JP2001202134A - Control device, its method and alarm output method for the control device - Google Patents

Control device, its method and alarm output method for the control device

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JP2001202134A
JP2001202134A JP2000010345A JP2000010345A JP2001202134A JP 2001202134 A JP2001202134 A JP 2001202134A JP 2000010345 A JP2000010345 A JP 2000010345A JP 2000010345 A JP2000010345 A JP 2000010345A JP 2001202134 A JP2001202134 A JP 2001202134A
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error
calculating
alarm
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Japanese (ja)
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Kazuhiro Katsumata
和浩 勝又
Nobuhiro Tsuchiya
信浩 土屋
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Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for quickly and accurately detecting an abnormal state of an industrial robot control device or the like and technology for reflecting the detected result to the operation of the control device and previously preventing the occurrence of an accident. SOLUTION: An abnormal state is previously predicted by an abnormality deciding device 18 having a position command change rate operation part 181 for calculating a calculation error by dividing a speed command based on a position command to be continuously changed by the gain of a control loop, a decision value operation part 182 for calculating a decision value by correcting the calculated calculation error by a factor reflecting the state of the control device, a comparing/deciding part 183 for deciding whether the error of a practical position signal to be controlled corresponding to the position command exceeds the decision value or not, and an alarm output part 184 for outputting an alarm when the error exceeds the decision value. The alarm signal outputted from the device 18 is reflected to the operation of the control device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は産業用ロボット制御
装置におけるサーボ制御装置などの制御装置に関するも
のであり、特に、低速度指令においても迅速に異常状態
を検知可能な制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device such as a servo control device in an industrial robot control device, and more particularly to a control device capable of quickly detecting an abnormal state even at a low speed command.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種の制御駆動装置、たとえば、産業用
ロボット制御装置においてロボットのアームなどの異常
運動、予定外の動作などを防止するなどの安全対策が種
々の講じられている。
2. Description of the Related Art Various safety measures have been taken in various control driving devices, for example, industrial robot control devices, to prevent abnormal movement of robot arms and the like and unscheduled operation.

【0003】特開平8−315553号公報は、工作機
械の搬送装置における可動ユニットに衝突などによる異
常負荷が作用したときに緊急停止させる技術を開示して
いる。特開平8−315553号公報に開示された緊急
停止方法は、高低二種の過負荷検出レベルを設け、NC
装置から出される移動指令に応じて過負荷検出レベルを
切り換えて、過負荷発生時の状態に応じて適切な過負荷
検出を行う。しかしながら、特開平8−315553号
公報に開示された技術は、衝突後の事後対策を示してい
るにすぎず、未然に衝突などの異常事態を防止する技術
ではない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-315553 discloses a technique for urgently stopping when an abnormal load such as a collision is applied to a movable unit in a transfer device of a machine tool. The emergency stop method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-315553 has two types of overload detection levels, high and low.
The overload detection level is switched according to a movement command issued from the device, and appropriate overload detection is performed according to the state at the time of overload. However, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-315553 merely shows a post-action measure after a collision, and is not a technique for preventing an abnormal situation such as a collision beforehand.

【0004】特開平5−216147号公報は、サーボ
モータに過大な駆動電流な印加されることを防止するた
め、指令速度が所定の警報値以上になったことを検出
し、その場合、目標位置の発生を停止させる技術を開示
している。しかしながら、特開平5−216147号公
報に開示された技術は、指令速度が所定の警報値に到達
してからの対策であり、そのような場合に、すでに異常
事態が発生する可能性もあり、やはり、何らかの誤動作
などの事後対策に近い技術である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-216147 discloses that in order to prevent an excessive drive current from being applied to a servomotor, it is detected that a command speed has exceeded a predetermined alarm value. Discloses a technique for stopping the occurrence of phenomena. However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-216147 is a countermeasure after the command speed reaches a predetermined alarm value, and in such a case, an abnormal situation may already occur, After all, it is a technology that is close to post-measures such as some malfunction.

【0005】特開平6−33026号公報は、ロボット
の動作中に動的に変化する力センサ情報の予測値と、許
容範囲のデータを使用してロボットの異常を監視する技
術を開示している。すなわち、特開平6−33026号
公報に開示されている方法は、監視すべき各センサデー
タの予測値と許容範囲を格納するセンサデータ検査テー
ブルを持ち、軌道生成部によって作成される複数のセン
サデータに対する予測値と許容範囲を入力してセンサデ
ータ検査テーブルに格納し、センサデータが予測値の許
容範囲から逸脱した場合に軌道生成部に警報を通知す
る。特開平6−33026号公報に開示されている技術
は、原理的には、ロボットの各部の動きの異常を事前に
予測できるという利点を有している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-33026 discloses a technique for monitoring an abnormality of a robot using predicted values of force sensor information that dynamically changes during operation of the robot and data in an allowable range. . That is, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-33026 has a sensor data inspection table for storing a predicted value and an allowable range of each sensor data to be monitored, and a plurality of sensor data generated by the trajectory generation unit. Is input to the sensor data inspection table, and when the sensor data deviates from the allowable range of the predicted value, an alarm is notified to the trajectory generation unit. The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-33026 has an advantage that, in principle, an abnormal movement of each part of the robot can be predicted in advance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8−315553号公報の技術は、ルーチン作業から外
れたロボットの各部の動きの異常状態を予測することが
できない。そのような場合には、センサデータ検査テー
ブルの内容を書き換える必要があり、その作業が非常に
煩雑になる。
However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-315553 cannot predict an abnormal state of the movement of each part of the robot deviating from the routine work. In such a case, it is necessary to rewrite the contents of the sensor data inspection table, and the operation becomes very complicated.

【0007】特開平6−33026号公報の技術は、軌
道信号生成に応じてアームなどの制御対象が動作し、そ
の結果として、1または複数のアームの位置などが順次
変化していくことを予測することを考慮しているが、た
とえば、5軸アームの1つのアームを動かしたとき、5
軸アームの全ての連続的な動きを正確に予測することは
事実上無理であるし、通常、始点から終点まで連続的に
運動することを前提としているロボットなどにおいては
無意味である。しかしながら、異常事態はそのような、
本来、連続的に円滑に運動する過程においても起こりう
るので、そのような運動過程をも正確に予測して、セン
サデータ検査テーブルを作成するとなると、テーブルの
データ量が非常に膨大になるので、作成することが不可
能であるし、産業用ロボット制御装置のメモリには収容
することが困難になる。
The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-33026 predicts that a controlled object such as an arm operates in accordance with the generation of a trajectory signal, and as a result, the position of one or a plurality of arms changes sequentially. For example, when one arm of the five-axis arm is moved,
It is virtually impossible to accurately predict all the continuous movements of the shaft arm, and it is usually meaningless for a robot or the like that assumes continuous movement from the start point to the end point. However, abnormal situations are such,
Originally, it can also occur in the process of continuous smooth movement, so if such a movement process is accurately predicted and a sensor data inspection table is created, the data amount of the table will be very enormous, It is impossible to create it and it is difficult to store it in the memory of the industrial robot controller.

【0008】特開平6−33026号公報の技術では、
特に、作業内容が変更になる都度、そのようなセンサデ
ータ検査テーブルの内容を書き換えることは事実上不可
能である。とりわけ、種々雑多の作業を行い、作業内容
が頻繁に変更になる多能機ロボットに特開平6−330
26号公報の技術を適用することは困難となる。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-33026,
In particular, it is virtually impossible to rewrite the contents of such a sensor data inspection table every time the work content is changed. In particular, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-330 describes a multi-purpose robot that performs various miscellaneous operations and whose contents are frequently changed.
It becomes difficult to apply the technology of Japanese Patent Publication No. 26-26.

【0009】最近、産業用ロボット制御装置などにおい
て、そのような状態で持続して場合、またはそのような
状態が継続した場合、異常事態を生ずるであろうことを
事前に警告し、早急な対策を講ずることが望まれてい
る。特開平6−33026号公報に開示された予測値
は、ある動作をしたとき、どのような動きになるかを事
前に計算して求めた予測した値(予定値)であり、現実
の制御動作において、その動きが継続した場合、近い将
来、ロボットの異常が起こるであろうとすることを予測
する値ではない。したがって、特開平6−33026号
公報の技術では、現実に発生するそのような異常事態の
発生を予測することができない。
Recently, in an industrial robot controller or the like, if such a state continues or if such a state continues, it is warned in advance that an abnormal situation will occur, and prompt measures are taken. It is desired to take. The predicted value disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 6-33026 is a predicted value (scheduled value) obtained by calculating in advance what kind of movement will occur when a certain operation is performed. Is not a value that predicts that if the movement continues, an abnormality of the robot will occur in the near future. Therefore, the technique disclosed in JP-A-6-33026 cannot predict the occurrence of such an abnormal situation that actually occurs.

【0010】異常事態はなるべく迅速に予測して大事に
至らないようにすることが重要である。そのためには、
たとえば、ロボットのアームが低速度で運動している場
合でもそのままの運動が継続すると、やがて、異常状
態、事故をおこす可能性がある場合は事前にその異常状
態を検知することが望ましい。その一方で、あまりに早
い異常検知をすると、ややもすると、過敏な異常検知に
なり、産業用ロボットの稼働率を低下させ、実用に供さ
なくなる可能性もある。したがって、異常事態を適切か
つ迅速に検知することが望まれている。
It is important to predict abnormal situations as quickly as possible so that they do not become important. for that purpose,
For example, if the robot keeps moving even when the arm of the robot is moving at a low speed, it is desirable to detect an abnormal state or an abnormal state in advance if there is a possibility of causing an accident. On the other hand, if an abnormality is detected too early, it may be too sensitive to detect an abnormality, which may reduce the operation rate of the industrial robot and render it unusable. Therefore, it is desired to detect an abnormal situation appropriately and promptly.

【0011】以上、産業用ロボット制御装置について例
示したが、上述した異常事態の適切かつ迅速な検知は産
業用ロボット制御装置に限らず、種々の機械の制御にお
いて要望されている。
Although the industrial robot controller has been exemplified above, appropriate and quick detection of the above-described abnormal situation is not limited to the industrial robot controller, but is demanded in controlling various machines.

【0012】本発明の目的は、制御対象の異常事態また
は警報状態あるいは不具合状態を適切かつ迅速に検知可
能な方法および装置を提供することにある。本発明の他
の目的は、制御対象の異常事態または警報状態あるいは
不具合状態を、適切かつ迅速に検知可能な方法および装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of appropriately and promptly detecting an abnormal state, an alarm state, or a fault state of a control target. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of appropriately and promptly detecting an abnormal situation, an alarm state, or a malfunction state of a control target.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点によ
れば、連続的に変化する位置指令に基づく速度指令を制
御ループの利得で除して計算上の誤差を算出する工程
と、該計算上の誤差を制御装置の状況を反映した因子で
修正して判定値を算出し、位置指令に対する制御対象の
実際の位置信号の誤差が前記判定値を越えたとき警報を
出力する工程とを有する制御装置の警報出力方法が提供
される。
According to a first aspect of the present invention, a step of calculating a calculation error by dividing a speed command based on a continuously changing position command by a gain of a control loop; Correcting the calculation error by a factor reflecting the situation of the control device to calculate a determination value, and outputting an alarm when an error of the actual position signal of the control target with respect to the position command exceeds the determination value. Is provided.

【0014】本発明の第2の観点によれば、上記制御装
置の警報出力方法を適用した制御方法、すなわち、段階
的に変化する位置指令と制御対象の実際の位置検出信号
との誤差を算出する工程と、前記連続的に変化する速度
指令を制御ループの利得で除して計算上の誤差を算出
し、該計算上の誤差を制御装置の状況を反映した因子で
修正して判定値を算出し、位置指令に対する制御対象の
実際の位置信号の誤差が前記判定値を越えたとき警報を
出力する工程と、前記警報出力がないとき、前記算出し
た誤差に応じた制御演算を行う工程とを有する制御方法
が提供される。
According to a second aspect of the present invention, a control method to which the alarm output method of the control device is applied, that is, an error between a position command that changes stepwise and an actual position detection signal of a control target is calculated. And calculating the calculation error by dividing the continuously changing speed command by the gain of the control loop, and correcting the calculation error by a factor reflecting the state of the control device to obtain a determination value. Calculating and outputting a warning when the error of the actual position signal of the control target with respect to the position command exceeds the determination value, and performing the control operation according to the calculated error when there is no alarm output. Is provided.

【0015】本発明の第2の観点によれば、上記制御装
置の警報出力方法を適用した装置、すなわち、連続的に
変化する位置指令に基づく速度指令を制御ループの利得
で除して計算上の誤差を算出する計算誤差算出手段と、
該算出した計算上の誤差を制御装置の状況を反映した因
子で修正して判定値を算出する判定値算出手段と、前記
位置指令に対する制御対象の実際の位置信号の誤差が前
記判定値を越えたとき警報を出力する判定・警報出力手
段とを具備する制御装置の警報出力装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, an apparatus to which the above-described alarm output method of the control apparatus is applied, that is, a speed command based on a continuously changing position command is divided by a gain of a control loop to calculate Calculation error calculating means for calculating the error of
A judgment value calculating means for correcting the calculated error by a factor reflecting the state of the control device to calculate a judgment value, and an error of an actual position signal of the control target with respect to the position command exceeding the judgment value. An alarm output device of a control device, comprising: a determination / alarm output means for outputting an alarm when an alarm occurs.

【0016】本発明の第3の観点によれば、上記制御方
法を適用した制御装置、すなわち、連続的に変化する位
置指令と制御対象の実際の位置検出信号との誤差を算出
する位置誤差算出手段と、前記連続的に変化する速度指
令を制御ループの利得で除して計算上の誤差を算出し、
該計算上の誤差を制御装置の状況を反映した因子で修正
して判定値を算出し、位置指令に対する制御対象の実際
の位置信号の誤差が前記判定値を越えたとき警報を出力
する警報判定手段と、前記警報出力がないとき、前記算
出した誤差に応じた制御演算を行う制御演算手段とを具
備する制御装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a control apparatus to which the above control method is applied, that is, a position error calculation for calculating an error between a continuously changing position command and an actual position detection signal of a control target. Means, calculate the calculation error by dividing the continuously changing speed command by the gain of the control loop,
An alarm judgment which corrects the calculation error by a factor reflecting the state of the control device to calculate a judgment value, and outputs an alarm when an error of the actual position signal of the control target with respect to the position command exceeds the judgment value. A control device is provided, comprising: control means for performing control calculation in accordance with the calculated error when there is no alarm output.

【0017】本発明の第4の観点によれば、段階的に変
化する基準指令を制御ループの利得で除して基準指令変
化率を算出し、更新された新たな基準指令に到達する時
間を推定する工程と、該計算上の変化率に対して上下に
許容範囲を設定する工程と、制御対象の実際の動作結果
を検出しその変化率を算出する工程と、前記制御対象の
実際の動作結果が、前記許容範囲に入るか否かを判断す
る異常事態判断工程と、異常状態が検出されたとき警報
を出力する工程とを有する制御装置の警報出力方法が提
供される。
According to the fourth aspect of the present invention, the reference command changing stepwise is divided by the gain of the control loop to calculate the reference command change rate, and the time to reach the updated new reference command is calculated. Estimating, setting an allowable range up and down with respect to the calculated change rate, detecting an actual operation result of the control target, and calculating the change rate, and actual operation of the control target. There is provided an alarm output method for a control device, comprising: an abnormal state determination step of determining whether a result falls within the allowable range; and a step of outputting an alarm when an abnormal state is detected.

【0018】本発明の第5の観点によれば、段階的に変
化する基準指令を制御ループの利得で除して基準指令変
化率を算出し、更新された新たな基準指令に到達する時
間を推定する手段と、該計算上の変化率に対して上下に
許容範囲を設定する手段と、制御対象の実際の動作結果
を検出しその変化率を算出する手段と、前記制御対象の
実際の動作結果が、前記許容範囲に入るか否かを判断す
る異常事態判断手段と、異常状態が検出されたとき警報
を出力する手段とを有する制御装置の警報出力装置が提
供される。
According to a fifth aspect of the present invention, the reference command changing stepwise is divided by the gain of the control loop to calculate the reference command change rate, and the time to reach the updated new reference command is calculated. Means for estimating, means for setting an allowable range up and down with respect to the calculated change rate, means for detecting the actual operation result of the controlled object and calculating the change rate, and actual operation of the controlled object There is provided an alarm output device of a control device having an abnormal condition judging unit for judging whether or not a result falls within the allowable range, and a unit for outputting an alarm when an abnormal state is detected.

【0019】本発明の第6の観点によれば、段階的に変
化する基準指令を制御ループの利得で除して基準指令変
化率を算出しかつ更新された新たな基準指令に到達する
時間を推定し、該計算上の変化率に対して上下に許容範
囲を設定し、制御対象の実際の動作結果の変化率を算出
し、前記推定した時刻に到達するまで前記制御対象の実
際の動作結果が前記許容範囲に入るか否かを判断し、許
容範囲を逸脱した場合に警報を出力する工程と、前記段
階的に変化する基準指令と制御対象の実際の検出信号と
の誤差を算出する工程と、前記警報出力がないとき、前
記算出した誤差に応じた制御演算を行う工程とを有する
制御方法が提供される。
According to the sixth aspect of the present invention, the reference command changing stepwise is divided by the gain of the control loop to calculate the reference command change rate, and the time to reach the updated new reference command is calculated. Estimate, set an upper and lower allowable range for the calculated change rate, calculate the change rate of the actual operation result of the control target, and calculate the actual operation result of the control target until the estimated time is reached. Determining whether the value falls within the allowable range, and outputting an alarm when the value deviates from the allowable range; and calculating an error between the reference command changing stepwise and an actual detection signal of the control target. And performing a control operation according to the calculated error when there is no alarm output.

【0020】本発明の第7の観点によれば、前記段階的
に変化する基準指令と制御対象の実際の検出信号との誤
差を算出する誤差算出手段と、前記算出した誤差に応じ
た制御演算を行いアクチュエータを駆動する制御演算手
段と、段階的に変化する基準指令を制御ループの利得で
除して基準指令変化率を算出しかつ更新された新たな基
準指令に到達する時間を推定し、該計算上の変化率に対
して上下に許容範囲を設定し、制御対象の実際の動作結
果の変化率を算出し、前記推定した時刻に到達するまで
前記制御対象の実際の動作結果が前記許容範囲に入るか
否かを判断し、許容範囲を逸脱した場合に警報を出力す
る異常判定手段とを具備し、前記制御演算手段は前記異
常判定手段から警報が出力されたとき、前記アクチュエ
ータの駆動を停止する制御装置が提供される。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an error calculating means for calculating an error between the stepwise changing reference command and an actual detection signal of a control object, and a control operation corresponding to the calculated error. Control operation means to drive the actuator and calculate the reference command change rate by dividing the stepwise changing reference command by the gain of the control loop, and estimate the time to reach the updated new reference command, An allowable range is set up and down with respect to the calculated change rate, a change rate of the actual operation result of the control object is calculated, and the actual operation result of the control object is set to the allowable value until the estimated time is reached. Abnormality determination means for determining whether or not the actuator falls within the allowable range, and outputting an alarm when the value deviates from the allowable range, wherein the control operation means drives the actuator when an alarm is output from the abnormality determination means. Stop That the control device is provided.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図1〜図3を参照して本発明の制
御装置の第1の実施の形態としての産業用ロボット制御
装置について述べる。図1は産業用ロボット制御装置、
数値制御(NC)装置などを示す産業サーボ制御ブロッ
ク図である。図1に図解した産業用ロボットのサーボ制
御ブロック図は、産業用ロボット制御装置10が、補間
器11と、減算手段12と、制御演算処理部14と、速
度制御器16とを有することを図解している。産業用ロ
ボット制御装置10はさらに異常判定装置18を有す
る。産業用ロボット制御装置による制御対象としては、
たとえば、産業用ロボットのアーム、または、数値制御
装置の駆動部などであり、サーボモータ21によって駆
動する。アームなどの位置はサーボモータ21の軸に接
続されたロータリーエンコーダ22によって検出され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An industrial robot controller as a first embodiment of the controller of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an industrial robot controller,
FIG. 2 is an industrial servo control block diagram showing a numerical control (NC) device and the like. The servo control block diagram of the industrial robot illustrated in FIG. 1 illustrates that the industrial robot control device 10 includes an interpolator 11, a subtraction unit 12, a control operation processing unit 14, and a speed controller 16. are doing. The industrial robot control device 10 further includes an abnormality determination device 18. The control target of the industrial robot controller is
For example, it is an arm of an industrial robot or a drive unit of a numerical controller, and is driven by a servomotor 21. The position of the arm or the like is detected by a rotary encoder 22 connected to the axis of the servomotor 21.

【0022】補間器11はアームなどの駆動部の位置指
令を連続的に出力する。減算手段12は位置指令からロ
ータリーエンコーダ22の検出値を減じて、位置誤差を
算出する。異常判定装置18は、位置誤差の変化が異常
状態に向かうか否かを判定する。異常判定装置18の詳
細は図2を参照して後述する。制御演算処理部14は、
減算手段12で算出した位置誤差に基づいて制御演算を
行う。速度制御器16は制御演算処理部14の制御演算
結果に基づいて、サーボモータ21を速度制御する。サ
ーボモータ21はアームを駆動する。このアームの運動
に対応したサーボモータ21の回転位置がロータリーエ
ンコーダ22によって検出されて減算手段12に負帰還
される。
The interpolator 11 continuously outputs a position command of a driving unit such as an arm. The subtraction means 12 calculates a position error by subtracting the detection value of the rotary encoder 22 from the position command. The abnormality determination device 18 determines whether or not the change in the position error leads to an abnormal state. Details of the abnormality determination device 18 will be described later with reference to FIG. The control operation processing unit 14
Control calculation is performed based on the position error calculated by the subtraction means 12. The speed controller 16 controls the speed of the servomotor 21 based on the control calculation result of the control calculation processing unit 14. The servo motor 21 drives the arm. The rotation position of the servo motor 21 corresponding to the movement of the arm is detected by the rotary encoder 22 and is negatively fed back to the subtraction means 12.

【0023】図1に図解した負帰還ループは、速度制御
器15とサーボモータ21によるマイナーループの制御
系が構成されており、その上に、速度制御器15とサー
ボモータ21によるマイナーループを含む、減算手段1
2、制御演算処理部14、ロータリーエンコーダ22か
らなる主制御系が構成されている。
The negative feedback loop illustrated in FIG. 1 constitutes a control system of a minor loop by the speed controller 15 and the servo motor 21, and further includes a minor loop by the speed controller 15 and the servo motor 21. , Subtraction means 1
2. A main control system including the control arithmetic processing unit 14 and the rotary encoder 22 is configured.

【0024】図2は異常判定装置18の1実施の形態の
構成図である。異常判定装置18は、位置指令変化率演
算部181と、判定値演算部182と、比較判定部18
3と、警報出力部184とを有する。
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the abnormality judging device 18. The abnormality determination device 18 includes a position command change rate calculation unit 181, a determination value calculation unit 182, a comparison determination unit 18
3 and an alarm output unit 184.

【0025】図3に図解したグラフを参照して異常判定
装置18の動作を述べる。図3は異常判定装置18の動
作を説明するグラフであり、横軸を位置指令の変化、す
なわち、速度指令を示し、縦軸は位置誤差を示す。
The operation of the abnormality determination device 18 will be described with reference to the graph illustrated in FIG. FIG. 3 is a graph illustrating the operation of the abnormality determination device 18. The horizontal axis indicates a change in the position command, that is, a speed command, and the vertical axis indicates a position error.

【0026】位置指令変化率演算部181は、補間器1
1から出力された位置指令を入力し、その変化率Fを算
出する。位置指令の変化率Fを図3の曲線C1に示す。
The position command change rate calculating section 181 is provided with the interpolator 1
The position command output from 1 is input, and the rate of change F is calculated. The change rate F of the position command is shown by a curve C1 in FIG.

【0027】判定値演算部182は、下記式1に基づい
て、位置変化率Fに係数aを乗じて、さらに、定数bを
加算して判定値fを算出する。判定値fは、図3の曲線
CV2で示される。
The judgment value calculation unit 182 calculates the judgment value f by multiplying the position change rate F by the coefficient a and further adding a constant b based on the following equation (1). The determination value f is indicated by a curve CV2 in FIG.

【0028】 f=a×F+b ・・・(1)F = a × F + b (1)

【0029】判定値演算部182において、変化率Fに
係数aを乗じ、定数bを加算する理由は、加速、減速時
の位置誤差量の変位を考慮したためである。すなわち、
位置指令に応じて変化する速度の関数として、産業用ロ
ボット制御装置10の動作状況に則した判定値fを決定
している。係数aと、定数bは産業用ロボット制御装置
10の実情に則して決定する。
The reason for multiplying the change rate F by the coefficient a and adding the constant b in the judgment value calculation unit 182 is that the displacement of the position error during acceleration and deceleration is considered. That is,
As a function of the speed that changes in accordance with the position command, a determination value f that is in accordance with the operation state of the industrial robot controller 10 is determined. The coefficient a and the constant b are determined according to the actual situation of the industrial robot controller 10.

【0030】比較判定部183は、判定値演算部182
で算出した判定値fと、減算手段12で算出した位置誤
差ΔPとを比較して、位置誤差ΔPが判定値fを越えて
いないかどうかを判定する。位置誤差ΔPが判定値fを
越えているとき、比較判定部183は、警報状態(また
は異常状態)が発生したとして、警報出力部184を起
動する。
The comparison / judgment unit 183 includes a judgment value calculation unit 182
Is compared with the position error ΔP calculated by the subtraction means 12 to determine whether the position error ΔP does not exceed the determination value f. When the position error ΔP exceeds the determination value f, the comparison determination unit 183 determines that an alarm state (or an abnormal state) has occurred and activates the alarm output unit 184.

【0031】警報出力部184は、警報を出力する。警
報出力部184からの警報出力は、産業用ロボット制御
装置に設けられた表示装置、印刷装置にメッセージの形
態で出力する他、産業用ロボット制御装置を停止させる
警報信号を出力する。
The alarm output section 184 outputs an alarm. The alarm output from the alarm output unit 184 is output in the form of a message to a display device and a printing device provided in the industrial robot controller, and outputs an alarm signal for stopping the industrial robot controller.

【0032】警報出力部184の警報信号は速度制御器
16に印加される。速度制御器16は、警報出力部18
4から警報が入力されたとき、サーボモータ21への駆
動信号を停止してそれ以上の動作を停止する。また警報
出力部184の警報信号は産業用ロボット制御装置の緊
急停止手段に印加されて、産業用ロボットを緊急停止さ
せることもできる。
The alarm signal from the alarm output section 184 is applied to the speed controller 16. The speed controller 16 includes an alarm output unit 18
When an alarm is input from step 4, the drive signal to the servo motor 21 is stopped to stop any further operation. The alarm signal of the alarm output unit 184 can be applied to the emergency stop means of the industrial robot control device to stop the industrial robot urgently.

【0033】図3に図解したグラフを参照して上述した
異常判定装置18の動作の具体例を述べる。位置指令変
化率演算部181で算出した結果、位置指令の変化、す
なわち、速度指令が100mm/秒の一定速度で動作し
ているとき、制御ループの利得(ゲイン)が20である
とする。この時の計算上の位置誤差は、変化率F=10
0/20=5mmとなる。この計算上の位置誤差は、曲
線CV1の傾きを示す。判定値演算部182は、たとえ
ば、係数a=0.12、定数b=3として、判定値f=
0.12×100+3=15を求める。速度制御器16
からは正常な制御信号が出力されていた場合に、なんら
かの理由でサーボモータ21が停止したとすると、位置
指令は変化していくが、ロータリーエンコーダ22の検
出値は変化しないから、減算手段12で演算する実際の
位置誤差は大きくなる。実際の位置誤差が、計算上の位
置誤差=5mmを越えて、判定値f=15以上になった
とき、比較判定部183が異常と判断する。そのとき、
警報出力部184は上述した警報処理を行う。
A specific example of the operation of the above-described abnormality determination device 18 will be described with reference to the graph illustrated in FIG. As a result of the calculation by the position command change rate calculating unit 181, it is assumed that the gain of the control loop is 20 when the position command changes, that is, when the speed command is operating at a constant speed of 100 mm / sec. The calculated position error at this time is a change rate F = 10
0/20 = 5 mm. This calculated position error indicates the slope of the curve CV1. For example, the determination value calculation unit 182 sets the determination value f =
0.12 × 100 + 3 = 15 is obtained. Speed controller 16
If the servomotor 21 is stopped for some reason when a normal control signal is output from, the position command changes, but the detection value of the rotary encoder 22 does not change. The actual position error to be calculated increases. When the actual position error exceeds the calculated position error = 5 mm and becomes equal to or greater than the determination value f = 15, the comparison / determination unit 183 determines that there is an abnormality. then,
The alarm output unit 184 performs the above-described alarm processing.

【0034】図3において、位置誤差異常判定値として
50mmとした場合、従来の方法では、45mm位置指
令が変化するまで、異常検知に時間を要した。位置指令
が100mm/秒で変化しているとき、従来方法の異常
検知時間で0.45秒かかる。本実施の形態を適用する
と異常検知時間は10mm位置指令が変化するまでに短
縮される。位置指令が100mm/秒で変化していると
き、本実施の形態では、異常検知時間で0.1秒にな
る。
In FIG. 3, when the position error abnormality determination value is set to 50 mm, in the conventional method, it takes time for abnormality detection until the 45 mm position command changes. When the position command is changing at 100 mm / sec, it takes 0.45 seconds in the abnormality detection time of the conventional method. When this embodiment is applied, the abnormality detection time is shortened until the position command changes by 10 mm. When the position command changes at 100 mm / sec, in this embodiment, the abnormality detection time is 0.1 second.

【0035】このように、本実施の形態の異常判定装置
18を適用すると、異常検知時間が短縮できる。その結
果、警報出力部184から警報信号を受けた速度制御器
16は、迅速にサーボモータ21への制御指令を停止
し、あるいは、緊急停止回路が作動して産業用ロボット
制御装置10の動作を停止させ、重大な異常事態を未然
に回避することが可能となる。
As described above, when the abnormality determination device 18 of the present embodiment is applied, the abnormality detection time can be reduced. As a result, the speed controller 16 that has received the alarm signal from the alarm output unit 184 stops the control command to the servomotor 21 promptly, or the emergency stop circuit operates to stop the operation of the industrial robot controller 10. It is possible to stop the operation and prevent a serious abnormal situation from occurring.

【0036】上述した従来方法は、低速度における異常
検知には時間がかかったが、本実施の形態の上記異常状
態検出方法は特に、位置指令の変化が小さい、すなわ
ち、指令速度Fが遅いほど異常検知時間が短縮されると
いう効果を奏する。
In the above-described conventional method, it takes time to detect an abnormality at a low speed. However, in the abnormal state detecting method of the present embodiment, particularly, the change in the position command is small, that is, as the command speed F becomes slower. This has the effect of shortening the abnormality detection time.

【0037】なお、上述した例示は、サーボモータ21
が停止した場合を述べたが、サーボモータ21が補間器
11からの位置指令よりも過大に動作したときも、上述
した位置誤差が過大になるので、上記同様、異常判定装
置18においてそのような異常を検知できる。
It should be noted that, in the above example, the servo motor 21
Has been described, but when the servo motor 21 operates excessively more than the position command from the interpolator 11, the above-described position error becomes excessive. Abnormality can be detected.

【0038】上述したとおり、本発明の第1実施の形態
の異常判定装置18を用いて位置指令の変化率にもとづ
く計算上の誤差を算出し、その計算上の誤差に産業用ロ
ボット制御装置の動作状況などを反映させた判定値を算
出し、その判定値と実際の位置誤差との比較から異常状
態を判別すると、迅速に異常状態が検知でき、特に、指
令速度が低いほど迅速に異常状態が検知できるという効
果を奏する。異常判定装置18の構成は簡単であり、そ
の実現は容易である。たとえば、異常判定装置18の各
部、すなわち、位置指令変化率演算部181、判定値演
算部182、比較判定部183および警報出力部184
を1台のマイクロコンピュータを用いて構成することが
できる。
As described above, the calculation error based on the rate of change of the position command is calculated using the abnormality determination device 18 according to the first embodiment of the present invention, and the calculation error is added to the industrial robot control device. Calculating a judgment value that reflects the operation status, etc., and judging an abnormal state by comparing the judgment value with the actual position error, the abnormal state can be detected quickly. This has the effect of being able to detect. The configuration of the abnormality determination device 18 is simple, and its realization is easy. For example, each unit of the abnormality determination device 18, that is, the position command change rate calculation unit 181, the determination value calculation unit 182, the comparison determination unit 183, and the alarm output unit 184
Can be configured using a single microcomputer.

【0039】第2実施の形態 図4〜図6を参照して本発明の制御装置の第2の実施の
形態について述べる。図4は本発明の制御装置の第2実
施の形態の制御装置のブロック構成図である。図4に図
解した制御装置50は、基準指令生成器51と、減算手
段52と、制御演算処理部54と、異常判定装置58と
を有する。
Second Embodiment A control device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram of a control device according to a second embodiment of the present invention. The control device 50 illustrated in FIG. 4 includes a reference command generator 51, a subtraction unit 52, a control operation processing unit 54, and an abnormality determination device 58.

【0040】基準指令生成器51は、図1に図解した補
間器11とは異なり、補間器11の前段に位置する基準
指令を、図6(A)に図解したように、段階的に生成す
る回路である。図1に図解した補間器11は、基準指令
生成器51に相当する回路から基準位置指令を受信し、
その変化率を算出して、連続的に微小に変化する位置指
令として減算手段12に送出したが、本実施の形態にお
いては、基準指令を減算手段52に直接送出する。減算
手段52は図1に図解した減算手段12と同等であり、
制御演算処理部54は図1に図解した制御演算処理部1
4と同等である。異常判定装置58の詳細は図5を参照
して述べる。
The reference command generator 51, unlike the interpolator 11 illustrated in FIG. 1, generates a reference command located in a preceding stage of the interpolator 11 in a stepwise manner as illustrated in FIG. Circuit. The interpolator 11 illustrated in FIG. 1 receives a reference position command from a circuit corresponding to the reference command generator 51,
The rate of change is calculated and sent to the subtraction means 12 as a position command that changes continuously and minutely. In the present embodiment, the reference command is sent directly to the subtraction means 52. The subtraction means 52 is equivalent to the subtraction means 12 illustrated in FIG.
The control operation processing unit 54 is a control operation processing unit 1 illustrated in FIG.
Equivalent to 4. Details of the abnormality determination device 58 will be described with reference to FIG.

【0041】制御演算処理部54は、制御対象63を駆
動するアクチュエータ61を制御する。制御対象63の
動作結果がセンサ62で検出されて減算手段52に負帰
還される(フィードバックされる)。本実施の形態にお
ける制御対象63としては、上述した産業用ロボットの
アームでもよいし、通常の位置制御対象物、角度制御対
象物、温度制御対象物など任意のものが対象となる。以
下、例示として、制御対象63を位置制御対象物とす
る。その場合、センサ62は位置検出センサ、たとえ
ば、エンコーダ、ポジションセンサなどとなる。
The control arithmetic processing unit 54 controls an actuator 61 for driving a control target 63. The operation result of the control target 63 is detected by the sensor 62 and negatively fed back to the subtraction means 52 (feedback). The control target 63 in the present embodiment may be the arm of the industrial robot described above, or may be any object such as a normal position control target, an angle control target, or a temperature control target. Hereinafter, as an example, the control target 63 is a position control target. In that case, the sensor 62 is a position detection sensor, for example, an encoder, a position sensor, or the like.

【0042】基準指令生成器51、減算手段52、制御
演算処理部54、アクチュエータ61、センサ62によ
る制御ループの動作は通常の負帰還制御である。
The operation of the control loop by the reference command generator 51, the subtracting means 52, the control operation processing unit 54, the actuator 61, and the sensor 62 is a normal negative feedback control.

【0043】異常判定装置58の回路構成を図5に示
す。異常判定装置58は、基準位置指令変化率演算部5
81と、基準位置指令変化率許容範囲設定部582と、
実際位置変化率演算部583と、比較判定部584と、
警報出力部585とを有する。
FIG. 5 shows a circuit configuration of the abnormality judging device 58. The abnormality determination device 58 includes a reference position command change rate calculation unit 5
81, a reference position command change rate allowable range setting unit 582,
An actual position change rate calculation unit 583, a comparison determination unit 584,
An alarm output unit 585.

【0044】基準位置指令変化率演算部581は、基準
指令生成器51における基準位置指令REFの変化があ
ったとき、前回の基準位置指令と今回の基準位置指令と
の差を算出し、その差を利得で割り算して、基準位置指
令の変化率を算出する。さらに基準位置指令変化率演算
部581は、その変化率から変更された今回の基準位置
指令に到達する時間を推定する。
The reference position command change rate calculation section 581 calculates the difference between the previous reference position command and the current reference position command when the reference position command REF in the reference command generator 51 changes. Is divided by the gain to calculate the rate of change of the reference position command. Further, the reference position command change rate calculation unit 581 estimates the time to reach the current reference position command changed from the change rate.

【0045】基準位置指令変化率演算部581の処理の
具体例を述べる。本実施の形態においては、図6(A)
に曲線CV2として図解したように、時間t1において
基準位置指令REFが0からREF1に変化し、時間t
2において基準位置指令REFがREF1からREF2
に変化した場合を示す。時刻t1において基準位置指令
REFが0からREF1に変化したので、基準位置指令
変化率演算部581は、時刻t1において、位置指令変
化率=(REF1−0)/利得を計算する。さらに基準
位置指令変化率演算部581は、その変化率で制御が進
行した場合、計算上、基準位置指令REF1に到達する
時間t11を演算する。時刻t2において基準位置指令
REFがREF1からREF2に変化した場合も、基準
位置指令変化率演算部581は、時刻t2において、位
置指令変化率=(REF2−REF1)/利得を計算す
る。さらに、基準位置指令変化率演算部581は、その
変化率で制御が進行した場合、計算上、基準位置指令R
EF2に到達する時間t21を演算する。このように算
出された基準位置指令の変化率を図6(B)の曲線CV
21に示す。
A specific example of the processing of the reference position command change rate calculating section 581 will be described. In this embodiment mode, FIG.
At time t1, the reference position command REF changes from 0 to REF1 at time t1.
2, the reference position command REF is changed from REF1 to REF2.
Shows the case where it has changed. Since the reference position command REF has changed from 0 to REF1 at time t1, the reference position command change rate calculator 581 calculates the position command change rate = (REF1-0) / gain at time t1. Furthermore, when the control proceeds at the change rate, the reference position command change rate calculation unit 581 calculates a time t11 to reach the reference position command REF1 in calculation. Even when the reference position command REF changes from REF1 to REF2 at time t2, the reference position command change rate calculation unit 581 calculates the position command change rate = (REF2−REF1) / gain at time t2. Further, the reference position command change rate calculation unit 581 calculates the reference position command R
The time t21 to reach EF2 is calculated. The change rate of the reference position command calculated in this manner is represented by a curve CV in FIG.
21.

【0046】基準位置指令変化率許容範囲設定部582
は、基準位置指令変化率演算部581で算出した基準位
置指令変化率の上下に許容範囲を設定する。基準位置指
令変化率許容範囲設定部582における許容範囲の設定
には種々の方法を適用できる。
Reference position command change rate allowable range setting section 582
Sets an allowable range above and below the reference position command change rate calculated by the reference position command change rate calculation unit 581. Various methods can be applied to the setting of the allowable range in the reference position command change rate allowable range setting unit 582.

【0047】第1の許容範囲の設定方法としては、たと
えば、図6(B)に図解したように、曲線CV21に示
した算出した位置指令変化率の上下に所定の値を加減算
した値を上限値ULおよび下限値LLとして設定する。
たとえば、算出した位置指令変化率が50であったと
き、上限許容値を5を加算した55、下限許容値を5を
減じた45とする。算出した位置指令変化率が60であ
ったとき、上限許容値を65、下限許容値を55とす
る。このように一定の許容値としたときは、位置指令変
化率の値に関係なくその許容範囲にあるべきとして制御
を監視する場合である。
As a method of setting the first allowable range, for example, as illustrated in FIG. 6B, a value obtained by adding and subtracting a predetermined value above and below the calculated position command change rate shown by the curve CV21 is an upper limit. The value is set as the value UL and the lower limit LL.
For example, when the calculated position command change rate is 50, the upper limit allowable value is set to 55 obtained by adding 5, and the lower limit allowable value is set to 45 obtained by subtracting 5. When the calculated position command change rate is 60, the upper limit allowable value is set to 65 and the lower limit allowable value is set to 55. When a certain allowable value is set as described above, there is a case where the control is monitored assuming that the value should be within the allowable range regardless of the value of the position command change rate.

【0048】第2の許容範囲の設定方法としては、曲線
CV21に示した算出した位置指令変化率の上下に、算
出した位置指令変化率にある比率を乗じた値を加減算し
た値とする。たとえば、比率を10%として、算出した
位置指令変化率が50であったとき、上限許容値を5
5、下限許容値を45とする。算出した位置指令変化率
が60であったとき、上限許容値を66、下限許容値を
54とする。このように比率を考慮した許容値としたと
きは、位置指令変化率の値に応じてその許容範囲も変化
させて制御を監視する場合である。
The second allowable range is set by adding or subtracting a value obtained by multiplying the calculated position command change rate by a certain ratio above and below the calculated position command change rate shown by the curve CV21. For example, when the ratio is 10% and the calculated position command change rate is 50, the upper limit allowable value is 5
5. The lower limit is set to 45. When the calculated position command change rate is 60, the upper limit allowable value is set to 66 and the lower limit allowable value is set to 54. When the allowable value is set in consideration of the ratio as described above, the control is monitored while changing the allowable range according to the value of the position command change rate.

【0049】実際位置変化率演算部583は、センサ6
2エンコーダ22からの実際の位置検出信号を連続的に
入力し、一定の期間について過去から現在までの実際の
位置検出信号の変化率を算出する。この変化率の演算に
おいて、一定期間を長くすると変化率の推移が緩慢にな
り、一定期間を短くすると変化率が急激に変化する。し
たがって、この変化率を演算する期間としては、適切な
期間、たとえば、5〜10サンプリング期間のセンサ6
2の検出信号を用いることが好ましい。
The actual position change rate calculator 583 is provided with the sensor 6
The actual position detection signal from the two encoders 22 is continuously input, and the change rate of the actual position detection signal from the past to the present for a certain period is calculated. In the calculation of the rate of change, the transition of the rate of change becomes slower when the certain period is made longer, and the rate of change rapidly changes when the certain period is made shorter. Therefore, as a period for calculating the change rate, an appropriate period, for example, the sensor 6 for 5 to 10 sampling periods is used.
Preferably, two detection signals are used.

【0050】比較判定部584は、実際位置変化率演算
部583で算出した位置変化データが、基準位置指令変
化率許容範囲設定部582で設定した許容範囲にあるか
否かを比較判定する。実際位置変化率演算部583で算
出した位置変化データが許容範囲外のとき、比較判定部
584は警報出力部585を起動する。
The comparing and judging section 584 judges whether or not the position change data calculated by the actual position change rate calculating section 583 is within the allowable range set by the reference position command change rate allowable range setting section 582. When the position change data calculated by the actual position change rate calculation unit 583 is out of the allowable range, the comparison determination unit 584 activates the alarm output unit 585.

【0051】警報出力部585は警報を出力する。警報
出力部585からの警報出力は、制御装置に設けられた
表示装置、印刷装置にメッセージの形態で出力する他、
制御装置を停止させる警報信号を出力することができ
る。
The alarm output section 585 outputs an alarm. The alarm output from the alarm output unit 585 is output in the form of a message to a display device and a printing device provided in the control device.
An alarm signal for stopping the control device can be output.

【0052】警報出力部585の警報信号は制御演算処
理部54に印加される。制御演算処理部54は、警報出
力部585から警報信号が入力されたとき、アクチュエ
ータ61への駆動信号の出力を停止して、それ以上の制
御対象63の動作を停止する。また警報出力部585の
警報信号は制御装置の緊急停止手段に印加されて、制御
装置を緊急停止させることもできる。
The alarm signal of the alarm output section 585 is applied to the control arithmetic processing section 54. When the alarm signal is input from the alarm output unit 585, the control arithmetic processing unit 54 stops outputting the drive signal to the actuator 61, and stops the further operation of the control target 63. Further, the alarm signal of the alarm output unit 585 is applied to the emergency stop means of the control device, so that the control device can be emergency stopped.

【0053】このように、本実施の異常判定装置58を
適用すると、変化率で判断するため、第1実施の形態と
同様、異常検知時間が短縮できる。その結果、警報出力
部585から警報信号を受けた制御演算処理部54は迅
速にアクチュエータ61への制御指令を停止し、あるい
は、警報出力部585は緊急停止回路を作動させて制御
装置50の動作を停止させ、重大な異常事態を未然に回
避することが可能となる。
As described above, when the abnormality determination device 58 of the present embodiment is applied, since the determination is made based on the change rate, the abnormality detection time can be reduced as in the first embodiment. As a result, the control processing unit 54 that has received the alarm signal from the alarm output unit 585 stops the control command to the actuator 61 promptly, or the alarm output unit 585 operates the emergency stop circuit to operate the control device 50. Is stopped, and a serious abnormal situation can be avoided.

【0054】本実施の形態の上記異常状態検出方法は、
第1実施の形態と同様、基準位置指令の変化が小さいほ
ど異常検知時間が短縮されるという効果を奏する。
The method for detecting an abnormal state according to the present embodiment
As in the first embodiment, the smaller the change in the reference position command is, the shorter the abnormality detection time is.

【0055】上述したとおり、本発明の第2実施の形態
の異常判定装置58を用いて位置指令の変化率にもとづ
く計算上の誤差を算出し、その計算上の誤差に産業用ロ
ボット制御装置の動作状況などを反映させた判定値を算
出し、その判定値と実際の位置誤差との比較から異常状
態を判別すると、迅速に異常状態が検知でき、特に、指
令速度が低いほど迅速に異常状態が検知できるという効
果を奏する。異常判定装置58の構成は簡単であり、そ
の実現は容易である。たとえば、異常判定装置58の各
部、すなわち、基準位置指令変化率演算部581、基準
位置指令変化率許容範囲設定部582、実際位置変化率
演算部583、比較判定部584、警報出力部585を
1台のマイクロコンピュータを用いて構成することがで
きる。
As described above, the calculation error based on the change rate of the position command is calculated using the abnormality determination device 58 according to the second embodiment of the present invention, and the calculation error is added to the industrial robot control device. Calculating a judgment value that reflects the operation status, etc., and judging an abnormal state by comparing the judgment value with the actual position error, the abnormal state can be detected quickly. This has the effect of being able to detect. The configuration of the abnormality determination device 58 is simple, and its realization is easy. For example, each unit of the abnormality determination device 58, that is, the reference position command change rate calculation unit 581, the reference position command change rate allowable range setting unit 582, the actual position change rate calculation unit 583, the comparison determination unit 584, and the alarm output unit 585 It can be configured using a single microcomputer.

【0056】第2実施の形態の実施に際しては、種々の
変形形態をとることができる。たとえば、図4に図解し
た制御対象63としては位置制御の対象となる制御対象
に限らず、温度制御など他の制御対象でもよい。制御対
象63が温度制御を行う制御対象の場合、センサ62は
温度センサ、たとえば、熱電対になる。
In implementing the second embodiment, various modifications can be made. For example, the control target 63 illustrated in FIG. 4 is not limited to a control target to be subjected to position control, and may be another control target such as a temperature control. When the control target 63 is a control target that performs temperature control, the sensor 62 is a temperature sensor, for example, a thermocouple.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の制御装置の警報出力方法によれ
ば、異常状態を迅速に検知できる。
According to the alarm output method of the control device of the present invention, an abnormal state can be quickly detected.

【0058】本発明の制御方法によれば異常状態を迅速
に検知できる。
According to the control method of the present invention, an abnormal state can be quickly detected.

【0059】本発明の制御装置によれば異常状態を迅速
に検知できる。
According to the control device of the present invention, an abnormal state can be quickly detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の制御装置の1実施の形態として
の産業用ロボット制御装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an industrial robot control device as one embodiment of a control device of the present invention.

【図2】図2は図1に図解した異常判定装置の実施の形
態の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the abnormality determination device illustrated in FIG. 1;

【図3】図3は図2に図解した異常判定装置の動作を説
明するグラフである。
FIG. 3 is a graph illustrating an operation of the abnormality determination device illustrated in FIG. 2;

【図4】図4は本発明の制御装置の2実施の形態として
の制御装置のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a control device as a control device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図2は図4に図解した異常判定装置の実施の形
態の構成図である。
5 is a configuration diagram of an embodiment of the abnormality determination device illustrated in FIG. 4;

【図6】図6(A)、(B)は図5に図解した異常判定
装置動作の説明するグラフである。
6A and 6B are graphs illustrating the operation of the abnormality determination device illustrated in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・産業用ロボット制御装置 11・・補間器 12・・減算手段 14・・制御演算処理部 16・・速度制御器 18・・異常判定装置 181・・位置指令変化率演算部 182・・判定値演算部 183・・比較判定部 184・・警報出力部 21・・サーボモータ 22・・ロータリーエンコーダ 50・・産業用ロボット制御装置 51・・基準指令生成器 52・・減算手段 54・・制御演算処理部 58・・異常判定装置 581・・位置指令変化率演算部 582・・位置指令変化率許容範囲設定部 583・・位置変化率演算部 584・・比較判定部 585・・警報出力部 61・・アクチュエータ 62・・センサ 63・・制御対象 10. Industrial robot control device 11. Interpolator 12. Subtraction means 14. Control operation processing unit 16. Speed controller 18. Abnormality judgment device 181 Position command change rate operation unit 182 Judgment Value calculation section 183 Comparison judgment section 184 Alarm output section 21 Servo motor 22 Rotary encoder 50 Industrial robot controller 51 Reference command generator 52 Subtraction means 54 Control calculation Processing unit 58 ··· Abnormality judgment device 581 ··· Position command change rate calculation unit 582 ··· Position command change rate allowable range setting unit 583 ··· Position change rate calculation unit 584 ··· Comparison / determination unit 585 ··· Warning output unit 61 ·・ Actuator 62 ・ ・ Sensor 63 ・ ・ Control object

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F059 AA06 BC10 CA06 CA09 DA08 DD01 FA03 FA07 FA10 FC02 FC06 5H269 AB33 BB12 CC09 DD01 EE03 EE11 EE25 GG01 JJ01 MM04 NN02 PP03 5H303 AA01 AA10 BB01 BB06 CC10 DD01 FF03 HH04 KK02 9A001 HH19 HH34 LZ03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 3F059 AA06 BC10 CA06 CA09 DA08 DD01 FA03 FA07 FA10 FC02 FC06 5H269 AB33 BB12 CC09 DD01 EE03 EE11 EE25 GG01 JJ01 MM04 NN02 PP03 5H303 AA01 AA10 BB01 BB06 H10H01H03H03H03H19 LZ03

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】連続的に変化する位置指令に基づく速度指
令を制御ループの利得で除して計算上の誤差を算出する
工程と、 該計算上の誤差を制御装置の状況を反映した因子で修正
して判定値を算出し、 位置指令に対する制御対象の実際の位置信号の誤差が前
記判定値を越えたとき警報を出力する工程とを有する制
御装置の警報出力方法。
A step of calculating a calculation error by dividing a speed command based on a continuously changing position command by a gain of a control loop; and calculating the calculation error by a factor reflecting a state of a control device. Correcting the calculated judgment value, and outputting an alarm when an error of the actual position signal of the controlled object with respect to the position command exceeds the judgment value.
【請求項2】連続的に変化する位置指令と制御対象の実
際の位置検出信号との誤差を算出する工程と、 前記連続的に変化する速度指令を制御ループの利得で除
して計算上の誤差を算出し、該計算上の誤差を制御装置
の状況を反映した因子で修正して判定値を算出し、位置
指令に対する制御対象の実際の位置信号の誤差が前記判
定値を越えたとき警報を出力する工程と、 前記警報出力がないとき、前記算出した誤差に応じた制
御演算を行う工程とを有する制御方法。
Calculating an error between a continuously changing position command and an actual position detection signal of a control object; and calculating the error by dividing the continuously changing speed command by a gain of a control loop. Calculating an error, correcting the calculated error with a factor reflecting the state of the control device to calculate a determination value, and issuing an alarm when an error of the actual position signal of the control target with respect to the position command exceeds the determination value. And performing a control operation according to the calculated error when there is no alarm output.
【請求項3】連続的に変化する位置指令に基づく速度指
令を制御ループの利得で除して計算上の誤差を算出する
計算誤差算出手段と、 該算出した計算上の誤差を制御装置の状況を反映した因
子で修正して判定値を算出する判定値算出手段と、 前記位置指令に対する制御対象の実際の位置信号の誤差
が前記判定値を越えたとき警報を出力する判定・警報出
力手段とを具備する制御装置の警報出力装置。
3. A calculation error calculating means for calculating a calculation error by dividing a speed command based on a continuously changing position command by a gain of a control loop, and calculating the calculation error by calculating a condition of the control device. A judgment value calculating means for calculating a judgment value by correcting the factor by reflecting a factor, and a judgment / alarm output means for outputting an alarm when an error of the actual position signal of the control target with respect to the position command exceeds the judgment value. An alarm output device of a control device comprising:
【請求項4】連続的に変化する位置指令と、制御対象の
実際の位置検出信号との誤差を算出する位置誤差算出手
段と、 前記連続的に変化する速度指令を制御ループの利得で除
して計算上の誤差を算出し、該計算上の誤差を制御装置
の状況を反映した因子で修正して判定値を算出し、位置
指令に対する制御対象の実際の位置信号の誤差が前記判
定値を越えたとき警報を出力する警報判定手段と、 前記警報出力がないとき、前記算出した誤差に応じた制
御演算を行う制御演算手段とを具備する制御装置。
4. A position error calculating means for calculating an error between a continuously changing position command and an actual position detection signal of a control object, and dividing the continuously changing speed command by a gain of a control loop. The calculation error is calculated, and the calculation error is corrected by a factor reflecting the state of the control device to calculate a judgment value. A control device comprising: an alarm determination unit that outputs an alarm when the alarm value is exceeded, and a control operation unit that performs a control operation according to the calculated error when there is no alarm output.
【請求項5】段階的に変化する基準指令を制御ループの
利得で除して基準指令変化率を算出し、更新された新た
な基準指令に到達する時間を推定する工程と、 該計算上の変化率に対して上下に許容範囲を設定する工
程と制御対象の実際の動作結果を検出し、その変化率を
算出する工程と、 前記制御対象の実際の動作結果が、前記許容範囲に入る
か否かを判断する異常事態判断工程と、 異常状態が検出されたとき警報を出力する工程とを有す
る制御装置の警報出力方法。
5. A step of calculating a reference command change rate by dividing a stepwise changing reference command by a gain of a control loop, and estimating a time to reach an updated new reference command. Setting the allowable range up and down with respect to the rate of change, detecting the actual operation result of the control target, and calculating the change rate; and determining whether the actual operation result of the control target falls within the allowable range. An alarm output method for a control device, comprising: an abnormal state determining step of determining whether an abnormal state is detected; and a step of outputting an alarm when an abnormal state is detected.
【請求項6】段階的に変化する基準指令を制御ループの
利得で除して基準指令変化率を算出し、更新された新た
な基準指令に到達する時間を推定する手段と、 該計算上の変化率に対して上下に許容範囲を設定する手
段と、 制御対象の実際の動作結果を検出し、その変化率を算出
する手段と、 前記制御対象の実際の動作結果が、前記許容範囲に入る
か否かを判断する異常事態判断手段と、 異常状態が検出されたとき警報を出力する手段とを有す
る制御装置の警報出力装置。
6. A means for calculating a reference command change rate by dividing a reference command changing stepwise by a gain of a control loop, and estimating a time to reach an updated new reference command. Means for setting an allowable range up and down with respect to the rate of change; means for detecting the actual operation result of the controlled object and calculating the rate of change; and the actual operation result of the controlled object falls within the allowable range. An alarm output device of a control device, comprising: an abnormal condition judging device for judging whether or not an abnormal condition is detected, and a device for outputting an alarm when an abnormal condition is detected.
【請求項7】段階的に変化する基準指令を制御ループの
利得で除して基準指令変化率を算出しかつ更新された新
たな基準指令に到達する時間を推定し、該計算上の変化
率に対して上下に許容範囲を設定し、制御対象の実際の
動作結果の変化率を算出し、前記推定した時刻に到達す
るまで前記制御対象の実際の動作結果が前記許容範囲に
入るか否かを判断し、許容範囲を逸脱した場合に警報を
出力する工程と、 前記段階的に変化する基準指令と制御対象の実際の検出
信号との誤差を算出する工程と、 前記警報出力がないとき、前記算出した誤差に応じた制
御演算を行う工程とを有する制御方法。
7. A reference command changing rate is calculated by dividing a stepwise changing reference command by a gain of a control loop, and a time required to reach an updated new reference command is estimated. The upper and lower allowable ranges are set, and the rate of change of the actual operation result of the control target is calculated, and whether or not the actual operation result of the control target falls within the allowable range until the estimated time is reached. Determining, and outputting an alarm when deviating from the allowable range, and calculating an error between the stepwise changing reference command and the actual detection signal of the control target, and when there is no alarm output, Performing a control operation according to the calculated error.
【請求項8】前記段階的に変化する基準指令と制御対象
の実際の検出信号との誤差を算出する誤差算出手段と、 前記算出した誤差に応じた制御演算を行いアクチュエー
タを駆動する制御演算手段と、 段階的に変化する基準指令を制御ループの利得で除して
基準指令変化率を算出しかつ更新された新たな基準指令
に到達する時間を推定し、該計算上の変化率に対して上
下に許容範囲を設定し、制御対象の実際の動作結果の変
化率を算出し、前記推定した時刻に到達するまで前記制
御対象の実際の動作結果が前記許容範囲に入るか否かを
判断し、許容範囲を逸脱した場合に警報を出力する異常
判定手段とを具備し、 前記制御演算手段は、前記異常判定手段から警報が出力
されたとき、前記アクチュエータの駆動を停止する制御
装置。
8. An error calculating means for calculating an error between the stepwise changing reference command and an actual detection signal of a control object, and a control calculating means for performing a control calculation according to the calculated error and driving an actuator. And calculating the reference command change rate by dividing the stepwise changing reference command by the gain of the control loop, and estimating the time to reach the updated new reference command. Set the allowable range up and down, calculate the rate of change of the actual operation result of the control target, and determine whether the actual operation result of the control target falls within the allowable range until the estimated time is reached. A controller that outputs an alarm when the alarm value deviates from an allowable range, wherein the control operation unit stops driving the actuator when an alarm is output from the abnormality determination unit.
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