(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚ軸方向に移動する可動部と、
該可動部の一端部と他端部とをそれぞれ第１、第２の移動機構を介して駆動する第１、第２のモータと、
該第１、第２のモータの回転位置を、それぞれ検出して第１、第２の位置検出信号を発生する第１、第２の位置検出手段と、
前記第１、第２のモータの回転をそれぞれ拘束及び開放する第１、第２のブレーキと、前記第１、第２のモータをそれぞれ駆動する第１、第２制御部と、
入力信号に基づき所定の周期で前記第１、第２のブレーキの開放と拘束を複数回繰り返す第１、第２のブレーキ制御手段と、
ブレーキ解除指令を受けて、ブレーキ解除の継続時間内は前記第１、第２制御部を無効にすると共に、前記第１、第２の位置検出信号に基づいて、前記第１、第２の位置検出信号が一致するように前記第１、第２のブレーキの、同一周期内における拘束時間と開放時間の比であるデュテイを変更する調整信号を、前記第１、第２のブレーキ制御手段に出力する中央処理部と、
を備えたことを特徴とするロボットの制御装置。
【請求項２】
前記中央処理部は、前記第１の位置検出信号と前記第２の位置検出信号との差を求め、該差が予め定められた閾値よりも大きいと判断すると、前記調整信号を前記第１、第２のブレーキ制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項３】
前記中央処理部は、前記第１の位置検出信号と前記第２の位置検出信号とを比較し、該比較に基づき前記一端部と前記他端部のうち前記Ｚ軸方向の上方に位置する端部を駆動する前記第１又は第２のモータに対応する前記第１又は第２のブレーキの前記調整信号を前記第１、第２のブレーキ制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載のロボットの制御装置。
【請求項４】
前記中央処理部は、前記第１、第２の位置検出信号により前記可動部の一端部の第１移動量と前記他端部の第２移動量を求めると共に、第１移動量と第２移動量とを比較し、該比較に基づき前記一端部と前記他端部のうち移動量の少ない端部を駆動する前記第１又は第２のモータに対応する前記第１又は第２のブレーキの前記調整信号を前記第１、第２のブレーキ制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載のロボットの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来のロボットの制御装置を日本国特開平１１−１７９６９１号公報によって説明する。かかる公報によれば、サーボ制御部の動作によりロボットのアームの位置を制御するとともに、サーボ制御部の非動作時にアームを制動するブレーキを備えたロボットの制御装置において、ブレーキを所定時間ロックするロック時間設定部と、ブレーキを所定時間解除する解除時間設定部とを備え、操作部からのブレーキ解除指令があった場合、ロック時間設定部と解除時間設定部の設定時間に応じてブレーキのロックと解除とを交互に行うブレーキ制御部を備えたものが記載されている。
【０００２】
かかるロボットの制御装置によれば、作業者がブレーキ解除を指令したときに、ブレーキの解除時間設定部とロック時間設定部の設定値により、ブレーキの解除とロック動作を断続的に行うことができるので、ロボットのアームの自重による過大な移動を抑えるとともに、該アームの微調整やスムーズな移動ができるものである。
【０００３】
しかしながら、従来のロボットの制御装置は、複数のモータを有し、該モータにより一つの可動部を動作させるタンデム型の制御を想定していない。このため、ブレーキ信号のオン・オフのタイミングが同一でも、各ブレーキの発生トルク、オン時間、オフ時間のバラツキによってモータの移動量が異なる。これにより、可動部を移動させる量が異なるという問題点があった。