JP3217334B2 - 自動機械のための制御装置 - Google Patents
自動機械のための制御装置Info
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- JP3217334B2 JP3217334B2 JP27407199A JP27407199A JP3217334B2 JP 3217334 B2 JP3217334 B2 JP 3217334B2 JP 27407199 A JP27407199 A JP 27407199A JP 27407199 A JP27407199 A JP 27407199A JP 3217334 B2 JP3217334 B2 JP 3217334B2
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- servo
- control device
- axis
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボット
（以下、単に「ロボット」と言う。）や工作機械のよう
に、サーボ制御される複数の軸を有する自動機械のため
の制御装置に関し、更に詳しく言えば、それら自動機械
の始動直後の異常動作による危険を回避し、原因除去に
資するための技術に関する。
（以下、単に「ロボット」と言う。）や工作機械のよう
に、サーボ制御される複数の軸を有する自動機械のため
の制御装置に関し、更に詳しく言えば、それら自動機械
の始動直後の異常動作による危険を回避し、原因除去に
資するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットや工作機械にサーボアンプ中の
電子部品の劣化などによる故障が発生た場合には、その
部品を含むユニット交換等の措置がとられている。その
際には、サーボアンプとサーボモータの接続、サーボ制
御器とパルスコーダ（位置検出器）との接続などが一旦
解除され、ユニット交換後に再接続作業が行なわれる。
ところが、この再接続作業時に各軸毎の対応関係を誤っ
た接続を行なってしまう場合がある。
電子部品の劣化などによる故障が発生た場合には、その
部品を含むユニット交換等の措置がとられている。その
際には、サーボアンプとサーボモータの接続、サーボ制
御器とパルスコーダ（位置検出器）との接続などが一旦
解除され、ユニット交換後に再接続作業が行なわれる。
ところが、この再接続作業時に各軸毎の対応関係を誤っ
た接続を行なってしまう場合がある。
【０００３】図１は、このような誤接続の例を示してい
る。本例では第１軸と第２軸に関連した誤接続を例示し
ている。
る。本例では第１軸と第２軸に関連した誤接続を例示し
ている。
【０００４】先ず、周知のように、サーボ制御器＃１、
＃２、サーボアンプＡ１、Ａ２、サーボモータＭ１、Ｍ
２、パルスコーダＰ１、Ｐ２の相互間の接続状態が正常
であれば、第１軸のサーボ制御器＃１は、制御装置内
（全体図示は省略）で作成される第１軸の移動指令を受
取り、第１軸サーボモータＭ１に付属したパルスコーダ
Ｐ１からのフィードバック信号と併せてサーボアンプＡ
１にトルク指令を出力する。サーボアンプＡ１はこのト
ルク指令に基づいて第１のサーボモータＭ１のための駆
動電流を供給する。第１軸のパルスコーダＰ１は、第１
軸の位置あるいは速度の情報をフィードバック信号とし
て第１軸のサーボ制御器＃１に出力する。
＃２、サーボアンプＡ１、Ａ２、サーボモータＭ１、Ｍ
２、パルスコーダＰ１、Ｐ２の相互間の接続状態が正常
であれば、第１軸のサーボ制御器＃１は、制御装置内
（全体図示は省略）で作成される第１軸の移動指令を受
取り、第１軸サーボモータＭ１に付属したパルスコーダ
Ｐ１からのフィードバック信号と併せてサーボアンプＡ
１にトルク指令を出力する。サーボアンプＡ１はこのト
ルク指令に基づいて第１のサーボモータＭ１のための駆
動電流を供給する。第１軸のパルスコーダＰ１は、第１
軸の位置あるいは速度の情報をフィードバック信号とし
て第１軸のサーボ制御器＃１に出力する。
【０００５】これに対して、誤接続例１では、サーボ制
御器とサーボアンプの接続関係の軸対応に誤り（入れ替
り）がある。このような状態で機械を始動すると、第２
軸のサーボアンプＡ２には第１軸のサーボ制御器＃１の
出力が送られる一方、第１軸のサーボアンプＡ１には第
２軸のサーボ制御器＃１の出力が送られてしまう。
御器とサーボアンプの接続関係の軸対応に誤り（入れ替
り）がある。このような状態で機械を始動すると、第２
軸のサーボアンプＡ２には第１軸のサーボ制御器＃１の
出力が送られる一方、第１軸のサーボアンプＡ１には第
２軸のサーボ制御器＃１の出力が送られてしまう。
【０００６】そのため、第１軸のサーボモータＭ１は第
２軸の移動指令に従って動作しようとする。一方、パル
スコーダＰ１はそのように動作しようとするサーボモー
タＭ１の位置情報をサーボ制御器＃１に出力する。サー
ボ制御器＃１は、位置偏差を０にしようとするための出
力を作成するが、その出力は第１軸のサーボアンプＡ１
へ送られずに、第２軸のサーボアンプＡ２へ送られてし
まう。従って、位置偏差を０にしようとするサーボシス
テムが作動せず、サーボモータＭ１は全く予期せぬ不規
則動作、場合によっては暴走を起す可能性が高い。第２
軸のサーボモータＭ２につても同様に、暴走動作のおそ
れがある。また、例えばロボットなどで第２軸に重力ま
たは重力によるモーメントが掛かっているようなケース
では、指令が入らなくとも、重力または重力によるモー
メントを支えて、位置偏差を０にしようとするための出
力が第１軸に送られて、第１軸のサーボモータＭ１が暴
走するおそれがある。
２軸の移動指令に従って動作しようとする。一方、パル
スコーダＰ１はそのように動作しようとするサーボモー
タＭ１の位置情報をサーボ制御器＃１に出力する。サー
ボ制御器＃１は、位置偏差を０にしようとするための出
力を作成するが、その出力は第１軸のサーボアンプＡ１
へ送られずに、第２軸のサーボアンプＡ２へ送られてし
まう。従って、位置偏差を０にしようとするサーボシス
テムが作動せず、サーボモータＭ１は全く予期せぬ不規
則動作、場合によっては暴走を起す可能性が高い。第２
軸のサーボモータＭ２につても同様に、暴走動作のおそ
れがある。また、例えばロボットなどで第２軸に重力ま
たは重力によるモーメントが掛かっているようなケース
では、指令が入らなくとも、重力または重力によるモー
メントを支えて、位置偏差を０にしようとするための出
力が第１軸に送られて、第１軸のサーボモータＭ１が暴
走するおそれがある。
【０００７】次に、誤接続例２では、サーボアンプとサ
ーボモータの接続関係の軸対応に誤り（入れ替り）があ
る。また、誤接続例３では、サーボモータとサーボ制御
器との接続関係の軸対応に誤り（入れ替り）がある。こ
れら両例においても、誤接続例１と同様に、サーボシス
テムが正常作動せず、サーボモータＭ１、Ｍ２には暴走
動作の危険がある。
ーボモータの接続関係の軸対応に誤り（入れ替り）があ
る。また、誤接続例３では、サーボモータとサーボ制御
器との接続関係の軸対応に誤り（入れ替り）がある。こ
れら両例においても、誤接続例１と同様に、サーボシス
テムが正常作動せず、サーボモータＭ１、Ｍ２には暴走
動作の危険がある。
【０００８】このような誤接続による異常動作は、サー
ボシステムの性格上、機械の始動直後、更に詳しく言え
ば、重力または重力によるモーメントが掛かかる軸が絡
む場合にはブレーキ解除直後に、重力または重力による
モーメントが掛かかる軸が絡まない場合であれば動作指
令が入った直後に発生する可能性が高い。何故ならば、
サーボ制御器はなるべく早く偏差を０に収束させようと
出力を作成するため、上記のような誤接続があると、系
は収束せずに急速に発散する可能性が高いからである。
なお、上記のような誤接続がなくとも、作業者が電子部
品の劣化、故障等の発生に気付かずに機械を始動させた
場合にも、同様の異常動作は生じ得る。
ボシステムの性格上、機械の始動直後、更に詳しく言え
ば、重力または重力によるモーメントが掛かかる軸が絡
む場合にはブレーキ解除直後に、重力または重力による
モーメントが掛かかる軸が絡まない場合であれば動作指
令が入った直後に発生する可能性が高い。何故ならば、
サーボ制御器はなるべく早く偏差を０に収束させようと
出力を作成するため、上記のような誤接続があると、系
は収束せずに急速に発散する可能性が高いからである。
なお、上記のような誤接続がなくとも、作業者が電子部
品の劣化、故障等の発生に気付かずに機械を始動させた
場合にも、同様の異常動作は生じ得る。
【０００９】異常動作に備えるために、ロボット制御装
置においては、デッドマンスイッチを装備したティーチ
ペンダントに接続されており、作業者がデッドマンスイ
ッチを解放（押下中止）することでロボットは緊急停止
する。しかし、上記のような諸原因により、ロボット始
動直後に暴走した場合、作業者の対応が間に合わす、事
故に至る危険性が高い。工作機械においても、始動直後
の予期せぬ異常動作に間髪を入れず、確実に対応出来る
手段は知られていない。
置においては、デッドマンスイッチを装備したティーチ
ペンダントに接続されており、作業者がデッドマンスイ
ッチを解放（押下中止）することでロボットは緊急停止
する。しかし、上記のような諸原因により、ロボット始
動直後に暴走した場合、作業者の対応が間に合わす、事
故に至る危険性が高い。工作機械においても、始動直後
の予期せぬ異常動作に間髪を入れず、確実に対応出来る
手段は知られていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は上記のように、サーボシステムの諸機器（サーボモー
タを含む）の誤接続等に起因して発生する可能性のある
自動機械始動直後の異常動作、特に暴走動作に備え、そ
れが拡大して重大な事態に至る前に阻止出来るようにし
た制御装置を提供することにある。更に本発明は、上記
異常動作の拡大阻止に加えて、異常動作の原因を推定
し、作業者に報知で出来るようにすることにある。
は上記のように、サーボシステムの諸機器（サーボモー
タを含む）の誤接続等に起因して発生する可能性のある
自動機械始動直後の異常動作、特に暴走動作に備え、そ
れが拡大して重大な事態に至る前に阻止出来るようにし
た制御装置を提供することにある。更に本発明は、上記
異常動作の拡大阻止に加えて、異常動作の原因を推定
し、作業者に報知で出来るようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えばロボッ
トや工作機械のような自動機械の複数の軸をサーボ制御
する制御装置に、各軸サーボシステムの始動直後に強制
的にサーボアンプの通電を遮断する手段を設けることで
上記技術課題を解決したものである。また、更にサーボ
システム内に、異常動作の原因となるような不整合が生
じているかを判断し、判断結果をメッセージで出力する
ようにし、異常動作の原因の除去作業に資することが出
来るようにしたものである。
トや工作機械のような自動機械の複数の軸をサーボ制御
する制御装置に、各軸サーボシステムの始動直後に強制
的にサーボアンプの通電を遮断する手段を設けることで
上記技術課題を解決したものである。また、更にサーボ
システム内に、異常動作の原因となるような不整合が生
じているかを判断し、判断結果をメッセージで出力する
ようにし、異常動作の原因の除去作業に資することが出
来るようにしたものである。
【００１２】即ち、本発明に従えば、サーボモータで駆
動される複数の軸を有する自動機械のための制御装置
は、前記サーボモータの位置検出器からフィードバック
される位置情報を入力するサーボ制御器と、前記サーボ
モータに電気を供給するサーボアンプと、前記サーボア
ンプへの通電を強制的に遮断するための強制的通電遮断
手段とを備えている。
動される複数の軸を有する自動機械のための制御装置
は、前記サーボモータの位置検出器からフィードバック
される位置情報を入力するサーボ制御器と、前記サーボ
モータに電気を供給するサーボアンプと、前記サーボア
ンプへの通電を強制的に遮断するための強制的通電遮断
手段とを備えている。
【００１３】この強制的通電遮断手段は、サーボアンプ
への通電が開始された後であって、且つ、前記サーボ制
