SE527946C2 - Kraftförsörjning för robottillämpningar - Google Patents

Description

25 30 35 527 946 signaler och kraft med hög precision samt dyrbara Värdefulla material för att åstadkoma en livslängd pa kanske högst l*2 år.

Ett viktigt säkerhetskriterium vid robottekniska och hög- automatiserade produktionstillämpningar, vid t ex biltill- verkning, är en separat kraftförsörjningsledfling S°m till' handahàlls för drivdon. I ett nödläge slås den separata kraftförsörjningen till drivdon av. Målet med denna separata kraftförsörjning är att stoppa alla drivdon (som har ett säkert tillstånd utan kraft eller bistabilt beteende) när ett nödfall uppträder, utan att också slå av kraftförsörj- ningen till sensorer och intelligenta anordningar. Om tråd- lösa eller kontaktlösa försörjningar används för kraftför- sörjningen skulle emellertid robottillämpningen kräva två parallella försörjningsanordningar för att förverkliga en generell och säker kraftförsörjning av drivdonen, vilket försvåras och fördyras på grund av såväl det begränsade tillgängliga utrymmet på exempelvis en robothandled som be- gränsningar som har att göra med elektromagnetisk inter- ferens.

REDoGöRELsE FÖR UPPF INNINGEN Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är att tillhanda- hålla en trädlös kraftförsörjning för ett verktyg hos en industrirobot som övervinner nackdelarna hos kända sådana kraftförsörjningssystem. Ett sekundärt syfte är att tillhan- dahålla ett kraftförsörjningssystem med ett nödstopp som kan användas för att frånskilja endast given del av industri- robottillämpningen.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom ett kraftför- sörjningssystem enligt oberoende patentkrav 1 och genom en metod enligt oberoende patentkrav 12. Föredragna utförings- former beskrivs i de beroende patentkraven.

Enligt en första aspekt av uppfinningen uppnås detta och flera syften genom uppfinningen i form av ett trådlöst 10 15 20 25 30 35 527 946 kommunikationssystem för automation eller robotautomation där en kraftförsörjning för robotautomationsanordningen är ett trådlöst eller kontaktlöst kraftförsörjningssystem sam använder t ex magnetisk eller elektrisk koppling genom luf- ten. För att förverkliga den nödvändiga parallella säker- hetsfunktionen innehåller den dessutom logikkretsar på sändnings- och mottagningsenheten, genom vilka kommunika- tionerna kan sändas över kraftförsörjningens ”kanal” pà ett säkert sätt, antingen genom att tolka, företrädesvis med användning av en digital metod, en viss tom period som en stoppsignal eller genom att använda ett avancerat komuni- kationsmönster för att detektera stoppsituationen på ett säkert sätt.

På mottagarsidan i ES-logiken kan stoppsignalen detekteras medelst en andra likriktare på högfrekvenseffektsignalen eller en liten filtreringskondensator och en belastnings- resistans. Nödstoppet (Emergency Stop, ES) kan tillhanda- hållas och effekt avbrytas i den första utföringsformen av uppfinningen utan att någon bekräftelsekontroll görs - till skillnad mot en start- eller omstartsignal, när en bekräf- telsekontroll företrädesvis görs före tillslag. I en andra utföringsform tillhandahålls ES-stoppsignalen endast om en bekräftelsesignal har mottagits från automations- eller ro- botstyrsystemet via den trådlösa komunikationskanalen, vil- ket företrädesvis även är fallet när man kopplar tillbaka effekten igen och vid första systemstart.

Enligt en annan vidare aspekt av uppfinningen kan ES-logi- kens utmatning kontinuerligt övervakas med hjälp av den trådlösa kommunikationskanalen och kontrolleras att den ar- betar konsekvent genom automations- eller robotstyrsystemet.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar omvandlaren en mikroprocessorenhet eller en dator. Enheten innefattar minnesmedel för lagring av ett eller flera da- torprogram som styr effektöverföringen. Företrädesvis inne- håller ett sådant datorprogram instruktioner för processorn att utföra den metod som nämnts och som skall beskrivas se- 10 15 20 25 30 35 527 946 nare. Vid en utföringsform är datorprogramet anordnat På ett datorläsbart medium såsom en CD-ROM. Vid en annan ut- föringsform av uppfinningen är programmet anordnat åtmin- stone delvis via ett nät såsom Internet. För att motta data eller datorprogramkod har datorenheten en komunikationslänk med ett lokalt nät. Denna länk kan innefatta ett trådlöst system, ett ledningssystem med direktkontakt eller som en överlagring på kraftförsörjningen.

Den främsta fördelen med uppfinningen är att en säker och distinkt nödstoppsfunktion tillhandahålls för en robot eller automationsapplikationer utan att kräva att två separata kraftförsörjningar anordnas. En vidare fördel är att man genom att anordna den sändande delen på industriroboten och den mottagande delen på verktyget kan hålla den tillagda vikten på manipulatorn eller robotarmen mycket liten eller till och med mindre än vikten hos ett traditionellt system med kablar eller släpringar. Dessutom är uppställningen av verktygets gränssnitt i längdriktningen mindre än vid tradi- tionella lösningar.

En ytterligare fördel är att den kompakta storleken och låga vikten på mottagar- och kraftförsörjningskomponenterna en- ligt uppfinningen minskar förslitningen och ökar livslängden för robot- eller manipulatorarmen. Uppfinningen reducerar således stilleståndstiden och servicetiden. Ytterligare en fördel är att den kompakta karaktären hos den föredragna utföringsformen med kontaktlös kraftförsörjning innebär att ett verktyg eller en annan robotapplikation kan monteras eller bytas ut på roboten på ett snabbare och enklare sätt.

Det är också en fördel att anordningen enligt uppfinningen kan användas vid vilken som helst redan installerad robot, manipulator eller liknande automationsanordning och som sådan tillämpas på såväl befintliga installationer som nya installationer. 10 15 20 25 30 35 527 946 FIGURBESKRIVNING Utföringsformer av uppfinningen skall nu beskrivas med hjälp av exempel och under särskild hänvisning till bifogade rlt' ningar, där: figur l är ett schematiskt diagram eller blockdiagram för en industrirobot utrustad med tradlös styrning för ett aut°ma' tions- eller robotautomationsverktyg enligt en utföringSf°rm av uppfinningen; figur 2 är ett schematiskt diagram över en industrirobot ut- rustad med kabelbaserad styrning för ett verktyg enligt tak* nikens ståndpunkt; figur 3 är ett schematiskt diagram för trådlös kommunikation och styrning för ett automations~ eller robotautomations- verktyg mellan en robotstyrenhet och ett robotverktyg enligt en utföringsform av uppfinningen; figur 4 är ett schematiskt diagram som utförligare visar verktyget som visas i figur 3 styrd av trådlös komunika- tion; figur 5 är ett schematiskt blockdiagram över en metod för generering och sändning av en nödstoppssignal enligt en utföringsform av uppfinningen; figur 6 är ett flödesschema över en metod för att detektera en stoppsignal pà sekundärsidan enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen; figur 7 är ett flödesschema över en metod för att detektera en stoppsignal pà sekundärsidan och utlösa en ES-stoppsignal enligt en utföringsform av uppfinningen; 10 15 20 25 30 35 527 946 figur 8 är ett flödesschema över en metod för att detektera en stoppsignal pá sekundärsidan och utlösa en ES-stoPPSí9flä1 vid mottagande av en bekräftelsesignal enligt en annan ut- föringsform av uppfinningen; figur 9 är ett flödesschema över en metod för att detektera en start- eller omstartsignal pà sekundärsidan och utlösa en start-/omstartsignal vid mottagandet av en bekräftelsesignal enligt en annan utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur l visar ett trådlöst komnnikationssystem för auto- mation eller robotautomation vid en utföringsform av upp- finningen där kraftförsörjningen är ett trådlöst eller kon- taktlöst kraftförsörjningssystem som använder sig av t ex magnetisk eller elektrisk koppling genom luften. För att förverkliga det erforderliga parallella säkerhetsfunktionen, dvs hos en kraftförsörjning till drivdon som är skild fràn kraftförsörjningen till sensorer och/eller intelligenta anordningar pà verktyget eller andra robotapplikationer, anordnas kraftförsörjningen med logikkretsar pà sändnings- enheten och mottagningsenheten, genom vilka den kan kommuni- cera via ”kanalen" hos kraftförsörjningen pà ett säkert sätt.

