用于檢驗驅動器與控制裝置匹配的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種用于檢驗驅動器與機器的控制裝置匹配的方法,該機器具有多個 軸。該方法特別是可W用于新安裝的機器人系統的調試。此外,本發明還設及一種相應的 機組和一種計算機可讀的介質。
【背景技術】
[0002] 在工業機器人投產時,必須將軸的驅動器與工業機器人的控制裝置連接,也就是 說,使控制裝置匹配正確的驅動器。該連接通常通過借助信號線將構件用電纜連接來實現。 工業機器人通常應理解為一種處理機器,其為了自動處理對象而配設有合乎目的的工具, 并且在多個軸中特別是關于方位、位置和工作進程可編程。工業機器人通常包括控制裝置 和具有多個軸W及根據需要具有節肢的機器人臂,控制裝置觸發的驅動器使所述軸運動。 節肢通常構成兩個軸的關節之間的機械連接。
[0003] 在控制具有至少兩個驅動器(即至少兩個信號入口和信號出口)的工業機器人的 控制裝置中,在實踐中產生了一個問題,即驅動器的構件必須正確地匹配控制裝置,也就是 說,驅動器與控制裝置之間的電纜連接是正確的。
[0004] 驅動器通常包括至少一個執行器和一個運動傳感器,所述執行器和運動傳感器必 須分別與控制裝置的信號出口或信號入口連接。如果控制裝置將控制信號發送至驅動器, 則執行器促使工業機器人的節肢進行相應的運動,運些運動由運動傳感器捕獲。運動傳感 器隨后發出相應的運動信號至控制裝置,由此來閉合調節回路。 陽〇化]通常用手工勞動在安裝工業機器人的地點進行驅動器與控制裝置的匹配、特別是 各種構件的電纜連接。在此在電纜連接中,在執行器側和傳感器側基本上會出現兩種類型 的錯誤。運兩種錯誤是信號線的反向和信號線的混淆。在反向的情況下,信號線被變換極 性,使得執行器的作用方向反轉,或者說運動信號的方向信息被反向地展現。信號線的混淆 則導致了驅動器被連接在控制裝置的錯誤的出口或入口上。也就是說,混淆導致了錯誤匹 配驅動器的運動和/或控制信號,W及因此導致了不閉合或錯誤閉合的調節回路。運樣的 結果在于,控制裝置不再能夠促使軸進行由控制程序設計的、期望的運動。
[0006] 在投產之前,檢驗該匹配并根據需要解決錯誤的匹配。為此,調試者通常利用合適 的命令使機器人執行各個運動,W檢驗該匹配。在此可視地實現對運動的檢查。隨后調整 電纜連接或手動地改變控制程序。因此,運種改正特別是必要的,因為錯誤匹配的驅動器是 存在潛在危險的。例如,如果被重力加載的軸由執行器通過閉合的調節回路保持在靜止狀 態(即重力的影響被調節),并且存在執行器側的信號線反向,則該調節會導致用于補償重 力的算法會沿重力的方向加速執行器。
[0007] 此外,通過調試者進行調試是時間成本高的,并且還會發生錯誤。
【發明內容】
[000引本發明的目的在于,通過根據本發明的所述的方法,消除或減少前述缺點。
[0009] 本發明的一個方面設及一種用于檢驗機器的驅動器與控制裝置匹配的方法,所述 機器具有多個軸,在此所述軸分別匹配驅動器,并且在此每個驅動器包括至少一個執行器 和一個運動傳感器,該運動傳感器匹配待被驅動器運動的軸,所述控制裝置被設置為借助 控制程序控制機器,所述方法包括如下步驟:
[0010] a)控制裝置向至少一個驅動器發出檢驗信號;
[0011] b)該驅動器的執行器響應于檢驗信號促使機器的軸相應地運動; 陽01引 C)所匹配的運動傳感器捕獲運動,并將相應的運動信號發送至控制裝置,W及
[0013] d)控制裝置將檢驗信號與運動信號進行比較,W檢測相移φ、反向和/或振幅變 化k。
[0014] 用于檢驗驅動器與控制裝置匹配的方法特別是考慮到,識別匹配中的錯誤,并優 選確定正確的匹配。
[0015] 該方法可W實施在具有多個可由匹配的驅動器驅動的軸的機器上、優選在機器人 上、特別優選在關節臂機器人或工業機器人上、并且進一步優選在機床或工件加工機器上, 例如在車床、銳床、鉆床、擠壓機等上。
[0016] 為了執行該方法,提供具有多個軸的機器或機器人。驅動器分別匹配軸,在此每 個驅動器包括至少一個執行器和一個運動傳感器,所述運動傳感器匹配待由驅動器運動的 軸。優選地,執行器是電動機,然而還可W是液壓或氣動的執行器,其實施轉動的或平移的 運動。運動傳感器通常使用增量賦值器(Inkrementalwertgeber)并優選是絕對值賦值器 (Absolutwertgeber),其基于電阻的、電感的、電容的或光學的測量方法。此外,根據該方法 還提供控制裝置,其被設置為,借助控制程序通過控制信號控制工業機器人。
[0017] 控制裝置將檢驗信號發送至驅動器(步驟a))。優選地,檢驗信號是周期信號,并 W周期時間T重復。例如是正弦波、方波信號或銀齒波信號,然而還可W考慮其他任意的周 期信號。檢驗信號是一種控制信號,其實施為使得機器人的執行器促使確定的、適用于對匹 配進行檢驗的運動。
[0018] 執行器響應于檢驗信號促使工業機器人的節肢相應地運動(步驟b))。匹配于執 行器或者說節肢或者軸的運動傳感器捕獲該運動,并將相應的運動信號發送回到控制裝置 (步驟C))。運動信號的概念和控制信號的概念在此既可W使用單數,還可W使用復數,而 不由此意味著限于一個或多個信號。
[0019] 控制裝置將檢驗信號與運動信號進行比較,從而檢測相移、反向和/或振幅變化 (步驟d))。在此優選地,檢驗信號具有能夠實現獨立于相移來檢測該反向的過程。優選地, 對于所有驅動器重復步驟a)至d)。
[0020] 相移例如由慣性產生,例如在驅動中的質量慣性。由此,檢驗信號在時間上延遲地 被轉換成運動,運導致了在所測量的運動信號中的相移。振幅變化可W例如通過在驅動中 使用的變速器的傳動產生。在此,傳動比影響了振幅關于其變化的因素。如果傳動比"i" 在此是驅動轉速與從動轉速的比例,則i > 1時振幅增大,i < 1時振幅減小。
[0021] 反向可W如開始提到的在執行器側出現,還可W在傳感器側出現。執行器側的反 向在引導檢驗信號的信號線變換極性/反向時出現。作為結果,執行器沿命令的相反的方 向旋轉/行駛。例如,如果執行器應當沿順時針方向旋轉,并且存在執行器側的反向,則該 執行器會執行逆時針方向的旋轉運動。
[0022] 傳感器側的反向在引導運動信號的信號線變換極性/反向時出現。作為結果,運 動傳感器發送顯示出與實際上的運動方向相反的運動方向的運動信號。例如,如果執行器 沿順時針方向旋轉,并且存在傳感器側的反向,則運動傳感器將顯示為逆時針方向的運動 方向的運動信號發送至控制裝置。在實踐中,在調試時,可W借助特殊的并昂貴的傳感器電 纜連接件在許多情況下防止傳感器側的反向。然而,傳感器側的反向還是問題,特別是當例 如沒有合適編碼的傳感器電纜連接件存在時。然而有利地,可W借助該方法在任何情況下 進行正確的執行器側的電纜連接的檢驗,使得在任何情況下均能夠簡化調試或檢驗。
[0023] 為了能夠可靠地將信號的相移與信號的反向區分,應當確保,在周期性的檢驗信 號中,將例如推移了信號的周期時間的一半燈/2)的信號與反向的信號區分。例如在正弦 信號中,T/2的相移與反向是可