DE102015117647A1 - Method and device for measuring a clean room filter system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Abscheiderate eines Reinraumfiltersystems, mittels eines Sensors (5), welcher Sensor (5) in einer Ebene (BE) parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Filtersystems bewegt wird. Wesentlich ist, dass die Bewegung des Sensors (5) in der Ebene (BE) parallel zu dem zu vermessenden Filtersystem von einem Robotermesssystem (1) durchgeführt wird, wobei der Sensor (5) an einem Roboterarm (3) des Robotermesssystems (1) montiert ist. Weiter betrifft die Erfindung ein entsprechendes Robotermesssystems (1) sowie eine Steuereinheit für ein solches Robotermesssystems (1).The invention relates to a method for measuring the deposition rate of a clean-room filter system, by means of a sensor (5), which sensor (5) is moved in a plane (BE) parallel to a filter surface of the filter system to be measured. It is essential that the movement of the sensor (5) in the plane (BE) parallel to the filter system to be measured by a robotic measuring system (1) is performed, wherein the sensor (5) on a robot arm (3) of the robotic measuring system (1) mounted is. Furthermore, the invention relates to a corresponding robot measuring system (1) and a control unit for such a robotic measuring system (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Robotermesssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 sowie eine Steuereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1, a robot measuring system according to the preamble of claim 11 and a control unit according to the preamble of claim 15.

Ein solches Verfahren bzw. ein solches Robotermesssystem werden zur Messung der Abscheiderate eines Filtersystems, insbesondere eines Reinraumfiltersystems, eingesetzt. Dabei wird üblicherweise mittels eines Sensors die Abscheiderate einer Filterfläche vermessen. Dazu wird der Sensor in einer Ebene parallel zu der Filterfläche des zu vermessenden Reinraumfiltersystems entlang der Filterfläche bewegt, sodass die Filterfläche vollständig überstrichen wird.Such a method or such a robotic measuring system are used for measuring the deposition rate of a filter system, in particular a clean-room filter system. In this case, the deposition rate of a filter surface is usually measured by means of a sensor. For this purpose, the sensor is moved in a plane parallel to the filter surface of the clean-room filter system to be measured along the filter surface, so that the filter surface is completely swept over.

In Reinräumen unterschiedlichster Art, wie zum Beispiel in Apotheken, Krankenhäusern, aber auch in der Halbleiterfertigungstechnik, werden Filtersysteme eingesetzt, üblicherweise Deckenfiltersysteme oder Wandfiltersysteme, die regelmäßig gewartet und überprüft werden müssen. Wie beschrieben werden diese Filtersysteme entlang der Filterfläche mittels einer Sonde oder eines Sensors abgefahren, bei den Sensoren handelt es sich üblicherweise um Partikelmesssonden, die eine Messung der Abscheiderate des Filtersystems ermöglichen.In clean rooms of various kinds, such as in pharmacies, hospitals, but also in the semiconductor manufacturing technology, filter systems are used, usually ceiling filter systems or wall filter systems that need to be regularly maintained and checked. As described, these filter systems are traversed along the filter surface by means of a probe or a sensor, the sensors are usually particle probes, which allow a measurement of the deposition rate of the filter system.

Dieses Abfahren der Filterflächen mittels des Sensors wird üblicherweise händisch durchgeführt. Das händische Vermessen der Filterfläche hat jedoch eklatante Nachteile, da für eine präzise und korrekte Messung eine möglichst konstante Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors relativ zu der Filterfläche sowie ein konstanter Abstand zwischen Filterfläche und Sensor und ein lückenloses Abfahren der Filterfläche notwendig sind.This shutdown of the filter surfaces by means of the sensor is usually carried out manually. The manual measurement of the filter surface, however, has blatant disadvantages, since for a precise and correct measurement as constant as possible movement speed of the sensor relative to the filter surface and a constant distance between the filter surface and the sensor and a complete shutdown of the filter surface are necessary.

Darüber hinaus ist mit dem händischen Abfahren der Filterfläche nur schwer eine Zuordnung der Messergebnisse zu einzelnen Regionen der Filterfläche möglich.In addition, it is difficult to assign the measurement results to individual regions of the filter surface with the manual shutdown of the filter surface.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Robotermesssystem zur Messung der Abscheiderate eines Reinraumfiltersystems vorzuschlagen, welche eine optimierte und automatisierte Messung mit vergleichsweise reproduzierbaren und exakteren Ergebnissen ermöglichen.The present invention is therefore based on the object of proposing a method and a robot measuring system for measuring the deposition rate of a clean-room filter system, which enable optimized and automated measurement with comparatively reproducible and more exact results.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Robotermesssystem gemäß Anspruch 11. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 2 bis 10. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Robotermesssystems finden sich in den Ansprüchen 12 bis 14. Eine erfindungsgemäße Steuereinheit findet sich in Anspruch 15. Hiermit wird der Wortlaut sämtlicher Ansprüche explizit per Referenz in die Beschreibung einbezogen.This object is achieved by a method according to claim 1 and by a robot measuring system according to claim 11. Preferred embodiments of the method according to the invention can be found in claims 2 to 10. Preferred embodiments of the robot measuring system according to the invention can be found in claims 12 to 14. A control unit according to the invention to claim 15. Hereby, the wording of all claims is explicitly incorporated by reference in the description.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise zur Durchführung mittels des erfindungsgemäßen Robotermesssystems und/oder einer bevorzugten Ausführungsform hiervon ausgebildet.The inventive method is preferably designed for implementation by means of the robot measuring system according to the invention and / or a preferred embodiment thereof.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung der Abscheiderate eines Reinraumfiltersystems, wird mittels eines Sensors durchgeführt, welcher Sensor in einer Ebene parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Reinraumfiltersystems bewegt wird.The method according to the invention for measuring the deposition rate of a clean-room filter system is carried out by means of a sensor, which sensor is moved in a plane parallel to a filter surface of the clean-room filter system to be measured.

Wesentlich ist, dass die Bewegung des Sensors in der Ebene parallel zu dem zu vermessenden Reinraumfiltersystems von einem Robotermesssystem durchgeführt wird, wobei der Sensor an einem Roboterarm des Robotermesssystems montiert ist.It is essential that the movement of the sensor in the plane parallel to the clean room filter system to be measured is performed by a robotic measuring system, the sensor being mounted on a robot arm of the robotic measuring system.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich somit in wesentlichen Aspekten von vorbekannten Verfahren: Im Gegensatz zu vorbekannten händischen Verfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bewegung des Sensors entlang der zu vermessenden Filterfläche mittels eines Robotermesssystems ausgeführt. Der Sensor ist an einem Roboterarm des Robotermesssystems befestigt und wird mittels des Roboterarms parallel zu der Filterfläche geführt. Der Sensor wird also nicht händisch entlang der Filterfläche geführt, sondern maschinell mittels des Robotersystems.The inventive method thus differs in essential aspects of previously known methods: In contrast to prior art manual method, the movement of the sensor along the filter surface to be measured is carried out by means of a robotic measuring system in the inventive method. The sensor is attached to a robot arm of the robotic measuring system and is guided by the robot arm parallel to the filter surface. The sensor is therefore not manually guided along the filter surface, but mechanically by means of the robot system.

