JP2017200710A - Abnormality diagnostic method and abnormality diagnostic device of joint driving robot - Google Patents

Abnormality diagnostic method and abnormality diagnostic device of joint driving robot Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality diagnostic method of a joint driving robot capable of reliably detecting an abnormality of a robot.SOLUTION: An operation program storage part 112 of a control device 100 stores an operation program. A diagnostic object process setting part 114 of the control device 100 sets a process whose required accuracy is higher than a predetermined threshold Th as a diagnostic object process. A robot control part 116 of the control device 100 controls a robot 10 according to the operation program. An abnormality diagnostic part 124 of the control device 100 performs abnormality diagnosis using a measurement value and a reference value on the diagnostic object process when the robot 10 is controlled in the diagnostic object process.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、関節駆動ロボットの異常診断方法及び異常診断装置に関し、特に、関節駆動ロボットの異常を診断する関節駆動ロボットの異常診断方法及び異常診断装置に関する。   The present invention relates to an abnormality diagnosis method and an abnormality diagnosis device for a joint drive robot, and more particularly to an abnormality diagnosis method and an abnormality diagnosis device for a joint drive robot for diagnosing an abnormality of a joint drive robot.

産業用ロボット等のロボット(ロボットアーム)を用いて、車体等の製造現場において、溶接等の予め定められた作業が行われる。ロボットは、例えばロボットティーチング(教示)によってプログラミングされた動作プログラム(ティーチングデータ)を実行することで、所望の位置に動作する。   By using a robot (robot arm) such as an industrial robot, a predetermined operation such as welding is performed at a manufacturing site of a vehicle body or the like. The robot moves to a desired position by executing an operation program (teaching data) programmed by robot teaching (teaching), for example.

ロボットは、モータ等の駆動源によって各関節が駆動されることで、ロボットの先端に設けられたエンドエフェクタが所望の位置に動作するように制御される。ロボットの各関節には、減速機を介してモータの動力が伝達される。このようなロボットにおいては、モータ又は減速機等の劣化によりロボットに異常が発生してロボットが動作しなくなるおそれがある。したがって、ロボットが動作しなくなる前に、ロボットの異常を診断することが望まれる。   The robot is controlled such that an end effector provided at the tip of the robot moves to a desired position by driving each joint by a drive source such as a motor. The power of the motor is transmitted to each joint of the robot via a speed reducer. In such a robot, there is a possibility that an abnormality occurs in the robot due to deterioration of a motor or a speed reducer and the robot does not operate. Therefore, it is desirable to diagnose a robot abnormality before the robot stops operating.

上記の技術に関連し、特許文献1は、ロボット劣化診断装置を開示する。特許文献1にかかるロボット劣化診断装置は、劣化診断に使用する作業プログラムにおける1サイクル再生運転完了のたびに、劣化診断に使用するデータとしての特性データ群(サイクルタイム、各関節軸が具備する減速機寿命、モータの平均トルク、最大トルク、平均回転速度、最大回転速度など)をメモリに記録する。そして、特許文献1にかかるロボット劣化診断装置は、この特性データ群を統計学的手法により解析して、解析結果に基づいてロボットアームの機械的な劣化症状を診断する。このような構成により、特許文献1にかかるロボット劣化診断装置は、過去に再生運転したときと現在再生運転したときとで特性データに違いがあった場合にも、ロボット駆動系の劣化の有無を判断することができる。   In relation to the above technique, Patent Document 1 discloses a robot deterioration diagnosis apparatus. The robot degradation diagnosis apparatus according to Patent Document 1 is a characteristic data group (cycle time, deceleration included in each joint axis) as data used for degradation diagnosis every time one cycle regeneration operation in a work program used for degradation diagnosis is completed. Machine life, average motor torque, maximum torque, average rotation speed, maximum rotation speed, etc.) are recorded in memory. The robot deterioration diagnosis apparatus according to Patent Document 1 analyzes this characteristic data group by a statistical method, and diagnoses a mechanical deterioration symptom of the robot arm based on the analysis result. With such a configuration, the robot deterioration diagnosis apparatus according to Patent Document 1 can check whether or not the robot drive system has deteriorated even when there is a difference in characteristic data between the previous reproduction operation and the current reproduction operation. Judgment can be made.

特開2005−148873号公報JP 2005-148873 A

特許文献1にかかる方法では、作業プログラムにおける1サイクル再生運転が完了したときに生成される特性データを用いて劣化症状を診断している。つまり、特許文献1にかかる方法では、作業プログラムにおける1サイクルにかかる特性データを用いている。ここで、単に、作業プログラムにおける1サイクルにかかる特性データを用いる場合、その作業プログラムにおける1サイクルに、ロボットの異常を顕現化させるような工程が含まれていないと、ロボットの異常を検出しそびれるおそれがある。つまり、ロボットの異常を顕現化させるような工程が含まれていないと、異常のあるロボットであっても、サイクルタイム等の特性データが、異常(劣化)を示さないおそれがある。   In the method according to Patent Document 1, a deterioration symptom is diagnosed using characteristic data generated when a one-cycle regeneration operation in a work program is completed. That is, in the method according to Patent Document 1, characteristic data for one cycle in the work program is used. Here, when the characteristic data for one cycle in the work program is simply used, the robot abnormality can be detected and detected if one cycle in the work program does not include a process that makes the robot abnormality manifest. There is a fear. In other words, if a process that makes a robot abnormality manifest is not included, characteristic data such as cycle time may not show an abnormality (deterioration) even if the robot has an abnormality.

本発明は、ロボットの異常をより確実に検出することが可能な関節駆動ロボットの異常診断方法及び異常診断装置を提供するものである。   The present invention provides an abnormality diagnosis method and an abnormality diagnosis apparatus for a joint-driven robot capable of more reliably detecting an abnormality of a robot.

本発明にかかる関節駆動ロボットの異常診断方法は、関節を駆動させて動作する関節駆動ロボットの異常を診断する異常診断方法であって、前記ロボットは、予め定められた目標位置及び要求精度がそれぞれ対応付けられた複数の工程で構成された動作プログラムによって制御され、前記複数の工程の中から前記要求精度が予め定められた値よりも高い前記工程を、診断対象工程と設定し、前記動作プログラムを用いて、前記診断対象工程において前記ロボットの制御対象の位置と前記目標位置との差分が前記要求精度に関する許容範囲内に収まるように制御を行い、前記診断対象工程についての測定値と前記測定値に関する基準値とを用いて前記ロボットの異常診断を行う。   An abnormality diagnosis method for a joint drive robot according to the present invention is an abnormality diagnosis method for diagnosing an abnormality of a joint drive robot that operates by driving a joint, and the robot has a predetermined target position and required accuracy, respectively. The process is controlled by an operation program composed of a plurality of associated processes, and the process having the required accuracy higher than a predetermined value among the plurality of processes is set as a diagnosis target process, and the operation program And controlling so that the difference between the position of the control target of the robot and the target position is within an allowable range related to the required accuracy in the diagnosis target step, and the measured value and the measurement for the diagnosis target step An abnormality diagnosis of the robot is performed using a reference value related to the value.

本発明にかかる関節駆動ロボットの異常診断装置は、関節を駆動させて動作する関節駆動ロボットの異常を診断する異常診断装置であって、前記ロボットは、予め定められた目標位置及び要求精度がそれぞれ対応付けられた複数の工程で構成された動作プログラムによって制御され、前記複数の工程の中から前記要求精度が予め定められた値よりも高い前記工程を、診断対象工程と設定する設定手段と、前記動作プログラムを用いて、前記診断対象工程において前記ロボットの制御対象の位置と前記目標位置との差分が前記要求精度に関する許容範囲内に収まるように制御が行われたときに、前記診断対象工程についての測定値と前記測定値に関する基準値とを用いて前記ロボットの異常診断を行う診断手段とを有する。   An abnormality diagnosis apparatus for a joint drive robot according to the present invention is an abnormality diagnosis apparatus for diagnosing an abnormality of a joint drive robot that operates by driving a joint, and the robot has a predetermined target position and required accuracy, respectively. A setting means that is controlled by an operation program composed of a plurality of associated steps, and that sets the step whose accuracy is higher than a predetermined value from the plurality of steps as a diagnosis target step; Using the operation program, when the control is performed so that the difference between the position of the control target of the robot and the target position is within an allowable range related to the required accuracy in the diagnosis target step, the diagnosis target step And a diagnostic means for diagnosing the abnormality of the robot using the measured value for and the reference value related to the measured value.

要求精度が高い工程においては、ロボットの制御対象の位置と目標位置との差分が許容範囲内に収まるようにロボットを制御することが困難である。そして、その傾向は、異常が発生しているロボットほど顕著である。つまり、要求精度が高い工程で制御を行うことで、ロボットの異常を顕現化させることができる。言い換えると、要求精度が高い工程における測定値は、ロボットに異常が発生したときと異常が発生していないときとで差異が生じやすい。したがって、本発明は、要求精度が高い工程における測定値と基準値とを用いて異常診断を行うことで、ロボットの異常をより確実に検出することが可能となる。   In a process with high required accuracy, it is difficult to control the robot so that the difference between the position to be controlled by the robot and the target position is within an allowable range. And the tendency is so remarkable that the robot in which abnormality has generate | occur | produced. That is, by performing control in a process with high required accuracy, it is possible to reveal the abnormality of the robot. In other words, the measured values in the process with high required accuracy tend to be different between when an abnormality occurs in the robot and when no abnormality occurs. Therefore, according to the present invention, it is possible to detect the abnormality of the robot more reliably by performing the abnormality diagnosis using the measurement value and the reference value in the process with high required accuracy.

また、好ましくは、前記診断対象工程を含む少なくとも1つの工程に要する作業時間を測定し、測定された前記作業時間と前記作業時間の基準値との差分を用いて、前記ロボットの異常診断を行う。
作業時間は、ロボットの異常の度合が大きくなるにつれて長くなり得る。したがって、作業時間を用いて異常診断を行うことにより、さらに確実に、ロボットの異常を検出することが可能となる。
Preferably, the working time required for at least one process including the diagnosis target process is measured, and an abnormality diagnosis of the robot is performed using a difference between the measured working time and a reference value of the working time. .
The working time can become longer as the degree of abnormality of the robot increases. Therefore, it is possible to detect the abnormality of the robot more reliably by performing the abnormality diagnosis using the working time.

また、好ましくは、前記作業時間として、前記診断対象工程の前の工程の終了から前記診断対象工程が終了するまでの時間を測定する。
このように構成されることによって、測定される作業時間に対する他の装置等による影響を排除できる。したがって、さらに確実に、ロボットの異常を検出することが可能となる。
Preferably, a time from the end of the process before the diagnosis target process to the end of the diagnosis target process is measured as the work time.
By being configured in this way, it is possible to eliminate the influence of other devices or the like on the measured working time. Therefore, it becomes possible to detect the abnormality of the robot more reliably.

本発明によれば、ロボットの異常をより確実に検出することが可能な関節駆動ロボットの異常診断方法及び異常診断装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abnormality diagnosis method and abnormality diagnosis apparatus of a joint drive robot which can detect abnormality of a robot more reliably can be provided.

実施の形態1にかかるロボット制御システムを示す図である。1 is a diagram illustrating a robot control system according to a first embodiment. 実施の形態1にかかる制御装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a configuration of a control device according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる動作プログラム格納部によって格納されている動作プログラムを例示する図である。It is a figure which illustrates the operation | movement program stored by the operation | movement program storage part concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態1にかかる測定値管理部によって管理される内容を示す図である。It is a figure which shows the content managed by the measured value management part concerning Embodiment 1. FIG. ロボットの動作が診断対象工程の前の工程から診断対象工程に遷移する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which operation | movement of a robot changes to the diagnostic object process from the process before a diagnostic object process. ロボットの制御動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control action of a robot. ロボットの正常時と異常時とにおけるサイクルタイムの違いについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the difference of the cycle time between the time of normal and abnormal of a robot. 実施の形態1にかかる制御装置によってなされる異常診断方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an abnormality diagnosis method performed by the control device according to the first embodiment; 図8に示したフローチャートにおけるロボット制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the robot control process in the flowchart shown in FIG. 図8に示したフローチャートにおける異常診断処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality diagnosis process in the flowchart shown in FIG.

(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、実施の形態1にかかるロボット制御システム1を示す図である。ロボット制御システム1は、ロボット10及び制御装置100を有する。制御装置100は、動作プログラムを用いてロボット10の動作を制御して、ロボット10を所望の位置に制御する。また、制御装置100は、ロボット10の異常を診断する異常診断装置としての機能を有する。詳しくは後述する。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a robot control system 1 according to the first embodiment. The robot control system 1 includes a robot 10 and a control device 100. The control apparatus 100 controls the robot 10 to a desired position by controlling the operation of the robot 10 using the operation program. Further, the control device 100 has a function as an abnormality diagnosis device that diagnoses an abnormality of the robot 10. Details will be described later.

ロボット10は、車両の製造ラインの近傍等に設置されている。ロボット10は、例えば、車両に対して溶接(例えばスポット溶接)等の予め定められた作業を行うためのロボットである。例えば、車両の製造時において、ロボット10は、エンドエフェクタ12に設けられた溶接ガン等を用いて溶接等を行う。また、ロボット10は、1つ以上の関節14と、その関節14を駆動するモータ(図示せず)及びモータの動力を関節14に伝達する減速機(図示せず)を有している。ロボット10は、制御装置100によりモータが制御されることで、所望の動作を行う。つまり、ロボット10は、関節14を駆動させて動作する関節駆動ロボットである。そして、制御装置100は、エンドエフェクタ12の先端部12aの位置が、動作プログラムにおける各工程において所望の位置(目標位置)となるように、ロボット10を制御する。つまり、本実施の形態において、ロボット10の制御対象は、先端部12aである。   The robot 10 is installed in the vicinity of a vehicle production line. The robot 10 is a robot for performing predetermined work such as welding (for example, spot welding) on the vehicle, for example. For example, when the vehicle is manufactured, the robot 10 performs welding or the like using a welding gun or the like provided on the end effector 12. The robot 10 includes one or more joints 14, a motor (not shown) that drives the joints 14, and a speed reducer (not shown) that transmits the power of the motors to the joints 14. The robot 10 performs a desired operation when the motor is controlled by the control device 100. That is, the robot 10 is a joint driving robot that operates by driving the joint 14. And the control apparatus 100 controls the robot 10 so that the position of the front-end | tip part 12a of the end effector 12 may become a desired position (target position) in each process in an operation | movement program. That is, in the present embodiment, the control target of the robot 10 is the tip portion 12a.

制御装置100は、例えばコンピュータとしての機能を有する。制御装置100は、ロボット10の内部に搭載されてもよいし、ロボット10と有線又は無線を介して通信可能に接続されてもよい。制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、I/O(Input/Output)104及びUI(User Interface)105を有する。   The control device 100 has a function as a computer, for example. The control device 100 may be mounted inside the robot 10 or may be connected to the robot 10 so as to be communicable via wire or wireless. The control device 100 includes a central processing unit (CPU) 101, a read only memory (ROM) 102, a random access memory (RAM) 103, an input / output (I / O) 104, and a user interface (UI) 105.

CPU101は、制御処理及び演算処理等を行う処理デバイスとしての機能を有する。ROM102は、CPU101によって実行される制御プログラム及び演算プログラム等を記憶するための機能を有する。RAM103は、処理データ等を一時的に記憶するための機能を有する。I/O104は、入出力装置であり、外部からデータ及び信号を入力し、外部にデータ及び信号を出力する。UI105は、例えばキーボード等の入力デバイスと、例えばディスプレイ等の出力デバイスとから構成される。なお、UI105は、入力デバイスと出力デバイスとが一体となったタッチパネルとして構成されてもよい。ここで、ROM102は、ロボット10を制御するための動作プログラム(ティーチングデータ)を格納できるように構成されている。   The CPU 101 has a function as a processing device that performs control processing, arithmetic processing, and the like. The ROM 102 has a function for storing a control program and a calculation program executed by the CPU 101. The RAM 103 has a function for temporarily storing processing data and the like. The I / O 104 is an input / output device that inputs data and signals from the outside and outputs data and signals to the outside. The UI 105 includes an input device such as a keyboard and an output device such as a display. The UI 105 may be configured as a touch panel in which an input device and an output device are integrated. Here, the ROM 102 is configured to store an operation program (teaching data) for controlling the robot 10.

ここで、本実施の形態においては、ロボット10の制御対象の実際位置は、制御装置100の制御によって、厳密に目標位置に一致するように制御されるわけではない。ロボット10の制御対象の実際位置と目標位置との間には、動作プログラムの各工程において予め定められた要求精度に応じて、ある程度の偏差があり得る。つまり、制御装置100は、目標位置を基準とした要求精度に対応する許容範囲内に実際位置が収束(到達)すれば、その工程においてロボット10の制御対象の位置を目標位置に制御できたものとして、その工程における制御を終了して次の工程の制御を行う。つまり、制御装置100は、各工程において、ロボット10の制御対象(先端部12a)の位置と目標位置との差分(偏差)が要求精度に対応する許容範囲内に収まるように、ロボット10を制御する。   Here, in the present embodiment, the actual position of the control target of the robot 10 is not controlled to exactly match the target position by the control of the control device 100. There may be a certain degree of deviation between the actual position of the control target of the robot 10 and the target position, depending on the required accuracy predetermined in each step of the operation program. That is, when the actual position converges (arrives) within the allowable range corresponding to the required accuracy with the target position as a reference, the control device 100 can control the position of the control target of the robot 10 to the target position in that process. Then, the control in the process is finished and the control in the next process is performed. That is, in each process, the control device 100 controls the robot 10 so that the difference (deviation) between the position of the control target (tip portion 12a) of the robot 10 and the target position is within an allowable range corresponding to the required accuracy. To do.

なお、要求精度が高ければ、対応する許容範囲は小さく、要求精度が低ければ、対応する許容範囲は大きい。このような制御を行うことで、要求精度が低い工程においては早く許容範囲内に実際位置を収束させることができるので、作業時間を短縮することができる。   If the required accuracy is high, the corresponding allowable range is small, and if the required accuracy is low, the corresponding allowable range is large. By performing such control, the actual position can be quickly converged within the allowable range in a process with low required accuracy, so that the work time can be shortened.

図2は、実施の形態1にかかる制御装置100の構成を示す機能ブロック図である。制御装置100は、動作プログラム格納部112、診断対象工程設定部114、ロボット制御部116、実際位置取得部118、作業時間測定部120、測定値管理部122、異常診断部124、及び警告出力部126を有する。なお、図2に示した制御装置100の各構成要素は、CPU101がROM102に記憶されたプログラムを実行することによって実現可能である。また、必要なプログラムを任意の不揮発性記録媒体に記録しておき、必要に応じてそのプログラムをインストールするようにしてもよい。なお、図2に示した各構成要素は、上記のようにソフトウェアによって実現されることに限定されず、何らかの回路素子等のハードウェアによって実現されてもよい。   FIG. 2 is a functional block diagram of the configuration of the control device 100 according to the first embodiment. The control device 100 includes an operation program storage unit 112, a diagnosis target process setting unit 114, a robot control unit 116, an actual position acquisition unit 118, a work time measurement unit 120, a measured value management unit 122, an abnormality diagnosis unit 124, and a warning output unit. 126. Each component of the control device 100 illustrated in FIG. 2 can be realized by the CPU 101 executing a program stored in the ROM 102. Further, a necessary program may be recorded in an arbitrary nonvolatile recording medium, and the program may be installed as necessary. 2 are not limited to being realized by software as described above, and may be realized by hardware such as some circuit elements.

また、図2に示した各構成要素の1つ以上は、制御装置100とは別の装置によって実現されてもよい。例えば、診断対象工程設定部114、作業時間測定部120、測定値管理部122、異常診断部124、及び警告出力部126は、制御装置100とは別の異常診断装置によって実現されてもよい。つまり、ロボット10の制御を行う装置と、ロボット10の異常を診断する装置とは、物理的に別の装置であってもよい。この場合、この異常診断装置は、図1に示した制御装置100のハードウェア構成と同様の構成を有しうる。   Further, one or more of the components shown in FIG. 2 may be realized by a device different from the control device 100. For example, the diagnosis target process setting unit 114, the working time measurement unit 120, the measurement value management unit 122, the abnormality diagnosis unit 124, and the warning output unit 126 may be realized by an abnormality diagnosis device different from the control device 100. That is, the device that controls the robot 10 and the device that diagnoses the abnormality of the robot 10 may be physically different devices. In this case, the abnormality diagnosis apparatus can have the same configuration as the hardware configuration of the control apparatus 100 shown in FIG.