Kraftförsörjningssystemet 10 enligt figur 1 innefattar en primärdel lO och en sekundärdel 12. Primärdelen är fästad vid industriroboten eller annan automationsanordning och sekundärdelen är fästad vid verktyget. Figur 1 visar ett exempel pá ett verktyg eller annan robotapplikation 1 som innefattar en eller flera sensorer 2 och drivdon 4 (icke visade i detalj i fig 1). En kontaktlös kraftförsörjning 10 visas pà vänster sida, primärsidan, i diagramet, vilken försörjs med likström 8. Kraftförsörjningen 10 är induktivt kopplad 11 till en mottagande kraftförsörjning 12 pà höger sida i diagrammet, sekundär- eller verktygssidan. En prickad linje 14 är införd för att schematiskt visa att, i detta 10 15 20 25 30 35 527 946 fall, verktyget eller applikationen l pà höger Sida är lös' tagbar fràn vänster sida och fullt roterbar. Varje kraftför- sörjning 10, 12 innefattar en nödstoppslogikfunktion (ES- logikfunktion) 15 respektive 16. Kommunikationerna 9 hos ES- logikfunktionen behandlas i den sändande ES-logikfunktionen 15 och överlagras i den sändande kraftförsörjningen 10 pà ett variabelt magnetiskt eller elektriskt fält som inducerar en variabel ström i den mottagande kraftförsörjningen 16 pà verktygssidan. Som symboliskt framställs i figur 1 pàförs. överlagras eller moduleras pä nagot sätt en variabel signal 29a, som kan vara en högfrekvenssignal, pà effektuttaget fràn 10 så att effekten 29 som mottas pá den sekundära sidan, pà verktygssidan, har en signal som förkroppsligas i den mottagna elektriska signalen.

Figur 1 visar också en trådlös kommunikationsenhet 20 anord- nad ansluten till ett robot- eller automationsstyrsystem 25 samt den sändande ES-logikfunktionen 15. En motsvarande tràdlös kommunikationsenhet 21 är anordnad pà verktygssidan ansluten till ES-logikfunktionen 16 vid den mottagande sidan. Diagramet visar vidare att, pà den mottagande sidan, en spänning Uut 31 tillförs robotapplikationen 1 och en annan spänning med nödstoppsförmàga +ES 32 tillförs drivdon 4 som är inneslutna i robotapplikationen 1. Spänningen Uut 31 tillförs till komponenter vid robotapplikationen 1, sàsom sensorer 2 och intelligenta anordningar (ej visade). Ett styrsystem 25, som kan vara en lokal robotstyrenhet eller ett centralt styrsystem, sänder och mottar styrinformation 26 via den trådlösa kommunikationsenheten 20 och en trädlös länk 23 till och fràn den trådlösa komunikationsenheten 21 anordnad pà och ansluten till verktygssidan. Information fràn drivdon 4, sensorer 2, intelligenta anordningar (ej visade) hos robotapplikationen 1 görs tillgänglig för den trådlösa komunikationsenheten 21 för överföring till robot- styrsystemet 25.

Figur 2 visar en industrirobot 200 med ett verktyg 201 styrt enligt teknikens ståndpunkt. Roboten 200 star under kontroll av en robotstyrenhet 225. Styrkablage 2l1a för robotverkty- l0 15 20 25 30 35 527 946 get 210 visas anordnat mellan verktyg 201 och robotens hand- led eller arm. Andra styrkablar 2llb, 2llc, som också är! nödvändiga enligt teknikens ståndpunkt, ViSaS- R°b°ten Visas här montera en del, i detta fall en motorhuv, till en bil- Figur 3 visar en industrirobot 300 med ett verktyg 301 en- ligt en utföríngsform av uppfinningen under k0ntI01l av en robotstyrenhet 325. Robotstyrenheten 325 är anordnad med en tràdlös sändare/mottagare 320. I den förstorade detaljen i figur 3 visas att verktyget 301 har en trådlös sändare/mot- tagare 321 anordnad pà sig. Mer utförligt Visas även i figur 3 (och äter i figur 4) tva induktiva kraftförsörjningsringär 311, den ena monterad pà robotarmen/-handleden 345 Och den andra monterad pà verktyget 301. Verktyget 301 är fritt att rotera medsols eller motsols i en rotationsplan som visas med pilen 340.

Figur 4 är en närbild av verktygsarrangemanget, där det framgår att verktyget 301 är helt roterbar vid änden av robotarmen eller -handleden 345 i pilens 340 riktning utan störning fràn nagot styrkablage. I detta fall, eftersom kraftförsörjningen även är kontaktlös, finns det inga elek- triska kraftförsörjningskablar som skall trädas och dras ut till verktyget. Detta innebär också att byte av verktyg 301 i hög grad förenklas, där inga kablar måste kopplas in/ur eller vara i vägen, vilket i sin tur förenklar automationen vid verktygsbyten.

Lät oss àtergà till figur 1. Uppfinningen opereras sà att den tillhandahåller en nödstoppsfunktion för en eller flera drivdon 4 i robotapplikationen eller verktyget. En metod enligt uppfinningen för att utföra ett nödstopp börjar med: - övervakning 61, 71, 81 av kraftförsörjningen vid kraft- försörjningen 12; - bestämning medelst en logikfunktion 16 av en stoppsig- nal innefattad i effektsignalen; 10 15 20 25 30 35 527 946 - alternativt kan en tilläggskontroll 83 utföras för mot- tagande av ett stoppbekräftelsemeddelande från robot- styrsystemet 25; - utlösning 67, 75, 85 av en nödstoppsignal vid 16 Om än stoppsignal (valfritt, samt en bekräftelse av stoppsig- nalen) har mottagits; - awbrytande av kraftförsörjningen 32 till drivdonen 4.

