JPS60108904A - ロボットの軌跡異常検出装置 - Google Patents
ロボットの軌跡異常検出装置Info
- Publication number
- JPS60108904A JPS60108904A JP58215104A JP21510483A JPS60108904A JP S60108904 A JPS60108904 A JP S60108904A JP 58215104 A JP58215104 A JP 58215104A JP 21510483 A JP21510483 A JP 21510483A JP S60108904 A JPS60108904 A JP S60108904A
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- JP
- Japan
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- cpu
- adder
- subtractor
- locus
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- Pending
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- 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
- G05B19/4063—Monitoring general control system
-
- 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
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42268—Safety, excess in error
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は産業用ロボットにおいてロボットが本来動作
すべき軌跡に対し何らかの原因で軌跡が再生運転中に許
容範囲をこえてズレを発生した時に、ただちにそｎを検
知し、ロボットを停止させるロボットの軌跡異常検出装
置に関する。該装置は、ロボットの内部要因たとえば駆
動系の不良、位置検出器の不良、配線の断線事故なども
検出できるものである。
すべき軌跡に対し何らかの原因で軌跡が再生運転中に許
容範囲をこえてズレを発生した時に、ただちにそｎを検
知し、ロボットを停止させるロボットの軌跡異常検出装
置に関する。該装置は、ロボットの内部要因たとえば駆
動系の不良、位置検出器の不良、配線の断線事故なども
検出できるものである。
（背景技術〕
従来のロボット制御において、サーボ系の異常検出をお
こなう技術は主としてロボットの制御装置ＣＰＵからサ
ーボモータへの指令値ｚａと、その軸の検出器からフィ
ード・（ツク信号値ｘｆとの差Δｘ ＝ ｘａ −ｘｆ
をあらかじめ設定しである値ＴＤと比較して ｌΔｘｌ ＞ ＴＤ ・−・−ｔｌ） １△ｘｌ ’ ＴＤ ・・・・・・ （２）の判定を行
ない、（２）の場合には正常、（１］の場合には指令直
と現在ロボットのいる位置のズレが大きいとまず判断さ
れる。しかしく１】の条件だけで異常と決定することは
出来ない。たとえばロボットのスタート時では、ロボッ
トは停止状態で指令値のみが先行していく現象は充分あ
りうるために（１１の条件は正常な運転時でも発生しう
るのである。これをさけるために従来は（１）の条件に
さらに時間遅れ要素を付加し瞬間的なピークを除く方法
がよく用いら扛る。
こなう技術は主としてロボットの制御装置ＣＰＵからサ
ーボモータへの指令値ｚａと、その軸の検出器からフィ
ード・（ツク信号値ｘｆとの差Δｘ ＝ ｘａ −ｘｆ
をあらかじめ設定しである値ＴＤと比較して ｌΔｘｌ ＞ ＴＤ ・−・−ｔｌ） １△ｘｌ ’ ＴＤ ・・・・・・ （２）の判定を行
ない、（２）の場合には正常、（１］の場合には指令直
と現在ロボットのいる位置のズレが大きいとまず判断さ
れる。しかしく１】の条件だけで異常と決定することは
出来ない。たとえばロボットのスタート時では、ロボッ
トは停止状態で指令値のみが先行していく現象は充分あ
りうるために（１１の条件は正常な運転時でも発生しう
