JPH0287986A - サーボモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はサーボモータ制御装置（ピ関し、−層詳細には
、サーボアンプに０ボルトの動作指令信号を印加し、次
いで、所定時間経過後、サーボアンプへの電力を遮断す
ることで前記サーボモータを自動的に急停止させるよう
に構成したサーボモータ制御装置に関する。

［発明の背景］ 例えば、プレスマシン等により製造されたワークを保持
して所定のラインまで移動した後、その保持状態を解除
することでワークを所定の移載地点に位置させるワーク
移載ロボットがある。この場合、当該ロボットではワー
クの移載作業の効率を高めるためロボットを高速で動作
させることが望まれる。

ところで、高速で動作するワーク移載ロボットにトラブ
ルが発生した場合、前記トラブルにより惹起される二次
災害を防止するためその動作を急停止させる必要がある
。この場合、ロボットを急停止させる手段としてメカニ
カルブレーキを用いたものがある。

然しながら、ワーク移載ロボットが高速で動作している
場合あるいは当該ロボットにより移載されるワークが重
量物である場合には慣性力が相当に大きなものとなる。

従って、ロボットを急停止させるためには慣性力に十分
対抗し得るようメカニカルブレーキ自体も大型なものと
せざるを得ない。この結果、メカニカルブレーキのみを
用いて急停止させる構成のロボットは相当なスペースを
占有すると共にロボットの重量も増大する不都合が指摘
されている。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、急停止指令信号に基づきサーボアンプにＯボル
トの動作指令信号を印加し、所定時間経過後、サーボア
ンプへの駆動電力を遮断することにより、大型のメカニ
カルブレーキを用いることなくサーボモータを急停止さ
せることの出来るサーボモータ制御装置を提供すること
を目的とする。

「目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はサーボモータに
対する動作指令信号をサーボアンプに供給する一方、前
記サーボモータの急停止指令信号に基づきＯ電圧の動作
指令信号を選択してサーボアンプに供給する動作指令信
号選択手段と、サーボアンプに供給されるサーボモータ
の駆動電力を前記急停止指令信号の出力から所定時間後
に遮断する電力遮断手段とを備えることを特徴とする。

［実施態様コ 次に、本発明に係るサーボモータ制御装置について好適
な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

第１図および第２図において、参照符号１０は本発明に
係るサーボモータ制御装置が適用されるワーク仕分装置
を示す。このワーク仕分装置１０は枠体１２によって支
持されるワーク移載ロボット１４を有し、プレス装置１
６によって製造された２種類のワークＷ、、Ｗ２を第１
のコンベア１８と第２のコンベア２０とに夫々仕分けし
て移載するものである。なお、第２コンベア２０にはワ
ークＷ２の収納されるパレット２２が載置される。

ワーク移載ロボット１４は３軸制御ロボツトからなり、
枠体１２に固定された一対のガイドレール２４ａ、２４
ｂに沿ってＸ軸サーボモータ２６により矢印Ｘ方向に移
動可能な本体部２８と、本体部２８に固定され鉛直下方
向に延在する第１のアーム３０と、第１アーム３０に一
端部が軸着しＺ軸サーボモータ３２によって矢印Ｚ方向
に回動可能な第２のアーム３４と、第２アーム３４の他
端部に軸着しＵ軸サーボモータ３６により矢印Ｕ方向に
回動可能なワーク保持機構３８とを含む。この場合、ワ
ーク保持機構３８には矢印Ｘ方向と直交する方向に指向
して両側方に延在する二対のビーム４０ａ、４０ｂおよ
び４２ａ、４２ｂが取着される。そして、これらのビー
ム４０ａ、４０ｂおよび４２ａ１４２ｂには図示しない
空圧機構によりワークＷおよびＷ２を吸着保持する吸着
盤４４ａ乃至４４ｄおよび４６ａ乃至４６ｄが装着され
る。

一方、プレス装置１６と第１コンベア１８との間には矢
印Ｘ方向に延在するガイドレール４８ａ１４８ｂが配設
されており、このガイドレール４８ａ１４８ｂにはワー
クＷ、、Ｗ、を載置した状態で図示しない駆動機構によ
り矢印Ｘ方向に移動可能な搬送台５０が装着される。

ここで、ワーク移載ロボット１４の制御機構は第３図に
示すように構成される。すなわち、この制御機構はシー
ケンサを含むマスク操作盤５２と、ワーク移載ロボット
１４の動作制御を行うロボットコントローラ５４と、ワ
ーク移載ロボット１４のティーチングを行うためのティ
ーチングボックス５６とを含む。この場合、ロボットコ
ントローラ５４には本実施態様に係るサーボモータ制御
装置５８（第４図示）が組み込まれる。

サーボモータ制御装置５８はＸ軸サーボモータ２６、Ｚ
軸サーボモータ３２およびＵ軸サーボモーり３６の駆動
源であるモータ電源６０と、動作指令信号に従って各サ
ーボモータ２６．３２および３６を駆動するサーボアン
プ６２と、動作指令信号または急停止指令信号を出力す
るサーボコントローラ６４と、サーボコントローラ６４
からの動作指令信号または０ボルトの電圧からなる動作
指令信号を選択してサーボアンプ６２に供給する動作指
令信号選択手段としての指令電圧選択回路６６と、モー
タ電源６０に対し電力遮断信号を出力する電力遮断手段
としてのタイマ回路６８とを有する。

この場合、指令電圧選択回路６６はオアゲート７０を介
してサーボコントローラ６４より出力される急停止指令
信号あるいは外部からの急停止指令信号が入力された際
、０ボルトの電圧を動作指令信号として選択しサーボア
ンプ６２に供給する。

また、タイマ回路６８はオアゲート７０から出力される
急停止指令信号に基づいて所定時間後にモータ電源６０
に対し電力遮断信号を出力すると共に、サーボアンプ６
２から異常時に出力される停止指令信号に基づいてモー
タ電源６０に対し直ちに電力遮断信号を出力する。さら
に、オアゲート７０から出力される急停止指令信号はブ
レーキ駆動回路７２に供給される。ブレーキ駆動回路７
２は前記急停止指令信号に基づきメカニカルブレーキ７
４を動作させ、サーボアンプ２６．３２および３６を機
械的に停止させる。

本実施態様に係るサーボモータ制御装置が適用されるワ
ーク仕分装置は基本的には以上のように構成されるもの
であり、次にその作用並びに効果について説明する。

先ず、プレス装置１６によって製造されたワークＷ、　
、Ｗ２は図示しない移載装置によって後退端Ａ（第２図
参照）に位置する搬送台５０上にセットされる。次いで
、前記搬送台５０は図示しない駆動機構の作用下にガイ
ドレール４８ａ１４８ｂに沿って矢印Ｘ方向に移動した
後、第１コンベア１８上の前進端Ｂに到達する。

次に、マスク操作盤５２はロボットコントローラ５４に
対してスタート指令を出力する。この場合、ワーク移載
ロボット１４のワーク保持機構３８はパターン原点Ｃに
待機している。そこで、ロボットコントローラ５４は前
記スタート指令に基づきＸ軸サーボモータ２６、Ｘ軸サ
ーボモータ３２およびＵ軸サーボモータ３６を駆動する
。

すなわち、ロボットコントローラ５４に組み込まれたサ
ーボモータ制御装置５８を構成するサーボコントローラ
６４は指令電圧選択回路６６を介してサーボアンプ６２
に所定の動作指令信号を供給する。サーボアンプ６２は
前記動作指令信号に基づきサーボモータ２６．３２およ
び３６を駆動する。

この場合、ワーク保持機構３８はパターン原点Ｃから前
進端已に指向して移動し、吸着盤４４ａ乃至４４ｄおよ
び４６ａ乃至４６ｄが搬送台５０上のワークＷＩおよび
Ｗ２に当接するに至る。なお、ボテンショメー・タロ３
はサーボモータ２６．３２および３６の回転最を検知し
てサーボアンプ６２にフィードバックし、これによって
ワーク移載ロボット１４の高精度な制御が行われる。

次いで、ロボットコントローラ５４は図示しない空圧機
構を駆動しワークＷ＋　、Ｗ２を各吸着、１４４ａ乃至
４４ｄ、４６ａ乃至４６ｄに吸着させる。

続いて、ロボットコントローラ５４は各サーボモータ２
６．３２および３６を駆動しワーク保持機構３８をパタ
ーン原点Ｃに速やかに復帰させる。

一方、空き状態となった搬送台５ｏは図示しない駆動機
構の作用下にガイドレール４８ａ、４８ｂに沿って後退
端Ａまで移動した後、次のワークＷ＋　、Ｗ２をプレス
装置１６より受は取るための待機状態となる。

ロボットコントローラ５４は再び各サーボモータ２６．
３２および３６に対し駆動信号を出力し、これによって
ワーク保持機構３８がワークｗＩ。

Ｗ２を吸着した状態でパターン原点Ｃより下降端りに指
向して移動する。そして、ワーク保持機構３８が下降端
りに近接した時点で吸着盤４４ａ乃至４４ｄによるワー
クＷ１の吸着を解除させ、ワークＷ１を第１コンベア１
８上に載置する。なお、第１コンベア１８上に載置され
たワークｗ１は所定の作業ステーションへと搬送される
。

一方、ワークＷ１を第１コンベア１８側に離脱させたワ
ーク保持機構３８はロボットコントローラ５４からの駆
動信号に基づき再び各サーボモータ２６．３２および３
６を駆動し、前進端Ｂ１パターン原点Ｃ１上昇端Ｅおよ
び前進端Ｆを経由して第２コンベア２０上に載置された
パレット２２内の下降端Ｇまで移動し停止する。次いで
、ロボットコントローラ５４は吸着盤４６ａ乃至４６ｄ
によるワークＷ２の吸着作用を解除し、ワークＷ２をパ
レット２２内に移載する。パレット２２に載置されたワ
ークＷ２は第２コンベア２０によって所定の作業ステー
ションへと撤退される。なお、ワーク保持機構３８より
ワークＷ２の離脱したワーク移載ロボット１４は再びパ
ターン原点Ｃまで復帰し、次のワークＷ、、Ｗ２を移載
する作業のために待機する。

ここで、ワーク移載ロボット１４の動作中において停電
等の事態が発生した場合、サーボコントローラ６４はオ
アゲート７０に対して急停止指令信号を出力する。この
急停止指令信号は前記オアゲート７０を介して指令電圧
選択回路６６、タイマ回路６８およびブレーキ駆動回路
７２に夫々供給される。指令電圧選択回路６６は前記急
停止指令信号に基づき０ボルトの電圧を選択し、サーボ
アンプ６２に供給する。この場合、サーボアンプ６２は
前記０ボルトの電圧に基づいてサーボモータ２６．３２
および３６を実質的に停止させる。なお、前記急停止指
令信号はブレーキ駆動回路７２にも同時に供給されてお
り、ブレーキ駆動回路７２はこの急停止指令信号に基づ
きメカニカルブレーキ７４を作動させ、サーボモータ２
６．３２および３６を停止させる。この結果、サーボモ
ータ２６．３２および３６はサーボアンプ６２による電
気的作用およびメカニカルブレーキ７４による機械的作
用により速やかに停止する。

なお、サーボアンプ６２に０ボルトの電圧を印加した場
合、サーボモータ２６．３２および３６側より逆起電力
が発生し、この逆起電力によってサーボアンプ６２の図
示しない安全回路が作動してサーボ制御が不能となるこ
とが懸念される。この場合、モータ電源６０に比較的容
量の大きいコンデンサを設けておけば、このコンデンサ
によって前記逆起電力を吸収し、サーボアンプ６２によ
るサーボ制御を正常に行わせることが可能である。

一方、タイマ回路６８はオアゲート７０からの急停止指
令信号より所定時間経過後、電力遮断信号をモータ電源
６０に出力し、これによってモータ電源６０からサーボ
アンプ６２に供給される駆動電力が遮断される。すなわ
ち、サーボアンプ６２に供給される駆動電力は０ボルト
の動作指令信号が供給されてから所定時間後に遮断され
るため、サーボアンプ６２が正常に動作しサーボモータ
２６．３２および３６を確実に急停止させることが出来
る。

なお、サーボモータ２６．３２および３６はオアゲート
７０を介して作業者等により入力される外部からの急停
止指令信号によっても同様に停止可能である。また、サ
ーボモータ２６．３２および３６はサーボアンプ６２か
らの停止指令信号によって停止させることも出来る。す
なわち、サーボアンプ６２はモータ電源６０からの駆動
電力あるいは指令電圧選択回路６６からの動作指令信号
に対して動作可能な許容値を有している。そこで、この
許容値を超過した信号が入力した際に停止指令信号を出
力するようサーボアンプ６２を構成しておけば、この停
止指令信号に基づいてサーボモータ２６．３２および３
６を自動停止させることが出来る。例えば、タイマ回路
６８より出力される電力遮断信号の遅延時間をオアゲー
ト７０から急停止指令信号が人力した際に所定時間とな
るようにし、また、サーボアンプ６２から停止指令信号
が人力した際に０となるように構成しておく。

この場合、タイマ回路６８に前記停止指令信号が入力さ
れると、タイマ回路６８はモータ電源６０に対して即座
に電力遮断信号を出力し、これによってモータ電源６０
からサーボアンプ６２に供給される駆動電力が遮断され
る。この結果、サーボアンプ６２は異常な人力信号によ
って破壊されることがなく、サーボモータ２６．３２お
よび３６の動作も所定時間後に停止する。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、サーボアンプに０ボル
トの動作指令信号を印加し、所定時間経過後にサーボア
ンプへの駆動電力を遮断するように構成することでサー
ボモータを速やかに停止させることが出来る。この場合
、例えば、トラブル発生等の緊急時において大型のメカ
ニカルブレーキを用いることなくサーボモータを電気的
に容易に停止させることが出来るため装置の小型化が招
来される。また、電気的にサーボモータを制動するため
トラブル発生時に対する応答がメカニカルブレーキの場
合よりも速く、従って、装置の急停止動作が確実なもの
となる利点が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーボモータ制御装置が適用され
るワーク仕分装置の構成斜視図、第２図は第１図に示す
ワーク仕分装置の動作説明図、 第３図は第１図に示すワーク移載ロボットの制御機構の
概略構成ブロック図、 第４図は本発明に係るサーボモータ制御装置の構成ブロ
ック図である。 １０・・・ワーク仕分装置　　　　１２・・・枠体１４
・・・ワーク移載ロボット　　１６・・・プレス装置１
８．２０・・・コンベア ２６．３２．３６・・・サーボモータ　３８・・・ワー
ク保持機構４４　ａ　〜４４　ｄ　、　４６　ａ　〜４
６　ｄ　−・・吸着盤５０・・・搬送台 ５８・・・サーボモータ制御装置　６０・・・モータ電
源６２・・・サーボアンプ ６４・・・サーボコントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーボモータに対する動作指令信号をサーボアン
   プに供給する一方、前記サーボモータの急停止指令信号
   に基づき０電圧の動作指令信号を選択してサーボアンプ
   に供給する動作指令信号選択手段と、サーボアンプに供
   給されるサーボモータの駆動電力を前記急停止指令信号
   の出力から所定時間後に遮断する電力遮断手段とを備え
   ることを特徴とするサーボモータ制御装置。
2. （２）請求項１記載の装置において、電力遮断手段はサ
   ーボモータに対して駆動電力を供給する電源に対して所
   定の遅延時間で電力遮断信号を出力するタイマ回路より
   構成することを特徴とするサーボモータ制御装置。
3. （３）請求項２記載の装置において、タイマ回路はサー
   ボアンプからの停止指令信号に基づき遅延時間を実質的
   に０時間に設定可能に構成することを特徴とするサーボ
   モータ制御装置。