生产机器在无碰撞的轨迹上的停止制造技术

本发明专利技术涉及一种数字控制器(4)，该数字控制器利用用于由数字控制器(4)控制的生产机器(例如机器人、操作机、机床)的位置受控的轴的预定参数(V1，V2)测定当前位置目标值组(xi*)，并且还测定针对预测范围(H)的预期位置目标值组(xi*)。数字控制器在利用当前位置目标值组(xi*)驱控位置受控的轴(1)时检查，是否至少一个通过驱控位置受控的轴(1)移动的元件(2，3)与至少一个其他元件(2，3，9，10)存在碰撞的风险。数字控制器为预期位置目标值组(xi*)执行相同的检查。如果数字控制器没有识别出碰撞的风险，那么数字控制器将预期位置目标值组(xi*)存储在制动轨迹存储器(11)中并且利用当前位置目标值组(xi*)驱控位置受控的轴(1)。只要数字控制器没有识别出碰撞的风险，数字控制器(4)就重复该执行方法。相反，如果控制装置识别出碰撞的风险，那么数字控制器将位置受控的轴(1)沿轨迹(12)转移到停止状态，轨迹通过存储在制动轨迹存储器(11)中的位置目标值组(xi*)限定。如果数字控制器识别出碰撞的风险，沿先前已经对于碰撞的风险进行检查但是在检查时没有识别出碰撞的风险的轨迹进行制动。因此，能够沿没有发生碰撞的轨迹进行到停止状态的转移。的转移。的转移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产机器在无碰撞的轨迹上的停止


[0001]本专利技术涉及一种用于数字控制器的运行方法，其中，数字控制器执行系统程序，其中，所述数字控制器执行系统程序时
[0002]a)利用用于由数字控制器控制的生产机器的位置受控的轴的预定参数测定当前位置目标值组，
[0003]b)在利用当前位置目标值组驱控位置受控的轴时检查，是否至少一个通过驱控位置受控的轴移动的元件与至少一个其他元件存在碰撞的风险，
[0004]c)随后，如果数字控制器在步骤b)中没有识别出碰撞的风险，那么利用当前位置目标值组驱控位置受控的轴，并且重复从步骤a)开始的运行方法并且
[0005]d)随后，如果数字控制器在步骤b)中识别出碰撞的风险，那么将位置受控的轴转移到停止状态，
[0006]本专利技术还涉及一种用于数字控制器的系统程序，其中，系统程序包括机器代码，机器代码由数字控制器执行，其中，通过数字控制器引起机器代码的执行，使得数字控制器执行这样的运行方法。
[0007]本专利技术还涉及一种数字控制器，其中，利用这样的系统程序对数字控制器编程，从而使数字控制器执行这样的运行方法。
[0008]本专利技术还涉及一种生产机器，
[0009]‑
其中，生产机器具有多个位置受控的轴，生产机器的元件能够借助于位置受控的轴行进，
[0010]‑
其中，生产机器具有这样的数字控制器，由数字控制器驱控位置受控的轴。

技术介绍

[0011]数字控制器，所属的生产机器和用于数字控制器和生产机器的运行方法通常是已知的。
[0012]在运行生产机器(例如机床、机器人或其他加工机器)时，存在生产机器的移动的元件与生产机器的其他移动的元件或非移动的元件碰撞的风险。在生产机器作为机床而设计的情况下，机床的刀具与待加工的工件之间的接触也许能够表示为碰撞。不期望的碰撞能够导致彼此碰撞的元件的损坏，例如导致刀具的断裂，支架的弯曲，工件的刮坏和其他更多问题。这样的碰撞通常也与生产机器的停工时间有关。
[0013]碰撞的原因能够有多种原因。例如，生产机器能够被错误地编程。还可能的是，不正确地手动安装元件，例如在由机床将工件夹紧在夹紧装置中时。另一个可能的原因是操作员对行进运动的错误的预定参数。
[0014]为了避免碰撞，很多软件支持的系统是已知的。它们基于不同的方法，但是始终包括在三维空间中生产机器的模型化并且考虑生产机器的不同的元件的尺寸和它们的运动学。已知的系统能够避免在各种情况下的碰撞。然而，现有技术的系统在执行实时事件时具有特别的缺陷，这可能导致在执行子程序或类似物期间在最后一秒出现非期望的自发的移
动。这种移动的原因例如能够是所谓的异步移动、同步操作、耦合的移动和用户输入(尤其在所谓的JOG模式中)。其他的原因也是可能的。
[0015]在现有技术中已知，在碰撞的风险的预期测定的范畴中完全不考虑这样的实时事件。确切地说，只有当这些风险实际出现时才考虑它们。在这种情况下，纯粹接受导致实时事件碰撞的风险。
[0016]在现有技术中还已知，通过生产机器的元件必须彼此保持最小间距，而考虑这种实时事件。如果预先确定移动超过最小间距，则不允许相应的移动或至少减小行进速度。通过该执行方法，还能够避免发生实时事件时的碰撞。然而，该解决方法具有缺点，像这种既不引起碰撞而又未超过最小间距的移动是不可能的，或至少仅在以减小的速度进而减小的生产力的条件下是可行的。因此，生产机器的可行性就生产机器的元件彼此接近或与其他的元件接近而言，不能被使用或仅以降低的生产率被使用。
[0017]如果识别到碰撞的风险，在现有技术中通常进行所谓的不受控的制动。在这种制动方式中，将每个位置受控的轴独立于其他位置受控的轴尽可能快地转移到停止状态。利用这种执行方法，只有当生产机器的元件必须总是彼此保持在最小间距时，才能够以安全的方式避免碰撞。

