JPH0123756Y2

JPH0123756Y2 -

Info

Publication number: JPH0123756Y2
Application number: JP1983145819U
Authority: JP
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1983-09-20
Publication date: 1989-07-20
Also published as: JPS6053488U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は工業用ロボツトに係り、特にサーボ系
内のサーボ弁、信号線等の断線を検出できるよう
にした工業用ロボツトに関するものである。

第１図は従来技術による工業用ロボツトを示
す。

図中、１はロボツト本体の始動、停止等を行な
わせる操作部、２は該操作部１に接続され、所定
のテイーチング内容を記憶した記憶装置、演算処
理装置CPUおよびバツフア等を内蔵した制御部、
３は該制御部２と後述のポテンシヨメータとに接
続され両者の出力信号間の差分を比較する比較
器、４は該比較器３に接続されたＤ／Ａ変換器で
ある。５は該Ｄ／Ａ変換器４に接続されたサーボ
増幅器、６は該サーボ増幅器５からの信号に基づ
いて作動するソレノイド６Ａを有する電磁式のサ
ーボ弁で、該サーボ弁６と前記増幅器５とによつ
てサーボ系が構成される。

そして、７は前記サーボ弁６に接続された油圧
シリンダ、油圧モータ等のアクチユエータ、８は
該アクチユエータ７に圧油を供給する油圧源で、
該油圧源８から前記アクチユエータ７に供給され
る圧油は前記サーボ弁６において流量制御される
ようになつている。９は前記アクチユエータ７に
よつて駆動されるターンテーブル、アーム等の可
動部、１０は該可動部９と前記比較器３との間に
接続され該可動部９の動作を前記比較器３に出力
するポテンシヨメータで、アクチユエータ７、可
動部９、ポテンシヨメータ１０等によつてロボツ
ト本体を構成している。

そして、このように構成された従来技術による
工業用ロボツトにおいては、まず、操作部１を操
作して、制御部２を始動させ、比較器３、Ｄ／Ａ
変換４、サーボ増幅器５を介してプレイバツク動
作信号を出力し、制御部２に内蔵されているテイ
ーチング内容通りにプレイバツク動作すべくサー
ボ弁６の弁開度を調節する。これにより、可動部
９はテイーチング内容通りに作動することができ
る。一方、可動部９の動作はポテンシヨメータ１
０が検出し、比較器３にフイードバツクさせるこ
とにより可動部９の動作をテイーチング内容に一
致するよう管理している。

しかし、このように構成された従来技術による
工業用ロボツトにおいては、仮にサーボ弁６を構
成するソレノイド６Ａが断線し、その結果、サー
ボ系が動作しない場合にはロボツト本体の暴走に
伴なう災害等を招く虞れがある。このため、サー
ボ系の故障を検知する手段としてプレイバツク動
作のための指令値とポテンシヨメータ１０の検出
値との差分をソフトウエアにより監視する方法が
用いられていた。しかし、ロボツト本体の動作ス
ピードの違いによる機械系統の遅れを考慮して両
者の差分を知ることは演算処理装置の処理速度上
難かしく、実質的にプレイバツク動作時の初期点
のみのチエツクしか行なえないというのが実情で
あり、プレイバツク動作の全範囲にわたつてサー
ボ系の故障を検知することができないという欠点
があつた。

本考案は前記従来技術による欠点に鑑みてなさ
れたもので、サーボ弁、サーボ増幅器を含むサー
ボ系の断線等による故障をプレイバツク動作時の
全範囲にわたつて直ちに検出することができるよ
うにした工業用ロボツトを提供することを目的と
している。

