JP5681474B2 - Robot control apparatus and robot control method - Google Patents

Description

本発明は、一次電源から供給される電力で駆動する複数のモータを有するロボットを制御するロボット制御装置およびロボット制御方法に関する。   The present invention relates to a robot control apparatus and a robot control method for controlling a robot having a plurality of motors driven by electric power supplied from a primary power supply.

一般的に、産業ロボット等として用いられるロボットは、１体のロボットに複数のモータが設けられた多軸のロボットとして構成されている。このようなロボットを動作させる際、複数のモータを同時に駆動させるなどにより一次電源から出力される消費電力（一次電源から各モータへ流れる電流の総量）が瞬間的または平均的に大きくなる場合がある。このような場合、一次電源に許容値を超える大きな電流が流れ、一次電源とロボットとの間に設けられたメインブレーカが遮断動作（トリップ）するおそれがある。   Generally, a robot used as an industrial robot or the like is configured as a multi-axis robot in which a single robot is provided with a plurality of motors. When operating such a robot, the power consumption (total amount of current flowing from the primary power supply to each motor) output from the primary power supply may increase instantaneously or on average by driving multiple motors simultaneously. . In such a case, a large current exceeding the allowable value flows in the primary power supply, and the main breaker provided between the primary power supply and the robot may be shut off (tripped).

メインブレーカがトリップしないようにするためには、メインブレーカの容量を大きくして、各電子部品を電流定格の大きなものにすることが考えられるが、大容量のメインブレーカおよび電流定格の大きな電子部品を採用すると、ロボット全体の製造コストが高くなるので好ましくない。   In order to prevent the main breaker from tripping, it is conceivable to increase the capacity of the main breaker and make each electronic component have a large current rating. Is not preferable because the manufacturing cost of the entire robot increases.

また、メインブレーカがトリップすると、ロボットの各部への電力供給が遮断されるため、メインブレーカがトリップした原因を検証することができない。従って、トリップの原因が分からずメインブレーカが繰り返しトリップしてしまう問題がある。   Further, when the main breaker trips, the power supply to each part of the robot is cut off, so the cause of the trip of the main breaker cannot be verified. Therefore, there is a problem that the main breaker repeatedly trips without knowing the cause of the trip.

このような問題に対し、単一のモータを備えたモータ駆動システムにおいて、ブレーカを遮断する電流をモータの定格容量より小さくするとともに、電源電流を実効値ベースでフィードバック制御し、その制御指令を常にブレーカの定格電流より小さい値に制限することにより、ブレーカを動作させないように電源電流を制御する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。   To solve this problem, in a motor drive system equipped with a single motor, the current that cuts off the breaker is made smaller than the rated capacity of the motor, and the power supply current is feedback-controlled on an effective value basis. There is known a configuration in which the power supply current is controlled so as not to operate the breaker by limiting the value to a value smaller than the rated current of the breaker (see, for example, Patent Document 1).

特開２００５−５７８４６号公報JP 2005-57846 A

しかしながら、特許文献１においては複数のモータを使用するような多軸ロボットについては想定されておらず、ブレーカの遮断電流をロボットを構成するすべてのモータの定格電流を足し合わせた電流値より小さい値とするだけでは依然としてメインブレーカの容量を効果的に小さくすることができない。また、特許文献１の構成においては突発的な大電流が流れた際にはやはりブレーカはトリップしてしまい、何が原因でブレーカが遮断動作したのかを検証することが難しい。   However, Patent Document 1 does not assume a multi-axis robot that uses a plurality of motors, and the breaking current of the breaker is smaller than the current value obtained by adding the rated currents of all the motors constituting the robot. However, it is still not possible to effectively reduce the capacity of the main breaker. Further, in the configuration of Patent Document 1, when a sudden large current flows, the breaker also trips, and it is difficult to verify what caused the breaker to operate.

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、ブレーカの容量を低減させつつロボットの遮断動作の頻度を低減させることができ、しかも異常原因の検証を行うことが可能なロボット制御装置およびロボット制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, can reduce the frequency of the robot's shut-off operation while reducing the capacity of the breaker, and can verify the cause of the abnormality. An object is to provide a robot control device and a robot control method.

本発明に係るロボット制御装置は、一次電源からブレーカを介して供給される電力で駆動する複数のモータを有するロボットの軸を制御するためのロボット制御装置であって、前記複数のモータの速度をそれぞれ検出する速度検出器と、前記複数のモータに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出器と、前記モータの速度および前記モータに流れる電流から前記ロボットの推定消費電力を算出する演算器と、前記推定消費電力に基づく値が前記ブレーカの電流許容値を基準として異常であるか否かを判定する判定器と、前記判定において前記推定消費電力が異常であると判定された場合に、前記ロボットを前記ブレーカのトリップを回避するように制御するための制御器とを備えている。   A robot control apparatus according to the present invention is a robot control apparatus for controlling a shaft of a robot having a plurality of motors driven by electric power supplied from a primary power source via a breaker, and the speeds of the plurality of motors are controlled. A speed detector for detecting the current; a current detector for detecting currents flowing through the plurality of motors; a calculator for calculating the estimated power consumption of the robot from the speed of the motor and the current flowing through the motor; A determinator that determines whether or not a value based on power consumption is abnormal with reference to an allowable current value of the breaker; and when the estimated power consumption is determined to be abnormal in the determination, the robot is And a controller for controlling the breaker to avoid tripping.

上記構成によれば、各モータの速度および各モータに流れる電流からロボット全体の推定消費電力を算出することにより、一次電源からロボットへ流れる消費電流が推定される。この際、推定された消費電力に基づく値がブレーカの電流許容値を基準として異常であるか否かが判定される。これにより、ロボットが瞬間的に急激な動作を行ったり、平均的に仕事量の大きな動作を行った際に、算出される推定消費電力が過大となり、これを異常として判定することにより、ブレーカがトリップすることが有効に回避される。さらに、ブレーカがトリップする前に異常が検出されるため、その原因の検証も容易となる。従って、ブレーカの容量を低減させつつロボットの遮断動作の頻度を低減させることができ、しかも異常原因の検証を容易に行うことができる。   According to the above configuration, the current consumption flowing from the primary power source to the robot is estimated by calculating the estimated power consumption of the entire robot from the speed of each motor and the current flowing through each motor. At this time, it is determined whether or not the value based on the estimated power consumption is abnormal with reference to the allowable current value of the breaker. As a result, when the robot performs an abrupt movement instantaneously or an operation with a large amount of work on average, the calculated estimated power consumption becomes excessive. Tripping is effectively avoided. Further, since the abnormality is detected before the breaker trips, the cause can be easily verified. Therefore, it is possible to reduce the frequency of the robot shut-off operation while reducing the capacity of the breaker, and to easily verify the cause of the abnormality.

