CN106808494B - 记录机器人紧急停止的发生状况的机器人控制装置 - Google Patents

记录机器人紧急停止的发生状况的机器人控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种记录机器人紧急停止的发生状况的机器人控制装置，能够减轻紧急停止对机器人造成的影响。该机器人控制装置具有：用于检测驱动机器人的各个关节轴的电动机的负载的负载检测部；用于检测机器人的各个关节轴的轴速的速度检测部；在机器人进行了紧急停止时确定该紧急停止的发生原因的停止原因确定部；以及将紧急停止的发生原因与电动机的负载或轴速关联起来进行记录的记录部。该机器人控制装置还可具有显示部，该显示部显示用于表示机器人的紧急停止的发生状况的信息。

Description

记录机器人紧急停止的发生状况的机器人控制装置
技术领域
本发明涉及对机器人进行控制的机器人控制装置。
背景技术
在汽车以及食品的生产现场等众多场所使用工业机器人。提出以下一种技术，即在机器人干扰周围的人或物、或者存在这样的可能时，使机器人安全地紧急停止(参照日本特开2006-312208号公报、日本特开2007-030078号公报、日本特开2009-233852号公报、以及日本特开2011-224727号公报)。
现有技术的目的在于，主要保护在紧急停止时在机器人周围进行作业的人。但是，发现在为了安全而使机器人紧急停止时，由于机器人的部件损坏而导致机器人的寿命缩短。因此，寻求一种能够降低紧急停止对机器人造成的影响的技术。
发明内容
根据本发明，提供一种控制机器人的机器人控制装置，其具备：负载检测部，其检测对所述机器人的各个关节轴进行驱动的电动机的负载；速度检测部，其检测所述机器人的各个关节轴的轴速；停止原因确定部，其在所述机器人紧急停止时判定该紧急停止的发生原因；以及记录部，其将所述紧急停止的发生原因与所述电动机的负载或所述轴速相互关联地进行记录。
在优选的实施方式中，所述机器人控制装置还具备显示部，该显示部显示用于表示所述机器人的紧急停止的发生状况的信息。
在优选的实施方式中，所述显示部构成为每当所述机器人紧急停止时，对每个所述关节轴以图表的形式显示在该紧急停止发生的时间点的所述电动机的负载和所述轴速中的至少一个。
在优选的实施方式中，所述显示部构成为将所述紧急停止的原因、所述机器人的关节轴、所述电动机的负载以及所述轴速中的至少一个与所述紧急停止的发生次数相关联地进行显示。
在优选的实施方式中，所述显示部构成为将电动机的负载和轴速中的至少任意一个按照预先决定的每个大小范围相区别，并且与紧急停止的发生次数一同进行显示。
附图说明
通过参照附图所示的本发明示例的实施方式的详细说明，本发明的上述以及其它的目的、特征以及优点变得更加清楚。
图1是能够应用本发明的机器人系统的结构例。
图2是一实施方式的机器人控制装置的功能框图。
图3是另一实施方式的机器人控制装置的功能框图。
图4是另一实施方式的机器人控制装置的功能框图。
图5是表示一实施方式的机器人控制装置执行的处理的流程图。
图6表示图标的显示例子，其中，为电动机负载；为轴速。
图7是图表的另一显示例子。
图8是图表的另一显示例子，其中，电动机负载：低；电动机负载：中；电动机负载：高。
图9是图表的另一显示例子。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。为了帮助理解本发明，适当地改变了图示的实施方式的构成要素的比例尺。对相同或者对应的构成要素使用相同的参照符号。
图1表示能够应用本发明的机器人系统的结构示例。机器人系统10具有机器人2以及控制机器人2的机器人控制装置4。
机器人2是多关节机器人，例如是图示的6轴垂直多关节机器人。机器人2例如是用于点焊、电弧焊、工作传送等用途的工业机器人。
机器人2具备驱动各个关节轴的电动机3。通过经由通信电缆11等已知的通信单元与机器人2相连接的机器人控制装置4控制电动机3。
机器人2具有安装在手腕22上的末端执行器23，手腕22位于手臂21的前端。机器人2按照来自机器人控制装置4的指令来进行动作，以便将手腕22乃至末端执行器23以任意的姿势定位在任意的位置上。
机器人控制装置4是具有已知的硬件结构的数字计算机，已知的硬件结构包含CPU、ROM、RAM、非易失性存储器以及输入输出接口等。
如图2所示，机器人控制装置4具有负载检测部41、速度检测部42、停止原因判定部43、记录部44以及显示部45。
负载检测部41用于检测驱动机器人2的各个关节轴的电动机3的负载。例如，根据设置在机器人2的关节轴上的转矩传感器的输出值或经由放大器提供给电动机3的电流值，来计算由负载检测部41检测的电动机3的负载。负载检测部41可以构成为用于检测对于电动机3的负载具有相关关系的任意的物理量。
速度检测部42用于检测所述机器人的各个关节轴的轴速。速度检测部42检测的轴速不限于关节轴的旋转速度，也可以是对于关节轴的速度具有相关关系的速度。例如，作为轴速，可以是存在于电动机3和关节轴之间的减速机的输入一侧的速度。
停止原因确定部43在机器人2紧急停止时，确定该紧急停止的发生原因。机器人2的紧急停止的原因包含机器人2与周围的人或物体的接触、电动机3的过热、操作者的误操作、安全栏的门解锁、以及紧急停止按钮的操作，但是并不仅限于此。
记录部44将机器人2的紧急停止的发生原因与电动机3的负载或轴速相互关联地进行记录。即，通过记录部44将紧急停止的原因与发生该紧急停止的时间点的电动机3的负载以及轴速中的至少任意一个一起作为一个数据组来进行记录。把记录部44记录的数据存储在机器人控制装置4的非易失性存储器中。
显示部45用于显示表示机器人2的紧急停止的发生状况的信息。在一实施方式中，显示部45可以构成为每当机器人2紧急停止时，对每个关节轴以图表的形式显示在该紧急停止发生的时间点的电动机3的负载和所述轴速中的至少一个。
在一实施方式中，显示部45可以构成为将机器人2的紧急停止的原因、机器人2的关节轴、电动机3的负载以及轴速中的至少一个与紧急停止的发生次数相关联地进行显示。
在一实施方式中，显示部45可以构成为将电动机3的负载和轴速中的至少任意一个按照预先决定的每个大小范围相区别，并且与紧急停止的发生次数一同进行显示。
在一实施方式中，显示部45在与机器人控制装置4相连接的显示装置，例如在操作教示盘上来显示表示紧急停止的发生状况的图表。
可以通过机器人控制装置4的处理器来执行使紧急停止的原因以及电动机负载或轴速图表化的过程。或者，也可以通过经由网路13与机器人控制装置4连接的服务器12来执行图表化的过程(参照图3)。在另一实施方式中，可以通过经由网路13与机器人控制装置4连接的服务器12来执行记录部44以及显示部45的功能(参照图4)。
参照图5，说明通过一实施方式的机器人控制装置4执行的处理。在机器人2正在工作时，负载检测部41按照一定的周期来检测驱动各个关节轴的电动机3的负载，并将其作为电动机3的负载的当前值进行输出(步骤S101)。同样地，速度检测部42按照一定的周期来检测各个关节轴的轴速，并将其作为轴速的当前值进行输出(步骤S102)。
在步骤S103中，判定机器人2是否进行了紧急停止。在没有发生紧急停止时返回到步骤S101，继续检测电动机负载和轴速。
在步骤S103中，在判断出机器人2已紧急停止时，停止原因确定部43确定紧急停止的原因。
在步骤S104中，记录部44将电动机负载、轴速以及紧急停止的原因相互关联起来进行记录。
图6表示通过一实施方式的机器人控制装置4显示的图表的显示例子。参照图6，对于关节轴J1～J6分别显示了电动机负载以及轴速。如图所示，电动机负载以及轴速可以通过相对于最大电动机负载或者最大轴速的相对值来表示，或者也可以通过绝对值来表示。
在一实施方式中，显示部45可以构成为通过图表形式来显示将紧急停止原因、机器人2的关节轴、各个关节轴的电动机负载、以及各个轴速中的任意两个进行组合而得到的信息。通过显示部45显示的信息的组合不限于本说明书中的示例。
图7表示通过机器人控制装置4显示的图表的另一显示例子。参照图7，对于关节轴J1～J6分别显示了紧急停止的发生次数。关于在机器人2进行了紧急停止的时间点没有进行动作的关节轴，不计入紧急停止的发生次数。通过机器人控制装置4中内置的计数器来测量紧急停止的发生次数。
图8表示通过机器人控制装置4显示的图表的又一显示例子。参照图8，以对于预先决定的每个轴速范围A～E，此外对于预先决定的每个电动机负载范围可识别的方式来表示紧急停止的发生次数。根据轴速的大小来决定轴速范围A～E，以使A<B<C<D<E成立。具有紧急停止发生时的轴速越大，对于机器人2的冲击越强的倾向，因此部件损坏的可能性越高。
另外，电动机负载，例如围绕关节轴的转矩越大，对于机器人2的冲击越强。因此，在一实施方式中，为了强调轴速范围D、E或者电动机负载高的情况，可以使用不同的颜色来进行显示。由此，能够唤起操作者的注意，并且还能够使对于机器人2的影响程度可视化。在图8中，对于轴速范围以及电动机负载范围，区别地显示了与紧急停止的发生次数之间的关联性，然而也可以仅针对轴速范围以及电动机负载范围中的任意一个，显示与紧急停止的发生次数之间的关联性。
图9表示通过机器人控制装置4显示的图表的另一显示例子。参照图9，针对紧急停止的每个原因L～P来区分显示紧急停止的发生次数。
操作者能够对这样的可视化的紧急停止的原因与发生次数的关系进行分析，从而采取预防措施等需要的应对。另外，在机器人控制装置4与上位控制装置连接时，能够使用显示部45显示的信息来改善整个机器人系统10的动作。
通过本实施方式的机器人控制装置4，在机器人2进行了紧急停止时，将紧急停止的原因与紧急停止发生时间点的电动机3的负载或轴速关联起来进行记录。由此，能够向操作者提供与可能导致机器人2的早期故障的紧急停止的发生状况有关的信息。
当机器人2频繁地进行紧急停止时，导致机器人2的部件提早损坏，或者导致机器人2的寿命缩短。操作者通过分析与紧急停止的发生状况有关的统计数据，能够采取紧急停止的预防措施等所需的应对，结果能够期待提高机器人2的寿命。
以上，对本发明的几种实施方式进行了说明，但是本领域的技术人员大概会意识到即使其他的实施方式也能够实现本发明所预期的动作效果。特别是，能够在不超出本发明的范围的前提下，删除或者置换上述实施方式的构成要素，或者进一步附加已知的单元。另外，通过任意组合在本说明书中明确或隐含公开的多个实施方式的特征，也能够实施本发明，这是对本领域的技术人员来说是不言而喻的。
通过本发明的机器人控制装置，将机器人进行了紧急停止的时间点的动作状态与紧急停止的原因关联起来进行记录。因此，操作者能够容易地分析紧急停止的发生状况，并且能够根据需求来实施用于预防机器人的早期故障的措施。

Claims (2)

1.一种机器人控制装置，其控制机器人，其特征在于，具备：
负载检测部，其检测对所述机器人的各个关节轴进行驱动的电动机的负载；
速度检测部，其检测所述机器人的各个关节轴的轴速；
停止原因确定部，其在所述机器人紧急停止时判定该紧急停止的发生原因；
记录部，其将所述紧急停止的发生原因与所述电动机的负载或所述轴速相互关联地进行记录；以及
显示部，其显示表示所述机器人的紧急停止的发生状况的信息，
所述显示部构成为每当所述机器人紧急停止时，对所述各个关节轴中的每个关节轴以图表的形式显示在该紧急停止发生的时间点的所述电动机的负载和所述轴速中的至少一个。
2.一种机器人控制装置，其控制机器人，其特征在于，具备：
负载检测部，其检测对所述机器人的各个关节轴进行驱动的电动机的负载；
速度检测部，其检测所述机器人的各个关节轴的轴速；
停止原因确定部，其在所述机器人紧急停止时判定该紧急停止的发生原因；
记录部，其将所述紧急停止的发生原因与所述电动机的负载或所述轴速相互关联地进行记录；以及
显示部，其显示表示所述机器人的紧急停止的发生状况的信息，
所述显示部构成为将所述电动机的负载和所述轴速中的至少任意一个按照预先决定的所述电动机的负载的大小范围和所述轴速的大小范围相区别，并且与所述紧急停止的发生次数一同进行显示。
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