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Title:
DETERMINING A DRIVE REFERENCE POSITION OF A TONGS DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/076573
Kind Code:
A1
Abstract:
A method according to the invention for determining a drive reference position (x0) of a drive (11) of a set of tongs (10) comprises the steps of: - applying a first drive force to the closed tongs with the aid of the drive; - recording a first drive position of the drive that is reached in the process; - applying a greater second drive force to the closed tongs with the aid of the drive; - recording a second drive position of the drive that is reached in the process; and - determining the drive reference position for closing the tongs on the basis of the first and second drive force and the recorded first and second drive position.

Inventors:
DINKHOFF MARKUS (DE)
MARTIN STEFAN (DE)
RÖSSLER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/075456
Publication Date:
April 25, 2019
Filing Date:
September 20, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KUKA DEUTSCHLAND GMBH (DE)
International Classes:
B25J9/16
Foreign References:
US20160221188A12016-08-04
DE102014019187A12016-06-23
US20140180477A12014-06-26
DE102011003539A12012-08-02
Attorney, Agent or Firm:
TILLMANN, Axel (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zum Ermitteln einer Antriebsreferenzstellung (x0) eines Antriebs (1 1 ) einer Zange (10), mit den Schritten:

- Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer ersten Antriebskraft;

- Erfassen einer dabei erreichten ersten Antriebsstellung des Antriebs;

- Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer

größeren zweiten Antriebskraft;

- Erfassen einer dabei erreichten zweiten Antriebsstellung des Antriebs; und

- Ermitteln der Antriebsreferenzstellung für das Schließen der Zange auf Basis der ersten und zweiten Antriebskraft und der erfassten ersten und zweiten Antriebsstellung.

Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Schritte:

- Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit wenigstens einer weiteren Antriebskraft, die größer als die zweite Antriebskraft ist; und

- Erfassen einer dabei erreichten weiteren Antriebsstellung des Antriebs;

wobei die Antriebsreferenzstellung auf Basis der ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Antriebskraft und der erfassten ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Antriebsstellung ermittelt wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geöffnete Zange zum Beaufschlagen mit der ersten, zweiten und/oder wenigstens einen weiteren Antriebskraft mithilfe des Antriebs geschlossen wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die vorhergehenden Schritte:

- Ermitteln einer Schließposition durch Schließen der Zange; und

- Bestimmen einer dabei wirkenden Betätigungskraft des Antriebs;

wobei die erste, zweite und/oder wenigstens eine weitere Antriebskraft auf Basis dieser Betätigungskraft vorgegeben wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und/oder wenigstens eine weitere Antriebskraft mithilfe einer Antriebsbegrenzung vorgegeben und/oder die Betätigungskraft mithilfe einer Antriebsbegrenzung bestimmt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb zum Schließen und/oder Beaufschlagen der Zange auf Basis einer vorgegebenen Sollzustellung betätigt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsreferenzstellung mithilfe einer linearen Extrapolation mit der ersten und zweiten Antriebskraft und Antriebsstellung oder einer

Ausgleichsrechnung mit der ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Antriebskraft und Antriebsstellung ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb auf Basis der ermittelten Antriebsreferenzstellung gesteuert wird.

9. Verfahren zum Ermitteln einer Dicke eines Bauteils, insbesondere Kraftsensors (40), mithilfe einer Zange, mit den Schritten:

- Ermitteln einer ersten Antriebsreferenzstellung für das Schließen der leeren Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche;

- Ermitteln einer zweiten Antriebsreferenzstellung für das Fassen des Bauteils mit der Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und

- Ermitteln der Dicke des Bauteils auf Basis einer Differenz der ersten und

zweiten Antriebsreferenzstellung.

10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb auf Basis der ermittelten Dicke des Kraftsensors kalibriert wird.

1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zange an einem Roboter (20) angeordnet ist. 12. System (10 - 30) zum Ermitteln einer Antriebsreferenzstellung (x0) eines Antriebs (1 1 ) einer Zange (10) und/oder einer Dicke eines Bauteils (40), insbesondere Kraftsensors, mithilfe einer Zange, das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist: - Mittel zum Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer ersten Antriebskraft;

- Mittel zum Erfassen einer dabei erreichten ersten Antriebsstellung des Antriebs;

- Mittel zum Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer größeren zweiten Antriebskraft;

- Mittel zum Erfassen einer dabei erreichten zweiten Antriebsstellung des

Antriebs; und

- Mittel zum Ermitteln der Antriebsreferenzstellung für das Schließen der Zange auf Basis der ersten und zweiten Antriebskraft und der erfassten ersten und zweiten Antriebsstellung

13. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Beschreibung

Ermittlung einer Antriebsreferenzstellung eines Zangenantriebs

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zum Ermitteln einer Antriebsreferenzstellung eines Antriebs einer Zange bzw. einer Dicke eines Bauteils, insbesondere Kraftsensors, mithilfe der Zange sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE 10 201 1 003 539 A1 ist ein Verfahren zum Referenzieren einer

Antriebsstellung eines elektrischen Antriebs wenigstens einer Zangenhälfte einer Fertigungszange in einer Schließposition zweier Zangenhälften bekannt, bei dem diejenige Ist-Position des Antriebs als Schließposition bestimmt wird, die einem

Zeitpunkt eines Nulldurchgangs einer Geraden einer Zeit-Schleppfehler-Funktion entspricht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ermitteln einer

Antriebsreferenzstellung eines Antriebs einer Zange für das Schließen der Zange bzw. einer Dicke eines Bauteils mithilfe der Zange zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 9 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen ein System bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum

Ermitteln einer Antriebsreferenzstellung eines Antriebs einer Zange die, insbesondere aufeinanderfolgenden, Schritte:

- Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer ersten Antriebskraft;

- Erfassen einer dabei erreichten ersten Antriebsstellung des Antriebs;

- Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer größeren zweiten Antriebskraft;

- Erfassen einer dabei erreichten zweiten Antriebsstellung des Antriebs; und - Ermitteln der Antriebsreferenzstellung für das Schließen der Zange auf Basis der ersten und zweiten Antriebskraft und der erfassten ersten und zweiten

Antriebsstellung.

Dem liegt insbesondere die Idee zugrunde, dass die Zange mit ihrem Antrieb ein elastisches System bildet, das sich bei Erhöhen einer die geschlossene Zange beaufschlagenden Antriebskraft stärker verformt, und diese Verformung bei noch geöffneter Zange gleich Null ist, so dass der Nullpunkt einer Antriebskraft- Antriebsstellung-Funktion ein Schließen der Zange charakterisiert. Entsprechend kennzeichnet in einer Ausführung die Antriebsreferenzstellung für das Schließen der Zange die Stellung, in der die Zange gerade schließt.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Antriebsreferenzstellung für das Schließen der Zange zuverlässig(er), präzise(er) und/oder mit geringe(re)m, insbesondere

sensorischem, Aufwand ermittelt werden, insbesondere im Vergleich zu einer aus der eingangs genannten DE 10 201 1 003 539 A1 bekannten schleppfehlerbasierten Ermittlung.

Die Zange ist in einer Ausführung eine Fertigungs-, insbesondere Schwei ß-, Clinchoder Crimpzange, insbesondere eine Zange, insbesondere X-Zange, mit zwei beweglich gelagerten Armen oder eine Zange, insbesondere C-Zange, mit einem festen und einem beweglichen Arm. Gleichermaßen kann die Zange auch eine

Handhabungszange, insbesondere ein Greifer zum reib- und/oder formschlüssigen Heben und/oder Halten von Lasten sein.

In einer Ausführung ist die Zange an einem Roboter angeordnet, insbesondere zerstörungsfrei lösbar an diesen gekoppelt, wobei das Verfahren dann in einer

Ausführung wenigstens teilweise von einer Steuerung des Roboters durchgeführt wird. Der Roboter weist in einer Ausführung wenigstens sechs, insbesondere wenigstens sieben, aktuierte (Bewegungs)Achsen, insbesondere Drehgelenke, auf.