技术实现思路

[0018]本专利技术的目的在于提出可能性，借助于该可能性能够优化生产机器的生产率，然而尽管在测定位置目标值时考虑到实时事件，还是能够以近乎安全的概率避免在操作时生产机器的元件的碰撞。
[0019]该目的通过具有权利要求1的特征的运行方法实现。该运行方法的有利的设计方案是从属权利要求2至5的主题。
[0020]根据本专利技术，提出一种用于开头提到的类型的数字控制器的运行方法，其中，数字控制器在执行系统程序时
[0021]a)利用用于由数字控制器控制的生产机器的位置受控的轴的预定参数测定当前位置目标值组，并且还测定针对预测范围的预期位置目标值组，
[0022]b)在利用当前位置目标值组驱控位置受控的轴时检查，是否至少一个通过驱控位置受控的轴移动的元件与至少一个其他元件存在碰撞的风险，并且在利用预期位置目标值组驱控位置受控的轴时检查，是否至少一个通过驱控位置受控的轴移动的元件与至少一个其他元件存在碰撞的风险，
[0023]c)随后，如果数字控制器在步骤b)中没有识别出碰撞的风险，那么利用当前位置目标值组驱控位置受控的轴，将预期位置目标值组存储在制动轨迹存储器中，并且重复从步骤a)开始的运行方法并且
[0024]d)随后，如果数字控制器在步骤b)中识别出碰撞的风险，那么将位置受控的轴沿轨迹转移到停止状态，轨迹通过存储在制动轨迹存储器中的位置目标值组限定。
[0025]这是因为，如果数字控制器识别出碰撞的风险，沿先前已经对碰撞的风险进行检查但是其中没有识别出碰撞的风险的轨迹进行制动。因此，能够沿没有发生碰撞的轨迹进行到停止状态的转移。
[0026]数字控制器通常分别重新以时间周期分别利用当前位置目标值组驱控位置受控
的轴。可行的是，数字控制器的性能(表现)如此之高，使得数字控制器几乎瞬间(尤其是在单个时间周期内)执行步骤a)至c)。在这种情况下，除了根据本专利技术的步骤之外不必采取特别的措施。然而还可行的是，数字控制器需要多个时间周期以用于执行步骤a)至c)，尤其是用于执行步骤b)。具体地，数字控制器对此能够最多需要时间周期的第一数量。在这种情况下，数字控制器延迟将预期位置目标值组存储在制动轨迹存储器中，并且延迟驱控位置受控的轴，从测定新的当前的位置目标值组起计算，优选地延迟时间周期的第二数量。因此，在完全检查“新”轨迹是否无碰撞之前，将保留已检查的无碰撞的“旧”轨迹。只有当没有识别出碰撞的风险时，才将“旧”轨迹通过“新”轨迹代替。如果识别出碰撞的风险，在“旧”轨迹上的转移进入停止状态。
[0027]优选地测量时间周期的第二数量，使得数字控制器能够在时间周期的第二数量期间针对整个预测范围检查，是否在利用预期位置目标值组驱控位置受控的轴时，至少一个通过驱控位置受控的轴移动的元件与至少一个其他元件存在碰撞的风险。由此能够确保，在利用当前位置目标值的所属的组驱控位置受控的轴之前，已完成预期轨迹的检查。
[0028]为了延迟驱控位置受控的轴，数字控制器例如能够将当前位置目标值分别新测定的组在存储时间点存储到缓冲存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于数字控制器(4)的运行方法，其中，所述数字控制器(4)执行系统程序(5)，其中，所述数字控制器(4)在执行所述系统程序(5)时a)利用用于由所述数字控制器(4)控制的生产机器的位置受控的轴(1)的预定参数(V1，V2)测定当前位置目标值组(xi*)，并且还测定针对预测范围(H)的预期位置目标值组(xi*)，b)在利用当前位置目标值组(xi*)驱控所述位置受控的轴(1)时检查，是否至少一个通过驱控所述位置受控的轴(1)移动的元件(2，3)与至少一个其他元件(2，3，9，10)存在碰撞的风险，并且在利用预期位置目标值组(xi*)驱控所述位置受控的轴(1)时检查，是否至少一个通过驱控所述位置受控的轴(1)移动的元件(2，3)与至少一个其他元件(2，3，9，10)存在碰撞的风险，c)随后，如果所述数字控制器在步骤b)中没有识别出碰撞的风险，那么利用当前位置目标值组(xi*)驱控所述位置受控的轴(1)，将预期位置目标值组(xi*)存储在制动轨迹存储器(11)中，并且重复从步骤a)开始的运行方法并且d)随后，如果所述数字控制器在步骤b)中识别出碰撞的风险，那么将所述位置受控的轴(1)沿轨迹(12)转移到停止状态，所述轨迹通过存储在制动轨迹存储器(11)中的位置目标值组(xi*)限定。2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述数字控制器(4)以时间周期(T)分别重新利用当前的位置目标值的相应组(xi*)驱控所述位置受控的轴(1)，使得所述数字控制器(4)最多需要时间周期(T)的第一数量以用于执行步骤b)，并且使得所述数字控制器(4)延迟将预期位置目标值组(x...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：