CN117320851A - 用于创建抓持器流程程序的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于创建借助抓持器控制模块控制的、具有抓持器基体和至少一个抓持工具的、受驱动的成件货物抓持器的抓持任务特定的抓持器流程程序的方法。成件货物抓持器将抓持器基体特定的标识信号传递给抓持器控制模块。该抓持器控制模块为该标识信号从数据库分配抓持器数据集，该抓持器数据集针对成件货物抓持器的每个可调的参数分别具有允许的数值范围。在与抓持器控制模块的双向数据接口激活的情况下，借助于***设备为已装配的成件货物抓持器创建抓持任务特定的配置数据集。抓持器控制模块确定抓持任务特定的额定值和检验标准。成件货物抓持器的计算单元由额定值确定抓持器驱动装置的控制时间曲线并且由检验标准确定抓持器特定的检验值。借助本发明创建用于关闭成件货物抓持器的流程程序和用于打开成件货物抓持器的流程程序。

Description

用于创建抓持器流程程序的方法

技术领域

本发明涉及一种用于创建借助抓持器控制模块控制的、具有抓持器基体和至少一个抓持工具的、受驱动的成件货物抓持器的抓持任务特定的抓持器流程程序的方法。

背景技术

由DE 10 2019 107 967 B3公知了一种用于悬挂在工业机器人上的抓持器学习的方法。在此，通过重复抓持成件货物来确定和存储所需的抓持力。

发明内容

本发明基于以下问题，即，既创建用于关闭成件货物抓持器的流程程序，也创建用于打开成件货物抓持器的流程程序。

该问题通过独立权利要求的特征解决。为此，成件货物抓持器通过信号和数据接口将抓持器基体特定的标识信号传递给抓持器控制模块。该抓持器控制模块为该抓持基体特定的标识信号从数据库分配抓持器数据集，该抓持器数据集针对成件货物抓持器的每个可调的参数分别具有允许的数值范围。数据库可以存储在抓持器控制模块中或经由数据网络例如从成件货物抓持器的制造商获得。借助于操纵至少一个抓持工具，确定用于该至少一个的抓持工具相对于抓持器基体的位置的至少一个参考值。在与抓持器控制模块的双向数据接口激活的情况下，借助于***设备为已装配的成件货物抓持器创建抓持任务特定的配置数据集。该抓持器控制模块检验每个所确定的参考值和该配置数据集的每个借助于***设备输入的输入值在抓持器数据集的所属参数的允许数值范围内的位置。抓持器控制模块检验配置数据集的多个值的组合在抓持器数据集的通过多个参数确定的允许范围内的位置。抓持器控制模块从配置数据集和至少一个参考值的值确定抓持任务特定的额定值和检验标准。所述成件货物抓持器的计算单元由所述额定值确定抓持器驱动装置的控制时间曲线并且由所述检验标准确定抓持器特定的检验值。

抓持器控制模块和***设备之间的数据接口将***设备接入到用于程序创建的对话中。在此，创建配置数据集，其包含抓持任务的几何和动态说明。配置数据集的创建可以与操作者互动地进行，或者通过确认抓持器控制模块的数据建议来进行。在创建用于打开和用于关闭抓持器的流程程序时，处理所存储的抓持器基体特定的参数、抓持工具的参数以及配置数据集。两个流程程序确定用于所有抓持工具的末端位置的额定值和用于满足相应抓持任务的检验标准。由额定值借助成件货物抓持器的计算单元来尤其确定驱动装置操控的加速度、保持时间和减速度。该计算单元将在成件货物抓持器中借助于传感器***检测的物理变量分配给这些检验标准。

附图说明

本发明的其它细节由从属权利要求和下文对示意性示出的实施例的说明中得出。

图1：搬运***示意图；

图2：成件货物抓持器；

图3：在部分地取下壳体情况下的成件货物抓持器；

图4：询问抓持方向；

图5：确定抓持长度；

图6：询问抓持长度的公差；

图7：询问打开的位置；

图8：询问抓持力；

图9：询问打开速度。

具体实施方式

图1示出了用于搬运成件货物(1)的搬运***(10)的示意图。该搬运***(10)包括工业机器人(20)，工业机器人例如在其悬出的臂(37)上承载成件货物抓持器(50)。工业机器人控制装置(40)用于控制工业机器人(20)。成件货物抓持器(50)借助抓持器控制模块(110)控制。在此，工业机器人控制装置(40)借助于信号接口(41)与抓持器控制模块(110)通信。

图示的工业机器人(20)是竖直关节臂机器人形式的6轴机器人。它具有RRR运动学设计的串联运动学结构。该结构包括三个旋转主轴(21-23)。该工业机器人(20)的主轴是A轴(21)、B轴(22)以及C轴(23)。A轴(21)包括具有竖直旋转轴线的旋转台(24)，该旋转台设置在基座(25)上。作为第一运动学链节，旋转台(24)支承围绕水平的B轴(22)能够枢转例如210度的足杆(26)。承载肘杆(27)的C轴(23)作为具有同样水平的枢转轴线的关节位于足杆(26)的端部上。肘杆(27)相对于足杆(26)例如能够枢转270度。

在该实施例中，工业机器人(20)的三个副轴(31-33)也构造为旋转轴。第一副轴(31)、即D轴(31)包括可绕其纵轴线旋转的支承臂(34)，其支承在肘杆(27)的自由端部处。第二副轴(32)是E轴(32)，手杆(35)以能够围绕该E轴枢转例如270度的方式支承。手杆(35)承载能枢转360度的转盘(36)，该转盘以能围绕F轴(33)转动的方式支承。在转盘(36)上布置有成件货物抓持器(50)。在此，成件货物抓持器(50)可以直接或借助适配器支承在转盘(36)上。借助于所述副轴(31-33)，尤其可以确定成件货物抓持器(50)的定向。

