Verfahren zum Überwachen wenigstens eines Industrieroboters, Industrieroboter und System mit mehreren Industrierobotern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen wenigstens eines Industrieroboters, einen Industrieroboter und ein System, insbesondere eine Fertigungsanlage, das bzw. die mehrere Industrierobotern umfasst.
Industrieroboter im Allgemeinen sind Handhabungsmaschinen, die zur selbsttätigen Handhabung von Objekten mit zweckdienlichen Werkzeugen, sogenannte Endeffektoren ausgerüstet und in mehreren Bewegungsachsen insbesondere hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf für ein automatisches Ausführen einer Arbeitsaufgabe programmierbar sind. Industrieroboter weisen üblicherweise einen Roboterarm mit mehreren, hintereinander angeordneten Gliedern und programmierbare Steuerungen (Steuervorrichtungen) auf, die während eines Automatikbetriebs des Industrieroboters Motoren des Industrieroboters für die Bewegungsabläufe des Roboterarms steuern bzw. regeln. Dazu laufen auf den Steuervorrichtungen entsprechende Rechenprogramme, sogenannte Anwenderprogramme. Die Motoren sind vorzugsweise elektrische Motoren. Es ist wünschenswert, dass der Industrieroboter möglichst derart betrieben wird, dass er für die aktuelle Arbeitsaufgabe möglichst wenig elektrische Energie verbraucht. Dazu können die Industrieroboter für den Automatikbetrieb entsprechend programmiert werden.
Eine solche energieoptimierte Programmierung von Industrie¬ robotern stützt sich z.B. auf eine Optimierung der Bahnplanung, welche z.B. während einer Offline Programmierung des Industrieroboters beispielswiese mithilfe einer speziellen Zusatzsoftware erfolgt. Während der Inbetriebnahme des In¬
dustrieroboters oder einer mehrere Industrieroboter aufwei¬ senden Anlage kann es jedoch sein, dass diese vorab opti¬ mierten Bahnen z.B. aufgrund von Anpassungen an der Anlage verändert werden, so dass der oder die Industrieroboter im Betrieb nicht mehr energieoptimiert betrieben werden.
Die EP 2 485 875 Bl offenbart ein Verfahren zum Verringern des Energieverbrauchs eines Industrieroboters, welcher vorgesehen ist, während eines Arbeitszyklus eine Aufgabe auszuführen. Für das Verfahren wird ein Modell für den Energieverbrauch des Industrieroboters in Abhängigkeit der Bewegung des Roboterarms erstellt.
Die WO 2012/069129 AI offenbart ein Verfahren und Steuermittel zur Steuerung einer Roboteranordnung, die wenigstens zwei Roboter umfasst. Es wird ein Prozessabschnittspunkt bestimmt, eine Prozessabschnittszeit für den Prozessabschnittspunkt ermittelt und eine Abschnittszeit für einen der Roboter auf Basis der Prozessabschnittszeit vergeben. Ein Arbeitsablauf des Roboters wird auf Basis der vergebenen Abschnittszeit optimiert, wobei ein Gütekriterium der Optimierung auf Basis einer Energiegröße des Roboters ermittelt wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit anzugeben, den elektrischen Energieverbrauch eines im Betrieb befindlichen Industrieroboters verbessert zu überwachen. Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Überwachen eines Industrieroboters, der einen Roboterarm und eine Steuervorrichtung aufweist, aufweisend folgende Verfahrensschritte :
- während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Industrie¬ roboters und gesteuert durch die Steuervorrichtung, automatisches Bewegen des Roboterarms derart, dass sich ein am Roboterarm befestigter Endeffektor während einer mittels des Endeffektors durchzuführenden Arbeitsaufgabe entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt,
- Messen des aktuellen elektrischen Energieverbrauchs des Industrieroboters für die aktuelle Arbeitsaufgabe,
- Abrufen eines der Arbeitsaufgabe zugeordneten, gespeicherten Vergleichsenergieverbrauchswertes, und
- mittels einer Anzeigevorrichtung, Anzeigen einer Angabe über den gemessenen aktuellen Energieverbrauch und einer Angabe über den Vergleichsenergieverbrauchswertes, und/oder Ermitteln einer Abweichung zwischen dem gemessenen aktuellen Energieverbrauch und dem abgerufenen
Vergleichsenergieverbrauchswert und Anzeigen einer Angabe über die Abweichung mittels der Anzeigevorrichtung.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren mittels des Industrieroboters bzw. dessen Steuervorrichtung durchgeführt werden .
Der Roboterarm umfasst insbesondere mehrere, hintereinander angeordnete Glieder und Motoren zum Bewegen der Glieder relativ zueinander, und die Steuervorrichtung ist insbesondere eingerichtet, die Motoren für das Bewegen des Roboterarms zumindest indirekt anzusteuern.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft somit einen Industrieroboter, aufweisend eine Steuervorrichtung und einen Roboterarm, der mehrere, hintereinander angeordnete Glieder und Motoren zum Bewegen der Glieder relativ zueinander umfasst, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, die Motoren zumindest indirekt derart anzusteuern, sodass sich der Roboterarm derart automatisch bewegt, dass
sich ein am Roboterarm befestigter Endeffektor während einer mittels des Endeffektors durchzuführenden Arbeitsaufgabe entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt, und der Industrieroboter, insbesondere dessen Steuervorrichtung eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen .
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit mehreren Industrierobotern, die jeweils eine Steuer- Vorrichtung und einen Roboterarm aufweisen, der mehrere, hintereinander angeordnete Glieder und Motoren zum Bewegen der Glieder relativ zueinander umfasst, wobei die Steuervorrichtungen jeweils eingerichtet sind, die entsprechenden Motoren des entsprechenden Roboterarms derart zumindest indirekt anzusteuern, sodass sich dieser Roboterarm derart automatisch bewegt, dass sich ein an diesem Roboterarm befestigter Endeffektor während einer mittels des entsprechenden Endeffektors durchzuführenden Arbeitsaufgabe entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt, wobei wenigstens einer der Industrieroboter, insbesondere dessen Steuervorrichtung eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, und/oder wobei das System einen mit den Steuervorrichtungen verbundenen zentralen Rechner aufweist und das System, insbesondere dessen zentraler Rechner eingerichtet ist, für zumindest einen der Industrie¬ roboter das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Das System ist insbesondere eine Fertigungsanlage.
Erfindungsgemäß ist es also vorgesehen, während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Industrieroboters gesteuert durch seine Steuervorrichtung den Roboterarm derart automatisch zu bewegen, dass sich der am Roboterarm befestigte Endeffektor während der mittels des Endeffektors durchzuführenden Arbeitsaufgabe entlang der vorgegebenen Bahn bewegt. Im bestimmungsgemäßen Betrieb führt der
Industrieroboter demnach wenigstens eine Arbeitsaufgabe innerhalb eines Arbeitstaktes bzw. eines Arbeitszyklus durch. Der Industrieroboter bzw. dessen Steuervorrichtung ist dazu geeignet programmiert.
Die für die aktuelle Arbeitsaufgabe benötigte elektrische Energie, also der aktuelle elektrische Energieverbrauch zum Ausführen der aktuellen Arbeitsaufgabe, wird gemessen. Dies kann z.B. der Industrieroboter selber durchführen. Es kann aber auch der Energieverbrauch an einer elektrischen Einspeisung für den Industrieroboter gemessen werden.
Des Weiteren wird ein der Arbeitsaufgabe zugeordneter, gespeicherter Vergleichsenergieverbrauchswert abgerufen. Dieser kann z.B. in der Steuervorrichtung, in dem zentralen Rechner der Fertigungsanlage bzw. des Systems oder auch in einem zentralen Speicher gespeichert sein.
