JPH09174482A - Defect diagnosing method for robot - Google Patents

Defect diagnosing method for robot

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JPH09174482A
JPH09174482A JP35001295A JP35001295A JPH09174482A JP H09174482 A JPH09174482 A JP H09174482A JP 35001295 A JP35001295 A JP 35001295A JP 35001295 A JP35001295 A JP 35001295A JP H09174482 A JPH09174482 A JP H09174482A
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robot
disturbance torque
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abnormality
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Akihiro Terada
彰弘 寺田
Tetsuro Kato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect abnormality of a robot driving system togetherwith an abnormal spot at an initial state regardless of the operation attitude of a robot and the magnitude of a load. SOLUTION: Moment M is determined from the moving position Pr of the articulated shaft of a robot, acceleration (a) is determined from a present speed Vr, and disturbance torque TG is determined from a torque command Tc by decreasing the moment M and acceleration torque J.a at S1-S7. An average value TG (ψ) of the disturbance torque at each position (a rotation angle) ψof the articulated shaft is determined at S8. When the average value TG (ψ) is increased to a value higher than a threshold, it is decided that abnormality occurs at the position (the rotation angle) ψ and an abnormality signal is outputted at S11-S13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットにおける
故障を早期に発見する故障診断方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fault diagnosis method for detecting a fault in a robot at an early stage.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロボットの各軸の駆動系に異常が生じた
場合、この異常は駆動系の一部に生じ、時間の経過と共
に次第に大きくなり、ときには異常の領域が拡がり、負
荷が増大し、最後には駆動系がロックするという事態に
至る。図2はロボットの駆動系の例としてロボットアー
ムを駆動するロボット関節軸の例を示す図で、該関節軸
を駆動するサーボモータ1の出力は歯車伝動機構3を介
して減速機4に入力され、該減速機4の出力によってア
ーム5を駆動している。なお、符号2はサーボモータ1
に取り付けられた該サーボモータの位置、速度を検出す
る位置・速度検出器としてのパルスコーダである。この
ような駆動系において、減速機4のベアリングにフレー
キングが生じた場合、最初は小さなフレーキングである
が、そのままロボットを駆動し続けて行くとフレーキン
グが拡大し、フレーキングの拡大と共に負荷が増大し、
それにつれて駆動トルクも増大し、最終的には駆動系が
ロックして駆動できなくなるという現象が生じる。
2. Description of the Related Art When an abnormality occurs in a drive system for each axis of a robot, this abnormality occurs in a part of the drive system and gradually increases with time, sometimes the abnormal area expands and the load increases, Finally, the drive system locks up. FIG. 2 is a diagram showing an example of a robot joint shaft that drives a robot arm as an example of a robot drive system. The output of the servo motor 1 that drives the joint shaft is input to the speed reducer 4 via the gear transmission mechanism 3. The arm 5 is driven by the output of the speed reducer 4. The reference numeral 2 is a servo motor 1
It is a pulse coder as a position / speed detector for detecting the position and speed of the servomotor attached to the. In such a drive system, when flaking occurs in the bearing of the speed reducer 4, the flaking is small at first, but if the robot is continuously driven as it is, the flaking expands and the load increases as the flaking expands. Increased,
Along with that, the driving torque also increases, and finally, a phenomenon occurs in which the driving system is locked and cannot be driven.

【0003】こうした駆動系の異常を検出する方法とし
て、従来関節軸を駆動するモータの駆動トルクに対し
て、あるしきい値を設け、駆動トルクがこのしきい値を
越えると異常発生として検出する方法が採られている。
しかし、この方法によると、ロボットの動作姿勢によっ
て、さらにはロボットハンドで把持するワーク等の重さ
によって駆動トルクが異なり、しきい値をその都度変更
する必要がある。また、ロボット各軸の加速時や減速時
等においては、駆動トルクが増大することから、しきい
値はこれらの加減速時の駆動トルクよりも大きな値にす
る必要があり、異常状態が拡大していない初期の段階で
駆動系の異常を検出することが困難である。
As a method for detecting such an abnormality in the drive system, a threshold value is set for the drive torque of a motor for driving a conventional joint shaft, and when the drive torque exceeds this threshold value, it is detected that an abnormality has occurred. The method is adopted.
However, according to this method, the drive torque varies depending on the operating posture of the robot and the weight of the work or the like held by the robot hand, and the threshold value needs to be changed each time. In addition, since the driving torque increases during acceleration or deceleration of each axis of the robot, the threshold value must be larger than the driving torque during acceleration / deceleration, and the abnormal state will increase. It is difficult to detect a drive system abnormality at an early stage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はロボ
ットの動作姿勢やロボットハンドで把持するワーク等の
重さに関係なく、ロボット駆動系の異常を検出できるロ
ボット故障診断方法を提供することにある。さらに、ロ
ボット駆動系の異常が拡大する前の初期の異常状態を検
出できるロボット故障診断方法を提供することにある。
また、ロボット駆動系の異常箇所をも簡単に特定できる
ようなロボット故障診断方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides a robot failure diagnosis method capable of detecting an abnormality in a robot drive system regardless of the operating posture of a robot and the weight of a work or the like held by a robot hand. is there. Another object of the present invention is to provide a robot failure diagnosis method capable of detecting an initial abnormal state before the abnormality of the robot drive system expands.
Another object of the present invention is to provide a robot failure diagnosis method capable of easily identifying an abnormal part of a robot drive system.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、所定周期毎に
ロボット関節軸の移動位置及び該関節軸にかかる外乱ト
ルクを検出し、検出された移動位置毎に検出された外乱
トルクの平均値を求め、該平均値と設定しきい値を比較
し、上記平均値が設定しきい値以上であると異常が生じ
ているとして検出することによってロボットの故障を早
期に検出する。
According to the present invention, a moving position of a robot joint axis and a disturbance torque applied to the joint axis are detected every predetermined period, and an average value of the disturbance torque detected at each detected moving position. Then, the average value is compared with the set threshold value, and if the average value is greater than or equal to the set threshold value, it is detected that an abnormality has occurred, whereby the robot failure is detected early.

【0006】また、上記検出外乱トルクと設定しきい値
を比較し、上記検出外乱トルクが設定しきい値以上であ
ると検出移動位置において異常が生じているとして異常
とその異常を検出した検出移動位置とを検出してロボッ
トの故障を診断する。また、上記平均値と設定しきい値
を比較し、上記平均値が設定しきい値以上であると該関
節軸における検出移動位置において故障が生じていると
して異常とその異常を検出した検出移動位置とを検出し
てロボットの故障を診断する。上記外乱トルクは、トル
ク指令値から、検出速度から求めた加速度トルクを減
じ、さらに、検出された移動位置における上記関節軸に
かかるモーメントを減じて求める。
Further, the detected disturbance torque is compared with a set threshold value, and if the detected disturbance torque is equal to or larger than the set threshold value, it is considered that an abnormality has occurred at the detection movement position, and the abnormality and the detection movement detecting the abnormality. The position is detected to diagnose the robot failure. Further, the average value and the set threshold value are compared, and if the average value is equal to or larger than the set threshold value, the abnormality is considered to have occurred at the detected movement position on the joint axis and the detected movement position where the abnormality is detected. And are detected to diagnose a robot failure. The disturbance torque is obtained by subtracting the acceleration torque obtained from the detected speed from the torque command value and further reducing the moment applied to the joint shaft at the detected movement position.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し本発明の一実
施形態を説明する。図3は、図2に示すようなロボット
の各関節軸を駆動する駆動制御系のブロック図である。
ロボットを制御するロボット制御装置10にはサーボコ
ントローラ11が接続され、該サーボコントローラ11
はサーボアンプ12を介してサーボモータ1を駆動す
る。上記サーボコントローラ11は、サーボモータの位
置、速度、電流を制御するための処理を行なうプロセッ
サ、制御プログラムを記憶するROM、設定値や各種パ
ラメータ等を記憶する不揮発性部を有し演算処理中にお
けるデータを一時記憶するRAM、さらには、本発明に
関係して上記パルスコーダからの位置のフィードバック
パルスを計数しサーボモータの絶対位置を検出するため
のレジスタ等が設けられている。そして、上記サーボコ
ントローラ11は、ロボット制御装置10から送られて
くる移動指令とサーボモータ1に取り付けられた位置、
速度検出器のパルスコーダ2からのフィードバック信号
に基づいて、位置ループ処理、速度ループ処理さらには
電流ループ処理を実行し、サーボモータ1の位置、速度
を制御する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram of a drive control system that drives each joint axis of the robot as shown in FIG.
A servo controller 11 is connected to the robot controller 10 for controlling the robot.
Drives the servo motor 1 via the servo amplifier 12. The servo controller 11 has a processor that performs processing for controlling the position, speed, and current of the servo motor, a ROM that stores a control program, and a non-volatile portion that stores setting values and various parameters. A RAM for temporarily storing data, and a register for counting the position feedback pulses from the pulse coder and detecting the absolute position of the servo motor are provided in connection with the present invention. The servo controller 11 then moves the movement command sent from the robot controller 10 and the position attached to the servo motor 1,
Based on the feedback signal from the pulse coder 2 of the speed detector, position loop processing, speed loop processing, and current loop processing are executed to control the position and speed of the servo motor 1.

【0008】なお、この図3には1軸の駆動制御系のみ
を図示しており、ロボットの各軸毎に設けられたサーボ
モータも同様に制御されるもので、このロボット制御系
の構成は従来のロボット制御系と同一であり、詳細は省
略している。本発明は、ロボットの各関節軸を駆動する
それぞれのサーボモータにかかる外乱トルクを検出し、
上述した駆動系の異常を検出するもので、図4はこの外
乱トルクを求めるブロック図である。
It should be noted that only one axis drive control system is shown in FIG. 3, and the servomotors provided for each axis of the robot are controlled in the same manner. The configuration of this robot control system is as follows. This is the same as the conventional robot control system, and details thereof are omitted. The present invention detects the disturbance torque applied to each servo motor that drives each joint axis of the robot,
The above-mentioned abnormality of the drive system is detected, and FIG. 4 is a block diagram for obtaining this disturbance torque.

【0009】パルスコーダ2からの速度フィードバック
信号より求められるサーボモータ1の実速度Vrを微分
して加速度を求め、該加速度に当該サーボモータにかか
る全てのイナーシャJを乗じて加速度トルクTaを求め
る(符号20で示すブロックの処理)。この求められた
加速度トルクTaをサーボコントローラ11の速度ルー
プ処理で求められるサーボモータ1へのトルク指令Tc
から減じ、さらにモーメントMを減じて外乱トルクを求
め、フイルタ処理(符号21で示すブロックの処理)を
行なって、外乱の不規則成分を除去した外乱トルクTG
を求める。この処理をサーボコントローラのプロセッサ
が所定サンプリング周期毎実行して外乱トルクTG を求
め、この外乱トルクTG と設定されているしきい値と比
較してロボット駆動系の異常を検出するようにしてい
る。
The actual velocity Vr of the servomotor 1 obtained from the velocity feedback signal from the pulse coder 2 is differentiated to obtain the acceleration, and the acceleration is multiplied by all the inertia J applied to the servomotor to obtain the acceleration torque Ta (reference numeral) Processing of the block indicated by 20). The obtained acceleration torque Ta is used as the torque command Tc to the servo motor 1 obtained by the speed loop processing of the servo controller 11.
The disturbance torque is obtained by subtracting the moment M to obtain the disturbance torque and performing filter processing (processing of the block indicated by reference numeral 21) to remove the irregular component of the disturbance.
Ask for. This processing is executed by the processor of the servo controller every predetermined sampling period to obtain the disturbance torque TG, and this disturbance torque TG is compared with the set threshold value to detect an abnormality in the robot drive system.

