JP6858353B2 - Robot control device, abnormality diagnosis method, and abnormality diagnosis program - Google Patents

Robot control device, abnormality diagnosis method, and abnormality diagnosis program Download PDF

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Description

本発明は、ロボット制御装置、異常診断方法、及び異常診断プログラムに関わる。 The present invention relates to a robot control device, an abnormality diagnosis method, and an abnormality diagnosis program.

工業製品を製造する生産ラインでは、複数のロボットが互いに連携しながら稼働しているため、ロボットが一台でも故障すると、生産ラインが停止してしまうことがある。例えば、モータの出力トルクを減速機で増幅してアームに伝達するように構成されたロボット本体においては、減速機内部に損傷があると、アームを駆動させるときに不要な振動が発生し、アームの位置決め精度が低下してしまうことがある。ロボットの部品(例えば、減速機)の修理又は交換作業には、長時間を要することがあるため、ロボットの故障により、生産ラインが長時間停止すると、深刻な損害を招く虞がある。このような事情に鑑み、特許文献1は、ロボット本体の関節部において、アームの固有振動数を測定しておき、アームを駆動するモータ及びその減速機で発生する振動によってアームが最も共振する動作速度での定速動作をロボット本体の異常検出の動作条件とし、モータ或いは減速機に設置した温度センサを用いて温度補正を行ったモータトルク値から算出したトルク変動値が、予め設定した閾値を超えた場合に、ロボット本体に異常が発生したと判定するロボットの異常検出方法を提案している。 In a production line that manufactures industrial products, a plurality of robots operate in cooperation with each other, so if even one robot breaks down, the production line may stop. For example, in a robot body configured to amplify the output torque of a motor with a speed reducer and transmit it to the arm, if the inside of the speed reducer is damaged, unnecessary vibration is generated when driving the arm, and the arm Positioning accuracy may decrease. Since it may take a long time to repair or replace a robot part (for example, a speed reducer), if the production line is stopped for a long time due to a robot failure, serious damage may occur. In view of such circumstances, Patent Document 1 describes an operation in which the natural frequency of the arm is measured at the joint portion of the robot body, and the arm resonates most due to the vibration generated by the motor that drives the arm and its speed reducer. The torque fluctuation value calculated from the motor torque value that has been temperature-corrected using the temperature sensor installed in the motor or reducer, with constant speed operation at speed as the operating condition for detecting abnormalities in the robot body, sets a preset threshold value. We are proposing an abnormality detection method for robots that determines that an abnormality has occurred in the robot body when it exceeds the limit.

特開2006−281421号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-281421

ところで、ロボットの部品の損傷(例えば、減速機内部の損傷)に起因して発生する振動成分の周波数は、モータの回転速度に比例することが知られている。 By the way, it is known that the frequency of the vibration component generated due to the damage of the parts of the robot (for example, the damage inside the speed reducer) is proportional to the rotation speed of the motor.

しかし、モータのどの回転速度においても、異常に起因する振動成分の検出に支障が無いという訳ではなく、例えば、振動成分を検出する振動センサの性能や固定方法などから定まる応答周波数より高い周波数帯域においては、異常に起因する振動成分の検出が困難となる。モータの出力トルクに重畳されている振動成分を検出するトルクセンサを使用する場合においても、同様に、応答周波数より高い周波数帯域においては、異常に起因する振動成分の検出が困難となる。一方、モータの回転速度が著しく低いときには、異常に起因する振動成分が現れ難くなるため、検出が困難となる。このように、モータの回転速度の範囲には、異常に起因する振動成分の検出に不向きな範囲がある。 However, it does not mean that there is no problem in detecting vibration components caused by abnormalities at any rotation speed of the motor. For example, a frequency band higher than the response frequency determined by the performance of the vibration sensor that detects vibration components and the fixing method. In, it becomes difficult to detect the vibration component caused by the abnormality. Similarly, even when a torque sensor that detects a vibration component superimposed on the output torque of the motor is used, it becomes difficult to detect the vibration component caused by the abnormality in the frequency band higher than the response frequency. On the other hand, when the rotation speed of the motor is extremely low, the vibration component caused by the abnormality is less likely to appear, which makes detection difficult. As described above, the range of the rotation speed of the motor is unsuitable for detecting the vibration component caused by the abnormality.

一方、生産ラインで使用される各ロボットは、その役割に応じて、予め定められた特定の動作(例えば、部品の搬送、組み立て、溶接など)を繰り返し行うように設計されている。ロボットのこのような動作は、ティーチングプレイバックと呼ばれており、生産ラインで使用されている多くのロボットは、ティーチングプレイバックに基づいて動作している。例えば、ロボットのアームをティーチングプレイバックに基づいて動作させる場合、ある座標から目標座標までアームを移動させる動作指令がコントローラからサーボドライバに入力され、アームが動作指令に応じた動作をするように、サーボドライバからモータに電流が供給される。このような場合、従来では、コントローラからサーボドライバに入力される動作指令には、モータの回転速度を指定する動作指令は含まれておらず、モータの回転速度が、異常に起因する振動成分の検出に不向きな範囲に入ることがあるため、ロボットの異常診断を正確に行うのが困難であった。 On the other hand, each robot used in a production line is designed to repeatedly perform a predetermined specific operation (for example, transfer of parts, assembly, welding, etc.) according to its role. Such an operation of the robot is called teaching playback, and many robots used in the production line operate based on the teaching playback. For example, when operating the robot arm based on teaching playback, an operation command to move the arm from a certain coordinate to the target coordinate is input from the controller to the servo driver, and the arm operates according to the operation command. Current is supplied from the servo driver to the motor. In such a case, conventionally, the operation command input from the controller to the servo driver does not include the operation command for specifying the rotation speed of the motor, and the rotation speed of the motor is a vibration component caused by an abnormality. It was difficult to accurately diagnose the abnormality of the robot because it may fall within a range unsuitable for detection.

また、異常診断時にアームをティーチングプレイバックに基づいて動作させると、アームの動作範囲が、異常に起因する振動成分を1周期分以上検出するのに足りない場合がある。このような場合、異常診断を正確に行う上で必要な振動成分の情報を十分に取得できないという問題がある。 Further, if the arm is operated based on the teaching playback at the time of abnormality diagnosis, the operating range of the arm may be insufficient to detect the vibration component caused by the abnormality for one cycle or more. In such a case, there is a problem that sufficient information on the vibration component necessary for accurately diagnosing the abnormality cannot be obtained.

そこで、本発明は、このような問題を解決し、ロボット本体の異常診断の精度を高める技術を提案することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to propose a technique for solving such a problem and improving the accuracy of abnormality diagnosis of the robot body.

上述の課題を解決するため、本発明の一側面に関わるロボット制御装置は、アームが予め定められた動作をするようにアームに動力を伝達する回転軸を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータを備えるロボット本体の異常診断を行う。このロボット制御装置は、回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で回転軸が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するようにモータを駆動する駆動制御部と、振動成分を検出する振動検出部と、検出された振動成分に基づいて異常診断を行う診断部と、出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時におけるアームの動作範囲が、アームが予め定められた動作をするときの動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力する出力装置を備える。ここで、第2の目標角度位置は、異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる回転軸の角度位置である。異常診断において、回転軸を出発角度位置から第2の目標角度位置に回転させることにより、回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち、異常に起因する1周期以上の振動成分を検出することができる。これにより、正確な異常診断に必要な振動成分の情報を不足なく取得できる。また、異常診断時の回転軸の回転速度を略一定値に維持することにより、異常に起因する振動成分の周波数が略一定の周波数に安定し、振動成分の周波数の変動に起因する振幅の変動を抑制することができる。このような警告により、例えば、ユーザは、異常診断の対象となるロボット本体が他のロボット又は機器と干渉しないように、異常診断の対象となるロボット本体を移動させたり、或いは、異常診断の対象となるロボット本体の周辺の他のロボット又は機器を移動させるなどの措置を講じることができる。また、この警告により、異常診断の対象となるロボット本体と作業者との干渉による危険を避けるようにユーザに注意を喚起することができる。 In order to solve the above-mentioned problems, the robot control device according to one aspect of the present invention sets a rotation axis for transmitting power to the arm so that the arm performs a predetermined motion from a starting angle position to a first target angle position. Performs anomaly diagnosis of the robot body equipped with a motor that rotates the robot. In this robot control device, among the vibration components generated by the rotation of the rotation axis, the vibration component caused by an abnormality can be detected. The rotation axis moves from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed. A drive control unit that drives the motor to rotate to, a vibration detection unit that detects vibration components, a diagnosis unit that performs abnormality diagnosis based on the detected vibration components, and a second target angle position from the starting angle position. When the angle range up to is wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm at the time of abnormality diagnosis exceeds the operating range when the arm performs a predetermined operation. It is equipped with an output device that outputs warning information to warn. Here, the second target angular position is an angular position of the rotation axis that enables detection of a vibration component for one cycle or more caused by an abnormality. In the abnormality diagnosis, by rotating the rotation axis from the starting angle position to the second target angle position, among the vibration components generated by the rotation of the rotation axis, the vibration components of one cycle or more due to the abnormality are detected. be able to. As a result, it is possible to obtain information on vibration components necessary for accurate abnormality diagnosis without any shortage. In addition, by maintaining the rotation speed of the rotating shaft at the time of abnormality diagnosis at a substantially constant value, the frequency of the vibration component caused by the abnormality is stabilized at a substantially constant frequency, and the amplitude fluctuation caused by the fluctuation of the frequency of the vibration component. Can be suppressed. Due to such a warning, for example, the user moves the robot body to be diagnosed abnormally or is the target of the abnormality diagnosis so that the robot body to be diagnosed abnormally does not interfere with other robots or devices. It is possible to take measures such as moving other robots or devices around the robot body. In addition, this warning can alert the user to avoid the danger of interference between the robot body and the operator, which is the target of the abnormality diagnosis.

異常診断時に回転軸が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するときの回転軸の回転速度プロファイルは、アームが予め定められた動作をするときに回転軸が出発角度位置から第1の目標角度位置に回転するときの回転軸の回転速度プロファイルとは異なっていてもよい。これにより、異常診断に好適な回転速度プロファイルで回転軸を回転させることができる。 The rotation speed profile of the rotation axis when the rotation axis rotates from the starting angle position to the second target angle position at the time of abnormality diagnosis is that the rotation axis is the first from the departure angle position when the arm performs a predetermined operation. It may be different from the rotation speed profile of the rotation axis when rotating to the target angle position. As a result, the rotation shaft can be rotated with a rotation speed profile suitable for abnormality diagnosis.

異常診断時に回転軸が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するときの回転軸の回転速度プロファイルは、回転軸の回転速度が略一定となる期間を含む略台形状でもよい。異常診断時の回転軸の回転速度を略一定値に維持することにより、異常に起因する振動成分の周波数が略一定の周波数に安定し、振動成分の周波数の変動に起因する振幅の変動を抑制することができる。 The rotation speed profile of the rotation shaft when the rotation shaft rotates from the starting angle position to the second target angle position at the time of abnormality diagnosis may be a substantially trapezoidal shape including a period during which the rotation speed of the rotation shaft becomes substantially constant. By maintaining the rotation speed of the rotating shaft at the time of abnormality diagnosis at a substantially constant value, the frequency of the vibration component caused by the abnormality is stabilized at a substantially constant frequency, and the fluctuation of the amplitude caused by the fluctuation of the frequency of the vibration component is suppressed. can do.

本発明の他の面に関わる異常診断方法は、アームが予め定められた動作をするようにアームに動力を伝達する回転軸を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータを備えるロボット本体の異常をロボット制御装置が診断する異常診断方法であって、ロボット制御装置が、回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で回転軸が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するようにモータを駆動するステップと、振動成分を検出するステップと、検出された振動成分に基づいてロボット本体の異常診断を行うステップと、出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時におけるアームの動作範囲が、アームが予め定められた動作をするときの動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力するステップを実行する。ここで、第2の目標角度位置は、異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる回転軸の角度位置である。異常診断において、回転軸を出発角度位置から第2の目標角度位置に回転させることにより、回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち、異常に起因する1周期以上の振動成分を検出することができる。これにより、正確な異常診断に必要な振動成分の情報を不足なく取得できる。また、異常診断時の回転軸の回転速度を略一定値に維持することにより、異常に起因する振動成分の周波数が略一定の周波数に安定し、振動成分の周波数の変動に起因する振幅の変動を抑制することができる。 An abnormality diagnosing method relating to another aspect of the present invention is a robot including a motor that rotates a rotation axis that transmits power to the arm from a starting angle position to a first target angle position so that the arm performs a predetermined operation. This is an abnormality diagnosis method in which the robot control device diagnoses an abnormality in the main body, and the robot control device can detect a vibration component caused by the abnormality among the vibration components generated by the rotation of the rotating shaft. A step of driving the motor so that the rotation axis rotates from the starting angle position to the second target angle position at the rotation speed, a step of detecting a vibration component, and an abnormality diagnosis of the robot body based on the detected vibration component. When the step to be performed and the angle range from the starting angle position to the second target angle position are wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm at the time of abnormality diagnosis is the arm. Performs a step of outputting warning information that warns that the operating range will be exceeded when performing a predetermined operation. Here, the second target angular position is an angular position of the rotation axis that enables detection of a vibration component for one cycle or more caused by an abnormality. In the abnormality diagnosis, by rotating the rotation axis from the starting angle position to the second target angle position, among the vibration components generated by the rotation of the rotation axis, the vibration components of one cycle or more due to the abnormality are detected. be able to. As a result, it is possible to obtain information on vibration components necessary for accurate abnormality diagnosis without any shortage. In addition, by maintaining the rotation speed of the rotating shaft at the time of abnormality diagnosis at a substantially constant value, the frequency of the vibration component caused by the abnormality is stabilized at a substantially constant frequency, and the amplitude fluctuation caused by the fluctuation of the frequency of the vibration component. Can be suppressed.

本発明の他の面に関わる異常診断プログラムは、アームが予め定められた動作をするようにアームに動力を伝達する回転軸を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータを備えるロボット本体の異常診断をロボット制御装置に実行させるための異常診断プログラムであって、ロボット制御装置に、回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で回転軸が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するようにモータを駆動するステップと、振動成分を検出するステップと、検出された振動成分に基づいて異常診断を行うステップと、出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時におけるアームの動作範囲が、アームが予め定められた動作をするときの動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力するステップを実行させる。ここで、第2の目標角度位置は、異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる回転軸の角度位置である。異常診断において、回転軸を出発角度位置から第2の目標角度位置に回転させることにより、回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち、異常に起因する1周期以上の振動成分を検出することができる。これにより、正確な異常診断に必要な振動成分の情報を不足なく取得できる。また、異常診断時の回転軸の回転速度を略一定値に維持することにより、異常に起因する振動成分の周波数が略一定の周波数に安定し、振動成分の周波数の変動に起因する振幅の変動を抑制することができる。 An abnormality diagnosis program relating to another aspect of the present invention is a robot including a motor that rotates a rotation axis that transmits power to the arm from a starting angle position to a first target angle position so that the arm performs a predetermined operation. It is an abnormality diagnosis program for causing the robot control device to execute the abnormality diagnosis of the main body, and enables the robot control device to detect the vibration component caused by the abnormality among the vibration components generated by the rotation of the rotating shaft. A step of driving the motor so that the rotation axis rotates from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed, a step of detecting a vibration component, and an abnormality diagnosis based on the detected vibration component. When the step to be performed and the angle range from the starting angle position to the second target angle position are wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm at the time of abnormality diagnosis is the arm. A step of outputting warning information for warning that the operating range is exceeded when performing a predetermined operation is executed. Here, the second target angular position is an angular position of the rotation axis that enables detection of a vibration component for one cycle or more caused by an abnormality. In the abnormality diagnosis, by rotating the rotation axis from the starting angle position to the second target angle position, among the vibration components generated by the rotation of the rotation axis, the vibration components of one cycle or more due to the abnormality are detected. be able to. As a result, it is possible to obtain information on vibration components necessary for accurate abnormality diagnosis without any shortage. In addition, by maintaining the rotation speed of the rotating shaft at the time of abnormality diagnosis at a substantially constant value, the frequency of the vibration component caused by the abnormality is stabilized at a substantially constant frequency, and the amplitude fluctuation caused by the fluctuation of the frequency of the vibration component. Can be suppressed.

本発明によれば、ロボット本体の異常診断の精度を高めることができる。 According to the present invention, the accuracy of abnormality diagnosis of the robot body can be improved.

本実施形態に関わるロボットの構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the structure of the robot which concerns on this Embodiment. 本実施形態に関わるロボットの第1のハードウェア構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the 1st hardware configuration of the robot which concerns on this Embodiment. アームが通常動作をするときの回転軸の回転速度プロファイルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the rotation speed profile of the rotation axis at the time of a normal operation of an arm. 本実施形態に関わる異常診断方法における回転軸の回転速度プロファイルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the rotation speed profile of the rotation axis in the abnormality diagnosis method which concerns on this Embodiment. アームが通常動作をするときに検出される振動成分の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the vibration component detected when the arm operates normally. 本実施形態に関わる異常診断方法により検出される振動成分の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the vibration component detected by the abnormality diagnosis method which concerns on this Embodiment. 第1の角度位置と第2の角度位置との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the 1st angular position and the 2nd angular position. 第1の角度位置と第2の角度位置との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the 1st angular position and the 2nd angular position. 本実施形態に関わるロボット本体の異常診断方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the abnormality diagnosis method of the robot main body which concerns on this Embodiment. 本実施形態に関わるロボットの第2のハードウェア構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the 2nd hardware composition of the robot which concerns on this Embodiment.

以下、本発明の一側面に関わる実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更又は改良され得るととともに、本発明には、その等価物も含まれる。なお、同一符号は、同一の構成要素を示すものとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments relating to one aspect of the present invention (hereinafter, also referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings. The present embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting the interpretation of the present invention. The present invention can be modified or improved without departing from the spirit thereof, and the present invention also includes an equivalent thereof. It should be noted that the same reference numerals indicate the same components, and duplicate description will be omitted.

[適用例]
まず、図1を参照しながら、本発明の適用例について説明する。図1は、本実施形態に関わるロボット100の構成の一例を示す。ロボット100は、例えば、ロボット本体200とロボット制御装置300とを備えてもよい。ロボット制御装置300は、ロボット本体200の動作を制御するコンピュータシステムである。ロボット100の具体例として、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット、直交ロボット、又はパラレルリンクロボットなどを挙げることができる。ロボット100は、自律的に動作するマニピュレータとして動作し、例えば、部品の組み立て、搬送、塗装、検査、研磨、又は洗浄などの何れかの用途に用いることができる。
[Application example]
First, an application example of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of the configuration of the robot 100 according to the present embodiment. The robot 100 may include, for example, a robot body 200 and a robot control device 300. The robot control device 300 is a computer system that controls the operation of the robot body 200. Specific examples of the robot 100 include a vertical articulated robot, a horizontal articulated robot, a Cartesian robot, and a parallel link robot. The robot 100 operates as a manipulator that operates autonomously, and can be used for any purpose such as assembling, transporting, painting, inspecting, polishing, or cleaning parts.

ロボット本体200は、例えば、マニピュレータとして動作するアーム203と、アーム203に動力を伝達する回転軸204を回転させるモータ201と、回転軸204の回転速度を減速してトルクを増大させ、増大されたトルクを有する動力を、出力軸205を通じてアーム203に伝達する減速機202とを備えてもよい。回転軸204は、例えば、モータ201の出力軸でもよく、この場合、モータ201の回転速度と回転軸204の回転速度は一致する。説明の便宜上、図1では、ロボット本体200の軸数(関節数)が1である場合を例示しているが、軸数は2以上(例えば、4〜7軸)でもよい。 The robot body 200 is increased by, for example, reducing the rotation speed of the arm 203 that operates as a manipulator, the motor 201 that rotates the rotating shaft 204 that transmits power to the arm 203, and the rotating shaft 204 to increase the torque. A speed reducer 202 that transmits torque-bearing power to the arm 203 through the output shaft 205 may be provided. The rotating shaft 204 may be, for example, the output shaft of the motor 201. In this case, the rotating speed of the motor 201 and the rotating speed of the rotating shaft 204 match. For convenience of explanation, FIG. 1 illustrates a case where the number of axes (number of joints) of the robot body 200 is 1, but the number of axes may be 2 or more (for example, 4 to 7 axes).

ロボット制御装置300は、例えば、モータ201の動作指令を生成する動作指令部302と、動作指令部302からの動作指令に応答して、モータ201の駆動を制御する駆動制御部304と、モータ201からの動力により回転する回転軸204の回転に伴って発生する振動成分を検出する振動検出部305と、振動検出部305によって検出された振動成分を周波数解析して異常診断を行う診断部303とを備えてもよい。振動検出部305は、モータ201の出力トルクに重畳されている振動成分を検出してもよく、或いは、ロボット本体200の部品(例えば、減速機202)から発生する振動成分を検出してもよい。ロボット制御装置300は、例えば、マイクロコンピュータを有する制御部301を備えてもよく、動作指令部302及び診断部303の機能は、制御部301のマイクロコンピュータによる情報処理機能によって実現されてもよい。ロボット制御装置300は、後述する警告情報を出力する出力装置316を更に備えてもよい。 The robot control device 300 includes, for example, an operation command unit 302 that generates an operation command of the motor 201, a drive control unit 304 that controls the drive of the motor 201 in response to an operation command from the operation command unit 302, and the motor 201. A vibration detection unit 305 that detects the vibration component generated by the rotation of the rotating shaft 204 that rotates by the power from the vibration detection unit 305, and a diagnosis unit 303 that frequency-analyzes the vibration component detected by the vibration detection unit 305 and performs an abnormality diagnosis. May be provided. The vibration detection unit 305 may detect a vibration component superimposed on the output torque of the motor 201, or may detect a vibration component generated from a component of the robot body 200 (for example, the speed reducer 202). .. The robot control device 300 may include, for example, a control unit 301 having a microcomputer, and the functions of the operation command unit 302 and the diagnosis unit 303 may be realized by the information processing function of the control unit 301 by the microcomputer. The robot control device 300 may further include an output device 316 that outputs warning information described later.

ロボット100は、例えば、ティーチングプレイバックに基づいて、アーム203が予め定められた動作をするように設計されていてもよい。本明細書では、ティーチングにより予め定められた動作を、異常診断時のアーム203の動作から区別するために、通常動作とも呼ぶ。モータ201が回転軸204を通常動作用の出発角度位置から通常動作用の目標角度位置に回転させることにより、アーム203は、通常動作を行う。ここで、通常動作用の出発角度位置は、アーム203が通常動作を開始するときの回転軸204の角度位置である。通常動作用の目標角度位置は、アーム203が通常動作を終了するときの回転軸204の角度位置である。 The robot 100 may be designed so that the arm 203 performs a predetermined motion based on, for example, teaching playback. In the present specification, the operation predetermined by teaching is also referred to as a normal operation in order to distinguish it from the operation of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis. The arm 203 performs the normal operation by rotating the rotation shaft 204 from the starting angle position for the normal operation to the target angle position for the normal operation by the motor 201. Here, the starting angle position for normal operation is the angular position of the rotation shaft 204 when the arm 203 starts normal operation. The target angular position for normal operation is the angular position of the rotation shaft 204 when the arm 203 ends the normal operation.

本明細書において、ロボットの異常とは、ロボットの正常な動作に支障を来している状態又はそのような支障の発生が将来的に見込まれる状態を意味し、例えば、故障、損傷、摩耗、歪み、変形などを含む。異常の中でも、特に、ロボットの動作に著しい支障がある状態を故障と呼ぶ。異常診断においては、回転軸204の回転に伴って発生する振動成分のうち、異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる回転軸204の異常診断用の目標角度位置が決定される。本明細書では、説明の便宜上、回転軸204の通常動作用の目標角度位置を第1の目標角度位置と呼び、回転軸204の異常診断用の目標角度位置を第2の目標角度位置と呼び、両者を区別する。なお、回転軸204の通常動作用の出発角度位置は、回転軸204の異常診断用の出発角度位置と同じであるため、特に両者を区別する場合を除いて、両者を単に出発角度位置と呼ぶ。第2の目標角度位置は、ロボット100を保守管理するユーザによって決定されてもよく、又は、動作指令部302の演算機能或いは後述する上位コントローラ400の演算機能により決定されてもよい。そして、駆動制御部304は、動作指令部302からの動作指令に応答して、異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するようにモータ201を駆動する。ここで、異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度の上限は、例えば、振動検出部305の性能(例えば、応答周波数)や減速機202の構造(例えば、軸受のピッチ円形、転動体の直径、個数、及び接触角など)又は仕様(例えば、減速比)などによって定まるものでもよい。異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度の下限は、例えば、その下限を下回ると振動成分が現れ難くなるような回転速度に設定されてもよい。異常診断においては、回転軸204の回転速度を、異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度の上限と下限との間に設定するのが望ましく、特に、異常に起因する振動成分の適度な大きさの振幅を安定して検出できる略一定の回転速度に設定するのが望ましい。異常診断時における回転軸204の回転速度プロファイルは、通常動作時の回転軸204の回転速度プロファイルとは、異なっていてもよい。本明細書において、回転速度プロファイルとは、回転速度の時間変化の特性を意味する。診断部303は、振動検出部305によって検出された振動成分に基づいて異常診断(例えば、回転軸204の回転に連動する部品の損傷の有無の判定)を行う。 In the present specification, the abnormality of the robot means a state in which the normal operation of the robot is hindered or a state in which the occurrence of such a hindrance is expected in the future, for example, failure, damage, wear, and so on. Includes distortion, deformation, etc. Among the abnormalities, a state in which the operation of the robot is significantly hindered is called a failure. In the abnormality diagnosis, among the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft 204, the target angle position for the abnormality diagnosis of the rotation shaft 204 that enables the detection of the vibration component of one cycle or more caused by the abnormality is determined. To. In the present specification, for convenience of explanation, the target angle position for normal operation of the rotation shaft 204 is referred to as a first target angle position, and the target angle position for abnormality diagnosis of the rotation shaft 204 is referred to as a second target angle position. , Distinguish between the two. Since the starting angle position for normal operation of the rotating shaft 204 is the same as the starting angle position for abnormality diagnosis of the rotating shaft 204, both are simply referred to as starting angle positions unless the two are particularly distinguished. .. The second target angle position may be determined by the user who maintains and manages the robot 100, or may be determined by the calculation function of the operation command unit 302 or the calculation function of the host controller 400 described later. Then, in response to the operation command from the operation command unit 302, the drive control unit 304 makes it possible to detect the vibration component caused by the abnormality. The motor 201 is driven so as to rotate to the target angle position. Here, the upper limit of the rotational speed of the rotating shaft 204 capable of detecting the vibration component caused by the abnormality is, for example, the performance of the vibration detecting unit 305 (for example, the response frequency) or the structure of the speed reducer 202 (for example, the bearing). It may be determined by the pitch circle, the diameter, the number of rolling elements, the contact angle, etc.) or the specifications (for example, the reduction ratio). The lower limit of the rotation speed of the rotating shaft 204, which enables detection of the vibration component caused by the abnormality, may be set to, for example, a rotation speed at which the vibration component is less likely to appear when the lower limit is exceeded. In the abnormality diagnosis, it is desirable to set the rotation speed of the rotation shaft 204 between the upper limit and the lower limit of the rotation speed of the rotation shaft 204 which enables the detection of the vibration component caused by the abnormality, and particularly due to the abnormality. It is desirable to set the rotation speed to a substantially constant speed so that the amplitude of an appropriately large vibration component can be stably detected. The rotation speed profile of the rotation shaft 204 at the time of abnormality diagnosis may be different from the rotation speed profile of the rotation shaft 204 at the time of normal operation. As used herein, the rotational speed profile means a characteristic of the rotational speed over time. The diagnosis unit 303 performs an abnormality diagnosis (for example, determination of the presence or absence of damage to a component linked to the rotation of the rotation shaft 204) based on the vibration component detected by the vibration detection unit 305.

出力装置316は、出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、警告情報を出力してもよい。この警告情報は、例えば、異常診断時におけるアーム203の動作範囲が通常動作時のアーム203の動作範囲を超えることを警告するものである。出力装置316は、例えば、文字メッセージなどの視覚的に認識可能な警告情報を表示する表示装置でもよく、或いは音声メッセージなどの聴覚的に認識可能な警告情報を出力する音響装置でもよい。出力装置316は、例えば、振動を通じて警告を伝える振動装置でもよい。出力装置316は、視覚的に認識可能な警告情報、聴覚的に認識可能な警告情報、及び振動のうち何れか二つ以上を組み合わせて警告を伝えてもよい。出力装置316は、例えば、有線回線又は無線回線を通じて警告情報を送信する通信装置でもよい。警告情報の送信先は、例えば、ユーザの通信端末(例えば、スマートフォン、スマートウォッチ或いはタブレット端末と呼ばれる移動通信端末、又は、通信機能を有するパーソナルコンピュータ)でもよく、又は通信機能を有する外部機器でもよい。警告情報を受信した通信端末又は外部機器は、視覚的に認識可能な警告情報、聴覚的に認識可能な警告情報、及び振動のうち何れか二つ以上を組み合わせて警告を伝えてもよい。 The output device 316 may output warning information when the angle range from the departure angle position to the second target angle position is wider than the angle range from the departure angle position to the first target angle position. This warning information warns, for example, that the operating range of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis exceeds the operating range of the arm 203 at the time of normal operation. The output device 316 may be, for example, a display device that displays visually recognizable warning information such as a text message, or an acoustic device that outputs audibly recognizable warning information such as a voice message. The output device 316 may be, for example, a vibration device that conveys a warning through vibration. The output device 316 may convey a warning by combining any two or more of visually recognizable warning information, audibly recognizable warning information, and vibration. The output device 316 may be, for example, a communication device that transmits warning information via a wired line or a wireless line. The destination of the warning information may be, for example, a user's communication terminal (for example, a mobile communication terminal called a smartphone, smart watch or tablet terminal, or a personal computer having a communication function), or an external device having a communication function. .. The communication terminal or the external device that has received the warning information may convey the warning by combining any two or more of the visually recognizable warning information, the audibly recognizable warning information, and the vibration.

このように、異常診断において、回転軸204を出発角度位置から第2の目標角度位置に回転させることにより、回転軸204の回転に伴って発生する振動成分のうち、異常に起因する1周期以上の振動成分を検出することができる。これにより、正確な異常診断に必要な振動成分の情報を不足なく取得できる。また、異常診断時の回転軸204の回転速度を略一定値に維持することにより、異常に起因する振動成分の周波数が略一定の周波数に安定し、振動成分の周波数の変動に起因する振幅の変動を抑制することができる。また、出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時におけるアーム203の動作範囲が通常動作時のアーム203の動作範囲を超えることを警告することにより、例えば、ユーザは、ロボット100が他のロボット又は機器と干渉しないようにロボット100を移動させるなどの措置を講じることができる。 In this way, in the abnormality diagnosis, by rotating the rotation shaft 204 from the starting angle position to the second target angle position, among the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft 204, one cycle or more due to the abnormality Vibration component can be detected. As a result, it is possible to obtain information on vibration components necessary for accurate abnormality diagnosis without any shortage. Further, by maintaining the rotation speed of the rotating shaft 204 at the time of abnormality diagnosis at a substantially constant value, the frequency of the vibration component caused by the abnormality is stabilized at a substantially constant frequency, and the amplitude caused by the fluctuation of the frequency of the vibration component is increased. Fluctuations can be suppressed. Further, when the angle range from the starting angle position to the second target angle position is wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis is the normal operation. By warning that the operating range of the arm 203 is exceeded, the user can take measures such as moving the robot 100 so that the robot 100 does not interfere with other robots or devices.

[第1のハードウェア構成]
次に、図2を中心に図1を適宜参照しながら、ロボット100の第1のハードウェア構成の一例について説明する。
ロボット本体200は、図1に示すモータ201の一例として、エンコーダ付きのサーボモータ206を備えている。
ロボット制御装置300は、図1に示す制御部301の一例として、コントローラ306を備えている。
[First hardware configuration]
Next, an example of the first hardware configuration of the robot 100 will be described with reference to FIG. 1 with reference to FIG. 2 as appropriate.
The robot body 200 includes a servomotor 206 with an encoder as an example of the motor 201 shown in FIG.
The robot control device 300 includes a controller 306 as an example of the control unit 301 shown in FIG.

コントローラ306は、ハードウェア資源として、例えば、プロセッサ307と、記憶資源308と、入出力インタフェース309とを備えるマイクロコンピュータでもよい。記憶資源308は、異常診断プログラム310を格納してもよく、異常診断プログラム310は、そのメインプログラムの中で呼び出されて実行される複数のソフトウェアモジュールである動作指令モジュール311及び診断モジュール312を備えてもよい。記憶資源308は、例えば、半導体メモリ又はディスク媒体などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供する記憶領域である。 The controller 306 may be a microcomputer including, for example, a processor 307, a storage resource 308, and an input / output interface 309 as hardware resources. The storage resource 308 may store the abnormality diagnosis program 310, and the abnormality diagnosis program 310 includes an operation command module 311 and a diagnosis module 312 which are a plurality of software modules called and executed in the main program thereof. You may. The storage resource 308 is a storage area provided by a computer-readable recording medium such as a semiconductor memory or a disk medium.

動作指令モジュール311がプロセッサ307によって解釈及び実行され、コントローラ306のハードウェア資源と動作指令モジュール311とが協働することにより、図1に示す動作指令部302としての機能が実現される。同様に、診断モジュール312がプロセッサ307によって解釈及び実行され、コントローラ306のハードウェア資源と診断モジュール312とが協働することにより、図1に示す診断部303としての機能が実現される。このように、動作指令部302及び診断部303の機能は、コントローラ306のハードウェア資源と異常診断プログラム310との協働により実現されてもよく、或いは、専用のハードウェア資源(例えば、特定用途向け集積回路(ASIC)、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)など)やファームウェアを用いて実現されてもよい。 The operation command module 311 is interpreted and executed by the processor 307, and the hardware resources of the controller 306 and the operation command module 311 cooperate with each other to realize the function as the operation command unit 302 shown in FIG. Similarly, the diagnostic module 312 is interpreted and executed by the processor 307, and the hardware resources of the controller 306 and the diagnostic module 312 cooperate with each other to realize the function as the diagnostic unit 303 shown in FIG. As described above, the functions of the operation command unit 302 and the diagnosis unit 303 may be realized by the cooperation between the hardware resource of the controller 306 and the abnormality diagnosis program 310, or the dedicated hardware resource (for example, a specific application). It may be realized by using an integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), etc.) or firmware.

ロボット制御装置300は、図1に示す駆動制御部304の一例として、サーボドライバ313を備えている。
ロボット制御装置300は、図1に示す振動検出部305の一例として、モータ201の出力トルクに重畳されている振動成分を検出するためのトルクセンサ314を備えている。なお、サーボモータ206の出力トルクを検出するための手段として、トルクセンサ314は必須ではなく、例えば、サーボドライバ313の指令トルク又はサーボモータ206の出力電流値から求めたトルクからサーボモータ206の出力トルクを検出してもよい。
The robot control device 300 includes a servo driver 313 as an example of the drive control unit 304 shown in FIG.
The robot control device 300 includes a torque sensor 314 for detecting a vibration component superimposed on the output torque of the motor 201 as an example of the vibration detection unit 305 shown in FIG. The torque sensor 314 is not indispensable as a means for detecting the output torque of the servomotor 206. For example, the output of the servomotor 206 is obtained from the command torque of the servo driver 313 or the torque obtained from the output current value of the servomotor 206. Torque may be detected.

なお、減速機202は、例えば、回転軸204の回転に連動して回転するベアリング機構又は歯車機構を備えてもよく、ベアリング機構又は歯車機構の損傷(例えば、破損又は経年劣化などに起因する歪みなど)に起因して振動成分が発生してもよい。このようなベアリング機構又は歯車機構の損傷に起因して発生する振動成分の周波数は、回転軸204の回転速度に比例することが知られている(「設備管理技術事典」,2003,第574頁)。振動成分の発生原因は、減速機202の損傷に限られるものではなく、例えば、回転軸204の回転に連動する部品の損傷であればよい。減速機202として、例えば、ハーモニックドライブ(登録商標)と呼ばれる波動歯車装置を用いてもよい。 The speed reducer 202 may include, for example, a bearing mechanism or a gear mechanism that rotates in conjunction with the rotation of the rotating shaft 204, and distortion due to damage to the bearing mechanism or the gear mechanism (for example, damage or deterioration over time). Etc.) may cause vibration components. It is known that the frequency of the vibration component generated due to such damage to the bearing mechanism or the gear mechanism is proportional to the rotation speed of the rotating shaft 204 ("Equipment Management Technical Dictionary", 2003, p. 574). ). The cause of the generation of the vibration component is not limited to the damage of the speed reducer 202, and may be, for example, the damage of the parts linked to the rotation of the rotating shaft 204. As the speed reducer 202, for example, a strain wave gearing device called a harmonic drive (registered trademark) may be used.

出力装置316は、例えば、文字メッセージなどの視覚的に認識可能な警告情報を表示する表示装置(例えば、液晶ディスプレイ、電界発光ディスプレイ、又はプラズマディスプレイなどの平板ディスプレイ)でもよく、或いは音声メッセージなどの聴覚的に認識可能な警告情報を出力する音響装置(例えば、スピーカ装置)でもよい。 The output device 316 may be, for example, a display device (for example, a flat display such as a liquid crystal display, an electric field emitting display, or a plasma display) that displays visually recognizable warning information such as a text message, or a voice message or the like. An acoustic device (for example, a speaker device) that outputs audibly recognizable warning information may be used.

図3は、アーム203が通常動作をするときに回転軸204が出発角度位置から第1の目標角度位置に回転するときの回転軸204の回転速度プロファイルの一例を示す。図3の横軸は時間を示し、縦軸は回転速度を示す(図4も同様である)。符号RV1は、ロボット本体200の異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度の上限を示しており、図3に示す回転速度プロファイルでは、異常に起因する振動成分の正確な検出が困難である。図4は、異常診断時に回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するときの回転軸204の回転速度プロファイルの一例を示す。図4に示す例では、異常診断時の回転軸204の回転速度は、異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度の上限RV1と下限RV3との間の回転速度RV2に設定されている。回転速度RV2は、異常に起因する振動成分の適度な大きさの振幅を安定して検出できる回転速度であるのが望ましい。異常診断時における回転軸204の回転速度プロファイルは、回転軸204の回転速度がRV2に維持される期間T2を含むように略台形状としてもよい。 FIG. 3 shows an example of the rotation speed profile of the rotation shaft 204 when the rotation shaft 204 rotates from the starting angle position to the first target angle position when the arm 203 normally operates. The horizontal axis of FIG. 3 indicates time, and the vertical axis indicates rotation speed (the same applies to FIG. 4). Reference numeral RV1 indicates an upper limit of the rotation speed of the rotation shaft 204 that enables detection of the vibration component caused by the abnormality of the robot body 200, and the rotation speed profile shown in FIG. 3 shows the accuracy of the vibration component caused by the abnormality. Is difficult to detect. FIG. 4 shows an example of the rotation speed profile of the rotation shaft 204 when the rotation shaft 204 rotates from the starting angle position to the second target angle position at the time of abnormality diagnosis. In the example shown in FIG. 4, the rotation speed of the rotation shaft 204 at the time of abnormality diagnosis is the rotation speed RV2 between the upper limit RV1 and the lower limit RV3 of the rotation speed of the rotation shaft 204 that enables detection of the vibration component caused by the abnormality. Is set to. It is desirable that the rotation speed RV2 is a rotation speed that can stably detect the amplitude of an appropriate magnitude of the vibration component caused by the abnormality. The rotation speed profile of the rotation shaft 204 at the time of abnormality diagnosis may be substantially trapezoidal so as to include the period T2 in which the rotation speed of the rotation shaft 204 is maintained at RV2.

なお、符号T1は、回転軸204の回転速度が0からRV2に達するまでの立ち上がり時間を示している。符号T3は、回転軸204の回転速度がRV2から0に達するまでの立ち下がり時間を示している。T1,T2,T3の合計時間Tは、回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するのに要する時間に相当する。T2に比べてT1,T3が十分に短い場合には、期間T2の長さに応じて、例えば、トルクセンサ314により検出される振動成分のうち異常に起因する振動成分の周期数が実質的に定まる。検出に必要な振動成分の周期数は、例えば、モータ201又は減速機202の仕様に応じて決定してもよい。 Reference numeral T1 indicates a rise time from 0 to the rotation speed of the rotation shaft 204 reaching RV2. Reference numeral T3 indicates a fall time from RV2 until the rotation speed of the rotation shaft 204 reaches 0. The total time T of T1, T2, and T3 corresponds to the time required for the rotation shaft 204 to rotate from the starting angle position to the second target angle position. When T1 and T3 are sufficiently shorter than T2, the number of cycles of the vibration component caused by the abnormality among the vibration components detected by the torque sensor 314 is substantially different depending on the length of the period T2. It is decided. The number of cycles of the vibration component required for detection may be determined, for example, according to the specifications of the motor 201 or the speed reducer 202.

図5は、アーム203が通常動作をするときに回転軸204の回転に伴って発生する振動成分を示しており、符号VC1は、これらの振動成分のうち異常に起因する振動成分を示している。アーム203が通常動作をするときの回転軸204の回転速度は、図3に示すように、時間の経過とともに変化し続けるため、異常に起因する振動成分VC1の周波数は安定せず、振動成分VC1の周波数の変動に連動してその振幅も変動してしまう。図6は、異常診断時に回転軸204の回転に伴って発生する振動成分を示しており、符号VC2は、これらの振動成分のうち異常に起因する振動成分を示している。異常診断時の回転軸204の回転速度は、図4に示すように、異常に起因する振動成分VC2の適度な大きさの振幅を安定して検出できる回転速度RV2に維持されるため、振動成分VC2の周波数及び振幅は安定している。なお、図6に示す例では、期間T2の長さは、3周期分の振動成分VC2を検出するのに必要十分である場合を例示している。 FIG. 5 shows a vibration component generated with the rotation of the rotation shaft 204 when the arm 203 normally operates, and reference numeral VC1 indicates a vibration component caused by an abnormality among these vibration components. .. As shown in FIG. 3, the rotation speed of the rotation shaft 204 when the arm 203 normally operates is continuously changed with the passage of time, so that the frequency of the vibration component VC1 due to the abnormality is not stable and the vibration component VC1 is not stable. The amplitude also fluctuates in conjunction with the fluctuation of the frequency of. FIG. 6 shows the vibration components generated with the rotation of the rotating shaft 204 at the time of abnormality diagnosis, and the reference numeral VC2 indicates the vibration components caused by the abnormality among these vibration components. As shown in FIG. 4, the rotation speed of the rotation shaft 204 at the time of abnormality diagnosis is maintained at the rotation speed RV2 that can stably detect the amplitude of the vibration component VC2 due to the abnormality with an appropriate magnitude. The frequency and amplitude of VC2 are stable. In the example shown in FIG. 6, the case where the length of the period T2 is necessary and sufficient to detect the vibration component VC2 for three cycles is illustrated.

図7及び図8は、第1の角度位置と第2の角度位置との関係を示す説明図である。図7に示すように、出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲θ2が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲θ1より狭いときは、異常診断時におけるアーム203の動作範囲は、通常動作時のアーム203の動作範囲を超えないため、異常診断を行っても、ロボット100が他のロボット又は機器と干渉することはない。これに対し、図8に示すように、出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲θ2が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲θ1より広いときは、異常診断時におけるアーム203の動作範囲は、通常動作時のアーム203の動作範囲を超えるため、異常診断時にロボット100が他のロボット又は機器と干渉する虞がある。このような場合には、異常診断時におけるアーム203の動作範囲が通常動作時のアーム203の動作範囲を超えることをユーザに警告するのが望ましい。 7 and 8 are explanatory views showing the relationship between the first angular position and the second angular position. As shown in FIG. 7, when the angle range θ2 from the starting angle position to the second target angle position is narrower than the angle range θ1 from the starting angle position to the first target angle position, the arm 203 at the time of abnormality diagnosis Since the operating range does not exceed the operating range of the arm 203 during normal operation, the robot 100 does not interfere with other robots or devices even if an abnormality diagnosis is performed. On the other hand, as shown in FIG. 8, when the angle range θ2 from the starting angle position to the second target angle position is wider than the angle range θ1 from the starting angle position to the first target angle position, an abnormality is diagnosed. Since the operating range of the arm 203 in the above exceeds the operating range of the arm 203 during normal operation, the robot 100 may interfere with other robots or devices at the time of abnormality diagnosis. In such a case, it is desirable to warn the user that the operating range of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis exceeds the operating range of the arm 203 at the time of normal operation.