前記判定器は、前記推定消費電力が所定のしきい値以上である場合に異常と判定することとしてもよい。また、前記判定器は、前記推定消費電力をフィルタリングし、当該フィルタリングした推定消費電力が所定のしきい値以上である場合に異常と判定することとしてもよい。このように所定のしきい値に基づいて異常か否かを判定することにより、複雑な処理を行うことなく容易に判定することができる。また、推定消費電力をフィルタリングすることにより、ブレーカの特性曲線との対比が容易となり、しきい値を一定に設定することができる。   The determination unit may determine that an abnormality occurs when the estimated power consumption is equal to or greater than a predetermined threshold. The determination unit may filter the estimated power consumption, and may determine that an abnormality occurs when the filtered estimated power consumption is equal to or greater than a predetermined threshold value. Thus, by determining whether it is abnormal based on a predetermined threshold value, it can determine easily, without performing a complicated process. Further, by filtering the estimated power consumption, the comparison with the characteristic curve of the breaker is facilitated, and the threshold value can be set constant.

また、前記判定器は、前記ロボットの推定消費電力が負の値である場合には、当該推定消費電力が０であるとして判定を行ってもよい。電力回生器を有しない構成においては、推定消費電力が負の値である場合にはブレーカに電流が流れないため、これを０として扱うことにより推定消費電力の推定精度を向上させることができる。   Further, when the estimated power consumption of the robot is a negative value, the determiner may determine that the estimated power consumption is zero. In the configuration without the power regenerator, when the estimated power consumption is a negative value, no current flows through the breaker, so that the estimated accuracy of the estimated power consumption can be improved by treating this as 0.

前記ロボットの推定消費電力Ｐは、次式（１）で表わされることとしてもよい。   The estimated power consumption P of the robot may be expressed by the following equation (1).

ここで、ｊ＝１〜Ｊは、前記複数のモータに振り当てられた番号を示し、Ｉｊは前記各モータにそれぞれ流れる電流値を示し、Ｋｊは前記各モータのトルク定数を示し、ωｊは前記各モータの速度を示す。このように推定消費電力を定式化して求めることにより安定的かつ容易に消費電力を推定することができる。

Here, j = 1 to J indicate numbers assigned to the plurality of motors, Ij indicates a current value flowing through each motor, Kj indicates a torque constant of each motor, and ωj indicates the above-mentioned Indicates the speed of each motor. Thus, the estimated power consumption can be estimated and determined stably and easily.

前記モータで発生した回生電力を前記一次電源に回生させる電力回生器を備え、前記演算器は、前記ロボットの消費電力の絶対値を算出するよう構成されていてもよい。電力回生器を有する場合には、推定消費電力が負の値である場合にもブレーカに電流が流れるため、これを正の値として扱うことにより推定消費電力が負の値である場合にも異常検出ができ、推定消費電力の推定精度を向上させることができる。   An electric power regenerator that regenerates the regenerative power generated by the motor to the primary power source may be provided, and the computing unit may be configured to calculate an absolute value of power consumption of the robot. If you have a power regenerator, current flows through the breaker even when the estimated power consumption is a negative value. By treating this as a positive value, it is abnormal even if the estimated power consumption is a negative value. Detection can be performed, and the estimation accuracy of the estimated power consumption can be improved.

前記制御器は、前記ロボットのすべてのモータを停止させる制御を行うよう構成されていてもよい。これにより、ブレーカがトリップするのを確実に防止することができる。   The controller may be configured to perform control to stop all motors of the robot. Thereby, it can prevent reliably that a breaker trips.

前記制御器は、異常を報知する報知器に異常検出信号を伝達することとしてもよい。これにより、ブレーカがトリップする可能性がある状態を的確に報知することができ、教示修正を促すことができる。   The controller may transmit an abnormality detection signal to a notification device that notifies abnormality. As a result, it is possible to accurately notify the state in which the breaker may trip, and to prompt teaching correction.

前記しきい値は、第１しきい値と、前記第１しきい値より大きい値を有する第２しきい値とを含み、前記制御器は、前記推定消費電力に基づく値が前記第１しきい値以上かつ前記第２しきい値より小さい値であると判定された場合に異常を報知する報知器に異常検出信号を伝達し、前記推定消費電力に基づく値が前記第２しきい値以上であると判定された場合に前記ロボットのすべてのモータを停止させる制御を行うよう構成されていてもよい。これにより、なるべくロボットの動作を維持しつつ異常検出を有効に行うことができる。   The threshold value includes a first threshold value and a second threshold value having a value larger than the first threshold value, and the controller has a value based on the estimated power consumption as the first threshold value. An abnormality detection signal is transmitted to an alarm device for notifying abnormality when it is determined that the value is greater than or equal to a threshold value and smaller than the second threshold value, and a value based on the estimated power consumption is equal to or greater than the second threshold value. When it is determined that, it may be configured to perform control to stop all the motors of the robot. Thereby, abnormality detection can be performed effectively while maintaining the operation of the robot as much as possible.

また、本発明に係るロボット制御方法は、一次電源からブレーカを介して供給される電力でロボットの軸を駆動する複数のモータを有する当該ロボットを制御するためのロボット制御方法であって、前記複数のモータの速度をそれぞれ検出する速度検出ステップと、前記複数のモータに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出ステップと、前記モータの速度および前記モータに流れる電流から前記ロボットの推定消費電力を算出する演算ステップと、前記推定消費電力が前記ブレーカの電流許容値を基準として異常であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて前記推定消費電力が異常であると判定された場合に、前記ロボットを前記ブレーカのトリップを回避するよう制御する制御ステップとを含んでいる。   Further, the robot control method according to the present invention is a robot control method for controlling the robot having a plurality of motors that drive the axes of the robot with electric power supplied from a primary power source via a breaker. A speed detection step for detecting the speed of each of the motors, a current detection step for detecting currents flowing through the plurality of motors, and an operation for calculating the estimated power consumption of the robot from the speed of the motors and the current flowing through the motors A step of determining whether or not the estimated power consumption is abnormal with reference to an allowable current value of the breaker, and when it is determined that the estimated power consumption is abnormal in the determination step, And a control step for controlling the robot to avoid tripping of the breaker.

上記方法によれば、各モータの速度および各モータに流れる電流からロボット全体の推定消費電力を算出することにより、一次電源からロボットへ流れる消費電流が推定される。この際、算出された推定消費電力に基づく値がブレーカの電流許容値を基準として異常であるか否かが判定される。これにより、ロボットが瞬間的に急激な動作を行ったり、平均的に仕事量の大きな動作を行った際に、算出される推定消費電力が過大となり、これを異常として判定することにより、ブレーカがトリップすることが有効に回避される。さらに、ブレーカがトリップする前に異常が検出されるため、その原因の検証も容易となる。従って、ブレーカの容量を低減させつつロボットの遮断動作の頻度を低減させることができ、しかも異常原因の検証を容易に行うことができる。   According to the above method, the current consumption flowing from the primary power source to the robot is estimated by calculating the estimated power consumption of the entire robot from the speed of each motor and the current flowing through each motor. At this time, it is determined whether or not the value based on the calculated estimated power consumption is abnormal based on the current allowable value of the breaker. As a result, when the robot performs an abrupt movement instantaneously or an operation with a large amount of work on average, the calculated estimated power consumption becomes excessive. Tripping is effectively avoided. Further, since the abnormality is detected before the breaker trips, the cause can be easily verified. Therefore, it is possible to reduce the frequency of the robot shut-off operation while reducing the capacity of the breaker, and to easily verify the cause of the abnormality.

本発明は以上に説明したように構成され、ブレーカの容量を低減させつつロボットの遮断動作の頻度を低減させることができ、しかも異常原因の検証を容易に行うことができるという効果を奏する。   The present invention is configured as described above, and it is possible to reduce the frequency of the robot's shut-off operation while reducing the capacity of the breaker, and it is possible to easily verify the cause of the abnormality.

本発明の第１実施形態に係るロボット制御装置が適用されたロボット装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a robot apparatus to which a robot control apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied. 図１に示すロボット制御装置における異常判定制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of abnormality determination control in the robot control apparatus shown in FIG. 図１に示すロボット制御装置において算出される推定消費電力波形を示すグラフである。It is a graph which shows the estimated power consumption waveform calculated in the robot control apparatus shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係るロボット制御装置が適用されたロボット装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the robot apparatus with which the robot control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention was applied. 図４に示すロボット制御装置において算出される推定消費電力波形を示すグラフである。It is a graph which shows the estimated power consumption waveform calculated in the robot control apparatus shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description thereof is omitted.

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係るロボット制御装置が適用されたロボット装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のロボット制御装置は、複数の軸（動作軸）を有するロボット装置１の動作制御に適用される。なお、本実施形態においては、１つのロボット装置１を制御する例について説明するが、複数のロボット装置で１つのロボットセルを構成するロボットシステムにおいても適用可能である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot apparatus to which the robot control apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the robot control device of this embodiment is applied to motion control of a robot device 1 having a plurality of axes (motion axes). In the present embodiment, an example in which one robot apparatus 1 is controlled will be described, but the present invention can also be applied to a robot system in which one robot cell is configured by a plurality of robot apparatuses.

複数のロボット軸は、複数のモータ２ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｊ）で構成されている。複数のモータ２ｊは、一次電源３からブレーカ４を介して供給される電力で駆動する。一次電源３は、モータ駆動系だけでなく後述する制御装置８を含むロボット装置全体の電源となり、ロボット装置を構成する各装置へ電力を供給する。モータ駆動系へは、電磁接触器１４を介して電力が供給される。すなわち、電磁接触器１４がモータ駆動電源スイッチとなっている。   The plurality of robot axes are composed of a plurality of motors 2j (j = 1, 2,..., J). The plurality of motors 2j are driven by electric power supplied from the primary power supply 3 via the breaker 4. The primary power supply 3 serves as a power supply not only for the motor drive system but also for the entire robot apparatus including the control apparatus 8 described later, and supplies power to each apparatus constituting the robot apparatus. Electric power is supplied to the motor drive system via the electromagnetic contactor 14. That is, the electromagnetic contactor 14 is a motor drive power switch.

ロボット装置１は、各モータ２ｊを駆動する駆動回路として、図１に示すように、交流電源である一次電源３の電流を整流して直流電流に変換する整流器５と、整流器５で取り出された電流を平滑化するコンデンサ６と、各モータ２ｊへ駆動電流を供給するために複数のモータ２ｊごとに設けられたインバータ回路１３ｊとを有している。さらに、ロボットは、各モータ２ｊに対応するインバータ回路１３ｊを制御してモータ２ｊへの駆動電流を制御するための制御装置８を有している。   As shown in FIG. 1, the robot apparatus 1 rectifies the current of the primary power supply 3 that is an AC power supply and converts it into a DC current as a drive circuit that drives each motor 2j, and the rectifier 5 A capacitor 6 for smoothing the current and an inverter circuit 13j provided for each of the plurality of motors 2j for supplying a driving current to each motor 2j are provided. Further, the robot has a control device 8 for controlling an inverter circuit 13j corresponding to each motor 2j to control a drive current to the motor 2j.

制御装置８は、ロボットの制御命令を生成し、インバータ回路１３ｊを介して各モータ２ｊを制御する。インバータ回路１３ｊの出力である電流Ｉｊは、当該電流Ｉｊを検出する電流検出器９ｊを介して各モータ２ｊに接続されている。これにより、インバータ回路１３ｊの出力である電流Ｉｊが電流検出器９ｊを通じて各モータ２ｊに供給される。電流検出器９ｊで検出された電流Ｉｊは、制御装置８へフィードバックされる。さらに、各モータ２ｊには、当該モータ２ｊの速度ωｊを検出する速度検出器１０ｊが設けられており、制御装置８へ各モータ２ｊの速度（回転速度）ωｊが入力される。速度検出器１０ｊは、エンコーダ等の位置（回転角度）検出器により構成され、速度（回転速度）ωｊは、その位置検出器の出力を微分または差分等することにより生成したものであってもよい。例えば、モータ２ｊの回転角度を検出するエンコーダ等により構成される。制御装置８は、外部からもたらされる位置指令に基づいて各モータ２ｊの速度を決定し、当該速度に必要な電流を決定し、当該電流が各モータ２ｊへ流れるように、インバータ回路１３ｊを動作させる。この際、各モータ２ｊへ供給される電流Ｉｊおよび各モータ２ｊの速度ωｊに基づいて各モータ２ｊをフィードバック制御する。   The control device 8 generates a robot control command and controls each motor 2j via the inverter circuit 13j. The current Ij, which is the output of the inverter circuit 13j, is connected to each motor 2j via a current detector 9j that detects the current Ij. As a result, the current Ij that is the output of the inverter circuit 13j is supplied to each motor 2j through the current detector 9j. The current Ij detected by the current detector 9j is fed back to the control device 8. Further, each motor 2j is provided with a speed detector 10j for detecting the speed ωj of the motor 2j, and the speed (rotational speed) ωj of each motor 2j is input to the control device 8. The speed detector 10j is constituted by a position (rotation angle) detector such as an encoder, and the speed (rotation speed) ωj may be generated by differentiating or subtracting the output of the position detector. . For example, it is configured by an encoder or the like that detects the rotation angle of the motor 2j. The control device 8 determines the speed of each motor 2j based on a position command provided from the outside, determines a current necessary for the speed, and operates the inverter circuit 13j so that the current flows to each motor 2j. . At this time, each motor 2j is feedback-controlled based on the current Ij supplied to each motor 2j and the speed ωj of each motor 2j.

