KR100721642B1 - 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치 - Google Patents

제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 제조업자측의 작업자가 사용자의 공장을 가서 수행하던 로보트의 조정을 제조업자측의 해석용 컴퓨터를 통해서 간단히 행하고, 공장 라인을 멈추지 않고 사용자의 보수와 조정 요구에 즉시 대응하는 것이다.
따라서, 본 발명은, 로보트(11)와 이 로보트(11)를 제어하는 컨트롤러(12)를 갖는 로보트 장치를 제공하는 것으로, 상기 장치는, 컨트롤러(12)에 접속되어 로보트(11)의 상태량을 취득하는 진단용 컴퓨터(13), 로보트(11)로부터 원격으로 제공되고, 로보트(11)의 제어 파라미터를 조정하는 제어 파라미터 조정 수단(233)을 갖는 해석용 컴퓨터(23), 및 이들 컴퓨터(13, 23) 사이를 접속하는 통신 기능(31)을 갖고 통신 기능(31)에 의해 상태량을 해석용 컴퓨터(23)로 송신하고, 상태량을 기초로 로보트(11)의 제어 파라미터를 구하고, 이 제어 파라미터를 진단용 컴퓨터(13)를 경유하여 컨트롤러(12)로 송신하여 로보트(11)를 제어하는 것이다.

Description

제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치{CONTROLLABLE OBJECT REMOTE CONTROL AND DIAGNOSIS APPARATUS}
본 발명은, 원격지에 제공된 로보트, 서보 모터(servo motor) 또는 NC 장치 등의 제어 대상의 조정, 보수, 진단 등을 수행하는 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
종래, 원격지에 있는 사용자의 공장의 로보트, 서보 모터 또는 NC 장치 등의 모터를 포함하는 제어 대상의 보수, 진단 및 조정이 수행되는 경우에는, 사용자측의 작업자는 충분히 대응할 수 없다. 예를 들면, 제어 대상에 다른 부하가 가해지는 정도에서도 새롭게 서브 게인을 조정할 필요가 있는 경우가 있다. 제어 대상이 조정 방법에 따라 발진하기 때문에, 조정 노하우를 갖고 있지 않은 사용자측의 작업자는 위험을 수반하는 경우가 있다. 이 때문에, 제조업자측의 작업자 또는 사용자의 공장 부근에 있는 제조업자측의 서비스 센터의 작업자가 현지에 가야하므로, 시간, 노력 및 비용이 든다.
또한, 급하게 제어 대상이 조정되어야 하는 경우에도, 제조업자의 작업자가 원격지로 가야하므로 시간이 걸린다. 따라서, 시간 손실이 발생되고 있다. 또한, 제조업자측의 작업자가 현지에서 보수, 진단, 및 조정을 수행하는 경우에도, 제어 대상을 포함하는 공장 라인이 정지되어야 한다. 따라서, 생산성도 영향을 받는다. 마찬가지로, 공장 라인 상에 대형의 측정 장치를 가지고 들어가는 경우에도 라인이 정지되어야 한다. 따라서, 물리적으로 좁은 라인 상에서는 측정 장치를 가지고 들어가기 곤란한 경우가 있다.
이와 같은 문제에 대해, 예를 들면, JP-A-5-35751호에는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 제조업자가 소유하는 관리 컴퓨터와 사용자가 소유하는 공작 기계 또는 그 단말기가 상업용 통신 회선을 통해 서로 접속됨으로써, 대화 형식으로 공작 기계의 정기 진단, 고장 진단 및 고장 수리를 행하는 선행 기술이 개시되어 있다.
이 선행 기술에서는, 공작 기계 사용자(91)로부터 공작 기계(913a)의 정기 진단 요구 또는 고장 진단 요구가 주어질 때에, 공작 기계 제조업자(92)가 소유하는 정기 진단 또는 고장 진단용의 프로그램을 내장한 관리 컴퓨터(921)에서 공작 기계(913a) 또는 그 단말기(911)로 상업용 통신 회선(93)을 통하여 정기 진단 또는 고장 진단용 프로그램이 송신된다.
이 프로그램을 공작 기계(913a)에서 실행한 결과 생성된 정기 진단 또는 고장 진단에 필요한 정보가, 다시 상업용 통신 회선(93)을 통하여 관리 컴퓨터(921)에 피드백된다. 관리 컴퓨터(921)가 이 정보에 기초하여 전용 해석 프로그램을 실행함으로써 공작 기계(913a)의 정기 진단 또는 고장 진단 프로그램을 자동 해석하고, 이 해석 결과를 사용자가 소유하는 공작 기계(913a) 또는 그 단말기로 상업용 통신 회선(93)을 통해 송신한다.
또한, 사용자(91)가 소유하는 공작 기계(913a) 또는 그 단말기와 제조업자(92)가 소유하는 관리 컴퓨터(921)에 정기 진단과 고장 진단용 프로그램의 디스플레이 장치(912와 922)가 제공되고, 이 디스플레이 장치(912와 922)를 통해 대화 형식으로 정기 진단, 고장 진단 및 고장 수리가 송신된다.
또한, 산업용 로보트의 동작 파형 진단 방식에 대해, JP-A-7-160323호에는, 로보트의 동작 데이터의 파형이 기억되고 기준 파형과 비교되어 특징량을 추출하는 선행 기술이 개시되어 있다. 이 선행 기술에서는, 로보트 컨트롤러에, 로보트의 컨트롤러와 통신하여 로보트 본체의 동작 데이터의 이력을 기억하는 데이터 파일, 기준 파형과 비교하여 페치된 동작 데이터의 파형의 특징량을 추출하는 파형 특징 추출부, 상기 기준 파형과 상기 특징량으로부터 모델화된 표준 데이터를 생성하는 표준 데이터 생성부, 상기 표준 데이터에 대응하여 상기 동작 데이터를 조정하는 표준 데이터 조정부, 및 조정된 상기 표준 데이터와 상기 동작 데이터를 비교하여 미리 설정된 파형 진단용 코멘트 테이블을 참조하면서 상기 동작 데이터의 파형을 진단하는 파형 진단부를 갖는 워크 스테이션이 접속된다.
그런데, JP-A-5-35751호에 기재된 발명은, 원격지에 있는 제어 대상인 공작 기계의 정기 진단 또는 고장 진단에 주로 관한 것으로, 제어 대상의 서보 게인(servo gain) 또는 애플리케이션 고유의 파라미터 등, 원격지에 있는 제어 대상의 제어 파라미터의 조정에 대응하지 않는다.
또한, 정기 진단 또는 고장 진단이 수행될 때 또는 대형의 측정 장치를 가지고 들어갈 때에는, 공장 라인을 정지시켜야 되는 문제가 있다.
또한, 대화 형식으로 사용자측의 작업자가 대응하여야 한다. 따라서, 작업 자가 존재하지 않는 경우에는, 대응할 수 없고 시간 손실이 발생되어, 제어 대상의 플레이백(play-back) 운전시에는 어떠한 처리가 수행될 수 없고 정기 진단과 고장 진단이 자동적으로 수행될 수 없다.
또한, JP-A-7-160323호에 기재된 발명에서는, 로보트의 동작 데이터로부터 기준 파형과 비교하여 특징량을 추출하고 파형 진단용 코멘트 테이블이 참조되고 있다. 동작 데이터의 추출과 이의 파형의 자동 판단만이 수행된다. 따라서, 상기 선행 기술과 마찬가지로, 그 결과가 로보트의 게인 조정과 애플리케이션 고유의 파라미터의 조정에 반영되어, 동작이 확인될 수 있게 한 구성을 얻는 것은 불가능하다.
또한, 소정의 동작만으로 동작 데이터의 파형이 페치될 수 있다. 이 때문에, 사용자측의 작업자에 의해 생성된 작업 프로그램에 기초한 플레이백 운전시에는 정기 진단과 고장 진단을 수행하는 것은 불가능하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 제어 대상의 서보 게인 조정이나 애플리케이션 고유의 조정을 원격지에 제공된 해석용 컴퓨터를 통하여 간단히 행하고, 사용자로부터 주어진 조정 요구에 시간 손실 없이 대응할 수 있고, 대형의 측정 장치가 필요한 조정을 행하며, 공장 라인을 멈추지 않고 통상의 플레이백 운전시에는 고장 진단을 행할 수 있는 원격 조정 및 진단 장치를 제공하는 것이다.
상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 특징은, 제어 대상과 상기 제어 대상을 제어하는 컨트롤러를 갖는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치로서, 상기 장치는, 상기 컨트롤러에 접속되어 제어 대상의 상태량(state quantity)을 취득하는 진단용 컴퓨터, 상기 제어 대상으로부터 원격으로 제공되고, 상기 제어 대상의 제어 파라미터를 조정하는 수단을 갖는 해석용 컴퓨터, 상기 컴퓨터들 사이를 접속하는 통신 기능, 및 상기 통신 기능에 의해 상기 상태량을 해석용 컴퓨터로 송신하고, 상기 상태량을 기초로 상기 제어 대상의 제어 파라미터를 얻고, 상기 제어 파라미터를 상기 진단용 컴퓨터를 경유하여 상기 컨트롤러로 송신하여 상기 제어 대상을 제어하는 수단을 갖는 것에 관한 것이다.
본 발명의 제2 특징은, 상기 해석용 컴퓨터는, 상기 제어 대상의 제어 파라미터 조정용 동작 지령을 생성하는 지령 생성부, 상기 진단용 컴퓨터에 상기 동작 지령을 송신하는 데이터 송신부, 상기 진단용 컴퓨터로부터 제어 대상의 상태량을 수신하는 데이터 수신부, 상기 동작 지령에 의한 제어 대상의 상태량으로부터 제어 대상의 모델을 이용하여 동작 및 상태를 재현하는 시뮬레이터부, 및 상기 시뮬레이터부에 의해 얻어진 결과로부터 제어 파라미터를 조정하는 제어 파라미터 조정부를 갖는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제3 특징은, 상기 진단용 컴퓨터는, 상기 제어 대상의 상태량을 기억하는 상태량 기억부, 상기 컨트롤러의 상태를 판단하는 컨트롤러 상태 판단부, 상기 해석용 컴퓨터로부터 보내진 제어 파라미터 조정용의 동작 지령을 수신하는 데이터 수신부, 및 상기 해석용 컴퓨터에 제어 대상의 상태량을 송신하는 데이터 송신부를 갖는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제1 내지 제3 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 제조업자측 작업자가 사용자측의 공장에 가서 행하던 조정이 제조업자측의 해석용 컴퓨터를 통해 간단히 행해질 수 있다. 또한, 공장 라인을 멈추지 않고, 사용자측의 작업자의 보수와 조정 요구에 따라, 즉시 대응할 수 있다.
