JPH0498402A - Industrial robot - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To execute safety disposition such as to self-diagnose the abnormality of a deviation and to stop an operation by operating a difference between position command data and position feedback data in a stand-by stated and outputting an abnormality signal when an operation value exceeds a reference deviation value. CONSTITUTION:A memory 5 to which the reference deviation value is registered and a control part 4 operating the difference between position command data and position feedback data in the stand-by state and outputting the abnormality signal when the operation value exceeds the reference deviation value are provided. Whenever a system is in the stand-by state, the deviation is judged to be more than the reference deviation value registered in the memory 5. When it is more than the reference deviation value, the abnormality signal is given. Thus, safety disposition such as to stop the operation of the robot can be executed with the abnormality signal as an opportunity. Then, the deviation (position precision) is diagnosed whenever the robot itself comes to a stand-by position. When it is abnormal, disposition is given so as to control oneself.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、教示・再生型の工業用ロボットに係わり、特
に位置精度を自己管理する機能を有する工業用ロボット
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a teaching/reproducing type industrial robot, and particularly to an industrial robot having a function of self-managing positional accuracy.

［従来の技術Ｊ 従来、塗装や溶接等の作業を人間に代わって行う自動機
として動作プログラムを変更することにより多種なワー
クにフレキ／プルに対応可能な教示・再生型の工業用ロ
ボットが使用されている。[Conventional technology J Conventionally, teaching/reproduction type industrial robots have been used as automatic machines that perform tasks such as painting and welding in place of humans, and are capable of adapting to flexible/pull for various types of workpieces by changing the operating program. has been done.

この種のロボットは、ロボット本体の各軸に設けられた
位置検出器からの位置フィードバックデータと、教示さ
れた動作プログラムデータから決定されるものでその時
点てロボット本体を移動させようと指令する位置のデー
タ（位置指令データ）との差を無くすようにロボット本
体のアクチュエータに信号を送ることにより、動作プロ
グラム通りにロボット本体を動作させる制御方式（位置
フィードバック制御方式）により制御される。This type of robot is determined by position feedback data from position detectors installed on each axis of the robot body and the taught movement program data, and the position at which the robot body is commanded to move at that moment The robot body is controlled by a control method (position feedback control method) that operates the robot body according to the operation program by sending a signal to the actuator of the robot body so as to eliminate the difference with the data (position command data).

そして、このような制御方式であると、理論的にはロボ
ット本体が停止している状態において、実際の位置と指
令されている位置との間におくれはなく、前記位置フィ
ードバックデータと位置指令データとの差（偏差）は“
Ｏ”であるはずである。そして、この停止時の偏差か大
きな値であるという事はロボット本体のアームが周辺機
器等の障害物に干渉しその動きを拘束されている等の正
常でない状態を意味する。特に、動作プログラムを教示
した時のこの偏差に対して、実際にこの動作プログラム
を再生して運転している際の偏差の値が変化している場
合には、教示通りの動作が行われておらず位置ずれ等を
起こしている可能性を意味し良好な作業が期待できない
とともに、ともするとロボット本体が予期しない経路で
動作し他の機器との干渉も有り得るので危険である。With such a control method, theoretically, when the robot body is stopped, there is no lag between the actual position and the commanded position, and the position feedback data and position command data are The difference (deviation) from “
It should be "O".If the deviation at the time of stopping is large, it means that the arm of the robot body is interfering with an obstacle such as a peripheral device and is in an abnormal state, such as its movement being restricted. In particular, if the deviation value when the operation program is taught changes when the operation program is actually played back and the operation is performed, the operation as taught may not be possible. This means that the robot body may move in an unexpected path and cause interference with other equipment, which is dangerous.

そこで、従来は、これら位置指令データと位置フィード
バックデータとを各軸毎にロボット制御装置の表示画面
に表示できるようにし、メンテナンス時にこれらの偏差
を確認するようにしていた。Therefore, conventionally, these position command data and position feedback data can be displayed on the display screen of the robot control device for each axis, and the deviations thereof can be checked at the time of maintenance.

「発明が解決しようとする課題」 ところが、上記のような管理方法であると、作業者の怠
慢あるいは不注意等により偏差の変化が見逃され、作業
の質が低下したまま運転が続行されてしまったり、ロボ
ノ）本体が大きく位置ずれして動作し他の機器との干渉
事故か発生する恐れかあった。``Problem to be solved by the invention'' However, with the above-mentioned management method, changes in deviation may be overlooked due to worker negligence or carelessness, and operation may continue with degraded work quality. There was a risk that the main body of the robot would operate with a large misalignment, leading to interference with other equipment.

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであって
、偏差の値の異常を自己診断して運転を停止する等の安
全処置をする自己管理機能を有する工業用ロボットを提
供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an industrial robot that has a self-management function that self-diagnoses abnormalities in deviation values and takes safety measures such as stopping operation. The purpose is

「課題を解決するための手段」 本発明の工業用ロボットは、教示・再生型の工業用ロボ
ットであって、基準偏差値が登録されるメモリと、待機
状態において位置指令データと位置フィードバックデー
タとの差を演算し該演算値が前記基準偏差値を越えてい
ると異常信号を出力する制御部とが設けられていること
を特徴としている。``Means for Solving the Problems'' The industrial robot of the present invention is a teaching/reproducing type industrial robot, which has a memory in which a standard deviation value is registered, and a position command data and a position feedback data in a standby state. The present invention is characterized in that it is further provided with a control section that calculates the difference between the values and outputs an abnormal signal if the calculated value exceeds the reference deviation value.

「作用」 上記のような構成であると、待機状態になる毎に偏差が
メモリに登録された基準偏差値以上であるかどうか判断
されて、基準偏差値以上であれば異常信号か発せられる
。このため、この異常信号をきっかけにしてロボットの
動作を停止させる等の安全処置かとられるようにするこ
とかでき、ロホ、ト自身か待機位置になる毎にその偏差
（位置精度）を診断し異常であれば安全処置をして自己
管理することになる。"Operation" With the above configuration, each time the standby state is entered, it is determined whether the deviation is greater than or equal to the reference deviation value registered in the memory, and if it is greater than or equal to the reference deviation value, an abnormality signal is issued. Therefore, this abnormal signal can be used as a trigger to take safety measures such as stopping the robot's operation, and the deviation (positional accuracy) can be diagnosed every time the robot moves to the standby position. If so, you will need to take safety measures and manage yourself.

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図〜第２図により説明す
る。"Example" An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

第１図は本実施例の工業用ロボットの全体構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the industrial robot of this embodiment.

このロボットは、制御装置１とロボット本体２とより構
成され、例えばワークの搬送装置あるいは検出装置等よ
りなる周辺装置３と連携して動作して塗装作業ライン等
において作業するものである。This robot is composed of a control device 1 and a robot main body 2, and operates in cooperation with a peripheral device 3 consisting of, for example, a workpiece conveyance device or a detection device to work on a painting work line or the like.

制御装置１は、制御装置全体の動作を制御する中央制御
部４（制御部）と、動作プログラムデータあるいは基準
偏差値が登録されるメモリ５と、ロボット本体２あるい
は周辺装置３との間の信号のやりとりのための入出力部
６と、中央制御部４から構成される装置指令データを受
けて入出力部６を介してロボット本体２のアクチュエー
タに制御信号を送りロボット本体２をサーボ制御するサ
ーボ制御部７と、中央制御部４から指令（異常信号）を
受けると警報音を発するブザー８と、中央制御部４に各
種の信号を入力して制御装置ｌを操作するための操作部
９と、動作状態、警報あるいは各種データ等を表示する
表示部１０とを備える。The control device 1 controls signals between a central control section 4 (control section) that controls the operation of the entire control device, a memory 5 in which operation program data or standard deviation values are registered, and the robot body 2 or peripheral devices 3. and a servo that receives device command data and sends control signals to the actuators of the robot body 2 via the input/output unit 6 to servo control the robot body 2. A control section 7, a buzzer 8 that emits an alarm sound when receiving a command (abnormal signal) from the central control section 4, and an operation section 9 for inputting various signals to the central control section 4 to operate the control device l. , a display section 10 that displays operating status, alarms, various data, etc.

