(57)【要約】  本発明は、ワークピース（２）を自動的に機械加工および／または処理するためのシステム及び方法に係る。このシステムは、少なくとも一つの制御変数（９）を検知するための少なくとも一つの測定装置（８）を備えた、少なくとも一つのハンドリング・デバイス（４）、特にロボットまたは産業用ロボット、を有している。前記システムは、少なくとも一つの測定装置（８）と協働する少なくとも一つの制御ユニット（１０）を備えていて、それぞれの機械加工および／または処理プロセスが、前記少なくとも一つの制御変数を考慮に入れることにより最適化される。
2010506738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピース（２）の自動化された機械加工および／または処理のためのシステムであって、
当該システムは、少なくとも一つの被制御変数（９）を記録するための少なくとも一つの測定装置（８）を有する少なくとも一つのハンドリング装置（４）、特にロボットまたは産業用ロボット、を有していて、
少なくとも一つの調整デバイス（１０）が設けられ、この調整デバイスは、それぞれの機械加工および／または処理プロセスを最適化する目的で、少なくとも一つの測定装置（８）と相互に作用し、前記少なくとも一つの被制御変数を考慮に入れること、を特徴とするシステム。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載のシステム：
それぞれの機械加工および／または処理プロセスは、予め定められた動きのシーケンスを修正することにより、そしてそれ故に、前記ハンドリング装置（４）の経路および／または位置を修正することにより、最適化される。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１または２に記載のシステム：
前記ハンドリング装置（４）の末端には、少なくとも一つのツール（６）または少なくとも一つのワークピース（２）を保持するための、保持装置（１２）が設けられている。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項３に記載のシステム：
設けられる前記少なくとも一つのツール（６）は、研削および／またはポリッシングおよび／またはフライス削りおよび／またはデバリングのツールである。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項３または４に記載のシステム：
設けられる前記少なくとも一つのワークピース（２）は、ポリッシュされおよび／または研削されおよび／またはデバリングされるハウジング要素、特にカメラのハウジング部分である。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項３から５の何れか１項に記載のシステム：
前記少なくとも一つのワークピース（２）は、マグネシウムまたはアルミニウムまたはそれらの組み合わせから形成される。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１から６の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つの測定装置（８）が、力および／またはモーメントを決定する目的で、および／または、力および／またはモーメントの相違を決定する目的で設けられ、
考慮に入れられるおよび／または利用される被制御変数（９）は、使用されるツール（６）とそれぞれのワークピース（２）の間で、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する、力および／またはモーメント、特に、支持力および／または接触力である。
【請求項８】
下記特徴を有する請求項１から７の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つの制御デバイス（１４）が、前記ハンドリング装置（４）のための、位置および／または動きの制御の目的のために設けられ、および／または、
前記少なくとも一つの調整デバイス（１０）と相互に作用して、それにより、実行のための予め定められた動きのシーケンスおよび／または経路のプロファイルに対する、それぞれ実現された位置および／または経路の最適化に対応する制御の修正値が、特に、動きおよび／または位置の修正値が、前記制御デバイス（１４）に送られまたは送られることが可能である。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項１から８の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つのそれぞれのインターフェースが、前記調整デバイス（１０）および／または前記測定装置（８）および／または前記制御デバイス（１４）の間での、有線通信または無線通信及びデータ交換のために設けられている。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項１から９の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つの測定装置（８）は、少なくとも一つの自由に予め設定可能な方向に、および／または、ツール（６）とワークピース（２）の間少なくとも一つの軸に沿って、発生するおよび／または作用する力および／またはモーメントを、質的に、完全に記録する。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項１から１０の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つの軸に沿って、および／または少なくとも一つの予め定めることが可能な方向に発生する力および／またはモーメント、および／または、力および／またはモーメントの変動が、少なくとも一つの予め定められた基準値に対して、記録されることが可能であり、および／または、
少なくとも一つの設置可能なインターフェースを介して、前記調整デバイス（１０）に伝送されることが可能であり、特に、有線により、特に、ＵＳＢ、Ethernet（登録商標）、ＲＳ−２３２、Fire-Wire、ＳＣＳＩまたは他のＬＡＮにより、または無線により、特に、ブルートゥース（登録商標）、赤外線、無線リンク、または通信及びデータ交換のための他のＷＬＡＮにより、伝送されることが可能である。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項１１に記載のシステム：
前記少なくとも一つの方向は、静的および／または動的基準系または座標系の空間の中で、自由に規定可能である。
【請求項１３】
下記特徴を有する請求項１から１２の何れか１項に記載のシステム：
前記調整デバイス（１０）は、それぞれの被制御変数（９）の記録された測定値を、解析し且つ処理し、および／または、
結果として、前記ハンドリング装置（４）のための、それぞれの動きまたは経路の修正および／または対応する経路の修正値を確認し、および／または、適切な経路および／または位置の最適化をもたらす。
【請求項１４】
下記特徴を有する請求項８から１３の何れか１項に記載のシステム：
前記少なくとも一つの調整デバイス（１０）は、前記制御デバイス（１４）及び前記少なくとも一つの測定装置（８）と相互に作用し、それによって、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力、および／または、少なくとも一つの方向に作用するモーメントが、少なくとも一つの予め定められた基準値に調整されおよび／または一定に維持される。
【請求項１５】
下記特徴を有する請求項１１から１４の何れか１項に記載のシステム：
前記調整デバイス（１０）は、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択するために使用され、これらの基準値は、特に、ツール（６）またはワークピース（２）現在の位置および／または方位、使用されるツールのタイプ、それぞれの機械加工または処理プロセスのタイプのような、一つまたはそれ以上の予め定めることが可能なパラメータに基づいて呼び出されることが可能であるように、特にデータ記憶装置に貯えられる。
【請求項１６】
下記特徴を有する請求項１１から１５の何れか１項に記載のシステム：
前記調整デバイス（１０）は、貯えられた基準値を備えるデータ記憶装置を有している。
【請求項１７】
