【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明に係るロボットシステムの安全制御方法及び安全制御回路は、ロボットシステムに於けるサーボモーターを駆動源としている装置の安全性を高めることを目的とするものである。
安全制御方法は、サーボモーターの溜まりパルス値とトルク値の調整により両者の関係でロボットシステムの安全性を高めるもので、この方法により安全制御回路は、駆動源にサーボモーターを使用し、安全回路が必要である箇所に実施する事により、ロボットの機械装置間に挟まれているものに与える損傷を拡大させることなく、回避させる余裕を与えるものである。
【０００２】本発明は、ロボットシステムの駆動源としているサーボモーターを使用して安全回路が必要な箇所で、サーボモーターのトルク値の設定と溜まりパルス値の設定を負荷の検出手段として調整をする事で、機械間に挟み込まれたものを回避する余裕を与えるために利用される価値を有する。
【０００３】
【従来の技術】ロボットシステムの安全性を改善する発明については、特開平１１−２３５６９１号、特開平１１−１６１３１０号、特開平１１−１６１３１１号、特開２００１−８８０７０号、特開平９−３８８９１号、特開平８−１９７４８４号、特開平５−１００７３２号等の公開特許公報が発行されている。
【０００４】制御回路の設定に従って作動するロボットは、駆動源としてサーボモーターを使用し、駆動源のサーボモーターのトルクが設定値以上になるまで制御回路のままで稼働し、ロボットの機械の間に物や人体が挟み込まれる等によりトラブルが発生すると、ロボットの駆動源に使用されているサーボモーターのトルクが前記の設定値以上の負荷になりアンプが停止し、その場で機械は停止したままになっているので、人手により回避するしか方法がなかった。そのために、人手により回避する間に、機械の間に挟まれた物や人体は、損傷が拡大する可能性が有る。そのような場合にも損傷を拡大する事なく、被害を最小限にして、挟まれているものを速やかに回避させて、除去する余裕を作る安全回路を設ける必要が有った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、駆動源にサーボモーターを使用している箇所で製品や人体を挟み込んだ場合に、サーボモーターの通常の動きとずれていないか確認する溜まりパルスの機能によりトラブルの発生を検知して自動的に回避し、被害を最小限にし、機械自体の寿命も長くなり、作業管理者の安全性を向上しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るロボットシステムの安全制御方法及びその制御回路は、サーボモーターの機能にある溜まりパルスとトルク制限を利用して、運転方向にかかる負荷の数値を測定する測定手段と、その数値と設定された数値を比較して設定値以上になればトラブルの合図を出す検出手段と、前記の合図によって設定方向とは逆方向にサーボモーターをゆっくりと回転し、挟み込んだ物や人体を回避した位置で停止する駆動手段とを有するものである。
【０００７】請求項１に記載の発明は、駆動源として有するサーボモーターのトルク値の設定を調整することにより、この設定値以上の負荷により発生するサーボモーターの機能の溜まりパルスを検出する検出手段により測定された数値と溜まりパルスの設定された数値とを比較して、この設定値以上の負荷を判断してトラブルの合図を出し、同時に運転方向とは逆方向にサーボモーターをゆっくりと回転し、挟み込んだものを回避した位置で停止させるようにしたサーボモーターを駆動源としているロボットシステム装置の機械間に挟まれたものの損傷を拡大させる事なく回避させることを特徴とする安全制御方法である。
【０００８】請求項２に記載の発明は、駆動源としているサーボモーターのトルク値の設定を調整することにより、この設定値以上の負荷により発生する溜まりパルス値を認識する検出手段を備えて、検出手段により測定された溜まりパルスの数値と設定された溜まりパルスの数値とを比較して、この設定値以上の負荷になれば、トラブルの合図を出し、同時に運転方向とは逆方向にサーボモーターをゆっくりと回転し、挟み込んだものを回避した位置で停止させることにより、サーボモーターを駆動源としているロボットシステム装置の機械間に挟まれたものの損傷を拡大させる事なく回避させることを特徴とする安全制御回路である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の技術的思想は、実施例において次に記載の構成により具体化されているものである。
【００１０】実施例は、先端部にチャックを有するチャッキング装置（ヘッド）が上下し、更に左右に移動するロボット装置を例示している。ヘッドが上下する機構の場合は、上下にヘッドを動かすトルクが必要なため、サーボモーターはそれ以上のトルクを必要とするモーターを選択しなければならない。その場合には、もしヘッドが上昇又は下降中に何かトラブルで製品や人体を挟み込んでしまった場合には、負荷がサーボモーターの設定されたトルク値内であれば、ヘッドが上昇又は下降中に停止することになる。トルクの設定値以上の負荷であれば、ヘッドが上昇又は下降しようとして、ものを挟み込んだまま大きな損傷が発生する可能性が強い。サーボモーターのトルクの設定値以上の負荷がかかれば、制御自体が停止状態になってしまうために、その場所で挟まれたままの状態になり大変危険である。そしてサーボモーターの設定を解除するまで回避することが出来ない。このために製品や人体は機械間に挟まれたままで損傷が拡大してゆき、損傷が大きくなる危険性が有る。しかし、安全回路を設けることにより、上昇又は下降方向に通常の動作のトルク値を設定して、上昇又は下降方向で通常以上のトルクが発生すればトラブル信号を出し、ロボットはゆっくりと設定された移動量まで下降若しくは上昇して停止させるようにする事が可能である。
【００１１】安全制御方法は、サーボモーターのトルクの設定値以上の負荷が発生すると発生する溜まりパルスの異常を検出することにより、ロボットに挟まれた物若しくは人体を回避させるために制御を行うものである。即ち、サーボモーターの機能にある溜まりパルスとトルク制限を利用して、運転方向にかかる負荷の数値を測定する測定手段と、その数値と設定された数値を比較して設定された数値以上になればトラブルの合図を出す検出手段と、前記の合図によって設定方向とは逆方向にサーボモーターをゆっくりと回転し挟み込んだ物や人体を回避した位置で停止させる制御方法である。
【００１２】この方法をロボットシステムに応用すれば、溜まりパルスとトルク制限を利用するために図３に示す調整フローに基づいて、サーボモーターの溜まりパルス値とトルク値を設定し、サーボモーターの運転方向にかかる負荷の数値を測定する測定手段と、その測定された負荷の数値及びサーボモーターの溜まりパルスの設定値を比較して、前記の負荷の数値が溜まりパルスの設定値以上になればトラブルをエラーとして表示してトラブルの合図を出す検出手段と、前記の合図によって設定方向とは逆方向にサーボモーターをゆっくりと回転し挟み込んだ物や人体を回避した位置で停止する駆動手段とを有する安全制御回路を構成するものである。
【００１３】制御作用 サーボモーターの溜まりパルスとトルク値は調整フローに基づいて自由に設定される。運転時に挟み込みによって生じた異常なトルク値が、設定値以上のトルクであればその時サーボモーターに発生する溜まりパルスの発生を異常として検出する検出手段によりエラーを表示し、エラー信号によってサーボモーターの回転を、ゆっくり逆転させて一定量の移動した位置に停止するように制御する事が出来る。
【００１４】制御効果 ロボットシステムの稼働中に挟み込みが発生すれば、その時のトルク値があらかじめ設定されたトルク値以上になるためトルク異常が発生し、それによって異常な数値の溜まりパルスの発生を検知して、サーボモーターは、ゆっくり逆転して停止することにより機械的な損傷を少なくして危険を回避出来る余裕が生じるために安全性が高くなる。
【００１５】
【実施例】添付図面は、本発明に係るロボットシステムの安全制御方法及び安全制御回路の１実施例について図示している。図１は、安全制御回路を設ける必要があるチャッキング装置の駆動装置の側面図、図２は、同駆動装置の正面図、図３は、安全制御方法においてサーボモーターの溜まりパルス値とトルク値の調整の流れをブロック図で示す調整フローチャート、図４は、安全制御回路の制御の流れをブロック図で示す制御フローチャートをそれぞれ示すものである。実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】図面に示す実施例は、図１及び図２においてロボットシステム装置の駆動源としてサーボモーターを使用し、安全回路が必要と思われるチャッキング装置の駆動装置を示すものである。製品や人体が機械間に挟まれる恐れが有る箇所について説明すれば、移載ベース６上に設けたＬＭガイド１１の先端部にチャック７を有するヘッドがボールネジ４ａ，ボールナットｂによって上下し、更に前記移載ベース６は左右に移動するロボット装置を例示している。駆動源として設けたサーボモーター１の回転軸に設けたタイミングプーリとボールナット４ｂに設けたタイミングプーリー３とはタイミングベルト２を介してボールネジ４ａの上下移動として動力伝達される。ボールネジ４ａのヘッドが上下する機構の場合は、上下にヘッドを動かすトルクが必要なため、前記のサーボモーター１はそれ以上のトルクを必要とする。