図9は、ロボット本体200の異常診断方法の一例を示すフローチャートである。
ステップ901において、検査者は、ロボット本体200の回転軸204のうち異常診断の対象となる回転軸を決定する。図2は、ロボット本体200の回転軸204の数(関節数)が1つである場合を例示しているが、回転軸204の数は2以上でもよく、2以上の回転軸204の中から異常診断の対象となる回転軸が決定される。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of an abnormality diagnosis method for the robot body 200.
In step 901, the inspector determines the rotation axis of the rotation axis 204 of the robot body 200 to be the target of the abnormality diagnosis. FIG. 2 illustrates a case where the number of rotating shafts 204 (number of joints) of the robot body 200 is one, but the number of rotating shafts 204 may be two or more, and the number of rotating shafts 204 may be two or more. The rotation axis to be the target of abnormality diagnosis is determined.

ステップ902において、検査者は、例えば、トルクセンサ314の性能(例えば、応答周波数)、減速機202の構造(例えば、軸受のピッチ円形、転動体の直径、個数、及び接触角など)、減速機202の仕様(例えば、減速比)、又はサーボモータ206或いはサーボドライバ313の特性などを考慮に入れて、異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度RV2を決定する。検査者は、異常に起因する振動成分の検出に必要な周期数を考慮に入れて第2の目標角度位置を決定する。例えば、図6に示すように、3周期分の振動成分VC2を検出する場合には、3周期分の振動成分VC2を検出できる回転軸204の角度位置を第2の目標角度位置として決定する。検査者は、回転軸204の異常診断を行う指令を、上位コントローラ400を通じて、コントローラ306に与える。この指令には、回転速度RV2及び第2の目標角度位置を指定する情報が含まれる。 In step 902, the inspector, for example, the performance of the torque sensor 314 (eg, the response frequency), the structure of the speed reducer 202 (eg, the circular pitch of the bearings, the diameter, number, and contact angles of the rolling elements, etc.), the speed reducer. Taking into consideration the specifications of 202 (for example, reduction ratio), the characteristics of the servomotor 206 or the servo driver 313, and the like, the rotation speed RV2 of the rotation shaft 204 capable of detecting the vibration component caused by the abnormality is determined. The inspector determines the second target angle position in consideration of the number of cycles required for detecting the vibration component caused by the abnormality. For example, as shown in FIG. 6, when detecting the vibration component VC2 for three cycles, the angular position of the rotation shaft 204 capable of detecting the vibration component VC2 for three cycles is determined as the second target angle position. The inspector gives a command to the controller 306 through the host controller 400 to perform an abnormality diagnosis of the rotating shaft 204. This command includes information that specifies the rotational speed RV2 and the second target angular position.

なお、回転速度RV2は、必ずしも検査者が決定する必要はなく、例えば、ロボット100の製造メーカが異常診断用に推奨する回転速度でもよい。回転速度RV2は、動作指令部302の演算機能或いは上位コントローラ400の演算機能により決定されてもよい。 The rotation speed RV2 does not necessarily have to be determined by the inspector, and may be, for example, the rotation speed recommended by the manufacturer of the robot 100 for abnormality diagnosis. The rotation speed RV2 may be determined by the calculation function of the operation command unit 302 or the calculation function of the host controller 400.

ステップ903において、コントローラ306は、ステップ902で与えられた指令に含まれる情報(回転速度RV2及び第2の目標角度位置を指定する情報)を考慮に入れて異常診断時の回転軸204の回転速度プロファイルを決定する。 In step 903, the controller 306 takes into consideration the information (rotational speed RV2 and information for designating the second target angle position) included in the command given in step 902, and the rotation speed of the rotation shaft 204 at the time of abnormality diagnosis. Determine the profile.

ステップ904において、コントローラ306は、異常診断時のアーム203の動作範囲が通常動作時のアーム203の動作範囲より狭いか否かをチェックする。 In step 904, the controller 306 checks whether the operating range of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis is narrower than the operating range of the arm 203 at the time of normal operation.

ステップ905において、コントローラ306は、ステップ903で決定された回転速度プロファイルで回転軸204を回転させる指令をサーボドライバ313に与える。サーボドライバ313は、サーボモータ206からのフィードバック信号(例えば、角度位置や回転速度などの情報)とコントローラ306からの指令値(例えば、第2の目標角度位置や回転速度RV2などの指令値)との偏差がゼロとなるように、サーボモータ206への電流の供給をフィードバック制御し、回転軸204を回転させる。 In step 905, the controller 306 gives the servo driver 313 a command to rotate the rotation shaft 204 with the rotation speed profile determined in step 903. The servo driver 313 includes a feedback signal from the servomotor 206 (for example, information such as an angle position and a rotation speed) and a command value from the controller 306 (for example, a command value such as a second target angle position and a rotation speed RV2). The supply of current to the servomotor 206 is feedback-controlled so that the deviation of is zero, and the rotation shaft 204 is rotated.

ステップ906において、トルクセンサ314は、サーボモータ206の出力トルクに重畳されている振動成分を検出し、検出した振動成分に関わる情報をコントローラ306に出力する。 In step 906, the torque sensor 314 detects a vibration component superimposed on the output torque of the servomotor 206, and outputs information related to the detected vibration component to the controller 306.

ステップ907において、診断モジュール312は、コントローラ306に入力された振動成分に関わる情報を周波数解析(例えば、高速フーリエ変換)して異常診断を行う。例えば、特定の周波数の振動成分の振幅が他の周波数の振動成分の振幅よりも閾値を超えて有意に大きい場合には、診断モジュール312は、特定の周波数の振動成分が、異常に起因する振動成分であると判断してもよい。 In step 907, the diagnostic module 312 performs frequency analysis (for example, fast Fourier transform) of information related to the vibration component input to the controller 306 to perform an abnormality diagnosis. For example, when the amplitude of the vibration component of a specific frequency exceeds the amplitude of the vibration component of another frequency and is significantly larger than the amplitude, the diagnostic module 312 determines that the vibration component of the specific frequency is a vibration caused by an abnormality. It may be determined that it is an ingredient.

ステップ908において、コントローラ306は、警告情報の出力を出力装置316に指示する。出力装置316は、この指示に応答して、異常診断時におけるアーム203の動作範囲が通常動作時のアーム203の動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力する。 In step 908, the controller 306 instructs the output device 316 to output the warning information. In response to this instruction, the output device 316 outputs warning information warning that the operating range of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis exceeds the operating range of the arm 203 at the time of normal operation.

ステップ909において、検査者は、異常診断動作の実行を許可するか否かを指定する指令を、上位コントローラ400を通じてコントローラ306に与える。 In step 909, the inspector gives a command to the controller 306 through the host controller 400 to specify whether or not to allow the execution of the abnormality diagnosis operation.

第1のハードウェア構成におけるロボット10の異常診断においては、トルクセンサ314の性能(例えば、応答周波数)、減速機202の構造(例えば、軸受のピッチ円形、転動体の直径、個数、及び接触角など)、減速機202の仕様(例えば、減速比)、又はサーボモータ206或いはサーボドライバ313の特性などを考慮に入れて、異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度RV2が決定される。そして、回転軸204を出発角度位置から第2の目標角度位置に回転させることにより、回転軸204の回転に伴って発生する振動成分のうち、異常に起因する1周期以上の振動成分を検出することができる。これにより、正確な異常診断に必要な振動成分の情報を不足なく取得できる。 In the abnormality diagnosis of the robot 10 in the first hardware configuration, the performance of the torque sensor 314 (for example, the response frequency), the structure of the speed reducer 202 (for example, the pitch circle of the bearing, the diameter, the number, and the contact angle of the rolling elements). , Etc.), the specifications of the speed reducer 202 (for example, reduction ratio), or the characteristics of the servo motor 206 or servo driver 313, etc., the rotation speed of the rotation shaft 204 that enables detection of vibration components caused by abnormalities. RV2 is determined. Then, by rotating the rotation shaft 204 from the starting angle position to the second target angle position, among the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft 204, the vibration components of one cycle or more due to the abnormality are detected. be able to. As a result, it is possible to obtain information on vibration components necessary for accurate abnormality diagnosis without any shortage.

また、異常診断時の回転軸204の回転速度をRV2に維持することにより、異常に起因する振動成分の周波数が略一定の周波数に安定し、振動成分の周波数の変動に起因する振幅の変動を抑制することができる。なお、異常診断時の回転軸204の回転速度は、必ずしも、RV2に正確に一致する必要はなく、振動成分の周波数の変動に実質的に影響を与えない範囲内の僅かな誤差は実用上許容し得る。 Further, by maintaining the rotation speed of the rotating shaft 204 at RV2 at the time of abnormality diagnosis, the frequency of the vibration component caused by the abnormality is stabilized at a substantially constant frequency, and the fluctuation of the amplitude caused by the fluctuation of the frequency of the vibration component is prevented. It can be suppressed. The rotation speed of the rotation shaft 204 at the time of abnormality diagnosis does not necessarily have to exactly match RV2, and a slight error within a range that does not substantially affect the fluctuation of the frequency of the vibration component is practically allowed. Can be done.

また、異常診断時におけるアーム203の動作範囲が通常動作時のアーム203の動作範囲を超えるときにその旨を警告することにより、例えば、ユーザは、異常診断の対象となるロボット100が他のロボット又は機器と干渉しないように、異常診断の対象となるロボット100を移動させたり、或いは、異常診断の対象となるロボット100の周辺の他のロボット又は機器を移動させるなどの措置を講じることができる。また、この警告により、異常診断の対象となるロボット本体200と作業者との干渉による危険を避けるようにユーザに注意を喚起することができる。 Further, by warning when the operating range of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis exceeds the operating range of the arm 203 at the time of normal operation, for example, the user can use the robot 100 to be diagnosed as another robot. Alternatively, measures can be taken such as moving the robot 100 that is the target of the abnormality diagnosis or moving other robots or devices around the robot 100 that is the target of the abnormality diagnosis so as not to interfere with the equipment. .. In addition, this warning can alert the user to avoid the danger of interference between the robot body 200, which is the target of the abnormality diagnosis, and the operator.

[第2のハードウェア構成]
次に、図10を中心に図2を適宜参照しながら、ロボット100の第2のハードウェア構成の一例について説明する。
第2のハードウェア構成におけるロボット100は、図2に示す第1のハードウェア構成におけるトルクセンサ314に替えて、ロボット本体200の部品(例えば、減速機202)から発生する振動成分を検出するための振動センサ315を備えている点において、第1のハードウェア構成におけるロボット100とは相違し、その余の点で共通する。
[Second hardware configuration]
Next, an example of the second hardware configuration of the robot 100 will be described with reference to FIG. 2 with reference to FIG. 10 as appropriate.
The robot 100 in the second hardware configuration detects a vibration component generated from a component (for example, a speed reducer 202) of the robot body 200 instead of the torque sensor 314 in the first hardware configuration shown in FIG. It is different from the robot 100 in the first hardware configuration in that it is provided with the vibration sensor 315 of the above, and is common in other points.

第2のハードウェア構成におけるロボット100の異常診断においては、振動センサ315の性能(例えば、応答周波数)、減速機202の構造(例えば、軸受のピッチ円形、転動体の直径、個数、及び接触角など)、減速機202の仕様(例えば、減速比)、又はサーボモータ206或いはサーボドライバ313の特性などを考慮に入れて、異常に起因する振動成分の検出が可能になる回転軸204の回転速度RV2が決定される。そして、回転軸204を出発角度位置から第2の目標角度位置に回転させることにより、回転軸204の回転に伴って発生する振動成分のうち、異常に起因する1周期以上の振動成分を検出することができる。これにより、正確な異常診断に必要な振動成分の情報を不足なく取得できる。 In the abnormality diagnosis of the robot 100 in the second hardware configuration, the performance of the vibration sensor 315 (for example, the response frequency), the structure of the speed reducer 202 (for example, the pitch circle of the bearing, the diameter, the number, and the contact angle of the rolling elements). , Etc.), the specifications of the speed reducer 202 (for example, reduction ratio), or the characteristics of the servo motor 206 or the servo driver 313, the rotation speed of the rotation shaft 204 that enables detection of vibration components caused by abnormalities. RV2 is determined. Then, by rotating the rotation shaft 204 from the starting angle position to the second target angle position, among the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft 204, the vibration components of one cycle or more due to the abnormality are detected. be able to. As a result, it is possible to obtain information on vibration components necessary for accurate abnormality diagnosis without any shortage.

第2のハードウェア構成におけるロボット100が奏するその余の効果は、第1のハードウェア構成におけるロボット100が奏する効果と同様である。 The other effects produced by the robot 100 in the second hardware configuration are the same as the effects produced by the robot 100 in the first hardware configuration.

なお、本実施形態に関わるロボット100は、ファクトリーオートメーションに用いられる産業ロボットに限定されるものではなく、例えば、サービス業に用いられるロボット(例えば、オペレーティングロボット、医療用ロボット、掃除ロボット、レスキューロボット、セキュリティロボットなど)でもよい。 The robot 100 according to the present embodiment is not limited to the industrial robot used for factory automation, and is, for example, a robot used in the service industry (for example, an operating robot, a medical robot, a cleaning robot, a rescue robot, etc.). It may be a security robot, etc.).

上述の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限定されない。
(付記1)
アーム203が予め定められた動作をするようにアーム203に動力を伝達する回転軸204を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータ201を備えるロボット本体200の異常診断を行うロボット制御装置300であって、
回転軸204の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するようにモータ201を駆動する駆動制御部304であって、第2の目標角度位置は、異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる回転軸204の角度位置である、駆動制御部304と、
振動成分を検出する振動検出部305と、
検出された振動成分に基づいて異常診断を行う診断部303と、
を備えるロボット制御装置300。
Some or all of the above embodiments may be described, but not limited to:
(Appendix 1)
Robot control that performs abnormality diagnosis of the robot body 200 including the motor 201 that rotates the rotating shaft 204 that transmits power to the arm 203 from the starting angle position to the first target angle position so that the arm 203 performs a predetermined operation. Device 300
Of the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft 204, the vibration component caused by an abnormality can be detected. The rotation shaft 204 rotates from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed. The drive control unit 304 that drives the motor 201, and the second target angle position is the angular position of the rotation shaft 204 that enables detection of vibration components for one cycle or more due to an abnormality. 304 and
Vibration detection unit 305 that detects vibration components, and
Diagnosis unit 303 that performs abnormality diagnosis based on the detected vibration component,
A robot control device 300 comprising.

(付記2)
付記1に記載のロボット制御装置300であって、
出発角度位置から第2の目標角度位置までの角度範囲が出発角度位置から第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時におけるアーム203の動作範囲が、アーム203が予め定められた動作をするときの動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力する出力装置316を更に備える、ロボット制御装置300。
(Appendix 2)
The robot control device 300 according to Appendix 1.
When the angle range from the starting angle position to the second target angle position is wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm 203 at the time of abnormality diagnosis is predetermined by the arm 203. The robot control device 300 further includes an output device 316 that outputs warning information for warning that the operating range is exceeded when performing the specified operation.

(付記3)
付記1又は2に記載のロボット制御装置300であって、
異常診断時に回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するときの回転軸204の回転速度プロファイルは、アーム203が予め定められた動作をするときに回転軸204が出発角度位置から第1の目標角度位置に回転するときの回転軸204の回転速度プロファイルとは異なる、ロボット制御装置300。
(Appendix 3)
The robot control device 300 according to Appendix 1 or 2.
The rotational speed profile of the rotating shaft 204 when the rotating shaft 204 rotates from the starting angle position to the second target angle position at the time of abnormality diagnosis is that the rotating shaft 204 is in the starting angle position when the arm 203 performs a predetermined operation. The robot control device 300 is different from the rotation speed profile of the rotation shaft 204 when rotating from the first to the first target angle position.

(付記4)
付記1乃至3のうち何れか1つに記載のロボット制御装置300であって、
異常診断時に回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するときの回転軸204の回転速度プロファイルは、回転軸204の回転速度が略一定となる期間を含む略台形状である、ロボット制御装置300。
(Appendix 4)
The robot control device 300 according to any one of Supplementary note 1 to 3.
The rotation speed profile of the rotation shaft 204 when the rotation shaft 204 rotates from the starting angle position to the second target angle position at the time of abnormality diagnosis is a substantially trapezoidal shape including a period during which the rotation speed of the rotation shaft 204 becomes substantially constant. , Robot control device 300.

(付記5)
アーム203が予め定められた動作をするようにアーム203に動力を伝達する回転軸204を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータ201を備えるロボット本体300の異常をロボット制御装置300が診断する異常診断方法であって、
ロボット制御装置300が、
回転軸204の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するようにモータ201を駆動するステップ905であって、第2の目標角度位置は、異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる回転軸204の角度位置である、ステップ905と、
振動成分を検出するステップ906と、
検出された振動成分に基づいて異常診断を行うステップ907と、
を実行する異常診断方法。
(Appendix 5)
The robot control device 300 detects an abnormality in the robot body 300 including the motor 201 that rotates the rotating shaft 204 that transmits power to the arm 203 from the starting angle position to the first target angle position so that the arm 203 performs a predetermined operation. Is a method of diagnosing abnormalities
The robot control device 300
Of the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft 204, the vibration component caused by an abnormality can be detected. The rotation shaft 204 rotates from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed. In step 905, which drives the motor 201, the second target angular position is the angular position of the rotating shaft 204, which enables detection of a vibration component for one cycle or more due to an abnormality.
Step 906 to detect the vibration component and
Step 907, which makes an abnormality diagnosis based on the detected vibration component,
Abnormal diagnosis method to execute.

(付記6)
アーム203が予め定められた動作をするようにアーム203に動力を伝達する回転軸204を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータ201を備えるロボット本体200の異常診断をロボット制御装置300に実行させるための異常診断プログラム310であって、
ロボット制御装置300に、
回転軸204の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で回転軸204が出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するようにモータ201を駆動するステップ905であって、第2の目標角度位置は、異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる回転軸204の角度位置である、ステップ905と、
振動成分を検出するステップ906と、
検出された振動成分に基づいて異常診断を行うステップ907と、
を実行させる異常診断プログラム310。
(Appendix 6)
A robot control device that diagnoses an abnormality in a robot body 200 including a motor 201 that rotates a rotating shaft 204 that transmits power to the arm 203 from a starting angle position to a first target angle position so that the arm 203 performs a predetermined operation. An abnormality diagnosis program 310 for causing 300 to execute.
To the robot control device 300,
Of the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft 204, the vibration component caused by an abnormality can be detected. The rotation shaft 204 rotates from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed. In step 905, which drives the motor 201, the second target angular position is the angular position of the rotating shaft 204, which enables detection of a vibration component for one cycle or more due to an abnormality.
Step 906 to detect the vibration component and
Step 907, which makes an abnormality diagnosis based on the detected vibration component,
Abnormality diagnosis program 310 to execute.

100…ロボット 200…ロボット本体 201…モータ 202…減速機 203…アーム 204…回転軸 205…出力軸 206…サーボモータ 300…ロボット制御装置 301…制御部 302…動作指令部 303…診断部 304…駆動制御部 305…振動検出部 306…コントローラ 307…プロセッサ 308…記憶資源 309…入出力インタフェース 310…異常診断プログラム 311…動作指令モジュール 312…診断モジュール 313…サーボドライバ 314…トルクセンサ 315…振動センサ 316…出力装置 400…上位コントローラ 100 ... Robot 200 ... Robot body 201 ... Motor 202 ... Reducer 203 ... Arm 204 ... Rotating shaft 205 ... Output shaft 206 ... Servo motor 300 ... Robot control device 301 ... Control unit 302 ... Operation command unit 303 ... Diagnosis unit 304 ... Drive Control unit 305 ... Vibration detection unit 306 ... Controller 307 ... Processor 308 ... Storage resource 309 ... Input / output interface 310 ... Abnormality diagnosis program 311 ... Operation command module 312 ... Diagnostic module 313 ... Servo driver 314 ... Torque sensor 315 ... Vibration sensor 316 ... Output device 400 ... Upper controller

Claims (5)

アームが予め定められた動作をするように前記アームに動力を伝達する回転軸を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータを備えるロボット本体の異常診断を行うロボット制御装置であって、
前記回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で前記回転軸が前記出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するように前記モータを駆動する駆動制御部であって、前記第2の目標角度位置は、前記異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる前記回転軸の角度位置である、駆動制御部と、
前記振動成分を検出する振動検出部と、
前記検出された振動成分に基づいて前記異常診断を行う診断部と、
前記出発角度位置から前記第2の目標角度位置までの角度範囲が前記出発角度位置から前記第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時における前記アームの動作範囲が、前記アームが前記予め定められた動作をするときの動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力する出力装置と、
を備えるロボット制御装置。
A robot control device that diagnoses abnormalities in a robot body including a motor that rotates a rotation axis that transmits power to the arm from a starting angle position to a first target angle position so that the arm performs a predetermined operation. ,
Among the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft, the rotation shaft rotates from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed that enables detection of the vibration component caused by an abnormality. The drive control unit that drives the motor as described above, wherein the second target angular position is an angular position of the rotation axis that enables detection of a vibration component for one cycle or more caused by the abnormality. Control unit and
A vibration detection unit that detects the vibration component and
A diagnostic unit that performs the abnormality diagnosis based on the detected vibration component, and
When the angle range from the starting angle position to the second target angle position is wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm at the time of abnormality diagnosis is the said. An output device that outputs warning information that warns that the arm exceeds the operating range when performing the predetermined operation, and
A robot control device equipped with.
請求項1に記載のロボット制御装置であって、
異常診断時に前記回転軸が前記出発角度位置から前記第2の目標角度位置に回転するときの前記回転軸の回転速度プロファイルは、前記アームが前記予め定められた動作をするときに前記回転軸が前記出発角度位置から前記第1の目標角度位置に回転するときの前記回転軸の回転速度プロファイルとは異なる、ロボット制御装置。
The robot control device according to claim 1.
The rotational speed profile of the rotating shaft when the rotating shaft rotates from the starting angle position to the second target angle position at the time of abnormality diagnosis is such that the rotating shaft moves when the arm performs the predetermined operation. A robot control device different from the rotation speed profile of the rotation axis when rotating from the starting angle position to the first target angle position.
請求項1又は2に記載のロボット制御装置であって、
異常診断時に前記回転軸が前記出発角度位置から前記第2の目標角度位置に回転するときの前記回転軸の回転速度プロファイルは、前記回転軸の回転速度が略一定となる期間を含む略台形状である、ロボット制御装置。
The robot control device according to claim 1 or 2.
The rotation speed profile of the rotation shaft when the rotation shaft rotates from the starting angle position to the second target angle position at the time of abnormality diagnosis has a substantially trapezoidal shape including a period during which the rotation speed of the rotation shaft becomes substantially constant. Is a robot control device.
アームが予め定められた動作をするように前記アームに動力を伝達する回転軸を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータを備えるロボット本体の異常をロボット制御装置が診断する異常診断方法であって、
前記ロボット制御装置が、
前記回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で前記回転軸が前記出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するように前記モータを駆動するステップであって、前記第2の目標角度位置は、前記異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる前記回転軸の角度位置である、ステップと、
前記振動成分を検出するステップと、
前記検出された振動成分に基づいて前記ロボット本体の異常診断を行うステップと、
前記出発角度位置から前記第2の目標角度位置までの角度範囲が前記出発角度位置から前記第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時における前記アームの動作範囲が、前記アームが前記予め定められた動作をするときの動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力するステップと
を実行する異常診断方法。
Abnormality diagnosis in which the robot control device diagnoses an abnormality in a robot body including a motor that rotates a rotation axis that transmits power to the arm from a starting angle position to a first target angle position so that the arm performs a predetermined operation. It ’s a method,
The robot control device
Among the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft, the rotation shaft rotates from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed that enables detection of the vibration component caused by an abnormality. In the step of driving the motor as described above, the second target angular position is an angular position of the rotation axis that enables detection of a vibration component for one cycle or more caused by the abnormality.
The step of detecting the vibration component and
A step of performing an abnormality diagnosis of the robot body based on the detected vibration component, and
When the angle range from the starting angle position to the second target angle position is wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm at the time of abnormality diagnosis is the said. A step of outputting warning information warning that the arm exceeds the operating range when performing the predetermined operation, and a step of outputting warning information .
Abnormal diagnosis method to execute.
アームが予め定められた動作をするように前記アームに動力を伝達する回転軸を出発角度位置から第1の目標角度位置に回転させるモータを備えるロボット本体の異常診断をロボット制御装置に実行させるための異常診断プログラムであって、
前記ロボット制御装置に、
前記回転軸の回転に伴って発生する振動成分のうち異常に起因する振動成分の検出が可能になる略一定の回転速度で前記回転軸が前記出発角度位置から第2の目標角度位置に回転するように前記モータを駆動するステップであって、前記第2の目標角度位置は、前記異常に起因する1周期以上の振動成分の検出が可能になる前記回転軸の角度位置である、ステップと、
前記振動成分を検出するステップと、
前記検出された振動成分に基づいて前記異常診断を行うステップと、
前記出発角度位置から前記第2の目標角度位置までの角度範囲が前記出発角度位置から前記第1の目標角度位置までの角度範囲より広いときに、異常診断時における前記アームの動作範囲が、前記アームが前記予め定められた動作をするときの動作範囲を超えることを警告する警告情報を出力するステップと
を実行させる異常診断プログラム。
To cause the robot control device to perform abnormality diagnosis of a robot body including a motor that rotates a rotation axis that transmits power to the arm from a starting angle position to a first target angle position so that the arm performs a predetermined operation. Abnormality diagnosis program
To the robot control device
Among the vibration components generated by the rotation of the rotation shaft, the rotation shaft rotates from the starting angle position to the second target angle position at a substantially constant rotation speed that enables detection of the vibration component caused by an abnormality. In the step of driving the motor as described above, the second target angular position is an angular position of the rotation axis that enables detection of a vibration component for one cycle or more caused by the abnormality.
The step of detecting the vibration component and
The step of performing the abnormality diagnosis based on the detected vibration component, and
When the angle range from the starting angle position to the second target angle position is wider than the angle range from the starting angle position to the first target angle position, the operating range of the arm at the time of abnormality diagnosis is the said. A step of outputting warning information warning that the arm exceeds the operating range when performing the predetermined operation, and a step of outputting warning information .
Abnormal diagnosis program to execute.
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