寿命预测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种寿命预测装置，能够准确地进行在机器人的关节部布线的电缆的寿命预测，其具备：疲劳度推定部，其根据使机器人的关节部运动的致动器的编码器信息，推定电缆的疲劳度；寿命预测部，其根据上述疲劳度推定部推定出的电缆的疲劳度、电缆的允许值来预测电缆的寿命。

Life Prediction Device

The invention provides a life prediction device, which can accurately predict the life of cables wiring in the joints of robots. The device has the following parts: fatigue estimation part, which infers the fatigue degree of cables based on the encoder information of the actuator that makes the joints of robots move, and the life prediction part, which infers the fatigue degree of cables and the permissibility of cables according to the fatigue estimation part. Permissible values are used to predict cable life.

【技术实现步骤摘要】
寿命预测装置
本专利技术涉及一种寿命预测装置，特别涉及预测在机器人的关节部布线的电缆的寿命的寿命预测装置。
技术介绍
在多关节机器人中，如图8所示，需要越过关节部来布线用于使各关节移动的电动机用的电缆、用于驱动安装在机器人上的设备类的电缆、与编码器的信号电缆等。这些电缆随着机器人的各关节的运转而弯折或扭转，由此会疲劳。如果疲劳发展，则电缆中有可能产生断线等不良状况，并引起机器人的停止。因此，预测电缆的寿命并在适当的时期更换是重要的。对于构成机器人的轴承、减速机等部件的寿命预测，例如在日本特开2017-119320号公报、日本特开2013-144349号公报以及日本特开平09-081215号公报中，公开了根据负荷的历史记录来计算在机器人动作时受到负荷的部件的寿命的技术。在这些现有技术中，利用了已经对轴承、减速机等确立了的计算寿命的方法(计算公式)。另一方面，对于在机器人中布线的电缆的寿命预测，没有确立其寿命计算方法，而在现场利用日本特开2002-056726号公报、日本特开2007-299608号公报以及日本特开2011-42004号公报所公开那样的使用用于事先预想断线等异常的断线检测线的方法、日本特开2007-7673号公报所公开那样的测定电缆的电阻值的方法。但是，在上述的检测电缆的异常的现有技术中，需要用于检测断线的设备、用于测定电阻值的设备等，因此存在耗费费用、工时的问题。另外，即使将上述的预测机器人的部件的寿命的技术应用于电缆，关于如何能够适当地预测电缆的寿命的方法理论尚未确立，难以将这些技术简单地用于电缆的寿命预测。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于：提供一种寿命预测装置，其能够准确地进行在机器人的关节部分布线的电缆的寿命预测。在本专利技术中，提出了根据机器人的动作历史记录推测电缆的疲劳度的技术。一般，在以预定的长度布线在多关节机器人的预定的固定位置的电缆中，每个个体的电缆的布线的差异小，因此能够根据各轴的位置(关节的旋转角)、速度这样的编码器信息推测电缆的行为。因此，本专利技术的寿命预测装置根据编码器信息的历史记录推定电缆的疲劳度，并与事先实施的耐久试验的结果进行比较，由此推测剩余寿命。另外，本专利技术的一个形式是一种寿命预测装置，其预测越过机器人的至少一个关节部而布线的电缆的寿命，该寿命预测装置具备：疲劳度推定部，其根据使上述关节部运动的致动器的编码器信息，推定上述电缆的疲劳度。根据本专利技术，不需要用于预测电缆的寿命的检测器等结构，能够降低费用、工时。附图说明根据参照附图的以下的实施例的说明，能够了解本专利技术的上述以及其他目的和特征。图1是表示第一实施方式的寿命预测装置的主要部分的概要硬件结构图。图2是第一实施方式的寿命预测装置的概要功能框图。图3是示例位置加权系数K1(θ)的图。图4是说明使关节运动的电动机位置和电缆的扭转量、弯曲量之间的关系的图。图5是说明电缆的疲劳度的推定方法的图。图6是表示第二实施方式的寿命预测装置的主要部分的概要硬件结构图。图7是第二实施方式的寿命预测装置的概要功能框图。图8是示例越过机器人的关节而布线的电缆的图。具体实施方式以下，表示用于实现本专利技术的寿命预测装置的结构例子。图1是表示本专利技术的第一实施方式的寿命预测装置的主要部分的概要硬件结构图。例如可以作为机器人60的控制装置来实现本专利技术的寿命预测装置1。另外，也可以作为经由网络与机器人60的控制装置连接的主计算机、单元计算机、云服务器等来实现本专利技术的寿命预测装置1。本实施方式的寿命预测装置1所具备的CPU11是对寿命预测装置1进行整体控制的处理器。CPU11经由总线20读出存储在ROM12中的系统程序，依照该系统程序控制寿命预测装置1整体。在RAM13中存储暂时的计算数据、显示数据、由操作者经由后述的显示器/MDI单元70输入的各种数据等。非易失性存储器14例如构成为通过未图示的电池被后备供电等，即使寿命预测装置1的电源切断也保持存储状态的存储器。在非易失性存储器14中，除了经由接口15读入的控制程序、经由后述的显示器/MDI单元70输入的机器人60的控制程序以外，还预先存储有用于电缆的寿命预测的系数等数据。在非易失性存储器14中，还存储为了运行控制程序而使用的系统程序等，这些程序在执行时被展开到RAM13中。另外，在ROM12中预先写入有用于执行控制程序的制作和编辑所需要的编辑模式的处理等的各种系统程序(包括用于电缆的寿命预测功能的系统程序)。接口15是用于将寿命预测装置1和适配器等外部设备72连接起来的接口。从外部设备72侧读入控制程序、各种参数等。另外，在寿命预测装置1内编辑后的控制程序能够经由外部设备72存储到外部存储单元中。PMC(可编程机床控制器)16根据内置于寿命预测装置1中的时序程序，经由I/O单元17向机器人60的外围装置(例如工具更换用的机器手这样的致动器)输出信号并进行控制。另外，接受在机器人60的主体上配备的操作盘的各种开关等的信号，在进行了必要的信号处理后，传递到CPU11。显示器/MDI单元70是具备显示器、键盘等的手动数据输入装置，接口18接受来自显示器/MDI单元70的键盘的指令、数据并传递到CPU11。接口19与具备在手动驱动各轴时使用的手动脉冲发生器等的操作盘71连接。用于控制作为使机器人60的各关节运动的致动器的电动机50的轴控制电路30接受来自CPU11的轴的移动指令量(旋转量)，向伺服放大器40输出轴的指令。伺服放大器40接受该指令，驱动机器人60所具备的电动机50。作为致动器的电动机50内置有检测位置、速度的编码器，将反馈来自该编码器的位置、速度的编码器信息反馈到轴控制电路30，进行位置、速度的反馈控制。此外，在图1的硬件结构图中，只表示出轴控制电路30、伺服放大器40、电动机50的各一个，但实际上准备成为控制对象的机器人60所具备的关节的个数(例如6个)。图2是在图1所示的寿命预测装置1中安装了用于实现寿命预测功能的系统程序的情况下的本专利技术的一个实施方式的寿命预测装置1的概要功能框图。通过由图1所示的寿命预测装置1所具备的CPU11执行寿命预测功能的系统程序，控制寿命预测装置1的各部的动作，来实现图2所示的各功能模块。本实施方式的寿命预测装置1具备：机器人控制部100，其根据控制程序200控制机器人60；疲劳度推定部110，其根据从机器人控制部100接受的从使机器人60的各关节运动的电动机50反馈的编码器信息，推定跨越机器人60的各关节而布线的电缆的疲劳度；寿命预测部120，其根据由疲劳度推定部110推定出的电缆的疲劳度、表示该电缆的耐久力的允许值，预测该电缆的寿命。机器人控制部100根据控制程序200控制使机器人60的各关节运动的电动机50，并且向疲劳度推定部110输出从各电动机50反馈的编码器信息。在从各电动机50反馈的编码器信息中包含与该电动机50的位置、速度相关的信息。疲劳度推定部110根据从机器人控制部100接受的使机器人60的各关节运动的电动机50的编码器信息所包含的电动机50的位置，推定电缆的疲劳度。疲劳度推定部110在根据电动机50的位置计算电缆的疲劳度时，使用预先存储在设置于非易失性存储器14等存储器上的存储区域即疲劳度系数存储部210中的位置加权系数K本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种寿命预测装置，其预测越过机器人的至少一个关节部而布线的电缆的寿命，其特征在于，该寿命预测装置具备：疲劳度推定部，其根据使上述关节部运动的致动器的编码器信息，推定上述电缆的疲劳度。

【技术特征摘要】
2017.10.30 JP 2017-2091661.一种寿命预测装置，其预测越过机器人的至少一个关节部而布线的电缆的寿命，其特征在于，该寿命预测装置具备：疲劳度推定部，其根据使上述关节部运动的致动器的编码器信息，推定上述电缆的疲劳度。2.根据权利要求1所述的寿命预测装置，其特征在于，上述编码器信息包含上述致动器的位置，上述疲劳度推定部使用与上述致动器的位置对应地设定的第一加权系数，推定上述电缆的疲劳度。3.根据权利要求2所述的寿命预测装置，其特征在于，上述编码器信息还...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹野善博，及川晓宽，大桥俊伯，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP