JPH0715990A - Controller of industrial robot - Google Patents
Controller of industrial robotInfo
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- JPH0715990A JPH0715990A JP5158646A JP15864693A JPH0715990A JP H0715990 A JPH0715990 A JP H0715990A JP 5158646 A JP5158646 A JP 5158646A JP 15864693 A JP15864693 A JP 15864693A JP H0715990 A JPH0715990 A JP H0715990A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、産業用ロボットを駆
動するモータを制御する装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling a motor for driving an industrial robot.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば特開平１−２３８４１９号
公報に示されるように、産業用ロボットにおいては、モ
ータの焼損を防止したり、ロボットのアームが何かに衝
突してもなお動き続けることを防止したりするために、
定格刊以上の電流を長時間通電しないように監視する機
能を持っている。2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-238419, in an industrial robot, it is possible to prevent the motor from burning and to keep moving even if the robot arm collides with something. To prevent
It has the function of monitoring the current above the rated value so that it will not be energized for a long time.
【０００３】ここで、モータ焼損の原因の主なものは、
モータに通電することによって発生する熱であり、この
発生する熱は、モータに流れる電流の２乗に比例する。
このため、監視対象となる電流としては、次の(1)式に
より求められる実効電流Ｉeを用いることが多い。The main causes of motor burnout are:
This is heat generated by energizing the motor, and the generated heat is proportional to the square of the current flowing through the motor.
Therefore, the effective current I e obtained by the following equation (1) is often used as the current to be monitored.
【０００４】[0004]
【数１】 [Equation 1]
【０００５】ここに、ｉ(t)： 時刻ｔにおける電流値 ｔ0： プログラムの１サイクル時間又は一定時間 (1)式を離散系の式にすると、次式となる。Here, i (t): current value at time t t 0 : one cycle time of program or fixed time When equation (1) is a discrete system equation, the following equation is obtained.
【０００６】[0006]
【数２】 [Equation 2]
【０００７】また、ほとんどのモータは定格電流以下で
あれば流し続けてもよいという性質を利用し、定格電流
を越えたら電流の２乗を積分し、定格電流以下になった
ら零にする機能を持つ演算器を用いて、監視対象電流を
演算することもある。Further, most motors utilize the property that they can continue to flow as long as the current is below the rated current. The function is to integrate the square of the current when the current exceeds the rated current, and to make it zero when the current falls below the rated current. The monitoring target current may be calculated by using an arithmetic unit included therein.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の産
業用ロボットの制御装置では、演算により実効電流Ｉe
を求めているため、少なくとも時間ｔ0をカウントする
タイマと、時刻ｔにおける電流の２乗値ｉ2(t)を記憶し
ておくメモリが必要になる。しかし、記憶できる値の大
きさには制限があり、時間ｔ0を時刻零から無限に続け
るわけにはいかない。そこで、実際に計算するときに
は、時間ｔ0を有限時間に設定し、一定時間の実効電流
を時刻とともに範囲をずらしながら計算する、実効電流
の移動平均を用いることになる。In the conventional control device for the industrial robot as described above, the effective current I e is calculated.
Therefore, at least a timer for counting the time t 0 and a memory for storing the squared current value i 2 (t) at the time t are required. However, the size of the value that can be stored is limited, and the time t 0 cannot be continued infinitely from the time zero. Therefore, when actually calculating, a moving average of the effective current is used, in which the time t 0 is set to a finite time and the effective current for a certain time is calculated while shifting the range with time.
【０００９】しかしながら、範囲をずらしながら計算し
ようとすると、範囲内の各瞬時電流（ｉ(k)，ｋ＝ｎ−
ｎ0−１，・・・，ｎ）をすべて記憶していなければなら
ず、必要なメモリの量がばく大になるという問題点があ
る。However, when trying to calculate while shifting the range, each instantaneous current (i (k), k = n-
All of n 0 -1, ..., N) must be stored, and there is a problem that the amount of required memory becomes very large.
【００１０】また、例えば実効電流Ｉeを２０秒間で計
算した場合に、図７に示すような電流が流れたとする
と、実効電流は定格電流ＩRよりも低くなるが、モータ
の温度上昇の点からは危険な状態にある。このようにモ
ータの焼損を防ぐために実効電流Ｉeを用いても、実効
電流Ｉeを計算する範囲は何らかの形で制限しなくては
ならず、その範囲の設定によっては、モータの焼損を防
ぐ対象電流にはできない場合があるという問題点があ
る。If, for example, the effective current I e is calculated in 20 seconds and a current as shown in FIG. 7 flows, the effective current becomes lower than the rated current I R , but the temperature of the motor rises. Is in a dangerous state. As described above, even if the effective current I e is used to prevent burnout of the motor, the range for calculating the effective current I e must be limited in some way, and the burnout of the motor can be prevented depending on the setting of the range. There is a problem that the target current may not be obtained.
