JP3409090B2 - ロボットの起動停止装置 - Google Patents
ロボットの起動停止装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機械ロック状態とする
非常停止、機械ロック状態を解除してサーボロック状態
する起動指令が頻繁に繰り返して行われるロボット制御
装置における起動停止装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、例えば、特開平1−92080号
公報に示されるようにハンディタイプの教示装置が知ら
れている。この教示装置では、握りの部分にタッチスイ
ッチが配設されている。そのタッチスイッチを指で押下
している時、ロボットは機械ロック状態を解除してサー
ボロック状態となり、その後、教示装置の表面上に配設
された操作スイッチに応答して、ロボットの姿勢を制御
することができる。 【0003】一方、そのタッチスイッチから指を放す
と、サーボモータへの給電を停止して機械ロック状態と
する非常停止状態となる。このようにして、ハンディタ
イプの教示装置は、作業者が手にそれを持って、簡便に
ロボットの姿勢を制御することができ、しかも、タッチ
スイッチを押下していない状態では、非常停止状態とな
るように安全が図られている。 【0004】又、非常停止状態からサーボロック状態と
する時、即ち、上記のタッチスイッチが押下されて、起
動指令が与えられた時には、サーボ制御装置へサーボロ
ック指令信号が出力され、この信号を入力してサーボ制
御装置はサーボモータに通電して、通電により回転を保
持したサーボロック状態としている。そして、サーボモ
ータへの通電が完了して完全にサーボロック状態になっ
てから、即ち、サーボロック指令信号を入力してから所
定時間経過後にサーボ制御装置はサーボロックオン信号
を応答信号として出力している。このサーボロックオン
信号が入力された時に、機械的ブレーキのロック状態が
解除されるようになっている。 【0005】このようにして、サーボロック状態へ移行
する時には、サーボモータによるサーボロック状態へ完
全に移行してから、機械ロック状態を解除しているの
で、ロボットアームの重力による垂れ下がりが防止され
ている。 【0006】一方、非常停止状態とする時、即ち、上記
のタッチスイッチの押下が解除されて、非常停止が指令
された時には、直ちに、サーボ制御装置への給電停止と
機械的ブレーキによる機械ロックが実行される。この
時、サーボ制御装置は、一定の電力を貯蔵できるように
なっており、サーボ制御装置への給電が停止しても、機
械的ロックが完了するまでは、その貯蔵電力によりサー
ボロック状態を保持できるようになっている。この間、
サーボ制御装置から出力されるサーボロックオン信号は
オン状態を示すレベルにある。即ち、非常停止が指令さ
れた後、一定の時間遅れてからサーボ制御装置の応答信
号であるサーボロックオン信号はオフ状態を示すレベル
となる。 【0007】この結果、非常停止への移行においては、
機械ロック状態が完全に行われるまで、サーボロック状
態を保持するようにして、機械ロックの応答遅れによる
ロボットアームの垂れ下がりを防止している。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなハンディタイプの教示装置の場合には、タッチス
イッチの構造上、誤操作により、オンオフが短周期で繰
返される可能性がある。例えば、タッチスイッチから指
が瞬間的に離れたような場合には、図7に示すように、
非常停止指令が時刻t0で与えられてから所定時間T2
が経過する前に起動指令が時刻t1で与えられることに
なる。この時、起動指令が再度与えられる時刻t1にお
いて、サーボ制御装置の出力するサーボロックオン信号
は未だオン状態を示したままである。よって、非常停止
状態からサーボロック状態へ移行する場合には、サーボ
ロックオン信号がオンである時に、機械ロックを解除す
るようにしているので、起動指令が付与された時刻t1
の瞬間に機械ロックが解除されることになる。しかし、
この時は、現実には、未だ、サーボモータはサーボロッ
ク状態にはなっていない。この結果、ロボットアームの
垂れ下がりが生じるという問題がある。 【0009】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、起動指令と非常停止指令
が短周期で行われても、その切り換え時におけるロボッ
トアームの重力による垂れ下がりを防止することであ
る。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、サーボ制御装
置がサーボロック指令信号を入力した後第1所定時間遅
れた時から、サーボロック解除指令信号を入力した後第
2所定時間遅れた時までの間、サーボモータがサーボロ
ック状態となっていることを示したサーボロックオン信
号を出力するサーボロック応答手段を有しており、非常
停止指令手段により非常停止が指令された場合には、前
記サーボロック解除指令信号を出力し、サーボ制御装置
への給電を停止し、機械的ブレーキを機械ロック状態と
する非常停止制御手段と、起動指令手段により起動指令
が与えられた時には、第2所定時間が経過してサーボロ
ックオン信号がオフ状態を示す状態になった後、サーボ
制御装置にサーボロック指令信号を出力し、サーボロッ
クオン信号をサーボ制御装置から入力した時に、機械的
ブレーキの機械ロック状態を解除する起動制御手段とを
設けたことを特徴とする。 【0011】 【作用及び発明の効果】非常停止指令が与えられてから
第2所定時間以内に起動指令が与えられても、起動制御
手段により、起動指令が与えられた後、第2所定時間が
経過してサーボロックオン信号がオフ状態を示す状態に
なった後に、初めて、サーボ制御装置にサーボロック指
令信号を出力される。そして、その後、サーボ制御装置
からサーボロックオン信号を入力した時に、機械的ブレ
ーキの機械ロック状態が解除される。よって、非常停止
指令から起動指令までの期間が短くても、サーボロック
が完全にかかってから、機械ロックが解除されるので、
切り換え時におけるロボットアームの重力による垂れ下
がりが防止される。 【0012】 【実施例】以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明
する。図1は6軸多関節ロボットの機構を示した機構図
である。10がロボット本体であり、フロアに本体10
を固定するベース13が配設され、ベース13上にはコ
ラム12が固設されており、コラム12はボディ14を
回転自在に配設している。ボディ14はアッパーアーム
15を回動自在に軸支し、アッパーアーム15は、フォ
アアーム16を回動自在に軸支している。ボディ14、
アッパーアーム15、フォアアーム16は、それぞれ、
サーボモータSm1,Sm2,Sm3(図2参照)によって、
軸a,b,cの回りに回転駆動される。この回転角はエ
ンコーダE1,E2,E3によって検出される。フォア
アーム16の先端部にはツイストリスト17がd軸の周
りに回転可能に軸支され、ツイストリスト17にはベン
ドリスト9がe軸の周りに回動自在に軸支されている。
ベンドリスト9には先端にフランジ18aを有するスイ
ベルリスト18がf軸の回りに回転可能に軸支されてい
る。また、フランジ18aにはハンド19が取り付けら
れている。d軸、e軸、f軸はサーボモータSm4、Sm
5、Sm6によって駆動され、その回転角はエンコーダE
4,E5,E6によって検出される。ハンド19の開閉
動作は工具駆動回路23により制御される。 【0013】又、サーボモータSm1〜Sm6の図示しない
駆動軸には機械的ロック装置B1〜B6が、それぞれ、
取り付けられている。機械的ロック装置B1〜B6は、
クラッチディスクブレーキで構成されており、通常、コ
イルスプリングの押圧力によりクラッチはオンとなって
機械的ロック状態となっている。このクラッチは電磁石
への通電により、電磁力がコイルスプリングの押圧力を
越え、クラッチはオフ状態となる。これにより、機械的
ロック状態が解除される。この電磁石への通電は、CP
U20により制御される。 【0014】図2は、本発明のロボットの起動停止装置
の電気的構成を示したブロックダイヤグラムである。C
PU20には、メモリ25、サーボモータを駆動するた
めのサーボCPU22a〜22f、動作開始指令、ジョ
グ運転の指令、教示点の指示等を行う操作盤26が接続
されている。操作盤26は、動作プログラムの各命令語
を上下スクロールさせながら、同時に、5行程表示でき
る表示画面265、動作軌跡に沿って動作点を順方向、
逆方向に、それぞれ、移動させることを指令する順方向
トレース開始キー261、逆方向トレース開始キー26
2、表示画面265上のカーソルを上、下に、それぞ
れ、移動させて動作プログラムの命令語を指定できる移
動先教示点指定キー263、264、ジョグ運転の指令
を与えるジョグキー266とを有している。又、握り部
270の裏側面には左手の指の当たる位置にタッチスイ
ッチ267、右手の指の当たる位置にタッチスイッチ2
68が設けられている。タッチスイッチ267、268
のいずれか一方が押下されている時、起動指令を意味
し、両タッチスイッチ267、268がオフの場合に
は、非常停止指令を意味する。尚、ロボットに取付けら
れた各軸a〜f駆動用のサーボモータSm1〜Sm6は、そ
れぞれサーボCPU22a〜22fによって駆動され
る。 【0015】サーボCPU22a〜22fのそれぞれ
は、CPU20から出力される各軸の角度指令値θ1 〜
θ6 、慣性モーメントDi 、重力トルクTi に基づい
て、サーボモータSm1〜Sm6の出力トルクを制御する。
各駆動軸に連結されたエンコーダE1〜E6の出力する
検出角度α1 〜α6 はCPU20及びサーボCPU22
a〜22fに入力しており、CPU20による各軸の慣
性モーメント及び重力トルクの演算及びサーボCPU2
2a〜22fによる位置フィードバック制御、速度フィ
ードバック制御、電流フィードバック制御に用いられ
る。 【0016】メモリ25にはロボットを教示点データに
従って動作させるための動作プログラムが記憶されたP
A領域とハンド19の位置と姿勢を表す教示点データを
記憶するPDA領域と動作点の現在位置を記憶するIT
A領域、補間演算により求められた補間点における各軸
の角度指令値θ1 〜θ6 を記憶するINA領域とエンコ
ーダE1〜E6から出力された検出角度α1 〜α6 を記
憶するANG領域とが形成されている。 【0017】又、各軸のサーボCPU22a〜22fに
は3相電流を大きさ周波数を変化させて電流を制御する
ための電流制御装置SC1〜SC6が、それぞれ、設け
られている。図2、図3に示すように、電流制御装置S
C1には常開リレー接点RC21を介して電源30によ
って給電されており、機械的ブレーキB1は常閉リレー
接点RC11を介してブレーキ用電源31によって給電
されている。そして、リレー接点RC21、RC11
は、それぞれ、CPU20によって制御されるリレーコ
イルR21、R11により駆動される。他の軸について
も同様に構成されている。また、電流制御装置SC1〜
SC6には、コンデンサ33が設けられている。このた
め、後述する非常停止によって給電が遮断されても、し
ばらくの間はコンデンサ33の電力によりサーボロック
状態を継続できるようになっている。 【0018】次に、本装置の作動について図4、図5、
図6のフローチャートを参照して説明する。図5はCP
U20による処理手順を示したフローチャートである。
ステップ100において、タッチスイッチ267、26
8の状態が入力され、ステップ102で両スイッチがオ
フ状態にある非常停止指令か否かが判定される。非常停
止指令であれば、ステップ104以下が実行される。こ
のタイミングは図4における時刻t3である。即ち、図
4の(b)は、非常停止指令信号を意味する。非常停止
信号がHレベルの時は、タッチスイッチ267及び26
8が共にオフされている時を意味する。 【0019】次に、ステップ104で機械的ブレーキB
1〜B6を作動させて機械ロック状態とするために、リ
レーコイルR11への通電を遮断する。これにより、機
械的ブレーキB1〜B6はコイルスプリングの付勢力に
よりクラッチがオンして機械ロック状態となる。図4の
(g)はリレーコイルR11への通電タイミングを表し
ている。時刻t3で通電が遮断されて機械ロック状態と
なる。 【0020】この後すぐにステップ106で、リレーコ
イルR21への通電を遮断することでリレー接点RC2
1が開状態となり電流制御装置SC1への給電が停止さ
れる(他の軸も同様)。また、ステップ108で第2所
定時間T2を計時するためにタイマが起動される(図4
の(c))。これによって各サーボモータへの給電が停止さ
れたためサーボロック状態は解除されるが(ステップ1
10)、上述したコンデンサ33に蓄えられている電気
量によって一定の時間はサーボロック状態が維持され
る。これは機械ロックがオン状態となるまでに一定の遅
れがあるため、この時間をサーボロックで補償するため
である。この後、実行ステップはステップ100へ戻
る。 【0021】一方、ステップ102において、非常停止
指令でない、即ち、起動指令であると判定された場合に
は、ステップ112以下が実行される。図4の(a)
は、起動指令信号を意味する。起動指令信号がHレベル
の時は、タッチスイッチ267又は268がオンされて
いる時を意味する。起動指令信号と非常停止指令信号と
は反転関係にある。 【0022】次に、ステップ112において、リレーコ
イル21に通電して、リレー接点RC21をオンとする
ことで電流制御装置SC1に給電が開始される。次に、
ステップ114において、タイマがステップ108で設
定された第2所定時間T2の計時を完了したか否かが判
定される。即ち、非常停止指令があってから第2所定時
間T2が経過したか否かが判定される。第2所定時間T
2が経過していなければ、ステップ100に戻る。即
ち、この第2所定時間T2が経過するまでは、起動指令
信号は受付られず拒否される。この第2所定時間T2は
機械的ブレーキB1が完全に作動し機械ロック状態とな
るまでの遅延時間にほぼ等しく設定されている。 【0023】ステップ114で非常停止指令があってか
ら第2所定時間T2が経過したと判定されると、CPU
20によってダミーの起動指令信号(以下、内部の起動
指令信号と呼ぶ)をOFF状態とする。この内部の起動
指令信号は、後述するサーボCPU22aをサーボロッ
ク状態とするためのトリガとなるものである(ステップ
115)。次にステップ116に移行して各サーボCP
U22a〜22fの出力するサーボロックオン信号がオ
フ状態、即ち、Lレベルか否かが判定される。判定結果
がNoであれば、内部の起動指令信号のOFFに応答して
サーボロックオン信号がLレベルとなるまで待機する。 【0024】次に、ステップ116の判定結果がYes の
場合には、前回の非常停止指令時刻t3から第2所定時
間T2が経過して、完全に機械ロック状態となってい
る。従って、ステップ118において、内部の起動指令
信号をONとして、各サーボCPU22a〜22fに対
して、起動指令を意味するサーボロック指令信号が出力
される。このタイミングは時刻t5となる。この信号を
受けて、後述するように、各サーボCPU22a〜22
fは各サーボモータSm1〜Sm6をサーボロック状態
とする。 【0025】次に、ステップ120において各サーボC
PU22a〜22fの出力するサーボロックオン信号が
オン状態、即ち、Hレベルか否かが判定される。判定結
果がYes であれば、サーボモータSm1〜Sm6が完全
にサーボロック状態となった後であるため、ステップ1
22においてリレーコイルR11へ通電することで、リ
レー接点RC11が閉状態とし、機械的ブレーキB1は
機械ロックを解除した状態とする(図4の時刻t6)。
そして、ステップ120でサーボロックオン信号がHレ
ベルでないと判定された時には、ステップ120に戻っ
て、サーボロックオン信号がHレベルになるまで待機
し、サーボロックオン信号がHレベルになると、ステッ
プ100に戻って、上記の処理が繰り返される。 【0026】このような処理により、非常停止後に直ち
に起動指令が付与されても、第2所定時間T2が経過し
て、サーボロックオン信号がオフ状態になっていること
を確認した上で、サーボロック指令信号が電流制御装置
に出力される。よって、起動指令が付与された後、直ち
に、機械的ロック装置が解除状態となることはない。 【0027】図6は、サーボCPU22aにCPU20
から内部の起動指令信号が入力された時のサーボCPU
22aの処理手順を示したフローチャートである。他の
サーボCPU22b〜22fも同様である。即ちこの処
理は内部の起動指令信号が入力されると(ステップ20
0)、サーボロック指令としてサーボモータに通電して
サーボロック状態とする(ステップ202)。そして、
CPU20に対する応答信号としてサーボロックオン信
号をオン状態とする(ステップ208)。ただし、実際
には、内部の起動指令信号が入力された時(図4のt
1,t5)からサーボロック状態となるまでには、遅れ
時間T1(第1所定時間)が存在する。このため本実施
例はサーボロック信号をオンとすることにより(図4の
t2,t6)、サーボロック状態となったことを実際に
確認した上で機械ロックを解除するのである。一方、内
部の起動指令信号がOFFとなり、サーボロック解除の
指令が与えられた時には、サーボロックオン信号をオフ
状態(Lレベル)(ステップ212)とする(図4のt
5)。 【0028】
非常停止、機械ロック状態を解除してサーボロック状態
する起動指令が頻繁に繰り返して行われるロボット制御
装置における起動停止装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、例えば、特開平1−92080号
公報に示されるようにハンディタイプの教示装置が知ら
れている。この教示装置では、握りの部分にタッチスイ
ッチが配設されている。そのタッチスイッチを指で押下
している時、ロボットは機械ロック状態を解除してサー
ボロック状態となり、その後、教示装置の表面上に配設
された操作スイッチに応答して、ロボットの姿勢を制御
することができる。 【0003】一方、そのタッチスイッチから指を放す
と、サーボモータへの給電を停止して機械ロック状態と
する非常停止状態となる。このようにして、ハンディタ
イプの教示装置は、作業者が手にそれを持って、簡便に
ロボットの姿勢を制御することができ、しかも、タッチ
スイッチを押下していない状態では、非常停止状態とな
るように安全が図られている。 【0004】又、非常停止状態からサーボロック状態と
する時、即ち、上記のタッチスイッチが押下されて、起
動指令が与えられた時には、サーボ制御装置へサーボロ
ック指令信号が出力され、この信号を入力してサーボ制
御装置はサーボモータに通電して、通電により回転を保
持したサーボロック状態としている。そして、サーボモ
ータへの通電が完了して完全にサーボロック状態になっ
てから、即ち、サーボロック指令信号を入力してから所
定時間経過後にサーボ制御装置はサーボロックオン信号
を応答信号として出力している。このサーボロックオン
信号が入力された時に、機械的ブレーキのロック状態が
解除されるようになっている。 【0005】このようにして、サーボロック状態へ移行
する時には、サーボモータによるサーボロック状態へ完
全に移行してから、機械ロック状態を解除しているの
で、ロボットアームの重力による垂れ下がりが防止され
ている。 【0006】一方、非常停止状態とする時、即ち、上記
のタッチスイッチの押下が解除されて、非常停止が指令
された時には、直ちに、サーボ制御装置への給電停止と
機械的ブレーキによる機械ロックが実行される。この
時、サーボ制御装置は、一定の電力を貯蔵できるように
なっており、サーボ制御装置への給電が停止しても、機
械的ロックが完了するまでは、その貯蔵電力によりサー
ボロック状態を保持できるようになっている。この間、
サーボ制御装置から出力されるサーボロックオン信号は
オン状態を示すレベルにある。即ち、非常停止が指令さ
れた後、一定の時間遅れてからサーボ制御装置の応答信
号であるサーボロックオン信号はオフ状態を示すレベル
となる。 【0007】この結果、非常停止への移行においては、
機械ロック状態が完全に行われるまで、サーボロック状
態を保持するようにして、機械ロックの応答遅れによる
ロボットアームの垂れ下がりを防止している。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなハンディタイプの教示装置の場合には、タッチス
イッチの構造上、誤操作により、オンオフが短周期で繰
返される可能性がある。例えば、タッチスイッチから指
が瞬間的に離れたような場合には、図7に示すように、
非常停止指令が時刻t0で与えられてから所定時間T2
が経過する前に起動指令が時刻t1で与えられることに
なる。この時、起動指令が再度与えられる時刻t1にお
いて、サーボ制御装置の出力するサーボロックオン信号
は未だオン状態を示したままである。よって、非常停止
状態からサーボロック状態へ移行する場合には、サーボ
ロックオン信号がオンである時に、機械ロックを解除す
るようにしているので、起動指令が付与された時刻t1
の瞬間に機械ロックが解除されることになる。しかし、
この時は、現実には、未だ、サーボモータはサーボロッ
ク状態にはなっていない。この結果、ロボットアームの
垂れ下がりが生じるという問題がある。 【0009】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、起動指令と非常停止指令
が短周期で行われても、その切り換え時におけるロボッ
トアームの重力による垂れ下がりを防止することであ
る。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、サーボ制御装
置がサーボロック指令信号を入力した後第1所定時間遅
れた時から、サーボロック解除指令信号を入力した後第
2所定時間遅れた時までの間、サーボモータがサーボロ
ック状態となっていることを示したサーボロックオン信
号を出力するサーボロック応答手段を有しており、非常
停止指令手段により非常停止が指令された場合には、前
記サーボロック解除指令信号を出力し、サーボ制御装置
への給電を停止し、機械的ブレーキを機械ロック状態と
する非常停止制御手段と、起動指令手段により起動指令
が与えられた時には、第2所定時間が経過してサーボロ
ックオン信号がオフ状態を示す状態になった後、サーボ
制御装置にサーボロック指令信号を出力し、サーボロッ
クオン信号をサーボ制御装置から入力した時に、機械的
ブレーキの機械ロック状態を解除する起動制御手段とを
設けたことを特徴とする。 【0011】 【作用及び発明の効果】非常停止指令が与えられてから
第2所定時間以内に起動指令が与えられても、起動制御
手段により、起動指令が与えられた後、第2所定時間が
経過してサーボロックオン信号がオフ状態を示す状態に
なった後に、初めて、サーボ制御装置にサーボロック指
令信号を出力される。そして、その後、サーボ制御装置
からサーボロックオン信号を入力した時に、機械的ブレ
ーキの機械ロック状態が解除される。よって、非常停止
指令から起動指令までの期間が短くても、サーボロック
が完全にかかってから、機械ロックが解除されるので、
切り換え時におけるロボットアームの重力による垂れ下
がりが防止される。 【0012】 【実施例】以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明
する。図1は6軸多関節ロボットの機構を示した機構図
である。10がロボット本体であり、フロアに本体10
を固定するベース13が配設され、ベース13上にはコ
ラム12が固設されており、コラム12はボディ14を
回転自在に配設している。ボディ14はアッパーアーム
15を回動自在に軸支し、アッパーアーム15は、フォ
アアーム16を回動自在に軸支している。ボディ14、
アッパーアーム15、フォアアーム16は、それぞれ、
サーボモータSm1,Sm2,Sm3(図2参照)によって、
軸a,b,cの回りに回転駆動される。この回転角はエ
ンコーダE1,E2,E3によって検出される。フォア
アーム16の先端部にはツイストリスト17がd軸の周
りに回転可能に軸支され、ツイストリスト17にはベン
ドリスト9がe軸の周りに回動自在に軸支されている。
ベンドリスト9には先端にフランジ18aを有するスイ
ベルリスト18がf軸の回りに回転可能に軸支されてい
る。また、フランジ18aにはハンド19が取り付けら
れている。d軸、e軸、f軸はサーボモータSm4、Sm
5、Sm6によって駆動され、その回転角はエンコーダE
4,E5,E6によって検出される。ハンド19の開閉
動作は工具駆動回路23により制御される。 【0013】又、サーボモータSm1〜Sm6の図示しない
駆動軸には機械的ロック装置B1〜B6が、それぞれ、
取り付けられている。機械的ロック装置B1〜B6は、
クラッチディスクブレーキで構成されており、通常、コ
イルスプリングの押圧力によりクラッチはオンとなって
機械的ロック状態となっている。このクラッチは電磁石
への通電により、電磁力がコイルスプリングの押圧力を
越え、クラッチはオフ状態となる。これにより、機械的
ロック状態が解除される。この電磁石への通電は、CP
U20により制御される。 【0014】図2は、本発明のロボットの起動停止装置
の電気的構成を示したブロックダイヤグラムである。C
PU20には、メモリ25、サーボモータを駆動するた
めのサーボCPU22a〜22f、動作開始指令、ジョ
グ運転の指令、教示点の指示等を行う操作盤26が接続
されている。操作盤26は、動作プログラムの各命令語
を上下スクロールさせながら、同時に、5行程表示でき
る表示画面265、動作軌跡に沿って動作点を順方向、
逆方向に、それぞれ、移動させることを指令する順方向
トレース開始キー261、逆方向トレース開始キー26
2、表示画面265上のカーソルを上、下に、それぞ
れ、移動させて動作プログラムの命令語を指定できる移
動先教示点指定キー263、264、ジョグ運転の指令
を与えるジョグキー266とを有している。又、握り部
270の裏側面には左手の指の当たる位置にタッチスイ
ッチ267、右手の指の当たる位置にタッチスイッチ2
68が設けられている。タッチスイッチ267、268
のいずれか一方が押下されている時、起動指令を意味
し、両タッチスイッチ267、268がオフの場合に
は、非常停止指令を意味する。尚、ロボットに取付けら
れた各軸a〜f駆動用のサーボモータSm1〜Sm6は、そ
れぞれサーボCPU22a〜22fによって駆動され
る。 【0015】サーボCPU22a〜22fのそれぞれ
は、CPU20から出力される各軸の角度指令値θ1 〜
θ6 、慣性モーメントDi 、重力トルクTi に基づい
て、サーボモータSm1〜Sm6の出力トルクを制御する。
各駆動軸に連結されたエンコーダE1〜E6の出力する
検出角度α1 〜α6 はCPU20及びサーボCPU22
a〜22fに入力しており、CPU20による各軸の慣
性モーメント及び重力トルクの演算及びサーボCPU2
2a〜22fによる位置フィードバック制御、速度フィ
ードバック制御、電流フィードバック制御に用いられ
る。 【0016】メモリ25にはロボットを教示点データに
従って動作させるための動作プログラムが記憶されたP
A領域とハンド19の位置と姿勢を表す教示点データを
記憶するPDA領域と動作点の現在位置を記憶するIT
A領域、補間演算により求められた補間点における各軸
の角度指令値θ1 〜θ6 を記憶するINA領域とエンコ
ーダE1〜E6から出力された検出角度α1 〜α6 を記
憶するANG領域とが形成されている。 【0017】又、各軸のサーボCPU22a〜22fに
は3相電流を大きさ周波数を変化させて電流を制御する
ための電流制御装置SC1〜SC6が、それぞれ、設け
られている。図2、図3に示すように、電流制御装置S
C1には常開リレー接点RC21を介して電源30によ
って給電されており、機械的ブレーキB1は常閉リレー
接点RC11を介してブレーキ用電源31によって給電
されている。そして、リレー接点RC21、RC11
は、それぞれ、CPU20によって制御されるリレーコ
イルR21、R11により駆動される。他の軸について
も同様に構成されている。また、電流制御装置SC1〜
SC6には、コンデンサ33が設けられている。このた
め、後述する非常停止によって給電が遮断されても、し
ばらくの間はコンデンサ33の電力によりサーボロック
状態を継続できるようになっている。 【0018】次に、本装置の作動について図4、図5、
図6のフローチャートを参照して説明する。図5はCP
U20による処理手順を示したフローチャートである。
ステップ100において、タッチスイッチ267、26
8の状態が入力され、ステップ102で両スイッチがオ
フ状態にある非常停止指令か否かが判定される。非常停
止指令であれば、ステップ104以下が実行される。こ
のタイミングは図4における時刻t3である。即ち、図
4の(b)は、非常停止指令信号を意味する。非常停止
信号がHレベルの時は、タッチスイッチ267及び26
8が共にオフされている時を意味する。 【0019】次に、ステップ104で機械的ブレーキB
1〜B6を作動させて機械ロック状態とするために、リ
レーコイルR11への通電を遮断する。これにより、機
械的ブレーキB1〜B6はコイルスプリングの付勢力に
よりクラッチがオンして機械ロック状態となる。図4の
(g)はリレーコイルR11への通電タイミングを表し
ている。時刻t3で通電が遮断されて機械ロック状態と
なる。 【0020】この後すぐにステップ106で、リレーコ
イルR21への通電を遮断することでリレー接点RC2
1が開状態となり電流制御装置SC1への給電が停止さ
れる(他の軸も同様)。また、ステップ108で第2所
定時間T2を計時するためにタイマが起動される(図4
の(c))。これによって各サーボモータへの給電が停止さ
れたためサーボロック状態は解除されるが(ステップ1
10)、上述したコンデンサ33に蓄えられている電気
量によって一定の時間はサーボロック状態が維持され
る。これは機械ロックがオン状態となるまでに一定の遅
れがあるため、この時間をサーボロックで補償するため
である。この後、実行ステップはステップ100へ戻
る。 【0021】一方、ステップ102において、非常停止
指令でない、即ち、起動指令であると判定された場合に
は、ステップ112以下が実行される。図4の(a)
は、起動指令信号を意味する。起動指令信号がHレベル
の時は、タッチスイッチ267又は268がオンされて
いる時を意味する。起動指令信号と非常停止指令信号と
は反転関係にある。 【0022】次に、ステップ112において、リレーコ
イル21に通電して、リレー接点RC21をオンとする
ことで電流制御装置SC1に給電が開始される。次に、
ステップ114において、タイマがステップ108で設
定された第2所定時間T2の計時を完了したか否かが判
定される。即ち、非常停止指令があってから第2所定時
間T2が経過したか否かが判定される。第2所定時間T
2が経過していなければ、ステップ100に戻る。即
ち、この第2所定時間T2が経過するまでは、起動指令
信号は受付られず拒否される。この第2所定時間T2は
機械的ブレーキB1が完全に作動し機械ロック状態とな
るまでの遅延時間にほぼ等しく設定されている。 【0023】ステップ114で非常停止指令があってか
ら第2所定時間T2が経過したと判定されると、CPU
20によってダミーの起動指令信号(以下、内部の起動
指令信号と呼ぶ)をOFF状態とする。この内部の起動
指令信号は、後述するサーボCPU22aをサーボロッ
ク状態とするためのトリガとなるものである(ステップ
115)。次にステップ116に移行して各サーボCP
U22a〜22fの出力するサーボロックオン信号がオ
フ状態、即ち、Lレベルか否かが判定される。判定結果
がNoであれば、内部の起動指令信号のOFFに応答して
サーボロックオン信号がLレベルとなるまで待機する。 【0024】次に、ステップ116の判定結果がYes の
場合には、前回の非常停止指令時刻t3から第2所定時
間T2が経過して、完全に機械ロック状態となってい
る。従って、ステップ118において、内部の起動指令
信号をONとして、各サーボCPU22a〜22fに対
して、起動指令を意味するサーボロック指令信号が出力
される。このタイミングは時刻t5となる。この信号を
受けて、後述するように、各サーボCPU22a〜22
fは各サーボモータSm1〜Sm6をサーボロック状態
