[发明专利]利用空气平衡器进行收缩动作的定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及考虑了安全性搭载在机床或三维测量装置等装置上的进行收缩动作的定位装置。

背景技术

机床或三维测量装置能够进行任意的定位控制，为了缩短加工时间或测量时间，进行高速驱动的情况也很多。考虑到安全性，这些装置搭载有即使在驱动过程中也进行紧急停止的功能。除了在按压紧急停止开关而通过手动使装置紧急停止的情况、由于伺服马达的过负荷等导致装置发出警报并自动停止的情况下装置会紧急停止，在由于停电等导致失去电源等情况下，装置也会紧急停止。作为通常的紧急停止方法，使所有的轴减速工作，通过施加制动保持位置并停止。

但是，在机床的各轴正在高速驱动过程中进行紧急停止的情况下，会由于惯性移动一定程度的距离，才能通过制动来停止，因此，不一定总能安全地停止。凡是加工过程中的机床，就有可能发生工具与工件之间的碰撞，凡是测量过程中的三维测量装置，就有可能发生探头（probe）与测定物之间的碰撞。为了使装置在上述高速驱动时的紧急停止的情况下也安全停止，提出了维持伺服马达的控制，直至各轴完全停止的方法。

图24表示的是现有技术中紧急停止处理的流程图。

判断是否是由于停电导致紧急停止，在紧急停止的情况下，从不间断电源（uninterruptible power source、UPS）开始电源供给，维持各轴的控制进行减速停止，收缩至安全的位置，对所有的轴施加制动。然后通过停止所有轴的控制来完成紧急停止。该技术中，通过直至各轴完全停止之前维持伺服马达的控制的方式在本来的驱动路径的中途使各轴的控制停止后移动至安全的位置并使制动器工作。在由于停电等失去电源的情况下，通过从分开设置的不间断电源（UPS）以及减速动作产生的再生能量接受一定时间的电源供给，使各轴的控制安全停止（参照日本特开平8-54914号公报、日本特开平8-227307号公报）。

另外，在日本特开2006-177437号公报、日本特开2006-214536号公报中公开了如下技术：在精密机床或精密测定器等中，空气平衡结构适用于补偿在垂直轴上移动的可动部的自重的机构。

如上述的日本特开平8-54914号公报以及日本特开平8-227307号公报中公开的那样，在进行紧急停止的情况下，维持机床或三维测量装置等装置的各轴的控制，在本来的驱动路径的中途使各轴停止之后，移动至安全的位置，使制动器工作。

在由于停电等失去电源的情况下，通过从分开设置的电池（不间断电源）以及减速动作产生的再生能量接受一定时间的电源供给，使各轴安全停止。该方法在安全性、通用性上优异，另一方面，还需要设置高价的电池、再生电源的电路，为了配备再生电源的电路等，需要大规模的控制电路、电源电路的变更。另外，在例如由于加工程序的错误导致工具碰撞工件而发出过负荷警报的情况下，如果维持错误的工具路径来停止，则损害增大。并且，在由于地震等从外部施加了超出各轴驱动力的大的加速度的情况下，还存在不能维持路径的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，鉴于上述以往技术的问题点，提供一种能够不依赖外部动力地使垂直轴可靠地进行收缩动作的定位装置。

本发明的定位装置具备驱动垂直轴的伺服马达、控制该伺服马达的控制装置、以及抵消所述垂直轴的自重的空气平衡器。该定位装置还具有：空气供给源，该空气供给源向所述空气平衡器供给空气；压力调整装置，该压力调整装置使用从所述空气供给源供给的空气调整所述空气平衡器的压力；空气平衡器压力变更部，该空气平衡器压力变更部用于当所述定位装置由于紧急停止、停电或者其它操作导致所述伺服马达的励磁被解除时，对所述空气平衡器的压力进行变更，使所述垂直轴在避免追随所述垂直轴移动的结构部分与其它结构物碰撞或者减少碰撞的方向移动。

根据本发明，通过将本来用于抵消垂直轴的自重而搭载的空气平衡器也利用于紧急停止时的收缩动作，能够以低价格提高定位装置的安全性。

所述空气平衡器压力变更部能够通过空气平衡器的压力变化而产生所述伺服马达的推力以上的力。

根据该实施方式，由于空气平衡器能够容易地产生垂直轴的驱动力以上的推力，因此相比通过控制进行收缩动作，能够实现更高速的收缩动作，而且，即使在由于地震等承受了超出控制的驱动力的外力的情况下，能够进行安全的收缩动作的可能性也很高。

所述空气平衡器压力变更部能够是与空气平衡器连接的压力调整装置。

根据该实施方式，能够通过空气平衡器的压力变化而产生所述伺服马达的推力以上的力。