DE102007044913A1 - System und Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen - Google Patents
System und Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007044913A1 DE102007044913A1 DE102007044913A DE102007044913A DE102007044913A1 DE 102007044913 A1 DE102007044913 A1 DE 102007044913A1 DE 102007044913 A DE102007044913 A DE 102007044913A DE 102007044913 A DE102007044913 A DE 102007044913A DE 102007044913 A1 DE102007044913 A1 DE 102007044913A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- speed
- radar
- processing device
- distance
- data processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/881—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for robotics
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37347—Speed, velocity
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37425—Distance, range
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein System zur Geschwindigkeits- sowie Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen, wobei wenigstens ein Radarsensor sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen sind, welche Datenverarbeitungseinrichtung mit dem Radarsensor zusammenwirkt und mit welchen, insbesondere unter Ausnutzung des Dopplereffektes, Geschwindigkeit und/oder Entfernung wenigstens eines Objektes, insbesondere eines sich bewegenden Objektes erfassbar und/oder in für eine Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung verwertbare Informationen umwandelbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein entsprechendes Verfahren, mit welchem eine radargesteuerte Geschwindigkeits- und Entfernungsmessung wenigstens eines Objektes, insbesondere eines mittels eines Transport- oder Förderband bewegten Objektes unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des sichtbaren Spektrums und/oder Ausnutzung des Dopplereffektes, durchgeführt und/oder die ermittelten Daten in für eine Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung verwertbare Informationen umgewandelt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen, wobei insbesondere die Geschwindigkeit und/oder Entfernung eines mittels eines Förder- oder Transportbandes bewegten Objektes relativ zu wenigstens einer Handhabungsvorrichtung und/oder einem Referenzpunkt, auch unabhängig von den jeweils vorherrschenden Lichtverhältnissen, bestimmbar ist.
- Der Einsatz von Robotern im Automatisierungsbereich, beispielsweise in der Lackier- und/oder Scheißtechnik, oder von robotergestützter Automation zählt zu den am weitest verbreiteten Anwendungen bei modernen Robotersystemen. Auch zur Bewältigung immer komplexerer Automatisierungsaufgaben im Fertigungsbereich werden zunehmend Roboter eingesetzt, mit deren Hilfe im Zusammenwirken mit möglichst universellen Fertigungseinrichtungen zahlreiche auch unterschiedliche Produktvariationen herstellbar sind, wobei die eingesetzten Roboter und/oder Fertigungseinrichtungen über eine Vielzahl von Sensoren intelligent mit ihrer Umwelt kommunizieren und interagieren. Eine mögliche Anwendung stellt beispielsweise das Zuführen eines oder mehrerer auch unterschiedlicher Werkstücke über ein Förderband zu einer Arbeitsstation mit einem oder mehreren Robotern dar. Dabei spielt das Timing eine wesentliche Rolle, wobei im Wesentlichen Geschwindigkeit und/oder Entfernung vom jeweiligen Werkstück in Relation zur Arbeitsstation beziehungsweise dem jeweiligen Roboter zu Bestimmen und zu Berücksichtigen sind.
- Häufig wird das Werkstück oder Bauteil dem jeweiligen Handhabungsgerät, insbesondere einem mehrachsigen Industrieroboter, beispielsweise mittels Förderbändern in jeglicher Form zugeführt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Geschwindigkeit des Förderbandes und die des Roboters zueinander synchronisiert sind.
- Ein bekanntes Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung und/oder Synchronisation ist das sog. Conveyor Tracking, welches beispielsweise beim Lackieren, Lichtbogenschweißen, Aufnehmen (Picking) und anderen Anwendungen einsetzbar ist und bei welchem maßgeblich Tasträder sowie optische Überwachungs- und Detektionssysteme, insbesondere Laser- und Kamerasysteme aber auch Lichtschranken eingesetzt werden.
- Beim Conveyor Tracking ist die Geschwindigkeit des jeweiligen Förderbandes, unabhängig vom transportierten Objekt, beispielsweise über ein Tastrad oder einen anderen mechanischen Fühler beziehungsweise Sensor erfass- oder messbar und kann an die Steuer-/Regeleinrichtung der jeweiligen Handhabungsvorrichtung, insbesondere des jeweiligen Roboters, weitergegeben werden. Dies erfolgt insbesondere über einen sog. Encoder. Der Encoder wandelt die elektrischen Impulse, welche vom Taktgeber beziehungsweise Impulsgeber zur Steuer-/Regeleinrichtung gesendet werden, in weiterverarbeitbare digitale oder analoge Werte um.
