JPH05116094A

JPH05116094A - 異常負荷検出方法

Info

Publication number: JPH05116094A
Application number: JP3308214A
Authority: JP
Inventors: Akira Nihei; 亮二瓶; Yasuo Naito; 保雄内藤; Kazuhisa Otsuka; 和久大塚; Tetsuro Kato; 哲朗加藤; Hideki Sugiyama; 秀樹杉山
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1991-10-29
Filing date: 1991-10-29
Publication date: 1993-05-14
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: EP0566741A1; KR930702110A; EP0566741B1; DE69224516D1; JP2732159B2; DE69224516T2; EP0566741A4; WO1993008958A1; US5493192A

Abstract

(57)【要約】【目的】スポツトガン先端の溶着等の負荷異常を精度
よく検出する。【構成】移動指令か出力されると「１」にセットされ
所定微小時間後に「０」にリセットされるフラグＦ２が
「０」の間（停止中）、外乱推定オブザーバによって推
定外乱トルクＴ０を求め記憶する（Ｓ４，Ｓ１１）。移
動指令が出力されフラグＦ２が「１」にセットされると
推定外乱トルクＴ１を求め（Ｓ５）、｜Ｔ１−Ｔ０｜の
値が基準値Ｔｓを越えた場合には（Ｓ６）、負荷異常と
してアラームを出し（Ｓ７）、フラグＦ１を「１」にし
て、動作を停止させる（Ｓ３，Ｓ８）。停止中の推定外
乱トルクＴ０は、その時可動部が受ける重力等の値を示
している。その結果、｜Ｔ１−Ｔ０｜の値は、重力の影
響を排除した移動中の外乱トルクの値を示し、この値と
基準値Ｔｓを比較することにより、より正確に可動部が
受ける重力や摩擦力以外の力を検出でき、溶着などを正
確に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ロボットや工作機械
等のサーボモータを主動力源とする機械において、可動
部の衝突や溶接ロボット等における溶着を検出する異常
負荷検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の可動部（テーブル等）やロボ
ットのアーム等が障害物に衝突したとき、これら可動部
やアームを駆動するサーボモータはは移動指令に従って
移動しようとして、大きなトルクを発生する。そのた
め、可動部やアームの機構部を破損させる場合がある。
この衝突等を防止するため、サーボ系の位置偏差を検出
し、この位置偏差が設定値以上になると負荷異常して衝
突を検出したり、また、サーボモータの駆動電流を検出
し、この駆動電流が設定値以上になったとき衝突等が生
じているとして、衝突を検出する方法がある。しかし、
この位置偏差の増大や駆動電流の増大を検出して衝突等
を検出する方法では、衝突を検出した時点ですでにサー
ボモータは大きなトルクを出力している状態であるか
ら、この大きな力で機構部を破損させる可能性がある。

【０００３】そこで、本願出願人は、外乱推定オブザー
バによって外乱トルクを推定し、この推定外乱トルクが
設定値以上になったとき、負荷異常して衝突等が生じて
いるものとして検出する方法を提案した（特開平３−１
９６３１３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した外乱
推定オブザーバによって外乱トルクを推定する場合、推
定された外乱トルクには重力項や動摩擦項等を含み、純
粋な外部から衝突等による力を検出しているものではな
い。特に、溶接ロボット等においては、溶接位置によっ
てロボットの姿勢が異なり、その姿勢によって重力の影
響が大きく作用する。すなわち、ロボットがある姿勢を
保持しているときには、その姿勢状態を維持するように
重力に抗する力を駆動源のサーボモータは出力してい
る。

【０００５】溶接ロボットによってスポット溶接を行
い、次の溶接点に移動する場合に、溶着が生じている場
合等において、従来の外乱推定オブサーバによる異常負
荷検出方法では、この溶着による微妙な異常負荷を検出
することが非常に難しい。

