KR20220081269A - Power supply measurement control circuit and robot controller - Google Patents

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KR20220081269A KR1020210153603A KR20210153603A KR20220081269A KR 20220081269 A KR20220081269 A KR 20220081269A KR 1020210153603 A KR1020210153603 A KR 1020210153603A KR 20210153603 A KR20210153603 A KR 20210153603A KR 20220081269 A KR20220081269 A KR 20220081269A
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히로후미 모모세
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

산업용 로봇의 구동을 위한 전력을 공급하는 외부 교류 전원을 감시하여 그 교류 전원의 이상을 검출할 수 있는 전원 측정 제어 회로를 제공한다.
전원 측정 제어 회로는, 로봇으로의 전력을 공급하고 차단하는 주 회로 릴레이(23)와 교류 전원(10) 사이에 있어서 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력의 전류 파형 및 전압 파형을 각각 검출하는 교류 전류 검출부(21) 및 교류 전압 검출부(22)와, 검출된 전류 파형 및 전압 파형을 기억하고, 전류 파형 및 전압 파형으로부터 전류 및 전압을 산출하는 검출 기억부(41)를 구비하는 검출 처리부(40)와, 검출 처리부(40)에 접속하여, 교류 전원(10)에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출부(46)를 구비한다.
Provided is a power measurement control circuit capable of detecting an abnormality in the AC power by monitoring an external AC power supply that supplies power for driving an industrial robot.
The power supply measurement control circuit is between the main circuit relay 23 for supplying and shutting off electric power to the robot and the AC power supply 10, respectively, for detecting a current waveform and a voltage waveform of the AC power from the AC power supply 10. AC A detection processing unit 40 including a current detection unit 21 and an alternating voltage detection unit 22 , and a detection storage unit 41 for storing the detected current and voltage waveforms and calculating currents and voltages from the current and voltage waveforms ) and an abnormality detection unit 46 connected to the detection processing unit 40 to detect an abnormality in the AC power supply 10 .

Description

전원 측정 제어 회로 및 로봇 컨트롤러 {POWER SUPPLY MEASUREMENT CONTROL CIRCUIT AND ROBOT CONTROLLER}POWER SUPPLY MEASUREMENT CONTROL CIRCUIT AND ROBOT CONTROLLER

본 발명은 산업용 로봇을 위한 전원 측정 제어 회로와, 그러한 전원 측정 제어 회로를 구비하는 로봇 컨트롤러에 관한 것이다.The present invention relates to a power measurement control circuit for an industrial robot and a robot controller having such a power measurement control circuit.

산업용 로봇의 동작에 사용되는 외부 전원은, 일반적으로 상용의 교류 전원이며, 예를 들어 단상 혹은 3상, 200/230V, 50/60Hz인 상용의 교류 전원이 사용된다. 그러나, 로봇의 설치 환경에 따라서는 전압 강하가 크거나, 전압 파형에 대하여 노이즈가 혼입되거나, 혹은 전압 파형에 있어서의 큰 파형 왜곡이 있는 등, 양호한 질의 외부 전원을 얻지 못하는 경우가 있다. 파형 왜곡의 예로서는, 본래라면 사인파이어야 할 파형이, 그 정점 부근에서 깍여져 평탄하게 되어 있는 것 같은 것이 있다. 질이 양호하지 않은 외부 전원에 로봇을 접속한 경우, 그 로봇이 정상적으로 동작하지 못하는 경우가 있다. 지금까지는, 로봇이 접속되는 외부 전원의 질에 관하여, 로봇에 공급되는 교류 전력의 전압이 소정의 전압 레벨(공칭 200V의 교류 전원에 대하여 예를 들어 160V)을 충족하고 있는지 여부를 검출하여, 소정의 레벨에 달해 있지 않으면 「감전압」이라고 판정하여 경보를 발하거나 하고 있었다.The external power source used for the operation of the industrial robot is generally a commercial AC power, for example, single-phase or three-phase, 200/230V, 50/60Hz commercial AC power is used. However, depending on the installation environment of the robot, a good quality external power source may not be obtained, such as a large voltage drop, noise mixing in the voltage waveform, or large waveform distortion in the voltage waveform. As an example of waveform distortion, there is a thing in which a waveform, which should be originally a sine wave, is cut off in the vicinity of the vertex and is flattened. If the robot is connected to an external power source of poor quality, the robot may not operate normally. So far, with respect to the quality of the external power source to which the robot is connected, it is detected whether the voltage of the AC power supplied to the robot meets a predetermined voltage level (160 V for an AC power of nominal 200 V), If it did not reach the level of , it was judged to be a "reduced voltage" and an alarm was issued.

로봇에 공급되는 전류나 로봇에서 소비되는 전력은, 로봇의 기종별로 또는 로봇이 어떠한 동작을 행하고 있는지에 따라 크게 변동된다. 그 때문에, 어떤 로봇을 정상적으로 동작시킬 수 있는 외부 전원에 대하여, 새롭게 다른 로봇을 접속하여 동작시킨 경우, 새롭게 접속한 로봇이 정상적으로 동작하지 않는 경우도 있을 수 있다. 로봇에 교류 전력을 공급하는 외부 전원에 기인하는 문제를 방지하기 위해, 신규로 로봇을 도입할 때에는, 로봇에 대한 입력 전류나 전력을, 예를 들어 오실로스코프, 전류 프로브, 전력계 등의 범용의 측정기를 사용하여 측정하고 있다. 로봇의 설치 후에 외부 전원에 기인한다고 생각되는 문제가 발생한 경우도, 현장에 범용의 측정기를 가져와서 외부 전원에 대한 측정을 행하고 있다.The electric current supplied to the robot and the electric power consumed by the robot vary greatly depending on the type of robot or what kind of operation the robot is performing. Therefore, when another robot is newly connected and operated with respect to an external power source capable of operating a certain robot normally, the newly connected robot may not operate normally. To prevent problems caused by an external power supply that supplies AC power to the robot, when introducing a new robot, measure the input current or power to the robot using a general-purpose measuring instrument such as an oscilloscope, current probe, or power meter. is being used to measure Even when a problem that is thought to be caused by an external power supply occurs after the robot is installed, a general-purpose measuring instrument is brought to the site to measure the external power supply.

교류 전원에 관련된 측정에 관하여 특허문헌 1은, 교류 전원의 전압 및 전류에 있어서의 제로 크로스 타이밍에 기초하여 전압과 전류의 위상차를 구하여, 전압, 전류 및 위상차로부터 전력값을 연산하는 것을 개시하고 있다. 마찬가지로 특허문헌 2는, 교류 전원으로부터의 전력의 전압 파형에 있어서의 제로 크로스 타이밍과 전류 파형에 있어서의 제로 크로스 타이밍의 위상차에 기초하여 역률을 구하여, 전압의 실효값과 전류의 실효값과 역률에 기초하여 유효 전력을 산출하는 것을 개시하고 있다.Regarding measurements related to AC power, Patent Document 1 discloses that the phase difference between the voltage and current is calculated based on the zero-cross timing in the voltage and current of the AC power supply, and the power value is calculated from the voltage, current, and phase difference. . Similarly, in Patent Document 2, the power factor is obtained based on the phase difference between the zero-cross timing in the voltage waveform of the power from the AC power supply and the zero-cross timing in the current waveform, and the effective value of the voltage and the effective value of the current and the power factor. Calculation of active power based on it is disclosed.

