(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの動作プログラムをシミュレーションにより実行して、前記ロボットの各軸減速機の回転速度及び該各軸減速機に掛かる負荷をサンプリング周期毎に算出する回転速度負荷算出部と、
該回転速度負荷算出部により算出された前記各軸減速機の回転速度及び各軸減速機に掛かる負荷を時系列に関連づけて記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶された、前記各軸減速機の回転速度及び各軸減速機に掛かる負荷に基づいて、前記ロボットの各軸減速機の寿命を算出する減速機寿命算出部と、
前記ロボットの稼動時間比率または該稼動時間比率を間接的に表すデータを設定する稼働時間比率設定部と、
前記減速機寿命算出部により算出された前記各軸減速機の寿命と前記稼働時間比率設定部により設定された前記稼動時間比率とに基づいて、前記減速機の寿命を推定する減速機寿命推定部と、
前記各軸減速機に掛かる負荷の基準値を指定する基準値指定部と、
前記回転速度負荷算出部により算出された前記各軸減速機に掛かる負荷が、前記基準値指定部により指定された前記基準値を超えているか否かを評価関数を通じて評価する評価部と、
前記動作プログラムの速度指令に関わらず前記ロボットのツール先端点の軌跡を固定する軌跡固定部と、
該軌跡固定部により前記軌跡を固定しつつ、前記動作プログラム内の速度指令を所定のルールにおける最高速度に設定する最高速度設定部と、
前記評価関数を通じて前記記憶部に時系列に記憶された各軸減速機に掛かる負荷が前記基準値指定部により設定された上限値としての基準値よりも大きいかを判定し、前記各軸減速機に掛かる負荷が前記基準値よりも大きい場合には、前記軌跡固定部により前記軌跡を固定しつつ、前記各軸減速機に掛かる負荷が前記基準値以下になるように前記動作プログラムの速度指令を前記最高速度から所定量だけ小さくするように前記動作プログラムを変更するプログラム変更部と、を具備する、ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置。
【請求項２】
さらに、前記減速機の目標寿命を指定する目標寿命指定部を具備し、
前記減速機の寿命が前記目標寿命指定部により指定された目標寿命になるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした、請求項１に記載のロボット減速機寿命推定シミュレーション装置。
【請求項３】
さらに、前記回転速度負荷算出部のサンプリング数に前記サンプリング周期を乗算することにより前記ロボットの前記動作プログラムのサイクルタイムを計算するサイクルタイム算出部を具備し、
前記プログラム変更部により、前記減速機の寿命が前記目標寿命指定部により指定された目標寿命になるときの、前記サイクルタイム算出部により算出されたサイクルタイムが短縮されない場合には、前記基準値指定部により新たな基準値を設定し、前記減速機の寿命が前記目標寿命指定部により指定された目標寿命になるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした、請求項２に記載のロボット減速機寿命推定シミュレーション装置。
【請求項４】
さらに、前記回転速度負荷算出部のサンプリング数に前記サンプリング周期を乗算することにより前記ロボットの前記動作プログラムのサイクルタイムを計算するサイクルタイム算出部と、
目標サイクルタイムを指定する目標サイクルタイム指定部とを具備し、
前記サイクルタイム算出部により算出されたサイクルタイムが前記目標サイクルタイム指定部により指定された目標サイクルタイムになるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした、請求項１に記載のロボット減速機寿命推定シミュレーション装置。
【請求項５】
前記プログラム変更部により、前記サイクルタイムが前記目標サイクルタイム指定部により指定された目標サイクルタイムになるときの前記減速機の寿命が延長されない場合には、前記基準値指定部により新たな基準値を設定し、前記サイクルタイムが前記目標サイクルタイム指定部により指定された目標サイクルタイムになるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした、請求項４に記載のロボット減速機寿命推定シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの各軸に備えられた減速機の寿命をシミュレーションにより推定するロボット減速機寿命推定シミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットシステムにおいては、生産量を増加させるために、サイクルタイムを短縮することが求められている。ところが、ロボットの速度を高めると、ロボットの減速機の寿命が低下するようになる。引用文献１には、ロボットの駆動系に係る負荷を検出して寿命を予測することが開示されている。
【０００３】
また、ロボットの動作プログラムを調整して減速機の寿命を延ばすという要求もある。引用文献２には、オフラインで作成されたロボットの動作プログラムの修正作業を行うことが開示されている。ところが、動作プログラムにおいてロボットの速度および／または加速度を調整すると、ロボットの軌跡が変化する。
【０００４】
このため、調整された動作プログラムを実際に使用する前に、調整された動作プログラムを再修正して、ロボットが周辺装置に干渉するのを回避することが行われている。引用文献３には、ロボットの軌跡の変化を解消することが開示されている。さらに、調整された動作プログラムを再修正することなく使用するために、ロボットの軌跡を変化させないようにする要求もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１０７７６７号公報
【特許文献２】特開２００７−５４９４２号公報
【特許文献３】特開平１１−１７５１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ロボットの動作プログラムに基づいてロボットの各軸に備えられた減速機の寿命を推定すると共に、ロボットの軌跡を変化させることなしに、減速機の寿命を延長させられる、ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、ロボットの動作プログラムをシミュレーションにより実行して、前記ロボットの各軸減速機の回転速度及び該各軸減速機に掛かる負荷をサンプリング周期毎に算出する回転速度負荷算出部と、該回転速度負荷算出部により算出された前記各軸減速機の回転速度及び各軸減速機に掛かる負荷を時系列に関連づけて記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された、前記各軸減速機の回転速度及び各軸減速機に掛かる負荷に基づいて、前記ロボットの各軸減速機の寿命を算出する減速機寿命算出部と、前記ロボットの稼動時間比率または該稼動時間比率を間接的に表すデータを設定する稼働時間比率設定部と、前記減速機寿命算出部により算出された前記各軸減速機の寿命と前記稼働時間比率設定部により設定された前記稼動時間比率とに基づいて、前記減速機の寿命を推定する減速機寿命推定部と、前記各軸減速機に掛かる負荷の基準値を指定する基準値指定部と、前記回転速度負荷算出部により算出された前記各軸減速機に掛かる負荷が、前記基準値指定部により指定された前記基準値を超えているか否かを評価関数を通じて評価する評価部と、前記動作プログラムの速度指令に関わらず前記ロボットのツール先端点の軌跡を固定する軌跡固定部と、該軌跡固定部により前記軌跡を固定しつつ、前記動作プログラム内の速度指令を所定のルールにおける最高速度に設定する最高速度設定部と、前記評価関数を通じて前記記憶部に時系列に記憶された各軸減速機に掛かる負荷が前記基準値指定部により設定された上限値としての基準値よりも大きいかを判定し、前記各軸減速機に掛かる負荷が前記基準値よりも大きい場合には、前記軌跡固定部により前記軌跡を固定しつつ、前記各軸減速機に掛かる負荷が前記基準値以下になるように前記動作プログラムの速度指令を前記最高速度から所定量だけ小さくするように前記動作プログラムを変更するプログラム変更部と、を具備する、ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記減速機の目標寿命を指定する目標寿命指定部を具備し、前記減速機の寿命が前記目標寿命指定部により指定された目標寿命になるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした。
３番目の発明によれば、２番目の発明において、さらに、前記回転速度負荷算出部のサンプリング数に前記サンプリング周期を乗算することにより前記ロボットの前記動作プログラムのサイクルタイムを計算するサイクルタイム算出部を具備し、前記プログラム変更部により、前記減速機の寿命が前記目標寿命指定部により指定された目標寿命になるときの、前記サイクルタイム算出部により算出されたサイクルタイムが短縮されない場合には、前記基準値指定部により新たな基準値を設定し、前記減速機の寿命が前記目標寿命指定部により指定された目標寿命になるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした。
４番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記回転速度負荷算出部のサンプリング数に前記サンプリング周期を乗算することにより前記ロボットの前記動作プログラムのサイクルタイムを計算するサイクルタイム算出部と、目標サイクルタイムを指定する目標サイクルタイム指定部とを具備し、前記サイクルタイム算出部により算出されたサイクルタイムが前記目標サイクルタイム指定部により指定された目標サイクルタイムになるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした。
５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記プログラム変更部により、前記サイクルタイムが前記目標サイクルタイム指定部により指定された目標サイクルタイムになるときの前記減速機の寿命が延長されない場合には、前記基準値指定部により新たな基準値を設定し、前記サイクルタイムが前記目標サイクルタイム指定部により指定された目標サイクルタイムになるまで、前記プログラム変更部による動作を繰返すようにした。
【発明の効果】
【０００８】
１番目および２番目の発明においては、各軸減速機の寿命を正確に推定することができる。その結果、ロボットに備えられた各軸減速機の予防保守計画を立てることができる。さらに、減速機寿命が短くなると予測されるロボットの軸を予め特定することができる。さらに、速度指令が最高速度に設定されたときにサイクルタイムは最短になる。速度指令を最高速度から徐々に低下させているので、指定された減速機寿命を満たしつつ、より短いサイクルタイムが得られるロボット動作を探索することができる。また、ロボットの軌跡を変化させないので、変更後の動作プログラムの適用が容易になり、現場での作業時間を短縮することができる。
３番目の発明においては、指定された減速機寿命を満たしつつ、最短のサイクルタイムが得られるロボット動作を探索することができる。
速度指令が最高速度に設定されたときにサイクルタイムは最短になる。４番目の発明においては、速度指令を最高速度から徐々に低下させているので、指定されたサイクルタイムを満たしつつ、より長い減速機寿命が得られるロボット動作を探索することができる。また、ロボットの軌跡を変化させないので、変更後の動作プログラムの適用が容易になり、現場での作業時間を短縮することができる。
５番目の発明においては、指定されたサイクルタイムを満たしつつ、最長の減速機の寿命が得られるロボット動作を探索することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に基づくロボット減速機寿命推定シミュレーション装置のブロック図である。
【図２】記憶部に記憶されたマップを示す図である。
【図３】ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第一の動作を示すフローチャートである。
【図４】ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第二の動作を示すフローチャートである。
【図５Ａ】各軸における負荷と時間との関係を示す図である。
【図５Ｂ】動作プログラムの一部を示す図である。
【図６】ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第三の動作を示すフローチャートである。
【図７】ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第四の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の略図である。図１には、ロボット１２、例えば多関節ロボットと、ロボット１２を制御する制御装置２０、例えばデジタルコンピュータとが主に示されている。
【００１１】
ロボット１２は、ロボットの各軸を駆動するための複数のサーボモータＭ１〜Ｍｍ、および各サーボモータＭ１〜Ｍｍに接続された減速機Ｇ１〜Ｇｍを含んでいる。これら減速機Ｇ１〜Ｇｍを以下、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍと呼ぶ場合がある。なお、ロボット１２の先端には、ツール１３が取付けられている。
【００１２】
制御装置２０は、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの寿命を推定するロボット減速機寿命推定シミュレーション装置１０としての役目を果たす。なお、本願における減速機Ｇ１〜Ｇｍの寿命は、減速機の累積故障確率が１０％となる稼働時間を指しており、Ｌ１０寿命とも呼ばれている。
【００１３】
図１に示されるように、制御装置２０とロボット１２との間には、サーボ制御部５が配置されている。サーボ制御部５は、複数のサーボ制御器５ａ１〜５ａｍ（ｍ：通常、ロボットの総軸数にロボット手首に取付けるツールの可動軸数を加算した数）と、図示しないプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等とを備え、ロボットの各軸を駆動するサーボモータＭ１〜Ｍｍの位置・速度のループ制御、さらには電流ループ制御を行う。
【００１４】
サーボ制御器５ａ１〜５ａｍの出力は各サーボアンプ５ｂ１〜５ｂｍを介して各軸サーボモータＭ１〜Ｍｍを駆動制御する。なお、図示はしていないが、各サーボモータＭ１〜Ｍｍおよび減速機Ｇ１〜Ｇｍには位置・速度検出器が取付けられており、該位置・速度検出器で検出した各サーボモータの位置、速度は各サーボ制御器５ａ１〜５ａｍにフィードバックされるようになっている。
【００１５】
図１に示されるように、ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置１０の制御装置２０は、ロボット１２の各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの回転速度及び各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷をサンプリング周期毎に算出する回転速度負荷算出部２１と、回転速度負荷算出部２１により算出された各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの回転速度及び各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷を時系列に関連づけて記憶する記憶部２２とを含んでいる。また、記憶部２２は、またロボット１２の動作プログラムおよび後述するフローチャートで説明される各種のプログラム、および各種のデータを含むものとする。
【００１６】
ここで、図２は、記憶部２２に記憶されたマップを示す図である。図２に示されるように、回転速度負荷算出部２１により算出された各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの回転速度および負荷は、サンプリング周期と一緒にマップの形で記憶される。
【００１７】
さらに、制御装置２０は、記憶部２２に記憶された、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの回転速度及び各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷に基づいて、ロボット１２の各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの寿命を算出する減速機寿命算出部２３と、ロボット１２の稼動時間比率または該稼動時間比率を間接的に表すデータを設定する稼働時間比率設定部２４と、減速機寿命算出部２３により算出された各軸減速機の寿命と稼働時間比率設定部２４により設定された稼動時間比率とに基づいて、減速機の寿命を推定する減速機寿命推定部２５と、を含んでいる。
【００１８】
さらに、制御装置２０は、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷の基準値を指定する基準値指定部２７と、回転速度負荷算出部２１により算出された各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷が、基準値指定部２７により指定された基準値を超えているか否かを評価関数を通じて評価する評価部２８とを含んでいる。
【００１９】
さらに、制御装置２０は、減速機Ｇ１〜Ｇｍの目標寿命を指定する目標寿命指定部２９と、動作プログラムの速度指令に関わらずロボットのツール先端点の軌跡を固定する軌跡固定部３０と、軌跡固定部３０により軌跡を固定しつつ、動作プログラム内の速度指令を所定のルールにおける最高速度に設定する最高速度設定部３１と、評価関数を通じて記憶部２２に時系列に記憶された各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷が基準値指定部２７により設定された上限値としての基準値よりも大きいかを判定し、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷が基準値よりも大きい場合には、軌跡固定部３０により軌跡を固定しつつ、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷が基準値以下になるように動作プログラムの速度指令を最高速度から所定量だけ小さくするように動作プログラムを変更するプログラム変更部３２と、を含む。
【００２０】
さらに、図１に示されるように、制御装置２０は、回転速度負荷算出部２１のサンプリング数にサンプリング周期を乗算することによりロボット１２の動作プログラムのサイクルタイムを計算するサイクルタイム算出部２６と、目標サイクルタイムを指定する目標サイクルタイム指定部３３とを含んでいる。
【００２１】
図３はロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第一の動作を示すフローチャートである。図３に示されるように、本発明のロボット減速機寿命推定シミュレーション装置１０は、ロボット１２に備えられた各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの寿命を推定する減速機寿命推定処理Ｓ１０を行う。減速機寿命推定処理Ｓ１０は以下のステップＳ１１〜ステップＳ１６より構成されている。
【００２２】
ステップＳ１１においては、ロボット１２の動作プログラムをシミュレーションにより実行する。そして、ステップＳ１２において、回転速度負荷算出部２１が各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの回転速度をシミュレーションを通じて算出する。さらに、ステップＳ１３において、回転速度負荷算出部２１はシミュレーションを通じて各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれに掛かる負荷も算出する。
【００２３】
回転速度負荷算出部２１による回転速度および負荷の算出は、動作プログラムのシミュレーションが終了するまで所定のサンプリング周期毎に行われる。そして、算出された回転速度および負荷は、図２に示されるようにサンプリング数およびサンプリング周期と関連づけられてマップの形で記憶部２２に順次記憶される。
【００２４】
次いで、ステップＳ１４においては、減速機寿命算出部２３が各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの寿命を算出する。具体的には、減速機寿命算出部２３は、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれについて、以下の二つの式（１）、（２）に基づいて、平均回転速度と平均負荷（平均負荷）とを算出する。
【数１】
0005289608.tif 000002
【００２５】
そして、減速機寿命算出部２３は以下の式（３）に基づいて、減速機寿命Ｌを各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍ毎に算出する。
【数２】
0005289608.tif 000003
なお、乗数１０／３は使用される減速機の種類に応じて異なるものとする。
【００２６】
次いで、ステップＳ１５においては、稼働時間比率設定部２４によって操作者がロボット１２の稼働時間比率を設定する。例えばロボット１２が一日当たり８時間稼働している場合には、稼働時間比率は８／２４＝１／３である。また、稼働時間を直接的に設定する代わりに、稼働時間を間接的に示すデータを採用してもよい。稼働時間を間接的に示すデータは、例えば一日の稼働時間率、例えば８３．３％または一日の稼働サイクル数、例えば２００００等である。さらに、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍ毎に稼働時間比率を設定してもよい。
【００２７】
そして、ステップＳ１６においては、減速機寿命推定部２５が、減速機寿命算出部２３により算出された減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの寿命を、稼働時間比率で除算することにより、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍの寿命を推定する。さらに、ステップＳ１７においては、サイクルタイム算出部２６が、記憶部２２に記憶されたサンプリング数（最大値）とサンプリング周期とを乗算して、動作プログラムを実行するのに要するサイクルタイムを算出する。なお、サイクルタイム算出部２６によるサイクルタイムの算出は、適宜省略してもよい。
【００２８】
このようにして、本発明においては、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの寿命を正確に推定することができる。従って、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの予防保守計画を立てることが可能となる。
【００２９】
さらに、図４はロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第二の動作を示すフローチャートである。第二の動作においては、ステップＳ２１において、操作者は基準値指定部２７を用いて各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれに掛かる負荷の基準値を指定する。その後、図３を参照して説明した減速機寿命推定処理Ｓ１０を行う。これにより、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷が前述したように算出される。なお、減速機寿命推定処理Ｓ１０全体を行う変わりに、ステップＳ１３のみを行うようにしてもよい。
【００３０】
次いで、ステップＳ２２において、評価部２８が各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれについて、負荷が基準値を超えているか否かを評価する。図５Ａは各軸における負荷と時間との関係を示す図であり、縦軸は負荷を表すと共に、横軸は時間を表している。そして、図５Ａには負荷Ｔを示す曲線と、基準値Ｘ０を示す破線とが示されている。
【００３１】
ここで、以下のような評価関数ｆ（Ｔ）を設定する。
ｆ（Ｔ）＝Ｔ−Ｘ０
そして、ｆ（Ｔ）＞０である場合には負荷Ｔは基準値を超え、ｆ（Ｔ）≦０である場合には負荷Ｔは基準値を超えないことになる。評価部２８はこのような評価関数ｆ（Ｔ）を用いて所定時間毎の評価を行う。
【００３２】
図５Ａにおいては、負荷を示す実線Ｔの一部分が基準値Ｘ０を越えている。このような処理は、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれについて行われるので、評価部２８は、寿命が低くなると予測される各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍを含むロボットの軸を予め特定することができる。
【００３３】
そして、負荷を示す実線Ａの一部分が基準値Ｘ０を越えている場合には、負荷が基準値Ｘ０を越えた箇所について、ロボット１２の動作プログラムの変更が要求される。図５Ｂは動作プログラムの一部を示す図である。負荷が基準値Ｘ０を越えた箇所が検出された場合には、評価部２８は、負荷が基準値Ｘ０を越えた箇所に対応するプログラム行を検索する。
【００３４】
そして、検出されたプログラム行は強調表示される。図５Ｂにおいては、検出されたプログラム行に下線が引かれると共に、プログラム行が実線で囲まれるようになっている。当然のことながら、他の手法、例えば色変更によりプログラム行を強調表示してもよい。従って、操作者は、強調表示されたプログラム行を容易に書換え、負荷が基準値Ｘ０を越えないよう修正することができる。
【００３５】
図６はロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第三の動作を示すフローチャートである。図６のステップＳ３１においては、操作者は目標寿命指定部２９を用いて各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの目標寿命を指定する。
【００３６】
次いで、ステップＳ３２においては、最高速度設定部３１がロボット１２の動作プログラムに記載されたそれぞれの速度指令の値を、所定のルールにおける最高速度に設定する。
【００３７】
ここで、最高速度に関する所定のルールは、例えば各軸の速度が設定された最高速度を超えないこと、モータＭ１〜Ｍｍのそれぞれに流れる電流が各モータの最高電流値を超えないこと、モータＭ１〜Ｍｍがそのデューティ（過電流、オーバーヒートなど）を越えないこと、ロボット１２の駆動時に生ずる振動がその制限値を越えないこと、減速機Ｇ１〜Ｇｍがその定格トルクを越えないこと等である。これらのうちの幾つかを所定のルールとして採用してもよい。
【００３８】
そして、速度指令の値が最高速度に設定されると、動作プログラムを実行するのに必要とされるサイクルタイムは最短になる。さらに、軌跡固定部３０によってロボット１２のツール先端点の軌跡を固定する。従って、最高速度設定部３１が速度指令を上記のように変更した場合であっても、ロボット１２のツール先端点の軌跡は変化しないようになる。
【００３９】
さらに、ステップＳ３３においては、操作者は基準値指定部２７を用いて各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷の基準値Ｘ１を指定する。その後、図３を参照して説明した減速機寿命推定処理Ｓ１０を実行する。ここで、負荷の基準値Ｘ１は、各軸減速機Ｇ１〜Ｇｍに掛かる負荷の上限値である。
【００４０】
次いで、ステップＳ３４においては、減速機寿命推定処理Ｓ１０により推定された減速機寿命が目標寿命以下であるか否かが判定される。減速機寿命が目標寿命以下である場合にはステップＳ３５に進み、減速機寿命が目標寿命以下でない場合には処理を終了する。ステップＳ３５においては、減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの負荷Ｔが基準値Ｘ１よりも大きいか否かが判定される。この判定、および後述する他の判定は評価部２８が行うようにしてもよい。そして、減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの負荷が基準値Ｘ１よりも大きい場合にはステップＳ３６に進み、大きくない場合にはステップＳ３３に戻る。
【００４１】
ステップＳ３６に到達した場合には、減速機寿命が目標寿命以下であるので、減速機寿命を長くする必要がある。従って、ステップＳ３６において、減速機の負荷が基準値Ｘ１を越えているプログラム行を動作プログラムから特定する。そして、ステップＳ３７においては、軌跡固定部３０によりロボットの軌跡を固定した状態で、プログラム変更部３２は、特定されたプログラム行の速度指令を所定量だけ小さくする。速度指令はステップＳ３２の処理により最高速度に設定されているので、ステップＳ３７においては特定のプログラム行における最高速度の速度指令を所定量だけ低下させることになる。
【００４２】
その後、処理は図６に示されるステップＳ１０まで戻る。そして、ステップＳ３４において減速機寿命推定処理Ｓ１０により推定された減速機寿命が目標寿命以下でないと判定されるまで処理を繰返す。
【００４３】
このように図６に示される実施形態においては、特定のプログラム行における速度指令を最高速度から所定量だけ徐々に低下させて、減速機寿命が目標寿命よりも長くなるまで処理を続行している。このため、指定された減速機寿命を満たしつつ、より短いサイクルタイムが得られるロボット動作を探索することができる。
【００４４】
また、図６に示される実施形態においては、軌跡固定部３０によってロボット１２の軌跡は固定されている。このため、動作プログラムを変更した場合であっても、変更後の動作プログラムの適用が容易になり、現場での作業時間を短縮することが可能である。
【００４５】
図７はロボット減速機寿命推定シミュレーション装置の第四の動作を示すフローチャートである。図７のステップＳ４１においては、操作者は目標サイクルタイム指定部３３を用いて、ロボット１２の動作プログラムを実行するための目標サイクルタイムを指定する。
【００４６】
次いで、ステップＳ４２においては、最高速度設定部３１がロボット１２の動作プログラムに記載されたそれぞれの速度指令の値を、所定のルールにおける最高速度に設定する。また、軌跡固定部３０によって、ロボット１２のツール先端点の軌跡を固定し、最高速度設定部３１が速度指令を上記のように変更した場合であっても、ロボット１２のツール先端点の軌跡が変化しないようにする。ステップＳ４２は、前述したステップＳ３２と同様であるので詳細な説明を省略する。その後、ステップＳ４３、ステップＳ１０を実施する。ステップＳ４３は、前述したステップＳ３３と同様である。
【００４７】
次いで、ステップＳ４４においては、減速機寿命推定処理Ｓ１０により算出されたサイクルタイムが目標サイクルタイムより小さいか否かが判定される。サイクルタイムが目標サイクルタイムより小さい場合にはステップＳ４５に進み、サイクルタイムが目標サイクルタイムより小さくない場合には処理を終了する。ステップＳ４５においては、前述したステップＳ３５と同様な処理が行われる。そして、減速機Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの負荷が基準値Ｘ１よりも大きい場合にはステップＳ４６に進み、大きくない場合にはステップＳ４３に戻る。
【００４８】
ステップＳ４６に到達した場合にはサイクルタイムが目標サイクルタイムより小さいので、サイクルタイムを長くする必要がある。従って、ステップＳ４６において、減速機の負荷が基準値Ｘ１を越えているプログラム行を動作プログラムから特定する。そして、ステップＳ４７においては、軌跡固定部３０によりロボットの軌跡を固定した状態で、プログラム変更部３２は、特定されたプログラム行の速度指令を所定量だけ小さくする。速度指令はステップＳ４２の処理により最高速度に設定されているので、ステップＳ４７においては特定のプログラム行における最高速度の速度指令を所定量だけ低下させることになる。その後、処理は図７に示されるステップＳ１０まで戻る。そして、ステップＳ４４において減速機寿命推定処理Ｓ１０により算出されたサイクルタイムが目標サイクルタイム以上でないと判定されるまで処理を繰返す。
【００４９】
このように図７に示される実施形態においては、特定のプログラム行における速度指令を最高速度から所定量だけ徐々に低下させて、サイクルタイムが目標サイクルタイムになるまで処理を続行している。このため、指定されたサイクルタイムを満たしつつ、より長い減速機寿命が得られるロボット動作を探索することができる。
【００５０】
また、図７に示される実施形態においては、軌跡固定部３０によってロボット１２の軌跡は固定されている。このため、動作プログラムを変更した場合であっても、変更後の動作プログラムの適用が容易になり、現場での作業時間を短縮することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
５    サーボ制御部
１０    ロボット減速機寿命推定シミュレーション装置
１２    ロボット
１３    ツール
２０    制御装置
２１    回転速度負荷算出部
２２    記憶部
２３    減速機寿命算出部
２４    稼働時間比率設定部
２５    減速機寿命推定部
２６    サイクルタイム算出部
２７    基準値指定部
２８    評価部
２９    目標寿命指定部
３０    軌跡固定部
３１    最高速度設定部
３２    プログラム変更部
３３    目標サイクルタイム指定部
Ｍ１〜Ｍｍ    モータ
Ｇ１〜Ｇｍ    減速機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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