制御装置８は、各種の演算を行う演算部８ａと各種のデータを記憶する記憶部８ｂとを有している。演算部８ａは、モータ２ｊの速度ωｊおよびモータ２ｊに流れる電流Ｉｊからロボットの推定消費電力を算出する演算器８１と、推定消費電力に基づく値がブレーカ４の電流許容値を基準として異常であるか否かを判定する判定器８２と、当該判定において推定消費電力が異常であると判定された場合に、ロボットをブレーカ４のトリップを回避するように制御するための制御器８３とを備えている。記憶部８ｂには、電流検出器９ｊおよび速度検出器１０ｊで検出された各モータ２ｊの電流Ｉｊおよび速度ωｊが記憶されるとともに、各モータ２ｊごとのトルク定数Ｋｊが記憶される。なお、トルク定数Ｋｊは、各モータ２ｊごとにそれぞれ設定されてもよいが、同じトルク定数としてもよい。制御装置８は、例えば、マイクロコントローラを備えており、このマイクロコントローラのＣＰＵが演算部８ａとして機能し、このマイクロコントローラの内部メモリが記憶部８ｂとして機能してもよい。   The control device 8 includes a calculation unit 8a that performs various calculations and a storage unit 8b that stores various data. The calculation unit 8a includes a calculator 81 that calculates the estimated power consumption of the robot from the speed ωj of the motor 2j and the current Ij flowing through the motor 2j, and the value based on the estimated power consumption is abnormal with reference to the current allowable value of the breaker 4. And a controller 83 for controlling the robot so as to avoid tripping of the breaker 4 when it is determined that the estimated power consumption is abnormal in the determination. Yes. The storage unit 8b stores the current Ij and the speed ωj of each motor 2j detected by the current detector 9j and the speed detector 10j, and the torque constant Kj for each motor 2j. The torque constant Kj may be set for each motor 2j, but may be the same torque constant. For example, the control device 8 may include a microcontroller, and the CPU of the microcontroller may function as the calculation unit 8a, and the internal memory of the microcontroller may function as the storage unit 8b.

なお、本実施形態においては、制御装置８と整流器５等とを別の構成として説明しているが、モータ２ｊおよび速度検出器１０ｊを除く各構成は、電気回路により実現されるものであり、制御装置８内に実装することが可能である。すなわち、モータ２ｊおよび速度検出器１０ｊ以外の構成は、すべて制御装置８内に含まれる構成とすることができる。   In the present embodiment, the control device 8 and the rectifier 5 and the like are described as separate configurations, but each configuration excluding the motor 2j and the speed detector 10j is realized by an electric circuit. It can be mounted in the control device 8. That is, all the components other than the motor 2j and the speed detector 10j can be included in the control device 8.

ここで、制御装置８における異常判定処理について具体的に説明する。図２は図１に示すロボット制御装置における異常判定処理の流れを示すフローチャートである。前述したように、制御装置８は、各電流検出器９ｊで検出された各モータ２ｊに流れる電流Ｉｊを取得するとともに、各速度検出器１０ｊで検出された各モータ２ｊの速度ωｊを取得する（ステップＳ１）。そして、制御装置８は、演算器８１として機能し、取得した各モータ２ｊに流れる電流Ｉｊおよび各モータ２ｊの速度ωｊからロボット（全体）の推定消費電力を演算する（ステップＳ２）。   Here, the abnormality determination process in the control device 8 will be specifically described. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of abnormality determination processing in the robot control apparatus shown in FIG. As described above, the control device 8 acquires the current Ij flowing through each motor 2j detected by each current detector 9j and the speed ωj of each motor 2j detected by each speed detector 10j ( Step S1). And the control apparatus 8 functions as the calculator 81, and calculates the estimated power consumption of the robot (entire) from the acquired current Ij flowing through each motor 2j and the speed ωj of each motor 2j (step S2).

ロボットの推定消費電力は、モータ２ｊごとの電力値を全モータ２ｊ分足し合わせることにより求められる。ここで、各モータ２ｊに流れる電流Ｉｊと、当該モータ２ｊのトルク定数Ｋｊとを掛け合わせることにより、各モータ２ｊで発生するトルクが算出される。また、各モータ２ｊの電力値は、各モータ２ｊで発生するトルクと、当該モータ２ｊの速度ωｊとを掛け合わせたものである。従って、ロボットの推定消費電力Ｐは、以下の式で表される。   The estimated power consumption of the robot can be obtained by adding the power values for each motor 2j for all the motors 2j. Here, the torque generated in each motor 2j is calculated by multiplying the current Ij flowing through each motor 2j by the torque constant Kj of the motor 2j. The electric power value of each motor 2j is obtained by multiplying the torque generated by each motor 2j and the speed ωj of the motor 2j. Therefore, the estimated power consumption P of the robot is expressed by the following equation.

一次電源３の電圧は、略一定であるため、上記式（１）のように定式化してロボットの推定消費電力Ｐを演算することにより、ブレーカ４に流れる電流を監視することが可能である。ブレーカ４のトリップは、ブレーカ４に過大に電流が流れることにより生じるため、ブレーカ４に流れる電流を監視することにより、ブレーカ４がトリップすることを事前に回避することが可能となる。

Since the voltage of the primary power supply 3 is substantially constant, it is possible to monitor the current flowing through the breaker 4 by calculating the estimated power consumption P of the robot by formulating as in the above formula (1). Since the trip of the breaker 4 is caused by an excessive current flowing through the breaker 4, it is possible to prevent the breaker 4 from tripping in advance by monitoring the current flowing through the breaker 4.