るのである。これをさけるために従来は（１）の条件に
さらに時間遅れ要素を付加し瞬間的なピークを除く方法
がよく用いら扛る。
上記のような方法でサーボ系の異常を検出しようとする
時には、（１）、（２）式の比較は瞬時に行なわ扛るが
、その後に時間遅ｎ要素をもたせて、一定時間ｔｏ持続
してはじめて異常と判定するために即応性に欠ける点が
問題である。したがいロボットの描く軌跡の点からみる
と大きく目的とする軌跡からズしてからようやく異常検
出がはたらくという欠点がある。
時には、（１）、（２）式の比較は瞬時に行なわ扛るが
、その後に時間遅ｎ要素をもたせて、一定時間ｔｏ持続
してはじめて異常と判定するために即応性に欠ける点が
問題である。したがいロボットの描く軌跡の点からみる
と大きく目的とする軌跡からズしてからようやく異常検
出がはたらくという欠点がある。
（本発明の目的ジ
この発明の目的と謙るところは、ロボットが本来動いて
作る軌跡から何らかの不具合（たとえ点で、異常検出を
行ない、必要な処置をと扛るようにしたものである。（
たとえば、ロボットをその場で非常停止をかける）。特
に軌跡を重視するロボット作業において、サーボ系の不
良が発生した時に時間遅ｎなく異常を検出できるように
することを目的とする。
作る軌跡から何らかの不具合（たとえ点で、異常検出を
行ない、必要な処置をと扛るようにしたものである。（
たとえば、ロボットをその場で非常停止をかける）。特
に軌跡を重視するロボット作業において、サーボ系の不
良が発生した時に時間遅ｎなく異常を検出できるように
することを目的とする。
（発明の構成・効果ノ
ロボットの１軸にそ扛ぞ扛設けら扛た、位置フィードバ
ック信号（ｘｊつをＣＰＵおよび加減算器に出力する位
置検出器と、ロボットの当該−軸の位置指令値（Ｘす、
指定移動速度（Ｖ）および追従遅扛量（α）とを修正位
置データ演算ユニットに入力する前記ＣＰＵと、前記指
令値、指定移動速度および追従遅れ量にもとづき基本単
位時間ｔｏ後のロボットの当該−軸の推定移動位置即ち
修正位置データ（ＸＡ）を前記加減算器に出力する修正
位置データ演算ユニットと、前記位置フィードバンク信
号（ＸＪ’）と前記修正位置データ（ＸＡ）との差の絶
対値（△ＸＡ）を比較器に人力する加減算器と、予め入
力された許容上限下限値（ＴＶ）と前記絶対値（△ＸＡ
）とを単位時間（ｔり毎に比較、してそれと同じかまた
はそれより大きいときに異常信号を前記ＣＰＵに出力す
る比較器と、を含むロボットの軌跡異常検出装置とした
ものである。
ック信号（ｘｊつをＣＰＵおよび加減算器に出力する位
置検出器と、ロボットの当該−軸の位置指令値（Ｘす、
指定移動速度（Ｖ）および追従遅扛量（α）とを修正位
置データ演算ユニットに入力する前記ＣＰＵと、前記指
令値、指定移動速度および追従遅れ量にもとづき基本単
位時間ｔｏ後のロボットの当該−軸の推定移動位置即ち
修正位置データ（ＸＡ）を前記加減算器に出力する修正
位置データ演算ユニットと、前記位置フィードバンク信
号（ＸＪ’）と前記修正位置データ（ＸＡ）との差の絶
対値（△ＸＡ）を比較器に人力する加減算器と、予め入
力された許容上限下限値（ＴＶ）と前記絶対値（△ＸＡ
）とを単位時間（ｔり毎に比較、してそれと同じかまた
はそれより大きいときに異常信号を前記ＣＰＵに出力す
る比較器と、を含むロボットの軌跡異常検出装置とした
ものである。
かかる構成によると、第２図第３図でわかるように従来
のサーボ系の異常検出はロボットの現在値ｘｆとその時
の指令値ｘＯをもとに判断していたがこのｘｊ゛とｘ’
ｃ をもとに判断するよシ、現在ロボットがここにいる
と推定さ扛る値ＸＡと現在値ｘｆの比較の方がより正確
であり、軌跡異常の検出という点からも重要であること
が判るであろう０即ちこの発明による効果としては、ロ
ボットの軌跡に関する精度管理を実時間で行なえるよう
に、なったことである。特に塗装用とかシーリング用、
またはアーク溶接その他のように軌跡そのものがロボッ
トの性能を規定する場合の異常検出に対しては極めて有
益である。
のサーボ系の異常検出はロボットの現在値ｘｆとその時
の指令値ｘＯをもとに判断していたがこのｘｊ゛とｘ’
ｃ をもとに判断するよシ、現在ロボットがここにいる
と推定さ扛る値ＸＡと現在値ｘｆの比較の方がより正確
であり、軌跡異常の検出という点からも重要であること
