JP7393880B2

JP7393880B2 - Robot control device, robot control method, robot control program, and robot

Info

Publication number: JP7393880B2
Application number: JP2019109675A
Authority: JP
Inventors: 和博中村; 宏克奥村; 淳尾辻
Original assignee: Nidec Instruments Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2039-06-12
Also published as: CN112077838A; CN112077838B; JP2020199616A

Description

本発明は、複数の関節部の各々のモータに対しその回転を停止させるブレーキ制御を行う制御部を有するロボットの制御装置、そのロボットの制御方法、そのロボットの制御プログラム、及びその制御装置を備えるロボットに関する。 The present invention includes a robot control device having a control unit that performs brake control to stop the rotation of each motor of a plurality of joints, a control method for the robot, a control program for the robot, and a control device for the robot. About robots.

従来の産業用ロボット（以下「ロボット」ともいう。）として、液晶ディスプレイ用のガラス基板などを搬送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のロボットは、モータの回転軸が上下方向に延びており、その各々のモータが回転駆動されることで、ハンド部をその回転軸に垂直な平面に沿った方向に移動させる、いわゆる水平多関節ロボット（スカラ型ロボット）として構成されている。 2. Description of the Related Art Conventional industrial robots (hereinafter also referred to as "robots") that transport glass substrates for liquid crystal displays and the like are known (for example, see Patent Document 1). In the robot of Patent Document 1, the rotation axis of the motor extends in the vertical direction, and each motor is rotationally driven to move the hand part in a direction along a plane perpendicular to the rotation axis. It is configured as a horizontal articulated robot (SCARA type robot).

また、上記特許文献１のロボットも含め一般的なロボットにおいては、関節部のモータを駆動制御するための制御装置がさらに設けられる。従来の制御装置として、関節部に異常が検知された場合に、その関節部のモータに対しその回転を停止させるブレーキ制御を行う機能を備えるものが知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。特許文献２のロボットの制御装置では、ダイナミックブレーキと機械ブレーキとを併用して速やかにモータを停止させている。特許文献３のロボットの制御装置では、モータの速度指令を「０」として速度制御のみを実行し、モータに最大トルクを発生させて停止させている。 Further, general robots including the robot of Patent Document 1 are further provided with a control device for driving and controlling the motors of the joints. Conventional control devices are known to have a function of performing brake control to stop the rotation of the motor of the joint when an abnormality is detected in the joint (for example, Patent Document 2 and Patent Document 2) (See Reference 3). The robot control device disclosed in Patent Document 2 uses both a dynamic brake and a mechanical brake to quickly stop the motor. In the robot control device disclosed in Patent Document 3, the speed command of the motor is set to "0", only speed control is executed, and the motor is stopped by generating maximum torque.

特開２０１８－１５８３９号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-15839 特開２０１２－５５９８１号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-55981 特開平１０－２７７８８７号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-277887

特許文献１のような水平多関節ロボットでは、異常検知時、軌跡制御を行いながら停止する。しかしながら、上記特許文献２、３のようなブレーキ制御を用い、駆動制御されている回転軸のみを停止させた場合には、複数の関節の各々の回転軸はばらばらに（互いに協調せずに）停止することになる。そのため、ロボットのハンド部は適切な軌跡を維持できず、その停止に起因してロボットが不測の挙動を取った場合、その他の周囲装置に衝突する可能性がある。つまり、上記特許文献１のロボットでは、複数の関節部のいずれかで異常が検知された場合のブレーキ制御について、改善の余地があった。 In a horizontal articulated robot such as that disclosed in Patent Document 1, when an abnormality is detected, the robot stops while performing trajectory control. However, when brake control as in Patent Documents 2 and 3 is used to stop only the drive-controlled rotation axes, the rotation axes of the plurality of joints are separated (not coordinated with each other). It will stop. Therefore, the robot's hand section cannot maintain an appropriate trajectory, and if the robot takes an unexpected action due to its stop, there is a possibility that it will collide with other surrounding devices. In other words, in the robot of Patent Document 1, there is room for improvement in brake control when an abnormality is detected in any of the plurality of joints.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ハンド部の軌跡を適切に維持しながら安全に停止して、いずれかの関節部に異常が検知された場合でも、ロボットと周囲装置との不測の衝突を回避することができるロボットの制御装置、ロボットの制御方法、ロボットの制御プログラム、及びロボットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to safely stop the hand while properly maintaining the trajectory of the hand, and to protect the robot and surrounding devices even if an abnormality is detected in any joint. The object of the present invention is to provide a robot control device, a robot control method, a robot control program, and a robot that can avoid unexpected collisions with the robot.

（１）
第一方向（例えば後述の実施形態の上下方向）に延びる回転軸の回りに回転するモータ（例えば後述の実施形態のモータ３０）をそれぞれ含む複数の関節部と、アーム部と、ハンド部と、を有し、前記複数の関節部の各々に含まれる前記モータの回転によって、前記回転軸に垂直な面に沿った方向に前記ハンド部を移動させるロボットの制御装置であって、
前記関節部において生じた異常を検知する異常検知部と、
前記複数の関節部のうちのいずれか１つにおける前記異常が検知された場合には、前記モータに制動力を与えて当該モータの回転を停止させるブレーキ制御を、前記複数の関節部の各々にて同じタイミングで実行させる制御部（例えば後述の実施形態の中央制御部７１）と、を備えるロボットの制御装置。 (1)
A plurality of joint parts each including a motor (for example, a motor 30 in an embodiment described later) that rotates around a rotation axis extending in a first direction (for example, a vertical direction in an embodiment described later), an arm part, and a hand part; A robot control device that moves the hand part in a direction along a plane perpendicular to the rotation axis by rotation of the motor included in each of the plurality of joint parts,
an abnormality detection unit that detects an abnormality occurring in the joint;
If the abnormality in any one of the plurality of joints is detected, brake control is applied to each of the plurality of joints to apply a braking force to the motor to stop the rotation of the motor. A control device for a robot, comprising: a control unit (for example, a central control unit 71 in an embodiment described later) that executes operations at the same timing.

（１）のロボットでは、ハンド部を移動させるための全ての関節部の回転軸が同時に停止されるため、ハンド部の軌跡を適切に維持しながら安全に停止して、いずれかの関節部に異常が検知された場合でも、ロボットと周囲装置との不測の衝突を回避することができる。 In the robot (1), the rotation axes of all joints for moving the hand are stopped at the same time, so the robot can safely stop while properly maintaining the trajectory of the hand, and move the hand to any joint. Even if an abnormality is detected, unexpected collisions between the robot and surrounding equipment can be avoided.

（２）
（１）記載のロボットの制御装置であって、
前記ブレーキ制御時において前記複数の関節部の各々の前記モータに与える制動力は同じに制御されるロボットの制御装置。 (2)
(1) The robot control device described in (1),
A robot control device in which braking force applied to the motor of each of the plurality of joints is controlled to be the same during the brake control.

（２）のように構成すると、同じ制御量で関節部の回転軸を停止させるので、ハンド部の軌跡をより安定化させることができる。 If configured as in (2), the rotation axis of the joint part is stopped with the same amount of control, so the trajectory of the hand part can be further stabilized.

（３）
（１）又は（２）記載のロボットの制御装置であって、
前記制御部は、前記ブレーキ制御を実行させるタイミングを、前記異常が検知されたタイミングに同期させるロボットの制御装置。 (3)
The robot control device according to (1) or (2),
The control unit is a robot control device that synchronizes the timing at which the brake control is executed with the timing at which the abnormality is detected.

（３）のように構成すると、ハンド部の軌跡を適切に維持しながら迅速に停止して進行中の軌跡を最低限で終了させ、これにより、ロボットの安全性をより高めることができる。 When configured as in (3), the robot quickly stops while appropriately maintaining the trajectory of the hand portion, and the ongoing trajectory is completed as soon as possible, thereby further increasing the safety of the robot.

（４）
（１）から（３）のいずれか１つに記載のロボットの制御装置であって、
前記ブレーキ制御は、前記モータのコイル端子間を短絡することで当該モータに対して制動力を発生させるダイナミックブレーキによって当該モータを停止させる制御であり、かつ、前記モータの前記コイル端子間を短絡させる制動期間と当該コイル端子間を短絡させない非制動期間とを交互に切替える制御を行って当該モータの制動力を変更可能な制御であり、
前記制動期間と前記非制動期間を合わせた期間における前記制動期間の割合であるデューティー比を、前記複数の関節部の各々のモータにて同じ値に制御するロボットの制御装置。 (4)
The robot control device according to any one of (1) to (3),
The brake control is a control that stops the motor by a dynamic brake that generates braking force for the motor by short-circuiting the coil terminals of the motor, and short-circuiting the coil terminals of the motor. The control is capable of changing the braking force of the motor by performing control to alternately switch between a braking period and a non-braking period in which the coil terminals are not short-circuited,
A robot control device that controls a duty ratio, which is a ratio of the braking period to the sum of the braking period and the non-braking period, to the same value in each motor of the plurality of joints.

（４）のように構成すると、デューティー比が複数の関節部の各々のモータにて同じ値に制御されるので、ハンド部の軌跡をより安定化させることができる。 When configured as in (4), the duty ratio is controlled to the same value in each of the motors of the plurality of joints, so the trajectory of the hand can be more stabilized.

（５）
（４）記載のロボットの制御装置であって、
前記制御部は、前記ロボットの動作停止要求を受けた場合には、予め決められたプログラムに従って前記複数の関節部の各々の前記モータの動作を所定時間継続させた後に、前記複数の関節部の各々に同じタイミングにて前記ブレーキ制御を開始させ、
前記動作停止要求を受けて行われる前記ブレーキ制御における前記デューティー比と、前記異常が検知された場合に行われる前記ブレーキ制御における前記デューティー比は同じ値に制御されるロボットの制御装置。 (5)
(4) The robot control device according to the above,
When the control unit receives a request to stop the operation of the robot, the control unit continues the operation of the motor of each of the plurality of joints for a predetermined time according to a predetermined program, and then stops the operation of the plurality of joints. each of them starts the brake control at the same timing,
The robot control device wherein the duty ratio in the brake control performed in response to the operation stop request and the duty ratio in the brake control performed when the abnormality is detected are controlled to the same value.

（５）のように構成すると、動作停止要求を受けて行われるブレーキ制御による停止、及び異常が検知された場合に行われるブレーキ制御の両方で、最低時間で迅速且つ安定的にロボットを停止させることができる。どちらの場合でもデューティー比を同じに制御するので、制御のためのプログラムを簡素化できる。 With the configuration as in (5), the robot can be stopped quickly and stably in the minimum amount of time both by brake control performed in response to an operation stop request and by brake control performed when an abnormality is detected. be able to. Since the duty ratio is controlled to be the same in either case, the control program can be simplified.

（６）
（４）又は（５）記載のロボットの制御装置であって、
前記ブレーキ制御時における前記デューティー比を、０％よりも大きい値から１００％まで直線的に上昇させて１００％に保持するロボットの制御装置。 (6)
The robot control device according to (4) or (5),
A robot control device that linearly increases the duty ratio during the brake control from a value larger than 0% to 100% and maintains it at 100%.

（６）のように構成すると、デューティー比を直線的に上昇させるため、制御量の変化を一定にしながらロボットを迅速且つ安全に停止することができる。 With configuration (6), the duty ratio is increased linearly, so the robot can be stopped quickly and safely while keeping the change in the control amount constant.

（７）
（１）から（６）のいずれか１つに記載のロボットの制御装置と、
前記複数の関節部と、
前記アーム部と、
前記ハンド部と、を備えるロボット。 (7)
The robot control device according to any one of (1) to (6),
the plurality of joints;
The arm portion;
A robot comprising the hand section.

（７）のように構成すると、ハンド部の軌跡を適切に維持しながら安全に停止して、いずれかの関節部に異常が検知された場合でも、ロボットと周囲装置との不測の衝突を回避するロボットを提供することができる。 If configured as in (7), the hand will stop safely while maintaining its trajectory appropriately, and avoid unexpected collisions between the robot and surrounding equipment even if an abnormality is detected in any of the joints. We can provide robots that

（８）
第一方向に延びる回転軸の回りに回転するモータをそれぞれ含む複数の関節部と、アーム部と、ハンド部と、を有し、前記複数の関節部の各々に含まれる前記モータの回転によって、前記回転軸に垂直な面に沿った方向に前記ハンド部を移動させるロボットの制御方法であって、
前記関節部において生じた異常を検知する異常検知ステップと、
前記複数の関節部のうちのいずれか１つにおける前記異常が検知された場合に、前記モータに制動力を与えて当該モータの回転を停止させるブレーキ制御を、前記複数の関節部の各々にて同じタイミングで実行させる制御ステップと、を備えるロボットの制御方法。 (8)
It has a plurality of joint parts each including a motor that rotates around a rotation axis extending in a first direction, an arm part, and a hand part, and by rotation of the motor included in each of the plurality of joint parts, A robot control method for moving the hand section in a direction along a plane perpendicular to the rotation axis, the method comprising:
an abnormality detection step of detecting an abnormality occurring in the joint;
When the abnormality in any one of the plurality of joints is detected, brake control is applied to each of the plurality of joints to apply a braking force to the motor to stop the rotation of the motor. A method for controlling a robot, comprising control steps that are executed at the same timing.

（８）のように構成すると、ハンド部の軌跡を適切に維持しながら安全に停止して、いずれかの関節部に異常が検知された場合でも、ロボットと周囲装置との不測の衝突を回避することができる。 If configured as in (8), the hand will stop safely while maintaining its trajectory appropriately, and avoid unexpected collisions between the robot and surrounding equipment even if an abnormality is detected in any of the joints. can do.

（９）
第一方向に延びる回転軸の回りに回転するモータをそれぞれ含む複数の関節部と、アーム部と、ハンド部と、を有し、前記複数の関節部の各々に含まれる前記モータの回転によって、前記回転軸に垂直な面に沿った方向に前記ハンド部を移動させるロボットの制御プログラムであって、
前記関節部において生じた異常を検知する異常検知ステップと、
前記複数の関節部のうちのいずれか１つにおける前記異常が検知された場合に、前記モータに制動力を与えて当該モータの回転を停止させるブレーキ制御を、前記複数の関節部の各々にて同じタイミングで実行させる制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのロボットの制御プログラム。 (9)
It has a plurality of joint parts each including a motor that rotates around a rotation axis extending in a first direction, an arm part, and a hand part, and by rotation of the motor included in each of the plurality of joint parts, A control program for a robot that moves the hand section in a direction along a plane perpendicular to the rotation axis,
an abnormality detection step of detecting an abnormality occurring in the joint;
When the abnormality in any one of the plurality of joints is detected, brake control is applied to each of the plurality of joints to apply a braking force to the motor to stop the rotation of the motor. A robot control program that causes a computer to execute control steps that are executed at the same timing.

本発明によれば、ハンド部の軌跡を適切に維持しながら安全に停止して、いずれかの関節部に異常が検知された場合でも、ロボットと周囲装置との不測の衝突を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to safely stop the hand while appropriately maintaining the trajectory of the hand, and to avoid unexpected collisions between the robot and surrounding devices even if an abnormality is detected in any of the joints. can.

本発明の実施の形態に係る産業用ロボットの平面図である。1 is a plan view of an industrial robot according to an embodiment of the present invention. 図１に示す産業用ロボットの側面図である。2 is a side view of the industrial robot shown in FIG. 1. FIG. 図２のＥ部の概略構成を説明する断面図である。FIG. 3 is a sectional view illustrating the schematic configuration of section E in FIG. 2. FIG. 図２のＦ部の概略構成を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of section F in FIG. 2. FIG. 図１の産業用ロボットを駆動制御する制御装置のブロック図である。2 is a block diagram of a control device that drives and controls the industrial robot of FIG. 1. FIG. 図５の駆動回路の概略構成を説明するブロック図である。6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the drive circuit of FIG. 5. FIG. 図５の制御装置が行うブレーキ制御の第１モードを説明するタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating a first mode of brake control performed by the control device of FIG. 5. FIG. 図５の制御装置が行うブレーキ制御の第２モードを説明するタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating a second mode of brake control performed by the control device of FIG. 5. FIG. 図５の制御装置が行うブレーキ制御でのデューティー比の時間変化を説明するグラフである。6 is a graph illustrating a change in duty ratio over time in brake control performed by the control device in FIG. 5. FIG. 本発明の実施の形態に係る産業用ロボットの変形例の側面図である。It is a side view of the modification of the industrial robot based on embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（産業用ロボットの概略構成）
まず図１～図４を参照して、本発明の実施の形態に係る産業用ロボット１の構成についてその概略を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る産業用ロボット１の平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の側面図である。図３は、図２のＥ部の概略構成を説明する断面図である。図４は、図２のＦ部の概略構成を説明する断面図である。 (Schematic configuration of industrial robot)
First, the configuration of an industrial robot 1 according to an embodiment of the present invention will be outlined with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a plan view of an industrial robot 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the industrial robot 1 shown in FIG. 1. FIG. 3 is a sectional view illustrating a schematic configuration of section E in FIG. 2. FIG. FIG. 4 is a sectional view illustrating a schematic configuration of section F in FIG. 2. FIG.

図１及び図２に示すように、本形態の産業用ロボット１（以下「ロボット１」ともいう。）は、搬送対象物である液晶ディスプレイ用のガラス基板２（以下「基板２」ともいう。）を搬送するための水平多関節ロボットであり、組立ラインや製造ラインに配置されて使用される。本形態のロボット１は、大型の基板２の搬送に最適である。 As shown in FIGS. 1 and 2, an industrial robot 1 (hereinafter also referred to as "robot 1") of this embodiment has a glass substrate 2 for a liquid crystal display (hereinafter also referred to as "substrate 2"), which is an object to be transported. ) is a horizontally articulated robot that is used to transport objects, and is placed and used on assembly lines and manufacturing lines. The robot 1 of this embodiment is optimal for transporting a large substrate 2.

また、本形態のロボット１は、基板２が搭載される２個の第１ハンド部３及び第２ハンド部４（図２参照）と、第１ハンド部３及び第２ハンド部４のそれぞれが先端側に回動可能に連結される２個の第２アーム部５及び第３アーム部６と、第２アーム部５及び第３アーム部６の基端側それぞれが第２関節部５ａ又は第３関節部６ａを介して回動可能に連結される共通アーム部としての第１アーム部７と、第１アーム部７が第１関節部７ａ（図２参照）を介して回動可能に連結される本体部１０と、を備える。 Moreover, the robot 1 of this embodiment has two first hand parts 3 and a second hand part 4 (see FIG. 2) on which the board 2 is mounted, and each of the first hand part 3 and the second hand part 4 The two second arm portions 5 and the third arm portion 6 are rotatably connected to the distal end side, and the proximal ends of the second arm portion 5 and the third arm portion 6 are respectively connected to the second joint portion 5a or the second arm portion 6. A first arm portion 7 serving as a common arm portion is rotatably connected via three joint portions 6a, and the first arm portion 7 is rotatably connected via a first joint portion 7a (see FIG. 2). The main body part 10 is provided.

図２に示すように、第１ハンド部３は、第２アーム部５の先端側に回動可能に連結されている。第２ハンド部４は、第３アーム部６の先端側に回動可能に連結されている。第１ハンド部３は、第２ハンド部４よりも下側に配置される。第２アーム部５は、第１ハンド部３よりも下側に配置される。第３アーム部６は、第２ハンド部４よりも上側に配置される。第１アーム部７は、第２アーム部５よりも下側に配置される。すなわち、第２アーム部５及び第３アーム部６は、第１アーム部７よりも上側に配置される。また、第１アーム部７は、本体部１０よりも上側に配置される。 As shown in FIG. 2, the first hand section 3 is rotatably connected to the distal end side of the second arm section 5. As shown in FIG. The second hand section 4 is rotatably connected to the distal end side of the third arm section 6. The first hand section 3 is arranged below the second hand section 4. The second arm section 5 is arranged below the first hand section 3. The third arm section 6 is arranged above the second hand section 4. The first arm section 7 is arranged below the second arm section 5. That is, the second arm part 5 and the third arm part 6 are arranged above the first arm part 7. Further, the first arm section 7 is arranged above the main body section 10.

本体部１０は、上下方向を回動の軸方向として第１アーム部７を回動させるための回動軸（不図示）と、この回動軸を回動させる第１回動機構（不図示）と、この第１回動機構と一緒に第１アーム部７を昇降させる昇降機構（不図示）と、第１回動機構や昇降機構が収容されるケース体１１と、を備える。第１回動機構は、後述する第２回動機構１８及び第３回動機構１９と同様に構成されており、モータ３０と減速機３１などが搭載される。
なお、本形態のロボット１で用いられるモータ３０は、三相コイルを有する三相モータである。下述する第２関節部５ａと第３関節部６ａのモータ３０も同様である。 The main body portion 10 includes a rotation shaft (not shown) for rotating the first arm portion 7 with the vertical direction as the rotation axis direction, and a first rotation mechanism (not shown) for rotating this rotation shaft. ), an elevating mechanism (not shown) that raises and lowers the first arm portion 7 together with the first rotating mechanism, and a case body 11 in which the first rotating mechanism and the elevating mechanism are housed. The first rotation mechanism is configured similarly to a second rotation mechanism 18 and a third rotation mechanism 19, which will be described later, and is equipped with a motor 30, a speed reducer 31, and the like.
Note that the motor 30 used in the robot 1 of this embodiment is a three-phase motor having a three-phase coil. The same applies to the motors 30 of the second joint portion 5a and the third joint portion 6a, which will be described below.

このケース体１１は、有底円筒状に形成されるケース本体１２と、ケース本体１２の上端の開口を覆う蓋体１３と、を有して構成される。蓋体１３の中心には、第１アーム部７を回動させるための不図示の回動軸が配置される貫通孔（不図示）が形成される。また、蓋体１３には、ケース本体１２の径方向の外側に向けて延出する鍔部１３ａが設けられる。 The case body 11 includes a case body 12 formed in a cylindrical shape with a bottom, and a lid body 13 that covers an opening at the upper end of the case body 12. A through hole (not shown) is formed in the center of the lid 13 in which a rotation shaft (not shown) for rotating the first arm portion 7 is disposed. Further, the lid body 13 is provided with a flange portion 13a that extends toward the outside in the radial direction of the case body 12.

第２ハンド部４は、基板２が搭載される複数のフォーク部８（図１参照）をそれぞれ有する。第２アーム部５及び第３アーム部６は、上面視で細長い長円形状に形成されるとともに上下方向の厚さが薄いブロック状に形成される。第２アーム部５の長さと第３アーム部６の長さとは等しく設けられる。また、第２アーム部５及び第３アーム部６は、中空状に形成される。本明細書における“上面視”は、上下方向から見た状態をいう。 The second hand section 4 each has a plurality of fork sections 8 (see FIG. 1) on which the substrate 2 is mounted. The second arm part 5 and the third arm part 6 are formed in an elongated oval shape when viewed from above, and are formed in a block shape with a thin vertical thickness. The length of the second arm portion 5 and the length of the third arm portion 6 are set equal. Moreover, the second arm part 5 and the third arm part 6 are formed in a hollow shape. "Top view" in this specification refers to a state viewed from above and below.

第１アーム部７は、上面視で略Ｖ形状に形成される。上面視で略Ｖ形状の第１アーム部７の中心部分は、本体部１０に回動可能に連結される。また、上面視で略Ｖ形状の第１アーム部７の一方の先端側に第２アーム部５の基端側が第２関節部５ａを介して回動可能に連結され、第１アーム部７の他方の先端側に第３アーム部６の基端側が第３関節部６ａを介して回動可能に連結される。 The first arm portion 7 is formed into a substantially V shape when viewed from above. A center portion of the first arm portion 7, which is approximately V-shaped when viewed from above, is rotatably connected to the main body portion 10. Further, the proximal end side of the second arm section 5 is rotatably connected to one distal end side of the first arm section 7 which is approximately V-shaped when viewed from above, via a second joint section 5a. The proximal end side of the third arm section 6 is rotatably connected to the other distal end side via the third joint section 6a.

第２アーム部５と第１アーム部７との連結部は、第２関節部５ａとなっている。第３アーム部６と第１アーム部７との連結部は第３関節部６ａとなっている。また、ロボット１は、上述の第１回動機構の他、図３及び図４に示す第２回動機構１８及び第３回動機構１９を有する。第２回動機構１８は、第２アーム部５に対して第１ハンド部３を回動させるとともに第１アーム部７に対して第２アーム部５を回動させる（図３参照）。第３回動機構１９は、第３アーム部６に対して第２ハンド部４を回動させるとともに第１アーム部７に対して第３アーム部６を回動させる（図４参照）。 A connecting portion between the second arm portion 5 and the first arm portion 7 is a second joint portion 5a. A connecting portion between the third arm portion 6 and the first arm portion 7 is a third joint portion 6a. In addition to the first rotation mechanism described above, the robot 1 also includes a second rotation mechanism 18 and a third rotation mechanism 19 shown in FIGS. 3 and 4. The second rotation mechanism 18 rotates the first hand section 3 with respect to the second arm section 5 and rotates the second arm section 5 with respect to the first arm section 7 (see FIG. 3). The third rotation mechanism 19 rotates the second hand section 4 with respect to the third arm section 6 and rotates the third arm section 6 with respect to the first arm section 7 (see FIG. 4).

第１アーム部７は、本体部１０に連結される基端部２２と、第２アーム部５及び第３アーム部６の基端側のそれぞれが連結される２個の先端部２３，２４と、２個の先端部２３，２４のそれぞれと基端部２２とを繋ぐ２個の連結部２５，２６と、を備える。 The first arm part 7 has a base end part 22 connected to the main body part 10, and two tip parts 23 and 24 to which the base end sides of the second arm part 5 and the third arm part 6 are connected, respectively. , two connecting portions 25 and 26 connecting each of the two distal end portions 23 and 24 and the base end portion 22.

本形態では、基端部２２と２個の先端部２３，２４と２個の連結部２５，２６とによって第１アーム部７が構成される。先端部２３には第２アーム部５の基端側が連結され、先端部２４には第３アーム部６の基端側が連結される。連結部２５は基端部２２と先端部２３とを繋ぎ、連結部２６は基端部２２と先端部２４とを繋ぐ。 In this embodiment, the first arm portion 7 is constituted by the base end portion 22, the two tip portions 23, 24, and the two connecting portions 25, 26. The proximal end side of the second arm part 5 is connected to the distal end part 23, and the proximal end side of the third arm part 6 is connected to the distal end part 24. The connecting portion 25 connects the proximal end portion 22 and the distal end portion 23, and the connecting portion 26 connects the proximal end portion 22 and the distal end portion 24.

基端部２２と２個の先端部２３，２４と２個の連結部２５，２６とは別体で形成されており、基端部２２と２個の先端部２３，２４と２個の連結部２５，２６とが一体に固定されることで第１アーム部７が構成される。基端部２２と先端部２３，２４と連結部２５，２６とは、アルミニウム合金又はステンレス鋼からなる。また、基端部２２と先端部２３，２４と連結部２５，２６とは中空状に形成されており、第１アーム部７は全体として中空状に形成される。 The proximal end 22, the two distal ends 23, 24, and the two connecting parts 25, 26 are formed separately, and the proximal end 22, the two distal ends 23, 24, and the two connecting parts are formed separately. The first arm portion 7 is configured by integrally fixing the portions 25 and 26. The base end portion 22, the distal end portions 23, 24, and the connecting portions 25, 26 are made of aluminum alloy or stainless steel. Further, the base end portion 22, the distal end portions 23, 24, and the connecting portions 25, 26 are formed in a hollow shape, and the first arm portion 7 as a whole is formed in a hollow shape.

基端部２２は、上面視で略五角形状のブロック状に形成される。基端部２２の下面の中心には、本体部１０の回動軸の上端が固定される。先端部２３，２４は、上面視で略長方形状のブロック状に形成される。連結部２５，２６は、細長の筒状のパイプである。連結部２５，２６の長さは、例えば４［ｍ］に設けられる。 The base end portion 22 is formed into a substantially pentagonal block shape when viewed from above. The upper end of the rotation shaft of the main body part 10 is fixed to the center of the lower surface of the base end part 22 . The tip portions 23 and 24 are formed into a substantially rectangular block shape when viewed from above. The connecting portions 25 and 26 are elongated cylindrical pipes. The length of the connecting portions 25 and 26 is, for example, 4 [m].

連結部２５の一端は基端部２２にボルト固定され、連結部２５の他端は先端部２３にボルト固定される。同様に、連結部２６の一端は基端部２２にボルト固定され、連結部２６の他端は先端部２４にボルト固定される。 One end of the connecting portion 25 is bolted to the proximal end portion 22, and the other end of the connecting portion 25 is bolted to the distal end portion 23. Similarly, one end of the connecting portion 26 is bolted to the proximal end portion 22, and the other end of the connecting portion 26 is bolted to the distal end portion 24.

図３に示すように、第２関節部５ａに内蔵される第２回動機構１８は、モータ３０と、モータ３０に連結される減速機３１と、を備える。モータ３０は、第２アーム部５に対して第１ハンド部３を回動させるとともに第１アーム部７に対して第２アーム部５を回動させるためのものである。減速機３１は、減速機３１の出力軸となる回動軸３２と、回動軸３２を回動可能に支持する軸受３３と、回動軸３２の外周側に配置される磁性流体シール３４と、減速機３１の入力軸３５と、を有する。 As shown in FIG. 3, the second rotation mechanism 18 built into the second joint portion 5a includes a motor 30 and a speed reducer 31 connected to the motor 30. The motor 30 is for rotating the first hand section 3 relative to the second arm section 5 and for rotating the second arm section 5 relative to the first arm section 7 . The reducer 31 includes a rotating shaft 32 serving as an output shaft of the reducing gear 31, a bearing 33 that rotatably supports the rotating shaft 32, and a magnetic fluid seal 34 disposed on the outer circumferential side of the rotating shaft 32. , and an input shaft 35 of the reduction gear 31.

また、第２回動機構１８は、減速機３１の入力軸３５に固定されるプーリ３６と、第２アーム部５の基端側の内部に配置されるプーリ３７と、第２アーム部５の先端側の内部に配置されるプーリ３８と、をさらに有する。本形態では、第１ハンド部３が一定方向を向いた状態で直線的に移動可能なように、プーリ３７のピッチ円径とプーリ３８のピッチ円径との比が１：２に設定される。 The second rotation mechanism 18 also includes a pulley 36 fixed to the input shaft 35 of the reducer 31, a pulley 37 disposed inside the base end side of the second arm part 5, and a pulley 37 fixed to the input shaft 35 of the reducer 31, It further includes a pulley 38 disposed inside the distal end side. In this embodiment, the ratio of the pitch circle diameter of the pulley 37 and the pitch circle diameter of the pulley 38 is set to 1:2 so that the first hand part 3 can move linearly while facing a certain direction. .

モータ３０は、先端部２３に固定される。また、モータ３０は、先端部２３の内部に配置されるとともに減速機３１よりも連結部２５側に配置される。モータ３０はその回転軸の軸心が上下方向に起立するように配置される。モータ３０の回転軸（出力軸）には、プーリ３９が固定される。プーリ３６は入力軸３５の下端に固定されており、プーリ３６とプーリ３９とにゴム製のベルト４０が掛け渡される。プーリ３６，３９及びベルト４０は、先端部２３の内部に配置される。 The motor 30 is fixed to the tip 23. Furthermore, the motor 30 is disposed inside the tip portion 23 and closer to the connecting portion 25 than the reducer 31 is. The motor 30 is arranged so that the axis of its rotating shaft stands up in the vertical direction. A pulley 39 is fixed to the rotating shaft (output shaft) of the motor 30. The pulley 36 is fixed to the lower end of the input shaft 35, and a rubber belt 40 is stretched between the pulley 36 and the pulley 39. Pulleys 36, 39 and belt 40 are arranged inside tip portion 23.

第２アーム部５の基端側の内部には、プーリ３７を回動可能に支持する支持軸４１が配置される。支持軸４１は鍔付きの円筒状に形成されており、その下端には鍔部４１ａが設けられる。また、支持軸４１は第２アーム部５の基端側の下面部の上側に配置されており、その軸心が第２アーム部５の下面部から起立するように配置される。本形態では、回動軸３２と支持軸４１と第２アーム部５の基端側の下面部とが互いにボルト固定される。 A support shaft 41 that rotatably supports the pulley 37 is disposed inside the second arm portion 5 on the base end side. The support shaft 41 is formed into a cylindrical shape with a flange, and a flange portion 41a is provided at the lower end thereof. Further, the support shaft 41 is arranged above the bottom surface of the base end side of the second arm section 5, and is arranged so that its axis stands up from the bottom surface of the second arm section 5. In this embodiment, the rotation shaft 32, the support shaft 41, and the lower surface portion of the base end side of the second arm portion 5 are bolted to each other.

プーリ３７は、軸受を介して支持軸４１に回動可能に支持される。また、プーリ３７は、固定部材４２を介して先端部２３に固定される。すなわち、プーリ３７は、固定部材４２を介して第１アーム部７の一方の先端側に固定される。固定部材４２は、第２アーム部５及び第１アーム部７の外部に配置される。 The pulley 37 is rotatably supported by the support shaft 41 via a bearing. Further, the pulley 37 is fixed to the tip portion 23 via a fixing member 42. That is, the pulley 37 is fixed to one tip end side of the first arm portion 7 via the fixing member 42 . The fixing member 42 is arranged outside the second arm section 5 and the first arm section 7.

第２アーム部５の先端側の内部には、プーリ３８を回動可能に支持する支持軸４３が固定される。支持軸４３は、その軸心が第２アーム部５の先端側の下面部から起立するように配置される。プーリ３８は、軸受を介して支持軸４３に回動可能に支持される。また、プーリ３８の上端には、第１ハンド部３の基端側が固定される。プーリ３７とプーリ３８とには、ベルト４４が架け渡される。また本形態では、上下方向で重畳して配置される２本のベルト４４がプーリ３７とプーリ３８とに架け渡される。ベルト４４は鋼板製のスチールベルトからなる。ベルト４４は、プーリ３７，３８にボルト固定される。 A support shaft 43 that rotatably supports the pulley 38 is fixed inside the distal end side of the second arm portion 5 . The support shaft 43 is arranged so that its axis stands up from the bottom surface of the second arm portion 5 on the distal end side. The pulley 38 is rotatably supported by the support shaft 43 via a bearing. Further, the base end side of the first hand portion 3 is fixed to the upper end of the pulley 38. A belt 44 is stretched between the pulleys 37 and 38. Further, in this embodiment, two belts 44 that are arranged to overlap in the vertical direction are spanned between the pulleys 37 and 38. The belt 44 is made of a steel belt. The belt 44 is bolted to the pulleys 37 and 38.

そして、図１、図２及び図４に示すように、第３関節部６ａに内蔵される第３回動機構１９も同様に、モータ３０と、モータ３０に連結される減速機３１と、を備える。第３回動機構１９のモータ３０は、第３アーム部６に対して第２ハンド部４を回動させるとともに第１アーム部７に対して第３アーム部６を回動させるためのものである。
なお、第３回動機構１９は、第２回動機構１８と同様に構成されており、第３回動機構１９の構成部分のうち、第２回動機構１８と同一又は同等部分については図面に同一又は同等の符号を付してその説明を省略或いは簡略化し、以下その相違部分を中心に説明する。 As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the third rotation mechanism 19 built in the third joint 6a similarly includes a motor 30 and a reducer 31 connected to the motor 30. Be prepared. The motor 30 of the third rotation mechanism 19 is for rotating the second hand section 4 with respect to the third arm section 6 and rotating the third arm section 6 with respect to the first arm section 7. be.
Note that the third rotation mechanism 19 is configured in the same manner as the second rotation mechanism 18, and among the components of the third rotation mechanism 19 , the same or equivalent parts as the second rotation mechanism 18 are shown in the drawings. The same or equivalent reference numerals are given to omit or simplify the explanation, and the explanation will be focused on the different parts below.

第３回動機構１９の減速機３１は、第３関節部６ａに配置される。第３アーム部６の基端側の内部には、プーリ３７を回動可能に支持する支持軸４１が配置される。支持軸４１は、第３アーム部６の基端側の下面部の上側に配置されており、その軸心が第３アーム部６の下面部から起立するように配置される。第３回動機構１９の減速機３１の回動軸３２には回動軸５９が固定されており、この回動軸５９は、第３アーム部６の基端側の下面部にボルト固定されている。本形態では、回動軸５９と支持軸４１と第３アーム部６の基端側の下面部とが互いにボルト固定される。また、支持軸４１は、支持軸４１の軸心と回動軸３２の軸心と回動軸５９の軸心と入力軸３５の軸心とが一致するように、回動軸５９に固定される。 The reducer 31 of the third rotation mechanism 19 is arranged at the third joint 6a. A support shaft 41 that rotatably supports the pulley 37 is arranged inside the third arm portion 6 on the base end side. The support shaft 41 is arranged above the bottom surface of the base end of the third arm section 6, and is arranged so that its axis stands up from the bottom surface of the third arm section 6. A rotation shaft 59 is fixed to the rotation shaft 32 of the reducer 31 of the third rotation mechanism 19, and this rotation shaft 59 is bolted to the lower surface of the base end side of the third arm portion 6. ing. In this embodiment, the rotation shaft 59, the support shaft 41, and the lower surface portion of the base end side of the third arm portion 6 are fixed to each other with bolts. Further, the support shaft 41 is fixed to the rotation shaft 59 such that the axis of the support shaft 41, the axis of the rotation shaft 32, the axis of the rotation shaft 59, and the axis of the input shaft 35 are aligned. Ru.

第３アーム部６の基端側の内部に配置されるプーリ３７は、固定部材６２を介して先端部２４に固定される。すなわち、このプーリ３７は、固定部材６２を介して第１アーム部７の他方の先端側に固定される。固定部材６２は、第３アーム部６及び第１アーム部７の外部に配置される。また、固定部材６２は、第３関節部６ａの外部に配置される。 A pulley 37 arranged inside the base end side of the third arm portion 6 is fixed to the distal end portion 24 via a fixing member 62. That is, this pulley 37 is fixed to the other end of the first arm section 7 via the fixing member 62. The fixing member 62 is arranged outside the third arm section 6 and the first arm section 7. Further, the fixing member 62 is arranged outside the third joint portion 6a.

第３アーム部６の先端側の内部には、プーリ５８を回動可能に支持する支持軸部６ｂが設けられる。支持軸部６ｂは、円筒状に形成されており、第３アーム部６の先端側の下面部から立ち上がっている。プーリ５８は、軸受を介して支持軸部６ｂに回動可能に支持される。また、プーリ５８の下端には、第２ハンド部４の基端側が固定される。プーリ３７とプーリ５８とには、上下方向で重なるように配置される２本のベルト４４が架け渡されている。ベルト４４は、プーリ３７、７８にボルト固定される。 A support shaft portion 6b that rotatably supports the pulley 58 is provided inside the third arm portion 6 on the distal end side. The support shaft portion 6b is formed in a cylindrical shape and rises from the lower surface portion of the third arm portion 6 on the distal end side. The pulley 58 is rotatably supported by the support shaft portion 6b via a bearing. Further, the base end side of the second hand portion 4 is fixed to the lower end of the pulley 58. Two belts 44 are placed over the pulley 37 and the pulley 58 and are arranged to overlap in the vertical direction. Belt 44 is bolted to pulleys 37 and 78.

このように、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ、第３関節部６ａ、モータ３０を含む第１回動機構、第２回動機構１８、第３回動機構１９、第１アーム部７、第２アーム部５、第３アーム部６、第１ハンド部３及び第２ハンド部４が構成される。以下では、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ、及び第３関節部６ａをまとめて関節部５ａ，６ａ，７ａ又は単に関節部と記載することもある。また、第１アーム部７、第２アーム部５、第３アーム部６をまとめて、アーム部５，６，７又は単にアーム部と記載することもある。また、第１ハンド部３及び第２ハンド部４をまとめてハンド部３，４又は単にハンド部と記載することもある。 In this way, the first joint part 7a, the second joint part 5a, the third joint part 6a, the first rotation mechanism including the motor 30, the second rotation mechanism 18, the third rotation mechanism 19, the first arm part 7, a second arm section 5, a third arm section 6, a first hand section 3, and a second hand section 4 are constructed. Below, the 1st joint part 7a, the 2nd joint part 5a, and the 3rd joint part 6a may be collectively described as joint parts 5a, 6a, 7a, or simply a joint part. Further, the first arm section 7, the second arm section 5, and the third arm section 6 may be collectively referred to as the arm sections 5, 6, and 7, or simply as an arm section. Further, the first hand section 3 and the second hand section 4 may be collectively referred to as the hand sections 3 and 4 or simply as the hand section.

以上のように、本形態のロボット１は、上下方向（第一方向）に延びる回転軸の回りに回転するモータ３０をそれぞれ含む複数の関節部５ａ，６ａ，７ａと、アーム部５，６，７と、ハンド部３，４と、を有して構成される。そして、ロボット１は、水平面（モータ３０の回転軸に垂直な面）に沿った方向に第１ハンド部３及び第２ハンド部４を移動させることが可能となる。また、第１ハンド部３及び第２ハンド部４を所定の目標値に従って軌跡制御（位置制御）するために、ロボット１は、上述した第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａの各々のモータ３０を駆動制御する制御装置７０をさらに備える。このロボット１の制御装置７０の構成について、以下説明する。 As described above, the robot 1 of this embodiment includes a plurality of joint parts 5a, 6a, 7a each including a motor 30 that rotates around a rotation axis extending in the vertical direction (first direction), arm parts 5, 6, 7 and hand parts 3 and 4. Then, the robot 1 can move the first hand section 3 and the second hand section 4 in a direction along a horizontal plane (a plane perpendicular to the rotation axis of the motor 30). In addition, in order to control the trajectory (position control) of the first hand section 3 and the second hand section 4 according to predetermined target values, the robot 1 has the first joint section 7a, the second joint section 5a, and the third joint section described above. It further includes a control device 70 that drives and controls each motor 30 of the section 6a. The configuration of the control device 70 of this robot 1 will be explained below.

（ロボットの制御装置の構成）
次に図５及び図６を参照して、制御装置７０の構成について説明する。図５は、図１の産業用ロボット１を駆動制御する制御装置７０のブロック図である。図６は、図５の駆動回路７４の概略構成を説明するブロック図である。 (Configuration of robot control device)
Next, the configuration of the control device 70 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a block diagram of a control device 70 that drives and controls the industrial robot 1 of FIG. 1. FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the drive circuit 74 of FIG. 5. As shown in FIG.

図５に示すように、制御装置７０は、中央制御部７１（制御部）と、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃと、を有して構成される。中央制御部７１は、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃの各々と電気的に接続されて、これらと通信可能となっている。中央制御部７１は、第１～３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃとの間で種々の信号や情報のやり取りを行い、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃを統合的に管理する。 As shown in FIG. 5, the control device 70 includes a central control section 71 (control section) and first to third motor control sections 72a, 72b, and 72c. The central control section 71 is electrically connected to each of the first to third motor control sections 72a, 72b, and 72c, and can communicate with them. The central control unit 71 exchanges various signals and information with the first to third motor control units 72a, 72b, and 72c, and manages the first to third motor control units 72a, 72b, and 72c in an integrated manner. do.

制御装置７０を構成する第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃはそれぞれ同様な機能を有して構成されており、マイコン７３（異常検知部）と、駆動回路７４と、を有する。第１モータ制御部７２ａは、本体部１０の第１回動機構（第１関節部７ａ）のモータ３０を駆動制御するものであり、例えば第１関節部７ａに内蔵される。第２モータ制御部７２ｂは、第２関節部５ａのモータ３０を駆動制御するものであり、例えば第２関節部５ａに内蔵される。第３モータ制御部７２ｃは、第３関節部６ａのモータ３０を駆動制御するものであり、例えば第３関節部６ａに内蔵される。 The first to third motor control sections 72a, 72b, and 72c constituting the control device 70 are configured to have similar functions, and include a microcomputer 73 (an abnormality detection section) and a drive circuit 74. The first motor control section 72a drives and controls the motor 30 of the first rotation mechanism (first joint section 7a) of the main body section 10, and is built in, for example, the first joint section 7a. The second motor control section 72b drives and controls the motor 30 of the second joint section 5a, and is built in, for example, the second joint section 5a. The third motor control section 72c drives and controls the motor 30 of the third joint section 6a, and is built in, for example, the third joint section 6a.

中央制御部７１とマイコン７３は、それぞれ、ハードウェアとして演算回路（不図示）及びメモリ回路（不図示）などを含むミニコンピュータシステムで構成される。そして、マイコン７３は、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃの制御指令回路として搭載され、各々のモータ３０に対する制御機能を実現する。中央制御部７１は、各マイコン７３を統括制御してロボット１の動作を制御する。 The central control unit 71 and the microcomputer 73 are each configured as a minicomputer system including an arithmetic circuit (not shown), a memory circuit (not shown), and the like as hardware. The microcomputer 73 is installed as a control command circuit for the first to third motor control sections 72a, 72b, and 72c, and realizes a control function for each motor 30. The central control unit 71 centrally controls each microcomputer 73 to control the operation of the robot 1.

上記の演算回路は、ＭＰＵ（ＭｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などを含んでよい。メモリ回路は、演算回路のワーキングメモリとしても使用される。メモリ回路は、一次記憶装置｛例えばＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）｝を含む。メモリ回路は、二次記憶装置｛例えばＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）やＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）｝や三次記憶装置（例えば光ディスク、ＳＤカード）を含んでよい。メモリ回路は、その他の記憶装置を含んでよい。 The above arithmetic circuits are MPU (Micro processing unit), CPU (Central Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), GPU (Graphical Processing Unit). May include, etc. The memory circuit is also used as a working memory for the arithmetic circuit. The memory circuit includes a primary storage device {for example, RAM (Random Access Memory) or ROM (Read Only Memory)}. The memory circuit may include a secondary storage device {for example, an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive)} or a tertiary storage device (for example, an optical disk or an SD card). The memory circuit may include other storage devices.

マイコン７３のメモリ回路には、モータ３０の駆動制御を行う駆動制御プログラムやモータ３０の回転を停止させるブレーキ制御プログラムなどの種々のプログラムが記憶保持される。マイコン７３の演算回路はそのプログラムを適宜読み出して実行することにより、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃのそれぞれの制御機能が実現される。 The memory circuit of the microcomputer 73 stores and holds various programs such as a drive control program for controlling the drive of the motor 30 and a brake control program for stopping the rotation of the motor 30. The arithmetic circuit of the microcomputer 73 appropriately reads and executes the program, thereby realizing the respective control functions of the first to third motor control sections 72a, 72b, and 72c.

中央制御部７１のメモリ回路には、各マイコン７３を統括制御してロボット１を制御するためのロボットの制御プログラムなどの種々のプログラムが記憶保持される。中央制御部７１の演算回路はそのプログラムを適宜読み出して実行することにより、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃの各々のマイコン７３を制御する。 The memory circuit of the central control unit 71 stores and holds various programs such as a robot control program for controlling the robot 1 by controlling each microcomputer 73 in an integrated manner. The arithmetic circuit of the central control unit 71 controls the microcomputers 73 of each of the first to third motor control units 72a, 72b, and 72c by appropriately reading and executing the program.

エンコーダ７６は、各モータ３０に取り付けられており、モータ３０の回転位置や回転数などを検出する。エンコーダ７６の検出信号はマイコン７３に入力される。第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃの各々のマイコン７３は、エンコーダ７６の検出結果や、エンコーダ７６との通信状態などに基づいて、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ又は第３関節部６ａにおいて生じた異常を検知する。 The encoder 76 is attached to each motor 30 and detects the rotational position, rotation speed, etc. of the motor 30. The detection signal of the encoder 76 is input to the microcomputer 73. The microcomputer 73 of each of the first to third motor control sections 72a, 72b, and 72c controls the first joint section 7a, the second joint section 5a, or the An abnormality occurring in the third joint portion 6a is detected.

ここでいう異常は、例えば、エンコーダ７６との通信が行えずにモータ３０の回転位置等が検出不能になっている状態、エンコーダとの通信はできているがエラーが発生している状態、駆動回路７４に含まれるトランジスタの制御が不能になっている状態等、ロボット１の制御を継続することが難しくなる状態が発生したことをいう。 The abnormalities mentioned here include, for example, a state where communication with the encoder 76 cannot be performed and the rotational position of the motor 30 cannot be detected, a state where communication with the encoder is possible but an error has occurred, a state where the drive This refers to the occurrence of a state in which it is difficult to continue controlling the robot 1, such as a state in which the transistors included in the circuit 74 are uncontrollable.

マイコン７３は、自機の管理するモータ３０が搭載される関節部の異常を検知した場合には、異常検知信号を中央制御部７１に送信する。この異常検知信号を受けた中央制御部７１は、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃの各々のマイコン７３に対して、第１モードでのブレーキ制御を行うよう指示する。中央制御部７１は、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ又は第３関節部６ａの異常の有無にかかわらず、動作停止要求を受けた場合には、第１～第３モータ制御部７２ａ，７２ｂ，７２ｃの各々のマイコン７３に対して、第２モードでのブレーキ制御を行うよう指示する。各モードのブレーキ制御の詳細は後述する。 The microcomputer 73 transmits an abnormality detection signal to the central control unit 71 when it detects an abnormality in the joint on which the motor 30 managed by the microcomputer 73 is mounted. Upon receiving this abnormality detection signal, the central control unit 71 instructs the microcomputers 73 of each of the first to third motor control units 72a, 72b, and 72c to perform brake control in the first mode. Regardless of whether there is an abnormality in the first joint 7a, the second joint 5a, or the third joint 6a, when the central control unit 71 receives a request to stop the operation, the central control unit 71 controls the first to third motor control units 72a. , 72b, 72c are instructed to perform brake control in the second mode. Details of brake control in each mode will be described later.

動作停止要求とは、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａのいずれかの異常の発生の有無とは関係なく、ロボット１を管理する作業員が操作インタフェースを操作してロボット１を緊急停止するような場合に発生する。例えばロボット１に設けられた緊急停止ボタンが作業員によって押されると、動作停止要求が中央制御部７１に伝達され、中央制御部７１から各マイコン７３に対して、第２モードのブレーキ制御を開始する指令が伝達される。 An operation stop request is a request made by a worker who manages the robot 1 by operating the operation interface, regardless of whether an abnormality has occurred in any of the first joint 7a, second joint 5a, and third joint 6a. This occurs when the robot 1 has to be stopped in an emergency. For example, when an emergency stop button provided on the robot 1 is pressed by a worker, an operation stop request is transmitted to the central control unit 71, and the central control unit 71 starts the second mode brake control for each microcomputer 73. The command to do so is transmitted.

（モータの駆動回路の構成）
図６に示すように、駆動回路７４は、マイコン７３の制御指令値に基づきモータ３０の三相コイルに供給する三相駆動電流を制御する。駆動回路７４は、半導体スイッチング素子としての６個のトランジスタＴＲ１～ＴＲ６を有する。これら６個のトランジスタＴＲ１～ＴＲ６は、ブリッジ型に配置される。 (Motor drive circuit configuration)
As shown in FIG. 6, the drive circuit 74 controls the three-phase drive current supplied to the three-phase coils of the motor 30 based on the control command value of the microcomputer 73. The drive circuit 74 has six transistors TR1 to TR6 as semiconductor switching elements. These six transistors TR1 to TR6 are arranged in a bridge type.

Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の上段側の切換スイッチとして配置されるトランジスタＴＲ１～ＴＲ３が電源７５（直流電源）のプラス側に接続される。Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の下段側の切換スイッチとして配置されるトランジスタＴＲ４～ＴＲ６が電源７５のマイナス側に接続される。Ｕ相のトランジスタＴＲ１，ＴＲ４間、Ｖ相のトランジスタＴＲ２，ＴＲ５間、Ｗ相のトランジスタＴＲ３，ＴＲ６間にはそれぞれ各相の出力端子が設定され、各相の出力端子はモータ３０の各相コイル３０ｕ，３０ｖ，３０ｗに接続される。このように構成されことにより、駆動回路７４は、マイコン７３の制御指令値に基づくトランジスタＴＲ１～ＴＲ６のオンオフ動作により互いに位相差を有する三相駆動電流を生成し、モータ３０の各相コイル３０ｕ，３０ｖ，３０ｗに供給する。 Transistors TR1 to TR3 arranged as upper-stage changeover switches for U-phase, V-phase, and W-phase are connected to the positive side of a power supply 75 (DC power supply). Transistors TR4 to TR6 arranged as lower-stage changeover switches for U-phase, V-phase, and W-phase are connected to the negative side of power supply 75. Output terminals for each phase are set between U-phase transistors TR1 and TR4, between V-phase transistors TR2 and TR5, and between W-phase transistors TR3 and TR6. Connected to 30u, 30v, 30w. With this configuration, the drive circuit 74 generates three-phase drive currents having a phase difference with each other by on/off operations of the transistors TR1 to TR6 based on the control command value of the microcomputer 73, and generates three-phase drive currents having a phase difference between each phase coil 30u, Supply to 30v, 30w.

ここで、マイコン７３は、上述したようにその演算回路で駆動制御プログラムを読み出して実行することにより、駆動回路７４の各トランジスタＴＲ１～ＴＲ６の制御端子（ゲート）に制御信号を出力する。この出力により、マイコン７３は、各トランジスタＴＲ１～ＴＲ６のオンオフ動作を制御し、モータ３０の回転駆動を制御する。 Here, the microcomputer 73 outputs a control signal to the control terminal (gate) of each transistor TR1 to TR6 of the drive circuit 74 by reading and executing the drive control program with its arithmetic circuit as described above. Based on this output, the microcomputer 73 controls the on/off operation of each of the transistors TR1 to TR6, and controls the rotational drive of the motor 30.

本実施形態では、マイコン７３は、ダイナミックブレーキによってモータ３０を停止させる。ダイナミックブレーキとは、モータ３０の各相コイル３０ｕ，３０ｖ，３０ｗのコイル端子間を短絡することで、当該モータ３０に対して制動力を発生させる制御である。また、このダイナミックブレーキを行うにあたり、モータ３０のコイル端子間を短絡させる制動期間と当該コイル端子間を短絡させない非制動期間とを交互に切替える制御を行うことで、当該モータ３０の制動力を変更可能となっている。 In this embodiment, the microcomputer 73 uses a dynamic brake to stop the motor 30. The dynamic brake is a control that generates a braking force on the motor 30 by short-circuiting the coil terminals of the phase coils 30u, 30v, and 30w of the motor 30. In addition, in performing this dynamic braking, the braking force of the motor 30 is changed by performing control to alternately switch between a braking period in which the coil terminals of the motor 30 are short-circuited and a non-braking period in which the coil terminals are not short-circuited. It is possible.

（第１モードのブレーキ制御）
マイコン７３が行う第１モードのブレーキ制御は、中央制御部７１から指令を受けると即座にダイナミックブレーキの制御を開始して、モータ３０を停止させる制御である。なお、マイコン７３が行う第１モードのブレーキ制御におけるモータ３０の制動力とデューティー比は、全てのモータ３０にて同じ値に設定される。ここでいうデューティー比は、上記の制動期間と非制動期間を合わせた期間における制動期間の割合とされる。 (Brake control in 1st mode)
The first mode of brake control performed by the microcomputer 73 is such that upon receiving a command from the central control unit 71, it immediately starts dynamic brake control and stops the motor 30. Note that the braking force and duty ratio of the motors 30 in the first mode brake control performed by the microcomputer 73 are set to the same value for all motors 30. The duty ratio here is the ratio of the braking period to the sum of the braking period and the non-braking period.

（第２モードのブレーキ制御）
マイコン７３が行う第２モードのブレーキ制御は、中央制御部７１から指令を受けると、所定時間Ｔの間はモータ３０の駆動を継続して第１ハンド部３及び第２ハンド部４の軌跡制御を行い、所定時間Ｔの経過後に、ダイナミックブレーキの制御を開始する制御である。第２モードのブレーキ制御における制動力とデューティー比は、全てのモータ３０にて同じ値且つ第１モードと同じ値に設定される。 (Second mode brake control)
In the second mode brake control performed by the microcomputer 73, upon receiving a command from the central control unit 71, the motor 30 is continued to be driven for a predetermined time T to control the trajectory of the first hand unit 3 and the second hand unit 4. This is a control in which dynamic brake control is started after a predetermined time T has elapsed. The braking force and duty ratio in brake control in the second mode are set to the same value for all motors 30 and the same value as in the first mode.

（ブレーキ制御時の動作）
次に図７～図９を参照して、ブレーキ制御が行われるときの動作について説明する。図７は、図５の制御装置７０が行うブレーキ制御の第１モードを説明するタイミングチャートである。図８は、図５の制御装置７０が行うブレーキ制御の第２モードを説明するタイミングチャートである。図９は、図５の制御装置７０が行うブレーキ制御でのデューティー比の時間変化を説明するグラフである。
なお、図７及び図８中の「０」は異常検知又はロボット１の動作停止要求がない状態を示し、「１」はその検知又はその要求がある状態を示す。 (Operation during brake control)
Next, the operation when brake control is performed will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 is a timing chart illustrating the first mode of brake control performed by the control device 70 of FIG. FIG. 8 is a timing chart illustrating the second mode of brake control performed by the control device 70 of FIG. FIG. 9 is a graph illustrating changes over time in the duty ratio in brake control performed by the control device 70 in FIG.
Note that "0" in FIGS. 7 and 8 indicates a state in which there is no detection of an abnormality or a request to stop the operation of the robot 1, and "1" indicates a state in which such detection or a request is made.

上述したように、マイコン７３のブレーキ制御では、少なくとも第１モード及び第２モードのブレーキ制御が用意される。マイコン７３は、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａのうちのいずれか１つの異常が検知され、中央制御部７１から指令を受けた場合には、第１モードのブレーキ制御を実行する。 As described above, the microcomputer 73 provides at least a first mode and a second mode of brake control. When the microcomputer 73 detects an abnormality in any one of the first joint 7a, the second joint 5a, and the third joint 6a and receives a command from the central control unit 71, the microcomputer 73 switches to the first mode. Executes brake control.

図７に示すように第１モードでは、マイコン７３は、いずれかの関節部の異常が検知されたタイミングに同期して、具体的には、その異常が検知された時刻から通信等による遅延時間程度の時間が経過した時刻に、ブレーキ制御を開始する。このときのブレーキ制御では、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａの各々のモータ３０に与える制動力が同じにされる。このため、略同時刻に、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａの各々のモータ３０は停止する。すなわち、本モードでは、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａのモータ３０は、駆動状態から、異常検知とほぼ同時刻にブレーキ制御（ダイナミックブレーキ）が実行されて、略同時に停止状態となる。 As shown in FIG. 7, in the first mode, the microcomputer 73 synchronizes with the timing at which an abnormality in one of the joints is detected, and specifically calculates the delay time due to communication etc. from the time when the abnormality is detected. Brake control is started at a time when a certain amount of time has elapsed. In the brake control at this time, the same braking force is applied to each motor 30 of the first joint 7a, the second joint 5a, and the third joint 6a. Therefore, at approximately the same time, the motors 30 of each of the first joint portion 7a, the second joint portion 5a, and the third joint portion 6a are stopped. That is, in this mode, the motors 30 of the first joint portion 7a, the second joint portion 5a, and the third joint portion 6a are in a driving state, and brake control (dynamic brake) is executed at approximately the same time as the abnormality is detected. Almost at the same time, it comes to a stopped state.

図８に示すように第２モードでは、マイコン７３は、ロボット１の動作停止要求が発生して中央制御部７１から指令を受けると、予め決められたプログラムに従って第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａの各々のモータ３０の動作を所定時間Ｔ継続させた後にブレーキ制御を行う。 As shown in FIG. 8, in the second mode, when a request to stop the operation of the robot 1 is generated and a command is received from the central control unit 71, the microcomputer 73 controls the first joint 7a and the second joint according to a predetermined program. Brake control is performed after the motors 30 of the portion 5a and the third joint portion 6a continue to operate for a predetermined time T.

このとき、上述したように、第２モード（動作停止要求を受けて行われる場合）のブレーキ制御におけるデューティー比と、第１モード（異常が検知された場合）のブレーキ制御におけるデューティー比は同じ値に制御される。本モードでは、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ及び第３関節部６ａのモータ３０は、駆動状態から、ロボット１の動作停止要求を受けた時点から所定時間Ｔ経過後にブレーキ制御（ダイナミックブレーキ）が実行されて停止状態となる。 At this time, as described above, the duty ratio in the brake control in the second mode (when performed in response to an operation stop request) and the duty ratio in the brake control in the first mode (when an abnormality is detected) are the same value. controlled by. In this mode, the motors 30 of the first joint 7a, the second joint 5a, and the third joint 6a change from the driving state to brake control (dynamic brake) is applied and the vehicle comes to a stop.

ここで、このように第１モード及び第２モードでブレーキ制御される場合、図９に示すように、マイコン７３は、そのデューティー比の経時的変化を、ブレーキ制御開始時点で０％よりも大きい２０％とし、最終的にはデューティー比を１００％まで直線的に上昇（線形上昇）させる。その後、マイコン７３は、デューティー比を１００％の一定値に保持する。本形態では、例えば、デューティー比の１００％までの立ち上がり時間を０．２［ｓ］となるように設定される。
なお、本形態では、デューティー比の１００％までの立ち上がりを、一次関数で規定しているが、これに限定されない。例えば、二次関数などの多次元の関数や、対数関数などの種々の関数で規定してもよい。また、デューティー比を可変としているが、ブレーキ制御開始と同時にデューティー比を所定値（例えば１００％）まで上昇させてそのまま固定としてもよい。 Here, when brake control is performed in the first mode and the second mode in this way, as shown in FIG. 20%, and finally the duty ratio is linearly increased (linear increase) to 100%. Thereafter, the microcomputer 73 maintains the duty ratio at a constant value of 100%. In this embodiment, for example, the rise time for the duty ratio to reach 100% is set to 0.2 [s].
Note that in this embodiment, the rise of the duty ratio to 100% is defined by a linear function, but the invention is not limited to this. For example, it may be defined by a multidimensional function such as a quadratic function or various functions such as a logarithmic function. Further, although the duty ratio is variable, the duty ratio may be increased to a predetermined value (for example, 100%) at the same time as the brake control is started, and then fixed as it is.

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ロボット１の制御装置７０は、中央制御部７１が、関節部５ａ，６ａ，７ａのいずれか１つにおいて生じた異常を検知すると、モータ３０を停止させるブレーキ制御を、関節部５ａ，６ａ，７ａの各々にて同じタイミングにて実行させる。 (Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the control device 70 of the robot 1 is equipped with a brake that stops the motor 30 when the central control section 71 detects an abnormality occurring in any one of the joints 5a, 6a, and 7a. Control is executed at the same timing in each of the joints 5a, 6a, and 7a.

この構成によれば、第１ハンド部３及び第２ハンド部４を移動させるための全ての関節部５ａ，６ａ，７ａの回転軸が同時に停止されるため、第１ハンド部３及び第２ハンド部４の軌跡を適切に維持しながら安全に停止して、いずれかの関節部５ａ，６ａ，７ａに異常が検知された場合でも、ロボット１と周囲装置との不測の衝突を回避することができる。 According to this configuration, since the rotation axes of all the joints 5a, 6a, 7a for moving the first hand part 3 and the second hand part 4 are stopped at the same time, the first hand part 3 and the second hand part 4 are moved. It is possible to safely stop the robot 1 while appropriately maintaining the trajectory of the robot 1 and avoid unexpected collisions between the robot 1 and surrounding devices even if an abnormality is detected in any of the joints 5a, 6a, and 7a. can.

また、本形態では、各マイコン７３は、ブレーキ制御時において複数の関節部５ａ，６ａ，７ａの各々のモータ３０に与える制動力を同じに制御する。このため、同じ制御量で関節部５ａ，６ａ，７ａの回転軸を停止させるため、第１ハンド部３及び第２ハンド部４の軌跡をより安定化させることができる。 Further, in this embodiment, each microcomputer 73 controls the same braking force applied to each motor 30 of the plurality of joints 5a, 6a, and 7a during brake control. Therefore, since the rotation axes of the joints 5a, 6a, and 7a are stopped with the same amount of control, the trajectories of the first hand section 3 and the second hand section 4 can be further stabilized.

また、本形態では、関節部の異常が検知されたタイミングに同期して、関節部５ａ，６ａ，７ａの各々にてブレーキ制御が開始される。このため、第１ハンド部３及び第２ハンド部４の軌跡を適切に維持しながら迅速に停止して進行中の軌跡を最低限で終了させ、これにより、ロボット１の安全性をより高めることができる。 Furthermore, in this embodiment, brake control is started at each of the joints 5a, 6a, and 7a in synchronization with the timing at which an abnormality in the joint is detected. Therefore, while appropriately maintaining the trajectories of the first hand part 3 and the second hand part 4, the robot 1 can be quickly stopped and the ongoing trajectories can be completed as quickly as possible, thereby further increasing the safety of the robot 1. I can do it.

また、本形態では、ブレーキ制御は、モータ３０のコイル端子間を短絡することで当該モータ３０に対して制動力を発生させるダイナミックブレーキによって当該モータ３０を停止させる制御である。そして、マイコン７３は、モータ３０のコイル端子間を短絡させる制動期間と当該コイル端子間を短絡させない非制動期間とを交互に切替える制御を行って当該モータ３０の制動力を制御し、制動期間と非制動期間を合わせた期間における非制動期間の割合であるデューティー比を、複数の関節部５ａ，６ａ，７ａの各々のモータ３０にて同じ値に制御する。このように、ブレーキ制御時のデューティー比は、複数の関節部５ａ，６ａ，７ａの各々のモータ３０にて同じ値に制御されるので、第１ハンド部３及び第２ハンド部４の軌跡をより安定化させることができる。 Further, in this embodiment, the brake control is control for stopping the motor 30 by a dynamic brake that generates a braking force for the motor 30 by short-circuiting the coil terminals of the motor 30. Then, the microcomputer 73 controls the braking force of the motor 30 by alternately switching between a braking period in which the coil terminals of the motor 30 are short-circuited and a non-braking period in which the coil terminals are not short-circuited. The duty ratio, which is the ratio of the non-braking period to the total non-braking period, is controlled to the same value in each motor 30 of the plurality of joints 5a, 6a, 7a. In this way, the duty ratio during brake control is controlled to the same value by the motors 30 of each of the plurality of joints 5a, 6a, 7a, so that the trajectories of the first hand part 3 and the second hand part 4 are It can be made more stable.

また、本形態では、中央制御部７１（制御部）は、ロボット１の動作停止要求を受けた場合には、予め決められたプログラムに従って複数の関節部５ａ，６ａ，７ａの各々のモータ３０の動作を所定時間Ｔ継続させた後に、関節部５ａ，６ａ，７ａの各々のマイコン７３にブレーキ制御を開始させる。また、動作停止要求を受けて行われるブレーキ制御におけるデューティー比と、異常が検知された場合に行われるブレーキ制御におけるデューティー比は同じ値に制御される。このため、動作停止要求を受けて行われるブレーキ制御による停止、及び異常が検知された場合に行われるブレーキ制御の両方で、最低時間で迅速且つ安定的にロボット１を停止させることができる。 Further, in this embodiment, when the central control unit 71 (control unit) receives a request to stop the operation of the robot 1, the central control unit 71 (control unit) operates the motor 30 of each of the plurality of joints 5a, 6a, and 7a according to a predetermined program. After the operation continues for a predetermined time T, the microcomputers 73 of each of the joints 5a, 6a, and 7a are made to start brake control. Further, the duty ratio in the brake control performed in response to an operation stop request and the duty ratio in the brake control performed when an abnormality is detected are controlled to the same value. Therefore, the robot 1 can be stopped quickly and stably in the minimum amount of time both by the brake control performed in response to an operation stop request and by the brake control performed when an abnormality is detected.

また、本形態では、各マイコン７３は、ブレーキ制御時におけるデューティー比を、０％よりも大きい値から１００％まで直線的に上昇させて１００％に保持する。このように、各マイコン７３は、デューティー比を直線的に上昇させるため、制御量の変化を一定にしながらロボット１を迅速且つ安全に停止することができる。 Further, in this embodiment, each microcomputer 73 linearly increases the duty ratio during brake control from a value larger than 0% to 100% and maintains it at 100%. In this way, each microcomputer 73 increases the duty ratio linearly, so the robot 1 can be stopped quickly and safely while keeping the change in the control amount constant.

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。 (Other embodiments)
Although the embodiment described above is an example of a preferred embodiment of the present invention, it is not limited thereto, and various modifications can be made without changing the gist of the present invention.

図１０は、本発明の実施の形態に係る産業用ロボット１の変形例の側面図である。（Ａ）は、変形例の産業用ロボット１の平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の産業用ロボット１の側面図である。（Ｃ）は、変形例の産業用ロボット１のハンド部３Ａが最も本体側にある状態を示す側面図である。 FIG. 10 is a side view of a modified example of the industrial robot 1 according to the embodiment of the present invention. (A) is a plan view of an industrial robot 1 according to a modified example. (B) is a side view of the industrial robot 1 of (A). (C) is a side view showing a state in which the hand portion 3A of the industrial robot 1 of the modified example is located closest to the main body.

本変形例のロボット１は、第１関節部７ａ、第２関節部５ａ、及び第３関節部６ａと、第１関節部７ａ及び第２関節部５ａにそれぞれ連結される第１アーム部７及び第２アーム部５と、第３関節部６ａに連結されるハンド部３Ａと、を備える。 The robot 1 of this modification includes a first joint part 7a, a second joint part 5a, and a third joint part 6a, and a first arm part 7 and a first arm part 7 connected to the first joint part 7a and the second joint part 5a, respectively. It includes a second arm portion 5 and a hand portion 3A connected to a third joint portion 6a.

図１０のロボット１では、第１関節部７ａは本体部１０に設けられている。本体部１０は、第１アーム部７の基端に、第１関節部７ａを介して相対回転可能に連結されている。第１アーム部７の先端は、第２アーム部５の基端に第２関節部５ａを介して相対回転可能に連結されている。第２アーム部５の先端は、ハンド部３Ａの基端に第３関節部６ａを介して相対回転可能に連結されている。図１０のロボット１は、シリアルリンク構造を採用して構成される。 In the robot 1 shown in FIG. 10, the first joint portion 7a is provided in the main body portion 10. The main body part 10 is connected to the base end of the first arm part 7 via the first joint part 7a so as to be relatively rotatable. The distal end of the first arm section 7 is connected to the base end of the second arm section 5 via a second joint section 5a so as to be relatively rotatable. The distal end of the second arm section 5 is relatively rotatably connected to the base end of the hand section 3A via the third joint section 6a. The robot 1 in FIG. 10 is configured using a serial link structure.

本変形例のロボット１では、第１関節部７ａ及び第２関節部５ａの各々にモータ３０が内蔵されており、これらモータ３０は、上記形態と同様な制御装置７０によって制御される。一方、第３関節部６ａは、モータ３０を内蔵していない。本変形例の産業用ロボット１は、図１の産業用ロボット１と同様に、各モータ３０の回転軸が上下方向に延び、このモータ３０の回転動作によって、この回転軸に垂直な平面に沿う方向にハンド部３Ａを平行移動させることができる。したがって、第１関節部７ａ及び第２関節部５ａのいずれかに異常が検知された場合には、第１関節部７ａ及び第２関節部５ａの各々のモータを第１モードのブレーキ制御によって停止させることで、ハンド部３Ａの軌跡を適切に維持しながら安全に停止して、ロボット１と周囲装置との不測の衝突を回避することができる。 In the robot 1 of this modification, a motor 30 is built into each of the first joint part 7a and the second joint part 5a, and these motors 30 are controlled by a control device 70 similar to the above embodiment. On the other hand, the third joint portion 6a does not include the motor 30. In the industrial robot 1 of this modification, like the industrial robot 1 of FIG. The hand portion 3A can be moved in parallel in the direction. Therefore, if an abnormality is detected in either the first joint part 7a or the second joint part 5a, the motors of each of the first joint part 7a and the second joint part 5a are stopped by the brake control in the first mode. By doing so, it is possible to safely stop the hand portion 3A while appropriately maintaining the trajectory thereof, and avoid unexpected collisions between the robot 1 and surrounding devices.

図１及び図１０のロボット１において、モータ３０を停止させるためのブレーキ制御をダイナミックブレーキによって行うものとしたが、これに限らず、例えば機械式ブレーキによってモータ３０を停止させたり、機械式ブレーキとダイナミックブレーキを併用してモータ３０を停止させたりしてもよい。 In the robot 1 of FIGS. 1 and 10, the brake control for stopping the motor 30 is performed using a dynamic brake, but the invention is not limited to this. For example, the motor 30 may be stopped using a mechanical brake, or a mechanical brake may be used. A dynamic brake may also be used to stop the motor 30.

また、以上の説明では、図５に示すように、中央制御部７１が各関節部での異常の発生や動作停止要求の発生をモニタし、これらが発生した場合には、各関節部のマイコン７３にブレーキ制御を開始させるよう指令する構成としている。この変形例として、第１モータ制御部７２ａ、第２モータ制御部７２ｂ、及び第３モータ制御部７２ｃが相互に通信可能な構成とし、第１モータ制御部７２ａ、第２モータ制御部７２ｂ、及び第３モータ制御部７２ｃのいずれかのマイコン７３に、中央制御部７１と同等の機能を持たせてもよい。 In addition, in the above explanation, as shown in FIG. 5, the central control unit 71 monitors the occurrence of an abnormality in each joint or the occurrence of an operation stop request, and when these occur, the microcomputer of each joint 73 to start brake control. As this modification, the first motor control section 72a, the second motor control section 72b, and the third motor control section 72c are configured to be able to communicate with each other, and the first motor control section 72a, the second motor control section 72b, and Any of the microcomputers 73 of the third motor control section 72c may have the same function as the central control section 71.

１ロボット
３第１ハンド部
４第２ハンド部
５第２アーム部
５ａ第２関節部
６第３アーム部
６ａ第３関節部
７第１アーム部
７ａ第１関節部
３０モータ
３０ｕ、３０ｖ、３０ｗ相コイル
７０制御装置
７１中央制御部
７２ａ第１モータ制御部
７２ｂ第２モータ制御部
７２ｃ第３モータ制御部
７３マイコン
７４駆動回路
ＴＲ１－ＴＲ６トランジスタ
７５電源
７６エンコーダ
Ｔ所定時間 1 Robot 3 First hand section 4 Second hand section 5 Second arm section 5a Second joint section 6 Third arm section 6a Third joint section 7 First arm section 7a First joint section 30 Motors 30u, 30v, 30w Phase Coil 70 Control device 71 Central control section 72a First motor control section 72b Second motor control section 72c Third motor control section 73 Microcomputer 74 Drive circuits TR1-TR6 Transistor 75 Power supply 76 Encoder T Predetermined time

Claims

It has a plurality of joint parts each including a motor that rotates around a rotation axis extending in a first direction, an arm part, and a hand part, and by rotation of the motor included in each of the plurality of joint parts, A robot control device that moves the hand section in a direction along a plane perpendicular to the rotation axis,
an abnormality detection unit that detects an abnormality occurring in the joint;
a control unit that executes brake control to apply a braking force to the motor to stop the rotation of the motor;
When the abnormality in any one of the plurality of joints is detected, the control unit is configured to control the control unit to control the same in each of the plurality of joints in synchronization with the timing at which the abnormality is detected. When the brake control is started at the correct timing and a request to stop the operation of the robot is received, the operation of the motor of each of the plurality of joints is continued for a predetermined time according to a predetermined program, and then the plurality of joints are stopped. A robot control device that starts the brake control at the same timing for each of the joints of the robot.

The robot control device according to claim 1,
The brake control is a control that stops the motor by a dynamic brake that generates braking force for the motor by short-circuiting the coil terminals of the motor, and short-circuiting the coil terminals of the motor. The control is capable of changing the braking force of the motor by performing control to alternately switch between a braking period and a non-braking period in which the coil terminals are not short-circuited,
A robot control device that controls a duty ratio, which is a ratio of the braking period to the sum of the braking period and the non-braking period, to the same value in each motor of the plurality of joints.

The robot control device according to claim 2,
The robot control device wherein the duty ratio in the brake control performed in response to the operation stop request and the duty ratio in the brake control performed when the abnormality is detected are controlled to the same value.

The robot control device according to claim 2 or 3,
A robot control device that linearly increases the duty ratio during the brake control from a value larger than 0% to 100% and maintains it at 100%.

A robot control device according to any one of claims 1 to 4,
the plurality of joints;
The arm portion;
A robot comprising the hand section.

It has a plurality of joint parts each including a motor that rotates around a rotation axis extending in a first direction, an arm part, and a hand part, and by rotation of the motor included in each of the plurality of joint parts, A robot control method for moving the hand section in a direction along a plane perpendicular to the rotation axis, the method comprising:
an abnormality detection step of detecting an abnormality occurring in the joint;
a control step of performing brake control to apply a braking force to the motor to stop the rotation of the motor;
When the abnormality in any one of the plurality of joints is detected, the control step includes controlling the same in each of the plurality of joints in synchronization with the timing at which the abnormality is detected. When the brake control is started at the correct timing and a request to stop the operation of the robot is received, the operation of the motor of each of the plurality of joints is continued for a predetermined time according to a predetermined program, and then the plurality of joints are stopped. A method of controlling a robot, wherein the brake control is started at the same timing for each of the joints of the robot.

It has a plurality of joint parts each including a motor that rotates around a rotation axis extending in a first direction, an arm part, and a hand part, and by rotation of the motor included in each of the plurality of joint parts, A control program for a robot that moves the hand section in a direction along a plane perpendicular to the rotation axis,
an abnormality detection step of detecting an abnormality occurring in the joint;
A robot control program for causing a computer to execute a control step of performing brake control to apply a braking force to the motor to stop rotation of the motor,
When the abnormality in any one of the plurality of joints is detected, the control step includes controlling the same in each of the plurality of joints in synchronization with the timing at which the abnormality is detected. When the brake control is started at the correct timing and a request to stop the operation of the robot is received, the operation of the motor of each of the plurality of joints is continued for a predetermined time according to a predetermined program, and then the plurality of joints are stopped. A robot control program that starts the brake control at the same timing for each of the joints of the robot.