JPS6399193A - ロボツト駆動用モ−タの過負荷検出装置 - 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〕 この発明は、ロボットの嵌め合い作業時、加減速時、又
はワークと周辺機器との衝突時等に生ずる駆動用モータ
の過負荷現象を検出するロボット駆動用モータの過負荷
検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来のロボット駆動用ＤＣサーボモータ（以下
モータと称する）の過負荷検出装置を示す回路図であり
、（１）はモータ電流検出用シャント、（２）はモータ
の回転方向によって極性の異なるモータ電流値を絶対値
化する為の絶対値回路、（３）はモータの許容電流に対
応した電圧を予め設定するＤＣ電源、（４）は比較器、
（５）は比較器に供給するＤＣ電源である。

そして、モータ電流検出用シャント（１）と絶対値回路
（２）とによって、ロボットを駆動するモータに流れる
電流に対応した信号を出力するモータ電流検出回路（ｌ
Ｏ）が構成されている。また、ＤＣ電源（３）は予め設
定されたモータの許容電流値に対応した信号を出力し、
比較器（４）はモータ電流値検出回路（１０）の出力と
ＤＣ電源（３）の出力とを比較し、モータが過負荷か否
かを示す過負荷検知信号を出力する。すなわちＤＣ電源
と比較器（４）とによってモータの過負荷を検知する過
負荷検知回路（２０）が構成されている。

また、第４図は上下方向に重量バランスの機構を有しな
いロボットの機構の概略図であり、（１１）は上下方向
の移動軸（以下、上下移動軸と称する）　、（１２）は
上下移動軸駆動モータ、（１３）はワーク、（１４）は
固定軸である。

次に、動作を説明する。

上下移動軸（１１）は予めプログラムされたデータ（図
示せず）にもとづくロボット制御装置（図示せず）から
の指令により、ワーク（１３）を所望の位置に移動する
。この時、モータに流れる電流は、シャント（１）を流
れる。従ってシャント（１）に流れる電流は、モータの
回転方向で極性が変わる為、絶対値回路（２）を経て、
絶対値として変換される。

絶対値に変換されたモータ電流に対応した信号は、予め
設定された許容電流値に対応した信号、つまりＤＣ電源
（３）の電圧と比較器（４）で比較され、シャント（１
）に流れる電流によって生ずる電圧が、ＤＣ電源（３）
を越えた場合には、比較器（４）の出力がモータの過負
荷を示す“Ｈ″レベルなって、モータに流れる電流が過
電流である事を検知し過負荷状態が認識できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の過負荷検出装置は以上のように構成されているの
で、モータ（１２）に流れる電流は上下移動軸（１１）
に取付けられたワーク（１３）の荷重により、上方に動
く時の方が、下方に移動するときに比べて、同一スピー
ド、同一加減速パターンであれば大きい。しかし許容電
流値をＤＣ電源（３）で１つの値に固定されている為、
上下両方向に移動する時に、取付はワークによる重力方
向の外力の影響を加味した設定が出来ないという問題点
があった。

この発明は、上記のような問題点を解消する為になされ
たもので、上方向移動時と下方向移動時について別々に
モータ許容電流値を設定する事によって、例えばワーク
（１３）と周辺機器（図示せず）との衝突時にワーク（
１３）あるいは上下移動軸（１１）にかかる外力の大き
さに対応した電流の検出ができる過負荷検出装置を得る
ことを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による過負荷検出装置は、ロボット駆動用モー
タの移動方向によって異なる過負荷検出レベルが各々の
移動方向に対応して設定出来るようにしたものである。

〔作用〕

この発明における過負荷検出装置は、上下移動軸の移動
方向信号によって、各々の移動方向に対応して設定した
過負荷検出レベルが切替えられ、モータに流れる過電流
あるいはワーク又は上下移動時に働く過大な外力が検出
できる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、第３図と同一部分には同一符号を付し
て示し、（２１）はインバータ論理素子で、上下移動軸
（１１）がいづれの方向に移動しようとしているかを判
明するアナログスイッチ（２２）、　（２３）のオン−
オフを相補で制御する。なお、インバータ論理素子（２
１）の入力信号は、上下移動軸（１１）が上下方向の何
れに移動するのかを示す信号で、図示しないロボット制
御装置からの出力信号である。

（２４）、　　（２５）はそれぞれ上下各方向で異なる
モータ許容電流値に対応した電圧を別々に設定出来るＤ
Ｃ電源で、上記アナログスイッチ（２２）、　（２３）
のオン−オフによって切替えられる。

（２６）は比較器で、シャント（１）及び絶対値回路（
２）を経由したモータ電流に対応した信号を上下各々の
移動方向について設定した許容電流に対応したＤＣ電源
（２４）、　（２５）の電圧と比較して、つまり、モー
タ電流に対応した信号を、上下移動軸（１１）が何れの
方向に移動するかに応じて予め設定された上方向移動許
容電流値又は下方向移動許容電流値に対応した信号と比
較して、過負荷を検知する。すなわち、この実施例では
（２１）、　（２２）。

（２３）、　（２４）、　（２５）及び（２６）により
過負荷検出回路（２０）が構成されている。

なお、上記実施例は、比較器（２６）を１個で構成して
、上下方向の許容電流設定値に対応してＤＣ電源（２４
）、　（２５）を、移動方向の信号によってアナログス
イッチ（２２）　、　（２３）で切替えて、モータ電流
を比較する場合について説明した。

第２図は他の実施例を示す回路構成図である。

この実施例は比較器を２個で構成し、各々の比較器（２
７）、　（２８）に上下各方向の許容電流に対応したＤ
Ｃ電源（２４）、　（２５）を接続し、上下移動軸（１
１）の移動方向の信号によって、アナログスイッチ（２
２）。

（２３）を動作させて、シャント（１）及び絶対値回路
（２）を経由したモータ電流を切替えて、比較器（２７
）、　（２８）へ導き、各々の比較器出力をオア論の素
子（２１）を通して出力したもので、第１図の実施例と
同一の効果を有している。

なお、この実施例では、（２１）、　（２２）、　（２
３）。

（２４）、　（２５）、　（２７）、　（２８）及び（
２９）によって過負荷検知回路（２０）が構成されてい
る。

また、上記２つの実施例は、上下方向に重量バランスの
機構を有しないロボットに適用したものであるが、上下
方向に重量バランスの機構を有するロボットでも、例え
ばハンドでワークを把持する作業を行なう場合にはバラ
ンスがくずれるので、この発明を実施することにより上
記２つの実施例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ロボットの上下移動
軸が何れの方向に移動するかに応じて、予め設定された
上方向移動許容電流値又は下方向移動許容電流値に対応
した信号を出力し、この信号とモータ電流とを比較して
過負荷を検知するからモータに流れる過電流あるいはワ
ーク又は上下移動軸に働く過大な外力が精度よく検知で
き、モータ、ワークさらにはロボットの各機構部分の破
壊を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す回路構成図、第２図
はこの発明の他の実施例を示す回路構成図、第３図は従
来のロボット駆動用モータの過負荷検出装置を示す回路
構成図、第４図は上下方向に重力バランス機構を存しな
いロボットの機構の概略図である。 図中、（１０）はモータ電流検出回路、（２０）は過負
荷検知回路である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットを駆動するモータに流れる電流に対応した信号
   を出力するモータ電流検出回路と、上記ロボットの上下
   移動軸が何れの方向に移動するかに応じて予め設定され
   た上方向移動許容電流値又は下方向移動許容電流値に対
   応した信号と上記モータ電流検出回路の出力信号とを比
   較し、上記モータが過負荷か否かを検知する過負荷検知
   回路とを備えたロボット駆動用モータの過負荷検出装置
   。