Strategien zur On-Line-Bahnplanung bei Robotern mit 3D-Konturfolgesensoren:
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER TECHNIK BEI DER SENSORGESTUETZTEN
ROBOTERBAHNBEARBEITUNG 4
3 SENSORSYSTEME ZUR ERZEUGUNG VON BEWEGUNGSINFORMATION 10
3.1 KOMPONENTEN DES GESAMTSYSTEMS 10
3.2 ANORDNUNG DER KOMPONENTEN 11
3.3 ANFORDERUNGEN AN EIN SYSTEM ZUR 3D-KONTURVERFOLGUNG 13
\
3.3.1 ANFORDERUNGEN AN DAS SENSORSYSTEM 13
3.3.1.1 ANFORDERUNGEN AN DEN SENSORKOPF 13
3.3.1.2 ANFORDERUNGEN AN SENSORRECHNER UND SENSORSY
STEM 15
3.3.2 ANFORDERUNGEN AN DAS ROBOTERSYSTEM 17
3.3.2.1 ANFORDERUNGEN AN DIE ROBOTERMECHANIK 18
3.3.2.2 ANFORDERUNGEN AN DIE ROBOTERSTEUERUNG 19
3.4 PHYSIKALISCHE PRINZIPIEN 20
3.4.1 NICHT OPTISCHE SENSOREN 22
3.4.2 OPTISCHE SENSOREN 23
3.4.2.1 EINDIMENSIONALE OPTISCHE MESSVERFAHREN 23
3.4.2.2 ZWEIDIMENSIONALE OPTISCHE MESSVERFAHREN 26
3.4.2.3 DREIDIMENSIONALE OPTISCHE MESSVERFAHREN 27
3.5 BEWERTUNG DER MESSVERFAHREN 29
4 KONZEPTION EINES SENSORSYSTEMS ZUR KONTURVERFOLGUNG 31
4.1 KONZEPTION EINES SENSORKOPFES 32
4.1.1 MECHANISCHER AUFBAU 32
4.1.2 OPTISCHER AUFBAU 33
4.1.3 INFORMATIONSTECHNISCHER AUFBAU 40
-I-
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
4.2
KONZEPTION EINES SENSORRECHNERS
4.2.1 SCHNITTSTELLE ZUM SENSORKOPF
4.2.2
SCHNITTSTELLE ZUM HANDHABUNGSYSTEM
4.2.3
VERARBEITUNGSEINHEIT
4.2.3.1
GLOBALE SYSTEMKONFIGURATION
4.2.3.2 KALIBRIERUNG
4.2.3.3
KONTURTYPBESCHREIBUNG
4.2.3.4 BEWEGUNGSPROGRAMMIERUNG
4.3 KONZEPTE ZUR SENSORINTEGRATION
4.3.1
MECHANISCHE INTEGRATION
4.3.1.1
ANZAHL DER ERFORDERLICHEN FREIHEITSGRADE
4.3.1.2
SCHNELLE ZUSATZACHSEN FUER DEN SENSORKOPF
4.3.1.3 NUTZUNG REDUNDANTER FREIHEITSGRADE
4.3.1.4
ERWEITERUNG DES SENSORSICHTFELDES
4.3.1.5
SCHNELLE ZUSATZACHSEN FUER DAS WERKZEUG
4.3.2
INFORMATIONSTECHNISCHE INTEGRATION
4.3.2.1
INTEGRATIONSSTRATEGIEN
4.3.2.2
SCHNITTSTELLENPROBLEMATIK
4.3.3 WERKZEUG- UND PROZESSINTEGRATION
4.4 ZUSAMMENFASSUNG DES GESAMTKONZEPTS
41
41
42
42
43
43
43
45
48
48
48
49
50
51
52
52
53
55
57
58
5 BAHNPLANUNG UND BEWEGUNGSPROGRAMMIERUNG
5.1 VORLAUF DES SENSORKOPFES
5.2
KALIBRIERUNG DES ROBOTER-SENSOR-SYSTEMS
5.2.1 INTERNE KALIBRIERUNG DES SENSORKOPFES
5.2.2 EXTERNE KALIBRIERUNG DES SENSORKOPFES
5.2.3
WERKZEUGKOORDINATENSYSTEM UND WERKZEUGKORREKTUR
5.2.4