制御装置８は、演算された推定消費電力Ｐが正の値か否かを判定する（ステップＳ３）。推定消費電力Ｐが負の値となる場合（ステップＳ３でＮｏ）は、モータ２ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｊ）全体において回生電力が発生していることになる。本実施形態においては、コンデンサ６とインバータ回路１３ｊとの間に回生電力放電回路７が設けられている。回生電力放電回路７は、モータ２ｊ全体において発生した回生電力を消費する回生抵抗７１と、回生電力が発生した場合に、回生電力による電流を回生抵抗７１に流すためのスイッチングを行う回生電力放電用トランジスタ７２とを有している。このように、モータ２ｊにおいて発生した回生電力は回生電力放電用トランジスタ７２がオンすることにより回生抵抗７１で消費され、一次電源３へは回収されない。このため、ロボット全体として回生状態にある場合にはブレーカ４には電流が流れない。従って、推定消費電力Ｐが負の値であれば、ブレーカトリップのおそれはないといえるため、このときの推定消費電力Ｐは採用しない。具体的には、制御装置８は、ロボットの推定消費電力Ｐが負の値である場合には、推定消費電力Ｐ＝０に設定する（ステップＳ７）。これにより、ロボットの推定消費電力Ｐが負の値である場合に、特別な処理を行わずに推定消費電力の推定精度を向上させることができるとともに、誤って異常判定してしまうことも防止することができる。   The control device 8 determines whether or not the calculated estimated power consumption P is a positive value (step S3). If the estimated power consumption P is a negative value (No in step S3), regenerative power is generated in the entire motor 2j (j = 1, 2,..., J). In the present embodiment, a regenerative power discharge circuit 7 is provided between the capacitor 6 and the inverter circuit 13j. The regenerative power discharge circuit 7 is a regenerative resistor 71 that consumes the regenerative power generated in the entire motor 2j, and a regenerative power discharge that performs switching to flow a current due to the regenerative power to the regenerative resistor 71 when the regenerative power is generated. And a transistor 72. Thus, the regenerative power generated in the motor 2j is consumed by the regenerative resistor 71 when the regenerative power discharging transistor 72 is turned on, and is not recovered by the primary power supply 3. For this reason, no current flows through the breaker 4 when the entire robot is in a regenerative state. Therefore, if the estimated power consumption P is a negative value, it can be said that there is no possibility of a breaker trip, so the estimated power consumption P at this time is not adopted. Specifically, when the estimated power consumption P of the robot is a negative value, the control device 8 sets the estimated power consumption P = 0 (step S7). As a result, when the estimated power consumption P of the robot is a negative value, it is possible to improve the estimation accuracy of the estimated power consumption without performing special processing, and to prevent erroneous determination of an abnormality. be able to.

推定消費電力Ｐが正の値となった場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、制御装置８は、判定器８２として機能し、当該推定消費電力Ｐに基づいて異常判定を行う。具体的には、まず、推定消費電力Ｐを一次フィルタを用いてフィルタリングする（ステップＳ４）。その上で、制御装置８は、フィルタリング後の推定消費電力が所定のしきい値以上か否かを判定する（ステップＳ５）。   When the estimated power consumption P becomes a positive value (Yes in step S3), the control device 8 functions as the determiner 82 and performs abnormality determination based on the estimated power consumption P. Specifically, first, the estimated power consumption P is filtered using a primary filter (step S4). In addition, the control device 8 determines whether or not the estimated power consumption after filtering is equal to or greater than a predetermined threshold (step S5).

フィルタリング後の推定消費電力が所定のしきい値以上である場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、制御装置８は、制御器８３として機能し、ロボットをブレーカ４のトリップを回避するように制御する（ステップＳ６）。具体的には、ロボットのすべてのモータ２ｊを停止させる制御を行う。このような異常判定制御を所定の間隔ごとに行う（所定の間隔ごとに電流Ｉｊおよび速度ωｊを検出する）ことにより、ロボットの動作に応じてブレーカ４に流れる電流を逐一監視して、ブレーカ４がトリップしないように制御する。フィルタリング後の推定消費電力が所定のしきい値未満である場合（ステップＳ４でＮｏ）、制御装置８は、通常のモータ制御を維持し、継続して異常判定を行う（ステップＳ１に戻る）。   When the estimated power consumption after filtering is equal to or greater than a predetermined threshold (Yes in step S4), the control device 8 functions as the controller 83 and controls the robot to avoid tripping the breaker 4 (step). S6). Specifically, control is performed to stop all the motors 2j of the robot. By performing such abnormality determination control at predetermined intervals (detecting the current Ij and the speed ωj at predetermined intervals), the current flowing through the breaker 4 according to the operation of the robot is monitored one by one. Control so that does not trip. When the estimated power consumption after filtering is less than the predetermined threshold value (No in step S4), the control device 8 maintains normal motor control and continuously performs abnormality determination (returns to step S1).

上記構成によれば、各モータ２ｊの速度ωｊおよび各モータ２ｊに流れる電流Ｉｊからロボット全体の推定消費電力Ｐを算出することにより、一次電源３からロボットへ流れる消費電流が推定される。この際、算出された推定消費電力Ｐに基づく値（消費電流値）がブレーカ４の電流許容値を基準として異常であるか否かが判定される。これにより、ロボットが瞬間的に急激な動作を行ったり、平均的に仕事量の大きな動作を行った際に、算出される推定消費電力が過大となり、これを異常として判定することにより、ブレーカ４がトリップすることが有効に回避される。さらに、ブレーカ４がトリップする前に異常が検出されるため、その原因の検証も容易となる。従って、ブレーカ４の容量を低減させつつロボットの遮断動作の頻度を低減させることができ、しかも異常原因の検証を容易に行うことができる。また、推定消費電力Ｐを定式化して求めることにより安定的かつ容易にロボットの消費電力を推定することができる。そして、異常であると判定された場合に、ロボットのすべてのモータ２ｊを停止させる制御を行うことによりブレーカ４がトリップするのを確実に防止することができる。   According to the above configuration, the current consumption flowing from the primary power source 3 to the robot is estimated by calculating the estimated power consumption P of the entire robot from the speed ωj of each motor 2j and the current Ij flowing through each motor 2j. At this time, it is determined whether or not the value (consumption current value) based on the calculated estimated power consumption P is abnormal with reference to the current allowable value of the breaker 4. As a result, when the robot instantaneously performs an abrupt motion or performs an operation with a large amount of work on average, the calculated estimated power consumption becomes excessive. By determining this as an abnormality, the breaker 4 Is effectively avoided from tripping. Furthermore, since the abnormality is detected before the breaker 4 trips, the cause can be easily verified. Therefore, it is possible to reduce the frequency of the robot shut-off operation while reducing the capacity of the breaker 4, and to easily verify the cause of the abnormality. Further, the power consumption of the robot can be estimated stably and easily by formulating and obtaining the estimated power consumption P. And when it determines with it being abnormal, it can prevent reliably that the breaker 4 trips by performing control which stops all the motors 2j of a robot.

また、図３は図１に示すロボット制御装置において算出される推定消費電力波形を示すグラフである。図３において破線で示す推定電力は、電流検出器９ｊで検出された値をそのまま上記式（１）に適用して推定電力を算出したものであり、推定電力が負の値となる場合（すなわち回生電力が発生する場合）が存在することを示している。しかしながら、本実施形態の異常判定処理において算出される推定消費電力(図３において細い実線で示す）は、推定電力における負の値が０として算出されるため、負の値は存在しない。   FIG. 3 is a graph showing an estimated power consumption waveform calculated in the robot control apparatus shown in FIG. The estimated power indicated by the broken line in FIG. 3 is obtained by applying the value detected by the current detector 9j to the above formula (1) as it is, and calculating the estimated power, that is, when the estimated power is a negative value (that is, This indicates that there is regenerative power. However, the estimated power consumption (indicated by a thin solid line in FIG. 3) calculated in the abnormality determination process of the present embodiment is calculated with a negative value in the estimated power as 0, and thus there is no negative value.