御器に移動指令が入力された後の所定の時点にサーボア
ンプへの通電を強制的に遮断する。但し、通電を強制的
に遮断する所定の時点を定めるに際して、「サーボ制御
器に移動指令が入力された後」という条件を外すことも
出来る。このような強制的遮断時点の決め方は、移動指
令が入力されなくとも重力または重力によるモーメント
が掛かる軸に関連して異常動作が通電直後にも発生する
可能性があるようなケースに適合している。
への通電が開始された後であって、且つ、前記サーボ制
御器に移動指令が入力された後の所定の時点にサーボア
ンプへの通電を強制的に遮断する。但し、通電を強制的
に遮断する所定の時点を定めるに際して、「サーボ制御
器に移動指令が入力された後」という条件を外すことも
出来る。このような強制的遮断時点の決め方は、移動指
令が入力されなくとも重力または重力によるモーメント
が掛かる軸に関連して異常動作が通電直後にも発生する
可能性があるようなケースに適合している。
【００１４】サーボアンプへの通電中には、各軸の動作
異常の有無を判断するための指標に利用されるサーボシ
ステム内部のデータが記憶されることが好ましい。記憶
されたデータの一部または全部はメッセージ出力されて
良い。また、記憶されたデータに基づいて各軸の異常の
有無が推定され、該推定結果がメッセージ出力されるこ
とは更に好ましい。
異常の有無を判断するための指標に利用されるサーボシ
ステム内部のデータが記憶されることが好ましい。記憶
されたデータの一部または全部はメッセージ出力されて
良い。また、記憶されたデータに基づいて各軸の異常の
有無が推定され、該推定結果がメッセージ出力されるこ
とは更に好ましい。
【００１５】通常、強制的通電遮断手段は、異常原因の
除去後の通常運転のために無効化可能とする。また、サ
ーボアンプへの通電が強制的に遮断された直後には、各
軸に付設されたブレーキ手段を有効化することで落下事
故（ロボットの場合、重力方向のＺ軸を持つ工作機な
ど）を確実に防止出来る。
除去後の通常運転のために無効化可能とする。また、サ
ーボアンプへの通電が強制的に遮断された直後には、各
軸に付設されたブレーキ手段を有効化することで落下事
故（ロボットの場合、重力方向のＺ軸を持つ工作機な
ど）を確実に防止出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の制御装置は、通常のハー
ドウェア構成を有する制御装置に、後述するような処理
を実行するソフトウェアを装備することによって具体化
することが出来る。図２は、ロボットを例にとり、制御
装置の一般的なハードウェア構成を要部ブロック図で示
したものである。
ドウェア構成を有する制御装置に、後述するような処理
を実行するソフトウェアを装備することによって具体化
することが出来る。図２は、ロボットを例にとり、制御
装置の一般的なハードウェア構成を要部ブロック図で示
したものである。
【００１７】メインＣＰＵ（以下、単にＣＰＵと言
う。）１０１に接続されたバス１０７に、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、不揮発性メモリ等からなるメモリ１０２、教示操作
盤用インターフェイス１０３、外部装置用の入出力イン
ターフェイス１０６及びサーボ制御部１０５が並列に接
続されている。
う。）１０１に接続されたバス１０７に、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、不揮発性メモリ等からなるメモリ１０２、教示操作
盤用インターフェイス１０３、外部装置用の入出力イン
ターフェイス１０６及びサーボ制御部１０５が並列に接
続されている。
【００１８】教示操作盤用インターフェイス１０３には
接続される教示操作盤１０４は通常のディスプレイ機能
付のもので、オペレータは、この教示操作盤１０４のマ
ニュアル操作を通して、ロボットの動作プログラムの作
成、修正、登録、あるいは各種パラメータの設定の他、
教示された動作プログラムの再生運転、ジョグ送り等を
実行する。また、ディスプレイはロボットの始動直後の
異常有無チェック結果の表示（後述）にも使用される。
接続される教示操作盤１０４は通常のディスプレイ機能
付のもので、オペレータは、この教示操作盤１０４のマ
ニュアル操作を通して、ロボットの動作プログラムの作
成、修正、登録、あるいは各種パラメータの設定の他、
教示された動作プログラムの再生運転、ジョグ送り等を
実行する。また、ディスプレイはロボットの始動直後の
異常有無チェック結果の表示（後述）にも使用される。
【００１９】ロボット及びロボット制御装置の基本機能
を支えるシステムプログラムは、メモリ１０２のＲＯＭ
に格納される。また、アプリケーションに応じて教示さ
れるロボットの動作プログラム並びに関連設定データ
は、メモリ１０２の不揮発性メモリ１０２に格納され
る。後述するロボット始動直後の強制措置のためのプロ
グラム関連データも主としてこの不揮発性メモリ１０２
に格納される。メモリ１０２のＲＡＭは、ＣＰＵ１０１
が行なう各種演算処理におけるデータの一時記憶の記憶
領域に使用される。
を支えるシステムプログラムは、メモリ１０２のＲＯＭ
に格納される。また、アプリケーションに応じて教示さ
れるロボットの動作プログラム並びに関連設定データ
は、メモリ１０２の不揮発性メモリ１０２に格納され
る。後述するロボット始動直後の強制措置のためのプロ
グラム関連データも主としてこの不揮発性メモリ１０２
に格納される。メモリ１０２のＲＡＭは、ＣＰＵ１０１
が行なう各種演算処理におけるデータの一時記憶の記憶
領域に使用される。
【００２０】サーボ制御部１０５はサーボ制御器＃１〜
＃ｎ（ｎ：ロボットの総軸数）を備え、ロボット制御の
ための演算処理（軌道計画作成とそれに基づく補間、逆
変換など）を経て作成された移動指令を受け、各軸に付
属したパルスコーダＰ１〜Ｐｎから受け取るフィードバ
ック信号と併せてサーボアンプＡ１〜Ａｎにトルク指令
を出力する。各サーボアンプＡ１〜Ａｎは、各トルク指
令に基づいて各軸のサーボモータに電流を供給してそれ
らを駆動する。
