Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4094345B2 - Failure detection method for work robots - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4094345B2 - Failure detection method for work robots - Google Patents

Failure detection method for work robots Download PDF

Info

Publication number
JP4094345B2
JP4094345B2 JP2002167936A JP2002167936A JP4094345B2 JP 4094345 B2 JP4094345 B2 JP 4094345B2 JP 2002167936 A JP2002167936 A JP 2002167936A JP 2002167936 A JP2002167936 A JP 2002167936A JP 4094345 B2 JP4094345 B2 JP 4094345B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connector
cable
failure detection
encoder
servo motor
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002167936A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004009230A (en
Inventor
等 荒砂
昌宏 神足
朝美 笹尾
潤 神崎
武 新間
勝 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nachi Fujikoshi Corp
Toyota Motor East Japan Inc
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Nachi Fujikoshi Corp
Kanto Auto Works Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nachi Fujikoshi Corp, Kanto Auto Works Ltd, Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Nachi Fujikoshi Corp
Priority to JP2002167936A priority Critical patent/JP4094345B2/en
Publication of JP2004009230A publication Critical patent/JP2004009230A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4094345B2 publication Critical patent/JP4094345B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接などの作業を行う作業ロボットの故障を検出するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば6軸のロボット標準軸を有する産業用ロボットの手首に、スポット溶接のための溶接ガンを装着した構成では、その標準軸のハーネスであるケーブルは、各軸の動作範囲を考慮して、配線経路、固定位置を首尾よく設定してあるが、ロボットの外部軸として設けられる溶接ガン軸は、既存の産業用ロボットに追加されるロボット付加軸であるので、動作パターンが、溶接作業の適用によって大きく異なり、したがって溶接ガン軸のケーブルの配線経路を一様に決めることが困難であり、またロボットの作業のティーチング後、動作パターンを見ながら、設置される場所に従って、配線経路、固定位置が決定されるので、ケーブルの断線などの不具合が発生しやすい。
【0003】
溶接ガンのケーブルの断線だけであれば、復旧は容易であるが、ケーブルの断線によって、溶接用チップを駆動するサーボモータおよびそのサーボモータを駆動するスイッチングトランジスタなどを含む駆動回路に過大な電流が流れ、また過大な電圧が発生し、これによってサーボモータおよび駆動回路などの種々の部位が故障する結果に至る。このようにして溶接作業を行う作業用ロボットの溶接ガンに特有の不具合が発生した場合、長時間の設備停止を引起こすケースが多い。
【0004】
図23は、先行技術の産業用ロボットに搭載された溶接ガン1の故障時の復旧作業手順を説明するための図である。溶接用チップ2は、ブレーキ3付きサーボモータ4によって駆動され、このサーボモータ4の移動量はエンコーダ5によって検出される。サーボモータ4およびエンコーダ5は、ケーブル6,7およびコネクタ8,9を介してロボットコントローラ11に備えられたスイッチングトランジスタを含むサーボアンプである駆動回路12およびサーボ基板13に接続され、サーボ基板13は中央処理回路CPU14に接続される。溶接ガン1は、産業用ロボットの手首に装着される。ロボットコントローラ11は、このロボットの動作を制御する。
【0005】
図23に示される先行技術において、たとえばケーブル6の地絡時に過大な電流が流れ、サーボアンプ12に備えられているスイッチングトランジスタを含むパワーモジュールの一部が破損した場合を想定する。ケーブル6の地絡によって、サーボアンプ12のスイッチングトランジスタに過大な電流が、たとえば断続的に流れ、そのスイッチングトランジスタが異常発熱し、ついには破壊してしまう。このようなサーボアンプ12内のスイッチングトランジスタを含むパワーモジュールの一部が破損している状態のままで、再度、溶接ガン1を動作させようとしても、サーボモータ4に流れる電流の制御を行うことができず、その結果、サーボモータ4に過大な電流を流してしまう。このような動作を何回も繰返すと、サーボモータ4の相巻線の温度が上昇し、レアショートすなわち短絡に至る。
【0006】
スイッチングトランジスタの破壊およびサーボモータ4の相巻線の短絡などが発生すると、ロボットコントローラ11は、軸線差異常が発生したことを検出する。溶接ガン1の軸偏差異常が発生は、前述のスイッチングトランジスタの破壊およびサーボモータ4の相巻線の短絡以外にも多数の原因が考えられるので、作業者は、部品を交換しながら軸偏差異常の原因を1つ1つ調べる必要がある。したがって作業者は、溶接ガン1の軸偏差異常が発生したとき、先ずエンコーダ5用ケーブル7を交換し、またモータ4用ケーブル6を交換し、サーボモータ4を駆動する。サーボモータ4を何度も動かそうと操作するが、サーボモータ4が動作しないので交換作業が最も容易なサーボアンプ12を新品と交換し、この新たなサーボアンプ12を用いてサーボモータ4を駆動する。サーボモータ4の相巻線は前述のようにレアショートしているので、サーボモータ4は動作せず、相巻線には、過大な電流が流れる。このような動作を何回も繰返すことによって、新品であるサーボアンプ12のスイッチングトランジスタの温度が上昇し、交換したばかりの新たなサーボアンプ12が破損に至る。そこで、またサーボアンプ12を新品と交換する。
【0007】
このようにケーブル6が地絡した状態で、サーボモータ4を何回も繰返し動作させようとすると、サーボモータ4およびサーボアンプ12が次々に故障してゆき、最終的には、溶接ガン1のサーボモータ4、ケーブル6およびサーボアンプ12の全てを同時に交換せざるを得なくなる。サーボモータ4を交換した後、その動作位置のキャリブレーション・ゼロイングを行う必要がある。このように復旧時間が長くなり、また交換すべき新品の予備品を多く費やすことになる。
【0008】
このような問題は、ロボットの外部軸である溶接ガン軸に特に発生しやすいが、溶接ガン1だけでなく、6軸のロボット標準軸を駆動するサーボモータおよびそのサーボモータを駆動するスイッチングトランジスタなどを含む駆動回路などが故障した場合であっても、前述したような溶接ガン1が故障した場合に行う作業と同様な作業を行う必要がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、作業ロボットの軸の故障発生時、その故障原因を調査する故障調査時間の短縮を図り、また故障原因を誤ることに起因して交換した新品の部品を破損してしまうという2次災害の防止を図り、設備復旧時間(Mean Time To Repair;略称MTTR)
の短縮を図ることができるようにした作業ロボットの故障検出方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、(a)複数の標準軸のロボット41と、
(b)そのロボット41の手首43に外部軸として装着される作業手段22であって、この作業手段22は、
サーボモータ23と、
サーボモータ23に接続されるモータ用コネクタ26と、
サーボモータ23の回転を検出するエンコーダ24と、
エンコーダ24に接続されるエンコーダ用コネクタ27とを有する作業手段22と、
(c)モータ用コネクタ26に接続および離脱可能な第1ケーブルコネクタ51と、
(d)エンコーダ用コネクタ27に接続および離脱可能な第2ケーブルコネクタ52と、
(e)第3ケーブルコネクタ56と、
(f)一端部に第1および第2ケーブルコネクタ51,52が設けられ、他端部に第3ケーブルコネクタ56が設けられる第1ケーブル53,54;55と、
(g)ロボットコントローラ33であって、
第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能なロボットコントローラ用コネクタ36と、
サーボモータ23の外部軸の制御データをストアする第1メモリ233と、
第1メモリ233にストアされている制御データを読み出す読み出し用コネクタ234とを有し、
ロボットコントローラ用コネクタ36を介して、エンコーダ24の出力データを受信し、第1メモリ233にストアされている制御データによってサーボモータ23を駆動するロボットコントローラ33とを含む作業ロボットの故障検出方法であって、
(h)故障検出装置21と、
(i)軸駆動装置171と、
(j)モータ用コネクタ26および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第1軸駆動装置用コネクタ185と、
(k)エンコーダ用コネクタ27および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第2軸駆動装置用コネクタ186と、
(L)モータ用コネクタ26と接続および離脱可能な第4ケーブルコネクタ28が一端部に設けられる第2ケーブル31と、
(m)エンコーダ用コネクタ27と接続および離脱可能な第5ケーブルコネクタ29が一端部に設けられる第3ケーブル32と、
(n)ロボットコントローラ用コネクタ36と接続および離脱可能な第6ケーブルコネクタ37が一端部に設けられる第4ケーブル38とを準備し、
(o)故障検出装置21は、
(o1)第2ケーブル31の他端部および第4ケーブル38の他端部と接続および離脱可能な第1故障検出装置用コネクタ123と、
(o2)第3ケーブル32の他端部と接続および離脱可能な第2故障検出装置用コネクタ124と、
(o3)表示手段143と、
(o4)第1処理回路128であって、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、サーボモータ23の故障検出を行う動作をして、そのサーボモータ故障検出結果を、表示手段143に表示し、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をして、そのロボットコントローラ故障検出結果を、表示手段143に表示し、
第2故障検出装置用コネクタ124を介して、エンコーダ24の故障検出を行う動作をして、そのエンコーダ故障検出結果を、表示手段143に表示する第1処理回路128とを含み、
(p)軸駆動装置171は、
(p1)読み出し用コネクタ234と接続および離脱可能な書き込み用コネクタ235と、
(p2)書き込み用コネクタ235を介して前記制御データをストアする第2メモリ172と、
(p3)第2処理回路173であって、
第2メモリ172にストアされている前記制御データを、第1軸駆動装置用コネクタ185に与え、
第2軸駆動装置用コネクタ186を介するエンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2処理回路173とを含み、
(q)ロボットコントローラ33の読み出し用コネクタ234と、軸駆動装置171の書き込み用コネクタ235とを接続して、第1メモリ233の制御データを読み出して第2メモリ172に書き込んでストアする第1ステップと、
(r)モータ用コネクタ26に第1軸駆動装置用コネクタ185を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2軸駆動装置用コネクタ186を接続し、
軸駆動装置171の第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2ステップと、
(s)第2ステップによってサーボモータ23およびエンコーダ24に異常がなければ、
モータ用コネクタ26に第1ケーブルコネクタ51を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2ケーブルコネクタ52を接続し、
モータ用コネクタ26と第1軸駆動装置用コネクタ185とを離脱し、
エンコーダ用コネクタ27と第2軸駆動装置用コネクタ186とを離脱し、
第3ケーブルコネクタ56を第1および第2軸駆動装置用コネクタ185,186に接続し、
第2処理回路装置173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第3ステップと、
(t)第3ステップによって第1ケーブル53,54;55に異常がなければ、
ロボットコントローラ用コネクタ36に第6ケーブルコネクタ37を接続し、
第4ケーブル38の他端部を、第1故障検出装置用コネクタ123に接続し、
故障検出装置21の第1処理回路128によって、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をする第4ステップと、
(u)第2ステップによってサーボモータ23およびエンコーダ24の少なくともいずれか一方が故障しているとき、モータ用コネクタ26を、第1軸駆動装置用コネクタ185から離脱して、第2ケーブル31の一端部の第4ケーブルコネクタ28に接続し、
第2ケーブル31の他端部を第1故障検出装置用コネクタ123に接続し、
エンコーダ用コネクタ27を、第2軸駆動装置用コネクタ186から離脱して、第3ケーブル32の一端部の第5ケーブルコネクタ29に接続し、
第3ケーブル32の他端部を第2故障検出装置用コネクタ124に接続し、
故障検出装置21の第1処理回路128によって、サーボモータ23およびエンコーダ24のいずれか一方、あるいは両者の故障検出を行う第5ステップとを含むことを特徴とする作業ロボットの故障検出方法である。
【0012】
本発明に従えば、ロボットコントローラ33の第1メモリ233にストアされているサーボモータ23の制御データを読み出して、軸駆動装置171の第2メモリ172に書き込み、第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答してサーボモータ23を駆動し、これによってサーボモータ23およびエンコーダ24に異常がなければ、次に、第1ケーブル53,54;55を介して再び軸駆動装置171の第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答してサーボモータ23を駆動し、これによって第1ケーブル53,54;55に異常がなければ、故障検出装置21の第1処理回路128によって、ロボットコントローラ33の故障検出を行い、軸駆動装置171の第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動したとき、サーボモータ23およびエンコーダ24の少なくともいずれか一方が故障していれば、その後、故障検出装置21の第1処理回路128によってサーボモータ23およびエンコーダ24のいずれか一方の故障検出を行い、あるいはサーボモータ23およびエンコーダ24の両者の故障検出を行う。したがって前述の従来のように駆動手段の部品および駆動回路の部品を交換して1つ1つ故障の原因を調べる必要がなく、故障の原因を迅速に知ることができる。
【0013】
サーボモータ23およびエンコーダ24に異常がなく、さらに第1ケーブル53,54;55に不具合がなければ、最後にロボットコントローラ33に不具合が発生していることを容易に確認することができる。
【0014】
軸駆動装置171によってエンコーダ24の出力に応答してサーボモータ23を駆動することによって、不具合が発生している場所を確認し、故障の原因を迅速に知ることができる。
【0015】
故障検出装置21の表示出段143はサーボモータ故障検出結果、ロボットコントローラ故障検出結果を、第1処理回路128によって表示する。したがって故障原因を容易に知ることができる。
【0016】
また本発明は、(a)複数の標準軸のロボット41と、
(b)そのロボット41の手首43に外部軸として装着される作業手段22であって、この作業手段22は、
サーボモータ23と、
サーボモータ23に接続されるモータ用コネクタ26と、
サーボモータ23の回転を検出するエンコーダ24と、
エンコーダ24に接続されるエンコーダ用コネクタ27とを有する作業手段22と、
(c)モータ用コネクタ26に接続および離脱可能な第1ケーブルコネクタ51と、
(d)エンコーダ用コネクタ27に接続および離脱可能な第2ケーブルコネクタ52と、
(e)第3ケーブルコネクタ56と、
(f)一端部に第1および第2ケーブルコネクタ51,52が設けられ、他端部に第3ケーブルコネクタ56が設けられる第1ケーブル53,54;55と、
(g)ロボットコントローラ33であって、
第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能なロボットコントローラ用コネクタ36と、
サーボモータ23の外部軸の制御データをストアする第1メモリ233と、
第1メモリ233にストアされている制御データを読み出す読み出し用コネクタ234とを有し、
ロボットコントローラ用コネクタ36を介して、エンコーダ24の出力データを受信し、第1メモリ233にストアされている制御データによってサーボモータ23を駆動するロボットコントローラ33とを含む作業ロボットの故障検出方法であって、
(h)故障検出装置221と、
(i)軸駆動装置171と、
(j)モータ用コネクタ26および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第1軸駆動装置用コネクタ185と、
(k)エンコーダ用コネクタ27および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第2軸駆動装置用コネクタ186と、
(L)モータ用コネクタ26と接続および離脱可能な第4ケーブルコネクタ28が一端部に設けられる第2ケーブル31と、
(m)エンコーダ用コネクタ27と接続および離脱可能な第5ケーブルコネクタ29が一端部に設けられる第3ケーブル32と、
(n)ロボットコントローラ用コネクタ36と接続および離脱可能な第6ケーブルコネクタ37が一端部に設けられる第4ケーブル38とを準備し、
(o)故障検出装置221は、
(o1)第2ケーブル31の他端部および第4ケーブル38の他端部と接続および離脱可能な第1故障検出装置用コネクタ123と、
(o2)第3ケーブル32の他端部と接続および離脱可能な第2故障検出装置用コネクタ124と、
(o3)第2ケーブルの他端部と接続および離脱可能な第3故障検出装置用コネクタ222、
(o4)表示手段143と、
(o5)第1処理回路128であって、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、サーボモータ23の故障検出を行う動作をして、そのサーボモータ故障検出結果を、表示手段143に表示し、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をして、そのロボットコントローラ故障検出結果を、表示手段143に表示する第1処理回路128と、
(o6)読み出し用コネクタ234と接続および離脱可能な故障検出書き込み用コネ クタ235aと、
(o7)書き込み用コネクタ235を介して前記制御データをストアする故障検出メモリ172aと、
(o8)故障検出処理回路173aであって、
故障検出メモリ172aにストアされている前記制御データを、第3故障検出装置用コネクタ222に与え、
第2故障検出装置用コネクタ124を介するエンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動させながら、エンコーダ42の異常を検出する故障検出処理回路173aとを含み、
(p)軸駆動装置171は、
(p1)読み出し用コネクタ234と接続および離脱可能な故障検出書き込み用コネクタ235と、
(p2)書き込み用コネクタ235を介して前記制御データをストアする第2メモリ172と、
(p3)第2処理回路173であって、
第2メモリ172にストアされている前記制御データを、第1軸駆動装置用コネクタ185に与え、
第2軸駆動装置用コネクタ186を介するエンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2処理回路173とを含み、
(q)ロボットコントローラ33の読み出し用コネクタ234と、軸駆動装置171の書き込み用コネクタ235とを接続して、第1メモリ233の制御データを読み出して第2メモリ172に書き込んでストアするとともに、
ロボットコントローラ33の読み出し用コネクタ234と、故障検出装置221の故障検出書き込み用コネクタ235aとを接続して、第1メモリ233の制御データを読み出した故障検出メモリ172aに書き込んでストアする第1ステップと、
(r)モータ用コネクタ26に第1軸駆動装置用コネクタ185を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2軸駆動装置用コネクタ186を接続し、
軸駆動装置171の第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2テップと、
(s)第2テップによってサーボモータ23およびエンコーダ24に異常がなければ、
モータ用コネクタ26に第1ケーブルコネクタ51を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2ケーブルコネクタ52を接続し、
モータ用コネクタ26と第1軸駆動装置用コネクタ185とを離脱し、
エンコーダ用コネクタ27と第2軸駆動装置用コネクタ186とを離脱し、
第3ケーブルコネクタ56を第1および第2軸駆動装置用コネクタ185,186に接続し、
第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第3ステップと、
(t)第3ステップによって第1ケーブル53,54;55に異常がなければ、
ロボットコントローラ用コネクタ36に第6ケーブルコネクタ37を接続し、
第4ケーブル38の他端部を、第1故障検出装置用コネクタ123に接続し、
故障検出装置21の第1処理回路128によって、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をする第4ステップと、
(u)第2ステップによってサーボモータ23およびエンコーダ24の少なくともいずれか一方が故障しているとき、モータ用コネクタ26を、第1軸駆動装置用コネクタ185から離脱して、第2ケーブル31の一端部の第4ケーブルコネクタ28に接続し、
第2ケーブル31の他端部を第3故障検出装置用コネクタ222に接続し、
エンコーダ用コネクタ27を、第2軸駆動装置用コネクタ186から離脱して、第3ケーブル32の一端部の第5ケーブルコネクタ29に接続し、
第3ケーブル32の他端部を第2故障検出装置用コネクタ124に接続し、
故障検出装置221の故障検出処理回路128によって、サーボモータ23を動作させながらエンコーダ24の故障検出を行う第5ステップとを含むことを特徴とする作業ロボットの故障検出方法である。
【0018】
故障検出装置221は、後述の図22に示されるようにさらに故障検出書き込み用コネクタ235aと、故障検出メモリ172aと、故障検出処理回路173aとを含み、したがってサーボモータ23を駆動させながら、エンコーダ24出力信号を検出してエンコーダ24の異常を検出することができるので、検出時間を短縮することができる。
【0019】
発明は、作業手段22は、溶接ガンであり、
サーボモータ23は、溶接チップを移動することを特徴とする。
【0020】
本発明に従えば、複数(たとえば6)軸を有するロボットの手首に、溶接ガンが装着され、この溶接ガンは、溶接用チップを移動するためのサーボモータ23と、そのサーボモータによる移動用チップの移動量を検出するエンコーダ24とを含み、ロボットのティーチング(教示)、リピート(再生)などの動作制御を行うコントローラ33には、エンコーダ24の出力に応答してサーボモータ23を制御するトランジスタなどのスイッチング素子を含むパワーモジュールが備えられ、これらの溶接ガンに備えられたサーボモータ23およびエンコーダ24は、ハーネスである第1ケーブル53,54;55を介してロボットコントローラ33に接続され、コネクタ26,27;36によってその接続と離脱とが可能である。
【0021】
溶接ガンが正常に動作しなくなった場合、本発明では、従来のようにそのサーボモータを何回も繰返して動作させようとして電流を供給するのではなく、サーボモータ23、エンコーダ24、第1ケーブル53,54;55、ロボットコントローラ33の故障した部品を容易に特定することを可能にする。これによって故障個所を誤って判断して交換した新品の予備部品を無駄に破損する2次災害の防止を防いで、復旧までの時間を短縮することが可能になる。
【0022】
本発明に従えば、溶接ガンに不具合が生じたとき、この溶接ガンのサーボモータ23のみを駆動することができ、コネクタに接続してこのサーボモータ23を動作させ、作業者が動作を観察して、不具合が発生しているのか否かを容易に確認することができると同時に、エンコーダ24の故障を検出することができる。サーボモータ23およびエンコーダ24に不具合が発生していなければ、第1ケーブル53,54;55を介してサーボモータ23およびエンコーダ24を駆動させることによって、第1ケーブル53,54;55が故障しているのか否かを容易に確認することができる。また、サーボモータ23、エンコーダ24および第1ケーブル53,54;55に不具合がなければ、ロボットコントローラ33に不具合が発生していることを容易に確認することができる。
【0023】
本発明に従えば、故障検出装置21によって行われる詳細な故障の検出に先立って、軸駆動装置171によってサーボモータ23を駆動して、不具合が発生している場所を確認するので、故障の原因をさらに迅速に知ることができる。
【0024】
本発明は、故障検出装置21,221の第1処理回路28は、サーボモータ23の各相巻線の絶縁抵抗R1jを計測し、絶縁抵抗R1jが予め定める値R01未満であるとき、絶縁抵抗の異常状態を検出することを特徴とする。
【0025】
本発明に従えば、溶接ガンに備えられる溶接チップを駆動するサーボモータ23の各相巻線とサーボモータ23のハウジングなどとの間の絶縁抵抗R1jを計測し、その絶縁抵抗が予め定める値R01(たとえば1MΩ)未満であれば、絶縁不良であると判断することができる。
【0026】
発明は、故障検出装置21,221の第1処理回路128は、サーボモータ23の各相巻線の抵抗R2kを計測し、相巻線抵抗R2kが予め定める値の範囲の外であるとき、相巻線の抵抗の異常状態を検出することを特徴とする。
【0027】
サーボモータ23の複数(たとえば3)相の各相巻線の抵抗R2kを計測し、この相巻線の抵抗R2kを、予め定める値の範囲と比較し、相巻線抵抗R2kが大きいとき、相巻線の断線であるものと判断して相巻線抵抗の異常を検出することができる。相巻線抵抗R2kが、他の予め定める値R021未満であるとき、たとえばその抵抗R2kが零であるとき、相巻線は焼損などして短絡状態にあるものと判断することも可能である。
【0028】
こうしてサーボモータ23の相巻線の断線または短絡の異常状態を検出して異常を表示手段143で表示することができる。
【0029】
発明は、ロボットコントローラ33は、サーボモータ23を駆動する終段の各相毎のスイッチング素子を有し、
故障検出装置21,221の第1処理回路128は、各相毎のスイッチング素子の抵抗R3sを計測し、スイッチング素子の抵抗が予め定める値R03未満であるとき、スイッチング素子の抵抗の異常状態を検出することを特徴とする。
【0030】
本発明は、スイッチング素子はトランジスタであり、
各トランジスタには並列に、逆極性にダイオードがそれぞれ接続され、
故障検出装置21,221の第1処理回路128は、各相毎のダイオードの順方向電圧降下VFおよび逆方向の電圧降下VEを計測し、順方向電圧降下VFが予め定める値の範囲に存在せず、または逆方向電圧降下VEが予め定める値未満であるとき、ダイオードの異常状態を検出することを特徴とする。
【0031】
本発明に従えば、ロボットの複数(たとえば前述のように6)の標準軸のティーチング(教示)およびリピート(再生)などの動作制御をするコントローラには、溶接ガンのサーボモータ23を駆動するサーボアンプなどのサーボモジュールが備えられ、このサーボモジュールには、集団の各相巻線毎のスイッチングトランジスタなどのスイッチング素子が設けられ、このスイッチング素子の抵抗が、予め定める値R03未満であれば、短絡した異常状態が発生しているものと判断することができる。
【0032】
スイッチング素子は、たとえばバイポーラ形などのトランジスタによって実現され、相巻線の開放時における逆起電力が高くなることを防ぐために、逆方向性結合されたダイオードが備えられ、このダイオードの順方向電圧降下VFおよび逆方向の電圧降下VEを、計測し、ダイオードの短絡、開放などの異常状態を検出し、表示手段143で異常を表示する。こうしてコントローラ33に備えられるスイッチング素子に並列接続された相巻線のための逆方向性結合されたダイオードの異常を各相毎に検出することができる。3相の相巻線は、Y形またはΔ形のいずれでもよい。
【0033】
発明は、サーボモータ23を特定する識別番号がバーコードで記載された表示片125と、
表示片のバーコードを読取るバーコード読取り手段126と、
識別番号に対応する相巻線の予め定める値R02をストアする識別番号メモリ129と、
バーコード読取り手段の出力に応答して、識別番号メモリにストアされた前記予め定める値R02を読出すメモリ読出し手段c2とを含み、
第1処理回路128は、
メモリ読出し手段c2の出力に応答して、相巻線の抵抗の異常状態を検出することを特徴とする。
【0034】
本発明に従えば、表示片が、サーボモータ23のたとえば外周面に取付けられており、またはそのほかの個所に取付けられており、このバーコードを読取って識別記号メモリ29にストアされている予め定める値R02に基づき、サーボモータ23の相巻線の異常状態を、各型式に対応して正確に検出することができるようになる。これによって誤検出を防ぐことができる。
【0045】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態のロボットの故障検出装置21を用いて溶接ガン22のサーボモータ23とエンコーダ24との故障検出を行う状態を示す図である。サーボモータ23にはまた、ブレーキ25が備えられる。モータ用コネクタ26およびエンコーダ用コネクタ27に、ケーブル用コネクタ28,29をそれぞれ接続/離脱可能に接続してケーブル31,32を介して故障検出装置21によって、サーボモータ23およびエンコーダ24の故障を検出することができる。接続/離脱可能とは、接続および離脱可能を表わす。
【0046】
図2は、ロボットコントローラ33に備えられるサーボアンプである駆動回路34のパワーモジュール35の故障を、本発明の故障検出装置21によって検出する状態を示す図である。ロボットコントローラ33用コネクタ36には、ケーブル用コネクタ37を接続/離脱可能に接続し、ケーブル38を介して故障検出装置21が接続される。ロボットコントローラ33における駆動回路34には、サーボ基板39が接続される。このサーボ基板39には、中央処理回路(CPU)40が接続される。
【0047】
図3は、複数(たとえば6)軸の産業用ロボット41の手首43に、溶接ガン22が装着されたスポット溶接装置44の全体の構成を簡略化して示す図である。溶接ガン22は、産業用ロボット41の外部軸として設けられ、1つの軸を構成する。サーボモータ23は、スポット溶接のための移動チップ45を溶接ガン本体46に固定された固定チップ47に向けて近接移動し、または離反移動する。これらの移動チップ45と固定チップ47とには、溶接ケーブル49を介して溶接機コントローラ50から溶接電力が供給され、溶接動作が制御される。
【0048】
サーボモータ23およびエンコーダ24の各コネクタ26,27には、ケーブル用コネクタ51,52が接続/離脱可能に接続され、ケーブル53,54を介して、さらにロボット41の6軸の標準軸のためのケーブルも含めて総括的に参照符55で示されるケーブルによって、ロボットコントローラ33のコネクタ36に、ケーブル用コネクタ56によって接続/離脱可能に接続される。
【0049】
図4は、図3に示されるスポット溶接装置44の溶接ガン22に関連する電気的構成を示す簡略化した図である。溶接ガン22のサーボモータ23およびエンコーダ24の故障検出時には、コネクタ26,27;51,52を離脱して、前述の図1に示されるコネクタ28,29を、コネクタ26,27にそれぞれ接続する。ロボットコントローラ33の故障検出時には、コネクタ36,56を離脱し、コントローラ用コネクタ36に、前述の図2のコネクタ37を代りに接続する。こうして故障検出装置21を用いて、サーボモータ23、エンコーダ24およびロボットコントローラ33の駆動回路34の故障検出を行うことができる。
【0050】
図5は、溶接ガン22と、その溶接ガン22に接続されるロボットコントローラ33との具体的な電気的構成を示すブロック図である。ロボットコントローラ33に備えられる駆動回路34には、溶接ガン22のサーボモータ23のためのパワーモジュール35が備えられるとともに、ロボット41の6つの標準軸毎のパワーモジュール57が備えられる。これらのパワーモジュール35,57は、サーボ基板39によって制御される。ロボットコントローラ33には、メモリ233が設けられ、このメモリ233には教示したロボットの各軸毎の制御データおよびその他のデータがストアされる。中央処理回路40は、スポット溶接装置44のティーチングおよびリピートのために、前記メモリ233から各軸毎の制御データを読み出し、サーボ基板39およびパワーモジュール35,57を制御して、溶接ガン22によるスポット溶接動作を行わせる。またロボットコントローラ33には、メモリ233にストアされる制御データを、後述する軸駆動装置171(図20参照)が読み出すときに用いられる読み出し用コネクタ234が設けられる。
【0051】
サーボ基板39は、溶接ガン22のエンコーダ24からのデータを、後述の通信回路106で受信し、そのエンコーダ24の出力データのエラーの発生を、エラー検出回路107で検出する。カウンタ108は、エラー検出回路107で検出されたエラー検出の回数を計数する。このカウンタ108によって計数されるエラー発生回路が、予め定める値、たとえば5回以上発生したとき、ロボットコントローラ33の中央処理回路40によるロボット41および溶接ガン22の動作制御を停止して、安全を確保する。
【0052】
図6は、図5に示されるロボットコントローラ33の駆動回路34の具体的な電気的構成を示すブロック図である。商用交流電源61からの電力は、整流平滑を行う直流化回路62および突入電流防止回路63を経て、参照符Pで示されるライン64と参照符Nで示されるライン65を経て、駆動回路34のパワーモジュール35,57に共通に与えられる。これらのライン64,65からの電力は、パワーモジュール35,57のスイッチング回路67,68を介して、溶接ガン22のサーボモータ23および標準軸のサーボモータ69に電力が供給される。
【0053】
図7は、溶接ガン22のサーボモータ23に関連する駆動回路34に備えられたパワーモジュール35のスイッチング回路67の具体的な構成を示す電気回路図である。サーボモータ23は、3相の交流サーボモータであって、各相U,V,W毎にスイッチング素子であるバイポーラ形NPNスイッチングトランジスタQu1,Qu2;Qv1,Qv2;Qw1,Qw2(これらの参照符を総括的にQで表すことがある)から成る直列回路71〜73が、Pライン64とNライン65との間に接続される。各トランジスタQには並列に逆極性でダイオードDu1,Du2;Dv1,Dv2;Dw1,Dw2(これらの参照符を総括的にDで表すことがある)が接続される。これらの逆方向性結合された各ダイオードDは、サーボモータ23の過大な逆起電力を抑制する働きを果たす。
【0054】
図8は、サーボモータ23の構成を簡略化して示す図である。サーボモータ23は、3相の相巻線75〜77を有し、そのハウジング78はライン79によって接地される。これらの相巻線75〜77は、Y結線され、コネクタ26に接続され、各巻線75〜77は、前述の図7に示されるスイッチング回路67の直列回路71〜73のスイッチングトランジスタQの接続点81〜83に、ケーブル53を介して接続される。
【0055】
図9は、溶接ガン22に備えられるエンコーダ24の電気的構成を示すブロック図である。サーボモータ23の出力軸には、エンコーダ24の一部を構成するコード化された円板85が固定されており、発光素子86からの光は、この円板85のコード化された透光部分を経て、受光素子87で受光する。こうして受光素子87からは、円板85の1回転以内の角度位置を表す絶対値が、増幅回路88および2値化回路89を経て得られ、マイクロコンピュータによって実現されるエンコーダ用処理回路91に与えられる。エンコーダ用処理回路91は、中央処理回路(CPU)92を含み、円板85の1回転以内の絶対値を絶対値回路93から得ることができる。
【0056】
円板85には、周方向のたとえば1カ所に永久磁石片95が固定され、その回転数を、磁気式エンコーダである多回転検出エンコーダ部96で検出し、処理回路91に与える。回転数回路98は、この多回転検出エンコーダ部96からの出力を計数し、回転数を表す信号を導出する。
【0057】
受光素子87の出力に基づいて、カウンタ99は、インクリメントし、その積算値を積算回路101から導出する。エンコーダ用処理回路91はまた、通信回路102を含み、バッファ103を介してコネクタ27に接続される。
【0058】
図10は、エンコーダ24のバッファ103に関連する構成を示す図である。通信回路102によって送信および受信を行うために、バッファ103は、コネクタ27,52を経て、さらにケーブル54を経て、コネクタ36,56からロボットコントローラ33に備えられるサーボ基板39において、バッファ105から通信回路106に接続される。通信回路102,106は、送信および受信をそれぞれ行うことができる。
【0059】
図11は、エンコーダ24の通信回路102とロボットコントローラ33の通信回路106とによって行われる送受信のモードを示す図である。ロボットコントローラ33から、信号REQがエンコーダ24に送信されることによって、エンコーダ24の通信回路102は送信モードになり、その後、通信回路102からエンコーダ24のデータがロボットコントローラ33に送信され、このときロボットコントローラ33の通信回路106は受信モードとなっている。このような送信および受信の各モードが交互に繰返されて、通信回路102,106の通信が行われる。
【0060】
図12は、本発明の実施の一形態の故障検出装置21を用いて故障の調査を行う概略の手順を示す図である。溶接ガン22に動作不良であるエラーが発生したとき、エンコーダ24に関連するエラーであると判断されれば、参照符111で示されるステップでは、本発明の故障検出装置21を用いてエンコーダ24の動作を確認する。溶接ガン22におけるエンコーダ24以外のエラーが発生したとき、およびその溶接ガン22の動作不良が発生したときには、図20に関連して後述する軸駆動装置171(後述の図20参照)において、参照符112で示されるステップでは、その動作を確認する。これによってステップ113で、溶接ガン22のサーボモータ23またはエンコーダ24が故障しているか、ステップ114で、ロボットコントローラ33の駆動回路34に搭載されたパワーモジュール35が故障しているか、およびステップ115で、ハーネスであるケーブル53,54;55が故障しているかのいずれか1つまたは複数を検査することができる。NGは、故障を表す。軸駆動装置171における溶接ガン22の動作の確認は、後述する。
【0061】
溶接ガン22の故障が、軸駆動装置171によってステップ112で確認されると、ステップ113から、機械的な構成の不具合をステップ116で確認する。サーボモータ23またはエンコーダ24の故障であれば、ステップ117,118で確認する。軸駆動装置でステップ112においてロボットコントローラ33の故障がステップ114で確認されたとき、ステップ119では、駆動回路34のパワーモジュール35の確認が行われる。
【0062】
図13は、本発明の実施の一形態の故障検出装置21の電気的構成を示す簡略化したブロック図である。故障検出装置21のハウジングには、コネクタ123、124が設けられる。コネクタ123には、サーボモータ23の検査のためのケーブル31が接続/離脱可能に接続され、または駆動回路34の検査のためのケーブル38が接続/離脱可能に接続される。さらにコネクタ124には、エンコーダ24の検査のためのケーブル32が接続/離脱可能に設けられる。
【0063】
前述の図1を参照して、サーボモータ23のハウジングの外周面には、表示片125が添付されて固定される。この表示片125には、バーコードで、サーボモータ23の識別番号が表示される。バーコードで表される識別番号に代えて、サーボモータ23の型式が表示されてもよい。このようなバーコードで表される内容によって、サーボモータ23の特性を、識別することができる。この表示片125のバーコードは、図13に示される故障検出装置21に備えられたバーコード読取り器126によって読取ることができ、その読取られた内容は、モータセレクトスイッチ回路127を介して、マイクロコンピュータなどによって実現される処理回路128に与えられる。本発明の実施の他の形態では、故障検出装置21にキーボードなどの入力手段を設けて、サーボモータ23の特性、識別番号または形式などを入力する構成としてもよい。
【0064】
処理回路128には、メモリ129、エンコーダ24の出力データのエラーの発生を検出するエラー検出回路207、エラー検出回路207で検出されたエラー検出の回数を計数するカウンタ208が備えられる。処理回路128は、カウンタの出力に応答し、発生回数が各異常状態毎に予め定める値を越えたとき、異常状態を表示手段146に表示する。
【0065】
処理回路128は、測定回路131からの出力を受信する。コネクタ123と測定回路131との間には、端子セレクト回路133が介在される。処理回路128にはまた、モードM(手動)/A(自動)切換えスイッチ136、計測開始スイッチ137、検査送りスイッチ138、検査終了スイッチ139および合否基準設定スイッチ141からの各出力がそれぞれ与えられる。
【0066】
処理回路128によって判定された検査結果は、試験番号表示手段142、異常表示手段143、正常表示手段144にそれぞれ表示される。また測定回路131によって計測された抵抗値は、抵抗値表示手段145によって表示される。表示手段142,145は、たとえば液晶パネルなどによって実現され、表示手段143,144は発光ダイオード(Light Emitting Diode;略称LED)などによって実現されてもよい。
【0067】
故障検出装置21はまた、液晶パネルなどによって実現される表示手段146を備える。表示手段146は、エンコーダ24によって検出された位置およびそのエンコーダ24の正常または異常な各状態であるステータスを表示する。さらに故障検出装置21はまた、ブレーキ25のブレーキ動作を解除するブレーキ解除スイッチ147を備え、また電源スイッチ148を備える。
【0068】
図14は、図13に示される故障検出装置21の端子セレクト回路133の具体的な電気的構成を示す回路図である。テスタである測定回路131の一方のライン152および他方のライン153には、ライン154および155が、スイッチング素子であるリレースイッチ156を介して、処理回路128によって選択的に接続される。これによってライン152とライン154とが接続される場合、ライン153とライン155とが接続され、ライン152とライン155とが接続される場合、ライン153とライン154とが接続される。
【0069】
端子セレクト回路133には、測定回路131のレンジを切換えためのスイッチング素子であるリレースイッチ168が設けられ、検査動作に対応し、処理回路128によってリレースイッチ168を制御して、測定回路131のレンジを切換える。
【0070】
処理回路128は、モードM/A切換えスイッチ136の出力に応答し、これらのリレースイッチ155〜165の検査動作に対応したオン/オフのスイッチング状態を自動的に達成する。測定回路131は、検査動作に対応した抵抗、電圧および電流などの電気的物理量を測定する機能を有する。
【0071】
図15は、故障検出装置21におけるエンコーダ24とサーボモータ23とを検査するための故障検出動作を処理回路128によって行う動作を説明するためのフローチャートである。前述の図3における溶接ガン22のコネクタ26,27からコネクタ51,52を離脱し、次に図1に示されるようにコネクタ28,29を溶接ガン22のコネクタ26,27に接続するとともに、これらのケーブル31,32は故障検出装置21のコネクタ123,124に接続する。次に図13に示されるブレーキ解除スイッチ147を操作してブレーキ25の解除を行うとともに、スイッチ136,137,138を操作し、先ず、エンコーダ24の検出動作を開始する。
【0072】
この図15のステップa1からステップa2に移り、ブレーキ25が、ブレーキ解除スイッチ147の操作によって解除されているかどうかが判断される。ブレーキの解除が行われていれば、次のステップa3においてエンコーダ24の異常状態の検出動作をステップa3において行う。
【0073】
処理回路128は、エンコーダ24の故障検出の検査のために、表1に示される各異常状態の検査を行う。図3に示される産業用ロボット41に溶接ガン22が装着されたスポット溶接装置44では、ロボットコントローラ33に液晶パネルなどの表示手段169(図5参照)が接続され、これによって表1に示されるエンコーダ24の異常状態であるエラーの表示が行われる。
【0074】
【表1】