Hierdurch ergeben sich insbesondere die Vorteile, dass der Sensor kontrolliert und auf einer vorbestimmten Bewegungsbahn entlang der Filterfläche geführt werden kann. Ebenso ist es mittels des Robotermesssystems in einfacher Art und Weise möglich, die Messergebnisse bestimmten Punkten auf der Bewegungsbahn des Sensors zuzuordnen.This results in particular in the advantages that the sensor can be controlled and guided along a predetermined path of movement along the filter surface. Likewise, it is possible by means of the robot measuring system in a simple manner to assign the measurement results to certain points on the trajectory of the sensor.

Der Sensor wird in einer Bewegungsebene parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Filtersystems geführt. Dies bedeutet, dass der Sensor während der Messung einen gleichbleibenden Abstand von der Filterfläche des zu vermessenden Filtersystems hält. Die Bewegung des Sensors erfolgt durch den Roboterarm, das heißt der Roboterarm führt den Sensor in einem gleichbleibenden Abstand über die Filterfläche des zu vermessenden Filtersystems. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass durch den konstanten Abstand zwischen Sensor und Filterfläche reproduzierbare und verlässliche Werte detektiert werden. Die gemessenen Werte werden nicht durch unbedachte Bewegungen eines Benutzers, wie bisher bei einer händischen Messung, verfälscht.The sensor is guided in a plane of movement parallel to a filter surface of the filter system to be measured. This means that the sensor keeps a constant distance from the filter surface of the filter system to be measured during the measurement. The movement of the sensor is carried out by the robot arm, that is, the robot arm guides the sensor at a constant distance over the filter surface of the filter system to be measured. This results in the advantage that reproducible and reliable values are detected by the constant distance between sensor and filter surface. The measured values are not falsified by thoughtless movements of a user, as previously in a manual measurement.

Die zuvor beschriebene Aufgabe ist weiterhin gelöst durch ein Robotermesssystem gemäß Anspruch 11. The object described above is furthermore achieved by a robot measuring system according to claim 11.

Das erfindungsgemäße Robotermesssystem zur Messung eines Reinraumfiltersystems umfasst eine Roboterbasis, eine Steuereinheit und einen Roboterarm, welcher Roboterarm als Drei-Arm-Kinematik ausgebildet ist und an der Roboterbasis angeordnet ist, wobei an dem von der Roboterbasis abgewandten Ende des Roboterarms ein Sensor angeordnet ist. Roboterarm und Steuereinheit sind derart zusammenwirkend angeordnet und ausgebildet, dass der Sensor mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit in einer Ebene parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Reinraumfiltersystems bewegbar ist.The robot measuring system according to the invention for measuring a clean-room filter system comprises a robot base, a control unit and a robot arm, which robot arm is designed as a three-arm kinematics and is arranged on the robot base, wherein a sensor is arranged on the end remote from the robot base of the robot arm. Robot arm and control unit are arranged and configured cooperatively such that the sensor is movable at a constant speed of movement in a plane parallel to a filter surface of the clean room filter system to be measured.

Das erfindungsgemäße Robotermesssystem ist vorzugsweise zur Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer bevorzugten Ausführungsform hiervon ausgebildet.The robotic measuring system according to the invention is preferably designed for carrying out the method according to the invention described above and / or a preferred embodiment thereof.

Das erfindungsgemäße Robotermesssystem weist ebenfalls die vorgenannten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.The robot measuring system according to the invention also has the aforementioned advantages of the method according to the invention.

Der Roboterarm ist vorzugsweise als Dreiarmkinematik ausgebildet und weist somit drei Roboterglieder auf, die über Drehachsen miteinander verbunden sind. An den Robotergliedern sind vorzugsweise Antriebe zur Bewegung der einzelnen Glieder angeordnet. Vorzugsweise ist die Dreiarmkinematik analog zu einem SCARA-Roboter ausgebildet. Die Ansteuerung und die Bewegung des Sensors erfolgt im Wesentlichen in einer Bewegungsebene. Die Bewegungsebene verläuft typischerweise parallel zu einer Decke des Reinraums, kann jedoch auch gekippt werden, sodass auch Filtersysteme, die beispielsweise senkrecht an einer Wand angeordnet sind, vermessen werden können. Um die Bewegungsebene zu kippen wird am Stativ des Roboters ein Gelenk eingebaut, dass ein Kippen um bis zu 90° erlaubt. Diese Information wird vorzugsweise an die Software weitergegeben, um geänderte Momentenkurven der Antriebe der Glieder des Roboterarms zu realisieren.The robot arm is preferably designed as Dreiarmkinematik and thus has three robot members which are connected to each other via axes of rotation. Preferably, drives for moving the individual members are arranged on the robot members. Preferably, the Dreiarmkinematik is analogous to a SCARA robot. The control and movement of the sensor essentially takes place in one plane of movement. The plane of movement typically runs parallel to a ceiling of the clean room, but can also be tilted so that filter systems, which are arranged for example perpendicular to a wall, can be measured. In order to tilt the plane of movement, a joint is mounted on the stand of the robot, which allows tilting by up to 90 °. This information is preferably forwarded to the software to realize changed torque curves of the drives of the members of the robotic arm.

Vorzugsweise werden auftretende Singularitäten der Drei-Arm-Kinematik bei der Berechnung der Bewegung des Roboterarms berücksichtigt und aufgelöst. Jedem zu vermessenden Punkt auf der Filterfläche ist also genau eine Stellung des Roboterarms zugeordnet. Die Berechnung der Singularitäten erfolgt dabei anhand vorbekannter Verfahren. Durch die Software kann eine optimierte Bahn errechnet werden. Auftretende Singularitäten werden dabei anhand vorbekannter Berechnungsmethoden aus dem Stand der Technik erkannt und aus der Bahnplanung herausgerechnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Probleme die bekannter Weise mit Singularitäten einhergehen, wie beispielsweise die schnelle Änderung von berechneten Fahrtwinkeln der einzelnen Glieder des Roboterarms, nicht auftreten.Preferably occurring singularities of the three-arm kinematics are considered and resolved in the calculation of the movement of the robot arm. Each point to be measured on the filter surface is thus assigned exactly one position of the robot arm. The calculation of the singularities is carried out using previously known methods. The software can be used to calculate an optimized path. Occurring singularities are recognized using previously known calculation methods from the prior art and calculated out of the path planning. This results in the advantage that problems associated with singularities in the known manner, such as the rapid change of calculated moving angles of the individual members of the robot arm, do not occur.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Bewegung des Sensors in der Ebene parallel zu der Filterfläche des zu vermessenden Filtersystems mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit. Vorzugsweise ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors einstellbar, bevorzugt zwischen 1 cm/s und 30 cm/s. Höchst vorzugsweise ist das Robotermesssystem derart ausgebildet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors bei ca. 10 cm/s liegt.In a preferred embodiment of the method, the movement of the sensor in the plane takes place parallel to the filter surface of the filter system to be measured at a constant speed of movement. Preferably, the movement speed of the sensor is adjustable, preferably between 1 cm / s and 30 cm / s. Most preferably, the robot measuring system is designed such that the movement speed of the sensor is approximately 10 cm / s.

Die konstante Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors bedeutet eine konstante Messgeschwindigkeit. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die gemessenen Werte nicht durch unbedachte Bewegungen eines Benutzers, wie im Stand der Technik bei einer händischen Messung, verfälscht werden können.The constant movement speed of the sensor means a constant measuring speed. This results in the advantage that the measured values can not be falsified by careless movements of a user, as in the prior art in a manual measurement.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Glieder des Roboterarms jeweils kleiner als 25 cm/s. Vorzugsweise sind Steuereinheit und Roboterarm derart zusammenwirkend ausgebildet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit der einzelnen Glieder des Roboterarms jeweils kleiner ist als 25 cm/s. Vorzugsweise wird dazu die Geschwindigkeiten aller Glieder des Roboterarms berechnet, sodass schon in der Planung der Fahrt überprüft werden kann, ob alle Parameter zu Unterschreitung der Geschwindigkeit von 25 cm/s eingehalten werden können.In a further preferred embodiment of the invention, the speed of movement of the members of the robot arm is in each case less than 25 cm / s. Preferably, the control unit and the robot arm are designed to cooperate in such a way that the speed of movement of the individual members of the robot arm is in each case less than 25 cm / s. The speeds of all the members of the robot arm are preferably calculated for this purpose, so that it is possible to check in the planning of the journey whether all parameters for falling below the speed of 25 cm / s can be maintained.

Höchstvorzugsweise wird eine Summe der Winkelgeschwindigkeiten der Glieder des Roboterarms minimiert.Most preferably, a sum of the angular velocities of the limbs of the robotic arm is minimized.

Da sich Filtersysteme oft in für Personen zugänglichen Räumen befinden, muss auch die Messung der Filtersysteme in diesen Räumen stattfinden. Daher sind die entsprechenden Bestimmungen einzuhalten, um Gefährdungssituationen zu vermeiden. Insbesondere die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wird vorzugsweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen Robotersystem berücksichtigt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Filterfläche des Reinraumfiltersystems mit dem Sensor vollständig abgefahren. Vorzugsweise wird die Filterfläche des Filtersystems in Bahnen, insbesondere bevorzugt mäanderförmig, abgefahren. Bevorzugt überlappen sich dabei benachbarte Mäanderbahnen, insbesondere bevorzugt mit einer 10%-igen Überlappung. Hierdurch wird sichergestellt, dass die gesamte Filterfläche des Reinraumfiltersystems mit dem Sensor abgefahren wird und keine Fehlstellen verbleiben.Since filter systems are often located in rooms accessible to persons, the measurement of the filter systems in these rooms must also take place. Therefore, the appropriate regulations must be observed in order to avoid hazardous situations. In particular, the Machinery Directive 2006/42 / EC is preferably taken into account in the inventive method and the robot system according to the invention. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the filter surface of the clean-room filter system with the sensor is completely driven off. Preferably, the filter surface of the filter system in webs, in particular preferably meandering, traversed. In this case, adjacent meandering paths preferably overlap, in particular preferably with a 10% overlap. This ensures that the entire filter surface of the Cleanroom filter system is traversed with the sensor and no defects remain.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Hindernisse in einer Bewegungsbahn des Roboterarms umfahren.In a further preferred embodiment of the method according to the invention obstacles are traversed in a movement path of the robot arm.

In Reinräumen sind Filtermesssysteme üblicherweise an Wänden oder Decken vorgesehen. Hier befinden sich oft auch Lampen, Versorgungsleitungen oder andere Hindernisse. Befinden sich diese Hindernisse in einer möglichen Bewegungsbahn des Roboterarms und damit des Sensors, müssen sie entsprechend umfahren werden. Dies erfordert eine Positionierung des Roboterarms, welche dem Hindernis ausweicht und den Sensor trotzdem an dem gewünschten Zielpunkt an dem zu vermessenden Punkt auf der Filterfläche positioniert.In clean rooms, filter measurement systems are usually provided on walls or ceilings. Here are often also lamps, supply lines or other obstacles. If these obstacles are in a possible trajectory of the robot arm and thus of the sensor, they must be bypassed accordingly. This requires positioning of the robotic arm, which evades the obstacle and still positions the sensor at the desired target point at the point to be measured on the filter surface.

Vorzugsweise erfolgt in einem vorgelagerten Verfahrensschritt ausgehend von Startbedingungen des Robotermesssystems eine Bahnplanung für die Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms.Preferably, in a preceding method step, based on starting conditions of the robotic measuring system, a path planning for the movement of the sensor and / or the robot arm takes place.

Startbedingungen des Robotersystems sind zum Beispiel die Position des Robotersystems im Raum, die Position möglicher Hindernisse im Raum und auch Reichweite und Bewegungsradius des Roboterarms.Starting conditions of the robot system are, for example, the position of the robot system in space, the position of possible obstacles in space and also the range and range of motion of the robot arm.

Die Bahnplanung umfasst eine Berechnung der Bewegung des Sensors sowie des Roboterarms. Dies bedeutet, dass für jeden Punkt der Bewegung des Sensors über der zu vermessenden Filterfläche die Stellung des Roboterarms, insbesondere der einzelnen Glieder der Drei-Arm-Kinematik berechnet wird.The path planning includes a calculation of the movement of the sensor and the robot arm. This means that the position of the robot arm, in particular of the individual members of the three-arm kinematics, is calculated for each point of the movement of the sensor over the filter surface to be measured.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf der Grundlage der Bahnplanung eine Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms durchgeführt. Mit der Simulation der Bewegung werden die in der Bahnplanung errechneten Bewegungen des Sensors und des Roboterarms verfolgt, sodass eine Überprüfung der Bewegung im Vorhinein auf mögliche kritische Punkte oder Kollisionen möglich wird.In a further preferred embodiment of the invention, a simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm is carried out on the basis of the path planning. The simulation of the motion tracks the movements of the sensor and robotic arm calculated in the path planning so that it is possible to check the movement in advance for possible critical points or collisions.

Vorzugsweise erfolgt anhand der Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms eine Überprüfung vorgebbarer Randbedingungen. Ausgehend von den Startbedingungen kann somit eine Bahnplanung festgelegt werden, die die geplante Bewegungsbahn des Sensors und/oder des Roboterarms beinhaltet. Durch eine Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms bei Abfahren und/oder Durchführen dieser Bewegungsbahn der Bahnplanung wird dann überprüft, ob bei der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms bestimmte Randbedingungen eingehalten werden. Diese Randbedingungen können beispielsweise eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit der einzelnen Glieder des Roboterarms und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors sein.Preferably, based on the simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm, a check of predefinable boundary conditions takes place. Based on the starting conditions, it is thus possible to determine a path planning that includes the planned trajectory of the sensor and / or the robot arm. By a simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm when moving away and / or performing this trajectory of the path planning is then checked whether certain boundary conditions are met during the movement of the sensor and / or the robot arm. These boundary conditions can be, for example, a maximum movement speed of the individual members of the robot arm and / or the movement speed of the sensor.