본 발명의 제4 특징은, 상기 제어 파라미터는 서보 게인인 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
전술한 구성을 갖는 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 예를 들면, 사용자측의 작업자가 제어 대상에 부하를 설치하는 환경이 정비될 때 서보 게인이 조정된다. 따라서, 이미 공장 출하시에 개략적으로 적용된 서보 게인이 부하에 대응하여 높은 정밀도로 안전하게 조정될 수 있다.
본 발명의 제5 특징은, 상기 제어 파라미터는 애플리케이션 고유의 조건 파라미터인 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제5 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 제어 대상의 애플리케이션 또는 워크가 변경될 때, 애플리케이션 고유의 조건 파라미터가 조정된다. 따라서, 노하우를 가진 제조업자측 작업자가 조건을 설정할 수 있어, 시간이 대폭 단축될 수 있고 품질이 유지 향상될 수 있다.
본 발명의 제6 특징은, 상기 해석용 컴퓨터의 시뮬레이터부 대신에 원격지와 동일한 제어 대상이 사용되는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제6 특징에 의한 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 사용자측과 동일한 제어 대상을 조정에 사용함으로써, 대형의 측정 장치가 필요한 조정도 수행될 수 있다. 또한, 공장 라인을 멈추지 않고 시간과 노력을 대폭 삭감할 수 있다.
본 발명의 제7 특징은, 상기 해석용 컴퓨터는, 상기 제어 대상의 동작 지령을 생성하는 지령 생성부, 상기 진단용 컴퓨터에 상기 동작 지령을 송신하는 데이터 송신부, 상기 진단용 컴퓨터로부터 제어 대상의 상태량을 수신하는 데이터 수신부, 상기 데이터 송신부에 의해 송신되는 데이터와 상기 데이터 수신부에 의해 수신되는 데이터를 선택적으로 기억하는 데이터 기억부, 및 상기 제어 대상의 제어 파라미터를 조정하는 제어 파라미터 조정부를 갖는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제8 특징은, 상기 해석용 컴퓨터의 지령 생성부는, 원격 제어 기능을 갖고, 원격지에서 사용되고 있는 제어 대상을 동작시키는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제1, 제3, 제7 및 제8 특징에 의한 모터를 포함하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 제조업자측의 작업자가 사용자측의 공장에 가서 행하던 조정이 제조업자측의 해석용 컴퓨터를 통해서 간단히 수행될 수 있다. 또한, 사용자가 사용하고 있는 제어 대상 자체가 제어된다. 따라서, 제어 대상의 경년 변화에 대해서 높은 정밀도로 조정을 수행할 수 있다.
본 발명의 제9 특징은, 상기 해석용 컴퓨터의 데이터 송신부는, 상기 해석용 컴퓨터에 정기적으로 제어 대상의 상태량을 송신하고, 상기 컨트롤러 상태 판단부가 이상(abnormality)으로 판단한 경우 및/또는 송신 요구가 주어진 경우에 제어 대상의 상태량을 송신하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제9 특징에 의한 모터를 포함하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 해석용 컴퓨터에 정기적으로 제어 대상의 상태량이 자동 송신된다. 따라서, 해석용 컴퓨터는 사용자가 사용하고 있는 제어 대상을 정기적으로 감시할 수 있고, 또한, 이상 상태와 송신 요구에 대해 신속히 대응할 수 있다. 따라서, 제어 대상의 이상 원인의 해석에서 문제 해결까지 드는 시간과 노력을 현저하게 삭감시킬 수 있다.
본 발명의 제10 특징은, 상기 제어 대상의 플레이백 운전시에, 상기 동작 지령과 상기 제어 대상의 상태량을 상기 진단용 컴퓨터에서 상기 해석용 컴퓨터로 송신시켜 제어 대상의 상태량으로부터 이상의 유무를 판단 및 추정하는 고장 진단 예지부가 제공되는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제10 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 통상의 플레이백 운전시에는 사용자측의 제어 대상의 상태량이 순차적으로 해석용 컴퓨터로 송신되어 고장을 추정 및 판단한다. 따라서, 사용자측의 제어 대상의 상태를 감시할 수 있고, 그럼으로써 고장을 방지할 수 있다.
본 발명의 제11 특징에 의하면, 상기 제어 파라미터가 조정될 때에, 상기 컨트롤러 상에서 직교좌표계 또는 관절좌표계에서의 상기 제어 대상의 위치 제한의 조건을 설정하는 조건 설정부와, 상기 조건 설정부에 의해 설정된 위치 제한의 조건을 상기 진단용 컴퓨터로 송신하고, 상기 진단용 컴퓨터 내에서 상기 해석용 컴퓨터로부터 수신한 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 상기 위치 제한의 조건에 간섭하는가를 대조하는 조건 대조부가 제공되고, 간섭한 경우에 상기 데이터 송신부에서 상기 해석용 컴퓨터에 상기 조건 대조부로부터 출력된 동작 지령 간섭 신호와 상기 위치 제한의 조건이 송신되고, 상기 해석용 컴퓨터의 상기 지령 생성부에서 상기 동작 지령 간섭 신호와 상기 위치 제한의 조건에 기초하여 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 신호가 재생성되는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제11 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 원격지에 있는 사용자에 의해 상기 컨트롤러의 조건 설정부를 통해 설정된 직교좌표계 또는 관절좌표계에서의 상기 제어 대상의 위치 제한의 조건이, 상기 해석용 컴퓨터의 상기 지령 생성부에 의해 생성된 동작 지령과 상기 조건 대조부에서 비교 대조된다. 간섭한 경우에, 동작 지령 간섭 신호와 사용자에 의해 설정된 상기 위치 제한의 조건이 상기 해석용 컴퓨터로 회신되어 상기 동작 지령을 재작성한다. 따라서, 미리 사용자에 의해 위험하다고 판단되고 있는 위치에서 제어 파라미터의 조정이 금지될 수 있다. 따라서, 안정성이 보다 향상될 수 있다.
본 발명의 제12 특징은, 상기 해석용 컴퓨터는 상기 조건 대조부를 포함하고, 상기 해석용 컴퓨터의 상기 지령 생성부에서 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 생성될 때에, 상기 조건 설정부에 의해 설정된 상기 위치 제한의 조건이 상기 해석용 컴퓨터로 송신되어, 상기 해석용 컴퓨터의 상기 지령 생성부에 의해 생성된 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 상기 위치 제한의 조건에 간섭하는가를 상기 조건 대조부에서 대조하고, 간섭한 경우에 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 재생성되는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제12 특징에 의한 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 상기 해석용 컴퓨터의 지령 생성부에 의해 생성된 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 생성될 때에, 상기 사용자의 위치 제한의 조건과 간섭하는가가 점검된다. 간섭한 경우에 재작성이 수행될 수 있다. 따라서, 상기 진단용 컴퓨터와 상기 해석용 컴퓨터 사이의 전송을 적게 할 수 있고, 그럼으로써 제어 파라미터의 조정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 제13 특징은, 상기 진단용 컴퓨터는 다수의 제어 파라미터를 기억할 수 있는 제어 파라미터 기억부를 갖는 본 발명의 제1 내지 제12 특징 중 어느 한 특징에 의한 모터를 포함하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제13 특징에 의한 모터를 포함하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 상기 진단용 컴퓨터 내에 이전에 조정된 제어 파라미터가 기억될 수 있다. 따라서, 공장 라인의 변경에 의해 제어 대상의 원 용도로 복귀한 경우에도, 해석용 컴퓨터를 사용하는 재조정을 수행하지 않아 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 제14 특징은, 상기 진단용 컴퓨터는 동작 지령에 기초한 제어 대상의 상태량으로부터 제어 대상의 모델을 이용하여 동작 및 상태를 재현하는 시뮬레이터부를 갖는 본 발명의 제13 특징에 의한 모터를 포함하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제14 특징에 의한 모터를 포함하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 상기 진단용 컴퓨터의 상기 제어 파라미터 기억부에 기억된 이 전의 제어 파라미터가, 실제로 제어 대상에 사용하기 전에 시뮬레이터부에서 확인될 수 있다. 따라서, 안전성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 제5 실시 형태를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제6 실시 형태를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 제7 실시 형태를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 제8 실시 형태를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 제9 실시 형태를 도시하는 도면,
도 11은 종래의 제어 장치를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를, 제어 대상을 로보트로 하여 도 1에 도시하여 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 본 발명의 제1 특징에서 설명된 바와 같이, 사용자측(1)의 공장 라인에 제공된 로보트(11)와 이 로보트(11)를 제어하는 컨트롤러(12)를 포함하는 로보트 장치가, 컨트롤러(12)에 접속되어 로보트(11)의 제어 상태량을 취득하는 진단용 컴퓨터(13), 로보트(11)가 제공된 사용자측(1)의 공장으로 부터 멀리 떨어진 제조업자측(2)의 서비스 센터 내(이하 "제조업자측"이라고 함)에 제공된 해석용 컴퓨터(23), 및 예를 들면, 양 컴퓨터(13와 23) 사이를 접속하는 전화 회선, 인터넷과 같은 상업용 통신 회선, LAN 등의 전용 회선, 또는 무선 통신의 통신 기능(31)으로 구성되어 있다. 제1 실시 형태에 의하면, 이와 같이 기존의 통신 시스템이 사용되어 새롭게 설비 투자를 필요로 하지 않는다.
진단용 컴퓨터(13)와 컨트롤러(12)를, 케이블, 버스 접속 또는 무선 형식을 통해 접속하는 방법이 있다. 진단용 컴퓨터(13)는 퍼스널 컴퓨터 또는 컨트롤러(12)에 내장되는 유형의 것이어도 되고, 컨트롤러(12)에 진단용 컴퓨터(13)의 상태량 기억과 데이터의 송수신의 기능을 갖도록 함으로써, 진단용 컴퓨터(13)의 설치 공간을 생략하여도 된다.
한편, 본 발명의 제2 특징에서 설명된 바와 같이, 진단용 컴퓨터(23)는, 로보트(11)의 제어 파라미터 조정용의 동작 지령을 생성하는 지령 생성부(232), 진단용 컴퓨터(13)에 동작 지령을 송신하는 데이터 송신부(25), 진단용 컴퓨터(13)로부터의 동작 지령에 의한 로보트(11)의 상태량을 수신하는 데이터 수신부(24), 로보트(11)의 모델을 이용하여 로보트(11)의 상태량으로부터 동작 및 상태를 재현하는 시뮬레이터부(231), 및 시뮬레이터부(231)의 결과로부터 제어 파라미터를 조정하는 제어 파라미터 조정부(233)로 구성되어 있다.
지령 재생부(233)는, 서보 게인이 조정되는 경우에는 특정의 동작 패턴의 동작 지령을 생성하고, 아크 용접 등의 애플리케이션 고유의 조건 파라미터가 조정되는 경우에는 용접 조건 및 동작 지령을 생성한다. 대안으로, 해석용 컴퓨터(23)의 메모리에 미리 기억되어 있던 데이터가 독출되어, 동작 지령으로 되어도 된다.
시뮬레이터부(231)는 원격지에 있는 로보트의 모델(각 링크의 길이, 중량 또는 강성, 모터, 감속 기어 또는 용접기의 형식)을 미리 입력하여, 실제 기계와 동일한 동작 지령을 입력함으로써, 시뮬레이터부(231)를 통해 실제 기계와 동일하거나 또는 근사적인 제어 상태량을 생성할 수 있다.
제어 파라미터 조정부(233)는, 시뮬레이터부(231)에 의해 얻어진 제어 상태량을 진단용 컴퓨터(13)로부터 송신된 로보트(11)의 제어 상태량과 비교하여, 이들의 차이가 감소되도록 제어 파라미터(서보 게인)을 조정한다. 예를 들면, 시뮬레이터부(231)의 모델의 위치 편차보다 실제 로보트(11)의 위치 편차가 큰 경우에는 위치 게인이 증가된다.
또한, 본 발명의 제3 특징에서 설명된 바와 같이, 진단용 컴퓨터(13)는, 제어 대상의 상태량을 기억하는 상태량 기억부(132), 제어 대상의 컨트롤러가 보수와 조정에 대응 가능한가를 판단하는 컨트롤러 상태 판단부(131), 해석용 컴퓨터(23)로부터 송신된 동작 지령을 수신하는 데이터 수신부(14), 및 해석용 컴퓨터(23)에 제어 대상의 상태량을 송신하는 데이터 송신부(15)로 구성되어 있다.
또한, 진단용 컴퓨터(13)는, 해석용 컴퓨터(23)로부터 송신된 제어 파라미터를 컨트롤러(12)에 기억시켜, 해석용 컴퓨터(23)의 지령에 따라 컨트롤러(12)가 제어 파라미터를 조정 가능한가를 판단하는 기능도 갖고 있다.
이하에, 제어 파라미터의 기본적인 조정 방법에 대해서, 각 블록의 활동을 설명한다.
(1) 조정 준비의 판단
제조업자측(2)의 작업자는, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(233)를 통해, 원격지에 있는 진단용 컴퓨터(13)에 대해 로보트(11)의 제어 파라미터를 조정하는 상태 판단 지령을 생성한다. 이 상태 판단 지령은, 데이터 송신부(25)에서 전화 회선 등의 상업용 통신 회선(31)을 통하여, 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)에 송신된다(도면 중의 ①).
진단용 컴퓨터(13)의 컨트롤러 상태 판단부(131)에서, 컨트롤러(12)에 접속된 로보트(11)의 상태로부터 제어 파라미터가 조정된다고 판단한 경우는, "조정 가능한" 신호가 데이터 송신부(15)에서 해석용 컴퓨터(23)의 데이터 수신부(24)로 송신된다. 해석용 컴퓨터(23)는, 이 신호를 수신하면 동작 지령을 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)로 송신한다(도면 중의 ②).
비상 정지중 또는 플래이백 운전중에 조정이 수행될 수 없는 경우에, 진단용 컴퓨터(13)의 컨트롤러 상태 판단부(131)는 사용자측(1)의 작업자에게 제어 파라미터의 조정을 행하도록 지시를 보내는 처리를 행한다.
(2) 동작의 실행 및 제어 상태량의 기억
진단용 컴퓨터(13)는 송신된 동작 지령 ②와 초기 상태의 제어 파라미터를 컨트롤러(12)에 보내 이것을 컨트롤러(12)에 기억시키고, 컨트롤러(12)측이 준비될 때 로보트(11)에 동작 지령에 기초하여 동작을 수행한다. 이 동작중의 로보트(11)의 제어 상태량(예를 들면, 위치 FB, 속도 FB 또는 토크 지령)은, 컨트롤러(12)에서 진단용 컴퓨터(13)로 특정의 샘플링 주기로 전송되어, 상태량 기억부(132)에 기 억된다. 대안으로, 동작중의 제어 상태량은 컨트롤러(12) 내에 모두 기억되고, 동작 지령에 기초한 동작 종료 후에 일괄하여 진단용 컴퓨터(13)에 송신되어 상태량 기억부(132)에 기억되는 구성도 가능하다.
(3) 제어 상태량의 전송
로보트(11)의 동작 종료시 또는 해석용 컴퓨터(23)로부터의 지령에 따라, 진단용 컴퓨터(13)는 상태량 기억부(132)에 기억되어 있는 로보트(11)의 제어 상태량을, 데이터 송신부(15)에서 전화 회선 등의 상업용 통신 회선(31)을 통하여 해석용 컴퓨터(23)로 전송한다(도면 중의 ③). 전송되는 제어 상태량에 대해서는, 정보량을 감소시켜 통신 속도를 높이기 위해서, 위치 FB 또는 토크 지령 등의 필요한 정보만을 선택되어 전송될 수 있는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
(4) 제어 파라미터의 조정
해석용 컴퓨터(23)의 시뮬레이터부(231)는, 지령 생성부(232)에서 생성된 동작 지령과, 데이터 수신부(24)에 의해 수신된 로보트(11)의 제어 상태량, 및 원격지의 로보트(11)와 동일한 모델을 이용하여, 원격지에 있는 로보트(11)의 동작을 재현시킨다. 해석용 컴퓨터(23)의 제어 파라미터 조정부(233)는, 동작 지령과 모델로부터 시뮬레이트된 동작 파형을, 실제 기계로부터 취득된 제어 상태량의 동작 파형과 비교함으로써, 제어 파라미터가 최적인지를 자동적으로 판단한다. 또한, 이 판단은 해석용 컴퓨터(23)를 조작하고 있는 제조업자측(2)의 작업자에 의해 수행되는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
(5) 동작 확인
제어 파라미터가 최적이라고 판단된 경우에는, 해석용 컴퓨터(23)는, 데이터 송신부(25)에서 전화 회선 등의 상업용 통신 회선(31)을 통해, 이 제어 파라미터를 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)로 송신한다(도면 중의 ④). 진단용 컴퓨터(13)는 송신된 제어 파라미터를 컨트롤러에 보내어 기억시킨다. 이와 같이, 제어 파라미터 조정이 완료된다. 확인을 위해서 다시, 로보트(11)에 제어 파라미터 조정용의 동작 지령에 의한 동작을 수행함으로써, 사용자측(1)의 작업자에게 판단을 맡긴다. 따라서, 보다 확실하게 제어 파라미터가 조정될 수 있고, 제어 파라미터 조정후의 로보트(11)의 동작이 사용자를 충족시킬 수 있는 레벨을 갖도록 설정되어 있는가를 확인하는 것도 가능하다.
(6) 재조정
제어 파라미터가 최적이 아니라고 판단된 경우에는, 해석용 컴퓨터(23)의 제어 파라미터 조정부(233)는 시뮬레이션의 최적의 동작 파형에 근사하도록 제어 파라미터를 자기 조정한다. 이와 같이 조정된 제어 파라미터는 데이터 송신부(25)에서 상업용 통신 회선(31)을 통하여 진단용 컴퓨터(13)로 송신된다. 진단용 컴퓨터(13)는 데이터 수신부(14)에 의해 수신된 제어 파라미터를 컨트롤러(14)에 보내어 이것을 컨트롤러에 기억시키고, 그럼으로써 로보트(11)를 동작시킨다. 이 때, 로보트(11)의 제어 상태량은 전회의 조정시와 동일하게 해석용 컴퓨터(23)로 송신되고, 해석용 컴퓨터(23)의 시뮬레이터부(231)에서 다시 시뮬레이션된 동작 파형을 제어 상태량의 동작 파형과 비교하고, 제어 파라미터 조정부(233)가 최적의 동작 파형으로 판단할 때까지 이 처리가 반복된다.
종래에는 제조업자측(2)의 작업자가 사용자측(1)의 공장에 가서 제어 파라미터를 조정하였지만, 이와 같은 시스템의 구성은 제조업자측(2)의 해석용 컴퓨터(23)를 통해 동일한 조정을 간단히 수행할 수 있다. 또한, 공장 라인을 정지시키지 않고 사용자측(1)의 작업자의 보수와 조정 요구에 따라, 즉시 대응할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태가 도 2를 참조하여 설명된다.
본 발명의 제4 특징에서 설명된 바와 같이, 로보트(12)의 서보 게인 조정이 수행되는 것을 상정하여 각 블록의 활동이 설명된다.
(1) 조정 준비의 판단
제조업자측(2)에 있는 작업자는, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(233)에 의해, 원격지에 있는 진단용 컴퓨터(13)에 대해 로보트(11)의 서보 게인을 조정하는 상태 판단 지령을 생성한다. 이 상태 판단 지령이 데이터 송신부(25)에서 전화 회선 등의 상업용 통신 회선(32)을 통해, 진단용 컴퓨터의 데이터 수신부로 송신된다(도면 중의 ①).
진단용 컴퓨터(13)의 컨트롤러 상태 판단부(131)에서, 컨트롤러(12)에 접속된 로보트(11)의 상태로부터 게인이 조정될 수 있는 것으로 판단한 경우는, "서보 게인 조정 가능"의 신호가 데이터 송신부(15)에서 해석용 컴퓨터(23)의 데이터 수신부(24)로 송신된다. 해석용 컴퓨터(23)는, 이 신호를 수신하면 게인 조정용 동작 지령을 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)로 송신한다(도면 중의 ②).
비상 정지중 또는 플레이백 운전중에 게인 조정이 수행될 수 없는 경우는, 진단용 컴퓨터(13)의 컨트롤러 상태 판단부(131)는 사용자측(1)의 작업자에게 서보 이득을 조정하도록 지시하는 처리를 행한다.
(2) 게인 조정용 동작의 실행 및 제어 상태량의 기억
진단용 컴퓨터(13)는, 송신된 게인 조정용의 동작 지령과 초기 상태의 서보 게인을 컨트롤러(12)로 보내 이것을 컨트롤러(12)에 기억시키고, 컨트롤러(12)측이 준비될 때, 로보트(11)가 게인 조정용의 동작 지령에 기초한 동작을 수행하게 한다.
이 동작중의 로보트(11)의 제어 상태량(예를 들면, 위치 FB, 속도 FB 또는 토크 지령)은, 컨트롤러(12)에서 진단용 컴퓨터(13)로 특정의 샘플링 주기로 송신되어, 상태량 기억부(132)에 기억된다. 대안으로, 동작중의 제어 상태량은 컨트롤러(12) 내에 모두 기억되고, 동작 지령에 기초한 동작 종료 후에 일괄하여 진단용 컴퓨터(13)로 송신되어 상태량 기억부(132)에 기억되는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
(3) 제어 상태량의 전송
로보트(11)의 동작 종료시 또는 해석용 컴퓨터(23)로부터의 명령에 따라, 진단용 컴퓨터(13)는, 상태량 기억부(132)에 기억되어 있는 로보트(11)의 제어 상태량을, 데이터 송신부(15)에서 전화 회선 등의 상업용 통신 회선(32)을 통하여 해석용 컴퓨터(23)로 전송한다(도면 중의 ③). 전송되는 제어 상태량에 대해서, 정보량을 감소시켜 통신 속도를 높이기 위해서, 위치 FB 또는 토크 지령 등의 필요한 정보만이 선택되어 전송될 수 있는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
(4) 게인 조정
해석용 컴퓨터(23)의 시뮬레이터부(231)는, 지령 생성부(232)에서 생성된 동작 지령, 데이터 수신부(24)에 의해 수신된 로보트(11)의 제어 상태량 및 원격지의 로보트(11)와 동일의 모델을 이용하여, 원격지에 있는 로보트(11)의 동작을 재현시킨다. 해석용 컴퓨터(23)의 제어 파라미터 조정부(233)는, 동작 지령과 모델로부터 시뮬레이션된 동작 파형을, 실제 기계로부터 취득된 제어 상태량의 동작 파형과 비교함으로써, 서보 게인이 최적인지를 자동적으로 판단한다. 또한, 이 판단이 해석용 컴퓨터(23)를 조작하고 있는 제조업자측(2)의 작업자에 의해 수행되는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
(5) 동작 확인
서보 게인이 최적이라고 판단된 경우에는, 해석용 컴퓨터(23)는, 데이터 송신부(25)에서 전화 회선 등의 상업용 통신 회선(32)을 통하여, 이 서보 게인을 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)로 송신한다(도면 중의 ④). 진단용 컴퓨터(13)는, 송신된 서보 게인을 컨트롤러(12)에 보내 이것을 컨트롤러(12)에 기억시킨다. 이와 같이, 서보 게인 조정이 완료된다. 확인을 위해서 다시, 로보트(11)에 게인 조정용의 동작 지령에 의한 동작을 수행함으로써, 사용자측(1)의 작업자에게 판단을 맡긴다. 따라서, 보다 확실하게 서보 게인 조정될 수 있고, 게인 조정후의 로보트의 동작이 사용자를 만족시킬 수 있는 레벨을 갖도록 설정되어 있는지를 확인하는 것도 가능하다.
(6) 재조정
서보 게인이 최적이 아니라고 판단된 경우에는, 해석용 컴퓨터(23)의 제어 파라미터 조정부(233)는 시뮬레이션의 최적의 동작 파형에 근사하도록 서보 게인을 자기 조정한다. 이와 같이 조정된 서보 게인이 데이터 송신부(25)에서 상업용 통신 회선(31)을 통하여 진단용 컴퓨터(13)로 송신된다. 진단용 컴퓨터(13)는, 데이터 수신부(14)에 의해 수신된 서보 게인을 컨트롤러(12)에 보내 이것을 컨트롤러(12)에 기억시킴으로써, 로보트(11)를 동작시킨다. 이 때, 로보트(11)의 제어 상태량이 전회의 조정시와 동일하게 해석용 컴퓨터(23)로 송신되고, 해석용 컴퓨터(23)의 시뮬레이터부(231)에서 다시 시뮬레이트션된 동작 파형이 제어 상태량의 동작 파형과 비교되며, 제어 파라미터 조정부(233)가 최적의 동작 파형으로 판단할 때까지 이 처리가 반복된다.
도 3에, 도 1 및 도 2의 해석용 컴퓨터(23)의 시뮬레이터부(231) 대신에, 원격지에 있는 로보트(11)와 동일한 실제 기계(21)를 사용하여 동작이 재현되는 경우를 도시하고 있다. 이와 같이, 시뮬레이터부(231) 대신에 원격지에 있는 로보트와 동일한 실제 기계를 사용함으로써, 미리 어느 정도의 제어 파라미터를 조정하여 둘 수 있어, 시간을 단축할 수 있다.
또한, 시뮬레이션에서는 나타나지 않은 이상 음 또는 진동을 사용자측(1)의 작업자보다도 먼저 제조업자측(2)의 작업자가 확인할 수 있다. 따라서, 안전성이 시뮬레이터부(231)보다 향상될 수 있다. 대형의 측정 장치를 필요로 하는 조정과 보수의 경우에도, 측정 장치가 사용자측의 공장으로 운반될 필요가 없다. 따라서, 제조업자측의 공장 내에서 조정이 수행될 수 있다.
또한, 도시하지 않았으나, 시뮬레이션과 실제 기계의 로보트가 함께 사용되는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 사용자측(1)의 로보트(11)의 동작의 제어 상태량에 기초하여 시뮬레이터부(231)에 의해 서보 게인이 조정되고, 이와 같이 얻어진 서보 게인을 이용하여 제조업자측(2)의 실제 기계(21)에 의해 동작이 확인된 후 사용자측(1)에 서보 게인이 송신되면, 안정성이 보다 향상될 수 있다.
플레이백 운전중에 조정이 수행되는 경우에는, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(232)로부터 동작 지령의 송신 없이, 컨트롤러(12) 내에 있는 실제 워크의 동작 지령에 기초하여 제어 상태량이 취득된다. 진단용 컴퓨터(13)는, 제어 상태량을 취득하면, 실제 워크에서의 동작 지령과 제어 상태량을 해석용 컴퓨터(23)로 송신하고, 계속해서 전술한 바와 같이 해석용 컴퓨터(23) 내에서 제어 파라미터를 최적화시킨다. 이와 같이, 실제의 동작 지령을 이용하여 제어 상태량이 취득된다. 따라서, 공장 라인을 정지시키지 않고 제어 파라미터를 조정할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태가 도 4를 참조하여 설명된다.
본 발명의 제5 특징에서 설명된 바와 같이, 애플리케이션 고유의 조건 파라미터의 조정에, 로보트에 의해 수행되는 아크 용접의 용접 조건이 조정되는 것을 상정하여, 각 블록의 활동이 설명된다. 용접 조건의 조건 파라미터로서는, 용접 속도, 용접 토치(torch) 각도, 용접 와이어 공급 모터의 공급 속도 등이다.
(1) 워크 데이터의 취득
아크 용접의 조건은 워크의 형상과 재질에 의해 크게 변화된다. 이 때문에, 사전에 어느 정도의 조건을 제한할 필요가 있다. 따라서, 사용자측(1)의 작업자는 아크 용접을 실시하는 워크의 형상과 재질을 컨트롤러(12) 또는 진단용 컴퓨터(13)에 등록한다. 이와 같이 등록된 워크의 형상과 재질의 데이터는, 데이터 송신부(15)에서 상업용 통신 회선(32)을 통하여 제조업자측(2)의 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(232)로 송신된다(도면 중의 ①).
(2) 조정 준비의 판단
제조업자측(2)의 작업자는, 원격지에 있는 로보트(11)에 의해 조정이 수행될 수 있는지를 점검하여야 한다. 따라서, 작업자는, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(233)를 통해, 원격지에 있는 진단용 컴퓨터(13)에 대해 로보트(11)에 의한 아크 용접의 용접 조건의 조정을 행할지의 상태 판단 지령을 생성한다. 이 상태 판단 지령이 데이터 송신부(25)에서 상업용 통신 회선(32)을 통해, 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)로 송신된다(도면 중의 ②).
접속된 로보트(11)의 상태로부터 용접 조건이 조정될 수 있는 것으로 판단된 경우는, "용접 조건 조정 가능"의 신호가 데이터 송신부(15)에서 해석용 컴퓨터(23)로 송신된다. 이 신호를 수신하면, 해석용 컴퓨터(23)는 용접 조건의 초기값을 진단용 컴퓨터(13)로 송신한다(도면 중의 ③).
플레이백 운전중 또는 비상 정지중에 용접 조건이 조정될 수 없는 경우에는, 진단용 컴퓨터(13)는 사용자측(1)의 작업자에게 용접 조건을 조정하도록 지시하는 처리를 수행한다.
(3) 아크 용접의 실행 및 용접 상태량의 기억
진단용 컴퓨터(13)는 데이터 수신부(14)에 의해 수신된 용접 조건의 초기값 을 컨트롤러(12)에 보내 이것을 컨트롤러(12)에 기억시킨다. 컨트롤러(12)측이 준비될 때, 로보트(11)에 용접 조건의 초기값과 사용자측(1)의 작업자에 의해 생성된 프로그램에 기초한 아크 용접을 수행한다. 이 아크 용접중의 용접 상태량(예를 들면, 용접 속도 뿐만 아니라 용접 전압과 용접 전류)가, 컨트롤러(12)에서 진단용 컴퓨터(13)로 특정의 샘플링 주기로 송신되어, 상태량 기억부(132)에 기억된다. 대안으로, 아크 용접중의 용접 상태량은 컨트롤러(12) 내에 모두 기억되고, 용접 종료 후에 일괄하여 진단용 컴퓨터(13)의 상태량 기억부(132)로 송신되어 기억된다.
(4) 용접 상태량의 전송
로보트(11)의 동작 종료시 또는 해석용 컴퓨터(23)로부터 송신된 명령에 따라, 진단용 컴퓨터(13)는, 상태량 기억부(132)에 기억되어 있는 용접 상태량을, 데이터 송신부(15)에서 상업용 통신 회선(32)을 통하여 해석용 컴퓨터(23)로 전송한다(도면 중의 ④). 전송하는 용접 상태량에 대해서, 정보량을 감소시켜 통신 속도를 높이기 위해서, 용접 전압, 용접 전류 또는 용접 속도가 필요에 따라 선택될 수 있는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 워크의 용접 결과에 대한 사용자측(1)의 작업자의 만족도와 의견도 진단용 컴퓨터(13)에 입력되어 해석용 컴퓨터(23)로 전송되는 구성에 의해, 사용자측(1)의 작업자가 만족하는 워크에, 보다 단시간에 근사키는 것이 가능하다.
(5) 용접 조건의 조정
해석용 컴퓨터(23)의 시뮬레이터부(231)는, 지령 생성부(232)에 의해 생성된 용접 조건과 전송되어 온 용접 상태량을 이용하여, 원격지에 있는 로보트(11)에 의한 아크 용접을 재현한다. 해석용 컴퓨터(23)의 제어 파라미터 조정부는, 워크의 데이터와 용접 조건으로부터 시뮬레이션된 결과(용접 상태량)를, 이와 같이 전송되어 온 용접 상태량과 비교함으로써, 최적의 용입과 접합이 수행될 수 있는가를 자동적으로 판단한다. 또한, 이 판단이 해석용 컴퓨터(23)를 조작하고 있는 제조업자측(2)의 작업자에 의해 수행되는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 사용자측(1)이 희망하는 사양(용입과 접합 상태)을 얻기 위해서 용접 조건(용접 속도, 용접 토치 각도, 용접 와이어 공급 모터의 공급 속도)을 조정하는 것도 가능하다. 또한, 사용자측(1)의 워크와 동일한 워크를 제조업자측(2)이 갖는 경우에는, 실제로 아크 용접을 수행함으로써, 접합 강도를 측정하거나 또는 단면의 용입 형상을 확인할 수 있다.
(6) 조건 확인
용접 조건이 최적이라고 판단된 경우에는, 해석용 컴퓨터(23)는, 데이터 송신부(25)에서 상업용 통신 회선(32)을 통하여, 이 용접 조건을 진단용 컴퓨터(13)로 송신한다(도면 중의 ⑤). 진단용 컴퓨터(13)는, 데이터 수신에 의해서 수신된 용접 조건을 컨트롤러(12)에 보내 이것을 컨트롤러(12)에 기억시킨다. 이와 같이, 용접 조건의 조정이 완료된다. 확인을 위해서 다시, 로보트(11)에 접속 조건에 의한 아크 용접이 수행됨으로써, 사용자측(1)의 작업자에게 판단을 맡긴다. 따라서, 보다 확실하게 용접 조건이 조정될 수 있고, 용접 조건 조정후에 얻어진 아크 용접의 상태가 사용자측(1)을 만족시킬 수 있는 레벨을 갖도록 설정되어 있는지를 확인 할 수도 있다.
(7) 재조정
용접 조건이 최적이 아니라고 판단된 경우에는, 해석용 컴퓨터(23)의 제어 파라미터 조정부(233)는 시뮬레이션의 최적의 결과에 근사하도록 용접 조건을 자기 조정한다. 이와 같이 조정된 용접 조건은 데이터 송신부(25)에서 상업용 통신 회선을 통하여 진단용 컴퓨터(13)로 송신된다. 진단용 컴퓨터(13)는, 데이터 수신에 의해 수신된 용접 조건을 컨트롤러(12)에 보내어 이것을 컨트롤러(12)에 기억시킴으로써, 아크 용접을 다시 실행한다. 이 때, 아크 용접의 용접 상태량은 전회의 조정시와 동일하게 해석용 컴퓨터(23)로 송신되고, 해석용 컴퓨터(23)의 시뮬레이터부(231)에서 다시 시뮬레이션에 의해 얻어진 결과가 용접 상태량과 비교되며, 제어 파라미터 조정부가 최적의 조건으로 판단할 때까지 이 처리가 반복된다.
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태가 도 5를 참조하여 설명된다.
플레이백 운전시의 고장의 진단과 예지를 상정하여, 각 블록의 활동을 설명한다. 본 발명의 제7 특징에서 설명된 바와 같이, 해석용 컴퓨터(23)는, 데이터 송신부(25), 데이터 수신부(24), 시뮬레이터부(231), 및 로보트(11)의 동작 지령과 상태량으로부터 로보트(11)의 동작의 이상 유무를 판단 및 추정하는 고장 진단 예지부(234)로 구성되어 있다.
로보트(11)의 플레이백 운전시에, 사용자측(1)의 작업자에 의해 생성된 동작 지령과 로보트(11)의 제어 상태량이 특정의 샘플링 주기로 상태량 기억부(132)에 기억된다. 동작 종료시 또는 해석용 컴퓨터(23)로부터 송신된 지령에 따라, 이것 들은 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 송신부(15)에서 해석용 컴퓨터(23)로 송신된다. 해석용 컴퓨터(23)의 고장 진단 예지부(234)는, 동작 지령에 의한 시뮬레이션의 동작 파형을 로보트(11)의 제어 상태량과 비교하고, 특정의 임계값 이상의 편차가 있는 경우에 로보트(11)의 동작 또는 설정이 이상하다고 판단하고, 비상 정지 또는 제어 파라미터 조정의 요구를 진단용 컴퓨터(13)를 통해서 컨트롤러(12)로 송신한다.
또한, 플레이백 운전시와 동일한 동작에서도 과거의 제어 상태량을 기억하여 변동량을 추출함으로써, 예를 들면, 감속 기어의 마모를 시간적으로 변화되는 상태량도 판단하는 것도 가능하다.
예를 들면, 실제 기계의 로보트(11)의 감속 기어 내에 이물이 침입한 경우를 상정한다. 정기적으로 토크 지령의 파형을 기억하여 순차적으로 이것들을 비교하면, 실제 기계의 토크 지령에 노이즈의 발생에 의해 이물의 침입을 검출할 수 있다.
다음에, 도 6을 참조하면, 본 발명의 제7 특징에서 설명된 바와 같이, 해석용 컴퓨터(23)는, 로보트(11)의 동작 지령을 생성하는 지령 생성부(232), 진단용 컴퓨터(13)에 동작 지령을 송신하는 데이터 송신부(25), 진단용 컴퓨터(13)로부터 송신된 동작 지령에 의한 로보트(11)의 상태량을 수신하는 데이터 수신부(24), 원격지에 있는 로보트(11)의 제어 파라미터를 조정하는 제어 파라미터 조정부(233), 및 데이터 송신부(25)에 의해 송신되는 데이터와 데이터 수신부(24)에 의해 수신되는 데이터를 선택적으로 기억하는 데이터 기억부(235)로 구성되어 있다.
지령 생성부(232)는, 서보 게인이 조정되는 경우에는 특정의 동작 패턴의 동작 지령을 생성하고, 예를 들면 아크 용접의 애플리케이션 고유의 조건 파라미터가 조정되는 경우에는 용접 조건 및 동작 지령을 생성한다. 대안으로, 미리 해석용 컴퓨터(23)의 데이터 기억부(235)에 기억되어 있는 데이터가 독출되어, 동작 지령으로 되어도 된다.
제어 파라미터 조정부(233)는, 예를 들면, 진단용 컴퓨터(13)로부터 송신된 로보트(11)의 제어 상태량의 내, 로보트(11)의 위치 지령값과 위치 피드백값을 비교하여, 차이가 감소하도록 제어 파라미터(서보 게인)을 조정한다.
또한, 본 발명의 제8 특징에서 설명된 바와 같이, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(232)는, 원격 제어 기능을 갖고, 원격지에서 사용되고 있는 제어 대상 자체를 동작시킬 수 있다.
이와 같이, 원격지의 로보트(11)가 협소한 환경에 제공되어 있는 경우, 자동으로 동작 지령이 생성될 때에 로보트(11)가 주위의 워크와 간섭하는 문제가 있다. 이와 같이, 자동 동작 지령 생성에 의해 처리될 수 없는 경우에, 원격지에 제공된 카메라에 의해 로보트(11)의 동작을 보면서 수동으로 원격 제어를 수행함으로써, 동작 지령을 생성하여, 간섭 문제를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명의 제9 특징에서 설명된 바와 같이, 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 송신부(15)는, 해석용 컴퓨터(23)에 정기적으로 제어 대상의 상태량을 송신하고, 컨트롤러 상태 판단부(131)가 이상으로 판단한 경우와 송신 요구가 주어진 경우에도 제어 대상의 상태량을 송신할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제5 실시 형태가 도 6을 참조하여 설명된다.
제어 파라미터의 기본적인 조정 방법에 대해서, 각 블록의 활동이 설명된다.
(1) 경년변화에 의한 조정 준비의 판단
사용자측(1)에 사용되고 있는 로보트(11)의 컨트롤러(12)에 접속된 진단용 컴퓨터(13)는, 항상 로보트(11)의 서보 주기로 로보트(11)의 상태량을 정해진 용량만큼 상태량 기억부(132)가 기억하게 한다. 진단용 컴퓨터(13)는 미리 정해진 일시(1일 또는 한 주에 한번)에 정해진 용량만큼 기억된 최신의 상태량과 정상 통신에 대한 정보를 해석용 컴퓨터(23)에 자동으로 정기 송신한다(도 6 중의 ①).
데이터를 수신한 해석용 컴퓨터(23)는, 진단용 컴퓨터(13)로부터 송신된 정상이고 정기적인 데이터를 판단하여 상태량을 기억하고, 또한, 위치 편차와 속도 편차를 계산한다. 해석용 컴퓨터(23)는, 위치 편차와 속도 편차가 정해진 설정 범위 내로 설정되면 이 데이터를 정상인 것으로 판단하고, 설정 범위를 넘은 경우에는 이상이 발생될 가능성이 있다는 경고를 제조업자측(2)의 담당자에게 통보하고(도 5 중의 ②), 진단용 컴퓨터(13)에도 점검 요구 내용을 표시한다.
(2) 이상시의 조정 준비의 판단
사용자측(1)에 사용되고 있는 로보트(11)의 컨트롤러(12)에 접속된 진단용 컴퓨터(13)는, 항상 로보트(11)의 서버 주기로 로보트(11)의 상태량을 정해진 용량만큼 상태량 기억부(132)가 기억하게 한다. 진단용 컴퓨터(13)의 컨트롤러 상태 판단부(131)가 이상 상태를 판단한 경우, 정기 송신보다고 우선적으로 이상이 발생된 것을 해석용 컴퓨터(23)로 송신한다(도면 중의 ①).
이 때, 이상이 발생된 시각 직전에 얻어진 최신 데이터도 동시에 해석용 컴퓨터(23)로 송신된다. 데이터를 수신한 해석용 컴퓨터(23)는, 데이터가 진단용 컴퓨터(13)로부터의 이상시에 얻어진 것을 판단하여 상태량을 기억하고, 또한, 위치 편차와 속도 편차를 계산한다.
