DE102006036489A1

DE102006036489A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Handhabungsgeräts

Info

Publication number: DE102006036489A1
Application number: DE102006036489A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Class; Mathias Dipl.-Ing. Richter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung mindestens eines Handhabungsgeräts (1, 2) mit zwei Bestandteilen. Der erste Bestandteil ist um mindestens eine Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil drehbar. Vorgegeben werden ein Konstruktionsmodell (111, 112) des Handhabungsgeräts (1, 2) mit jeweils einem Kostruktionsmodell jedes Bestandteils sowie ein Simulator (110). Mindestens einmal wird bei der Überwachung eine Abfolge durchgeführt. Hierbei wird der Drehwinkel einer Drehbewegung, die der erste Bestandteil um die Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil durchführt, gemessen. Der gemessene Drehwinkel wird an den Simulator (110) übermittelt. Das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils wird relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils gedreht. Die Drehachse dieser Drehung ist die Drehachsen-Beschreibung, der Drehwinkel dieser Drehung der übermittelten Drehwinkel. Auf einem Bildschirmgerät (21) wird das veränderte Abbild mit dem durch die Drehung veränderten Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell (111, 112) dargestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung mindestens eines Handhabungsgeräts, insbesondere eines Roboters.
Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10 sind aus DE 10351669 A1 bekannt. Dort wird ein Handhabungsgerät beschrieben, welches ein Werkstück („Objekt") hält und bewegt. Eine Kamera mißt das reale Handhabungsgerät mit dem realen Werkstück und übermittelt die gemessenen Bilder an einen rechnerverfügbaren Simulator. Ein virtuelles Abbild des Handhabungsgeräts mit dem Werkstück wird erzeugt, wofür die Bilder von der Kamera verwendet werden. Das virtuelle Abbild wird vom Simulator verändert. Das Abbild und/oder das reale Handhabungsgerät mit dem Werkstück werden so verändert, daß die Position des Werkstück-Abbildes möglichst wenig von der Position des realen Werkstücks abweicht.
In DE 10200534 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, um zwei Gegenstände, die relativ zueinander beweglich sind, so zu bewegen, daß sie bei der Bewegung nicht miteinander kollidieren. Vorgegeben werden rechnerverfügbare dreidimensionale Modelle der beiden Gegenstände. Zunächst werden in einer Simulation zwei Soll-Positionen der beiden Modelle ermittelt. Die beiden Soll-Positionen werden so ermittelt, daß die Modelle sich kollisionsfrei von ihren aktuellen Ist-Positionen in die ermittelten Soll-Positionen bewegen lassen. Anschließend werden die realen Gegenstände in zwei Positionen bewegt, die den berechneten Soll-Positionen entsprechen.
In JP 2003/165079 A wird beschrieben, wie ein virtuelles Abbild eines Roboters entsprechend den Veränderungen der Position eines realen Roboters verändert wird.
In DE 10304706 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, um eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) zu programmieren. Die SPS steuert eine industrielle Fertigungsanlage. Die SPS verarbeitet historische Prozeßdaten, und zwar wahlweise on-line in Echtzeit oder aber off-line.
Die aus DE 10351669 A1 bekannte Überwachung durch eine einzige Kamera weist den Nachteil auf, daß die Kamera auf eine bestimmte fest vorgegebene Blickrichtung eingeschränkt ist. Falls mehrere Kameras verwendet werden, so muß ein überwachender Werker die einzelnen Filme, die die Kameras liefern, im Kopf zu einem Gesamt-Ablauf zusammensetzen. Die Verwendung von Kameras weist den zusätzlichen Nachteil auf, daß das zu überwachende Handhabungsgerät ausreichend beleuchtet sein muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10 bereitzustellen, die keine Kamera benötigen, um das zur Überwachung verwendete Abbild des Handhabungsgeräts zu erzeugen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch das Verfahren und die datenverarbeitende Überwachungsvorrichtung wird mindestens ein Handhabungsgerät überwacht. Möglich ist, mehrere Handhabungsgeräte gleichzeitig zu überwachen.
Das mindestens eine Handhabungsgerät weist mindestens zwei Bestandteile auf. Der erste Bestandteil ist um mindestens eine Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil drehbar.
Vorgegeben wird ein rechnerverfügbares Abbild des Handhabungsgeräts. Dieses Abbild umfaßt ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell des Handhabungsgeräts. Das Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell umfaßt

– jeweils ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell jedes der mindestens zwei Bestandteile des Handhabungsgeräts und
– eine rechnerverfügbare Beschreibung, um welche Drehachse oder welche Drehachsen der erste Bestandteil relativ zum zweiten Bestandteil drehbar ist.

Dieses Abbild ist in einem Datenspeicher abgespeichert, auf den die Überwachungsvorrichtung Lesezugriff hat. Jedes Bestandteil-Konstruktionsmodell beschreibt die geometrische Kontur dieses Bestandteils.
Weiterhin wird ein datenverarbeitender Simulator vorgegeben, der das Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell automatisch zu verändern vermag.
Mindestens einmal wird bei der Überwachung eine Abfolge durchgeführt, die die folgenden Schritte umfaßt:

– Am Handhabungsgerät wird eine Messung durchgeführt. Bei dieser Messung wird der Drehwinkel einer Drehbewegung, die der erste Bestandteil um die Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil durchführt, gemessen.
– Der gemessene Drehwinkel wird an den Simulator übermittelt.
– Das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils wird relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils gedreht. Die Drehachse dieser Drehung ist die Drehachsen-Beschreibung, der Drehwinkel dieser Drehung der übermittelten Drehwinkel.
- Auf einem Bildschirmgerät wird das veränderte Abbild mit dem durch die Drehung veränderten Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell dargestellt.

