DE19626459C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten RobotersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters bezüglich
der Arbeits- oder Bahnpunkte an einem Werkstück.
Aus der DE-A-27 31 041 ist ein Lehrverfahren für einen
Antriebsroboter und eine Vorrichtung zur Ausübung dieses
Verfahrens bekannt. Hierbei geht es um einen
Lackierroboter. Beim Teachen hält eine Bedienungsperson
die Spritzpistole und führt die dem Roboter
beizubringenden Bahnbewegungen für den Lackiervorgang aus.
Die Spritzpistole ist mit einer Positionsmeßeinrichtung in
Form eines Inertialsystems ausgerüstet, welches in
gewissen zeitlichen Abständen die Ortskoordinaten gewisser
Punkte bei der Arbeitsbewegung mißt und an einen Rechner
übermittelt. Nachdem die Spritzpistole im Betrieb einen
bestimmten Sprühabstand einhalten muß, findet an den
relevanten Arbeitspunkten kein Kontakt mit dem Werkstück
statt. Mit dem Inertialsystem können nur Beschleunigungen,
Geschwindigkeiten und Standorte der Spritzpistole an den
Arbeitspunkten ermittelt werden, nicht aber die
Ausrichtung der Spritzpistole gegenüber dem Werkstück.
Aus der DE-A-24 30 058 ist ein Positions-Meß-System für
Roboterglieder bekannt, das mit externen Fernsehkameras
arbeitet, die Symbole an den Robotergliedern und am
Werkzeug optisch erfassen und auswerten.
Die DE-A-41 15 846 zeigt ebenfalls ein Verfahren zur
berührungslosen räumlichen Positionsmessung in
Roboterarbeitsräumen mittels eines Kamerasystems. Hier
sind wiederum der Roboter und Teile des Werkstücks mit
Markierungen versehen, die extern optisch vermessen
werden. Das Teaching-Verfahren funktioniert bei der einen
Variante über Bewegungen des Roboters. In der anderen
Variante kann ein Programmierzeiger anstelle des Roboters
Verwendung finden. Werkzeugorientierungen lassen sich bei
beiden vorgenannten Meßverfahren nicht zuverlässig ermitteln.
Ein weiteres Teaching-Verfahren und die zugehörige
Vorrichtung sind aus der JP-A 60136806 bekannt. Hierbei
wird ein programmgesteuerter Roboter bezüglich der
Arbeits- und Bahnpunkte an einem Werkstück mittels einer
optischen Vermessungseinrichtung geteacht, die eine
Vermessungskamera und ein Handgerät mit mehreren
Positionsmeldern aufweist. Die Arbeits- und Bahnpunkte
werden von dem Bediener mit dem Handgerät aufgesucht,
wobei die Lage der Positionsmelder von der
Vermessungskamera aufgenommenen und gespeichert wird. Aus
diesen Lagen wird die dreidimensionale Position und
Stellung des stiftförmigen Leitendes des Handgerätes
berechnet. Hieraus wird die Arbeitsbahn des Roboters
direkt geteacht. Bei diesem Verfahren und dem Handgerät
mit dem stiftförmigen Leitende können nur die Bahndaten
des Roboters bzw. des Werkstücks geteacht werden. Die
notwendige Werkzeugorientierung muß auf andere Weise
separat ermittelt werden.
Die JP-A-4205110 offenbart ein ähnliches System mit einem
einfachen tasterförmigen Handgerät.
Die US-A-4,845,639 befaßt sich mit der Kalibrierung eines
Sprühstrahls aus einer robotergeführten Sprühpistole.
Dabei soll die in sich bewegliche Sprühpistole nachgeführt
werden. Die bereits geteachte Bahn des Roboters wird
jedoch bewußt nicht geändert. Ein Handgerät mit
Leuchtdioden zur Kontaktierung von Bahn- oder
Positionspunkten ist hier nicht vorhanden.
Aus der Praxis ist es außerdem bekannt, die erforderlichen
Arbeits- oder Bahnpunkte konventionell zu programmieren
bzw. offline zu programmieren. Außerdem ist es bekannt,
den Roboter von Hand mit dem Werkzeug die Arbeits- oder
Bahnpunkte anzufahren. Die so ermittelten Punkte werden
direkt in der Steuerung bzw. im Programm gespeichert. Die
bekannten Verfahren kosten viel Zeit und sind umständlich
zu handhaben.
Aus der Praxis ist es ferner bekannt, einen Roboter mit
Werkzeug und ein Werkstück nebst Umgebung optisch mit
einer Vermessungseinrichtung zu vermessen, die eine
Vermessungskamera und ein Handgerät mit mindestens einem
Positionsmelder aufweist. Diese Vermessung dient
ausschließlich zur Kalibrierung von Roboter, Werkzeug und
Werkstück. Ein Teachvorgang zur Ermittlung der Arbeits-
oder Bahnpunkte am Werkstück ist damit nicht verbunden.
Das Werkstück wird lediglich in seiner Lage und Position
als Ganzes gegenüber dem Roboter bzw. dem
World-Koordinatensystem vermessen und kalibriert. Das
Teachen der Arbeits- oder Bahnpunkte erfolgt nach der
Kalibrierung in der vorerwähnten gewohnten Weise.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung aufzuzeigen, die ein besseres und ein
einfacheres Teachen des Roboters bezüglich der Arbeits-
oder Bahnpunkte an einem Werkstück erlauben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im
Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
Das erfindungsgemäße Teaching-Verfahren und das
zangenförmige Handgerät erlauben es, beim Teachen nicht
nur die Position der Arbeits- oder Bahnpunkte, sondern
zugleich auch die für die Bearbeitung erforderlichen
Orientierungen des Werkzeugs von vornherein bei der
Aufnahme der Arbeits- und Bahnpunkte zu berücksichtigen
und zu verwertet. Eine Zusatzprogrammierung für die
Werkzeugorientierungen kann weitgehend entfallen. Die
zangenförmige Ausbildung des Handgeräts ist besonders für
Schweiß- und Spannaufgaben vorteilhaft, weil sich damit
der Werkzeugangriff unmittelbar simulieren läßt.
Das erfindungsgemäße Verfahren reduziert den zum Teachen
erforderlichen Zeit- und Programmieraufwand ganz
erheblich. Insbesondere ergibt sich eine Zeitersparnis
gegenüber der konventionellen Technik von mehr als 50%.
Das Verfahren ist außerdem hochpräzise und erlaubt eine
direkte Verwertung der aufgenommenen Daten und ihre
Einspielung in das Programm bzw. die Steuerung des
Roboters. Zum Teachen sind keine gesonderten
Programmierkenntnisse erforderlich. Es werden lediglich
die Arbeits- oder Bahnpunkte mit dem Handgerät
aufgenommen, vorzugsweise gespeichert, und dann von einer
entsprechenden Software selbständig verarbeitet. Hierbei
erfolgt die Integration in das Arbeitsprogramm mittels
Makros. Die Bedienung und der Teachvorgang werden dadurch
wesentlich vereinfacht. Besonders ausgebildete Fachkräfte
sind hierfür nicht mehr erforderlich.
Insbesondere kann der Nutzer seinen Roboter schnell und
einfach selbst teachen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf breiter Basis zur
Programmierung von Industrierobotern, Werkzeugen,
Maschinen, Anlagen etc. angewendet werden. Ein Einsatz ist
für Punkt-, wie auch für Bahnapplikationen möglich. Die
Werkstücke können fest oder bewegt sein, wobei die
Bewegungsgeschwindigkeit konstant und variabel sein kann.
Gleichermaßen kann die Bewegungs-Raumkurve des bewegten
Werkstücks bekannt oder unbekannt sein.
Von weiterem Vorteil ist, daß für das Teachen eine zur
Kalibrierung ohnehin vorhandene Vermessungseinrichtung
eingesetzt werden kann. Dies reduziert den Aufwand und die
Kosten. Über eine vorhergehende Kalibrierung von Roboter,
Werkzeug und Umgebung bzw. Werkstück kann außerdem eine
Referierung der Vermessungseinrichtung und ein direkter
Ist-Lagen-Bezug zwischen den aufgenommenen Arbeits- und
Bahnpunkten und dem World-Koordinatensystem hergestellt
werden. Die Vermessungseinrichtung kann aber auch auf
andere Weise referiert werden.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und
schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen
Fig. 1 eine Bearbeitungsstation und eine
Vorrichtung zum Teachen eines Roboters,
Fig. 2 die zum Teachen eingesetzte
Vermessungseinrichtung und
Fig. 3 zwei Varianten eines Handgerätes in
Zangenform.
Fig. 1 zeigt eine Bearbeitungsstation (4), in der ein oder
mehrere Industrieroboter (1) mit einem geeigneten Werkzeug
(6) Werkstücke (5) bearbeiten. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Werkstücken
(5) um Karosserieteile eines Fahrzeugs. Das Werkzeug (6)
kann zum Beispiel eine Schweißzange oder ein beliebiges
anderes Werkzeug sein. Der Übersichtlichkeit halber sind
die Geräte in Fig. 1 schematisch nebeneinander
dargestellt.
Vom Werkstück (5) sind Bearbeitungsvorgänge an
verschiedenen Arbeits- oder Bahnpunkten (7, 8) vorzunehmen.
Dies können beispielsweise Punktschweißungen sein.
Alternativ können auch Bahnschweißungen, Schneidvorgänge,
Klebstoffaufträge, Sprühaufträge oder dergleichen
vorgenommen werden. Hierbei kann es sich um beliebige
Punktapplikationen oder Bahnapplikationen handeln. Das
oder die Werkstücke können fest positioniert sein und zum
Beispiel in einem stationären Spannwerkzeug gespannt sein.
Die Werkstücke (5) können aber auch auf einem Förderer
oder dergleichen mit konstanter oder variabler
Geschwindigkeit bewegt werden. Die Bewegungs-Raumkurve
kann zum Beispiel bei einem Shuttle-Förderer bekannt sein
oder zum Beispiel bei einem selbststeuernden
Satellitensystem unbekannt sein.
Die Arbeits- oder Bahnpunkte (7, 8) müssen geteacht und der
Steuerung (2) des Roboters (1) mitgeteilt werden. Hierbei
wird die Ist-Position dieser Punkte (7, 8) ermittelt und
zwar vorzugsweise mit Bezug auf das gemeinsame
World-Koordinatensystem, auf das sowohl die Roboterachsen,
wie auch das Werkzeug, insbesondere der Tool Center Point
(TCP), als auch gegebenenfalls das Werkstück (5) bezogen
und positioniert ist.
Der Teachvorgang wird mittels einer Vermessungseinrichtung
(9) durchgeführt. Diese besteht aus einer
Vermessungskamera (10), einem Handgerät (12) und
gegebenenfalls einem separaten Rechner (3). Letzterer kann
auch in die Steuerung (2) integriert sein.
Die Vermessungskamera (10) besteht aus drei linearen
Kameraeinheiten, die in einem Gehäuse nebeneinander
angeordnet sind und einen festen Bezug zueinander haben.
Die Vermessungskamera (10) ist in der Lage, die Position
des Handgeräts (12) nach sechs Achsen aufzunehmen und
optisch zu vermessen.
Das Handgerät (12) besitzt mindestens einen
Positionsmelder (15), vorzugsweise drei oder mehr
Positionsmelder. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um
schaltbare Leuchtelektroden. Wenn Sie aufleuchten, wird
ihre Position im Raum von den Einheiten der
Vermessungskamera (10) aufgenommen und vermessen. Durch
die verschiedenen Blickwinkel der drei Kameraeinheiten
können die Positionen der Positionsmelder (15) im Raum
exakt bestimmt werden. Dadurch ist auch die Orientierung
des Handgeräts (12) genau ermittelbar. Die Aufnahme und
Vermessung kann punktweise in Abständen oder auch
kontinuierlich mit einer hohen Frequenz erfolgen, wodurch
auch Bahnbewegungen des Handgerätes (12) ermittelbar sind.
Wie Fig. 2 näher verdeutlicht, besteht das Handgerät (12)
z. B. aus einem abgewinkelten Gehäuse, an dessen markanten
Eck- oder Endpunkten die Positionsmelder (15) sitzen. Es
kann auch eine andere geeignete Gestalt haben.
Das Händgerät (12) kann
einen Schalter zum Betätigen der Positionsmelder (15)
haben. Außerdem kann eine Leitungsverbindung zum Rechner
(3) bestehen, mit dem auch die Vermessungskamera (10)
verbunden ist. Über eine Quittungstaste (16) am Handgerät
(12) können Steuerbefehle an den Rechner (3) gegeben
werden, die zum Beispiel für eine Speicherung der
aufgenommenen Positionen sorgen. Damit können auch Meß-
oder Auswertevorgänge der Vermessungskamera (10) per
Fernbedienung geschaltet werden.
Fig. 3 zeigt das Handgerät (12).
Die Zangen (14) können X- oder C-förmig sein.
