DE3522581A1

DE3522581A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines industrieroboters mit sensorkorrektur

Info

Publication number: DE3522581A1
Application number: DE19853522581
Authority: DE
Inventors: Hasso Dipl Ing Beyer
Original assignee: EKE ROBOTERSYSTEME GmbH
Current assignee: EKE ROBOTERSYSTEME GmbH
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1987-01-02
Also published as: DE3522581C2; US4707582A

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Be treiben eines Industrieroboters, für ein genaues Be arbeiten von Werkstücken, insbesondere beim Punkt schweißen, wobei Koordinaten von Bearbeitungspunkten oder -linien programmäßig vorgegeben sind.

Weiter betrifft die Erfindung vorrichtungsmäßig eine an einen Industrieroboter anflanschbare, zum genauen Bearbeiten von Werkstücken geeignete Bearbeitungsvor richtung, insbesondere eine Schweißzange für einen Industrieroboter.

Bei einem Bearbeiten von Werkstücken mittels eines programmierbaren Industrieroboters wird im allge meinen so vorgegangen, daß dem Industrieroboter zunächst die vorgesehenen Bearbeitungspunkte an einem Werkstück koordinatenmäßig eingegeben werden ("Teach-in"). Der Industrieroboter kann hierzu bspw. von Hand jeweils an die Bearbeitungspunkte herange führt werden und die Koordinaten dieser Bearbeitungs punkte, die von eigenen Wegmeßsystemen des Industrie roboters erfaßt werden, jeweils in den Arbeitsspeicher des Industrieroboters eingegeben werden. Darüber hinaus ist des weiteren bspw. auch eine manuelle Dateneingabe möglich, eine manuelle Programmierung sowie eine maschinelle Programmierung, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.

Alle diese Programmierverfahren haben gemeinsam, daß sie davon ausgehen, daß ein Werkstück, das zu bearbeiten ist, jeweils ganz exakt definierte Ab messungen hat und sich an einer jeweils genau de finierten Stelle befindet. Nur dann kann der Industrie roboter jeweils exakt die vorgesehenen Arbeitspunkte an dem Werkstück "finden". Positionsungenauigkeiten, die auf Maßungenauigkeiten des Werkstücks, auf Po sitionierungsungenauigkeiten des Werkstücks oder auch Ungenauigkeiten in dem Industrieroboter selbst beruhen können, führen zu einer fehlerhaften Bear beitung.

Im Hinblick auf die vorbeschriebene Problematik stellt sich der Erfindung zunächst in verfahrensmäßiger Hin sicht die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben eines Industrieroboters, für ein genaues Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere beim Punktschweißen, anzu geben, das auch bei vorhandenen Positions- oder Po sitionierungsungenauigkeiten ein zuverlässig genaues Bearbeiten ermöglicht.

Diese Aufgabe ist zunächst und im wesentlichen durch die Schritte gelöst, sensormäßiges Erfassen einer Ist-Position eines Bearbeitungspunktes oder eines An fangspunktes (in dem Fall, indem nicht punktweise sondern etwa linienweise bearbeitet wird), Ermittlung einer Positionsdifferenz zwischen der Ist-Position und einer Soll-Position, und Korrektur aller Koordi naten der Bearbeitungspunkte um die Positionsdifferenz.

Erfindungsgemäß wird also bezüglich eines Punktes oder Anfangspunktes des Werkstückes die Position genau erfaßt und über die damit gegebene Verschiebung zu der Position, die dem Roboter programmäßig bereits vorgegeben ist, ist ein Korrekturmaß gegeben. Die Korrektur der weiteren, programmäßig vorgegebenen Bearbeitungspunkte um dieses Korrekturmaß erspart es, bezüglich jedes Bearbeitungspunktes oder bezüglich einer gesamten Bearbeitungslinie jeweils die genauen Ist-Positionen festzustellen. Mit einem zeitlich ver tretbaren Aufwand läßt sich so auch bei Maßungenauig keiten eine Bearbeitung an den vorgegebenen Bearbeitungs punkten mit einem vertretbaren Aufwand durchführen.

