CN109641357B - 机器人的远距离监视系统 - Google Patents

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Abstract

本系统是一种用于在远离用户侧现场(1)的场所监视机器人(2)的状态的远距离监视系统，所述远距离监视系统具备：分析结果数据获得机构(4)，其在用户侧现场(1)，用于分析机器人(2)的驱动系统的马达的电流数据而获得分析结果数据；数据服务器(5)，其设置于远离用户侧现场(1)的远距离位置，用于记录由分析结果数据获得机构(4)获得的分析结果数据；通讯机构(6)，其用于将分析结果数据发送到数据服务器(5)；及便携式终端(7)，其用于读出并显示记录在数据服务器(5)的分析结果数据。在远距离监视系统中，能够降低从用户侧现场发送到远距离位置的数据的量(通讯量)。

Description

机器人的远距离监视系统
技术领域
本发明涉及一种用于在远离用户侧现场的场所监视机器人的状态的远距离监视系统。
背景技术
产业用机器人等机器人因其长期使用而产生机器的劣化(例如，减速机的齿轮的磨耗)，该机器构成用于驱动机器人臂及机器人外部轴的机器人驱动系统，由此，机器人的动作精度降低。进而，如果对如此状态置之不理，那么构成机器人驱动系统的机器会破损，以致机器人发生故障。
在设置于生产线的产业用机器人中，如果机器人发生故障那么生产线整体停止，生产性降低而对生产计划带来障碍。因此，存在有试图在机器人发生故障之前实施预防保全，而将故障防患于未然此市场要求。
为了响应此市场要求，例如有基于构成机器人的驱动系统的机器(减速机等)的设计寿命、及截至当前日为止的机器人的运转时间，来推定所述机器的剩余寿命的方法。
然而，由于有在决定机器的设计寿命时所设想的机器人运转条件与实际作业中的机器人运转条件大不相同的情形，因此在基于机器的设计寿命、及截至当前日为止的机器人的运转时间来推定所述机器的剩余寿命的方法中，难以较高地维持所述推定值的精度。
另一方面，业界提议有将在实际作业中的机器人控制装置的数据从用户侧现场经由通讯线路发送到远距离位置，而基于所发送的数据实施故障诊断及维修的技术(专利文献1、2)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2002-287816号公报
[专利文献2]日本专利特开2007-190663号公报
发明内容
[发明所欲解决的问题]
然而，由于在专利文献1、2中记载的先前提议的技术是将从机器人控制装置获得的原始数据经由通讯线路保持原样发送到远距离位置，因此所发送数据的量(通讯量)变得庞大，而存在通讯速度降低等问题。
本发明是鉴于所述背景技术的问题而完成者，其目的在于提供一种能够降低从用户侧现场发送到远距离位置的数据的量(通讯量)的机器人的远距离监视系统。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述课题，本发明的第1方面的特征在于，其是用于在远离用户侧现场的场所监视机器人的状态的远距离监视系统，所述远距离监视系统具备：分析结果数据获得机构，其在所述用户侧现场，用于分析所述机器人的驱动系统的马达的电流数据而获得分析结果数据；数据服务器，其设置于远离所述用户侧现场的远距离位置，用于记录由所述分析结果数据获得机构获得的所述分析结果数据；通讯机构，其用于将所述分析结果数据发送到所述数据服务器；及便携式终端，其用于读出并显示记录在所述数据服务器的所述分析结果数据。
本发明的第2方面如第1方面，其中所述分析结果数据包含所述马达的平均电流值(I2)、峰值电流值、及马达容许负载率中的至少一个。
本发明的第3方面如第2方面，其中所述分析结果数据包含所述平均电流值(I2)、所述峰值电流值、及所述马达容许负载率中的至少一个的经时变化相关的信息。
本发明的第4方面如第1至第3方面中任一方面，其中所述通讯机构构成为除了将所述分析结果数据以外，并将环境设定数据发送到所述数据服务器。
本发明的第5方面如第1至第4方面中任一方面，其中所述通讯机构包含邮件服务器。
[发明的效果]
根据本发明，能够提供一种能够降低从用户侧现场发送到远距离位置的数据的量(通讯量)的机器人的远距离监视系统。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的机器人的远距离监视系统的概略构成的图。
图2是用于说明图1所示的远距离监视系统中的作为发送信息之一的环境设定数据的图。
图3是表示图1所示的远距离监视系统的一个变化例的概略构成的图。
图4是表示图1所示的远距离监视系统的又一变化例的概略构成的图。
图5是表示图1所示的远距离监视系统的再一变化例的概略构成的图。
具体实施方式
以下，针对本发明的一个实施方式的机器人的远距离监视系统参照图式进行说明。
本实施方式的机器人的远距离监视系统是用于在远离用户侧现场的场所监视机器人的状态(动作状态及劣化状态等)的系统。机器人具备机器人臂、及用于驱动所述机器人臂及机器人的外部轴的机器人驱动系统。
另外，在本说明书中，在“用户侧现场”，不仅包含机器人实际运转的工厂，还包含为了监视机器人而使用的机器人用户侧的监视中心等。
如图1所示，在工厂(用户侧现场)1内设置有复数台机器人2。第一机器人2由第一机器人控制装置3控制，第二机器人2由第二机器人控制装置3控制，第N机器人2由第N机器人控制装置3控制。
在工厂1(用户侧现场)内，设置有从多个机器人控制装置3接收机器人驱动系统的数据的现场PC4。机器人驱动系统具有：伺服马达，其产生驱动力；减速机，其将来自伺服马达的驱动力传递到机器人臂及机器人外部轴；及编码器，其检测伺服马达的位置。