- Derartige Geschwindigkeitsmessungen und Übertragungen sind hinlänglich bekannt und mittlerweile industrieller Standard.
- Darüber hinaus ist neben der Zuführgeschwindigkeit des jeweiligen Werkstückes beim jeweiligen Produktions- oder Fabrikationsprozess auch die jeweilige Entfernung zwischen Werkstück und Handhabungssystem von Bedeutung, welche beispielsweise mittels Laser unterschiedlicher Klassen und Wellenlängen bestimmbar ist. Über in die Steuer-/Regelung integrierbare Encoder werden diese Impulse in digitale oder analoge Werte und/oder für die jeweilige Steuer-/Regeleinrichtung verwertbare Informationen umgewandelt, welche dann, beispielsweise in Form von Anweisungen, an die jeweilige Robotersteuerung zur Umsetzung weitergegeben beziehungsweise weitergeleitet werden können.
- Als eine mögliche Alternaive zum Tastrad werden auch Lichtschranken als Impulsgeber verwendet. Dabei kann mittels zweier Lichtschranken, welche in einem bestimmten Abstand zueinander in Bewegungsrichtung am Förderband angebracht sind, die Laufgeschwindigkeit des jeweiligen Förderbandes erfasst beziehungsweise gemessen und weitergegeben werden.
- Ist beim jeweiligen Produktions- oder Fertigungsprozess auch die Entfernung zwischen Werkstück und Handhabungssystem beziehungsweise Roboter von Bedeutung, werden in aller Regel optische Systeme wie insbesondere Laser unterschiedlicher Klassen und Wellenlängen zur Entfernungsbestimmung eingesetzt. Über ebenfalls in die Steuer-/Regelung integrierbare Encoder werden auch diese Impulse in digitale oder analoge Werte und/oder für die jeweilige Steuer-/Regeleinrichtung verwertbare Informationen umgewandelt, welche dann, beispielsweise in Form von Anweisungen, an die jeweilige Robotersteuerung zur Umsetzung weitergegeben beziehungsweise weitergeleitet werden können.
- Als eine mögliche Alternative werden Lichtschranken als Impulsgeber verwendet. Dabei können zwei Lichtschranken, welche in einem bestimmten Abstand in Bewegungsrichtung am Förderband angebracht sind, die Geschwindigkeit des Förderbandes messen und weitergeben.
- Durch die Verwendung von Förder- oder Transportbändern ist die Position des Werkstückes im 2-dimensionalen Raum eindeutig definierbar. Damit wäre eine Geschwindigkeitsmessung zusammen mit einer Entfernungsmessung und der Kenntnis der Lage des Förderbandes und dessen Bewegungsrichtung relativ zum Handhabungsgerät ausreichend, um den Werkzeugmittelpunkt des Handhabungsgerätes mit der Geschwindigkeit des Werkstückes zu synchronisieren.
- Nachteilig bedingen herkömmliche Conveyor Tracking-Systeme demgemäß zusätzliche, in aller Regel zumeist auch wartungsaufwendige und/oder störanfällige mechanische sowie optische Komponenten und Aufbauten.
- Insbesondere bei den eingesetzten optischen Komponenten können veränderliche beziehungsweise sich ändernde Lichtverhältnisse im Umfeld der jeweiligen Arbeitsstation und/oder Verunreinigungen der optischen Systeme nachteilig zu einer Beeinträchtigung der Messgenauigkeit und/oder Funktionstüchtigkeit derselben führen. Dies zu kompensieren werden mit vergleichsweise hohem Aufwand entsprechende Lichtquellen sowie Beleuchtungsanlagen installiert um für gleichbleibende und möglicht homogene Lichtverhältnisse zu sorgen.
- Zudem müssen zur Geschwindigkeits- und Entfernungsbestimmung in aller Regel zumindest zwei unterschiedliche Systeme oder Anordnungen eingesetzt, betrieben, gewartet und mit der jeweiligen Steuer-/Regeleinrichtung der wenigstens einen Handhabungsvorrichtung verknüpft werden.
- Eine effiziente Geschwindigkeits- sowie Entfernungsbestimmung mit gleichzeitig vergleichsweise geringem Aufwand ist auf diese Weise jedoch nicht ermöglicht.
- Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde eine Möglichkeit für eine effiziente Synchronisation und/oder Abstimmung der Bewegung eines Objektes, insbesondere eines Werkstückes, und einer Handhabungsvorrichtung anzugeben.
- Diese Aufgabe wird durch ein System der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sowie ein entsprechendes Verfahren sind in weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
- Demgemäß weist das System zur Geschwindigkeits- sowie Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen, wenigstens einen Radarsensor sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung auf, welche mit dem jeweiligen Radarsensor zusammenwirkt und, insbesondere unter Ausnutzung des Dopplereffektes, Geschwindigkeit und/oder Entfernung wenigstens eines Objektes, insbesondere eines sich bewegenden Objektes erfassbar und/oder in für eine Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung verwertbare Informationen umwandelbar sind.
- Vorteilhaft ist vorsehbar, dass Radarsensor und Datenverarbeitungseinrichtung jeweils über eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung, insbesondere ein LAN, WLAN oder WAN, beispielsweise der Art Ethernet, Bluetooth, oder einen anderen gängigen Bustyp, wie beispielsweise CAN, CANOPEN, Profibus, Modbus, aber auch USB, RS-232, SCSI oder dergleichen zusammenwirken.
- In vorteilhafter Ausgestaltung umfasst das System wenigstens eine Schnittstelle, über welche die umgewandelten Informationen der Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung, insbesondere einem oder mehreren sechsachsigen Industrierobotern, zuleitbar beziehungsweise übermittelbar sind.
- Auch die vorgenannte Schnittstelle kann dabei der Art nach drahtgebunden oder drahtlos beispielsweise als Ethernet-, Bluetooth-, CAN-, CANOPEN-, Profibus-, Modbus-, aber auch USB-, RS-232- oder SCSI-Schnittstelle oder einer Kombination daraus ausgebildet sein.
- Systemgemäß werden mittels des jeweiligen Radarsensors elektromagnetische Wellen außerhalb des sichtbaren Lichtes generiert.
- Die zugehörigen Sendefrequenzen bewegen sich dabei beispielhaft im Bereich von 76–77 GHz, entsprechend einer Wellenlänge von etwa 4 mm. Auch eine Messung im Sendefrequenzbereich von beispielsweise 24 GHz ist vorteilhaft möglich.
- Die entsprechenden Radarsensoren umfassen dabei insbesondere sowohl eine Sendeeinrichtung als auch eine Empfangseinrichtung für Radarwellen geeigneter Frequenz. Weiterbildend können Sende- und Empfangseinrichtung auch in einem Gerät integriert sein.
- Bei der jeweiligen Messung wird auf den Doppler-Effekt zurückgegriffen. Als Doppler-Effekt bezeichnet man die Veränderung der Frequenz der Wellen jeder Art, also auch Radar oder Ultraschallwellen, während sich die Quelle und Messkörper, vorliegend insbesondere das Werkstück, relativ zueinander bewegen, das heißt, beispielsweise die Quelle sich auf den Köper zu oder sich von diesem weg bewegt oder der Körper sich auf die Quelle zu oder von dieser weg bewegt. Durch diese Frequenzänderung können verschiedene Informationen an die Steuer-/Regeleinrichtung der jeweiligen Handhabungsvorrichtung weitergegeben werden. Aus der Zeitdifferenz zwischen Senden der Welle und deren Empfang nach der Reflexion am jeweiligen Objekt oder Messkörper, insbesondere einem zu verarbeitenden Werkstück, kann die Entfernung des angestrahlten Objektes gemessen werden, ob sich das System auf den Betrachter zu oder weg bewegt und aus dem Verfolgen einzelner Messpunkte seine Geschwindigkeit und Richtung relativ zum Handhabungsgerätes und/oder einem vorbestimmbaren Referenzpunkt.
- In einer weiteren Ausgestaltung umfasst wenigstens ein Radarsensor ein FMCW-(frequency modulated continous wave)Radar, ein „Modulated CW-Radar" oder ein FM-Radar, wobei die verschiedenen Radartypen auch kombiniert einsetzbar sind.
