CN108508289B - 机器人电路分析器工具 - Google Patents

Abstract

一种工具，其用于在马达电路分析器与电气操作机器之间提供电气接口，马达电路分析器具有多个马达电路分析器连接端口，电气操作机器具有电气装置和多芯电缆，多芯电缆包括连接至电气装置的电线。工具包括多个工具连接端口，多个工具连接端口配置为电气地连接至马达电路分析器连接端口。工具还包括多个终端和切换部段，多个终端配置为电气地连接至多芯电缆的芯线，切换部段配置为选择性地将多个工具连接端口中的两个电气地连接至多个终端中的两个。

Description

机器人电路分析器工具

引言

本公开大体上涉及一种用于使马达电路分析器工具接合至包含多个马达、制动器和位置编码器的机器人操纵器的工具和方法。

本文所提供的引言描述目的在于一般地呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作，就其在本节所描述的程度而言，以及在提交申请时可不被另视为现有技术的该描述的各个方面，既不明确地也不隐含地被认作针对本公开的现有技术。

制造厂中使用的机器人致动器通常能够围绕六个或者更多个轴线移动，其中，每个轴线通常具有相关联的马达、制动致动器、以及位置编码器。电力电缆用于在机器人控制器与每个马达、制动致动器和位置编码器之间输送电力和信号信息。每个马达、每个制动致动器、以及每个互连电力电缆都会随着时间的推移而经受退化，从而导致需要随着时间的推移更换马达、制动致动器、以及电缆以便允许机器人致动器继续执行其预期功能。根据预设安排基于时间和/或机器周期的数量来更换这些部件和/或电缆可能并不是令人期望的，因为这可能会导致对还未经历足以需要更换的退化的部件和/或电缆进行不必要的更换。仅在部件已经发生故障之后执行这种更换也是不令人期望的，因为意外的停机时间会对制造操作造成影响。

因此需要一种允许快速地识别机器人操纵器中已经退化至需要进行检修的程度的部件的工具。

发明内容

根据多个方面，提供了一种用于在马达电路分析器与机器人操纵器之间提供电气接口的工具。马达电路分析器包括多个马达电路分析器连接端口。机器人操纵器包括多个电气装置和包含电线的多芯电缆，该电线配置为电气地连接至多个电气装置。该工具包括多个工具连接端口，各个工具连接端口配置为电气地连接至多个马达电路分析器连接端口中的一个。该工具进一步包括多个终端，各个终端配置为电气地连接至多芯电缆的其中一根芯线。该工具还包括切换部段，切换部段配置为选择性地将第一工具连接端口电气地连接至第一终端并且选择性地将第二工具连接端口电气地连接至第二终端。

在本公开的附加方面中，多个电气装置包括多个电动马达。

在本公开的又一方面中，多个电气装置包括多个电气致动的制动器。

在本公开的另一方面中，多个电气装置包括多个电气可读的位置传感器。

在本公开的附加方面中，切换部段进一步配置为选择性地将第三工具连接端口电气地连接至第三终端。

在本公开的另一方面中，马达电路分析器配置为测量电气地连接在多个马达电路分析器连接端口中的两个之间的电路的电阻、阻抗、电感、相位角、耗散因数、电容、以及/或者绝缘电阻。

在本公开的又一方面中，多芯电缆止于第一多引脚连接器中，并且该工具包括第二多引脚连接器，第二多引脚连接器配置为与第一多引脚连接器配合。

在本公开的附加方面中，每个终端是第二多引脚连接器中的引脚。

在本公开的另一方面中，切换部段包括多组电气触点，其中，每组触点可以选择性地被放置在闭合状态中和断开状态中，在闭合状态中，该组触点中的触点相接触并且能够在其间导电，在断开状态中，该组触点中的触点隔开并且不能在其间导电。

在本公开的又一方面中，多组电气触点中的至少一组是一组继电器触点，该组继电器触点的断开和闭合是由通过继电器线圈的电流来控制。

在本公开的附加方面中，继电器线圈配置为控制多组电气触点的断开和闭合。

在本公开的另一方面中，多组电气触点中的至少一组的断开和闭合是由机械操作致动器来控制。

根据多个方面，提供了一种用于使用工具来分析具有马达电路分析器的机器人操纵器的方法。马达电路分析器包括多个马达电路分析器连接端口。机器人操纵器包括多个电气装置和具有电线的多芯电缆，该电线配置为电气地连接至多个电气装置。该工具包括多个工具连接端口、多个终端、以及切换部段，切换部段配置为选择性地将第一工具连接端口电气地连接至第一终端并且选择性地将第二工具连接端口电气地连接至第二终端。该方法包括如下步骤：将第一工具连接端口连接至第一马达电路分析器连接端口，并且将第二工具连接端口连接至第二马达电路分析器连接端口。该方法进一步包括如下步骤：将多芯电缆连接至多个终端。该方法还包括如下步骤：将切换部段中的开关配置为将第一马达电路分析器连接端口和第二马达电路分析器连接端口电气地连接至多个电气装置中的一个。该方法进一步包括如下步骤：使用马达电路分析器来测量与多个电气装置中的一个相关联的电气性质。