図３に示すように、推定消費電力Ｐはロボットの動きに応じて大きく変化するが、これを例えば一次フィルタ等によってフィルタリングすることにより推定消費電力が時間に応じて連続変化するような一次遅れ系の波形（太い実線）に変換される。このようなフィルタリング後の波形に対してしきい値を設定することにより、しきい値を一定に設定することができ、複雑な処理を行うことなく容易に異常判定が可能となるとともに、同じく一次遅れ系で表わされるブレーカ４の特性曲線（負荷（電流）が大きいほど瞬間的にトリップする反限時特性）との対比が容易となる。図３においては、フィルタ後の推定消費電力は、計測開始から２５秒後において最も高い値となっていることが観測される。この場合においてもしきい値よりは低い値となっており、瞬間的に消費電力が大きくなってもそれが継続しなければ異常として判定されない。   As shown in FIG. 3, the estimated power consumption P changes greatly according to the movement of the robot, but a first-order lag system in which the estimated power consumption continuously changes according to time by filtering this with a primary filter or the like, for example. Converted to a waveform (thick solid line). By setting a threshold value for such a filtered waveform, the threshold value can be set to a constant value, and an abnormality can be easily determined without performing complicated processing. Comparison with the characteristic curve of the breaker 4 represented by a delay system (an inverse time characteristic that instantaneously trips as the load (current) increases) is facilitated. In FIG. 3, it is observed that the estimated power consumption after filtering is the highest value 25 seconds after the start of measurement. Even in this case, the value is lower than the threshold value, and even if the power consumption increases instantaneously, if it does not continue, it is not determined as abnormal.

なお、本実施形態においては、推定消費電力Ｐを一次フィルタでフィルタリングした値をしきい値と比較しているが、本発明はしきい値をブレーカ４がトリップしない値に適宜設定する限り、これに限られず、例えば、推定消費電力Ｐをそのまましきい値と比較してもよいし、整流器５の出力電圧と推定消費電力Ｐとからブレーカ４に流れる推定消費電流を算出した上でしきい値と比較してもよい。   In the present embodiment, the value obtained by filtering the estimated power consumption P with the primary filter is compared with the threshold value. However, the present invention does not limit this value as long as the threshold value is set to a value at which the breaker 4 does not trip. For example, the estimated power consumption P may be compared with the threshold value as it is, or the threshold value after calculating the estimated current consumption flowing to the breaker 4 from the output voltage of the rectifier 5 and the estimated power consumption P. May be compared.

また、本実施形態においては、異常であると判定された場合に当該異常を報知する報知器１１を有している。そして、制御器８３として機能する制御装置８は、フィルタリング後の推定消費電力が所定のしきい値以上である場合（ステップＳ４でＹｅｓ）に、報知器１１に異常検出信号を伝達することとしてもよい。これにより、ブレーカ４がトリップする可能性がある状態を的確に報知することができ、教示修正を促すことができる。なお、報知器１１は、例えば、制御装置８に設けられた表示画面または外部の表示装置に異常が発生したことを報知する画面を表示するよう構成されてもよいし、警報音を流すスピーカや光で異常を報知するランプ等により構成されてもよい。   Moreover, in this embodiment, it has the alerting | reporting device 11 which alert | reports the said abnormality, when it determines with it being abnormal. The control device 8 functioning as the controller 83 may transmit an abnormality detection signal to the alarm device 11 when the estimated power consumption after filtering is equal to or greater than a predetermined threshold (Yes in step S4). Good. As a result, it is possible to accurately notify the state in which the breaker 4 may trip, and to prompt teaching correction. Note that the alarm device 11 may be configured to display, for example, a display screen provided in the control device 8 or a screen for notifying that an abnormality has occurred in an external display device, a speaker that emits an alarm sound, You may comprise the lamp etc. which alert | report an abnormality with light.

さらに、異常か否かの判定の基準となるしきい値は、本実施形態のように１つ設定されることとしてもよいが、複数のしきい値が設定されてもよい。例えば、しきい値として、第１しきい値と、当該第１しきい値Ｔ１より大きい値を有する第２しきい値Ｔ２とを含んでもよい。この場合、制御器８３として機能する制御装置８は、推定消費電力に基づく値が第１しきい値Ｔ１以上かつ第２しきい値Ｔ２より小さい値であると判定された場合に報知器１１に異常検出信号を伝達し、推定消費電力に基づく値が第２しきい値Ｔ２以上であると判定された場合にロボットのすべてのモータ２ｊを停止させる制御を行うよう構成されていてもよい。これにより、なるべくロボットの動作を維持しつつ異常検出を有効に行うことができる。   Furthermore, one threshold value as a reference for determining whether or not there is an abnormality may be set as in the present embodiment, but a plurality of threshold values may be set. For example, the threshold value may include a first threshold value and a second threshold value T2 having a value larger than the first threshold value T1. In this case, the control device 8 functioning as the controller 83 notifies the alarm device 11 when it is determined that the value based on the estimated power consumption is equal to or greater than the first threshold value T1 and smaller than the second threshold value T2. An abnormality detection signal may be transmitted, and control may be performed to stop all the motors 2j of the robot when it is determined that the value based on the estimated power consumption is equal to or greater than the second threshold value T2. Thereby, abnormality detection can be performed effectively while maintaining the operation of the robot as much as possible.

また、本実施形態においては、異常であると判定された場合に、ロボットのすべてのモータ２ｊを停止させる制御を行うおよび／または報知器１１に異常検出信号を伝達することとしているが、ロボットの全モータ２ｊのうちのいくつかを停止させる制御を行うこととしてもよい。あるいは、算出される推定消費電力に基づく値がしきい値より少ないことが予め分かっているトリップ回避動作（所定の位置に移動）を予め設定しておき、異常であると判定された場合に、当該トリップ回避動作を実行することとしてもよい。   In the present embodiment, when it is determined that there is an abnormality, control is performed to stop all the motors 2j of the robot and / or an abnormality detection signal is transmitted to the alarm device 11. It is good also as performing control which stops some of all the motors 2j. Alternatively, when a trip avoidance operation (moving to a predetermined position) in which it is known in advance that a value based on the calculated estimated power consumption is less than a threshold value is set in advance, The trip avoidance operation may be executed.

さらに、異常であると判定された場合に、制御装置８は、当該異常と判定されたときのロボットの状態（姿勢、動作態様、動作速度等）を記憶部に記憶させ、同様のロボットの状態が教示または指示された場合に警告を発することとしてもよい。これにより、ロボットの教示または指示において、異常判定されると分かっているロボットの状態を再度教示または指示することを事前に防止し、ロボットを安定的に動作させることができる。   Further, when it is determined that there is an abnormality, the control device 8 causes the storage unit to store the state of the robot (posture, operation mode, operation speed, etc.) when the abnormality is determined, A warning may be issued when is taught or instructed. Thereby, in the teaching or instruction of the robot, it is possible to prevent in advance teaching or instructing the state of the robot that is known to be abnormally determined in advance, and the robot can be stably operated.

