DE102015012056B4

DE102015012056B4 - Robotersteuerung zum Vermeiden eines Problems hinsichtlich des Roboters zum Zeitpunkt eines Not-Stopps

Info

Publication number: DE102015012056B4
Application number: DE102015012056.5A
Authority: DE
Inventors: Shougo Inagaki; Soichi Arita
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-09-16
Also published as: DE102015012056A1; JP2016064448A; US9782898B2; CN105437229A; CN105437229B; US20160082593A1; JP5926344B2

Abstract

Eine Robotersteuerung mit einer Funktion zum Mindern des Schadens an einem Roboter, wenn der Roboter zu einem Not-Stopp veranlasst wird, und zum Erleichtern der Wiederherstellung des Roboters aus dem Not-Stopp. Die Robotersteuerung weist auf: eine Steuervorrichtung, die eine Bewegung eines Roboters basierend auf einem vorgegebenen Roboterprogramm steuert; eine erste Detektionsvorrichtung, die eine vorgegebene Anomalie detektiert, die einen unmittelbaren Halt des Roboters nicht erforderlich macht; eine Vorrichtung zur Beurteilung einer Haltbedingung, die beurteilt, ob eine vorgegebene Haltbedingung erfüllt ist oder nicht, wenn die erste Detektionsvorrichtung die Anomalie detektiert; und eine Vorrichtung zum Ausführen eines Haltvorgangs, die einen Haltvorgang des Roboters ausführt, wenn die Haltbedingung erfüllt ist, und die keinen Haltvorgang ausführt, wenn die Haltbedingung nicht erfüllt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Robotersteuerung mit einer Funktion zum Mindern des Schadens an einem Roboter, wenn der Roboter zu einem Not-Stopp veranlasst wird, und zum Erleichtern der Wiederherstellung des Roboters aus dem Not-Stopp.
2. Beschreibung artverwandter Technik
Im Allgemeinen veranlasst eine Robotersteuerung einen zu steuernden Roboter zu einem Not-Stopp, wenn die Robotersteuerung eine Anomalie in dem Roboter detektiert. In dieser Hinsicht kann, wenn der Roboter unmittelbar gestoppt wird, eine Überlast an dem Roboter anliegen, wodurch der Roboter beschädigt werden kann.
Die japanische Patentveröffentlichung JP 2013-52 451 A zeigt ein Roboterkontrollsystem, welches auf eine Abweichung des Roboters von einem vorgesehenen Bewegungspfad reagiert. Hierzu überprüft das Roboterkontrollsystem Parameter durch verschiedene Sensoren mit jeweils unterschiedlichen Messintervallen.
Als relevante Schrift aus dem verwandten Stand der Technik offenbart JP 2006-012074 A eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Programms zur sicheren Rückführung eines Roboters in dessen Warteposition, wenn der Roboter aufgrund eines Fehlers etc. zu einem Not-Stopp veranlasst wird. Das Dokument beschreibt, dass die Vorrichtung zum Erzeugen eines Programms dazu konfiguriert ist, ein Programm zu erzeugen, das auf Layoutinformationen der Vorrichtung, an die Vorrichtung übertragene Informationen, Lernpunkten in einem Roboterprogramm und deren Attributinformationen basiert, wodurch der Roboter aus einer Haltposition in eine Warteposition zurückgefahren werden kann, ohne dezentrale Ausrüstung zu beeinträchtigen.
Bei der in JP 2006-012074 A beschriebenen Technik kann der Roboter sicher in die Warteposition zurückgefahren werden, wenn der Roboter aufgrund einer Anomalie zu einem Not-Stopp veranlasst wurde. Jedoch beschreibt JP 2006-012074 keine Mittel zur Verminderung einer zum Zeitpunkt des Not-Stopps am Roboter anliegenden Last. Ferner ist es erforderlich, Layoutinformationen des Roboters und eines in Nähe des Roboters befindlichen Objekts vorab aufzubereiten, und den Ablauf eines erzeugten Rückführungsprogramms zu überprüfen.