在本公开的另一方面中，该方法进一步包括如下步骤：将电气性质的测量值与预定范围作比较。

在本公开的又一方面中，预定范围是基于在先前对与相同电气装置相关联的相同电气性质所做的测量。

在本公开的另一方面中，该方法进一步包括如下步骤：使多个电气装置中的一个从多芯电缆上断开连接，并且将具有已知阻抗的电路元件连接至多芯电缆以取代断开连接的装置。

在本公开的又一方面中，所断开连接的装置是电气可读的位置传感器。

在本公开的另一方面中，电气性质选自由如下性质组成的组：电阻、阻抗、电感、相位角、耗散因数、电容、以及绝缘电阻。

在本公开的另一方面中，该方法进一步包括如下步骤：将第三工具连接端口连接至第三马达电路分析器连接端口，并且将切换部段中的开关配置为将第三马达电路分析器连接端口电气地连接至多个电气装置中的一个。

附图说明

本公开将从详细描述和附图中得到更加全面地理解，在附图中：

图1是对根据示例性实施例的连接至马达电路分析器和机器人操纵器的接口工具的描绘；

图2是接口工具的第一非限制性示例性实施例的示意图；

图3是描述图2的实施例的行为的真值表；以及

图4是对接口工具的第二非限制性示例性实施例的描绘。

具体实施方式

诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”等术语是用于描述附图，并且不表示对所附权利要求书所限定的本发明的范围构成限制。

如本文所使用的，“马达电路分析器”(MCA)指的是可以用于评估电动马达、电缆或者制动器的退化程度的装置。该评估是通过检测电路中的电气失衡以及通过检测电气绝缘的退化来完成。马达电路分析器通常配置为对电阻、阻抗以及/或者电感、相位角和绝缘电阻进行测试。马达电路分析器通常包括提供三个输入/输出连接以电气地连接至马达的三个相绕组，将第四连接添加至电路接地端。

如本文所使用的，术语“电线”不限于已经被拉为线绳或者杆的金属，而是可以包括本领域中已知的任何导电构件，包括但不限于电路板上的导体迹线。

在本文包含的对开关的描述中，术语“极”和“掷”是用于描述开关触点变化。如本文所使用的，“极”的数量是由单个物理致动器控制的电气隔开开关的数量。例如，“三极”开关具有经由相同的机构一致地断开和闭合的三组隔开的触点。“掷”的数量是开关可以采用的用于每个极的单独的接线路径选项的数量。双掷开关的每个极具有在本文称为“共用触点”的触点，该触点可以连接至两个其它触点(本文称为“输出触点”)中的任一个。三掷开关的每个极具有可以连接至三个输出触点中的一个的共用触点。当说开关处于给定位置(例如，第一位置、第二位置)中时，这表示用于该开关的致动器处于该给定位置中。

图1是对工具10的描绘，工具10配置为在示例性马达电路分析器20与示例性机器人操纵器30之间提供电气接口。在图1的示例性实施例中，第一电力电缆32和第二电力电缆34连接至机器人操纵器30。在该示例性实施例中，第一电气电缆32是多芯电缆，该多芯电缆包括连接至机器人操纵器30中所包含的马达、制动致动器、以及编码器电路的电线。第一电力电缆32止于第一多引脚连接器36中。在机器人操纵器30的正常操作中，通过将第一多引脚连接器36插入到机器人控制器40上的配合连接器中来将第一电力电缆32连接至机器人控制器40。在图1中描绘的示例性实施例中，第二电力电缆34包括测量信号并且连接至机器人控制器40。

在图1中描绘的配置是诊断配置，在该诊断配置中，第一多引脚连接器36不是被插入到机器人控制器40中，而是被插入到工具10上的配合连接器中。工具10还被示出为连接至马达电路分析器20上的输入/输出端口，其中，第一MCA连接端口22连接至第一工具连接端口12，第二MCA连接端口24连接至第二工具连接端口14，第三MCA连接端口26连接至第三工具连接端口16，以及MCA接地连接端口28连接至工具接地连接端口18。

