伺服电动机控制装置以及具备该控制装置的生产系统的制作方法_5

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r>[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^^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:门极可关断晶闸管)、IBGT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)、SI (Static Induct1n:静电感应)晶闸管、MOSFET (Metal-Oxide Silicon Field-EffectTransmitter:金属氧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i 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^ 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I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^^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^^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^ 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^^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i 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i^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i 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^ 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^ 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^^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i^一伺服电动机3621使第二定位器382动作来与机器人370 —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i^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
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