JP2002287816A - 遠隔調整及び診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メーカの作業者がユーザの工場に出向いて行
っていたロボットの調整をメーカ側の解析用コンピュー
タから簡単に行い、しかも工場のラインを止めずにユー
ザの保守や調整の要求に即対応することができるように
する。 【解決手段】 ロボット１１とこれを制御するコントロ
ーラ１２を有するロボット装置において、コントローラ
１２に接続しロボット１１の状態量を取得する診断用コ
ンピュータ１３と、ロボット１１と遠隔に設置され、ロ
ボット１１の制御パラメータを調整する制御パラメータ
調整手段２３３を有する解析用コンピュータ２３と、こ
れらのコンピュータ１３、２３間を接続する通信機能３
１と、を有し通信機能３１によって状態量を解析用コン
ピュータ２３に送信し、状態量を基にロボット１１の制
御パラメータを求め、この制御パラメータを診断用コン
ピュータ１３経由でコントローラ１２に送信してロボッ
ト１１を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔地に設置され
たロボットやサーボモータ、ＮＣ装置などの制御対象の
調整、保守、診断等を行う遠隔調整及び診断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、遠隔地にあるユーザの工場のロボ
ット、サーボモータ、ＮＣ装置などのモータを含む制御
対象の保守や診断、調整を行う場合には、ユーザ側の作
業者では十分に対応できない場合がある。例えば、制御
対象に異なる負荷が付けられる程度でも新たにサーボゲ
インの調整が必要となる場合があり、調整の仕方によっ
ては制御対象が発振してしまうために、調整のノウハウ
を持っていないユーザ側の作業者では危険を伴う場合が
あった。このため、現地にメーカ側の作業者やユーザの
工場近くにあるメーカ側のサービスセンタの作業者が出
向く必要があり、時間と労力とコストがかかっていた。
また、急に制御対象の調整が必要になった場合でも、メ
ーカの作業者が遠隔地に行くまでに時間を要するため、
時間のロスが発生していた。更に、メーカ側の作業者が
現地で保守や診断、調整する場合でも、制御対象が入っ
ている工場のラインを止める必要があるため、生産性に
も影響が出ていた。同様に、工場のライン上に大型の測
定器を持ち込むような場合でもラインを止める必要があ
ったり、物理的に狭いライン上では測定器の持ち込みさ
え困難な場合があった。

【０００３】このような問題に対して、例えば特開平５
−３５７５１号公報に開示されている先行技術では、図
１１に示すように、メーカの所有する管理コンピュータ
とユーザの所有する工作機械またはその端末器とを商用
通信回線で接続することにより、対話形式で工作機械の
定期診断、故障診断ならびに故障の修復を行う方式があ
る。この先行技術では、工作機械のユーザ９１から工作
機械９１３ａの定期診断要求または故障診断要求があっ
たときに、工作機械メーカ９２の所有する定期診断もし
くは故障診断用のプログラムを内蔵した管理コンピュー
タ９２１から工作機械９１３ａまたはその端末器９１１
へ商用通信回線９３を介して定期診断もしくは故障診断
用のプログラムを送出する。そして、このプログラムを
工作機械９１３ａにおいて実行した結果生成された定期
診断もしくは故障診断に要する情報を、再度商用通信回
線９３を介して管理コンピュータ９２１にフィードバッ
クする。管理コンピュータ９２１がこの情報に基づく専
用解析プログラムを実行することにより工作機械９１３
ａの定期診断もしくは故障診断プログラムを自動解析
し、この解析結果をユーザの所有する工作機械９１３ａ
またはその端末器へ商用通信回線９３を介して送出す
る。また、ユーザ９１の所有する工作機械９１３ａもし
くはその端末器とメーカ９２の所有する管理コンピュー
タ９２１に定期診断および故障診断用プログラムのディ
スプレイ装置９１２，９２２を設け、このディスプレイ
装置９１２，９２２を介して対話形式で定期診断、故障
診断および故障修復に要する情報を伝達する構成であ
る。また、産業用ロボットの動作波形診断手段する方式
として、特開平７−１６０３２３号公報に開示されてい
る先行技術では、ロボットの動作データの波形を記憶し
基準波形と比較し特徴量を抽出する方式が開示されてい
る。この先行技術では、ロボットコントローラに、ロボ
ットのコントローラと通信してロボット本体の動作デー
タの履歴を記憶するデータファイルと、基準波形と比較
して取り込んだ動作データの波形の特徴量を抽出する波
形特徴抽出部と、前記基準波形と前記特徴量とからモデ
ル化された標準データを作成する標準データ作成部と、
前記標準データを前記動作データに合わせて調整する標
準データ調整部と、調整された前記標準データと前記動
作データを比較して予め設定された波形診断用コメント
テーブルをルックアップしながら前記動作データの波形
診断を行う波形診断部とを有するワークステーションを
接続する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平５−
３５７５１号公報記載の発明は、遠隔地にある制御対象
である工作機械の定期診断もしくは故障診断が主であ
り、制御対象のサーボゲインやアプリケーション固有の
パラメータなど遠隔地にある制御対象の制御パラメータ
を調整することには対応していない。また、定期診断や
故障診断を行う際や大型の測定器を持ち込む際にも、工
場のラインを止める必要があるなどの問題がある。ま
た、対話形式でユーザ側の作業者が対応する必要がある
ため、作業者が不在の場合には対応できず時間のロスが
発生し、制御対象がプレイバック運転中には一切の処理
を行うことができず、定期診断や故障診断の自動化にも
対応できていない。さらに、特開平７−１６０３２３号
公報記載の発明では、ロボットの動作データから基準波
形と比較することで特徴量を抽出して波形診断用コメン
トテーブルをルックアップしているが、動作データの抽
出とその波形の自動判断だけであるため、前記先行技術
と同様に、その結果をロボットのゲイン調整やアプリケ
ーション固有のパラメータの調整に反映し、動作確認で
きる構成になっていない。また、予め決まった動作でし
か動作データの波形を取ることしかできないため、ユー
ザ側の作業者が作成した作業プログラムによるプレイバ
ック運転中の定期診断や故障診断にも対応することがで
きない。そこで、本発明は、制御対象のサーボゲイン調
整やアプリケーション固有の調整を遠隔地にある解析用
コンピュータから簡単に行え、ユーザからの調整の希望
に時間のロスなく対応でき、大型の測定器が必要となる
ような調整も可能で、工場のラインを止める必要が無
く、通常のプレイバック運転時には故障診断を行うこと
ができる遠隔調整及び診断装置を提供することを目的と
する。

