WO2016193305A1 - Verfahren zur berechnung einer optimierten trajektorie - Google Patents

Verfahren zur berechnung einer optimierten trajektorie Download PDF

Info

Publication number
WO2016193305A1
WO2016193305A1 PCT/EP2016/062378 EP2016062378W WO2016193305A1 WO 2016193305 A1 WO2016193305 A1 WO 2016193305A1 EP 2016062378 W EP2016062378 W EP 2016062378W WO 2016193305 A1 WO2016193305 A1 WO 2016193305A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
trajectory
component
opt
production machine
optimized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/062378
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Wolfgang Lorenz
Stephan Schäufele
Alexandre Bonay
Stephan Hoja
Frank Knoche
Michael Meier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP15170497.0A external-priority patent/EP2952989B1/de
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to CN201680032093.3A priority Critical patent/CN107683440B/zh
Priority to US15/578,098 priority patent/US10551820B2/en
Publication of WO2016193305A1 publication Critical patent/WO2016193305A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4069—Simulating machining process on screen
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41885—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by modeling, simulation of the manufacturing system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32014—Augmented reality assists operator in maintenance, repair, programming, assembly, use of head mounted display with 2-D 3-D display and voice feedback, voice and gesture command
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35009—Dynamic simulation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45142—Press-line
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a method for calculating an optimized trajectory of a component. Further, he ⁇ invention relates to a computer program package for carrying out a sol ⁇ chen process. In addition, the invention relates to a control ⁇ tion device that performs such a method, and a production machine, in particular a press, with such a controller.
  • Presses are widely used in industrial production for machining components, in particular sheet metal, for example for the production of body parts in the automotive industry.
  • Production machines, insbesonde ⁇ re presses are equipped mostly automated.
  • the Bestü ⁇ ckung of the production machine with a component is carried out by a holder, wherein the holder receives the component and introduces into the production machine.
  • the same support or a further support increases after passage of the producti ⁇ onsvons in the production machine, the component out again.
  • presses there is the problem in automatic ⁇ tarraen introduction of the component by means of a holder, that the component can be introduced only in a narrow range in the press.
  • a suitable trajectory is required.
  • Such a web cam ⁇ must be created manually re ⁇ regularly before filling the press with the component.
  • Para ⁇ meter of the press and possibly other parameters are used as Randbedingun ⁇ gene for calculating a trajectory by means of a simulation program.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for automated optimization of the calculation of a trajectory or trajectory. It is another object of the invention to make the creation of an optimized trajectory intuitive and easy for the user.
  • a production machine is understood to mean a press, in particular a servo press, a crimping apparatus, a processing machine and / or a packaging machine.
  • the invention can also be used in a machine tool.
  • such a production machine is assigned a transport device.
  • a component in particular a metal sheet, a workpiece, a semifinished product, a plastics part or a not yet a finished product, which is a production machine supplied ⁇ leads to change its properties.
  • a component may in particular one, preferably still to be molded, Ka ⁇ rosserieteil, for example a motor vehicle, to be. After changing the properties, preferably the shape of the component, the component is removed again from the production machine. For loading and / or for removal of the component, the transport device is provided.
  • a trajectory is understood to mean a spatial course of a holder and / or a component, in particular into the production machine or out of the production machine.
  • the trajectory further describes the spatial from ⁇ direction of the component and / or the spatial orientation of the Bracket. It is also possible to transport a plurality of components by means of a holder and thus introduce into the production ⁇ machine or remove it from the production machine again.
  • a trajectory is a space curve, wherein individual points of the space curve are associated with other sizes, the space curve can be advantageously stored and stored in a file, the space points the locations of the holder and / or the component, alignment of the holder and / or the component exhibit.
  • the other variables are, for example, the times and / or speeds that are assigned to the individual points of the space curve.
  • a trajectory is advantageous by discrete points, which are optionally the further variables associated with or stored by Koeffi ⁇ coefficient of a function, in particular expansion coefficients of a series representation of a function, represented and / or.
  • Expansion coefficients are th Koeffizien-, relying erge ⁇ ben from a predefined series representation of the trajectory, such as a Taylor series, a Laurent series or a Fourier series of the trajectory.
  • the term "trajectory” denotes a first trajectory, a further trajectory or an optimized trajectory.
  • a first trajectory is understood to be a trajectory that has been created without a simulation or in a first simulation with the simulation program.
  • the first Griorieie is in particular by means of a suitable
  • a first trajectory is advantageous embodiment ⁇ manually generated and / or grammes by means of simulation programs adapted to boundary conditions.
  • the first trajectory is created, for example, in such a way that a component just does not abut the edges of the production machine, if necessary, is introduced into a production machine with a slight change of orientation and / or with a small amount of movement. speed is introduced into the production machine or removed from the production machine.
  • a further trajectory is a trajectory which has been changed by means of an optimization routine and / or by using a Si ⁇ mulationsprogramms.
  • Another Tra ⁇ jektorie is an altered parameters can be assigned.
  • Another trajectory emerges from a first trajectory or another trajectory through a change.
  • An optimized trajectory is understood to be a trajectory which has been generated from an extreme parameter, for example a maximum achievable speed or a maximum achievable number of strokes, and possibly has been adapted to the boundary conditions.
  • An optimized Trajek ⁇ torie usually goes out from another trajectory, wel ⁇ che has been at least once changed / optimized.
  • the An ⁇ adjustment to the boundary conditions is performed using the Simula ⁇ tion program.
  • An optimized trajectory is characterized examples of play, that along the trajectory extremal the component inserted ⁇ inserted particularly quickly in the production machine and / or can be removed from the production machine.
  • An optimized trajectory can also be distinguished in that the time is minimal for the feeding of the component in the production ⁇ machine and / or removal of the component from the production machine and / or for the transfer of the component to another location.
  • An optimized trajectory can also be distinguished in that the period of time in the production machine and / or removal of the component from the Pro production machine and / or for transferring the component on egg nen else just corresponds to the period for the supply of the component, required for the production machine for one cycle at a maximum operating speed ⁇ Be.
  • the shape of an optimized trajectory depends optionally on the Ge ⁇ speed at which the component and / or the holder passes through the trajectory. The component is attached to the holder.
  • the shape of the trajectory and / or the advantageous orientation of the component and / or the holder may therefore change because loads on the component and / or the holder due to acceleration of the same form and / or position of the component and / or the holder change by force.
  • Boundary conditions are based on the dimensions and sizes of the production machine, the component and / or the holder, as well as possibly to be maintained safety distances from the component to the surface of the production machine.
  • Constraints can be formulated as areas in space, in which the construction ⁇ part must not penetrate. Constraints may also be areas in which changes the first trajectory, the further trajectory and the optimized trajectory who can ⁇ .
  • the constraints are formulated as maximum and minimum Pa ⁇ parameters examples of play, between which the (modified) may move parameters. There may be dependencies of the maximum and minimum values of the (changed) parameters with values of other (modified) parameters. The trajectories then advantageously run in areas which are defined by the minimum and / or maximum values of the (changed) parameters.
  • the boundary conditions are dependent on the time.
  • Boundary conditions can also include maximum rotational speeds of motors, maximum stroke rates of the press, maximum acceleration of the component and / or the holder, minimum throughput times as well as movement-dependent deformations of the holder and / or the component.
  • Non-compliance with boundary conditions can lead to an unforeseen collision of the component with the production machine, in particular with a tool of the production machine.
  • a parameter is an optimizable quantity, or a set of optimizable quantities, which is / are a property of a trajectory executed above.
  • a para- meter may be a speed in which a holder and / or a component passes through the trajectory of a continuous ⁇ time and / or a number of strokes in a press.
  • the parameter or the components of the parameter as well as the changed parameter or the components of the changed parameter can be advantageously arranged.
  • the number of compo ⁇ nents of the parameter or the altered parameter based strategically positioned on the trajectory and can vary from Tra ⁇ jektorie to trajectory.
  • An altered parameter is understood to mean a parameter which results from a further trajectory and / or which has been changed, in particular by the optimization routine. Based on another parameter, another trajectory is created using a suitable procedure.
  • the changed parameter may be one resulting from the first Trajekto ⁇ RIE and / or a further trajectory and emanating means of a calculation rule of the optimization routine, or a number ceremonitupel.
  • a calculation rule is, for example, a genetic algorithm, a generic algorithm, a calculation method based on a neural network, or a calculation method based on a given sequence of numbers.
  • the changed parameter is advantageously determined by means of the Opti ⁇ m istsroutine according to a forth above calculation ⁇ voltage regulation.
  • An extremal value is a parameter that represents a maximum, a minimum or an optimum in comparison with a number of changed parameters.
  • an extremal value is a maximum speed or a maximum number of strokes or a minimum achievable time duration.
  • a predetermined value is therefore a predetermined maximum speed of a holder or a maximum executable number of strokes of the production machine, preferably the press.
  • An optimization routine is calculated a calculation rule, wel ⁇ che from an incoming trajectory, for example, a further trajectory, a further trajectory or an op ⁇ -optimized trajectory. , Created by means of the optimization routine ⁇ approximately, further trajectory is supplied to the simulation program.
  • An optimization routine can also be written as a script, for example a shell script. So an existing simulation program need not be changed notwendi ⁇ gish.
  • An optimization routine can also be as a standalone program, as a script as an add-on and / or preferably as a subroutine of the simulation program, in ⁇ .
  • the optimization routine loads the first trajectory or the further trajectory from a memory. From a first trajectory a parameter is determined. From the further trajectory a changed parameter is determined. By means of a calculation rule, the parameter or the changed parameter is changes.
  • the rule has, possibly already created useful as a ⁇ gang sizes in previous runs, trajectories and / or the already calculated, (modified) parameters. With these input variables, a (new) modified parameter and / or a further trajectory are calculated by means of the calculation rule. When calculating voltage ⁇ a changed parameter further trajectory can be generated from the modified parameters. The further trajectory is then either stored and / or fed to the simulation program.
  • the optimization routine generates a plurality of further trajectories, whereby either one of the further trajectories for transmission to the simulation program is selected or the simulation program carries out a simulation for a plurality of further trajectories and then transmits the further trajectory back to the optimization routine , which has been found most suitable by the simulation.
  • a further trajectory can be selected which is transmitted to the Si ⁇ mulationsprogramm.
  • the majority of the trajectories can also be adapted to the boundary conditions with the aid of the simulation program and a selection subsequently made.
  • Such a designed method is used for example in a genetic algorithm. Most suitable is that of the other trajectories to which the extreme parameter is assigned.
  • only a selection of the calculated changed trajectories, preferably the changed trajectory (s) with the best changed parameters (n), are transmitted to the simulation program.
  • the simulation program simulates an introduction and / or a removal of the component in the production machine. It is checked on the basis of the boundary conditions, whether the first Trajek ⁇ torie or created by the optimization routine further trajectory meets the boundary conditions. If the further trajectory does not satisfy the boundary conditions, the trajectory slightly modified and / or transferred to the optimization routine with a corresponding attribute. If the further trajectory satisfies the boundary conditions, it is transferred to the optimization routine for further modification / optimization. If the optimized trajectory satisfies the Randbedin ⁇ conditions, it is stored with an attribute and / or transmitted in the form of coefficients and / or function values to the control device.
  • a simulation program can also calculate a trajectory for a component based on boundary conditions, so that the component can be introduced at a fixed speed machine.
  • the simulation program can be part of an optimization routine.
  • the boundary conditions used here are the shape and dimensions of the at least one component, the shape and dimensions of the production machine, in particular the pressing tools. The boundary conditions ensure a collision-free assembly of the production machine with the ⁇ least one component
  • Such a calculation method is advantageous due to the improved calculation of an optimized trajectory.
  • an extreme trajectory can be found in accordance with the invention which even a skilled person skilled in the art would not have been able to find by manual means.
  • time-dependent extreme trajectories can also be found by the method described here.
  • the time required to optimize a trajectory is significantly lower.
  • the first trajectory, the further trajectory and the optimized trajectory as a component on a time or is dependent on time.
  • the first trajectory, the further trajectory and the optimized trajectory is called a trajectory if a trajectory is meant to share their all trajectories listed here ⁇ own companies.
  • a trajectory may depend directly on time. Then a course of the component is directly dependent on the time. This is for example the case if one component passes through a Trajekto ⁇ rie during a pass in a different time as a component which is traversed along a temporally subsequent trajectory. Also, within a portion of the trajectory, the time taken for the fixture and / or component to make that portion of the trajectory may be different than the time it takes for the fixture and / or component to have the same but different portion of the trajectory. Thus, it may be necessary to reduce the speed of trajectory travel in a region where the trajectory is highly curved.
  • the time may be an abso- lute time, a recurring period of time or ei ⁇ ne proper time of the bracket.
  • trajectory may also depend on parameters that are themselves time-dependent.
  • the trajectory may also depend, in turn, time-dependent, Pa ⁇ rametern.
  • the formal representation of the time dependence of the trajectory is advantageously dependent on the configuration of optimization ⁇ approximately routine and / or the simulation program.
  • Boundary conditions serve the simulation program to avoid a collision of the holder and / or the component with the production machine, in particular one of the pressing tools of a press. If the production machine has moving parts which can kol ⁇ lidieren with the holder and / or the component, the boundary conditions are advantageous from the time dependent. Boundary conditions can also be understood as limitations of the movements of the holder and / or the component and / or the shape of the trajectory. Due to the time dependence of the boundary conditions, the space of the possible trajectories is increased.
  • the first trajectory, the further trajectory and the optimized Tra ⁇ jektorie is a function of the location of the component and / or the holder, the orientation of the component and / or the holder and / or time.
  • the orientation of the holder and / or the component is understood to be the (space) angle which the component and / or the holder assume towards the vertical.
  • the location is the point at which a fixed point of the bracket and / or the component are in space.
  • the set of points of space traversed by the specified part of the fixture or component can be defined as a trajectory.
  • further dependencies such as the throughput speed or the acceleration of the component and / or the holder, can be included in the description of the trajectory.
  • the trajectory may be defined by a variety of points in a space or by coefficients of a given Function (a space curve) to be specified.
  • a particularly accurate and flexible description of the trajectory is possible in the presentation of points.
  • the trajectory is represented by coefficients, a particularly compact representation of the trajectory is possible.
  • the trajectories are made particularly advantageous in both representations.
  • a large number of control devices can accommodate and further process the trajectories, that is, use them to control the assembly of the production machine.
  • the optimized trajectory is transmitted as function values and / or as coefficients to a control device.
  • the control device serves to control the electrical machines, wherein the production machine is equipped with the help of the electrical machines, or emptied again.
  • a control device can be, for example, a motor controller for controlling a plurality of matched motors, for example a SIMATIC or a SINUMEKIK from Siemens AG.
  • the parameters and the modified parameters are at least one Geschwin ⁇ speed, the extremal value is a maximum VELOCITY ⁇ ness.
  • the parameter or the changed parameter is calculated in the optimization routine from a first trajectory and / or a further trajectory. First of all, a parameter or an altered parameter is derived in the trajectory assigned to the optimization routine . The parameter is then changed. From the change in Parame ⁇ ter the further trajectory is determined or calculated.
  • the parameter or the changed parameter is a measure of the degree of optimization of the (further) trajectory.
  • Advantageous the parameter approaches an extremal parameter or parameter.
  • the trajectory resulting from the extremal or predetermined parameter is optimized.
  • a (modified) parameter may be a speed, a number of strokes or a minimum distance of the component and / or the holder to the production machine.
  • An extreme parameter can be a maximum speed, so that the holder and / or the component traverses the trajectory in as short a time as possible.
  • the parameter or the altered Pa ⁇ parameters may also include a number of strokes, in particular a press or a number of passes represent.
  • the above executed Ver ⁇ running drive of choice at least one option in particular by clicking on a button, independently on.
  • the production machine and the at least one component are displayed in a three-dimensional virtual space with the aid of a 3D display (VRD).
  • VRD 3D display
  • An indication of the production machine, in particular of a press, and the at least one component is made by a 3D display, which is suitable for displaying processes in the virtual space, in particular for displaying virtual reality.
  • a human-machine interface HMI
  • a 3D display is suitable for display.
  • a 3D display is a holographic display method or particularly advantageously a device for virtual reality such as a VR display device (Virtual Reality HMI).
  • a VR display device may include an orientation sensor so that the user can look back and forth in the room and thus completely cover the virtual space through viewing windows.
  • the user can advantageously consider the entire anglesma ⁇ machine and as well as the entire movement of the component along the trajectory.
  • several users can simultaneously view the production machine and / or the component, in particular in its movement along the optimized trajectory. It is not necessary for users to be in the same room.
  • One advantageous presentation is given by a moving picture showing the production machine, in particular the Pres ⁇ se, and the at least one component in its intended Be ⁇ movement.
  • the optimized trajectory can be displayed as a visible path.
  • VR display device to virtual Realtity-eyeglass len are a Google Glass (glasses), a screen, an image ⁇ screen (each with the possibility of 3D display) and / or a head-mounted display.
  • the user can advantageously get a quick and intuitive idea of theorientszu ⁇ connections of the production machine, in particular its individual tools, and the at least one component. Problems in the movement sequences and possibilities for improvement are so easy and intuitively detectable.
  • at least the component moves along the optimized trajectory displayed.
  • the display of the optimized trajectory of the moving component can be done by a solid line on which the component moves. If the component, turns in accordance with the optimized trajectory orthogonal to BEWE ⁇ supply direction, so is also a representation of the optimized trajectory as a widened line, such as a tape, is possible.
  • the tape can illustrate the rotation by changing the orientation of the surface.
  • the user is advantageously able to recognize in which areas a further optimization of the motion sequences of the
  • Non-compliance with boundary conditions during the movement of the component with the production machine is displayed.
  • the collision can be represented by a changed color marking of the component or a region of the production machine.
  • a luminous color marking is advantageously used for the Dar ⁇ position of the collision, which strikingly contrasts with the further representation and therefore can not be overlooked by the user or users.
  • the user can recognize whether the optimized trajectory for the component fulfills the boundary conditions with respect to the collision. Thus, it can also be examined what effect a Variegated ⁇ tion constraint and / or a change of the optimized trajectory.
  • at least one user can view the movement of the component into or out of the production machine with the aid of a display device.
  • the movement of the at least one component can be viewed by several users at the same time.
  • the simultaneous observation of a movement sequence can take place from different positions or viewing directions of the individual user.
  • a first user can view the component from one side and a second user can view the same component from another side or from another position.
  • the user can view the behavior of the production machine and the component in motion and judge optio ⁇ nal.
  • the running speed can be selected independently by each user. Thus, the individual needs of each user can be dealt with separately.
  • the non-compliance of the boundary conditions during the movement of the component with the production machine is displayed.
  • the boundary conditions is shown in ⁇ ⁇ play, in the form of a Balten diagram to the user.
  • the display can be displayed in a viewing window.
  • at least one user changes the optimized trajectory with the aid of at least one VR input device, wherein the optimized one is achieved by changing the optimized trajectory Trajectory is converted into a first trajectory, wherein the first trajectory with the method for calculating an optimized trajectory according to the above explanations again optimized and displayed.
  • a change of an optimized trajectory takes place, for example, with a cursor, which selects a point or a region of the optimized trajectory with the aid of the VR input device. By means of a movement of the cursor, the point or the area of the optimized trajectory can be changed. The change can be displayed to the user.
  • VR input device is a joystick, an SD mouse with a 3D motion sensor or a data glove.
  • an input can be made by voice control.
  • the dung USAGE ⁇ a joystick, joystick or more has been found. Therefore, in the following, VR input device and joystick are used interchangeably.
  • the point-wise or region-wise shifted optimized Tra ⁇ jektorie forms a first trajectory in the method of calculating an optimized trajectory, which approximately routine under consideration of the boundary conditions using the optimization again to an optimized trajectory is opti mized ⁇ .
  • An experienced user may thus provide an impulse in a direction of optimization that enhances the method of providing the optimized trajectory.
  • the user can strengthen his intuition of how having a point-wise / regions, changing a op ⁇ -optimized trajectory on the course of the optimized trajectory.
  • Displaying a collision of the component with the production machine by means of color markings of the regions of the production machine and / or (of the part) of the component advantageously strengthens the intuition of the user for the processes described here.
  • an improvement of the method for calculating the optimized method can result from an inclusion of the user or several users.
  • the user may detect only a local minimum in the
  • the at least the production machine and the at least one component are displayed transparently.
  • a transparent or partially transparent representation of the component and / or the production machine can be done by an indication of the edges and / or corners by line, in particular in a perspective view. Surfaces can be displayed differently transparent. A line (edge) is not displayed transparently.
  • the at least one user can see through the production machine and / or through the component.
  • the user / users can also see the operations that hidden behind or under the component and / or the production machine.
  • the view of the production machine and / or the component can be displayed from multiple points and / or from multiple orientations, wherein the user can select the point and / or the orientation.
  • the depiction of different points also includes views of the interior of the component and / or of the interior of the production machine.
  • the illustration is very well suited for incorporation of the user who is later to operate the production machine.
  • a change in the orientation of the viewing window for the user is advantageously carried out by the orientation of the user's head.
  • a change in the point from which the viewing window emanates is advantageously possible by the VR input device or by voice input.
  • the production machine and / or the at least one component are displayed to at least two users, whereby a non-observance of the boundary conditions, in particular a collision of the component with the production machine , is shown to at least one of the users.
  • the simultaneous display of a collision of the at least one component with the production machine for a plurality of users he follows ⁇ for example, using several VR adosvorrichtun- conditions, in particular a VR glasses.
  • a different VELOCITY ⁇ ness of the displayed movements is possible.
  • Such an exchange may advantageously serve to train one of the users.
  • the method is advantageous to ⁇ particular a personal computer, carried out by a processing unit.
  • the arithmetic unit in this case has a 3D display or at least one connection option for a 3D display.
  • the processing unit at least one VR adosvor- direction and optionally at least one VR input device to at least connections for this.
  • the process is Runaway ⁇ leads by the computer program product is loaded into a memory of the computer unit and by means of a CPU (Central Processor Unit) is executed.
  • the computer program advantageously has the following parts:
  • the file also the trajectories and the boundary condition and the movements aufwei ⁇ sen can.
  • An optimization routine in particular a so-called solver.
  • An interface where the interface is used to represent the
  • Motion sequences using the hardware of the arithmetic unit provides.
  • the computer program package is advantageously used for carrying out the above-described method, wherein the simulation program ⁇ at least as part of the computer program package often already exists.
  • the optimization routine can advantageously be integrated into the simulation program.
  • the process set forth above is advantageously selected as a menu item.
  • the start can be generated by means of a button. For example, in at ⁇ click such a button, the process started and runs as long, until the trajectory has become an optimized trajectory. Then, the optimized Tra ⁇ jektorie is transmitted in the forms set forth above of the Steue ⁇ approximation unit.
  • FIG. 1 shows a possible representation for a user and FIG. FIG. 1 shows a possible representation for two users.
  • 1 shows a production machine 1, a component 9 and ei ⁇ ne trajectory T_opt.
  • components 9 are picked up by the holder 7 and conveyed along the trajectory T_opt into the production machine 1.
  • the component 9 and the holder 7 run along the trajectory T_opt.
  • the component 9 is aligned with the aid of the holder in its orientation Phi_2.
  • the component 9 and the holder 7 have a speed v.
  • the speed is advantageously a function of the time t and / or the position or orientation Phi of the component.
  • the component 9 is inserted from the holder 7 in the production machine 1, in particular in the lower work ⁇ convincing 5 of the production machine 1.
  • the component is machined with the upper tool 9. 3
  • upper tool 3 is here a drill bit 3 or a part of a milling machine 3.
  • the component 9 is on the way to a new station.
  • the component has a speed v.
  • the component 9 and the holder 7 have an orientation Phi_2.
  • the component 9 and the holder 7 have an orientation Phi_4.
  • the speed v is thereby ei ⁇ NEN parameter v, v ⁇ represents which significantly affected the speed of production.
  • the orientation of the workpiece 9 and / or the holder 7 at any time is predetermined by the orientation Phi.
  • FIG. 2 shows a scheme for calculating an optimized trajectory T_opt. Shown is a computer unit 13, example ⁇ a personal as computer 13 on which the Simulationspro ⁇ gram S is installed and running. The calculation of the optimized trajectory T_opt performed using the simulation program ⁇ S and / or the optimization routine Opt. Next, the optimization routine Opt on the computing unit 13 is stalled in ⁇ . Although the optimization routine Opt is part of the may be S, the optimization routine Opt is shown separately from the simulation program S.
  • the method starts with specification of a first trajectory T 1, for example manually by a user.
  • the first trajectory T 1 can also be specified by the user with the
  • Simulation program S have been created. Furthermore, boundary conditions RB are specified, whereby the boundary conditions RB can advantageously also have been determined from CAD drawings of the production machine 1, of the at least one component 9 and optionally of further variables by means of the simulation program S.
  • ⁇ follows the determination of a parameter v, here advantageously by the simulation program S. It is also possible to determine the parameter v by using the optimization routine Opt.
  • the optimization routine Opt After calculation of the (first) trajectory Tl is the (first) trajectory Tl and possibly the parameter v or vi of the other parameters to the optimization routine Opt übermit ⁇ telt.
  • the optimization routine Opt a representation of the trajectory T (al, a2, 7) is provided in an advantageous manner ⁇ adhere, for example, a series representation.
  • the coefficients ai, i 1,..., N of the series representation of the trajectory T (ai, a2,...) are changed in a further step according to a deterministic or propabilistic scheme. For example, the individual coefficients ai are increased by a ⁇ + a ⁇ or reduced by ai - Aai. From the thus changed coefficients ai ⁇ Aai becomes an altered trajectory
  • the change in trajectory is advantageously T (ai ⁇ Aai, a2 ⁇ Aa2, ...) back to the first Trajekto ⁇ rie T (ai, a2, 7) is normalized.
  • the modified trajectory Tw T (ai ⁇ Aai, a2 ⁇ Aa2,...) Is then transmitted to the simulation program S.
  • the simulation program directs the changed / further trajectory Tw such that the boundary conditions RB are observed.
  • the simulation program S is advantageous to be able to compare the more Trajekto ⁇ rie Tw based on their novel properties with the foregoing trajectory T.
  • the parameter vi, vi + 1, v, v ⁇ is used as a comparison scale .
  • Is the parameter vi, vi + 1,, ⁇ ⁇ for example, the speed vi, vi + 1, v, v ⁇ , with which the component 9 is introduced into the production machine 1 and / or removed, the change of the trajectory T, Tw as a step in the right direction towards the shape of the optimized trajectory T_opt.
  • the trajectory T and the further trajectory can be transmitted between the simulation program S and the optimization routine Opt in the form of parameters v, v + 1, as trajectories T, Tw and / or in the form of coefficients a1, a2,.
  • the optimized trajectory T_opt obtained in the last iteration of the loop will, upon reaching the extremal parameter's v_ex in the form of coefficients ai, a2, ... transmitted to the Steue ⁇ reasoner.
  • the control device 11 controls the equipping of the production machine 1 with compo ⁇ sources, in particular by the controller 11 of the traversed optimized trajectory T_opt of the holder 7 for the component.
  • FIG. 2 discloses a scheme of the first pass of the loop for calculating the optimized trajectory T 1.
  • the first trajectory T 1 fulfills the boundary conditions R B. If the boundary conditions RB are not met by the first trajectory Tl, the first trajectory Tl is adjusted by means of the simu ⁇ lationsprogramms S. The first trajectory Tl becomes then sent to the optimization routine Opt.
  • a parameter v from the first trajectory Tl (and / or another trajectory Tw) is determined. The parameter v is changed into a modified parameter ⁇ with the aid of the optimization routine Opt.
  • Means of the changed parameter v ⁇ is generated a further Trajek ⁇ torie Tw.
  • the further trajectory Tw is transferred to the Si ⁇ mulationsprogramm S. With the help of the simulation program S, the further trajectory is adapted to the boundary conditions RB. After the adjustment of the further trajectory is Tw this again übertra ⁇ gen to the optimization routine which generates v with the optimization routine Opt in the further trajectory Tw a parameter.
  • the parameter v is converted into an altered parameter v ⁇ with the aid of the optimization routine Opt. With the help of at least the changed parameter v ⁇ another trajectory Tw is created.
  • the optimized trajectory T_opt can be calculated from the further trajectory Tw.
  • the presented method can be advantageously used in particular for carrying out a simulation for presses, for example the software "Press Line Simulation” from Siemens AG.
  • a depicting ⁇ lung of a simulation scenario By means of the simulation program is carried out a depicting ⁇ lung of a simulation scenario.
  • Examples of a Simulati ⁇ onsszenario is the establishment of a press 1 or 2 B
  • the Ver ⁇ change in the parameter ⁇ is advantageously carried out in consideration of a transfer curve (trajectory T, more trajectory Tw, or optimized trajectory T_opt).
  • Results of a process presented here are ⁇ example, a collision report, a parts list of the to be transported with the Hal ⁇ esterification 7 members 9, a list of programming values and / or a video simulation or a Schmab- follow.
  • a solver is preferably one
  • Open source software which includes a general Optimierungsalgo ⁇ algorithm and can be customized for each case. Such an adaptation is advantageously carried out by specifying parameters of all kinds, values which influence the solver, and by adding own program codes to this solver software. An addition can also be made in a so-called software add-on. Trajectories T, Tl, Tw, T_opt are often referred to as transfer curves or transport curves. These are continuously adapted during the simulation with the help of the simulation program S, possibly with the help of an optimization presented here. Opt, until an optimum is reached.
  • a method described here after the establishment of the production facility, which has a production machine 1, take place. During operation of the production plant, only a slight tuning of the optimized trajectory then takes place.
  • Advantageous parameters for the parameters or for the boundary conditions are distance values to be maintained between component 9 / holder 7 and the other elements (such as production machine 1).
  • Other parameters are also based advantageous ⁇ way to the orientation (rotation values) of the component 9, beginning ⁇ time points ti, t and / or end times ti, the component 9 and / or the holder 7 t during the passage along the (optimized) trajectory T , Tw, T_opt.
  • Vertices are space points that define / span the (optimized) trajectory T, TI, Tw, T_opt.
  • Cursor similar to an operation of the operating system MS Windows done.
  • the computing unit 13 is shown centered, for example by a computer 13.
  • the simulation program S is installed on the arithmetic unit.
  • the simulation program ⁇ S is used to perform the process for provision of an optimized trajectory T_opt.
  • the optimized trajectory is determined by an interaction of the optimization routine Opt and the simulation. onsprogram S calculated.
  • the optimization routine Opt can also be integrated in the simulation program S.
  • the Input variables of the simulation program are the boundary conditions RB and optionally a first trajectory Tl.
  • the simulation program ⁇ S represents the optimized trajectory of the 3D display VRD, in particular a VR display device VRD available.
  • the virtual 3D display VRD can be a virtual Reali ⁇ gaze glasses VRD (virtual reality glasses, head-mounted display) or a 3D screen / 3D-capable projector with appropriate screen executed.
  • the 3D display VRD shows the user B the component 1, in particular the intended movement of the component 1.
  • the user B is advantageously also the production machine 1, and optionally the optimized Trajektorie T_opt displayed.
  • the component 9 is displayed moving along the optimized trajectory T_opt. Further advantageous to the user, the production machine 1 is displayed in the moved state.
  • the optimized trajectory T_opt indicates the movement of the component 1.
  • the user B can influence T_opt by means of an VR input device VRID, for example, a joystick VRID, a data glove or similarity ⁇ Lichem the course of optimized trajectory.
  • a VR input device is also a voice control, a gesture control or the like.
  • the simulation program S the ( Sigmaswese changed) optimized trajectory T_opt again.
  • the method for calculating the optimized trajectory T_opt runs repeatedly on the computing unit and the simulation program.
  • the course of the optimization of the trajectory T_opt runs in such a way that the displayed optimized trajectory T_opt for the component 1 again fulfills the boundary conditions.
  • the constraints RB (yet) fulfilled optimized trajectory may be caused by egg Nes representation, in particular by color highlighting, the collision points between the component 9 and the production machine 1 are displayed.
  • the simulation program deals with (at least gleichswei ⁇ s) modified optimized trajectory T_opt again as a first trajectory Tl. With the aid of the procedural ⁇ Rens invention, a new optimized trajectory T_opt is calculated.
  • the optimized trajectory T_opt can be forwarded from the simulation program S to and / or stored on a data carrier.
  • the optimized trajectory T_opt is, as indicated above, treated again as a first trajectory T1 or as such.
  • the first trajectory T 1 is converted to the optimized trajectory T_opt.
  • the (new ⁇ be counted) optimized trajectory T_opt is the first Benut ⁇ zer Bl and / or B2 in the second user of the 3D display (VRID) shown.
  • a possible collision can be displayed to the user Bl, B2. If the opti mized ⁇ trajectory T_opt satisfy the boundary conditions RB, then this is also advantageous displayed to the first user Bl and / or B2 to the second user.
  • the users Bl, B2 in turn can change the optimized trajectory using the VR input device VRID (Virtual Reality Input Device). After that, the method shown here can be run again.
  • VRID Virtual Reality Input Device
  • the boundary conditions Conditions RB in particular with respect to possible collisions of the component 9 with the production machine 1, this is the Ers ⁇ th user Bl and / or the second user B2, the non-compliance of the boundary conditions RB displayed.
  • This display may be made by a color marking the location or range of possible collision of the component 9 with the principlessma ⁇ machine. 1
  • FIG. 5 shows a possible representation for a user B.
  • the illustration in FIG. 5 and FIG. 6 can correspond to what the user B or the users B, Bl, B2 see.
  • the user B carries a VR display VRD, z. B. a virtual reality glasses (head-mounted display).
  • the VR display ⁇ device VRD shows the user B a viewing window SF.
  • the viewing window SF indicates to the user B a detail of the production machine 1 and / or which, along the optimized trajectory T_opt moving, component 1.
  • the Benut ⁇ zer B may, for example, by movement of his head, or by a voice command the orientation / position of the viewing window SF change.
  • the user B or the user B can view the production machine 1 and / or the component 1 from multiple directions and / or from multiple positions.
  • For the alignment of the viewing window SF can also serve a voice control.
  • the optimized trajectory T_opt is provided by the computing unit 13.
  • the simulation program S is also used here, wherein the simulation program S comprises an optimization routine Opt.
  • the arithmetic unit 13 further has a connection VRM for the 3D display and / or the VR display device, in particular the virtual reality glasses on.
  • the arithmetic unit 13 further has a connection for the joystick VRID (Virtual Reality Input Device).
  • the user B can move a cursor.
  • the user B can change the optimized trajectory T_opt.
  • the user B can change the position and orientation of the component 9 and / or the position of the production machine 1 and optionally the position and / or the orientation of a tool of the production machine 1 with the aid of the joystick VRID.
  • Movements of the tool of the production machine 1 and / or the optimized trajectory T_opt are represented by arrows P in the figures.
  • SF is also symbolized by the arrows arranged analogously to the tripod.
  • the effects of the changes are displayed to the user B. Collisions of the component 1 with the algorithmsma ⁇ machine 1 are indicated by a color marking of a mark K the user.
  • the viewing window SF of the user can be automatically directed to the identification of the collision.
  • FIG. 6 shows a possible representation for two users Bl, B2.
  • 5 shows an interaction of a Benut ⁇ zers Bl, B2 with the illustrated optimized trajectory T_opt, the illustrated production machine 1 and the Darge ⁇ presented component 1.
  • the production machine 1 and the two components 9 are displayed to the first user Bl in a viewing window SF and / or displayed to the second user B2 in a viewing window SF.
  • both users Bl, B2 carry a VR display device VRD, so that the respective Viewing window SF controlled by the orientation of the virtual reality glasses VRD.
  • the first user Bl and / or the second user B2 can each use a joystick VRIP or another VR input device to: at least in certain areas, trace the optimized trajectory T_opt,
  • trajectory T_opt alteration no longer met the optionally modified modified boundary conditions RB user Bl, B2 shown this to a user Bl, B2 or ⁇ .
  • the representation can be made by a color marking of the area, which is affected by the non-compliance of the boundary condition RB.
  • a process, executed in particular by a computer program in which a process a production machine 1, in particular a press system, in the three-dimensional space is displayed ⁇ will be described in summary.
  • the user B, Bl, B2 of the computer program product may di ⁇ rectly interact with the displayed production machine. 1
  • the user B, Bl, B2 can, in particular by an at least partially-transparent representation of
  • ipsma machine 1 and / or the at least one component 1 from the interior of the production machine 1, the running movement of the production machine 1 and / or the component 9 consider.
  • the user B, Bl, B2 can interact with a joystick VRID, in particular a joystick VRID with a motion sensor, in 3D space. Under a tool of a production machine becomes one
  • Cutting knife a stamp
  • a handling device understood. If the production machine is designed as a press, the tool is, for example, a slide, driver, a hold-down or a die cushion.
  • the user may B, Bl, B2, the trajectory Tl, T_opt the component 1, and optionally a traversal of a tool of the production machine changed ⁇ countries. 1
  • T_opt of the component 9 takes place in three-dimensional (3D) space.
  • An advance of the method for calculating an optimized trajectory T_opt can be displayed to the user B, Bl, B2.
  • Collisions of the component 9 with the production machine 1, in particular of the press tools 1, are displayed directly to the user B, Bl, B2 or the users Bl, B2.
  • Such a representation can be done by a mark by a clear highlighting.
  • the user B, Bl, B2 recognizes the directing of his actions in virtual space with the aid of the VR display device.
  • Collisions can also occur between tools of the production machine. These are advantageously also shown. Collisions with tools of a production machine occur in particular at a improper orientation / Posi ⁇ tion of the component in the production machine.
  • the user B, Bl, B2 of the invention support the calculation of an optimized trajectory T_opt such that by means of manual modification of the optimized trajectory T_opt, in particular by means of a
  • Drag-and-drop approach that highlights optimized trajectory T_opt from a merely local minimum and thus further optimizes.
  • Virtual reality display devices such as Google Glass, Oculus Rift, Microsoft Hololens or similar devices can be used as a VR display device or 3D display. It does not matter whether Reali ⁇ ty virtual to display, augmented reality or holography is applied.
  • the invention relates to a method for calculation or providing an optimized trajectory T_opt with the aid of a simulation program and a S Opti ⁇ m istsroutine Opt.
  • the Trajek torie ⁇ T, Tl, Tw with the aid of a simulation program loading S provided and adapted to boundary conditions RB.
  • the procedural ⁇ ren has a loop, the loop
  • the optimized trajectory T_opt is a trajectory T, Tw, which has been provided on the basis of an extreme or predetermined parameter v v_ex.
  • the optimized trajectory T_opt is provided after the calculation control means 11 for moving a holder 7 for a component 9, characterized in that the moving component to the optimized trajectory T_opt (9) and / or the production machine 1 ei ⁇ nem user B, Bl , B2 is displayed with the help of a 3D-witness.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie (T_opt) mit Hilfe eines Simulationsprogramm (S) und einer Optimierungsroutine (Opt). Während des Verfahrens wird die Trajektorie (T, T1, Tw) mit Hilfe eines Simulationsprogramms (S) bereitgestellt und an Randbedingungen (RB) angepasst. Das Verfahren weist eine Schleife auf, wobei die Schleife - die Bereitstellung der einer ersten Trajektorie (T1), - die Modifikation einer (weiteren) Trajektorie (T1, Tw), - sowie die Anpassung der (weiteren) Trajektorie (Tw, T) anhand von Randbedingungen (RB) als einzelne Schritte aufweist. Die optimierte Trajektorie (T_opt) ist eine Trajektorie (T, Tw), welche anhand eines extremalen oder vorbestimmten Parameter (v', v_ex) bereitgestellt worden ist. Die optimierte Trajektorie (T_opt) wird nach der Berechnung einer Steuerungseinrichtung (11) zur Bewegung einer Halterung (7) für ein Bauteil (9) bereitgestellt dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bauteil (9) sowie die Produktionsmaschine (1) in einer 3D-Anzeige (VRD) angezeigt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie eines Bauteils. Weiter betrifft die Er¬ findung ein Computerprogrammpaket zur Durchführung eines sol¬ chen Verfahrens. Zudem betrifft die Erfindung eine Steue¬ rungseinrichtung, die ein solches Verfahren durchführt, sowie eine Produktionsmaschine, insbesondere eine Presse, mit einer solchen Steuerung.
Pressen werden in der industriellen Fertigung mannigfach zur Bearbeitung von Bauteilen, insbesondere von Blechen, bei- spielsweise zur Herstellung von Karosserieteilen in der Automobilindustrie, eingesetzt. Produktionsmaschinen, insbesonde¬ re Pressen, werden meist automatisiert bestückt. Die Bestü¬ ckung der Produktionsmaschine mit einem Bauteil erfolgt durch eine Halterung, wobei die Halterung das Bauteil aufnimmt und in die Produktionsmaschine einbringt. Dieselbe Halterung oder eine weitere Halterung nimmt nach dem Durchlauf des Produkti¬ onsverfahrens in der Produktionsmaschine das Bauteil wieder heraus . Insbesondere bei Pressen ergibt sich das Problem beim automa¬ tisierten Einbringen des Bauteils mittels einer Halterung, dass das Bauteil nur in einem engen Bereich in die Presse eingebracht werden kann. Um eine Kollision des Bauteils mit der Presse, insbesondere den Presswerkzeugen, zu verhindern, ist eine geeignete Bahnkurve erforderlich. Eine solche Bahn¬ kurve muss vor der Bestückung der Presse mit dem Bauteil re¬ gelmäßig manuell erstellt werden. Dazu werden Geometriepara¬ meter der Presse und ggf. weitere Parameter als Randbedingun¬ gen zur Berechnung einer Bahnkurve mittels eines Simulations- programms eingesetzt. Um eine simulierte Bahnkurve zu verbes¬ sern, wurde die Bahnkurve durch qualifiziertes Personal ver¬ ändert. Verbesserungen der Bahnkurve sind jedoch mühsam und bedürfen eines erfahrenen und qualifizierten Personals. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur automatisierten Optimierung der Berechnung einer Bahnkurve oder Trajektorie bereitzustellen. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, die Erstellung einer optimierten Trajektorie für den Benutzer intuitiv und einfach zu gestalten.
Die Aufgabe wird mittels eines Verfahrens nach Anspruch 1 ge- löst. Weiter wird die Aufgabe mittels eines Computerprogramm¬ produkt gemäß Anspruch 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den ab¬ hängigen Ansprüchen beschrieben.
Unter einer Produktionsmaschine versteht man eine Presse, insbesondere eine Servopresse, eine Crimpvorrichtung, eine Bearbeitungsmaschine und/oder eine Verpackungsmaschine. Die Erfindung kann auch in einer Werkzeugmaschine angewandt wer- den. Vorteilhaft ist einer solchen Produktionsmaschine eine Beförderungseinrichtung zugeordnet .
Unter einem Bauteil versteht man insbesondere ein Blech, ein Werkstück, ein Halbzeug, ein Kunststoffteil oder ein noch nicht fertiges Produkt, das einer Produktionsmaschine zuge¬ führt wird, um dessen Eigenschaften zu verändern. Ein Bauteil kann insbesondere ein, vorzugsweise noch umzuformendes, Ka¬ rosserieteil, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, sein. Nach der Veränderung der Eigenschaften, vorzugsweise der Form des Bauteils, wird das Bauteil wieder aus der Produktionsmaschine entfernt. Zur Bestückung und/oder zur Entnahme des Bauteils ist die Beförderungseinrichtung vorgesehen.
Unter einer Trajektorie versteht man einen räumlichen Verlauf einer Halterung und/oder eines Bauteils, insbesondere in die Produktionsmaschine hinein oder aus der Produktionsmaschine hinaus. Die Trajektorie beschreibt weiter die räumliche Aus¬ richtung des Bauteils und/oder die räumliche Ausrichtung der Halterung. Es ist auch möglich, mittels einer Halterung mehrere Bauteile zu transportieren und somit in die Produktions¬ maschine einzubringen oder aus der Produktionsmaschine wieder zu entfernen.
Eine Trajektorie ist eine Raumkurve, wobei einzelne Punkte der Raumkurve mit weiteren Größen verknüpft sind, wobei die Raumkurve vorteilhaft in einer Datei ablegbar und speicherbar ist, wobei die Raumpunkte die Orte der Halterung und/oder des Bauteils, Ausrichtung der Halterung und/oder des Bauteils aufweisen. Die weiteren Größen sind z.B. die Zeitpunkte und/ oder Geschwindigkeiten, die den einzelnen Punkten der Raumkurve zugeordnet sind. Eine Trajektorie ist vorteilhaft durch diskrete Punkte, denen ggf. die weiteren Größen zugeordnet sind, oder durch Koeffi¬ zienten einer Funktion, insbesondere Entwicklungskoeffizienten einer Reihendarstellung einer Funktion, darstellbar und/ oder speicherbar. Entwicklungskoeffizienten sind Koeffizien- ten, die sich aus einer vorher definierten Reihendarstellung der Trajektorie, beispielsweise einer Taylor-Reihe, einer Laurent-Reihe oder einer Fourier-Reihe der Trajektorie, erge¬ ben. Mit dem Begriff „Trajektorie" wird im Folgenden eine erste Trajektorie, eine weitere Trajektorie oder eine opti- mierte Trajektorie bezeichnet.
Unter einer ersten Trajektorie versteht man eine Trajektorie, die ohne eine Simulation oder in einer ersten Simulation mit dem Simulationsprogramm erstellt worden ist. Die erste Tra- jektorie wird insbesondere mittels einem, dafür geeigneten
Computerprogramm, wie einem CAD Programm, an Randbedingungen angepasst. Vorteilhaft ist eine erste Trajektorie beispiels¬ weise manuell erzeugt und/oder mittels eines Simulationspro- grammes an Randbedingungen angepasst. Die erste Trajektorie wird beispielsweise derart erstellt, dass ein Bauteil gerade nicht an den Rändern der Produktionsmaschine anstößt, ggf. mit einer geringen Änderung der Ausrichtung in eine Produktionsmaschine eingeführt wird und/oder mit einer geringen Ge- schwindigkeit in die Produktionsmaschine eingebracht wird oder aus der Produktionsmaschine entnommen wird.
Eine weitere Trajektorie ist eine Trajektorie, welche mit Hilfe einer Optimierungsroutine und/oder mit Hilfe eines Si¬ mulationsprogramms verändert worden ist. Einer weiteren Tra¬ jektorie ist ein veränderter Parameter zuordenbar. Eine weitere Trajektorie geht aus einer ersten Trajektorie oder einer weiteren Trajektorie durch eine Veränderung hervor.
Unter einer optimierten Trajektorie versteht man eine Trajektorie, welche aus einem extremalen Parameter, beispielsweise einer maximal erreichbaren Geschwindigkeit oder einer maximal erreichbaren Hubzahl, erzeugt worden ist und ggf. an die Randbedingungen angepasst worden ist. Eine optimierte Trajek¬ torie geht meist aus einer weiteren Trajektorie hervor, wel¬ che zumindest einmal verändert/optimiert worden ist. Die An¬ passung an die Randbedingungen erfolgt mit Hilfe des Simula¬ tionsprogramms. Eine optimierte Trajektorie zeichnet bei- spielsweise aus, dass entlang der extremalen Trajektorie das Bauteil besonders schnell in die Produktionsmaschine einge¬ legt und/oder aus der Produktionsmaschine entnommen werden kann . Eine optimierte Trajektorie kann auch auszeichnen, dass die Zeit, die für die Zuführung des Bauteils in die Produktions¬ maschine und/oder zur Entnahme des Bauteils aus der Produkti¬ onsmaschine und/oder zur Überführung des Bauteils an einen anderen Ort minimal ist.
Eine optimierte Trajektorie kann auch auszeichnen, dass die Zeitdauer, die für die Zuführung des Bauteils in die Produktionsmaschine und/oder zur Entnahme des Bauteils aus der Pro¬ duktionsmaschine und/oder zur Überführung des Bauteils an ei- nen anderen Ort gerade der Zeitdauer entspricht, welche die Produktionsmaschine für einen Zyklus bei einer maximalen Be¬ triebsgeschwindigkeit benötigt. Die Form einer optimierten Trajektorie hängt ggf. von der Ge¬ schwindigkeit ab, mit der das Bauteil und/oder die Halterung die Trajektorie durchläuft. Das Bauteil ist hierbei an der Halterung befestigt. Die Form der Trajektorie und/oder der vorteilhaften Ausrichtung des Bauteils und/oder der Halterung kann sich deshalb ändern, da Belastungen auf das Bauteil und/ oder die Halterung aufgrund von Beschleunigung derselben die Form und/oder die Position des Bauteils und/oder der Halterung durch Krafteinwirkung verändern.
Randbedingungen orientieren sich an den Ausmaßen und Größen der Produktionsmaschine, des Bauteils und/oder der Halterung, sowie ggf. einzuhaltenden Sicherheitsabständen von dem Bauteil zur Oberfläche der Produktionsmaschine. Randbedingungen können als Bereiche im Raum formuliert sein, in die das Bau¬ teil nicht eindringen darf. Randbedingungen können auch Bereiche sein, in denen die erste Trajektorie, die weiteren Trajektorien sowie die optimierte Trajektorie verändert wer¬ den können. Gemäß dem hier beschriebenen Beispiel sind bei- spielsweise die Randbedingungen als maximale und minimale Pa¬ rameter formuliert, zwischen denen sich die (veränderten) Parameter bewegen dürfen. Dabei bestehen ggf. Abhängigkeiten der maximalen und der minimalen Werte der (veränderten) Parameter mit Werten weiterer (veränderter) Parameter. Die Tra- jektorien verlaufen dann vorteilhaft in Bereichen, welche durch die minimalen und/oder maximalen Werte der (veränderten) Parameter definiert sind.
Falls die Werkzeuge der Produktionsmaschine sich während des Einbringens des Bauteils in die Produktionsmaschine oder der Entnahme des Bauteils aus der Produktionsmaschine bewegt, sind die Randbedingungen von der Zeit abhängig.
Falls beispielsweise ein Presswerkzeug einer Presse eine pe- riodische Bewegung durchführt, und diese nicht während des
Einbringens des Bauteils in die Presse und/oder der Entnahme des Bauteils aus der Presse gestoppt wird, so weist die Rand¬ bedingung eine periodische Zeitabhängigkeit auf. Randbedingungen können auch maximale Drehzahlen von Motoren, maximale Hubzahlen der Presse, maximale Beschleunigungen des Bauteils und/oder der Halterung, minimale Durchlaufzeiten sowie bewegungsabhängige Verformungen der Halterung und/oder des Bauteils aufweisen.
Bei einer Nichteinhaltung von Randbedingungen kann es zu einer unvorhergesehenen Kollision des Bauteils mit der Produktionsmaschine, insbesondere mit einem Werkzeug der Produkti- onsmaschine kommen.
Unter einem Parameter versteht man eine optimierbare Größe, oder eine Menge von optimierbaren Größen, welche eine Eigenschaft einer oben ausgeführten Bahnkurve ist/sind. Ein Para- meter kann eine Geschwindigkeit, in der eine Halterung und/ oder ein Bauteil die Trajektorie durchläuft, eine Durchlauf¬ zeit und/oder eine Hubzahl bei einer Presse sein.
Der Parameter oder die Komponenten des Parameters sowie der veränderte Parameter oder die Komponenten des veränderten Parameters sind vorteilhaft anordenbar. Die Anzahl der Kompo¬ nenten des Parameters bzw. des veränderten Parameters orientieren sich vorteilhaft an der Trajektorie und kann von Tra¬ jektorie zu Trajektorie schwanken.
Unter einem veränderten Parameter versteht man einen Parameter, der aus einer weiteren Trajektorie hervorgeht und/oder der, insbesondere durch die Optimierungsroutine, verändert wurde. Anhand eines weiteren Parameters wird eine weitere Trajektorie anhand einer geeigneten Prozedur erstellt.
Der veränderte Parameter kann eine, aus der ersten Trajekto¬ rie und/oder einer weiteren Trajektorie hervorgehende und mittels einer Berechnungsvorschrift der Optimierungsroutine hervorgehende, Zahl oder ein Zahlentupel sein.
Eine Berechnungsvorschrift ist beispielsweise ein genetischer Algorithmus, ein generischer Algorithmus, eine Berechnungsme- thode, die auf einem neuronalen Netz basiert, oder auf eine Berechnungsmethode, die auf einer vorgegebenen Zahlenfolge basiert . Der veränderte Parameter wird vorteilhaft mittels der Opti¬ mierungsroutine gemäß einer vorstehend ausgeführten Berech¬ nungsvorschrift ermittelt.
Unter einem extremalen Wert versteht man einen Parameter, der im Vergleich mit einer Anzahl von veränderten Parametern ein Maximum, ein Minimum oder ein Optimum darstellt. Beispielsweise ist ein extremaler Wert eine maximale Geschwindigkeit oder eine maximale Hubzahl oder eine minimal erreichbare Zeitdauer .
Ein vorgegebener Wert ist demnach eine vorgegebene maximale Geschwindigkeit einer Halterung oder eine maximal ausführbare Hubzahl der Produktionsmaschine, vorzugsweise der Presse. Eine Optimierungsroutine ist eine Berechnungsvorschrift, wel¬ che aus einer eingehenden Trajektorie, beispielsweise einer weiteren Trajektorie, eine weitere Trajektorie oder eine op¬ timierte Trajektorie berechnet. Die, mittels der Optimie¬ rungsroutine erstellten, weitere Trajektorie wird dem Simula- tionsprogramm zugeführt. Eine Optimierungsroutine kann auch als Skript, beispielsweise ein Shell-Skript, verfasst sein. So muss ein vorhandenes Simulationsprogramm nicht notwendi¬ gerweise verändert werden. Eine Optimierungsroutine kann auch als eigenständiges Programm, als Skript, als Add-on und/oder vorzugsweise als Unterprogramm des Simulationsprogramms, vor¬ liegen .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung lädt die Optimierungsroutine von einem Speicher die erste Trajektorie oder die weitere Trajektorie ein. Aus einer ersten Trajektorie wird ein Parameter bestimmt. Aus der weiteren Trajektorie wird ein veränderter Parameter bestimmt. Mittels einer Berechnungsvorschrift wird der Parameter oder der veränderte Parameter ver- ändert. Die Berechnungsvorschrift hat vorteilhaft als Ein¬ gangsgrößen die, ggf. in vorherigen Durchläufen bereits erstellten, Trajektorien und/oder die, schon berechneten, (veränderten) Parameter. Mit diesen Eingangsgrößen werden mittels der Berechnungsvorschrift ein (neuer) veränderter Parameter und/oder eine weitere Trajektorie berechnet. Bei der Berech¬ nung eines veränderten Parameters kann aus dem veränderten Parameter die weitere Trajektorie erzeugt werden. Die weitere Trajektorie wird danach entweder abgespeichert und/oder dem Simulationsprogramm zugeführt.
Vorteilhaft werden mit der Optimierungsroutine mehrere weite¬ re Trajektorien erzeugt, wobei entweder eine der weiteren Trajektorien zur Übertragung an das Simulationsprogramm aus- gewählt werden oder das Simulationsprogramm eine Simulation für mehrere weitere Trajektorien durchführt und danach die weitere Trajektorie wieder an die Optimierungsroutine über¬ trägt, die sich durch die Simulation am geeignetsten herausgestellt hat. Aus einer Mehrzahl von Trajektorien kann auch eine weitere Trajektorie ausgewählt werden, welche an das Si¬ mulationsprogramm übermittelt wird. Weiter können auch die Mehrzahl der Trajektorien mit Hilfe des Simulationsprogramms an die Randbedingungen angepasst werden und im weiteren Verlauf eine Auswahl durchgeführt werden. Ein so ausgestaltetes Verfahren wird beispielsweise bei einem genetischen Algorithmus angewandt. Am besten geeignet ist diejenige der weiteren Trajektorien, welcher der extremale Parameter zugeordnet wird. Vorteilhaft werden nur eine Auswahl der berechneten veränderten Trajektorien, vorzugsweise die veränderten Tra- jektorie(n) mit den besten veränderten Parameter (n) , an das Simulationsprogramm übertragen.
Das Simulationsprogramm simuliert ein Einbringen und/oder eine Entnahme des Bauteils in die Produktionsmaschine. Dabei wird anhand der Randbedingungen geprüft, ob die erste Trajek¬ torie oder die von der Optimierungsroutine erstellte weitere Trajektorie den Randbedingungen genügt. Falls die weitere Trajektorie den Randbedingungen nicht genügt, wird die Tra- jektorie leicht verändert und/oder an die Optimierungsroutine mit einem entsprechenden Attribut übertragen. Falls die weitere Trajektorie den Randbedingungen genügt, wird sie zur weiteren Veränderung/Optimierung an die Optimierungsroutine übertragen. Falls die optimierte Trajektorie den Randbedin¬ gungen genügt, wird diese mit einem Attribut gespeichert und/oder in Form von Koeffizienten und/oder Funktionswerten an die Steuerungseinrichtung übertragen. Ein Simulationsprogramm kann auch anhand von Randbedingungen eine Bahnkurve für ein Bauteil berechnen, so dass das Bauteil mit einer festgelegten Geschwindigkeit Maschine eingebracht werden kann. Das Simulationsprogramm kann Teil einer Optimierungsroutine sein. Als Randbedingungen dienen hierbei die Form und die Abmessungen des zumindest einen Bauteils, die Form und Abmessungen der Produktionsmaschine, insbesondere der Presswerkzeuge. Die Randbedingungen sorgen für eine kollisionsfreie Bestückung der Produktionsmaschine mit dem zu¬ mindest einen Bauteil
Vorteilhaft ist eine solche Berechnungsmethode aufgrund der verbesserten Berechnung einer optimierten Trajektorie. Insbesondere falls mehrere veränderte Trajektorien miteinander verglichen werden, ist erfindungsgemäß eine extremale Trajek- torie auffindbar, die selbst ein geübter Fachmann nicht auf manuellem Wege hätte finden können.
Weiter vorteilhaft ist es, dass auch zeitabhängige extremale Trajektorien durch das hier beschriebene Verfahren auffindbar sind.
Zusätzlich ist die benötigte Zeit für die Optimierung einer Trajektorie erheblich geringer. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste Trajektorie, die weitere Trajektorie und die optimierte Trajektorie als Komponente eine Zeit auf oder ist von der Zeit abhängig. In diesem Dokument sind die erste Trajektorie, die weitere Trajektorie sowie die optimierte Trajektorie als Trajektorie bezeichnet, falls eine Trajektorie gemeint ist, deren Eigen¬ schaften alle hier aufgeführten Trajektorien teilen.
Eine Trajektorie kann direkt von der Zeit abhängen. Dann ist ein Verlauf des Bauteils direkt von der Zeit abhängig. Dies ist beispielsweise der Fall, falls ein Bauteil eine Trajekto¬ rie bei einem Durchlauf in einer unterschiedlichen Zeit durchläuft wie ein Bauteil, welches entlang einer zeitlich nachfolgenden Trajektorie durchlaufen wird. Ebenso kann innerhalb eines Abschnittes der Trajektorie die Zeit, die die Halterung und/oder das Bauteil für diesen Abschnitt der Trajektorie benötigt, verschieden von der Zeit sein, welche die Halterung und/oder das Bauteil für einen gleichlangen, aber verschiedenen Abschnitt der Trajektorie benötigen. So ist es gegebenenfalls notwendig, die Geschwindigkeit des Durchlaufes der Trajektorie in einem Bereich zu verringern, in welcher die Trajektorie stark gekrümmt ist. Die Zeit kann eine abso- lute Zeit, eine periodisch wiederkehrende Zeitspanne oder ei¬ ne Eigenzeit der Halterung sein.
Die Trajektorie kann jedoch auch von, ihrerseits zeitabhängigen, Parametern abhängen.
Die formale Darstellung der zeitlichen Abhängigkeit der Trajektorie hängt vorteilhaft von der Ausgestaltung der Optimie¬ rungsroutine und/oder vom Simulationsprogramm ab. Weitere mögliche Ausführungen des Verfahrens zur Berechnung einer optimierten Trajektorie sind nachfolgend ausgeführt.
Die Trajektorie kann auch von, ihrerseits zeitabhängigen, Pa¬ rametern abhängen.
Die formale Darstellung der zeitlichen Abhängigkeit der Trajektorie hängt vorteilhaft von der Ausgestaltung der Optimie¬ rungsroutine und/oder vom Simulationsprogramm ab. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gehen als Randbedingungen die Größe und Form des Bauteils, die Größe und Form der Produktionsmaschine, die Größe und Form der Halte¬ rung und/oder eine Verformung des Bauteils und/oder der Hal- terung ein.
Randbedingungen dienen dem Simulationsprogramm zur Vermeidung einer Kollision der Halterung und/oder des Bauteils mit der Produktionsmaschine, insbesondere einem der Presswerkzeuge einer Presse. Falls die Produktionsmaschine bewegliche Teile aufweist, welche mit der Halterung und/oder dem Bauteil kol¬ lidieren können, sind die Randbedingungen vorteilhaft von der Zeit abhängig. Randbedingungen können auch als Einschränkungen der Bewegungen der Halterung und/oder des Bauteils und/oder der Form der Trajektorie verstanden sein. Durch die Zeitabhängigkeit der Randbedingungen ist der Raum der möglichen Trajektorien vergrößert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Trajektorie, die weitere Trajektorie und die optimierte Tra¬ jektorie eine Funktion des Ortes des Bauteils und/oder der Halterung, der Ausrichtung des Bauteils und/oder der Halterung und/oder der Zeit. Unter der Ausrichtung der Halterung und/oder des Bauteils wird der (Raum-) Winkel verstanden, welchen das Bauteil und/oder die Halterung zur Vertikalen einnehmen. Der Ort ist der Punkt, an der ein festgelegter Punkt der Halterung und/oder das Bauteil sich im Raum befinden. Die Menge der Raumpunkte, die der festgelegte Teil der Halterung oder das Bauteil durchläuft, kann als Trajektorie definiert werden. Neben dem Ort, der Zeit und der Ausrichtung können noch weitere Abhängigkeiten wie die Durchlaufgeschwindigkeit oder die Beschleunigung des Bauteils und/oder der Halterung in die Be- Schreibung der Trajektorie eingehen.
