摩擦制动设备的恢复的方法、工业设备和控制系统技术方案

工业设备(10、20)的摩擦制动设备(38)的恢复的方法，该方法包括执行恢复操作，该恢复操作包括在接合制动设备(38)时，工业设备(10、20)的第二部件(42)相对于工业设备(10、20)的第一部件(44)的至少一次移动，以将制动能量施加到该次移动；在恢复操作期间，监测与制动设备(38)的制动能量相关的实际值；并且当实际值到达至少一个目标值时停止恢复操作。还提供了一种工业设备(10、20)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦制动设备的恢复的方法、工业设备和控制系统
本公开通常涉及工业设备的摩擦制动设备。具体地说，提供了一种工业设备的摩擦制动设备的恢复的方法，和一种包括制动设备的工业设备。
技术介绍
各种类型的工业设备包括制动设备。除了例如工件定位器、传送带和电机单元以外，包括制动设备的普通的工业设备是工业机器人。工业机器人可以包括多个连接件或轴，诸如六或七个连接件。在每个连接件处，一个部件能够相对于另一个部件移动。连接件的移动通常由电机提供。通过调节电机的速度来加速或减速连接件的运动。在正常操作期间，仅可以通过电机减速连接件。然而每个连接件通常配备有制动设备以实现较大的制动转矩，例如在紧急制动的情况下。制动设备还可以例如在功率损耗的情况下、伺服长时间静止期间而脱离的情况下、或处于自动操作模式的情况下用于支持连接件上的静态负载，。制动设备可以布置在电机内部或其他位置。制动设备经常承受少量的磨损，因为连接件通常仅由电机停止。当连接件移动变为静止时，制动设备接合。制动设备的性能可能受制动设备表面(例如制动盘和/或电枢板的表面)上的灰尘和氧化的负面影响。此外，制动设备的性能可能受其他降低摩擦的因素(诸如使用寿命)的负面影响。一种恢复制动功能的解决方案是更换制动设备。这是一种昂贵且耗时的障碍。US9537431B2公开了一种制动设备，该制动设备被配置为用制动器判断电机的制动。该制动判断设备包括制动控制部件、判断部件和信号输出部件。制动控制部件被配置为启动或释放制动器。判断部件被配置为当制动控制部件启动制动器时，判断制动器是否异常。信号输出部件被配置为在判断部件判断致动器异常的情况下，在制动控制部件释放制动器后，输出与制动器异常相关的信号。
技术实现思路
本公开的一个目标是提供一种用于改进或保护工业设备的一个或多个摩擦制动设备的功能的简单且可靠的方法。本公开的另一个目标是提供一种对工业设备的一个或多个摩擦制动设备的受控制的恢复。本公开的另一个目标是避免替换工业设备的一个或多个摩擦制动设备的需要。本公开的另一个目标是提供一种解决一个、一些或所有上述目标的工业设备。根据一个方面，提供了一种用于工业设备的摩擦制动设备的恢复的方法，该方法包括执行恢复操作，该恢复操作包括在接合制动设备时，工业设备的第二部件相对于工业设备的第一部件的至少一次移动，以将制动能量施加到该次移动；在恢复操作期间，监测与制动设备的制动能量相关的实际值，该实际值与移动的速度无关；并且当实际值到达至少一个目标值时停止恢复操作。明确公开该实际值与移动速度无关，以排除防抱死制动系统(ABS)。此外，在该方法中，与ABS系统相比，该制动设备在移动期间可以连续接合。此外，ABS系统本身被明确排除在所附权利要求的范围之外，但是不排除权利要求涵盖涉及具有ABS的制动设备和/或包括具有ABS的制动设备的工业设备的方法。因此，该方法构成了以受控的方式磨损制动设备的方式。该方法提供了工业设备的故障或功能较少的制动设备的恢复。贯穿本公开，恢复操作可以称为制动操作。与制动能量相关的实际值一到达至少一个目标值，恢复操作就停止。因此，可以确保施加适当数量的制动能量。太低的制动能量可能导致制动设备恢复不足。太高的制动能量可能导致制动设备不必要的磨损和损坏。可以控制恢复操作期间所施加的制动能量。贯穿本公开，与制动能量相关的目标值备选地可以称为能量参数。该方法可以广泛应用于工业设备。根据本公开的工业设备的非限制性示例包括工件定位器、传送带、电机单元和工业机器人。这些工业设备还构成了工业执行器。因此，根据本公开的工业设备可以由工业执行器构成。根据本公开的方法例如可以由工件定位器、传送带、电机单元和/或工业机器人的摩擦制动设备的恢复的方法构成。工业机器人构成了工业设备和工业执行器本身。工业机器人的每个连接件也构成了工业设备和工业执行器。该方法可以在工业设备上施加负载或不施加负载的情况下执行。第一部件和第二部件可以构成工业设备的连接件或轴的两个能够相对移动的部件，例如工业机器人的连接件的近端链接部件和远端链接部件(反之亦然)。工业设备可以包括一个或多个连接件，例如由工业机器人构成时的六或七个连接件。第二部件相对于第一部件的移动可以是旋转运动或平动运动。恢复操作可以包括在接合制动设备时，在第二部件相对于第一部件的第一方向上的至少一次第一移动；以及在第二部件相对于第一部件的与第一方向相反的第二方向上的至少一次第二移动。该方法还包括教导工业设备第二部件相对于第一部件的第一位置和第一部件相对于第二部件的第二位置。在这种情况下，第一移动可以由第一位置到第二位置的移动构成，并且第二移动可以由第二位置返回到第一位置的返回移动构成。第一移动可以通过重力辅助，并且在脱离制动设备时，第二移动可以被重力阻碍。因此，在接合制动设备时，第一移动可以由参考重力方向的向下移动构成，并且第二移动可以由参考重力方向的向上移动构成。以这种方式，重力可以用于促进对制动设备的制动能量的增加和/或使制动装置能够有力地磨削。通过重力辅助的移动例如可以由能够围绕水平轴旋转的连接件实现。在第二移动期间可以接合制动设备。可能是这种情况，工业机器人其他工业设备的一些连接件的第二部件不能向下移动，或者只能轻微地向下移动。换言之，一些第二部件的移动不(或很少)通过重力辅助。例如，在许多工业机器人中，第一连接件包括能够围绕相对于固定的基本部件的垂直轴线旋转的第一链接部件。在这些情况下，恢复操作可以包括使用在第一方向和第二方向上接合的制动设备移动第二部件。根据本公开的启动操作可以在使用第一方向和第二方向上接合的制动设备对第二部件的每次移动之前执行。恢复操作可以包括第一移动和第二移动的多个序列。因此，第二部件可以反复移动，例如在第一方向和第二方向上交替移动，直到实际值到达目标值。实际值和至少一个目标值可以由温度、制动转矩、制动力、制动能量、制动功率、制动时间、第二部件相对于第一部件的角距离、第二部件的平移距离或它们的组合构成。这些实际值例如可以从用于测量制动设备的制动转矩的函数、第一部件和第二部件的位置，移动和/或加速度、一个或多个温度传感器等获得或推导出。这些目标值中的每一个目标值都可以满足移动的不同速度(或变化的速度)。因此，这些目标值与移动的速度无关。实际值中的每个实际值和至少一个目标值可以包括能量值和功率值。在这种情况下，能量值和功率值两者可以用于控制制动设备的温度和磨损。当在较短时间内生成较多的制动能量时，较高的功率目标值将给出较高的温度。该方法还包括设置至少一个目标值。可以设置至少一个目标值使得恢复操作产生足够的磨损和/或温度。如果制动设备被粒子污染，那么可以设置目标温度使得促进不需要的粒子的碳化、蒸发、吸收等。根据一个示例，恢复操作的目标温度可以设置为150℃或更高。氧化层和老化层通常容易移除。在这些情况下，较低的目标温度可以用于恢复操作。通过设置至少一个目标值，该方法可以根据不同的恢复过程进行优化，即该方法灵活地用于不同的恢复场景。...

【技术保护点】
1.一种用于工业设备(10、20)的摩擦制动设备(38)的恢复的方法，所述方法包括：/n-执行恢复操作，所述恢复操作包括在接合所述制动设备(38)时，所述工业设备(10、20)的第二部件(42)相对于所述工业设备(10、20)的第一部件(44)的至少一次移动，以将制动能量施加到所述移动；/n-在所述恢复操作期间，监测与所述制动设备(38)的制动能量相关的实际值，所述实际值与所述移动的速度无关；以及/n-当所述实际值到达至少一个目标值时停止所述恢复操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于工业设备(10、20)的摩擦制动设备(38)的恢复的方法，所述方法包括：
-执行恢复操作，所述恢复操作包括在接合所述制动设备(38)时，所述工业设备(10、20)的第二部件(42)相对于所述工业设备(10、20)的第一部件(44)的至少一次移动，以将制动能量施加到所述移动；
-在所述恢复操作期间，监测与所述制动设备(38)的制动能量相关的实际值，所述实际值与所述移动的速度无关；以及
-当所述实际值到达至少一个目标值时停止所述恢复操作。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述恢复操作包括：
-在接合所述制动设备(38)时，在所述第二部件(42)相对于所述第一部件(44)的第一方向上的至少一次第一移动；以及
-在所述第二部件(42)相对于所述第一部件(44)的与所述第一方向相反的第二方向上的至少一次第二移动。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一移动通过重力辅助，并且其中在脱离所述制动设备(38)时，所述第二移动被重力阻碍。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述制动设备(38)在所述第二移动期间接合。


5.根据权利要求2至4中的任一项所述的方法，其中所述恢复操作包括所述第一移动和所述第二移动的多个序列。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述实际值和所述至少一个目标值由温度、制动转矩、制动力、制动能量、制动功率、制动时间、所述第二部件(42)相对于所述第一部件(44)的角距离、所述第二部件(42)的平移距离或它们的组合构成。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述实际值中的每个实际值和所述至少一个目标值包括能量值和功率值。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：设置所述至少一个目标值。


9.根据权利要求8所述的方法，还包括：估计...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·埃里克松，乔治恩·约翰逊，克拉斯·福斯伯格，乔瑟夫·霍姆纳，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH