WO1986000558A1 - Industrial robot - Google Patents

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WO1986000558A1
WO1986000558A1 PCT/JP1985/000378 JP8500378W WO8600558A1 WO 1986000558 A1 WO1986000558 A1 WO 1986000558A1 JP 8500378 W JP8500378 W JP 8500378W WO 8600558 A1 WO8600558 A1 WO 8600558A1
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WO
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pressure
motor
robot
main controller
airtight chamber
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PCT/JP1985/000378
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English (en)
French (fr)
Inventor
Seiichiro Nakashima
Kenichi Toyoda
Nobutoshi Torii
Original Assignee
Fanuc Ltd
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Publication date
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Application filed by Fanuc Ltd filed Critical Fanuc Ltd
Priority to DE8585903380T priority Critical patent/DE3570997D1/de
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4063—Monitoring general control system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0075—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
    • B25J19/0079—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa using an internal pressure system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/046—Revolute coordinate type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • B25J9/1035—Pinion and fixed rack drivers, e.g. for rotating an upper arm support on the robot base

Definitions

  • the present invention relates to an industrial robot, and more particularly, to an industrial robot suitable for robot operation in a flammable or explosive atmosphere.
  • Japanese Patent Application No. 59-133002 by the present applicant discloses an industrial pressure robot having an internal pressure explosion-proof structure intended for use in a flammable or explosive atmosphere.
  • the robot is a mouthpiece such as a fixed base, swivel @ 1 body, robot arm, etc. It has an airtight chamber inside the product, and a motor and a motor for driving the movable components of the robot. Electrical wiring connected to the motor is provided in an airtight room.
  • the pressure in the hermetic chamber is kept higher than the pressure of the outside atmosphere of the robot.
  • a robot main body including a fixed component and a plurality of movable components, wherein at least a part of the fixed component and the movable component communicates with each other, and the pressure of the external atmosphere is increased.
  • a drive motor provided in the hermetic chamber to drive the movable component
  • a drive control device that is connected to the motor via an electric cable provided in the airtight room and controls the drive of the motor
  • An industrial system comprising: a pressure detecting unit that detects a pressure in the hermetic chamber and sends a signal for stopping the moder to the motion control device when the pressure in the hermetic chamber falls below a predetermined value.
  • a pressure detecting unit that detects a pressure in the hermetic chamber and sends a signal for stopping the moder to the motion control device when the pressure in the hermetic chamber falls below a predetermined value.
  • the drive motor in the hermetic chamber of the robot main body can be stopped, so that the ignition of the robot into the hermetic chamber can occur.
  • the danger of ignition or explosion associated with the intrusion of hazardous gas such as volatile gas can be avoided.
  • the motor in the hermetic chamber may be either a DC servomotor or an AC servomotor.However, since the DC servomotor has an internal ignition source, when using a DC servomotor, the pressure in the hermetic chamber should be lower than the specified value. It is desirable to stop the motor immediately when the power drops. Therefore, in one embodiment of the present invention, the drive control device cuts off the drive circuit of the motor from the power supply when a signal from the pressure switch is input.
  • the AC servomotor has no ignition source inside, when the AC servomotor is used, when the pressure in the airtight chamber falls below a predetermined value, the signal from the pressure switch is detected and stored in advance. Prodala
  • the motor can be gradually decelerated and stopped according to the system, or the mouthpiece can be stopped after the operation of one cycle is completed.
  • FIG. 1 is a diagram showing the connection between FIG. 1A and FIG. 1B;
  • FIGS. 1A and 1B are left and right halves of an electrical surface block diagram of a main part of an industrial ⁇ -pot showing an embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of the main part of the industrial robot
  • FIG. 3 is a diagram showing the operation of the circuit shown in FIGS. 1 and 1B
  • FIG. 1 and 1B are schematic cross-sectional views showing the internal structure of the main part of the industrial robot
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between FIGS. 4A and 4B,
  • FIG. 4A and FIG. 4B are left and right half views of an electric circuit block diagram of a main part of an industrial robot showing another embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the circuit shown in FIGS. 4A and 4B-.
  • the robot has a fixed base 11 as a fixed component.
  • a plurality of movable components are sequentially connected to the fixed base 11. That is, here, the fixed base 11 is provided with a rotatable body 12 rotatably, the swivel body 12 is provided with an upper arm 13 rotatably, and the tip of the upper arm 13 is provided.
  • the lower arm 14 is provided rotatably with a wrist assembly (not shown) attached to the end of the lower arm 14. Attachment requiring work such as a robot hand can be attached to the wrist assembly.
  • Airtight chambers 15, 16, 17 are formed inside the swivel body 1 2 and the upper arm 13, respectively, and these airtight chambers 15 to 17 communicate with each other and are kept airtight to the outside. ing.
  • a driving motor 18 for rotating and driving the swivel body 12 a drive motor 19 for rotating and driving the upper arm 13, and a lower arm 14 are rotated.
  • a drive motor 20 for movement is provided, and an airtight chamber 17 of the upper arm 13 is provided with three drive motors 21, 22 for driving a three-axis drive type wrist assembly. , 23 are provided.
  • the drive motors 18 to 23 have an airtight chamber (not shown) inside.
  • a power cable and a signal cable for supplying power to these drive motors 18 to 23 are wired in the hermetic chambers 15 to 17. These cables are connected to the drive control device via fixed piping 11a connected to the fixed base 11.
  • the hermetic chambers of the mouth bot 15-: L7 and the hermetic chambers of the motors 18-23 are kept at a pressure higher than the pressure of the external atmosphere, and as a result, the external pressure Hazardous gas such as gas is prevented from entering.
  • the airtight chambers 15 to 11 of the robot may be sealed from the external force connected to the compressed air supply source by the air pipe 4.
  • the pressure switches 25 are provided in the airtight chambers 15 to 17 of the robot and the airtight chambers of the drive motors 18 to 23, respectively. Preferably, the pressure switches 25 are connected in series with each other by a conductor 26.
  • FIGS. 1A and 1B are left and right halves of an electric circuit block diagram schematically showing the connection state between the robot motion control device and the pressure switch 25, respectively.
  • FIGS. 1A and 1B show only three drive motors 18 to 20 out of the six drive motors 18 to 23 described above for the sake of simplicity. Not shown Have been.
  • the main motors 18 to 20 are DC servo motors.
  • the drive controller generally indicated by reference numeral 27 controls the motor drivers 28 to 30 for driving the motors 18 to 20 and the rotation speed of the output shaft of the motors 18 to 20.
  • Speed controllers 31 to 33 are provided.
  • the motor dries 28 to 30 are respectively connected to a servo transformer 37 via electromagnetic switches 34 to 36, and the servo transformer 37 is connected to a three-phase AC power supply 38.
  • the motor drivers 28 to 30 convert the three-phase AC voltage into a DC voltage and output it.
  • the electromagnetic switches 34 to 36 control opening and closing of power supply from the power supply 38 to the motor dries 28 to 30 in accordance with the opening and closing of the operation switches 39 to 41.
  • the drive Ifr control device 27 has a main control troche 42.
  • the position detectors 43 to 45 for detecting the rotation angles or positions of the outputs of the respective motors 18 to 20 send the detection signals to the main controller 42.
  • the main controller 42 receives the detection signals from the position detectors 43 to 45 and sends forward, reverse or stop command signals to the motor drivers 28 to 30 in accordance with a control program stored in advance. Also sends a speed command signal to the speed controllers 31 to 33.
  • the speed detectors 46 to 48 that detect the rotation speed of the output shaft of the motor i 8 to 20 send the detection signals to the speed controllers 31 to 33, and the speed controllers 31 to 33 33 is a DC current supplied from the motor drivers 28 to 30 to the motors 18 to 20 based on the speed command signal from the main controller 42 and the speed detection signal from the speed detector. By controlling the value, the rotation speed of motors 18 to 20 is controlled.
  • the power supply 38 is connected to the power supply unit 51 via an input unit 49 provided with a bar-on switch 50.
  • the power supply unit 51 supplies the operating voltage to the main controller 42.
  • the voltage comparison circuit 52 which is a voltage detection device, Detects each time the DC operating voltage supplied from the power supply unit 51 to the main controller 42 reaches a reference voltage value (for example, +5 V), and outputs a one-level output signal VSB.
  • the actuating device 53 is provided with coils 54, 55, 56 for opening and closing the actuating switches 39-41. One end of the coils 54 to 56 connected in series with each other is connected to the output side of the power supply unit 51, and the other end of the coils 54 to 56 is connected to the dryno 57.
  • the dryer 57 is connected to the output side of the NAND gate 58.When the output level of the gate 58 is 0, the coils 54 to 56 are connected to ground, and the output level is reduced. Disconnect coils 54-56 from ground when 1.
  • the output side of the voltage comparison circuit 52 is connected to the input terminal of the gate 56.
  • the operation detection circuit 59 has switches 60, 61, and 62 which are closed by the excitation of the coils 54 to 56. One end of the switches 60 to 62 is connected to the power supply unit 51, and the other end of the switches 60 to 62 is connected to the main controller 42 via the receiver 63. It is connected. When a predetermined DC voltage (for example, +24 V) is input to the receiver 63 by closing the switches 60 to 62, the output is outputted from the receiver 63 to the main controller 42. No. VRDY is sent.
