JPH04245308A - 故障予知装置 - Google Patents
故障予知装置Info
- Publication number
- JPH04245308A JPH04245308A JP3010286A JP1028691A JPH04245308A JP H04245308 A JPH04245308 A JP H04245308A JP 3010286 A JP3010286 A JP 3010286A JP 1028691 A JP1028691 A JP 1028691A JP H04245308 A JPH04245308 A JP H04245308A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prediction device
- reference value
- variation
- actuator
- failure prediction
- 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
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，例えばモータにより駆
動されるロボットやマニピュレータ等の機構における故
障を予知する装置に関するものである。
動されるロボットやマニピュレータ等の機構における故
障を予知する装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】例えばロボット等を長期に渡り使用して
いると，駆動力伝達系を構成する歯車等が磨耗し，その
動きや制御精度等に影響を来すこととなる。一般に，上
記のような影響は，外部からは容易に確認することがで
きず，オペレータにとっては知らず知らずのうちにその
影響が除々に大きくなって行き，やがて歯車等が破損す
ることにより，ロボットが突然停止することとなる。そ
こで，本発明は，上記事情に鑑みて創案されたものであ
り，上記のように除々に大きくなって行く影響の変化を
異常として捕らえ，ロボット等の機構が故障状態となっ
て停止するまでに予めその故障を予知することのできる
故障予知装置の提供を目的とするものである。
いると，駆動力伝達系を構成する歯車等が磨耗し，その
動きや制御精度等に影響を来すこととなる。一般に，上
記のような影響は，外部からは容易に確認することがで
きず，オペレータにとっては知らず知らずのうちにその
影響が除々に大きくなって行き，やがて歯車等が破損す
ることにより，ロボットが突然停止することとなる。そ
こで，本発明は，上記事情に鑑みて創案されたものであ
り，上記のように除々に大きくなって行く影響の変化を
異常として捕らえ，ロボット等の機構が故障状態となっ
て停止するまでに予めその故障を予知することのできる
故障予知装置の提供を目的とするものである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，アクチュエータにより駆動される機構における
故障予知装置であって，上記アクチュエータを制御して
上記機構に所定動作させる動作手段と，上記機構が正常
に動作する際の状態を表わす基準値を記憶する記憶手段
と，上記動作手段により上記アクチュエータを制御して
上記機構を所定動作させた際の速度変動の度合を測定す
る測定手段と，上記測定手段により測定された測定値と
上記記憶手段に記憶された上記基準値とを比較してその
結果に基づいて上記機構に異常が発生するか否かを予知
的に判定する判定手段とを具備してなる点に係る故障予
知装置である。
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，アクチュエータにより駆動される機構における
故障予知装置であって，上記アクチュエータを制御して
上記機構に所定動作させる動作手段と，上記機構が正常
に動作する際の状態を表わす基準値を記憶する記憶手段
と，上記動作手段により上記アクチュエータを制御して
上記機構を所定動作させた際の速度変動の度合を測定す
る測定手段と，上記測定手段により測定された測定値と
上記記憶手段に記憶された上記基準値とを比較してその
結果に基づいて上記機構に異常が発生するか否かを予知
的に判定する判定手段とを具備してなる点に係る故障予
知装置である。
【０００４】
【作用】本発明に係る故障予知装置においては，アクチ
ュエータを制御して機構に例えば無負荷の状態で所定動
作させ，この際の速度変動の度合が測定される。この速
度変動の度合としては，回転速度信号の変動幅やその傾
き（加速度）として測定される。そして，その測定値と
上記機構が例えば無負荷の状態で正常に動作する際の状
態を表わす基準値とが比較され，その結果に基づいて，
上記機構に異常が発生するか否かが予知的に判定される
。
ュエータを制御して機構に例えば無負荷の状態で所定動
作させ，この際の速度変動の度合が測定される。この速
度変動の度合としては，回転速度信号の変動幅やその傾
き（加速度）として測定される。そして，その測定値と
上記機構が例えば無負荷の状態で正常に動作する際の状
態を表わす基準値とが比較され，その結果に基づいて，
上記機構に異常が発生するか否かが予知的に判定される
。
【０００５】
【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに
，図１は本発明の一実施例に係る故障予知装置にて例え
ばロボットに異常が発生するか否かを予知的に判定する
際の手順を示すフローチャート，図２は上記故障予知装
置において用いられる基準信号（Ａ）及び測定信号（Ｂ
）を表わすグラフである。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに
，図１は本発明の一実施例に係る故障予知装置にて例え
ばロボットに異常が発生するか否かを予知的に判定する
際の手順を示すフローチャート，図２は上記故障予知装
置において用いられる基準信号（Ａ）及び測定信号（Ｂ
）を表わすグラフである。
【０００６】この実施例に係る故障予知装置は，例えば
サーボモータを制御してロボットの各動作軸を無負荷の
状態で一方向或いは双方向へ動作させる動作手段と，上
記各動作軸が無負荷の状態で正常に動作する際の状態を
表わす基準値に相当する例えば回転速度のフィードバッ
ク信号の波形を記憶する記憶手段と，上記動作手段によ
り上記サーボモータを制御して上記動作軸に所定の動作
をさせた際の速度変動の度合（例えばモータの回転速度
のフィードバック信号における速度変動幅，その変動傾
向を表わす加速度或いはこれらの値が基準値を越える回
数）を測定する測定手段と，上記測定手段により測定さ
れた例えば上記回転速度のフィードバック信号等の測定
値と上記記憶手段に記憶された上記基準値となる正常状
態での回転速度のフィードバック信号とを比較してその
結果に基づいて上記動作軸に異常が発生するか否かを予
知的に判定する判定手段とを具備して構成されている。
サーボモータを制御してロボットの各動作軸を無負荷の
状態で一方向或いは双方向へ動作させる動作手段と，上
記各動作軸が無負荷の状態で正常に動作する際の状態を
表わす基準値に相当する例えば回転速度のフィードバッ
ク信号の波形を記憶する記憶手段と，上記動作手段によ
り上記サーボモータを制御して上記動作軸に所定の動作
をさせた際の速度変動の度合（例えばモータの回転速度
のフィードバック信号における速度変動幅，その変動傾
向を表わす加速度或いはこれらの値が基準値を越える回
数）を測定する測定手段と，上記測定手段により測定さ
れた例えば上記回転速度のフィードバック信号等の測定
値と上記記憶手段に記憶された上記基準値となる正常状
態での回転速度のフィードバック信号とを比較してその
結果に基づいて上記動作軸に異常が発生するか否かを予
知的に判定する判定手段とを具備して構成されている。
【０００７】そして，当該実施例装置においては，上記
各手段は，当該動作軸を具備するロボットを制御するた
めの制御装置内において，ソフトウェアにより構築され
ている。そして，この故障予知装置を構築する上記ソフ
トウェアは，例えば通常の教示・再生モードとは別に，
故障予知チェックモードとして設けられ，通常の作業の
合間に適宜間隔にて実行される。ところで，ロボットの
各動作軸を一軸ごとに例えば一方向へ動作させた際，該
動作軸を駆動するサーボモータにおいて，正常時には図
２（Ａ）に示すようにその回転速度，即ち，サーボモー
タの回転速度のフィードバック信号はほぼ一定となって
表われる。しかし，駆動力伝達系を構成する歯車等が磨
耗してこの伝達系に異常が発生し始めると，図２（Ｂ）
に示すように，サーボモータ１回転につき，例えば１回
の速度変動現象（回転ムラ）が生じる。この時，同時に
上記ロボットにおいても振動が生じる。
各手段は，当該動作軸を具備するロボットを制御するた
めの制御装置内において，ソフトウェアにより構築され
ている。そして，この故障予知装置を構築する上記ソフ
トウェアは，例えば通常の教示・再生モードとは別に，
故障予知チェックモードとして設けられ，通常の作業の
合間に適宜間隔にて実行される。ところで，ロボットの
各動作軸を一軸ごとに例えば一方向へ動作させた際，該
動作軸を駆動するサーボモータにおいて，正常時には図
２（Ａ）に示すようにその回転速度，即ち，サーボモー
タの回転速度のフィードバック信号はほぼ一定となって
表われる。しかし，駆動力伝達系を構成する歯車等が磨
耗してこの伝達系に異常が発生し始めると，図２（Ｂ）
に示すように，サーボモータ１回転につき，例えば１回
の速度変動現象（回転ムラ）が生じる。この時，同時に
上記ロボットにおいても振動が生じる。
【０００８】上記のような異常を起因として，上記ロボ
ットはいずれ故障して停止せざるを得なくなるが，当該
実施例装置においては，この故障予知を以下のような手
順にて実施する。即ち，図１に示すように，故障予知チ
ェックモードにおいて，各動作軸が順次サーボモータに
て無負荷の状態で一方向或いは双方向に駆動され，各動
作軸に対してチェックが実施される（ステップＳ１）。 即ち，各動作軸の動作中に，サーボモータの回転速度の
フィードバック信号において，その回転速度の変動の度
合，例えば許容速度変動幅を越えた回数や許容加速度限
度を越えた回数が計数される。この場合の基準値は，予
め理想的な状態で各動作軸を動作させた際に検出された
値に基づいて決定され，予めメモリに記憶されている。
ットはいずれ故障して停止せざるを得なくなるが，当該
実施例装置においては，この故障予知を以下のような手
順にて実施する。即ち，図１に示すように，故障予知チ
ェックモードにおいて，各動作軸が順次サーボモータに
て無負荷の状態で一方向或いは双方向に駆動され，各動
作軸に対してチェックが実施される（ステップＳ１）。 即ち，各動作軸の動作中に，サーボモータの回転速度の
フィードバック信号において，その回転速度の変動の度
合，例えば許容速度変動幅を越えた回数や許容加速度限
度を越えた回数が計数される。この場合の基準値は，予
め理想的な状態で各動作軸を動作させた際に検出された
値に基づいて決定され，予めメモリに記憶されている。
【０００９】なおこの場合，上記のような回数を計数す
ることに代えて，単に許容速度変動幅を越えたか否か，
或いは許容加速度限度を越えたか否かによって各動作軸
のチェックを行なうようにしてもよい。上記のようにし
て各動作軸に対するチェックが実施され，その値が基準
値を越えているか否かが判断され（ステップＳ２），越
えていると判断された場合には，その動作軸においてい
ずれ故障が発生することが明らかであることから，その
動作軸に対してエラー表示がなされる（ステップＳ３）
。本実施例に係る故障予知装置は上記したように構成さ
れている。
ることに代えて，単に許容速度変動幅を越えたか否か，
或いは許容加速度限度を越えたか否かによって各動作軸
のチェックを行なうようにしてもよい。上記のようにし
て各動作軸に対するチェックが実施され，その値が基準
値を越えているか否かが判断され（ステップＳ２），越
えていると判断された場合には，その動作軸においてい
ずれ故障が発生することが明らかであることから，その
動作軸に対してエラー表示がなされる（ステップＳ３）
。本実施例に係る故障予知装置は上記したように構成さ
れている。
【００１０】従って，当該故障予知装置を用いることに
より，ロボットが故障して突発的に停止するという異常
事態を未然に検知することができ，適宜メンテナンスを
実施することができる。上記のようにロボットが故障に
至る前にメンテナンスを施し得ることから，その物質的
，時間的或いはコスト的な損害を最小限に食い止めるこ
とができ，生産ラインにおける稼働率向上に大きく寄与
し得るものである。
より，ロボットが故障して突発的に停止するという異常
事態を未然に検知することができ，適宜メンテナンスを
実施することができる。上記のようにロボットが故障に
至る前にメンテナンスを施し得ることから，その物質的
，時間的或いはコスト的な損害を最小限に食い止めるこ
とができ，生産ラインにおける稼働率向上に大きく寄与
し得るものである。
【００１１】
【発明の効果】本発明は，上記したように，アクチュエ
ータにより駆動される機構における故障予知装置であっ
て，上記アクチュエータを制御して上記機構に所定動作
させる動作手段と，上記機構が正常に動作する際の状態
を表わす基準値を記憶する記憶手段と，上記動作手段に
より上記アクチュエータを制御して上記機構を所定動作
させた際の速度変動の度合を測定する測定手段と，上記
測定手段により測定された測定値と上記記憶手段に記憶
された上記基準値とを比較してその結果に基づいて上記
機構に異常が発生するか否かを予知的に判定する判定手
段とを具備してなることを特徴とする故障予知装置であ
るから，当該故障予知装置を用いることにより，ロボッ
ト等の機構が故障により突発的に停止するという異常事
態を回避することができ，例えば生産ラインにおける稼
働率向上に大きく寄与することができる。
ータにより駆動される機構における故障予知装置であっ
て，上記アクチュエータを制御して上記機構に所定動作
させる動作手段と，上記機構が正常に動作する際の状態
を表わす基準値を記憶する記憶手段と，上記動作手段に
より上記アクチュエータを制御して上記機構を所定動作
させた際の速度変動の度合を測定する測定手段と，上記
測定手段により測定された測定値と上記記憶手段に記憶
された上記基準値とを比較してその結果に基づいて上記
機構に異常が発生するか否かを予知的に判定する判定手
段とを具備してなることを特徴とする故障予知装置であ
るから，当該故障予知装置を用いることにより，ロボッ
ト等の機構が故障により突発的に停止するという異常事
態を回避することができ，例えば生産ラインにおける稼
働率向上に大きく寄与することができる。
【図１】 本発明の一実施例に係る故障予知装置にて
例えばロボットに異常が発生するか否かを予知的に判定
する際の手順を示すフローチャート。
例えばロボットに異常が発生するか否かを予知的に判定
する際の手順を示すフローチャート。
【図２】 上記故障予知装置において用いられる基準
信号（Ａ）及び測定信号（Ｂ）を表わすグラフ。
信号（Ａ）及び測定信号（Ｂ）を表わすグラフ。
Claims (1)
- 【請求項１】 アクチュエータにより駆動される機構
における故障予知装置であって，上記アクチュエータを
制御して上記機構に所定動作させる動作手段と，上記機
構が正常に動作する際の状態を表わす基準値を記憶する
記憶手段と，上記動作手段により上記アクチュエータを
制御して上記機構を所定動作させた際の速度変動の度合
を測定する測定手段と，上記測定手段により測定された
測定値と上記記憶手段に記憶された上記基準値とを比較
してその結果に基づいて上記機構に異常が発生するか否
かを予知的に判定する判定手段とを具備してなることを
特徴とする故障予知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010286A JPH04245308A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 故障予知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010286A JPH04245308A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 故障予知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04245308A true JPH04245308A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=11746069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3010286A Pending JPH04245308A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 故障予知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04245308A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018073327A (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 安田工業株式会社 | 機械の診断システム及び診断プログラム |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3010286A patent/JPH04245308A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018073327A (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 安田工業株式会社 | 機械の診断システム及び診断プログラム |
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