一种故障诊断装置及故障诊断方法。本发明专利技术的故障诊断装置检测对多轴型机器人(1)具备的关节轴施加的干扰扭矩(Tq)，基于在检测干扰扭矩(Tq)时多轴型机器人(1)进行的作业的内容对干扰扭矩(Tq)进行分类。而且，通过对分类的干扰扭矩(Tq)和阈值(α)进行比较，进行多轴型机器人(1)的故障诊断。
Fault diagnosis device and fault diagnosis method
A fault diagnosis device and a fault diagnosis method. The fault diagnosis device of the invention detects the interference torque (Tq) applied to the joint axis of a multi axis robot (1), and classifies the interference torque (Tq) content of the multi axis robot (1) based on the detection of interference torque (Tq). Moreover, the fault diagnosis of multi axis robot (1) is carried out by comparing the classified interference torque (Tq) and threshold (alpha).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】故障诊断装置及故障诊断方法
本专利技术涉及诊断多轴型机器人的故障的故障诊断装置及故障诊断方法。
技术介绍
作为多关节型的产业用机器人的故障诊断方法，目前公开有专利文献1。在专利文献1所公开的故障诊断方法中，在机器人的动作中在每个规定周期检测机器人关节轴的移动位置及对关节轴作用的干扰扭矩，求出检测到的每一移动位置的干扰扭矩的平均值。而且，将该平均值和设定阈值进行比较，在平均值超过设定阈值的情况下，诊断为机器人异常或机器人故障。专利文献1：(日本)特开平9－174482号公报但是，干扰扭矩有时根据机器人进行的作业的内容发生变化。在专利文献1中，因为不考虑作业内容来比较一定的阈值和干扰扭矩，故有时会进行错误的故障诊断。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而设立的，其目的在于提供一种能够考虑机器人进行的作业的内容而进行正确的故障诊断的故障诊断装置及故障诊断方法。本专利技术的故障诊断装置及故障诊断方法中，基于在检测干扰扭矩时多轴型机器人进行的作业的内容，将对多轴型机器人具备的关节轴施加的干扰扭矩进行分类。而且，通过比较所分类的干扰扭矩和阈值，进行多轴型机器人的故障诊断。附图说明图1是表示包含第一实施方式的故障诊断装置23的故障诊断系统100的整体构成的框图；图2是说明干扰扭矩(Tq)的计算方法之一例的框图；图3是表示图1的运算处理部18a的详细构成的框图；图4(a)是基于机器人1进行的作业的内容对检测到的干扰扭矩(Tq)进行分类的结果之一例的图表，图4(b)表示按每一分类将干扰扭矩(Tq)分组化的状态；图5是表示第一实施方式的故障诊断方法之一例的流程图；图6是表示包含第二实施方式的故障诊断装置23的故障诊断系统200的整体构成的框图；图7是表示图6的运算处理部18b的详细构成的框图；图8是表示第二实施方式的故障诊断方法之一例的流程图。标记说明1：机器人2：机器人控制单元3a、3b：故障诊断单元6：电动机11：伺服控制部(扭矩检测部)16：参照值数据库17：干扰扭矩数据库18a、18b：运算处理部19：作业内容数据库22：阈值数据库23：故障诊断装置24：位置检测部31：扭矩分类电路32：故障诊断电路33：扭矩修正电路Tq：干扰扭矩Tq’：修正后干扰扭矩α：阈值具体实施方式(第一实施方式)接着，参照附图详细说明实施方式。在附图的记载中，对同一部分标注同一标记并省略说明。(第一实施方式)参照图1，对包含第一实施方式的故障诊断装置23的故障诊断系统100的整体构成进行说明。故障诊断系统100由机器人1、故障诊断装置23、生产管理装置4构成。故障诊断装置23具备机器人控制单元2和故障诊断单元3a。作为多轴型机器人的一例，机器人1为多轴机械的示教再现型的机器人。机器人1具备电动机驱动系统作为动作轴即关节轴。机械臂5通过伺服电机(以下简称为电动机)6并经由减速机8驱动。在电动机6上附带有旋转角位置及速度的检测器即脉冲编码器(脉冲发生器或编码器)7。机器人控制装置2具有动作整体控制部9、位置检测部24、通信部10、伺服控制部11(扭矩检测部之一例)及伺服放大部14。伺服控制部11接受来自上位的动作整体控制部9的指令，经由伺服放大部14驱动电动机6。在电动机6上附带的脉冲编码器7与伺服控制部11之间形成用于电动机6的旋转角位置及速度的控制处理的反馈电路。伺服控制部11具备进行用于控制电动机6的旋转角位置、速度及电流的处理的处理器、存储控制程序的ROM、存储设定值或各种参数的非易失性存储部。另外，伺服控制部11具备暂时存储运算处理中的数据的RAM、用于对来自脉冲编码器7的位置反馈脉冲进行计数而检测电动机6的绝对旋转角位置的计数器等。