【００１１】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、メモリの数を少なくして、モータの焼損
を防いだり、ロボットの動作デューティを評価したりす
るための実効電流を簡単な計算で求めることができるよ
うにした産業用ロボットの制御装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the number of memories is reduced to prevent the motor from burning and the effective duty for evaluating the operation duty of the robot to be simple. An object is to provide a control device for an industrial robot that can be calculated.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る産業用ロボットの制御装置は、計測されたモータの
電流値の２乗値を一次遅れフィルタを通した値の平方根
を計算して実効電流を演算する演算手段を備えたもので
ある。A control device for an industrial robot according to a first aspect of the present invention calculates a square root of a value obtained by passing a squared value of a measured current value of a motor through a first-order lag filter. The calculation means for calculating the effective current is provided.
【００１３】また、第２の発明に係る産業用ロボットの
制御装置は、第１の発明の演算手段を設け、この演算手
段による演算値を表示する表示装置を備えたものであ
る。A control device for an industrial robot according to a second aspect of the invention is provided with the calculating means of the first aspect of the invention and a display device for displaying a value calculated by the calculating means.
【００１４】また、第３の発明に係る産業用ロボットの
制御装置は、第１の発明の演算手段を設け、この演算手
段による演算値を一定時間ごとに折れ線グラフにして表
示する表示装置を備えたものである。A control device for an industrial robot according to a third aspect of the invention is provided with the arithmetic means of the first aspect of the invention, and is provided with a display device for displaying a value calculated by the arithmetic means as a line graph at regular intervals. It is a thing.
【００１５】また、第４の発明に係る産業用ロボットの
制御装置は、モータを停止させる実効電流の基準値を切
り換える切換装置を備えたものである。A control device for an industrial robot according to a fourth aspect of the present invention includes a switching device for switching a reference value of an effective current for stopping a motor.
【００１６】また、第５の発明に係る産業用ロボットの
制御装置は、外気温を検出する外気温センサを設け、モ
ータを停止させる実効電流の基準値を外気温センサの出
力に応じて変化させる基準値制御手段を備えたものであ
る。The industrial robot control apparatus according to the fifth aspect of the invention is provided with an outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature, and changes the reference value of the effective current for stopping the motor according to the output of the outside air temperature sensor. It is provided with a reference value control means.
【００１７】また、第６の発明に係る産業用ロボットの
制御装置は、モータの電流値及び回転速度を計測する計
測装置と、計測された値をロボット稼働プログラムごと
に時間積分し、この積分値に基づいてモータ及び減速機
等の実効トルクを演算する演算手段と、演算された実効
トルクが規定値を越えると警告を発する警告手段とを備
えたものである。The control device for an industrial robot according to the sixth aspect of the present invention is a measuring device for measuring a motor current value and a rotation speed, and the measured value is time-integrated for each robot operation program. And a warning means for issuing a warning when the calculated effective torque exceeds a specified value.
【００１８】また、第７の発明に係る産業用ロボットの
制御装置は、第６の発明の警告手段及び演算手段を設
け、演算された実効トルクが規定値を越えると、次回の
プログラム実行時には、実効トルクの基準値からの超過
分に応じて関節最高速度を変更して運転を継続する運転
継続手段とを備えたものである。Further, the industrial robot controller according to the seventh invention is provided with the warning means and the computing means of the sixth invention, and when the calculated effective torque exceeds the specified value, the next time the program is executed, It is provided with a driving continuation means for changing the maximum joint speed according to the excess of the effective torque from the reference value and continuing the driving.
【００１９】[0019]
【作用】この発明の第１の発明においては、モータの電
流値の２乗値を一次遅れフィルタを通した値の平方根を
計算して実効電流を演算するようにしたため、前回の実
効電流さえ記憶しておけば、現在の実効電流が計算でき
る。In the first aspect of the present invention, the effective current is calculated by calculating the square root of the value obtained by passing the squared value of the current value of the motor through the first-order lag filter. Then, the current effective current can be calculated.
【００２０】また、第２の発明においては、実効電流の
演算値を表示するようにしたため、動作デューティの基
準となる実効電流が表示される。Further, in the second aspect of the invention, since the calculated value of the effective current is displayed, the effective current serving as the reference of the operation duty is displayed.
【００２１】また、第３の発明においては、実効電流の
演算値を一定時間ごとに折れ線グラフで表示するように
したため、動作デューティの厳しい部分及び緩やかな部
分を知ることができる。Further, in the third aspect of the invention, since the calculated value of the effective current is displayed in a line graph at regular time intervals, it is possible to know the severe duty portion and the gentle duty portion.
【００２２】また、第４の発明においては、モータを停
止させる実効電流の基準値を切り換えるようにしたた
め、外気温度に適した基準値を設定でき、第５の発明に
おいては、上記設定を外気温度に応じて変化させるよう
にしたため、基準値は自動的に設定される。Further, in the fourth invention, the reference value of the effective current for stopping the motor is switched, so that the reference value suitable for the outside air temperature can be set, and in the fifth invention, the above setting is the outside air temperature. The reference value is automatically set because it is changed according to.