Es versteht sich, daß die zuvor wiedergegebenen Schritte vor Beginn jeder Abarbeitung eines Arbeits programms des Industrieroboters durchzuführen sind. Geeigneterweise wird bei komplizierteren Werkstücken das Arbeitsprogramm in Teilarbeitsprogramme aufge teilt, die bspw. jeweils einer zusammenhängenden Be arbeitungslinie oder einer zusammenhängenden Reihe von Bearbeitungspunkten entsprechen. Dann wird vor Abarbeiten eines jeden Teilarbeitsprogrammes das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß zusätzlich eine sensormäßige Erfassung einer weiteren Ist-Position eines weiteren Bearbeitungspunktes durchgeführt wird und daß die vorgegebene Bearbeitungskurve, auf der die Bear beitungspunkte liegen, bzw. die Bearbeitungslinie, so korrigiert werden, daß sie durch die sensor mäßig erfaßten Punkte verlaufen. Die sensormäßige Erfassung der weiteren Ist-Position erlaubt eine noch bessere Korrektur der Bearbeitungskurve oder der Bearbeitungslinie. Hiermit können auch über die Bearbeitungskurve bzw. die Bearbeitungslinie unterschiedliche Maßabweichungen zuverlässig er faßt und entsprechend kompensiert werden.

Besonders bevorzugt ist hierbei, daß der weitere Bearbeitungspunkt räumlich möglichst weit von dem ersten Punkt entfernt ist, so daß im wesentlichen der Anfangs- und Endpunkt jeweils angefahren wird. Hierbei kann es allerdings auf die speziellen Um stände ankommen, wenn bspw. im Bereich des Anfangs- und des Endpunktes eine derartige Geometrie des Werkstückes gegeben ist, daß, aufgrund der Maß ungenauigkeiten, die Gefahr besteht, daß beim sensor mäßigen Erfassen die Bearbeitungsvorrichtung gegen evtl. Vorsprünge des Werkstückes gefahren wird. Dann kann es sich empfehlen, die sensormäßig zu erfassenden Bearbeitungspunkte mit Abstand von dem Anfang und dem Ende der Bearbeitungskurve oder der Bearbeitungslinie zu wählen.

Darüber hinaus ist in einer weiteren bevorzugten Aus gestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß sensor mäßig eine Werkstückkante erfaßt wird und daß die Ist-Position des Bearbeitungspunktes aufgrund einer bekannten Entfernung des Bearbeitungspunktes von der Werkstückkante ermittelt wird. Diese verfahrens mäßige Ausgestaltung ist mit dem weiteren Vorteil ver bunden, daß die sensormäßige Erfassung relativ ein fach durchgeführt werden kann, da eben nur die Ist- Position der Werkstückkante zu erfassen ist. Sie be ruht auf der Erkenntnis, daß selbst bei erheblichen Maßungenauigkeiten eines Werkstückes diese Maßunge nauigkeiten zwischen Werkstückkante und Bearbeitungs punkten praktisch nicht ins Gewicht fallen, jeden falls dann, wenn die Bearbeitungspunkte in Nähe der Werkstückkante vorgesehen sind, wie es bspw. beim Punktschweißen häuftig der Fall ist. Insbesondere ist diese verfahrensmäßige Ausgestaltung mit dem Vorteil auch verbunden, daß unterschiedliche Abstände zwischen einer Werkstückkante und Bearbeitungspunkten system mäßig berücksichtigt werden können. Es versteht sich aber, daß diese verfahrensmäßige Ausgestaltung dann nicht durchführbar ist, wenn die Bearbeitungspunkte jeweils in großer Ent fernung zu der Werkstückkante sich befinden und erhebliche Maßabweichungen über diese Distanz zu erwarten sind. In einem solchen Fall kann aber eine, sofern vorhanden, in der Nähe der Bearbeitungs punkte ausgebildete Kante, Vertiefung oder dgl. des Werkstückes, also jede an dem Werkstück ausgeformte, für ein sensormäßiges Erfassen geeignete Formkante, sensormäßig erfaßt werden. Sollte auch dies nicht gegeben sein, kann bspw. auch fertigungsmäßig vor gesehen werden, daß derartige Ausformungen für ein sensormäßiges Erfassen zusätzlich vorgesehen werden.

