JPH02198792A

JPH02198792A - 産業用ロボットの可動部ケーブルの寿命予知装置

Info

Publication number: JPH02198792A
Application number: JP1014813A
Authority: JP
Inventors: Hisao Kato; 久夫加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1990-08-07
Also published as: GB2259774B; GB2259774A; KR900011544A; US5083284A; GB2227328A; GB2227328B; KR930004107B1; GB9223466D0; GB9000566D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、産業用ロボットのアーム部に配線された可動
部ケーブルの寿命を予知する装置に関する。

（従来の技術）産業用ロボットの各アーム部には、それぞれのアーム部
を駆動させる可動部ケーブルが配線されている。これら
の可動部ケーブルは、各アーム部の駆動によって曲げ、
捩りなどを受けてケーブルの寿命が低下する。寿命が低
下し、ケーブルを構成する素線が断線したまま産業用ロ
ボットの使用を継続すると、産業用ロボットが動作しな
くなってその生産ラインが停止し、あるいはその誤動作
によって周辺機器に損傷をもたらし、人身事故を引き起
こすことすらあった。

そこで従来、ケーブルの断線を検知する装置が種々提案
されている。例えば、特開昭６２−１６５１５８号公報
には、産業用ロボットのアーム等の角度や位置を検出す
るロータリエンコーダの出力用ケーブルの断線を検知す
る装置が記載され、また、特開昭８２−２４５１６２号
公報には、抵抗溶接機のケーブルの断線等を検出する装
置が記載されている。

（発明が解決しようとする課題〕しかしながら、上記各公報に記載されている従来のケー
ブルの断線検出装置は、いずれもケーブルの断線を検出
するようにしたものであるに過ぎず、ケーブルの寿命、
即ちケーブルの劣化状況を把握してケーブルの断線を予
知することができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
ケーブルを構成する素線の断線を予め検出することによ
ってケーブルの寿命を予知する産業用ロボットの可動部
ケーブルの寿命予知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〕

本発明における第１の発明の産業用ロボットの可動部ケ
ーブルの寿命予知装置は、産業用ロボットのアーム部に
配線された可動部ケーブルに、該可動部ケーブルの電流
値または抵抗値の変化を測定する測定回路を設けると共
に、予め設定した電流値または抵抗値の正常値と上記測
定回路の測定値とを比較して該測定値が予め設定した許
容値を越えたとき上記可動部ケーブルの寿命として判定
する判定回路をＣＰＵに設けたことを特徴としている。

そして、第２の発明の産業用ロボットの可動部ケーブル
の寿命予知装置は、上記可動部ケーブルの表面に導電部
材を装着し且つ該導電部材の電流値−または抵抗値の変
化を測定する測定回路を設けると共に、予め設定した上
記導電部材の電流値または抵抗値の正常値と上記測定回
路の測定値とを比較して該測定値が予め設定した許容値
を越えたとき上記可動部ケーブルの寿命として判定する
判定回路をＣＰｕに設けたことを特徴としている。

さらに、第３の発明の産業用ロボットの可動部ケーブル
の寿命予知装置は、産業用ロボットのアーム部の動作領
域を適宜分割した各領域のうち、特定の領域における上
記アーム部の停止回数を加算し、該加算値が予め設定し
た基準値を越えたとき上記アーム部に配線された可動部
ケーブルの寿命として判定する判定回路をＣＰＵに設け
たことを特徴としている。

〔作用〕

本発明の第１の発明によれば、可動部ケーブルの電流値
または抵抗値の変化を測定回路により測定し、この測定
値を正常値と比較して該測定値が許容値を越えると判定
回路により上記可動部ケーブルの寿命が判定される。

そして、本発明の第２の発明によれば、導電部材の電流
値または抵抗値の変化を測定回路により測定し、この測
定値を正常値と比較して該測定値が許容値を越えると判
定回路により可動部ケーブルの寿命が判定される。

さらに、本発明の第３の発明によれば、アーム部が特定
の領域で停止し、その停止回数の加算値が基準値を越え
ると判定回路により可動部ケーブルの寿命が判定される
。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第１１図に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。

まず、第１の発明の産業用ロボットの可動部ケーブルの
寿命予知装置の一実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。

産業用ロボットは、第１図に示す如く、昇降軸（１）と
、昇降軸（１）の上端に連結された第１関節駆動機構（
２）と、該第１関節駆動機構（２）に第１アーム（３）
を介して連結された第２関節駆動機構（４）と、該第２
関節駆動機構（４）に第２アーム（５）を介して連結さ
れた第３関節駆動機構（６）と、該第３関節駆動機構（
６）に連結されたハンド（７）とを備えて構成されてい
る。そして、上記第１関節駆動機構（２）、第２関節駆
動機構（４）及び第３関節駆動機構（６）は可動部ケー
ブル（８）　、　（９）　。

（１０）を介してコントローラ（１１）に接続されて、
コントローラ（１１）の制御下において所定の動作をす
るように構成されている。

また、上記各ケーブル（８）　、　（９）　、　（１０
）は、第１図及び第２図に示す如く、コネクタ（１４）
、　（１５）。

（１６）によって連結されており、それぞれ３分割して
構成されている。

而して、上記各ケーブル（８）　、　（９）　、　（１
０）には、第２図に示す如く、各ケーブル（ａ）　、　
（９）　、　（１ｏ）の電流値または抵抗値を測定する
測定器（１７）、　　（１８）。

（１９）が設けられ、これらの測定器（１７）、　　（
１８）。

（１９）の測定値はコントローラ（１１）に内蔵された
ＣＰＵ　（２０）ニ出力されて、ＣＰＵ　（２［１）テ
は、それぞれの測定値と予め設定されたそれぞれの可動
部ケーブル（８）　、　（９）　、　（１０）の電流値
または抵抗値の正常値とを比較し、それぞれの測定値が
予め設定された許容値を越えるとそれぞれの判定回路に
よって各ケーブル（８）　、　（９）　、　（１０）の
寿命に近いことを判定し、そのことを予知するようにな
されている。

例えば、可動部ケーブル（８）　、　（９）　、　（１
０）の抵抗値は、正常値が１Ω以下であり、半断線状態
、即ち寿命に近づくと数Ωから数十Ωに達し、全断線状
態では無限大になる。従って、１Ω以下の抵抗値を許容
限界値として設定しておけば、測定器（１７）、　（１
８）、　　（１９）がその抵抗値を越える抵抗値を測定
すると、ｃｐｕ　（２０）の判定回路がその可動部ケー
ブルが寿命に近いことを判定し予知する。

また、電流値を測定する場合には、オームの法則に基づ
き、抵抗値が１Ωを越えたときの電流値を許容限界値と
して上述したと同様に可動部ケーブルの寿命を予知する
ことができる。

即ち、コントローラ（１１）は、第２図に示す如く、Ｃ
Ｐｔ１　（２０）、ＲＯＭ　（２１）及びＲＡＭ　（２
２）を備えており、Ｉ１０ボート（２３）を介して各測
定器（１７）。

（１８）、　（１９）に対して定期的に測定指令を出力
するように構成されており、その測定指令に基づいた各
測定値はＣＰＩＪ　（２０）に出力される。そして測定
値が許容限界値を越えると、ＣＰＩＩ　（２０）、　Ｒ
ＯＭ　（２１）及びＲＡＭ　（２２）が協働してアラー
ムにより警告を発生させる。この一連の動作を示したも
のが第４図である。

以上説明した如く、本実施例によれば、可動部ケーブル
の寿命を予知することができ、産業用ロボットか正常な
動作をしている間に余裕をもって可動部ケーブルを交換
することができ、前述した弊害の発生することを未然に
防止することができる。

次に、第２の発明の産業用ロボットの可動部ケーブルの
寿命予知装置の一実施例を第５図ないし第８図に基づい
て説明する。

本実施例では、第５図及び第６図に示す如く、゛可動部
ケーブル（８）　、　（９）　、　（ｔｏ）の表面に導
電部材（２４）、　　（２４）、　　（２４）が取り付
けられており、更にこれらの導電部材（２４）、　（，
２４）、　（２４）にはそれぞれそれらの抵抗値または
電流値を測定する測定器（２５）　、　　（２６）　、
　　（２７）が接続されている。また、３木の可動部ケ
ーブル（８）　、　（９）　、　（１０）を束ねたコネ
クタ（１４）、　（１６）間にも導電部材（２４）が取
り付けられており、更に該導電部材（２４）はケーブル
の素線を介して抵抗値または電流値を測定する測定器（
２８）に接続されている。上記導電部材（２４）として
は、導電性テープ、導電性印刷などが挙げられる。そし
て導電部材（２４）を接着剤によって貼着した可動部ケ
ーブル（８）　、　（９）　、　（１０）の断面を示し
たものが第７図である。そして、測定器（２５）　、　
（２６）　、　　（２７）　。

（２８）及びＣＰＵ　（２０）は第８図に示す如く、前
記第１の発明の実施例と同様に構成されて、同様の作用
をするようになされている。

なお、上記導電性テープとしては、例えば銅、アルミニ
ウムなどからなる金属箔が挙げられ、必要に応じてその
厚さ、幅などを適宜設定することにより、正常な抵抗値
及び許容限界値を選択することができる。

また、上記導電性印刷には、例えば銅、アルミニウムな
どの導電性金属粉にバインダなどを含有せしめて可動部
ケーブルに被着させることができる。

次に第３の発明の産業用ロボットの可動部ケーブルの寿
命予知装置の一実施例を第９図ないし第１１図に基づい
て説明する。

本実施例の産業用ロボットの可動部ケーブルの寿命予知
装置は、第１アーム（３）及び第３アーム（５）の動作
領域を第９図に示す如く適宜分割し、それぞれの領域に
おける可動部ケーブル（８）　、　（９）　。

（１０）の曲り量、捩り量を予め把握しておき、それぞ
れの分割領域における曲り量及び捩り量の度数を予め設
定しておく。本実施例では右手系動作における度数を括
弧内に各分割領域の度数を、左手系動作における度数を
括弧なしで表示している。

また、コネクタ（１６）、　　（１４）間に位置する可
動部ケーブル（８）　、　（９）　、　（１０）の曲り
量及び１戻り量の度数は、第１０図に示す如く、昇降軸
（１）の中間位置を基準にして、上下方向いずれについ
ても度数１としている。

而して、産業用ロボットが各分割領域で停止すれば、そ
の度毎にその分割領域における度数を加算して、該加算
値が予め設定した基準値を越えたとき、その可動部ケー
ブルの寿命と判定するようにしたものである。この際の
判定も上記第１及び第２の発明と同様にＣＰＵ　（２１
）の判定回路で行なうようになされている。従って、本
実施例の如く可動部ケーブル（８）　、　（９）　、　
（１０）の各動作毎の曲り量、捩り士を重み付けするこ
とによっても、上記第１及び第２の発明における各実施
例と同様の作用、効果を期することが期待できる。

（発明の効果）以上本発明によれば、産業用ロボットの可動部ケーブル
の寿命を予知することができ、可動部ケーブルが断線す
る前に適宜交換することができ、生産計画を損なうこと
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は産業用ロボットを示す側面図、第２図は第１の
発明の一実施例の要部を示す構成図、第３図はその制御
構成図、第４図はその動作を示すフローチャート、第５
図は第２の発明の一実施例を−示す第１図相当図、第６
図はその要部を示す構成図、第７図は第５図における可
動部ケーブルの断面を示す断面図、第８図は第５図の制
御構成図、第９図は第３の発明の一実施例における産業
用ロボットのアームの動作領域及びその分割領域におけ
る可動部ケーブルの曲げ量及び）戻り量の度数を示す説
明図、第１０図は昇降軸の曲げ量及び捩り量を示す第９
図相当図、第１１図は第３の発明の実施例の制御構成図
である。（３）　、　（５）・・・アーム、（８）　、　（９）　、　（１０）・・・可動部ケーブ
ル、（１’７）、　（１８）、　（１９）、　（２５）
、　（２８）、　　（２７）、　（２８）・・・測定器
（測定回路）、（２１）・・・ＣＰＵ　、（２４）・・・導電部材。尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）産業用ロボットのアーム部に配線された可動部ケ
ーブルに、該可動部ケーブルの電流値または抵抗値の変
化を測定する測定回路を設けると共に、予め設定した電
流値または抵抗値の正常値と上記測定回路の測定値とを
比較して該測定値が予め設定した許容値を越えたとき上
記可動部ケーブルの寿命として判定する判定回路をＣＰ
Ｕに設けたことを特徴とする産業用ロボットの可動部ケ
ーブルの寿命予知装置。
（２）上記可動部ケーブルの表面に導電部材を装着し且
つ該導電部材の電流値または抵抗値の変化を測定する測
定回路を設けると共に、予め設定した上記導電部材の電
流値または抵抗値の正常値と上記測定回路の測定値とを
比較して該測定値が予め設定した許容値を越えたとき上
記可動部ケーブルの寿命として判定する判定回路をＣＰ
Ｕに設けたことを特徴とする産業用ロボットの可動部ケ
ーブルの寿命予知装置。
（３）産業用ロボットのアーム部の動作領域を適宜分割
した各領域のうち、特定の領域における上記アーム部の
停止回数を加算し、該加算値が予め設定した基準値を越
えたとき上記アーム部に配線された可動部ケーブルの寿
命として判定する判定回路をＣＰＵに設けたことを特徴
とする産業用ロボットの可動部ケーブルの寿命予知装置
。