JPH0550001B2 - - Google Patents
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- JPH0550001B2 JPH0550001B2 JP58230829A JP23082983A JPH0550001B2 JP H0550001 B2 JPH0550001 B2 JP H0550001B2 JP 58230829 A JP58230829 A JP 58230829A JP 23082983 A JP23082983 A JP 23082983A JP H0550001 B2 JPH0550001 B2 JP H0550001B2
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- timer
- time measurement
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Links
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4062—Monitoring servoloop, e.g. overload of servomotor, loss of feedback or reference
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34466—Bad circuits, watchdog, alarm, indication
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、産業用ロボツト等の暴走、過負荷等
の異常が発生した場合、ロボツトの安全、保護の
ためにロボツトに発生した異常を検出して停止さ
せる装置に関するものである。
の異常が発生した場合、ロボツトの安全、保護の
ためにロボツトに発生した異常を検出して停止さ
せる装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、ロボツトに異常が発生した場合の検出、
停止させる方法としては、次の２つの方法が用い
られていきた。
停止させる方法としては、次の２つの方法が用い
られていきた。
１つ目の方法を第１図に示す。１はロボツトの
駆動源である直流モータ、２は過電流保護をおこ
なうサーキツトプロテクタ、３は上記サーキツト
プロテクタの接点、４はモータ用の直流電源であ
る。ロボツトの摺動系が変形、油不足等によつて
摩擦抵抗が大きくなると、過電流が流れる。サー
キツトプロテクタ２は上記過負荷電流が一定時間
以上継続した場合に遮断がおこなわれる。遮断が
おこなわれると３の接点が開いて直流モータはオ
ープン状態となつて停止する。しかしながらサー
キツトプロテクタ２は実効電流値で動作するため
に、ロボツトの正常な動作電流と過負荷による電
流を区別できない。そのため摺動系の部分的な異
常による過負荷電流は検出できない。さらに動作
するまでに数秒〜数十秒要するためロボツトの暴
走を防止することができないし、またその時間の
間に受ける被害は防止できない。たとえば人間の
手がロボツトにはさまれた場合、その時間の間、
手は、はさまれたままとなり大きな損傷を受けた
りする。
駆動源である直流モータ、２は過電流保護をおこ
なうサーキツトプロテクタ、３は上記サーキツト
プロテクタの接点、４はモータ用の直流電源であ
る。ロボツトの摺動系が変形、油不足等によつて
摩擦抵抗が大きくなると、過電流が流れる。サー
キツトプロテクタ２は上記過負荷電流が一定時間
以上継続した場合に遮断がおこなわれる。遮断が
おこなわれると３の接点が開いて直流モータはオ
ープン状態となつて停止する。しかしながらサー
キツトプロテクタ２は実効電流値で動作するため
に、ロボツトの正常な動作電流と過負荷による電
流を区別できない。そのため摺動系の部分的な異
常による過負荷電流は検出できない。さらに動作
するまでに数秒〜数十秒要するためロボツトの暴
走を防止することができないし、またその時間の
間に受ける被害は防止できない。たとえば人間の
手がロボツトにはさまれた場合、その時間の間、
手は、はさまれたままとなり大きな損傷を受けた
りする。
２つ目の方法を第２図に示す。５は処理部、６
はモータ１を駆動するための指令パルス発生回
路、７は指令パルスと実際に動いたパルス数の差
をカウントする偏差カウンタ、８は偏差カウンタ
の値をアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換回路、
９は前記アナログ電圧を受けてモータ１を駆動す
るサーボアンプ部である。偏差カウンタ７はロボ
ツトの追従遅れを表わす量であるのでロボツトの
摺動系が重くなつたり、暴走すると偏差カウンタ
７の値は大きくなる。処理部５は絶えず偏差カウ
ンタ７の値を監視して、偏差カウンタ７があらか
じめ設定された危険値以上になると、ロボツトが
何らかの異常とみなして停止させるものである。
しかしながら残り指令パルス数が上記危険値以下
の場合はパルスジエネレータ１０の故障、断線、
接触不良によるロボツトの暴走は防止できない