Kraften till drivdonen 4 avbryts alltså men kraften till sensorerna 2 och de intelligenta anordningarna (ej Visade) bibehålls.

Figur 5 visar ovannämnda metod enligt uppfinningen i form av ett schematiskt blockdiagram. Vid mottagande 51 av en larm- signal som gäller verktygssidan i styrsystemet 25, 325, ges en stoppsignal 53 och sänds 55 till verktygssidan med hjälp av en överlagring (29a i fig 1) på kraftförsörjningen.

Alternativt kan en separat bekräftelse av stoppsignalen sändas till verktygssidan via den trådlösa komunikationen (23, fig 1).

Figur 7 visar ett flödesschema för att tillhandahålla ett nödstopp. På verktygssidan (sekundärsidan) övervakar 61 ES- logikenheten (fig 1, 16) kraftförsörjningen för en överlag- rad stoppsignal. Signalbehandlingen av kraftförsörjningen tillhandahåller en signal motsvarande överlagringen (fig 1, 29a). En logisk brytare eller krets i ES-logiken 16 bestäm- mer vid 71 om en stoppsignal har mottagits. Vid denna ut- föringsform av uppfinningen tillhandahålls sedan en ES- stoppsignal, 75, så att kraftförsörjningen 32 till drivdonen 4 avbryts (fig 1, 32a).

När kraftförsörjningen till drivdonen bör återupptas, eller stoppsignalen utlösas, signaleras en start eller omstart genom styrsystemet 25, 325.

En startsignal sänds via kraftförsörjningen från primärsidan till sekundärsidan och mottas i den sekundära kraftförsörj- ningen 12 och således också i ES-logikenheten 16. 10 15 20 25 30 35 527 946 10 Företrädesvis sänds också bekräftelsesignalen Qenem styrsystemet men med hjälp av de primära 20, 320 Och sekundära 21, 321 tràdlösa enheterna. Vid mottagande av både startsignalen och bekräftelsen utlöses 105 startsignalen På sekundärsidan och kraft 32 äterförs 107 till drivdonen 4.

Denna metod är väsentligen den sama som den som visas av flödesschemat i figur 8 med undantag av att den berör en startsignal och inte en stoppsignal.

Vid en annan utföringsform visar figur 8 i ett flödesseheme det ytterligare valfria steget att vänta pà en bekräftelse av ES-stoppsignalen innan stoppsignelen utlöses- 3C0PPSi9- naler överlagrade pà kraftförsörjningen övervakas vid 81, och om en stoppsignal mottas väntar logikenheten pa en be- kräftelsesignal vid 83 frän den trådlösa kanalen. Vid mot- tagande av bäde stopp och bekräftelse ges en stoppsignal vid 85 så att kraftförsörjningen 32 till drivdon 4 avbryts.

Figur 6 visar en metod för detektering av en stoppsignal enligt en föredragen utföringsform. Kraftförsörjningen som mottas vid verktygssidan av kraftförsörjningen 16 övervakas kontinuerligt vid 61. En digital signal som representerar kraftsignalen ges 63 genom ett lämpligt analog-/digitalom- vandlingsorgan och undersöks för att se om den innehåller en förutbestämd tom period, varvid den tomma perioden är förut- bestämd att visa att ett nödstopp erfordras av styrsystemet 25. Om så är fallet, J, ger ES-funktionslogiken i 16 en ES- stoppsignal, 65. Sålunda avbryter sekundärsidans kraftför- sörjning (12, fig 1) kraftuttaget 32 till drivdonen, vilket symboliseras med vàgformen 32a.

Det är ES-stoppsignalen som ges, 53, pä primärsíåan Qenem metoden som beskrivs i samband med figur 6 som är den stopp- signal som detekteras pä sekundärsidan i 65, 71, 81, 42 i figur 6-8. Ovannämda och andra metoder enligt uppfinningen kan utföras av en dator eller processor som opererar enligt instruktioner sam genereras av ett eller flera datorprogram för att utföra nämnda metoder, vilket beskrivs utförligare nedan. 10 15 20 25 30 35 527 946 ll Vid en vidare utföringsform kan ett annat eller mer komlext eller avancerat kommunikationsmönster genereras och vidare- befordras över kraftförsörjningssystemet, vilket kan detek- teras genom jämförelse, genom en statistisk metod, eller genom en mönsterigenkänningsmetod.

