[发明专利]用于运动分析的装置和驱动器

说明书

本发明涉及一种用于对组件进行运动分析的装置，该组件包括多个配设给平台的体部，其中至少一个体部设有驱动器，所述组件特别是六腿机构型或关节臂型的，所述装置具有用于振动分析和/或力分析的器件。根据本发明，所述装置以模块化的结构包括：振动分析模块，用于针对以下变量中的至少一个分析确定体部和/或平台的固有振动模式：频率、振动的转动分量的旋转中心、转动振动的旋转轴、笛卡尔振动的位移矢量、振动相对于彼此的振幅比；和力分析模块，用于分析确定关于体部和/或平台在预定轨道曲线上出现的加速力和/或重力和/或转矩。

技术领域

本发明涉及一种用于对组件(布置系统)进行运动分析的装置，所述组件包括多个配设给平台的体部，其中至少一个体部设有驱动器，所述组件特别是六腿机构型或关节臂型的，具有用于振动分析和/或力分析的器件，以及一种所述组件的驱动装置、一种具有这种驱动装置的加工组件和一种用于所述类型的组件的运动路径模拟的模拟装置。本发明还涉及一种用于对组件进行运动分析的方法，所述组件包括多个配设给平台的体部，其中至少一个体部设有驱动器，所述组件特别是六腿机构型或关节臂型的，以及一种包括所述方法的相应组件的驱动控制方法、一种加工组件的控制方法以及还有一种用于模拟所述类型组件的运动路径的模拟方法。

可以设置电动机，特别是基于压电的线性电动机作为驱动器，并且所述加工组件可以是机床或工业机器人。

背景技术

这里所述类型的组件和基于所述组件构成的加工机床和加工系统越来越多地用于计算机辅助的生产过程中。其实施需要确保高定位精度和尽可能避免发生碰撞，即使在复杂的且易于出现干扰的制造环境中也是如此。这些相应的要求随着系统复杂性和周期时间缩短而显著提高。因此，相应的运动分析装置和方法在过去几年中已成为广泛的开发工作的主题。例如，这里作为已实现的现有技术引用EP 1 403 746 B1、EP 1 980 374 A2或EP2 954 986 A1。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种进一步改进的用于对所述类型的组件进行运动分析的所述类型的装置，一种改进的用于对所述类型的组件进行运动分析的方法以及基于该方法的驱动器或模拟装置、驱动方法或模拟方法，这些技术方案特别是确保能更好地适应运行期间发生变化的各种使用情况。

本发明包括这样的构思，即，模块式地构成运动分析装置，并且所述运动分析装置具有：用于针对以下变量中的至少一个来分析确定体部和/或平台的固有振动模式的振动分析模块：频率、振动的转动分量的旋转中心、转动振动的旋转轴、笛卡尔振动的位移矢量、各振动相对于彼此的振幅比；和/或用于分析确定关于体部和/或平台在预定轨道曲线上出现的加速力和/或重力和/或转矩的力分析模块。

在一个实施形式中，振动分析模块和/或力分析模块构造成用于基于惯性质点进行振动分析或力分析。

在另一个实施形式中，振动分析模块构造成用于分析确定六腿机构的固有振动，而力分析模块构造成用于分析确定六腿机构的腿的腿负载或腿力的腿负载模块。

在另一个适宜的实施形式中，振动分析模块构造成用于分析确定关节臂的固有振动，而力分析模块构造成用于确定关节臂的关节的关节负载或关节力的关节负载模块。

此外，提供一种所述类型组件的驱动装置，其分析和控制器件包括上述根据本发明的类型的装置，并且构造成用于在运动过程开始之前进行力分析并且用于在体部运动过程期间进行运动分析。

在所述驱动装置的一个实施形式中，所述分析和控制器件包括负载变化建模单元，负载变化建模单元在输入侧与力分析模块连接并且可选地与振动分析模块连接，并且构造成用于基于通过操作人员进行的相应输入而对负载情况变化进行建模或者在所述组件中发生负载变化时自动对负载情况变化进行建模。在一个实施形式中，可以基于实际施加的驱动力的记录或其时间相关性给负载变化分配给确定的已知负载变化类型。

负载变化识别的另一种方式在于，基于在运动过程期间由驱动元件施加或传输的力来标识未知负载并且通过例如确定相关的惯性数据集来启动建模。