BASISKOORDINATENSYSTEM
5.2.5
WERKSTUECKKOORDINATENSYSTEM
5.3
STATISCHE UND DYNAMISCHE ROBOTEREIGENSCHAFTEN
5.3.1 POSITIONIERGENAUIGKEIT
5.3.2
WIEDERHOLGENAUIGKEIT
5.3.3
DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN
60
6D
68
70
70
75
83
84
84
85
88
89
-N-
INHALTSVERZEICHNIS
5.3.4 BAHNGENAUIGKEIT 91
5.3.5 VERBESSERUNG DER ROBOTERGENAUIGKEIT 92
5.4 BAHNPLANUNG FUER BEWEGTE WERKZEUGE 94
5.4.1 KONTURVERFOLGUNG MIT KONSTANTER WERKZEUGORIENTIERUNG 94
5.4.2 KONTURVERFOLGUNG MIT ORIENTIERUNGSVORGABE 96
5.4.3 KONTURVERFOLGUNG MIT ORIENTIERUNGSNACHFUEHRUNG 96
5.5 BAHNPLANUNG FUER BEWEGTE WERKSTUECKE 97
5.5.1 KONTURVERFOLGUNG MIT KONSTANTER WERKSTUECKORIENTIERUNG 101
5.5.2 KONTURVERFOLGUNG MIT ORIENTIERUNGSNACHFUEHRUNG 102
5.6 VERGLEICH DER BEIDEN KINEMATIKKONZEPTE 106
5.6.1 BAUTEILSPEKTRUM 106
5.6.2 ZUGAENGLICHKEIT 107
5.6.3 MEHRSTUFIGE BEARBEITUNGSVERFAHREN 109
5.6.4 TIMESHARING 109
5.7 KONTURFOLGESENSOR ALS TEACHHILFE ZUR ROBOTERPROGRAMMGENERIERUNG 110
5.7.1 EINSATZGEBIETE 110
5.7.2 REALISIERUNGSMOEGLICHKEITEN 110
5.7.3 UMSETZUNG 112
5.8 SICHERHEITSASPEKTE UND KOLLISIONSBETRACHTUNGEN 114
6 MESSUNGEN AM REALISIERTEN KONTURFOLGESENSORSYSTEM 117
6.1 UNTERSUCHUNG DER OPTISCHEN EIGENSCHAFTEN 119
6.1.1 AUTOMATISCHE HELLIGKEITSANPASSUNG 119
6.1.2 EINFLUSS DER KONTUIGEOMETRIE 123
6.1.3 EINFLUSS DER VORSCHUBBEWEGUNG 127
6.1.4 STOEREMPFINDLICHKEIT 129
6.2 UNTERSUCHUNGEN ZUR MESSGENAUIGKEIT 130
6.2.1 SICHTBEREICHSVERMESSUNG 130
6.2.2 STATISCHE AUFLOESUNG 131
6.2.3 FUEHRUNGSGENAUIGKEIT DES ROBOTER-SENSOR-SYSTEMS 132
6.2.3.1 FUEHRUNGSGENAUIGKEIT AM MESSLINEAL 133
6.2.3.2 AUSWERTUNG VON RITZSPUREN 134
6.2.3.3 BEWERTUNG VON TESTSCHWEISSUNGEN 135
-M-
INHALTSVERZEICHNIS
7 ANWENDUNGSBEISPIELE
7.1 LASERSCHWEISSEN DER KEHLNAHT AM UEBERLAPPSTOSS
7.2 LASERSCHWEISSEN VON STUMPFSTOESSEN
7.3 DICHTUNGSRAUPENAUFTRAG
7.4 KLEBEVERBINDUNGEN
7.5 KANTENSCHLEIFEN, FASEN SCHNEIDEN, GUSSPUTZEN
7.6 LASERHAERTEN AN WERKZEUGEN
7.7
PROGRAMMGENERIERUNG ZUM
LASERSCHNEIDEN
7.8 NULLPUNKTKORREKTUREN BESTEHENDER ROBOTERPROGRAMME
7.9
BALLTEILINSPEKTION
UND QUALITAETSSICHERUNG
139
139
142
143
144
144
144
145
146
146
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
147
9 LITERATURVERZEICHNIS
149
-IV- |
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