Vid en annan föredragen utföringsform är mottagarsidan i ES- logikenheten anordnad med en andra likriktare på den hög- frekventa kraftsignalen och en liten filtreringskondensator samt en belastningsresistans för att detektera stoppsigna- len.

Andra variationer av principerna för uppfinningen som be- skrivits här kan utövas. En kontaktlös kraftförsörjning kan tillhandahållas baserat på en elektrisk ström som induceras av ett magnetfält, såsom i det beskrivna exemplet, eller baserat på en elektrisk spänning som överförs kapacitivt (eller andra metoder) i ett elektriskt fält. Endera eller bådadera av den trådlösa sändaren 20 och den trådlösa mot- tagaren 21 kan också exempelvis vara trådlösa transceivrar (transmitter-receivers).

Trådlös komunikationer kan utföras med användning av något lämpligt protokoll. Kommunikation via korthållsradio är den föredragna tekniken, vilken använder sig av ett protokoll i enlighet med standarder utfärdade av Bluetooth Special Interest Group (SIG), någon variant av IEEE-802.11, WiFi, Ultra Wide Band (UWB), ZigBee eller IEEE-802.l5.4, IEEE- 802.l3 eller motsvarande eller liknande. Man kan t ex an- vända ett robust trådlöst protokoll för ett brett spektrum där vart och ett av datapaketen kan återsändas ett antal gånger vid olika frekvenser, t ex återsändas 7 gånger per millisekund eller liknande, såsom i ett protokoll från ABB som kallas Wireless interface for sensors and actuators (Wisa). Trådlös kommunikation kan också utföras med använd- ning av ett infrarött (IR) medel och protokoll såsom IrDA, IrCOM eller liknande. Trådlös kommunikation kan även utfö- ras med användning av ljud- eller ultraljudsgivare, genom luften eller via robotkonstruktionen, rena magnetiska eller 10 15 20 25 30 35 527 946 12 elektriska fält (kapacitiv eller induktiv kommunikation) eller andra typer av ljus, såsom t ex LED (lysdiod), läser, som komunikationsmedium med standarder eller skyddade pro- tokoll.

Roboten och/eller automationsapplikationerna 1 kan tillämpas på operationer såsom fordonsmontering och på tillverknings- processer som används vid fordonstillverkning. Roboten eller automationsapplikationen kan användas för att utföra något av följande: svetsning, lödning, elektrolödning, nitning, putsning, målning, sprutmålning, elektrostatisk pulver- sprutning, limning, operationer som utförs i samband med metallbearbetningsprocesser såsom kontinuerlig gjutning, gjutning, pressgjutning samt produktionsmetoder för andra material såsom plastisk formsprutning, formpressning och/eller reaktionsgjutning eller extrusion. Robotapplika- tionen kan utföra andra operationer, däribland t ex skärning av plåt, veckning av plåt, bockning av plåt och/eller fals- ning av plåt. Robotapplikationen kan innefatta ett flertal verktyg, både specialverktyg för svetsning, målning osv och andra mer generella anordningar, gripdon, klor, manipulato- rer och så vidare som utför manipulatoruppgifter såsom håll- ning, placering, plocka och placera och till och med för- packning av komponenter eller delkomponenter i en behållare.

Vid en annan utföringsform avlyssnar en eller flera funktio- ner i styrsystemet 25, 325 hela tiden och tillhandahåller konsekvenskontroll för alla trådlösa komunikationer. Figur 9 visar ett flödesschema för en enkel sådan metod. Vid exempelvis kraftförsörjningen 12 på den sekundära sidan, eller mottagningssidan, övervakas 91 signalerna kontinuer- ligt av en funktion eller vaktfunktion anordnad med en ES- logikenhet 16. Signalerna jämförs 95 med signalerna via den trådlösa kommunikationskanalen 23 som mottas vid den tråd- lösa mottagaren 20 och kontrolleras att de är konsekventa genom automations- eller robotstyrsystemet 25, 325. Om ett undantag eller en skillnad mellan signalerna detekteras, såsom en checksuma, en tidstämpel eller annan variabel eller egenskap, sänds 97 en varningssignal till styrsystemet lO l5 20 25 30 35 527 946 13 25, 325. Varningen kan innehålla både en varnings- eller felsignal och en feltyp.

En bästa användning av kraftförsörjningen för en robotappli- kation är när den tillämpas vid svetsning i en fordonsfabrik och företrädesvis ansluten till ett industristyrsystem SàS0m ABBs Industrial IT. En kontaktlös kraftförsörjning med en nödstoppsfunktion aktiverad utan att duplicera kablaget på verktygssidan är mycket fördelaktig. Det innebär att driv- donen i en svets- eller svets-/grip-/maniPUlerifl9S0Perati0n kan på ett effektivare och mer ekonomiskt sätt förses med en säker och oavbrytbar kraftförsörjning utan att belasta ro- botarmen med onödigt kablage och onödiga styrkomponenter.

