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WO2008064727A1 - Robot with a control for additional axes - Google Patents

Robot with a control for additional axes Download PDF

Info

Publication number
WO2008064727A1
WO2008064727A1 PCT/EP2007/006555 EP2007006555W WO2008064727A1 WO 2008064727 A1 WO2008064727 A1 WO 2008064727A1 EP 2007006555 W EP2007006555 W EP 2007006555W WO 2008064727 A1 WO2008064727 A1 WO 2008064727A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
welding
robot
drive
drives
controller
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/006555
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ibrahim Doertoluk
Bernd Schnurr
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2008064727A1 publication Critical patent/WO2008064727A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
    • B23K11/115Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts

Definitions

  • the invention relates to a robot and a method for controlling a connection process by means of this robot as claimed in claims 1 and 7.
  • document DE 690 22 407 T2 describes a follow-up control system for an additional robot axis by means of an additional axis control, which is contained in a robot control.
  • robots that perform pliers-like devices for connecting materials, wherein the individual pliers of the device are moved by means of a separately controlled Hauptthub- and balancing drive.
  • the disadvantage of the last-mentioned prior art is that the approach of the device to a workpiece to be machined must be simulated by means of a coordinated movement of the robot axes. As a rule, 6 robot axes are required for the robot to reach all spatial points within its predefined range of motion. This process is very time consuming and inaccurate, since large leverage forces act. The approach of the device to the material to be processed is therefore time-consuming and inaccurate. This can also cause damage to the material to be processed, since the pliers are more or less uncoordinated or very coarse co-ordinated approached to the material and, for example, can impress a thin sheet to be processed.
  • the invention is therefore based on the object, starting from the last-mentioned prior art to realize a robot, which offers over the prior art increased cycle times and improved processing quality.
  • a robot and a method according to the independent claims is proposed.
  • this higher-level arithmetic unit further computing units for calculating the individual movements of the axes are assigned and the communication between the arithmetic units by means of real-time data connections.
  • the higher-level CPU or the higher-level microcontroller performs coordination tasks for all axes and drives, each individual axis or individual drive has its own computing capacity, for example. in the form of an additional controller or an additional CPU for control tasks and / or the calculation of motion processes for individual axes or drives assigned.
  • the communication of the arithmetic units by means of a real-time bus enables a fast and effective data exchange, so that the superordinate arithmetic unit can transmit the movement sections to be executed by the drives for realizing the superordinate trajectory to the arithmetic units assigned to the drives.
  • each drive is assigned its own arithmetic unit, wherein these arithmetic units are in direct communication with each other, in particular by means of a real-time communication connection. This relieves the higher-level arithmetic unit.
  • the first connecting element preferably represents a first welding electrode and the second connecting element preferably represents a second welding electrode, wherein both electrodes are covered by welding tongs.
  • the invention therefore achieves its advantageous effect, especially in connection with welding operations. Other joining operations could be riveting, gluing, pressing, or clinching.
  • the welding tongs as a whole can already be exactly aligned with them during the approach to the workpiece to be machined .
  • the welding process can then be started quickly by activating the Hauthub drive, which brings together the pliers, depending on the position of all other drives.
  • the controller comprises means for controlling the welding operation and means for coordinating the welding operation with the movements required for the approach of the pincers to the workpiece.
  • Complex current / time / force profiles can be driven by the robot by optimizing the welding current, depending on the current position of the welding gun and the contact pressure, and thereby positively influencing the welding quality.
  • the controller could additionally take over the quality inspection of the welded connection by means of ultrasound.
  • the robot controller could be connected by means of a data bus to a welding controller in order to relieve the robot controller of the computing capacity.
  • the object is likewise achieved by means of a method for controlling a connection process by means of a robot, which comprises a connection device, wherein the controller also controls the drives for actuating the connection device in addition to controlling the robot axis drives and coordinates the motion sequences of the drives with one another such that their Movement leads to a predeterminable trajectory.
  • connection process is a resistance welding process
  • the connecting device is a welding gun and wherein one drive is the main drive and another drive is the balancing drive of the welding gun
  • the control preferably additionally controlling the welding current in dependence takes over from the trajectory traversed by the drives in order to be able to start time-optimized complex power / current / time profile.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inventively controlled welding tongs
  • Fig. 2 is a block diagram of two directly communicating
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a welding process with a welding tongs according to the invention.
  • FIG. 4 shows a flow chart for a welding process according to the invention.
  • 5 shows a robot control with 8 axes.
  • Fig. 6 is a robot controller with 8 axes and integrated
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a welding gun 1.
  • This welding gun 1 has a first electrode 4, which is also referred to below as the main lift electrode and a second electrode 6, which is also referred to below as a compensation electrode on.
  • the reference numeral 8 refers to a first drive or the main lift drive, which controls the first electrode 4 and its movement. Via a second drive or the compensation stroke 10, both welding electrodes 4 and 6 are moved.
  • a joint device 5 is provided for stabilizing the device.
  • FIG. 2 shows a block diagram with two arithmetic units according to the invention.
  • the two drives 8, 10, ie the main lift drive 8 and the compensation drive 10 or their respective servomotors 7, 9 are controlled by a first computer unit 12 and a second computer unit 14.
  • the Reference numeral 16 refers to a higher-level control device which can also control robot axes (not shown).
  • the subsystem shown in Figure 2 thus consists of a master unit 12 and a slave unit 14 and the servomotors 7, 9. This system communicates via a fieldbus interface (eg Profibus-DP) of the master unit 12 and a communication link 15 with the higher-level control 16.
  • the drive algorithm mentioned in more detail below is implemented in the master unit 12 and is executed there.
  • a communication link 18 is provided, which allows a real-time communication between the two units.
  • SERCOS III, TCP / IP and Ethernet can take place in this real-time communication.
  • other platforms are also conceivable.
  • the direct communication connection causes a relief of the higher-level control device 16 with respect to the required computing capacity.
  • the unit 12 can access all relevant data of the slave drive or the second unit 14. Examples of such relevant data are e.g. The actual torque value, the actual velocity value and the actual position value. The access takes place in real time or within a predeterminable deterministic time span. Conversely, the second unit 14 can also access the corresponding data of the first unit 12.
  • the arithmetic unit driving the main lifting drive 8 is configured as a master.
  • the compensation drive 10 driving unit is also possible to configure the compensation drive 10 driving unit as a master and to configure the first unit or the main drive as a slave.
  • Communication takes place via a real-time bus (eg SERCOS III) or through the implementation of drive electronics on a common platform.
  • a DRCOS III real-time bus
  • a Doppelachsmodul with integrated Antriebs tenuelektronik- cards Considered, for example, a Doppelachsmodul with integrated Antriebs tenuelektronik- cards.
  • a rough procedure of a welding process according to the invention can be described as follows.