とする。 【0025】次に、ステップ120において各サーボC
PU22a〜22fの出力するサーボロックオン信号が
オン状態、即ち、Hレベルか否かが判定される。判定結
果がYes であれば、サーボモータSm1〜Sm6が完全
にサーボロック状態となった後であるため、ステップ1
22においてリレーコイルR11へ通電することで、リ
レー接点RC11が閉状態とし、機械的ブレーキB1は
機械ロックを解除した状態とする(図4の時刻t6)。
そして、ステップ120でサーボロックオン信号がHレ
ベルでないと判定された時には、ステップ120に戻っ
て、サーボロックオン信号がHレベルになるまで待機
し、サーボロックオン信号がHレベルになると、ステッ
プ100に戻って、上記の処理が繰り返される。 【0026】このような処理により、非常停止後に直ち
に起動指令が付与されても、第2所定時間T2が経過し
て、サーボロックオン信号がオフ状態になっていること
を確認した上で、サーボロック指令信号が電流制御装置
に出力される。よって、起動指令が付与された後、直ち
に、機械的ロック装置が解除状態となることはない。 【0027】図6は、サーボCPU22aにCPU20
から内部の起動指令信号が入力された時のサーボCPU
22aの処理手順を示したフローチャートである。他の
サーボCPU22b〜22fも同様である。即ちこの処
理は内部の起動指令信号が入力されると(ステップ20
0)、サーボロック指令としてサーボモータに通電して
サーボロック状態とする(ステップ202)。そして、
CPU20に対する応答信号としてサーボロックオン信
号をオン状態とする(ステップ208)。ただし、実際
には、内部の起動指令信号が入力された時(図4のt
1,t5)からサーボロック状態となるまでには、遅れ
時間T1(第1所定時間)が存在する。このため本実施
例はサーボロック信号をオンとすることにより(図4の
t2,t6)、サーボロック状態となったことを実際に
確認した上で機械ロックを解除するのである。一方、内
部の起動指令信号がOFFとなり、サーボロック解除の
指令が与えられた時には、サーボロックオン信号をオフ
状態(Lレベル)(ステップ212)とする(図4のt
5)。 【0028】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的な実施例装置で使用されるロボ
ットを示した構成図 【図2】ロボットの制御装置の構成を示したブロック
図。 【図3】非常停止時の給電電力の遮断経路、機械的ブレ
ーキの作動経路を示した回路図。 【図4】本装置の動作を示したタイミングチャート。 【図5】本装置のCPUにより処理手順を示したフロー
チャート。 【図6】サーボCPUによるサーボロック及びその解
除、サーボロックオン信号の発生手順を示したフローチ
ャート。 【図7】従来装置の動作の様子を示したタイミングチャ
ート。 【符号の説明】 10…ロボット 18…スイベルリスト 18a…フランジ 19…ハンド 20…CPU(非常停止制御手段、起動制御手段) 26…操作盤 267、268…タッチスイッチ(起動指令手段、非常
停止制御手段) ステップ104〜110…非常停止制御手段 ステップ112〜122…起動制御手段 ステップ200〜216…サーボロック応答手段 22a〜22f…サーボCPU(サーボ制御装置) SC1〜SC6…電流制御装置(サーボ制御装置)
ットを示した構成図 【図2】ロボットの制御装置の構成を示したブロック
図。 【図3】非常停止時の給電電力の遮断経路、機械的ブレ
ーキの作動経路を示した回路図。 【図4】本装置の動作を示したタイミングチャート。 【図5】本装置のCPUにより処理手順を示したフロー
チャート。 【図6】サーボCPUによるサーボロック及びその解
除、サーボロックオン信号の発生手順を示したフローチ
ャート。 【図7】従来装置の動作の様子を示したタイミングチャ
ート。 【符号の説明】 10…ロボット 18…スイベルリスト 18a…フランジ 19…ハンド 20…CPU(非常停止制御手段、起動制御手段) 26…操作盤 267、268…タッチスイッチ(起動指令手段、非常
停止制御手段) ステップ104〜110…非常停止制御手段 ステップ112〜122…起動制御手段 ステップ200〜216…サーボロック応答手段 22a〜22f…サーボCPU(サーボ制御装置) SC1〜SC6…電流制御装置(サーボ制御装置)
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平6−318108(JP,A)
特開 平5−138583(JP,A)
特開 昭59−110582(JP,A)
特開 昭60−63619(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G05B 19/18 - 19/46
B25J 3/00 - 3/04
B25J 9/10 - 9/22
B25J 13/00 - 13/08
B25J 19/02 - 19/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 各軸を回転させるサーボモータに通電し
て回転を制御するサーボ制御装置を有し、前記サーボモ
ータに通電した状態で回転をロックしたサーボロック状
態、及び、各軸を機械的ブレーキにより機械ロック状態
とすることができるロボットの起動停止装置において、 前記サーボ制御装置はサーボロック指令信号を入力した
後第1所定時間遅れた時から、サーボロック解除指令信
号を入力した後第2所定時間遅れた時までの間、前記サ
ーボモータがサーボロック状態となっていることを示し
たサーボロックオン信号を出力するサーボロック応答手
段を有しており、前記ロボットに対して給電し 前記機械ロック状態を解除
して前記サーボロック状態とすることを指令する起動指
令手段と、 前記ロボットに対して給電を遮断して機械ロック状態と
することを指令する非常停止指令手段と、 前記非常停止指令手段により非常停止が指令された場合
には、前記サーボロック解除指令信号を出力し、前記サ
ーボ制御装置への給電を停止し、前記機械的ブレーキを
前記機械ロック状態とする非常停止制御手段と、 前記起動指令手段により起動指令が与えられた時には、
前記第2所定時間が経過して前記サーボロックオン信号
がオフ状態を示す状態になった後、前記サーボ制御装置
に前記サーボロック指令信号を出力し、前記サーボロッ
クオン信号を前記サーボ制御装置から入力した時に、前
記機械的ブレーキの機械ロック状態を解除する起動制御
手段とを設けたことを特徴とするロボットの起動停止装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26956493A JP3409090B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | ロボットの起動停止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26956493A JP3409090B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | ロボットの起動停止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07104811A JPH07104811A (ja) | 1995-04-21 |
JP3409090B2 true JP3409090B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=17474127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26956493A Expired - Fee Related JP3409090B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | ロボットの起動停止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3409090B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
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---|---|---|---|---|
JP3774143B2 (ja) * | 2001-12-07 | 2006-05-10 | 日本制禦機器株式会社 | 工作機械用ブレーキ装置 |
JP4277683B2 (ja) * | 2002-04-12 | 2009-06-10 | 三菱電機株式会社 | ロボット |
KR101135334B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2012-04-17 | 두산인프라코어 주식회사 | 이송축 브레이크 작동 확인장치 |
EP2067580A1 (en) * | 2007-12-04 | 2009-06-10 | Metris IPR N.V. | Articulated arm measuring machine endowed with automatic brake |
FR2950831B1 (fr) * | 2009-10-05 | 2012-08-10 | Commissariat Energie Atomique | Articulation motorisee pour bras de robot |
JP5746308B2 (ja) | 2013-11-26 | 2015-07-08 | ファナック株式会社 | ブレーキ落下量を低減する機能を備えたサーボ制御装置 |
DE102015116609A1 (de) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Sami Haddadin | Gelenkeinrichtung |
CN107877514A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-04-06 | 深圳市睿科智联科技有限公司 | 一种用于机器人手臂的柔性制动电路、机器人手臂及机器人 |
CN110001068A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-12 | 西安瑞特三维科技有限公司 | 一种龙门式三维打印机的z轴防跌落控制装置 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26956493A patent/JP3409090B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07104811A (ja) | 1995-04-21 |
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