JPH01301093A - ロボット安全装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は産業用ロボット、数値制御（以下、ＮＣと略す
）応用機械等に異常が生じた場合に早期発見し、人体へ
の障害、ロボットおよび周辺機器の損傷等を未然に防ぐ
ロボット安全装置に関するものである。

従来の技術 従来の産業用ロボット、ＮＣ応用機械等においては、動
作中に異常な過負荷が掛った場合、モータを流れる電流
値が増加するため、これをサーマルプロテクターによっ
て検出し、何らかの異常が発生したことを検知している
。また、別の方法としては、動作中にエンコーダからの
信号線が断線したり、エンコーダが故障した時、フィー
ドバック信号がと絶えるため、モータ駆動装置に与える
駆動指令パルス数とエンコーダーからのフィードバック
パルス量との差が増加し続けていくため、そこに上限し
きい値を設けることによって二ンコ−ダ異常の検出を行
っている。（第４図参照）発明が解決しようとする課題 しかしながら前述の方法においては、ロボットが位置決
め点の前後で動作していを時点で異常が生じた場合、モ
ータは作動もしくは停止するだめのスローアップまたは
スローダウンを行なっている途中であるため、サーマル
プロテクターが作動するだけ゛の過電流がモータに流れ
ず異常検出ができないといった問題点がある。また、後
者の方法においても、上限しきい値の設定によっては、
温度、荷重等の負荷の度合により誤った異常検知をした
シ、検出の応答が遅れるため、ロボットの停止がかかる
まで、多くの距離を暴走してしまうという問題点を有し
ている。

課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明のロボット安全装置
は、位置決め装置において制御装置からの動作指令信号
とモータに連結された位置検出器からのフィードバック
は号とから異常を判定するための判定情報発生手段と、
分類基準指定手段により与えられる分類基準に照合して
判定情報の特徴を分類する判定情報分類手段と、この手
段により判別された情報を判定基準指定手段により与え
られる異常判定基準と照合して、異常判定信号の送出を
決定する異常判定手段を備えたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、ロボットの動作中にお
ける動作指令信号と位置検出器からのフィードバック信
号の関係から、あらかじめ設定した基準に照らし合わせ
て、特徴点を抽出し異常分析を行なう処理を逐次性なっ
ているため、前述の動作条件による影響及び負荷や温度
のような外乱による影響が小さく、異常判定ができない
、あるいは判定が遅れるといった従来の方式に比して極
めて短時間で異常判定が可能である。

実施例 以下本発明の一実施例の位置決め装置について、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の位置決め装置の信号処理手順を示すも
のである。また、第２図はこの装置を含む全体構成を示
すものである。第１図における動作指令信号１とフィー
ドバック信号２は第２図における制御装置１２と位置検
出器１５から各々送られてぐる官号である。第３図は本
発明の第一の実施例を示すフローチャートである。まず
判定基準１６が入力されると、状態を監視するタイマー
が初期化され、同時にタイマーのスタートがセットされ
る。次に上記周辺各装置から動作指令信号Ｐｄとフィー
ドバック信号ＰＩが入力され、偏差パルスεが算出され
る。εの絶対値が誤差範囲を示す判定パルス量ｎ１以内
であるならば、ロボットの動作は正常であるとみなされ
、タイマーのリセット後、続行されることとなる。Ｃの
絶対値がｎｌ　　よシ大きい時は、以降の判定基準が適
用される。εがこの状態でかつフィードバックパルスＰ
ｆの絶対値がほとんど０に近いしきい値ｎ２以下にな２
ている場合は、エンコーダ等の位置検出器からのは帯線
の断線等が考えられる。この状態でタイマーがセットさ
れてから、−度も正常動作と認められずにリセットが掛
からない場合、タイマーが判定時間量ｔをオーバーする
ことになる。こうした条件がそろった場合に異常動作発
生とみなされ、非常停止処理２２が実行される。

第６図は以上の動作をタイミングチャートで表わして勢
る。偏差パルスεが判定基準ｎ１を越えるとタイマーの
リセッ、ト動作が解除されている。

タイマーが判定基準ｔを越える以前に、偏差パルスが正
常範囲におさまるとタイマーがリセットされる。タイマ
ーが判定基準ｔを越えると同時に異常動作とみなされ、
ロボット動作の非常停止が行なわれる。

第５図は本発明の第２の実施例を示す。同図において、
２８の上下のフローチャートは第３図の判定手順２１の
上下の７０−１６から２０および２２と同じ構成である
。判定手順２１と判定手順２８が異なるのは判定の条件
を偏差パルスεの値でなく、動作指令値Ｐｄの微分値８
Ｐｄとフィードバック値Ｐｆの微分値ｓＰ（の符号の違
いでとらえている点である。一般にｓＰｄとｓＰｆが異
符号でちり続けることはなく、例えばインクリメントエ
ンコーダーであればＡ相、Ｂ相の信号線が逆に接続され
ているような場合に起こる現象である。本実施例ではこ
のような配線ミスによるロボットの暴走を事前に防止す
ることが可能である。

なお、第３図、第５図は一実施例であり、この例に限定
されるものではない。また、両者を分類手段によυ独立
させて、一つの処理で各々の判定を行なう事も可能であ
る。要は動作指令信号とフィードバックは号に関する異
常時の状態を規定する条件があらかじめ入力可能で任意
の基準で判定できる構造を備えていればよい。

発明の効果 以上、詳細に説明したように本発明は、以下の効果を有
する。

１、ロボットやＮＯ応用機械が動作中に何らかの外的要
因で負荷が変動した場合、即座に異常検出できる。

２、パルスエンコーダーの電源異常、出力信号線の断線
、接触不良、配線ミス等パルスエンコーダー異常が発生
した場合、即座に異常検出および分析ができロボット等
の暴走を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるロボット安全装置の
処理手順を示すブロック図、第２図は本発明を適用する
ロボット制御装置の概略説明図、第３図は第１の実施例
における処理のフローチャート図、第４図は従来の装置
における処理のフローチャート図、第５図は第２の実施
例における処理のフローチャート図、第６図は第１の実
施例におけるタイミングチャート図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名号　
２　図 箆　３　図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットのアームを駆動するモータと、所定の規則によ
   り記載されたプログラムを動作指令に変換する制御装置
   と、少なくとも１つのモータを駆動する駆動装置と、前
   記制御装置からの動作指令信号と前記モータに連結され
   た位置検出器からのフィードバック信号とから前記モー
   タ駆動装置を制御する位置決め制御装置を備え、前記位
   置決め装置は前記動作指令信号と前記フィードバック信
   号とから異常を判定するための判定情報発生手段と、分
   類基準指定手段により与えられる分類基準に前記判定情
   報を照合して特徴を分類する判定情報分類手段と、この
   分類手段により判別された情報を異常判定基準指定手段
   により与えられる異常判定基準と照合し、前記モータ駆
   動装置および前記制御装置へ異常判定信号を送りロボッ
   ト動作を中断させる異常判定手段とから構成されるロボ
   ット安全装置。