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、各モータの移動量が等しくなるようにブレーキを制御し得るロボットの制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明に係るロボットの制御装置は、Ｚ軸方向に移動する可動部と、該可動部の一端部と他端部とをそれぞれ第１、第２の移動機構を介して駆動する第１、第２のモータと、該第１、第２のモータの回転位置を、それぞれ検出して第１、第２の位置検出信号を発生する第１、第２の位置検出手段と、前記第１、第２のモータの回転をそれぞれ拘束及び開放する第１、第２のブレーキと、前記第１、第２のモータをそれぞれ駆動する第１、第２制御部と、入力信号に基づき所定の周期で前記第１、第２のブレーキの開放と拘束を複数回繰り返す第１、第２のブレーキ制御手段と、ブレーキ解除指令を受けて、ブレーキ解除の継続時間内は前記第１、第２制御部を無効にすると共に、前記第１、第２の位置検出信号に基づいて、前記第１、第２の位置検出信号が一致するように前記第１、第２のブレーキの、同一周期内における拘束時間と開放時間の比であるデュテイを変更する調整信号を、前記第１、第２のブレーキ制御手段に出力する中央処理部と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明によれば、中央処理部は、ブレーキ解除指令を受けて、ブレーキ解除の継続時間内は第１、第２制御部を無効にすると共に、第１、第２の位置検出信号に基づいて、第１、第２の位置検出信号が一致するように第１、第２のブレーキの、同一周期内における拘束時間と開放時間の比であるデュテイを変更する調整信号を、第１、第２のブレーキ制御手段に出力する。これにより、可動部の一端部と他端部とを駆動する第１及び第２のモータの回転位置が等しくなる。そのため、可動部の一端部と他端部とのＺ軸方向成分の位置が等しくなる。したがって、保守時などにおいて可動部が円滑に移動できる。
【０００７】
さらに、中央処理部は、第１の位置検出信号と第２の位置検出信号との差を求め、該差が予め定められた閾値よりも大きいと判断すると、調整信号を第１、第２のブレーキ制御手段に出力することが好ましい。
【０００８】
本発明によれば、第１の位置検出信号と第２の位置検出信号との差が閾値よりも大きい場合のみ中央処理部は、調整信号を第１、第２のブレーキ制御手段に出力する。このため、ブレーキ制御が簡易になる。
【０００９】
また、中央処理部は、第１の位置検出信号と第２の位置検出信号とを比較し、該比較に基づき一端部と他端部のうちＺ軸方向の上方に位置する端部を駆動する第１又は第２のモータに対応する第１又は第２のブレーキの調整信号を第１、第２のブレーキ制御手段に出力することが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、中央処理部は、該比較により一端部と他端部のうちＺ軸方向の上方に位置する方を駆動する第１又は第２のモータに対応する第１又は第２のブレーキの調整信号を変更する。つまり上方に位置するモータに対応するブレーキの拘束時間等を変更する。これにより、可動部の位置が急激に低くなることを防止できる。このため、安全性がより一層確保される。
【００１１】
さらに、中央処理部は、第１、第２の位置検出信号により可動部の一端部の第１移動量と他端部の第２移動量を求めると共に、第１移動量と第２移動量とを比較し、該比較に基づき一端部と他端部のうち移動量の少ない端部を駆動する第１又は第２のモータに対応する第１又は第２のブレーキの調整信号を第１、第２のブレーキ制御手段に出力することが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、中央処理部は、該比較により一端部と他端部のうち移動量の少ない方を駆動する第１又は第２のモータに対応する第１又は第２のブレーキの調整信号を変更する。つまり上方に位置するモータに対応するブレーキの拘束時間等を変更する。これにより、可動部の位置が急激に低くなることを防止できる。このため、安全性がより一層確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図１は本発明の一実施例を示す液晶搬送ロボットの斜視図である。
図２は本発明の一実施例を示す液晶搬送ロボットの全体ブロック図である。
図３は図２に示すロボットの制御装置のブロック図である。
図４は図２に示すロボットの制御装置の動作を示すフローチャートである。
図５は図２に示すロボットの制御装置の動作を示すタイムチャートである。
図６は図２に示すロボットの制御装置の動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
【実施例１】