Die Erfindung erfordert nicht, daß eine Kamera eingesetzt wird. Vielmehr wird das Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell entsprechend den Veränderungen des realen Handhabungsgeräts verändert. Durch Überwachung dieses Konstruktionsmodells kann ein Werker das reale Handhabungsgerät überwachen, ohne das reale Handhabungsgerät sehen zu müssen oder eine Kamera einsetzen zu müssen.
Die Erfindung ermöglicht somit eine Überwachung auch in solchen Umgebungen, in denen eine Kamera nicht einsetzbar ist oder keine brauchbaren Bilder zu liefern vermag. Die datenverarbeitende Überwachungseinrichtung steht bevorzugt außerhalb einer Fertigungszelle mit dem Handhabungsgerät.
Vorzugsweise wird ein rechnerverfügbarer Adapter verwendet. Dieser Adapter vermag Befehle in einer Handhabungsgeräte-Programmierschnittstelle in Befehle in einer Simulator-Programmierschnittstelle zu übersetzen. Der gemessene Drehwinkel wird als Befehl oder Befehlsfolge in der Handhabungsgeräte-Programmierschnittstelle an diesen Adapter übermittelt. Der Adapter übersetzt diesen Drehwinkel in einen Befehl oder eine Befehlsfolge in der Simulator-Programmierschnittstelle. Der übersetzte Drehwinkel wird an den Simulator übermittelt. Der Simulator verwendet den übersetzten Drehwinkel, um das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils zu drehen.
Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht es, das Verfahren einzusetzen, um verschiedene Handhabungsgeräte mit demselben Simulator zu überwachen. Diese verschiedenen Handhabungsgeräte können von unterschiedlichen Herstellern stammen oder für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt werden und daher unterschiedliche Handhabungsgeräte-Programmierschnittstellen aufweisen. Für jede Handhabungsgeräte-Programmierschnittstelle wird jeweils ein Adapter eingesetzt. Der Simulator ist jedesmal derselbe.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigt
1. ein Fertigungssystem und eine erfindungsgemäße Datenverarbeitung zur Überwachung dieses Fertigungssystems.
Im Ausführungsbeispiel wird die Erfindung zur Überwachung eines Fertigungssystems eingesetzt. Dieses Fertigungssystem produziert Kraftfahrzeug-Bestandteile und umfaßt zwei programmierbare Handhabungsgeräte. Zu diesen Handhabungsgeräten gehören beispielsweise Roboter und/oder programmierbare Aufspannvorrichtungen. Diese Handhabungsgeräte stammen im Ausführungsbeispiel von unterschiedlichen Herstellern.
Das Fertigungssystem umfaßt weiterhin nicht programmierbare Bestandteile, z. B.

– eine Wand, die vermeidet, daß das Fertigungssystem Menschen in der Umgebung gefährdet,
– Werkzeuge für die Roboter und
– Vorrichtungen zum Halten oder Lagern des Werkstücks.

Beispiele für Werkzeuge sind Bohrer, Schrauber, Fräser, Lasergeräte, Schweißgeräte. Die Wand ist oft blickdicht ausgestaltet, um Gefährdungen von Menschen durch Laserstrahlen zu vermeiden.
1 zeigt das beispielhafte Fertigungssystem und eine erfindungsgemäße Datenverarbeitung zur Überwachung dieses Fertigungssystems. Im Beispiel von 1 sind zwei programmierbare Roboter 1 und 2 als die beiden Handhabungsgeräte gezeigt. Diese beiden Roboter 1 und 2 sind durch einen Datenbus 5 miteinander verbunden. Das Werkstück ist eine Autotür 3. Jeder Roboter vermag diese Autotür 3 durch eine Haltevorrichtung 4 zu halten und zu bewegen. Eine blickdichte Wand 6 verhindert, daß das Fertigungssystem Menschen z. B. durch bewegliche Vorrichtungen oder durch Laserstrahlen gefährden kann.
Jedes Handhabungsgerät umfaßt mehrere mechanische Bestandteile. Im Falle eines Roboters sind diese Bestandteile beispielsweise eine Grundplatte, ein Unterarm, ein Oberarm und eine zweiteilige Greifvorrichtung. Die Grundplatte ist um eine erste Drehachse D1 um den Fußboden drehbar. Der Unterarm ist um eine zweite Drehachse D2 relativ zur Grundplatte drehbar. Der Oberarm ist um eine dritte Drehachse D3 und eine vierte Drehachse D4 relativ zum Unterarm drehbar. Die Drehachsen D3 und D4 stehen beispielsweise senkrecht aufeinander. Die Greifvorrichtung ist um eine fünfte Drehachse D5 relativ zum Oberarm drehbar. Die beiden Teile der Greifvorrichtung sind um eine sechste Drehachse D6 relativ zueinander drehbar. Die Winkel um diese sechs Drehachsen sind die sechs Freiheitsgrade des Roboters. Die Greifvorrichtung hält die Haltevorrichtung 4, und die Haltevorrichtung 4 hält die Autotür 3.
Häufig stellt ein Handhabungsgerät Parameter von Werkzeugen ein und benutzt diese Werkzeuge. Beispielsweise greift ein Roboter einen Schrauber oder einen Fräser. Das Handhabungsgerät stellt beispielsweise eine Drehzahl eines Fräsers oder einen Betriebsmodus eines Lasergeräts ein oder steuert eine Stromquelle für ein Schweißgerät. Um die Stromquelle zu steuern, stellt das Handhabungsgerät die abgegebenen Volt und Ampere für eine vorgegebene Zeitdauer auf bestimmte Werte ein.
Vorgegeben ist eine Abfolge von Abtastzeitpunkten. Zwischen zwei Abtastzeitpunkten verstreichen z. B. jeweils 0,5 sec.
Auf jedem Handhabungsgerät läuft jeweils ein Programm zur Steuerung des Handhabungsgeräts ab. Dieses Programm berechnet zu jedem Abtastzeitpunkt Sollwerte für die Parameter des Handhabungsgeräts. Hierzu gehören Soll-Drehwinkel von Drehungen um mindestens eine der sechs Drehachsen D1 bis D6 zwischen zwei Bestandteilen des Handhabungsgeräts. Vorzugsweise berechnet das Steuerungsprogramm die jeweilige Veränderung eines Parameterwertes relativ zum Wert am vorherigen Abtastzeitpunkt.
Im Beispiel der 1 sind zwei Steuerungsrechner 11 und 12 zu sehen, die zu den beiden Robotern 1 bzw. 2 gehören. Auf diesen beiden Steuerungsrechnern 11 und 12 laufen die beiden Steuerungsprogramme für die beiden Roboter 1 und 2 ab.
Das Steuerungsprogramm steuert Aktoren des jeweiligen Handhabungsgeräts an. Zu den Aktoren gehören Servoantriebe. Durch das Ansteuern der Aktoren bewirkt das Steuerungsprogramm beispielsweise eine der folgenden Handlungen:

– Einschalten oder Ausschalten eines Bestandteils des Handhabungsgerät,
– Einschalten eines Servoantriebs für eine bestimmte Zeit, dadurch Drehung eines Bestandteils relativ zu einem anderen Bestandteil um einen bestimmten Winkel,
– Greifen eines Werkzeugs oder des Werkstücks mittels der Greifvorrichtung.

Sensoren jedes Handhabungsgeräts melden dem jeweiligen Steuerungsprogramm zurück, ob die Handlung fehlerfrei ausgeführt wurde oder nicht. An jedem Abtastzeitpunkt wird der Zyklus „Vorgabe von Werten an die Aktoren" und „Rückmeldung von den Sensoren" erneut durchgeführt. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten verstreicht beispielsweise ein Takt der Robotersteuerung.
Jedes Handhabungsgerät „kennt" wegen der Rückmeldungen seinen aktuellen Zustand. Zu diesem aktuellen Zustand gehören die aktuellen Drehwinkel zwischen den Bestandteilen des Handha bungsgeräts. Im Falle eines Roboters sind dies beispielsweise die sechs Drehwinkel um die sechs Drehachsen D1 bis D6.
Vorzugsweise berechnet das Steuerungsprogramm eines Handhabungsgeräts jeweils eine ideale Bahn für jeden Bestandteil. Der Bestandteil soll so bewegt werden, daß er diese Bahn durchläuft. Dadurch wird jeweils eine Abfolge von Werten für jeden Parameter, insbesondere für jeden Achswinkel, berechnet. Jeweils ein Wert jedes Parameters bezieht sich auf den aktuellen Abtastzeitpunkt, weitere Werte auf zukünftige Abtastzeitpunkte.
Im Ausführungsbeispiel weist jedes Handhabungsgerät Sensoren auf, die die Position des Werkstücks relativ zu einer Greifvorrichtung oder zu einem anderen Werkstück messen. Beispielsweise messen Sensoren die Position der Autotür 3 relativ zu einer Karosserie, an die die Autotür 3 befestigt werden soll.
Jeder Sensor mißt den Abstand zwischen sich und der Oberfläche des Werkstücks. Die Sensoren arbeiten vorzugsweise berührungslos, beispielsweise mit Infrarot oder Laser. Sensoren sind z. B. an der Haltevorrichtung 4 angebracht.
Das Steuerungsprogramm umfaßt einen Regler. Der Regler erhält die Soll-Relativposition des Werkstücks 3 als Führungsgröße und die Ist-Relativposition des Werkstücks 3 als Regelgröße, insbesondere die gemessenen Abstände. Der Regler berechnet Soll-Bewegungsbahnen für die Bestandteile des Handhabungsgeräts. Beispielsweise bringt ein Roboter eine Autotür 3 auf den berechneten Bahnen in eine vorgegebene Relativposition zur Karosserie, damit anschließend die Autotür 3 an der Karosserie befestigt wird.
Ein Befehlsgenerator erzeugt aus diesen berechneten Bahnen Befehle für die Aktoren des Handhabungsgeräts, insbesondere für deren Antriebe. Beispielsweise berechnet der Befehlsgenerator Veränderungen der Achswinkel zwischen den Bestandteilen des Handhabungsgeräts und erzeugt Befehle, die bestimmte Aktoren für vorgegebene Zeitspannen aktivieren. Die Ausführung dieser Befehle bewirkt, daß die Aktoren Drehungen bewirken und die Bestandteile die berechneten Bahnen durchlaufen – es sei denn, ein Fehler tritt auf.
In einer Ausgestaltung umfaßt das Fertigungssystem kooperierende Handhabungsgeräte. Jedes kooperierende Handhabungsgerät „kennt" die aktuelle Position jedes anderen kooperierenden Handhabungsgeräts.
Das Verfahren wird im Ausführungsbeispiel mit einer industrietauglichen Datenverarbeitungsanlage durchgeführt. Diese Datenverarbeitungsanlage umfaßt einen Datenspeicher 20, außerdem eine Recheneinheit, Eingabegeräte und ein Bildschirmgerät 21. Die Recheneinheit hat Lesezugriff auf den Datenspeicher 20.
Im Datenspeicher 20 ist jeweils ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell 113 des Werkstücks 3 und jedes Handhabungsgeräts abgespeichert. Diese Konstruktionsmodelle werden dem Verfahren vorgegeben. Vorzugsweise werden außerdem Konstruktionsmodelle für die weiteren Vorrichtungen, z. B. für die Wand und die Lagerungsvorrichtung, vorgegeben.
Jedes Konstruktionsmodell beschreibt die Kontur, also die Geometrie der Oberfläche des modellierten Gegenstandes (Werkstück bzw. Handhabungsgerät bzw. sonstige Vorrichtung). Vorzugsweise beschreibt das Konstruktionsmodell die Kontur näherungsweise mittels vieler Flächenelemente, z. B. mittels Dreiecken und/oder Vierecken. Jedes Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell umfaßt Konstruktionsmodelle für diejenigen Bestandteile des Handhabungsgeräts, die relativ zueinander beweglich sind. Jedes Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell beschreibt weiterhin die Kinematik des Handhabungsgeräts. Zu einer Kinematik-Beschreibung gehört die Festlegung, wo welche Drehachsen liegen, um die die Bestandteile des Handhabungsgeräts relativ zueinander beweglich sind, und innerhalb welcher Grenzen ein Winkel zwischen zwei Bestandteilen variieren darf.
Im Beispiel der 1 werden fünf rechnerverfügbare Konstruktionsmodelle gezeigt. Das Konstruktionsmodell 111 beschreibt den Roboter 1, das Konstruktionsmodell 112 den Roboter 2, das Konstruktionsmodell 113 die Autotür 3, das Konstruktionsmodell 114 die Haltevorrichtung 4 und das Konstruktionsmodell 116 die blickdichte Wand 6.
Die Konstruktionsmodelle werden vorzugsweise aus CAD-Modellen generiert. Diese CAD-Modelle wurden mit einem Softwaresystem zum rechnerunterstützten Konstruieren (CAD-Werkzeug) erzeugt. Die für das Verfahren verwendeten Konstruktionsmodelle enthalten bevorzugt nur diejenigen Daten, die für das Verfahren benötigt werden, und nicht z. B. Beschreibungen über das "Innenleben" des modellierten Gegenstandes. Idealerweise beschreibt jedes Konstruktionsmodell den modellierten Gegenstand in einem standardisierten Datenformat, beispielsweise XML. Möglich ist, daß eine XML-Datei mehrere Konstruktionsmodelle umfaßt.
Vorgegeben wird weiterhin eine Festlegung, welches Handhabungsgerät als Referenz-Handhabungsgerät fungiert. Die relative Position und Orientierung des Werkstücks und jedes weiteren Handhabungsgeräts und jeder sonstigen Vorrichtung des Fertigungssystems sowie der Drehachsen relativ zum Referenz-Handhabungsgerät wird ebenfalls dem Verfahren vorgegeben. Die relative Position und Orientierung des Werkstücks legt die Position und Orientierung des Werkstück-Konstruktionsmodells relativ zum Konstruktionsmodell des Referenz-Handhabungsgeräts fest. Vorzugsweise sind alle Konstruktionsmodelle in einem vorgegebenen kartesischen dreidimensionalen Koordinatensystem positioniert und orientiert. Die Drehachsen werden als Vektoren in diesem Koordinatensystem beschrieben.
