【手続補正書】
【提出日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】制御対象の遠隔調整及び診断装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを含む制御対象と前記制御対象を制御するコントローラについて前記制御対象を遠隔から調整及び診断を行う装置であって、
前記コントローラに接続され前記制御対象の状態量を取得する診断用コンピュータと、
前記制御対象の遠隔に設置され、前記制御対象の制御パラメータを調整する手段を有する解析用コンピュータと、
前記コンピュータ間を接続する通信機能と、を有し、
前記通信機能によって、前記状態量を前記解析用コンピュータに送信し、前記状態量を基に前記制御対象の制御パラメータを求め、前記制御パラメータを前記診断用コンピュータ経由で前記コントローラに送信して前記制御対象を制御することを特徴とする制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項２】
前記解析用コンピュータは、
前記制御対象の制御パラメータ調整用の動作指令を作成する指令生成部と、
前記診断用コンピュータに前記動作指令を送信するデータ送信部と、
前記診断用コンピュータから前記制御対象の状態量を受信するデータ受信部と、
前記動作指令による前記制御対象の状態量から前記制御対象のモデルを用いて動作及び状態を再現するシミュレータ部と、
前記シミュレータ部の結果から前記制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を有することを特徴とする請求項１記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項３】
前記診断用コンピュータは、
前記制御対象の状態量を記憶する状態量記憶部と、
前記コントローラの状態を判断するコントローラ状態判断部と、
前記解析用コンピュータから送信された動作指令を受信するデータ受信部と、
前記解析用コンピュータに前記制御対象の状態量を送信するデータ送信部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項４】
前記制御パラメータはサーボゲインであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項５】
前記制御パラメータは前記制御対象のアプリケーション固有の条件パラメータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項６】
前記解析用コンピュータは、前記シミュレータ部の代わりに前記診断用コンピュータに接続されたものと同じ前記制御対象および前記コントローラを接続して動作及び状態を再現することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項７】
前記解析用コンピュータは、
前記制御対象の動作指令を作成する指令生成部と、
前記診断用コンピュータに前記動作指令を送信するデータ送信部と、
前記診断用コンピュータから前記制御対象の状態量を受信するデータ受信部と、
前記データ送信部によって前記診断用コンピュータに送信するデータと前記データ受信部によって前記診断用コンピュータから受信するデータを選択的に記憶するデータ記憶部と、
前記制御対象の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を有することを特徴とする請求項１記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項８】
前記解析用コンピュータの指令生成部は遠隔操作機能を有し、遠隔地で使用している前記制御対象を操作することを特徴とする請求項７記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項９】
前記診断用コンピュータのデータ送信部は、
前記解析用コンピュータへ定期的に前記制御対象の状態量を送信するとともに、
前記コントローラ状態判断部が前記コントローラの状態を異常と判断した場合および／または前記解析用コンピュータから送信要求が合った場合に前記解析用コンピュータへ前記制御対象の状態量を送信することを特徴とする請求項３記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項１０】
前記解析用コンピュータは、
前記制御対象の状態量から異常の有無を判断推定する故障診断予知部を有し、
前記制御対象のプレイバック運転時にて前記状態量記憶部に記憶した前記制御対象への動作指令と制御状態量を前記診断用コンピュータから受信し、
前記故障診断予知部にて前記動作指令に対する再現結果と前記受信した制御状態量とを比較して前記制御対象の異常の有無を判断することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記制御対象の位置制限の条件を設定する条件設定部を有し、
前記診断用コンピュータは、前記解析用コンピュータから受信した前記制御パラメータ調整用の動作指令が前記位置制限の条件に干渉するか否かを照合する条件照合部を有し、干渉する場合には前記解析用コンピュータに前記条件照合部から出力された動作指令干渉信号と前記位置制限の条件を送信し、
前記動作指令干渉信号を受信した前記解析用コンピュータは、前記指令生成部で前記位置制限の条件に適合する前記制御パラメータ調整用の動作指令を再作成して前記診断用コンピュータに送信することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記制御対象の位置制限の条件を設定する条件設定部を有し、
前記診断用コンピュータは、前記解析用コンピュータに前記位置制限の条件を送信し、
前記解析用コンピュータは、前記指令生成部で作成した前記制御パラメータ調整用の動作指令と前記診断用コンピュータから受信した前記位置制限の条件とが干渉するか否かを照合する条件照合部を有し、
干渉する場合には前記位置制限の条件と適合する前記制御パラメータ調整用の動作指令を再作成して前記診断用コンピュータに送信することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項１３】
前記診断用コンピュータは、複数の前記制御パラメータを記憶する制御パラメータ記憶部を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【請求項１４】