Die Trajektorie kann durch eine Mannigfaltigkeit an Punkten in einem Raum oder durch Koeffizienten einer festgelegten Funktion (einer Raumkurve) angegeben sein. Vorteilhaft ist bei der Darstellung von Punkten eine besonders genaue und flexible Beschreibung der Trajektorie möglich. Demgegenüber ist bei einer Darstellung der Trajektorie durch Koeffizienten eine besonders kompakte Darstellung der Trajektorie möglich.
Besonders vorteilhaft werden die Trajektorien in beiden Darstellungen zur Verfügung gestellt. So kann eine große Anzahl an Steuerungseinrichtungen die Trajektorien aufnehmen und weiter verarbeiten, das heißt, zur Steuerung der Bestückung der Produktionsmaschine einsetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die optimierte Trajektorie als Funktionswerten und/oder als Koeffi- zienten an eine Steuerungseinrichtung übermittelt.
Die Steuerungseinrichtung dient zur Ansteuerung der elektrischen Maschinen, wobei mit Hilfe der elektrischen Maschinen die Produktionsmaschine bestückt, beziehungsweise wieder ent- leert wird. Eine Steuerungseinrichtung kann beispielsweise eine Motorsteuerung zur Steuerung von mehreren, auf einander abgestimmten, Motoren sein, beispielsweise eine SIMATIC oder eine SINUMEKIK der Firma Siemens AG. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der Parameter und der veränderte Parameter zumindest eine Geschwin¬ digkeit, wobei der extremale Wert eine maximale Geschwindig¬ keit ist. Der Parameter oder der veränderte Parameter wird in der Optimierungsroutine aus einer ersten Trajektorie und/oder einer weiteren Trajektorie berechnet. Zunächst wird dafür in der, an die Optimierungsroutine zugewiesenen Trajektorie ein Para¬ meter oder ein veränderter Parameter abgeleitet. Der Parame- ter wird anschließend verändert. Aus dem veränderten Parame¬ ter wird die weitere Trajektorie bestimmt oder berechnet. Der Parameter oder der veränderte Parameter ist ein Maß für den Grad der Optimierung der (weiteren) Trajektorie. Vorteilhaft nähert sich der Parameter einem extremalen Parameter oder einem vorgegebenen Parameter an. Bei Erreichen des extremalen Parameters oder des vorgegebenen Parameter durch den weiteren Parameter ist die Trajektorie, die aus dem extremalen bzw. vorgegebenen Parameter hervorgegangen ist, optimiert.
Ein (veränderter) Parameter kann eine Geschwindigkeit, eine Hubzahl oder ein minimaler Abstand des Bauteils und/oder der Halterung zur Produktionsmaschine sein. Ein extremaler Para- meter kann eine maximale Geschwindigkeit sein, so dass die Halterung und/oder das Bauteil die Trajektorie in möglichst kurzer Zeit durchläuft. Der Parameter oder der veränderte Pa¬ rameter kann auch eine Hubzahl, insbesondere einer Presse, oder einer Durchlaufzahl darstellen.
Bei einer besonders bedienerfreundlichen Ausgestaltung des Computerprogrammpaketes läuft das vorstehend ausgeführte Ver¬ fahren nach Wahl zumindest einer Option, insbesondere durch anklicken eines Buttons, selbstständig an.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Produktionsmaschine und das zumindest eine Bauteil in einem dreidimensionalen virtuellen Raum mit Hilfe einer 3D-Anzeige (VRD) angezeigt.
Eine Anzeige der Produktionsmaschine, insbesondere einer Presse, und dem zumindest einen Bauteil erfolgt durch eine 3D-Anzeige, die zur Darstellung von Vorgängen im virtuellen Raum, insbesondere zur Darstellung virtueller Realität geeig- net ist. Zur Anzeige eignet sich ein Human-Machine-Interface (HMI) . Technische Ausführung einer solchen 3D-Anzeige ist einem holographischen Darstellungsverfahren oder besonders vorteilhaft eine Vorrichtung zur virtuellen Realität wie eine VR-Anzeigevorrichtung (Virtual Reality HMI). Eine solche VR- Anzeigevorrichtung kann einen Ausrichtungssensor aufweisen, so dass der Benutzer im Raum hin- und hersehen kann und somit den virtuellen Raum durch Sichtfenster vollständig abdecken kann . So kann der Benutzer vorteilhaft die gesamte Produktionsma¬ schine und sowie die gesamte Bewegung des Bauteils entlang der Trajektorie betrachten. Beim Einsatz mehrerer VR-Anzeigevorrichtungen können mehrere Benutzer gleichzeitig die Produktionsmaschine und/oder das Bauteil, insbesondere in seiner Bewegung entlang der optimierten Trajektorie, betrachten. Es ist nicht notwendig dass sich die Benutzer im selben Raum aufhalten müssen.
Durch Internet- oder Intranet-Verbindungen können die Benutzer sich in unterschiedlichen Orten befinden.
Eine vorteilhafte Darstellung ergibt sich durch ein bewegtes Bild, welches die Produktionsmaschine, insbesondere die Pres¬ se, und das zumindest eine Bauteil in Ihrer vorgesehenen Be¬ wegung zeigt.
Dabei kann eines der Bauteil entlang der optimierten Trajek- torie in eine, für das Bauteil vorgesehene, Position plat¬ ziert werden.
Zur Veranschaulichung der Bewegung eines Bauteils kann die optimierte Trajektorie als sichtbarer Pfad mit angezeigt wer- den.
Als VR-Anzeigevorrichtung eignen sich Virtual-Realtity-Bril- len, eine Google-Glass (Brille) , eine Leinwand, ein Bild¬ schirm (jeweils mit der Möglichkeit der 3D-Darstellung) und/oder ein Head-Mounted-Display .
Durch die Darstellung im 3D-Raum kann der Benutzer vorteilhaft eine schnelle und intuitive Vorstellung der Bewegungszu¬ sammenhänge der Produktionsmaschine, insbesondere dessen ein- zelnen Werkzeugen, und dem zumindest einen Bauteil bekommen. Probleme im Bewegungsabläufe und Verbesserungsmöglichkeiten sind so einfach und intuitiv erfassbar. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zumindest das Bauteil entlang der optimierten Trajektorie bewegt angezeigt.
Die Anzeige der optimierten Trajektorie des sich bewegenden Bauteils, kann beispielsweise durch eine durchgezogene Linie erfolgen, auf der sich das Bauteil bewegt. Falls das Bauteil sich, gemäß der optimierten Trajektorie, orthogonal zur Bewe¬ gungsrichtung dreht, so ist auch eine Darstellung der optimieren Trajektorie als verbreiterte Linie, etwa als Band, möglich. Das Band kann durch eine Änderung der Orientierung der Oberfläche die Drehung verdeutlichen.
Vorteilhaft ist durch die Darstellung der optimierten Trajektorie der Benutzer in der Lage, zu erkennen, in welchen Be- reichen eine weitere Optimierung der Bewegungsabläufe der
Produktionsmaschine und/oder der Bestückung derselben mit zumindest einem Bauteil möglich und/oder geboten scheint.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine
Nichteinhaltung von Randbedingungen bei der Bewegung des Bauteils mit der Produktionsmaschine angezeigt.
Hierbei kann die Kollision durch eine geänderte farbliche Markierung des Bauteils oder eines Bereiches der Produktions- maschine dargestellt werden. Vorteilhaft wird für die Dar¬ stellung der Kollision eine leuchtende Farbmarkierung verwendet, die sich auffallend von der weiteren Darstellung abhebt und somit von dem Benutzer oder den Benutzern nicht übersehen werden kann.
Der Benutzer kann durch ein zeitnahes Anzeigen einer Kollision des Bauteils, insbesondere mit der Produktionsmaschine, erkennen, ob die optimierte Trajektorie für das Bauteil die Randbedingungen in Bezug auf die Kollision erfüllt. Somit kann auch geprüft werden, welche Auswirkungen eine Verände¬ rung einer Randbedingung und/oder eine Veränderung der optimierten Trajektorie hat. In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann zumindest ein Benutzer mit Hilfe einer Darstellungsvorrichtung die Bewegung des Bauteils in die Produktionsmaschine hinein oder heraus betrachten.
Die Bewegung des zumindest einen Bauteils kann durch mehrere Benutzer gleichzeitig betrachtet werden. Die gleichzeitige Betrachtung eines Bewegungsablaufs kann von unterschiedlichen Positionen bzw. Blickrichtungen der einzelnen Benutzer erfol- gen. So kann ein erster Benutzer das Bauteil von einer Seite betrachten und ein zweiter Benutzer das gleiche Bauteil von einer anderen Seite oder von einer anderen Position aus betrachten . Vorteilhaft können die Benutzer das Verhalten der Produkti¬ onsmaschine und das Bauteil in Bewegung betrachten und optio¬ nal beurteilen.
Die Ablaufgeschwindigkeit kann von einem jeden Benutzer unab- hängig gewählt werden. So kann auf die individuellen Bedürfnisse eines jeden Benutzers gesondert eingegangen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Nichteinhaltung der Randbedingungen bei der Bewegung des Bauteils mit der Produktionsmaschine angezeigt.
Es ist weiter vorteilhaft, dass die Randbedingungen, bei¬ spielsweise in Form eines Baltendiagramms, dem Benutzer ange¬ zeigt werden. Die Anzeige kann in einem Sichtfenster ange- zeigt sein. Randbedingungen, die sich zur Anzeige besonders eignen sind: die Motorleistung eines Antriebs der Produkti¬ onsmaschine, Geschwindigkeiten von Werkzeugen und/oder einem der Bauteile, Haltekräfte. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens verändert zumindest ein Benutzer mit Hilfe zumindest einer VR-Eingabevorrichtung die optimierte Trajektorie, wobei durch die Veränderung der optimierten Trajektorie die optimierte Trajektorie in eine erste Trajektorie umgewandelt wird, wobei die erste Trajektorie mit dem Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie gemäß den vorstehenden Ausführungen wieder optimiert und angezeigt wird.
Eine Veränderung einer optimierten Trajektorie erfolgt beispielsweise mit einem Cursor, der mit Hilfe der VR-Eingabe- vorrichtung einen Punkt oder einen Bereich der optimierten Trajektorie auswählt. Mittels einer Bewegung des Cursors kann der Punkt oder der Bereich der optimierten Trajektorie verändert werden. Die Veränderung kann dem Benutzer angezeigt werden .
Als VR-Eingabevorrichtung eignet sich ein Joystick, eine SD- Maus mit einem 3D-Bewegungssensor oder ein Datenhandschuh.
Weiter kann eine Eingabe durch Sprachsteuerung erfolgen. Als besonders vorteilhaft für die Erfindung hat sich die Verwen¬ dung eines Joysticks, oder mehrerer Joysticks herausgestellt. Daher wird im Folgenden VR-Eingabevorrichtung und Joystick synonym verwendet.
Mittels des Cursors wird ein Bereich oder ein Punkt der Tra¬ jektorie ausgewählt und anschließend durch den Benutzer ver¬ schoben .
Die punktweise oder bereichsweise verschobene optimierte Tra¬ jektorie bildet eine erste Trajektorie in dem Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie, welche unter Berücksichtigung der Randbedingungen mit Hilfe der Optimie- rungsroutine wieder zu einer optimierten Trajektorie opti¬ miert wird.
Vorteilhaft ist durch ein solches Vorgehen eine Beeinflussung des Verfahrens zur Bereitstellung einer optimierten Trajekto- rie durch einen intuitiv erfassenden und denkenden Benutzer möglich. Ein erfahrener Benutzer kann somit einen Impuls in eine Richtung der Optimierung geben, welche das Verfahren zur Bereitstellung der optimierten Trajektorie verbessert. Gleichzeitig kann der Benutzer seine Intuition dafür stärken, wie sich eine punktweise/bereichsweise Veränderung einer op¬ timierten Trajektorie auf den Verlauf der optimierten Trajek- torie aufweist.
Ein Anzeigen einer Kollision des Bauteils mit der Produktionsmaschine durch farbliche Markierungen der Bereiche der Produktionsmaschine und/oder (des Teils) des Bauteils stärkt vorteilhaft die Intuition des Benutzers für die hier be- schriebenen Vorgänge.
Vorteilhaft kann sich durch einen Einbezug des Benutzers oder mehrerer Benutzer eine Verbesserung des Verfahrens zur Berechnung des optimierten Verfahrens ergeben. Der Benutzer er- kennt möglicherweise ein lediglich lokales Minimum bei der
Optimierung der Trajektorie und kann durch manuelles Eingrei¬ fen die Berechnung der optimierten Trajektorie verbessern. Weist das Simulationsprogramm und/oder die Optimierungsrouti¬ ne einen selbstlernen Anteil, z. B. ein neuronales Netz, auf, so kann durch dieses Wechselspiel das Verfahren insgesamt verbessert/trainiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die zumindest die Produktionsmaschine und das zumindest eine Bau- teil transparent angezeigt.
Eine transparente oder teilweise durchsichtige Darstellung des Bauteils und/oder der Produktionsmaschine kann durch eine Anzeige der Ränder und/oder Ecken durch Linie, insbesondere in perspektivischer Darstellung, erfolgen. Flächen können unterschiedlich transparent dargestellt werden. Eine Linie (Kante) wird dabei nicht transparent dargestellt.
Durch eine, zumindest teilweise, transparente Produktionsma- schine und/oder ein, zumindest teilweise, angezeigtes Bauteil kann der zumindest eine Benutzer durch die Produktionsmaschine und/oder durch das Bauteil hindurch sehen. Somit kann der Benutzer / können die Benutzer auch die Vorgänge sehen, die hinter bzw. unter dem Bauteil und/oder der Produktionsmaschine verborgen sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Ansicht auf die Produktionsmaschine und/oder das Bauteil von mehreren Punkten und/oder von mehreren Ausrichtungen aus angezeigt werden, wobei der Benutzer den Punkt und/oder die Ausrichtung wählen kann. Die Darstellung von unterschiedlichen Punkten aus schließt auch Ansichten aus dem Inneren des Bauteils und/oder aus dem Inneren der Produktionsmaschine ein. Durch die Anzeige der Bewegungsvorgänge von mehreren Punkten aus kann der Benutzer oder die Benutzer die Bewegung aus einer Perspektive betrach- ten, welche in einem wirklichen, realen Model der Produktionsmaschine nicht möglich ist.
Somit ist die Darstellung gemäß zumindest einem Aspekt der Erfindung sehr gut zur Einarbeitung des Benutzers geeignet, der später die Produktionsmaschine bedienen soll.
Eine Veränderung der Ausrichtung des Sichtfensters für den Benutzer erfolgt vorteilhaft durch die Ausrichtung des Kopfes des Benutzers. Eine Veränderung des Punktes, von dem das Sichtfenster ausgeht, ist vorteilhaft durch die VR-Eingabe- vorrichtung oder durch Spracheingabe möglich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Produktionsmaschine und/oder das zumindest eine Bauteil zumin- dest zwei Benutzern angezeigt, wobei eine Nichtbeachtung der Randbedingungen, insbesondere einer Kollision des Bauteils mit der Produktionsmaschine, zumindest einem der Benutzer an¬ gezeigt wird. Die gleichzeitige Anzeige einer Kollision des zumindest einen Bauteils mit der Produktionsmaschine für mehrere Benutzer er¬ folgt zum Beispiel mit Hilfe mehreren VR-Anzeigevorrichtun- gen, insbesondere eine VR-Brillen. Bei mehreren Benutzern ist eine unterschiedliche Geschwindig¬ keit der angezeigten Bewegungsabläufe möglich. Der erste Be¬ nutzer kann eine Anzeigegeschwindigkeit, d. i. die Geschwin¬ digkeit der Bewegungsabläufe der Produktionsmaschine und/oder der Geschwindigkeit des Bauteils entlang der (optimierten) Trajektorie, die von der Anzeigegeschwindigkeit des zweiten Benutzers verschieden ist.
Durch ein gleichzeitiges Anzeigen des hier beschriebenen Be- wegungsablaufes zu mehreren Benutzern können sich austauschen. Ein solcher Austausch kann vorteilhaft der Ausbildung einer der Benutzer dienen.
Das Verfahren wird vorteilhaft durch eine Recheneinheit, ins¬ besondere einem Personal-Computer, durchgeführt. Die Recheneinheit weist hierbei eine 3D-Anzeige auf oder zumindest eine Anschlussmöglichkeit für eine 3D-Anzeige. Besonders vorteil¬ haft weist die Recheneinheit zumindest eine VR-Anzeigevor- richtung und optional zumindest eine VR-Eingabevorrichtung auf zumindest Anschlüsse hierfür. Das Verfahren wird durchge¬ führt, indem das Computerprogramprodukt in einen Speicher der Recheneinheit geladen wird und mit Hilfe einer CPU (Central Processor Unit) ausgeführt wird. Das Computerprogramm weist vorteilhaft folgende Teile auf:
Eine Datei, in der die Position, Größe und Form der Pro¬ duktionsmaschine und des zumindest einen Bauteils vorge¬ geben wird. Optional kann die Datei auch die Trajektorien und die Randbedingung sowie die Bewegungsabläufe aufwei¬ sen .
Eine Optimierungsroutine, insbesondere ein sogenannter Solver . - Ein Interface, wobei das Interface zur Darstellung der
Bewegungsabläufe mit Hilfe der Hardware der Recheneinheit bereitstellt. Das Interface dient zur Darstellung der er¬ mittelten Bewegungsabläufe mit Hilfe der 3D-Anzeige. Das Computerprogrammpaket dient vorteilhaft zur Durchführung des vorstehend ausgeführten Verfahrens, wobei das Simulati¬ onsprogramm zumindest als Teil des Computerprogrammpakets oft schon besteht. Die Optimierungsroutine kann vorteilhaft in das Simulationsprogramm integriert werden. Auf der Bedienungsoberfläche (Human-Machine-Interface) des Simulationspro¬ gramms ist das vorstehend ausgeführte Verfahren vorteilhaft als Menüpunkt auswählbar. Bei Einbeziehung einer solchen Einbindung der Optimierungsroutine kann der Start mittels eines Knopfes (Buttons) generiert sein. Beispielsweise wird bei An¬ klicken eines solchen Buttons das Verfahren gestartet und läuft so lange ab, bis die Trajektorie eine optimierte Tra- jektorie geworden ist. Anschließend wird die optimierte Tra¬ jektorie in den vorstehend ausgeführten Formen an die Steue¬ rungseinheit übertragen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und läutert. Es zeigen: eine Produktionsmaschine, ein Bauteil und eine Tra¬ jektorie, ein Schema zur Berechnung einer optimierten Trajektorie, den Einfluss eines Benutzers auf das Verfahren zur Bereitstellung einer optimierten Trajektorie, den Einfluss eines ersten Benutzers und eines zweiten Benutzers ,
FIG eine mögliche Darstellung für einem Benutzer sowie FIG eine mögliche Darstellung für zwei Benutzer. FIG 1 zeigt eine Produktionsmaschine 1, ein Bauteil 9 und ei¬ ne Trajektorie T_opt . Zum Zeitpunkt tl werden Bauteile 9 von der Halterung 7 aufgenommen und entlang der Trajektorie T_opt in die Produktionsmaschine 1 befördert. Das Bauteil 9 und die Halterung 7 verlaufen dabei entlang der Trajektorie T_opt . Zum Zeitpunkt t2 wird das Bauteil 9 mit Hilfe der Halterung in seiner Ausrichtung Phi_2 ausgerichtet. Zum Zeitpunkt t2 weist das Bauteil 9 und die Halterung 7 eine Geschwindigkeit v auf. Die Geschwindigkeit ist vorteilhaft eine Funktion der Zeit t und/oder der Position beziehungsweise der Ausrichtung Phi des Bauteils. Das Bauteil 9 wird von der Halterung 7 in die Produktionsmaschine 1, insbesondere in das untere Werk¬ zeug 5 der Produktionsmaschine 1 eingelegt. In der Produkti¬ onsmaschine 1 wird das Bauteil 9 mit dem oberen Werkzeug 3 bearbeitet. Also oberes Werkzeug 3 dient hier ein Bohrer 3 oder ein Teil einer Fräsmaschine 3. Nach der Bearbeitung in der Produktionsmaschine 1 nimmt die Halterung 7 zum Zeitpunkt t3 das Bauteil 9 wieder auf und führt es entlang einer opti¬ mierten Trajektorie T_opt aus der Produktionsmaschine 1 her- aus. Zum Zeitpunkt t4 ist das Bauteil 9 auf dem Weg zu einer neuen Station. Zu jedem Zeitpunkt tl, t2, t3, t4 weist das Bauteil eine Geschwindigkeit v auf. Zum Zeitpunkt t2 weist das Bauteil 9 und die Halterung 7 eine Ausrichtung Phi_2 auf. Zum Zeitpunkt t4 weist das Bauteil 9 und die Halterung 7 eine Ausrichtung Phi_4 auf. Die Geschwindigkeit v stellt dabei ei¬ nen Parameter v, v λ dar, welcher die Schnelligkeit der Produktion maßgeblich beeinflusst. Die Ausrichtung des Werkstückes 9 und/oder der Halterung 7 zu jedem Zeitpunkt ist durch die Ausrichtung Phi vorgegeben.
FIG 2 zeigt ein Schema zur Berechnung einer optimierten Trajektorie T_opt . Gezeigt ist eine Recheneinheit 13, beispiels¬ weise ein Personal Computer 13, auf dem das Simulationspro¬ gramm S installiert ist und abläuft. Die Berechnung der opti- mierten Trajektorie T_opt erfolgt mit Hilfe des Simulations¬ programms S und/oder der Optimierungsroutine Opt. Weiter ist auch die Optimierungsroutine Opt auf der Recheneinheit 13 in¬ stalliert. Obgleich die Optimierungsroutine Opt Teil des Si- mulationsprogramm S sein kann, ist die Optimierungsroutine Opt getrennt von dem Simulationsprogramm S dargestellt. Das Verfahren startet mit Vorgabe einer ersten Trajektorie Tl, beispielsweise händisch durch einen Benutzer. Die erste Tra- jektorie Tl kann auch durch Vorgaben des Benutzers mit dem
Simulationsprogramm S erstellt worden sein. Weiter sind Randbedingungen RB vorgegeben, wobei auch die Randbedingungen RB vorteilhaft aus CAD-Zeichnungen der Produktionsmaschine 1, des zumindest einen Bauteils 9 sowie gegebenenfalls weiterer Größen mittels des Simulationsprogramms S ermittelt worden sein können. Bei einem ersten Durchlauf des Verfahrens er¬ folgt die Ermittlung eines Parameters v, hier vorteilhaft durch das Simulationsprogramm S. Es ist auch möglich, den Parameter v mit Hilfe der Optimierungsroutine Opt zu bestimmen. Nach Berechnung der (ersten) Trajektorie Tl wird die (erste) Trajektorie Tl und gegebenenfalls der Parameter v oder der weiteren Parameter vi an die Optimierungsroutine Opt übermit¬ telt. In der Optimierungsroutine Opt wird in einer vorteil¬ haften Weise eine Darstellung der Trajektorie T(al, a2, ...) bereitgestellt, beispielsweise einer Reihendarstellung. Die Koeffizienten ai,i=l,...,N der Reihendarstellung der Trajektorie T( a i , a2 , ... ) werden in einem weiteren Schritt gemäß einem deterministischen oder propabilistischen Schema verändert. Beispielsweise werden die einzelnen Koeffizienten a i vergrö- ßert a±+ a± oder verkleinert ai - Aai . Aus den so veränderten Koeffizienten ai±Aai wird eine veränderte Trajektorie
T ( a i ±Aai , a2 ±Aa2 , ... ) erstellt. Vorteilhaft wird die veränderte Trajektorie T ( a i ±Aai , a2 ±Aa2 , ... ) wieder auf die erste Trajekto¬ rie T( a i , a2 , ... ) normiert.
Die veränderte Trajektorie Tw = T ( a i ±Aai , a2 ±Aa2 , ... ) wird dann an das Simulationsprogramm S übertragen. Das Simulationsprogramm richtet die veränderte/weitere Trajektorie Tw so, dass die Randbedingungen RB eingehalten werden. Vorteilhaft ist das Simulationsprogramm S in der Lage, die weitere Trajekto¬ rie Tw anhand ihrer neuen Eigenschaften mit der vorangehenden Trajektorie T zu vergleichen. Als Vergleichsmaßstab dient beispielsweise der Parameter vi, vi+1, v, v λ . Ist der Parame- ter vi, vi+1, , νλ beispielsweise die Geschwindigkeit vi, vi+1, v, v λ , mit der das Bauteil 9 in die Produktionsmaschine 1 eingeführt und/oder wieder entnommen ist, so ist die Veränderung der Trajektorie T, Tw als ein Schritt in die richtige Richtung, hin zur Form der optimierten Trajektorie T_opt zu werten .
Die vorstehend beschriebene Schleife wird so lange durchlau¬ fen, bis die Änderungen Aai des veränderten Parameters vi, vi+1 nach Durchlauf der Schleifen unter einen vorgegebenen
Wert fallen oder sobald der veränderte Parameter einen vorgegebenen Bereich unterschreitet. Die Trajektorie T und die weitere Trajektorie kann zwischen dem Simulationsprogramm S und der Optimierungsroutine Opt in Form von Parametern v, v+1, als Trajektorien T, Tw und/oder in der Form von Koeffizienten al, a2,... übertragen werden.
Die im letzten Durchlauf der Schleife erhaltene optimierte Trajektorie T_opt wird bei Erreichen des extremalen Parame- ters v_ex in Form von Koeffizienten ai,a2,... an die Steue¬ rungseinrichtung 11 übermittelt. Die Steuerungseinrichtung 11 steuert die Bestückung der Produktionsmaschine 1 mit Bautei¬ len, insbesondere durch die Steuerung 11 der durchlaufenen optimierten Trajektorie T_opt der Halterung 7 für das Bauteil 9.
Zur Berechnung oder Bereitstellung der optimierten Trajektorie, wie in FIG 1 und FIG2 gezeigt, ist weiter folgendes an¬ zumerken .
Insbesondere ist in FIG 2 ein Schema des ersten Durchganges der Schleife zur Berechnung der optimierten Trajektorie Tl offenbart. Ausgehend von einer ersten Trajektorie Tl wird mit Hilfe des Simulationsprogrammes S sichergestellt, ob die ers- te Trajektorie Tl die Randbedingungen RB erfüllt. Falls die Randbedingungen RB durch die erste Trajektorie Tl nicht erfüllt sind, wird die erste Trajektorie Tl mit Hilfe des Simu¬ lationsprogramms S angepasst. Die erste Trajektorie Tl wird dann an die Optimierungsroutine Opt übermittelt. Mit Hilfe der Optimierungsroutine wird ein Parameter v aus der ersten Trajektorie Tl (und/oder einer weiteren Trajektorie Tw) ermittelt. Der Parameter v wird mit Hilfe der Optimierungsrou- tine Opt in einen veränderten Parameter λ verändert. Mit
Hilfe des veränderten Parameters v λ wird eine weitere Trajek¬ torie Tw erzeugt. Die weitere Trajektorie Tw wird an das Si¬ mulationsprogramm S übertragen. Mit Hilfe des Simulationspro- grams S wird die weitere Trajektorie an die Randbedingungen RB angepasst. Nach erfolgter Anpassung der weiteren Trajektorie Tw wird diese wieder an die Optimierungsroutine übertra¬ gen wobei mit der Optimierungsroutine Opt in der weiteren Trajektorie Tw ein Parameter v erzeugt. Der Parameter v wird mit Hilfe der Optimierungsroutine Opt in einen veränderten Parameter v λ überführt. Mit Hilfe zumindest des veränderten Parameters v λ wird eine weitere Trajektorie Tw erstellt.
Bei der Erstellung der weiteren Trajektorie Tw und/oder des veränderten Parameters v λ können auch (veränderte) Parameter v, v λ und/oder schon erzeugte und gegebenenfalls gespeicherte (weitere) Trajektorien Tl, Tw berücksichtigt werden.
Sobald der veränderte Parameter v λ einen bestimmten Wert v_ex oder bestimmte Werte v_ex erreicht habt, so kann wird aus der weiteren Trajektorie Tw die optimierte Trajektorie T_opt .
Diese wird gegebenenfalls noch einmal an den Randbedingungen RB überprüft. Die optimierte Trajektorie wird dann für die Steuerungseinrichtung 11 Produktionsmaschine 1 bereitge¬ stellt .
Das vorgestellte Verfahren ist insbesondere zur Durchführung einer Simulation für Pressen, beispielsweise der Software „Press Line Simulation" der Firma Siemens AG, vorteilhaft einsetzbar .
Mittels des Simulationsprogramms erfolgt dabei eine Darstel¬ lung eines Simulationsszenarios. Beispiele für ein Simulati¬ onsszenario ist die Einrichtung einer Presse 1 oder einer 2 b
Produktionsmaschine 1 oder einer Kollisionsanalyse. Die Ver¬ änderung der Parameter , λ erfolgt vorteilhaft unter Berücksichtigung einer Transferkurve (Trajektorie T, weitere Trajektorie Tw, oder optimierte Trajektorie T_opt) .
Resultate eines hier vorgestellten Verfahrens sind beispiels¬ weise ein Kollisionsbericht, eine Stückliste der mit der Hal¬ terung 7 zu transportierenden Bauteile 9, eine Liste der Programmierwerte und/oder ein Simulationsvideo bzw. eine Bildab- folge.
Das Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie erfolgt vorteilhaft in zwei Schritten:
Zum einen eine Änderung von Größen wie die Trajektorie T, Tw, T_opt, bis keine Kollision des Bauteils 9 und/oder der Halterung mehr mit einem weiteren Element, insbesondere der Produktionsmaschine 1 und/oder der Presse 1 mehr auftritt .
Zum anderen in einer Optimierung der Geschwindigkeit v, v λ , v_ex des Bauteils 9 entlang einer solchen Trajektorie T, Tw, insbesondere einer optimierten Trajektorie T_opt und/oder einer Optimierung der Hubzahl v, v v_ex einer Presse 1 oder der Produktionsmaschine 1.
Als Basis eines Optimierungsverfahrens dient vorteilhaft ein so genannter Solver. Ein Solver ist vorzugsweise eine
OpenSource Software, die einen allgemeinen Optimierungsalgo¬ rithmus enthält und für den jeweiligen Fall angepasst werden kann. Eine solche Anpassung erfolgt vorteilhaft in Angabe von Parameter aller Art, Werten, die den Solver beeinflussen, sowie durch Hinzufügen von eigenen Programmcodes zu dieser Sol- ver-Software . Ein Hinzufügen kann auch in einem so genannten Software-Add-On erfolgen. Trajektorien T, Tl, Tw, T_opt werden oft auch als Transferkurven oder Transportkurven bezeichnet. Diese werden während der Simulation mit Hilfe des Simulationsprogramms S laufend angepasst, ggf. mit Hilfe einer hier vorgestellten Optimie- rungsroutine Opt, bis ein Optimum erreicht ist. Vorteilhaft kann ein hier beschriebenes Verfahren nach Errichtung der Produktionsanlage, die eine Produktionsmaschine 1 aufweist, erfolgen. Im Betrieb der Produktionsanlage erfolgt danach nur noch ein leichtes Abstimmen der optimierten Trajektorie.
Vorteilhafte Größen für die Parameter bzw. für die Randbedingungen sind einzuhaltende Abstandswerte zwischen Bauteil 9 / Halterung 7 und den weiteren Elementen (wie der Produktions- maschine 1) . Weitere Parameter orientieren sich auch vorteil¬ haft an der Ausrichtung (Drehwerte) des Bauteils 9, Anfangs¬ zeitpunkte ti, t und/oder Endzeitpunkte ti, t des Bauteils 9 und/oder der Halterung 7 während des Durchlaufs entlang der (optimierten) Trajektorie T, Tw, T_opt .
Vorteilhaft findet auch eine Variation der Anzahl der so ge¬ nannten Stützpunkte der (optimierten) Trajektorie T, T_opt, Tw statt. Stützpunkte sind Raumpunkte, die die (optimierte) Trajektorie T, TI, Tw, T_opt definieren/aufspannen.
In den folgenden Figuren bedeuten schraffierte Pfeile, eine Möglichkeit der direkten Beeinflussung des Benutzers B, Bl, B2 mit der dargestellten Produktionsmaschine 1, dem darge¬ stellten Bauteils 9 und/oder mit der dargestellten optimier- ten Trajektorie T_opt . Die Beeinflussung kann durch einen
Cursor, analog einer Bedienung des Betriebssystems MS Windows erfolgen .
FIG 3 zeigt den Einfluss eines Benutzers Bl, B2 auf das Ver- fahren zur Bereitstellung einer optimierten Trajektorie
T_opt . Mittig gezeigt ist die Recheneinheit 13, beispielswie- se durch einen Computer 13 ausgeführt. Auf der Recheneinheit ist das Simulationsprogramm S installiert. Das Simulations¬ programm S dient zur Durchführung des Verfahrens zur Bereit- Stellung einer optimierten Trajektorie T_opt . Die optimierte Trajektorie wird, wie auch in FIG 2 dargestellt, durch ein Zusammenspiel der Optimierungsroutine Opt und dem Simulati- onsprogram S berechnet. Die Optimierungsroutine Opt kann auch in dem Simulationsprogramm S integriert sein.
Eingangsgrößen des Simulationsprogramm sind die Randbedingun- gen RB sowie ggf. eine erste Trajektorie Tl. Das Simulations¬ programm S stellt die optimierte Trajektorie der 3D-Anzeige VRD, insbesondere einer VR-Anzeigevorrichtung VRD zur Verfügung. Die virtuelle 3D-Anzeige VRD kann eine Virtuelle Reali¬ tätsbrille VRD (virtual reality Brille, head-mounted display) oder einem 3D-Bildschirm /3D-fähiger Projektor mit entsprechender Leinwand ausgeführt sein. Die 3D-Anzeige VRD zeigt dem Benutzer B das Bauteil 1, insbesondere die vorgesehene Bewegung des Bauteils 1. Dem Benutzer B wird vorteilhaft auch die Produktionsmaschine 1, und optional die optimierte Tra- jektorie T_opt, angezeigt. Vorteilhaft wird das Bauteil 9 entlang der optimierten Trajektorie T_opt bewegend angezeigt. Weiter vorteilhaft wird dem Benutzer die Produktionsmaschine 1 im bewegten Zustand angezeigt. Die optimierte Trajektorie T_opt gibt die Bewegung des Bauteils 1 an. Der Benutzer B kann mit Hilfe einer VR-Eingabevorrichtung VRID, beispielsweise eines Joysticks VRID, eines Datenhandschuhes oder ähn¬ lichem den Verlauf der optimierten Trajektorie T_opt beeinflussen . Als VR-Eingabevorrichtung eignet sich auch eine Sprachsteuerung, eine Gestensteuerung oder dergleichen.
Falls der Benutzer B die optimierte Trajektorie T_opt zumin¬ dest bereichsweise verändert, optimiert das Simulationspro- gramm S die (bereichswese veränderte) optimierte Trajektorie T_opt wieder. Das Verfahren zur Berechnung der optimierten Trajektorie T_opt läuft dabei widerholt auf der Recheneinheit und dem Simulationsprogramm ab. Der Ablauf der Optimierung der Trajektorie T_opt verläuft dergestalt, dass die angezeig- te optimierte Trajektorie T_opt für das Bauteil 1 wieder die Randbedingunen erfüllt. Bis die optimierte (zumindest be¬ reichsweise veränderte) optimierte Trajektorie T_opt die Randbedingungen RB (noch) nicht erfüllt, kann dies durch ei- nes Darstellung, insbesondere durch farbliches Hervorheben, der Kollisionsstellen zwischen dem Bauteil 9 und der Produktionsmaschine 1 angezeigt werden. Das Simulationsprogramm behandelt die (zumindest bereichswei¬ se) veränderte optimierte Trajektorie T_opt wieder wie eine erste Trajektorie Tl. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens wird eine neue optimierte Trajektorie T_opt berechnen. Optimal kann die optimierte Trajektorie T_opt aus dem Simula- tionsprogramm S auf weitergeleitet werden und/oder auf einen Datenträger gespeichert werden.
FIG 4 zeigt den Einfluss eines ersten Benutzers Bl und eines zweiten Benutzers B2. Ausgehend von einer optimierten Trajek- torie T_opt, die durch einen ersten Benutzer Bl und/oder einen zweiten Benutzer B2 verändert worden ist, wird die optimierte Trajektorie T_opt wie oben angedeutet, wieder zu einer ersten Trajektorie Tl oder als eine solche behandelt. Mit Hilfe des Simulationsprogramms S wird die erste Trajektorie Tl zur optimierten Trajektorie T_opt gewandelt. Die (neu be¬ rechnete) optimierte Trajektorie T_opt wird dem ersten Benut¬ zer Bl und/oder den zweiten Benutzer B2 in der 3D-Anzeige (VRID) dargestellt. In einem weiteren Schritt wird ermittelt, ob die optimierte Trajektorie die (ggf. veränderten) Randbe- dingungen RB erfüllt. Sollte dies nicht der Fall sein, bei¬ spielsweise durch einen unzureichenden Optimierungsgrad der optimierten Trajektorie T_opt, kann eine mögliche Kollision dem Benutzer Bl, B2 angezeigt werden. Sollte die die opti¬ mierte Trajektorie T_opt die Randbedingungen RB erfüllen, so wird dies ebenfalls vorteilhaft dem ersten Benutzer Bl und/oder dem zweiten Benutzer B2 angezeigt. Die Benutzer Bl, B2 können ihrerseits die optimierte Trajektorie mit Hilfe der VR-Eingabevorrichtung VRID (Virtual Reality Input Device) verändern. Danach kann das hier gezeigte Verfahren von Neuem ablaufen.
Im Falle eines unzureichenden Grades der Optimierung der optimierten Trajektorie T_opt, das heißt, dass die Randbedin- gungen RB, insbesondere in Bezug auf mögliche Kollisionen des Bauteils 9 mit der Produktionsmaschine 1, wird dies dem ers¬ ten Benutzer Bl und/oder dem zweiten Benutzer B2 die Nichterfüllung der Randbedingungen RB angezeigt. Diese Anzeige kann durch eine farbliche Kennzeichnung der Stelle bzw. Bereichs der möglichen Kollision des Bauteils 9 mit der Produktionsma¬ schine 1 erfolgen.
Da eine Nichterfüllung der Randbedingungen RB der optimierten Trajektorie T_opt die Ausnahme sein sollte, ist diese Anzeige nur gestrichelt in der FIG 4 gezeigt. Der Pfad „OK" wird ge¬ wählt, wenn die optimierte Trajektorie T_opt nach Durchlauf des Verfahrens zur Berechnung der optimierten Trajektorie T_opt durch das Simulationsprogramm S erfolgt ist und die Randbedingungen RB erfüllt sind.
FIG 5 eine mögliche Darstellung für einem Benutzer B. Die Darstellung in FIG 5 und FIG 6 können dem entsprechen, das der Benutzer B bzw. die Benutzer B, Bl, B2 sehen. Der Benut- zer B trägt eine VR-Anzeigevorrichtung VRD, z. B. eine Virtual Reality Brille (Head-Mounted-Display) . Die VR-Anzeige¬ vorrichtung VRD zeigt dem Benutzer B ein Sichtfenster SF. Das Sichtfenster SF zeigt dem Benutzer B einen Ausschnitt der Produktionsmaschine 1 und/oder dem sich, entlang der opti- mierten Trajektorie T_opt bewegenden, Bauteils 1. Der Benut¬ zer B kann, beispielsweise durch Bewegung seines Kopfes oder durch einen Sprachbefehl die Ausrichtung/Position des Sichtfensters SF verändern. So kann der Benutzer B oder die Benutzerin B die Produktionsmaschine 1 und/oder das Bauteils 1 aus mehreren Richtungen und/oder von mehreren Positionen aus betrachten. Zur Ausrichtung des Sichtfensters SF kann auch eine Sprachsteuerung dienen.
Die optimierte Trajektorie T_opt wird von der der Rechenein- heit 13 bereitgestellt. Zur Berechnung der optimierten Tra¬ jektorie dient auch hier das Simulationsprogramm S, wobei das Simulationsprogramm S eine Optimierungsroutine Opt aufweist. Die Recheneinheit 13 weist weiter einen Anschluss VRM für die 3D-Anzeige und/oder die VR-Anzeigevorrichtung, insbesondere die Virtual Reality Brille, auf. Die Recheneinheit 13 weist weiter einen Anschluss für den Joystick VRID (Virtual Reality Input Device) auf. Mit Hilfe des Joysticks WVID kann der Be- nutzer B einen Cursor bewegen. Durch den Cursor kann der Benutzer B die optimierte Trajektorie T_opt verändern. Weiter kann der Benutzer B mit Hilfe des Joysticks VRID die Position und die Ausrichtung des Bauteils 9 und/oder die Position der Produktionsmaschine 1 sowie optional die Position und/oder die Ausrichtung eines Werkzeugs der Produktionsmaschine 1 verändern .
Bewegungen des Werkzeugs der Produktionsmaschine 1 und/oder der optimierten Trajektorie T_opt werden durch in den Figuren als Pfeile P dargestellt. Die Veränderung des Sichtfensters
SF wird ebenfalls durch die analog des Dreibeins angeordneten Pfeile symbolisiert.
Die Auswirkungen der Veränderungen, insbesondere der Verände- rung der optimierten Trajektorie T_opt, werden dem Benutzer B angezeigt. Kollisionen des Bauteils 1 mit der Produktionsma¬ schine 1 werden durch eine farbliche Markierung eines Kennzeichens K dem Benutzer angezeigt. Optional kann das Sicht¬ fenster SF des Benutzers automatisiert auf die Kennzeichnung der Kollision gelenkt werden.
FIG 6 eine mögliche Darstellung für zwei Benutzer Bl, B2. Die FIG 6 zeigt analog der FIG 5 eine Wechselwirkung eines Benut¬ zers Bl, B2 mit der dargestellten optimierten Trajektorie T_opt, der dargestellten Produktionsmaschine 1 und des darge¬ stellten Bauteils 1.
Die Produktionsmaschine 1 und die beiden Bauteile 9 werden dem ersten Benutzer Bl in einem Sichtfenster SF angezeigt und/oder dem zweiten Benutzer B2 in einem Sichtfenster SF angezeigt. Vorteilhaft tragen beide Benutzer Bl, B2 eine VR- Anzeigevorrichtung VRD auf, so dass sich die das jeweilige Sichtfenster SF durch die Ausrichtung des virtuellen Realitätsbrille VRD kontrolliert.
Der erste Benutzer Bl und/oder der zweite Benutzer B2 können jeweils mit Hilfe eines Joysticks VRIP oder einer anderen VR- EingabeVorrichtung : zumindest bereichsweise den Verlauf der optimierten Tra- jektorie T_opt,
- die Position und/oder Ausrichtung des Bauteils 9 sowie
die Position und/oder Ausrichtung eines Werkzeugs der Produktionsmaschine ; verändern. Die Veränderungen führen im Anschluss zu einer Be- rechnung einer neuen optimierten Trajektorie T_opt . Falls die Trajektorie T_opt, Tl nach der vorstehend ausgeführten Verän¬ derung die ggf. veränderten modifizierten Randbedingungen RB nicht mehr erfüllt wird dies einem Benutzer Bl, B2 oder bei¬ den Benutzer Bl, B2 dargestellt. Die Darstellung kann durch eine farbliche Markierung des Bereiches erfolgen, der von der Nichteinhaltung der Randbedingung RB betroffen ist.
Beschrieben wird zusammenfassend ein Verfahren, insbesondere durch ein Computerprogramm ausgeführt, bei dem ein eine Pro- duktionsmaschine 1, insbesondere ein Pressensystem, im drei¬ dimensionalen Raum angezeigt wird.
Der Benutzer B, Bl, B2 des Computerprogrammprodukts kann di¬ rekt mit der angezeigten Produktionsmaschine 1 interagieren .
Der Benutzer B, Bl, B2 kann, insbesondere durch eine zumindest teilweise-transparente Darstellung der Produktionsma¬ schine 1 und/oder des zumindest einen Bauteils 1, von Inneren der Produktionsmaschine 1 die ablaufenden Bewegungen der Pro- duktionsmaschine 1 und/oder des Bauteils 9 betrachten. Anstelle einer Mausbewegung kann der Benutzer B, Bl, B2 mit ein einem Joystick VRID, insbesondere einen Joystick VRID mit einem Bewegungssensor, im 3D-Raum interagieren . Unter einem Werkzeug einer Produktionsmaschine wird ein
Schneidmesser, ein Stempel, eine Handlingsvorrichtung verstanden. Ist die Produktionsmaschine als Presse ausgeführt, ist das Werkzeug beispielsweise ein Schieber, Treiber, ein Niederhalter oder ein Ziehkissen.
Mittel des Drag&Drop-Verfahrens kann der Benutzer B, Bl, B2 die Trajektorie Tl, T_opt des Bauteils 1, sowie optional eine Verfahrkurve eines Werkzeugs der Produktionsmaschine 1 verän¬ dern .
Eine Berechnung einer optimierten Trajektorie (als Raumkurve) T_opt des Bauteils 9 erfolgt im dreidimensionalen (3D) Raum.
Ein Fortschritt des Verfahrens zur Berechnung einer optimier- ten Trajektorie T_opt kann dem Benutzer B, Bl, B2 angezeigt werden .
Kollisionen des Bauteils 9 mit der Produktionsmaschine 1, insbesondere der Pressenwerkzeuge 1 werden dem Benutzer B, Bl, B2 oder den Benutzern Bl, B2 direkt dargestellt. Eine solche Darstellung kann durch eine Markierung durch ein deutlichs Hervorheben erfolgen.
Vorteilhaft erkennt der Benutzer B, Bl, B2 das Auswirken sei- nes Handelns in virtuellen Raum mit Hilfe der VR-Anzeigevor- richtung direkt.
Kollisionen können auch zwischen Werkzeugen der Produktionsmaschine auftreten. Diese sind vorteilhaft ebenfalls ange- zeigt. Kollisionen bei Werkzeugen einer Produktionsmaschine treten insbesondere bei einer unsachgemäßen Ausrichtung/Posi¬ tion des Bauteils in der Produktionsmaschine auf. Vorteilhaft kann der Benutzer B, Bl, B2 der Erfindung die Berechnung einer optimierten Trajektorie T_opt dergestalt unterstützen, indem er mittels manueller Veränderung des optimierten Trajektorie T_opt, insbesondere mittels eines
Drag&Drop-Vorgehensweise, die optimierte Trajektorie T_opt von einem lediglich lokalen Minimum hervorhebt und somit weiter optimiert.
