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1. WO2020183026 - VERFAHREN ZUR ANSTEUERUNG EINER BEARBEITUNSGMASCHINE ODER EINES INDUSTRIEROBOTERS

Veröffentlichungsnummer WO/2020/183026
Veröffentlichungsdatum 17.09.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2020/057010
Internationales Anmeldedatum 13.03.2020
IPC
G05B 19/402 2006.01
GPhysik
05Steuern; Regeln
BSteuer- oder Regelsysteme allgemein; funktionelle Elemente solcher Systeme; Überwachungs- oder Prüfanordnungen für solche Systeme oder Elemente
19Programmsteuersysteme
02elektrisch
18Numerische Steuerungen , d.h. automatische Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, z.B. in Bearbeitungszentren, zur Ausführung von Positionierungs-, Bewegungs- oder koordinierten Vorgängen mittels eines numerischen Steuerprogrammes
402gekennzeichnet durch Steuer- und Regelanordnungen zur Positionierung, z.B. Zentrieren eines Werkzeugs relativ zu einer Bohrung im Werkstück, zusätzliche Maßnahmen zur Detektion der korrekten Position
G05B 19/408 2006.01
GPhysik
05Steuern; Regeln
BSteuer- oder Regelsysteme allgemein; funktionelle Elemente solcher Systeme; Überwachungs- oder Prüfanordnungen für solche Systeme oder Elemente
19Programmsteuersysteme
02elektrisch
18Numerische Steuerungen , d.h. automatische Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, z.B. in Bearbeitungszentren, zur Ausführung von Positionierungs-, Bewegungs- oder koordinierten Vorgängen mittels eines numerischen Steuerprogrammes
408gekennzeichnet durch die Datenhandhabung oder das Datenformat, z.B. Einlesen, Zwischenspeichern oder Umwandlung von Daten
B25J 9/16 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
25Handwerkzeuge; tragbare Werkzeuge mit Kraftantrieb; Griffe für Handgeräte; Werkstatteinrichtungen; Manipulatoren
JManipulatoren; mit Manipuliereinrichtungen ausgestattete Räume
9Programmgesteuerte Manipulatoren
16Programmsteuerungen
CPC
B25J 9/1697
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
1694characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
1697Vision controlled systems
G05B 19/402
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
19Programme-control systems
02electric
18Numerical 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
402characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
G05B 19/4086
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
19Programme-control systems
02electric
18Numerical 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
408characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
4086Coordinate conversions; Other special calculations
G05B 2219/36404
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
36Nc in input of data, input key till input tape
36404Adapt teached position as function of deviation 3-D, 2-D position workpiece
G05B 2219/37555
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
37Measurements
37555Camera detects orientation, position workpiece, points of workpiece
Anmelder
  • ESE-ROBOTICS GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • ECKARDT, Steffen
Vertreter
  • CARLSOHN, Marc
Prioritätsdaten
10 2019 106 458.913.03.2019DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUR ANSTEUERUNG EINER BEARBEITUNSGMASCHINE ODER EINES INDUSTRIEROBOTERS
(EN) METHOD FOR THE CONTROL OF A PROCESSING MACHINE OR OF AN INDUSTRIAL ROBOT
(FR) PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION DE LA POSITION D'UNE PIÈCE, NOTAMMENT POUR LA COMMANDE D'UN ROBOT INDUSTRIEL
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Bestimmung einer Lage eines Werkstücks (1), insbesondere zur Ansteuerung eines Industrieroboters, und umfasst nach einem Aspekt die folgenden Schritte: Erfassen von Bilddaten mindestens eines Bildes eines Werkstücks (1) mittels einer ersten Kamera (2), deren optische Achse parallel zu einer Stoßrichtung eines Werkzeugs (3) verläuft. Anhand der erfassten Bilddaten erfolgt eine Suche nach einer Referenzstruktur (4) des Werkstücks (1) und es wird eine aktuelle Ist-Position mindestens eines Bezugspunkts (+) der Referenzstruktur (4) in x-/y-Richtung relativ zur optischen Achse (oa) der ersten Kamera (2) ermittelt. Erfindungsgemäß wird die aktuelle Ist-Position der Referenzstruktur (4) mit einer Soll-Position der Referenzstruktur (4) verglichen und es werden Vergleichsdaten erzeugt. Mittels der Vergleichsdaten wird auf die Lage des Werkstücks (1) in Bezug auf ein