下記特徴を有する請求項１から１６の何れか１項に記載のシステム：
測定値の記録および／または処理は、前記調整デバイス（１０）と相互に作用する状態にある前記測定装置により、周期的にまたは連続的にもたらされ、および／または、
結果として得られる経路および／または位置の修正、または、経路および／または位置の最適化が、周期的にまたは連続的にもたらされる。
【請求項１８】
下記特徴を有する請求項１から１７の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つのハンドリング装置（４）は、単軸または多軸形態、特に、六軸形態である。
【請求項１９】
下記特徴を有する請求項８から１８の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つの調整デバイス（１０）が、前記制御デバイス（１４）の中に一体化されている。
【請求項２０】
下記特徴を有する請求項８から１８の何れか１項に記載のシステム：
前記調整デバイス（１０）は、モジュラー・デザインであり、および／または、前記制御デバイス（１４）に一体化されることが可能である。
【請求項２１】
下記特徴を有する請求項１から２０の何れか１項に記載のシステム：
前記制御デバイス（１４）および／または調整デバイス（１０）および／または測定装置（８）は、有線および／または無線通信のためのおよび／またはデータ交換のための、少なくとも一つのそれぞれのインターフェースを有している。
【請求項２２】
ワークピースの自動化された機械加工および／または処理のための方法であって、
ハンドリング装置（４）の少なくとも一つの測定装置（８）が、少なくとも一つの被制御変数（９）を記録するために使用され、且つ、少なくとも一つの調整デバイス（１０）が、前記少なくとも一つの被制御変数を考慮に入れることにより、それぞれの機械加工および／または処理プロセスを最適化するために使用されること、を特徴とする方法。
【請求項２３】
下記特徴を有する請求項２２に記載の方法：
前記それぞれの機械加工および／または処理プロセスは、予め定められた、特にプログラムされた、動きのシーケンスを修正するためのベースとして、確認された被制御変数（９）を用いることにより、最適化され、そしてそれ故に、前記ハンドリング装置（４）の経路および／または位置を収集する。
【請求項２４】
下記特徴を有する請求項２２または２３に記載の方法：
適用される機械加工および／または処理プロセスは、研削および／またはポリッシングおよび／またはフライス削りおよび／またはデバリングプロセスであり、それに基づいて、適切なツール（２）、特に、研削マシン、ポリッシング・マシン、フライス盤および／またはデバリング装置もまた使用される。
【請求項２５】
下記特徴を有する請求項２２から２４の何れか１項に記載の方法：
少なくとも一つの測定装置（８）が、力および／またはモーメントを決定するために、および／または、力および／またはモーメントの相違を決定するために、使用され、ここで、考慮に入れられる被制御変数（９）は、使用されるそれぞれのツール（６）とそれぞれのワークピース（２）の間で、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力および／またはモーメントである。
【請求項２６】
下記特徴を有する請求項２５に記載の方法：
前記少なくとも一つの方向は、静的および／または動的基準系または座標系の空間の中で、自由に規定可能である。
【請求項２７】
下記特徴を有する請求項２２から２６の何れか１項に記載の方法：
記録された被制御変数の測定値は、適切な制御の修正値、特に、動きおよび／または位置の修正値を、確認するために使用され、且つ、実行のための適切な位置および／または経路の最適化を実現するために、前記ハンドリング装置（４）のための制御デバイス（１４）にそれらを伝送するために使用される。
【請求項２８】
下記特徴を有する請求項２２から２７の何れか１項に記載の方法：
前記測定装置（８）は、少なくとも一つの自由に予め設定可能な方向に、および／または、ツール（６）とワークピース（２）の間で少なくとも一つの軸に沿って、発生するおよび／または作用する、力および／またはモーメントを、質的に、完全に記録するために使用される。
【請求項２９】
下記特徴を有する請求項２２から２８の何れか１項に記載の方法：
記録された被制御変数の測定値は、前記調整デバイス（１０）に伝送される。
【請求項３０】
下記特徴を有する請求項２２から２９の何れか１項に記載の方法：
少なくとも一つの軸に沿って、および／または、少なくとも一つの予め定めることが可能な方向に、発生する力および／またはモーメント、または、力および／またはモーメントの変動が、少なくとも一つの予め定められた基準値に対して記録され、および／または、有線により、特に、ＵＳＢ、Ethernet（登録商標）、ＲＳ−２３２、Firewire、ＳＣＳＩ、または他のＬＡＮにより、または、無線により、特に、ブルートゥース（登録商標）、赤外線、無線リンク、または他のＷＬＡＮにより、前記調整デバイス（１０）に伝送される。
【請求項３１】
下記特徴を有する請求項３０に記載の方法：
前記調整デバイス（１０）は、それぞれの被制御変数（９）の伝送された測定値を解析及び処理するために使用され、および／または、結果として、前記ハンドリング装置（４）のための、それぞれの動きまたは経路の修正、および／または、対応するおよび／または適切な経路の修正値を確認するために使用され、および／または、適当なおよび／または適切な経路または位置の最適化をもたらすために使用される。
【請求項３２】
下記特徴を有する請求項２２から３１の何れか１項に記載の方法：
少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力、および／または、少なくとも一つの方向に作用するモーメントが、少なくとも一つの予め定められた基準値に調整され、および／または一定に維持される。
【請求項３３】
下記特徴を有する請求項２２から３２の何れか１項に記載の方法：
パラメータが、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択して、それに基づき最適化プロセスを築き上げるためのベースとして用いられる。
【請求項３４】
下記特徴を有する請求項２２から３３の何れか１項に記載の方法：
前記測定値の記録および／または処理は、周期的にまたは連続的にまたは非連続的におよび／またはパラメータに基づいて、実現され、その場合において、結果として得られた経路および／または位置の修正、または、経路および／または位置の最適化もまた、周期的にまたは連続的に、および／または、パラメータに基づいて実現される。
【請求項３５】
下記特徴を有する請求項３４または３５に記載の方法：
使用されおよび／または利用されることが可能なパラメータは、特に、ツール（６）のそれぞれの位置、および／または、ワークピース（２）の材料の性質、および／または、それぞれの機械加工プロセスのタイプ、および／または、使用される付加的な物である。
【請求項３６】
下記特徴を有する請求項２２から３５のいずれかに記載の方法：
前記ハンドリング装置（４）の６個の可能な回転自由度が、考慮に入れられおよび／または利用される。
【請求項３７】
下記特徴を有する請求項２２から３６のいずれかに記載の方法：
少なくとも一つの圧電センサおよび／または力変換器および／または差圧ゲージが、少なくとも一つの測定装置（８）において、力および／またはモーメント・センサとして、使用される。
【請求項３８】
下記特徴を有する請求項２２から３７のいずれかに記載の方法：
前記測定装置（８）は、力および／またはモーメントを決定するために使用され、または、一つまたはそれ以上の軸内の、特に六軸内の、力および／またはモーメントの相違、および／または、前記ハンドリング装置（４）の、複数の軸を有する合力ベクトルを決定するために、使用される。
【請求項３９】
下記特徴を有する請求項２２から３８のいずれかに記載の方法：
ワークピース（２）の、複雑な形状および／または材料の遷移および／または異なる材料もまた、考慮に入れられおよび／または利用されおよび／またはハンドリングされる。
【請求項４０】
下記特徴を有する請求項２２から３９のいずれかに記載の方法：
更なる物理的なおよび／またはプロセスに関係する変数、特に、硬度および／または表面粗さのような、ツール（６）、ワークピース（２）および／またはハンドリング装置に対する変数が記録される。
【請求項４１】
下記特徴を有する請求項２２から４０のいずれかに記載の方法：
