CN103874963A - 用于在设备中定位对象的获取点的方法和装置 - Google Patents
用于在设备中定位对象的获取点的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103874963A CN103874963A CN201280050258.1A CN201280050258A CN103874963A CN 103874963 A CN103874963 A CN 103874963A CN 201280050258 A CN201280050258 A CN 201280050258A CN 103874963 A CN103874963 A CN 103874963A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- identification marking
- measured
- tolerance
- identification mark
- spacing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 25
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 3
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
- B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37097—Marker on workpiece to detect reference position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37425—Distance, range
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37617—Tolerance of form, shape or position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45054—Handling, conveyor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Control Of Conveyors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于在设备中定位对象的获取点的方法,在用于测定在设备(2)中静止的、需要由输送装置(8)获取的对象(4a-c)的获取点(6)的偏离额定位置(Sa-c)的公差位置(Ta-c)的方法中:-在相对于获取点(6)的已知相对位置(Ra-c)中将识别标记(14a-c)安置在对象(4a-c)上,-计算装置(18)根据布置在设备(2)中的定位装置(16)测定识别标记(14a-c)在设备(2)中的空间位置(La-c),-计算装置(18)由空间位置(La-c)和相对位置(R)中测定公差位置(Ta-c)。相应的装置包括相应的识别标记和相应的计算装置(18)。
Description
技术领域
在技术设备中通常提出这样的任务,即在设备中静止的对象由运输装置获取。为此该对象具有一个-或通常也具有多个-获取点,运输装置在该获取点处能获取该对象。特别地,如果应该自动化地实施这种获取,则必须测定获取点的确切的空间位置。
背景技术
以下作为设备的实例已知有EAF设备(Electric Arc Furnace-电弧炉)。那么对象是能填充待熔化的废钢的废料篮,其例如在废料摆渡机上、例如轨道车辆上或在另一个传送点上静止。运输工具是装料吊车。获取点则是在废料篮处的运输轴颈,装料吊车在运输轴颈处与相应的运输钩啮合作为获取器,以便抬升并且运输废料篮。
经过装料吊车从废钢摆渡机或另一个传送点获取废料篮是装料过程的一个步骤。已知的是,这个过程由吊车操作者手动地并且非自动化或测量技术地实施。这借助于远程控制、即借助于设备底板的远程操作或通过司炉工的操作台操作或吊车舱的移动来实现。在此该操作总是通过吊车操作者立即实施,例如通过直接的光学检查或基于摄像机通过观察直播视频图片(Live-Video-bildes)来进行操作。废料篮的或获取点的位置确定在此不是必需的。
现在值得期待的是在电弧炉中的自动废料装料。在此另外可以考虑通过装料吊车自动化地获取废料篮,借助于装料吊车将废料篮自动化地传输至电弧炉,自动化地装料到高炉容器中以及将废料篮自动化地输送回至废钢摆渡机或另一个转送点。在此本发明仅仅致力于这个领域的部分问题,即确定废料篮的获取点的实际空间位置。经过测定的空间位置然后例如可以被传输给装料吊车的控制器,该装料吊车然后能自动地驶入相应的位置,以便目标精确地获取废料篮。
这个目的例如能通过设备的3D激光扫描或直播摄像机监控或这两种方法的组合来解决。这样的系统必须安置在设备中,以便例如在设备固定的坐标系中测定获取点的实际位置。为此所需的是,耗费成本的硬件或测量(3D激光扫描仪)或利用昂贵的特殊硬件(摄像机图像分析)耗费成本的图像分析。这种解决方案因此是耗费成本并昂贵的。
EP 1519372 A2公开了一种用于定位机器人的系统和方法。
DE 212009000055 U1描述了一种用于改进如多轴工业机器人那样的操纵仪器的设备。
