ES2893291T3 - Procedimiento para la compensación de una desviación de un punto de trabajo - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la compensación de una desviación de un punto de trabajo (1) de un manipulador (2) durante el mecanizado de una pieza de trabajo (3) mediante un efector final (4) en el manipulador (2), en el que se procesa una secuencia de comandos para la activación del manipulador (2) con el fin de mecanizar la pieza de trabajo (3) generándose en base a la secuencia de comandos una información de posición teórica (5) correspondiente a una posición teórica (6), ajustándose a la vista de la información de posición teórica (5) el punto de trabajo (1) del manipulador (2), procesándose la información de posición teórica (5) con un conjunto de parámetros de compensación (7) relacionados con la información de posición teórica (5) para determinar un valor de compensación (8) y adaptándose la información de posición teórica (5) según el valor de compensación (8) para la compensación de una desviación (9) entre una posición real (10) del punto de trabajo (1) y la posición teórica (6), caracterizado por que la posición real (10) se mide durante el mecanizado de la pieza de trabajo (3), por que, sobre la base de una comparación entre la posición real medida (10) y la posición teórica (6) se determina un valor de corrección (12), y por que, sobre la base del valor de corrección (12), el conjunto de parámetros de compensación (7) se adapta durante el mecanizado de la pieza de trabajo (3) para reducir la desviación (9).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la compensación de una desviación de un punto de trabajo

La invención se refiere a un procedimiento para la compensación de una desviación de un punto de trabajo de un manipulador según el preámbulo de la reivindicación 1.

En el mecanizado de piezas mediante un efector final en un manipulador existe normalmente la necesidad de mover y posicionar el manipulador durante el proceso de mecanizado en su punto de trabajo, que también llamado punto central de la herramienta (TCP), de forma continua. Especialmente cuando en el caso del manipulador se trata de un robot de varios ejes, La activación del manipulador se basa en los cálculos realizados en un sistema de control NC, entre los que cuentan la planificación de la trayectoria y la interpolación, según las cuales se realizan después los controles correspondientes, por ejemplo, de los ejes del robot de varios ejes.

Los cálculos realizados por el sistema de control NC se basan en diversos parámetros físicos del manipulador, por ejemplo, longitudes, pesos y otras variables relevantes para los cálculos. Sin embargo, en la práctica estos parámetros no son constantes, que sería lo ideal, sino que pueden cambiar, por ejemplo, en función de la temperatura actual. Si estos cambios no se tienen en cuenta al controlar el manipulador, se produce una desviación entre la posición real del punto de trabajo del manipulador y la posición teórica del punto de trabajo del manipulador según el cálculo. Aquí y en adelante, el término de "sistema de control NC" debe entenderse de forma amplia, de modo que también se refiere a un sistema de control que comprende algunas o todas las funcionalidades de un PLC (controlador lógico programable).

Por el estado de la técnica, y especialmente por la memoria de publicación DE 102010 003 303 A1, se conocen un procedimiento y un dispositivo para la compensación de un cambio de posición dependiente de la temperatura en una máquina herramienta. Un sistema de control NC calcula los valores nominales de varios ejes lineales de la máquina herramienta. Estos valores de consigna tienen en cuenta una compensación de la temperatura, que se basa en las mediciones de temperatura actuales y determina un valor de compensación para los valores de consigna individuales de los respectivos ejes lineales y lo aplica a ellos. Los valores de compensación no sólo dependen de la temperatura, sino también de la posición de los ejes lineales. Por lo tanto, se tiene en cuenta que, para una compensación precisa de la temperatura, también debe tenerse en cuenta un componente dependiente de la posición. Especialmente para poder realizar la compensación rápidamente, incluso en el caso de cambios rápidos de posición, la compensación se determina mediante un sistema de coeficientes fijos, que se aplican a las temperaturas medidas y a las posiciones de los ejes según la determinación por medio del sistema de control NC.