Eine darüber hinaus im Rahmen der Erfindung vorge schlagene Ausgestaltung des Verfahrens betrifft die Annäherung an die Bearbeitungspunkte bzw. die Werk stückkante beim sensormäßigen Erfassen. Bevorzugt wird diese Heranbewegung so durchgeführt, daß der Industrie roboter sich zunächst in einem Schnellgang annähernd an das Werkstück bewegt und sodann in ausreichendem Sicherheitsabstand vor dem Werkstück in einen Kriech gang umgeschaltet wird. Dieser ausreichende Abstand ist keine feste Größe, sondern wird bevorzugt indivi duell bezüglich jeder zu bearbeitenden Werkstückserie gewählt. Es versteht sich, daß dieser ausreichende Ab stand abhängig ist von den erwarteten Maßungenauig keiten. Einerseits soll eine Kollision zwischen dem Werkstück und dem Industrieroboter vermieden werden, andererseits soll das sensormäßige Erfassen möglichst wenig Zeit in Anspruch nehmen.

Des weiteren stellt sich der Erfindung in vorrichtungs mäßiger Hinsicht die Aufgabe, eine Bearbeitungsvor richtung anzugeben, die an einen Industrieroboter an flanschbar ist, zum genauen Bearbeiten von Werk stücken und mit der auch bei vorhandenen Positions- oder Positionierungsungenauigkeiten ein zuverlässig genaues Bearbeiten durchführbar ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und im wesent lichen dadurch gelöst, daß ein Sensor vorgesehen ist, mit dem die Position der Bearbeitungsvorrichtung relativ zu dem Werkstück zumindest eindimensional genau erfaß bar ist.

Die Lehre, daß die Position der Bearbeitungsvorrichtung relativ zu dem Werkstück zumindest eindimensional genau erfaßbar ist, beruht auf der Erkenntnis, daß bei sehr vielen Anwendungsfällen eine eindimensionale Korrektur vollkommen ausreichend ist. Insbesondere bspw. bei solchen Bearbeitungsvorrichtungen wie etwa einer Schweiß zange, bei denen die Bearbeitungswerkzeuge anpaßbar also bspw. schwimmend gelagert sind. Bevorzugt wird daher auch gelehrt, daß die Position der Bearbeitungsvorrichtung relativ zu dem Werkstück nur eindimensional genau er faßbar ist. Entsprechend den Gegebenheiten des Werk stückes und der Bearbeitungsvorrichtung kann dann be stimmt werden, in welcher Richtung die Position des Werkstückes erfaßt werden soll. Die eindimensionale Er fassung stellt so einerseits sicher, daß eine Korrek tur in der Dimension vorgenommen wird, in der das Be arbeitungswerkzeug der Bearbeitungsvorrichtung nicht etwa durch seine Lagerung anpassungsfähig ist, daß jedoch weitere Korrekturen unterbleiben, was ein sehr genaues Bearbeiten ermöglicht bei minimalem zusätz lichen Zeitaufwand für das sensormäßige Erfassen der Position der Bearbeitungsvorrichtung.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Sensor ein Berühgungssensor ist. Gemeldet bzw. sensormäßig erfaßt wird also eine Berührung des Werkstückes. Dies ist insbesondere vor teilhaft im Hinblick auf eine als Bearbeitungsvor richtung bspw. mögliche Schweißzange. Bekanntlich herrschen im Bereich einer Schweißzange, mit der bspw. Punktschweißungen durchführbar sind, starke elektrische Felder, die etwa optische Sensoren oder Näherungsschalter (also elektrische Sensoren) sowie sonstige Sensoren, die elektrische oder elektronische Funktionsteile besitzen, stark beeinflussen können.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Bearbeitungsvorrichtung ein Bearbeitungswerkzeug auf weist und daß der Sensor ein Anschlagelement in Form einer Anschlagplatte oder dergleichen aufweist. Dieser Sensor ist dann mit Abstand vor oder neben dem Bear beitungswerkzeug angeordnet. Um Bearbeitungsvorgänge nicht zu behindern und andererseits durch die Bear beitungsvorgänge nicht beeinträchtigt oder beschädigt zu werden ist der Sensor darüber hinaus aus einer Be rührungsposition in eine Rückziehposition zurückzieh bar vorgesehen.