Figure 0004094345
【0075】
表1のチェッカは、故障検出装置21を表す。
前述のエンコーダ24の複数(たとえば7つ)の各異常状態の内容は、表1に示されるとおりである。各異常状態に対応する表示内容は、たとえばABS,CRC,…,SYNCであって、図13に示される異常表示手段143および表示手段146などで表示される。
【0076】
図16は、処理回路128によって行われる図15のステップa3におけるエンコーダ24の異常状態の検出動作を説明するためのフローチャートである。ロボットコントローラ33におけるサーボ基板39では、エラー検出回路107は、エンコーダ24の表1に示される複数(たとえば7)の各異常状態毎の発生回数ni(iは、各異常状態に対応し、表1の実施の形態では、たとえば1〜7の自然数)を計数し、その計数値が予め定める値n0iを超えるとき、図5に示す表示手段169によってその異常状態が発生したことを表示して警報を行う。このようなロボットコントローラ33におけるエンコーダ24の異常発生の予め定める値n0iは、スポット溶接装置44の溶接動作に悪影響を生じない程度で、たとえば2以上の値に定められる。
【0077】
これに対して故障検出装置21では、エンコーダ24の異常状態の発生を確実に判別するために、異常発生回数の予め定める値n0iを、この実施の形態では表1に示すようにたとえば1に設定される。このような予め定める値n0iは、処理回路128のメモリ129に予め設定されてストアされている。こうして図16のステップb1からステップb2に移り、エラー検出回路によって、表1に示される合計7つの各異常状態を、検出し、ステップb3では、その異常状態が検出されるたびに、各異常状態毎の発生回数niを計数する。
【0078】
ステップb4では、各異常状態i毎の計数値niが、予め定める値n0i以上(n0i≦ni)かが判断され、そうであれば、ステップb5において各異常状態i毎の表示を、異常表示手段143,146によって行う。各異常状態i毎の発生回数の計数値niが、各異常状態i毎の予め定める値n0i未満であれば、ステップb4からステップb2に移り、各異常状態を順次的に切換えて故障の異常状態の発生の判別動作を行う。この実施の形態では、予め定める値n0iは、前述のように1に設定される。
【0079】
エンコーダ24の異常状態の検出動作を、図15のステップa3で終了した後、次のステップa4では、ブレーキ25の異常状態のチェックを行う。
【0080】
次にステップa5では、サーボモータ23の異常状態の検査を行う。
図17は、故障検出装置21の処理回路128に備えられたメモリ129のストア内容を示す図である。メモリ129には、バーコード読取り器126によって読取られたサーボモータ23の識別番号であるIDコードに対応して各相巻線75〜77(前述の図8参照)とハウジング78の設置電位FG間の絶縁抵抗の予め定める設定値と、これらの相巻線75〜77の直流抵抗が、サーボモータ23の型式毎に設定される。たとえば図17において表示片125(前述の図1参照)に表示されるバーコードが表す識別番号1234に対応して、絶縁抵抗1MΩが予め設定され、また相巻線75〜77の直流抵抗53.00Ωが予め設定される。
【0081】
図18は、処理回路128によって図15のステップa5におけるサーボモータ23の絶縁抵抗および相巻線抵抗の測定を行ってサーボモータ23の故障検出を行う動作を説明するためのフローチャートである。ステップc1からステップc2に移り、バーコード読取り器126で読取ったバーコードで表される弁別レベルとなる予め定める絶縁抵抗の予め定める値R01および相巻線75〜77の直流抵抗の予め定める値R02をそれぞれ読出す。
【0082】
ステップc3では、各相巻線75〜77とハウジング78の接地ライン79との間の絶縁抵抗R1j(jは各相巻線75〜77を表す1〜3の自然数)を、測定回路131によって測定する。ステップc4において、測定された絶縁抵抗R1jが予め定める値R01以上(R01≦R1j)であるかを判断し、そうであれば、ステップc6において他の相巻線75〜77の絶縁抵抗の測定を行うためにステップc3に戻る。ステップc4において、各相巻線75〜77の絶縁抵抗R1jが、予め定める値R01未満であるとき、ステップc5では、絶縁不良である相巻線75〜77を、異常状態であると、表示手段143によって表示する。前述のステップc3では、測定された絶縁抵抗R1jを、表示手段145で表示する。
【0083】
絶縁抵抗に関する故障検出動作が終了した後、ステップc6からステップc7に移り、相巻線75〜77の相間抵抗R2kを順次的に測定する。ステップc8では、測定された相間抵抗R2kが予め定める値R02の±10%以内であるかを判断する。相間抵抗R2kは、予め定める値R02の±10%以内の範囲(0.9・R02≦R2k1.1・R02)を正常なものと判断し、その範囲の外を、異常なものと判断する。断線でないことが判断されると、次のステップc10では、他の相間抵抗R2kの測定をさらに行うためにステップc7に戻る。測定された相間抵抗R2kが予め定める値R02の前記範囲を超えるとき、相巻線75〜77の断線が生じているものと判断し、ステップc9では、その断線が生じている相巻線75〜77を、異常表示手段143によって表示する。ステップc7における測定された相間抵抗R2kは、抵抗値表示手段145によって表示される。
【0084】
ステップc3,c7における測定された絶縁抵抗R1jおよび相間抵抗R2kが正常であるとき、そのことが正常表示手段144によって表示される。こうしてサーボモータ23の絶縁抵抗と相間抵抗との故障検出動作をまとめると、表2のとおりとなる。
【0085】
【表2】
Figure 0004094345
【0086】
表2において、試験番号1のラインU,FGの抵抗値Rは、前述の図14における端子セレクト回路133のリレースイッチ159とリレースイッチ164を選択的に導通し、リレースイッチ156によってライン152とライン154との接続、ライン153とライン154との接続を行い、残余のリレースイッチを遮断することによって、測定回路131が測定動作を行う。また表2の試験番号4では、ラインU,Vの抵抗値Rを測定するために、リレースイッチ159とリレースイッチ165とが選択的に導通され、リレースイッチ156によってライン152とライン155との接続、ライン153とライン154との接続を行い、残余のリレースイッチが遮断されることによって、測定回路131の測定動作が行われる。
【0087】
試験番号表示手段142は、表2の試験番号1〜6を表示し、各試験番号に対応する測定された抵抗値の表示が行われるとともに、異常であるか正常であるかの状態が表示されることになる。
【0088】
図19は、ロボットコントローラ33の故障検査を行うための故障検出装置21における処理回路128の動作を説明するためのフローチャートである。ロボットコントローラ33の駆動回路34に備えられているパワーモジュール35の図7に示されるスイッチングトランジスタQとダイオードDの短絡/焼損/破断の故障検査を行うために、図7に示されるコネクタ36,56を離脱し、図2に示されるようにコネクタ36と故障検出装置21のコネクタ123とを、ケーブル38を介して接続する。すなわちケーブル38の一端部に設けられるケーブルコネクタ37は、コネクタ36と接続および離脱可能であり、ケーブル38の他端部は、コネクタ123と接続および離脱可能である。このロボットコントローラ33の故障検査時、トランジスタQは、サーボ基板39および中央処理回路40の働きによって遮断するための信号が制御端子であるベースに与えられ、あるいはまたそのような信号が零とされ、したがって故障を生じていない正常なトランジスタQは、遮断した状態となっている。この図19のステップd1からステップd2に移り、図7におけるPライン64とNライン65との間の抵抗値を測定回路131によって測定し、直列回路71〜73の短絡/焼損/破断をチェックする。さらにステップd3では、各相U,V,W間の直列回路71〜73における短絡/焼損/破断をチェックする。ステップd2,d3の具体的な動作をまとめると、表3〜表6のとおりとなる。
【0089】
【表3】
Figure 0004094345
【0090】
【表4】
Figure 0004094345
【0091】
【表5】
Figure 0004094345
【0092】
【表6】
Figure 0004094345
【0093】
表3〜表6に示される検査番号1〜17のうち、検査番号1は、Pライン64とNライン65との間の絶縁抵抗を測定し、予め定める値1MΩ以上であれば正常と判断し、1MΩ未満であれば異常状態NGであるものと判断し、その判断結果を異常表示手段143,正常表示手段144に表示するとともに、測定した抵抗値を抵抗値表示手段145に表示する。試験番号表示手段142は、表3〜表6の試験番号1〜17を表示する。こうして各試験番号に対応する測定された抵抗値の表示が行われるとともに、異常であるか正常であるかの状態が表示されることになる。
【0094】
表3の試験番号2では、Pライン64を正とし、相Uの接続点81を負とする電流方向で、トランジスタQu1およびダイオードDu1の並列回路の抵抗値Rが測定回路131によって測定されるとともに、ダイオードDu1の逆方向電圧降下VEが測定回路131によって測定される。この抵抗値Rが予め定める抵抗値1MΩ以上であり、電圧VEが、零であるとき、トランジスタQu1およびダイオードDu1は正常であるものと判断し、そうでなければ、相UのトランジスタQu1またはダイオードDu1が異常であるものと判断し、こうして表示手段142〜145による表示動作が行われる。端子セレクト回路133(前述の図14参照)では、リレースイッチ168,164が選択的に導通され、リレースイッチ156によってライン152とライン154との接続、ライン153とライン155との接続を行い、残余のリレースイッチは遮断されたままとされる。
【0095】
表3の試験番号3では、Pライン64を負とし、相Uの接続点81を正とする電流方向におけるトランジスタQu1およびダイオードDu1の並列回路の抵抗値Rを測定手段131によって測定するとともに、ダイオードDu1の順方向電圧降下VFを測定回路131によって測定する。この測定される抵抗値Rが予め定める値1MΩ以上であり、しかもダイオードDu1の順方向電圧降下VFが予め定める電圧範囲、たとえば0.6Vの±10%の範囲内であれば、正常なものと判断し、それ以外では異常なものと判断して表示手段142〜145による表示動作を行う。表3においてダイオードDu1の順方向電圧降下をVFで表すだけでなく、逆方向電圧降下VEも、正常時に零であることを、「VF:--」で示してある。試験番号4〜7は、Pライン46と相V,Wの接続点82,83との間における抵抗値およびダイオードDv1,Dw1の電圧降下の測定を行って同様な故障検査を行う。
【0096】
表4の試験番号8では、Pライン64を正とし、ロボットコントローラ33のハウジングである接地ラインBを負とする電流方向の抵抗値およびダイオードDu1,Dv1,Dw1の逆方向電圧降下VEを測定回路131によって測定し、故障検査を行う。
【0097】
表4の試験番号9は、試験番号8の電流方向が逆方向であるときの故障検査を示す。
【0098】
表4および表5に示される試験番号10〜15は、表3および表4に示される試験番号2〜7にそれぞれ対応し、Pライン64の代りにNライン65が対象となる。表6の試験番号16では、リレースイッチ163を選択的に導通し、リレースイッチ156によってライン152とNラインとを接続し、またリレースイッチ167を選択的に導通し、リレースイッチ156によってライン153とNラインとを接続して、これによってN,B間抵抗および電圧降下が測定回路131によって測定される。これらのスイッチングリレー157〜167の選択的なオン/オフのスイッチング動作およびスイッチングリレー156,168のスイッチング動作は、試験番号に対応して選択的に動作される。
【0099】
表6の試験番号16,17は、表4の試験番号8,9におけるPライン64に代えてNライン65が対象となる。
【0100】
図20は、前述の図12のステップ112で用いられる軸駆動装置171を用いる確認作業を説明するための図である。この軸駆動装置171は、溶接ガン22の制御データをストアするメモリ172と、マイクロコンピュータなどによって実現され、メモリ172に格納される制御データを読み出してサーボモータ23の駆動を行う制御手段である処理回路173と、前記制御データをメモリ172に入力するデータ入力手段174とを含む。
【0101】
データ入力手段174は、前述のロボットコントローラ33との通信を行う通信回路によって実現される。データ入力手段174は、磁気記録ディスクを読取る磁気記録ディスク読取装置またはキーボードなどであってもよい。
【0102】
前述の図5に示されるロボットコントローラ33の読み出し用コネクタ234と軸駆動装置171に設けられる書き込み用コネクタ235とが、ケーブルを介して接続/離脱可能に接続され、入力手段174によって通信を行い、中央処理回路40の働きによって、ロボットコントローラ33が備えるロボットの各軸毎の制御データがストアされるメモリ233から制御データが送信され、このロボットコントローラ33からの制御データは、データ入力手段174で受信され、処理回路172によってメモリ173に書き込んでストアされる。このロボットコントローラ33からのデータは、本実施の形態では、溶接ガン22のサーボモータ23およびエンコーダ24を制御するのための外部軸の制御データおよび、ロボットの各標準軸毎の制御データである。軸駆動装置171には、可撓線を介してティーチペンダントと呼ぶことができる携帯形ティーチング入力手段187が接続され、処理回路173を制御動作するようにしてもよい。
【0103】
ロボットコントローラ33から軸駆動装置171に与えられる各軸の制御データは、サーボパラメータ、溶接ガン機械パラメータ、加圧力調整データ、たわみ計測データ、加圧力調整データの姿勢による補正データ、たわみ計測データの姿勢による補正データを含む。サーボパラメータというのは、サーボモータのためのチューニングデータである。溶接ガン機械パラメータというのは、機械部設定データであって、動作範囲、最高速度、分解能などに関するパラメータである。加圧力調整データというのは、加圧力チューニングデータである。たわみ計測データというのは、加圧力に対するたわみ量のデータである。加圧力調整データの姿勢による補正データというのは、加圧力調整データの重力補正データである。たわみ計測データの姿勢による補正データというのは、たわみ計測データの重力補正データである。軸駆動装置171は、溶接ガン22に関連する前述の制御データだけでなく、そのほかの標準軸の各軸毎のデータを、ロボットコントローラ33から読出して各軸毎にメモリ172にストアさせているので、ロボットの各軸を動作させることができる。軸駆動装置171には、メモリ172に記憶される各軸毎のデータのいずれか1つを読み出すための選択スイッチ186が設けられ、作業者が選択スイッチ186によって指示を与えることによって、処理回路各軸毎に対応した制御を行うことができる。
【0104】
軸駆動装置171のコネクタ175は、ケーブル保護用の接続箱であるジャンクションボックス176に設けられるコネクタ177に接続/離脱可能に接続され、軸駆動装置171とジャンクションボックス176とはケーブル178によって接続される。ジャンクションボックス176には、コネクタ179,180とがさらに設けられ、このコネクタ179,180には、ケーブル用コネクタ181,182がそれぞれ接続/離脱可能に接続される。コネクタ177とコネクタ179およびコネクタ180とは、ジャンクションボックス176内で電気的に相互に接続されている。ケーブル用コネクタ181,182は、ケーブル183,184を介してケーブル用コネクタ185,186と接続される。
【0105】
前述した軸駆動装置171における溶接ガン22の動作確認の詳細な手順について述べる。溶接ガン22の不具合が発生した場合、まず、モータ用コネクタ23およびエンコーダ用コネクタ24からコネクタ51,52を取り外し、モータ用コネクタ23に前述のケーブル用コネクタ185を接続/離脱可能に接続し、エンコーダ用コネクタ24に前述のケーブルコネクタ186を接続/離脱可能に接続する。そして、処理回路173は、メモリ172から制御データを読出し、サーボモータ23を駆動する。
【0106】
図21は、軸駆動装置171がサーボモータ23を駆動するために、処理回路173によって行う動作を説明するためのフローチャートである。この図21のステップe1からステップe2に移り、メモリ172から制御データを読み出す。次のステップe3において制御データに基づいて、エンコーダ24の出力に応答し、サーボモータ23を駆動する。
【0107】
サーボモータ23が、制御データの教示の内容どおりに動作するか否かを作業者が移動チップ45を目で観察する。移動チップ45が、滑らかに動作するか否か、また振動が無いか否かを作業者が確認し、異常がなければサーボモータ23およびエンコーダ24には故障が無いことが判る。
【0108】
サーボモータ23およびエンコーダ24に異常がなければ、再びモータ用コネクタ26にケーブル53のコネクタ51を接続し、エンコーダ用コネクタ27にケーブル54のコネクタ52を接続する。次に、コネクタ56をロボットコントローラ用コネクタ36から離脱し、このコネクタ56に前述のケーブル用コネクタ185,186を接続する。そして、処理回路173は、メモリ172から制御データを読出し、ケーブル53,54,55を介してサーボモータ23を駆動する。サーボモータ23が、制御データの教示の内容どおりに動作するか否かを作業者が移動チップ45を目で観察する。移動チップ45が、滑らかに動作するか否か、また振動が無いか否かを作業者が確認し、異常がなければケーブル53,54,およびケーブル55のケーブル53,54接続される部分に故障が無いことが判り、移動チップ45の動作がぎこちない、あるいは振動が発生する場合には、ケーブル53,54および55の少なくともいずれか1つが故障していることが判る。したがって、サーボモータ23およびエンコーダ24の両者が正常であるときに限って、ケーブル53,54,55が正常であるか、あるいは故障しているかが判る。サーボモータ23、エンコーダ24およびケーブル53,54,55が正常である場合には、ロボットコントローラ33が故障であることが容易に判る。ここで、ロボットコントローラ33のコネクタ36に前述した故障検出装置21を接続し、故障検出装置21が図18に示すロボットコントローラ33の故障を検出動作を行い、ロボットコントローラ33の故障を詳細に検出する。ケーブル53,54,55の少なくともいずれか1つが故障している場合では、ロボットコントローラ33が故障している可能性があるので、ロボットコントローラ33が故障しているか否かの確認を前述した故障検出装置21によって行う。
【0109】
前述のケーブル用コネクタ185,186をモータ用コネクタ26およびエンコーダ用コネクタ27に接続して、サーボモータ23を駆動させたとき、移動チップ45の動作がぎこちない、あるいは振動が発生する場合には、サーボモータ23およびエンコーダ24の少なくともいずれか1つが故障していることが判る。この場合には、ケーブル用コネクタ185,186をモータ用コネクタ23およびエンコーダ用コネクタ27からそれぞれ離脱し、前述したケーブル用コネクタ28をモータ用コネクタ26に接続し、ケーブル用コネクタ29をエンコーダ用コネクタ27に接続して、ケーブル31,32を介して故障検出装置21を接続する。ケーブル32の一端部に設けられるケーブルコネクタ29は、コネクタ27に接続および離脱可能であり、このケーブル32の他端部は、コネクタ124に接続および離脱可能である。故障検出装置21が図15および図16に示すサーボモータ23およびエンコーダ24の故障の検出動作を行い、サーボモータ23およびエンコーダ24のいずれか一方、あるいは両者が故障しているのかを詳細に検出する。サーボモータ23、エンコーダ24を修理または交換した後、上述した手順と同様にケーブル53,54,55の故障の確認を行い、またロボットコントローラ33が故障しているか否かの確認を故障検出装置21によって行う。
【0111】
図22は、本発明の実施の他の形態の故障検出装置221の構成を示す図である。故障検出装置221の構成は、前述した図13に示す故障検出装置21と同様な構成であって、故障検出装置21の構成に、コネクタ222と、図20に示す軸駆動装置171に設けられるコネクタ235、メモリ172,処理回路173、入力手段174およびスイッチ186とを含み、図22では、図20と同一の参照符に添え字aを付して示す
【0112】
故障検出装置221では、エンコーダ24の故障を検出する場合、ケーブル用コネクタ28がモータ用コネクタ26に接続され、ケーブル31が図22の仮想線で示されるようにコネクタ222に接続/離脱可能に接続され、ケーブルコネクタ29がエンコーダ用コネクタ27に接続され、ケーブル32がコネクタ124に接続/離脱可能に接続される。
【0113】
処理回路174は、メモリ172にストアされる制御データを読み出して、コネクタ222、ケーブル31、コネクタ28およびコネクタ26を介してサーボモータ23を駆動する。これによって故障検出装置221の処理回路173aでは、サーボモータ23を駆動させながら、エンコーダ24の出力信号を検出してエンコーダ24の異常を検出することができる。これによって、サーボモータ23を動作させながらエンコーダ24の故障を検出するので、検出時間を短縮することができる。
【0114】
本発明は、前述の溶接ガン22だけでなく、そのほかの構成を有する溶接ガンに関しても広範囲に実施することができ、ロボットの標準軸を駆動するサーボモータおよびエンコーダから成る駆動手段およびこの駆動手段を駆動する駆動回路の故障の検出に関しても広範囲に実施することができる。
【0115】
【発明の効果】
本発明によれば、産業用ロボットの軸に不具合が発生した場合、特に産業用ロボットの手首に備えられた溶接ガンの特有の不具合が発生した場合、長時間の設備停止を生じることなく、復旧を容易にし、また故障原因を誤ることによって交換した新品の予備品を無駄に費やすことなく、その新品の部品交換後の2次災害の防止を行って、設備復旧時間を短縮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態のロボットの故障検出装置を用いて溶接ガン22のサーボモータ23とエンコーダ24との故障検出を行う状態を示す図である。
【図2】ロボットコントローラ33に備えられるサーボアンプである駆動回路34のパワーモジュール35の故障を、本発明の故障検出装置21によって検出する状態を示す図である。
【図3】複数(たとえば6)軸の産業用ロボット41の手首43に、溶接ガン22が装着されたスポット溶接装置44の全体の構成を簡略化して示す図である。
【図4】図3に示されるスポット溶接装置44の溶接ガン22に関連する電気的構成を示す簡略化した図である。
【図5】溶接ガン22と、その溶接ガン22に接続されるロボットコントローラ33との具体的な電気的構成を示すブロック図である。
【図6】図5に示されるロボットコントローラ33の駆動回路34の具体的な電気的構成を示すブロック図である。
【図7】溶接ガン22のサーボモータ23に関連する駆動回路34に備えられたパワーモジュール35のスイッチング回路67の具体的な構成を示す電気回路図である。
【図8】サーボモータ23の構成を簡略化して示す図である。
【図9】溶接ガン22に備えられるエンコーダ24の電気的構成を示すブロック図である。
【図10】エンコーダ24のバッファ103に関連する構成を示す図である。
【図11】エンコーダ24の通信回路102とロボットコントローラ33の通信回路106とによって行われる送受信のモードを示す図である。
【図12】本発明の実施の一形態の故障検出装置21を用いて故障の調査を行う概略の手順を示す図である。
【図13】本発明の実施の一形態の故障検出装置21の電気的構成を示す簡略化したブロック図である。
【図14】図13に示される故障検出素子21の端子セレクト回路133の具体的な電気的構成を示す回路図である。
【図15】故障検出装置21におけるエンコーダ24とサーボモータ23とを検査するための故障検出動作を処理回路128によって行う動作を説明するためのフローチャートである。
【図16】図15のステップa3におけるエンコーダ24の異常状態の検出動作を行う処理回路128の動作を説明するためのフローチャートである。
【図17】故障検出装置21の処理回路128に備えられたメモリ129のストア内容を示す図である。
【図18】図15のステップa5におけるサーボモータ23の絶縁抵抗および相巻線抵抗の測定を行ってサーボモータ23の故障検出を行う動作を説明するための処理回路28の動作を説明するためのフローチャートである。
【図19】ロボットコントローラ33の故障検査を行うための故障検出装置21における処理回路128の動作を説明するためのフローチャートである。
【図20】図12のステップ112で用いられる軸駆動装置171を用いる確認作業を説明するための図である。
【図21】軸駆動装置171がサーボモータ23を駆動するために、処理回路173によって行う動作を説明するためのフローチャートである。
【図22】本発明の実施の他の形態の故障検出装置221の電気的構成を示す簡略化したブロック図である。
【図23】先行技術の産業用ロボットに搭載された溶接ガン1の故障時の復旧作業手順を説明するための図である。
【符号の説明】
21,221 ロボットの故障検出装置
22 溶接ガン
23 サーボモータ
24 エンコーダ
25 ブレーキ
33 ロボットコントローラ
34 駆動回路
35 パワーモジュール
39 サーボ基板
40 中央処理回路
41 産業用ロボット
43 手首
44 スポット溶接装置
45 移動チップ
46 溶接ガン本体
47 固定チップ
75〜77 相巻線
125 表示片
126 バーコード読取り器
131 測定回路
171 軸駆動装置
172 メモリ
173 処理回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a method for detecting a failure of a work robot that performs work such as spot welding.To the lawRelated.
[0002]
[Prior art]
For example, in a configuration in which a welding gun for spot welding is mounted on the wrist of an industrial robot having 6 robot standard axes, the cable that is the harness of the standard axis is wired in consideration of the operating range of each axis. Although the path and fixed position have been set successfully, the welding gun axis provided as the robot's external axis is a robot additional axis that is added to existing industrial robots. Therefore, it is difficult to determine the wiring route of the welding gun shaft cable uniformly, and after teaching the robot work, the wiring route and fixed position are determined according to the installation location while watching the operation pattern. Therefore, problems such as cable disconnection are likely to occur.
[0003]
Restoration is easy if only the cable of the welding gun cable is disconnected, but an excessive current is generated in the drive circuit including the servo motor that drives the welding tip and the switching transistor that drives the servo motor due to the cable disconnection. Flow and excessive voltage are generated, which results in failure of various parts such as servo motors and drive circuits. When a problem peculiar to the welding gun of the working robot that performs the welding work in this way occurs, there are many cases that cause the equipment to stop for a long time.
[0004]
FIG. 23 is a diagram for explaining a recovery work procedure at the time of failure of the welding gun 1 mounted on the prior art industrial robot. The welding tip 2 is driven by a servo motor 4 with a brake 3, and the amount of movement of the servo motor 4 is detected by an encoder 5. The servo motor 4 and the encoder 5 are connected to a drive circuit 12 and a servo board 13 which are servo amplifiers including a switching transistor provided in the robot controller 11 via cables 6 and 7 and connectors 8 and 9. Connected to the central processing circuit CPU14. The welding gun 1 is attached to the wrist of an industrial robot. The robot controller 11 controls the operation of this robot.
[0005]
In the prior art shown in FIG. 23, it is assumed that an excessive current flows, for example, when the cable 6 is grounded, and a part of the power module including the switching transistor provided in the servo amplifier 12 is damaged. Due to the ground fault of the cable 6, an excessive current flows, for example, intermittently to the switching transistor of the servo amplifier 12, and the switching transistor abnormally generates heat and eventually breaks. Even when trying to operate the welding gun 1 again with a part of the power module including the switching transistor in the servo amplifier 12 damaged, the current flowing in the servo motor 4 is controlled. As a result, an excessive current flows through the servo motor 4. If such an operation is repeated many times, the temperature of the phase winding of the servo motor 4 rises, leading to a rare short, that is, a short circuit.
[0006]
When the switching transistor is destroyed or the phase winding of the servo motor 4 is short-circuited, the robot controller 11 detects that an abnormality in the axial line has occurred. The occurrence of an abnormal axis deviation of the welding gun 1 can be caused by a number of causes other than the destruction of the switching transistor and the short circuit of the phase winding of the servo motor 4 described above. It is necessary to investigate the cause of each one. Accordingly, when an abnormality in the axis deviation of the welding gun 1 occurs, the operator first replaces the cable 5 for the encoder 5, replaces the cable 6 for the motor 4, and drives the servo motor 4. The servo motor 4 is operated to move it many times. However, since the servo motor 4 does not operate, the servo amplifier 12 that is the easiest to replace is replaced with a new one, and the servo motor 4 is driven using the new servo amplifier 12. To do. Since the phase winding of the servomotor 4 is short-circuited as described above, the servomotor 4 does not operate and an excessive current flows through the phase winding. By repeating such an operation many times, the temperature of the switching transistor of the new servo amplifier 12 rises, and the new servo amplifier 12 just replaced is damaged. Therefore, the servo amplifier 12 is replaced with a new one.
[0007]
If the servo motor 4 is repeatedly operated several times in the state where the cable 6 is grounded in this way, the servo motor 4 and the servo amplifier 12 will fail one after another, and eventually the welding gun 1 All of the servo motor 4, the cable 6 and the servo amplifier 12 must be replaced at the same time. After the servo motor 4 is replaced, it is necessary to perform calibration / zeroing of the operation position. Thus, the recovery time becomes longer and a lot of new spare parts to be replaced are spent.
[0008]
Such a problem is particularly likely to occur in the welding gun axis that is the external axis of the robot. However, not only the welding gun 1 but also a servo motor that drives the six robot standard axes, a switching transistor that drives the servo motor, and the like. Even if the drive circuit including the failure occurs, it is necessary to perform the same operation as that performed when the welding gun 1 described above fails.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  The purpose of the present invention is to reduce the time required for investigating the cause of failure when a shaft failure of a work robot occurs, and to damage a new part that has been replaced due to a wrong cause. Equipment recovery time (Mean Time To Repair; abbreviated as MTTR) to prevent secondary disasters
Detection method for work robots that can shortenThe lawIs to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention(A) a plurality of standard axis robots 41;
  (B) Working means 22 mounted on the wrist 43 of the robot 41 as an external shaft,
  Servo motor 23;
  A motor connector 26 connected to the servo motor 23;
  An encoder 24 for detecting the rotation of the servo motor 23;
  Working means 22 having an encoder connector 27 connected to the encoder 24;
  (C) a first cable connector 51 that can be connected to and disconnected from the motor connector 26;
  (D) a second cable connector 52 connectable to and detachable from the encoder connector 27;
  (E) a third cable connector 56;
  (F) first cables 53, 54; 55 in which first and second cable connectors 51, 52 are provided at one end and a third cable connector 56 is provided in the other end;
  (G) a robot controller 33,
  A robot controller connector 36 that can be connected to and disconnected from the third cable connector 56;
  A first memory 233 for storing control data of the external axis of the servo motor 23;
  A read connector 234 for reading control data stored in the first memory 233;
  This is a failure detection method for a working robot that includes the robot controller 33 that receives the output data of the encoder 24 via the robot controller connector 36 and drives the servo motor 23 by the control data stored in the first memory 233. And
  (H) the failure detection device 21;
  (I) a shaft driving device 171;
  (J) a first shaft drive device connector 185 that can be connected to and detached from the motor connector 26 and the third cable connector 56;
  (K) a second shaft drive device connector 186 that can be connected to and disconnected from the encoder connector 27 and the third cable connector 56;
  (L) a second cable 31 provided at one end with a fourth cable connector 28 that can be connected to and detached from the motor connector 26;
  (M) a third cable 32 provided at one end with a fifth cable connector 29 that can be connected to and disconnected from the encoder connector 27;
  (N) preparing a fourth cable 38 provided with one end of a sixth cable connector 37 that can be connected to and disconnected from the robot controller connector 36;
  (O) The failure detection device 21
    (O1) a first failure detection device connector 123 that can be connected to and disconnected from the other end of the second cable 31 and the other end of the fourth cable 38;
    (O2) a second failure detection device connector 124 that can be connected to and disconnected from the other end of the third cable 32;
    (O3) display means 143;
    (O4) a first processing circuit 128,
  An operation for detecting a failure of the servo motor 23 is performed via the first failure detection device connector 123, and the servo motor failure detection result is displayed on the display means 143.
  An operation for detecting a failure of the robot controller 33 is performed via the first failure detection device connector 123, and the robot controller failure detection result is displayed on the display means 143.
  A first processing circuit 128 that performs an operation of detecting a failure of the encoder 24 via the second failure detection device connector 124 and displays the encoder failure detection result on the display means 143;
  (P) The shaft drive 171
    (P1) a write connector 235 that can be connected to and disconnected from the read connector 234;
    (P2) a second memory 172 that stores the control data via the write connector 235;
    (P3) a second processing circuit 173,
  The control data stored in the second memory 172 is given to the first shaft drive device connector 185,
  A second processing circuit 173 for driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24 via the second axis drive device connector 186,
  (Q) First step of connecting the read connector 234 of the robot controller 33 and the write connector 235 of the shaft driving device 171 to read out the control data of the first memory 233, write it in the second memory 172, and store it. When,
  (R) The first shaft drive device connector 185 is connected to the motor connector 26;
  The second shaft drive device connector 186 is connected to the encoder connector 27,
  A second step of driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24 by the second processing circuit 173 of the shaft driving device 171;
  (S) If there is no abnormality in the servo motor 23 and the encoder 24 in the second step,
  The first cable connector 51 is connected to the motor connector 26,
  The second cable connector 52 is connected to the encoder connector 27,
  The motor connector 26 and the first shaft drive device connector 185 are detached,
  The encoder connector 27 and the second shaft drive device connector 186 are detached,
  A third cable connector 56 is connected to the first and second shaft drive device connectors 185 and 186;
  A third step of driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24 by the second processing circuit device 173;
  (T) If there is no abnormality in the first cables 53, 54; 55 in the third step,
  A sixth cable connector 37 is connected to the robot controller connector 36;
  The other end of the fourth cable 38 is connected to the first failure detection device connector 123,
  A fourth step of performing an operation of detecting a failure of the robot controller 33 by the first processing circuit 128 of the failure detection device 21;
  (U) When at least one of the servo motor 23 and the encoder 24 has failed in the second step, the motor connector 26 is detached from the first shaft drive device connector 185 and one end of the second cable 31 is removed. Connected to the fourth cable connector 28 of the
  The other end of the second cable 31 is connected to the first failure detection device connector 123,
  The encoder connector 27 is detached from the second shaft drive device connector 186 and connected to the fifth cable connector 29 at one end of the third cable 32.
  The other end of the third cable 32 is connected to the second failure detection device connector 124,
  A failure detection method for a working robot, comprising: a fifth step of detecting a failure of one or both of the servo motor 23 and the encoder 24 by the first processing circuit 128 of the failure detection device 21.It is.
[0012]
  According to the present invention, the control data of the servo motor 23 stored in the first memory 233 of the robot controller 33 is read out and written into the second memory 172 of the shaft driving device 171, and the second processing circuit 173 performs the encoder 24. If the servo motor 23 and the encoder 24 are not abnormal by this, then the second process of the shaft driving device 171 is performed again via the first cables 53, 54; 55. The circuit 173 drives the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24. If there is no abnormality in the first cables 53, 54; 55, the robot controller 33 is operated by the first processing circuit 128 of the failure detection device 21. Of the encoder 2 is detected by the second processing circuit 173 of the shaft driving device 171. If at least one of the servo motor 23 and the encoder 24 fails when the servo motor 23 is driven in response to the output of the servo motor 23, then the first processing circuit 128 of the failure detection device 21 causes the servo motor 23 and Failure detection of either one of the encoders 24 is performed, or failure detection of both the servo motor 23 and the encoder 24 is performed. Therefore, it is not necessary to investigate the cause of the failure one by one by exchanging the components of the driving means and the components of the driving circuit as in the conventional case, and the cause of the failure can be quickly known.
[0013]
  If there is no abnormality in the servo motor 23 and the encoder 24 and there is no problem with the first cables 53, 54; 55, it can be easily confirmed that there is a problem with the robot controller 33 at the end.
[0014]
  By driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24 by the shaft driving device 171, it is possible to confirm the place where the failure has occurred and quickly know the cause of the failure.
[0015]
  The display stage 143 of the failure detection device 21 displays the servo motor failure detection result and the robot controller failure detection result by the first processing circuit 128. Therefore, it is easy to know the cause of failurebe able to.
[0016]
  The present invention also provides(A) a plurality of standard axis robots 41;
  (B) Working means 22 mounted on the wrist 43 of the robot 41 as an external shaft,
  Servo motor 23;
  A motor connector 26 connected to the servo motor 23;
  An encoder 24 for detecting the rotation of the servo motor 23;
  Working means 22 having an encoder connector 27 connected to the encoder 24;
  (C) a first cable connector 51 that can be connected to and disconnected from the motor connector 26;
  (D) a second cable connector 52 connectable to and detachable from the encoder connector 27;
  (E) a third cable connector 56;
  (F) first cables 53, 54; 55 in which first and second cable connectors 51, 52 are provided at one end and a third cable connector 56 is provided in the other end;
  (G) a robot controller 33,
  A robot controller connector 36 that can be connected to and disconnected from the third cable connector 56;
  A first memory 233 for storing control data of the external axis of the servo motor 23;
  A read connector 234 for reading control data stored in the first memory 233;
  This is a failure detection method for a working robot that includes the robot controller 33 that receives the output data of the encoder 24 via the robot controller connector 36 and drives the servo motor 23 by the control data stored in the first memory 233. And
  (H) a failure detection device 221;
  (I) a shaft driving device 171;
  (J) a first shaft drive device connector 185 that can be connected to and detached from the motor connector 26 and the third cable connector 56;
  (K) a second shaft drive device connector 186 that can be connected to and disconnected from the encoder connector 27 and the third cable connector 56;
  (L) a second cable 31 provided at one end with a fourth cable connector 28 that can be connected to and detached from the motor connector 26;
  (M) a third cable 32 provided at one end with a fifth cable connector 29 that can be connected to and disconnected from the encoder connector 27;
  (N) preparing a fourth cable 38 provided with one end of a sixth cable connector 37 that can be connected to and disconnected from the robot controller connector 36;
  (O) The failure detection device 221
    (O1) a first failure detection device connector 123 that can be connected to and disconnected from the other end of the second cable 31 and the other end of the fourth cable 38;
    (O2) a second failure detection device connector 124 that can be connected to and disconnected from the other end of the third cable 32;
    (O3) a third failure detection device connector 222 that can be connected to and disconnected from the other end of the second cable;
    (O4) display means 143;
    (O5) a first processing circuit 128,
  An operation for detecting a failure of the servo motor 23 is performed via the first failure detection device connector 123, and the servo motor failure detection result is displayed on the display means 143.
  A first processing circuit 128 that performs an operation of detecting a failure of the robot controller 33 via the first failure detection device connector 123, and displays the robot controller failure detection result on the display means 143;
    (O6) Fault detection writing connector that can be connected to and disconnected from the reading connector 234 Kuta 235a,
    (O7) a failure detection memory 172a for storing the control data via the write connector 235;
    (O8) a failure detection processing circuit 173a,
  The control data stored in the failure detection memory 172a is given to the third failure detection device connector 222,
  A failure detection processing circuit 173a that detects an abnormality of the encoder 42 while driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24 via the second failure detection device connector 124;
  (P) The shaft drive 171
    (P1) a failure detection write connector 235 that can be connected to and disconnected from the read connector 234;
    (P2) a second memory 172 that stores the control data via the write connector 235;
    (P3) a second processing circuit 173,
  The control data stored in the second memory 172 is given to the first shaft drive device connector 185,
  A second processing circuit 173 for driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24 via the second axis drive device connector 186,
  (Q) The read connector 234 of the robot controller 33 and the write connector 235 of the shaft driving device 171 are connected, the control data of the first memory 233 is read, written and stored in the second memory 172,
  A first step of connecting the read connector 234 of the robot controller 33 and the failure detection write connector 235a of the failure detection device 221 to write and store the control data of the first memory 233 in the read failure detection memory 172a; ,
  (R) The first shaft drive device connector 185 is connected to the motor connector 26;
  The second shaft drive device connector 186 is connected to the encoder connector 27,
  A second processing circuit 173 of the shaft driving device 171 for driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24;
  (S) If there is no abnormality in the servo motor 23 and the encoder 24 by the second step,
  The first cable connector 51 is connected to the motor connector 26,
  The second cable connector 52 is connected to the encoder connector 27,
  The motor connector 26 and the first shaft drive device connector 185 are detached,
  The encoder connector 27 and the second shaft drive device connector 186 are detached,
  A third cable connector 56 is connected to the first and second shaft drive device connectors 185 and 186;
  A third step of driving the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24 by the second processing circuit 173;
  (T) If there is no abnormality in the first cables 53, 54; 55 in the third step,
  A sixth cable connector 37 is connected to the robot controller connector 36;
  The other end of the fourth cable 38 is connected to the first failure detection device connector 123,
  A fourth step of performing an operation of detecting a failure of the robot controller 33 by the first processing circuit 128 of the failure detection device 21;
  (U) When at least one of the servo motor 23 and the encoder 24 has failed in the second step, the motor connector 26 is detached from the first shaft drive device connector 185 and one end of the second cable 31 is removed. Connected to the fourth cable connector 28 of the
  The other end of the second cable 31 is connected to the third failure detection device connector 222,
  The encoder connector 27 is detached from the second shaft drive device connector 186 and connected to the fifth cable connector 29 at one end of the third cable 32.
  The other end of the third cable 32 is connected to the second failure detection device connector 124,
  And a fifth step of detecting a failure of the encoder 24 while operating the servo motor 23 by the failure detection processing circuit 128 of the failure detection device 221.This is a robot failure detection method.
[0018]
  The failure detection device 221 further includes a failure detection write connector 235a, a failure detection memory 172a, and a failure detection processing circuit 173a as shown in FIG. Since the abnormality of the encoder 24 can be detected by detecting the output signal, the detection time can be shortened.
[0019]
  BookThe inventionThe working means 22 is a welding gun,
  The servo motor 23 is characterized by moving the welding tip.
[0020]
  According to the present invention, a welding gun is attached to the wrist of a robot having a plurality of (for example, six) axes. The welding gun includes a servo motor 23 for moving a welding tip and a moving tip by the servo motor. And a controller 33 that controls the operation of robot teaching (teaching), repeat (reproduction) and the like, and a transistor that controls the servo motor 23 in response to the output of the encoder 24. The servo motor 23 and the encoder 24 provided in these welding guns are connected to the robot controller 33 via the first cables 53, 54; 55, which are harnesses, and are connected to the connector 26. , 27; 36 can be connected and disconnected.
[0021]
  When the welding gun does not operate normally, the present invention does not supply current in order to operate the servo motor many times as in the prior art, but instead of supplying current, the servo motor 23, the encoder 24, the first cable. 53, 54; 55, which makes it possible to easily identify the failed part of the robot controller 33. As a result, it is possible to prevent a secondary disaster that wastefully damages a new spare part that has been erroneously determined and replaced, and to shorten the time to recovery.
[0022]
  According to the present invention, when a failure occurs in the welding gun, only the servo motor 23 of this welding gun can be driven, and the servo motor 23 is operated by connecting to the connector, and the operator observes the operation. Thus, it is possible to easily confirm whether or not a failure has occurred, and at the same time, it is possible to detect a failure of the encoder 24. If the servo motor 23 and the encoder 24 are not defective, the first cables 53, 54; 55 are broken by driving the servo motor 23 and the encoder 24 via the first cables 53, 54; 55. It can be easily confirmed whether or not there is. If there is no problem with the servo motor 23, the encoder 24, and the first cables 53, 54; 55, it can be easily confirmed that the robot controller 33 has a problem.
[0023]
  According to the present invention,Prior to the detailed failure detection performed by the failure detection device 21, the servomotor 23 is driven by the shaft drive device 171 to check where the failure has occurred, so that the cause of the failure can be known more quickly. Can do.
[0024]
  In the present invention, the first processing circuit 28 of the failure detection devices 21 and 221 measures the insulation resistance R1j of each phase winding of the servo motor 23, and when the insulation resistance R1j is less than a predetermined value R01, An abnormal state is detected.
[0025]
  According to the present invention, the insulation resistance R1j between each phase winding of the servo motor 23 that drives the welding tip provided in the welding gun and the housing of the servo motor 23 is measured, and the insulation resistance is a predetermined value R01. If it is less than (for example, 1 MΩ), it is determined that the insulation is defective.be able to.
[0026]
  BookThe inventionThe first processing circuit 128 of the failure detection devices 21 and 221 measures the resistance R2k of each phase winding of the servomotor 23, and when the phase winding resistance R2k is outside a predetermined value range, Detect an abnormal resistance stateIt is characterized by that.
[0027]
  The resistance R2k of each phase winding of a plurality of (for example, three) phases of the servo motor 23 is measured, and the resistance R2k of this phase winding is compared with a predetermined value range. When the phase winding resistance R2k is large, An abnormality in the phase winding resistance can be detected by judging that the winding is disconnected. When the phase winding resistance R2k is less than another predetermined value R021, for example, when the resistance R2k is zero, it is possible to determine that the phase winding is in a short-circuit state due to burning or the like.
[0028]
  Thus, the abnormal state of the disconnection or short circuit of the phase winding of the servo motor 23 can be detected and the abnormality can be displayed on the display means 143.
[0029]
  BookThe inventionThe robot controller 33 has a switching element for each phase at the final stage for driving the servo motor 23.
  The first processing circuit 128 of the failure detection devices 21 and 221 measures the resistance R3s of the switching element for each phase, and detects an abnormal state of the resistance of the switching element when the resistance of the switching element is less than a predetermined value R03. It is characterized by doing.
[0030]
  In the present invention, the switching element is a transistor,
  A diode is connected to each transistor in parallel and in reverse polarity,
  The first processing circuit 128 of the failure detection devices 21 and 221 measures the forward voltage drop VF and the reverse voltage drop VE of the diode for each phase, and the forward voltage drop VF is within a predetermined value range. When the reverse voltage drop VE is less than a predetermined value, an abnormal state of the diode is detected.
[0031]
  According to the present invention, a controller that controls the operation of teaching (teaching) and repeating (reproducing) a plurality of standard axes (for example, 6 as described above) of the robot is a servo that drives the servo motor 23 of the welding gun. A servo module such as an amplifier is provided, and this servo module is provided with a switching element such as a switching transistor for each group of phase windings. If the resistance of this switching element is less than a predetermined value R03, a short circuit occurs. It can be determined that the abnormal state has occurred.
[0032]
  The switching element is realized by a transistor such as a bipolar type, and is provided with a reverse-coupled diode to prevent a high back electromotive force when the phase winding is open, and a forward voltage drop of this diode is provided. VF and reverse voltage drop VE are measured, an abnormal state such as a short circuit or open of a diode is detected, and the display means 143 displays the abnormality. In this way, it is possible to detect the abnormality of the reversely coupled diode for the phase winding connected in parallel to the switching element provided in the controller 33 for each phase. The three-phase phase winding may be either Y-shaped or Δ-shaped.
[0033]
  BookThe inventionA display piece 125 in which an identification number for specifying the servomotor 23 is written in a barcode;
  Bar code reading means 126 for reading the bar code of the display piece;
  An identification number memory 129 for storing a predetermined value R02 of the phase winding corresponding to the identification number;
  Memory reading means c2 for reading the predetermined value R02 stored in the identification number memory in response to the output of the bar code reading means;
  The first processing circuit 128
  In response to the output of the memory reading means c2, an abnormal state of the resistance of the phase winding is detected.
[0034]
  In accordance with the present invention, the display piece is attached to, for example, the outer peripheral surface of the servo motor 23, or attached elsewhere, and the bar code is read and stored in the identification symbol memory 29 in advance. Based on the value R02, the abnormal state of the phase winding of the servo motor 23 can be accurately detected corresponding to each model. This can prevent false detection.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 shows a failure detection apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention.21It is a figure which shows the state which detects the failure of the servomotor 23 and the encoder 24 of the welding gun 22 using FIG. The servo motor 23 is also provided with a brake 25. The cable connectors 28 and 29 are connected to the motor connector 26 and the encoder connector 27 so as to be connectable / detachable, and the failure detection device 21 detects the failure of the servo motor 23 and the encoder 24 via the cables 31 and 32. can do.“Connectable / disconnectable” means connectable / disconnectable.
[0046]
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a failure of the power module 35 of the drive circuit 34 that is a servo amplifier provided in the robot controller 33 is detected by the failure detection device 21 of the present invention. A cable connector 37 is detachably connected to the robot controller 33 connector 36, and the failure detection device 21 is connected via the cable 38. A servo substrate 39 is connected to the drive circuit 34 in the robot controller 33. A central processing circuit (CPU) 40 is connected to the servo board 39.
[0047]
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of a spot welding apparatus 44 in which the welding gun 22 is attached to the wrist 43 of an industrial robot 41 having a plurality of (for example, six) axes. The welding gun 22 is provided as an external axis of the industrial robot 41 and constitutes one axis. The servomotor 23 moves the moving tip 45 for spot welding toward or away from the fixed tip 47 fixed to the welding gun main body 46. A welding power is supplied to the moving tip 45 and the fixed tip 47 from the welding machine controller 50 via the welding cable 49, and the welding operation is controlled.
[0048]
Cable connectors 51 and 52 are connected to the connectors 26 and 27 of the servo motor 23 and the encoder 24 so as to be connectable / detachable, and for the six standard axes of the robot 41 via the cables 53 and 54. The cable including the cable is generally connected to the connector 36 of the robot controller 33 by a cable indicated by reference numeral 55 so as to be connectable / detachable by the cable connector 56.