在工业机器人(20)运行时，成件货物抓持器(50)可以通过对工业机器人(20)的各个轴(21-23，31-33)的相应控制在工作空间内沿几乎每个任意的直线路径或曲线移动。例如龙门机器人、立柱机器人、极坐标机器人、SCARA机器人等形式的工业机器人(20)的其他结构也是可设想的。这些工业机器人(20)可以具有平移轴。例如，它们于是具有TTT、RTT或RRT动力学。也可以考虑将工业机器人(20)构造为三足机器人、五足机器人或六足机器人。它们例如具有并联运动学。

工业机器人控制装置(40)例如是可编程逻辑控制器。其例如模块式构建并且布置在控制装置壳体(42)、例如开关柜中。在所述控制装置壳体(42)中例如可以设置一个或多个用于其它控制模块或附加功能模块的空闲的插槽。该可编程逻辑控制器是具有与控制任务无关地形成的内部布线的电子控制装置。可编程逻辑控制器的编程可以作为在线编程或离线编程进行。在线编程例如可以以学习方法进行。离线编程可以例如是图形交互编程。在该编程中，在可编程逻辑控制器中生成或存放用于工业机器人(20)的流程程序。该流程程序例如调节工业机器人(20)的主轴和副轴的各个关节的运动。工业机器人控制装置(40)的流程程序在此例如被实施为轨迹控制。

工业机器人(20)例如通过固定布线方式与工业机器人控制装置(40)连接。通过该布线，例如在工业机器人(20)和工业机器人控制装置(40)之间在两个方向上交换数据和信号。以下将数据理解为信息的格式化形式的可重新解读的表示，其适合于在过程中的通信和处理。这些是例如描述一个程序流程或控制一个程序流程的成组传送的信息包。下文将二进制信号理解为信号。这些是数字信号，其中每个信号元素可以采取两个离散值中的一个。在该实施例中，这种信号、例如指令信号或状态信号由最多四个字节组成。例如借助于数据控制工业机器人(20)的供电装置。该供电装置例如是24伏或48伏直流供电装置。借助工业机器人(20)的供电装置例如为工业机器人(20)的所有驱动马达供电。此外，例如在转盘(36)上还设置用于成件货物抓持器(50)的电接头。例如直流电缆(53)用于为成件货物抓持器(50)供能。

在工业机器人控制装置(40)上设置有接口岸(Schnittstel lenufer)(43)。该接口岸(43)是信号接口(41)的一部分。通过这个接口岸(43)可以在工业机器人控制装置(40)和抓持器控制模块(110)之间双向地传输二进制信号。二进制信号的信号元件的两个状态例如是“零”和“一”。例如，信号交换在机器语言层面上进行。在本实施例中，在工业机器人控制装置(40)和抓持器控制模块(110)之间交换最多12个不同的二进制信号。

图2和图3示出了成件货物抓持器(50)的视图和在部分切割了抓持器壳体(52)情况下的俯视图。所示出的成件货物抓持器(50)包括一个抓持器基体(51)和两个抓持工具(71)。抓持工具(71)例如在抓持器基体(51)中被支承和引导。也可以考虑使用具有唯一一个抓持工具(71)的成件货物抓持器(50)。这可以例如是抽吸抓持器，磁性抓持器等。成件货物抓持器(50)也可以具有多于两个的抓持工具(71)。这些抓持工具可以共同地或者独立地相对于抓持器基体(51)被驱动。

在这个实施例中，在抓持器基体(51)的抓持器壳体(52)中布置有电子组件(61)。成件货物抓持器(50)也可以如此实施，使得电子组件(61)的部件设置在单独的壳体中。

电子组件(61)在该实施例中例如包括能量存储器(62)、计算单元(63)、存储单元(64)和无线电模块(65)。能量存储器(62)例如通过在直流电路中使用的电容器形成。在抓持工具(71)的加速度高时，借助于该能量存储器(62)可为抓持工具(71)的驱动马达(72)提供附加的能量。因此，例如可以减少消耗峰值对工业机器人(20)的反作用。

在需要时，电子组件(61)或其各个部件(62-65)的工作电压可以小于通过直流电缆(53)传输的电压。在这种情况下，电子组件例如包括附加的电压转换器。

计算单元(63)借助于用于传输信号和/或数据的导线以固定布线方式与成件货物抓持器(50)的无线电模块(65)以及电动马达(72)和传感器***(73、74)连接。借助于计算单元(63)和存储单元(64)例如可以分析和压缩借助于工件抓持器(50)的传感器***(73、74)采集的数据。例如，由压缩数据可以给出关于成件货物抓持器(50)或其部件的磨损的信息。

无线电模块(65)在本实施例中具有发送器和接收器。发送器和接收器例如都设计用于在2.4千兆赫范围内的频率。也可以考虑其它频率范围，例如5.8千兆赫。在这种情况下，该范围内的相应接收频率可以匹配于相对站点的发送频率。施加到无线电模块(65)的电压例如为3.1伏到4.2伏。由无线电模块(65)形成的双向接口岸(66)例如异步串行地构造。作为传输协议例如使用例如用在UART、蓝牙、WLAN、无线等中的传输协议。经由被构造为点对点连接的信号和数据接口(111)传输至所述抓持器控制模块(110)的数据的周期时间例如小于5毫秒。错误率在此例如为在10^-9。因此，通过信号和数据接口(111)传输的数据具有小的延迟时间或等待时间。

