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1. WO2021058201 - STOPPING A PRODUCTION MACHINE ON A COLLISION-FREE PATH

Publication Number WO/2021/058201
Publication Date 01.04.2021
International Application No. PCT/EP2020/073097
International Filing Date 18.08.2020
IPC
B25J 9/16 2006.01
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS; WORKSHOP EQUIPMENT; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
G05B 19/4061 2006.01
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
406characterised by monitoring or safety
4061Avoiding collision or forbidden zones
CPC
B25J 9/1666
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
1656characterised by programming, planning systems for manipulators
1664characterised by motion, path, trajectory planning
1666Avoiding collision or forbidden zones
B25J 9/1676
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
1674characterised by safety, monitoring, diagnostic
1676Avoiding collision or forbidden zones
G05B 19/4061
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
406characterised by monitoring or safety
4061Avoiding collision or forbidden zones
Applicants
  • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE]/[DE]
Inventors
  • HANDECK, Jörg
  • MIHATSCH, Steffen
  • SCHMAUDER, Steffen
  • STURM, Martin
Priority Data
19200160.027.09.2019EP
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) ANHALTEN EINER PRODUKTIONSMASCHINE AUF KOLLISIONSFREIER BAHN
(EN) STOPPING A PRODUCTION MACHINE ON A COLLISION-FREE PATH
(FR) ARRÊT D’UNE MACHINE DE PRODUCTION SUR UNE VOIE SANS COLLISION
Abstract
(DE)
Eine numerische Steuerung (4) ermittelt unter Verwertung von Vorgaben (VI, V2) für lagegeregelte Achsen (1) einer von der numerischen Steuerung (4) gesteuerten Produktionsmaschine, z.B. Roboter, Manipulator, Werkzeugmaschine, eine aktuelle Gruppe von Lagesollwerten (xi*) und ermittelt weiterhin für einen Prognosehorizont (H) erwartete Gruppen von Lagesollwerten (xi*). Sie prüft, ob beim Ansteuern der lagegeregelten Achsen (1) mit der aktuellen Gruppe von Lagesollwerten (xi*) die Gefahr einer Kollision mindestens eines durch das Ansteuem der lagegeregelten Achsen (1) bewegten Elements (2, 3) mit mindestens einem anderen Element (2, 3, 9,10) besteht. Die gleiche Prüfung führt sie für die erwarteten Gruppen von Lagesollwerten (xi*) durch. Wenn die numerische Steuerung keine Gefahr einer Kollision erkennt, speichert sie die erwarteten Gruppen von Lagesollwerten (xi*) in einem Bremsbahnspeicher (11) und steuert die lagegeregelten Achsen (1) mit der aktuellen Gruppe von Lagesollwerten (xi*) an. Diese Vorgehensweise wiederholt die numerische Steuerung (4), solange sie keine Gefahr einer Kollision erkennt. Wenn sie hingegen die Gefahr einer Kollision erkennt, überführt sie die lagegeregelten Achsen (1) entlang einer Bahn (12) in den Stillstand, die durch im Bremsbahnspeicher (11) gespeicherte Gruppen von Lagesollwerten (xi*) definiert ist. Wenn also die numerische Steuerung die Gefahr einer Kollision erkennt, erfolgt ein Abbremsen entlang einer Bahn, die bereits zuvor auf die Gefahr einer Kollision überprüft wurde und bei der keine Gefahr einer Kollision erkannt wurde. Somit kann das Überführen in den Stillstand entlang einer Bahn erfolgen, auf der keine Kollision auftritt.
(EN)
A numerical controller (4) uses specifications (VI, V2) for position-controlled axes (1) of a production machine controlled by the numerical controller (4), for example a robot, a manipulator, a machine tool, to determine a current group of position setpoint values (xi*) and also determines groups of position setpoint values (xi*) expected for a forecast horizon (H). The numerical controller checks whether, when controlling the position-controlled axes (1) using the current group of position setpoint values (xi*), there is the risk of a collision between at least one element (2, 3) moved by controlling the position-controlled axes (1) and at least one other element (2, 3, 9, 10). The numerical controller carries out the same check for the expected groups of position setpoint values (xi*). If the numerical controller does not detect any risk of a collision, it stores the expected groups of position setpoint values (xi*) in a braking path memory (11) and controls the position-controlled axes (1) using the current group of position setpoint values (xi*). The numerical controller (4) repeats this procedure as long as it does not detect any risk of a collision. If, in contrast, the numerical controller detects the risk of a collision, it changes the position-controlled axes (1) along a path (12) to a standstill defined by groups of position setpoint values (xi*) stored in the braking path memory (11). If the numerical controller therefore detects the risk of a collision, braking is effected along a path which has already been previously checked for the risk of a collision and for which no risk of a collision has been detected. The change to the standstill can therefore be carried out along a path on which a collision does not occur.
(FR)
Selon l’invention, une commande numérique (4) détermine au moyen de spécifications (VI, V2) pour des axes (1) à régulation de position d’une machine de production commandée par la commande numérique (4), par ex. robot, manipulateur, machine-outil, un groupe instantané de valeurs de consigne de position (xi*) et détermine en outre des groupes de valeurs de consigne de position (xi*) attendus pour un horizon de prévision (H). La commande numérique vérifie si lors de l’activation des axes (1) à régulation de position, il existe un risque de collision, entre au moins un élément (2, 3) déplacé, avec au moins un autre élément (2, 3, 9, 10). La commande numérique effectue la même vérification pour les groupes attendus de valeurs de consigne de position (xi*). Si la commande numérique n’identifie pas de risque de collision, elle mémorise les groupes attendus de valeurs de consigne de position (xi*) dans une mémoire de piste de freinage (11) et active les axes (1) à régulation de position avec un groupe instantané de valeurs de consigne de position (xi*). La commande numérique (4) répète cette procédure tant qu’elle n’identifie pas de risque de collision. Si par contre elle détecte un risque de collision, elle fait passer les axes (1) à régulation de position à l’arrêt le long d’une voie (12) qui est définie par des groupes de valeurs de consigne de position (xi*) mémorisés dans la mémoire de voie de freinage (11). Si le cas échéant la commande numérique détecte un risque de collision, un freinage intervient le long d’une voie d’ores et déjà vérifiée auparavant, en vue d’un risque de collision et pour laquelle il n’y a pas eu de risque de collision identifié. La mise à l’arrêt le long d’une voie sur laquelle il n’y a pas de collision peut intervenir.
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