【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用机器人定位冲压铆接安放工具的方法和系统，以及用于执行该方法的计算机程序或计算机程序产品。
技术介绍
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，改善机器人辅助的冲压铆接。
2、本专利技术的目的通过一种具有权利要求1或7所述特征的方法来实现。权利要求9-11要求保护一种用于执行在此所述方法的系统或计算机程序或计算机程序产品。优选的扩展方案由从属权利要求给出。
3、根据本专利技术的一种实施方式，用于机器人辅助的冲压铆接的方法包括以下步骤：
4、-指挥机器人将冲压铆接安放工具以铆接姿势定位在至少两个要相互接合的工件上；以及
5、-指挥冲压铆接安放工具安放(冲压)铆钉，以通过冲压铆接将至少两个工件接合；
6、其中，在冲压铆接期间，为了改变冲压铆接安放工具的姿势，特别是从铆接姿势出发或者相对于铆接姿势，指挥或者说如下地指挥机器人，即，通过这种改变至少部分地补偿、特别是至少部分地校正由冲压铆接引起的冲压铆接安放工具、特别是冲压铆接安放工具的至少一个铆接底模侧(matrizenseitig)支腿的弹性变形。
7、在冲压铆接时通常必须施加很高的加工力(过程力)，在某些情况下通常明显超过20kn。这可能会导致弹性变形，即使是在使用大型冲压铆接安放工具的情况下，这影响了冲压铆接的结果。
8、另一方面，这种冲压铆接安放工具通常应该被构造得尽可能轻，以便减轻机器人的负荷；和/或将承载铆接冲模(nietstempel)和铆
9、在一种实施方式中，通过在冲压铆接期间利用机器人相应地改变冲压铆接安放工具的姿势，可以使用(更)轻的和/或具有更长支腿的安放工具。附加地或替代地，在一种实施方式中，可以改善冲压铆接的结果。
10、因此，在一种实施方式中，在冲压铆接期间，利用机器人指挥或执行冲压铆接安放工具的补偿运动，并由此至少部分地补偿或校正由冲压铆接引起的冲压铆接安放工具、特别是冲压铆接安放工具的至少一个铆接底模侧支腿的弹性变形，特别是预先设定该补偿运动，在一种实施方式中是对该补偿运动进行编程。
11、在一种实施方式中，改变冲压铆接安放工具的姿势以至少部分补偿由冲压铆接引起的冲压铆接安放工具的弹性变形包括：冲压铆接安放工具的位移和/或扭转，使得冲压铆接安放工具的这种位移和/或扭转完全或部分地补偿冲压铆接安放工具的挠曲(aufbiegung)，在一种实施方式中是c形挠曲；和/或由于冲压铆接引起的冲压铆接安放工具、特别是冲压铆接安放工具的至少一个铆接底模侧支腿的弹性变形而使冲压铆接安放工具的铆接底模和/或轴进行位移和/或扭转；在一种实施方式中，由冲压铆接引起的冲压铆接安放工具的挠曲或者铆接底模和/或轴的位移和/或扭转是相同或相反指向的。在一种实施方式中，由于改变冲压铆接安放工具的姿势以实现至少部分补偿而导致的冲压铆接安放工具的铆接底模的位移量等于由于冲压铆接引起冲压铆接安放工具、特别是铆接底模侧支腿的弹性变形而导致的铆接底模(非补偿)位移量的至少25％和/或最高200％；和/或由于为了改变冲压铆接安放工具的姿势以实现至少部分补偿而导致的冲压铆接安放工具的铆接底模的扭转量等于由于冲压铆接引起冲压铆接安放工具、特别是铆接底模侧支腿弹性变形而导致的铆接底模(未补偿)扭转量的至少25％和/或最高200％；或者以这样的方式或者说如上所述地指挥、特别是预先设定姿势变化。类似地，在一种实施方式中，这同样适用于至少部分地补偿由于冲压铆接安放工具所施加的力的撤销(abbau)而引起的冲压铆接安放工具的弹性回变(elastischen)。在一种实施方式中，改变冲压铆接安放工具的姿势以实现至少部分补偿被指挥或者被如下所述地指挥为，与没有补偿或不改变冲压铆接安放工具的姿势相比，冲压铆接安放工具的铆接底模在冲压铆接期间的位置和/或方向与铆接底模或轴在铆接姿势下的姿势的偏差更小。
12、在一种实施方式中，在冲压铆接期间，基于冲压铆接安放工具的变形模型，在一种实施方式中是存储在机器人控制器中的变形模型，特别是数学或用数字表示的变形模型，指挥机器人。
13、在一种实施方式中，变形模型包括冲压铆接的过程值(特别是力、特别是力变化曲线，调节行程、特别是调节行程变化曲线等)之间的直接或间接的对应关系(zuordnung)和用于至少部分补偿的安放工具的姿势(变化)，例如以表格形式或函数形式等。
14、在一种实施方式中，通过这种(变形)模型辅助的在冲压铆接期间对冲压铆接安放工具的姿势变化的指挥可以特别有利地、特别是(更)精确和/或(更)过程可靠地至少部分补偿由冲压铆接引起的冲压铆接安放工具的弹性变形，并且在一种实施方式中，由此(进一步)改善了冲压铆接的结果。
15、在一种实施方式中，特别地，基于冲压铆接安放工具类型或单个冲压铆接安放工具来校准变形模型，优选通过下文中所阐述的方式。
16、据此，在一种实施方式中，可以通过单个变形模型或者特定于冲压铆接安放工具(校准)的变形模型(进一步)提高补偿精度；在一种实施方式中，通过按类型(校准)的变形模型降低了校准成本。
17、附加地或替代地，在一种实施方式中，特别地，优选在校准之后，基于待执行的冲压铆接和/或基于待接合的工件，对变形模型进行参数化。
18、在一种实施方式中，通过特定于应用的(参数化)变形模型可以(进一步)提高补偿精度和/或降低校准成本。
19、下面通过变形模型的简化示例来说明这种具有校准和随后参数化的方法的实施方式，在一种实施方式中该方法是至少两阶段的，该变形模型将安放工具的铆接底模或铆接底模侧支腿建模为简单的弹簧。在此，首先可以利用铆接压力f和铆接底模的偏移行程s来确定弹簧刚度c＝f/s，并且可以用这种方式校准变形模型。然后，在针对特定于工件的冲压铆接的第二步骤中，可以预先设定或确定关于调节行程或时间t的力变化曲线f＝f(t)。然后，利用该力变化曲线，可以确定冲压铆接安放工具的相应姿势变化，例如δ(t)＝δ·f(t)/c，校正因子δ≠0等，或者以这种方式参数化变形模型。
20、在一种实施方式中，在冲压铆接之后，为了进一步改变冲压铆接安放工具的姿势，优选基于所存储的变形模型和/或与冲压铆接期间的改变相反地，指挥或者说如下地指挥机器人：通过该进一步的改变，至少部分地补偿、特别是至少部分地校正冲压铆接安放工具的、优选为冲压铆接安放工具的至少一个铆接底模侧支腿的弹性回变，该弹性回变是由于冲压铆接安放工具(在冲压铆接时或者为了冲压铆接)所施加的力的撤销而引起。
21、由此，在一种实施方式中，可以保护冲压铆接安放工具和/或被接合的工件。
22、在一种实施方式中，在冲压铆接期间改变冲压铆接安放工具的姿势和/或在接合至少两个工件之后改变冲压铆接安放工具的姿势包括：至少一个(平移性)位移，优选是至少一个为了控制、特别是编程机器人而沿着或反向于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于机器人辅助的冲压铆接的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述冲压铆接期间，基于所存储的所述冲压铆接安放工具的变形模型来指挥所述机器人。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述冲压铆接安放工具类型或单个的冲压铆接安放工具来校准所述变形模型，和/或基于待执行的冲压铆接和/或待接合的工件来参数化所述变形模型。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述冲压铆接之后，特别是基于所存储的变形模型，指挥(S140)所述机器人进一步改变所述冲压铆接安放工具的姿势，从而至少部分地补偿由于所述冲压铆接安放工具所施加的力的撤销而已引起的所述冲压铆接安放工具的弹性回变。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述冲压铆接期间改变所述冲压铆接安放工具的姿势和/或在接合至少两个工件之后改变所述冲压铆接安放工具的姿势包括：至少一个位移，特别是沿着或反向于所述冲压铆接安放工具的合模方向和/或横向于该合模方向和/或沿着和/或反向于所述机器人的TCP的轴方向的位移；和/或至少一个
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：
7.一种用于通过机器人(10)定位冲压铆接安放工具(20)的方法，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将传感技术检测到的姿势变化的测量值传递到所述机器人的控制器以控制所述机器人和/或校准所述变形模型；和/或基于校准后的变形模型在不同的地点进行用于校准变形模型的检测和机器人辅助的冲压铆接。
9.一种用于机器人辅助的冲压铆接的系统，所述系统被设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法，和/或包括：
10.一种用于通过机器人(10)定位冲压铆接安放工具(20)的系统，所述系统被设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法，和/或包括：
11.一种计算机程序或计算机程序产品，其中，所述计算机程序或计算机程序产品包含特别是存储在计算机可读的和/或非易失性的存储介质上的指令，所述指令在通过一个或多个计算机或根据权利要求9至10中任一项所述的系统执行时，使所述一个或多个计算机或所述系统执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于机器人辅助的冲压铆接的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述冲压铆接期间，基于所存储的所述冲压铆接安放工具的变形模型来指挥所述机器人。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述冲压铆接安放工具类型或单个的冲压铆接安放工具来校准所述变形模型，和/或基于待执行的冲压铆接和/或待接合的工件来参数化所述变形模型。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述冲压铆接之后，特别是基于所存储的变形模型，指挥(s140)所述机器人进一步改变所述冲压铆接安放工具的姿势，从而至少部分地补偿由于所述冲压铆接安放工具所施加的力的撤销而已引起的所述冲压铆接安放工具的弹性回变。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述冲压铆接期间改变所述冲压铆接安放工具的姿势和/或在接合至少两个工件之后改变所述冲压铆接安放工具的姿势包括：至少一个位移，特别是沿着或反向于所述冲压铆接安放工具的合模方向和/或横向于该合模方向和/或沿着和/或反向于所述机器人的tcp的轴方向的位移；和/或至少一个扭转，特别是围绕横向于所述冲压铆接安放工具的合模方向和/或横向于所...
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