前記診断用コンピュータは、前記動作指令による前記制御対象の状態量から前記制御対象のモデルを用いて動作及び状態を再現するシミュレータ部を有することを特徴とする請求項１３記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題点を解決するため、請求項１記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、モータを含む制御対象と前記制御対象を制御するコントローラについて前記制御対象を遠隔から調整及び診断を行う装置であって、前記コントローラに接続され前記制御対象の状態量を取得する診断用コンピュータと、前記制御対象の遠隔に設置され、前記制御対象の制御パラメータを調整する手段を有する解析用コンピュータと、前記コンピュータ間を接続する通信機能と、を有し、前記通信機能によって、前記状態量を前記解析用コンピュータに送信し、前記状態量を基に前記制御対象の制御パラメータを求め、前記制御パラメータを前記診断用コンピュータ経由で前記コントローラに送信して前記制御対象を制御することを特徴としている。請求項２記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記解析用コンピュータは、前記制御対象の制御パラメータ調整用の動作指令を作成する指令生成部と、前記診断用コンピュータに前記動作指令を送信するデータ送信部と、前記診断用コンピュータから前記制御対象の状態量を受信するデータ受信部と、前記動作指令による前記制御対象の状態量から前記制御対象のモデルを用いて動作及び状態を再現するシミュレータ部と、前記シミュレータ部の結果から前記制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を有することを特徴としている。請求項３記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記診断用コンピュータは、前記制御対象の状態量を記憶する状態量記憶部と、前記コントローラの状態を判断するコントローラ状態判断部と、前記解析用コンピュータから送信された動作指令を受信するデータ受信部と、前記解析用コンピュータに前記制御対象の状態量を送信するデータ送信部と、を有することを特徴としている。このように、請求項１〜３記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、メーカ側の作業者がユーザ側の工場に出向いて行っていた調整をメーカ側の解析用コンピュータから簡単に行うことができる。また、工場のラインを止めることもなく、ユーザ側の作業者の保守や調整の要求に応じて、即対応することができる。請求項４記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記制御パラメータがサーボゲインであることを特徴としている。以上の構成の遠隔調整及び診断装置によれば、ユーザ側の作業者が制御対象に負荷を取り付けるなどの環境が整った時点でサーボゲインの調整を行うことにより、予め工場出荷時に大まかに合わせてあったサーボゲインを負荷に合わせて精度良く安全に調整することができる。請求項５記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記制御パラメータは前記制御対象のアプリケーション固有の条件パラメータであることを特徴としている。請求項５記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、制御対象のアプリケーションやワークを変更した時点でアプリケーション固有の条件パラメータの調整を行うことにより、ノウハウを持ったメーカ側の作業者が条件出しを行え、大幅な時間短縮や品質の維持向上を行うことができる。請求項６記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記解析用コンピュータは、前記シミュレータ部の代わりに前記診断用コンピュータに接続されたものと同じ前記制御対象および前記コントローラを接続して動作及び状態を再現することを特徴としている。請求項６記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、ユーザ側と同一の制御対象を調整に用いることにより、大型の測定器が必要な調整にも対応でき、工場のラインを止めることなく時間と労力を大幅に削減することが可能になる。請求項７記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記解析用コンピュータは、前記制御対象の動作指令を作成する指令生成部と、前記診断用コンピュータに前記動作指令を送信するデータ送信部と、前記診断用コンピュータから前記制御対象の状態量を受信するデータ受信部と、前記データ送信部によって前記診断用コンピュータに送信するデータと前記データ受信部によって前記診断用コンピュータから受信するデータを選択的に記憶するデータ記憶部と、前記制御対象の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を有することを特徴としている。請求項８記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記解析用コンピュータの指令生成部は遠隔操作機能を有し、遠隔地で使用している前記制御対象を操作することを特徴としている。請求項１、３、７〜８記載のモータを含む制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、メーカ側の作業者がユーザ側の工場に出向いて行っていた調整をメーカ側の解析用コンピュータから簡単に行うことができる。また、ユーザが使用している制御対象自体を操作するため制御対象の経年変化に対しても高精度の調整が可能である。請求項９記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記診断用コンピュータのデータ送信部は、前記解析用コンピュータへ定期的に前記制御対象の状態量を送信するとともに、前記コントローラ状態判断部が前記コントローラの状態を異常と判断した場合および／または前記解析用コンピュータから送信要求が合った場合に前記解析用コンピュータへ前記制御対象の状態量を送信することを特徴としている。請求項９記載のモータを含む制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、解析用コンピュータへ定期的に制御対象の状態量を自動送信するため、解析用コンピュータはユーザが使用している制御対象を定期的に監視することができるとともに、異常事態や送信要求時にも速やかに対応することができるため、制御対象の異常原因解析から問題解決までの時間と労力を著しく削減することができる。請求項１０記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記解析用コンピュータは、前記制御対象の状態量から異常の有無を判断推定する故障診断予知部を有し、前記制御対象のプレイバック運転時にて前記状態量記憶部に記憶した前記制御対象への動作指令と制御状態量を前記診断用コンピュータから受信し、前記故障診断予知部にて前記動作指令に対する再現結果と前記受信した制御状態量とを比較して前記制御対象の異常の有無を判断することを特徴としている。請求項１０記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、通常のプレイバック運転時にはユーザ側の制御対象の状態量を逐次、解析用コンピュータに送信させ故障推定判断を行うことにより、ユーザ側の制御対象の状態を監視でき、故障を未然に防ぐことができる。請求項１１記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記コントローラは、前記制御対象の位置制限の条件を設定する条件設定部を有し、前記診断用コンピュータは、前記解析用コンピュータから受信した前記制御パラメータ調整用の動作指令が前記位置制限の条件に干渉するか否かを照合する条件照合部を有し、干渉する場合には前記解析用コンピュータに前記条件照合部から出力された動作指令干渉信号と前記位置制限の条件を送信し、前記動作指令干渉信号を受信した前記解析用コンピュータは、前記指令生成部で前記位置制限の条件に適合する前記制御パラメータ調整用の動作指令を再作成して前記診断用コンピュータに送信することを特徴としている。
請求項１１記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、遠隔地にいるユーザが前記コントローラの条件設定部で設定した直交座標系又は関節座標系における前記制御対象の位置制限の条件と、前記解析用コンピュータの前記指令生成部で作成された動作指令とを前記条件照合部で比較照合され、干渉した場合に動作指令干渉信号とユーザが設定した前記位置制限の条件を前記解析用コンピュータに返信して前記動作指令を再作成するため、予めユーザが危険と判断している位置で制御パラメータの調整を行うことを禁止でき、より安全上の向上が図ることができる。請求項１２記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置は、前記コントローラは、前記制御対象の位置制限の条件を設定する条件設定部を有し、前記診断用コンピュータは、前記解析用コンピュータに前記位置制限の条件を送信し、前記解析用コンピュータは、前記指令生成部で作成した前記制御パラメータ調整用の動作指令と前記診断用コンピュータから受信した前記位置制限の条件とが干渉するか否かを照合する条件照合部を有し、干渉する場合には前記位置制限の条件と適合する前記制御パラメータ調整用の動作指令を再作成して前記診断用コンピュータに送信することを特徴としている。請求項１２記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、前記解析用コンピュータの指令生成部で作成された制御パラメータ調整用の動作指令を作成する際に、前記ユーザの位置制限の条件と干渉するかをチェックして、干渉した場合に及び再作成ができるので、前記診断用コンピュータと前記解析用コンピュータ間のやり取りを少なくして、制御パラメータの調整にかかる時間を短縮することができる。請求項１３記載のモータを含む制御対象の遠隔調整及び診断装置は、請求項１〜１２のいずれか１項記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置において、前記診断用コンピュータは、複数の前記制御パラメータを記憶する制御パラメータ記憶部を有することを特徴としている。請求項１３記載のモータを含む制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、前記診断用コンピュータ内に以前に調整した制御パラメータを記憶できるため、工場のラインの変更などにより制御対象を元の用途に戻した場合でも解析用コンピュータを用いた再調整の必要がなく、時間の短縮を図ることができる。請求項１４記載のモータを含む制御対象の遠隔調整及び診断装置は、請求項１３記載の制御対象の遠隔調整及び診断装置において、前記診断用コンピュータは、前記動作指令による前記制御対象の状態量から前記制御対象のモデルを用いて動作及び状態を再現するシミュレータ部を有することを特徴としている。請求項１４記載のモータを含む制御対象の遠隔調整及び診断装置によれば、前記診断用コンピュータの前記制御パラメータ記憶部に記憶した以前の制御パラメータを、実際に制御対象に使用する前にシミュレータ部で確認を取ることができるため、安全性が向上する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
次に、本発明の第４の実施の形態を図５に基づいて説明する。ここでは、プレイバック運転時の故障診断予知を想定して、各ブロックの働きを説明する。請求項１０に記載するように、解析用コンピュータ２３はデータ送信部２５とデータ受信部２４とシミュレータ部２３１と、ロボット１１の動作指令と状態量からロボット１１の動作が異常であるかの有無を判断推定する故障診断予知部２３４から構成されている。ロボット１１のプレイバック運転時において、ユーザ側１の作業者が作成した動作指令とロボット１１の制御状態量を特定のサンプリング周期で状態量記憶部１３２に記憶しておく。動作終了時または解析用コンピュータ２３からの指令に応じて、診断用コンピュータ１３のデータ送信部１５から解析用コンピュータ２３に送信させる。解析用コンピュータ２３の故障診断予知部２３４は、動作指令によるシミュレーションの動作波形とロボット１１の制御状態量を比較して、特定のしきい値以上の偏差がある場合にロボット１１の動作または設定が異常であると判断し、非常停止や制御パラメータ調整の要求を診断用コンピュータ１３経由でコントローラ１２に送信する。また、プレイバック運転時の同一の動作であっても過去の制御状態量を記憶して変動量を抽出することで、減速器の磨耗など時間的に変化していく状態量も判断することが可能になる。例えば、実機のロボット１１の減速器内に異物が侵入した場合を考えると、定期的にトルク指令の波形を記憶して逐次比較しておけば、実機のトルク指令にノイズが発生していることで異物の侵入を検出することができる。