Es sind eine Reihe von Bearbeitungsvorrichtungen mit Bearbeitungswerkzeugen denkbar, bei denen die zuvor beschriebenen Maßnahmen angewendet werden können. Beispielsweise kann dies eine Bohrvorrichtung sein, eine Fräsvorrichtung, eine Entgratvorrichtung wie sie bspw. in der Patentan meldung P 35 11 905.5 beschrieben ist, eine Greifvor richtung oder eine sonstige Vorrichtung.

Ganz besonders bevorzugt und besonders vorteilhaft ist eine Anwendung der zuvor beschriebenen Maßnahmen sowie der weiter oben wiedergegebenen verfahrensmäßigen Merkmale bei einer an einen Industrieroboter anflansch baren, insbesondere zum Punktschweißen geeigneten Schweißzange. Gemäß der Lehre der Erfindung besitzt diese Schweißzange einen Sensor, der gemäß einer der zuvor mit Bezug auf eine allgemeine Bearbeitungs vorrichtung beschriebenen Maßnahmen ausgestaltet sein kann. Es ist vorgesehen, daß der Sensor sich in der Berührungsposition zwischen zwei in ihrer Ruhestellung auseinandergerückten Elektroden der Schweißzange be findet. Bei einer Schweißzange ist damit ein sehr vorteilhafter Ort für die Anordnung des Sensors gegeben. Die auseinandergerückten Elektroden geben genügend Raum, um mit dem Sensor gegen eine Werkstückkante zu fahren. Die Elektroden sind aber auch bereits beim Erfassen des Werkstücks oder der Werkstückkante in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungspunkte.

Des weiteren ist es in dem Fall, daß die Bearbeitungs vorrichtung eine Schweißzange ist, vorteilhaft, daß der Sensor aus der Berührungsposition in die Rück ziehposition nach hinten und nach oben zurückziehbar ist. Beim Schweißen, insbesondere Punktschweißen mit einer dazu geeigneten Schweißzange entstehen auch Funken und Schweißspritzer, die im wesentlichen tangential zu den Elektroden wegspritzen. Wenn der Sensor nach hinten und nach oben zugleich zurückge zogen ist, ist er dem Spritzerbereich entzogen. Andererseits ist er aber auch jeweils sehr schnell in die Berührungsposition bringbar.

Eine geeignete Ausgestaltung zur Zurückbewegung des Sensors aus der Berührungsposition in die Rückzieh position bzw. zur Vorbewegung aus der Rückziehposition in die Berührungsposition ist mit einem Hebelgestänge gegeben. Ein derartiges mechanisch einfaches Gestänge ist komplikationsfrei im Hinblick auf die schon er wähnten bei einer Schweißzange herrschenden starken elektrischen Felder.

Eine weitere besondere Ausgestaltung wird darin ge sehen, daß eine Berührung des Werkstückes durch den Sensor durch einen Grenztaster erfolgt, der dem Ende, mit dem der Sensor gegen das Werkstück stößt, ent gegengesetzt angebracht ist. Bspw. kann an diesem Ende des Sensors das Gestänge, das den Sensor darstellt, einen Betätigungsnocken aufweisen, der mit einem dort angeordneten Grenztaster zusammenwirkt. Wenn der Be tätigungsnocken unter dem Grenztaster vorbeibewegt wird, schaltet der Grenztaster bspw. eine weitere Vor bewegung des Industrieroboters ab.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung, auf der zeigt:

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung eines erfindungs gemäßen Industrieroboters mit einer er findungsgemäßen Schweißzange, in Bezug zu einem zu bearbeitenden Werkstück;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Schweiß zange des in Fig. 1 dargestellten Industrie roboters;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Sensor gestänges;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 2, entlang der Linie IV-IV, dargestellt zusammen mit einem zu bearbeitenden Werkstück;

Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 4, in der Seitenansicht, zur Verdeutlichung des Heranfahrens und sensormäßigen Erfassens an bzw. eines Werkstückes; und

Fig. 6 ein beispielhaft zu bearbeitendes Werk stück, mit verschiedenen Teilarbeitsbe reichen.