【００１７】その場合には、サーボモーター１の駆動によりタイミンブベルトを介して動力伝達されたボールネジ４ａを有するヘッドが、上下移載中に、何らかのトラブルで製品や人体を挟み込んでしまうことが考えられる。挟まれた場合には、負荷がサーボモーター１の上下移載しようとして挟まれた状態が継続することになる。この事は、サーボモーターにより移載する装置について全て言える。そしてサーボモーターのエラーを解除するまで回避することが出来ない。このために製品や人体は機械間に挟まれたままで損傷が拡大してゆき、損傷が大きくなる危険性が有る。しかし、安全回路を設けることにより、上昇又は下降方向に通常の動作の数値を設定して、通常以上のトルクが発生すればトラブル信号を出し、ロボットは方向性を決めてゆっくりと設定された移動量まで下降若しくは上昇して停止させるようにする事が可能である。
【００１８】図３に示す調整フローチャートは、サーボモ−ター１の溜まりパルスとトルク制限の調整を設定することにより、安全制御回路を構成するためのものである。調整の開始時１００には、サーボモーターのトルク値を下げて設定し１０１、サーボモーターを作動し１０２、それでサーボモーターのトルク異常が発生すれば１０３、トルクを少し上げて設定する１０５必要がある。トルク異常が発生しなければ１０４、トルク異常が発生する状態になるまでサーボモーターのトルク値を下げて設定１０１をやり直しする。この設定値の時、サーボモーターの溜まりパルスを少くなく設定１０６して、サーボモーターを作動１０７してみて、トルクの異常が発生しない状態１０８にまでして、それとは逆にトルクの異常が発生１０９すれば、再度サーボモーターのトルク値を少し上げて設定１０５のし直しをし、同時に溜まりパルスの異常発生かどうかを前記の溜まりパルスの設定値１０６を基準にして、異常発生しない１１１を判断した場合には再度１０６の設定をやり直して、溜まりパルス値を少なく設定する。溜まりパルスの異常発生がある１１０を判断した場合には、サーボモーターの溜まりパルス値を少し増やして設定１１２して、トルク異常が発生１１４すれば再度１０５のサーボモーターのトルク値を少し上げて設定をする。トルク異常が発生しない１１３の状態で、溜まりパルスが異常発生１１６するの状態になれば、再度１１２のサーボモーターの溜まりパルスを少し増やして設定するに戻って、溜まりパルス値を少し増やして設定する必要が有る。調整終了時１１７には、サーボモーターのトルク異常が発生しない１１３の状態であれば、サーボモーターの溜まりパルスの異常発生もない１１５の状態になるまでにする。この安全制御方法は、サーボモーターのトルクの設定値以上の負荷が発生すると発生する溜まりパルスの異常を検出して、サーボモーター駆動のロボットに挟まれた物若しくは人体を出来るだけ早く損傷が小さいうちに回避させるために制御を行うものである。
即ち、サーボモーターの機能にある溜まりパルスとトルク制限を利用して、運転方向にかかる負荷の数値を測定する測定手段と、その数値と設定値を比較して設定値以上になればトラブルの合図を出す検出手段と、前記の合図によって設定方向とは逆方向にサーボモーターをゆっくりと回転し挟み込んだ物や人体を回避した位置で停止させる制御方法である。
【００１９】この方法をロボットシステムの安全制御回路に応用すれば、図３に示す調整フローに基づいて、サーボモーターの溜まりパルス値とトルクの値の制限を設定した制御フローが構成される。図４に示す制御フローチャートに基づいて安全制御回路を説明すれば、サーボモーターの運転開始２００時には、サーボモーターの作動中２０１に運転方向にかかる負荷の数値を測定する。即ち、サーボモーターの溜まりパルスを測定する測定手段により測定された負荷の数値とサーボモーターのトルク値の設定により設定された数値を比較して、設定値未満２０２又は設定値以上２０３のいずれかの一方を判断する。前記の負荷の数値がトルクの設定値以上２０３になれば何らかのトルク異常をトラブル発生と認識する検出手段を備えて、トラブルの合図をエラー表示する２０６事になる。前記の合図２０６によって設定方向のサーボモーター正転中である２０７の場合には、サーボモーターを逆転させてゆっくりと一定量回転２０９し、又は正転中でない２０８の場合には一定量サーボモーターを正転作動２１０して、一定量サーボモーターを作動２１１して、サーボモーターは一定量作動したかどうか確認２１２，２１３の後、挟み込んだ物や人体を回避した位置でサーボモーターを停止２１４させてサーボモーターの動作を終了２１５する回避のために駆動手段とを有するものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明の効果は、請求項１又は請求項２のいずれかの項に記載の構成により、次に記載の効果を奏するものである。
