[發明專利]工業機器人以及控制方法

有效

• 申請號: 201010133534.3
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN101837587A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 野上和義;中西光章;尾鄉慶太;松尾智弘
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李雪春;武玉琴

技術領域

本發明涉及工業機器人以及其控制方法。

背景技術

使用電動機的機器人不僅應用在工業機器人上，而且也應用在智能機器人上。如日本國公開公報特開2004-283940所述，由多臺電動機使關節軸做動作。公開有由2個電動機使1個關節軸做旋轉動作的技術。

在應用工業機器人的領域中，為了提高生產率而需要提高物件搬運的裝卸效率。因此有必要加快工業機器人的各關節軸的動作。雖然有必要提高電動機的敏感性，但是如果要高速驅動，則由于提高電動機的輸出而變成大型化。因此，電動機的慣性變大，產生無法提高敏感性的問題。

另外，為了提高物件的裝卸效率，制造設備存在減小工業機器人的占有面積，縮短生產線的傾向。

對此，在現有的機器人中，由于用2個電動機簡單地使1個軸旋轉，因此需要2個電動機進行協調動作，產生了控制變得繁雜的問題。

另外，在輸入緊急停止等急劇的停止指令時，由于2個電動機同時進行制動動作，因此在工業機器人的臂或減速器中將產生急劇的反作用力。可以認為這樣的動作將促進可動部位或構造物的經時性老化，從提高物件的裝卸效率的觀點考慮，由于維護工作需要時間而成了問題。

本發明提供在具備高敏感性的同時，以減輕負荷的動作方式被驅動的工業機器人。

發明內容

根據本發明的一個實施方式，其具備：旋轉自如地被支承在基部的中空室；及可旋轉地被支承在所述中空室的臂體，驅動所述臂體的動力單元由多個組成，并配置在所述中空室。

根據本發明的另一個實施方式，為了通過至少由2個動力單元來驅動1個臂體，至少所述2個動力單元具備各自的控制器，控制成所述動力單元的輸出均等。

根據本發明的另一個實施方式，至少具備2個動力單元來驅動1個臂體，其構成為，所述驅動單元由與第1電動機串聯連接的多個電動機構成，多個所述電動機從制動電源直接通電，所述第1電動機從伺服設備輸入制動指令。

附圖說明

通過參照附圖并考慮以下的詳細說明，可以更加容易地理解并得到該發明的更優秀的評價與多的付隨利益。

圖1是工業機器人的側視剖視圖。

圖2是工業機器人的主視剖視圖。

圖3是控制框圖。

圖4是制動電路圖。

圖5是時間圖。

具體實施方式

以下參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在各圖中，對同樣的構成要素標注相同的符號。

圖1是本發明的工業機器人的側視剖視圖。圖2是本發明的工業機器人的主視剖視圖。

工業機器人1如以下構成，在基部2上旋轉自如地連接有內室3，內室3與第1臂體4旋轉自如地連接，第1臂體4與第2臂體5旋轉自如地連接，在第2臂體5的頂端具備手腕機構6。

基部2具備第1電動機7，輸出軸向第1減速器8輸入，第1減速器8的輸出軸在內室3中繞垂直軸旋轉。

在內室3配置有第2至第4電動機。如圖1的側視剖視圖所示，第2電動機91與第3電動機92在內室3中縱向排列地配置，同樣，第4電動機11與第5電動機12在內室3中縱向排列地配置，第2電動機91與第4電動機11及第3電動機92與第5電動機12隔著距離平行配置。在隔著距離的空間內，配置有到手腕機構6為止的供給線。通過這樣的配置，可以在留出供給線所占空間的同時，節省空間地配置多個電動機。

下面對動力傳遞進行說明。第3帶輪17安裝于第4電動機11的輸出軸，當第4電動機11旋轉時，則通過掛在第3帶輪17上的第4皮帶14輸入到第5帶輪18，通過軸承23而旋轉自如地被支承于第2減速器22的輸入軸的軸18旋轉，第5帶輪19安裝于軸18，通過掛在第5帶輪19的第5皮帶20使第6帶輪21旋轉，被第2減速器22減速的旋轉通過第3減速器24的輸出軸使第2臂體5旋轉。另外，在第5電動機12的輸出軸上，第1帶輪15安裝于第5電動機12的輸出軸，第5電動機12的旋轉通過掛在第1帶輪15的第3皮帶13使安裝于第4電動機11輸出軸的第2帶輪16旋轉。這樣，作用于第3帶輪17的扭矩為第4電動機11與第5電動機12的扭矩和。

另外，第2電動機及第3電動機的動力傳遞系統也是相同的構成，當第2電動機91旋轉時，則通過第2皮帶94輸入到第4帶輪98，第2減速器22的輸入軸旋轉，被減速的旋轉通過第2減速器22的輸出軸使第1臂體4旋轉。另外，在第2電動機91的輸出軸上，第3電動機92的旋轉通過第1帶輪93使安裝于第2電動機91輸出軸的第2帶輪16旋轉。這樣，作用于第4帶輪98的扭矩為第2電動機91與第3電動機92的扭矩和。