JP2020119041A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械の組み立て途中における動作の確認及び調整の際にも、機械の動作状況を監視して異常を検知する。【解決手段】制御装置１は、制御パラメータに基づく制限内に収まるように機械２の動作を制御する制御部１２と、監視パラメータの入力に応じて、機械２の動作が当該監視パラメータに基づく制限内に収まっていることを監視する監視部１３と、第１の監視パラメータ１１２を記憶する記憶部１１と、制御パラメータ１１１を所定の規則に従って変換し、第２の監視パラメータ１１３を生成する変換部１４と、監視部１３による監視機能が有効である場合、第１の監視パラメータ１１２を監視部１３へ提供し、第１の監視パラメータ１１２に基づく監視機能が無効化された場合、第２の監視パラメータ１１３を監視部１３へ提供して監視機能を有効化する選択部１５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、産業用機械の監視機能を有する制御装置に関する。

従来、工作機械又はロボット等の産業用機械（以下、単に「機械」ともいう）を制御するための制御装置は、制御パラメータに基づく動作制限を設けた上で、対象の機械の動作を制御する。

また、例えば、工作機械の特定の動作に対しては、規格によって非常に低い故障率が要求されている。このため、機械の運用中に生じるリスクを許容範囲内とするために、制御装置は、制御パラメータとは別に、監視パラメータに基づく監視機能を有し、機械が監視パラメータに基づく制限内で動作していることを監視する場合が多い（例えば、特許文献１参照）。このような制御パラメータ及び監視パラメータは、機械の運用中に想定されるリスクを許容可能なレベルに軽減できるように設定される。

特開２０１７−０８０８６５号公報

制御装置は、機械に組み込まれてシステムとしての動作が確認された後、最終製品である機械として出荷される。監視機能で使用される監視パラメータは、出荷後の通常運用中の機械のリスク分析に基づいて設定される。

しかしながら、機械の組み立て途中であっても、動作の確認及び調整等のため、モータへ動力を供給し動かすことが必要となる場合もある。組み立て途中の機械では、配線が不十分なためセンサからの入力が通常と異なる、又は通常と異なる動作をさせる等の理由から、通常運用のための監視パラメータに基づく制限が適切でない場合があり得る。このため、機械の組み立て途中では、動作の確認及び調整等に支障がないように監視機能が無効にされることが多い。

一方、組み立て途中の機械の部品は、故障発生率が高い初期故障期にあるため、監視機能が無効化されていると、機械の異常動作に対して、目視による監視及び手動での動力遮断等、作業者の負担が大きかった。
このように、機械の組み立て途中における動作の確認及び調整の際にも、機械の動作状況を監視して異常を検知できることが望まれている。

本発明の一態様は、制御パラメータに基づく制限内に収まるように機械の動作を制御する制御部と、監視パラメータの入力に応じて、前記機械の動作が当該監視パラメータに基づく制限内に収まっていることを監視する監視部と、第１の監視パラメータを記憶する記憶部と、前記制御パラメータを所定の規則に従って変換し、第２の監視パラメータを生成する変換部と、前記監視部による監視機能が有効である場合、前記第１の監視パラメータを前記監視部へ提供し、前記第１の監視パラメータに基づく前記監視機能が無効化された場合、前記第２の監視パラメータを前記監視部へ提供して前記監視機能を有効化する選択部と、を備える制御装置である。

本発明の一態様によれば、制御装置は、機械の組み立て途中における動作の確認及び調整の際にも、機械の動作状況を監視して異常を検知できる。

一実施形態における、制御装置の機能構成を示す図である。 一実施形態における、軸の可動範囲及び制限範囲を例示する図である。 一実施形態における、軸の可動範囲を監視するための第２の監視パラメータの生成例を示す図である。 一実施形態における、第２の監視パラメータによる軸の可動範囲の制限範囲を例示する図である。 一実施形態における、軸の速度の制限範囲を例示する図である。 一実施形態における、軸の速度を監視するための第２の監視パラメータの生成例を示す図である。 一実施形態における、第２の監視パラメータによる軸の速度の制限範囲を例示する図である。 一実施形態における、軸の位置偏差の制限範囲を例示する図である。 一実施形態における、軸の位置偏差を監視するための第２の監視パラメータの生成例を示す図である。 一実施形態における、第２の監視パラメータによる軸の位置偏差の制限範囲を例示する図である。 一実施形態における、監視機能の有効化処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。

図１は、本実施形態における、制御装置１の機能構成を示す図である。
ここでは、制御装置１は、機械２の動作を制御する数値制御装置であり、機械２は、工作機械であるとして説明する。

制御装置１は、機械２の駆動部２１を制御することでモータ２２を動作させる。機械２の状態はセンサ２３により測定され、駆動部２１へフィードバックされると共に、制御装置１へも通知される。
制御装置１は、記憶部１１と、制御部１２と、監視部１３と、変換部１４と、選択部１５とを備える。

記憶部１１は、制御装置１を動作させるためのソフトウェア群の他、制御部１２に提供される制御パラメータ１１１及び監視部１３に提供される第１の監視パラメータ１１２等を記憶する。

制御部１２は、制御パラメータ１１１に基づく制限内に収まるように機械２の動作を制御する。

監視部１３は、第１の監視パラメータ１１２の入力に応じて、機械２の動作がこの第１の監視パラメータ１１２に基づく制限内に収まっていることを監視する。監視部１３は、この制限を外れた動作を検知すると、アラームの出力又は動力遮断等の処理を行う。

また、監視部１３は、第１の監視パラメータ１１２が設定されていない、又は指示操作等によって監視機能が無効化されている場合に、後述の変換部１４により生成された第２の監視パラメータの入力を受けると、この第２の監視パラメータに基づいて機械２の監視を実行する。

変換部１４は、制御パラメータ１１１を所定の規則に従って変換し、第２の監視パラメータ１１３を生成する。
制御パラメータ１１１は、扉の開閉状態等、機械２の状態を示す条件に応じて複数設定される。変換部１４は、所定の規則の一つとして、これら複数の制御パラメータ１１１それぞれによる動作の制限範囲を包含するように第２の監視パラメータ１１３を生成する。
また、変換部１４は、制限範囲に対して、ずれの許容量である所定のマージンを付加して第２の監視パラメータ１１３を生成してもよい。

このような変換の規則は、機械２における軸の可動範囲、速度、位置偏差等の監視対象毎に独立して設定される。これらの規則には、制御パラメータ１１１のいずれかを変換せず第２の監視パラメータ１１３とする場合を含んでもよい。

選択部１５は、監視部１３による監視機能が有効である場合、第１の監視パラメータ１１２を監視部１３へ提供し、第１の監視パラメータ１１２に基づく監視機能が無効化された場合、第２の監視パラメータ１１３を監視部１３へ提供して監視機能を有効化する。

制御装置１による監視方法の例として、機械２における軸の可動範囲、軸の速度、又は軸の位置偏差を監視対象とする次の３つのケースを説明する。

［軸の可動範囲の監視］
監視部１３は、軸の存在する位置をセンサ２３からのフィードバックによって検知し、第１の監視パラメータ１１２で定められた制限範囲内にあることを確認する。そして、監視部１３は、軸の位置が制限範囲内になければ異常として、モータ２２の動力を遮断する。

監視部１３は、機械２の動作モード、又は工具交換領域との間に設置されたシャッタ若しくは機械２の前面扉に設置されたスイッチ等の接点情報をラダープログラムで処理し、処理結果に応じて、複数の制限範囲を切り替えたり、監視自体をスキップしたりすることができる。これら複数の制限範囲は、第１の監視パラメータ１１２で設定される。

例えば、機械２の扉が閉まっている状態では、人が機械と接触しないが、扉が開いている状態では、機械２の内部に人がアクセス可能なため、危険を避けるために制限範囲は扉が閉まっている状態よりも厳しい。このため、第１の監視パラメータ１１２は、扉の接点情報と組み合わせて、扉が開いている場合には、この状態での可動範囲を制限範囲とするよう設定される。
また、機械２の扉が閉まっている状態では、第１の監視パラメータ１１２は、開いている状態とは別の制限範囲内に軸があることを監視するように設定される。なお、監視部１３における制限範囲の総和が機械２の軸の全ての可動範囲と一致するとは限らない。

