KR101304292B1 - 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치 - Google Patents

다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서 다관절 로봇의 내부 케이블 단선 및 서보 모터의 고장 여부를 용이하게 판별할 수 있는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치를 개시한다.
본 발명에 따른 중계장치는, 로봇 제어기의 제어신호와 통신을 수행하는 접속장치와, 로봇 제어기의 각 관절별로 외부 접속이 가능하도록 구비된 관절 커넥터를 포함하는 다관절 로봇과의 신호 중계를 수행하는 중계장치에 있어서, 상기 다관절 로봇의 오류 발생 시, 상기 로봇 제어기의 전원 및 제어신호를 상기 접속장치로 제공하거나, 상기 관절 커넥터로 제공하도록 바이패스 제어하며, 바이패스 상태에 대응하는 다관절 로봇의 동작에 근거하여 상기 다관절 로봇의 서보 모터 오류 또는 단선 오류를 판단하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 다관절 로봇의 내부 케이블 단선 등의 고장이 발생하는 경우, 상기 다관절 로봇으로 공급되는 각종 신호를 시간의 지체 없이 바이패스하여 중계함으로써, 단선고장에 따른 작업 공백 시간을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치{APPARATUS FOR RELAYING SUPPLY OF POWER AND CONTROL SIGNAL TO ARTICULATED ROBOT}
본 발명은 다관절 로봇의 오류 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다관절 로봇 내부의 케이블 단선 또는 서보모터의 고장이 발생하는 경우, 케이블 어셈블리의 각 접속 경로를 달리하도록 스위칭 전환을 수행함으로써, 다관절 로봇의 단선 오류 및 고장 원인을 용이하게 파악할 수 있는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업기술의 발달 및 자동화가 이루어지면서 산업현장에서는 용접과 같은 정교한 작업에 사람의 팔과 같은 다관절 로봇이 설치되어 유용하게 활용되고 있다. 종래의 6축 로봇장치는 6축 로봇에 각 관절을 구동하기 위한 6개의 AC 모터가 탑재되고, 로봇 외부에 각 AC 모터를 제어하기 위한 서보 제어기가 설치된다.
이러한 6축 로봇장치의 구조는 6축 로봇을 제어하기 위한 중앙집중식 배치로 파워 및 각종 신호를 전달하기 위한 케이블이 로봇과 전장반 사이에 길게(예를 들어 60m) 존재하므로 오류 발생시 원인파악이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 6축 로봇을 제어하기 위한 각종 신호 케이블들, 예를 들어 모터 엔코더 신호 케이블, 제어신호 케이블, I/O 신호 케이블 등이 6축 로봇과 전장반 사이에 구비되는데, 이러한 각종 신호 케이블은 외경직경이 대략 80mm에 달하는 것으로, 6축 로봇이 작업할 때 물리적 또는 전기적 간섭을 발생시킬 수 있다. 따라서, 6축 로봇을 산업현장에 적용 하려면 신호 케이블의 배선을 고려하여 설치해야 하며 이는 작업에 많은 제약을 야기하기도 한다.
또한, 다관절 로봇의 각 서보 모터를 제어하기 위해 로봇 제어기로부터 컨트롤 케이블을 통해 공급되는 전원과 제어신호는 상기 다관절 로봇 내부에 구비되는 인터널 케이블 어셈블리(Internal AableAssy)를 통해 상기 각 서보 모터로 전달된다. 현장에서는 통상적으로 4년 내지 5년에 한번씩 인터널 케이블 어셈블리를 교체하고, 상기 컨트롤 케이블은 케리지의 경우 2년 내지 3년에 교체하거나 케리지 이외의 경우에는 7년에 한번씩 교체하는 경우가 태반이다.
게다가, 인터널 케이블 어셈블리 내부에 단선이 발생하여 수리가 요구되는 경우, 인터널 케이블 어셈블리의 교체 작업 시간이 4시간에서 5시간이 소요되고, 컨트롤 케이블의 경우 교체 작업 시간이 1시간에서 1.5 시간이 소요되므로 공장 라인 가동에 큰 타격이 발생할 수 밖에 없다. 특허문헌 1(한국공개특허 제2003-0045979호)에 따르면, 세라믹 기판 상에 각종 소자들을 집적하여 서보 모터 구동보드의 두께만을 소폭 줄인 것에 대한 구성이 개시되어 있다. 이는 단지 장치의 소형화나 신호 케이블의 노이즈 제거에 대한 구성일 뿐, 다관절 로봇의 단선 고장에 신속하게 대처하는 장치에 대한 구성은 전혀 언급되고 있지 않다.
이에, 다관절 로봇의 인터널 케이블 어셈블리나 컨트롤 케이블에 단선 등의 고장이 발생하는 경우, 보다 신속하고 정확하게 대처할 수 있도록 하는 대체 장치의 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허 제2003-0045979호, 2003년 06월 12일
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 다관절 로봇 내부의 케이블 어셈블리에 단선이 발생하는 경우, 단선이 발생한 다관절 로봇의 축(axis)에 대응하는 서보 모터로 전원과 제어신호가 바이패스되어 직접 공급되도록 하는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치는, 로봇 제어기의 제어신호와 통신을 수행하는 접속장치와, 로봇 제어기의 각 관절별로 외부 접속이 가능하도록 구비된 관절 커넥터를 포함하는 다관절 로봇과의 신호 중계를 수행하는 중계장치에 있어서, 상기 다관절 로봇의 오류 발생 시, 상기 로봇 제어기의 전원 및 제어신호를 상기 접속장치로 제공하거나, 상기 관절 커넥터로 제공하도록 바이패스 제어하며, 바이패스 상태에 대응하는 다관절 로봇의 동작에 근거하여 상기 다관절 로봇의 서보 모터 오류 또는 단선 오류를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전원 및 제어신호의 중계장치는, 상기 로봇 제어기의 출력신호와 접속되는 전원 입력단자 및 제어신호 입력단자; 상기 로봇 제어기의 출력신호를 다관절 로봇의 접속장치로 제공하기 위한 전원 커넥터 및 제어신호 커넥터; 상기 로봇 제어기의 출력신호를 다관절 로봇의 관절 커넥터로 제공하기 위한 제1 전원 바이패스 단자 내지 제N 전원 바이패스 단자 및 제1 제어신호 바이패스 단자 내지 제N 제어신호 바이패스 단자; 및 상기 로봇 제어기의 출력신호에 대응하는 전원 및 제어신호를 상기 접속장치 또는 관절 커넥터로 선택적으로 제공하기 위한 제1 전원 스위치 내지 제N 전원 스위치 및 제1 제어신호 스위치 내지 제N 제어신호 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 로봇 제어기의 출력신호는 정상상태에서 상기 접속장치로 연결되고; 상기 다관절 로봇의 오류 발생 시, 상기 로봇 제어기의 출력신호가 상기 관절 커넥터로 제공되도록 스위칭 전환이 이루어진 후, 상기 다관절 로봇의 동작 상태를 근거로 서보 모터 오류 또는 단선 오류를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 중계장치는, 프로그램화된 장치에 의해 상기 다관절 로봇의 서보 모터 오류 또는 단선 오류를 판단하거나, 물리적 스위치의 전환에 따른 상기 다관절 로봇의 서보 모터 동작으로부터 상기 서보 모터의 오류 또는 단선 오류를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치에 따르면, 다관절 로봇의 내부 케이블 단선 등의 고장이 발생하는 경우, 상기 다관절 로봇으로 공급되는 각종 신호를 시간의 지체 없이 바이패스하여 중계함으로써, 단선고장에 따른 작업 공백 시간을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 동작 원리를 설명하기 위한 시스템 접속 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호 중계장치가 설치되는 시스템의 개요를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호 중계장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호 중계장치의 동작 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 중계장치의 배선 일부를 나타낸 회로도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
먼저, 다관절 로봇은 각 관절을 유동 제어하도록 각각의 서보 모터가 장착되고, 각 서보 모터의 배선은 다관절 로봇의 소정 위치에서 일괄 접속되도록 접속장치를 제공한다. 또한, 상기 다관절 로봇의 각 관절에는 각 서보 모터와 접속되는 각각의 배선이 외부에서 접속 가능하도록 관절 커넥터를 구비한다. 이러한 관절 커넥터는 각 관절별로 외부와의 접속이 가능한 구조로서, 정상적인 상태에서 상기 관절 커넥터는 외부와의 접속이 이루어지지 않으며, 상기 접속장치와 로봇 제어기 간의 전기적 접속을 유지한다.
따라서, 로봇 제어기는 다관절 로봇의 접속장치에 전기적 접속을 기반으로 각각의 서보 모터를 제어하는 것으로, 일종의 통신 기능을 포함한다. 그러나, 전술된 다관절 로봇의 오동작 또는 동작 불능 등의 오류 시에는 다관절 로봇의 배선 상의 문제 예컨대, 단선이 발생하거나 서보 모터의 고장이 원인으로 작용한다.
본 발명에서 제시하는 전원제어신호 중계장치는 다관절 로봇의 오류 상태를 검출하기 위한 것으로, 다관절 로봇의 오류 발생 시 상기 로봇 제어기와 다관절 로봇의 접속장치 간 전기적 접속을 차단한 후, 상기 전원제어신호 중계장치를 이용하여 로봇 제어기의 제어신호 라인이 다관절 로봇의 접속장치 및 관절 커넥터로 접속되도록 한다. 이러한 접속은 스위치에 의해 전환 구조를 가지며, 본 발명의 실시 예에서는 관리자에 의해 직접 스위칭 전환이 이루어지도록 하나, 필요에 따라 자동화된 시스템으로 프로그램에 의해 스위칭 전환 및 오류 검출이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 동작 상태를 설명하기 위한 시스템 구성도이다. <A>에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇의 정상 동작 과정에서는 로봇 제어기와 다관절 로봇의 접속장치에 연결되어, 로봇 제어기에 의해 다관절 로봇의 작업 제어가 이루어진다. 그러나, <B>에서 도시한 바와 같이, 다관절 로봇의 오류가 발생할 경우에는 로봇 제어기와 다관절 로봇 사이에 전원제어신호 중계장치가 접속된다.
상기 전원제어신호 중계장치는 로봇 제어기와 다관절 로봇 간의 전기적 또는 통신 접속을 중계함과 동시에, 다관절 로봇의 관절 커넥터로 병렬 접속한다. 그리고, 상기 전원제어신호 중계장치는 각 관절별(서보 모터별) 전기적 접속을 전환하기 위한 스위칭 수단을 갖는다. 상기 스위칭 수단은 로봇 제어기의 제어신호가 접속장치로 제공되거나 각 관절 커넥터로 제공되도록 하는 선택 수단이다.
이와 같이 구성된 전원제어신호 중계장치는 초기 과정에서, 로봇 제어기의 신호를 접속장치로 제공하여 다관절 로봇의 운영을 테스트한다. 이 과정에서 어느 하나의 서보 모터 예컨대 M2의 서보 모터가 동작하지 않을 경우, 두 가지의 오류 원인이 예측되는데, 첫 번째로 서보 모터(M2)가 고장이거나, 두 번째로 접속장치와 서보 모터(M2) 간의 신호선이 단선이 원인이 된다.
이때, 상기 전원제어신호 중계장치의 스위칭 수단을 이용하여 접속장치로 연결된 로봇 제어기의 신호선을 해당 서보 모터(M2)의 관절 커넥터로 전환한다. 그리고, 시스템을 구동한 후 서보 모터(M2)의 동작 상태를 감시한다. 만약, 서보 모터(M2)가 동작하지 않을 경우에는 해당 서보 모터가 고장 난 것이고, 서보 모터(M2)가 정상적으로 동작할 경우에는 접속장치와 서보 모터(M2) 간의 배선에 문제가 발생한 것이다.
이와 같이, 전원제어신호 중계장치의 스위칭에 대응하는 다관절 로봇의 동작에 근거하여 다관절 로봇의 오류 위치 및 원인을 파악할 수 있게 되는 것이다. 본 발명에서 제시하는 스위칭 수단은 물리적 스위치에 의한 관리자의 직접 운영이 가능하도록 하나, 필요에 따라 오류 여부에 따른 스위칭 전환제어가 가능한 프로그램화된 제어가 이루어질 수 있을 것이다.
또한, 시스템에 따라 다수 개의 다관절 로봇이 운용되는 현장에서 어느 하나의 다관절 로봇의 오류는 시스템 전체를 정지시켜야 함을 감안할 때, 본 발명에서 제시하는 전원제어신호 중계장치는 로봇 제어기에 포함되도록 하여 시스템 오류 검출이 실시간으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호 중계장치가 설치되는 시스템의 개요를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호 중계장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호 중계장치의 동작 구성을 도시한 블록도이다. 도 5는 본 발명에 따른 중계장치의 내부 배선을 나타낸 것으로, 일부 포트의 접속 관계를 도시하고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원제어신호의 중계장치는 로봇 제어기의 제어신호와 통신을 수행하는 접속장치와, 로봇 제어기의 각 관절별로 외부 접속이 가능하도록 구비된 관절 커넥터를 포함하는 다관절 로봇과의 신호 중계를 수행한다.
따라서, 상기 전원제어신호의 중계장치(130)는 다관절 로봇의 오류 발생 시, 상기 로봇 제어기의 전원 및 제어신호를 상기 접속장치로 제공하거나, 상기 관절 커넥터로 제공하도록 바이패스 제어하며, 바이패스 상태에 대응하는 다관절 로봇의 동작에 근거하여 상기 다관절 로봇의 서보 모터 오류 또는 단선 오류를 판단한다.
즉, 다관절 로봇으로 공급되는 전원제어신호의 중계장치(130)는 로봇 제어기(260) 및 다관절 로봇(110)과 각각 연결된다. 중계장치(130)는 하나의 다관절 로봇(110)과 연결되도록 구현될 수도 있고, 케이블의 분선을 통해 하나 이상의 다관절 로봇과 다중 연결되도록 구현될 수도 있다.
중계장치(130)는 상기 로봇 제어기(260)의 출력신호와 접속되는 전원 입력단자(180) 및 제어신호 입력단자(190)를 포함하고, 상기 로봇 제어기(260)의 출력신호를 다관절 로봇(110)의 접속장치로 제공하기 위한 전원 커넥터(200) 및 제어신호 커넥터(210)와, 상기 로봇 제어기(260)의 출력신호를 다관절 로봇(110)의 관절 커넥터로 제공하기 위한 제1 전원 바이패스 단자 내지 제N 전원 바이패스 단자(140) 및 제1 제어신호 바이패스 단자 내지 제N 제어신호 바이패스 단자(150)로 구성되며, 상기 로봇 제어기(260)의 출력신호를 상기 접속장치 또는 관절 커넥터로 선택적으로 제공하기 위한 제1 전원 스위치 내지 제N 전원 스위치(160) 및 제1 제어신호 스위치 내지 제N 제어신호 스위치(170)를 포함한다.
따라서, 평상시 다관절 로봇은 로봇 제어기(260)와 제어기 전원 케이블(240) 및 제어기 제어신호 케이블(250)을 통해 다이렉트로 연결된다. 다관절 로봇 내부의 케이블 단선 등의 고장이 발생하는 경우, 로봇 제어기(260)는 이를 감지하고 관리자에게 상기 고장에 대한 메시지를 전달할 수 있다. 상기 관리자는 상기 고장 메시지를 통해 다관절 로봇(110)의 특정 서보 모터가 작동하지 않는 것으로 판단되면, 제어기 전원 케이블(240) 및 제어기 제어신호 케이블(250)을 다관절 로봇(110)으로부터 분리한 후, 중계장치(130)에 연결할 수 있다.
전원 입력단자(180)에는 로봇 제어기(260)와 연결된 제어기전원 케이블(240)이 연결된다. 제어신호 입력단자(190)에는 로봇 제어기(260)와 연결된 제어기제어신호케이블(250)이 연결된다. 전원 커넥터(200)는 다관절 로봇(110)의 전원 입력단자와 연결된다. 제어신호 커넥터(210)는 다관절 로봇(110)의 제어신호 입력단자와 연결된다. 이러한 구성을 통해, 중계장치(130)는 고장이 발생하지 않은 다관절 로봇(110) 내부의 서보 모터로는 원래의 케이블과 단자를 통해 전원과 제어신호를 계속하여 공급할 수 있다.