【００２１】本発明に係る安全制御方法及び安全制御回路は、駆動源として有するサーボモーターの機能の溜まりパルスの異常発生を検出して、サーボモーターのトルクの設定値以上の負荷を判断し、挟まれた物の損傷を拡大させる事なく回避させることが出来る。それによって、ロボットシステムの安全性を向上することになるものである。
【００２２】制御回路は、本発明の安全制御方法を実現させる具体化された駆動回路を構成して、駆動源としているサーボモーターの溜まりパルス値とトルク値の設定を調整することにより、設定値以上の負荷により発生する溜まりパルスを認識する検出手段を備えて、検出手段により測定された数値と設定値とを比較して、設定値以上の負荷になれば、トラブルの合図を出し、同時に運転方向とは逆方向にサーボモーターをゆっくりと回転し、挟み込んだものを回避した位置で停止させる事が出来るようにしたものである。
【００２３】本発明の構成は、ロボットシステムの駆動源としているサーボモーターを使用して安全回路が必要な箇所で、サーボモーターの溜まりパルス値とトルク値の設定とを負荷の検出手段として調整をする事により回避のための駆動手段を備えている安全制御回路を構成して、機械間に挟み込まれたものの二次災害を回避する余裕を与える事が出来ると共に被害を最小限にして管理者の安全性を向上する制御回路を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】安全制御回路を設けるチャッキング装置の駆動装置の側面図
【図２】チャックの駆動装置の正面図
【図３】調整フローチャート
【図４】制御フローチャート
【符号の説明】
１．．．サーボモーター
２．．．タイミングベルト
３．．．タイミングプーリー
４ａ．．．ボールネジ
４ｂ．．．ボールナット
５．．．フレーム
６．．．移載ベース
７．．．チャック
８．．．ＬＭガイド
１００．．．調整開始
１０１．．．サーボモーターのトルク値を下げて設定
１０２．．．サーボモーターを作動
１０３．．．トルク異常発生ＹＥＳ
１０４．．．トルク異常発生ＮＯ
１０５．．．サーボモーターのトルク値を少し上げて設定
１０６．．．サーボモーターの溜まりパルス値を少なく設定
１０７．．．サーボモーターを作動
１０８．．．トルク異常発生ＮＯ
１０９．．．トルク異常発生ＹＥＳ
１１０．．．溜まりパルス異常発生ＹＥＳ
１１１．．．溜まりパルス異常発生ＮＯ
１１２．．．サーボモーターの溜まりパルス値を少し増やして設定
１１３．．．トルク異常発生ＮＯ
１１４．．．トルク異常発生ＹＥＳ
１１５，，，溜まりパルス異常発生ＮＯ
１１６．．．溜まりパルス異常発生ＹＥＳ
１１７．．．調整終了
２００．．．サーボモーター動作開始
２０１．．．サーボモーター作動中
２０２．．．サーボモーターの溜まりパルス値は設定値未満
２０３．．．サーボモーターの溜まりパルス値は設定値以上
２０４．．．サーボモーターの移動量は設定値以上
２０５．．．サーボモーターの移動量は設定値未満
２０６．．．異常発生
２０７．．．サーボモーター正転中
２０８．．．サーボモーター逆転中
２０９．．．一定量サーボモーター逆転作動
２１０．．．一定量サーボモーター正転作動
２１１．．．一定量サーボモーター作動中
２１２．．．サーボモーターは一定量作動したかＹＥＳ
２１３．．．サーボモーターは一定量作動したかＮＯ
２１４．．．サーボモーター停止
２１５．．．サーボモーター動作終了[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION A safety control method and a safety control circuit for a robot system according to the present invention aim at improving the safety of a device in which a servo motor is used as a drive source in a robot system.