一方、制御部１２においても、駆動部２１へ出力する位置指令の範囲を制限する機能（ストアードストロークリミット）が存在する。この制限は、制御パラメータ１１１で設定され、この制御パラメータ１１１により、条件に応じた複数の可動範囲又は禁止領域が設定可能である。制御パラメータ１１１による可動範囲の総和は、機械２の可動範囲全体となる。制御部１２は、機械２の動作状況及び入出力信号等に基づいて、どの部分の監視を有効とするかを判断して動作する。

例えば、機械２の組み立て中に扉スイッチが未配線である場合、接点状態は開となる。通常、機械２の設計において接点が開の状態では安全側に動作する必要があるため、接点状態が開の場合、監視部１３のラダープログラムにより、扉が開いていると判定され、対応する制限範囲が適用される。よって、機械２は、扉スイッチが未配線の状態では、常に全可動範囲の一部しか軸を移動させることができない。
このため、機械２の組み立て中に、動作の確認又は調整等で軸を制限範囲外に動かせるようにするため、軸の可動範囲の監視機能は、扉スイッチ等の状態に関わらず、一時的に無効化される。

図２は、本実施形態における、軸の可動範囲及び制限範囲を例示する図である。
機械２の軸は、例えば、加工領域Ａ及び工具交換領域Ｂを合わせた可動範囲を有している。これに対して、扉が開いている場合、軸の可動範囲は領域Ｃに限定され、監視部１３による制限範囲は、領域Ｄに限定される。また、例えばローダ動作中の一時的な移動禁止領域Ｅ等が設定される場合もある。

このように可動範囲が制御される機械２において、一時的に監視機能が無効化された場合、変換部１４は、制御パラメータ１１１に基づいて第２の監視パラメータ１１３を生成する。
変換元の制御パラメータ１１１は、監視対象毎に予め対応付けられており、変換部１４は、例えば、関連する制御パラメータ１１１による軸の可動範囲を全て包含する制限範囲となるように、第２の監視パラメータ１１３を生成する。

図３は、本実施形態における、軸の可動範囲を監視するための第２の監視パラメータ１１３の生成例を示す図である。
この例では、関連する制御パラメータ１１１として、加工領域を示すストアードストロークリミット１、工具交換領域を示すストアードストロークリミット２、及びローダ動作中の一時的な移動禁止領域を示すストアードストロークリミット３に、それぞれＸ軸及びＹ軸の可動範囲が定義されている。
機械２の組み立て途中における監視機能として、これらの複数の可動範囲を包含する制限範囲が設定される。

図４は、本実施形態における、第２の監視パラメータ１１３による軸の可動範囲の制限範囲を例示する図である。
選択部１５は、記憶部１１の第１の監視パラメータ１１２が未設定、又は無効化の設定により監視機能が無効化されると、制御パラメータ１１１から変換された第２の監視パラメータ１１３を監視部１３へ提供する。これにより、監視部１３は、全可動範囲Ｅを包含する制限範囲Ｆに軸が位置していることを監視する。

このようにして、監視部１３は、選択部１５からの組み立て途中における監視機能の有効化要求と共に、第２の監視パラメータ１１３を受け取ることにより、軸の可動範囲の監視を実行する。監視部１３は、センサ２３からのフィードバックにより軸の位置を監視し、第２の監視パラメータ１１３で設定された制限範囲を超えた場合に、アラームを制御部１２へ通知すると共に、駆動部２１の動力を遮断する。

［軸の速度の監視］
監視部１３は、軸の速度をセンサ２３からのフィードバックによって検知し、第１の監視パラメータ１１２で定められた制限範囲内にあることを確認する。そして、監視部１３は、軸の速度が制限範囲内になければ異常として、モータ２２の動力を遮断する。

監視部１３は、機械２の動作モード、又は工具交換領域との間に設置されたシャッタ若しくは機械２の前面扉等の接点情報をラダープログラムで処理した結果に応じて、複数の制限範囲を切り替えたり、監視自体をスキップしたりすることができる。これら複数の制限範囲は第１の監視パラメータ１１２で設定される。

例えば、機械２の扉の接点情報と組み合わせて、条件毎の動作速度領域を含む制限範囲となるように第１の監視パラメータ１１２が設定される。また、制限範囲は、センサ２３からのフィードバックのばらつきを考慮して、機械２の安全を保てる範囲、かつ、制御部１２から出力され得る速度指令より大きな値が最大値に設定される。

一方、制御部１２においても、駆動部２１へ出力する速度指令の範囲を制限する機能が存在する。制御パラメータ１１１で設定される制御部１２による速度指令の制限範囲は、位置決め、切削送り、手動送り等、機械２の動作に応じて複数設定される。制御部１２は、プログラムの指令又は外部からの信号等に応じて、いずれかの制限範囲を選択し、駆動部２１への速度指令がこの制限範囲を越えないよう制御する。

図５は、本実施形態における、軸の速度の制限範囲を例示する図である。
例えば、扉が開いている状態では、速度の最大値が安全のため低速に制限され、２０００ｍｍ／ｍｉｎ以下の制限範囲となる。
一方、扉が閉まっている状態では、例えば、制御部１２による位置決め動作指令の最大値８００００ｍｍ／ｍｉｎに対して、マージンを付加した８８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下が監視部１３による制限範囲となっている。また、切削送り等、他の動作に対しても同様に、制御部１２による動作指令の最大値に対して、所定のマージンを付加した制限範囲が監視部１３で採用される。

ここで、機械２の組み立て中に扉スイッチが未配線である場合、接点状態は開となる。前述のように、機械２を安全に動作させるため、接点状態が開の場合は扉が開いていると判定され、対応する制限範囲が適用される。よって、機械２は、扉スイッチが未配線の状態では、軸を常時低速でしか移動させることができない。
このため、機械２の組み立て中に、動作の確認又は調整等で軸を制限範囲外の速度で動かせるようにするため、軸の速度の監視機能は、扉スイッチ等の状態に関わらず、一時的に無効化される。

軸の速度が制御される機械２において、一時的に監視機能が無効化された場合、変換部１４は、制御パラメータ１１１に基づいて第２の監視パラメータ１１３を生成する。
変換元の制御パラメータ１１１は、監視対象毎に予め対応付けられており、変換部１４は、例えば、関連する制御パラメータ１１１による軸の速度範囲を全て包含する制限範囲となるように、第２の監視パラメータ１１３を生成する。

図６は、本実施形態における、軸の速度を監視するための第２の監視パラメータ１１３の生成例を示す図である。
この例では、関連する制御パラメータ１１１として、ドライラン速度、切削送り速度、早送り速度、ジョグ送り速度のそれぞれの制限値が定義されている。
機械２の組み立て途中における監視機能として、これらの複数の制限値の最大値に対して所定のマージンを加算した速度制限が設定される。

図７は、本実施形態における、第２の監視パラメータ１１３による軸の速度の制限範囲を例示する図である。
選択部１５は、記憶部１１の第１の監視パラメータ１１２が未設定、又は無効化の設定により監視機能が無効化されると、制御パラメータ１１１から変換された第２の監視パラメータ１１３を監視部１３へ提供する。これにより、監視部１３は、軸の全ての速度域を包含する制限範囲で軸が動作していることを監視する。

このようにして、監視部１３は、選択部１５からの組み立て途中における監視機能の有効化要求と共に、第２の監視パラメータ１１３を受け取ることにより、軸の速度の監視を実行する。監視部１３は、センサ２３からのフィードバックにより軸の速度を監視し、第２の監視パラメータ１１３で設定された制限範囲を超えた場合に、アラームを制御部１２へ通知すると共に、駆動部２１の動力を遮断する。

［軸の位置偏差の監視］
監視部１３は、センサ２３からのフィードバックによって得た軸の位置と、制御部１２からの指令値との差分を監視し、この差分が第１の監視パラメータ１１２で定められた制限範囲内にない、すなわち軸が制御部１２の指令に十分追従できていない場合に機械２の異常と判断して、モータ２２の動力を遮断する。

監視部１３は、機械２の動作状態（移動中、停止中、サーボオフ中等）や、又は機械２の前面扉等の接点情報をラダープログラムで処理した結果に応じて、第１の監視パラメータ１１２によって設定される複数の位置偏差の制限範囲を切り替える。一般に、扉が開いている状態では、機械２の動作速度が制限されるため、発生する位置偏差は、扉が閉まっている状態よりも小さい。このため、扉が開いているときの位置偏差の制限範囲は、扉が閉まっているときに比べて小さく設定される。

一方、制御部１２においても、軸の位置偏差を監視する機能が存在する。制御部１２は、位置決め中、切削送り中、停止中等の機械２の動作状態に応じて、複数の制限範囲を制御パラメータ１１１によって設定可能だが、これらの制限範囲は、扉の開閉状態によらず、機械２の動作時に発生し得る位置偏差の最大値に基づいて設定される。

図８は、本実施形態における、軸の位置偏差の制限範囲を例示する図である。
図中の実線は制御部１２から指令された位置を、破線は位置偏差が許容限界となった場合のセンサ２３からのフィードバック位置を示している。
例えば、軸の動作状態に応じて許容される位置偏差の最大値は、時刻ｔ０からｔ１までの位置決め動作時には１０ｍｍに、時刻ｔ１からｔ２までの停止時には１ｍｍに、時刻ｔ２以降の切削送り動作時には５ｍｍに設定されている。

ここで、機械２の組み立て中に扉スイッチが未配線である場合、接点状態は開となる。前述のように、機械２を安全に動作させるため、接点状態が開の場合は扉が開いていると判定され、対応する制限範囲が適用される。よって、機械２は、扉スイッチが未配線の状態では、扉が開いている場合の位置偏差の制限範囲で常に動作するため、位置決め動作等の、より大きい位置偏差が発生する動作を行えない。
このため、機械２の組み立て中に、動作の確認又は調整等で位置偏差が大きくなる動作を可能にするために、軸の位置偏差の監視機能は、扉スイッチ等の状態に関わらず、一時的に無効化される。

軸の位置偏差が制御される機械２において、一時的に監視機能が無効化された場合、変換部１４は、制御パラメータ１１１に基づいて第２の監視パラメータ１１３を生成する。
変換元の制御パラメータ１１１は、監視対象毎に予め対応付けられており、変換部１４は、例えば、関連する制御パラメータ１１１による軸の位置偏差の限界値を全て包含する制限範囲となるように、第２の監視パラメータ１１３を生成する。

図９は、本実施形態における、軸の位置偏差を監視するための第２の監視パラメータ１１３の生成例を示す図である。
この例では、関連する制御パラメータ１１１として、軸の移動中、停止中及びサーボオフ時それぞれの場合における軸の位置偏差の限界値が定義されている。
機械２の組み立て途中における監視機能として、これらの複数の限界値のうち最大値が、許容位置偏差として設定される。なお、この許容位置偏差には、所定のマージンが加算されてもよい。

図１０は、本実施形態における、第２の監視パラメータ１１３による軸の位置偏差の制限範囲を例示する図である。
選択部１５は、記憶部１１の第１の監視パラメータ１１２が未設定、又は無効化の設定により監視機能が無効化されると、制御パラメータ１１１から変換された第２の監視パラメータ１１３を監視部１３へ提供する。これにより、監視部１３は、各動作モードにおける位置偏差の許容量を全て包含する制限範囲で軸が動作していることを監視する。
具体的には、図８において最も許容限界値が大きい位置決め動作時の１０ｍｍが許容位置偏差として設定され、監視部１３は、位置決め動作時、停止時及び切削送り動作時のいずれの期間においても、位置偏差が１０ｍｍ以内という制限範囲で軸が動作していることを監視する。

このようにして、監視部１３は、選択部１５からの組み立て途中における監視機能の有効化要求と共に、第２の監視パラメータ１１３を受け取ることにより、軸の位置偏差の監視を実行する。監視部１３は、センサ２３からのフィードバックと制御部１２からの指令との差分により軸の位置偏差を監視し、第２の監視パラメータ１１３で設定された制限範囲を超えた場合に、アラームを制御部１２へ通知すると共に、駆動部２１の動力を遮断する。

図１１は、本実施形態における、監視機能の有効化処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、選択部１５は、第１の監視パラメータ１１２を用いた通常の監視機能が有効か否かを判定する。例えば、第１の監視パラメータ１１２が未設定、又は監視機能を無効に切り替えるパラメータ設定がされている、あるいは、監視機能を停止する指示入力を受け付けた等の場合に、通常の監視機能が無効と判定される。
この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ２に移り、判定がＮＯの場合、処理はステップＳ３に移る。

ステップＳ２において、選択部１５は、第１の監視パラメータ１１２を監視部１３へ提供し、監視機能を有効化する。

ステップＳ３において、選択部１５は、監視機能に対応する制御パラメータ１１１が記憶部１１にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ４に移り、判定がＮＯの場合、処理は終了する。

ステップＳ４において、選択部１５は、制御パラメータ１１１に基づいて変換部１４により生成された第２の監視パラメータ１１３を監視部１３へ提供し、監視機能を有効化する。

本実施形態によれば、例えば以下の作用効果が得られる。

（１） 制御装置１において、制御部１２が制御パラメータ１１１に基づく制限内に収まるように機械２の動作を制御し、監視部１３が監視パラメータの入力に応じて、機械２の動作が当該監視パラメータに基づく制限内に収まっていることを監視する。また、記憶部１１が第１の監視パラメータ１１２を記憶し、変換部１４が制御パラメータ１１１を所定の規則に従って変換し、第２の監視パラメータ１１３を生成する。そして、選択部１５は、監視部１３による監視機能が有効である場合、第１の監視パラメータ１１２を監視部１３へ提供し、第１の監視パラメータ１１２に基づく監視機能が無効化された場合、第２の監視パラメータ１１３を監視部１３へ提供して監視機能を有効化する。

このように、制御装置１は、第１の監視パラメータ１１２による通常の監視機能が無効化されている場合にも、制御パラメータ１１１に基づいて第２の監視パラメータ１１３を生成して機械２の動作の監視を行う。これにより、制御装置１は、機械２の組み立て途中における動作の確認及び調整の際にも、機械２の動作状況を監視して異常を検知できる。
さらに、第２の監視パラメータ１１３による監視機能には、追加の部材コスト及び設定コストが不要であり、既存の監視機能を使用して異常を検知できる。この結果、制御装置１は、部品の故障又は機材の破損等が発生する可能性を軽減できる。

（２） （１）に加えて、制御パラメータ１１１は、条件に応じて複数設定されてもよく、この場合、変換部１４は、所定の規則の一つとして、複数の制御パラメータ１１１それぞれによる動作の制限範囲を包含するように第２の監視パラメータ１１３を生成してもよい。
これにより、制御装置１は、複数の制御パラメータ１１１に基づいて、容易に適切な第２の監視パラメータを生成して監視機能を有効化できる。

（３） （２）に加えて、変換部１４は、制限範囲に所定のマージンを付加して第２の監視パラメータ１１３を生成してもよい。
これにより、制御装置１は、実際に機械２を動作させた際に発生し得るフィードバックのばらつきを吸収し、異常の誤検出を抑制できる。

（４） （１）から（３）のいずれかに加えて、所定の規則は、軸の可動範囲、速度及び位置偏差等、監視対象毎に独立して設定されてもよい。
これにより、制御装置１は、監視対象毎に適切な制限範囲を第２の監視パラメータ１１３により設定できる。

（５） （４）に加えて、所定の規則は、制御パラメータ１１１を、変換せず第２の監視パラメータ１１３とする場合を含んでもよい。
これにより、制御装置１は、制御パラメータ１１１そのものを利用して容易に監視を継続することができる。

（６） （４）又は（５）に加えて、監視対象は、機械２における軸の可動範囲、軸の速度、又は軸の位置偏差のいずれかを含んでもよい。
これにより、制御装置１は、機械２の組み立て途中における軸の動作に関して、適切な監視を行える。この結果、ユーザは、安全に機械２の動作の確認及び調整を行える。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

本実施形態では、制御装置１が第２の監視パラメータ１１３の算出方法、及び対応する制御パラメータ１１１を示すデータを記憶していることとしたが、これには限られない。制御装置１は、これらのデータを、ネットワークで接続された他の装置より取得してもよい。
これにより、複数の機械２の監視状態を上流の管理サーバから容易に切り替えられる。このため、製造工程毎に使用する制限範囲を変更したり、監視機能の有効又は無効を部分的に切り換えたりすることが可能となる。

制御部１２に通知したアラームにより、制御部１２は、監視部１３による動力遮断前に駆動部２１を停止させてもよい。なお、制御部１２又は駆動部２１に故障がある場合でも、監視部１３による動力遮断の制御により、確実に機械２を停止させることができる。
このアラームは、第１の監視パラメータ１１２を用いた通常の監視機能によって送出されるものであってもよいが、第２の監視パラメータ１１３を用いた場合に専用のものであってもよい。監視部１３は、通常と異なる組み立て時専用のアラームを発生させたり、アラームに関する詳細情報を表示させたりすることで、ユーザに部品の交換等の保守作業を要求することができる。

また、監視部１３は、第２の監視パラメータ１１３による監視により異常を検出した場合、動力遮断を行わず、アラームのみを制御部１２に通知してもよい。これにより、動力遮断用のラダープログラムの設定及び配線等がまだ行われていない場合でも、監視部１３は、制御部１２に駆動部２１を停止させたり、異常情報のみをユーザに通知して必要な対処を促したりすることができる。

例えば、メモリ（記憶部１１）上に置かれた制御パラメータ１１１は、宇宙線等によりビット反転するソフトエラー、又は故障等により動作中に意図せず書き換わる可能性がある。この状態で、機械２の操作ミス等で制限範囲外に軸を移動させようとした場合に、制御部１２による制御が正常に動作せず、軸が制限範囲外に移動してしまう可能性がある。このように制御部１２の機能が一部、正常に動作しない場合でも、監視部１３が異常を検出してアラームを制御部１２に通知することにより、正常動作している残りの制御部１２の機能により駆動部２１を停止させることができる。

また、例えば、垂直多関節ロボット又は工作機械の重力軸のように、動力遮断を行うと軸が落下してしまう場合がある。このような場合、監視部１３は、ブレーキをかける等の安全手段を講じてから動力遮断を行ってもよい。あるいは、監視部１３は、異常の誤検出の可能性を想定してアラームの通知のみに留めてもよい。

制御装置１によるデータ制御方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。

１ 制御装置
２ 機械
１１ 記憶部
１２ 制御部
１３ 監視部
１４ 変換部
１５ 選択部
２１ 駆動部
２２ モータ
２３ センサ
１１１ 制御パラメータ
１１２ 第１の監視パラメータ
１１３ 第２の監視パラメータ

Claims (6)

1. 制御パラメータに基づく制限内に収まるように機械の動作を制御する制御部と、
   監視パラメータの入力に応じて、前記機械の動作が当該監視パラメータに基づく制限内に収まっていることを監視する監視部と、
   第１の監視パラメータを記憶する記憶部と、
   前記制御パラメータを所定の規則に従って変換し、第２の監視パラメータを生成する変換部と、
   前記監視部による監視機能が有効である場合、前記第１の監視パラメータを前記監視部へ提供し、前記第１の監視パラメータに基づく前記監視機能が無効化された場合、前記第２の監視パラメータを前記監視部へ提供して前記監視機能を有効化する選択部と、を備える制御装置。
2. 前記制御パラメータは、条件に応じて複数設定され、
   前記変換部は、前記所定の規則の一つとして、複数の前記制御パラメータそれぞれによる前記動作の制限範囲を包含するように前記第２の監視パラメータを生成する請求項１に記載の制御装置。
3. 前記変換部は、前記制限範囲に所定のマージンを付加して前記第２の監視パラメータを生成する請求項２に記載の制御装置。
4. 前記所定の規則は、監視対象毎に独立して設定される請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御装置。
5. 前記所定の規則は、前記制御パラメータを、変換せず前記第２の監視パラメータとする場合を含む請求項４に記載の制御装置。
6. 前記監視対象は、前記機械における軸の可動範囲、軸の速度、又は軸の位置偏差のいずれかを含む請求項４又は請求項５に記載の制御装置。

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