【０００６】図７，図８はスポット溶接ロボットでスポ
ット溶接後若干の静止時間後待機状態に戻る動作を行わ
せ、その時移動するロボットアームを駆動する前後軸に
対するトルク指令Ｔｃ及びこの軸にかかる外乱トルクＴ
を１秒間（横軸１目盛り１００ｍｓｅｃ）検出した実験
結果のグラフで、横軸は時間、縦軸はトルクの値を示す
電圧で１目盛り１Ｖである。図７はスポット溶接後スポ
ットガン先端が溶着することなく移動した時のグラフで
あり、図８はガン先端が溶着した時のグラフである。こ
の図７，図８から分かるように、スポットガン先端が移
動開始した時、図７では生じなかった外乱トルクの乱れ
が図８には生じている。そして、図７と図８を比較して
移動直後の推定外乱トルクＴ１の違いは僅かなものであ
り、ロボット静止時の状態によって変化する外乱トルク
Ｔ０に対してこの違いは相対的に非常に小さく、重力等
も入れた全外乱トルク全体で比較する従来の方法でこの
違いを検出することは難しい。

【０００７】そこで、本発明の目的は、溶着等の微妙な
異常負荷等も検出できる異常負荷検出方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、機械可動部が
動きだす直前の外乱推定オブサーバで検出された推定外
乱トルクを記憶し、機械可動部が移動中もしくは移動を
開始してから設定時間内において、上記外乱推定オブザ
ーバで検出される推定外乱トルクから上記記憶した推定
外乱トルクを差し引いた値が設定値以上になったとき負
荷異常として検出することを特徴とする異常負荷検出方
法。

【０００９】

【作用】ロボットアーム等の機械可動部が停止している
状態では、機械可動部を駆動するサーボモータ等はその
停止した状態を維持するように、重力等の外力に対抗し
た力を発生しており、機械可動部が移動開始する直前に
おいて外乱推定オブサーバで検出された推定外乱トルク
は、重力や摩擦力に対抗する値を示している。そこで、
機械可動部が移動開始する直前における上記外乱推定オ
ブザーバで検出する推定外乱トルクを記憶しておき、移
動開始後、外乱推定オブザーバで検出される推定外乱ト
ルクが上記記憶した移動開始前の推定外乱トルクを差し
引けば、この値は重力や動摩擦力を排除した可動部にか
かるトルクと推定することができ、この値が、通常発生
しないような設定値以上のトルクである場合には、負荷
異常として検出する。これにより、スポット溶接等のロ
ボットにおいて、スポットガン先端がワークに溶着して
いるとき等の異常負荷を確実に検出する。

【００１０】

【実施例】図３は、位置に対し比例（Ｐ）制御を行い、
速度に対し比例，積分（ＰＩ）制御を行うロボット等の
サーボモータ制御系のブロック線図であり、伝達関数１
０のＫP は位置ループにおける比例ゲイン、伝達関数１
１は速度ループにおける前置補償器の伝達関数で、Ｋ1
は積分定数、Ｋ2 は比例定数である。また、伝達関数１
２，１３はモータの伝達関数で、Ｋｔはトルク定数、Ｊ
はイナーシャであり、伝達関数１４は速度ｖを積分して
位置θを算出する伝達関数である。また、ＴL は外乱ト
ルクである。

【００１１】位置指令値θｒから現在位置θのフィード
バック値を減算し、その差の位置偏差ε（＝θｒ−θ）
に比例定数ＫP を乗じ、速度指令値を求め、該速度指令
値と実速度ｖとの差（速度偏差）によってＰＩ制御を行
ってトルク指令値としての電流値Ｉを求め、該電流Ｉを
モータの巻線に流し、モータを駆動する。モータは速度
ｖで回転し、この速度ｖを積分して位置θが求められ
る。

【００１２】この図３に示すサーボモータに対し、外乱
推定オブザーバを組む。まず、サーボモータのサーボ制
御をプロセッサで行うデジタルサーボ制御において、従
来から行われている外乱推定オブザーバについて説明す
る。

