Patent DE-102010064652-B3 (DE)
Title: Verfahren zur Genauigkeitssteigerung einer positionierenden Maschine und positionierende Maschine
Inventor: SCHULZ MICHAEL DR
IPC: B25J9/10
Filed: 2010-08-30
Granted: 2023-03-02
Abstract: Verfahren zur Genauigkeitssteigerung einer positionierenden Maschine (10) in Form einer Bearbeitungsmaschine oder eines Roboters, die
 (a) eine Positioniervorrichtung (12),
 (b) einen mittels der Positioniervorrichtung (12) positionierbaren Endeffektor (14),
 (c) ein von dem Endeffektor (14) umfasstes Werkzeug,
 (d) einen vom Endeffektor (14) erreichbaren Arbeitsraum zum Aufnehmen eines mit dem Endeffektor (14) in Kontakt zu bringenden Objekts (30),
 (e) ein Maschinen-Messsystem,
 - das ein Maschinen-Koordinatensystem aufspannt,
 wobei mittels des Maschinen-Messsystems eine Position (P) des Endeffektors (14) im Maschinen-Koordinatensystem in Maschinen-Koordinaten oder einem daraus abgeleiteten Koordinatensystem bestimmbar ist, und
 - das eine Maschinen-Genauigkeit hat, und
 (f) ein Referenz-Messsystem (24),
 - das einen Metrologierahmen aufspannt, so dass mittels des Referenz-Messsystems die Position (P) des Endeffektors (14) im Metrologierahmen in Metrologierahmen-Koordinaten oder einem daraus abgeleiteten Koordinatensystem bestimmbar ist, und
 - das eine Referenz-Genauigkeit hat, die höher ist als die Maschinen-Genauigkeit, aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
 (i) Positionieren des Objekts (30) an einen Ort, so dass zumindest eine erste Ziel-Position (P 1,Ziel ) mit dem Referenz-Messsystem (24) messbar ist,
 (ii) Anfahren der vorgegebenen ersten Ziel-Position (P 1,Ziel ) mit dem Endeffektor (14), bis der Endeffektor (14) eine erste Position (P 1 ) in einer vorgegebenen Umgebung der Ziel-Position (P 1,Ziel ) erreicht,
 (iii) Erfassen und Speichern der Maschinen-Koordinaten
         (               (          x     M   1          y     M   1          z     M   1       )           )           der ersten Position (P 1 ),
 (iv) Erfassen der Metrologierahmen-Koordinaten
         (               (       x   R   1          y     R   1          z     R   1       )           )           der ersten Position (P 1 ),
 (v) Ermitteln einer Abweichung
         (               (       x   M   1     −     x   R   1          y     M   1     −     y   R   1          z     M   1     −     z   R   1       )           )           der Maschinen-Koordinaten
         (               (          x     M   1          y     M   1          z     M   1       )           )           der ersten Position (P 1 ) von den Metrologierahmen-Koordinaten
         (               (          x     R   1          y     R   1          z     R   1       )           )           der ersten Position (P 1 ),
 (vi) Berechnen von korrigierten Maschinen-Koordinaten
         (               (       x     M   ,korr     1          y       M   ,korr     1          z       M   ,korr     1       )           )           aus den Maschinen-Koordinaten
         (               (          x     M   1          y     M   1          z     M   1       )           )           der zumindest einen ersten Position (P1) und der Abweichung
         (               (          x     M   1     −     x   R   1          y     M   1     −     y   R   1          z     M   1     −     z   R   1       )           )           und
 (vii) Bearbeiten des Objekts anhand der korrigierten Maschinen-Koordinaten
         (               (       x     M   ,korr     1          y       M   ,korr     1          z       M   ,korr     1       )           )     ,         wobei
 (viii) eine Mehrzahl an Ziel-Positionen (P 1,n ) angefahren wird, die Teil einer vorgegebenen Bearbeitungstrajektorie sind,
 für diese Ziel-Positionen (P 1,n ) die Schritte (iii) bis (vi) durchgeführt werden und das Objekt (30) anhand der korrigierten Maschinen-Koordinaten
         (       (       x     M   ,   k   o   r   r     1           y     M   ,   k   o   r   r     1           z     M   ,   k   o   r   r     1       )       )           entlang der Bearbeitungstrajektorie vom Werkzeug bearbeitet wird.