제1 전원 바이패스 단자 내지 제N 전원 바이패스 단자(140)에는 제1 전원 바이패스 케이블 내지 제N 전원 바이패스 케이블(120)이 각각 연결될 수 있다. 또한, 제1 전원 바이패스 케이블 내지 제N 전원 바이패스 케이블(120)은 다관절 로봇(110)의 제1 서보 모터 내지 제N 서보 모터로 각각 연결될 수 있다. 제1 제어신호 바이패스 단자 내지 제N 제어신호 바이패스 단자(150)에는 제1 제어신호 바이패스 케이블 내지 제N 제어신호 바이패스 케이블(121)이 각각 연결될 수 있다. 또한, 제1 제어신호 바이패스 케이블 내지 제N 제어신호 바이패스 케이블(121)은 다관절 로봇(110)의 제1 서보 모터 내지 제N 서보 모터로 각각 연결될 수 있다.
제1 전원 스위치 내지 제N 전원 스위치(160)는 전원 입력단자(180), 전원 커넥터(200), 제1 전원 바이패스 단자 내지 제N 전원 바이패스 단자(140)와 각각 전기적으로 연결된다. 제1 전원 스위치 내지 제N 전원 스위치(160)는 다관절 로봇(110)에 대한 전원 출력을 각각 스위칭할 수 있다. 즉, 관리자는 제1 전원 스위치 내지 제N 전원 스위치(160)의 스위치 작동을 통해 다관절 로봇(110)의 제1 서보 모터 내지 제N 서보 모터로 각각 공급되는 전원의 루트를 제어할 수 있다.
제1 제어신호 스위치 내지 제N 제어신호 스위치(170)는 제어신호 입력단자(190), 제어신호 커넥터(210), 제1 제어신호 바이패스 단자 내지 제N 제어신호 바이패스 단자(150)와 각각 전기적으로 연결된다. 제1 제어신호 스위치 내지 제N 제어신호 스위치(170)는 다관절 로봇(110)에 대한 제어신호 출력을 각각 스위칭할 수 있다. 즉, 관리자는 1 제어신호 스위치 내지 제N 제어신호 스위치(170)의 스위치 작동을 통해 다관절 로봇(110)의 1 서보 모터 내지 제N 서보 모터로 각각 출력되는 제어신호의 루트를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명에서 제시하는 중계장치(130)의 내부 배선 일부를 도시한 것으로, 세 개의 포트를 예시하고 있다. 도시된 바와 같이, 제어기 전원 케이블(240) 및 제어기 제어신호 케이블(250)과 접속되는 입력단자(501)와, 상기 입력단자(501)로부터 유입된 신호를 상기 접속장치 또는 관절 커넥터로 선택하기 위한 스위치 단자(503)와, 상기 스위치 단자(503)를 통해 상기 입력단자(501)의 신호가 관절 커넥터로 공급되도록 접속되는 바이패스 단자(505)와, 상기 스위치 단자(503)를 통해 상기 입력단자(501)의 신호가 접속장치로 공급되도록 접속되는 커넥터 단자(507)로 구성된다.
따라서, 정상상태에서 입력단자(501)로 유입되는 로봇 제어기(260)의 제어신호는 상기 스위치 단자(503) 즉, 전원 스위치(160), 제어신호 스위치(170)를 거쳐 커넥터 단자(507)로 제공된다. 상기 커넥터 단자(507)는 로봇 제어기(260)가 다관절 로봇(110)과 직접 연결되는 부분으로서 다관절 로봇(110)의 접속장치와 접속된다.
결국, 다관절 로봇(110)의 정상 운행 과정에서는 로봇 제어기(260)의 출력신호가 접속장치를 통해 해당 다관절 로봇(110)으로 제공되어 운영된다. 그러나, 다관절 로봇(110)의 비정상 상태 또는 오류 발생 시에는 오류가 감지된 해당 포트의 스위치 단자(503)를 동작시켜 입력단자(501)의 신호가 바이패스 단자(505)로 전환되도록 스위칭한다.