【0010】図1は、サーボコントローラ11が所定サ
ンプリング周期毎実行する故障診断処理のフローチヤー
トである。また、図5は、この故障診断処理において、
当該関節軸の回転角毎に外乱トルクの平均値を記憶する
動作の概略を説明する図である。まず、この図5に基づ
いて故障診断処理の概略を説明する。図5(b)はロボ
ット動作の1サイクルにおける当該関節軸の移動位置
(回転角)の変化を示す図で、サーボコントローラ11
のプロセッサは図5(a)に示すように所定サンプリン
グ周期毎に、パルスコーダ2からの位置のフィードバッ
クパルスを計数してサーボモータ1の絶対位置を求める
レジスタからサーボモータの絶対位置を検出し、このサ
ーボモータの1の絶対位置から、当該サーボモータが駆
動する関節軸の回転角(移動位置)ψを求める。さら
に、前述した図4の処理を行なって外乱トルクTG を求
める(図5(c)参照)。そして、RAM内に設けられ
た回転角(移動位置)ψ毎に外乱トルクの平均値を記憶
するメモリ部の検出回転角(移動位置)ψの位置に記憶
する値と検出外乱トルクとの平均値を求めこの新しい平
均値を当該回転角(移動位置)ψの位置に記憶する。
FIG. 1 is a flow chart of a failure diagnosis process executed by the servo controller 11 every predetermined sampling period. In addition, FIG.
It is a figure explaining the outline of operation which memorizes the average value of disturbance torque for every rotation angle of the joint axis concerned. First, the outline of the failure diagnosis process will be described with reference to FIG. FIG. 5B is a diagram showing a change in the movement position (rotation angle) of the joint axis in one cycle of the robot operation.
5A, the processor detects the absolute position of the servo motor from a register that counts the position feedback pulses from the pulse coder 2 to obtain the absolute position of the servo motor 1 every predetermined sampling period, as shown in FIG. From the absolute position of 1 of the servo motor, the rotation angle (moving position) ψ of the joint shaft driven by the servo motor is obtained. Furthermore, the disturbance torque TG is obtained by performing the above-described processing of FIG. 4 (see FIG. 5C). The average value of the detected disturbance torque and the value stored at the detected rotation angle (movement position) ψ of the memory unit that stores the average value of the disturbance torque for each rotation angle (movement position) ψ provided in the RAM. And the new average value is stored in the position of the rotation angle (moving position) ψ.

【0011】そして、所定回数のサンプリング処理が終
了した段階で、上記外乱トルクの平均値を記憶するメモ
リ部の各回転角(移動位置)ψ毎の外乱トルクの平均値
と設定しきい値を比較し、外乱トルクの平均値が設定し
きい値を越えていると異常発生として異常信号を出力す
る。例えば、上述したように、減速機のベアリングにブ
レーキングが発生した場合、このブレーキング発生位置
において外乱トルクが上昇し、この上昇した外乱トルク
は周期的に図5(c)に示すように発生する。この外乱
トルクの増大は減速機の回転位置の同一位置で発生する
ことから、関節軸の同一移動位置(回転角)においてお
いて発生し、当然メモリに記憶するその移動位置(回転
角)ψの外乱トルクの平均値も増大するので、この平均
外乱トルクがしきい位置を越えた移動位置(回転角)ψ
をも検出することができる。
Then, at the stage where the predetermined number of sampling processes are completed, the average value of the disturbance torque for each rotation angle (moving position) ψ of the memory unit for storing the average value of the disturbance torque is compared with the set threshold value. However, if the average value of the disturbance torque exceeds the set threshold value, an abnormality signal is output and an abnormality signal is output. For example, as described above, when braking occurs in the bearing of the speed reducer, the disturbance torque increases at the braking occurrence position, and the increased disturbance torque is periodically generated as shown in FIG. 5 (c). To do. Since this increase in the disturbance torque occurs at the same rotational position of the reducer, it occurs at the same movement position (rotation angle) of the joint shaft, and naturally the movement position (rotation angle) ψ stored in the memory is Since the average value of the disturbance torque also increases, the moving position (rotation angle) ψ where this average disturbance torque exceeds the threshold position.
Can also be detected.

