(57)【要約】  対象物に対して溶接等の作業を行うロボット（１０１）の異常を検出する異常検出装置であって、センサ（１３）によってロボット（１０１）の状態を検出した検出信号が入力される信号入力部を含み、検出信号に基づいて、ロボット（１０１）の異常を検出する制御部（５１）を備える。制御部（５１）は、対象物に対して作業を行わない所定の動作に、異常を検出するために必要な動作である所要動作を加えた加算後動作を行わせるための制御信号をロボット（１０１）に出力する。そして、加算後動作が実行されたときに検出された検出信号に基づいて、ロボット（１０１）の異常を検出する。
2019215909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に対して作業を行う可動装置の異常を検出する異常検出装置であって、
センサによって前記可動装置の状態を検出した検出信号が入力される信号入力部を含み、前記検出信号に基づいて、前記可動装置の異常を検出する制御部、を備え、
前記制御部は、
前記対象物に対して作業を行わない所定の動作に、前記異常を検出するために必要な動作である所要動作を加えた加算後動作を行わせるための制御信号を前記可動装置に出力し、
前記加算後動作が実行されたときに検出された前記検出信号に基づいて、前記可動装置の異常を検出すること
を特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記所定の動作に前記所要動作が含まれない場合に限り、前記制御信号を出力すること
を特徴とする請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記所定の動作が実行されているときに検出された検出信号を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている過去の前記検出信号に基づいて、前記所要動作を設定すること
を特徴とする請求項１または２に記載の異常検出装置。
【請求項４】
前記可動装置は、複数の減速機を備え、
前記制御部は、前記各減速機と、各減速機に対応して設定した前記所要動作との対応を示すマップを参照して、各減速機に対する前記所要動作を設定すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項５】
前記可動装置は、減速機を備え、
前記制御部は、前記減速機に接続される負荷の大きさに基づいて、前記所要動作を設定すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項６】
前記可動装置は、減速機を備え、
前記所要動作は、前記減速機の回転動作であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項７】
前記作業は、前記対象物に対する溶接作業であり、
前記所定の動作は、前記溶接作業を実施する溶接部の汚れを除去する動作であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項８】
対象物に対して作業を行う可動装置の異常を検出する異常検出方法であって、
前記可動装置が、前記対象物に対して作業を行わない所定の動作に、前記異常を検出するために必要な動作である所要動作を加えた加算後動作を行わせるための制御信号を前記可動装置に出力し、
前記加算後動作が実行されたときに、センサによって前記可動装置の状態を検出した検出信号を取得し、
取得した前記検出信号に基づいて、前記可動装置の異常を検出すること
を特徴とする異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多軸型ロボット等の可動装置の異常を検出する異常検出装置及び異常検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、多関節型の産業用ロボットの異常検出装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１では、ロボットの動作中において所定周期毎にロボット関節軸の移動位置及び関節軸に加えられる外乱トルクを検出し、検出された移動位置毎の外乱トルクの平均値を算出する。そして、算出した平均値と所定の閾値とを比較し、平均値が閾値を超えている場合に、ロボットが異常であると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７４４８２号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、ロボットによる定型作業によっては、関節軸の動きが小さく外乱トルクへの影響が小さくなり、異常検出に必要な外乱トルクの変化を検出できない場合がある。特許文献１では、ロボットによる作業の内容を考慮せずに一定の閾値と外乱トルクとを比較しているため、外乱トルクの変化が小さい場合には、異常の発生を見逃してしまい、正確な異常検出ができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、可動装置の動きが小さい場合であっても、可動装置の異常を高精度に検出することが可能な異常検出装置及び異常検出方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の一態様は、センサによって可動装置の状態を検出した検出信号が入力される信号入力部を含み、検出信号に基づいて、可動装置の異常を検出する制御部を備える。制御部は、対象物に対して作業を行わない所定の動作に所要動作を加えた加算後動作を行わせるための制御信号を可動装置に出力する。加算後動作の実行時に検出された検出信号に基づいて、可動装置の異常を検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、可動装置の動きが小さい場合であっても、可動装置の異常を高精度に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る異常検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した異常検出装置を一体型のコンピュータで構成した例を示す説明図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る異常検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第２実施形態に係る異常検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第３実施形態に係る異常検出装置の処理手順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】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の実施形態に係る異常検出装置、及びその周辺機器の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る異常検出装置１０２は、ロボット１０１、及びユーザインターフェース１０３（図では「ＵＩ」と表記）に接続されており、ロボット１０１（可動装置）の異常を検出する。なお、「異常を検出する」とは、現在生じている異常のみならず、将来的に発生する異常を予測することを含む概念である。
【００１１】
ロボット１０１は、例えばティーチングプレイバック型の多軸型ロボットである。ティーチングプレイバックとは、ロボットに付属するティーチングペンダントを使用して、操作者がロボットを実際に動作させ、その動作を記録、再生させてロボットを動作させる機能を示す。なお、本実施形態では、ティーチングプレイバック型のロボットを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１２】
ロボット１０１は、減速機１４と、センサ１３と、動作制御部１２と、外乱トルク演算部１５と、通信部１１を備えている。
【００１３】
減速機１４は、ロボットアームの関節軸を動作するサーボモータ（以下、「モータ」と略す）を備えており、動作制御部１２の制御により動作する。そして、減速機１４を動作させることにより、例えばロボットアームの先端に搭載した溶接電極（溶接部）を、加工の対象となる対象物（例えば、金属製のブランク材）の所望部位に接触させて、溶接作業を実施する。また、溶接作業以外にも、ロボット１０１により、対象物のプレス、塗装、樹脂成形、組み立て、等の各種作業を実施することができる。
【００１４】
センサ１３は、例えばパルスジェネレータやエンコーダ等を含み、減速機１４により動作するロボットアームの位置及び角度、モータの回転角度、回転速度、消費電力、及び電流、減速機１４の回転角度等の各種の物理量を検出する。更に、センサ１３は、各モータに生じるトルク値を検出する。また、センサ１３は、ロボット１０１が対象物に対して作業（例えば、溶接）を行うとき、及び対象物に対して作業を行わない動作である定型作業（所定の動作）を行うときにおいて、上記の物理量を検出する。センサ１３で検出した検出信号（可動装置の状態を検出した検出信号）は、通信部１１より異常検出装置１０２に送信される。
【００１５】
動作制御部１２は、上述したティーチングにより設定された動作プログラムに従って減速機１４を動作させ、ロボット１０１に搭載される各ロボットアーム、関節軸が所望の動作をするように制御する。また、後述するように、異常検出装置１０２より、減速機１４に発生する異常を検出するための加算後動作の実行を指示する制御信号が与えられた場合には、この加算後動作を実行するように、減速機１４を制御する。
【００１６】
外乱トルク演算部１５は、減速機１４に設けられる各モータに発生する外乱トルクを演算する。外乱トルクとは、モータを制御する際のトルク指令値と、センサ１３で検出されるトルク検出値との差分を示す。減速機１４が正常でありモータが安定的に動作しているときは、トルク指令値とトルク検出値との差分はほぼ一定となるので、外乱トルクは安定した数値を示す。減速機１４に異常が発生している場合にはモータは安定的に動作せず、モータに生じる外乱トルクに大きな変化が発生する。
【００１７】
通信部１１は、ロボット１０１の稼働データ、外乱トルク等の各種データを異常検出装置１０２に送信する。また、異常検出装置１０２より、加算後動作（後述）の実行を指示する制御信号が送信された場合には、これを受信して動作制御部１２に出力する。
【００１８】
ロボット１０１が備える上記した各機能は、１又は複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理装置は、また、ロボット１０１が備える機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。
【００１９】
次に、異常検出装置１０２の構成を説明する。異常検出装置１０２は、通信部２１と、制御部５１と、各種のデータベース（ＤＢ）を備えている。制御部５１は、定型作業抽出部２３と、所要動作判定部２４と、所要動作設定部２５と、異常判断部２６を含んでいる。データベースは、センサＤＢ３１と、稼働履歴ＤＢ３２と、保全ＤＢ３３を含んでいる。
【００２０】
センサＤＢ３１は、センサ１３で検出された各検出信号を記憶する。記憶する検出信号には、ロボット１０１がチップドレス動作等の定型作業を実行しているときの、センサ１３で検出された各検出信号が含まれる。上述したようにセンサ１３による検出信号は、ロボットアームの位置及び角度、モータの回転角度及び回転速度、減速機１４の回転角度等である。また、センサＤＢ３１は、外乱トルク演算部１５で算出された外乱トルクを記憶する。即ち、センサＤＢ３１は、ロボット１０１にて定型作業が実行されているときの、センサ１３の検出信号を記憶する記憶部としての機能を備えている。
【００２１】
稼働履歴ＤＢ３２は、ロボット１０１の稼働データを記憶する。稼働データには、ロボット１０１の稼働日、稼働を開始した時刻、稼働を停止した時刻、連続して稼働した時間、連続して停止した時間等の、稼働に関する各種のデータが含まれる。また、稼働データには、減速機１４の運転モードが含まれる。運転モードには、通常運転モード、保全モード、停止モードが含まれる。
【００２２】
保全ＤＢ３３は、減速機１４に異常が発生した場合や、異常の発生が予測された場合において、ロボット１０１に対して保全を実施した際の、保全データを記憶する。保全データは、操作者がユーザインターフェース１０３により入力することができる。或いは、ロボット１０１が上述した保全モードで運転された場合に、保全が実施されているものと判断して自動で保全データを作成して記憶してもよい。保全データには、保全を実施した減速機１４のＩＤ番号、保全を実施した日時、保全の内容（交換、修理、グリスの更油等）が含まれる。
【００２３】
通信部２１は、ロボット１０１に設けられる通信部１１との間で通信を行う。ロボット１０１より送信されるロボット１０１の稼働データを稼働履歴ＤＢ３２に出力する。また、ロボット１０１より送信されるセンサ１３の検出信号を受信して、センサＤＢ３１に出力する。即ち、通信部２１は、センサ１３によってロボット１０１（可動装置）の状態を検出した検出信号が入力される信号入力部としての機能を備えている。
【００２４】
異常判断部２６は、ロボット１０１の減速機１４に搭載される各モータの外乱トルクを、センサＤＢ３１から取得し、取得した外乱トルクに基づいて各モータで動作する減速機１４に異常が発生しているか否かを判断する。例えば、以下に示す異常度を算出する。
