Styrsystemet programmeras därvid att avbryta arbetsförloppet vid detekteringen av den första markören, att fortsätta följningen utefter svetsfogen till dess att den andra markören detekteras, varefter arbetsförloppet startas under fortsatt följning.

Ovan har beskrivits en robotutrustning enligt uppfinningen anordnad för automatisk elektrisk bågsvetsning. Som ovan nämnts kan emellertid ett stort antal andra tillämpningar tänkas, exempelvis utläggning av limsträngar eller strängar av tätningsmassa. Likaså kan sensorer av annan typ än den ovan beskrivna användas vid en utrustning enligt uppfinningen.

Vid andra tillämpningar än elektrisk svetsning kommer då givetvis det av robothanden uppburna arbetsverktyget att utgöras av ett annat verktyg än en elektrisk svetspistol, exempelvis vid en limspruta eller dylikt. Den arbetsoperation som utförs med hjälp av robotutrustningen behöver ej vara en arbetsoperation i traditionell mening utan kan exempelvis utgöras av mätning eller inspektion längs en kant, fog eller dylikt, varvid arbetsverktyget då utgöres av ett mät- eller inspektionsorgan.

Claims (5)

\ 462 0212 'i PATENTKRAV

1. Industrirobotutrustning innefattande en industrirobot (1) med en robothand (5), på vilken ett arbetsverktyg (17) är anordnat för utförande av en arbetsoperation på ett objekt (19, 20). Roboten är dessutom försedd med en sensor (16) för avkänning av arbetsverktygets läge relativt objek- tet för styrning av arbetsverktyget utefter en bana (18, 51) utmed objek- tet (19. 20) under utförande av arbetsoperationen. Utrustningen k ä n n e t e c k n a s a v att den innefattar organ (16, 21) anordnade att under arbetsoperationen avkänna om banan (18, 51) ändrar riktning, att bestämma storleken (F) av en uppträdande riktningsändring och att avbryta rörelsen om riktningsändringens storlek överstiger ett förutbestämt värde.

2. Industrirobotutrustning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar organ (21) anordnade att även avbryta arbets- operationen om och när riktningsändringens storlek överstiger nämnda förutbestämda värde.

3- Industrirobotutrustning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att den innefattar organ (3, 21) för definierande av en stoppzon (S1, S2) före utförandet av arbetsoperationen samt organ (21) anordnade att under arbetsoperationen avbryta rörelsen endast under för- utsättning av att roboten befinner sig inom den definierade stoppzonen.

4. Industrirobotutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar organ (16, 21) anordnade att bestämma läget hos en plötslig riktningsförändring (55) hos banan (18, 51) och att avbryta rörelsen utefter banan när arbetsverktyget når detta läge.

5. Industrirobotutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar organ (16, 21) anordnade att fortlöpande bestämma läget hos tre punkter (PO, P5, P10) längs banan, att därur bilda de vektorer (A, B) som anger riktningen mellan den första och den andra respektive den andra och den tredje punkten, att därur 'S 462 022 beräkna en storhet (IA - BI) som är ett mått på vinkeln (Fl) mellan vektorerna, att undersöka när vid en riktningsändring hos banan nämnda storhet (IA - Bl) har sitt maximivärde, att därvid om nämnda maximivärde överskrider ett förutbestämt värde lagra läget hos den mellersta (P5) av de tre punkterna och att avbryta robotens rörelse utefter banan när arbetsverktyget når det lagrade läget.