具備停止功能的機器人控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制工業(yè)用機器人(以下，簡稱為機器人)的機器人控制系統(tǒng)，尤其涉及一種具備停止功能的機器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般，機器人控制系統(tǒng)監(jiān)視機器人的軸速度或機器人的臂的速度。并且，在這種速度超過了預(yù)定閾值的情況下，使機器人停止，由此實現(xiàn)了操作者的安全。
[0003]在日本特開2009-50958號公報中公開了一種根據(jù)由設(shè)置在伺服電動機中的位置檢測器所檢測出的位置使伺服電動機停止的技術(shù)。
[0004]這里，根據(jù)機器人實際動作的結(jié)果來計算機器人的軸速度或機器人的臂的速度。因此，即使在如前述使機器人停止的情況下，在機器人停止之前機器人會微小移動。此外，在專利文獻1中存在如下的問題，即根據(jù)伺服電動機的位置來切斷伺服電動機，因此在伺服電動機的軸停止之前，伺服電動機會微小移動。因此，可能會發(fā)生不一定能夠確保操作者安全的問題。
[0005]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的是提供一種在伺服電動機的動作開始前能夠使機器人停止的機器人控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)第一方式，提供了一種機器人控制系統(tǒng)，其控制至少具有一個被電動機驅(qū)動的控制軸的機器人，該機器人控制系統(tǒng)具備:動作指令輸出部，其輸出所述電動機的動作指令；位置檢測器，其具備于所述電動機中，檢測所述控制軸的位置；停止信號輸出部，其在從該位置檢測器取得的所述控制軸的速度超過了速度用閾值的情況下，輸出使所述機器人停止的停止信號；以及動作指令切斷部，其在輸出所述停止信號時，切斷從所述動作指令輸出部輸出的所述動作指令。
[0007]根據(jù)第二方式，在第一方式中，該機器人控制系統(tǒng)還具備:基準位置存儲部，其存儲在輸出所述停止信號的時刻由所述位置檢測器檢測出的所述控制軸的位置作為基準位置；以及電源切斷部，其在輸出所述停止信號時，在由所述位置檢測器檢測出的所述控制軸的位置與存儲在所述基準位置存儲部中的所述基準位置之間的偏差超過了偏差用閾值的情況下，切斷向所述機器人的電源。
[0008]根據(jù)第三方式，在第二方式中，在輸出所述停止信號時，在從所述動作指令輸出部輸出了所述動作指令的情況下，所述動作指令切斷部對所述電源切斷部發(fā)出指令以便切斷向所述機器人的電源。
[0009]根據(jù)附圖對本發(fā)明的典型實施方式的詳細進行說明，從而進一步明確本發(fā)明的這些目的、特征和優(yōu)點以及其他目的、特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1是基于本發(fā)明的第一實施方式的機器人控制系統(tǒng)的功能框圖。
[0011]圖2是基于本發(fā)明的第二實施方式的機器人控制系統(tǒng)的功能框圖。
[0012]圖3是表示圖2所示的機器人控制系統(tǒng)的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。在以下的附圖中，對相同部件賦予相同的參照符號。為了便于理解，這些附圖適當?shù)刈兏吮壤?br>[0014]圖1是基于本發(fā)明的第一實施方式的機器人控制系統(tǒng)的功能框圖。如圖1所示，機器人控制系統(tǒng)1主要包含:機器人R，其具備至少驅(qū)動一個控制軸的伺服電動機20 ;以及機器人控制裝置10，其控制機器人R。在圖1等中僅表示了單一的伺服電動機20，然而實際上，機器人R可以具有多個控制軸以及相對應(yīng)的多個伺服電動機20。
[0015]此外，在伺服電動機20安裝有編碼器21。編碼器21在每個預(yù)定時間檢測伺服電動機20的輸出軸的位置。該位置用于表示控制軸的位置。此外，編碼器21還能夠根據(jù)連續(xù)的2個控制軸的位置來輸出控制軸的速度。此外，編碼器21還能夠通過其他方法來輸出控制軸的速度。
[0016]如圖1所示，機器人控制裝置10包含有根據(jù)動作程序來輸出伺服電動機20的動作指令的動作指令輸出部11。來自動作指令輸出部11的動作指令被伺服放大器18放大后供給到伺服電動機20。此外，從圖1可知，伺服放大器18與電動機電源17連接。
[0017]并且，機器人控制裝置10包含:停止信號輸出部12，其在從編碼器21取得的控制軸的速度超過了速度用閾值的情況下，輸出使機器人R停止的停止信號。并且，機器人控制裝置10包含:動作指令切斷部13，其在輸出了停止信號時，切斷從動作指令輸出部11輸出的動作指令。動作指令切斷部13通過將來自動作指令輸出部11的動作指令設(shè)為零指令，來切斷動作指令。如圖1所示，將動作指令切斷部13配置在動作指令輸出部11與伺服放大器18之間。
[0018]并且，機器人控制裝置10包含:基準位置存儲部14，其存儲在輸出停止信號的時刻由編碼器21檢測出的控制軸的位置作為基準位置；電源切斷部16，其在輸出停止信號時，若由編碼器21檢測出的控制軸的位置與存儲在基準位置存儲部14中的基準位置之間的偏差超過了偏差用閾值，則切斷向機器人R的電源。如圖1所示，將電源切斷部16配置在電動機電源17與伺服放大器18之間，切斷從電動機電源17到伺服放大器18的電源供給。另外，圖1所示的比較部15進行各種數(shù)據(jù)的比較。
[0019]此外，圖2是基于本發(fā)明的第二實施方式的機器人控制系統(tǒng)的功能框圖。為了簡潔，圖2中省略了與圖1相同的部位的再次說明。圖2中表示了從動作指令切斷部13向電源切斷部16延伸的箭頭。S卩，在從停止信號輸出部12輸出停止信號的情況下從動作指令輸出部11輸出了動作指令時，動作指令切斷部13向電源切斷部16發(fā)出指令以便切斷向機器人R的電源。
[0020]圖3是表示圖2所示的機器人控制系統(tǒng)的動作的流程圖。以下，參照圖3說明基于第二實施方式的機器人控制系統(tǒng)1的動作。在每個預(yù)定的控制周期實施圖3所示的動作。
[0021]此外，基于第一實施方式的機器人控制系統(tǒng)1的動作大致與從圖3中刪除了步驟S19的流程相等。因此，省略了基于第一實施方式的機器人控制系統(tǒng)1的動作的說明。
[0022]首先，在步驟S11中，機器人控制裝置10通過編碼器21取得控制軸的當前速度Vdo接著，在步驟S12中，比較部15對當前速度Vd與第一閾值(速度用閾值)進行比較。
[0023]在當前速度Vd大于第一閾值的情況下，能夠判斷為機器人R的控制軸的速度過大。因此，這種情況下，在步驟S13中，停止信號輸出部12輸出停止信號。此外，在當前速度Vd不大于第一閾值的情況下，返回到步驟S11。
[0024]接著，在步驟S14中，機器人控制裝置10通過編碼器21取得在輸出了停止信號的時刻的控制軸的位置。然后，基準位置存儲部14存儲該控制軸的位置作為基準位置。然后，在步驟S15中，機器人控制裝置10通過編碼器21取得控制軸的當前位置Pd。
[0025]之后，在步驟S16中，確認在步驟S13中輸出的停止信號是否還處于輸出狀態(tài)。然后，如果停止信號處于輸出狀態(tài)，在步驟S17中確認來自動作指令輸出部11的動作指令是否為零。如果動作指令為零，伺服電動機20已經(jīng)停止，因此前進到步驟S20。
[0026]與此相對地，在步驟S17中動作指令不為零的情況下，前進到步驟S18，動作指令切斷部13將動作指令設(shè)為零。此外，動作指令切斷部13也可以將動作指令變小為認為不會對操作者產(chǎn)生影響的程度。因此，動作指令實質(zhì)上不會輸入到伺服放大器18。這樣，在本發(fā)明中，由于在步驟S18中動作指令切斷部13切斷了伺服電動機20的動作指令，因此在伺服電動機20的動作開始前使機器人R停止。因此，能夠確保操作者的安全。
[0027]此外，在步驟S19中，電源切斷部16解除電動機電源17與伺服放大器18之間的連接而切斷電源。這種情況下，在動作指令切斷部13切斷了動作指令之后，電源切斷部16切斷電源，因此機器人R被伺服停止(servo off)而確實地停止。因此，可知能夠進一步確保操作者的安全。
[0028]接著，在步驟S20中，比較部15判定在步驟S14中存儲的基準位置與在步驟S15中取得的當前位置Pd之間的偏差是否大于第二閾值(偏差用閾值)。然后，在偏差大于第二閾值的情況下，電源切斷部16解除電動機電源17與伺服放大器18之間的連接而切斷電源。當控制軸從基準位置大幅度地脫離時，使機器人R停止。其結(jié)果，可知實現(xiàn)了操作者的安全。
[0029]發(fā)明效果
[0030]在第一方式中，動作指令切斷部切斷了電動機的動作指令，因此在電動機的動作開始前使機器人停止。因此，能夠確保操作者的安全。
[0031]在第二方式中，在控制軸的位置與基準位置之間的偏差超過了偏差用閾值時，電源切斷部切斷電源。也就是說，在控制軸從基準位置大幅度地脫離的情況下，使機器人停止。因此，能夠確保操作者的安全。
[0032]在第三方式中，動作指令切斷部切斷動作指令，并且電源切斷部切斷電源，由此使機器人確實地停止。因此，能夠進一步確保操作者的安全。
[0033]使用典型的實施方式說明了本發(fā)明，然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，能夠進行前述的變更以及各種其他變更、省略、追加。
【主權(quán)項】
1.一種機器人控制系統(tǒng)，其控制至少具有一個被電動機驅(qū)動的控制軸的機器人，該機器人控制系統(tǒng)的特征在于，具備: 動作指令輸出部，其輸出所述電動機的動作指令； 位置檢測器，其具備于所述電動機中，檢測所述控制軸的位置； 停止信號輸出部，其在從該位置檢測器取得的所述控制軸的速度超過了速度用閾值的情況下，輸出使所述機器人停止的停止信號；以及 動作指令切斷部，其在輸出所述停止信號時，切斷從所述動作指令輸出部輸出的所述動作指令。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，該機器人控制系統(tǒng)還具備: 基準位置存儲部，其存儲在輸出所述停止信號的時刻由所述位置檢測器檢測出的所述控制軸的位置作為基準位置；以及 電源切斷部，其在輸出所述停止信號時，在由所述位置檢測器檢測出的所述控制軸的位置與存儲在所述基準位置存儲部中的所述基準位置之間的偏差超過了偏差用閾值的情況下，切斷向所述機器人的電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 在輸出所述停止信號時，在從所述動作指令輸出部輸出了所述動作指令的情況下，所述動作指令切斷部對所述電源切斷部發(fā)出指令以便切斷向所述機器人的電源。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具備停止功能的機器人控制系統(tǒng)。該機器人控制系統(tǒng)包含：動作指令輸出部，其輸出電動機的動作指令；位置檢測器，其具備于電動機中，檢測控制軸的位置；停止信號輸出部，其在從位置檢測器取得的所述控制軸的速度超過了速度用閾值的情況下，輸出使機器人停止的停止信號；以及動作指令切斷部，其在輸出停止信號時，切斷從動作指令輸出部輸出的動作指令。
【IPC分類】B25J9/18
【公開號】CN105269571
【申請?zhí)枴緾N201510411886
【發(fā)明人】尾山拓未, 山本知之
【申請人】發(fā)那科株式會社
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年7月14日
【公告號】DE102015009007A1, US20160016313