JP2535366B2 - 産業用ロボットの動作能力確認方法と装置 - Google Patents
産業用ロボットの動作能力確認方法と装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
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- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4062—Monitoring servoloop, e.g. overload of servomotor, loss of feedback or reference
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、産業用ロボットの駆動源に過負荷を掛ける
ことなく、ロボット動作させるための確認方法と装置と
に関し、特に、各ロボット関節軸が電動モータを駆動源
とする産業用ロボットにおける該各関節軸の動作能力の
適正度をロボットの操作プロセス中に電動モータの定格
電流を基準にして確認し得るようにし、各関節軸を最も
適正な動作能力下で操作させるようにすることを可能と
する産業用ロボットの動作能力確認方法と装置とに関す
る。
ことなく、ロボット動作させるための確認方法と装置と
に関し、特に、各ロボット関節軸が電動モータを駆動源
とする産業用ロボットにおける該各関節軸の動作能力の
適正度をロボットの操作プロセス中に電動モータの定格
電流を基準にして確認し得るようにし、各関節軸を最も
適正な動作能力下で操作させるようにすることを可能と
する産業用ロボットの動作能力確認方法と装置とに関す
る。
多関節型産業用ロボットを始めとして、関節軸回りに
ロボット胴やロボット腕等の可動部を有した産業用ロボ
ットにおいて、電動モータを駆動源に用いる産業用ロボ
ットは、従来より種々提供されている。このような産業
用ロボットにおけるロボット操作は、ロボット制御装置
に予め教示、記憶させた動作プログラムに従って各駆動
源である電動モータに対する指令入力を該制御装置から
モータ駆動用のサーボ機構に送出し、このサーボ機構に
より、駆動電動モータの動作を制御して対応の関節軸の
動作を制御する方式が採られている。このような電動モ
ータを各関節軸の動作駆動源に使用する産業用ロボット
においては、ロボットの各関節軸回りの動作範囲、動作
速度及び許容される負荷重量は、その各関節軸の駆動源
である電動モータの定格性能により制約を受ける。即
ち、動作空間内の或る１位置から他の所望の１位置へ移
動する等の一連の動作を動作プログラムに従って遂行に
当たり、何れかの関節軸の駆動用電動モータが定格能力
を上回る出力を要求される結果として、例えば、過剰な
駆動電流の供給が継続するとそれに起因して該電動モー
タの異常過熱を招き、焼損に到る等の不都合を発生する
可能性がある。
ロボット胴やロボット腕等の可動部を有した産業用ロボ
ットにおいて、電動モータを駆動源に用いる産業用ロボ
ットは、従来より種々提供されている。このような産業
用ロボットにおけるロボット操作は、ロボット制御装置
に予め教示、記憶させた動作プログラムに従って各駆動
源である電動モータに対する指令入力を該制御装置から
モータ駆動用のサーボ機構に送出し、このサーボ機構に
より、駆動電動モータの動作を制御して対応の関節軸の
動作を制御する方式が採られている。このような電動モ
ータを各関節軸の動作駆動源に使用する産業用ロボット
においては、ロボットの各関節軸回りの動作範囲、動作
速度及び許容される負荷重量は、その各関節軸の駆動源
である電動モータの定格性能により制約を受ける。即
ち、動作空間内の或る１位置から他の所望の１位置へ移
動する等の一連の動作を動作プログラムに従って遂行に
当たり、何れかの関節軸の駆動用電動モータが定格能力
を上回る出力を要求される結果として、例えば、過剰な
駆動電流の供給が継続するとそれに起因して該電動モー
タの異常過熱を招き、焼損に到る等の不都合を発生する
可能性がある。
然しながら、従来の産業用ロボットにおいては、この
ような不都合の発生を予測しながら、それを未然に防止
する手段としては、極めて未熟な手段に依存せざるを得
ない状況にあった。即ち、ロボット操作に当たり、ロボ
ットに掛かる負荷状態や設定された動作範囲や動作速度
から電動モータに過剰な駆動電流が供給され、過熱を生
ずると、アラームが発せられるが、そのアラームを試行
錯誤的に原因追求すべく、作業者が適宜の電流測定器を
持ち出し、ロボット作用中の電動モータの駆動電流を測
定して、その出力を記録計に記録し、記録結果を読み取
った上で、計算器を駆使してモータ定格に対する実際の
駆動電流状態を算出し、それから、関節軸が負荷に対し
て適正な動作速度、加速度等に設定されているか否かを
判断する煩瑣な確認方法が採られている。故に、ロボッ
トの動作の任意の過程で、現在の動作能力の適正度を素
早く確認し、必要に応じて、動作プログラムを変更する
と言ったことは、従来は殆ど不可能な状況にあった。し
かも、電動モータの発熱は、ロボット腕部その他の熱変
形の原因にもなり、ロボット動作に高精度が求められる
ときには、無視できない欠点ともなる不都合がある。
ような不都合の発生を予測しながら、それを未然に防止
する手段としては、極めて未熟な手段に依存せざるを得
ない状況にあった。即ち、ロボット操作に当たり、ロボ
ットに掛かる負荷状態や設定された動作範囲や動作速度
から電動モータに過剰な駆動電流が供給され、過熱を生
ずると、アラームが発せられるが、そのアラームを試行
錯誤的に原因追求すべく、作業者が適宜の電流測定器を
持ち出し、ロボット作用中の電動モータの駆動電流を測
定して、その出力を記録計に記録し、記録結果を読み取
った上で、計算器を駆使してモータ定格に対する実際の
駆動電流状態を算出し、それから、関節軸が負荷に対し
て適正な動作速度、加速度等に設定されているか否かを
判断する煩瑣な確認方法が採られている。故に、ロボッ
トの動作の任意の過程で、現在の動作能力の適正度を素
早く確認し、必要に応じて、動作プログラムを変更する
と言ったことは、従来は殆ど不可能な状況にあった。し
かも、電動モータの発熱は、ロボット腕部その他の熱変
形の原因にもなり、ロボット動作に高精度が求められる
ときには、無視できない欠点ともなる不都合がある。
依って、本発明の目的は、このような不利を解消し、
ロボット動作過程において、各関節軸の動作条件、動作
プログラムが適正にプログラム設定されているか否かを
ロボットの１動作を介して容易に確認できるようにした
産業用ロボットとその動作確認方法とを提供することで
ある。
ロボット動作過程において、各関節軸の動作条件、動作
プログラムが適正にプログラム設定されているか否かを
ロボットの１動作を介して容易に確認できるようにした
産業用ロボットとその動作確認方法とを提供することで
ある。
上述の目的に鑑み、本発明は、各関節軸の駆動源が夫
々電動モータによって構成された産業用ロボットにおい
て、前記各関節軸の駆動用電動モータの駆動電流値を検
出し、各関節軸の動作プログラム内における第１の時間
と第２の時間との間において該選択関節軸に就いて検出
された駆動用電動モータの駆動電流値を所定の微小サン
プル時間毎に取り出すと共に前記第１、第２の時間内に
おける二乗平均電流値と電動モータ定格電流値との比率
値を演算し、前記二乗平均電流値及び前記定格電流値に
対する比率値を表示し、以て作業者が動作能力の適正度
を確認できるようにしたことを特徴とする産業用ロボッ
トの動作能力確認方法を提供して、各関節軸に係る電動
モータの二乗平均電流値と定格電流に対する比率との表
示値を作業者が見ることにより、比率値が1.0を上回っ
ていれば、それを1.0に近づける方向に動作プログラム
を修正し、また、1.0を下回っていれば、可及的に1.0へ
近づけるように動作プログラムを修正できるようにする
のである。つまり、モータの熱的限界によって定められ
る定格電流に対して、モータにおける発熱量は電流値の
二乗に比例するので、モータ電流の二乗平均値を計算
し、定格電流値と比較するのである。
々電動モータによって構成された産業用ロボットにおい
て、前記各関節軸の駆動用電動モータの駆動電流値を検
出し、各関節軸の動作プログラム内における第１の時間
と第２の時間との間において該選択関節軸に就いて検出
された駆動用電動モータの駆動電流値を所定の微小サン
プル時間毎に取り出すと共に前記第１、第２の時間内に
おける二乗平均電流値と電動モータ定格電流値との比率
値を演算し、前記二乗平均電流値及び前記定格電流値に
対する比率値を表示し、以て作業者が動作能力の適正度
を確認できるようにしたことを特徴とする産業用ロボッ
トの動作能力確認方法を提供して、各関節軸に係る電動
モータの二乗平均電流値と定格電流に対する比率との表
示値を作業者が見ることにより、比率値が1.0を上回っ
ていれば、それを1.0に近づける方向に動作プログラム
を修正し、また、1.0を下回っていれば、可及的に1.0へ
近づけるように動作プログラムを修正できるようにする
のである。つまり、モータの熱的限界によって定められ
る定格電流に対して、モータにおける発熱量は電流値の
二乗に比例するので、モータ電流の二乗平均値を計算
し、定格電流値と比較するのである。
また、本発明によれば、各関節軸の駆動源が夫々電動
モータによって構成された産業用ロボットにおいて、前
記各関節軸の動作過程におけるその駆動源電動モータの
電流値を検出する検出手段と、前記検出手段により検出
した電流値をディジタル値にして記憶する第１の記憶手
段と、前記動作過程において第１の時間から第２の時間
までの間における一定微小サンプル時間の集積値を加算
・記憶する第２の記憶手段と、前記一定微小サプル時間
毎に前記第１の記憶手段から取り出した電流値と前記第
２の記憶手段に加算・記憶された集積時間とに基づい
て、前記駆動源電動モータの二乗平均電流値の電動モー
タ定格電流値に対する比率値を算出する演算手段と、前
記演算手段により算出した電動モータの前記二乗平均電
流値と前記定格電流値に対する比率値とを表示する表示
手段とを具備して構成され、各関節軸の動作の適切度を
電動モータの定格電流を介して確認するようにした産業
用ロボットの動作能力確認装置を提供し、上記の方法を
直接遂行可能にするものである。以下、本発明を添付図
面に示す実施例に基づいて、更に詳細に説明する。
モータによって構成された産業用ロボットにおいて、前
記各関節軸の動作過程におけるその駆動源電動モータの
電流値を検出する検出手段と、前記検出手段により検出
した電流値をディジタル値にして記憶する第１の記憶手
段と、前記動作過程において第１の時間から第２の時間
までの間における一定微小サンプル時間の集積値を加算
・記憶する第２の記憶手段と、前記一定微小サプル時間
毎に前記第１の記憶手段から取り出した電流値と前記第
２の記憶手段に加算・記憶された集積時間とに基づい
て、前記駆動源電動モータの二乗平均電流値の電動モー
タ定格電流値に対する比率値を算出する演算手段と、前
記演算手段により算出した電動モータの前記二乗平均電
流値と前記定格電流値に対する比率値とを表示する表示
手段とを具備して構成され、各関節軸の動作の適切度を
電動モータの定格電流を介して確認するようにした産業
用ロボットの動作能力確認装置を提供し、上記の方法を
直接遂行可能にするものである。以下、本発明を添付図
面に示す実施例に基づいて、更に詳細に説明する。
第１図は、本発明に係る動作能力確認装置を適用した
実施例である水平多関節型産業用ロボットの基本的構成
を示した機構図であり、第２図は、ロボット操作の過程
で、各関節軸の動作能力の適正度を確認するための動作
プログラムを示したチャート図、第３図は本発明に係る
産業用ロボットの動作能力確認装置による電動モータの
二乗平均電流値と定格電流値に対する二乗平均電流の比
率の計算を実行するためのフローチャート、第４図は表
示装置上における二乗平均電流と比率とを表示する表示
画面の平面図である。
実施例である水平多関節型産業用ロボットの基本的構成
を示した機構図であり、第２図は、ロボット操作の過程
で、各関節軸の動作能力の適正度を確認するための動作
プログラムを示したチャート図、第３図は本発明に係る
産業用ロボットの動作能力確認装置による電動モータの
二乗平均電流値と定格電流値に対する二乗平均電流の比
率の計算を実行するためのフローチャート、第４図は表
示装置上における二乗平均電流と比率とを表示する表示
画面の平面図である。
さて、第１図を参照すると、本発明に係る動作能力確
認装置を具備した水平多関節型産業用ロボットは、ロボ
ット基部12上にロボット胴部14が立設され、このロボッ
ト胴部14に対して縦軸16が上下のＺ軸方向に可動に設け
られている。この縦軸16の頂部には第１のロボット腕18
の後端部が枢着されており、第１のロボット腕18は、縦
方向のΘ軸回りに旋回可能に設けられている。また、第
１のロボット腕18の先端には第２のロボット腕20の後端
が枢着され、同じく縦方向のＵ軸回りに旋回可能に設け
られている。更に、この第２のロボット腕20の先端に
は、ロボット手首部22が縦方向のＷ軸回りに旋回可能に
装着されている。また、ロボット手首部22の先端にはエ
ンドエフェクタとしてのロボットハンド24が着脱自在に
装着されている。このように各ロボット腕が水平面内で
旋回可能に設けられた水平多関節型産業用ロボットの上
記各関節軸は、電動モータを駆動源として具備し、つま
り、電動モータの回転出力を、周知の減速機構または伝
動機構、例えば、ウォーム・ウォームホイル機構、ベル
ト・プーリ機構、ボールねじ機構等により減速、伝動し
て各ロボット腕18、20、手首部22、縦軸16等を駆動する
構造になっている。従って、第１図では、Ｚ軸、夫々の
関節軸であるΘ軸、Ｕ軸、Ｗ軸を駆動する駆動源を形成
している各電動モータをMZ、Ｍθ、MU、MWで図示してあ
る。そして、これらの電動モータMZ、Ｍθ、MU、MWは夫
々、ロボット制御装置26からの指令入力が、各モータの
サーボ機構及び駆動回路（図示では、これらをまとめて
モータサーボ駆動機構28としてある。）を経由して入力
されることにより、制御駆動され、上記指令入力に対応
した動作を、指令された動作速度で遂行するものであ
る。なお、第１図では電動モータMUの系についてのみ、
代表的にモータサーボシステムを図示してあるが、他の
夫々の電動モータについても同様なサーボシステムが設
けられている。
認装置を具備した水平多関節型産業用ロボットは、ロボ
ット基部12上にロボット胴部14が立設され、このロボッ
ト胴部14に対して縦軸16が上下のＺ軸方向に可動に設け
られている。この縦軸16の頂部には第１のロボット腕18
の後端部が枢着されており、第１のロボット腕18は、縦
方向のΘ軸回りに旋回可能に設けられている。また、第
１のロボット腕18の先端には第２のロボット腕20の後端
が枢着され、同じく縦方向のＵ軸回りに旋回可能に設け
られている。更に、この第２のロボット腕20の先端に
は、ロボット手首部22が縦方向のＷ軸回りに旋回可能に
装着されている。また、ロボット手首部22の先端にはエ
ンドエフェクタとしてのロボットハンド24が着脱自在に
装着されている。このように各ロボット腕が水平面内で
旋回可能に設けられた水平多関節型産業用ロボットの上
記各関節軸は、電動モータを駆動源として具備し、つま
り、電動モータの回転出力を、周知の減速機構または伝
動機構、例えば、ウォーム・ウォームホイル機構、ベル
ト・プーリ機構、ボールねじ機構等により減速、伝動し
て各ロボット腕18、20、手首部22、縦軸16等を駆動する
構造になっている。従って、第１図では、Ｚ軸、夫々の
関節軸であるΘ軸、Ｕ軸、Ｗ軸を駆動する駆動源を形成
している各電動モータをMZ、Ｍθ、MU、MWで図示してあ
る。そして、これらの電動モータMZ、Ｍθ、MU、MWは夫
々、ロボット制御装置26からの指令入力が、各モータの
サーボ機構及び駆動回路（図示では、これらをまとめて
モータサーボ駆動機構28としてある。）を経由して入力
されることにより、制御駆動され、上記指令入力に対応
した動作を、指令された動作速度で遂行するものであ
る。なお、第１図では電動モータMUの系についてのみ、
代表的にモータサーボシステムを図示してあるが、他の
夫々の電動モータについても同様なサーボシステムが設
けられている。
そして、本発明によれば、更に、この各電動モータ、
例えば、電動モータMUのサーボシステムには、モータ電
流検出部30が具備され、同電動モータMUの駆動電流回路
に流れる駆動電流値を検出し得る構成になっている。即
ち、該モータ電流検出部30は、同駆動電流回路に挿入さ
れた電気抵抗Ｒの電圧降下値を検出し、その値をA/D変
換によりアナログ電流値をディジタル値に変換してロボ
ット制御装置26に送出しているのである。また、ロボッ
ト制御装置26は、周知のように、ロボット動作の制御を
行うために、演算制御手段としてのCPU32を有し、このC
PU32にバスライン34を介して、インターフェース36、種
々の制御プログラムが記録されたROM回路38、必要なデ
ータを消去可能に記憶する記憶手段としてのRAM1、RAM
2、表示装置40を内蔵した教示操作盤42等を具備して成
り、本発明においては、各関節軸の駆動電動モータに設
けられた夫々のモータ電流検出部30から送出されるモー
タ駆動電流値を、インターフェース36を介して第１の記
憶手段としてのRAM1に夫々、個別に記憶可能に構成され
ている。
例えば、電動モータMUのサーボシステムには、モータ電
流検出部30が具備され、同電動モータMUの駆動電流回路
に流れる駆動電流値を検出し得る構成になっている。即
ち、該モータ電流検出部30は、同駆動電流回路に挿入さ
れた電気抵抗Ｒの電圧降下値を検出し、その値をA/D変
換によりアナログ電流値をディジタル値に変換してロボ
ット制御装置26に送出しているのである。また、ロボッ
ト制御装置26は、周知のように、ロボット動作の制御を
行うために、演算制御手段としてのCPU32を有し、このC