Sin embargo, el inconveniente del este estado de la técnica consiste en que, a pesar del intento de compensación teniendo en cuenta la temperatura, ya sea dependiente o independiente de la posición, se puede producir una desviación entre la posición teórica y la posición real. Esto puede deberse al hecho de que las condiciones marginales que prevalecían durante una primera medición, realizada en el laboratorio para determinar los coeficientes mencionados, ya no existen. Por ejemplo, puede haber una distribución de temperatura específica a lo largo de una sección del manipulador que no se puede diferenciar de manera suficiente, ni siquiera con ayuda de varios sensores de temperatura distribuidos, siendo también posible que las fuerzas del proceso que actúan sobre el manipulador tengan una influencia significativa en la posición del manipulador. Las desviaciones que tienen su causa en este aspecto no pueden ser compensadas conforme al enfoque del estado de la técnica.

Por las memorias de publicación DE 102010003303 A1, DE 102011 011 542 A1, DE 19821873 A1 y US 5903459 A se conocen varios procedimientos para mejorar la precisión en el posicionamiento y el uso de los manipuladores.

Ante esta situación, el objetivo de la invención es el de proporcionar un procedimiento mejorado para la compensación de una desviación de un punto de trabajo de un manipulador durante el mecanizado de una pieza de trabajo por medio de un efector final en el manipulador, que pueda reaccionar dinámicamente a los efectos de desviación que se producen durante el mecanizado por compensación.

El problema planteado se resuelve en un procedimiento para la compensación de una desviación de un punto de trabajo de un manipulador según el preámbulo de la reivindicación 1 con las características de la reivindicación 1.

Lo esencial de la invención es la comprobación de que, mediante la medición de la posición real del punto de trabajo durante el mecanizado de la pieza de trabajo y, por lo tanto, después de haberse producido la compensación, los parámetros de compensación se pueden ajustar dinámicamente en el caso de que siga existiendo una desviación, de modo que a priori se puedan tener en cuenta y compensar tanto las variables de perturbación desconocidas como las correlaciones cambiantes de las variables de perturbación conocidas. En este sentido, se produce una retroalimentación para la mejora de los parámetros de compensación en tiempo real.

La forma de realización preferida de la reivindicación dependiente 2 se refiere a la posibilidad de proceder a esta adaptación de los parámetros de compensación en el ciclo en el que el sistema de control NC realiza la interpolación. Esto permite una reacción muy rápida a las desviaciones que se producen.

Existen sistemas de control NC que ofrecen interfaces de programación especiales a través de las cuales los módulos de software propios, por ejemplo, de los operadores del sistema de control NC o de los integradores, pueden intervenir de manera definida en el procesamiento de los sistemas de control NC. Las reivindicaciones dependientes 3 a 5 prevén ahora la ejecución de los pasos del procedimiento según la propuesta en un módulo de software suplementario que interactúa con el sistema de control NC a través de dicha interfaz. Este módulo de software complementario puede ser llamado o activado por la interfaz y, a su vez, acceder a la información del estado del sistema de control NC o desencadenar acciones del sistema de control NC.

Una posibilidad preferida de medir la posición real en la operación de mecanizado actual se ofrece, tal como se describe en la reivindicación dependiente 6, mediante la previsión de un sensor óptico, como un rastreador láser.

La reivindicación dependiente 7 prevé un refinamiento adicional, según el cual los parámetros utilizados para la compensación se subdividen en el sentido de que sólo se ajustan dinámicamente determinados parámetros, mientras que los restantes se mantienen constantes. De este modo es posible una representación más precisa de los efectos físicos subyacentes a la desviación.

La reivindicación dependiente 8 se refiere a la medición de una variable ambiental como base para la compensación, por lo que la reivindicación dependiente 9 prevé específicamente la consideración de una presión como variable ambiental para la compensación, para que esta presión actúe específicamente sobre un sistema de compensación de peso y se pueda medir allí. Las reivindicaciones dependientes 10 y 11 se refieren a la medición de una temperatura real como variable ambiental y a la compensación de las desviaciones relacionadas con la temperatura. La reivindicación dependiente 12 prevé de nuevo la detección de una fuerza de proceso que actúa sobre el efector final con el fin de compensar los efectos correspondientes.