【００１３】図４は、サーボモータにおけるオブザーバ
対象のモデルのブロック図で、記号１２は図３に示すサ
ーボモータのトルク定数Ｋｔの伝達関数、１３ａ，１３
ｂは図３における伝達関数１３を分割し、イナーシャＪ
の伝達関数１３ａと積分項１３ｂに分けたものである。
図４におて、Ｉは入力としてのトルク指令、ｖ，ＴLは
状態変数としての速度，外乱トルクを意味する。

【００１４】この図４のモデルにおいて、状態変数ｖ，
ＴL に対する状態方程式は数式１のようになる。

【００１５】

【数１】なお、上記数式１においてαは加速度、ＴL の上に１
ドットを付したものは、外乱トルクの変化度を意味する
が、短い時間では外乱トルクＴL には変化がないとして
この値を０と仮定している。

【００１６】数式１で示す方程式より、オブザーバを組
む一般的な手法により、速度ｖ，外乱ＴL を推定する同
一次元オブザーバを組むと図５に符号５０で示すオブザ
ーバとなる。外乱推定オブザーバ５０の項５２，５３の
Ｋ3 ，Ｋ4 は外乱推定オブザーバのパラメータであり、
項５１は実際にサーボモータに出力されるトルク指令と
しての電流値Ｉに乗じるパラメータの値で、モータのト
ルク定数ＫｔをイナーシャＪで除した値である。５４は
積分項である。

【００１７】この図５のブロック図を解析すると、 {Ｉ・Ｋt ＋ＴL }（１／Ｊ・Ｓ）＝ｖ …（２） {Ｉ・ (Ｋt ／Ｊ) ＋ (ｖ−ｖａ) Ｋ3 ＋ (ｖ−ｖａ)(Ｋ4 ／Ｓ)} (１／Ｓ) ＝ｖａ …（３）（なお、ｖａは積分項５４の出力で推定速度）第（２）式よりＩ＝（ｖ・Ｊ・Ｓ−ＴL ）／Ｋｔ …（４）第（３）式に第（４）式を代入し整理すると、（ｖ・Ｊ・Ｓ−ＴL ）／Ｊ＋（ｖ−ｖａ）Ｋ3 ＋（ｖ−ｖａ）（Ｋ4 ／Ｓ）＝ｖａ・Ｓ …（５）Ｓ（ｖ−ｖａ）＋（ｖ−ｖａ）・Ｋ3 ＋（ｖ−ｖａ）（Ｋ4 ／Ｓ）＝ＴL ／Ｊ …（６）第（６）式より

【００１８】

【数７】上記数式７より項５３の出力ｘは次の数式８で示され
る。

【００１９】

【数８】数式８において、パラメータＫ3 ，Ｋ4 を極が安定する
ように選択すると、ｘ＝ＴL ／Ｊと近似することがで
き、該値ｘ（＝ＴL ／Ｊ）に項５６のパラメータＪ・Ｂ
（Ｊはイナーシャ，Ｂは単位系を合わせるための定数）
を乗じれば外乱トルクＴL に略等しい推定外乱トルクＴ
が推定される。

【００２０】そこで、ロボットのアーム（機械の可動
部）が移動開始する直前において、この外乱推定オブザ
ーバ５０で推定される推定外乱トルクＴ（＝Ｔ０）を記
憶しておき、ロボットアーム可動後に同様に推定外乱ト
ルクＴ（＝Ｔ１）を求めこの可動後の推定外乱トルクＴ
１から移動開始直前の推定外乱トルクＴ０を減じると、
この減じた値はのアームが移動する直前のロボット姿勢
による重力や同摩擦等の影響を排除した純粋にロボット
アームにかかる外乱と推定することができる。

【００２１】図６は本発明の一実施例を実施するロボッ
ト制御装置の要部ブロック図で、１はロボットを制御す
る制御装置で、該制御装置から移動指令，各種制御信号
が共有メモリ２を介してディジタルサーボ回路３に出力
される。ディジタルサーボ回路３は、プロセッサ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ等で構成され、位置、速度等のサーボ制御を
ディジタル的に制御し、トランジスタインバータ等で構
成されるサーボアンプ４に電流指令を出力し各軸のサー
ボモータ５を制御するものである。また、６は位置速度
を検出する位置速度検出器でサーボモータのモータ軸に
取り付けられたパルスコーダ等で構成され、ディジタル
サーボ回路３に位置、速度フィードバック信号を出力し
ている。なお、上記図６には１軸のサーボ系のみを記載
しているが、各軸毎に同様な構成を有しており、これら
の構成は、従来から公知のディジタルサーボ回路の構成
と同一である。