设置于工厂(用户侧现场)1的现场PC4构成用于分析机器人驱动系统的伺服马达的电流数据而获得分析结果数据的分析结果数据获得机构。即，在本实施方式的机器人的远距离监视系统中，是在设置有机器人2的工厂(用户侧现场)1中实施机器人驱动系统的伺服马达的电流数据的分析。
通过在现场PC4实施的伺服马达的电流数据的分析，获得用于减速机的故障预知的平均电流值(I2)、用于峰值扭矩的诊断的峰值电流值、及用于马达的负载诊断的马达容许负载率等相关的分析结果数据。
此处，平均电流值(I2)、峰值电流值、及马达容许负载率是基于在相同动作条件下使机器人动作时产生的电流的测定值而获得的数据。例如，平均电流值(I2)是在相同动作条件下产生的电流值的平均值，峰值电流值是在相同动作条件下产生的电流值的峰值。
而且，所述分析结果数据包含平均电流值(I2)、峰值电流值、及马达容许负载率的各自的经时变化相关的信息，基于经时变化信息，能够预测包含减速机等机器的机器人驱动系统的寿命。
例如在基于平均电流值(I2)推定机器人驱动系统的剩余寿命时，以初始计测值为基准，将阈值设为107％(设计基准)，而推定平均电流值(I2)达到阈值的时间(剩余寿命)。另外，针对峰值电流值，以电流限制值(放大器、减速机、马达的电流限制)为基准推定剩余寿命。再者，针对马达容许负载率(duty)，以马达连续停转电流值(马达制造商规格)为基准而推定剩余寿命。
另外，在本例中，是在实际设置有机器人2的工厂1内，设置分析结果数据获得机构即现场PC4，但作为变化例，也可在用于监视机器人2的监视中心(机器人用户的设施)中设置分析结果数据获得机构。
本实施方式的机器人的远距离监视系统具备数据服务器5，其在远离工厂(用户侧现场)1的远距离位置，用于记录通过由现场PC4构成的分析结果数据获得机构而获得的分析结果数据。
另外，所述远距离监视系统具备通讯机构6，其用于将分析结果数据从现场PC4发送到设置于远距离位置的数据服务器5。本例的通讯机构6构成虚拟专用网络(VPN)，例如可利用因特网或电话线路等商用通讯线路、LAN等专用线路，将分析结果数据发送到数据服务器5。
在通过通讯机构6发送到数据服务器5的信息中，除了所述分析结果数据以外，且包含图2所示的环境设定数据。在环境设定数据中至少包含：用户信息(用户名、工厂名、现场PC信息)、连接设定信息(机器人种类、用户生产线名、用户序号、制造商序号、IP地址)、及阈值设定文件(分析结果数据的阈值)。
分析结果数据的阈值设定有默认值，但可由用户进行变更。另外，分析结果数据的阈值是针对构成机器人的多个轴的各者而设定。本实施方式的远距离监视系统还具备便携式终端7，其用于读出并显示记录在数据服务器5的分析结果数据及环境设定数据。便携式终端7可由移动电话、智能型手机、笔记型个人计算机等而构成。
本实施方式的机器人的远距离监视系统构成为：利用位于工厂(用户侧现场)1的现场PC(分析结果数据获得机构)4进行伺服马达的电流数据的分析，并利用通讯机构6将由现场PC4获得的分析结果数据发送到位于远距离位置的数据服务器4。
即，不是经由通讯机构6将从机器人控制装置3获得的原始数据保持原样发送到数据服务器5，而是在发送到数据服务器5之前，在工厂(用户侧现场)1侧进行原始数据的分析。
如上文所述般，在本实施方式的机器人的远距离监视系统中，利用位于工厂(用户侧现场)1的现场PC(分析结果数据获得机构)4进行伺服马达的电流数据的分析，且经由通讯机构6将由现场PC4获得的分析结果数据发送到位于远距离位置的数据服务器5。
由于分析结果数据与从机器人控制装置3获得的原始数据相比，所述数据量相当小，因此能够大幅度降低经由通讯机构6发送到数据服务器5的数据的量(通讯量)，借此，可谋求通讯速度的提高等。
而后，通过利用便携式终端7确认保存于数据服务器5的分析结果数据，而能够在远离工厂(用户侧现场)1的远距离位置适时地把握机器人的状态(驱动系统的剩余寿命等)。
另外，在本例中，作为用于从工厂(用户侧现场)1将数据发送到数据服务器5的通讯机构6是利用VPN，但作为变化例可如图3所示，将邮件服务器用作通讯机构6。所述情形下，数据服务器5也可作为邮件服务器发挥功能。或者，也可在数据服务器5的上游侧(工厂侧)另外设置邮件服务器。
如上文所述般，由于将由现场PC(分析结果数据获得机构)4预先分析而得到的结果即分析结果数据利用通讯机构6进行发送，所以利用通讯机构6应发送的数据的通讯量为极少即可完成，其结果为，能够实现利用邮件的发送。通过将通讯机构6用作邮件服务器，而有能够强化针对从外部向用户侧现场的侵入的安全的优点。
另外，在图3中是将通讯机构(邮件服务器)6设置于工厂1的内部，但通讯机构(邮件服务器)6的设置场所在工厂1以外也可，在用户侧现场内的任意场所均可。
另外，作为又一变化例，也可如图4所示，设置利用VPN的通讯机构6及利用邮件服务器的通讯机构6的二者。在本例中，例如，可以下述方式进行切换，即：在通常时使用邮件服务器的通讯机构6将分析结果数据发送到数据服务器，而在有必要进行双向数据通讯时使用VPN的通讯机构6。
进而作为再一变化例，如图5所示，可从多个工厂1的各自的通讯机构6对数据服务器5进行通讯。本例的通讯机构6既可为VPN，也可为邮件服务器，或者还可设置二者的通讯机构6。另外，在本例中在将邮件服务器用于通讯机构6时，如上文所述般由于安全等级提高，例如即便在多个工厂1的各自的用户(所有者)为不同的情形下，仍能够确实地确保充分的安全等级。
[符号的说明]
1 工厂(使用者侧现场)
2 机器人
3 机器人控制装置
4 现场PC
5 数据服务器
6 通讯机构
7 便携式终端

Claims (3)

1.一种机器人的远距离监视系统，其用于在远离用户侧现场的场所监视机器人的状态，且具备：
分析结果数据获得机构，其在所述用户侧现场，用于分析从机器人控制装置获得的所述机器人的驱动系统的马达的电流数据而获得分析结果数据；
数据服务器，其设置于远离所述用户侧现场的远距离位置，用于记录由所述分析结果数据获得机构获得的所述分析结果数据；
通讯机构，其用于取代保持原样发送从所述机器人控制装置获得的所述电流数据而将所述分析结果数据发送到所述数据服务器；及
便携式终端，其用于读出并显示记录在所述数据服务器的所述分析结果数据；且
所述通讯机构构成为除了将所述分析结果数据以外，并将环境设定数据发送到所述数据服务器；
所述环境设定数据包含阈值设定文件，所述阈值设定文件与可由用户变更的所述分析结果数据的阈值相关；
所述阈值可针对所述机器人的各轴而设定；
所述分析结果数据包含所述马达的平均电流值、峰值电流值、及马达容许负载率中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的机器人的远距离监视系统，其中
所述分析结果数据包含所述平均电流值、所述峰值电流值、及所述马达容许负载率中的至少一个的经时变化相关的信息。
3.根据权利要求1或2所述的机器人的远距离监视系统，其中
所述通讯机构包含邮件服务器。
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