Wenn der Roboter in einer Position auf einem komplexen Pfad etc. angehalten wird, kann es schwierig sein, den Roboter wieder herzustellen. Auf der anderen Seite ist es, abhängig von der Art der Anomalie (z. B. wenn ein Motor für den Antrieb des Roboters überhitzt oder ein Durchschnittsdrehmoment des Motors zu sehr zunimmt) nicht erforderlich, den Roboter unmittelbar anzuhalten, und es ist ausreichend, den Roboter anzuhalten, nachdem die Arbeitsvorgangsabfolge des Roboters abgeschlossen wurde. Somit, wenn eine Anomalie detektiert wird, die es nicht erforderlich macht, dass der Roboter unmittelbar angehalten wird, ist es gewünscht, dass der Roboter in einer Position angehalten wird, in der die Wiederherstellung nach dem Anhalten des Roboters auf einfache Art durchgeführt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Robotersteuerung mit einer Funktion zum Mindern des Schadens an einem Roboter, wenn der Roboter zu einem Not-Stopp veranlasst wird, und zur Erleichterung der Wiederherstellung des Roboters aus dem Not-Stopp, bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Robotersteuerung zur Steuerung eines Roboters bereit, aufweisend: eine Steuervorrichtung, die eine Bewegung eines Roboters steuert; eine erste Detektionsvorrichtung, die eine vorgegebene Anomalie detektiert, die einen unmittelbaren Halt des Roboters nicht erforderlich macht; eine Vorrichtung zum Beurteilen einer Haltbedingung, die beurteilt, ob eine vorgegebene Haltbedingung erfüllt ist oder nicht, wenn die erste Detektionsvorrichtung die Anomalie detektiert, die es nicht erforderlich macht, den Roboter unmittelbar anzuhalten; und eine Vorrichtung zum Ausführen eines Haltvorgangs, die einen Haltvorgang des Roboters ausführt, wenn die Haltbedingung erfüllt ist, und die den Haltvorgang des Roboters nicht ausführt, wenn die Haltbedingung nicht erfüllt ist.
Die Haltbedingung kann darin bestehen, dass ein vorgegebener Arbeitsvorgang von einem Nutzer ausgeführt wird oder ein Signal in die Robotersteuerung eingegeben wird.
Alternativ kann die Haltbedingung darin bestehen, dass ein vorgegebener Befehl in einem Roboterprogramm ausgeführt wird.
Alternativ kann die Haltbedingung darin bestehen, dass der Roboter eine beabsichtigte Position oder einen beabsichtigten Bereich erreicht, oder der Roboter eine Position außerhalb eines beabsichtigten Bereichs erreicht.
Alternativ kann die Haltbedingung darin bestehen, dass die Ausführung eines Roboterprogramms abgeschlossen ist.
Alternativ kann die Haltbedingung darin bestehen, dass eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, nachdem die Anomalie detektiert wurde.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Robotersteuerung ferner auf: ein zweite Detektionsvorrichtung, die einen vorgegebenen, höheren Anomaliegrad detektiert, der von der gleichen Art ist wie die Anomalie, die einen unmittelbaren Halt des Roboters nicht erforderlich macht, wobei die Haltbedingung darin besteht, dass die zweite Detektionsvorrichtung den höheren Anomaliegrad detektiert.
In diesem Fall können die ersten und zweiten Detektionsvorrichtungen in einer gleichen Detektionsvorrichtung ausgestaltet sein, und die von der Detektionsvorrichtung detektierten Anomalien können sich lediglich im Anomaliegrad unterscheiden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Robotersteuerung auf: eine Anzeigevorrichtung, die anzeigt, ob die Haltbedingung erfüllt ist oder nicht; und/oder eine Signalausgabeeinheit, die ein Signal ausgibt, das darstellt, ob die Haltbedingung erfüllt ist oder nicht.
