JPH06297366A - 産業用ロボット - Google Patents
産業用ロボットInfo
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- JPH06297366A JPH06297366A JP8995793A JP8995793A JPH06297366A JP H06297366 A JPH06297366 A JP H06297366A JP 8995793 A JP8995793 A JP 8995793A JP 8995793 A JP8995793 A JP 8995793A JP H06297366 A JPH06297366 A JP H06297366A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】省エネルギーで小型の産業用ロボットを提供す
ること。 【構成】ロボットのモータ軸速度が、(a)に示すよう
に、ティーチ点で０になっている期間ＴＷは、(b)に示
すように、モータの電流と、(c)に示すように、オフブ
レーキタイプのブレーキの電流を、それぞれ０に制御
し、経過時間待ち及び入力待ち状態では、ブレーキを作
動させて姿勢保持を行なうようにしたもの。 【効果】モータとブレーキによる消費電力れが低減され
るので省電力化が図れ、モータを小型化できるので、ロ
ボット装置のコンパクト化が可能になり、生産設備の省
エネルギー化につながる。
ること。 【構成】ロボットのモータ軸速度が、(a)に示すよう
に、ティーチ点で０になっている期間ＴＷは、(b)に示
すように、モータの電流と、(c)に示すように、オフブ
レーキタイプのブレーキの電流を、それぞれ０に制御
し、経過時間待ち及び入力待ち状態では、ブレーキを作
動させて姿勢保持を行なうようにしたもの。 【効果】モータとブレーキによる消費電力れが低減され
るので省電力化が図れ、モータを小型化できるので、ロ
ボット装置のコンパクト化が可能になり、生産設備の省
エネルギー化につながる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マニプレータの駆動に
電気的なサーボモータを用いた産業用ロボットに係り、
特にティーチング・プレイバック方式のロボット装置に
好適な産業用ロボットに関する。
電気的なサーボモータを用いた産業用ロボットに係り、
特にティーチング・プレイバック方式のロボット装置に
好適な産業用ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用のロボット、特にティーチング・
プレイバック方式の産業用ロボットでは、マニプレータ
(ロボット本体)駆動用の動力源として電気的なサーボモ
ータを用いたものが一般的で、且つ、このサーボモータ
には電磁開放型のブレーキ、いわゆるオフブレーキタイ
プのブレーキを備えているのが通例であり、そして、従
来のロボット装置では、このブレーキによるブレーキ力
は、ロボットが動作を停止して、サーボモータに供給さ
れている電流が遮断されている、いわゆるモータ電流遮
断時での姿勢保持のためだけに用いられ、プレイバック
中は、たとえロボットが停止していても、ブレーキは通
電されたままで、ブレーキ力は働かないようにしてい
た。
プレイバック方式の産業用ロボットでは、マニプレータ
(ロボット本体)駆動用の動力源として電気的なサーボモ
ータを用いたものが一般的で、且つ、このサーボモータ
には電磁開放型のブレーキ、いわゆるオフブレーキタイ
プのブレーキを備えているのが通例であり、そして、従
来のロボット装置では、このブレーキによるブレーキ力
は、ロボットが動作を停止して、サーボモータに供給さ
れている電流が遮断されている、いわゆるモータ電流遮
断時での姿勢保持のためだけに用いられ、プレイバック
中は、たとえロボットが停止していても、ブレーキは通
電されたままで、ブレーキ力は働かないようにしてい
た。
【０００３】これを図４により説明すると、ティーチン
グ・プレイバック方式のロボットでは、図４(a)に示す
ように、マニプレータの或る関節(可動軸)のサーボモー
タ(以下、単にモータと記す)が回転中、時刻０以降の或
る時点Ｔ1 でティーチ点(ティーチング点)に停止し、所
定の経過時間待ち期間ＴW の後の時点Ｔ2 で再び回転を
始めた場合を想定すると、同図(b)に示すように、この
期間ＴW 中もモータの電流は供給したままにし、同様に
ブレーキ電流も、同図(c)に示すように、連続的に通電
したままにして、このマニプレータが停止している期間
ＴW 中でもブレーキは作動させないようにし、このとき
でのマニプレータの姿勢の保持は、専らモータに供給さ
れている停止保持電流によって発生される停止トルクに
より与えられるようになっていた。
グ・プレイバック方式のロボットでは、図４(a)に示す
ように、マニプレータの或る関節(可動軸)のサーボモー
タ(以下、単にモータと記す)が回転中、時刻０以降の或
る時点Ｔ1 でティーチ点(ティーチング点)に停止し、所
定の経過時間待ち期間ＴW の後の時点Ｔ2 で再び回転を
始めた場合を想定すると、同図(b)に示すように、この
期間ＴW 中もモータの電流は供給したままにし、同様に
ブレーキ電流も、同図(c)に示すように、連続的に通電
