伺服电动机控制装置以及具备该控制装置的生产系统

申请号 CN201510050702.5 申请日 2015-01-30 公开(公告)号 CN104821549B 公开(公告)日 2017-12-08
申请人 发那科株式会社; 发明人 田边义清; 桃谷尚志; 桥本良树;
摘要 本 发明 提供一种伺服 电动机 控制装置以及具备该控制装置的生产系统。伺服电动机控制装置具备:伺服电动机控制 电路 ,其在接收到安全 信号 时控制逆变器从而向伺服电动机供给交流,在没有接收到安全信号时,控制逆变器从而不向伺服电动机供给交流;伺服电动机监视电路,其在判定为停止伺服电动机时,通过停止向伺服电动机控制电路发送安全信号来停止伺服电动机,在判定为电源切断电路、安全信号以及伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机。
权利要求

1.一种伺服电动机控制装置,其特征在于,具备:
逆变器,其将直流变换为交流,向伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动伺服电动机;
电源切断电路,其切断向上述逆变器的直流供给;
伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制上述逆变器从而向伺服电动机供给交流,在没有接收到上述安全信号时,控制上述逆变器从而不向伺服电动机供给交流;
伺服电动机监视电路,其在判定为为了确保在公共区域内的作业者的安全而停止伺服电动机时,停止向上述伺服电动机控制电路发送上述安全信号由此停止伺服电动机,其中,上述公共区域为安装有伺服电动机的机构部的可动区域与作业者进行作业的作业区域相重叠的区域,在判定为上述电源切断电路以及上述伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过上述电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向上述伺服电动机控制电路发送上述安全信号,由此停止伺服电动机,
上述伺服电动机监视电路具备第一运算电路和作为相对于上述第一运算电路独立的电路的第二运算电路,
在上述伺服电动机控制电路判定为上述第一运算电路发送的上述安全信号和上述第二运算电路发送的上述安全信号不一致时,通过上述电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向上述伺服电动机控制电路发送上述安全信号,由此停止伺服电动机。
2.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置,其特征在于,
上述伺服电动机控制电路和上述伺服电动机监视电路之间经由能够传递上述安全信号的通信单元连接。
3.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置,其特征在于,
还具备变换器,其将交流变换为直流,向上述逆变器供给变换后的直流,上述电源切断电路是切断向上述变换器供给交流的电源和上述变换器之间的连接的电磁接触器,其具备与主触点机械性地联动的辅助触点,
上述伺服电动机监视电路检测上述辅助触点的状态来判定上述电源切断电路是否正常。
4.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置,其特征在于,
上述电源切断电路是切断向上述逆变器的直流供给的半导体电路,
上述伺服电动机监视电路检测输入给上述逆变器的直流,根据其检测结果,判定上述半导体电路是否正常。
5.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置,其特征在于,
还具备制动器控制电路,其控制用于停止上述伺服电动机的作为再生制动器或电磁制动器的制动器,
上述伺服电动机监视电路在上述制动器控制电路判定为上述制动器不正常时,切断向上述逆变器的直流供给,并且停止向上述伺服电动机控制电路发送上述安全信号,由此停止伺服电动机。
6.一种生产系统,其特征在于,具备:
闯入检测传感器,其检测作业者闯入了公共区域的情况,该公共区域是安装第一伺服电动机的第一机构部的可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的区域;
第一逆变器,其将直流变换为交流,向上述第一伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动上述第一伺服电动机;
第二逆变器,其将直流变换为交流,向安装在可动范围与上述公共区域不重叠的第二机构部的第二伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动上述第二伺服电动机;
电源切断电路,其切断向上述逆变器的直流供给;
第一伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制上述第一逆变器从而向第一伺服电动机供给交流,在没有接收到上述安全信号时控制上述第一逆变器从而不向上述第一伺服电动机供给交流;
第二伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制上述第二逆变器从而向第二伺服电动机供给交流,在没有接收到上述安全信号时控制上述第二逆变器从而不向上述第二伺服电动机供给交流;
伺服电动机监视电路,其在上述闯入检测传感器检测出作业者闯入了公共区域时,通过停止向上述第一伺服电动机控制电路发送上述安全信号停止上述第一伺服电动机,在判定为上述电源切断电路、上述安全信号、上述第一伺服电动机控制电路以及上述第二伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过上述电源切断电路切断向上述逆变器的直流供给,并且停止向上述第一伺服电动机控制电路和第二伺服电动机控制电路发送上述安全信号,由此停止上述第一伺服电动机和上述第二伺服电动机,
上述伺服电动机监视电路具备第一运算电路和作为相对于上述第一运算电路独立的电路的第二运算电路,
在上述第一伺服电动机控制电路或上述第二伺服电动机控制电路判定为上述第一运算电路发送的上述安全信号和上述第二运算电路发送的上述安全信号不一致时,通过上述电源切断电路切断向第一逆变器和第二逆变器的直流供给,并且停止向上第一伺服电动机控制电路和上述第二伺服电动机控制电路发送上述安全信号,由此停止第一伺服电动机和第二伺服电动机。
7.一种生产系统,其特征在于,具备:
闯入检测传感器,其检测作业者闯入了公共区域的情况,该公共区域是安装伺服电动机的机构部的可动区域与作业者进行作业的作业区域重叠的区域;
电动机位置检测传感器,其检测上述伺服电动机的位置;
逆变器,其将直流变换为交流,向上述伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动上述伺服电动机;
电源切断电路,其切断向上述逆变器的直流供给;
伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制上述逆变器从而向上述伺服电动机供给交流,在没有接收到上述安全信号时控制上述逆变器从而不向上述伺服电动机供给交流;
伺服电动机监视电路,其在上述闯入检测传感器检测出作业者闯入了上述公共区域,并且根据上述电动机位置检测传感器检测出的上述伺服电动机的位置判定为上述机构部和闯入了上述公共区域的作业者干扰时,停止向上述伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止上述伺服电动机,在判定为上述电源切断电路、上述安全信号以及上述伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过上述电源切断电路切断向上述逆变器的直流供给,并且停止向上述伺服电动机控制电路发送上述安全信号,由此停止伺服电动机,还具备变换器,其将交流变换为直流,向上述逆变器供给变换后的直流,上述伺服电动机监视电路具备:第一运算电路,其根据上述电动机位置检测传感器检测出的上述伺服电动机的位置,运算上述机构部的位置;第二运算电路,其是相对于上述第一运算电路独立的电路,根据上述电动机位置检测传感器检测出的上述伺服电动机的位置,运算上述机构部的位置,
上述伺服电动机监视电路在判定为上述第一运算电路运算出的上述机构部的位置和上述第二运算电路运算出的上述机构部的位置不一致时,通过上述电源切断电路切断向上述变换器供给交流的电源和上述变换器之间的连接,并且停止向上述伺服电动机控制电路发送上述安全信号,由此停止伺服电动机。

说明书全文

