WO2020195797A1 - 電動モータ用の制御装置及びそれを備えるロボット、並びに電動モータの制御方法 - Google Patents

Abstract

回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータの動作を制御するための制御装置であって、インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値以上であることが検出されたとき、インバータ回路によって電動モータをサーボ制御し、且つ、インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、電動モータにダイナミックブレーキを作用させることを特徴とする。

Description

電動モータ用の制御装置及びそれを備えるロボット、並びに電動モータの制御方法

　本発明は、電動モータ用の制御装置及びそれを備えるロボット、並びに電動モータの制御方法に関する。

　従来から、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータの動作を制御するための制御装置が知られている。このような電動モータ用の制御装置が、例えば、特許文献１の停電落下防止制御装置で提案されている。

　特許文献１には、重力の影響で回転し得る重力軸を備えた機械において、前記重力軸が停電時に落下してしまうことを防止するための制御装置が記載されている。特許文献１には、停電が発生したとき、コンデンサに蓄えられた静電エネルギーを用いて電動モータに減速制御がなされることで、前記電動モータの回転速度を急速に遅くすることが記載されている。

特開平１０－２６３９７３号公報

　しかし、特許文献１の停電落下防止制御装置は、インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値よりも小さくなったとき、前記インバータ回路を用いて電動モータを制動することができない。これにより、同停電落下防止制御装置は、電動モータを確実に制動できない場合があった。

　そこで、本発明は、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータを確実に制動することが可能な、電動モータ用の制御装置及びそれを備えるロボット、並びに電動モータの制御方法を提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータの動作を制御するための制御装置であって、直流電力を交流電力に変換するように構成され、変換した前記交流電力を前記電動モータへと出力するためのインバータ回路と、前記インバータ回路を制御するための第１制御回路と、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値を検出し、前記入力端子間の電圧値を前記第１制御回路へと出力するための第１電圧検出回路と、を備え、前記第１制御回路は、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値以上であることが検出されたとき、前記インバータ回路によって前記電動モータをサーボ制御し、且つ、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、前記電動モータにダイナミックブレーキを作用させることを特徴とする。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、電動モータにダイナミックブレーキを作用させる。その結果、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータを確実に制動することが可能となる。

　前記第１制御回路は、前記インバータ回路に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知したとき、前記電動モータを減速停止させるためのサーボ制御を開始してもよい。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、インバータ回路に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知されてから、インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されるまで、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータを減速停止させるためのサーボ制御を行うことが可能となる。その結果、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、前記電動モータをいっそう確実に制動することができる。また、前記電動モータを急停止させることがないので、前記電動モータの劣化や損傷を抑制することが可能となる。

　前記電動モータは、前記ダイナミックブレーキに加えて無励磁作動型電磁ブレーキによっても制動され、前記無励磁作動型電磁ブレーキの動作を制御するための第２制御回路をさらに備え、前記第２制御回路は、前記インバータ回路に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知したとき、前記無励磁作動型電磁ブレーキによって前記電動モータを制動するための制御を開始してもよい。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータに対してダイナミックブレーキを作用させることに加えて、無励磁作動型電磁ブレーキによって前記電動モータを制動することができる。その結果、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、前記電動モータをいっそう確実に制動することが可能となる。

　例えば、電源から供給される電力の態様を変換するように構成され、変換した前記電力を前記インバータ回路へと出力するための変換回路と、前記電源の出力端子間の電圧値、又は前記変換回路の入力端子間の電圧値を検出し、検出した前記電圧値を前記第２制御回路へと出力するための第２電圧検出回路と、をさらに備え、前記第２制御回路は、前記第２電圧検出回路で検出された前記電圧値が所定の正常な範囲外になったことに基づき、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、前記無励磁作動型電磁ブレーキによって前記電動モータを制動するための制御を開始してもよい。

　前記電源は交流電源であり、前記変換回路は、前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するように構成されたコンバータ回路を含んでもよい。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、交流電源から交流電力を供給されることが可能となる。

　前記変換回路と前記インバータ回路との間で、前記変換回路及び前記インバータ回路に対して並列に接続されるコンデンサをさらに備えてもよい。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、コンデンサに蓄えられた静電エネルギーを用いて、電動モータを減速停止させるためのサーボ制御を行うことが可能となる。

　例えば、前記電動モータは、三相交流モータとして構成され、前記インバータ回路は、三つの相を有する三相インバータとして構成され、前記第１制御回路は、前記インバータ回路内で三つの上アームから成る第１群、及び三つの下アームから成る第２群のうちいずれか一方の群の三つのアーム全てをＯＮにし、いずれか他方の群の三つのアーム全てをＯＦＦにすることで、前記三相交流モータの三つの相全てを短絡させるか、又は、前記いずれか一方の群の二つのアームをＯＮにし、前記二つのアームとは異なる相に属する前記いずれか他方の群の一つのアームをＯＮ又はＯＦＦにし、残り三つのアーム全てをＯＦＦにすることで、前記三相交流モータの二つの相を短絡させて前記短絡回路を形成してもよい。

　前記第１制御回路は、前記インバータ回路内で三つの上アームをＯＦＦにし、三つの下アームをＯＮにすることで、前記三相交流モータの三つの相全てを短絡させて前記短絡回路を形成してもよい。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、三相交流モータの三つの相のうち二つの相を短絡させて短絡回路を形成する場合と比較して、回転軸が外力の影響で回転し得るように配置された電動モータをいっそう確実に制動することが可能となる。

　例えば、前記第１制御回路は、前記インバータ回路内で互いに異なる相に属するいずれか二つのアームをＯＮにし、残り四つのアームをＯＦＦにすることで、前記三相交流モータの三つの相のうちいずれか二つを短絡させて前記短絡回路を形成することが可能であってもよい。

　前記第１制御回路は、前記ダイナミックブレーキを作用させる際に、前記インバータ回路内で前記短絡回路を形成する状態と形成しない状態とをパルス状に切り替え可能であってもよい。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、ダイナミックブレーキによる制動力の大きさを調節することが可能となる。