PU32にバスライン34を介して、インターフェース36、種
々の制御プログラムが記録されたROM回路38、必要なデ
ータを消去可能に記憶する記憶手段としてのRAM1、RAM
2、表示装置40を内蔵した教示操作盤42等を具備して成
り、本発明においては、各関節軸の駆動電動モータに設
けられた夫々のモータ電流検出部30から送出されるモー
タ駆動電流値を、インターフェース36を介して第１の記
憶手段としてのRAM1に夫々、個別に記憶可能に構成され
ている。
また、本発明においては、教示操作盤42を用いてロボ
ットに要請された作業条件に対応して、種々のロボット
動作の動作プログラムを教示する段階で動作プログラム
中に一連のロボット動作の遂行時における各関節軸の電
動モータMZ、Ｍθ、MU、MWにおける駆動電流における二
乗平均電流を計算させるプログラムを組み込み、この計
算指令に従い、該一連の動作過程におけるモータ駆動電
流の二乗平均電流と、その二乗平均電流値の該各電動モ
ータMZ、Ｍθ、MU、MWの定格電流値（これは、予め、例
えば、RAM1等に記憶、格納しておく。）との比率を計算
し、その計算結果を教示盤42の表示装置40に表示して作
業者に目視的に各電動モータMZ、Ｍθ、MU、MWに過剰な
負荷が掛けられてはいないか、或いは、動作能力が充分
に発揮されているか否か等を確認し得るようにしている
のである。そして、その確認結果により、各関節軸の動
作プログラムにおける動作速度等を適正な値に変更設定
することが可能になるのである。
ットに要請された作業条件に対応して、種々のロボット
動作の動作プログラムを教示する段階で動作プログラム
中に一連のロボット動作の遂行時における各関節軸の電
動モータMZ、Ｍθ、MU、MWにおける駆動電流における二
乗平均電流を計算させるプログラムを組み込み、この計
算指令に従い、該一連の動作過程におけるモータ駆動電
流の二乗平均電流と、その二乗平均電流値の該各電動モ
ータMZ、Ｍθ、MU、MWの定格電流値（これは、予め、例
えば、RAM1等に記憶、格納しておく。）との比率を計算
し、その計算結果を教示盤42の表示装置40に表示して作
業者に目視的に各電動モータMZ、Ｍθ、MU、MWに過剰な
負荷が掛けられてはいないか、或いは、動作能力が充分
に発揮されているか否か等を確認し得るようにしている
のである。そして、その確認結果により、各関節軸の動
作プログラムにおける動作速度等を適正な値に変更設定
することが可能になるのである。
第２図はこのような関節軸駆動用の電動モータの駆動
電流計算指令を組み込んだ動作プログラムを示したもの
である。同図に図示の動作プログラムは、計算開始指令
S1がプログラムされ、一連の動作過程のプログラムが次
に順次に入力され、その後、計算終了指令S2を読み取る
と、計算を終了するのである。この結果、計算開始指令
から計算終了指令まで一連のロボット動作を遂行する際
に、選択した電動モータに供給される駆動電流の二乗平
均モータ電流が計算され、また、その電動モータの定格
電流に対する平均電流の比率が計算されるのである。
電流計算指令を組み込んだ動作プログラムを示したもの
である。同図に図示の動作プログラムは、計算開始指令
S1がプログラムされ、一連の動作過程のプログラムが次
に順次に入力され、その後、計算終了指令S2を読み取る
と、計算を終了するのである。この結果、計算開始指令
から計算終了指令まで一連のロボット動作を遂行する際
に、選択した電動モータに供給される駆動電流の二乗平
均モータ電流が計算され、また、その電動モータの定格
電流に対する平均電流の比率が計算されるのである。
第３図は、ロボット制御装置26が遂行する上述の計算
過程を説明するフローチャートである。上述した計算開
始の令を読み取ると、CPU32は、先ず、各関節軸におけ
る選定された関節軸に関する計算用のレジスタと計算開
始時点からの計算経過時間積算用のレジスタとを有した
RAM2のそれら両レジスタをクリアする（ステップ）。
次いで、各電動モータの駆動電流の実測値（ディジタル
値）を上述したRAM1から読み取る（ステップ）。次
に、その読み取った電流値を二乗計算する（ステップ
）。次いで、RAM2における時間積算のレジスタが、計
算開始時間の経過時間Ts（計算開始直後はTs＝０）から
一定のサンプル時間ΔＴを積算する（ステップ）と、
その間における二乗平均電流を計算する（ステップ
）。更に、該二乗平均電流と予めRAM1に記憶された当
該電動モータの定格電流値との比率計算を遂行して（ス
テップ）、該比率値を教示操作盤42の表示装置40に表
示する（ステップ）。なお二乗平均電流値と積算時間
とは都度、RAM2の所定のレジスタに計算過程で記録され
る。上述の計算過程は、一定のサンプリング時間ΔＴ毎
に繰り返し遂行され、計算終了指令（ステップ）が読
み取られるまでの時間Tsが経過するまで遂行される。こ
のように計算開始指令から計算終了指令までのモータ駆
動電流の二乗平均電流値を計算すれば、その間における
該当電動モータに供給された二乗平均電流が確認でき、
また、定格電流より過剰の駆動電流が供給されていたか
否かの判断ができる。
過程を説明するフローチャートである。上述した計算開
始の令を読み取ると、CPU32は、先ず、各関節軸におけ
る選定された関節軸に関する計算用のレジスタと計算開
始時点からの計算経過時間積算用のレジスタとを有した
RAM2のそれら両レジスタをクリアする（ステップ）。
次いで、各電動モータの駆動電流の実測値（ディジタル
値）を上述したRAM1から読み取る（ステップ）。次
に、その読み取った電流値を二乗計算する（ステップ
）。次いで、RAM2における時間積算のレジスタが、計
算開始時間の経過時間Ts（計算開始直後はTs＝０）から
一定のサンプル時間ΔＴを積算する（ステップ）と、
その間における二乗平均電流を計算する（ステップ
）。更に、該二乗平均電流と予めRAM1に記憶された当
該電動モータの定格電流値との比率計算を遂行して（ス
テップ）、該比率値を教示操作盤42の表示装置40に表