成件货物抓持器(50)具有抓持器驱动装置，它相对于抓持器壳体(52)驱动抓持工具(71)。在该实施例中，抓持器驱动装置是电动马达(72)，例如伺服马达的形式。在该实施例中使用的电动马达(72)可以具有分解器形式的安装的旋转编码器。也可以想到例如在多圈(Multi-turn)设计中使用绝对值传感器。绝对值传感器例如可以构造为具有异步输出接口的组合传感器。借助于这种传感器不仅可以输出电动马达(72)的转速，而且也可以基于参考点输出马达轴的绝对角度位置。该传感器的输出信号例如是在4毫安至20毫安之间范围内的模拟信号。

在该实施例中，借助于与抓持力相关的传感器***(73)来监控传递到电动马达(72)的电流。该传感器***(73)例如是电流开关(73)。如果所传输的电流超过预设的阈值，那么限制或切断电动马达(72)的供电。同时，该电流开关(73)向计算单元(63)通知该状态信号。

电动马达(72)在图3的图示中横向地设置在抓持器壳体(52)中。它具有输出小齿轮(75)，输出小齿轮与中间轴(77)的输入齿轮(76)相啮合。此外，输出齿轮(78)位于中间轴(77)上。这个输出齿轮(78)驱动位于蜗杆轴(81)上的蜗杆轴齿轮(79)。输出小齿轮(75)、输入齿轮(76)、输出齿轮(78)和蜗杆轴齿轮(79)在这个实施例中是直齿正齿轮。它们将输出小齿轮(75)的旋转以多级方式转换成慢速。

蜗杆轴(81)承载蜗杆(82)，该蜗杆与在中央支承在抓持器壳体(52)中的蜗轮(83)啮合。蜗轮(83)与直齿的同步齿轮(85)位于共同的轴(84)上。该同步齿轮(85)与两个相互反向的齿杆(86)啮合，它们分别是滑块(87)的一部分。例如由于变速器级和变速器结构的总传动比高，成件货物抓持器(50)的变速器是自锁的。这两个滑块(87)可在抓持器壳体(52)中彼此平行滑动支承地移动。也可以考虑滑块(87)在抓持器壳体(52)中的滚动支承。每个滑块(87)也可以借助于自身的电动马达(72)驱动。这些电动马达(72)于是例如***控为使得其转速信息和位置信息不仅被分别地、而且被共同地分析。通过对滑块(87)进行这种浮动式支承，例如可以抓持相对于成件货物抓持器(50)偏心的成件货物(1)，而不改变工业机器人(20)的轴(21-23、31-33)的位置。

在滑块(87)中的至少一个上和在抓持器壳体(52)上可以布置与抓持器行程有关的传感器***(74)。这例如是绝对位移测量***。例如，它包括编码的玻璃刻度。例如，编码可以构造为格雷码。滑块(87)相对于抓持器壳体(52)的位置借助于透射玻璃刻度的光源和光学传感器来确定。借助于该绝对位移测量***(74)，不仅能够重复地移动到滑块行程的终端位置，而且能够重复地移动到两个滑块行程方向上的每个中间位置。绝对位移测量***(74)例如也可以借助在电动马达(72)中的位置传感器、绝对值传感器等构成。

在滑块(87)中的每一个上固定有抓持工具(71)。例如，抓持工具(71)与相应的滑块(87)螺纹接合。在该实施例中，单个的抓持工具(71)包括抓持爪(88)形式的抓持元件(88)。这种成件货物抓持器(50)可以有两个、三个或多于三个的抓持爪(88)。在此，至少两个抓持爪(88)构造成可相对彼此运动。每个例如L形构造的抓持爪(88)具有至少一个布置在抓持臂(89)上的抓持面(91)。所示的平行抓持器的两个抓持面(91)指向成件货物抓持器(50)的中心横向平面。在实施例中，每个抓持面(91)被构造成u形。外部抓持器(140)的各个抓持面(91)朝向相应的另一抓持面(91)的方向定向。

在每个抓持面(91)上可以固定一个力传感器，或者可以在一个抓持面(91)上布置多个力传感器。在使用单个力传感器时，该力传感器例如具有11毫米的直径以及5毫米的高度。其质量例如为10克。在该实施例中，被设计为压力传感器的单个力传感器具有0牛顿至50牛顿的测量范围。其供给电压例如为5伏。例如，例如接入到惠斯登电桥中的力传感器的额定电阻例如为350欧姆。力传感器可以例如粘贴在各个相应抓持面(91)上。为了避免歪斜，例如可以附加地定心力的导入。力传感器的连接例如借助四芯的线缆来实现。该线缆在装配相应的抓持工具(71)之后将单个力传感器与电子组件(61)连接。

在将多个力传感器布置在抓持面(91)上时，这些力传感器可以作为一组布置在矩阵状构造的区域中。该力传感器组例如具有17毫米乘17毫米的力作用面和5毫米的高度。在该实施例中，其质量例如为5克。这种力传感器组例如具有36个单个的传感器。该组的力测量范围、电压供给装置和连接线缆例如相应于上述各个力传感器的相应的值。力传感器组和力传感器上的最大允许的压力例如为最大额定力的1.5倍。

