[發明專利]伺服電動機控制裝置以及具備該控制裝置的生產系統

有效

• 申請號: 201510050702.5
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104821549B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 田邊義清;桃谷尚志;橋本良樹
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02P5/74;H02P6/04;H02P6/17
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 曾賢偉,文志

技術領域

本發明涉及一種伺服電動機控制裝置以及具備該控制裝置的生產系統。

背景技術

在生產系統中，機器人和定位器對每個驅動軸具有電動機，通過電動機控制裝置對這些電動機進行驅動控制。例如，在配置在定位器的工件的旋轉或軌跡的控制中，使用伺服電動機。電動機控制裝置向驅動機器人和定位器的驅動軸的驅動軸個數的電動機指令電動機的速度、轉矩、或轉子的位置來進行控制。

在生產系統中，作業者有時在機器人的可動范圍中進行各種操作，例如向定位器裝卸工件，或者進行用于確認機器人的動作狀態的確認作業等。在作業者在機器人的可動范圍內進行作業時，存在作業者的作業范圍和機器人的可動范圍重疊的區域即公共區域。為了防止發生作業者和機器人接觸的接觸事故，有時配置檢測作業者闖入公共區域的光幕。如果光幕檢測出作業者闖入到公共區域，則使在公共區域中具有可動范圍的機器人以及驅動機器人的伺服電動機緊急停止。在現有的生產系統中，在緊急停止伺服電動機時，通過配置在向伺服電動機供給電源電壓的電源和控制伺服電動機的伺服放大器之間的電磁接觸器切斷電源和伺服電動機之間的連接，使伺服電動機停止。

但是，由于每次作業者闖入公共區域都使配置在伺服放大器和電源之間的電磁接觸器動作，存在因使伺服電動機緊急停止而產生的各種問題。例如，在緊急停止時切斷電源和伺服放大器之間的連接，由此配置在伺服放大器中的電容放電，因此在再啟動伺服電動機時，會對配置在伺服放大器中的電容充電。在每次緊急停止時對伺服放大器的電容充電，因此伺服電動機的緊急停止和再啟動花費時間，所以生產系統的工作效率有可能下降。

另外，在每次作業者闖入公共區域時使電磁接觸器進行打開動作來緊急停止伺服電動機的情況下，電磁接觸器進行開閉動作的次數有可能非常多。在每次更換配置在機器人的定位器中的工件時使電磁接觸器進行打開動作來使伺服電動機緊急停止的情況下，對電磁接觸器和用于使電磁接觸器進行動作的繼電器電路等進行更換的更換周期有可能提早。

另外，有時將電磁接觸器分別配置在控制多個伺服電動機的多個伺服放大器和電源之間。在將電磁接觸器配置在多個伺服放大器和電源之間的情況下，在使在公共區域中具有可動范圍的機器人的伺服電動機緊急停止時，有時還一并使在公共區域中不具有可動范圍的機器人的伺服電動機緊急停止。由于還使在公共區域中不具有可動范圍的機器人的伺服電動機緊急停止，生產系統的工作效率有可能進一步降低。

發明內容

本發明的目的在于，鑒于上述問題，提供一種伺服電動機控制裝置，其在作業者闖入公共區域時使伺服電動機緊急停止的生產系統中，能夠抑制與伺服電動機的緊急停止相伴的工作效率的降低。

為了實現上述目的，在第一方式中，伺服電動機控制裝置具備：逆變器，其將直流變換為交流，向伺服電動機供給變換后的交流，由此驅動伺服電動機；電源切斷電路，其切斷向逆變器的直流供給；伺服電動機控制電路，其在接收到安全信號時控制逆變器從而向伺服電動機供給交流，在沒有接收到安全信號時，控制逆變器從而不向伺服電動機供給交流；伺服電動機監視電路，其在判定為停止伺服電動機時，停止向伺服電動機控制電路發送安全信號由此停止伺服電動機，在判定為電源切斷電路以及伺服電動機控制電路中的至少一個不正常時，通過電源切斷電路切斷向逆變器的直流供給，并且停止向伺服電動機控制電路發送安全信號，由此停止伺服電動機。

另外，在上述第一方式中，伺服電動機監視電路可以具備第一運算電路和作為相對于第一運算電路獨立的電路的第二運算電路，在伺服電動機控制電路判定為第一運算電路發送的安全信號和第二運算電路發送的安全信號不一致時，通過電源切斷電路切斷向逆變器的直流供給，并且停止向伺服電動機控制電路發送安全信號，由此停止伺服電動機。

另外，在上述第一方式中，伺服電動機控制電路和伺服電動機監視電路之間可以經由能夠傳遞安全信號的通信單元連接。

另外，在上述第一方式中，伺服電動機控制裝置還可以具備變換器，其將交流變換為直流，向逆變器供給變換后的直流，電源切斷電路是切斷向變換器供給交流的電源和變換器之間的連接的電磁接觸器，其具備機械地與主觸點聯動的輔助觸點，伺服電動機監視電路檢測輔助觸點的狀態來判定電源切斷電路是否正常。

另外，在上述第一方式中，電源切斷電路可以是切斷向逆變器的直流供給的半導體電路，伺服電動機監視電路檢測輸入給逆變器的直流，根據其檢測結果，判定半導體電路是否正常。