Snabba och automatiserade verktygsbyten underlättas också genom denna uppfinning.

Vid en annan utföringsform tillhandahålls kraftförsörjningen till robotapplikationen 1 ingå genom en kontaktlös eller in- duktiv metod och anordning utan tillförs i stället till den mottagande kraftförsörjningsenheten 12 genom en ledare, så- som en kabel eller strömskena, eller en kommutator, släp- ringar osv enligt känd praxis. Detta kan användas t ex när kraftbehovet är för stort för att kunna uppfyllas genom in- duktiva medel, eller när en induktiv metod skulle leda till olämpligt höga elektriska eller magnetiska fältstyrkor i ett givet område. Metoden kan vara i huvudsak den samma, dvs signalöverlagring i kraftförsörjningen, en ES-logikenhet vid sekundärsidan som avkodar överlagrade signaler och ger en stoppsignal som endast avbryter kraftförsörjningen till drivdonen 4.

En eller flera mikroprocessorer (eller processorer eller datorer) innefattar en centralenhet (CPU) som utför stegen i metoderna enligt en eller flera aspekter hos uppfinningen.

Detta utförs med hjälp av ett eller flera datorprogram, vilka lagras åtminstone delvis i ett minne som är åtkomligt för nämnda en eller flera processorer. Nämnda en eller flera processorer kan placeras i, eller anordnas anslutna till, kraftförsörjningen 12 på verktygssidan och/eller, åtminstone 10 15 20 25 30 35 527 946 14 delvis, i robotstyrsystemet 25, 325. Det skall förstås att datorprogrammen för att utföra metoderna enligt uppfinningen även kan köras på en eller flera generella industrimikro- processorer eller -datorer i stället för på en eller flera specialanpassade datorer eller processorer.

Datorprogramet innefattar datorprogramkodelement eller pro- gramvarukoddelar som förmår datorn eller processorn att ut- föra metoderna med användning av ekvationer, algoritmer, da- ta, lagrade värden, beräkningar och statistiska eller möns- terigenkänningsmetoder som beskrivits t ex i samband med figur 5, 6, 7, 8 och 1. En del av programmet kan lagras i en processor som ovan men även på ett ROM-, RAM-, PROM-, EPROM- eller EEPROM-chip eller liknande minnesmedel. Programet kan även delvis eller i sin helhet lagras lokalt (eller cen- tralt) på, eller i, andra lämpliga datorläsbara media såsom en magnetskiva, en CD-ROM- eller DVD-skiva, en hårddisk, ett magnetooptiskt minneslagringsmedel, i ett flyktigt minne, i ett flashminne, såsom fast programvara, eller lagras på en dataserver. Andra kända och lämpliga media, däribland flytt- bara minnesmedia såsom ett externminne av typ Sony memory stick “'och andra flyttbara flashminnen, hårda drivenheter osv kan också användas. Programet kan också delvis till- föras från ett datanät, inklusive ett allmänt nät såsom Internet, via en temporär fast kopplad dataanslutning och/eller via den trådlösa kommunikationsenheten 21 anordnad på verktygssidan. Delar av ovannämnda datorprogram som ut- förs i en komponent på verktygssidan kan uppdateras och/eller data eller styrinstruktioner kan också tillhanda- hållas genom en temporär fast kopplad nätanslutning och/eller genom den trådlösa mottagaren eller sändaren 21.

Detta är speciellt gynnsamt för trådlös uppdatering av pro- gramen i komponenterna på verktygssidan så att uppdatering, konfigurering kan utföras utan att det krävs att en operatör fysiskt inträder i robotproduktionscellen eller automations- applikationsområdet. l0 15 20 527 946 15 De beskrivna datorprogrammen kan också anordnas delvis som en distribuerad applikation som kan köras pà flera olika da- torer eller datorsystem mer eller mindre samtidigt.

Metoder vid uppfinningen kan ocksà praktiseras t ex under en konfigureringsfas, eller efter ett stopp, med hjälp av ett grafiskt användargränssnitt (Graphical User Interface, GUI), en grafisk display eller textdisplay på en Operatörs arbets" station, som kör pà en användares inloggade dator, som kan vara ansluten direkt till robotstyrsystemet eller ansluten via en huvud- eller lokal styrserver eller annan dator för styrsystem.

Det bör noteras att även om det ovanstående beskriver exem- plifierande utföringsformer av uppfinningen finns det flera variationer och modifikationer som kan göras av den beskriv- na lösningen utan att göra avsteg fràn ramen för föreligg- ande uppfinning såsom den anges i de bifogade patentkraven.