Por último, las reivindicaciones dependientes 13 a 15 se refieren al caso de que el manipulador sea un robot de varios ejes y a las formas de realización específicamente adaptadas a esta variante.

Otros detalles, características, objetivos y ventajas de la presente invención se explican a continuación con referencia al dibujo de un único ejemplo de realización preferido. El dibujo muestra en la:

Figura 1 una representación esquemática de un conjunto con un efector final en un manipulador para el procesamiento de una pieza de trabajo para la realización del procedimiento según la propuesta, y

Figura 2 una representación esquemática de la interfaz entre un sistema de control NC y un módulo de software complementario para la realización del procedimiento según la propuesta.

El procedimiento según la propuesta sirve para compensar una desviación de un punto de funcionamiento 1, también llamado punto central de la herramienta (TCP), de un manipulador 2 durante el mecanizado de una pieza 3 por un efector final 4 en el manipulador 2. En la figura 1 se muestra un conjunto correspondiente. En el ejemplo ilustrado se trata, en el caso del efector final 4, de un dispositivo de soldadura 4a y, en el caso de la pieza de trabajo 3, de un componente estructural de aeronave 3a. En el procedimiento según la propuesta, se procesa una secuencia de comandos para la activación del manipulador 2 con el fin de procesar la pieza de trabajo 3. Por un lado, esta secuencia de comandos puede ser un programa NC compuesto por comandos NC individuales. Sin embargo, también puede ser una secuencia de comandos creada en primer lugar a partir de los comandos NC del programa NC. Esta creación puede comprender varios pasos de cálculo, especialmente una transformación cinemática, una interpolación o una planificación de la trayectoria. El procesamiento se realiza regularmente en un sistema de control NC 11a, que se describirá más adelante.

Según la propuesta, se genera, sobre la base de esta secuencia de comandos, una información de posición teórica 5 correspondiente a una posición teórica 6. La posición teórica 6, que es una posición teórica 6 del punto de funcionamiento 1 resulta así de la secuencia de comandos, ya sea directamente o mediante uno o varios pasos de cálculo, como se ha ejemplificado anteriormente. La información sobre la posición teórica 5 corresponde ahora a los datos de control que se han generado a partir del procesamiento de la secuencia de comandos con los que se debe controlar el manipulador 2 para que el punto de trabajo 1 se sitúe en la posición teórica 6. Tanto el punto de trabajo 1 como la posición teórica 6 pueden incluir no sólo una simple especificación de posición en tres dimensiones, sino también una especificación de orientación, por ejemplo, también en tres dimensiones. De aquí en adelante no se distinguirá entre estos dos posibles y eventuales componentes del punto de trabajo 1 o de la posición teórica 6. En consecuencia, la información sobre la posición teórica 5 también puede ser una secuencia de tiempo o una secuencia de datos de control con la que se activa el manipulador 2.

Por lo tanto, según la propuesta se ajusta, sobre la base de la información de posición teórica 5, el punto de trabajo 1 del manipulador 2. Para la compensación se consideran de antemano las correlaciones determinadas por medición, que provocan una desviación del punto de trabajo 1 de la posición teórica 6 en dependencia de diversas condiciones límite. De acuerdo con la propuesta, se prevé que la información de posición teórica 5 se procese con un conjunto de parámetros de compensación 7 relacionados con la información de posición teórica 5 para la determinación de un valor de compensación 8. En el caso de este tratamiento se puede tratar de una operación de cálculo básicamente arbitraria. Según la propuesta, la información de posición teórica 5 se adapta según el valor de compensación 8 para compensar una desviación 9 entre una posición real 10 del punto de trabajo 1 y la posición teórica 6. El valor de compensación 8 tiene por lo tanto la misión de reducir esta desviación 9 en comparación con la situación, en lo posible sin tener en cuenta el valor de compensación 8. El valor de compensación 8 puede proporcionarse al manipulador 2 de la misma manera que la información de posición teórica 5 para que se produzca este procesamiento en el manipulador 2. Las explicaciones que anteceden acerca de la dimensionalidad de la posición teórica también son análogamente válidas para la posición real 10. Alternativa o adicionalmente, la adaptación de la información de posición teórica también se puede llevar a cabo en un dispositivo de control 11 separado del manipulador 2, de forma que el manipulador 2 sólo se active con la información de posición teórica 5 adaptada en este sentido. En el caso de este dispositivo de control 11 se puede tratar, en principio, de cualquier dispositivo de procesamiento de datos y, en particular, de un ordenador, como un PC industrial o similar.