ロボット本体２は、例えば６軸多関節型のもので、各軸
毎にアクチュエータ及び位置検出器を備え、前述のサー
ボ制御部７から出力される信号によって制御されて、そ
の手首２ａに取り付けられる塗装ガン等を移動させて作
業するものである。The robot body 2 is, for example, a 6-axis multi-joint type, and includes an actuator and a position detector for each axis, and is controlled by a signal output from the servo control unit 7 described above, and has a coating attached to its wrist 2a. The work is done by moving the gun etc.

このロボット本体２の位置検出器からの信号は、位置フ
ィードバックデータとして、入出力部６を介してサーボ
制御部７あるいは中央制御部４に入力されるようになっ
ている。The signal from the position detector of the robot body 2 is input as position feedback data to the servo control section 7 or the central control section 4 via the input/output section 6.

ここで、メモリ５に登録される前記基準偏差値とは、位
置指令データと位置フィードバックデータとの差（以下
、偏差という）の絶対値がそれ以上増加すると異常であ
るという上限値で、危険はないが調整を必要とするよう
な値（以下、警報値という）と、この警報値よりもきら
に大きく危険防止のために即刻運転を停止すべき値（以
下、危険値という）との２種類有り、いずれも操作部９
の操作によってメモリ５に登録できるようになっている
。Here, the reference deviation value registered in the memory 5 is an upper limit value that indicates an abnormality if the absolute value of the difference between the position command data and the position feedback data (hereinafter referred to as deviation) increases beyond this value, and there is no danger. There are two types of values: values that require adjustment (hereinafter referred to as alarm values) and values that are much larger than this alarm value and require immediate stoppage of operation to prevent danger (hereinafter referred to as danger values). Yes, both have operation section 9
It is possible to register it in the memory 5 by operating .

そして、前記中央制御部４は、待機状態において動作を
開始しようとする直前に毎回偏差を演算して、この偏差
の絶対値が前記警報値を越えていると表示部１０あるい
はブザー８に異常信号を出力して警報を出力させ、さら
に危険値を越えているとロボットの運転を停止させる機
能を有している。（ここで、待機状態とは、ロボット本
体２がひとつのワークの作業を終え次のワークの搬入を
待つため待機姿勢を維持している状態をいう。）すなわ
ち、中央制御部４は、この待機状態になると以下のステ
ップ８１〜Ｓ９を実行する。Then, the central control section 4 calculates the deviation every time immediately before starting operation in the standby state, and if the absolute value of this deviation exceeds the alarm value, an abnormality signal is sent to the display section 10 or the buzzer 8. It has the function of outputting a warning value and stopping the operation of the robot if the dangerous value is exceeded. (Here, the standby state refers to a state in which the robot main body 2 finishes working on one workpiece and maintains a standby posture to wait for the next workpiece to be carried in.) In other words, the central control unit 4 When the state is reached, the following steps 81 to S9 are executed.

［ステップＳｌ］ サイクルスタート信号（例えば、周辺装置のワーク検出
器から出力されるワーク搬入信号であって、動作プログ
ラム実行のきっかけとなる信号）が入力されたならば、
ロボット本体２を動作させる前に、ステップＳ２に進ん
で以降の処理を行う。[Step Sl] When a cycle start signal (for example, a workpiece loading signal output from a workpiece detector of a peripheral device and a signal that triggers execution of an operation program) is input,
Before operating the robot body 2, the process advances to step S2 and subsequent processing is performed.

そして、サイクルスタート信号が入力されなげれば、こ
のステップＳ１で動作を停滞させる。If the cycle start signal is not input, the operation is stopped at step S1.

［ステップＳ２］ ロボット本体２からこの時点で入力されている位置フィ
ードバックデータを読み込みステップＳ３に進む。[Step S2] The position feedback data inputted at this point from the robot body 2 is read, and the process proceeds to step S3.

［ステップＳ３］ ステップＳ２において読み込んだ位置フィードバックデ
ータとこの時点てサーボ制御部７に出力している位置指
令データとの差すなわち偏差の絶対値を演算して、ステ
、７プＳ４に進む。[Step S3] The absolute value of the difference, that is, the deviation, between the position feedback data read in step S2 and the position command data currently output to the servo control section 7 is calculated, and the process proceeds to step S4.

［ステップＳ４］ ステップＳ３で求めた偏差の絶対値かメモリ５に登録さ
れている危険値を越えているかとうか判断し、越えてい
る場合はステップＳ５に進み、越えていない場合はステ
、プＳ７に進む。[Step S4] Determine whether the absolute value of the deviation obtained in step S3 exceeds the danger value registered in the memory 5. If it does, proceed to step S5; if not, proceed to step S4. Proceed to S7.

［ステップＳ５］ ロボット本体２の駆動系を停止させ（具体的には、サー
ボ制御部７からの制御信号の出力を停止し）ロボット本
体２の運転を停止させて、ステ。[Step S5] The drive system of the robot body 2 is stopped (specifically, the output of the control signal from the servo control unit 7 is stopped), and the operation of the robot body 2 is stopped.

ブＳ６に進む。Proceed to step S6.

［ステップＳ６］ 表示部１０に、例えば”偏差値過大”等の異常を知らせ
る表示をするとともに、ブザー８に異常信号を送って一
定時間ブザー８を鳴らして、処理を終了する。[Step S6] A display indicating an abnormality such as "excessive deviation value" is displayed on the display unit 10, an abnormality signal is sent to the buzzer 8, the buzzer 8 is sounded for a certain period of time, and the process is ended.

［ステップＳ７］ ステ、ブＳ３で求めた偏差の絶対値がメモリ５に登録さ
れている警報値を越えているかどうか判断し、越えてい
る場合はステ、ブＳ８に進み、越えていない場合はステ
ップＳ９に進む。[Step S7] Determine whether the absolute value of the deviation obtained in Step S3 exceeds the alarm value registered in the memory 5. If it does, proceed to Step S8; if not, proceed to Step S8. Proceed to step S9.

［ステップＳ８］ 表示部１０に、例えば“偏差値大”等のメンテナンスの
必要性を知らせる表示をするとともに、ブザー８に異常
信号を送って一定時間ブザー８を鳴らして、ステップＳ
９に進む。[Step S8] Display a message on the display unit 10 indicating the necessity of maintenance, such as "large deviation value", send an abnormality signal to the buzzer 8, and make the buzzer 8 sound for a certain period of time, and then proceed to step S.
Proceed to step 9.

［ステップＳ９］ サイクルスタート信号に応じた動作プログラムの作業を
ロボット本体２に開始させて処理を終了する。[Step S9] The robot body 2 starts the operation program according to the cycle start signal, and the process ends.

以上説明した本実施例の工業用ロボットによると、待機
状態から動作を開始しようとする直前に毎回偏差がメモ
リ５に登録された基準偏差値（危険値あるいは警報値）
を越えているかとうか判断されて、危険値を越えていれ
ば運転が停止されるとともに警報音出力及び警報表示が
行われる。また、危険値は越えていないが警報値を越え
ている場合には警報音出力と警報表示のみ行われる。According to the industrial robot of this embodiment described above, the deviation is the standard deviation value (danger value or alarm value) that is registered in the memory 5 every time immediately before starting operation from the standby state.
It is determined whether the threshold value is exceeded, and if the danger value is exceeded, the operation is stopped and an alarm sound is output and an alarm display is performed. Further, if the danger value is not exceeded but the alarm value is exceeded, only an alarm sound is output and an alarm is displayed.