したままにして、このマニプレータが停止している期間
ＴW 中でもブレーキは作動させないようにし、このとき
でのマニプレータの姿勢の保持は、専らモータに供給さ
れている停止保持電流によって発生される停止トルクに
より与えられるようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ロボ
ット装置の省エネルギー化と省電力化について充分な配
慮がされているとは言えず、電力消費が多くなって、モ
ータ及びブレーキの発熱量の増加により温度上昇が著し
くなってしまうと共に、稼働コストの上昇を伴なってし
まうという問題があった。
ット装置の省エネルギー化と省電力化について充分な配
慮がされているとは言えず、電力消費が多くなって、モ
ータ及びブレーキの発熱量の増加により温度上昇が著し
くなってしまうと共に、稼働コストの上昇を伴なってし
まうという問題があった。
【０００５】つまり、ティーチング・プレイバック方式
のロボットでは、ある作業エリア内で或る一定の作業を
実行しようとする際、制御入力待ち及び経過時間待ちの
状態にある期間がかなりあるのが一般的であるが、従来
技術では、この待ち期間中も途切れることなくモータと
ブレーキの双方に通電されているため、電力消費が多く
なってしまうのである。
のロボットでは、ある作業エリア内で或る一定の作業を
実行しようとする際、制御入力待ち及び経過時間待ちの
状態にある期間がかなりあるのが一般的であるが、従来
技術では、この待ち期間中も途切れることなくモータと
ブレーキの双方に通電されているため、電力消費が多く
なってしまうのである。
【０００６】特に、ブレーキ内蔵タイプのモータの場合
は、オフブレーキタイプのブレーキが一般的であること
から、モータの温度上昇の要因となっており、さらに省
電力化、モータのコンパクト化の障害となっていた。
は、オフブレーキタイプのブレーキが一般的であること
から、モータの温度上昇の要因となっており、さらに省
電力化、モータのコンパクト化の障害となっていた。
【０００７】本発明の目的は、昨今のエネルギー事情に
鑑み、地球温暖化の防止対策の一環として、より省エネ
ルギーで省電力の産業用ロボットを提供することにあ
る。
鑑み、地球温暖化の防止対策の一環として、より省エネ
ルギーで省電力の産業用ロボットを提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、マニプレー
タの停止時点とそれに続く移動開始時点までの期間を検
出する停止期間検出手段と、上記マニプレータ駆動用サ
ーボモータに供給されている電流の少なくとも一部と上
記マニプレータの姿勢保持用電磁開放型ブレーキ装置に
供給されている電流を遮断する電流制御手段とを設け、
上記停止期間検出手段により検出した期間内で上記電流
制御手段を作動させるようにして達成される。
タの停止時点とそれに続く移動開始時点までの期間を検
出する停止期間検出手段と、上記マニプレータ駆動用サ
ーボモータに供給されている電流の少なくとも一部と上
記マニプレータの姿勢保持用電磁開放型ブレーキ装置に
供給されている電流を遮断する電流制御手段とを設け、
上記停止期間検出手段により検出した期間内で上記電流
制御手段を作動させるようにして達成される。
【０００９】これを実施例に即して、具体的に説明する
と、以下の通りとなる。
と、以下の通りとなる。
【００１０】本発明は、産業用ロボットが、或る作業エ
リア内において一定の作業をしようとする際、一般的に
は入力待ち及び経過時間待ちの状態の時間がかなり有
り、この間に、ブレーキに対する通電を遮断してブレー
キを作動させ、同時にモータ電流を遮断或いは低減する
ことにより省エネルギー化が得られるようにしたもので
ある。
リア内において一定の作業をしようとする際、一般的に
は入力待ち及び経過時間待ちの状態の時間がかなり有
り、この間に、ブレーキに対する通電を遮断してブレー
キを作動させ、同時にモータ電流を遮断或いは低減する
ことにより省エネルギー化が得られるようにしたもので
ある。
【００１１】一方、ブレーキには、作動時に位置をずら
してしまうという性質が多少に係わらず存在し、このた
め、ブレーキの電流を遮断させ、モータの電流を遮断或
いは低減させると、マニプレータが当初の目標位置より
ずれて停止してしまう場合があるため、入力待ち状態及
び経過時間待ちの状態において、目標とする位置決め範
囲に段階を設け、ブレーキを作動させ、モータ電流を遮
断した際、マニプレータの位置がずれて困る場合は、モ
ータ電流の遮断または、低減を行わないようにしたもの
である。
してしまうという性質が多少に係わらず存在し、このた
め、ブレーキの電流を遮断させ、モータの電流を遮断或
いは低減させると、マニプレータが当初の目標位置より
ずれて停止してしまう場合があるため、入力待ち状態及
び経過時間待ちの状態において、目標とする位置決め範
囲に段階を設け、ブレーキを作動させ、モータ電流を遮
断した際、マニプレータの位置がずれて困る場合は、モ
ータ電流の遮断または、低減を行わないようにしたもの
である。
【００１２】また、あまり短い経過時間待ち、及び入力
待ちの場合には、頻繁なブレーキの作動、開放及びモー
タ電流の通電、遮断を防ぐため、ブレーキ電流の入り、
切りのタイミング及びモータ電流の通電、遮断のタイミ
ングが変更できるようにしておき、或る一定の時間より
短いブレーキの作動、開放及びモータ電流の通電、遮断
が防止できるようにしたものである。
待ちの場合には、頻繁なブレーキの作動、開放及びモー
タ電流の通電、遮断を防ぐため、ブレーキ電流の入り、
切りのタイミング及びモータ電流の通電、遮断のタイミ
ングが変更できるようにしておき、或る一定の時間より
短いブレーキの作動、開放及びモータ電流の通電、遮断
が防止できるようにしたものである。
【００１３】次に、前述のような場合、予め想定して設
定されたモータ電流を大きく逸脱した状態で使用される
ことが想定されるため、モータの焼損防止のための温度
検出器をモータに内蔵し、温度検出器がモータの許容温
度を超えたことを感知したら動作を中断又は停止するよ
うにしたものである。
定されたモータ電流を大きく逸脱した状態で使用される
ことが想定されるため、モータの焼損防止のための温度
検出器をモータに内蔵し、温度検出器がモータの許容温
度を超えたことを感知したら動作を中断又は停止するよ
うにしたものである。
【００１４】さらに、本発明では、ロボット動作中にブ
レーキが頻繁に動作することになるから、ブレーキの長
寿命化及び騒音対策の面から、ブレーキの電流を暫増的
及び暫減的に入り切りし、ブレーキの寿命及び環境に悪
い影響を与えないようにしたものである。
レーキが頻繁に動作することになるから、ブレーキの長
寿命化及び騒音対策の面から、ブレーキの電流を暫増的
及び暫減的に入り切りし、ブレーキの寿命及び環境に悪
い影響を与えないようにしたものである。
【００１５】
【作用】停止期間検出手段と、電流制御手段とは、マニ
プレータがプレイバックなどにより動作中、経過時間待
ち、及び入力待ちの状態になる毎に、その都度、モータ
とブレーキの電流を遮断、又は低減するように働く。産
業用ロボットにおいては、或る作業エリア内において一
定の作業をしようとする際、一般的には入力待ち及び経
過時間待ちの状態の時間がかなり有る。従って、この
間、電流を遮断することにより、消費電力を充分に低減
することができる。
プレータがプレイバックなどにより動作中、経過時間待
ち、及び入力待ちの状態になる毎に、その都度、モータ
とブレーキの電流を遮断、又は低減するように働く。産
業用ロボットにおいては、或る作業エリア内において一
定の作業をしようとする際、一般的には入力待ち及び経
過時間待ちの状態の時間がかなり有る。従って、この
間、電流を遮断することにより、消費電力を充分に低減
することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明による産業用ロボットについ
て、図示の実施例により詳細に説明する。まず、図２
は、本発明の一実施例が適用されたロボット装置の全体
構成を示したもので、ここでは一例として、上アーム９
と、前アーム１５を備えた多関節型のロボット本体(マ
ニプレータ)１を用いたロボット装置が示してあり、さ
らに、このロボット本体１に接続された制御盤２と、こ
の制御盤２に接続されたプレイバックコンソール３、そ
れに、このプレイバックコンソール３に接続されたプロ
グラミングユニット４がそれぞれ示されている。
て、図示の実施例により詳細に説明する。まず、図２
は、本発明の一実施例が適用されたロボット装置の全体
構成を示したもので、ここでは一例として、上アーム９
と、前アーム１５を備えた多関節型のロボット本体(マ
ニプレータ)１を用いたロボット装置が示してあり、さ
らに、このロボット本体１に接続された制御盤２と、こ
の制御盤２に接続されたプレイバックコンソール３、そ
れに、このプレイバックコンソール３に接続されたプロ
グラミングユニット４がそれぞれ示されている。
【００１７】図１は、ロボット本体１の駆動系につい
て、上アーム９を例にして示した詳細構成図で、他のア
ーム、例えば前１５なども同様の構成となっているの
は、いうまでもない。この図１において、５はモータ
(サーボモータ)、６はオフブレーキタイプのブレーキ装
置、７は位置検出器、８は減速機、１０はサーボアン
プ、１１はモータ軸、１２はブレーキ回路、１３はコン
トロール部、それに１４は温度検出器である。
て、上アーム９を例にして示した詳細構成図で、他のア
ーム、例えば前１５なども同様の構成となっているの
は、いうまでもない。この図１において、５はモータ
(サーボモータ)、６はオフブレーキタイプのブレーキ装
置、７は位置検出器、８は減速機、１０はサーボアン
プ、１１はモータ軸、１２はブレーキ回路、１３はコン
トロール部、それに１４は温度検出器である。
【００１８】まずアーム９は減速機８を介してモータ軸
１１に結合されており、モータ５の回転により揺動駆動
される。ブレーキ装置６はモータ５に内蔵されており、
これによりモータ軸１１の回動を固定し、姿勢保持を行
なう。位置検出器７はモータ軸１１の回動に応じて位置
検出を行ない、この位置の検出結果に応じてサーボアン
プ１０がモータ電流を制御する。
１１に結合されており、モータ５の回転により揺動駆動
される。ブレーキ装置６はモータ５に内蔵されており、
これによりモータ軸１１の回動を固定し、姿勢保持を行
なう。位置検出器７はモータ軸１１の回動に応じて位置
検出を行ない、この位置の検出結果に応じてサーボアン
プ１０がモータ電流を制御する。
【００１９】ティーチング情報はプログラミングユニッ