　前記第１制御回路は、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたときに加えて、前記第１制御回路が電源から電力を供給されて作動し始める初期状態においても前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、前記電動モータにダイナミックブレーキを作用させてもよい。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータ用の制御装置は、第１制御回路が電源から電力を供給されて作動し始めるとき、電動モータの回転軸が外力の影響で回転してしまうことを抑制することが可能となる。

　前記課題を解決するために、本発明に係るロボットは、上記いずれかの電動モータ用の制御装置と、前記電動モータ用の制御装置によって動作を制御される電動モータと、前記電動モータによって駆動する関節軸を有するロボットアームと、を備えることを特徴とする。

　上記構成によれば、本発明に係るロボットは、上記いずれかの電動モータ用の制御装置を備えるので、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータを確実に制動することが可能となる。

　前記外力が重力であり、前記ロボットアームが重力の影響を受けることで前記電動モータの回転軸が回転し得るように構成されてもよい。

　上記構成によれば、本発明に係るロボットは、ロボットアームが重力の影響を受けることで電動モータの回転軸を中心として落下方向に回動してしまうことを抑制することが可能となる。

　前記課題を解決するために、本発明に係る電動モータの制御方法は、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータの動作を制御するための制御方法であって、直流電力を交流電力に変換するように構成され、変換した前記交流電力を前記電動モータへと出力するためのインバータ回路と、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値を検出するための第１電圧検出回路と、が予め準備されており、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値以上であることが検出されたとき、前記インバータ回路によって前記電動モータをサーボ制御する第１ステップと、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、前記電動モータにダイナミックブレーキを作用させる第２ステップと、を備えることを特徴とする。

　上記構成によれば、本発明に係る電動モータの制御方法は、インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、電動モータにダイナミックブレーキを作用させる。その結果、本発明に係る電動モータの制御方法は、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータを確実に制動することが可能となる。

　本発明によれば、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータを確実に制動することが可能な、電動モータ用の制御装置及びそれを備えるロボット、並びに電動モータの制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係るロボットの全体構成を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置を示す回路図である。 本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置が第１態様の制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置が第２態様の制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置が第３態様の制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置が備える第１制御回路によって実行される処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置が備える第２制御回路によって実行される処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置が備える第３制御回路によって実行される処理を示すフローチャートである。 従来からある電動モータ用の制御装置が制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。

　以下、本発明の実施形態に係る電動モータ用の制御装置及びそれを備えるロボット、並びに電動モータの制御方法について、添付図面に基づき説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

　（ロボット１０）
　図１は、本実施形態に係るロボットの全体構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態に係るロボット１０は、基台１１と、当該基台１１にその基端部が連結されるロボットアーム２０と、当該ロボットアーム２０の先端に取り付けられる図示しないエンドエフェクタと、ロボットアーム２０及び前記エンドエフェクタの動作を制御するためのロボット制御装置４０と、を備える。

　（ロボットアーム２０）
　図１に示すように、ロボットアーム２０は、６つの関節軸ＪＴ１～ＪＴ６と、これらの関節軸によって順次連結される６つのリンク３０ａ～３０ｅと、を有する垂直多関節型のロボットアームである。関節軸ＪＴ１～ＪＴ６には、それぞれ、後述する電動モータ３２が設けられる。

　関節軸ＪＴ１、リンク３０ａ、関節軸ＪＴ２、リンク３０ｂ、関節軸ＪＴ３、及びリンク３０ｃから成るリンク及び関節軸の連結体によって、第１アーム部２１が構成される。具体的には、関節軸ＪＴ１は、基台１１とリンク３０ａの基端部とを鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。関節軸ＪＴ２は、リンク３０ａの先端部とリンク３０ｂの基端部とを水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。関節軸ＪＴ３は、リンク３０ｂの先端部とリンク３０ｃの基端部とを水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。

　関節軸ＪＴ４、リンク３０ｄ、関節軸ＪＴ５、リンク３０ｅ、及び関節軸ＪＴ６から成るリンク及び関節軸の連結体によって、第２アーム部２２が構成される。具体的には、関節軸ＪＴ４は、リンク３０ｃの先端部とリンク３０ｄの基端部とをリンク３０ｃの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。関節軸ＪＴ５は、リンク３０ｄの先端部とリンク３０ｅの基端部とをリンク３０ｄの長手方向と直交する方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。関節軸ＪＴ６は、リンク３０ｅの先端部とエンドエフェクタの基端部とを捻れ回転可能に連結する。

　（電動モータ３２）
　本実施形態において、電動モータ３２は、関節軸ＪＴ１～ＪＴ６それぞれを駆動するために、当該関節軸ＪＴ１～ＪＴ６それぞれに設けられる。なお、以下において、特に必要な場合を除き、六つのうち一つの電動モータ３２（本実施形態では、特に、関節軸ＪＴ３に設けられる電動モータ３２）についてのみ説明し、その他の同様となる説明は繰り返さない。

　本実施形態において、電動モータ３２は、三相交流モータとして構成される。電動モータ３２は、後述するインバータ回路６０によるダイナミックブレーキに加えて、無励磁作動型電磁ブレーキ３６（図２参照）によっても制動される。ここで、無励磁作動型電磁ブレーキ３６とは、図示しないコイルを有し、当該コイルが励磁状態のとき電動モータ３２を制動し（すなわち、ブレーキを作用させ）、当該コイルが励磁状態のとき電動モータ３２を制動しない（すなわち、ブレーキを作用させない）よう構成される。

　（ロボット制御装置４０）
　ロボット制御装置４０ついて、具体的な構成は特に限定されないが、例えば、公知のプロセッサ（ＣＰＵ等）が記憶部（メモリ等）に格納されたプログラムに従って動作することにより実現される構成であってもよい。なお、図１に示すように、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、ロボット制御装置４０の一部として構成される。