图2是关于马达电路分析器20和机器人操纵器30示出的接口工具10的第一非限制性示例性实施例的示意图。在图2中，机器人操纵器30被描绘为包括六个轴线，其中，每个轴线具有相关联的马达、制动致动器、以及位置编码器。应理解，在不背离本公开的范围的情况下，接口工具10可以与具有少于六个轴线的机器人操纵器30或者与具有多于六个轴线的机器人操纵器30一起使用。在图2的描绘中，机器人操纵器30的第一轴线310被示出为包括第一马达312、第一制动致动器314、以及第一编码器连接器316，第一编码器连接器316配置为与第一位置编码器(未示出)配合。图2还示出了第一电阻器318，第一电阻器318配置为与第一编码器连接器316电气地接合，本公开将在后文对其使用进行描述。

图2还描绘了机器人操纵器30的第二轴线320，其包括第二马达322、第二制动致动器324、以及第二编码器连接器326，第二编码器连接器326配置为与第二位置编码器(未示出)配合。图2还示出了第二电阻器328，第二电阻器328配置为与第二编码器连接器326电气地接合，本公开将在后文对其使用进行描述。

图2还描绘了机器人操纵器30的第三轴线330，其包括第三马达332、第三制动致动器334、以及第三编码器连接器336，第三编码器连接器336配置为与第三位置编码器(未示出)配合。图2还示出了第三电阻器338，第三电阻器338配置为与第三编码器连接器336电气地接合，本公开将在后文对其使用进行描述。

图2还描绘了机器人操纵器30的第四轴线340，其包括第四马达342、第四制动致动器344、以及第四编码器连接器346，第四编码器连接器346配置为与第四位置编码器(未示出)配合。图2还示出了第四电阻器348，第四电阻器348配置为与第四编码器连接器346电气地接合，本公开将在后文对其使用进行描述。

图2还描绘了机器人操纵器30的第五轴线350，其包括第五马达342、第五制动致动器354、以及第五编码器连接器356，第五编码器连接器356配置为与第五位置编码器(未示出)配合。图2还示出了第五电阻器358，第五电阻器358配置为与第五编码器连接器356电气地接合，本公开将在后文对其使用进行描述。

图2还描绘了机器人操纵器30的第六轴线360，其包括第六马达362、第六制动致动器364、以及第六编码器连接器366，第六编码器连接器366配置为与第六位置编码器(未示出)配合。图2还示出了第六电阻器368，第六电阻器368配置为与第六编码器连接器366电气地接合，本公开将在后文对其使用进行描述。

在图2中描绘的机器人操纵器30中，每个马达具有三根电线，每个制动致动器具有两根电线，并且每个位置编码器电气连接器具有与其相关联的两根电线。与各个轴线相关联的各个部件的电线被包括在多芯电力电缆32中，其中，每个电线连接至第一多引脚连接器36中的引脚。

继续参照图2，工具10的实施例被示出为包括在第二多引脚连接器122中的多个终端。第二多引脚连接器122配置为与第一多引脚连接器36配合，以便使得当连接器122和36配合时，第一多引脚连接器36中的每个引脚电气地连接至在图2的示意图中被示出为在其左侧紧邻的第二多引脚连接器122中的对应引脚。

在图2的实施例中，第一MCA连接端口22配置为连接至第一工具连接端口12，第二MCA连接端口24配置为连接至第二工具连接端口14，第三MCA连接端口26配置为连接至第三工具连接端口16，并且MCA接地连接端口28配置为连接至工具接地连接端口18以便通过工具10将接地连接传达至机器人操纵器30。

如在图2的实施例中描绘的，工具10包括开关电路，该开关电路允许第一MCA连接端口22、第二MCA连接端口24、以及第三MCA连接端口26选择性地连接至与六个马达中任一个相关联的三个马达引线，六个马达中的每一个与机器人操纵器30的六个轴线310、320、330、340、350、360中的一个相关联。开关电路还允许第一MCA连接端口22、第二MCA连接端口24、以及第三MCA连接端口26选择性地连接至制动致动器以及与机器人操纵器30的六个轴线310、320、330、340、350、360中的任一个相关联的位置编码器电气连接器。