Mit dieser Gestaltung können Werkzeuge (6) des Roboters
(1) simuliert werden, z. B. Punktschweißzangen. Die
rückwärtigen Enden der Zangenarme (19) bilden einen
handbedienbaren Griff. An den Vorderenden können ein oder
mehrere Anpreßköpfe (18) angeordnet sein, die z. B. einem
Punktschweißwerkzeug nachgebildet sind und dessen
Werkstückangriff simulieren. Hierbei empfiehlt es sich,
zumindest einen Anpreßkopf (18) mit einer planen
Oberfläche auszustatten, um hiermit eine
Anlageorientierung an Werkstück (5) zu erreichen.
An der Zange (14) ist in geeigneter Weise eine Brücke oder
dergleichen mit den Positionsmeldern (15) angeordnet.
Ferner finden sich an geeigneten Stellen eine
Quittungstaste (16) und ein Federmechanismus zum Spannen
der Zange. Die Zangenarme können bei entsprechender
Federgestaltung selbstklemmend sein, so daß die angesetzte
Zange (14) von selbst am Werkstück (5) hält. Zum Öffnen
müssen dann die Zangengriffe zusammengedrückt werden.
Das nachfolgend erläuterte Teachverfahren dient zur
Erstellung eines Bewegungsprogrammes für den Roboter (1),
wobei die abzufahrenden Arbeits- oder Bahnpunkte (7, 8)
bzw. die von einer Reihe solcher Punkte definierte Bahn
mittels des Handgerätes (12) und der
Vermessungseinrichtung (9) definiert wird. Die an den
einzelnen Arbeits- oder Bahnpunkten (7, 8) vorzunehmenden
Bearbeitungsschritte werden vorzugsweise über
vorprogrammierte Makros an den jeweiligen Punkten
aufgerufen. Der Roboter (1) bzw. das Werkzeug (6) brauchen
dazu nicht bewegt zu werden, auch eine Simulation von Werkstück
(5), Roboter (1) oder Werkzeug (6) ist nicht erforderlich.
Das nachfolgende Teach-Verfahren kann am originalen
Werkstück (5)
durchgeführt werden.
Zunächst wird das erforderliche Grundprogramm in der
Originalstation (4) erstellt. Das Werkstück (5) wird in
der Station (4) gespannt. Die für den Bearbeitungsvorgang
relevanten Arbeits- und Bahnpunkte (7, 8) sind in
geeigneter Weise am Werkstück (5) mit Aufklebern oder
dergleichen markiert. Die Arbeitspunkte (7) befinden sich
vorzugsweise direkt am Werkstück (5). Die Bahnpunkte (8)
können ebenfalls Arbeitspunkte sein. Es kann sich aber
auch um Hilfspunkte handeln, bei denen zum Beispiel
Zwischenbewegungen des Roboters (1) und des Werkzeugs (6)
festgelegt werden, um Spanner oder dergleichen
kollisionsfrei umfahren zu können. Bahnpunkte (8) können
beispielsweise auch Störkanten sein.
Die Vermessungskamera (10) wird in der Station (4) so
aufgestellt, daß sie möglichst freies Sichtfeld zum
Werkstück (5) hat. Vorzugsweise besteht auch ein freies
Sichtfeld zum Roboter (1), dem Werkzeug (6) und ggf. ein
oder mehreren Umgebungs-Referenzpunkten (11). Letztere
können einen Bezug zur Station (4) angeben und bestehen
z. B. aus einfachen mechanischen Spitzen. Der Roboter (1)
ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht erforderlich.
Vorteilhafterweise ist er sogar noch nicht montiert, um
freien Zugang zum Werkstück (5) zu ermöglichen.
Zunächst wird die Vermessungseinrichtung (9) referiert.
Dadurch kann später ein Bezug zwischen den
Positionsangaben des Handgerätes (12) und dem
World-Koordinatensystem des Roboters (1) bzw. der Station
(4) hergestellt werden. Falls der Roboter (1) und sein
Werkzeug (6) sowie ggf. die Umgebung bzw. das Werkstück
(5) einer Kalibrierung bedürfen, kann über die
Kalibrierung gleich auch die Referierung und der
verwendete Datenbezug durchgeführt. Zum Kalibrieren des
Roboters (1) läßt man diesen nacheinander seine Achsen
einzeln bewegen und nimmt die Bewegung am Roboter an
geeigneten Stellen angebrachte Positionsmelder mit der
Vermessungskamera (10) auf. Im Rechner (3) wird aus den
Daten ein kinematisches Modell des Roboters (1) und seiner
Bewegungen erstellt und der Roboter (1) entsprechend
kalibriert. Gleichermaßen wird auch das Werkzeug (6) mit
geeigneten Positionsmeldern kalibriert. Mit dem Handgerät
(12) kann das Werkzeug (6) ebenfalls kalibriert werden.