  • the higher-level control device 16 transmits the command "Close pliers" to the first unit 12.
  • the pliers according to the internal drive algorithm described below.
  • the first unit 12 notifies the controller 16 that the clamp is closed.
  • the control device 16 initiates the welding process and then transmits the "open pliers" command to the first control device 12.
  • the autonomous system then opens the pliers in accordance with a predefined control algorithm between the two drive control devices 12, 14.
  • the first drive control device 12, the main control device 16 transmits the information "pliers open".
  • both the first electrode 4 and the second electrode 6 are in their respective parking positions.
  • the parking position of the first electrode 4 is indicated by the reference numeral 22 and the parking position of the second electrode 6 by the reference numeral 21.
  • the first electrode 4 is moved to the main lift intermediate position 24 and the second electrode 6 is moved to the intermediate balancing position 23.
  • Table 1 illustrates the movement of the compensation stroke 10 and the second drive and Table 2 the movement of the main lift 8 and the first drive.
  • the invention makes it possible for at least parts of these movement sequences to be carried out as soon as the welding tongs approach the workpiece by means of the robot.
  • the respective adjustable parameters are indicated by bold type:
  • Table 1 Movement of compensation (Ag) Parking position HAUTHUBFAHRMOMENT, drive in position control
  • the first electrode is held in this main lift intermediate position 24 and only the second electrode or compensation electrode 6 is actuated. More specifically, the second electrode 6 is operated here until the component to be welded has been found.
  • the moments, i. H. the movement moments of the compensation electrode limited to a predetermined compensation torque and driving the second electrode 6 takes place here in position control.
  • the moment of the compensation stroke (second drive control device) is limited to the Ausretechfindemoment and the drive 8 proceeds in speed control.
  • the actual moment i. H. the torque actual value is greater than or equal to the Aus GmbHsblechfindemoment, this is an indication that the component of the second electrode 6 has been found.
  • the corresponding moments and position values are transmitted to the first drive control device.
  • the second electrode 6 In this position, the second electrode 6 can be held and now the movement of the first electrode 4 can be controlled.
  • the moment of Haupthubs or first drive 8 is initially limited to a predetermined Haupthubfahrmoment and driven the first electrode 4 in position control. In this position, it is waited until the compensating electrode 4 has found the plate 20 (see Fig. 3), as described above. In this process step both movements can take place simultaneously.
  • the actual torque of the main lift is checked and waited until it is greater than or equal to a predeterminable main tread finding moment. As soon as this is achieved, this is an indication that the component to be welded has also been found by the main electrode 4.
  • the information is then transmitted to the main control device that the metal sheet has been found and a force can now be built up.
  • a speed control of the first drive 8 now takes place with the process torque of the main lift and with the force buildup speed of the main lift.
  • the main control device is provided with a signal for indicating the state "holding force.”
  • the force is maintained via a speed control with the process torque of the main lift and with the main shaft holding force speed
  • the main control device initiates the welding command Following this command the force is reduced again to the components to be welded, whereby here is a speed control with the Hauptstubraftabbau york.
  • the main lift moves back to the parking position, with a torque limitation to the above-mentioned Kleinhubfahrmoment and a drive in position control here.
  • the compensation stroke moves, as soon as the information was determined to him that the main lift has reached its opening threshold, back to the parking position.
  • the system is ready for the next cycle. This break is optional and may need to be respected to protect the motors from thermal overload.
  • the main controller may give the start command for another welding operation.
  • the reference numeral 25 refer to the opening threshold of the main lift and the reference numeral 20 to a sheet, which in a
  • Stiffness can be adjusted. As a result, an adaptation to the required balancing torque is possible, wherein the pliers space position the necessary
  • the controller 26 for controlling the robot axes by means of electric drives is shown.
  • the robot includes welding tongs, e.g. as shown in Figure 1, for connecting
  • control means for controlling and coordinating the movement between the usually six electrical
  • a robot controller with eight axes. Six of these eight axes are used to control the robot and two to control the welding gun.
  • the robot controller 26 communicates with the welding controller 30.
  • Fig. 6 shows a robot controller, in which the function of a welding control is integrated * All other components are identical to the arrangement shown in Figure ⁇ ".

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

The invention relates to a robot comprising a control for controlling the robot axes by means of electric drives. The invention further comprises a connecting device for connecting components, wherein the connecting device comprises a first and a second connecting element (4) (6), wherein both can be electrically displaced by means of first and second electric drives. The control comprises means for controlling and for coordinating the sequences of motions between the electric robotic axes drives and the electric drives of the connecting elements (4) (6) in real time. The coordinated movement of all robot axes and drives is advantageous.

Description

Roboter mit Steuerung für Zusatzachsen Robot with control for additional axes
Die Erfindung betrifft einen Roboter und ein Verfahren zur Steuerung eines Verbindungsvorganges mittels dieses Roboters, wie mittels der Ansprüche 1 und 7 beansprucht.The invention relates to a robot and a method for controlling a connection process by means of this robot as claimed in claims 1 and 7.
Im Stand der Technik sind Roboter bekannt, welche außer den eigentlichen Roboterachsen zusätzliche Achsen ansteuern. So beschreibt beispielsweise die Schrift DE 690 22 407 T2 ein Nachfolgesteuerungssystem für eine zusätzliche Roboterachse mittels einer zusätzlichen Achssteuerung, welche in einer Robotersteuerung enthalten ist.In the prior art robots are known which control additional axes except the actual robot axes. For example, document DE 690 22 407 T2 describes a follow-up control system for an additional robot axis by means of an additional axis control, which is contained in a robot control.
Bekannt sind außerdem Roboter, welche zangenartige Vorrichtungen zur Verbindung von Materialien führen, wobei die einzelnen Zangen der Vorrichtung mittels eines separat angesteuerten Haupthub- und Ausgleichantriebes bewegt werden.Also known are robots that perform pliers-like devices for connecting materials, wherein the individual pliers of the device are moved by means of a separately controlled Hauptthub- and balancing drive.
Der Nachteil des zuletzt genannten Standes der Technik besteht darin, dass die Annäherung der Vorrichtung an ein zu bearbeitendes Werkstück mittels einer koordinierten Bewegung der Roboterachsen nachgebildet werden muss. In der Regel sind 6 Roboterachsen erforderlich, damit der Roboter alle innerhalb seines vordefinierten Bewegungsraums befindlichen Raumpunkte erreicht. Dieser Vorgang ist sehr zeitintensiv und ungenau, da große Hebelkräfte wirken. Die Annäherung der Vorrichtung an das zu bearbeitende Material ist dementsprechend zeitaufwändig und ungenau. Hierbei kann es außerdem zu Beschädigungen des zu bearbeitenden Materials kommen, da die Zangen mehr oder weniger unkoordiniert bzw. nur sehr grob koordiniert an das Material herangefahren werden und beispielsweise ein zu bearbeitendes dünnes Blech eindrücken können.The disadvantage of the last-mentioned prior art is that the approach of the device to a workpiece to be machined must be simulated by means of a coordinated movement of the robot axes. As a rule, 6 robot axes are required for the robot to reach all spatial points within its predefined range of motion. This process is very time consuming and inaccurate, since large leverage forces act. The approach of the device to the material to be processed is therefore time-consuming and inaccurate. This can also cause damage to the material to be processed, since the pliers are more or less uncoordinated or very coarse co-ordinated approached to the material and, for example, can impress a thin sheet to be processed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom zuletzt erwähnten Stand der Technik einen Roboter zu realisieren, welcher gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Taktzeiten und eine verbesserte Bearbeitungsqualität bietet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Roboter und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.The invention is therefore based on the object, starting from the last-mentioned prior art to realize a robot, which offers over the prior art increased cycle times and improved processing quality. To solve this problem, a robot and a method according to the independent claims is proposed.
Diese Lösung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass aufgrund des vorhandenen Mittels zur Ansteuerung und zur Koordination der Bewegungsabläufe zwischen den elektrischen Roboterachsantrieben und den elektrischen Antrieben der Verbindungselemente in Echtzeit eine koordinierte Annäherung der zangenartigen Verbindungsvorrichtung an ein Werkstück mittels Interpolation der Roboterachsenbewegungen und der Haupthub- und Ausgleichsantriebsbewegung ermöglicht wird. Die zu bearbeitenden Punkte am Werkstücke können präziser angefahren werden und schon beim Anfahren des nächsten Punktes kann die Verbindungsvorrichtung für den nächsten Arbeitsschritt ausgerichtet werden. Dies erhöht die Qualität der Verbindung, verkürzt die Taktzeiten, vermeidet Schäden am Werkstück und löst damit die Aufgabe.This solution has over the prior art has the advantage that due to the existing means for controlling and coordinating the movement between the electric robot axis drives and the electrical drives of the connecting elements in real time a coordinated approach of the tong-like connection device to a workpiece by means of interpolation of the robot axis movements and Main lift and compensation drive movement is enabled. The points to be machined on the workpiece can be approached more precisely and already at the approach of the next point, the connection device can be aligned for the next step. This increases the quality of the connection, shortens the cycle times, avoids damage to the workpiece and thus solves the task.
Bevorzugt erfolgt die Koordination der Bewegungsabläufe mittels einer übergeordneten Recheneinheit, wobei dieser übergeordneten Recheneinheit weitere Recheneinheiten zur Berechnung der einzelnen Bewegungsabläufe der Achsen zugeordnet sind und die Kommunikation zwischen den Recheneinheiten mittels einer echtzeitfähiger Datenverbindungen erfolgt. Hierdurch verteilt sich die Rechenlast der CPUs. Während die übergeordnete CPU oder der übergeordnete Mikrocontroller Koordinationsaufgaben für alle Achsen und Antriebe wahrnimmt, wird jeder einzelnen Achse bzw. jedem einzelnen Antrieb eine eigene Rechen kapazität z.B. in Form eines zusätzlichen Controllers oder einer zusätzlichen CPU für Ansteueraufgaben und/oder die Berechnung von Bewegungsvorgängen für einzelne Achsen bzw. Antriebe zugewiesen. Die Kommunikation der Recheneinheiten mittels eines Echtzeitbusses ermöglicht einen schnelle und effektiven Datenaustausch, so dass die übergeordnete Recheneinheit die von den Antrieben auszuführenden Bewegungsabschnitte zur Realisierung der übergeordneten Bahnkurve an die den Antrieben zugeordneten Recheneinheiten übermitteln kann.Preferably, the coordination of the movement sequences by means of a higher-level arithmetic unit, this higher-level arithmetic unit further computing units for calculating the individual movements of the axes are assigned and the communication between the arithmetic units by means of real-time data connections. This distributes the computing load of the CPUs. While the higher-level CPU or the higher-level microcontroller performs coordination tasks for all axes and drives, each individual axis or individual drive has its own computing capacity, for example. in the form of an additional controller or an additional CPU for control tasks and / or the calculation of motion processes for individual axes or drives assigned. The communication of the arithmetic units by means of a real-time bus enables a fast and effective data exchange, so that the superordinate arithmetic unit can transmit the movement sections to be executed by the drives for realizing the superordinate trajectory to the arithmetic units assigned to the drives.
Vorteilhafterweise ist jedem Antrieb eine eigene Recheneinheit zugeordnet, wobei diese Recheneinheiten in direkter Kommunikation miteinander stehen, insbesondere mittels einer Echtzeitkommunikationsverbindung. Dies entlastet die übergeordnete Recheneinheit.Advantageously, each drive is assigned its own arithmetic unit, wherein these arithmetic units are in direct communication with each other, in particular by means of a real-time communication connection. This relieves the higher-level arithmetic unit.
Das erste Verbindungselement stellt bevorzugt eine erste Schweißelektrode und das zweite Verbindungselement bevorzugt eine zweite Schweißelektrode dar, wobei beide Elektroden von einer Schweißzange umfasst sind. Gerade bei Schweißvorgängen ist eine exakte Heranführung der Elektroden an das Werkstück maßgebend für die Qualität der erzielten Schweißverbindung. Die Erfindung erzielt daher gerade in Verbindung mit Schweißvorgängen ihre vorteilhafte Wirkung. Weitere Verbindungsvorgänge könnten Nieten, Kleben, Pressen, oder Clinchen sein.The first connecting element preferably represents a first welding electrode and the second connecting element preferably represents a second welding electrode, wherein both electrodes are covered by welding tongs. Precisely in welding processes, an exact approach of the electrodes to the workpiece is decisive for the quality of the welded connection achieved. The invention therefore achieves its advantageous effect, especially in connection with welding operations. Other joining operations could be riveting, gluing, pressing, or clinching.
Wenn wenigstens ein Antrieb eine relative Bewegung beider Schweißelektroden der Schweißzange (Haupthub) zueinander bewirkt und wenigstens ein Antrieb eine Bewegung der gesamten Schweißzange (Ausgleich) bewirkt, dann kann die Schweißzange als Ganzes bereits während der Annäherung an das zu bearbeitende Werkstück an dieses exakt ausgerichtet werden. Zur Ausführung des Schweißvorganges kann dann abhängig von der Position aller anderen Antriebe der Schweißvorgang durch Aktivierung des Hauthubantriebes, welcher die Zangen zusammenführt schnell gestartet werden.If at least one drive causes a relative movement of both welding electrodes of the welding tongs (main stroke) to each other and at least one drive causes a movement of the entire welding tongs (compensation), then the welding tongs as a whole can already be exactly aligned with them during the approach to the workpiece to be machined , To carry out the welding operation, the welding process can then be started quickly by activating the Hauthub drive, which brings together the pliers, depending on the position of all other drives.