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態におけるロボット制御装置について説明する。図４は本発明の第２実施形態に係るロボット制御装置が適用されたロボット装置の概略構成を示すブロック図である。また、図５は図４に示すロボット制御装置において算出される推定消費電力波形を示すグラフである。本実施形態において第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 Second Embodiment
Next, a robot control apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot apparatus to which the robot control apparatus according to the second embodiment of the present invention is applied. FIG. 5 is a graph showing an estimated power consumption waveform calculated in the robot control apparatus shown in FIG. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図４および図５に示されるように、本実施形態におけるロボット制御装置が第１実施形態と異なる点は、全モータ２ｊで発生した回生電力を一次電源３に回生させる電力回生器１２を備え、演算器８１として機能する制御装置８は、ロボットの推定消費電力Ｐの絶対値を算出するよう構成されていることである。本実施形態において、電力回生器１２は、整流器５と各インバータ回路１３ｊとの間と、ブレーカ４と整流器５との間とを接続するバイパス回路として設けられている。電力回生器１２には、トランジスタ等によるスイッチング回路が設けられ、モータ２ｊ全体が回生動作中である場合に当該バイパス回路から電力を一次電源３に戻すように構成されている。なお、電力回生器１２により一次電源３に電力を回生する本実施形態においても、図４に示すように回生電力放電回路７が設けられている。ただし、第１実施形態における回生抵抗７１よりは、本実施形態における回生抵抗７１の方が容量を小さくすることができる。   As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the robot control device in the present embodiment is different from the first embodiment in that it includes a power regenerator 12 that regenerates the regenerative power generated by all the motors 2j to the primary power supply 3. The control device 8 that functions as the computing unit 81 is configured to calculate the absolute value of the estimated power consumption P of the robot. In the present embodiment, the power regenerator 12 is provided as a bypass circuit that connects between the rectifier 5 and each inverter circuit 13j and between the breaker 4 and the rectifier 5. The power regenerator 12 is provided with a switching circuit such as a transistor, and is configured to return power from the bypass circuit to the primary power source 3 when the entire motor 2j is in a regenerative operation. In the present embodiment in which power is regenerated to the primary power source 3 by the power regenerator 12, the regenerative power discharge circuit 7 is provided as shown in FIG. However, the capacity of the regenerative resistor 71 in this embodiment can be smaller than that of the regenerative resistor 71 in the first embodiment.

本実施形態のロボット制御装置における異常判定処理の流れは、基本的に第１実施形態（図２）と同様である。ただし、図２におけるステップＳ３において、推定消費電力Ｐが負の値と判定された場合（ステップＳ３でＮｏ）、その後の処理が異なる。具体的には、図２におけるステップＳ７の代わりに、当該負の値である推定消費電力Ｐを正の値として（絶対値をとって）推定消費電力Ｐとして算出する。そして、このように算出された推定消費電力Ｐについてもフィルタリングを行い、しきい値以上か否かの判定を行う。   The flow of abnormality determination processing in the robot control apparatus of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment (FIG. 2). However, if it is determined in step S3 in FIG. 2 that the estimated power consumption P is a negative value (No in step S3), the subsequent processing is different. Specifically, instead of step S7 in FIG. 2, the estimated power consumption P that is a negative value is calculated as a positive value (taken as an absolute value) as the estimated power consumption P. Then, the estimated power consumption P calculated in this way is also filtered to determine whether or not it is equal to or greater than a threshold value.

これにより、本実施形態のように電力回生器１２を有し、モータ２ｊで発生した回生電力を一次電源３側に回収するように構成された場合には、推定消費電力Ｐが負の値である場合にもブレーカ４に電流が流れるため、これを正の値として扱うことにより推定消費電力の推定精度を向上させしつつ、適切な異常判定を行うことができる。   Thereby, when it has the electric power regenerator 12 like this embodiment and it is comprised so that the regenerative electric power which generate | occur | produced with the motor 2j may be collect | recovered to the primary power supply 3 side, the estimated power consumption P is a negative value. In some cases, a current flows through the breaker 4, and thus, by treating this as a positive value, it is possible to perform an appropriate abnormality determination while improving the estimation accuracy of the estimated power consumption.

図５において破線で示す推定電力は、図３と同様に、電流検出器９ｊで検出された値をそのまま上記式（１）に適用して推定電力を算出したものであり、推定電力が負の値となる場合（すなわち回生電力が発生する場合）が存在することを示している。しかしながら、本実施形態の異常判定処理において算出される推定消費電力(図３において細い実線で示す）は、推定電力における負の値が正の値に変換されて算出されるため、負の値は存在しない（負の値が正の値に折り返されたような波形となる）。   The estimated power indicated by the broken line in FIG. 5 is obtained by applying the value detected by the current detector 9j as it is to the above equation (1) as in FIG. 3, and the estimated power is negative. It shows that there is a case where the value is reached (that is, when regenerative power is generated). However, the estimated power consumption (indicated by a thin solid line in FIG. 3) calculated in the abnormality determination process of the present embodiment is calculated by converting a negative value in the estimated power into a positive value. Does not exist (the waveform is like a negative value folded back to a positive value).

そして、図５においても、フィルタ後の推定消費電力は、計測開始から２５秒後において最も高い値となっていることが観測される。第１実施形態における図３に比べると回生電力が推定消費電力Ｐに追加されるため、本実施形態における値も大きくなっている。   Also in FIG. 5, it is observed that the estimated power consumption after filtering is the highest value 25 seconds after the start of measurement. Compared to FIG. 3 in the first embodiment, the regenerative power is added to the estimated power consumption P, so the value in this embodiment is also large.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements, changes, and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明のロボット制御装置は、ブレーカの容量を低減させつつロボットの遮断動作の頻度を低減させるとともに、しかも異常原因の検証を容易に行うために有用である。   The robot control apparatus of the present invention is useful for reducing the frequency of the robot's shut-off operation while reducing the capacity of the breaker, and also for easily verifying the cause of the abnormality.

１ ロボット装置
２ｊ（ｊ＝１〜Ｊ） モータ
３ 一次電源
４ ブレーカ
５ 整流器
６ コンデンサ
７ 回生電力放電回路
８ 制御装置
８ａ 演算部
８ｂ 記憶部
９ｊ（ｊ＝１〜Ｊ） 電流検出器
１０ｊ（ｊ＝１〜Ｊ） 速度検出器
１１ 報知器
１２ 電力回生器
１３ｊ（ｊ＝１〜Ｊ） インバータ回路
１４ 電磁接触器
７１ 回生抵抗
７２ 回生電力放電用トランジスタ
８１ 演算器
８２ 判定器
８３ 制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot apparatus 2j (j = 1-J) Motor 3 Primary power supply 4 Breaker 5 Rectifier 6 Capacitor 7 Regenerative power discharge circuit 8 Control apparatus 8a Arithmetic part 8b Memory | storage part 9j (j = 1-J) Current detector 10j (j = 1 to J) Speed detector 11 Alarm 12 Power regenerator 13j (j = 1 to J) Inverter circuit 14 Magnetic contactor 71 Regenerative resistor 72 Regenerative power discharge transistor 81 Calculator 82 Determinator 83 Controller

Claims (10)

一次電源からブレーカを介して供給される電力でロボットの軸を駆動する複数のモータを有する当該ロボットを制御するためのロボット制御装置であって、
前記複数のモータの速度をそれぞれ検出する速度検出器と、
前記複数のモータに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出器と、
前記モータの速度および前記モータに流れる電流から前記ロボットの推定消費電力を算出する演算器と、
前記推定消費電力が前記ブレーカの電流許容値を基準として異常であるか否かを判定する判定器と、
前記判定において前記推定消費電力が異常であると判定された場合に、前記ロボットの軸を駆動する前記複数のモータを、前記ブレーカのトリップを回避するよう制御するための制御器とを備えた、ロボット制御装置。 A robot control device for controlling the robot having a plurality of motors for driving the axis of the robot with electric power supplied from a primary power source via a breaker,
A speed detector for detecting the speed of each of the plurality of motors;
A current detector for detecting each of the currents flowing through the plurality of motors;
A calculator that calculates the estimated power consumption of the robot from the speed of the motor and the current flowing through the motor;
A determiner that determines whether or not the estimated power consumption is abnormal with reference to an allowable current value of the breaker;
A controller for controlling the plurality of motors that drive the axis of the robot so as to avoid tripping of the breaker when the estimated power consumption is determined to be abnormal in the determination; Robot control device. 前記判定器は、前記推定消費電力が所定のしきい値以上である場合に異常と判定する、請求項１に記載のロボット制御装置。   The robot controller according to claim 1, wherein the determination unit determines that an abnormality occurs when the estimated power consumption is equal to or greater than a predetermined threshold value. 前記判定器は、前記推定消費電力をフィルタリングし、当該フィルタリングした推定消費電力が所定のしきい値以上である場合に異常と判定する、請求項１に記載のロボット制御装置。   The robot control apparatus according to claim 1, wherein the determination unit filters the estimated power consumption, and determines that an abnormality occurs when the filtered estimated power consumption is equal to or greater than a predetermined threshold value. 前記判定器は、前記ロボットの推定消費電力が負の値である場合には、当該推定消費電力が０であるとして判定を行う、請求項１に記載のロボット制御装置。   The robot controller according to claim 1, wherein when the estimated power consumption of the robot is a negative value, the determination unit determines that the estimated power consumption is zero. 前記ロボットの推定消費電力Ｐは、次式（１）で表わされる、請求項１に記載のロボット制御装置。

ここで、ｊ＝１〜Ｊは、前記複数のモータに振り当てられた番号を示し、Ｉｊは前記各モータにそれぞれ流れる電流値を示し、Ｋｊは前記各モータのトルク定数を示し、ωｊは前記各モータの速度を示す。 The robot control apparatus according to claim 1, wherein the estimated power consumption P of the robot is represented by the following expression (1).

Here, j = 1 to J indicate numbers assigned to the plurality of motors, Ij indicates a current value flowing through each motor, Kj indicates a torque constant of each motor, and ωj indicates the above-mentioned Indicates the speed of each motor. 前記モータで発生した回生電力を前記一次電源に回生させる電力回生器を備え、
前記演算器は、前記ロボットの推定消費電力の絶対値を算出するよう構成されている、請求項１に記載のロボット制御装置。 A power regenerator that regenerates the regenerative power generated by the motor to the primary power source;
The robot controller according to claim 1, wherein the computing unit is configured to calculate an absolute value of estimated power consumption of the robot. 前記制御器は、前記ロボットのすべてのモータを停止させる制御を行うよう構成されている、請求項１に記載のロボット制御装置。   The robot controller according to claim 1, wherein the controller is configured to perform control to stop all motors of the robot. 前記制御器は、異常を報知する報知器に異常検出信号を伝達する、請求項１に記載のロボット制御装置。   The robot controller according to claim 1, wherein the controller transmits an abnormality detection signal to an alarm device that notifies an abnormality. 前記しきい値は、第１しきい値と、前記第１しきい値より大きい値を有する第２しきい値とを含み、
前記制御器は、前記推定消費電力に基づく値が前記第１しきい値以上かつ前記第２しきい値より小さい値であると判定された場合に異常を報知する報知器に異常検出信号を伝達し、前記推定消費電力に基づく値が前記第２しきい値以上であると判定された場合に前記ロボットのすべてのモータを停止させる制御を行うよう構成されている、請求項２または３に記載のロボット制御装置。 The threshold includes a first threshold and a second threshold having a value greater than the first threshold;
The controller transmits an abnormality detection signal to an alarm device that notifies an abnormality when it is determined that a value based on the estimated power consumption is greater than or equal to the first threshold value and smaller than the second threshold value. 4. The apparatus according to claim 2, wherein control is performed to stop all motors of the robot when it is determined that a value based on the estimated power consumption is equal to or greater than the second threshold value. 5. Robot controller. 一次電源からブレーカを介して供給される電力でロボットの軸を駆動する複数のモータを有する当該ロボットを制御するためのロボット制御方法であって、
前記複数のモータの速度をそれぞれ検出する速度検出ステップと、
前記複数のモータに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出ステップと、
前記モータの速度および前記モータに流れる電流から前記ロボットの推定消費電力を算出する演算ステップと、
前記推定消費電力が前記ブレーカの電流許容値を基準として異常であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記推定消費電力が異常であると判定された場合に、前記ロボットの軸を駆動する前記複数のモータを、前記ブレーカのトリップを回避するよう制御する制御ステップとを含む、ロボット制御方法。 A robot control method for controlling a robot having a plurality of motors for driving a robot axis with electric power supplied from a primary power source via a breaker,
A speed detecting step for detecting the speed of each of the plurality of motors;
A current detection step for detecting each of the currents flowing through the plurality of motors;
A calculation step of calculating the estimated power consumption of the robot from the speed of the motor and the current flowing through the motor;
A step of determining whether or not the estimated power consumption is abnormal with reference to a current allowable value of the breaker;
And a control step of controlling the plurality of motors that drive the axis of the robot so as to avoid tripping of the breaker when the estimated power consumption is determined to be abnormal in the determination step. Method.

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