【００２３】また、第６の発明においては、モータの電
流値及び回転速度を時間積分し、これに基づいてモータ
及び減速機等の実効トルクを演算し、この演算された実
効トルクが規定値を越えると警告を発するようにしたた
め、ロボットの過負荷状態を監視し、動作デューティが
駆動系の容量を越えると警告を与える。Further, in the sixth invention, the current value and the rotation speed of the motor are integrated over time, and the effective torque of the motor and the speed reducer is calculated based on this, and the calculated effective torque has a specified value. Since the warning is issued when it exceeds the limit, the robot overload state is monitored and a warning is given when the operation duty exceeds the capacity of the drive system.
【００２４】また、第７の発明においては、演算された
実効トルクが規定値を越えると、次回のプログラム実行
時には、規定値からの超過分に応じて関節最高速度を変
更して運転を継続するようにしたため、低温起動的にも
警告を発生する可能性は低く、以後自動的に関節最高速
度は速くなる。Further, in the seventh invention, when the calculated effective torque exceeds a specified value, the joint maximum speed is changed according to the excess from the specified value when the program is executed next time, and the operation is continued. As a result, there is a low possibility that a warning will be generated even at low temperature startup, and thereafter the maximum joint speed will automatically increase.
【００２５】[0025]
【実施例】実施例１．図１及び図２はこの発明の第１の
発明の一実施例を示す図で、図１は全体構成図、図２は
焼損防止演算動作フローチャートである。EXAMPLES Example 1. 1 and 2 are diagrams showing an embodiment of the first invention of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram, and FIG. 2 is a burnout prevention calculation operation flowchart.
【００２６】図１において、(1)は教示操作盤、(2)は制
御部で、演算部(3)、判定部(4)及び表示部(5)からなっ
ている。(6)はロボット制御軸であり、制御部(2)によっ
て制御される複数のモータからなっている。In FIG. 1, (1) is a teaching operation panel, (2) is a control unit, which comprises a calculation unit (3), a determination unit (4) and a display unit (5). (6) is a robot control axis, and is composed of a plurality of motors controlled by the control section (2).
【００２７】次に、この実施例の動作を図２を参照して
説明する。ステップ(11)（演算手段）で演算部(3)はロ
ボット制御軸(6)から電流値ｉを取り込み、実効電流Ｉe
を計算する。この実効電流Ｉeは(4)式に示すように、電
流値ｉの２乗を一次遅れフィルタに通した値の平方根と
して求められる。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. In step (11) (calculation means), the calculation unit (3) takes in the current value i from the robot control axis (6) and outputs the effective current I e.
To calculate. This effective current I e is obtained as the square root of the value obtained by passing the square of the current value i through a first-order lag filter, as shown in equation (4).
【００２８】[0028]
【数３】 [Equation 3]
【００２９】ここに、Ｔ：一次遅れフィルタの時定数数
３を離散系で書くと、(5)式になる。Here, when the time constant number 3 of T: first-order lag filter is written in a discrete system, equation (5) is obtained.
【００３０】[0030]
【数４】 ここに、[Equation 4] here,
【数５】 Ｔs：計算のサンプル時間[Equation 5] Ts: sample time of calculation
【００３１】(5)式においては、前回のＩe（ｎ−１）さ
え記憶しておけば、現在のＩe（ｎ）が計算できること
になり、複雑な計算をする必要がなくなり、メモリ量が
少なく、処理が簡単になる。In the equation (5), the current I e (n) can be calculated by storing only the previous I e (n-1), which eliminates the need for complicated calculation and reduces the amount of memory. Is less and processing is easier.
【００３２】次に、ステップ(12)で判定部(4)は実効電
流Ｉeがモータの定格電流ＩR（基準値）を越えたかを判
断する。越えていなければステップ(11)へ戻り、上記動
作を繰り返す。実効電流Ｉeが定格電流ＩRを越えると、
モータが焼損するおそれがあるので、ステップ(13)へ進
み、モータを停止させてロボットの制御を止める。な
お、ステップ(12)では実効電流Ｉeを定格電流ＩRと比較
したが、定格電流ＩRに限ることはなく、他の基準値を
用いてもよい。Next, in step (12), the judging section (4) judges whether the effective current I e exceeds the motor rated current I R (reference value). If not exceeded, the process returns to step (11) and the above operation is repeated. When the effective current I e exceeds the rated current I R ,
Since the motor may be burnt out, proceed to step (13) to stop the motor and stop the robot control. Although the effective current I e is compared with the rated current I R in step (12), it is not limited to the rated current I R and other reference values may be used.
【００３３】モータの温度上昇は、流れる電流値ｉの２
乗の和に比例する。しかし、外気に放熱されるため、徐
々に温度は下がっていく。今、電流ｉが流れていない、
つまりモータに加えられる熱量がないものとし、外気温
をＴ0、モータの温度をＴ1とすると、ｔ秒後のモータの
温度Ｔ(t)は、 Ｔ(t)＝Ｔ0＋（Ｔ1−Ｔ0）exp（−ｔ／Ｋ） …(7) ここで、Ｋはモータの熱時定数である。The temperature rise of the motor depends on the flowing current value i of 2
It is proportional to the sum of squares. However, since the heat is dissipated to the outside air, the temperature gradually drops. No current i is flowing now,
That is, assuming that there is no heat applied to the motor, the outside air temperature is T 0 , and the motor temperature is T 1 , the motor temperature T (t) after t seconds is T (t) = T 0 + (T 1 −T 0 ) exp (−t / K) (7) where K is the thermal time constant of the motor.
【００３４】すなわち、ある時刻に加えられた熱量の、
モータの温度への影響は、時定数Ｋを持った指数関数的
に小さくなって行く。したがって、(6)式のＡの中の時
刻ＴをＫになるようにすれば、実効電流Ｉeはモータの
焼損を防ぐための監視対象として極めて望ましいものに
なる。That is, of the amount of heat applied at a certain time,
The influence on the motor temperature decreases exponentially with the time constant K. Therefore, if the time T in A of the equation (6) is set to K, the effective current I e becomes extremely desirable as a monitoring target for preventing burnout of the motor.
【００３５】実施例２．（第２の発明）通常のロボット
では、機種ごとに定めた標準動作パターンに基づいて、
各軸のモータを選定している。しかし、想定したデュー
ティを越えて使用する場合、種々な不具合が想定され
る。ロボットが実際にどのような使用をされているかを
言葉で説明するのはむずかしく、客観的に知るのは困難
である。このような動作パターンのデューティを表すの
にも、動作パターン時間の平均実効電流が用いられるこ
とがある。しかし、動作パターン時間も不定であり、同
様にメモリの数が多くなることは避けられない。Example 2. (Second invention) In a normal robot, based on a standard operation pattern defined for each model,
The motor for each axis is selected. However, various problems can be expected when the duty is exceeded. It is difficult to describe in words what the robot is actually used for, and it is difficult to know it objectively. The average effective current of the operation pattern time may be used to represent the duty of such an operation pattern. However, the operation pattern time is also indefinite, and similarly, the number of memories is inevitably increased.
【００３６】実施例２では、実効電流Ｉeを表示部(5)に
表示することによって、これを動作デューティの基準に
用いることができるようにしている。これで、ロボット
に何か不具合が起きたときに、調整員が現地に出向いて
調べることなく、ユーザにこの表示値を見てもらうこと
により、ロボットの動作デューティが分かる。In the second embodiment, the effective current I e is displayed on the display unit (5) so that it can be used as a reference for the operation duty. With this, when something goes wrong with the robot, the operation duty of the robot can be known by allowing the user to see the displayed value without the coordinator visiting the site to check it.
【００３７】実施例３．（第３の発明）図３は実効電流
Ｉeの表示図であり、実効電流Ｉeを表示部(5)に時々刻
々折れ線グラフで表示するものである。これで、動作パ
ターンの中で、どの辺りが動作デューティが厳しく、ど
の辺りが動作デューティが緩やかであるかを知ることが
でき、ロボットのティーチング作業の効率を上げること
ができる。Example 3. (Third invention) FIG 3 is a view showing the effective current I e, is for displaying on the display unit the effective current I e (5) at every moment line graph. This makes it possible to know which part of the operation pattern has a severe operation duty and which part has a gentle operation duty, thereby improving the efficiency of the robot teaching work.
【００３８】実施例４．（第４の発明）実施例４は図２
のステップ(12)の定格電流ＩR（基準値）を複数段階に
切り換える切換装置を設けたものである。モータに与え
られる熱量の上限は、周囲温度によって異なってくる。
外気温度が低いほど、大きな電流を流すことができる。
ロボットが実際に稼働する場所は、種々の環境下が考え
られ、外気温度も大きく異なる。そこで、周囲温度に応
じて切換装置により、適正な基準値を選択できるように
している。Example 4. (Fourth Invention) The fourth embodiment is shown in FIG.
The switching device for switching the rated current I R (reference value) in step (12) of step (12) is provided in a plurality of steps. The upper limit of the amount of heat given to the motor depends on the ambient temperature.
The lower the outside air temperature, the larger the current can flow.
The location where the robot actually operates may be under various environments, and the outside air temperature also greatly differs. Therefore, an appropriate reference value can be selected by a switching device according to the ambient temperature.
【００３９】実施例５．（第５の発明）実施例５は実施
例４を自動化したもので、外気温度を検出する外気温セ
ンサを設け、その出力に応じて上記基準値を変化させる
ようにする。これで、基準値は自動的に適正値に設定さ
れる。Example 5. (Fifth Invention) The fifth embodiment is an automated version of the fourth embodiment, in which an outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature is provided and the reference value is changed according to the output thereof. With this, the reference value is automatically set to an appropriate value.
【００４０】実施例６．上記各実施例では、実効電流Ｉ
eを判断の対象にしたが、実効電流Ｉeの２乗値Ｉe 2を判
断対象にしてもよい。また、(5)式を次の(8)式に置換し
てもほぼ同様の効果が得られる。Example 6. In each of the above embodiments, the effective current I
Although e is used as the determination target, the square value I e 2 of the effective current I e may be used as the determination target. Further, even if the equation (5) is replaced with the following equation (8), almost the same effect can be obtained.
【００４１】[0041]
【数６】 [Equation 6]
【００４２】実施例７．（第６の発明）図４はこの発明
の第６の発明の一実施例を示す過負荷演算動作フローチ
ャートである。なお、図１はこの実施例にも共用する。
図において、(21)は各関節駆動モータに供給する電流値
Ｉiを計測する計測装置である。ここで、ｉは各関節番
号である。Example 7. (Sixth Invention) FIG. 4 is an overload calculation operation flowchart showing an embodiment of the sixth invention of the present invention. Note that FIG. 1 is also used in this embodiment.
In the figure, (21) is a measuring device for measuring the current value I i supplied to each joint drive motor. Here, i is each joint number.
【００４３】次に、この実施例の動作を説明する。ステ
ップ(22)で計測装置(21)から電流値Ｉiを取り込み、ロ
ボット稼働プログラムが終了するまで、電流値Ｉiの２
乗値を次の(9)式に従って時間積分した値Ｐiを求める。
これで、プログラム終了時には、関節数だけ積分値Ｐi
が算出されることになる。積分値Ｐiは、プログラムの
所要時間をＴとすれば、(9)式で示される。Next, the operation of this embodiment will be described. In step (22), the current value I i is fetched from the measuring device (21), and the current value I i is set to 2 until the robot operation program ends.
A value P i obtained by time-integrating the power value according to the following equation (9) is obtained.
Thus, at the end of the program, the integral value P i is increased by the number of joints.
Will be calculated. The integral value P i is given by equation (9), where T is the time required for the program.
【００４４】[0044]
【数７】 [Equation 7]
【００４５】次に、ステップ(23)で上記積分値Ｐiを時
間Ｔで除した値の平方根を求め、実効電流Ｉeを得る。
ステップ(24)で各関節番号ｉごとに算出された実効電流
Ｉeiが基準値Ｉriを越えたかを判断する。越えていなけ
れば正常終了となり、越えていればステップ(25)で操作
者に警告を表示する。ここで、ステップ(22)(23)は演算
手段を、ステップ(24)(25)は警告手段を構成している。Next, in step (23), the square root of the value obtained by dividing the integrated value P i by the time T is obtained to obtain the effective current I e .
In step (24), it is determined whether the effective current I ei calculated for each joint number i exceeds the reference value I ri . If it is not exceeded, the process ends normally, and if it is exceeded, a warning is displayed to the operator in step (25). Here, the steps (22) and (23) constitute a computing means, and the steps (24) and (25) constitute a warning means.
【００４６】実施例８．（第６の発明）図５はこの発明
の第６の発明の他の実施例を示す過負荷演算動作フロー
チャートである。なお、図１はこの実施例にも共用す
る。図において、(31)は各関節駆動モータに供給する電
流値Ｉi及び回転速度Ｎiを計測する計測装置である。Example 8. (Sixth Invention) FIG. 5 is an overload calculation operation flowchart showing another embodiment of the sixth invention of the present invention. Note that FIG. 1 is also used in this embodiment. In the figure, (31) is a measuring device for measuring the current value I i and the rotation speed N i supplied to each joint drive motor.
【００４７】次に、この実施例の動作を説明する。ステ
ップ(32)で計測装置(31)から電流値Ｉi及び回転速度Ｎi
を取り込み、ロボット稼働プログラムが終了するまで、
下式に従って電流値Ｉiの３乗値と回転速度Ｎiの積の時
間積分を回転速度Ｎiの時間積分で除した値Ｓiを求め
る。これで、プログラム終了時には、関節数だけ値Ｓi
が算出されることになる。値Ｓiはプログラムの所要時
間をＴとすれば、次の(10)式で求められる。Next, the operation of this embodiment will be described. In step (32), the current value I i and the rotation speed N i are output from the measuring device (31).
Until the robot operation program ends.
A value S i obtained by dividing the time integral of the product of the cube of the current value I i and the rotation speed N i by the time integration of the rotation speed N i is calculated according to the following equation. With this, when the program ends, the value S i
Will be calculated. The value S i is calculated by the following equation (10), where T is the time required for the program.
【００４８】[0048]
【数８】 [Equation 8]
【００４９】次に、ステップ(33)で上記値Ｓiを時間Ｔ
で除した値の３乗根を求め、実効トルクＴeiを得る。ス
テップ(34)で各関節番号ｉごとに算出された実効トルク
Ｔeiが基準値Ｔriを越えたかを判断する。越えていなけ
れば正常終了となり、越えていればステップ(35)で操作
者に警報を表示する。ここで、ステップ(32)(33)は演算
手段を、ステップ(34)(35)は警告手段を構成している。Next, at step (33), the value S i is set to the time T
The effective torque T ei is obtained by obtaining the cube root of the value divided by. In step (34), it is determined whether the effective torque T ei calculated for each joint number i exceeds the reference value T ri . If it is not exceeded, the process ends normally, and if it is exceeded, an alarm is displayed to the operator in step (35). Here, the steps (32) and (33) constitute a computing means, and the steps (34) and (35) constitute a warning means.