이 과정에서 지속적인 오류가 발생할 경우에는 해당 포트의 서보 모터가 오류임으로 판단하고, 오류가 해소된 경우에는 해당 포트의 배선이 단선됨으로 판단하는 것이다. 관리자는 이러한 스위치 단자(503)의 스위치 전환 동작만으로 해당 다관절 로봇(110)의 오류 상태를 명확히 인지하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치는 전원 중계부, 제어신호 중계부, 바이패스 단자부, 및 바이패스 제어부를 포함할 수 있다. 전원 중계부는 제어기 전원 케이블(240) 및 다관절 로봇(110)의 전원 단자와 각각 연결되고, 상기 제어기 전원 케이블(240)을 통해 공급되는 전원을 상기 다관절 로봇(110)으로 중계할 수 있다. 이를 위하여 상기 전원 중계부는 상기 제어기 전원 케이블(240)과 연결되는 전원 입력단자, 상기 다관절 로봇(110)의 전원 입력단자와 연결되는 전원 커넥터(200)를 포함할 수 있다.
상기 제어신호 중계부는 제어기 제어신호 케이블(250) 및 상기 다관절 로봇(110)의 제어신호 단자와 각각 연결되고, 상기 제어기 제어신호 케이블(250)을 통해 입력되는 제어신호를 상기 다관절 로봇(110)으로 중계할 수 있다. 이를 위하여 상기 제어신호 중계부는 상기 제어기 제어신호 케이블(250)과 연결되는 제어신호 입력단자(190), 상기 다관절 로봇(110)의 제어신호 입력단자와 연결되는 제어신호 커넥터(210)를 포함할 수 있다.
상기 바이패스 단자부는 상기 다관절 로봇(110)의 각 서보 모터와 제어기 전원 케이블(240) 및 제어기 제어신호 케이블(250)을 통해 각각 연결된다. 상기 바이패스 단자부는 상기 다관절 로봇(110)이 포함하는 하나 이상의 관절마다 구비되는 하나 이상의 서보 모터와 각각 연결되는 하나 이상의 전원 바이패스 단자(140) 및 하나 이상의 제어신호 바이패스 단자(150)를 포함할 수 있다.
상기 바이패스 제어부는 상기 제어기 제어신호 케이블(250)과 연결된 로봇 제어기(260)로부터 다관절 로봇 단선정보를 수신하는 경우, 상기 수신한 단선정보에 대응하는 서보 모터로 전원 및 제어신호가 상기 바이패스 단자부를 통해 공급되도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 바이패스 제어부는 상기 로봇 제어기(260)가 다관절 로봇 내부의 케이블 어셈블리 단선 고장을 인지하는 경우, 상기 고장에 대한 정보를 상기 로봇 제어기(260)로부터 수신하고, 상기 고장 정보에 대응하여 해당하는 서보 모터에 대한 전원 및 제어신호의 공급이 바이패스 단자부를 통해 해당 서보 모터로 바이패스되어 공급되도록 전원 공급루트와 제어신호 공급루트를 각각 스위칭하도록 동작할 수 있다. 바이패스 제어부는 전원 공급루트와 제어신호 공급루트에 대한 스위치 회로가 구비된 내부회로의 제어를 통해 상기 바이패스 동작을 수행하도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 중계장치의 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 바이패스 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 다관절 로봇 제어 시스템 110: 다관절 로봇
120: 전원 바이패스 케이블 121: 제어신호 바이패스 케이블
130: 중계장치 140: 전원 바이패스 단자
150: 제어신호 바이패스 단자 160: 전원 스위치
170: 제어신호 스위치 180: 전원 입력단자
190: 제어신호 입력단자 200: 전원 커넥터
210: 제어신호 커넥터 220: 로봇 전원 케이블
230: 로봇 제어신호 케이블 240: 제어기 전원 케이블
250: 제어기 제어신호 케이블 260: 로봇 제어기
501: 입력단자 503: 스위치 단자
505: 바이패스 단자 507: 커넥터 단자

Claims (7)

  1. 로봇 제어기의 제어신호와 통신을 수행하는 접속장치와, 로봇 제어기의 각 관절별로 외부 접속이 가능하도록 구비된 관절 커넥터를 포함하는 다관절 로봇과의 신호 중계를 수행하는 중계장치에 있어서,
