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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine, die einen Motor umfasst, der eine Bremse umfasst.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Maschine, wie ein Industrieroboter, eine Werkzeugmaschine oder dergleichen, umfasst eine Antriebsachse zum Bewegen eines Elements in einer vorherbestimmten Richtung. Der Roboter umfasst beispielsweise eine Antriebsachse zum Antreiben eines Arms. Eine Gelenkeinheit zwischen Armen des Roboters entspricht der Antriebsachse. Eine Änderung des Winkels zwischen den Armen an der Gelenkeinheit bewirkt eine Änderung der Position und der Haltung des Roboters. Des Weiteren werden in der Werkzeugmaschine ein Werkstück und ein Werkzeug auf einer vorherbestimmten Antriebsachse bewegt, so dass die Position des Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück geändert wird.
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Ein derartiges Element, das sich auf der Antriebsachse bewegt, wird von einem Motor angetrieben. Der Motor ist mit einer Bremse versehen, um eine Drehung einer Abtriebswelle des Motors zu verhindern. Wenn eine Energieversorgung des Motors unterbrochen wird, arbeitet die Bremse dahingehend, die Position und die Haltung des Roboters oder die Position und die Haltung eines Werkzeugs oder Tischs der Werkzeugmaschine beizubehalten.
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Das
Japanische Patent Nr. 5444421 offenbart ein Diagnoseverfahren für eine Unregelmäßigkeit bei einer Bremse zum Diagnostizieren einer Unregelmäßigkeit einer Bremse für einen Motor, der in einem Roboter vorgesehen ist. In einem Zustand, in dem der Motor angeregt wird und die Bremse arbeitet, liegt ein Fall vor, in dem diagnostiziert wird, dass eine Unregelmäßigkeit der Bremse vorliegt. In diesem Diagnoseverfahren für eine Unregelmäßigkeit bei einer Bremse wird dann, wenn diagnostiziert wird, dass eine Unregelmäßigkeit der Bremse vorliegt, die Unregelmäßigkeit der Bremse gemeldet, ohne die Anregung des Motors zu unterbrechen und die Bremse zu lösen.
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Ein Beispiel einer Antriebsachse, auf die die Schwerkraft einwirkt, umfasst die Antriebsachsen der Maschine. Die Antriebsachse der Gelenkeinheit des Arms des Roboters wird beispielsweise einer Kraft ausgesetzt, mit der der Arm aufgrund des Gewichts des Arms nach unten in einer vertikalen Richtung bewegt wird. Wenn die Bremse versagt, ist die Bremskraft der Bremse verringert. Wenn beispielsweise ein Material wie Schmierfett oder Öl an einer Bremsscheibe einer Bremse, die in einen Motor eingebunden ist, haftet, ist die Bremskraft der Bremse verringert. Wenn die Bremskraft der Bremse verringert ist, liegt ein Fall vor, in dem die Antriebsachse, auf die die Schwerkraft einwirkt, betätigt wird, wenn die Anregung des Motors unterbrochen wird.
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Wenn insbesondere eine Situation eintritt, in der der Roboter oder dergleichen dringend gestoppt werden sollte, so dass ein Notstopp des Roboters durchgeführt wird, wird die Anregung des Motors unterbrochen. Wenn die Bremse jedoch versagt, liegt ein Fall vor, in dem die Haltung bei einem Stopp nicht mehr beibehalten werden kann, so dass die Position eines Teils des Arms gesenkt wird.
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In dem im obigen
Japanischen Patent Nr. 5444421 offenbarten Verfahren ist es möglich, eine Unregelmäßigkeitsdiagnose in einem Zustand, in dem der Motor mit Energie versorgt wird, regelmäßig durchzuführen. Wenn die Bremse jedoch unmittelbar, nachdem keine Unregelmäßigkeit bei der regelmäßigen Diagnose erkannt wurde, versagt, würde die Energieversorgung des Motors unterbrochen werden und es gäbe folglich die Möglichkeit, dass die Position und die Haltung des Roboters geändert werden.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die Maschine eines Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bremse und einen Motor, der ein vorherbestimmtes Element auf einer Antriebsachse bewegt. Die Maschine umfasst einen Zustandsdetektor, der eine Bewegung des Elements auf der Antriebsachse erkennt, und eine Steuervorrichtung, die die Bremse und den Motor steuert. Die Steuervorrichtung führt eine Notstoppsteuerung durch, bei der die Bremse betrieben wird und die Energieversorgung des Motors unterbrochen wird, um eine gestoppte Position des Elements beizubehalten. Wenn eine Bewegung des Elements auf der Antriebsachse auf der Basis einer Ausgabe des Zustandsdetektors während der Notstoppsteuerung erkannt wird, versorgt die Steuervorrichtung den Motor mit Energie, um die Bewegung des Elements zu verhindern.
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In der obigen vorliegenden Erfindung kann der Zustandsdetektor ein Drehpositionsdetektor sein, der eine Drehposition und eine Drehzahl des Motors erkennt. Die Steuervorrichtung kann überwachen, dass die Position des Elements auf der Antriebsachse beibehalten wird, auf der Basis einer Ausgabe des Drehpositionsdetektors während der Notstoppsteuerung.
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In der obigen vorliegenden Erfindung kann die Steuervorrichtung überwachen, dass das Element in eine vorherbestimmte sichere zurückgezogene Position bewegt wird, und die Position des Elements wird beibehalten, nachdem der Motor mit Energie versorgt wurde, um die Bewegung des Elements zu verhindern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht eines Robotersystems in einer Ausführungsform.
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2 ist ein Blockdiagramm eines Robotersystems in der Ausführungsform.
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3 ist eine schematische Ansicht, die eine Bewegung der Arme eines Roboters aufgrund der Schwerkraft darstellt.
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4 ist ein Zeitablaufplan zur Steuerung einer Maschine in der Ausführungsform.
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5 ist eine schematische Ansicht einer Werkzeugmaschine in der Ausführungsform.
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6 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Bewegung eines Kopfs der Werkzeugmaschine aufgrund der Schwerkraft.
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Ausführliche Beschreibung
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 wird eine Beschreibung der Maschine in der Ausführungsform vorgenommen. Die Maschine in der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Motor zum Bewegen eines vorherbestimmten Elements auf einer Antriebsachse. Zunächst wird eine Beschreibung vorgenommen, die ein Robotersystem als die Maschine, die einen Motor umfasst, beispielhaft darstellt.
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1 ist eine schematische Ansicht des Robotersystems in der vorliegenden Ausführungsform. Das Robotersystem umfasst einen Roboter 1, der ein Werkstück W transportiert, und eine Steuervorrichtung 2 als eine Robotersteuervorrichtung, die den Roboter 1 steuert. Der Roboter 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Knickarmroboter, der einen Arm 12 und mehrere Gelenkeinheiten 13 umfasst.
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Der Roboter 1 umfasst eine Armantriebsvorrichtung, die die jeweiligen Gelenkeinheiten 13 antreibt. Die Armantriebsvorrichtung umfasst einen Motor 14, der innerhalb jeder Gelenkeinheit 13 angeordnet ist. Der Arm 12 kann in eine gewünschte Richtung an der Gelenkeinheit 13 gerichtet werden, indem er von dem Motor 14 angetrieben wird. Der Roboter 1 umfasst eine Basiseinheit 19, die den Arm 12 trägt, und eine Rotationseinheit 11, die sich in Bezug auf die Basiseinheit 19 dreht. Die Basiseinheit 19 ist an einer Installationsfläche 20 befestigt. Die Rotationseinheit 11 dreht sich um eine Antriebsachse, die sich vertikal erstreckt.
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Eine Hand 17 weist die Funktionen des Greifens und Loslassens des Werkstücks W auf. Der Roboter 1 umfasst eine Handantriebsvorrichtung, die die Hand 17 schließt und öffnet. Die Handantriebsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Handantriebszylinder 18 zum pneumatischen Antreiben der Hand 17.
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Der Roboter 1 umfasst einen Zustandsdetektor, der eine Bewegung eines vorherbestimmten Elements auf der Antriebsachse erkennt. In dem in 1 dargestellten Roboter 1 entspricht der Arm 12 dem vorherbestimmten Element. Der Zustandsdetektor erkennt eine Position und eine Haltung des Roboters 1. Der Zustandsdetektor in der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Drehpositionsdetektor 15, der an jedem Motor 14 angebracht ist. Der Drehpositionsdetektor 15 erkennt eine Drehposition, wenn der Motor 14 angetrieben wird. Des Weiteren kann der Drehpositionsdetektor 15 eine Drehzahl auf der Basis der Drehposition erkennen. Ein Winkel des Arms 12 an der Gelenkeinheit 13 kann auf der Basis der Drehposition jedes Motors 14 erkannt werden.
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In 2 ist ein Blockdiagramm des Robotersystems in der vorliegenden Ausführungsform dargestellt. Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 umfasst der Motor 14 ein Motorhauptgehäuse 31, das eine Drehwelle, einen Rotor, der an der Drehwelle befestigt ist, und einen Stator umfasst. Der Motor 14 umfasst eine Bremse 32, die eine Drehung der Drehwelle des Motorhauptgehäuses 31 abbremst. Die Bremse 32 der vorliegenden Ausführungsform ist dazu konfiguriert zu bewirken, dass eine Bremsscheibe die Drehwelle des Motorhauptgehäuses 31 berührt, wodurch die Anzahl von Umdrehungen verringert wird. Die Bremse 32 ist nicht auf diese Form begrenzt, sondern kann einen beliebigen Mechanismus verwenden, der eine Bewegung eines Elements auf der Antriebsachse einschränkt.
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Der Roboter 1 wird auf der Basis eines Betriebsbefehls der Steuervorrichtung 2 angetrieben. Die Armantriebsvorrichtung und die Handantriebsvorrichtung werden von der Steuervorrichtung 2 gesteuert. Die Steuervorrichtung 2 wird von einer arithmetischen Verarbeitungseinheit gebildet, die einen CPU („Central Processing Unit”, Zentralprozessor), einen RAM („Random Access Memory”, Direktzugriffsspeicher), einen ROM („Read Only Memory”, Festwertspeicher) und dergleichen umfasst, die mittels eines Busses miteinander verbunden sind. Die Steuervorrichtung 2 umfasst eine Betriebssteuereinheit 23, die den Motor 14 steuert. Die Betriebssteuereinheit 23 in der vorliegenden Offenbarung steuert den Betrieb des Motorhauptgehäuses 31 und den Betrieb der Bremse 32.
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Die Betriebssteuereinheit 23 sendet einen Bewegungsbefehl an eine Motorantriebsschaltung 26. Die Motorantriebsschaltung 26 umfasst eine elektrische Schaltung, um einen Strom zuzuführen. Die Motorantriebsschaltung 26 führt dem Motorhauptgehäuse 31 einen Strom auf der Basis des Bewegungsbefehls zu. Des Weiteren sendet die Betriebssteuereinheit 23 einen Bremsbefehl an eine Bremsenantriebsschaltung 27. Die Bremsenantriebsschaltung 27 umfasst eine elektrische Schaltung, um einen Strom zuzuführen. Die Bremsenantriebsschaltung 27 führt der Bremse 32 einen Strom auf der Basis des Bremsbefehls zu. Des Weiteren empfängt die Steuervorrichtung 2 ein Signal in Bezug auf eine Drehposition, das von dem Drehpositionsdetektor 15 ausgegeben wird.
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Die Steuervorrichtung 2 in der vorliegenden Offenbarung ist dazu konfiguriert, den Roboter 1 zu stoppen, wenn ein Stoppsignal für den Roboter 1 erkannt wird. Stopps des Roboters 1 umfassen einen Normalstopp, bei dem der Roboter gemäß einem Betriebsprogramm gestoppt wird. Des Weiteren umfassen Stopps des Roboters 1 einen Notstopp zum Sicherstellen der Sicherheit des Bedieners und des Roboters.
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Die Steuervorrichtung 2 bewirkt, dass der Roboter 1 sofort stoppt, wenn ein Zustand eintritt, in dem ein Notstopp vorzunehmen ist. Infolgedessen, dass beispielsweise der Bediener eine Notstopptaste drückt, erkennt die Steuervorrichtung 2 ein Notstoppsignal. Des Weiteren liegt ein Fall vor, in dem eine Einhausung vorgesehen wird, um einen Betriebsbereich für den Roboter 1 um den Roboter 1 herum zu sichern. Wenn die Einhausung während eines Automatikbetriebs des Roboters 1 geöffnet wird, erkennt die Steuervorrichtung 2 ein Notstoppsignal. Alternativ dazu, wenn der Roboter 1 eine Störung erkennt, erkennt die Steuervorrichtung 2 ein Notstoppsignal. Alternativ dazu liegt in einem Robotersystem, in dem eine Kommunikationsvorrichtung vorgesehen ist, die eine Kommunikation zwischen dem Roboter 1 und einer externen Vorrichtung ermöglicht, ein Fall vor, in dem die Steuervorrichtung 2 ein Notstoppsignal von der externen Vorrichtung erkennt.
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Die Steuervorrichtung 2 führt eine Notstoppsteuerung durch, wenn ein derartiges Notstoppsignal erkannt wird. Die Steuervorrichtung 2 umfasst eine Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24, die eine Unregelmäßigkeit der Maschine und eine Unregelmäßigkeit der Umgebung um die Maschine herum erkennt. Bei Empfang eines Notstoppsignals bestimmt die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24, dass dies ein Zustand ist, in dem ein Notstopp vorzugsweise durchgeführt wird. Des Weiteren, wenn zudem eine Störung der Steuervorrichtung 2 auftritt oder dergleichen, bestimmt die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24, dass dies ein Zustand ist, in dem ein Notstopp vorzugsweise durchgeführt wird. Die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24 sendet einen Befehl, eine Notstoppsteuerung durchzuführen, an die Betriebssteuereinheit 23.
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Bei der Notstoppsteuerung gibt die Betriebssteuereinheit 23 einen Bewegungsbefehl aus, der zunächst null ist. Der Roboter 1 stoppt an der Position und in der Haltung, bei denen der Befehl empfangen wird. Dann betätigt die Betriebssteuereinheit 23 die Bremse 32 des Motors 14. Die Drehwelle des Motors 14 ist feststehend. Anschließend stoppt die Betriebssteuereinheit 23 das Motorhauptgehäuse 31 durch Unterbrechen der Energieversorgung des Motorhauptgehäuses 31. Bei der Notstoppsteuerung wird der Zustand, in dem das Element auf der Antriebsachse gestoppt wird, aufgrund einer Bremskraft der Bremse 32 beibehalten, ohne das Motorhauptgehäuse 31 anzutreiben. So wird der Roboter 1 an der Position und in der Haltung gehalten, bei denen er gestoppt wird.
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Wenn jedoch eine Unregelmäßigkeit der Bremse 32, wie eine Störung, auftritt, ist die Bremskraft der Bremse 32 verringert. Eine Massenkraft (Schwerkraft) wirkt jederzeit auf den Roboter 1 ein. Eine Massenkraft wirkt beispielsweise auf den Arm 12 und die Gelenkeinheiten 13 ein, die ihrem Eigengewicht entspricht. Anders ausgedrückt, der Roboter 1 wird aufgrund seines Eigengewichts der Massenkraft ausgesetzt. Alternativ dazu, wenn die Hand 17 das Werkstück W greift, wird der Roboter 1 einer Massenkraft ausgesetzt, die dem Gewicht des Werkstücks W entspricht.
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In 3 ist eine schematische Ansicht des Roboters zur Erläuterung eines Zustands dargestellt, in dem die Bremskraft der Bremse verringert ist. Die Massenkraft wirkt in der durch einen Pfeil 90 angezeigten Richtung ein. Die Antriebsachse, die in jeder Gelenkeinheit 13 angeordnet ist, wird einer Massenkraft ausgesetzt. Die Antriebsachse, auf die eine derartige Massenkraft einwirkt, wird als Schwerkraftachse bezeichnet. Bei Verringerung der Bremskraft der Bremse 32 werden der Arm 12 und die Hand 17 aufgrund der Eigengewichte des Arms 12, der Gelenkeinheiten 13 und dergleichen nach unten bewegt. Insbesondere wird der Arm 12 zwischen der Gelenkeinheit 13, in der der Motor 14 vorgesehen ist, für den die Bremskraft der Bremse 32 verringert ist, und der Hand 17 in der vertikalen Richtung nach unten bewegt, wie durch einen Pfeil 92 angezeigt.
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In dem in 3 dargestellten Beispiel hat die Bremse 32 für den Motor 14, der in der Gelenkeinheit 13a angeordnet ist, versagt. Des Weiteren ist der Arm 12 an der Seite, an der die Hand 17 angeordnet ist, in Bezug auf die Position niedriger als die Gelenkeinheit 13a. Wenn die Bremse 32 versagt, wird die Position des Werkstücks im Zeitablauf niedriger. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Steuerung durchgeführt, um zu verhindern, dass der Arm 12 in Bezug auf die Position abgesenkt wird.
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Die Steuervorrichtung 2 in der vorliegenden Ausführungsform erkennt eine Bewegung auf der Antriebsachse auf der Basis der Ausgabe des Drehpositionsdetektors 15 während einer Notstoppsteuerung. Des Weiteren sendet die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24 der Steuervorrichtung 2 einen Befehl, den Motor 14 mit Energie zu versorgen, an die Betriebssteuereinheit 23, wenn eine Bewegung auf der Antriebsachse erkannt wird.
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Die Betriebssteuereinheit 23 startet die Energieversorgung des Motorhauptgehäuses 31 neu. Dann versorgt die Betriebssteuereinheit 23 das Motorhauptgehäuse 31 mit Energie, um die Position des Arms 12 beizubehalten, wenn dieser auf der Antriebsachse gestoppt wird. In dem in 3 dargestellten Beispiel, da der Arm 12 in Bezug auf die Position abgesenkt ist, wird der Motor 14, der in der Gelenkeinheit 13a angeordnet ist, mit Energie versorgt, um zu verhindern, dass der Arm 12 in Bezug auf die Position abgesenkt wird. Die Betriebssteuereinheit 23 steuert dahingehend, die gestoppte Position auf der Antriebsachse der Gelenkeinheit 13a beizubehalten.
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Die Steuervorrichtung 2 in der vorliegenden Ausführungsform macht es möglich, eine sichere Haltung des Roboters 1, wenn ein Zustand auftritt, bei dem ein Notstopp vorzugsweise durchgeführt wird, beizubehalten, selbst wenn eine Unregelmäßigkeit der Bremse 32 auftritt. Alternativ dazu ist es möglich, ungeachtet einer Unregelmäßigkeit der Bremse 32 zu ermöglichen, dass das Werkstück W und die Hand 17 in einer sicheren Position gestoppt werden.
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In 4 ist ein Zeitablaufplan der Steuerung der Maschine in der vorliegenden Ausführungsform dargestellt. Unter Bezugnahme auf die 2 und 4 führt der Roboter 1 bis zu einer Zeit t1 einen Normalbetrieb durch. Beispielsweise wird ein automatischer Antrieb auf der Basis eines vorherbestimmten Betriebsprogramms durchgeführt.
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Zur Zeit t1 erkennt die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24 der Steuervorrichtung 2 ein Notstoppsignal. Die Betriebssteuereinheit 23 führt eine Notstoppsteuerung. Die Betriebssteuereinheit 23 stoppt eine Bewegung des Arms 12 des Roboters 1. Der Motor 14 wird mit Energie versorgt, so dass die Position und die Haltung des Roboters 1 beim Stoppen beibehalten werden. Zu einer Zeit t2, die später als die Zeit t1 ist, schaltet die Betriebssteuereinheit 23 die Bremse 32 aus dem gelösten Zustand in den Betriebszustand um. Anders ausgedrückt, der Betrieb der Bremse 32 wird bewirkt. Zu einer Zeit t3 stoppt die Betriebssteuereinheit 23 den Motor 14. Anders ausgedrückt, die Energieversorgung des Motorhauptgehäuses 31 wird unterbrochen.
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Zu einer Zeit t4 wechselt die Position, die von dem Drehpositionsdetektor 15 erkannt wurde, jedoch aus einer normalen Position zu einer abweichenden Position. Die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24 erkennt, dass der Arm 12 sich aus der gestoppten Position in einer Abwärtsrichtung bewegt hat. Die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24 erkennt jedoch, dass der Drehwinkel des Motors 14 sich aus der gestoppten Position und über einen vorherbestimmten Bestimmungswert hinaus geändert hat.
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Zu einer Zeit t5 ändert die Betriebssteuereinheit 23 den Betriebszustand des Motorhauptgehäuses 31 von dem Stoppzustand in den Antriebszustand. Anders ausgedrückt, die Betriebssteuereinheit 23 treibt das Motorhauptgehäuse 31 wiederum an und behält dadurch die Position und die Haltung des Roboters 1 bei.
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In dem in 4 dargestellten Beispiel behält die Betriebssteuereinheit 23 ab der Zeit t5 die Position und die Haltung des Roboters bei, nachdem der Arm 12 infolgedessen, dass die Bremskraft der Bremse 32 verringert wurde, geringfügig bewegt wurde. Die Steuerung des Motors 14 ist nicht auf diese Form beschränkt und die Betriebssteuereinheit 23 kann den Motor 14 derart steuern, dass der Arm 12 in eine Position zurückkehrt, bevor er geringfügig bewegt wird. Alternativ dazu kann die Betriebssteuereinheit 23 den Motor 14 derart steuern, dass ein Element in eine vorherbestimmte sichere zurückgezogene Position bewegt und die Position des Elements beibehalten wird.
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Auf diese Weise kann das Robotersystem in der vorliegenden Ausführungsform eine sichere Position und eine sichere Haltung des Roboters ungeachtet eines Auftretens einer Unregelmäßigkeit der Bremse beibehalten.
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Der Drehpositionsdetektor 15 der vorliegenden Ausführungsform kann neben einer Drehposition des Motors 14 eine Drehzahl des Motors 14 erkennen. Der Drehpositionsdetektor 15 kann einen Drehwinkel der Drehwelle des Motors 14, d. h. eine Drehposition des Motors 14 erkennen. Auf der Basis der Drehposition des Motors 14 ist es möglich, ein Differential des Drehwinkels pro Zeiteinheit, d. h. eine Drehzahl zu berechnen.
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Die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24 der vorliegenden Ausführungsform kann während einer Notstoppsteuerung auf der Basis der Drehposition des Motors 14, die aus der Ausgabe des Drehpositionsdetektors 15 erkannt wurde, oder der Drehzahl des Motors 14 überwachen, dass die Position des Arms 12 auf der Antriebsachse beibehalten wird. Insbesondere ist es während des Zeitraums ab der Zeit t5 möglich zu überwachen, dass die Position des Arms 12 auf der Antriebsachse beibehalten wird. In Bezug auf die Drehposition des Motors 14 überwacht die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24, dass die Drehposition des Motors 14 nicht bewegt wird. Des Weiteren überwacht die Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 14 in Bezug auf die Drehzahl des Motors 14, dass die Drehzahl des Motors 14 null ist.
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Wenn mindestens eine der Drehposition und der Drehzahl des Motors 14 zu der Zeit t5 abweicht, kann eine Steuerung durchgeführt werden, um das Motorhauptgehäuse 31 mit Energie zu versorgen. Des Weiteren kann zu einer Zeit t6, wenn eine Unregelmäßigkeit in Bezug auf die Drehposition und die Drehzahl des Motors 14 auftritt, eine willkürliche Steuerung durchgeführt werden, während beispielsweise ein Warnhinweis auf einer Anzeigeeinheit der Steuervorrichtung 2 angezeigt wird. Die willkürliche Steuerung ist eine Steuerung zum Unterbrechen der Energieversorgung des Motorhauptgehäuses 31 zu einer Zeit t7, wie beispielsweise in 4 dargestellt. Auf diese Weise ist es möglich, eine sichere Position und eine sichere Haltung durch Überwachen der Drehposition und der Drehzahl des Motors 14 beizubehalten, selbst nachdem die Energieversorgung des Motorhauptgehäuses 31 neu gestartet wurde. Wenn es zu einem Zustand wird, in dem eine Unregelmäßigkeit in Bezug auf die Drehposition und die Drehzahl des Motors 14 auftritt, so dass eine sichere Position und eine sichere Haltung nicht mehr beibehalten werden kann, ist es möglich, durch Durchführen der willkürlichen Steuerung oder dergleichen in einen sicheren Zustand überzugehen, während der Warnhinweis angezeigt wird.
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Als Nächstes wird eine Werkzeugmaschine als eine Maschine mit einem Motor beispielhaft dargestellt. 5 ist eine schematische Ansicht der Werkzeugmaschine in der vorliegenden Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung der Werkzeugmaschine 71 mit mehreren Antriebsachsen mittels eines Beispiels vorgenommen. Die Werkzeugmaschine 71 umfasst einen Tisch 72, auf dem ein Werkstück W1 befestigt ist, und eine Basis 77. Die Werkzeugmaschine 71 umfasst eine Trägersäule 73, die an der Basis 77 gesichert ist. Die Werkzeugmaschine 71 umfasst einen Kopf 74, der in Bezug auf die Trägersäule 73 in den durch die Pfeile 93 angezeigten Richtungen bewegbar ist. Ein Werkzeug T wird an dem Kopf 74 getragen.
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Die Werkzeugmaschine 71 der vorliegenden Ausführungsform ist vom numerischen Steuerungstyp. Die Werkzeugmaschine 71 umfasst eine Antriebsvorrichtung, die eine relative Position und eine relative Haltung des Werkzeugs T in Bezug auf das Werkstück W1 ändert. Die Antriebsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform bewegt die Basis 77 in durch die Pfeile 91 angezeigten X-Achsenrichtungen. Die Antriebsvorrichtung bewegt den Tisch 72 in durch die Pfeile 92 angezeigten Y-Achsenrichtungen. Die Antriebsvorrichtung bewegt den Kopf 74 in durch die Pfeile 93 angezeigten Z-Achsenrichtungen. Des Weiteren dreht die Antriebsvorrichtung das Werkzeug T in Bezug auf den Kopf 74 um eine A-Achse, wie durch die Pfeile 94 angezeigt. Diese drei Linearbewegungsachsen (X-Achse, Y-Achse und Z-Achse) und eine Drehachse (A-Achse) entsprechen den Antriebsachsen.
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Die Antriebsvorrichtung umfasst einen Motor zum Bewegen eines vorherbestimmten Elements auf jeder Antriebsachse. Die Antriebsvorrichtung umfasst beispielsweise einen Motor 14 zum Antreiben des Kopfs 74 in Bezug auf die Trägersäule 73 in den Z-Achsenrichtungen. Der Motor 14, der jeder Antriebsachse entspricht, umfasst eine Bremse 32 zum Abbremsen einer Drehung der Drehwelle. Des Weiteren ist ein Drehpositionsdetektor 15, der als ein Zustandsdetektor dient, an dem Motor 14 angebracht.
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Die Steuerung der vorliegenden Ausführungsform kann außerdem in Bezug auf einen Motor zum Bewegen eines Elements wie des Kopfs oder dergleichen auf einer Antriebsachse einer Werkzeugmaschine durchgeführt werden. Die Konfiguration der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine ist ähnlich dem in 2 dargestellten Robotersystem. Eine Steuervorrichtung 2 umfasst eine Betriebssteuereinheit 23 und eine Unregelmäßigkeitserkennungseinheit 24. Die Betriebssteuereinheit 23 steuert eine relative Position und eine relative Haltung eines Werkzeugs T in Bezug auf ein Werkstück W1. Das Werkstück W1 wird maschinell bearbeitet, während die relative Position und die relative Haltung von der Antriebsvorrichtung geändert werden. Ein Motorhauptgehäuse 31 wird von der Betriebssteuereinheit 23 mittels einer Motorantriebsschaltung 26 gesteuert. Eine Bremse 32 wird von der Betriebssteuereinheit 23 mittels einer Bremsenantriebsschaltung 27 gesteuert.
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Die Werkzeugmaschine 71 kann eine maschinelle Bearbeitung automatisch gemäß einem vorherbestimmten Betriebsprogramm durchführen. Die Steuervorrichtung 2 führt eine Notstoppsteuerung durch, wenn ein Zustand eintritt, in dem ein Notstopp vorzugsweise durchgeführt wird. Dann tritt ein Fall auf, in dem die Bremskraft der Bremse aufgrund eines Versagens der Bremse oder dergleichen verringert ist.
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In 6 ist eine schematische Ansicht der Werkzeugmaschine zur Erläuterung eines Zustands dargestellt, in dem die Bremskraft der Bremse verringert ist. In der Werkzeugmaschine 71 wirkt ebenfalls Schwerkraft wie durch einen Pfeil 90 angezeigt ein. Schwerkraft wirkt beispielsweise auf die Antriebsachse zum Antreiben des Kopfs 74 in den Z-Achsenrichtungen in Bezug auf die Trägersäule 73 ein. Wenn die Bremskraft der Bremse verringert ist, wird die Position des Kopfs 74 während einer Notstoppsteuerung allmählich gesenkt. Die Steuervorrichtung 2 erkennt eine Bewegung des Kopfs 74 auf der Z-Achse auf der Basis der Ausgabe des Drehpositionsdetektors 15, der an dem Z-Achsen-Motor 14 angebracht ist. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 2 eine Steuerung zum Versorgen des Z-Achsen-Motors 14 mit Energie durchführen, um die Bewegung des Kopfs 74 zu verhindern.
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Auf diese Weise ist es auch mit der Werkzeugmaschine möglich, eine Steuerung zu einer Stoppzeit durchzuführen, die der des Robotersystems ähnlich ist. Die andere Konfiguration, der andere Betrieb und der andere Effekt sind denen des hierin oben beschriebenen Robotersystems ähnlich.
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Der Zustandsdetektor in der vorliegenden Ausführungsform ist der Drehpositionsdetektor, der an jedem Motor 14 angebracht ist, es besteht jedoch keine Einschränkung dafür und der Zustandsdetektor kann einen beliebigen Detektor übernehmen, der zur Erkennung einer Bewegung auf der Antriebsachse fähig ist. Wenn die Antriebsachse beispielsweise eine Achse ist, auf der eine Linearbewegung bewirkt wird, kann der Zustandsdetektor ein Linearmaßstab sein.
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Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Beschreibung mit dem Knickarmroboter und der Werkzeugmaschine, die als eine Maschine mit Motoren beispielhaft dargestellt wurden, vorgenommen wurde, besteht keine Einschränkung dafür und die vorliegende Erfindung ist auf eine beliebige Maschine mit Motoren anwendbar.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Maschine bereitzustellen, bei der eine Bewegung eines Elements auf einer Antriebsachse aufgrund einer Unregelmäßigkeit der Bremse gestoppt wird, wenn eine Energieversorgung eines Motors zu einer Zeit eines Notstopps unterbrochen wird.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen können auf geeignete Weise miteinander kombiniert werden. In jeder der oben beschriebenen Ansichten werden identischen oder gleichwertigen Teilen identische Bezugsziffern zugeteilt. Die obigen Ausführungsformen sind beispielhaft und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein. Des Weiteren umspannen die Ausführungsformen in den Ansprüchen dargelegte Änderungen darin.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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