Wenn die Haltbedingung darin besteht, dass der Roboter eine vorgegebene Position oder einen vorgegebenen Bereich erreicht, oder der Robot eine Position außerhalb des vorgegebenen Bereichs erreicht, kann die Robotersteuerung aufweisen: eine Anzeigevorrichtung, die anzeigt, inwieweit der Roboter sich der beabsichtigten Position oder dem beabsichtigten Bereich nähert oder außerhalb des beabsichtigten Bereichs liegt; und/oder eine Signalausgabeeinheit, die ein Signal ausgibt, das darstellt, inwieweit der Roboter sich der beabsichtigten Position oder dem beabsichtigten Bereich nähert oder außerhalb des beabsichtigten Bereichs liegt.
Wenn die Haltbedingung darin besteht, dass eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, nachdem die Anomalie detektiert wurde, kann die Robotersteuerung ferner aufweisen: eine Anzeigevorrichtung, die eine verbleibende Zeit anzeigt, bevor die Zeitspanne verstrichen ist, oder eine abgelaufene Zeit nachdem die Anomalie detektiert wurde; und/oder eine Signalausgabeeinheit, die ein Signal ausgibt, das eine verbleibende Zeit vor der abgelaufenen Zeit darstellt, oder eine verstrichene Zeit nachdem die Anomalie detektiert wurde.
In einer bevorzugten Ausführungsform reduziert die Robotersteuerung eine Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters ab dem Zeitpunkt, an dem die Anomalie detektiert wurde.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Haltvorgang:
Unmittelbares Anhalten des Roboters sobald die Haltbedingung erfüllt ist; Anhalten des Roboters, nachdem ein vorgegebenes Roboterprogramm ausgeführt wurde; oder Anhalten des Roboters, nachdem der Roboter eine vorgegebene Position erreicht hat.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obenstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
Die Zeichnungen zeigen in:
1 ein Funktionsblockdiagramm einer Robotersteuerung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm, das einen Vorgang in der Robotersteuerung aus 1 zeigt;
3 ein Beispiel eines Einstellungsbildschirms, der von einer Anzeigevorrichtung der Robotersteuerung aus 1 angezeigt werden kann;
4 ein Schaubild, das ein Beispiel für einen Vorgang zur Reduzierung der Geschwindigkeit eines Roboters abhängig von dem Grad der detektierten Anomalie erläutert; und
5 ein Beispiel eines Statusbildschirms, der von der Anzeigevorrichtung der Robotersteuerung aus 1 angezeigt werden kann.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Robotersteuerung 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Robotersteuerung 10 weist auf: eine Steuervorrichtung 14, die eine Bewegung eines schematisch dargestellten Roboters 12 (zum Beispiel eines Mehrgelenkroboters mit 6 Achsen) basierend auf einem vorgegebenen Roboterprogramm, etc. steuert; eine erste Detektionsvorrichtung 16, die eine vorgegebene Anomalie detektiert, die es nicht erforderlich macht, den Roboter 12 unmittelbar anzuhalten; eine Vorrichtung zum Beurteilen einer Haltbedingung 18, die beurteilt, ob eine vorgegebene Haltbedingung erfüllt ist, wenn die erste Detektionsvorrichtung 16 die Anomalie detektiert, die einen unmittelbaren Halt des Roboters 12 nicht erforderlich macht, und eine Vorrichtung zum Ausführen eines Haltvorgangs 20, die einen Haltvorgang des Roboters 12 ausführt, wenn die Haltbedingung erfüllt ist, und welche den Haltvorgang des Roboters 12 nicht ausführt, wenn die Haltbedingung nicht erfüllt ist.
Ferner kann die Robotersteuerung 10 aufweisen: eine zweite Detektionsvorrichtung 22, die einen vorgegebenen höheren Anomaliegrad detektiert, der von derselben Art ist wie die Anomalie, die einen unmittelbaren Halt des Roboters nicht erforderlich macht; eine Anzeigevorrichtung 24, die Informationen wie untenstehend beschrieben anzeigt; und eine Signalausgabeeinheit 26, welche die Informationen als Signal ausgibt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Normalbetrieb der Robotersteuerung der vorliegenden Erfindung zeigt. Wenn die erste Detektionsvorrichtung 16 die Anomalie detektiert, die einen unmittelbaren Halt des Roboters 12 nicht erforderlich macht, während die Robotersteuerung 10 den Roboter 12 steuert (Schritt S1), beurteilt die Vorrichtung zum Beurteilen einer Haltbedingung 18 ob eine vorgegebene Haltbedingung erfüllt ist (Schritt S2). Wenn die Haltbedingung erfüllt ist, führt die Vorrichtung zum Ausführen eines Haltvorgangs 20 den Haltvorgang zum Anhalten des Roboters 12 aus (Schritt S3). Wenn die Haltbedingung andererseits nicht erfüllt ist, wird der Haltvorgang nicht ausgeführt, bis die Haltbedingung erfüllt ist.
In dieser Hinsicht bedeutet die „vorgegebene Anomalie, die keinen unmittelbaren Halt des Roboters erforderlich macht” beispielsweise ein Überhitzen einer Antriebsvorrichtung, wie etwa eines Servomotors zum Antreiben jeder Achse des Roboters 12, oder einen Fall, in dem ein Durchschnittsdrehmoment des Servomotors innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts eine vorgegebene Obergrenze überschreitet (d. h. zu hohes Durchschnittsdrehmoment), etc. Mit anderen Worten besteht keine oder nur eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit, dass der Bediener verletzt wird oder der Roboter durch die vorgegebene Anomalie beschädigt wird, sogar wenn der Roboter 12 nicht unmittelbar angehalten wird.
Die vorgegebene Haltbedingung in Schritt 2 kann eine einzelne Bedingung sein oder eine Vielzahl von Bedingungen umfassen. Falls die Haltbedingung eine Vielzahl von Bedingungen umfasst, kann der Haltvorgang ausgeführt werden, wenn eine der Bedingungen erfüllt ist, oder wenn alle der Bedingungen erfüllt sind, oder wenn manche vorgegebenen Bedingungen der Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind.
Als Vorgang zum Ausführen des Haltvorgangs kann jede Achse des Roboters einfach verlangsamt und angehalten werden, oder ein als Haltvorgang vorgegebenes Roboterprogramm kann ausgeführt werden.
Nachfolgend wird ein konkretes Beispiel der Haltbedingung in Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 zeigt ein Beispiel eines Nutzereinstellungsbildschirms, der von der Anzeigevorrichtung 24 angezeigt werden kann. Auf dem Einstellungsbildschirm kann ein Nutzer durch Betätigen eines Knopfes einen Eingabevorgang durchführen.
Auf dem Einstellungsbildschirm 30 ist ein Knopf 32 angeordnet zum manuellen Anhalten des Roboters durch den Nutzer. Wenn der Nutzer den Knopf 32 drückt, kann der Haltvorgang des Roboters 12 ausgeführt werden. In dieser Hinsicht kann der Knopf 32 im Normalzustand nicht betätigbar (in 3 ist der Knopf 32 durch eine gestrichelte Linie angezeigt) sein, und er kann betätigbar sein, wenn die Anomalie in Roboter 12 detektiert wurde, und er kann erneut nicht betätigbar sein, wenn der Roboter angehalten wurde.
Durch Verwenden des Knopfes 32 zum manuellen Halten kann der Nutzer den Roboter zu einem für den Wiederherstellungsvorgang geeigneten Zeitpunkt aktiv anhalten. Obgleich das Beispiel der Knopfbetätigung (manueller Halt) auf dem Einstellungsbildschirm durch den Nutzer als Beispiel für die Haltbedingung in 3 erklärt ist, kann ein anderer manueller Haltvorgang wie etwa ein Schlüsseleingabevorgang der Hardware, ein Haltbefehl von externer Ausrüstung, oder eine Änderung einer Umgebungsvariablen, verwendet werden.
Wie durch Bezugszeichen 34 in 3 angegeben kann eine automatische Haltbedingung als Haltbedingung verwendet werden. In dem Beispiel aus 7 werden die folgenden sieben Bedingungen angezeigt, und der Nutzer kann jede Bedingung auf dem Einstellungsbildschirm auswählen, um die ausgewählte Bedingung zu validieren.