Bevorzugt umfasst die Steuerung Mittel zur Steuerung des Schweißvorganges und Mittel zur Koordination des Schweißvorganges mit den für die Annäherung der Zange an das Werkstück erforderlichen Bewegungsabläufen. Es können komplexe Strom-/Zeit-/Kraftprofile vom Roboter gefahren werden, indem abhängig von der gegenwärtigen Position der Schweißzange und vom Anpressdruck der Schweißstrom optimiert und dadurch die Schweißqualität positiv beeinflusst werden kann. Die Steuerung könnte zusätzlich noch die Qualitätsprüfung der Schweißverbindung mittels Ultraschall übernehmen.Preferably, the controller comprises means for controlling the welding operation and means for coordinating the welding operation with the movements required for the approach of the pincers to the workpiece. Complex current / time / force profiles can be driven by the robot by optimizing the welding current, depending on the current position of the welding gun and the contact pressure, and thereby positively influencing the welding quality. The controller could additionally take over the quality inspection of the welded connection by means of ultrasound.
Alternativ könnte die Robotersteuerung mittels eines Datenbusses mit einer Schweißsteuerung verbunden sein, um die Robotersteuerung bezüglich der Rechenkapazität zu entlasten. Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst mittels eines Verfahrens zur Steuerung eines Verbindungsvorganges mittels eines Roboters, welcher eine Verbindungsvorrichtung umfasst, wobei die Steuerung zusätzlich zur Ansteuerung der Roboterachsantriebe auch die Ansteuerung der Antriebe zur Betätigung der Verbindungsvorrichtung übernimmt und die Bewegungsabläufe der Antriebe untereinander derart koordiniert, dass deren Bewegung zu einer vorgebbaren Bahnkurve führt. Es ergeben sich die selben Vorteile, wie zuvor erwähnt.Alternatively, the robot controller could be connected by means of a data bus to a welding controller in order to relieve the robot controller of the computing capacity. The object is likewise achieved by means of a method for controlling a connection process by means of a robot, which comprises a connection device, wherein the controller also controls the drives for actuating the connection device in addition to controlling the robot axis drives and coordinates the motion sequences of the drives with one another such that their Movement leads to a predeterminable trajectory. There are the same advantages as mentioned above.
Aus den ebenfalls bereits zuvor genannten Gründen handelt es sich bei dem Verbindungsvorgang um einen Widerstandsschweißvorgang, wobei die Verbindungsvorrichtung eine Schweißzange ist und wobei ein Antrieb den Hauptantrieb und ein weiterer Antrieb den Ausgleichsantrieb der Schweißzange darstellt, wobei die Steuerung vorzugsweise zusätzlich die Steuerung des Schweißstromes in Abhängigkeit von der von den Antrieben gefahrenen Bahnkurve übernimmt, um auch komplexe Kraft-/Strom-/Zeitprofil zeitoptimiert abfahren zu können. For the reasons already mentioned above, the connection process is a resistance welding process, wherein the connecting device is a welding gun and wherein one drive is the main drive and another drive is the balancing drive of the welding gun, the control preferably additionally controlling the welding current in dependence takes over from the trajectory traversed by the drives in order to be able to start time-optimized complex power / current / time profile.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.Further advantages and embodiments will become apparent from the accompanying drawings.
Darin zeigen:Show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß angesteuerten Schweißzange;Fig. 1 is a schematic representation of an inventively controlled welding tongs;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zweier direkt kommunizierenderFig. 2 is a block diagram of two directly communicating
Recheneinheiten;Processing units;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schweißvorgangs mit einer erfindungsgemäßen Schweißzange; und3 shows a schematic representation of a welding process with a welding tongs according to the invention; and
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm für einen erfindungsgemäßen Schweißprozess.4 shows a flow chart for a welding process according to the invention.
Fig. 5 eine Robotersteuerung mit 8 Achsen.5 shows a robot control with 8 axes.
Fig. 6 eine Robotersteuerung mit 8 Achsen und integrierterFig. 6 is a robot controller with 8 axes and integrated
Schweißsteuerung.Welding control.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schweißzange 1. Diese Schweißzange 1 weist eine erste Elektrode 4, die im folgenden auch als Haupthubelektrode bezeichnet wird und eine zweite Elektrode 6, die im folgenden auch als Ausgleichselektrode bezeichnet wird, auf. Das Bezugszeichen 8 bezieht sich auf einen ersten Antrieb bzw. den Haupthubantrieb, der die erste Elektrode 4 bzw. deren Bewegung steuert. Über einen zweiten Antrieb bzw. den Ausgleichshub 10 werden beide Schweißelektroden 4 und 6 bewegt. Dabei ist eine Gelenkeinrichtung 5 zur Stabilisierung der Vorrichtung vorgesehen.1 shows a schematic representation of a welding gun 1. This welding gun 1 has a first electrode 4, which is also referred to below as the main lift electrode and a second electrode 6, which is also referred to below as a compensation electrode on. The reference numeral 8 refers to a first drive or the main lift drive, which controls the first electrode 4 and its movement. Via a second drive or the compensation stroke 10, both welding electrodes 4 and 6 are moved. In this case, a joint device 5 is provided for stabilizing the device.
Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm mit zwei erfindungsgemäßen Recheneinheiten. Dabei werden die beiden Antriebe 8, 10, d. h. der Haupthubantrieb 8 und der Ausgleichsantrieb 10 bzw. deren jeweilige Servomotoren 7, 9 von einer ersten Recheneinheit 12 und einer zweiten Recheneinheit 14 gesteuert. Das Bezugszeichen 16 bezieht sich auf eine übergeordnete Steuerungseinrichtung, welche auch Roboterachsen steuern kann (nicht gezeigt). Das in Figur 2 gezeigte Teilsystem besteht demnach aus einer Mastereinheit 12 und einer Slaveeinheit 14 sowie aus den Servomotoren 7, 9. Dieses System kommuniziert über eine Feldbusschnittstelle (z. B. Profibus-DP) der Mastereinheit 12 und eine Kommunikationsverbindung 15 mit der übergeordneten Steuerung 16. Der unten genauer erwähnte Ansteueralgorithmus ist in der Mastereinheit 12 implementiert und wird dort ausgeführt. Zwischen den beiden Einheiten 12 und 14 ist eine Kommunikationsverbindung 18 vorgesehen, welche eine Echtzeitkommunikation zwischen den beiden Einheiten erlaubt. Dabei kann in dieser Echtzeitkommunikation beispielsweise SERCOS III, TCP/IP und Ethernet erfolgen. Es sind jedoch auch andere Plattformen denkbar. Die direkte Kommunikationsverbindung bewirkt eine Entlastung der übergeordneten Steuerungseinrichtung 16 bezüglich der erforderlichen Rechenkapazität.FIG. 2 shows a block diagram with two arithmetic units according to the invention. The two drives 8, 10, ie the main lift drive 8 and the compensation drive 10 or their respective servomotors 7, 9 are controlled by a first computer unit 12 and a second computer unit 14. The Reference numeral 16 refers to a higher-level control device which can also control robot axes (not shown). The subsystem shown in Figure 2 thus consists of a master unit 12 and a slave unit 14 and the servomotors 7, 9. This system communicates via a fieldbus interface (eg Profibus-DP) of the master unit 12 and a communication link 15 with the higher-level control 16. The drive algorithm mentioned in more detail below is implemented in the master unit 12 and is executed there. Between the two units 12 and 14, a communication link 18 is provided, which allows a real-time communication between the two units. In this case, for example, SERCOS III, TCP / IP and Ethernet can take place in this real-time communication. However, other platforms are also conceivable. The direct communication connection causes a relief of the higher-level control device 16 with respect to the required computing capacity.