【００２５】
外乱トルクがｘ’であるときの異常度ａ（ｘ’）を、下記の（１）式で定義する。
【００２６】
ａ（ｘ’）＝｛（ｘ’−ｍ）２｝／２・ｓ２    ・・・（１）
但し、ｍは外乱トルクの標本平均、ｓは外乱トルクの標準偏差である。
【００２７】
そして、異常度ａ（ｘ’）が所定の閾値を上回ったときに、減速機１４は異常であると判断する。また、上記以外にも、異常度を算出する手法として、カーネル密度推定や密度比推定等の確率分布を用いることができる。
【００２８】
更に、その他の異常判断の方法として、外乱トルクと所定の基準値との差分を演算し、更に、この差分の時間経過に対する変化率を算出する。そして、変化率が所定の閾値を上回った場合に減速機１４は異常であると判断することもできる。所定の基準値は、１年前の同月の外乱トルクの平均値を用いることができる。
【００２９】
定型作業抽出部２３は、稼働履歴ＤＢ３２に記憶されているロボット１０１の稼働データに基づき、ロボット１０１が定型作業（所定の動作）を実行している時間帯の稼働データを抽出する。定型作業とは、ロボット１０１（可動装置）が、加工の対象物に対して作業を行わない動作のことである。例えば、ロボット１０１がブランク材等の加工の対象物に溶接を実行した後に、溶接電極の表面に付着した汚れを除去する動作（チップドレス動作）である。
【００３０】
また、稼働履歴ＤＢ３２に記憶されている稼働データを利用する方法以外にも、ロボット１０１が、対象物の作業を行う工場の生産管理装置に通信回線で接続されている場合には、生産管理装置に設定されているタイムテーブルを参照して、ロボット１０１の稼働データを取得することもできる。
【００３１】
所要動作判定部２４は、定型作業抽出部２３で抽出した定型作業の稼働データに基づいて、定型作業の動作内に、減速機１４の異常を検出するために必要な動作である所要動作が含まれているか否かを判断する。即ち、上述した異常判断部２６で減速機１４が異常であるか否かを判断するためには、定型作業中のモータの回転角度、即ち、モータで動作する減速機１４の回転角度がある程度大きいことが必要である。例えば、減速機１４の回転角度が１５°以上動作することが必要である。所要動作判定部２４では、このような所要動作が定型動作内に含まれているか否かを判断する。また、減速機１４の回転角度以外にも、ロボットアームの位置の変化量等を用いることもできる。
【００３２】
所要動作設定部２５は、所要動作判定部２４で用いる所要動作を設定する。この際、複数設けられる各減速機１４毎にそれぞれ個別に所要動作を設定する。例えば、所要動作設定部２５は、減速機Ａに対して回転角度を５°、減速機Ｂに対して回転角度１５°のように、減速機１４と所要動作を対応づけるマップを記憶しており、このマップを参照して所要動作を設定する。
【００３３】
また、後述する第２実施形態にて示すように、各減速機１４の所要動作を同一の動作に設定しておき、各減速機１４毎に個別に設定した重み付け処理を加えて（例えば、重み付けの係数を乗じて）所要動作を演算により算出する処理を行う。更に、後述する第３実施形態にて示すように、各減速機１４の過去に異常が発生したときの外乱トルクデータに基づいて所要動作を設定する処理を行う。
【００３４】
所要動作は、定型作業に付随する動作であっても、或いは、定型作業に関係のないダミー動作であっても良い。所要動作は、対象物に対して作業（例えば、溶接）を行わないチップドレス動作等の定型作業（所定の動作）に加えるので、対象物に対する作業に影響を与えることはない。
【００３５】
更に所要動作設定部２５は、チップドレス動作等の所定の動作に、所要動作を加えた動作である加算後動作を設定して、ロボット１０１に送信する。
【００３６】
ここで、異常検出装置１０２は、図２に示すようにＣＰＵ４１（中央処理装置）、メモリ４２、及び各データベース（センサＤＢ３１、稼働履歴ＤＢ３２、保全ＤＢ３３）を備えるコンピュータを用いて実現することもできる。コンピュータを異常検出装置１０２として機能させるためのコンピュータプログラム（異常検出プログラム）を、コンピュータにインストールして実行する。これにより、ＣＰＵ４１は、異常検出装置１０２が備える複数の情報処理回路、即ち、定型作業抽出部２３、所要動作判定部２４、所要動作設定部２５、異常判断部２６として機能する。
【００３７】
異常検出装置１０２が備える上記した各機能は、１又は複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理装置は、また、異常検出装置１０２が備える機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。
【００３８】
次に、第１実施形態に係る異常検出装置１０２の処理手順を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
初めに、ステップＳ１１において、定型作業抽出部２３は、稼働履歴ＤＢ３２に記憶されている稼働データから、ロボット１０１が定型作業を実施しているときの稼働データを取得する。なお、前述したように、異常検出装置１０２が生産管理装置に通信回線で接続されている場合には、生産管理装置に設定されているタイムテーブルを参照して、ロボット１０１の稼働データを取得することもできる。
【００４０】
ステップＳ１２において、所要動作設定部２５は、減速機１４の異常検出に必要な所要動作を設定する。前述したように、所要動作設定部２５は、各減速機１４と所要動作を対応させたマップを記憶しており、このマップを参照することにより、所要動作を設定することができる。例えば、減速機１４の異常を検出するために必要な回転角度が１５°である場合には、この回転角度を１５°を所要動作として設定する。
【００４１】
ステップＳ１３において、所要動作判定部２４は、ステップＳ１１の処理で取得した稼働データに基づいて、定型作業内に上記の所要動作が含まれているか否かを判断する。具体的には、減速機１４の回転角度が１５°以上となる動作が定型作業に含まれているか否かを判断する。
【００４２】
所要動作が含まれている場合には、所要動作の追加は不要と判断し（ステップＳ１４で「不要」）、ステップＳ１６に処理を進める。
【００４３】
一方、所要動作が含まれていない場合には（ステップＳ１４で「必要」）、ステップＳ１５に処理を進める。
【００４４】
ステップＳ１５において、所要動作設定部２５は、減速機１４により実行される所定の動作に所要動作を加えた加算後動作を設定し、この加算後動作を行わせるための制御信号を出力する。この制御信号は、通信部２１からロボット１０１の通信部１１に送信され、更に、動作制御部１２に出力される。
【００４５】
動作制御部１２は、制御信号に基づいて、減速機１４を１５°だけ回転させる動作（加算後動作）を実行する制御を行う。或いは、定型作業内に例えば減速機１４を５°回転させる動作が存在する場合に、この動作において、減速機１４を１５°回転させる動作（加算後動作）に変更する。こうすることにより、定型作業に所要動作を含ませることができる。
【００４６】
ステップＳ１６において、異常判断部２６は、上記の所要動作が追加された加算後動作が実行されているときの外乱トルクを取得する。
【００４７】
ステップＳ１７において、異常判断部２６は、取得した外乱トルクに基づき、上述した方法を用いて、減速機１４に異常が発生しているか否かを判断する。例えば、前述した（１）式を用いて異常度を算出し、算出した異常度が閾値を超えた場合に、減速機１４は異常であると判断する。
【００４８】
異常であると判断した場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ１８において、減速機１４に異常が発生したことを操作者に報知する。例えば、ユーザインターフェース１０３に設けられたディスプレイ（図示省略）に異常の発生を示す画像を表示する。こうして、ロボット１０１に搭載される減速機１４の異常、ひいてはロボット１０１の異常を検出できるのである。
【００４９】
このようにして、第１実施形態に係る異常検出装置１０２では、以下に示す効果を達成できる。
【００５０】
（１）
所要動作設定部２５は、ロボット１０１（可動装置）がチップドレス動作等の定型作業（対象物に対して作業を行わない所定の動作）を実行する際の減速機１４の動作に、減速機１４の異常を検出するために必要な動作である所要動作（例えば、減速機１４のギヤの回転角度が１５°となる動作）を加えた加算後動作を設定する。そして、ロボット１０１に加算後動作を行わせるための制御信号を出力する。従って、ロボット１０１が定型作業を実施する際の動作に、上記の所要動作が含まれることになる。定型作業抽出部２３が、加算後動作が実行されたときの外乱トルク（検出信号）を検出することにより、減速機１４の異常、ひいてはロボット１０１の異常（可動装置の異常）を高精度に検出することができる。
【００５１】
（２）
また、所要動作設定部２５は、ロボット１０１が定型作業を実行する際の減速機１４の動作に、上記の所要動作が含まれていない場合に限って加算後動作を設定し、ロボット１０１に加算後動作を行わせるための制御信号を出力する。従って、定型作業に所要動作が含まれている場合には、加算後動作を設定しないので、定型作業に不要な動作を追加することを回避できる。
【００５２】
（３）
所要動作設定部２５は、ロボット１０１に搭載される各減速機１４と、各減速機１４の異常を検出するための所要動作との対応を示すマップを記憶しており、該マップを参照して所要動作を設定するので、異常検出の対象となる減速機１４の加算後動作を容易に設定することが可能となる。
【００５３】
（４）
所要動作設定部２５は、ロボット１０１の異常を検出する為に定型作業に追加する所要動作を、減速機１４の回転動作とするので、減速機１４を駆動するモータの外乱トルクの変化を検出することにより、容易に異常判定することが可能となる。
【００５４】
（５）
ロボット１０１により実施される作業が溶接作業であり、溶接作業を行わない所定の動作を、溶接電極の汚れを除去する動作（チップドレス動作）としているので、外乱トルク演算部１５は、ロボット１０１が加算後動作を実施しているときのモータに生じる外乱トルクを高精度に検出することができ、ロボット１０１に生じる異常検出の精度を向上させることができる。
【００５５】
［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。装置構成は第１実施形態で示した図１と同様であるので説明を省略する。第２実施形態では、定型作業に所要動作を追加する際に、ロボット１０１に設けられる各減速機１４毎に所要動作に重み付け処理を加える点で、前述した第１実施形態と相違する。以下、図４に示すフローチャートを参照して、第２実施形態に係る異常検出装置の処理手順について説明する。
【００５６】
図４に示すフローチャートでは前述した図３のフローチャートと対比して、ステップＳ１４ａの処理を加えた点で相違するので、以下、ステップＳ１４ａの処理について説明する。
【００５７】
ステップＳ１４の処理で、所要動作判定部２４が、所要動作の追加が必要であると判断した場合には、ステップＳ１４ａにおいて、所要動作設定部２５は、各減速機１４に応じて重み付け処理を実施する。
【００５８】
例えば、大きい負荷が接続される減速機１４では、減速機１４の回転角度が小さくてもモータには大きな外乱トルクが発生するので、減速機１４の異常を検出できる。従って、減速機１４の回転角度は小さくてもよく、例えば、減速機１４の回転角度を５°に設定する。
【００５９】
一方、上記の負荷よりも相対的に小さい負荷が接続される減速機１４では、減速機１４の回転角度が小さいと、モータに発生する外乱トルクは大きく変化せず、減速機１４の異常を検出できない。従って、減速機１４の回転角度を大きくする必要があり、例えば減速機１４の回転角度を１５°に設定する。即ち、減速機１４に接続される負荷の大きさに応じて、所要動作の重み付け処理を行う。なお、減速機１４の負荷の大きさには、負荷を駆動するトルク、減速機１４に接続されるモータの消費電力、通電電流等が含まれる。
【００６０】
その後、前述した第１実施形態と同様に、ステップＳ１５において、所要動作設定部２５は、減速機１４により実行される所定の動作に所要動作を加えた加算後動作を設定し、この加算後動作を行わせるための制御信号を出力する。ステップＳ１５以後の処理は図３で示した第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６１】
このように、第２実施形態に係る異常検出装置では、異常検出の対象となる減速機１４に接続される負荷の大きさに応じて、異常検出を行うために追加する動作（所要動作）の重み付け処理を行う。従って、異常を検出するために必要となる最小限の動作を求めることができ、所要動作を必要以上に大きくすることを回避することができる。このため、加算後動作を最小限に抑えて、減速機１４の異常、ひいてはロボット１０１の異常を検出することができる。
【００６２】
［第３実施形態の説明］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。装置構成は第１実施形態で示した図１と同様であるので説明を省略する。第３実施形態では、過去に実行したチップドレス等の定型作業において検出された外乱トルクの波形に基づいて、所要動作を設定する点で、前述した第１実施形態と相違する。以下、図５に示すフローチャートを参照して、第３実施形態に係る異常検出装置の処理手順について説明する。
【００６３】
初めに、ステップＳ３１の処理において、定型作業抽出部２３は、センサＤＢ３１に記憶されている過去の外乱トルクデータから、異常判定の対象となる減速機１４が定型作業を実行しているときの、外乱トルクデータを取得する。更に、保全ＤＢ３３に記憶されている保全データから、減速機１４に異常が発生して保全を実施したときの保全データを取得する。
【００６４】
ステップＳ３２において、定型作業抽出部２３は、減速機１４に異常が発生したときの外乱トルクの変化を検出し、異常判定に必要な減速機１４の所要動作（この例では、減速機１４の回転角度）を求める。具体的には、過去に減速機１４に異常が発生したときにおいて、減速機１４の回転角度が１５°未満の場合には外乱トルクの変化が小さく、回転角度が１５°を超えた場合に外乱トルクの変化が大きい、というデータがセンサＤＢ３１に記憶されている場合には、異常判定に必要な減速機１４の回転角度は１５°であると判断する。
【００６５】
ステップＳ３３において、所要動作設定部２５は、所要動作を設定する。例えば、減速機１４の回転角度を１５°を所要動作として設定する。そして、ステップＳ３４〜Ｓ３９の処理を実行して、減速機１４の異常を判断する。
【００６６】
ステップＳ３４〜Ｓ３９の処理は、図３に示したステップＳ１３〜Ｓ１８と同様の処理であるので説明を省略する。
【００６７】
このように、第３実施形態に係る異常検出装置では、所要動作設定部２５は、減速機１４のモータに発生した過去の外乱トルクに基づいて所要動作を求めるので、所要動作を必要以上に大きくすることを回避することができる。このため、加算後動作を最小限に抑えて、減速機１４の異常、ひいてはロボット１０１の異常を検出することが可能となる。
【００６８】
なお、異常を検出する対象の可動装置はロボット１０１に限定されるものでない。例えば、モータの代わりに自動車のエンジン、減速機１４の代わりにトランスミッションを用いてもよい。また、移動体の回転機構、遊園地の遊具などの移動体、３次元プリンターなどの工作機械、即ち、回転機構とそれを伝達する機構を有する全ての可動装置も対象にすることができる。また、その他の種類の可動装置を対象としてもよい。
【００６９】
また、異常検出装置１０２を遠隔地に配置し、必要な信号やデータを通信回線を介して送受信して、ロボット１０１（可動装置）の異常を検出してもよい。また、複数のロボットの異常検出を１台の異常検出装置１０２で行ってもよい。また、複数のロボットは互いに異なる場所に配置されていてもよい。
【００７０】
以上、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００７１】
１１  通信部
１２  動作制御部
１３  センサ
１４  減速機
１５  外乱トルク演算部
２３  定型作業抽出部
２４  所要動作判定部
２５  所要動作設定部
２６  異常判断部
３１  センサＤＢ（記憶部）
３２  稼働履歴ＤＢ
３３  保全ＤＢ
５１  制御部
１０１  ロボット（可動装置）
１０２  異常検出装置
１０３  ユーザインターフェース
【図１】
2019215909.tif 000003
【図２】
2019215909.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019215909.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月4日(2020.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
所要動作判定部２４は、定型作業抽出部２３で抽出した定型作業の稼働データに基づいて、定型作業の動作内に、減速機１４の異常を検出するために必要な動作である所要動作が含まれているか否かを判断する。即ち、上述した異常判断部２６で減速機１４が異常であるか否かを判断するためには、定型作業中のモータの回転角度、即ち、モータで動作する減速機１４の回転角度がある程度大きいことが必要である。例えば、減速機１４の回転角度が１５°以上動作することが必要である。所要動作判定部２４では、このような所要動作が定型作業内に含まれているか否かを判断する。また、減速機１４の回転角度以外にも、ロボットアームの位置の変化量等を用いることもできる。
【国際調査報告】
2019215909.tif 000008
2019215909.tif 000009
2019215909.tif 000010