[发明专利]机械手控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械手控制装置。更详细地说，本发明涉及作为控制支臂型等机械手的动作、尤其控制要求非常停止时的机械手的非常停止动作的装置所应用的机械手控制装置的改进。

背景技术

作为在要求非常停止时使支臂型等的机械手进行非常停止的机械手控制装置，以往使用瞬间切断一次电源并利用伺服电动机产生的再生电流的制动器和利用机械阻力、或进一步利用机械制动器进行停止的装置。又，近年来，随着支臂型机械手的大型化和高速化，采用通过伺服控制机械手以短时间和短制动距离使其平稳地进行停止的方法也多起来。

以往的伺服控制，例如可如图8那样地进行。也就是说，在支臂型机械手的动作中在紧急停止事态等要求非常停止的场合，在该时刻切断伺服电源(一次电源)  (图8(C))、利用残留电荷而继续伺服控制电动机对机械手进行制动(图8(D))。这时，机械手以一定的加速度减速，然后停止(图8(A))。与此同时，停止速度指令(图8(B))、结束伺服控制(图8(D))，并使机械制动器起作用而保持机械手的停止状态(图8(E))。

采用进行这样的伺服控制的以往的机械手控制装置，在从要求非常停止时至停止结束时使制动力积极地起作用，能使机械手如图8(A)所示在短时间内进行非常停止。

但是，在今后更进一步推进机械手大型化和高速化的场合，存在着与以往同样地仅利用伺服控制来控制机械手的问题。

也就是说，当利用伺服控制进行制动时尽管对机械手施加大的负荷，但若要维持大型化、高速化的机械手的非常停止时间或使其变得更短，则相应地需要延长伺服控制时间或增加制动力，会给予过度的负荷及冲击，根据情况往往给机械手本体带来破坏。因此，对于大型化、高速化的机械手来说，要进行以往的伺服控制缩短减速时间是有限的。此外，还存在着在伺服系统中切断一次电流的场合不能那么长地进行控制的问题。

另外，若不整个地进行与此相反的伺服控制，由于需要长的制动时间而产生不能足以达到伺服停止而使危险性增加的问题，故完全不进行伺服控制在目前是很难的。

因此，本发明的目的在于，提供能不对机械手施加过度的负荷而可靠地进行非常停止的机械手控制装置。

发明的概要

本发明者们进行了各种的研究，其结果，终于了解到在大型化、高速化的机械手中，能缓和伺服控制时对机械手的负荷、冲击、并能同时达到确保非常停止必需的制动力的相反的问题的控制装置。

本发明是根据这样的见解作成的，技术方案1所述的发明是，在控制机械手的机械手控制装置中，具有在要求非常停止时通过伺服控制机械手进行制动的伺服系统非常停止控制装置和向阻碍机械手动作的方向施加负荷的机械系统非常停止装置，作成在利用伺服系统非常停止控制装置将机械手降低至能确保必要制动距离的安全速度后，使该伺服系统非常停止控制装置停止，然后利用机械系统非常停止装置使负荷作用而使机械手在必要制动距离内进行非常停止。

在该机械手控制装置中，要求非常停止时，如图1(C)所示，与非常停止信号同时切断伺服电动机的伺服电源(一次电源)，然后利用残留电荷对机械手进行伺服控制并施加制动(图1(D))。这时，机械手受到一定的制动负荷而进行减速(图1(A))。

但是，在机械手的速度达到安全速度Vs的时刻，使以上的伺服控制(图1(A))结束、解除速度指令并停止对机械手的积极的制动处理(图1(B))，相应使利用机械系统非常停止装置的机械制动器起作用(图1(E))。这里，所谓安全速度Vs，指的是在该时刻即使伺服控制结束也仅以以后的机械系统非常停止装置产生的负荷而作用在必要制动距离内使机械手停止的范围内的速度。又，所谓机械系统非常停止装置，是机械阻力、由线圈与螺线管构成的电磁制动器和利用驱动机械手的伺服电动机产生的再生电流的制动器的任一种或它们的组合，还可包含零件间的摩擦阻力、润滑剂等的粘性阻力等。