Sin embargo, como ya se ha descrito anteriormente, se puede dar el caso de que esta adaptación de la información de posición teórica 5 de acuerdo con el valor de compensación 8 no sea suficiente para anular completamente la desviación 9. Por regla general, no todos los efectos que se producen durante el mecanizado de la pieza 3, que pueden dar lugar a la desviación 9, pueden ser detectados completamente por un conjunto de parámetros de compensación 7 previamente determinado.

Por consiguiente, el procedimiento según la propuesta se caracteriza por el hecho de que la posición real 10 se mide durante el mecanizado de la pieza 3, de que en base a una comparación entre la posición real 10 medida y la posición teórica 6 se determina un valor de corrección 12 y de que en base al valor de corrección 12 durante el mecanizado de la pieza 3 se ajusta el conjunto de parámetros de compensación 7 para reducir la desviación 9. De este modo, el mecanismo de compensación de la desviación 9 puede seguir optimizándose durante el mecanizado de la pieza 3, con lo que incluso puede desaparecer por completo. Mediante la adaptación del conjunto de parámetros de compensación 7, el valor de compensación 8 también cambia de forma correspondiente, lo que conduce a una reducción de la desviación 9.

Con preferencia, la información de posición teórica 5 es generada por un sistema de control NC 11a en base a la secuencia de comandos, y en particular después de una interpolación y/o una transformación. Este sistema de control NC 11a puede ser un dispositivo independiente o, como se muestra en la figura 2, un software que, en su caso, se ejecuta con otro software en un dispositivo informático, en este caso el dispositivo de control 11. Para poder llevar a cabo la adaptación continua, descrita anteriormente durante el mecanizado con una reacción especialmente rápida, se prefiere que la información de posición teórica 5 sea generada por el sistema de control NC 11a en un ciclo de interpolación y que la adaptación del conjunto de parámetros de compensación 7 para reducir la desviación 9 se lleve a cabo en el ciclo de interpolación. El término "ciclo de interpolación" puede entenderse como el período de tiempo en el que el sistema de control NC 11a realiza la interpolación.

Resulta especialmente ventajoso que el procedimiento según la propuesta pueda emplearse en un sistema de control NC 11a ya conocido. Esto se puede hacer con especial facilidad si el sistema de control NC 11a, que normalmente se obtiene de un proveedor externo, presenta una interfaz de conexión 14 para la integración de software desarrollado en la empresa. Por esta razón se prefiere que el procesamiento de la información de posición teórica 5 con el conjunto de parámetros de compensación 7 relacionado con la información de posición teórica 5 para la determinación del valor de compensación 8 y la adaptación del conjunto de parámetros de compensación 7 para reducir la desviación 9 tenga lugar en un módulo de software complementario 13 en funcionamiento y que este módulo de software complementario 13 se comunique con el sistema de control NC 11a en términos de tecnología de datos a través de la interfaz de conexión 14 del sistema de control. En el caso de esta interfaz de conexión 14 se puede tratar de una simple interfaz de programación.

Este módulo de software complementario 13 se puede someter, en cuanto al proceso técnico, al sistema de control NC 11a, lo que se puede prever, por ejemplo, transfiriendo los puntos de entrada correspondientes del módulo de software complementario 13 al sistema de control NC 11a como función de devolución de llamada. Así, se prefiere que la interfaz de conexión 14 llame al módulo de software complementario 13 basándose en los eventos de secuencia del sistema de control NC 11a en términos de datos. Sin embargo, el sistema de control NC 11a también puede desencadenar procesos en el módulo de software complementario 13 mediante otro mecanismo de datos, por ejemplo, liberando semáforos. A la inversa, también se prevé preferiblemente que el módulo de software complementario 13 pueda demandar funciones del sistema de control NC 11a a través de la interfaz de conexión 14.

A través de esta interfaz de conexión 14, también puede ser posible que el módulo de software complementario 13 acceda a la información necesaria o útil para determinar el valor de compensación 8. Por lo tanto, el módulo de software complementario 13 recibe preferiblemente información sobre el estado del manipulador 2, que puede comprender, en particular, la posición real 10 y/o la información de la posición teórica 5 y/o la posición teórica 6, a través de la interfaz de conexión 14. Alternativamente, como se muestra en la figura 2, el módulo de software complementario también puede recibir la posición real 10 independientemente del sistema de control NC 11a y, por lo tanto, de la interfaz de conexión 14.

Una detección óptica se considera especialmente adecuada para determinar de forma fiable la posición real 10 del punto de operación 1. Por lo tanto, como se muestra en la figura 1, se prefiere que la posición real 10 se mida mediante un sensor óptico de posición 15 durante el mecanizado de la pieza de trabajo 3. Especialmente adecuado para este propósito, tal como se muestra en la figura 1, es un rastreador láser 15a, aunque también se puede utilizar una pluralidad de rastreadores láser 15a para medir la posición real 10. El rastreador láser 15a apunta a un reflector 16 en el manipulador 2. La adaptación del conjunto de parámetros de compensación 7 puede realizarse de forma tanto más precisa cuanto más mediciones diferentes realice el sensor óptico de posición 15. Como se muestra también en la figura 1, se prefiere por consiguiente que el sensor óptico de posición 15 realice una medición de la posición real 10 en una pluralidad de posiciones de mecanizado 17 en la pieza de trabajo 3, activando el manipulador 2 estas posiciones de mecanizado 17 sucesivamente para el mecanizado por parte del efector final 4. En la figura 1, estas posiciones de mecanizado 17 se indican mediante la correspondiente posición del reflector 16 en la respectiva posición de mecanizado 17.

En tal caso, el conjunto de parámetros de compensación 7 se puede adaptar en base al valor de corrección 12 de múltiples comparaciones entre la posición real medida 10 y la posición teórica 6. Aquí se define también una posición de referencia 17a para el sensor óptico de posición 15 en la pieza de trabajo 3. Además, se prefiere que el sensor óptico de posición 15 esté conectado por procesamiento de datos al sistema de control NC 11a y/o al módulo de software complementario 13 a través de un software de medición en funcionamiento 18.

En la determinación del conjunto de parámetros de compensación 7 ya se puede distinguir entre, por un lado, aquellos parámetros que pueden considerarse constantes debido al tipo o diseño y, por otro lado, aquellos parámetros que pueden cambiar de un manipulador a otro. Los primeros parámetros pueden considerarse también como parámetros modelo invariables, que definen fundamentalmente el modelo computacional en sí, y los últimos parámetros como los que luego llenan este modelo con valores específicos. Por consiguiente, se prefiere que el conjunto de parámetros de compensación 7 comprenda un conjunto de parámetros modelo 19 relacionados en particular con el tipo de manipulador, aquí correspondientes a los parámetros mencionados en primer lugar, y un conjunto de datos físicos 20, correspondientes a los parámetros mencionados en segundo lugar. El conjunto de datos físicos 20 puede comprender información de masa relacionada con el manipulador 2 (es decir, en el sentido de un peso) y adicional o alternativamente información del centro de masa. Preferiblemente, sólo se adapta el conjunto de parámetros modelo 19 en función del valor de corrección 12 para la reducción de la desviación 9.

Según una forma de realización preferida, el conjunto de parámetros de compensación 7 también sirve para compensar la influencia de una variable ambiental medible en la posición real 10 del punto de trabajo 1. La compensación se basa entonces no sólo en la información de la posición teórica 5, sino también en esta variable ambiental medida. En este contexto, el término "ambiente" debe interpretarse de forma amplia e incluye cualquier variable física, en particular también las que se producen y se pueden medir sobre o dentro del manipulador.

Por lo tanto, se prefiere que durante el procesamiento de la pieza de trabajo 3 se mida al menos una variable ambiental y que el conjunto de parámetros de compensación 7 comprenda un parámetro de compensación ambiental relacionado con la respectiva variable ambiental medida, procesándose con el parámetro de compensación ambiental la respectiva variable ambiental medida para la determinación del valor de compensación 8. La medición de la al menos una variable ambiental se realiza preferiblemente mediante un conjunto de sensores ambientales y, según el ejemplo de la figura 1, con un conjunto de sensores de temperatura 21 a.

Una variante preferida prevé que la al menos una variable ambiental comprenda una presión 22a. En el caso de esta presión 22a se puede tratar de una presión 22a que actúa sobre el manipulador 2 y aquí especialmente sobre un sistema de equilibrado de pesos del manipulador 2.

De acuerdo con otra variante preferida, la al menos una variable ambiental comprende una temperatura real 22b. Esta temperatura real 22b puede ser, en particular, una temperatura real 22b en el manipulador 2. Esta temperatura real medida 22b puede ser atribuible tanto al calentamiento del entorno, como al autocalentamiento del manipulador 2. Con preferencia, la temperatura real 22b está influenciada por un calor ambiental y por un autocalentamiento del manipulador 2.

Una forma de realización preferida prevé que el parámetro de compensación ambiental comprenda un coeficiente de expansión de temperatura dependiente del material y/o un coeficiente de flexión de temperatura referido en particular al eje y/o un parámetro de longitud referido en particular al eje. Se prefiere además que el parámetro de compensación ambiental esté relacionado con la temperatura real medida 22b.

Así, el parámetro de longitud anterior puede comprender un parámetro de longitud medido, estimado o calculado, que puede referirse especialmente a una distancia entre dos ejes del manipulador 2. El coeficiente de expansión de temperatura puede ser un coeficiente de expansión relacionado con un material del manipulador 2. Además, el coeficiente de flexión de temperatura puede referirse a una flexión de la distancia entre dos ejes, análoga al parámetro de longitud anterior. El parámetro de compensación ambiental también puede comprender una ponderación de los distintos parámetros y coeficientes.

Otra variante preferida prevé que el al menos un parámetro ambiental comprenda una fuerza de proceso 22c que actúa sobre el manipulador 2 y/o sobre el efector final 4. Dicha fuerza de proceso 22c debe entenderse como una fuerza ejercida por el efector final 4 especialmente sobre la pieza de trabajo 3 durante el procesamiento, por lo que esta fuerza también es absorbida por el manipulador 2 y puede dar lugar a deformaciones.

En el caso del manipulador 2 se trata preferiblemente, tal como se muestra en la figura 1, de un robot de varios ejes 23. En consecuencia, se prefiere que la información de posición teórica 5 comprenda una información de ejes 5a del robot de varios ejes 23. Dicha información de ejes 5a debe entenderse, por lo tanto, como una información que se refiere a uno o más ejes del robot de varios ejes 23. En particular, se puede tratar de información sobre una posición teórica de un eje del robot de varios ejes 23. En especial, la información de ejes 5a puede comprender una información teórica de un eje principal horizontal del robot de varios ejes 23. La información de ejes 5a puede especificar también una posición teórica de todos los ejes del robot de varios ejes 23, de modo que, a este respecto, la posición teórica 6 también puede definirse claramente mediante dicha información de ejes 5a. Con preferencia, la información de ejes 5a indica la posición teórica 6 en las coordenadas de articulación del robot de varios ejes 23.

