专利名称：机器人控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人控制装置，其具备用于驱动机器人的伺服电动机的、具有AC/DC转换器的伺"良放大器，并经由用于防止向该电容器的沖击电 流的电阻，进行在伺服放大器内的AC/DC转换器用的电容器充电完成之前的 电力供给。
技术背景在现有的机器人控制装置、例如由本申请人申请的专利文献1中记载的机 器人控制装置中，经由用于防止向伺服放大器内的AC/DC转换器用的电容器 的冲击电流的电阻、完成了电容器的充电后，不再经由用于防止所述沖击电流 的电阻来进行之后的向电容器的电力供给。为此，利用软件即、使CPU执行 程序，经由轴控制部控制为向伺月1^丈大器发送速度指令，由此，来进行了机器制。[专利文献l]申请号2006- 129 (参照说明书的段落号
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以及附图的图5~图7)。可是，在现有的机器人控制装置中，首先，对上述电容器充电完成后，不经由用于防止上述冲击电流的电阻，对伺服^:大器内的电容器提供电力，所以 通过用于防止上述冲击电流的电阻不能限制提供的电力，故此不能限制机器人 的动作。另外，在机器人的示教动作时，为了确保安全存在希望限制机器人的动作 速度、具体来说即限制机器人内的伺服电动机的速度的情况，当前，利用软件， 即使CPU执行程序，通过经由轴控制部向伺月lit大器发送速度指令来进行该 限制，所以发生CPU失控或在程序中含有的错误(bug)等的软件的可靠性与 硬件相比低，无法充分保证对于机器人动作速度的限制。本发明是为了解决上述问题而开发的，本发明的目的是提供如下的机器人
了充电后，也经由用于防止冲击电流到达电容器的电阻向伺服放大器提供电 力，因此，可以限制机器人的动作。另夕卜，本发明的其它目的是提供能可靠保证机器人动作速度的限制的机器 人控制装置。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的机器人控制装置，具备具有用于驱动机器人的伺服电动机的AC/DC转换器的伺服放大器，其在所述AC/DC转换器用的 电容器的预备充电完成之前，经由用于防止流向该电容器的冲击电流的电阻向 所述伺月li文大器进行用于使所述机器人动作的电力供给，特征为具备第l 动作模式，其不经由所述电阻进行所述电力供给；第2动作模式，其经由所述 电阻进行所述电力供给，由此，所述机器人的伺服电动机被限制为比所述第1 动作模式低的动作速度；和切换单元，其从所述第1动作模式切换为所述第2 动作模式、或者从所述第2动作模式切换为所述第1动作模式。 在上述机器人控制装置中，所述切换单元是由软件实现的。 在上述机器人控制装置中，所述软件使计算机执行如下内容控制具有在 所述第1动作模式时对第1电》兹接触器进行励磁的第1输出电路、和在所述第 2动作模式时对第2电;兹接触器或者继电器进行励^f兹的第2输出电路的输出电 路，逸在所述第1动作模式时不经由所述电阻、经由所述第1电磁接触器的接 点进行所述电力供给，而在所述第2动作模式时经由所述电阻和与该电阻串联 连接的所述第2电磁接触器或者继电器的接点进行所述电力供给。 在上述机器人控制装置中，所述切换单元是由硬件实现的。 在上述机器人控制装置中，所述硬件具有在所述第1动作模式时进行励 磁的第1电磁接触器；在所述第2动作模式时进行励磁的第2电磁接触器或者 继电器；和与所述第1电》兹接触器串联连接的切换开关；所述电力供给在所述 第1动作模式时不经由所述电阻、而经由所述第1电^兹接触器的接点来进行， 在所述第2动作模式时经由所述电阻和与该电阻串联连接的所述第2电磁接触 器或者继电器的接点来进行，当所述切换开关从接通切换为关断时，则不论是 所述第1动作模式时还是所述第2动作模式时，都使所述第1电磁接触器为非 励磁，并且使所述第2电磁接触器或者继电器励磁。根据本发明，可提供如下的机器人控制装置即使在驱动机器人的伺服电 动机的伺服放大器内的电容器完成了充电后，通过设定机器人的动作模式，经 由防止向电容器的冲击电流的电阻对伺服放大器提供电力，来使机器人内的伺 服电动机动作，因此，伺服电动机可以利用被限制的电流来限制动作速度，故 可以限制机器人的动作。另外，通过利用硬件来设定上述机器人的动作模式,'能够可靠地保证在电 容器预备充电完成后的机器人动作速度的限制。
图l是本发明一实施方式的机器人控制装置的结构图。图2是图1所示的伺服放大器内的方框结构图。图3是表示本发明的伺服供电电路的一实施方式的图。图4是表示在从图3所示的伺服供电电路向伺服放大器提供电力的过程中的机器人控制装置内的各部动作的流程图。图5是表示通过硬件从第1动作模式切换为第2动作模式时的伺服供电电路的动作的图。
具体实施方式
图l是本发明一实施方式的机器人控制装置的结构图。机器人控制装置1 对装入与该装置连接的机器人2内的伺服电动机(未图示)进行驱动并控制机 器人2的动作。在机器人控制装置1中连接有示教装置3。示教装置3通过工 作人员的操作来示教机器人2的动作，且进行对机器人控制装置1的各种设定。在机器人控制装置1内与一般的机器人控制装置相同，设有经由总线100 连接的CPU101、 ROM102、 RAM103、输入电路104、输出电路105、 I/F106 以及轴控制部107,且还设有与轴控制部107连接的伺服放大器110。关于伺 服放大器110采用图2在后面进行说明。在机器人控制装置l内设有伺服供电电路120，该伺服供电电路UO接受 从外部提供的三相AC电源，对伺服放大器IIO提供电力。在机器人控制装置 1的面板上安装有模式切换开关SW以及紧急停止按钮EPB。关于模式切换开 关SW以及紧急停止按钮EPB在后面进行说明。
图2是图1所示的伺服放大器110内的方框结构图。伺服电动机110具有 将作为动力源的AC电源转换为DC电源的AC/DC转换器111、和将DC电源 转换为由来自轴控制部107的电流指令进行电流控制的AC电源的逆变器112。 另外，为了使AC/DC转换器111的输出电压平滑，而设有大容量的平滑用电 容器(以下，简单记作电容器)113。对逆变器112输入通过电容器113被平 滑过的DC电压。在对伺服放大器110接通伺服电源时电容器113的电荷存积不足的状态 下，如果直接施加电源电压，则对电容器113流入大量的冲击电流，这样给位 于电流通路的电路带来不良影响、或者引起临时性电压的下降，所以一般采用 在接通电源之前经由电阻对电容器113进行预备充电、即利用电阻对电流进行 限制，緩緩地对电容进行充电。图3是表示本发明的伺服供电电路的一实施方式的图。整个图3表示了本 发明的机器人控制装置1的主要部分。该主要部分具有伺力li文大器llO，其 具备AC/DC转换器111并对机器人2用的伺月l故大器进行驱动；电阻(Rl -R3)，其用于防止向AC/DC转换器111用的电容器113充电时的冲击电流； 第l接点(继电器KM1的接点)，其与电阻(Rl-R3)串联连接；第1接点 开闭指令用电路(驱动器1),其用于按照来自对第1接点的开闭进行指令的 单元(CPU101)的指令，对第1接点进行开闭控制；第2接点(电磁接触器 KM2的接点)，其并联连接电阻(Rl-R3)与第1接点的串联电路；和第2 接点开闭指令用电路(驱动器2),其用于按照来自对第2接点的开闭进行指 令的单元(CPU101)的指令，对第2接点进行开闭控制。这里，KM1为继电 器，不过也可以采用电磁接触器。另外，上述主要部分具有监视KM1的动作状态的接收器(receiver) 1; 监视KM2的动作状态的接收器2;处理器(CPU)lOl，其对驱动器1以及驱 动器2发出开闭KM1以及KM2的指令，从接收机1以及接收机2接收表示 是否对KM1以及KM2进行励磁的信号，并判断对于上述开闭指令KM1以及 KM2是否被正确励》兹并进行了追随；以及后述的模式切换开关SW和紧急停 止按钮EPB。利用软件，即使CPU101执行程序，从CPUIOI向驱动器1以及 /或者驱动器2输出上述以及后述的指令。在按下了紧急停止按钮EPB的状态
时，KM1以及KM2为非励磁，所以第l接点和第2接点2个接点都断开，伺 服放大器110从三相AC电源切断。图4是表示在从图3所示的伺服供电电路120向伺服放大器IIO提供电力 的过程中的机器人控制装置1内的各部动作的流程图。在步骤401中，机器人控制装置1在电源接通后，通过CPUIOI来确认没 有按下紧急停止按钮EPB、且没有发生表示机器人控制装置1内异常的警报的 事实，形成第2动作模式，该第2动作模式为了防止向电容器113的冲击电流 而对电容器113进行预备充电，并限制为抑制机器人2的动作速度。这里，在 第1模式中KM1可以是接通也可以是关断而KM2是关断，在第2模式中KM1 是接通而KM2是关断。在步骤402中第1接点闭合，经由电阻(Rl -R3)开始向电容器113进 行预备充电。在步骤403中，对是否完成了电容器113的预备充电进行判断，在判断结 果为YES时进入步骤404,在判断结果为ON时返回步骤402进行重复，并执 行步骤402。根据对电容器113开始预备充电后是否经过了预定时间来进行该 判断，或者利用未图示的电压检测单元检测电容器113的两端电压，根据该电 压是否在预定值以上来进行该判断。在步骤404中，形成闭合第2接点的不限制通常动作速度的第1动作模式， 使之可以不经由电阻(Rl-R3)对伺服放大器IIO提供电力。此时，第l接 点可以是一直吸合，或者可以将关断KM1的指令发送给驱动器1,断开第1 接点。这样，^/L器人控制装置1具有不限制通常动作速度的第1动作模式、和限 制为抑制机器人2的动作速度的第2动作模式，在通常的第1动作模式时，利 用对第2接点的开闭进行指令的单元(CPU11 )来吸合第2接点，对伺服放大 器IIO提供全部电力。另一方面，机器人控制装置1在切换为限制机器人2的动作速度的第2 动作模式时，通过对第1接点的开闭进行指令的单元(CPU101)来吸合第1 接点，同时通过对第2接点的开闭进行指令的单元(CPU101 )来断开第2接 点，由此对伺服放大器110提供具有用电阻(Rl -R3)来限制的电流的电力、 例如全部电力的一半左右的电力，通过这个被限制的电流可以限制为抑制机器人2的动作速度。接着，对通过硬件从第1动作模式切换为第2动作模式时的 机器人控制装置1的各部的动作进行以下说明。图5是表示通过硬件从第1动作模式切换为第2动作模式时的伺服供电电 路120的动作的图。在步骤501中为了限制机器人2的动作，具体来说为了控制成抑制机器人 2内的伺服电动机的速度，将与用于开闭第2接点的电》兹接触器的线圈(KM2) 串联连接的切换开关(SW)置为关断状态。在步骤502中，通过在步骤501中切换开关(SW)成为断开状态，KM2 的第2接点被断开而不能闭合。并且因为第2接点不吸合，所以对伺服放大器 110就只能提供经由了电阻(R1-R3)和第l接点的被限制过的电流。此外在 步骤404中使第1接点保持吸合的情况下，对伺服放大器IIO提供被限制的电 流，但是在步骤404中在断开了第l接点的情况下，将接通KM1的指令发送 给驱动器1而使第1接点吸合，由此，对伺服放大器IIO提供被限制过的电流。在步骤503中对伺月良放大器IIO仅能提供经由了电阻(Rl-R3)和第1 接点的#1限制电流，所以可限制为抑制机器人2内的伺服电动机的动作速度。 这样，通过将开关SW置为关断状态，可以利用硬件来保证机器人的动作限制。
权利要求
1.一种机器人控制装置，其具备具有用于驱动机器人的伺服电动机的AC/DC转换器的伺服放大器，且在所述AC/DC转换器用的电容器的预备充电结束之前，经由用于防止向该电容器的冲击电流的电阻进行向用于使所述机器人动作的所述伺服放大器的电力供给，其特征在于，具备第1动作模式，其不经由所述电阻地进行所述电力供给；第2动作模式，其通过经由所述电阻进行所述电力供给来将所述机器人的伺服电动机限制为比所述第1动作模式低的动作速度；和切换单元，其从所述第1动作模式切换为所述第2动作模式、或者从所述第2动作模式切换为所述第1动作模式。
2. 根据权利要求1所述的机器人控制装置，其中， 所述切换单元是由软件实现的。
3. 根据权利要求2所述的机器人控制装置，其中， 所述软件，让计算机执行如下控制控制具有在所述第！动作模式时对第1电磁接触器进行励磁的第1输出电 路、和在所述第2动作模式时对第2电磁接触器或者继电器进行励磁的第2 输出电路的输出电路，使在所述第1动作才莫式时不经由所述电阻，而经由所述第1电磁接触器的 接点进行所述电力供给，在所述第2动作模式时经由所述电阻和与该电阻串联 连接的所述第2电磁接触器或者继电器的接点进行所述电力供给。
4. 根据权利要求1所述的机器人控制装置，其中， 所述切换单元是由硬件实现的。
5. 根据权利要求4所述的机器人控制装置，其中， 所述硬件具有在所述第1动作模式时进行励磁的第1电磁接触器；在所述第2动作模式时进行励磁的第2电磁接触器或者继电器；和与所述第1电磁接触器串联连接的切换开关；所述电力供给，在所述第1动作模式时不经由所述电阻、而经由所述第1 电磁接触器的接点来进行，在所述第2动作模式时经由所述电阻和与该电阻串 联连接的所述第2电磁接触器或者继电器的接点来进行；所述切换开关，从接通切换为关断时，则不论是所述第1动作模式时还是 所述第2动作模式时，都使所述第1电磁接触器为非励》兹，并且对所述第2 电磁接触器或者继电器进行励磁。
全文摘要
本发明的课题是用硬件来保证将限制机器人动作的电力提供给伺服放大器的电源供电电路。机器人控制装置(1)，具备具有用于驱动机器人的伺服电动机的AC/DC转换器的伺服放大器(110)，在AC/DC转换器用的电容器的预备充电完成之前，经由用于防止流向电容器的冲击电流的电阻(R1-R3)向用于使机器人动作的伺服放大器(110)进行电力供给。机器人控制装置(1)具备第1动作模式，其不经由电阻(R1-R3)进行电力供给；第2动作模式，其经由电阻(R1-R3)进行电力供给，由此，机器人被限制为比第1动作模式低的动作速度；和切换单元(SW)，其从第1动作模式切换为第2动作模式、或者从第2动作模式切换为第1动作模式。
文档编号B25J13/00GK101157218SQ20071016172
公开日2008年4月9日 申请日期2007年9月24日 优先权日2006年10月2日
发明者桥本良树, 榎本穰 申请人:发那科株式会社