伺服电动机控制装置以及具备该控制装置的生产系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种伺服电动机控制装置以及具备该控制装置的生产系统。

背景技术

[0002] 在生产系统中,机器人定位器对每个驱动轴具有电动机,通过电动机控制装置对这些电动机进行驱动控制。例如,在配置在定位器的工件的旋转或轨迹的控制中,使用伺服电动机。电动机控制装置向驱动机器人和定位器的驱动轴的驱动轴个数的电动机指令电动机的速度、转矩、或转子位置来进行控制。
[0003] 在生产系统中,作业者有时在机器人的可动范围中进行各种操作,例如向定位器装卸工件,或者进行用于确认机器人的动作状态的确认作业等。在作业者在机器人的可动范围内进行作业时,存在作业者的作业范围和机器人的可动范围重叠的区域即公共区域。为了防止发生作业者和机器人接触的接触事故,有时配置检测作业者闯入公共区域的光幕。如果光幕检测出作业者闯入到公共区域,则使在公共区域中具有可动范围的机器人以及驱动机器人的伺服电动机紧急停止。在现有的生产系统中,在紧急停止伺服电动机时,通过配置在向伺服电动机供给电源电压的电源和控制伺服电动机的伺服放大器之间的电磁接触器切断电源和伺服电动机之间的连接,使伺服电动机停止。
[0004] 但是,由于每次作业者闯入公共区域都使配置在伺服放大器和电源之间的电磁接触器动作,存在因使伺服电动机紧急停止而产生的各种问题。例如,在紧急停止时切断电源和伺服放大器之间的连接,由此配置在伺服放大器中的电容放电,因此在再启动伺服电动机时,会对配置在伺服放大器中的电容充电。在每次紧急停止时对伺服放大器的电容充电,因此伺服电动机的紧急停止和再启动花费时间,所以生产系统的工作效率有可能下降。
[0005] 另外,在每次作业者闯入公共区域时使电磁接触器进行打开动作来紧急停止伺服电动机的情况下,电磁接触器进行开闭动作的次数有可能非常多。在每次更换配置在机器人的定位器中的工件时使电磁接触器进行打开动作来使伺服电动机紧急停止的情况下,对电磁接触器和用于使电磁接触器进行动作的继电器电路等进行更换的更换周期有可能提早。
[0006] 另外,有时将电磁接触器分别配置在控制多个伺服电动机的多个伺服放大器和电源之间。在将电磁接触器配置在多个伺服放大器和电源之间的情况下,在使在公共区域中具有可动范围的机器人的伺服电动机紧急停止时,有时还一并使在公共区域中不具有可动范围的机器人的伺服电动机紧急停止。由于还使在公共区域中不具有可动范围的机器人的伺服电动机紧急停止,生产系统的工作效率有可能进一步降低。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于,鉴于上述问题,提供一种伺服电动机控制装置,其在作业者闯入公共区域时使伺服电动机紧急停止的生产系统中,能够抑制与伺服电动机的紧急停止相伴的工作效率的降低。
[0008] 为了实现上述目的,在第一方式中,伺服电动机控制装置具备:逆变器,其将直流变换为交流,向伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动伺服电动机;电源切断电路,其切断向逆变器的直流供给;伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制逆变器从而向伺服电动机供给交流,在没有接收到安全信号时,控制逆变器从而不向伺服电动机供给交流;伺服电动机监视电路,其在判定为停止伺服电动机时,停止向伺服电动机控制电路发送安全信号由此停止伺服电动机,在判定为电源切断电路以及伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机。
[0009] 另外,在上述第一方式中,伺服电动机监视电路可以具备第一运算电路和作为相对于第一运算电路独立的电路的第二运算电路,在伺服电动机控制电路判定为第一运算电路发送的安全信号和第二运算电路发送的安全信号不一致时,通过电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机。
[0010] 另外,在上述第一方式中,伺服电动机控制电路和伺服电动机监视电路之间可以经由能够传递安全信号的通信单元连接。
[0011] 另外,在上述第一方式中,伺服电动机控制装置还可以具备变换器,其将交流变换为直流,向逆变器供给变换后的直流,电源切断电路是切断向变换器供给交流的电源和变换器之间的连接的电磁接触器,其具备机械地与主触点联动的辅助触点,伺服电动机监视电路检测辅助触点的状态来判定电源切断电路是否正常。
[0012] 另外,在上述第一方式中,电源切断电路可以是切断向逆变器的直流供给的半导体电路,伺服电动机监视电路检测输入给逆变器的直流,根据其检测结果,判定半导体电路是否正常。
[0013] 另外,在上述第一方式中,伺服电动机控制装置还可以具备制动器控制电路,其控制用于停止伺服电动机的作为再生制动器或电磁制动器的制动器,伺服电动机监视电路在制动器控制电路判定为制动器不正常时,通过电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机。
[0014] 在第二方式中,生产系统具备:闯入检测传感器,其检测作业者闯入了公共区域的情况,该公共区域是安装第一伺服电动机的第一机构部的可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的区域;第一逆变器,其将直流变换为交流,向第一伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动第一伺服电动机;第二逆变器,其将变换器变换后的直流变换为交流,向安装在可动范围与公共区域不重叠的第二机构部的第二伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动第二伺服电动机;电源切断电路,其切断向逆变器的直流供给;第一伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制第一逆变器从而向第一伺服电动机供给交流,在没有接收到安全信号时控制第一逆变器从而不向第一伺服电动机供给交流;第二伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制第二逆变器从而向第二伺服电动机供给交流,在没有接收到安全信号时控制第二逆变器从而不向第二伺服电动机供给交流;伺服电动机监视电路,其在闯入检测传感器检测出作业者闯入了公共区域时,通过停止向第一伺服电动机控制电路发送安全信号停止第一伺服电动机,在判定为电源切断电路、安全信号、第一伺服电动机控制电路以及第二伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向第一伺服电动机控制电路和第二伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止第一伺服电动机和第二伺服电动机。
[0015] 在第三方式中,生产系统具备:闯入检测传感器,其检测作业者闯入了公共区域的情况,该公共区域是安装伺服电动机的机构部的可动区域与作业者进行作业的作业区域重叠的区域;电动机位置检测传感器,其检测伺服电动机的位置;逆变器,其将直流变换为交流,向伺服电动机供给变换后的交流,由此驱动伺服电动机;电源切断电路,其切断向变换器供给交流的电源和变换器之间的连接;伺服电动机控制电路,其在接收到安全信号时控制逆变器从而向伺服电动机供给交流,在没有接收到安全信号时控制逆变器从而不向伺服电动机供给交流;伺服电动机监视电路,其在闯入检测传感器检测出作业者闯入了公共区域,并且根据电动机位置检测传感器检测出的伺服电动机的位置判定为机构部和闯入了公共区域的作业者干扰时,停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机,在判定为电源切断电路、安全信号以及伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过电源切断电路切断向逆变器的直流供给,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机。
[0016] 另外,在上述第三方式中,伺服电动机监视电路可以具备:第一运算电路,其根据电动机位置检测传感器检测出的伺服电动机的位置,运算机构部的位置;第二运算电路,其是相对于第一运算电路独立的电路,根据电动机位置检测传感器检测出的伺服电动机的位置,运算机构部的位置,伺服电动机监视电路在判定为第一运算电路运算出的机构部的位置和第二运算电路运算出的机构部的位置不一致时,通过电源切断电路切断向逆变器的直流的供给,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机。附图说明
[0017] 通过参照以下的附图,能够更明确地理解本发明。
[0018] 图1是表示第一实施例的伺服电动机控制装置的框图
[0019] 图2是图1所示的伺服电动机控制装置的内部的部分框图。
[0020] 图3是表示图1所示的伺服电动机控制装置的动作流程的流程图
[0021] 图4是表示第二实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0022] 图5是表示图4所示的伺服电动机控制装置的动作流程的流程图。
[0023] 图6是表示第三实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0024] 图7是表示图6所示的伺服电动机控制装置的动作流程的流程图。
[0025] 图8是表示第四实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0026] 图9是表示图8所示的伺服电动机控制装置的动作流程的流程图。
[0027] 图10是表示第五实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0028] 图11是表示直接向机器人装卸工件的生产系统的实施例的图。
[0029] 图12A是表示与安装在机器人的机械手前端的包含伺服电动机的伺服焊枪系统的枪尖更换、枪尖对位有关的生产系统中的实施例的图。
[0030] 图12B是图12A所示的操作盒的放大图。
[0031] 图13A是表示作业者向定位器装卸工件的生产系统中的实施例的图。
[0032] 图13B是配置在图13A所示的系统中的定位器的立体图。

具体实施方式

[0033] 以下,参照附图,列举第一~第五实施例说明本发明的伺服电动机控制装置和具备该控制装置的生产系统。但是,应该理解本发明并不限于附图或以下说明的实施方式。
[0034] 图1是表示第一实施例的伺服电动机控制装置的框图。以后,在不同的附图中附加了相同的参照符号的部分表示具有相同功能的构成要素。
[0035] 第一实施例的伺服电动机控制装置1具备第一伺服放大器10、第二伺服放大器20、电磁接触器30、伺服电动机监视电路40。
[0036] 第一伺服放大器10具备变换器11、逆变器121~126、伺服电动机控制电路13。变换器11具备整流器111和电容112,将从三相的交流输入电源60输入的交流变换为直流后输出。各个逆变器121~126将变换器11输出的直流变换为交流,输出到分别安装在第一机构部61中的伺服电动机611~616。伺服电动机控制电路13向各个逆变器121~126输出脉冲宽度调制信号,控制各个伺服电动机611~616。
[0037] 图2是表示伺服电动机控制电路13的框图。
[0038] 伺服电动机控制电路13具备第一输入电路131、第二输入电路132、接口电路133、伺服电动机控制电路134、作为光耦合器的监视信号发送器135。
[0039] 第一输入电路131具备作为光耦合器的第一安全信号接收器1311、第一继电器1312、第十一电阻1313、第十二电阻1314、作为光耦合器的第一脉冲宽度调制信号发送器
1315。第一安全信号接收器1311向第一继电器1312和接口电路133分别输出所输入的第一安全信号。第一继电器1312在被输入了第一安全信号时接通,在没有被输入第一安全信号时关断。第一继电器1312在接通时经由第十一电阻1313向传送脉冲宽度调制信号的三相的第一信号线供给电源电压,在关断时切断向传送脉冲宽度调制信号的三相的第一信号线的电源电压的供给。第一脉冲宽度调制信号发送器1315向逆变器121~126分别输出经由三相的第一信号线传送的脉冲宽度调制信号。
[0040] 第二输入电路132具备作为光耦合器的第二安全信号接收器1321、第二继电器1322、第二十一电阻1323、第二十二电阻1324、作为光耦合器的第二脉冲宽度调制信号发送器1325。第二安全信号接收器1321向第二继电器1322和接口电路133分别输出所接收到的第二安全信号。第二继电器1322在接收到第二安全信号时接通,在没有接收到第二安全信号时关断。第二继电器1322在接通时经由第二十一电阻1323向传送脉冲宽度调制信号的三相的第二信号线21供给电源电压,在关断时切断向传送脉冲宽度调制信号的三相的第二信号线的电源电压的供给。第二脉冲宽度调制信号发送器1325向逆变器121~126分别发送经由三相的第二信号线传送的脉冲宽度调制信号。
[0041] 接口电路133向第一信号线和第二信号线集电极开路输出从伺服电动机控制电路134接收到的脉冲宽度调制信号。因为从接口电路133集电极开路输出脉冲宽度调制信号,所以在第一继电器1312关断时,不向第一脉冲宽度调制信号发送器1315传送脉冲宽度调制信号。另外,在第二继电器1322关断时,不向第二脉冲宽度调制信号发送器1325传送脉冲宽度调制信号。接口电路133向伺服电动机控制电路134发送第一安全信号、第二安全信号、以及表示第一继电器1312和第二继电器1322的接通关断状态的信号。
[0042] 伺服电动机控制电路134是CPU(中央处理单元),为了驱动伺服电动机611~616,按照规定的控制程序,执行输出脉冲宽度调制信号等的各种处理。另外,伺服电动机控制电路134在第一输入电路131、第二输入电路132、接口电路133以及伺服电动机控制电路134等中发生了故障的情况下,经由接口电路133和监视信号发送器135发送监视信号。另外,伺服电动机控制电路134判定第一安全信号和第二安全信号是否一致,在判定为第一安全信号和第二安全信号不一致时,经由接口电路133和监视信号发送器135发送监视信号。
[0043] 伺服电动机控制电路13在输入第一安全信号和第二安全信号的通常动作时,向从变换器11输入直流的逆变器121~126分别发送脉冲宽度调制信号,分别驱动伺服电动机611~616。如果停止发送第一安全信号或第二安全信号中的任意一个,则伺服电动机控制电路13切断向传送脉冲宽度调制信号的信号线的电源电压的供给,停止从接口电路133集电极开路输出的脉冲宽度调制信号的传送。另外,伺服电动机控制电路13在第一伺服放大器10的内部发生了故障时以及在判定为第一安全信号和第二安全信号不一致时,发送监视信号。
[0044] 第二伺服放大器20具备:逆变器221~228,其将配置在第一伺服放大器10中的变换器11输出的直流变换为交流,输出给分别安装在第二机构部62中的伺服电动机621~628。另外,第二伺服放大器20还具备:伺服电动机控制电路23,其向各个逆变器221~228输出脉冲宽度调制信号,来控制各个伺服电动机621~628。
[0045] 伺服电动机控制电路23具备第一输入电路231、第二输入电路232、接口电路233、伺服电动机控制电路234、监视信号发送器235(未图示)。伺服电动机控制电路23的各个构成元件除了所驱动的伺服电动机的个数不同以外,具有与伺服电动机控制电路13的各个构成元件相同的构造和功能。
[0046] 电磁接触器30具备主触点301、机械地与主触点301联动的辅助触点302、使主触点301打开闭合的操作线圈303。电磁接触器30当在操作线圈303中接收到表示进行闭合动作的指示的闭合信号时,使主触点301闭合来将电源60和变换器11电连接。另外,电磁接触器
30当在操作线圈303中接收到表示进行打开动作的指示的打开信号时,使主触点301打开而将电源60和变换器11的电连接切断时,切断向逆变器121~126和221~228的直流供给。
[0047] 伺服电动机监视电路40具备第一运算电路51和第二运算电路52。第一运算电路51和第二运算电路52与人感传感器70连接,该人感传感器70检测作业者闯入了第一机构部61和第二机构部62的可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的区域即第一公共区域的情况。另外,第一运算电路51和第二运算电路52具有相互监视动作状态的功能。
[0048] 第一运算电路51能够向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20分别发送第一安全信号。另外,第一运算电路51通过监视电磁接触器30的辅助触点302等,能够判定电磁接触器30是否正常。另外,第一运算电路51能够向电磁接触器30的操作线圈303发送闭合信号和打开信号。另外,第一运算电路51能够从第二运算电路52接收表示向电磁接触器30的操作线圈303发送打开信号的指示的电源打开指令信号。
[0049] 第一运算电路51当从人感传感器70接收到表示作业者闯入了第一公共区域的闯入信号时,为了保证作业者的安全,判定为停止伺服电动机611~616和621~628。第一运算电路51当为了保证作业者的安全而判定为停止伺服电动机611~616和621~628时,停止向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20的双方发送第一安全信号。
[0050] 第一运算电路51在从人感传感器70接收到闯入信号后,判定是否从人感传感器70持续接收到闯入信号。在从人感传感器70接收到闯入信号后从人感传感器70持续接收到闯入信号的情况下,第一运算电路51判定为作业者持续闯入了第一公共区域。当在从人感传感器70接收到闯入信号后没有从人感传感器70接收到闯入信号时,第一运算电路51判定为作业者向第一公共区域的闯入结束。第一运算电路51判定为作业者向第一公共区域的闯入结束,重新开始向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20的双方发送第一安全信号。
[0051] 第一运算电路51当从电磁接触器30的辅助触点302等接收到表示电磁接触器30不正常的电磁接触器监视信号时,判定为电磁接触器30不正常。第一运算电路51当判定为电磁接触器30不正常时,停止向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20的双方发送第一安全信号,并且向电磁接触器30的操作线圈303发送打开信号。另外,第一运算电路51当从第二运算电路52接收到电源打开指令信号时,判定为在第一伺服放大器10或第二伺服放大器20的内部发生了故障、或第一安全信号和第二安全信号不一致。接着,第一运算电路51停止向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20的双方发送第一安全信号,并且向电磁接触器30的操作线圈303发送打开信号。
[0052] 第二运算电路52能够向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20分别发送第二安全信号。另外,第二运算电路52能够分别从第一伺服放大器10和第二伺服放大器20接收监视信号。另外,第二运算电路52能够向第一运算电路51发送电源打开指令信号。
[0053] 第二运算电路52当从人感传感器70接收到表示作业者闯入了第一公共区域的闯入信号时,为了保证作业者的安全,判定为停止伺服电动机611~616和621~628。第二运算电路52当为了保证作业者的安全而判定为停止伺服电动机611~616和621~628时,停止向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20的双方发送第二安全信号。
[0054] 第二运算电路52在从人感传感器70接收到闯入信号后,判定是否从人感传感器70持续接收到闯入信号。在从人感传感器70接收到闯入信号后从人感传感器70持续接收到闯入信号的情况下,第二运算电路52判定为作业者持续闯入了第一公共区域。当在从人感传感器70接收到闯入信号后没有从人感传感器70接收到闯入信号时,第二运算电路52判定为作业者向第一公共区域的闯入结束。第二运算电路52判定为作业者向第一公共区域的闯入结束,重新开始向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20的双方发送第二安全信号。
[0055] 另外,第二运算电路52当从第一伺服放大器10或第二伺服放大器20接收到监视信号时,判定为在第一伺服放大器10或第二伺服放大器20的内部发生了故障、或第一安全信号和第二安全信号不一致。接着,第二运算电路52停止向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20的双方发送第二安全信号,并且向第一运算电路51发送电源打开指令信号。
[0056] 电源60经由通过电磁接触器30使电连接打开闭合的三相的电源线,向变换器11供给三相电流。第一机构部61能够安装伺服电动机611~616,在规定的可动范围内移动。第二机构部62能够安装伺服电动机621~628,在规定的可动范围内移动。
[0057] 人感传感器70作为一个例子是光幕,检测作业者闯入第一机构部61和第二机构部62的可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的区域即第一公共区域的情况。
[0058] 图3是表示伺服电动机控制装置1的处理流程的流程图。
[0059] 首先,伺服电动机监视电路40判定电磁接触器30是否正常,在判定为正常的情况下,通过电磁接触器30的闭合动作等将伺服电动机控制装置1的电源接通开始处理(在流程图中未图示)。当接通伺服电动机控制装置1的电源时,在步骤S101中,伺服电动机监视电路40向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20分别发送第一安全信号和第二安全信号。更具体地说,伺服电动机监视电路40的第一运算电路51向第一伺服放大器10和第二伺服放大器
20分别发送第一安全信号,第二运算电路52向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20分别发送第二安全信号。
[0060] 在步骤S111中,第一伺服放大器10当接收到第一安全信号和第二安全信号时,为了驱动伺服电动机611~616而开始发送脉冲宽度调制信号。另外,在步骤S121中,第二伺服放大器20当接收到第一安全信号和第二安全信号时,为了驱动伺服电动机621~628而开始发送脉冲宽度调制信号。
[0061] 接着,在步骤S102中,伺服电动机监视电路40判定电磁接触器30是否正常。具体地说,伺服电动机监视电路40的第一运算电路51判定是否从电磁接触器30的辅助触点302等接收到表示电磁接触器30不正常的电磁接触器监视信号。在没有从电磁接触器30的辅助触点302等接收到电磁接触器监视信号,伺服电动机监视电路40判定为电磁接触器30正常时,处理前进到步骤S103。另外,在从电磁接触器30的辅助触点302等接收到电磁接触器监视信号,伺服电动机监视电路40判定为电磁接触器30不正常时,处理前进到步骤S108。
[0062] 当处理前进到步骤S103时,伺服电动机监视电路40判定第一伺服放大器10是否正常。具体地说,伺服电动机监视电路40的第二运算电路52判定是否从第一伺服放大器10接收到监视信号。在没有从第一伺服放大器10接收到监视信号,伺服电动机监视电路40判定为第一伺服放大器10正常时,处理前进到步骤S104。另外,在从第一伺服放大器10接收到监视信号,伺服电动机监视电路40判定为第一伺服放大器10不正常时,处理前进到步骤S108。
[0063] 当处理前进到步骤S104时,伺服电动机监视电路40判定第二伺服放大器20是否正常。具体地说,伺服电动机监视电路40的第二运算电路52判定是否从第二伺服放大器20接收到监视信号。在伺服电动机监视电路40没有从第二伺服放大器20接收到监视信号,伺服电动机监视电路40判定为第二伺服放大器20正常时,处理前进到步骤S105。另外,在从第二伺服放大器20接收到监视信号,伺服电动机监视电路40判定为第二伺服放大器20不正常时,处理前进到步骤S108。
[0064] 当处理前进到步骤S105时,伺服电动机监视电路40判定作业者是否闯入了第一机构部61和第二机构部62的可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的区域即第一公共区域。具体地说,伺服电动机监视电路40的第一运算电路51和第二运算电路52分别判定是否从人感传感器70接收到表示作业者闯入了第一公共区域的闯入信号。在伺服电动机监视电路40判定为作业者闯入了第一公共区域时,处理前进到步骤S106。另外,在伺服电动机监视电路40判定为作业者没有闯入第一公共区域时,处理前进到步骤S102。
[0065] 伺服电动机监视电路40直到在步骤S105中判定为作业者闯入了第一公共区域为止,重复进行步骤S102~S105的处理,判定第一伺服放大器10、第二伺服放大器20、电磁接触器30是否正常。
[0066] 另一方面,在第一伺服放大器10中,当在步骤S111中开始发送脉冲宽度调制信号时,处理前进到步骤S112。在步骤S112中,第一伺服放大器10判定在第一伺服放大器10的内部是否发生了故障,并且判定从第一运算电路51接收到的第一安全信号和从第二运算电路52接收到的第二安全信号是否一致。第一伺服放大器10直到在步骤S112中判定为在第一伺服放大器10的内部发生了故障,或判定为第一安全信号和第二安全信号不一致为止,在发送脉冲宽度调制信号的期间重复进行步骤S112的处理。当在步骤S112中第一伺服放大器10判定为在第一伺服放大器10的内部发生了故障,或判定为第一安全信号和第二安全信号不一致时,处理前进到步骤S113。接着,在步骤S113中,第一伺服放大器10向伺服电动机监视电路40发送监视信号,处理前进到步骤S103。
[0067] 同样,在第二伺服放大器20中,当在步骤S121中开始发送脉冲宽度调制信号时,处理前进到步骤S122。在步骤S122中,第二伺服放大器20判定在第二伺服放大器20的内部是否发生了故障,并且判定第一安全信号和第二安全信号是否一致。第二伺服放大器20直到在步骤S122中判定为在第二伺服放大器20的内部发生了故障,或判定为第一安全信号和第二安全信号不一致为止,在发送脉冲宽度调制信号的期间重复进行步骤S122的处理。当在步骤S122中第二伺服放大器20判定为在第二伺服放大器20的内部发生了故障,或判定为第一安全信号和第二安全信号不一致时,处理前进到步骤S123。接着,在步骤S123中,第二伺服放大器20向伺服电动机监视电路40发送监视信号,处理前进到步骤S104。
[0068] 当在步骤S105中伺服电动机监视电路40判定为作业者闯入了第一公共区域而处理前进到步骤S106时,伺服电动机监视电路40停止发送第一安全信号和第二安全信号。更具体地说,伺服电动机监视电路40的第一运算电路51停止分别向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20发送第一安全信号。另外,伺服电动机监视电路40的第二运算电路52停止分别向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20发送第二安全信号。
[0069] 当停止发送第一安全信号和第二安全信号时,在步骤S114中,第一伺服放大器10停止发送脉冲宽度调制信号,从而停止伺服电动机611~616。同样,在步骤S124中,第二伺服放大器20停止发送脉冲宽度调制信号,从而停止伺服电动机621~628。
[0070] 接着,在步骤S107中,伺服电动机监视电路40判定闯入了第一公共区域的作业者是否从第一公共区域离去。伺服电动机监视电路40直到判定为闯入了第一公共区域的作业者从第一公共区域离去为止,重复进行步骤S107的处理。
[0071] 当在步骤S107中伺服电动机监视电路40判定为闯入了第一公共区域的作业者从第一公共区域离去时,处理返回到步骤S102。然后,直到判定为第一伺服放大器10、第二伺服放大器20、电磁接触器30中的任意一个不正常为止,伺服电动机监视电路40重复进行步骤S102~S107的处理。当判定为第一伺服放大器10、第二伺服放大器20、电磁接触器30中的任意一个不正常时,处理前进到步骤S108。
[0072] 在步骤S108中,与步骤S106的处理同样地,伺服电动机监视电路40停止发送第一安全信号和第二安全信号。
[0073] 接着,在步骤S109中,伺服电动机监视电路40使电磁接触器30的主触点301进行打开动作,切断电源60和变换器11之间的电连接。更具体地说,伺服电动机监视电路40的第一运算电路51向电磁接触器30的操作线圈303发送打开信号。
[0074] 在伺服电动机控制装置1中,伺服电动机监视电路40在判定为作业者闯入了第一公共区域时,停止发送脉冲宽度调制信号,由此不使电磁接触器30进行打开动作地停止伺服电动机。在停止伺服电动机时,因为不会使电磁接触器30进行打开动作而切断电源60和变换器11的连接,所以在伺服电动机控制装置1中,变换器11的电容器112不放电,能够迅速地重新启动。另外,因为还将电磁接触器30的动作次数抑制得低,所以能够使更换电磁接触器30以及用于使电磁接触器30进行动作的继电器电路等的更换周期比较长。
[0075] 图4是表示第二实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0076] 第二实施例的伺服电动机控制装置2与第一实施例的伺服电动机控制装置1的不同点在于,配置伺服电动机监视电路41来代替伺服电动机监视电路40。
[0077] 伺服电动机监视电路41与伺服电动机监视电路40的不同点在于,配置第一运算电路53和第二运算电路54来代替第一运算电路51和第二运算电路52。另外,伺服电动机监视电路41与伺服电动机监视电路40的不同点在于,连接人感传感器71来代替人感传感器70。与伺服电动机监视电路41连接的人感传感器71所检测的区域和与伺服电动机监视电路40连接的人感传感器70所检测的区域不同。与伺服电动机监视电路40连接的人感传感器70所检测的第一公共区域是第一机构部61和第二机构部62的可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的区域。另一方面,与伺服电动机监视电路41连接的人感传感器71所检测的第二公共区域是第一机构部61的可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的区域。在伺服电动机控制装置2中,第二机构部62的可动范围与作业者进行作业的作业范围不重叠,因此第二机构部62的可动范围不包含在第二公共区域中。
[0078] 第一运算电路53当从人感传感器71接收到表示作业者闯入了第二公共区域的闯入信号时,为了保证作业者的安全,判定为停止伺服电动机611~616,停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号,但伺服电动机621~628不停止,因此不停止向第二伺服放大器20发送第一安全信号。
[0079] 第二运算电路54当从人感传感器71接收到表示作业者闯入了第二公共区域的闯入信号时,为了保证作业者的安全,判定为停止伺服电动机611~616,停止向第一伺服放大器10发送第二安全信号,但伺服电动机621~628不停止,因此不停止向第二伺服放大器20发送第二安全信号。
[0080] 图5是表示伺服电动机控制装置2的处理流程的流程图。
[0081] 伺服电动机监视电路41的步骤S201~S205和S207~S209的各个处理与图3所示的伺服电动机监视电路40的步骤S101~S105和S107~S109的各个处理对应。第一伺服放大器10的步骤S211~S215的各个处理与图3所示的步骤S111~S115的各个处理对应。第二伺服放大器20的步骤S221~S223和S225的各个处理与图3所示的步骤S121~S123和S125的各个处理对应。
[0082] 当在步骤S205中伺服电动机监视电路41判定为作业者闯入了第二公共区域,处理前进到步骤S206时,伺服电动机监视电路41停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号和第二安全信号。更具体地说,伺服电动机监视电路41的第一运算电路53停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号,第二运算电路54停止向第一伺服放大器10发送第二安全信号。
[0083] 当停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号和第二安全信号时,在步骤S214中,第一伺服放大器10停止发送脉冲宽度调制信号,停止伺服电动机611~616。另一方面,因为继续向第二伺服放大器20发送第一安全信号和第二安全信号,所以第二伺服放大器20发送脉冲宽度调制信号,继续进行伺服电动机621~628的驱动。
[0084] 在伺服电动机控制装置2中,在判定为作业者闯入了第二公共区域时,伺服电动机监视电路41停止可动范围包含在第二公共区域中的第一机构部61中配置的伺服电动机611~616。另一方面,即使在判定为作业者闯入了第二公共区域的情况下,伺服电动机监视电路41也继续进行可动范围不包含在第二公共区域中的第二机构部62中配置的伺服电动机621~628的驱动。在伺服电动机控制装置2中,因为继续进行可动范围不包含在第二公共区域中的第二机构部62中配置的伺服电动机621~628的驱动,所以能够使生产系统的作业效率的降低为最小限度。
[0085] 图6是表示第三实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0086] 第三实施例的伺服电动机控制装置3与第二实施例的伺服电动机控制装置2的不同点在于,配置伺服电动机监视电路42来代替伺服电动机监视电路41。
[0087] 伺服电动机监视电路42与伺服电动机监视电路41的不同点在于,配置第一运算电路55和第二运算电路56来代替第一运算电路53和第二运算电路54。另外,伺服电动机监视电路42与伺服电动机监视电路41的不同点在于,还连接有检测伺服电动机611的位置的电动机位置检测传感器72。