Insbesondere wird damit der Tool Center Point (TCP)
aufgenommen. In ähnlicher Weise kann über optische
Vermessung relevanter Punkte die Karosserie (5) kalibriert
werden. Dies ist z. B. durch Aufnahme von Eckpunkten an den
Dachübergängen oder durch Aufnahme anderer signifikanter
Eckpunkte möglich. Ergänzend oder alternativ kann über die
Umgebungs-Referenzpunkte (11) auch die Station (4)
kalibriert werden.
Nach der Referierung werden mit dem Handgerät (12) die
einzelnen Arbeits- und Bahnpunkte aufgesucht. Hierbei wird
das Handgerät (12) mit
den Anpreßköpfen (18) direkt an die gesuchten Punkte
angedrückt. Durch entsprechende Dreh- und Kippbewegung des
Handgerätes (12) kann hierbei auch die jeweils geeignete
Werkzeugorientierung simuliert werden. Punktschweißzangen
müssen z. B. in eine bestimmte Stellung gekippt oder
gedreht werden, um den gesuchten Schweißpunkt in den
Zangenköpfen erreichen zu können. Mit einem zangenförmigen
Handgerät (12) ergibt sich diese Angriffssimulierung über
die Anpreßköpfe (18) und deren plane Anlage am Werkstück
(5) von selbst.
Die gesuchten Arbeitspunkte (7), die z. B. Schweißpunkte
darstellen, werden durch Berührung mit
den Anpreßköpfen (18) ermittelt. Bahnpunkte (8), die
sich im Raum befinden, werden durch entsprechendes
Wegbewegen des Handgerätes (12) ermittelt. An den jeweils
gesuchten Arbeits- oder Bahnpunkten (7, 8) wird nach
Einnahme der geeigneten Handgerätestellung die
Quittungstaste (16) vom Bediener gedrückt, wodurch eine
Positionsaufnahme der Positionsmelder (15) erfolgt. Aus
den bekannten Abmessungen und Bezügen des Handgerätes (12)
bzw. der Positionsmelder (15) bezüglich
der Anpreßköpfe (18) können die
Positionskoordinaten der Arbeits- und Bahnpunkte (7, 8)
berechnet werden. Vorzugsweise werden sie auf das
Quittungssignal hin auch gespeichert und im zu
erstellenden Bewegungsprogramm archiviert.
Vom Handgerät (12) können in geeigneter Weise auch weitere
Programmiervorgänge gestartet werden. Z. B. können
vorgefertigte Makros für bestimmte Bearbeitungsvorgänge
mit Zuordnung zum jeweiligen Bahn- und Arbeitspunkt
gestartet werden. Mögliche Bearbeitungsmacros sind z. B.
das Öffnen der Schweißzange, Schweißen und Schließen der
Schweißzange oder Vorhub auf, PTP und Vorhub zu oder
Vorhub zu, Schweißzange zu, Schweißen und Schweißzange
auf. Bei aufwendigeren Programmierungen können auch
Werkzeugwechsel oder dergleichen andere Vorgänge gestartet
und mit Bezug auf die Arbeits- oder Bahnpunkte (7, 8) im
Programm integriert werden.
Nach Aufnahme aller Arbeits- oder Bahnpunkte (7, 8) und der
gegebenenfalls zugehörigen Bearbeitungsschritte wird im
Rechner (3) das, Bewegungs- und Bearbeitungsprogramm
erstellt und dann an die Robotersteuerung (2) übergeben.
Dies kann per Datenträger oder per Datenleitung geschehen.
Anschließend wird das Programm zur Kontrolle gestartet.
Gegebenenfalls kann hierbei ein Nachteachen erfolgen.
Abwandlungen des beschriebenen Verfahrens und der
zugehörigen Vorrichtung sind in verschiedener Weise
möglich. So kann zum Beispiel vor dem Teachen auch eine
Kalibrierung des Handgerätes (10) erfolgen. Dies ist zum
Beispiel sinnvoll, wenn ein normales Handgerät
an einen Zangenhalter angebaut wird.
