JP2019162678A - 短絡装置及びそれを備えるロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施形態に係る短絡装置及びそれを備えるロボットシステムについて図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
図1は、本発明の実施形態に係るロボットシステムにおいてロボットにロボット制御装置を取り付けたときの全体構成を示す概略図である。図2は、同ロボットにロボット制御装置を取り付けたときの電気的な接続関係を示す簡略化した回路図である。
ロボット20は、ロボットアーム30と、ロボットアーム30の6つの関節軸JT1〜JT6それぞれに設けられるモータ50と、モータ50それぞれに設けられる無励磁作動型電磁ブレーキ60と、を備える。また、本実施形態に係るロボット20は、ロボットアーム30の基端部に連結される基台21と、ロボットアーム30の先端部に取り付けられる図示しないエンドエフェクタと、ロボット制御装置80又は短絡装置90が取り付けられる被取付け部22と、をさらに備える。
図1に示すように、ロボットアーム30は、6つの関節軸JT1〜JT6と、これらの関節軸によって順次連結される6つのリンク40a〜40fと、を有する多関節アームである。
モータ50は、ロボットアーム30の6つの関節軸JT1〜JT6それぞれに設けられる。図2では1つのモータ50のみ図示してあるが、他の5つのモータ50についても同様の構成であるため、ここではその図示及び説明を繰り返さない。図2に示すように、本実施形態に係るモータ50は、それぞれ、U相、V相及びW相を含む三相モータである。
モータ50には、それぞれ、無励磁作動型電磁ブレーキ60が設けられる。無励磁作動型電磁ブレーキ60は、それぞれ、電力供給されないことでロボット20が同じ姿勢を維持するように作用し、且つ、電力供給されることで解除されるように構成されている。
図1及び図2に示すように、ロボット制御装置80は、その取付け部88がロボット20の被取付け部22に取り付けられることでロボット20に対して電気的に接続される。ロボット制御装置80には、ロボット20の主電源81と、当該主電源81によってロボット20に電力供給するか否かを切り替えるための主電源スイッチ82と、モータ50のU相、V相及びW相に電気的に接続されるサーボアンプ84と、モータ50とサーボアンプ84との間に設けられ、モータ50のU相とV相を短絡するか否かを切り替えるためのスイッチ86と、が内蔵される。
図4は、本発明の実施形態に係るロボットシステムにおいてロボットに短絡装置を取り付けたときの全体構成を示す概略図である。図5は、同ロボットに短絡装置を取り付けたときの電気的な接続関係を示す簡略化した回路図である。図4に示すように、本実施形態に係る短絡装置90は、ロボット制御装置80がロボット20に取り付けられていない場合に当該ロボット20に取り付けられる。具体的には、短絡装置90は、上記ロボット制御装置80の取付け部88と同じく、その取付け部98がロボット20に設けられる被取付け部22に取り付けられることでロボット20に対して電気的に接続される。
補助電源91は、主電源81から電力供給されていない無励磁作動型電磁ブレーキ60に電力供給することで当該無励磁作動型電磁ブレーキ60が解除された状態とする。なお、補助電源91は、無励磁作動型電磁ブレーキ60に電力供給することを目的としたものであり、上記ロボット制御装置80のようにモータ用電源装置(主電源81等)を有しない。
短絡回路95は、モータ50の3つの電極(U相、V相及びW相)全てを互いに短絡するように構成される。なお、短絡回路95は、モータ50の3つの電極のうち2つの電極(U相とV相、U相とW相、又はV相とW相)を短絡するように構成されてもよい。図5に示すように、短絡装置90がロボット20に電気的に接続されると(取付け部98が被取付け部22に取り付けられると)、短絡回路95がモータ50の3つの電極全てを互いに短絡するように構成される。すなわち、本実施形態に係る短絡装置90は、ロボット20に取り付けられると同時に短絡回路95によってモータ50の電極を短絡するように構成されている。
本実施形態に係る短絡装置90は、短絡回路95によってモータ50の電極を互いに短絡することで、ロボット20の姿勢が変わることを抑制することができる。その結果、本発明に係る短絡装置90は、ロボット20の姿勢を容易に安定させることが可能となる。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
20 ロボット
21 基台
22 被取付け部
30 ロボットアーム
31 第1アーム部
32 第2アーム部
40 リンク
50 モータ
51 フレーム
52 シャフト
53 負荷側ブラケット
54 反負荷側ブラケット
55 回転子
56 固定子
60 無励磁作動型電磁ブレーキ
61 ボルト
62 制動ばね
63 コイル
64 ハブ
65 摩擦板
67 フィールドコア
68 アーマチュア
69 ブレーキディスク
70 位置検出器
80 ロボット制御装置
81 主電源
82 主電源スイッチ
84 サーボアンプ
86 スイッチ
88 取付け部
90 短絡装置
91 補助電源
92 補助電源スイッチ
95 短絡回路
98 取付け部
100 従来のロボットアーム
110 クレーン
JT 関節軸
Claims (7)
- 少なくとも1つの関節軸を有するロボットアームと、前記関節軸それぞれに設けられるモータとを備えるロボットに対して電気的に接続され、
前記ロボットを制御するためのロボット制御装置とは別個に設けられ、且つ、
前記モータそれぞれにダイナミックブレーキを作用させる短絡回路を備える、短絡装置。 - 前記ロボットは、前記モータそれぞれに設けられる無励磁作動型電磁ブレーキをさらに備え、
前記ロボットの主電源から電力供給されていない前記無励磁作動型電磁ブレーキに電力供給するための補助電源をさらに備える、請求項1に記載の短絡装置。 - 前記補助電源によって前記無励磁作動型電磁ブレーキに電力供給するか否かを切り替えるための補助電源スイッチをさらに備える、請求項2に記載の短絡装置。
- 前記モータは三相モータであり、前記短絡回路は前記三相モータの3つの電極のうち2つ又は3つの電極を短絡するように構成されている、請求項1乃至3のいずれかに記載の短絡装置。
- 前記ロボットに取り付けられると同時に前記短絡回路によって前記モータの電極を短絡するように構成されている、請求項1乃至4のいずれかに記載の短絡装置。
- 前記短絡回路によって前記モータの電極を短絡するか否かを切り替えるための短絡スイッチをさらに備える、請求項1乃至4のいずれかに記載の短絡装置。
- 少なくとも1つの関節軸を有するロボットアームと、前記関節軸それぞれに設けられるモータとを備えるロボットと、
請求項1乃至6のいずれかに記載の短絡装置と、
を備えるロボットシステム。
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