控制装置以及机器人系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410103386.9

申请日:

2014.03.19

公开号:

CN104440909A

公开日:

2015.03.25

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B25J9/18申请日:20140319|||公开

IPC分类号:

B25J9/18

主分类号:

B25J9/18

申请人:

株式会社安川电机

发明人:

尾乡庆太

地址:

日本福冈县

优先权:

2013-190980 2013.09.13 JP

专利代理机构:

北京同达信恒知识产权代理有限公司11291

代理人:

黄志华; 金丹

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内容摘要

本发明涉及控制装置以及机器人系统。控制器包括:多个第一驱动部,其分别输出用于分别驱动多个电机的多个驱动信号,并根据停止信号(BS1)而分别停止所述驱动信号的输出;第二驱动部,其输出用于驱动其他电机的驱动信号,并根据停止信号(BS2~BS4)而停止驱动信号的输出;第一传输部(R1),其将停止信号(BS1)传输到全部的第一驱动部中;第二传输部(R2~R4),其将停止信号(BS2~BS4)传输到第二驱动部;以及停止信号导入部(A1),其能够将相互独立的停止信号(SS1~SS3)分别导入到第一传输部(R1)和第二传输部(R2~R4)中。

权利要求书

权利要求书
1.  一种控制装置,包括:
多个第一驱动部,其分别输出用于分别驱动多个致动器的多个驱动信号,并根据停止信号而分别停止所述驱动信号的输出;
第二驱动部,其输出用于驱动其他致动器的驱动信号,并根据停止信号而停止所述驱动信号的输出;
第一传输部,其将所述停止信号传输到全部的所述第一驱动部中;
第二传输部,其将所述停止信号传输到所述第二驱动部;
以及停止信号导入部,其能够将相互独立的停止信号分别导入到所述第一传输部和所述第二传输部中。

2.  如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述控制装置包括多个所述第二驱动部,
按每个所述第二驱动部来设置所述第二传输部。

3.  如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述停止信号导入部具有多个端子和停止信号分配部,所述多个端子分别接收多个所述停止信号;所述停止信号分配部根据来自外部的设定输入,对所述第一传输部和所述第二传输部自由地分配所述端子。

4.  如权利要求2所述的控制装置,其特征在于,
所述停止信号导入部具有多个端子和停止信号分配部,所述多个端子分别接收多个所述停止信号;所述停止信号分配部根据来自外部的设定输入,对所述第一传输部和所述第二传输部自由地分配所述端子。

5.  如权利要求3所述的控制装置,其特征在于,
所述停止信号分配部能够进行如下设定,所述设定是将相互不同的所述端子分配给所述第一传输部和所述第二传输部、以及将相同的所述端子分配给所述第一传输部和所述第二传输部。

6.  如权利要求4所述的控制装置,其特征在于,
所述停止信号分配部能够进行如下设定,所述设定是将相互不同的所述端子分配给所述第一传输部和所述第二传输部、以及将相同的所述端子分配给所述第一传输部和所述第二传输部。

7.  如权利要求1至6中任一项所述的控制装置,其特征在于,
所述控制装置还包括制动器控制部,所述制动器控制部根据所述停止信号而使设置在每个所述致动器上的制动器工作,并与用于驱动所述致动器的所述驱动信号的停止联动,从而使与所述致动器相对应的所述制动器工作。

8.  一种机器人系统,包括:
权利要求1至7中任一项所述的控制装置;
多关节臂,其由根据来自所述第一驱动部的所述驱动信号而工作的全部的所述致动器进行驱动;
以及至少一个外部设备,其由根据来自所述第二驱动部的所述驱动信号而工作的所述致动器进行驱动。

9.  如权利要求8所述的机器人系统,其特征在于,
所述机器人系统包括作为所述外部设备的定位器,所述定位器对所述多关节臂的作业对象即工件的姿态或位置的至少一方进行调节,
并且,所述机器人系统还包括:围栏、门部、窗部、第一传感器和第二传感器,所述围栏用于包围所述多关节臂和所述定位器;所述门部被设置在所述围栏上,并能够供人出入;所述窗部被设置在所述围栏上,并能够供所述工件出入;所述第一传感器用于检测所述门部的打开,并将所述检测信号作为所述停止信号发送到所述停止信号导入部;所述第二传感器用于检测物体进入到所述窗部内,并将所述检测信号作为所述停止信号发送到所述停止信号导入部,
所述第一传输部将来自所述第一传感器的所述停止信号传输到所述第一驱动部,
所述第二传输部将来自所述第一传感器的所述停止信号以及来自所述第二传感器的所述停止信号传输到所述第二驱动部。

说明书

说明书控制装置以及机器人系统
技术领域
本发明涉及控制装置以及机器人系统。
背景技术
例如机器人或NC机床等、由控制装置自动控制的工业机械已被广泛进行实用化。在使用这些工业机械的制造工序中,为了确保安全性,可靠地使运转中的工业机械停止的机构是不可缺少的。另一方面,当通过电源的切断而使工业机械停止时,则利用电源的再通电等进行的再运转是需要时间的,这就成为使工业机械的作业效率下降的原因之一。对此,例如在日本特开平2-23080号公报中公开了一种控制装置:其不用切断电源就能够同时切断对机器人等的全部致动器的输出。
根据上述控制装置,通过瞬时恢复对致动器的输出,能够使控制对象迅速地进行再运转。然而,仅仅从停止状态迅速地进行恢复,在抑制控制对象的作业效率下降的方面存在极限。
发明内容
因此,本发明的目的是,提供能够充分地抑制随着控制对象的停止和再运转而导致的作业效率下降的控制装置以及机器人系统。
本发明的控制装置包括多个第一驱动部、第二驱动部、第一传输部、第二传输部以及停止信号导入部,所述多个第一驱动部分别输出用于分别驱动多个致动器的多个驱动信号,并根据停止信号而分别停止所述驱动信号的输出;所述第二驱动部输出用于驱动其他致动器的驱动信号,并根据停止信号而停止所述驱动信号的输出;所述第一传输部将停止信号传输到全部的第一驱动部中;所述第二传输部将停止信号传输到第二驱动部;所述停止信号导入部能够将相 互独立的停止信号分别导入到第一传输部和第二传输部中。
本发明的机器人系统包括上述控制装置、多关节臂以及至少一个外部设备,所述多关节臂由根据来自第一驱动部的驱动信号而工作的全部致动器进行驱动;所述至少一个外部设备由根据来自第二驱动部的驱动信号而工作的致动器进行驱动。
根据本发明,能够充分地抑制随着控制对象的停止和再运转而导致的作业效率的下降。
附图说明
图1是表示本实施方式的机器人系统的概要结构的示意图。
图2是控制器的框图。
图3是基本轴控制部的框图。
图4是外部轴控制部的框图。
图5是制动器控制基板的框图。
图6是停止信号导入部的框图。
图7是表示停止信号的分配的示意图。
图8是表示停止信号的分配的其他例子的示意图。
图9是表示停止信号的分配的又一其他例子的示意图。
具体实施方式
以下,关于实施方式,参照附图进行详细说明。对同一要素或具有同一功能的要素标注同一的附图标记,并省略重复的说明。
如图1所示,本实施方式的机器人系统1包括多关节臂2、定位器(外部设备)3、4、围栏5、开门传感器(第一传感器)6、进入传感器(第二传感器)7、8、以及控制器(控制装置)10。
多关节臂2具有六轴的关节。在各关节内置有一组电机(致动器)和制动器。多关节臂2对工件W执行零件安装、焊接、螺钉紧固等的各种作业。此外, 如下所述,多关节臂2的关节数并不局限于六轴。
定位器3、4用于保持工件W,并且具有至少1自由度的驱动机构,其与多关节臂2的作业相配合从而对工件W的姿态或位置的至少一方进行调节。例如定位器3、4具有:以铅直轴线为中心而使工件W旋转的1轴的旋转机构。在该旋转机构中,内置有一组电机(致动器)和制动器。
以下,将多关节臂2的电机称为“基本轴电机”,并将其他的电机称为“外部轴电机”。将多关节臂2的制动器称为“基本轴制动器”,并将其他的制动器称为“外部轴制动器”。
以包围多关节臂2和定位器3、4的方式设置围栏5,所述围栏5具有门部5a、窗部5b和窗部5c。门部5a能够供人出入。窗部5b是对应于定位器3的位置而设置的开口,并能够从围栏5外将工件W设置于定位器3上、以及能够从定位器3上向围栏5外取出工件W。窗部5c是对应于定位器4的位置而设置的开口,并能够从围栏5外将工件W设置于定位器4上、以及能够从定位器4上向围栏5外取出工件W。
开门传感器6例如是限位开关。开门传感器6用于检测门部5a已打开的情况,并将该检测信号作为停止信号发送到控制器10。
进入传感器7例如是具有光发射部7a和光接收部7b的光学式的传感器。将光发射部7a和光接收部7b设置在窗部5b的边缘部,并进行相互对置。光发射部7a向光接收部7b一侧发射出检测光。光接收部7b接收到检测光。进入传感器7基于光接收部7b中的检测光的接收的有无,检测出物体进入到窗部5b内,并将其检测信号作为停止信号发送到控制器10。
进入传感器8是与进入传感器7相同的传感器。将进入传感器8的光发射部8a和光接收部8b设置在窗部5c的边缘部,并进行相互对置。进入传感器8基于光接收部8b中的检测光的接收的有无,检测出物体进入到窗部5c内,并将其检测信号作为停止信号发送到控制器10。
控制器10用于控制多关节臂2的电机和制动器、以及定位器3、4的电机和制动器。控制器10经由电缆与编程器11连接。编程器11是用于对控制器10 输入的装置。如图2所示,控制器10内置有接触器20、变换器30、伺服单元100、指令单元200和输入输出基板300,并通过从交流电源14供给的电力而做动作。
接触器20介于控制器10内的各部和交流电源14之间,并根据异常检测信号而切换成与交流电源14的连接和切断。变换器30将从交流电源14供给的交流转换成直流,并供给于控制器10内的各部。伺服单元100将驱动电力输出到9个电机和9个制动器。指令单元200通过伺服单元100来控制电机和制动器。输入输出基板300介于传感器6~8和指令单元200之间、伺服单元100和指令单元200之间、以及接触器20和指令单元200之间,并对各种信号进行中继。
伺服单元100具有控制基板110、9个放大器140A~140I和制动器控制基板(制动器控制部)150。控制基板110具有基本轴控制部120和外部轴控制部130。控制基板110可以是一个,也可以分成两个。基本轴控制部120或外部轴控制部130的功能可以分散到两个基板上。
基本轴控制部120分别经由6个放大器140A~140F就能够驱动6个电机。在机器人系统1中,多关节臂2的6个基本轴电机12A由基本轴控制部120进行驱动。
基本轴控制部120具有:6组驱动部(第一驱动部)121A~121F;和指令接收部122(参照图3)。指令接收部122例如通过数字串行通信而接收由指令单元200发送的指令信号OS1~OS6,并将其分别传输到各驱动部121A~121F。
驱动部121A~121F分别具有输出部123和切断部124。将指令信号OS1~OS6分别输入到驱动部121A~121F的输出部123中。根据该输入,驱动部121A~121F的输出部123分别输出驱动信号DS1~DS6。驱动信号DS1~DS6是用于驱动电机的信号,并被分别输入到放大器140A~140F。驱动信号DS1~DS6例如是相对于放大器140A~140F的功率晶体管的基极电流。
切断部124例如是继电器或半导体开关,并且介于输出部123和放大器140A~140F之间。切断部124根据输入的停止信号而切断驱动信号DS1~DS6的输出。即、驱动部121A~121F根据输入的停止信号而停止驱动信号DS1~ DS6的输出。切断部124输出反馈信号,所述反馈信号表示已输入了停止信号。
由机械安全基板230输出的一个停止信号BS1被输入到基本轴控制部120,将该停止信号BS1进行分配并传输到全部的驱动部121A~121F的切断部124中。即、基本轴控制部120还具有传输部(第一传输部)R1,所述传输部R1将一个停止信号BS1传输到全部的驱动部121A~121F中。通过在基本轴控制部120内分配停止信号BS1,能够减少用于从指令单元200向基本轴控制部120发送停止信号BS1的布线。
将驱动部121A~121F的切断部124分别输出的6个反馈信号,集中成1个回执确认信号FS1,并将其从基本轴控制部120发送到机械安全基板230。当在全部的驱动部121A~121F的切断部124输出了反馈信号时,则发送回执确认信号FS1。还将回执确认信号FS1从基本轴控制部120发送到制动器控制基板150,并将所述回执确认信号FS1用作用于驱动基本轴制动器13A的信号。可以代替回执确认信号FS1而将停止信号BS1输出到制动器控制基板150,并将停止信号BS1用作用于驱动基本轴制动器13A的信号。
可以设置双重的用于切断驱动信号DS1~DS6输出的结构。具体而言,可以将相互串联的两个切断部124分别设置在驱动部121A~121F上,并分开设置了对一个切断部124传输停止信号的传输部、以及对另一个切断部124传输停止信号的传输部。与此相对应,还可以设置双重的开门传感器6和进入传感器7、8等停止信号的输出源,将由双重的输出源分别输出的两个停止信号分别导入到两个传输部中。在该情况下,即使在一个切断部124发生了异常时,也能够通过另一个切断部124切断驱动信号DS1~DS6。当未对一个传输部输入停止信号时,只要将停止信号输入到另一个传输部,就能够切断驱动信号DS1~DS6。因此,能够更可靠地使电机停止。