DE 3302177描述了一种用于自动化地操纵或处理或者用于自动化地装配对象的方法和装置。
发明内容
本发明是基于以下的前提条件:该对象在由传输装置获取对象的时刻或至少在该时刻前一点静止在设备中。在设备中为该对象预设有额定位置。例如承载废料篮的、轨道引导的摆渡机贴靠在轨道系统的位置固定地安置在已知位置上的缓冲器上。摆渡机和废料篮的几何尺寸是已知的,并且因此获取点的位置是已知的。如果该对象准确地位于额定位置中,那么获取点在设备中的空间位置也是直接已知的。然而通过不同的情况,该对象在实践中并不准确地在额定位置中静止,而是位于与该额定位置在一定的界限中偏差的公差位置。由于在废料在下方,例如将废料篮提升了若干厘米,并且废料摆渡机沿着轨道移动了若干厘米。在此应该尽可能准确地测定实际的公差位置。
本发明的目的在于,提出一种用于测定对象的获取点的公差位置的改进的方法和设备。
该目的在方法方面通过根据权利要求1的、用于测定对象的获取点的公差位置的方法来实现。对象静止在设备中,并且在获取点处由运输装置来获取。对于公差位置而言存在一个已知的额定位置。通常公差位置与额定位置有偏差。
根据本发明将识别标记安置在对象上。该识别标记的相对于获取点-以及通常也相对于对象在自身处-的相对位置在此是已知的。计算装置随后根据布置在设备中的定位装置测定识别标记在设备中、即在设备中位置固定的设备坐标系中的空间位置。由测定的空间位置和已知的相对位置计算装置随后测定公差位置,也就是说获取点在设备中或在设备坐标系中的实际定位位置。
获取点的实际公差位置随后例如传递给输送装置的同样指向设备坐标系的自动化控制器,这由此可以适合地驶向获取点并且在获取点处利用其获取器尽可能位置准确地获取该对象。
因此根据本发明,并不是通过定位装置对获取点自身直接定位,而是对识别标记定位。与可能很难定位的获取点相比,可以随意设计识别标记。特别是将定位装置和识别标记特别有利地设计为系统,以便可以准确并简单地进行定位。例如废料篮的圆柱形金属获取轴颈通常被严重污染,其作为获取点与清楚定义并特别为此目的而设计且与定位装置匹配的干净识别标记相比,更难由定位装置定位。本发明首先导致了明显的、即附加地安置或费劲周折地定位识别标记引起的额外费用。然而由于明显简化并且精确可能地对识别标记进行定位,所以在总体上还是具有优势的,这是因为特别是能使用明显更简化并且成本更低廉的定位装置。
根据本发明,定位装置测量在自身和识别标记之间的至少一个一维的间距。计算装置然后根据至少一个一维的间距测定识别标记的空间位置。与例如对摄像机图像的数字图像处理相比,能特别简单地实现间距测量。通常根据截线定律或诸如此类简单的数学运算就足够了。因此仅仅需要简单并相对低功率的计算装置。
定位装置起到间距测量的作用,也就是说除了间距测量之外不进行其他的测量。在此点对点地实现了纯一维的间距测量。在此因此并不进行3D距离扫描。
在纯点对点的间距测量中,不会出现例如像在所谓的3D扫描仪中那样的距离问题。后者具有其扫描锥的张角,并且仅仅能应用在狭窄的间距边界中。在此通常仅仅能非常困难地探测在相对于第一对象两倍间距处的对象。在纯间距测量时,通常可以简单并且高度准确地顺利测量多倍的间距的。
在一个特别优选的方式中,在对象静止在设备底板上时,还沿着平行于设备底板的方向、即例如通常水平地实现间距测量。间距测量因此例如不会被通常从上方工作这里的作为输送工具的吊车干扰。此外,通过然后将定位方向和识别标记安装在底板附近可以进行对设备的简单维护。
在该方法的另一个优选的实施方式中,应用带有轮廓曲线的识别标记。识别标记因此不是平面的,而是具有高度轮廓。将识别标记这样安置在对象上,以使得在每个公差位置中的轮廓曲线能被定位装置以在识别标记的不同位置处的不同测量间距的形式来检测。特别地,在对象实际静止在额定位置上时,轮廓曲线也在待测量间距的方向上取向。由此实现的是,识别标记的不同区域在其与定位装置的相应间距方面的区别可能最大。在定位装置和识别标记的不同点之间的间距测量因此导致了不同的间距或其最大可能的差距。连续测量与识别标记的不同位置的间距,则得出作为测量结果的间距轮廓或高度轮廓,也就是说按时间或位置变化的间距曲线,其能被计算装置评估。因此根据朝向定位装置的高结构化的识别标记来测定识别标记的空间位置。如果在静止对象的额定位置中给出了相应的取向,那样也在公差位置中给出了至少一个可能的这种取向,这是因为这些公差位置通常仅仅轻微地偏离额定位置。识别标记原则上的取向由此相应于在额定位置中的取向。然而由此得出的、能通过间距测量检测的偏差则同样可以检测确切的公差位置。
在该方法的另一个优选的实施方式中,定位装置包括检测单元,检测单元用于实际的间距测量,并且其相对于静止的对象运动。检测单元因此也相对于静止的识别标记运动。定位装置因此在扫过识别标记时测定取决于时间或位置的间距轮廓或高度轮廓。在此,可以总是在相同的相对方向上由检测单元进行间距测量。扫过识别标记则单独地由检测单元的运动来实现。特别地,可相应运动的间距测量装置比前面所述的、从固定位置出发在不同方向上测量间距的3D扫描仪价格更便宜。
定位装置除了检测单元之外则通常包括承载该定位装置的底座支架,其又被位置固定地安装在设备中。虽然检测单元运动,然而定位装置则仍然仅仅位于在设备中的一个唯一的位置上。
在这个实施方式的一个特别优选的变体中,检测单元沿着直线运动。如果然后从检测单元看来,间距测量总是在相同的相对方向上、例如垂直于直线地实进行,测量点特别在识别标记处也扫过一个位于这些测量方向的平面中的直线。
