JPH0366588A - 可撓腕ロボットの異常検出方法 - Google Patents

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、可撓腕ロボットの異常検出方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

可撓腕ロボットの可撓腕は、上下面が凸状に弯曲した要
素を多数個積み重ね、これらの４隅をワイヤを貫押させ
、これの先端を最先端に位置する積み重ね部材に結合し
、この４本のワイヤの引張り量を調節することにより任
意の方向へ撓み変形させるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような可撓腕ロボットにあっては、その動作中にワ
イヤが切断するとロボットの姿勢が維持できず、ロボッ
ト及び周辺を破損する恐れがあるが、従来のこの可撓腕
ロボットにあっては、このワイヤ切断に対する安全措置
がとられていなかった。

本発明は上記のことにかんがみなされたちので、ワイヤ
の切断を事前に検出してワイヤ切断による事故を未然に
防止できる可撓腕ロボットの異常検出方法を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を遠戚するために、本発明に係る可撓腕ロボッ
トの異常検出方法は、凸状に湾曲した複数個の要素が基
台上に積み重ねられ、これらの４隅にワイヤが挿通され
、かつそれぞれの先端が最先端の要素に連結され、また
それぞれの基端をシリンダ装置等のアクチュエータに連
結してなる可撓腕ロボットにおいて、軸心に対して対を
なす２本のワイヤの引張り量を測定し、これを基準値と
比較してワイヤの伸び量を検出し、この伸び量の絶対値
が基準値を越えたときに異常と判断して異常信号を出力
する。

上記伸び量の変化量が基準値を越えたときに異常と判断
して異常信号を出力する。

〔作　用〕 対をなす２本のワイヤは所定の引張りが作用している状
態で、経時的に伸び、この伸び量の絶対値あるいは変化
量が基準値を越えると異常信号が発せられ、ワイヤに切
断に至る恐れのある異常が発生したことが知らされる。

〔実　施　例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図中１は可撓腕ロボットであり、この可撓腕ロボット１
は凸レンズ状に形成された複数個の要素２１　＋　　２
２　＋　　２ａ　１　・・・２ｎが基台３上に積み重ね
られ、これらの４隅にワイヤ４１　＋　４２　＋４３．
４．が挿通され、それぞれの先端は最先端の要素２ｎに
連結されている。そして各ワイヤ４１　＋　４２　＋　
４３．４４の基端はそれぞれシリンダ装置５１．５２　
＊　　５３．５４に連結してあり、この各シリンダ装置
５．〜５４で、可撓腕ロボット１の軸心に対して対をな
すワイヤ４１．４３あるいは４２．４４の相互の引張り
量を変えることにより可撓腕１が任意の方向に可撓変形
し、最先端の要素２ｎに取付ける図示しないハンド部材
が作動軌跡を描くようになっている。

上記各ワイヤ４１〜４４には、それぞれの引張り量を検
出するポテンショメータ６１，６□。

６３．６４が取付けてあり、この各ポテンショメータ６
１．〜６４のうち、軸心に対して対となるポテンショメ
ータ６１．６３及び６２゜６４はＡ／Ｄ変換器７．．７
２を介してＣＰＵ８のパスライン９に接続されている。

このパスライン９には引張り置棚算値を記憶するＲＯＭ
１０とＲＡＭＩ　１及び異常信号出力部１２が接続しで
ある。

上記ワイヤ４１〜４４は第２図に示すように所定の作用
荷重に対して、時間ｔと共に伸び量が増大し、ついには
切断する。

本発明方法は上記ワイヤ４１〜４４の切断前の伸び量を
検出し、この伸び量から異常を判断するようにしたもの
である。

以下にその方法の実施例を説明する。

可撓腕ロボット１が特定姿勢になったときに、同じ姿勢
の以前の状態と比較することにより、ワイヤの伸び量を
検出して異常を判断する方法は、可撓腕ロボット１が特
定姿勢にあるときの対となる２本のワイヤ４１＋４３及
び４２゜４４の引張り量をポテンショメータ６、．６３
及び６２．６４にて検出し、それぞれの加算値をＲＯＭ
ｌ０にて記憶させる。この記憶手段は不揮発性を用いる
。

次に所定の作業時間の経過後、可撓腕ロボット１を上記
特定姿勢に戻し、このときの各対のワイヤの引張り量を
検出する。

そしてこの現在の検出値と上記記憶している値とをＣＰ
Ｕ８にて比較し、このときの引張り量の差すなわち伸び
量から異常であるかどうかを判断し、異常と判断すると
異常信号出力部１２より異常信号が出力される。

