JP2605768B2 - 安全装置 - Google Patents
安全装置Info
- Publication number
- JP2605768B2 JP2605768B2 JP62332055A JP33205587A JP2605768B2 JP 2605768 B2 JP2605768 B2 JP 2605768B2 JP 62332055 A JP62332055 A JP 62332055A JP 33205587 A JP33205587 A JP 33205587A JP 2605768 B2 JP2605768 B2 JP 2605768B2
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- Japan
- Prior art keywords
- phase
- signal
- encoder
- position counter
- disconnection
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- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Manipulator (AREA)
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,NC（ニューメリカルコン
トローラ、以下NCと略す）装置等のFA（ファクトリー・
オートメーション、以下FAと略す）用コントローラへ入
力されるエンコーダからの信号に異常が生じた場合にも
安全に停止し、人体への障害、ロボット及び周辺機器の
損傷等を未然に防ぐ安全装置に関するものである。
トローラ、以下NCと略す）装置等のFA（ファクトリー・
オートメーション、以下FAと略す）用コントローラへ入
力されるエンコーダからの信号に異常が生じた場合にも
安全に停止し、人体への障害、ロボット及び周辺機器の
損傷等を未然に防ぐ安全装置に関するものである。
従来の技術 近年、産業用ロボット、NC装置等の安全性が重要視さ
れている。以下、図面を参照しながら従来のエンコーダ
の断線等エンコーダ異常に関する一例について説明す
る。
れている。以下、図面を参照しながら従来のエンコーダ
の断線等エンコーダ異常に関する一例について説明す
る。
一般に、産業用ロボット、NC装置等は、第５図のよう
な構成になっている。第５図において、51は、制御対象
の動作量を与える操作部である。52は、位置決め用の信
号に変換する制御情報処理装置である。53は位置決め装
置である。制御情報処理装置52は、53の位置決め装置か
らフィードバック情報を受け取る。54はモータの駆動装
置、55はモータ、56はモータに直結されたエンコーダで
ある。位置決め装置53は、モータの駆動装置54に、動作
量に値する信号Pdを出力し、モータに直結された、エン
コーダ56からのフィードバック信号Pfを入力する。
な構成になっている。第５図において、51は、制御対象
の動作量を与える操作部である。52は、位置決め用の信
号に変換する制御情報処理装置である。53は位置決め装
置である。制御情報処理装置52は、53の位置決め装置か
らフィードバック情報を受け取る。54はモータの駆動装
置、55はモータ、56はモータに直結されたエンコーダで
ある。位置決め装置53は、モータの駆動装置54に、動作
量に値する信号Pdを出力し、モータに直結された、エン
コーダ56からのフィードバック信号Pfを入力する。
従来、第５図の構成で、作動中に、例えば点でエン
コーダが断線したり、エンコーダが故障したりした場
合、第６図のようにソフトウェアにより検出していた。
以下その動作について説明する。
コーダが断線したり、エンコーダが故障したりした場
合、第６図のようにソフトウェアにより検出していた。
以下その動作について説明する。
まず、断線及びエンコーダ故障と判断できる十分に小
さい整数値の判定しきい値ｎを入力61する。次に、62
で、動作指令パルスPdとフィードバックパルスPfを入力
し、この２つから、63で偏差パルスε（ε＝∫（Pd−
Pf）dt）を算出する。64で、エンコーダーに断線や故障
があった場合、偏差パルス｜ε｜は、著しく増大してい
くために、判定しきい値ｎと比較することによりその判
断を下していた。そして、偏差パルス｜ε｜が判定しき
い値ｎより大きくなった時には、65で、駆動装置の電源
を落とし即停止をさせていた。
さい整数値の判定しきい値ｎを入力61する。次に、62
で、動作指令パルスPdとフィードバックパルスPfを入力
し、この２つから、63で偏差パルスε（ε＝∫（Pd−
Pf）dt）を算出する。64で、エンコーダーに断線や故障
があった場合、偏差パルス｜ε｜は、著しく増大してい
くために、判定しきい値ｎと比較することによりその判
断を下していた。そして、偏差パルス｜ε｜が判定しき
い値ｎより大きくなった時には、65で、駆動装置の電源
を落とし即停止をさせていた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の技術では、動作中
にエンコーダーの信号線が１本でも断線した場合、断線
検出に時間がかかり、また、駆動装置の電源を落として
も、モーターすなわち制御対象が停止するまで、惰性に
よって多くの距離を暴走してしまい、場合によっては、
周囲の障害物に衝突してしまうという問題点を有してい
た。
にエンコーダーの信号線が１本でも断線した場合、断線
検出に時間がかかり、また、駆動装置の電源を落として
も、モーターすなわち制御対象が停止するまで、惰性に
よって多くの距離を暴走してしまい、場合によっては、
周囲の障害物に衝突してしまうという問題点を有してい
た。
本発明は、上記問題点に対し、制御対象の暴走の危険
性を著しく低下させることを目的とする。
性を著しく低下させることを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は、位置カウン
ターにエンコーダからの出力信号を入力することにより
制御される産業用ロボットの安全装置において、Ａ相
と、Ａ相と同相でありかつ逆極性の信号相を出力可能
なエンコーダと、エンコーダからの出力された信号Ａ
相、相を受け取り、このＡ相、相より、Ａ相に等価
な位置カウンター信号Ａ′相を生成し、前記位置カウン
ターに対して出力する信号再生回路部と、前記Ａ相、
相を監視することにより、どちらか一方が検出されない
時に、片方断線と判断する片方断線検出部と、前記片方
断線検出部において片方断線と判断された際にも、前記
位置カウンターに対する前記信号再生回路部により生成
された位置カウンター信号Ａ′相の出力を継続可能に構
成したものである。
ターにエンコーダからの出力信号を入力することにより
制御される産業用ロボットの安全装置において、Ａ相
と、Ａ相と同相でありかつ逆極性の信号相を出力可能
なエンコーダと、エンコーダからの出力された信号Ａ
相、相を受け取り、このＡ相、相より、Ａ相に等価
な位置カウンター信号Ａ′相を生成し、前記位置カウン
ターに対して出力する信号再生回路部と、前記Ａ相、
相を監視することにより、どちらか一方が検出されない
時に、片方断線と判断する片方断線検出部と、前記片方
断線検出部において片方断線と判断された際にも、前記
位置カウンターに対する前記信号再生回路部により生成
された位置カウンター信号Ａ′相の出力を継続可能に構
成したものである。
作 用 本発明は、上記した構成により、エンコーダーのフィ
ードバック信号Ａ相，相から新たなＡ相に等価な位置
カウンター信号Ａ′相を提供することにより、たとえＡ
相、Ａ相のどちらか片方が断線した場合でも、Ａ相信号
と等価な位置カウンター信号Ａ′相の入力が実現でき
る。Ｂ相，相についても同等のことがいえる。従っ
て、モーターの動作中にエンコーダーが片方断線した場
合でも、動作中は、駆動装置の電源を遮断することな
く、次停止位置まで、通常動作をさせていわゆる定常停
止させることが可能となり、従来技術で発生していた制
御対象の暴走を防ぐことが実現できる。
ードバック信号Ａ相，相から新たなＡ相に等価な位置
カウンター信号Ａ′相を提供することにより、たとえＡ
相、Ａ相のどちらか片方が断線した場合でも、Ａ相信号
と等価な位置カウンター信号Ａ′相の入力が実現でき
る。Ｂ相，相についても同等のことがいえる。従っ
て、モーターの動作中にエンコーダーが片方断線した場
合でも、動作中は、駆動装置の電源を遮断することな
く、次停止位置まで、通常動作をさせていわゆる定常停
止させることが可能となり、従来技術で発生していた制
御対象の暴走を防ぐことが実現できる。
実 施 例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第１図，第２図，第３図ともＡ相のみにつ
いて示しているが、Ｂ相についても同じように説明可能
である。
ら説明する。第１図，第２図，第３図ともＡ相のみにつ
いて示しているが、Ｂ相についても同じように説明可能
である。
第１図は、本発明の一実施例を示すものである。第１
図において、11は、エンコーダーの信号を出力するライ
ンドライバー、12、13は、エンコーダーの信号線から信
号を受け取るフォトカプラ、14は、Ａ相または相の片
方が断線しても、常にＡ相と等価な位置カウンター入力
信号を発生する信号再生AND回路、15は位置カウンタ
ー、16は片方断線を検出する片方断線検出回路、17は両
方断線を検出する両方断線検出回路である。
図において、11は、エンコーダーの信号を出力するライ
ンドライバー、12、13は、エンコーダーの信号線から信
号を受け取るフォトカプラ、14は、Ａ相または相の片
方が断線しても、常にＡ相と等価な位置カウンター入力
信号を発生する信号再生AND回路、15は位置カウンタ
ー、16は片方断線を検出する片方断線検出回路、17は両
方断線を検出する両方断線検出回路である。
以上のように構成されたエンコーダーの断線に関する
安全装置について、以下第１図、第２図及び第３図を用
いてその動作を説明する。まず第２図は、上記構成の回
路をブロック図化したもので全体構成を示す。ラインド
ライバー出力11で出力されたＡ相，相のエンコーダー
フィードバック信号は、信号再生回路部の22のエンコー
ダーインターフェース部で12,13のフォトカプラにより
Ａ相をＡ相とし、相をＡ相として入力する。これらの
信号は、同じく信号再生回路部である23の位置カウンタ
ー入力信号発生部において、14のAND回路で論理積がと
られ、Ａ相，相が正常な時はＡ相と、Ａ相が断線した
ときには正常な相からＡ相を、相が断線したときに
は正常なＡ相からＡ相をというように片方が断線した場
合でも常にＡ相と等価な位置カウンター信号Ａ′相を生
成する。また、インターフェース部22からの２本のＡ相
信号より、25の片方断線検出部で片方断線を検出し、そ
のエラー情報αを制御情報処理装置52に出力し、動作中
であれば、次停止位置まで通常動作とさせていわゆる定
常停止とさせる。26の両方断線検出部では、制御情報処
理装置52から制御対象が動作中であるという信号が出て
いるときに位置カウンター入力信号Ａ′にある一定時間
内変化がなかったら両方断線と検出し、その場合は、そ
のエラー情報βを出力し、モータの駆動装置の電源を落
とすものである。第３図は上記実施例の位置カウンター
入力信号発生部23まわりにおけるタイミングチャートで
ある。これは、エンコーダ出力Ａ相が断線した時である
が位置カウンター入力信号Ａ′相には、何ら変化を生じ
ない。
安全装置について、以下第１図、第２図及び第３図を用
いてその動作を説明する。まず第２図は、上記構成の回
路をブロック図化したもので全体構成を示す。ラインド
ライバー出力11で出力されたＡ相，相のエンコーダー
フィードバック信号は、信号再生回路部の22のエンコー
ダーインターフェース部で12,13のフォトカプラにより
Ａ相をＡ相とし、相をＡ相として入力する。これらの
信号は、同じく信号再生回路部である23の位置カウンタ
ー入力信号発生部において、14のAND回路で論理積がと
られ、Ａ相，相が正常な時はＡ相と、Ａ相が断線した
ときには正常な相からＡ相を、相が断線したときに
は正常なＡ相からＡ相をというように片方が断線した場
合でも常にＡ相と等価な位置カウンター信号Ａ′相を生
成する。また、インターフェース部22からの２本のＡ相
信号より、25の片方断線検出部で片方断線を検出し、そ
のエラー情報αを制御情報処理装置52に出力し、動作中
であれば、次停止位置まで通常動作とさせていわゆる定
常停止とさせる。26の両方断線検出部では、制御情報処
理装置52から制御対象が動作中であるという信号が出て
いるときに位置カウンター入力信号Ａ′にある一定時間
内変化がなかったら両方断線と検出し、その場合は、そ
のエラー情報βを出力し、モータの駆動装置の電源を落
とすものである。第３図は上記実施例の位置カウンター
入力信号発生部23まわりにおけるタイミングチャートで
ある。これは、エンコーダ出力Ａ相が断線した時である
が位置カウンター入力信号Ａ′相には、何ら変化を生じ
ない。
以上のように上記実施例によれば、従来、耐ノイズ向
上のために使われていたエンコーダのラインドライバー
出力を断線検出の目的のために使用し、Ａ相相のうち
片方が断線した時にも常にＡ相に等価な信号Ａ′相を出
力させることにより、ロボットやNC装置等の制御対象を
安全に定常停止をさせることができるようになる。
上のために使われていたエンコーダのラインドライバー
出力を断線検出の目的のために使用し、Ａ相相のうち
片方が断線した時にも常にＡ相に等価な信号Ａ′相を出
力させることにより、ロボットやNC装置等の制御対象を
安全に定常停止をさせることができるようになる。
また、第１図での両方断線検出部は、ハードウェアに
よって構成したが、他の実施例として、第４図のように
ソフトウェア処理により、偏差パルスε（ε＝∫（Pd−
Pf）dt）がしきい値ｎより大きく（41）かつ、フィード
バックパルスPf＝０（42）の時、両方断線と判断し、モ
ータ駆動装置の電源を切ることができる。すなわち、エ
ンコーダ信号線が断線しても正常な位置カウンター入力
信号を出力できれば、片方及び両方断線検出部分は、ハ
ードウェア、ソフトウェアのどちらでもよい。
よって構成したが、他の実施例として、第４図のように
ソフトウェア処理により、偏差パルスε（ε＝∫（Pd−
Pf）dt）がしきい値ｎより大きく（41）かつ、フィード
バックパルスPf＝０（42）の時、両方断線と判断し、モ
ータ駆動装置の電源を切ることができる。すなわち、エ
ンコーダ信号線が断線しても正常な位置カウンター入力
信号を出力できれば、片方及び両方断線検出部分は、ハ
ードウェア、ソフトウェアのどちらでもよい。
発明の効果 以上のように本発明は、Ａ相（Ｂ相）と、Ａ相（Ｂ
相）と同相でありかつ逆極性の信号相（相）を出力
可能なエンコーダと、エンコーダからの出力された信号
のＡ相（Ｂ相）、相（相）を受け取り、このＡ相
（Ｂ相）、相（相）よりＡ相（Ｂ相）に等価な位置
カウンター信号Ａ′相（Ｂ′相）を生成し、前記位置カ
ウンターに対して出力する信号再生回路部と、前記Ａ相
（Ｂ相）、相（相）を監視することにより、どちら
か一方が検出されない時に、片方断線と判断する片方断
線検出部と、前記片方断線検出部において片方断線と判
断された際にも、前記位置カウンターに対する前記信号
再生回路部により生成された位置カウンター信号Ａ′相
の出力を接続可能に構成することにより、たとえ、Ａ相
（Ｂ相）、相（相）のどちらか一方が断線し、片方
断線と判断した場合でも、常にＡ相（Ｂ相）と等価な位
置カウンタＡ′相（Ｂ′相）を生成することができるの
で、モータの動作中にエンコーダからの信号が片方断線
した場合ても、動作中は駆動装置の電源を遮断すること
なく、次停止位置まで通常動作させていわゆる定常停止
させることが可能となり、制御対象の暴走や作業の半端
な中断を防ぐことが可能となる。
相）と同相でありかつ逆極性の信号相（相）を出力
可能なエンコーダと、エンコーダからの出力された信号
のＡ相（Ｂ相）、相（相）を受け取り、このＡ相
（Ｂ相）、相（相）よりＡ相（Ｂ相）に等価な位置
カウンター信号Ａ′相（Ｂ′相）を生成し、前記位置カ
ウンターに対して出力する信号再生回路部と、前記Ａ相
（Ｂ相）、相（相）を監視することにより、どちら
か一方が検出されない時に、片方断線と判断する片方断
線検出部と、前記片方断線検出部において片方断線と判
断された際にも、前記位置カウンターに対する前記信号
再生回路部により生成された位置カウンター信号Ａ′相
の出力を接続可能に構成することにより、たとえ、Ａ相
（Ｂ相）、相（相）のどちらか一方が断線し、片方
断線と判断した場合でも、常にＡ相（Ｂ相）と等価な位
置カウンタＡ′相（Ｂ′相）を生成することができるの
で、モータの動作中にエンコーダからの信号が片方断線
した場合ても、動作中は駆動装置の電源を遮断すること
なく、次停止位置まで通常動作させていわゆる定常停止
させることが可能となり、制御対象の暴走や作業の半端
な中断を防ぐことが可能となる。
さらに、両方断線検出部を設けることにより、Ａ相
（Ｂ相）、相（相）がともに断線した時にそれを検
出し、駆動装置の電源を切り、外部にそのエラー情報を
知らせることが可能となり、従来の断線検出装置に比べ
て、安価な構成で著しく安全性を向上させることが可能
になる。
（Ｂ相）、相（相）がともに断線した時にそれを検
出し、駆動装置の電源を切り、外部にそのエラー情報を
知らせることが可能となり、従来の断線検出装置に比べ
て、安価な構成で著しく安全性を向上させることが可能
になる。
第１図は本発明の一実施例における安全装置の回路図、
第２図は同ブロック図、第３図は位置カウンター入力信
号発生の時のタイミングチャート図、第４図は他の実施
例における安全装置のフローチャート図、第５図は従来
の産業用ロボットのブロック図、第６図は故障した時の
検出方法のフローチャート図である。
第２図は同ブロック図、第３図は位置カウンター入力信
号発生の時のタイミングチャート図、第４図は他の実施
例における安全装置のフローチャート図、第５図は従来
の産業用ロボットのブロック図、第６図は故障した時の
検出方法のフローチャート図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−84303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209319（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−225982（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−127208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−151702（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−165700（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】位置カウンターにエンコーダからの出力信
号を入力することにより制御される産業用ロボットの安
全装置において、 Ａ相と、Ａ相と同相でありかつ逆極性の信号相を出力
可能なエンコーダと、エンコーダからの出力された信号
Ａ相、相を受け取り、このＡ相、相より、Ａ相に等
価な位置カウンター信号Ａ′相を生成し、前記位置カウ
ンターに対して出力する信号再生回路部と、前記Ａ相、
相を監視することにより、どちらか一方が検出されな
い時に、片方断線と判断する片方断線検出部と、前記片
方断線検出部において片方断線と判断された際にも、前
記位置カウンターに対する前記信号再生回路部により生
成された位置カウンター信号Ａ′相の出力を継続可能に
構成したことを特徴とする安全装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332055A JP2605768B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332055A JP2605768B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 安全装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199201A JPH01199201A (ja) | 1989-08-10 |
| JP2605768B2 true JP2605768B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=18250635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62332055A Expired - Lifetime JP2605768B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 安全装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605768B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4741691B2 (ja) | 2009-06-15 | 2011-08-03 | ファナック株式会社 | ロボットの異常監視機能を備えたロボットシステム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6323440Y2 (ja) * | 1981-03-31 | 1988-06-27 | ||
| JPS58127208A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-07-29 | Amada Co Ltd | 工作機械の位置決め制御装置 |
| JPS60225982A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Japanese National Railways<Jnr> | ３重系におけるクロツクパルス同期装置 |
| JPS61209319A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | Toshiba Corp | ロ−タリエンコ−ダ |
| JPS6284303A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Hitachi Ltd | ロボツトの制御装置 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62332055A patent/JP2605768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01199201A (ja) | 1989-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |