ROSY LS mit scanCONTROL von Micro-Epsilon

Juni 2022

Versuche zur Integration und Vermessung am Stäubli CS8 TX 60L.

Zielsetzung

  • Integration des Sensors scanCONTROL von Micro-Epsilon
  • Ermittlung des Sensor-TCPs bezüglich Roboterflansch.
  • Vermessung einer Vorrichtung

    • ROSY LS

    ROSY - Robot Optimization System

    Basierend auf Kundenanforderungen und eigenen Erfahrungen sowie eigenen Bedürfnissen, hat teconsult das bewährte Mess- und Kalibriersystem ROSY neu entwickelt.

    Unsere ROSY ist ein hochpräzises Messsystem für den Einsatz in der Robotik. Neben der Masterung von Robotern und der Werkstück- und Werkzeugvermessung ist auch das Einmessen externer Achsen möglich. Hauptbestandteile der ROSY sind ein Sensor, ein modulares Befestigungssystem und ein entsprechendes Softwarepaket. Die Auswahl der Hard- und Softwarekomponenten ergibt sich aus den Anforderungen Ihrer Anwendung.

    Die Messungen werden prozessnah in der Arbeitszelle durchgeführt. ROSY kann flexibel in der Zelle oder am Roboter montiert werden.

    Überschreiten nach einer Genauigkeitsprüfung des Robotersystems die ermittelten Abweichungen von den Prozessanforderungen oder sind die Anforderungen an die Genauigkeit des Roboters sehr hoch, kann die Roboterkalibrierung/Masterung eingesetzt werden.

    ROSY ermöglicht die Erhöhung und Überprüfung der Genauigkeit von Industrierobotern.

    ROSY ist ein Servicetool in einem tragbaren Koffer. ROSY wird ebenso als Inlinetool eingesetzt werden.

    Eigenschaften

  • Genauigkeitsprüfung
  • Ermittlung der Calset / Masterung / Achsnulllagen
  • Roboterkalibrierung und Genauigkeitssteigerung
  • Werkzeugvermessung
  • Werkstückvermessung
  • Vermessung externer Achsen

    • Schnittstellen

  • ABB IRC5/OmniCore
  • DENSO RC8/RC9
  • FANUC
  • KUKA KRC4/KRC5
  • Stäubli CS8/CS9
  • JavaScript
  • Python
  • c++

    • Software

  • lauffähig unter Windows 10, Linux x86|x64|ARM
  • PC und Embedded Systems
  • Bedienung über Webinterface optional
  • interfacelose Integration
  • Logfiles zur Fehleranalyse

    • Webinterface und Konsolefenster mit Logmeldungen

    Alleinstellungsmerkmale ROSY LS

  • einfache Integration
  • berührungslose Messung
  • prozessnahe Messung in der Arbeitszelle
  • Industriell verfügbarer, hochpräziser Sensor
  • flexibles Service-Tool
  • leicht integrierbares Inline-Tool
  • Webinterface
  • Websocket-Schnittstelle
  • Anbindung an MES/Scada/Leitsysteme möglich

    • Setup

    Versuchsaufbau

    Sensor

    Der Sensor ist am Roboter angebracht.

    Probe

    Als Probe wird eine Kugel mit höchster Präzision eingesetzt. Diese wird raumfest montiert.

    Vorrichtung / Frame

    Die Messkugel P (Probe) dient zur Ermittlung der Sensororientierung und Sensorposition.

    Das Koordinatensystem (Frame) wird über die Kugel x und y aufgespannt. Der Ursprung befindet sich in der Kugel U.

    Die Positionen der Referenzkugeln 0, 1, 2 werden im Frame definiert.

    Webgui

    Optionales Webinterface

    Über das Webgui kann die Robotersoftware bedient werden. Eine Integration für den Automaticbetrieb ohne Menü ist möglich.

    Hauptmenü

    Menü: Ermittlung Sensor-TCP

    Menü: Ermittlung Frame

    Menü: Fadenkreuz zur Teachhilfe

    Vermessung des Sensor-TCPs

    Ermittlung der Sensorposition und Sensororientierung bezüglich des Roboterflansches.

    Vorgehensweise

  • Teachen einer Pose: Probe mittig im Fadenkreuz
  • Abfahren des Messprogramms zur Ermittlung der Sensororientierung
  • Berechnung der Sensororientierung
  • Abfahren des Messprogramms zur Ermittlung der Sensorposition
  • Berechnung der Sensorposition in 6 Freiheitsgraden

    • Ergebnis

    Als Ergebnis wird die Position und Orientierung des Sensors bezüglich des Roboterflanschses dargestellt (TCP: Sensor). Die Beschreibung erfolgt in der Euler-Konvention der jeweiligen Robotersteuerung.

    Es wird ebenfalls die Position der raumfesten Probe ermittelt (TCP: Probe).

    Der Fehler (Error) beschreibt den mittleren und maximalen Fehler der Rückprojektion vor und nach der Berechnung. Dieser Fehler liegt deutlich außerhalb des erwarteten Bereichs (<0.500mm) und spiegelt die derzeitige Genauigkeit des Roboters wieder. Offensichtlich ist der Roboter starkt verstellt und zumindest die Nulllagen sollten neu eingestellt werden.

    Video Sensor-TCP

    Vermessung der Vorrichtung (Framevermessung)

    Ermittlung des Bezugssystem bezüglich der Roboterbasis.

    Vorgehensweise

  • Teachen der Posen an den Kugeln für Ursprung, x-Richtung und x-y-Ebene
  • Abfahren des Messprogramms zur Ermittlung Positionen der Kugeln
  • Berechnung des Bezugsframes

    • Ergebnis

    Als Ergebnis wird die Position und Orientierung des Frames bezüglich der Roboterbasis ermittelt. Die Beschreibung erfolgt in der Euler-Konvention der jeweiligen Robotersteuerung.

    Video Framevermessung

    Teachen der Referenzposen

    Automatisches einmessen bezüglich Frame der Vorrichtung.

    Vorgehensweise

  • Teachen der Referenzposen 0, 1 und 2
  • Abfahren des Messprogramms zur Ermittlung Positionen der Kugeln
  • Umrechnung der Positionen in das Bezugsframes

    • Ergebnis

    Als Ergebnis wird die Position uns der jeweiligen Referenzkugel im Frame der Vorrichtung ermittelt.

    Video Teachen

    Verschieben der Vorrichtung

    Die Vorrichtung wurde verdreht und verschoben.

    Ergebnis mit der unvermessenen Vorrichtung

    Die Referenzposen 0, 1 und 2 wurden neu Vermessen und mit den alten Positionen verglichen. Die maximale Abweichung ist über 35mm.

    Video Framevermessung nach Verschiebung

    Test nach dem erneuten Einmessen der Vorrichtung

    Ergebnis nach dem erneuten Einmessen des Frames

    Als Ergebnis wird die Position uns der jeweiligen Referenzkugel im Frame der Vorrichtungermittelt.

    Video Testen der Referenzkugel nach dem erneuten Einmessen des Frames