　（電動モータ用の制御装置５０）
　本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０（以下、単に「制御装置５０」と称することがある）は、ロボットアーム２０が重力（外力）の影響を受けることで回転し得る回転軸３３を有する電動モータ３２の動作を制御するために設けられる。なお、以下において、特に必要な場合を除き、制御装置５０が関節軸ＪＴ３に設けられる電動モータ３２の動作を制御する場合についてのみ説明し、その他の同様となる説明は繰り返さない。

　（ダイナミックブレーキを作用させるために必要な構成）
　図２は、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置を示す回路図である。図２に示すように、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、直流電力を交流電力に変換するように構成され、変換した交流電力を電動モータ３２へと出力するためのインバータ回路６０と、インバータ回路６０を制御するための第１制御回路９２と、インバータ回路６０の電力供給用の入力端子間の電圧値Ｖ_Ａを検出し、当該電圧値Ｖ_Ａを第１制御回路９２へと出力するための第１電圧検出回路７６と、を備える。

　インバータ回路６０は、三相インバータとして構成される。これにより、インバータ回路６０は、変換した交流電力を三相交流モータである電動モータ３２へと出力することが可能となる。インバータ回路６０は、アームとして六つのＩＧＢＴ６２ａ～６２ｆ（Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を有する。

　ここで、本実施形態では、インバータ回路６０の各スイッチング素子（すなわち、六つのＩＧＢＴ６２ａ～６２ｆ）をアームと称し、インバータ回路６０の上下一組のアームを相と称することがある。ここでは、ＩＧＢＴ６２ａ、６２ｄがＵ相に属し、ＩＧＢＴ６２ｂ、６２ｅがＶ相に属し、ＩＧＢＴ６２ａ、６２ｄがＷ相に属する。インバータ回路６０は、三相インバータとして構成されるので、六つのアーム及び三つの相を有する。

　インバータ回路６０は、六つのＩＧＢＴ６２ａ～６２ｆそれぞれに対して並列に接続される還流ダイオード６４ａ～６４ｆをさらに有する。還流ダイオード６４ａ～６４ｆは、それぞれ、カソードがアノードよりも電位の高い側に配置される。

　第１制御回路９２、並びに後述する第２制御回路９４及び第３制御回路９６（以下、これら三つを纏めて「制御回路９０」と称することがある）は、交流電源１１０に第２変換回路７４を介して電気的に接続される。ここで、第２変換回路７４は、交流電源１１０から供給される交流電力の態様を適切に変換して制御回路９０へと出力するために設けられる。

　第１制御回路９２は、ロボット１０に設けられる第１センサ１２０ａからロボット１０の状態（すなわち、電動モータ３２を有する装置の状態）を示す第１状態データを取得し、かつ、ロボット１０に設けられる第２センサ１２０ｂからロボット１０によって作業されるワークＷの状態を示す第２状態データを取得する。

　ここで、電動モータ３２の回転軸３３には、当該回転軸３３の回転位置を検出するためのエンコーダ３４が取り付けられる。そして、第１制御回路９２は、エンコーダ３４で検出された回転軸３３の回転位置に基づき、電動モータ３２をサーボ制御することができる。

　第１制御回路９２は、インバータ回路６０の電力供給用の入力端子間の電圧値Ｖ_Ａが電動モータ３２をサーボ制御するために必要な所定の電圧値以上であることが検出されたとき、インバータ回路６０によって電動モータ３２をサーボ制御する。一方、第１制御回路９２は、インバータ回路６０の電力供給用の入力端子間の電圧値Ｖ_Ａが前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、インバータ回路６０内で短絡回路を形成することによって、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させる。

　第１制御回路９２は、インバータ回路６０内で三つの上アームをＯＦＦにし、三つの下アームをＯＮにすることで（すなわち、ＩＧＢＴ６２ａ～６２ｃをＯＦＦにし、ＩＧＢＴ６２ｄ～６２ｆをＯＮにすることで）、電動モータ３２の三つの相全てを短絡させて前記短絡回路を形成することが可能である。

　（減速停止させるためのサーボ制御に必要な構成）
　本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、交流電源１１０から供給される交流電力の態様（電源から供給される電力の態様）を変換するように構成され、変換した交流電力をインバータ回路６０へと出力するための第１変換回路７２（変換回路）と、第１変換回路７２とインバータ回路６０との間で、第１変換回路７２及びインバータ回路６０に対して並列に接続されるコンデンサ７０と、をさらに備える。

　第１変換回路７２は、交流電源１１０から供給される交流電力を直流電力に変換するように構成されたコンバータ回路７３を含む。なお、例えば、第１変換回路７２は、交流電源１１０から供給される交流電力を昇圧し、昇圧した交流電力をインバータ回路６０へと出力するための昇圧回路をさらに有してもよい。

　そして、第１制御回路９２は、第１センサ１２０ａから取得した第１状態データ、及び第２センサ１２０ｂから取得した第２状態データのうち少なくともいずれかに基づき、インバータ回路６０に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を開始する。

　なお、前記異常の要因としては、上記の他にも様々なものが考えられる。第１制御回路９２は、例えば、非常停止スイッチが押下されたこと、ブレーカにより交流電源１１０からの電力供給が遮断されたこと、及びコンバータ回路７３が緊急停止されたこと等に基づき、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、ロボット１０を非常停止させるために、電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を開始してもよい。

　或いは、第１制御回路９２は、ティーチペンダントに設けられるイネーブルスイッチが押されたこと、安全柵又はライトカーテン内への侵入を検出したこと、及びセンサによりロボット１０に外力が加えられたこと等に基づき、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、ロボット１０を保護停止させるために、電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を開始してもよい。

　（無励磁作動型電磁ブレーキ３６を作用させるための構成）
　本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２に取り付けられる無励磁作動型電磁ブレーキ３６の動作を制御するための第２制御回路９４と、第１変換回路７２の入力端子間の電圧値Ｖ_Ｂ（図示せず）を検出し、当該電圧値Ｖ_Ｂを第２制御回路９４へと出力するための第２電圧検出回路７８と、をさらに備える。

　第２制御回路９４は、第２電圧検出回路７８で検出された電圧値Ｖ_Ｂ（同前）が所定の正常な範囲外になったことに基づき、インバータ回路６０に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、無励磁作動型電磁ブレーキ３６によって電動モータ３２を制動するための制御を開始する。

　インバータ回路６０に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されること又は前記異常が予測されることについては、上記した説明した通り、様々な要因が考えられるが、ここでは同様となる説明を繰り返さない。

　（スイッチ回路８０を制御するための構成）
　本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、交流電源１１０からインバータ回路６０に対して交流電力を供給するか否かを切り替えるためのスイッチ回路８０と、ロボット１０（換言すれば、電動モータ３２を有する装置）の状態を示す第１状態データ、及び当該ロボット１０によって作業されるワークＷの状態を示す第２状態データのうち少なくともいずれかに基づき、スイッチ回路８０を制御するための第３制御回路９６と、をさらに備える。

　スイッチ回路８０は、三つのスイッチ８２ａ～８２ｃと、励磁状態のとき三つのスイッチ８２ａ～８２ｃそれぞれをＯＮにし、非励磁状態のとき三つのスイッチ８２ａ～８２ｃそれぞれをＯＦＦにするためのコイル８４と、を有する。

　第３制御回路９６は、スイッチ回路８０のコイル８４に電気的に接続され、当該コイル８４の励磁状態と非励磁状態とを切り替えることで、スイッチ回路８０のＯＮとＯＦＦを切り替えることが可能である。そして、第３制御回路９６は、第１センサ１２０ａから取得する第１状態データ、及び第２センサ１２０ｂから取得する第２状態データのうち少なくともいずれかに基づき、異常が検出されたこと又は異常が予測されることを検知して、スイッチ回路８０をＯＦＦにし、交流電源１１０から第１変換回路７２に対して供給される交流電力を遮断する。

　（効果）
　本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、インバータ回路６０の電力供給用の入力端子間の電圧値Ｖ_Ａが電動モータ３２をサーボ制御するために必要な所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、インバータ回路６０内で短絡回路を形成することによって、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させる。その結果、電動モータ用の制御装置５０は、回転軸３３が重力（外力）の影響で回転し得る電動モータ３２を確実に制動することが可能となる。

　また、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２をサーボ制御するためのインバータ回路６０内で短絡回路を形成することで、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させるための専用回路（例えば、リレー回路等）を別個に設ける必要がない。これにより、回路構成を簡単にすることができる。

　ここで、前記専用回路を別個に設けた場合、例えば、前記専用回路がロボット１０に異常が生じた緊急時にのみ使用されることになる。このような場合、前記専用回路が故障していても、ロボット１０の通常運転時にはその故障に気付くことが困難であり、放置してしまう可能性が高い。そして、このような場合、緊急時になってダイナミックブレーキが作動せずに、大きな事故を引き起こしてしまう可能性がある。

　一方、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２をサーボ制御するためのインバータ回路６０を用いてダイナミックブレーキを作用させるため、当該インバータ回路６０が故障していた場合、ロボット１０の通常運転時にその故障に気付くことができる。したがって、インバータ回路６０が故障していることに気付いたときに、当該インバータ回路６０を修理しておくことで、緊急時になってダイナミックブレーキが作動しないことを未然に防止することが可能となる。

　ここで、主に図３及び図９に基づき、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０によって奏する効果をより詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置が第１態様の制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。また、図９は、従来からある電動モータ用の制御装置が制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。なお、従来からある電動モータ用の制御装置５０´（図示せず）が備える構成要素のうち、上記実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０に対応する構成要素については、同制御装置５０の説明で用いた参照番号の後に「´」を付して表記し、ここでは同様となる説明及び図示は繰り返さない。

　例えば、図９に示すように、従来からある電動モータ用の制御装置５０´は、時間ｔ_１でロボット１０´の状態を示す第１状態データ、及びワークＷ´の状態を示す第２状態データのうち少なくともいずれかに基づいて異常を検知すると、電動モータ３２´を減速停止させるためのサーボ制御を開始する。

　また、従来からある電動モータ用の制御装置５０´は、上記のように時間ｔ_１で異常を検知すると、スイッチ回路８０´をＯＦＦにするための制御を開始する。ここで、スイッチ回路８０´をＯＦＦにするための制御を開始してから、実際にスイッチ回路８０´がＯＦＦされるまで、ｔ_２－ｔ_１のタイムラグが生じる。このタイムラグは、コイル８４´を励磁状態にすること、及び励磁状態にされたコイル８４´によってスイッチ８２ａ´～８２ｃ´がＯＦＦされることに若干の時間を要するためである。

　そして、実際にスイッチ回路８０´がＯＦＦされて交流電源１１０´からインバータ回路６０´に対して供給される交流電力が遮断されると、第２制御回路９４´は、第２電圧検出回路７８´で検出される電圧値Ｖ_Ｂが所定の正常な範囲外になったことに基づき、インバータ回路６０´に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、無励磁作動型電磁ブレーキ３６´によって電動モータ３２´を制動するための制御を開始する。

　ここで、無励磁作動型電磁ブレーキ３６´によって電動モータ３２´を制動するための制御を開始してから、実際に無励磁作動型電磁ブレーキ３６´が作動されるまで、ｔ_４－ｔ_２のタイムラグが生じる。このタイムラグは、例えば、無励磁作動型電磁ブレーキ３６´に設けられるコイル（図示せず）を非励磁状態に切り替えようとするとき、当該コイルに逆起電力が生じ、当該コイルに対して並列に接続された還流ダイオード（同前）を経由して還流電流が流れてしまうこと等に起因する。

　なお、例えば、スイッチ回路８０´をＯＦＦにするための制御を開始してから、実際に無励磁作動型電磁ブレーキ３６´が作動されるまで（すなわち、時間ｔ_４から時間ｔ_１まで）、２００ｍｓ程度の時間を要する。

　また、従来からある電動モータ用の制御装置５０´は、時間ｔ_１で前記第１及び前記第２状態データのうち少なくともいずれかに基づいて異常を検知すると、上記のようにスイッチ回路８０´をＯＦＦにするための制御を開始することに加えて、電動モータ３２´を減速停止させるためのサーボ制御を開始する。

　従来からある電動モータ用の制御装置５０´は、上記のように交流電源１１０´からインバータ回路６０´に対して供給される交流電力が遮断されたあとも（時間ｔ_２のあとも）、例えばコンデンサ７０´に蓄えられた静電エネルギーを用いて、暫くの間（ｔ_３－ｔ_２の間）は電動モータ３２´を減速停止させるためのサーボ制御を行うことが可能である。

　しかし、電動モータ３２´をサーボ制御するには、一般に、第１変換回路７２´から電動モータ３２´までの間で比較的大きい電力を必要とする。そして、インバータ回路６０´の入力端子間の電圧値Ｖ_Ａ´が電動モータ３２´をサーボ制御するために必要な所定の電圧値よりも小さくなる時間ｔ_３以降において、前記減速停止させるためのサーボ制御を行うことができなくなる。

　したがって、例えば図９に示すように、従来からある電動モータ用の制御装置５０´は、電動モータ３２´を減速停止させるためのサーボ制御を行うことができなくなる時間ｔ_３が、実際に無励磁作動型電磁ブレーキ３６´が作動される時間ｔ_４よりも早い場合、時間ｔ_３から時間ｔ_４までの間において、無励磁作動型電磁ブレーキ３６´を制動することができなくなる。

　これにより、時間ｔ_３から時間ｔ_４までの間において、例えばロボットアーム２０´の関節軸ＪＴ３´よりも先端側の部分が重力の影響を受けることで、先端側の部分が関節軸ＪＴ３´に設けられる電動モータ３２´の回転軸３３´を中心として落下方向に回動してしまう。これにより、例えば、当該先端側の部分がワークＷ´に衝突してしまう等の問題が生じる可能性があった。

　一方、図３に示すように、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、時間ｔ_３から時間ｔ_４までの間において、インバータ回路６０内で短絡回路を形成することによって、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させる。これにより、電動モータ用の制御装置５０は、時間ｔ_３から時間ｔ_４までの間において、例えばロボットアーム２０の関節軸ＪＴ３よりも先端側の部分が関節軸ＪＴ３に設けられる電動モータ３２の回転軸３３を中心として落下方向に回動してしまうことを抑制することが可能となる。その結果、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、回転軸３３が重力（外力）の影響で回転し得る電動モータ３２を確実に制動することが可能となる。

　さらに、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、第１センサ１２０ａから取得した第１状態データ、及び第２センサ１２０ｂから取得した第２状態データのうち少なくともいずれかに基づき、インバータ回路６０に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知した時間ｔ_１から、インバータ回路６０の電力供給用の入力端子間の電圧値Ｖ_Ａが電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値よりも小さくなったことが検出される時間ｔ_３まで（すなわち、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させる時間ｔ_３まで）、電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を行う。これにより、電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２をいっそう確実に制動することができる。また、電動モータ３２を急停止させることがないので、電動モータ３２の劣化や損傷を抑制することが可能となる。

　本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２に対してダイナミックブレーキを作用させることに加えて、無励磁作動型電磁ブレーキ３６によって電動モータ３２を制動することができる。具体的には、時間ｔ_１から時間ｔ_３までの間は電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を行い、時間ｔ_３以降はダイナミックブレーキを作用させ、且つ、時間ｔ_４以降は無励磁作動型電磁ブレーキ３６を作用させるので、電動モータ３２をいっそう確実に制動することが可能となる。その結果、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２をいっそう確実に制動することが可能となる。

　また、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、第１変換回路７２（変換回路）が交流電力を直流電力に変換するように構成されたコンバータ回路７３を有するので、交流電源１１０から交流電力を供給されることが可能となる。

　さらに、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、第１変換回路７２及びインバータ回路６０に対して並列に接続されるコンデンサ７０を備えるので、時間ｔ_２から時間ｔ_３までの間において、コンデンサ７０に蓄えられた静電エネルギーを用いて、電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を行うことが可能となる。

　また、本実施形態では、インバータ回路６０内で三つの上アームをＯＦＦにし、三つの下アームをＯＮにすることで、電動モータ３２（三相交流モータ）の三つの相全てを短絡させることによって、時間ｔ_３から時間ｔ_４までの間において、例えば二つの相を短絡させて短絡回路を形成する場合と比較して、ロボットアーム２０の関節軸ＪＴ３よりも先端側の部分が、滑らかにゆっくりと落下方向に回動する。これにより、電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２をいっそう確実に制動することが可能となる。

　図４は、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置が第２態様の制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。図４に示すように、本実施形態では、第１制御回路９２が、ダイナミックブレーキを作用させる際に、インバータ回路６０内で短絡回路を形成する状態と形成しない状態とをパルス状に切り替え可能である。これにより、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０は、ダイナミックブレーキによる制動力の大きさを調節することが可能となる。

　図５は、本実施形態に係る電動モータ用の制御装置が第３態様の制御を実行したときの概略的なタイムチャートである。図５に示すように、本実施形態では、第１制御回路９２は、インバータ回路６０の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたときに加えて、当該第１制御回路９２が交流電源１１０から交流電力を供給されて作動し始める初期状態（図５において時間ｔ_０）においてもインバータ回路６０内で短絡回路を形成することによって、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させることが可能である。

　これにより、交流電源１１０から交流電力を供給されてロボット１０が作動し始めたとき、無励磁作動型電磁ブレーキ３６のコイルが無励磁状態から励磁状態に切り替わり、当該無励磁作動型電磁ブレーキ３６が作動しなくなったとき（図５において時間ｔ_０－２以降）、ロボットアーム２０が落下方向に回動してしまうことを抑制することが可能となる。

　さらに、ロボット１０がロボットアーム２０の動作を制御するためにガスバランサ（図示せず）を備えている場合で、当該ガスバランサ内に十分な量のガスが充填されていない場合であっても、ロボットアーム２０が落下方向に回動してしまうことを抑制することが可能となる。

　なお、交流電源１１０から交流電力を供給されてロボット１０が作動し始めたときに限定されず、ロボット１０が作動している際中であっても、上記したように、無励磁作動型電磁ブレーキ３６が正常に作動しない場合、それを各種センサにより検出して電動モータ用の制御装置５０に送信することで、同様の方法で電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させることで、ロボットアーム２０が落下方向に回動してしまうことを抑制することが可能となる。

　（電動モータの制御方法）
　つづいて、本発明の実施形態に係る電動モータの制御方法の一例について説明する。なお、ここでは、上記実施形態に係る電動モータ用の制御装置５０を備えるロボット１０が予め準備されており、そのあとで、本発明の実施形態に係る電動モータの制御方法が、上記で説明した電動モータ用の制御装置５０を用いて行われる場合について、主に図４～６に基づき説明する。

　まず、図６に基づき、本実施形態に係る電動モータの制御方法のうち、上記実施形態で説明した第１制御回路９２によって実行されるステップについて述べる。図６は、上記実施形態に係る電動モータ用の制御装置が備える第１制御回路によって実行される処理を示すフローチャートである。

　第１制御回路９２は、インバータ回路６０に対して直流電力を供給することができない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知したか否かを判定する（図６においてステップＳ１－１）。

　そして、第１制御回路９２は、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知したとき（図６のステップＳ１－１で「ＹＥＳ」）、電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を開始する（図６においてステップＳ１－２）。

　一方、第１制御回路９２は、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知したとき（図６のステップＳ１－１で「ＮＯ」）、第１電圧検出回路７６で検出された電圧値Ｖ_Ａが電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値以上であることが検出されたか否かを判定する（図６においてステップＳ１－３）。

　そして、第１制御回路９２は、前記電圧値Ｖ_Ａが前記所定の電圧値以上であることが検出されたとき（図６のステップＳ１－３で「ＹＥＳ」）、インバータ回路６０によって電動モータ３２をサーボ制御する（図６においてステップＳ１－４（第１ステップ））。

　一方、第１制御回路９２は、前記電圧値Ｖ_Ａが前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき（図６のステップＳ１－３で「ＮＯ」）、インバータ回路６０内で短絡回路を形成することによって、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させる（図６においてステップＳ１－５（第２ステップ））。

　次に、図７に基づき、本実施形態に係る電動モータの制御方法のうち、上記実施形態で説明した第２制御回路９４によって実行されるステップについて述べる。図７は、上記実施形態に係る電動モータ用の制御装置が備える第２制御回路によって実行される処理を示すフローチャートである。

　第２制御回路９４は、インバータ回路６０に対して直流電力を供給することができない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知したか否かを判定する（図７においてステップＳ２－１）。

　そして、第２制御回路９４は、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知したとき（図７のステップＳ２－１で「ＹＥＳ」）、無励磁作動型電磁ブレーキ３６によって電動モータ３２を制動するための制御を開始する（図７においてステップＳ２－２）。

　一方、第２制御回路９４は、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることが検知されなかったとき（図７のステップＳ２－１で「ＮＯ」）、ステップＳ２－１に戻って処理を繰り返す。

　最後に、図８に基づき、本実施形態に係る電動モータの制御方法のうち、上記実施形態で説明した第３制御回路９６によって実行されるステップについて述べる。図８は、上記実施形態に係る電動モータ用の制御装置が備える第３制御回路によって実行される処理を示すフローチャートである。

　まず、第３制御回路９６は、前記第１及び前記第２状態データのうち少なくともいずれかに基づき異常が生じたか否かを判定する（図８においてステップＳ３－１）。

　そして、第３制御回路９６は、前記第１及び前記第２状態データのうち少なくともいずれかに基づき異常を検知したとき（図８のステップＳ３－１で「ＹＥＳ」）、交流電源１１０から第１変換回路７２に対して交流電力を供給するか否かを切り替えるためのスイッチ回路８０をＯＦＦにする（図８においてステップＳ３－２）。

　一方、第３制御回路９６は、前記第１及び前記第２状態データのうち少なくともいずれかに基づき異常を検知しなかったとき（図８のステップＳ３－１で「ＮＯ」）、ステップＳ３－１に戻って処理を繰り返す。

　なお、図６に基づき説明した第１制御回路９２によって実行されるステップ、図７に基づき説明した第２制御回路９４によって実行されるステップ、及び図８に基づき説明した第３制御回路９６によって実行されるステップは、それぞれ、互いに並行して行われることが好ましい。

　（変形例）
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　上記実施形態では、ロボットアーム２０が重力の影響を受けることで電動モータ３２の回転軸３３が回転し得るように構成される場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットアーム２０が重力以外の外力（例えば、作業者の人力等）を受けることで電動モータ３２の回転軸３３が回転し得るように構成されてもよい。

　上記実施形態では、電動モータ用の制御装置５０が、ロボット１０の関節軸ＪＴ１～ＪＴ６それぞれを駆動するための電動モータ３２の動作を制御するために設けられる場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、電動モータ用の制御装置５０は、ロボット１０以外の装置（例えば、作業現場で用いられるドリルを駆動するための駆動装置等）内において、回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータの動作を制御するために設けられてもよい。

　上記実施形態では、インバータ回路６０がアームとしてＩＧＢＴ６２ａ～６２ｆ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、インバータ回路６０がアームとしてＦＥＴ（Field Effect Transistor、電界効果トランジスタ）を有してもよいし、他のトランジスタを有してもよいし、又は、その他のスイッチング素子を有してもよい。