Damit kann die Einheit 12 auf alle relevanten Daten des Slaveantriebs bzw. der zweiten Einheit 14 zugreifen. Beispiele für solche relevanten Daten sind z. B. Drehmomentistwert, der Geschwindigkeitsistwert und der Lageistwert. Der Zugriff erfolgt dabei in Echtzeit bzw. innerhalb einer vorgebbaren deterministischen Zeitspanne. Umgekehrt kann auch die zweite Einheit 14 auf die entsprechenden Daten der ersten Einheit 12 zugreifen.Thus, the unit 12 can access all relevant data of the slave drive or the second unit 14. Examples of such relevant data are e.g. The actual torque value, the actual velocity value and the actual position value. The access takes place in real time or within a predeterminable deterministic time span. Conversely, the second unit 14 can also access the corresponding data of the first unit 12.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die den Haupthubantrieb 8 ansteuernde Recheneinheit als Master konfiguriert. Es ist jedoch auch möglich, die den Ausgleichsantrieb 10 ansteuernde Einheit als Master zu konfigurieren und die erste Einheit bzw. den Hauptantrieb als Slave zu konfigurieren. Die Kommunikation erfolgt über einen Echtzeitbus (z. B. SERCOS III) oder durch die Implementierung der Antriebselektronik auf einer gemeinsamen Plattform. In Betracht kommt beispielsweise ein Doppelachsmodul mit integrierten Antriebssteuerelektronik- Karten.In the embodiment shown here, the arithmetic unit driving the main lifting drive 8 is configured as a master. However, it is also possible to configure the compensation drive 10 driving unit as a master and to configure the first unit or the main drive as a slave. Communication takes place via a real-time bus (eg SERCOS III) or through the implementation of drive electronics on a common platform. Considered, for example, a Doppelachsmodul with integrated Antriebssteuerelektronik- cards.
Ein grober Ablauf eines erfindungsgemäßen Schweißprozesses kann wie folgt beschrieben werden. Die übergeordnete Steuerungseinrichtung 16 übermittelt den Befehl „Zange schließen" an die erste Einheit 12. In der Folge schließt das autarke System die Zange gemäß dem unten beschriebenen internen Ansteueralgorithmus. Nachdem dies erfolgt ist, meldet die erste Einheit 12 an die Steuerungseinrichtung 16, dass die Zange geschlossen ist. In der Folge leitet die Steuerungseinrichtung 16 den Schweißprozess ein und übermittelt anschließend den Befehl „Zange öffnen" an die erste Ansteuerungseinrichtung 12. Anschließend öffnet das autarke System zwischen den beiden Antriebssteuerungseinrichtungen 12, 14 die Zange gemäß einem vorgegebenen Ansteueralgorithmus. Schließlich wird von der ersten Antriebssteuerungseinrichtung 12 an . die Hauptsteuerungseinrichtung 16 die Information „Zange geöffnet" übermittelt.A rough procedure of a welding process according to the invention can be described as follows. The higher-level control device 16 transmits the command "Close pliers" to the first unit 12. In the sequence closes the self-sufficient System the pliers according to the internal drive algorithm described below. After this has been done, the first unit 12 notifies the controller 16 that the clamp is closed. As a result, the control device 16 initiates the welding process and then transmits the "open pliers" command to the first control device 12. The autonomous system then opens the pliers in accordance with a predefined control algorithm between the two drive control devices 12, 14. Finally, the first drive control device 12, the main control device 16 transmits the information "pliers open".
Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 und die folgenden Tabellen wird nun der genaue Schweißprozess eingehend erläutert. Zu Beginn des Schweißprozesses befinden sich sowohl die erste Elektrode 4 als auch die zweite Elektrode 6 in ihren jeweiligen Parkpositionen. Die Parkposition der ersten Elektrode 4 ist durch das Bezugszeichen 22 gekennzeichnet und die Parkposition der zweiten Elektrode 6 durch das Bezugszeichen 21.With reference to Figures 3 and 4 and the following tables, the exact welding process will now be explained in detail. At the beginning of the welding process, both the first electrode 4 and the second electrode 6 are in their respective parking positions. The parking position of the first electrode 4 is indicated by the reference numeral 22 and the parking position of the second electrode 6 by the reference numeral 21.
Nachdem die Steuerungseinrichtung 16 den Startbefehf an die erste Antriebssteuerungseinrichtung 12 übermittelt hat (vergleiche Fig. 4), wird die erste Elektrode 4 in die Haupthub-Zwischenposition 24 und die zweite Elektrode 6 in die Ausgleichs Zwischenposition 23 gefahren.After the controller 16 has transmitted the start command to the first drive controller 12 (see FIG. 4), the first electrode 4 is moved to the main lift intermediate position 24 and the second electrode 6 is moved to the intermediate balancing position 23.