[0049]
FIG. 4 is a simplified diagram illustrating the electrical configuration associated with the welding gun 22 of the spot welding apparatus 44 shown in FIG. When the failure of the servo motor 23 and the encoder 24 of the welding gun 22 is detected, the connectors 26, 27; 51, 52 are detached and the connectors 28, 29 shown in FIG. 1 are connected to the connectors 26, 27, respectively. When the failure of the robot controller 33 is detected, the connectors 36 and 56 are disconnected, and the connector 37 shown in FIG. 2 is connected to the controller connector 36 instead. In this way, the failure detection device 21 can be used to detect a failure in the servo motor 23, the encoder 24, and the drive circuit 34 of the robot controller 33.
[0050]
  FIG. 5 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the welding gun 22 and the robot controller 33 connected to the welding gun 22. The drive circuit 34 provided in the robot controller 33 includes a power module 35 for the servo motor 23 of the welding gun 22 and a power module 57 for each of the six standard axes of the robot 41. These power modules 35 and 57 are controlled by a servo board 39. The robot controller 33 is provided with a memory 233, in which control data and other data for each axis of the taught robot are stored. The central processing circuit 40 reads the control data for each axis from the memory 233 for teaching and repeating of the spot welding device 44, controls the servo substrate 39 and the power modules 35 and 57, and controls the spot by the welding gun 22. Perform welding operation. Also, the robot controller 33 stores control data stored in the memory 233 for an axis driving device 171 to be described later.(See Figure 20)Used when readingFor readingA connector 234 is provided.
[0051]
The servo board 39 receives data from the encoder 24 of the welding gun 22 by a communication circuit 106 described later, and an error detection circuit 107 detects the occurrence of an error in the output data of the encoder 24. The counter 108 counts the number of error detections detected by the error detection circuit 107. When the error generating circuit counted by the counter 108 occurs a predetermined value, for example, five times or more, the operation control of the robot 41 and the welding gun 22 by the central processing circuit 40 of the robot controller 33 is stopped to ensure safety. To do.
[0052]
FIG. 6 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the drive circuit 34 of the robot controller 33 shown in FIG. The electric power from the commercial AC power supply 61 passes through a DC circuit 62 that performs rectification and smoothing, and an inrush current prevention circuit 63, and then passes through a line 64 indicated by a reference symbol P and a line 65 indicated by a reference symbol N. The power modules 35 and 57 are provided in common. The electric power from these lines 64 and 65 is supplied to the servomotor 23 of the welding gun 22 and the servomotor 69 of the standard axis via the switching circuits 67 and 68 of the power modules 35 and 57.
[0053]
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of the switching circuit 67 of the power module 35 provided in the drive circuit 34 related to the servomotor 23 of the welding gun 22. The servo motor 23 is a three-phase AC servo motor, and bipolar NPN switching transistors Qu1, Qu2; Qv1, Qv2; Qw1, Qw2 (referring to these reference numerals) that are switching elements for each phase U, V, W A series circuit 71 to 73 is connected between the P line 64 and the N line 65. Connected to each transistor Q are diodes Du1, Du2; Dv1, Dv2; Dw1, Dw2 (these reference marks may be collectively indicated by D) in reverse polarity. Each of these diodes D coupled in the reverse direction functions to suppress excessive back electromotive force of the servo motor 23.
[0054]
FIG. 8 is a diagram showing a simplified configuration of the servo motor 23. The servo motor 23 has three-phase windings 75 to 77, and its housing 78 is grounded by a line 79. These phase windings 75 to 77 are Y-connected and connected to the connector 26, and each winding 75 to 77 is a connection point of the switching transistor Q of the series circuits 71 to 73 of the switching circuit 67 shown in FIG. 81 to 83 are connected via a cable 53.
[0055]
FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the encoder 24 provided in the welding gun 22. A coded disc 85 constituting a part of the encoder 24 is fixed to the output shaft of the servo motor 23, and the light from the light emitting element 86 is transmitted through the coded translucent portion of the disc 85. Then, the light receiving element 87 receives the light. In this way, the absolute value representing the angular position within one rotation of the disk 85 is obtained from the light receiving element 87 through the amplifier circuit 88 and the binarization circuit 89, and is given to the encoder processing circuit 91 realized by a microcomputer. It is done. The encoder processing circuit 91 includes a central processing circuit (CPU) 92, and an absolute value within one rotation of the disk 85 can be obtained from the absolute value circuit 93.
[0056]
A permanent magnet piece 95 is fixed to the circular plate 85 at, for example, one place in the circumferential direction, and the number of rotations thereof is detected by a multi-rotation detection encoder unit 96 that is a magnetic encoder and supplied to the processing circuit 91. The rotation speed circuit 98 counts the output from the multi-rotation detection encoder unit 96 and derives a signal representing the rotation speed.
[0057]
Based on the output of the light receiving element 87, the counter 99 increments and derives the integrated value from the integrating circuit 101. The encoder processing circuit 91 also includes a communication circuit 102 and is connected to the connector 27 via the buffer 103.
[0058]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration related to the buffer 103 of the encoder 24. In order to perform transmission and reception by the communication circuit 102, the buffer 103 is connected to the communication circuit from the buffer 105 in the servo board 39 provided in the robot controller 33 from the connectors 36 and 56 through the connectors 27 and 52 and further through the cable 54. 106. The communication circuits 102 and 106 can perform transmission and reception, respectively.
[0059]
FIG. 11 is a diagram illustrating a transmission / reception mode performed by the communication circuit 102 of the encoder 24 and the communication circuit 106 of the robot controller 33. When the signal REQ is transmitted from the robot controller 33 to the encoder 24, the communication circuit 102 of the encoder 24 enters the transmission mode, and then the data of the encoder 24 is transmitted from the communication circuit 102 to the robot controller 33. At this time, the robot The communication circuit 106 of the controller 33 is in the reception mode. Such transmission and reception modes are alternately repeated, and communication of the communication circuits 102 and 106 is performed.
[0060]
FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic procedure for investigating a failure using the failure detection device 21 according to the embodiment of this invention. If it is determined that the error is related to the encoder 24 when an error that is an operation failure occurs in the welding gun 22, in the step indicated by the reference numeral 111, the failure detection device 21 of the present invention is used for the encoder 24. Check the operation. When an error other than the encoder 24 occurs in the welding gun 22 and when an operation failure of the welding gun 22 occurs, a reference symbol is used in a shaft driving device 171 (see FIG. 20 described later) described later with reference to FIG. In the step indicated by 112, the operation is confirmed. As a result, at step 113, the servo motor 23 or encoder 24 of the welding gun 22 has failed, at step 114, the power module 35 mounted on the drive circuit 34 of the robot controller 33 has failed, and at step 115, Any one or more of the cables 53, 54; 55, which are harnesses, may be inspected. NG represents a failure. Confirmation of the operation of the welding gun 22 in the shaft driving device 171 will be described later.
[0061]
When the failure of the welding gun 22 is confirmed at step 112 by the shaft driving device 171, the malfunction of the mechanical configuration is confirmed at step 116 from step 113. If the servo motor 23 or the encoder 24 is faulty, it is confirmed in steps 117 and 118. When a failure of the robot controller 33 is confirmed in step 112 in step 112 in the shaft drive device, in step 119, confirmation of the power module 35 of the drive circuit 34 is performed.
[0062]
FIG. 13 is a simplified block diagram illustrating an electrical configuration of the failure detection apparatus 21 according to the embodiment of this invention. Connectors 123 and 124 are provided on the housing of the failure detection device 21. A cable 31 for inspection of the servo motor 23 is connected to the connector 123 so as to be connectable / detachable, or a cable 38 for inspection of the drive circuit 34 is connected so as to be connectable / detachable. Further, the connector 124 is provided with a cable 32 for inspection of the encoder 24 so as to be connectable / detachable.
[0063]
Referring to FIG. 1 described above, a display piece 125 is attached and fixed to the outer peripheral surface of the housing of the servo motor 23. On the display piece 125, the identification number of the servo motor 23 is displayed by a bar code. Instead of the identification number represented by the bar code, the model of the servo motor 23 may be displayed. The characteristics of the servo motor 23 can be identified by the content represented by such a barcode. The bar code of the display piece 125 can be read by the bar code reader 126 provided in the failure detection device 21 shown in FIG. 13, and the read contents are read via the motor select switch circuit 127. It is given to the processing circuit 128 realized by a computer or the like. In another embodiment of the present invention, the failure detection device 21 may be provided with an input means such as a keyboard to input the characteristics, identification number or type of the servo motor 23.
[0064]
The processing circuit 128 includes a memory 129, an error detection circuit 207 that detects the occurrence of an error in the output data of the encoder 24, and a counter 208 that counts the number of error detections detected by the error detection circuit 207. In response to the output of the counter, the processing circuit 128 displays the abnormal state on the display means 146 when the number of occurrences exceeds a predetermined value for each abnormal state.
[0065]
  The processing circuit 128 receives the output from the measurement circuit 131. connector123The terminal select circuit 133 is interposed between the measurement circuit 131 and the measurement circuit 131. The processing circuit 128 is also provided with outputs from a mode M (manual) / A (automatic) switch 136, a measurement start switch 137, an inspection feed switch 138, an inspection end switch 139, and a pass / fail criterion setting switch 141, respectively.
[0066]
The inspection results determined by the processing circuit 128 are displayed on the test number display unit 142, the abnormality display unit 143, and the normal display unit 144, respectively. The resistance value measured by the measurement circuit 131 is displayed by the resistance value display means 145. The display means 142 and 145 may be realized by a liquid crystal panel, for example, and the display means 143 and 144 may be realized by a light emitting diode (abbreviated as LED).
[0067]
The failure detection device 21 also includes display means 146 realized by a liquid crystal panel or the like. The display means 146 displays the position detected by the encoder 24 and the status of each normal or abnormal state of the encoder 24. Furthermore, the failure detection device 21 also includes a brake release switch 147 that releases the brake operation of the brake 25 and a power switch 148.
[0068]
  FIG. 14 shows the fault detection shown in FIG.apparatusFIG. 22 is a circuit diagram showing a specific electrical configuration of 21 terminal select circuit 133; Lines 154 and 155 are selectively connected by the processing circuit 128 to one line 152 and the other line 153 of the measurement circuit 131 which is a tester via a relay switch 156 which is a switching element. Line by this152And line 154 are connected153And line 155 are connected, and line 152 and line 155 are connected, line 153 and line 154 are connected.
[0069]
The terminal select circuit 133 is provided with a relay switch 168 that is a switching element for switching the range of the measurement circuit 131. In response to the inspection operation, the relay switch 168 is controlled by the processing circuit 128 and the range of the measurement circuit 131 is controlled. Is switched.
[0070]
In response to the output of the mode M / A changeover switch 136, the processing circuit 128 automatically achieves an on / off switching state corresponding to the inspection operation of these relay switches 155-165. The measurement circuit 131 has a function of measuring electrical physical quantities such as resistance, voltage, and current corresponding to the inspection operation.
[0071]
FIG. 15 is a flowchart for explaining an operation in which the processing circuit 128 performs a failure detection operation for inspecting the encoder 24 and the servomotor 23 in the failure detection apparatus 21. The connectors 51 and 52 are detached from the connectors 26 and 27 of the welding gun 22 in FIG. 3, and then the connectors 28 and 29 are connected to the connectors 26 and 27 of the welding gun 22 as shown in FIG. The cables 31 and 32 are connected to the connectors 123 and 124 of the failure detection device 21. Next, the brake release switch 147 shown in FIG. 13 is operated to release the brake 25, and the switches 136, 137, and 138 are operated. First, the detection operation of the encoder 24 is started.
[0072]
Shifting from step a1 to step a2 in FIG. 15, it is determined whether or not the brake 25 is released by operating the brake release switch 147. If the brake has been released, an abnormal state detection operation of the encoder 24 is performed in step a3 in the next step a3.
[0073]
The processing circuit 128 inspects each abnormal state shown in Table 1 to inspect the failure detection of the encoder 24. In the spot welding apparatus 44 in which the welding gun 22 is mounted on the industrial robot 41 shown in FIG. 3, display means 169 (see FIG. 5) such as a liquid crystal panel is connected to the robot controller 33. An error that is an abnormal state of the encoder 24 is displayed.
[0074]
[Table 1]
Figure 0004094345
[0075]
The checker in Table 1 represents the failure detection device 21.
The contents of a plurality of (for example, seven) abnormal states of the encoder 24 are as shown in Table 1. The display contents corresponding to each abnormal state are, for example, ABS, CRC,..., SYNC, and are displayed by the abnormality display means 143 and the display means 146 shown in FIG.
[0076]
FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of detecting an abnormal state of the encoder 24 in step a3 of FIG. In the servo board 39 in the robot controller 33, the error detection circuit 107 has the number of occurrences ni (i corresponds to each abnormal state) for each of a plurality (for example, 7) of abnormal states shown in Table 1 of the encoder 24. In this embodiment, for example, a natural number of 1 to 7 is counted, and when the counted value exceeds a predetermined value n0i, the display means 169 shown in FIG. Do. The predetermined value n0i of the occurrence of the abnormality of the encoder 24 in the robot controller 33 is set to, for example, a value of 2 or more so as not to adversely affect the welding operation of the spot welding apparatus 44.
[0077]
On the other hand, in the failure detection device 21, in order to reliably determine the occurrence of an abnormal state of the encoder 24, a predetermined value n0i of the number of occurrences of abnormality is set to 1 for example as shown in Table 1 in this embodiment. Is done. Such a predetermined value n0i is preset and stored in the memory 129 of the processing circuit 128. In this way, the process proceeds from step b1 to step b2 in FIG. 16, and the error detection circuit detects a total of seven abnormal states shown in Table 1, and in step b3, each time the abnormal state is detected, each abnormal state is detected. The number of occurrences ni for each occurrence is counted.
[0078]
In step b4, it is determined whether the count value ni for each abnormal state i is a predetermined value n0i or more (n0i ≦ ni). If so, the display for each abnormal state i is displayed in step b5 as an abnormal display means. 143, 146. If the count value ni of the number of occurrences for each abnormal state i is less than a predetermined value n0i for each abnormal state i, the process proceeds from step b4 to step b2, and each abnormal state is sequentially switched to detect the abnormal state of the failure. The operation for determining the occurrence of occurrence is performed. In this embodiment, the predetermined value n0i is set to 1 as described above.
[0079]
After the operation of detecting the abnormal state of the encoder 24 is finished in step a3 in FIG. 15, in step a4, the abnormal state of the brake 25 is checked.
[0080]
Next, in step a5, the abnormal state of the servo motor 23 is inspected.
FIG. 17 is a diagram showing the stored contents of the memory 129 provided in the processing circuit 128 of the failure detection device 21. In the memory 129, between the phase windings 75 to 77 (see FIG. 8 described above) and the installation potential FG of the housing 78 corresponding to the ID code which is the identification number of the servo motor 23 read by the bar code reader 126. The predetermined set value of the insulation resistance and the DC resistance of these phase windings 75 to 77 are set for each type of servo motor 23. For example, an insulation resistance of 1 MΩ is set in advance corresponding to the identification number 1234 indicated by the bar code displayed on the display piece 125 (see FIG. 1 described above) in FIG. 17, and the DC resistances 53. 00Ω is preset.
[0081]
  FIG. 18 shows a processing circuit.12816 is a flowchart for explaining the operation of detecting the failure of the servo motor 23 by measuring the insulation resistance and the phase winding resistance of the servo motor 23 in step a5 of FIG. Moving from step c1 to step c2, a predetermined value R01 of the predetermined insulation resistance and a predetermined value R02 of the DC resistance of the phase windings 75 to 77, which become the discrimination level represented by the bar code read by the bar code reader 126. Respectively.
[0082]
In step c3, the measurement circuit 131 measures the insulation resistance R1j (j is a natural number of 1 to 3 representing each phase winding 75 to 77) between each phase winding 75 to 77 and the ground line 79 of the housing 78. To do. In step c4, it is determined whether the measured insulation resistance R1j is equal to or greater than a predetermined value R01 (R01 ≦ R1j). If so, the insulation resistance of the other phase windings 75 to 77 is measured in step c6. Return to step c3 to do so. In step c4, when the insulation resistance R1j of each of the phase windings 75 to 77 is less than a predetermined value R01, in step c5, the phase windings 75 to 77 that are defective in insulation are displayed as abnormal. 143. In step c3 described above, the measured insulation resistance R1j is displayed on the display means 145.
[0083]
  After the failure detection operation regarding the insulation resistance is completed, the process proceeds from step c6 to step c7, and the interphase resistance R2k of the phase windings 75 to 77 is sequentially measured. In step c8, it is determined whether the measured interphase resistance R2k is within ± 10% of a predetermined value R02. The interphase resistance R2k is within a range of ± 10% of a predetermined value R02 (0.9 · R02 ≦ R2k1.1.R02) is determined to be normal, and outside that range is determined to be abnormal. If it is determined that there is no disconnection, in the next step c10, the process returns to step c7 in order to further measure another interphase resistance R2k. When the measured interphase resistance R2k exceeds the predetermined value R02, it is determined that the phase windings 75 to 77 are broken, and in step c9, the phase windings 75 to 77 is displayed by the abnormality display means 143. The measured interphase resistance R2k in step c7 is displayed by the resistance value display means 145.
[0084]
When the measured insulation resistance R1j and interphase resistance R2k in steps c3 and c7 are normal, this is displayed by the normal display means 144. Thus, the failure detection operations of the insulation resistance and the interphase resistance of the servo motor 23 are summarized as shown in Table 2.
[0085]
[Table 2]
Figure 0004094345
[0086]
In Table 2, the resistance value R of the lines U and FG of test number 1 selectively conducts the relay switch 159 and the relay switch 164 of the terminal selection circuit 133 in FIG. The measurement circuit 131 performs a measurement operation by connecting to the line 154, connecting the line 153 to the line 154, and cutting off the remaining relay switches. In test number 4 in Table 2, the relay switch 159 and the relay switch 165 are selectively turned on in order to measure the resistance value R of the lines U and V, and the connection between the line 152 and the line 155 is performed by the relay switch 156. Then, the line 153 and the line 154 are connected, and the remaining relay switch is cut off, whereby the measurement operation of the measurement circuit 131 is performed.
[0087]
The test number display means 142 displays the test numbers 1 to 6 in Table 2, displays the measured resistance value corresponding to each test number, and displays the state of whether it is abnormal or normal. Will be.
[0088]
  FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the processing circuit 128 in the failure detection apparatus 21 for performing a failure inspection of the robot controller 33. In order to perform a fault inspection of a short circuit / burnout / breakage of the switching transistor Q and the diode D shown in FIG. 7 of the power module 35 provided in the drive circuit 34 of the robot controller 33, the connectors 36, 56 shown in FIG. Then, the connector 36 and the connector 123 of the failure detection device 21 are connected via the cable 38 as shown in FIG.That is, the cable connector 37 provided at one end of the cable 38 can be connected to and disconnected from the connector 36, and the other end of the cable 38 can be connected to and disconnected from the connector 123.When the robot controller 33 is inspected for failure, the transistor Q is supplied to the base which is a control terminal by a function of the servo substrate 39 and the central processing circuit 40, or such signal is set to zero. Therefore, a normal transistor Q that has not failed is in a disconnected state. 19, the resistance value between the P line 64 and the N line 65 in FIG. 7 is measured by the measurement circuit 131, and short circuits / burnout / breakage of the series circuits 71 to 73 are checked. . Furthermore, in step d3, the short circuits / burnout / breakage in the series circuits 71 to 73 between the phases U, V, and W are checked. The specific operations of steps d2 and d3 are summarized as shown in Tables 3 to 6.
[0089]
[Table 3]
Figure 0004094345
[0090]
[Table 4]
Figure 0004094345
[0091]
[Table 5]
Figure 0004094345
[0092]
[Table 6]
Figure 0004094345
[0093]
Among the inspection numbers 1 to 17 shown in Tables 3 to 6, the inspection number 1 is determined to be normal if the insulation resistance between the P line 64 and the N line 65 is measured and the predetermined value is 1 MΩ or more. If it is less than 1 MΩ, it is determined that the abnormal state is NG, the determination result is displayed on the abnormality display means 143 and the normal display means 144, and the measured resistance value is displayed on the resistance value display means 145. The test number display means 142 displays the test numbers 1 to 17 in Tables 3 to 6. Thus, the measured resistance value corresponding to each test number is displayed, and the state of whether it is abnormal or normal is displayed.
[0094]
In the test number 2 of Table 3, the resistance value R of the parallel circuit of the transistor Qu1 and the diode Du1 is measured by the measurement circuit 131 in the current direction in which the P line 64 is positive and the connection point 81 of the phase U is negative. , Reverse voltage drop V of diode Du1EIs measured by the measurement circuit 131. This resistance value R is a predetermined resistance value of 1 MΩ or more, and the voltage VEIs zero, it is determined that the transistor Qu1 and the diode Du1 are normal, otherwise it is determined that the phase U transistor Qu1 or the diode Du1 is abnormal, and thus by the display means 142-145. A display operation is performed. In the terminal selection circuit 133 (see FIG. 14 described above), the relay switches 168 and 164 are selectively turned on, and the relay switch 156 connects the line 152 and the line 154 and connects the line 153 and the line 155 to each other. The relay switch is left off.
[0095]
In test number 3 of Table 3, the resistance value R of the parallel circuit of the transistor Qu1 and the diode Du1 in the current direction in which the P line 64 is negative and the connection point 81 of the phase U is positive is measured by the measuring unit 131, and the diode Du1 forward voltage drop VFIs measured by the measurement circuit 131. The measured resistance value R is a predetermined value of 1 MΩ or more, and the forward voltage drop V of the diode Du1.FIs within a predetermined voltage range, for example, ± 10% of 0.6 V, it is determined to be normal, otherwise it is determined to be abnormal, and display operations by the display means 142 to 145 are performed. In Table 3, the forward voltage drop of the diode Du1 is expressed as VFAs well as the reverse voltage drop VEAlso, “VF:-” indicates that the value is zero when normal. Test Nos. 4 to 7 measure the resistance value between the P line 46 and the connection points 82 and 83 of the phases V and W and the voltage drop of the diodes Dv1 and Dw1 to perform the same failure inspection.
[0096]
In test number 8 in Table 4, the resistance value in the current direction and the reverse voltage drop V of the diodes Du1, Dv1, and Dw1 with the P line 64 being positive and the ground line B being the housing of the robot controller 33 being negative.EIs measured by the measurement circuit 131 and a fault inspection is performed.
[0097]
Test number 9 in Table 4 indicates a failure inspection when the current direction of test number 8 is the reverse direction.
[0098]
Test numbers 10 to 15 shown in Table 4 and Table 5 correspond to test numbers 2 to 7 shown in Table 3 and Table 4, respectively, and the N line 65 is used instead of the P line 64. In test number 16 in Table 6, the relay switch 163 is selectively turned on, the relay switch 156 connects the line 152 and the N line, and the relay switch 167 is selectively turned on, and the relay switch 156 is connected to the line 153. By connecting the N line, the resistance between N and B and the voltage drop are measured by the measuring circuit 131. The selective ON / OFF switching operation of the switching relays 157 to 167 and the switching operation of the switching relays 156 and 168 are selectively operated corresponding to the test numbers.
[0099]
Test numbers 16 and 17 in Table 6 are targeted for the N line 65 in place of the P line 64 in the test numbers 8 and 9 in Table 4.
[0100]
FIG. 20 is a diagram for explaining the confirmation work using the shaft driving device 171 used in step 112 of FIG. 12 described above. The shaft driving device 171 is realized by a memory 172 that stores the control data of the welding gun 22 and a microcomputer, and is a process that is a control unit that reads the control data stored in the memory 172 and drives the servo motor 23. A circuit 173 and data input means 174 for inputting the control data to the memory 172 are included.
[0101]
The data input unit 174 is realized by a communication circuit that performs communication with the robot controller 33 described above. The data input means 174 may be a magnetic recording disk reader or a keyboard that reads a magnetic recording disk.
[0102]
  The robot controller 33 shown in FIG.For readingProvided on connector 234 and shaft drive 171For writingThe connector 235 is connected to the connector 235 so as to be connectable / detachable, communicates with the input means 174, and stores the control data for each axis of the robot included in the robot controller 33 by the operation of the central processing circuit 40. Control data is transmitted from the memory 233, the control data from the robot controller 33 is received by the data input means 174, and is sent to the memory 173 by the processing circuit 172.WriteStored. In the present embodiment, the data from the robot controller 33 is used to control the servo motor 23 and the encoder 24 of the welding gun 22.External shaftControl data and each robotstandardControl data for each axis. A portable teaching input means 187, which can be called a teach pendant, is connected to the shaft driving device 171 through a flexible wire, and a processing circuit173May be controlled.
[0103]
The control data of each axis given from the robot controller 33 to the axis driving device 171 includes servo parameters, welding gun machine parameters, pressure adjustment data, deflection measurement data, correction data based on the attitude of the pressure adjustment data, attitude of the deflection measurement data. Includes correction data. The servo parameter is tuning data for the servo motor. The welding gun machine parameter is machine part setting data, and is a parameter relating to the operating range, maximum speed, resolution, and the like. The pressure adjustment data is pressure tuning data. The deflection measurement data is data of the deflection amount with respect to the applied pressure. The correction data based on the posture of the pressure adjustment data is gravity correction data of the pressure adjustment data. The correction data based on the posture of the deflection measurement data is the gravity correction data of the deflection measurement data. Since the axis driving device 171 reads not only the above-described control data related to the welding gun 22 but also data for each of the other standard axes from the robot controller 33 and stores them in the memory 172 for each axis. Each axis of the robot can be operated. The axis driving device 171 is provided with a selection switch 186 for reading out any one of the data for each axis stored in the memory 172, and the operator gives an instruction with the selection switch 186, whereby each processing circuit Control corresponding to each axis can be performed.
[0104]
The connector 175 of the shaft driving device 171 is detachably connected to a connector 177 provided in a junction box 176 that is a connection box for protecting cables, and the shaft driving device 171 and the junction box 176 are connected by a cable 178. . The junction box 176 is further provided with connectors 179 and 180, and cable connectors 181 and 182 are connected to the connectors 179 and 180, respectively, so as to be connectable / detachable. Connector 177, connector 179, and connector 180 are electrically connected to each other within junction box 176. The cable connectors 181 and 182 are connected to the cable connectors 185 and 186 via the cables 183 and 184, respectively.
[0105]
A detailed procedure for confirming the operation of the welding gun 22 in the shaft driving device 171 will be described. When a failure occurs in the welding gun 22, first, the connectors 51 and 52 are removed from the motor connector 23 and the encoder connector 24, and the cable connector 185 is connected to the motor connector 23 so as to be connectable / detachable. The cable connector 186 is connected to the connector 24 for connection / detachment. Then, the processing circuit 173 reads control data from the memory 172 and drives the servo motor 23.
[0106]
FIG. 21 is a flowchart for explaining an operation performed by the processing circuit 173 in order for the shaft driving device 171 to drive the servo motor 23. Shifting from step e1 to step e2 in FIG. 21, the control data is read from the memory 172. In the next step e3, the servo motor 23 is driven in response to the output of the encoder 24 based on the control data.
[0107]
An operator observes the moving chip 45 with his / her eyes to see if the servo motor 23 operates according to the contents of the control data. The operator confirms whether the moving chip 45 operates smoothly and whether there is no vibration. If there is no abnormality, it is found that there is no failure in the servo motor 23 and the encoder 24.
[0108]
If there is no abnormality in the servo motor 23 and the encoder 24, the connector 51 of the cable 53 is connected to the motor connector 26 again, and the connector 52 of the cable 54 is connected to the encoder connector 27. Next, the connector 56 is detached from the robot controller connector 36, and the cable connectors 185 and 186 are connected to the connector 56. Then, the processing circuit 173 reads control data from the memory 172 and drives the servo motor 23 via the cables 53, 54, and 55. An operator observes the moving chip 45 with his / her eyes to see if the servo motor 23 operates according to the contents of the control data. An operator checks whether the moving chip 45 operates smoothly and does not vibrate. If there is no abnormality, the cable 53, 54 and the portion of the cable 55 connected to the cable 53, 54 are broken. If the movement tip 45 is awkward or vibration is generated, it can be seen that at least one of the cables 53, 54 and 55 has failed. Therefore, only when both the servo motor 23 and the encoder 24 are normal, it can be determined whether the cables 53, 54, 55 are normal or have failed. When the servo motor 23, the encoder 24, and the cables 53, 54, and 55 are normal, it can be easily understood that the robot controller 33 is out of order. Here, the above-described failure detection device 21 is connected to the connector 36 of the robot controller 33, and the failure detection device 21 detects the failure of the robot controller 33 shown in FIG. 18, and detects the failure of the robot controller 33 in detail. . If at least one of the cables 53, 54, 55 is out of order, there is a possibility that the robot controller 33 is out of order. This is done by the device 21.
[0109]
  When the above-described cable connectors 185 and 186 are connected to the motor connector 26 and the encoder connector 27 and the servo motor 23 is driven, if the movement of the moving chip 45 is awkward or vibration occurs, the servo It can be seen that at least one of the motor 23 and the encoder 24 has failed. In this case, the cable connectors 185 and 186 are connected to the motor connector 23 and the encoder connector.27From the cable connector 28 and the above-described cable connector 28 for the motor connector.26To the encoder connector 27, and the failure detection device 21 is connected via the cables 31 and 32.To do. A cable connector 29 provided at one end of the cable 32 can be connected to and disconnected from the connector 27, and the other end of the cable 32 can be connected to and disconnected from the connector 124.The failure detection device 21 detects the failure of the servo motor 23 and the encoder 24 shown in FIGS. 15 and 16, and detects in detail whether one or both of the servo motor 23 and the encoder 24 is defective. . After repairing or exchanging the servo motor 23 and the encoder 24, the failure detection device 21 checks whether or not the cables 53, 54, and 55 have failed, and checks whether or not the robot controller 33 has failed. To do.
[0111]
  FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a failure detection apparatus 221 according to another embodiment of the present invention. The configuration of the failure detection device 221 is the same as that of the failure detection device 21 shown in FIG. 13 described above, and is provided in the connector 222 and the shaft driving device 171 shown in FIG.Connector 235,Memory 172, processing circuit 173, input means 174, and switch 186In FIG. 22, the same reference numerals as those in FIG..
[0112]
  In the failure detection device 221, an encoder24Is detected, the cable connector 28 is connected to the motor connector 26, and the cable 31 isAs indicated by the virtual lines in FIG.connector222Connected to / detachable from the cable connector29Is connected to the encoder connector 27, and the cable 32 is connected to the connector 124 so as to be connectable / detachable.
[0113]
  The processing circuit 174 reads the control data stored in the memory 172,222The servo motor 23 is driven through the cable 31, the connector 28, and the connector 26. This is a failure detection device221 processing circuit 173aThen, while driving the servo motor 23, the encoder24Can detect an abnormality of the encoder 24. by this,The servoSince the failure of the encoder 24 is detected while operating the motor 23, the detection time can be shortened.
[0114]
The present invention can be widely applied not only to the above-described welding gun 22 but also to welding guns having other configurations, and includes a driving means including a servo motor and an encoder for driving a standard axis of a robot, and this driving means. The detection of the failure of the driving circuit to be driven can be carried out in a wide range.
[0115]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a failure occurs in the axis of the industrial robot, particularly when a failure specific to the welding gun provided on the wrist of the industrial robot occurs, the recovery can be performed without causing long-term equipment stoppage. This makes it possible to reduce the equipment restoration time by preventing the secondary disaster after replacing the new part without wasting a new spare part that has been replaced due to a wrong cause. become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a state in which failure detection is performed between a servo motor 23 and an encoder 24 of a welding gun 22 using a robot failure detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a failure of the power module 35 of the drive circuit 34 that is a servo amplifier provided in the robot controller 33 is detected by the failure detection device 21 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an overall configuration of a spot welding apparatus 44 in which a welding gun 22 is attached to a wrist 43 of an industrial robot 41 having a plurality of (for example, six) axes.
4 is a simplified diagram illustrating the electrical configuration associated with the welding gun 22 of the spot welding apparatus 44 shown in FIG. 3. FIG.
5 is a block diagram showing a specific electrical configuration of a welding gun 22 and a robot controller 33 connected to the welding gun 22. FIG.
6 is a block diagram showing a specific electrical configuration of a drive circuit 34 of the robot controller 33 shown in FIG. 5. FIG.
7 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of a switching circuit 67 of a power module 35 provided in a drive circuit 34 related to the servomotor 23 of the welding gun 22. FIG.
8 is a diagram showing a simplified configuration of a servo motor 23. FIG.
9 is a block diagram showing an electrical configuration of an encoder 24 provided in the welding gun 22. FIG.
10 is a diagram showing a configuration related to the buffer 103 of the encoder 24. FIG.
11 is a diagram showing a transmission / reception mode performed by the communication circuit 102 of the encoder 24 and the communication circuit 106 of the robot controller 33. FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a schematic procedure for investigating a failure using the failure detection apparatus 21 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a simplified block diagram showing an electrical configuration of a failure detection apparatus 21 according to an embodiment of the present invention.
14 is a circuit diagram showing a specific electrical configuration of a terminal select circuit 133 of the failure detection element 21 shown in FIG. 13;
15 is a flowchart for explaining an operation in which a processing circuit 128 performs a failure detection operation for inspecting the encoder 24 and the servo motor 23 in the failure detection apparatus 21. FIG.
16 is a flowchart for explaining the operation of a processing circuit 128 that performs an operation of detecting an abnormal state of the encoder 24 in step a3 of FIG. 15;
17 is a diagram showing the stored contents of a memory 129 provided in the processing circuit 128 of the failure detection device 21. FIG.
18 is a diagram for explaining the operation of the processing circuit 28 for explaining the operation for detecting the failure of the servo motor 23 by measuring the insulation resistance and the phase winding resistance of the servo motor 23 in step a5 in FIG. 15; It is a flowchart.
FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the processing circuit 128 in the failure detection apparatus 21 for performing a failure inspection of the robot controller 33;
FIG. 20 is a diagram for explaining confirmation work using the shaft driving device 171 used in step 112 of FIG. 12;
FIG. 21 is a flowchart for explaining an operation performed by the processing circuit 173 in order for the shaft driving device 171 to drive the servo motor 23;
FIG. 22 is a simplified block diagram showing an electrical configuration of a failure detection apparatus 221 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram for explaining a recovery work procedure when the welding gun 1 mounted on the industrial robot of the prior art is broken.
[Explanation of symbols]
21,221 Robot failure detection device
22 Welding gun
23 Servo motor
24 Encoder
25 Brake
33 Robot controller
34 Drive circuit
35 Power Module
39 Servo board
40 Central processing circuit
41 Industrial robot
43 wrist
44 Spot welding equipment
45 Moving chips
46 Welding gun body
47 Fixed tip
75-77 phase winding
125 display piece
126 Bar code reader
131 Measurement circuit
171 Shaft drive
172 memory
173 Processing circuit

