WO2018197298A1 - Vorrichtung und verfahren zur elektrischen prüfung eines elektrischen bauteils - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur elektrischen prüfung eines elektrischen bauteils Download PDF

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    • G05B2219/45—Nc applications
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Definitions

  • the invention relates to a device and a method for automated electrical testing of electrical components.
  • the term "electrical component” covers all objects which have electrical connections, electrical lines, electrical components, electrical circuits, etc.
  • complete electrical or electronic devices may also be included, for example a smartphone, a
  • DE 699 12 589 T2 relates to a test device for testing electronic components.
  • DE 10 201 1 1 12 532 A1 relates to a test device for a plurality of
  • Battery cells in particular a vehicle battery.
  • DE 203 21 782 U1 relates to a system for detecting, influencing and exploiting robot movements.
  • DE 20 2014 100 803 U1 relates to a measuring device for a steering wheel in a
  • DE 10 2010 012 598 A1 relates to a process module library for programming a manipulator process.
  • DE 10 201 1 01 1 660 B4 relates to a mounting device which is designed to assemble a second workpiece with a first workpiece, which is arranged at a fixed position.
  • the object of the invention is to provide a device and a method with which electrical tests of such electrical components can be carried out more effectively, reliably, quickly and cost-effectively.
  • a first aspect of the invention relates to a device according to a first alternative to the electrical testing of an electrical component BT, which is a first
  • electromechanical interface S1 wherein the electrical component BT is provided with its first electromechanical interface S1 at a desired position POS S i and a target orientation 0 S i, comprising: a force-controlled and / or
  • Admittance-controlled tilting movements about the target orientation O SO H , S2 (RT) and / or rotational movements and / or translational movements of the second electromechanical interface S2 are executed until a predetermined limit condition G1 for a moment acting on the first effector and / or a predetermined limit condition G2 a force applied to the first effector is reached or exceeded, and / or a provided force moment signature and / or a position / velocity / acceleration signature is reached or exceeded at the first effector, indicating that the mechanical connection of the first and the first effector second
  • electromechanical interface is successfully completed within predefined tolerances, wherein the first interface S1 and the second interface S2 each have mutually associated electrical contacts, which are electrically connected according to the successful connection of the first and second electromechanical interface, and one with the second electromechanical interface S2 connected analysis means, wherein the analysis means is designed and set up, an analysis program for electrical testing of the first and second perform electromechanical interface with the analysis means electromechanically connected electrical component BT.
  • the electrical component BT is provided in this variant with its first electromechanical interface S1 at a desired position POS S i with a desired orientation 0 S i.
  • the specification of desired position POS S i and a desired orientation 0 S i relates to the interface S1. Since the component and the interface S1 are advantageously firmly connected to one another, this also results in a position and orientation of the component BT.
  • Translational motions are advantageous periodic motions. Depending on
  • Translational movements may also be aperiodic movements or a combination of aperiodic and periodic movements.
  • the tilting movements advantageously take place relative to the desired orientation O SO H , S 2 (RT) of the effector about one, two or three tilting axes, the corresponding tilting angles advantageously being in an angular range of up to ⁇ 1 °, ⁇ 2 °, ⁇ 5 °, ⁇ 7 °, ⁇ 10 °, ⁇ 12 °, ⁇ 15 ° to the target orientation O SO H , S 2 (RT).
  • the tilting movements and / or the translational movements are advantageously closed movements.
  • a closed translational movement is understood to mean that the trajectory or at least one projection of the trajectory results in a closed curve.
  • the rotational movements take place around an axis of rotation advantageously periodically, and advantageously in a rotation angle range of ⁇ 1 °, ⁇ 2 °, ⁇ 5 °, ⁇ 7 °, ⁇ 10 °, ⁇ 12 °, ⁇ 15 °.
  • Tilting / rotational movements / translational movements are advantageously carried out continuously. They are particularly advantageous when connecting or
  • the first interface S1 may, for example, be an electrical socket, the second interface S2 correspondingly being an electrical plug matched to the socket.
  • the first interface S1 and the second interface S2 are matched electrical plug connections or rotary plug connections.
  • the first interface S1 and the second interface S2 can in particular be designed such that they connect a number n of different electrical conductors to one another, with n> 1.
  • trajectory is understood herein to mean a trajectory, in particular a three-dimensional trajectory.
  • signature herein describes a predetermined parameter data set with assigned values and / or interval limits and / or a predetermined time behavior of a predetermined parameter data set for identifying the successful one
  • the "signature” thus describes a combination of parameters and / or their time behavior, for example a predefined force-time behavior can define the successful conclusion of the connection process
  • Analysis means advantageously comprises a processor running the analysis program which controls the analysis means and enables it to perform an electronic check of the component BT according to the analysis program.
  • the analysis means is preferably suitable, a quality control or a production control of the component BT
  • the analysis means is advantageously connected by means of a radio link or wired to the second electro-mechanical interface.
  • a force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled second robot manipulator is present with a second effector, which is designed and set up for picking up, handling and releasing the electrical component BT, wherein the control unit is configured and arranged to control the second robot manipulator and execute the following second control program:
  • Controlling the second robot manipulator such that the second robot manipulator receives an electrical component BT to be tested provided at an interface, and the second robot manipulator the recorded component BT with its first electromechanical interface S1 at the desired position POS S i with the target orientation 0 S i stores and releases, or the second robot manipulator holds the recorded component with its first electromechanical interface S1 at the desired position POS S i with the desired orientation 0 S i and thus provides.
  • the second robot manipulator essentially serves to provide the interface of the component BT at the desired position POS S i with the desired orientation 0 S i.
  • a further aspect of the invention relates to a device according to the second alternative to the electrical testing of an electrical component BT, which has a first electromechanical interface S1, comprising: an interface for providing the electrical component BT to be tested, a force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled first Roboteremanipulator with a first effector, wherein the first effector compatible with the first interface S1 second
  • electromechanical interface S2 a force-controlled and / or
  • control unit being adapted and arranged to execute the following third control program: to control the second robotic manipulator to receive the electrical component provided at the interface, the first and the second
  • Rotational movements and / or translational movements are carried out until respectively predetermined limit condition G3 / G4 for a torque acting on the first / second effector and / or a predetermined limit condition G5 / G6 of a force acting on the first / second effector is reached or exceeded and / or one provided Force instant signature and / or a position / speed / acceleration signature is reached or exceeded at the first / second effector, which indicates that the mechanical connection of first and second
  • electromechanical interface is successfully completed within predefined tolerances, wherein the first and the second electromechanical interface each having mutually associated electrical contacts, which are electrically connected according to the successful mechanical connection of the first and second electromechanical interface, and one with the second electromechanical
  • Interface S2 connected analysis means, wherein the analysis means is designed and adapted to perform an analysis program for electrical testing of the connected via the first and second electromechanical interface electrical component BT.
  • the device according to the second alternative comprises the first robot manipulator and the second
  • Robot manipulator which is coordinated by the control unit, in particular for the execution of the third control program, i. Dependent, controlled or regulated. In the sense of this coordinated use of the two robotic manipulators for
  • the joint action of the robot manipulators must therefore be coordinated.
  • the coordination advantageously comprises the formation of subtasks, the transmission to the corresponding robot manipulators and an exchange of information for the synchronization of the robot manipulators.
  • various approaches are known in the art.
  • a combined control behavior of the robot manipulators results advantageously by a superposition of attractive and repulsive components.
  • the control unit advantageously has a coordinator C.
  • each behavior of one of the robotic manipulators has a previously defined influence on the overall response of both robotic manipulators.
  • the overall reaction is then advantageously limited to a maximum reaction (described by appropriate parameters). This takes into account each behavior of one of the robotic manipulators as a percentage in the overall reaction.
  • a prioritized superposition is proposed in which the weighted behavioral responses of the respective robot manipulator are summed up in the sequence of the largest influencing factors. Further details on coordinated control of the robot manipulators can be found in the prior art, to which reference is made here.
  • first / second / third robotic manipulator in response to the analysis program such that predetermined haptic / manual inputs are made during execution of the analysis program by the mechanical interface to the haptic / manual input interface, and / or during execution of the analysis program electrical contact K is electrically contacted with the electrical mating contact GK and is done in the electrically connected state depending on the analysis program predetermined electrical signal inputs via the contact K in the mating contact GT.
  • Input interfaces Through the inputs, the electrical or logical Condition of the component BT can be influenced, furthermore, the reliability and functionality of the input interfaces can be checked accordingly.
