DE19960933C1 - Verfahren zur Kalibrierung eines programmgesteuerten Roboters bezüglich eines in einer Bearbeitungsvorrichtung aufgenommenen Werkstücks - Google Patents
Verfahren zur Kalibrierung eines programmgesteuerten Roboters bezüglich eines in einer Bearbeitungsvorrichtung aufgenommenen WerkstücksInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines mit einem Offline-Bahnprogramm gesteuerten Roboters bezüglich Arbeitspunkten oder Bahnkurven an einem Werkstück in einer Bearbeitungsvorrichtung. Erfindungsgemäß werden in einem ersten Verfahrensschritt (a) mittels eines offline erstellten Kalibrierprogramms auf einen Versuchsfeld verschiedene Kalibrierpositionen angefahren, wobei Positionsabweichungen von der vorgegebenen Kalibrierposition und der tatsächlich angefahrenen Kalibrierposition ermittelt werden, woraus Korrekturwerte errechnet und in die Robotersteuerung übernommen werden. In einem anschließenden Verfahrensschritt (b) wird der Roboter im Bereich der Bearbeitungsvorrichtung angebracht, an der maßlich bekannte Messpunkte mittels eines offline erstellten Kalibrierungsprogrammteils angefahren werden, wobei Lageabweichungen ermittelt werden und basierend auf diesen Lageabweichungen eine dreidimensionale Nullpunktverschiebung im Bahnprogramm durchgeführt wird. In einem dritten Verfahrensschritt (c) wird mit dem Roboter die durch das offline erstellte und im Verfahrensschritt (b) hinsichtlich einer Nullpunktverschiebung ggf. korrigierte Bahnprogramm vorgegebene Bewegungsbahn abgefahren, wobei noch vorhandene Abweichungen online für eine entsprechende Korrektur des offline erstellten Bahnprogramms ermittelt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines programmgesteuer
ten Roboters bezüglich eines in einer Bearbeitungsvorrichtung aufgenomme
nen Werkstücks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Schrift EP 0 577 876 B1 ist eine Randbearbeitungsvorrichtung zur
Randbearbeitung eines Werkstücks mit einem gebogenen Randabschnitt ins
besondere zur Erstellung einer Falzflanschverbindung bekannt. Dazu ist eine
Randbearbeitungsrolle am vorderen Ende einer Roboterhand eines pro
grammgesteuerten Roboters angebracht mit der die Falzung an einem in
einem Falzbett liegenden Blechbauteil vorgenommen wird. Die Randbearbei
tungsrolle ist in Andrückrichtung federnd gelagert. In dieser Federlagerung
werden Abweichungen zwischen der programmgesteuerten Bahnkurve der
Roboterhand und der tatsächlichen Falzlage im Falzbett aufgenommen und
kompensiert. Dadurch können sich Unregelmäßigkeiten im Rollenandruck
entlang der Bahnkurve ergeben, die zu Druckstellen oder nicht gleichmäßig
geschlossenen Falzflanschen und damit insgesamt zu ungleichmäßigen Falz
flanschen führen. Dadurch kann einerseits die Stabilität nachteilig beeinflusst
und andererseits die Optik gestört sein.
Ein besonderes Problem ergibt sich dann, wenn Roboter an der selben Bear
beitungsvorrichtung ausgetauscht werden, da dann bei einer Bauteilbearbei
tung erhebliche Abweichungen auftreten können, die durch unterschiedliche
mechanische Fertigungstoleranzen der einzelnen Roboter und durch Anord
nungstoleranzen der Roboter bezüglich der Bearbeitungsvorrichtung bedingt
sind. Nach einem Robotertausch kann, insbesondere wenn sich Toleranzen
negativ ergänzen, ein wesentlich verschlechtertes Bearbeitungsergebnis vor
liegen, das umfangreiche und aufwendige Nachjustierungen erforderlich
macht.
Bahnkurven oder Arbeitspunkte, die von einem Roboter angefahren werden
sollen, werden regelmäßig durch ein offline erstelltes Steuerprogramm vorge
geben, das beispielsweise aus CAD-Daten erstellt wird.
Zudem ist es auch bekannt Arbeits- oder Bahnpunkte an einem Musterbauteil
mit einem optischen Handgerät zu erfassen und über eine Vermessungskame
ra die entsprechenden Positionen in einem Steuerprogramm für einen Roboter
zu verarbeiten (DE 196 26 459 A1). Die vorstehend genannten Probleme in
Verbindung mit einem Roboteraustausch treten jedoch auch bei einer solchen
optischen Erfassung und Erstellung eines Steuerprogramms auf, da ein so er
stelltes Steuerprogramm für alle verfügbaren Roboter verwendet wird und je
weils roboterspezifische Toleranzen im Steuerprogramm nicht berücksichtigt
sind.
Weiter ist eine Justiervorrichtung zum Justieren der Auslenkung eines Robo
terarms bekannt (DE 38 22 597 A1). Dazu werden am Ende eines Roboter
arms mehrere mechanische Messuhren zum Messen von Höhendifferenzen
angebracht mit denen Abweichungen von der vom Roboterarm programmge
steuert angefahrenen Position von der tatsächlich erforderlichen Position an
einem Werkstück erfasst werden. Beim Vorliegen einer Abweichung soll hier
offensichtlich eine Justierung in allgemein bekannter Weise durch eine direkte
Korrektur in einem Bahnsteuerprogramm durchgeführt werden. Solche Kor
rekturen sind somit auf den gerade aktuellen Roboter bezogen und bei einem
Roboteraustausch können sich solche roboterspezifischen Korrekturen negativ
verstärken und in erheblichen Abweichungen auswirken, so dass nach einem
Roboteraustausch aufwendige Nachjustierungen und Kalibrierungen erforder
lich werden.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Kalibrierung eines mittels eines
offline erstellten Bahnprogramms programmgesteuerten Roboters vorzuschla
gen, mit dem der Aufwand für Kalibrierungen und Nachjustierungen, insbeson
dere bei einem Robotertausch verringerbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 wird das Verfahren in folgenden Verfahrensschritten
durchgeführt:
In einem ersten Verfahrensschritt (a) werden mittels eines offline erstellten Ka
librierprogramms vom Roboter auf einem Versuchsfeld verschiedene genau
vermessene Kalibrierpositionen angefahren, wobei Positionsabweichungen
von der jeweils im Versuchsfeld vorgegebenen Kalibrierposition und der tat
sächlich mittels des Kalibrierprogramms angefahrenen Kalibrierposition ermit
telt werden und wobei aus diesen Positionsabweichungen Korrekturwerte er
rechnet und in die Robotersteuerung zum Ausgleich von Robotertoleranzen
übernommen werden.
Mit dieser Maßnahme werden somit, unabhängig von einem Steuerprogramm
zum Anfahren von Arbeitspunkten oder Bahnkurven bei einem späteren Ro
botereinsatz, schon vorher im Versuchsfeld Korrekturen durchgeführt, die ro
boterspezifische Herstellungstoleranzen berücksichtigen und ausgleichen. Bei
allen Robotern die in einem solchen Versuchsfeld kalibriert worden sind wurde
damit eine Normierung vorgenommen dergestalt, dass mechanische unter
schiedliche Fertigungstoleranzen über das Kalibrierprogramm berücksichtigt
sind und sich jeder Roboter grundsätzlich gleich verhält.
In einem weiteren Verfahrensschritt (b) wird der Roboter im Bereich der Bear
beitungsvorrichtung angebracht. An der Bearbeitungsvorrichtung werden maß
lich bekannte Messpunkte mittels eines offline erstellten Kalibrierungspro
grammteils angefahren, wobei Lageabweichungen zwischen den durch das
Kalibrierprogramm vorgegebenen Messpunktlagen und den tatsächlich ange
fahrenen Messpunktlagen ermittelt werden. Basierend auf diesen gegebenen
falls vorhandenen Lageabweichungen wird eine dreidimensionale Nullpunkt
verschiebung im Bahnprogramm durchgeführt. Damit wird ein Ausgleich von
Positionierabweichungen zwischen einem Roboter und der Bearbeitungsvor
richtung gegenüber einem theoretischen Bahnprogramm und einer tatsächlich
mit gewissen Toleranzen vorliegenden Position berücksichtigt. Vorteilhaft ist
diese zweite Kalibrierung nach dem Verfahrensschritt (b) zum Ausgleich von
Positionierabweichungen zwischen Roboter und Bearbeitungsvorrichtung von
den ersten Kalibriermaßnahmen nach dem Verfahrensschritt (a) zur Korrektur
roboterspezifischer Toleranzen entkoppelt, so dass bei einem Robotertausch
gegebenenfalls nur noch der relativ einfache Verfahrensschritt (b) zum Aus
gleich von Positionierabweichungen erforderlich ist.
