JPH04101687A - 工業用ロボットの安全装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工業用ロボット等のコントローラにおける安
全装置に係り、特にロボットのエンコーダからの信号異
常に対してロボットの暴走を防止する様にした工業用ロ
ボットの安全装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、コストの低減、省力化の観点から様々な産業分野
において、各種の工業用ロボットが広く利用されている
が、工業用ロボットの導入に伴ってその制御面での安全
性が大きくクローズアップされてきた。以下、図面を参
照しながら従来のエンコーダの断線等エンコーダ異常に
関する一例について説明する。

一般に、工業用ロボット等のコントローラのサーボ制御
系の構成は、第４図に示すように、位置制御をサーボプ
ロセッサで行なわせる、いわゆる、ソフトウェアサーボ
方式と呼ばれるハードウェア構成となっている。第４図
において、サーボ処理部１は、サーボプロセッサ２より
制御対象３に対して与えられる目標値４と、検出部５か
らのフィードバック信号６との偏差を操作量７として、
偏差が零になるように制御する。後段の訃動装置８は、
制御対象３のモータ９を制御輛動するもので、サーボ処
理部１からサーボ状態のオン／オフ制御とモータ動作時
の操作信号が与えられる。検出部５は、モータ９に直結
されたエンコーダ１０からのパルス信号よりモータ９の
回転位置を検出し、位置フィードバック信号としてサー
ボ処理部１に戻している。

従来、第４図の構成で、ロボットの動作中にエンコーダ
の信号線が断線したりエンコーダ自身が故障したりした
場合、第５図のような方法により検出していた。以下そ
の動作について説明する。

ライントライバ出力方式エンコーダ１１より出力されｆ
、−Ａ　相、Ａ相のエンコーダフィードバック信号は、
それぞれ別々のフォトカプラ１２．１３によりＡ相をＡ
相とし、Ｗ相をＡ相として生成した後、ＡＮＤ回路１４
で論理積がとられ、Ａ相が断線したときには正常なＷ相
からＡ相を、Ｗ相が断線したときには正常なＡ相からＡ
相をというように片方が断線した場合でも常にＡ相と等
価なＡ相に変換されて位置カウンタ１５に入力されるよ
うになっている。片方断線検出部１６では、二本のＡ相
信号より片方断線を検出し、制御対象が動作中であれば
、次の停止位置まで通常動作した後に停止させている。

また、両方断線検出部１７では、制御対象が動作中であ
るときに位置カウンタ１５の入力信号にある一定時間内
変化がなかった場合、両方断線と検出し、モータの駆動
装置の電源を落すというものであった。＜竹Ｆａ！’　
１−＋１’／１６１！Ｊ　）〔発明が解決しようとする
課題〕 このような従来の技術では、エンコーダのフィードバッ
ク信号の耐ノイズ性向上に使われていたＡ相、Ｂ相に相
対する／Ａ相、／Ｂ相信号をそれぞれ別々のインターフ
ェース回路で受けることにより、ライントライバ出力方
式エンコーダの特徴である耐ノイズ性の利点が損なわれ
てしまうため。

エンコーダフィードバック信号に外部からのノイズが重
畳し易く、場合によっては、モータの位置ずれや安全装
置の誤動作を発生させてしまうという問題点があった。

本発明の目的は、このような上記問題点を解消し、安価
で、しかも確実な動作によって制御対象の暴走を未然に
防止するロボットの安全装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために１本発明は、Ａ相、Ｂ相、
及びこれに相反するＡ相、Ｂ相信号をもつライントライ
バ出力方式エンコーダと、エンコーダのＡ相とＡ相、及
びＢ相とＢ相を一対にした信号を受は取るインターフェ
ース回路と、インターフェース回路出力からのＡ相とＢ
相、及びＡ相とＢ相の再生信号よりエンコーダの異常、
及び信号断線の検出を行ない、検出時に駆動装置のサー
ボ状態を解除させるための信号を発生させる回路から構
成される。

〔作用〕

本発明は、上記した構成により、ライントライバ出力方
式エンコーダの特徴である耐ノイズ性の利点を活かすこ
とでエンコーダフィードバック信号に外部からのノイズ
が重畳してもインターフェース回路の入力段でキャンセ
ルされて出力に反映されることはない。このため、モー
タの位置ずれや安全装置の誤動作を発生させてしまうと
いう問題点も無くなり、Ａ相とＡ相、及び、Ｂ相とＢ相
の再生信号からエンコーダの異常、及び、信号断線を確
実に検出することができる。従って、ロボットの動作中
にエンコーダが異常、又は断線した場合は、直ちに駆動
装置のサーボ状態を解除させて即時停止させることが可
能となり、従来技術で発生していたモータの位置ずれや
安全装置の誤動作を無くすとともに、主目的である制御
対象の暴走を未然に防ぐことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第１図、第２図、第３図ともＡ相のみについ
て示しているが、Ｂ相についても同しように説明可能で
ある。

第１図は、本発明の一実施例を示すものである。

第１図において、１８は、エンコーダの信号を出力する
ライントライバ、１９．２０は、エンコーダの信号線か
ら信号を受は取るフォトカプラ、２１は、エンコーダの
断線等の異常を検出する断線検出回路、２２は、位置カ
ウンタ回路である。

以上のように構成されたエンコーダの断線に関する安全
装置について、以下、第１図、第２図及び第３図を用い
てその動作を説明する。まず、第２図は、この回路をブ
ロック図化したもので全体構成を示す。ライントライバ
出力１８で出力されたＡ相、π相のエンコーダフィード
バック信号は、２３のエンコーダインターフェース部で
、１９．２０のフォトカプラにＡ相とπ相を一対の信号
として入力する。ここで、１９のフォトカプラではＡ相
を、２０のフォトカプラではπ相のエンコーダ信号を再
生し、これらの信号は、２］の断線検出回路で論理積が
とられる。

断線検出回路２１では、Ａ相とπ相が相反する信号であ
るため、Ａ相とπ相がともに正常である場合には論理積
が成立しないことを利用して、エンコーダの異常を検出
する。ロボットの動作中に異常が検出されると、モータ
駆動装置のサーボ状態を解除させるための信号を出力し
、モータ駆動装置のサーボ状態を解除して即時停止させ
る。第３図は、上記実施例のエンコーダインターフェー
ス部２３と断線検出部２１における、エンコーダ出力Ａ
相が断線した時のタイミングチャートを示したものであ
る。

上記実施例によれば、Ａ相とπ相との間で論理積をとる
ことによりエンコーダの異常検出を容易にし、ロボット
等の制御対象を安全に、即時、停止させることができる
ようになる。

〔発明の効果〕

本発明は、通常のライントライバ出力方式エンコーダの
フィードバック信号Ａ相、Ａ相、Ｂ相、π相と、この信
号よりＡ相、π相、及びＢ相、π相の再生信号を生成す
るインターフェース回路と、Ａ相、π相、Ｂ相、π相の
何れかが断線した時、それを検出し、サーボ疑動装置の
サーボ状態を解除する信号を出力する回路を設けること
により、ロボット等の制御対象を安全に即時停止させ、
従来の断線検出装置に比へて、安価な構成で著しく安全
性を向上させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例における安全装
置のブロック図、第３図はエンコーダ信号異常時のタイ
ミングチャート、第４図は従来の工業用ロボットの制御
ブロック図、第５図は従来技術における安全装置の回路
図である。 １８　ライントライバ、１９・２０・・フォトカプラ、
２１　断線検出回路。 第 霞 第　　ｚ　図 工、つ一タまつ　Ａ相 工；］−７土つへ８日 イノ９フＩ−スよりＡ耳０ 鍜　　３　に ｂシ狩幻４ 代理へ升埋士 がノ 膀　　チ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータの回転位置をパルス信号として出力するイン
   クリメンタル式エンコーダを備えたモータ制御装置にお
   いて、 前記エンコーダのＡ相と、前記Ａ相に相反する＠Ａ＠相
   とを一対にして入力するインターフェース回路と、前記
   Ａ相、または前記＠Ａ＠相の何れか一方の信号が途絶え
   れば前記モータ制御装置に対して停止信号を出力するよ
   うに構成された回路とを含むことを特徴とする工業用ロ
   ボットの安全装置。