Claims (34)

10 15 20 25 30 35 527 946 16 PATENTKRÄV

1. Kraftförsörjning för att tillföra elektrisk kraft till en robotapplikation (1, 301), varvid nämnda robotapplikatien innefattar trådlösa kommunikationsorgan (20, 21) för StYr“ ning av nämnda robotapplikation, kännetecknad av att kraft- försörjningen (10, 12) innefattar en primärenhet (10) Och ett sekundärt kraftförsörjningsorgan (12) S0m innefattar ett logikorgan (16) anordnat att tillhandahålla två eller flera kraftförsörjningar (31, 32), av vilka åtminstone en kraftförsörjning (32) är separat styrbar.

2. Kraftförsörjning enligt patentkrav 1, kåflnetecknad av ett organ (15) i primärenheten (10) för kodning av en Signal (393) för en överföring över kraftförsörjningen (29)-

3. Kraftförsörjning enligt patentkrav 2. kflflfletecknafl av att kodningen, som utförs av det primära sidoorganet (15). är högfrekvensmodulation (29a).

4. Kraftförsörjning enligt patentkrav 2, kännetecknad av att den sekundära kraftförsörjningsenheten (12) innefattar ett logikorgan (16) med vilken en signal (29a) Överförd Över kraftförsörjningen kan avkodas.

5. Kraftförsörjning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att sekundärenheten (12) innefattar ett inmatningsorgan i logik- organet (16) för att motta en bekräftelsestoppsignal mot- tagen av en trådlös kommunikationsenhet (21, 321).

6. Kraftförsörjning enligt något av patentkrav 1-5, kännetacknad av att kraftförsörjningen innefattar ett kon- taktlöst kraftöverföringsorgan (ll, 311) för Överföring eV elektrisk kraft till robotapplikationen (l).

7. Kraftförsörjning enligt patentkrav 6, kânnetecknad av att det kontaktlösa kraftöverföringsorganet (ll. 311) innefattar en elektrisk induktionsanordning. 10 15 20 25 30 35 527 946 17

8. Kraftförsörjning enligt patentkrav 6, kännefieflkflßå av att det kontaktlösa kraftöverföringsorganet (11, 311) lnnefattar en anordning för magnetisk induktion.

9. Kraftförsörjning enligt något av patentkrav 1-5, kinnetecknad av att den elektriska kraften till det elek- triska kraftförsörjningen (10, 12) kan innefatta kraft som' åtminstone delvis, tillförs genom en process enligt nà90t av följande: DC/DC, DC/AC, AC/DC eller AC/AC.

10. Kraftförsörjning enligt något av patentkrav 1-5, kännetecknad av att ett ledningsorgan är anordnat mellan den primära kraftförsörjningen (10) och den sekundära kraftför- sörjningen (12) och innefattar något av följande: tråd, kabel, strömskena, komntator, släpringar, borstar.

11. Metod för att tillhandahålla elektrisk kraft till en robotapplikation (1) innefattande trådlösa kommunikationsorgan (20, 21) för styrning av nämnda robotapplikation, kännetecknad av att - tillhandahålla en elektrisk kraftförsörjning (29) till nämnda robotapplikation och, i ett logikorgan (15) h0S en primär kraftförsörjning (10), motta en stoppsignal, - generera (56) en stoppsignal (29a) i den primära kraft- försörjningen (10), - överföra stoppsignalen till ett sekundärt kraftförsörj- ningsorgan (12) på verktygssidan, - avbryta åtminstone en elektrisk kraftförsörjning (32) hos det sekundära kraftförsörjningsorganet (12).

12. Metod för att tillhandahålla elektrisk kraft enligt patentkrav 11, kännetecknad av att stoppsignalen uttrycks i en elektrisk kraftförsörjning (29) överförd från den primära kraftförsörjningen (10). 10 15 20 25 30 35* 52.7 946 18

13. Metod,en1igt patentkrav 12, kännatecknad av att stopp- signalen uttrycks som en signalöverlagring (29a) h0S en växelström i kraftförsörjningen.

14. Metod enligt patentkrav 12, kânnetecknad av att stopp- signalen uttrycks som en modulering av ström eller spänning i kraftförsörjningen.

15. Metod för att tillhandahålla elektrisk kraft enligt något av patentkrav 13-14, kännetecknad av att stoppsignalen kodas som en förutbestämd tom period i en överlagring eller modnlering.

16. Metod enligt patentkrav 11, kännetecknad av att den varierande elektriska strömmen (29) analyseras (65) med av- seende på den tomma perioden för att detektera stoppsignalen.

17. Metod enligt patentkrav 16, kännetecknad av att den varierande elektriska strömmen (29) analyseras (65) med av- seende på den tomma perioden genom en analog-/digitalomvand- lingsprocess.