[0088] 电动机位置检测传感器72作为一个例子是旋转编码器,安装在伺服电动机611~616和伺服电动机621~628中,是检测各伺服电动机的位置的传感器。
[0089] 第一运算电路55和第二运算电路56分别在从人感传感器71接收到表示作业者闯入了第二公共区域的闯入信号时,从电动机位置检测传感器72接收表示检测出的位置信息的位置信号。接着,第一运算电路55和第二运算电路56分别根据与接收到的位置信号对应的位置信息运算表示第一结构部61的位置的位置信息。接着,第一运算电路55和第二运算电路56分别交换双方运算出的位置信息,确认双方运算出的位置信息是正当的。
[0090] 如果第一运算电路55和第二运算电路56双方确认运算出的位置信息是正当的,则第一运算电路55和第二运算电路56双方判定是否由于运算出的第一机构部61的位置信息所示的位置包含在第二公共区域中而产生干扰。如果判定为运算出的第一机构部61的位置信息所示的位置与第二公共区域干扰,则第一运算电路55停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号。另外,如果判定为运算出的第一机构部61的位置与第二公共区域干扰,则第二运算电路56停止向第一伺服放大器10发送第二安全信号。
[0091] 图7是表示伺服电动机控制装置3的处理流程的流程图。
[0092] 伺服电动机监视电路42的步骤S301~S305和S309~S3011的各个处理与图5所示的伺服电动机监视电路41的步骤S201~S205和S207~S209的各个处理对应。第一伺服放大器10的步骤S311~S315的各个处理与图5所示的步骤S211~S215的各个处理对应。第二伺服放大器20的步骤S321~S323和S325的各个处理与图5所示的步骤S221~S223和S225的各个处理对应。
[0093] 当在步骤S305中伺服电动机监视电路42判定为作业者闯入了第二公共区域,处理前进到步骤S306时,伺服电动机监视电路42运算第一机构部61的位置信息。更具体地说,第一运算电路55和第二运算电路56分别接收表示电动机位置检测传感器72检测出的位置信息的位置信号。接着,第一运算电路55和第二运算电路56分别根据与接收到的位置信号对应的位置信息运算表示第一机构部61的位置的位置信息。接着,第一运算电路55和第二运算电路56分别交换双方运算出的位置信息,确认双方运算出的位置信息是正当的。
[0094] 接着,在步骤S307中,伺服电动机监视电路42判定是否由于第一机构部61包含在第二公共区域中而有可能与作业者干扰。更具体地说,第一运算电路55和第二运算电路56分别判定在步骤S306中运算出的机构部61的位置信息所示的位置是否包含在第二公共区域中。运算出的机构部61的位置信息所示的位置不包含在第二公共区域中,判定为第一机构部61没有可能与作业者干扰,处理返回到步骤S302。运算出的第一机构部61的位置信息所示的位置包含在第二公共区域中,判定为第一机构部61有可能与作业者干扰,处理前进到步骤S308。
[0095] 如果处理前进到步骤S308,则停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号和第二安全信号。更具体地说,伺服电动机监视电路42的第一运算电路55停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号,第二运算电路56停止向第一伺服放大器10发送第二安全信号。
[0096] 如果停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号和第二安全信号,则在步骤S314中,第一伺服放大器10停止发送脉冲宽度调制信号,停止伺服电动机611~616。
[0097] 在伺服电动机控制装置3中,伺服电动机监视电路42在判定为作业者闯入了第二公共区域时,判定第一机构部61是否与作业者干扰。在伺服电动机监视电路42判定为第一机构部61与作业者干扰的情况下,停止配置在第一机构部61的伺服电动机611~616。另一方面,在伺服电动机监视电路42判定为第一机构部61与作业者不干扰的情况下,继续进行配置在第一机构部61的伺服电动机611~616的驱动。在伺服电动机控制装置3中,在判定为第一机构部61与作业者不干扰的情况下,继续进行配置在第一机构部61的伺服电动机611~616的驱动,因此能够提高生产系统的作业效率。
[0098] 图8是表示第四实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0099] 第四实施例的伺服电动机控制装置4与第一实施例的伺服电动机控制装置1的不同点在于,配置第一伺服放大器810和第二伺服放大器820代替第一伺服放大器10和第二伺服放大器20。另外,第四实施例的伺服电动机控制装置4与第一实施例的伺服电动机控制装置1的不同点在于,配置伺服电动机监视电路43代替伺服电动机监视电路40。
[0100] 第一伺服放大器810与第一伺服放大器10的不同点在于,具备制动器控制电路136。制动器控制电路136为了控制制动器631~636,按照规定的控制程序执行各种处理。制动器631~636分别具有以下的功能,即根据制动器控制电路136的指示,停止配置在第一机构部861的伺服电动机611~616的驱动。制动器631~636是使用伺服电动机611~616的再生能量停止伺服电动机611~616的再生制动器、或者使用机械摩擦停止伺服电动机611~616的电磁制动器。
[0101] 制动器控制电路136判定各个制动器631~636是否正常,在判定为制动器631~636中的任意一个不正常时,发送制动器监视信号。
[0102] 第二伺服放大器820与第二伺服放大器20的不同点在于,具备制动器控制电路236。制动器控制电路236为了控制制动器641~648,依照规定的控制程序执行各种处理。制动器641~648分别具有以下的功能,即根据制动器控制电路236的指示,停止配置在第二机构部862的伺服电动机621~628的驱动。制动器641~648是使用伺服电动机621~628的再生能量停止伺服电动机621~628的再生制动器、或使用机械摩擦力停止伺服电动机621~
628的电磁制动器。
[0103] 制动器控制电路236判定各个制动器641~648是否正常,在判定为制动器641~648中的任意一个不正常时,发送制动器监视信号。
[0104] 伺服电动机监视电路43与伺服电动机监视电路40的不同点在于,配置第二运算电路852代替第二运算电路52。第二运算电路852除了第二运算电路52的功能以外,还具有在制动器631~636或641~648中发生了故障时停止伺服电动机的功能。第二运算电路852能够分别从第一伺服放大器810和第二伺服放大器820接收监视信号和制动器监视信号。第二运算电路852如果从第一伺服放大器810或第二伺服放大器820接收到制动器监视信号,则判定为在制动器631~636或641~648中发生了故障。接着,第二运算电路852向第一运算电路851发送电源打开指令信号。接着,第一运算电路851和第二运算电路852停止向第一伺服放大器810和第二伺服放大器820双方发送第一安全信号。另外,第一运算电路851向电磁接触器30的操作线圈30发送打开信号,接收到打开信号的电磁接触器30使主触点301进行打开动作,切断电源60和变换器11之间的电连接。
[0105] 图9是表示伺服电动机控制装置4的处理流程的流程图。
[0106] 伺服电动机监视电路43的步骤S401~S404和S406~S4010的各个处理与图3所示的伺服电动机监视电路40的步骤S101~S105和S105~S109的各个处理对应。第一伺服放大器810的步骤S411、S412、S414、S416~S417的各个处理与图3所示的第一伺服放大器10的步骤S111~S115的各个处理对应。第二伺服放大器820的步骤S421、S422、S424、S426~S427的各个处理与图3所示的第二伺服放大器20的步骤S121~S125的各个处理对应。
[0107] 如果处理前进到步骤S405,则伺服电动机监视电路43判定制动器631~636和641~648是否正常。具体地说,伺服电动机监视电路43的第二运算电路852判定是否从第一伺服放大器810和第二伺服放大器820中的任意一个接收到制动器监视信号。在从第一伺服放大器810和第二伺服放大器820中的任何一个都没有接收到制动器监视信号,伺服电动机监视电路43判定为制动器631~636和641~648正常时,处理前进到步骤S406。另外,在从第一伺服放大器810和第二伺服放大器820的任意一个接收到制动器监视信号,伺服电动机监视电路43判定为制动器631~636和641~648不正常时,处理前进到步骤S409。
