JPH03281194A - 産業用ロボットの停止制御方法 - Google Patents

産業用ロボットの停止制御方法

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JPH03281194A
JPH03281194A JP2081694A JP8169490A JPH03281194A JP H03281194 A JPH03281194 A JP H03281194A JP 2081694 A JP2081694 A JP 2081694A JP 8169490 A JP8169490 A JP 8169490A JP H03281194 A JPH03281194 A JP H03281194A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用ロボットの衝突後の停止制御方法に関し
、特に安全性を高めた産業用ロボットの停止制御方法に
関する。
〔従来の技術〕
産業用ロボット　（以下ロボットと称する）ではティー
チングの誤り等によって、異物に衝突したときは、オペ
レータの安全、ロボットの保護のためにその動作を停止
させる必要がある。このために、衝突を検知した軸毎に
サーボモータへの速度指令を０にすることにより逆転ト
ルクを発生させて、できるだけ短時間でロボットの動作
を停止させている。また、衝突を検知しない軸ではサー
ボモータの位置指令と実位置の差分である位置偏差量が
所定の値以上になった後にアラームを発生させて、サー
ボモータへの駆動電流を遮断している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来の方法では、各軸毎に衝突を検知し、衝突
を検知した軸には逆転トルクが与えられるので、短時間
に停止する。一方、衝突を検知しない軸ではその軸の位
置偏差量が所定値以上となってアラームが発生するまで
、移動指令に基づいた動作を続行するために、ロボット
はティーチングされた通路とは異なった経路で動き、か
えって、安全性を損なうこととなる場合が生じることが
ある。また、すべての軸のサーボモータの停止が遅れ、
ロボットの停止が遅くなるという問題もあった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、衝
突を検知しない軸も短い時間で停止させる産業用ロボッ
トの停止制御方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では上記課題を解決するために、サーボモータに
より駆動される複数の軸を有する産業用ロボットが異物
に衝突したことを検知後の産業用ロボットの停止制御方
法において、衝突を検知後、衝突を検知した軸を駆動す
るサーボモータへの速度指令を０にして、逆転トルクを
発生させ、サーボモータの回転を停止し、所定の時間後
に前記サーボモータへ出力する位置指令と実位置の差で
ある位置偏差値を算出し、前記第１のサーボモータの位
置偏差量が規定値以上になった場合、あるいは他のサー
ボモータの位置偏差量が規定値以上になった場合に、ア
ラームとし、すべてのサーボモータへの電流を遮断して
前記産業用ロボットの動きを停止させることを特徴とす
る産業用ロボットの停止制御方法が、提供される。
また、産業用ロボットが異物に衝突したことを検知後の
産業用ロボットの停止制御方法において、衝突を検知後
、ホストコンピュータに衝突を通知し、衝突を検知した
軸を駆動するサーボモータへの速度指令をＯにして、逆
転トルクを発生させ、サーボモータの回転を停止し、所
定の時間経過後に前記サーボモータの電流を遮断し、前
記ホストコンピュータは前記衝突の通知を受けて、全て
のサーボモータの電流を遮断し、前記産業用ロボットの
動きを停止させることを特徴とする産業用ロボットの停
止制御方法が、提供される。
〔作用〕
衝突を検知した軸のサーボモータは、位置偏差値の監視
を停止する。次に速度指令を０にすると、逆転トルクが
発生し、サーボモータは減速して、停止に向かう。所定
の時間経過後に位置偏差値の監視を再開し、位置偏差量
が所定の値以上になったらアラームとする。また、衝突
を検知していない軸は通常通り、位置偏差値の監視を続
行し、位置偏差値が規定値を越えたときはアラームとす
る。
いずれか早い方のアラームで全てのサーボモータの電流
を遮断する。−船釣に、衝突をした軸のアラームの方が
早く発生するが、衝突の状態によっては他の軸のアラー
ムが早い場合もある。
また、衝突が検知されると、その軸のサーボモータを所
定の時間経過後にサーボモータの電流を遮断する。また
、ホストプロセッサに衝突の検知を通知する。ホストプ
ロセッサは他のサーボモータの電流を遮断する指令をだ
し、全てのサーボモータの電流が遮断され、ロボットの
動作が停止する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第３図は高速パレタイジング用の水平関節形ロボットを
表す図である。ロボット本体１ａはＺ軸方向のサーボモ
ータと機構部を有し、アーム２等を上下に移動させる。
アーム２はサーボモータ３でθ軸回りに回転する。アー
ム２に回転可能に結合されたアーム４はサーボモータ５
によって、Ｕ軸回りに回転する。アーム４の先端には手
首６が設けられており、手首６はα軸回りに回転する。
なお、パレタイジングのためのハンドは省略しである。
ロボット１はテーブル７上のワーク３ａ。
８ｂ、８ｃ及び８ｄのパレタイジングを行う。また、ロ
ボット１はロボット制御装置１０にケーブル１０ａで接
続されている。ロボット制御装置１０には教示操作盤９
が接続されている。
第４図は本発明を実施するためのロボット制御装置のハ
ードウェアの部分構成図である。ホストプロセッサ１１
はロボット制御装置ＩＯ全体を制御するプロセッサであ
る。ホストプロセッサ１１からはロボットの位置指令が
共有ＲＡＭ１２に書き込まれる。なお、ホストプロセッ
サ１１にＰ合されるＲＯＭ、ＲＡＭ等は省略しである。
ＤＳＰ　（ディジタル・シグナル・プロセッサ）１３は
ＲＯＭ１４のシステムプログラムに従って、共有ＲＡＭ
１２の位置指令を一定時間ごとに読み取り、軸制御回路
（ＡＸＣ）１６に位置指令を出力する。なお、必要な計
算等はＲＡＭ１５を使用して行う。
ＡＸＣ１６は、内部に位置指令とサーボモータ２２に内
蔵されたパルスコーダ（図示されていない）からの位置
フィードバックとの差分による位置偏差値から速度指令
を計算する。さらに、位置フィードバックを微分して、
速度フィードバックを計算する。この速度フィードバッ
クと速度指令との差分から電流指令値を計算する。サー
ボアンプ２１は電流指令を受けて、サーボモータ２２を
駆動する。
また、ＤＳＰ１３は後述のサーボモータ２２のの速度変
化、電流値から衝突を検知して、サーボモータ２２の電
流を遮断する。
なお、各サーボモータを制御する制御系は同じであるの
で、ここでは１軸分のみ表している。
次に衝突検知について述べる。衝突検知の第１の方法は
サーボモータ２２の速度の変化によって行う。すなわち
、衝突のときは通常の加減速時にくらべ速度変化が大き
くなる。この速度変化によって、衝突を検知する。具体
的な値はサーボモータあるいは負荷によって異なる。
第２の方法はサーボモータ２２の負荷電流値で検出する
方法である。衝突時は負荷が大きくなり、サーボアンプ
２１の負荷電流は急激に増加する。
この値が一定の値を越えたときを、衝突として検知する
。ただし、サーボモータ２２の加減速時は負荷イナーシ
ャによって、負荷電流が増加するので、加減速時は負荷
イナーシャによる負荷電流分を除いて判断する。
第１図は本発明の一実施例の産業用ロボットの停止制御
方法の処理のフローチャートである。図において、Ｓに
続く数値はステップ番号を示す。
これらの処理は第４図に示すＤＳＰ１３によって行われ
る。
〔Ｓ１〕各サーボモータに移動指令が与えられる。
〔Ｓ２〕各サーボモータは回転して、ロボット１を動作
させる。
〔Ｓ３〕異物との衝突を検知し、検知されたら検知した
軸の制御はＳｌｌへ、その他の軸の制御はＳ２１へ進む
。検知されないときは、Ｓｌへ戻り動作を継続する。
〔５１１）衝突を検知した軸では、位置偏差値の監視を
停止する。そのまま位置偏差値の監視を続行すると、位
置偏差アラームとなって、逆転トルクによって、サーボ
モータを短時間に停止できなくなるからである。
［３１２］サーボモータへの速度指令を０にする。
［Ｓ１３］これによって、逆転トルクが発生し、サーボ
モータは短時間に停止する。
［ＳＬ４］タイマの計時時間Ｘが規定時間Ｔを越えたか
調べ、越えていればＳ１５へ進み、越えていないときは
Ｓ１２へ戻る。
０ ［５１５）位置偏差値の監視を再開する。サーボモータ
への移動指令は継続して出力されているので、速度指令
をＯにして逆転トルクをサーボモータに与えておけば、
位置偏差値は急激に増加する。
［３２１：］衝突を検知していない軸は位置偏差値の値
をそのまま続行する。
［５３１１衝突を検知した軸、検知しない軸ともに位置
偏差値Ｅｐが規定値Ｅを越えていないか調べ、越えてい
ればＳ３２に進む。越えていないときは、衝突を検知し
た軸は３１１へ、衝突を検知していない軸はＳ２１へ戻
る。
［Ｓ３２］位置偏差値が規定値を越えているので、位置
偏差過大アラームとする。−船釣には衝突を検出した軸
によって、この位置偏差過大アラームは発生する。ただ
し、衝突の状態に応じては、衝突を検知しない軸によっ
て、先に位置偏差過大アラームが発生することもある。
いずれの軸による場合も同じように処理される。
［５３３）全での軸のサーボモータの電流を遮断する。
これはサーボアンプの電源入力開閉器を第フすることに
より行う。これによって、全てのサーボモータが停止し
、ロボットの動作が停止する。
第２図は本発明の他の実施例の産業用ロボットの停止制
御方法の処理のフローチャートである。
［Ｓ４１］各サーボモータに移動指令が与えられる。
〔Ｓ４２〕各サーボモータは回転して、ロボット１を動
作させる。
［５４３：］異物七の衝突を検知し、検知されたら検知
した軸の制御は３５１へ進む。
［５５１）衝突を検知した軸では、位置偏差値の監視を
停止する。そのまま位置偏差値の監視を続行すると、位
置偏差アラームとなって、逆転トルクによって、サーボ
モータを短時間に停止できなくなるからである。
［：Ｓ５２］サーボモータへの速度指令を０にする。
［Ｓ５３］これによって、逆転トルクが発生し、サーボ
モータは短時間に停止する。
［：５５４）タイマの計時時間Ｘが規定時間Ｔを越えた
か調べ、越えていればＳ５５へ進み、越えて２ いないときはＳ５２へ戻る。
［５５５）衝突を検知した軸のサーボモータの電流を遮
断し、すなわちサーボアンプの電源入力開閉器をオフし
て、Ｓ７１へ進む。
［：Ｓ６１］一方、衝突が検知されたことを、ホストプ
ロセッサに通知する。
［Ｓ６２：］ホホストプロセラは衝突を検知しない軸の
電流を遮断することを各ＤＳＰ経由で各サーボアンプに
指令する。
［：Ｓ６３］各サーボアンプの電源入力開閉器がオフさ
れる。
［Ｓ７１：］全てのサーボアンプの電源入力開閉器がオ
フになり、サーボアラームとなり、表示装置に表示され
る。
上記の説明ではパレタイジング用のロボットでの衝突後
の停止方法について説明したが、他の溶接用、組立用の
ロボットにも同様に適用できる。
〔発明の効果］ 以上説明したように本発明では、衝突を検知した軸に逆
点トルクを与え、所定の時間後に位置偏差過大を検出し
て、全てのサーボモータを停止するようにしたので、衝
突後に全てのサーボモータを短時間で停止させることが
できる。
また、衝突した軸を所定の時間後に停止させ、その他の
軸もホストプロセッサ経由で停止させるようにしたので
、衝突後の全てのサーボモータを短時間に停止させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の産業用ロボットの停止制御
方法の処理のフローチャート、第２図は本発明の他の実
施例の産業用ロボットの停止制御方法の処理のフローチ
ャート、第３図は高速パレタイジング用の水平関節形ロ
ボットを表す図、 第４図は本発明を実施するためのロボット制御装置のハ
ードウェアの部分構成図である。 １　　　　　・ロボット 冒 ２　　　　アーム ４　　　　アーム ６　　　　手首 ７　　　　テーブル ａ〜８ｄ　ワーク ０　　・　　ロボット制御装置 １　　　　ホストプロセッサ ２　　　　共有ＲＡＭ ３　　　　ＤＳＰ（ディジタル・ ロセッサ） ４　　　　ＲＯＭ ５　　　　ＲＡＭ ６　　　　軸制御回路（ＡＸＣ） １　　　　サーボアンプ ２　　　　サーボモータ シグナル・プ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）サーボモータにより駆動される複数の軸を有する
    産業用ロボットが異物に衝突したことを検知後の産業用
    ロボットの停止制御方法において、衝突を検知後、衝突
    を検知した軸を駆動するサーボモータへの速度指令を０
    にして、逆転トルクを発生させ、サーボモータの回転を
    停止し、所定の時間後に前記サーボモータへ出力する位
    置指令と実位置の差である位置偏差値を算出し、前記第
    １のサーボモータの位置偏差量が規定値以上になった場
    合、あるいは他のサーボモータの位置偏差量が規定値以
    上になった場合に、アラームとし、 すべてのサーボモータへの電流を遮断して前記産業用ロ
    ボットの動きを停止させることを特徴とする産業用ロボ
    ットの停止制御方法。
  2. （２）産業用ロボットが異物に衝突したことを検知後の
    産業用ロボットの停止制御方法において、衝突を検知後
    、ホストコンピュータに衝突を通知し、 衡突を検知した軸を駆動するサーボモータへの速度指令
    を０にして、逆転トルクを発生させ、サーボモータの回
    転を停止し、 所定の時間経過後に前記サーボモータの電流を遮断し、 前記ホストコンピュータは前記衝突の通知を受けて、全
    てのサーボモータの電流を遮断し、前記産業用ロボット
    の動きを停止させることを特徴とする産業用ロボットの
    停止制御方法。
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