ト４から入力され、プレイバックコンソール３を経てコ
ントロール部１３に入力される。そして、このコントロ
ール部１３は、プレイバックコンソール３からの情報を
基にして予めティーチされた内容をサーボアンプ１０に
入力し、モータ５を駆動するようになっている。一方、
ブレーキ装置８は、ブレーキ回路１２により、コントロ
ール部１３の指令に基づいて制御され、電流が供給され
たときブレーキ力を開放し、電流が絶たれたときブレー
キ力を働かせる動作を行なう。
ト４から入力され、プレイバックコンソール３を経てコ
ントロール部１３に入力される。そして、このコントロ
ール部１３は、プレイバックコンソール３からの情報を
基にして予めティーチされた内容をサーボアンプ１０に
入力し、モータ５を駆動するようになっている。一方、
ブレーキ装置８は、ブレーキ回路１２により、コントロ
ール部１３の指令に基づいて制御され、電流が供給され
たときブレーキ力を開放し、電流が絶たれたときブレー
キ力を働かせる動作を行なう。
【００２０】コントロール部１３は制御盤２に内蔵され
ているもので、マイクロコンピュータを備え、そこに搭
載してある各種のプログラムに従ってそれぞれ所定の処
理を実行し、ロボット制御に必要な各種の処理を遂行す
るように構成されている。
ているもので、マイクロコンピュータを備え、そこに搭
載してある各種のプログラムに従ってそれぞれ所定の処
理を実行し、ロボット制御に必要な各種の処理を遂行す
るように構成されている。
【００２１】さらにコントロール部１３は、そこに備え
られているマイクロコンピュータによる処理手段の一部
として、プレイバックコンソール３から入力されるティ
ーチング情報に基づいて、ロボット本体１の停止時点と
それに続く移動開始時点までの間の期間を逐次検出して
ゆく停止期間検出手段と、モータ５に供給されている電
流の少なくとも一部とブレーキ装置６に供給されている
電流を遮断する電流制御手段とが備えられており、これ
により図３に示す制御を実行するように構成されてい
る。
られているマイクロコンピュータによる処理手段の一部
として、プレイバックコンソール３から入力されるティ
ーチング情報に基づいて、ロボット本体１の停止時点と
それに続く移動開始時点までの間の期間を逐次検出して
ゆく停止期間検出手段と、モータ５に供給されている電
流の少なくとも一部とブレーキ装置６に供給されている
電流を遮断する電流制御手段とが備えられており、これ
により図３に示す制御を実行するように構成されてい
る。
【００２２】この図３は、ロボット本体１の或るティー
チ点でのモータ５の回転速度と、モータ５の電流、それ
にブレーキ装置６の電流のそれぞれの時間的経過を表わ
したもので、まず時刻０の時点では、ロボット本体１
は、この或るティーチ点の前のティーチ点から移動中な
ので、モータ５の回転速度は、時刻０以前は一定速であ
り、その後減速して時刻Ｔ1 でティーチ点に達したら、
そこに停止(回転速度０)する。そして、このティーチ点
(位置)で、時刻Ｔ4 まで所定の入力待ち或いは経過時間
待ちを行なうので、この期間ＴW の間はモータ５の回転
速度は０である。
チ点でのモータ５の回転速度と、モータ５の電流、それ
にブレーキ装置６の電流のそれぞれの時間的経過を表わ
したもので、まず時刻０の時点では、ロボット本体１
は、この或るティーチ点の前のティーチ点から移動中な
ので、モータ５の回転速度は、時刻０以前は一定速であ
り、その後減速して時刻Ｔ1 でティーチ点に達したら、
そこに停止(回転速度０)する。そして、このティーチ点
(位置)で、時刻Ｔ4 まで所定の入力待ち或いは経過時間
待ちを行なうので、この期間ＴW の間はモータ５の回転
速度は０である。
【００２３】そして、ロボット本体１は時刻Ｔ4 におい
て再び移動を開始し、次のティーチ点へ向かうので、モ
ータ５の回転速度は時刻Ｔ4 において再び加速し、所定
の一定値になる。
て再び移動を開始し、次のティーチ点へ向かうので、モ
ータ５の回転速度は時刻Ｔ4 において再び加速し、所定
の一定値になる。
【００２４】また、このとき、モータ５の電流は、時刻
Ｔ1 以降、モータ５が停止しているため、アーム９に掛
るモーメントによる保持トルクに対応した電流値だけと
なるので、一定の値となる。
Ｔ1 以降、モータ５が停止しているため、アーム９に掛
るモーメントによる保持トルクに対応した電流値だけと
なるので、一定の値となる。
【００２５】次に、この間、コントロール部１３は、そ
れに付与されている停止期間検出手段により、この時刻
Ｔ1 以降、時刻Ｔ4 までの期間ＴW に入ったことが検出
されたら、ここで同じくコントロール部１３に付与され
ている電流制御手段によるモータ５とブレーキ装置６の
電流の制御を開始させ、まず、時刻Ｔ1 でブレーキ装置
６の電流を減少させ始め、以後の所定の時点Ｔ2 で０に
遮断させる。そしてこれと並行して、この所定の時点Ｔ
2 でモータ５の電流を遮断させるのである。
れに付与されている停止期間検出手段により、この時刻
Ｔ1 以降、時刻Ｔ4 までの期間ＴW に入ったことが検出
されたら、ここで同じくコントロール部１３に付与され
ている電流制御手段によるモータ５とブレーキ装置６の
電流の制御を開始させ、まず、時刻Ｔ1 でブレーキ装置
６の電流を減少させ始め、以後の所定の時点Ｔ2 で０に
遮断させる。そしてこれと並行して、この所定の時点Ｔ
2 でモータ５の電流を遮断させるのである。
【００２６】つまり、ブレーキ装置６の電流は、時刻Ｔ
1 まではブレーキを開放状態を保つための一定値を保っ
ているが、時刻Ｔ1 からブレーキを作動させるため減少
し始め、時刻Ｔ2 で０になり、ここでブレーキ力が完全
に作動する。この結果、この時刻Ｔ2 からは、ブレーキ
装置６によるブレーキ力が完全にきき始めるため、この
時点以降、モータ５の電流を０にするのである。
1 まではブレーキを開放状態を保つための一定値を保っ
ているが、時刻Ｔ1 からブレーキを作動させるため減少
し始め、時刻Ｔ2 で０になり、ここでブレーキ力が完全
に作動する。この結果、この時刻Ｔ2 からは、ブレーキ
装置６によるブレーキ力が完全にきき始めるため、この
時点以降、モータ５の電流を０にするのである。
【００２７】ここで重要なことは、ブレーキが完全に作
動する時刻Ｔ2 までは、モータ５の電流を０にせず、モ
ーメントトルクに相当する電流を流しておくということ
で、こうしないと、アーム９が重力により落下する虞れ
を生じる。
動する時刻Ｔ2 までは、モータ５の電流を０にせず、モ
ーメントトルクに相当する電流を流しておくということ
で、こうしないと、アーム９が重力により落下する虞れ
を生じる。
【００２８】また、このコントロール部１３にある停止
期間検出手段は、ティーチングデータにより期間ＴW が
終了する時刻Ｔ4 を予め知ることができるから、これに
より電流制御手段を働かせ、この時刻Ｔ4 になる前の所
定の時刻Ｔ3 になった時点でまずモータ５の電流を、そ
れまでの０から、アーム９に掛るモーメントによる保持
トルクに対応した電流値にまで立ち上げる。そして、こ
れと同時に、この時刻Ｔ3 からブレーキ装置６への通電
を開始し、時刻Ｔ4 でブレーキを完全に開放させるのに
必要な電流にまで増加させるのである。この結果、モー
タ５の電流は、時刻Ｔ3 からブレーキが弛み始め、完全
に開放される時刻Ｔ4 まで一定の値をとり、以後、ロボ
ット本体１が次のティーチ点に移動するのに必要な電流
値に制御されるのである。
期間検出手段は、ティーチングデータにより期間ＴW が
終了する時刻Ｔ4 を予め知ることができるから、これに
より電流制御手段を働かせ、この時刻Ｔ4 になる前の所
定の時刻Ｔ3 になった時点でまずモータ５の電流を、そ
れまでの０から、アーム９に掛るモーメントによる保持
トルクに対応した電流値にまで立ち上げる。そして、こ
れと同時に、この時刻Ｔ3 からブレーキ装置６への通電
を開始し、時刻Ｔ4 でブレーキを完全に開放させるのに
必要な電流にまで増加させるのである。この結果、モー
タ５の電流は、時刻Ｔ3 からブレーキが弛み始め、完全
に開放される時刻Ｔ4 まで一定の値をとり、以後、ロボ
ット本体１が次のティーチ点に移動するのに必要な電流
値に制御されるのである。
【００２９】従って、この実施例によれば、経過時間待
ちの時刻Ｔ1 から時刻Ｔ4 までの期間ＴW の内、時刻Ｔ
2 からＴ3 までは、ロボット本体１の姿勢制御に変化を
与えること無く、モータ電流及びブレーキ電流を０にす
ることができ、電力消費を減少させることができ、省エ
ネルギー化を促進させることができる。
ちの時刻Ｔ1 から時刻Ｔ4 までの期間ＴW の内、時刻Ｔ
2 からＴ3 までは、ロボット本体１の姿勢制御に変化を
与えること無く、モータ電流及びブレーキ電流を０にす
ることができ、電力消費を減少させることができ、省エ
ネルギー化を促進させることができる。
【００３０】特に、このようなロボットでは、ロボット
本体２が或る作業エリア内において一定の作業をしよう
とする際、一般的には入力待ち及び経過時間待ちの状態
の時間がかなりの割合で存在するから、この実施例によ
れば、充分に大きな消費電力の低減が容易に得られるこ
とになり、大きな省エネルギー化を確実に得ることがで
きる。
本体２が或る作業エリア内において一定の作業をしよう
とする際、一般的には入力待ち及び経過時間待ちの状態
の時間がかなりの割合で存在するから、この実施例によ
れば、充分に大きな消費電力の低減が容易に得られるこ
とになり、大きな省エネルギー化を確実に得ることがで
きる。
【００３１】さらに、この結果、モータ５の連続動作時
間が短縮されるので、定格を下げることができ、容量の
小さいモータの使用が可能になり、小型化と軽量化を図
ることができる。なお、或る実施例によれば、このとき
得られるモータの容量低下の割合は、８０％から７０％
にも達しており、かなりの小型化、軽量化を得ることが
できた。
間が短縮されるので、定格を下げることができ、容量の
小さいモータの使用が可能になり、小型化と軽量化を図
ることができる。なお、或る実施例によれば、このとき
得られるモータの容量低下の割合は、８０％から７０％
にも達しており、かなりの小型化、軽量化を得ることが
できた。
【００３２】ところで、この実施例では、予め想定して
設定されたデューティを免脱してモータ５が制御され、
モータ電流が大きく流れる可能性がある。しかして、こ
の実施例では、モータ５に温度検出器１４が内蔵されて
おり、これによりコントロール部１３は、モータ５の温
度を監視し、一定温度以上になったときには、作業を停
止、中断することができるように構成されている。従っ
て、この実施例によれば、異常発生の虞れが未然に防止
され、高い信頼性を保持することができる。
設定されたデューティを免脱してモータ５が制御され、
モータ電流が大きく流れる可能性がある。しかして、こ
の実施例では、モータ５に温度検出器１４が内蔵されて
おり、これによりコントロール部１３は、モータ５の温
度を監視し、一定温度以上になったときには、作業を停
止、中断することができるように構成されている。従っ
て、この実施例によれば、異常発生の虞れが未然に防止
され、高い信頼性を保持することができる。
【００３３】また、上記実施例では、図３から明らかな
ように、ブレーキ装置６の電流は、時刻Ｔ1、及び時刻
Ｔ4 で、それぞれ直ちに遮断、又は最大値電流を通電す
るのではなくて、時刻Ｔ1 からＴ2 までと、時刻Ｔ3 か
らＴ4 までと、それぞれ時間をかけて暫増、暫減させる
ように、ブレーキ回路１２が構成してある。
ように、ブレーキ装置６の電流は、時刻Ｔ1、及び時刻
Ｔ4 で、それぞれ直ちに遮断、又は最大値電流を通電す
るのではなくて、時刻Ｔ1 からＴ2 までと、時刻Ｔ3 か
らＴ4 までと、それぞれ時間をかけて暫増、暫減させる
ように、ブレーキ回路１２が構成してある。
【００３４】従って、この実施例によれば、ブレーキ装
置６の開放時と作動時での機構部への衝撃が和らげられ
ることになり、騒音の低減及びブレーキの長寿命化を図
ることができる。
置６の開放時と作動時での機構部への衝撃が和らげられ
ることになり、騒音の低減及びブレーキの長寿命化を図
ることができる。
【００３５】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。ブレーキ装置６は、基本的には摩擦ブレーキの一種
であるから、その構造上、通電が遮断されてブレーキ力
が作動したとき、モータ軸１１の位置決めをずらしてし
まうという性質を多少とも有する。一方、モータ５の制
御では、その位置決め範囲の幅がサーボアンプ１０に設
定してあるサーボ定数により決められるようになってい
る。
る。ブレーキ装置６は、基本的には摩擦ブレーキの一種
であるから、その構造上、通電が遮断されてブレーキ力
が作動したとき、モータ軸１１の位置決めをずらしてし
まうという性質を多少とも有する。一方、モータ５の制
御では、その位置決め範囲の幅がサーボアンプ１０に設
定してあるサーボ定数により決められるようになってい
る。
【００３６】そこで、本発明の他の一実施例では、コン
トロール部１３に、モータ５の制御に設定されているサ
ーボ定数の位置決め範囲の幅を検出する手段を設け、検
出した位置決め範囲の幅が所定値を越えたときだけ電流
制御手段が作動されるように構成してある。ここで、こ
のサーボ定数の位置決め範囲の幅は、ロボット本体１の
ティーチ点での位置決めの精度に関係し、この幅が狭い
ほど、精度が高いことになる。
トロール部１３に、モータ５の制御に設定されているサ
ーボ定数の位置決め範囲の幅を検出する手段を設け、検
出した位置決め範囲の幅が所定値を越えたときだけ電流
制御手段が作動されるように構成してある。ここで、こ
のサーボ定数の位置決め範囲の幅は、ロボット本体１の
ティーチ点での位置決めの精度に関係し、この幅が狭い
ほど、精度が高いことになる。
【００３７】従って、この実施例によれば、ロボットの
位置決め精度が高く設定され、ブレーキ装置６による誤
差の発生が問題になる虞れを生じたときには、自動的
に、電流制御手段によるモータ５とブレーキ装置６の電
流遮断制御が停止されるので、位置決め精度が低下され
てしまうが確実に防止でき、常に所定の精度を確実に保
つことができる。
位置決め精度が高く設定され、ブレーキ装置６による誤
差の発生が問題になる虞れを生じたときには、自動的
に、電流制御手段によるモータ５とブレーキ装置６の電
流遮断制御が停止されるので、位置決め精度が低下され
てしまうが確実に防止でき、常に所定の精度を確実に保
つことができる。
【００３８】次に、上記実施例では、ロボットがティー
チ位置に達する毎にモータ５とブレーキ装置６の電源が
遮断されることになるので、ロボットにティーチングさ
れている作業内容によっては、かなり頻繁にモータ電流
の通電、遮断、及びブレーキの作動、開放が繰り返され
てしまうことになる。
チ位置に達する毎にモータ５とブレーキ装置６の電源が
遮断されることになるので、ロボットにティーチングさ
れている作業内容によっては、かなり頻繁にモータ電流
の通電、遮断、及びブレーキの作動、開放が繰り返され
てしまうことになる。
【００３９】そこで、コントロール部１３に、上記した
停止期間検出手段により検出した期間の長さを調べる判
定手段を設け、判定した期間が所定値を越えたときだけ
電流制御手段が作動されるように構成してもよい。具体
的には、ロボット本体１がティーチ点に到達した時刻
と、ブレーキ電流を低減し始める時刻、れそにモータ電
流を遮断から通電にする時刻にそれぞれオフセットを設
けると共に、これを変更可能に構成し、或る一定の時間
より短い経過時間待ち及び入力待ちの場合にはモータ５
の電流の通電、遮断と、ブレーキ装置６の作動、開放を
行わないように構成するのである。
停止期間検出手段により検出した期間の長さを調べる判
定手段を設け、判定した期間が所定値を越えたときだけ
電流制御手段が作動されるように構成してもよい。具体
的には、ロボット本体１がティーチ点に到達した時刻
と、ブレーキ電流を低減し始める時刻、れそにモータ電
流を遮断から通電にする時刻にそれぞれオフセットを設
けると共に、これを変更可能に構成し、或る一定の時間
より短い経過時間待ち及び入力待ちの場合にはモータ５
の電流の通電、遮断と、ブレーキ装置６の作動、開放を
行わないように構成するのである。
【００４０】この実施例によれば、ティーチングの内容
などに応じて、モータ５の電流の通電、遮断と、ブレー
キ装置６の作動、開放の頻度を任意に調整することがで
き、省電力化を図りながら、適切な動作を得ることがで
きる。
などに応じて、モータ５の電流の通電、遮断と、ブレー
キ装置６の作動、開放の頻度を任意に調整することがで
き、省電力化を図りながら、適切な動作を得ることがで
きる。
【００４１】なお、以上の実施例から明らかなように、
本発明の実施態様としては、以下のものがある。
本発明の実施態様としては、以下のものがある。
【００４２】 上記請求項１に記載の産業用ロボット
にあって、モータに温度検出器が内蔵され、モータが一
定の温度以上になった場合、動作を停止或いは中断させ
るように構成したことを特徴とする産業用ロボット。
にあって、モータに温度検出器が内蔵され、モータが一
定の温度以上になった場合、動作を停止或いは中断させ
るように構成したことを特徴とする産業用ロボット。
【００４３】 上記請求項１、２、３に記載の産業用
ロボットにおいて、ブレーキ電流の断続を暫増的及び暫
減的に行なうように構成したことを特徴とする産業用ロ
ボット。
ロボットにおいて、ブレーキ電流の断続を暫増的及び暫
減的に行なうように構成したことを特徴とする産業用ロ
ボット。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、サーボモータとブレー
キ装置の消費電力が大きく低減できるので、省電力化と
ロボット装置のコンパクト化が可能となり、生産設備の
省エネルギー化を充分に図ることができる。
キ装置の消費電力が大きく低減できるので、省電力化と
ロボット装置のコンパクト化が可能となり、生産設備の
省エネルギー化を充分に図ることができる。
【図１】本発明による産業用ロボットの一実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の一実施例が適用されているロボット装
置の一例を示す全体構成図である。
置の一例を示す全体構成図である。
【図３】本発明の一実施例におけるモータ速度とモータ
電流それにブレーキ電流の制御動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
電流それにブレーキ電流の制御動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【図４】ロボット装置の従来例におけるモータ速度とモ
ータ電流それにブレーキ電流の制御動作を説明するため
のタイミングチャートである。
ータ電流それにブレーキ電流の制御動作を説明するため
のタイミングチャートである。
１ ロボット本体(マニプレータ) ２ 制御盤 ３ プレイバックコンソール ４ プログラミングユニット ５ モータ(サーボモータ) ６ ブレーキ装置 ７ 位置検出器 ８ 減速機 ９ 上アーム １０ サーボアンプ １１ モータ軸 １２ ブレーキ回路 １３ コントロール部 １４ 温度検出器 １５ 前アーム
Claims (3)
- 【請求項１】 予め設定してある一連の動作命令によ
り、マニプレータの移動と停止を順次実行して行く方式
の産業用ロボットにおいて、上記マニプレータの停止時
点とそれに続く移動開始時点までの間の期間を逐次検出
してゆく停止期間検出手段と、上記マニプレータ駆動用
サーボモータに供給されている電流の少なくとも一部と
上記マニプレータの姿勢保持用電磁開放型ブレーキ装置
に供給されている電流を遮断する電流制御手段とを設
け、上記停止期間検出手段により検出した期間内で上記
電流制御手段を作動させるように構成したことを特徴と
する産業用ロボット。 - 【請求項２】 請求項１の発明において、上記サーボモ
ータの制御に設定されているサーボ定数の位置決め範囲
の幅を検出する手段を設け、検出した位置決め範囲の幅
が所定値を越えたときだけ上記電流制御手段が作動され
るように構成したことを特徴とする産業用ロボット。 - 【請求項３】 請求項１の発明において、上記停止期間
検出手段により検出した期間の長さを調べる判定手段を
設け、判定した期間が所定値を越えたときだけ上記電流
制御手段が作動されるように構成したことを特徴とする