  • the contact K of the corresponding executed against contact GK are advantageously designed as multi-conductor interfaces, so that simultaneously via a plurality of electrical lines electrical signals between the component BT and the
  • Analysis unit can be sent or received.
  • Control unit is designed and configured such that the second control program is executed in dependence on a current program progress in the analysis program.
  • An advantageous development of the device according to the first alternative or second alternative is characterized in that the control unit is designed and configured to execute the following fifth control program: after termination of the analysis program (for the electrical testing of the component BT) controlling the second robot manipulator for separating the electromechanical connection of the first and second electromechanical interface such that the second electromechanical interface S2 by executing force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled tilting relative to a desired orientation 0 S0 H (RA) and / or rotational movements and / or translational movements from the first
  • RA desired orientation 0 S0 H
  • electromechanical interface S1 is guided along a predetermined output trajectory A, wherein along the output trajectory A for locations R A of the trajectory A, the target orientation 0 S0 H (RA) of the second interface S2 is defined.
  • the execution of the specified movements serves to separate the interface S2 with less effort and therefore material-friendly from the interface S1.
  • control unit is designed and configured to execute the following sixth control program: after termination of the analysis program (for electrical testing of the component BT) disconnecting the first and second electromechanical interface coordinated control of the first and the second robot manipulator such that the first electromechanical interface S1 or the second electromechanical interface S2 under execution force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled tilting movements and / or rotational movements and / or translational movements are moved away from each other, or that the first electromechanical interface S1 and the second
  • electromechanical interface S2 under the execution of coordinated force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled tilting movements and / or rotational movements and / or translational movements are moved away from each other.
  • the execution of the specified movements serves to separate the interface S2 with less effort and therefore material-friendly from the interface S1.
  • these movements of the first and the second robot manipulator take place here in a coordinated and coordinated form.
  • the electrical component to be tested is a printed circuit board, a board equipped with electrical components or an electrical device.
  • the data network may be the Internet, a local area network, an ad hoc data network, etc.
  • An advantageous development of the device according to the first or second alternative is characterized in that the device is set up and designed to load control and regulation parameters to the control programs from the data network.
  • An advantageous development of the device according to the first or second alternative is characterized in that the device is set up and designed to load control and regulation parameters to the control programs via a local input interface and / or via a "teach-in process", in which the robot manipulator is guided manually.
  • An advantageous development of the device according to the first or second alternative is characterized in that the device is set up and executed, the loading of control programs and / or associated control and
  • Control parameters from the data network of a remote station which also with connected to the data network to control.
  • An advantageous development of the device according to the first or second alternative is characterized in that the device is set up and designed to locally present on the device control programs and / or associated
  • An advantageous development of the device according to the first or second alternative is characterized in that the device is set up and executed that locally on the screwing existing control programs with the associated control and regulation parameters from a remote station, which also connected to the data network is to be started.
  • An advantageous development of the invention according to the first or second alternative is characterized in that the remote station and / or the local
  • Input interface has a man-machine interface for input of control programs and / or associated control and regulation parameters; and / or for selecting control programs and / or associated control and regulation parameters from a plurality of available control programs and / or associated control and regulation parameters, and
  • Drag-and-drop input on a touch screen, a guided input dialog, a keyboard, a computer mouse, a haptic input interface, a virtual reality unit, an augmented reality unit of an acoustic input interface, a body tracking based on Electromyography data, based on
  • Electroencephalography data via a neural interface to the brain or a combination thereof.
  • An advantageous development of the invention according to the first or second alternative is characterized by the human-machine interface for outputting an auditory, visual, haptic, olfactory, tactile, electrical feedback or a
  • Another aspect of the invention relates to a method according to the first alternative to the electrical testing of an electrical component BT having a first electromechanical interface S1, wherein the electrical component BT with its first
  • electromechanical interface S1 at a desired position POS S i and a target orientation 0 S i comprising: a force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled first Roboteremanipulator with a first effector, wherein the first effector to the first interface S1 compatible second electromechanical interface S2, a control unit for controlling the first robot manipulator, wherein the control unit executes the following first control program: controlling the first Roboteremanipulators such that this second electromechanical interface S2 along a predetermined trajectory T with a predetermined target orientation O.
  • SO N, S2 (RT) leads to the first electromechanical interface S1 of the provided at the position POS S i electrical component BT, whereby along the trajectory T for Type R T of the trajectory T, the target orientation O SO H, S2 (RT) of second electromechanical interface le S2 is defined, and wherein for mechanically connecting the first electromechanical interface S1 with the second
  • electromechanical interface S2 by the first robot manipulator force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled tilting movements about the target orientation O SO II , S2 (RT) and / or rotational movements and / or translational movements of the second electromechanical interface S2 are executed until a
  • predetermined limit condition G1 is reached or exceeded for a moment acting on the first effector and / or a predetermined limit condition G2 of a force acting on the first effector and / or a provided force torque signature and / or a position / speed / acceleration signature on the first effector is reached or exceeded, indicating / indexing that the mechanical connection of the first and second electromechanical interfaces within
  • first interface S1 and the second interface S2 each having mutually associated electrical contacts, which after successfully connecting the first and second
  • electromechanical interface are electrically connected accordingly, and with one connected to the second electromechanical interface S2
  • Analysis means Performing an analysis program for electrical testing of the electrical component BT connected via the first and second electromechanical interfaces.
  • An advantageous development of the method according to the first alternative is characterized in that a force-controlled and / or impedance-controlled and / or
  • admittance-controlled second robot manipulator with a second effector is designed and arranged for receiving, handling and releasing the electrical component BT, wherein the control unit for controlling the second
  • a further aspect of the invention relates to a method according to the second alternative to the electrical testing of an electrical component BT having a first electromechanical interface S1, comprising: an interface for providing the electrical component BT to be tested, a force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled first Roboteremanipulator with a first effector, wherein the first effector compatible with the first interface S1 second
  • electromechanical interface S2 a force-controlled and / or
  • Controlling the first and second robotic manipulators the control unit executing the third control program: controlling the second robotic manipulator to receive the electrical component provided at the interface, controlling the first and second robotic manipulators so that the first and second robotic manipulators control the first and second robotic manipulators the second electromechanical interface coordinates for the purpose of their
  • Rotational movements and / or translational movements are carried out until respectively predetermined limit condition G3 / G4 for a torque acting on the first / second effector and / or a predetermined limit condition G5 / G6 of a force acting on the first / second effector is reached or exceeded and / or one provided Force instant signature and / or a position / speed / acceleration signature is reached or exceeded at the first / second effector, which indicates that the mechanical connection of first and second
  • electromechanical interface is successfully completed within predefined tolerances, wherein the first and the second electromechanical interface each having mutually associated electrical contacts, which are electrically connected according to the successful mechanical connection of the first and second electromechanical interface, and one with the second
  • electromechanical interface S2 connected analysis means performing an analysis program for electrical testing of the first and second
  • electromechanical interface connected electrical component BT is electromechanical interface connected electrical component BT.
  • Executes control program controlling the first / second / third robot manipulator depending on the analysis program such that during the execution of the analysis program by the mechanical interface in the haptic / manual input interface predetermined haptic / manual inputs are made, and / or during the execution of the analysis program, the electrical contact K is electrically contacted with the electrical mating contact GK and is electrically connected connected condition depending on the analysis program given electrical signal inputs via the contact K in the mating contact GT done.
  • the analysis means is connected to the control unit, and the control unit is the second control program in
  • Executes control program after completion of the analysis program controlling the second robot manipulator for disconnecting the electromechanical connection of the first and second electromechanical interface such that the second
  • electromechanical interface S2 under execution of force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled tilting relative to a target orientation 0 S0 H (RA) and / or rotational movements and / or translational movements from the first electromechanical interface S1 along a predetermined
  • Output trajectory A is performed, along the output trajectory A for locations R A of the trajectory A, the target orientation O SO II (RA) of the second interface S2 is defined.
  • the control unit executes the following sixth control program: after termination of the analysis program disconnecting the first and second electromechanical interface by coordinately controlling the first and the second robot manipulator such that the first electromechanical Interface S1 or the second electromechanical interface S2 under execution of force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled tilting movements and / or
  • electromechanical interface S2 under the execution of coordinated force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittance-controlled tilting movements and / or rotational movements and / or translational movements are moved away from each other.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that the respective device has a data interface to a data network, and the device is set up and configured to load one or more control programs from the data network.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that the respective device control and
  • Control parameters to control programs from the data network loads are characterized in that the respective device control and
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that the loading of control programs and / or associated control and regulation parameters from the data network into the respective device from a remote station, which is also connected to the data network , is controlled.
