用于监测加工过程的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于监测加工过程的方法和装置(1)，其中在至少一个加工时间段(Δt

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测加工过程的方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种用于监测加工过程的方法，其中通过布置在协作机器人上的加工工具在至少一个加工时间段期间沿着至少一个加工路径中的每一个连续加工工件，其中监测协作机器人的环境，并检测协作机器人的每个加工路径周围的操作区域中的对象。
[0002]本专利技术还涉及一种用于监测加工过程的装置，其中通过布置在协作机器人上的加工工具在至少一个加工时间段期间沿着至少一个加工路径中的每一个连续加工工件，所述装置包括用于监测协作机器人的环境的传感器装置，以及用于检测协作机器人的每个加工路径周围的操作区域中的对象的检测装置。
[0003]最后，本专利技术还涉及一种加工机器，尤其是焊接装置，其包括协作机器人，用于在至少一个加工时间段期间沿着至少一个加工路径连续加工工件。

技术介绍

[0004]与人一起操作并且在加工过程中不通过保护装置与人分离的工业机器人被称为协作机器人或所谓的合作机器人。协作机器人的安全相关要求在相应标准中进行了定义，并规定为了保护人，防止机器人和人之间的碰撞。为此目的，机器人具有相应的传感器，其中在特定传感器信号的情况下自动关闭机器人。例如，US 5,952,796 A描述了这种协作机器人。
[0005]在现有技术中，例如在WO 2015/049207 A2中描述了涉及协作机器人的加工过程的规划方法，以便一方面能够实现最大加工速度，另一方面尽可能降低参与人员受伤的风险。
[0006]US 2015/0112483 A1和US 2018/0297201描述了操作方法，其中通过机器人装载托盘并且监测机器人区域中的特定区域。该现有技术不涉及工件的加工过程，也不使用可以在没有安全措施的情况下与人配合的协作机器人。
[0007]在协作机器人的运动是加工过程的一部分的加工过程中，上述协作机器人的保护措施不能以无问题的方式应用。协作机器人的标准保护措施是停止运动，这相当于中断加工过程，其对制造质量产生负面影响。其中协作机器人的运动是制造过程的一部分的这种加工过程的示例是焊接或钎焊方法、涂漆方法、胶合方法、表面处理方法，仅举几例。在加工过程期间，除了协作机器人之外或代替协作机器人，工件也可以以相应受控的方式移动，而不必一定是静止的。在工件移动时，引起工件移动的装置与协作机器人一样遵循相同的规则。
[0008]本专利技术涉及这样的加工过程，其中在至少一个加工时间段内分别连续加工预定加工路径，并且为了尽可能高的加工质量，这些加工路径的加工在加工时间段期间不被中断。作为这样的加工过程的示例，提到了在工件上形成一个或多个焊缝。如果协作机器人的自动关闭中断加工路径的连续加工，例如焊缝的形成，则必须在中断位置处恢复加工，这可能导致质量损失或甚至工件的报废。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于创造一种用于监测加工过程的上述方法和上述装置以及一种包括这种监测装置的加工机器，由此加工过程尽可能无中断地运行。要减少或防止已知方法的缺点。
[0010]根据本专利技术的问题由该方法解决，其中当在协作机器人的加工路径的操作区域中检测到对象时，在指令阶段内发出指令信号，并且加工过程继续。本专利技术规定，及时检测协作机器人的加工路径的操作区域中是否存在对象，使得在协作机器人自动关闭前及时采取措施，以便从操作区域移除对象，就其涉及人类而言，该对象可以离开操作区域或相应地重新规划加工，使得检测到的对象不再构成协作机器人的障碍，并且因此可以继续加工过程。协作机器人的各个部分可能与其发生碰撞的所有对象或人都属于术语“对象”。术语“操作区域”被理解为表示与协作机器人的加工路径相关的区域，在所述区域内可能在加工过程期间发生碰撞。根据协作机器人的类型，这可能涉及加工路径周围的小区域，也可能涉及更大的区域，所述区域还考虑机器人的轴及其运动可能性。通过在加工路径的操作区域中检测到对象的情况下根据本专利技术的指令信号的发出，因此可以实现将对象迅速移出操作区域或相应地改变加工，使得可以保证加工过程的继续。如果移除对象或重新规划加工过程的措施失败，通常的保护措施，因此通常是停止机器人的运动，当然会如以往一样执行以满足相应的标准和防止危及人员或损坏加工机器或工件。加工过程的改变或重新规划可以通过多种方式进行，例如通过在检测到对象的操作区域中的相同加工路径的加工、机器人的不同运动或通过改变加工路径的加工顺序，只要加工过程包括几个加工路径。可以通过布置在协作机器人上或放置在合适位置的各种传感器和装置来检测加工路径的操作区域中的对象。