＃ｎ（ｎ：ロボットの総軸数）を備え、ロボット制御の
ための演算処理（軌道計画作成とそれに基づく補間、逆
変換など）を経て作成された移動指令を受け、各軸に付
属したパルスコーダＰ１〜Ｐｎから受け取るフィードバ
ック信号と併せてサーボアンプＡ１〜Ａｎにトルク指令
を出力する。各サーボアンプＡ１〜Ａｎは、各トルク指
令に基づいて各軸のサーボモータに電流を供給してそれ
らを駆動する。
【００２１】但し、前述したように、サーボ制御器＃１
〜＃ｎ、サーボアンプＡ１〜Ａｎ、サーボモータＭ１〜
Ｍｎ、パルスコーダＰ１〜Ｐｎの相互間の接続状態には
誤りが生じる可能性があある。その場合には、それら機
器に関して図２に示した通りの接続関係は実現されな
い。なお、図示は省略したが、周知のように、各軸には
電磁ブレーキ等のブレーキ機構が付設されており、ロボ
ット制御装置からの指令により随時解除（オープン）／
有効化（クローズ）可能となっている。
〜＃ｎ、サーボアンプＡ１〜Ａｎ、サーボモータＭ１〜
Ｍｎ、パルスコーダＰ１〜Ｐｎの相互間の接続状態には
誤りが生じる可能性があある。その場合には、それら機
器に関して図２に示した通りの接続関係は実現されな
い。なお、図示は省略したが、周知のように、各軸には
電磁ブレーキ等のブレーキ機構が付設されており、ロボ
ット制御装置からの指令により随時解除（オープン）／
有効化（クローズ）可能となっている。
【００２２】本実施形態では、ロボット始動直後に強制
的にサーボアンプへの通電を停止し、その際に安全確認
のためのデータを教示操作盤１０４のディスプレイ表示
する。図３はそのための処理の概要を記したフローチャ
ートである。
的にサーボアンプへの通電を停止し、その際に安全確認
のためのデータを教示操作盤１０４のディスプレイ表示
する。図３はそのための処理の概要を記したフローチャ
ートである。
【００２３】ここに記された処理は、メインＣＰＵ１０
１とサーボ制御器＃１〜＃ｎが持つＣＰＵ（サーボＣＰ
Ｕ）が共同して行なわれる。また、本発明の特徴をなす
ロボット始動直後の強制的通電遮断は、モードフラグＦ
の値を選択する事前設定により、解除可能であるとす
る。Ｆ＝１では強制的通電遮断モードが有効化され、Ｆ
＝０では強制的通電遮断モードが無効化される。安全確
保上、ロボット始動時には、Ｆ＝１が常態値となるよう
にしておくことが好ましい。
１とサーボ制御器＃１〜＃ｎが持つＣＰＵ（サーボＣＰ
Ｕ）が共同して行なわれる。また、本発明の特徴をなす
ロボット始動直後の強制的通電遮断は、モードフラグＦ
の値を選択する事前設定により、解除可能であるとす
る。Ｆ＝１では強制的通電遮断モードが有効化され、Ｆ
＝０では強制的通電遮断モードが無効化される。安全確
保上、ロボット始動時には、Ｆ＝１が常態値となるよう
にしておくことが好ましい。
【００２４】図３を参照して、教示操作盤１０４の操作
により、動作プログラムの再生運転開始がロボット制御
装置に指示され、サーボアンプＡ１〜Ａｎを含むサーボ
制御部１０５に通電がなされた時点以降の処理を説明す
る。各ステップの要点は下記の通りである。なお、ここ
では、重力または重力によるモーメントの影響を受ける
軸が存在しない場合、あるいは存在してもその影響が無
視出来る場合に適合した処理（請求項１に対応）の例に
ついてまず説明する。
により、動作プログラムの再生運転開始がロボット制御
装置に指示され、サーボアンプＡ１〜Ａｎを含むサーボ
制御部１０５に通電がなされた時点以降の処理を説明す
る。各ステップの要点は下記の通りである。なお、ここ
では、重力または重力によるモーメントの影響を受ける
軸が存在しない場合、あるいは存在してもその影響が無
視出来る場合に適合した処理（請求項１に対応）の例に
ついてまず説明する。
【００２５】ステップＳ１；モードフラグＦの値をチェ
ックする。強制的通電遮断モードが解除されていない限
りステップＳ２へ進む。もし、解除されていれば（Ｆ＝
０）ステップＳ１６（通常運転）へ進む。 ステップＳ２；ブレーキを解除（オープン）する。 ステップＳ３；始動時からの時間経過を計測するために
設定されたタイマをリセットするとともにスタートさせ
る。
ックする。強制的通電遮断モードが解除されていない限
りステップＳ２へ進む。もし、解除されていれば（Ｆ＝
０）ステップＳ１６（通常運転）へ進む。 ステップＳ２；ブレーキを解除（オープン）する。 ステップＳ３；始動時からの時間経過を計測するために
設定されたタイマをリセットするとともにスタートさせ
る。
【００２６】ステップＳ４；サーボアンプＡ１〜Ａｎへ
の通電をオンする。
の通電をオンする。
【００２７】ステップＳ５；各軸（第１軸〜第ｎ軸）に
ついて、ロボット制御装置の数値制御機能（動作プログ
ラムデコード、軌道計画、補間、加減速処理、各軸分配
等）によって作成された１ＩＴＰ（１計算周期）分の移
動指令が、サーボ制御器＃１〜＃ｎに出力される。各サ
ーボ制御器＃１〜＃ｎは、パルスコーダＰ１〜Ｐｎから
受け取るフィードバック信号と併せてサーボアンプＡ１
〜Ａｎにトルク指令を出力する。
ついて、ロボット制御装置の数値制御機能（動作プログ
ラムデコード、軌道計画、補間、加減速処理、各軸分配
等）によって作成された１ＩＴＰ（１計算周期）分の移
動指令が、サーボ制御器＃１〜＃ｎに出力される。各サ
ーボ制御器＃１〜＃ｎは、パルスコーダＰ１〜Ｐｎから
受け取るフィードバック信号と併せてサーボアンプＡ１
〜Ａｎにトルク指令を出力する。
【００２８】各サーボアンプＡ１〜Ａｎは、各トルク指
令に基づいて各軸のサーボモータＭ１〜Ｍ６に駆動電流
を供給する。これにより、ロボットの実際の動作が開始
される。但し、接続の軸対応に前述したような誤りがあ
るかも知れないことに注意されたい。
令に基づいて各軸のサーボモータＭ１〜Ｍ６に駆動電流
を供給する。これにより、ロボットの実際の動作が開始
される。但し、接続の軸対応に前述したような誤りがあ
るかも知れないことに注意されたい。
【００２９】ステップＳ６；ステップＳ５の実行により
走り出したサーボシステムの状態に異常が無いかどうか
判断するために、異常判断指標となる内部データを記憶
する。具体的には、ここでは、各軸（ｊ＝１，２・・・
ｎ）毎の最新のトルク指令値（電流指令値）ｉcj、最新
の電流フィードバック値ｉfj、最新の移動指令値（積算
値）ｘcj、最新の位置フィードバック値ｘfjを記憶す
る。
走り出したサーボシステムの状態に異常が無いかどうか
判断するために、異常判断指標となる内部データを記憶
する。具体的には、ここでは、各軸（ｊ＝１，２・・・
ｎ）毎の最新のトルク指令値（電流指令値）ｉcj、最新
の電流フィードバック値ｉfj、最新の移動指令値（積算
値）ｘcj、最新の位置フィードバック値ｘfjを記憶す
る。
【００３０】ステップＳ７；タイマの計数値ｔをチェッ
クする。設定値ｔ0 以下であれば、次のＩＴＰのための
ステップＳ５、Ｓ６を実行する。ｔ＞ｔ0 であれば、ス
テップＳ８へ進む。ここで、設定値ｔ0 は一般的には極
めて短い時間で、仮に誤接続があってもロボットの異常
動作が拡大してしまわない範囲で、設計的に定められ
る。例えば数ＩＴＰ〜数１０ＩＴＰ分の移動指令（ステ
ップＳ５）が出力された直後に初めてｔ＞ｔ0 となる程
度の大きさとされる。
クする。設定値ｔ0 以下であれば、次のＩＴＰのための
ステップＳ５、Ｓ６を実行する。ｔ＞ｔ0 であれば、ス
テップＳ８へ進む。ここで、設定値ｔ0 は一般的には極
めて短い時間で、仮に誤接続があってもロボットの異常
動作が拡大してしまわない範囲で、設計的に定められ
る。例えば数ＩＴＰ〜数１０ＩＴＰ分の移動指令（ステ
ップＳ５）が出力された直後に初めてｔ＞ｔ0 となる程
度の大きさとされる。
【００３１】ステップＳ８；強制的にサーボアンプＡ１
〜Ａｎへの通電をオフする。但し、サーボ制御器＃１〜
＃ｎ内のサーボＣＰＵの動作等、信号処理のための通電
は維持される。
〜Ａｎへの通電をオフする。但し、サーボ制御器＃１〜
＃ｎ内のサーボＣＰＵの動作等、信号処理のための通電
は維持される。
【００３２】ステップＳ９；ブレーキを有効化（クロー
ズ）する。 ステップＳ１０；各軸（ｊ＝１，２・・・ｎ）毎に、最
新のトルク指令値（電流指令値）ｉcjと最新の電流フィ
ードバック値ｉfjとの整合関係をチェックする。例え
ば、もしも作業ミスにより前述の誤接続例１が生じてい
たとすると、第１軸及び第２軸について（ｊ＝１、
２）、ｉcjとｉfjとの間の異常なずれ（即ち、通常の偏
差を越えたずれ）が検出される可能性が高い。もしもｉ
cjとｉfjとの間の整合異常が検出されたら、ステップＳ
１１へ進み、同整合異常が検出されたなかったら、ステ
ップＳ１２へ進む。
ズ）する。 ステップＳ１０；各軸（ｊ＝１，２・・・ｎ）毎に、最
新のトルク指令値（電流指令値）ｉcjと最新の電流フィ
ードバック値ｉfjとの整合関係をチェックする。例え
ば、もしも作業ミスにより前述の誤接続例１が生じてい
たとすると、第１軸及び第２軸について（ｊ＝１、
２）、ｉcjとｉfjとの間の異常なずれ（即ち、通常の偏
差を越えたずれ）が検出される可能性が高い。もしもｉ
cjとｉfjとの間の整合異常が検出されたら、ステップＳ
１１へ進み、同整合異常が検出されたなかったら、ステ
ップＳ１２へ進む。
【００３３】ステップＳ１１；異常メッセージ１を出力
し、例えば教示操作盤１０４のディスプレイに表示す
る。表示内容には、異常が検出された軸番号が含まれる
ことが好ましい。また、異常有無判断のために記憶され
たデータの一部あるいは全部が表示（一般にはメッセー
ジ出力）に含まれて良い。
し、例えば教示操作盤１０４のディスプレイに表示す
る。表示内容には、異常が検出された軸番号が含まれる
ことが好ましい。また、異常有無判断のために記憶され
たデータの一部あるいは全部が表示（一般にはメッセー
ジ出力）に含まれて良い。
【００３４】ここで、異常メッセージ１はサーボ制御器
とサーボアンプの間の接続の誤りを示唆するメッセージ
である。但し、他の異常、例えば電子部品の故障によ
り、電流フィードバック値ｉfj自身が正常でない場合な
ども有り得る。ステップＳ１１の処理完了後にはステッ
プＳ１３へ進む。
とサーボアンプの間の接続の誤りを示唆するメッセージ
である。但し、他の異常、例えば電子部品の故障によ
り、電流フィードバック値ｉfj自身が正常でない場合な
ども有り得る。ステップＳ１１の処理完了後にはステッ
プＳ１３へ進む。
【００３５】ステップＳ１２／ステップＳ１３；各軸
（ｊ＝１，２・・・ｎ）毎に、最新の位置指令値（積算
値）ｘcjと最新の位置フィードバック値ｘfjとの整合関
係をチェックする。例えば、もしも作業ミスにより前述
の誤接続例２あるいは誤接続例３が生じていたとする
と、第１軸及び第２軸について（ｊ＝１、２）、ｘcjと
ｘfjとの間の異常なずれ（即ち、通常の偏差を越えたず
れ）が検出される可能性が高い。もしもｘcjとｘfjとの
間の整合異常が検出されたら、ステップＳ１５へ進み、
同整合異常が検出されたなかったら、ステップＳ１４へ
進む。
（ｊ＝１，２・・・ｎ）毎に、最新の位置指令値（積算
値）ｘcjと最新の位置フィードバック値ｘfjとの整合関
係をチェックする。例えば、もしも作業ミスにより前述
の誤接続例２あるいは誤接続例３が生じていたとする
と、第１軸及び第２軸について（ｊ＝１、２）、ｘcjと
ｘfjとの間の異常なずれ（即ち、通常の偏差を越えたず
れ）が検出される可能性が高い。もしもｘcjとｘfjとの
間の整合異常が検出されたら、ステップＳ１５へ進み、
同整合異常が検出されたなかったら、ステップＳ１４へ
進む。
【００３６】ステップＳ１４；サーボ正常メッセージを
出力し、例えば教示操作盤１０４のディスプレイに表示
し、処理を完了する。
出力し、例えば教示操作盤１０４のディスプレイに表示
し、処理を完了する。
【００３７】ステップＳ１５；異常メッセージ２を出力
し、例えば教示操作盤１０４のディスプレイに表示し、
処理を完了する。表示内容には、異常が検出された軸番
号が含まれることが好ましい。また、異常有無判断のた
めに記憶されたデータの一部あるいは全部が表示（一般
にはメッセージ出力）に含まれて良い。
し、例えば教示操作盤１０４のディスプレイに表示し、
処理を完了する。表示内容には、異常が検出された軸番
号が含まれることが好ましい。また、異常有無判断のた
めに記憶されたデータの一部あるいは全部が表示（一般
にはメッセージ出力）に含まれて良い。
【００３８】ここで、異常メッセージ２はサーボアンプ
とサーボモータの間、あるいはパルスコーダとサーボ制
御器の接続の誤りを示唆するメッセージである。但し、
他の異常、例えばパルスコーダ自身の故障により、位置
フィードバック値ｘfj自身が正常でない場合なども有り
得る。
とサーボモータの間、あるいはパルスコーダとサーボ制
御器の接続の誤りを示唆するメッセージである。但し、
他の異常、例えばパルスコーダ自身の故障により、位置
フィードバック値ｘfj自身が正常でない場合なども有り
得る。
【００３９】ステップＳ１６；通常運転を実行する。通
常運転のための処理の詳細は周知であり、且つ、本発明
の要旨と格別の関係は存在しないので説明は省略する。
作業者は、以上の処理後に、異常メッセージ１、２／正
常メッセージの出力状況に応じて、例えば次の処置をと
れば良い。
常運転のための処理の詳細は周知であり、且つ、本発明
の要旨と格別の関係は存在しないので説明は省略する。
作業者は、以上の処理後に、異常メッセージ１、２／正
常メッセージの出力状況に応じて、例えば次の処置をと
れば良い。
【００４０】１．正常メッセージ出力／表示時（ステッ
プＳ１４）；モードフラグＦの値を“１”から“０”に
変更設定し、強制的通電遮断モードを無効化した上で、
通常運転を行なう。
プＳ１４）；モードフラグＦの値を“１”から“０”に
変更設定し、強制的通電遮断モードを無効化した上で、
通常運転を行なう。
【００４１】２．異常メッセージ１の出力／表示時（ス
テップＳ１１）；サーボ制御器とサーボアンプの間の接
続関係をチェックする。異常が検出された軸（表示デー
タから判断）については特に注意する。誤接続が見出さ
れたら、正しい接続状態に直す。その上で、念のために
上記処理（図３）を再度実行する。 ２ａ；その結果、正常メッセージ出力／表示時（ステッ
プＳ１４）が得られたら、強制的通電遮断モードを無効
化し（Ｆ；１→０）、通常運転を行なう。
テップＳ１１）；サーボ制御器とサーボアンプの間の接
続関係をチェックする。異常が検出された軸（表示デー
タから判断）については特に注意する。誤接続が見出さ
れたら、正しい接続状態に直す。その上で、念のために
上記処理（図３）を再度実行する。 ２ａ；その結果、正常メッセージ出力／表示時（ステッ
プＳ１４）が得られたら、強制的通電遮断モードを無効
化し（Ｆ；１→０）、通常運転を行なう。
【００４２】２ｂ；万一、異常メッセージ１が再度表示
されたら、誤接続以外の原因と推定されるので、それに
応じた処置（回路検査など）を行なう。
されたら、誤接続以外の原因と推定されるので、それに
応じた処置（回路検査など）を行なう。
【００４３】２ｃ；もしも、誤接続が見出されなかった
場合、やはり誤接続以外の原因と推定されるので、それ
に応じた処置（回路検査など）を行なう。
場合、やはり誤接続以外の原因と推定されるので、それ
に応じた処置（回路検査など）を行なう。
【００４４】３．異常メッセージ２の出力／表示時（ス
テップＳ１５）；サーボアンプとサーボモータの間の接
続関係をチェックする。異常が検出された軸（表示デー
タから判断）については特に注意する。もしも、誤接続
が見い出されなければ、パルスコーダとサーボ制御器の
間の接続関係をチェックする。やはり、異常が検出され
た軸（表示データから判断）については特に注意する。
テップＳ１５）；サーボアンプとサーボモータの間の接
続関係をチェックする。異常が検出された軸（表示デー
タから判断）については特に注意する。もしも、誤接続
が見い出されなければ、パルスコーダとサーボ制御器の
間の接続関係をチェックする。やはり、異常が検出され
た軸（表示データから判断）については特に注意する。
【００４５】いずれかに誤接続が見出されたら、正しい
接続状態に直す。その上で、念のために上記処理（図
３）を再度実行する。 ３ａ；その結果、正常メッセージ出力／表示時（ステッ
プＳ１４）が得られたら、強制的通電遮断モードを無効
化し（Ｆ；１→０）、通常運転を行なう。
接続状態に直す。その上で、念のために上記処理（図
３）を再度実行する。 ３ａ；その結果、正常メッセージ出力／表示時（ステッ
プＳ１４）が得られたら、強制的通電遮断モードを無効
化し（Ｆ；１→０）、通常運転を行なう。
【００４６】３ｂ；万一、異常メッセージ２が再度表示
されたら、誤接続以外の原因と推定されるので、それに
応じた処置（回路検査、パルスコーダ自身の検査など）
を行なう。
されたら、誤接続以外の原因と推定されるので、それに
応じた処置（回路検査、パルスコーダ自身の検査など）
を行なう。
【００４７】３ｃ；もしも、誤接続が見出されなかった
場合、やはり誤接続以外の原因と推定されるので、それ
に応じた処置（回路検査、パルスコーダ自身の検査な
ど）を行なう。
場合、やはり誤接続以外の原因と推定されるので、それ
に応じた処置（回路検査、パルスコーダ自身の検査な
ど）を行なう。
【００４８】以上が、重力または重力によるモーメント
の影響を受ける軸が存在しない場合、あるいは存在して
もその影響が無視出来る場合に適合した処理（請求項１
に対応）の例である。重力または重力によるモーメント
の影響を受ける軸が存在してその影響が無視出来ない場
合の処理（請求項２に対応）については、上記処理（図
３のフローチャート）に若干の修正を加えれば良い。即
ち、上述の処理の内、ステップＳ５が強制的な通電遮断
のための処理としては不要になる。換言すれば、ステッ
プＳ５をスキップしてステップＳ６からステップＳ７へ
進み、移動指令の出力の有無に関係なく、ｔ≦ｔ0 であ
ればｔ＞ｔ0への状態反転を待つ（１ＩＴＰ毎にステッ
プＳ６、Ｓ７繰り返し）。そして、ｔ＞ｔ0 の判断出力
が得られたら、ステップＳ８以下へ進む。ここで、設定
値ｔ0 は短い時間であり、仮に誤接続があっても、例え
ばロボットアームの重力落下運動から派生する異常動作
の拡大が未然に防止出来るように設計的に定められる。
なお、ステップＳ６をもスキップして処理を簡略化する
ことも出来る。その場合は、ステップＳ１０以下もスキ
ップされる。正常／異常の判断は、設定時間ｔ0 経過直
後の停止時におけるロボットの姿勢の目視等により判断
する。また、図３のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ２〜ステップＳ９（一部または全部）は、ソフトウェ
ア処理に代えてハードウェア（ＣＰＵ処理によらない回
路動作）により行なうことも出来る。以上、自動機械と
してｎ軸構成（ｎ≧２）のロボットを想定した実施形態
を説明したが、ロボット以外の自動機械についても同様
の構成により、上記実施形態と同様の作用が得られるこ
とは言うまでもない。
の影響を受ける軸が存在しない場合、あるいは存在して
もその影響が無視出来る場合に適合した処理（請求項１
に対応）の例である。重力または重力によるモーメント
の影響を受ける軸が存在してその影響が無視出来ない場
合の処理（請求項２に対応）については、上記処理（図
３のフローチャート）に若干の修正を加えれば良い。即
ち、上述の処理の内、ステップＳ５が強制的な通電遮断
のための処理としては不要になる。換言すれば、ステッ
プＳ５をスキップしてステップＳ６からステップＳ７へ
進み、移動指令の出力の有無に関係なく、ｔ≦ｔ0 であ
ればｔ＞ｔ0への状態反転を待つ（１ＩＴＰ毎にステッ
プＳ６、Ｓ７繰り返し）。そして、ｔ＞ｔ0 の判断出力
が得られたら、ステップＳ８以下へ進む。ここで、設定
値ｔ0 は短い時間であり、仮に誤接続があっても、例え
ばロボットアームの重力落下運動から派生する異常動作
の拡大が未然に防止出来るように設計的に定められる。
なお、ステップＳ６をもスキップして処理を簡略化する
ことも出来る。その場合は、ステップＳ１０以下もスキ
ップされる。正常／異常の判断は、設定時間ｔ0 経過直
後の停止時におけるロボットの姿勢の目視等により判断
する。また、図３のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ２〜ステップＳ９（一部または全部）は、ソフトウェ
ア処理に代えてハードウェア（ＣＰＵ処理によらない回
路動作）により行なうことも出来る。以上、自動機械と
してｎ軸構成（ｎ≧２）のロボットを想定した実施形態
を説明したが、ロボット以外の自動機械についても同様
の構成により、上記実施形態と同様の作用が得られるこ
とは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】本発明の制御装置を用いれば、サーボシ
ステムの諸機器（サーボモータを含む）の誤接続等に起
因して、ロボットや工作機械が始動直後に異常動作を起
し、人身事故や周辺機器の損傷などの事態を招くことが
回避される。また、異常の発生している軸などの情報を
含む形で異常メッセージを出力出来るようにしたので、
異常発生の原因除去あるいは原因究明が容易になった。
ステムの諸機器（サーボモータを含む）の誤接続等に起
因して、ロボットや工作機械が始動直後に異常動作を起
し、人身事故や周辺機器の損傷などの事態を招くことが
回避される。また、異常の発生している軸などの情報を
含む形で異常メッセージを出力出来るようにしたので、
異常発生の原因除去あるいは原因究明が容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーボシステム内の機器に関連した誤接続の例
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図２】ロボット制御装置の一般的なハードウェア構成
を要部ブロック図で示したものである。
を要部ブロック図で示したものである。
【図３】本発明の実施形態で実行される処理の要点を説
明するフローチャートである。
明するフローチャートである。
【符号の説明】 １０１ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） １０２ メモリ １０３ 教示操作盤用インターフェイス １０４ 教示操作盤 １０５ サーボ制御部 １０６ 外部装置用入出力インターフェイス １０７ バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−98402（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−213282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−13202（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−164208（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18 B23Q 15/00 B25J 19/06 G05B 9/02
Claims (7)
- 【請求項１】 サーボモータで駆動される複数の軸を有
する自動機械のための制御装置であり、 該制御装置は前記サーボモータの位置検出器からフィー
ドバックされる位置情報を入力するサーボ制御器と、前
記サーボモータに電気を供給するサーボアンプと、前記
サーボアンプへの通電を強制的に遮断するための強制的
通電遮断手段とを備え、 前記強制的通電遮断手段は、前記サーボアンプへの通電
が開始された後であって、且つ、前記サーボ制御器に移
動指令が入力された後の所定の時点に前記サーボアンプ
への通電を強制的に遮断する、前記自動機械のための制
御装置。 - 【請求項２】 サーボモータで駆動される複数の軸を有
する自動機械のための制御装置であり、 該制御装置は前記サーボモータの位置検出器からフィー
ドバックされる位置情報を入力するサーボ制御器と、前
記サーボモータに電気を供給するサーボアンプと、前記
サーボアンプへの通電を強制的に遮断するための強制的
通電遮断手段とを備え、 前記強制的通電遮断手段は、前記サーボアンプへの通電
が開始された後の所定の時点に前記サーボアンプへの通
電を強制的に遮断する、前記自動機械のための制御装
置。 - 【請求項３】 前記サーボアンプへの通電中に、前記各
軸の動作異常の有無を判断するための指標に利用される
サーボシステム内部のデータが記憶される、請求項１ま
たは請求項２に記載された自動機械のための制御装置。 - 【請求項４】 前記サーボアンプへの通電中に、前記各
軸の動作異常の有無を判断するための指標に利用される
サーボシステム内部のデータが記憶され、 前記記憶されたデータがメッセージ出力される、請求項
１または請求項２に記載された自動機械のための制御装
置。 - 【請求項５】 前記サーボアンプへの通電中に、前記各
軸の動作異常の有無を判断するための指標に利用される
サーボシステム内部のデータが記憶され、 前記記憶されたデータに基づいて前記各軸の異常の有無
が推定され、該推定結果がメッセージ出力される、請求
項１または請求項２に記載された自動機械のための制御
装置。 - 【請求項６】 前記強制的通電遮断手段が無効化可能で
ある、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載された
自動機械のための制御装置。 - 【請求項７】 前記サーボアンプへの通電が強制的に遮
断された直後には、前記各軸に付設されたブレーキ手段
を有効化するようにした、請求項１〜請求項６のいずれ
か１項に記載された自動機械のための制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27407199A JP3217334B2 (ja) | 1998-10-05 | 1999-09-28 | 自動機械のための制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-299088 | 1998-10-05 | ||
| JP29908898 | 1998-10-05 | ||
| JP27407199A JP3217334B2 (ja) | 1998-10-05 | 1999-09-28 | 自動機械のための制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000181521A JP2000181521A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3217334B2 true JP3217334B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=26550882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27407199A Expired - Fee Related JP3217334B2 (ja) | 1998-10-05 | 1999-09-28 | 自動機械のための制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217334B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102173352B1 (ko) * | 2019-02-08 | 2020-11-03 | 김명곤 | 암레스트용 힌지장치 |
| KR102189839B1 (ko) * | 2019-02-08 | 2020-12-11 | 주식회사 코모스 | 암레스트용 힌지장치 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5445229B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2014-03-19 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットの制御装置及びロボットの接続不良判定方法 |
| CN103609014B (zh) | 2011-06-14 | 2016-06-15 | 株式会社安川电机 | 多轴马达驱动系统以及多轴马达驱动装置 |
| CN105191112B (zh) * | 2013-05-09 | 2018-05-18 | 株式会社安川电机 | 电机驱动系统、电机驱动装置、多轴电机驱动系统及多轴电机驱动装置 |
| DE102014226008B3 (de) * | 2014-12-16 | 2016-03-17 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren zur Überprüfung der Zuordnung eines Antriebs zu einer Steuereinrichtung |
| JP2020154772A (ja) | 2019-03-20 | 2020-09-24 | ファナック株式会社 | 産業用機械の制御システム |
| JP7283978B2 (ja) * | 2019-05-28 | 2023-05-30 | ファナック株式会社 | 制御装置、および結線判定方法 |
| US20240036546A1 (en) * | 2021-04-07 | 2024-02-01 | Fanuc Corporation | Wiring error detection device for motor |
-
1999
- 1999-09-28 JP JP27407199A patent/JP3217334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102173352B1 (ko) * | 2019-02-08 | 2020-11-03 | 김명곤 | 암레스트용 힌지장치 |
| KR102189839B1 (ko) * | 2019-02-08 | 2020-12-11 | 주식회사 코모스 | 암레스트용 힌지장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000181521A (ja) | 2000-06-30 |
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|---|---|---|---|
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