JP2013063475A - 産業用ロボットの消費電力モニタ装置 - Google Patents
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Abstract
産業用ロボットにおいて、消費電力の節約に役立てることができるツールが存在しない。
【解決手段】
ロボット制御装置10はマニピュレータ30を駆動するサーボモータに供給される電力を電力検出部23にて検出し、記憶部15は、作業プログラムのステップ毎に、電力検出部23が検出した電力の累積消費電力量を記憶する。モニタ表示部41は、記憶部15が記憶した作業プログラムのステップ毎の累積消費電力量を通知する。作業プログラムのステップ毎に産業用ロボットの消費電力が記憶されて通知されることにしたことによって、急加速や急減速のステップを見直したり、待機時間を減らしたりすることができる。すなわち、タクトタイムとのバランスを取りながら、消費電力を節約することができる。
【選択図】図1
Description
特許文献1の消費電力モニタ装置では、交流電源と負荷との間に設けられたインバータ装置に対して、前記インバータ装置に流入する交流電力を前記交流電力検出手段によりモニタリングし、制御装置が前記モニタリング結果と初期データと基づいて節電量を演算してその節電量を表示するようにしている。
図1に示すように、本実施形態の産業用ロボットを制御するロボット制御装置は、例えばアーク溶接ロボットを制御するロボット制御装置10である。なお、産業用ロボットを制御するロボット制御装置は、アーク溶接ロボットを制御するロボット制御装置に限定されるものではなく、他の産業用ロボット、例えばハンドリングロボット、塗装ロボット、搬送ロボット等のロボット制御装置としてもよい。
又、電力検出部23は、サーボアンプ22のインバータ54とサーボモータM間における各相間の電圧を検出する電圧検出回路58a、58b、58cを備えている。電圧検出回路58a、58b、58cは、U相、V相、W相の各相間の電圧を分圧し、各相間の電圧に比例する電圧をA/D変換器57へ出力する。A/D変換器57は、電圧検出回路58a、58b、58cにより検出された電圧をディジタル値に変換し、そのディジタル信号(以下、電圧値信号という)を、通信I/F21へ前記所定のサンプリング周期で出力する。
電力検出部23は、電流検出部56、電圧検出回路58a、58b、58c、A/D変換器57により構成されている。
さて、上記のように構成されたロボット制御装置10の作用を、図3〜図6を参照して説明する。
図4(b)には、モニタ表示部41に表示した作業プログラムP****の例が示されている。この作業プログラムP****では、ステップ毎に、マニピュレータ30が実施すべき作業(処理)のコマンド(指令)、及び、その作業(処理)を行う際に必要な各種パラメータ(例えば移動速度等)が記述されており、モーション制御部13は、ステップ毎のコマンド(指令)とフィードバックに基づいて制御指令をマニピュレータ30に出力する。
S100において、作業プログラムが終了したと判定した場合は、S110に移行して、作業プログラムの再生を終了(すなわち、生産を終了)してからサーボオフ信号が入力されるまでの間、消費電力演算部14は電力検出部23から送信された電流値信号及び電圧値信号に基づいて消費電力を算出し、その算出結果を累積する。
図示しない電源操作ボックスが有する図示しない電源スイッチが操作者によりオフ操作されると、システムコントロール部12は、そのオフ操作に基づいて、電磁接触器MCをオフする。
上記作業プログラムの各ステップにおいて取得された累積消費電力量を、ティーチペンダントTPのモニタ表示部41に表示した例を、図5に示す。
(1) 本実施形態のロボット制御装置10は、マニピュレータ30を駆動するサーボモータMに供給される電力を検出する電力検出部23(電力検出手段)と、作業プログラムのステップ毎に、電力検出部23(電力検出手段)が検出して累積消費電力量を記憶する記憶部15(記憶手段)と、記憶部15が記憶した作業プログラムのステップ毎の累積消費電力量を通知するモニタ表示部41(通知手段)を備える。
・ 前記実施形態では、サーボオフ時間t1,サーボオフ時間t4,時間t2,t3の累積消費電力量を算出するようにしたが、これらの時間の累積消費電力量の算出する処理の全部又はいずれかの一部を省略してもよい。
10…ロボット制御装置、11…主制御部、12…システムコントロール部、
13…モーション制御部、14…消費電力演算部、15…記憶部(記憶手段)、
16…通信I/F、17…通信I/F、20…モータ制御部、
21…通信I/F、23…電力検出部(電力検出手段)、
25…電源部、30…マニピュレータ、41…モニタ表示部(通知手段)、
42…入力手段、43…通信I/F、50…モータ駆動回路、
51…3相交流電源、52…整流回路、
53…平滑コンデンサ、54…半導体スイッチング回路、
55…シャント抵抗、56…電流検出部、57…A/D変換器、
58a,58b,58c…電圧検出回路。
Claims (3)
- 作業プログラムに従って動作する産業用ロボットの消費電力モニタ装置であって、
アクチュエータを駆動するサーボモータに供給される電力を検出する電力検出手段と、
前記作業プログラムのステップ毎に、前記電力検出手段が検出して累積した累積消費電力量を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段が記憶した前記作業プログラムのステップ毎の累積消費電力量を通知する通知手段を備えることを特徴とする産業用ロボットの消費電力モニタ装置。 - 前記電力検出手段は、さらに、前記サーボモータに対して電力供給が開始されてからサーボオンがなされるまでの第1サーボオフ時間、及び、サーボオンが解除されるサーボオフがなされてから前記サーボモータに対する電力供給が遮断されるまでの第2サーボオフ時間における消費電力を検出し、
前記記憶手段は、前記第1サーボオフ時間および前記第2サーボオフ時間における前記累積消費電力量を記憶することを特徴とする請求項1に記載の産業用ロボットの消費電力モニタ装置。 - 前記電力検出手段及び記憶手段は、前記アクチュエータを制御するロボット制御装置に設けられ、前記通知手段は、前記ロボット制御装置と通信が可能な可搬式操作装置に設けられた表示手段であり、
該表示手段により前記作業プログラムのステップ毎の累積消費電力量を通知することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の産業用ロボットの消費電力モニタ装置。
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WO2016091678A1 (de) * | 2014-12-09 | 2016-06-16 | Kuka Systems Gmbh | Verfahren zum überwachen wenigstens eines industrieroboters, industrieroboter und system mit mehreren industrierobotern |
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