18. Metod enligt patentkrav 11, kånnetecknad av att den varierande elektriska kraftförsörjningen (29) analyseras (65) för ett kommunikationsmönster för att detektera stopp- signalen.

19. Metod enligt patentkrav 18, kännetecknad av att kommuni- kationsmönstret analyseras med hjälp av något av följande: en statistisk metod, en Baysian statistisk metod, en analy- tisk metod baserat på ett neuronnät.

20. Metod enligt patentkrav 11, kânnetecknad av att en be- kräftelsestoppsignal sänds till den sekundära kraftförsörj- ningen (12) via den trådlösa kommunikationskanalen (23).

21. Metod enligt patentkrav 20, kännetecknad av att en be- kräftelsestoppsignal mottas (83) i ett organ (16) i den sekundära kraftförsörjningen (12) via den trådlösa komuni- 10 15 20 25 30 35 527 946 19 kationskanalen (23) och att stoppsignalen utlöses (85) för att avbryta kraftförsörjningen (32).

22. Metod enligt patentkrav ll, kännetecknad av att en be- kräftelse (69) av en start- eller omstartsignal genereras (56) i styrsystemet för överföring till det mottagande kraftförsörjningsorganet.

23. Metod enligt patentkrav 22, kånnetecnad av att be- kräftelsen (69) av start- eller omstartsignalen sänds med hjälp av en tràdlös kommunikationskanal (23).

24. Metod enligt patentkrav ll, kännetecknad av -mottagning av en start- eller omstartsignal, -mottagning av bekräftelsen av start- eller omstartsignalen, -utlösning av start- eller omstartsignalen

25. Metod enligt patentkrav ll, kännetecknad av övervakning av utmatningarna fràn den sekundära kraftförsörjningen (12) och sekundärsidans trådlösa mottagare (21, 321) med hjälp av en funktion av den sekundära kraftförsörjningen (12), eller ES-logikenheten (16), varvid de tvà signalerna jämförs och kontrolleras sa att de överensstämmer med tràdlös kommu- nikation.

26. Metod enligt patentkrav 23, kännatecknad av att en fel- signal sänds (97) till styrsystemet (25. 325) Vilken Oflkså kan innefatta information om feltypen för den händelse att ett undantag eller en olikhet i kommunikationerna detekte- ras.

27. Metod enligt något av patentkrav 21-26, kännetecknad av den trådlösa komunikationen (23) överförs med användning av ett trådlöst protokoll för ett brett spektrum i ISM-bandet med medel för undertryckning av signifikanta störningar genom spridningsspektrumteknik. 10 15 20 25 30 35 527 946 20

28. Datorprogram innefattande datorkodmedel och/eller programvarukoddelar för att förmå en dator eller processor att utföra nagot av stegen enligt patentkrav 12-27.

29. Datorprogramprodukt innefattande datorprogrammet enligt patentkrav 28 innefattad i ett eller flera datorläsbara media.

30. Datordatasignal (29a) för tillförsel av elektrisk kraft till en robotapplikation (1) innefattande trådlösa kommunikationsprogram för styrning av robotapplikation, kännetecknad av att signalen (29) innefattar en variabel effektsignal (29) för tillförsel av elektrisk kraft fràn en primärenhet (10) till en sekundärenhet (12), och en stoppsignal (29a) för avbrytande av kraftförsörjningen (32) fràn sekundärenheten (12) till robotapplikationen (1).

31. Datordatasignal (29a) enligt krav 30, uttryckt i en bärvàg (23, 28, 28') och innefattande en start eller omstart (95, 105) för àterupptagande av en kraftförsörjning (32) till robotapplikationen.

32. Användning av en kraftförsörjning enligt något av patentkrav l-10 för drift av en robot eller automations- applikation (1) vid en industriell eller komersiell an- läggning eller arbetsplats

33. Användning av en kraftförsörjning enligt något av patentkrav 1-10 för drift av en robot eller automations- applikation (1) vid en industriell eller komersiell an- läggning för att utföra en operation som innefattar nàgot i följande lista: målning, svetsning, lödning, nitning, lim- ning, veckning av plàt, bockning av plàt, putsning, skärning, laserskärning, gripning av ett objekt, manipulering av ett objekt, stapling, plocka och placera. falsning av plåt,

34. Användning av en kraftförsörjning enligt något av patentkrav 1-10 för drift av en robot eller automations- applikation (1) vid en anläggning för kraftgenerering, över- 527 946 21 föring och/eller distribution, t ex för nagot i följande lista: omkoppling, kretsbrytning, frànskiljning, drift av 611 transformator, drift av en lindningskopplare, drift av en skyddsanordning .