上記方法において、特定姿勢は、作業の教示時の基準点
となる作業原点、あるいは作業の開始指令を待つ待機位
置、さらに教示位置である。

この教示位置は教示記憶時に人が指示するか、自動的に
適当にサンプリング、例えば１００ボインドに１ポイン
トサンプリングした教示位置である。

またこれは全教示位置でもよい。また特定姿勢における
特定位置は第１図においてα−９０゜±５″　β−４５
”＋５”等にとる。なおαは湾曲角、βはねじれ角をそ
れぞれ示す。

記憶手段は、上記特定姿勢が作業原点である場合、製造
・保守の調整時に特別な操作で行ない、また特定姿勢が
待機位置である場合、この待機位置を作成（変更）する
ときに行ない、さらに教示位置の場合はポイント記憶と
同時に行なう。

特定姿勢になったことを検出する方法は、この特定姿勢
が作業原点及び待機位置である場合は、そのような操作
または機能（命令）を実行完了したときであり、また特
定姿勢が教示位置である場合には、ポイントデータの中
にフラグを用意しておき、このフラグが立っているポイ
ントに位置決めしたときであり、さらに特定位置である
場合には、α、βを常時にモニタして検出する。

異常かどうかの判断は、記憶した値と現在の値の絶対量
の差が基準値以上、または前回判断したときの値と現在
の値の差を当初の値で除した値以上、さらに値の時系列
関数の次数が所定、例えば２次以上の場合に異常と判断
する。

また上記方法の実施例とは別に以下のような実施例でも
よい。

すなわち、第１図において、可撓腕ロボット１の対のワ
イヤ４．．４３のそれぞれの長さを１１、ｆｌｓとする
と、Ｉ！　＋　＋Ｉｌ　ａをα、βの関数で表わすこと
ができるから１．ｃｌ、Ｒ３を算出して両ワイヤ４．、
４４の引張り量と比較することにより伸び量を検出する
。

この場合、いつ処理するかを決め、次に１１＋１３を算
出する。その後、引張り置棚算値とｆ）　１千Ｎ　ｓか
らワイヤ４．．４３の伸び量を算出して、その伸び量が
異常かどうかを判断する。

そして上記処理する時期は、 （１）作業（プログラム）開始時または終了時、（２）
定時間間隔、例えば１秒間隔、（３）外部から指令され
たとき、（４）処理を指示する命令実行時等がある。

またρ１＋ｊｌ！ａの算出は 、＆＋＋Ｒａ−Ｌ（α、β）で表わされ、これを演算す
る。

ワイヤ４１　＋　４３の伸び量（Ｍ）はＭ−ｊａｌ＋１
ｂｌ　−（２ａｏ−（Ｌ　Ｃａ、　　β）−Ｌ　（０，
０）） で計算される。ここでａ、ｂは基台３からワイヤを引張
るシリンダ装置ま、での各ワイヤ長さ、ａｇはα−０で
伸びがないときのａである。

両ワイヤ４．．４３の伸び量が異常かどうかの判断は上
記した実施例の判断と同じに行なう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワイヤ４．〜４４の伸び量からこれの
異常を判断してこれの切断を事前に検出し、ワイヤ切断
による事故を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示す説明図、第２図はワイ
ヤの切断時の伸びの様子を示す線図である。 １は可撓腕ロボット、２１　＋　　２２＋　・・・２ｎ
は要素、３は基台、４１＋　４２　＋　・・・４４はワ
イヤ、６１　＋　　６２　＋　・・・６４はポテンショ
メータ、８はＣＰＵ、１０ｉ、ｔＲＯＭ、１１はＲＡＭ
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）凸状に湾曲した複数個の要素２＿１、２＿２、・
   ・・２＿ｎが基台３上に積み重ねられ、これらの４隅に
   ワイヤ４＿１、４＿２、４＿３、４＿４が挿通され、か
   つそれぞれの先端が最先端の要素２＿ｎに連結され、ま
   たそれぞれの基端をシリンダ装置等のアクチュエータに
   連結してなる可撓腕ロボットにおいて、軸心に対して対
   をなす２本のワイヤ４＿１、４＿３及び４＿２、４＿４
   の引張り量を測定し、これを基準値と比較してワイヤの
   伸び量を検出し、この伸び量の絶対値が基準値を越えた
   ときに異常と判断して異常信号を出力することを特徴と
   する可撓腕ロボットの異常検出方法。
2. （２）請求項１記載の可撓腕ロボットにおいて、対とな
   す２本のワイヤの伸び量の変化量が基準値を越えたとき
   に異常と判断して異常信号を出力することを特徴とする
   可撓腕ロボットの異常検出方法。