  • Control programs are started with the associated control and regulation parameters from a remote station, which is also connected to the data network.
  • Another aspect of the invention relates to a computer system having a
  • Data processing device wherein the data processing device is configured such that a method as described above, on the
  • Data processing device is executed.
  • Another aspect of the invention relates to a digital storage medium having electronically readable control signals, wherein the control signals may interact with a programmable computer system such that a method as described above is performed.
  • Another aspect of the invention relates to a computer program product having program code stored on a machine-readable carrier for performing the method Method as described above, when the program code on a
  • Data processing device is executed.
  • a further aspect of the invention relates to a computer program with program codes for carrying out the method, as described above, when the program runs on a data processing device. This can be the
  • Data processing device may be configured as any known from the prior art computer system. Further advantages, features and details emerge from the following
  • Fig. 1 is a schematic representation of the structure of a proposed
  • Fig. 2 is a schematic flowchart for a proposed method.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the structure of a proposed
  • the device for electrical testing of an electrical component BT, which has a first electromechanical interface S1, wherein the electrical component BT is provided with its first electromechanical interface S1 at a desired position POS S i and a desired orientation 0 S i.
  • the device comprises a force-controlled and impedance-controlled first robot manipulator 101 with a first effector, the first effector having a second electromechanical interface S2 compatible with the first interface S1, a control unit 102 for controlling the first
  • Robot manipulator 101 according to a predetermined control program.
  • Control unit 102 has a processor running the control program.
  • Control unit 102 is designed and configured to carry out the following first control program: controlling first electro-mechanical manipulator 101 to move the second electromechanical interface S2 along a predetermined trajectory T with a predetermined target orientation O SO II , S2 (RT) to the first electromechanical interface S1 of the provided at the position POS S i electrical component BT, wherein leads along the trajectory T for Type T R of the trajectory T, the target orientation H 0 S0, S2 (RT) of second electromechanical interface S2 is defined, wherein for mechanically connecting the first electromechanical interface S1 with the second
  • electromechanical interface S2 by the first robot manipulator 101 force-controlled and / or impedance-controlled and / or admittanzgeregelte
  • Tilting movements about the target orientation 0 S0 H , S2 (RT) and / or rotational movements and / or translational movements of the second electromechanical interface S2 are executed until a predetermined limit condition G1 for a torque acting on the first effector and / or a predetermined limit condition G2 the force applied to the first effector is reached or exceeded, and / or a provided force moment signature and / or a position / velocity / acceleration signature is reached or exceeded at the first effector, indicating that the mechanical connection of the first and second
  • electromechanical interface is successfully completed within predefined tolerances, wherein the first interface S1 and the second interface S2 each having mutually associated electrical contacts, which are electrically connected according to the successful connection of the first and second electromechanical interface.
  • the apparatus further comprises an analysis means 103 connected to the second electromechanical interface S2, wherein the analysis means 103 is designed and arranged to perform an analysis program for electrically testing the electrical component BT electromechanically connected to the analysis means 103 via the first and second electromechanical interfaces.
  • FIG. 2 shows a schematic flow chart for a proposed method of electrically testing an electrical component BT, which has a first electromechanical interface S1, wherein the electrical component BT with its first electromechanical interface S1 at a desired position POS S i and a target Orientation 0 S i provided 201, comprising: a force-controlled and impedance-controlled first Robotermanipulator 101 with a first effector, wherein the first effector to the first interface S1 compatible second electromechanical interface S2, a control unit 102 for controlling the first
  • Robotemanipulators 101 wherein the control unit 102 executes the following first control program: controlling 202 of the first Roboteremanipulators 101 such that it the second electromechanical interface S2 along a predetermined trajectory T with a predetermined target orientation O SO N , S2 (RT) leads to the first electromechanical interface S1 of the provided at the position POS S i electrical component BT, along the trajectory T for locations R T of the trajectory T, the target orientation 0 S0 H , S2 (RT) of the second electromechanical interface S2 is defined, and wherein for mechanically connecting the first electromechanical interface S1 with the second
  • Tilting movements about the target orientation 0 S0 H , S2 (RT) and / or rotational movements and / or translational movements of the second electromechanical interface S2 are executed 203 until a predetermined limit condition G1 for a moment acting on the second effector and / or a predetermined limit condition G2 a force acting on the second effector is reached or exceeded and / or a provided force moment signature and / or a position / speed / acceleration signature is reached or exceeded at the second effector, indicating that the mechanical connection of the first and the second effector is achieved second
  • electromechanical interface is successfully completed within predefined tolerances, wherein the first interface S1 and the second interface S2 each having mutually associated electrical contacts, which are electrically connected according to the successful connection of the first and second electromechanical interface, and one with the second electromechanical
  • Performing interface S2 analysis means performing 204 of an analysis program for electrical testing of the connected via the first and second electromechanical interface electrical component BT.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils (BT), das eine erste elektromechanische Schnittstelle (S1) aufweist, wobei das elektrische Bauteil (BT) mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle (S1) an einer Soll-Position (POSS1) und einer Soll-Orientierung (OS1) bereitgestellt ist, umfassend: einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator (101) mit einem ersten Effektor, eine Steuereinheit (102) zum Steuern/Regeln des ersten Robotermanipulators (101), wobei die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes erste Steuerprogramm auszuführen: Steuern des ersten Robotermanipulators (101) derart, dass dieser die zweite elektromechanische Schnittstelle (S2) entlang einer vorgegebenen Trajektorie (T) mit einer vorgegebenen Soll-Orientierung (Osoll,S2(RT)) zur ersten elektromechanische Schnittstelle (S1) des an der Position (POSS1) bereitgestellten elektrischen Bauteils (BT) führt, wobei beim mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle (S1) mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle (S2) durch den ersten Robotermanipulator (101) kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen um die Soll-Orientierung (Osoll,S2(RT)) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen der zweiten elektromechanischen Schnittstelle (S2) ausgeführt werden, und ein mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle (S2) verbundenes Analysemittel (103), wobei das Analysemittel (103) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, ein Analyseprogramm zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle mit dem Analysemittel (103) elektromechanisch verbundenen elektrischen Bauteils (BT) durchzuführen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatisierten elektrischen Prüfung elektrischer Bauteile. Unter den Begriff„elektrisches Bauteil" fallen vorliegend alle Objekte, die elektrische Anschlüsse, elektrische Leitungen, elektrische Bauelemente, elektrische Schaltungen etc. aufweisen. Insbesondere können darunter auch vollständige elektrische bzw. elektronische Geräte fallen, beispielsweise ein Smartphone, eine
Computertastatur, etc.
Die DE 699 12 589 T2 betrifft ein Prüfgerät zur Prüfung von elektronischen Bausteinen.
Die DE 10 201 1 1 12 532 A1 betrifft eine Prüfeinrichtung für eine Mehrzahl von
Batteriezellen, insbesondere einer Fahrzeugbatterie.
Die DE 203 21 782 U1 betrifft ein System zum Erfassen, Beeinflussen und Ausnutzen von Roboterbewegungen. Die DE 20 2014 100 803 U1 betrifft eine Messeinrichtung für ein Lenkrad in einem
Kraftfahrzeug.
Die DE 10 2010 012 598 A1 betrifft eine Prozessmodulbibliothek zur Programmierung eines Manipulatorprozesses.
Die DE 10 201 1 01 1 660 B4 betrifft eine Montagevorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein zweites Werkstück mit einem ersten Werkstück, das an einer festen Position angeordnet ist, zusammenzusetzen. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren anzugeben, mit dem elektrische Prüfungen von derartigen elektrischen Bauteilen effektiver, zuverlässiger, schneller und kostengünstiger durchführbar sind.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß einer ersten Alternative zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste
elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, wobei das elektrische Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an einer Soll-Position POSSi und einer Soll- Orientierung 0Si bereitgestellt ist, umfassend: einen kraftgeregelten und/oder
impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist, eine Steuereinheit zum Steuern/Regeln des ersten Robotermanipulators, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes erste Steuerprogramm auszuführen: Steuern des ersten Robotermanipulators derart, dass dieser die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 entlang einer vorgegebenen Trajektorie T mit einer vorgegebenen Soll-Orientierung OSOH,S2(RT) zur ersten elektromechanische Schnittstelle S1 des an der Position POSSi bereitgestellten elektrischen Bauteils BT führt, wobei entlang der Trajektorie T für Orte RT der Trajektorie T die Soll-Orientierung OSOH,S2(RT) der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 definiert ist, wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder
admittanzgeregelte Kippbewegungen um die Soll-Orientierung OSOH,S2(RT) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 ausgeführt werden, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G1 für ein am ersten Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G2 einer am ersten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits- /Beschleunigungssignatur am ersten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter
elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste Schnittstelle S1 und die zweite Schnittstelle S2 jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und ein mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenes Analysemittel, wobei das Analysemittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, ein Analyseprogramm zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle mit dem Analysemittel elektromechanisch verbundenen elektrischen Bauteils BT durchzuführen.