Dies stellt besonders vorteilhafte Anwendungen der vorliegenden Erfindung dar, da bei solchen Anwendungen ein Justieren des Antriebs besonders wichtig ist und/oder häufig durchgeführt wird. In einer Ausführung wird die vorliegende Erfindung (auch) zu bzw. bei einer initialen bzw. Erstjustage der Zange bzw. des Roboters verwendet, da vorteilhafterweise kein Vorwissen erforderlich ist.

Der Antrieb ist in einer Ausführung ein elektrischer, insbesondere elektromotorischer, Antrieb. Hiermit kann die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft realisiert werden, da hier insbesondere Antriebskräfte und/oder -Stellungen zuverlässig(er), präzise(er) und/oder mit geringe(re)m, insbesondere sensorischem, Aufwand vorgegeben bzw. ermittelt werden können. Gleichermaßen kann der Antrieb jedoch auch ein

hydraulischer oder pneumatischer Antrieb sein.

Eine Antriebskraft kann in einer Ausführung (von) ein(em) Antriebsdrehmoment, insbesondere Motormoment eines, insbesondere elektrischen, Zangenmotors, abhängen bzw. angeben, insbesondere ein solches Antriebsdrehmoment sein.

Dadurch kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Momentensteuerung, insbesondere

-regelung bzw. -begrenzung verwendet werden. Entsprechend kann in einer

Ausführung eine Antriebsbegrenzung eine (Antriebs) Kraft-, insbesondere

(Antriebs)Drehmomentbegrenzung, umfassen, insbesondere sein, die in einer

Weiterbildung bei einem elektrischen Antrieb eine Spannungs- und/oder

Strombegrenzung umfassen, insbesondere sein, kann.

Ein Elastizitätsverhalten des Systems Zange+Antrieb kann in einer Näherung linear approximiert werden. Dann reichen vorteilhafterweise bereits zwei Wertepaare, um die Antriebskraft-Antriebsstellung-Funktion und hiermit die Antriebsreferenzstellung für das Schließen zu ermitteln, was die Verfahrensdauer vorteilhaft verkürzen kann.

Andererseits kann das Elastizitätsverhalten durch mehr als zwei Wertepaare der Antriebskraft-Antriebsstellung-Funktion präziser ermittelt werden, insbesondere eine lineare Approximation des Elastizitätsverhaltens mithilfe einer, insbesondere linearen, Ausgleichsrechnung mit mehr als zwei Wertepaaren. Entsprechend weist in einer Ausführung das Verfahren die Schritte auf:

- Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer weiteren Antriebskraft oder mehreren weiteren, unterschiedlich^ groß)en Antriebskräften, die (jeweils) größer als die zweite Antriebskraft ist bzw. sind; und

- (jeweils) Erfassen einer dabei erreichten weiteren Antriebsstellung des Antriebs; wobei die Antriebsreferenzstellung auf Basis der ersten, zweiten und einer oder mehreren weiteren Antriebskraft bzw. -kräfte und der erfassten ersten, zweiten und einer oder mehreren weiteren Antriebsstellung(en) ermittelt wird.

In einer Ausführung ist bzw. wird die Zange zum Beaufschlagen mit der ersten Antriebskraft, zum Beaufschlagen mit der zweiten Antriebskraft und/oder zum

Beaufschlagen mit der wenigstens einen weiteren Antriebskraft (jeweils) mithilfe des Antriebs zunächst geöffnet, dann geschlossen und anschließend die geschlossene Zange mit der Antriebskraft beaufschlagt.

Hierdurch können in einer Ausführung der Einfluss von Haft-Gleit-Effekten und dergleichen wenigstens teilweise reduziert und so die Präzision (weiter) verbessert werden.

In einer Ausführung umfasst das Verfahren die dem Beaufschlagen der

geschlossenen Zange mit der ersten, zweiten und/oder wenigstens einen weiteren Antriebskraft vorhergehenden Schritte:

- Ermitteln einer, insbesondere vorläufigen, Schließposition durch Schließen der Zange; und

- Bestimmen einer dabei, insbesondere in dieser Schließposition, wirkenden

Betätigungskraft des Antriebs;

wobei die erste, zweite und/oder wenigstens eine weitere Antriebskraft auf Basis dieser Betätigungskraft vorgegeben wird.

In einer Ausführung beträgt die erste Antriebskraft wenigstens das 1 , 1 fache, insbesondere wenigstens das 1 ,2fache, und/oder höchstens das Dreifache, insbesondere höchstens das Doppelte, der Betätigungskraft. Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung die zweite Antriebskraft auf Basis der ersten Antriebskraft und damit indirekt auf Basis der Betätigungskraft vorgegeben. Zusätzlich oder alternativ beträgt in einer Ausführung die zweite Antriebskraft wenigstens das

1 , 1 fache, insbesondere wenigstens das 1 ,2fache, und/oder höchstens das Dreifache, insbesondere höchstens das Doppelte, der ersten Antriebskraft. Dadurch kann in einer Ausführung die Gefahr einer übermäßigen Belastung durch das Beaufschlagen der geschlossenen Zange mit der ersten, zweiten bzw. wenigstens einen weiteren Antriebskraft reduziert werden.

In einer Ausführung wird die erste Antriebskraft, die zweite Antriebskraft und/oder die wenigstens eine weitere Antriebskraft (jeweils) mithilfe einer Antriebsbegrenzung vorgegeben. Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung die Betätigungskraft mithilfe einer Antriebsbegrenzung bestimmt.

Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung der Antrieb zum Schließen der Zange und/oder zum Beaufschlagen der Zange auf Basis einer vorgegebenen Sollzustellung, insbesondere anzufahrenden Sollstellung, betätigt, die in einer Weiterbildung so gewählt wird bzw. ist, dass sie größer als eine, insbesondere angenommene, lichte Weite der Zange ist bzw. so, dass ein Schließen der Zange vor Erreichen der Sollzustellung bzw. -position erwartet wird.

Hierdurch kann in einer Ausführung jeweils, insbesondere aber in Kombination, die Beaufschlagen der geschlossenen Zange, das Schließen der Zange bzw. das

Bestimmen der Betätigungskraft einfach(er), zuverlässig(er), präzise(er) und/oder mit geringe(re)m, insbesondere sensorischem, Aufwand realisiert werden.

In einer Ausführung wird die Antriebsreferenzstellung mithilfe einer linearen

Extrapolation mit der ersten und zweiten Antriebskraft und Antriebsstellung ermittelt, insbesondere gemäß der Gleichung: x 0 = Xi - [(x 2 - Xi)/(T 2 - T 1 )] 1 (1 ) mit der Antriebsreferenzstellung x 0 , der ersten Antriebskraft ΤΊ , der zweiten

Antriebskraft T 2 , der ersten Antriebsstellung Xi und der zweiten Antriebsstellung x 2 .

In einer Ausführung wird die Antriebsreferenzstellung mithilfe einer, insbesondere linearen, Ausgleichsrechnung mit der ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Antriebskraft und Antriebsstellung ermittelt, insbesondere gemäß der Gleichung mit der bzw. den weiteren Antriebskräften bzw. -Stellungen Tj, Xj, j = 3, ....

Durch die vorliegende Erfindung kann insbesondere eine Antriebsreferenzstellung für das hindernisfreie Schließen der leeren Zange ermittelt und zur Justage bzw.

Steuerung, insbesondere Regelung, des Antriebs verwendet werden. Entsprechend wird in einer Ausführung der, insbesondere solcherart justierte, Antrieb (anschließend) auf Basis der ermittelten Antriebsreferenzstellung für das Schließen der Zange gesteuert, insbesondere geregelt.

In einer Ausführung kann mithilfe der Zange auch eine Dicke eines Bauteils ermittelt werden. Hierdurch kann besonders vorteilhaft eine Dicke eines Kraftsensors ermittelt werden, mit dem eine Zangenkraft-Antriebsstellung-Funktion kalibriert werden kann, wobei die Dicke des zum Kalibrieren verwendeten Kraftsensors als Offset der

Antriebsstellung zu berücksichtigen ist, da ja im späteren Betrieb ohne den

Kraftsensor der Antrieb zusätzlich um dessen Dicke zugestellt werden muss. Entsprechend umfasst nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ein

Verfahren zum Ermitteln einer Dicke eines Bauteils mithilfe der Zange, insbesondere zum Ermitteln einer Dicke eines Kraftsensors, insbesondere zum Kalibrieren des Antriebs mithilfe des Kraftsensors, die, insbesondere aufeinanderfolgenden, Schritte:

- Ermitteln einer ersten Antriebsreferenzstellung für das Schließen der leeren Zange mittels eines hier beschriebenen Verfahrens bzw. Systems;

- Ermitteln einer zweiten Antriebsreferenzstellung für das Fassen des Bauteils mit der Zange mittels eines, insbesondere desgleichen, hier beschriebenen

Verfahrens bzw. Systems; und

- Ermitteln der Dicke des Bauteils auf Basis einer, insbesondere als, Differenz der ersten und zweiten Antriebsreferenzstellung.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf: Mittel zum Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer ersten Antriebskraft;

Mittel zum Erfassen einer dabei erreichten ersten Antriebsstellung des Antriebs;

Mittel zum Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit einer größeren zweiten Antriebskraft;

Mittel zum Erfassen einer dabei erreichten zweiten Antriebsstellung des Antriebs; und Mittel zum Ermitteln der Antriebsreferenzstellung für das Schließen der Zange auf Basis der ersten und zweiten Antriebskraft und der erfassten ersten und zweiten Antriebsstellung. In einer Ausführung weist das System bzw. sein(e) Mittel auf:

Mittel zum Beaufschlagen der geschlossenen Zange mithilfe des Antriebs mit wenigstens einer weiteren Antriebskraft, die größer als die zweite Antriebskraft ist; Mittel zum Erfassen einer dabei erreichten weiteren Antriebsstellung des Antriebs; und

Mittel zum Ermitteln der Antriebsreferenzstellung auf Basis der ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Antriebskraft und der erfassten ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Antriebsstellung.

Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung das System bzw. sein(e) Mittel auf: Mittel zum Schließen der geöffneten Zange zum Beaufschlagen mit der ersten, zweiten und/oder wenigstens einen weiteren Antriebskraft mithilfe des Antriebs;

Mittel zum Ermitteln einer Schließposition durch Schließen der Zange, Bestimmen einer dabei wirkenden Betätigungskraft des Antriebs und Vorgeben der ersten, zweiten und/oder wenigstens einen weiteren Antriebskraft auf Basis dieser

Betätigungskraft;

Mittel zum Vorgeben der ersten, zweiten und/oder wenigstens einen weiteren

Antriebskraft und/oder Bestimmen der Betätigungskraft mithilfe einer

Antriebsbegrenzung;

Mittel zum Betätigen des Antriebs zum Schließen und/oder Beaufschlagen der Zange auf Basis einer vorgegebenen Sollzustellung; und/oder

Mittel zum Ermitteln der Antriebsreferenzstellung mithilfe einer linearen Extrapolation mit der ersten und zweiten Antriebskraft und Antriebsstellung oder einer

Ausgleichsrechnung mit der ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren

Antriebskraft und Antriebsstellung. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das System bzw. sein(e) Mittel auf:

Mittel zum Ermitteln einer ersten Antriebsreferenzstellung für das Schließen der leeren Zange mittels eines hier beschriebenen Verfahrens bzw. Systems;

Mittel zum Ermitteln einer zweiten Antriebsreferenzstellung für das Fassen des Bauteils mit der Zange mittels eines hier beschriebenen Verfahrens bzw. Systems; und

Mittel zum Ermitteln der Dicke des Bauteils auf Basis einer Differenz der ersten und zweiten Antriebsreferenzstellung. Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder

Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Antrieb und/oder Roboter steuern, insbesondere regeln, kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen.

In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. sein(e) Mittel.

In einer Ausführung weist das System die Zange und/oder den Roboter auf. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1 : ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2: ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 zeigt ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem Roboter 20, an dessen Flansch eine Zange 10 befestigt ist, die einen Antrieb 1 1 aufweist, der einen Zangenarm 12 in verschiedene Antriebsstellungen x bewegt.

Zangenantrieb 1 1 und Roboter 20 werden durch eine Robotersteuerung 30 gesteuert bzw. -regelt, wobei in einer Abwandlung beide auch durch voneinander getrennte Steuerungen gesteuert bzw. -regelt werden können.

Fig. 2 zeigt ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

In einem ersten Schritt S10 wird bei leerer, geöffneter Zange, beispielsweise einer Antriebsstellung x = 0 (vgl. Fig. 1 ), ein Zähler i genullt und ein maximal( zulässig)es Antriebsdrehmoment T max für den Antrieb 1 1 auf einen initialen, sehr kleinen Wert T max , 0 gesetzt.

Anschließend wird in einem Schritt S20 eine Sollzustellung Ax so n, beispielsweise Ax so n = 10 mm, kommandiert und in einem Schritt S30 geprüft, ob sich die Zange bewegt.

Aufgrund des anfänglich auf den sehr kleinen Wert T max,0 begrenzten

Antriebsdrehmoments ist dies zunächst nicht der Fall (S30:„N"). Daher wird in einem Schritt S35 das maximal( zulässig)e Antriebsdrehmoment T max in kleinen Schritten AT erhöht, bis die Zange aufgrund der kommandierten Sollzustellung Axson beginnt, sich zu bewegen (S30:„Y").

Nun fährt die Zange mit weiterhin auf einen geringen Wert begrenzten

Antriebsdrehmoment zu, das gerade die Haftreibung überwindet, und zwar solange, bis entweder in einem Schritt S40 erfasst wird, dass die kommandierte Sollzustellung Axson bereits zu einem vorgegebenen Prozentsatz α erreicht worden ist (S40:„Y"), beispielsweise zu wenigstens 95%, oder in einem Schritt S50 erfasst wird, dass die Drehmomentbegrenzung erreicht ist und die Zange entsprechend angehalten hat (S50:„Y"). Wird erfasst, dass die kommandierte Sollzustellung Ax so n bereits zu einem

vorgegebenen Prozentsatz α erreicht worden ist (S40:„Y"), ohne vorher aufgrund der Drehmomentbegrenzung gestoppt worden zu sein, so war die Zange ursprünglich zu weit geöffnet.

Entsprechend wird dann die Zange in einem Schritt S45 um einen bestimmten Betrag ß, beispielsweise 5mm, aufgefahren, und das Verfahren, beginnend mit Schritt S10, erneut durchgeführt.

Wird erfasst, dass die Drehmomentbegrenzung erreicht ist und die Zange gestoppt hat (S50:„Y"), ohne die Sollzustellung zu dem vorgegebenen Prozentsatz α erreicht zu haben, ist die Zange geschlossen, wobei ein Betätigungsdrehmoment in Höhe des maximal( zulässig)en Antriebsdrehmoments T max wirkt. Dies kann in einer

Abwandlung auch dadurch erfasst werden, dass geprüft wird, ob sich die Zange bzw. der Antrieb noch bewegt (S50:„dx/dt = 0?").

Das Betätigungsdrehmoment in Höhe des aktuell maximal( zulässig)en

Antriebsdrehmoments T max wird zusammen mit der erfassten vorläufigen

Schließstellung x 0 des Antriebs in einem Schritt S60 gespeichert.

Da eine vorgegeben Mindestwiderholungszahl von n > 2 in diesem ersten Durchlauf (i = 0) noch nicht erreicht ist, wird in einem Schritt S60 die Zange um einen kleinen vorgegebenen Betrag γ wieder geöffnet, der Zähler i um 1 inkrementiert und das maximal( zulässig)e Antriebsdrehmoment gegenüber dem Betätigungsdrehmoment bzw. aktuellen maximal( zulässig)en Antriebsdrehmoment um einen Faktor δ, beispielsweise um 50% (δ=1 ,5) erhöht.

Nun kehrt das Verfahren zu Schritt S20 zurück, in dem wieder die Sollzustellung Ax so n kommandiert wird. Aufgrund des erhöhten maximal( zulässig)en Antriebsdrehmoments wird dabei die Haftreibung überwunden (S30:„Y") und aufgrund der Öffnung der Zange um den kleinen vorgegebenen Betrag γ gegenüber der bereits erreichten Schließstellung die kommandierte Sollzustellung Ax so n nicht zu dem vorgegebenen Prozentsatz α erreicht (S40:„N"), bevor die Zange erneut schließt. In einer Abwandlung können die

Prüfungen der Schritte S30, S40 bei den auf das oben beschriebene initiale Ermitteln der vorläufigen Schließposition mit i = 0 folgenden Durchläufen auch entfallen.

Aufgrund des erhöhten maximal( zulässig)en Antriebsdrehmoments stellt der Antrieb jedoch noch weiter zu und beaufschlagt die erneut geschlossene Zange dabei unter geringer elastischer Deformation mit einem ersten Antriebsdrehmoment ΤΊ in Höhe des aktuell (vorgegebenen) maximal( zulässig)en Antriebsdrehmoments T max .

Dieses wird zusammen mit der erfassten ersten Antriebsstellung X des Antriebs in Schritt S60 gespeichert. Bei der vorstehend erläuterten Grobbestimmung der

Schließposition und des dabei wirkenden Betätigungsdrehmoments (i = 0) als

Ausgangspunkt für diese Beaufschlagung mit dem ersten Antriebsdrehmoment ΤΊ (i = 1 ) kann diese Speicherung entfallen.

Dann wird das Verfahren, beginnend mit Schritt S75 wiederholt, wobei die Zange wieder um γ geöffnet, der Zähler i auf 2 inkrementiert und das maximal( zulässig)e Antriebsdrehmoment gegenüber dem ersten Antriebsdrehmoment ΤΊ bzw. aktuellen maximal( zulässig)en Antriebsdrehmoment um den Faktor δ erhöht wird.

Dabei stellt der Antrieb aufgrund des erneut erhöhten maximal( zulässig)en

Antriebsdrehmoments noch weiter zu und beaufschlagt die erneut geschlossene Zange dabei unter elastischer Deformation nun mit einem zweiten

Antriebsdrehmoment T 2 in Höhe des nun aktuell (vorgegebenen)

maximal( zulässig)en Antriebsdrehmoments T max .

Dieses wird zusammen mit der erfassten ersten Antriebsstellung x 2 des Antriebs in Schritt S60 gespeichert.

Ist die Anzahl der vorgegebenen Durchläufe n zur Erfassung von Antriebsstellungen bei Beaufschlagung mit Antriebsdrehmomenten erreicht, beispielsweise die vorstehend beschriebenen Durchläufe i = 1 , 2, wird in einem Schritt S80 die

Antriebsreferenzstellung x 0 für das Schließen der Zange auf Basis dieser

Antriebsstellungen und -drehmomente Xi , ΤΊ , x 2 , T 2 , ... ermittelt, beispielsweise bei den vorstehend beschriebenen 2 Durchläufen durch lineare Extrapolation gemäß obiger Gleichung (1 ).

Gleichermaßen können in vorstehend beschriebener Weise noch weitere Durchläufe i = 3, ... durchgeführt und dann die Antriebsreferenzstellung x 0 mithilfe einer

Ausgleichsrechnung ermittelt werden, beispielsweise gemäß obiger Gleichung (2).

Zur Bestimmung einer Dicke eines Bauteils, insbesondere Kraftsensors zum

Kalibrieren des Antriebs, wird, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, nach der oben beschriebenen Ermittlung der (ersten) Antriebsreferenzstellung x 0 für das Schließen der (leeren) Zange das oben beschriebene Verfahren erneut durchgeführt, wobei die Zange jedoch beim Schließen das Bauteil bzw. den Kraftsensor 40 fasst und hierfür analog eine zweite Antriebsreferenzstellung x' 0 und die Dicke als Differenz x 0 - x'o ermittelt wird.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen

Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die

Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die

Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten

Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichenliste

Zange

Antrieb

Zangenarm

Roboter

Robotersteuerung

Kraftsensor (Bauteil)

Antriebsstellung