異なる形状、機能および／またはデザインの複数の測定装置（８）、特に、力センサ、圧力センサ、距離ゲージ、動きセンサ、速度センサ、位置センサ、伝導度メータ、光学的センサ及び検出要素が、一つまたはそれ以上の被制御変数（９）及びそれぞれの測定値、および／または、結果として得られた測定信号を記録するために、相互に関係してまたは互いに別個に、使用される。
【請求項４２】
下記特徴を有する請求項２２から４１のいずれかに記載の方法：
付加的な物の使用もまた、機械加工および／または処理プロセスの中で、考慮に入れられおよび／または利用される。
【請求項４３】
下記特徴を有する請求項２２から４２のいずれかに記載の方法：
前記測定装置からの記録された測定値もまた、前記ハンドリング装置（４）を較正するために、使用される。
【請求項４４】
下記特徴を有する請求項２２から４３のいずれかに記載の方法：
異なるツールによるおよび／または異なる環境条件またはパラメータの下でのステップを含む、一つまたはそれ以上の機械加工のステップが処理され、好ましくも、ツールおよび／またはパラメータの交換、および／または、パラメータに関係する基準値の調整が自動的に実現されることを、もたらすことが可能である。
【請求項４５】
下記特徴を有する請求項２２から４４のいずれかに記載の方法：
それぞれの機械加工または処理ツール（６）の異なる方位が、考慮に入れられる。
【請求項４６】
下記特徴を有する請求項２２から４５のいずれかに記載の方法：
経路の最適化のタイプ、特に、基礎をなすプロセス・パラメータが、プログラム制御の下で、少なくとも一つの予め設定可能な特徴、および／または、少なくとも一つの更なるパラメータを使用して、選択される。
【請求項４７】
下記特徴を有する請求項２２から４６のいずれかに記載の方法：
一つまたはそれ以上の予め定めることが可能なパラメータ、特に、ツール（６）またはワークピース（２）の現在の位置、使用されるツールのタイプ、それぞれの機械加工または処理プロセスのタイプが、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択するためのベースとして用いられる。
【請求項４８】
下記特徴を有する請求項２２から４７のいずれかに記載の方法：
前記ハンドリング装置（４）の動きの経路が、測定信号および／または記録された測定値に基づいて、二つの自由に予め設定可能な位置の間で、用途に関係するやり方で最適化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピースの、自動化された機械加工および／または処理のためのシステム及び方法に係る。本発明においては、少なくとも一つのハンドリング装置が、特に、ロボットおよび／または産業用ロボットが、少なくとも一つのワークピースに対する、予め定めることが可能な機械加工および／または処理プロセスを自動的に実現するために、使用されることが可能である。
【背景技術】
【０００２】
ロボットは、工業的な生産手段として、ますます多くのタスク及び機能を実現している。このコンテクストにおいて、予め定められた位置にコンポーネントを配置するためおよび／または組み立てるために、即ち、組み立ての目的のために、ロボットを使用することが増大している。また、例えば、塗装、研削、レーザ切断、ポリッシング、穿孔、フライス削りなどのような、ワークピースの機械加工の目的でも、ロボットを使用することが増大していて、その場合には、適切なロボットのツールに、例えば、溶接ヘッド、塗装ノズルまたはレーザ切断装置のような、関係する機械加工のツールが装着される。この場合、ロボットは、設けられている軸を用いて、予めプログラムされた動きを実現する。
【０００３】
少なくとも均一な機械加工の質を実現するために、特に、表面の機械加工に対して実現するために、機械加工されるワークピースと機械加工のために使用されるツールの間の接触力を安定化させおよび／または検査することが必要である。このために、産業は、従来から、異なるシステムの使用を含んでいる。ワークピースを研削するとき、例えば、圧縮空気が使用され、それにより、研削ツールから研磨されるワークピースへ予め定められた接触圧力を加えることが可能であり、それは、機械加工または生産プロセスにおいて、ワークピースとツールの間の連続的な接触を確保するためであり、且つ、接触のロス、そしてそれ故に研削の質のロスまたは一時的低下を避けるためである。他のシステムは、例えば、機械的なサスペンション、ゴムのブロックによるサスペンション、本質的に同等の運転モードおよび／または同様の運転原理を備えた電磁的なサスペンション、を有している。
【０００４】
既知のシステムおよび／または方法は、これまで、加えられる接触力を、十分な正確さおよび／または速度で、調整および／または調節することができないと言う欠点を有していて、特に、圧縮空気を使用するときにそのような欠点があった。このことは、これまで、機械加工のプロセスの間、予め決定可能なまたは予め設定可能な機械加工の力または接触力を一定の値に調整することが可能ではなかった、と言うことを意味している。
【０００５】
特に、圧縮空気の場合には、これは、少なくとも、その圧縮性に起因して生ずる可能性がある。その理由は、これは、体積及び速度に関して一定の空気の流れを確保することが可能ではないと言うことを意味しているからである。更なる制約は、既知のシステムにより、特にまた、プロセスのハンドリングにおける物理的な法則の結果として、知られている。このようにして、圧縮空気が使用されるとき、実現可能な接触力は、圧力供給源（メイン・システム及びコンプレッサ）の性能により制約されることになる。電気的なシステムが使用されるとき、例えば、電磁石が使用されるとき、存在している抵抗に打ち克つため、且つ必要な電場強度を発生するため、比較的大きな電流および／または電圧が要求される。他のプロセス・コンポーネントの電磁的な適合性もまた、このコンテクストの中の一部を演じている。
【０００６】
それに加えて、加えられることが可能な接触力はまた、使用されるツール及び機械加工されるワークピースの物理的な形状、デザイン及び特定の材質によっても制約され、重大な相違が、局部的に、生ずることがあり、それは、例えば、ワークピースの厚い壁の領域から薄い壁の領域への遷移において、および／または、例えば、表面硬度のような、異なる関係する性質を備えた異なる材料が使用されるときに生ずることがある。
【０００７】
従って比較的複雑なプロセス構造の場合には、ハンドリング装置のデザインに依存するフレキシビリティが、強く制限されることもあり、そして、移動距離に対する制限の結果として、制約された補償メカニズムが、ツールに対してもたらされることがある。これは、次に、自動化されたシステムが、コンポーネントの変化する寸法的な正確さを補償することができないと言う結果をもたらすことがある。
【０００８】
例えば、ツールの磨耗が生じたときに、加えられる接触力の更なる修正または調整が要求されることもある。そのような自動化された調整もまた、これまで、既知のシステム及び方法を使用して、適切に可能ではなかった。このことは、基礎をなすマシン・プロセスが、しばしば、手動でのみ実施されることが可能になると言うことを意味し、最終的に、機械加工の当然の変動および／または相違が生ずると言う結果をもたらし、そして、機械加工されるコンポーネントに、それぞれユニークな製品の性質が与えられると言う結果をもたらす。
【発明の概要】
【０００９】
従って、本発明は、ワークピースの自動化された機械加工の間に、特に、表面の機械加工の間に、特にまた、変化する環境条件の下で、再現性のあるおよび／または均一な機械加工の質を実現するための、改善されたやり方を規定すると言う目的に基づいている。
【００１０】
この目的は、請求項１の中で規定された特徴を有するワークピースの自動化された機械加工および／または処理のためのシステムにより実現される。本発明に基づくシステムの好ましい実施形態及び発展形態、並びに、ワークピースの機械加工および／または処理のための適切な方法は、更なる請求項及び以下の説明の中で規定される。
【００１１】
本発明のシステムは、ワークピースの自動化された機械加工および／または処理のために、少なくとも一つのハンドリング装置を有し、特に、少なくとも一つの被制御変数を記録するための少なくとも一つの測定装置を有するロボットまたは産業用ロボットを有していて、この場合、少なくとも一つの調整デバイスが設けられ、この調整デバイスは、それぞれの機械加工および／または処理プロセスを最適化する目的で、少なくとも一つの測定装置と相互に作用し、且つ、前記少なくとも一つの被制御変数を考慮に入れる。
【００１２】
本発明のシステムの一つの好ましい実施形態において、それぞれの機械加工および／または処理プロセスは、予め定められた動きのシーケンスの被制御変数に依存する修正により、そしてそれ故に、前記ハンドリング装置の経路および／または位置を修正することにより、最適化される。
【００１３】
本発明のシステムの一つの発展形態は、前記ハンドリング装置の末端に配置された、少なくとも一つのツールまたは少なくとも一つのワークピースを保持するための、少なくとも一つの保持装置を提供する。
【００１４】
この場合に使用されることがある前記少なくとも一つのツールは、特に、研削および／またはポリッシングおよび／またはフライス削りおよび／またはデバリング・ツールである。
【００１５】
この場合に使用されることがある前記少なくとも一つのワークピースは、特に、ポリッシュされおよび／または研削されおよび／またはデバリングされるハウジング要素であって、例えば、カメラのハウジング部分である。このハウジング要素は、例えば、マグネシウムまたはアルミニウムまたはそれらの組み合わせから形成されても良い。
【００１６】
本発明のシステムの一つの実施形態において、少なくとも一つの測定装置が、力および／またはモーメントを決定する目的で、および／または、力および／またはモーメントの相違を決定する目的で、設けられ、この場合、考慮に入れられおよび／または利用される被制御変数は、使用されるツールとそれぞれのワークピースの間で、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力および／またはモーメントである。
【００１７】
本発明のシステムの一つの発展形態において、少なくとも一つの制御デバイスが、前記ハンドリング装置の位置および／または動きの制御の目的で設けられ、このデバイスは、前記少なくとも一つの調整デバイスと相互に作用し、それによって、前記制御デバイスに、制御の修正値が、特に、動きおよび／または位置の修正値が、送られることになる。これらの制御の修正値は、予め定められた動きのシーケンスのための、および／または、実行のための経路のプロファイルのための、それぞれ実現された位置および／または経路の最適化に対応するものである。
【００１８】
本発明のシステムは、準備措置（provision）を有していても良く、この準備装置は、上述した測定装置が、少なくとも一つの自由に予め設定可能な方向に、および／または、ツールとワークピースの間で少なくとも一つの軸に沿って、発生するまたは作用する力および／またはモーメントを、質的に、完全に記録することを可能にするものであり、および／または、記録された測定値が、通信及びデータ交換のための少なくとも一つの設置可能なインターフェースを介して、調整コンポーネントに伝送されることを可能にするものである。
【００１９】
本発明のシステムの更なる実施形態において、好ましくは、次のことをもたらすことが可能である：即ち、少なくとも一つの軸に沿って、および／または、少なくとも一つの予め定めることが可能な方向に、発生する力および／またはモーメント、または力および／またはモーメントの変動が、少なくとも一つの予め定められた値に対して記録され、および／または、少なくとも一つの設置可能なインターフェースを介して、前記調整デバイスに伝送される。このインターフェースは、特に、有線により、例えば、ＵＳＢ、Ethernet（登録商標）、ＲＳ−２３２、Fire-Wire、ＳＣＳＩまたは他のＬＡＮなどにより、または、無線により、例えば、ブルートゥース（登録商標）、赤外線、無線リンク、または通信及びデータ交換のための他のＷＬＡＮなどにより、行われる。
【００２０】
好ましくは、前記少なくとも一つの方向が、静的および／または動的基準系または座標系の空間の中で、自由に規定可能であることもまた可能であり、これは、最適化された経路の修正を可能にし、結果として、複数の機械加工のプロセスがある場合であっても、および／または、環境のパラメータが変化する場合であっても、それぞれのワークピース機械加工のためのそれぞれのツールの最適の使用を可能にする。
【００２１】
本発明のシステムの一つの好ましい実施形態において、前記調整デバイスは、それぞれの被制御変数の伝送された測定値を解析しそして処理し、および／または、結果として、前記ハンドリング装置のための、それぞれの動きまたは経路の修正および／または対応する経路の修正値を確認する、および／または、適切な経路および／または位置の最適化をもたらす。
【００２２】
特に、前記少なくとも一つの調整デバイスは、前記制御デバイス及び前記少なくとも一つの測定装置と相互に作用し、それによって、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力、および／または、少なくとも一つの方向に作用するモーメントが、少なくとも一つの予め定められた基準値に調整されおよび／または一定に維持される。
【００２３】
本発明のシステムの一つの発展形態において、前記調整デバイスは、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択するために使用される。上記の基準値のセットは、特に、データ記憶装置に、貯えられ、それによって、例えば、ツールまたはワークピースの現在の位置、使用されるツールのタイプ、それぞれの機械加工または処理プロセスのタイプのような、一つまたはそれ以上の予め定めることが可能なパラメータに基づいて、呼び出されることが可能である。
【００２４】
従って、前記調整デバイスが、貯えられた基準値を備えるデータ記憶装置を有しているように、準備措置がなされても良い。
【００２５】
本発明のシステムの一つの好ましい発展形態において、測定値の記録および／または処理は、前記調整デバイスと相互に作用する状態にある前記測定装置により周期的にまたは連続的にもたらされ、この場合において、結果として得られた経路および／または位置の修正、または、経路および／または位置の最適化もまた、周期的にまたは連続的にもたらされる。
【００２６】
好ましくは、前記少なくとも一つのハンドリング装置は、単軸または多軸形態であり、特に、六軸形態であり、これは、６個の可能な回転自由度と言うことを意味する。
【００２７】
本発明のシステムの一つの好ましい発展形態において、前記少なくとも一つの調整デバイスは、前記制御デバイスの中に一体化され、そして、その一部である。
【００２８】
更なる実施形態において、前記調整デバイスは、モジュラー・デザインであり、および／または、前記制御デバイスに一体化されることが可能である。
【００２９】
特に、前記制御デバイスおよび／または調整デバイスおよび／または測定装置は、有線および／または無線通信のためおよび／またはデータ交換のための、少なくとも一つのそれぞれのインターフェースを有している。
【００３０】
例として、これらは、物理的なシステムの間のハードウエア・インターフェースであって良く、例えば、ＰＣＩ−バス、ＳＣＳＩ、ＵＳＢ、Firewire、またはＲＳ−２３２など、および／または、インタープロセス通信（ＩＰＣ）のためのデータ・インターフェース、特に、ネットワーク間のデータ・インターフェースであって、例えば、Remote Procedure Call、ＤＣＯＭ、ＲＭＩまたはＣＯＢＲＡ、またはＯＤＢＣ及びＪＤＢＣなどである。例えば、ＴＣＰ、ＨＴＴＰ、その他などのような、既知のネットワーク・プロトコルは、ＩＰＣインターフェースであると理解されることも可能である。
【００３１】
一般的な産業的なおよび／またはフィールドバス・システム、及びデータ交換および／またはデータ通信のためのそれらのインターフェースを使用することも、好ましくは、可能である。これらはまた、例えば、ＣＡＮ−ＢＵＳ、Profibus、フィールドバス、ＭＯＳＴ−ｂｕｓ、ＬＩＮ−ｂｕｓ、ＥＩＢ、ＫＮＸ、または FlexRay を含んでいる。
【００３２】
他の実施形態において、前記測定装置は、以下に挙げる原理／タイプの内の一つに基づく、少なくとも一つの力および／またはモーメント・センサを有している。
【００３３】
−  圧電センサ；圧電センサの中で、圧力、即ち単位面積当たりの力が、結晶の中に電圧を作り出すために使用され、電荷が結晶の中に絶縁される（圧電効果）。この場合、電圧が、予め定められた領域内で、力に比例して変化する。この効果はまた、電圧を圧電センサに加えることにより、後者を変形を引き起こすように、逆にも作用する。更にまた、圧電センサは、幾つかの利点をもたらす。例えば、圧電センサは、高い温度に対して感受性がなく、外部からの電力供給が要求されず、それらの効率が比較的高い。