在将相互串联的两个切断部124分别设置在驱动部121A~121F的情况下,关于回执确认信号FS1,如果在各个驱动部121A~121F的至少一方的切断部124中输入了停止信号时,输出该回执确认信号FS1即可。
外部轴控制部130分别经由三个放大器140G~140I就能够驱动三个电机。 在机器人系统1中,分别驱动定位器3、4的两个外部轴电机12B由外部轴控制部130进行驱动。
外部轴控制部130具有:三组驱动部(第二驱动部)131A~131C;和指令接收部132(参照图4)。指令接收部132例如通过数字串行通信而接收由指令单元200发送的指令信号OS7~OS9,并将其传输到各驱动部131A~131C。
驱动部131A~131C分别具有输出部133和切断部134。将指令信号OS7~OS9分别输入到驱动部131A~131C的输出部133中。根据该输入,驱动部131A~131C的输出部133分别输出驱动信号DS7~DS9。驱动信号DS7~DS9是用于驱动电机的信号,并被分别输入到放大器140G~140I。驱动信号DS7~DS9例如是相对于放大器140G~140I的功率晶体管的基极电流。
切断部134例如是继电器或半导体开关,并且介于输出部133和放大器140G~140I之间。驱动部131A~131C的切断部134根据输入的停止信号而分别切断驱动信号DS7~DS9的输出。即、驱动部131A~131C根据输入的停止信号而分别停止驱动信号DS7~DS9的输出。驱动部131A~131C的切断部134分别输出反馈信号FS2~FS4,所述反馈信号FS2~FS4表示已输入了停止信号。
将三个停止信号BS2~BS4从机械安全基板230传输到外部轴控制部130,这些信号分别被传输到驱动部131A~131C的切断部134中。即、外部轴控制部130还具有传输部(第二传输部)R2~R4,所述传输部R2~R4将停止信号BS2~BS4分别传输到驱动部131A~131C的切断部134中。按每个驱动部131A~131C来设置传输部R2~R4。
将切断部134输出的反馈信号FS2~FS4分别作为回执确认信号而发送到机械安全基板230。回执确认信号FS2~FS4还被发送到制动器控制基板150,并用作用于驱动外部轴制动器13B的信号。可以代替回执确认信号FS2~FS4而将停止信号BS2~BS4输出到制动器控制基板150,并将停止信号BS2~BS4用作用于驱动制动器的信号。
可以设置双重的用于切断驱动信号DS7~DS9输出的结构。具体而言,可以将相互串联的两个切断部134分别设置在驱动部131A~131C上,并分开设置 了对一个切断部134传输停止信号的传输部、以及对另一个切断部134传输停止信号的传输部。与此相对应,还可以设置双重的开门传感器6和进入传感器7、8等停止信号的输出源,将由双重的输出源分别输出的两个停止信号分别导入到两个传输部中。在该情况下,即使在一个切断部134发生了异常时,也能够通过另一个切断部134切断驱动信号DS7~DS9。当未对一个传输部输入停止信号时,只要将停止信号输入到另一个传输部,就能够切断驱动信号DS7~DS9。因此,能够更可靠地使电机停止。
在将相互串联的两个切断部134分别设置在驱动部131A~131C的情况下,关于回执确认信号FS2~FS4,如果在各个驱动部131A~131C的至少一方的切断部134中输入了停止信号时,输出该回执确认信号FS2~FS4即可。
放大器140A~140I例如具有功率晶体管,并将与驱动信号DS1~DS9相对应的驱动电力供给于电机。
制动器控制基板(制动器控制部)150具有9个制动器驱动部151A~151I(参照图5)。在机器人系统1中,制动器驱动部151A~151F分别与6个基本轴制动器13A连接。制动器驱动部152G、152H分别与定位器3、4的外部轴制动器13B连接。
将由基本轴控制部120输出的一个回执确认信号FS1进行分配并输入到制动器驱动部151A~151F。制动器驱动部151A~151F根据回执确认信号FS1的输入而使制动器工作。
将三个回执确认信号FS2~FS4分别输入到三个制动器驱动部151G~151I。制动器驱动部151G~151I分别根据回执确认信号FS2~FS4的输入而使制动器工作。
如上所述,与停止信号BS1~BS4相对应从而输出回执确认信号FS1~FS4。因此,制动器驱动部151A~151I根据停止信号BS1~BS4而使制动器工作,由此与驱动信号DS1~DS9的停止联动从而使制动器工作。
具体而言,制动器驱动部151A~151F与驱动信号DS1~DS6的停止联动,从而使分别与6个基本轴电机12A相对应的6个基本轴制动器13A工作。制动 器驱动部151G与驱动信号DS7的停止联动,从而使与定位器3的外部轴电机12B相对应的外部轴制动器13B工作。制动器驱动部151H与驱动信号DS8的停止联动,从而使与定位器4的外部轴电机12B相对应的外部轴制动器13B工作。像这样,制动器控制部150与用于驱动电机的驱动信号DS1~DS9的停止联动,从而使与该电机相对应的制动器工作。
指令单元200具有CPU基板210、接口基板220和机械安全基板230。CPU基板210根据所存储的程序或来自编程器11的输入,计算出电机12A、12B的控制目标值等。接口基板220根据由CPU基板210计算出的控制目标值,从而向伺服单元100输出指令信号OS1~OS9。
如图6所示,机械安全基板230与输入输出基板300协作,从而构成了停止信号导入部A1。输入输出基板300具有:与开门传感器6连接的端子301;与进入传感器7连接的端子302;以及与进入传感器8连接的端子303。输入输出基板300的一部分就成为能够拆卸的备选基板310。备选基板310对停止信号BS3、BS4和回执确认信号FS3、FS4进行中继,在不使用这些信号的情况下不需要备选基板310。
机械安全基板230具有停止信号分配部231和异常检测部232。停止信号分配部231经由输入输出基板300而从传感器6~8分别接收停止信号SS1~SS3,并将其中的任意一个所述停止信号SS1~SS3作为停止信号BS1~BS4进行输出,所述传感器6~8分别与端子301~303相连接。
将停止信号BS1经由输入输出基板300而发送到基本轴控制部120的传输部R1中。并将停止信号BS2~BS4经由输入输出基板300而分别发送到外部轴控制部130的传输部R2~R4中。
停止信号分配部231根据来自编程器11的设定输入,从而自由地设定停止信号SS1~SS3与停止信号BS1~BS4的组合。即、停止信号分配部231根据来自外部的设定输入,对传输部R1~R4自由地分配端子301~303。因此,停止信号导入部A1能够将相互独立的停止信号SS1~SS3导入到第一传输部R1和第二传输部R2~R4中。
图7表示:停止信号SS1~SS3与停止信号BS1~BS4进行组合的一个例子。停止信号分配部231将停止信号SS1分配给停止信号BS1~BS3,将停止信号SS2分配给停止信号BS2,并将停止信号SS3分配给停止信号BS3。
根据该分配,将停止信号SS1作为停止信号BS1而传输到驱动部121A~121F,并将该停止信号SS1作为停止信号BS2、BS3而分别传输到驱动部131A、131B。将停止信号SS2作为停止信号BS2而仅传输到驱动部131A。将停止信号SS3作为停止信号BS3而仅传输到驱动部131B。
即、传输部R1将来自开门传感器6的停止信号SS1传输到驱动部121A~121F。传输部R2将来自开门传感器6的停止信号SS1以及来自进入传感器7的停止信号SS2传输到驱动部131A。传输部R3将来自开门传感器6的停止信号SS1以及来自进入传感器8的停止信号SS3传输到驱动部131B(参照图3以及图4)。
因此,当根据门部5a的敞开程度而由开门传感器6发送停止信号SS1时,则使多关节臂2以及定位器3、4全部停止。由此,可提高人进入围栏5内时的安全性。另一方面,当为了设置工件W或取出工件W,根据工件W或作业者的手臂等进入窗部5b内的程度,从而由进入传感器7发送停止信号SS2时,仅定位器3停止。由此,在为了设置工件W或取出工件W而使定位器3停止的同时,能够使多关节臂2对定位器4上的工件W继续进行作业等。另一方面,当为了设置工件W或取出工件W,根据工件W或作业者的手臂等进入窗部5c内的程度,从而由进入传感器8发送停止信号SS3时,仅定位器4停止。由此,在为了设置工件W或取出工件W而使定位器4停止的同时,能够使多关节臂2对定位器3上的工件W继续进行作业等。因此,在能够提高安全性的同时,还能够充分地抑制作业效率的下降。
图8表示:停止信号SS1~SS3与停止信号BS1~BS4进行分配的其他例子。在图8中,多关节臂2具有七轴关节。多关节臂2的6个基本轴电机12A分别与放大器140A~140F连接,剩余的1个基本轴电机12A(以下称为“剩余电机12A”)与放大器140G连接。6个基本轴制动器13A分别与制动器驱动部151A~ 151F连接,剩余的1个基本轴制动器13A(以下称为“剩余制动器13A”)与制动器驱动部151G连接。
定位器3的外部轴电机12B与放大器140H连接,外部轴制动器13B与制动器驱动部151H连接。定位器4的外部轴电机12B与放大器140I连接,外部轴制动器13B与制动器驱动部151I连接。
停止信号分配部231将停止信号SS1分配给停止信号BS1~BS4,将停止信号SS2分配给停止信号BS3,并将停止信号SS3分配给停止信号BS4。根据该分配,当打开门部5a时,则使多关节臂2和定位器3、4全部停止。当工件W或作业者的手臂等进入窗部5b时,则定位器3停止。当工件W或作业者的手臂等进入窗部5c时,则定位器4停止。
将停止信号SS1分配给停止信号BS1、BS2中的每一个。即、停止信号BS1、BS2相互为同一信号。因此,能够使剩余电机12A和剩余制动器13A与其他的基本轴电机12A和基本轴制动器13A联动,从而使剩余电机12A和剩余制动器13A停止。像这样,即使在相对于基本轴控制部120的驱动部121A~121F的数量,多关节臂2的关节数很多的情况下,也能够使整个多关节臂2同时停止。
图9表示:停止信号SS1~SS3与停止信号BS1~BS4进行分配的又一其他的例子。在图9中,多关节臂2具有七轴关节。定位器3具有2轴的旋转部。定位器4不具有驱动机构,而以静止状态保持工件W。
多关节臂2的6个基本轴电机12A分别与放大器140A~140F连接,剩余的1个基本轴电机12A与放大器140G连接。6个基本轴制动器13A分别与制动器驱动部151A~151F连接,剩余的1个基本轴制动器13A与制动器驱动部151G连接。定位器3的2个外部轴电机12B分别与放大器140H、140I连接。定位器3的2个外部轴制动器13B分别与制动器驱动部151H、151I连接。
停止信号分配部231将停止信号SS1分配给停止信号BS1~BS4,并将停止信号SS2分配给停止信号BS3、BS4。根据该分配,当打开门部5a时,则使多关节臂2和定位器3停止。当工件W或作业者的手臂等进入窗部5b时,则定位器3停止。
将停止信号SS1、SS2分配给停止信号BS3、BS4中的每一个。即、停止信号BS3、BS4相互为同一信号。因此,用于驱动定位器3的2个外部轴电机12B都停止,对定位器3进行制动的外部轴制动器13B都工作。像这样,即使在定位器3具有多个旋转部的情况下,也能够使整个定位器3同时停止。
返回图6,对异常检测部232进行说明。异常检测部232经由输入输出基板300而从基本轴控制部120接收回执确认信号FS1,并经由输入输出基板300而从外部轴控制部130接收回执确认信号FS2~FS4。当异常检测部232不能接收与停止信号BS1~BS4相对应的回执确认信号FS1~FS4时,则经由输入输出基板300将异常检测信号ES输出到接触器20。由此,当在切断部124、134发生了异常时,能够切断来自交流电源14的交流电,并能够可靠地使整个机器人系统1停止。
根据以上说明的控制器10,由于从第一传输部R1向全部的第一驱动部121A~121F传输了停止信号BS1,所以能够同时执行与第一驱动部121A~121F相连接的6个电机的停止和再运转。在如多关节臂2那样,能使由多个致动器驱动的设备(以下称为“多轴设备”)停止或再运转时,需要同时执行多个致动器的停止或再运转。通过将多个第一驱动部121A~121F分配给多轴设备的多个致动器,由此能够迅速地执行多轴设备的停止和再运转。
另一方面,停止信号导入部A1能够将相互独立的停止信号分别传输到第一传输部R1和第二传输部R2~R4中。由此,能够独立地执行与第一驱动部121A~121F相连接的电机的停止和再运转、以及与第二驱动部131A~131C相连接的电机的停止和再运转。即、能够使一部分控制对象停止和再运转。由此,例如,将第一驱动部121A~121F分配给多轴设备,并且将第二驱动部131A~131C分配给与多轴设备不同的外部设备,在外部设备停止的期间,能够继续驱动多轴设备;或者在多轴设备停止的期间,能够继续使外部设备运转。因此,能够充分地抑制随着控制对象的停止和再运转而导致的作业效率的下降。
例如在机器人系统1中,同时执行6个基本轴电机12A的停止和再运转,由此能够迅速地执行多关节臂2的停止和再运转。另一方面,还能够独立地执 行多关节臂2的基本轴电机12A的停止和再运转、以及定位器3、4的外部轴电机12B的停止和再运转。由此,在定位器3、4停止的期间,能够继续使多关节臂2运转;或者在多关节臂2停止的期间,能够继续使定位器3、4运转。因此,能够充分地抑制随着机器人系统1的停止和再运转而导致的作业效率的下降。
控制器10包括多个第二驱动部131A~131C,按每个第二驱动部131A~131C来设置第二传输部R2~R4。因此,通过更细致地切换控制对象的停止部分和运转部分,就能够进一步抑制作业效率的下降。
停止信号导入部A1具有多个端子301~303和停止信号分配部231,所述多个端子301~303分别接收多个停止信号SS1~SS3;所述停止信号分配部231根据来自外部的设定输入,对第一传输部R1和第二传输部R2~R4自由地分配端子301~303。因此,不用对多个端子301~303与第一传输部R1和第二传输部R2~R4之间的布线进行变更,就能够自由地设定端子301~303相对于第一传输部R1和第二传输部R2~R4的分配。
停止信号导入部A1能够进行如下设定,所述设定是将相互不同的端子301~303分配给第一传输部R1和第二传输部R2~R4、以及将相同的端子301~303分配给第一传输部R1和第二传输部R2~R4。因此,能够更灵活地设定停止信号SS1~SS3相对于第一驱动部121A~121F和第二驱动部131A~131C的分配。例如,当第一驱动部121A~121F的数量相对于多关节臂2的基本轴电机12A的数量不足时,能够将第二驱动部131A~131C中的任意一方分配给基本轴电机12A,并能够将相同的停止信号分配给该第二驱动部和驱动部121A~121F。
还包括制动器控制基板150,所述制动器控制基板150根据停止信号BS1~BS4而使设置在每个电机12A、12B上的制动器13A、13B工作。当驱动信号DS1~DS9中的任意一方的输出停止、且电机12A、12B中的任意一方停止时,制动器控制基板150使与该电机相对应的制动器工作。通过有效利用停止信号BS1~BS4,能够与电机12A、12B的停止联动,从而使制动器13A、13B工作,并能够更迅速地使控制对象停止。因此,能够进一步抑制随着控制对象的停止和再运转而导致的作业效率的下降。
以上,虽然对实施方式进行了说明,但本发明并不一定受上述实施方式限定,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。例如,成为控制器10的控制对象的多轴设备并不局限于多关节臂2。作为除了多关节臂2以外的多轴设备,例如列举了NC机床等。
定位器3、4可以使工件W平移并且对其位置进行调节,也可以进行如下的两种调整:即通过旋转对工件W的姿态进行调整;以及通过平移对工件W的位置进行调整。
由控制器10进行控制的电机的数量并不局限于9个。只要控制器10包括能够驱动多个电机的基本轴控制部120和能够驱动一个以上电机的外部轴控制部130即可,基本轴控制部120和外部轴控制部130能够分别驱动的电机的数量,可以与上述的数量不同。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410103386.9 (22)申请日 2014.03.19 2013-190980 2013.09.13 JP B25J 9/18(2006.01) (71)申请人株式会社安川电机 地址日本福冈县 (72)发明人尾乡庆太 (74)专利代理机构北京同达信恒知识产权代理 有限公司 11291 代理人黄志华 金丹 (54) 发明名称 控制装置以及机器人系统 (57) 摘要 本发明涉及控制装置以及机器人系统。控制 器包括:多个第一驱动部,其分别输出用于分别 驱动多个电机的多个驱动信号,并根据停止信号 (BS1)而分别停止所述驱动信号的输出。

2、;第二驱 动部,其输出用于驱动其他电机的驱动信号,并根 据停止信号(BS2BS4)而停止驱动信号的输出; 第一传输部(R1),其将停止信号(BS1)传输到全 部的第一驱动部中;第二传输部(R2R4),其将 停止信号(BS2BS4)传输到第二驱动部;以及停 止信号导入部(A1),其能够将相互独立的停止信 号(SS1SS3)分别导入到第一传输部(R1)和第 二传输部(R2R4)中。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图9页 (10)申请公布号 CN 104440909 A (43)申请公布日 201。

3、5.03.25 CN 104440909 A 1/2页 2 1.一种控制装置,包括: 多个第一驱动部,其分别输出用于分别驱动多个致动器的多个驱动信号,并根据停止 信号而分别停止所述驱动信号的输出; 第二驱动部,其输出用于驱动其他致动器的驱动信号,并根据停止信号而停止所述驱 动信号的输出; 第一传输部,其将所述停止信号传输到全部的所述第一驱动部中; 第二传输部,其将所述停止信号传输到所述第二驱动部; 以及停止信号导入部,其能够将相互独立的停止信号分别导入到所述第一传输部和所 述第二传输部中。 2.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于, 所述控制装置包括多个所述第二驱动部, 按每个所述第二驱动部。

4、来设置所述第二传输部。 3.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于, 所述停止信号导入部具有多个端子和停止信号分配部,所述多个端子分别接收多个所 述停止信号;所述停止信号分配部根据来自外部的设定输入,对所述第一传输部和所述第 二传输部自由地分配所述端子。 4.如权利要求2所述的控制装置,其特征在于, 所述停止信号导入部具有多个端子和停止信号分配部,所述多个端子分别接收多个所 述停止信号;所述停止信号分配部根据来自外部的设定输入,对所述第一传输部和所述第 二传输部自由地分配所述端子。 5.如权利要求3所述的控制装置,其特征在于, 所述停止信号分配部能够进行如下设定,所述设定是将相互不同的所述端子。

5、分配给所 述第一传输部和所述第二传输部、以及将相同的所述端子分配给所述第一传输部和所述第 二传输部。 6.如权利要求4所述的控制装置,其特征在于, 所述停止信号分配部能够进行如下设定,所述设定是将相互不同的所述端子分配给所 述第一传输部和所述第二传输部、以及将相同的所述端子分配给所述第一传输部和所述第 二传输部。 7.如权利要求1至6中任一项所述的控制装置,其特征在于, 所述控制装置还包括制动器控制部,所述制动器控制部根据所述停止信号而使设置在 每个所述致动器上的制动器工作,并与用于驱动所述致动器的所述驱动信号的停止联动, 从而使与所述致动器相对应的所述制动器工作。 8.一种机器人系统,包括:。

6、 权利要求1至7中任一项所述的控制装置; 多关节臂,其由根据来自所述第一驱动部的所述驱动信号而工作的全部的所述致动器 进行驱动; 以及至少一个外部设备,其由根据来自所述第二驱动部的所述驱动信号而工作的所述 致动器进行驱动。 9.如权利要求8所述的机器人系统,其特征在于, 权 利 要 求 书CN 104440909 A 2/2页 3 所述机器人系统包括作为所述外部设备的定位器,所述定位器对所述多关节臂的作业 对象即工件的姿态或位置的至少一方进行调节, 并且,所述机器人系统还包括:围栏、门部、窗部、第一传感器和第二传感器,所述围栏 用于包围所述多关节臂和所述定位器;所述门部被设置在所述围栏上,并能。

7、够供人出入; 所述窗部被设置在所述围栏上,并能够供所述工件出入;所述第一传感器用于检测所述门 部的打开,并将所述检测信号作为所述停止信号发送到所述停止信号导入部;所述第二传 感器用于检测物体进入到所述窗部内,并将所述检测信号作为所述停止信号发送到所述停 止信号导入部, 所述第一传输部将来自所述第一传感器的所述停止信号传输到所述第一驱动部, 所述第二传输部将来自所述第一传感器的所述停止信号以及来自所述第二传感器的 所述停止信号传输到所述第二驱动部。 权 利 要 求 书CN 104440909 A 1/8页 4 控制装置以及机器人系统 技术领域 0001 本发明涉及控制装置以及机器人系统。 背景技。

8、术 0002 例如机器人或NC机床等、由控制装置自动控制的工业机械已被广泛进行实用化。 在使用这些工业机械的制造工序中,为了确保安全性,可靠地使运转中的工业机械停止的 机构是不可缺少的。另一方面,当通过电源的切断而使工业机械停止时,则利用电源的再通 电等进行的再运转是需要时间的,这就成为使工业机械的作业效率下降的原因之一。对此, 例如在日本特开平2-23080号公报中公开了一种控制装置:其不用切断电源就能够同时切 断对机器人等的全部致动器的输出。 0003 根据上述控制装置,通过瞬时恢复对致动器的输出,能够使控制对象迅速地进行 再运转。然而,仅仅从停止状态迅速地进行恢复,在抑制控制对象的作业效。

9、率下降的方面存 在极限。 发明内容 0004 因此,本发明的目的是,提供能够充分地抑制随着控制对象的停止和再运转而导 致的作业效率下降的控制装置以及机器人系统。 0005 本发明的控制装置包括多个第一驱动部、第二驱动部、第一传输部、第二传输部以 及停止信号导入部,所述多个第一驱动部分别输出用于分别驱动多个致动器的多个驱动信 号,并根据停止信号而分别停止所述驱动信号的输出;所述第二驱动部输出用于驱动其他 致动器的驱动信号,并根据停止信号而停止所述驱动信号的输出;所述第一传输部将停止 信号传输到全部的第一驱动部中;所述第二传输部将停止信号传输到第二驱动部;所述停 止信号导入部能够将相互独立的停止信。

10、号分别导入到第一传输部和第二传输部中。 0006 本发明的机器人系统包括上述控制装置、多关节臂以及至少一个外部设备,所述 多关节臂由根据来自第一驱动部的驱动信号而工作的全部致动器进行驱动;所述至少一个 外部设备由根据来自第二驱动部的驱动信号而工作的致动器进行驱动。 0007 根据本发明,能够充分地抑制随着控制对象的停止和再运转而导致的作业效率的 下降。 附图说明 0008 图1是表示本实施方式的机器人系统的概要结构的示意图。 0009 图2是控制器的框图。 0010 图3是基本轴控制部的框图。 0011 图4是外部轴控制部的框图。 0012 图5是制动器控制基板的框图。 0013 图6是停止信。

11、号导入部的框图。 说 明 书CN 104440909 A 2/8页 5 0014 图7是表示停止信号的分配的示意图。 0015 图8是表示停止信号的分配的其他例子的示意图。 0016 图9是表示停止信号的分配的又一其他例子的示意图。 具体实施方式 0017 以下,关于实施方式,参照附图进行详细说明。对同一要素或具有同一功能的要素 标注同一的附图标记,并省略重复的说明。 0018 如图1所示,本实施方式的机器人系统1包括多关节臂2、定位器(外部设备)3、4、 围栏5、开门传感器(第一传感器)6、进入传感器(第二传感器)7、8、以及控制器(控制装置) 10。 0019 多关节臂2具有六轴的关节。在。

12、各关节内置有一组电机(致动器)和制动器。多关 节臂2对工件W执行零件安装、焊接、螺钉紧固等的各种作业。此外,如下所述,多关节臂2 的关节数并不局限于六轴。 0020 定位器3、4用于保持工件W,并且具有至少1自由度的驱动机构,其与多关节臂2 的作业相配合从而对工件W的姿态或位置的至少一方进行调节。例如定位器3、4具有:以 铅直轴线为中心而使工件W旋转的1轴的旋转机构。在该旋转机构中,内置有一组电机(致 动器)和制动器。 0021 以下,将多关节臂2的电机称为“基本轴电机”,并将其他的电机称为“外部轴电 机”。将多关节臂2的制动器称为“基本轴制动器”,并将其他的制动器称为“外部轴制动 器”。 0。

