JPS62163112A - Control method for industrial robot - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To omit an artificial stopping process even in case a robot has a runaway owing to a wiring mistake and to improve both reliability and safety with the robot control method, by monitoring the deviation of a robot and stopping the drive of the robot when the increase of said deviation is decided. CONSTITUTION:For instance, the plus and minus are connected inversely for the signals sent from a tachogenerator 8 or a potentiometer 9 in a maintenance/ check mode, etc., of a robot. In such a case, the position deviations (b) and the armature current (e) are equal to the sum of the position command value (a) or the speed command voltage (d) and the present value (i) or the speed feedback voltage (f) through an arithmetic part 1 or a motor amplifier 5. This causes a positive feedback state and then robot runaway. Here the position deviation (b) is sent to a CPU11 and is always monitored. Then the robot runaway is decided when the deviation (b) shows an increase trend. Thus the drive of the robot is immediately stopped.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は産業用ロボットの制御方法に関し、さらに詳
し７〈は産業用ロボットの暴走な防止下るための制御方
法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a method for controlling an industrial robot, and more particularly to a method for controlling an industrial robot to prevent it from falling out of control.

従来の技術と発明が解決しようとする問題点例えば第２
図に示すように電動モータ６をアクチュエータにもつ産
業用ロボット（以下、単にロボットという）のす°−ボ
系においては、位置検出器（ポテンショメータ）９およ
び速度検出器（タコジェネレータ）８といったフィード
バック要素を備えているのが普通である。そして、これ
らの要素のフィードバック量は必ず負の符号をもって、
丁なわち負帰還として指令値（目標値）と比較されるこ
とになる。Problems to be solved by the conventional technology and the invention, for example, the second
As shown in the figure, in the robot system of an industrial robot (hereinafter simply referred to as a robot) that has an electric motor 6 as an actuator, feedback elements such as a position detector (potentiometer) 9 and a speed detector (tachogenerator) 8 are used. It is normal to have And the feedback amount of these elements always has a negative sign,
In other words, it is compared with a command value (target value) as negative feedback.

上記のようなサーボ系において、例えばロボット組立時
あるいは保守点検の際に位置検出器９および速度検出器
８の配線を誤って結線すると、前述したように本来は負
帰還となるべきところが正帰還となり、いわゆるロボッ
トの暴走を招くことになる。In the servo system described above, if the wiring of the position detector 9 and speed detector 8 is incorrectly connected, for example, during robot assembly or maintenance inspection, as mentioned above, what should have been a negative feedback will instead become a positive feedback. , which would lead to so-called robots going out of control.

このため従来は、結線状態を図面の上で十分にチェック
する一方、ロボットの初期動作時には十二分な監視態勢
ｌとり、万一ロボットが暴走した場合には直ちに非常停
止釦で停止させるようにしている。For this reason, in the past, while checking the wiring status thoroughly on the drawings, a sufficient monitoring system was in place during the initial operation of the robot, and in the event that the robot went out of control, it was immediately stopped using the emergency stop button. ing.

しかしながら、ロボットが広く普及Ｔるのに伴ってその
ロボットの安全性が問題となっている最近では、上記の
ような図面チェックおよび作業者による監視態勢だけで
は必ずしも十分な安全対策とは言い難く、より信頼性の
高い安全対策が望捷れている。However, as robots have become more widespread, their safety has become an issue, and the above-mentioned drawing checks and worker monitoring alone are not necessarily sufficient safety measures. There is hope for more reliable safety measures.

問題点を解決Ｔるための手段 本発明は上記のような背景のもとになされたもので、ロ
ボットの指令１ｍ　（目標値）と現在値（フィードバッ
ク量）との差Ｔなわち位置偏差あるいは速度偏差等をマ
イクロコンピュータ等で監視し、その偏差からロボット
の葆走時特有の状ＦＡヲ検出してロボットを停止させる
方法である。Means for Solving the Problems The present invention was made against the background as described above. This is a method in which speed deviations, etc. are monitored by a microcomputer, etc., and the robot is stopped by detecting the characteristic FA when the robot is running from the deviations.

具体的には実施例に示すように、ロボットに対Ｔる指令
値と現在値との偏差を監視Ｔるとともに、所定時間経過
前と経過後の上記偏差を比較し、偏差の増大化が認めら
れたときに直ちにロボットを停止させるものである。偏
差の増大化とは、本来、負帰還により目標位置にロボッ
トが近付くべきところを逆に正帰還により目標位置から
ロボットが遠ざかることを意味するものであるから明ら
かな配線ミスであり、これなもってＷちにロボットを停
止させるものである。Specifically, as shown in the example, the deviation between the command value and the current value for the robot is monitored, the deviation is compared before and after a predetermined period of time has elapsed, and an increase in the deviation is detected. This will cause the robot to stop immediately when it is touched. An increase in deviation means that the robot should move closer to the target position due to negative feedback, but instead, due to positive feedback, the robot moves away from the target position, so this is an obvious wiring error. This is to stop the robot immediately.

