JPH07116976A

JPH07116976A - 産業用ロボット

Info

Publication number: JPH07116976A
Application number: JP26383393A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miwa; 猛三輪
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-10-21
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 1995-05-09
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JP3054522B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ロボットの関節部のエージング量を、自動的
に設定する。【構成】ロボットの各関節２１、２２が支持する各ア
ーム３１、３２の、実際の旋回位置を検出する各位置検
出器５１、５２を、各関節毎に付設し、指令された目標
旋回位置と、位置検出器が検出する各アームの旋回位置
との差を求める偏差算出手段７１と、この偏差算出手段
が算出する各偏差値と、あらかじめ設定した許容偏差と
を比較し、偏差値が許容偏差を超えるかどうかを判別す
る判別手段７２を設ける。そして、判別手段の判別結果
により、偏差値が許容偏差を超えるアームについて、偏
差値が許容偏差内に収まるまでエージング動作させる。
さらに、偏差値が許容偏差を超えるアームを、一定サイ
クルエージング動作させても偏差値が許容偏差内に収ま
らない場合は、当該アームを支持する関節について、表
示ランプ７３または７４を点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットにおけ
る関節部の運転及び保守方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、産業用ロボットの関節部は、潤滑
油の拡散不足や周囲温度による粘性の変化などによって
一時的に摺動抵抗が増し、支持するアームが意図する旋
回動作性能を発揮できないことがあった。そこで、一般
的には、実際の組付け作業等を行わせる前に、関節部を
慣らし運転（以降、エージングと呼称する）して潤滑油
を摺動部分に行き渡らせ、その後に実際の作業を行う自
動運転に移行させていた。また、産業用ロボットの関節
部は、一定期間毎に潤滑油を注油する等の保守点検を必
要とし、その保守点検時期をロボットの稼働時間で判断
していた。しかし、ロボットの稼働時間と実際に関節部
が動作している時間とは一致しておらず、稼働時間で判
断すると、無駄な保守作業を実施してしまうことがあっ
た。このような無駄をなくす例として、特開昭６３−７
４５９１号公報に記載された、「ロボットの稼働時間測
定方式」を掲げることができる。すなわち、モータが実
際に動作している動作時間のみをロボットの稼働時間と
して求め、無駄な保守作業を防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】関節部をエージングす
る際には、どの程度の運動量が必要であるか、潤滑油の
状態や温度によって一概に設定することができず、必要
以上にエージングを行う無駄が発生したり、不十分なエ
ージングによって実作業に不具合を発生させる場合があ
る。また、保守時期を把握するための前記「ロボットの
稼働時間測定方式」においては、モータの動作時間のみ
を判断要素としているため、モータの動作環境（作業雰
囲気、負荷内容等）が考慮されておらず、必ずしも適切
な保守点検時期の目安とならない場合がある。従って、
本発明では、各関節部の状況に応じてエージングの必要
運動量を自動設定し、しかも、エージング中に各関節部
か実際に保守点検を必要としているかどうかを、関節部
の追従性能面から判断して適切な保守点検時期を通知す
る、産業用ロボットを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の産業用ロボット
では、各関節が支持するアームの、実際の旋回位置を検
出する位置検出器を各関節毎に付設し、指令された目標
旋回位置と、位置検出器が検出する各アームの旋回位置
との差を求める偏差算出手段と、この偏差算出手段が算
出する各偏差値と、あらかじめ設定した許容偏差とを比
較し、偏差値が許容偏差を超えるかどうかを判別する判
別手段を設ける。そして、判別手段の判別結果により、
偏差値が許容偏差を超えるアームについて、偏差値が許
容偏差内に収まるまでエージング動作させる。さらに、
偏差値が許容偏差を超えるアームを、一定サイクルエー
ジング動作させても偏差値が許容偏差内に収まらない場
合は、当該アームを支持する関節について、メンテナン
ス要求を表明させる。

【０００５】

【作用】各関節毎に、アームの実際の旋回位置と目標値
との偏差が求められ、許容偏差を超えるアームは偏差値
が許容偏差内に収まるまでエージングされる。また、一
定サイクルエージング動作させても、偏差値が許容偏差
内に収まらないアームを支持する関節は、メンテナンス
必要という旨の表示がなされ、オペレータに通知され
る。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について、図に基づいて説明
する。図１は本発明を水平多関節型ロボット１に適用し
た例を示す概略図であり、ロボット１は、ベース１０、
第１関節２１と第２関節２２、第１アーム３１と第２ア
ーム３２、各アームを駆動するモータ４１、４２、第１
位置検出器５１と第２位置検出器５２、エンドエフェク
タ６、制御装置７からなる。

【０００７】第１関節２１は、その回転軸２１１を垂直
にしてべース１０に固定され、第１アーム３１の一端が
回転軸２１１に取り付けられる。モータ４１は回転軸２
１１の上部と連結しており、これを回転させて第１アー
ム３１を旋回させる。第１位置検出器５１は第１関節に
内蔵されるアブソリュート式のエンコーダで、回転軸２
１１の下部と連結され、第１関節における第１アームの
旋回位置を絶対値で検出する。第２関節２２は、その回
転軸２２１を垂直にして第１アームの他端に設けられ、
第２アーム３２の一端が回転軸２２１に取り付けられ
る。モータ４２は回転軸２２１の上部と連結しており、
これを回転させて第２アーム３２を旋回させる。第２位
置検出器５２は第２関節の下部に取り付けられるアブソ
リュート式のエンコーダで、回転軸２２１の下部と連結
され、第２関節における第２アームの旋回位置を絶対値
で検出する。

【０００８】エンドエフェクタ６は、図１の場合、昇降
ハンドユニットであり、第２アーム３２の先端部に取り
付けられる。エンドエフェクタ６は、水平面に対して垂
直に上下するＺ軸６１を有し、その下端部に挟持ハンド
６２が装着されており、部品等を挟持して上下移動させ
ることができる。制御装置７は、ロボット１の制御装置
であり、各モータ４１、４２を駆動して、各アーム３
１、３２の旋回動作を数値制御し、エンドエフェクタ６
のＺ軸の上下移動とその上下移動軸線まわりのθ回転動
作、ハンドの挟持動作をそれぞれ制御する。７１は、制
御装置７にあらかじめロボットの動作プログラムによっ
て入力された各アームの目標旋回位置と、各位置検出器
が検出する各アームの実際の旋回位置との差を求める偏
差算出手段であり、制御装置７に内蔵される。７２は、
偏差算出手段７１が算出する各偏差値と、あらかじめ自
身に入力された許容偏差とを比較し、偏差値が許容偏差
を超えるかどうかを判別する判別手段で、同じく制御装
置７に内蔵される。

【０００９】制御装置７は、判別手段７２の判別結果に
より、偏差値が許容偏差を超えるアームについて、偏差
値が許容偏差内に収まるまでエージング動作させる。さ
らに、偏差値が許容偏差を超えるアームを、一定サイク
ルエージング動作させても偏差値が許容偏差内に収まら
ない場合は、当該アームを支持する関節について、メン
テナンス要求信号を出し、表示手段等を駆動させる。例
えば、図１において、制御装置７の上面に表示ランプ７
３、７４を取り付け、それぞれ第１関節と第２関節を対
応させる。そして、第１アームの偏差値が許容偏差内に
収まらない場合には表示ランプ７３を点灯させ、第２ア
ームの偏差値が許容偏差内に収まらない場合には表示ラ
ンプ７４を点灯させる。この時、警告ブザー等を鳴ら
し、オペレータに注意を促してもよい。

【００１０】このような構成を有する本実施例の動作に
ついて説明する。まず、オペレータは、各アームの動作
を確認できる程度の旋回範囲を有した、動作チェック用
数値プログラムを、制御装置７に記憶させておく。次に
制御装置１の電源を投入し、ロボット１を起動すべく、
前述の動作チェック用数値プログラムを呼び出し、その
数値プログラムに従ってロボット１を動作させる。図２
は、本実施例において、関節のエージング量を設定する
方法を説明するもので、縦軸をアームの旋回角Ｄ、横軸
を動作時間Ｔとしている。一点鎖線で示す軌跡ａは、動
作チェック用数値プログラムによって、第１アーム３１
が旋回すべき目標移動軌跡であり、ハッチングした領域
Ｓは、軌跡ａに対応して判別手段７２に入力された許容
偏差値を加減し、実際に第１アーム３１が移動すべき許
容移動領域を示している。