本発明を具現化したロボットの制御装置の一実施例を図１乃至図３によって説明する。図１は本発明の一実施例を示す液晶ガラス基板搬送ロボット（以下、「液晶搬送ロボット」という）の斜視図、図２は一実例を示す液晶搬送ロボットの全体構成図、図３は図２に示す液晶搬送ロボットの電気系統を示すブロック図である。
【００１５】
図１乃至図３において、液晶搬送ロボット１は、第１側面部２，第２側面部４と、第１側面部２，第２側面部４のそれぞれの上端に固定された天板９とを備え、第１側面部２の内部には、第１モータ１１に直結されると共に、立設したボール螺子としての第１軸３を有し、第２側面部４の内部には第２モータ１１１に直結されると共に、立設したボール螺子としての第２軸５を有しており、一端部７ａが第１軸３に螺合し（第１の移動機構）、他端部７ｃが第２軸５に螺合（第２の移動機構）すると共に、第１軸３及び第２軸５の回転によりＺ軸方向、つまり図１に示す上下方向に移動する平板状の板材から成ると共に、液晶ガラス基板を載せる可動部７を備え、該可動部７は図１に示す矢印Ａ方向と回転とが可能のように構成されている。
【００１６】
また、第１モータ１１、第２モータ１１１には、それぞれ第１ブレーキ１３、第２ブレーキ１１３が結合され、第１ブレーキ１３、第２ブレーキ１１３にはそれぞれ第１位置検出器１２、第２位置検出器１１２が結合されていて、第１ブレーキ１３、第２ブレーキ１１３がそれぞれ第１モータ１１、第２モータ１１１の回転を拘束・開放し、第１の位置検出手段としての第１位置検出器１２、第２の位置検出手段としての第２位置検出器１１２がそれぞれ第１モータ１１、第２モータ１１１の回転位置を検出して第１、第２の位置検出信号Ｐ１，Ｐ２を発生するように形成されている。
【００１７】
液晶搬送ロボット１は、上記第１、第２の位置検出信号Ｐ１，Ｐ２を取込んで第１及び第２モータ１１，１１１と第１及び第２ブレーキ１３、１１３を制御する制御装置３０と、第１サーボ制御部３３及び第２サーボ制御部１３３をオン・オフさせると共に、解除操作スイッチ４２をオンさせることにより第１及び第２サーボ制御部３３，１３３をオフにして第１及び第２ブレーキ１３、１１３をオン・オフさせる手動操作装置４０とを備えている。
【００１８】
制御装置３０には、可動部７を動作させる動作プログラムを解析して処理すると共に、各ブレーキ１３，１１３のオン（開放）・オフ（拘束）制御等を実行する中央処理部３１と、動作プログラムなどを記憶する記憶部３２とを有する共通部と、第１モータ１１を制御する第１制御部，第２モータ１１１を制御する第２制御部とを備えている。
【００１９】
第１制御部は第１モータ１１、第１ブレーキ１３を制御する制御部としてのサーボ制御部３３と、第１モータ１１をサーボ制御部３３からの駆動指令により駆動するサーボアンプ部３５と、第１ブレーキ１３をオン・オフ制御するためにオン・オフの第１ブレーキ信号を発生する第１のブレーキ制御手段としての第１ブレーキ制御部３７と、該第１ブレーキ信号により第１ブレーキ１３を駆動するブレーキ駆動部３９とを備えている。
【００２０】
第２制御部は第２モータ１１１、第２ブレーキ１１３を制御するサーボ制御部１３３と、第２モータ１１１をサーボ制御部１３３からの駆動指令により駆動するサーボアンプ部１３５と、第２ブレーキ１１３をオン・オフ制御するためにオン・オフの第２ブレーキ信号を発生する第２のブレーキ制御手段としてのブレーキ制御部１３７と、該第２ブレーキ信号により第２ブレーキ１１１を駆動するブレーキ駆動部１３９とを備えている。ここで、各ブレーキ信号をオンすると、各ブレーキ１３，１１３がオン（開放）し、各ブレーキ信号をオフすると、各ブレーキ１３，１１３がオフ（拘束）するように構成されている。
【００２１】
上記のように構成されたロボットの制御装置の動作を図４乃至図６によって説明する。図４はロボットの制御装置の動作を示すフローチャート、図５及び図６はブレーキ関係の動作を示すタイムチャートである。
【００２２】
まず、保守時などにおいて作業者が手動にて手動操作装置４０の解除操作スイッチ４２をオンしたことを中央処理部３１が判断する（ステップＳ１０１）。ここで、時間ｔｓで解除操作スイッチ４２がオンされると、中央処理部３１は、第１サーボ制御部３３，第２サーボ制御部１３３からの第１及び第２サーボアンプ３５，１３５への信号をオフにして第１モータ１１、第２モータ１１１を無給電にし（ステップＳ１０３）、第１ブレーキ制御部３７は第１サーボ制御部３３を介して第１位置検出器１２から第１の位置検出信号Ｐ１を取り込み、第２ブレーキ制御部１３７は第２サーボ制御部１３３を介して第２位置検出器１１２から第２の位置検出信号Ｐ２を取り込み（ステップＳ１０５）、第１，第２ブレーキ制御部３７，１３７はそれぞれ第１，第２ブレーキ信号をブレーキ１３，１１３に与えてブレーキ１３，１１３をオン・オフ制御する。これにより可動部７が除々にＺ軸方向の下方に移動する（ステップＳ１０７）。つまり、第１及び第２ブレーキ信号は周期をＴとし、オン時間ｔａとオフ時間ｔｂとを同一にしている。ここで、第１ブレーキ信号と第２ブレーキ信号が同一でも、各ブレーキ１３，１１３が発生するブレーキトルク、ブレーキ信号をオンにしてから各ブレーキ１３，１１３が開放するまでの開放時間、ブレーキ信号１３，１１３をオフにしてから拘束するまでの拘束時間が各ブレーキ１３，１１３によって異なる。このため、各ブレーキ１３，１１３が開放時間・拘束時間が異なり各モータ１１，１１１の移動量が異なる。これによりＺ軸方向に下降する可動部７の一端部７ａと他端部７ｃとの位置がずれることになる。
【００２３】
中央処理部３１は、第１の位置検出信号Ｐ１と第２の位置検出信号Ｐ２との差を絶対値Ｐｅとして求め、予め定められた位置偏差Ｐｒとを比較して｜Ｐｅ｜＞Ｐｒを判断する（ステップＳ１０９）。中央処理部３１がＰ１＞Ｐ２であれば、時間ｔ０で調整信号を第１及び第２ブレーキ制御部３７，１３７に入力し、第２ブレーキ制御部１３７が第２ブレーキ信号のオン・オフ（時間ｔａ＝時間ｔｂ）のデュテイを一定に維持し、第１ブレーキ制御部３７が第１ブレーキ信号のオン・オフのデュテイを上げる（ステップＳ１１３）。つまり、第１ブレーキ信号の周期Ｔを一定にしたまま、オン時間ｔｃを長くする。これによりオフ時間ｔｄが短くなる。ここで、位置検出信号値Ｐ１，Ｐ２は大きさが大きいと高い位置に可動部７が位置するように設定されている。これにより、第１ブレーキ１３により制御される第１モータ１１の速度が第２モータ１１１の速度よりも僅かに上昇して、それぞれのモータ１１，１１１の回転位置が一致するように制御される。つまり可動部７の一端部７ａと他端部７ｃとの位置が一致して水平になる。
【００２４】
一方、Ｐ２＞Ｐ１であれば、中央処理部３１が時間ｔ０で調整信号を第１及び第２ブレーキ制御部３７，１３７に入力し、第１ブレーキ制御部３７が第１ブレーキ信号のオン・オフ（時間ｔａ＝時間ｔｂ）のデュテイを一定に維持し、第２ブレーキ制御部１３７が第２ブレーキ信号のオン・オフのデュテイを上げる（ステップＳ１１５）。
【００２５】
つまり、第２ブレーキ信号の周期Ｔを一定にしたまま、時間ｔ０以前のオン時間ｔａよりもオン時間ｔｃを長くする。これにより時間ｔ０以前のオン時間ｔｂよりもオフ時間ｔｄが短くなる。これにより、第２ブレーキ１１３により制御される第２モータ１１１の速度が第１モータ１３の速度よりも僅かに上昇して、それぞれの各モータ１１，１１３の回転位置が一致するように制御される。このため、可動部７の一端部７ａと他端部７ｃとが傾くことなく平行な状態でＺ軸方向に下降する。
【００２６】
このようにして手動操作装置４０の解除操作スイッチ４２がオフされるまで、ステップＳ１０３〜Ｓ１１５を実行する。やがて、手動操作装置４０の解除操作スイッチ４２がオフされることによりブレーキ１３，１１３のオン・オフ制御が終了される。
【００２７】
なお、上記実施例のステップＳ１０９において、位置検出信号Ｐ１，Ｐ２を用いて可動部７の一端部７ａと他端部７ｃとの位置を判断したが位置検出信号Ｐ１，Ｐ２を積算した第１の位置検出信号Ｐ１に基く第１移動量Ｐ１Ｌ、第２の位置検出信号Ｐ２を積算した第２移動量Ｐ２Ｌを求め、第１移動量Ｐ１Ｌと第２移動量Ｐ２Ｌとの差の絶対値ＰｅＬを以下のようにして求めて予め定められたＰｒＬと比較しても良い。
【００２８】
｜Ｐ１Ｌ−Ｐ２Ｌ｜＝ＰｅＬ＞ＰｒＬ
【００２９】
そして、ステップＳ１１１において、Ｐ１Ｌ＞Ｐ２Ｌを比較して「Ｙ」ならステップＳ１１３を実行し、「Ｎ」ならステップＳ１１５を実行しても良い。
【００３０】
【産業上の利用可能性】
以上のように本発明に係るロボットの制御装置は、ロボット制御に適用している。
【図１】
0004544248.tif 000002
【図２】
0004544248.tif 000003
【図３】
0004544248.tif 000004
【図４】
0004544248.tif 000005
【図５】
0004544248.tif 000006
【図６】
0004544248.tif 000007