示する（ステップ）。なお二乗平均電流値と積算時間
とは都度、RAM2の所定のレジスタに計算過程で記録され
る。上述の計算過程は、一定のサンプリング時間ΔＴ毎
に繰り返し遂行され、計算終了指令（ステップ）が読
み取られるまでの時間Tsが経過するまで遂行される。こ
のように計算開始指令から計算終了指令までのモータ駆
動電流の二乗平均電流値を計算すれば、その間における
該当電動モータに供給された二乗平均電流が確認でき、
また、定格電流より過剰の駆動電流が供給されていたか
否かの判断ができる。
表示装置40には、全ての電動モータMZ、Ｍθ、MU、MW
に就いて、モータ定格電流との比率値と二乗平均電流値
とが表示される。第４図は、このようにして表示された
モータ定格電流との比率値と二乗平均電流値との表示状
況を示したものである。ここで、比率値が1.0を越えて
いるモータＭθ、MUは駆動電流が定格値を上回っている
ことから、過熱の危惧がある。故に、このような比率値
が1.0を越えたモータが存在するロボット動作プログラ
ムは、変更修正して、比率値を1.0付近に戻す操作を行
うことができるのである。他方、比率値が1.0を大幅に
下回っているときは、その関節軸の動作が充分に能力を
使い尽くしていないものと、判断でき、故に、動作速度
や動作加速度を増加させる等のプログラム修正が成され
るのである。
に就いて、モータ定格電流との比率値と二乗平均電流値
とが表示される。第４図は、このようにして表示された
モータ定格電流との比率値と二乗平均電流値との表示状
況を示したものである。ここで、比率値が1.0を越えて
いるモータＭθ、MUは駆動電流が定格値を上回っている
ことから、過熱の危惧がある。故に、このような比率値
が1.0を越えたモータが存在するロボット動作プログラ
ムは、変更修正して、比率値を1.0付近に戻す操作を行
うことができるのである。他方、比率値が1.0を大幅に
下回っているときは、その関節軸の動作が充分に能力を
使い尽くしていないものと、判断でき、故に、動作速度
や動作加速度を増加させる等のプログラム修正が成され
るのである。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、産
業用ロボットの関節軸における各軸が電動モータを駆動
源としているとき、各関節軸が負荷を担持して所望の一
連のロボット動作を遂行する際の動作範囲、動作速度、
負荷量等が適正な状態に有るか否か、つまり、各関節軸
の動作能力が適正に発揮されているか否かの確認をロボ
ット制御装置を介して簡単に計算して、表示装置上で簡
単に目視で確認、判断することができるのである。そし
て、このような判断、確認が可能になることにより、動
作プログラムを最適化して一番効率の良いプログラムを
作成すべく修正し、ロボットの能力を最大限に発揮させ
得る効果が得られると共に駆動限である電動モータの過
熱を防止することもできると言う効果を得られる。
業用ロボットの関節軸における各軸が電動モータを駆動
源としているとき、各関節軸が負荷を担持して所望の一
連のロボット動作を遂行する際の動作範囲、動作速度、
負荷量等が適正な状態に有るか否か、つまり、各関節軸
の動作能力が適正に発揮されているか否かの確認をロボ
ット制御装置を介して簡単に計算して、表示装置上で簡
単に目視で確認、判断することができるのである。そし
て、このような判断、確認が可能になることにより、動
作プログラムを最適化して一番効率の良いプログラムを
作成すべく修正し、ロボットの能力を最大限に発揮させ
得る効果が得られると共に駆動限である電動モータの過
熱を防止することもできると言う効果を得られる。
なお、上述した実施例では、水平多関節型産業用ロボ
ットの例に就いて説明したが、水平型に限るものではな
く、種々の関節型ロボットに本発明が適用可能であるこ
とは、言うまでもない。また、関節型ロボット以外でも
電動モータを駆動源に使用するロボットでは、本発明の
技術思想を踏襲して種々改変、変更することにより、動
作能力の確認方法と装置を実現できる。
ットの例に就いて説明したが、水平型に限るものではな
く、種々の関節型ロボットに本発明が適用可能であるこ
とは、言うまでもない。また、関節型ロボット以外でも
電動モータを駆動源に使用するロボットでは、本発明の
技術思想を踏襲して種々改変、変更することにより、動
作能力の確認方法と装置を実現できる。
第１図は本発明に係る動作能力確認装置を適用した水平
多関節型産業用ロボットの基本的構成を示した機構図、
第２図はロボット操作の過程で、各関節軸の動作能力の
適正度を確認するための動作プログラムを示したチャー
ト図、第３図は本発明に係る産業用ロボットの動作能力
確認装置による電動モータの二乗平均電流値と定格電流
値に対する二乗平均電流の比率の計算を実行するための
フローチャート、第４図は表示装置上における平均電流
と比率との表示画面の平面図。 MZ、Ｍθ、MU、MW……電動モータ、26……ロボット制御
装置、28……モータサーボ駆動機構、30……モータ電流
検出部、40……表示装置、42……表示盤。
多関節型産業用ロボットの基本的構成を示した機構図、
第２図はロボット操作の過程で、各関節軸の動作能力の
適正度を確認するための動作プログラムを示したチャー
ト図、第３図は本発明に係る産業用ロボットの動作能力
確認装置による電動モータの二乗平均電流値と定格電流
値に対する二乗平均電流の比率の計算を実行するための
フローチャート、第４図は表示装置上における平均電流
と比率との表示画面の平面図。 MZ、Ｍθ、MU、MW……電動モータ、26……ロボット制御
装置、28……モータサーボ駆動機構、30……モータ電流
検出部、40……表示装置、42……表示盤。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−209802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−114317（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−11784（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】各関節軸の駆動源が夫々電動モータによっ
て構成された産業用ロボットにおいて、前記各関節軸の
駆動用電動モータの駆動電流値を検出し、各関節軸の動
作プログラム内における第１の時間と第２の時間との間
において該選択関節軸に就いて検出された駆動用電動モ
ータの駆動電流値を所定の微小サンプル時間毎に取り出
すと共に前記第１、第２の時間内における二乗平均電流
値と電動モータ定格電流値との比率値を演算し、前記二
乗平均電流値及び前記定格電流値に対する比率値を表示
し、以て作業者が動作能力の適正度を確認できるように
したことを特徴とする産業用ロボットの動作能力確認方
法。 - 【請求項２】前記第１の時間と第２の時間は、前記動作
プログラム内に設定された演算開始時期と演算終了時期
である特許請求の範囲第１項に記載の産業用ロボットの
動作能力確認方法。 - 【請求項３】各関節軸の駆動源が夫々電動モータによっ
て構成された産業用ロボットにおいて、前記各関節軸の
動作過程におけるその駆動源電動モータの電流値を検出
する検出手段と、前記検出手段により検出した電流値を
ディジタル値にして記憶する第１の記憶手段と、前記動
作過程において第１の時間から第２の時間までの間にお
ける一定微小サンプル時間の集積値を加算・記憶する第
２の記憶手段と、前記一定微小サンプル時間毎に前記第
１の記憶手段から取り出した電流値と前記第２の記憶手
段に加算・記憶された集積時間とに基づいて前記駆動源
電動モータの二乗平均電流値の電動モータ定格電流値に
対する比率値を算出する演算手段と、前記演算手段によ
り算出した電動モータの前記二乗平均電流値と前記定格
電流値に対する比率値とを表示する表示手段とを具備し
て構成され、各関節軸の動作の適切度を電動モータの定
格電流を介して確認できるようにしたことを特徴とする
産業用ロボットの動作能力確認装置。 - 【請求項４】前記第１、第２の記憶手段、前記演算手
段、前記表示手段は、ロボット制御装置に具備され、前
記駆動源電動モータの電流値検出手段は前記各関節軸の
夫々の電動モータの駆動電流をアナログ検出する検出器
と、検出されたアナログ駆動電流をディジタル値に変換
して前記第１の記憶手段に入力するA/D変換器とから構
成されている特許請求の範囲第３項に記載の産業用ロボ
ットの動作能力確認装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63001812A JP2535366B2 (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 産業用ロボットの動作能力確認方法と装置 |
| US07/408,512 US4970448A (en) | 1988-01-09 | 1989-01-09 | Method of and apparatus for ascertaining motion abilities of industrial robot |
| PCT/JP1989/000017 WO1989006182A1 (en) | 1988-01-09 | 1989-01-09 | Method of confirming the operation ability of an industrial robot and an apparatus therefor |
| EP89901296A EP0348530B1 (en) | 1988-01-09 | 1989-01-09 | Apparatus of confirming the operation ability of an industrial robot |
| DE68927868T DE68927868T2 (de) | 1988-01-09 | 1989-01-09 | Vorrichtumg zur bestätigung der betriebsfähigkeit eines industriellen roboters |
| KR1019890701677A KR930000933B1 (ko) | 1988-01-09 | 1989-01-09 | 산업용 로보트의 동작능력 확인방법과 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63001812A JP2535366B2 (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 産業用ロボットの動作能力確認方法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183394A JPH01183394A (ja) | 1989-07-21 |
| JP2535366B2 true JP2535366B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=11511985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4970448A (ja) |
| EP (1) | EP0348530B1 (ja) |
| JP (1) | JP2535366B2 (ja) |
| KR (1) | KR930000933B1 (ja) |
| DE (1) | DE68927868T2 (ja) |
| WO (1) | WO1989006182A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010102416A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Niigata Machine Techno Co Ltd | 工作機械の制御方法及び制御装置 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03180909A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JP3038972B2 (ja) * | 1991-04-03 | 2000-05-08 | ソニー株式会社 | 加減速パターン生成装置及びパターン生成方法 |
| DE4202922A1 (de) * | 1992-02-01 | 1993-08-05 | Zeiss Carl Fa | Motorisches stativ |
| US6535794B1 (en) | 1993-02-23 | 2003-03-18 | Faro Technologoies Inc. | Method of generating an error map for calibration of a robot or multi-axis machining center |
| JPH0927443A (ja) * | 1995-07-11 | 1997-01-28 | Nikon Corp | ステージ駆動制御装置 |
| US5789890A (en) * | 1996-03-22 | 1998-08-04 | Genmark Automation | Robot having multiple degrees of freedom |
| US5811951A (en) * | 1996-10-14 | 1998-09-22 | Regents Of The University Of California | High precision redundant robotic manipulator |
| FR2776858B1 (fr) * | 1998-03-27 | 2003-07-04 | Genus Technologies | Dispositif de maintien, de positionnement, ou de serrage, a actionnement electrique |
| CN100349705C (zh) * | 2002-02-06 | 2007-11-21 | 约翰·霍普金斯大学 | 具有运动遥控中心的机器人装置和方法 |
| US7477927B2 (en) * | 2002-02-15 | 2009-01-13 | The Johns Hopkins University | System and method for laser based computed tomography and magnetic resonance registration |
| US7822466B2 (en) * | 2002-04-25 | 2010-10-26 | The Johns Hopkins University | Robot for computed tomography interventions |
| US7145300B2 (en) * | 2003-05-05 | 2006-12-05 | International Rectifier Corporation | Multi-axis AC servo control system and method |
| US8000837B2 (en) | 2004-10-05 | 2011-08-16 | J&L Group International, Llc | Programmable load forming system, components thereof, and methods of use |
| DE102005058867B4 (de) * | 2005-12-09 | 2018-09-27 | Cine-Tv Broadcast Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bewegen einer auf einem Schwenk- und Neigekopf angeordneten Kamera entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn |
| US20070208455A1 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-06 | Machinefabriek Bollegraaf Appingedam B.V. | System and a method for sorting items out of waste material |
| JP4256440B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2009-04-22 | ファナック株式会社 | ロボットプログラム調整装置 |
| DE102009031202A1 (de) * | 2009-06-29 | 2010-12-30 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechselvorrichtung |
| JP5895337B2 (ja) * | 2010-09-15 | 2016-03-30 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
| JP5682810B2 (ja) | 2010-09-15 | 2015-03-11 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
| JP6621059B2 (ja) | 2017-11-28 | 2019-12-18 | 株式会社安川電機 | 機械設備制御システム、機械設備制御装置、及び機械設備制御方法 |
| EP4302932A1 (en) * | 2022-07-05 | 2024-01-10 | Kassow Robots ApS | Control method for a robot |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU930135A1 (ru) * | 1980-04-10 | 1982-05-23 | Карагандинский Филиал Особого Конструкторского Бюро Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Автоматизации Черной Металлургии | Устройство дл измерени среднеквадратичного значени сигнала |
| JPS57113118A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Fanuc Ltd | Robot control system |
| JPS6090655A (ja) * | 1983-05-23 | 1985-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御加工方法 |
| DE3321819C1 (de) * | 1983-06-16 | 1984-07-26 | Werner Dipl.-Ing. 3167 Burgdorf Hartmann | Hahn mit kugelfoermigem Kueken |
| JPH065481B2 (ja) * | 1984-04-03 | 1994-01-19 | オムロン株式会社 | ロボツトア−ムの保護継電装置 |
| JPS6158002A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-25 | Toyota Motor Corp | ロボツトの制御装置 |
| JPS61114317A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 産業用ロボツトの教示方法 |
| JPH0677910B2 (ja) * | 1984-12-28 | 1994-10-05 | ソニー株式会社 | 産業用ロボツトの制御方法 |
| US4779031A (en) * | 1985-12-30 | 1988-10-18 | Intellico, Inc. | Motor system |
| US4807153A (en) * | 1986-11-20 | 1989-02-21 | Unimation Inc. | Multiaxis digital robot control having a backup velocity monitor and protection system |
| US4773025A (en) * | 1986-11-20 | 1988-09-20 | Unimation, Inc. | Multiaxis robot control having curve fitted path control |
| US4772831A (en) * | 1986-11-20 | 1988-09-20 | Unimation, Inc. | Multiaxis robot control having improved continuous path operation |
| JPS63253408A (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-20 | Yokogawa Electric Corp | ロボツト制御装置 |
| US4831549A (en) * | 1987-07-28 | 1989-05-16 | Brigham Young University | Device and method for correction of robot inaccuracy |
| JPH0611784U (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-15 | ダイコク電機株式会社 | 遊技場システム |
| JPH06158002A (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-07 | Sekisui Plastics Co Ltd | 抗菌性粘着テープ |
-
1988
- 1988-01-09 JP JP63001812A patent/JP2535366B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-09 DE DE68927868T patent/DE68927868T2/de not_active Expired - Lifetime
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- 1989-01-09 US US07/408,512 patent/US4970448A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010102416A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Niigata Machine Techno Co Ltd | 工作機械の制御方法及び制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR900700246A (ko) | 1990-08-11 |
| JPH01183394A (ja) | 1989-07-21 |
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| DE68927868T2 (de) | 1997-10-23 |
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| WO1989006182A1 (en) | 1989-07-13 |
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