Jedes Konstruktionsmodell eines Handhabungsgeräts wird durch mehrere Parameter gesteuert, deren Werte zeitlich veränderlich sind. Das Konstruktionsmodell verändert seine Position und/oder Orientierung im Koordinatensystem abhängig von Werten dieser Parameter. Zu diesen Parametern gehören die zeit lich veränderlichen Winkel zwischen den Bestandteilen des Handhabungsgeräts. Im Falle eines Roboters sind dies die sechs zeitlich veränderlichen Drehwinkel um die oben beschriebenen sechs Drehachsen D1 bis D6. Zu den Parametern gehören vorzugsweise weiterhin gemessene Abstände zwischen einem Handhabungsgerät und dem Werkstück oder zwischen verschiedenen Werkstücken.
Wie oben beschrieben, messen Sensoren diese Abstände, die anschließend an das Steuerungsprogramm übermittelt werden. Im Falle kooperierender Handhabungsgeräte gehören zu den Parametern die relativen Positionen anderer kooperierender Handhabungsgeräte des Fertigungssystems.
Das Konstruktionsmodell 113 des Werkstücks 3 und das Konstruktionsmodell 114 der Haltevorrichtung 4 werden ebenfalls durch Parameter gesteuert. Diese Parameter legen die Position und Orientierung der Haltevorrichtung 4 bzw. des Werkstücks 3 relativ zum Referenz-Handhabungsgerät fest.
Das Verfahren wird für jeden Abtastzeitpunkt erneut durchgeführt. Vorzugsweise wird ein Konstruktionsmodell dadurch gesteuert, daß zu jedem Abtastzeitpunkt ein Inkrement jedes Parameterwerts, also die zeitliche Veränderung des Parameterwerts gegenüber dem Parameterwert zum vorigen Abtastzeitpunkt, an das Konstruktionsmodell übermittelt wird.
Das Verfahren wird unter Verwendung eines rechnerverfügbaren Kinematik-Simulators 110 ausgeführt. Dieser Simulator 110 verändert die Positionen und Orientierungen der Konstruktionsmodelle von Werkstück, Bestandteilen der Handhabungsgeräte und sonstigen Vorrichtungen. Hierfür verwendet der Simulator 110 jeweils einen Wert oder ein Inkrement für jeden Parameter, der das jeweilige Konstruktionsmodell steuert. Die Werte der Parameter werden von den Sensoren der Handhabungsgeräte an den Simulator 110 übermittelt, was weiter unten beschrieben wird.
Der Simulator 110 führt die Veränderungen zu jedem Abtastzeitpunkt durch. Vorzugsweise verändert er die Positionen und Orientierungen der Konstruktionsmodelle in dem vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystem. Die zeitlich veränderlichen Positionen und Orientierungen der Konstruktionsmodelle bilden die Abläufe im Fertigungssystem quasi in Echtzeit nach. Die Konstruktionsmodelle sind on-line mit den Handhabungsgeräten verbunden.
Wie oben erwähnt, wird die jeweilige anfängliche Position jedes weiteren Handhabungsgeräts, die Anfangs-Position des Werkstücks 3 und die Position weiterer Vorrichtungen vorgegeben, um die Konstruktionsmodelle im Koordinatensystem anfänglich zu positionieren und zu orientieren. Die Parameterwerte von den Handhabungsgeräten werden vorzugsweise zusätzlich dazu verwendet, diese anfänglichen Positionen und Orientierungen zu korrigieren. Die vorgegebenen Positionen und Orientierungen im Koordinatensystem können nämlich von den realen Positionen und Orientierungen abweichen, z. B. weil die Handhabungsgeräte nicht exakt nach Plan positioniert wurden oder weil das Werkstück 3 oder die Haltevorrichtung 4 Fertigungstoleranzen aufweisen.
Um die Positionen und Orientierungen der Konstruktionsmodelle zu verändern, verwendet der Simulator 110 reale Werte der Handhabungsgeräte. Zu diesem Zweck werden reale Parameterwerte der Handhabungsgeräte 1, 2 vom jeweiligen Steuerungsprogramm auf dem Steuerungsrechner 11, 12 an den Simulator 110 übermittelt. Vorzugsweise werden weiterhin Abstände zwischen einem Handhabungsgerät 1, 2 und dem Werkstück (Autotür) 3 oder zwischen dem Werkstück 3 und der Karosserie an den Simulator 110 übermittelt. Der Simulator 110 verändert die Position und Orientierung des Werkstück-Konstruktionsmodells 113 relativ zu den Konstruktionsmodellen 111 und 112 der Handhabungsgeräte 1 und 2 entsprechend den übermittelten Werten.
Im Beispiel der 1 wird das Verfahren auf ein Fertigungssystem mit mehreren Handhabungsgeräten, beispielsweise mit kooperierenden Robotern, angewendet. Außerdem wird das Verfahren auf mehrere Fertigungssysteme mit unterschiedlichen Handhabungsgeräten angewendet und soll mit möglichst geringem Anpassungsaufwand anwendbar sein. Daher wird der Simulator 110 über eine vorrichtungsübergreifende Schnittstelle 105 mit dem Fertigungssystem verbunden. Jedes Handhabungsgerät ist über einen Adapter mit dieser Schnittstelle 105 verbunden.
Im Beispiel der 1 wird ein Adapter 101 für den Roboter 1 und ein weiterer Adapter 102 für den Roboter 2 gezeigt. Die Adapter 101, 102 sind über den Datenbus 5 mit den Robotern 1, 2 verbunden.
Jeder Adapter verwendet die jeweilige Programmierschnittstelle des Steuerungsprogramms. Über diese Programmierschnittstelle sind das Steuerungsprogramm und damit das Handhabungsgerät programmierbar. Viele Hersteller von programmierbaren Handhabungsgeräten stellen eine solche Programmierschnittstelle (API) zu ihren Steuerungsprogrammen bereit. Die Programmierschnittstelle differiert von Handhabungsgeräte-Typ zu Handhabungsgeräte-Typ. Sie kann durch technische Weiterentwicklungen auch für denselben Typ im Laufe der Zeit verändert werden. Über diese Programmierschnittstelle fragt der jeweilige Adapter zu jedem Abtastzeitpunkt die Werte der Parameter des jeweiligen Handhabungsgeräts ab und übermittelt sie an die Schnittstelle 105. Der Adapter 101 in 1 fragt über die Programmierschnittstelle zu jedem Abtastzeitpunkt die Werte des Roboters 1 ab, der Adapter 102 die des Roboters 2.
Die vorrichtungsübergreifende Schnittstelle 105 liefert diese Werte in einem herstellerunabhängigen Datenformat an den Simulator 110. Vorzugsweise wird als Datenformat für die Schnittstelle 105 ebenfalls XML verwendet. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, verschiedene Handhabungsgeräte mit dem Simulator 110 zu verbinden und nachträglich ein Handhabungsgerät zu ergänzen, ohne den Simulator 110 oder die Schnittstelle 105 ändern zu müssen. Bei Änderungen an einem Handhabungsgerät sind lediglich Anpassungen am Adapter erforderlich. Ein zusätzliches Handhabungsgerät erfordert lediglich einen weiteren Adapter, der ebenfalls mit der Schnittstelle 105 verbunden wird, aber insbesondere keine Änderungen am Simulator 110.
Die vorrichtungsübergreifende Schnittstelle 105 „weiß",

– welche Handhabungsgeräte zum Fertigungssystem gehören,
– welche Adresse (z. B. IP-Adresse) jedes Handhabungsgerät in einem Datennetz des Fertigungssystems hat und
– von welchem Typ die Programmierschnittstelle zum jeweiligen Steuerungsprogramm des Handhabungsgeräts ist.

Vorzugsweise erzeugt der Simulator 110 eine graphische Darstellung der Handhabungsgeräte und des Werkstücks und visualisiert damit die Abläufe im Fertigungssystem. Hierfür verwendet der Simulator 110 die vorgegebenen Konstruktionsmodelle und verändert diese entsprechend den Parameter-Werten. Beispielsweise verändert er die Konstruktionsmodelle entsprechend den gemessenen Achswinkeln der Roboter. Diese graphische und zeitlich veränderliche Darstellung wird auf dem Bildschirmgerät 21 der industrietauglichen Datenverarbeitungsanlage ausgegeben. Ein Werker kann die Betrachtungsrichtung auf die Darstellung ändern, und zwar mit üblichen Eingabegeräten, beispielsweise mit einer Maus oder mit einer Tastatur. Weiterhin kann der Werker die Darstellung in eine bestimmte Richtung „zoomen".
Ein Werker kann somit „on-line" und mit nur geringem Zeitverzug die Abläufe im Fertigungssystem überwachen. Er kann bei Bedarf in die Abläufe eingreifen. Der Werker braucht nicht vor Ort zu sein und kann das Fertigungssystem aus der Ferne überwachen. Weil das Fertigungssystem oft durch eine blickdichte Wand abgeschirmt ist, ist eine direkte manuelle Überwachung oft gar nicht möglich. Die Überwachung durch eine einzige Kamera weist den Nachteil auf, daß die Kamera auf eine bestimmte fest vorgegebene Blickrichtung eingeschränkt ist. Falls mehrere Kameras verwendet werden, so muß der überwachende Werker die einzelnen Filme, die die Kameras liefern, im Kopf zu einem Gesamt-Ablauf zusammensetzen. Die Verwendung von Kameras weist den zusätzlichen Nachteil auf, daß das Fertigungssystem ausreichend beleuchtet sein muß, während das erfindungsgemäße Verfahren auch bei unzureichenden Lichtverhältnissen eingesetzt werden kann. Außerdem erfordern Kameras zusätzlichen Platz im Fertigungssystem, der manchmal nicht zur Verfügung steht. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert hingegen keine zusätzlichen Geräte im Fertigungssystem. Die Datenverarbeitungsanlage mit dem Simulator 110 befindet sich vorzugsweise außerhalb des Fertigungssystems. Ein Handhabungsgerät kann zwar eine Kamera innerhalb des Fertigungssystems versehentlich beschädigen, aber nicht die Datenverarbeitungsanlage außerhalb des Fertigungssystems.
Vorzugsweise prüft der Simulator 110, ob eine Kollision zwischen Vorrichtungen des Fertigungssystems droht. Wie oben erwähnt, berechnet jede Fertigungsvorrichtung nicht nur Parameterwerte für den aktuellen Abtastzeitpunkt, sondern zusätzlich jeweils eine Abfolge von Werten für zukünftige Abtastzeitpunkte und damit Bahnen von Bestandteilen. Damit der Simulator 110 eine Kollision vorhersagen kann, wird für jeden Parameter jeder Fertigungsvorrichtung die berechnete Abfolge von Werten übermittelt. Die Werte stammen vom jeweiligen Steuerungsprogramm und werden über den jeweiligen Adapter 101, 102 und die vorrichtungsübergreifende Schnittstelle 105 an den Simulator 110 übermittelt.
Der Simulator 110 verändert für mehrere zukünftige Abtastzeitpunkte die Konstruktionsmodelle entsprechend der Parameterwerte für den jeweiligen zukünftigen Abtastzeitpunkt. Der Simulator 110 prüft, ob an einem zukünftigen Abtastzeitpunkt eine Kollision zwischen mehreren Konstruktionsmodellen auftreten wird, falls die Konstruktionsmodelle gemäß den vorberechneten Bahnen verändert werden. Dadurch prüft der Simulator, ob Kollisionen im realen Fertigungssystem auftreten werden, falls jedes Handhabungsgerät tatsächlich entsprechend den vorberechneten Bahnen bewegt wird.
Beispielsweise prüft der Simulator 110, ob sich zwei Konstruktionsmodelle durchdringen werden oder eine Kraft, die größer als eine vorgegebene Schwelle ist, von einem Konstruktionsmodell auf ein anderes Konstruktionsmodell übertragen werden wird. In diesem Fall würde zu diesem Abtastzeitpunkt im realen Fertigungssystem eine unerwünschte Kollision auftreten. Beispielsweise von Computer-Spielen sind derartige Kollisionsprüfungen von rechnerverfügbaren Modellen bekannt.
Der Simulator 110 gibt dann, wenn er eine drohende Kollision erkannt hat, eine Warnung aus. In einer weiteren Ausgestaltung löst der Simulator 110 automatisch über die Schnittstelle 105 und die Adapter 101, 102 einen Nothalt aus. Hierbei wird über die Programmierschnittstelle an jedes Steuerungsprogramm ein Befehl übermittelt, das jeweilige Handhabungsgerät in eine sichere Position zu fahren.
Ein programmierbares Handhabungsgerät weist oft nicht genug Rechenkapazität und Speicherplatz auf, um in der benötigten Geschwindigkeit neben der Berechnung der Bahnen auch noch drohende Kollisionen vorherzusagen. Es wäre unwirtschaftlich, jedes Handhabungsgerät mit der hierfür erforderlichen Rechenkapazität auszustatten. Die benötigten Rechner lassen sich manchmal nicht in der rauhen Arbeitsumgebung eines Fertigungssystems einsetzen. Außerdem kennt ein Handhabungsgerät oft nicht die aktuellen Positionen der übrigen Handhabungsgeräte und sonstigen Vorrichtungen des Fertigungssystems. Es wäre mit hohen Kosten verbunden, ausschließlich für die Kollisionsvorhersage die benötigten Schnittstelle 105 zwischen den Handhabungsgeräten innerhalb des Fertigungssystems zu realisieren. Daher ist es von Vorteil, wenn ein externer Rechner – hier: die Datenverarbeitungsanlage mit dem Simulator 110 – diese Berechnungen ausführt.
Vorzugsweise veranschaulicht der Simulator 110 die Wirkungsweise eines Steuerungsprogramms eines programmierbaren Handhabungsgeräts. Vorgegeben ist eine rechnerverfügbare Spezifikation dieses Steuerungsprogramms. Diese Spezifikation be rechnet die zeitlich veränderlichen Werte für die Parameter des Handhabungsgeräts genauso wie das tatsächlich angewendete Steuerungsprogramm. Insbesondere berechnet die Spezifikation im Falle eines Roboters die Abfolge von Achswinkeln zwischen den Roboter-Bestandteilen. Die Spezifikation ist aber nicht auf eine bestimmte Programmierschnittstelle eines Handhabungsgeräts zugeschnitten.
Die Spezifikation ist durch einen Programmzeiger mit dem Steuerungsprogramm in dem Handhabungsgerät verknüpft. Beim Ausführen des Steuerungsprogramms wird der Programmzeiger verändert und zeigt auf den aktuell ausgeführten Programmbefehl. Das Handhabungsgerät übermittelt an den Simulator 110 den aktuellen Wert des Programmzeigers. Dadurch „weiß" der Simulator 110, welcher Befehl des Steuerungsprogramms aktuell ausgeführt wird. Durch die Verknüpfung „weiß" der Simulator 110 weiterhin, welche Stelle in der Spezifikation dem aktuell ausgeführten Befehl entspricht. Der Simulator 110 veranschaulicht die Spezifikation und die aktuell abgearbeitete Stelle, beispielsweise auf dem Bildschirmgerät 21. Wie oben erwähnt, visualisiert der Simulator 110 zugleich die Abläufe im Fertigungssystem. Die Gegenüberstellung von visualisierten Abläufen und der Spezifikation zeigt, welcher Befehl im Steuerungsprogramm welchen Ablauf auslöst oder verändert. Diese Ausgestaltung erleichtert es daher, Fehler im Steuerungsprogramm zu finden und zu beseitigen.

Vorzugsweise umfaßt der Simulator 110 einen Filter, der automatisch prüft, ob vorgegebene Kriterien erfüllt sind. Falls diese vorgegebenen Kriterien erfüllt sind, speichert der Simulator 110 alle Parameterwerte für den aktuellen Abtastzeitpunkt ab. Möglich ist, daß er zusätzlich Parameterwerte für vorhergehende oder nachfolgende Abtastzeitpunkte abspeichert. Die vorgegebenen Kriterien können von Werten, die ein Handhabungsgerät an den Simulator 110 übermitteln, abhängen. Sie können auch von den Konstruktionsmodellen und deren Positionen und Orientierungen abhängen. Beispielsweise speichert der Simulator 110 immer dann alle Parameterwerte ab, wenn ein Handhabungsgerät einen Fehler meldet. Die abgespeicherten Parameterwerte erleichtern es, den Fehler zu finden. Liste der verwendeten Bezugszeichen und Symbole

Zeichen	Bedeutung
1	erster Roboter des Fertigungssystems
2	zweiter Roboter des Fertigungssystems
3	Autotür als das Werkstück
4	Haltevorrichtung des Handhabungsgeräts
5	Datenbus des Fertigungssystems
6	blickdichte Wand
11	Steuerungsrechner des Roboters 1
12	Steuerungsrechner des Roboters 2
21	Bildschirmgerät
101	Adapter für den Roboter 1
102	Adapter für den Roboter 2
105	vorrichtungsübergreifende Schnittstelle
110	Kinematik-Simulator
111	Konstruktionsmodell des Roboters 1
112	Konstruktionsmodell des Roboters 2
113	Konstruktionsmodell der Autotür 3
114	Konstruktionsmodell der Haltevorrichtung 4
116	Konstruktionsmodell der Wand 6
D1	Drehachse Grundplatte – Fußboden
D2	Drehachse Unterarm – Grundplatte
D3	Drehachse Oberarm – Unterarm
D4	weitere Drehachse Oberarm – Unterarm
D5	Drehachse Greifvorrichtung – Oberarm
D6	Drehachse erstes Teil Greifvorrichtung – zweites Teil Greifvorrichtung

Claims

Verfahren zur Überwachung mindestens eines Handhabungsgeräts (1, 2), wobei – das mindestens eine Handhabungsgerät (1, 2) mindestens zwei Bestandteile aufweist, – der erste Bestandteil um mindestens eine Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil drehbar ist, – ein rechnerverfügbares Abbild des Handhabungsgeräts (1, 2) und ein Simulator (110) zum Verändern des Handhabungsgerät-Abbilds vorgegeben werden und wobei mindestens einmal eine Abfolge ausgeführt wird, die die Schritte umfaßt, daß – eine Messung am Handhabungsgerät (1, 2) durchgeführt wird, – das Meßergebnis an den Simulator (110) übermittelt wird, – der Simulator (110) das Handhabungsgerät-Abbild in Abhängigkeit vom Meßergebnis verändert und – das veränderte Handhabungsgerät-Abbild auf einem Bildschirmgerät (21) dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät-Abbild ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell (111, 112) des Handhabungsgeräts (1, 2) umfaßt, das Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell (111, 112) – jeweils ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell jedes der mindestens zwei Bestandteile des Handhabungsgeräts (1, 2) und – eine rechnerverfügbare Beschreibung, um welche Drehachsen der erste Bestandteil relativ zum zweiten Bestandteil drehbar ist, umfaßt und die mindestens einmal durchgeführte Abfolge die Schritte umfaßt, daß – bei der Messung am Handhabungsgerät (1, 2) der Drehwinkel einer Drehbewegung, die der erste Bestandteil um die Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil durchführt, gemessen und an den Simulator (110) übermittelt wird und – der Simulator (110) die Position und Orientierung des Konstruktionsmodells des ersten Bestandteils dergestalt relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils verändert, – daß das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils um die Drehachsen-Beschreibung und um den übermittelten Drehwinkel relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – der erste Bestandteil ein Werkstück (3) dergestalt hält, daß das Werkstück (3) seine Position relativ zum ersten Bestandteil beibehält, wenn der erste Bestandteil relativ zum zweiten Bestandteil gedreht wird, – ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell (113) des Werkstücks (3) vorgegeben wird, – der Simulator (110) bei der Drehung des Konstruktionsmodells des ersten Bestandteils um den Drehwinkel das Werkstück-Konstruktionsmodell (113) so mitbewegt, daß das Werkstück-Konstruktionsmodell (113) seine Position und Orientierung relativ zum Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils beibehält, und – das bewegte Werkstück-Konstruktionsmodell (113) auf dem Bildschirmgerät (21) dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät (1, 2) einen Aktor zum Bewegen des ersten Bestandteils relativ zum zweiten Bestandteil umfaßt, Bewegungen des ersten Bestandteils relativ zum zweiten Bestandteil von einem Steuerungsprogramm gesteuert werden, das den Aktor ansteuert, und die mindestens einmal durchgeführte Abfolge die Schritte umfaßt, daß – das Steuerungsprogramm einen Plan-Drehwinkel berechnet, – der Plan-Drehwinkel als der Drehwinkel an den Simulator (110) übermittelt wird und – der Simulator (110) den Plan-Drehwinkel zum Drehen des Konstruktionsmodells des ersten Bestandteils verwendet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (110) das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils um den Plan-Drehwinkel relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils dreht.
Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich geprüft wird, ob der erste Bestandteil dann mit einem Gegenstand (6) kollidieren wird, wenn der erste Bestandteil um den Plan-Drehwinkel gedreht wird, wobei ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell (116) des Gegenstands (6) vorgegeben wird und die Prüfung die Schritte umfaßt, daß – der Simulator (110) das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils um den Plan-Drehwinkel relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils dreht und – geprüft wird, ob das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils während der Drehung mit dem Gegenstand-Konstruktionsmodell (116) kollidiert oder dieses durchdringt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bestandteil ein Werkstück (3) dergestalt hält, daß das Werkstück (3) seine Position relativ zum ersten Bestandteil beibehält, wenn der erste Bestandteil relativ zum zweiten Bestandteil gedreht wird, ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell (113) des Werkstücks (3) vorgegeben wird, der Simulator (110) bei der Drehung des Konstruktionsmodells des ersten Bestandteils um den Plan-Drehwinkel das Werkstück-Konstruktionsmodell (113) so mitbewegt, daß das Werkstück-Konstruktionsmodell (113) seine Position und Orientierung relativ zum Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils beibehält und geprüft wird, ob das Werkstück-Konstruktionsmodell (113) während der Bewegung mit dem Gegenstand-Konstruktionsmodell (116) kollidiert oder dieses durchdringt.
Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn eine Kollision oder Durchdringung von Konstruktionsmodellen ermittelt wird, unterbunden wird, daß der Aktor eine Drehung des ersten Bestandteils um den Plan-Drehwinkel tatsächlich ausführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß – das mindestens eine Handhabungsgerät (1, 2) mittels einer Handhabungsgeräte-Programmierschnittstelle programmierbar ist, – das Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell (111, 112) mittels einer Simulator-Programmierschnittstelle veränderbar ist, – der gemessene Drehwinkel an einen Adapter (101, 102), der Befehle in der Handhabungsgeräte-Programmierschnittstelle in Befehle in der Simulator-Programmierschnittstelle zu übersetzen vermag, übermittelt wird, – der Adapter (101, 102) den übermittelten Drehwinkel in einen Drehwinkel in der Simulator-Programmierschnittstelle übersetzt, – der übersetzte Drehwinkel an den Simulator (110) übermittelt wird und – der Simulator (110) den übersetzten Drehwinkel für die Veränderung des Konstruktionsmodells des ersten Bestandteils verwendet.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verfahren ein weiteres Handhabungsgerät (2) überwacht wird, das zwei weitere Bestandteile aufweist, ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell (112) des weiteren Handhabungsgeräts (2) vorgegeben wird, welches jeweils ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell jedes der mindestens zwei Bestandteile des weiteren Handhabungsgeräts (2) und eine Drehachsen-Beschreibung umfaßt und die Schritte des Verfahrens 8 zusätzlich für das weitere Handhabungsgerät (2) unter Verwendung eines weiteren Adapters (102) durchgeführt werden, wobei derselbe Simulator (110) zur Veränderung des Konstruktionsmodells (111) des Handhabungsgeräts (1) und zur Veränderung des Konstruktionsmodells (112) des weiteren Handhabungsgeräts (2) verwendet wird.
Datenverarbeitungsanlage zur Überwachung mindestens eines Handhabungsgeräts (1, 2), wobei – das mindestens eine Handhabungsgerät (1, 2) mindestens zwei Bestandteile aufweist, – der erste Bestandteil um mindestens eine Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil drehbar ist, – die Datenverarbeitungsanlage ein Bildschirmgerät (21), einen Datenspeicher und einen Simulator (110) umfaßt, – im Datenspeicher ein rechnerverfügbares Abbild des Handhabungsgeräts (1, 2) abgespeichert ist, – der Simulator (110) zum Verändern des Handhabungsgerät-Abbilds ausgestaltet ist und die Datenverarbeitungsanlage zum mindestens einmaligen Durchführen der Abfolge, die die folgenden Schritte umfaßt, ausgestaltet ist: – Erfassen des Ergebnisses einer Messung am Handhabungsgerät (1, 2), – Übermitteln des Meßergebnisses an den Simulator (110), – Verändern des Handhabungsgerät-Abbilds in Abhängigkeit vom Meßergebnis durch den Simulator (110) und – Darstellen des veränderten Handhabungsgerät-Abbilds auf dem Bildschirmgerät (21), dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät-Abbild ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell (111, 112) des Handhabungsgeräts (1, 2) umfaßt, das Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell (111, 112) – jeweils ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell jedes der mindestens zwei Bestandteile des Handhabungsgeräts (1, 2) und – eine rechnerverfügbare Beschreibung, um welche Drehachsen das erste Bestandteil relativ zum zweiten Bestandteil drehbar ist, umfaßt und die Datenverarbeitungsanlage so ausgestaltet ist, daß sie beim Durchführen der Abfolge folgende Schritte ausführt: – Erfassen des Drehwinkels einer Drehbewegung, die der erste Bestandteil um die Drehachse relativ zum zweiten Bestandteil durchführt, – Übermittlung des Drehwinkels an den Simulator (110), – Verändern der Position und Orientierung des Konstruktionsmodells des ersten Bestandteils dergestalt relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils, – daß das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils um die Drehachsen-Beschreibung und um den übermittelten Drehwinkel relativ zum Konstruktionsmodell des zweiten Bestandteils gedreht wird.
Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß – das Handhabungsgerät (1, 2) mittels einer Handhabungsgeräte-Programmierschnittstelle programmierbar ist, – das Handhabungsgerät-Konstruktionsmodell (111, 112) mittels einer Simulator-Programmierschnittstelle veränderbar ist, – die Datenverarbeitungsanlage einen Adapter (101, 102), der Befehle in der Handhabungsgeräte-Programmierschnittstelle in Befehle in der Simulator-Programmierschnittstelle zu übersetzen vermag, umfaßt und die Datenverarbeitungsanlage so ausgestaltet ist, daß sie beim Durchführen der Abfolge zusätzlich folgende Schritte ausführt: – Übermitteln des gemessenen Drehwinkels an den Adapter (101, 102), – Übersetzen des übermittelten Drehwinkels in einen Drehwinkel in der Simulator-Programmierschnittstelle durch den Adapter (101, 102), – Übermitteln des übersetzten Drehwinkels an den Simulator (110) und – Verwenden des übersetzten Drehwinkels für die Veränderung des Konstruktionsmodells des ersten Bestandteils durch den Simulator (110).