すなわち、ロボット自身が待機位置から動作を開始する
直前にその偏差（位置精度）を自己診断して異常であれ
ば上記のような処置をするため、長期運転等により発生
した位置ずれ等が見逃されることがなく、位置ずれ等か
過大な時には停止することになるので安全で作業不良の
発生か防止されるとともに、口す、トのメンテナンスの
必要時期が確実にオペレータに知らされるという効果か
ある。In other words, the robot itself self-diagnoses the deviation (positional accuracy) immediately before starting operation from the standby position, and if an abnormality is found, the above measures are taken, so positional deviations that occur due to long-term operation, etc. are overlooked. Since the machine will stop when there is excessive positional deviation, etc., it is safe and prevents work defects, and it also has the effect of ensuring that the operator is informed when maintenance of the mouth and mouth is required. .

なお、本発明における基準偏差値は、作業の内容によっ
て口十ノドに要求される動作精度やロボット自身の特性
に応じて適性な値を設定すればよい。そして、このロボ
ットによる自己管理が不要な場合も育り得るので、例え
ば基準偏差値に“Ｏ”が登録されていると中央制御部４
が前記ステ・ノブ８１〜Ｓ９の処理を行わないように構
成しておき、基準偏差値の設定によってこの自己管理機
能を機能させないようにすることもできるようにしても
よい。Note that the standard deviation value in the present invention may be set to an appropriate value depending on the operation accuracy required depending on the content of the work and the characteristics of the robot itself. Since this self-management by the robot may be unnecessary, for example, if "O" is registered in the standard deviation value, the central control unit 4
The self-management function may be configured so that it does not perform the processing of the step knobs 81 to S9, and the self-management function may be disabled by setting a reference deviation value.

「発明の効果」 本発明の工業用ロボットによると、待機状態になる毎に
偏差がメモリに登録された基準偏差値以上であるかどう
か判断されて、基準偏差値以上であれば警報を発する等
の安全処置がなされるようにすることができる。すなわ
ち、ロボット自身が待機位置になる毎にその偏差（位置
精度）を自己診断して異常であれば上記の安全処置をす
るため、長期運転等により発生した位置ずれ等が見逃さ
れることがなく安全で作業不良の発生か防止されるとと
もに、またそのメンテナンスの必要時期か確実にオペレ
ータに知らされるという効果かある。"Effects of the Invention" According to the industrial robot of the present invention, each time it enters the standby state, it is determined whether the deviation is greater than or equal to the standard deviation value registered in the memory, and if it is greater than or equal to the standard deviation value, it issues an alarm, etc. safety measures can be taken. In other words, each time the robot itself reaches the standby position, it self-diagnoses the deviation (positional accuracy) and takes the above safety measures if it is abnormal, so positional deviations that occur due to long-term operation will not be overlooked, ensuring safety. This has the effect of not only preventing the occurrence of work defects, but also ensuring that the operator is informed of when maintenance is required.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図〜第２図は本発明の一実施例を示す図てあって、
第１図は工業用ロボットの全体構成を示すブ０／り図、
第２図は制御部の動作を示すフローチャート図である。 ４・・・・・・制御部（中央制御部）、５・・・・・・
メモリ。1 to 2 are diagrams showing an embodiment of the present invention,
Figure 1 is a block diagram showing the overall configuration of an industrial robot;
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control section. 4...Control unit (central control unit), 5...
memory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 教示・再生型の工業用ロボットであって、基準偏差値が
登録されるメモリと、待機状態において位置指令データ
と位置フィードバックデータとの差を演算し該演算値が
前記基準偏差値を越えていると異常信号を出力する制御
部とが設けられていることを特徴とする工業用ロボット
。The teaching/reproduction type industrial robot calculates the difference between a memory in which a standard deviation value is registered and position command data and position feedback data in a standby state, and the calculated value exceeds the standard deviation value. An industrial robot comprising: and a control unit that outputs an abnormal signal.