  • a predetermined DC voltage for example, +24 V
  • One end of the pressure switches 25 connected in series to each other is connected to the power supply unit 51, and the other end is connected to the input of the NAND gate 58 via the receiver 64. Connected to the side.
  • the pressure switch 25 When the pressure in the airtight chamber of the robot is higher than a predetermined value higher than the pressure of the external atmosphere, the pressure switch 25 is closed, and when the pressure in the airtight chamber falls below the predetermined value, the pressure switch 2 is closed. 5 opens.
  • receiver 64 sends a one-level output signal A PR to gate 58.
  • the output signal APR from the receiver 64 becomes 0 level.
  • Fig. 3 shows the operation of the drive control device and the safety device described above. It is.
  • the power-on switch 50 is closed and immediately turned on (FIG. 3 (a))
  • the operating voltage supplied from the power supply unit 51 to the main controller port 42 is reduced. It rises from level 0 (Fig. 3 (3 ⁇ 4)).
  • this operating voltage reaches the reference voltage (DC + 5 V)
  • a one-level output signal VSB is sent from the voltage comparison circuit 52 to the input side of the NAND gate 58 (Fig. 3 (c)). .
  • the ground is connected to the ground by 57, whereby the coils 54 to 56 are excited.
  • the electromagnetic switches 34 to 36 of the electromagnetic switches 34 to 36 are closed, whereby the electromagnetic switches 34 to 36 are closed.
  • the coils are closed (0 N) (Fig. 3).
  • the switches 60 to 62 of the operation detecting circuit 59 are excited by the coils 54 to 56 of the actuator 53. Since it is closed, the output signal VRDY is sent from the receiver 630 to the main controller 42 (FIG. 3 (s)).
  • the main controller 42 sends a predetermined command signal to the motor drivers 28 to 30 and the speed controllers 31 to 33 according to the control program on condition that the output signal VRDY is input (see FIG. h)).
  • the operating device 53 enters the 0FF state (FIG. 3 '(e)).
  • the electromagnetic switches 34 to 36 become OFF and the power supply to the motor drivers 28 to 30 is immediately cut off.
  • the motors 18 to 20 are stopped.
  • the DC servomotor Since the DC servomotor has an internal ignition source, it is desirable to immediately cut off the power supply to the motor drivers 28 to 30 when the pressure in the airtight chamber of the robot drops below a predetermined value. In the case of the above embodiment, as described above, when the pressure in the airtight chamber of the mouth bot falls below a predetermined value, the supply of power to the motor drivers 28 to 30 is immediately cut off. Suitable for using a DC servo motor as the robot drive motor.
  • FIGS. 4A and 4B show a left half and a right half of an industrial electrical terminal and a main part electric circuit diagram of a socket, respectively, showing another embodiment of the present invention.
  • the dryno 157 of the actuator 153 is connected to the output of the voltage comparison surface 158, and the output of the receiver 164 is connected to the main controller 154. 2 is connected to the input side.
  • Bottom motors 18 to 120 are AC servomotors.
  • Motor Dino 1 28-; L 30 is configured to output three-phase AC voltage to motors 118-120 via speed controllers 13 1-13 3 In accordance with a signal from the main controller 142, switching and stop control of the rotation direction of the motors 118 to 120 are performed.
  • only three robot drive motors 118 to 120 are shown for simplicity of description, and other motors are not shown.
  • FIG. 5 shows the operation of this embodiment.
  • the closing of the power-on switch 150 (the According to Fig. 5 (a))
  • the voltage comparison circuit 15 2 to the driving device 15 3 1 level output signal VSB is sent to the actuator (Fig. 5 (0)
  • Actuator 15 3 is actuated.
  • the electromagnetic switches 13 4 to 13 6 are in the 0 N state (Fig. 5 (d ))
  • the operation is detected.Since the switches 16 0 to 16 3 of the HI path 159 are closed, a one-level output signal VRDY is sent from the receiver 16 3 to the main controller 14 2.
  • the main controller 144 stops the robot in accordance with the program according to the level change of the output signal APR. Since the AC servomotors 118 to 120 have no ignition source inside, even if the pressure in the hermetic chamber decreases, it does not immediately cause an emergency. Therefore, the deceleration can be gradually stopped according to the program, or the robot can be stopped after the completion of one cycle of operation.
  • the present invention is not limited to only the embodiments described above, and various other changes may be made to the components within the scope of the invention described in the claims. be able to.
  • an integrated speed controller and motor driver A thing may be used.
  • the robot drive motor may be an AC servomotor.
  • a motor for driving the swivel body may be provided in the fixed base, and a motor for driving the wrist assembly may be provided in the forearm.
  • the present invention can be applied to various robots for performing mouth-bottom operations such as assembly in an ignitable or explosive atmosphere.