The safety control method is to improve the safety of the robot system by adjusting the accumulated pulse value and torque value of the servo motor in relation to each other. With this method, the safety control circuit uses the servo motor as the drive source and the safety circuit By implementing the method in a place where the robot is required, it is possible to provide a margin for avoiding damage to the object sandwiched between the mechanical devices of the robot without expanding the damage.
According to the present invention, the setting of the torque value of the servomotor and the setting of the accumulation pulse value are adjusted as a load detecting means at a place where a safety circuit is required using a servomotor as a driving source of a robot system. This has the value of being used to give room to avoid things that are pinched between machines.
[0003]
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-235691, 11-161310, 11-161311, 2001-88070 and 9-38891 disclose the invention for improving the safety of a robot system. And Japanese Patent Laid-Open Publication Nos. 8-197484 and 5-100732.
A robot that operates in accordance with the setting of a control circuit uses a servomotor as a drive source, and operates with the control circuit until the torque of the servomotor of the drive source exceeds a set value. If a trouble occurs due to an object or human body being pinched, the torque of the servo motor used for the drive source of the robot becomes a load greater than the above set value, the amplifier stops, and the machine stops at that point. Therefore, there was no other way but to avoid it manually. Therefore, while being avoided manually, objects and the human body sandwiched between the machines may have more damage. Even in such a case, it was necessary to provide a safety circuit that could minimize the damage without increasing the damage, and quickly avoid the sandwiched one so that there was room for removal.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a method of generating a residual pulse for confirming whether or not a normal movement of a servomotor is deviated when a product or a human body is pinched at a position where a servomotor is used as a drive source. The function detects the occurrence of trouble and automatically avoids it, minimizing damage, extending the life of the machine itself, and improving the safety of the work manager.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION A safety control method and a control circuit for a robot system according to the present invention measure a load value applied in a driving direction by using a pooling pulse and a torque limit in a function of a servomotor. Measuring means, and a detecting means which gives a signal of a trouble if the numerical value and the set value are compared with a set value or more, and slowly rotates the servo motor in a direction opposite to the set direction by the signal, Drive means for stopping at a position avoiding a sandwiched object or a human body.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a detecting means for detecting, by adjusting the setting of a torque value of a servomotor provided as a driving source, a pool of servomotor functions generated by a load exceeding the set value. By comparing the measured value with the set value of the accumulated pulse, determine the load exceeding this set value and give a signal of trouble, and at the same time slowly rotate the servo motor in the opposite direction to the operation direction. A safety control method characterized by avoiding without enlarging damage of an object sandwiched between machines of a robot system device that is driven by a servo motor that is driven by a servomotor that stops the object at a position where the object that is sandwiched is avoided. .
