von äußeren Lastmomenten

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen mehrachsigen Manipulator, dessen Steuerung sowie ein Verfahren zur Ermittlung eines von außen aufgebrachten Lastmoments.

Bei dem mehrachsigen Manipulator handelt es sich

bevorzugt um einen Leichtbauroboter. Der Manipulator umfasst eine Basis, eine Manipulatorhand und eine

Mehrzahl an dazwischen angeordneten beweglichen Gliedern Durch Ansteuerung von Bewegungsachsen des Manipulators sind die Glieder sowie die Manipulatorhand bewegbar. An einer oder mehreren Bewegungsachsen sind Drehmomente durch Kraft- oder Momentensensoren erfassbar.

Die in der Praxis bekannten Manipulatoren weisen eine Schnittstelle zur Befestigung eines Manipulatorwerkzeugs (auch Tool genannt) an der Manipulatorhand auf. An dieser Schnittstelle sind Befestigungsaufnahmen vorgesehen, die in der Regel als Gewindebohrungen oder Gewindeeinsätze ausgeführt sind. Das Manipulatorwerkzeug wird demzufolge bevorzugt durch Verschraubung an der Manipulatorhand befestigt .

Bei der in der Praxis bekannten Manipulatoren und

Manipulatorwerkzeugen ist häufig der verfügbare Freiraum um die Schraubstellen bzw. Gewindebohrungen oder

Gewindeeinsätze sehr eng. Um eine dauerhaft feste Verschraubung zu gewährleisten sollten die Schrauben mit einem bestimmten Maximaldrehmoment angezogen werden. Wenn das aufgebrachte Anschraubmoment zu gering ist, also das maximale Anziehmoment nicht erreicht, besteht die Gefahr, dass sich die Schrauben im Betrieb lockern oder

möglicherweise komplett lösen. Wird allerdings ein

Anschraubmoment aufgebracht, dass das maximale

Anziehmoment überschreitet oder sogar deutlich

überschreitet, kommt es regemäßig zu Beschädigungen an den Schraubstellen, insbesondere an den Gewindebohrungen oder Gewindeeinsätzen (Helicoils) .

Es kommt vor, dass bei einem Werkzeugwechsel entweder kein DrehmomentSchlüssel und auch kein anderes geeignetes Werkzeug mit einer Möglichkeit zur mechanischen

Begrenzung des Anzugsmoments vorhanden sind, oder dass ein solches Werkzeug wegen der beschränkten

Raumverhältnisse nicht eingesetzt werden kann. Dann werden die Verschraubungen mit einem starren bzw. das Drehmoment nicht begrenzenden Werkzeug

(Schraubenschlüssel, Steckschlüssel, SechskantSchlüssel und der Gleichen) und oft lediglich nach dem Gefühl des jeweiligen Werkers angezogen. Dadurch kommt es häufig zu den oben beschriebenen Problemen der Lockerung einer Verschraubung oder der Beschädigung eines Gewindes. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

Technologie aufzuzeigen, durch die Verschraubungen mit dem korrekten maximalen Anziehmoment auch ohne ein spezielles Werkzeug zu gewährleisten sind, insbesondere ohne ein Werkzeug, mit dem das Anzugsmoment begrenzt werden kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den eigenständigen Ansprüchen.

Nachfolgend wird der Begriff „Befestigungsstelle"

repräsentativ für einen Ort bzw. eine Struktur an der Manipulatorhand verwendet, an der ein Lastmoment zur

Befestigung eines Manipulatorwerkzeugs aufgebracht werden kann, wobei die Lage der Momentenachse (Lastmomentachse) sowie deren Orientierung i.d.R. durch die

Befestigungsstelle vorgegeben sind. Die

Befestigungsstelle kann beispielsweise eine

Gewindebohrung, ein Gewindeeinsatz oder ein Gewindestift / Gewindebolzen sein. Die Befestigungsstelle kann

insbesondere eine beliebig ausgebildete Schraubstelle sein . Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein mehrachsiger Manipulator, insbesondere ein

