JP4094345B2 - Failure detection method for work robots - Google Patents
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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】
本発明は、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】
本発明は、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】
本発明は、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】
本発明は、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】
【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≦R2k≦1.1・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】
【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】
【0090】
【表4】
【0091】
【表5】
【0092】
【表6】
【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
[0005]
In the prior art shown in FIG. 23, it is assumed that an excessive current flows, for example, when the
[0006]
When the switching transistor is destroyed or the phase winding of the
[0007]
If the
[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
[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
(B) Working means 22 mounted on the
A
An
Working means 22 having an
(C) a
(D) a
(E) a
(F)
(G) a
A
A
A
This is a failure detection method for a working robot that includes the
(H) the
(I) a
(J) a first shaft drive device connector 185 that can be connected to and detached from the
(K) a second shaft
(L) a
(M) a
(N) preparing a
(O) The
(O1) a first failure
(O2) a second failure
(O3) display means 143;
(O4) a
An operation for detecting a failure of the
An operation for detecting a failure of the
A
(P) The
(P1) a
(P2) a second memory 172 that stores the control data via the
(P3) a
The control data stored in the second memory 172 is given to the first shaft drive device connector 185,
A
(Q) First step of connecting the
(R) The first shaft drive device connector 185 is connected to the
The second shaft
A second step of driving the
(S) If there is no abnormality in the
The
The
The
The
A
A third step of driving the
(T) If there is no abnormality in the
A
The other end of the
A fourth step of performing an operation of detecting a failure of the
(U) When at least one of the
The other end of the
The
The other end of the
A failure detection method for a working robot, comprising: a fifth step of detecting a failure of one or both of the
[0012]
According to the present invention, the control data of the
[0013]
If there is no abnormality in the
[0014]
By driving the
[0015]
The
[0016]
The present invention also provides(A) a plurality of
(B) Working means 22 mounted on the
A
An
Working means 22 having an
(C) a
(D) a
(E) a
(F)
(G) a
A
A
A
This is a failure detection method for a working robot that includes the
(H) a
(I) a
(J) a first shaft drive device connector 185 that can be connected to and detached from the
(K) a second shaft
(L) a
(M) a
(N) preparing a
(O) The
(O1) a first failure
(O2) a second failure
(O3) a third failure
(O4) display means 143;
(O5) a
An operation for detecting a failure of the
A
(O6) Fault detection writing connector that can be connected to and disconnected from the reading
(O7) a failure detection memory 172a for storing the control data via the
(O8) a failure
The control data stored in the failure detection memory 172a is given to the third failure
A failure
(P) The
(P1) a failure
(P2) a second memory 172 that stores the control data via the
(P3) a
The control data stored in the second memory 172 is given to the first shaft drive device connector 185,
A
(Q) The
A first step of connecting the
(R) The first shaft drive device connector 185 is connected to the
The second shaft
A
(S) If there is no abnormality in the
The
The
The
The
A
A third step of driving the
(T) If there is no abnormality in the
A
The other end of the
A fourth step of performing an operation of detecting a failure of the
(U) When at least one of the
The other end of the
The
The other end of the
And a fifth step of detecting a failure of the
[0018]
The
[0019]
BookThe inventionThe working means 22 is a welding gun,
The
[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
[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
[0022]
According to the present invention, when a failure occurs in the welding gun, only the
[0023]
According to the present invention,Prior to the detailed failure detection performed by the
[0024]
In the present invention, the
[0025]
According to the present invention, the insulation resistance R1j between each phase winding of the
[0026]
BookThe inventionThe
[0027]
The resistance R2k of each phase winding of a plurality of (for example, three) phases of the
[0028]
Thus, the abnormal state of the disconnection or short circuit of the phase winding of the
[0029]
BookThe
The
[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
[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
[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
[0033]
BookThe
Bar code reading means 126 for reading the bar code of the display piece;
An
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
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
[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
[0046]
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a failure of the
[0047]
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of a spot welding apparatus 44 in which the