Der Vergleichsenergieverbrauchswert wurde z.B. aufgrund gemessener Energieverbrauchswerte ermittelt, welche wenigstens ein im Betreib befindlicher weiterer Industrie¬ roboter vom selben Robotertyp wie der Industrieroboter für eine der aktuellen Arbeitsaufgabe zugeordnete Arbeitsaufgabe benötigte. Der Vergleichsenergieverbrauchswert ist beispielsweise ein Durchschnittswert mehrerer solcher gemessener Energieverbrauchswerte. Der Vergleichsenergie¬ verbrauchswert stellt insbesondere einen erfahrungsbasierten Anhaltswert dar. Zusätzlich oder alternativ kann der Vergleichsenergieverbrauchswert auch aufgrund einer simulierten, insbesondere energieoptimierten Bahnplanung für den Industrieroboter und der aktuellen Arbeitsaufgabe ermittelt worden sein.
Anschließend wird eine Angabe über den gemessenen elektrische Energieverbrauch und eine Angabe über den abgerufenen Vergleichsenergieverbrauchswert mittels der Anzeigevorrichtung angezeigt. Vorzugsweise wird zusätzlich oder alternativ die Abweichung zwischen dem gemessenen aktuellen Energieverbrauchswert und dem abgerufenen Vergleichsenergieverbrauchswert ermittelt und eine Angabe über diese Abweichung mittels der Anzeigevorrichtung angezeigt. Dadurch kann z.B. eine Bedienperson des Industrieroboters oder der Fertigungsanlage in relativ einfacher Weise überprüfen, ob der Energieverbrauch des Industrieroboters für die aktuelle Arbeitsaufgabe im Rahmen des Üblichen liegt, um gegebenenfalls den Industrieroboter umzuprogrammieren, damit dieser in Zukunft die Arbeitsaufgabe energiesparender ausführt.
Insbesondere wenn die Angabe über die Abweichung zwischen dem gemessenen aktuellen Energieverbrauchswert und dem abgerufenen Vergleichsenergieverbrauchswert mittels der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, dann kann zusätzlich noch ein Energieverbrauchswert angezeigt werden, der einer simulierten, energieoptimierten Bahnplanung für die Arbeitsaufgabe zugeordnet ist. Dadurch wird es der Bedienperson ermöglicht, relativ schnell zu entscheiden, ob ein Umprogrammieren des Industrieroboters für die Arbeitsaufgabe eine deutliche Energieeinsparung ergibt.
Die Anzeigevorrichtung kann z.B. Teil eines mit der Steuervorrichtung verbundenen bzw. verbindbaren Programmiergerätes sein. Das Programmiergerät ist insbesondere ein Programmierhandgerät. Dieses kann dann gegebenenfalls auch für das Umprogrammieren des Industrieroboters verwendet werden.
Es kann eine Datenbank vorgesehen sein, in der eine Mehrzahl von Vergleichsenergieverbrauchswerten gespeichert ist, die jeweils unterschiedlichen Arbeitsaufgaben und/oder verschiedenen Robotertypen zugeordnet sind, wobei einer dieser Vergleichsenergieverbrauchswerte der der Arbeits¬ aufgabe zugeordnete Vergleichsenergieverbrauchswert ist, und der der Arbeitsaufgabe zugeordnete Vergleichs¬ energieverbrauchswert von der Datenbank abgerufen wird. In der Datenbank sind somit insbesondere erfahrungsbasierte Anhaltswerte für verschiedene Robotertypen und verschiedene Arbeitsaufgaben gespeichert. Die Datenbank kann z.B. in der Steuervorrichtung des Industrieroboters hinterlegt sein.
Insbesondere wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen aktuellen Energieverbrauchswertes und dem abgerufenen Vergleichsenergieverbrauchswert ein vorgegebenes Maß überschreitet, kann es vorgesehen sein, die der aktuellen Arbeitsaufgabe zugeordnete Bahn derart zu ändern, vorzugsweise zu optimieren, dass der elektrische Energieverbrauch des Industrieroboters für die
Arbeitsaufgabe verringert wird. Somit kann es vorgesehen sein, den Industrieroboter für die Arbeitsaufgabe insbesondere energieoptimiert umzuprogrammieren, sollte der Energieverbrauch im Vergleich zum Vergleichsenergieverbrauchswert zu groß sein. Dieses Umprogrammieren, d.h. das Ändern bzw. das Optimieren kann z.B. manuell vorzugsweise mittels des Programmiergerätes bzw. des Programmierhandgerätes erfolgen. Dieses Umprogrammieren, d.h. das Ändern bzw. das Optimieren kann aber auch automatisch erfolgen.
Vorzugsweise erfolgt das Umprogrammieren, d.h. das Ändern bzw. das Optimieren, indem eine Bahn für den Industrieroboter und der Arbeitsaufgabe simuliert wird, d.h. indem eine simulierte energieoptimierte Bahnplanung für die Arbeitsauf-
gäbe durchgeführt wird und die vorgegebene Bahn aufgrund der energieoptimierten Bahnplanung geändert wird. Somit kann als ein Optimierungsschritt die Steuervorrichtung insbesondere anhand von Bedienereingaben zum aktuellen Bewegungszyklus, d.h. zur aktuellen Arbeitsaufgabe, eine Selbstoptimierung vornehmen. Eingaben hierzu sind beispielsweise die maximale Taktzeit für die Station und/oder die maximal erlaubte Ab¬ weichung von einer geteachten Bewegungsbahn. Der der energieoptimierten Bahnplanung zugeordnete Energieverbrauchswert kann zur Datenbank hinzugefügt werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Bedienperson am Aufstellort des Industrieroboters bei einer mög- liehst energieeffizienten Programmierung des Industrieroboters unterstützt werden. Dazu können je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Industrieroboters bzw. des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Systems z.B. in der Steuervorrichtung vorzugsweise erfahrungsbasierte An- haltswerte, d.h. Vergleichsenergieverbrauchswerte für be¬ stimmte Arbeitsaufgaben hinterlegt werden, so dass der Bedi¬ enperson die Energieeffizienz im Vergleich z.B. zum Durchschnitt vorzugsweise aller bisherigen Ausführungen der aktuellen Arbeitsaufgabe visualisiert werden kann. Zudem kann das Ergebnis der durch die Simulation ermittelten, optimalen Bahnplanung als Benchmark angezeigt werden.
Je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bzw. des erfindungsgemäßen Industrieroboters bzw. des erfin- dungsgemäßen Systems können folgende Schritte durchgeführt werden :
Es kann eine Datenbank mit Messwerten erstellt oder bereitgestellt werden, die den durchschnittlichen Energieverbrauch eines Industrieroboters für verschiedene Aufgaben enthält.
Diese umfasst z.B. die Information über eine Kategorien des Industrieroboters, d.h. den Robotertyp, und die Art der Ar¬ beitsaufgabe, z.B. Handling, Punktschweißen, Schutzgasschweißen, usw., und gemessene Energieverbrauchswerte.
Es kann auch eine Offline Programmierung mit energieopti¬ mierter Bahnplanung vorgesehen sein.
Die Werte können in die Steuervorrichtung übertragen sein (z.B. aufgabenspezifische Übertragung oder Zugang der Steuervorrichtung zur Datenbank) .
Der Energieverbrauch pro Zyklus, d.h. Arbeitsaufgabe wird ermittelt bzw. gemessen z.B. durch die Steuervorrichtung selber oder durch Messung des Energieverbrauchs an einer elektrischen Einspeisung für den Industrieroboter.
Vorzugsweise wird der aktuelle Energieverbrauch mit dem aus der Datenbank und/oder aus der Simulation erhaltenen Ver- gleichsenergieverbrauchswert verglichen.
Gegebenenfalls kann die vorgegebene Bahn optimiert werden, um sich z.B. bei einer zu großen Abweichung dem Durchschnittswert / Simulationswert, d.h. dem Vergleichsenergie- Verbrauchswert zu nähern.
Es kann vorgesehen sein, ein internes Bahnoptimierungspro¬ gramm z.B. mit den Eingangsgrößen „maximale Taktzeit" und „zulässige Bahnabweichung" zu starten.
Es kann eine Rückmeldung der optimierten Energieverbrauchsdaten in die Datenbank vorgesehen sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 einen Industrieroboter in einer perspektivischen
Darstellung,
Fig. 2 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen einer
Überwachung des Industrieroboters, und
Fig. 3 eine Fertigungsanlage mit mehreren
Industrierobotern .
Die Fig. 1 zeigt einen Industrieroboter 1, der einen Roboterarm 2 und eine Steuervorrichtung 10 aufweist. Der Roboterarm 2 umfasst mehrere, nacheinander angeordnete und mittels Gelenke verbundene Glieder. Bei den Gliedern handelt es sich insbesondere um ein ortsfestes oder bewegliches Gestell 3 und ein relativ zum Gestell 3 um eine vertikal verlaufende Achse AI drehbar gelagertes Karussell 4. Weitere Glieder des Roboterarms 2 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Schwinge 5, ein Ausleger 6 und eine vorzugsweise mehrachsige Roboterhand 7 mit einer z.B. als Flansch 8 ausgeführten Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Endeffektors 13. Der Endeffektor 13 ist z.B. eine Schweißvorrichtung und ist vorgesehen, im Betrieb den Industrieroboter 1 im Rahmen einer Arbeitsaufgabe das Werkstück 14 automatisch zu bearbeiten. Das Werkstück 14 ist z.B. eine Fahrzeugkarosse.
Die Schwinge 5 ist am unteren Ende z.B. an einem nicht näher dargestellten Schwingenlagerkopf auf dem Karussell 4 um eine vorzugsweise horizontale Achse A2 schwenkbar gelagert. Am oberen Ende der Schwinge 5 ist wiederum um eine ebenfalls vorzugsweise horizontale Achse A3 der Ausleger 6 schwenkbar
gelagert. Dieser trägt endseitig die Roboterhand 7 mit ihren vorzugsweise drei Achsen A4, A5, A6.
Um den Industrieroboter 1 bzw. dessen Roboterarm 2 zu bewegen, umfasst dieser in allgemein bekannter Weise mit der Steuervorrichtung 10 (Robotersteuerung) verbundene Antriebe. Die Antriebe sind insbesondere elektrische Antriebe, die elektrische Motoren 9 umfassen. Zumindest die Motoren bzw. die elektrischen Motoren 9 sind im oder am Roboterarm 2 angeordnet bzw. befestigt. In der Fig. 1 sind nur einige der elektrischen Motoren 9 gezeigt.
Leistungselektroniken der elektrischen Antriebe sind z.B. innerhalb eines Gehäuses eines nicht näher dargestellten Steuerschranks angeordnet, in dem z.B. auch die Steuervorrichtung 10 angeordnet ist. Die elektrischen Motoren 9 sind im Falle des vorliegenden Ausführungs¬ beispiels Drehstrommotoren, beispielsweise Drehstrom- Synchronmotoren. Die Leistungselektroniken können aber auch im und/oder am Roboterarm 2 angeordnet sein. Die Steuervorrichtung 10 umfasst z.B. einen nicht näher gezeigten Prozessor und kann z.B. als ein Computer ausgeführt sein. Auf der Steuervorrichtung 10 läuft ein Rechenprogramm, ein sogenanntes Anwenderprogramm, mittels dem die Steuervorrichtung 10 die Antriebe in einem Automatikbetrieb im Rahmen der Arbeitsaufgabe derart ansteuert, gegebenenfalls regelt, so dass der Flansch 8 des Industrieroboters 1 bzw. ein Tool Center Point TCP bzw. der Endeffektor 13 eine vorgegebene Bewegung durchführt. Die Antriebe sind gegebenenfalls geregelte elektrische Antriebe.
Die Steuervorrichtung 10 steuert im bestimmungsgemäßen Betrieb des Industrieroboters 1 auch mittels des
Anwenderprogramms den am Flansch 8 befestigten Endeffektor 13 an .
Während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Industrie- roboters 1 wird also gesteuert durch die Steuervorrichtung 10 der Roboterarms 2 derart bewegt, dass sich der am Roboterarm 2 befestigte Endeffektor 13 während einer mittels des Endeffektors 13 durchzuführenden Arbeitsaufgabe automatisch entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt. Im bestimmungsgemäßen Betrieb führt der Industrieroboters 1 demnach wenigstens die eine Arbeitsaufgabe innerhalb eines Arbeitstaktes bzw. eines Arbeitszyklus durch.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Arbeitsaufgabe ein Schweißvorgang mittels des als Schweißvorrichtung ausgebildeten Endeffektors 13.
Das auf der Steuervorrichtung 10 laufende Anwenderprogramm wurde z.B. vorab durch eine offline-Programmierung erstellt. Insbesondere wurde das Anwenderprogramm derart erstellt, dass der Industrieroboter 1 im Betrieb seine Arbeitsaufgabe derart ausführt, dass der Industrieroboter 1 für diese Arbeitsaufgabe möglichst wenig elektrische Energie verbraucht. Insbesondere ist das Anwenderprogramm energieoptimiert ausgeführt.
Die Fig. 1 zeigt ferner ein Programmiergerät, insbesondere ein Programmierhandgerät 11, welches an die
Steuervorrichtung 10 angeschlossen werden kann. Das Programmierhandgerät 11 umfasst insbesondere eine Anzeigevorrichtung 12. Mittels des Programmierhandgerätes 11 kann z.B. das Anwenderprogramm z.B. während einer Inbetriebnahme des Industrieroboters 1 modifiziert werden.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der
Industrieroboter 1 bzw. dessen Steuervorrichtung 10 eingerichtet, folgendes Verfahren zum Überwachen des
Industrieroboters 1 durchzuführen, das mittels eines in der der Fig. 2 gezeigten Flussdiagramms veranschaulicht ist:
Während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Industrie¬ roboters 1 wird gesteuert durch die Steuervorrichtung 10 der Roboterarms 2 derart automatisch bewegt, dass sich der am Roboterarm 2 befestigte Endeffektor 13 während der mittels des Endeffektors 13 durchzuführenden Arbeitsaufgabe entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt, Schritt A des Flussdiagramms . Vorzugsweise mittels des Industrieroboters 1 bzw. dessen Steuervorrichtung 10 wird der aktuelle elektrische Energieverbrauch des Industrieroboters 1 für die aktuelle Arbeitsaufgabe gemessen, Schritt B des Flussdiagramms. Es ist auch möglich, den elektrischen Energieverbrauch des Industrieroboters für die aktuelle Arbeitsaufgabe an einer elektrischen Energieeinspeisung für den Industrieroboter 1 zu messen.
Des Weiteren ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Industrieroboter 1 bzw. dessen Steuervorrichtung 10 eingerichtet, einen der Arbeitsaufgabe zugeordneten, gespeicherten Vergleichsenergieverbrauchswert abzurufen, Schritt C des Flussdiagramms. Der
Vergleichsenergieverbrauchswert ist z.B. in der Steuervorrichtung 10 gespeichert. Der Vergleichsenergie¬ verbrauchswert kann aber auch extern bzw. zentral z.B. in einem Rechner oder in einem Speicher gespeichert sein, den die Steuervorrichtung 10 zu kontaktieren vermag.
Der gespeicherte Vergleichsenergieverbrauchswert wurde z.B. aufgrund gemessener Energieverbrauchswerte ermittelt, welche wenigstens ein dem Industrieroboter 1 vergleichbarer, im Betrieb befindlicher weiterer Industrieroboter für eine der aktuellen Arbeitsaufgabe zugeordnete Arbeitsaufgabe benötigte. Der wenigstens eine weitere Industrieroboter und der Industrieroboter 1 sind somit Industrieroboter desselben Robotertyps. Der Vergleichsenergieverbrauchswert ist beispielsweise ein Durchschnittswert mehrerer gemessener Energieverbrauchswerte.
Zusätzlich oder alternativ kann der
Vergleichsenergieverbrauchswert auch aufgrund einer simulierten, insbesondere energieoptimierten Bahnplanung für den Industrieroboter 1 und der aktuellen Arbeitsaufgabe ermittelt worden sein.
Es kann auch eine Datenbank 15 vorgesehen sein, in der eine Mehrzahl von Vergleichsenergieverbrauchswerten gespeichert ist, die jeweils unterschiedlichen Arbeitsaufgaben und/oder verschiedenen Robotertypen zugeordnet sind, wobei einer der Vergleichsenergieverbrauchswerte der der Arbeitsaufgabe zugeordnete Vergleichsenergieverbrauchswert ist. Die Datenbank 15 kann in der Steuervorrichtung 10 gespeichert sein. Die Datenbank 15 kann aber auch extern sein. In diesem Fall ist die Steuervorrichtung 10 eingerichtet, die Datenbank 15 zu kontaktieren, um den der Arbeitsaufgabe zugeordneten Vergleichsenergieverbrauchswert von der Datenbank 15 abzurufen.
Anschließend wird mittels einer Anzeigevorrichtung, insbesondere mittels der Anzeigevorrichtung 12 des Programmierhandgerätes 11 eine Angabe über den gemessenen aktuellen Energieverbrauch und einer Angabe über den
Vergleichsenergieverbrauchswert angezeigt, Schritt D des Flussdiagramms .
Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass insbesondere die Steuervorrichtung 10 eine Abweichung zwischen dem gemessenen aktuellen Energieverbrauch und dem abgerufenen Vergleichsenergieverbrauchswert ermittelt und eine Angabe über diese Abweichung mittels der Anzeigevorrichtung 12 anzeigt, Schritt E des Flussdiagramms. Die Angabe über die Abweichung kann z.B. farblich kodiert sein. Verbraucht z.B. der Industrieroboter 1 für die aktuelle Arbeitsaufgabe mehr elektrische Energie als ein vorgegebenes erstes Maß verglichen zum
Vergleichsenergieverbrauchswert, so kann die Angabe z.B. rot markiert sein. Entspricht der aktuelle Energieverbrauch des Industrieroboter 1 für die aktuelle Arbeitsaufgabe in etwa dem Vergleichsenergieverbrauchswert oder ist sogar sparsamer, so kann die Angabe z.B. grün markiert sein. Verbraucht z.B. der Industrieroboter 1 für die aktuelle Arbeitsaufgabe mehr elektrische Energie als ein vorgegebenes zweites Maß, das kleiner ist als das erste Maß, verglichen zum Vergleichsenergieverbrauchswert, so kann die Angabe z.B. gelb markiert sein. Zusätzlich kann es noch vorgesehen sein, eine Angabe über einen Energieverbrauchswert mittels der Anzeigevorrichtung 12 anzuzeigen, der mittels einer energieoptimierten Bahnplanung für die Arbeitsaufgabe ermittelt wurde, Schritt F des Flussdiagramms.
Aufgrund der angezeigten Angaben über den aktuellen Energieverbrauch, der Vergleichsenergieverbrauchswert bzw. der Abweichung zwischen dem aktuellen elektrischen Energieverbrauch und dem Vergleichsenergieverbrauchswert wird es z.B. einer Person erleichtert ermöglicht
festzustellen bzw. zu überprüfen, ob der Industrieroboter 1 für die aktuelle Arbeitsaufgabe möglichst energiesparend programmiert ist, um daraufhin gegebenenfalls die Programmierung des Industrieroboters 1 für die aktuelle Arbeitsaufgabe zu ändern, vorzugsweise zu optimieren. Dieses Umprogrammieren des Industrieroboters 1 kann manuell oder auch automatisch erfolgen. Das Umprogrammieren erfolgt insbesondere durch ein Ändern, insbesondere Optimieren der der aktuellen Arbeitsaufgabe zugeordneten Bahn derart, dass der elektrische Energieverbrauch des Industrieroboters 1 für die Arbeitsaufgabe verringert wird, insbesondere wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen aktuellen
Energieverbrauchswertes und dem abgerufenen
Vergleichsenergieverbrauchswert das vorgegebene erste Maß überschreitet, Schritt G des Flussdiagramms.
Um die Programmierung des Industrieroboters 1 zu ändern, kann vorzugsweise eine simulierte energieoptimierte Bahnplanung für die Arbeitsaufgabe durchgeführt werden, um die vorgegebene Bahn aufgrund der energieoptimierten Bahnplanung zu ändern. Die simulierte energieoptimierte Bahnplanung kann vorzugsweise automatisiert durchgeführt werden, z.B. mit der Steuervorrichtung 10 des Industrieroboters 1.
Der der energieoptimierten Bahnplanung zugeordnete Energieverbrauchswert kann zur Datenbank 15 zugefügt werden.
Die Figur 3 zeigt eine System bzw. eine Fertigungsanlage 31 mit mehreren Industrierobotern 1. Die Industrieroboter 1 können vom selben Robotertyp wie der in der Figur 1 gezeigte Industrieroboter 1 sein. Es ist auch möglich, dass der in der Figur 1 gezeigte Industrieroboter 1 Teil der Fertigungsanlage 31 ist. Die Industrieroboter 1 der
Fertigungsanlage 31 können alle vom selben Robotertyp oder auch unterschiedliche Robotertypen sein.
Die Industrieroboter 1 der Fertigungsanlage 31 sind vorgesehen, in automatisierter Weise das insbesondere als Fahrzeugkarosse ausgebildete Werkstück 14 zu bearbeiten. Die Endeffektoren 13 der Industrieroboter 13 sind z.B. Schweißvorrichtungen. Die Endeffektoren 13 können vom selben Typ sein oder auch unterschiedliche Endeffektoren 13 sein.
Im Falle des in der Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiels sind die Industrieroboter 1 bzw. deren Steuervorrichtungen 10 mit einem zentralen Rechner 32 verbunden. Der zentrale Rechner 32 ist z.B. eine übergeordnete SPS-Steuerung, insbesondere eine sogenannte Linien-SPS.
Wenigstens einer der in der Fig. 1 gezeigte Industrieroboter 1 bzw. dessen Steuervorrichtung 10 kann eingerichtet sein, das in der Figur 2 veranschaulichte und weiter oben beschriebene Verfahren auszuführen. In diesem Fall kann es auch vorgesehen sein, dass die Angabe über den gemessenen aktuellen Energieverbrauch und die Angabe über den Vergleichsenergieverbrauchswert bzw. die Angabe über die Abweichung mittels einer z.B. mit dem zentralen Rechner 32 verbundenen Anzeigevorrichtung 33 angezeigt wird. Sind mehrere der Industrieroboter 1 der Fertigungsanlage 31 eingerichtet, das weiter oben beschriebene Verfahren jeweils durchzuführen, dann kann es vorgesehen sein, dass die entsprechenden Angaben aller relevanter Industrieroboter 1 mittels dieser Anzeigevorrichtung 33 angezeigt werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der zentrale Rechner 33 das weiter oben beschriebene Verfahren für zumindest einen der Industrieroboter 1, vorzugsweise für mehrere oder gar alle Industrieroboter 1 der Fertigungsanlage 31 durchführt.
Dabei kann der Vergleichsenergieverbrauchswert bzw. können die Vergleichsenergieverbrauchswerte in dem zentralen Rechner 32 gespeichert sein. Vorzugsweise ist die Datenbank 15 vorgesehen, in der die Mehrzahl von Vergleichsenergieverbrauchswerten gespeichert ist, die jeweils unterschiedlichen Arbeitsaufgaben und/oder verschiedenen Industrierobotern bzw. Robotertypen zugeordnet sind. Von diesen Vergleichsenergieverbrauchswerten ist jeweils einer für die relevanten überwachten
Industrieroboter 1 zugeordnet.