JP2009095939A - ロボットおよびロボットシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】
システム電源に瞬停・瞬断が発生した場合にマニピュレータを緩やかに停止させる、すなわち電磁ブレーキの制動作用による減速機への影響を緩和するとともに、搬送中のワークの落下、破損を回避することができるロボットシステムを提供する。
【解決手段】
システム電源に接続されて電源を供給する第１制御電源と、前記第１制御電源に接続されて第１電磁ブレーキに電源を供給する第１ブレーキ制御部と、前記第１電磁ブレーキにより制動されるモータにより駆動されるロボットと、を備えたロボットシステムにおいて、前記システム電源に接続されて電源を供給する第２制御電源と、前記第２制御電源に接続されて前記第２電磁ブレーキに電源を供給する第２ブレーキ制御部と、前記モータを制動するための第２電磁ブレーキと、を備える。
【選択図】図１
システム電源に瞬停・瞬断が発生した場合にマニピュレータを緩やかに停止させる、すなわち電磁ブレーキの制動作用による減速機への影響を緩和するとともに、搬送中のワークの落下、破損を回避することができるロボットシステムを提供する。
【解決手段】
システム電源に接続されて電源を供給する第１制御電源と、前記第１制御電源に接続されて第１電磁ブレーキに電源を供給する第１ブレーキ制御部と、前記第１電磁ブレーキにより制動されるモータにより駆動されるロボットと、を備えたロボットシステムにおいて、前記システム電源に接続されて電源を供給する第２制御電源と、前記第２制御電源に接続されて前記第２電磁ブレーキに電源を供給する第２ブレーキ制御部と、前記モータを制動するための第２電磁ブレーキと、を備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、ロボットシステムに関し、特にシステム電源に瞬停・瞬断が発生した場合に、マニピュレータを緩やかに減速させ且つ安全に停止させる制動システムに関する。
従来のマニピュレータや減速機構等への衝撃を減少させたロボットの緊急停止方法として、モータの減速を開始してから所定の待ち時間の経過後に、モータブレーキを作動させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、この技術は、システム電源に瞬停・瞬断が発生した場合には対応できなかった。なぜならば、産業用ロボットシステムは、次のような構成をしているためである。
しかし、この技術は、システム電源に瞬停・瞬断が発生した場合には対応できなかった。なぜならば、産業用ロボットシステムは、次のような構成をしているためである。
産業用ロボットシステムは、図２に示すような構成になっている。
図において、８はロボットのマニピュレータ、３０は制御盤、７０は教示器である。制御盤３０には、マニピュレータの駆動制御のため、第１制御電源２、第１ブレーキ制御部３、モータ駆動部６０が設けられている。第１制御電源２は、システム電源１から制御盤内の制御部（不図示）に必要な電源を供給するものである。
マニピュレータには、図３に示すように、モータ動力遮断時のマニピュレータ姿勢維持のため、マニピュレータ８の各部を駆動するモータ４に第１電磁ブレーキ５が設けられている。第１電磁ブレーキ５の電源は、図２に示す制御盤３０の第１制御電源２から、第１ブレーキ制御部３を介して供給されている。
ここで、図２のシステム電源１に瞬停・瞬断が発生した場合、図４に示すように、第１制御電源２、第１ブレーキ制御部３の電源出力が遮断され、第１電磁ブレーキ５への電源出力が停止することによりマニピュレータ８のモータ４の第１電磁ブレーキ５が作動し、この第１電磁ブレーキ５の制動作用によりモータシャフト６は制動され、マニピュレータは停止する。
図において、８はロボットのマニピュレータ、３０は制御盤、７０は教示器である。制御盤３０には、マニピュレータの駆動制御のため、第１制御電源２、第１ブレーキ制御部３、モータ駆動部６０が設けられている。第１制御電源２は、システム電源１から制御盤内の制御部（不図示）に必要な電源を供給するものである。
マニピュレータには、図３に示すように、モータ動力遮断時のマニピュレータ姿勢維持のため、マニピュレータ８の各部を駆動するモータ４に第１電磁ブレーキ５が設けられている。第１電磁ブレーキ５の電源は、図２に示す制御盤３０の第１制御電源２から、第１ブレーキ制御部３を介して供給されている。
ここで、図２のシステム電源１に瞬停・瞬断が発生した場合、図４に示すように、第１制御電源２、第１ブレーキ制御部３の電源出力が遮断され、第１電磁ブレーキ５への電源出力が停止することによりマニピュレータ８のモータ４の第１電磁ブレーキ５が作動し、この第１電磁ブレーキ５の制動作用によりモータシャフト６は制動され、マニピュレータは停止する。
従来のマニピュレータの制動システムは、前述の第１電磁ブレーキ５がマニピュレータの姿勢維持のためのブレーキであるため、制動力が強くマニピュレータを緩やかに減速することができず、減速機の破損等のマニピュレータへの影響や、搬送中のワークの落下、破損等が発生してしまう問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、システム電源に瞬停・瞬断が発生した場合にマニピュレータを緩やかに停止させる、すなわち電磁ブレーキの制動作用による減速機への影響を緩和するとともに、搬送中のワークの落下、破損を回避することができるロボットシステムを提供することを目的とする。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、システム電源に瞬停・瞬断が発生した場合にマニピュレータを緩やかに停止させる、すなわち電磁ブレーキの制動作用による減速機への影響を緩和するとともに、搬送中のワークの落下、破損を回避することができるロボットシステムを提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成した。
請求項１に記載の発明は、システム電源に接続されて電源を供給する第１制御電源と、前記第１制御電源に接続されて第１電磁ブレーキに電源を供給する第１ブレーキ制御部と、前記第１電磁ブレーキにより制動されるモータにより駆動されるロボットと、を備えたロボットシステムにおいて、前記システム電源に接続されて電源を供給する第２制御電源と、前記第２制御電源に接続されて前記第２電磁ブレーキに電源を供給する第２ブレーキ制御部と、前記モータを制動するための第２電磁ブレーキと、を備えたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記第２電磁ブレーキの制動力は、前記第１電磁ブレーキよりも小さく、瞬停または瞬断が発生した場合、前記第２電磁ブレーキの動作タイミングは、前記第１電磁ブレーキよりも早いことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、第２制御電源は、第１制御電源２よりもバックアップ容量が小さい整流回路を備えたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、第１電磁ブレーキにより制動されるモータを備え、前記モータにより駆動されるロボットにおいて、前記モータを制動するための前記第１電磁ブレーキよりも制動力が小さい第２電磁ブレーキを備え、瞬停または瞬断が発生した場合、前記第２電磁ブレーキの動作タイミングは、前記第１電磁ブレーキよりも早いことを特徴とするものである。
請求項１に記載の発明は、システム電源に接続されて電源を供給する第１制御電源と、前記第１制御電源に接続されて第１電磁ブレーキに電源を供給する第１ブレーキ制御部と、前記第１電磁ブレーキにより制動されるモータにより駆動されるロボットと、を備えたロボットシステムにおいて、前記システム電源に接続されて電源を供給する第２制御電源と、前記第２制御電源に接続されて前記第２電磁ブレーキに電源を供給する第２ブレーキ制御部と、前記モータを制動するための第２電磁ブレーキと、を備えたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記第２電磁ブレーキの制動力は、前記第１電磁ブレーキよりも小さく、瞬停または瞬断が発生した場合、前記第２電磁ブレーキの動作タイミングは、前記第１電磁ブレーキよりも早いことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、第２制御電源は、第１制御電源２よりもバックアップ容量が小さい整流回路を備えたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、第１電磁ブレーキにより制動されるモータを備え、前記モータにより駆動されるロボットにおいて、前記モータを制動するための前記第１電磁ブレーキよりも制動力が小さい第２電磁ブレーキを備え、瞬停または瞬断が発生した場合、前記第２電磁ブレーキの動作タイミングは、前記第１電磁ブレーキよりも早いことを特徴とするものである。
本発明によると、ロボットシステムのシステム電源の瞬停・遮断が発生した場合にマニピュレータを緩やかに減速させ、電磁ブレーキの制動作用による減速機への影響を緩和するとともに、搬送中のワークの落下、破損を回避することを可能にすることにより、マニピュレータの寿命を延ばし、操作員の安全確保、工場生産量の維持に貢献できる。
また、マニピュレータの制動時の挙動を容易に変更することができる。
また、マニピュレータの制動時の挙動を容易に変更することができる。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明によるロボットのマニピュレータの制動システムの一例を示す構成図である。図において、１１は第２電磁ブレーキであり、モータ４の外部に設けられている。第２電磁ブレーキは、従来の第１電磁ブレーキよりも制動力が小さいものである。
９はシステム電源１に接続された第２制御電源であり、第２ブレーキ制御部１０に電源を供給する。第２制御電源９は第１制御電源２よりもバックアップ容量が小さい整流回路により構成されている。
１０は第２ブレーキ制御部であり、第２電磁ブレーキに電源を供給する。
従来例とは、新たに第２電磁ブレーキ１１を付加している点、第２電磁ブレーキ１１を制御する第２制御電源９及び第２ブレーキ制御部１０を付加している点が異なり、その他の部分については同一であるので、その説明は省略する。
９はシステム電源１に接続された第２制御電源であり、第２ブレーキ制御部１０に電源を供給する。第２制御電源９は第１制御電源２よりもバックアップ容量が小さい整流回路により構成されている。
１０は第２ブレーキ制御部であり、第２電磁ブレーキに電源を供給する。
従来例とは、新たに第２電磁ブレーキ１１を付加している点、第２電磁ブレーキ１１を制御する第２制御電源９及び第２ブレーキ制御部１０を付加している点が異なり、その他の部分については同一であるので、その説明は省略する。
次に、本制動システムの動作について説明する。システム電源１に瞬停・瞬断が発生すると、第２制御電源９は、第１制御電源２よりもバックアップ容量が小さい整流回路により構成されているため、第２制御電源９又は第２ブレーキ制御部１０が、第１制御電源２、第１ブレーキ制御部３よりも早いタイミングで第２電磁ブレーキ１１による制動がかかるように動作（電源ＯＦＦ）する。
このとき、第２電磁ブレーキ１１は従来の第１電磁ブレーキ５よりも制動力が小さくなっているので、まず最初に第２電磁ブレーキによる緩やかな制動がかかり、マニピュレータ速度がある程度落ちた後、第１電磁ブレーキによる従来と同様の制動がかかり、マニピュレータの姿勢が維持される。
このとき、第２電磁ブレーキ１１は従来の第１電磁ブレーキ５よりも制動力が小さくなっているので、まず最初に第２電磁ブレーキによる緩やかな制動がかかり、マニピュレータ速度がある程度落ちた後、第１電磁ブレーキによる従来と同様の制動がかかり、マニピュレータの姿勢が維持される。
なお、第１制御電源２と第２制御電源９の動作（電源ＯＦＦ）の時間差はバックアップ容量を調整することによって容易に変更が可能である。つまり、バックアップ容量を調整することによって、第１電磁ブレーキ５と第２電磁ブレーキ１１の動作の時間差（動作シーケンスのマニピュレータ速度の中にＡで示した部分に相当する時間）を容易に調整することができる。
また、動作シーケンスのマニピュレータ速度の中にＡで示した部分の減速時の速度は、第２電磁ブレーキ１１の制動力を調整することで容易に変更が可能である。
また、動作シーケンスのマニピュレータ速度の中にＡで示した部分の減速時の速度は、第２電磁ブレーキ１１の制動力を調整することで容易に変更が可能である。
以上、本発明により、減速機の破損等や、搬送中のワークの落下、破損等を発生させることなく、マニピュレータを緩やかに減速させることができる。また、マニピュレータ８の制動時の挙動は、本発明で新たに付加した第２電磁ブレーキ１１の制動力または第１制御電源２と第２制御電源９の動作（電源ＯＦＦ）の時間差の調整により、容易に変更が可能となる。
１ システム電源
２ 第１制御電源
３ 第１ブレーキ制御部
４ モータ
５ 第１電磁ブレーキ
６ モータシャフト
７ 減速機
８ マニピュレータ
９ 第２制御電源
１０ 第２ブレーキ制御部
２ 第１制御電源
３ 第１ブレーキ制御部
４ モータ
５ 第１電磁ブレーキ
６ モータシャフト
７ 減速機
８ マニピュレータ
９ 第２制御電源
１０ 第２ブレーキ制御部
Claims (4)
- システム電源に接続されて電源を供給する第１制御電源と、前記第１制御電源に接続されて第１電磁ブレーキに電源を供給する第１ブレーキ制御部と、前記第１電磁ブレーキにより制動されるモータにより駆動されるロボットと、を備えたロボットシステムにおいて、
前記システム電源に接続されて電源を供給する第２制御電源と、
前記第２制御電源に接続されて前記第２電磁ブレーキに電源を供給する第２ブレーキ制御部と、
前記モータを制動するための第２電磁ブレーキと、を備えたことを特徴とするロボットシステム。 - 前記第２電磁ブレーキの制動力は、前記第１電磁ブレーキよりも小さく、
瞬停または瞬断が発生した場合、前記第２電磁ブレーキの動作タイミングは、前記第１電磁ブレーキよりも早いことを特徴とする請求項１記載のロボットシステム。 - 第２制御電源は、第１制御電源２よりもバックアップ容量が小さい整流回路を備えたことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
- 第１電磁ブレーキにより制動されるモータを備え、前記モータにより駆動されるロボットにおいて、
前記モータを制動するための前記第１電磁ブレーキよりも制動力が小さい第２電磁ブレーキを備え、
瞬停または瞬断が発生した場合、前記第２電磁ブレーキの動作タイミングは、前記第１電磁ブレーキよりも早いことを特徴とするロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007270451A JP2009095939A (ja) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | ロボットおよびロボットシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007270451A JP2009095939A (ja) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | ロボットおよびロボットシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009095939A true JP2009095939A (ja) | 2009-05-07 |
Family
ID=40699424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007270451A Pending JP2009095939A (ja) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | ロボットおよびロボットシステム |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5552564B1 (ja) * | 2013-09-24 | 2014-07-16 | 川崎重工業株式会社 | 多軸ロボットの動力遮断装置及び多軸ロボット |
| DE102013012448A1 (de) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | Kuka Laboratories Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bremsen einer Roboterachsanordnung |
| DE102015102809A1 (de) | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Fanuc Corporation | Industrieroboter, der eine mit einer Bremseinheit versehene Antriebswelle umfasst |
| CN108724223A (zh) * | 2017-04-14 | 2018-11-02 | 罗普伺达机器人有限公司 | 机器人控制装置 |
| CN110883768A (zh) * | 2018-09-07 | 2020-03-17 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人 |
| US12017361B2 (en) | 2019-08-06 | 2024-06-25 | Nidec Sankyo Corporation | Robot stopping method and robot system |
-
2007
- 2007-10-17 JP JP2007270451A patent/JP2009095939A/ja active Pending
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