在这个实施方式的一个优选的变体中、并且特别是在对象静止在设备底板上时,检测单元的运动直线则再次平行于底板、即通常水平地延伸。在该方法的一个特别优选的实施方式中,沿着垂直于检测单元的运动直线方向测量间距。这个方向则例如同样水平地延伸。在此也适用以上提到的优点。
在该方法的一个优选的实施方式中,应用具有平坦基面-通常具有由从平面凸出来的轮廓曲线构成的结构部件-的识别标记。识别标记则这样安置在对象上,以使得对象在额定位置中静止时,基面平行于检测单元的运动直线取向。如果检测单元沿着直线运动,并且进行垂直于直线的距离测量,那么对于在识别标记基面上的测量位置而言总是得到恒定的间距值。特别是由基面的不同位置上的测出的不同间距得出偏离额定位置的公差位置,例如识别标记并且进而整个对象相对于直线的旋转。这些情况因此可以特别简单地被检测。
本发明在设备方面的目的通过根据权利要求7的装置来实现。该装置包括:在相对于获取点的已知的相对位置中能安置在对象上的识别标记;计算装置,其根据布置在设备中的定位装置测定识别标记在设备中的空间位置,并由空间位置和相对位置测定公差位置。已经结合上面所述方法对该装置连同其优点进行了阐述。定位装置包括作为检测单元的-至少一部分的-测距仪,其测定在其自身和识别标记之间的一维的间距。测距仪在一个特别优选的设计方式中是激光测距仪。特别地,测距仪表示前面提到的检测单元的一部分。测距仪作为点对点测量仪器工作,并且因而沿着有直线的(linienhaften)测量方向测量间距。
识别标记可以具有前面所述的轮廓曲线,其然后能根据间距测量来检测。
在装置的一个特别优选的设计方式中,识别标记的轮廓曲线由基面和至少一个相对于基面形成轮廓的结构部件构成。结构部件例如是从基面凸出来的长方六面体,其然后在其边缘处构成边棱。该情况在间距测量时则再次作为间距跃变而反映出来。例如在连续测量距离时扫过的接片作为结构部件具有两个在测出的高度轮廓中能识别的、作为间距跃变的边棱。
特别地,识别标记的基面如前面描述的那样,至少在识别标记的区域中是平坦的,在该区域中对于所有允许的公差位置而言实施或期待间距测量。
在该装置的一个特别优选的实施方式中,识别标记的至少一个区域具有轮廓曲线,其关于不同的公差位置并关于待测量的间距是恒定的。换句话说,这样设计识别标记的相应区域,即对于不同的公差位置分别测量相同的高度或间距轮廓。这样的轮廓曲线例如起到表征对象类型的作用,该对象类型应该不取决于公差位置地被分别相同地检测。因此例如在对不同公差位置进行高度轮廓测定时,得出在相应轮廓中类似的或相同的特征。换句话说,根据对象类型来选择结构部件。在此能通过定位装置与公差位置无关地检测这些区别。例如因此可以对不同的对象类型加以区别,这些对象类型具有识别标记的相对于获取点的已知的不同相对位置。
这些测量轮廓也可以起到参考轮廓的作用,以便为了相应的测量将该定位装置标准化。
可替换地或附加地,识别标记的区域具有关于不同公差位置的不同轮廓曲线。在此并不是可变地设计识别标记自身或其实际的高度结构,而是这样设计高度结构,从而在待测量的距离的方向上得出不同的高度轮廓。换句话说,这样设计识别标记,从而对于不同的公差位置测量变化的高度轮廓。测出的高度轮廓因此与公差位置无关。由此可以明确地由距离测量来测定公差位置。例如对于不同的公差位置而言,识别标记在不同的直线曲线处被距离测量设备扫过。这些轮廓曲线则在线形曲线的区域中分别不同。
在本发明的一个特别优选的实施方式中,计算装置是能存储编程的控制器。以特别优选的方式,其是总归存在的设备控制器的一部分。与对摄像机图像的图像分析相比,前面所述的距离测量是数学上简单的运算,其可以简单地通过能存储编程的控制器(SPS)来实施。由此节省了在设备中更有效的附加硬件的消耗。可以通过迄今的设备控制器以更简单和成本更低廉的方式一并承担对获取点的自动化的位置识别。
根据本发明,识别标记因此与定位装置一起作为编码系统用于测定公差位置。特别是根据二维的测量(在不同的位置处点对点的测量)和最简单的数学运算,可以测定对象的空间坐标以及可能的旋转和对象类型。定位装置可以设计为简单的装置、例如由直线型驱动装置驱动的、检测对象上的编码的激光测距仪。简单的SPS评估是可能的。
本发明不仅能实现将自动化的对象获取结合到全自动设备、例如全自动钢铁厂中;此外通过运输装置能实现快速并且安全地获取对象并且能实现节约运行成本、特别是减少了用于操作运输装置的人员。以测量值和数学方式为基础地实现通过运输装置获取对象,而无需人力干涉,并且因此能再产生。
该方法和装置可以被用于不同的设备和待获取的对象。在简单的SPS中的评估可能性节省了与外国公司的协调以及购置具有软件及其到网络中的连接部的PC单元。所描述的本发明例如比前面所述的具有视频摄像机、激光扫描仪或它们的组合的系统成本更低廉。
附图说明
对于本发明的进一步的描述参考附图的实施例。在示意性的原理图中分别示出:
图1是关于该方法的概况,
图2是设备的侧视图,
图3在俯视图中示出图2的设备,
图4在侧视图中示出识别标记,
图5在其他侧视图中示出图4的识别标记,
图6在俯视图中示出在设备中的图4的识别标记,
图7是在识别标记处测出的高度轮廓。
具体实施方式
图1示意性地示出具有对象4a的设备2,该对象具有获取点6。在这个获取点处通过输送装置8获取该对象。在设备2中存在设备固定的设备坐标系12。对象4a并且进而其获取点应该理想地位于额定位置Sa中。然而该对象实际上位于-通常偏离该额定位置的-公差位置Ta中。为了使输送装置8可以根据在设备坐标系12中确定方面的控制单元30准确地驶近获取点6,公差位置Ta必须被准确地测定。
