Patent DE-102017118985-B4 (DE)
Title: Schraubvorrichtung
Inventor: ENDE TOBIAS
IPC: B25J9/18
Filed: 2017-08-18
Granted: 2019-10-02
Abstract: Schraubvorrichtung, umfassend- einen Vorratsbehälter (101) für Schrauben mit einem Schraubenkopf, einem Schraubenkopfantrieb und einem Gewindestift,- einen Robotermanipulator (103) mit einem auf den Schraubenkopf und den Schraubenkopfantrieb abgestimmten Effektor, der zum Aufnehmen und Handhaben einer solchen Schraube ausgeführt und eingerichtet ist,- eine mit dem Vorratsbehälter verbundene Vereinzelungseinheit (102), die Schrauben aus dem Vorratsbehälter (102) an einer Schnittstelle derart vereinzelt an einer bekannten Position bereitstellt, dass ein jeweiliger Schraubenkopf für den Effektor zugänglich ist,- einer Steuereinheit (104) zum Steuern/Regeln des Robotermanipulators (103), wobei die Steuereinheit (104) zur Ausführung folgenden ersten Steuerprogramms ausgeführt und eingerichtet ist:◯ der Effektor wird durch den Robotermanipulator entlang einer vorgegebenen Trajektorie T1 mit einer Soll-Orientierung O(R) zum Schraubenkopf einer an der Schnittstelle bereitgestellten Schraube geführt, wobei entlang der Trajektorie T1 für Orte Rder Trajektorie T1 die Soll-Orientierung O(R) des Effektors definiert ist, wobei zum Aufnehmen des Schraubenkopfes in den Effektor durch den Robotermanipulator kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Drehbewegungen und/oder Kippbewegungen und/oder translatorische Bewegungsmuster und/oder Kraftwindermuster des Effektors ausgeführt werden, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G1 für ein am Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G2 einer am Effektor wirkenden Kraft und/oder eine Grenzwertbedingung G3 für eine Zeit zur Durchführung der Dreh- und/oder Kippbewegungen erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraft-/Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeitssignatur am Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das Aufnehmen der Schraube durch den Effektor innerhalb vordefinierter Toleranzen erfolgreich abgeschlossen ist, wobei die Steuereinheit (104) zur Ausführung des folgenden zweiten Steuerprogramms ausgeführt und eingerichtet ist:◯ die vom Effektor aufgenommene Schraube wird durch den Robotermanipulator (103) entlang einer vorgegebenen Trajektorie T2 mit einer Soll-Orientierung O(R) zu einem an einer bis auf ein Toleranzband bekannten Position angeordneten Gewinde geführt, wobei entlang der Trajektorie T2 für Orte Rder Trajektorie T2 die Soll-Orientierung O(R) des Gewindestifts der Schraube definiert ist, wobei zum Einbringen des freien Endes des Gewindestifts der Schraube in das Gewinde durch den Robotermanipulator (103) kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte und/oder admittanzgeregelte Drehbewegungen und/oder Kippbewegungen und/oder translatorische Bewegungsmuster des Gewindestifts der Schraube ausgeführt werden, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G4 für ein am Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G5 einer am Effektor wirkenden Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraft-/Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits-/Beschleunigungssignatur am Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass das freie Ende des Gewindestifts in das Gewinde erfolgreich in das Gewinde eingebracht ist, wobei das Ausführen der Drehbewegungen und/oder der Kippbewegungen und/oder der translatorische Bewegungsmuster des Gewindestifts getaktet erfolgt, und wobei die Steuereinheit (104) zur Ausführung des folgenden dritten Steuerprogramms ausgeführt und eingerichtet ist:◯ nach dem erfolgreichen Einbringen des freien Endes des Gewindestifts in das Gewinde erfolgt ein kraftgeregeltes und/oder impedanzgeregeltes und/oder admittanzgeregeltes Eindrehen der Schraube in das Gewinde, bis eine vorgegebene Grenzwertbedingung G6 für ein am Effektor wirkendes Moment und/oder eine vorgegebene Grenzwertbedingung G7 einer am Effektor wirkende Kraft erreicht oder überschritten wird und/oder eine bereitgestellte Kraft-/Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeits-/Beschleunigungssignatur am Effektor erreicht oder überschritten wird, die indiziert/indizieren, dass die Schraube erfolgreich in das Gewinde eingedreht ist.