Control device for industrial robot
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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はサーボモータで駆動される産業用ロボットを制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボットでは、サーボモータによってアーム及びハンドを駆動し、動作プログラムに従ってサーボモータを制御して作業を進行する。 そして、電源、制御系、ロボット本体等で異常が発生すると、その内容のいかんにかかわらず、その時点で警報を発生して周囲の注意を喚起し、ロボットを停止させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の産業用ロボットの制御装置は上記のように構成され、ロボットが異常を検出すると警報を発生してロボットを停止させるようにしているため、システム全体が停止し、復旧等に時間を要する（例えば、ロボットが周辺装置と干渉しやすい姿勢で作業をしていたときに停止した場合等）とともに、
その作業に対する停止時間が長くなり、生産に多大の影響を及ぼすことになるという問題点がある。
【０００４】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、ロボットが異常を検出したとき、継続稼働が可能であれば稼働を実行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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る産業用ロボットの制御装置は、異常の状態に対してロボットの継続稼働が可能であるかを判断する継続稼働判断手段と、
この継続稼働判断手段の出力に応じてロボットの定格仕様を下げて稼働する指令を発する異常時稼働指令手段とを有する自己診断装置を備えたものである。
【０００６】
【作用】この発明においては、異常の内容を自己診断し、定格仕様を下げてでも動ける状態にあれば継続稼働を指令するようにしたため、ロボットが停止する頻度は低くなる。
【０００７】
実施例１． 図１〜図３はこの発明の一実施例を示す図で、図１は制御ブロック線図、図２は自己診断装置のブロック線図、図３は自己診断動作フローチャートである。
【０００８】図１において、(1)はメインＣＰＵ、(2)は入力に対応する速度指令値を演算する位置制御演算器、
(3)は入力に対応するトルク指令値を演算する速度制御演算器、(4)は入力に対応する電圧値を出力するトルク制御演算器、(5)は入力を増幅してモータ(6)に印加する電力変換器、(7)はモータ(6)に結合されモータ(6)の回転角を検出するエンコーダ、(8)は入力を速度値に変換して速度制御演算器(3)の入力側に帰還する速度検出器、(9)はモータ(6)に流れる電流を検出してトルク制御演算器(4)の入力側に帰還する電流検出器である。
【０００９】(10)は電源電圧信号(11)、速度制御演算器
(3)の出力及びトルク制御演算器(4)の出力を入力してロボットの継続稼働が可能であるかを判断してその結果をメインＣＰＵ(1)に出力する自己診断装置である。
【００１０】図２において、自己診断装置(10)はマイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ(10A)、メモリ(10
B)、入力回路(10C)及び出力回路(10D)を有し、入力回路
(10C)には電源電圧信号(11)、速度制御演算器(3)の出力及びトルク制御演算器(4)の出力が入力され、出力回路
(10D)から異常時稼働指令信号(10a)が出力される。
【００１１】上記のように構成された産業用ロボットの制御装置において、位置制御演算器(2)はメインＣＰＵ
(1)から入力される位置指令値及びエンコーダ(7)から入力される回転角すなわち位置信号によって速度指令値を演算して出力する。 これと速度検出器(8)からの速度信号が照合され、その偏差が速度制御演算器(3)へ入力される。 速度制御演算器(3)は上記速度偏差からトルク（電流）指令値を演算して出力する。 これと電流検出器
(9)からの電流値が照合されその偏差がトルク制御演算器(4)へ入力される。 トルク制御演算器(4)は上記電流偏差に対応する電圧値を出力する。 この電圧値に基づいて、電圧変換器(5)により増幅された電圧がモータ(6)に印加され、モータ(6)が制御される。
【００１２】この間、自己診断装置(10)は電源電圧信号
(11)、トルク指令値及び電圧値を入力して異常の発生を監視するが、この自己診断装置(10)の動作を、例えば電源電圧が定格電圧よりも低下した場合について、図３を参照して説明する。 なお、このフローチャートのプログラムは自己診断装置(10)のメモリ(10B)に格納されている。
【００１３】ステップ(21)で速度制御演算器(3)の出力であるトルク指令値、又はトルク制御演算器(4)の出力である電圧値が飽和したかを判断し、飽和していなければ正常であり、この処理は終了する。 飽和していれば異常であり、ステップ(22)で電源電圧信号(11)から電源電圧が正常であるかを判断する。 正常であればステップ(2
3)へ進み、異常時稼働指令信号(10a)をメインＣＰＵ(1)
へ出力し、加減速時間を長くするように指令する。
【００１４】また、電源電圧が正常でないときはステップ(24)へ進み、異常時稼働指令信号(10a)をメインＣＰ
Ｕ(1)へ出力し、モータ(6)の定格速度を下げ、かつ加減速時間を長くするように指令する。 そして、ステップ(2
5)でメインＣＰＵ(1)は警報信号を警報器（図示しない）へ出力して、異常発生を操作者に知らせる。 なお、
ステップ(22)は継続稼働判断手段を、ステップ(23)(24)
は異常時稼働指令手段を構成する。
【００１５】実施例２． 実施例１ではロボットの制御系に異常が発生したとき、電源電圧の状態により異常時稼働指令を発するものについて説明したが、機械的な異常の発生にも適用可能である。 すなわち、ロボット本体の部分で摩擦等が増大し、定格の加減速時間で加減速できなくなった場合（正常時のトルクでは所望の速度が出なくなる）、速度制御演算手段(3)の出力であるトルク指令値が徐々に増加し、ついには飽和するため、異常の発生が検出できる。 これで、電源電圧が正常であるかを確認し、加減速時間を長くするように指令して、継続稼働が可能になるようにする。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明では、異常の内容を自己診断し、定格仕様を下げてでも動ける状態にあれば継続稼働を指令するようにしたので、ロボットが停止する頻度は低くなり、異常停止した場合の復旧時間を短縮でき、生産にもほとんど影響を与えないようにすることができる効果がある。
【図１】この発明の実施例１を示す制御ブロック線図。
【図２】図１の自己診断装置を示すブロック線図。
【図３】図２の自己診断装置による自己診断動作フローチャート。
３ 速度制御演算器 ４ トルク制御演算器 ６ サーボモータ １０ 自己診断装置 １１ 電源電圧信号
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