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Patent Searching and Data


Title:
ROBOT ARM AND METHOD FOR ADJUSTMENT THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/091892
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a robot arm having an adjustment element (4) and an adjacent element (2), which are connected to each other in an adjustment joint (3), a carrier element (5), which is connected to the adjacent element by at least one intermediate joint (5A), and a measuring assembly having a measuring element (1B) on the adjustment element side, which, in a predefined adjustment position of the adjustment joint, is located in a measuring plane (E3) which contains a joint axis of the adjustment joint and encloses an angle between 80° and 100° with a joint axis of the intermediate joint.

Inventors:
HANDFEST, Alexander (Bernbacher Straße 4, Hollenbach, 86568, DE)
NITZ, Gernot (Lechwehrstr. 7, Gersthofen, 86368, DE)
TORRES, Jorge (Jochstraße 59, Neusäß, 86356, DE)
ÖZPINAR, Sinan (Krumper Straße 5, Augsburg, 86169, DE)
Application Number:
EP2018/080104
Publication Date:
May 16, 2019
Filing Date:
November 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KUKA DEUTSCHLAND GMBH (Zugspitzstraße 140, Augsburg, 86165, DE)
International Classes:
B25J9/16
Domestic Patent References:
WO2010060484A12010-06-03
Other References:
RSI UNIVERSITY - ROBOTIC SOLUTIONS INC: "Robot U - Mastering Your KUKA Robot", 13 August 2012 (2012-08-13), pages 1 - 4, XP055549576, Retrieved from the Internet [retrieved on 20190130]
PETER MAKO: "Principles of Mastering at KUKA Robots", ACTA MECHATRONICA - INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL ABOUT MECHATRONICS, VOLUME 2, 2017, 1 June 2017 (2017-06-01), pages 7 - 12, XP055549507, Retrieved from the Internet [retrieved on 20190130]
None
Attorney, Agent or Firm:
TILLMANN, Axel (Zugspitzstr. 140, Augsburg, 86165, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Roboterarm, der

- ein Justageglied (4) und ein Nachbarglied (2), die in einem Justagegelenk (3) miteinander verbunden sind,

- ein Trägerglied (5), das mit dem Nachbarglied über wenigstens ein

Zwischengelenk (5A) verbunden ist, und

- eine Messanordnung mit einem justagegliedseitigen Messelement (1 B)

aufweist, das in einer vorgegebenen Justagestellung des Justagegelenks in einer Messebene (E3) liegt, welche eine Gelenkachse des Justagegelenks enthält und mit einer Gelenkachse des Zwischengelenks einen Winkel zwischen 80° und 100° einschließt.

Roboterarm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerglied mit dem Nachbarglied in dem einen Zwischengelenk verbunden ist.

Roboterarm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerglied mit dem Nachbarglied über wenigstens zwei Zwischengelenke verbunden ist, wobei die Messebene mit Gelenkachsen dieser Zwischengelenke jeweils einen Winkel zwischen 80° und 100° einschließt.

Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Messelement eine, insbesondere stationär, an dem Justageglied platzierte, insbesondere mechanische und/oder optische, Messmarke (1 B) und die

Messanordnung eine, insbesondere stationär, an dem Trägerglied platzierte Schnittstelle (1 ) zur Befestigung eines Messsensors (1 A) zum Erfassen der Messmarke aufweist; oder

- die Messanordnung eine, insbesondere stationär, an dem Trägerglied

platzierte, insbesondere mechanische und/oder optische, Messmarke und das Messelement eine, insbesondere stationär, an dem Justageglied platzierte Schnittstelle zur Befestigung eines Messsensors zum Erfassen der

Messmarke aufweist.

5. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Justageglied ein distales Endglied ist.

6. Verfahren zur Justage eines Justagegelenks eines Roboterarms nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:

- Verstellen (S20) des Justagegelenks;

- Erfassen (S20) einer Justagestellung des Justagegelenks mithilfe der

Messanordnung; und

- Justieren (S30) des Justagegelenks in Abhängigkeit von der erfassten

Justagestellung. 7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch den

vorhergehenden Schritt:

- Verstellen (S10) des wenigstens einen Zwischengelenks in eine Messstellung zum Erfassen einer Justagestellung des Justagegelenks mithilfe der

Messanordnung. 8. Steuerung (30) zum Steuern eines Roboterarms nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der

vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist:

- Mittel zum Verstellen des Justagegelenks;

- Mittel zum Erfassen einer Justagestellung des Justagegelenks mithilfe der

Messanordnung; und

- Mittel zum Justieren des Justagegelenks in Abhängigkeit von der erfassten

Justagestellung.

9. Roboter mit einem Roboterarm und einer Steuerung (30) zum Steuern des

Roboterarms nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. 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

Roboterarm und Verfahren zu dessen Justage

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboterarm, ein Verfahren zur Justage eines Gelenks des Roboterarms sowie eine Steuerung und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens und einen Roboter mit dem Roboterarm und der Steuerung.

Aus betriebsinterner Praxis ist es bekannt, zur Justage eines Robotergelenks, in welchem zwei Glieder eines Roboterarms miteinander verbunden sind, an einem der beiden Glieder eine Messkerbe und an dem anderen der beiden Glieder eine Mess- bzw. Justagepatrone vorzusehen, an der zur Justage ein elektrischer Sensor befestigt wird, der erfasst, ob die Messkerbe in einer Messebene liegt, was eine definierte Stellung des Robotergelenks bestimmt, welches somit auf Basis dieser definierten Stellung justiert werden kann.

Insbesondere aus konstruktiven Gründen kann die Platzierung der Justagepatrone bzw. des Sensors problematisch sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Justage eines Gelenks des

Roboterarms zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch einen Roboterarm mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Ansprüche 8 - 10 stellen eine Steuerung und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens bzw. einen Roboter mit einem hier beschriebenen Roboterarm und einer hier beschriebenen Steuerung unter Schutz. Die

Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Roboterarm zwei Glieder auf, die in einem Gelenk miteinander verbunden sind, welches vorliegend ohne

Beschränkung der Allgemeinheit als zu justierendes bzw. Justagegelenk bezeichnet wird. Die beiden in dem Justagegelenk miteinander verbundenen Glieder werden entsprechend als ein Justageglied und ein Nachbarglied bezeichnet, wobei in einer Ausführung eine, insbesondere theoretische, Pose des Justageglieds relativ zu dem Nachbarglied nur durch die Stellung des Justagegelenks bestimmt ist.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der Roboterarm ein weiteres Glied auf, das mit dem Nachbarglied über bzw. durch wenigstens ein Gelenk verbunden ist, welches vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als

Zwischengelenk bezeichnet wird. Dieses weitere Glied wird als ein Trägerglied bezeichnet.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der Roboterarm eine

Messanordnung mit einem justagegliedseitigen, insbesondere -festen, ein- oder mehrteiligen Messelement auf, das in einer vorgegebenen Justagestellung des Justagegelenks in einer Messebene liegt, welche eine Gelenkachse des

Justagegelenks enthält und mit einer Gelenkachse des Zwischengelenks einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere zwischen 85° und 95°, in einer

Ausführung einen Winkel von 90°, einschließt bzw. auf der Gelenkachse des

Zwischengelenks, wenigstens im Wesentlichen, senkrecht steht bzw. orthogonal hierzu ist.

In einer Ausführung liegt das justagegliedseitige und somit mit einer Verstellung des Justageglieds um seine Gelenkachse mitbewegte Messelement nur bzw.

ausschließlich in der vorgegebenen Justagestellung und gegebenenfalls in einer gegenüber der Justagestellung um 180° verdrehten Stellung in der Messebene. Die Messebene (der Messanordnung) ist in einer Ausführung vorgegeben, insbesondere bezüglich des Trägerglieds definiert, in einer Ausführung bezüglich des Trägerglieds ortsfest.

In einer Ausführung ist bzw. wird die Messanordnung, insbesondere das Messelement und/oder die Messebene, dazu vorgesehen bzw. eingerichtet bzw. verwendet, zu erfassen, dass bzw. ob das Messelement in der Messebene liegt, insbesondere einen Durchgang des Messelements durch die Messebene zu erfassen, in einer Ausführung liegt das Messelement, insbesondere nur (und gegebenenfalls in einer gegenüber der Justagestellung um 180° verdrehten Stellung), in der vorgegebenen Justagestellung des Justagegelenks (durch die Messanordnung) erfassbar in der Messebene. In einer Ausführung weist die Messebene eine durch die Gelenkachse des

Justagegelenks begrenzte Halbebene auf und die Messanordnung, insbesondere das Messelement und/oder diese Halbebene, ist bzw. wird dazu vorgesehen bzw.

eingerichtet bzw. verwendet, zu erfassen, dass bzw. ob das Messelement in der Halbebene liegt, insbesondere einen Durchgang des Messelements durch die

Halbebene zu erfassen, in einer Ausführung liegt das Messelement, insbesondere nur, in der vorgegebenen Justagestellung des Justagegelenks (durch die Messanordnung) erfassbar in der Halbebene.

Indem mithilfe der Messanordnung erfasst wird, ob das Messelement in der Mess- bzw. Halbebene liegt oder nicht, kann in einer Ausführung ermittelt werden, ob sich das Justagegelenk in der vorgegebenen Justagestellung befindet oder nicht: wenn (erfasst wird, dass) das Messelement in der Mess- bzw. Halbebene liegt, wird erfasst, dass sich das Justagegelenk in der vorgegebenen Justagestellung befindet, andernfalls bzw. wenn (erfasst wird, dass) das Messelement nicht in der Mess- bzw. Halbebene liegt, wird erfasst, dass sich das Justagegelenk nicht in der vorgegebenen Justagestellung befindet.

In einer Ausführung ist die Messebene konstruktiv bzw. strukturell, insbesondere relativ zu dem bzw. durch das Trägerglied und/oder unveränderlich bzw. stationär, insbesondere durch die (Anordnung bzw. Ausrichtung der) nachfolgend erläuterte(n) Messmarke und/oder Schnittstelle und/oder (des) Messsensor(s), vorgegeben bzw. die Messanordnung, insbesondere die Schnittstelle, die Messmarke und/oder der Messsensor entsprechend eingerichtet, in einer Ausführung also Schnittstelle bzw. Messsensor zur Erfassung der Messmarke nur in der Justagestellung. In einer

Ausführung ist hierzu die Messmarke oder Schnittstelle bzw. der Messsensor in der Mess- bzw. Halbebene angeordnet.

Unter einer Gelenkachse eines Drehgelenks wird vorliegend insbesondere dessen rotatorische bzw. Drehachse verstanden, unter einer Gelenkachse eines

Schubgelenks insbesondere dessen translatorische bzw. Verschiebeachse.

Durch die, wenigstens im Wesentlichen, orthogonale Ausrichtung der Gelenkachse des Zwischengelenks relativ zur Messebene beeinflusst in einer Ausführung die

Stellung des Zwischengelenks die Erfassung der Justagestellung des Justagegelenks höchstens geringfügig, vorzugsweise - wenigstens im Wesentlichen - gar nicht.

Dadurch kann in einer Ausführung die Messanordnung vorteilhaft platziert und gleichzeitig ein, insbesondere hierdurch bedingter, Messfehler der Messanordnung klein gehalten werden, obwohl an sich eine Messanordnung bzw. eine Justage über wenigstens 2 Gelenke bzw. (Gelenk)Achsen aufgrund der verminderten Genauigkeit zunächst ungünstig scheint.

In einer Ausführung ist das Trägerglied mit dem Nachbarglied in dem einen

Zwischengelenk verbunden, so dass in einer Ausführung eine, insbesondere theoretische, Pose des Trägerglieds relativ zu dem Nachbarglied nur durch die Stellung des Zwischengelenks bestimmt ist. Mit anderen Worten sind in einer

Ausführung das eine Zwischen- und das Justagegelenk (unmittelbar)

aufeinanderfolgende Gelenke bzw. Träger-, Nachbar- und Justageglied (kinematisch unmittelbar) aufeinanderfolgende Glieder des Roboterarms.

Hierdurch kann in einer Ausführung ein Messfehler der Messanordnung klein gehalten werden.

In einer alternativen Ausführung ist das Trägerglied mit dem Nachbarglied über bzw. durch zwei oder mehr Zwischengelenke verbunden, wobei die Messebene mit

Gelenkachsen dieser Zwischengelenke jeweils einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere zwischen 85° und 95°, in einer Ausführung einen Winkel von 90°, einschließt bzw. diese Gelenkachsen jeweils, wenigstens im Wesentlichen, senkrecht bzw. orthogonal zur Messebene stehen.

Dadurch kann in einer Ausführung die Messanordnung vorteilhaft platziert und gleichzeitig ein, insbesondere hierdurch bedingter, Messfehler der Messanordnung klein gehalten werden. In einer Ausführung kann das Messelement eine, insbesondere stationär, an dem Justageglied platzierte, insbesondere mechanisch( erfassbar)e und/oder

optisch( erfassbar)e, Messmarke, insbesondere Vertiefung oder Erhöhung, aufweisen, insbesondere sein, und die Messanordnung eine, insbesondere stationär, an dem Trägerglied, insbesondere in der Mess-, insbesondere Halbebene, platzierte

Schnittstelle aufweisen, an der ein, insbesondere elektrischer, Messsensor, in einer Ausführung zerstörungsfrei lösbar und/oder temporär und/oder in der Mess-, insbesondere Halbebene, befestigt ist bzw. wird, durch den bzw. mithilfe dessen die Messmarke erfassbar bzw. erfasst ist bzw. wird, insbesondere ob die Messmarke in der Mess- bzw. Halbebene liegt oder nicht bzw. davon abhängig das Justagegelenk die vorgegebene Justagestellung aufweist oder nicht, bzw. ist/sind Schnittstelle, Messmarke und/oder Messsensor hierzu eingerichtet bzw. wird/werden hierzu verwendet.

Durch eine Platzierung des Messsensors bzw. der Schnittstelle an dem Trägerglied kann der Messsensor in einer Ausführung bei einer Verstellung des Justagegelenks zu dessen Justage ortsfest bleiben und dadurch die Messanordnung vorteilhaft platziert und/oder ein Messfehler der Messanordnung klein gehalten werden.

In einer alternativen Ausführung kann umgekehrt die Messanordnung eine,

insbesondere stationär, an dem Trägerglied, insbesondere in der Mess-,

insbesondere Halbebene, platzierte, insbesondere mechanisch( erfassbar)e und/oder optisch( erfassbar)e, Messmarke, insbesondere Vertiefung oder Erhöhung, aufweisen, und das Messelement eine, insbesondere stationär, an dem Justageglied platzierte Schnittstelle aufweisen, insbesondere sein, an der ein, insbesondere elektrischer, Messsensor, in einer Ausführung zerstörungsfrei lösbar und/oder temporär, befestigt ist bzw. wird, durch den bzw. mithilfe dessen die Messmarke erfassbar bzw. erfasst ist bzw. wird, insbesondere ob die Schnittstelle bzw. der Messsensor in der Mess- bzw. Halbebene liegt oder nicht bzw. davon abhängig das Justagegelenk die vorgegebene Justagestellung aufweist oder nicht, bzw. ist/sind Schnittstelle, Messmarke und/oder Messsensor hierzu eingerichtet bzw. wird/werden hierzu verwendet. Bei dieser Ausführung bewegt sich somit der Messsensor infolge einer Verstellung des

Justagegelenks relativ zur Messebene.

Hierdurch kann in einer Ausführung das Trägerglied kompakter bauen.

In einer Ausführung umfasst die Messanordnung den an der Schnittstelle

befestigbaren, insbesondere wenigstens temporär befestigten, Messsensor. Zusätzlich oder alternativ kann die Schnittstelle selber ein, insbesondere durch die Messmarke und/oder translatorisch, verstellbares Messglied, insbesondere zur Betätigung des Messsensors, aufweisen, insbesondere sein.

In einer Ausführung schließt die, in einer Ausführung translatorische, Verstellachse eines Messglieds, insbesondere Tasters, der Schnittstelle bzw. des (an der

Schnittstelle befestigten) Messsensors und/oder eine Eingriffsrichtung der Messmarke mit der Gelenkachse des Zwischengelenks bzw. den Gelenkachsen der

Zwischengelenke (jeweils) einen Winkel zwischen 80 ° und 100 °, insbesondere zwischen 85 ° und 95 °, in einer Ausführung einen Winkel von 90 °, ein, wobei

Verstellachse bzw. Eingriffsrichtung diese Gelenkachse(n) in einer Ausführung nicht schneidet, sondern hiervon beabstandet bzw. windschief hierzu sein kann. Zusätzlich oder alternativ ist die Verstellachse des Messglieds bzw. Eingriffsrichtung der Messmarke in einer Ausführung - wenigstens im Wesentlichen - parallel zur

Gelenkachse des Justagegelenks. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Messfehler der Messanordnung klein gehalten werden.

In einer Ausführung ist das Justageglied ein distales Endglied, insbesondere ein Roboter(arm)flansch. Für solche distalen Endglieder ist die vorliegende Erfindung aufgrund der dort zur Erhöhung der Einsetzbarkeit vorzugsweise kompakte(re)n Abmessungen besonders vorteilhaft, ohne dass die vorliegende Erfindung hierauf beschränkt wäre.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Justage des Justagegelenks des Roboterarms die Schritte auf:

- Verstellen, in einer Ausführung nur, des Justagegelenks;

- Erfassen (des Vorliegens) einer Justagestellung des Justagegelenks,

insbesondere (des Vorliegens), dass das Messelement in der Mess-,

insbesondere Halbebene liegt bzw. eines Durchgangs des Messelements durch die Mess- bzw. Halbebene, mithilfe der Messanordnung, insbesondere während und/oder nach dem Verstellen des Justagegelenks, in einer Ausführung Verstellen des Justagegelenks (wenigstens), bis mithilfe der Messanordnung (das Vorliegen) eine(r) Justagestellung des Justagegelenks, insbesondere (das Vorliegen), dass das Messelement in der Mess- bzw. Halbebene liegt, erfasst wird; und

- Justieren des Justagegelenks in Abhängigkeit von der erfassten Justagestellung bzw. deren Vorliegen. Ein Justieren bzw. eine Justage des Justagegelenks umfasst in einer Ausführung eine Kalibrierung, insbesondere Festlegung bzw. Korrektur, einer Null- bzw.

Referenzstellung und/oder eines Offsets des Justagegelenks, insbesondere eines (Justage)Gelenksensors, der eine Stellung des Gelenks bzw. des Justage- und des Nachbarglieds relativ zueinander erfasst bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird. Insbesondere kann eine bei erfasster Justagestellung durch einen Gelenksensor erfasste Stellung des Justagegelenks als Null- bzw. Referenzstellung festgelegt bzw. ein entsprechender Offset ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Justagegelenk in einer Ausführung auch mechanisch verändert bzw. nachjustiert werden. In einer Ausführung umfasst das Verfahren den dem Verstellen des Justagegelenks vorhergehenden Schritt:

- Verstellen des einen Zwischengelenks bzw. der Zwischengelenke (jeweils) in eine Messstellung zum Erfassen einer Justagestellung des Justagegelenks mithilfe der Messanordnung bzw. eine Messstellung, in der eine Justagestellung des

Justagegelenks mithilfe der Messanordnung erfassbar ist bzw. erfasst werden kann.

Hierdurch kann die Messanordnung in einer Ausführung in eine vorteilhafte Pose, in einer Weiterbildung Messsensor und -marke relativ zueinander ausgerichtet, und so ein Messfehler der Messanordnung klein gehalten werden. In einer Ausführung ist eine Steuerung zum Steuern des Roboterarms, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf:

- Mittel zum Verstellen, in einer Ausführung nur, des Justagegelenks;

- Mittel zum Erfassen einer Justagestellung des Justagegelenks mithilfe der

Messanordnung; und - Mittel zum Justieren des Justagegelenks in Abhängigkeit von der erfassten Justagestellung.

In einer Ausführung weist die Steuerung bzw. ihr(e) Mittel auf: Mittel zum Verstellen des einen Zwischengelenks bzw. der Zwischengelenke (jeweils) in eine Messstellung zum Erfassen einer Justagestellung des Justagegelenks mithilfe der Messanordnung

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 Roboterarm steuern 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 die Steuerung bzw. ihr(e) Mittel.

Der Roboterarm weist in einer Ausführung außer dem Justage- und dem bzw. den Zwischengelenk(en), von denen eines oder mehrere, in einer Ausführung alle, Drehgelenke sein können, ein oder mehrere weitere Gelenke, insbesondere

Drehgelenke, auf. In einer Ausführung weist der Roboterarm insgesamt bzw. einschließlich von Justage- und Zwischengelenk(en), wenigstens fünf, insbesondere wenigstens sechs, in einer Ausführung wenigstens sieben, Gelenke, insbesondere Drehgelenke, auf. Zusätzlich oder alternativ weist der Roboterarm in einer Ausführung (jeweils) einen, insbesondere elektrischen, vorzugsweise elektromotorischen, Antrieb zum Verstellen einer oder mehrerer seiner Gelenke, insbesondere einen,

insbesondere elektrischen, vorzugsweise elektromotorischen, Antrieb zum Verstellen des Justagegelenks und/oder (jeweils) einen, insbesondere elektrischen,

vorzugsweise elektromotorischen, Antrieb zum Verstellen des Zwischengelenks bzw. der Zwischengelenke, auf, der in einer Ausführung (jeweils) durch die Steuerung gesteuert, insbesondere geregelt, wird.

Eine stationäre Platzierung kann in einer Ausführung eine nicht zerstörungsfrei lösbare bzw. eine dauerhaft vorgesehene Platzierung, insbesondere eine

stoffschlüssige Befestigung oder integrale Ausbildung, umfassen, insbesondere sein. Das Messelement liegt in einer Ausführung genau dann in der Mess- bzw. Halbebene im Sinne der vorliegenden Erfindung, wenn ein messelementfester Referenzpunkt in der Mess- bzw. Halbebene liegt oder von dieser höchstens einen vorgegebenen Toleranzabstand aufweist, der in einer Weiterbildung einer vorgegebenen

Justagegenauigkeit entspricht und/oder höchstens 1 %, insbesondere höchstens 0, 1 %, eines durch Verstellung des Justagegelenks maximal realisierbaren Abstands zur Mess- bzw. Halbebene beträgt.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1 : einen Roboterarm nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem Justage- und einem Zwischengelenk; Fig. 2: einen Teil des Roboterarms mit dem Zwischengelenk in einer

Messstellung und dem Justagegelenk in einer Justagestellung;

Fig. 3: den Teil des Roboterarms mit Justage- und Zwischengelenk in einer anderen Stellung; und Fig. 4: ein Verfahren zur Justage eines Justagegelenks des Roboterarms nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Roboterarm nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem Justageglied in Form eines distalen Endglieds 4 und einem Nachbarglied in Form eines Schwenkgehäuses 2, welches mit dem Justage- bzw. distalen Endglied 4 in einem Justagedrehgelenk 3 und mit einem Trägerglied in Form eines Grundkörpers 5 in einem Zwischendrehgelenk verbunden ist.

An dem Grundkörper 5 ist eine Schnittstelle in Form einer an sich bekannten

Justagepatrone 1 zur Befestigung eines Messsensors stationär platziert. Fign. 2, 3 zeigen jeweils einen Teil des Roboterarms mit dem Zwischengelenk in einer Messstellung und dem Justagegelenk in einer Justagestellung (Fig. 2) bzw.

demgegenüber verstellten anderen Stellungen (Fig. 3) in schematisierter Form.

Dabei ist in Fign. 2, 3 anstelle der Justagepatrone 1 der daran temporär befestigte Messsensor 1 A dargestellt, der mit einer Steuerung 30 kommuniziert. Zusätzlich sind in Fign. 2, 3 die (Gelenk)Achse des Justagedrehgelenks 3

strichpunktiert bzw. durch die Gelenkkoordinate q 3 sowie die (Gelenk)Achse des Zwischendrehgelenks 5A angedeutet.

Der Messsensor 1 A (vgl. (Fign. 2, 3) bzw. dessen Schnittstelle in Form der

Justagepatrone 1 (vgl. Fig. 1 ) weist eine konstruktiv vorgegebene,

trägerglied(orts)feste Betätigungs- bzw. Verstellrichtung R 1A auf. Diese liegt in einer mit der Zeichenebene der Fign. 2, 3 identischen Messebene E 3 einer Messanordnung mit dem Messsensor 1 A bzw. dessen Schnittstelle 1 und einer Messmarke in Form einer Messkerbe 1 B an dem Justage- bzw. distalen Endglied 4, welche (nur) in der in Fig. 2 gezeigten Justagestellung des Justagegelenks 3 (und in einer gegenüber dieser Justagestellung um 180° verstellten Stellung) in dieser Messebene E 3 bzw. nur in der Justagestellung in der entsprechenden, durch die Gelenkachse begrenzten

Halbebene (rechts in Fig. 2) liegt. Man erkennt aus der Zusammenschau der Fign. 2, 3, dass aufgrund der orthogonalen Ausrichtung der Verstellrichtung R 1A bzw. Messebene E 3 zur (Gelenk)Achse des Zwischendrehgelenks 5A dessen Stellung nicht in die Messung der Stellung des Justagedrehgelenks 3 eingeht. Im Ausführungsbeispiel ist zudem die (Gelenk)Achse des Justagedrehgelenks 3 parallel zu dieser Verstellrichtung R 1A .

In einer nicht dargestellten Abwandlung kann umgekehrt auch die Schnittstelle 1 bzw. der Messsensor 1 A an dem Justageglied 4 und die Messkerbe 1 B trägergliedfest platziert sein bzw. werden.

Fig. 4 zeigt ein Verfahren zur Justage des Justagegelenks 3 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

In einem Schritt S10 verstellt die Steuerung 30 zunächst das Zwischengelenk 5A in die in Fig. 2 gezeigte Messstellung, in der mithilfe der Messanordnung eine

Justagestellung des Justagegelenks 3 bzw. erfasst werden kann, ob die Messkerbe 1 B in der Mess- bzw. Halbebene E 3 liegt (Fig. 3 -> Fig. 2). Dabei wird vor oder nach Anfahren der Messstellung der Messsensor 1 A an der Justagepatrone 1 befestigt.

Anschließend kommandiert die Steuerung 30 in einem Schritt S20 eine Drehung nur des Justagegelenks 3 und erfasst während dieser fortwährend, ob die Messkerbe 1 B in der Mess- bzw. Halbebene E 3 angeordnet ist.

In einem Schritt S30 wird ein erfasster Durchgang der Messkerbe 1 B durch die Mess- bzw. Halbebene E 3 als mechanische Nullstellung des Justagegelenks 3 ermittelt und das Justagegelenk 3 entsprechend justiert, beispielsweise ein Gelenkwinkelsensor (nicht dargestellt) genullt oder dergleichen.

Dadurch kann der Gelenkwinkelsensor zuverlässig und präzise mit einer

vorgegebenen mechanischen Stellung, der Justagestellung des Justagegelenks 3, abgeglichen und dann auf Basis von durch den Gelenkwinkelsensor erfassten Stellungen zuverlässig und präzise eine tatsächliche mechanische Stellung des Justagegelenks 3 ermittelt werden. 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.

Bezuqszeichenliste

1 Justagepatrone (Schnittstelle)

1 A Messsensor

1 B Messkerbe (Messmarke)

2 Schwenkgehäuse (Nachbarglied)

3 Drehgelenk (Justagegelenk)

4 distales Endglied (Justageglied)

5 Grundkörper (Trägerglied)

5A Zwischen(dreh)gelenkachse

30 Steuerung

E 3 Mess- bzw. Halbebene

Gelenkwinkel

RIA Verstellrichtung