Basiskoordinatensystem rückgeschlossen. Nach einem weiteren Aspekt werden nach einem Vergleich der aktuellen Ist-Position der Referenzstruktur (4) mit einer Soll-Position der Referenzstruktur (4) Steuerbefehle erzeugt, die zur Zustellung des Werkzeugs (3) an mindestens einen zu bearbeitenden Bereich oder Ort des Werkstücks (1) dienen. Erfindungsgemäß wird zusätzlich eine aktuelle Ist-Position der Referenzstruktur (4) in z-Richtung der optischen Achse (oa) ermittelt, indem eine aktuelle x/y-Abbildungsgröße der Referenzstruktur (4) im erfassten Bild ermittelt und durch Vergleich mit der bekannten tatsächlichen x/y-Größe der Referenzstruktur (4) ein Abstand der Referenzstruktur (4) von der ersten Kamera (2) ermittelt und bei der Erzeugung des Steuerbefehls berücksichtigt wird.
(EN)
The invention relates to methods for determining a position of a workpiece (1), in particular for control of an industrial robot, and, according to one aspect, comprises the following steps: capturing image data of at least one image of a workpiece (1) by means of a first camera (2), the optical axis of which runs parallel to a direction of impact of a tool (3). The captured image data is used to search for a reference structure (4) of the workpiece (1), and a current, actual position of at least one reference point (+) of the reference structure (4) in the x-/y-direction relative to the optical axis (oa) of the first camera (2) is determined. According to the invention, the current, actual position of the reference structure (4) is compared with a target position of the reference structure (4), and comparison data are generated. The position of the workpiece (1) in relation to a basic coordinate system is concluded by means of the comparison data. According to a further aspect, following a comparison of the current, actual position of the reference structure (4) with a target position of the reference structure (4), control commands are generated which are used to move the tool (3) to at least one region or location of the workpiece (1) to be machined. According to the invention, a current, actual position of the reference structure (4) in the z-direction of the optical axis (oa) is additionally determined in that a current x/y-image variable of the reference structure (4) in the captured image is determined and, by comparison with the known actual x/y variable of the reference structure (4), a distance of the reference structure (4) from the first camera (2) is determined and is taken into consideration when generating the control command.
(FR)
L'invention concerne un procédé de détermination d'une position d'une pièce (1), en particulier pour la commande d'un robot industriel, et comprend, selon un aspect, les étapes suivantes : Acquisition de données d'image d'au moins une image d'une pièce (1) au moyen d'une première caméra (2) dont l'axe optique est parallèle à la direction d'impact d'un outil (3). Les données d'image détectées permettent de rechercher une structure de référence (4) de la pièce (1) et de déterminer une position réelle d'au moins un point de référence (+) de la structure de référence (4) dans le sens x/y par rapport à l'axe optique (oa) de la première caméra (2). Selon l'invention, la position réelle actuelle de la structure de référence (4) est comparée à une position théorique de la structure de référence (4) et des données de comparaison sont générées. Les données de comparaison permettent de déduire la position de la pièce (1) par rapport à un système de coordonnées de base. Selon un autre aspect, après une comparaison de la position réelle actuelle de la structure de référence (4) avec une position théorique de la structure de référence (4), des instructions de commande sont générés qui servent à amener l'outil (3) à au moins une zone ou un emplacement de la pièce (1) à usiner. Selon l'invention, une position réelle actuelle de la structure de référence (4) dans la direction z de l'axe optique (oa) est en outre déterminée en déterminant une taille d'image x/y actuelle de la structure de référence (4) dans l'image capturée et en la comparant avec la taille x/y réelle connue de la structure de référence (4), une distance de la structure de référence (4) par rapport à la première caméra (2) est déterminée et prise en compte lors de la génération de l'instruction de commande.
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