Erst nach den Verfahrensschritten (a) und (b) wird im Verfahrensschritt (c) mit
dem Roboter das offline erstellte und im Verfahrensschritt (b) hinsichtlich einer
Nullpunktverschiebung korrigierte Bahnprogramm und die entsprechende Be
wegungsbahn abgefahren. Gegebenenfalls noch vorhandene Abweichungen
zwischen tatsächlich vom Roboter angefahrenen Arbeitspunkten oder Bahn
konturen und gewünschten Punkten oder Konturen an der Bearbeitungsvor
richtung oder an Werkstücken werden nun online ermittelt und das offline er
stellte Bahnprogramm gegebenenfalls korrigiert. Die dabei noch erforderlichen
Korrekturen sind relativ klein und schnell durchführbar, da bei diesen Korrektu
ren weder Herstellungstoleranzen des aktuell eingesetzten Roboters noch Po
sitioniertoleranzen zwischen Roboter und Bearbeitungsvorrichtung, die in den
Verfahrensschritten (a) und (b) bereits berücksichtigt sind, eingehen.
Durch die erfindungsgemäße Aufteilung von Kalibrierungen und Korrekturen
sind bei einem Robotertausch nur noch relativ geringe Anpassungsmaßnah
men und Korrekturen durchzuführen. Zudem wird damit eine besonders ge
naue vorgegebene Bewegungsbahn im gesamten Arbeitsbereich eines Robo
ters steuerbar. Arbeitspunkte oder Bahnkurven werden mit hoher Präzision
angefahren und durchfahren, so dass besonders genaue und gleichmäßige
Arbeitsergebnisse bei einer Werkstückbearbeitung erhalten werden.
Zur Ermittlung von Abweichungen in den Verfahrensschritten (a), (b) und/oder
(c) können nach Anspruch 2 am Roboter vorzugsweise am Roboterarmende
wenigstens ein optisches und/oder mechanisches Messsystem angebracht
werden. Dabei kann auf an sich bekannte Messsysteme zurückgegriffen wer
den.
Die im Verfahrensschritt (a) anfahrbaren Kalibrierpositionen werden nach An
spruch 3 vorteilhaft als vorzugsweise etwa zehn genau bekannte Messmarken
eines im Arbeitsbereich des Roboters aufgespannten Raumgitters ausgebildet.
Damit können einzelnen Robotern zugeordnete Herstellungstoleranzen mit ho
her Genauigkeit ausgeglichen und kalibriert werden da es sich gezeigt hat,
dass je nach Roboterhersteller Abweichungen bis zu 5 mm möglich sind. Kor
rekturwerte für die Software können aus ermittelten Positionsabweichungen
nach Anspruch 4 mittels eines Rechenprogramms errechnet werden.
Nach Anspruch 5 kann es erforderlich sein, den Verfahrensschritt (a) zur Kon
trolle mehrfach durchzuführen, wobei eine abschließende Kalibrierung dann
ausreicht, wenn an keiner der Kalibrierpositionen bzw. der Messmarken eine
Abweichung größer von ca. 0,1 mm vorhanden ist.
Nach Anspruch 6 sind beim Verfahrensschritt (b) regelmäßig weniger Mess
punkte als beim Verfahrensschritt (a) ausreichend. Vorzugsweise sind dabei
wenigstens vier als Anrisse oder Passbohrungen ausgebildete Messpunkte an
der Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen.
Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft überall dort
verwendet werden, wo ein theoretisches Steuerprogramm, beispielsweise aus
CAD-Daten für Werkstückbearbeitungen vorgegeben ist und mit einem Robo
tertausch gerechnet werden muss. Solche Bearbeitungen können unter ande
rem Stanznieten, Bahnschweißen oder Laserschweißen sein.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
hochgenauer Falzungen verwendbar, wobei hier ein Robotertausch ohne die
erfindungsgemäßen Kalibrierungen besonders aufwendige Online-Korrekturen
erforderlich macht. Nach Anspruch 7 ist das Werkstück ein Blechbauteil, das in
einem Falzbett als Bearbeitungsvorrichtung aufnehmbar ist. Ein Randflansch
ist mittels einer roboterseitigen Rolle falzbar. Da aufgrund der erfindungsge
mäßen Kalibrierungen eine besonders hohe und reproduzierbare Bahngenau
igkeit erzielbar ist, braucht die Rolle nicht federbelastet angeordnet sein son
dern kann unmittelbar zur Aufbringung der Falzkraft verwendet werden. Damit
sind hochgenau gearbeitete und reproduzierbar herstellbare Falze erzielbar,
die hohen Stabilitätsanforderungen und gehobenen optischen Ansprüchen ge
nügen.
In Verbindung mit einer Falzvorrichtung wird mit Anspruch 8 vorgeschlagen,
dass beim Verfahrensschritt (c) das offline erstellte und im Verfahrensschritt
(b) bereits hinsichtlich einer Nullpunktverschiebung korrigierte Bahnprogramm
in einer Bahnkurve gegenüber dem Falzbett abgefahren wird. Das Falzbett ist
dabei so ausgeführt, dass es geringfügig vorzugsweise ca. 1 mm größer als
der theoretische Umriss des Bauteils ist. Beim Durchfahren der Bahnkurve
wird der Abstand der Rolle zum Falzbett in bestimmten Bahnabschnitten, vor
zugsweise ca. alle 50 mm auf Abweichungen überprüft. Bei erkannten Abwei
chungen wird eine Korrektur im Bahnprogramm vorgenommen, wobei hier ge
gebenenfalls mehrere Kontrolldurchgänge vorzunehmen sind. Anschließend
wird das gesamte Bahnprogramm für eine Bahnkurve in Richtung Falzbett um
einen empirisch zu ermittelnden Wert nachgesetzt. Dieses Nachsetzen dient
zum Ausgleich von Elastizitäten des Roboters, wobei diese mit einem solchen
Nachsetzen im größten Teil des Roboterarbeitsbereichs mit ausreichender
Genauigkeit berücksichtigt sind. In der Praxis hat sich ein Nachsetzwert von
ca. 1 mm für übliche Anwendungen als geeignet erwiesen.
Eine letzte abschließende Korrekturmaßnahme wird nach Anspruch 9 dann
anhand eines oder mehrerer auf der Basis des vorbeschriebenen korrigierten
Steuerprogramms gearbeiteten Musterbauteile durchgeführt. Dabei wird das
Musterbaustück auf Druckstellen und nicht komplett geschlossene Falz
flanschstücke hin untersucht. In Bahnabschnitten mit Druckstellen am Muster
bauteil wird das Bahnprogramm vom Falzbett weg und in Bahnabschnitten mit
offenen Falzflanschstücken zum Falzbett hin korrigiert. Diese Korrekturen kön
nen gegebenenfalls nacheinander anhand von mehreren Musterbauteilen bis
zu einem befriedigenden Falzergebnis durchgeführt werden bis alle Übergänge
weich ineinander laufen.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch ein Flussdiagramm zu einem Verfahren
zur Kalibrierung eines mittels eines erstellten Offline-Bahnprogramms pro
grammgesteuerten Roboters.
Wie dies aus dem Schema der Fig. 1 ersichtlich ist, werden in einem ersten
Verfahrensschritt (a) mittels eines offline erstellten Kalibrierprogramms vom
Roboter auf einem Versuchsfeld verschiedene, genau vermessene Kalibrier
positionen angefahren. Hierzu wird am Roboter ein optisches und/oder me
chanisches Meßsystem angebracht, wobei die im Verfahrensschritt (a) ange
fahrenen Kalibrierpositionen als etwa zehn genau gekannte Messmarken eines
im Arbeitsbereich des Roboters aufgespannten Raumgitters ausgebildet sind.
Positionsabweichungen von der jeweils im Versuchsfeld vorgegebenen Kalib
rierposition und der tatsächlich mittels des offline erstellten Kalibrierprogramms
angefahrenen Kalibrierposition werden dabei ermittelt und aus diesen Positi
onsabweichungen Korrekturwerte errechnet, die in die Robotersteuerung zum
Ausgleich von Robotertoleranzen übernommen werden. Diese ermittelten Kor
rekturwerte für die Software des Roboters werden dabei vorzugsweise durch
ein Rechenprogramm aus den gemessenen Positionsabweichungen errechnet.
Nach einer derartigen Korrektur werden die Kalibrierpositionen zur Kontrolle
erneut angefahren, wobei die Kalibrierung nach einem wiederholten Verfah
rensschritt (a) als erfolgt gilt, wenn die Abweichungen an keiner der Kalibrier
positionen bzw. der angefahrenen Messmarken größer 0,1 mm sind.
Anschließend an diese Roboterkalibrierung im Versuchsfeld wird dann der Ro
boter in einem weiteren Verfahrensschritt (b) im Bereich der Bearbeitungsvor
richtung angebracht. Dort werden dann maßlich bekannte Messpunkte mittels
eines offline erstellten Kalibrierungsprogrammteils angefahren, wobei Lageab
weichungen zwischen den durch das Kalibrierungsprogrammteil vorgegebenen
Messpunktlagen und den tatsächlich angefahrenen Messpunktlagen ermittelt
werden. Dabei sind wenigstens vier als Anrisse oder Passbohrungen ausgebil
dete Messpunkte an der Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen. Im Falle von
ermittelten Lageabweichungen wird dann im Bahnprogramm eine dreidimensi
onale Nullpunktverschiebung durchgeführt, um einen Ausgleich von Positio
nierabweichungen zwischen einem Roboter und der Bearbeitungsvorrichtung
gegenüber einem theoretischen Bahnprogramm und einer tatsächlich mit ge
wissen Toleranzen vorliegenden Position zu berücksichtigen. Die im Verfah
rensschritt (b) durchzuführende Roboterkalibrierung zur Vorrichtung hin ist in
Ordnung, wenn die Abweichung zur Vorrichtung kleiner als 0,2 mm ist. Der
Roboter ist dann fertig zum Einspielen des Offline-Bahnprogramms.
Dieses Offline-Bahnprogramm, das im schematischen Flussdiagramm der Fig.
1 als Offlineprogramm bezeichnet ist, wird in einem sich an den Verfahrens
schritt (b) anschließenden Verfahrensschritt (c) eingespielt und korrigiert. Das
heißt, dass mit dem Roboter die Bewegungsbahn abgefahren wird, die durch
das offline erstellte und im Verfahrensschritt (b) hinsichtlich einer Nullpunktver
schiebung gegebenenfalls korrigierte Bahnprogramm vorgegeben ist. Das Off
line-Bahnprogramm wird dabei vorzugsweise gegenüber dem Falzbett abge
fahren, wobei das Falzbett so ausgeführt ist, dass es geringfügig, zum Beispiel
um ca. 1 mm größer als der theoretische Umriss des Bauteils ist und der Ab
stand der Rolle zum Falzbett in bestimmten Bahnabschnitten, zum Beispiel ca.
alle 50 mm überprüft wird. Bei erkannten Abweichungen werden diese im Off
line-Bahnprogramm korrigiert, wobei anschließend das gesamte Offline-Bahn
programm für eine Bahnkurve in Richtung Falzbett um einen empirisch zu er
mittelnden Wert, der vorzugsweise ca. 1 mm beträgt, nachgesetzt wird. Dieses
Nachsetzen dient zum Ausgleich von Elastizitäten des Roboters für den größ
ten Teil seines Arbeitsbereichs.
Für eine Optimierung des Offline-Bahnprogramms wird nach dem Abfahren
des Bahnprogramms gegenüber dem Falzbett und nach einer eventuell damit
zusammenhängenden Programmkorrektur sowie nach dem Nachsetzen des
Bahnprogramms im Verfahrensschritt (c) eine abschließende Programmüber
prüfung und -korrektur anhand eines damit bearbeiteten Musterbauteils vor
genommen. Dazu wird das Musterbauteil ins Falzbett gelegt und mit dem zu
vor gegebenenfalls korrigierten Offline-Bahnprogramm gefalzt. Danach wird
das Musterbauteil auf Druckstellen und auf nicht komplett geschlossene
Flanschstücke hin untersucht. Bei Druckstellen wird dabei das Programm vom
Falzbett weg korrigiert, während bei offenen Flanschen das Programm zum
Falzbett hin korrigiert wird. Diese Korrektur wird so lange durchgeführt, bis sich
für den gesamten Falzbereich ein vorzugsweise gleichmäßig geschlossener
Flansch ergibt, wofür unter Umständen mehrere solcher Programmkorrekturen
nacheinander durchzuführen sind.
Sobald das Musterbauteil, das im Diagramm der Fig. 1 als Bauteil bezeichnet
ist, in Ordnung ist, wird das Programm archiviert und die Kalibrierung ist been
det.
Claims (9)
1. Verfahren zur Kalibrierung eines mittels eines erstellten offline-Bahnpro
gramms programmgesteuerten Roboters bezüglich Arbeitspunkten
oder Bahnkurven an einem Werkstück in einer Bearbeitungsvorrichtung,
die mit einer Roboterhand anfahrbar sind,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- a) mittels eines offline erstellten Kalibrierprogramms werden vom Ro boter auf einem Versuchsfeld verschiedene, genau vermessene Kalib rierpositionen angefahren, wobei Positionsabweichungen von der jeweils im Versuchsfeld vorgegebenen Kalibrierposition und der tatsächlich mittels des Kalibrierprogramms angefahrenen Kalibrierposition ermittelt werden und wobei aus diesen Positionsabweichungen Korrekturwerte errechnet und in die Robotersteuerung zum Ausgleich von Robotertole ranzen übernommen werden,
- b) der Roboter wird im Bereich der Bearbeitungsvorrichtung ange bracht, an der maßlich bekannte Messpunkte mittels eines offline er stellten Kalibrierungsprogrammteils angefahren werden, wobei Lageab weichungen zwischen den durch das Kalibrierprogramm vorgegebenen Messpunktlagen und den tatsächlich angefahrenen Messpunktlagen er mittelt werden und wobei basierend auf diesen Lageabweichungen eine dreidimensionale Nullpunktverschiebung im Bahnprogramm zum Aus gleich von Positionierabweichungen zwischen Roboter und Bearbei tungsvorrichtung durchgeführt wird, und
- c) mit dem Roboter wird die durch das offline erstellte und im Verfah rensschritt (b) hinsichtlich einer Nullpunktverschiebung gegebenenfalls korrigierte Bahnprogramm vorgegebene Bewegungsbahn abgefahren, wobei noch vorhandene Abweichungen zwischen tatsächlich angefahre nen Arbeits- oder Bahnpunkten und gewünschten Punkten oder Kontu ren an der Bearbeitungsvorrichtung oder an Musterwerkstücken online für eine entsprechende Korrektur des offline erstellten Bahnprogramms ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermitt
lung der Abweichungen im Verfahrensschritt (a) und/oder im Verfah
rensschritt (b) und/oder im Verfahrensschritt (c) am Roboter, vorzugs
weise am Roboterarmende wenigstens ein optisches und/oder mechani
sches Meßsystem angebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die im Verfahrensschritt (a) anfahrbaren Kalibrierpositionen als
vorzugsweise etwa zehn genau bekannte Messmarken eines im Ar
beitsbereich des Roboters aufgespannten Raumgitters ausgebildet sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die im Verfahrensschritt (a) ermittelten Korrekturwerte für die Soft
ware des Roboters aus den gemessenen Positionsabweichungen durch
ein Rechenprogramm errechnet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Zwischenverfahrensschritt nach dem Verfahrensschritt (a)
die Kalibrierpositionen zur Kontrolle erneut angefahren werden, wobei
die Kalibrierung nach einem wiederholten Verfahrensschritt (a) aus
reicht, wenn die Abweichungen an keiner der Kalibrierpositionen bzw.
der Messmarken größer 0,1 mm sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass beim Verfahrensschritt (b) wenigstens vier als Anrisse oder Pass
bohrungen ausgebildete Messpunkte an der Bearbeitungsvorrichtung
vorgesehen sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkstück ein Blechbauteil ist, das in einem Falzbett als Bear
beitungsvorrichtung aufnehmbar ist, bei dem mittels einer roboterseiti
gen Rolle ein Randflansch falzbar ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass beim Verfahrensschritt (c) das offline erstellte und im Verfahrens schritt (b) bereits hinsichtlich einer Nullpunktverschiebung korrigierte Bahnprogramm gegenüber dem Falzbett abgefahren wird, wobei das Falzbett so ausgeführt ist, dass es geringfügig, vorzugsweise ca. 1 mm größer als der theoretische Umriss des Bauteils ist und der Abstand der Rolle zum Falzbett in bestimmten Bahnabschnitten, vorzugsweise ca. alle 50 mm überprüft wird, und dass bei erkannten Abweichungen diese im Bahnprogramm korrigiert werden, und
dass anschließend das gesamte Bahnprogramm für eine Bahnkurve in Richtung Falzbett um einen empirisch zu ermittelnden Wert, vorzugs weise von ca. 1 mm nachgesetzt wird, wobei dieses Nachsetzen zum Ausgleich von Elastizitäten des Roboters dient.
dass beim Verfahrensschritt (c) das offline erstellte und im Verfahrens schritt (b) bereits hinsichtlich einer Nullpunktverschiebung korrigierte Bahnprogramm gegenüber dem Falzbett abgefahren wird, wobei das Falzbett so ausgeführt ist, dass es geringfügig, vorzugsweise ca. 1 mm größer als der theoretische Umriss des Bauteils ist und der Abstand der Rolle zum Falzbett in bestimmten Bahnabschnitten, vorzugsweise ca. alle 50 mm überprüft wird, und dass bei erkannten Abweichungen diese im Bahnprogramm korrigiert werden, und
dass anschließend das gesamte Bahnprogramm für eine Bahnkurve in Richtung Falzbett um einen empirisch zu ermittelnden Wert, vorzugs weise von ca. 1 mm nachgesetzt wird, wobei dieses Nachsetzen zum Ausgleich von Elastizitäten des Roboters dient.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Abfahren des Bahnprogramms gegenüber dem Falzbett und nach eventueller damit zusammenhängender Programmkorrekturen sowie nach dem Nachsetzen des Bahnprogramms im Verfahrensschritt (c) eine abschließende Programmüberprüfung und -korrektur anhand eines damit bearbeiteten Musterbauteils erfolgt, dergestalt
dass das Musterbauteil auf Druckstellen und nicht komplett geschlosse ne Falzflanschstücke hin untersucht wird, und
dass in Bahnabschnitten mit Druckstellen am Musterbauteil das Bahn programm vom Falzbett weg und in Bahnabschnitten mit offenen Falz flanschstücken zum Falzbett hin korrigiert wird, wobei gegebenenfalls mehrere solche Programmkorrekturen nacheinander anhand von Mus terbauteilen bis zu einem befriedigenden Falzergebnis durchzuführen sind.
dass nach dem Abfahren des Bahnprogramms gegenüber dem Falzbett und nach eventueller damit zusammenhängender Programmkorrekturen sowie nach dem Nachsetzen des Bahnprogramms im Verfahrensschritt (c) eine abschließende Programmüberprüfung und -korrektur anhand eines damit bearbeiteten Musterbauteils erfolgt, dergestalt
dass das Musterbauteil auf Druckstellen und nicht komplett geschlosse ne Falzflanschstücke hin untersucht wird, und
dass in Bahnabschnitten mit Druckstellen am Musterbauteil das Bahn programm vom Falzbett weg und in Bahnabschnitten mit offenen Falz flanschstücken zum Falzbett hin korrigiert wird, wobei gegebenenfalls mehrere solche Programmkorrekturen nacheinander anhand von Mus terbauteilen bis zu einem befriedigenden Falzergebnis durchzuführen sind.
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DE19960933A DE19960933C1 (de) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Verfahren zur Kalibrierung eines programmgesteuerten Roboters bezüglich eines in einer Bearbeitungsvorrichtung aufgenommenen Werkstücks |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19960933C1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10124044A1 (de) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren zum Kalibrieren eines Bahnprogramms |
DE10203002A1 (de) * | 2002-01-26 | 2003-08-14 | Karmann Gmbh W | Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren eines Roboters |
EP1702727A2 (de) * | 2002-05-13 | 2006-09-20 | Trumpf Maschinen Austria GmbH & CO. KG. | Fertigungseinrichtung mit einer Biegepresse, einer Handhabungsvorrichtung und einer Kalibriereinrichtung |
EP1459855A3 (de) * | 2003-01-22 | 2008-12-31 | CLAAS Fertigungstechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Positioniergenauigkeit eines Arbeitsroboters |
DE102010010919A1 (de) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Eisenmann Ag | Verfahren zum Übertragen des Arbeitsprogrammes eines ersten mit Individualfehlern behafteten Roboters auf einen zweiten mit Individualfehlern behafteten Roboter |
DE102010010920A1 (de) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Eisenmann Ag | Verfahren zum Kalibrieren eines Roboters |
DE102011008174A1 (de) * | 2011-01-10 | 2012-07-12 | EngRoTec - Solutions GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden zweier Formteile zu einem Bauteil, wie einer Tür oder einer Haube einer Fahrzeugkarosse |
DE102013014467A1 (de) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Dürr Ecoclean GmbH | "Verfahren zum Einmessen und/oder Kalibrieren eines Roboters" |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3822597A1 (de) * | 1988-07-04 | 1990-01-11 | Siemens Ag | Justiervorrichtung und verfahren zum justieren eines roboterarms zum einsatz in automatisierten produktionsbereichen insbesondere in der halbleitertechnik |
EP0577876A1 (de) * | 1992-07-09 | 1994-01-12 | TRIENGINEERING Co., Ltd. | Vorrichtung zum Verbinden eines Werkstücks |
DE19626459A1 (de) * | 1996-07-02 | 1998-01-08 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters |
-
1999
- 1999-12-17 DE DE19960933A patent/DE19960933C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3822597A1 (de) * | 1988-07-04 | 1990-01-11 | Siemens Ag | Justiervorrichtung und verfahren zum justieren eines roboterarms zum einsatz in automatisierten produktionsbereichen insbesondere in der halbleitertechnik |
EP0577876A1 (de) * | 1992-07-09 | 1994-01-12 | TRIENGINEERING Co., Ltd. | Vorrichtung zum Verbinden eines Werkstücks |
DE19626459A1 (de) * | 1996-07-02 | 1998-01-08 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Teachen eines programmgesteuerten Roboters |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10124044A1 (de) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren zum Kalibrieren eines Bahnprogramms |
DE10124044B4 (de) * | 2001-05-16 | 2011-12-01 | Kuka Systems Gmbh | Verfahren zum Kalibrieren eines Bahnprogramms |
DE10203002A1 (de) * | 2002-01-26 | 2003-08-14 | Karmann Gmbh W | Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren eines Roboters |
DE10203002B4 (de) * | 2002-01-26 | 2006-12-28 | Wilhelm Karmann Gmbh | Vorrichtung zum Kalibrieren eines Roboters |
EP1702727A2 (de) * | 2002-05-13 | 2006-09-20 | Trumpf Maschinen Austria GmbH & CO. KG. | Fertigungseinrichtung mit einer Biegepresse, einer Handhabungsvorrichtung und einer Kalibriereinrichtung |
EP1702727A3 (de) * | 2002-05-13 | 2007-09-26 | Trumpf Maschinen Austria GmbH & CO. KG. | Fertigungseinrichtung mit einer Biegepresse, einer Handhabungsvorrichtung und einer Kalibriereinrichtung |
EP1459855A3 (de) * | 2003-01-22 | 2008-12-31 | CLAAS Fertigungstechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Positioniergenauigkeit eines Arbeitsroboters |
DE102010010919A1 (de) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Eisenmann Ag | Verfahren zum Übertragen des Arbeitsprogrammes eines ersten mit Individualfehlern behafteten Roboters auf einen zweiten mit Individualfehlern behafteten Roboter |
DE102010010920A1 (de) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Eisenmann Ag | Verfahren zum Kalibrieren eines Roboters |
DE102011008174A1 (de) * | 2011-01-10 | 2012-07-12 | EngRoTec - Solutions GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden zweier Formteile zu einem Bauteil, wie einer Tür oder einer Haube einer Fahrzeugkarosse |
DE102013014467A1 (de) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Dürr Ecoclean GmbH | "Verfahren zum Einmessen und/oder Kalibrieren eines Roboters" |
US10099376B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-10-16 | Ecoclean Gmbh | Method for setting up and/or calibrating a robot |
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