【００５０】このようにして、実施例７及び実施例８で
は、プログラムごとに異なるロボット関節駆動系の過負
荷状態を監視しており、動作デューティが駆動系の容量
を越えて使用される場合に警告を与えるため、障害が発
生する前に回避可能となる。As described above, in the seventh and eighth embodiments, the overload state of the robot joint drive system which is different for each program is monitored, and when the operating duty exceeds the capacity of the drive system, it is used. It gives a warning so that it can be avoided before a failure occurs.
【００５１】実施例９．（第７の発明）図６はこの発明
の第７の発明の一実施例を示す運転説明図である。な
お、図１、図４及び図５はこの実施例にも共用する。こ
の実施例は、第１回のプログラム実行時点Ａで定まる関
節最高速度から、第２回目及び第３回目のプログラム実
行時点Ｂ，Ｃと関節最高速度を高くして、矢印Ｗに示す
ように暖気運転するものである。Example 9. (Seventh invention) FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing an embodiment of the seventh invention of the present invention. Note that FIGS. 1, 4 and 5 are also used in this embodiment. In this embodiment, the joint maximum velocity determined at the first program execution time A is increased from the joint maximum velocity at the second and third program execution time B and C to warm up the joint as shown by an arrow W. It is something to drive.
【００５２】すなわち、通常プログラムは繰り返し使用
されるため、ステップ(25)(35)で警告を発するだけでな
く、ステップ(24)(34)で比較した値の差、Ｉei−Ｉri又
はＴei−Ｔriから、次回のプログラム実行時には上記差
の大きさに応じて関節最高速度を変更する。このように
運転継続手段（図示しない）を設けることにより、継続
的に自動運転が可能になる。That is, since the normal program is used repeatedly, not only a warning is issued at steps (25) and (35), but also a difference between the values compared at steps (24) and (34), I ei -I ri or T. From ei- T ri , the maximum joint speed is changed according to the magnitude of the difference at the next program execution. By thus providing the operation continuation means (not shown), continuous automatic operation becomes possible.
【００５３】例えば、外気温度が低い場合は、潤滑油の
影響で一般に起動的のモータ駆動電流は大きい。すなわ
ち、実効電流Ｉei及び実効トルクＴei共大きいため、警
告を発生する可能性が高い。しかし、上記のように動作
することにより、自動的に関節最高速度が遅く設定さ
れ、暖気運転状態になる。そして、稼働時間が長くなる
について、潤滑油等が温まり、モータの駆動電流が減少
するに従い関節最高速度は自動的に速くなり、最終的に
正規の定格速度に達することになる。For example, when the outside air temperature is low, the starting motor drive current is generally large due to the influence of the lubricating oil. That is, since the effective current I ei and the effective torque T ei are large, there is a high possibility that a warning will be issued. However, by operating as described above, the maximum joint speed is automatically set low, and the warm-up operation state is set. Then, as the operating time becomes longer, the lubricating oil and the like become warmer, and as the drive current of the motor decreases, the maximum joint speed automatically increases and finally reaches the regular rated speed.
【００５４】このようにして、運転中の実効電流Ｉei又
は実効トルクＴeiと、基準値Ｉri又は基準値Ｔriとの差
に応じて関節最高速度を変更することにより、自動運転
を停止することなく、また、駆動系に負担を掛けること
なく暖気運転が可能となる。In this way, automatic operation is stopped by changing the maximum joint speed according to the difference between the effective current I ei or effective torque T ei during operation and the reference value I ri or reference value T ri. And warming up can be performed without imposing a burden on the drive system.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１の発
明では、モータの電流値の２乗値を一次遅れフィルタを
通した値の平方根を計算して実効電流を演算するように
したので、前回の実効電流さえ記憶しておけば、現在の
実効電流が計算でき、メモリ量を少なくして、モータの
焼損を防いだり、ロボットの動作デューティを評価した
りするための実効電流を簡単な計算で求めることができ
る効果がある。As described above, in the first aspect of the present invention, the effective current is calculated by calculating the square root of the value obtained by passing the square value of the motor current value through the first-order lag filter. The current effective current can be calculated if only the previous effective current is stored, and the amount of memory can be reduced to prevent the motor from burning and to easily calculate the effective current for evaluating the operating duty of the robot. There is an effect that can be obtained in.
【００５６】また、第２の発明では、実効電流の演算値
を表示し、第３の発明では、実効電流の演算値を一定時
間ごとに折れ線グラフで表示するようにしたので、動作
デューティの厳しい部分及び緩やかな部分を知ることが
でき、ロボットのティーチング作業の効率の向上を図る
ことができる効果がある。Further, in the second invention, the calculated value of the effective current is displayed, and in the third invention, the calculated value of the effective current is displayed in a line graph at regular intervals, so that the operation duty is severe. It is possible to know the portion and the gentle portion, and it is possible to improve the efficiency of the teaching work of the robot.