[0108] 如果处理前进到步骤S409,则伺服电动机监视电路43与步骤S108的处理同样地,停止第一安全信号和第二安全信号的发送。接着,在步骤S4010中,伺服电动机监视电路43使电磁接触器30的主触点301进行打开动作,切断电源60和变换器11之间的电连接。
[0109] 如果处理前进到步骤S413,则第一伺服放大器810的制动器控制电路136判定各个制动器631~636是否正常。在第一伺服放大器810的制动器控制电路136判定为各个制动器631~636正常时,处理前进到步骤S412。另外,在第一伺服放大器810的制动器控制电路136判定为制动器631~636中的任意一个不正常时,处理前进到步骤S415。
[0110] 如果处理前进到步骤S415,则第一伺服放大器810的制动器控制电路136向伺服电动机监视电路43发送制动器监视信号,处理前进到步骤S405。
[0111] 如果处理前进到步骤S423,则第二伺服放大器820的制动器控制电路236判定各个制动器641~648是否正常。在第二伺服放大器820的制动器控制电路236判定为各个制动器641~648正常时,处理返回步骤S422。另外,在第二伺服放大器820的制动器控制电路236判定为制动器641~648的任意一个不正常时,处理前进到步骤S425。
[0112] 如果处理前进到步骤S425,则第二伺服放大器820的制动器控制电路236向伺服电动机监视电路43发送制动器监视信号,处理前进到步骤S405。
[0113] 在伺服电动机控制装置4中,在制动器631~636和641~648中的任意一个发生了故障时,使电磁接触器30进行打开动作来切断电源60和变换器11的电连接,因此能够更确实地停止伺服电动机。
[0114] 图10是表示第五实施例的伺服电动机控制装置的框图。
[0115] 第五实施例的伺服电动机控制装置5与第一实施例的伺服电动机控制装置1的不同点在于,配置第一伺服放大器910和第二伺服放大器920代替第一伺服放大器10和第二伺服放大器20。另外,第五实施例的伺服电动机控制装置5与第一实施例的伺服电动机控制装置1的不同点在于,配置伺服电动机监视电路44代替伺服电动机监视电路40。
[0116] 第一伺服放大器910与第一伺服放大器10的不同点在于,具备第十一伺服放大器接口电路911和第十二伺服放大器接口电路912。第十一伺服放大器接口电路911和第十二伺服放大器接口电路912分别是半导体器件,经由安全网络900分别收发第一安全信号和第二安全信号等信号。
[0117] 第二伺服放大器920与第二伺服放大器20的不同点在于,具备第二十一伺服放大器接口电路921和第二十二伺服放大器接口电路922。第二十一伺服放大器接口电路921和第二十二伺服放大器接口电路922分别是半导体器件,经由安全网络900分别收发第一安全信号和第二安全信号等信号。
[0118] 伺服电动机监视电路44与伺服电动机监视电路40的不同点在于,具备第一监视接口电路941和第二监视接口电路942。第一监视接口电路941和第二监视接口电路942分别是半导体器件,经由安全网络900分别收发第一安全信号和第二安全信号等信号。
[0119] 安全网络900是能够传送要求高可靠性的安全信号的通信单元。安全网络900经由具有良好的噪声耐性的传送路径传送通过由半导体器件形成的专用的接口电路取得的信号,具有传送数据的错误检测单元,因此能够传送要求高可靠性的安全信号。
[0120] 在伺服电动机控制装置5中,使用能够传送要求高可靠性的安全信号的安全网络900收发第一安全信号和第二安全信号,因此能够将伺服电动机监视电路44配置在从第一伺服放大器910和第二伺服放大器920离开的地方,并且能够简化伺服电动机监视电路44、第一伺服放大器910以及第二伺服放大器920的连接。
[0121] 在上述第一~第五实施例中,为了切断电源60和变换器11的电连接而配置电磁接触器30,但也可以配置具有切断电源60和变换器11的电连接的功能的半导体电路来代替电磁接触器30。半导体电路具有晶闸管、GTO(Gate Turn Off Thyristor:极可关断晶闸管)、IBGT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)、SI(Static Induction:静电感应)晶闸管、MOSFET(Metal-Oxide  Silicon Field-Effect Transmitter:金属化物半导体场效应晶体管)等开关元件。在配置半导体电路来代替电磁接触器30的情况下,第一运算电路51通过检测变换器的输出电压判断半导体电路是否正常动作,来判定半导体电路是否正常。第一运算电路51在检测出半导体电路不正常的情况下,向半导体电路发送表示电源60和变换器11的电连接的切断指示的切断指示信号,并且停止安全信号的发送。通过这样对电源切断电路使用半导体,能够大幅延长伴随电源开闭的部件寿命,另外还提高了可靠性。
[0122] 另外,在上述第四实施例中,由分别配置在第一伺服放大器810和第二伺服放大器820中的制动器控制电路136和236控制制动器631~636和641~648。但是,也可以由第一运算电路851和第二运算电路852中的任意一个控制制动器631~636和641~648。在由第二运算电路852控制制动器631~636和641~648的情况下,第二运算电路852判定各个制动器
631~636和641~648是否正常。在第二运算电路852判定为制动器631~636和641~648的任意一个不正常时,第二运算电路852向第一运算电路851发送电源打开指令信号。接着,第一运算电路851和第二运算电路852停止向第一伺服放大器810和第二伺服放大器820双方发送第一安全信号和第二安全信号。另外,第一运算电路851向电磁接触器30的操作线圈
303发送打开信号,接收到打开信号的电磁接触器30使主触点进行打开动作来切断电源60和变换器11之间的电连接。
[0123] 本发明的框图、图1、图4、图6、图8、图10都将电源设为交流电源60,但对于直流电源或电池电源也能够应用本发明。在该情况下,交流电源60为直流电源601,不需要变换器11,在直流电源601和逆变器121~126以及逆变器221~228之间连接电源切断电路。
[0124] 以下,按顺序说明应用了实施例的伺服电动机控制装置的生产系统的实施例1~3。
[0125] 实施例1
[0126] 图11是表示直接向机器人装卸工件的生产系统的实施例的图。
[0127] 配置在生产系统1001中的机器人101具备第一机构部161、第二机构部162、在从第一机构部161延伸的腕状部的端部配置的工件固定部302。在第一机构部161中配置第十一伺服电动机1611~第十四伺服电动机1614,在第二机构部162中配置第二十一伺服电动机1621~第二十二伺服电动机1622。工件固定部302具有形成2对突起部的平面。作业者201将工件嵌合在在工件固定部302的平面上形成的2对突起部中。
[0128] 通过第一实施例的伺服电动机控制装置1控制机器人101。配置在第一机构部161的第十一伺服电动机1611~第十四伺服电动机1614与第一伺服放大器10连接,配置在第二机构部162的第二十一伺服电动机1621~第二十二伺服电动机1622与第二伺服放大器20连接。
[0129] 作业者201为了将工件301嵌合在在工件固定部302的平面上形成的2对突出部中,而闯入第一机构部161和第二机构部162的可动范围与作业者201的作业范围重叠的区域即第一公共区域。如果作业者201闯入第一公共区域,则伺服电动机监视电路40向第一伺服放大器10和第二伺服放大器20发送第一安全信号和第二安全信号,第一伺服放大器10和第二伺服放大器20停止脉冲宽度调制信号的发送。如果第一伺服放大器10和第二伺服放大器20停止脉冲宽度调制信号的发送,则第十一伺服电动机1611~第十四伺服电动机1614和第二十一伺服电动机1621~第二十二伺服电动机1622停止。
[0130] 在向机器人101装卸工件301时,通过停止脉冲宽度调制信号的发送而停止伺服电动机,不需要电磁接触器30的打开闭合动作,因此具有缩短装卸时间、不会发生电磁接触器30等设备的寿命降低等的优点。
[0131] 实施例2
[0132] 图12A是表示与安装在机器人的机械手前端的包含伺服电动机的伺服焊枪系统的枪尖更换、枪尖对位有关的实施例的图,图12B是用于操作图12A所示的伺服焊枪的操作盒的放大图。
[0133] 配置在生产系统1002中的机器人102被配置在栅栏270的内部,具备第一机构部261、在从第一机构部261延伸的腕状部的端部配置的第二机构部262。在第一机构部261中配置第十一伺服电动机2611~第十六伺服电动机2616,在第二机构部262中配置驱动伺服焊枪轴的第二十一伺服电动机2621。作业者202更换配置在第二机构部262中的伺服焊枪的枪尖,并且实施更换后的枪尖的对位。
[0134] 通过第二实施例的伺服电动机控制装置2控制机器人102。配置在第一机构部261中的第十一伺服电动机2611~第十六伺服电动机2616与第一伺服放大器10连接,配置在第二机构部262中的第二十一伺服电动机2621与第二伺服放大器20连接。
[0135] 作业者202为了更换伺服焊枪的枪尖并且实施更换后的枪尖的对位,而闯入与第二公共区域相当的栅栏270的内部。如果作业者202闯入栅栏270的内部,则伺服电动机监视电路41停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号和第二安全信号,第一伺服放大器10停止脉冲宽度调制信号的发送。如果第一伺服放大器10停止脉冲宽度调制信号的发送,则第十一伺服电动机2611~第十六伺服电动机2616停止。
[0136] 另一方面,在作业者202闯入栅栏270的内部的情况下,伺服电动机监视电路41暂时停止向第二伺服放大器20发送第一安全信号和第二安全信号,在作业者202操作了设置在栅栏270内部的操作盒271的情况下,伺服电动机监视电路41向第二伺服放大器20发送第一安全信号和第二安全信号,第二机构部262成为能够动作的状态。
[0137] 作业者202对操作盒271进行操作而使第二十一伺服电动机2621启动停止,更换伺服焊枪的枪尖和实施更换后的枪尖的对位。作业者202能够对操作盒271进行操作来进行作业,因此不需要示教操作盘等的操作。
[0138] 将操作盒271设置在栅栏270内部的与第二机构部262离开一定距离的地方,并且设置在能够目视枪尖位置的区域,由此能够安全地实施枪尖更换、枪尖位置确认作业。
[0139] 实施例3
[0140] 图13A是表示作业者向定位器装卸工件的生产系统中的实施例的图,图13B是配置在图13A所示的系统中的定位器的立体图。
[0141] 配置在生产系统1003中的定位器103具备第十一伺服电动机3611、第十二伺服电动机3612、第二十一伺服电动机3621。第十一伺服电动机3611对在两端配置第一定位器381和第二定位器382的主体部进行驱动使其能够进行向右旋转和左旋转的双方向旋转。第十二伺服电动机3612对第一定位器381进行驱动使其能够进行向右旋转和左旋转的双方向旋转。第二十一伺服电动机3621对第二定位器382进行驱动使其能够进行向右旋转和左旋转的双方向旋转。第十一伺服电动机3611和第十二伺服电动机3612配置在第一机构部361,第二十一伺服电动机3621配置在第二机构部362。作业者203在向第一定位器381装卸工件时,切断光幕371。
[0142] 通过第三实施例的伺服电动机控制装置3控制定位器103。配置在第一机构部361中的第十一伺服电动机3611~第十二伺服电动机3612与第一伺服放大器10连接,配置在第二机构部362中的第二十一伺服电动机3621与第二伺服放大器20连接。
[0143] 如果作业者203在向第一定位器381装卸工件时切断光幕371,则伺服电动机监视电路42判定为作业者203闯入了第二公共区域。如果作业者203闯入了栅栏270的内部,则伺服电动机监视电路42从电动机位置检测传感器72接收表示电动机位置检测传感器72检测出的第十二伺服电动机3612的位置信息的位置信号。伺服电动机监视电路42运算第十二伺服电动机3612的位置信息,判定第十二伺服电动机3612位于第二公共区域中。如果判定为第十二伺服电动机3612位于第二公共区域中,则停止向第一伺服放大器10发送第一安全信号和第二安全信号,第一伺服放大器10停止脉冲宽度调制信号的发送。如果第一伺服放大器10停止脉冲宽度调制信号的发送,则第十一伺服电动机3611~第十二伺服电动机3612停止。另一方面,因为正在向第二伺服放大器20发送第一安全信号和第二安全信号,所以与第二伺服放大器20连接的第二十一伺服电动机3621是能够动作的状态。在作业者203向第一定位器381装卸工件的期间,第二十一伺服电动机3621使第二定位器382动作来与机器人370一起继续进行作业。
[0144] 在该实施例中,在第十一伺服电动机3611和第十二伺服电动机3612停止的期间,第二十一伺服电动机3621和机器人370能够继续运转。因此,在作业者203装卸工件的期间,能够通过机器人370和第二十一伺服电动机3621继续生产。
[0145] 此外,生产系统1003由光幕371检测出在工件装卸后作业者203从公共区域退出,驱动第十一伺服电动机3611,由此替换第一定位器381的位置和第二定位器382的位置,进行加工工件和装卸工件的位置的替换。在替换了第一定位器381的位置和第二定位器382的位置的情况下,根据电动机位置检测传感器72检测出的位置信号,判定第一定位器381和第二定位器382中的任意一个是否位于第二公共区域中。在判定为第一定位器381位于第二公共区域中的情况下,停止向驱动第十二伺服电动机3612的逆变器发送脉冲宽度调制信号,继续向驱动第二十一伺服电动机3621的逆变器发送脉冲宽度调制信号。在判定为第二定位器382位于第二公共区域中的情况下,停止向驱动第二十一伺服电动机3621的逆变器发送脉冲宽度调制信号,继续向驱动第十二伺服电动机3612的逆变器发送脉冲宽度调制信号。
[0146] 根据第一方式,伺服电动机控制装置在判定为停止伺服电动机时,停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止向逆变器供给脉冲宽度调制信号,不切断向变换器供给交流的电源和变换器之间的连接地停止伺服电动机,因此能够迅速地进行伺服电动机的启动停止。另外,伺服电动机控制装置判定电源切断电路和伺服电动机控制电路是否正常,在判定为电源切断电路和伺服电动机控制电路中的至少一个不正常时,通过电源切断电路切断电源和变换器之间的连接,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机,因此在电源切断电路和伺服电动机控制电路的至少一个不正常的情况下,能够安全地停止伺服电动机。
[0147] 另外,在上述第一方式中,伺服电动机监视电路可以在伺服电动机控制电路判定为第一运算电路发送的安全信号和第二运算电路发送的安全信号不一致时,通过电源切断电路切断电源和变换器之间的连接,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,由此停止伺服电动机,因此在第一运算电路或第二运算电路的误动作中,也能够安全地停止伺服电动机,并且检测误动作,因此能够进一步提高伺服电动机控制装置的可靠性。
[0148] 另外,在上述第一方式中,关于伺服电动机控制装置,可以将伺服电动机控制电路和伺服电动机监视电路之间经由能够传递安全信号的通信单元连接,因此,在将伺服电动机监视电路配置在从伺服电动机控制电路离开的地方的情况下,也能够通过能够传递安全信号的通信单元传送安全信号。
[0149] 另外,在用能够传递安全信号的通信单元将伺服电动机控制电路和伺服电动机监视电路之间连接起来的情况下,在存在多个伺服电动机控制电路的系统中,能够减少伺服电动机监视电路和伺服电动机控制电路之间的布线。
[0150] 根据第二方式,生产系统在判定为闯入检测传感器检测出作业者闯入了公共区域时,通过停止向可动范围与作业者进行作业的作业范围重叠的第一伺服电动机控制电路发送第一安全信号,停止向第一逆变器供给脉冲宽度调制信号,停止第一伺服电动机,另一方面,通过继续向可动范围与作业者进行作业的作业范围不重叠的第二伺服电动机控制电路发送第一安全信号,继续驱动第二伺服电动机,因此能够使生产系统的作业效率的降低为最小限度。
[0151] 根据第三方式,生产系统在判定为闯入检测传感器检测出作业者闯入了公共区域时,根据电动机位置检测传感器检测出的伺服电动机的位置计算机构部的位置,在机构部位于运算出的位置时,判定闯入了公共区域的作业者和机构部是否干扰,在判定为机构部与闯入了公共区域的作业者干扰时,通过停止向伺服电动机控制电路发送安全信号而停止机构部,另一方面,对于没有产生干扰的机构部,通过继续发送安全信号来继续进行驱动,因此能够使生产系统的作业效率的降低成为最小限度。
[0152] 另外,在上述第三方式中,还可以进一步判定第一运算电路运算出的机构部的位置和第二运算电路运算出的机构部的位置是否一致,在判定为第一运算电路运算出的机构部的位置和第二运算电路运算出的机构部的位置不一致时,向电源切断电路发送电源切断信号,并且停止向伺服电动机控制电路发送安全信号,因此能够进一步提高作业者的安全性。
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