JPH0498402A - 工業用ロボット - 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、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。

［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。

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。

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。

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。

「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。

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。

「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。

「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。

「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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

［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。

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。

［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。

［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。

［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。

［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。

ブＳ６に進む。

［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。

［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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

「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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   。