【００５７】また、第４の発明では、モータを停止させ
る実効電流の基準値を切り換えるようにし、第５の発明
では、気温に応じて変化させるようにしたので、外気温
度に適した基準値を設定でき、またこれが自動的に設定
され、常に適正な基準値によりロボットの運転ができる
効果がある。Further, in the fourth invention, the reference value of the effective current for stopping the motor is switched, and in the fifth invention, it is changed according to the temperature, so that the reference value suitable for the outside air temperature is set. It can be set, and this is automatically set, and there is an effect that the robot can always be operated with an appropriate reference value.
【００５８】また、第６の発明では、モータの電流値及
び回転速度を時間積分し、これに基づいてモータ及び減
速機等の実効トルクを演算し、この演算された実効トル
クが規定値を越えると警告を発するようにしたので、ロ
ボットの過負荷状態を監視し、動作デューティが駆動系
の容量を越えると警告を与え、障害の発生を防止できる
効果がある。In the sixth aspect of the invention, the current value and the rotation speed of the motor are integrated over time, the effective torque of the motor and the speed reducer is calculated based on this, and the calculated effective torque exceeds the specified value. Therefore, there is an effect that the overload state of the robot is monitored, and when the operation duty exceeds the capacity of the drive system, a warning is given and the occurrence of a failure can be prevented.
【００５９】また、第７の発明では、演算された実効ト
ルクが規定値を越えると、次回のプログラム実行時には
規定値からの超過分に応じて関節最高速度を変更して運
転を継続するようにしたので、低温起動的にも警告を発
生する可能性は低く、以後自動的に関節最高速度は速く
なり、自動運転を停止することなく、かつ駆動系に負担
を掛けることなく暖気運転できる効果がある。Further, in the seventh invention, when the calculated effective torque exceeds the specified value, the joint maximum speed is changed in accordance with the excess from the specified value at the next program execution so that the operation is continued. Therefore, it is unlikely that a warning will be generated even at low temperature startup, the joint maximum speed will automatically increase thereafter, and there is an effect that warm-up operation can be performed without stopping automatic operation and without burdening the drive system. is there.
【図１】この発明の実施例１を示す全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の焼損防止演算動作フローチャート。FIG. 2 is a flowchart of a burnout prevention calculation operation of FIG.
【図３】この発明の実施例３を示す実効電流の表示図。FIG. 3 is a display diagram of an effective current showing a third embodiment of the present invention.
【図４】この発明の実施例７を示す過負荷演算動作フロ
ーチャート。FIG. 4 is an overload calculation operation flowchart showing a seventh embodiment of the present invention.
【図５】この発明の実施例８を示す過負荷演算動作フロ
ーチャート。FIG. 5 is an overload calculation operation flowchart showing an eighth embodiment of the present invention.
【図６】この発明の実施例９を示す運転説明図。FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing Embodiment 9 of the present invention.
【図７】従来の産業用ロボットの制御装置を示すモータ
電流曲線図。FIG. 7 is a motor current curve diagram showing a conventional controller for an industrial robot.
２ 制御部 ３ 演算手段（演算部） ４ 演算手段（判定部） ５ 表示装置（表示部） ６ ロボット制御軸 １１，１２ 演算手段（ステップ） １３ アラーム ２１，３１ 計測装置 ２２，２３，３２，３３ 演算手段（ステップ） ２４，２５，３４，３５ 警告手段（ステップ） 2 control part 3 calculation means (calculation part) 4 calculation means (judgment part) 5 display device (display part) 6 robot control axis 11, 12 calculation means (step) 13 alarm 21, 31 measuring device 22, 23, 32, 33 Calculation means (step) 24, 25, 34, 35 Warning means (step)
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年８月１２日[Submission date] August 12, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００２[Name of item to be corrected] 0002
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば特開平１−２３８４１９号
公報に示されるように、産業用ロボットにおいては、モ
ータの焼損を防止したり、ロボットのアームが何かに衝
突してもなお動き続けることを防止したりするために、
定格以上の電流を長時間通電しないように監視する機能
を持っている。2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-238419, in an industrial robot, it is possible to prevent the motor from burning and to keep moving even if the robot arm collides with something. To prevent
It has the function of monitoring so as not energized for a long time current on the constant Kaku以.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３４[Correction target item name] 0034
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００３４】すなわち、ある時刻に加えられた熱量の、
モータの温度への影響は、時定数Ｋを持った指数関数的
に小さくなっていく。したがって、(6)式のＡの中の時
刻ＴをＫになるようにすれば、実効電流Ｉeはモータの
焼損を防ぐための監視対象として極めて望ましいものに
なる。That is, of the amount of heat applied at a certain time,
Effect of the temperature of the motor, rather have been in a time exponentially with a constant K decreases. Therefore, if the time T in A of the equation (6) is set to K, the effective current I e becomes extremely desirable as a monitoring target for preventing burnout of the motor.
Claims (7)
測して実効電流を演算し、この実効電流が基準値を越え
ると上記モータを停止させる装置において、上記計測さ
れた電流値の２乗値を一次遅れフィルタを通した値の平
方根を計算して上記実効電流を演算する演算手段を備え
たことを特徴とする産業用ロボットの制御装置。1. In a device for measuring a current value of a motor for driving a robot to calculate an effective current and stopping the motor when the effective current exceeds a reference value, a squared value of the measured current value. A controller for an industrial robot, comprising: a calculating means for calculating a square root of a value passed through a first-order lag filter to calculate the effective current.