In Fig. 1 ist zunächst allgemein ein Industrieroboter 1 mit einer Industrieroboterhand 2 dargestellt. An einen Flanschkörper 3 der Industrieroboterhand 2 ist eine Schweißzange 4 angeflanscht. Der Ausleger 5 des Industrie roboters 1 ist um die Achse 6 schwenkbar. Zusätzlich ist der Ausleger 5 auch in der in Fig. 1 dargestellten Lage horizontal bewegbar. Somit kann mit der Schweiß zange 4 jede gewünschte Position erreicht werden.

Wie weiter in Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Schweiß zange 4 mit einem Sensor 6 versehen. Lediglich ange deutet ist ein Werkstück 8 zu erkennen, an dem in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Punktschweißungen vorzunehmen sind.

Wie genauer in Fig. 2 zu erkennen ist, weist die Schweiß zange 4 Polarme 9 für eine untere Elektrode 10 und eine obere Elektrode 11 auf.

Bei der Darstellung in Fig. 2 ist der Sensor 7 in seiner Berührungsposition gezeigt. Die Elektroden 10 und 11 sind jeweils zurückgezogen, so daß der Sensor 7 in den Zwischenraum zwischen diesen beiden Elektroden 10 und 11 einfahrbar ist. Der Sensor 7, der in Fig. 3 zur Verdeutlichung auch perspektivisch dargestellt ist, ist an der Schweißzange 4 mittels Lenkern 12 und 13 befestigt. Der Lenker 13 ist als Winkellenker ausgebildet und weist einen Freiarm 14 auf, an dem zum einen eine Betätigungsstange 15 angelenkt ist und an dem zum anderen ein Schaltnocken 16 ausgebildet ist. Der Schaltnocken 16 wirkt mit den Grenztastern 17 zusammen. Mittels der Betätigungsstange 15, die mit dem Kolben eines Luftzylinders oder dergl. 18 verbunden ist, kann der Sensor 7 aus der Rückzieh position in die Berührungsposition und umgekehrt be wegt werden.

In Fig. 2 ist, wie schon erwähnt, der Sensor 7 in der Berührungsposition dargestellt. In durchbrochenen Linien ist der Sensor 7 aber in Fig. 2 auch in seiner Rückziehposition dargestellt. Beim Heranfahren der Schweißzange 4, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, an ein Werkstück 8, trifft der Sensor auf eine Werkstück kante (vgl. Fig. 4) des Werkstückes 8. Dadurch wird der Sensor 7 in Fig. 2 nach rechts bewegt und be tätigt der Schaltnocken 16 den Grenztaster 17. Auf diese Betätigung hin ist die Vorbewegung des Industrie roboters 1 bzw. der Schweißzange 4 anhaltbar. Mittels des Luftzylinders 18 wird der Sensor 7 dann in seine Rückziehposition bewegt. Die Bewegung der Betätigungs stange 15 wird gestoppt, wenn der Schaltnocken 16 auf den zweiten Grenztaster 17 trifft. Bevor ein neues (Teil-) Arbeitsprogramm abgefahren wird, wird der Sensor 7 mittels des Luftzylinders 18 und der Betätigungsstange 15 wieder aus der Rückziehposition in die Berührungsposition vorbewegt, wobei diese Be wegung gestoppt wird, wenn der Schaltnocken 16 wieder mit dem ersten Grenztaster 17 zusammenwirkt.

Die Anlenkung bzw. Anbringung der Lenker 12, 13 und der Grenztaster 17 an der Schweißzange 4 ist in Fig. 2 lediglich beispielhaft dargestellt. Es ist für einen Fachmann deutlich, daß die Halterungen 20 auch abweichend ausgebildet werden können.

Anhand der Fig. 4 und 5 soll das erfindungsgemäße Verfahren nochmals erläutert werden. Der Industrie roboter 1 bzw. die Schweißzange 4 des Industrieroboters 1, von der in Fig. 4 nur der untere Polarm 9 jeweils dargestellt ist, wird zunächst im Schnellgang auf das Werkstück 8 zubewegt, von dem in Fig. 4 die Werkstück kante 19 dargestellt ist. In einem Sicherheitsabstand a vor der (vermuteten) Position der Werkstückkante 19 wird die Bewegung der Schweißzange 4 aus einem Schnell gang in einen Kriechgang umgeschaltet. Sobald der Sensor 7 bzw. das Anschlagelement 21 des Sensors 7 die Werkstückkante 19 berührt, wird über den Schalt nocken 16 der Grenztaster 17 betätigt, der die Bewegung der Schweißzange 4 bzw. des Industrieroboters 1 ab schaltet. Dadurch, daß der Sensor 7 in der Berührungs position um einen geringen Abstand vor der Mittellinie 22 der Elektroden 10 und 11 sich befindet (vgl. Fig. 5, rechter Zustand) wird der Sensor 7 bei Berührung der Werkstückkante 19 um ein weniges zurückversetzt, bis durch die Betätigung des Grenzschalters 17 die Bewegung des Industrieroboters abgeschaltet ist (vgl. Fig. 5, linker Zustand). Diese Zurückversetzung ist durch die Ausgestaltung des Schaltnockens 16 wie des zusammenwirkenden Grenztasters 17 bedingt und daher jeweils genau festlegbar.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, daß der Sensor 7 soweit bezüglich der Mittellinie 22 zurückversetzt angeordnet ist, daß die Schweißzange 4 bei Ab schaltung des Industrieroboters, d. h. in der Be rührungsposition des Sensors 7, sich bereits an dem Arbeitspunkt befindet. Dies würde aber bedeuten, daß für jeden unterschiedlichen Abstand der Werk stückkante 19 von einem Bearbeitungspunkt 23 eine Änderung der Berührungsposition des Sensors vorge nommen werden müßte. Das erfindungsgemäße Verfahren, daß sensormäßig die Werkstückkante 19 erfaßt wird und daß die Ist-Position des Bearbeitungspunktes 23 auf grund eines bekannten Abstandes c des Bearbeitungs punktes 23 von der Werkstückkante 19 ermittelt wird, erbringt jedoch den bedeutenden Vorteil, daß system mäßig unterschiedliche Abstände c berücksichtigt werden können, indem nämlich bspw. in verschiedenen Teilarbeitsprogrammen verschiedene Abstände c programmä ßig vorgegeben sind.

Nach Beendigung der Bewegung des Industrieroboters 4 be findet sich also die Mittellinie 22 der Elektroden 10 und 11 genau an der Werkstückkante 19 (vgl. Fig. 5, linker Zu stand). Die Positionsdifferenz b zwischen der programmäßig vorgegebenen Position der Werkstückkante 19 (Soll-Posi tion) und der tatsächlichen Position der Werkstückkante 19 (Ist-Position) ist so mittels des eigenen Wegmeß system des Industrieroboters erfaßt. Zusätzlich ist der Abstand c zwischen der Werkstückkante 19 und einem Bearbeitungspunkt 23 bekannt. Damit kann das dem Industrie roboter vorgegebene Programm um die Positionsdifferenz b korrigiert werden.

Wie in Fig. 4 weiter zu erkennen ist, kann in gleicher Weise auch die sensormäßige Erfassung eines weiteren Bearbeitungspunktes 23 bzw. eines weiteren Punktes der Werkstückkante 19 durchgeführt werden. Mittels zweier solcher Punkte kann die durch Maßabweichung verursachte Verschiebung einer Bearbeitungskurve 24 (24′: Bear beitungskurve bei Maßgenauigkeit) erfaßt werden, bzw. die Arbeitskurve 24, auf der sich die Bearbeitungs punkte 23 befinden, neu berechnet werden.

Bei dem schließlich in Fig. 6 noch bspw. dargestellten Werkstück 8 ist verdeutlicht, daß bei etwa diesem Werk stück 8 durchzuführende Punktschweißungen aufgeteilt werden können, in einzelne Bearbeitungsabschnitte zwischen Bearbeitungspunkten X 1 und X 2, Y 1 und Y 2, Z 1 und Z 2, U 1 und U 2 sowie V 1 und V 2.

Die in der vorstehenden Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren ver schiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichenliste
1 Industrieroboter
2 Industrieroboterhand
3 Flanschkörper
4 Schweißzange
5 Ausleger
6 Achse
7 Sensor
8 Werkstück
9 Polarm
10 Elektrode (untere)
11 Elektrode (obere)
12 Lenker
13 Lenker
14 Freiarm
15 Betätigungsstange
16 Schaltnocken
17 Grenztaste
18 Luftzylinder
19 Werkstückkante
20 Halterung
21 Anschlagelement
22 Mittellinie
23 Bearbeitungspunkt
24 Bearbeitungskurve
24′ Bearbeitungskurve (bei Maßgenauigkeit)
a Sicherheitsabstand
b Positionsdifferenz
c Abstand

Claims

1. Verfahren zum Betreiben eines Industrieroboters, für ein genaues Bearbeiten von Werkstücken, insbe sondere beim Punktschweißen, wobei Koordinaten von Bearbeitungspunkten oder -linien programmäßig vorge geben sind, gekennzeichnet durch die Schritte:

- sensormäßiges Erfassen einer Ist-Position eines Bearbeitungspunktes oder eines Anfangspunktes,
- Ermittlung einer Positionsdifferenz zwischen der Ist-Position und einer Soll-Position, und
- Korrektur aller Koordinaten der Bearbeitungspunkte um die Positionsdifferenz.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine sensormäßige Erfassung einer weiteren Ist-Position eines weiteren Bearbeitungs punktes durchgeführt wird und daß die vorgegebene Bearbeitungskurve, auf der die Bearbeitungspunkte liegen, bzw. die Bearbeitungslinie, so korrigiert werden, daß sie durch die sensormäßig erfaßten Punkte verlaufen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Bearbeitungspunkt ein Bearbeitungs punkt ist, der räumlich möglichst weit von dem ersten Bearbeitungspunkt entfernt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sensormäßig eine Werkstückkante erfaßt wird und daß die Ist-Position des Bearbeitungs punktes aufgrund einer bekannten Entfernung des Bear beitungspunktes von der Werkstückkante ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heranbewegung des Industrie roboters an das Werkstück zunächst in einem Schnell gang durchgeführt wird und sodann in ausreichendem Sicherheitsabstand vor dem Werkstück in einen Krieb gang umgeschaltet wird.

6. An einen Industrieroboter anflanschbare, zum genauen Bearbeiten von Werkstücken geeignete Bearbeitungsvor richtung, insbesondere Schweißzange für einen Industrie roboter, vorzugsweise geeignet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn zeichnet durch einen Sensor (7), mit dem die Position der Bearbeitungsvorrichtung (4) relativ zu dem Werk stück (8) zumindest eindimensional genau erfaßbar ist.

7. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7) ein Berührungs sensor ist.

8. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Bearbeitungsvorrichtung ein Bearbeitungswerkzeug auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7) ein Anschlagelement (21) in Form einer Anschlagplatte od. dergl. aufweist, daß der Sensor (7) mit Abstand vor oder neben dem Bearbeitungswerkzeug (11, 10) angeordnet ist und daß der Sensor (7) aus einer Berührungsposition in eine Rückziehposition zurückziehbar ist.

9. An einen Industrieroboter anflanschbare Schweißzange, insbesondere zum Punktschweißen, mit einem Sensor, vor zugsweise einem Sensor, wie er bei einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 beansprucht ist, da durch gekennzeichnet, daß der Sensor (7) in der Be rührungsposition zwischen zwei in ihrer Ruhestellung auseinandergerückten Elektroden (10, 11) vorgesehen ist.

10. Schweißzange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (7) aus der Berühungsposition in die Rückziehposition nach hinten und nach oben zurückzieh bar ist.

11. Schweißzange nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Sensor (7) über ein Hebelgestänge (12, 13) zurückziehbar ist.

12. Schweißzange nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Berührung des Werk stückes (8) durch den Sensor (7) durch Grenztaster (17) an den dem vorderen Ende des Sensors (7) abge wandten Ende erfaßt wird.