Leichtbauroboter oder Industrieroboter, mit einer Basis, einer Manipulatorhand und einer Mehrzahl an dazwischen angeordneten beweglichen Gliedern vorgesehen, die über Ansteuerung der Bewegungsachsen des Manipulators bewegbar sind. Der Manipulator weist eine Drehmomenterfassung für die Drehmomente in den Bewegungsachsen auf. Die Erfassung kann insbesondere für Reaktionsmomente erfolgen, die durch entsprechende Gegenmomente der Bewegungsachsen (Antriebe / Aktuatoren) kompensiert werden, um den

Manipulator in einer starren Haltung verharren zu lassen.

Die Drehmomenterfassung kann in beliebiger Weise erreicht werden, insbesondere durch Kraft- oder Momentensensoren, die an zumindest zwei der Bewegungsachsen vorgesehen sind. Solche Kraft- oder Momentensensoren erfassen insbesondere das zwischen zwei angrenzenden Gliedern bzw. zwischen der Basis und dem ersten Glied auftretende

Moment um die zugehörige Bewegungsachse. Besonders bevorzugt umfasst der Manipulator zumindest zwei

Momentensensoren, die an zumindest zwei Bewegungsachsen angeordnet sind bzw. die dort auftretenden Drehmomente erfassen .

Der Manipulator ist dazu ausgebildet, aus den ermittelten Momenten an den überwachten Bewegungsachsen ein von außen an der Manipulatorhand aufgebrachtes Lastmoment zu ermitteln. Bei diesem Lastmoment handelt es sich

insbesondere um ein beim Befestigen eines Werkzeugs an der Manipulatorhand aufgebrachtes Anschraubmoment. Der Manipulator weist bevorzugt eine Manipulatorsteuerung auf oder ist mit einer solchen Steuerung verbunden. Die Steuerung kann gegebenenfalls Zugriff auf die Kraft- oder Momentensensoren des Manipulators bzw. deren Signale haben und ein Verfahren zur Ermittlung des von außen aufgebrachten Lastmoments ausführen. Mit anderen Worten ist die Manipulatorsteuerung bevorzugt dazu ausgebildet, ein Lastmoment-Ermittlungsverfahren auszuführen.

Im Folgenden werden verschiedene weitere

Ausführungsschritte erläutert, die in beliebiger

Kombination oder einzeln durch ein oder mehrere Verfahren umsetzbar sind. Diese Verfahren können insbesondere in Form eines ausführbaren Codes, d.h. in Form von Software vorliegen. Die Software kann als Softwareprodukt

vorliegen, das beispielsweise auf einem maschinenlesbaren Datenträger gespeichert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Software als ausgeführter Programmcode in einer Datenverarbeitungseinrichtung vorliegen, die

beispielsweise Bestandteil des Manipulators oder der Manipulatorsteuerung ist. Wiederum alternativ kann die Datenverarbeitungseinrichtung in einer separaten

Steuerung enthalten sein, die nur temporär mit dem

Manipulator und/oder der Manipulatorsteuerung verbunden ist. Eine solche separate Steuerung kann eine

Fernsteuerung, ein Programmiertool oder ein Wartungstool sein .

Nachfolgend wird repräsentativ für die vorgenannten

Ausführungsmöglichkeiten und Verfahrensarten die

Formulierung verwendet, dass der Manipulator dazu

ausgebildet ist, einen bestimmten Verarbeitungsschritt auszuführen. Diese Formulierung steht inhaltlich

ebenfalls dafür, dass ein Steuerungsverfahren für einen Manipulator den entsprechenden Schritt enthält und/oder dass ein Softwareprodukt der vorgenannten Art den

entsprechenden Schritt umfasst, sowie dass die

Manipulatorsteuerung oder die separate Steuerung dazu ausgebildet sind, den entsprechenden Schritt zu umfassen bzw. auszuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Manipulator bevorzugt weiterhin dazu ausgebildet, eine Sicherheitshandlung auszuführen, wenn das ermittelte Lastmoment einen vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet, d.h. es wird ein Überwachungsverfahren oder ein Sicherheitsverfahren ausgeführt. Der Manipulator überwacht während eines Anschraubvorgangs bevorzugt ständig das aufgebrachte Lastmoment bzw. Anschraubmoment und vergleicht es mit dem statisch oder einstellbar vorgegebenen maximalen Anziehmoment. Die bei Erreichen oder Überschreiten des Anziehmoments ausgelöste

Sicherheitshandlung kann von beliebiger Art sein.

Einerseits kann die Sicherheitshandlung bevorzugt das Ausgeben einer Warnung umfassen. Eine solche Warnung kann an einen Werker und/oder die technische Einrichtung gerichtet sein, durch die das äußere Lastmoment,

insbesondere ein Anschraubmoment aufgebracht wird.

Alternativ oder zusätzlich kann die Warnung an die separate Steuerung gerichtet sein.

Die Warnung kann einzeln oder in Kombination ein

akustisches Signal , ein optisches Signal oder ein

Datensignal bzw . eine Mitteilung umfassen. Auf die

Warnung hin können weitere Sicherheitsmaßnahmen ausgelöst werden .

Andererseits kann eine Sicherheitshandlung bevorzugt eine Ansteuerung des Manipulators umfassen. Die Ansteuerung kann insbesondere dazu dienen eine noch weitere

Überschreitung des maximalen Anziehmoments zu vermeiden, insbesondere indem der Manipulator zu einer

Ausweichbewegung veranlasst wird.

Eine Ausweichbewegung kann beliebig definiert sein. Sie kann sich aus einer einzelnen oder mehreren Bewegungen der Glieder des Manipulators zusammensetzen. Bevorzugt umfasst eine Ausweichbewegung eine Drehung der

Manipulatorhand in der Richtung des Lastmoments. Alternativ oder zusätzlich kann eine Ausweichbewegung eine Drehung der Manipulatorhand um die Lastmomentachse umfassen. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann eine Ausweichbewegung eine Verlagerung der Manipulatorhand in der Richtung der Lastmomentachse umfassen.

Die Ausweichbewegung dient also bevorzugt dazu, die

Verschraubungsstelle in der Richtung des Lastmoments wegzudrehen, so dass das Lastmoment nicht mehr zu einem weiteren Anziehen der Schraubverbindung nutzbar ist und/oder zumindest einen Teil der Schraubverbindung von dem Werkzeug zu lösen, durch welches das äußere

Lastmoment aufgebracht wird. Die Art der Ausweichbewegung kann von dem verwendeten Werkzeug abhängig sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Manipulator bevorzugt dazu ausgebildet, einen

Werkzeugwechselmodus bzw. einen Befestigungsmodus für die Ausführung einer Befestigungshandlung bereitzustellen. Die Befestigungshandlung umfasst zumindest das Aufbringen des äußeren Lastmoments an einer Befestigungsstelle, insbesondere das Ein- oder Aufschrauben und Anziehen eines Schraubkörpers.

In einem solchen Modus kann eine Befestigungsstelle definiert werden (bspw. von einem Werker oder einer externen Steuerung) , an der ein Lastmoment aufgebracht werden soll. Beispielsweise kann durch manuelle

Dateneingabe oder durch ein Auswahlmenü eine bestimmte Befestigungsstelle, insbesondere ein bestimmtes Gewinde, definiert werden, an dem eine Verschraubung erfolgen soll. Mit anderen Worten kann der Manipulator durch Auswahl oder Eingabe erfassen, an welcher geometrischen Position und/oder um welche Lastmomentachse ein

Lastmoment zu erwarten ist.

Der Manipulator ist weiterhin bevorzugt dazu ausgebildet, eine bestimmte Pose für die Ausführung eines

Werkzeugwechsels und insbesondere für die Vornahme einer Befestigungshandlung bzw. einer Verschraubung

einzunehmen. Die Pose ist bevorzugt derart gewählt, dass sie die Ermittlung des Lastmoments begünstigt und

insbesondere rechnerisch vereinfacht. Ferner kann durch die Pose eine geometrische Beziehung zwischen den Kraft ^¬ oder Momentensensoren, deren Messsignale ausgewertet werden, und dem aufgebrachten Lastmoment bzw. der

Lastmomentachse erzeugt werden, die eine besonders genaue oder robuste Ermittlung bzw. Überwachung ermöglicht.

In den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen sind weitere

vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 : einen siebenachsigen Leichtbauroboter in einer gestreckten Pose;

Figur 2 : den Leichtbauroboter aus Figur 1 in

einer Pose zur Durchführung eines

Befestigungs organgs ;

Figuren 3 und 4: Teildarstellungen des Manipulators aus

Figur 2 zur Erläuterung von mechanischen Berechnungen .

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Manipulator (10) in einer gestreckten Pose. Der Manipulator (10) umfasst eine Basis (B) , über die er beispielsweise stationär fixiert ist oder mit einer zusätzlichen Bewegungsachse verbunden ist. In dem gezeigten Beispiel umfasst der Manipulator sechs Glieder (Gl bis G6) . Das Glied Gl ist über eine erste Bewegungsachse (I) mit der Basis (B) verbunden. Das zweite Glied (G2) ist über eine weitere Bewegungsachse (II) mit dem ersten Glied (Gl) verbunden. Alle weiteren Glieder (G6 bis G3) sind ebenfalls über jeweilige

Bewegungsachsen (III bis VI) mit dem vorhergehenden Glied (G5 bis G2) verbunden.

Eine Manipulatorhand (11) ist über eine siebte

Bewegungsachse (7) mit dem sechsten Glied (G6) verbunden. Die Manipulatorhand (11) bildet mit anderen Worten ein siebtes Glied (G7) .

An der Manipulatorhand (11) ist eine Schnittstelle für die Anbringung eines Manipulatorwerkzeugs vorgesehen, die hier beispielhaft als Flanschplatte ausgeführt ist. An oder in der Flanschplatte befinden sich ein oder mehrere Befestigungspunkte, die insbesondere als Gewindezapfen oder Gewindeeinsätze ausgeführt sind. In dem gezeigten Beispiel ist an der Flanschplatte ein Kranz von acht Gewindeeinsätzen dargestellt. Anstelle eines

Gewindeeinsatzes kann ein beliebiges anderes

Befestigungsmittel vorgesehen sein, an oder mit dem ein Manipulatorwerkzeug befestigbar ist, wobei zur

Befestigung ein definiertes Anziehmoment erforderlich ist. Im Weiteren wird der Begriff Verschrauben bzw.

Anschraubmoment repräsentativ für jede mögliche

Befestigungsform verwendet, bei der ein begrenztes

Anziehmoment aufgebracht werden soll.

Durch den Befestigungspunkt bzw. hier die jeweiligen Gewinde (12) sind mögliche Lastangriffspunkte bzw.

Lastmomentachsen (L) definiert. Zur vereinfachten

Darstellung wird nachfolgend jeweils nur eine

Lastmomentachse (L) betrachtet, die in einem bestimmten und identifizierbaren Gewinde (12) konzentrisch

angeordnet ist. Es wird ferner vereinfachend davon ausgegangen, dass die Anordnung des Gewindes (12) eine Parallelität zwischen der Lastmomentachse (L) und der siebten Bewegungsachse (VII) vorgibt. Der Manipulator ist bevorzugt dazu ausgebildet, eine Auswahl für alle möglichen bzw. für die

Lastmomentüberwachung geeigneten Befestigungspunkte bereitzustellen. Ein Werker kann beispielsweise ein bestimmtes Gewinde (12) für die Vornahme einer

Verschraubung selektieren.

Der Manipulator ist bevorzugt dazu ausgebildet, eine Pose (P) für einen Werkzeugwechsel in Abhängigkeit von einem einstellbaren oder auswählbaren Angriffspunkt für das ermittelnde Lastmoment (ML) einzunehmen. Bevorzugt können für jeden auswählbaren Befestigungspunkt eine oder mehrere Posen vorbestimmt sein, aus denen etwaig

zusätzlich eine Auswahl vorgenommen werden kann.

Figur 2 zeigt beispielhaft eine geeignete Pose, um in besonders einfacher Weise eine Lastmomentermittlung für das Festziehen einer Schraube gemäß der Lastmomentachse (L) zu ermöglichen.

Der Manipulator kann bevorzugt verschiedene

Regelungskonzepte unterstützen. Er kann ferner bevorzugt mindestens zwei Möglichkeiten für das Halten eines

Gliedes durch die zugehörige Bewegungsachse aufweisen, nämlich einerseits ein Halten durch Arretieren,

beispielsweise durch Aktivieren einer mechanischen

Bremse, und andererseits ein Halten durch Aufbringen eines gesteuerten Haltemoments. Das Haltemoment wird bevorzugt dynamisch derart eingestellt, dass das

jeweilige Glied in der gewünschten Sollposition

verbleibt. Mit anderen Worten wird das Haltemoment derart gewählt, dass es alle Reaktionsmomente kompensiert. Bei der in Figur 2 dargestellten Pose sind bevorzugt die erste Bewegungsachse (I) und die siebte Bewegungsachse

(VII) gemäß der vorgenannten Momentenregelung in der Sollposition gehalten. Das erste Glied (Gl) wird also durch Aufbringung eines Moments (Ml) gegenüber der Basis

(B) in der gewünschten Position, hier insbesondere in der gewünschten Drehlage gehalten. Die Manipulatorhand (11) bzw. das siebte Glied (G7) wird durch ein weiteres Moment

(M7) gegenüber dem sechsten Glied (G6) in der gewünschten Position gehalten. An allen anderen Bewegungsachsen kann beispielsweise durch Aktivierung einer Bremse eine starre Fixierung der momentanen Position erfolgen.

Die Pose (P) gemäß Figur 2 ist für den Werkzeugwechsel derart gebildet, dass die Lastmomentachse (L) , hier also insbesondere die Mittelachse der Schraubstelle bzw. des

Gewindes (12), genau zu der ersten Bewegungsachse (I) und der siebten Bewegungsachse (VII) des Manipulators (10) parallel und beabstandet ausgerichtet ist. Weiterhin ist die Pose (P) derart gebildet, dass die Lastmomentachse (L) und die genannte Bewegungsachsen (I, VII) in einer gemeinsamen Ebene (E) angeordnet sind. Diese Pose

ermöglicht eine besonders einfache und gleichzeitig genaue Ermittlung des Lastmoments (L) aus den Werten der Momente (Ml, M7) an den Bewegungsachsen (I, VII) .

Zwischen der ersten Bewegungsachse (I) und der siebten

Bewegungsachse (VII) besteht der orthogonale Abstand (a) . Zwischen der Bewegungsachse (VII) und der Lastmomentachse (L) besteht der orthogonale Abstand (r) . Die Abstände (a, r) verlaufen also in der Ebene (E) und senkrecht zu jeder der Achsen (I, VII, L) . In Figur 2 ist beispielhaft ein Koordinatensystem (X, Y, Z) eingetragen. Die Bewegungsachsen (I, VII) und die Lastmomentachse (L) verlaufen alle parallel zu der Z- Achse. Die Abstände (a, r) sind parallel zur Y-Achse orientiert. Die hier gezeigte Pose hat verschiedene

Vorteile. Einerseits werden Querkräfte, die bei der

Verschraubung in Richtung der Z-Achse oder der Y-Achse wirken rechnerisch eliminiert, weil sie innerhalb der Ebene (E) liegen. Andererseits kann mit nur zwei

Beziehungen aus den Werten der Momente (Ml, M7) an den Bewegungsachsen (I, VII) der Wert des Lastmoments (ML) berechnet werden. Die in Figur 2 dargestellte Querkraft (F) , die entlang der X-Achse orientiert ist, kann

ebenfalls im Zuge der Berechnung eliminiert werden. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 beispielhaft eine mögliche Gleichung zur Berechnung des Lastmoments (ML) hergeleitet. In Figur 3 ist dabei die Manipulatorhand (11) bzw. die Flanschplatte aus Figur 2 separat dargestellt und kräftemäßig freigeschnitten. Alle für die Berechnung relevanten äußeren Kräfte und Momente sind angezeichnet. Das Lastmoment (ML) wird gemäß der Lastmomentachse (L) an der Schraubstelle (12)

aufgebracht. In dem gezeigten Beispiel ist ein Werkzeug (13) in Form eines Sechskantschlüsseis an die

Schraubstelle (12) angesetzt. Durch den

SechskantSchlüssel (13) wird neben dem Lastmoment (ML) etwaig eine Querkraft (F) in der X-Richtung aufgebracht. Durch das Moment (M7) an der siebten Bewegungsachse (VII) wird die Manipulatorhand (11) gemäß der vorerwähnten Regelung in der durch die Pose (P) vorgegebenen Position gehalten. Es gelten statische Bedingungen, so dass das Momentengleichgewicht gemäß der unten aufgeführten

Beziehung berechnet werden kann.

In Figur 4 ist der aus den Gliedern (Gl bis G7) gebildete Teil des Manipulators (10) in freigeschnittener Form dargestellt. Die Glieder (Gl bis G7) können

beispielsweise durch Sperrung der jeweiligen

Bewegungsachsen (II bis VI) fixiert sein. Wie vorerwähnt ist die Manipulatorhand (11, G7) gegenüber dem sechsten Glied (G6) durch die Momentenregelung in der starren Lage gehalten. Somit bilden alle Glieder (Gl bis G7) des

Manipulators (10) einen starren Körper. Auf diesen wirken einerseits das Lastmoment (ML) gemäß der Lastmomentachse (L) und die Querkraft (F) sowie andererseits das Moment (Ml) an der ersten Bewegungsachse (I) . Es kann

entsprechend auch hier gemäß der unten angeführten

Berechnung ein Momentengleichgewicht aufgestellt werden.

Das Momentengleichgewicht um die siebte Achse (VII) bestimmt die erste Beziehung:

Ml + ML + r F = 0

Diese Beziehung wird den folgenden Umformungen

unterzogen: r ^■ F = -M7 - ML

Es ergibt sich eine Zwischengleichung für die Kraft (F) :

-Ml - ML

F =

r Das Momentengleichgewicht um die erste Achse (I) bestimmt eine zweite Beziehung:

Ml + ML + (a + r) F = 0

Die Zwischengleichung für die Kraft (F) wird eingesetzt und weitere Umwandlungen werden vorgenommen:

(—Ml— ML\

Ml + ML + (a + r)- ί J =

—(a + r) —(a + r)

M1+ML+— ^■ M7 +— ^■ ML = 0 a + r\ —(a + r)

Ml + 1 ^■ ML +— ^■ M7 = 0

\ r J r r ^■ Ml + (r - a + r) ^■ ML - (o + r) ^■ M7 = 0 r ^■ Ml— α ^■ ML— {a + r) ^■ M7 = 0 α ^■ ML = (a + r ^■ M7 - r ^■ Ml Es ergibt sich die Endgleichung für das Lastmoment (ML) α + r r

ML = M7 Ml

a a

Somit lässt sich das Lastmoment (ML) aus den gemessenen Momenten (Ml, M7) an der ersten Achse (I) und der siebten Achse (VII) bei bekannten Geometriefaktoren (a, r) berechnen . Auf Basis der Zwischengleichung für die Kraft (F) können durch Einsetzten des nunmehr bekannten Lastmoments (ML) auch die Höhe und Richtung der Kraft (F) ermittelt werden . Der Fachmann wird leicht erkennen, dass er gemäß dem für die gezeigte Pose (P) dargestellten und erläuterten

Beispiel andere Posen wählen kann, die ebenfalls zu einer Vereinfachung der Berechnung und/oder zur Erhöhung der Genauigkeit der Berechnung führen. Beispielsweise können die ersten drei Glieder (Gl, G2, G3) gemäß der

Darstellung in Figur 1 übereinander ausgerichtet werden. Das vierte Glied (G4) und das fünfte Glied (G5) können dann orthogonal dazu gemäß einer Drehung um die vierte Bewegungsachse (IV) ausgerichtet werden. Das sechste Glied (G6) kann durch eine Drehung um die sechste

Bewegungsachse (VI) so verdreht werden, dass die siebte Bewegungsachse (VII) parallel zu den co-linear

ausgerichteten Bewegungsachsen (I, III) orientiert ist. In einer solchen Pose können beispielsweise nur die dritte Bewegungsachse und die siebte Bewegungsachse gemäß der oben genannten Momentenregelung in der besagten

Position gehalten werden, während alle anderen

Bewegungsachsen gesperrt werden. Durch die dritte

Bewegungsachse (III) und die siebte Bewegungsachse (VII) ist dann eine Ebene (E) vorgegeben. Eine Schraubstelle (12), an der eine nächste Befestigung vorzunehmen ist, d.h. an der ein Lastmoment (ML) aufzubringen ist, kann dann durch eine Drehung der Manipulatorhand (11) bzw. der Flanschplatte in diese Ebene (E) hineingedreht werden. Anschließend kann eine Verschraubung vorgenommen werden wobei analog zu den oben genannten Berechnungen das Lastmoment (ML) aus den Momenten (M7, M3) an der siebten und der dritten Bewegungsachse (VII, III) berechenbar ist .

Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Die zu den Ausführungsvarianten gezeigten, beschriebenen, beanspruchten oder in sonstiger Weise offenbaren Merkmale können in beliebiger Weise

miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden. Anstelle eines Leichtbauroboters kann ein

Industrieroboter mit Momentensensorik vorgesehen sein. Die Manipulatorhand bzw. die Schnittstelle zur Anbindung eines Werkezeugs kann ausschließlich aus der

Flanschplatte bestehen. Alternativ kann ein Adapter, ein Distanzstück, eine Werkzeugwechselvorrichtung o.Ä. im Sinne der vorliegenden Offenbarung als zusätzliches Element einen Teil der Manipulatorhand bilden, wobei die Befestigungsstelle bzw. das Gewinde an diesem

zusätzlichen Element und mit starrem Bezug zum letzten Glied des Manipulators bzw. der Manipulatorhand

angeordnet ist.

Neben den von der Momentensensorik überwachten

Bewegungsachsen kann der Manipulator eine oder mehrere weitere Bewegungsachsen aufweisen, an denen keine

Momentensensorik vorgesehen ist.

Ein von außen an der Manipulatorhand (12) aufgebrachtes Lastmoment (ML) wird bevorzugt aus zumindest zwei ermittelten Momenten (Ml - M7) an zwei unterschiedlichen Bewegungsachsen (I-VII) des Manipulators ermittelt.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Manipulator

11 Manipulatorhand / Flanschplatte

12 Schraubstelle / Befestigungsstelle

13 Werkzeug

a Abstand zwischen Achsen I und VII

r Abstand zwischen Achse VII und

Lastangriffspunkt / Lastmomentachse

B Basis / Fuß

E Gemeinsame Ebene der ersten Achse, siebten

Achse und der Lastmomentachse

F Kraft / Querkraft orthogonal zur Ebene E / in x-Richtung

Gl Erstes Glied

G2 Zweites Glied

G3 Drittes Glied

G4 Viertes Glied

G5 Fünftes Glied

G6 Sechstes Glied

G7 Siebtes Glied

L Lastmomentachse / Lastangriffspunkt

I-VII Bewegungsachsen

x,y,z Koordinaten