    상기 로봇 제어기의 출력신호와 접속되는 전원 입력단자 및 제어신호 입력단자;
    상기 로봇 제어기의 출력신호를 다관절 로봇의 접속장치로 제공하기 위한 전원 커넥터 및 제어신호 커넥터;
    상기 로봇 제어기의 출력신호를 다관절 로봇의 관절 커넥터로 제공하기 위한 제1 전원 바이패스 단자 내지 제N 전원 바이패스 단자 및 제1 제어신호 바이패스 단자 내지 제N 제어신호 바이패스 단자; 및
    상기 로봇 제어기의 출력신호에 대응하는 전원 및 제어신호를 상기 접속장치 또는 관절 커넥터로 선택적으로 제공하기 위한 제1 전원 스위치 내지 제N 전원 스위치 및 제1 제어신호 스위치 내지 제N 제어신호 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치.

  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 제어기의 출력신호는 정상상태에서 상기 접속장치로 연결되고;
    상기 다관절 로봇의 오류 발생 시, 상기 로봇 제어기의 출력신호가 상기 관절 커넥터로 제공되도록 스위칭 전환이 이루어진 후, 상기 다관절 로봇의 동작 상태를 근거로 서보 모터 오류 또는 단선 오류를 판단하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치.
  4. 로봇 제어기의 제어신호와 통신을 수행하는 접속장치와, 로봇 제어기의 각 관절별로 외부 접속이 가능하도록 구비된 관절 커넥터를 포함하는 다관절 로봇과의 신호 중계를 수행하는 중계장치에 있어서,
    상기 로봇 제어기의 제어기 전원 케이블 및 상기 다관절 로봇의 전원 단자와 각각 연결되고, 상기 제어기 전원 케이블을 통해 공급되는 전원을 상기 다관절 로봇으로 중계하는 전원 중계부;
    상기 로봇 제어기의 제어기 제어신호 케이블 및 상기 다관절 로봇의 제어신호 단자와 각각 연결되고, 상기 제어기 제어신호 케이블을 통해 입력되는 제어신호를 상기 다관절 로봇으로 중계하는 제어신호 중계부;
    상기 다관절 로봇의 각 서보 모터와 상기 제어기 전원 케이블 및 제어기 제어신호 케이블을 각각 연결하는 바이패스 단자부; 및
    상기 제어기 제어신호 케이블과 연결된 로봇 제어기로부터 다관절 로봇 단선정보를 수신하는 경우, 상기 수신한 단선정보에 대응하는 서보 모터로 전원 및 제어신호가 상기 바이패스 단자부를 통해 공급되도록 제어하는 바이패스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 제어신호의 중계장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전원 중계부는 상기 제어기 전원 케이블과 연결되는 전원 입력단자, 상기 다관절 로봇의 전원 입력단자와 연결되는 전원 커넥터를 포함하고;
    상기 제어신호 중계부는 상기 제어기 제어신호 케이블과 연결되는 제어신호 입력단자, 상기 다관절 로봇의 제어신호 입력단자와 연결되는 제어신호 커넥터를 포함하며;
    상기 바이패스 단자부는 상기 다관절 로봇이 포함하는 하나 이상의 관절마다 구비되는 하나 이상의 서보 모터와 각각 연결되는 하나 이상의 전원 바이패스 단자 및 하나 이상의 제어신호 바이패스 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 중계장치는 프로그램화된 장치에 의해 상기 다관절 로봇의 서보 모터 오류 또는 단선 오류를 판단하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 중계장치는 물리적 스위치의 전환에 따른 상기 다관절 로봇의 서보 모터 동작으로부터 상기 서보 모터의 오류 또는 단선 오류를 판단하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇으로 공급되는 전원 및 제어신호의 중계장치.
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