Das elektrische Bauteil BT wird in dieser Variante mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an einer Soll-Position POSSi mit einer Soll-Orientierung 0Si bereitgestellt. Dabei bezieht sich die Angabe Soll-Position POSSi und einer Soll-Orientierung 0Si auf die Schnittstelle S1 . Da das Bauteil und die Schnittstelle S1 vorteilhaft fest miteinander verbunden sind, ergibt sich daraus entsprechend auch eine Position und Orientierung des Bauteils BT.
Für die in dieser Beschreibung genannten Ausführungsformen des Erfindungsgedankens gilt folgendes. Die Kippbewegungen und/oder die Drehbewegungen und/oder die
Translationsbewegungen sind vorteilhaft periodische Bewegungen. Je nach
Anwendungsfall können die Drehbewegungen und/oder Kippbewegungen und
Translationsbewegungen auch aperiodische Bewegungen oder eine Kombination aus aperiodischen und periodischen Bewegungen sein. Die Kippbewegungen erfolgen vorteilhaft relativ zur Soll-Orientierung OSOH,S2(RT) des Effektors um eine, zwei oder drei Kippachsen, wobei die entsprechenden Kippwinkel vorteilhaft in einem Winkelbereich bis zu ± 1 °, ± 2°, ± 5°, ± 7°, ± 10°, ± 12°, ± 15° zur Soll-Orientierung OSOH,S2(RT) liegen. Die Kippbewegungen und oder die Translationsbewegungen sind vorteilhaft geschlossene Bewegungen. Unter einer geschlossenen Kippbewegung wird vorliegend verstanden, dass für eine Orientierung O(t) der Schnittstelle S2 gilt: O(t0) = O(ti) mit t0 < ti . Unter einer geschlossenen Translationsbewegung wird vorliegend verstanden, dass die Bahnkurve oder zumindest eine Projektion der Bahnkurve eine geschlossene Kurve ergibt. Die Drehbewegungen erfolgen um eine Drehachse vorteilhaft periodisch, und vorteilhaft in einem Drehwinkelbereich von ± 1 °, ± 2°, ± 5°, ± 7°, ± 10°, ± 12°, ± 15°. Die
Kippbewegungen/Drehbewegungen/Translationsbewegungen werden vorteilhaft kontinuierlich ausgeführt. Sie werden insbesondere vorteilhaft beim Verbinden bzw.
während des Verbindens von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle ausgeführt d.h. insbesondere, wenn bereits ein erster mechanischer Kontakt zwischen erster und zweiter Schnittstelle vorliegt. Insbesondere die Ausführung der Dreh- bzw. Kippbewegungen dient dazu, die erste Schnittstelle S1 mit der zweiten Schnittstelle S2 zuverlässiger und mit einem geringerem Kräfte- bzw. Momenten-Aufwand und damit materialschonender zu verbinden. Die erste Schnittstelle S1 kann beispielsweise eine elektrische Buchse sein, wobei die zweite Schnittstelle S2 entsprechend ein auf die Buchse abgestimmte elektrischer Stecker ist. Insbesondere sind die erste Schnittstelle S1 sowie die zweite Schnittstelle S2 aufeinander abgestimmte elektrische Steckverbindungen oder Drehsteckverbindungen. Die erste Schnittstelle S1 sowie die zweite Schnittstelle S2 können insbesondere derart ausgeführt sein, dass sie eine Anzahl n verschiedene elektrische Leiter miteinander verbinden, mit n > 1 .
Unter dem Begriff„Trajektorie" wird vorliegend eine Bahnkurve, insbesondere eine dreidimensionale Bahnkurve verstanden.
Der Begriff„Signatur" beschreibt vorliegend einen vorgegebenen Parameterdatensatz mit zugeordneten Werten und/oder Intervallgrenzen und/oder ein vorgegebenes Zeitverhalten eines vorgegebenen Parameterdatensatzes zur Identifikation des erfolgreichen
Abschlusses des mechanischen Verbindens der zwei elektromechanischen Schnittstellen S1 und S2. Die„Signatur" beschreibt somit eine Kombination von Parametern und/oder deren Zeitverhalten. So kann beispielsweise ein vorgegebenes Kraft-Zeitverhalten den erfolgreichen Abschluss des Verbindungsvorgangs definieren. Das Analysemittel umfasst vorteilhaft eine Einheit zur Spannungsmessung, zur
Strommessung, zur Kapazitätsmessung, zur Widerstandsmessung, zur Erfassung
Analyse logischer Zustände des Bauteils BT oder eine Kombination daraus. Das
Analysemittel umfasst vorteilhaft einen Prozessor, auf dem das Analyseprogramm abläuft, das das Analysemittel steuert und in die Lage versetzt, eine elektronische Prüfung des Bauteils BT gemäß dem Analyseprogramm vorzunehmen. Je nach elektrischer oder elektronischer Komplexität des Bauteils BT kann die elektronische Prüfung
verschiedenste Aspekte und Tests umfassen. Das Analysemittel ist vorzugsweise geeignet, eine Qualitätskontrolle oder eine Fertigungskontrolle des Bauteils BT
durchzuführen. Das Analysemittel ist vorteilhaft mittels einer Funkverbindung oder leitungsgebundenen mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle verbunden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter zweiter Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor vorhanden ist, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist, wobei die Steuereinheit zum Steuern/Regeln des zweiten Robotermanipulators und zum Ausführen des folgenden zweiten Steuerprogramms ausgeführt und eingerichtet ist:
Steuern des zweiten Robotermanipulators derart, dass der zweite Robotermanipulator ein an einer Schnittstelle bereitgestelltes zu prüfendes elektrisches Bauteil BT aufnimmt, und der zweite Robotermanipulator das aufgenommene Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll-Position POSSi mit der Soll-Orientierung 0Si ablegt und freigibt, oder der zweite Robotermanipulator das aufgenommene Bauteil mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll-Position POSSi mit der Soll-Orientierung 0Si hält und somit bereitstellt.
Der zweite Robotermanipulator dient in dieser Ausführungsform im Wesentlichen dazu, die Schnittstelle des Bauteils BT an der Soll-Position POSSi mit der Soll-Orientierung 0Si bereitzustellen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß zweite Alternative zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, umfassend: eine Schnittstelle zum Bereitstellen des zu prüfenden elektrischen Bauteils BT, einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite
elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist, einen kraftgeregelten und/oder
impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten zweiten Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist, eine Steuereinheit zum koordinierten
Steuern/Regeln des ersten und des zweiten Robotermanipulators, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes dritte Steuerprogramm auszuführen: den zweiten Robotermanipulator derart zu steuern, dass dieser das an der Schnittstelle bereitgestellte elektrische Bauteil aufnimmt, den ersten und den zweiten
Robotermanipulator derart koordiniert zu steuern/regeln, dass die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle koordiniert zum Zwecke deren vollständiger
mechanischer Verbindung zueinander geführt werden, wobei zum mechanischen
Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten
elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator oder durch den zweiten Robotermanipulator kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen ausgeführt werden, oder den ersten Robotermanipulator und durch den zweiten Robotermanipulator koordinierte kraftgeregelte und/oder
impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen und/oder
Drehbewegungen und /oder Translationsbewegungen ausgeführt werden bis jeweils vorgegebene Grenzwertbedingung G3/G4 für ein am ersten/zweiten Effektor wirkendes Moment und/oder jeweils eine vorgegebene Grenzwertbedingung G5/G6 einer am ersten/zweiten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits- /Beschleunigungssignatur am ersten/zweiten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter
elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen mechanischen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und ein mit der zweiten elektromechanischen
Schnittstelle S2 verbundenes Analysemittel, wobei das Analysemittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, ein Analyseprogramm zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle verbundenen elektrischen Bauteils BT durchzuführen.
Im Unterschied zur Vorrichtung gemäß erste Alternative, umfasst die Vorrichtung gemäß zweiter Alternative den ersten Robotermanipulator sowie den zweiten
Robotermanipulator, die von der Steuereinheit, insbesondere zur Ausführung des dritten Steuerprogramms koordiniert, d.h. voneinander abhängig, gesteuert bzw. geregelt werden. Im Sinne dieses koordinierten Einsatzes der zwei Robotermanipulatoren zur
Lösung einer gemeinsamen Aufgabe kommt deren Koordination eine entscheidende Rolle zu. Das gemeinsame Handeln der Robotermanipulatoren muss also aufeinander abgestimmt erfolgen. Die Koordination umfasst vorteilhaft die Bildung von Teilaufgaben bzw. Teilzielen, die Übertragung an die entsprechenden Robotermanipulatoren und einen Informationsaustausch zur Synchronisierung der Robotermanipulatoren. Zu koordinierten Steuerung der zwei Robotermanipulatoren sind im Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt. Ein kombiniertes Steuerverhalten der Robotermanipulatoren ergibt sich vorteilhaft durch eine Überlagerung von anziehenden und abstoßenden Komponenten. Die Steuereinheit verfügt vorteilhaft über einen Koordinator C. Zur Koordination von Verhaltensreaktionen der zwei Robotermanipulatoren werden diese Verhaltensreaktionen zunächst gewichtet und vektoriell zu einer Gesamtreaktion in Koordinator C aufsummiert. Nach einer ersten Variante hat jedes Verhalten eines der Robotermanipulatoren einen zuvor definierten Einfluss auf die Gesamtreaktion beider Robotermanipulatoren. Die Gesamtreaktion wird anschließend vorteilhaft auf eine Maximalreaktion (beschrieben durch entsprechende Parameter) begrenzt. Damit wird jedes Verhalten eines der Robotermanipulatoren prozentual in der Gesamtreaktion berücksichtigt. Nach einer zweiten Variante wird eine priorisierte Superposition vorgeschlagen, bei der die gewichteten Verhaltensreaktionen des jeweiligen Robotermanipulators in der Reihenfolge der größten Einflussfaktoren aufsummiert werden. Weitere Ausführungen zu koordinierten Steuerung der Roboter Manipulatoren findet sich im Stand der Technik, auf den hier zu verwiesen wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtungen gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Robotermanipulator oder der zweite
Robotermanipulator oder ein mit der Vorrichtung verbundener dritter Robotermanipulator eine mechanische Schnittstelle aufweist, die zur mechanischen Eingabe in eine mit dem zu prüfenden Bauteil BT verbundenen haptischen/manuellen Eingabeschnittstelle ausgeführt ist und/oder einen elektrischen Kontakt K aufweist, der zur elektrischen Signaleingabe in einen mit dem zu prüfenden Bauteil BT elektrisch verbundenen elektrischen Gegenkontakt GK ausgeführt ist, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, das folgende vierte Steuerprogram auszuführen: den
ersten/zweiten/dritten Robotermanipulator in Abhängigkeit des Analyseprogramms derart zu steuern/regeln, dass während der Ausführung des Analyseprogramms mittels der mechanischen Schnittstelle in die haptische/manuelle Eingabeschnittstelle vorgegebene haptische/manuelle Eingaben vorgenommen werden, und/oder dass während der Ausführung des Analyseprogramms der elektrische Kontakt K mit dem elektrischen Gegenkontakt GK elektrisch kontaktiert ist/wird und im elektrisch verbundenen Zustand in Abhängigkeit des Analyseprogramms vorgegebene elektrische Signaleingaben über den Kontakt K in den Gegenkontakt GT erfolgen.
In dieser Weiterbildung ist es somit möglich, insbesondere abhängig von dem jeweiligen Arbeitsschritt im Analyseprogramm, mechanische Eingaben oder elektrische Signale in das Bauteil BT vorzunehmen, sofern das Bauteil über entsprechende
Eingabeschnittstellen verfügt. Durch die Eingaben kann den elektrischen bzw. logischen Zustand des Bauteils BT Einfluss genommen werden, weiterhin kann die Zuverlässigkeit und Funktionalität der Eingabeschnittstellen entsprechend geprüft werden.
Der Kontakt K der entsprechend ausgeführte gegen Kontakt GK sind vorteilhaft als Mehrleiter-Schnittstellen ausgebildet, so dass über eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen gleichzeitig elektrische Signale zwischen dem Bauteil BT und der
Analyseeinheit gesendet oder empfangen werden können.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das Analysemittel mit der Steuereinheit verbunden ist, und die
Steuereinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass das zweite Steuerprogramm in Abhängigkeit von einem aktuellen Programmfortschritt im Analyseprogramm ausführt wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster Alternative oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes fünfte Steuerprogramm auszuführen: nach einer Beendigung des Analyseprogramms (zur elektrischen Prüfung des Bauteils BT) Steuern des zweiten Robotermanipulators zum Trennen der elektromechanischen Verbindung der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle derart, dass die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen relativ zu einer Soll Orientierung 0S0H(RA) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen aus der ersten
elektromechanischen Schnittstelle S1 entlang einer vorgegebenen Ausgangstrajektorie A geführt wird, wobei entlang der Ausgangstrajektorie A für Orte RA der Trajektorie A die Soll-Orientierung 0S0H(RA) der zweiten Schnittstelle S2 definiert ist. Die Ausführung der angegebenen Bewegungen dient dazu, die Schnittstelle S2 mit geringerem Kräfteaufwand und daher materialschonend von der Schnittstelle S1 zu trennen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß zweite Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes sechste Steuerprogramm auszuführen: nach einer Beendigung des Analyseprogramms (zur elektrischen Prüfung des Bauteils BT) Trennen der Verbindung von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle durch koordiniertes Steuern des ersten und des zweiten Robotermanipulators derart, dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 oder die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden, oder dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 und die zweite
elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung koordinierter kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden. Die Ausführung der angegebenen Bewegungen dient dazu, die Schnittstelle S2 mit geringerem Kräfteaufwand und daher materialschonend von der Schnittstelle S1 zu trennen. Im Unterschied zur voran gegangenen Weiterbildung der Vorrichtung erfolgen diese Bewegungen des ersten und des zweiten Robotermanipulators jedoch hier abgestimmter und koordinierter Form.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das zu prüfende elektrische Bauteil eine Leiterplatine, eine mit elektrischem Komponenten bestückte Platine oder ein elektrisches Gerät ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine Datenschnittstelle zu einem
Datennetz aufweist, und die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist,
Steuerprogramme aus dem Datennetz zu laden. Das Datennetz kann das Internet, ein lokales Datennetz, ein Ad-hoc-Datennetz etc. sein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist, Steuerungs- und Regelungsparameter zu den Steuerprogrammen aus dem Datennetz zu laden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist, Steuerungs- und Regelungsparameter zu den Steuerprogrammen über eine lokale Eingabeschnittstelle und/oder über einen„Teach-In-Vorgang" zu laden, bei dem der Robotermanipulator manuell geführt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist, das Laden von Steuerungsprogrammen und/oder von zugehörigen Steuerungs- und
Regelungsparametern aus dem Datennetz von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, zu steuern.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist, lokal an der Vorrichtung vorhandene Steuerungsprogramme und/oder zugehörige
Steuerungs- und Regelungsparametern nach Anforderung oder aktiv über das Datennetz an andere gleicharte Vorrichtungen und/oder andere Teilnehmer zu senden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist, dass lokal an der Schraubvorrichtung vorhandene Steuerungsprogramme mit den zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gestartet werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Remote-Station und/oder die lokale
Eingabeschnittstelle ein Mensch-Maschine-Interface aufweist, das zur Eingabe von Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern; und/oder zur Auswahl von Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern aus einer Mehrzahl von verfügbaren Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern ausgeführt und
eingerichtet ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das Mensch-Maschine-Interface Eingaben via einer
„Drag-and-Drop"-Eingabe an einem Touchscreen, einem geführten Eingabedialog, einer Tastatur, einer Computermouse, einer haptischen Eingabeschnittstelle, einer Virtual- Reality-Einheit, einer Augmented-Reality-Einheit einer akustischen Eingabeschnittstelle, eines Körpertracking, auf Basis von Elektromyographie-Daten, auf Basis von
Elektroenzephalografie-Daten, via einer neuronalen Schnittstelle zum Gehirn oder einer Kombination daraus ermöglicht.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, das Mensch-Maschine-Interface zur Ausgabe eines auditiven, visuellen, haptischen, olfaktorischen, taktilen, elektrischen Feedbacks oder einer
Kombination daraus ausgeführt und eingerichtet ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß erste Alternative zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, wobei das elektrische Bauteil BT mit seiner ersten
elektromechanischen Schnittstelle S1 an einer Soll-Position POSSi und einer Soll- Orientierung 0Si bereitgestellt wird, umfassend: einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist, eine Steuereinheit zum Steuern/Regeln des ersten Robotermanipulators, wobei die Steuereinheit folgendes erstes Steuerprogramm ausführt: Steuern des ersten Robotermanipulators derart, dass dieser die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 entlang einer vorgegebenen Trajektorie T mit einer vorgegebenen Soll-Orientierung OSON,S2(RT) zur ersten elektromechanische Schnittstelle S1 des an der Position POSSi bereitgestellten elektrischen Bauteils BT führt, wobei entlang der Trajektorie T für Orte RT der Trajektorie T die Soll-Orientierung OSOH,S2(RT) der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 definiert ist, und wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten
elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen um die Soll- Orientierung OSOII,S2(RT) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 ausgeführt werden, bis eine
vorgegebene Grenzwertbedingung G1 für ein am ersten Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G2 einer am ersten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten- Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits-/Beschleunigungssignatur am ersten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle innerhalb
vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste Schnittstelle S1 und die zweite Schnittstelle S2 jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen Verbinden der ersten und zweiten
elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und mit einem mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenen
Analysemittel Durchführen eines Analyseprogramms zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle verbundenen elektrischen Bauteils BT. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erste Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass ein kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder
admittanzgeregelter zweiter Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor vorhanden ist, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist, wobei die Steuereinheit zum Steuern/Regeln des zweiten
Robotermanipulators eingerichtet ist und folgendes zweites Steuerprogramm ausführt: Steuern des zweiten Robotermanipulators derart, dass der zweite Robotermanipulator ein an einer Schnittstelle bereitgestelltes zu prüfendes elektrisches Bauteil BT aufnimmt, und der zweite Robotermanipulator das aufgenommene Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll-Position POSSi mit der Soll-Orientierung 0Si freigibt und entsprechend ablegt, oder der zweite Robotermanipulator das
aufgenommene Bauteil mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll-Position POSSi mit der Soll-Orientierung 0Si hält und somit bereitstellt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß zweiter Alternative zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, umfassend: eine Schnittstelle zum Bereitstellen des zu prüfenden elektrischen Bauteils BT, einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite
elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist, einen kraftgeregelten und/oder
impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten zweiten Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist, eine Steuereinheit zum koordinierten
Steuern/Regeln des ersten und des zweiten Robotermanipulators, wobei die Steuereinheit folgendes drittes Steuerprogramm ausführt: Steuern des zweiten Robotermanipulators derart, dass dieser das an der Schnittstelle bereitgestellte elektrische Bauteil aufnimmt, Steuern/Regeln des ersten und des zweiten Robotermanipulators derart, dass die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle koordiniert zum Zwecke deren
vollständiger mechanischer Verbindung zueinander geführt werden, wobei zum
mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator oder durch den zweiten Robotermanipulator kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen ausgeführt werden, oder den ersten Robotermanipulator und durch den zweiten Robotermanipulator koordinierte kraftgeregelte und/oder
impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen und/oder
Drehbewegungen und /oder Translationsbewegungen ausgeführt werden bis jeweils vorgegebene Grenzwertbedingung G3/G4 für ein am ersten/zweiten Effektor wirkendes Moment und/oder jeweils eine vorgegebene Grenzwertbedingung G5/G6 einer am ersten/zweiten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits- /Beschleunigungssignatur am ersten/zweiten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter
elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen mechanischen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und mit einem mit der zweiten
elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenen Analysemittel Durchführen eines Analyseprogramms zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite
elektromechanische Schnittstelle verbundenen elektrischen Bauteils BT.
Im Gegensatz zum Verfahren gemäß erste Alternative erfolgt bei dem Verfahren gemäß zweiter Alternative, wie bereits vorstehend mehrfach ausgeführt, eine koordinierte Steuerung des ersten und des zweiten Robotermanipulators.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweite Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Robotermanipulator oder der zweite
Robotermanipulator oder ein mit der Vorrichtung verbundener dritter Robotermanipulator eine mechanische Schnittstelle aufweist, die zur mechanischen Eingabe in eine mit dem zu prüfenden Bauteil BT verbundenen haptischen/manuellen Eingabeschnittstelle ausgeführt ist und/oder einen elektrischen Kontakt K aufweist, der zur elektrischen Signaleingabe in einen mit dem zu prüfenden Bauteil BT elektrisch verbundenen elektrischen Gegenkontakt GK ausgeführt ist, wobei die Steuereinheit folgendes vierte
Steuerprogram ausführt: Steuern/Regeln des ersten/zweiten/dritten Robotermanipulators in Abhängigkeit des Analyseprogramms derart, dass während der Ausführung des Analyseprogramms mittels der mechanischen Schnittstelle in die haptische/manuelle Eingabeschnittstelle vorgegebene haptische/manuelle Eingaben vorgenommen werden, und/oder dass während der Ausführung des Analyseprogramms der elektrische Kontakt K mit dem elektrischen Gegenkontakt GK elektrisch kontaktiert ist/wird und im elektrisch verbundenen Zustand in Abhängigkeit des Analyseprogramms vorgegebene elektrische Signaleingaben über den Kontakt K in den Gegenkontakt GT erfolgen.
Vorteilhaft ist bei dem Verfahren gemäß erste Alternative das Analysemittel mit der Steuereinheit verbunden ist, und die Steuereinheit das zweite Steuerprogramm in
Abhängigkeit von einem aktuellen Programmfortschritt im Analyseprogramm ausführt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster Alternative oder zweite Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit folgendes fünfte
Steuerprogramm ausführt: nach einer Beendigung des Analyseprogramms Steuern des zweiten Robotermanipulators zum Trennen der elektromechanischen Verbindung der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle derart, dass die zweite
elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen relativ zu einer Soll Orientierung 0S0H(RA) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen aus der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 entlang einer vorgegebenen
Ausgangstrajektorie A geführt wird, wobei entlang der Ausgangstrajektorie A für Orte RA der Trajektorie A die Soll-Orientierung OSOII(RA) der zweiten Schnittstelle S2 definiert ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit folgendes sechste Steuerprogramm ausführt: nach einer Beendigung des Analyseprogramms Trennen der Verbindung von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle durch koordiniertes Steuern des ersten und des zweiten Robotermanipulators derart, dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 oder die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder
Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden, oder dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 und die zweite
elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung koordinierter kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die jeweilige Vorrichtung eine Datenschnittstelle zu einem Datennetz aufweist, und die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist, eines oder mehrere Steuerprogramme aus dem Datennetz zu laden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die jeweilige Vorrichtung Steuerungs- und
Regelungsparameter zu Steuerprogrammen aus dem Datennetz lädt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die jeweilige Vorrichtung Steuerungs- und
Regelungsparameter zu den lokal an der Vorrichtung vorhandenen Steuerprogrammen über eine lokale Eingabeschnittstelle und/oder über einen Teach-In-Vorgang, bei dem der erste und/oder zweite oder dritte Robotermanipulator manuell geführt werden, lädt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass die das Laden von Steuerungsprogrammen und/oder von zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern aus dem Datennetz in die jeweilige Vorrichtung von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gesteuert wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass lokal in der Vorrichtung vorhandene
Steuerungsprogramme mit den zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gestartet werden.
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der vorgeschlagenen Verfahren ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der zu den erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemachten Ausführungen. Auf diese wird hierzu verwiesen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computersystem, mit einer
Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, auf der
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, wobei die Steuersignale so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn der Programmcode auf einer
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computer-Programm mit Programmcodes zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn das Programm auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung abläuft. Dazu kann die
Datenverarbeitungsvorrichtung als ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes Computersystem ausgestaltet sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung zum Aufbau einer vorgeschlagenen
Vorrichtung, und
Fig. 2 ein schematisiertes Ablaufschema für ein vorgeschlagenes Verfahren.
Fig. 1 zeigt eine schematisierte Darstellung zum Aufbau einer vorgeschlagenen
Vorrichtung zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, wobei das elektrische Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an einer Soll-Position POSSi und einer Soll- Orientierung 0Si bereitgestellt ist. Die Vorrichtung umfasst einen kraftgeregelten und impedanzgeregelten ersten Robotermanipulator 101 mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist, eine Steuereinheit 102 zum Steuern/Regeln des ersten
Robotermanipulators 101 gemäß einem vorgegebenen Steuerprogramm. Die
Steuereinheit 102 weist einen Prozessor auf, auf dem das Steuerprogramm läuft. Die
Steuereinheit 102 ist dazu ausgeführt und eingerichtet, folgendes erste Steuerprogramm auszuführen: Steuern des ersten Robotermanipulators 101 derart, dass dieser die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 entlang einer vorgegebenen Trajektorie T mit einer vorgegebenen Soll-Orientierung OSOII,S2(RT) zur ersten elektromechanische Schnittstelle S1 des an der Position POSSi bereitgestellten elektrischen Bauteils BT führt, wobei entlang der Trajektorie T für Orte RT der Trajektorie T die Soll-Orientierung 0S0H,S2(RT) der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 definiert ist, wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten
elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator 101 kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte
Kippbewegungen um die Soll-Orientierung 0S0H,S2(RT) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 ausgeführt werden, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G1 für ein am ersten Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G2 einer am ersten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits- /Beschleunigungssignatur am ersten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter
elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste Schnittstelle S1 und die zweite Schnittstelle S2 jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenes Analysemittel 103, wobei das Analysemittel 103 dazu ausgeführt und eingerichtet ist, ein Analyseprogramm zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle mit dem Analysemittel 103 elektromechanisch verbundenen elektrischen Bauteils BT durchzuführen. Fig. 2 zeigt ein schematisiertes Ablaufschema für ein vorgeschlagenes Verfahren Verfahren zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, wobei das elektrische Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an einer Soll-Position POSSi und einer Soll- Orientierung 0Si bereitgestellt 201 wird, umfassend: einen kraftgeregelten und impedanzgeregelten ersten Robotermanipulator 101 mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist, eine Steuereinheit 102 zum Steuern/Regeln des ersten
Robotermanipulators 101 , wobei die Steuereinheit 102 folgendes erstes Steuerprogramm ausführt: Steuern 202 des ersten Robotermanipulators 101 derart, dass dieser die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 entlang einer vorgegebenen Trajektorie T mit einer vorgegebenen Soll-Orientierung OSON,S2(RT) zur ersten elektromechanische Schnittstelle S1 des an der Position POSSi bereitgestellten elektrischen Bauteils BT führt, wobei entlang der Trajektorie T für Orte RT der Trajektorie T die Soll-Orientierung 0S0H,S2(RT) der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 definiert ist, und wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten
elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator (101 ) kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte
Kippbewegungen um die Soll-Orientierung 0S0H,S2(RT) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 ausgeführt 203 werden, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G1 für ein am zweiten Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G2 einer am zweiten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits- /Beschleunigungssignatur am zweiten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter
elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste Schnittstelle S1 und die zweite Schnittstelle S2 jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und mit einem mit der zweiten elektromechanischen
Schnittstelle S2 verbundenen Analysemittel Durchführen 204 eines Analyseprogramms zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle verbundenen elektrischen Bauteils BT.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, wobei das elektrische Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an einer Soll-Position POSSi und einer Soll-Orientierung 0Si bereitgestellt ist, umfassend:
- einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator (101 ) mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist,
- eine Steuereinheit (102) zum Steuern/Regeln des ersten Robotermanipulators
(101 ), wobei die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes erste Steuerprogramm auszuführen:
o Steuern des ersten Robotermanipulators (101 ) derart, dass dieser die
zweite elektromechanische Schnittstelle S2 entlang einer vorgegebenen Trajektorie T mit einer vorgegebenen Soll-Orientierung OSOH,S2(RT) zur ersten elektromechanische Schnittstelle S1 des an der Position POSSi bereitgestellten elektrischen Bauteils BT führt, wobei entlang der Trajektorie T für Orte RT der Trajektorie T die Soll-Orientierung OSON,S2(RT) der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 definiert ist, wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen
Schnittstelle S1 mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator (101 ) kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen um die Soll-Orientierung OSOII,S2(RT) und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 ausgeführt werden, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G1 für ein am ersten Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G2 einer am ersten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraft- /Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits- /Beschleunigungssignatur am ersten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste Schnittstelle S1 und die zweite Schnittstelle S2 jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und
- ein mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenes
Analysemittel (103), wobei das Analysemittel (103) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, ein Analyseprogramm zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle mit dem Analysemittel (103) elektromechanisch verbundenen elektrischen Bauteils BT durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
bei der ein kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder
admittanzgeregelter zweiter Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor vorhanden ist, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist, wobei die Steuereinheit zum
Steuern/Regeln des zweiten Robotermanipulators und zum Ausführen des folgenden zweiten Steuerprogramms ausgeführt und eingerichtet ist:
- Steuern des zweiten Robotermanipulators derart, dass der zweite
Robotermanipulator ein an einer Schnittstelle bereitgestelltes zu prüfendes elektrisches Bauteil BT aufnimmt, und der zweite Robotermanipulator das aufgenommene Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll-Position POSSi mit der Soll-Orientierung 0Si ablegt und freigibt, oder der zweite Robotermanipulator das aufgenommene Bauteil mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll-Position POSSi und der Soll-Orientierung 0Si hält und somit bereitstellt.
Vorrichtung zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, umfassend:
- eine Schnittstelle zum Bereitstellen des zu prüfenden elektrischen Bauteils BT,
- einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische
Schnittstelle S2 aufweist, - einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten zweiten Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist,
- eine Steuereinheit zum koordinierten Steuern/Regeln des ersten und des zweiten
Robotermanipulators, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes dritte Steuerprogramm auszuführen:
oden zweiten Robotermanipulator derart zu steuern, dass dieser das an der
Schnittstelle bereitgestellte elektrische Bauteil aufnimmt,
oden ersten und den zweiten Robotermanipulator derart koordiniert zu
steuern/regeln, dass die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle koordiniert zum Zwecke deren vollständiger mechanischer Verbindung zueinander geführt werden, wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 durch
■ den ersten Robotermanipulator oder durch den zweiten
Robotermanipulator kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen und/oder
Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen ausgeführt werden, oder
■ den ersten Robotermanipulator und durch den zweiten
Robotermanipulator koordinierte kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und /oder
Translationsbewegungen ausgeführt werden
bis jeweils vorgegebene Grenzwertbedingung G3/G4 für ein am ersten/zweiten Effektor wirkendes Moment und/oder jeweils eine vorgegebene Grenzwertbedingung G5/G6 einer am ersten/zweiten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions- /Geschwindigkeits-/Beschleunigungssignatur am ersten/zweiten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen mechanischen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und
- ein mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenes
Analysemittel, wobei das Analysemittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, ein Analyseprogramm zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle verbundenen elektrischen Bauteils BT durchzuführen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei der der erste Robotermanipulator oder der zweite Robotermanipulator oder ein mit der Vorrichtung verbundener dritter Robotermanipulator eine mechanische Schnittstelle aufweist, die zur mechanischen Eingabe in eine mit dem zu prüfenden Bauteil BT verbundenen haptischen/manuellen Eingabeschnittstelle ausgeführt ist und/oder einen elektrischen Kontakt K aufweist, der zur elektrischen Signaleingabe in einen mit dem zu prüfenden Bauteil BT elektrisch verbundenen elektrischen Gegenkontakt GK ausgeführt ist,
wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, das folgende vierte Steuerprogram auszuführen: den ersten/zweiten/dritten Robotermanipulator in Abhängigkeit des Analyseprogramms derart zu steuern/regeln, dass während der Ausführung des Analyseprogramms mittels der mechanischen Schnittstelle in die haptische/manuelle Eingabeschnittstelle vorgegebene haptische/manuelle Eingaben vorgenommen werden, und/oder dass während der Ausführung des
Analyseprogramms der elektrische Kontakt K mit dem elektrischen Gegenkontakt GK elektrisch kontaktiert ist/wird und im elektrisch verbundenen Zustand in
Abhängigkeit des Analyseprogramms vorgegebene elektrische Signaleingaben über den Kontakt K in den Gegenkontakt GT erfolgen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
bei der die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes fünfte Steuerprogramm auszuführen:
- nach einer Beendigung des Analyseprogramms Steuern des zweiten
Robotermanipulators zum Trennen der elektromechanischen Verbindung der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle derart, dass die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen relativ zu einer Soll Orientierung OSOII( A) und/oder Drehbewegungen und/oder
Translationsbewegungen aus der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 entlang einer vorgegebenen Ausgangstrajektorie A geführt wird, wobei entlang der Ausgangstrajektorie A für Orte RA der Trajektorie A die Soll-Orientierung OSOII(RA) der zweiten Schnittstelle S2 definiert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
bei der die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes sechste Steuerprogramm auszuführen:
- nach einer Beendigung des Analyseprogramms Trennen der Verbindung von
erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle durch koordiniertes Steuern des ersten und des zweiten Robotermanipulators derart, dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 oder die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden, oder dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 und die zweite
elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung koordinierter
kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder
Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden.
7. Verfahren zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, wobei das elektrische Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an einer Soll-Position POSSi und einer Soll-Orientierung 0Si bereitgestellt (201 ) wird, umfassend:
- einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator (101 ) mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische Schnittstelle S2 aufweist,
- eine Steuereinheit (102) zum Steuern/Regeln des ersten Robotermanipulators
(101 ), wobei die Steuereinheit (102) folgendes erstes Steuerprogramm ausführt:
o Steuern (202) des ersten Robotermanipulators (101 ) derart, dass dieser die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 entlang einer
vorgegebenen Trajektorie T mit einer vorgegebenen Soll-Orientierung OSOII,S2(RT) zur ersten elektromechanische Schnittstelle S1 des an der Position POSSi bereitgestellten elektrischen Bauteils BT führt, wobei entlang der Trajektorie T für Orte RT der Trajektorie T die Soll- Orientierung OSOII,S2(RT) der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 definiert ist, und wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten
elektromechanischen Schnittstelle S2 durch den ersten Robotermanipulator (101 ) kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen um die Soll-Orientierung OSOII,S2(RT) und/oder Drehbewegungen und/oder
Translationsbewegungen der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 ausgeführt (203) werden, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G1 für ein am ersten Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G2 einer am ersten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions- /Geschwindigkeits-/Beschleunigungssignatur am ersten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die erste Schnittstelle S1 und die zweite Schnittstelle S2 jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und
- mit einem mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenen Analysemittel Durchführen (204) eines Analyseprogramms zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle verbundenen elektrischen Bauteils BT.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
bei der ein kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder
admittanzgeregelter zweiter Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor vorhanden ist, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist, wobei die Steuereinheit zum
Steuern/Regeln des zweiten Robotermanipulators eingerichtet ist und folgendes zweites Steuerprogramm ausführt:
- Steuern des zweiten Robotermanipulators derart, dass der zweite
Robotermanipulator ein an einer Schnittstelle bereitgestelltes zu prüfendes elektrisches Bauteil BT aufnimmt, und der zweite Robotermanipulator das aufgenommene Bauteil BT mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll-Position POSSi mit der Soll-Orientierung 0Si freigibt und entsprechend ablegt, oder der zweite Robotermanipulator das aufgenommene Bauteil mit seiner ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 an der Soll- Position POSsi mit der Soll-Orientierung 0Si hält und somit bereitstellt.
9. Verfahren zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Bauteils BT, das eine erste elektromechanische Schnittstelle S1 aufweist, umfassend:
- eine Schnittstelle zum Bereitstellen des zu prüfenden elektrischen Bauteils BT,
- einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten ersten Robotermanipulator mit einem ersten Effektor, wobei der erste Effektor eine zur ersten Schnittstelle S1 kompatible zweite elektromechanische
Schnittstelle S2 aufweist,
- einen kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten und/oder admittanzgeregelten zweiten Robotermanipulator mit einem zweiten Effektor, der zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben des elektrischen Bauteils BT ausgelegt und eingerichtet ist,
- eine Steuereinheit zum koordinierten Steuern/Regeln des ersten und des zweiten
Robotermanipulators, wobei die Steuereinheit folgendes drittes Steuerprogramm ausführt:
o Steuern des zweiten Robotermanipulators derart, dass dieser das an der
Schnittstelle bereitgestellte elektrische Bauteil aufnimmt, o Steuern/Regeln des ersten und des zweiten Robotermanipulators derart, dass die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle koordiniert zum Zwecke deren vollständiger mechanischer Verbindung zueinander geführt werden, wobei zum mechanischen Verbinden der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 mit der zweiten
elektromechanischen Schnittstelle S2 durch
■ den ersten Robotermanipulator oder durch den zweiten
Robotermanipulator kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen ausgeführt werden, oder
■ den ersten Robotermanipulator und durch den zweiten
Robotermanipulator koordinierte kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte
Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und /oder
Translationsbewegungen ausgeführt werden
bis jeweils vorgegebene Grenzwertbedingung G3/G4 für ein am ersten/zweiten Effektor wirkendes Moment und/oder jeweils eine vorgegebene Grenzwertbedingung G5/G6 einer am ersten/zweiten Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraf Momenten-Signatur und/oder eine Positions- /Geschwindigkeits-/Beschleunigungssignatur am ersten/zweiten Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das mechanische Verbinden von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich
abgeschlossen ist, wobei die erste und die zweite elektromechanische Schnittstelle jeweils einander zugeordnete elektrische Kontakte aufweisen, die nach dem erfolgreichen mechanischen Verbinden der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle elektrisch entsprechend verbunden sind, und
- mit einem mit der zweiten elektromechanischen Schnittstelle S2 verbundenen Analysemittel Durchführen eines Analyseprogramms zur elektrischen Prüfung des über die erste und zweite elektromechanische Schnittstelle verbundenen elektrischen Bauteils BT.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
bei dem der erste Robotermanipulator oder der zweite Robotermanipulator oder ein mit der Vorrichtung verbundener dritter Robotermanipulator eine mechanische Schnittstelle aufweist, die zur mechanischen Eingabe in eine mit dem zu prüfenden Bauteil BT verbundenen haptischen/manuellen Eingabeschnittstelle ausgeführt ist und/oder einen elektrischen Kontakt K aufweist, der zur elektrischen Signaleingabe in einen mit dem zu prüfenden Bauteil BT elektrisch verbundenen elektrischen Gegenkontakt GK ausgeführt ist,
wobei die Steuereinheit folgendes vierte Steuerprogram ausführt: Steuern/Regeln des ersten/zweiten/dritten Robotermanipulators in Abhängigkeit des
Analyseprogramms derart, dass während der Ausführung des Analyseprogramms mittels der mechanischen Schnittstelle in die haptische/manuelle
Eingabeschnittstelle vorgegebene haptische/manuelle Eingaben vorgenommen werden, und/oder dass während der Ausführung des Analyseprogramms der elektrische Kontakt K mit dem elektrischen Gegenkontakt GK elektrisch kontaktiert ist/wird und im elektrisch verbundenen Zustand in Abhängigkeit des
Analyseprogramms vorgegebene elektrische Signaleingaben über den Kontakt K in den Gegenkontakt GT erfolgen.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
bei der die Steuereinheit folgendes fünfte Steuerprogramm ausführt:
- nach einer Beendigung des Analyseprogramms Steuern des zweiten
Robotermanipulators zum Trennen der elektromechanischen Verbindung der ersten und zweiten elektromechanischen Schnittstelle derart, dass die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen relativ zu einer Soll Orientierung OSOII(RA) und/oder Drehbewegungen und/oder
Translationsbewegungen aus der ersten elektromechanischen Schnittstelle S1 entlang einer vorgegebenen Ausgangstrajektorie A geführt wird, wobei entlang der Ausgangstrajektorie A für Orte RA der Trajektorie A die Soll-Orientierung OSOII(RA) der zweiten Schnittstelle S2 definiert ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
bei der die Steuereinheit folgendes sechste Steuerprogramm ausführt:
- nach einer Beendigung des Analyseprogramms Trennen der Verbindung von erster und zweiter elektromechanischer Schnittstelle durch koordiniertes Steuern des ersten und des zweiten Robotermanipulators derart, dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 oder die zweite elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden, oder dass die erste elektromechanische Schnittstelle S1 und die zweite
elektromechanische Schnittstelle S2 unter Ausführung koordinierter
kraftgeregelter und/oder impedanzgeregelter und/oder admittanzgeregelter Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen und/oder
Translationsbewegungen voneinander wegbewegt werden.
PCT/EP2018/059899 2017-04-23 2018-04-18 Vorrichtung und verfahren zur elektrischen prüfung eines elektrischen bauteils WO2018197298A1 (de)

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