【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、制御対象と前記制御対象を制御するコント
ローラを有する制御対象の遠隔調整及び診断装置におい
て、コントローラに接続し制御対象の状態量を取得する
診断用コンピュータと、制御対象と遠隔に設置され、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、通信機能によって、前記状態量を解析用コ
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手段を有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制御対象の状態量を受信す
るデータ受信部と、動作指令による制御対象の状態量か
ら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られた制御パラメータ調整用の動
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がアプリケー
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のシミュレー
タ部の代わりに、遠隔地と同じ制御対象を使用すること
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
タが、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
によって送信するデータと前記データ受信部によって受
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が遠隔操作機能を有し、遠隔地で
使用している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が、前記解
析用コンピュータへ定期的に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異常と判断
した場合や送信要求が合った場合にも制御対象の状態量
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、制御対象のプ
レイバック運転時において、動作指令と制御対象の状態
量を前記診断用コンピュータから前記解析用コンピュー
タに送信させて、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によれ
ば、制御パラメータ調整を行う際に、前記コントローラ
上で直交座標系又は関節座標系における前記制御対象の
位置制限の条件を設定する条件設定部と、前記条件設定
部で設定された位置制限の条件を前記診断用コンピュー
タに転送し、前記診断用コンピュータ内で前記解析用コ
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を照合する条
件照合部を有し、干渉した場合に前記データ送信部から
前記解析用コンピュータに動作指令干渉信号と前記位置
制限の条件を送信し、前記解析用コンピュータの前記指
令生成部で前記動作指令干渉信号と前記位置制限の条件
により前記制御パラメータ調整用の動作信号を再作成す
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によれば、前記
条件照合部を前記解析用コンピュータ内に持つことで、
前記解析用コンピュータの前記指令生成部で前記制御パ
ラメータ調整用の動作指令作成する際に、前記条件設定
部で設定された前記位置制限の条件を前記解析用コンピ
ュータに送信して、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前記条件照合部で干渉するか
を照合し、干渉した場合に前記制御パラメータ調整用の
動作指令を再作成することを特徴としている。請求項１
２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内に、複数の制御パラメータを記憶
することのでき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内に、動作指令に
よる制御対象の状態量から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。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を、制御対象をロボットとして図１に示して説明する。
第１の実施の形態は、請求項１に記載するように、ユー
ザ側１の工場のラインに設置されたロボット１１とその
ロボット１１を制御するコントローラ１２からなるロボ
ット装置において、コントローラ１２に接続しロボット
１１の制御状態量を取得する診断用コンピュータ１３
と、ロボット１１が設置されたユーザ側１の工場とは遠
く離れたメーカ側２のサービスセンタ内（以下、「メー
カ側」と言う。）に設置された解析用コンピュータ２３
と、両コンピュータ１３，２３間を接続する電話回線や
インターネットのような商用通信回線やＬＡＮなどの専
用回線、あるいは無線通信などの通信機能３１から構成
されている。第１の実施の形態によれば、このように既
存の通信システムを使用することで新たな設備投資を必
要としない。ここで、診断用コンピュータ１３とコント
ローラ１２の間は、ケーブルまたはバス接続または無線
形式などで接続する方法がある。診断用コンピュータ１
３はパーソナルコンピュータや、コントローラ１２に内
蔵される形式のものであっても良く、コントローラ１２
に診断用コンピュータ１３の状態量記憶とデータの送受
信の機能を持たせるようにすることで、診断用コンピュ
ータ１３の設置スペースを省略しても良い。一方、請求
項２に記載するように、解析用コンピュータ２３はロボ
ット１１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２３２と、診断用コンピュータ１３に動作指
令を送信するデータ送信部２５と、診断用コンピュータ
１３から動作指令によるロボット１１の状態量を受信す
るデータ受信部２４と、ロボット１１のモデルを用いて
ロボット１１の状態量から動作及び状態を再現するシミ
ュレータ部２３１と、シミュレータ部２３１の結果から
制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部２３３
から構成されている。ここで、指令生成部２３２は、サ
ーボゲインの調整を行う場合には特定の動作パターンの
動作指令を生成し、例えばアーク溶接などアプリケーシ
ョン固有の条件パラメータの調整を行う場合には溶接条
件及び動作指令を生成する。または、解析用コンピュー
タ２３のメモリに予め記憶されていたデータを読み出し
て、動作指令としても良い。シミュレータ部２３１は遠
隔地にあるロボットについてのモデル（各リンクの長さ
や重量や剛性、モータや減速器や溶接機の型式等）を予
め入力済みで、実機と同一の動作指令を入力すること
で、シミュレータ部２３１で実機と同一若しくは近似的
な制御状態量を作成することが可能である。制御パラメ
ータ調整部２３３は、シミュレータ部２３１で得られた
制御状態量と診断用コンピュータ１３から送られてきた
ロボット１１の制御状態量を比較して、差が小さくなる
ように制御パラメータ（サーボゲイン）を調整する。例
えば、シミュレータ部２３１のモデルの位置偏差に比べ
て実際のロボット１１の位置偏差が大きい場合には、位
置ゲインを大きくする。更に、請求項３に記載するよう
に、診断用コンピュータ１３は制御対象の状態量を記憶
する状態量記憶部１３２と、制御対象のコントローラが
保守や調整に対応可能な状態であるかを判断するコント
ローラ状態判断部１３１と、解析用コンピュータ２３か
ら送られた動作指令を受信するデータ受信部１４と、解
析用コンピュータ２３に制御対象の状態量を送信するデ
ータ送信部１５から構成されている。

【０００７】また、診断用コンピュータ１３は、解析用
コンピュータ２３から送られてきた制御パラメータをコ
ントローラ１２に記憶させ、解析用コンピュータ２３の
指令に応じてコントローラ１２が制御パラメータ調整可
能な状態であるかを判断する機能も併せ持つ。以下で
は、制御パラメータの基本的な調整方法について、各ブ
ロックの働きを説明する。 （１）調整準備の判断 メーカ側２にいる作業者は、解析用コンピュータ２３の
指令生成部２３２で、遠隔地にある診断用コンピュータ
１３に対してロボット１１の制御パラメータの調整が行
えるかの状態判断指令を生成する。この状態判断指令を
データ送信部２５から電話回線などの商用通信回線３１
を介して、診断用コンピュータ１３のデータ受信部１４
に送信される（図中の）。診断用コンピュータ１３の
コントローラ状態判断部１３１において、コントローラ
１２に接続されたロボット１１の状態から制御パラメー
タの調整が行えると判断した場合は、調整可能の信号を
データ送信部１５から解析用コンピュータ２３のデータ
受信部２４へ送信する。解析用コンピュータ２３は、こ
の信号を受けると動作指令を診断用コンピュータ１３の
データ受信部１４に送信する（図中の）。非常停止中
やプレイバック運転中などで調整が行えない場合は、診
断用コンピュータ１３のコントローラ状態判断部１３１
はユーザ側１の作業者に制御パラメータの調整を行える
ように指示を出す等の処理を行う。

【０００８】（２）動作の実行及び制御状態量の記憶 診断用コンピュータ１３は送られてきた動作指令と初
期状態の制御パラメータをコントローラ１２に送り記憶
させ、コントローラ１２側の準備が出来次第、ロボット
１１に動作指令による動作を行わせる。この動作中のロ
ボット１１の制御状態量（例えば、位置ＦＢや速度Ｆ
Ｂ、トルク指令など）は、コントローラ１２から診断用
コンピュータ１３に特定のサンプリング周期で転送さ
れ、状態量記憶部１３２に記憶される。若しくは、動作
中の制御状態量はコントローラ１２内に全て記憶され、
動作指令による動作終了後に一括して診断用コンピュー
タ１３に転送され状態量記憶部１３２に記憶される構成
でも良い。 （３）制御状態量の転送 ロボット１１の動作終了時または解析用コンピュータ２
３からの指令に応じて、診断用コンピュータ１３は状態
量記憶部１３２に記憶しているロボット１１の制御状態
量を、データ送信部１５から電話回線などの商用通信回
線３１を介して解析用コンピュータ２３へ転送する（図
中の）。ここで、転送する制御状態量は、情報量を減
少させて通信速度を上げるために、位置ＦＢやトルク指
令などの必要な情報だけを選択し転送できる構成でも良
い。 （４）制御パラメータの調整 解析用コンピュータ２３のシミュレータ部２３１は指令
生成部２３２で作成した動作指令とデータ受信部２４で
受信したロボット１１の制御状態量と遠隔地のロボット
１１と同一のモデルを用いて、遠隔地のロボット１１の
動作を再現させる。ここで、解析用コンピュータ２３の
制御パラメータ調整部２３３は動作指令とモデルからシ
ミュレーションした動作波形と、実機から取得した制御
状態量の動作波形を比較することで、制御パラメータが
最適であるかどうかを自動的に判断する。また、この判
断は解析用コンピュータ２３を操作しているメーカ側２
の作業者が行う構成であっても良い。 （５）動作確認 制御パラメータが最適であると判断された場合には、解
析用コンピュータ２３はデータ送信部２５から電話回線
などの商用通信回線３１を介して、この制御パラメータ
を診断用コンピュータ１３のデータ受信部１４に送信す
る（図中の）。診断用コンピュータ１３は送られてき
た制御パラメータをコントローラに送り記憶させること
で、制御パラメータ調整を完了する。ここで、確認のた
めに再度、ロボット１１に制御パラメータ調整用の動作
指令による動作を行わせて、ユーザ側１の作業者に判断
を委ねるようにすることで、より確実に制御パラメータ
の調整を行うことができ、制御パラメータ調整後のロボ
ット１１の動作がユーザの満足できるレベルにあるかを
確認することもできる。

【０００９】（６）再調整 制御パラメータが最適でないと判断された場合には、解
析用コンピュータ２３の制御パラメータ調整部２３３は
シミュレーションの最適な動作波形に近づくように制御
パラメータを自己調整する。調整後の制御パラメータは
データ送信部２５から商用通信回線３１を介して診断用
コンピュータ１３に送信される。診断用コンピュータ１
３はデータ受信部１４で受信した制御パラメータをコン
トローラに送り記憶させ、ロボット１１を動作させる。
この時のロボット１１の制御状態量は前回の調整時と同
様に解析用コンピュータ２３に送信され、解析用コンピ
ュータ２３のシミュレータ部２３１で再びシミュレーシ
ョンした動作波形と、制御状態量の動作波形を比較し、
制御パラメータ調整部２３３が最適な動作波形と判断す
るまで上記処理を繰り返す。このようなシステムを構成
することにより、従来はメーカ側２の作業者がユーザ側
１の工場に出向いて行っていた制御パラメータの調整を
メーカ側２の解析用コンピュータ２３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１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。

【００１０】次に、本発明の第２の実施の形態を図２に
基づいて説明する。ここでは、請求項４に記載するよう
に、ロボット１２のサーボゲイン調整を行うことを想定
して各ブロックの働きを説明する。 （１）調整準備の判断 メーカ側２にいる作業者は、解析用コンピュータ２３の
指令生成部２３２で、遠隔地にある診断用コンピュータ
１３に対してロボット１１のサーボゲイン調整が行える
かの状態判断指令を生成する。この状態判断指令をデー
タ送信部２５から電話回線などの商用通信回線３２を介
して、診断用コンピュータのデータ受信部に送信される
（図中の）。診断用コンピュータ１３のコントローラ
状態判断部１３１において、コントローラ１２に接続さ
れたロボット１１の状態からゲイン調整が行えると判断
した場合は、サーボゲイン調整可能の信号をデータ送信
部１５から解析用コンピュータ２３のデータ受信部２４
へ送信する。解析用コンピュータ２３は、この信号を受
けるとゲイン調整用動作指令を診断用コンピュータ１３
のデータ受信部１４に送信する（図中の） 非常停止中やプレイバック運転中などでゲイン調整が行
えない場合は、診断用コンピュータ１３のコントローラ
状態判断部１３１はユーザ側１の作業者にサーボゲイン
調整を行えるように指示を出す等の処理を行う。 （２）ゲイン調整用動作の実行及び制御状態量の記憶 診断用コンピュータ１３は送られてきたゲイン調整用の
動作指令と初期状態のサーボゲインをコントローラ１２
に送り記憶させ、コントローラ１２側の準備が出来次
第、ロボット１１にゲイン調整用の動作指令による動作
を行わせる。この動作中のロボット１１の制御状態量
（例えば、位置ＦＢや速度ＦＢ、トルク指令など）は、
コントローラ１２から診断用コンピュータ１３に特定の
サンプリング周期で転送され、状態量記憶部１３２に記
憶される。若しくは、動作中の制御状態量はコントロー
ラ１２内に全て記憶され、動作指令による動作終了後に
一括して診断用コンピュータ１３に転送され状態量記憶
部１３２に記憶される構成でも良い。

【００１１】（３）制御状態量の転送 ロボット１１の動作終了時または解析用コンピュータ２
３からの命令に応じて、診断用コンピュータ１３は状態
量記憶部１３２に記憶しているロボット１１の制御状態
量を、データ送信部１５から電話回線などの商用通信回
線３２を介して解析用コンピュータ２３へ転送する（図
中の）。ここで、転送する制御状態量は、情報量を減
少させて通信速度を上げるために、位置ＦＢやトルク指
令などの必要な情報だけを選択し転送できる構成でも良
い。 （４）ゲイン調整 解析用コンピュータ２３のシミュレータ部２３１は指令
生成部２３２で作成した動作指令とデータ受信部２４で
受信したロボット１１の制御状態量と遠隔地のロボット
１１と同一のモデルを用いて、遠隔地のロボット１１の
動作を再現させる。ここで、解析用コンピュータ２３の
制御パラメータ調整部２３３は動作指令とモデルからシ
ミュレーションした動作波形と、実機から取得した制御
状態量の動作波形を比較することで、サーボゲインが最
適であるかどうかを自動的に判断する。また、この判断
は解析用コンピュータ２３を操作しているメーカ側２の
作業者が行う構成であっても良い。 （５）動作確認 サーボゲインが最適であると判断された場合には、解析
用コンピュータ２３はデータ送信部２５から電話回線な
どの商用通信回線３２を介して、このサーボゲインを診
断用コンピュータ１３のデータ受信部１４に送信する
（図中の）。診断用コンピュータ１３は送られてきた
サーボゲインをコントローラ１２に送り記憶させること
で、サーボゲイン調整を完了する。ここで、確認のため
に再度、ロボット１１にゲイン調整用の動作指令による
動作を行わせて、ユーザ側１の作業者に判断を委ねるよ
うにすることで、より確実にサーボゲインの調整を行う
ことができ、ゲイン調整後のロボットの動作がユーザの
満足できるレベルにあるかを確認することもできる。 （６）再調整 サーボゲインが最適でないと判断された場合には、解析
用コンピュータ２３の制御パラメータ調整部２３３はシ
ミュレーションの最適な動作波形に近づくようにサーボ
ゲインを自己調整する。調整後のサーボゲインはデータ
送信部２５から商用通信回線３２を介して診断用コンピ
ュータ１３に送信される。診断用コンピュータ１３はデ
ータ受信部１４で受信したサーボゲインをコントローラ
１２に送り記憶させ、ロボット１１を動作させる。この
時のロボット１１の制御状態量は前回の調整時と同様に
解析用コンピュータ２３に送信され、解析用コンピュー
タ２３のシミュレータ部２３１で再びシミュレーション
した動作波形と、制御状態量の動作波形を比較し、制御
パラメータ調整部２３３が最適な動作波形と判断するま
で上記処理を繰り返す。

【００１２】図３は、図１および図２の解析用コンピュ
ータ２３のシミュレータ部２３１の代わりに、遠隔地に
あるロボット１１と同一の実機２１を使用して動作を再
現する場合を示している。このように、シミュレータ部
２３１の代わりに遠隔地にあるロボットと同一の実機を
用いることで、予めある程度の制御パラメータを事前に
調整しておくことができ、時間短縮を図ることができ
る。更に、シミュレーションでは現れない異音や振動な
どをユーザ側１の作業者よりも先にメーカ側２の作業者
が認識することが可能になるため、安全性についてもシ
ミュレータ部２３１より効果がある。大型の測定器を必
要とする調整や保守の場合でも、測定器をユーザ側の工
場に運搬する必要が無く、メーカ側の工場内で調整を行
うことが可能である。また、ここでは図示しないが、シ
ミュレーションと実機のロボットを併用する構成であっ
ても良い。これは、ユーザ側１のロボット１１で動作さ
せた制御状態量からシミュレータ部２３１でサーボゲイ
ンの調整を行い、得られたサーボゲインを用いてメーカ
側２にある実機２１で動作確認してからユーザ側１にサ
ーボゲインを送るようにすれば、より安全性が高くな
る。プレイバック運転中などに調整を行う場合には、解
析用コンピュータ２３の指令生成部２３２から動作指令
を送信せずに、コントローラ１２内にある実際の作業の
動作指令での制御状態量を取得する。診断用コンピュー
タ１３は制御状態量が取得できた時点で、実際の作業で
の動作指令と制御状態量を解析用コンピュータ２３に送
信し、後は前述のように解析用コンピュータ２３内で制
御パラメータの最適化を行う。このように実際の動作指
令を使用して制御状態量を取得することで、工場のライ
ンを止めることなく、制御パラメータの調整を行うこと
ができる。

【００１３】次に、本発明の第３の実施の形態を図４に
基づいて説明する。ここでは、請求項５に記載するよう
に、アプリケーション固有の条件パラメータの調整とし
て、ロボットによるアーク溶接の溶接条件の調整を行う
ことを想定し、各ブロックの働きを説明する。ここで、
溶接条件の条件パラメータとしては、溶接速度、溶接ト
ーチ角度、溶接ワイヤ送給モータの送給速度などであ
る。 （１）ワークデータの取得 アーク溶接の条件はワーク形状や材質によって大きく異
なるため、事前にある程度の条件を絞り込む必要があ
る。そのため、ユーザ側１の作業者はアーク溶接を実施
するワークの形状や材質等をコントローラ１２若しくは
診断用コンピュータ１３に登録する。登録されたワーク
の形状や材質等のデータは、データ送信部１５から商用
通信回線３２を介してメーカ側２の解析用コンピュータ
２３の指令生成部２３２に送信される（図中の）。 （２）調整準備の判断 メーカ側２にいる作業者は、遠隔地にあるロボット１１
による調整が行えるかを調べる必要がある。そこで作業
者は、解析用コンピュータ２３の指令生成部２３２で、
遠隔地にある診断用コンピュータ１３に対してロボット
１１によるアーク溶接の溶接条件の調整が行えるかの状
態判断指令を生成する。この状態判断指令をデータ送信
部２５から商用通信回線３２を介して、診断用コンピュ
ータ１３のデータ受信部１４に送信される（図中の
）。診断用コンピュータ１３は、接続されたロボット
１１の状態から溶接条件の調整が行えると判断した場合
は、溶接条件の調整可能の信号をデータ送信部１５から
解析用コンピュータ２３へ送信する。この信号を受ける
と、解析用コンピュータ２３は溶接条件の初期値を診断
用コンピュータ１３に送信する（図中の）。プレイバ
ック運転中や非常停止中などで溶接条件の調整が行えな
い場合は、診断用コンピュータ１３はユーザ側１の作業
者に溶接条件の調整を行えるように指示を出す等の処理
を行う。 （３）アーク溶接の実行及び溶接状態量の記憶 診断用コンピュータ１３はデータ受信部１４で受信した
溶接条件の初期値をコントローラ１２に送り記憶させ
る。コントローラ１２側の準備が出来次第、ロボット１
１に溶接条件の初期値とユーザ側１の作業者が作成した
プログラムによるアーク溶接を行わせる。このアーク溶
接中の溶接状態量（例えば、溶接速度の他の溶接電圧や
溶接電流など）は、コントローラ１２から診断用コンピ
ュータ１３に特定のサンプリング周期で転送し、状態量
記憶部１３２に記憶される。若しくは、アーク溶接中の
溶接状態量はコントローラ１２内に全て記憶されて、溶
接終了後に一括して診断用コンピュータ１３の状態量記
憶部１３２に転送され記憶される。 （４）溶接状態量の転送 ロボット１１の動作終了時または解析用コンピュータ２
３からの命令に応じて、診断用コンピュータ１３は状態
量記憶部１３２に記憶している溶接状態量を、データ送
信部１５から商用通信回線３２を介して解析用コンピュ
ータ２３へ転送する（図中の）。ここで、転送する溶
接状態量は、情報量を減少させ通信速度を上げるため
に、溶接電圧や溶接電流、溶接速度などを必要に応じて
選択できる構成でも良い。また、ワークの溶接結果に対
するユーザ側１の作業者の満足度や意見なども診断用コ
ンピュータ１３に入力させ解析用コンピュータ２３へ転
送させる構成にすることで、ユーザ側１の作業者の満足
するワークに、より短時間で近づけることが可能とな
る。 （５）溶接条件の調整 解析用コンピュータ２３のシミュレータ部２３１は指令
生成部２３２で作成した溶接条件と転送されてきた溶接
状態量を用いて、遠隔地のロボット１１によるアーク溶
接を再現する。ここで、解析用コンピュータ２３の制御
パラメータ調整部は、ワークのデータと溶接条件からシ
ミュレーションした結果（溶接状態量）と転送されてき
た溶接状態量を比較することで、最適な溶け込みや接合
が行えているかを自動的に判断する。また、この判断は
解析用コンピュータ２３を操作しているメーカ側２の作
業者が行う構成であっても良い。ここで、ユーザ側１が
希望する仕様（溶け込みや接合状態）になるように溶接
条件（溶接速度や溶接トーチ角度、溶接ワイヤ送給モー
タの送給速度など）調整しても良い。更に、ユーザ側１
のワークと同一のワークがメーカ側２にある場合には、
実際にアーク溶接を行うことで、接合強度を測定したり
断面の溶け込み形状を確認することができる。 （６）条件確認 溶接条件が最適であると判断された場合には、解析用コ
ンピュータ２３はデータ送信部２５から商用通信回線を
介して、この溶接条件を診断用コンピュータ１３に送信
する（図中の）。診断用コンピュータ１３はデータ受
信で受信した溶接条件をコントローラ１２に送り記憶さ
せることで、溶接条件の調整を完了する。ここで、確認
のために再度、ロボット１１に溶接条件によるアーク溶
接を行わせて、ユーザ側１の作業者に判断を委ねるよう
にすることで、より確実に溶接条件の調整を行うことが
でき、溶接条件調整後のアーク溶接の状態がユーザ側１
の満足できるレベルにあるかを確認することもできる。 （７）再調整 溶接条件が最適でないと判断された場合には、解析用コ
ンピュータ２３の制御パラメータ調整部はシミュレーシ
ョンの最適な結果に近づくように溶接条件を自己調整す
る。調整後の溶接条件はデータ送信部２５から商用通信
回線を介して診断用コンピュータ１３に送信される。診
断用コンピュータ１３はデータ受信で受信した溶接条件
をコントローラ１２に送り記憶させ、アーク溶接を再度
実行する。この時のアーク溶接の溶接状態量は前回の調
整時と同様に解析用コンピュータ２３に送信され、解析
用コンピュータ２３のシミュレーション部で再びシミュ
レーションした結果と溶接状態量を比較し、制御パラメ
ータ調整部が最適な溶接条件と判断するまで上記処理を
繰り返す。

【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７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。

【００１５】次に、図６に示し、請求項７に記載するよ
うに、解析用コンピュータ２３はロボット１１の動作指
令を作成する指令生成部２３２と、診断用コンピュータ
１３に動作指令を送信するデータ送信部２５と、診断用
コンピュータ１３から動作指令によるロボット１１の状
態量を受信するデータ受信部１４と、遠隔地にあるロボ
ット１１の制御パラメータを調整する制御パラメータ調
整部２３３と、データ送信部２５によって送信するデー
タとデータ受信部２４によって受信するデータを選択的
に記憶するデータ記憶部２３５から構成されている。こ
こで、指令生成部２３２は、サーボゲインの調整を行う
場合には特定の動作パターンの動作指令を生成し、例え
ばアーク溶接などアプリケーション固有の条件パラメー
タの調整を行う場合には溶接条件及び動作指令を生成す
る。または、予め解析用コンピュータ２３のデータ記憶
部２３５に記憶されていたデータを読み出して、動作指
令としても良い。制御パラメータ調整部２３３は、例え
ば、診断用コンピュータ１３から送られてきたロボット
１１の制御状態量の内、ロボット１１の位置指令値と位
置フィードバック値を比較して、差が小さくなるように
制御パラメータ（サーボゲイン）を調整する。更に、請
求項８に記載するように、解析用コンピュータ２３の指
令生成部２３２は遠隔操作機能を有し、遠隔地で使用し
ている制御対象自体を操作することが可能である。この
ように遠隔地にあるロボット１１が狭隘な環境に設置さ
れている場合、自動に動作指令を生成した際にロボット
１１と周囲のワークなどが干渉する問題が生じることが
ある。このように自動動作指令生成では対処できない場
合に、遠隔地に設置したカメラでロボット１１の動作を
見ながら手動で遠隔操作し、動作指令を生成することで
干渉の問題を回避することができる。また、請求項９に
記載するように、診断用コンピュータ１３のデータ送信
部１５は、解析用コンピュータ２３へ定期的に制御対象
の状態量を送信するとともに、コントローラ状態判断部
１３１が異常と判断した場合や送信要求が合った場合に
も制御対象の状態量を送信することができる。

【００１６】次に、本発明の第５の実施の形態を図６に
基づいて説明する。ここでは制御パラメータの基本的な
調整方法について、各ブロックの働きを説明する。 （１）経年変化による調整準備の判断 ユーザ側１が使用しているロボット１１のコントローラ
１２に接続した診断用コンピュータ１３は、ロボット１
１のサーボ周期でロボット１１の状態量を絶えず決めら
れた容量だけ状態量記憶部１３２で記憶することを繰り
返す。診断用コンピュータ１３は予め決められた日時
（１日あるいは週に一度）に決められた容量だけ記憶し
た最新の状態量と正常な通信であるという情報を解析用
コンピュータ２３へ自動に定期送信する（図６中の
）。データを受信した解析用コンピュータ２３は、診
断用コンピュータ１３からの正常な定期的なデータであ
ることを判断して状態量を記憶し、更に位置偏差や速度
偏差などを計算する。解析用コンピュータ２３は位置偏
差や速度偏差が決められた設定範囲の場合には正常であ
ると判断し、設定範囲を越えた場合には異常を生じる可
能性があるといった警告をメーカ側２の担当者に通達す
る（図５中の）とともに、診断用コンピュータ１３に
も点検要求内容を表示する。 （２）異常時の調整準備の判断 ユーザ側１が使用しているロボット１１のコントローラ
１２に接続した診断用コンピュータ１３は、ロボット１
１のサーボ周期でロボット１１の状態量を絶えず決めら
れた容量だけ状態量記憶部１３２で記憶することを繰り
返す。診断用コンピュータ１３のコントローラ状態判断
部１３１が異常状態を判断した場合、定期送信よりも優
先的に異常を生じたことを解析用コンピュータ２３に送
信する（図中の）。このとき、異常を生じた時刻直前
の最新データも同時に解析用コンピュータ２３へ送信す
る。データを受信した解析用コンピュータ２３は、診断
用コンピュータ１３からの異常時のデータであることを
判断して状態量を記憶し、更に位置偏差や速度偏差など
を計算する。メーカ側２の担当者は異常の原因を解析用
コンピュータ２３に記憶した過去のデータを参考に究明
および問題解決を行い、解析用コンピュータ２３を通じ
てメーカ側２の担当者へ通達するとともに、診断用コン
ピュータ１３にも警告を送信し（図中の）異常の原因
あるいは点検要求内容を表示する。このとき、異常の原
因が周囲の物体と衝突したり、安全装置が動作した場合
などは、その内容を提示し、対策を終了する。また、異
常の原因が制御対象の故障や破損など物理的な対応を要
する場合、解析用コンピュータ２３から診断用コンピュ
ータ１３を通じてユーザ側１へ修理の必要性と修理内容
を通知し、ユーザ側１の意向を伺う。ユーザ側１が修理
を要請した場合、メーカ側２の担当者は、ユーザ側１の
制御対象の修理に出向き修理を行う。 （３）ゲイン調整動作の実行及び制御状態量の記憶 ユーザ側１は、表示された内容を確認し、調整を行う場
合は診断用コンピュータ１３を用いて解析用コンピュー
タ２３へ調整要求する（図中の）。調整要求を確認し
たメーカ側２の担当者は調整用の指令を生成し、診断用
コンピュータ１３へ動作指令を送信し（図中の）、ロ
ボット１１を動作させる。このときメーカ側２の作業者
はユーザ側１にあるカメラでロボット１１周囲の環境を
確かめ、動作指令を自動に生成するか遠隔操作で動作指
令を生成するかを予め判断する。この動作中のロボット
１１の制御状態量は、コントローラ１２から診断用コン
ピュータ１３に特定のサンプリング周期で転送され、状
態量記憶部１３２に記憶される。若しくは、動作中の制
御状態量はコントローラ１２内に全て記憶され、動作指
令による動作終了後に一括して診断用コンピュータ１３
に転送され、状態量記憶部１３２に記憶される構成でも
良い。 （４）制御状態量の転送 ロボット１１の動作終了時または解析用コンピュータ２
３からの命令に応じて、診断用コンピュータ１３は状態
量記憶部１３２に記憶しているロボット１１の制御状態
量を、データ送信部１５から電話回線などの商用通信回
線を介して解析用コンピュータ２３へ転送する（図中の
）。ここで、転送する制御状態量は、情報量を減少さ
せて通信速度を上げるために、位置ＦＢやトルク指令な
どの必要な情報だけを選択し転送できる構成でも良い。 （５）制御パラメータの設定 解析用コンピュータ２３では、データ受信部２４で受信
したロボット１１の制御状態量から指令直とフィードバ
ック値の波形を比較することで、制御パラメータが最適
であるかどうかを自動的に設定する。また、この設定は
解析用コンピュータ２３を操作しているメーカ側２の作
業者が行う構成であっても良い。ここで設定した制御パ
ラメータを診断用コンピュータ１３の受信部１４へ送信
する。（図中の）。診断用コンピュータ１３は受信し
た制御パラメータをコントローラ１２へ送り記憶させ
る。ここで、確認のため再度、ロボット１１に制御パラ
メータ調整用の動作指令による動作を行なわせて、ユー
ザ側１の作業者に判断を委ねるようにすることで、より
確実に制御パラメータの調整を行うことができ、制御パ
ラメータ調整後のロボット１１の動作がユーザ側１の満
足できるレベルにあるかを確認することもできる。 （６）再調整 制御パラメータが最適でないと判断された場合には、
（４）制御状態量の転送と（５）の制御パラメータの設
定を繰り返し、最適な動作波形に近づくように制御パラ
メータを調整する。このようなシステムを構成すること
により、従来はメーカ側２の作業者がユーザ側１の工場
に出向いて行っていた制御パラメータの調整をメーカ側
２の解析用コンピュータ２３から簡単に行うことができ
る。また、ユーザ側１が実際に使用している実機を用い
て制御パラメータを調整するためロボット１１の経年変
化にも対処でき、ユーザ側１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。

【００１７】次に、本発明の第６の実施の形態を図７に
基づいて説明する。ここでは、遠隔地にいるユーザ側１
がコントローラ１２で設定した位置制限の条件を元に、
解析用コンピュータ２３で作成された制御パラメータ調
整用の動作指令が位置制限の条件に干渉するかどうかを
チェックし、動作指令が位置制限の条件に干渉する場合
には動作指令を再作成する働きを説明する。請求項１１
に記載するように、遠隔地にいるユーザ側１は作業に応
じて制御対象であるロボット１１の作業エリア内で位置
制限などの条件設定を行う必要がある。例えば、狭隘部
にロボット１１のエンドエフェクタが入り込む場合の位
置制限である。前述の第２の実施の形態で述べたよう
に、制御パラメータの調整がサーボゲインである場合
で、狭隘部にロボット１１のエンドエフェクタが入り込
んで、狭隘部にある周辺機器やワークなどにロボット１
１が接触する危険性がある例を基に説明を行う。ここで
は、直交座標系における位置制限を行う条件を用いる。 （１）条件登録 遠隔地にいるユーザ側１は、予め狭隘部にある周辺機器
やワークなど位置にロボット１１のエンドエフェクタや
アームが入り込まないように、周辺機器やワークなどの
位置情報を直交座標系での位置制限の条件としてコント
ローラ１２の条件設定部１２１に登録する。この位置制
限の条件はコントローラ１２から診断用コンピュータ１
３に転送される（図中の）。次に、診断用コンピュー
タ１３のコントローラ状態判断部１３１において、コン
トローラ１２に接続されたロボット１１の状態からゲイ
ン調整が行えると判断した場合は、サーボゲイン調整可
能の信号をデータ送信部１５から解析用コンピュータ２
３のデータ受信部２４へ送信する。解析用コンピュータ
２３は、このサーボゲイン調整可能の信号を受けると、
制御パラメータ調整用として指令生成部２３２で作成し
たゲイン調整用動作指令を診断用コンピュータ１３のデ
ータ受信部１４に送信する（図中の）。 （２）条件照合 サーボゲイン調整用の動作指令を診断用コンピュータ１
３のデータ受信部１４で受信した場合、直ぐにロボット
１１のコントローラ１２に転送しないで、診断用コンピ
ュータ１３内に設けた条件照合部１３３に送る。条件照
合部１３３では、サーボゲイン調整用の動作指令が予め
登録された位置制限の条件に干渉しないかをチェックす
る。この際、サーボゲイン調整用の動作指令が各関節の
角度指令である場合には、順変換などの演算式を用いる
ことで、作業座標系の位置に変換して、位置制限の条件
と照合することができる。特に干渉しない場合にはサー
ボゲイン調整用の動作指令はコントローラ１２に転送さ
れ（図中の）、サーボゲイン調整用の動作を行う。 （３）動作指令再作成 動作指令が位置制限の条件と干渉した場合には、データ
送信部１５から解析用コンピュータ２３に動作指令干渉
信号と前記位置制限の条件を送信し（図中の）、コン
トローラ１２には動作指令を転送しない。解析用コンピ
ュータ２３で動作指令干渉信号と位置制限の条件を受信
すると、指令生成部２３２で前記位置制限の条件と干渉
しないサーボゲイン調整用の動作信号を再作成する。 （４）再確認 この再作成したサーボゲイン調整用の動作指令をもう一
度、診断用コンピュータ１３に送信して（図中の）、
条件照合部１３３でチェックする。干渉しない場合は、
再作成された動作指令はコントローラ１２に転送され
（図中の）、サーボゲイン調整用の動作を行う。干渉
した場合には、ユーザ側１はコントローラ１２上の条件
設定部２１で更に条件を細かく設定して、干渉しない動
作指令を作成するまで、上記（１）〜（４）を繰り返
す。後は、前記実施の形態２と同様に、制御状態量の記
憶・転送を行い、ゲイン調整を実施して、診断用コンピ
ュータ１３にサーボゲインを転送して、動作確認を行
う。

【００１８】次に、本発明の第７の実施の形態を図８に
基づいて説明する。請求項１２に記載するように、遠隔
地にいるユーザ側１がコントローラ１２の条件設定部１
２１で登録した位置制限の条件を、診断用コンピュータ
１３を経由して解析用コンピュータ２３に送り、位置制
限の条件に干渉しないように制御パラメータ調整用の動
作指令を作成する。ここでは、本発明の第６の実施の形
態と同様に、サーボゲインの調整を行うことを例にして
説明を行う。 （１）条件登録 遠隔地にいるユーザ側１は、予め狭隘部にある周辺機器
やワークなど位置にロボット１１のエンドエフェクタや
アームが入り込まないように、周辺機器やワークなどの
位置情報を直交座標系での位置制限の条件としてコント
ローラ１２の条件設定部１２１に登録する。この位置制
限の条件はコントローラ１２から診断用コンピュータ１
３に転送される（図中の）。次に、診断用コンピュー
タ１３のデータ送信部１５から商用通信回線３２を介し
て解析用コンピュータ２３のデータ受信部２４に送信さ
れ（図中の）、指令生成部２３２に設定される。 （２）動作指令作成 解析用コンピュータ２３の指令生成部２３２で、診断用
コンピュータ１３から受信した直交座標系上での位置制
限の条件を満たすように、制御パラメータ調整用として
サーボゲイン調整用の動作指令を作成する。 （３）条件照合 サーボゲイン調整用の動作指令は条件照合部２３６で位
置制限の条件と照合される。このとき、前記サーボゲイ
ン調整用の動作指令が各関節の角度指令である場合に
は、順変換などの演算式を用いることで、作業座標系の
位置に変換して、位置制限の条件と照合することができ
る。干渉しない場合には、商用通信回線３２を介してデ
ータ送信部２５から診断用コンピュータ１３のデータ受
信部１４に送られる（図中の）。この前記動作指令は
コントローラ１２に転送され（図中の）、サーボゲイ
ン調整用の動作を行う。干渉した場合には、動作指令の
再作成を行い、条件照合部２３６で干渉しなくなるま
で、再作成を繰り返す。後は、前記実施の形態２と同様
に、制御状態量の記憶・転送を行い、ゲイン調整を実施
して、診断用コンピュータ１３にサーボゲインを転送し
て、動作確認を行う。

【００１９】次に、本発明による第８の実施の形態を図
９に基づいて説明する。請求項１３に記載するように、
ユーザ側１の診断用コンピュータ１３内に制御パラメー
タ記憶部１３４を設け、ここに以前の用途に使用した制
御パラメータ（サーボゲインやアプリケーション固有の
条件パラメータ）を全て記憶できるようにする。ここで
は、制御対象をロボットとして、工場のラインの変更な
どにより、ロボットの現在の用途（例えば、溶接用途）
を以前の用途（例えば、ハンドリング用途）に戻したい
場合を例に説明する。 （１）パラメータ切り換え要求 ユーザ側１の作業者は、ロボット１１を溶接用途からハ
ンドリング用途に変更する場合に、コントローラ１２経
由で診断用コンピュータ１３に制御パラメータ切り換え
要求を送る（図中の）。 （２）パラメータ一覧 第８の実施の形態によって診断用コンピュータ１３内に
設置された制御パラメータ記憶部１３４に制御パラメー
タ切り換え要求が送られると、制御パラメータ記憶部１
３４では現在までに登録された制御パラメータのデータ
からハンドリング用途に関するデータ一覧を作成、若し
くは作成して記憶されていた一覧データをコントローラ
１２に転送する（図中の）。 （３）パラメータ選択 コントローラ１２に転送されてきた一覧データから、作
業者は希望するハンドリング作業に見合ったデータを１
つ選択する。この制御パラメータ選択情報は、診断用コ
ンピュータ１３の制御パラメータ記憶部１３４に転送さ
れる（図中の）。 （４）制御パラメータ転送 制御パラメータ記憶部１３４に制御パラメータ選択情報
が送られると、ハンドリング用途に関するデータ一覧か
ら選択された制御パラメータのデータをコントローラ１
２に転送する（図中の）。このように、工場のライン
の変更などにより制御対象を元の状態に戻した場合で
も、改めて解析用コンピュータを用いて制御パラメータ
の再調整の必要がなく、時間の短縮を図ることができ
る。

【００２０】次に、本発明による第９の実施の形態を図
１０に基づいて説明する。請求項１４に記載するよう
に、診断用コンピュータ１３内にシミュレータ部１３５
を設け、以前の用途で使用した制御パラメータ（サーボ
ゲインやアプリケーション固有の条件パラメータ）を制
御対象に使用する前に、このシミュレータ部１３５で作
業者が制御対象の動きを確認できるようにする。ここで
は、第８の実施の形態と同様に、ロボットの現在の用途
（例えば、溶接用途）を以前の用途（例えば、ハンドリ
ング用途）に戻したい場合を例に説明する。 （１）パラメータ切り換え要求 ユーザ側１の作業者は、ロボット１１を溶接用途からハ
ンドリング用途に変更する場合に、コントローラ１２経
由で診断用コンピュータ１３に制御パラメータ切り換え
要求を送る（図中の）。 （２）パラメータ一覧 診断用コンピュータ１３内に設置された制御パラメータ
記憶部１３４に制御パラメータ切り換え要求が送られる
と、制御パラメータ記憶部１３４では、現在までに登録
された制御パラメータのデータからハンドリング用途に
関するデータ一覧を作成、若しくは作成して記憶されて
いた一覧データをコントローラ１２に転送する（図中の
）。 （３）パラメータ選択 コントローラ１２に転送されてきた一覧データから、作
業者は希望するハンドリング作業に見合ったデータを１
つ選択する。ここで、作業者は選択した制御パラメータ
を用いたロボットの動きを確認したい場合には、シミュ
レータ確認命令をコントローラ１２から発行する。この
制御パラメータ選択情報とシミュレータ確認命令は、診
断用コンピュータ１３の制御パラメータ記憶部１３４に
転送される（図中の）。 （４）パラメータ確認 制御パラメータ記憶部１３４に制御パラメータ選択情報
とシミュレータ確認命令が送られると、ハンドリング用
途に関するデータ一覧から選択された制御パラメータの
データをシミュレータ部１３５に転送し（図中の）、
シミュレータ部上で現在使用しているロボット１２と同
じモデルを用いたシミュレーションが実行される。作業
者はこのシミュレーションにより、選択した制御パラメ
ータが正しいかを判断する。 （５）制御パラメータ転送 作業者がシミュレータ部１３５に確認ＯＫの入力を行な
うと、シミュレータ部１３５から制御パラメータ記憶部
１３４に確認ＯＫの信号が転送され（図中の）、ハン
ドリング用途に関するデータ一覧から選択された制御パ
ラメータのデータをコントローラ１３１に転送する（図
中の）。このように、工場のラインの変更などにより
制御対象を元の状態に戻した際に、事前に制御パラメー
タをシミュレーションで確認することで、間違って選択
された制御パラメータによる制御対象の暴走なので作業
者や制御対象の損傷を防ぐことができる。

【発明の効果】以上述べたように、請求項１、２及び３
記載の制御対象の遠隔調整診断装置によれば、制御対象
に診断用コンピュータ１３を接続し、商用回線を介して
遠隔地にあるメーカ側２の解析用コンピュータ２３と接
続し、制御対象の制御パラメータの調整を解析用コンピ
ュータ２３から行うにことより、従来はメーカ側２の作
業者がユーザ側１の工場に出向いて行っていた調整をメ
ーカ側２の解析用コンピュータ２３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１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
診断装置によれば、ユーザ側１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２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診断装置によれば、ユーザ側１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診断装置によれば、調整
をメーカ側２の解析用コンピュータ２３からユーザ側１
の制御対象を使って簡単に行うことができるため、制御
対象の経年変化に対しても柔軟かつ高精度に調整するこ
とができる。また、制御対象の状態量を時系列に記憶し
ているため、記憶したデータから故障時期を推測するこ
とができ、故障を未然に防ぐことができる。即ち、工場
のライン停止を未然に防ぐことができる。請求項８記載
の制御対象の遠隔診断装置によれば、解析用コンピュー
タ２３の指令生成部２３２に遠隔操作機能を有し、解析
用コンピュータ２３を通して遠隔地で使用しているユー
ザ側１の制御対象を手動操作するため、制御対象の設置
された環境が狭隘な環境であり、動作指令を自動に生成
することが困難な場合においても、制御対象を手動で遠
隔操作することで、柔軟に動作指令を生成することがで
きる。即ち、制御対象が如何なる環境に設置されていて
も、遠隔地から迅速かつ柔軟に制御対象の調整ができ、
時間と労力を著しく削減することができる。請求項９記
載の制御対象の遠隔診断装置によれば、診断用コンピュ
ータ１３のデータ送信部１５は、解析用コンピュータ２
３へ定期的に制御対象の状態量を送信するとともに、コ
ントローラ状態判断部１３１が異常と判断した場合や送
信要求が合った場合にも制御対象の状態量を送信するこ
とにより、解析コンピュータはユーザ側１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、制御対象毎
に統計的な手法を用いた解析を行い特性を把握すること
ができる。このようにメーカ側２で制御対象毎の特性を
把握できるので、ユーザ側１が使用している制御対象の
故障や経年変化による性能の低下を未然に防止すること
が可能となり、故障対策に必要であった時間と労力とコ
ストを著しく削減することができる。また、異常時にお
いても異常を生じる直前の状態量が解析用コンピュータ
２３に記憶されているためメーカ側２では状態量の波形
解析により異常の原因を容易に解明することができる。
即ち、異常の原因を迅速に解明することができるので、
故障や破損に対しても迅速に対処でき、従来に比べ時間
と労力とコストを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１の制御対象の状態量を逐
次、解析用コンピュータ２３に送信させ故障推定判断を
行うことにより、ユーザ側１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によれば、遠隔地にい
るユーザ側１がコントローラ１２の条件設定部１２１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、解析用コンピュータ２３の指令
生成部２３２で作成された動作指令とを条件照合部１３
３で比較照合され、干渉した場合に動作指令干渉信号と
ユーザ側１が設定した位置制限の条件を解析用コンピュ
ータ２３に返信して前記動作指令を再作成するため、予
めユーザ側１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、より安全性の向上を図
ることができる。請求項１２記載の制御対象の遠隔調整
及び診断装置によれば、解析用コンピュータ２３の指令
生成部２３２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、ユーザ側１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、診断用コンピュータ１３と解析用コンピュ
ータ２３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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す図である。

【図２】 本発明の第２の実施の形態を示す図である。

【図３】 本発明の第２の実施の形態の変形例を示す図
である。

【図４】 本発明の第３の実施の形態を示す図である。

【図５】 本発明の第４の実施の形態を示す図である。

【図６】 本発明の第５の実施の形態を示す図である。

【図７】 本発明の第６の実施の形態を示す図である。

【図８】 本発明の第７の実施の形態を示す図である。

【図９】 本発明の第８の実施の形態を示す図である。

【図１０】 本発明の第９の実施の形態を示す図であ
る。

【図１１】 従来の制御装置を示す図である。

【符号の説明】

１ ユーザ側 １１ ロボット １２ コントローラ １３ 診断用コンピュータ １３１ コントローラ状態判断部 １３２ 状態量記憶部 １３３ 条件照合部 １３４ 制御パラメータ記憶部 １３５ シミュレータ部 １４ データ受信部 １５ データ送信部 ２ メーカ側 ２１ ロボット ２３ 解析用コンピュータ ２３１ シミュレータ部 ２３２ 指令生成部 ２３３ 制御パラメータ調整部 ２３４ 故障診断予知部 ２３５ データ記憶部 ２３６ 条件照合部 ２４ データ受信部 ２５ データ送信部 ３１，３２ 通信機能（専用回線等）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 賢一 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 半田 博幸 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 3C007 JS03 JS07 KS15 LV24 MS10 MS15 3C100 AA59 BB13 CC03 CC11 5H223 AA06 AA15 CC08 DD03 DD07 EE06 FF05

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【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を有するロボット装置において、 前記コントローラに接続し制御対象の状態量を取得する
   診断用コンピュータと、 前記制御対象と遠隔に設置され、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。
2. 【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制御対象の状態量から制御対象のモ
   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。
3. 【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ら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。
4. 【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。
5. 【請求項５】 前記制御パラメータはアプリケーション
   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。
6. 【請求項６】 前記解析用コンピュータのシミュレータ
   部の代わりに遠隔地と同じ制御対象を使用することを特
   徴とする請求項１〜５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。
7. 【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送信するデータと前記データ
   受信部によって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。
8. 【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。
9. 【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異常と判断した場合およ
   び／または送信要求が合った場合に制御対象の状態量を
   送信することを特徴とする請求項２または７記載の制御
   対象の遠隔調整及び診断装置。
10. 【請求項１０】 前記制御対象のプレイバック運転時に
    おいて、 前記動作指令と前記制御対象の状態量を前記診断用コン
    ピュータから前記解析用コンピュータに送信させ制御対
    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
    部を前記解析用コンピュータ内に有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。
11. 【請求項１１】 前記制御パラメータの調整を行う際
    に、前記コントローラ上で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を設定する条件設
    定部と、前記条件設定部で設定された位置制限の条件を
    前記診断用コンピュータに転送し、前記診断用コンピュ
    ータ内で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
    渉するかを照合する条件照合部を有し、干渉した場合に
    前記データ送信部から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、前記解析用コンピュータの前記指令
    生成部で前記動作指令干渉信号と前記位置制限の条件に
    より前記制御パラメータ調整用の動作信号を再作成し、
    前記データ送信部から前記診断用コンピュータを介し
    て、前記コントローラ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。
12. 【請求項１２】 前記条件照合部を前記解析用コンピュ
    ータ内に持つことで、前記解析用コンピュータの前記指
    令生成部で前記制御パラメータ調整用の動作指令作成す
    る際に、前記条件設定部で設定された前記位置制限の条
    件を前記解析用コンピュータに送信して、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前記条
    件照合部で干渉するかを照合し、干渉した場合に前記制
    御パラメータ調整用の動作指令を再作成し、前記データ
    送信部から前記診断用コンピュータを介して前記コント
    ローラに送信することを特徴とする請求項１〜１１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。
13. 【請求項１３】 前記診断用コンピュータ内に、複数
    の制御パラメータを記憶することのできる制御パラメー
    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。
14. 【請求項１４】 前記診断用コンピュータ内に、動作
    指令による制御対象の状態量から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。