KR20150104451A - 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법 - Google Patents
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Abstract
로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법이 개시된다. 본 발명에 따른 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법은, 진단모듈을 이용하여 로봇 케이블의 이상유무를 진단하므로, 로봇 케이블의 이상유무를 정확하게 감지하여 진단할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 로봇용 제어기의 내부에 진단모듈이 설치되고, 진단모듈은 중앙처리장치 및 인터페이스부와 각각 접속 연결된다. 그리고, 인터페이스부와 로봇을 로봇 케이블을 이용하여 상호 연결 접속하면 되므로, 진단모듈을 간편하게 설치할 수 있거나 유지보수할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 로봇 케이블의 이상유무를 진단하는 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법에 관한 것이다.
로봇은 하나의 동작 또는 연속된 일련의 동작을 반복적으로 수행하는 기기로 과학기술용 또는 산업용으로 많이 사용되고 있다.
로봇은 제어기에 의하여 구동 및 제어되는데, 상기 제어기는 중앙처리장치(Central Processing Unit), 디지털신호처리(Digital Signal Process)부, 서보모터(Servo Motor), 상기 중앙처리장치와 상기 디지털신호처리부와 상기 서보모터와 접속 연결된 인터페이스부 등을 포함한다. 그리고, 상기 인터페이스부에는 엔코더 케이블 및 전원 케이블의 일측이 각각 연결 접속되고, 상기 엔코더 케이블의 타측 및 상기 전원 케이블의 타측은 로봇과 각각 연결 접속된다.
상기 엔코더 케이블과 상기 전원 케이블을 포함하는 로봇 케이블은 로봇의 외부로 노출되며 상대적으로 움직임이 적은 비무빙 케이블과 상기 로봇의 내부에 위치되며 상대적으로 움직임이 많은 무빙 케이블로 구별할 수 있다.
상기 로봇 케이블의 상기 비무빙 케이블은 쉴드 불량, 단자의 오결선으로 인한 연결 불량, 커넥터의 연결 부위의 접촉 불량 등과 같은 문제가 발생하고, 상기 로봇 케이블의 상기 무빙 케이블은 로봇의 동작으로 인하여 비틀림(Torsion) 및 벤딩이 많이 발생하므로, 접촉 불량, 단선 및 피복이 벗겨지는 문제가 발생한다. 그러면, 로봇이 구동하지 않거나, 오동작을 하게 된다.
로봇이 정지하거나 오동작하는 것은 상기 로봇 케이블의 손상에 의한 단선 또는 쇼트뿐만 아니라 로봇과 상기 제어기 사이의 순간적인 통신 이상 또는 아무런 이유 없이 간헐적으로 발생하는 경우가 많으므로, 상기 로봇 케이블의 이상유무를 감지하여 진단하기가 대단히 어렵다. 특히, 로봇의 내부에 위치된 상기 로봇 케이블의 상기 무빙 케이블은 로봇의 내부에 엉켜서 설치되어 있으므로 이상유무를 감지하여 진단하기가 더욱 어렵다.
상기와 같은 이유로, 상기 로봇 케이블의 이상유무를 감지하여 진단하는 장치가 필수적으로 요구됨에도 불구하고, 로봇 케이블의 이상유무를 감지하여 진단하는 진단모듈이 전무한 실정이다.
상기 로봇 케이블의 이상유무를 감지하여 진단하기 위한 진단모듈을 로봇의 내부 또는 외면측에 설치하여 사용하기 위한 연구개발이 있었으나, 로봇측에 상기 진단모듈을 설치할 경우 배선 작업이 복잡하고, 유지보수시 로봇의 일부를 분해하여야 하는 등 불편하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 로봇 케이블의 이상유무를 정확하게 감지하여 진단할 수 있는 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기는, 로봇 케이블을 매개로 로봇과 접속 연결되어 상기 로봇을 구동 및 제어하는 로봇용 제어기에 있어서, 상기 제어기는, 상기 로봇 케이블의 이상유무를 감지하여 진단하는 진단모듈; 상기 진단모듈과 접속된 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치와 접속된 디지털신호처리(DSP: Digital Signal Process)부; 상기 디지털신호처리부와 접속되어 상기 로봇의 구동력을 제공하는 서보모터; 상기 로봇 케이블의 일측과 접속되고, 상기 진단모듈과 상기 중앙처리장치와 상기 디지털신호처리부와 상기 서보모터와 각각 접속된 인터페이스부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 진단모듈은 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하여 정상적인 상태의 상기 로봇 케이블의 저항 값과 비교하여 상기 로봇 케이블의 이상유무를 진단할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 케이블의 진단방법은, 로봇과 상기 로봇을 제어 및 구동하는 로봇용 제어기를 연결시키는 로봇 케이블의 이상유무를 진단하는 로봇 케이블의 진단방법 있어서, 상기 로봇의 구동력을 제공하는 상기 제어기의 서보모터를 오프(Off)시킨 상태에서 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하는 단계; 상기 서보모터가 오프된 상태에서 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값과 제1설정 저항 값을 비교하여, 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값이 상기 제1설정 저항 값의 범위 이내이면 서보모터를 온(On)시키고, 범위 밖이면 상기 로봇 케이블을 수리하는 단계를 수행할 수 있다.
그리고, 상기 서보모터를 온되면, 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하는 단계; 상기 서보모터가 온된 상태에서 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값과 제2설정 저항 값을 비교하여, 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값이 상기 제2설정 저항 값의 범위 이내이면 상기 서보모터가 온된 상태에서의 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하고, 범위 밖이면 상기 서보모터를 오프시킨 다음 상기 로봇 케이블을 수리하는 단계를 더 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법은, 진단모듈을 이용하여 로봇 케이블의 이상유무를 진단하므로, 로봇 케이블의 이상유무를 정확하게 감지하여 진단할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 로봇용 제어기의 내부에 진단모듈이 설치되고, 진단모듈은 중앙처리장치 및 인터페이스부와 각각 접속 연결된다. 그리고, 인터페이스부와 로봇을 로봇 케이블을 이용하여 상호 연결 접속하면 되므로, 진단모듈을 간편하게 설치할 수 있거나 유지보수할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 제어기를 보인 도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 케이블의 진단방법을 보인 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 케이블의 진단방법을 보인 흐름도.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"위에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 제어기를 보인 도로서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(100)는 로봇(200)을 구동 및 제어하며, 로봇(200)과 데이터 통신을 하기 위한 엔코더 케이블(310) 및 로봇(200)으로 전원을 인가하기 위한 전원 케이블(320)을 포함하는 로봇 케이블(300)을 매개로 로봇(200)과 접속 연결될 수 있다.
로봇 케이블(300)의 엔코더 케이블(310) 및 전원 케이블(320)은 로봇(200)의 외부로 노출되며 상대적으로 움직임이 적은 비무빙 케이블(311, 321)과 로봇(200)의 내부에 위치되며 상대적으로 움직임이 많은 무빙 케이블(미도시, 325)로 구별할 수 있다. 로봇(200)의 내부에 위치된 엔코더 케이블(310)의 상기 무빙 케이블은 도시를 생략한다.
비무빙 케이블(311, 321)은 쉴드 불량, 단자의 오결선으로 인한 연결 불량, 커넥터의 연결 부위의 접촉 불량 등과 같은 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 무빙 케이블(325)은 로봇의 동작으로 인하여 비틀림(Torsion) 및 벤딩이 많이 발생하므로, 접촉 불량, 단선 및 피복이 벗겨지는 문제가 발생할 수 있다. 그러면, 로봇 케이블(300)의 손상으로 인하여 로봇이 구동하지 않거나, 오동작을 할 수 있다.
그런데, 로봇(200)이 구동하지 않거나, 오동작하는 이유는 로봇 케이블(300)의 손상 뿐만 아니라, 제어기(100)와 로봇(200) 사이의 순간적인 통신 이상 또는 아무런 이유 없이 간헐적으로 발생하는 경우가 많으므로, 로봇 케이블(300)의 이상유무를 감지하여 진단하기가 대단히 어렵다. 특히, 로봇(200)의 내부에 위치된 무빙 케이블(325)은 로봇(200)의 내부에 엉켜서 설치되어 있으므로, 이상유무를 감지하여 진단하기가 더욱 어렵다.
이러한 이유로, 본 실시예에 따른 제어기(100)는 진단모듈(Diagnosis Module)(110)을 포함할 수 있다. 진단모듈(110)은 로봇 케이블(300)의 저항 값을 이용하여 로봇 케이블(300)의 이상유무를 감지한다.
로봇 케이블(300)은 복수의 가닥으로 구성될 수 있는데, 본 실시예에 따른 진단모듈(110)은 각각의 로봇 케이블(300)의 저항 값을 감지하고, 감지된 저항 값과 정상적인 상태라고 설정된 로봇 케이블(300)의 저항 값을 비교하여 로봇 케이블(300)의 이상유무를 감지하여 진단한다.
예를 들면, 진단모듈(100)은 로봇 케이블(300)의 오결선, 단선, 쇼트, 피복손상, 접촉 불량 등과 같은 손상을 감지하여 진단할 수 있다. 즉, 정상적인 상태일 때의 로봇 케이블(300)의 저항 값을 설정한 다음, 로봇 케이블(300)이 오결선되거나, 단선되거나, 쇼트되거나, 피복이 손상되거나, 접촉이 불량할 때 감지된 저항 값을 비교하여 로봇 케이블(300)의 이상유무를 감지하여 진단한다.
그리고, 로봇 케이블(300)을 복수의 구간으로 구획하고, 각 구간별로 로봇 케이블(300)의 저항을 감지하면, 로봇 케이블(300)이 손상된 부위를 진단할 수 있다.
제어기(100)는 중앙처리장치(Central Processing Unit)(120), 디지털신호처리(Digital Signal Process)부(130), 서보모터(Servo Motor)(140) 및 인터페이스부(150)를 더 포함할 수 있다.
진단모듈(110)은 중앙처리장치(120)와 접속 연결되고, 중앙처리장치(120)는 로봇(200)의 구동 및 제어에 필요한 각종 데이타를 받아서, 적절한 출력신호를 송출할 수 있다.
디지털신호처리부(130)는 중앙처리장치(120)와 접속 연결되어 아날로그신호를 디지털신호로 변환하며, 서보모터(140)는 디지털신호처리부(130)로부터 신호를 전달받아 로봇(200)의 구동에 필요한 구동력을 제공할 수 있다.
그리고, 인터페이스부(150)는 로봇 케이블(300)의 일측과 접속되고, 진단모듈(110)과 중앙처리장치(120)와 디지털신호처리부(140)와 서보모터(140)와 각각 접속 연결되어 중앙처리장치(120)에서 출력되는 신호에 따라 로봇(200)을 적절하게 구동 및 제어할 수 있다.
본 실시예에 따른 로봇용 제어기(100)는 진단모듈(110)을 포함한다. 즉, 제어기(100)의 내부에 진단모듈(110)이 설치되고, 진단모듈(110)은 중앙처리장치(120) 및 인터페이스부(150)와 각각 접속 연결된다. 그리고, 인터페이스부(150)와 로봇(200)을 로봇 케이블(300)을 이용하여 상호 연결 접속하면 되므로, 진단모듈(110)을 간편하게 설치할 수 있고, 간편하게 유지보수할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 케이블의 진단방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 케이블의 진단방법을 보인 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 단계(S110)에서는 서보모터(140)에 인가된 전원을 차단하여 서보모터(140)를 오프(Off)시키고, 단계(S120)에서는 서보모터(140)가 오프된 상태에서의 로봇 케이블(300)의 저항을 감지한다.
그 후, 단계(S130)에서는 서보모터(140)가 오프된 상태에서 감지된 로봇 케이블(300)의 저항 값과 서보모터(140)가 오프된 상태에서의 정상적인 로봇 케이블(300)의 제1설정 저항 값을 비교한다. 그리하여, 서보모터(140)가 오프된 상태에서 감지된 로봇 케이블(300)의 저항 값이 상기 제1설정 저항 값의 범위 밖이면 로봇 케이블(300)을 수리한다(S140).
그리고, 서보모터(140)가 오프된 상태에서 감지된 로봇 케이블(300)의 저항 값이 상기 제1설정 저항 값의 범위 이내이면 서보모터를 온(On)시키고(S150), 로봇 케이블(300)의 저항을 감지한다(S160).
그리하여, 단계(S170)에서는 서보모터(140)가 온된 상태에서 감지된 로봇 케이블(300)의 저항 값과 서보모터(140)가 온된 상태에서의 정상적인 로봇 케이블(300)의 제2설정 저항 값을 비교하여, 감지된 로봇 케이블(300)의 저항 값이 상기 제2설정 저항 값의 범위 이내이면 계속하여 서보모터(140)가 온된 상태에서의 로봇 케이블(300)의 저항을 감지한다(S160). 그리고, 감지된 로봇 케이블(300)의 저항 값이 상기 제2설정 저항 값의 범위 밖이면, 서보모터(140)를 오프시킨(S180) 후, 로봇 케이블(300)을 수리하는 단계(S140)를 수행한다.
그러면, 로봇 케이블(300)의 오결선, 단선, 쇼트, 피복손상, 접촉 불량 등과 같은 손상을 감지하여 진단할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 제어기
110: 진단모듈
200: 로봇
300: 로봇 케이블
110: 진단모듈
200: 로봇
300: 로봇 케이블
Claims (4)
- 로봇 케이블을 매개로 로봇과 접속 연결되어 상기 로봇을 구동 및 제어하는 로봇용 제어기에 있어서,
상기 제어기는,
상기 로봇 케이블의 이상유무를 감지하여 진단하는 진단모듈;
상기 진단모듈과 접속된 중앙처리장치;
상기 중앙처리장치와 접속된 디지털신호처리(DSP: Digital Signal Process)부;
상기 디지털신호처리부와 접속되어 상기 로봇의 구동력을 제공하는 서보모터;
상기 로봇 케이블의 일측과 접속되고, 상기 진단모듈과 상기 중앙처리장치와 상기 디지털신호처리부와 상기 서보모터와 각각 접속된 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기. - 제1항에 있어서,
상기 진단모듈은 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하여 정상적인 상태의 상기 로봇 케이블의 저항 값과 비교하여 상기 로봇 케이블의 이상유무를 진단하는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기. - 로봇과 상기 로봇을 제어 및 구동하는 로봇용 제어기를 연결시키는 로봇 케이블의 이상유무를 진단하는 로봇 케이블의 진단방법 있어서,
상기 로봇의 구동력을 제공하는 상기 제어기의 서보모터를 오프(Off)시킨 상태에서 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하는 단계;
상기 서보모터가 오프된 상태에서 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값과 제1설정 저항 값을 비교하여, 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값이 상기 제1설정 저항 값의 범위 이내이면 서보모터를 온(On)시키고, 범위 밖이면 상기 로봇 케이블을 수리하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블의 진단방법. - 제1항에 있어서,
상기 서보모터를 온되면, 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하는 단계;
상기 서보모터가 온된 상태에서 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값과 제2설정 저항 값을 비교하여, 감지된 상기 로봇 케이블의 저항 값이 상기 제2설정 저항 값의 범위 이내이면 상기 서보모터가 온된 상태에서의 상기 로봇 케이블의 저항을 감지하고, 범위 밖이면 상기 서보모터를 오프시킨 다음 상기 로봇 케이블을 수리하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 케이블의 진단방법.
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KR1020140026197A KR20150104451A (ko) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | 로봇 케이블의 진단모듈을 구비한 로봇용 제어기 및 로봇 케이블의 진단방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111867787A (zh) * | 2018-03-19 | 2020-10-30 | 莱尼电缆有限公司 | 用于监测机械手的供应系统的方法 |
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2014
- 2014-03-05 KR KR1020140026197A patent/KR20150104451A/ko not_active Application Discontinuation
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