在对象上安置有识别标记14a,该识别标记因此位于相对于获取点6的已知的相对位置R中。与控制单元30连接的计算装置18与定位装置16通讯。计算装置根据该定位装置测定识别标记14a在设备坐标系12中并且进而在设备2中的空间位置La。根据空间位置La和相对位置R,该计算装置测定获取点6的公差位置Ta,并且通常也测定整个对象4a的公差位置。可替换地也可以考虑的是,识别在识别标记14a和对象4a之间的相对位置R,并且首先自身测定对象4a的公差位置,并且由此测定在对象4a处位于再次已知的相对位置中的获取点6的公差位置。
图2示出来设备2的切实可行的部段,该设备在实例中是具有三个对象4a-c的EAF设备,对象例如是废料篮。对象4a-c中的每一个具有相应的获取点6,在该获取点处由在此为装料吊车的输送装置8来获取对象。图2示出了侧视图,图3示出了该情况在箭头II方向上的俯视图。
对象4a-c在此支承载在未详尽阐述的轨道导向的输送摆渡机或废钢摆渡机上,其驶近相应的止动缓冲器10。对象4a-c因此在至少大约定义的公差位置Ta-c中、即以在所谓的转换位置中的足够公差达到静止。然而它们通常与理想地待占据的额定位置Sa-c不同。
在实例中,对象4a-c在x方向上和在y方向上以±6cm的精度以及在z方向上以从0至+15cm的偏差位于额定位置Sa-c中。在z方向上的公差特别是由于可能的脏污和在废料篮和摆渡机的停放面之间的废钢件而产生。对象4a-c因而可能也围绕z轴轻微地旋转了为几度的公差角α。由缓冲器10和轨道引导装置以及由对象4a-c在废料摆渡机上的位置或支撑部导致了在x和y方向上的公差。根据本发明,在每个对象4a-c上安置了识别标记14a-c。其相对于所属的对象4a-c或获取点6的相应相对位置Ra-c是已知的。
此外设备2包括定位装置16,该定位装置用于借助于计算装置18、在此以SPS形式的计算装置测定识别标记14a-c在设备坐标系12中的相应的空间位置La-c。计算装置18则由相应的空间位置La-c和已知的相对位置Ra-c测定获取点6在设备坐标系12中的相应的公差位置。
图4在y轴的方向上以侧视图详细示出识别标记14a。图5在箭头IV方向上、即在x方向上示出识别标记14a的侧视图,以及识别标记如何固定对象4a上。图6以根据图2在z方向上的视图详细示出具有识别标记14a的对象4a和定位装置16。
识别标记14a在实例中具有铁的、在此构成了平坦基面20的基板,该基板具有安装在其上的接片形式的平行凸起的结构部件22a-c,由伸出基面20并相应地垂直于基面20直立的侧边棱构成这些结构部件。
定位装置16具有在X方向上延伸的底座支架24,检测单元26在其上在x方向上能沿着直线27运动。检测单元26在实例中是激光测距仪。检测单元26的运动通过直线型驱动装置28来实施。整个定位装置16经由控制单元30和计算装置18来操作,计算装置象征性地作为设备控制器(SPS)的一部分示出。
定位装置16或检测单元26在此总是测定在自身和相对点之间的间距d,其在图5中总是在识别标记14a上顺着移动。沿着方向34实现间距测量,该方向总是垂直于直线27、即垂直于运动方向在此因此在Y方向上延伸。
只要有关的废料摆渡机与由其承载的对象4a一起在图1或2中静止地占据其公差位置Ta,定位装置16就开始其通过检测单元26对于间距d的测量。从在图6中虚线示出的位置x1出发,检测单元26在此在正X轴的方向上运动直至虚线表示的位置X2。
在这里经过的路程为dx=X2-X1。相应的X位置在此涉及设备坐标系12的X=0零位置。位置固定的底座支架24的位置已知为xL。参量x1和x2得出作为检测单元26相对于底座支架24的偏置x1'和x2'加上xL。
间距测量的测量点在此沿着测量线36扫过识别标记14a。图7示出测出的间距d在x坐标上绘出的曲线,即测出的高度轮廓38。在此,高度轮廓38经过在测量之后的过滤而调整(bereinigen)。高度轮廓38反映出利用识别标记4a的以间距测量测定的轮廓曲线39。通过评估高度轮廓38,控制单元30测定识别标记14a的或对象4a的公差位置-在此为x,y,z空间位置以及围绕z轴的旋转角α-。通过相对于识别标记14a或对象4a的已知的相对位置Ra最后得出对象4a的获取点6的实际的公差位置Ta,在这里也再次得出其x,y,z空间位置和围绕z轴的旋转角α。
此外在细节上,直线27的和进而检测单元26的和测量线36的y位置YL作为相对于零点Y=0的间距是已知的。由在X坐标X1和X2处测出的间距d中,通过将间距d和在测量线36的位置处的参量YL相加得出基面20的相应的实际Y坐标Y1和Y2。因为在存在对象4a的情况下围绕角α旋转,所以得出差dY1=Y1-Y2。通过对象4在设备2中的已知的尺寸(直径,获取点6的位置)因此可以计算出角α以及由此得出的、获取点6的x-y坐标在公差位置Ta中的偏差。例如在此识别标记14a和获取点6之间的恒定Y间距Yp已知为已知的相对位置R的一部分。由其中测定的参量和对象4a的已知尺寸因此可以测定获取点6的实际位置Ycalc,其由此构成公差位置Ta的一部分。例如还将由角α或dY1和截线定理得出的偏差dY2引入Ycalc的计算中。