測して実効電流を演算し、この実効電流が基準値を越え
ると上記モータを停止させる装置において、上記計測さ
れた電流値の２乗値を一次遅れフィルタを通した値の平
方根を計算して上記実効電流を演算する演算手段と、こ
の演算手段による演算値を表示する表示装置とを備えた
ことを特徴とする産業用ロボットの制御装置。2. In a device for measuring an electric current value of a motor for driving a robot to calculate an effective current and stopping the motor when the effective current exceeds a reference value, a squared value of the measured electric current value. The control device for an industrial robot, comprising: a calculating means for calculating a square root of a value passed through a first-order lag filter to calculate the effective current; and a display device for displaying a calculated value by the calculating means. .
測して実効電流を演算し、この実効電流が基準値を越え
ると上記モータを停止させる装置において、上記計測さ
れた電流値の２乗値を一次遅れフィルタを通した値の平
方根を計算して上記実効電流を演算する演算手段と、こ
の演算手段による演算値を一定時間ごとに折れ線グラフ
にして表示する表示装置とを備えたことを特徴とする産
業用ロボットの制御装置。3. A square value of the measured current value in a device for measuring the current value of a motor for driving a robot, calculating an effective current, and stopping the motor when the effective current exceeds a reference value. A calculation means for calculating the square root of the value passed through the first-order lag filter to calculate the effective current, and a display device for displaying the calculation value by the calculation means in a line graph at regular intervals. Control device for industrial robots.
測して実効電流を演算し、この実効電流が基準値を越え
ると上記モータを停止させる装置において、上記基準値
を切り換える切換装置を備えたことを特徴とする産業用
ロボットの制御装置。4. A device for measuring a current value of a motor for driving a robot, calculating an effective current, and stopping the motor when the effective current exceeds a reference value, comprising a switching device for switching the reference value. A control device for an industrial robot characterized by the above.
測して実効電流を演算し、この実効電流が基準値を越え
ると上記モータを停止させる装置において、外気温を検
出する外気温センサを設け、この外気温センサの出力に
応じて上記基準値を変化させる基準値制御手段を備えた
ことを特徴とする産業用ロボットの制御装置。5. An outside air temperature sensor for detecting an outside air temperature is provided in a device for measuring an electric current value of a motor for driving a robot, calculating an effective current, and stopping the motor when the effective current exceeds a reference value. A control device for an industrial robot comprising a reference value control means for changing the reference value according to the output of the outside air temperature sensor.
置において、上記モータの電流値及び回転速度を計測す
る計測装置と上記計測された値を上記ロボットの稼働プ
ログラムごとに時間積分し、この積分値に基づいて上記
モータ及び減速機等の実効トルクを演算する演算手段
と、上記演算された実効トルクが規定値を越えると警告
を発する警告手段とを備えたことを特徴とする産業用ロ
ボットの制御装置。6. In a device for controlling a motor for driving a robot, a measuring device for measuring a current value and a rotation speed of the motor and the measured value are time-integrated for each operation program of the robot, and the integrated value is obtained. Control of an industrial robot, comprising: a calculating means for calculating the effective torque of the motor and the speed reducer based on the above; and a warning means for issuing a warning when the calculated effective torque exceeds a specified value. apparatus.
置において、上記モータの電流値及び回転速度を計測す
る計測装置と上記計測された値を上記ロボットの稼働プ
ログラムごとに時間積分し、この積分値に基づいて上記
モータ及び減速機等の実効トルクを演算する演算手段
と、上記演算された実効トルクが規定値を越えると次回
のプログラム実行時には上記演算された実効トルクの上
記規定値からの超過分に応じて関節最高速度を変更して
運転を継続する運転継続手段とを速度産業用ロボットの
制御装置。7. A device for controlling a motor for driving a robot, wherein a measuring device for measuring a current value and a rotation speed of the motor and the measured value are time-integrated for each operation program of the robot, and the integrated value is obtained. Based on the above, the calculating means for calculating the effective torque of the motor and the speed reducer, and when the calculated effective torque exceeds the specified value, the excess amount of the calculated effective torque from the specified value will be exceeded at the next program execution. The controller for the speed industrial robot has a driving continuation means for changing the maximum joint speed according to the above and continuing the driving.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5158646A JP2992920B2 (en) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | Industrial robot controller |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| JP2992920B2 JP2992920B2 (en) | 1999-12-20 |
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Family Applications (1)
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| JP5158646A Expired - Fee Related JP2992920B2 (en) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | Industrial robot controller |
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| CN107580877A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | Power tool and its control method |
| JP2021163252A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | ブラザー工業株式会社 | Numerical control device |
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|---|---|---|---|---|
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1993
- 1993-06-29 JP JP5158646A patent/JP2992920B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2992920B2 (en) | 1999-12-20 |
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