　上記実施形態では、第１制御回路９２は、インバータ回路６０内でＩＧＢＴ６２ａ～６２ｃ（三つの上アーム）をＯＦＦにし、ＩＧＢＴ６２ｄ～６２ｆ（三つの下アーム）をＯＮにしすることで、電動モータ３２（三相交流モータ）の三つの相全てを短絡させて短絡回路を形成する場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、第１制御回路９２は、インバータ回路６０内でＩＧＢＴ６２ａ～６２ｃをＯＮにし、ＩＧＢＴ６２ｄ～６２ｆをＯＦＦにすることで、電動モータ３２の三つの相全てを短絡させて短絡回路を形成してもよい。

　ひいては、第１制御回路９２は、インバータ回路６０内でＩＧＢＴ６２ａ～６２ｃ（三つの上アーム）から成る第１群、及びＩＧＢＴ６２ｄ～６２ｆ（三つの下アーム）から成る第２群のうちいずれか一方の群の三つのアーム全てをＯＮにし、いずれか他方の群の三つのアーム全てをＯＦＦにすることで、電動モータ３０（三相交流モータ）の三つの相全てを短絡させてもよい。

　これにより、例えば、電動モータ３２（三相交流モータ）の二つの相を短絡させて前記短絡回路を形成する場合と比較して、ロボットアーム２０の関節軸ＪＴ３よりも先端側の部分が、滑らかにゆっくりと落下方向に回動する。その結果、電動モータ用の制御装置５０は、電動モータ３２をいっそう確実に制動することが可能となる。

　或いは、第１制御回路９２は、例えば、インバータ回路６０内でＩＧＢＴ６２ａ、６２ｂ、６２ｆをＯＮにし、ＩＧＢＴ６２ｃ、６２ｄ、６２ｅをＯＦＦにすることで、電動モータ３２（三相交流モータ）の三つの相全てを短絡させて短絡回路を形成してもよい。

　ひいては、第１制御回路９２は、インバータ回路６０内でＩＧＢＴ６２ａ～６２ｃ（三つの上アーム）から成る第１群、及びＩＧＢＴ６２ｄ～６２ｆ（三つの下アーム）から成る第２群のうちいずれか一方の群の二つのＩＧＢＴをＯＮにし、前記二つのＩＧＢＴとは異なる相に属する前記いずれか他方の群の一つのＩＧＢＴをＯＮ又はＯＦＦにし、残り三つのＩＧＢＴ全てをＯＦＦにすることで、電動モータ３２（三相交流モータ）の二つの相を短絡させて前記短絡回路を形成してもよい。

　上記実施形態では、電動モータ用の制御装置５０が交流電源１１０から交流電力を供給される場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、電動モータ用の制御装置５０が直流電源から直流電力を供給されてもよい。このような場合、第１変換回路７２がコンバータ回路７３を有しなくてもよいし、或いは、第１変換回路７２自体を設けなくてもよい。

　上記実施形態では、電動モータ用の制御装置５０が、三相交流モータである電動モータ３２の動作を制御する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、電動モータ用の制御装置５０は、単相交流モータの動作を制御してもよいし、又は、その他の電動モータの動作を制御してもよい。なお、このような場合、インバータ回路６０及びその他の構成が、電動モータの構成に適合するように変更される必要がある。

　上記実施形態では、電動モータ用の制御装置５０が、ロボット制御装置４０の一部として構成される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、電動モータ用の制御装置５０は、ロボット制御装置４０とは別個に設けられてもよい。

　上記実施形態では、スイッチ回路８０がリレー回路として構成される場合を説明した。しかし、このような場合に限定されず、スイッチ回路８０は、ダイオード、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、又はその他のスイッチング素子として構成されてもよい。

　上記実施形態では、ロボット１０が、自らの状態を示す第１状態データを取得するための第１センサ１２０ａと、ロボット１０によって作業されるワークＷの状態を示す第２状態データを取得するための第２センサ１２０ｂと、を備える場合について説明した。しかし、このような場合に限定されず、ロボット１０が、第１センサ１２０ａ及び第２センサ１２０ｂのいずれかを備えてもよい。このような場合、電動モータ用の制御装置５０は、前記第１状態データ及び前記第２状態データのいずれかに基づき、異常が生じたか否かを判定してもよい。

　また、ロボット１０が、第１センサ１２０ａ及び第２センサ１２０ｂの両方を備えなくてもよい。このような場合、電動モータ用の制御装置５０は、例えば、上記で説明したロボット１０を非常停止又は保護停止させる要因によって、上記したように、電動モータ３２にダイナミックブレーキを作用させたり、電動モータ３２を減速停止させるためのサーボ制御を開始したり、電動モータ３２に無励磁作動型電磁ブレーキ３６を作用させたりしてもよい。

　上記実施形態では、第２電圧検出回路７８が、第１変換回路７２（変換回路）の入力端子間の電圧値Ｖ_Ｂを検出し、検出した電圧値Ｖ_Ｂを第２制御回路９４へと出力する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、第２電圧検出回路７８は、交流電源１１０の出力端子間の電圧値を検出し、検出した当該電圧値を第２制御回路９４へと出力してもよい。そして、第２制御回路９４は、当該電圧値が所定の正常な範囲外になったことに基づき、インバータ回路６０に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、無励磁作動型電磁ブレーキ３６によって電動モータ３２を制動するための制御を開始してもよい。

　なお、上記実施形態では、電動モータ用の制御装置５０が図２の回路構成を備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、作業者が触れる可能性のある又は作業者が触れることを前提とした構成要素（例えば、ティーチペンダント等）に制御回路９０の一部を設ける場合、絶縁系の変換回路を設けて当該絶縁系の変換回路で電力の態様を変換してから前記構成要素へと電力を供給してもよい。これにより、作業者の安全を確保することが可能となる。

　１０　ロボット
　１１　基台
　２０　ロボットアーム
　３０　リンク
　３２　電動モータ
　３３　回転軸
　３４　エンコーダ
　３６　無励磁作動型電磁ブレーキ
　４０　ロボット制御装置
　５０　電動モータ用の制御装置
　６０　インバータ回路
　６２　ＩＧＢＴ
　６４　還流ダイオード
　７０　コンデンサ
　７２　第１変換回路
　７３　コンバータ回路
　７４　第２変換回路
　８０　スイッチ回路
　８２　スイッチ
　８４　コイル
　９０　制御回路
　９２　第１制御回路
　９４　第２制御回路
　９６　第３制御回路
　１１０　交流電源
　１２０ａ　第１センサ
　１２０ｂ　第２センサ
　ＪＴ　関節軸
　Ｗ　ワーク

Claims (13)

1. 　回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータの動作を制御するための制御装置であって、
   　直流電力を交流電力に変換するように構成され、変換した前記交流電力を前記電動モータへと出力するためのインバータ回路と、
   　前記インバータ回路を制御するための第１制御回路と、
   　前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値を検出し、前記入力端子間の電圧値を前記第１制御回路へと出力するための第１電圧検出回路と、を備え、
   　前記第１制御回路は、
   　　前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値以上であることが検出されたとき、前記インバータ回路によって前記電動モータをサーボ制御し、且つ、
   　　前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、前記電動モータにダイナミックブレーキを作用させることを特徴とする、電動モータ用の制御装置。
2. 　前記第１制御回路は、前記インバータ回路に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたとき又は前記異常が予測されるとき、前記電動モータを減速停止させるためのサーボ制御を開始する、請求項１に記載の電動モータ用の制御装置。
3. 　前記電動モータは、前記ダイナミックブレーキに加えて無励磁作動型電磁ブレーキによっても制動され、
   　前記無励磁作動型電磁ブレーキの動作を制御するための第２制御回路をさらに備え、
   　前記第２制御回路は、前記インバータ回路に対して直流電力を正常に供給し得ない異常が検出されたとき又は前記異常が予測されるとき、前記無励磁作動型電磁ブレーキによって前記電動モータを制動するための制御を開始する、請求項１又は２に記載の電動モータ用の制御装置。
4. 　電源から供給される電力の態様を変換するように構成され、変換した前記電力を前記インバータ回路へと出力するための変換回路と、
   　前記電源の出力端子間の電圧値、又は前記変換回路の入力端子間の電圧値を検出し、検出した前記電圧値を前記第２制御回路へと出力するための第２電圧検出回路と、をさらに備え、
   　前記第２制御回路は、前記第２電圧検出回路で検出された前記電圧値が所定の正常な範囲外になったことに基づき、前記異常が検出されたこと又は前記異常が予測されることを検知して、前記無励磁作動型電磁ブレーキによって前記電動モータを制動するための制御を開始する、請求項３に記載の電動モータ用の制御装置。
5. 　前記電源は交流電源であり、
   　前記変換回路は、前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するように構成されたコンバータ回路を含む、請求項４に記載の電動モータ用の制御装置。
6. 　前記変換回路と前記インバータ回路との間で、前記変換回路及び前記インバータ回路に対して並列に接続されるコンデンサをさらに備える、請求項４又は５に記載の電動モータ用の制御装置。
7. 　前記電動モータは、三相交流モータとして構成され、
   　前記インバータ回路は、三つの相を有する三相インバータとして構成され、
   　前記第１制御回路は、前記インバータ回路内で三つの上アームから成る第１群、及び三つの下アームから成る第２群のうちいずれか一方の群の三つのアーム全てをＯＮにし、いずれか他方の群の三つのアーム全てをＯＦＦにすることで、前記三相交流モータの三つの相全てを短絡させるか、又は、前記いずれか一方の群の二つのアームをＯＮにし、前記二つのアームとは異なる相に属する前記いずれか他方の群の一つのアームをＯＮ又はＯＦＦにし、残り三つのアーム全てをＯＦＦにすることで、前記三相交流モータの二つの相を短絡させて前記短絡回路を形成する、請求項１乃至６のいずれかに記載の電動モータ用の制御装置。
8. 　前記第１制御回路は、前記インバータ回路内で三つの上アームをＯＦＦにし、三つの下アームをＯＮにすることで、前記三相交流モータの三つの相全てを短絡させて前記短絡回路を形成する、請求項７に記載の電動モータ用の制御装置。
9. 　前記第１制御回路は、前記ダイナミックブレーキを作用させる際に、前記インバータ回路内で前記短絡回路を形成する状態と形成しない状態とをパルス状に切り替え可能であってもよい、請求項１乃至８のいずれかに記載の電動モータ用の制御装置。
10. 　前記第１制御回路は、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたときに加えて、前記第１制御回路が電源から電力を供給されて作動し始める初期状態においても前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、前記電動モータにダイナミックブレーキを作用させる、請求項１乃至９のいずれかに記載の電動モータ用の制御装置。
11. 　請求項１乃至１０のいずれかに記載の電動モータ用の制御装置と、
    　前記電動モータ用の制御装置によって動作を制御される電動モータと、
    　前記電動モータによって駆動する関節軸を有するロボットアームと、を備えることを特徴とする、ロボット。
12. 　前記外力が重力であり、前記ロボットアームが重力の影響を受けることで前記電動モータの回転軸が回転し得るように構成される、請求項１１に記載のロボット。
13. 　回転軸が外力の影響で回転し得る電動モータの動作を制御するための制御方法であって、
    　直流電力を交流電力に変換するように構成され、変換した前記交流電力を前記電動モータへと出力するためのインバータ回路と、前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値を検出するための第１電圧検出回路と、が予め準備されており、
    　前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記電動モータをサーボ制御するために必要な所定の電圧値以上であることが検出されたとき、前記インバータ回路によって前記電動モータをサーボ制御する第１ステップと、
    　前記インバータ回路の電力供給用の入力端子間の電圧値が前記所定の電圧値よりも小さくなったことが検出されたとき、前記インバータ回路内で短絡回路を形成することによって、前記電動モータにダイナミックブレーキを作用させる第２ステップと、を備えることを特徴とする、電動モータの制御方法。

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