[發明專利]用于將兩個可運動的單元在相對位置中彼此定位的方法和機器系統

在審

• 申請號: 201380068670.0
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN104918755A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: W·L·施蒂希特;J·克里茨卿格;C·莫斯尼克;R·施拉格爾
• 申請（專利權）人: 斯蒂沃控股有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G05B19/418
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張立國

技術領域

本發明涉及一種用于將機器系統的可運動的第一單元和機器系統的可運動的第二單元彼此定位在可預定的相對位置中的方法，其中，

-借助第一測量系統使可運動的第一單元運動到第一運動空間內的第一位置上，并且

-借助第二測量系統使可運動的第二單元運動到第二運動空間內的第二位置上。

此外本發明涉及一種機器系統，所述機器系統包括：

-可運動的第一單元，其借助至少一個第一驅動裝置在第一運動空間中可運動，

-配置給可運動的第一單元的第一測量系統，借助所述第一測量系統，可運動的第一單元可以定位在第一運動空間中的任意的可預定的位置上，

-可運動的第二單元，其借助至少一個第二驅動裝置在第二運動空間中可運動，其中，第一運動空間和第二運動空間具有重合區域，并且

-配置給可運動的第二單元的第二測量系統，借助所述第二測量系統，可運動的第二單元可以定位在第二運動空間中的任意的可預定的位置上。

背景技術

所述類型的方法以及機器系統原則上已知，例如以工具機的形式，所述工具機的構成為可運動的第一單元的加工頭和構成為可運動的第二單元的工具架移動到工具更換位置中。加工頭在此借助第一測量系統定位，所述第一測量系統例如包括在運動軸線上的增量或絕對值傳感器。工具架例如可以設置在鏈上，所述鏈借助第二測量系統定位，所述第二測量系統同樣可以包括增量或絕對值傳感器。通過加工機械手和工具更換系統設置在一個共同的框架上或通過其布置彼此處于預定的位置中，可以通過在第一測量系統中預定第一位置和在第二測量系統中預定第二位置而移動到加工頭相對于工具架的確定的相對位置中，以便實施工具更換。

可惜實際中證明，加工機械手和工具更換系統的彼此位置隨時間可能改變。對此的原因是由溫度決定的變形亦或所參與的構件的塑性變形以及測量系統的老化現象和傳感器漂移。偏差在此可能這樣大，使得工具或加工頭在工具更換時被損壞或甚至不再能實施工具更換。出于這個原因，這樣的機器系統或其測量系統在安裝之后或也在運行中以有規律的間隔校準。

以“校準”一般地表示用于確定和記錄測量儀器或實物基準相對于參考儀器或參考實物基準的偏差的測量過程。參考儀器或參考實物基準在此也稱為“標準”。所確定的偏差在隨后使用測量儀器時被考慮用于校正顯示的值。

通過校準第一和第二測量系統，加工頭相對于工具架的通過第一和第二位置確定的相對位置再次與希望的相對位置一致。

在此不利的是，需要測量機器系統的校準過程是非常耗費的。此外不能確保兩個校準過程之間確定的精度。

已知的機器系統的另一個缺點也在于，整個第一和第二測量系統必須具有相對高的精度，所述相對高的精度取決于要占據的相對位置的所要求的精度。尤其是在大的工具更換倉中，對于工具架的正確定位所必需的測量系統可能引起顯著的費用。

此外，相對位置的可達到的精度基于誤差疊加而顯著處于第一和第二測量系統的精度之下。如果第一測量系統例如具有+/-0.1mm的精度/分辨率并且第二測量系統具有+/-0.2mm的精度/分辨率，則可能對于預定的相對位置達到+/-0.3mm的精度/分辨率。

發明內容

因此本發明的任務是，給出用于兩個可運動的單元在相對位置中彼此定位的改善的方法和改善的機器系統。尤其是應該避免校準過程或至少延長其間隔，并且應該提高相對位置的精度/分辨率，其中不必提高或甚至可以減少第一和/或第二測量系統的精度/分辨率。

本發明的任務利用一種開頭所述類型的方法解決，在所述方法中

-借助第三測量系統使可運動的第一單元和/或可運動的第二單元運動到所述的預定的相對位置中。

本發明的任務此外利用一種開頭所述類型的機器系統解決，所述機器系統附加地包括

-第三測量系統，所述第三測量系統設置用于確定在可運動的第一單元和可運動的第二單元之間的相對位置。

對于所述相對位置可達到的精度可以通過包括第三測量系統而顯著提高。在機器系統中進行的工作步驟由此變得更準確和更可靠。

一種優選的方法變型方案的特征在于，第一位置和第二位置處于第三測量系統的檢測范圍內。

一種優選的機器系統的特征在于，第三測量系統的檢測范圍處于所述重合區域中。