【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于通过机械臂系统(robotic arm system)相对于第二部件定位第一部件的方法。此外，本专利技术涉及一种用于相对于第二部件定位第一部件的机械臂系统、相应的计算机程序元件、应用和钢框架。
技术介绍
1、机器人应用于许多不同的工业领域，诸如汽车工业、航空航天工业、电气工业、机器和工厂建设、金属工业、精密机械以及其他领域。在所有这些领域，当关于彼此定位两个部件时，遵守预定的尺寸和公差起着重要作用。如果不满足公差，则生产中的完整工艺步骤或整个产品可能是无效的。
2、已经发现需要提供一种用于将两个部件相对于彼此定位的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于通过机械臂系统相对于第二部件定位第一部件的方法。此外，本专利技术的目的在于提供一种用于相对于第二部件定位第一部件的机械臂系统、计算机程序元件、应用和钢框架。
2、本领域技术人员在阅读以下描述时可提到或认识到的是，这些和其他目的通过独立权利要求的主题来解决。从属权利要求以特别有利的方式发展了本专利技术的核心思想。
3、本专利技术的第一方面涉及一种用于通过机械臂系统相对于第二部件定位第一部件的方法，包括：
4、提供至少第一机械臂，该至少第一机械臂配置为保持第一部件并相对于第二部件移动第一部件，其中，该机械臂还被配置为基于坐标移动；提供至少一个激光扫描单元，该至少一个激光扫描单元被配置为检测第一部件和第二部件之间的距离；通过第一机械臂拾取第一部件，并根
5、该方法包括相对于第二部件定位第一部件。第一部件和第二部件例如是脚手架部件或模板部件。需要相对于彼此定位的其他类型的零件和/或部件也是可能的。例如，车辆的车身部件也可以被设想为部件。
6、机械臂系统包括至少第一机械臂。第一机械臂被分配给第一部件。这意味着第一机械臂被配置为保持或操纵第一部件。机械臂还被配置为基于坐标相对于第二部件移动。这意味着机械臂的工具位置是所谓的工具中心点或者可使用参考点和/或参考平面来描述。
7、第一部件由第一机械臂拾取并保持，以进行定位。然后，第一部件相对于第二部件移动。根据基于坐标计算出的位置来移动第一部件。基于坐标计算出的位置是坐标系中的预定义位置。在该位置，可使用激光扫描单元测量或检测两个部件之间的距离。可基于该检测到的距离来确定位置校正值。然后，可基于所提供的或确定的位置校正值将第一部件转移或移动到预期的结束位置。
8、根据本专利技术的方法的优点在于，该方法可灵活地应用于不同类型的部件或对象。换句话说，无论参考对象的位置如何，都可以用机器人精确地定位该物体。换句话说，不再需要仅对一个特定位置有效的静态偏移值。在这个意义上，所确定的位置校正值可被描述为动态偏移值。因此，例如可省去对部件的固定定位。此外，上述方法提高了机器人相对于参考对象的绝对精度。
9、在一个实施例中，至少一个激光扫描单元为2d线性激光扫描单元。其他基于激光的扫描单元也是可能的。
10、在一个实施例中，至少第二部件布置在保持装置中。换句话说，第二部件被固定在保持装置中。结果，第二部件在该方法期间不能改变位置，从而仅移动第一部件。
11、在一个实施例中，机械臂系统包括至少第二机械臂，该至少第二机械臂被配置为保持并移动第二部件。这使得可相对于第一部件移动和定位第二部件。例如，如果两个部件打算随后接合在一起，则这是特别有利的。
12、在一个实施例中，第一部件和/或第二部件均基于所提供的位置校正值由第一机械臂和/或第二机械臂移动至结束位置。
13、在一个实施例中，机械臂系统包括至少第三机械臂，该至少第三机械臂被配置为在结束位置连接第一部件和第二部件。术语“接合”在此应被广义地理解。接合可包括例如焊接、钎焊、胶合、铆接或此处未提及的其他类型的接合。
14、因此，在一个实施例中，该方法还可包括：通过第三机械臂在结束位置焊接第一部件和第二部件。焊接例如可通过点焊或激光焊接来执行。也可使用其他的焊接工艺。机械臂系统还可包括执行相同或不同功能的多于两个或三个的机械臂。
15、第一部件和第二部件不一定总是相同的部件。例如，可将另外的第三部件定位在已经彼此连接的第一部件和第二部件上并且将其连接至它们。在这种情况下，两个已经连接的部件形成新的第一部件，而第三部件形成新的第二部件。
16、在一个实施例中，该系统包括至少两个激光扫描单元。这可加快扫描过程，因为可同时执行多次扫描。两个激光扫描单元可一起布置在一个机械臂上，或者各自可布置在单独的机械臂上。使用更多额外的激光扫描单元并非不可能。
17、在一个实施例中，至少两个激光扫描单元相对于彼此刚性地布置。此外，两个激光扫描单元可彼此线性地、正交地或径向地布置。激光扫描单元各自根据其预期功能进行布置。对齐方式取决于待扫描的部件。
18、在一个实施例中，该至少两个激光扫描单元以发射的激光束能够被以彼此成一定角度发射这样的方式来布置。这允许激光束扫描更大的表面。激光束的角度使得可用一个激光扫描单元分别扫描会聚表面。然后，可评估这些被扫描的表面，并且可形成这些表面的相交线。这进而对测量精度产生正面影响。
19、在一个实施例中，发射的激光束覆盖80°至25°之间的角度，优选地60°至35°之间的角度，特别优选地50°至40°之间的角度。如果发射的激光束的框构角度适于待扫描的部件，则是有利的。
20、在一个实施例中，至少两个激光扫描单元被布置为使得它们能够相对于彼此移动。如果激光扫描单元布置为它们能够相对于彼此移动，则可灵活地使用机械臂系统。例如，在该实施例中，机械臂系统还可用于更大或更复杂的部件，而不需要转换措施。两个激光扫描单元例如可被配置为执行相对于彼此的线性移动、径向移动或其他移动。
21、在一个实施例中，至少一个激光扫描单元或至少两个激光扫描单元布置在机械臂上。这使得可相对于待扫描的部件移动激光扫描单元。以此方式，可加速该方法。
22、在一个实施例中，至少一个激光扫描单元或至少两个激光扫描单元布置在机械臂系统/机器人臂系统中设置的可移动的或可自由移动的单元上。
23、在一个实施例中，激光扫描单元被配置为通过扫描来确定两个平面，并计算它们的(虚拟)相交线。过程如下。通过激光扫描部件的两个表面来确定两个平面。然后，计算两个平面的相交线。这些平面的相交线用于距离测量。部件有拐角或边缘。这些区域通常有半径(拐角半径)。激光扫描装置的激光束在这些半径处被不受控制地反射，使得不可能进行精确测量。通过确定平面并计算它们的(虚拟)相交线，可避免该问题，并且即使对于具有拐角半径的部件，也可精确测量距离。此外，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过机械臂系统相对于第二部件(B2)定位第一部件(B1)的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少所述第二部件(B2)布置在保持装置中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述机械臂系统包括至少第二机械臂(R2)，所述第二机械臂(B2)布置为保持并移动所述第二部件(B2)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过所述第一机械臂(R1)和/或所述第二机械臂(R2)基于所述提供的位置校正值将所述第一部件(B1)和/或第二部件(B2)各自移动到结束位置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述机械臂系统包括至少第三机械臂(R3)，所述至少第三机械臂(R3)被配置为在所述结束位置连接所述第一部件(B1)和第二部件(B2)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述系统包括至少两个激光扫描单元(11)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述至少两个激光扫描单元相对于彼此刚性地布置。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述至少两个激光扫描
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述发射的激光束围成80°至25°之间的角度，优选地60°至35°之间的角度，并且特别优选地50°至40°之间的角度。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述至少两个激光扫描单元(11)被布置为能相对于彼此移动。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其中，所述激光扫描单元(11)被配置为通过扫描确定两个平面并计算所述两个两面的相交线。
12.一种机械臂系统，所述机械臂系统根据前述权利要求中任一项所述地用于相对于第二部件(B2)定位第一部件(B1)，所述机械臂系统包括：
13.一种计算机程序元件，包括指令，该指令被配置为当在计算机环境的计算机装置上被执行时在根据权利要求12的系统中执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
14.一种机械臂和/或至少一个激光扫描单元(11)在根据权利要求1至11中任一项所述的方法中和/或在根据权利要求12所述的系统中的应用。
15.一种钢框架，特别是，一种根据权利要求1至11中任一项所述的方法制造的用于模板元件的钢框架。
...【技术特征摘要】
1.一种通过机械臂系统相对于第二部件(b2)定位第一部件(b1)的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少所述第二部件(b2)布置在保持装置中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述机械臂系统包括至少第二机械臂(r2)，所述第二机械臂(b2)布置为保持并移动所述第二部件(b2)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过所述第一机械臂(r1)和/或所述第二机械臂(r2)基于所述提供的位置校正值将所述第一部件(b1)和/或第二部件(b2)各自移动到结束位置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述机械臂系统包括至少第三机械臂(r3)，所述至少第三机械臂(r3)被配置为在所述结束位置连接所述第一部件(b1)和第二部件(b2)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述系统包括至少两个激光扫描单元(11)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述至少两个激光扫描单元相对于彼此刚性地布置。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述至少两个激光扫描单元(11)布置为使得发射的激光束能够彼此...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·施密德，沃尔夫冈·史特博，
申请(专利权)人：PERI欧洲公司，
类型：发明
国别省市：
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