图2的实施例包括第一开关102，第一开关102是具有第一极、第二极和第三极的三极三掷(3P3T)开关。第一工具连接端口12连接至第一开关102的第一极的共用触点，第二工具连接端口14连接至第一开关102的第二极的共用触点，以及第三工具连接端口16连接至第一开关102的第三极的共用触点。第一开关102的三个极被集合起来以便使得其同时地操作。当第一开关102处于第一位置中时，第一开关102的第一极的共用触点与第二开关104的第一极的共用触点电气地通信，第二开关104是三极双掷(3PDT)开关。当第一开关102处于第一位置中时，第一开关102的第二极的共用触点与第二开关104的第二极的共用触点电气地通信，并且第一开关102的第三极的共用触点与第二开关104的第三极的共用触点电气地通信。

当第一开关102处于第二位置中时，第一开关102的第一极的共用触点与第三开关106的第一极的共用触点电气地通信，第三开关106是三极双掷(3PDT)开关。当第一开关102处于第二位置中时，第一开关102的第二极的共用触点与第三开关106的第二极的共用触点电气地通信，并且第一开关102的第三极的共用触点与第三开关106的第三极的共用触点电气地通信。

当第一开关102处于第三位置中时，第一开关102的第一极的共用触点与第四开关108的第一极的共用触点电气地通信，第四开关108是三极双掷(3PDT)开关。当第一开关102处于第三位置中时，第一开关102的第二极的共用触点与第四开关108的第二极的共用触点电气地通信，并且第一开关102的第三极的共用触点与第四开关108的第三极的共用触点电气地通信。

继续参照图2，第二开关104的三个极被集合起来以便使得其同时地操作。当第二开关104处于第一位置中时，第二开关104的第一极的共用触点与第五开关110的第一极的共用触点电气地通信，第五开关110是三极双掷(3PDT)开关。当第二开关104处于第一位置中时，第二开关104的第二极的共用触点与第五开关110的第二极的共用触点电气地通信，并且第二开关104的第三极的共用触点与第五开关110的第三极的共用触点电气地通信。

当第二开关104处于第二位置中时，第二开关104的第一极的共用触点与第六开关112的第一极的共用触点电气地通信，第六开关112是三极双掷(3PDT)开关。当第二开关104处于第二位置中时，第二开关104的第二极的共用触点与第六开关112的第二极的共用触点电气地通信，并且第二开关104的第三极的共用触点与第六开关112的第三极的共用触点电气地通信。

继续参照图2，第三开关106的三个极被集合起来以便使得其同时地操作。当第三开关106处于第一位置中时，第三开关106的第一极的共用触点与第七开关114的第一极的共用触点电气地通信，第七开关114是三极双掷(3PDT)开关。当第三开关106处于第一位置中时，第三开关106的第二极的共用触点与第七开关114的第二极的共用触点电气地通信，并且第三开关106的第三极的共用触点与第七开关114的第三极的共用触点电气地通信。

当第三开关106处于第二位置中时，第三开关106的第一极的共用触点与第八开关116的第一极的共用触点电气地通信，第八开关116是三极双掷(3PDT)开关。当第三开关106处于第二位置中时，第三开关106的第二极的共用触点与第八开关116的第二极的共用触点电气地通信，并且第三开关106的第三极的共用触点与第八开关116的第三极的共用触点电气地通信。

继续参照图2，第四开关108的三个极被集合起来以便使得其同时地操作。当第四开关108处于第一位置中时，第四开关108的第一极的共用触点与第九开关118的第一极的共用触点电气地通信，第九开关118是三极双掷(3PDT)开关。当第四开关108处于第一位置中时，第四开关108的第二极的共用触点与第九开关118的第二极的共用触点电气地通信，并且第四开关108的第三极的共用触点与第九开关118的第三极的共用触点电气地通信。

当第四开关108处于第二位置中时，第四开关108的第一极的共用触点与第十开关120的第一极的共用触点电气地通信，第十开关120是三极双掷(3PDT)开关。当第四开关108处于第二位置中时，第四开关108的第二极的共用触点与第十开关120的第二极的共用触点电气地通信，并且第四开关108的第三极的共用触点与第十开关120的第三极的共用触点电气地通信。

继续参照图2，当第一多引脚连接器36配合至第二多引脚连接器122时，与第五开关110的三个共用触点电气地通信的第五开关110的三个输出触点在第五开关110处于其第一位置中时连接至通向第一马达312的三根电线，并且与第五开关110的三个共用触点电气地通信的第五开关110的三个输出触点在第五开关110处于其第二位置中时连接至第一制动致动器314和第一编码器连接器316。

继续参照图2，当第一多引脚连接器36配合至第二多引脚连接器122时，与第六开关112的三个共用触点电气地通信的第六开关112的三个输出触点在第六开关112处于其第一位置中时连接至通向第二马达322的三根电线，并且与第六开关112的三个共用触点电气地通信的第六开关112的三个输出触点在第六开关112处于其第二位置中时连接至第二制动致动器324和第二编码器连接器326。

继续参照图2，当第一多引脚连接器36配合至第二多引脚连接器122时，与第七开关114的三个共用触点电气地通信的第七开关114的三个输出触点在第七开关114处于其第一位置中时连接至通向第三马达322的三根电线，并且与第七开关114的三个共用触点电气地通信的第七开关114的三个输出触点在第七开关114处于其第二位置中时连接至第三制动致动器334和第三编码器连接器336。

继续参照图2，当第一多引脚连接器36配合至第二多引脚连接器122时，与第八开关116的三个共用触点电气地通信的第八开关116的三个输出触点在第八开关116处于其第一位置中时连接至通向第四马达342的三根电线，并且与第八开关116的三个共用触点电气地通信的第八开关116的三个输出触点在第八开关116处于其第二位置中时连接至第四制动致动器344和第四编码器连接器346。

继续参照图2，当第一多引脚连接器36配合至第二多引脚连接器122时，与第九开关118的三个共用触点电气地通信的第九开关118的三个输出触点在第九开关118处于其第一位置中时连接至通向第五马达352的三根电线，并且与第九开关118的三个共用触点电气地通信的第九开关118的三个输出触点在第九开关118处于其第二位置中时连接至第五制动致动器354和第五编码器连接器356。

继续参照图2，当第一多引脚连接器36配合至第二多引脚连接器122时，与第十开关120的三个共用触点电气地通信的第十开关120的三个输出触点在第十开关120处于其第一位置中时连接至通向第六马达362的三根电线，并且与第十开关120的三个共用触点电气地通信的第十开关120的三个输出触点在第十开关120处于其第二位置中时连接至第六制动致动器364和第六编码器连接器366。

马达电路分析器20具有多个MCA连接端口22、24、26、28，并且配置为测量电气地连接在多个马达电路分析器连接端口中的两个之间的处于测试下的电路的电阻、阻抗、电感、相位角、耗散因数、电容、以及/或者绝缘电阻。通过将MCA连接端口22、24、26、28电气地连接至工具连接端口12、14、16、18并且将第一多引脚连接器36连接至工具10上的配合连接器122，可以使马达电路分析器20电气地连接至机器人操纵器30。通过使用马达电路分析器20通常可以容易地检测到在马达绕组中、在电气致动的制动器中、或者在通向马达绕组和电气地致动的制动器的接线中的退化。如机器人操纵器30中所使用的位置编码器可能在其连接终端处不存在使其适宜由马达电路分析器20测试的电气特性。利用固定电阻器来取代该位置编码器会允许马达电路分析器20提供对通向位置编码器的接线进行诊断测试，因而使得能够检测编码器接线中的开路状况、短路状况、以及对地泄漏状况。如在图2中示出的，机器人操纵器30的每个轴线310、320、330、340、350、360可以具有连接至其相应编码器连接器的固定电阻器。例如，可以从第一编码器连接器316上将与轴线310相关联的位置编码器拔掉，并且将第一电阻器318插入到第一编码器连接器316中。在将开关102、104、110设定至恰当位置的情况下，可以在第二工具连接端口14与第三工具连接端口16之间测量第一编码器连接器316上的电阻。测量值从第一电阻器318的预期电阻的偏离可能指示与第一编码器连接器316相关联的接线中的故障状况。类似地，电阻器可以连接至与如在图2中示出的其它轴线相关联的编码器连接器：第二电阻器328连接至第二编码器连接器326、第三电阻器338连接至第三编码器连接器336、第四电阻器348连接至第四编码器连接器346、第五电阻器358连接至第五编码器连接器356、以及第六电阻器368连接至第六编码器连接器366。

图3是将图2的每个开关102、104、106、108、110、112、114、116、118、120的位置与机器人操纵器30中电气地连接至工具连接端口14、16、18的部件联系起来的真值表。如上文所描述的，第一开关102是三掷开关；相应地，存在用于第一开关102的三个可能的位置，其在图3的最左侧纵列中被识别为“1”、“2”、以及“3”。其余开关104、106、108、110、112、114、116、118、120中的每一个被描述为双掷开关；相应地，其余开关104、106、108、110、112、114、116、118、120中的每一个具有两个可能的位置，在图3中被识别为“1”和“2”。在图3中，表格中的“X”表示“不在乎”，这意味着无论开关的开关位置如何(在与所指示的部件相对应的表格行中具有“X”)，在表格的最右侧纵列中指示的部件都电气地连接至工具连接端口14、16、18。例如，参照图3的表格中的第一行，当第一开关102处于其第一位置中时，第二开关104处于其第一位置，并且第五开关110处于其第一位置，无论开关106、108、112、114、116、118、以及120的位置如何，连接至第一马达312的三根电线中的每一个都电气地连接至三个工具连接端口12、14、16中的一个。看图3的表格中的第二行，当第一开关102处于其第一位置中时，第二开关104处于其第一位置，并且第五开关110处于其第二位置，无论开关106、108、112、114、116、118、以及120的位置如何，第一制动致动器314和第一电阻器318都电气地连接至工具连接端口12、14、16，其中，一根制动致动器电线和一根电阻器电线共用地连接。

参照图2和图3，开关的功能可以被概述为如下。第一开关102在多对轴线中进行选择。在其第一位置中，第一开关102允许连接至与第一轴线310和第二轴线320相关联的部件；在其第二位置中，第一开关102允许连接至与第三轴线330和第四轴线340相关联的部件；并且在其第三位置中，第一开关102允许连接至与第五轴线350和第六轴线360相关联的部件。各个开关104、106和108分别允许选择与第一开关102的相应第一位置、第二位置和第三位置相对应的一对轴线中的一个或者另一个。例如，在第一开关102处于其第一位置中时，第二开关104允许连接至用于第二开关104的第一位置的第一轴线310并且连接至用于第二开关104的第二位置的第二轴线320。各个开关110、112、114、116、118、以及120具有第一位置和第二位置，在第一位置中，与所选择的轴线相对应的马达连接至工具连接端口12、14、16，在第二位置中，与所选择的轴线相对应的制动致动器和编码器连接器连接至工具连接端口12、14、16。

应理解，在图2中描绘的接口工具10可以通过使用不同的开关触点变化来实施，这些不同的开关触点变化作为图2的实施例的替代例。作为非限制性示例，开关102、104、106、以及108可以由单个三极六位开关取代。在不背离本公开的精神或者范围的情况下，也可以使用其它开关配置。作为非限制性示例，开关102、104、106、108、110、112、114、116、118、以及120可以通过使用致动构件(包括但不限于旋转旋钮、切换开关、滑块、或者其组合)来手动地操作。

图4是对在切换部段中使用继电器逻辑的接口工具410的替代实施例的描绘。参照图4，第一工具连接端口12电气地连接至正常断开的继电器触点422和正常闭合的继电器触点432。第二工具连接端口14电气地连接至正常断开的继电器触点424和正常闭合的继电器触点430。第三工具连接端口16电气地连接至正常断开的继电器触点426和正常闭合的继电器触点428。继电器触点422、424、426、428、430、以及432被示出为处于第一触点组420中，其被标记为MBR。第一组420中的继电器触点由第一继电器线圈436控制。第一继电器线圈436由选择器开关434控制。当选择器开关434断开时，第一继电器线圈436断电，触点422、424和426断开，并且触点428、430和432闭合。在该状态下，来自所选择的制动致动器和机器人操纵器30的编码器连接器电路的信号可以被传导至工具连接端口12、14、16。当选择器开关434闭合时，第一继电器线圈436通电，触点422、424和426闭合，并且触点428、430和432断开。在该状态下，来自机器人操纵器30的所选择的马达电路的信号可以被传导至工具连接端口12、14、16，其中，马达电路由在第二组440、第三组442、第四组444、第五组446、第六组448、以及第七组450中的继电器触点的状态来选择。

继续参照图4，第二组440继电器触点被描绘为：第二组440中的每个触点的一侧连接至第一组420中的继电器触点，并且第二组440中的每个触点的另一侧连接至机器人操纵器30的第一轴线310中的部件。第三组442继电器触点被描绘为：第三组442中的每个触点的一侧连接至第一组420中的继电器触点，并且第三组442中的每个触点的另一侧连接至机器人操纵器30的第二轴线320中的部件。第四组444继电器触点被描绘为：第四组444中的每个触点的一侧连接至第一组420中的继电器触点，并且第四组444中的每个触点的另一侧连接至机器人操纵器30的第三轴线330中的部件。第五组446继电器触点被描绘为：第五组446中的每个触点的一侧连接至第一组420中的继电器触点，并且第五组446中的每个触点的另一侧连接至机器人操纵器30的第四轴线340中的部件。第六组448继电器触点被描绘为：第六组448中的每个触点的一侧连接至第一组420中的继电器触点，并且第六组448中的每个触点的另一侧连接至机器人操纵器30的第五轴线350中的部件。第七组450继电器触点被描绘为：第七组450中的每个触点的一侧连接至第一组420中的继电器触点，并且第七组450中的每个触点的另一侧连接至机器人操纵器30的第六轴线360中的部件。

继续参照图4，第二组440、第三组442、第四组444、第五组446、第六组448、以及第七组450中的每一组中的各个继电器触点被示出为正常断开的触点。当第二继电器线圈460通电时，第二组440中的继电器触点闭合。当第三继电器线圈462通电时，第三组442中的继电器触点闭合。当第四继电器线圈466通电时，第四组444中的继电器触点闭合。当第五继电器线圈468通电时，第五组446中的继电器触点闭合。当继电器线圈472通电时，第六组448中的继电器触点闭合。当第七继电器线圈474通电时，第七组450中的继电器触点闭合。

对继电器线圈460、462、466、468、472、以及474的通电的控制是由选择器开关452、458、464、以及470来实现。例如，当选择器开关452、458、464、以及470被定位为使得第二继电器线圈460通电且继电器线圈462、466、468、472、以及474断电时，第二组440中的各个继电器触点闭合并且第三组442、第四组444、第五组446、第六组448、以及第七组450中的各个继电器触点断开。在该状态下，与机器人操纵器30的第一轴线310相关联的部件与在第一组420中示出的继电器触点的右侧电气地连接。在开关434的第一位置中，连接至第一马达312的三根电线中的每一根电气地连接至工具连接端口12、14、以及16中的一个。在开关434的第二位置中，第一制动致动器314和第一电阻器318电气地连接至工具连接端口12、14、16，其中，一根制动致动器电线和一根电阻器电线共用地连接。选择器开关452、458、464、以及470的位置的其它组合将允许与其它轴线320、330、340、350、360相关联的部件(马达、制动器、以及编码器连接器)连接至工具连接端口12、14、16。

本文所公开的工具和方法有助于测量与机器人操纵器30中的部件相关联的一个或多个电气性质。可以将所测量的电气性质的测量值与预定范围作比较以便确定是否准许采取行动。预定范围可以是所考虑到的电气性质的绝对范围。可替代地，预定范围可以是基于先前在更早些时候在相同部件上测量的相同电气性质的值，在这种情况下，所测量的性质的大小和/或方向的变化可能指示该部件或者其相关联的接线的退化。本文所公开的工具10、410和方法有助于检测机器人操纵器30内的退化部件，以便使得可以在由于退化部件的故障而出现意外停机时间之前对被识别为退化的部件进行检修。

上文所呈现的示例描绘了具有连接至工具10的三个MCA连接端口22、24、26的马达电路分析器20，其中，工具10具有切换部段，该切换部段允许三个MCA连接端口22、24、26选择性地连接至通向机器人操纵器30的三根芯线。应理解，工具10的替代实施例也在本公开的范围和精神内，在该替代实施例中，马达电路分析器20的两个马达电路分析器连接端口选择性地连接至通向机器人操纵器30的两根芯线。

尽管前述描述中描述了具有开关触点的开关，该开关触点通过物理地接触彼此来闭合并且通过物理地隔开彼此来断开，但应理解，其它开关构件也是可能的。作为非限制性示例，固态开关可以是合适的替代物，在固态开关中，通过控制信号来启用或者停用通过半导体材料进行的导电。

尽管所呈现的示例涉及机器人操纵器，但在不背离本公开的精神和范围的情况下，本文所描述的设备和方法可以应用至其它类型的电气操作机器，包括但不限于计算机数字控制(CNC)加工中心或者伺服操作的分配系统。

前述描述在性质上仅仅是图示性的并且决不意在限制本公开、其应用、或者使用。本公开的宽泛教导可以按照各种形式进行实施。因此，尽管本公开包括特定示例，但本公开的真实范围不应限制于此，因为在研读附图、说明书、以及如下权利要求书时，其它修改将变得显而易见。为了清晰起见，在附图中，相同的附图标记用于识别相似的元件。如本文所使用的，语句“A、B、以及C中的至少一个”应该被理解为表示逻辑(A或者B或者C)，使用非排外逻辑“或者”。应理解，在不更改本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以按照不同的顺序(或者同时地)执行。