所示的平行抓持器的两个抓持臂(89)彼此平行地定向。然而，成件货物抓持器(50)也可以构造为夹角抓持器、针状抓持器、平行四边形抓持器等。它也可以构造为内部抓持器。在这种情况下，抓持工具(71)可以被设计成用于以力配合和/或形状配合的方式接纳成件货物(1)。单个成件货物(1)例如是工件。该工件例如借助搬运***(10)从贮藏箱向加工机床或者沿相反的方向被输送。成件货物(1)例如也可以是切削工具，例如铣工具、钻孔工具、锯工具等，其被在机器侧的工具容纳部与工具贮藏箱之间运输。也可以设想接纳其它类型的成件货物(1)。

在图1的图示中，抓持器控制模块(110)布置在工业机器人(20)旁边。抓持器控制模块(110)例如包括具有设置在其中的控制卡(113、114)的控制柜(112)。控制卡(113、114)也可以被安装在工业机器人控制装置(40)的控制装置壳体(42)内。控制卡(113、114)借助信号接口(41)与工业机器人控制装置(40)连接。必要时，该二进制信号接口(41)也可以无线地构造。例如，从工业机器人控制装置(40)向抓持器控制模块(110)供能。但是，抓持器控制模块(110)的能量供应也可以与工业机器人控制装置(40)的能量供应电流分离地构造。抓持器控制模块(110)的能量供应可以借助能量存储器，例如借助于蓄电池来缓冲。

图1示出了具有接口(41、111、117)和***设备(130)的搬运***(10)的示意图。抓持器控制模块(110)具有至少一个串行接口岸(115)。通过该接口岸(115)，可无线地与该成件货物抓持器(50)交换数据和信号。这种交换通过信号和数据接口(111)实现。为此，抓持器控制模块(110)具有无线电模块。该无线电模块例如像结合成件货物抓持器(50)所描述的无线电模块(65)那样构造。抓持器控制模块(110)可以具有另外的这种无线电模块，用于与另外的成件货物抓持器(50)进行双向通信。在这些无线电模块中，例如各个相应的天线可以在分别对应的成件货物抓持器(50)的方向上被跟踪。各个极化平面例如与成件货物抓持器(50)的极化平面一致。

在该实施例中，抓持器控制模块(110)具有例如无线数据接口(117)的另一接口岸(116)。该数据接口(117)与在抓持器控制模块(110)与成件货物抓持器(50)之间的无线信号和数据接口(111)的区别例如在于频率范围和/或使用的传输协议。数据接口(117)的控制装置侧的接口岸(116)在下文中被称为控制装置侧的面向操作者的接口岸(116)。数据接口(117)是临时的操作者侧的接口(117)。它仅在操作者侧的***设备(130)与抓持器控制模块(110)之间建立了数据连接之后存在。在***设备(130)与数据接口(117)分离时，将该临时数据接口(117)断开。数据接口(117)也可以构造为有线的。

抓持器控制模块(110)包括应用计算机和数据存储单元。应用计算机具有例如三个处理器。在本实施例中，第一处理器具有264兆赫的时钟频率，另一个处理器具有1.2千兆赫的时钟频率，而第三处理器具有1.6千兆赫的时钟频率。在此，首先提到的处理器例如可以用于外部的直接控制。应用计算机的印制板例如具有30毫米乘30毫米的尺寸。其包括装配件在内的高度例如为一毫米。应用计算机按照线路不仅与信号接口(41)的二进制接口岸(118)连接，而且与信号和数据接口(111)和数据接口(117)的无线接口岸(115、116)连接。在应用计算机和/或数据存储器单元中处理和收集例如过程数据、事件数据和维护数据。在抓持器控制模块(110)上布置有发光二极管(119)，用于显示应用计算机的运行状态。此外，在所述抓持器控制模块(110)上设置有附加的用于有线的数据和/或信号传输的接头(121)。

连接到应用计算机上的非易失性数据存储单元是被电缓冲的并且具有例如为二倍16兆字节的存储容量。在实施例中，它有八个引脚。其尺寸例如为8毫米乘5.3毫米乘2毫米。

在本实施例中，还可以使用更高容量的应用计算机和数据存储单元。因此，例如可以在应用计算机中安装用于成件货物抓持器(50)的操作***和/或可编程逻辑控制器。操作***例如是实时操作***。

在抓持器控制模块(110)中安装有用于创建抓持器流程程序的设备程序。该设备程序例如是基于文本的程序，其阶级式地和/或逐步地经由数据接口(117)与***设备(130)通信。例如，设备程序的文本以超文本标记语言，例如HTML创建。该设备程序例如可以与抓持器控制模块(110)、工业机器人控制装置(40)和***设备(130)的各种操作***相结合。

***设备(130)具有用于基于文本的信息显示的应用程序。在通过数据接口(117)建立到设备程序的数据连接之后，设备程序控制用于用户的用户界面的呈现。***设备(130)的应用程序，例如商业通用的浏览器可以构造为操作***中性的。

为了输入用于该抓持器控制模块(110)的参数，例如使用商业上通用的便携计算机(130)作为***设备(130)。该计算机(130)具有例如无线数据接口(117)的接口岸(131)。在此在抓持器控制模块(110)和***设备(130)之间描述的数据接口(117)例如可以替代地设置在***设备(130)和成件货物抓持器(50)之间。在最后提到的情况下，计算机(130)则通过上述的搬运装置侧的面向操作者的接口岸与成件货物抓持器(50)通信。

在建立无线数据接口(117)之后，操作者借助于计算机(130)调用该设备程序的配置程序。这例如在操纵***(10)的停止期间进行。抓持器控制模块(110)和成件货物抓持器(50)的供电装置被接通。在抓持器控制模块(110)与成件货物抓持器(50)之间的信号和数据接口(111)是激活的。该成件货物抓持器(50)将抓持器壳体特定的标识信号传输到抓持器控制模块(110)。抓持器控制模块(110)从这个标识信号识别例如抓持器类型、最大行程、传感器***的测量范围、最大允许的力和加速度等。抓持器控制模块(110)从数据库为该标识信号分配抓持器特定的抓持器数据集。这个抓持器数据集例如包含当使用成件货物抓持器时的技术数据和技术允许的极限。在此，对于成件货物抓持器(50)的每个可调参数，在抓持器数据集中保存有数值范围。也存储有在多个参数、例如力和位移配合的情况下的允许范围。抓持器控制模块(110)由该标识信号向***设备(130)传输例如以下信息，即，连接在工业机器人(20)上的成件货物抓持器(50)是平行抓持器。其可以例如电动、气动或液压驱动。抓持器侧的标识信号也可以包含用于识别抓持工具(71)的说明。

基于该信息，例如根据图4的屏幕(132)被显示给操作者。在该屏幕(132)上示出了两个用于选择的抓持器***(140、160)。左边示出的第一抓持器***(140)是外部抓持器(140)。在抓持成件货物(1)时，两个抓持工具(71)从外部接触成件货物(1)。抓持方向(155)彼此相向。各个相应的抓持方向(155)是各个相应的抓持工具(71)为了接纳成件货物(1)行进的方向。右边示出的抓持器***(160)是内部抓持器(160)。在接纳成件货物(1)时，抓持工具(71)贴靠在成件货物(1)的内壁(2)上。内部抓持器(160)的抓持方向(155)指向相反的方向。例如在操作者选择外部抓持器(140)之后，将该第一数据存放在配置数据集中。

根据图5的屏幕(133)用于确定针对预定抓持任务的抓持长度(141)。抓持长度(141)是当接纳成件货物(1)时，抓持工具(71)所具有的标称间距。例如，该抓持长度(141)对应于成件货物(1)的长度或宽度。在该实施例中，通过两个抓持工具(71)碰触成件货物(1)来确定抓持长度(141)。在此例如使用按键(142)用于逐步关闭成件货物抓持器(50)。借助于按键(143)可以将抓持工具(71)彼此移开。逐步调节的单个切换步阶例如为0.01毫米。一旦所有抓持工具(71)都接触成件货物(1)，则登记和存储与抓持器行程相关的传感器***(74)的所属的值。该值是用于抓持工具(71)在抓持器行程方向上相对于抓持器基体(51)的位置的参考值。例如，相对于该校准采取以下步骤。在本实施例中，参考值对应于抓持长度(141)。

也可以考虑，为了确定参考值而使用具有定义长度的标准体，该标准体布置在抓持工具(71)之间。然后，从该参考值开始，例如借助于离散数字输入或借助于按键(142、143)调整抓持长度(141)。抓持工具特定的参考值也可以从抓持工具数据库中接收或者直接输入。在具有单独驱动的抓持工具(71)的成件货物抓持器(50)中，可以为每个抓持工具(71)确定自己的参考值。因此，例如可考虑接纳偏心放置的成件货物(1)。

在确定抓持长度(141)或输入抓持长度(141)的值之后，借助抓持器控制模块(110)检查抓持器行程是否针对所规定的尺寸来设计。如果例如目标抓持长度位于借助于抓持器行程可达到的范围之外，则发出错误报告。操作者可以针对抓持任务例如使用其他的抓持工具(71)和/或其他的成件货物抓持器(50)。

如果在根据图4的屏幕中选择内部抓持器(160)，则向操作者代替在图5中示出的屏幕而显示内部抓持器(160)的相应的象征性图像。在这种情况下，抓持长度(141)是接纳成件货物(1)时位于外部的抓持面(91)的距离。

在输入和例如确认根据图5的屏幕(133)的输入之后，根据图6的屏幕(134)显示给操作者。图6的屏幕显示可以相同地用于内部抓持器(160)和用于外部抓持器(140)。借助于该屏幕显示，询问成件货物(1)对于抓持长度(141)的尺寸的公差(144)。该值可以数字式地输入或者借助于滑动调节器(145)无级地调整。公差带(147)涉及标称抓持长度(141)。公差带(147)可以从这里起在抓持方向(155)上并且在与之相反的方向上延伸。公差带的相应位置可以数字地和/或视觉地显示。当成件货物(1)的抓持长度(141)在公差带(147)内时，相应的匹配的抓持器行程可以例如被划分到两个抓持工具(71)上。在确认公差值(144)时，将该值存储在该抓持器控制模块(110)中。

现在向操作者显示具有根据图7的屏幕显示的屏幕(135)。在此，图7示出用于外部抓持器(140)的屏幕显示。在使用内部抓持器(160)时，相应地适配了该显示。利用根据图7这种询问，为了释放跟踪功能，在成件货物(1)放置之后确定各个抓持工具(71)与成件货物(1)的最小间距。在检查输入值时，尤其检验所输入的间距值(148)的两倍与抓持长度(141)的总和是否小于或等于在所述成件货物抓持器(50)的打开位置中的抓持工具(71)的最大间距。如果例如无意地输入一个不满足该要求的间距值(148)，则向操作者显示故障报告。代替所述间距值(148)，该询问也可以为打开位置确定抓持工具(71)彼此间的距离。在考虑上述参考值的情况下，得到在打开成件货物抓持器(50)时抓持工具(71)的行程。在由操作者侧确认间距值(148)时，将该值作为配置数据集的其它值存储在抓持器控制模块(110)中。

在使用内部抓持器(160)时，在合理性检查中确定抓持长度(141)是否大于间距值(148)的两倍。如果不满足该条件，则发出故障报告。

利用根据图8的屏幕(136)来询问抓持工具(71)对成件货物(1)的挤压力(149)的值。在本实施例中，力特定的值被输入为相对于额定值的百分比。在此，输入可以数值地或通过滑动调节器(151)来进行。额定值例如表示最大允许的挤压力。例如可以为挤压力特定的数据输入单位为牛顿的力、单位为千克的成件货物(1)的质量或者单位为安培的电动马达(72)的电流。例如，成件货物(1)的质量和重力加速度连同抓持工具(71)与成件货物(1)之间的摩擦系数一起确定接纳成件货物(1)时的最小挤压力(149)。在实施例中，该挤压力(149)由电动马达(72)产生，其转矩随着操控电流的增加而上升。这个转矩决定了抓持工具(71)的进给力，并因此决定了抓持工具(71)对成件货物(1)的挤压力(149)。

如果例如将电动马达(72)的最大操控电流用作挤压力特定的值，则该最大操控电流也可以确定在抓持工具(71)移动期间的操控电压。例如，在恒定马达功率的情况下，在关闭外部抓持器(140)时的操控电流为最大操控电流的70％。由此，在没有额外地对磁场进行控制的情况下，例如得到转子电压和由此的转速。由此，也可以借助于挤压力(149)值的给定来确定成件货物抓持器(50)的关闭速度。

在给定挤压力时例如可以给定借助设置在抓持面(91)上的力传感器确定的抓持力，在该抓持力下成件货物(1)可以被可靠地接纳。例如，将借助于两个抓持面(91)的与抓持力相关的传感器***(73)确定的抓持力的值相加。在此，力的相应绝对值是这样的值，该值例如在抓持元件(88)碰到成件货物(1)上之后20-30毫秒被确定。该挤压力特定的值然后用于设计抓持工具(71)的操控，如上所述。

在抽吸抓持器的情况下例如确定实际负压，在该实际负压下可靠地保持成件货物(1)。在流程程序中，使用这些值来确定对抽吸泵的控制。例如，将上面确定的实际负压确定为抓持力相关传感器***(73)的抓持任务特定的极限值。

在使用内部抓持器(160)的情况下同样询问挤压力(149)的值。在这种情况下，挤压力(149)也是所有单个抓持工具(71)挤压在成件货物(1)上的所有力的总和。

在将挤压力(149)的值存储在配置数据集中之后，为操作者显示根据图9的屏幕(137)。利用该询问确定打开速度(153)。在此，输入值例如可以借助于滑动调节器(152)或以数值方式进行。由此控制的物理变量可以是以伏特为单位的操控电压、以牛顿米为单位的马达转矩、以米每秒为单位的速度、磁场强度等。在本实施例中，询问关于最大值的百分比数值。例如在使用直流电动马达时，马达转矩和马达转速与马达电压有关。因此，抓持工具(71)在打开时的移动速度与所述变量相关。

在使用内部抓持器(160)时，抓持工具(71)在打开时沿彼此相向的方向移动。在这种情况下，抓持工具(71)的在屏幕(137)上象征性示出的打开方向(154)向内定向。

例如，在确定打开速度(153)的值并将其存储在配置数据集中之后，完成配置数据集的创建。抓持器控制模块(110)在配置数据集的相互影响的和/或影响共同的物理变量的值的合理性方面检查它们的合理性。将抓持器特定和成件货物特定的配置数据集存储在抓持器控制模块(110)中。例如，操作者可以在结束时确认配置数据集的输入数据。这可以在***设备(130)或在抓持器控制模块(110)上进行。紧接着，在考虑配置数据集、所确定的参考值和存放在数据存储器中的成件货物抓持器(50)数据的情况下，抓持器控制模块(110)不仅创建用于关闭成件货物抓持器(50)的流程程序的额定值和检验标准，而且创建用于打开成件货物抓持器(50)的流程程序的额定值和检验标准。这些流程程序因此分别是抓持任务特定的。所述***设备(130)例如可以与抓持器控制模块(110)分开。

为了创建流程程序，由配置数据集的上述第一个数据确定在打开成件货物抓持器(50)和关闭成件货物抓持器(50)时电动马达(72)的旋转方向。该旋转方向这样确定，使得在使用外部抓持器(140)时，抓持工具(71)在关闭时彼此相向运动。为了打开成件货物抓持器(50)，电动马达(72)的旋转方向被定向到相反的方向上。如果在第一询问中给出了内部抓持器(160)，则电动马达(72)的旋转方向定向在分别相反的方向上。

由所输入的用于抓持长度(141)和用于所属公差带(147)的数据为成件货物抓持器(50)的绝对位移测量***(74)确定检验范围。这是用于抓持器行程相关的传感器***(74)的阈值范围。在此，将公差带(147)内的范围定义为良好范围。如果例如在外部抓持器(140)的情况下，当询问绝对位移测量***(74)时确定了在抓持长度(141)及其公差带(147)之外的值，则向抓持器控制模块(110)确定成件货物抓持器(50)的错误信号。这可以指示错误长度的成件货物(1)、磨损等。如果在外部抓持器(140)的情况下对绝对位移测量***(74)的询问得到小于基于公差带(147)而允许的值，则创建相应的、要由成件货物抓持器(50)传输到抓持器控制模块(110)的数据集。这样的数据集例如可以指示成件货物(1)的抓持长度(141)太小，或者指示没有成件货物(1)。

由包含在配置数据集中的与抓持力相关的值，例如挤压力(149)，抓持器控制模块(110)为成件货物抓持器(50)的与抓持力相关的传感器***(73)确定极限值。例如，确定与抓持力相关的传感器***(73)的切换值，在其被超过时例如限制或切断所述电动马达(72)的电流。在由抓持器控制模块(110)为关闭创建的算法中例如确定，在切换抓持力相关的传感器***(73)时进行对抓持行程相关的传感器***(74)的询问。附加地，例如可以询问速度梯度。如果抓持器自身的计算单元(63)在该时间点确定到绝对位移测量***在抓持器长度(141)公差带(147)内的状态，则成件货物抓持器(50)向抓持器控制模块(110)发送确认信号。此外，在用于关闭的流程程序中确定，抓持器控制模块(110)必要时经预处理将该确认信号作为信号传输到工业机器人控制装置(40)。

此外，抓持器控制模块(110)从配置数据集的上述数据确定抓持工具(71)的行进速度及其加速和减速阶段。减速的量可以小于所述加速的量。

这样确定的额定值和检验标准被传送给成件货物抓持器(50)的计算单元(63)。由额定值例如确定电动马达(72)随时间施加的马达电压。这保持在马达电压的允许值以下。在行进时的马达电流小于例如在上文为抓持力相关的传感器***(73)确定的阈值。

例如在使用气动或液压的成件货物抓持器(50)时，借助于气动或电动阀进行抓持驱动。例如，抓持器自身的计算单元从由抓持器控制模块(110)传送的额定数据确定用于操控阀的电压，以控制气动的或液压的体积流以调节抓持工具(71)。

从用于满足抓持任务的检验标准中，计算单元(63)例如确定模拟测量***的信号电流的量。由此，对于每个传感器***(73、74)，基于检验标准来确定物理检验值。在关闭抓持器(50)时在计算单元(63)中对两个所述传感器***(73、74)的累加询问也可以附加地检验关闭速度的降低。

为了开始用于关闭的流程程序，抓持器控制模块(110)确定工业机器人控制装置(40)的二进制指令信号。在获得该信号时启动关闭程序。必要时作为选择，例如也可以例如通过在抓持器控制模块(110)的控制柜(112)处或者***设备(130)处的按键输入启动关闭程序。借助于两个最后提到的选择方案例如可以实施试验运行。

对于用于打开成件货物抓持器(50)的流程程序，将工业机器人控制装置(40)的二进制信号形式的启动信号的指令输入确定为启动信号。作为例如用于测试流程程序的选择，也可以使用上面针对关闭所提到的按键(142)。在达到抓持器行程相关的传感器***(74)的抓持任务特定的切换值时，一方面关断成件货物抓持器(50)的电动马达(72)，另一方面成件货物抓持器(50)向抓持器控制模块(110)发送确认信号。在抓持器控制模块(110)中，获取这个信号意味着用于打开抓持器(50)的流程程序的程序结束。该信号(必要时被转换)作为二进制被转发到工业机器人控制装置(40)用于后续过程。工业机器人控制装置(40)现在可以进一步移动工业机器人(20)的轴。

例如，来自配置数据集的打开速度数据决定在打开期间电动马达(72)的最大操控电压。例如，在行进行程两端的加速度和减速度可以被彼此对称地构成。在打开成件货物抓持器(50)时，最大加速度例如通过成件货物抓持器(50)的运动部件的允许的、降低至电动马达(72)的马达轴的惯性矩来确定。这样创建的用于关闭和打开抓持器(50)的程序存储在抓持器控制模块(110)中。

为了接纳成件货物(1)，使工业机器人(20)的轴(21-23；31-33)运动，使得抓持器(50)处于成件货物(1)上方的抓持位置。在工业机器人(20)的该位置，工业机器人控制装置(40)向抓持器控制模块(110)发出用于关闭成件货物抓持器(50)的指令。抓持器控制模块(110)启动用于关闭成件货物抓持器(50)的流程程序。一旦成功接纳了成件货物(1)，则结束用于关闭成件货物抓持器(50)的流程程序。一旦工业机器人控制装置(40)获取成功抓持的确认信号，它就再次接管工业机器人(20)的控制。工业机器人(20)现在将其上保持有成件货物(1)的成件货物抓持器(50)移动到卸载位置。这里，在机器人轴(21-23；31-33)静止的情况下，工业机器人控制装置(40)向抓持器控制模块(110)发送用于打开成件货物抓持器(50)的命令。打开的流程程序如上所述进行。在程序结束并获得释放信号之后，工业机器人控制装置(40)接管工业机器人(20)的进一步移动。

在抓持器控制模块(110)中，收集和压缩成件货物抓持器(50)的运行数据和故障报告。例如，这些运行数据和故障报告基于文本地被存储。在将***设备(130)连接到抓持器控制模块(110)上时，可以借助所述***设备(130)读取这些运行数据和故障报告。在此，可以在***设备(130)侧使用上述应用程序。

抓持器控制模块(110)可优化所创建的流程程序。例如，在重复抓持的情况下，可以更精确地确定成件货物(1)的公差带(147)。

由此，例如也可以移动减速斜坡的起始点，以便加速接纳成件货物(1)的时间间隔。

流程程序也可以这样构成，使所使用的挤压力自学习式地优化。因此，当抓持面(91)的力传感器上的横向力分量超过预先给定的极限值时，例如可以提高抓持工具(71)对成件货物(1)的挤压力。为此，力传感器例如构造为2-D或3-D力传感器。由此例如即使在环境条件变化时，例如空气湿度或温度相关的材料强度变化时，也防止成件货物(1)滑动。

也可考虑各个实施例的组合。

附图标记说明

1 成件货物

2 内壁

10 搬运***

20 工业机器人

21 A轴

22 B轴

23 C轴

24旋转台

25 基座

26 足杆

27 肘杆

31 副轴，D轴

32 副轴，E轴

33 副轴，F轴

34 支承臂

35 手杆

36 转盘

37 (20)的臂

40 工业机器人控制装置

41 信号接口

42 控制装置壳体

43 接口岸

50 成件货物抓持器、抓持器

51 抓持器基体

52 抓持器壳体

53 直流电缆

61 电子组件

62 能量存储器

63 计算单元

64 存储单元

65 无线电模块

66 接口岸，搬运侧的面向控制装置的接口岸

71 抓持工具

72 驱动马达、电动马达

73 抓持力相关的传感器***、电流传感器、电流开关

74 抓持器行程相关的传感器***、绝对位移测量***

75 输出小齿轮

76 输入齿轮

77 中间轴

78 输出齿轮

79 蜗杆轴齿轮

81 蜗杆轴

82 蜗杆

83 蜗轮

84 轴

85 同步齿轮

86 齿杆

87 滑块

88 抓持元件、抓持爪

89 抓持臂

91 抓持面

110 抓持器控制模块

111 信号和数据接口

112 控制柜

113 控制卡

114 控制卡

115 用于(111)的串行接口岸

116 接口岸、控制装置侧的面向操作者的接口岸

117 数据接口、操作者接口

118 二进制接口岸

119 发光二极管

121 接头

130 ***设备、计算机

131 接口岸

132 用于确定行进方向的屏幕

133 用于确定抓持长度的屏幕

134 用于选择抓持长度的公差带的屏幕

135 用于在放置成件货物时选择抓持元件间距的屏幕

136 用于询问挤压力的屏幕

137 用于询问打开速度的屏幕

140 抓持器***，外部抓持器

141 抓持长度

142 按键

143 按键

144 公差、公差值

145 滑动调节器

147 公差带

148 间距值

149 挤压力

151 滑动调节器

152 切换按键

153 打开速度

154 打开方向

155 抓持方向

160 抓持器***，内部抓持器

Claims (10)

1.一种用于创建借助抓持器控制模块(110)控制的、具有抓持器基体(51)和至少一个抓持工具(71)的、受驱动的成件货物抓持器(50)的抓持任务特定的抓持器流程程序的方法，

其中，所述成件货物抓持器(50)通过信号和数据接口(111)将抓持器基体特定的标识信号传递给所述抓持器控制模块(110)，

其中，抓持器控制模块(110)为该抓持器基体特定的标识信号从数据库分配抓持器数据集，该抓持器数据集针对成件货物抓持器(50)的每个可调的参数分别具有允许的数值范围，

其中，借助于操纵至少一个抓持工具(71)，确定用于至少一个抓持工具(71)相对于抓持器基体(51)的位置的至少一个参考值，

其中，在与抓持器控制模块(110)的双向数据接口(117)激活的情况下，借助于***设备(130)为已装配的成件货物抓持器(50)创建抓持任务特定的配置数据集，

其中，该抓持器控制模块(110)检验每个所确定的参考值和该配置数据集的每个借助于***设备(130)输入的输入值在抓持器数据集的所属参数的允许数值范围内的位置，

其中，抓持器控制模块(110)检验配置数据集的多个值的组合在抓持器数据集的通过多个参数确定的允许范围内的位置，

其中，抓持器控制模块(110)从配置数据集和至少一个参考值的值确定抓持任务特定的额定值和检验标准，并且

其中，所述成件货物抓持器(50)的计算单元(63)由所述额定值确定抓持器驱动装置的控制时间曲线并且由所述检验标准确定抓持器特定的检验值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抓持器控制模块(110)为了创建配置数据集而具有基于文本的输入程序，所述输入程序在数据接口(117)被激活时与***设备(130)的应用程序进行通信。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配置数据集的各个数据逐步地无线地从***设备(130)传输到所述抓持器控制模块(110)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置数据集至少由至少两个抓持工具(71)的抓持方向(155)的选择、待抓持的成件货物(1)的公差值(144)、打开的抓持工具(71)彼此间的数值间距值(148)、在抓持位置中的挤压力(149)的相对值和抓持工具(71)的打开速度(153)的相对值组成。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述抓持器控制模块(110)从对抓持方向(155)的说明为抓持器驱动装置确定在关闭成件货物抓持器(50)时成件货物抓持器(50)的驱动马达(72)的旋转方向和在打开成件货物抓持器(50)时的旋转方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抓持器控制模块(110)从配置数据集为关闭时的流程程序确定用于与抓持器行程相关的传感器***(74)的极限值以及用于成件货物抓持器(50)的抓持力相关的传感器***(73)的极限值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，抓持力相关的传感器***(73)的极限值限制成件货物抓持器(50)的驱动马达(72)的马达电流。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抓持器控制模块(110)从配置数据集为在打开成件货物抓持器(50)时的流程程序确定用于抓持器行程相关的传感器***(74)的极限值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成件货物抓持器(50)布置在借助工业机器人控制装置(40)控制的工业机器人(20)上，其中，所述工业机器人控制装置(40)和所述抓持器控制模块(110)具有信号接口(41)，其特征在于，在从所述工业机器人控制装置(40)经由所述信号接口(41)将指令传递至所述抓持器控制模块(110)之后，启动用于关闭所述成件货物抓持器(50)的流程程序或用于打开所述成件货物抓持器(50)的流程程序。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所有抓持工具(71)与待接纳的成件货物(1)接触时，借助成件货物抓持器(50)的抓持器行程相关的传感器***(74)确定参考值。