In der nachfolgenden Erläuterung veranschaulicht Tabelle 1 die Bewegung des Ausgleichhubs 10 bzw. des zweiten Antriebs und Tabelle 2 die Bewegung des Haupthubs 8 bzw. des ersten Antriebs. Die Erfindung ermöglicht, dass zumindest Teile dieser Bewegungsabläufe bereits bei Annäherung der Schweißzange an das Werkstück mittels des Roboters durchgeführt werden können. Durch Fettdruck sind dabei die jeweils einstellbaren Parameter gekennzeichnet:In the following explanation, Table 1 illustrates the movement of the compensation stroke 10 and the second drive and Table 2 the movement of the main lift 8 and the first drive. The invention makes it possible for at least parts of these movement sequences to be carried out as soon as the welding tongs approach the workpiece by means of the robot. The respective adjustable parameters are indicated by bold type:
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Tabelle 1: Bewegung des Ausgleichs (Ag)
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Parkposition HAUTHUBFAHRMOMENT , Antrieb in Lageregelung
Table 1: Movement of compensation (Ag)
Figure imgf000010_0002
Parking position HAUTHUBFAHRMOMENT, drive in position control
Tabelle 2: Bewegung des Haupthubs (HH)Table 2: Movement of the main lift (HH)
Wie in Figur 4 gezeigt, wird die erste Elektrode in dieser Haupthub Zwischenposition 24 gehalten und allein die zweite Elektrode bzw. Ausgleichselektrode 6 betätigt. Genauer gesagt wird die zweite Elektrode 6 hier solange betätigt, bis das zu schweißende Bauteil gefunden wurde. Dabei werden die Momente, d. h. die Bewegungsmomente der Ausgleichselektrode auf ein vorgebbares Ausgleichsfahrmoment begrenzt und der Antrieb der zweiten Elektrode 6 erfolgt hier in Lageregelung. Um das zu bearbeitende Werkstück bzw. Blech zu finden, wird das Moment des Ausgleichshubs (zweite Antriebssteuerungseinrichtung) auf das Ausgleichblechfindemoment begrenzt und der Antrieb 8 fährt in Geschwindigkeitsregelung vor. Sobald das tatsächliche Moment, d. h. der Momentenistwert größer als das oder gleich dem Ausgleichsblechfindemoment ist, ist dies ein Indiz dafür, dass das Bauteil von der zweiten Elektrode 6 gefunden wurde. Die entsprechenden Momente und Lagewerte werden an die erste Antriebssteuerungseinrichtung übermittelt. Gegebenenfalls findet noch ein Ausgleich in Lageregelung der Ausgleichselektrode bzw. der zweiten Elektrode 6 statt, wobei hier ein ebenfalls bestimmtes Prozessmoment der Ausgleichselektrode vorgegeben werden kann. In dieser Position kann die zweite Elektrode 6 gehalten und nunmehr die Bewegung der ersten Elektrode 4 gesteuert bzw. geregelt werden.As shown in FIG. 4, the first electrode is held in this main lift intermediate position 24 and only the second electrode or compensation electrode 6 is actuated. More specifically, the second electrode 6 is operated here until the component to be welded has been found. The moments, i. H. the movement moments of the compensation electrode limited to a predetermined compensation torque and driving the second electrode 6 takes place here in position control. In order to find the workpiece or sheet to be machined, the moment of the compensation stroke (second drive control device) is limited to the Ausgleichblechfindemoment and the drive 8 proceeds in speed control. As soon as the actual moment, i. H. the torque actual value is greater than or equal to the Ausgleichsblechfindemoment, this is an indication that the component of the second electrode 6 has been found. The corresponding moments and position values are transmitted to the first drive control device. Optionally, there is still a compensation in position control of the compensating electrode or the second electrode 6, in which case a likewise specific process moment of the compensating electrode can be specified. In this position, the second electrode 6 can be held and now the movement of the first electrode 4 can be controlled.
Auch hier wird zunächst das Moment des Haupthubs bzw. ersten Antriebs 8 auf ein vorgegebenes Haupthubfahrmoment begrenzt und die erste Elektrode 4 in Lageregelung angetrieben. In dieser Position wird gewartet, bis die Ausgleichselektrode 4 das Blech 20 (vgl. Fig. 3) gefunden hat, wie oben beschrieben. In diesem Verfahrensschritt können auch beide Bewegungen gleichzeitig ablaufen. In einem weiteren Schritt wird das Istmoment des Haupthubs überprüft und gewartet, bis dieses größer oder gleich ist als ein vorgebbares Haupthubblechfindemoment. Sobald dieses erreicht ist, ist dies ein Indiz dafür, dass auch von der Hauptelektrode 4 das zu schweißende Bauteil gefunden wurde. In einem weiteren Verfahrensschritt (vgl. Fig. 4) wird dann der Hauptsteuerungseinrichtung die Information übermittelt, dass das Blech aufgefunden wurde und nun ein Kraftaufbau erfolgen kann. Genauer gesagt erfolgt nunmehr eine Geschwindigkeitsregelung des ersten Antriebs 8 mit dem Prozessmoment des Haupthubs und mit der Kraftaufbaugeschwindigkeit des Haupthubs. An die Hauptsteuerungseinrichtung wird ein Signal zur Kennzeichnung des Zustandes „Krafthalten" übermittelt. Das Krafthalten erfolgt über eine Geschwindigkeitsregelung mit dem Prozessmoment des Haupthubs und mit der Krafthaltegeschwindigkeit des Haupthubs. In diesem Verfahrensschritt leitet die Hauptsteuerungseinrichtung den Befehl zum Schweißen ein. Im Anschluss an diesen Befehl wird die Kraft auf die zu verschweißenden Bauteile wieder abgebaut, wobei hier eine Geschwindigkeitsregelung mit der Haupthubkraftabbaugeschwindigkeit erfolgt.Again, the moment of Haupthubs or first drive 8 is initially limited to a predetermined Haupthubfahrmoment and driven the first electrode 4 in position control. In this position, it is waited until the compensating electrode 4 has found the plate 20 (see Fig. 3), as described above. In this process step both movements can take place simultaneously. In a further step, the actual torque of the main lift is checked and waited until it is greater than or equal to a predeterminable main tread finding moment. As soon as this is achieved, this is an indication that the component to be welded has also been found by the main electrode 4. In a further method step (see FIG. 4), the information is then transmitted to the main control device that the metal sheet has been found and a force can now be built up. More specifically, a speed control of the first drive 8 now takes place with the process torque of the main lift and with the force buildup speed of the main lift. The main control device is provided with a signal for indicating the state "holding force." The force is maintained via a speed control with the process torque of the main lift and with the main shaft holding force speed In this process step, the main control device initiates the welding command Following this command the force is reduced again to the components to be welded, whereby here is a speed control with the Hauptstubraftabbaugeschwindigkeit.
Schließlich fährt der Haupthub zurück in die Parkposition, wobei hier eine Momentenbegrenzung auf das oben erwähnte Haupthubfahrmoment und ein Antrieb in Lageregelung erfolgt. Auch der Ausgleichshub fährt, sobald an ihn die Information ermittelt wurde, dass der Haupthub seine Öffnungsschwelle erreicht hat, zurück in die Parkposition. Nach einer Pause ist die Anlage bereit für den nächsten Zyklus. Diese Pause ist optional und muss evtl. eingehalten werden, um die Motoren vor thermischer Überlastung zu schützen. Nach der Pause wird an die Hauptsteuerungseinrichtung 16 die Information „bereit für nächsten Zyklus" übermittelt und umgekehrt kann die Hauptsteuerungseinrichtung den Startbefehl für einen weiteren Schweißvorgang geben.Finally, the main lift moves back to the parking position, with a torque limitation to the above-mentioned Haupthubfahrmoment and a drive in position control here. Also, the compensation stroke moves, as soon as the information was determined to him that the main lift has reached its opening threshold, back to the parking position. After a break, the system is ready for the next cycle. This break is optional and may need to be respected to protect the motors from thermal overload. After the pause, the information "ready for next cycle" is transmitted to the main controller 16, and vice versa, the main controller may give the start command for another welding operation.