Claims (10)

1.一种用于在马达电路分析器与电气操作机器之间提供电气接口的工具，所述马达电路分析器包括多个马达电路分析器连接端口，所述电气操作机器包括多个电气装置；所述电气操作机器还包括多芯电缆，所述多芯电缆包括电线，所述电线电气地连接至所述多个电气装置；所述电气操作机器还包括第一多引脚连接器，所述第一多引脚连接器包括多个连接器引脚，每个连接器引脚连接至所述多芯电缆中的对应电线；所述工具包括：

多个工具连接端口，每个工具连接端口配置为电气地连接至所述多个马达电路分析器连接端口中的一个；

第二多引脚连接器，所述第二多引脚连接器配置为与所述第一多引脚连接器配合，所述第二多引脚连接器包括多个终端，所述多个终端包括第一终端、第二终端、第三终端、第四终端、第五终端和第六终端，使得当所述第二多引脚连接器与所述第一多引脚连接器配合时，每个终端电气地连接至所述多芯电缆中的对应电线；以及

切换部段，所述切换部段配置为选择性地将第一工具连接端口电气地连接至第一终端和第四终端中的一个并且选择性地将第二工具连接端口电气地连接至第二终端和第五终端中的一个。

2.根据权利要求1所述的工具，其中，所述多个电气装置包括多个电动马达。

3.根据权利要求1所述的工具，其中，所述多个电气装置包括多个电气致动的制动器。

4.根据权利要求1所述的工具，其中，所述多个电气装置包括多个电气可读的位置传感器。

5.根据权利要求1所述的工具，其中，所述切换部段进一步配置为选择性地将第三工具连接端口电气地连接至第三终端和第六终端中的一个。

6.根据权利要求1所述的工具，其中，所述马达电路分析器配置为测量电气地连接在所述多个马达电路分析器连接端口中的两个之间的电路的电阻、阻抗、电感、相位角、耗散因数、电容、以及/或者绝缘电阻。

7.根据权利要求1所述的工具，其中，所述多芯电缆止于第一多引脚连接器中，并且其中，所述工具包括第二多引脚连接器，所述第二多引脚连接器配置为与所述第一多引脚连接器配合。

8.根据权利要求7所述的工具，其中，每个终端是所述第二多引脚连接器中的引脚。

9.根据权利要求1所述的工具，其中，所述切换部段包括多组电气触点，其中，每组触点可以选择性地被放置在闭合状态中和断开状态中，在所述闭合状态中，所述组触点中的所述触点相接触并且能够在其间导电，在所述断开状态中，所述组触点中的所述触点隔开并且不能在其间导电。

10.一种用于在马达电路分析器与电气操作机器操纵器之间提供电气接口的工具；

其中，所述马达电路分析器包括多个马达电路分析器连接端口，其中，所述马达电路分析器配置为测量电气地连接在所述多个马达电路分析器连接端口中的两个之间的电路的电阻、阻抗、电感、相位角、耗散因数、电容、以及/或者绝缘电阻；

其中，所述电气操作机器包括多个电动马达、多个电气致动的制动器、多个电气可读的位置传感器、以及多芯电缆，所述多芯电缆包括电线，所述电线配置为电气地连接至所述多个电动马达、所述多个电气致动的制动器、以及所述多个电气可读的位置传感器，其中，所述多芯电缆止于第一多引脚连接器中；

所述工具包括：

多个工具连接端口，每个工具连接端口配置为电气地连接至所述多个马达电路分析器连接端口中的一个；

多个终端，所述多个终端包括第一终端、第二终端、第三终端、第四终端、第五终端和第六终端，每个终端配置为电气地连接至所述多芯电缆的其中一根芯线；以及

切换部段，所述切换部段配置为选择性地将第一工具连接端口电气地连接至第一终端和第四终端中的一个并且选择性地将第二工具连接端口电气地连接至第二终端和第五终端中的一个；

其中，所述工具包括第二多引脚连接器，所述第二多引脚连接器配置为与所述第一多引脚连接器配合；

其中，每个终端是所述第二多引脚连接器中的引脚；以及

其中，所述切换部段包括多组电气触点，其中，每组触点可以选择性地被放置在闭合状态中和断开状态中，在所述闭合状态中，所述组触点中的所述触点相接触并且能够在其间导电，在所述断开状态中，所述组触点中的所述触点隔开并且不能在其间导电。

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