特許7398024IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

モータを駆動源として位置を変更する支持部に支持された可動部を備えた機械装置において、可動部が被衝突物と不測の衝突をしたことを検知する衝突検知方法及びシステムに関するものである。

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】電気フィルタやタイマを用いることなく、ノイズや加減速の影響を実質的に無くして、しかも「不測の衝突」を従来よりも早く検知できる衝突検知方法及びシステムを提供する。
【解決手段】衝突が発生した直後の所定期間内にモータのトルクと相関関係を持つ第1のパラメータQと第1のパラメータとは異なるがトルクと相関関係を持つ第2のパラメータXを、予め定めた乗算式P=Q×Xに入力して得た演算値Pを予め定めた閾値Th0と比較する。演算値Pが閾値Th0を超えると、不測の衝突が発生したと判定する。
【選択図】 図5

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところが、ロボットの動作状態の変化を算出するパラメータを検出するセンサや、サーボアンプでは、電気ノイズが発生するために、動作状態量が大きく変化する。また、ギアの噛みこみなどによって発生する機械的な特性(機械的ノイズ特性)や、ロボットの急な加減速(手動操作時のインチング初動等)により、動作状態量が大きく変化することもある。したがって、従来の技術では、動作状態量に対する所定値(閾値)を低く設定することにより、衝突の検知を早めようとすると、の動作状態の変化まで「不測の衝突」として誤検知し、ロボットを非常停止してしまう。ロボットの種類によっては、軽微な衝突であっても性能劣化や事故の原因となる場合がありうるため、ロボットが非常停止した場合には、その都度点検等の対策を施す必要があり、生産計画を乱してしまうことがある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は、モータを駆動源として位置を変更する支持部に支持された可動部を備えた機械装置において、可動部が被衝突物と不測の衝突をしたことを検知する衝突検知方法である。本発明の衝突検知方法では、衝突が発生した直後の所定期間内において、モータのトルクと相関関係を持つ第1のパラメータと該第1のパラメータとは異なるがトルクと相関関係を持つ第2のパラメータを、予め定めた乗算式に入力して得た演算値を予め定め・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の衝突検知方法を実施する衝突検知システムを、取出ヘッドの衝突検知に適用した機械装置としての成形品取出機の概略構成を示すブロック図である。
【図2】 上下フレームを駆動する1台のモータに対するフィードバック制御部内のフィードバックループの一例を示す図である。
【図3】 成形品取出機において、ティーチング作業を開始した後に不測の衝突が発生したときの第1のパラメータとしてのトルク指令値(Q)と、モータ検出速度Vと、第2のパラメータとしての位置偏差(X)の時間の経過に対する変化の状態の一例を示す図である。
【図4】 図3に示されたトルク指令値と位置偏差Xの波形の変化における相関関係を見るための相関図である。
【図5】 P=Q×Xと第1のパラメータQの時間の経過に対する変化を示す図である。

代表図 図5本件の代表的な図

1 成形品取出機 3 取出ヘッド 5 上下フレーム 7 搬送機構 9 サーボモータ 10 エンコーダ 11 制御装置 13 フィードバック制御部 14 手動指令発生部 15 ティーチングデータ取得部 16 衝突検知システム 17 第1のパラメータ取得部 19 第2のパラメータ取得部 21 演算部 23 判定部

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