【００３４】
−  力変換器；力変換器が使用されるとき、力の作用が、スプリング要素の弾性的な変形を引き起こす。力は、予め定められた方向に取られることが必要である。スプリングのボディは、一般的に金属であって、力の作用によりもたらされるスプリングのボディの変形が、測定ストリップ伸びにより、電圧に変換される。例えば、適切に準備可能な測定アンプが、その場合に、力の作用によりもたらされる電圧を記録するために使用され、そしてそれ故に、伸びの変化、および／または、前記電圧、そしてそれ故に伸びの変化が、スプリングのボディの弾性的な性質に基づいて、力の測定値に変換されることが可能である。
【００３５】
−  差圧ゲージ；これは、二つの絶対圧力の間の相違を測定する。この相違は、差圧と呼ばれている。差圧センサは、密閉されダイアフラムにより互いに対して隔離された、二つの測定チャンバを有していても良い。ダイアフラムの測定可能な変形は、その場合、差圧の大きさの測定値である。チャンバは、液体で満たされても良く、特に、適切な粘度のゲルで満たされても良い。
【００３６】
一つの好ましい実施形態において、力および／またはモーメントを決定するための、または、力および／またはモーメントの相違を決定するための、少なくとも一つの測定装置は、前記ハンドリング装置の軸または回転軸の内の少なくとも一つの領域の中に配置される。
【００３７】
本発明のシステムは、少なくとも一つの測定装置が、前記ハンドリング装置の運動系の一部の形状であるように、準備措置を有していても良い。
【００３８】
本発明のシステムの一つの発展形態において、前記ハンドリング装置は、少なくとも一つの回転軸を備えた、特に回転の六軸を備えた、ロボットの形状であって、特に、産業用ロボットの形状である。
【００３９】
本発明のシステムの一つの発展形態において、前記ハンドリング装置は、予め定められた経路に沿って、ワークピースに対してそれぞれのツールを動かす。
【００４０】
それに代わって、前記ハンドリング装置が、予め定められた経路に沿って、ツールに対して、それぞれのワークピースを動かすように、準備措置がなされても良い。
【００４１】
それに加えて、前記測定装置は、一つまたはそれ以上の軸において、特に、六軸において、力および／またはモーメントが決定されること、または、力および／またはモーメントの相違が決定されること、および／または、前記ハンドリング装置の複数の軸を有する合力ベクトルが決定されること、を可能にすることが可能である。
【００４２】
本発明のシステムの一つの発展形態において、前記保持装置は、研削および／またはポリッシング・マシンおよび／またはフライス盤および／またはデバリング・ツールを有している。
【００４３】
好ましくは、ワークピースの、複雑な形状および／または材料の遷移および／または異なる材料もまた、考慮に入れられること、または考慮に入れられることが可能であること、および／または、前記調整デバイスで実現されることが可能であるようにすることが可能である。
【００４４】
本発明のシステムの一つの好ましい実施形態において、例えば、ツール、ワークピースおよび／またはハンドリング装置のための、更なる物理的な変数を記録するために、更なる測定装置が設けられる。
【００４５】
特に、前記調整デバイスが、プロセス変数に間接的におよび／または直接的に影響を与えることが可能である。
【００４６】
本発明のシステムの他の形状において、異なる形状、機能及びデザインの複数の測定装置、例えば、力センサ、圧力センサ、距離ゲージ、動きセンサ、速度センサ、位置センサ、伝導度メータ、光学的センサ、及び検出要素、特に、温度および／または湿度のための検出要素などが、相互に関係してまたは互いに別個に、測定値を記録するためおよび／または測定信号を形成するために、使用される。
【００４７】
一つの好ましい実施形態において、前記調整デバイスはまた、それぞれの機械加工プロセスをサポートする付加的な物（additive）の使用を考慮に入れ、それは、例えば、研削および／またはポリッシングのための異なる研削ペーストの使用、研削および／またはポリッシングのためのおよび／またはサンドブラスト異なる顆粒の使用などであって、適切なパラメータの選択により使用され、この場合、例として、各付加的な物は、それに関係する、少なくとも一つの適切なプロセス・パラメータを有していて、それは、例えば、被制御変数のための特定の基準値、特に、グラインダとワークピースの間の接触力であって、また、例えば、機械加工の速度またはハンドリング装置の速度である。
【００４８】
本発明のシステムの一つの発展形態において、前記測定装置からの記録された測定値が、前記ハンドリング装置の絶対的なまたは相対的な較正のために使用される。
【００４９】
好ましくは、本発明のシステムは、異なるツールおよび／または環境条件またはパラメータを用いての、一つまたはそれ以上の機械加工のステップが可能になるように、準備措置を有していても良く、その準備措置は、好ましくは、ツールおよび／またはパラメータの交換、および／または、パラメータに依存する基準値の調整が、自動的に実現されるようになされることが可能である。
【００５０】
それに加えて、それぞれの機械加工または処理ツールの異なる方位が、例えば、傾けた状態でのそれぞれのワークピースに対するグラインダの使用の際に要求され、それは、ワークピースの表面に対する垂線とグラインダの回転軸の間で角度を形成するものであるが、この方位が、好ましくは、考慮に入れられることが可能であるようにすること、および／または、前記測定装置および／または前記調整デバイスの運転のやり方に対して、影響を及ぼさないようにすることが可能である。
【００５１】
本発明のシステムの一つの好ましい実施形態において、前記前記測定装置および／または前記調整デバイスの運転のやり方は、ツールとワークピースの間の相対的な動きおよび／または相対的な速度に対して独立である。
【００５２】
好ましくは、前記測定装置および／または調整デバイス及び最適化プロセスの使用が、前記ハンドリング装置および／または供給ラインの運転のやり方及びフレキシビリティに対して、悪い影響を与えることがない。
【００５３】
測定可能な被制御変数を考慮に入れることにより、このようにして、上述のシステムは、再現性のあるおよび／または均一な機械加工の質が、特に、表面の機械加工の間で実現されることを可能にし、環境のパラメータが変化した場合であっても、例えば異なる研削ペーストが使用された場合であっても、そしてその結果として、異なる研削および／またはポリッシング運転の間で異なる接触力が生じた場合であっても、それを可能にする。
【００５４】
上述の目的はまた、ワークピースの自動化された機械加工および／または処理のための、適切な方法により実現され、この場合、ハンドリング装置の少なくとも一つの測定装置が、少なくとも一つの被制御変数を記録するために使用され、少なくとも一つの調整デバイスが、前記少なくとも一つの被制御変数を考慮に入れることにより、それぞれの機械加工および／または処理プロセスを最適化するために使用される。
【００５５】
本発明の方法の一つの実施形態において、それぞれの機械加工および／または処理プロセスは、予め定められた、特に、プログラムされた、動きのシーケンスを修正するためのベースとして、確認された被制御変数を用いることにより、最適化され、そしてそれ故に、前記ハンドリング装置の経路および／または位置を収集する。
【００５６】
適用される機械加工および／または処理プロセスは、このコンテクストにおいて、特に、研削および／またはポリッシングおよび／またはフライス削りおよび／またはデバリングプロセスであり、そして、それに基づいて、適切なツールもまた使用され、特に、研削マシン、ポリッシング・マシン、フライス盤および／またはデバリング装置が使用される。
【００５７】
本発明の方法の一つの発展形態において、少なくとも一つの測定装置が、力および／またはモーメントを決定するために、および／または、力および／またはモーメントの相違を決定するために、使用され、この場合、考慮に入れられる被制御変数は、それぞれの使用されるツールとそれぞれのワークピースの間で、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力および／またはモーメントである。
【００５８】