Claims (8)

(a)複数の標準軸のロボット41と、
(b)そのロボット41の手首43に外部軸として装着される作業手段22であって、この作業手段22は、
サーボモータ23と、
サーボモータ23に接続されるモータ用コネクタ26と、
サーボモータ23の回転を検出するエンコーダ24と、
エンコーダ24に接続されるエンコーダ用コネクタ27とを有する作業手段22と、
(c)モータ用コネクタ26に接続および離脱可能な第1ケーブルコネクタ51と、
(d)エンコーダ用コネクタ27に接続および離脱可能な第2ケーブルコネクタ52と、
(e)第3ケーブルコネクタ56と、
(f)一端部に第1および第2ケーブルコネクタ51,52が設けられ、他端部に第3ケーブルコネクタ56が設けられる第1ケーブル53,54;55と、
(g)ロボットコントローラ33であって、
第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能なロボットコントローラ用コネクタ36と、
サーボモータ23の外部軸の制御データをストアする第1メモリ233と、
第1メモリ233にストアされている制御データを読み出す読み出し用コネクタ234とを有し、
ロボットコントローラ用コネクタ36を介して、エンコーダ24の出力データを受信し、第1メモリ233にストアされている制御データによってサーボモータ23を駆動するロボットコントローラ33とを含む作業ロボットの故障検出方法であって、
(h)故障検出装置21と、
(i)軸駆動装置171と、
(j)モータ用コネクタ26および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第1軸駆動装置用コネクタ185と、
(k)エンコーダ用コネクタ27および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第2軸駆動装置用コネクタ186と、
(L)モータ用コネクタ26と接続および離脱可能な第4ケーブルコネクタ28が一端部に設けられる第2ケーブル31と、
(m)エンコーダ用コネクタ27と接続および離脱可能な第5ケーブルコネクタ29が一端部に設けられる第3ケーブル32と、
(n)ロボットコントローラ用コネクタ36と接続および離脱可能な第6ケーブルコネクタ37が一端部に設けられる第4ケーブル38とを準備し、
(o)故障検出装置21は、
(o1)第2ケーブル31の他端部および第4ケーブル38の他端部と接続および離脱可能な第1故障検出装置用コネクタ123と、
(o2)第3ケーブル32の他端部と接続および離脱可能な第2故障検出装置用コネクタ124と、
(o3)表示手段143と、
(o4)第1処理回路128であって、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、サーボモータ23の故障検出を行う動作をして、そのサーボモータ故障検出結果を、表示手段143に表示し、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をして、そのロボットコントローラ故障検出結果を、表示手段143に表示し、
第2故障検出装置用コネクタ124を介して、エンコーダ24の故障検出を行う動作をして、そのエンコーダ故障検出結果を、表示手段143に表示する第1処理回路128とを含み、
(p)軸駆動装置171は、
(p1)読み出し用コネクタ234と接続および離脱可能な書き込み用コネクタ235と、
(p2)書き込み用コネクタ235を介して前記制御データをストアする第2メモリ172と、
(p3)第2処理回路173であって、
第2メモリ172にストアされている前記制御データを、第1軸駆動装置用コネクタ185に与え、
第2軸駆動装置用コネクタ186を介するエンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2処理回路173とを含み、
(q)ロボットコントローラ33の読み出し用コネクタ234と、軸駆動装置171の書き込み用コネクタ235とを接続して、第1メモリ233の制御データを読み出して第2メモリ172に書き込んでストアする第1ステップと、
(r)モータ用コネクタ26に第1軸駆動装置用コネクタ185を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2軸駆動装置用コネクタ186を接続し、
軸駆動装置171の第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2ステップと、
(s)第2ステップによってサーボモータ23およびエンコーダ24に異常がなければ、
モータ用コネクタ26に第1ケーブルコネクタ51を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2ケーブルコネクタ52を接続し、
モータ用コネクタ26と第1軸駆動装置用コネクタ185とを離脱し、
エンコーダ用コネクタ27と第2軸駆動装置用コネクタ186とを離脱し、
第3ケーブルコネクタ56を第1および第2軸駆動装置用コネクタ185,186に接続し、
第2処理回路装置173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第3ステップと、
(t)第3ステップによって第1ケーブル53,54;55に異常がなければ、
ロボットコントローラ用コネクタ36に第6ケーブルコネクタ37を接続し、
第4ケーブル38の他端部を、第1故障検出装置用コネクタ123に接続し、
故障検出装置21の第1処理回路128によって、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をする第4ステップと、
(u)第2ステップによってサーボモータ23およびエンコーダ24の少なくともいずれか一方が故障しているとき、モータ用コネクタ26を、第1軸駆動装置用コネクタ185から離脱して、第2ケーブル31の一端部の第4ケーブルコネクタ28に接続し、
第2ケーブル31の他端部を第1故障検出装置用コネクタ123に接続し、
エンコーダ用コネクタ27を、第2軸駆動装置用コネクタ186から離脱して、第3ケーブル32の一端部の第5ケーブルコネクタ29に接続し、
第3ケーブル32の他端部を第2故障検出装置用コネクタ124に接続し、
故障検出装置21の第1処理回路128によって、サーボモータ23およびエンコーダ24のいずれか一方、あるいは両者の故障検出を行う第5ステップとを含むことを特徴とする作業ロボットの故障検出方法。
(A) a plurality of standard axis robots ( 41 ) ;
(B) Working means ( 22 ) attached as an external shaft to the wrist ( 43 ) of the robot ( 41 ) , the working means ( 22 )
Servo motor ( 23 ) ,
A motor connector ( 26 ) connected to the servo motor ( 23 ) ;
An encoder ( 24 ) for detecting the rotation of the servo motor ( 23 ) ;
Working means ( 22 ) having an encoder connector ( 27 ) connected to the encoder ( 24 ) ;
(C) a first cable connector ( 51 ) connectable to and detachable from the motor connector ( 26 ) ;
(D) a second cable connector ( 52 ) connectable to and detachable from the encoder connector ( 27 ) ;
(E) a third cable connector ( 56 ) ;
(F) a first cable ( 53, 54; 55 ) provided with a first cable connector ( 51, 52 ) at one end and a third cable connector ( 56 ) at the other end;
(G) a robot controller ( 33 ) ,
A robot controller connector ( 36 ) connectable to and detachable from the third cable connector ( 56 ) ;
A first memory ( 233 ) for storing control data of the external axis of the servo motor ( 23 ) ;
A read connector ( 234 ) for reading control data stored in the first memory ( 233 ) ;
Via the connector robot controller (36), an encoder receives the output data (24), a robot controller for driving a servo motor (23) by the control data stored in the first memory (233) (33) A failure detection method for a work robot including
(H) a failure detection device ( 21 ) ;
(I) a shaft drive ( 171 ) ;
(J) a first shaft driving device connector ( 185 ) connectable to and detachable from the motor connector ( 26 ) and the third cable connector ( 56 ) ;
(K) a second shaft drive device connector ( 186 ) connectable to and detachable from the encoder connector ( 27 ) and the third cable connector ( 56 ) ;
(L) a second cable ( 31 ) provided at one end with a fourth cable connector ( 28 ) connectable to and detachable from the motor connector ( 26 ) ;
(M) a third cable ( 32 ) provided at one end with a fifth cable connector ( 29 ) that can be connected to and disconnected from the encoder connector ( 27 ) ;
(N) preparing a robot cable connector ( 36 ) and a fourth cable ( 38 ) provided with a sixth cable connector ( 37 ) that can be connected and disconnected at one end;
(O) The failure detection device ( 21 )
(O1) a first failure detection device connector ( 123 ) that can be connected to and disconnected from the other end of the second cable ( 31 ) and the other end of the fourth cable ( 38 ) ;
(O2) a second failure detection device connector ( 124 ) that can be connected to and disconnected from the other end of the third cable ( 32 ) ;
(O3) display means ( 143 ) ;
(O4) a first processing circuit ( 128 ) ,
An operation for detecting a failure of the servo motor ( 23 ) is performed via the first failure detection device connector ( 123 ) , and the servo motor failure detection result is displayed on the display means ( 143 ) .
An operation for detecting a failure of the robot controller ( 33 ) is performed via the first failure detection device connector ( 123 ) , and the robot controller failure detection result is displayed on the display means ( 143 ) .
Via a second failure detection device for a connector (124), and the operation of the failure detection of the encoder (24), a first processing circuit for displaying the encoder failure detection result, the display unit (143) (128) Including
(P) The shaft drive ( 171 )
(P1) a write connector ( 235 ) that can be connected to and disconnected from the read connector ( 234 ) ;
(P2) a second memory ( 172 ) for storing the control data via the write connector ( 235 ) ;
(P3) a second processing circuit ( 173 ) ,
Said control data stored in the second memory (172), provided to the first shaft drive connector (185),
A second processing circuit ( 173 ) for driving the servo motor ( 23 ) in response to the output of the encoder ( 24 ) via the second axis drive device connector ( 186 ) ,
(Q) a connector for reading the robot controller (33) and (234), and connects the write connector axis drive (171) (235), a second reading control data in the first memory (233) A first step of writing to and storing in memory ( 172 ) ;
(R) The first shaft drive connector ( 185 ) is connected to the motor connector ( 26 ) ,
Connect the connector ( 186 ) for the second shaft drive device to the connector ( 27 ) for the encoder,
The second processing circuit of the axial drive device (171) (173), in response to the output of the encoder (24), a second step of driving the servo motor 23,
(S) If there is no abnormality in the servo motor ( 23 ) and the encoder ( 24 ) in the second step,
Connect the first cable connector ( 51 ) to the motor connector ( 26 ) ,
Connect the second cable connector ( 52 ) to the encoder connector ( 27 ) ,
Disconnect the motor connector ( 26 ) and the first shaft drive device connector ( 185 ) ,
Disconnect the connector for encoder ( 27 ) and the connector for second axis drive ( 186 ) ,
A third cable connector ( 56 ) is connected to the first and second shaft drive connector ( 185, 186 ) ;
The second processing circuit unit (173), in response to the output of the encoder (24), and a third step of driving the servo motor (23),
(T) If there is no abnormality in the first cable ( 53, 54; 55 ) by the third step,
Connect the sixth cable connector ( 37 ) to the robot controller connector ( 36 ) ,
Connect the other end of the fourth cable ( 38 ) to the first failure detection device connector ( 123 ) ,
By the first processing circuit of the failure detection device (21) (128), a fourth step of the operation for failure detection of the robot controller (33),
(U) When at least one of the servo motor ( 23 ) and the encoder ( 24 ) has failed in the second step, the motor connector ( 26 ) is detached from the first shaft drive device connector ( 185 ). Connected to the fourth cable connector ( 28 ) at one end of the second cable ( 31 ) ,
Connect the other end of the second cable ( 31 ) to the first failure detection device connector ( 123 ) ,
An encoder connector (27), disengaged from the second axis drive connector (186), connected to the fifth cable connector at one end of the third cable (32) (29),
Connect the other end of the third cable ( 32 ) to the second failure detection device connector ( 124 ) ,
By the first processing circuit of the failure detection device (21) (128), characterized in that it comprises a fifth step of performing either one or both of the failure detection of the servo motor (23) and an encoder (24) working Robot failure detection method.
(a)複数の標準軸のロボット41と、
(b)そのロボット41の手首43に外部軸として装着される作業手段22であって、この作業手段22は、
サーボモータ23と、
サーボモータ23に接続されるモータ用コネクタ26と、
サーボモータ23の回転を検出するエンコーダ24と、
エンコーダ24に接続されるエンコーダ用コネクタ27とを有する作業手段22と、
(c)モータ用コネクタ26に接続および離脱可能な第1ケーブルコネクタ51と、
(d)エンコーダ用コネクタ27に接続および離脱可能な第2ケーブルコネクタ52と、
(e)第3ケーブルコネクタ56と、
(f)一端部に第1および第2ケーブルコネクタ51,52が設けられ、他端部に第3ケーブルコネクタ56が設けられる第1ケーブル53,54;55と、
(g)ロボットコントローラ33であって、
第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能なロボットコントローラ用コネクタ36と、
サーボモータ23の外部軸の制御データをストアする第1メモリ233と、
第1メモリ233にストアされている制御データを読み出す読み出し用コネクタ234とを有し、
ロボットコントローラ用コネクタ36を介して、エンコーダ24の出力データを受信し、第1メモリ233にストアされている制御データによってサーボモータ23を駆動するロボットコントローラ33とを含む作業ロボットの故障検出方法であって、
(h)故障検出装置221と、
(i)軸駆動装置171と、
(j)モータ用コネクタ26および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第1軸駆動装置用コネクタ185と、
(k)エンコーダ用コネクタ27および第3ケーブルコネクタ56に接続および離脱可能な第2軸駆動装置用コネクタ186と、
(L)モータ用コネクタ26と接続および離脱可能な第4ケーブルコネクタ(28が一端部に設けられる第2ケーブル31と、
(m)エンコーダ用コネクタ27と接続および離脱可能な第5ケーブルコネクタ29が一端部に設けられる第3ケーブル32と、
(n)ロボットコントローラ用コネクタ36と接続および離脱可能な第6ケーブルコネクタ37が一端部に設けられる第4ケーブル38とを準備し、
(o)故障検出装置221は、
(o1)第2ケーブル31の他端部および第4ケーブル38の他端部と接続および離脱可能な第1故障検出装置用コネクタ123と、
(o2)第3ケーブル32の他端部と接続および離脱可能な第2故障検出装置用コネクタ124と、
(o3)第2ケーブルの他端部と接続および離脱可能な第3故障検出装置用コネクタ222
(o4)表示手段143と、
(o5)第1処理回路128であって、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、サーボモータ23の故障検出を行う動作をして、そのサーボモータ故障検出結果を、表示手段143に表示し、
第1故障検出装置用コネクタ123を介して、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をして、そのロボットコントローラ故障検出結果を、表示手段143に表示する第1処理回路128と、
(o6)読み出し用コネクタ234と接続および離脱可能な故障検出書き込み用コネクタ235aと、
(o7)書き込み用コネクタ235を介して前記制御データをストアする故障検出メモリ172aと、
(o8)故障検出処理回路173aであって、
故障検出メモリ172aにストアされている前記制御データを、第3故障検出装置用コネクタ222に与え、
第2故障検出装置用コネクタ124を介するエンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動させながら、エンコーダ42の異常を検出する故障検出処理回路173aとを含み、
(p)軸駆動装置171は、
(p1)読み出し用コネクタ234と接続および離脱可能な故障検出書き込み用コネクタ235と、
(p2)書き込み用コネクタ235を介して前記制御データをストアする第2メモリ172と、
(p3)第2処理回路173であって、
第2メモリ172にストアされている前記制御データを、第1軸駆動装置用コネクタ185に与え、
第2軸駆動装置用コネクタ186を介するエンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2処理回路173とを含み、
(q)ロボットコントローラ33の読み出し用コネクタ234と、軸駆動装置171の書き込み用コネクタ235とを接続して、第1メモリ233の制御データを読み出して第2メモリ172に書き込んでストアするとともに、
ロボットコントローラ33の読み出し用コネクタ234と、故障検出装置221の故障検出書き込み用コネクタ235aとを接続して、第1メモリ233の制御データを読み出した故障検出メモリ172aに書き込んでストアする第1ステップと、
(r)モータ用コネクタ26に第1軸駆動装置用コネクタ185を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2軸駆動装置用コネクタ186を接続し、
軸駆動装置171の第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第2テップと、
(s)第2テップによってサーボモータ23およびエンコーダ24に異常がなければ、
モータ用コネクタ26に第1ケーブルコネクタ51を接続し、
エンコーダ用コネクタ27に第2ケーブルコネクタ52を接続し、
モータ用コネクタ26と第1軸駆動装置用コネクタ185とを離脱し、
エンコーダ用コネクタ27と第2軸駆動装置用コネクタ186とを離脱し、
第3ケーブルコネクタ56を第1および第2軸駆動装置用コネクタ185,186に接続し、
第2処理回路173によって、エンコーダ24の出力に応答して、サーボモータ23を駆動する第3ステップと、
(t)第3ステップによって第1ケーブル53,54;55に異常がなければ、
ロボットコントローラ用コネクタ36に第6ケーブルコネクタ37を接続し、
第4ケーブル38の他端部を、第1故障検出装置用コネクタ123に接続し、
故障検出装置21の第1処理回路128によって、ロボットコントローラ33の故障検出を行う動作をする第4ステップと、
(u)第2ステップによってサーボモータ23およびエンコーダ24の少なくともいずれか一方が故障しているとき、モータ用コネクタ26を、第1軸駆動装置用コネクタ185から離脱して、第2ケーブル31の一端部の第4ケーブルコネクタ28に接続し、
第2ケーブル31の他端部を第3故障検出装置用コネクタ222に接続し、
エンコーダ用コネクタ27を、第2軸駆動装置用コネクタ186から離脱して、第3ケーブル32の一端部の第5ケーブルコネクタ29に接続し、
第3ケーブル32の他端部を第2故障検出装置用コネクタ124に接続し、
故障検出装置221の故障検出処理回路128によって、サーボモータ23を動作させながらエンコーダ24の故障検出を行う第5ステップとを含むことを特徴とする作業ロボットの故障検出方法。
(A) a plurality of standard axis robots ( 41 ) ;
(B) Working means ( 22 ) attached as an external shaft to the wrist ( 43 ) of the robot ( 41 ) , the working means ( 22 )
Servo motor ( 23 ) ,
A motor connector ( 26 ) connected to the servo motor ( 23 ) ;
An encoder ( 24 ) for detecting the rotation of the servo motor ( 23 ) ;
Working means ( 22 ) having an encoder connector ( 27 ) connected to the encoder ( 24 ) ;
(C) a first cable connector ( 51 ) connectable to and detachable from the motor connector ( 26 ) ;
(D) a second cable connector ( 52 ) connectable to and detachable from the encoder connector ( 27 ) ;
(E) a third cable connector ( 56 ) ;
(F) a first cable ( 53, 54; 55 ) provided with a first cable connector ( 51, 52 ) at one end and a third cable connector ( 56 ) at the other end;
(G) a robot controller ( 33 ) ,
A robot controller connector ( 36 ) connectable to and detachable from the third cable connector ( 56 ) ;
A first memory ( 233 ) for storing control data of the external axis of the servo motor ( 23 ) ;
A read connector ( 234 ) for reading control data stored in the first memory ( 233 ) ;
Via the connector robot controller (36), an encoder receives the output data (24), a robot controller for driving a servo motor (23) by the control data stored in the first memory (233) (33) A failure detection method for a work robot including
(H) a failure detection device ( 221 ) ;
(I) a shaft drive ( 171 ) ;
(J) a first shaft driving device connector ( 185 ) connectable to and detachable from the motor connector ( 26 ) and the third cable connector ( 56 ) ;
(K) a second shaft drive device connector ( 186 ) connectable to and detachable from the encoder connector ( 27 ) and the third cable connector ( 56 ) ;
(L) a second cable ( 31 ) provided at one end with a fourth cable connector (28 ) that can be connected to and detached from the motor connector ( 26 ) ;
(M) a third cable ( 32 ) provided at one end with a fifth cable connector ( 29 ) that can be connected to and disconnected from the encoder connector ( 27 ) ;
(N) preparing a robot cable connector ( 36 ) and a fourth cable ( 38 ) provided with a sixth cable connector ( 37 ) that can be connected and disconnected at one end;
(O) The failure detection device ( 221 )
(O1) a first failure detection device connector ( 123 ) that can be connected to and disconnected from the other end of the second cable ( 31 ) and the other end of the fourth cable ( 38 ) ;
(O2) a second failure detection device connector ( 124 ) that can be connected to and disconnected from the other end of the third cable ( 32 ) ;
(O3) a connector for a third failure detection device that can be connected to and disconnected from the other end of the second cable ( 222 ) ,
(O4) display means ( 143 ) ;
(O5) a first processing circuit ( 128 ) ,
An operation for detecting a failure of the servo motor ( 23 ) is performed via the first failure detection device connector ( 123 ) , and the servo motor failure detection result is displayed on the display means ( 143 ) .
A first processing circuit ( operation for performing failure detection of the robot controller ( 33 ) via the first failure detection device connector ( 123 ) and displaying the robot controller failure detection result on the display means ( 143 ) 128 ) , and
(O6) a failure detection write connector ( 235a ) that can be connected to and disconnected from the read connector ( 234 ) ;
(O7) a failure detection memory ( 172a ) for storing the control data via the write connector ( 235 ) ;
(O8) a failure detection processing circuit ( 173a ) ,
It said control data stored in the fault detection memory (172a), provided to the third failure detection device for a connector (222),
In response to the output of the encoder (24) via a second failure detection device for a connector (124), while driving the servo motor (23), the failure detection processing circuit which detects an abnormality of the encoder (42) and (173a) Including
(P) The shaft drive ( 171 )
(P1) a failure detection write connector ( 235 ) that can be connected to and disconnected from the read connector ( 234 ) ;
(P2) a second memory ( 172 ) for storing the control data via the write connector ( 235 ) ;
(P3) a second processing circuit ( 173 ) ,
Said control data stored in the second memory (172), provided to the first shaft drive connector (185),
A second processing circuit ( 173 ) for driving the servo motor ( 23 ) in response to the output of the encoder ( 24 ) via the second axis drive device connector ( 186 ) ,
(Q) a connector for reading the robot controller (33) and (234), and connects the write connector axis drive (171) (235), a second reading control data in the first memory (233) Write and store in memory ( 172 ) ,
The reading connector of the robot controller (33) (234), and connects the failure detecting write connector of the failure detection device (221) (235a), the fault detection memory read control data of the first memory (233) A first step of writing and storing in ( 172a ) ;
(R) The first shaft drive connector ( 185 ) is connected to the motor connector ( 26 ) ,
Connect the connector ( 186 ) for the second shaft drive device to the connector ( 27 ) for the encoder,
The second processing circuit of the axial drive device (171) (173), in response to the output of the encoder (24), a second step for driving a servo motor (23),
(S) If there is no abnormality in the servo motor ( 23 ) and the encoder ( 24 ) by the second step,
Connect the first cable connector ( 51 ) to the motor connector ( 26 ) ,
Connect the second cable connector ( 52 ) to the encoder connector ( 27 ) ,
Disconnect the motor connector ( 26 ) and the first shaft drive device connector ( 185 ) ,
Disconnect the connector for encoder ( 27 ) and the connector for second axis drive ( 186 ) ,
A third cable connector ( 56 ) is connected to the first and second shaft drive connector ( 185, 186 ) ;
The second processing circuit (173), in response to the output of the encoder (24), and a third step of driving the servo motor (23),
(T) If there is no abnormality in the first cable ( 53, 54; 55 ) by the third step,
Connect the sixth cable connector ( 37 ) to the robot controller connector ( 36 ) ,
Connect the other end of the fourth cable ( 38 ) to the first failure detection device connector ( 123 ) ,
By the first processing circuit of the failure detection device (21) (128), a fourth step of the operation for failure detection of the robot controller (33),
(U) When at least one of the servo motor ( 23 ) and the encoder ( 24 ) has failed in the second step, the motor connector ( 26 ) is detached from the first shaft drive device connector ( 185 ). Connected to the fourth cable connector ( 28 ) at one end of the second cable ( 31 ) ,
Connect the other end of the second cable ( 31 ) to the third failure detection device connector ( 222 ) ,
An encoder connector (27), disengaged from the second axis drive connector (186), connected to the fifth cable connector at one end of the third cable (32) (29),
Connect the other end of the third cable ( 32 ) to the second failure detection device connector ( 124 ) ,
The failure detection processing circuit fault detection device (221) (128), the servo motor (23) while operating the working robot fault detection which comprises a fifth step of performing fault detection encoder (24) Method.
作業手段22は、溶接ガンであり、
サーボモータ23は、溶接チップを移動することを特徴とする請求項1または2記載の作業ロボットの故障検出方法。
The working means ( 22 ) is a welding gun,
The method for detecting a failure of a work robot according to claim 1 or 2, wherein the servo motor ( 23 ) moves the welding tip.
故障検出装置21,221の第1処理回路28は、サーボモータ23の各相巻線の絶縁抵抗R1jを計測し、絶縁抵抗R1jが予め定める値R01未満であるとき、絶縁抵抗の異常状態を検出することを特徴とする請求項1〜3のうちの1つに記載の作業ロボットの故障検出方法。The first processing circuit fault detection device (21 or 221) (28) measures the insulation resistance R1j of each phase winding of the servo motor (23), when the insulation resistance R1j is the predetermined value smaller than R01, insulation The failure detection method for a work robot according to claim 1, wherein an abnormal state of resistance is detected. 故障検出装置21,221の第1処理回路128は、サーボモータ23の各相巻線の抵抗R2kを計測し、相巻線抵抗R2kが予め定める値の範囲の外であるとき、相巻線の抵抗の異常状態を検出することを特徴とする請求項1〜3のうちの1つに記載の作業装置の故障検出方法。The first processing circuit fault detection device (21 or 221) (128) measures the resistance R2k of each phase winding of the servo motor (23) is outside the range of predetermined value is the phase winding resistance R2k The fault detection method of the working device according to claim 1, wherein an abnormal state of the resistance of the phase winding is detected. ロボットコントローラ33は、サーボモータ23を駆動する終段の各相毎のスイッチング素子を有し、
故障検出装置21,221の第1処理回路128は、各相毎のスイッチング素子の抵抗R3sを計測し、スイッチング素子の抵抗が予め定める値R03未満であるとき、スイッチング素子の抵抗の異常状態を検出することを特徴とする請求項1〜4のうちの1つに記載の作業ロボットの故障検出方法。
The robot controller ( 33 ) has a switching element for each phase in the final stage that drives the servo motor ( 23 ) .
Fault first processing circuit of the detection device (21 or 221) (128) measures the resistance R3s switching elements for each phase, when the resistance of the switching element is previously determined less than the value R03, the resistance of the switching element 5. The work robot failure detection method according to claim 1, wherein an abnormal state is detected.
スイッチング素子はトランジスタであり、
各トランジスタには並列に、逆極性にダイオードがそれぞれ接続され、
故障検出装置21,221の第1処理回路128は、各相毎のダイオードの順方向電圧降下VFおよび逆方向の電圧降下VEを計測し、順方向電圧降下VFが予め定める値の範囲に存在せず、または逆方向電圧降下VEが予め定める値未満であるとき、ダイオードの異常状態を検出することを特徴とする請求項6記載の作業ロボットの故障検出方法。
The switching element is a transistor,
A diode is connected to each transistor in parallel and in reverse polarity,
Fault first processing circuit of the detection device (21 or 221) (128) measures the forward voltage drop VF and the reverse voltage drop VE diode for each phase, the forward voltage drop VF is predetermined value 7. The failure detection method for a work robot according to claim 6, wherein an abnormal state of the diode is detected when the voltage does not exist in the range or the reverse voltage drop VE is less than a predetermined value.
サーボモータ23を特定する識別番号がバーコードで記載された表示片125と、
表示片のバーコードを読取るバーコード読取り手段126と、
識別番号に対応する相巻線の予め定める値R02をストアする識別番号メモリ129と、
バーコード読取り手段の出力に応答して、識別番号メモリにストアされた前記予め定める値R02を読出すメモリ読出し手段c2とを含み、
第1処理回路128は、
メモリ読出し手段c2の出力に応答して、相巻線の抵抗の異常状態を検出することを特徴とする請求項5記載の作業ロボットの故障検出方法。
A display piece ( 125 ) in which an identification number for specifying the servo motor ( 23 ) is written in a bar code;
Bar code reading means ( 126 ) for reading the bar code of the display piece;
An identification number memory ( 129 ) for storing a predetermined value R02 of the phase winding corresponding to the identification number;
Memory reading means ( c2 ) for reading the predetermined value R02 stored in the identification number memory in response to the output of the bar code reading means;
The first processing circuit ( 128 )
6. The failure detection method for a work robot according to claim 5, wherein an abnormal state of the resistance of the phase winding is detected in response to the output of the memory reading means ( c2 ) .
JP2002167936A 2002-06-07 2002-06-07 Failure detection method for work robots Expired - Fee Related JP4094345B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002167936A JP4094345B2 (en) 2002-06-07 2002-06-07 Failure detection method for work robots

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002167936A JP4094345B2 (en) 2002-06-07 2002-06-07 Failure detection method for work robots

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004009230A JP2004009230A (en) 2004-01-15
JP4094345B2 true JP4094345B2 (en) 2008-06-04

Family

ID=30434983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002167936A Expired - Fee Related JP4094345B2 (en) 2002-06-07 2002-06-07 Failure detection method for work robots

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4094345B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101826576B1 (en) * 2012-11-14 2018-02-08 큐렉소 주식회사 Medical robot driving safety for multiple safety apparatus

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101304292B1 (en) * 2013-05-16 2013-09-11 (주)라온 Apparatus for relaying supply of power and control signal to articulated robot
EP3437810B1 (en) * 2016-03-30 2022-07-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Data storage device, robot system, and data storage method
CN111896821B (en) * 2020-06-22 2023-09-05 北京奔驰汽车有限公司 ARO welding tongs fault detection method
JP7814981B2 (en) * 2022-03-04 2026-02-17 トキコシステムソリューションズ株式会社 liquid fuel supply device
CN118625819B (en) * 2024-08-14 2024-10-18 泰山学院 Mobile robot mixed obstacle avoidance control method based on switch signals
CN121089792B (en) * 2025-11-07 2026-02-13 嘉晨云控新能源(上海)有限公司 Encoder broken line detection device and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101826576B1 (en) * 2012-11-14 2018-02-08 큐렉소 주식회사 Medical robot driving safety for multiple safety apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004009230A (en) 2004-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6559970B2 (en) Converter device, inverter device and AC machine drive device
JP5065192B2 (en) Motor control apparatus and motor insulation deterioration detection method
CN111157841B (en) Fault quick positioning device for secondary circuit of electric operation type isolating switch
JP2554042B2 (en) Input / output device of programmable controller
JP4094345B2 (en) Failure detection method for work robots
JP4004222B2 (en) Maintenance support method and maintenance support device for work robot system
KR101782289B1 (en) Multiple inspecting system for wire harness
CN116919602B (en) Device drive control system and method
CN103176090A (en) Hardware diagnosis system and method for image measuring machine
TWI728874B (en) Encoder system, motor system and robot
KR20110128524A (en) OneCNC's monitoring device
US11698620B2 (en) Spindle and spindle system with logic supply bus fault diagnostics
JP7684108B2 (en) Robot system and method for detecting faulty wiring
JP4758471B2 (en) Maintenance guidance display device, maintenance guidance display method, maintenance guidance display program
CN102362299B (en) Apparatus and method for automatic encoder reset
JP2782601B2 (en) Power control fault isolation indicator
KR101794886B1 (en) Movable apparatus testing main board of powersupply
JP4959155B2 (en) Appearance inspection guidance system
JPH0222706Y2 (en)
Huerter Students' Familiarization to Methodical Troubleshooting through a Capstone Project
CN121386723A (en) Automatic verification system and method for power control system functional module
CN115674152A (en) Response operation display method, recording medium, and robot system
JPH0210404A (en) Cnc device
JP2026029191A (en) Rotating anode X-ray tube starter device
JPH0926451A (en) Deterioration diagnosing device for relay coil

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070320

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070918

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080305

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4094345

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees