JPS6028720A - 動力装置の異常検知方式 - Google Patents
動力装置の異常検知方式Info
- Publication number
- JPS6028720A JPS6028720A JP58135822A JP13582283A JPS6028720A JP S6028720 A JPS6028720 A JP S6028720A JP 58135822 A JP58135822 A JP 58135822A JP 13582283 A JP13582283 A JP 13582283A JP S6028720 A JPS6028720 A JP S6028720A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- load
- motor
- power
- power device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Manipulator (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、異常検知方式に係り、特に、推定負荷により
、実負荷を異常と判断する基準を変化させ得る異常検知
方式に関する。
、実負荷を異常と判断する基準を変化させ得る異常検知
方式に関する。
従来のロボットにおける異常検知は、ロボットの動力で
あるモーターに、一定値以上の電流が流れることによっ
て行なわれてきたので、何か異常が起っても、ロボット
の最大動力を越える捷では検知されず、他に障害を与え
てしまうし、他に障害を与えないように、異常を検知す
る電流の値を低くしてしまうとロボットの能力が落ちて
しまい、動力のいる作業はできなくなってしまうという
欠点があった。
あるモーターに、一定値以上の電流が流れることによっ
て行なわれてきたので、何か異常が起っても、ロボット
の最大動力を越える捷では検知されず、他に障害を与え
てしまうし、他に障害を与えないように、異常を検知す
る電流の値を低くしてしまうとロボットの能力が落ちて
しまい、動力のいる作業はできなくなってしまうという
欠点があった。
本発明の目的は、ロボットにおいて、人間やものへの衝
突、ロボットの動力装置や、動力伝達装置の故障、疲労
検知などの異常検知を行なう方式を提供するにある。
突、ロボットの動力装置や、動力伝達装置の故障、疲労
検知などの異常検知を行なう方式を提供するにある。
本発明は、ロボットなどの動力装置において、動力装置
に対する推定負荷と、実際に動力装置にかかる負荷を比
較することによって異常を検知することに特徴がある。
に対する推定負荷と、実際に動力装置にかかる負荷を比
較することによって異常を検知することに特徴がある。
以下、本発明の一実施例を図を用いて詳細に説明する。
第１図に、ロボット本体１と、ロボット本体の動きを制
御する制御装置２と、ロボットに指令を与えるリモコン
ボックス３から成る直交形溶接ロボットを示す。このロ
ボットにおいて、モーター４により溶接機５がＺ軸方向
に動く時の異常検知例を示す。
御する制御装置２と、ロボットに指令を与えるリモコン
ボックス３から成る直交形溶接ロボットを示す。このロ
ボットにおいて、モーター４により溶接機５がＺ軸方向
に動く時の異常検知例を示す。
第２図に、本発明に基づく異常検知方式の構成を示す。
ロボット制御用コンピュータ６は、サーボ駆動系８へ移
動位置情報を与えるとともに、Ａ／Ｄ変換変換例７のモ
ーターに流れている電流の情報と、ＤＣモータ−９から
位置検出装＠１１を通じての位置情報が入力式れる。サ
ーボ駆動系８は、ロボット制御用コンピュータ６からの
位置情報の指令を受け、電流によってＤＣモータ−９を
制御し、ＤＣモータ−９から位置検出装置１１を通じて
の位置情報をフィードバックしてＤＣモータ−９の制御
を行っている。Ａ／Ｄ変換器７は、モーターに流れてい
る電流値を電流検出装置１０を通じてデジタル信号に変
換してロボット制御用コンピュータ６に伝えている。Ｔ
′）Ｃモーター９は、サーボ駆動系８からの電流によっ
て制御され、ＤＣモータ−９の回転により変化した位置
をサーボ駆動系に伝えている。
動位置情報を与えるとともに、Ａ／Ｄ変換変換例７のモ
ーターに流れている電流の情報と、ＤＣモータ−９から
位置検出装＠１１を通じての位置情報が入力式れる。サ
ーボ駆動系８は、ロボット制御用コンピュータ６からの
位置情報の指令を受け、電流によってＤＣモータ−９を
制御し、ＤＣモータ−９から位置検出装置１１を通じて
の位置情報をフィードバックしてＤＣモータ−９の制御
を行っている。Ａ／Ｄ変換器７は、モーターに流れてい
る電流値を電流検出装置１０を通じてデジタル信号に変
換してロボット制御用コンピュータ６に伝えている。Ｔ
′）Ｃモーター９は、サーボ駆動系８からの電流によっ
て制御され、ＤＣモータ−９の回転により変化した位置
をサーボ駆動系に伝えている。
ロボットにかかる負荷として、ＤＣモータ−９にかかる
トルクＴＲ（Ｋｇｒｍ２／８２）を考えると、ロボット
制御用コンピュータ６において％Ａ／ＤＡ／Ｄ変換器の
ＤＣモータ−９に流れる電流の領工（Ａ）によって Ｔ Ｒ＝ Ｋ＋ Ｉ ・・・・・・・・・ （１）ここ
に Ｋｌ ：比例定数 によりめられる。一方、推定されるＤＣモーターにかか
るトルクＴｔ （Ｋｇｒｍ２／Ｓ” ）は、簡単のため
に摩擦抵抗を無視すればＤＣモーターによりＺ軸方向に
動かされる物、すなわち、ここではＤＣモータ−４も含
めたＺ軸方向に伸びる腕４１全体の重さＷｏ （Ｋｇ
ｒ ）と、Ｚ軸方向の腕４によって持ち上げられる溶接
機５０重さＷｌ （Ｋｇｒ）をロボットへの制御データ
ーとして与えてやることによって、ＤＣモータ−９から
構成される装置情報Ｘ（ｍ）によ抄、 ここに ｇ：重力加速度（ｍ／５２） ｔ：時間（Ｓ） Ｐ：ピッチ（ｍ／回） （ＤＣモータ−４（９）の回転でＺ 軸方向に腕４１が動くする割 合。ＤＣモータ−４（９）の１回 転でｐｎ（ｍ）動く。） によってめられる。
トルクＴＲ（Ｋｇｒｍ２／８２）を考えると、ロボット
制御用コンピュータ６において％Ａ／ＤＡ／Ｄ変換器の
ＤＣモータ−９に流れる電流の領工（Ａ）によって Ｔ Ｒ＝ Ｋ＋ Ｉ ・・・・・・・・・ （１）ここ
に Ｋｌ ：比例定数 によりめられる。一方、推定されるＤＣモーターにかか
るトルクＴｔ （Ｋｇｒｍ２／Ｓ” ）は、簡単のため
に摩擦抵抗を無視すればＤＣモーターによりＺ軸方向に
動かされる物、すなわち、ここではＤＣモータ−４も含
めたＺ軸方向に伸びる腕４１全体の重さＷｏ （Ｋｇ
ｒ ）と、Ｚ軸方向の腕４によって持ち上げられる溶接
機５０重さＷｌ （Ｋｇｒ）をロボットへの制御データ
ーとして与えてやることによって、ＤＣモータ−９から
構成される装置情報Ｘ（ｍ）によ抄、 ここに ｇ：重力加速度（ｍ／５２） ｔ：時間（Ｓ） Ｐ：ピッチ（ｍ／回） （ＤＣモータ−４（９）の回転でＺ 軸方向に腕４１が動くする割 合。ＤＣモータ−４（９）の１回 転でｐｎ（ｍ）動く。） によってめられる。
第３図は正常状態におけるロボットに実際にがかるトル
クＴＲと、推定トルクＴｚとの関係を示したものである
。推定トルクＴｘによって、実際にかかるトルクが正常
であるとみなす上限Ｔ＋ｙと下限Ｔｔが次に示す関係に
よってめられる。
クＴＲと、推定トルクＴｚとの関係を示したものである
。推定トルクＴｘによって、実際にかかるトルクが正常
であるとみなす上限Ｔ＋ｙと下限Ｔｔが次に示す関係に
よってめられる。
Ｔｎ＝Ｔｉ：＋Ｔｕｉ＋ ・・・・・・・・・ （３）
ここに ＴＨＲ： ）ルク上限許容値 ＴＬ ＝Ｔ＋ｅ −ＴＬＲ・・・・・・・・・ （４）
ここＫＴＬＲ：）ルク下限許容値 これらの上限値ＴＲＩと下限値ＴＬよりＴＩ≦ＴＲ≦Ｔ
Ｌ ・・・・・・・・・ （５）の関係を満たす時にＴ
Ｒは正常とみなされる。
ここに ＴＨＲ： ）ルク上限許容値 ＴＬ ＝Ｔ＋ｅ −ＴＬＲ・・・・・・・・・ （４）
ここＫＴＬＲ：）ルク下限許容値 これらの上限値ＴＲＩと下限値ＴＬよりＴＩ≦ＴＲ≦Ｔ
Ｌ ・・・・・・・・・ （５）の関係を満たす時にＴ
Ｒは正常とみなされる。
尚ｖｚはＺ軸方向の腕の速度を示す。
第４図にロボットが障害物にぶつかった時の実際のトル
クＴＲと推定トルクＴｙａとの関係を示す。
クＴＲと推定トルクＴｙａとの関係を示す。
ロボットが時刻１．において障害物にぶつかり、ロボッ
トに予想外の負荷がかかり、それが、モーターの過大な
トルクとして検出され ＴＲ≧Ｔ１１ ・・・・・・・・・ （６）となり、実
際のトルクＴＲが正常トルク上限Ｔｌｌをこえるので異
常が検知される。
トに予想外の負荷がかかり、それが、モーターの過大な
トルクとして検出され ＴＲ≧Ｔ１１ ・・・・・・・・・ （６）となり、実
際のトルクＴＲが正常トルク上限Ｔｌｌをこえるので異
常が検知される。
第５図にロボットの疲労、もしくは故障によってロボッ
トに推定以上の負荷がかかつている状態を示す。ロボッ
トに実際にかかつている負荷Ｔｍは（５）式の関係を満
たしているが、つねに推定負荷Ｔｘを上回っているので
、常時、実際にかかつている負荷ＴＲと予想負荷Ｔｇを
モニターすることによって、ロボットの疲労、もしくは
故障が検知できる。また、同様にして、常時、実際の負
荷ＴＲと予想負荷Ｔｚをモニターすることによって、こ
の異常検知装置自体の異常も検知できる。
トに推定以上の負荷がかかつている状態を示す。ロボッ
トに実際にかかつている負荷Ｔｍは（５）式の関係を満
たしているが、つねに推定負荷Ｔｘを上回っているので
、常時、実際にかかつている負荷ＴＲと予想負荷Ｔｇを
モニターすることによって、ロボットの疲労、もしくは
故障が検知できる。また、同様にして、常時、実際の負
荷ＴＲと予想負荷Ｔｚをモニターすることによって、こ
の異常検知装置自体の異常も検知できる。
また、ロボットにかかる負荷の測定には、他にもロボッ
トの腕にひずみゲージをつけて測定したり、動力伝達装
置にｌ・ルクセンサーを設けることによって測定するこ
とができる。予想される負荷をめる方法も、他にセンサ
ーにより、取り扱うものの大きさを測定し、取り扱うも
のの材質（比重）より推定するなど、同様に実現するこ
とが可能である。
トの腕にひずみゲージをつけて測定したり、動力伝達装
置にｌ・ルクセンサーを設けることによって測定するこ
とができる。予想される負荷をめる方法も、他にセンサ
ーにより、取り扱うものの大きさを測定し、取り扱うも
のの材質（比重）より推定するなど、同様に実現するこ
とが可能である。
本発明により、ロボットの誤操作、暴走などの異常を自
動的に検知でき、さらに、ロボットが人間などに衝突し
た際にも、自動的に検知を行ない、ロボットの動作の停
止、さらには異常がおきたことの通報を自動的に行なう
ことができる。一方、作業を再開することもすぐに行な
うことができる。
動的に検知でき、さらに、ロボットが人間などに衝突し
た際にも、自動的に検知を行ない、ロボットの動作の停
止、さらには異常がおきたことの通報を自動的に行なう
ことができる。一方、作業を再開することもすぐに行な
うことができる。
（７）
また、ロボットの故障や疲労検知も常時モニターするこ
とができ、作業を止めて保守・点検を行なう回数も少な
くすることができるとともに、安全装置自体の故障も常
時モニターすることができるものである。
とができ、作業を止めて保守・点検を行なう回数も少な
くすることができるとともに、安全装置自体の故障も常
時モニターすることができるものである。
第１図は、実施例で取り上げる直交形ロボットの概観図
、第２図は５本発明の異常検知装置の構成図、第３．４
．５図は、本発明の異常検知装置を用いた時の正常状態
と、異常状態検知例を示したグラフである。 １・・・実施例に用いるロボット本体、２・・・ロボッ
ト制御装置％３・・・リモコンボックス、４・・・実施
例で用いるＺ軸方向に腕を動かすモーター、４里・・・
Ｚ軸方向に動く腕、５・・・溶接機、６・・・ロボット
制御用コンピュータ、７・・・Ａ／Ｄ変換機、８・・・
サーボ駆動系、９・・・ＤＣモータ−（４）、Ｔｇ・・
・実際にモーター４（９）にかかるトルク（Ｋｇｒｒｎ
”／Ｓ”）、ＴＲ第１図 とぐ １ ５ 巳〕 亀 ゆ 第 Ｚ 図 第 ３ 口 第 ４ 図
、第２図は５本発明の異常検知装置の構成図、第３．４
．５図は、本発明の異常検知装置を用いた時の正常状態
と、異常状態検知例を示したグラフである。 １・・・実施例に用いるロボット本体、２・・・ロボッ
ト制御装置％３・・・リモコンボックス、４・・・実施
例で用いるＺ軸方向に腕を動かすモーター、４里・・・
Ｚ軸方向に動く腕、５・・・溶接機、６・・・ロボット
制御用コンピュータ、７・・・Ａ／Ｄ変換機、８・・・
サーボ駆動系、９・・・ＤＣモータ−（４）、Ｔｇ・・
・実際にモーター４（９）にかかるトルク（Ｋｇｒｒｎ
”／Ｓ”）、ＴＲ第１図 とぐ １ ５ 巳〕 亀 ゆ 第 Ｚ 図 第 ３ 口 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、動力機構とその動力を制御する制御装置からなる動
力装置において、動力装置にかかる負荷を推定し、推定
値と実負荷を比較することにより、動力装置の異常を検
出することを特徴とする動力装置の異常検知方式。 ２、第１項記載の異常検知方式において、負荷の推定に
上限、下限を設け、上限もしくは下限を超えて実負荷が
変動した時、動力装置を停止させることを特徴とする動
力装置の異常検知方式。 ３、第１項記載の異常検知方式において、推定負荷と実
負荷を記録・蓄積した後での解析に供することを特徴と
する動力装置の異常検知方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135822A JPS6028720A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 動力装置の異常検知方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135822A JPS6028720A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 動力装置の異常検知方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6028720A true JPS6028720A (ja) | 1985-02-13 |
Family
ID=15160604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58135822A Pending JPS6028720A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 動力装置の異常検知方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028720A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115136U (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-12 | エヌエスケー・ワーナー株式会社 | ワンウエイクラツチ運搬用中枠 |
| US5500708A (en) * | 1993-10-19 | 1996-03-19 | Nikon Corporation | Focus detection device having infrared filter |
| JP2016087785A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | コマウ・ソシエタ・ペル・アチオニＣｏｍａｕ Ｓｏｃｉｅｔａ Ｐｅｒ Ａｚｉｏｎｉ | 産業用ロボット及び産業用ロボットの制御方法 |
-
1983
- 1983-07-27 JP JP58135822A patent/JPS6028720A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115136U (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-12 | エヌエスケー・ワーナー株式会社 | ワンウエイクラツチ運搬用中枠 |
| US5500708A (en) * | 1993-10-19 | 1996-03-19 | Nikon Corporation | Focus detection device having infrared filter |
| JP2016087785A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | コマウ・ソシエタ・ペル・アチオニＣｏｍａｕ Ｓｏｃｉｅｔａ Ｐｅｒ Ａｚｉｏｎｉ | 産業用ロボット及び産業用ロボットの制御方法 |
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