- Diese Radare senden mit einer sich ständig ändernden Frequenz. Dabei können zumindest zwei Betriebsarten unterschieden werden. Die Frequenz steigt entweder linear an, um bei einer bestimmten Frequenz abrupt auf den Anfangswert wieder abzufallen, oder sie steigt und fällt abwechselnd mit konstanter Änderungsgeschwindigkeit.
- Vorteilhaft ist weiterhin vorsehbar, dass die Datenverarbeitungseinrichtung einen Decoder beziehungsweise Dekodierer oder Kodierer zur Signal- beziehungsweise Impuls- oder Signalverarbeitung und/oder Informationsbereitstellung umfasst.
- Mittels des Dekodierers ist demgemäß auch eine Bereitstellung von Daten/Informationen bereffend die Werkzeuggeschwindigkeit und/oder Entfernung beim Produktionsprozess durchführbar.
- Des Weiteren wird die gestellte Aufgabe durch ein entsprechendes Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen gelöst, wobei insbesondere mittels eines vorgenannten Systems, eine radargesteuerte Geschwindigkeits- und Entfernungsmessung wenigstens eines Objektes, insbesondere eines mittels eines Transport- oder Förderband bewegten Objektes unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des sichtbaren Spektrums und/oder Ausnutzung des Dopplereffektes, durchzuführen und/oder in für eine Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung verwertbare Informationen umzuwandeln.
- In Weiterbildung des Verfahrens werden die verwertbaren Informationen zur Umsetzung über eine entsprechende Kommunikationsverbindung an die Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung, insbesondere ein mehrachsiger Industrieroboter, übermittelt und/oder zur Synchronisation sowie Abstimmung der Bewegungen von Handhabungsvorrichtung und Objekt, insbesondere Werkstück, verwendet.
- In vorteilhafter Ausprägung werden zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung mehrere Radarsensoren eingesetzt. Ein Sensor umfasst dabei sowohl eine Sende- als auch eine Empfangseinrichtung, wobei die Sendeeinrichtung elektromagnetische Wellen geeigneter Sendefrequenz beziehungsweise Wellenlänge generiert und sendet und die Empfangseinrichtung die einem oder mehreren Objekten, insbesondere Werkstücken, reflektierten Wellen, empfängt und registriert. Durch die Zeitverschiebung zwischen Senden und Empfang beziehungsweise durch die Laufzeitbestimmung der Welle, in Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit, lässt sich die Entfernung zum jeweiligen Objekt bestimmen. Unter Ausnutzung des Dopplereffektes und durch Bestimmung einer etwaigen Frequenzverschiebung lässt sich die Geschwindigkeit und Richtung des jeweiligen Objektes, insbesondere des jeweiligen Werkstückes bestimmen.
- In einer weiteren Verfahrensausführung wird wenigstens ein Radarsensor in der Art eines FMCW-(frequency modulated continous wave)Radars, eines „Modulated CW-Radars" oder eines FM-Radars verwendet, wobei die verschiedenen Radartypen auch kombiniert einsetzbar sind.
- Diese Radare senden mit einer sich ständig ändernden Frequenz. Dabei können zumindest zwei Betriebsarten unterschieden werden. Die Frequenz steigt entweder linear an, um bei einer bestimmten Frequenz abrupt auf den Anfangswert wieder abzufallen, oder sie steigt und fällt abwechselnd mit konstanter Änderungsgeschwindigkeit.
- Vorteilhaft ist weiterhin vorsehbar, dass verfahrensgemäß wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung eingesetzt wird, welche einen Decoder beziehungsweise Dekodierer oder Kodierer zur Signal- beziehungsweise Impuls- oder Signalverarbeitung und/oder Informationsbereitstellung aufweist.
- Mittels des Dekodierers ist demgemäß auch eine Bereitstellung von Daten/Informationen bereffend die Werkzeuggeschwindigkeit und/oder Entfernung beim Produktionsprozess durchführbar.
- Vorteilhaft ist vorsehbar, dass Radarsensor und/oder Datenverarbeitungseinrichtung und/oder Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung jeweils über eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung, insbesondere ein LAN, WLAN oder WAN, beispielsweise der Art Ethernet, Bluetooth, oder einen anderen gängigen Bustyp, wie beispielsweise CAN, CANOPEN, Profibus, Modbus, aber auch USB, RS-232, SCSI oder dergleichen zusammenwirken.