Ergibt die Überprüfung der vorgebbaren Randbedingungen, dass diese nicht eingehalten werden, können die Startbedingungen des Robotermesssystems verändert werden. Zu den Startbedingungen gehören beispielsweise der Standort des Robotermesssystems und/oder die vorgegebene Bewegungsbahn des Roboterarms. Verändert man beispielsweise die Position des Robotermesssystems im Raum, kann auf dieser Grundlage eine neue Bahnplanung erfolgen. Bei dieser Bahnplanung kann wiederum durch eine Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms überprüft werden, ob die vorgegebenen Randbedingungen ausgehend von dem neuen Standort des Robotermesssystems eingehalten werden können.If the check of the specifiable boundary conditions shows that these are not adhered to, the start conditions of the robotic measuring system can be changed. The starting conditions include, for example, the location of the robotic measuring system and / or the predetermined trajectory of the robot arm. If, for example, the position of the robotic measuring system is changed in space, new path planning can be carried out on this basis. In this path planning can be checked in turn by a simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm, whether the predetermined boundary conditions can be observed starting from the new location of the robotic measuring system.

Das Verfahren läuft also vorzugsweise mit folgenden Verfahrensschritten ab:

  • A Ausgehend von den Startbedingungen erfolgt eine Bahnplanung für die Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms unter Berücksichtigung von Hindernissen im Raum;
  • B auf der Grundlage der Bahnplanung wird eine Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms durchgeführt;
  • C anhand der Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms wird überprüft, ob bestimmte vorgegebene Randbedingungen, wie zum Beispiel die Bewegungsgeschwindigkeit der einzelnen Glieder des Roboterarms und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors, eingehalten werden können;
  • D können die Randbedingungen nicht eingehalten werden, erfolgt eine Änderung der Startbedingungen, bevorzugt der Standort des Robotermesssystems, und das Verfahren beginnt erneut mit dem Verfahrensschritt A;
  • E können die Randbedingungen R eingehalten werden, fährt der Sensor die Filterfläche ab und misst die Abscheiderate des Filters.
The method thus preferably proceeds with the following method steps:
  • A Based on the starting conditions, a path planning is carried out for the movement of the sensor and / or the robot arm taking into account obstacles in the room;
  • B on the basis of the path planning, a simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm is performed;
  • C based on the simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm is checked whether certain predetermined boundary conditions, such as the speed of movement of the individual members of the robot arm and / or the speed of movement of the sensor, can be met;
  • If the boundary conditions can not be met, the starting conditions are changed, preferably the location of the robotic measuring system, and the method begins again with method step A;
  • If the boundary conditions R can be met, the sensor moves the filter surface off and measures the deposition rate of the filter.

Mit anderen Worten führt das Robotermesssystems vor der realen Messung eine Simulation mit vorgebbaren eingestellten Werten aus. Dabei werden die Hindernisse im Raum berücksichtigt, welche vorzugsweise vorher grafisch definiert werden. Während und/oder nach der Simulation wird geprüft, ob die Bewegung des Roboterarms so durchgeführt werden kann, das heißt es dürfen zum einen keine Kollisionen mit den Hindernissen im Raum erfolgen und zum anderen müssen alle vorgegebenen Parameter, wie konstante Geschwindigkeit des Sensors sowie maximale Geschwindigkeit einzelner Roboterglieder, eingehalten werden. In dem Fall, dass die Simulation ergibt, dass diese Randbedingungen nicht eingehalten werden können, gibt das Robotermesssystem vorzugsweise Hinweise zu einer besseren Positionierung des Robotersystems im Raum, die eine Bewegung des Roboterarms mit Einhaltung der Randbedingungen ermöglicht.In other words, before the real measurement, the robotic measuring system carries out a simulation with predefinable set values. The obstacles in the room are taken into account, which are preferably defined graphically beforehand. During and / or after the simulation, it is checked whether the movement of the robot arm can be carried out in such a way, that means on the one hand no collisions with the obstacles in the space can take place and on the other hand all given parameters, like constant speed of the sensor as well as maximum speed individual robot links, are complied with. In the case that the Simulation shows that these boundary conditions can not be met, the robot measuring system preferably gives hints to a better positioning of the robot system in the room, which allows a movement of the robot arm with compliance with the boundary conditions.

Vorzugsweise weist das Robotermesssystem eine Benutzeroberfläche auf. Die Benutzeroberfläche ist vorzugsweise als Terminal mit Bildschirm und Eingabemöglichkeit an der Roboterbasis ausgebildet. Über die Benutzeroberfläche können sowohl die Position des Sensors und/oder des Roboterarms als auch die Ergebnisse dargestellt werden, vorzugsweise grafisch. Ebenso können Informationen über das Filtersystem, wie beispielsweise geometrische Daten, oder über mögliche Hindernisse eingegeben werden, die dann bei der Bahnplanung berücksichtigt werden können. Vorzugsweise ist eine Steuerung des Roboterarms, beispielsweise über einen Joystick, vorgesehen.The robot measuring system preferably has a user interface. The user interface is preferably designed as a terminal with screen and input option on the robot base. Both the position of the sensor and / or the robot arm and the results can be displayed via the user interface, preferably graphically. Likewise, information about the filter system, such as geometric data, or about possible obstacles can be entered, which can then be taken into account in the path planning. Preferably, a control of the robot arm, for example via a joystick provided.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Eckpunkte der Filterfläche bestimmt. Ausgehend von einem Ursprung, der einem bekannten ersten Eckpunkt der Filterfläche entspricht, auf der Grundlage der geometrischen Daten des Filtersystems die weiteren Eckpunkte der Filterfläche bestimmt. Dazu wird auf dem Bildschirm um den Ursprung ein Kreis mit dem Radius der Breite des Filters gezogen. Auf diesem Radius liegt der zweite Filtereckpunkt. Nun kann ein Benutzer den Roboterarm, beispielsweise mittels eines Joysticks oder einer Steuerung, zu dem zweiten Filtereckpunkt auf der Linie bewegen.In a further preferred embodiment of the invention, the corner points of the filter surface are determined. Starting from an origin corresponding to a known first vertex of the filter surface, on the basis of the geometric data of the filter system determines the other vertices of the filter surface. For this purpose, a circle with the radius of the width of the filter is drawn on the screen around the origin. On this radius is the second filter corner point. Now, a user can move the robot arm, for example by means of a joystick or a controller, to the second filter corner point on the line.

Vorzugsweise ist hier eine Status-LED vorgesehen, die optisch signalisiert, wenn sich der Sensor der gezogenen Kreislinie nähert. Hierdurch wird für den Benutzer die Positionierung des Sensors erleichtert. Erreicht der Sensor die Linie, leuchtet die LED vorzugsweise dauerhaft.Preferably, a status LED is provided here, which signals optically when the sensor approaches the drawn circular line. This facilitates the positioning of the sensor for the user. If the sensor reaches the line, the LED preferably lights permanently.

Nach der Erkennung des zweiten Filtereckpunkts wird ausgehend von einem der beiden Eckpunkte ein zweiter Kreis mit einem Radius der Länge des Filters gezogen und ausgehend von dem anderen Eckpunkt ein Kreis mit einem Radius mit der Diagonale des Filters gezogen. Die beiden Eckpunkte sind dabei jeweils der Ursprung der Kreise. An einem der Schnittpunkte der beiden Kreisel liegt ein dritter Eckpunkt des Filters. Auch dieser Filtereckpunkt kann von einem Benutzer mittels der Steuerung angefahren und gespeichert werden. Geht man davon aus, dass die Filterfläche rechteckig ist, ist somit auch der vierte Eckpunkt bekannt. Dieser kann beispielsweise eingeblendet werden. Vorzugsweise wird die Filterfläche grafisch dargestellt, beispielsweise auf dem Bildschirm eines Terminal durch ein in einem Koordinatensystem eingezeichnetes Rechteck.After the detection of the second filter corner point, starting from one of the two corner points, a second circle with a radius of the length of the filter is drawn and, starting from the other corner point, a circle with a radius is drawn with the diagonal of the filter. The two corner points are each the origin of the circles. At one of the intersections of the two gyros is a third corner of the filter. This filter corner point can also be approached and stored by a user by means of the control. Assuming that the filter surface is rectangular, therefore, the fourth vertex is known. This can be displayed, for example. The filter surface is preferably displayed graphically, for example on the screen of a terminal by a rectangle drawn in a coordinate system.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung erfolgt in einem nachgeordneten Verfahrensschritt ein Filterdichtsitztest. Filterdichtsitztest bedeutet hier, dass insbesondere ein Filterrahmen des Filtersystems, das heißt ein Rahmen, der außen entlang an der Filterfläche angeordnet ist, mit dem Sensor abgefahren wird. Etwaige Lücken oder undichte Stellen zwischen Filterfläche und Rahmen werden somit detektiert.In a further preferred embodiment of the invention, a filter sealing seat test is carried out in a downstream process step. Filter sealing seat test here means that, in particular, a filter frame of the filter system, that is to say a frame which is arranged along the outside on the filter surface, is traveled with the sensor. Any gaps or leaks between the filter surface and the frame are thus detected.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor als Partikelmesssonde ausgebildet. Vorzugsweise werden Temperatur, relative Feuchte des Raums, Luftgeschwindigkeit an dem Sensor und detektierte Partikelzahl gemessen. Zur Messung der Partikelzahl wird ein Aerosol mit definierter Partikelzahl in der Rohluft eingespielt, sodass hinter dem Filter gemessen werden kann, wie viele Partikel den Filter durchdringen. Bevorzugt umfasst das Robotermesssystem einen Partikelzähler, welcher vorzugsweise nahe an der Partikelmesssonde angeordnet ist. Höchst vorzugsweise ist der Partikelzähler an einem der Partikelmesssonde nächstliegenden Gelenk der Drei-Arm-Kinematik angeordnet. Vorzugsweise umfasst der Sensor zusätzlich eine Sonde zur Luftmengenmessung.In a further preferred embodiment of the invention, the sensor is designed as a particle measuring probe. Preferably, temperature, relative humidity of the room, air velocity at the sensor and detected particle number are measured. To measure the number of particles, an aerosol with a defined number of particles in the raw air is recorded, so that it is possible to measure behind the filter how many particles penetrate the filter. Preferably, the robotic measuring system comprises a particle counter, which is preferably arranged close to the particle measuring probe. Most preferably, the particle counter is arranged on a joint of the three-arm kinematics closest to the particle measuring probe. Preferably, the sensor additionally comprises a probe for air flow measurement.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Robotermesssystems ist an dem Roboterarm zumindest ein Absolutwertgeber angeordnet, sodass die Winkelbewegung der Glieder der Drei-Arm-Kinematik erfassbar ist. Vorzugsweise sind die Antriebe der Glieder der Drei-Arm-Kinematik mit Absolutwertgebern versehen, die die Winkelstellung der Glieder erfassen und melden. Die xy-Koordinate im Raum ist durch die drei Winkel der Glieder der Drei-Arm-Kinematik bestimmt. Auftretende Singularitäten werden von der Steuereinheit berücksichtigt und entsprechend aufgelöst.In a further preferred embodiment of the robot measuring system, at least one absolute value encoder is arranged on the robot arm, so that the angular movement of the members of the three-arm kinematics can be detected. Preferably, the drives of the links of the three-arm kinematics are provided with absolute value encoders, which detect and report the angular position of the links. The xy coordinate in space is determined by the three angles of the members of the three-arm kinematics. Occurring singularities are considered by the control unit and resolved accordingly.

Die zuvor beschriebene Aufgabe ist weiter gelöst durch eine Steuereinheit gemäß Anspruch 15. Die erfindungsgemäße Steuereinheit für ein Robotermesssystem ist zur Messung eines Reinraumfiltersystems geeignet. Das Robotermesssystem umfasst einen Roboterarm mit einem Sensor, wobei die Steuereinheit derart zur Steuerung des Roboterarms ausgebildet ist, dass der Sensor des Roboterarms mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit in einer Ebene parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Reinraumfiltersystems bewegbar ist. Weiter ist die Steuereinheit derart zur Steuerung des Roboterarms ausgebildet, dass auftretende Hindernisse in einer Bewegungsbahn des Roboters umfahren werden.The object described above is further solved by a control unit according to claim 15. The control unit according to the invention for a robotic measuring system is suitable for measuring a clean-room filter system. The robot measuring system comprises a robot arm with a sensor, wherein the control unit is designed for controlling the robot arm such that the sensor of the robot arm is movable at a constant speed of movement in a plane parallel to a filter surface of the clean room filter system to be measured. Further, the control unit is designed to control the robot arm that occurring obstacles are bypassed in a trajectory of the robot.

Weitere bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Robotermesssystems sowie der erfindungsgemäßen Steuereinheit werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert. Dabei zeigt:Further preferred features and embodiments of the method according to the invention and the robot measuring system according to the invention as well as the control unit according to the invention are explained below with reference to exemplary embodiments and the figures. Showing:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Robotermesssystems; 1 an embodiment of a robot measuring system according to the invention;

2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 a flowchart of an embodiment of a method according to the invention;

3 eine Bestimmung der Eckpunkte der Filterfläche. 3 a determination of the vertices of the filter surface.

In den 1 und 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente.In the 1 and 2 like reference characters designate the same or equivalent elements.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Robotermesssystems 1. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a robot measuring system according to the invention 1 ,

Das erfindungsgemäße Robotermesssystem 1 zur Messung eines Reinraumfiltersystems umfasst eine Roboterbasis 2, eine Steuereinheit (nicht dargestellt) und einen Roboterarm 3.The robot measuring system according to the invention 1 for measuring a clean room filter system comprises a robot base 2 , a control unit (not shown) and a robot arm 3 ,

Die Roboterbasis 2 ist vorliegend mit einem Teleskopelement 2a, 2b ausgebildet und weist Rollen 6a, 6b auf.The robot base 2 is present with a telescopic element 2a . 2 B trained and has roles 6a . 6b on.

Der Roboterarm ist als Drei-Arm-Kinematik ausgebildet und an der Roboterbasis 2 angeordnet. Die Drei-Arm-Kinematik weist drei Roboterglieder 3a, 3b, 3c auf, die über Drehachsen 4a, 4b, 4c miteinander verbunden sind. Vorliegend ist die Drei-Arm-Kinematik analog zu einem vorbekannten SCARA-Roboter ausgebildet.The robot arm is designed as a three-arm kinematics and on the robot base 2 arranged. The three-arm kinematics has three robot members 3a . 3b . 3c on, about the rotary axes 4a . 4b . 4c connected to each other. In the present case, the three-arm kinematics is analogous to a previously known SCARA robot.

An dem Roboterarm 3 des Robotermesssystems sind Absolutwertgeber angeordnet. Vorliegend sind an den Antrieben der Glieder 3a, 3b, 3c der Drei-Arm-Kinematik Absolutwertgeber angeordnet, die die Winkelstellung der Glieder 3a, 3b, 3c erfassen und melden.At the robot arm 3 of the robot measuring system are arranged absolute encoders. In the present case are on the drives of the limbs 3a . 3b . 3c The three-arm kinematics absolute encoder arranged the angular position of the links 3a . 3b . 3c record and report.

An dem von der Roboterbasis 2 abgewandten Ende des Roboterarms 3 ist ein Sensor 5 angeordnet. Der Sensor 5 ist als Partikelmesssonde ausgebildet. Zusätzlich werden Temperatur, relative Feuchte des Raums, Luftgeschwindigkeit an dem Sensor und Differenzdruck (Luft/Reinluft) gemessen und es ist eine Sonde zur Luftmengenmessung vorgesehen.At the from the robot base 2 remote end of the robot arm 3 is a sensor 5 arranged. The sensor 5 is designed as a particle measuring probe. In addition, the temperature, relative humidity of the room, air velocity at the sensor and differential pressure (air / clean air) are measured and a probe for measuring the air flow is provided.

Vorliegend umfasst das Robotermesssystem 1 einen Partikelzähler. Der Partikelzähler ist an dem der Partikelmesssonde 5 nächstliegenden Gelenk 4c der Drei-Arm-Kinematik angeordnet.In the present case, the robot measuring system comprises 1 a particle counter. The particle counter is at the particle measuring probe 5 nearest joint 4c arranged the three-arm kinematics.

Roboterarm 3 und Steuereinheit sind derart zusammenwirkend angeordnet und ausgebildet, dass der Sensor 5 mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit von 10 cm/s in einer Ebene parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Reinraumfiltersystems (nicht dargestellt) bewegbar ist. Dabei ist die Bewegungsgeschwindigkeit der einzelnen Glieder 3a, 3b, 3c des Roboterarms 3 jeweils kleiner ist als 25 cm/s, um Gefährdungssituationen für Personen im Raum zu vermeiden.robot arm 3 and control unit are cooperatively arranged and configured such that the sensor 5 with a constant movement speed of 10 cm / s in a plane parallel to a filter surface of the clean-room filter system to be measured (not shown) is movable. Here is the speed of movement of the individual limbs 3a . 3b . 3c of the robot arm 3 each smaller than 25 cm / s to avoid hazardous situations for people in the room.

Die Ansteuerung und die Bewegung des Sensors 5 erfolgt lediglich in einer Bewegungsebene. Diese Bewegungsebene des Sensors ist durch die gestrichelte Linie BE gekennzeichnet. Die Bewegungsebene BE kann jedoch auch gekippt werden, sodass auch Filtersysteme, die beispielsweise senkrecht an einer Wand angeordnet sind, vermessen werden können.The control and movement of the sensor 5 takes place only in one movement plane. This plane of movement of the sensor is indicated by the dashed line BE. However, the plane of movement BE can also be tilted, so that filter systems, which are arranged for example perpendicular to a wall, can be measured.

Mittels des Teleskopelements 2a, 2b der Roboterbasis kann die Lage der Bewegungsebene BE im Raum variiert werden.By means of the telescopic element 2a . 2 B In the robot base, the position of the movement plane BE in space can be varied.

Die xy-Koordinate des Sensors im Raum ist durch die drei Winkel der Glieder der Drei-Arm-Kinematik bestimmt. Mittels der Absolutwertgeber kann die Winkelstellung der Glieder 3a, 3b, 3c detektiert werden. Auftretende Singularitäten werden von der Steuereinheit berücksichtigt und entsprechend eliminiert.The xy coordinate of the sensor in space is determined by the three angles of the members of the three-arm kinematics. By means of the absolute encoder, the angular position of the links 3a . 3b . 3c be detected. Occurring singularities are taken into account by the control unit and eliminated accordingly.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm für die Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a flowchart for carrying out an embodiment of a method according to the invention.

Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritten:

  • A Ausgehend von Startbedingungen S erfolgt eine Bahnplanung für die Bewegung des Sensors unter Berücksichtigung von Hindernissen im Raum;
  • B auf der Grundlage der Bahnplanung A wird eine Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms durchgeführt;
  • C anhand der Simulation der Bewegung des Sensors und/oder des Roboterarms wird überprüft, ob bestimmte vorgegebene Randbedingungen R eingehalten werden können;
  • D können die Randbedingungen R nicht eingehalten werden, erfolgt eine Änderung der Startbedingungen S und das Verfahren beginnt erneut mit dem Verfahrensschritt A.
  • E können die Randbedingungen R eingehalten werden, fährt der Sensor die Filterfläche ab und misst die Abscheiderate des Filters.
The process comprises the following process steps:
  • A Based on starting conditions S, a path planning is carried out for the movement of the sensor taking into account obstacles in the room;
  • B based on the path planning A, a simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm is performed;
  • C based on the simulation of the movement of the sensor and / or the robot arm is checked whether certain predetermined boundary conditions R can be met;
  • D, the boundary conditions R can not be met, there is a change in the start conditions S and the process starts again with the method step A.
  • If the boundary conditions R can be met, the sensor moves the filter surface off and measures the deposition rate of the filter.

Startbedingungen S sind zum Beispiel mögliche Hindernisse im Raum oder die Position des Robotersystems im Raum. Die Startbedingungen S können vorgegeben werden, z. B. durch eine Vorgabe, wo sich im Raum Hindernisse befinden. Ebenso können die Startbedingungen S geändert werden, z. B. durch eine Verschiebung der Roboterbasis.Starting conditions S are, for example, possible obstacles in the room or the position of the robot system in the room. The starting conditions S can be specified, for. B. by a specification, where there are obstacles in the room. Likewise, the starting conditions S can be changed, for. B. by a shift of the robot base.

Randbedingungen R sind zum Beispiel die Bewegungsgeschwindigkeit der einzelnen Glieder des Roboterarms oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors. Diese dürfen wie oben beschrieben bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten. Ebenso gehören Hindernisse im Raum auch zu den Randbedingungen R. Die Einhaltung der Randbedingungen R wird überprüft, da zum einen keine Kollision des Roboterarms mit den Hindernissen im Raum erfolgen darf und zum anderen alle vorgebbaren Parameter wie konstante Geschwindigkeit des Sensors sowie keine Überschreitung definierter Geschwindigkeitsgrenzen einzelner Roboterglieder eingehalten werden müssen.Boundary conditions R are, for example, the speed of movement of the individual members of the robot arm or the speed of movement of the sensor. These must not exceed certain limits as described above. Obstacles in the room are also part of the boundary conditions R. Compliance with the boundary conditions R is checked since, on the one hand, no collision of the robot arm with the obstacles in the room must occur and, on the other hand, all predefinable parameters such as constant speed of the sensor and no exceeding of defined speed limits of the individual Robot members must be complied with.

Optional kann das Messergebnis im Anschluss an die Messung auf einem Bildschirm der Roboterbasis grafisch dargestellt werden.Optionally, the measurement result can be graphically displayed on a screen of the robot base following the measurement.

3 zeigt eine Bestimmung der Eckpunkte der Filterfläche in einem zusätzlichen Verfahrensschritt. Ausgehend von einem ersten Eckpunkt der Filterfläche als Ursprung U1, der bekannten ist, wird auf einem Bildschirm des Robotermesssystems um den Ursprung ein Kreis mit dem Radius R1 der Breite des Filters gezogen. Auf diesem Radius liegt der zweite Filtereckpunkt. Nun kann ein Benutzer den Roboterarm, beispielsweise mittels eines Joysticks oder einer Steuerung, zu dem zweiten Filtereckpunkt auf der Linie bewegen. 3 shows a determination of the vertices of the filter surface in an additional process step. Starting from a first vertex of the filter surface as the origin U1, which is known, a circle with the radius R1 of the width of the filter is drawn on a screen of the robotic measuring system around the origin. On this radius is the second filter corner point. Now, a user can move the robot arm, for example by means of a joystick or a controller, to the second filter corner point on the line.

Zur Orientierung des Benutzers ist hier eine Status-LED vorgesehen, die optisch signalisiert, wenn sich der Sensor der gezogenen Kreislinie nähert. Hierdurch wird für den Benutzer die Positionierung des Sensors erleichtert. Erreicht der Sensor die Linie, leuchtet die LED dauerhaft.For the orientation of the user, a status LED is provided here, which signals optically when the sensor approaches the drawn circular line. This facilitates the positioning of the sensor for the user. When the sensor reaches the line, the LED lights up permanently.

Nach der Erkennung des zweiten Filtereckpunkts U2 kann dieser gespeichert werden. Zur Bestimmung der weiteren Eckpunkte wird ausgehend von einem der beiden Eckpunkte als Ursprung U1 ein Kreis mit einem Radius R2 der Länge des Filters gezogen und ausgehend von dem anderen Eckpunkt als Ursprung U2 ein Kreis mit einem Radius R3 der Diagonale des Filters gezogen. An einem der Schnittpunkte der beiden Kreisel liegt ein dritter Eckpunkt U3 des Filters. Auch dieser Filtereckpunkt kann von einem Benutzer mittels der Steuerung angefahren und gespeichert werden.After the detection of the second filter node U2, it can be stored. To determine the further corner points, starting from one of the two corner points, a circle with a radius R2 of the length of the filter is drawn as the origin U1 and a circle with a radius R3 of the diagonal of the filter is drawn starting from the other corner point as the origin U2. At one of the intersections of the two gyros is a third vertex U3 of the filter. This filter corner point can also be approached and stored by a user by means of the control.

Geht man davon aus, dass die Filterfläche rechteckig ist, ist somit auch der vierte Eckpunkt U4 bekannt. Dieser kann beispielsweise auf dem Bildschirm eingeblendet werden und wird ebenso gespeichert. Anschließend wird die Filterfläche grafisch dargestellt, beispielsweise auf dem Bildschirm des Terminal durch ein in einem Koordinatensystem eingezeichnetes Rechteck.Assuming that the filter surface is rectangular, therefore, the fourth vertex U4 is known. This can for example be displayed on the screen and is also stored. Subsequently, the filter surface is displayed graphically, for example on the screen of the terminal by a rectangle drawn in a coordinate system.

Claims (15)