在测出的高度轮廓38中得出数值X3和X4-间距跃变的位置-作为定位装置16的相应的零坐标XL,并且同时得出检测单元26相对于零坐标XL的相应的实际偏移X'3和X'4。由结构部件22a引起高度轮廓38中在X3处的跃变。其位置XH再次已知为相对于获取点6的相对位置Ra的一部分(在图3中仅仅象征性地示出)。因此能计算出公差位置Ta的x位置Xcalc。
如果对象4a位于其额定位置Sa,检测单元26的激光点会在零平面40的高度上扫过识别标记14a,因此在那里得出测量线36。基于对象4a在+Z方向上的实际高度偏移,激光点相反地在实际的测量线36的高度上扫过识别标记14a。因为结构部件22b相对于结构部件22a围绕Y轴偏转了角β,所以由实际的间距或X4-X3和角β来测定测量线36相对于零平面40的高度偏移ZM。相应的角计算可以由这两个结构部件22a和22b的已知的间距K和张角β来计算。
由于两个结构部件偏转,因此在这两个结构部件22a,b之间的接片间距也取决于公差位置Ta的z分量。识别标记的这个区域因此构成关于不同的公差位置Ta在待测量的间距d的方向上的不同轮廓曲线。
因此可以测定公差位置Ta的Z位置Zcalc,与此同时也可以一起在坐标系12中测定在零平面40和获取点6之间的再次已知的相对位置ZH作为已知的相对位置Ra的和检测单元26的激光束的已知的高度位置ZL的一部分。
在此接片宽度b在不同的对象4a,b之间可以变化(在图7中示出),以便根据在高度轮廓38中的测出的数值b将这些对象彼此相区别。可替换地或附加地,对象4a,b的区别根据其他附加的接片、例如结构部件22c或将其省略(Weglassung)而不同。
在接片宽度b或在平行的结构部件22a,c之间的间距尽量与识别标记14a的在允许的公差位置Ta中的全部取向无关。识别标记的这个区域因此构成关于不同的公差位置Ta在待测量的间距d的方向上恒定的轮廓曲线,并且因此可以用于与公差位置无关地探测对象类型。
例如同样可以从高度轮廓38识别整体上存在的废料摆渡机。如果废料摆渡机的其他结构在能由定位装置16通过间距测量来测定的重要区域中没有识别标记14a-c尺寸的平坦面。仅仅在存在摆渡机或识别标记时,总体上得到一个高度轮廓,其具有近似平坦的、构成基面20的基线和分散的高度跃变。
Claims (12)
1.一种用于测定在设备(2)中静止的、需要由输送装置(8)获取的对象(4a-c)的获取点(6)的偏离额定位置(Sa-c)的公差位置(Ta-c)的方法,其中:
-在相对于所述获取点(6)的已知的相对位置(Ra-c)中将识别标记(14a-c)安置在所述对象(4a-c)上,
-计算装置(18)根据布置在所述设备(2)中的定位装置(16)测定所述识别标记(14a-c)在所述设备(2)中的空间位置(La-c),
-所述计算装置(18)由所述空间位置(La-c)和所述相对位置(R)测定所述公差位置(Ta-c),
其特征在于,
-所述定位装置(16)测量在自身与所述识别标记(14a-c)之间的至少一个一维的间距(d),以及
-所述计算装置(18)根据至少一个一维的所述间距(d)测定所述空间位置(La-c)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,将具有轮廓曲线(39)的识别标记(14a-c)安置在所述对象(4a-c)上,以使得当所述对象(4a-c)静止在所述额定位置(Sa-c)中时所述轮廓曲线(39)在待测量的所述间距(d)的方向(34)上取向。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,相对于静止的所述对象(4a-c)移动包括在所述定位装置(16)中的、测量所述间距(d)的检测单元(26)。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述检测单元(26)沿着直线(27)运动。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,具有平坦的基面(20)的识别标记(14a-c)安置在所述对象上,以使得当所述对象(4a-c)在所述额定位置(Sa-c)中静止时所述基面(20)平行于所述直线(27)取向。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,沿着垂直于所述直线(27)的方向(34)来测量所述间距(d)。
7.一种用于测定在设备(2)中静止的、需要由输送装置(8)获取的对象(4a-c)的获取点(6)的偏离额定位置(Sa-c)的公差位置(Ta-c)的装置,具有:
-在相对于所述获取点(6)的已知的相对位置(R)中,识别标记(14a-c)能安置在所述对象(4a-c)上,
-计算装置(18),所述计算装置根据布置在所述设备(2)中的定位装置(16)测定所述识别标记(14a-c)在所述设备(2)中的空间位置(La-c)并由所述空间位置(La-c)和所述相对位置(R)测定所述公差位置(Ta-c),
其特征在于,
-所述定位装置(16)包括测定在自身和所述识别标记(14a-c)之间的一维的间距(d)的测距仪作为所述检测单元(26)的至少一部分。
8.根据权利要求7所述的装置,其中,所述识别标记(14a-c)具有在所述对象(4a-c)静止在所述额定位置(Sa-c)中时在待测量的所述间距(d)的方向(34)上取向的轮廓曲线(39)。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述轮廓曲线(39)由基面(20)和至少一个相对于所述基面形成轮廓的结构部件(22a-c)构成。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的装置,其中,所述识别标记(14a-c)的至少一个区域具有关于不同的公差位置(Ta-c)在待测量的所述间距(d)的方向上恒定的轮廓曲线(39)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置,其中,所述识别标记(14a-c)的至少一个区域具有关于不同的公差位置(Ta-c)在待测量的所述间距(d)的方向上不同的轮廓曲线(39)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的装置,其中,所述计算装置(18)是能存储编程的控制器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP11186117.5 | 2011-10-21 | ||
EP11186117.5A EP2584418B1 (de) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Ortung eines Aufnahmepunktes eines Objekts in einer Anlage |
PCT/EP2012/067335 WO2013056892A1 (de) | 2011-10-21 | 2012-09-05 | Verfahren und vorrichtung zur ortung eines aufnahmepunktes eines objekts in einer anlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103874963A true CN103874963A (zh) | 2014-06-18 |
Family
ID=46799251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280050258.1A Pending CN103874963A (zh) | 2011-10-21 | 2012-09-05 | 用于在设备中定位对象的获取点的方法和装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9339931B2 (zh) |
EP (1) | EP2584418B1 (zh) |
KR (1) | KR20140086976A (zh) |
CN (1) | CN103874963A (zh) |
BR (1) | BR112014009354A2 (zh) |
ES (1) | ES2486305T3 (zh) |
MX (1) | MX2014004762A (zh) |
PL (1) | PL2584418T3 (zh) |
RU (1) | RU2579956C2 (zh) |
WO (1) | WO2013056892A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108861280A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-23 | 绵阳紫蝶科技有限公司 | 一种基于激光扫描的自动指挥工件入库系统及方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2486305T3 (es) | 2011-10-21 | 2014-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Procedimiento y dispositivo para localizar un punto de recogida de un objeto en una instalación |
RU2568259C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-11-20 | Сергей Сергеевич Пикин | Способ маркировки и идентификации объектов с уникальной структурой поверхности |
CN114951003B (zh) * | 2022-05-06 | 2023-12-26 | 苏州嘉诺智能制造有限公司 | 基于距离检测的分拣方法及装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3302177A1 (de) * | 1982-02-16 | 1983-08-25 | Diffracto Ltd., Windsor, Ontario | Verfahren und einrichtung zur automatischen handhabung oder bearbeitung oder zum automatischen zusammenbau von gegenstaenden |
CN1329562A (zh) * | 1998-10-22 | 2002-01-02 | Abb股份有限公司 | 堆放集装箱的方法和实现在堆放目标上选择所需位置的方法的装置 |
CN1337906A (zh) * | 1999-01-29 | 2002-02-27 | 雅克·蒂斯朗 | 一种用于制作个人化样片的方法和设备 |
CN1396878A (zh) * | 2000-01-28 | 2003-02-12 | 豪尼机械制造股份公司 | 一种包装盒的包装零件的识别方法和装置 |
EP1519372A2 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-30 | Quantum Corporation | System and method for library robotics positional accuracy using parallax viewing |
CN202088202U (zh) * | 2008-05-20 | 2011-12-28 | 西门子Vai金属科技有限责任公司 | 用于改善操作设备的精度特性的装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4654949A (en) | 1982-02-16 | 1987-04-07 | Diffracto Ltd. | Method for automatically handling, assembling and working on objects |
SE9603880D0 (sv) * | 1996-10-23 | 1996-10-23 | Bengt Soervik | Förfarande och anordning för skoglig planering |
US6272245B1 (en) | 1998-01-23 | 2001-08-07 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for pattern recognition |
FI991351A7 (fi) | 1999-06-11 | 2000-12-12 | Nokia Networks Oy | Radiojärjestelmän verkko-osan lähettimen tehonsäädön suorittaminen |
ES2486305T3 (es) | 2011-10-21 | 2014-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Procedimiento y dispositivo para localizar un punto de recogida de un objeto en una instalación |
-
2011
- 2011-10-21 ES ES11186117.5T patent/ES2486305T3/es active Active
- 2011-10-21 PL PL11186117T patent/PL2584418T3/pl unknown
- 2011-10-21 EP EP11186117.5A patent/EP2584418B1/de active Active
-
2012
- 2012-09-05 WO PCT/EP2012/067335 patent/WO2013056892A1/de active Application Filing
- 2012-09-05 US US14/353,122 patent/US9339931B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-09-05 CN CN201280050258.1A patent/CN103874963A/zh active Pending
- 2012-09-05 RU RU2014120472/08A patent/RU2579956C2/ru active
- 2012-09-05 BR BR112014009354A patent/BR112014009354A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-09-05 KR KR1020147010494A patent/KR20140086976A/ko not_active Withdrawn
- 2012-09-05 MX MX2014004762A patent/MX2014004762A/es active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3302177A1 (de) * | 1982-02-16 | 1983-08-25 | Diffracto Ltd., Windsor, Ontario | Verfahren und einrichtung zur automatischen handhabung oder bearbeitung oder zum automatischen zusammenbau von gegenstaenden |
CN1329562A (zh) * | 1998-10-22 | 2002-01-02 | Abb股份有限公司 | 堆放集装箱的方法和实现在堆放目标上选择所需位置的方法的装置 |
CN1337906A (zh) * | 1999-01-29 | 2002-02-27 | 雅克·蒂斯朗 | 一种用于制作个人化样片的方法和设备 |
CN1396878A (zh) * | 2000-01-28 | 2003-02-12 | 豪尼机械制造股份公司 | 一种包装盒的包装零件的识别方法和装置 |
EP1519372A2 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-30 | Quantum Corporation | System and method for library robotics positional accuracy using parallax viewing |
CN202088202U (zh) * | 2008-05-20 | 2011-12-28 | 西门子Vai金属科技有限责任公司 | 用于改善操作设备的精度特性的装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108861280A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-23 | 绵阳紫蝶科技有限公司 | 一种基于激光扫描的自动指挥工件入库系统及方法 |
CN108861280B (zh) * | 2018-08-29 | 2024-04-26 | 曹成连 | 一种基于激光扫描的自动指挥工件入库系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140336813A1 (en) | 2014-11-13 |
EP2584418B1 (de) | 2014-06-18 |
RU2014120472A (ru) | 2015-11-27 |
ES2486305T3 (es) | 2014-08-18 |
PL2584418T3 (pl) | 2014-11-28 |
BR112014009354A2 (pt) | 2017-04-18 |
MX2014004762A (es) | 2014-05-28 |
US9339931B2 (en) | 2016-05-17 |
RU2579956C2 (ru) | 2016-04-10 |
KR20140086976A (ko) | 2014-07-08 |
WO2013056892A1 (de) | 2013-04-25 |
EP2584418A1 (de) | 2013-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8248620B2 (en) | Object detection device | |
CN102735166B (zh) | 三维扫描仪和机器人系统 | |
CN110379735B (zh) | 一种晶圆斜插检测装置 | |
CN103874963A (zh) | 用于在设备中定位对象的获取点的方法和装置 | |
GB2459349A (en) | Contactless detection of the height of a load pickup means | |
CN114111627B (zh) | 基于激光跟踪仪的扫描系统和扫描方法 | |
JP2019056671A (ja) | 壁面損傷検査装置 | |
WO1992005892A1 (en) | Metal sheet bending machine | |
EP2796402A1 (en) | System and control procedure for the positioning of bridge cranes | |
CN101788264A (zh) | 一种散货自动化装船检测装置检测溜筒位置的方法 | |
JP2000065541A (ja) | 位置検出装置 | |
KR101867704B1 (ko) | 초음파 탐상 장치 | |
CN101788317B (zh) | 一种散货自动化装船检测装置检测物料高度的方法 | |
JP3155681B2 (ja) | コイル巻取形状測定方法及びその測定装置並びにコイル巻取形状監視装置 | |
CN110187140B (zh) | 一种图像获取装置及图像获取方法 | |
KR100326000B1 (ko) | 무인차의 위치보정장치 및 위치보정방법 | |
CN114279344A (zh) | 一种线激光测量装置及其使用方法 | |
CN113896106A (zh) | 使针对提升器械的位置和轮廓测量相关联的方法 | |
CN101788266A (zh) | 一种散货自动化装船检测装置检测船倾角度(横向)的方法 | |
EP4139630B1 (en) | Crane rail measuring device | |
AU703606B2 (en) | A crane positioning system | |
JP2001270682A (ja) | 位置計測システム | |
WO2023112828A1 (ja) | 作業装置および作業装置の制御方法 | |
JP3928350B2 (ja) | 変位センサにおけるデータ出力方法およびその方法を用いた変位センサ | |
CN101329166B (zh) | 散货自动化装船检测装置及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20170503 |
|
AD01 | Patent right deemed abandoned |