【００２２】図１は、ディジタルサーボ回路のプロセッ
サが位置，速度ループ処理周期毎実施する第１の実施例
の処理のフローチャートである。まず、制御装置１は教
示された作業動作プログラムに基づいて各軸に移動指令
を分配し、この移動指令を出力開始する毎に共有メモリ
２に設けられたフラグＦ２を「１」にセットし、移動指
令出力開始から設定された微小時間Ａが経過するとこの
フラグＦ２を「０」にリセットする処理を繰り返す。

【００２３】ディジタルサーボ回路３のプロセッサは制
御装置１から出力される移動指令より位置・速度ループ
処理周期毎の移動指令θｒを求め（ステップＳ１）、サ
ーボモータに取付けられた位置・速度検出器６によって
検出される現在位置（位置のフィードバック値）より、
従来と同様に位置ループ処理を行って速度指令を算出す
る（ステップＳ２）。次に、負荷異常を検出したときに
「１」にセットされるフラグＦ１が「１」か否か判断す
る（ステップＳ３）。なお、このフラグＦ１は初期設定
で「０」に設定されており、負荷異常が検出されなけれ
ば「０」の状態を維持している。該フラグＦ１が「１」
でなければ、次ぎに上述したフラグＦ２が「１」か否か
判断し（ステップＳ４）、例えば、移動指令が制御装置
１から出力されておらず、フラグＦ２も「１」にセット
されてなければ、ステップＳ１１に移行し、図５に示す
外乱推定オブザーバ５０の処理を実行し、推定外乱トル
クを求め求められた推定外乱トルクをロボット停止中の
推定外乱トルクＴ０として記憶する。その後速度ループ
処理を行って得られた電流指令（トルク指令）を電流ル
ープに引き渡し（（ステップＳ９，Ｓ１０）、この位置
・速度ループ処理を終了する。

【００２４】以下、制御装置１から移動指令が出力され
ず、フラグＦ２が「１」にセットされないかぎり、ディ
ジタルサーボ回路３のプロセッサはステップＳ１〜Ｓ
４，ステップＳ１１，ステップＳ９，Ｓ１０の処理を実
行し、停止中の推定外乱トルクＴ０を更新記憶する。ま
た、移動指令が出力されていないため、ロボットは停止
状態にあり、ロボットの各軸サーボモータはその時のロ
ボット姿勢に基づく重力，摩擦力等に対抗する力を出力
しており、上記推定外乱トルクＴ０はこの重力，摩擦力
に等しいトルクを示している。

【００２５】一方、移動指令が制御装置１から出力され
フラグＦ２が「１」にセットされると、プロセッサはス
テップＳ１〜Ｓ４の処理をして、ステップＳ４からステ
ップＳ５に移行し、外乱推定オブザーバの処理を行って
推定外乱トルクＴ１を求める。そして、この求めた推定
外乱トルクＴ１から記憶している移動開始前の推定外乱
トルク（移動直前の推定外乱トルク）Ｔ０を差し引いた
絶対値が設定された負荷異常検出基準値Ｔｓ以上か否か
判断し（ステップＳ６）、以上でなければ、ステップＳ
９に移行し、ステップＳ２で求めた速度指令と位置・速
度検出器６で検出された速度フィードバック信号によ
り、従来と同様に速度ループ処理を行い電流指令を求
め、求めた電流指令を電流ループに引き渡し（ステップ
Ｓ１０）、当該処理周期の処理を終了する。

【００２６】次の周期以降も、フラグＦ２が「１」でス
テップＳ６で基準値Ｔｓ以上でないと判断された場合に
は、ステップＳ１〜Ｓ６、ステップＳ９，Ｓ１０の処理
を繰り返すことになるが、ステップＳ６で、推定外乱ト
ルクＴ１から記憶している移動開始前の推定外乱トルク
Ｔ０を差し引いた絶対値が設定値Ｔｓを越えていると判
断された場合には、すなわち、重力や摩擦力等（Ｔ０）
以外の負荷が設定値Ｔｓを越えている場合には、スポッ
トガンの溶着や衝突等が生じて負荷異常が生じているも
のとしてアラームを出力しフラグＦ１を「１」にセット
する（ステップＳ７）。そして、ステップＳ２で求めた
速度指令をキャンセルし速度指令を「０」とすると共に
速度ループ処理内の積分器を「０」にセットする（ステ
ップＳ８）。その後ステップＳ９に移行し、速度ループ
処理を行うが速度指令及び速度ループの積分器が「０」
であるので、モータを停止させるような電流が発生す
る。

【００２７】次の周期からはフラグＦ１が「１」にセッ
トされているから、ステップＳ３からステップＳ８へ移
行し、速度指令を「０」，速度ループの積分器を「０」
として速度ループ処理を行って電流指令を求め、電流ル
ープに引渡し、ロボットは停止した状態となる。また、
溶着等が生ぜずに、ステップＳ６で推定外乱トルクＴ１
から記憶している移動開始前の推定外乱トルクＴ０を差
し引いた絶対値が設定値Ｔｓより小さく、各周期毎ステ
ップＳ１〜Ｓ６、Ｓ９，Ｓ１０の処理を繰り返し、その
後移動指令開始から設定時間Ａが経過して制御装置１が
フラグＦ２を「０」にリセットすると、ディジタルサー
ボ回路３のプロセッサはステップＳ１〜Ｓ４の処理を実
施した後、ステップＳ１１に移行し、推定外乱トルクＴ
０を求め記憶する処理を実行し、ステップＳ５〜Ｓ８の
処理は実行しない。

【００２８】すなわち、移動開始から所定微小時間Ａの
み負荷異常検出処理を実行するもので、溶着等による負
荷異常を検出するには移動開始直後の僅かな時間だけ負
荷異常を検出すれば足りるからである。また、ロボット
の姿勢が変化すれば、重力の影響が変化するため、負荷
異常検出基準値Ｔｓを小さな値に設定しておくと、何等
異常が発生していないにもかかわらず、ロボットの姿勢
により推定外乱トルクＴ１が大きくなり負荷異常として
誤検出する恐れがあるからである。また、上記基準値Ｔ
ｓを大きくすれば、上記所定微小時間以外の負荷異常も
検出できる、溶着等によって生じる力が弱いときには、
その溶着を検出できないことになる。そのため、１回の
移動（ロボットの移動停止から次ぎの移動停止まで）で
ロボット姿勢が大きく変化せず、１回の移動で重力の影
響が格別大きくならないような動作のときには、上記所
定時間Ａはロボット移動中の時間（移動指令の開始から
移動指令が「０」になるまでの間）としてもよい。

【００２９】なお、所定時間Ａが経過してフラグＦ２が
「０」にリセットされた後、ロボットが移動中にもかか
わらず、ステップＳ１１で推定外乱トルクＴ０を求め記
憶するが、この推定外乱トルクＴ０は順次更新されるた
め、そのうち、ロボットの移動は停止し、再び移動を開
始するときには、その移動開始直前の推定外乱トルクＴ
０を記憶することになるので問題はない。

【００３０】図２は本発明の第２の実施例のディジタル
サーボ回路３のプロセッサが位置・速度ループ処理周期
毎実施する処理フローチャートである。この第２の実施
例と第１の実施例の相違する点は、第１の実施例は、負
荷異常検出処理を行う期間をロボッの制御装置１でセッ
ト／リセットされるフラグで行っていたが、この第２の
実施例では、この負荷異常検出処理区間もディジタルサ
ーボ回路３のプロセッサが判断して行うものである。

【００３１】ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は第１実施
例におけるステップＳ１〜Ｓ３と同一の処理で、制御装
置１からの移動指令を読み位置ループ処理を行い速度指
令θｒを求め、フラグＦ１が「１」か否か判断し、
「１」でなければ、ステップＳ２４に移行し、外乱推定
オブザーバの処理を実行し、推定外乱トルクＴ１を求め
る。次ぎにステップＳ２１で求めた移動指令θｒが
「０」か否か、すなわち移動指令が出力されているか否
か判断し（ステップＳ２５）、出力されてなければ、タ
イマＲＴを「０」にリセットし（ステップＳ２６）、ス
テップＳ２４で求めた推定外乱トルクＴ１をレジスタＲ
（Ｔ）にセットする（ステップＳ２７）。次ぎに、ステ
ップＳ２４で求めた推定外乱トルクＴ１からレジスタＲ
（Ｔ）に記憶する値を減じた値の絶対値が負荷異常検出
基準値Ｔｓ以上か否か判断し（ステップＳ２８）、この
場合は、「０」であるので、基準値Ｔｓの値を越えてな
いからステップＳ３１に移行して速度ループ処理を行い
求めた電流指令を電流ループに出力する（ステップＳ３
１，Ｓ３２）。移動指令がだされずロボットが停止して
いる間は上記ステップＳ２１〜Ｓ２８、Ｓ３１，Ｓ３２
の処理を各周期毎繰り返すことになる。

【００３２】移動指令が出力されると、ステップＳ２５
からステップＳ３３に移行し、タイマＲＴに「１」加算
し、該タイマＲＴの値が設定微小時間Ａを越えているか
否か判断し（ステップＳ３４）、越えてなければ、ステ
ップＳ２８に移行する。この場合、レジスタＲ（Ｔ）に
はロボットが移動開始する直前の推定外乱トルク（Ｔ
０）が記憶されている。その結果、ステップＳ２８でス
テップＳ２４で検出された現時点での推定外乱トルクＴ
１からレジスタＲ（Ｔ）に記憶する移動開始直前の推定
外乱トルクをステップＳ２８で減じると、この減じた値
は重力や摩擦力を排除した純粋にロボットアームにかか
る該力を意味し、この値が設定基準値Ｔｓを越えていれ
ば、異常負荷として検出し、越えてなければ、正常とす
る。正常であけば、ステップＳ２８からステップＳ３１
に移行し、速度ループ処理を行い電流指令を求め電流ル
ープに出力する（ステップＳ３１，Ｓ３２）。以下、
（ステップＳ２１〜Ｓ２５、Ｓ３３，Ｓ３４、Ｓ２８、
Ｓ３１，Ｓ３２の処理をタイマＲＴの値が設定値Ａを越
えるまで実行し、越えると、異常負荷か否かの判断であ
るステップＳ２８の処理を行うことなく、ステップＳ３
４からステップＳ３１に移行する。

【００３３】一方ステップＳ２８で、現時点の推定外乱
トルクＴ１とレジスタＲ（Ｔ）に記憶する移動開始直前
の推定外乱トルクとの差が設定基準値Ｔｓ以上になる
と、負荷異常としてステップＳ２８からステップＳ２９
に移行し、アラームを出力し、フラグＦ１を「１」にセ
ットして速度指令及び速度ループの積分器を「０」にセ
ットする。その結果、サーボモータにはモータを停止さ
せるような電流指令が出され、サーボモータの回転は停
止し、ロボットは停止することになる。そして、以後は
フラグＦ１が「１」にセットされていることになるか
ら、各周期ごとステップＳ２１〜Ｓ２３、Ｓ３０，Ｓ３
１，Ｓ３２の処理を実行することになる。

【００３４】なお、この第２実施例においても、所定時
間Ａの区間だけ負荷異常を判断することなく、移動中は
負荷異常を検出するようにしてもよい。この場合には、
ステップＳ２６、Ｓ３３，Ｓ３４の処理は必要なく、ス
テップＳ２５で移動指令θｒが「０」ではないと判断さ
れたときにはステップＳ２８に移行するようにすればよ
い。

【００３５】なお、スポット溶接ロボット等において、
溶着等の負荷異常の検出処理を実行する軸は、スポット
溶接終了後にロボットアームを移動させる軸、例えばア
ームを前後に移動させる軸に対してのみ行うようにすれ
ばよい。さらに、ロボットに限らず、工作機械等のサー
ボモータで機械駆動部が駆動されるものに対しても本願
発明は適用できるものである。

【００３６】

【発明の効果】本発明においては、機械可動部が移動中
検出される推定外乱トルクから、機械可動部の移動開始
直前の推定外乱トルクを減じて得られる差によって、重
力や摩擦力を除いた機械可動部にかかる力を推定し、こ
の差が負荷異常検出基準値以上のとき負荷異常として検
出するようにしたから、負荷異常の判断基準となる設定
値を小さくかつ精度高く設定できる。それにより、溶着
によって若しくは障害物に可動部が衝突して生じる可動
部を駆動するサーボモータの出力トルクを逸早く検出し
することができ、機械可動部やワークに損傷を与えるこ
となく正確に溶着、衝突等の負荷異常を検出できる。

【００３７】また、機械可動部が移動開始してから所定
時間だけ上記負荷異常検出処理を実行することによっ
て、移動開始時の機械可動部が受ける重力、摩擦力が大
きく変化しない期間だけ負荷異常検出を行うようにし
て、上記負荷異常検出基準値を小さく正確に設定できる
から、溶着等の負荷異常を正確に検出でき誤検出をなく
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のフローチャートであ
る。

【図２】本発明の第２の実施例のフローチャートであ
る。

【図３】サーボモータ制御系のブロック図である。

【図４】外乱推定オブザーバを組むモデルのブロック図
である。

【図５】外乱推定オブザーバの一例を示すブロック図で
ある。

【図６】本発明の実施例を実施するディジタルサーボ系
のブロック図である。

【図７】スポット溶接ロボットの前後に移動する軸のス
ポット溶接後に移動した時（スポットガン先端の溶着が
ないとき）の１秒間におけるトルク指令と外乱トルクを
測定したグラフである。

【図８】スポット溶接ロボットの前後に移動する軸のス
ポット溶接後に移動した時（スポットガン先端が溶着し
たとき）の１秒間におけるトルク指令と外乱トルクを測
定したグラフである。

【符号の説明】

１ロボットの制御装置２共有メモリ３ディジタルサーボ回路４サーボアンプ５サーボモータ６位置・速度検出器５０外乱推定オブサーバＴL 外乱トルクＴ推定外乱トルクＴ０機械可動部移動開始前の推定外乱トルクＴ１機械可動部移動開始中の推定外乱トルクＴｓ負荷異常検出基準値

フロントページの続き (72)発明者大塚和久山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地フアナツク株式会社商品開発研究所内 (72)発明者加藤哲朗山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地フアナツク株式会社商品開発研究所内 (72)発明者杉山秀樹山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地フアナツク株式会社商品開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械可動部が動きだす直前における外乱
推定オブサーバで検出された推定外乱トルクを記憶し、
機械可動部が移動中、上記外乱推定オブザーバで検出さ
れる推定外乱トルクから上記記憶した推定外乱トルクを
差し引いた値が設定値以上になったとき負荷異常として
検出することを特徴とする異常負荷検出方法。
【請求項２】機械可動部が動きだす直前における外乱
推定オブサーバで検出された推定外乱トルクを記憶し、
機械可動部が移動を開始してから設定所定時間内におい
て、上記外乱推定オブザーバで検出される推定外乱トル
クから上記記憶した推定外乱トルクを差し引いた値が設
定値以上になったとき負荷異常として検出することを特
徴とする異常負荷検出方法。
【請求項３】スポット溶接ロボットのアームが動きだ
す直前における外乱推定オブサーバで検出された推定外
乱トルクを記憶し、アームが移動を開始してから設定所
定時間内において、上記外乱推定オブザーバで検出され
る推定外乱トルクから上記記憶した推定外乱トルクを差
し引いた値が設定値以上になったとき負荷異常として検
出することを特徴とする異常負荷検出方法。