제조업자측(2)의 담당자는, 이상 원인을 조사하고 해석용 컴퓨터(23)에 기억된 과거의 데이터를 참조하여 이 문제를 해결하며, 해석용 컴퓨터(23)를 통하여 제조업자측(2)의 담당자에게 통보하고 진단용 컴퓨터(13)에도 경보가 송신되어(도면 중의 ②) 이상 원인 또는 점검 요구 내용을 표시한다. 이 때, 이상 원인이 주위의 물체와 충돌하거나 또는 안전 장치가 동작한 경우는, 그 내용을 제시되어, 대책을 종료한다.
또한, 이상 원인이 제어 대상의 고장 또는 파손의 물리적인 대응을 요하는 경우, 해석용 컴퓨터(23)에서 진단용 컴퓨터(13)를 통하여 사용자측(1)에 수리 필요성과 수리 내용이 통지됨으로써, 사용자측(1)의 의향을 묻는다. 사용자측(1)이 수리를 요청한 경우, 제조업자측(2)의 담당자는, 사용자측(1)의 제어 대상을 수리하러 간다.
(3) 게인 조정 동작의 실행 및 제어 상태량의 기억
사용자측(1)이 표시된 내용을 확인하고 조정을 행하는 경우는, 진단용 컴퓨터(13)를 사용하여 해석용 컴퓨터(23)에 조정 요구가 주어진다(도면 중의 ③). 조정 요구를 확인한 제조업자측(2)의 담당자는 조정용의 지령을 생성하여, 진단용 컴퓨터(13)에 동작 지령을 송신함으로써(도면 중의 ④), 로보트(11)를 동작시킨다. 이 때, 제조업자측(2)의 작업자는 사용자측(1)에 제공되는 카메라에 의해 로보트(11) 주위의 환경을 확인하여, 동작 지령이 자동으로 생성되는지 원격 제어로 생성되는지를 미리 판단한다.
이 동작중의 로보트(11)의 제어 상태량은, 컨트롤러(12)에서 진단용 컴퓨터(13)로 특정의 샘플링 주기로 전송되어, 상태량 기억부(132)에 기억된다. 대안으로, 동작중의 제어 상태량이 컨트롤러(12) 내에 모두 기억되고, 동작 지령에 기초한 동작 종료 후에 일괄하여 진단용 컴퓨터(13)에 전송되어, 상태량 기억부(132)에 기억되는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
(4) 제어 상태량의 전송
로보트(11)의 동작 종료시 또는 해석용 컴퓨터(23)로부터 송신된 명령에 따라, 진단용 컴퓨터(13)는, 상태량 기억부(132)에 기억되어 있는 로보트(11)의 제어 상태량을, 데이터 송신부(15)에서 전화 회선 등의 상업용 통신 회선(32)을 통하여 해석용 컴퓨터(23)로 전송한다(도면 중의 ⑤).
전송되는 제어 상태량에 대해서, 정보량을 감소시켜 통신 속도를 높이기 위해서, 위치 FB 또는 토크 지령 등의 필요한 정보만이 선택되어 전송될 수 있는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
(5) 제어 파라미터의 설정
해석용 컴퓨터(23)에서는, 데이터 수신부(24)에 의해 수신된 로보트(11)의 제어 상태량으로부터 지령값과 피드백값의 파형을 비교함으로써, 제어 파라미터가 최적인지를 자동적으로 설정한다. 또한, 이 설정이 해석용 컴퓨터(23)를 조작하고 있는 제조업자측(2)의 작업자에 의해 수행되는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
이와 같이 설정한 제어 파라미터가 진단용 컴퓨터(13)의 수신부(14)로 송신된다(도면 중의 ⑥).
진단용 컴퓨터(13)는 수신된 제어 파라미터를 컨트롤러(12)로 보내어 이것을 컨트롤러(12)에 기억시킨다. 확인을 위해서 다시, 로보트(11)에 제어 파라미터 조정용의 동작 지령에 의한 동작을 수행하게 함으로써, 사용자측(1)의 작업자에게 판단을 맡긴다. 따라서, 보다 확실하게 제어 파라미터가 조정될 수 있고, 제어 파라미터 조정후의 로보트(11)의 동작이 사용자측(1)을 만족시킬 수 있는 레벨을 갖도록 설정되어 있는지를 확인할 수도 있다.
(6) 재조정
제어 파라미터가 최적이 아니라고 판단된 경우에는, (4)의 제어 상태량의 전송과 (5)의 제어 파라미터의 설정이 반복됨으로써, 최적의 동작 파형에 근사하도록 제어 파라미터를 조정한다.
이와 같은 시스템의 구성에 의해, 종래에 제조업자측(2)의 작업자가 사용자측(1)의 공장에 가서 수행하였던 제어 파라미터의 조정이 제조업자측(2)의 해석용 컴퓨터(23)를 통해 간단히 수행될 수 있다. 또한, 사용자측(1)에 사용되고 있는 실제 기계를 이용하여 제어 파라미터가 조정된다. 따라서, 로보트(11)의 경년변화에도 대처할 수 있고, 사용자측(1)의 작업자의 보수와 조정 요구에 즉시 대응할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제6 실시 형태가 도 7를 참조하여 설명된다.
컨트롤러(12)에 의해 설정된 위치 제한의 조건을 기초로, 해석용 컴퓨터(23)에 의해서 생성된 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 위치 제한의 조건과 간섭하는지를 점검하고, 동작 지령이 위치 제한의 조건과 간섭하는 경우에는 동작 지령이 재생성되는 활동을 설명한다.
본 발명의 제11 특징에서 설명된 바와 같이, 원격지에 있는 사용자측(1)은 작업에 따라 제어 대상인 로보트(11)의 작업 영역 내에서 위치 제한 등의 조건을 설정하여야 한다. 예를 들면, 협소부에 로보트(11)의 엔드 이펙터(end effector)가 들어가는 경우의 위치 제한이 설정된다.
전술의 제2 실시 형태에서 기술한 바와 같이, 제어 파라미터의 조정이 서보 게인이 경우에, 협소부에 로보트(11)의 엔드 이펙터가 들어가, 협소부에 제공되어 있는 주변기기 또는 워크에 로보트(11)가 접촉할 가능성이 있는 예를 기초로 설명한다. 여기서는, 직교좌표계에서의 위치 제한이 수행되는 조건이 이용된다.
(1) 조건 등록
원격지에 있는 사용자측(1)은, 주변기기 또는 워크에 로보트(11)의 엔드 이펙터 또는 아암이 들어가도록, 미리 협소부에 있는 주변기기 또는 워크의 위치 정보를 직교 좌표계에서의 위치 제한의 조건으로서 컨트롤러(12)의 조건 설정부(121)에 등록한다. 이 위치 제한의 조건은 컨트롤러(12)에서 진단용 컴퓨터(13)로 전송된다(도면 중의 ①).
다음에, 진단용 컴퓨터(13)의 컨트롤러 상태 판단부(131)에서, 컨트롤러(12)에 접속된 로보트(11)의 상태로 게인 조정이 수행될 수 있다고 판단한 경우는, "서 보 게인 조정 가능"의 신호가 데이터 송신부(15)에서 해석용 컴퓨터(23)의 데이터 수신부(24)로 송신된다. 해석용 컴퓨터(23)는, 이 "서보 게인 조정 가능"의 신호를 수신하면, 제어 파라미터 조정용의 지령 생성부(232)에 의해 생성된 게인 조정용 동작 지령을 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)로 송신한다(도면 중의 ②).
(2) 조건 대조
서보 게인 조정용의 동작 지령이 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)에 의해 수신된 경우, 바로 로보트(11)의 컨트롤러(12)로 전송하지 않고, 진단용 컴퓨터(13) 내에 제공된 조건 대조부(133)로 전송된다. 조건 대조부(133)에서는, 서보 게인 조정용의 동작 지령이 미리 등록된 위치 제한의 조건과 간섭하는지를 점검한다. 서보 게인 조정용의 동작 지령이 각 관절의 각도 지령인 경우에는, 순차 변환 등의 연산식을 이용함으로써, 동작 지령을 작업좌표계의 위치로 변환시키고, 이 위치를 위치 제한의 조건과 대조시킬 수 있다.
특히 간섭하지 않는 경우에는, 서보 게인 조정용의 동작 지령이 컨트롤러(12)로 전송되어(도면 중의 ③), 서보 게인 조정용의 동작을 수행한다.
(3) 동작 지령 재생성
동작 지령이 위치 제한의 조건과 간섭한 경우에는, 데이터 송신부(15)에서 해석용 컴퓨터(23)로 동작 지령 간섭 신호와 이 위치 제한의 조건이 송신되고(도면 중의 ④), 컨트롤러(12)에는 동작 지령이 전송되지 않는다.
해석용 컴퓨터(23)에 의해 동작 지령 간섭 신호와 위치 제한의 조건이 수신 되면, 지령 생성부(232)에 의해 이 위치 제한의 조건과 간섭하지 않는 서보 게인 조정용의 동작 신호가 재생성된다.
(4) 재확인
이와 같이 재생성된 서보 게인 조정용의 동작 지령이 다시, 진단용 컴퓨터(13)로 송신되어(도면 중의 ⑤), 조건 대조부(133)에 의해 점검한다. 간섭하지 않으면, 재생성된 동작 지령은 컨트롤러(12)로 전송되어(도면 중의 ⑥), 서보 게인 조정용의 동작을 수행한다. 간섭하면, 사용자측(1)은 컨트롤러(12) 상에 제공된 조건 설정부(21)에 의해 조건을 보다 세밀하게 설정하여, 간섭하지 않는 동작 지령이 생성될 때까지, 상기 (1) 내지 (4)를 반복한다.
계속해서, 실시 형태 2와 마찬가지로, 제어 상태량이 기억되어 전송되고, 게인 조정이 실시되어, 진단용 컴퓨터(13)에 서보 게인을 전송함으로써, 동작을 확인한다.
다음에, 본 발명의 제7 실시 형태가 도 8를 참조하여 설명된다.
본 발명의 제14 특징에서 설명된 바와 같이, 원격지의 사용자측(1)이 컨트롤러(12)의 조건 설정부(121)에 의해 등록된 위치 제한의 조건을, 진단용 컴퓨터(13)를 통하여 해석용 컴퓨터(23)로 송신하고, 위치 제한의 조건에 간섭하지 않도록 제어 파라미터 조정용의 동작 지령을 생성한다. 본 발명의 제6 실시 형태와 마찬가지로, 서보 게인의 조정을 행하는 것을 예로 하여 설명된다.
(1) 조건 등록
원격지에 있는 사용자측(1)은, 미리 협소부에 있는 주변기기 또는 워크의 위 치에 로보트(11)의 엔드 이펙터 또는 아암이 들어가지 않도록, 주변기기 또는 워크의 위치 정보를 직교좌표계에서의 위치 제한의 조건으로서 컨트롤러(12)의 조건 설정부(121)에 등록한다. 이 위치 제한의 조건은 컨트롤러(12)에서 진단용 컴퓨터(13)로 전송된다(도면 중의 ①).
다음에, 이 위치 제한의 조건이 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 송신부(15)에서 상업용 통신 회선(32)을 통하여 해석용 컴퓨터(23)의 데이터 수신부(24)로 전송되어(도면 중의 ②), 지령 생성부(232)에 설정된다.
(2) 동작 지령 생성
해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(232)에서, 진단용 컴퓨터(13)로부터 수신된 직교좌표계 상의 위치 제한의 조건을 만족하도록, 제어 파라미터 조정용으로 서보 게인 조정용의 동작 지령이 생성된다.
(3) 조건 대조
서보 게인 조정용의 동작 지령은 조건 대조부(133)에서 위치 제한의 조건과 대조된다. 이 서보 게인 조정용의 동작 지령이 각 관절의 각도 지령인 경우에는, 순차 변환 등의 연산식을 이용함으로써, 작업좌표계의 위치로 변환되어, 위치 제한의 조건과 대조될 수 있다. 간섭하지 않으면, 이 위치는 상업용 통신 회선(32)을 통하여 데이터 송신부(25)에서 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 수신부(14)로 송신된다(도면 중의 ③). 이 동작 지령은 컨트롤러(12)로 전송되어(도면 중의 ④), 서보 게인 조정용의 동작이 수행된다.
간섭하면, 동작 지령이 재생성되어, 조건 대조부(236)에서 간섭하지 않게 될 때까지, 재생성이 반복된다.
계속해서, 실시 형태 2와 마찬가지로, 제어 상태량이 기억되어 전송되고, 게인 조정이 실시되어, 진단용 컴퓨터(13)에 서보 게인을 전송함으로써, 동작을 확인한다.
다음에, 본 발명에 의한 제8 실시 형태가 도 9를 참조하여 설명된다.
본 발명의 제13 특징에서 설명된 바와 같이, 사용자측(1)의 진단용 컴퓨터(13) 내에 제어 파라미터 기억부(134)가 제공되어, 이전 용도로 사용된 제어 파라미터(서보 게인과 애플리케이션 고유의 조건 파라미터)가 전부 기억될 수 있다. 제어 대상을 로보트로 설정하고, 공장 라인의 변경 등에 의해, 로보트의 현재의 용도(예를 들면, 용접 용도)를 이전의 용도(예를 들면, 핸들링 용도)로 복귀시킨 경우의 예가 설명된다.
(1) 파라미터 전환 요구
사용자측(1)의 작업자는, 로보트(11)가 용접 용도에서 핸들링 용도로 변경된 경우에, 컨트롤러(12)를 경유하여 진단용 컴퓨터(13)에 제어 파라미터 전환 요구를 보낸다(도면 중의 ①).
(2) 파라미터 일람
제8 실시 형태에 의해 진단용 컴퓨터(13) 내에 제공된 제어 파라미터 기억부(134)에 제어 파라미터 전환 요구가 보내지면, 제어 파라미터 기억부(134)에서는 현재까지 등록된 제어 파라미터의 데이터로부터 핸들링 용도에 관한 데이터 일람이 생성되거나, 또는 생성되어 기억하여 둔 일람 데이터가 컨트롤러(12)로 전송된다(도면 중의 ②).
(3) 파라미터 선택
컨트롤러(12)로 전송된 일람 데이터로부터, 작업자는 희망하는 핸들링 작업에 부합한 데이터를 1개 선택한다. 이 제어 파라미터 선택 정보는, 진단용 컴퓨터(13)의 제어 파라미터 기억부(134)로 전송된다(도면 중의 ③).
(4) 제어 파라미터 전송
제어 파라미터 기억부(134)로 제어 파라미터 선택 정보가 송신되면, 핸들링 용도에 관한 데이터 일람으로부터 선택된 제어 파라미터의 데이터가 컨트롤러(12)로 전송한다(도면 중의 ④).
이와 같이, 공장 라인의 변경에 의해 제어 대상이 원래의 상태로 복귀되는 경우에도, 새롭게 해석용 컴퓨터를 이용하여 제어 파라미터의 재조정할 필요가 없어, 시간이 단축된다.
다음에, 본 발명에 의한 제9 실시 형태가 도 10을 참조하여 설명된다.
본 발명의 제14 특징에서 설명된 바와 같이, 진단용 컴퓨터(13) 내에 시뮬레이터부(135)가 제공되어, 이전 용도로 사용된 제어 파라미터(서보 게인 또는 애플리케이션 고유의 조건 파라미터)가 제어 대상에 사용하기 전에, 이 시뮬레이터부(135)에 의해 작업자가 제어 대상의 활동을 확인할 수 있다. 제8 실시 형태와 마찬가지로, 로보트의 현재의 용도(예를 들면, 용접 용도)가 이전의 용도(예를 들면, 핸들링 용도)로 복구된 경우의 예가 설명된다.
(1) 파라미터 전환 요구
사용자측(1)의 작업자는, 로보트(11)가 용접 용도에서 핸들링 용도로 변경된 경우에, 컨트롤러(12)를 통하여 진단용 컴퓨터(13)에 제어 파라미터 전환 요구를 보낸다(도면 중의 ①).
(2) 파라미터 일람
진단용 컴퓨터(13) 내에 제공된 제어 파라미터 기억부(134)에 제어 파라미터 전환 요구가 보내지면, 제어 파라미터 기억부(134)에서는, 현재까지 등록된 제어 파라미터의 데이터로부터 핸들링 용도에 관한 데이터 일람이 생성하거나, 또는 생성되어 기억하여 둔 일람 데이터가 컨트롤러(12)로 전송된다(도면 중의 ②).
(3) 파라미터 선택
컨트롤러(12)에 전송된 일람 데이터로부터, 작업자는 희망하는 핸들링 작업에 부합한 데이터를 1개 선택한다. 작업자는 선택한 제어 파라미터를 이용하여 로보트의 활동을 확인하고 싶은 경우에는, 파라미터 확인 명령이 컨트롤러(12)에 이해 발행된다. 이 제어 파라미터 선택 정보와 시뮬레이터 확인 명령은, 진단용 컴퓨터(13)의 제어 파라미터 기억부(134)로 전송된다(도면 중의 ③).
(4) 파라미터 확인
제어 파라미터 기억부(134)에 제어 파라미터 선택 정보와 시뮬레이터 확인 명령이 보내지면, 핸들링 용도에 관한 데이터 일람으로부터 선택된 제어 파라미터의 데이터가 시뮬레이터부(135)로 전송되고(도면 중의 ④), 시뮬레이터부 상에서 현재 사용되고 있는 로보트와 동일한 모델을 사용한 시뮬레이션이 실행된다. 작업자는 이 시뮬레이션을 기초로, 선택한 제어 파라미터가 올바른가를 판단한다.
(5) 제어 파라미터 전송
작업자가 시뮬레이터부(135)에 확인 OK를 입력하면, 시뮬레이터부(135)에서 제어 파라미터 기억부(134)로 확인 OK의 신호가 전송되고(도면 중의 ⑤), 핸들링 용도에 관한 데이터 일람으로부터 선택된 제어 파라미터의 데이터가 컨트롤러(131)로 전송된다(도면 중의 ⑥).
이와 같이, 공장 라인의 변경에 의해 제어 대상이 원래의 상태로 복귀된 때에, 사전에 제어 파라미터가 시뮬레이션에 의해 확인되어, 잘못 선택된 제어 파라미터에 기인한 제어 대상의 폭주에 의한 작업자와 제어 대상의 손상이 방지될 수 있다.
이상 기술하는 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 제어 대상에 진단용 컴퓨터(13)가 접속되고, 상업용 회선을 통하여 원격지의 제조업자측(2)의 해석용 컴퓨터(23)에 접속되며, 제어 대상의 제어 파라미터가 해석용 컴퓨터(23)로부터 조정된다. 따라서, 종래에 제조업자측(2)의 작업자가 사용자측(1)의 공장에 가서 수행하던 조정이 제조업자측(2)의 해석용 컴퓨터(23)에 의해 간단히 수행될 수 있다.
또한, 공장 라인을 정지시키지 않고, 사용자측(1)의 작업자의 보수와 조정 요구에 따라, 즉시 대응할 수 있다.
본 발명의 제4 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 예를 들면 사용자측(1)의 작업자가 제어 대상에 부하를 설치하는 환경이 정비될 때 서보 게인이 조정된다. 따라서, 미리 공장 출하시에 대부분 포함되어 있던 서보 게인이 부하에 맞추어 높은 정밀도로 안전하게 조정될 수 있다.
본 발명의 제5 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 제어 대상의 애플리케이션 또는 워크가 변경될 때, 애플리케이션 고유의 조건 파라미터가 조정된다. 따라서, 노하우를 가진 제조업자측(2)의 작업자가 조건을 설정하여, 시간이 대폭 단축될 수 있고 품질이 유지되어 향상될 수 있다.
본 발명의 제6 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 사용자측(1)과 동일한 제어 대상을 조정에 이용함으로써, 대형의 측정 장치가 필요한 조정도 수행될 수 있다. 또한, 공장 라인을 정지시키지 않고 시간과 노력을 대폭으로 삭감시킬 수 있다.
본 발명의 제7 특징에 의한 제어 대상의 원격 진단 장치에 의하면, 조정을 제조업자측(2)의 진단용 컴퓨터(23)를 통하여 사용자측(1)의 제어 대상을 사용하여 간단히 수행할 수 있다. 따라서, 제어 대상의 경년변화에 대해서 고 정밀도로 유연하게 조정을 수행할 수 있다.
또한, 제어 대상의 상태량이 시계열(time series)적으로 기억된다. 따라서, 기억된 데이터로부터 고장 시기를 추측할 수 있다. 따라서, 고장이 방지될 수 있다. 보다 구체적으로, 공장 라인의 정지가 방지될 수 있다.