Verfahren zur Messung der Abscheiderate eines Reinraumfiltersystems, mittels eines Sensors (5), welcher Sensor (5) in einer Ebene (BE) parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Filtersystems bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Sensors (5) in der Ebene (BE) parallel zu dem zu vermessenden Filtersystem von einem Robotermesssystem (1) durchgeführt wird, wobei der Sensor (5) an einem Roboterarm (3) des Robotermesssystems (1) montiert ist.Method for measuring the deposition rate of a clean-room filter system, by means of a sensor ( 5 ), which sensor ( 5 ) is moved in a plane (BE) parallel to a filter surface of the filter system to be measured, characterized in that the movement of the sensor ( 5 ) in plane (BE) parallel to the filter system to be measured by a robotic measuring system ( 1 ), the sensor ( 5 ) on a robot arm ( 3 ) of the robotic measuring system ( 1 ) is mounted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Sensors (5) in der Ebene (BE) parallel zu der Filterfläche des zu vermessenden Filtersystems mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit erfolgt, vorzugsweise zwischen 1 cm/s und 30 cm/s, höchstvorzugsweise ca. 10 cm/s.Method according to claim 1, characterized in that the movement of the sensor ( 5 ) in the plane (BE) parallel to the filter surface of the filter system to be measured at a constant speed of movement, preferably between 1 cm / s and 30 cm / s, most preferably about 10 cm / s. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit der Glieder (3a, 3b, 3c) des Roboterarms (3) jeweils kleiner ist als 25 cm/s.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the speed of movement of the links ( 3a . 3b . 3c ) of the robot arm ( 3 ) each is less than 25 cm / s. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterfläche des Filtersystems vollständig mit dem Sensor (5) abgefahren wird, vorzugsweise mäanderförmig, höchstvorzugsweise mit einer Überlappung benachbarter Mäanderbahnen, bevorzugt einer 10%-prozentigen Überlappung.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the filter surface of the filter system completely with the sensor ( 5 ), preferably meandering, most preferably with an overlap of adjacent meandering, preferably a 10% percent overlap. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Hindernisse in einer Bewegungsbahn des Roboterarms (3) umfahren werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that obstacles in a movement path of the robot arm ( 3 ) are bypassed. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vorgelagerten Verfahrensschritt ausgehend von Startbedingungen (S) des Robotermesssystems eine Bahnplanung (A) für die Bewegung des Sensors (5) und/oder des Roboterarms (3) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a preceding method step starting from start conditions (S) of the robotic measuring system, a path planning (A) for the movement of the sensor ( 5 ) and / or the robot arm ( 3 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage der Bahnplanung (A) eine Simulation (B) der Bewegung des Sensors (5) und/oder des Roboterarms (3) durchgeführt wird.A method according to claim 6, characterized in that on the basis of the path planning (A) a simulation (B) of the movement of the sensor ( 5 ) and / or the robot arm ( 3 ) is carried out. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Simulation (B) der Bewegung des Sensors (5) und/oder des Roboterarms (3) eine Überprüfung vorgebbarer Randbedingungen (R), bevorzugt Bewegungsgeschwindigkeit der Glieder (3a, 3b, 3c) des Roboterarms (3) und/oder Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors (5), erfolgt und vorzugsweise bei einer Verletzung der Randbedingungen (R) die Startbedingungen (S), bevorzugt Standort des Robotermesssystems (1) und/oder Bewegungsbahn des Roboterarms (3), verändert werden.A method according to claim 7, characterized in that based on the simulation (B) of the movement of the sensor ( 5 ) and / or the robot arm ( 3 ) a check of predeterminable boundary conditions (R), preferably the speed of movement of the links ( 3a . 3b . 3c ) of the robot arm ( 3 ) and or Movement speed of the sensor ( 5 ), and preferably in the event of a violation of the boundary conditions (R) the starting conditions (S), preferably the location of the robotic measuring system ( 1 ) and / or trajectory of the robot arm ( 3 ), to be changed. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem Ursprung (U1), der einem ersten Eckpunkt der Filterfläche entspricht, auf der Grundlage der geometrischen Daten des Filtersystems die weiteren Eckpunkte der Filterfläche bestimmt werden, indem anhand eines Kreises um den Ursprung (U1) mit einem Radius (R1) der Breite des Filters ein zweiter Eckpunkt (U2) angesteuert wird und ausgehend von dem ersten Eckpunkt (U1) ein Kreis mit einem Radius (R2) der Länge des Filters gezogen wird und ausgehend von dem zweiten Eckpunkten (U2) ein Kreis mit einem Radius (R3) der Diagonale des Filters gezogen wird, wobei an dem Schnittpunkt der beiden Kreise ein dritter Eckpunkt (U3) liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that starting from an origin (U1) corresponding to a first vertex of the filter surface, on the basis of the geometric data of the filter system, the further vertices of the filter surface are determined by using a circle around the origin (U1) with a radius (R1) of the width of the filter a second corner point (U2) is driven and starting from the first corner point (U1) a circle with a radius (R2) of the length of the filter is drawn and starting from the second corner points (U2) a circle is drawn with a radius (R3) of the diagonal of the filter, wherein at the intersection of the two circles a third vertex (U3) is located. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nachgelagerten Verfahrensschritt ein Filterdichtsitztest erfolgt, insbesondere indem ein Filterrahmen des Filtersystems mit dem Sensor (5) abgefahren wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a downstream process step a Filterdichtsitztest takes place, in particular by a filter frame of the filter system with the sensor ( 5 ) is traversed. Robotermesssystem (1) zur Messung eines Reinraumfiltersystems umfassend eine Roboterbasis (2), eine Steuereinheit und einen Roboterarm (3), welcher Roboterarm (3) als Drei-Arm-Kinematik ausgebildet ist und an der Roboterbasis (2) angeordnet ist, wobei an dem von der Roboterbasis (2) abgewandten Ende des Roboterarms (3) ein Sensor (5) angeordnet ist, und Roboterarm (3) und Steuereinheit derart zusammenwirkend angeordnet und ausgebildet sind, dass der Sensor (5) mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit in einer Ebene (BE) parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Reinraumfiltersystems bewegt wird.Robot measuring system ( 1 ) for measuring a clean room filter system comprising a robot base ( 2 ), a control unit and a robot arm ( 3 ), which robot arm ( 3 ) is designed as a three-arm kinematics and at the robot base ( 2 ), on which from the robot base ( 2 ) facing away from the end of the robot arm ( 3 ) a sensor ( 5 ), and robotic arm ( 3 ) and control unit are arranged and configured cooperatively such that the sensor ( 5 ) is moved at a constant speed of movement in a plane (BE) parallel to a filter surface of the clean-room filter system to be measured. Robotermesssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) als Partikelmesssonde ausgebildet ist, bevorzugt dass das Robotermesssystem (1) einen Partikelzähler umfasst, vorzugsweise dass der Partikelzähler nahe an der Partikelmesssonde angeordnet ist, höchstvorzugsweise an einem der Partikelmesssonde nächstliegenden Gelenk der Drei-Arm-Kinematik (3).Robot measuring system according to claim 9, characterized in that the sensor ( 5 ) is designed as a particle measuring probe, preferably that the robot measuring system ( 1 ) comprises a particle counter, preferably that the particle counter is arranged close to the particle measuring probe, most preferably at one of the particle measuring probe closest joint of the three-arm kinematics ( 3 ). Robotermesssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) eine Sonde zur Luftmengenmessung umfasst.Robot measuring system according to one of the preceding claims 9 or 10, characterized in that the sensor ( 5 ) comprises a probe for air flow measurement. Robotermesssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Roboterarm (3) zumindest ein Absolutwertgeber angeordnet ist vorzugsweise dass an jedem Glieder (3a, 3b, 3c) der Drei-Arm-Kinematik Absolutwertgeber angeordnet sind.Robot measuring system according to one of the preceding claims 9 to 13, characterized in that on the robot arm ( 3 ) at least one absolute value encoder is preferably arranged that at each limb ( 3a . 3b . 3c ) of the three-arm kinematics absolute encoder are arranged. Steuereinheit für ein Robotermesssystem (1) zur Messung eines Reinraumfiltersystems, welches Robotermesssystem (1) einen Roboterarm (3) mit einem Sensor (5) umfasst, wobei die Steuereinheit derart zur Steuerung des Roboterarms (3) ausgebildet ist, dass der Sensor (5) des Roboterarms (3) mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit in einer Ebene (BE) parallel zu einer Filterfläche des zu vermessenden Reinraumfiltersystems bewegbar ist und dass auftretende Hindernisse in einer Bewegungsbahn des Roboterarms (3) umfahren werden.Control unit for a robot measuring system ( 1 ) for measuring a clean-room filter system, which robot measuring system ( 1 ) a robot arm ( 3 ) with a sensor ( 5 ), wherein the control unit in such a way for controlling the robot arm ( 3 ) is formed, that the sensor ( 5 ) of the robot arm ( 3 ) is movable at a constant speed of movement in a plane (BE) parallel to a filter surface of the clean-room filter system to be measured, and that obstacles occurring in a path of movement of the robot arm (FIG. 3 ) are bypassed.
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