The invention according to a second aspect is provided with a detecting means for adjusting a setting of a torque value of a servomotor serving as a driving source, thereby recognizing a pool pulse value generated by a load exceeding the set value. Compare the value of the accumulated pulse measured by the detection means with the value of the set accumulated pulse, and if the load exceeds this set value, signal a trouble and at the same time, servo motor in the opposite direction to the operation direction By slowly rotating the robot and stopping it at a position avoiding the trapped object, it is possible to avoid the damage of the object sandwiched between the machines of the robot system device that is driven by the servo motor without expanding it It is a safety control circuit.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The technical idea of the present invention is embodied by the following configuration in the embodiments.
The embodiment exemplifies a robot device in which a chucking device (head) having a chuck at the tip moves up and down and moves left and right. In the case of a mechanism in which the head moves up and down, since a torque for moving the head up and down is required, the servo motor must select a motor that requires more torque. In this case, if the product or the human body is pinched by some trouble while the head is raised or lowered, if the load is within the set torque value of the servo motor, the head is raised or lowered. Will be stopped. If the load is equal to or larger than the set value of the torque, the head is likely to move up or down, and there is a strong possibility that large damage will occur while the head is sandwiched. If a load exceeding the set value of the torque of the servomotor is applied, the control itself will be in a stopped state, and it will be in a state of being pinched at that place, which is very dangerous. And it cannot be avoided until the setting of the servomotor is canceled. For this reason, there is a risk that the damage will be increased while the product or the human body is sandwiched between the machines, and the damage will be increased. However, by providing a safety circuit, a torque value for normal operation is set in the ascending or descending direction, and a trouble signal is issued if a torque greater than normal occurs in the ascending or descending direction, and the robot is set slowly. It is possible to stop by moving down or up to the moving amount.
[0011] The safety control method performs control to avoid an object or a human body sandwiched by a robot by detecting an abnormality of a pool pulse generated when a load greater than a set value of torque of a servomotor is generated. It is. That is, by using the accumulation pulse and the torque limit in the function of the servomotor, the measuring means for measuring the numerical value of the load applied in the driving direction, and comparing the numerical value with the set numerical value, the measured value can be set to be equal to or more than the set numerical value. For example, a detecting means for giving a signal of a trouble, and a control method for slowly rotating the servomotor in a direction opposite to the setting direction by the above-mentioned signal and stopping the object at a position avoiding a pinched object or a human body.
If this method is applied to a robot system, the accumulated pulse value and the torque value of the servo motor are set based on the adjustment flow shown in FIG. The measuring means for measuring the value of the load applied in the direction is compared with the measured value of the load and the set value of the accumulation pulse of the servomotor. If the value of the load becomes equal to or larger than the set value of the accumulation pulse, a trouble occurs. And a drive unit that slowly rotates the servomotor in a direction opposite to the setting direction and stops at a position avoiding a pinched object or a human body by the above-mentioned signal. It constitutes a safety control circuit.
Control Action The accumulation pulse and torque value of the servomotor are freely set based on the adjustment flow. If the abnormal torque value caused by pinching during operation is equal to or higher than the set value, an error is displayed by the detection means that detects the occurrence of the accumulation pulse generated in the servo motor at that time as an error, and the rotation of the servo motor by the error signal Can be controlled to slowly reverse and stop at a position moved by a certain amount.
Control Effect If pinching occurs during the operation of the robot system, the torque value at that time becomes higher than a preset torque value, so that a torque abnormality occurs, thereby detecting the occurrence of an abnormal value accumulation pulse. Then, the servomotor is slowly reversed and stopped, so that there is a margin where mechanical damage can be reduced and danger can be avoided, thereby increasing the safety.
[0015]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings illustrate one embodiment of a safety control method and a safety control circuit of a robot system according to the present invention. FIG. 1 is a side view of a driving device of a chucking device in which a safety control circuit needs to be provided, FIG. 2 is a front view of the driving device, and FIG. FIG. 4 is a control flowchart showing the control flow of the safety control circuit in a block diagram, and FIG. 4 is a control flowchart showing the control flow of the safety control circuit in a block diagram. Embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
The embodiment shown in the drawings uses a servomotor as a drive source of the robot system device in FIGS. 1 and 2, and shows a drive device of a chucking device for which a safety circuit is considered necessary. To explain a place where a product or a human body may be caught between machines, a head having a chuck 7 at a tip end of an LM guide 11 provided on a transfer base 6 is moved up and down by a ball screw 4a and a ball nut b. The transfer base 6 exemplifies a robot device that moves left and right. The timing pulley provided on the rotating shaft of the servo motor 1 provided as a drive source and the timing pulley 3 provided on the ball nut 4b are transmitted through the timing belt 2 as a vertical movement of a ball screw 4a. In the case of a mechanism in which the head of the ball screw 4a moves up and down, a torque for moving the head up and down is required, so that the servo motor 1 needs more torque.
In this case, it is conceivable that the head having the ball screw 4a, which has been driven by the servo motor 1 via the timing belt, may pinch the product or the human body due to some trouble during the vertical transfer. Can be When the load is caught, the state where the load is caught in the vertical movement of the servo motor 1 continues. This is all true for devices that are transferred by servomotors. And it cannot be avoided until the error of the servomotor is canceled. For this reason, there is a risk that the damage will be increased while the product or the human body is sandwiched between the machines, and the damage will be increased. However, by providing a safety circuit, the value of normal operation is set in the ascending or descending direction, a trouble signal is issued if torque greater than normal is generated, and the robot determines the direction and slowly sets the movement It is possible to stop by lowering or rising to the amount.
The adjustment flowchart shown in FIG. 3 is for configuring the safety control circuit by setting the adjustment of the accumulated pulse of the servo motor 1 and the torque limit. At the start of the adjustment 100, it is necessary to set the torque value of the servo motor to be lowered 101, to operate the servo motor 102, and to set 103 if the servo motor torque abnormality occurs, and to increase the torque a little 105. . If no torque abnormality occurs 104, the torque value of the servomotor is lowered and the setting 101 is redone until the torque abnormality occurs. At this set value, the number of accumulated pulses of the servomotor is set at least 106, the servomotor is operated 107, and a state 108 where no abnormalities of torque occur does not occur. If 109, the torque value of the servo motor is slightly increased again and the setting 105 is reset, and at the same time, it is determined whether or not the accumulation pulse is abnormal based on the accumulation pulse setting value 106 based on the setting value 106 of the accumulation pulse. In this case, the setting of step 106 is performed again to set a smaller accumulated pulse value. If it is determined that there is an accumulation pulse abnormality 110, the accumulation pulse value of the servomotor is slightly increased and set 112. If a torque abnormality occurs 114, the servomotor torque value of 105 is increased again and set a little. do. If the accumulated pulse is generated 116 in the state where the abnormal torque is not generated in the state 113 where the torque abnormality does not occur, return to the step 112 to slightly increase and set the accumulated pulse of the servo motor again and set the accumulated pulse value slightly increased. There is a need. At the end of the adjustment 117, if the state of 113 does not cause the servo motor torque abnormality, the state is changed to the state of 115, where there is no servo motor accumulated pulse abnormality. This safety control method detects an abnormality of the accumulation pulse generated when a load exceeding the set value of the servo motor torque is generated, and as soon as possible damages an object or a human body sandwiched by the servo motor driven robot while the damage is small. The control is performed in order to avoid this.
That is, using the accumulation pulse and torque limit in the function of the servo motor, a measuring means for measuring the value of the load applied in the operation direction, and comparing the value with the set value and signaling a trouble if the set value exceeds the set value. And a control method in which the servomotor is slowly rotated in a direction opposite to the setting direction by the above-mentioned signal to stop at a position where an object or a human body that has been caught has been avoided.
If this method is applied to a safety control circuit of a robot system, a control flow in which the limits of the accumulation pulse value and the torque value of the servomotor are set based on the adjustment flow shown in FIG. The safety control circuit will be described with reference to the control flowchart shown in FIG. 4. At the start 200 of the operation of the servomotor, the numerical value of the load applied in the operation direction during the operation 201 of the servomotor is measured. That is, the numerical value of the load measured by the measuring means for measuring the accumulated pulse of the servomotor is compared with the numerical value set by the setting of the torque value of the servomotor, and any one of the lower value 202 and the higher value 203 is set. Judge one. If the value of the load becomes equal to or larger than the set value of torque 203, a detecting means for recognizing occurrence of a trouble in any kind of torque as a trouble is provided, and an error signal of trouble is displayed 206. According to the above signal 206, when the servo motor is rotating forward in the set direction 207, the servo motor is reversely rotated to rotate 209 slowly by a fixed amount, or when the servo motor is not rotating forward 208, the servo motor is rotated by a fixed amount. After performing a normal rotation operation 210 and operating a certain amount of servomotor 211, and confirming whether the servomotor has operated a certain amount 212 and 213, the servomotor is stopped 214 at a position avoiding a sandwiched object or a human body. And a driving means for avoiding 215 the operation of the servomotor.
[0020]
According to the present invention, the following effects can be obtained by the configuration according to any one of claims 1 and 2.
[0021] The safety control method and the safety control circuit according to the present invention detect the occurrence of an accumulation of abnormal pulses of the function of the servomotor as a drive source, judge a load equal to or higher than the set value of the torque of the servomotor, and pinch. It is possible to avoid the damage of the object without expanding it. Thereby, the safety of the robot system is improved.
The control circuit constitutes a embodied drive circuit for realizing the safety control method of the present invention, and adjusts the setting of the accumulated pulse value and the torque value of the servomotor serving as the drive source, thereby setting the set value. Equipped with detection means for recognizing accumulated pulses generated by the above load, comparing the numerical value measured by the detection means with the set value, if the load exceeds the set value, signal a trouble and operate simultaneously The servo motor is slowly rotated in the direction opposite to the direction, and can be stopped at a position avoiding the pinched object.
According to the configuration of the present invention, a servo motor serving as a drive source of a robot system is used to adjust the setting of the accumulated pulse value and torque value of the servo motor as a load detecting means at a place where a safety circuit is required. By doing so, a safety control circuit equipped with a driving means for avoidance can be configured to allow room for avoiding secondary disasters despite being trapped between machines, and to minimize damage to the administrator. A control circuit for improving safety is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a driving device of a chucking device provided with a safety control circuit. FIG. 2 is a front view of a driving device of a chuck. FIG. 3 is an adjustment flowchart. FIG. 4 is a control flowchart.
1. . . 1. Servo motor . . Timing belt 3. . . Timing pulley 4a. . . Ball screw 4b. . . Ball nut5. . . Frame 6. . . Transfer base 7. . . Chuck 8. . . LM guide 100. . . Adjustment start 101. . . Setting by lowering the torque value of the servo motor 102. . . Activate servo motor 103. . . Abnormal torque occurrence YES
104. . . Abnormal torque occurrence NO
105. . . Set by slightly increasing the torque value of the servo motor. . . 107. Set small accumulated pulse value of servo motor . . Activate servo motor 108. . . Abnormal torque occurrence NO
109. . . Abnormal torque occurrence YES
110. . . Abnormal occurrence of accumulated pulse YES
111. . . No accumulation pulse abnormality occurred
112. . . Set by slightly increasing the accumulated pulse value of the servo motor. . . Abnormal torque occurrence NO
114. . . Abnormal torque occurrence YES
115,... No accumulation pulse abnormality occurrence
116. . . Abnormal occurrence of accumulated pulse YES
117. . . Adjustment end 200. . . Servo motor operation start 201. . . Servo motor in operation 202. . . The accumulated pulse value of the servo motor is less than the set value. . . The accumulated pulse value of the servomotor is above the set value. . . The moving amount of the servo motor is equal to or greater than the set value. . . Movement amount of servo motor is less than set value . . Abnormal occurrence 207. . . During forward rotation of servo motor 208. . . During reverse rotation of servo motor 209. . . Fixed amount servo motor reverse rotation operation 210. . . Fixed amount servo motor forward operation 211. . . During a certain amount of servo motor operation 212. . . Check if the servo motor has run a certain amount YES
213. . . Check if servo motor has run a certain amount
214. . . Stop servo motor 215. . . Servo motor operation end