動作プログラム格納部112は、ロボット10を動作させるための動作プログラムを格納する。
図3は、実施の形態1にかかる動作プログラム格納部112によって格納されている動作プログラム200を例示する図である。動作プログラム200は、複数の工程「1」〜「M」(Mは2以上の整数)で構成されている。各工程は、その工程におけるロボットの動作速度、その工程における要求精度、その工程における目標位置、診断対象の設定(診断対象設定)の有無、及びI/O信号が対応付けられている。
The operation program storage unit 112 stores an operation program for operating the robot 10.
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation program 200 stored by the operation program storage unit 112 according to the first embodiment. The operation program 200 includes a plurality of processes “1” to “M” (M is an integer of 2 or more). Each process is associated with an operation speed of the robot in the process, a required accuracy in the process, a target position in the process, presence / absence of diagnosis target setting (diagnosis target setting), and an I / O signal.

ロボットの動作速度は、数字が大きいほど速い。図3の例では全ての工程において、最も速い速度「9」が設定されている。要求精度は、ロボット10の制御対象の位置をどれだけ目標位置に近づけるべきかを示す。要求精度が高いほど、その工程では、ロボット10の制御対象の位置を目標位置に近づけるように制御する必要がある。ここで、要求精度は、数字が小さいほど高い。図3の例では、要求精度は、最も精度の高い精度「0」から、最も精度の低い精度「4」が設けられている。例えば、工程「1」では、精度「1」で制御が行われ、工程「2」では、精度「2」で制御が行われる。また、工程「N」(Nは1以上M以下の整数)では、最も高い精度「0」で制御が行われる。また、工程「N」の1つ前の工程「N−1」では、精度「2」で制御が行われる。   The movement speed of the robot increases as the number increases. In the example of FIG. 3, the fastest speed “9” is set in all the steps. The required accuracy indicates how close the control target position of the robot 10 should be to the target position. As the required accuracy is higher, in the process, it is necessary to perform control so that the position of the control target of the robot 10 approaches the target position. Here, the required accuracy is higher as the number is smaller. In the example of FIG. 3, the required accuracy is provided from the highest accuracy “0” to the lowest accuracy “4”. For example, in step “1”, control is performed with accuracy “1”, and in step “2”, control is performed with accuracy “2”. Further, in the process “N” (N is an integer of 1 to M), the control is performed with the highest accuracy “0”. Further, in the process “N-1” immediately before the process “N”, the control is performed with the accuracy “2”.

目標位置Pt(Pt_1〜Pt_3、・・・、Pt_N−1〜Pt_N、・・・Pt_M)は、対応する工程におけるエンドエフェクタ12の先端部12aの所望の位置を示す。ここで、目標位置は、制御すべき先端部12aの三次元空間上の位置座標(x、y、z)を示してもよい。さらに、目標位置は、先端部12aが目標位置に到達するような、各関節14の関節角度(目標関節角度)を示してもよい。制御装置100は、各関節14を目標関節角度に制御することで、ロボット10の先端部12aを、目標位置に制御することができる。   Target positions Pt (Pt_1 to Pt_3,..., Pt_N-1 to Pt_N,... Pt_M) indicate desired positions of the distal end portion 12a of the end effector 12 in the corresponding steps. Here, the target position may indicate position coordinates (x, y, z) of the tip 12a to be controlled in the three-dimensional space. Furthermore, the target position may indicate a joint angle (target joint angle) of each joint 14 such that the distal end portion 12a reaches the target position. The control device 100 can control the distal end portion 12a of the robot 10 to the target position by controlling each joint 14 to the target joint angle.

診断対象設定は、その工程がロボット10の異常診断の対象であるか否かを示す。診断対象設定が「有」と設定された工程は、診断対象となる工程、つまり診断対象工程である。異常診断部124は、診断対象設定が「有」と設定された工程(診断対象工程)について測定された測定値を用いて、ロボット10の異常診断を行う。詳しくは後述する。   The diagnosis target setting indicates whether or not the process is a target for abnormality diagnosis of the robot 10. The process in which the diagnosis target setting is set to “present” is a process to be diagnosed, that is, a diagnosis target process. The abnormality diagnosis unit 124 performs abnormality diagnosis of the robot 10 using the measured values measured for the process (diagnosis target process) in which the diagnosis target setting is set to “present”. Details will be described later.

「I/O信号」は、制御装置100(又はロボット10)が各工程において他の装置(制御装置100及びロボット10以外の装置)と通信を行うときに送受信される信号を示す。「I/O信号」に何らかの信号が設定されている場合、その工程では、ロボット10は、他の装置(又は作業者)と連携して、又は他の装置(又は作業者)と協働して、作業を行う。一方、この「I/O信号」に何も設定されていない工程では、他の装置との通信が行われない。言い換えると、その工程では、診断対象となるロボット10は、単独で動作を行う。   The “I / O signal” indicates a signal transmitted and received when the control device 100 (or the robot 10) communicates with other devices (devices other than the control device 100 and the robot 10) in each process. When any signal is set in the “I / O signal”, in the process, the robot 10 cooperates with another device (or worker) or cooperates with another device (or worker). Work. On the other hand, in a process in which nothing is set in the “I / O signal”, communication with other devices is not performed. In other words, in the process, the robot 10 to be diagnosed operates alone.

工程「2」に設定された「インターロック信号」は、例えば、他の装置(又は作業者)が何らかの動作を行ってその動作を終了させるまで、ロボット10の動作を停止させるための信号である。工程「3」に設定された「溶接機通信」は、エンドエフェクタ12に取り付けられた溶接機に、溶接を実行させるために入出力される信号を示す。工程「M」に設定された「完了信号」は、動作プログラム200の工程が全て終了したことを、他の装置に通知するための信号である。   The “interlock signal” set in the process “2” is a signal for stopping the operation of the robot 10 until, for example, another device (or operator) performs some operation and terminates the operation. . “Welder communication” set in the process “3” indicates a signal that is input / output for causing the welding machine attached to the end effector 12 to perform welding. The “completion signal” set in the process “M” is a signal for notifying other devices that all the processes of the operation program 200 have been completed.

診断対象工程設定部114(設定手段)は、動作プログラム200の複数の工程の中から少なくとも1つを、診断対象工程と設定する。ここで、診断対象工程設定部114は、要求精度が予め定められた値よりも高い工程を、診断対象工程と設定する。ここで、「予め定められた値」とは、例えば精度「1」である。したがって、要求精度が予め定められた値よりも高い工程とは、精度「0」である工程である。図3の例では、工程「N」の要求精度が、最も高い精度「0」である。したがって、診断対象工程設定部114は、工程「N」を、診断対象工程と設定する。   The diagnosis target process setting unit 114 (setting unit) sets at least one of the plurality of processes of the operation program 200 as a diagnosis target process. Here, the diagnosis target process setting unit 114 sets a process whose required accuracy is higher than a predetermined value as a diagnosis target process. Here, the “predetermined value” is, for example, accuracy “1”. Therefore, a process having a required accuracy higher than a predetermined value is a process having an accuracy of “0”. In the example of FIG. 3, the required accuracy of the process “N” is the highest accuracy “0”. Therefore, the diagnosis target process setting unit 114 sets the process “N” as a diagnosis target process.

ロボット制御部116は、動作プログラム200にしたがって、ロボット10を制御する。具体的には、ロボット制御部116は、先端部12aの位置を各工程における目標位置に制御するように、ロボット10に対して制御信号を送信する。例えば、制御信号は、各関節14の目標関節角度であってもよい。各関節14を駆動するモータは、その制御信号に応じて、各関節14の関節角度を調整する。詳しくは後述する。また、ロボット制御部116は、後述する実際位置取得部118によって取得されたロボット10の先端部12aの実際位置を用いてフィードバック制御を行ってもよい。   The robot control unit 116 controls the robot 10 according to the operation program 200. Specifically, the robot control unit 116 transmits a control signal to the robot 10 so as to control the position of the tip 12a to the target position in each process. For example, the control signal may be a target joint angle of each joint 14. The motor that drives each joint 14 adjusts the joint angle of each joint 14 according to the control signal. Details will be described later. Further, the robot control unit 116 may perform feedback control using the actual position of the distal end portion 12a of the robot 10 acquired by an actual position acquisition unit 118 described later.

ここで、「ロボット制御部116は、先端部12aの位置を目標位置に制御する」と述べたが、上述したように、ロボット制御部116は、先端部12aの位置を厳密に目標位置に一致するように制御するわけではない。ロボット制御部116は、各工程における要求精度に対応する許容範囲内に先端部12aの実際位置が到達するように、ロボット10を制御する。つまり、ロボット制御部116は、各工程においてロボット10の先端部12aの位置と目標位置との差分が要求精度に関する許容範囲内に収まるように制御を行う。したがって、ロボット制御部116は、要求精度が高い工程ほど、先端部12aの実際位置が目標位置に近づくように、ロボット10を制御する。   Here, “the robot control unit 116 controls the position of the tip 12a to the target position”, but as described above, the robot control unit 116 strictly matches the position of the tip 12a with the target position. It does not mean to control. The robot control unit 116 controls the robot 10 so that the actual position of the tip 12a reaches an allowable range corresponding to the required accuracy in each process. That is, the robot control unit 116 performs control so that the difference between the position of the tip 12a of the robot 10 and the target position is within an allowable range regarding the required accuracy in each step. Therefore, the robot controller 116 controls the robot 10 so that the actual position of the tip 12a approaches the target position as the required accuracy is higher.

実際位置取得部118は、ロボット10からの信号に応じて、先端部12aの実際位置を取得する。例えば、先端部12aの位置を測定するセンサが設けられている場合は、実際位置取得部118は、そのセンサからの信号を受信してもよい。また、各関節14に関節14の実際の関節角度を測定するエンコーダが設けられている場合は、実際位置取得部118は、そのエンコーダから信号を受信して、受信した信号から先端部12aの位置を算出してもよい。また、実際位置取得部118は、ロボット10の各工程が終了する前は、フィードバック制御のために、取得された実際位置を示す情報をロボット制御部116に出力してもよい。一方、実際位置取得部118は、ロボット10の各工程が終了したとき、先端部12aが到達した位置(到達位置)を示す情報を、測定値管理部122に出力する   The actual position acquisition unit 118 acquires the actual position of the distal end portion 12 a in accordance with a signal from the robot 10. For example, when a sensor for measuring the position of the distal end portion 12a is provided, the actual position acquisition unit 118 may receive a signal from the sensor. If each joint 14 is provided with an encoder that measures the actual joint angle of the joint 14, the actual position acquisition unit 118 receives a signal from the encoder, and the position of the distal end portion 12a from the received signal. May be calculated. Further, the actual position acquisition unit 118 may output information indicating the acquired actual position to the robot control unit 116 for feedback control before each process of the robot 10 is completed. On the other hand, the actual position acquisition unit 118 outputs, to the measurement value management unit 122, information indicating the position (arrival position) reached by the distal end portion 12a when each process of the robot 10 is completed.

作業時間測定部120(測定手段)は、診断対象工程と設定された工程についての作業時間(サイクルタイム)を測定する。具体的には、作業時間測定部120は、診断対象工程を含むサイクルタイムを測定する。さらに具体的には、作業時間測定部120は、診断対象工程の1つ前の工程が終了してから、診断対象工程が終了するまでの時間をサイクルタイム(工程サイクルタイム)として計測する。詳しくは後述する。作業時間測定部120は、測定された工程サイクルタイムを示す情報を、測定値管理部122に出力する。   The work time measuring unit 120 (measurement means) measures the work time (cycle time) for the diagnosis target process and the set process. Specifically, the work time measuring unit 120 measures the cycle time including the diagnosis target process. More specifically, the work time measuring unit 120 measures the time from the end of the process immediately before the diagnosis target process to the end of the diagnosis target process as a cycle time (process cycle time). Details will be described later. The work time measurement unit 120 outputs information indicating the measured process cycle time to the measurement value management unit 122.

測定値管理部122は、ロボット10の診断対象工程における動作に伴って測定された測定値を管理する。具体的には、測定値管理部122は、工程サイクルタイムと、先端部12aの位置に関する値とを管理する。以下、図を用いて説明する。   The measurement value management unit 122 manages the measurement values measured along with the operation of the robot 10 in the diagnosis target process. Specifically, the measurement value management unit 122 manages the process cycle time and the value related to the position of the tip 12a. This will be described below with reference to the drawings.

図4は、実施の形態1にかかる測定値管理部122によって管理される内容を示す図である。測定値管理部122は、診断対象工程である工程「N」について、測定値である工程サイクルタイム、到達位置、目標位置、及び到達偏差量を管理する。さらに、測定値管理部122は、診断対象工程である工程「N」について、異常診断の基準値である工程サイクルタイム、到達位置、目標位置、及び到達偏差量を管理する。ここで、「基準値」とは、ロボット10が正常である(理想的には劣化がない)ときの値である。また、「到達偏差量」は、工程における制御が終了した時点での到達位置と、目標位置との偏差量を示す。   FIG. 4 is a diagram illustrating the contents managed by the measurement value management unit 122 according to the first embodiment. The measurement value management unit 122 manages the process cycle time, the arrival position, the target position, and the arrival deviation amount, which are measurement values, for the process “N” that is the diagnosis target process. Furthermore, the measurement value management unit 122 manages the process cycle time, the arrival position, the target position, and the arrival deviation amount, which are reference values for abnormality diagnosis, for the process “N” that is the diagnosis target process. Here, the “reference value” is a value when the robot 10 is normal (ideally, there is no deterioration). In addition, the “arrival deviation amount” indicates the deviation amount between the arrival position and the target position when the control in the process is completed.

図4に示すように、Tsは、工程「N」における工程サイクルタイムの基準値を示し、Tは、工程サイクルタイムの測定値を示す。また、Pt_Nは、工程「N」におけるロボット10の先端部12aの目標位置を示し、Pは、ロボット10の先端部12aの到達位置を示す。このとき、ロボット10が完全に正常であるような理想状態では、ロボット10の先端部12aは、目標位置に到達し得る。したがって、このときの到達偏差量は0である。一方、ロボット10が使用されるにつれて、ロボット10の減速機の劣化等により、ロボット10の先端部12aを目標位置に完全に一致させるように制御することは困難となっていく。したがって、測定時では、目標位置Pt_Nと到達位置Pとの間に、0でない到達偏差量ΔPが存在する。なお、到達偏差量ΔPは、工程「N」における要求精度に関する許容範囲内となっている。   As shown in FIG. 4, Ts indicates a reference value of the process cycle time in the process “N”, and T indicates a measured value of the process cycle time. Further, Pt_N indicates the target position of the distal end portion 12a of the robot 10 in the process “N”, and P indicates the arrival position of the distal end portion 12a of the robot 10. At this time, in an ideal state where the robot 10 is completely normal, the tip 12a of the robot 10 can reach the target position. Accordingly, the arrival deviation amount at this time is zero. On the other hand, as the robot 10 is used, it becomes difficult to control the tip portion 12a of the robot 10 so as to completely match the target position due to deterioration of the speed reducer of the robot 10 or the like. Therefore, at the time of measurement, a non-zero arrival deviation amount ΔP exists between the target position Pt_N and the arrival position P. The arrival deviation amount ΔP is within an allowable range regarding the required accuracy in the process “N”.

異常診断部124(診断手段)は、診断対象工程についての測定値と基準値とを用いて、ロボット10の異常診断を行う。具体的には、異常診断部124は、診断対象工程についてのサイクルタイムに応じて、ロボット10の異常診断を行う。詳しくは後述する。そして、異常診断部124は、ロボット10に異常が発生していると判断した場合には、警告出力部126に対して、警告を出力する旨の命令を出力する。   The abnormality diagnosis unit 124 (diagnostic means) performs abnormality diagnosis of the robot 10 using the measured value and the reference value for the diagnosis target process. Specifically, the abnormality diagnosis unit 124 performs abnormality diagnosis of the robot 10 according to the cycle time for the diagnosis target process. Details will be described later. If the abnormality diagnosis unit 124 determines that an abnormality has occurred in the robot 10, the abnormality diagnosis unit 124 outputs a command to output a warning to the warning output unit 126.

警告出力部126は、異常診断部124による異常診断に応じて、ロボット10に異常が発生したことを示す警告を出力する。警告出力部126は、ロボット10の異常の度合に応じて異なる警告を出力してもよい。警告は、ランプ等の視覚で検知できるものであってもよいし、警報音等の聴覚で検知できるものであってもよい。   The warning output unit 126 outputs a warning indicating that an abnormality has occurred in the robot 10 in response to the abnormality diagnosis by the abnormality diagnosis unit 124. The warning output unit 126 may output different warnings depending on the degree of abnormality of the robot 10. The warning may be a visual detection such as a lamp, or may be a visual detection such as an alarm sound.

次に、実施の形態1にかかる異常診断のメカニズムについて説明する。
図5は、ロボット10の動作が診断対象工程の前の工程から診断対象工程に遷移する状態を示す図である。図5には、工程「N−1」から診断対象工程である工程「N」に工程が遷移する状態が例示されている。工程「N−1」においては、ロボット10は、(A)に例示するような位置(姿勢)に制御され、工程「N」においては、ロボット10は、(B)に例示するような位置(姿勢)に制御される。このとき、工程「N−1」から工程「N」に工程が遷移すると、ロボット10の先端部12aの位置は、矢印Aで示すように、到達位置P_N−1から到達位置P_Nに移動する。ここで、到達位置P_N−1は、目標位置Pt_N−1を基準とした工程「N−1」における許容範囲内にある。つまり、到達位置P_N−1と目標位置Pt_N−1との差分は、工程「N−1」における許容範囲内である。同様に、到達位置P_Nは、目標位置Pt_Nを基準とした工程「N」における許容範囲内にある。つまり、到達位置P_Nと目標位置Pt_Nとの差分は、工程「N」における許容範囲内である。
Next, an abnormality diagnosis mechanism according to the first embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the operation of the robot 10 transitions from the process before the diagnosis target process to the diagnosis target process. FIG. 5 illustrates a state in which the process transitions from the process “N-1” to the process “N” that is a diagnosis target process. In the process “N−1”, the robot 10 is controlled to a position (posture) as illustrated in FIG. (A), and in the process “N”, the robot 10 is positioned as illustrated in (B) ( Attitude). At this time, when the process transitions from the process “N-1” to the process “N”, the position of the tip 12a of the robot 10 moves from the arrival position P_N-1 to the arrival position P_N as indicated by an arrow A. Here, the reaching position P_N-1 is within an allowable range in the process “N-1” with the target position Pt_N−1 as a reference. That is, the difference between the reaching position P_N-1 and the target position Pt_N-1 is within an allowable range in the process “N-1”. Similarly, the reaching position P_N is within an allowable range in the process “N” with the target position Pt_N as a reference. That is, the difference between the reaching position P_N and the target position Pt_N is within an allowable range in the process “N”.

ここで、到達位置P_Nと目標位置Pt_Nとの差分(到達偏差量ΔP)とは、例えば、到達位置P_Nと目標位置Pt_Nとの距離であってもよい。この場合、「許容範囲」とは、到達位置P_Nと目標位置Pt_Nとの距離の許容される最大値であってもよい。また、工程「N−1」における要求精度は「2」であり、工程「N」における要求精度は「0」である。したがって、図5に示すように、工程「N」における許容範囲は、工程「N−1」における許容範囲よりも小さい。したがって、工程「N」の方が、工程「N−1」よりも、ロボット10の先端部12aの位置を、許容範囲内に到達させることは困難である。   Here, the difference (arrival deviation amount ΔP) between the arrival position P_N and the target position Pt_N may be, for example, the distance between the arrival position P_N and the target position Pt_N. In this case, the “allowable range” may be the maximum allowable value of the distance between the reaching position P_N and the target position Pt_N. Further, the required accuracy in the process “N−1” is “2”, and the required accuracy in the process “N” is “0”. Therefore, as shown in FIG. 5, the allowable range in the process “N” is smaller than the allowable range in the process “N−1”. Therefore, it is more difficult for the process “N” to reach the position of the distal end portion 12a of the robot 10 within the allowable range than for the process “N−1”.

図6は、ロボット10の制御動作を説明するための図である。ロボット制御部116は、工程「N−1」の位置から工程「N」の位置にロボット10の先端部12aを制御する過程で、ロボット制御周期Δtごとに、段階的に制御を行う。つまり、ロボット制御部116は、工程「N−1」から工程「N」に遷移する過程で、一回で指令値を目標位置Pt_Nとするのではなく、ロボット制御周期Δtごとに、異なる指令値で段階的に制御を行う。ロボット制御周期Δtが進むにつれて、指令値は目標位置Pt_Nに近づくようになっている。ここで、ロボット制御周期Δtは、ロボット10の制御を行う周期であり、制御装置100のCPU101の性能に応じて定められ得る。なお、ロボット制御周期Δtごとの指令値は、動作プログラムに含まれていてもよい。   FIG. 6 is a diagram for explaining the control operation of the robot 10. The robot control unit 116 performs control step by step for each robot control period Δt in the process of controlling the distal end portion 12a of the robot 10 from the position of the process “N-1” to the position of the process “N”. That is, the robot control unit 116 does not set the command value as the target position Pt_N at a time in the process of transition from the process “N−1” to the process “N”, but different command values for each robot control cycle Δt. Control in stages. As the robot control period Δt advances, the command value approaches the target position Pt_N. Here, the robot control cycle Δt is a cycle for controlling the robot 10 and can be determined according to the performance of the CPU 101 of the control device 100. Note that the command value for each robot control period Δt may be included in the operation program.

ここで、使用期間が進んだロボット10は、減速機等の劣化に伴う負荷抵抗の増大によって、指令値通りに制御されなくなる傾向にある。したがって、ロボット制御周期Δtの間にロボット10が移動するとき、時刻t+Δtにおいて、指令値ptと実際値pとの間に偏差Δpが生じることとなる。この偏差Δpは、ロボット10の劣化が進むにつれて大きくなる傾向にある。   Here, the robot 10 that has been used for a long time tends to become uncontrollable according to the command value due to an increase in load resistance accompanying deterioration of the speed reducer or the like. Therefore, when the robot 10 moves during the robot control period Δt, a deviation Δp occurs between the command value pt and the actual value p at time t + Δt. This deviation Δp tends to increase as the robot 10 deteriorates.

図7は、ロボット10の正常時と異常時とにおけるサイクルタイムの違いについて説明するための図である。図7には、工程「N−1」から工程「N」に工程が遷移する状態が例示されている。工程「N−1」において到達位置P_N−1にロボット10の先端部12aが移動して工程「N−1」における制御が終了した時点を時刻tとする。   FIG. 7 is a diagram for explaining the difference in cycle time between when the robot 10 is normal and when it is abnormal. FIG. 7 illustrates a state in which the process transitions from the process “N-1” to the process “N”. The time point t when the tip 12a of the robot 10 moves to the reaching position P_N-1 in the process “N-1” and the control in the process “N-1” is completed is time t.

正常時では、先端部12aは、時刻t+Δtで位置p1に移動し、時刻t+2Δtで位置p2に移動し、時刻t+3Δtで位置p3に移動する。この3回目のロボット制御周期Δtのときに、先端部12aは、工程「N」の許容範囲内である位置P_Nに到達する。したがって、正常時における工程「N」の工程サイクルタイムは、3Δtである。   At the normal time, the tip 12a moves to the position p1 at time t + Δt, moves to the position p2 at time t + 2Δt, and moves to the position p3 at time t + 3Δt. At the third robot control period Δt, the distal end portion 12a reaches a position P_N that is within an allowable range of the process “N”. Therefore, the process cycle time of the process “N” at the normal time is 3Δt.

一方、異常時では、先端部12aは、時刻t+Δtで位置p1’に移動するが、位置p1’と位置p1との間には偏差が生じている。次に、先端部12aは、時刻t+2Δtで位置p2’に移動するが、位置p2’と位置p2との間には偏差が生じている。次に、先端部12aは、時刻t+3Δtで位置p3’に移動するが、位置p3’と位置p3との間には偏差が生じている。   On the other hand, at the time of abnormality, the distal end portion 12a moves to the position p1 'at time t + Δt, but there is a deviation between the position p1' and the position p1. Next, the distal end portion 12a moves to the position p2 'at time t + 2Δt, but there is a deviation between the position p2' and the position p2. Next, the tip 12a moves to the position p3 'at time t + 3Δt, but there is a deviation between the position p3' and the position p3.

ここで、この3回目のロボット制御周期Δtのとき、先端部12aは、未だ、工程「N」の許容範囲内に到達しない。したがって、ロボット制御部116は、さらに次のロボット制御周期Δtで、先端部12aが許容範囲内に到達するように、ロボット10を制御する。そして、時刻t+4Δtで、位置p4’に移動する。この4回目のロボット制御周期Δtのときに、先端部12aは、工程「N」の許容範囲内である位置P_Nに到達する。したがって、異常時における工程「N」の工程サイクルタイムは、4Δtである。   Here, at the third robot control cycle Δt, the tip end portion 12a has not yet reached the allowable range of the process “N”. Therefore, the robot control unit 116 controls the robot 10 so that the distal end portion 12a reaches the allowable range at the next robot control cycle Δt. Then, at time t + 4Δt, the position moves to the position p4 ′. At the fourth robot control cycle Δt, the distal end portion 12a reaches a position P_N that is within an allowable range of the process “N”. Therefore, the process cycle time of the process “N” at the time of abnormality is 4Δt.

このように、工程「N」の要求精度は「0」と最大であるので、許容範囲は非常に小さい。したがって、ロボット制御部116が先端部12aの位置を許容範囲内に到達させるのは容易ではない。そして、異常が発生しているロボット10であるほど、負荷抵抗の増大等によりロボット制御部116が先端部12aの位置を許容範囲内に到達させるように制御を行うのは容易ではなく、先端部12aの位置が許容範囲内に到達するまでに要する時間は長くなる。つまり、異常が発生したロボット10による工程「N」にかかる工程サイクルタイムは、正常なロボット10による工程「N」にかかる工程サイクルタイムよりも長くなる。このような、異常時における工程サイクルタイムの伸びを利用して、実施の形態1にかかる制御装置100は、異常診断を行う。つまり、実施の形態1においては、診断対象工程についての物理量として、工程サイクルタイムが測定される。そして、実施の形態1にかかる制御装置100は、測定された工程サイクルタイムと、工程サイクルタイムの基準値(正常時の工程サイクルタイム)との差分を用いて、ロボット10の異常診断を行う。   Thus, since the required accuracy of the process “N” is “0”, which is the maximum, the allowable range is very small. Therefore, it is not easy for the robot control unit 116 to reach the position of the distal end portion 12a within the allowable range. And it is not easy for the robot 10 that has an abnormality to be controlled so that the robot controller 116 reaches the position of the tip 12a within an allowable range due to an increase in load resistance or the like. The time required for the position 12a to reach the allowable range becomes longer. That is, the process cycle time for the process “N” by the robot 10 in which the abnormality has occurred is longer than the process cycle time for the process “N” by the normal robot 10. The control device 100 according to the first embodiment performs an abnormality diagnosis using such an increase in process cycle time during an abnormality. That is, in the first embodiment, the process cycle time is measured as a physical quantity for the diagnosis target process. Then, the control device 100 according to the first embodiment performs an abnormality diagnosis of the robot 10 using a difference between the measured process cycle time and a reference value of the process cycle time (a normal process cycle time).

なお、要求精度がそれほど高くない工程では、許容範囲はそれほど小さくないので、異常が発生したロボット10であっても、ロボット制御部116が先端部12aの位置を許容範囲内に到達させるのは、それほど困難ではない。したがって、このような工程では、異常時と正常時とで工程サイクルタイムに違いが発生しにくくなる。つまり、このような工程では、異常が顕現化しない可能性がある。この場合、工程サイクルタイムを使用しても、異常を検出することができない可能性がある。一方、実施の形態1にかかる制御装置100は、要求精度が高い工程におけるサイクルタイムを測定して異常診断を行うので、ロボット10に異常が発生した場合、正常時と比較して工程サイクルタイムが伸びる可能性が高くなる。つまり、要求精度が高い工程では、異常が顕現化しやすい。したがって、実施の形態1にかかる制御装置100は、ロボット10の異常をより確実に検出することが可能となる。   In the process where the required accuracy is not so high, since the allowable range is not so small, even in the robot 10 in which an abnormality has occurred, the robot control unit 116 causes the position of the tip 12a to reach the allowable range. Not so difficult. Therefore, in such a process, it becomes difficult for a difference in process cycle time to occur between an abnormal time and a normal time. That is, in such a process, there is a possibility that an abnormality will not be manifested. In this case, there is a possibility that the abnormality cannot be detected even if the process cycle time is used. On the other hand, the control device 100 according to the first embodiment measures the cycle time in a process with high required accuracy and performs abnormality diagnosis. Therefore, when an abnormality occurs in the robot 10, the process cycle time is longer than that in the normal state. The possibility of stretching increases. That is, abnormalities are easily manifested in a process with high required accuracy. Therefore, the control device 100 according to the first embodiment can detect the abnormality of the robot 10 more reliably.

つまり、要求精度が高い工程における測定値(サイクルタイム)は、要求精度が低い工程における測定値よりも、ロボット10に異常が発生したときに異常を示しやすい。言い換えると、要求精度が高い工程では、測定値(サイクルタイム)は、ロボット10に異常が発生したときと異常が発生していないときとで差異が生じやすい。したがって、実施の形態1にかかる制御装置100は、要求精度が高い工程における測定値及び基準値を用いて異常診断を行うことで、ロボット10の異常をより確実に検出することが可能となる。   That is, a measurement value (cycle time) in a process with high required accuracy is more likely to indicate an abnormality when an abnormality occurs in the robot 10 than a measurement value in a process with low required accuracy. In other words, in a process with high required accuracy, the measured value (cycle time) is likely to differ between when the robot 10 is abnormal and when no abnormality has occurred. Therefore, the control device 100 according to the first embodiment can more reliably detect the abnormality of the robot 10 by performing abnormality diagnosis using the measurement value and the reference value in the process with high required accuracy.

図8は、実施の形態1にかかる制御装置100によってなされる異常診断方法を示すフローチャートである。制御装置100の動作プログラム格納部112は、動作プログラムを格納する(ステップS102)。制御装置100の診断対象工程設定部114は、動作プログラムの複数の工程の中から、要求精度が予め定められた閾値Th1よりも高い工程「N」を、診断対象工程と設定する(ステップS104)。   FIG. 8 is a flowchart of the abnormality diagnosis method performed by the control device 100 according to the first embodiment. The operation program storage unit 112 of the control device 100 stores the operation program (step S102). The diagnosis target process setting unit 114 of the control device 100 sets, as a diagnosis target process, a process “N” whose required accuracy is higher than a predetermined threshold Th1 among a plurality of processes of the operation program (step S104). .

次に、制御装置100のロボット制御部116は、動作プログラムに従ってロボット10を制御する(ステップS110)。S110の処理については図9を用いて詳述する。次に、制御装置100は、診断対象工程である工程「N」についての診断対象工程についての物理量を測定して得られた測定値に基づいて、異常診断を行う(ステップS20)。S20の処理については図10を用いて詳述する。   Next, the robot control unit 116 of the control device 100 controls the robot 10 according to the operation program (step S110). The process of S110 will be described in detail with reference to FIG. Next, the control device 100 performs an abnormality diagnosis based on the measured value obtained by measuring the physical quantity for the diagnosis target process for the process “N” that is the diagnosis target process (step S20). The process of S20 will be described in detail with reference to FIG.

図9は、図8に示したフローチャートにおけるロボット制御処理(S110)を示すフローチャートである。まず、ロボット制御部116は、制御対象の工程「K」を初期化する、つまり、K=1とする(ステップS112)。次に、ロボット制御部116は、工程「K」の動作を開始して(ステップS114)、ロボット10の先端部12aの位置が工程「K」の目標位置Pt_Kに近づくように、ロボット10を制御する(ステップS116)。   FIG. 9 is a flowchart showing the robot control process (S110) in the flowchart shown in FIG. First, the robot control unit 116 initializes the process “K” to be controlled, that is, K = 1 (step S112). Next, the robot control unit 116 starts the operation of the process “K” (step S114), and controls the robot 10 so that the position of the tip 12a of the robot 10 approaches the target position Pt_K of the process “K”. (Step S116).

ロボット制御部116は、先端部12aの実際位置Pが工程「K」の許容範囲内に収束したか否かを判断する(ステップS118)。具体的には、ロボット制御部116は、実際位置Pと目標位置Pt_Kとの差分が工程「K」の許容範囲内であるか否かを判断する。そして、先端部12aの実際位置Pが工程「K」の許容範囲内に収束していないと判断された場合(S118のNO)、処理はS116に戻る。一方、先端部12aの実際位置Pが工程「K」の許容範囲内に収束していると判断された場合(S118のYES)、ロボット制御部116は、工程「K」における制御を終了する(ステップS120)。   The robot controller 116 determines whether or not the actual position P of the distal end portion 12a has converged within the allowable range of the process “K” (step S118). Specifically, the robot control unit 116 determines whether or not the difference between the actual position P and the target position Pt_K is within the allowable range of the process “K”. If it is determined that the actual position P of the tip 12a has not converged within the allowable range of the process “K” (NO in S118), the process returns to S116. On the other hand, when it is determined that the actual position P of the distal end portion 12a has converged within the allowable range of the process “K” (YES in S118), the robot control unit 116 ends the control in the process “K” ( Step S120).

次に、ロボット制御部116は、動作プログラムにおける最後の工程が終了したか否か、つまりK=Mであるか否かを判断する(ステップS122)。最後の工程が終了していないと判断された場合(S122のNO)、ロボット制御部116は、Kを1つインクリメントして(ステップS124)、次の工程について、S114〜S122の処理を繰り返す。一方、最後の工程が終了した、つまりK=Mであると判断された場合(S122のYES)、ロボット制御部116は、動作プログラムにおけるロボット10の制御を終了する(ステップS126)。   Next, the robot control unit 116 determines whether or not the last step in the operation program has been completed, that is, whether or not K = M (step S122). When it is determined that the last process is not completed (NO in S122), the robot control unit 116 increments K by 1 (step S124), and repeats the processes of S114 to S122 for the next process. On the other hand, when it is determined that the last process is completed, that is, K = M (YES in S122), the robot control unit 116 ends the control of the robot 10 in the operation program (Step S126).

図10は、図8に示したフローチャートにおける異常診断処理(S20)を示すフローチャートである。まず、制御装置100の作業時間測定部120は、診断対象工程である工程「N」の1つ前の工程「N−1」の終了時点から、工程「N」の終了時点までの工程サイクルタイムTを測定する(ステップS202)。次に、制御装置100の異常診断部124は、測定値管理部122から、基準となる工程サイクルタイムTsを取得する(ステップS204)。次に、制御装置100の異常診断部124は、工程サイクルタイムの上昇率R[%]を算出する(ステップS206)。ここで、工程サイクルタイム上昇率Rは、以下の式で表される。
R=((T−Ts)/Ts)*100
FIG. 10 is a flowchart showing the abnormality diagnosis process (S20) in the flowchart shown in FIG. First, the working time measurement unit 120 of the control device 100 performs a process cycle time from the end time of the process “N-1” immediately before the process “N”, which is the diagnosis target process, to the end time of the process “N”. T is measured (step S202). Next, the abnormality diagnosis unit 124 of the control device 100 acquires a reference process cycle time Ts from the measurement value management unit 122 (step S204). Next, the abnormality diagnosis unit 124 of the control device 100 calculates an increase rate R [%] of the process cycle time (step S206). Here, the process cycle time increase rate R is expressed by the following equation.
R = ((T−Ts) / Ts) * 100

次に、制御装置100の異常診断部124は、工程サイクルタイム上昇率Rが予め定められた閾値Aよりも大きいか否かを判断する(ステップS208)。工程サイクルタイム上昇率Rが閾値A以下であると判断された場合(S208のNO)、異常診断部124は、ロボット10に異常が発生していないと判断する(ステップS210)。一方、工程サイクルタイム上昇率Rが閾値Aよりも大きいと判断された場合(S208のYES)、異常診断部124は、工程サイクルタイム上昇率Rが予め定められた閾値Bよりも小さいか否かを判断する(ステップS212)。ここで、B>Aである。   Next, the abnormality diagnosis unit 124 of the control device 100 determines whether or not the process cycle time increase rate R is greater than a predetermined threshold A (step S208). When it is determined that the process cycle time increase rate R is equal to or less than the threshold A (NO in S208), the abnormality diagnosis unit 124 determines that no abnormality has occurred in the robot 10 (step S210). On the other hand, when it is determined that the process cycle time increase rate R is greater than the threshold value A (YES in S208), the abnormality diagnosis unit 124 determines whether or not the process cycle time increase rate R is smaller than a predetermined threshold value B. Is determined (step S212). Here, B> A.

工程サイクルタイム上昇率Rが閾値Bよりも小さいと判断された場合(S212のYES)、異常診断部124は、ロボット10に軽度の異常が発生していると判断する(ステップS214)。このとき、警告出力部126は、軽度の警告を出力する(ステップS216)。例えば、警告出力部126は、黄色のランプを点灯させてもよい。一方、工程サイクルタイム上昇率Rが閾値B以上であると判断された場合(S212のNO)、異常診断部124は、ロボット10に重度の異常が発生していると判断する(ステップS218)。このとき、ロボット10は、異常末期の状態であり、速やかに修理が必要な状態である。このとき、警告出力部126は、重度の警告を出力する(ステップS220)。例えば、警告出力部126は、赤色のランプを点灯させてもよい。   When it is determined that the process cycle time increase rate R is smaller than the threshold value B (YES in S212), the abnormality diagnosis unit 124 determines that a slight abnormality has occurred in the robot 10 (step S214). At this time, the warning output unit 126 outputs a mild warning (step S216). For example, the warning output unit 126 may turn on a yellow lamp. On the other hand, when it is determined that the process cycle time increase rate R is greater than or equal to the threshold value B (NO in S212), the abnormality diagnosis unit 124 determines that a serious abnormality has occurred in the robot 10 (step S218). At this time, the robot 10 is in an abnormal end state and needs to be promptly repaired. At this time, the warning output unit 126 outputs a severe warning (step S220). For example, the warning output unit 126 may turn on a red lamp.

要求精度が高い診断対象工程において工程サイクルタイムを測定することで、ロボット10に異常が発生した場合に、より確実に、工程サイクルタイム上昇率Rが大きくなる。したがって、実施の形態1にかかる制御装置100は、より確実に、ロボット10の異常を検出することが可能となる。   By measuring the process cycle time in a process to be diagnosed with high required accuracy, the process cycle time increase rate R increases more reliably when an abnormality occurs in the robot 10. Therefore, the control device 100 according to the first embodiment can detect the abnormality of the robot 10 more reliably.

つまり、要求精度が高い工程における測定値(工程サイクルタイム及び工程サイクルタイム上昇率R)は、要求精度が低い工程における測定値よりも、ロボット10に異常が発生したときに異常を示しやすい。言い換えると、要求精度が高い工程では、測定値(工程サイクルタイム及び工程サイクルタイム上昇率R)は、ロボット10に異常が発生したときと異常が発生していないときとで差異が生じやすい。したがって、実施の形態1にかかる制御装置100は、要求精度が高い工程における測定値を用いて異常診断を行うことで、ロボット10の異常をより確実に検出することが可能となる。   That is, the measurement values (process cycle time and process cycle time increase rate R) in a process with high required accuracy are more likely to indicate an abnormality when an abnormality occurs in the robot 10 than measurement values in a process with low required accuracy. In other words, in a process with high required accuracy, the measured values (process cycle time and process cycle time increase rate R) are likely to differ between when the robot 10 has an abnormality and when no abnormality has occurred. Therefore, the control device 100 according to the first embodiment can more reliably detect the abnormality of the robot 10 by performing abnormality diagnosis using the measurement value in the process with high required accuracy.

(変形例)
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図8〜図10に示したフローチャートの各ステップの順序は、適宜変更可能である。また、フローチャートの各ステップの1つ以上は、省略されてもよい。
(Modification)
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the order of the steps in the flowcharts shown in FIGS. 8 to 10 can be changed as appropriate. Also, one or more of the steps in the flowchart may be omitted.

例えば、図10において、S210〜S220の処理は、省略されてもよい。そして、S208の判定がYESの場合に、警告を出力する処理を行ってもよい。また、図10のS202の処理は、S110の処理の間に行われてもよい。つまり、サイクルタイムの測定は、診断対象工程が実行されてロボット10が制御されているときに行われてもよい。   For example, in FIG. 10, the processes of S210 to S220 may be omitted. Then, when the determination in S208 is YES, processing for outputting a warning may be performed. Moreover, the process of S202 of FIG. 10 may be performed during the process of S110. That is, the measurement of the cycle time may be performed when the diagnosis target process is executed and the robot 10 is controlled.

また、例えば、図8のS104の処理は、S110の処理の後で行われてもよい。この場合、ロボット10の制御工程が全て終了した後でどの工程が診断対象工程であるかが設定されるので、各工程における工程サイクルタイムを全て測定しておく必要がある。一方、図8のように、ロボット10の制御の前に診断対象工程を設定しておくことで、事前に設定された診断対象工程に関する工程サイクルタイムのみを測定するのみでよくなる。   For example, the process of S104 of FIG. 8 may be performed after the process of S110. In this case, it is necessary to measure all process cycle times in each process since which process is the diagnosis target process after all the control processes of the robot 10 are completed. On the other hand, as shown in FIG. 8, by setting the diagnosis target process before the control of the robot 10, it is only necessary to measure only the process cycle time related to the preset diagnosis target process.

また、上述した実施の形態においては、要求精度が高い工程のみにおけるサイクルタイム(工程サイクルタイム)を用いて異常診断を行うとしたが、このような構成に限られない。要求精度が高い工程だけでなく、例えばその工程の前後の1つ以上の工程におけるサイクルタイムを用いて異常診断を行ってもよい。例えば、図3の例では、工程「1」の開始から工程「N」の終了までの作業時間(サイクルタイム)を用いて、異常診断を行ってもよい。   In the above-described embodiment, the abnormality diagnosis is performed using only the cycle time (process cycle time) in the process with high required accuracy. However, the present invention is not limited to such a configuration. The abnormality diagnosis may be performed using not only a process with high required accuracy but also a cycle time in one or more processes before and after the process. For example, in the example of FIG. 3, abnormality diagnosis may be performed using the work time (cycle time) from the start of the process “1” to the end of the process “N”.

一方、この場合、測定されるサイクルタイムには、ロボット10が他の装置(又は作業者)と連携又は協働して動作する工程「2」及び工程「3」における作業時間が含まれる。工程「2」及び工程「3」における作業時間は、他の装置(又は作業者)にかかる作業の影響を受け得る。これにより、サイクルタイムが上昇したとしても、その上昇した原因が、診断対象のロボット10の異常によるものではなく、他の装置(又は作業者)によるものである可能性がある。したがって、要求精度が高い工程のみにおけるサイクルタイム(工程サイクルタイム)、つまり、診断対象工程の前の工程の終了から診断対象工程が終了するまでの時間を測定して得られた測定値を用いて異常診断を行うことにより、測定されるサイクルタイムに対する他の装置等による影響を排除できる。したがって、さらに確実に、ロボット10の異常を検出することが可能となる。   On the other hand, in this case, the measured cycle time includes the working time in the process “2” and the process “3” in which the robot 10 operates in cooperation with or in cooperation with another device (or worker). The work time in the process “2” and the process “3” may be affected by work on other devices (or workers). As a result, even if the cycle time increases, the cause of the increase may not be due to the abnormality of the robot 10 to be diagnosed, but may be due to another device (or operator). Therefore, using the measurement value obtained by measuring the cycle time (process cycle time) only in the process with high required accuracy, that is, the time from the end of the process before the diagnosis target process to the end of the diagnosis target process. By performing the abnormality diagnosis, it is possible to eliminate the influence of other devices or the like on the measured cycle time. Therefore, it is possible to detect the abnormality of the robot 10 more reliably.

また、上述した実施の形態においては、工程サイクルタイム上昇率Rを用いて異常診断を行うとしたが、このような構成に限られない。例えば、T/Tsの値が予め定められた閾値よりも大きくなったときに、異常と判断されるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the abnormality diagnosis is performed using the process cycle time increase rate R, but the configuration is not limited thereto. For example, an abnormality may be determined when the value of T / Ts becomes larger than a predetermined threshold value.

また、上述した実施の形態においては、ロボット10の制御対象の位置と目標位置との差分が許容範囲内に収まるまでの時間を含むサイクルタイムを測定することで異常診断を行うとしたが、このような構成に限られない。例えば、予め定められた制限時間内にロボット10の制御対象の位置と目標位置との差分が許容範囲内に収まる確率を用いて、異常診断を行ってもよい。この場合、正常なロボット10における確率は、異常が発生しているロボット10における確率よりも高い。また、要求精度が高い工程における確率の方が、その傾向はより顕著となる。つまり、要求精度が低い工程では、正常なロボット10における確率と異常が発生しているロボット10における確率とであまり差がないことがあるが、要求精度が高い工程では、正常なロボット10における確率と異常が発生しているロボット10における確率とで差異が顕著となり得る。つまり、この例における制御装置100も、要求精度が高い工程における測定値(異常が発生している可能性のあるロボット10における確率)と基準値(正常なロボット10における確率)とを用いて異常診断を行うことで、ロボット10の異常をより確実に検出することが可能となる。   In the above-described embodiment, the abnormality diagnosis is performed by measuring the cycle time including the time until the difference between the position of the control target of the robot 10 and the target position falls within the allowable range. It is not restricted to such a configuration. For example, the abnormality diagnosis may be performed using a probability that the difference between the position of the control target of the robot 10 and the target position is within an allowable range within a predetermined time limit. In this case, the probability of the normal robot 10 is higher than the probability of the robot 10 in which an abnormality has occurred. Moreover, the tendency becomes more remarkable in the probability in the process with high required accuracy. In other words, in a process with low required accuracy, there may be little difference between the probability in the normal robot 10 and the probability in the robot 10 in which an abnormality has occurred, but in the process with high required accuracy, the probability in the normal robot 10 And the probability of the robot 10 in which an abnormality has occurred can be significantly different. That is, the control device 100 in this example is also abnormal using the measured value (probability in the robot 10 in which an abnormality may occur) and the reference value (probability in the normal robot 10) in a process with high required accuracy. By performing the diagnosis, it is possible to detect the abnormality of the robot 10 more reliably.

また、上述した実施の形態においては、サイクルタイム(工程サイクルタイム)を用いて異常診断を行うとしたが、このような構成に限られない。診断対象工程についての物理量として、サイクルタイムではなく、ロボット10の異常に伴って変動し得る任意の物理量を用いて、異常診断を行ってもよい。   In the above-described embodiment, the abnormality diagnosis is performed using the cycle time (process cycle time). However, the configuration is not limited thereto. The abnormality diagnosis may be performed by using an arbitrary physical quantity that may vary with an abnormality of the robot 10 as a physical quantity for the diagnosis target process, instead of the cycle time.

また、例えば、図4に示した到達偏差量ΔPを用いて、異常診断を行ってもよい。具体的には、診断対象工程における許容範囲を±ΔAとすると、異常診断部124は、到達偏差量上昇率D(=(ΔP/ΔA)*100)[%]を算出する。そして、異常診断部124は、この到達偏差量上昇率Dが予め定められた閾値(基準値)よりも大きい場合に、ロボット10に異常が発生していると判断してもよい。診断対象工程では許容範囲ΔAは小さいので、到達偏差量ΔPが小さくても、到達偏差量上昇率Dは大きくなり得る。そして、到達偏差量ΔPは、ロボット10に異常が発生している場合に、大きくなり得る。したがって、要求精度が高い工程における測定値として到達偏差量ΔPを用いても、より確実に、ロボット10の異常を検出することが可能となる。   Further, for example, abnormality diagnosis may be performed using the arrival deviation amount ΔP shown in FIG. Specifically, when the allowable range in the process to be diagnosed is ± ΔA, the abnormality diagnosis unit 124 calculates an arrival deviation amount increase rate D (= (ΔP / ΔA) * 100) [%]. Then, the abnormality diagnosis unit 124 may determine that an abnormality has occurred in the robot 10 when the arrival deviation amount increase rate D is larger than a predetermined threshold value (reference value). Since the allowable range ΔA is small in the process to be diagnosed, the reaching deviation amount increase rate D can be large even if the reaching deviation amount ΔP is small. The arrival deviation amount ΔP can be large when the robot 10 is abnormal. Therefore, even if the arrival deviation amount ΔP is used as a measurement value in a process with high required accuracy, it is possible to detect the abnormality of the robot 10 more reliably.

つまり、この例においても、要求精度が高い工程における測定値(到達偏差量ΔP及び到達偏差量上昇率D)は、要求精度が低い工程における測定値よりも、ロボット10に異常が発生したときに異常を示しやすい。言い換えると、要求精度が高い工程では、測定値(到達偏差量ΔP及び到達偏差量上昇率D)は、ロボット10に異常が発生したときと異常が発生していないときとで差異が生じやすい。したがって、この例における制御装置100も、要求精度が高い工程における測定値と基準値(予め定められた閾値)とを用いて異常診断を行うことで、ロボット10の異常をより確実に検出することが可能となる。   That is, also in this example, the measured values (reached deviation amount ΔP and the reached deviation amount increase rate D) in the process with high required accuracy are higher when the abnormality occurs in the robot 10 than the measured values in the process with low required accuracy. It is easy to show abnormality. In other words, in a process with high required accuracy, the measured values (reaching deviation amount ΔP and reaching deviation amount increase rate D) tend to differ between when the robot 10 is abnormal and when no abnormality is occurring. Therefore, the control device 100 in this example also detects the abnormality of the robot 10 more reliably by performing abnormality diagnosis using the measurement value and the reference value (predetermined threshold value) in the process with high required accuracy. Is possible.

一方、考慮しなくてもよい程度のわずかな異常がロボット10に発生した場合であっても、到達偏差量上昇率Dが大きくなる可能性はある。一方、サイクルタイム(作業時間)は、ロボット10の異常の度合が大きくなるにつれて長くなり得る。したがって、サイクルタイムを用いて異常診断を行うことにより、さらに確実に、ロボット10の異常を検出することが可能となる。   On the other hand, even if a slight abnormality that does not need to be taken into consideration occurs in the robot 10, there is a possibility that the reaching deviation amount increase rate D becomes large. On the other hand, the cycle time (working time) can become longer as the degree of abnormality of the robot 10 increases. Therefore, it is possible to detect the abnormality of the robot 10 more reliably by performing the abnormality diagnosis using the cycle time.

また、上述した実施の形態においては、異常診断を行うための動作プログラムは、実際の実機ラインにおける作業に用いられるプログラム(ティーチングデータ)を用いるとしたが、このような構成に限られない。異常診断用のプログラムを別に準備して、そのプログラムを用いて異常診断を行ってもよい。しかしながら、実際の実機ラインにおける作業に用いられるプログラムにおいて要求精度が高い工程において異常診断を行うことで、異常診断用のプログラムを別に準備することが不要となる。また、実際の作業に用いられるプログラムに要求精度の高い工程が含まれていない場合は、意図的に要求精度の高い工程を動作プログラムに挿入してもよい。   In the above-described embodiment, the operation program for performing abnormality diagnosis is a program (teaching data) used for work in an actual actual machine line, but is not limited to such a configuration. An abnormality diagnosis program may be prepared separately, and abnormality diagnosis may be performed using the program. However, by performing abnormality diagnosis in a process with high required accuracy in a program used for work on an actual actual machine line, it is not necessary to prepare a separate abnormality diagnosis program. In addition, when a program used for actual work does not include a process with high required accuracy, a process with high required accuracy may be intentionally inserted into the operation program.

また、上述した実施の形態においては、診断対象工程設定部114は、要求精度が高い工程「N」のみを診断対象工程と設定したが、このような構成に限られない。診断対象工程設定部114は、工程「N」の1つ前の工程「N−1」についても、サイクルタイムの開始を指定するための診断対象工程と設定してもよい。このように、工程「N−1」及び工程「N」が診断対象工程と設定されることで、作業時間測定部120は、工程「N−1」の終了時点を、サイクルタイムの測定開始時点であると、容易に判断することができる。   In the above-described embodiment, the diagnosis target process setting unit 114 sets only the process “N” having high required accuracy as the diagnosis target process, but the configuration is not limited thereto. The diagnosis target process setting unit 114 may set the process “N-1” immediately before the process “N” as a diagnosis target process for designating the start of the cycle time. As described above, the process “N-1” and the process “N” are set as the diagnosis target processes, so that the work time measurement unit 120 sets the end time of the process “N-1” as the cycle time measurement start time. This can be easily determined.

また、上述した実施の形態においては、診断対象工程設定部114は、要求精度が高い1つの工程「N」のみを診断対象工程と設定したが、このような構成に限られない。要求精度が高い工程(精度「0」の工程)が複数ある場合は、診断対象工程設定部114は、要求精度が高い複数の工程を診断対象工程と設定してもよい。この場合、複数の診断対象工程について、異常診断が行われる。この場合、複数の異常診断のうち少なくとも1つにおいて異常と判断された場合に警告が出力されてもよいし、複数の異常診断の全てが異常と判断された場合に警告が出力されてもよい。さらに、複数の異常診断において異常と判断されたものの個数に応じて異なる警告が出力されてもよい。   In the above-described embodiment, the diagnosis target process setting unit 114 sets only one process “N” having a high required accuracy as the diagnosis target process, but the configuration is not limited thereto. When there are a plurality of processes with high required accuracy (processes with accuracy “0”), the diagnosis target process setting unit 114 may set a plurality of processes with high required accuracy as the diagnosis target processes. In this case, abnormality diagnosis is performed for a plurality of diagnosis target processes. In this case, a warning may be output when it is determined that there is an abnormality in at least one of the plurality of abnormality diagnoses, or a warning may be output when all of the plurality of abnormality diagnoses are determined to be abnormal. . Further, different warnings may be output depending on the number of items determined to be abnormal in a plurality of abnormality diagnoses.

また、上述した実施の形態において、制御装置100は、ロボット10の制御対象(例えばロボット10の先端部12a)の「位置」を制御するとし、「目標位置」は、制御対象である先端部12aの三次元空間上の位置座標であるとしたが、このような構成に限られない。ロボット10の制御対象の「位置」を制御するとは、ロボット10の制御対象の位置が三次元空間上の所望の位置に移動させるようにロボット10を制御することだけでなく、その制御対象の位置にかかる箇所の姿勢が所望の姿勢となるようにロボット10を制御することを含み得る。したがって、「位置」とは、三次元空間上の位置座標(x、y、z)だけでなく、姿勢(向き)(ロール、ピッチ、ヨー)も含み得る。さらに、「目標位置」とは、三次元空間上の所望の位置座標だけでなく、所望の姿勢(向き)も含み得る。また、この場合、目標位置と実際位置との差分は、位置座標における差分と姿勢における差分とで分けて考慮されてもよい。そして、制御装置100は、両方の差分がそれぞれの許容範囲に収まるように、ロボット10を制御するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the control device 100 controls the “position” of the control target of the robot 10 (for example, the front end portion 12a of the robot 10), and the “target position” is the front end portion 12a that is the control target. However, the present invention is not limited to such a configuration. Controlling the “position” of the control object of the robot 10 not only controls the robot 10 so that the position of the control object of the robot 10 moves to a desired position in the three-dimensional space, but also the position of the control object. It may include controlling the robot 10 so that the posture of the portion related to the above becomes a desired posture. Therefore, the “position” may include not only the position coordinates (x, y, z) in the three-dimensional space but also the posture (direction) (roll, pitch, yaw). Furthermore, the “target position” may include not only a desired position coordinate in the three-dimensional space but also a desired posture (orientation). In this case, the difference between the target position and the actual position may be considered separately for the difference in position coordinates and the difference in posture. Then, the control device 100 may control the robot 10 so that the difference between both falls within the respective allowable ranges.

また、上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。   In the above-described example, the program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to the computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer readable media are magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical disks), CD-ROM, CD-R, CD-R / W. Semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.

1 ロボット制御システム、10 ロボット、12a 先端部、14 関節、100 制御装置、112 動作プログラム格納部、114 診断対象工程設定部、116 ロボット制御部、118 実際位置取得部、120 作業時間測定部、122 測定値管理部、124 異常診断部、126 警告出力部、200 動作プログラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot control system, 10 Robot, 12a Tip part, 14 joints, 100 control apparatus, 112 Operation program storage part, 114 Diagnosis object process setting part, 116 Robot control part, 118 Actual position acquisition part, 120 Working time measurement part, 122 Measurement value management unit, 124 abnormality diagnosis unit, 126 warning output unit, 200 operation program

Claims (4)

関節を駆動させて動作するロボットの異常を診断する異常診断方法であって、前記ロボットは、予め定められた目標位置及び要求精度がそれぞれ対応付けられた複数の工程で構成された動作プログラムによって制御され、
前記複数の工程の中から前記要求精度が予め定められた値よりも高い前記工程を、診断対象工程と設定し、
前記動作プログラムを用いて、前記診断対象工程において前記ロボットの制御対象の位置と前記目標位置との差分が前記要求精度に関する許容範囲内に収まるように制御を行い、
前記診断対象工程についての測定値と前記測定値に関する基準値とを用いて前記ロボットの異常診断を行う
関節駆動ロボットの異常診断方法。
An abnormality diagnosis method for diagnosing abnormality of a robot that operates by driving a joint, wherein the robot is controlled by an operation program composed of a plurality of steps each associated with a predetermined target position and required accuracy. And
The process in which the required accuracy is higher than a predetermined value among the plurality of processes is set as a diagnosis target process,
Using the operation program, control is performed so that the difference between the position of the control target of the robot and the target position is within an allowable range related to the required accuracy in the diagnosis target step,
An abnormality diagnosis method for a joint-driven robot that performs abnormality diagnosis of the robot using a measurement value for the diagnosis target process and a reference value related to the measurement value.
前記診断対象工程を含む少なくとも1つの工程に要する作業時間を測定し、
測定された前記作業時間と前記作業時間の基準値との差分を用いて、前記ロボットの異常診断を行う
請求項1に記載の関節駆動ロボットの異常診断方法。
Measuring an operation time required for at least one process including the diagnosis target process;
The abnormality diagnosis method for the joint-driven robot according to claim 1, wherein abnormality diagnosis of the robot is performed using a difference between the measured work time and a reference value of the work time.
前記作業時間として、前記診断対象工程の前の工程の終了から前記診断対象工程が終了するまでの時間を測定する
請求項2に記載の関節駆動ロボットの異常診断方法。
The joint drive robot abnormality diagnosis method according to claim 2, wherein a time from the end of the process before the diagnosis target process to the end of the diagnosis target process is measured as the work time.
関節を駆動させて動作するロボットの異常を診断する異常診断装置であって、前記ロボットは、予め定められた目標位置及び要求精度がそれぞれ対応付けられた複数の工程で構成された動作プログラムによって制御され、
前記複数の工程の中から前記要求精度が予め定められた値よりも高い前記工程を、診断対象工程と設定する設定手段と、
前記動作プログラムを用いて、前記診断対象工程において前記ロボットの制御対象の位置と前記目標位置との差分が前記要求精度に関する許容範囲内に収まるように制御が行われたときに、前記診断対象工程についての測定値と前記測定値に関する基準値とを用いて前記ロボットの異常診断を行う診断手段と
を有する関節駆動ロボットの異常診断装置。
An abnormality diagnosis apparatus for diagnosing an abnormality of a robot that operates by driving a joint, wherein the robot is controlled by an operation program configured by a plurality of steps each associated with a predetermined target position and required accuracy. And
A setting means for setting the process having a required accuracy higher than a predetermined value among the plurality of processes as a process to be diagnosed;
Using the operation program, when the control is performed so that the difference between the position of the control target of the robot and the target position is within an allowable range related to the required accuracy in the diagnosis target step, the diagnosis target step An abnormality diagnosis apparatus for a joint-driven robot, comprising: a diagnosis unit that performs an abnormality diagnosis of the robot using a measurement value for the reference value and a reference value related to the measurement value.
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