[0048]
[0049]
FIG. 4 is a simplified diagram illustrating the electrical configuration associated with the
[0050]
FIG. 5 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the
[0051]
The
[0052]
FIG. 6 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the
[0053]
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of the switching
[0054]
FIG. 8 is a diagram showing a simplified configuration of the
[0055]
FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the
[0056]
A
[0057]
Based on the output of the
[0058]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration related to the
[0059]
FIG. 11 is a diagram illustrating a transmission / reception mode performed by the
[0060]
FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic procedure for investigating a failure using the
[0061]
When the failure of the
[0062]
FIG. 13 is a simplified block diagram illustrating an electrical configuration of the
[0063]
Referring to FIG. 1 described above, a
[0064]
The
[0065]
The
[0066]
The inspection results determined by the
[0067]
The
[0068]
FIG. 14 shows the fault detection shown in FIG.apparatusFIG. 22 is a circuit diagram showing a specific electrical configuration of 21 terminal
[0069]
The terminal
[0070]
In response to the output of the mode M /
[0071]
FIG. 15 is a flowchart for explaining an operation in which the
[0072]
Shifting from step a1 to step a2 in FIG. 15, it is determined whether or not the
[0073]
The
[0074]
[Table 1]
[0075]
The checker in Table 1 represents the
The contents of a plurality of (for example, seven) abnormal states of the
[0076]
FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of detecting an abnormal state of the
[0077]
On the other hand, in the
[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
[0080]
Next, in step a5, the abnormal state of the
FIG. 17 is a diagram showing the stored contents of the
[0081]
FIG. 18 shows a processing circuit.12816 is a flowchart for explaining the operation of detecting the failure of the
[0082]
In step c3, the
[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
[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
[0085]
[Table 2]
[0086]
In Table 2, the resistance value R of the lines U and FG of
[0087]
The test number display means 142 displays the
[0088]
FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the
[0089]
[Table 3]
[0090]
[Table 4]
[0091]
[Table 5]
[0092]
[Table 6]
[0093]
Among the
[0094]
In the
[0095]
In
[0096]
In
[0097]
[0098]
Test numbers 10 to 15 shown in Table 4 and Table 5 correspond to test
[0099]
Test numbers 16 and 17 in Table 6 are targeted for the
[0100]
FIG. 20 is a diagram for explaining the confirmation work using the
[0101]
The
[0102]
The
[0103]
The control data of each axis given from the
[0104]
The
[0105]
A detailed procedure for confirming the operation of the
[0106]
FIG. 21 is a flowchart for explaining an operation performed by the
[0107]
An operator observes the moving
[0108]
If there is no abnormality in the
[0109]
When the above-described
[0111]
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a
[0112]
In the
[0113]
The
[0114]
The present invention can be widely applied not only to the above-described
[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
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a failure of the
FIG. 3 is a diagram schematically showing an overall configuration of a spot welding apparatus 44 in which a
4 is a simplified diagram illustrating the electrical configuration associated with the
5 is a block diagram showing a specific electrical configuration of a
6 is a block diagram showing a specific electrical configuration of a
7 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of a switching
8 is a diagram showing a simplified configuration of a
9 is a block diagram showing an electrical configuration of an
10 is a diagram showing a configuration related to the
11 is a diagram showing a transmission / reception mode performed by the
FIG. 12 is a diagram showing a schematic procedure for investigating a failure using the
FIG. 13 is a simplified block diagram showing an electrical configuration of a
14 is a circuit diagram showing a specific electrical configuration of a terminal
15 is a flowchart for explaining an operation in which a
16 is a flowchart for explaining the operation of a
17 is a diagram showing the stored contents of a
18 is a diagram for explaining the operation of the
FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the
FIG. 20 is a diagram for explaining confirmation work using the
FIG. 21 is a flowchart for explaining an operation performed by the
FIG. 22 is a simplified block diagram showing an electrical configuration of a
FIG. 23 is a diagram for explaining a recovery work procedure when the
[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)
(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.
(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.
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(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.
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.
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 ) .
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