일본 특허 공개 평2-116759호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2-116759 일본 특허 공개 제2017-9774호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2017-9774

산업용 로봇에서는, 그 로봇의 구동을 위해 사용되는 외부 전원인 교류 전원의 질을 판단하는 기구로서, 종래, 입력 전원 전압이 규정값에 달하였는지 여부를 판단하는 것밖에 마련되어 있지 않았다. 그 때문에, 교류 전원에 있어서의, 예를 들어 전류가 증가하여 전압 강하가 커짐에 따른 이상이나, 전류 또는 전압 파형에 있어서의 큰 왜곡에 따른 이상 등을 검출할 수 없었다. 또한, 로봇을 실제로 조작시키고 있을 때의 교류 전원으로부터의 입력 전류나 입력 전력을 알기 위해서는 범용의 측정기를 별도로 준비하여 측정을 행할 필요가 있었다.In industrial robots, as a mechanism for determining the quality of AC power, which is an external power source used for driving the robot, conventionally, only determining whether the input power voltage has reached a specified value has been provided. Therefore, it was not possible to detect an abnormality in the AC power supply due to, for example, an increase in the current and a large voltage drop, or an abnormality due to a large distortion in the current or voltage waveform. In addition, in order to know the input current or input power from the AC power supply when the robot is actually operated, it is necessary to separately prepare a general-purpose measuring device and perform measurement.

본 발명의 목적은, 산업용 로봇의 구동을 위한 전력을 공급하는 외부 전원인 교류 전원을 감시하여 그 교류 전원의 이상을 검출할 수 있는 전원 측정 제어 회로와, 이 산업용 로봇의 제어에 사용되고 전원 측정 제어 회로를 구비하는 로봇 컨트롤러를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is a power measurement control circuit capable of detecting an abnormality of the AC power by monitoring the AC power, which is an external power supply that supplies power for driving an industrial robot, and a power measurement control circuit used to control the industrial robot An object of the present invention is to provide a robot controller having a circuit.

본 발명의 전원 측정 제어 회로는, 산업용 로봇의 구동에 사용되는 외부 전원인 교류 전원을 감시하여 이상을 검출하는 전원 측정 제어 회로이며, 산업용 로봇으로의 교류 전력을 공급하고 차단하는 주 회로 릴레이와 교류 전원 사이에 있어서 교류 전원으로부터의 교류 전력의 전류 파형 및 전압 파형을 검출하는 검출 수단과, 검출 수단으로 검출된 전류 파형 및 전압 파형을 기억하고, 전류 파형 및 전압 파형으로부터 전류 및 전압을 산출하는 검출 기억 수단과, 검출 기억 수단에 접속하여, 교류 전원에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출 수단을 갖는다.The power measurement control circuit of the present invention is a power measurement control circuit that detects abnormalities by monitoring AC power, which is an external power source used for driving an industrial robot, and a main circuit relay and AC that supply and cut off AC power to the industrial robot. Detection means for detecting a current waveform and a voltage waveform of AC power from an AC power source between power sources, and a detection means for storing the current waveform and voltage waveform detected by the detection means, and calculating the current and voltage from the current waveform and voltage waveform It has a memory|storage means and an abnormality detection means which is connected to the detection memory|storage means and detects the abnormality in an AC power supply.

본 발명의 전원 측정 제어 회로에서는, 전류 파형 및 전압 파형을 검출하는 검출 수단을 주 회로 릴레이보다 교류 전원측의 위치에 마련하고, 또한 검출 수단으로 검출된 전류 파형 및 전압 파형을 기억하고, 전류 파형 및 전압 파형으로부터 전류 및 전압을 산출하는 검출 기억 수단과, 검출 기억 수단에 접속하여, 교류 전원에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출 수단을 마련함으로써, 범용의 측정기를 사용하지 않고 외부 전원인 교류 전원의 질을 평가하여, 교류 전원에 있어서의 이상을 검출할 수 있게 된다.In the power supply measurement control circuit of the present invention, the detection means for detecting the current waveform and the voltage waveform is provided at a position on the AC power supply side rather than the main circuit relay, and the current waveform and the voltage waveform detected by the detection means are stored, and the current waveform and By providing a detection storage means for calculating current and voltage from the voltage waveform, and an abnormality detection means connected to the detection storage means to detect an abnormality in the AC power supply, the AC power supply, which is an external power supply, can be measured without using a general-purpose measuring instrument. By evaluating the quality, it becomes possible to detect abnormalities in the AC power supply.

본 발명의 전원 측정 제어 회로에서는, 전류 파형 및 전압 파형에 기초하여, 혹은 전류 및 전압에 기초하여 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 더 구비해도 된다. 전력 산출 수단을 마련함으로써, 산업용 로봇으로의 입력 전력을 알 수 있어, 로봇에서의 대략적인 전력 소비를 알 수 있다.The power supply measurement control circuit of the present invention may further include a power calculation means for calculating power based on the current and voltage waveforms or based on the current and voltage. By providing the electric power calculation means, the input electric power to the industrial robot can be known, and the approximate electric power consumption in the robot can be known.

본 발명의 전원 측정 제어 회로에서는, 이상 검출 수단은, 이상을 검출하였을 때 상위 장치에 통지하도록 구성해도 된다. 산업용 로봇의 제어에 사용되는 상위 장치가 있을 때 그 상위 장치에 대하여 이상의 발생을 통지할 수 있도록 함으로써, 상위 장치측에 있어서 외부 전원인 교류 전원에 있어서의 이상의 발생을 알 수 있어, 이상에 적절하게 대응할 수 있게 된다.In the power supply measurement control circuit of the present invention, the abnormality detection means may be configured to notify the host device when an abnormality is detected. When there is a host device used to control the industrial robot, the occurrence of an abnormality can be notified to the host device, so that the occurrence of an abnormality in the AC power source, which is an external power source, can be known on the host device side, so that the abnormality can be appropriately addressed. be able to respond.

본 발명의 전원 측정 제어 회로에 있어서 검출 기억 수단은, 교류 전력에 있어서의 제로 크로스점을 검출하는 것이 바람직하다. 제로 크로스점을 검출함으로써, 주 회로 릴레이를 비롯한 각종 릴레이의 접점의 개폐를 교류 전력의 제로 크로스점의 근방에서 행하는 것이 가능하게 되어, 접점의 손모를 저감하는 것이 가능하게 된다.In the power supply measurement control circuit of the present invention, the detection and storage means preferably detects the zero-crossing point in AC power. By detecting the zero-crossing point, it becomes possible to open and close the contacts of various relays including the main circuit relay in the vicinity of the zero-crossing point of AC power, and it becomes possible to reduce wear and tear of the contacts.

본 발명의 로봇 컨트롤러는, 교류 전원으로부터 교류 전력을 공급받아 산업용 로봇의 구동과 제어를 행하는 로봇 컨트롤러이며, 산업용 로봇으로의 전력을 공급하고 차단하는 주 회로 릴레이와, 주 회로 릴레이와 교류 전원 사이에 있어서 교류 전력의 전류 파형 및 전압 파형을 검출하는 검출 수단과, 검출 수단으로 검출된 전류 파형 및 전압 파형을 기억하고, 전류 파형 및 전압 파형으로부터 전류 및 전압을 산출하는 검출 수단과, 검출 기억 수단에 접속하여, 교류 전원에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출 수단을 갖는다.The robot controller of the present invention is a robot controller that drives and controls an industrial robot by receiving AC power from an AC power source, and includes a main circuit relay that supplies and cuts off electric power to the industrial robot, and between the main circuit relay and the AC power supply. a detection means for detecting a current waveform and a voltage waveform of AC power; a detection means for storing the current waveform and the voltage waveform detected by the detection means and calculating the current and voltage from the current waveform and the voltage waveform; It connects and has abnormality detection means which detects the abnormality in an AC power supply.

본 발명의 로봇 컨트롤러에서는, 교류 전원으로부터의 교류 전력의 전류 파형 및 전압 파형을 검출하는 검출 수단을 주 회로 릴레이보다 교류 전원측의 위치에 마련하고, 또한 검출 수단으로 검출된 전류 파형 및 전압 파형을 기억하고, 전류 파형 및 전압 파형으로부터 전류 및 전압을 산출하는 검출 기억 수단과, 검출 기억 수단에 접속하여, 교류 전원에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출 수단을 마련함으로써, 범용의 측정기를 사용하지 않고, 외부 전원인 교류 전원의 질을 평가하여, 교류 전원에 있어서의 이상을 검출할 수 있게 된다.In the robot controller of the present invention, detection means for detecting the current waveform and voltage waveform of AC power from the AC power supply are provided at a position on the AC power supply side rather than the main circuit relay, and the current waveform and voltage waveform detected by the detection means are stored And, by providing a detection storage means for calculating current and voltage from the current waveform and voltage waveform, and an abnormality detection means connected to the detection storage means to detect an abnormality in an AC power supply, without using a general-purpose measuring instrument, By evaluating the quality of the AC power source, which is an external power source, abnormalities in the AC power source can be detected.

본 발명의 로봇 컨트롤러에서는, 전류 파형 및 전압 파형에 기초하여, 혹은 전류 및 전압에 기초하여 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 더 구비해도 된다. 전력 산출 수단을 마련함으로써, 산업용 로봇으로의 입력 전력을 알 수 있어, 로봇에서의 대략적인 전력 소비를 알 수 있다.The robot controller of the present invention may further include a power calculation means for calculating power based on the current waveform and the voltage waveform or based on the current and voltage. By providing the electric power calculation means, the input electric power to the industrial robot can be known, and the approximate electric power consumption in the robot can be known.

본 발명의 로봇 컨트롤러에서는, 이상 검출 수단은, 이상을 검출하였을 때 상위 장치에 통지하도록 구성해도 된다. 로봇 컨트롤러에 대하여 명령을 송신하여 산업용 로봇의 제어를 행하는 상위 장치가 있을 때 그 상위 장치에 대하여 이상의 발생을 통지할 수 있도록 함으로써, 상위 장치측에 있어서 교류 전원에 있어서의 이상의 발생을 알 수 있어, 이상에 적절하게 대응할 수 있게 된다.In the robot controller of the present invention, the abnormality detecting means may be configured to notify the host device when an abnormality is detected. When there is a host device that controls the industrial robot by sending a command to the robot controller, it is possible to notify the host device of the occurrence of an abnormality, so that the occurrence of an abnormality in the AC power source can be known on the host device side, You can respond appropriately to the above.

본 발명의 로봇 컨트롤러에서는, 또한 교류 전력을 정류하는 정류 회로와 정류 회로의 출력측에 마련된 전원 회로와, 주 회로 릴레이와 전원 회로 사이에 마련된 돌입 전류 방지용 저항과, 저항의 양단을 단락하는 단락 릴레이와, 단락 릴레이를 제어하는 전원 제어 수단을 마련하고, 검출 기억 수단이, 전류 파형 및 전류 파형의 적어도 한쪽에 있어서의 제로 크로스점을 검출하고, 전원 제어 수단이, 제로 크로스점에 동기하여 단락 릴레이의 접점을 닫는 제어를 행하도록 해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 전원 투입 시에 평활 콘덴서에 흐르는 돌입 전류를 제한할 수 있게 됨과 함께, 제로 크로스점에 맞추어 단락 릴레이의 접점이 폐쇄되므로, 단락 릴레이의 접점의 손모를 저감하는 것이 가능하게 된다.In the robot controller of the present invention, furthermore, a rectifier circuit for rectifying AC power, a power supply circuit provided on the output side of the rectifier circuit, a resistor for preventing inrush current provided between the main circuit relay and the power supply circuit, and a short circuit relay for shorting both ends of the resistor; , a power supply control means for controlling the short circuit relay is provided, the detection and storage means detects a zero cross point in at least one of the current waveform and the current waveform, and the power supply control means synchronizes the zero cross point with the short circuit relay. You may make it perform control which closes a contact point. By configuring in this way, while it is possible to limit the inrush current flowing through the smoothing capacitor when the power is turned on, the contact of the short-circuit relay is closed in accordance with the zero-cross point, so that it is possible to reduce wear and tear on the contact of the short-circuit relay.

본 발명의 로봇 컨트롤러에서는, 검출 기억 수단이 제로 크로스점을 검출하는 경우에, 전원 제어 수단이, 제로 크로스점에 동기하여, 주 회로 릴레이의 접점을 닫는 제어 및 상기 주 회로 릴레이의 접점을 여는 제어 중 적어도 한쪽의 제어를 행해도 된다. 제로 크로스점에 동기하여 주 회로 릴레이의 접점의 개폐를 행함으로써, 주 회로 릴레이의 손모를 저감할 수 있다. 특히, 주 회로 릴레이의 접점을 여는 제어를 행할 때에는, 제로 크로스점에 동기하여 단락 릴레이의 접점을 여는 제어를 행한 후에, 제로 크로스점에 동기하여 주 회로 릴레이의 접점을 여는 제어를 행하는 것이 바람직하다. 이러한 제어를 행함으로써, 주 회로 릴레이와 단락 릴레이의 양쪽의 접점의 손모를 저감할 수 있다.In the robot controller of the present invention, when the detection and storage means detects the zero-crossing point, the power supply control means synchronizes with the zero-crossing point to control to close the contact of the main circuit relay and control to open the contact of the main circuit relay. You may control at least one of them. The wear and tear of the main circuit relay can be reduced by opening and closing the contacts of the main circuit relay in synchronization with the zero cross point. In particular, when performing control to open the contact of the main circuit relay, it is preferable to perform control to open the contact of the short circuit relay in synchronization with the zero cross point, and then perform control to open the contact of the main circuit relay in synchronization with the zero cross point . By performing such control, wear and tear of the contacts of both the main circuit relay and the short circuit relay can be reduced.

본 발명에 따르면, 산업용 로봇의 구동을 위한 전력을 공급하는 외부 전원인 교류 전원을 감시하여 교류 전원의 이상을 검출할 수 있는 전원 측정 제어 회로와, 그러한 전원 측정 제어 회로를 구비하는 로봇 컨트롤러를 얻을 수 있다.According to the present invention, a power measurement control circuit capable of detecting an abnormality of an AC power supply by monitoring an external power supply that is an AC power supply for driving an industrial robot, and a robot controller having such a power measurement control circuit can

도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 로봇 컨트롤러의 구성을 도시하는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a robot controller according to an embodiment of the present invention.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 기초하는 전원 측정 제어 회로는, 산업용 로봇의 구동을 위한 전력을 공급하는 외부 전원인 교류 전원을 감시하여 교류 전원의 이상을 검출할 수 있는 것으로서, 통상, 산업용 로봇의 구동과 제어에 사용되는 로봇 컨트롤러의 내부에 마련된다. 도 1은, 본 발명의 실시의 일 형태의 로봇 컨트롤러의 구성을 도시하고 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Next, embodiment of this invention is described with reference to drawings. The power measurement and control circuit based on the present invention monitors AC power, which is an external power source that supplies power for driving an industrial robot to detect an abnormality in the AC power, and is usually used for driving and controlling industrial robots. is provided inside the robot controller. Fig. 1 shows the configuration of a robot controller according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시하는 로봇 컨트롤러는, 예를 들어 상용 전원인 교류 전원(10)으로부터 교류 전력이 공급되고, 외부로부터 입력하는 명령에 기초하여 산업용 로봇의 각 축의 모터(60)를 제어한다. 로봇 컨트롤러의 내부에는, 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력이 공급되어 직류 전력을 출력하는 전원 회로(26)가 마련되어 있다. 전원 회로(26)에는 교류 전력이 공급되어 정류하는 전파 정류 회로(27)와, 전파 정류 회로(27)가 출력하는 맥류를 평활화하는 평활 콘덴서(28)가 마련되어 있다. 전원 회로(26)에서 얻어진 직류 전력은, 단락 보호 퓨즈(29)를 통하여, 모터(60)를 구동하여 서보 제어하는 서보 드라이버(51)에 공급된다. 또한 로봇 컨트롤러는, 로봇 컨트롤러로서의 기본적인 제어를 실행하는 주 제어부(50)를 구비하고 있다. 주 제어부(50)는, 상위 장치, 예를 들어 산업용 로봇의 유저가 사용하는 장치에 접속되어 있으며, 예를 들어 CPU(중앙 처리 장치) 혹은 마이크로 프로세서에 의해 구성되어 있다. 서보 드라이버(51)는, 외부 명령에 기초하여 모터(60)의 구동 제어를 행하는 주 제어부(50)로부터의 명령에 의해, 공급된 직류 전력을 사용하여 서보 제어에 의해 모터(60)를 구동한다.The robot controller shown in FIG. 1 is supplied with AC power from, for example, an AC power supply 10 that is a commercial power source, and controls the motor 60 of each axis of the industrial robot based on a command input from the outside. A power supply circuit 26 is provided inside the robot controller to which AC power is supplied from the AC power supply 10 and outputs DC power. The power supply circuit 26 is provided with a full-wave rectifying circuit 27 for rectifying by supplying AC power, and a smoothing capacitor 28 for smoothing the pulsating current output from the full-wave rectifying circuit 27 . The DC power obtained from the power supply circuit 26 is supplied to the servo driver 51 which drives the motor 60 and performs servo control via the short-circuit protection fuse 29 . Moreover, the robot controller is provided with the main control part 50 which performs basic control as a robot controller. The main control unit 50 is connected to a host device, for example, a device used by a user of an industrial robot, and is configured by, for example, a CPU (central processing unit) or a microprocessor. The servo driver 51 drives the motor 60 by servo control using DC power supplied by a command from the main control unit 50 that performs drive control of the motor 60 based on an external command. .

모터(60)로부터 서보 드라이버(51)를 통하여 전원 회로(26)측에 회생 전류가 흘렀을 때 회생 에너지를 소비하기 위해, 서보 드라이버(51)에 있어서의 직류 전력의 입력에 대하여 방전 저항(32)이 병렬로 마련되고, 또한 방전 저항(32)에 흐르는 전류를 단속하는 스위치 소자(33)가 마련되어 있다. 도시한 예에서는, 스위치 소자(33)로서 NPN형의 바이폴라 트랜지스터가 사용되며, 방전 저항(32)의 일단은, 서보 컨트롤러(51)의 직류 입력의 정(+)측의 도선에 접속되고, 방전 저항(32)의 타단은 스위치 소자(33)인 트랜지스터의 콜렉터에 접속되어 있다. 이 트랜지스터의 이미터는, 서보 컨트롤러(51)의 직류 입력의 부(-)측의 도선에 접속되어 있다. 또한, 전원 회로(26)의 출력측에서의 전압을 검출하기 위해, 단락 보호 퓨즈(29)보다 서보 드라이버(51)측에 직류 전압 검출기(30)가 마련되어 있다.In order to consume regenerative energy when a regenerative current flows from the motor 60 through the servo driver 51 to the power supply circuit 26 side, a discharge resistor 32 against the input of DC power in the servo driver 51 A switch element 33 provided in parallel and intermittent with the current flowing through the discharge resistor 32 is provided. In the illustrated example, an NPN-type bipolar transistor is used as the switch element 33 , and one end of the discharge resistor 32 is connected to the positive (+) side conducting wire of the DC input of the servo controller 51, and discharges The other end of the resistor 32 is connected to the collector of the transistor which is the switch element 33 . The emitter of this transistor is connected to the conducting wire on the negative (-) side of the DC input of the servo controller 51 . Further, in order to detect a voltage on the output side of the power supply circuit 26 , a DC voltage detector 30 is provided on the servo driver 51 side rather than the short circuit protection fuse 29 .

교류 전원(10)과 전원 회로(26) 사이에는, 전원 회로(26)로의 교류 전력의 공급과 차단을 행하는 주 회로 릴레이(23)가 마련되어 있다. 산업용 로봇에서는, 안전을 위한 소정의 조건이 충족되지 않는 한 모터가 구동되어서는 안되므로, 주 회로 릴레이(23)는, 안전을 위한 소정의 조건이 충족되었는지 여부를 판정하는 안전 판정 회로(도시하지 않음)로부터의 안전 출력 신호에 따라 접점이 닫히고 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력을 전원 회로(26)에 공급한다. 안전 출력 신호는, 소정의 지연 시간을 부여하는 지연 소자(31)를 통하여 주 회로 릴레이(23)의 코일(23a)에 인가된다. 주 회로 릴레이(23)와 전원 회로(26) 사이에는, 전원 회로(26)의 기동 시에 평활 콘덴서(28)에 흐르는 돌입 전류를 제한하기 위해 저항(24)이 마련되고, 또한 저항(24)의 양단을 단락하기 위한 접점을 갖는 단락 릴레이(25)가 마련되어 있다.Between the AC power supply 10 and the power supply circuit 26 , a main circuit relay 23 for supplying and interrupting AC power to the power supply circuit 26 is provided. In the industrial robot, since the motor should not be driven unless a predetermined condition for safety is met, the main circuit relay 23 is provided with a safety judgment circuit (not shown) that determines whether or not the predetermined condition for safety is satisfied. ), the contact is closed according to the safety output signal from ) and the AC power from the AC power supply 10 is supplied to the power supply circuit 26 . The safety output signal is applied to the coil 23a of the main circuit relay 23 via a delay element 31 that gives a predetermined delay time. Between the main circuit relay 23 and the power supply circuit 26, a resistor 24 is provided in order to limit the inrush current flowing through the smoothing capacitor 28 when the power supply circuit 26 is started, and the resistor 24 A short-circuit relay 25 having a contact for short-circuiting both ends is provided.

주 회로 릴레이(23)보다 교류 전원(10)에 가까운 위치에, 교류 전원(10)으로부터 전원 회로(26)에 공급되는 교류 전력의 전류 파형 및 전압 파형을 각각 검출하는 교류 전류 검출부(21) 및 교류 전압 검출부(22)가 마련되어 있다. 교류 전류 검출부(21) 및 교류 전압 검출부(22)는 검출 수단에 상당한다. 교류 전류 검출부(21)는, 교류 전원(10)으로부터 주 회로 릴레이(23)를 향하는 도선에 삽입된 션트 저항에 의해 구성되며, 션트 저항의 양단 사이의 전압인 전압 신호에 의해, 검출한 전류 파형을 출력한다. 한편, 교류 전압 검출부(22)는, 교류 전원(10)과 주 회로 릴레이(23)를 접속하는 한 쌍의 도선 사이에 배치된 분압 저항에 의해 구성되어 있으며, 분압 저항에 의해 분압된 전압인 전압 신호에 의해, 검출한 전압 파형을 출력한다. 여기서는 교류 전원(10)이 단상인 것으로 하고 있지만, 3상인 경우에는, 3개의 도선 중 2개의 도선에 각각 삽입된 2개의 션트 저항에 의해 교류 전류 검출부(21)가 구성되며, 3개의 도선 중 1개와, 나머지 2개의 각각의 사이에 마련된 2조의 분압 저항에 의해 교류 전압 검출부(22)가 구성된다. 교류 전류 검출부(21) 및 교류 전압 검출부(22)에서 각각 검출된 전류 파형 및 전압 파형이 입력되는 검출 처리부(40)가 마련되어 있다. 여기서는 도선에 삽입된 션트 저항에 의해 교류 전력의 전류 파형을 검출하는 경우를 설명하고 있지만, 본 발명에 있어서 이용 가능한 전류 파형의 검출 방법은 션트 저항을 사용하는 것에 한정되지 않는다. 교류 전류 검출부(21)로서, 홀 소자를 사용하여 전류 파형을 검출하는 것이나, 커런트 트랜스 등에 의해 전류 파형을 검출하는 것을 이용할 수도 있다.At a position closer to the AC power supply 10 than the main circuit relay 23, an AC current detection unit 21 for detecting a current waveform and a voltage waveform of AC power supplied from the AC power supply 10 to the power supply circuit 26, respectively, and An AC voltage detection unit 22 is provided. The AC current detection unit 21 and the AC voltage detection unit 22 correspond to detection means. The AC current detection unit 21 is constituted by a shunt resistor inserted into a conducting wire from the AC power supply 10 toward the main circuit relay 23, and is a current waveform detected by a voltage signal that is a voltage between both ends of the shunt resistor. to output On the other hand, the AC voltage detection unit 22 is constituted by a voltage dividing resistor disposed between a pair of conducting wires connecting the AC power supply 10 and the main circuit relay 23 , and is a voltage divided by the dividing resistor. The detected voltage waveform is output by the signal. Here, it is assumed that the AC power supply 10 is single-phase, but in the case of three-phase, the AC current detection unit 21 is constituted by two shunt resistors respectively inserted into two of the three conductors, and one of the three conductors. The AC voltage detection unit 22 is constituted by two sets of voltage dividing resistors provided between each of the dog and the remaining two. A detection processing unit 40 is provided to which the current waveform and voltage waveform detected by the AC current detection unit 21 and the AC voltage detection unit 22, respectively, are input. Although the case where the current waveform of AC power is detected by the shunt resistor inserted into the conducting wire is described here, the method for detecting the current waveform usable in the present invention is not limited to using a shunt resistor. As the AC current detection unit 21, one that detects a current waveform by using a Hall element or one that detects a current waveform by a current transformer or the like can also be used.

검출 처리부(40)는, 아날로그/디지털(A/D) 변환 기능을 갖는 CPU<중앙 처리 장치> 혹은 마이크로 프로세서로 구성되어 있으며, 검출 기억부(41) 및 전력 산출부(42)를 논리적으로 구비하고 있다. 검출 기억부(41) 및 전력 산출부(42)는, 각각 검출 기억 수단 및 전력 산출 수단에 상당한다. 검출 기억부(41)는, 전류 파형을 나타내는 전압 신호와 전압 파형을 나타내는 전압 신호를 각각 아날로그/디지털 변환하고, 그들 전류 파형 및 전압 파형으로부터 전류 및 전압의 각각의 실효값을 산출함과 함께, 전류 파형 및 전압 파형을 기억한다. 실효값의 산출에서는, 파형 왜곡의 영향을 피하기 위해, 단순하게 파고값에 기초하여 실효값을 구하는 것이 아니라, 순시값을 적산하여 실효값을 구하는 것이 바람직하다. 검출 기억부(41)는, 전류 파형 및 전압 파형의 각각에서의 제로 크로스점을 검출할 수도 있다. 전력 산출부(42)는, 검출한 전류와 전압을 승산함으로써, 혹은 전류 파형에서의 순시값과 전압 파형에서의 순시값의 곱을 적산함으로써, 교류 전원(10)으로부터 입력된 전력을 산출하여 기억한다. 입력 전력의 산출이 불필요할 때에는, 반드시 전력 산출부(42)를 마련하지는 않아도 된다.The detection processing unit 40 is constituted by a CPU <central processing unit> or a microprocessor having an analog/digital (A/D) conversion function, and logically includes a detection storage unit 41 and a power calculation unit 42 . are doing The detection storage unit 41 and the power calculation unit 42 correspond to the detection storage unit and the power calculation unit, respectively. The detection and storage unit 41 performs analog/digital conversion of a voltage signal representing a current waveform and a voltage signal representing a voltage waveform, respectively, and calculating respective rms values of current and voltage from those current waveforms and voltage waveforms, Memorize current and voltage waveforms. In the calculation of the rms value, in order to avoid the influence of waveform distortion, it is preferable not to simply obtain the rms value based on the crest value, but to obtain the rms value by accumulating instantaneous values. The detection storage unit 41 may detect a zero cross point in each of the current waveform and the voltage waveform. The electric power calculation unit 42 calculates and stores the electric power input from the AC power supply 10 by multiplying the detected current by the voltage or by integrating the product of the instantaneous value in the current waveform and the instantaneous value in the voltage waveform. . When it is unnecessary to calculate the input power, it is not always necessary to provide the power calculation unit 42 .

본 실시 형태의 로봇 컨트롤러는, 또한 주 회로 릴레이(23), 단락 릴레이(25) 및 스위치 소자(33)의 제어를 행하는 전원 제어부(45)를 구비하고 있다. 전원 제어부(45)는, 예를 들어 CPU 혹은 마이크로 프로세서에 의해 구성되어 있으며, 검출 처리부(40) 및 주 제어부(50)와 신호선을 통하여 접속되어 있다. 특히 본 실시 형태에서는 전원 제어부(43)는, 검출 처리부(40)에 의해 검출된 전류, 전압 및 전력이나, 검출 처리부(40)에 기억되어 있는 전류 파형, 전압 파형 등에 기초하여, 교류 전원(10)에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출부(46)를 구비하고 있다. 이상 검출부(46)는 이상 검출 수단에 상당한다. 이상 검출부(46)는, 교류 전원(10)에 있어서의 이상을 검출한 경우에, 주 제어부(50)를 통하여 상위 장치에 이상의 발생을 통지할 수 있다. 또한, 주 제어부(50)를 통하여 상위 장치로부터 입력한 요구에 따라, 산출된 전류, 전압 및 전력의 값이나, 검출 처리부(40)에 저장되어 있는 전류 파형, 전압 파형 혹은 전력 파형 등을 상위 장치를 향하여 출력한다. 교류 전류 검출부(21), 교류 전압 검출부(22), 검출 처리부(40) 및 이상 검출부(46)에 의해, 본 발명에 기초하는 전원 측정 제어 회로가 구성된다.The robot controller of this embodiment is further provided with the power supply control part 45 which controls the main circuit relay 23, the short circuit relay 25, and the switch element 33. As shown in FIG. The power supply control unit 45 is constituted by, for example, a CPU or a microprocessor, and is connected to the detection processing unit 40 and the main control unit 50 via a signal line. In particular, in the present embodiment, the power supply control unit 43 controls the AC power supply 10 based on the current, voltage, and power detected by the detection processing unit 40 and the current waveform and voltage waveform stored in the detection processing unit 40 . ) is provided with an abnormality detection unit 46 that detects an abnormality. The abnormality detection unit 46 corresponds to an abnormality detection means. When an abnormality in the AC power supply 10 is detected, the abnormality detection unit 46 can notify the occurrence of an abnormality to the host device via the main control unit 50 . In addition, according to a request input from the host device through the main control unit 50 , the calculated values of current, voltage, and power or the current waveform, voltage waveform or power waveform stored in the detection processing unit 40 are transmitted to the host device. output toward The AC current detection unit 21 , the AC voltage detection unit 22 , the detection processing unit 40 , and the abnormality detection unit 46 constitute a power supply measurement control circuit based on the present invention.

이와 같이 전원 측정 제어 회로를 로봇 컨트롤러에 마련함으로써, 오실로스코프나 전류 프로브, 전력계 등의 범용의 측정기를 사용하지 않고, 로봇별로, 나아가 로봇의 동작별로, 교류 전원(10)으로부터의 전원 입력 전압의 실효값, 최댓값 및 파형과, 전원 입력 전류의 실효값, 최댓값 및 파형과, 입력 전력을 구하는 것이 가능하게 된다. 전원 입력 전류나 전원 입력 전압을 검출함으로써, 허용 입력 전류를 초과한 것이나, 과전압, 감전압의 발생 등을 검출할 수 있다. 입력 전력을 사용하면, 로봇의 모터(60)에서의 발열이나 전력 소비의 개산을 구할 수 있고, 나아가 허용 전력을 초과한 것 등을 검출할 수 있다. 파고값으로부터 기대되는 실효값이, 파형에 있어서의 순시값을 적산하여 얻어지는 실효값과 크게 어긋나 있을 때에는, 교류 전원(10)에 있어서의 파형 왜곡이 크다고 판단할 수 있다.By providing the power measurement control circuit in the robot controller in this way, the effective power input voltage from the AC power supply 10 is not used for each robot and further for each robot operation without using a general-purpose measuring instrument such as an oscilloscope, a current probe, or a power meter. It becomes possible to obtain the value, the maximum value and the waveform, the rms value, the maximum value and the waveform of the power supply input current, and the input power. By detecting the power supply input current or the power supply input voltage, it is possible to detect an excess of an allowable input current, occurrence of an overvoltage or a reduced voltage, and the like. If the input power is used, an estimate of heat generation or power consumption in the motor 60 of the robot can be obtained, and further, it is possible to detect, for example, that the allowable power is exceeded. When the effective value expected from the peak value deviates greatly from the effective value obtained by integrating the instantaneous values in the waveform, it can be determined that the waveform distortion in the AC power supply 10 is large.

다음에, 본 실시 형태에 있어서의 전원 제어부(45)에 의한 주 회로 릴레이(23), 단락 릴레이(25) 및 스위치 소자(33)의 제어에 대하여 설명한다. 우선, 스위치 소자(33)의 제어를 설명한다. 모터(60)로부터의 회생 전류가 서보 드라이버(51)로부터 전원 회로(26)측으로 흐르면, 전원 회로(26)의 출력측의 직류 전압이 상승한다. 이 직류 전압이 지나치게 상승하면, 전원 회로(26)에 접속하는 소자나 기기의 내전압을 초과할 우려가 있다. 전원 회로(26)의 출력측에 마련되어 있는 직류 전압 검출기(30)에서 검출된 전압이 전원 제어부(45)에 입력되어 있고, 전원 제어부(45)는, 직류 전압 검출기(30)에서의 검출 전압이 역치를 초과하면 스위치 소자(33)인 트랜지스터의 베이스에 신호를 출력하여 트랜지스터를 도통 상태로 하고, 회생 에너지가 방전 저항(32)에 의해 소비되도록 한다. 회생 에너지가 소비됨으로써 전원 회로(26)의 출력측의 전압이 저하되기 때문에, 직류 전압 검출기(30)에서의 검출 전압이 저하되면, 전원 제어부(45)는 트랜지스터를 차단 상태로 제어하고, 방전 저항(32)에 의한 회생 에너지의 소비를 중지시킨다. 이에 의해, 전원 회로(26)의 출력측의 직류 전압은 항상 역치 이하로 유지되게 된다.Next, the control of the main circuit relay 23, the short circuit relay 25, and the switch element 33 by the power supply control part 45 in this embodiment is demonstrated. First, the control of the switch element 33 is demonstrated. When the regenerative current from the motor 60 flows from the servo driver 51 to the power supply circuit 26 side, the DC voltage on the output side of the power supply circuit 26 rises. When this DC voltage rises too much, there exists a possibility that the withstand voltage of the element or apparatus connected to the power supply circuit 26 may be exceeded. The voltage detected by the DC voltage detector 30 provided on the output side of the power supply circuit 26 is input to the power supply control part 45, and the power supply control part 45 sets the voltage detected by the DC voltage detector 30 to a threshold value. When it exceeds, a signal is output to the base of the transistor which is the switch element 33 to put the transistor into a conductive state, and regenerative energy is consumed by the discharge resistor 32 . Since the voltage on the output side of the power supply circuit 26 is lowered by the consumption of regenerative energy, when the voltage detected by the DC voltage detector 30 is lowered, the power control unit 45 controls the transistor to a cut-off state, and the discharge resistor ( 32) to stop the consumption of regenerative energy. Thereby, the DC voltage on the output side of the power supply circuit 26 is always maintained below the threshold value.