産業用ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8995793A JPH06297366A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 産業用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8995793A JPH06297366A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 産業用ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297366A true JPH06297366A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=13985175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8995793A Pending JPH06297366A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 産業用ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06297366A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004042232A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Tokai Univ | ロボットの関節制動装置 |
| WO2009147832A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | パナソニック株式会社 | ロボット、ロボットの制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
| JP2011081460A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Matsuura Machinery Corp | 工具及び／又はパレット搬送システム |
| JP2011156611A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Nidec Sankyo Corp | ロボット制御装置およびロボット制御装置の制御方法 |
| US8663482B2 (en) | 2008-03-25 | 2014-03-04 | Tsukishima Kikai Co., Ltd. | Solid-liquid separating device, filtering apparatus, and solid-liquid separating method |
| JP2016190307A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 学校法人慶應義塾 | アーム機構 |
| KR20240149808A (ko) | 2023-04-06 | 2024-10-15 | 니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤 | 로봇의 제어 방법 및 제어 장치 |
| JP2025000746A (ja) * | 2019-12-17 | 2025-01-07 | キヤノン株式会社 | 情報処理方法、情報処理装置、システム、物品の製造方法、プログラム、記録媒体 |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP8995793A patent/JPH06297366A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004042232A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Tokai Univ | ロボットの関節制動装置 |
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| JP4634541B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2011-02-16 | パナソニック株式会社 | ロボット、ロボットの制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
| US8401702B2 (en) | 2008-06-06 | 2013-03-19 | Panasonic Corporation | Robot, and control apparatus, control method, and control program for robot |
| CN102026783B (zh) | 2008-06-06 | 2013-03-27 | 松下电器产业株式会社 | 机器人、机器人的控制装置、控制方法及控制程序 |
| JP2011081460A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Matsuura Machinery Corp | 工具及び／又はパレット搬送システム |
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| KR20240149808A (ko) | 2023-04-06 | 2024-10-15 | 니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤 | 로봇의 제어 방법 및 제어 장치 |
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