が判るであろう０即ちこの発明による効果としては、ロ
ボットの軌跡に関する精度管理を実時間で行なえるよう
に、なったことである。特に塗装用とかシーリング用、
またはアーク溶接その他のように軌跡そのものがロボッ
トの性能を規定する場合の異常検出に対しては極めて有
益である。
さらにサニボ系に含まれる部品類の不良検出にも有益で
ある。たとえばモータの異常、エンコーダの異常及びケ
ーブル類の断線などが発生した時にはロボットの現在値
と予測位置に大きな差がすぐ発生するのでこｎを時間遅
九なく検出できるメリットもある。
ある。たとえばモータの異常、エンコーダの異常及びケ
ーブル類の断線などが発生した時にはロボットの現在値
と予測位置に大きな差がすぐ発生するのでこｎを時間遅
九なく検出できるメリットもある。
（実施例の説明）
複数の動作軸をもち、それぞ扛に位置検出器（１）を有
するロボット本体と記憶装置と演算装置を有するロボッ
ト用のｃｐｔｒ制御装置（２）があるときに、以下にの
べる付加回路をつけることにより、ロボットの動作軌跡
の異常検出機能を実玩できる。第１図では口でノドの本
体の任意の、軸について説明する○ 駆動軸に位置検出器（１）をと９つける。この出力信号
は通常位置フィードバック信号Ｘｊ′（３）として使用
さｎるが、この発明では、異常検出用として加算器（減
算器）αＩへの入力信号としても使用する。
するロボット本体と記憶装置と演算装置を有するロボッ
ト用のｃｐｔｒ制御装置（２）があるときに、以下にの
べる付加回路をつけることにより、ロボットの動作軌跡
の異常検出機能を実玩できる。第１図では口でノドの本
体の任意の、軸について説明する○ 駆動軸に位置検出器（１）をと９つける。この出力信号
は通常位置フィードバック信号Ｘｊ′（３）として使用
さｎるが、この発明では、異常検出用として加算器（減
算器）αＩへの入力信号としても使用する。
一方ＣＰＵ制御装置（２）より、位置指令値ｘａ＜４）
をと９だして修正位置−データ演算ユニット（５）へ入
力としで与える。この修正位置データ演算ユニット（５
）の中は３つに分か扛ておす、そｎぞ扛入カデータメモ
リ（６ンと修正演習−ユニット（７）と出力データメモ
リ（８）からなっている。人力データメモリ（６）は指
令値を一担保存しく７）の修正演算ユニットのデータを
送り込みをする。（７）の役割はロボットの当該−軸の
位置指令１ｉ［ｘ ロと指定移動速菱ｖ１そして追従遅
れ量αをもとに基本拳位時間ｔｅａのロボットの当該−
軸の推定移動位置を計算する。つまりロボットの有する
追従遅ｉＬをもとに現時点におけるロボットの位置を計
算でめることヲ（７）のユニットで行なう。この推定位
置のデータ即ち修正位置データＸＡは出力データメモリ
（８）に出力さ扛る０そして出力データメモリ（８〕か
らの出力ＸＡはライン（９）を経由して叫の加算器に接
続さ扛、ここでロボットの現在位置のデータ（３）のｘ
ｆと引算の演算を行なう。（ｌＯ）の加算器の出力ｑυ
は予測されるロボットの位置と、現実のロボットの位置
の違いを見ることになる。
をと９だして修正位置−データ演算ユニット（５）へ入
力としで与える。この修正位置データ演算ユニット（５
）の中は３つに分か扛ておす、そｎぞ扛入カデータメモ
リ（６ンと修正演習−ユニット（７）と出力データメモ
リ（８）からなっている。人力データメモリ（６）は指
令値を一担保存しく７）の修正演算ユニットのデータを
送り込みをする。（７）の役割はロボットの当該−軸の
位置指令１ｉ［ｘ ロと指定移動速菱ｖ１そして追従遅
れ量αをもとに基本拳位時間ｔｅａのロボットの当該−
軸の推定移動位置を計算する。つまりロボットの有する
追従遅ｉＬをもとに現時点におけるロボットの位置を計
算でめることヲ（７）のユニットで行なう。この推定位
置のデータ即ち修正位置データＸＡは出力データメモリ
（８）に出力さ扛る０そして出力データメモリ（８〕か
らの出力ＸＡはライン（９）を経由して叫の加算器に接
続さ扛、ここでロボットの現在位置のデータ（３）のｘ
ｆと引算の演算を行なう。（ｌＯ）の加算器の出力ｑυ
は予測されるロボットの位置と、現実のロボットの位置
の違いを見ることになる。
この出力が差分データΔＸＡ ＝＝ Ｘｆ−ＸＡである
。この出力ｑつが比較器１．１′４へ送られる。この比
較器において（７）の修正用演算ユニットでめられる許
容上限下限値がＱつのラインを経由してｕ４１の許容上
限下限設定値メモリユニットへ転送される０ここでの計
容上限下限値Ｔ （ｖ）はロボットの現在いる位置と計
算により（７）でもとめらｎる位置との間に許さｎる誤
差であり、ロボットの種類及び用途で決定される。ｑ４
の上限下限設定値メモリユニットから単位時間ｔａ毎に
１．１２の比較器へデータが送らｎてデータの比較を実
行する。その結果において１ｘｆ−ＸＡＩ ＜ Ｔ （
ｔｙＪ ・・・・・・・・Ａ３）ｌｘｆ−ＸＡＩ≧Ｔ
（Ｖ） ・・・・・−・・・（４）上式（３）の時は正
常な動作を行ない、ロボットはめる軌跡にそう動作をし
ていると判断できるし１もし上式（４）の時には許容値
からはずｎたと判断する。それぞ扛の結果は四のライン
及びαηのラインでＣＰＵ制御装置に伝えら扛る。特に
α′？）の軌跡異常出力によりロボットの運転を停止す
るか又は非常停止をかけるなどの処置をとることができ
る。
。この出力ｑつが比較器１．１′４へ送られる。この比
較器において（７）の修正用演算ユニットでめられる許
容上限下限値がＱつのラインを経由してｕ４１の許容上
限下限設定値メモリユニットへ転送される０ここでの計
容上限下限値Ｔ （ｖ）はロボットの現在いる位置と計
算により（７）でもとめらｎる位置との間に許さｎる誤
差であり、ロボットの種類及び用途で決定される。ｑ４
の上限下限設定値メモリユニットから単位時間ｔａ毎に
１．１２の比較器へデータが送らｎてデータの比較を実
行する。その結果において１ｘｆ−ＸＡＩ ＜ Ｔ （
ｔｙＪ ・・・・・・・・Ａ３）ｌｘｆ−ＸＡＩ≧Ｔ
（Ｖ） ・・・・・−・・・（４）上式（３）の時は正
常な動作を行ない、ロボットはめる軌跡にそう動作をし
ていると判断できるし１もし上式（４）の時には許容値
からはずｎたと判断する。それぞ扛の結果は四のライン
及びαηのラインでＣＰＵ制御装置に伝えら扛る。特に
α′？）の軌跡異常出力によりロボットの運転を停止す
るか又は非常停止をかけるなどの処置をとることができ
る。
なお上記において、許容上限下限値（ＴＶ）はイー正位
置データ演算ユニット（ｂ）が出力するようにしたがＣ
ＰＵ （２１から出力させてもよい。
置データ演算ユニット（ｂ）が出力するようにしたがＣ
ＰＵ （２１から出力させてもよい。
第１図は本発明の例示的一実施例の装置を示すブロック
図、記２図は第１図の装置の作動による各位置データと
時間との関係を示すグラフ、第３図は第２図の部分拡大
図である。 １・・・・・・位置検出器 ２ ・・・・・・ｃｐｕ ３・・・・・・位置フィードバック信号ｘｆ５・・・・
・・修正位置データ演算ユニット９・・・・・・修正位
置データＸＡ １０・・・・・・加減算器 １２・・・・・・比較器 代理人 弁理士 河 内 潤 二 第１ 目
図、記２図は第１図の装置の作動による各位置データと
時間との関係を示すグラフ、第３図は第２図の部分拡大
図である。 １・・・・・・位置検出器 ２ ・・・・・・ｃｐｕ ３・・・・・・位置フィードバック信号ｘｆ５・・・・
・・修正位置データ演算ユニット９・・・・・・修正位
置データＸＡ １０・・・・・・加減算器 １２・・・・・・比較器 代理人 弁理士 河 内 潤 二 第１ 目
Claims (1)
- ロボットの１軸にそｎぞ扛設けら扛た、位置フィードバ
ック信号（３）（ｘｆ）をＣＰＵ （２）および加減カ
ー器００に出力する位置検出器（１１と、ロボットの当
該−軸の位置指令値（ｘＣ）、指定移動速度（Ｖ）およ
び追従遅れ量（α］とを修正位置データ演算ユニット（
５ンに入力する前記ＣＰＵ （２）と、前記指令値、指
定移動速度および追従遅れ量にもとづき基本単位時間ｔ
ｏ後のロボットの当肢−軸の推定移動位置即ち修正位置
データ（ＸＡ ）を前記加減算器叫に出力する修正位置
データ演算ユニット（５）と、前記位置フィードバッタ
信号（ＸＪつと前記修正位置データ（９） （Ｘりとの
差の絶対値（△Ｘｈ）を比較器Ｑ２に入力する加減算器
α０と、予め入力された許容上限下限値（Ｔｖ）と前記
絶対値（△ｘＡ）とを単位時間（ｔり毎に比較してそれ
と同じか祉たはそれより大きいときに異常信号を前記Ｃ
ＰＵ （２）に出力する比較器Ｑ４と、を含むロボット
の軌跡異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215104A JPS60108904A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | ロボットの軌跡異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215104A JPS60108904A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | ロボットの軌跡異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108904A true JPS60108904A (ja) | 1985-06-14 |
Family
ID=16666816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58215104A Pending JPS60108904A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | ロボットの軌跡異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108904A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018004437A1 (de) | 2017-06-12 | 2018-12-13 | Fanuc Corporation | Vorrichtung und Verfahren für die Unterstützung der Detektion einer Kabelbeschädigung in einem Robotermechanismus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54101072A (en) * | 1978-01-25 | 1979-08-09 | Toshiba Corp | False operation detector of servo-device |
-
1983
- 1983-11-17 JP JP58215104A patent/JPS60108904A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54101072A (en) * | 1978-01-25 | 1979-08-09 | Toshiba Corp | False operation detector of servo-device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018004437A1 (de) | 2017-06-12 | 2018-12-13 | Fanuc Corporation | Vorrichtung und Verfahren für die Unterstützung der Detektion einer Kabelbeschädigung in einem Robotermechanismus |
| JP2019000916A (ja) * | 2017-06-12 | 2019-01-10 | ファナック株式会社 | ロボット機構内のケーブル損傷発見支援装置及びケーブル損傷発見支援方法 |
| DE102018004437B4 (de) * | 2017-06-12 | 2020-11-26 | Fanuc Corporation | Vorrichtung und Verfahren für die Unterstützung der Detektion einer Kabelbeschädigung in einem Robotermechanismus |
| US10899010B2 (en) | 2017-06-12 | 2021-01-26 | Fanuc Corporation | Cable damage detection assistance apparatus and cable damage detection assistance method in robot mechanism |
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