実施例 第２図はロボットのサーボ系の一例な示すブロック図で
あり、１は位置に関する演算部であって、演算部１は位
置指令値（目標値）ａからフィードバック信号である現
在値ｌを減じた位置偏差すを演算する比較部２と、位置
偏差に相当する操作量Ｃを求める関数発生部３とから構
成される。関数発生部３の出力はアンプ４によりその操
作量Ｃに応じた速度指令電圧ｄに変換され、さらに速度
指令電圧ｄはモータ用アンプ５により速度フィードバッ
ク雷、圧ｆが減ぜられてその速度偏差がモータ６の電機
子雷、流ｅとなる。６はアクチュエータとしての電、動
モータ、７はロボットアーム等の負荷である。８＃−！
モータ６に連結されてその回転数に応じた速度フィード
バック電圧ｆを発生下る速度検出器としてのタコジェネ
レータであり、モータ用アンプ５との間でフィードバッ
クループを形成している。また、９は負荷７の回転角位
置ｇに比例したアナログ軍、圧りを発生下る位置検出器
としてのポテンショメータであり、その出力はＡ／Ｄ変
換器１０によりディジタル化され現在値ｌとじて比較部
２にフィードバックされる。Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing an example of a servo system of a robot. Reference numeral 1 denotes a calculation unit related to position, and calculation unit 1 calculates a current value l, which is a feedback signal, from a position command value (target value) a. It is comprised of a comparator 2 that calculates the reduced positional deviation S, and a function generator 3 that calculates the manipulated variable C corresponding to the positional deviation. The output of the function generator 3 is converted by the amplifier 4 into a speed command voltage d according to the manipulated variable C, and the speed command voltage d is further converted into a speed feedback voltage by the motor amplifier 5, and the pressure f is reduced and the speed deviation is calculated. becomes the armature lightning of the motor 6, the flow e. 6 is an electric motor as an actuator, and 7 is a load such as a robot arm. 8#-!
The tacho generator is a speed detector connected to the motor 6 and generates a speed feedback voltage f according to the rotation speed of the motor 6, and forms a feedback loop with the motor amplifier 5. In addition, 9 is an analog potentiometer proportional to the rotation angle position g of the load 7, and a potentiometer as a position detector that generates pressure.The output is digitized by the A/D converter 10 and compared with the current value l. It is fed back to section 2.

以上のように、位置指令値ａから現在値ｉを減じてその
差分である位置偏差すを関数発生部３に送出し、同様に
速度指令電圧ｄから速度フィードバック雷圧ｆを減じて
その差分である速度偏差な電機子雷、流ｅとしてモータ
６に送出しているものである。ここで、例えばロボット
の保守点検等に際し、タコジェネレータ８あるいはポテ
ンショメータ９からの信号についてそのプラス（ト）、
マイナス（→を逆に接続してしまうと、演算部１または
モータ用アンプ５において側差す、ｅは指令値ａまたは
ｄと現在値ｌまたはｆとを加えたものとなり、正帰還の
状態となってロボットの暴走を引き越こしてしまうこと
になる。As described above, the current value i is subtracted from the position command value a, and the position deviation S, which is the difference between the two, is sent to the function generator 3, and the speed feedback lightning pressure f is similarly subtracted from the speed command voltage d, and the difference is calculated. The armature lightning with a certain speed deviation is sent to the motor 6 as a flow e. Here, for example, during maintenance and inspection of the robot, the plus (g),
If the negative (→) is connected in reverse, it will be turned to the side in the calculation unit 1 or the motor amplifier 5. e will be the sum of the command value a or d and the current value l or f, resulting in a positive feedback state. This will cause the robot to go out of control.

そこで本実施例においては、位置側差すをＣＰＵ１１に
送出してこの位置側差すを常時監視し、この位置偏差す
が増加傾向を示した場合にはロボットの暴走とみなして
直ちに停止処理を行なう。Therefore, in this embodiment, the position deviation is sent to the CPU 11 and constantly monitored, and if the position deviation shows an increasing tendency, it is assumed that the robot has run out of control and a stop process is immediately performed.

これを第１図を用いて説明すると、ステップ■でＣＰＵ
ＩＩ内部のレジスタなイニシャライズ後、ステップ■で
は位置指令値ａから現在値ｌを減じた位置偏差ｇｏ（＝
ｂ）をメモリに格納し、この時のアドレスを１００番地
とする。To explain this using Figure 1, in step
After initializing the register inside II, in step ■, the position deviation go (=
b) is stored in the memory, and the address at this time is set to address 100.

