用于檢驗驅(qū)動器與控制裝置匹配的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及一種用于檢驗驅(qū)動器與機器的控制裝置匹配的方法，該機器具有多個 軸。該方法特別是可W用于新安裝的機器人系統(tǒng)的調(diào)試。此外，本發(fā)明還設及一種相應的 機組和一種計算機可讀的介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)機器人投產(chǎn)時，必須將軸的驅(qū)動器與工業(yè)機器人的控制裝置連接，也就是 說，使控制裝置匹配正確的驅(qū)動器。該連接通常通過借助信號線將構(gòu)件用電纜連接來實現(xiàn)。 工業(yè)機器人通常應理解為一種處理機器，其為了自動處理對象而配設有合乎目的的工具， 并且在多個軸中特別是關(guān)于方位、位置和工作進程可編程。工業(yè)機器人通常包括控制裝置 和具有多個軸W及根據(jù)需要具有節(jié)肢的機器人臂，控制裝置觸發(fā)的驅(qū)動器使所述軸運動。 節(jié)肢通常構(gòu)成兩個軸的關(guān)節(jié)之間的機械連接。
[0003] 在控制具有至少兩個驅(qū)動器（即至少兩個信號入口和信號出口）的工業(yè)機器人的 控制裝置中，在實踐中產(chǎn)生了一個問題，即驅(qū)動器的構(gòu)件必須正確地匹配控制裝置，也就是 說，驅(qū)動器與控制裝置之間的電纜連接是正確的。
[0004] 驅(qū)動器通常包括至少一個執(zhí)行器和一個運動傳感器，所述執(zhí)行器和運動傳感器必 須分別與控制裝置的信號出口或信號入口連接。如果控制裝置將控制信號發(fā)送至驅(qū)動器， 則執(zhí)行器促使工業(yè)機器人的節(jié)肢進行相應的運動，運些運動由運動傳感器捕獲。運動傳感 器隨后發(fā)出相應的運動信號至控制裝置，由此來閉合調(diào)節(jié)回路。 陽〇化]通常用手工勞動在安裝工業(yè)機器人的地點進行驅(qū)動器與控制裝置的匹配、特別是 各種構(gòu)件的電纜連接。在此在電纜連接中，在執(zhí)行器側(cè)和傳感器側(cè)基本上會出現(xiàn)兩種類型 的錯誤。運兩種錯誤是信號線的反向和信號線的混淆。在反向的情況下，信號線被變換極 性，使得執(zhí)行器的作用方向反轉(zhuǎn)，或者說運動信號的方向信息被反向地展現(xiàn)。信號線的混淆 則導致了驅(qū)動器被連接在控制裝置的錯誤的出口或入口上。也就是說，混淆導致了錯誤匹 配驅(qū)動器的運動和/或控制信號，W及因此導致了不閉合或錯誤閉合的調(diào)節(jié)回路。運樣的 結(jié)果在于，控制裝置不再能夠促使軸進行由控制程序設計的、期望的運動。
[0006] 在投產(chǎn)之前，檢驗該匹配并根據(jù)需要解決錯誤的匹配。為此，調(diào)試者通常利用合適 的命令使機器人執(zhí)行各個運動，W檢驗該匹配。在此可視地實現(xiàn)對運動的檢查。隨后調(diào)整 電纜連接或手動地改變控制程序。因此，運種改正特別是必要的，因為錯誤匹配的驅(qū)動器是 存在潛在危險的。例如，如果被重力加載的軸由執(zhí)行器通過閉合的調(diào)節(jié)回路保持在靜止狀 態(tài)（即重力的影響被調(diào)節(jié)），并且存在執(zhí)行器側(cè)的信號線反向，則該調(diào)節(jié)會導致用于補償重 力的算法會沿重力的方向加速執(zhí)行器。
[0007] 此外，通過調(diào)試者進行調(diào)試是時間成本高的，并且還會發(fā)生錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的在于，通過根據(jù)本發(fā)明的所述的方法，消除或減少前述缺點。
[0009] 本發(fā)明的一個方面設及一種用于檢驗機器的驅(qū)動器與控制裝置匹配的方法，所述 機器具有多個軸，在此所述軸分別匹配驅(qū)動器，并且在此每個驅(qū)動器包括至少一個執(zhí)行器 和一個運動傳感器，該運動傳感器匹配待被驅(qū)動器運動的軸，所述控制裝置被設置為借助 控制程序控制機器，所述方法包括如下步驟：
[0010] a)控制裝置向至少一個驅(qū)動器發(fā)出檢驗信號；
[0011] b)該驅(qū)動器的執(zhí)行器響應于檢驗信號促使機器的軸相應地運動； 陽01引 C)所匹配的運動傳感器捕獲運動，并將相應的運動信號發(fā)送至控制裝置，W及
[0013] d)控制裝置將檢驗信號與運動信號進行比較，W檢測相移φ、反向和/或振幅變 化k。
[0014] 用于檢驗驅(qū)動器與控制裝置匹配的方法特別是考慮到，識別匹配中的錯誤，并優(yōu) 選確定正確的匹配。
[0015] 該方法可W實施在具有多個可由匹配的驅(qū)動器驅(qū)動的軸的機器上、優(yōu)選在機器人 上、特別優(yōu)選在關(guān)節(jié)臂機器人或工業(yè)機器人上、并且進一步優(yōu)選在機床或工件加工機器上， 例如在車床、銳床、鉆床、擠壓機等上。
[0016] 為了執(zhí)行該方法，提供具有多個軸的機器或機器人。驅(qū)動器分別匹配軸，在此每 個驅(qū)動器包括至少一個執(zhí)行器和一個運動傳感器，所述運動傳感器匹配待由驅(qū)動器運動的 軸。優(yōu)選地，執(zhí)行器是電動機，然而還可W是液壓或氣動的執(zhí)行器，其實施轉(zhuǎn)動的或平移的 運動。運動傳感器通常使用增量賦值器（Inkrementalwertgeber)并優(yōu)選是絕對值賦值器 (Absolutwertgeber)，其基于電阻的、電感的、電容的或光學的測量方法。此外，根據(jù)該方法 還提供控制裝置，其被設置為，借助控制程序通過控制信號控制工業(yè)機器人。
[0017] 控制裝置將檢驗信號發(fā)送至驅(qū)動器（步驟a))。優(yōu)選地，檢驗信號是周期信號，并 W周期時間T重復。例如是正弦波、方波信號或銀齒波信號，然而還可W考慮其他任意的周 期信號。檢驗信號是一種控制信號，其實施為使得機器人的執(zhí)行器促使確定的、適用于對匹 配進行檢驗的運動。
[0018] 執(zhí)行器響應于檢驗信號促使工業(yè)機器人的節(jié)肢相應地運動（步驟b))。匹配于執(zhí) 行器或者說節(jié)肢或者軸的運動傳感器捕獲該運動，并將相應的運動信號發(fā)送回到控制裝置 (步驟C))。運動信號的概念和控制信號的概念在此既可W使用單數(shù)，還可W使用復數(shù)，而 不由此意味著限于一個或多個信號。
[0019] 控制裝置將檢驗信號與運動信號進行比較，從而檢測相移、反向和/或振幅變化 (步驟d))。在此優(yōu)選地，檢驗信號具有能夠?qū)崿F(xiàn)獨立于相移來檢測該反向的過程。優(yōu)選地， 對于所有驅(qū)動器重復步驟a)至d)。
[0020] 相移例如由慣性產(chǎn)生，例如在驅(qū)動中的質(zhì)量慣性。由此，檢驗信號在時間上延遲地 被轉(zhuǎn)換成運動，運導致了在所測量的運動信號中的相移。振幅變化可W例如通過在驅(qū)動中 使用的變速器的傳動產(chǎn)生。在此，傳動比影響了振幅關(guān)于其變化的因素。如果傳動比"i" 在此是驅(qū)動轉(zhuǎn)速與從動轉(zhuǎn)速的比例，則i > 1時振幅增大，i < 1時振幅減小。
[0021] 反向可W如開始提到的在執(zhí)行器側(cè)出現(xiàn)，還可W在傳感器側(cè)出現(xiàn)。執(zhí)行器側(cè)的反 向在引導檢驗信號的信號線變換極性/反向時出現(xiàn)。作為結(jié)果，執(zhí)行器沿命令的相反的方 向旋轉(zhuǎn)/行駛。例如，如果執(zhí)行器應當沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，并且存在執(zhí)行器側(cè)的反向，則該 執(zhí)行器會執(zhí)行逆時針方向的旋轉(zhuǎn)運動。
[0022] 傳感器側(cè)的反向在引導運動信號的信號線變換極性/反向時出現(xiàn)。作為結(jié)果，運 動傳感器發(fā)送顯示出與實際上的運動方向相反的運動方向的運動信號。例如，如果執(zhí)行器 沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，并且存在傳感器側(cè)的反向，則運動傳感器將顯示為逆時針方向的運動 方向的運動信號發(fā)送至控制裝置。在實踐中，在調(diào)試時，可W借助特殊的并昂貴的傳感器電 纜連接件在許多情況下防止傳感器側(cè)的反向。然而，傳感器側(cè)的反向還是問題，特別是當例 如沒有合適編碼的傳感器電纜連接件存在時。然而有利地，可W借助該方法在任何情況下 進行正確的執(zhí)行器側(cè)的電纜連接的檢驗，使得在任何情況下均能夠簡化調(diào)試或檢驗。
[0023] 為了能夠可靠地將信號的相移與信號的反向區(qū)分，應當確保，在周期性的檢驗信 號中，將例如推移了信號的周期時間的一半燈/2)的信號與反向的信號區(qū)分。例如在正弦 信號中，T/2的相移與反向是可