【0012】次に、サーボコントローラ11のプロセッ
サが所定サンプリング周期毎に実行する診断処理を図1
に示すフローチャートと共に説明する。まず、速度ルー
プ処理によって求められるトルク指令Tc、パルスコー
ダ2からの速度フィードバック信号より求められるサー
モータ1の現在速度Vr、及びパルスコーダ2からの位
置フィードバックパルスを計数しサーボモータの絶対位
置Prを記憶するレジスタからこのサーボモータ1の絶
対位置Prを読む(ステップS1)。そして、上記サー
ボモータ1の絶対位置Prより該サーボモータで駆動さ
れる関節軸の移動位置(回転角)ψを求める(ステップ
S2)。次に、ロボットアーム等の質量分布のパラメー
タに基づいて設定されている運動方程式によって、上記
求められた移動位置(回転角)ψにおける当該関節軸の
モーメントMを求める(ステップS3)。
Next, the diagnostic processing executed by the processor of the servo controller 11 at every predetermined sampling cycle is shown in FIG.
This will be described together with the flowchart shown in FIG. First, the torque command Tc obtained by the velocity loop process, the current velocity Vr of the servo motor 1 obtained from the velocity feedback signal from the pulse coder 2, and the position feedback pulse from the pulse coder 2 are counted to store the absolute position Pr of the servo motor. The absolute position Pr of the servo motor 1 is read from (step S1). Then, the moving position (rotation angle) ψ of the joint shaft driven by the servo motor is obtained from the absolute position Pr of the servo motor 1 (step S2). Next, the moment M of the joint axis at the obtained moving position (rotation angle) ψ is obtained by the equation of motion set based on the mass distribution parameter of the robot arm or the like (step S3).

【0013】ステップS1で読み込んだ現在速度Vrか
ら前周期における速度を記憶するレジスタR(Vr)の値
を減じ、得られた値をこのサンプリング周期Tで除して
加速度aを求め(ステップS4)、上記レジスタR(V
r)に現在速度Vrを格納する(ステップS5)。次
に、ステップS1で読み込んだトルク指令Tcから上記
加速度aに該関節軸にかかるイナーシャJを乗じた値
(加速度トルク)を減ずると共にステップS3で求めた
モーメントMを減じてフィルタ処理前の外乱トルクTb
を求め、この外乱トルクTbをフィルタ処理して不規則
成分を除去した外乱トルクTG を求める(ステップS
6、S7)。
The value of the register R (Vr) that stores the speed in the previous cycle is subtracted from the current speed Vr read in step S1, and the obtained value is divided by this sampling cycle T to obtain the acceleration a (step S4). , Above register R (V
The current speed Vr is stored in r) (step S5). Next, the value (acceleration torque) obtained by multiplying the acceleration a by the inertia J applied to the joint axis is subtracted from the torque command Tc read in step S1, and the moment M obtained in step S3 is subtracted to reduce the disturbance torque before filtering. Tb
Then, the disturbance torque Tb is filtered to obtain the disturbance torque TG from which the irregular component is removed (step S
6, S7).

【0014】RAM内の外乱トルクの平均値を記憶する
メモリ部のステップS2で求めた移動位置(回転角)ψ
に対応するアドレス位置より、当該移動位置(回転角)
ψにおける前周期までの外乱トルクの平均値TG(ψ) を
読み込み、ステップS7で求めた外乱トルクTG から、
上記平均値TG(ψ) を減じた1/2を上記外乱トルクの
平均値TG(ψ) に加算して新たな平均値TG(ψ) を求め
る。すなわち次の1式の演算を行なって新たな外乱トル
クの平均値TG(ψ) を求める。 新たな外乱トルクの平均値TG(ψ) =前周期までの平均値TG(ψ) + (1/2)(TG −前周期までの平均値TG(ψ) ) …(1) こうして求められた新たな外乱トルクの平均値TG(ψ)
を移動位置(回転角)ψに対応するアドレス位置のメモ
リ部に格納する(ステップS8)。なお、RAM内の外
乱トルクの平均値を記憶するメモリ部の各移動位置(回
転角)ψに対応するアドレス位置には、予め測定され設
定されている正常時の平均値が初期設定されている。ま
た、予め外乱トルクの平均値を設定しない場合には、該
メモリ部の各アドレス位置には初期設定で「0」をセッ
トし、ステップS8の処理では、ステップS2で求めた
回転角ψに対応するアドレス位置に記憶する平均値が
「0」の場合には、ステップS7で求めた外乱トルクT
G を当該アドレス位置に格納するようにする。また
「0」でない場合には、上記1式の演算を行なって外乱
トルクの平均値を求め、当該アドレス位置に格納する。
The moving position (rotation angle) ψ obtained in step S2 of the memory unit for storing the average value of the disturbance torque in the RAM.
From the address position corresponding to, the moving position (rotation angle)
The average value TG (ψ) of the disturbance torque up to the previous cycle in ψ is read, and from the disturbance torque TG obtained in step S7,
A new average value TG (ψ) is obtained by adding 1/2 obtained by subtracting the average value TG (ψ) to the average value TG (ψ) of the disturbance torque. That is, the following equation 1 is calculated to obtain a new average value TG (ψ) of the disturbance torque. New average value of disturbance torque TG (ψ) = average value TG (ψ) + (1/2) (TG-average value TG (ψ)) up to the previous cycle ... (1) New disturbance torque average value TG (ψ)
Is stored in the memory unit at the address position corresponding to the moving position (rotation angle) ψ (step S8). It should be noted that, in the address position corresponding to each moving position (rotation angle) ψ of the memory unit that stores the average value of the disturbance torque in the RAM, the average value in the normal state that is measured and set in advance is initially set. . When the average value of the disturbance torque is not set in advance, "0" is initially set in each address position of the memory unit, and in the process of step S8, the rotation angle ψ obtained in step S2 is corresponded. When the average value stored in the address position to be set is “0”, the disturbance torque T obtained in step S7
Make sure that G is stored in the address location. When it is not "0", the average value of the disturbance torque is obtained by performing the calculation of the above formula 1 and stored in the address position.

【0015】次に、カウンタnに「1」加算し、該カウ
ンタnの値が設定値m以上か判断する(ステップS9、
S10)。なお、このカウンタnはロボットの動作を開
始したとき初期設定によって「0」にセットされてい
る。また上記設定値mは歯車機構や減速機等の駆動部の
各部材の回転が数サイクルになるような期間、望ましく
はロボット動作1サイクル以上の期間のサンプリング数
になるように決めて設定する。
Next, "1" is added to the counter n and it is judged whether the value of the counter n is the set value m or more (step S9,
S10). The counter n is set to "0" by the initial setting when the robot operation is started. The set value m is determined and set so that the number of samplings is such that the rotation of each member of the drive unit such as the gear mechanism and the speed reducer becomes several cycles, preferably one cycle of robot operation or more.

【0016】カウンタnの値が設定値mよりも小さいと
きには、当該サンプリング周期の処理を終了する。以下
各サンプリング周期毎上述したステップS1〜ステップ
S10の処理を実行し、検出した関節軸の移動位置(回
転角)ψに対応するメモリのアドレス位置に検出外乱ト
ルクTG に基づいて平均値TG(ψ) を記憶していく。そ
してステップS10で、カウンタnの値が設定値m以上
になると、メモリに記憶する関節軸の移動位置(回転
角)ψ毎の外乱トルクの平均値を順次読み出し設定され
たしきい値と比較し(ステップS11)、しきい値を越
えるものがなければ(ステップS12)、カウンタnを
「0」にセットし当該サンプリング周期の処理を終了す
る(ステップS14)。なお、このステップS14の処
理において、外乱トルクの平均値TG(ψ) を記憶するメ
モリ部の各アドレス全てを上述した予め測定され設定さ
れている値をセットし、再度平均値を求めるようにして
もよい。また、「0」にリセットし、ステップS8の処
理では上述した各アドレス位置には初期設定で「0」を
セットした時の処理を実行するようにしてもよい。
When the value of the counter n is smaller than the set value m, the processing of the sampling cycle is finished. The above-described processing of steps S1 to S10 is executed for each sampling cycle, and the average value TG (ψ is calculated based on the detected disturbance torque TG at the address position of the memory corresponding to the detected movement position (rotation angle) ψ of the joint axis. ) Will be remembered. Then, in step S10, when the value of the counter n becomes equal to or larger than the set value m, the average value of the disturbance torque for each moving position (rotation angle) ψ of the joint axis stored in the memory is sequentially read out and compared with the set threshold value. (Step S11) If no threshold value is exceeded (Step S12), the counter n is set to "0" and the processing of the sampling cycle is finished (Step S14). In the process of step S14, the previously measured and set values are set for all the addresses of the memory unit that stores the average value TG (ψ) of the disturbance torque, and the average value is calculated again. Good. Further, it may be reset to "0", and in the process of step S8, the process when "0" is initially set to each address position described above may be executed.

【0017】ステップS11、S12の処理で外乱トル
クの平均値TG(ψ) が設定しきい値を越えるものが1つ
でも検出されると、異常信号を出力すると共に、しきい
値を越えた外乱トルクの平均値TG(ψ) を記憶するアド
レス位置に対応する関節軸の移動位置(回転角)ψをロ
ボット制御装置10に設けられた表示装置に表示する。
上述した一実施形態では、通常のロボット動作中に故障
診断を常に行なうようにしたが、定期的に図1に示す故
障診断処理を実行させ異常を検出するようにしてもよ
い。この場合、ロボットの角関節軸をその動作範囲全域
に亙って低速度で駆動し外乱トルクを各回転角毎に求め
るようにする。
In the processing of steps S11 and S12, if any of the disturbance torque average values TG (ψ) exceeding the set threshold is detected, an abnormal signal is output and the disturbance exceeding the threshold is detected. The moving position (rotation angle) ψ of the joint axis corresponding to the address position storing the average value TG (ψ) of the torque is displayed on the display device provided in the robot controller 10.
In the above-described embodiment, the failure diagnosis is always performed during the normal robot operation, but the failure diagnosis processing shown in FIG. 1 may be periodically executed to detect the abnormality. In this case, the angular joint shaft of the robot is driven at a low speed over the entire range of its motion, and the disturbance torque is obtained for each rotation angle.

【0018】また、外乱トルクの平均値を必ずしも求め
なくても、検出した外乱トルクが設定しきい値を越えて
いる場合には、検出された回転角位置において異常とし
て検出するようにしてもよい。
Further, even if the average value of the disturbance torque is not necessarily obtained, when the detected disturbance torque exceeds the set threshold value, it may be detected as an abnormality at the detected rotational angle position. .

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は、ロボットの各関節軸の回転角
毎に外乱トルクを検出して該外乱トルクの異常を検出す
ることによってロホット駆動系の故障を検出、診断する
ようにしたから、ロボットの動作姿勢や負荷に影響され
ずに故障発生の初期段階で故障を速やかに検出すること
ができる。また、故障が生じている関節軸の移動位置を
も検出できるので、故障修復作業が容易となる。
As described above, according to the present invention, the disturbance torque is detected for each rotation angle of each joint shaft of the robot, and the abnormality of the disturbance torque is detected to detect and diagnose the failure of the rohhot drive system. The failure can be promptly detected at the initial stage of the failure occurrence without being affected by the operation posture and load of the robot. Further, since the moving position of the joint shaft in which the failure has occurred can also be detected, the failure repair work becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の故障診断処理を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a failure diagnosis process according to an embodiment of the present invention.

【図2】ロボットの一関節軸の駆動系の構成を示す説明
図ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a drive system for one joint shaft of a robot.

【図3】ロボットの関節軸を駆動制御する制御系のブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a control system that drives and controls a joint axis of a robot.

【図4】上記一実施形態において外乱トルクを求めるブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram for obtaining a disturbance torque in the one embodiment.

【図5】上記一実施例における外乱トルクの検出処理の
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a disturbance torque detection process in the one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サーボモータ 2 パルスコーダ 3 歯車伝動機構 4 減速機 5 アーム 1 Servo motor 2 Pulse coder 3 Gear transmission mechanism 4 Speed reducer 5 Arm

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定周期毎にロボット関節軸の移動位置
及び該関節軸にかかる外乱トルクを検出し、検出された
移動位置毎に検出された外乱トルクの平均値を求め、該
平均値と設定しきい値を比較し、上記平均値が設定しき
い値以上であると異常が生じているとして検出するよう
にしたロボットの故障診断方法。
1. A moving position of a robot joint axis and a disturbance torque applied to the joint axis are detected every predetermined period, an average value of the disturbance torque detected at each detected moving position is obtained, and the average value is set. A method of diagnosing a failure of a robot, wherein threshold values are compared, and if the average value is equal to or larger than a set threshold value, it is detected that an abnormality has occurred.
【請求項2】 所定周期毎にロボット関節軸の移動位置
及び該関節軸にかかる外乱トルクを検出し、該検出外乱
トルクと設定しきい値を比較し、上記検出外乱トルクが
設定しきい値以上であると検出移動位置において異常が
生じているとして異常と異常発生移動位置とを検出する
ようにしたロボットの故障診断方法。
2. The movement position of the robot joint axis and the disturbance torque applied to the joint axis are detected at predetermined intervals, the detected disturbance torque is compared with a set threshold value, and the detected disturbance torque is equal to or more than the set threshold value. Then, the abnormality diagnosis method for the robot is configured to detect the abnormality and the movement position where the abnormality has occurred, assuming that the abnormality has occurred at the detected movement position.
【請求項3】 所定周期毎にロボット関節軸の移動位置
及び該関節軸にかかる外乱トルクを検出し、検出された
移動位置毎に検出された外乱トルクの平均値を求め、該
平均値と設定しきい値を比較し、上記平均値が設定しき
い値以上であると該関節軸における検出移動位置におい
て故障が生じているとして異常と異常発生移動位置とを
検出するようにしたロボットの故障診断方法。
3. A moving position of a robot joint axis and a disturbance torque applied to the joint axis are detected every predetermined period, an average value of the disturbance torque detected at each detected moving position is obtained, and the average value is set. Fault diagnosis of a robot that compares threshold values and detects an abnormality and an abnormality-occurring movement position assuming that a failure has occurred at the detected movement position on the joint axis when the average value is equal to or greater than the set threshold value. Method.
【請求項4】 トルク指令値から、検出速度から求めた
加速度トルクを減じ、さらに、検出された移動位置にお
ける上記関節軸にかかるモーメントを減じて上記外乱ト
ルクを求める請求項1、請求項2又は請求項3記載のロ
ボットの故障診断方法。
4. The disturbance torque is obtained by subtracting the acceleration torque obtained from the detected speed from the torque command value and further reducing the moment applied to the joint shaft at the detected movement position. The fault diagnosis method for a robot according to claim 3.
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