そして、タイマーにて設定されたＴ秒経過後（ステップ
■、■）、そのＴ秒経過後の位置偏差６１な同様にメモ
リに格納し、その時のアドレスを１０１番地とする（ス
テップ■）。さら１＝ステツプ■からＴ秒経過後の位置
偏差ε２をメモリに格納し、その時のアドレスを１０２
番地とする（ステップｃ〜■）。Then, after the T seconds set by the timer have elapsed (steps (2), (2)), the position deviation 61 after the T seconds has elapsed is similarly stored in the memory, and the address at that time is set to address 101 (step (2)). Furthermore, 1 = Store the position deviation ε2 after T seconds have elapsed from step ■ in the memory, and set the address at that time to 102.
address (steps c to ■).

別　　表 ステップ■では、別表にも示すよう１ｍ　１００　。Separate table In step ■, 1m 100 as shown in the attached table.

１０１および１０２番地のデータε０．ε１，６２をそ
れぞれ読み出し、ステップ■で１００番地のデータεｏ
をＸ、１０１番地のデータε１をＹ、１０２番番地のデ
ータ６２をＺとそれぞれ定義する。そして、ステップ０
ではｘ＜ｙ＜ｚが成立しているかどうか判断し、成立し
ている場合にはステップ０に移行して直ちに電、源を切
ってロボットの停止処理を行なう。つまり、前記のＸ（
Ｙ（Ｚが成立していることは位置偏差が時間の経過とと
もに拡大していることであり、さらにこれは本来は負帰
還により目標位置にロボットが近付くべきところを逆に
正帰還により目標位置からロボットが遠ざかることを意
味するものであるから、ロボットの暴走とみなして直ち
に停止処理を施丁。Data at addresses 101 and 102 ε0. Read out ε1 and 62 respectively, and in step ■, read the data εo at address 100.
is defined as X, data ε1 at address 101 is defined as Y, and data 62 at address 102 is defined as Z, respectively. And step 0
Then, it is determined whether x<y<z holds true, and if so, the process moves to step 0, where the power is immediately turned off and the robot is stopped. In other words, the above X(
The fact that Y(Z holds true means that the positional deviation is increasing over time. Furthermore, this means that the robot should normally approach the target position due to negative feedback, but on the contrary, it approaches the target position due to positive feedback. Since this meant that the robot was moving away, it was assumed that the robot was running out of control and was immediately stopped.

ここで、ステップ０での判断要素としてはＸ。Here, the judgment factor at step 0 is X.

Ｙだけでも足りるが、前述したように配線ミスによる暴
走の特徴な的確に検知するためには、判断要素としてＸ
、Ｙのほかに２を加えるのが望ましい。Although Y alone is sufficient, as mentioned above, in order to accurately detect the runaway characteristic due to wiring errors, it is necessary to use X as a judgment element.
, it is desirable to add 2 in addition to Y.

一方、ステップ０においてｘ＜ｙ＜ｚが成立していない
場合にはステップＯに移行し、Ｙの値を１００番地に格
納するとともに、２の値の１０１番地に格納し、さらに
１０２番地のデータケクリＣＰＵ。On the other hand, if x<y<z does not hold in step 0, the process moves to step O, stores the value of Y at address 100, stores the value of 2 at address 101, and then stores the data at address 102. CPU.

アする。その結果、１００，１０１および１０２番地の
データが順次更新されることになり、以後はステップ■
以後を繰り返丁ことになる。a. As a result, the data at addresses 100, 101, and 102 will be updated sequentially, and from then on, step
You will have to repeat the following steps.

尚、第２図の位置偏差すに代えて速度偏差である電機子
電流ｅをＣＰＵ１１にて監視Ｔるようにしてもよい。Incidentally, instead of the position deviation shown in FIG. 2, the armature current e, which is the speed deviation, may be monitored by the CPU 11.

発明の効果 本発明によれば、ロボットの偏差を監視してその偏差が
増加しているか否かを判断し、偏差の増大化が認められ
た時にロボットを停止させるようにしたものであるから
、配線ミスによるロボットの暴走が生じた場合にも人為
的な停止処理を行なう必要がないため、信頼性および安
全性ともに大幅に向上する。Effects of the Invention According to the present invention, the deviation of the robot is monitored, it is determined whether the deviation is increasing, and the robot is stopped when an increase in the deviation is recognized. Even if the robot goes out of control due to a wiring error, there is no need to manually stop the robot, which greatly improves both reliability and safety.

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

第１図は本発明の一実施例を示すフローチャート、第２
図はロボットのサーボ系のブロック図である。FIG. 1 is a flowchart showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram of the robot's servo system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）産業用ロボットのサーボ系において、産業用ロボ
ットに対する指令値と現在値との偏差を監視するととも
に、所定時間経過前と経過後の上記偏差を比較し、偏差
の増大化が認められたときに産業用ロボットを停止させ
ることを特徴とする産業用ロボットの制御方法。(1) In the servo system of an industrial robot, the deviation between the command value for the industrial robot and the current value was monitored, and the above deviation was compared before and after a predetermined period of time had elapsed, and an increase in the deviation was observed. A method for controlling an industrial robot, the method comprising sometimes stopping the industrial robot.