본 발명의 제8 특징에 의한 제어 대상의 원격 진단 장치에 의하면, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(232)는, 원격 제어 기능을 갖고, 해석용 컴퓨터(23)를 통하여 원격지에서 사용되고 있는 사용자측(1)의 제어 대상이 수동 조작된다. 따라서, 제어 대상이 협소한 환경에 제공되고, 동작 지령을 자동으로 생성하는 것이 곤란한 경우에도, 제어 대상의 원격 제어를 수동으로 수행함으로써, 유연하게 동작 지령을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 대상이 어떠한 환경에 제공되더라도, 원격지에서 신속하고 유연하게 제어 대상이 조정될 수 있어, 시간과 노력이 현저하게 삭감될 수 있다.
본 발명의 제9 특징에 의한 제어 대상의 원격 진단 장치에 의하면, 진단용 컴퓨터(13)의 데이터 송신부(15)는, 해석용 컴퓨터(23)에 정기적으로 제어 대상의 상태량을 송신하고, 컨트롤러 상태 판단부(131)가 이상으로 판단한 경우 또는 송신 요구가 주어진 경우에도 제어 대상의 상태량을 송신한다. 따라서, 해석용 컴퓨터는 사용자측(1)에 의해 사용되고 있는 제어 대상을 정기적으로 감시할 수 있고, 제어 대상마다 통계적인 방법을 이용한 해석을 수행하여 특성을 파악할 수 있다.
이와 같이, 제조업자측(2)에서 각 제어 대상의 특성이 파악될 수 있다. 따라서, 사용자측(1)에 사용되고 있는 제어 대상의 고장 또는 경년변화에 의한 성능의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 고장 대책에 필요한 시간과 노력과 비용이 현저하게 삭감될 수 있다.
또한, 이상이 생성되더라도, 이상의 생성 직전에 얻어진 상태량이 해석용 컴퓨터(23)에 기억된다. 따라서, 제조업자측(2)에서는 상태량의 파형 해석에 의해 이상의 원인을 용이하게 설명될 수 있다. 보다 구체적으로, 이상의 원인이 신속히 설명될 수 있다. 따라서, 고장 또는 파손에 대해서도 신속히 대처할 수 있다. 따라서, 종래 기술에 비해 시간, 노력 및 비용이 보다 삭감될 수 있다.
본 발명의 제10 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 통상의 플레이백 운전시에는 사용자측(1)의 제어 대상의 상태량이 순차적으로, 해석용 컴퓨터(23)로 송신되어 고장을 추정하고 판단한다. 따라서, 사용자측(1)의 제어 대상의 상태를 감시할 수 있고, 그럼으로써 고장을 방지할 수 있다.
본 발명의 제11 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 원격지의 사용자측(1)에 의해 컨트롤러(12)의 조건 설정부(121)을 통해 설정된 직교좌표계 또는 관절좌표계에서의 상기 제어 대상의 위치 제한의 조건이, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(232)에 의해 생성된 동작 지령과 조건 대조부(133)에서 비교 대조된다. 간섭하면, 동작 지령 간섭 신호와 사용자측(1)에 의해 설정된 위치 제한의 조건이 해석용 컴퓨터(23)에 반송하여 이 동작 지령을 재생성한다. 그러므로, 미리 사용자측(1)에 의해 위험하다고 판단되고 있는 위치에서 제어 파라미터의 조정이 금지될 수 있다. 따라서, 안정성이 보다 향상될 수 있다.
본 발명의 제12 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 해석용 컴퓨터(23)의 지령 생성부(232)에 의해 생성된 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 생성될 때에, 사용자측(1)의 위치 제한의 조건과 간섭하는지가 점검된다. 간섭한 경우에, 재생성이 수행될 수 있다. 그러므로, 진단용 컴퓨터(13)와 해석용 컴퓨터(23) 사이의 전송을 감소시킴으로써, 제어 파라미터의 조정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 제13 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 이 진단용 컴퓨터 내에 이전에 조정된 제어 파라미터가 기억될 수 있다. 따라서, 공장 라인의 변경에 의해 제어 대상이 원래의 용도로 복귀된 경우에도, 해석용 컴 퓨터를 이용한 재조정을 수행하지 않고, 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 제14 특징에 의한 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 의하면, 이 진단용 컴퓨터의 제어 파라미터 기억부에 기억된 이전의 제어 파라미터가, 실제로 제어 대상에 사용하기 전에 시뮬레이터부에서 확인될 수 있다. 따라서, 안정성이 향상될 수 있다.
본 발명은, 예를 들면 원격지에 제공된 로보트, 서보 모터 또는 NC 장치의 제어 대상의 조정, 보수 및 진단을 수행하는 원격 조정 및 진단 장치에 유용하다.

Claims (14)

  1. 모터를 포함하는 제어 대상과 상기 제어 대상을 제어하는 컨트롤러를 갖는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치에 있어서,
    상기 장치는, 상기 컨트롤러에 접속되어 제어 대상의 상태량을 취득하는 진단용 컴퓨터, 상기 제어 대상으로부터 원격으로 제공되고 상기 제어 대상의 제어 파라미터를 조정하는 수단을 갖는 해석용 컴퓨터, 및 상기 컴퓨터들 사이를 접속하는 통신 기능을 갖고, 상기 통신 기능에 의해 상기 상태량이 해석용 컴퓨터로 송신되고, 상기 상태량을 기초로 상기 제어 대상의 제어 파라미터가 구해지고, 상기 제어 파라미터가 상기 진단용 컴퓨터를 경유하여 상기 컨트롤러로 송신되어 상기 제어 대상을 제어하고,
    상기 해석용 컴퓨터는,
    상기 제어 대상의 제어 파라미터 조정용 동작 지령을 생성하는 지령 생성부, 상기 진단용 컴퓨터에 상기 동작 지령을 송신하는 데이터 송신부, 상기 진단용 컴퓨터로부터 제어 대상의 상태량을 수신하는 데이터 수신부, 상기 동작 지령에 의한 제어 대상의 상태량으로부터 제어 대상의 모델을 이용하여 동작 및 상태를 재현하는 시뮬레이터부, 및 상기 시뮬레이터부에 의해 얻어진 결과로부터 제어 파라미터를 조정하는 제어 파라미터 조정부를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진단용 컴퓨터는, 상기 제어 대상의 상태량을 기억하는 상태량 기억부, 상기 컨트롤러의 상태를 판단하는 컨트롤러 상태 판단부, 상기 해석용 컴퓨터로부터 보내진 동작 지령을 수신하는 데이터 수신부, 및 상기 해석용 컴퓨터에 제어 대상의 상태량을 송신하는 데이터 송신부를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 파라미터는 서보 게인(servo gain)인 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 파라미터는 애플리케이션 고유의 조건 파라미터인 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 해석용 컴퓨터의 시뮬레이터부 대신에 원격지와 동일한 제어 대상이 사용되는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 해석용 컴퓨터는, 상기 제어 대상의 동작 지령을 생성하는 지령 생성부, 상기 진단용 컴퓨터에 상기 동작 지령을 송신하는 데이터 송신부, 상기 진단용 컴퓨터로부터 제어 대상의 상태량을 수신하는 데이터 수신부, 상기 데이터 송신부에 의해 송신되는 데이터와 상기 데이터 수신부에 의해 수신되는 데이터를 선택적으로 기억하는 데이터 기억부, 및 상기 데이터 기억부에 저장되어 있는 데이터에 기초해서 상기 제어 대상의 제어 파라미터를 조정하는 제어 파라미터 조정부를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 해석용 컴퓨터의 지령 생성부는, 원격 제어 기능을 갖고, 원격지에서 사용되고 있는 제어 대상을 동작시키는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 해석용 컴퓨터의 데이터 송신부는, 상기 해석용 컴퓨터에 정기적으로 제어 대상의 상태량을 송신하고, 상기 컨트롤러 상태 판단부가 이상으로 판단한 경우 또는 송신 요구가 주어진 경우에 제어 대상의 상태량을 송신하는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  10. 제1항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해석용 컴퓨터는, 상기 제어 대상의 플레이백 운전시에, 상기 동작 지령과 상기 제어 대상의 상태량을 상기 진단용 컴퓨터에서 상기 해석용 컴퓨터로 송신시켜 제어 대상의 상태량으로부터 이상의 유무를 판단 및 추정하는 고장 진단 예지부를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  11. 제1항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 파라미터가 조정될 때에, 상기 컨트롤러 상에서 직교좌표계 또는 관절좌표계(joint coordinate system)에서의 상기 제어 대상의 위치 제한의 조건을 설정하는 조건 설정부와, 상기 조건 설정부에 의해 설정된 위치 제한의 조건을 상기 진단용 컴퓨터로 송신하고 상기 진단용 컴퓨터 내에서 상기 해석용 컴퓨터로부터 수신한 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 상기 위치 제한의 조건에 간섭하는가를 대조하는 조건 대조부가 제공되고, 간섭한 경우에 상기 데이터 송신부에서 상기 해석용 컴퓨터에 상기 조건 대조부로부터 출력된 동작 지령 간섭 신호와 상기 위치 제한의 조건이 송신되고, 상기 해석용 컴퓨터의 상기 지령 생성부에서 상기 동작 지령 간섭 신호와 상기 위치 제한의 조건에 기초하여 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 신호가 재생성되고, 상기 데이터 송신부에서 상기 진단용 컴퓨터를 통하여 상기 컨트롤러로 송신되는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  12. 제1항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해석용 컴퓨터는 조건 대조부를 포함하고, 상기 해석용 컴퓨터의 상기 지령 생성부에서 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 생성될 때에, 상기 조건 설정부에 의해 설정된 상기 위치 제한의 조건이 상기 해석용 컴퓨터로 송신되어, 상기 해석용 컴퓨터의 상기 지령 생성부에 의해 생성된 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 상기 위치 제한의 조건에 간섭하는가를 상기 조건 대조부에서 대조하고, 간섭한 경우에 상기 제어 파라미터 조정용의 동작 지령이 재생성되고, 상기 데이터 송신부에서 상기 진단용 컴퓨터를 통해 상기 컨트롤러로 송신되는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  13. 제1항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단용 컴퓨터는 다수의 제어 파라미터를 기억할 수 있는 제어 파라미터 기억부를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 진단용 컴퓨터는 상기 제어 파라미터 기억부에 기억되어 있는 제어 파라미터중 동작 지령에 기초하여 선택된 제어 파라미터가 입력되고, 제어 대상의 모델을 이용하여 동작 및 상태를 재현하여, 선택된 제어 파라미터가 올바른가를 판단하게끔 하는 시뮬레이터부를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치.
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