伺服控制部11通过执行预先设置于处理器的计算机程序，构成用于检测施加于关节轴的干扰扭矩(Tq)的电路。伺服控制部11作为上述电路而具备干扰扭矩运算部12及状态数据取得部13。状态数据取得部13定期收集有关机器人1的各关节轴的动作状态的各种数据(表示旋转角位置、速度、电流的数据)。干扰扭矩运算部12基于状态数据取得部13取得的数据，计算干扰扭矩(Tq)。表示旋转角位置、速度、电流的数据、及干扰扭矩(Tq)经由通信部10向故障诊断单元3a输出。通过该构成，伺服控制部11形成所谓的软件伺服的方式。此外，后文中参照图2详述干扰扭矩(Tq)的计算方法。干扰扭矩(Tq)表示相对于电动机6的扭矩指令值、和电动机6产生的扭矩的差异。此外，图1那样的电动机驱动系统需要机器人1具备的关节轴的数量，但在图1中仅图示一轴量，其以外的电动机驱动系统省略图示。另外，也有时在图1的电动机6与减速机8之间夹装变速齿轮组。位置检测部24根据由状态数据取得部13取得的电动机6的绝对旋转角位置检测设有电动机6的关节轴的移动位置。表示由位置检测部24检测到的关节轴的移动位置的数据以与表示干扰扭矩(Tq)的数据相关联的状态经由通信部10向故障诊断单元3a输出。向故障诊断单元3a传递相互进行了关联的关节轴的移动位置和干扰扭矩的信息。动作整体控制部9位于伺服控制部11及位置检测部24的上位，进行机器人1的动作的直接控制。通信部10在与后述的故障诊断单元3a的通信部15之间例如通过LAN等进行必要数据的发送、接收。故障诊断单元3a具备通信部15、阈值数据库22、干扰扭矩数据库17、运算处理部18a及作业内容数据库19。通信部15在与之前所述的机器人控制单元2及生产管理装置4各自的通信部10、20之间例如通过LAN等进行必要数据的发送、接收。干扰扭矩数据库17依次存储从机器人控制单元2发送的、表示与关节轴的移动位置相关联的干扰扭矩(Tq)的数据。在干扰扭矩数据库17中累积有过去量的干扰扭矩(Tq)。运算处理部18a基于存储于干扰扭矩数据库17的干扰扭矩(Tq)，主动地执行机器人1的故障诊断。运算处理部18a具备存储器功能，暂时存储访问干扰扭矩数据库17而得到的数据，基于这些数据执行故障诊断。运算处理部18a的详情参照图3后述。生产管理装置4例如是进行包含工厂中的生产线的工作状况等的生产信息的管理的装置，具备通信部20和生产信息数据库21。通信部20在与故障诊断单元3a的通信部15之间例如通过LAN等进行必要的数据的发送、接收。生产信息数据库21具有存储所收集的各种生产信息的功能。因此，在生产信息数据库21中累积过去量的各种生产信息。通信部20根据来自故障诊断单元3a的请求将累积于生产信息数据库21的生产信息向通信部15发送。此外，生产信息中包含机器人1进行的作业的内容的时间表。因此，如果日期及机器人1确定，则也能够特定该机器人1进行的作业的内容。在将机器人1配置于车辆的生产线上的情况下，作业内容中例如包含与作业相关的车辆的种类、在与作业相关的车辆中设定的选项的有无及内容、作业所属的工序。作业所属的工序包含冲压工序、车身焊接工序、涂装工序、树脂成形工序及装配工序。在作业内容数据库19中存储从生产管理装置4收集的作业内容的时间表。另外，在作业内容数据库19中存储有通过与机器人控制单元2进行的通信而由状态数据取得部13取得的、与机器人1的各关节轴的动作状态相关的各种数据。第一实施方式的故障诊断单元3a具备阈值数据库22。在阈值数据库22中，按与作业内容对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种故障诊断装置，其特征在于，具备：扭矩检测部，其检测对多轴型机器人具备的关节轴施加的干扰扭矩；扭矩分类电路，其基于在检测所述干扰扭矩时所述多轴型机器人进行的作业的内容，对所述干扰扭矩进行分类；故障诊断电路，其通过比较分类的干扰扭矩和阈值，进行所述多轴型机器人的故障诊断。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种故障诊断装置，其特征在于，具备：扭矩检测部，其检测对多轴型机器人具备的关节轴施加的干扰扭矩；扭矩分类电路，其基于在检测所述干扰扭矩时所述多轴型机器人进行的作业的内容，对所述干扰扭矩进行分类；故障诊断电路，其通过比较分类的干扰扭矩和阈值，进行所述多轴型机器人的故障诊断。2.如权利要求1所述的故障诊断装置，其特征在于，所述扭矩分类电路按与所述多轴型机器人进行的作业相关的车辆的每一种类对所述干扰扭矩进行分类。3.如权利要求1或2所述的故障诊断装置，其特征在于，所述扭矩分类电路按所述多轴型机器人进行的作业所属的每一工序对所述干扰扭矩进行分类。4.如权利要求1～3中任一项所述的故障诊断装置，其特征在于，所述扭矩分类电路按在所述多轴型机器人进行的作业中所述关节轴移动的每一距离对所述干扰扭矩进行分类。5.如权利要求1～4中任一项所述的故障诊断装...
【专利技术属性】
技术研发人员：清水俊行，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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