- Mit der vorliegenden Erfindung wird erreicht, dass die Anzahl der elektronischen und mechanischen Komponenten bei der Messung reduziert wird. Zudem sind Fehler sowie Störungen aufgrund von mechanischer Abnutzung des Taktgebers oder Defekt der Messfühler sich ändernde Lichtverhältnisse weitestgehend vermeidbar, wodurch eine effiziente Geschwindigkeits- und Entfernungsmessung sowie damit einhergehend eine effiziente Synchronisation sowie Abstimmung von Handhabungsvorrichtung und Förderband und/oder bewegtem Objekt ermöglicht ist.
- Die weitere Darlegung der Erfindung erfolgt anhand der einzigen Figur sowie des zugehörigen Ausführungsbeispieles.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in der einzigen Figur sowie der zugehörigen Beschreibung entnehmbar.
- In
1 ist ein beispielhaft ausgebildetes System zur Geschwindigkeits- sowie Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen, wobei wenigstens ein Radarsensor (1 ) sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung (2 ) vorgesehen sind, welche Datenverarbeitungseinrichtung (2 ) mit dem jeweiligen Radarsensor (1 ) zusammenwirkt und mit welchen, insbesondere unter Ausnutzung des Dopplereffektes, Geschwindigkeit und/oder Entfernung wenigstens eines sich mittels eines Transport- (4 ) oder Förderbandes bewegenden Objektes (6 ) erfassbar und/oder die erfassten Daten in für eine Steuer-/Regeleinrichtung (8 ) wenigstens einer Handhabungsvorrichtung (10 ), im hier gezeigten Beispiel ein sechsachsiger Industrieroboter, insbesondere ein Schweiß- und/oder Lackierroboter, verwertbare Informationen umwandelbar sind. - Das radarbasierte System sowie auf ihm ausführbare Verfahren ermöglicht vorteilhaft eine Bestimmung der Geschwindigkeit und/oder der Entfernung eines Objektes in Relation zu einem vorbestimmbaren Bezugspunkt, wobei zusätzliche wartungsintensive mechanische Bauteile oder externe Messfühlern wie Lichtschranken und dergleichen vermieden sind.
Claims (16)
- System zur Geschwindigkeits- sowie Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen, wobei wenigstens ein Radarsensor sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen sind, welche Datenverarbeitungseinrichtung mit dem jeweiligen Radarsensor zusammenwirkt und mit welchen, insbesondere unter Ausnutzung des Dopplereffektes, Geschwindigkeit und/oder Entfernung wenigstens eines Objektes, insbesondere eines sich bewegenden Objektes erfassbar und/oder in für eine Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung verwertbare Informationen umwandelbar sind.
- System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Radarsensor und Datenverarbeitungseinrichtung jeweils über eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung, insbesondere ein LAN, WLAN oder WAN, beispielsweise der Art Ethernet, Bluetooth, oder einen anderen gängigen Bustyp, wie beispielsweise CAN, CANOPEN, Profibus, Modbus, aber auch USB, RS-232, SCSI oder dergleichen zusammenwirken.
- System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schnittstelle vorgesehen ist, über welche die umgewandelten Informationen der Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung, insbesondere einem oder mehreren mehrachsigen Industrierobotern, zuleitbar beziehungsweise übermittelbar sind.
- System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle drahtgebunden oder drahtlos ausgebildet ist, insbesondere als Ethernet-, Bluetooth-, CAN-, CANOPEN-, Profibus-, Modbus-, aber auch USB-, RS-232- oder SCSI-Schnittstelle oder einer Kombination daraus.
- System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des jeweiligen Radarsensors elektromagnetische Wellen außerhalb des sichtbaren Spektralbereiches generierbar sind, wobei insbesondere Sendefrequenzen im Bereich von 76–77 GHz, entsprechend einer Wellenlänge von etwa 4 mm, oder im Sendefrequenzbereich von etwa 24 GHz generierbar sind.
- System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radarsensoren dabei sowohl eine Sendeeinrichtung als auch eine Empfangseinrichtung für Radarwellen geeigneter Frequenz umfassen und/oder Sende- und Empfangseinrichtung in einem Gerät integrierbar sind.