Vorteilhaft kann durch Einsatz der Benutzer B, Bl, B2 in sei- nem Verständnis für die Bewegungsabläufe in Bezug auf die Produktionsmaschine 1 geschult werden.
Als VR-Anzeigevorrichtung oder 3D-Anzeige können Virtual Rea- lity Anzeigevorrichtungen wie Google-Glass , Oculus Rift, Mic- rosoft Hololens oder ein ähnliches Gerät eingesetzt werden. Hierbei ist es unerheblich, ob zur Anzeige virtuelle Reali¬ tät, Augmented Reality oder Holographie angewandt wird.
Vorteilhaft erfolgt der Einsatz von mehreren Joysticks VRID, insbesondere einem Model „Razer Hydra" der Firma Sixense En- tertainment oder der Firma Razer.
Insbesondere ergibt sich der Vorteil einer berührlosen Steue¬ rung mit einem solchen Joystick VRID. Mögliche Anwendungsgebiete der Erfindung sind der Werkzeug¬ bau, die Projektplanung, insbesondere die Planung von Fabrikanlagen, die Bestückung von Pressen 1 oder Presslinien. Weitere Einsatzgebiete der Erfindung können Instandhaltungen und/oder Servicearbeiten, insbesondere an Pressen 1 sein. Be- sonders vorteilhaft eignet sich die Erfindung zur Schulung von Bedienpersonal/Benutzer B, Bl, B2 und Ingenieuren im Bereich Pressen 1.
Im Wesentlichen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Be- rechnung oder Bereitstellung einer optimierten Trajektorie T_opt mit Hilfe eines Simulationsprogramm S und einer Opti¬ mierungsroutine Opt . Während des Verfahrens wird die Trajek¬ torie T, Tl, Tw mit Hilfe eines Simulationsprogramms S be- reitgestellt und an Randbedingungen RB angepasst. Das Verfah¬ ren weist eine Schleife auf, wobei die Schleife
- die Bereitstellung der einer ersten Trajektorie Tl,
- die Modifikation einer (weiteren) Trajektorie Tl, Tw,
- sowie die Anpassung der (weiteren) Trajektorie Tw, T anhand von Randbedingungen RB
als einzelne Schritte aufweist. Die optimierte Trajektorie T_opt ist eine Trajektorie T, Tw, welche anhand eines extrem- alen oder vorbestimmten Parameter v v_ex bereitgestellt worden ist. Die optimierte Trajektorie T_opt wird nach der Berechnung einer Steuerungseinrichtung 11 zur Bewegung einer Halterung 7 für ein Bauteil 9 bereitgestellt dadurch gekennzeichnet, dass das sich auf der optimierten Trajektorie T_opt bewegende Bauteil (9) und/oder die Produktionsmaschine 1 ei¬ nem Benutzer B, Bl, B2 mit Hilfe einer 3D-Anzeuge angezeigt wird .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie (T_opt) mindestens eines Bauteils (9) für einen Transport des Bauteils (9) in eine Produktionsmaschine (1) hinein und/oder aus der Produktionsmaschine (1) heraus, wobei mindestens eine Optimierungsroutine (Opt) einem Simulationsprogramm (S) zuge¬ ordnet ist, wobei mit dem Simulationsprogramm (S) anhand von Randbedingungen (RB) eine erste Trajektorie (Tl) berechnet wird, in der Optimierungsroutine (Opt) aus der ersten Trajek¬ torie (Tl) ein Parameter (v) , insbesondere eine Geschwindig¬ keit (v) , berechnet wird, wobei mittels der Optimierungsrou¬ tine (Opt) ein veränderter Parameter (νλ) ermittelt wird und zumindest eine weitere Trajektorie (Tw) anhand dem veränder- ten Parameter (νλ) erzeugt wird, wobei die weitere Trajekto¬ rie (Tw) in einer Schleife verändert wird, wobei die Schleife zumindest folgende Schritte aufweist:
wobei in einem Schritt mittels des Simulationsprogramms (S) die weitere Trajektorie (Tw) an die Randbedingungen (RB) angepasst wird und der Optimierungsroutine (Opt) zu¬ gewiesen wird,
wobei in einem Schritt auf Grundlage der weiteren Trajektorie (Tw) der Parameter (v) ermittelt wird,
wobei in einem Schritt auf Grundlage des Parameters (v) der veränderte Parameter (νλ) ermittelt wird,
wobei in einem Schritt auf Grundlage des veränderten Para¬ meters (νλ) die weitere Trajektorie (Tw) berechnet wird und die weitere Trajektorie (Tw) dem Simulationsprogramm (S) zugewiesen wird,
wobei die Schleife so lange durchlaufen wird, bis der verän¬ derte Parameter (νλ) einen vorgegebenen Wert (v_ex) oder einen extremalen Wert (v_ex) erreicht, wobei die optimierte Trajektorie (T_opt) aus dem extremalen Wert (v_ex) oder dem vorgegebenen Wert (v_ex) berechnet und mit dem Simulations- programm (S) an die Randbedingungen (RB) angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bauteil (9) so¬ wie die Produktionsmaschine (1) in einer 3D-Anzeige (VRD) an¬ gezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Produktionsmaschine (1) und zumindest ein Bauteil (9) in einem dreidimensionalen virtuellen Raum mit Hilfe der 3D-Anzeige (VRD) dargestellt wird.
3. Verfahren Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest das Bauteil (9) entlang der optimierten Trajektorie (T_opt) bewegt ange¬ zeigt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Verletzung der Randbedingungen (RB) bei der Bewegung des Bauteils (9) mit der Produktionsmaschine (1) angezeigt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bewegung des Bauteils (9) und optional die Bewegung der Produktionsmaschine (1) einem Benutzer (B, Bl, B2) oder mehreren Benutzern (B, Bl, B2) angezeigt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Benutzer (B, Bl, B2) mit Hilfe zumindest einer VR-Eingabevorrichtung (VRIP) die optimierte Trajektorie
(T_opt) verändert, wobei durch die Veränderung die optimierte Trajektorie (T_opt) in eine erste Trajektorie (Tl) gewandelt wird, wobei die erste Trajektorie (Tl) mit dem Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie (T_opt) gemäß Anspruch 1 wieder optimiert und angezeigt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest die Produktionsmaschine (1) und das zumindest eine Bauteil (9) zumindest teilweise transparent angezeigt werden .
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ansicht auf die Produktionsmaschine (1) und/oder das Bau¬ teil (1) von mehreren Punkten und/oder von mehreren Ausrichtungen aus angezeigt werden kann, wobei der Benutzer (B, Bl, B2) den Punkt und/oder die Ausrichtung wählen kann.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Produktionsmaschine (1) und/oder das zumindest eine Bau¬ teil (9) zumindest zwei Benutzern (B, Bl, B2) angezeigt wer¬ den, wobei eine Nichtbeachtung der Randbedingungen (RB) , ins besondere einer Kollision des Bauteils (9) mit der Produkti¬ onsmaschine (1), zumindest einem der Benutzer (B, Bl, B2) an gezeigt wird.
10. Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Computerprogrammprodukt auf einer Recheneinheit (13) zur Ausführung vorgesehen ist.
PCT/EP2016/062378 2014-06-03 2016-06-01 Verfahren zur berechnung einer optimierten trajektorie Ceased WO2016193305A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680032093.3A CN107683440B (zh) 2014-06-03 2016-06-01 计算优化轨迹的方法
US15/578,098 US10551820B2 (en) 2015-06-03 2016-06-01 Method for calculating an optimized trajectory

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15170497.0A EP2952989B1 (de) 2014-06-03 2015-06-03 Verfahren zur berechnung einer optimierten trajektorie
EP15170497.0 2015-06-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016193305A1 true WO2016193305A1 (de) 2016-12-08

Family

ID=56108632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/062378 Ceased WO2016193305A1 (de) 2014-06-03 2016-06-01 Verfahren zur berechnung einer optimierten trajektorie

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10551820B2 (de)
WO (1) WO2016193305A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125434A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Schuler Pressen Gmbh Verfahren zur Prüfung der Transferfreigängigkeit
CN112985372A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 南宁富桂精密工业有限公司 路径规划系统及其方法
CN117371184A (zh) * 2023-09-20 2024-01-09 广东省水利水电第三工程局有限公司 一种大型混凝土的水化反应结构强度变化仿真方法及系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10289761B1 (en) 2013-06-12 2019-05-14 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Method for modeling dynamic trajectories of guided, self-propelled moving bodies
DE102018008815A1 (de) * 2018-11-09 2020-05-14 Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) Verfahren zum Erkennen und/oder Vermeiden von Kollisionen von Maschinenorganen einer Verpackungsmaschine
JP7414849B2 (ja) * 2020-01-10 2024-01-16 ファナック株式会社 移動経路描画装置
DE102021125973A1 (de) * 2021-10-06 2023-04-06 Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10063089C1 (de) * 2000-12-18 2002-07-25 Siemens Ag Anwendergesteuerte Verknüpfung von Informationen innerhalb eines Augmented-Reality-Systems
DE102005024822A1 (de) * 2005-05-27 2006-11-30 Müller Weingarten AG Verfahren zur Optimierung der Transportbewegung von Werkstücken in Transferpressen
EP2254013A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-24 Mitsubishi Electric Corporation Verfahren zur Simulierung von numerisch gesteuertem Fräsen unter Verwendung adaptiv abgetasteter Abstandsfelder
DE102012110508A1 (de) * 2011-11-04 2013-05-08 Fanuc Robotics America Corp. Roboter Einstellvorrichtung mit 3-D Display
DE102012112172B3 (de) * 2012-12-12 2014-01-30 Schuler Pressen Gmbh Verfahren zur Ermittlung von Kontaktstellen für eine Transfereinrichtung auf einem Werkstück
WO2014063262A1 (en) * 2012-10-22 2014-05-01 Güdel Group AG Method for the determination of workpiece transport trajectories in a multiple station press

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198246B1 (en) * 1999-08-19 2001-03-06 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for tuning control system parameters
US6662067B1 (en) * 2000-10-07 2003-12-09 Ford Motor Company Method of optimizing part transfer motion
DE60133989D1 (de) * 2001-03-05 2008-06-26 Charmilles Technologies Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines dreidimensionalen Werkstücks mittels Funkenerosionsfräsen
US7076322B2 (en) * 2002-03-29 2006-07-11 National Instruments Corporation System and method for satisfying move constraints when performing a motion control sequence
WO2007035559A2 (en) * 2005-09-19 2007-03-29 Cleveland State University Controllers, observers, and applications thereof
DE102009046670A1 (de) * 2009-11-12 2011-05-19 Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg Anlage zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen und Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen
DE102010002844A1 (de) * 2010-03-13 2011-09-15 Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg Verfahren, Anlage und Harzmatte zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen in einer Formpresse
US8719212B2 (en) * 2011-05-09 2014-05-06 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Parallel kinematic machine trajectory planning method
WO2013192219A2 (en) * 2012-06-19 2013-12-27 D.P. Technology Corp. Cam integrated cnc control of machines
US9354651B2 (en) * 2013-08-28 2016-05-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Sizing and tuning methodology for optimized motion control components and energy efficiency
EP2952988B1 (de) * 2014-06-03 2020-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10063089C1 (de) * 2000-12-18 2002-07-25 Siemens Ag Anwendergesteuerte Verknüpfung von Informationen innerhalb eines Augmented-Reality-Systems
DE102005024822A1 (de) * 2005-05-27 2006-11-30 Müller Weingarten AG Verfahren zur Optimierung der Transportbewegung von Werkstücken in Transferpressen
EP2254013A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-24 Mitsubishi Electric Corporation Verfahren zur Simulierung von numerisch gesteuertem Fräsen unter Verwendung adaptiv abgetasteter Abstandsfelder
DE102012110508A1 (de) * 2011-11-04 2013-05-08 Fanuc Robotics America Corp. Roboter Einstellvorrichtung mit 3-D Display
WO2014063262A1 (en) * 2012-10-22 2014-05-01 Güdel Group AG Method for the determination of workpiece transport trajectories in a multiple station press
DE102012112172B3 (de) * 2012-12-12 2014-01-30 Schuler Pressen Gmbh Verfahren zur Ermittlung von Kontaktstellen für eine Transfereinrichtung auf einem Werkstück

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125434A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Schuler Pressen Gmbh Verfahren zur Prüfung der Transferfreigängigkeit
DE102018125434B4 (de) * 2018-10-15 2020-06-18 Schuler Pressen Gmbh Verfahren zur Prüfung der Transferfreigängigkeit
CN112985372A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 南宁富桂精密工业有限公司 路径规划系统及其方法
CN117371184A (zh) * 2023-09-20 2024-01-09 广东省水利水电第三工程局有限公司 一种大型混凝土的水化反应结构强度变化仿真方法及系统
CN117371184B (zh) * 2023-09-20 2024-04-16 广东省水利水电第三工程局有限公司 一种大型混凝土的水化反应结构强度变化仿真方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20180150056A1 (en) 2018-05-31
US10551820B2 (en) 2020-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2952989B1 (de) Verfahren zur berechnung einer optimierten trajektorie
WO2016193305A1 (de) Verfahren zur berechnung einer optimierten trajektorie
DE69735269T2 (de) Steuerverfahren zum schrittbetrieb eines roboters
DE112017007398B4 (de) Steuervorrichtung, Greifsystem, Verteilersystem, Programm und Steuerverfahren
DE102015011830C5 (de) Robotersystem zum Einstellen eines Bewegungsüberwachungsbereichs eines Roboters
DE112017007397B4 (de) Steuervorrichtung, Greifsystem, Verteilersystem, Programm, Steuerverfahren und Herstellungsverfahren
DE102009004285A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung, Überwachung oder Analyse eines Prozesses
DE102010017763A1 (de) Gerät zum Anzeigen des Werkzeugwegs für Werkzeugmaschinen
EP1906281B1 (de) Verfahren und System zur Auslegung und Überprüfung von Sicherheitsbereichen eines Roboters
DE102015107436A1 (de) Lernfähige Bahnsteuerung
EP1148398B1 (de) Eingabeverfahren für die Programmierung von industriellen Steuerungen
DE112021003127B4 (de) Programmiervorrichtung
DE102015202616A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche eines dreidimensionalen Objekts
DE102014118001A1 (de) Verfahren zur Bewegungssimulation eines Manipulators
DE60219570T2 (de) Simulationsvorrichtung
DE102007058352A1 (de) Programmerstellung durch Ableiten des Prozesssteuerungsablaufes durch Zuordnung von Funktionen dynamischer Grafikobjekte
DE102019117092A1 (de) Produktionsmaschine mit steuerungsprogramm
DE10393527T5 (de) Systeme und Verfahren zur Darstellung komplexer n-Kurven für die Direktsteuerung einer Werkzeugbewegung
WO2022200017A1 (de) Verfahren zum erzeugen von trainingsdaten für ein ml-modell
DE112020007185T5 (de) Numerische Steuerung und Industriemaschinen-Steuerungssystem
EP1830235A2 (de) Auslegung von Werkzeugen und Prozessen für die Umformtechnik
WO2017063887A1 (de) Synchronisierung mehrerer roboter
DE69714534T2 (de) Verfahren zur Handhabung von Blechteilen in einem Arbeitsraum mit einer Werkzeugmaschine und einem Roboter
EP3418839A1 (de) Verfahren zur steuerung einer automatisierungsanlage
EP4284604A1 (de) Verfahren zum ermitteln von steuerungsdaten für eine greifeinrichtung zum greifen eines gegenstands

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16727450

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15578098

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16727450

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1