し、また過負荷電流の検知もできない。
はモータ１を駆動するための指令パルス発生回
路、７は指令パルスと実際に動いたパルス数の差
をカウントする偏差カウンタ、８は偏差カウンタ
の値をアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換回路、
９は前記アナログ電圧を受けてモータ１を駆動す
るサーボアンプ部である。偏差カウンタ７はロボ
ツトの追従遅れを表わす量であるのでロボツトの
摺動系が重くなつたり、暴走すると偏差カウンタ
７の値は大きくなる。処理部５は絶えず偏差カウ
ンタ７の値を監視して、偏差カウンタ７があらか
じめ設定された危険値以上になると、ロボツトが
何らかの異常とみなして停止させるものである。
しかしながら残り指令パルス数が上記危険値以下
の場合はパルスジエネレータ１０の故障、断線、
接触不良によるロボツトの暴走は防止できない
し、また過負荷電流の検知もできない。
上述のように従来の方法ではロボツトの過負
荷、暴走を検知していちはやく停止させることが
できない場合が生じる可能性があり、ロボツトの
安全面またロボツト自体の保護という面で問題が
生じる可能性があつた。
荷、暴走を検知していちはやく停止させることが
できない場合が生じる可能性があり、ロボツトの
安全面またロボツト自体の保護という面で問題が
生じる可能性があつた。
発明の目的
本発明は上述したような従来の問題点を解消す
ることを目的とするもので産業用ロボツトの過負
荷、暴走等の異常をパルス監視をおこなうことに
よつてもれなく検出し停止させる装置を提供する
ことを目的とする。
ることを目的とするもので産業用ロボツトの過負
荷、暴走等の異常をパルス監視をおこなうことに
よつてもれなく検出し停止させる装置を提供する
ことを目的とする。
発明の構成
本発明のロボツトの停止装置はロボツトが動作
中に発生するパルスの状態化を絶えずタイマー回
路で時間計測をおこない、あらかじめ定められた
時間を越えてもパルスの状態変化がなかつた場
合、これを何らかの異常とみなし、ロボツトの駆
動源を遮断することによつてロボツトの安全およ
び保護をおこなう装置を得るものである。
中に発生するパルスの状態化を絶えずタイマー回
路で時間計測をおこない、あらかじめ定められた
時間を越えてもパルスの状態変化がなかつた場
合、これを何らかの異常とみなし、ロボツトの駆
動源を遮断することによつてロボツトの安全およ
び保護をおこなう装置を得るものである。
実施例の説明
以下本発明の実施例について図面に従つて説明
する。
する。
第３図は本発明による停止装置のブロツク図、
第４図は直流モータの遮断回路図である。
第４図は直流モータの遮断回路図である。
第３図において、１０はパルスジエネレータで
あり、１１はこのパルスジエネレータ１０からの
パルスを入力するパルス入力回路、１２はパルス
反転回路、１３はパルスのパルスオン時間計測タ
イマ回路、１４はパルスのパルスオフ時間計測タ
イマ回路であり、このパルスオフ時間計測タイマ
回路１４はパルスジエネレータ１０で作成された
パルスをパルス反転回路１２でLOW、HIGH逆
転したパルスを入力する。１５はタイマの時間を
設定するタイマ設定回路であり、タイマ設定回路
１５には前述した第２図に示す処理部５から指令
パルス発生回路６に指令値を出す際に、速度指令
値からパルス周波数、パルスのオン、オフ時間を
計算してこれらの計算値が入力される。
あり、１１はこのパルスジエネレータ１０からの
パルスを入力するパルス入力回路、１２はパルス
反転回路、１３はパルスのパルスオン時間計測タ
イマ回路、１４はパルスのパルスオフ時間計測タ
イマ回路であり、このパルスオフ時間計測タイマ
回路１４はパルスジエネレータ１０で作成された
パルスをパルス反転回路１２でLOW、HIGH逆
転したパルスを入力する。１５はタイマの時間を
設定するタイマ設定回路であり、タイマ設定回路
１５には前述した第２図に示す処理部５から指令
パルス発生回路６に指令値を出す際に、速度指令
値からパルス周波数、パルスのオン、オフ時間を
計算してこれらの計算値が入力される。
計算方法：サンプリングタムが20ms、指令値が
100とすると、バルスのオン、オフ時間は、
20／（100×２）＝0.1ms 設定方法：処理部５から指令値を出力するタイミ
ングで、計算したパルスオン、オフ時間をタイ
マ設定回路１５に出力する。
100とすると、バルスのオン、オフ時間は、
20／（100×２）＝0.1ms 設定方法：処理部５から指令値を出力するタイミ
ングで、計算したパルスオン、オフ時間をタイ
マ設定回路１５に出力する。
１６はパルスオン時間計測タイマT1（タイマ
T1）のリセツト回路であり、このリセツト回路
１６はパルス反転回路１２の出力の立ち上がりタ
イミングを検出し、パルスオン時間計測タイマ回
路１３に対してリセツト信号を出力する。１７は
パルスオフ時間計測タイマT2（タイマT2）のリセ
ツト回路であり、このリセツト回路１７はパルス
ジエネレータ１０の出力の立ち上がりタイミング
を検出し、パルスオフ時間計測タイマ回路１４に
対してリセツト信号を出力する。１８はタイマ
T1の出力を受けてリレーを駆動するリレー駆動
回路、１９はタイマT2の出力を受けてリレーを