- System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Radarsensor als FMCW-(frequency modulated continous wave)Radar, „Modulated CW-Radar" oder als FM-Radar ausgebildet ist.
- System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung einen Decoder beziehungsweise Dekodierer oder Kodierer zur Signal- beziehungsweise Impuls- oder Signalverarbeitung und/oder Informationsbereitstellung umfasst.
- Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen, wobei, insbesondere mittels eines Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, eine radargesteuerte Geschwindigkeits- und Entfernungsmessung wenigstens eines Objektes, insbesondere eines mittels eines Transport- oder Förderband bewegten Objektes unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des sichtbaren Spektrums und/oder Ausnutzung des Dopplereffektes, durchgeführt und/oder die ermittelten Daten in für eine Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung verwertbare Informationen umgewandelt werden.
- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verwertbaren Informationen zur Umsetzung über eine entsprechende Kommunikationsverbindung an die Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung, insbesondere ein mehrachsiger Industrieroboter, übermittelt und/oder zur Synchronisation sowie Abstimmung der Bewegungen von Handhabungsvorrichtung und Objekt, insbesondere Werkstück, verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung mehrere Radarsensoren eingesetzt werden, wobei ein Sensor dabei sowohl eine Sende- als auch eine Empfangseinrichtung aufweist und/oder die Sendeeinrichtung elektromagnetische Wellen geeigneter Sendefrequenz beziehungsweise Wellenlänge generiert und sendet und die Empfangseinrichtung die an einem oder mehreren Objekten, insbesondere Werkstücken, reflektierten Wellen, empfängt und registriert.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zeitverschiebung zwischen Senden und Empfang beziehungsweise durch die Laufzeitbestimmung der Welle, in Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit, die Entfernung zum jeweiligen Objekt bestimmt wird und/oder unter Ausnutzung des Dopplereffektes und durch Bestimmung einer etwaigen Frequenzverschiebung sich die Geschwindigkeit und Richtung des jeweiligen Objektes, insbesondere des jeweiligen Werkstückes, bestimmt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Radarsensor in der Art eines FMCW-(frequency modulated continous wave)Radars, eines „Modulated CW-Radars" oder eines FM-Radars verwendet, wobei die verschiedenen Radartypen auch kombiniert eingesetzt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung eingesetzt wird, welche einen Decoder beziehungsweise Dekodierer oder Kodierer zur Signal- beziehungsweise Impuls- oder Signalverarbeitung und/oder Informationsbereitstellung aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Dekodierers ist auch eine Bereitstellung von Daten/Informationen bereffend die Werkzeuggeschwindigkeit und/oder Entfernung beim Produktionsprozess durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Radarsensor und/oder Datenverarbeitungseinrichtung und/oder Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens einer Handhabungsvorrichtung jeweils über eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung, insbesondere ein LAN, WLAN oder WAN, beispielsweise der Art Ethernet, Bluetooth, oder einen anderen gängigen Bustyp, wie beispielsweise CAN, CANOPEN, Profibus, Modbus, aber auch USB, RS-232, SCSI oder dergleichen zusammenwirken.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2008/002241 WO2009039896A1 (de) | 2007-09-19 | 2008-03-20 | System und verfahren zur geschwindigkeits- und/oder entfernungsmessung bei robotergestützten produktions- und fertigungsprozessen |
| ATA9308/2008A AT512731B1 (de) | 2007-09-19 | 2008-03-20 | System und verfahren zur geschwindigkeits- und/oder entfernungsmessung bei robotergestützten produktions- und fertigungsprozessen |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT694/06U | 2006-09-22 | ||
| AT0069406U AT9720U1 (de) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | Radargesteuerte geschwindigkeits- und entfernungsmessung bei robotergestützten produktions- und fertigungsprozessen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102007044913A1 true DE102007044913A1 (de) | 2008-04-03 |
Family
ID=38777867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102007044913A Withdrawn DE102007044913A1 (de) | 2006-09-22 | 2007-09-19 | System und Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT9720U1 (de) |
| DE (1) | DE102007044913A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017101969A1 (de) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Indurad Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur überwachung von laufverhalten, zustand und/oder beladung von gurtbandförderern während ihres betriebs |
| CN115616506A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-17 | 儒拉玛特自动化技术(苏州)有限公司 | 一种基于大理石框架的雷达测试室及其调试组装方法 |
-
2006
- 2006-09-22 AT AT0069406U patent/AT9720U1/de not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-09-19 DE DE102007044913A patent/DE102007044913A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017101969A1 (de) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Indurad Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur überwachung von laufverhalten, zustand und/oder beladung von gurtbandförderern während ihres betriebs |
| AU2015417245B2 (en) * | 2015-12-14 | 2019-03-14 | Indurad Gmbh | Method and apparatus for monitoring the operational behaviour, state and/or loading of belt conveyors during the operation thereof |
| US10604352B2 (en) | 2015-12-14 | 2020-03-31 | Indurad Gmbh | Method and apparatus for monitoring the operational behavior, state and/or loading of belt conveyors during the operation thereof |
| CN115616506A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-17 | 儒拉玛特自动化技术(苏州)有限公司 | 一种基于大理石框架的雷达测试室及其调试组装方法 |
| CN115616506B (zh) * | 2022-10-09 | 2025-05-06 | 儒拉玛特自动化技术(苏州)有限公司 | 一种基于大理石框架的雷达测试室及其调试组装方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT9720U1 (de) | 2008-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0987563B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Abstandes zwischen einem Objekt und einer sich örtlich verändernden Einrichtung, insbesondere einem Kraftfahrzeug | |
| EP1549907B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur dreidimensionalen vermessung von objekten | |
| EP3828584B1 (de) | Sicherheitssystem | |
| EP2144087B1 (de) | Verfahren und Ultraschallsensor zur Höhenbestimmung von Objekten auf einer Transporteinrichtung | |
| EP0306768A2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Sichern eines im Raum beweglichen Fahrzeugs oder Geräts | |
| EP3855208A1 (de) | Sicherheitssystem und verfahren | |
| EP3785215A1 (de) | Innenraum-ortungssystem für die industrielle fertigung | |
| DE102007045381A1 (de) | System und Verfahren zur Erfassung und/oder Erkennung von Objekten bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen | |
| EP3414597B1 (de) | Verfahren und anordnung zur hochgenauen positionierung einer robotergeführten interaktionsvorrichtung mittels radar | |
| DE102008059819B4 (de) | Kommunikationsvorrichtung | |
| EP3258296A1 (de) | Reflexionsmikrowellenschranke | |
| DE102019135340A1 (de) | Verfahren sowie 3D-Sensoreinheit zum Bestimmen von dreidimensionalen Koordinaten von Punkten auf der Oberfläche eines Objekts | |
| DE102007044913A1 (de) | System und Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Entfernungsmessung bei robotergestützten Produktions- und Fertigungsprozessen | |
| AT512731B1 (de) | System und verfahren zur geschwindigkeits- und/oder entfernungsmessung bei robotergestützten produktions- und fertigungsprozessen | |
| EP3948343A1 (de) | Radarmessgerät mit integrierter sicherheitsbereichsüberwachung | |
| EP1624278A1 (de) | Messeinrichtung zur Abstands-Bestimmung von Kraftfahrzeugteilen | |
| DE3930109C1 (de) | ||
| WO2008071457A1 (de) | Verfahren und system zur positionsbestimmung | |
| WO2016202671A1 (de) | Einrichtung und verfahren zur synchronisierung der bewegung eines automatischen bearbeitungsmittels mit der bewegung eines werkstücks | |
| EP1234192B1 (de) | Datenübertragung von schaltinformation mittels eines entfernungsmessers | |
| AT512732B1 (de) | System und verfahren zur erfassung und/oder erkennung von objekten bei robotergestützten produktions- und fertigungsprozessen | |
| EP0092504A2 (de) | Faseroptische Messanordnung mit einem Geber und einer Messelektronik zur Lagemessung | |
| EP4168755A1 (de) | Füllstandradar zur füllstand- und topologieerfassung | |
| EP1554088A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum handhaben von objekten mit einem ortungssystem | |
| EP4428571A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur umfelderfassung mindestens eines objekts oder objektteils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: IHRIG, JOERG, PERCHTOLDSDORF, AT |
|
| R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20140604 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |