JP2013070566A - Robot system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply sufficient power to a motor during a high torque operation and effectively use regenerative energy derived from the motor during a slowdown operation without modifying the control content of drive control means for controlling the drive of the motor.SOLUTION: A step-up/down circuit 29 executes a step-up operation of stepping up an input voltage and outputting it, a step-down operation of stepping down the input voltage and outputting it, a power cutoff operation of cutting off the supply of the input voltage, and the like. A power control section 26 controls the operation of the step-up/down circuit 29 so as to execute the step-up operation in a period when a motor M is determined to be sped up on the basis of a detected value of bus voltage, execute the power cutoff operation in a period when it is determined to be slowed down, and execute the step-down operation except in the periods.

Description

本発明は、ロボットの各軸を駆動するためのモータから減速動作時に回生するエネルギーを消費するための回生消費回路を備えたロボットシステムに関する。   The present invention relates to a robot system including a regeneration consumption circuit for consuming energy regenerated during a deceleration operation from a motor for driving each axis of a robot.

ロボットの各関節(各軸)は、それぞれモータにより駆動されるようになっており、これらモータは、コントローラに内蔵されるモータアンプ(駆動手段)により駆動される。このモータアンプは、例えばインバータ回路を主体として構成されており、電源回路から一対の電源線を介して与えられる直流電圧(バス電圧)を所定の周波数を持つ交流電圧に変換してモータへの電力供給を行う。   Each joint (each axis) of the robot is driven by a motor, and these motors are driven by a motor amplifier (driving means) built in the controller. This motor amplifier is composed mainly of an inverter circuit, for example, and converts a DC voltage (bus voltage) supplied from a power supply circuit via a pair of power supply lines into an AC voltage having a predetermined frequency, and supplies power to the motor. Supply.

このような構成において、モータを減速動作させる際にはモータ側からモータアンプ側にエネルギーが回生され、これに伴いバス電圧が上昇する。このため、コントローラには、電源線に接続される各回路素子(インバータ回路のスイッチング素子、電源線間に接続されるコンデンサなど)の定格を超えてバス電圧が上昇しないように、上記回生されたエネルギー(回生エネルギー)を熱エネルギーに変換して放出する回生消費回路が設けられている。   In such a configuration, when the motor is decelerated, energy is regenerated from the motor side to the motor amplifier side, and the bus voltage increases accordingly. For this reason, the controller is regenerated so that the bus voltage does not rise beyond the rating of each circuit element connected to the power supply line (switching element of the inverter circuit, capacitor connected between the power supply lines, etc.). A regenerative consumption circuit that converts energy (regenerative energy) into heat energy and releases it is provided.

回生消費回路では、電源線間に直列に設けられた回生抵抗に回生電流を流すことで、回生エネルギーを熱エネルギーに変換している。つまり、回生エネルギーは、有効利用されることなく、回生消費回路により消費されていた。ロボットシステム全体としての省エネルギー化を図るため、上記回生エネルギーを有効に利用したいという要望がある。また、一方では、例えばモータの加速動作時など、高速運転時においても高いトルクを発生させたいという要望もある。高速運転時に高いトルクを発生するためには、それに見合うだけの高い電力をモータに供給する必要がある。   In the regenerative consumption circuit, regenerative energy is converted into thermal energy by flowing a regenerative current through a regenerative resistor provided in series between power lines. That is, the regenerative energy is consumed by the regenerative consumption circuit without being effectively used. In order to save energy as a whole robot system, there is a demand to use the regenerative energy effectively. On the other hand, there is also a demand for generating high torque even during high-speed operation, such as during motor acceleration. In order to generate a high torque during high-speed operation, it is necessary to supply the motor with high electric power corresponding to the high torque.

特許文献1には、モータの加速時の手前の時点で出力電圧を上げ、モータの減速時の手前の時点で出力電圧を下げるコンバータ回路を備えたインバータ装置が開示されている。上記出力電圧の上昇および下降のタイミングについては、モータを制御するプログラムまたはパラメータにより指定される。   Patent Document 1 discloses an inverter device including a converter circuit that increases an output voltage at a time before the acceleration of the motor and decreases an output voltage at a time before the motor is decelerated. The timing for increasing and decreasing the output voltage is specified by a program or parameter for controlling the motor.

特許第3974899号公報Japanese Patent No. 3974899

特許文献1に記載された構成をロボットシステムに用いる場合、次のような問題が生じる。すなわち、ロボットシステムでは、各軸に対応する複数のモータの駆動を制御する駆動制御手段が設けられる。その駆動制御手段による制御(メイン制御)により、ロボットの手先位置が高精度に制御される。特許文献1記載の技術をロボットシステムに適用することを考える場合、出力電圧の上昇および下降(昇圧および降圧)のタイミングを決定するため、上記駆動制御手段によるメイン制御の内容を変更する必要が生じる。   When the configuration described in Patent Document 1 is used in a robot system, the following problem occurs. That is, the robot system is provided with drive control means for controlling the drive of a plurality of motors corresponding to each axis. By the control (main control) by the drive control means, the hand position of the robot is controlled with high accuracy. When considering the application of the technique described in Patent Document 1 to a robot system, it is necessary to change the content of the main control by the drive control means in order to determine the timing of increase and decrease (step-up and step-down) of the output voltage. .

このようなモータの駆動制御に関するメイン制御の内容を変更することは、非常に煩雑な作業を伴うことになり、開発コストの増加に繋がる。また、その変更作業が行われる際に、変更に伴うミスが原因で上記手先位置の制御に誤差が生じる可能性もある。このような理由から、上記特許文献1記載の技術をロボットシステムに適用することは難しい。   Changing the content of the main control related to the drive control of such a motor involves a very complicated operation, leading to an increase in development cost. Further, when the change operation is performed, there is a possibility that an error may occur in the control of the hand position due to a mistake accompanying the change. For these reasons, it is difficult to apply the technique described in Patent Document 1 to a robot system.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータの駆動を制御する駆動制御手段の制御内容を変更することなく、高トルク運転時にモータに対して十分な電力を供給することができるとともに、減速動作時にモータから生じる回生エネルギーを有効利用することができるロボットシステムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to supply sufficient electric power to the motor during high torque operation without changing the control content of the drive control means for controlling the drive of the motor. Another object of the present invention is to provide a robot system that can effectively use regenerative energy generated from a motor during deceleration operation.

請求項1に記載の手段によれば、ロボットの各軸を駆動するためのモータは、駆動手段によって駆動される。この駆動手段は、電源回路から出力電源線および基準電源線を介して与えられる出力電圧の供給を受けて動作する。そして、駆動制御手段は、モータの回転速度を回転速度指令に一致させるように駆動手段によるモータの駆動をフィードバック制御する。また、出力電源線および基準電源線間には、回生スイッチ手段および回生抵抗の直列回路からなる回生消費回路が設けられている。そして、回生制御手段は、上記出力電圧を検出する出力電圧検出手段の検出値が回生消費電圧値未満のときにあっては回生スイッチ手段をオフし、上記検出値が回生消費電圧値以上のときにあっては回生スイッチ手段をオンする。   According to the means described in claim 1, the motor for driving each axis of the robot is driven by the driving means. This driving means operates by receiving an output voltage supplied from the power supply circuit via the output power supply line and the reference power supply line. The drive control means feedback-controls the driving of the motor by the drive means so that the rotation speed of the motor matches the rotation speed command. A regenerative consumption circuit comprising a series circuit of regenerative switch means and a regenerative resistor is provided between the output power line and the reference power line. The regenerative control means turns off the regenerative switch means when the detected value of the output voltage detecting means for detecting the output voltage is less than the regenerative consumption voltage value, and when the detected value is equal to or greater than the regenerative consumption voltage value. In this case, the regeneration switch means is turned on.

このような構成において、減速動作時にモータから回生されるエネルギー(回生エネルギー)は、出力電源線および基準電源線間に接続されたコンデンサに静電エネルギーとして蓄積される。つまり、モータの減速動作時には、回生エネルギーによりコンデンサが充電され、コンデンサの端子間電圧である出力電圧が上昇する。そして、出力電圧(出力電圧検出手段の検出値)が回生消費電圧値以上になると、回生消費回路の回生抵抗に電流を流すことで回生エネルギーを熱エネルギーとして放出し、出力電圧が回生消費電圧値未満になるようにその電圧上昇が抑えられる。   In such a configuration, energy regenerated from the motor during the deceleration operation (regenerative energy) is accumulated as electrostatic energy in a capacitor connected between the output power supply line and the reference power supply line. That is, when the motor is decelerating, the capacitor is charged by regenerative energy, and the output voltage, which is the voltage across the capacitor, increases. When the output voltage (detected value of the output voltage detection means) is equal to or higher than the regenerative consumption voltage value, the regenerative energy is released as heat energy by passing a current through the regenerative resistor of the regenerative consumption circuit, and the output voltage becomes the regenerative consumption voltage value. The voltage rise is suppressed so as to be less than

電源回路は、昇圧動作、降圧動作および電源遮断動作を選択的に実行するものであり、インダクタ、第1のスイッチ手段、第1のダイオード、第2のスイッチ手段、および第2のダイオードを備えている。第1のスイッチ手段は、入力電源線とインダクタの一方の端子との間に接続されている。第1のダイオードは、インダクタの一方の端子と基準電源線との間に、基準電源線側をアノードとして接続されている。第2のスイッチ手段は、インダクタの他方の端子と基準電源線との間に接続されている。第2のダイオードは、インダクタの他方の端子と出力電源線との間に、インダクタの他方の端子をアノードとして接続されている。   The power supply circuit selectively performs a step-up operation, a step-down operation, and a power cut-off operation, and includes an inductor, a first switch unit, a first diode, a second switch unit, and a second diode. Yes. The first switch means is connected between the input power supply line and one terminal of the inductor. The first diode is connected between one terminal of the inductor and the reference power supply line with the reference power supply line side as an anode. The second switch means is connected between the other terminal of the inductor and the reference power supply line. The second diode is connected between the other terminal of the inductor and the output power supply line with the other terminal of the inductor as the anode.

電源回路が昇圧動作を実行する際には、電源制御手段により、第1のスイッチ手段がオンされた状態で、第2のスイッチ手段がスイッチング(チョッパ)される。これにより、電源回路は、入力電源線および基準電源線を介して与えられる入力電圧を昇圧して出力電源線および基準電源線を介して出力する昇圧コンバータとして機能する。電源回路が降圧動作を実行する際には、電源制御手段により、第2のスイッチ手段がオフされた状態で、出力電圧検出手段の検出値が降圧値となるように第1のスイッチ手段がスイッチング(チョッパ)される。なお、降圧値は、入力電圧の値よりも低い所定値である。これにより、電源回路は、入力電圧を降圧して出力する降圧コンバータとして機能する。電源回路が電源遮断動作を実行する際には、第1のスイッチ手段および第2のスイッチ手段がオフされる。これにより、電源回路に対する入力電圧の供給が遮断された状態となり、その出力電圧の供給先である駆動手段に対する新たな電力供給は停止される。   When the power supply circuit performs the boosting operation, the second switch means is switched (chopper) by the power supply control means with the first switch means turned on. Thus, the power supply circuit functions as a boost converter that boosts the input voltage supplied via the input power supply line and the reference power supply line and outputs the boosted voltage via the output power supply line and the reference power supply line. When the power supply circuit performs the step-down operation, the first switch means is switched by the power supply control means so that the detection value of the output voltage detection means becomes the step-down value in a state where the second switch means is turned off. (Chopper) The step-down value is a predetermined value lower than the input voltage value. As a result, the power supply circuit functions as a step-down converter that steps down the input voltage and outputs it. When the power supply circuit executes the power shutoff operation, the first switch means and the second switch means are turned off. As a result, the supply of the input voltage to the power supply circuit is cut off, and the new power supply to the drive means to which the output voltage is supplied is stopped.

電源制御手段は、出力電圧検出手段の検出値に応じて電源回路の動作を制御する。具体的には、電源制御手段は、最初に降圧動作を実行するように電源回路の動作を制御する。電源回路が降圧動作を実行する場合、出力電圧は通常の電圧値(入力電圧の値にほぼ等しい電圧値)よりも低い降圧値まで降圧される。   The power supply control unit controls the operation of the power supply circuit according to the detection value of the output voltage detection unit. Specifically, the power supply control means controls the operation of the power supply circuit so as to execute the step-down operation first. When the power supply circuit performs a step-down operation, the output voltage is stepped down to a step-down value lower than a normal voltage value (a voltage value substantially equal to the input voltage value).

さて、モータの加速動作が開始されると、モータにおける電力消費が多くなるため、出力電圧(出力電圧検出手段の検出値)は、定常値(この場合、降圧値)から次第に低下する。そして、モータの加速動作が終了すると、モータにおける電力消費が少なくなるため、出力電圧の低下は収まる。本手段では、このようなモータの動作状態と出力電圧との関係に着目し、以下のように、加速動作期間と、それ以外の期間(非動作期間、等速動作期間、減速動作期間)とにおいて、電源回路の動作状態を切り替える。   When the acceleration operation of the motor is started, the power consumption in the motor increases, so that the output voltage (detected value of the output voltage detecting means) gradually decreases from the steady value (in this case, the step-down value). When the acceleration operation of the motor is completed, the power consumption in the motor is reduced, so that the decrease in output voltage is reduced. In this means, paying attention to the relationship between the operation state of the motor and the output voltage, the acceleration operation period and other periods (non-operation period, constant speed operation period, deceleration operation period) are as follows: , The operating state of the power supply circuit is switched.

すなわち、電源制御手段は、降圧動作の実行中、出力電圧検出手段の検出値が降圧値より低い所定の加速開始判定値を下回ると、昇圧動作を実行するように電源回路の動作を制御する。なお、昇圧動作は、降圧動作が再開される時点(後述する)までの期間だけ実行されることになる。これにより、加速動作が開始されたと考えられる時点から電源回路が昇圧動作を実行する。電源回路が昇圧動作を実行する場合、入力電圧を昇圧した出力電圧が駆動手段に供給される。このため、駆動手段は、比較的高い出力電圧の供給を受けてモータを駆動することができる。従って、電源回路が昇圧動作を実行することで、高いトルクを得るために十分な電力をモータに供給することが可能となる。これにより、例えばモータの高速回転状態のときにおいても高いトルクを出すことが可能になる。   That is, the power supply control means controls the operation of the power supply circuit so as to execute the boosting operation when the detection value of the output voltage detection means falls below a predetermined acceleration start determination value lower than the step-down value during the step-down operation. Note that the step-up operation is executed only for a period until the time point when the step-down operation is resumed (described later). As a result, the power supply circuit performs the boosting operation from the time when the acceleration operation is considered to have started. When the power supply circuit performs the boosting operation, an output voltage obtained by boosting the input voltage is supplied to the driving unit. Therefore, the driving unit can drive the motor by receiving a relatively high output voltage. Therefore, when the power supply circuit performs the boosting operation, it is possible to supply sufficient electric power to the motor to obtain a high torque. Thereby, for example, a high torque can be output even when the motor is rotating at high speed.

このとき、電源回路から出力される出力電圧は、昇圧動作により昇圧されるものの、モータの加速動作に伴う電力消費が多いため、その上昇の傾きは非常に緩やかなものとなる。その後、モータの加速動作が終了すると、モータにおける電力消費が少なくなるため、出力電圧は昇圧動作により急激に上昇する。このようなことを踏まえ、電源制御手段は、昇圧動作の実行中、出力電圧検出手段の検出値が入力電圧の値より高い所定の加速終了判定値を上回ると、降圧動作を実行するように電源回路の動作を制御する。これにより、加速動作が終了されたと考えられる時点から電源回路が再び降圧動作を実行する。   At this time, the output voltage output from the power supply circuit is boosted by the boosting operation, but since the power consumption accompanying the acceleration operation of the motor is large, the rising slope becomes very gradual. Thereafter, when the acceleration operation of the motor is completed, the power consumption in the motor is reduced, and thus the output voltage is rapidly increased by the boosting operation. In view of the above, the power supply control means is configured to execute the step-down operation when the detected value of the output voltage detection means exceeds a predetermined acceleration end determination value higher than the input voltage value during the step-up operation. Control the operation of the circuit. As a result, the power supply circuit performs the step-down operation again from the time point when it is considered that the acceleration operation has been completed.

電源回路が降圧動作を実行した状態において、モータの減速動作が行われると、回生エネルギーにより上昇する出力電圧(コンデンサの端子間電圧)が回生消費電圧値に達するまでにコンデンサに蓄積可能なエネルギー量は、出力電圧を通常の電圧値にした場合(従来の構成)に比べると、通常の電圧値と降圧値との差に応じた量だけ多くなる。すなわち、コンデンサの空き容量を従来の構成に比べて増加させることで、減速動作時にコンデンサにより多くのエネルギーを蓄積することが可能となる。   The amount of energy that can be stored in the capacitor before the output voltage that rises due to regenerative energy (voltage across the capacitor) reaches the regenerative consumption voltage value when the motor decelerates while the power supply circuit is performing step-down operation Is larger by an amount corresponding to the difference between the normal voltage value and the step-down value than when the output voltage is set to a normal voltage value (conventional configuration). That is, by increasing the free capacity of the capacitor as compared with the conventional configuration, it is possible to store more energy in the capacitor during the deceleration operation.

このように、出力電圧を降圧値まで低下させることによって、減速動作時にコンデンサの端子間電圧が回生消費電圧値まで上昇しなければ、回生エネルギーを全て有効利用することができる。また、減速動作時にコンデンサの端子間電圧が回生消費電圧値まで上昇する場合でも、出力電圧を通常の電圧値にした場合に比べると、回生消費回路の動作時間を短くすることができるため、回生消費回路により消費されるエネルギー(無駄になるエネルギー)を低減し、残りの回生エネルギーを有効利用することが可能となる。   In this way, by reducing the output voltage to the step-down value, all the regenerative energy can be effectively used if the voltage across the terminals of the capacitor does not rise to the regenerative consumption voltage value during the deceleration operation. In addition, even when the voltage across the capacitor rises to the regenerative consumption voltage value during deceleration operation, the regenerative consumption circuit operation time can be shortened compared to when the output voltage is set to the normal voltage value. Energy consumed by the consumption circuit (waste energy) can be reduced, and the remaining regenerative energy can be used effectively.

さて、モータの減速動作が開始されると、モータからの回生エネルギーに起因してコンデンサの端子間電圧である出力電圧は、定常値(降圧値)から上昇する。そして、モータの減速動作が終了すると、回生エネルギーが無くなるため、出力電圧の上昇は収まる。本手段では、このようなモータの動作状態と出力電圧との関係に着目し、以下のように、減速動作期間において電源回路の動作状態を切り替える。   When the motor decelerates, the output voltage, which is the voltage across the capacitor, increases from the steady value (step-down value) due to regenerative energy from the motor. When the motor decelerates, the regenerative energy disappears, and the increase in output voltage is suppressed. In this means, paying attention to the relationship between the operation state of the motor and the output voltage, the operation state of the power supply circuit is switched during the deceleration operation period as follows.

すなわち、電源制御手段は、降圧動作の実行中、出力電圧検出手段の検出値が上昇すると、電源遮断動作を実行するように電源回路の動作を制御する。これにより、減速動作が開始されたと考えられる時点から電源回路が電源遮断動作を実行する。電源回路が電源遮断動作を実行すると、駆動手段に対する新たな電力供給が停止されるため、出力電圧の上昇が緩和される。これにより、上記した回生エネルギーを有効利用するという効果が一層高まる。その後、モータの減速動作が終了すると、回生エネルギーが無くなるため、出力電圧は低下に転じる。このようなことを踏まえ、電源制御手段は、電源遮断動作の実行中、出力電圧検出手段の検出値が低下すると、降圧動作を実行するように電源回路の動作を制御する。これにより、減速動作が終了されたと考えられる時点から電源回路が再び降圧動作を実行する。   That is, the power supply control means controls the operation of the power supply circuit so as to execute the power supply cutoff operation when the detection value of the output voltage detection means rises during the step-down operation. As a result, the power supply circuit executes the power shutoff operation from the point in time when the deceleration operation is considered to have started. When the power supply circuit performs the power shut-off operation, the new power supply to the driving means is stopped, so that the increase in output voltage is alleviated. Thereby, the effect of effectively using the above-described regenerative energy is further enhanced. Thereafter, when the motor decelerates, the regenerative energy disappears, and the output voltage starts to decrease. Based on this, the power supply control means controls the operation of the power supply circuit so as to execute the step-down operation when the detection value of the output voltage detection means decreases during execution of the power shutoff operation. As a result, the power supply circuit performs the step-down operation again from the point in time when it is considered that the deceleration operation has been completed.

上記したように、電源制御手段は、定常時(加速動作中であると考えられる期間を除く期間)において、出力電圧を通常の電圧値(入力電圧の値にほぼ等しい電圧値)よりも低い降圧値まで降圧するように電源回路の動作を制御する。これにより、出力電圧を通常の電圧値にした場合に比べ、コンデンサの空き容量が増加するので、減速動作時にコンデンサにより多くのエネルギーを蓄積することが可能となる。また、電源制御手段は、出力電圧検出手段の検出値に基づいて、モータが減速動作する期間中に電源回路に対する入力電圧の供給を遮断するように制御する。これにより、減速動作中、駆動手段(ひいてはモータ)に対する新たな電力供給が停止されて出力電圧の上昇が緩和されるため、回生エネルギーを有効利用する効果が一層高まる。   As described above, the power supply control means steps down the output voltage lower than a normal voltage value (a voltage value substantially equal to the input voltage value) in a steady state (a period excluding a period during which acceleration operation is considered to be performed). The operation of the power supply circuit is controlled to step down to the value. As a result, the free capacity of the capacitor is increased as compared with the case where the output voltage is set to a normal voltage value, so that more energy can be stored in the capacitor during the deceleration operation. Further, the power supply control means controls to cut off the supply of the input voltage to the power supply circuit during the period during which the motor decelerates based on the detection value of the output voltage detection means. As a result, during the deceleration operation, new power supply to the drive means (and thus the motor) is stopped and the increase in output voltage is alleviated, so that the effect of effectively using regenerative energy is further enhanced.

さらに、電源制御手段は、出力電圧検出手段の検出値に基づいて、モータが加速動作する期間中に出力電圧を昇圧するように電源回路の動作を制御する。これにより、モータの加速動作時に入力電圧を昇圧した出力電圧が駆動手段に供給され、高いトルクを出すことが本来的に必要となる加速動作時において、その高いトルクを得るために十分な電力をモータに供給することが可能となる。   Further, the power supply control means controls the operation of the power supply circuit based on the detection value of the output voltage detection means so as to boost the output voltage during a period during which the motor performs an acceleration operation. As a result, an output voltage obtained by boosting the input voltage during the acceleration operation of the motor is supplied to the driving means, and sufficient power is obtained to obtain the high torque during the acceleration operation that essentially requires high torque. It can be supplied to the motor.

このように、本手段によれば、直接的にモータの動作状態を判断することなく、出力電圧の検出値から間接的にモータの動作状態を判断し、その判断結果に基づいて、電源回路の動作状態を上記したように自動的に切り替える。そのため、本手段によれば、モータの駆動を制御する駆動制御手段の制御内容を変更することなく、高トルク運転時にモータに対して十分な電力を供給することができるとともに、減速動作時にモータから生じる回生エネルギーを有効利用することができる。   Thus, according to this means, the operation state of the motor is indirectly determined from the detected value of the output voltage without directly determining the operation state of the motor, and based on the determination result, the power supply circuit The operating state is automatically switched as described above. Therefore, according to this means, sufficient power can be supplied to the motor during high torque operation without changing the control content of the drive control means for controlling the driving of the motor, and from the motor during the deceleration operation. The generated regenerative energy can be used effectively.

請求項2に記載の手段によれば、モータの異常を検出する異常検出手段を備えている。また、電源回路は、インダクタの一方の端子と出力電源線との間に接続される第3のスイッチ手段を備えている。電源制御手段は、異常検出手段によりモータの異常が検出されると、または、外部から緊急停止を指令する緊急停止指令が与えられると、以下のようにしてモータに対してダイナミックブレーキをかける。すなわち、電源制御手段は、そのときの電源回路の動作状態にかかわらず、第1のスイッチ手段をオフするとともに第2のスイッチ手段をオンし、さらに第3のスイッチ手段をオンする。これにより、モータの相間が第3のスイッチ手段、インダクタおよび第2のスイッチ手段を介して短絡された状態になる。また、一般に、スイッチ手段はオンの状態であっても抵抗値がゼロであることはなく、所定の抵抗(オン抵抗)を有しており、インダクタは所定の等価直列抵抗を有している。   According to the means described in claim 2, the abnormality detection means for detecting the abnormality of the motor is provided. The power supply circuit includes third switch means connected between one terminal of the inductor and the output power supply line. When an abnormality of the motor is detected by the abnormality detection means, or when an emergency stop command for giving an emergency stop command is given from the outside, the power supply control means applies a dynamic brake to the motor as follows. That is, the power control means turns off the first switch means, turns on the second switch means, and turns on the third switch means regardless of the operating state of the power supply circuit at that time. As a result, the motor phases are short-circuited via the third switch means, the inductor and the second switch means. In general, the switch means does not have a resistance value of zero even in the on state, has a predetermined resistance (on resistance), and the inductor has a predetermined equivalent series resistance.

すなわち、モータの相間が所定の抵抗を介して短絡された状態になり、モータに対してダイナミックブレーキがかけられた状態となる。通常、ダイナミックブレーキをかけるためには、出力電源線および基準電源線間に、ダイナミックブレーキ専用のスイッチ手段および抵抗を直列に設ける必要がある。本手段によれば、電源回路の各スイッチ手段およびインダクタを用いて、ダイナミックブレーキをかけることが可能となるため、ダイナミックブレーキ専用のスイッチ手段および抵抗を設ける必要がなくなり、その分だけ回路構成を簡単化し、コスト低減を図ることが可能となる。   That is, the motor phases are short-circuited via a predetermined resistance, and the dynamic brake is applied to the motor. Usually, in order to apply a dynamic brake, it is necessary to provide a switch means and a resistor dedicated to the dynamic brake in series between the output power supply line and the reference power supply line. According to this means, it becomes possible to apply dynamic braking by using each switch means and inductor of the power supply circuit, so there is no need to provide switch means and resistors dedicated to dynamic brake, and the circuit configuration is simplified accordingly. And cost reduction can be achieved.

本発明の一実施形態を示すロボットシステムの電気構成図The electric block diagram of the robot system which shows one Embodiment of this invention ロボットシステムの構成を概略的に示す図A diagram schematically showing the configuration of the robot system 回生消費回路の動作制御の内容を示すフローチャートFlow chart showing contents of operation control of regenerative consumption circuit 一連の動作を行う際の回転速度およびバス電圧を示す図Diagram showing rotation speed and bus voltage when performing a series of operations モータ制御の内容を等価的に示すブロック図Block diagram equivalently showing the contents of motor control 電源制御部の制御内容を示すフローチャートFlow chart showing control contents of power supply control unit 一連の動作を行う際のバス電圧および各スイッチの状態を示す図Diagram showing bus voltage and switch status when performing a series of operations ダイナミックブレーキ制御が実行される際の図7相当図FIG. 7 equivalent diagram when dynamic brake control is executed

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図2は、一般的な産業用ロボットのシステム構成を示している。図2に示すロボットシステム1は、ロボット2と、ロボット2を制御するコントローラ3と、コントローラ3に接続されたティーチングペンダント4とから構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a system configuration of a general industrial robot. A robot system 1 shown in FIG. 2 includes a robot 2, a controller 3 that controls the robot 2, and a teaching pendant 4 connected to the controller 3.

ロボット2は、例えば6軸の垂直多関節型ロボットとして構成されている。ロボット2は、ベース5と、ベース5に水平方向に回転可能に支持されたショルダ部6と、ショルダ部6に上下方向に回転可能に支持された下アーム7と、下アーム7に上下方向に回転可能に支持された第1の上アーム8と、第1の上アーム8に捻り回転可能に支持された第2の上アーム9と、第2の上アーム9に上下方向に回転可能に支持された手首10と、手首10に捻り回転可能に支持されたフランジ11とから構成されている。   The robot 2 is configured as, for example, a 6-axis vertical articulated robot. The robot 2 includes a base 5, a shoulder unit 6 that is supported by the base 5 so as to be rotatable in the horizontal direction, a lower arm 7 that is supported by the shoulder unit 6 so as to be rotatable in the vertical direction, and a vertical movement by the lower arm 7. A first upper arm 8 rotatably supported, a second upper arm 9 twistably supported by the first upper arm 8, and a second upper arm 9 rotatably supported by the second upper arm 9 The wrist 10 and the flange 11 supported by the wrist 10 so as to be twisted and rotatable.

ベース5、ショルダ部6、下アーム7、第1の上アーム8、第2の上アーム9、手首10およびフランジ11は、ロボット2のアームとして機能し、アーム先端であるフランジ11には、図示はしないが、エンドエフェクタ(手先)が取り付けられる。ベース5、ショルダ部6、下アーム7、第1の上アーム8、第2の上アーム9、手首10およびフランジ11は、ロボット2のアームとして機能する。ロボット2の各アーム(複数の軸)はそれぞれに対応して設けられるモータ(図1に符号Mを付して示す)により駆動される。各モータの近傍には、それぞれの回転軸の回転位置を検出するための位置検出器(図示せず)が設けられている。   The base 5, the shoulder portion 6, the lower arm 7, the first upper arm 8, the second upper arm 9, the wrist 10 and the flange 11 function as an arm of the robot 2. Although not, an end effector (hand) is attached. The base 5, the shoulder portion 6, the lower arm 7, the first upper arm 8, the second upper arm 9, the wrist 10 and the flange 11 function as an arm of the robot 2. Each arm (a plurality of axes) of the robot 2 is driven by a motor (indicated by a symbol M in FIG. 1) provided correspondingly. In the vicinity of each motor, a position detector (not shown) for detecting the rotational position of each rotating shaft is provided.

ティーチングペンダント4は、例えば使用者が携帯あるいは手に所持して操作可能な程度の大きさで、例えば薄型の略矩形箱状に形成されている。ティーチングペンダント4には、各種のキースイッチ12が設けられており、使用者は、キースイッチ12により種々の入力操作を行う。ティーチングペンダント4は、ケーブルを経由してコントローラ3に接続され、通信インターフェイスを経由してコントローラ3との間で高速のデータ転送を実行するようになっており、キースイッチ12の操作により入力された操作信号等の情報はティーチングペンダント4からコントローラ3へ送信される。   The teaching pendant 4 is, for example, a size that can be operated by being carried by a user or carried by a hand, and is formed in, for example, a thin, substantially rectangular box shape. The teaching pendant 4 is provided with various key switches 12, and the user performs various input operations using the key switches 12. The teaching pendant 4 is connected to the controller 3 via a cable, and performs high-speed data transfer with the controller 3 via a communication interface. The teaching pendant 4 is input by operating the key switch 12. Information such as operation signals is transmitted from the teaching pendant 4 to the controller 3.

図1は、ロボットシステムの電気構成を概略的に示すブロック図である。ロボット2には、各軸をそれぞれ駆動するための複数のモータM(図1では1つのみ示す)が設けられている。モータMは例えばブラシレスDCモータである。コントローラ3には、交流電源20より供給される交流を整流および平滑して出力する直流電源回路21、回生消費回路22、モータMを駆動するインバータ装置23、電流検出部24、位置検出部25、直流電源回路21の動作を制御する電源制御部26およびこれら各装置の制御などを行うメイン制御部27が設けられている。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of the robot system. The robot 2 is provided with a plurality of motors M (only one is shown in FIG. 1) for driving each axis. The motor M is, for example, a brushless DC motor. The controller 3 includes a DC power supply circuit 21 that rectifies and smoothes AC supplied from the AC power supply 20, a regenerative consumption circuit 22, an inverter device 23 that drives the motor M, a current detection unit 24, a position detection unit 25, A power supply control unit 26 that controls the operation of the DC power supply circuit 21 and a main control unit 27 that controls these devices and the like are provided.

直流電源回路21は、整流回路28、昇降圧回路29および平滑用のコンデンサ30から構成されている。整流回路28は、ダイオードをブリッジの形態に接続してなる周知構成のものである。整流回路28の交流入力端子には、例えば3相200Vの交流電源20の各相出力が与えられる。整流回路28の直流出力端子は、それぞれ入力電源線31および基準電源線32に接続されている。   The DC power supply circuit 21 includes a rectifier circuit 28, a step-up / step-down circuit 29, and a smoothing capacitor 30. The rectifier circuit 28 has a known configuration in which a diode is connected in the form of a bridge. The AC input terminal of the rectifier circuit 28 is supplied with each phase output of, for example, a three-phase 200V AC power supply 20. The DC output terminals of the rectifier circuit 28 are connected to the input power line 31 and the reference power line 32, respectively.

昇降圧回路29(電源回路に相当)は、トランジスタQ1、Q2、インダクタL1、ダイオードD1、D2およびスイッチSW1を備えている。トランジスタQ1(第1のスイッチ手段に相当)は、Nチャネル型のパワーMOSFETであり、そのドレインは入力電源線31に接続され、そのソースはインダクタL1の一方の端子に接続されている。ダイオードD1(第1のダイオードに相当)は、インダクタL1の一方の端子と基準電源線32との間に、基準電源線32側をアノードとして接続されている。トランジスタQ2(第2のスイッチ手段に相当)は、Nチャネル型のパワーMOSFETであり、そのドレインはインダクタL1の他方の端子に接続され、そのソースは基準電源線32に接続されている。   The step-up / down circuit 29 (corresponding to a power supply circuit) includes transistors Q1 and Q2, an inductor L1, diodes D1 and D2, and a switch SW1. The transistor Q1 (corresponding to the first switch means) is an N-channel type power MOSFET, its drain is connected to the input power line 31 and its source is connected to one terminal of the inductor L1. The diode D1 (corresponding to the first diode) is connected between one terminal of the inductor L1 and the reference power supply line 32 with the reference power supply line 32 side as an anode. The transistor Q2 (corresponding to the second switch means) is an N-channel type power MOSFET, its drain is connected to the other terminal of the inductor L1, and its source is connected to the reference power line 32.

ダイオードD2(第2のダイオードに相当)は、インダクタL1の他方の端子と出力電源線33との間に、インダクタL1の他方の端子側をアノードとして接続されている。スイッチSW1(第3のスイッチ手段に相当)は、例えばリレーなどの機械式のスイッチであり、インダクタL1の一方の端子と出力電源線33との間に接続されている。なお、スイッチSW1は、例えばパワーMOSFETやバイポーラトランジスタなど、半導体スイッチング素子により構成してもよい。出力電源線33および基準電源線32の間には、コンデンサ30が接続されている。   The diode D2 (corresponding to the second diode) is connected between the other terminal of the inductor L1 and the output power supply line 33 with the other terminal side of the inductor L1 as an anode. The switch SW1 (corresponding to the third switch means) is a mechanical switch such as a relay, for example, and is connected between one terminal of the inductor L1 and the output power supply line 33. Note that the switch SW1 may be configured by a semiconductor switching element such as a power MOSFET or a bipolar transistor. A capacitor 30 is connected between the output power line 33 and the reference power line 32.

昇降圧回路29は、昇圧動作、降圧動作および非昇降圧動作のうち、いずれかの動作を実行するようになっている。昇圧動作は、入力電源線31および基準電源線32を介して与えられる入力電圧(整流回路28から出力される直流電圧)を昇圧して出力電源線33および基準電源線32を介して出力するものである。降圧動作は、入力電圧を降圧して出力電源線33および基準電源線32を介して出力するものである。非昇降圧動作は、入力電圧を昇圧および降圧のいずれもすることなく出力電源線33および基準電源線32を介して出力するものである。また、昇降圧回路29は、入力電圧の供給が遮断された電源遮断状態にすることが可能となっている(電源遮断動作)。   The step-up / step-down circuit 29 performs any one of a step-up operation, a step-down operation, and a non-step-up / step-down operation. In the step-up operation, an input voltage (DC voltage output from the rectifier circuit 28) given through the input power supply line 31 and the reference power supply line 32 is boosted and output through the output power supply line 33 and the reference power supply line 32. It is. In the step-down operation, the input voltage is stepped down and output via the output power supply line 33 and the reference power supply line 32. The non-step-up / step-down operation is to output the input voltage via the output power supply line 33 and the reference power supply line 32 without increasing or decreasing the input voltage. Further, the step-up / step-down circuit 29 can be in a power-off state in which the supply of input voltage is cut off (power-off operation).

昇降圧回路29による上記各動作は、トランジスタQ1、Q2の駆動状態およびスイッチSW1の開閉状態に応じて切り替えられる。トランジスタQ1、Q2の駆動およびスイッチSW1の開閉は、電源制御部26により制御される。すなわち、本実施形態では、電源制御部26が、昇降圧回路29の動作を制御する電源制御手段に相当する。   Each operation by the step-up / step-down circuit 29 is switched according to the driving state of the transistors Q1, Q2 and the open / close state of the switch SW1. Driving of the transistors Q1 and Q2 and opening / closing of the switch SW1 are controlled by the power supply control unit 26. That is, in the present embodiment, the power supply control unit 26 corresponds to a power supply control unit that controls the operation of the step-up / step-down circuit 29.

電源制御部26は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。電源制御部26は、出力電源線33および基準電源線32間のバス電圧BV(出力電圧)の値を検出する出力電圧検出手段としての機能を備えている。このような機能を備えた電源制御部26は、メイン制御部27から与えられる指令信号およびバス電圧BVの検出値に応じて、昇降圧回路29の動作を制御する。   The power control unit 26 is mainly configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like. The power supply control unit 26 has a function as output voltage detection means for detecting the value of the bus voltage BV (output voltage) between the output power supply line 33 and the reference power supply line 32. The power supply control unit 26 having such a function controls the operation of the step-up / step-down circuit 29 according to the command signal given from the main control unit 27 and the detected value of the bus voltage BV.

電源制御部26は、昇圧動作を実行する場合、スイッチSW1をオフするとともにトランジスタQ1をオンした状態で、バス電圧BVの検出値が昇圧値BVHとなるようにトランジスタQ2をスイッチング(チョッパ)する。なお、昇圧値BVHは、入力電圧の値(例えば、約282V)よりも高い所定値とする。これにより、昇降圧回路29は、入力電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータとして機能する。ただし、昇降圧回路29が上記昇圧動作を実行している期間であっても、後述するモータMの加速動作期間では、バス電圧BVは昇圧値BVHより低くなる。 When performing the boosting operation, the power supply control unit 26 switches (choppers) the transistor Q2 so that the detected value of the bus voltage BV becomes the boosted value BV H with the switch SW1 turned off and the transistor Q1 turned on. . The boost value BV H is a predetermined value higher than the value of the input voltage (for example, about 282 V). Thereby, the step-up / step-down circuit 29 functions as a boost converter that boosts and outputs the input voltage. However, even in the period in which buck circuit 29 is executing the step-up operation, the acceleration operation period of the motor M to be described later, the bus voltage BV is lower than the boost value BV H.

電源制御部26は、降圧動作を実行する場合、スイッチSW1およびトランジスタQ2をオフした状態で、バス電圧BVの検出値が降圧値BVLとなるようにトランジスタQ1をスイッチング(チョッパ)する。なお、降圧値BVLは、入力電圧の値よりも低く、且つモータMを駆動するために最低限必要な電圧値であればよく、直流電源回路21、モータM、インバータ装置23などの仕様に応じて適宜変更すればよい。これにより、昇降圧回路29は、入力電圧を降圧して出力する降圧コンバータとして機能する。ただし、昇降圧回路29が上記降圧動作を実行している期間であっても、後述する回生エネルギーが生じる期間では、バス電圧BVは降圧値BVLより上昇する。 Power control unit 26, when executing the step-down operation, while turning off the switch SW1 and the transistor Q2, switching (chopper) the transistor Q1 so that the detected value of the bus voltage BV is buck value BV L. Incidentally, the step-down value BV L is lower than the value of the input voltage, and may be a minimum required voltage value for driving the motor M, a DC power supply circuit 21, the motor M, the specifications such as the inverter device 23 What is necessary is just to change suitably according to it. Thereby, the step-up / step-down circuit 29 functions as a step-down converter that steps down the input voltage and outputs it. However, the buck-boost circuit 29 is a period for running the step-down operation, the period during which the regenerative energy to be described later occurs, the bus voltage BV is higher than the step-down value BV L.

電源制御部26は、非昇降圧動作の実行をする場合、スイッチSW1およびトランジスタQ2をオフするとともにトランジスタQ1をオンする。これにより、昇降圧回路29は、入力電圧を昇圧および降圧のいずれもすることなく出力する。このときの出力電圧(バス電圧BV)は、トランジスタQ1のオン抵抗(オン状態での抵抗)およびインダクタL1の等価直列抵抗による電圧降下分と、ダイオードD2の順方向電圧とを合わせた分だけ入力電圧よりも低い値である通常値BVMとなる。 When performing the non-step-up / step-down operation, the power supply control unit 26 turns off the switch SW1 and the transistor Q2 and turns on the transistor Q1. Thereby, the step-up / step-down circuit 29 outputs the input voltage without boosting or stepping down. The output voltage (bus voltage BV) at this time is input by the sum of the voltage drop due to the ON resistance of the transistor Q1 (resistance in the ON state) and the equivalent series resistance of the inductor L1, and the forward voltage of the diode D2. the normal value BV M is lower than the voltage.

電源制御部26は、昇降圧回路29を電源遮断状態にする(電源遮断動作を実行する)場合、スイッチSW1およびトランジスタQ1、Q2をいずれもオフする。これにより、昇降圧回路29に対する入力電圧の供給が遮断された状態となり、その出力電圧(バス電圧BV)の供給先であるインバータ装置23に対する新たな電力供給は停止される。   The power supply control unit 26 turns off both the switch SW1 and the transistors Q1 and Q2 when the step-up / step-down circuit 29 is turned off (execution of power supply cut-off). As a result, the supply of the input voltage to the step-up / step-down circuit 29 is cut off, and the new power supply to the inverter device 23 to which the output voltage (bus voltage BV) is supplied is stopped.

電源制御部26は、バス電圧BVの検出値に基づいて昇降圧回路29の上記各動作状態を自動的に切り替える。すなわち、電源制御部26は、バス電圧BVの検出値に基づいて、モータMが加速動作状態であると判断される期間には昇圧動作を実行し、減速動作状態であると判断される期間には電源遮断動作を実行し、それらの期間を除く期間には概ね降圧動作を実行するように昇降圧回路29の動作を制御する(詳細は後述する)。   The power supply control unit 26 automatically switches the operation states of the step-up / step-down circuit 29 based on the detected value of the bus voltage BV. That is, based on the detected value of the bus voltage BV, the power supply control unit 26 performs a boosting operation during a period in which the motor M is determined to be in the acceleration operation state, and in a period in which it is determined to be in the deceleration operation state. Performs a power-off operation and controls the operation of the step-up / step-down circuit 29 so as to generally perform a step-down operation during the periods other than those periods (details will be described later).

また、電源制御部26は、モータMに対するダイナミックブレーキをかけるように昇降圧回路29の動作を制御する機能(ダイナミックブレーキ制御)を有している。外部よりモータMの緊急停止を指令する緊急停止指令が与えられると、メイン制御部27から電源制御部26に対し、ダイナミックブレーキをオンする旨を示す指令が与えられる。これを受けて、電源制御部26は、以下のように昇降圧回路29の動作を制御する。すなわち、電源制御部26は、そのときに設定されている制御モードにかかわらず、トランジスタQ1をオフ駆動するとともに、トランジスタQ2をオン駆動し、さらにスイッチSW1をオンする。   The power supply control unit 26 has a function (dynamic brake control) for controlling the operation of the step-up / step-down circuit 29 so as to apply a dynamic brake to the motor M. When an emergency stop command for commanding an emergency stop of the motor M is given from the outside, a command indicating that the dynamic brake is to be turned on is given from the main control unit 27 to the power supply control unit 26. In response to this, the power supply control unit 26 controls the operation of the step-up / step-down circuit 29 as follows. That is, regardless of the control mode set at that time, the power supply control unit 26 drives the transistor Q1 off, drives the transistor Q2 on, and turns on the switch SW1.

詳細は後述するが、このような制御により、モータMに対してダイナミックブレーキがかけられる。なお、コントローラ3がモータMの異常を検出する異常検出手段(図示せず)を備えた構成である場合には、その異常検出手段によりモータMの異常が検出されると、メイン制御部27から電源制御部26に対して上記指令が与えられて、上記した制御を実行してモータMに対するダイナミックブレーキをかけるように構成してもよい。   Although details will be described later, the dynamic brake is applied to the motor M by such control. When the controller 3 is configured to include an abnormality detection means (not shown) for detecting an abnormality of the motor M, when the abnormality of the motor M is detected by the abnormality detection means, the main control unit 27 The power supply control unit 26 may be configured to apply the above-described command and execute the above-described control to apply a dynamic brake to the motor M.

回生消費回路22は、出力電源線33および基準電源線32間に回生抵抗R1およびトランジスタQ3(回生スイッチ手段に相当)の直列回路を接続して構成されている。トランジスタQ3は、Nチャネル型のパワーMOSFETであり、そのオン、オフは、電源制御部26により制御される。すなわち、本実施形態において、電源制御部26は、回生消費回路22の動作を制御する回生制御手段に相当する。   The regenerative consumption circuit 22 is configured by connecting a series circuit of a regenerative resistor R1 and a transistor Q3 (corresponding to regenerative switch means) between the output power line 33 and the reference power line 32. The transistor Q3 is an N-channel type power MOSFET, and its on / off is controlled by the power supply control unit 26. That is, in the present embodiment, the power control unit 26 corresponds to a regeneration control unit that controls the operation of the regeneration consumption circuit 22.

図3は、電源制御部26による回生消費回路22の動作制御の内容を示している。なお、電源制御部26は、図3に示す制御を所定周期毎に実行するようになっている。まず、電源制御部26は、その時点におけるバス電圧BV(の検出値)を参照する(ステップA1)。続いて、電源制御部26は、参照したバス電圧BVが回生消費電圧値BVR以上であるか否かを判断する(ステップA2)。バス電圧BVが回生消費電圧値BVR以上である場合(YES)には、トランジスタQ3をオン駆動し(ステップA3)、制御を終了する。一方、バス電圧BVが回生消費電圧値BVR未満である場合(NO)には、トランジスタQ3をオフ駆動し(ステップA4)、制御を終了する。なお、ステップA3またはA4において、既にトランジスタQ3がオンまたはオフされている場合には、その状態を維持したまま制御を終了する。 FIG. 3 shows the contents of operation control of the regeneration consumption circuit 22 by the power supply control unit 26. The power supply control unit 26 is configured to execute the control shown in FIG. 3 at predetermined intervals. First, the power supply control unit 26 refers to the bus voltage BV (detected value) at that time (step A1). Subsequently, the power control unit 26, reference bus voltage BV determines whether a regenerative voltage consumption value BV R above (step A2). In the case the bus voltage BV is regenerative voltage consumption value BV R or (YES), and ON driving the transistor Q3 (the transistor step A3), the control is ended. On the other hand, when the bus voltage BV is less than the regenerative voltage consumption value BV R (NO), and OFF drive the transistor Q3 (the transistor step A4), the control is ended. In step A3 or A4, if the transistor Q3 is already turned on or off, the control is terminated while maintaining the state.

図4は、ロボットが加速、等速、減速という一連の動作を行う際におけるモータMの回転速度とバス電圧とを示している。図4に示すように、減速動作時にはモータMから回生されるエネルギー(回生エネルギー)に起因してバス電圧BVが上昇する。そして、バス電圧BVが回生消費電圧値BVRを超えようとすると、回生抵抗R1に電流が流れることで回生エネルギーが熱エネルギーとして放出され、バス電圧BVが回生消費電圧値BVR未満となるようにその電圧上昇が抑えられる。 FIG. 4 shows the rotational speed of the motor M and the bus voltage when the robot performs a series of operations of acceleration, constant speed, and deceleration. As shown in FIG. 4, the bus voltage BV increases due to energy regenerated from the motor M (regenerative energy) during the deceleration operation. When the bus voltage BV is about to exceed the regenerative voltage consumption value BV R, so that the regenerative energy by flowing current to the regenerative resistor R1 is discharged as heat energy, bus voltage BV is less than the regenerative voltage consumption value BV R The voltage rise is suppressed.

回生消費電圧値BVRは、出力電源線33および基準電源線32に接続される各回路素子(インバータ装置23のスイッチング素子、直流電源回路21のコンデンサ30など)の定格を超えてバス電圧BVが上昇しないような値に設定すればよい。また、回生消費電圧値BVR、昇圧値BVH、通常値BVMおよび降圧値BVLは、下記(1)式の関係を満たすように設定すればよい。
BVR>BVH>BVM>BVL …(1)
Regenerative voltage consumption value BV R, each circuit element (the switching elements of the inverter device 23, such as a capacitor 30 of the DC power supply circuit 21) connected to the output power supply line 33 and the reference power supply line 32 bus voltage BV exceeds the rating of the A value that does not increase may be set. Further, the regenerative voltage consumption value BV R, boost value BV H, normal value BV M and antihypertensive value BV L may be set so as to satisfy the following relationship (1).
BV R > BV H > BV M > BV L (1)

なお、回生スイッチ手段としてのトランジスタQ3は、パワーMOSFETに限らずともよく、例えばバイポーラトランジスタなどの他の半導体スイッチング素子により構成してもよい。また、回生スイッチ手段としては、例えばリレーなどの機械式のスイッチで構成してもよい。   The transistor Q3 as the regenerative switch means is not limited to the power MOSFET, and may be constituted by other semiconductor switching elements such as a bipolar transistor. The regenerative switch means may be constituted by a mechanical switch such as a relay, for example.

インバータ装置23(駆動手段に相当)は、出力電源線33および基準電源線32間に6つのスイッチング素子例えばIGBT(図1には2つのみ示す)を三相フルブリッジ接続して構成されたインバータ主回路と、その駆動回路とを6組備えている(図1には1組のみ示す)。IGBTのコレクタ・エミッタ間には還流ダイオードが接続されている。また、IGBTのゲートには、駆動回路からゲート信号が与えられている。駆動回路は、メイン制御部27から与えられる指令信号(通電指令Sc)に基づいてパルス幅変調されたゲート信号(PWM信号)を出力して各IGBTを駆動する。   The inverter device 23 (corresponding to driving means) is an inverter configured by connecting six switching elements such as IGBTs (only two are shown in FIG. 1) between the output power supply line 33 and the reference power supply line 32 in a three-phase full bridge. Six sets of main circuits and their drive circuits are provided (only one set is shown in FIG. 1). A free-wheeling diode is connected between the collector and emitter of the IGBT. The gate signal is given to the gate of the IGBT from the drive circuit. The drive circuit drives each IGBT by outputting a gate signal (PWM signal) that is pulse-width modulated based on a command signal (energization command Sc) given from the main control unit 27.

メイン制御部27(駆動制御手段に相当)は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。電流検出部24は、モータMに流れる電流を検出する電流検出器(図示せず)からの検出信号をメイン制御部27に入力可能なデータに変換して出力する。位置検出部25は、モータMの回転位置を検出する位置検出器(図示せず)からの検出信号をメイン制御部27に入力可能なデータに変換して出力する。メイン制御部27は、電流検出部24から出力されるデータを元にモータMに流れる電流の値を取得するとともに、位置検出部25から出力されるデータを元にモータMの回転位置および回転速度を取得する。詳細は後述するが、メイン制御部27は、このようにして取得した電流値、回転位置および回転速度を用いてインバータ装置23によるモータMの駆動をフィードバック制御する。また、メイン制御部27は、電源制御部26に対し、各種の指令信号を出力する。   The main control unit 27 (corresponding to drive control means) is configured mainly with a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like. The current detection unit 24 converts a detection signal from a current detector (not shown) that detects a current flowing through the motor M into data that can be input to the main control unit 27 and outputs the data. The position detector 25 converts a detection signal from a position detector (not shown) that detects the rotational position of the motor M into data that can be input to the main controller 27 and outputs the data. The main control unit 27 acquires the value of the current flowing through the motor M based on the data output from the current detection unit 24, and the rotational position and rotational speed of the motor M based on the data output from the position detection unit 25. To get. Although the details will be described later, the main control unit 27 performs feedback control of driving of the motor M by the inverter device 23 using the current value, the rotation position, and the rotation speed acquired in this way. The main control unit 27 outputs various command signals to the power supply control unit 26.

図5は、ロボットシステム1におけるモータ制御の内容を等価的に示したブロック図である。図5に示すように、メイン制御部27は、位置制御部41、速度制御部42および電流制御部43を備えている。なお、図5では、1つのモータMの制御に係る構成のみを示しているが、実際には全てのモータMのそれぞれに対応して同様の構成が設けられている。さて、一般に産業用のロボットは、予めティーチングなどを実施することにより作成される所定の動作プログラムに従って動作するようになっている。図示しない上位制御部は、その動作プログラムを解釈し、ロボット2に動作プログラムに従った動作を行わせるように各モータMを制御するための指令値(位置指令pref)を位置制御部41に出力する。   FIG. 5 is a block diagram equivalently showing the contents of motor control in the robot system 1. As shown in FIG. 5, the main control unit 27 includes a position control unit 41, a speed control unit 42, and a current control unit 43. In FIG. 5, only the configuration related to the control of one motor M is shown, but actually the same configuration is provided for each of all the motors M. In general, an industrial robot operates according to a predetermined operation program created by performing teaching or the like in advance. A host control unit (not shown) interprets the operation program and outputs a command value (position command pref) for controlling each motor M to the position control unit 41 so that the robot 2 performs an operation according to the operation program. To do.

位置制御部41は、上位制御部から与えられる位置指令prefに対する現在の回転位置p*の偏差を求める減算器45と、減算器45の出力(偏差)をゼロに近づけるように速度指令vref(回転速度指令に相当)を出力する位置制御アンプ46とから構成されている。位置制御アンプ46のゲインはKpとなっている。速度制御部42は、微分器47、減算器48および速度制御アンプ49により構成されている。微分器47は、現在の回転位置p*を微分して現在の回転速度v*に変換する。減算器48は、速度指令vrefに対する現在の回転速度v*の偏差を求める。速度制御アンプ49は、減算器48の出力(偏差)をゼロに近づけるように電流指令irefを出力する。速度制御アンプ49のゲインはKvとなっている。   The position control unit 41 obtains a deviation of the current rotational position p * with respect to the position command pref given from the host control unit, and a speed command vref (rotation) so that the output (deviation) of the subtractor 45 approaches zero. And a position control amplifier 46 that outputs (corresponding to a speed command). The gain of the position control amplifier 46 is Kp. The speed controller 42 includes a differentiator 47, a subtractor 48, and a speed control amplifier 49. The differentiator 47 differentiates the current rotational position p * and converts it to the current rotational speed v *. The subtractor 48 obtains the deviation of the current rotational speed v * from the speed command vref. The speed control amplifier 49 outputs a current command iref so that the output (deviation) of the subtracter 48 approaches zero. The gain of the speed control amplifier 49 is Kv.

電流制御部43は、電流指令irefに対する現在のモータMに流れる電流i*の偏差を求める減算器50と、減算器50の出力(偏差)をゼロに近づけるようにインバータ装置23に対する指令信号(通電指令Sc)を出力する電流制御アンプ51とから構成されている。電流制御アンプ51のゲインはKiとなっている。このような構成により、メイン制御部27は、電流フィードバック制御、速度フィードバック制御および位置フィードバック制御を行い、モータMの駆動をフィードバック制御してロボット2のアームの動作制御を行う。   The current control unit 43 obtains a deviation of the current i * flowing through the current motor M with respect to the current command iref, and a command signal (energization) to the inverter device 23 so that the output (deviation) of the subtractor 50 approaches zero. And a current control amplifier 51 that outputs a command Sc). The gain of the current control amplifier 51 is Ki. With such a configuration, the main control unit 27 performs current feedback control, speed feedback control, and position feedback control, and feedback controls the drive of the motor M to control the operation of the arm of the robot 2.

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
電源制御部26は、バス電圧BVの検出値に基づいてモータMの動作状態(加速動作状態、減速動作状態)を間接的に判断する。なお、ここでは全てのモータMの加速動作期間および減速動作期間が互いに概ね一致するという前提が成立するものとしている。ただし、通常はこのような前提が成立しない場合のほうが多い。その場合、全てのモータMのうち、最も高い加速度で動作するモータMの動作状態について判断すればよい。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
The power supply control unit 26 indirectly determines the operation state (acceleration operation state, deceleration operation state) of the motor M based on the detected value of the bus voltage BV. Here, it is assumed that the acceleration operation period and the deceleration operation period of all the motors M are substantially the same. However, there are usually more cases where this assumption is not satisfied. In this case, it is only necessary to determine the operating state of the motor M that operates at the highest acceleration among all the motors M.

図6は、電源制御部26の制御内容を示すフローチャートである。また、図7は、ロボット2の一連の動作(加速、等速、減速)が行われる際におけるモータMの回転速度、バス電圧、トランジスタQ1、Q2の駆動状態およびスイッチSW1の開閉状態を示している。電源制御部26は、図6に示す昇降圧回路29の動作制御を行う際、図3に示した回生消費回路22の動作制御についても所定の周期毎に実行している。   FIG. 6 is a flowchart showing the control content of the power supply control unit 26. FIG. 7 shows the rotational speed of the motor M, the bus voltage, the drive state of the transistors Q1 and Q2, and the open / close state of the switch SW1 when a series of operations (acceleration, constant speed, and deceleration) of the robot 2 are performed. Yes. When the operation control of the step-up / step-down circuit 29 shown in FIG. 6 is performed, the power supply control unit 26 also executes the operation control of the regeneration consumption circuit 22 shown in FIG. 3 at predetermined intervals.

コントローラ3に電源が投入されると、電源制御部26は、昇降圧回路29を電源遮断状態にする初期設定を行う(ステップS1)。つまり、トランジスタQ1、Q2がオフ駆動されるとともに、スイッチSW1がオフされる。従って、この段階では、昇降圧回路29には、入力電圧が未だ供給されていない(電源遮断状態)。   When the controller 3 is turned on, the power supply control unit 26 performs an initial setting to place the step-up / step-down circuit 29 in a power-off state (step S1). That is, the transistors Q1 and Q2 are turned off and the switch SW1 is turned off. Therefore, at this stage, the input / output voltage is not yet supplied to the step-up / step-down circuit 29 (power supply cutoff state).

続くステップS2では、トランジスタQ1がオン駆動される(図7の時刻ta)。これにより、昇降圧回路29から出力されるバス電圧BVは、通常値BVMに向けて上昇する。なお、トランジスタQ1がオンされた瞬間、交流電源20から直流電源回路21に対して突入電流が流れるが、その突入電流はトランジスタQ1のオン抵抗およびインダクタL1の等価直列抵抗により制限される。 In the subsequent step S2, the transistor Q1 is turned on (time ta in FIG. 7). Accordingly, the bus voltage BV, which is output from the buck-boost circuit 29 rises toward the normal value BV M. An inrush current flows from the AC power supply 20 to the DC power supply circuit 21 at the moment when the transistor Q1 is turned on, but the inrush current is limited by the on-resistance of the transistor Q1 and the equivalent series resistance of the inductor L1.

その後、所定時間が経過すると(ステップS3で「YES」)、その時点(図7の時刻tb)から、バス電圧BVの検出値が降圧値BVLとなるようにトランジスタQ1がスイッチングされる(ステップS4)。これにより、昇降圧回路29から出力されるバス電圧BVが通常値BVMから降圧値BVLまで降圧される。そして、バス電圧BVが降圧値BVLに達した時点以降において、モータMの加速動作が開始される。 Thereafter, when a predetermined time has elapsed ( "YES" in step S3), and from that point (time tb in Fig. 7), the transistor Q1 is switched so that the detected value of the bus voltage BV is buck value BV L (step S4). Accordingly, the bus voltage BV, which is output from the buck-boost circuit 29 is stepped down from the normal value BV M to buck value BV L. Then, in the subsequent time when the bus voltage BV has reached the step-down value BV L, acceleration operation of the motor M is started.

さて、モータMの加速動作が開始されると、モータMにおける電力消費が多くなるため、バス電圧BVは、定常値(この場合、降圧値BVL)からら次第に低下する。その後、モータMの加速動作が終了すると、通常は等速動作に移行するため、モータMにおける電力消費が少なくなり、バス電圧BVの低下が収まる。本実施形態では、このようなモータMの動作状態とバス電圧BVとの関係に着目し、次のように、バス電圧BVの検出値に基づいてモータMの加速動作期間を判断する。 When the acceleration operation of the motor M is started, the power consumption in the motor M increases, so that the bus voltage BV gradually decreases from the steady value (in this case, the step-down value BV L ). Thereafter, when the acceleration operation of the motor M is completed, the operation is normally shifted to the constant speed operation, so that the power consumption in the motor M is reduced and the decrease in the bus voltage BV is suppressed. In the present embodiment, paying attention to the relationship between the operation state of the motor M and the bus voltage BV, the acceleration operation period of the motor M is determined based on the detected value of the bus voltage BV as follows.

すなわち、ステップS5では、バス電圧BVの検出値が加速開始判定値VAS未満であるか否かが判断される。なお、ステップS5では、バス電圧BVがノイズなどの影響により変動した際に誤判断してしまう事態を防止するため、バス電圧BVの検出値が所定回数(または所定時間)連続して加速開始判定値VAS未満である場合に「YES」と判断する。 That is, in step S5, it is determined whether or not the detected value of the bus voltage BV is less than the acceleration start determination value V AS . In step S5, in order to prevent an erroneous determination when the bus voltage BV fluctuates due to the influence of noise or the like, the detected value of the bus voltage BV is determined to start acceleration continuously a predetermined number of times (or a predetermined time). If it is less than the value V AS , “YES” is determined.

加速開始判定値VASは、降圧値BVLより低い値であれば適宜変更可能である。なお、加速開始判定値VASを高く設定するほど、実際に加速動作が開始された時点(図7の時刻tc)からステップS5で「YES」と判断される時点(図7の時刻td)までの遅延時間Taが短くなる。つまり、加速開始判定値VASを高く設定するほど、モータMの加速動作開始時点の判定精度が高まる。ただし、この場合、ノイズなどにより誤判断する可能性が高まる。これに対し、加速開始判定値VASを低く設定するほど、上記遅延時間が長くなる。つまり、加速開始判定値VASを低く設定するほど、モータMの加速動作開始時点の判定精度が低くなる。ただし、この場合、ノイズなどにより誤判断する可能性が低くなる。 Acceleration start determination value V AS may be appropriately changed as long as a value lower than the step-down value BV L. Note that as the acceleration start determination value V AS is set higher, from the time when the acceleration operation is actually started (time tc in FIG. 7) to the time when “YES” is determined in step S5 (time td in FIG. 7). The delay time Ta becomes shorter. That is, the higher the acceleration start determination value V AS is set, the higher the determination accuracy at the time when the acceleration operation of the motor M starts. However, in this case, the possibility of erroneous determination due to noise or the like increases. On the other hand, the lower the acceleration start determination value V AS is, the longer the delay time is. That is, the lower the acceleration start determination value V AS is set, the lower the determination accuracy at the start of the acceleration operation of the motor M is. However, in this case, the possibility of erroneous determination due to noise or the like is reduced.

バス電圧BVの検出値が加速開始判定値VAS未満であると判断されると(ステップS5で「YES」、図7の時刻td)、ステップS6に進む。ステップS6に進むと、トランジスタQ1がオン駆動された状態で、バス電圧BVの検出値が昇圧値BVHとなるようにトランジスタQ2がスイッチングされる。これにより、昇降圧回路29から出力されるバス電圧BVが降圧値BVLから昇圧値BVHに向けて昇圧される。そのため、インバータ装置23は、整流回路28から出力される電圧がそのままインバータ装置に供給されていた従来の構成に対し、比較的高いバス電圧BVの供給を受けてモータMを駆動することになる。従って、インバータ装置23は、加速動作期間において、高いトルクを得るために十分な電力をモータMに供給することができる。これにより、例えばモータMの高速回転状態のときにおいても高いトルクを出すことが可能になる。 If it is determined that the detected value of the bus voltage BV is less than the acceleration start determination value V AS (“YES” in step S5, time td in FIG. 7), the process proceeds to step S6. In step S6, the transistor Q2 is switched so that the detected value of the bus voltage BV becomes the boosted value BV H while the transistor Q1 is turned on. As a result, the bus voltage BV output from the step-up / step-down circuit 29 is boosted from the step-down value BV L toward the step-up value BV H. Therefore, the inverter device 23 drives the motor M by receiving a relatively high bus voltage BV compared to the conventional configuration in which the voltage output from the rectifier circuit 28 is supplied to the inverter device as it is. Therefore, the inverter device 23 can supply sufficient power to the motor M to obtain a high torque during the acceleration operation period. As a result, for example, high torque can be output even when the motor M is rotating at high speed.

このとき、昇降圧回路29から出力されるバス電圧BVは、昇圧動作により昇圧されるものの、モータMの加速動作に伴う電力消費の増加により、その上昇の傾きは非常に緩やかなものとなる(図7の時刻td〜te)。そのため、モータMの加速動作期間において、バス電圧BVが昇圧値BVHまで上昇することはない。逆に言えば、昇圧値BVHは、装置の仕様を考慮した上で、このような条件を満たす値に設定しておくことが必要である。 At this time, the bus voltage BV output from the step-up / step-down circuit 29 is boosted by the boosting operation, but due to the increase in power consumption accompanying the acceleration operation of the motor M, the rising slope becomes very gentle ( Time td to te in FIG. Therefore, the bus voltage BV does not rise to the boost value BV H during the acceleration operation period of the motor M. In other words, it is necessary to set the boosted value BV H to a value that satisfies such a condition in consideration of the specifications of the device.

その後、モータMの加速動作が終了すると、等速動作に移行するため、モータMにおける電力消費が少なくなる(図7の時刻te)。これにより、バス電圧BVは、昇圧動作により急激に上昇する。そこで、ステップS7では、バス電圧BVの検出値が昇圧値BVHに達したか否かが判断される。本実施形態では、昇圧値BVHが加速動作の終了時点を判定する加速終了判定値に相当する。バス電圧BVの検出値が昇圧値BVHに達したと判断されると(ステップS7で「YES」、図7の時刻tf)、ステップS8に進む。ステップS8に進むと、トランジスタQ2がオフ駆動された状態で、バス電圧BVの検出値が降圧値BVLとなるようにトランジスタQ1がスイッチングされる。これにより、加速動作が終了したと考えられる時点から昇降圧回路29が再び降圧動作を実行することになり、バス電圧BVは、降圧値BVLに向けて低下する。 After that, when the acceleration operation of the motor M is completed, the operation shifts to a constant speed operation, so that power consumption in the motor M is reduced (time te in FIG. 7). As a result, the bus voltage BV increases rapidly due to the boosting operation. Therefore, in step S7, it is determined whether or not the detected value of the bus voltage BV has reached the boost value BV H. In the present embodiment, the boost value BV H corresponds to an acceleration end determination value for determining the end point of the acceleration operation. If it is determined that the detected value of the bus voltage BV has reached the boost value BV H (“YES” in step S7, time tf in FIG. 7), the process proceeds to step S8. In step S8, the transistor Q2 is in a state of being off-drive, transistor Q1 is switched so that the detected value of the bus voltage BV is buck value BV L. Accordingly, the acceleration operation results in the buck circuit 29 from the time that is considered to be finished executing the step-down operation again, the bus voltage BV decreases toward the buck value BV L.

なお、ステップS8が実行される際、最初にトランジスタQ2をオフ駆動してから、トランジスタQ1のスイッチングが開始されるようにしている。その理由は、先にトランジスタQ1のスイッチングを開始した場合、トランジスタQ1、Q2が同時にオンする可能性がある。そうすると、トランジスタQ1、Q2および整流回路28を介して入力電源線31と基準電源線32とを短絡するような通電経路が形成されてしまう。このような場合、トランジスタQ1、Q2および整流回路28に過大な電流が流れ、最悪の場合には故障に至ることも考えられる。このような事態を未然に防止するため、上記したようにトランジスタQ2を確実にオフ駆動してから、トランジスタQ1のスイッチングを開始するようにしている。   When step S8 is executed, the transistor Q2 is first turned off, and then the switching of the transistor Q1 is started. The reason is that when switching of the transistor Q1 is started first, the transistors Q1 and Q2 may be turned on simultaneously. Then, an energization path that short-circuits the input power supply line 31 and the reference power supply line 32 through the transistors Q1 and Q2 and the rectifier circuit 28 is formed. In such a case, an excessive current flows through the transistors Q1 and Q2 and the rectifier circuit 28, and in the worst case, a failure may be caused. In order to prevent such a situation, the transistor Q2 is reliably turned off as described above, and then the switching of the transistor Q1 is started.

このように昇降圧回路29が降圧動作を実行した状態で、モータMの等速動作が行われ、その後、減速動作が実行される。減速動作が開始される際、バス電圧BVは通常値BVMよりも低い降圧値BVLまで降圧されている。そのため、モータMの減速動作時、回生エネルギーにより上昇するバス電圧BV(コンデンサ30の端子間電圧)が回生消費電圧値BVRに達するまでにコンデンサ30に蓄積可能なエネルギー量は、バス電圧BVが通常値BVMである場合(従来構成の場合)に比べると、下記(2)式に示すエネルギー量JCだけ多くなる。
C={(1/2)・C・BVM 2}−{(1/2)・C・BVL 2
=(1/2)・C・(BVM 2−BVL 2) …(2)
In this state, with the step-up / step-down circuit 29 performing the step-down operation, the motor M is operated at a constant speed, and then the deceleration operation is performed. When the deceleration operation is started, the bus voltage BV is stepped down to a lower step-down value BV L than the normal value BV M. Therefore, during deceleration of the motor M, the amount of energy which can be stored in the capacitor 30 until the bus voltage BV (inter-terminal voltage of the capacitor 30) reaches the regenerative voltage consumption value BV R to increase the regenerative energy, the bus voltage BV is compared to when the normal value BV M (the case of the conventional configuration), increased by the amount of energy J C shown in the following equation (2).
J C = {(1/2) · C · BV M 2 } − {(1/2) · C · BV L 2 }
= (1/2) · C · ( BV M 2 -BV L 2) ... (2)

上記(2)式に示すように、コンデンサ30に蓄積可能なエネルギー量は、通常値BVMと降圧値BVLとの差に応じた量JCだけ多くなる。すなわち、コンデンサ30の空き容量を従来構成の場合に比べて増加させることで、減速動作時にコンデンサ30に一層多くのエネルギーを蓄積することが可能になる。 As shown in equation (2) above, the amount of energy which can be stored in the capacitor 30 is larger by an amount J C in accordance with the difference between the normal value BV M and the step-down value BV L. That is, by increasing the free capacity of the capacitor 30 as compared with the conventional configuration, more energy can be stored in the capacitor 30 during the deceleration operation.

このように、バス電圧BVを降圧値BVLまで低下させることによって、減速動作時にコンデンサ30の端子間電圧が回生消費電圧値BVRまで上昇しなければ、回生エネルギーを全て有効利用することができる。また、減速動作時にコンデンサ30の端子間電圧が回生消費電圧値BVRまで上昇する場合でも、バス電圧BVが通常値BVMである従来構成の場合と比べると、回生消費回路22の動作時間を短くすることができるため、回生消費回路22により消費されるエネルギー(無駄になるエネルギー)を低減し、残りの回生エネルギーを有効利用することが可能となる。 Thus, by reducing the bus voltage BV to buck value BV L, if the voltage across the terminals of the capacitor 30 rises to the regenerative voltage consumption value BV R during deceleration operation, can be effectively utilized all regenerative energy . Further, even when the terminal voltage of the capacitor 30 during the deceleration is increased to regenerative voltage consumption value BV R, as compared with the conventional configuration bus voltage BV is a normal value BV M, the operation time of the regenerative consumption circuit 22 Since it can be shortened, the energy consumed by the regeneration consumption circuit 22 (waste energy) can be reduced, and the remaining regeneration energy can be used effectively.

さて、モータMの減速動作が開始されると、モータMからの回生エネルギーに起因してコンデンサ30の端子間電圧であるバス電圧BVは、降圧値BVLから上昇する。そしてて、モータMの減速動作が終了すると、モータMからのエネルギーの回生が収まるため、バス電圧BVの上昇が収まる。本実施形態では、このようなモータMの動作状態とバス電圧BVとの関係に着目し、次のように、バス電圧BVの検出値に基づいてモータMの減速動作期間を判断する。 Now, when the deceleration of the motor M is started, the bus voltage BV is a terminal voltage of the capacitor 30 due to regenerative energy from the motor M is increased from the step-down value BV L. Then, when the deceleration operation of the motor M is completed, the regeneration of energy from the motor M is stopped, so that the increase of the bus voltage BV is stopped. In the present embodiment, paying attention to the relationship between the operation state of the motor M and the bus voltage BV, the deceleration operation period of the motor M is determined based on the detected value of the bus voltage BV as follows.

すなわち、ステップS9では、バス電圧BVの検出値が上昇傾向であるか否かが判断される。ここでは、例えば、バス電圧BVの検出値が前回参照した値よりも今回参照した値のほうが高いという判定がN回(Nは整数)連続した場合に、バス電圧BVが上昇傾向であると判断するようにしている。Nの値は適宜変更可能であるが、その値を小さくするほど、実際に減速動作が開始された時点(図7の時刻tg)からステップS9で「YES」と判断される時点(図7の時刻th)までの遅延時間Tbが短くなる。つまり、Nの値を小さくするほど、モータMの減速動作開始時点の判定精度が高まる。ただし、この場合、ノイズなどにより誤判断する可能性が高まる。これに対し、Nの値を大きくするほど、モータMの減速動作開始時点の判定精度が低くなる。ただし、この場合、ノイズなどにより誤判断する可能性が低くなる。   That is, in step S9, it is determined whether or not the detected value of the bus voltage BV is increasing. Here, for example, when the determination that the detected value of the bus voltage BV is higher than the previously referred value is N times (N is an integer), it is determined that the bus voltage BV tends to increase. Like to do. The value of N can be changed as appropriate. However, as the value is decreased, the time when “YES” is determined in step S9 from the time when the deceleration operation is actually started (time tg in FIG. 7) (in FIG. 7). The delay time Tb until time th) is shortened. That is, the smaller the value of N, the higher the determination accuracy at the start of the deceleration operation of the motor M. However, in this case, the possibility of erroneous determination due to noise or the like increases. On the other hand, as the value of N is increased, the determination accuracy at the start of the deceleration operation of the motor M is lowered. However, in this case, the possibility of erroneous determination due to noise or the like is reduced.

バス電圧BVの検出値が上昇傾向であると判断されると(ステップS9で「YES」、図7の時刻th)、ステップS10に進む。ステップS10に進むと、トランジスタQ1がオフ駆動される。これにより、減速動作が開始されたと考えられる時点から昇降圧回路29が電源遮断状態となる。そのため、インバータ装置23に対する新たな電力供給が停止され、バス電圧BVの上昇が緩和される。つまり、バス電圧BVの上昇の傾きが緩やかになるため、減速動作期間におけるバス電圧BVのピーク値が低く抑えられる。このようにすることで、上記した回生エネルギーを有効利用するという効果が一層高まる。   If it is determined that the detected value of the bus voltage BV is increasing (“YES” in step S9, time th in FIG. 7), the process proceeds to step S10. In step S10, the transistor Q1 is driven off. As a result, the step-up / step-down circuit 29 enters the power shut-off state from the time point when the deceleration operation is considered to have started. Therefore, new power supply to the inverter device 23 is stopped, and the rise of the bus voltage BV is alleviated. That is, since the rising slope of the bus voltage BV becomes gentle, the peak value of the bus voltage BV during the deceleration operation period can be kept low. By doing in this way, the effect of using the above-mentioned regenerative energy effectively further increases.

その後、モータMの減速動作が終了すると、モータMからのエネルギーの回生が収まるため、バス電圧BVは低下に転じる(図7の時刻ti)。そこで、ステップS11では、バス電圧BVの検出値が減少傾向であるか否かが判断される。このステップS11における減少傾向の判断は、例えばステップS9における上昇傾向の判断と同様の手法により行うことができる。   Thereafter, when the deceleration operation of the motor M is completed, the regeneration of energy from the motor M is stopped, so that the bus voltage BV starts to decrease (time ti in FIG. 7). Therefore, in step S11, it is determined whether or not the detected value of the bus voltage BV is decreasing. The determination of the decreasing tendency in step S11 can be performed by the same method as the determination of the increasing tendency in step S9, for example.

バス電圧BVの検出値が減少傾向であると判断されると(ステップS11で「YES」図7の時刻tj)、ステップS12に進む。ステップS12に進むと、バス電圧BVの検出値が降圧値BVLとなるようにトランジスタQ1がスイッチングされる。これにより、減速動作が終了したと考えられる時点から昇降圧回路29が再び降圧動作を開始する。ステップS12の実行後は、ステップS5に戻り、次の加速動作が開始されると判断されるまでの間(ステップS5で「NO」の間)、降圧動作が継続される。 If it is determined that the detected value of the bus voltage BV is decreasing ("YES" in step S11, time tj in FIG. 7), the process proceeds to step S12. In step S12, the transistor Q1 is switched so that the detected value of the bus voltage BV is buck value BV L. Thereby, the step-up / step-down circuit 29 starts the step-down operation again from the time point when the deceleration operation is considered to be completed. After execution of step S12, the process returns to step S5, and the step-down operation is continued until it is determined that the next acceleration operation is started (during “NO” in step S5).

以上説明したように、電源制御部26は、定常時(加速動作期間および減速動作期間であると考えられる期間を除く期間)において、バス電圧BVを通常の通常値BVMよりも低い降圧値BVLまで降圧する降圧動作を実行するように昇降圧回路29の動作を制御する。これにより、バス電圧BVを通常値BVMにした場合(従来の構成)に比べ、コンデンサ30に蓄積可能なエネルギー量が、上記(2)式に示した量だけ多くなる。すなわち、従来構成の場合に比べ、コンデンサ30の空き容量が増加するので、モータMの減速動作時にコンデンサ30に一層多くのエネルギーを静電エネルギーとして蓄積することが可能となる。また、電源制御部26は、バス電圧BVの検出値に基づいてモータMの減速動作期間を判断し、その期間には、電源遮断状態となるように昇降圧回路29の動作を制御する。これにより、モータMの減速動作期間において、インバータ装置23(ひいてはモータM)に対する新たな電力供給が停止されてバス電圧BVの上昇が緩和されるため、回生エネルギーを有効利用する効果が一層高まる。 As described above, the power control unit 26, in the steady state (period excluding the period considered to be accelerating operation period and deceleration period), lower buck value than the normal value BV M of the normal bus voltage BV BV The operation of the step-up / step-down circuit 29 is controlled so as to execute a step-down operation that steps down to L. Thus, compared to the bus voltage BV when the normal value BV M (conventional configuration), the amount of energy which can be stored in the capacitor 30 becomes larger by an amount shown in equation (2). That is, since the free capacity of the capacitor 30 is increased as compared with the conventional configuration, it is possible to store more energy as electrostatic energy in the capacitor 30 during the deceleration operation of the motor M. The power supply control unit 26 determines the deceleration operation period of the motor M based on the detected value of the bus voltage BV, and controls the operation of the step-up / step-down circuit 29 so that the power supply is cut off during that period. As a result, during the deceleration operation period of the motor M, new power supply to the inverter device 23 (and thus the motor M) is stopped and the rise of the bus voltage BV is alleviated, so that the effect of effectively using regenerative energy is further enhanced.

さらに、電源制御部26は、バス電圧BVの検出値に基づいてモータMの加速動作期間を判断し、その期間には、バス電圧BVを昇圧する昇圧動作を実行するように昇降圧回路29の動作を制御する。これにより、モータMの加速動作時に昇圧されたバス電圧BVがインバータ装置23に供給され、高いトルクを出すことが本来的に必要となる加速動作時において、その高いトルクを得るために十分な電力をモータMに供給することが可能となる。   Further, the power supply control unit 26 determines the acceleration operation period of the motor M based on the detected value of the bus voltage BV, and during that period, the boosting / lowering circuit 29 performs a boosting operation to boost the bus voltage BV. Control the behavior. As a result, the bus voltage BV boosted during the acceleration operation of the motor M is supplied to the inverter device 23, and sufficient electric power is obtained to obtain the high torque during the acceleration operation that essentially requires high torque. Can be supplied to the motor M.

このように、本実施形態によれば、直接的にモータMの動作状態を判断することなく、バス電圧BVの検出値から間接的にモータMの動作状態(加速動作状態、減速動作状態)を判断し、その判断結果に基づいて、昇降圧回路29の動作状態を上記したように自動的に切り替えるようにしている。そのため、電源制御部26の制御内容を単純化することができる。また、モータMの駆動を制御するメイン制御部27の制御内容を変更することなく、上記した作用および効果を得ることができる。   Thus, according to the present embodiment, the operation state (acceleration operation state, deceleration operation state) of the motor M is indirectly determined from the detected value of the bus voltage BV without directly determining the operation state of the motor M. The operation state of the step-up / step-down circuit 29 is automatically switched as described above based on the determination result. Therefore, the control content of the power supply control unit 26 can be simplified. In addition, the above-described operations and effects can be obtained without changing the control content of the main control unit 27 that controls the driving of the motor M.

一般に、電源に関する制御を行う電源制御部26と、モータMの駆動に関する制御を行うメイン制御部27とは、互いに異なる担当者(担当グループ)により開発される。本実施形態によれば、メイン制御部27の制御内容を変更することなく電源制御部26の制御内容を変更すればよいため、従来構成からの制御(ソフトウエア)に関する改良部分が少なくなる。したがって、ソフトウエア開発が容易になり、その開発コストを抑えることができるという効果が得られる。   In general, the power supply control unit 26 that performs control related to the power supply and the main control unit 27 that performs control related to driving of the motor M are developed by different persons (groups in charge). According to the present embodiment, the control content of the power supply control unit 26 may be changed without changing the control content of the main control unit 27, and therefore, there are fewer improvements related to control (software) from the conventional configuration. Therefore, software development is facilitated and the development cost can be suppressed.

また、電源回路には、電源投入時における突入電流を制限するため、電源の入力ラインに直列に介在するように突入電流制限用の抵抗が設けられるとともに、その抵抗の端子間を短絡するスイッチ手段(例えば機械式のリレーなど)が設けられることが一般的である。これに対し、本実施形態によれば、昇降圧回路29が昇降圧動作を実行するために本来的に必要となる構成(トランジスタQ1、インダクタL1)により突入電流が制限される。このため、突入電流制限用の抵抗およびスイッチ手段を設ける必要がなくなり、その分だけ回路構成を簡単化し、製造コストの低減を図ることができる。   In addition, in order to limit the inrush current when the power is turned on, the power supply circuit is provided with a resistor for limiting the inrush current so as to be interposed in series with the input line of the power supply, and switch means for short-circuiting between the terminals of the resistor (For example, a mechanical relay or the like) is generally provided. On the other hand, according to the present embodiment, the inrush current is limited by the configuration (transistor Q1, inductor L1) that is essentially required for the step-up / step-down circuit 29 to perform the step-up / step-down operation. For this reason, it is not necessary to provide the inrush current limiting resistor and the switch means, and accordingly, the circuit configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、電源回路には、電源供給を遮断可能にするため、交流電源から直流電源回路に対する電源供給経路に直列に介在するように電磁接触器(コンタクタ)などが設けられることが一般的である。本実施形態では、昇降圧回路29に対する入力電圧の供給を遮断する電源遮断状態に設定することができるため、その電磁接触器を省略することが可能である。電磁接触器などが省略されれば、その分だけ回路構成を簡単化し、製造コストの低減を図ることができる。   Furthermore, the power supply circuit is generally provided with an electromagnetic contactor (contactor) or the like so as to be interposed in series in the power supply path from the AC power supply to the DC power supply circuit so that the power supply can be cut off. In this embodiment, since it can set to the power-supply-shutdown state which interrupts | blocks supply of the input voltage with respect to the pressure | voltage rise / fall circuit 29, it is possible to abbreviate | omit the electromagnetic contactor. If an electromagnetic contactor or the like is omitted, the circuit configuration can be simplified correspondingly and the manufacturing cost can be reduced.

続いて、電源制御部26によるダイナミックブレーキ制御について説明する。図8は、ダイナミックブレーキ制御が実行される場合におけるモータMの回転速度、バス電圧、トランジスタQ1、Q2の駆動状態、スイッチSW1の開閉状態を示している。なお、ここでは、モータMが等速動作している期間にダイナミックブレーキ制御が行われる場合について説明する。   Next, dynamic brake control by the power supply control unit 26 will be described. FIG. 8 shows the rotational speed of the motor M, the bus voltage, the drive state of the transistors Q1 and Q2, and the open / close state of the switch SW1 when the dynamic brake control is executed. Here, a case where dynamic brake control is performed during a period in which the motor M is operating at a constant speed will be described.

電源制御部26は、図8の時刻taの時点において緊急停止指令が与えられると、そのときに設定されている制御モードにかかわらず、トランジスタQ1をオフ駆動するとともに、トランジスタQ2をオン駆動し、さらにスイッチSW1をオンする。これにより、モータMの相間がスイッチSW1、インダクタL1、トランジスタQ2を介して短絡された状態になる。   When an emergency stop command is given at the time ta in FIG. 8, the power supply control unit 26 drives the transistor Q1 off and drives the transistor Q2 on regardless of the control mode set at that time. Further, the switch SW1 is turned on. As a result, the phases of the motor M are short-circuited via the switch SW1, the inductor L1, and the transistor Q2.

スイッチSW1は、オン状態であっても所定の抵抗値を有している。また、インダクタL1は、所定の等価直列抵抗を有している。さらに、パワーMOSFETであるトランジスタQ2は、所定のオン抵抗を有している。このようなことから、モータMの相間が、スイッチSW1のオン時の抵抗、インダクタL1の等価直列抵抗およびトランジスタQ2のオン抵抗を介して短絡され、モータMに対してダイナミックブレーキがかけられる。これにより、モータMは、その回転速度が急激に低下し、図8の時刻tbの時点において停止する。また、この際、トランジスタQ1がオフされているため、バス電圧BVも回転速度と同様に急激に低下し、時刻tbの時点においてゼロになる。   The switch SW1 has a predetermined resistance value even in the on state. The inductor L1 has a predetermined equivalent series resistance. Further, the transistor Q2, which is a power MOSFET, has a predetermined on-resistance. For this reason, the phases of the motor M are short-circuited via the resistance when the switch SW1 is on, the equivalent series resistance of the inductor L1, and the on-resistance of the transistor Q2, and dynamic braking is applied to the motor M. As a result, the rotation speed of the motor M decreases rapidly and stops at the time tb in FIG. At this time, since the transistor Q1 is turned off, the bus voltage BV also decreases abruptly similarly to the rotation speed, and becomes zero at the time tb.

通常、ダイナミックブレーキをかけるためには、バス電圧BVを供給する電源線間(出力電源線33および基準電源線32間)に、ダイナミックブレーキ専用のスイッチ手段および抵抗を直列に設ける必要がある。これに対し、本実施形態によれば、電源制御部26が上記したダイナミックブレーキ制御を行うことにより、昇降圧回路29のスイッチSW1、インダクタL1およびトランジスタQ2を用いて、ダイナミックブレーキをかけることが可能となる。このため、ダイナミックブレーキ専用のスイッチ手段および抵抗を設ける必要がなくなり、その分だけ回路構成を簡単化し、製造コストの低減を図ることができる。   Usually, in order to apply the dynamic brake, it is necessary to provide a switch means and a resistor dedicated to the dynamic brake in series between the power supply lines supplying the bus voltage BV (between the output power supply line 33 and the reference power supply line 32). On the other hand, according to the present embodiment, when the power supply control unit 26 performs the dynamic brake control described above, the dynamic brake can be applied using the switch SW1, the inductor L1, and the transistor Q2 of the step-up / down circuit 29. It becomes. For this reason, there is no need to provide a switch means and a resistor dedicated to the dynamic brake, the circuit configuration can be simplified correspondingly, and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本発明は上記し且つ図面に記載した実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
電源制御部26によるダイナミックブレーキ制御については、必要に応じて設ければよい。ダイナミックブレーキ制御を設けない場合、スイッチSW1を省略できる。
電源制御部26は、非昇降圧動作を実行する場合、トランジスタQ1およびスイッチSW1をオンするとともに、トランジスタQ2をオフするように構成してもよい。このようにすれば、非昇降圧動作時における出力電圧(バス電圧BV)が、スイッチSW1のオン時の抵抗による電圧降下分だけ入力電圧より低い値になる。そして、インダクタL1、ダイオードD2による電力損失を低減するという効果が得られる。
The present invention is not limited to the embodiment described above and illustrated in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
What is necessary is just to provide about dynamic brake control by the power supply control part 26 as needed. When the dynamic brake control is not provided, the switch SW1 can be omitted.
The power supply control unit 26 may be configured to turn on the transistor Q1 and the switch SW1 and turn off the transistor Q2 when performing the non-step-up / step-down operation. In this way, the output voltage (bus voltage BV) during the non-boosting operation becomes a value lower than the input voltage by the voltage drop due to the resistance when the switch SW1 is on. And the effect of reducing the power loss by the inductor L1 and the diode D2 is acquired.

本発明は、モータMとしてDCブラシレスモータを用いた構成に限らず、例えば直流モータ、交流モータなど各種のモータを用いた構成にも適用可能である。なお、モータMとして直流モータを用いる場合には、モータMを駆動する駆動手段として、インバータ装置23に代えて、例えばHブリッジ回路を主体として構成された駆動回路を用いればよい。
上記実施形態では、本発明を6軸の垂直多関節型のロボット2に適用した例を説明したが、本発明は、各軸をモータにより駆動する構成のロボット全般に適用可能である。
The present invention is not limited to a configuration using a DC brushless motor as the motor M, and can also be applied to a configuration using various motors such as a DC motor and an AC motor. In the case where a DC motor is used as the motor M, as a driving means for driving the motor M, for example, a driving circuit mainly composed of an H bridge circuit may be used instead of the inverter device 23.
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the six-axis vertical articulated robot 2 has been described. However, the present invention can be applied to all robots configured to drive each axis by a motor.

図面中、1はロボットシステム、2はロボット、22は回生消費回路、23はインバータ装置(駆動手段)、26は電源制御部(出力電圧検出手段、回生制御手段、電源制御手段)、27はメイン制御部(駆動制御手段)、29は昇降圧回路(電源回路)、30はコンデンサ、31は入力電源線、32は基準電源線、33は出力電源線、D1は第1のダイオード、D2は第2のダイオード、L1はインダクタ、Mはモータ、Q1はトランジスタ(第1のスイッチ手段)、Q2はトランジスタ(第2のスイッチ手段)、Q3はトランジスタ(回生スイッチ手段)、R1は回生抵抗、SW1はスイッチ(第3のスイッチ手段)を示す。   In the drawings, 1 is a robot system, 2 is a robot, 22 is a regeneration consumption circuit, 23 is an inverter device (drive means), 26 is a power supply control unit (output voltage detection means, regeneration control means, power supply control means), 27 is a main Control unit (drive control means), 29 is a step-up / step-down circuit (power supply circuit), 30 is a capacitor, 31 is an input power supply line, 32 is a reference power supply line, 33 is an output power supply line, D1 is a first diode, and D2 is a first diode 2, diode L1, inductor, M motor, Q1 transistor (first switch means), Q2 transistor (second switch means), Q3 transistor (regeneration switch means), R1 regenerative resistor, SW1 A switch (third switch means) is shown.

Claims (2)

ロボットの各軸を駆動するためのモータと、
入力電源線および基準電源線を介して与えられる入力電圧を昇圧して出力電源線および前記基準電源線を介して出力する昇圧動作と、前記入力電圧を降圧して前記出力電源線および前記基準電源線を介して出力する降圧動作と、前記入力電圧の供給を遮断する電源遮断動作とを選択的に実行する電源回路と、
前記出力電源線および前記基準電源線間に接続されたコンデンサと、
前記出力電源線および前記基準電源線を介して与えられる出力電圧の供給を受けて動作し、前記モータを駆動する駆動手段と、
前記モータの回転速度を回転速度指令に一致させるように前記駆動手段による前記モータの駆動を制御する駆動制御手段と、
前記出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
前記出力電源線および前記基準電源線の間に直列に設けられた回生スイッチ手段および回生抵抗からなる回生消費回路と、
前記出力電圧検出手段の検出値が回生消費電圧値未満のときにあっては前記回生スイッチ手段をオフし、当該検出値が回生消費電圧値以上のときにあっては前記回生スイッチ手段をオンする回生制御手段と、
前記出力電圧検出手段の検出値に応じて、前記電源回路の動作を制御する電源制御手段と、を備え、
前記電源回路は、
インダクタ、前記入力電源線と前記インダクタの一方の端子との間に接続される第1のスイッチ手段、前記インダクタの一方の端子と前記基準電源線との間に前記基準電源線側をアノードとして接続される第1のダイオード、前記インダクタの他方の端子と前記基準電源線との間に接続される第2のスイッチ手段、および前記インダクタの他方の端子と前記出力電源線との間に前記インダクタの他方の端子側をアノードとして接続される第2のダイオードを備え、
前記第1のスイッチ手段がオンされた状態で前記第2のスイッチ手段がスイッチングされることにより、前記昇圧動作が実行され、
前記第2のスイッチ手段がオフされた状態で、前記出力電圧検出手段の検出値が前記入力電圧の値より低い所定の降圧値となるように前記第1のスイッチ手段がスイッチングされることにより、前記降圧動作が実行され、
前記第1のスイッチ手段および前記第2のスイッチ手段がオフされることにより、前記電源遮断動作が実行され、
前記電源制御手段は、
最初に前記降圧動作を実行するように前記電源回路の動作を制御し、
前記降圧動作の実行中、前記出力電圧検出手段の検出値が前記降圧値より低い所定の加速開始判定値を下回ると、前記昇圧動作を実行するように前記電源回路の動作を制御し、
前記昇圧動作の実行中、前記出力電圧検出手段の検出値が前記入力電圧の値より高い所定の加速終了判定値を上回ると、前記降圧動作を実行するように前記電源回路の動作を制御し、
前記降圧動作の実行中、前記出力電圧検出手段の検出値が上昇すると、前記電源遮断動作を実行するように前記電源回路の動作を制御し、
前記電源遮断動作の実行中、前記出力電圧検出手段の検出値が低下すると、前記降圧動作を実行するように前記電源回路の動作を制御することを特徴とするロボットシステム。
A motor for driving each axis of the robot;
Boosting operation for boosting an input voltage applied via an input power supply line and a reference power supply line and outputting the boosted voltage via an output power supply line and the reference power supply line, and stepping down the input voltage for the output power supply line and the reference power supply A power supply circuit that selectively executes a step-down operation that is output via a line and a power-off operation that cuts off the supply of the input voltage;
A capacitor connected between the output power line and the reference power line;
Driving means for operating the motor by receiving supply of an output voltage given via the output power line and the reference power line; and
Drive control means for controlling the drive of the motor by the drive means so as to match the rotation speed of the motor with a rotation speed command;
Output voltage detection means for detecting the output voltage;
A regenerative consumption circuit comprising regenerative switch means and a regenerative resistor provided in series between the output power supply line and the reference power supply line;
When the detection value of the output voltage detection means is less than the regeneration consumption voltage value, the regeneration switch means is turned off, and when the detection value is equal to or greater than the regeneration consumption voltage value, the regeneration switch means is turned on. Regeneration control means;
Power control means for controlling the operation of the power supply circuit according to the detection value of the output voltage detection means,
The power supply circuit is
Inductor, first switch means connected between the input power line and one terminal of the inductor, the reference power line side connected as an anode between the one terminal of the inductor and the reference power line A first diode that is connected, a second switch means connected between the other terminal of the inductor and the reference power supply line, and a second switch means connected between the other terminal of the inductor and the output power supply line. A second diode connected with the other terminal side as an anode,
The step-up operation is performed by switching the second switch means in a state where the first switch means is turned on,
With the second switch means turned off, the first switch means is switched so that the detection value of the output voltage detection means becomes a predetermined step-down value lower than the value of the input voltage. The step-down operation is performed,
When the first switch means and the second switch means are turned off, the power shutoff operation is executed,
The power control means includes
Controlling the operation of the power supply circuit to perform the step-down operation first,
During the step-down operation, when the detection value of the output voltage detection means falls below a predetermined acceleration start determination value lower than the step-down value, the operation of the power supply circuit is controlled to execute the step-up operation,
During the step-up operation, when the detected value of the output voltage detection means exceeds a predetermined acceleration end determination value higher than the input voltage value, the operation of the power supply circuit is controlled to execute the step-down operation,
During the step-down operation, when the detection value of the output voltage detection means rises, the operation of the power supply circuit is controlled to execute the power-off operation,
A robot system that controls the operation of the power supply circuit so as to execute the step-down operation when the detection value of the output voltage detecting means decreases during the power-off operation.
前記モータの異常を検出する異常検出手段を備え、
前記電源回路は、前記インダクタの一方の端子と前記出力電源線との間に接続される第3のスイッチ手段を備え、
前記異常検出手段により前記モータの異常が検出されると、または、外部から緊急停止を指令する緊急停止指令が与えられると、前記電源回路の動作状態にかかわらず前記第1のスイッチ手段をオフするとともに前記第2のスイッチ手段をオンし、さらに前記第3のスイッチ手段をオンすることにより、前記モータの相間を、前記第3のスイッチ手段、前記インダクタおよび前記第2のスイッチ手段を介して短絡することを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。
Comprising an abnormality detection means for detecting an abnormality of the motor;
The power supply circuit includes third switch means connected between one terminal of the inductor and the output power supply line,
When the abnormality of the motor is detected by the abnormality detection means, or when an emergency stop command for giving an emergency stop command is given from the outside, the first switch means is turned off regardless of the operating state of the power supply circuit. At the same time, the second switch means is turned on, and further the third switch means is turned on, whereby the phases of the motor are short-circuited via the third switch means, the inductor, and the second switch means. The robot system according to claim 1, wherein:
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