13、022 以包围多关节臂2和定位器3、4的方式设置围栏5,所述围栏5具有门部5a、窗部 5b和窗部5c。门部5a能够供人出入。窗部5b是对应于定位器3的位置而设置的开口,并 能够从围栏5外将工件W设置于定位器3上、以及能够从定位器3上向围栏5外取出工件 W。窗部5c是对应于定位器4的位置而设置的开口,并能够从围栏5外将工件W设置于定 位器4上、以及能够从定位器4上向围栏5外取出工件W。 0023 开门传感器6例如是限位开关。开门传感器6用于检测门部5a已打开的情况,并 将该检测信号作为停止信号发送到控制器10。 0024 进入传感器7例如是具有光发射部7a和光接收部7b的光学式的传感器。将光发 。

14、射部7a和光接收部7b设置在窗部5b的边缘部,并进行相互对置。光发射部7a向光接收 部7b一侧发射出检测光。光接收部7b接收到检测光。进入传感器7基于光接收部7b中 的检测光的接收的有无,检测出物体进入到窗部5b内,并将其检测信号作为停止信号发送 到控制器10。 0025 进入传感器8是与进入传感器7相同的传感器。将进入传感器8的光发射部8a 和光接收部8b设置在窗部5c的边缘部,并进行相互对置。进入传感器8基于光接收部8b 中的检测光的接收的有无,检测出物体进入到窗部5c内,并将其检测信号作为停止信号发 送到控制器10。 0026 控制器10用于控制多关节臂2的电机和制动器、以及定位器3、4。

15、的电机和制动 器。控制器10经由电缆与编程器11连接。编程器11是用于对控制器10输入的装置。如 图2所示,控制器10内置有接触器20、变换器30、伺服单元100、指令单元200和输入输出 说 明 书CN 104440909 A 3/8页 6 基板300,并通过从交流电源14供给的电力而做动作。 0027 接触器20介于控制器10内的各部和交流电源14之间,并根据异常检测信号而切 换成与交流电源14的连接和切断。变换器30将从交流电源14供给的交流转换成直流,并 供给于控制器10内的各部。伺服单元100将驱动电力输出到9个电机和9个制动器。指 令单元200通过伺服单元100来控制电机和制动器。。

16、输入输出基板300介于传感器68 和指令单元200之间、伺服单元100和指令单元200之间、以及接触器20和指令单元200 之间,并对各种信号进行中继。 0028 伺服单元100具有控制基板110、9个放大器140A140I和制动器控制基板(制动 器控制部)150。控制基板110具有基本轴控制部120和外部轴控制部130。控制基板110 可以是一个,也可以分成两个。基本轴控制部120或外部轴控制部130的功能可以分散到 两个基板上。 0029 基本轴控制部120分别经由6个放大器140A140F就能够驱动6个电机。在机 器人系统1中,多关节臂2的6个基本轴电机12A由基本轴控制部120进行驱动。

17、。 0030 基本轴控制部120具有:6组驱动部(第一驱动部)121A121F;和指令接收部122 (参照图3)。指令接收部122例如通过数字串行通信而接收由指令单元200发送的指令信 号OS1OS6,并将其分别传输到各驱动部121A121F。 0031 驱动部121A121F分别具有输出部123和切断部124。将指令信号OS1OS6 分别输入到驱动部121A121F的输出部123中。根据该输入,驱动部121A121F的输 出部123分别输出驱动信号DS1DS6。驱动信号DS1DS6是用于驱动电机的信号,并被 分别输入到放大器140A140F。驱动信号DS1DS6例如是相对于放大器140A14。

18、0F 的功率晶体管的基极电流。 0032 切断部124例如是继电器或半导体开关,并且介于输出部123和放大器140A 140F之间。切断部124根据输入的停止信号而切断驱动信号DS1DS6的输出。即、驱动 部121A121F根据输入的停止信号而停止驱动信号DS1DS6的输出。切断部124输出 反馈信号,所述反馈信号表示已输入了停止信号。 0033 由机械安全基板230输出的一个停止信号BS1被输入到基本轴控制部120,将该停 止信号BS1进行分配并传输到全部的驱动部121A121F的切断部124中。即、基本轴控 制部120还具有传输部(第一传输部)R1,所述传输部R1将一个停止信号BS1传输到。

19、全部的 驱动部121A121F中。通过在基本轴控制部120内分配停止信号BS1,能够减少用于从指 令单元200向基本轴控制部120发送停止信号BS1的布线。 0034 将驱动部121A121F的切断部124分别输出的6个反馈信号,集中成1个回执 确认信号FS1,并将其从基本轴控制部120发送到机械安全基板230。当在全部的驱动部 121A121F的切断部124输出了反馈信号时,则发送回执确认信号FS1。还将回执确认信 号FS1从基本轴控制部120发送到制动器控制基板150,并将所述回执确认信号FS1用作用 于驱动基本轴制动器13A的信号。可以代替回执确认信号FS1而将停止信号BS1输出到制 动。

20、器控制基板150,并将停止信号BS1用作用于驱动基本轴制动器13A的信号。 0035 可以设置双重的用于切断驱动信号DS1DS6输出的结构。具体而言,可以将相 互串联的两个切断部124分别设置在驱动部121A121F上,并分开设置了对一个切断部 124传输停止信号的传输部、以及对另一个切断部124传输停止信号的传输部。与此相对 说 明 书CN 104440909 A 4/8页 7 应,还可以设置双重的开门传感器6和进入传感器7、8等停止信号的输出源,将由双重的输 出源分别输出的两个停止信号分别导入到两个传输部中。在该情况下,即使在一个切断部 124发生了异常时,也能够通过另一个切断部124切断。

21、驱动信号DS1DS6。当未对一个传 输部输入停止信号时,只要将停止信号输入到另一个传输部,就能够切断驱动信号DS1 DS6。因此,能够更可靠地使电机停止。 0036 在将相互串联的两个切断部124分别设置在驱动部121A121F的情况下,关于 回执确认信号FS1,如果在各个驱动部121A121F的至少一方的切断部124中输入了停止 信号时,输出该回执确认信号FS1即可。 0037 外部轴控制部130分别经由三个放大器140G140I就能够驱动三个电机。在机 器人系统1中,分别驱动定位器3、4的两个外部轴电机12B由外部轴控制部130进行驱动。 0038 外部轴控制部130具有:三组驱动部(第二。

22、驱动部)131A131C;和指令接收部 132(参照图4)。指令接收部132例如通过数字串行通信而接收由指令单元200发送的指 令信号OS7OS9,并将其传输到各驱动部131A131C。 0039 驱动部131A131C分别具有输出部133和切断部134。将指令信号OS7OS9 分别输入到驱动部131A131C的输出部133中。根据该输入,驱动部131A131C的输 出部133分别输出驱动信号DS7DS9。驱动信号DS7DS9是用于驱动电机的信号,并被 分别输入到放大器140G140I。驱动信号DS7DS9例如是相对于放大器140G140I 的功率晶体管的基极电流。 0040 切断部134例如。

23、是继电器或半导体开关,并且介于输出部133和放大器140G 140I之间。驱动部131A131C的切断部134根据输入的停止信号而分别切断驱动信号 DS7DS9的输出。即、驱动部131A131C根据输入的停止信号而分别停止驱动信号DS7 DS9的输出。驱动部131A131C的切断部134分别输出反馈信号FS2FS4,所述反馈信 号FS2FS4表示已输入了停止信号。 0041 将三个停止信号BS2BS4从机械安全基板230传输到外部轴控制部130,这些 信号分别被传输到驱动部131A131C的切断部134中。即、外部轴控制部130还具有传 输部(第二传输部)R2R4,所述传输部R2R4将停止信号。

24、BS2BS4分别传输到驱动部 131A131C的切断部134中。按每个驱动部131A131C来设置传输部R2R4。 0042 将切断部134输出的反馈信号FS2FS4分别作为回执确认信号而发送到机械安 全基板230。回执确认信号FS2FS4还被发送到制动器控制基板150,并用作用于驱动外 部轴制动器13B的信号。可以代替回执确认信号FS2FS4而将停止信号BS2BS4输出 到制动器控制基板150,并将停止信号BS2BS4用作用于驱动制动器的信号。 0043 可以设置双重的用于切断驱动信号DS7DS9输出的结构。具体而言,可以将相 互串联的两个切断部134分别设置在驱动部131A131C上,并分。

25、开设置了对一个切断部 134传输停止信号的传输部、以及对另一个切断部134传输停止信号的传输部。与此相对 应,还可以设置双重的开门传感器6和进入传感器7、8等停止信号的输出源,将由双重的输 出源分别输出的两个停止信号分别导入到两个传输部中。在该情况下,即使在一个切断部 134发生了异常时,也能够通过另一个切断部134切断驱动信号DS7DS9。当未对一个传 输部输入停止信号时,只要将停止信号输入到另一个传输部,就能够切断驱动信号DS7 DS9。因此,能够更可靠地使电机停止。 说 明 书CN 104440909 A 5/8页 8 0044 在将相互串联的两个切断部134分别设置在驱动部131A13。

26、1C的情况下,关于 回执确认信号FS2FS4,如果在各个驱动部131A131C的至少一方的切断部134中输入 了停止信号时,输出该回执确认信号FS2FS4即可。 0045 放大器140A140I例如具有功率晶体管,并将与驱动信号DS1DS9相对应的 驱动电力供给于电机。 0046 制动器控制基板(制动器控制部)150具有9个制动器驱动部151A151I(参照 图5)。在机器人系统1中,制动器驱动部151A151F分别与6个基本轴制动器13A连接。 制动器驱动部152G、152H分别与定位器3、4的外部轴制动器13B连接。 0047 将由基本轴控制部120输出的一个回执确认信号FS1进行分配并输。

27、入到制动器驱 动部151A151F。制动器驱动部151A151F根据回执确认信号FS1的输入而使制动器 工作。 0048 将三个回执确认信号FS2FS4分别输入到三个制动器驱动部151G151I。制 动器驱动部151G151I分别根据回执确认信号FS2FS4的输入而使制动器工作。 0049 如上所述,与停止信号BS1BS4相对应从而输出回执确认信号FS1FS4。因 此,制动器驱动部151A151I根据停止信号BS1BS4而使制动器工作,由此与驱动信号 DS1DS9的停止联动从而使制动器工作。 0050 具体而言,制动器驱动部151A151F与驱动信号DS1DS6的停止联动,从而 使分别与6个基。

28、本轴电机12A相对应的6个基本轴制动器13A工作。制动器驱动部151G 与驱动信号DS7的停止联动,从而使与定位器3的外部轴电机12B相对应的外部轴制动器 13B工作。制动器驱动部151H与驱动信号DS8的停止联动,从而使与定位器4的外部轴电 机12B相对应的外部轴制动器13B工作。像这样,制动器控制部150与用于驱动电机的驱 动信号DS1DS9的停止联动,从而使与该电机相对应的制动器工作。 0051 指令单元200具有CPU基板210、接口基板220和机械安全基板230。CPU基板210 根据所存储的程序或来自编程器11的输入,计算出电机12A、12B的控制目标值等。接口基 板220根据由C。

29、PU基板210计算出的控制目标值,从而向伺服单元100输出指令信号OS1 OS9。 0052 如图6所示,机械安全基板230与输入输出基板300协作,从而构成了停止信号导 入部A1。输入输出基板300具有:与开门传感器6连接的端子301;与进入传感器7连接 的端子302;以及与进入传感器8连接的端子303。输入输出基板300的一部分就成为能够 拆卸的备选基板310。备选基板310对停止信号BS3、BS4和回执确认信号FS3、FS4进行中 继,在不使用这些信号的情况下不需要备选基板310。 0053 机械安全基板230具有停止信号分配部231和异常检测部232。停止信号分配部 231经由输入输出。

30、基板300而从传感器68分别接收停止信号SS1SS3,并将其中的任 意一个所述停止信号SS1SS3作为停止信号BS1BS4进行输出,所述传感器68分 别与端子301303相连接。 0054 将停止信号BS1经由输入输出基板300而发送到基本轴控制部120的传输部R1 中。并将停止信号BS2BS4经由输入输出基板300而分别发送到外部轴控制部130的传 输部R2R4中。 0055 停止信号分配部231根据来自编程器11的设定输入,从而自由地设定停止信号 说 明 书CN 104440909 A 6/8页 9 SS1SS3与停止信号BS1BS4的组合。即、停止信号分配部231根据来自外部的设定输 入。

31、,对传输部R1R4自由地分配端子301303。因此,停止信号导入部A1能够将相互独 立的停止信号SS1SS3导入到第一传输部R1和第二传输部R2R4中。 0056 图7表示:停止信号SS1SS3与停止信号BS1BS4进行组合的一个例子。停 止信号分配部231将停止信号SS1分配给停止信号BS1BS3,将停止信号SS2分配给停止 信号BS2,并将停止信号SS3分配给停止信号BS3。 0057 根据该分配,将停止信号SS1作为停止信号BS1而传输到驱动部121A121F,并 将该停止信号SS1作为停止信号BS2、BS3而分别传输到驱动部131A、131B。将停止信号SS2 作为停止信号BS2而仅传。

32、输到驱动部131A。将停止信号SS3作为停止信号BS3而仅传输到 驱动部131B。 0058 即、传输部R1将来自开门传感器6的停止信号SS1传输到驱动部121A121F。 传输部R2将来自开门传感器6的停止信号SS1以及来自进入传感器7的停止信号SS2传 输到驱动部131A。传输部R3将来自开门传感器6的停止信号SS1以及来自进入传感器8 的停止信号SS3传输到驱动部131B(参照图3以及图4)。 0059 因此,当根据门部5a的敞开程度而由开门传感器6发送停止信号SS1时,则使多 关节臂2以及定位器3、4全部停止。由此,可提高人进入围栏5内时的安全性。另一方面, 当为了设置工件W或取出工件。

33、W,根据工件W或作业者的手臂等进入窗部5b内的程度,从而 由进入传感器7发送停止信号SS2时,仅定位器3停止。由此,在为了设置工件W或取出工 件W而使定位器3停止的同时,能够使多关节臂2对定位器4上的工件W继续进行作业等。 另一方面,当为了设置工件W或取出工件W,根据工件W或作业者的手臂等进入窗部5c内 的程度,从而由进入传感器8发送停止信号SS3时,仅定位器4停止。由此,在为了设置工 件W或取出工件W而使定位器4停止的同时,能够使多关节臂2对定位器3上的工件W继 续进行作业等。因此,在能够提高安全性的同时,还能够充分地抑制作业效率的下降。 0060 图8表示:停止信号SS1SS3与停止信号B。

34、S1BS4进行分配的其他例子。在图 8中,多关节臂2具有七轴关节。多关节臂2的6个基本轴电机12A分别与放大器140A 140F连接,剩余的1个基本轴电机12A(以下称为“剩余电机12A”)与放大器140G连接。6 个基本轴制动器13A分别与制动器驱动部151A151F连接,剩余的1个基本轴制动器13A (以下称为“剩余制动器13A”)与制动器驱动部151G连接。 0061 定位器3的外部轴电机12B与放大器140H连接,外部轴制动器13B与制动器驱动 部151H连接。定位器4的外部轴电机12B与放大器140I连接,外部轴制动器13B与制动 器驱动部151I连接。 0062 停止信号分配部23。

35、1将停止信号SS1分配给停止信号BS1BS4,将停止信号SS2 分配给停止信号BS3,并将停止信号SS3分配给停止信号BS4。根据该分配,当打开门部5a 时,则使多关节臂2和定位器3、4全部停止。当工件W或作业者的手臂等进入窗部5b时, 则定位器3停止。当工件W或作业者的手臂等进入窗部5c时,则定位器4停止。 0063 将停止信号SS1分配给停止信号BS1、BS2中的每一个。即、停止信号BS1、BS2相 互为同一信号。因此,能够使剩余电机12A和剩余制动器13A与其他的基本轴电机12A和 基本轴制动器13A联动,从而使剩余电机12A和剩余制动器13A停止。像这样,即使在相对 于基本轴控制部12。

36、0的驱动部121A121F的数量,多关节臂2的关节数很多的情况下,也 说 明 书CN 104440909 A 7/8页 10 能够使整个多关节臂2同时停止。 0064 图9表示:停止信号SS1SS3与停止信号BS1BS4进行分配的又一其他的例 子。在图9中,多关节臂2具有七轴关节。定位器3具有2轴的旋转部。定位器4不具有 驱动机构,而以静止状态保持工件W。 0065 多关节臂2的6个基本轴电机12A分别与放大器140A140F连接,剩余的1个 基本轴电机12A与放大器140G连接。6个基本轴制动器13A分别与制动器驱动部151A 151F连接,剩余的1个基本轴制动器13A与制动器驱动部151G。

37、连接。定位器3的2个外部 轴电机12B分别与放大器140H、140I连接。定位器3的2个外部轴制动器13B分别与制动 器驱动部151H、151I连接。 0066 停止信号分配部231将停止信号SS1分配给停止信号BS1BS4,并将停止信号 SS2分配给停止信号BS3、BS4。根据该分配,当打开门部5a时,则使多关节臂2和定位器3 停止。当工件W或作业者的手臂等进入窗部5b时,则定位器3停止。 0067 将停止信号SS1、SS2分配给停止信号BS3、BS4中的每一个。即、停止信号BS3、BS4 相互为同一信号。因此,用于驱动定位器3的2个外部轴电机12B都停止,对定位器3进行 制动的外部轴制动器。

38、13B都工作。像这样,即使在定位器3具有多个旋转部的情况下,也能 够使整个定位器3同时停止。 0068 返回图6,对异常检测部232进行说明。异常检测部232经由输入输出基板300而 从基本轴控制部120接收回执确认信号FS1,并经由输入输出基板300而从外部轴控制部 130接收回执确认信号FS2FS4。当异常检测部232不能接收与停止信号BS1BS4相 对应的回执确认信号FS1FS4时,则经由输入输出基板300将异常检测信号ES输出到接 触器20。由此,当在切断部124、134发生了异常时,能够切断来自交流电源14的交流电,并 能够可靠地使整个机器人系统1停止。 0069 根据以上说明的控制。

39、器10,由于从第一传输部R1向全部的第一驱动部121A 121F传输了停止信号BS1,所以能够同时执行与第一驱动部121A121F相连接的6个电 机的停止和再运转。在如多关节臂2那样,能使由多个致动器驱动的设备(以下称为“多轴 设备”)停止或再运转时,需要同时执行多个致动器的停止或再运转。通过将多个第一驱动 部121A121F分配给多轴设备的多个致动器,由此能够迅速地执行多轴设备的停止和再 运转。 0070 另一方面,停止信号导入部A1能够将相互独立的停止信号分别传输到第一传输 部R1和第二传输部R2R4中。由此,能够独立地执行与第一驱动部121A121F相连接 的电机的停止和再运转、以及与第。

40、二驱动部131A131C相连接的电机的停止和再运转。 即、能够使一部分控制对象停止和再运转。由此,例如,将第一驱动部121A121F分配给 多轴设备,并且将第二驱动部131A131C分配给与多轴设备不同的外部设备,在外部设备 停止的期间,能够继续驱动多轴设备;或者在多轴设备停止的期间,能够继续使外部设备运 转。因此,能够充分地抑制随着控制对象的停止和再运转而导致的作业效率的下降。 0071 例如在机器人系统1中,同时执行6个基本轴电机12A的停止和再运转,由此能够 迅速地执行多关节臂2的停止和再运转。另一方面,还能够独立地执行多关节臂2的基本 轴电机12A的停止和再运转、以及定位器3、4的外部。

41、轴电机12B的停止和再运转。由此,在 定位器3、4停止的期间,能够继续使多关节臂2运转;或者在多关节臂2停止的期间,能够 说 明 书CN 104440909 A 10 8/8页 11 继续使定位器3、4运转。因此,能够充分地抑制随着机器人系统1的停止和再运转而导致 的作业效率的下降。 0072 控制器10包括多个第二驱动部131A131C,按每个第二驱动部131A131C来 设置第二传输部R2R4。因此,通过更细致地切换控制对象的停止部分和运转部分,就能 够进一步抑制作业效率的下降。 0073 停止信号导入部A1具有多个端子301303和停止信号分配部231,所述多个端 子301303分别接收。

42、多个停止信号SS1SS3;所述停止信号分配部231根据来自外部 的设定输入,对第一传输部R1和第二传输部R2R4自由地分配端子301303。因此,不 用对多个端子301303与第一传输部R1和第二传输部R2R4之间的布线进行变更,就 能够自由地设定端子301303相对于第一传输部R1和第二传输部R2R4的分配。 0074 停止信号导入部A1能够进行如下设定,所述设定是将相互不同的端子301303 分配给第一传输部R1和第二传输部R2R4、以及将相同的端子301303分配给第一传 输部R1和第二传输部R2R4。因此,能够更灵活地设定停止信号SS1SS3相对于第一 驱动部121A121F和第二驱动。

43、部131A131C的分配。例如,当第一驱动部121A121F 的数量相对于多关节臂2的基本轴电机12A的数量不足时,能够将第二驱动部131A131C 中的任意一方分配给基本轴电机12A,并能够将相同的停止信号分配给该第二驱动部和驱 动部121A121F。 0075 还包括制动器控制基板150,所述制动器控制基板150根据停止信号BS1BS4而 使设置在每个电机12A、12B上的制动器13A、13B工作。当驱动信号DS1DS9中的任意一 方的输出停止、且电机12A、12B中的任意一方停止时,制动器控制基板150使与该电机相对 应的制动器工作。通过有效利用停止信号BS1BS4,能够与电机12A、1。

44、2B的停止联动,从 而使制动器13A、13B工作,并能够更迅速地使控制对象停止。因此,能够进一步抑制随着控 制对象的停止和再运转而导致的作业效率的下降。 0076 以上,虽然对实施方式进行了说明,但本发明并不一定受上述实施方式限定,在不 脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。例如,成为控制器10的控制对象的多轴设备并不 局限于多关节臂2。作为除了多关节臂2以外的多轴设备,例如列举了NC机床等。 0077 定位器3、4可以使工件W平移并且对其位置进行调节,也可以进行如下的两种调 整:即通过旋转对工件W的姿态进行调整;以及通过平移对工件W的位置进行调整。 0078 由控制器10进行控制的电机的数量并。

45、不局限于9个。只要控制器10包括能够驱 动多个电机的基本轴控制部120和能够驱动一个以上电机的外部轴控制部130即可,基本 轴控制部120和外部轴控制部130能够分别驱动的电机的数量,可以与上述的数量不同。 说 明 书CN 104440909 A 11 1/9页 12 图1 说 明 书 附 图CN 104440909 A 12 2/9页 13 图2 说 明 书 附 图CN 104440909 A 13 3/9页 14 图3 说 明 书 附 图CN 104440909 A 14 4/9页 15 图4 说 明 书 附 图CN 104440909 A 15 5/9页 16 图5 说 明 书 附 图CN 104440909 A 16 6/9页 17 图6 说 明 书 附 图CN 104440909 A 17 7/9页 18 图7 说 明 书 附 图CN 104440909 A 18 8/9页 19 图8 说 明 书 附 图CN 104440909 A 19 9/9页 20 图9 说 明 书 附 图CN 104440909 A 20 。

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