【００１１】制御装置７は、動作チェック用数値プログ
ラムによって旋回している第１アーム３１について、一
定のサンプリング時間毎に第１位置検出器５１に、第１
アーム３１の実際の旋回角を検出させ、偏差算出手段７
１に、軌跡ａとの差をそれぞれ算出させる。そして、算
出されたそれらの偏差が、許容偏差を超えるかどうかを
判別手段７２に判別させる。今、図のように、第１アー
ム３１の実際の旋回角が軌跡ｂのように、許容移動領域
Ｓから外れている（許容偏差外を移動している）と、判
別手段７２が制御装置７にその情報を出力する。この情
報を受け取った制御装置７は、動作チェック用数値プロ
グラムを再度ロボット１に実行させ、前述した第１位置
検出器５１、偏差算出手段７１、判別手段７２によっ
て、再度、許容移動領域Ｓから外れているかどうかを判
別させる。そして、軌跡ｂが許容移動領域Ｓ内にある
（許容偏差内を移動している）と判別手段７２が判別す
るまで、所定の回数、動作チェック用数値プログラムを
繰り返し実行させて、第１アーム３１にエージングを行
わせる。

【００１２】所定の回数第１アーム３１にエージングを
行わせても、軌跡ｂが許容移動領域内に収まらないと
き、判別手段７２から制御装置７がその情報を受け取
り、表示ランプ７３を点灯させるとともに、警告ブザー
を鳴らし、オペレータにその旨を通知する。第２アーム
３２については、第２位置検出器５２に実際の旋回角を
検出させ、同様の動作で所定のエージングを行わせ、そ
れでも許容移動領域Ｓ内を移動しないとき、表示ランプ
７４を点灯させ、警告ブザーを鳴らす。また、所定のエ
ージンクで軌跡ｂが許容移動領域Ｓ内に収まる（許容偏
差内を移動するようになる）場合には、制御装置７は、
動作チェック用数値プログラムに続く、作業用数値プロ
グラムを実行し、実際の組付け作業等をロボット１に行
わせる。

【００１３】本実施例では、関節部のメンテナンス要求
を、制御装置７に設けた表示ランプを点灯させることで
表明させたが、警告ブザーを鳴らし、図示しないティー
チングボックスの液晶表示部等に、エラーメッセージと
して表示させてもよい。また、本実施例では、水平多関
節ロボットの関節部について述べたが、多関節ロボット
の関節部にも容易に適用可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明では、各関節毎に、アームの実際
の旋回位置と目標値との偏差が求められ、許容偏差を超
えるアームは偏差値が許容偏差内に収まるまでエージン
グされるため、オペレータはエージング量を設定する必
要がない。そして、所定のエージングを行っても、偏差
値が許容偏差内に収まらないアームを支持する関節は、
メンテナンス必要という旨の表示がなされるため、オペ
レータは関節部の保守時期を自動的に知ることができ
る。このエージング量の設定とメンテナンス要求通知
は、経時変化による機械的な数値に基づいているため、
ロボットの動作環境（作業雰囲気、負荷内容等）が結果
的に考慮され、適切なエージングの実施と、無駄のない
効率的な保守作業を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の産業用ロボットの一実施例を示す、概
略構成図である。

【図２】実施例において、関節のエージング量を設定す
る方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ロボット２１，２２第１、第２関節３１，３２第１、第２アーム４１，４２モータ５１，５２第１、第２位置検出器６エンドエフェクタ７制御装置７１偏差算出手段７２判別手段７３，７４表示ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の関節を有する産業用ロボットであ
って、各関節が支持するアームの目標旋回位置と実際の旋回位
置との偏差を計測し、偏差値があらかじめ設定した許容
偏差を超えるアームについては、偏差値が許容偏差内に
収まるまで、エージング動作させることを特徴とする産
業用ロボット。
【請求項２】複数の関節を有する産業用ロボットであ
って、各関節毎に設けられ、各関節が支持するアームの、実際
の旋回位置を検出する位置検出器と、指令された目標旋回位置と、前記位置検出器が検出する
各アームの旋回位置との差を求める偏差算出手段と、前記偏差算出手段が算出する各偏差値と、あらかじめ設
定した許容偏差とを比較し、偏差値が許容偏差を超える
かどうかを判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果により、偏差値が許容偏差を超
えるアームについて、偏差値が許容偏差内に収まるまで
エージング動作させる制御手段とを備えることを特徴と
する産業用ロボット。
【請求項３】請求項２に記載の産業用ロボットであっ
て、前記制御手段が、偏差値が許容偏差を超えるアームを、
一定サイクルエージング動作させても偏差値が許容偏差
内に収まらない場合に、当該アームを支持する関節につ
いて、メンテナンスを必要とする旨の表示を行う機能
を、前記制御手段に付与することを特徴とする産業用ロ
ボット。