Se prefiere además que el conjunto de parámetros de compensación 7 comprenda un parámetro de compensación del eje relacionado con la información del eje 5a, con el que se procesa la información del eje 5a para determinar el valor de corrección 12. En otras palabras, el valor de corrección 12 depende de la información del eje 5a. En particular, puede darse el caso de que una parte del valor de corrección 12 atribuible al parámetro de compensación del eje ajuste la información del eje 5a y, preferiblemente, sólo la información del eje 5a. A este respecto, el parámetro de compensación del eje puede utilizarse para compensar específicamente la información del eje 5a y, en particular, la información deseada anteriormente del eje principal horizontal del robot de varios ejes 23, de modo que se reduce la complejidad general de los cálculos para compensar la desviación 9.

Según una forma de realización preferida, la información de posición del objetivo 5 comprende una información de coordenadas cartesianas 5b. Puede ser una información de posición en coordenadas cartesianas correspondiente a la posición del objetivo 6. Además, se prefiere que la información de los ejes 5a se genere a partir de la información de las coordenadas cartesianas 5b. Este proceso también se denomina transformación hacia atrás, mientras que la transformación de las coordenadas conjuntas a las coordenadas cartesianas se denomina transformación hacia delante. Preferentemente, se prevé que el conjunto de parámetros de compensación 7 comprenda un parámetro de compensación absoluto relacionado con la información de coordenadas cartesianas 5b, con el que se procesa la información de coordenadas cartesianas 5b para determinar el valor de corrección 12. Por lo tanto, de esta manera se puede proporcionar un mecanismo para compensar la desviación que al menos también tiene en cuenta directamente las coordenadas cartesianas de la posición nominal 6 o una parte correspondiente de la información de la posición nominal 5. Esto puede significar posiblemente una reducción del esfuerzo de cálculo o de la complejidad en comparación con una consideración aproximadamente exclusiva de las coordenadas de la articulación en el sentido de la información del eje 5a.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la compensación de una desviación de un punto de trabajo (1) de un manipulador (2) durante el mecanizado de una pieza de trabajo (3) mediante un efector final (4) en el manipulador (2), en el que se procesa una secuencia de comandos para la activación del manipulador (2) con el fin de mecanizar la pieza de trabajo (3) generándose en base a la secuencia de comandos una información de posición teórica (5) correspondiente a una posición teórica (6), ajustándose a la vista de la información de posición teórica (5) el punto de trabajo (1) del manipulador (2), procesándose la información de posición teórica (5) con un conjunto de parámetros de compensación (7) relacionados con la información de posición teórica (5) para determinar un valor de compensación (8) y adaptándose la información de posición teórica (5) según el valor de compensación (8) para la compensación de una desviación (9) entre una posición real (10) del punto de trabajo (1) y la posición teórica (6),

caracterizado por que

la posición real (10) se mide durante el mecanizado de la pieza de trabajo (3), por que, sobre la base de una comparación entre la posición real medida (10) y la posición teórica (6) se determina un valor de corrección (12), y por que, sobre la base del valor de corrección (12), el conjunto de parámetros de compensación (7) se adapta durante el mecanizado de la pieza de trabajo (3) para reducir la desviación (9).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la información de posición teórica (5) es generada por un sistema de control NC (11a), especialmente después de una interpolación y/o una transformación, sobre la base de la secuencia de comandos, preferiblemente por que la información de posición teórica (5) es generada por el sistema de control NC (11a) en un ciclo de interpolación y por que la adaptación del conjunto de parámetros de compensación (7) para la reducción de la desviación (9) se produce en el ciclo de interpolación, siendo el sistema de control NC un sistema de control que comprende algunas o todas las funcionalidades de un sistema de control lógico programable, PLC.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que el procesamiento de la información de posición teórica (5) con el conjunto de parámetros de compensación (7) relacionado con la información de posición teórica (5) para la determinación de un valor de compensación (8) y la adaptación del conjunto de parámetros de compensación (7) para la reducción de la desviación (9) tiene lugar en un módulo de software suplementario (13) en funcionamiento, comunicándose este módulo de software suplementario (13) con el control NC (11a) en términos de tecnología de datos a través de una interfaz de conexión (14) de este último.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por que la interfaz de conexión (14) llama al módulo de software suplementario (13) en términos de tecnología de datos a la vista de los eventos de secuencia del sistema de control NC (11a).

5. Procedimiento según la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que el módulo de software suplementario (13) recibe información de estado del manipulador (2), que comprende especialmente la posición real (10) y/o la información de posición teórica (5) y/o la posición teórica (6), a través de la interfaz de conexión (14).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que durante el mecanizado de la pieza de trabajo (3) se mide la posición real (10) mediante un sensor óptico de posición (15), en particular un rastreador láser (15a), preferiblemente por que el sensor óptico de posición (15) está conectado en términos de tecnología de datos al sistema de control NC (11a) y/o al módulo de software complementario (13) a través de un software de medición en funcionamiento (18).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el conjunto de parámetros de compensación (7) comprende un conjunto de parámetros modelo (19), en particular relacionados con el tipo de manipulador, y un conjunto de datos físicos (20), que comprende preferiblemente informaciones de masa y/o informaciones de centro de masa relacionadas con el manipulador (2), y por que además se adapta especialmente sólo el conjunto de parámetros modelo (19) en función del valor de corrección (12) para la reducción de la desviación (9).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que durante el mecanizado de la pieza de trabajo (3) se mide al menos una variable ambiental, y por que el conjunto de parámetros de compensación (7) comprende un parámetro de compensación ambiental relacionado con la respectiva variable ambiental medida, procesándose con este parámetro de compensación ambiental la respectiva variable ambiental medida para la determinación del valor de compensación (8).

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que la al menos una variable ambiental comprende una presión (22a), preferiblemente una presión (22a) que actúa sobre el manipulador (2), especialmente sobre un sistema de compensación de peso del manipulador (2).

10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que la al menos una variable ambiental comprende una temperatura real (22b), preferiblemente una temperatura real (22b) en el manipulador (2), sobre todo por que la temperatura real (22b) está influenciada por un calor ambiental y por un autocalentamiento del manipulador (2).

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el parámetro de compensación ambiental comprende un coeficiente de dilatación de la temperatura dependiente del material y/o un coeficiente de flexión de la temperatura relacionado con el eje y/o un parámetro de longitud relacionado con el eje, preferentemente, refiriéndose dicho parámetro de compensación ambiental con preferencia a la temperatura real medida (22b).

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el al menos un parámetro ambiental comprende una fuerza de proceso (22c) que actúa sobre el manipulador (2) y/o sobre el efector final (4).

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el manipulador (2) es un robot de varios ejes (23), preferiblemente por que la información de posición teórica (5) comprende una información de eje (5a) del robot de varios ejes (23), especialmente por que la información de eje (5a) comprende una información teórica de un eje principal horizontal.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado por que el conjunto de parámetros de compensación (7) comprende un parámetro de compensación del eje relacionado con la información de eje (5a), con el que se procesa la información de eje (5a) para la determinación del valor de corrección (12), preferiblemente por que por medio de una parte del valor de corrección (12) basada en el parámetro de compensación del eje se adapta sólo la información de eje (5a).

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que la información de posición teórica (5) comprende una información de coordenadas cartesianas (5b), preferiblemente por que la información de eje (5a) ha sido generada en base a la información de coordenadas cartesianas (5b), especialmente por que el conjunto de parámetros de compensación (7) comprende un parámetro de compensación absoluto relacionado con la información de coordenadas cartesianas (5b) con el que se procesa la información de coordenadas cartesianas (5b) para la determinación del valor de corrección (12).