Damit beziehen sich in Fig. 3 das Bezugszeichen 25 auf die Öffnungsschwelle des Haupthubs und das Bezugszeichen 20 auf ein Blech, welches sich in einemThus, in FIG. 3, the reference numeral 25 refer to the opening threshold of the main lift and the reference numeral 20 to a sheet, which in a
Toleranzfenster befindet. Daher kann im Vergleich zum dem oben erwähnten Stand der Technik die „Steifigkeit" des Prozesses eingestellt werden. Mit anderen Worten wirkt die Momentenbegrenzung eines oder der Servoantriebe wie eine Feder, derenTolerance window is located. Therefore, in comparison with the above-mentioned prior art, the "rigidity" of the process can be adjusted. In other words, the torque limit of one or the servo drives acts as a spring whose
Steifigkeit eingestellt werden kann. Dadurch ist eine Anpassung an das erforderliche Ausgleichsmoment möglich, wobei die Zangenraumlage das notwendigeStiffness can be adjusted. As a result, an adaptation to the required balancing torque is possible, wherein the pliers space position the necessary
Ausgleichsmoment bestimmt. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.Compensation torque determined. All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided they are new individually or in combination over the prior art.
In, Fig. 5 ist die vom Roboter umfasste erfindungsgemäße Steuerung 26 zur Ansteuerung der Roboterachsen mittels elektrischer Antriebe gezeigt. Der Roboter umfasst eine Schweißzange, z.B. wie aus Figur 1 ersichtlich, zum Verbinden vonIn FIG. 5, the controller 26 according to the invention for controlling the robot axes by means of electric drives is shown. The robot includes welding tongs, e.g. as shown in Figure 1, for connecting
Bauteilen, wobei die Scheißzange ein erstes und ein zweites Verbindungselement 4,Components, wherein the pliers a first and a second connecting element 4,
6 umfasst, welche beide mittels eines ersten und zweiten elektrischen Antriebes 8,6, both of which by means of a first and second electric drive 8,
10 elektrisch beweglich sind, wobei die Steuerung Mittel zur Ansteuerung und zur Koordination der Bewegungsabläufe zwischen den in der Regel sechs elektrischen10 are electrically movable, wherein the control means for controlling and coordinating the movement between the usually six electrical
Roboterachsantrieben und den beiden elektrischen Antrieben für dieRobot axis drives and the two electric drives for the
Verbindungselemente der Schweißzange 4, 6 in Echtzeit umfasst, so dass insgesamt von einer Robotersteuerung mit acht Achsen gesprochen werden kann. Von diesen acht Achsen dienen sechs zur Ansteuerung des Roboters und zwei zur Ansteuerung der Schweißzange. Mittels eines Feldbusses 27 und der Kommunikationsstrecke 15 kommuniziert die Robotersteuerung 26 mit der Schweißsteuerung 30.Including connecting elements of the welding gun 4, 6 in real time, so that in total can be spoken by a robot controller with eight axes. Six of these eight axes are used to control the robot and two to control the welding gun. By means of a field bus 27 and the communication link 15, the robot controller 26 communicates with the welding controller 30.
Fig. 6 zeigt eine Robotersteuerung, in die die Funktion einer Schweißsteuerung integriert ist* Alle weiteren Bestandteile sind identisch mit der in Figur^"dargestellten Anordnung. Fig. 6 shows a robot controller, in which the function of a welding control is integrated * All other components are identical to the arrangement shown in Figure ^ ".
Neue BezuqszeichenlisteNew qualifier list
1 Schweißzange1 welding tongs
4 erste Elektrode (Haupthubelektrode) 5 Gelenkeinrichtung4 first electrode (main lift electrode) 5 hinge device
6 zweite Elektrode (Ausgleichelektrode)6 second electrode (equalizing electrode)
7, 9 Servomotoren (Mäste r/Slave)7, 9 servomotors (masts r / slave)
8 erster Antrieb (Hauptantrieb)8 first drive (main drive)
10 zweiter Antrieb (Ausgleichsantrieb) 12 erste Recheneinheit für Ausgleich (Master)10 second drive (compensation drive) 12 first calculation unit for compensation (master)
14 zweite Recheneinheit für Haupthub (Slave)14 second main-hub computing unit (slave)
15 Kommunikationsverbindung15 communication connection
16 Übergeordnete Steuerung16 Higher level control
18 Echtzeit - Kommunikationsverbindung 20 Blech18 real - time communication connection 20 sheet metal
21 Parkposition der zweiten Elektrode 6 (Ausgleich)21 parking position of the second electrode 6 (compensation)
22 Parkposition der ersten Elektrode 4 (Haupthub)22 parking position of the first electrode 4 (main stroke)
23 Ausgleichs Zwischenposition (Ausgleich)23 compensation intermediate position (compensation)
24 Haupthub - Zwischenposition (Haupthub) 25 Öffnungsschwelle des Haupthubs (erster Antrieb)24 Main lift - intermediate position (main lift) 25 Opening threshold of the main lift (first drive)
26 Roboter mit Steuerung26 robots with control
27 Feldbus HH/28 Haupthub Ag/29 Ausgleich 30 Schweißsteuerung27 Fieldbus HH / 28 Main stroke Ag / 29 Compensation 30 Welding control
401 Start401 start
402 Ausgleich in Parkposition402 compensation in parking position
403 Haupthub in Parkposition403 Main lift in parking position
404 Fahre Ausgleich auf Ausgleichzwischen-Position 405 Fahre Haupthub auf Haupthubzwischen-Position404 Drive Balance to Equalization Position 405 Drive Main Stroke to Main Stroke Position
406 Ausgleich Finde Blech406 Balancing Find sheet metal
407 Warte auf Ausgleich Blech Gefunden407 waiting for compensation sheet found
408 Ausgleich Blech Gefunden408 compensation sheet found
ERSATZBLATT (REGEL 26) 409 Haupthub Finde BlechReplacement Blade (RULE 26) 409 Main Hub Find sheet metal
410 Haupthub Blech gefunden410 main stroke sheet metal found
411 Sende an überg. Steuerung: Kraftaufbau411 Send to transfer Control: Strength
412 Kraftaufbau412 power buildup
413 Sende an überg. Steuerung: Krafthalten413 Send to over. Control: holding power
414 Krafthalten414 power hold
415 Kraftabbau415 power reduction
416 Haupthub zurück zur Parkposition416 Main lift back to parking position
417 Warte auf Haupthub Öffnungsschwelle erreicht417 Waiting for main lift Opening threshold reached
418 Ausgleich zurück zur Parkposition418 Balancing back to parking position
419 Ausgleich in Parkposition419 compensation in parking position
420 Haupthub in Parkposition420 main lift in parking position
421 Pause421 break
422 Bereit für nächsten Zyklus422 Ready for next cycle
423 Sende an überg. Steuerung Bereit für nächsten Zyklus423 Send to over. Control Ready for next cycle
424 Warte auf Start424 Waiting for takeoff
425 Start von überg. Steuerung425 Start of überg. control
426 In Position426 In position
427 In Position427 In position
428 Kommando Zange öffnen428 Open command Forceps
ERSATZBLATT (REGEL 26) Replacement Blade (RULE 26)

Claims

Patentansprüche claims
1. Roboter umfassend eine Steuerung (26) zur Ansteuerung der Roboterachsen mittels elektrischer Antriebe und umfassend eine Verbindungsvorrichtung (1 ) zum Verbinden von Bauteilen, wobei die Verbindungsvorrichtung ein erstes und ein zweites Verbindungselement (4,6) umfasst, welche beide mittels eines ersten und zweiten elektrischen Antriebes (8,10) elektrisch beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (26) ein Mittel zur Ansteuerung und zur Koordination der Bewegungsabläufe zwischen den elektrischen Roboterachsantrieben und den elektrischen Antrieben (8,10) der Verbindungselemente (4,6) umfasst.A robot comprising a controller (26) for controlling the robot axes by means of electric drives and comprising a connecting device (1) for connecting components, wherein the connecting device comprises a first and a second connecting element (4,6), both by means of a first and second electrical drive (8,10) are electrically movable, characterized in that the controller (26) comprises means for controlling and coordinating the movement sequences between the electric robot axis drives and the electrical drives (8,10) of the connecting elements (4,6) includes.
2. Roboter nach Anspruch 1 , wobei die Koordination der Bewegungsabläufe mittels einer übergeordneten Recheneinheit (16) erfolgt, wobei dieser übergeordneten Recheneinheit (16) weitere Recheneinheiten zur Berechnung der einzelnen Bewegungsabläufe der Roboterachsen und der Antriebe der Verbindungselemente (4,6) zugeordnet sind und wobei die Kommunikation zwischen den Recheneinheiten mittels einer echtzeitfähigen Datenverbindungen erfolgt.2. Robot according to claim 1, wherein the coordination of the motion sequences by means of a higher-order arithmetic unit (16), said superordinate arithmetic unit (16) further computing units for calculating the individual movements of the robot axes and the drives of the connecting elements (4,6) are assigned and wherein the communication between the computing units is done by means of a real-time capable data connections.
3. Roboter nach Anspruch 2, wobei jedem Antrieb (8,10) eine eigene Recheneinheit (12,14) zugeordnet ist und wobei diese Recheneinheiten (12, 14) in direkter Kommunikation (18) miteinander stehen, ' insbesondere mittels einer Echtzeitkommunikationsverbindung (18).3. Robot according to claim 2, wherein each drive (8,10) is associated with its own arithmetic unit (12,14) and wherein said arithmetic units (12, 14) in direct communication (18) with each other, ' in particular by means of a real-time communication connection (18 ).
4. Roboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Verbindungselement (4) eine erste Schweißelektrode und das zweite Verbindungselement (6) eine zweite Schweißelektrode ist und beide Elektroden von einer Schweißzange (1 ) umfasst sind. 4. Robot according to one of the preceding claims, wherein the first connecting element (4) is a first welding electrode and the second connecting element (6) is a second welding electrode and both electrodes of a welding tongs (1) are included.
5. Roboter nach Anspruch 4, wobei wenigstens ein Antrieb (8) eine relative Bewegung beider Schweißelektroden (4,6) der Schweißzange (1) zueinander bewirkt und wenigstens ein Antrieb (10) eine Bewegung der gesamten Schweißzange (1 ) bewirkt.5. Robot according to claim 4, wherein at least one drive (8) causes a relative movement of both welding electrodes (4,6) of the welding gun (1) to each other and at least one drive (10) causes movement of the entire welding gun (1).
6. Roboter nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerung Mittel zur Steuerung des Schweißvorganges und Mittel zur Koordination des Schweißvorganges mit den Bewegungsabläufen umfasst.6. Robot according to claim 4 or 5, wherein the controller comprises means for controlling the welding operation and means for coordinating the welding process with the movement sequences.
7. Roboter nach Anspruch 4 - oder 5, wobei die Steuerung mittels einer Datenverbindung mit einer Schweißsteuerung verbunden ist.A robot according to claim 4 or 5, wherein the controller is connected to a welding controller by means of a data link.
8. Verfahren zur Steuerung eines Verbindungsvorganges mittels eines Roboters, welcher eine Verbindungsvorrichtung (1) umfasst, wobei die Steuerung zusätzlich zur Ansteuerung der Roboterachsantriebe auch die Ansteuerung der Antriebe (8,10) zur Betätigung der Verbindungsvorrichtung übernimmt und die Bewegungsabläufe der Antriebe (8,10) untereinander derart koordiniert, dass deren Bewegung zu einer vorgebbaren Bahnkurve führt.8. A method for controlling a connection process by means of a robot, which comprises a connection device (1), wherein the controller also controls the drives (8, 10) to actuate the connection device in addition to controlling the robot axis drives and controls the motion sequences of the drives (8, 10) coordinated with each other such that their movement leads to a predeterminable trajectory.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Verbindungsvorgang ein Widerstandsschweißvorgang ist und die Verbindungsvorrichtung eine Schweißzange9. The method of claim 8, wherein the bonding process is a resistance welding process and the connecting device is a welding gun
(1 ) ist, wobei ein Antriebe den Hauptantrieb (8) und ein weiterer Antrieb den Ausgleichsantrieb (10) der Schweißzange darstellt.(1), wherein one drive represents the main drive (8) and another drive the compensating drive (10) of the welding gun.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Steuerung zusätzlich die Steuerung des Schweißstromes in Abhängigkeit von der von den Antrieben gefahrenen Bahnkurve übernimmt.10. The method according to any one of claims 8 to 9, wherein the controller additionally assumes the control of the welding current in dependence on the trajectory driven by the drives.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Steuerung ein Kraft- und/oder Strom- und/oder Zeitprofil abfährt. 11. The method according to any one of claims 8 to 10, wherein the controller deploys a force and / or current and / or time profile.
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