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Innovative Ansätze zur Kalibrierung von Industrierobotern

  • Philipp Last , Annika Raatz und Jürgen Hesselbach
Veröffentlicht/Copyright: 17. März 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
Aus der Zeitschrift Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Band 102 Heft 3

Kurzfassung

Die kinematische Kalibrierung hat sich als geeignete Methode erwiesen, um eine Genauigkeitssteigerung bei Industrierobotern zu erzielen. Ursprünglich für serielle Strukturen entwickelt existiert mittlerweile auch eine Vielzahl von Ansätzen zur Kalibrierung paralleler Roboter. Die bisher am häufigsten eingesetzten Techniken basieren auf der Verwendung zusätzlicher externer Messgeräte. Damit ist eine Reihe von Nachteilen verbunden, insbesondere sind die Methoden zeit- und kostenintensiv und setzen eine große Systemkenntnis voraus. Neuere Ansätze, die unter dem Begriff Selbstkalibrierung zusammengefasst werden, verfolgen die Strategie, eine Kalibrierung autonom durchführbar zu machen und erlauben es damit auch ungeschultem Personal, eine Roboterkalibrierung bei Bedarf einfach durchführen zu können. Speziell für Parallelroboter existieren viel versprechende Ansätze in dieser Richtung. Dieser Beitrag klassifiziert die verschiedenen Methoden, skizziert einige neue, innovative Ansätze und vergleicht sie mit bereits bekannten Selbstkalibrierungstechniken. Dabei werden Probleme wie Chancen der einzelnen Lösungen diskutiert.

Abstract

Kinematic calibration has been shown to be an efficient method to improve the absolute accuracy of industrial robots. Originally developed for serial manipulators a number of methods have been adopted to the class of parallel robots. The most common calibration techniques rely on external measurement systems, which are expensive, time consuming and require highly skilled operators. Newest developments focus on autonomous self-calibration techniques which allow for easy calibration if required without particular knowledge about robot calibration. Some promising approaches exist, especially for parallel robots. This paper classifies the different robot calibration schemes, presents some innovative calibration ideas and compares them to existing strategies. Prospects as well as problems of the solutions are discussed.

Dipl.-Ing. Philipp Last, geb. 1976, absolvierte ein Maschinenbaustudium an der Technischen Universität (TU) Braunschweig und ist seit 2002 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der TU Braunschweig beschäftigt. Sein Aufgabengebiet umfasst die Mechanik und Kinematik von Parallelstrukturen. Seit 2003 ist er Geschäftsführer des Sonderforschungsbereichs 562.

Dr.-Ing. Annika Raatz, geb. 1971, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität (TU) Braunschweig und promovierte im Anschluss am Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF), in welchem sie seit 2005 Leiterin der Abteilung Fertigungsautomatisierung und Werkzeugmaschinen ist. Ihre Forschungsschwerpunkte liegen auf dem Gebiet der Parallelkinematiken und der Mikromontage.

Prof. Jürgen Hesselbach, geb. 1949, ist Präsident der Technischen Universität (TU) Braunschweig und leitet das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF). Nach seinem Maschinenbaustudium an der Universität Stuttgart promovierte er am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (Universität Stuttgart), ehe er zur R. Bosch GmbH und später als Professor an die TU Braunschweig wechselte. Seine aktuellen Forschungstätigkeiten umfassen die Bereiche Fertigungsautomatisierung und Werkzeugmaschinen, Product und Life Cycle Management sowie Fertigungstechnik.

References

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Online erschienen: 2017-03-17
Erschienen im Druck: 2007-03-27

© 2007, Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Editorial
  2. Nachhaltige Innovationsfähigkeit
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. Leitartikel
  6. Wandlungsfähigkeit von Produktionssystemen
  7. WGP-Mitteilungen
  8. Fertigungstechnik in Erlangen
  9. acatech-Mitteilungen
  10. Gesundheitstechnologien als Motor für Wissenschaft und Wirtschaft
  11. Berliner Kreis-Mitteilungen
  12. Jahrestagung Berliner Kreis: Konstruktionsmethodik im Wandel der Zeit
  13. Digitale Anlagenplanung
  14. Modellierung und Bewertung neuer Prozessketten beim Walzprofilieren
  15. Produkt- und Prozessplanung
  16. Modellierung der Prozesskette für textilverstärkte Verbund-Bauteile
  17. Modellunterstützte Kapazitätsplanung in der variantenreichen Serienproduktion
  18. Kompetenzzentren
  19. Branchenübergreifende neue Maschinengenerationen
  20. Ganzheitliche Produktion
  21. Steuerung Integrierter Modernisierungskonzepte
  22. Robotersysteme
  23. Innovative Ansätze zur Kalibrierung von Industrierobotern
  24. Effiziente Montage
  25. Rationelle Läuferproduktion durch automatische Magnetmontage
  26. Reproduzierbare Fertigung
  27. Integriertes Abzugssystem zum Weben von Spacer Preforms für textilverstärkte Verbund-Bauteile
  28. Fliessfertigung
  29. Mit kontinuierlicher Fließfertigung die Durchlaufzeit senken
  30. Anlagenwirtschaft
  31. Aussonderungspolitik im Rahmen einer ganzheitlichen Anlagenwirtschaft
  32. Virtuelle Logistik
  33. Virtuelle Logistik in der Automobilindustrie
  34. Verteilte Produktion
  35. Produktion 2.0 – Semantic Web Services in der Produktion
  36. Vorschau/Preview
  37. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.101116

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  15. Produkt- und Prozessplanung
  16. Modellierung der Prozesskette für textilverstärkte Verbund-Bauteile
  17. Modellunterstützte Kapazitätsplanung in der variantenreichen Serienproduktion
  18. Kompetenzzentren
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  20. Ganzheitliche Produktion
  21. Steuerung Integrierter Modernisierungskonzepte
  22. Robotersysteme
  23. Innovative Ansätze zur Kalibrierung von Industrierobotern
  24. Effiziente Montage
  25. Rationelle Läuferproduktion durch automatische Magnetmontage
  26. Reproduzierbare Fertigung
  27. Integriertes Abzugssystem zum Weben von Spacer Preforms für textilverstärkte Verbund-Bauteile
  28. Fliessfertigung
  29. Mit kontinuierlicher Fließfertigung die Durchlaufzeit senken
  30. Anlagenwirtschaft
  31. Aussonderungspolitik im Rahmen einer ganzheitlichen Anlagenwirtschaft
  32. Virtuelle Logistik
  33. Virtuelle Logistik in der Automobilindustrie
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