KR20130099237A - 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법 및 로봇의 브레이크를 검사하기 위한, 토크센서에 의해 검출된 토크의 사용 방법 - Google Patents

로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법 및 로봇의 브레이크를 검사하기 위한, 토크센서에 의해 검출된 토크의 사용 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130099237A
KR20130099237A KR1020137020568A KR20137020568A KR20130099237A KR 20130099237 A KR20130099237 A KR 20130099237A KR 1020137020568 A KR1020137020568 A KR 1020137020568A KR 20137020568 A KR20137020568 A KR 20137020568A KR 20130099237 A KR20130099237 A KR 20130099237A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
brake
drive
robot
axis
Prior art date
Application number
KR1020137020568A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101547411B1 (ko
Inventor
마르크- 발터 위베를레
토비아스 오르트마이어
Original Assignee
쿠카 레보라토리즈 게엠베하
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
Application filed by 쿠카 레보라토리즈 게엠베하 filed Critical 쿠카 레보라토리즈 게엠베하
Publication of KR20130099237A publication Critical patent/KR20130099237A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101547411B1 publication Critical patent/KR101547411B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/28—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for testing brakes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/28—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for testing brakes
    • G01L5/288—Measuring the force necessary to rotate a braked wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085—Force or torque sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0004—Braking devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0095—Means or methods for testing manipulators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 축 (A1~A6) 을 가진 로봇 (1) 의 브레이크 (22) 를 검사하기 위한 방법에 관한 것이다. 로봇 (1) 은 다수의 축 (A1~A6) 중 하나 (A3) 에 할당된 드라이브 (21), 이 축 (A3) 에 할당된 브레이크 (22), 및 이 축 (A3) 에 할당된 토크센서 (24) 를 구비하며, 상기 브레이크는 이 축 (A3) 의 운동을 적어도 감소시키도록 설계되어 있고, 상기 토크센서는 이 축 (A3) 에 작용하는 토크를 검출하도록 설계되어 있다. 브레이크 (22) 는 활성화되며, 축 (A6) 에 작용하는 토크는 브레이크 (22) 가 활성화되어 있는 동안 토크센서 (24) 에 의해 검출되고, 그리고 브레이크 (22) 의 기능은 토크센서 (24) 에 의해 검출된 상기 토크의 평가를 근거로 판단된다.

Description

로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법 및 로봇의 브레이크를 검사하기 위한, 토크센서에 의해 검출된 토크의 사용 방법{METHOD FOR CHECKING A BRAKE OF A ROBOT AND METHOD FOR USE OF TORQUE DETECTED BY A TORQUE SENSOR TO CHECK A BRAKE OF A ROBOT}
본 발명은 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법에 관한 것이다.
로봇은 대상물을 자동으로 핸들링하기 위해 목적에 부합하는 공구들을 갖추고 있으며, 특히 방향, 위치 및 작업 진행과 관련하여 다수의 운동축에서 프로그래밍 가능한 핸들링 기계이다. 로봇은 기본적으로 다수의 축과 레버를 가진 로봇팔을 가지며, 상기 축들과 레버들은 드라이브들에 의해 움직여진다. 상기 드라이브는 예컨대 전기 드라이브이다.
로봇의 운동을 멈추기 위해, 로봇은 일반적으로 브레이크를 구비한다. 로봇의 전동기의 브레이크의 (예컨대 마모 또는 오염에 의해 초래된) 잠재적인 고장을 일찍 인식하기 위해, EP 1 215 475 B1 은 짧은 시간을 위해 회전속도 조절된 상태에서 전동기의 브레이크를 걸고, 그리고 적어도 이 시간 동안 전동기의 브레이크의 제동토크 (braking torque) 를 결정하기 위해 전동기의 모터 전류를 측정하는 것을 공개하고 있다. 하지만 이 방법을 위해서는 전동기가 비교적 큰, 제동토크를 초과하는 모터 토크를 가해야 하는 것이 필요하다. 그러므로, 이 방법은 설치되어 있는 제동토크가 모터 토크보다 크면 적합하지 않다.
그러므로, 본 발명의 목적은 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 보다 융통성 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 하기의 단계들을 가진, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법을 통해 달성된다:
- 다수의 축을 가진 로봇을 가동시키는 단계로서, 상기 로봇은 다수의 축 중 하나에 할당된 드라이브 (drive), 이 축에 할당된 브레이크, 및 이 축에 할당된 토크센서 (torque sensor) 를 구비하며, 상기 브레이크는 이 축의 운동을 적어도 감소시키도록 설계되어 있고, 상기 토크센서는 이 축에 작용하는 토크를 검출하도록 설계되어 있는, 로봇을 가동시키는 단계,
- 상기 브레이크를 활성화시키는 단계,
- 상기 브레이크가 활성화되어 있는 동안, 상기 축에 작용하는 토크를 상기 토크센서에 의해 검출하는 단계, 및
- 상기 토크센서에 의해 검출된 상기 토크의 평가 (evaluation) 를 근거로 상기 브레이크의 기능을 판단하는 단계.
로봇은 다수의 축을 구비하며, 상기 축들은 드라이브들, 예컨대 전기 드라이브 (electric drive) 들에 의해 움직여질 수 있다. 이 이외에, 로봇은 하나 또는 다수의 토크센서를 구비할 수 있으며, 상기 토크센서들은 종래의 로봇들에서는 예컨대 조절을 위해, 그리고 환경과의 상호 작용을 위해 이용된다. 토크센서들은 축들에 할당되어 있으며, 관련 축에 할당된 토크를 검출한다.
본 발명에 따르면, 이러한 토크센서는, 토크센서에 의해 검출된 토크가 다수의 축을 구비한 로봇의 브레이크의 기능을 판단하기 위해 사용됨으로써 로봇의 브레이크를 검사하기 위해 사용된다. 브레이크는 다수의 축 중 하나의 운동을 적어도 감소시키기 위해 제공되어 있으며, 토크센서는 이 축에 작용하는 토크를 검출하도록 설계되어 있다.
이 이외에, 축에는 드라이브가 할당되어 있으며, 상기 드라이브는 예컨대 전기 드라이브일 수 있고, 상기 전기 드라이브는 전동기, 및 경우에 따라서는 상기 전동기를 제어하는 파워일렉트로닉스 (power electronics) 를 구비한다. 로봇의 가동 중, 드라이브는, 축이 예컨대 특히 사전 결정된 (predetermined) 속도를 갖고 움직이도록 또는 축이 특히 사전 결정된 위치에서 유지되도록 또는 사전 결정된 경로 (trajectory) 를 따라 움직이도록 드라이브 토크 (drive torque) 를 상기 축에 가한다.
토크센서에 의해 검출된 토크는 예컨대 정적 테스트 (static test) 를 위해, 즉 브레이크의 브레이크 어웨이 토크 (break-away torque) 를 검출하기 위해 사용되거나 또는 동적 테스트 (dynamic test) (상기 동적 테스트에서는 로봇의 관련 축이 움직인다) 를 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 로봇은 예컨대 사전 결정된 가동상태에서 가동되며, 그리고 브레이크는 활성화된다. 이로 인해, 축에 토크가 작용하며, 상기 토크는 토크센서에 의해 검출된다. 그 후, 이 토크, 또는 상기 토크에 할당된 토크 프로파일 (torque profile) 분석 (analysis) 은 브레이크에 의해 가해진 제동토크에 관한, 그리고 이로써 브레이크의 기능에 관한 결론 도출을 허용한다.
예컨대, 검출된 토크는, 사전 결정된 가동상태에 할당된 목표 토크 (상기 목표 토크는 기능적인 브레이크에 있어서 작용한다) 와 비교됨으로써 분석될 수 있다. 상기 목표 토크는 예컨대 보다 이전의 측정을 통해 검출되어 있거나 또는 모델에 기반을 둔 (model-based) 추정 (estimation) 을 근거로 검출되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시형태에 따르면, 로봇은 예컨대 사전 결정된 가동상태로서의 제어된 또는 조절된 가동상태에서 가동되며, 이때 특히 사전 결정된 상기 가동상태를 근거로 축은 사전 결정된 위치를 구비하고, 사전 결정된 속도를 갖고 움직이거나 또는 사전 결정된 경로를 따라 움직인다.
후속하여, 본 발명에 따른 방법의 변형에 따르면, 축에 할당된 드라이브는 꺼진다. 토크센서에 의해 검출된 토크는 브레이크에 의해 가해진 제동토크와 관련되어 있으며, 따라서 토크센서에 의해 검출된 토크의 분석을 근거로 브레이크의 기능에 관한 결론 도출이 가능하다. 토크센서에 의해 검출된 토크의 분석은 예컨대 상기 언급된 미리 검출된 비교 또는 목표 토크 프로파일과의 비교를 통해 수행된다. 축을 사전 결정된 가동상태 동안 가동시키는 적합한 속도의 선택은, 본 발명에 따른 방법의 이 변형과 함께 토크센서에 의해 검출된 토크의 분석에 의해 브레이크의 정적 뿐만 아니라 동적 제동토크에 관한 결론 도출을 허용한다. 대안적으로, 드라이브에 의해 가해질 수 있는 드라이브 토크는 제동토크를 검출하는 동안 중지될 수 있다. 이로 인해, 축, 특히 경우에 따라 축에 할당된 기어에는 기능검사 동안 부하가 경감된다.
본 발명에 따른 방법의 그 밖의 실시형태에 따르면, 이 방법은 하기의 단계들을 가진다:
- 브레이크와 상관 없이 수단 (means) 들을 갖고 축의 움직임을 기계적으로 (mechanically) 저지하는 단계,
- 브레이크를 활성화시키는 단계,
- 드라이브에 의해, 브레이크에 의해 가해질 수 있는 제동토크보다 큰 드라이브 토크를 발생시키는 단계, 및
- 토크센서에 의해 검출된 토크 및 상기 드라이브 토크를 평가함으로써 브레이크의 기능을 판단하는 단계.
본 발명에 따른 방법의 이 변형에 따르면, 브레이크의 브레이크 어웨이 토크 (break-away torque) 는, 한편으로는 드라이브가 브레이크에 의해 가해진 제동토크보다 큰 드라이브 토크를 발생시킴으로써 검출될 수 있다. 이 이외에, 특히 드라이브 토크에 의해 초래된 축의 움직임은, 축이 예컨대 기계적으로 구속되거나 (arrested) 또는 축이 본 발명에 따른 방법의 이 변형을 위해 상기 축을 위해 제공되어 있는 로봇의 기계적 엔드스톱 (end stop) 안으로 데려가지고, 따라서 드라이브가 상기 축을 더 이상 움직일 수 없음으로써 기계적으로 저지된다. 드라이브에 의해 가해진 드라이브 토크가 브레이크에 의해 가해질 수 있는 제동토크보다 큼으로써 축에는 아웃풋 토크가 작용하며, 상기 아웃풋 토크를 토크센서가 검출한다. 드라이브 토크, 및 토크센서에 의해 검출된 토크의 평가를 근거로 제동토크에 관한 결론이 도출될 수 있으며, 그리고 이로써 브레이크의 기능이 판단될 수 있다. 브레이크에 의해 가해진 제동토크는, 축의 운동을 기계적으로 저지함에 따라 토크센서에 의해 검출된 토크보다 적은 드라이브 토크에 상응한다. 경우에 따라서는, 중력을 근거로 축에 작용하는 토크가 고려되어야만 한다. 드라이브에 의해 가해진 드라이브 토크는, 상기 드라이브가 전기 드라이브라면 예컨대 드라이브를 구비하는 전동기의 전기 흐름에 의해 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 이 변형을 근거로 축은 브레이크의 기능검사 동안 휴식하고 있으며, 이는 브레이크의 마모가 발생하지 않거나 또는 적어도 비교적 적은 마모가 발생하게 한다.
본 발명에 따른 방법의 그 밖의 실시형태에 따르면, 하기의 단계들이 실행된다:
- 축의 정지 상태 동안 브레이크를 활성화시키는 단계,
- 드라이브에 의해 가해질 수 있는 드라이브 토크를 사전 결정된 드라이브 토크까지 상승시키는 단계, 및
- 사전 결정된 상기 드라이브 토크에 도달하기 전에 토크센서가 토크의 변경을 인식하면 브레이크가 기능상 비정상이라고 판단하는 단계.
이 변형에 따르면, 로봇은 휴식하고 있으며, 브레이크는 닫혀져 있다 (활성화되어 있다). 토크센서는 이 가동상태에서 예컨대 중력을 근거로 발생된, 축에의 토크를 검출하지 않거나 또는 비교적 적은 토크를 검출한다. 후속하여, 드라이브에 의해 가해질 수 있는 드라이브 토크는, 상기 드라이브가 사전 결정된 드라이브 토크에 도달할 때까지 예컨대 단계적으로 또는 연속적으로 상승된다. 사전 결정된 상기 드라이브 토크는, 브레이크가 기능적이면 브레이크가 적어도 가해야만 하는 목표 제동토크에 상응한다. 토크센서가 드라이브 토크의 상승 동안 토크의 변경을 검출하지 않으면, 제동토크는 드라이브 토크보다 크며, 그리고 브레이크는 아직 기능적이다. 이에 반해, 드라이브가 사전 결정된 상기 드라이브 토크에 도달하기 전에 토크센서가 토크의 변경을 검출하면, 브레이크의 기능의 침해를 추론할 수 있다.
추가적으로, 드라이브가 사전 결정된 드라이브 토크에 도달한 후, 드라이브에 의해 가해질 수 있는 드라이브 토크를 계속 상승시키는 것이 또한 가능하다. 그 후, 가속 토크는 토크센서에 의해 검출된 축의 토크를 근거로 검출될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 개략적인 도면들에 도시되어 있다.
도 1 은 다수의 축을 가진 로봇을 보이고 있으며,
도 2 는 로봇의 축들 중 하나를 보이고 있고,
도 3, 도 4 는 로봇의 브레이크들 중 하나의 기능을 검사하기 위한 여러 가지 방법을 도시하고 있는 흐름도이며,
도 5 는 로봇의 대안적인 가동상태를 위한, 도 2 에 도시되어 있는 축을 보이고 있고,
도 6 은 브레이크의 기능을 검사하기 위한 대안적인 방법을 도시하고 있는 그 밖의 흐름도이다.
도 1 은 예컨대 6 자유도에서의 운동을 위한 키네메틱스 (kinematics) 를 가진 로봇 (1) 을 보이고 있다. 로봇 (1) 은 일반적으로 알려져 있는 방식으로 관절 (2 내지 4), 레버 (5, 6), 6 개의 운동축 (A1 내지 A6) 및 플랜지 (7) 를 구비하며, 상기 플랜지에는 상세히 도시되어 있지 않은 이펙터 (effector), 예컨대 공구가 고정되어 있을 수 있다.
각각의 운동축 (A1 내지 A6) 은 상세히 도시되어 있지 않은 드라이브 (drive) 에 의해 움직여진다. 상기 드라이브들은 당업자에게 일반적으로 알려져 있는 바와 같이 예컨대 각각 하나의 전동기 (electric motor, 9-11, 21) 를 포함한다. 도 2 는 레버 (5) 를 보이고 있으며, 상기 레버는 모터 (21) 에 의해 축 (A3) 둘레로 선회될 수 있다.
본 실시예의 경우, 축 (A3) 에 할당된 드라이브는 기어 (23) 를 구비한다. 이 이외에, 축 (A3) 과 관련된 레버 (5) 의 운동은 브레이크 (22) 를 갖고 제동될 수 있다. 축 (A3) 에 작용하는 토크는 토크센서 (24) 를 이용해 측정된다. 나머지 축들 (A1, A2, A4-A6) 에도 마찬가지로 각각 토크센서와 브레이크가 할당되어 있을 수 있다.
이 이외에, 로봇 (1) 은 제어용 컴퓨터 (12) 를 구비하며, 상기 제어용 컴퓨터는 로봇 (1) 의 상기 드라이브들과 도시되어 있지 않은 방식으로 연결되어 있고, 그리고 이것들을 제어용 컴퓨터 (12) 에서 진행되는 컴퓨터 프로그램에 의해 제어하며, 따라서 로봇 (1) 의 플랜지 (7) 는 사전 결정된 운동을 실행한다. "제어하다" 라는 개념은 또한 "조절하다" 라는 개념을 포함하여야 한다.
이 이외에, 본 실시예의 경우 토크센서 (24) 와 브레이크 (22) 도 제어용 컴퓨터 (12) 와 연결되어 있으며, 따라서 제어용 컴퓨터 (12) 는 토크센서 (24) 를 갖고 측정된 신호들을 근거로 로봇 (1) 의 운동을 제어 또는 조절하고, 그리고 경우에 따라서는 브레이크를 활성화할 수 있다.
브레이크 (2) 의 기능을 검사하기 위해, 본 실시예의 경우, 도 3 에 도시되어 있는 흐름도를 통해 설명되어 있는 브레이크 (22) 의 다음과 같은 기능검사가 실행된다:
우선 로봇 (1) 은 사전 결정된 제어된 또는 조절된 가동상태에서 가동되며, 상기 가동상태에서 축 (A3) 은 사전 결정된 운동상태를 가진다 (도 3 의 흐름도의 단계 S1). 이는 제어용 컴퓨터 (12) 는 전동기 (21) 가 모터 토크를 발생시키도록 상기 전동기를 제어하고, 따라서 상기 모터 토크는 축 (A3) 을 사전 결정된 운동상태로 전환시킴으로써 달성된다. 대안적으로, 로봇 (1) 은 제어된 또는 조절된 가동상태에서 가동되며, 따라서 축 (A3) 은 사전 결정된 속도를 갖고 움직이고, 즉 레버 (5) 는 사전 결정된 각속도 (angular speed) 를 갖고 축 (A3) 둘레로 움직일 수 있다. 이는 제어용 컴퓨터 (12) 는 전동기 (21) 가 모터 토크를 발생시키도록 상기 전동기를 제어하고, 따라서 레버 (5) 가 사전 결정된 각속도를 갖고 축 (A3) 둘레로 선회됨으로써 달성된다.
로봇 (1) 이 이 가동상태에 있으면, 제어용 컴퓨터 (12) 는 자동으로 브레이크 (22) 를 활성화하며 (흐름도의 단계 S2), 그리고 모터 (21) 를 끄고, 따라서 상기 모터는 더 이상 모터 토크를 발생시키지 않는다 (흐름도의 단계 S3).
이 가동상태에서 토크센서 (24) 는 축 (A3) 에 작용하는 토크에 상응하는 신호를 발생시킨다. 이 신호는 제어용 컴퓨터 (12) 에게 공급된다. 제어용 컴퓨터 (12) 에서는, 브레이크 (22) 의 상태에 관한 결론을 도출하기 위해 토크센서 (24) 로부터 유래하는 신호를 근거로, 축 (A3) 에 작용하는 토크를 평가하는 계산 프로그램이 진행된다 (흐름도의 단계 S4).
본 실시예의 경우, 이 평가를 위해 참조 토크 프로파일 (reference torque profile) 이 제어용 컴퓨터 (12) 안에 저장되어 있으며, 상기 참조 토크 프로파일은 브레이크 (22) 가 아직 충분히 기능적이면 브레이크 (22) 의 상기 설명된 기능검사를 위해 예상될 수 있다. 토크센서 (24) 에 의해 기능검사의 범위에서 검출된 토크 프로파일을 상기 참조 토크 프로파일과 비교함으로써, 제어용 컴퓨터 (12) 에게는 그의 계산 프로그램에 의해 브레이크 (22) 를 검사하는 것이 가능해진다. 대안적으로, 제동 과정 동안 상기 참조 토크 프로파일은 모델을 기반으로 하여 (model-based) 계산되며, 이로 인해 특정한 사전 결정된 가동상태가 필요하지 않다.
상기 참조 토크 프로파일은 예컨대 기능적인 브레이크 (22) 와의 비교 측정 동안 발생되었고 또는 모델을 기반으로 한 추정 (estimation) 을 근거로 검출되었다.
브레이크 (22) 의 대안적인 기능검사를 위해, 제어용 컴퓨터 (12) 는 브레이크 (22) 의 활성화 후 모터 (21) 를 끄는 것이 아니라, 예컨대 합성 (resulting) 제동토크를 감소시키기 위해 상기 모터를 사전 결정된 모터 토크를 갖고 가동시킨다. 이로 인해, 예컨대 기어 (23) 의 기계적 하중을 감소시키는 것이 가능하다. 이 기능검사를 위해, 제어용 컴퓨터 (12) 에서 진행되는 컴퓨터 프로그램은, 상기 컴퓨터 프로그램이 브레이크 (22) 의 기능을 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크 프로파일의 평가를 근거로 검출할 뿐만 아니라 모터 (21) 에 의해 가해진 모터 토크를 근거로 검출하도록 실행될 수도 있다. 모터 토크는 예컨대 모터 (21) 의 측정된 전기 흐름을 근거로 검출될 수 있다.
도 4 는 브레이크 (22) 의 기능검사의 대안적인 실시형태를 도시하고 있으며, 이 기능검사는 본 실시예의 경우 다음과 같이 실행된다:
우선 제어용 컴퓨터 (12) 는 축 (A3) 또는 레버 (5) 가 축 (A3) 을 위해 제공되어 있는 로봇 (1) 의 기계적 엔드스톱 (end stop, 25) 안으로 데려가지도록 모터 (9-11, 21) 들을 제어한다 (도 4 의 흐름도의 단계 S1'). 이로 인해, 모터 (21) 가 상응하는 모터 토크를 가할지라도 축 (A3) 이 엔드스톱 (25) 을 넘어 움직이는 것이 기계적으로 저지된다.
축 (A3) 또는 레버 (5) 가 그의 엔드스톱 (25) 에 위치하면, 제어용 컴퓨터 (12) 는 브레이크 (22) 를 활성화하며 (도 4 의 흐름도의 단계 S2'), 그리고 브레이크 (22) 가 기능적이면 브레이크 (22) 에 의해 예상될 수 있는 제동토크보다 큰 모터 토크를 발생시키도록 모터 (21) 를 자극한다 (도 4 의 흐름도의 단계 S3'). 엔드스톱 (25) 은 축 (A) 또는 레버 (5) 가 상기 엔드스톱 (25) 을 넘어 움직이는 것을 저지한다.
후속하여, 제어용 컴퓨터 (12) 에서 진행되는 컴퓨터 프로그램은 토크센서 (24), 및 모터 (21) 에 의해 가해진 모터 토크를 근거로, 브레이크 (22) 에 의해 발생된 제동토크를 계산한다. 제어용 컴퓨터 (12) 안에 저장된, 기능적인 브레이크 (22) 에 할당된 제동토크에 관한 정보와 현재 기능검사의 범위에서 검출된 브레이크 (22) 의 제동토크와의 비교를 근거로 제어용 컴퓨터 (12) 는 브레이크 (22) 의 기능에 관한 결론을 도출할 수 있다 (도 4 의 흐름도의 단계 S4').
도 2 에 도시되어 있는 실시예에서, 축 (A3) 의 운동은 엔드스톱 (25) 에 의해 저지된다. 도 5 는 축 (A3) 또는 레버 (5) 의 운동이 어레스트 (arrest, 26) 를 통해 실현되는 실시형태를 보이고 있으며, 축 (A3) 의 운동을 저지하기 위해 상기 어레스트에 의해 레버 (5) 는 예컨대 벽 (27) 에 고정된다.
도 6 은 브레이크 (22) 의 기능검사의 그 밖의 실시형태를 도시하고 있으며, 이 기능검사는 본 실시예의 경우 다음과 같이 실행된다:
우선 로봇 (1) 은 사전 결정된 가동상태에서 가동되며, 상기 가동상태에서 상기 로봇은 휴식하고 있고, 즉 특히 축 (A3) 또는 레버 (5) 는 움직여지지 않는다 (도 6 의 흐름도의 단계 S1''). 이 이외에, 브레이크 (22) 는 닫혀져 있다 (도 6 의 흐름도의 단계 S2'').
후속하여, 제어용 컴퓨터 (12) 는, 사전 결정된 목표 모터 토크에 도달할 때까지 모터 (21) 가 예컨대 연속적으로 또는 단계적으로, 축 (A3) 에 작용하는 그의 모터 토크를 상승시키도록 모터 (21) 를 제어한다 (도 6 의 흐름도의 단계 S3''). 사전 결정된 상기 목표 모터 토크는, 브레이크 (22) 가 기능적이면 축 (A3) 이 이 모터 토크에 도달할시 아직 움직여지지 않도록 선택되어 있다.
브레이크 (22) 가 기능적이면, 모터 토크가 상승되는 동안 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크는 변하지 않거나 또는 단지 비교적 적게 변한다. 이에 반해 브레이크 (22) 가 더 이상 기능상 비정상이면 (왜냐하면 상기 브레이크가 예컨대 더 이상 필요한 제동토크를 가할 수 없기 때문에), 토크센서 (24) 는 축 (A3) 에 작용하는 토크의 관련된 변경을 검출한다. 그러므로, 제어용 컴퓨터 (12) 에게는, 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크의 평가를 근거로 브레이크 (22) 의 기능에 관한 결론을 도출하는 것이 가능하다 (도 6 의 흐름도의 단계 S4'').
또한, 본 실시예의 경우, 제어용 컴퓨터 (12) 가 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크에 의해 축 (A3) 에 작용하는 가속 토크를 계산할 수 있도록, 모터 (21) 에 의해 가해진 모터 토크는 상기 모터가 목표 모터 토크에 도달한 후 계속 상승된다 (도 6 의 흐름도의 단계 S5'').

Claims (10)

  1. - 다수의 축 (A1~A6) 을 가진 로봇 (1) 을 가동시키는 단계로서, 상기 로봇 (1) 은 다수의 축 (A1~A6) 중 하나 (A3) 에 할당된 드라이브 (21), 이 축 (A3) 에 할당된 브레이크 (22), 및 이 축 (A3) 에 할당된 토크센서 (24) 를 구비하며, 상기 브레이크는 이 축 (A3) 의 운동을 제동하도록 설계되어 있고, 상기 토크센서는 이 축 (A3) 에 작용하는 토크를 검출하도록 설계되어 있는, 로봇을 가동시키는 단계,
    - 상기 브레이크 (22) 를 활성화시키는 단계,
    - 상기 브레이크 (22) 가 활성화되어 있는 동안, 상기 축 (A3) 에 작용하는 토크를 상기 토크센서 (24) 에 의해 검출하는 단계, 및
    - 상기 토크센서 (24) 에 의해 검출된 상기 토크의 평가에 근거하여 상기 브레이크 (22) 의 기능을 판단하는 단계를 가지며,
    상기 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크를 목표 토크와 비교하는 것을 실행하는, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 (22) 를 활성화시키기 전에 사전 결정된 가동상태에서 상기 로봇 (1) 을 가동시키는 것을 실행하는, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제어된 가동상태에서 상기 로봇 (1) 을 가동시키며, 이때 사전 결정된 가동상태를 근거로 상기 축 (A3) 은 사전 결정된 위치에 있고 사전 결정된 속도로 또는 사전 결정된 경로를 따라 움직이는, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 드라이브 (21) 를 비활성화시키거나 또는 상기 드라이브 (21) 에 의해 가해질 수 있는 사전 결정된 드라이브 토크를 중지시키는, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 브레이크 (22) 와 독립적으로, 수단 (25, 26, 27) 으로 상기 축 (A3) 의 움직임을 기계적으로 저지하는 단계,
    - 상기 브레이크 (22) 를 활성화시키는 단계,
    - 상기 드라이브 (21) 에 의해, 상기 브레이크 (22) 에 의해 가해질 수 있는 제동토크보다 큰 드라이브 토크를 발생시키는 단계, 및
    - 상기 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크 및 드라이브 토크를 평가함으로써 상기 브레이크 (22) 의 기능을 판단하는 단계를 가진, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 축 (A3) 을 위해 제공되어 있는 기계적 엔드스톱 (25) 안으로 상기 축 (A3) 을 이동시킴으로써, 상기 드라이브 (21) 가 상기 축 (A3) 을 더 이상 움직일 수 없게 하는, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 브레이크 (22) 와 독립적으로, 수단 (26, 27) 으로 상기 축 (A3) 의 움직임을 기계적으로 저지함으로써 상기 축 (A3) 을 구속하는 (arrest), 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 축 (A3) 의 정지 상태 동안 상기 브레이크 (22) 를 활성화시키는 단계,
    - 상기 드라이브 (21) 에 의해 가해질 수 있는 드라이브 토크를 사전 결정된 드라이브 토크까지 상승시키는 단계, 및
    - 사전 결정된 상기 드라이브 토크에 도달하기 전에 토크센서 (24) 가 토크의 변경을 인식하면 브레이크 (22) 가 기능상 비정상이라고 판단하는 단계를 가진, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    - 상기 드라이브 (21) 가 사전 결정된 드라이브 토크에 도달한 후, 상기 드라이브 (21) 에 의해 가해질 수 있는 드라이브 토크를 계속 상승시키는 단계, 및
    - 상기 토크센서 (24) 에 의해 검출된 축 (A3) 의 토크를 근거로 가속 토크를 검출하는 단계를 가진, 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법.
  10. 다수의 축 (A1~A6) 을 가진 로봇 (1) 의 브레이크 (22) 를 검사하기 위한, 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크의 사용 방법으로서, 상기 브레이크 (22) 는 다수의 축 (A1~A6) 중 하나 (A3) 의 운동을 제동하도록 되어 있으며, 상기 토크센서 (24) 는 이 축 (A3) 에 작용하는 토크를 검출하도록 설계되어 있으며,
    상기 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크를 목표 토크와 비교하는 것을 실행하는, 로봇 (1) 의 브레이크 (22) 를 검사하기 위한, 토크센서 (24) 에 의해 검출된 토크의 사용 방법.
KR1020137020568A 2008-09-08 2009-09-04 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법 및 로봇의 브레이크를 검사하기 위한, 토크센서에 의해 검출된 토크의 사용 방법 KR101547411B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008041866A DE102008041866B3 (de) 2008-09-08 2008-09-08 Verfahren zum Überprüfen einer Bremse eines Roboters
DE102008041866.8 2008-09-08
PCT/EP2009/006455 WO2010025944A1 (de) 2008-09-08 2009-09-04 Verfahren zum überprüfen einer bremse eines roboters

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117005800A Division KR20110053450A (ko) 2008-09-08 2009-09-04 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130099237A true KR20130099237A (ko) 2013-09-05
KR101547411B1 KR101547411B1 (ko) 2015-08-26

Family

ID=41165422

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137020568A KR101547411B1 (ko) 2008-09-08 2009-09-04 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법 및 로봇의 브레이크를 검사하기 위한, 토크센서에 의해 검출된 토크의 사용 방법
KR1020117005800A KR20110053450A (ko) 2008-09-08 2009-09-04 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117005800A KR20110053450A (ko) 2008-09-08 2009-09-04 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8069714B2 (ko)
EP (1) EP2321623B1 (ko)
KR (2) KR101547411B1 (ko)
CN (1) CN102150023B (ko)
DE (1) DE102008041866B3 (ko)
DK (1) DK2321623T3 (ko)
WO (1) WO2010025944A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10859455B2 (en) 2017-07-13 2020-12-08 Fanuc Corporation Brake inspection device and motor controller

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8751040B2 (en) * 2010-04-02 2014-06-10 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for evaluating braking performance
DE102010037548A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-15 Walter Maschinenbau Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Greifeinrichtung
US8686670B2 (en) 2011-12-20 2014-04-01 Magnetek, Inc. Method and apparatus for calibrating and testing brake holding torque
DE102012003479A1 (de) * 2012-02-21 2013-08-22 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ausführen eines Manipulatorprozesses
CN103323270A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 李红伟 一种新型工业机器人检测仪
JP5444421B2 (ja) 2012-06-28 2014-03-19 ファナック株式会社 ブレーキ異常診断方法およびブレーキ異常診断装置
DE102013012448A1 (de) * 2013-07-26 2015-01-29 Kuka Laboratories Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bremsen einer Roboterachsanordnung
CN103559433A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 北京奇虎科技有限公司 一种移动终端防盗方法及装置
JP5746308B2 (ja) * 2013-11-26 2015-07-08 ファナック株式会社 ブレーキ落下量を低減する機能を備えたサーボ制御装置
FR3019953B1 (fr) * 2014-04-09 2016-05-06 Staubli Sa Ets Procede de commande d'un robot multi-axes et robot pour la mise en oeuvre d'un tel procede
DE102014207072A1 (de) 2014-04-11 2015-10-15 Kuka Roboter Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Bremse und zugehörige Maschine, insbesondere Roboter
EP2993000B1 (en) * 2014-09-04 2019-05-15 ABB Schweiz AG Evaluation of dynamic brake torque in a robot
KR102545930B1 (ko) 2014-10-27 2023-06-22 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 통합 수술 테이블을 위한 시스템 및 방법
KR102623373B1 (ko) 2014-10-27 2024-01-11 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 통합 수술 테이블 운동을 위한 시스템 및 방법
EP3212148A4 (en) 2014-10-27 2018-07-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and method for integrated surgical table icons
US10682190B2 (en) 2014-10-27 2020-06-16 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and method for monitoring control points during reactive motion
EP3212107A4 (en) 2014-10-27 2018-06-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical device with active brake release control
CN107072864B (zh) 2014-10-27 2019-06-14 直观外科手术操作公司 用于配准到手术台的系统及方法
KR102574095B1 (ko) 2014-10-27 2023-09-06 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 기기 교란 보상을 위한 시스템 및 방법
DE102015001203A1 (de) 2015-01-30 2016-08-04 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und System zum Betreiben und/oder Überwachen einer mehrachsigen Maschine
TWI684502B (zh) * 2016-01-18 2020-02-11 廣明光電股份有限公司 機器手臂解除剎車的方法（一）
JP6527095B2 (ja) * 2016-03-25 2019-06-05 ファナック株式会社 ブレーキトルク増減機能を有するモータ及び機構部
JP6382882B2 (ja) * 2016-04-15 2018-08-29 ファナック株式会社 ブレーキ検査装置およびブレーキ検査方法
CN106124233A (zh) * 2016-06-16 2016-11-16 芜湖润众机器人科技有限公司 一种机械手测试平台
JP6571618B2 (ja) * 2016-09-08 2019-09-04 ファナック株式会社 人間協調型ロボット
KR102506922B1 (ko) * 2016-09-20 2023-03-07 현대자동차 주식회사 브레이크 모터 감시 장치
JP6992380B2 (ja) * 2017-09-29 2022-01-13 ブラザー工業株式会社 工作機械、ブレーキ故障判断方法、及びコンピュータプログラム
EP3755918B1 (en) * 2018-02-21 2023-05-03 ABB Schweiz AG Method for recovery of a frictional brake device and industrial device
CN112888532A (zh) * 2018-10-12 2021-06-01 Abb瑞士股份有限公司 用于确定动态摩擦力矩的方法和控制系统以及工业机器人
CN110712220B (zh) * 2019-09-29 2020-12-01 杭州电子科技大学 一种工业机器人驱动关节可靠性加速测试方法与装置
CN111037605A (zh) * 2019-12-26 2020-04-21 中科新松有限公司 一种机器人关节电磁制动器的磨损检测方法
DE102020205322A1 (de) * 2020-04-27 2021-10-28 Kuka Deutschland Gmbh Verfahren zum automatischen Planen der zeitlichen Ausführung von Bremsentests und zugehöriger Roboter
CN112008761B (zh) * 2020-08-27 2022-01-11 中科新松有限公司 具有制动检测功能的制动器模组及制动功能检测方法
CN112008762B (zh) * 2020-08-27 2022-02-01 中科新松有限公司 具有双通道检测功能的全密封制动器模组及检测方法
CN116175648B (zh) * 2023-04-25 2023-07-11 江西明天高科技股份有限公司 一种力反馈机械臂移动阻力测试台

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60186384A (ja) * 1984-03-07 1985-09-21 株式会社日立製作所 ロボツトの駆動装置
US4598595A (en) * 1985-04-18 1986-07-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Torque gauge for applications including robotics
US5155423A (en) * 1986-02-18 1992-10-13 Robotics Research Corporation Industrial robot with servo
EP0643290A1 (de) * 1993-09-10 1995-03-15 Helmut Dipl.-Ing. Sudhop Einrichtung zur Prüfung, Überwachung und Regelung von mechanischen Bremsen
JPH10286789A (ja) * 1997-04-15 1998-10-27 Honda Motor Co Ltd 関節トルク検出装置
DE59813927D1 (de) * 1997-12-06 2007-04-12 Elan Schaltelemente Gmbh & Co Verfahren zur Überwachung einer technischen Anlage mit erhöhten Sicherheitsanforderungen insbesondere eines Handhabungsgerätes, sowie Überwachungs- und Steuergerät
DE19756752A1 (de) * 1997-12-19 1999-06-24 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überprüfung von Motorbremsen
KR100299210B1 (ko) * 1999-03-12 2001-09-22 박호군 인간팔 장착형 힘 재현기능을 갖는 마스터 장치
DE10062228A1 (de) * 2000-12-13 2002-06-20 Kuka Roboter Gmbh Verfahren zum Überprüfen der Bremse eines Elektromotors
KR20060015557A (ko) * 2003-04-28 2006-02-17 스티븐 제임스 크램톤 외골격을 구비한 ｃｍｍ 암
EP1696216A1 (en) 2005-02-25 2006-08-30 Abb Ab Method and device for measuring torque in a robot
DE102005015608A1 (de) * 2005-04-05 2006-10-12 Motoman Robotec Gmbh Verfahren zum Prüfen der Bremse eines Motors eines Roboters
ES2314758T3 (es) * 2006-01-10 2009-03-16 Abb Technology Ag Metodo para el ensayo de una funcion de frenado de un accionamiento de robot.
DE102007005827A1 (de) * 2007-02-01 2008-08-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren für einen Funktionstest einer Bremse
DE102007063099A1 (de) * 2007-12-28 2009-07-02 Kuka Roboter Gmbh Roboter und Verfahren zum Überwachen der Momente an einem solchen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10859455B2 (en) 2017-07-13 2020-12-08 Fanuc Corporation Brake inspection device and motor controller

Also Published As

Publication number Publication date
CN102150023B (zh) 2016-06-29
EP2321623A1 (de) 2011-05-18
EP2321623B1 (de) 2017-01-25
CN102150023A (zh) 2011-08-10
KR20110053450A (ko) 2011-05-23
US8069714B2 (en) 2011-12-06
DE102008041866B3 (de) 2010-04-29
WO2010025944A1 (de) 2010-03-11
DK2321623T3 (en) 2017-05-08
US20100058850A1 (en) 2010-03-11
KR101547411B1 (ko) 2015-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101547411B1 (ko) 로봇의 브레이크를 검사하기 위한 방법 및 로봇의 브레이크를 검사하기 위한, 토크센서에 의해 검출된 토크의 사용 방법
KR102386763B1 (ko) 산업용 로봇을 위한 안전 시스템
US9537431B2 (en) Brake diagnosis device and brake diagnosis method
JP5905443B2 (ja) 人協調型産業用ロボットの外力判定方法および外力判定装置
TW542773B (en) Robot
JP5577365B2 (ja) プレス機械の制動性能確認装置
JP5177008B2 (ja) ロボットの制御装置およびロボット
CN105033739B (zh) 门开闭装置和加工系统
EP3001164B1 (en) Evaluation of static brake torque in a robot
US7853413B2 (en) Method for determining characteristic values of a suspended driven axis, especially of a machine tool, as well as suitable applications, corresponding facilities and their use
KR20090124560A (ko) 로봇 매니퓰레이터의 제어장치 및 그 제어방법
JP2010064232A (ja) 搬送システムの異常検出方法および異常検出装置
US20180104817A1 (en) Method For Controlling An Industrial Robot By Touch
JP6673306B2 (ja) 診断システム
JP2020185647A5 (ko)
JP2000071189A (ja) ロボット把持装置のワ―クピ―ス獲得判定方法
JP4323351B2 (ja) 制動性能検出方法および制動性能検出装置
EP2993000B1 (en) Evaluation of dynamic brake torque in a robot
JP2011132015A (ja) エレベータのドア装置
CN109382990B (zh) 注射成形机的制动控制装置及注射成形机的制动控制方法
KR101970951B1 (ko) 로봇 매니퓰레이터 충돌 검출 장치 및 방법
JP2017019058A (ja) ロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステム
JP2013240858A (ja) 部品組み立て装置
JP2017207177A (ja) 制御システム、制御方法およびプログラム
WO2024105725A1 (ja) ロボットのブレーキ診断方法、ブレーキ診断装置、ブレーキ診断プログラムおよび制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180718

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190718

Year of fee payment: 5