駆動するリレー駆動回路、２０はリレー駆動回路
１８で駆動されるオン時間用の電源遮断リレー、
２１はリレー駆動回路１９により駆動されるオフ
時間用の電源遮断リレーである。
T1）のリセツト回路であり、このリセツト回路
１６はパルス反転回路１２の出力の立ち上がりタ
イミングを検出し、パルスオン時間計測タイマ回
路１３に対してリセツト信号を出力する。１７は
パルスオフ時間計測タイマT2（タイマT2）のリセ
ツト回路であり、このリセツト回路１７はパルス
ジエネレータ１０の出力の立ち上がりタイミング
を検出し、パルスオフ時間計測タイマ回路１４に
対してリセツト信号を出力する。１８はタイマ
T1の出力を受けてリレーを駆動するリレー駆動
回路、１９はタイマT2の出力を受けてリレーを
駆動するリレー駆動回路、２０はリレー駆動回路
１８で駆動されるオン時間用の電源遮断リレー、
２１はリレー駆動回路１９により駆動されるオフ
時間用の電源遮断リレーである。
第４図において、２２は前記リレー２０の接
点、２３は前記リレー２１の接点である。
点、２３は前記リレー２１の接点である。
タイマT1はパルスがオンのときの時間を計測
しパルスがオフとなるとリセツトされる。リセツ
トされるとタイマ計測時間はゼロとなる。パルス
のオン、オフが切り換わる速度、すなわちパルス
周波数はロボツトの速度を表わすものであるが、
タイマ設定回路１５はロボツトが正常に動作して
いるときのパルスのオン、オフ時間をタイマー
T1，T2に設定するものである。タイマT1はパル
スのオン時間が設定された時を超えると出力をだ
してリレー駆動回路１８を介してリレー２０を動
作させる。同様にタイマT2によつてリレー２１
が動作する。リレー２０または２１のどちらか一
方が動作すると接点が開いてモータ１への電源供
給ラインが切られてしまうためにモータ１は停止
する。
しパルスがオフとなるとリセツトされる。リセツ
トされるとタイマ計測時間はゼロとなる。パルス
のオン、オフが切り換わる速度、すなわちパルス
周波数はロボツトの速度を表わすものであるが、
タイマ設定回路１５はロボツトが正常に動作して
いるときのパルスのオン、オフ時間をタイマー
T1，T2に設定するものである。タイマT1はパル
スのオン時間が設定された時を超えると出力をだ
してリレー駆動回路１８を介してリレー２０を動
作させる。同様にタイマT2によつてリレー２１
が動作する。リレー２０または２１のどちらか一
方が動作すると接点が開いてモータ１への電源供
給ラインが切られてしまうためにモータ１は停止
する。
ロボツトの摺動系が全体的に重くなるとロボツ
トの加速度は低下するが、このときパルス周波数
は低くなり、タイマT1，T2によつてロボツトは
停止する。また摺動系が部分的に重くなつている
場合でも、その箇所では速度変動がおこり一度速
度は低下しまた元に戻る。その速度が低下したと
きのパルス周波数の低下によつてロボツトは停止
する。ロボツトの速度は低速から高速まで広範囲
に及ぶが、最低速の場合でも通常パルス周波数は
数十〔Hz〕である。従つてタイマT1，T2の設定
時間は数十〔ms〕と極めて短時間であるために、
ロボツトの摺動系に変形、人間の手がはさまれる
等の異常が発生しても瞬時にこれを検知してロボ
ツトを停止させることができる。
トの加速度は低下するが、このときパルス周波数
は低くなり、タイマT1，T2によつてロボツトは
停止する。また摺動系が部分的に重くなつている
場合でも、その箇所では速度変動がおこり一度速
度は低下しまた元に戻る。その速度が低下したと
きのパルス周波数の低下によつてロボツトは停止
する。ロボツトの速度は低速から高速まで広範囲
に及ぶが、最低速の場合でも通常パルス周波数は
数十〔Hz〕である。従つてタイマT1，T2の設定
時間は数十〔ms〕と極めて短時間であるために、
ロボツトの摺動系に変形、人間の手がはさまれる
等の異常が発生しても瞬時にこれを検知してロボ
ツトを停止させることができる。
また、パルスジエネレータ１０に故障、断線等
の異常が発生しても、瞬時にパルス異常を検知し
てロボツトを停止させることができる。たとえば
断線の場合にはパルスオンまたはオフしつ放しに
なるためタイマT1，T2は即座に設定時間を超え
る。
の異常が発生しても、瞬時にパルス異常を検知し
てロボツトを停止させることができる。たとえば
断線の場合にはパルスオンまたはオフしつ放しに
なるためタイマT1，T2は即座に設定時間を超え
る。
発明の効果
以上説明したように、本発明によれば次のよう
な効果を得ることができる。
な効果を得ることができる。
(1) 産業用ロボツトの摺動系が変形、摩耗、給油
不足等によつて固くなることによりおこる直流
モータを含めたロボツトの損傷を事前に防ぐこ
とができる。
不足等によつて固くなることによりおこる直流
モータを含めたロボツトの損傷を事前に防ぐこ
とができる。
(2) 人体の一部がロボツトにはさまれたり接触し
たとき、瞬時にロボツトを停止させて人体に与
える被害を防ぐことができる。
たとき、瞬時にロボツトを停止させて人体に与
える被害を防ぐことができる。
(3) ロボツトの暴走、大幅な速度変動によつて、
ロボツト周辺の治具、装置等が破損することを
防ぐことができる。
ロボツト周辺の治具、装置等が破損することを
防ぐことができる。
本発明による停止装置は、直流モータの駆動電
源を有接点によつて直接遮断するようにしたが、
モータのスイツチ回路等その他のモータを停止さ
せられる箇所ならどこでも適用できる。
源を有接点によつて直接遮断するようにしたが、
モータのスイツチ回路等その他のモータを停止さ
せられる箇所ならどこでも適用できる。
第１図は従来例１の回路図、第２図は従来例２
のブロツク図、第３図は本発明の一実施例装置の
構成を示すブロツク図、第４図は本発明の同実施
例の遮断部を示す回路図である。 １……直流モータ、２……サーキツトプロテク
タ、４……直流電源、７……偏差カウンタ、１０
……パルスジエネレータ、１３……パルスオン時
間計測タイマ回路、１４……パルスオフ時間計測
タイマ回路、２０，２１……電源遮断リレー。
のブロツク図、第３図は本発明の一実施例装置の
構成を示すブロツク図、第４図は本発明の同実施
例の遮断部を示す回路図である。 １……直流モータ、２……サーキツトプロテク
タ、４……直流電源、７……偏差カウンタ、１０
……パルスジエネレータ、１３……パルスオン時
間計測タイマ回路、１４……パルスオフ時間計測
タイマ回路、２０，２１……電源遮断リレー。
Claims (1)
- １ ロボツトの位置を検出するためのパルスジエ
ネレータと、このパルスジエネレータのパルスを
入力する入力回路と、前記入力回路からのパルス
の極性を反転する反転回路と、正常動作時におけ
る前記パルスおよび反転パルスのオン状態の継続
時間の各値を設定するタイマ設定回路と、前記パ
ルスのオン状態の継続時間を計測し、前記タイマ
設定回路によつて設定された所定値との比較判定
を行い、異常判定の場合には信号出力を行うパル
スオン時間計測タイマ回路と、前記反転パルスの
オン状態の継続時間を計測し、前記タイマ設定回
路によつて設定された所定値との比較判定を行
い、異常判定の場合には信号出力を行うパルスオ
フ時間計測タイマ回路と、前記パルスオン時間計
測タイマ回路、またはパルスオフ時間計測タイマ
回路の出力を受けてモータ出力を遮断するリレー
駆動回路とを具備したロボツトの停止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230829A JPS60122401A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | ロボットの停止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230829A JPS60122401A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | ロボットの停止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60122401A JPS60122401A (ja) | 1985-06-29 |
| JPH0550001B2 true JPH0550001B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=16913925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58230829A Granted JPS60122401A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | ロボットの停止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60122401A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05100701A (ja) * | 1991-10-03 | 1993-04-23 | Tashiro Giken:Kk | 動力制御機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5483816A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-04 | Victor Co Of Japan Ltd | Digital signal generator |
-
1983
- 1983-12-07 JP JP58230829A patent/JPS60122401A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5483816A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-04 | Victor Co Of Japan Ltd | Digital signal generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60122401A (ja) | 1985-06-29 |
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