[0011]在加工路径的操作区域中检测到对象的情况下，可以发出警报，例如作为指令信号。通过警报使相关人员意识到对象位于加工路径的操作区域中，由此提示他们移除对象或采取不同的措施。警报优选地以声音、视觉和/或触觉警报的形式发出。各种类型的警报可以交替地或累积地发生并且优选地在加工过程的区域或相应的加工路径的区域中发出，使得可以采取相应的措施来移除检测到的对象。然而，除此之外或作为替代，警报也可以在远离加工过程的位置传送，例如在处理大厅的监测中心，或用于记录目的。
[0012]在协作机器人的加工路径的操作区域中检测到对象的情况下，作为指示信号的警报的替代或补充，也可以向协作机器人发出相应的命令信号以改变或重新规划加工过程。由此，当对象位于加工路径的操作区域中时，自动提示协作机器人执行加工的重新规划。正如上面已经简要提到的，加工过程的改变或重新规划可以以多种方式发生。
[0013]在加工过程期间加工几个加工路径的情况下，可以通过改变加工路径的顺序来实现重新规划。因此，被检测到的对象阻挡的加工路径可以稍后加工，希望对象在此期间被移除或相应地从该加工路径的操作区域移动。只要检测到的对象位于可以通过协作机器人的相应重新规划绕过的操作区域的一部分中，这代表改变加工过程的另一种可能性。例如，多轴机器人可以从与最初规划的方向不同的方向加工加工路径。
[0014]根据在协作机器人的加工路径的操作区域中检测到对象时发出的指令信号，也可以沿着至少一个加工路径以降低的加工速度继续工件的加工。该选择仅防止机器人与对象可能发生的碰撞，只要其他措施(例如改变或重新规划加工过程或将对象从操作区域移除)
失败。取决于加工过程，加工速度的降低也可能对制造质量产生负面影响。
[0015]发出的指令信号可以适应被检测对象的类型。通过该设置，可以在发出的指令信号中传达关于被检测对象类型的信息。例如，作为指令信号的声音警报的声音强度或视觉警报的光强度或触觉警报的强度可以适应对象的大小。受制于相应的检测装置，例如自动图像处理系统，描述对象类型的相应信息也可以通过声音或视觉发出，使得相应的操作人员接收关于涉及哪个对象的信息(例如，位于加工路径上的工具或位于加工路径附近的人)。
[0016]此外，发出的指令信号可以适应于被检测对象的位置和/或定位。由于被检测对象的位置和/或定位对加工过程的可能变化或重新规划有影响，因此将发出的命令信号作为指令信号考虑也是非常重要的。当对象直接位于加工路径上时，加工过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测加工过程的方法，其中在至少一个加工时间段(Δt
Bi
)期间通过布置在协作机器人(1)上的加工工具(3)沿着至少一个加工路径(x
Bi
)中的每一个连续加工工件(2)，其中监测所述协作机器人(1)的环境并且检测所述协作机器人(1)的每个加工路径(x
Bi
)周围的操作区域中的对象(4)，其特征在于，在指令阶段(Δt
I
)内在所述协作机器人(1)的加工路径(x
Bi
)的操作区域中检测到对象(4)的情况下，发出指令信号(I)并且沿着所述至少一个加工路径(x
Bi
)不间断地继续所述加工过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选地以声音、视觉和/或触觉警报(W)的形式发出警报(W)作为指令信号(I)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将命令信号(A)作为指令信号(I)发送到所述协作机器人(1)以用于重新规划所述加工过程。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据在所述协作机器人(1)的加工路径(x
Bi
)的操作区域中检测到对象(4)的情况下发出的命令信号(A)，通过优选地改变所述加工路径(x
Bi
)的顺序来改变所述加工过程。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，根据在所述协作机器人(1)的加工路径(x
Bi
)的操作区域中检测到对象(4)的情况下发出的命令信号(A)，沿着至少一个加工路径(x
Bi
)以减小的加工速度(v
B
')继续所述工件(2)的加工。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，发出的指令信号(I)适合于检测对象(4)的类型和/或位置和/或定位。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述协作机器人(1)即将与检测对象(4)发生碰撞之前，所述工件(2)的加工以受控方式停止。8.一种用于监测加工过程的装置(10)，其中可以在至少一个加工时间段(Δt
Bi
)期间通过布...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔穆特，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：