好ましくは、前記少なくとも一つの方向が、静的および／または動的基準系または座標系の空間の中で、自由に規定されることが可能であるようにすることも可能であり、これは、最適化された経路の修正を可能にし、そして、その結果として、複数の異なる種類の機械加工プロセスがある場合であっても、および／または、環境条件またはパラメータが変化する場合であっても、それぞれのワークピースの機械加工のためのそれぞれのツールの最適の使用を可能にする。
【００５９】
本発明の方法の更なる実施形態において、記録された被制御変数の測定値は、適切な制御の修正値を、特に、動きおよび／または位置の修正値を、確認するために使用され、また、実行のための、適切な位置および／または経路の最適化を実現するために、前記ハンドリング装置のための制御デバイスにそれらを伝送するために使用される。
【００６０】
本発明の方法は、上述の測定装置が、少なくとも一つの自由に予め設定可能な方向に、および／または、ツールとワークピースの間で少なくとも一つの軸に沿って、発生するおよび／または作用する力および／またはモーメントを完全に、特に質的に、記録するように、および／または、上述の測定装置が、例えば、通信及びデータ交換のための少なくとも一つの設置可能なインターフェースを介して、前記調整デバイスに、記録された測定値を伝送するように、準備措置（provision）を有していても良い。
【００６１】
本発明の方法の他の実施形態において、次のような準備措置が、好ましくは、なされても良い：即ち、少なくとも一つの軸に沿っておよび／または少なくとも一つの予め定めることが可能な方向発生する、力および／またはモーメントまたは力および／またはモーメントの変動が、少なくとも一つの予め定められた基準値に対して記録され、および／または、少なくとも一つの予め定めることが可能なインターフェースを介して、前記調整デバイスに伝送され、特に、有線により、例えば、ＵＳＢ、Ethernet（登録商標）、ＲＳ−２３２、Firewire、ＳＣＳＩまたは他のＬＡＮにより、伝送され、または、無線により、例えば、ブルートゥース（登録商標）、赤外線、無線リンク、または、通信及びデータ交換のための他のＷＬＡＮにより、伝送される。
【００６２】
本発明の方法の一つの好ましい実施形態において、前記少なくとも一つの調整デバイスは、それぞれの被制御変数の伝送された測定値を解析しそして処理するために使用され、および／または、結果として、前記ハンドリング装置のための、それぞれの動きまたは経路の修正および／または対応する経路の修正値を確認するために使用され、および／または、適切な経路および／または位置の最適化をもたらすために使用される。
【００６３】
特に、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力、および／または、少なくとも一つの方向に作用するモーメントが、少なくとも一つの予め定められた基準値で、調整されおよび／または一定に維持される。
【００６４】
本発明の方法の他の実施形態において、一つまたはそれ以上の予め定めることが可能なパラメータ、例えば、ツールまたはワークピースの現在の位置、使用されるツールのタイプ、それぞれの機械加工または処理プロセスのタイプなどが、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択するためのベースとして用いられ、この基準値のセットは、呼び出されることが可能であるように、特に、データ記憶装置に、貯えられることが可能である。
【００６５】
本発明の方法の一つの好ましい発展形態において、測定値の記録および／または処理が、周期的にまたは連続的に実現され、この場合において、結果として得られる経路および／または位置の修正、または経路および／または位置の最適化もまた、周期的にまたは連続的に実現される。
【００６６】
好ましくは、本発明の方法は、特に、前記ハンドリング装置の６個の可能な回転自由度が考慮に入れられるように、準備措置を有していても良い。
【００６７】
本発明の方法の一つの好ましい発展形態において、通信および／またはデータ交換は、特に、記録された測定値および／または位置および／または経路の修正値が伝送されるときに、適切なインターフェースを使用して、有線によりまたは無線により、それぞれ、もたらされることが可能である。
【００６８】
例として、これらは、以下のようなインターフェースであって良い；物理的なシステムの間のハードウエア・インターフェース、例えば、ＰＣＩ−バス、ＳＣＳＩ、ＵＳＢ、Firewire、または、ＲＳ−２３２など；および／または、インタープロセス通信（ＩＰＣ）のための、特に、ネットワーク間の、データ・インターフェース、例えば、Remote Procedure Call、ＤＣＯＭ、ＲＭＩまたはＣＯＢＲＡ、または、ＯＤＢＣ及びＪＤＢＣなど。例えば、ＴＣＰ、ＨＴＴＰなどのような既知のネットワーク・プロトコルは、ＩＰＣインターフェースであると理解されることも可能である。
【００６９】
一般的な産業的なバス・システムおよび／またはフィールドバス・システム、及びそれらのインターフェースも、データ交換および／またはデータ通信のために、好ましくは、使用されることも可能である。例として、これらもまた、ＣＡＮ−ＢＡＳ、Profibus、フィールドバス、ＭＯＳＴ−ｂｕｓ、ＬＩＮ−ｂｕｓ、ＥＩＢ、ＫＮＸ、または、FlexRay を含んでいる。
【００７０】
他の実施形態において、本発明の方法は、力および／またはモーメント・センサとして、少なくとも一つの圧電センサおよび／または力変換器および／または差圧ゲージの使用を含んでいる。
【００７１】
本発明の方法は、それぞれの処理または機械加工のツールを、予め定められた経路、特にプログラムされた経路に沿って、ワークピースに対して動かすために、またはそれに代わって、それぞれのワークピースを、予め定められた経路特にプログラムされた経路に沿って、ツールに対して動かすために、前記少なくとも一つのハンドリング装置が使用されるように、準備措置を有していても良い。
【００７２】
一つの変形形態の実施形態において、前記測定装置は、一つまたはそれ以上の軸において、特に、六軸において、力および／またはモーメントを決定するために、または、力および／またはモーメントの相違を決定するために、使用され、および／または、前記ハンドリング装置の、複数の軸からなる合力ベクトルを決定するために使用される。
【００７３】
好ましくは、複雑な形状および／または材料の遷移および／またはワークピースの異なる材料が、本発明の方法と調和して、考慮に入れられることもまた可能である。
【００７４】
更なる物理的なおよび／またはプロセスに関係する変数が、特に、ツール、ワークピースおよび／またはハンドリング装置のための変数が、記録されるように、準備措置がなされても良い。
【００７５】
一つの変形形態の実施形態において、異なる形状、機能および／またはデザインの複数の測定装置が、一つまたはそれ以上の被制御変数及びそれぞれの測定値および／または結果として得られた測定信号を記録するために、相互に関係してまたは互いに別個に、使用される。それらの測定装置は、例えば、力センサ、圧力センサ、距離ゲージ、動きセンサ、速度センサ、位置センサ、伝導度メータ、光学的センサ、及び検出要素であって、特に、温度および／または湿度のために使用されるものである。
【００７６】
本発明の方法の一つの好ましい形状において、それぞれのパラメータの選択を使用することについても考慮が払われる。この場合において、例として、機械加工プロセスをサポートする各付加的な物（additive）、例えば、研削および／またはポリッシングのための異なる研削ペースト、研削および／またはポリッシングおよび／またはサンドブラストのための異なる顆粒などが、少なくとも一つの更なるプロセス・パラメータに割り当てられる。そのようなプロセス・パラメータは、例えば、それぞれの被制御変数のための特定の基準値、特に、グラインダとワークピースの間の接触力であるが、例えば、機械加工の速度またはハンドリング装置の速度もまた、適切な組み合わせによって、特徴に関係するおよび／またはパラメータに関係するベースで、プロセス・パラメータとなる。
【００７７】
本発明の方法の一つの発展形態において、前記測定装置からの記録された測定値もまた、前記ハンドリング装置を較正するために使用される。
【００７８】
好ましくは、本発明の方法は、一つまたはそれ以上の機械加工のステップが処理されることを含んでいても良く、それは、異なるツールを用いるステップ、および／または、異なる環境条件またはパラメータの下でのステップなどを含んでいる。好ましくは、ツールおよび／またはパラメータの交換、および／または、パラメータに関係する基準値の調整が、自動的に実現されることをもたらすことが可能である。
【００７９】
また、好ましくは、それぞれの機械加工または処理ツールの異なる方位が、例えば、傾けた状態でのそれぞれのワークピースに対するグラインダの使用の際に要求され、それは、ワークピースの表面に対する垂線とグラインダの回転軸の間で角度を形成するものであるが、この方位が考慮に入れられること、および／または、本発明の方法のシーケンスまたは本発明の方法の性能に対して影響を有していないことをもたらすことが可能である。
【００８０】
一つの変形形態の実施形態において、経路の最適化のタイプ、または、基礎をなすプロセス・パラメータが、少なくとも一つの予め設定可能な特徴を使用して、プログラム制御の下で選択される。
【００８１】
本発明の方法の一つの実施形態はまた、一つまたはそれ以上の予め定めることが可能な特徴が、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択するためのベースとして用いられることをもたらす。上記の特徴とは、例えば、ツールまたはワークピースの現在の位置、使用されるツールのタイプ、それぞれの機械加工または処理プロセスのタイプ、などである。上記の予め設定可能なセットは、データ記憶装置の中に、特に、呼び出されることが可能であるように、貯えられても良い。
【００８２】
好ましくは、前記少なくとも一つのワークピースが、少なくとも一つの単軸または多軸のハンドリング装置を使用して処理されまたは機械加工されることを、もたらすことも可能である。
【００８３】
本発明の方法の他の実施形態において、少なくとも一つの方向について記録された、少なくとも一つの測定信号または力および／またはモーメントの測定値が、絶対的な値として、出力されおよび／または転送される。
【００８４】
本発明の方法は、好ましくは、前記ハンドリング装置の動きの経路が、測定信号または記録された測定値に基づいて、二つの自由に予め設定可能な位置の間で、用途に関係するやり方で最適化されるように、準備措置を有していても良い。
【００８５】
本発明の方法の更なる形状において、測定または評価の結果および／または測定値の解析は、動きのシーケンスまたはプロセス・シーケンスおよび／または基礎をなすプログラムの中に、フレキシブルな変化をもたらす。
【００８６】
好ましくは、一次元的なまたは多次元的な多軸の寸法的な変数および／または測定値および／または修正値が、確認されることをもたらすこともまた可能である。
【００８７】
好ましくは、本発明の方法は、汎用的に、および／または、それぞれのワークピースおよび／またはそれぞれのツールの、タイプおよび／または形状および／または性質から大きく独立して、使用されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１は、ワークピースの自動化された機械加工および／または処理のためのシステム・デザインの例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００８９】
本発明及び好ましい実施形態が、幾つかの図面及び実施形態の例を参照しながら、更に示される。
【００９０】
図１は、ワークピースの自動化された機械加工および／または処理のためのシステム・デザインの例を示している。設けられたハンドリング装置４は、多軸ロボットまたは産業用ロボット、特に六軸ロボットであって、少なくとも一つの被制御変数９を記録するための、少なくとも一つの力センサを備えた少なくとも一つの測定装置８を有している。
【００９１】
ロボット４の末端には、少なくとも一つのツール６を保持するために、保持装置１２が設けられている。そのツールは、ここに示された例では、グラインダまたは研削マシン６である。例えば、保持装置１２は、フランジおよび／またはグリッパー、および／または、ツールのための交換マガジンを有していても良い。
【００９２】
しかしながら、原則として、更なる処理ツールを用いることが可能であり、それは、例えば、特に、ポリッシングおよび／またはフライス削りおよび／またはデバリング・ツールおよび／または溶接機などである。
【００９３】
それに加えて、調整デバイス１０が設けられ、この調整デバイスは、測定装置８と相互に作用し、前記少なくとも一つの被制御変数９を考慮に入れて、それぞれの機械加工および／または処理プロセスを最適化する。この最適化は、予め定められた動きのシーケンスの、そしてそれ故に、ワークピース２に対するロボット４またはツール６の経路および／または位置の、被制御変数に依存する修正を、実現および／または促進することにより、行われる。
【００９４】
ワークピース２に対して挙げられた例は、ハウジング要素、特に、カメラのハウジング部分であって、このハウジング要素は、ポリッシングを必要とする。これらのハウジング要素は、例えば、マグネシウムまたはアルミニウムまたはプラスチックまたはそれらの組み合わせから形成されても良い。
【００９５】
測定装置８は、力および／またはモーメントを決定するため、および／または、力および／またはモーメントの相違を決定するためのものであって、使用されるツール６とそれぞれのワークピース２の間で、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する支持力および／または接触力Ｒを、被制御変数９として、記録する。
【００９６】
それに加えて、ディスプレイ１６及び入力デバイス１８を有する制御デバイス１４が、ロボット４のための位置および／または動きの制御の目的で、設けられ、調整デバイス１０と相互に作用し、それによって、制御デバイス１４に、予め定められた動きのシーケンスおよび／または経路のプロファイルのための制御の修正値、特に、動きおよび／または位置の修正値が送られることになる。それらのシーケンスおよび／またはプロファイルは、それぞれ、実現された位置および／または経路の最適化に対応していて、、前記制御デバイスにより、自動的に実施される。この場合、これらの修正値は、それぞれ記録された被制御変数の測定値と予め設定可能な基準値の間の乖離が補償されるように、即ち、それぞれの被制御変数が、予め設定可能な基準値に調整されるように、調整される。
【００９７】
この場合、幾つかの異なるまたは違う基準値を使用するためのベースとして、パラメータを用いることが可能であり、特に、ツールの位置、および／または、ワークピースのそれぞれの材料の性質、および／または、それぞれの機械加工のステップ、および／または、使用される付加的な物、例えば、様々な研削および／またはポリッシング・ペーストなど、を用いることが可能である。
【００９８】
好ましくは、それ故にまた、異なる機械加工のステップおよび／またはフェーズを実現するが可能である。
【００９９】
ツールとワークピースの間の支持力の、高いレベルの自動制御及び調整に基づいて、システムのため及び方法のための、比較的高いレベルの機械加工および／またはプロセスの質、特に、研削および／またはポリッシングの質が、再現性良くもたらされ且つ実現される。
【図１】
2010506738.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月3日(2009.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピース（２）の自動化された機械加工および／または処理のためのシステムであって、
当該システムは、少なくとも一つの被制御変数（９）を記録するための少なくとも一つの測定装置（８）を有する少なくとも一つのハンドリング装置（４）、特にロボットまたは産業用ロボット、を有していて、
少なくとも一つの調整デバイス（１０）が設けられ、この調整デバイスは、それぞれの機械加工および／または処理プロセスを最適化する目的で、少なくとも一つの測定装置（８）と相互に作用し、前記少なくとも一つの被制御変数を考慮に入れること、を特徴とするシステム。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載のシステム：
それぞれの機械加工および／または処理プロセスは、予め定められた動きのシーケンスを修正することにより、そしてそれ故に、前記ハンドリング装置（４）の経路および／または位置を修正することにより、最適化される。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１または２に記載のシステム：