(1) Signaleingabe
(2) (Roboter) erreicht beabsichtigte Position
(3) (Roboter) erreicht beabsichtigte Position
(4) (Roboter) liegt außerhalb des beabsichtigten Bereichs
(5) Vollständige (Roboter) Programmausführung
(6) Vorgegebene verstrichene Zeit (ab dem Zeitpunkt der Detektion der Anomalie)
(7) Ausprägungsgrad der Anomalie

Im Hinblick auf Bedingung (1), die Signaleingabe, kann die externe Ausrüstung vorab dazu konfiguriert werden, automatisch ein Signal an die Robotersteuerung 10 einzugeben, wenn sich der Roboter 12 in einem für die Wiederherstellung geeigneten Zustand befindet (wenn zum Beispiel der Roboter 12 in die Warteposition zurückgefahren wird).
Bei jeder der Bedingungen (2) bis (4) wird der Haltvorgang ausgeführt, wenn der Roboter eine beabsichtigte Position oder einen beabsichtigten Bereich erreicht, oder der Roboter einen Bereich außerhalb eines beabsichtigten Bereichs erreicht. In dieser Hinsicht können die Position oder der Bereich in einer Einzelachsenform oder einer Orthogonalform verwendet werden. Wird die Einzelachsenform verwendet, kann die Position oder der Bereich im Hinblick auf nur einem Teil der Achsen oder alle Achsen bestimmt werden. Wenn andererseits die Orthogonalform verwendet wird, kann die Position oder der Bereich im Hinblick auf nur eine Richtung bestimmt werden, oder kann bestimmt werden, wobei die Ausrichtung eines vorderen Endes einer Roboterhand und der Position einer zusätzlichen Achse berücksichtigt wird.
Ein zulässiger Fehler kann im Vorfeld im Hinblick auf die beabsichtigte Position oder den beabsichtigten Bereich bestimmt werden. Der beabsichtigte Bereich kann eine beliebige Gestalt aufweisen und ein offener Bereich oder geschlossener Bereich sein. Durch Verwenden einer der Bedingungen (2) bis (4) kann der Roboter an einer für die Rückführung aus dem Not-Stopp geeigneten Position angehalten werden.
Die Bedingungen (2) bis (4) können kombiniert verwendet werden. Zum Beispiel kann auf dem Einstellungsbildschirm 30 (automatische Haltbedingung 34), wenn Bedingung (2) und (3) gleichzeitig ausgewählt sind, nur eine in Bedingung 2 bestimmte Position, die in einem in Bedingung 3 bestimmten Bereich liegt, validiert werden. Andererseits kann, wenn Bedingung (2) und (4) gleichzeitig ausgewählt wurden, nur eine in Bedingung (2) bestimmte Position, die nicht in einem in Bedingung (4) bestimmten Bereich liegt, validiert werden. Ferner kann, wenn Bedingung (3) und (4) ausgewählt sind, nur ein Bereich, der in dem in Bedingung (3) bestimmten Bereich beinhaltet ist und nicht in dem anderen in Bedingung 4 bestimmten Bereich beinhaltet ist, validiert werden.
Wenn Bedingung 5 ausgewählt ist, kann der Haltvorgang zum Anhalten des Roboters ausgeführt werden, nachdem die Ausführung des Roboterprogramms abgeschlossen ist. Zum Beispiel kann der Haltvorgang ausgeführt werden, wenn die Ausführung von einem oder mehr vorgegebenen Roboterprogrammen einer Vielzahl von Roboterprogrammen abgeschlossen ist, oder wenn die Ausführung aller der Vielzahl von Roboterprogrammen abgeschlossen ist. Durch Verwenden von Bedingung (5) kann der Roboter daran gehindert werden, während der Ausführung des Programms in einer ungeeigneten Position zu stoppen.
Wenn Bedingung (6) ausgewählt ist, kann der Haltvorgang zum Anhalten des Roboters ausgeführt werden, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne (zum Beispiel 30 bis 60 Sekunden) verstrichen ist ab dem Zeitpunkt, an dem die Anomalie detektiert wurde. Durch Verwenden von Bedingung (6) kann die Bewegung des Roboters für eine gewisse Zeit fortgesetzt werden, auch nachdem die Anomalie detektiert wurde, wodurch es möglich ist, den Roboter sicher anzuhalten, ohne dass an dem Roboter eine Überlast anliegt.
In Bedingung (7) kann der Haltvorgang zum Anhalten des Roboters 12 ausgeführt werden, nachdem die erste Detektionsvorrichtung 16 die „vorgegebene Anomalie die einen unmittelbaren Halt des Roboters nicht erforderlich macht” detektiert hat und ferner die zweite Detektionsvorrichtung 22 detektiert, dass der Grad der Anomalie erhöht ist. Zum Beispiel kann der Haltvorgang ausgeführt werden, nachdem die erste Detektionsvorrichtung 16 detektiert hat, dass die Geschwindigkeit einer Achse des Roboters 12 eine Obergrenze (100%) überschreitet, und ferner die zweite Detektionsvorrichtung 22 detektiert hat, dass die Geschwindigkeit der Achse 120% der Obergrenze erreicht.
Wenn die Art der Anomalie Überhitzung ist, kann der Anomaliegrad von dem gleichen Temperatursensor detektiert werden, indem eine Vielzahl von Grenzwerten vorgegeben werden. Wenn sich daher lediglich der Anomaliegrad zwischen der ersten Detektionsvorrichtung 16 und der zweiten Detektionsvorrichtung 22 unterscheidet, können die Detektionsvorrichtungen dasselbe Gerät sein, wodurch sich deren Kosten verringern. Die ersten und zweiten Detektionsvorrichtungen 16 und 22 können unterschiedliche Temperatursensoren sein, oder zumindest eine der Detektionsvorrichtungen kann durch ihre Software dazu in der Lage sein, eine Hitzesimulation durchzuführen.
Wie durch Bezugszeichen 36 auf dem Einstellungsbildschirm 30 in 3 bezeichnet können verschiedene Einstellungen (Eingaben) zur Verminderung der Geschwindigkeit des Roboters 12 ab dem Zeitpunkt, an dem die Anomalie detektiert wurde, ausgeführt werden, wodurch der Roboter vor der Anomalie geschützt werden kann. In der Zeichnung werden fünf Geschwindigkeitsverzögerungselemente veranschaulicht, und ein Element kann durch Auswahl des Benutzers auf dem Einstellungsbildschirm validiert werden.