Ansonsten erhöht der Kalibriervorgang auch grundsätzlich
die Genauigkeit der Messung und der Datenzuordnung. Im
weiteren kann ein Referieren der Vermessungseinrichtung
(9) auch auf andere Weise erfolgen. Im beschriebenen
Ausführungsbeispiel wird durch die vorherige Kalibrierung
und das nachfolgende Teachen mit dem gleichen
Vermessungssystem und vom gleichen Standort aus ein
relativer Datenbezug zwischen den Handgerätepositionen und
den vorher kalibrierten Teilen hergestellt. Über Anfahren
eines definierten Referenzpunktes kann dann ein absoluter
Bezug zum World-Koordinatensystem hergestellt werden. In
der Variation kann die Vermessungseinrichtung (9) auch
direkt bezüglich des World-Koordinatensystems referiert
und kalibriert werden. Dadurch kann ein direkter
Absolutbezug zwischen den Positionswerten des Handgerätes
(12) bzw. der Arbeits- und Bahnpunkte (7, 8) zum
World-Koordinatensystem geschaffen werden.
Variationen sind auch in vorrichtungstechnischer Hinsicht
möglich. So können die Positionsmelder anstatt als LED's
auch in beliebig anderer geeigneter Weise ausgebildet
sein, um von den Kameraeinheiten gesehen und vermessen zu
werden. Abwandlungen sind ferner hinsichtlich der Form des
Handgerätes (12), der Gestaltung der Vermessungskamera
(10) und der sonstigen Komponenten der
Vermessungseinrichtung (9) möglich.
1
Industrieroboter
2
Steuerung
3
Rechner
4
Station
5
Werkstück, Karosserie
6
Werkzeug
7
Arbeitspunkt, Schweißpunkt
8
Bahnpunkt, Hilfspunkt
9
Vermessungseinrichtung
10
Vermessungskamera
11
Umgebungsreferenzpunkt
12
Handgerät
13
Taster
14
Zange
15
Positionsmelder
16
Quittungstaste
17
Taststift
18
Anpreßkopf
19
Zangenarm
Claims (5)
1. Verfahren zum Teachen eines programmgesteuerten
Roboters bezüglich der Arbeits- oder Bahnpunkte
(7, 8) an einem Werkstück (5) mittels einer
referierten optischen Vermessungseinrichtung (9),
die eine Vermessungskamera (10) und ein
zangenförmiges Handgerät (12) mit mindestens einem
Positionsmelder (15) aufweist, wobei die Arbeits-
oder Bahnpunkte (7, 8) durch die Stellungen des
Handgeräts (12) im an das Werkstück angepreßten
Zustand vorgegeben sind, welche simulierten
Werkzeugangriffen in der jeweiligen
Werkzeugorientierung entsprechen und die Lage der
Positionsmelder (15) von der Vermessungskamera (10)
aufgenommen sowie vorzugsweise gespeichert wird und
hieraus die Position der Arbeits- oder Bahnpunkte
(7, 8) berechnet und in die Steuerung (2) des
Roboters (1) übergeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß vor oder nach dem
Teachen der Roboter (1), sein Werkzeug (6) und die
Umgebung oder das Werkstück (5) mit der
Vermessungseinrichtung (9) kalibriert werden.
3. Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten
Roboters (1) bezüglich der Arbeits- oder Bahnpunkte
(7, 8) an einem Werkstück (5), bestehend aus einer
referierten optischen Vermessungseinrichtung (9),
die eine Vermessungskamera (10) und ein Handgerät
(12) mit mindestens einem Positionsmelder (15)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Handgerät (12) zangenförmig ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Zangenarmen
(19) den Werkzeugangriff simulierende Anpreßköpfe
(18) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zangenarme (19)
selbstklemmend ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19626459A DE19626459C2 (de) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters |
PCT/EP1997/003350 WO1998000766A1 (de) | 1996-07-02 | 1997-06-26 | Verfahren und vorrichtung zum teachen eines programmgesteuerten roboters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19626459A DE19626459C2 (de) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19626459A1 DE19626459A1 (de) | 1998-01-08 |
DE19626459C2 true DE19626459C2 (de) | 1999-09-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19626459A Expired - Fee Related DE19626459C2 (de) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters |
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DE (1) | DE19626459C2 (de) |
WO (1) | WO1998000766A1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10249786A1 (de) * | 2002-10-24 | 2004-05-13 | Medical Intelligence Medizintechnik Gmbh | Referenzierung eines Roboters zu einem Werkstück und Vorrichtung hierfür |
DE10255037A1 (de) * | 2002-11-26 | 2004-06-09 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks |
EP2131257A1 (de) | 2008-06-06 | 2009-12-09 | KUKA Roboter GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators |
DE102009055886B4 (de) * | 2008-12-03 | 2012-12-13 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Fräsen von Schweißpistolenspitzen |
DE102012021817B4 (de) * | 2012-11-07 | 2021-06-10 | Audi Ag | Schweißvorrichtung, insbesondere für den Karosseriebau, sowie ein Verfahren |
DE102012021766B4 (de) | 2012-11-06 | 2022-03-24 | Audi Ag | Schweißanordnung insbesondere für den Karosseriebau |
DE102011009379B4 (de) | 2010-01-28 | 2022-10-20 | Fanuc Corporation | Punktschweisssystem und Positionserkennungsverfahren für ein zu schweißendes Werkstück |
DE102022205884A1 (de) | 2022-06-09 | 2023-12-14 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | System und Verfahren zur Aufnahme von Elementen eines Werkstücks mittels eines Zeigegerätes |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19913756A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-09-28 | Audi Ag | Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters |
DE19918536A1 (de) * | 1999-04-23 | 2000-10-26 | Audi Ag | Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters |
US6417836B1 (en) * | 1999-08-02 | 2002-07-09 | Lucent Technologies Inc. | Computer input device having six degrees of freedom for controlling movement of a three-dimensional object |
DE19960933C1 (de) * | 1999-12-17 | 2001-01-25 | Audi Ag | Verfahren zur Kalibrierung eines programmgesteuerten Roboters bezüglich eines in einer Bearbeitungsvorrichtung aufgenommenen Werkstücks |
AU2001266907B2 (en) | 2000-06-28 | 2005-09-15 | Dow Global Technologies Inc. | Plastic fibers for improved concrete |
NO317898B1 (no) | 2002-05-24 | 2004-12-27 | Abb Research Ltd | Fremgangsmate og system for a programmere en industrirobot |
SE531104C2 (sv) * | 2002-12-30 | 2008-12-16 | Abb Research Ltd | Metod och system för programmering av en industrirobot |
SE525108C2 (sv) | 2002-12-30 | 2004-11-30 | Abb Research Ltd | Metod och system för programmering av en industrirobot, datorprogramprodukt, datorläsbart medium samt användning |
SE526119C2 (sv) | 2003-11-24 | 2005-07-05 | Abb Research Ltd | Metod och system för programmering av en industrirobot |
DE102004020099A1 (de) * | 2004-04-24 | 2005-11-17 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen eines mehrachsigen Handhabungsgeräts |
DE102004024378B4 (de) * | 2004-05-17 | 2009-05-20 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren zur robotergestützten Vermessung von Objekten |
DE102005048487A1 (de) | 2005-10-07 | 2007-04-19 | TRüTZSCHLER GMBH & CO. KG | Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbes. Karde, Reiniger, Strecke, Kämmmaschine o. dgl., mit mindestens einer elektromotorisch angetriebenen Walze |
DE102005049439A1 (de) * | 2005-10-15 | 2007-04-26 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Kontrolle von Bearbeitungspositionen auf einem Werkstück |
DE102007026117B4 (de) * | 2007-06-05 | 2010-10-14 | Siemens Ag | Werkzeugmaschine |
DE102008062623B4 (de) * | 2008-12-17 | 2016-08-04 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Auswahl einer gespeicherten Position eines Arbeitspunktes eines Manipulators |
BE1019786A3 (nl) * | 2011-01-31 | 2012-12-04 | Robojob Bv Met Beperkte Aansprakelijkheid | Werkwijze voor het manipuleren van een reeks achtereenvolgens aangeboden identieke werkstukken door middel van een robot, evenals een inrichting en een grijper daarbij toegepast. |
DE102011086941B4 (de) | 2011-11-23 | 2016-01-21 | Kuka Roboter Gmbh | Industrieroboter |
DE102014001376B3 (de) * | 2014-02-04 | 2015-01-08 | Daimler Ag | Abgleich von Koordinatensystemen mit Hilfe von Fahrzeuginnenraummerkmalen |
CN107309882B (zh) * | 2017-08-14 | 2019-08-06 | 青岛理工大学 | 一种机器人示教编程***及方法 |
DE102017009939B4 (de) * | 2017-10-25 | 2021-07-01 | Kuka Deutschland Gmbh | Verfahren und System zum Betreiben eines mobilen Roboters |
CN109848964B (zh) * | 2019-01-24 | 2020-10-09 | 浙江工业大学 | 基于光学动作捕捉的示教机器人数据采集器*** |
CN114390963A (zh) * | 2019-09-06 | 2022-04-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于工业机器人的标定方法及装置、三维环境建模方法及设备、计算机存储介质以及工业机器人操作平台 |
CN110900609A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-24 | 浙江钱江机器人有限公司 | 一种机器人示教装置及其方法 |
DE102019134794B4 (de) * | 2019-12-17 | 2021-06-24 | Wandelbots GmbH | Handgerät zum Trainieren mindestens einer Bewegung und mindestens einer Tätigkeit einer Maschine, System und Verfahren. |
IT202100017033A1 (it) * | 2021-06-29 | 2022-12-29 | Comau Spa | "Apparecchiatura di lavorazione e relativo dispositivo marcatore per generare traiettorie di processo" |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2430058A1 (de) * | 1974-06-22 | 1976-01-08 | Kyborg Ges | Positions-mess-system fuer roboter-glieder |
DE2731041A1 (de) * | 1976-07-09 | 1978-01-12 | Renault | Lehrverfahren fuer einen antriebsroboter und vorrichtung zur ausuebung des verfahrens |
JPS60136806A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Agency Of Ind Science & Technol | ロボツト作業教示装置 |
US4845639A (en) * | 1987-12-11 | 1989-07-04 | Robotic Vision Systems, Inc. | Robotic sealant calibration |
JPH04205110A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-27 | Sanyo Mach Works Ltd | ロボットの教示装置 |
DE4115846A1 (de) * | 1991-05-15 | 1992-11-19 | Ameling Walter | Verfahren zur beruehrungslosen raeumlichen positionsmessung in roboterarbeitsraeumen |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3418456B2 (ja) * | 1994-06-23 | 2003-06-23 | ファナック株式会社 | ロボット位置教示具及びロボット位置教示方法 |
-
1996
- 1996-07-02 DE DE19626459A patent/DE19626459C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-26 WO PCT/EP1997/003350 patent/WO1998000766A1/de active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2430058A1 (de) * | 1974-06-22 | 1976-01-08 | Kyborg Ges | Positions-mess-system fuer roboter-glieder |
DE2731041A1 (de) * | 1976-07-09 | 1978-01-12 | Renault | Lehrverfahren fuer einen antriebsroboter und vorrichtung zur ausuebung des verfahrens |
JPS60136806A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Agency Of Ind Science & Technol | ロボツト作業教示装置 |
US4845639A (en) * | 1987-12-11 | 1989-07-04 | Robotic Vision Systems, Inc. | Robotic sealant calibration |
JPH04205110A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-27 | Sanyo Mach Works Ltd | ロボットの教示装置 |
DE4115846A1 (de) * | 1991-05-15 | 1992-11-19 | Ameling Walter | Verfahren zur beruehrungslosen raeumlichen positionsmessung in roboterarbeitsraeumen |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10249786A1 (de) * | 2002-10-24 | 2004-05-13 | Medical Intelligence Medizintechnik Gmbh | Referenzierung eines Roboters zu einem Werkstück und Vorrichtung hierfür |
DE10255037A1 (de) * | 2002-11-26 | 2004-06-09 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks |
US7292910B2 (en) | 2002-11-26 | 2007-11-06 | Kuka Roboter Gmbh | Method and device for machining a workpiece |
EP2131257A1 (de) | 2008-06-06 | 2009-12-09 | KUKA Roboter GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators |
DE102008027008A1 (de) | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators |
DE102008027008B4 (de) * | 2008-06-06 | 2016-03-17 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators |
DE102009055886B4 (de) * | 2008-12-03 | 2012-12-13 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Fräsen von Schweißpistolenspitzen |
DE102011009379B4 (de) | 2010-01-28 | 2022-10-20 | Fanuc Corporation | Punktschweisssystem und Positionserkennungsverfahren für ein zu schweißendes Werkstück |
DE102012021766B4 (de) | 2012-11-06 | 2022-03-24 | Audi Ag | Schweißanordnung insbesondere für den Karosseriebau |
DE102012021817B4 (de) * | 2012-11-07 | 2021-06-10 | Audi Ag | Schweißvorrichtung, insbesondere für den Karosseriebau, sowie ein Verfahren |
DE102022205884A1 (de) | 2022-06-09 | 2023-12-14 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | System und Verfahren zur Aufnahme von Elementen eines Werkstücks mittels eines Zeigegerätes |
DE102022205884B4 (de) | 2022-06-09 | 2024-01-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | System und Verfahren zur Aufnahme von Elementen eines Werkstücks mittels eines Zeigegerätes |
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---|---|
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