前記目的を達成するために、本考案はロボツト
本体を構成する可動部と、流体源から作動流体が
供給されることにより、該可動部を作動させるア
クチユエータと、前記流体源と該アクチユエータ
との間に設けられ、該アクチユエータに供給する
流体量を調節する電磁式のサーボ弁と所定のテイ
ーチング内容を記憶し、当該テイーチング内容に
応じたプレイバツク動作信号を出力する制御部
と、前記可動部の動作をフイードバツクするた
め、該制御部から出力されたプレイバツク動作信
号と前記可動部に設けられた検出器からの検出信
号とを比較し、両信号の差分の信号を作動信号と
して出力する比較器と、該比較器から出力された
作動信号を増幅し、前記サーボ弁のソレノイドに
出力するサーボ増幅器とを備えた工業用ロボツト
において、前記サーボ増幅器とサーボ弁のソレノ
イドとの間に設けられ、該ソレノイドへ供給する
電流を検出する検出用抵抗と、該検出用抵抗の両
端に接続され、当該両端電圧を比較して差電圧を
出力する差動増幅器と、該差動増幅器からの出力
信号と前記制御部からのプレイバツク動作信号と
を比較し、両信号の差が一定の許容範囲外にある
ときには前記サーボ弁、サーボ増幅器を含むサー
ボ系の故障として判定する故障判定回路とを設け
たことを特徴とする。

このように構成することにより、サーボ系が故
障していない正常時には、制御部からプレイバツ
ク動作信号が出力されている限り、サーボ増幅器
を介してサーボ弁に作動信号が入力されているか
ら、検出用抵抗の両端には許容範囲内電圧差が発
生する。そして、検出用抵抗両端の電圧は差動増
幅器に入力され、該差動増幅器からは差電圧が出
力される。これにより、故障判定回路は、プレイ
バツク時に制御部から入力されるプレイバツク動
作信号と差動増幅器から入力される出力信号とを
比較し、サーボ弁、サーボ増幅器を含むサーボ系
が正常であることを判定する。

一方、サーボ弁のソレノイド、サーボ増幅器等
のサーボ系が断線等の故障を起した異常時には、
制御部からプレイバツク動作信号が出力されてい
るにも拘わらず、検出用抵抗の両端には電圧差が
発生せず、差動増幅器からの出力も実質的に零で
ある。この結果、故障判定回路は、プレイバツク
時に制御部から入力されるプレイバツク動作信号
と差動増幅器から入力される実質的に零の出力信
号とを比較し、両信号の差が一定の許容範囲外に
あるものとして、サーボ系の断線等による故障を
判定する。

以下、本考案の実施例を第２図および第３図に
基づき説明する。

まず、図中５は従来技術のものと同じサーボ増
幅器で、該増幅器５は第３図に示すようにNPN
トランジスタ５ＡとNPNトランジスタ５Ｂとを
プツシユプル接続として構成されている。

１１はサーボ増幅器５とサーボ弁６のソレノイ
ド６Ａとの間に接続され、該ソレノイド６Ａや信
号線１２等への電流を検出することを目的として
電圧を検出する検出用抵抗である。１３は比較器
となる差動増幅器で、該差動増幅器１３の正入力
端子、負入力端子は前記検出用抵抗１１の前後に
接続されている。１４は前記差動増幅器１３の出
力端子に接続されたＡ／Ｄ変換器である。１５は
該Ａ／Ｄ変換器１４と前記制御部２に接続された
故障判定回路で、該故障判定回路１５はＡ／Ｄ変
換器１４からの出力信号と制御部２からのプレイ
バツク動作信号とを比較し、両信号の差が一定の
許容範囲外にあるときにはサーボ系の故障として
判定し、信号を出力するようになつている。１６
は前記故障判定回路１５からの信号に基づき作動
するブザー等の警報器である。

本考案に係る工業用ロボツトはこのように構成
されるが、次にその作用について説明する。

まず、操作部１操作すると制御部２が始動す
る。ここで、サーボ系内は断線していないとす
る。この場合には制御部２からのテイーチング内
容によりサーボ弁６が作動して圧油をアクチユエ
ータ７に供給し、可動部９を該テイーチング内容
に応じてプレイバツク動作させる。この間、検出
用抵抗１１の両端電圧は差動増幅器１３によつて
比較され、Ａ／Ｄ変換器１４を介して故障判定回
路１５に出力されるが、正常動作時にはＡ／Ｄ変
換器１４が故障判定回路１５に出力する信号と制
御部２が該故障判定回路１５に出力するプレイバ
ツク動作信号とは可動部９の最大動作時において
も一定の許容範囲内にある。このため、該故障判
定回路１５は信号を出力せず、警報器１６は作動
しない。

一方、ソレノイド６Ａの断線等によつてサーボ
系内に故障が生じたとする。この場合には、検出
用抵抗１１には電流は流れず、該検出用抵抗１１
の両端電圧は零であり、その結果、差動増幅器１
３からの出力は零となりＡ／Ｄ変換器１４は故障
判定回路１５に出力しない。これに対し、制御部
２はテイーチング内容に応じたプレイバツク動作
信号を該故障判定回路１５に向け出力するため、
該故障判定回路１５に入力する２つの信号の値は
可動部９の最大動作時における許容範囲外とな
る。従つて、該故障判定回路１５はサーボ系の故
障を判定して信号を出力し、警報器１６を作動さ
せ、サーボ系内において故障している旨を告知す
ることができる。

なお、前述の実施例ではアクチユエータ７を作
動させるため油圧源８からの圧油を用いるものと
して述べたが、圧縮空気を用いてもよい。また、
故障判定回路１５からの出力により警報器１６を
作動させるものとして述べたが、操作部１に信号
を出力し、主電源を遮断するようにしてもよいも
のである。

本考案に係る工業用ロボツトは以上詳細に説明
した如くであつて、プレイバツク時に検出用抵抗
の両端電圧を差動増幅器を介して故障判定回路に
出力し、該故障判定回路は、差動増幅器からの出
力信号と制御部からのプレイバツク動作信号とを
比較し、両信号の差が一定の許容範囲外にあると
きにはサーボ弁、サーボ増幅器を含むサーボ系の
故障として判定する構成としたから、制御部から
プレイバツク動作信号が出力されている限りは、
サーボ弁のソレノイド、サーボ増幅器等の断線に
よる故障を、プレイバツク動作時の全範囲にわた
つて直ちに検出することができ、プレイバツク時
にロボツト本体の暴走に伴う災害を未然に阻止
し、早急な措置を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による工業用ロボツトのブロ
ツク図、第２図は本考案に係る工業用ロボツトの
ブロツク図、第３図は本考案に係る工業用ロボツ
トの要部近傍の概略回路図である。２……制御部、６……サーボ弁、７……アクチ
ユエータ、８……流体源、９……可動部、１０…
…ポテンシヨメータ、１１……検出用抵抗、１４
……Ａ／Ｄ変換器、１５……故障判定回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ロボツト本体を構成する可動部と、流体源から
作動流体が供給されることにより、該可動部を作
動させるアクチユエータと、前記流体源と該アク
チユエータとの間に設けられ、該アクチユエータ
に供給する流体量を調節する電磁式のサーボ弁
と、所定のテイーチング内容を記憶し、当該テイ
ーチング内容に応じたプレイバツク動作信号を出
力する制御部と、前記可動部の動作をフイードバ
ツクするため、該制御部から出力されたプレイバ
ツク動作信号と前記可動部に設けられた検出器か
らの検出信号とを比較し、両信号の差分を信号を
作動信号として出力する比較器と、該比較器から
出力された作動信号を増幅し、前記サーボ弁のソ
レノイドに出力するサーボ増幅器とを備えた工業
用ロボツトにおいて、前記サーボ増幅器とサーボ
弁のソレノイドとの間に設けられ、該ソレノイド
へ供給する電流を検出する検出用抵抗と、該検出
用抵抗の両端に接続され、当該両端電圧を比較し
て差電圧を出力する差動増幅器と、該差動増幅器
からの出力信号と前記制御部からのプレイバツク
動作信号とを比較し、両信号の差が一定の許容範
囲外にあるときには前記サーボ弁、サーボ増幅器
を含むサーボ系の故障として判定する故障判定回
路とを設けたことを特徴とする工業用ロボツト。