前記ハンドリング装置（４）の末端には、少なくとも一つのツール（６）または少なくとも一つのワークピース（２）を保持するための、保持装置（１２）が設けられている。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１から３の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つの測定装置（８）が、力および／またはモーメントを決定する目的で、および／または、力および／またはモーメントの相違を決定する目的で設けられ、
考慮に入れられるおよび／または利用される被制御変数（９）は、使用されるツール（６）とそれぞれのワークピース（２）の間で、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する、力および／またはモーメント、特に、支持力および／または接触力である。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項１から４の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つの制御デバイス（１４）が、前記ハンドリング装置（４）のための、位置および／または動きの制御の目的のために設けられ、および／または、
前記少なくとも一つの調整デバイス（１０）と相互に作用して、それにより、実行のための予め定められた動きのシーケンスおよび／または経路のプロファイルに対する、それぞれ実現された位置および／または経路の最適化に対応する制御の修正値が、特に、動きおよび／または位置の修正値が、前記制御デバイス（１４）に送られまたは送られることが可能である。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項１から５の何れか１項に記載のシステム：
少なくとも一つのそれぞれのインターフェースが、前記調整デバイス（１０）および／または前記測定装置（８）および／または前記制御デバイス（１４）の間での、有線通信または無線通信及びデータ交換のために設けられている。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項５または６に記載のシステム：
前記少なくとも一つの調整デバイス（１０）は、前記制御デバイス（１４）及び前記少なくとも一つの測定装置（８）と相互に作用し、それによって、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力、および／または、少なくとも一つの方向に作用するモーメントが、少なくとも一つの予め定められた基準値に調整されおよび／または一定に維持される。
【請求項８】
ワークピースの自動化された機械加工および／または処理のための方法であって、
ハンドリング装置（４）の少なくとも一つの測定装置（８）が、少なくとも一つの被制御変数（９）を記録するために使用され、且つ、少なくとも一つの調整デバイス（１０）が、前記少なくとも一つの被制御変数を考慮に入れることにより、それぞれの機械加工および／または処理プロセスを最適化するために使用されること、を特徴とする方法。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項８に記載の方法：
前記それぞれの機械加工および／または処理プロセスは、予め定められた、特にプログラムされた、動きのシーケンスを修正するためのベースとして、確認された被制御変数（９）を用いることにより、最適化され、そしてそれ故に、前記ハンドリング装置（４）の経路および／または位置を収集する。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項８または９に記載の方法：
少なくとも一つの測定装置（８）が、力および／またはモーメントを決定するために、および／または、力および／またはモーメントの相違を決定するために、使用され、ここで、考慮に入れられる被制御変数（９）は、使用されるそれぞれのツール（６）とそれぞれのワークピース（２）の間で、少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力および／またはモーメントである。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項８から１０の何れか１項に記載の方法：
記録された被制御変数の測定値は、適切な制御の修正値、特に、動きおよび／または位置の修正値を、確認するために使用され、且つ、実行のための適切な位置および／または経路の最適化を実現するために、前記ハンドリング装置（４）のための制御デバイス（１４）にそれらを伝送するために使用される。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項８から１１の何れか１項に記載の方法：
前記測定装置（８）は、少なくとも一つの自由に予め設定可能な方向に、および／または、ツール（６）とワークピース（２）の間で少なくとも一つの軸に沿って、発生するおよび／または作用する、力および／またはモーメントを、質的に、完全に記録するために使用される。
【請求項１３】
下記特徴を有する請求項８から１２の何れか１項に記載の方法：
記録された被制御変数の測定値は、前記調整デバイス（１０）に伝送される。
【請求項１４】
下記特徴を有する請求項８から１３の何れか１項に記載の方法：
少なくとも一つの予め設定可能な方向に作用する力、および／または、少なくとも一つの方向に作用するモーメントが、少なくとも一つの予め定められた基準値に調整され、および／または一定に維持される。
【請求項１５】
下記特徴を有する請求項８から１４の何れか１項に記載の方法：
パラメータが、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択して、それに基づき最適化プロセスを築き上げるためのベースとして用いられる。
【請求項１６】
下記特徴を有する請求項１５に記載の方法：
使用されおよび／または利用されることが可能なパラメータは、特に、ツール（６）のそれぞれの位置、および／または、ワークピース（２）の材料の性質、および／または、それぞれの機械加工プロセスのタイプ、および／または、使用される付加的な物である。
【請求項１７】
下記特徴を有する請求項８から１６のいずれかに記載の方法：
前記ハンドリング装置（４）の６個の可能な回転自由度が、考慮に入れられおよび／または利用される。
【請求項１８】
下記特徴を有する請求項８から１７のいずれかに記載の方法：
少なくとも一つの圧電センサおよび／または力変換器および／または差圧ゲージが、少なくとも一つの測定装置（８）において、力および／またはモーメント・センサとして、使用される。
【請求項１９】
下記特徴を有する請求項８から１８のいずれかに記載の方法：
ワークピース（２）の、複雑な形状および／または材料の遷移および／または異なる材料もまた、考慮に入れられおよび／または利用されおよび／またはハンドリングされる。
【請求項２０】
下記特徴を有する請求項８から１９のいずれかに記載の方法：
更なる物理的なおよび／またはプロセスに関係する変数、特に、硬度および／または表面粗さのような、ツール（６）、ワークピース（２）および／またはハンドリング装置に対する変数が記録される。
【請求項２１】
下記特徴を有する請求項８から２０のいずれかに記載の方法：
付加的な物の使用もまた、機械加工および／または処理プロセスの中で、考慮に入れられおよび／または利用される。
【請求項２２】
下記特徴を有する請求項８から２１のいずれかに記載の方法：
経路の最適化のタイプ、特に、基礎をなすプロセス・パラメータが、プログラム制御の下で、少なくとも一つの予め設定可能な特徴、および／または、少なくとも一つの更なるパラメータを使用して、選択される。
【請求項２３】
下記特徴を有する請求項８から２２のいずれかに記載の方法：
一つまたはそれ以上の予め定めることが可能なパラメータ、特に、ツール（６）またはワークピース（２）の現在の位置、使用されるツールのタイプ、それぞれの機械加工または処理プロセスのタイプが、基準値の予め設定可能なセットから、それぞれ適切な基準値を選択するためのベースとして用いられる。
【国際調査報告】
2010506738.tif 000004
2010506738.tif 000005
2010506738.tif 000006
2010506738.tif 000007
2010506738.tif 000008
2010506738.tif 000009