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Description

明 細 書
産業用口ボッ ト
技術分野
本発明は産業用ロボッ トに関し、 更に詳しく は、 発火性或いは 爆発性雰囲気内でのロボッ ト作業に適した産業 ロボッ トに閔す る 背景技術
—般に、 産業用ロボッ トはロボッ ト構成部品の外壁に取り付け られた駆動モータを備えており、 駆動モータに接繞される電気ケ 一ブルは口ボッ トの外部に設けられている。 それ故、 この種の口 ボツ トを発火性竑ぃは爆発性雰西気内で使用することは危険であ る。
本出願人による、 日本特許出願第 5 9 — 1 3 3 0 0 2号には、 発火性或いは爆発性雰囲気内で使用することを目的とした内圧防 爆構造の産業要ロボッ トが開示されている。 このロボッ トは固定 ベース、 旋 @1ボデ一、 ロボッ トアーム等のような口ボッ ト樣成部. 品の内部に気密室を備えており、 ロボッ 卜の可動構成部品を駆動 するためのモータ及び該モータに接続される電気配線は気密室内 に設けられている。 そして、 気密室内はロボッ 卜の外部雰囲気の 圧力より も-高い圧力に保たれている。
しかしながら、 このような内圧防爆構造を採甩しても、 何らか の異常により、 気密室内の圧力が低下して外部雰囲気の圧力より も小さ く なると発火性ガス等のような危険ガスがロボッ トの気密 室内に侵入するため、 その状態でロボッ 卜の運転を続けると危険 である。 発明の開示
本発明によれば、 固定構成部品と複数偭の可動構成部品とを舍 むロボッ ト本体を備え、 前記固定構成部品及び前記可動構成部品 の少なく とも一部が相互に連通して外部雰囲気の圧力より も高い 所定値以上の圧力に保たれるべき気密室を'有しており、
更に、 前記気密室内に設けられて前記可動構成部品を駆動する 駆動モータと、
前 ΐ己気密室内に設けられた電気ケーブルを介して前記モータに 接繞されて前記モータを駆動制御する駆動制御装置と、
前記気密室内の圧力を検出して前記気密室の圧力が所定値より も下がつた場合に前記躯動制御装置に前記モーダを停止させるた めの信号を送る圧力検出手段とを備えてなる産業用ロボッ トを提 供する。
本発明による産業甩ロボッ トによれば、 気密室の圧力が所定値 より も下がった場合にロボッ ト本体の気密室内の駆動モータを停 止させることができるので、 ロボッ 卜の気密室内への発火性ガス 等の危険ガスの侵入に伴う発火や爆発の危険性を未然に回避する ことができる。
気密室内のモータは直流サーボモータ或いは交流サーボモータ の何れであってもよいが、 直流サーボモータは内部に発火源を有 するため、 直流サーボモータを用いるときは、 気密室の圧力が所 定値より も下がった場合にモータを直ちに停止させることが望ま しい。 それ故、 本発明の一実施態様においては、 駆動制御装置は 圧力スィ ツチからの信号を入力したときにモータの駆勖回路を電 源から遮断する。
交流サーボモータは内部に発火源を持たないので、 交流サーボ モータを用いるときは、 気密室の圧力が所定値より も下がった場 合に圧力スィ ツチからの信号を検出し、 予め記億されたプロダラ ムに従ってモータを徐々に減速停止させるか或いは 1 サイ クルの 運転完了後に口ボッ トを停止させることができる。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は添付図面を参照した以下 の詳細な説明によって更に明らかになるであろう。 図面の簡単な説明
第 1図は第 1 A図と第 1 B図との結合閩係を示す図、
第 1 A図及び第 1 B図はそれぞれ本発明の一実施例を示す産業 用 αポツ トの要部電気面路ブ口 ック図の左及び右半分図、
第 2図は産業用ロボッ 卜の要部の内部構造を示す概略断面図、 第 3図ば第 1 Α及び 1 B図に示す回路の動作を^明するための ダイ ムチヤー ト、
第 4図は第 4 A図と第 4 B図との 合閩係を示す図、
第 4 A図及び第 4 B図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す産 業用ロボッ 卜の要部電気回路ブロ ック図の左及び右半分図、
第 5図は第 4 A及び 4 B-図に示す回路の動作を説明するための タ イ ムチヤ一 トである。 発明を実施するための最良の形態
産業用ロボッ トの内部構造を示す第 2図を参照すると、 ロボッ トば固定構成部品としての固定ベース 1 1 を備えている。 固定べ ース 1 1 には複数個の可動構成部品が順次に連結されている。 す なわち、 ここでは、 固定ベース 1 1 には旋回ボデー 1 2が回転可 能に設けられており、 旋回ボデー 1 2 には上腕 1 3が回転可能に 設けられており、 上腕 1 3 の先端には下腕 1 4が回転可能に設け られており、 下腕 1 4の先端には手首組立体 （図示せず） が取り 付けられている。 手首組立体にはロボッ トハ ン ド等のような作業 要アタ ッ チメ ン ト が取付け可能となっている。 固定ペース 1 1、 旋回ボデー 1 2.及び上腕 1 3 の内部にはそれぞれ気密室 1 5 , 1 6 , 1 7が形成されており、 これら気密室 1 5〜 1 7 は互いに連 通して外部に対し気密に保たれている。 旋回ボデー 1 2 の気密室 1 6 には旋回ボデー 1 2を回転駆動するための躯動モータ 1 8 と、 上腕 1 3を回転駆動するための駆動モータ 1 9 と、 下腕 1 4を回 転躯動するための駆動モータ 2 0 とが設けられており、 上腕 1 3 の気密室 1 7には 3軸駆動型の手首組立体を駆勖するための 3つ の駆動モータ 2 1， 2 2 , 2 3が設けられている。 駆動モータ 1 8〜 2 3 は内部に気密室 （図示せず） を有している。 これら駆動 モータ 1 8〜 2 3 に電力を供給するための電力ケーブルや信号ケ 一ブルは気密室 1 5〜 1 7内に配線されている。 これらケーブル ば固定ベース 1 1 に接続された固定配管 1 1 a内を経て駆動制御 装置に接繞されている。
通常ば、 口ボッ トの気密室 1 5 〜 ： L 7及び驩勖モータ 1 8〜 2 3 の気密室は外部雰囲気の圧力より も高い圧力に保たれており、 これにより、 外部からの発 性ガス等のような危険性ガスの侵入 が防止されるようになっている。 ここでは.ロボッ 卜の気密室 1 5 〜 1 1 は空気配管 4によつて圧縮空気供袷源に接続されている 力 外部に対して密閉されていてもよい。
ロボッ 卜の気密室 1 5〜 1 7及び駆動モータ 1 8〜 2 3 の気密 室にはそれぞれ圧力スィ ツチ 2 5が設けられている。 好ま し く は これら圧カスイ ッチ 2 5 は導線 2 6 によって互いに直列に接続さ れている。
第 1 A及び 1 B図はそれぞれロボッ トの躯動制御装置と圧カス イ ッチ 2 5 との接続伏態を概略的に示す電気回路プロ ック図の左 及び右半分図である。 第 1 A及び 1 B図においては說明の簡略化 のために上述した 6つの駆動モータ 1 8〜 2 3 のう ち 3 つの駆動 モータ 1 8〜 2 0 のみが示されており、 他のモータは図示が省略 されている。 ここでは躯動モータ 1 8〜 2 0 は直流サーボモータ からなつている。 総括的に符合 2 7で示されている駆動制御装置 はモータ 1 8〜 2 0を駆動するためのモータ ドライバ 2 8〜 3 0 と、 モータ 1 8〜 2 0 の出力軸の回転速度を制御するための速度 コ ン ト ローラ 3 1〜 3 3 とを備えている。 モータ ドライノ 2 8〜 3 0 はそれぞれ電磁開閉器 3 4〜 3 6を介してサーボト ラ ンス 3 7に接繞されており、 サーボ ト ラ ンス 3 7 は三相交流電源 3 8 に 接繞されている。 モータ ドライバ 2 8〜 3 0 は三相交流電圧を直 流電圧に変換して出力する。 電磁開閉器 3 4〜 3 6 は作動スィ ッ チ 3 9〜 4 1 の開閉に応じて電源 3 8からモータ ドライノ 2 8〜 3 0への電力の供袷を開閉制御する。
駆 Ifr制御装置 2 7は主コ ン トローチ 4 2を備えている。 各モ— タ 1 8〜 2 0 の出力翁の回転角度ないし位置を検出する位置検-出' 器 4 3〜 4 5 はその検出信号を主コン ト ロ -ラ 4 2に送る。 主コ ン ト ローラ 4 2 は位置検出器 4 3〜 4 5からの検出信号を入力し 予め記憶された制御プログラムに従ってモータ ドラ 2 8〜 3 0 に正転、 逆転或いは停止の指令信号を送り、 また、 速^コ ン ト ローラ 3 1〜 3 3に速度指令信号を送る。 モータ i 8〜 2 0 の出 力軸の回転速度を検出する速度検出器 4 6〜 4 8 はその検出信号 を速度コ ン ト ローラ 3 1〜 3 3 に送り、 速度コ ン ト ローラ 3 1〜 3 3 は主コ ン ト ローラ 4 2からの速度指令信号と速度検出器から の速度検出信号とに基づいてモータ ドライ バ 2 8〜 3 0からモー タ 1 8〜 2 0 に供給される直流電流値を制御することにより、 モ ータ 1 8〜 2 0 の回転速度を制御する。
電源 3 8 はバヮ一オンスィ ツチ 5 0を備えた入力ュニ ッ ト 4 9 を介して電源ュニ ッ ト 5 1 に接続されている。 'ヮーオ ンスィ ッ チ 5 0が閉成されると、 電源ュニッ ト 5 1 は主コ ン ト ローラ 4 2 に作動電圧を供給する。 電圧検出装置である電圧比較回路 5 2 は 電源ュニッ ト 5 1 から主コ ン ト ローラ 4 2に供袷される直流作動 電圧が基準電圧値 （例えば + 5 V ) に達したごとを検出して 1 レ ベルの出力信号 V S Bを出す。 作動装置 5 3 は作動スイ ッチ 3 9 〜 4 1を開閉させるためのコ イ ル 5 4 , 5 5 , 5 6を備えている。 互いに直列に接繞されたコ イ ル 5 4〜 5 6の一端側は電源ュニッ ト 5 1 の出力側に接続されており、 コ イ ル 5 4〜 5 6 の他端側は ドライノ 5 7を介してアースされている。 ドライ ノ 5 7 は N A N Dゲー ト 5 8 の出力側に接続されており、 ゲー ト 5 8 の出カレべ ルが 0 のときにコ イ ル 5 4〜 5 6をアースに繫ぎ、 出力レベルが 1 のときにコイル 5 4〜 5 6をアースから切り離す。 電圧比較回 路 5 2の出力側はゲー ト 5 6 の入力倒に接続されている。 作 «Γ検 出回路 5 9 ばコイ ル 5 4〜 5 6の励磁によつて閉成されるスィ ッ チ 6 0 , 6 1 , 6 2を有している。 スィ ッチ 6 0〜 6 2 の一端側 は電源ュニッ ト 5 1 に接続されており、 スィ ッ チ 6 0〜 6 2 の他 端側はレシーバ 6 3を介して主コ ン ト ローラ 4 2 に接続されてい る。 ス イ ッ チ 6 0〜 6 2の閉成によってレ シーバ 6 3 に所定直流 電圧 （例えば + 2 4 V ) が入力されるとレ シーバ 6 3から主コ ン ト ロ ーラ 4 2 に出力儈号 V R D Yが送られる。
互いに直列に接繞された圧カスイ ッチ 2 5 の一端部側は電源ュ ニ ッ ト 5 1 に接続されており、 他端部側はレ シーバ 6 4を介して N A N Dゲー ト 5 8 の入力側に接続されている。 ロボッ トの気密 室の圧力が外部雰囲気の圧力より も高い所定値より も高いときに は圧力スィ ツチ 2 5 は閉成しており、 気密室の圧力が所定値より も下がると圧力スィ ツチ 2 5 は開成する。 全ての圧カスイ ッチ 2 5が閉成しているときは、 レシーバ 6 4は 1 レベルの出力信号 A P Rをゲー ト 5 8に送る。 いずれかの圧力スィ ツチ 2 5が開成す るとレシーバ 6 4からの出力信号 A P Rは 0 レベルとなる。
第 3図は上述した駆動制御装置及び安全装置の動作を示すもの である。 第 3図を参照すると、 パワーオンスィ ツチ 5 0を閉成即 ち O Nにすると （第 3図 (a)) 、 電源ュニッ ト 5 1から主コ ン ト 口 ーラ 4 2に供給される作動電圧が 0 レベルから立ち上がる （第 3 図 (¾)) 。 この作動電圧が基準電圧 （ D C + 5 V ) に達すると、 電 圧比較回路 5 2から N A N Dゲー ト 5 8 の入力側に 1 レベルの出 力信号 V S Bが送られる （第 3図 (c)) 。 一方、 口ボッ トの気密室 が所定圧力より も高い圧力に保たれている場合には全ての圧カス ィ ツチ 2 5が閉成状態にあるのでレシーバ 6 4から N A N Dゲー ト 5 8 に 1 レベルの出力信号 A P Rが送られる （第 3図 (d)) 。 こ れにより、 ゲー ト 5 8 の出力信号が 0 レベルになつて作動装置 5
3が作動する （第 311(e)) 。 即ち、 ゲー ト 5 8から ドライノ 5 7 への信号レベルが 0 になったときにコイ ル 5 4〜 5 6がドラ イ バ
5 7によってアースに接-镜され、 これにより、 コィ ノレ 5 4〜 5 6 が励磁される。
作動装置 5 3 のコ イ ル 5 4〜 5 6 の励磁によって電磁開閉器 3 4 〜 3 6 の作動スィ ツチ 3 9 〜 4 1が閉成し、 これにより、 電磁 開閉器 3 4 〜 3 6が閉成即ち 0 Nとなる （第 3図 )） . 同時に、 作動装置 5 3 のコ イ ル 5 4〜 5 6 の励磁によ って作動検出装回路 5 9 のスィ ツチ 6 0 〜 6 2が閉成するので、 レシー ノ、 ' 6 3から主 コ ン ト ローラ 4 2 に出力信号 V R D Yが送られる （第 3図 (s)) 。 主コ ン ト ローラ 4 2 はこの出力信号 V R D Yの入力を条件として 制御プログラムに従ってモータ ドライバ 2 8 〜 3 0及び速度コ ン トローラ 3 1 〜 3 3 に所定の指令偉号を送る （第 3図 (h)) 。
口ポッ トの運転中に気密室の圧力が'所定値より も下がった場合、 いずれかの圧力スィ ツチ 2 5が開成するので、 レシーバ 6 4から ゲー ト 5 8 の入力側に供給される出力信号 A P Rが 0 レベルにな る （第 3図 (d) ) 。 このため、 ゲー ト 5 8 の出力レベルは 0になり、 作動装置 5 3 のコィノレ 5 4〜 5 6 は ドライノ 5 7によりアー スか B .
ら切り離されて消磁する。 即ち、 作勖装置 5 3 ば 0 F F状態にな . る （第 3 '図 (e)) 。 これにより、 電磁開閉器 3 4〜 3 6が O F Fと なってモータ ドライバ 2 8〜 3 0への電力の供給が直ちに断たれ る。 これにより、 モータ 1 8〜 2 0が停止せしめられる。
直流サーボモータは内部に発火源を有するので、 ロボッ トの気 密室の圧力が所定値以下に下がつたときにはモ一タ ドラィバ— 2 8 〜 3 0への電力の供給を直ちに断つことが望ましい。 上記実施例 の場合、 上述したように口ボッ トの気密室の圧力が所定値より も 下がった場合にはモータ ドライバ 2 8〜 3 0への電力の供辁が直 ちに断たれるので、 ロボッ ト駆動モータとして直流サーボモータ を用いる場合に適している。
第 4 A及び 4 B図ばそれぞれ本発明の他の実施例を示す産業用 口ボ、ソ トの要部電気回路ブ グ図の左半分及び右半分を示す。
図において上記実施例と類似の構成要素にば対応する参照数字に 1 0 0を加えた参照数字が付されている。
これらの図を参照すると、 作動装置 1 5 3 の ドライノ 1 5 7 は - 電圧比較面路 1 5 2の出力側に接続されており、 レシーバ 1 6 4 の出力側は主コ ン ト ローラ 1 4 2 の入力側に接繞されている。 口 ボッ ト躯動モータ 1 8〜 1 2 0 は交流サーボモータである。 モ ータ ドライノ 1 2 8 〜 ； L 3 0 は速度コ ン ト ローラ 1 3 1〜 1 3 3 を介してモータ 1 1 8〜 1 2 0 に三相交流電圧を出力するように 構成されており、 主コ ン ト ローラ 1 4 2からの信号に応じて、 モ -タ 1 1 8〜 1 2 0 の回転方向の切替及び停止制御を行なう。 こ こでば、 説明を簡略化するために 3つのロボッ ト駆動モータ 1 1 8〜 1 2 0のみが示されており、 他のモータは図示が省略されて いる。
第 5図はこの実施例の動作を示すものである。 この図と第 4 A 及び 4 B図を参照すると、 パワーオンスィ ツチ 1 5 0 の閉成 （第 5図 (a) ) により主コ ン ト ローラ 1 4 2への作動電圧が基準電圧ま で立ち上がると （第 5図 W ) 電圧比較回路 1 5 2から作動装置 1 5 3の ドライ ノ 1 5 7に 1 レベルの出力信号 V S Bが送られて (第 5図 (0 ) 作動装置 1 5 3が作動する。 これにより、 電磁開閉 器 1 3 4〜 1 3 6が 0 N状態 （第 5図 (d) ) になるとともに作動検 出 HI路 1 5 9 のスィ ツチ 1 6 0〜 1 6 3 が閉じるので、 レ シーバ 1 6 3から主コ ン ト ローラ 1 4 2に 1 レベルの出力信号 V R D Y が送られる （第 5図 (e) ) 。 一方、 ロボッ トの気密室の圧力が所定 値より も高い場合には圧力ス ィ ツチ 1 2 5 は閉成状態にあるので、 レ シー ノ 1 6 4は主コ ン ト ロ ーラ 1 4 2 に 1 レベルの出力信号 A P Rを送っている （第 5図 (f) ) 。 主コ ン ト ローラ 1 4 2 は両レ シ ーバ 1 6 3 , 1 6 4からの出力信号の入力を条件として制御プロ グラムに従ってモータ ドライ ノ 1 2 8〜 1 3 0及び速度コ ン ト口 ーラ 1 3 1〜 1 3 3 に制御指令信号を送る （第 5図 (g) ) 。
口ボッ トの運転中に気密室の圧力が所定値より も下がると、 圧 カスィ ツチ 1 2 5 のう ちの少なく ともいずれかが開成するので、 レ シ一ノ、' 1 6 4から主コ ン ト ローラ 1 4 2への出力信号 A P Rが 0 レベルに'落ちる （第 5図（f) ) 。 主コ ン ト ローラ 1 4 2 はこの出 力信号 A P Rのレベル変化に応じてプロ グラ ムに従ってロボッ ト を停止させる。 交流サーボモータ 1 1 8〜 1 2 0 は内部に発火源 を有していないので、 気密室の圧力が低下しても直ちに緊急事態 になるものではない。 したがって、 プログラムに従って徐々に減 速停止ざせるか或いは 1 サイ ク ルの運転完了後にロボッ トを停止 させることができる。
以上 2つの実施例につき説明したが、 本発明は上記実施例の態 様のみに限定されるものではなく 、 特許請求の範囲に記載した発 明の範囲内において構成要素に更に種々の変更を加えることがで きる。 例えば速度コ ン ト ローラとモータ ドライバとを一体化した ものを用いてもよい。 また、 第 2図に示す実施例においてロボッ ト駆動モータを交流サーボモータとしてもよい。 旋回ボデーを駆 動するためのモータは固定ベース内に設けてもよ く、 また、 手首 組立体を駆動するためのモータは前腕内に設けてもよい。 産業上の利用可能性
本発明は発火性或いは爆発性雰囲気内における組立て等の口ボ ッ ト作業を行なうための各種ロボッ トに適用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 固定構.成部品と複数個の可動構成部品とを含むロボッ ト本 体を備え、 前記固定構成部品及び前記可動構成部品の少なく とも —部が相互に連通して外部雰囲気の圧力より も高い所定値以上の 圧力に保たれるべき気密室を有しており、
更に、 前記気密室内に設けられて前記可動構成部品を駆動する 駆動モ一夕と、
前記気密室内に設けられた電気ケーブルを介して前記モータに 接続されて前記モータを駆動制御する駆動制御装置と、
前記気密室内の圧力を検出して前記気密室の圧力が所定値より も下がった場合に前記駆動制御装置に前記モータを停止させるた めの信号を送る圧力検出手段とを備えてなる産業用口ボッ ト。
2. 前記躯 ir制御装置ばコボッ ト駆動モーダを駆動するための モータ ドライバと、 ロボッ ト躯鼽モーダの回転速度を制御するた めの速度コ ン ト ローラと、 前記モータ ドライバに供給される電力 の開閉制御を行なう電磁開閉器と、 前記モーダドライバに正転、 逆転及び停止の指令信号を送るとともに前記速度コ ン ト ローラに 速度指令信号を送る主コ ン ト ローラと、 該主コ ン ト ローラへの作 動電圧の供袷を検出したときに出力信号を出す電圧検出装置と、 該電圧検出装置からの出力信号の入力を条件として前記電磁開閉 器を作動させる作動装置と、 該作動装置の作動を検出して前記主 コ ン ト π —ラに作動検出信号を送る作動検出装置とを備えている ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の産業用ロボツ ト。
3. 前記圧力スィ ッチは前記気密室の圧力が所定値より も下が つたときに前記作動装置を消勢させるように前記作動装置に接繞 されていることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の産業用口 ，ン 卜 卜
4. 前記ロボッ ト駆動モータは直流サーボモータであることを 特徴とする請求の範囲第 1項から第 3項までのい rれか 1 つに記 載の産業'用ロボッ ト。
5. 前記圧力スィ ツチば前記気密室の圧力が所定値より も下が つたときに前記主コ ン ト ローラに圧力低下検出信号を送るように 前記主コ ン トローラに接繞されており、 · 前記主コ ン トローラは前 記作動検出装置からの検出信号の入力を条件として前記モータ ド ラィバ及び前記速度コ ン ト ローラに指令信号を送るとともに前記 圧力スィ ツチから圧力低下信号を入力した場合に前記モータ ドラ ィバ及び前記速度コ ン ト ロー ラに ロボッ ト駆動モータを減速停止 させるための指令信号を送るように構成されていることを特徴と する請求の範囲第 2項に記載の産業用口ボッ ト。
6. 前記ロボッ ト駆動モータは交流サーボモータであることを 特徴とする請求の範囲第 1項、 第 1項又は第 5項に記載の産業用 _ ロホ 'ン 卜。
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