(A) Setzen auf [] % der Normalen Geschwindigkeit
(B) Verringern auf [] % der Normalen Geschwindigkeit durch Herabsetzen von [] pro 1 Sekunde
(C) Setzen der Geschwindigkeit des Werkzeugmittelpunkts auf [] mm/Sek. oder weniger
(D) Setze Geschwindigkeit jeder Achse auf [] Grad/Sek. oder weniger
(E) Verringern der Geschwindigkeit gemäß einem Detektierten Anomaliegrad

Bei den Elementen (A), (B), (C) und (D) kann die Bewegungsgeschwindigkeit unstetig oder stetig verringert werden. Bei Element (B) kann die Geschwindigkeit auf [] % der normalen Geschwindigkeit wie in der Zeichnung gezeigt festgelegt werden, oder kann auf eine Geschwindigkeit oder weniger festgelegt werden, die vom Nutzer bestimmt wurde. Bei Element (D), wie durch einen Betriebsknopf 38 veranschaulicht, kann die Geschwindigkeit bezüglich jeder Achse festgelegt werden. Zusätzlich können die Elemente (A) bis (E) kombiniert und verwendet werden, solange die Kombination keiner Inkonsistenz unterliegt.
Bei Element (E) kann ein Mittel zur fortlaufenden Überwachung des detektierten Anomaliegrads vorgesehen sein. Wenn die detektierte Anomalie beispielsweise Überhitzung ist, kann der Temperatursensor dazu verwendet werden, die Temperatur des Objekts fortlaufend zu überwachen, und die überwachte Temperatur kann zur Beurteilung der Haltbedingung verwendet werden. Konkret können die normale Temperatur oder die Umgebungstemperatur vorab gemessen werden und die Differenz zwischen der normalen Temperatur oder Umgebungstemperatur und der gegenwärtigen Temperatur oder Umgebungstemperatur wird als Prozentsatz berechnet, wobei angenommen wird, dass der Grenzwert der ersten Detektionsvorrichtung 16 als 100% definiert ist, und dann kann der errechnete Wert fortlaufend überwacht werden.
4 erläutert ein Beispiel des Elements (E), bei dem die Geschwindigkeit des Roboters entsprechend einem detektierten Anomaliegrad verringert wird. Zunächst wird der Anomaliegrad, wenn die Temperatur des Roboters den Grenzwert bezüglich der ersten Detektionsvorrichtung 16 erreicht, als 100% definiert, und die Geschwindigkeit des Roboters zur gleichen Zeit auf einen Wert von 0 bis 100% (in der Zeichnung 100%) der normalen Zeit gesetzt. Dann, mit zunehmender Temperatur des Roboters (oder zunehmenden Grad der Anomalie (Überhitzung)), wird die Geschwindigkeit des Roboters stetig vermindert. In der Zeichnung wird die Geschwindigkeit des Roboters linear von 100% auf 50% verringert, wenn sich der Grad der Anomalie von 100 auf 120% verändert. Obgleich es nicht erforderlich ist, dass die Geschwindigkeit in Gestalt einer Linearfunktion verringert wird, ist es bevorzugt, dass die Geschwindigkeit monoton oder Schritt für Schritt verringert wird.
Die dem Anomaliegrad entsprechende Verzögerung der Geschwindigkeit, wie in 4 veranschaulicht, kann bezüglich einer Vielzahl von Parametern eingestellt werden (z. B. Temperatur und Durchschnittsdrehmoment des Motors). In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die niedrigste Geschwindigkeit unter den gemäß dem Anomaliegrad berechneten Geschwindigkeiten jedes ausgewählten Parameters eingestellt wird. Andernfalls kann bezüglich jedes Parameters eine Prioritätsreihenfolge vorgegeben werden, und der Anomaliegrad im Hinblick auf nur einen Parameter mit der höchsten Priorität validiert werden.
Sobald die oben genannte Haltbedingung erfüllt ist, kann der Roboter unmittelbar angehalten werden. Alternativ kann der Roboter angehalten werden, nachdem das vorgegebene Roboterprogramm ausgeführt wurde, oder nachdem der Roboter in eine vorgegebene Position bewegt wurde. So können zum Beispiel, wie durch Bezugszeichen 40 in 3 angedeutet, zwei Möglichkeiten bereitgestellt werden, so dass der Nutzer die Option auswählen und validieren kann.

(a) Auf [] % der Normalgeschwindigkeit setzen
(b) Auf [] % der normalen Geschwindigkeit reduzieren durch Verminderung von [] pro 1 Sekunde.

In dem Beispiel aus 3 ist es bevorzugt, dass sowohl Option (a) oder Option (b) ausgewählt werden können. Ist keine der Optionen ausgewählt, wird der Roboter an Ort und Stelle angehalten, sobald die Haltbedingung erfüllt ist. In dieser Hinsicht kann das „Roboterprogramm” die Bewegung des Roboters nicht beinhalten.
Wie in 5 gezeigt kann die Anzeigevorrichtung 24 einen Statusbildschirm 42 sowie einen Einstellungsbildschirm 30 wie oben beschrieben anzeigen. Nachdem die Haltbedingung erfüllt wurde, kann der Statusbildschirm 42 anzeigen, welche Art von Haltbedingung erfüllt ist. In dem Beispiel aus 5 zeigt der Statusbildschirm 42 auf dem Einstellungsbildschirm 30 entsprechend der automatischen Haltbedingung 34 sieben Bedingungen an und zeigt an, dass die erfüllte Bedingung Element (3) ist, d. h. „Erreiche beabsichtigten Bereich”. In diesem Fall kann bezüglich der Bedingungen (2) bis (4) die (minimale) verbleibende Distanz hin zu der beabsichtigten Position oder dem beabsichtigten Bereich als Wert angegeben werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die gegenwärtige Position des Roboters und die beabsichtigte Position oder der beabsichtigte Bereich grafisch angezeigt werden.
Hinsichtlich Bedingung (6) kann die verbleibende Zeit, bevor die vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, oder eine verstrichene Zeit, nachdem die Anomalie detektiert wurde, angegeben werden. Aufgrund einer solchen Funktion kann der Nutzer einfach und quantitativ den Unterschied zwischen der gegenwärtigen Bedingung und der Haltbedingung erhalten und verstehen. Ferner kann der Nutzer die erhaltenen Informationen zur Beurteilung des Zeitpunkts des manuellen Halts (oder die Betätigung des Knopfes 32) auf dem Einstellungsbildschirm 30 verwenden.
In dem Beispiel aus 5 können als „Status” des Roboters wahlweise „Anomalie wurde nicht detektiert”, „Anomalie wurde detektiert” und „Anhalten abgeschlossen” angezeigt werden (in dem dargestellten Beispiel wird „Anhalten abgeschlossen” angezeigt). Von der Signalausgabeeinheit 26 können verschiedene Informationen, die auf dem Statusbildschirm 42 anzeigt werden, als Signal an die andere externe Ausrüstung ausgegeben werden. Aufgrund dessen können die Informationen auf der externen Ausrüstung angezeigt oder in der externen Ausrüstung geprüft werden.
Nachfolgend wird ein Beispiel eines Betriebs in der Robotersteuerung unter Verwendung des Einstellungsbildschirms 30 aus 3 erläutert. Zunächst führt der Benutzer die Einstellungen auf dem Einstellungsbildschirm 30 durch, um das Roboterprogramm auszuführen.
Wenn die Anomalie wie Überhitzung, die einen unmittelbaren Halt des Roboter nicht erforderlich macht, detektiert wird, während das Roboterprogramm ausgeführt wird, wird der Roboter nicht unmittelbar angehalten. Wenn ein Element bei „VERRINGERE GESCHWINDIGKEIT DES ROBOTERARMS NACH DETEKTION VON ANOMALIE”, bezeichnet mit Bezugszeichen 36, eingestellt oder validiert wurde, wird an diesem Punkt die Geschwindigkeit des Roboters gemäß der Einstellung des Elements verringert.
Trifft jedoch eines der folgenden Elemente (I) bis (III) zu, nachdem die Anomalie detektiert wurde, wird der Haltvorgang des Roboters ausgeführt. In dieser Hinsicht wird, wenn Option 40 ausgewählt ist, die ausgewählte Option bevorzugt als Haltvorgang ausgeführt.

(I) „Roboter anhalten”-Knopf 32 wurde gedrückt
(II) Eines der Elemente, die in der automatischen Haltbedingung 34 bestimmten wurden, ist erfüllt
(III) Eingegebener Befehl, der in Roboterprogramm aufgenommen wurde, wird ausgeführt

Hinsichtlich Element (III), indem der Befehl in einer beliebigen Zeile des Roboterprogramms aufgenommen wurde, kann der Roboter zu einem für die Widerherstellung geeigneten Zeitpunkt angehalten werden.
Obgleich in den obigen Beispielen der dedizierte Bildschirm wie etwa der Einstellungsbildschirm 30 oder der Statusbildschirm 42 verwendet wird, um die Informationen etc. anzuzeigen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein beim Ausführen des Haltvorgangs erzeugter Alarm als Zeichenkette angezeigt werden. Ferner können als Anzeigevorrichtung ein Programmierhandgerät, ein externes Bedienfeld, ein PC, ein Smartphone oder ein Tablet, sowie die Anzeigevorrichtung der Robotersteuerung verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann sich der Roboter, auch wenn der Roboter aufgrund einer detektierten Anomalie zu einem Not-Stopp zu veranlassen ist, weiter bewegen, ohne unmittelbar angehalten zu werden, wenn die detektierte Anomalie keinen unmittelbaren Halt des Roboters erforderlich macht. Deshalb kann verhindert werden, dass eine Überlast am Roboter anliegt.

Claims

Robotersteuerung (10) zum Steuern eines Roboters, aufweisend: • eine Steuervorrichtung (14), die eine Bewegung des Roboters (12) steuert; • eine erste Detektionsvorrichtung (16), die eine Überhitzung oder ein zu hohes Durchschnittsdrehmoment einer Antriebsvorrichtung¹ zum Antreiben des Roboters detektiert; • eine Vorrichtung zum Beurteilen der Haltbedingung (18), die beurteilt, ob eine vorgegebene Haltbedingung erfüllt ist oder nicht, wenn die erste Detektionsvorrichtung die Überhitzung oder das zu hohe Durchschnittsdrehmoment einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Roboters detektiert; und • eine Vorrichtung zum Ausführen des Haltvorgangs (20), die einen Haltvorgang des Roboters ausführt, wenn die Haltbedingung erfüllt ist, und die den Haltvorgang des Roboters nicht ausführt, wenn die Haltbedingung nicht erfüllt ist.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltbedingung darin besteht, dass ein vorgegebener Arbeitsvorgang durch einen Nutzer ausgeführt wird, oder ein Signal in die Robotersteuerung eingegeben wird.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltbedingung darin besteht, dass eine vorgegebener Befehl in einem Roboterprogramm ausgeführt wird.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltbedingung darin besteht, dass der Roboter eine beabsichtigte Position oder einen beabsichtigten Bereich erreicht, oder dass der Roboter einen Bereich außerhalb einer beabsichtigten Bereichs erreicht.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltbedingung darin besteht, dass die Ausführung eines Roboterprogramms abgeschlossen ist.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltbedingung darin besteht, dass eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, nachdem die Überhitzung oder das zu hohe Durchschnittsdrehmoment der Antriebsvorrichtung detektiert wurde.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung ferner eine zweite Detektionsvorrichtung (22) aufweist, die einen höheren Grad der Überhitzung oder des zu hohen Durchschnittsdrehmoments der Antriebsvorrichtung als die Überhitzung oder das zu hohe Durchschnittsdrehmoment der durch die erste Detektionsvorrichtung erfassten Antriebsvorrichtung detektiert, wobei die Haltbedingung darin besteht, dass die zweite Detektionsvorrichtung den höheren Grad der Überhitzung oder des zu hohen Durchschnittsdrehmoments der Antriebsvorrichtung detektiert.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Detektionsvorrichtungen als die gleiche Detektionsvorrichtung konfiguriert sind, und die von der Detektionsvorrichtung detektierte Überhitzung oder das zu hohe Durchschnittsdrehmoment sich nur durch den Grad der Überhitzung oder des zu hohen Durchschnittsdrehmoments der Antriebsvorrichtung unterscheiden.
Robotersteuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung ferner aufweist: eine Anzeigevorrichtung (24), die anzeigt, ob die Haltbedingung erfüllt ist oder nicht; und/oder eine Signalausgabeeinheit (26), die ein Signal ausgibt, das darstellt, ob die Haltbedingung erfüllt ist oder nicht.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung ferner aufweist: eine Anzeigevorrichtung (24), die anzeigt, wie weit sich der Roboter der beabsichtigten Position oder dem beabsichtigten Bereich annähert, oder außerhalb des beabsichtigten Bereichs liegt; und/oder eine Signalausgabeeinheit (26), die ein Signal ausgibt, das darstellt, inwieweit sich der Roboter der beabsichtigten Position oder dem beabsichtigten Bereich annähert oder außerhalb des beabsichtigten Bereichs liegt.
Robotersteuerung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung ferner aufweist: eine Anzeigevorrichtung (24), die eine verbleibende Zeit, bevor die Zeitspanne vorüber ist, oder eine verstrichene Zeit, nachdem die Überhitzung oder das zu hohe Durchschnittsdrehmoment der Antriebsvorrichtung detektiert wurde, anzeigt; und/oder eine Signalausgabeeinheit (26), die ein Signal ausgibt, das eine verbleibende Zeit bevor die Zeitspanne vorüber ist oder eine verstrichene Zeit, nachdem die Überhitzung oder das zu hohe Durchschnittsdrehmoment der Antriebsvorrichtung detektiert wurde, darstellt.
Robotersteuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung eine Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters ab dem Zeitpunkt, an dem die Überhitzung oder das zu hohe Durchschnittsdrehmoment der Antriebsvorrichtung detektiert wurde, verringert.
Robotersteuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltvorgang umfasst: Unmittelbares Anhalten des Roboters, sobald die Haftbedingung erfüllt ist; Anhalten des Roboters, nachdem ein vorgegebenes Roboterprogramm ausgeführt wurde; oder Anhalten des Roboters, nachdem der Roboter eine vorgegebene Position erreicht.