주 회로 릴레이(23)의 접점을 닫고 전원 회로(26)를 기동하였을 때, 전원 회로(26)의 평활 콘덴서(28)에 큰 돌입 전류가 흐를 우려가 있어, 전원 회로(26)의 입력측에는 돌입 전류 제한용 저항(24)이 마련되어 있다. 평활 콘덴서(28)의 충전 전압이 충분히 상승한 후에는 돌입 전류의 제한은 불필요하게 되므로, 저항(24)의 양단을 단락 릴레이(25)로 단락할 필요가 있다. 전원 제어부(45)는, 단락 릴레이(25)의 코일(25a)을 구동할 수 있도록 구성되어 있으며, 주 회로 릴레이(23)의 접점이 닫히고 나서 예를 들어 일정 시간의 경과 후에, 혹은 직류 전압 검출기(30)에서 검출되는 평활 콘덴서(28)의 충전 전압이 일정값을 초과하면, 단락 릴레이(25)의 접점을 닫는 제어를 행한다. 전원 제어부(45)는, 검출 처리부(40)를 통하여, 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력의 전압 파형 혹은 전류 파형에 있어서의 제로 크로스 타이밍을 알 수 있으므로, 교류 전력의 파형에 있어서의 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 단락 릴레이(25)의 접점을 닫도록 제어를 할 수 있다. 교류 전력의 파형에 있어서의 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 단락 릴레이(14)의 접점을 닫도록 함으로써, 접점을 닫는 순간에 접점을 흐르는 전류가 작아지므로, 접점의 손모를 저감할 수 있다.When the contact of the main circuit relay 23 is closed and the power supply circuit 26 is started, there is a fear that a large inrush current may flow in the smoothing capacitor 28 of the power supply circuit 26, and it rushes to the input side of the power supply circuit 26 A current limiting resistor 24 is provided. After the charging voltage of the smoothing capacitor 28 rises sufficiently, it becomes unnecessary to limit the inrush current, so it is necessary to short-circuit both ends of the resistor 24 with the short circuit relay 25 . The power supply control part 45 is comprised so that the coil 25a of the short circuit relay 25 can be driven, After the contact of the main circuit relay 23 is closed, for example, after a certain time passes, or a DC voltage detector, When the charging voltage of the smoothing capacitor 28 detected in (30) exceeds a certain value, control to close the contact of the short circuit relay 25 is performed. Since the power control unit 45 can know the zero-cross timing in the voltage waveform or current waveform of the AC power from the AC power supply 10 through the detection processing unit 40 , the zero-cross in the AC power waveform Control can be performed so that the contact of the short circuit relay 25 may be closed at the timing of the vicinity of a point. By closing the contact point of the short circuit relay 14 at the timing in the vicinity of the zero-cross point in the waveform of the AC power, the current flowing through the contact point at the moment of closing the contact point becomes small, so that wear and tear of the contact point can be reduced.

산업용 로봇에 있어서의 안전 확보의 관점에서는, 주 회로 릴레이(23)의 접점은, 원칙으로서 안전 출력 신호에 의해 제어된다. 본 실시 형태에서는 안전 제어 신호는 전원 제어부(45)에도 공급되어 있기 때문에, 전원 제어부(45)는, 검출 처리부(40)를 통하여, 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력의 전압 파형에 있어서의 제로 크로스 타이밍을 알 수 있다. 그래서, 안전 출력 신호 그 자체에 의해 주 회로 릴레이(12)의 접점을 닫는 제어를 하는 것이 아니라, 안전 출력 신호가 출력되어 있고, 또한 교류 전력의 전압 파형에서의 제로 크로스점에 동기하는 타이밍에 전원 제어부(45)가 주 회로 릴레이(23)의 접점을 닫는 제어를 행하도록 해도 된다. 교류 전력의 전압 파형에 있어서의 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 주 회로 릴레이(23)의 접점을 닫도록 함으로써, 접점을 닫는 순간에 접점을 흐르는 전류가 작아지므로, 주 회로 릴레이(23)의 접점의 손모를 저감할 수 있다.From a viewpoint of ensuring safety in an industrial robot, the contact point of the main circuit relay 23 is controlled by a safety output signal as a principle. In the present embodiment, since the safety control signal is also supplied to the power supply control unit 45 , the power supply control unit 45 passes through the detection processing unit 40 to zero in the voltage waveform of the AC power from the AC power supply 10 . Cross timing is known. Therefore, instead of controlling the closing of the contact of the main circuit relay 12 by the safety output signal itself, the safety output signal is output and the power supply is synchronized with the zero-cross point in the voltage waveform of AC power. You may make it control that the control part 45 closes the contact of the main circuit relay 23. As shown in FIG. By closing the contact point of the main circuit relay 23 at the timing in the vicinity of the zero cross point in the voltage waveform of AC power, the current flowing through the contact point at the moment of closing the contact point becomes small, so the contact point of the main circuit relay 23 wear and tear can be reduced.

비상 정지 등의 이유에 의해 안전 출력 신호가 오프로 되어 주 회로 릴레이(23)의 접점을 열지 않으면 안될 때에도, 제로 크로스점의 근방에서 접점을 열도록 함으로써, 접점을 여는 것에 따른 차단해야 할 전류가 작아지므로, 접점에서의 아크 방전의 발생을 억제할 수 있고, 접점의 손모를 저감할 수 있다. 비상 정지 등으로 주 회로 릴레이(23)의 접점을 열지 않으면 안될 때, 전원 제어부(45)는, 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점의 근방에서 먼저 단락 릴레이(25)의 접점을 열고, 계속해서 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점의 근방에서 주 회로 릴레이(23)의 접점을 여는 제어를 행할 수 있다. 이와 같이 제어 하면, 양쪽의 릴레이(23, 25)의 접점의 손모를 방지할 수 있다. 또한 이 제어는 교류 전력에서의 1사이클분의 시간 내에 끝낼 수 있어, 비상 정지 시의 안전 확보에 지장을 초래하는 일은 없다.Even when the safety output signal is turned off for reasons such as emergency stop and the contact of the main circuit relay 23 has to be opened, by opening the contact in the vicinity of the zero cross point, the current to be interrupted by opening the contact is reduced. Since it becomes small, generation|occurrence|production of the arc discharge at a contact can be suppressed, and wear and tear of a contact can be reduced. When the contact of the main circuit relay 23 has to be opened due to an emergency stop or the like, the power supply control unit 45 first opens the contact of the short circuit relay 25 in the vicinity of the zero cross point in the waveform of the AC power, and then Control of opening the contact of the main circuit relay 23 in the vicinity of the zero cross point in the waveform of AC power can be performed. By controlling in this way, it is possible to prevent wear and tear of the contacts of the relays 23 and 25 on both sides. In addition, this control can be completed within the time equivalent to one cycle of AC power, and there is no impediment to ensuring safety during an emergency stop.

이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 따르면, 교류 전원(10)으로부터 입력하는 교류 전력에서의 전류 파형 및 전압 파형을 검출하여 전류 및 전압을 구하고, 이들의 파형을 기억하고, 또한 전력을 검출할 수 있게 함으로써, 범용의 계측기 등을 가져오지 않고, 산업용 로봇의 구동에 사용하는 교류 전원(10)의 이상 등을 검출할 수 있게 된다. 또한, 로봇의 개략적인 소비 전력 등을 알 수 있게 됨과 함께, 제로 크로스 타이밍에 각 릴레이(23, 25)의 접점의 개폐를 행할 수 있게 되어, 릴레이(23, 25)의 접점의 손모를 저감할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, current and voltage are obtained by detecting the current and voltage waveforms in the AC power input from the AC power supply 10, and these waveforms are stored and the power can be detected. By doing so, it becomes possible to detect abnormalities and the like of the AC power supply 10 used for driving the industrial robot without bringing a general-purpose measuring instrument or the like. In addition, it is possible to know the approximate power consumption of the robot and to open and close the contacts of the relays 23 and 25 at the zero-cross timing, thereby reducing wear and tear of the contacts of the relays 23 and 25. can

10: 교류 전원
21: 교류 전류 검출부
22: 교류 전압 검출부
23: 주 회로 릴레이
24: 저항
25: 단락 릴레이
26: 전원 회로
27: 전파 정류 회로
28: 평활 콘덴서
29: 단락 보호 퓨즈
30: 직류 전압 검출기
31: 지연 소자
32: 방전 저항
33: 스위치 소자
40: 검출 처리부
41: 검출 기억부
42: 전력 산출부
45: 전원 제어부
46: 이상 검출부
50: 주 제어부
51: 서보 드라이버
60: 모터
10: AC power
21: AC current detection unit
22: AC voltage detection unit
23: main circuit relay
24: resistance
25: short circuit relay
26: power circuit
27: full-wave rectification circuit
28: smoothing capacitor
29: short circuit protection fuse
30: DC voltage detector
31: delay element
32: discharge resistance
33: switch element
40: detection processing unit
41: detection storage unit
42: power output unit
45: power control
46: abnormality detection unit
50: main control
51: servo driver
60: motor

Claims (12)

산업용 로봇의 구동에 사용되는 외부 전원인 교류 전원을 감시하여 이상을 검출하는 전원 측정 제어 회로이며,
상기 산업용 로봇으로의 교류 전력을 공급하고 차단하는 주 회로 릴레이와 상기 교류 전원 사이에 있어서 상기 교류 전원으로부터의 상기 교류 전력의 전류 파형 및 전압 파형을 검출하는 검출 수단과,
상기 검출 수단으로 검출된 상기 전류 파형 및 상기 전압 파형을 기억하고, 상기 전류 파형 및 상기 전압 파형으로부터 전류 및 전압을 산출하는 검출 기억 수단과,
상기 검출 기억 수단에 접속하여, 상기 교류 전원에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출 수단을 갖는, 전원 측정 제어 회로.
It is a power measurement control circuit that detects abnormalities by monitoring AC power, which is an external power source used to drive industrial robots.
detecting means for detecting a current waveform and a voltage waveform of the AC power from the AC power source between a main circuit relay for supplying and blocking AC power to the industrial robot and the AC power supply;
detection storage means for storing the current waveform and the voltage waveform detected by the detection means, and calculating a current and a voltage from the current waveform and the voltage waveform;
and an abnormality detection unit connected to the detection storage unit and configured to detect an abnormality in the AC power supply.
제1항에 있어서, 상기 전류 파형 및 상기 전압 파형에 기초하여, 혹은 상기 전류 및 상기 전압에 기초하여 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 더 구비하는, 전원 측정 제어 회로.The power supply measurement control circuit according to claim 1, further comprising power calculation means for calculating power based on the current waveform and the voltage waveform or based on the current and the voltage. 제1항에 있어서, 상기 이상 검출 수단은, 상기 이상을 검출하였을 때 상위 장치에 통지하는, 전원 측정 제어 회로.The power supply measurement control circuit according to claim 1, wherein the abnormality detection means notifies a host device when the abnormality is detected. 제2항에 있어서, 상기 이상 검출 수단은, 상기 이상을 검출하였을 때 상위 장치에 통지하는, 전원 측정 제어 회로.The power supply measurement control circuit according to claim 2, wherein the abnormality detection means notifies a host device when the abnormality is detected. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 기억 수단은, 상기 교류 전력에 있어서의 제로 크로스점을 검출하는, 전원 측정 제어 회로.The power supply measurement control circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection and storage means detects a zero-crossing point in the AC power. 교류 전원으로부터 교류 전력을 공급받아 산업용 로봇의 구동과 제어를 행하는 로봇 컨트롤러이며,
상기 산업용 로봇으로의 전력을 공급하고 차단하는 주 회로 릴레이와,
상기 주 회로 릴레이와 상기 교류 전원 사이에 있어서 상기 교류 전력의 전류 파형 및 전압 파형을 검출하는 검출 수단과,
상기 검출 수단으로 검출된 상기 전류 파형 및 상기 전압 파형을 기억하고, 상기 전류 파형 및 상기 전압 파형으로부터 전류 및 전압을 산출하는 검출 기억 수단과,
상기 검출 기억 수단에 접속하여, 상기 교류 전원에 있어서의 이상을 검출하는 이상 검출 수단을 갖는, 로봇 컨트롤러.
It is a robot controller that drives and controls industrial robots by receiving AC power from an AC power source,
a main circuit relay that supplies and cuts power to the industrial robot;
detection means for detecting a current waveform and a voltage waveform of the AC power between the main circuit relay and the AC power supply;
detection storage means for storing the current waveform and the voltage waveform detected by the detection means, and calculating a current and a voltage from the current waveform and the voltage waveform;
and an abnormality detection unit connected to the detection storage unit and configured to detect an abnormality in the AC power supply.
제6항에 있어서, 상기 전류 파형 및 상기 전압 파형에 기초하여, 혹은 상기 전류 및 상기 전압에 기초하여 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 더 구비하는, 로봇 컨트롤러.The robot controller according to claim 6, further comprising power calculation means for calculating power based on the current waveform and the voltage waveform or based on the current and the voltage. 제6항에 있어서, 상기 이상 검출 수단은, 상기 이상을 검출하였을 때 상위 장치에 통지하는, 로봇 컨트롤러.The robot controller according to claim 6, wherein the abnormality detecting means notifies a host device when the abnormality is detected. 제7항에 있어서, 상기 이상 검출 수단은, 상기 이상을 검출하였을 때 상위 장치에 통지하는, 로봇 컨트롤러.The robot controller according to claim 7, wherein the abnormality detecting means notifies a host device when the abnormality is detected. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교류 전력을 정류하는 정류 회로와 상기 정류 회로의 출력측에 마련된 전원 회로와,
상기 주 회로 릴레이와 상기 전원 회로 사이에 마련된 돌입 전류 방지용 저항과,
상기 저항의 양단을 단락하는 단락 릴레이와,
상기 단락 릴레이를 제어하는 전원 제어 수단
을 더 갖고,
상기 검출 기억 수단은, 상기 전류 파형 및 상기 전류 파형의 적어도 한쪽에 있어서의 제로 크로스점을 검출하고,
상기 전원 제어 수단은, 상기 제로 크로스점에 동기하여 상기 단락 릴레이의 접점을 닫는 제어를 행하는, 로봇 컨트롤러.
The power supply circuit according to any one of claims 6 to 9, further comprising: a rectifier circuit for rectifying the AC power and a power supply circuit provided on an output side of the rectifier circuit;
a resistor for preventing inrush current provided between the main circuit relay and the power circuit;
a short circuit relay for shorting both ends of the resistor;
Power control means for controlling the short circuit relay
have more,
the detection and storage means detects a zero cross point in at least one of the current waveform and the current waveform;
The power supply control means performs control to close the contact point of the short circuit relay in synchronization with the zero cross point.
제10항에 있어서, 상기 전원 제어 수단은, 상기 제로 크로스점에 동기하여, 상기 주 회로 릴레이의 접점을 닫는 제어 및 상기 주 회로 릴레이의 접점을 여는 제어 중 적어도 한쪽의 제어를 행하는, 로봇 컨트롤러.The robot controller according to claim 10, wherein the power supply control means performs at least one of a control for closing a contact of the main circuit relay and a control for opening a contact of the main circuit relay in synchronization with the zero crossing point. 제11항에 있어서, 상기 전원 제어 수단은, 상기 주 회로 릴레이의 접점을 여는 제어를 행할 때, 상기 제로 크로스점에 동기하여 상기 단락 릴레이의 접점을 여는 제어를 행한 후에, 상기 제로 크로스점에 동기하여 상기 주 회로 릴레이의 접점을 여는 제어를 행하는, 로봇 컨트롤러.
The power supply control means according to claim 11, wherein when performing control to open the contact of the main circuit relay, after performing control to open the contact of the short-circuit relay in synchronization with the zero-crossing point, synchronizing with the zero-crossing point to control to open the contact point of the main circuit relay, the robot controller.
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