專利名稱：機(jī)器人控制器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制機(jī)器人的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，工業(yè)用機(jī)器人經(jīng)由電力用電纜及信號(hào)用電纜與機(jī)器人控制器連接。電力用電纜用于從機(jī)器人控制器向工業(yè)用機(jī)器人的電動(dòng)機(jī)供給電力。信號(hào)用電纜用于從工業(yè)用機(jī)器人向機(jī)器人控制器傳送與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的信息。機(jī)器人控制器經(jīng)由這些連接電纜向工業(yè)用機(jī)器人的各促動(dòng)器(actuator)賦予動(dòng)作指令，使工業(yè)用機(jī)器人執(zhí)行任意的動(dòng)作。
在如此的機(jī)器人控制器例如控制4軸控制的工業(yè)用機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人控制器具備4個(gè)伺服放大器。此外，在如此的機(jī)器人控制器控制6軸控制的工業(yè)用機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人控制器具備6個(gè)伺服放大器。即，必須根據(jù)工業(yè)用機(jī)器人的類型選擇專用的類型的機(jī)器人控制器。其結(jié)果是，由于需要按工業(yè)用機(jī)器人的類型準(zhǔn)備專用的機(jī)器人控制器，因此生產(chǎn)成本增大。
因此，為了靈活地應(yīng)對(duì)機(jī)器人的擴(kuò)張或變更，提出了由多個(gè)機(jī)器人控制器形成機(jī)器人控制器系統(tǒng)的方案。
特開(kāi)平10-20910號(hào)公報(bào)公開(kāi)了與多個(gè)副控制器連接的主控制器。主控制器存儲(chǔ)分別對(duì)多個(gè)機(jī)器人的類型進(jìn)行定義的定義文件。主控制器選擇成為對(duì)象的類型的定義文件，逐次運(yùn)算機(jī)器人的軌道或關(guān)節(jié)角度。副控制器基于主控制器運(yùn)算的軌道或關(guān)節(jié)角度，運(yùn)算各促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)量，驅(qū)動(dòng)控制各促動(dòng)器。因此，機(jī)器人控制器在機(jī)器人擴(kuò)張時(shí)或變更時(shí)，只變更定義文件，就能夠應(yīng)對(duì)機(jī)器人的擴(kuò)張或變更。由此，不需要重新增設(shè)專用的機(jī)器人控制器，可利用現(xiàn)存的機(jī)器人控制器。
特開(kāi)平10-20922號(hào)公報(bào)公開(kāi)了在所述主控制器中存儲(chǔ)副控制器的驅(qū)動(dòng)程序的情況。主控制器在規(guī)定的定時(shí)，使各副控制器下載各自的驅(qū)動(dòng)程序。因此，機(jī)器人控制器能夠靈活地應(yīng)對(duì)驅(qū)動(dòng)程序的變更或更新。
特開(kāi)2000-112512號(hào)公報(bào)公開(kāi)了分別包括收發(fā)部及存儲(chǔ)器的多個(gè)機(jī)器人控制器。多個(gè)機(jī)器人控制器的每一個(gè)都與其它機(jī)器人控制器進(jìn)行I/O信息的授受，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)共用的I/O信息。通過(guò)該信息的授受，例如內(nèi)置有4個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的機(jī)器人控制器和內(nèi)置有2個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的機(jī)器人控制器能夠協(xié)作控制6軸控制的工業(yè)用機(jī)器人。因此，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制器的共用化。
但是，在所述機(jī)器人控制器系統(tǒng)中，各副控制器逐次運(yùn)算對(duì)應(yīng)的促動(dòng)器的控制指令。因此，各副控制器搭載用于運(yùn)算控制指令的CPU、或成為該CPU的動(dòng)作區(qū)域的存儲(chǔ)器。其結(jié)果是，導(dǎo)致了如下的問(wèn)題各副控制器的尺寸或成本增大，從而使機(jī)器人控制器系統(tǒng)的設(shè)置空間或成本增大。
而且，在所述機(jī)器人控制器系統(tǒng)中，主控制器需要使分別搭載在多個(gè)副控制器中的CPU同步。因此，導(dǎo)致主控制器的復(fù)雜化，機(jī)器人控制器系統(tǒng)的成本增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種不需要過(guò)大的設(shè)置空間的廉價(jià)的機(jī)器人控制器系統(tǒng)。
本發(fā)明的一實(shí)施方式是機(jī)器人控制器系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備包括第一促動(dòng)器和第二促動(dòng)器的機(jī)器人；驅(qū)動(dòng)第一促動(dòng)器的主控制器；和驅(qū)動(dòng)第二促動(dòng)器的副控制器。主控制器具有促動(dòng)器控制裝置，其運(yùn)算第一促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量，生成包括第一促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量的第一控制數(shù)據(jù)，并且，運(yùn)算第二促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量，生成包括第二促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量的第二控制數(shù)據(jù)；第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其生成基于第一控制數(shù)據(jù)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向第一促動(dòng)器供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)第一促動(dòng)器；和第一輸入輸出部，其向副控制器供給第二控制數(shù)據(jù)。副控制器具有第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其生成基于第二控制數(shù)據(jù)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向第二促動(dòng)器供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)第二促動(dòng)器；和第二輸入輸出部，其向第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部供給從第一輸入輸出部供給的第二控制數(shù)據(jù)。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器系統(tǒng)的圖。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的本體控制器的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的本體控制器的電構(gòu)成的框圖。
圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器系統(tǒng)的圖。
圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的追加控制器的分解立體圖。
圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器的電構(gòu)成的框圖。
圖7是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器的電構(gòu)成的框圖。
圖8是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器的電構(gòu)成的框圖。
圖9是表示本發(fā)明的又一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器的電構(gòu)成的框圖。
具體實(shí)施例方式
在全部附圖中，相同的參照符號(hào)用作表示相同的構(gòu)成要素。
以下，參照?qǐng)D1～圖6說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式。首先，如圖1～圖3所示，本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1包括作為主控制器的本體控制器A1。圖1是表示機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的圖，圖2是表示本體控制器A1的立體圖。
在圖1中，機(jī)器人RB1是具有作為第一促動(dòng)器的第一電動(dòng)機(jī)M1～第四電動(dòng)機(jī)M4(參照?qǐng)D3)的4軸控制的水平多關(guān)節(jié)型工業(yè)用機(jī)器人。機(jī)器人RB1由機(jī)器人控制器系統(tǒng)1(本體控制器A1)驅(qū)動(dòng)控制。
本體控制器A1包括大致長(zhǎng)方體狀的本體側(cè)筐體2，該本體側(cè)筐體2具有可在開(kāi)放的第一位置和封閉的第二位置之間移動(dòng)的控制板。本體側(cè)筐體2具有底座部3、左側(cè)板4、右側(cè)板5、頂板6、背板7和前面控制板8。
底座部3包括底座側(cè)接口接插件B1、B2。底座側(cè)接口接插件B1、B2以其長(zhǎng)邊沿著水平方向的方式安裝。底座側(cè)接口接插件B1、B2與連接電纜L1、L2的接插件(電纜側(cè)接口接插件C1、C2)連接。連接電纜L1、L2分別與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC及示教盒TP連接。
左側(cè)板4及右側(cè)板5分別包括通氣口W2。此外，在左側(cè)板4的內(nèi)側(cè)面配置有未圖示的冷卻風(fēng)扇。冷卻風(fēng)扇從設(shè)在左側(cè)板4上的通氣口W2向本體側(cè)筐體2的內(nèi)部取入外氣，從設(shè)在右側(cè)板5上的通氣口W2強(qiáng)制地使該取入的外氣排出。通過(guò)使該冷卻風(fēng)扇動(dòng)作，本體控制器A1冷卻本體側(cè)筐體2的內(nèi)部。
在圖2中，本體側(cè)筐體2在其內(nèi)部包括機(jī)架9。機(jī)架9包括用于驅(qū)動(dòng)控制各電動(dòng)機(jī)M1～M4的4個(gè)伺服放大器10。各伺服放大器10沿著垂直方向隔著規(guī)定的間隔且可裝卸地配置。本體側(cè)筐體2在其內(nèi)部包括設(shè)在機(jī)架9的右側(cè)的端子固定板11。端子固定板11包括電源輸入端子12。電源輸入端子12與電源電纜L3連接，接受來(lái)自外部電源的供電。
前面控制板8的上邊通過(guò)鉸鏈H與頂板6連結(jié)。前面控制板8以鉸鏈H為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)放或封閉本體側(cè)筐體2的開(kāi)口部。
前面控制板8包括控制板側(cè)電力用接插件20?？刂瓢鍌?cè)電力用接插件20以其長(zhǎng)邊沿著水平方向的方式安裝在前面控制板8的上部?？刂瓢鍌?cè)電力用接插件20與連接在機(jī)器人RB1上的電力用連接電纜L4的接插件(電纜側(cè)電力用接插件21)連接?？刂瓢鍌?cè)電力用接插件20經(jīng)由設(shè)在前面控制板8的后面上的未圖示的內(nèi)部電源配線，與伺服放大器10連接。另外，該內(nèi)部電源配線形成為當(dāng)使前面控制板8在開(kāi)放的第一位置和封閉的第二位置之間移動(dòng)時(shí)，不妨礙前面控制板8的移動(dòng)動(dòng)作的長(zhǎng)度。
在控制板側(cè)電力用接插件20的右側(cè)安裝有控制板側(cè)信號(hào)用接插件30?？刂瓢鍌?cè)信號(hào)用接插件30以其長(zhǎng)邊沿著水平方向的方式安裝在前面控制板8上?？刂瓢鍌?cè)信號(hào)用接插件30與連接在機(jī)器人RB1上的信號(hào)用連接電纜L5的接插件(電纜側(cè)信號(hào)用接插件31)連接。控制板側(cè)信號(hào)用接插件30經(jīng)由設(shè)在前面控制板8的后面上的未圖示的內(nèi)部電源配線，與伺服放大器10連接。另外，該內(nèi)部信號(hào)配線形成為當(dāng)使前面控制板8在開(kāi)放的第一位置和封閉的第二位置之間移動(dòng)時(shí)，不妨礙前面控制板8的移動(dòng)動(dòng)作的長(zhǎng)度。
前面控制板8包括在其右側(cè)的與電源輸入端子12對(duì)置的位置上形成的端子插通孔8a及電纜嵌合槽8b。在前面控制板8位于封閉的第二位置時(shí)，在端子插通孔8a中插通電源輸入端子12。在前面控制板8位于封閉的第二位置時(shí)，在電纜嵌合槽8b中嵌合電源電纜L3。前面控制板8包括在其前面的端子插通孔8a的外側(cè)設(shè)置的大致杯狀的蓋形殼K。蓋形殼K包括在其右側(cè)面形成的凹部Ka。在前面控制板8位于封閉的第二位置時(shí)，蓋形殼K保護(hù)電源輸入端子12，并使電源電纜L3與凹部Ka嵌合。通過(guò)凹部Ka，不論前面控制板8的動(dòng)作位置如何，電源電纜L3都引出到本體側(cè)筐體2的外側(cè)。
前面控制板8包括在其右側(cè)的端子插通孔8a的下方形成的插通孔8c。在插通孔8c中插通形成在端子固定板11上的電源開(kāi)關(guān)S。電源開(kāi)關(guān)S用于切換本體控制器A1的電源的接通·斷開(kāi)。
本體側(cè)筐體2的右側(cè)板5包括從本體側(cè)筐體2的內(nèi)部延伸設(shè)置的接插件(本體側(cè)連接接插件40)。在本實(shí)施方式中，該本體側(cè)連接接插件40構(gòu)成第一輸入輸出部。
接著，參照?qǐng)D3說(shuō)明所述本體控制器A1的電構(gòu)成。
在圖3中，本體控制器A1具備與外部電源E連接而構(gòu)成電源供給裝置的主電源電路MG。主電源電路MG向換流器電路COV供給從外部電源E供給的交流電源AC。換流器電路COV對(duì)該交流電源AC進(jìn)行整流而生成作為輸出信號(hào)的直流電源DC，并將該直流電源DC供給到本體控制器A1的各電路(例如，各伺服放大器10)和本體側(cè)連接接插件40。
本體控制器A1具備主控制裝置MC。主控制裝置MC包括CPU、存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)或各種控制程序的ROM、和存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的DRAM或SRAM等RAM。這些CPU、ROM及RAM經(jīng)由未圖示的總線相互連接。
主控制裝置MC與底座側(cè)接口接插件B1連接。主控制裝置MC經(jīng)由底座側(cè)接口接插件B1和電纜側(cè)接口接插件C1，與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC連接。個(gè)人計(jì)算機(jī)PC向主控制裝置MC傳送用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人RB1的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)(程序數(shù)據(jù)AP)。個(gè)人計(jì)算機(jī)PC顯示由主控制裝置MC運(yùn)算過(guò)的數(shù)據(jù)、或存儲(chǔ)在主控制裝置MC中的數(shù)據(jù)。
主控制裝置MC與底座側(cè)接口接插件B2連接。主控制裝置MC經(jīng)由底座側(cè)接口接插件B2和電纜側(cè)接口接插件C2，與示教盒TP連接。示教盒TP向主控制裝置MC傳送用于進(jìn)行機(jī)器人RB1的示教的示教指令數(shù)據(jù)ID。示教盒TP顯示與由主控制裝置MC運(yùn)算過(guò)的示教相關(guān)的數(shù)據(jù)或與存儲(chǔ)在主控制裝置MC中的示教相關(guān)的數(shù)據(jù)。主控制裝置MC將基于示教指令數(shù)據(jù)ID而示教的機(jī)器人RB1的手指的動(dòng)作位置作為點(diǎn)位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
主控制裝置MC基于程序數(shù)據(jù)AP和點(diǎn)位數(shù)據(jù)，運(yùn)算機(jī)器人RB1的各關(guān)節(jié)的角度，生成與各電動(dòng)機(jī)M1～M4的目標(biāo)速度相關(guān)的數(shù)據(jù)(位置指令數(shù)據(jù)PI)。
主控制裝置MC與作為促動(dòng)器控制裝置的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC連接。電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC與多個(gè)電動(dòng)機(jī)控制電路(第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54)、和本體側(cè)連接接插件40連接。各電動(dòng)機(jī)控制電路51～54與各自的伺服放大器10和編碼器接收電路60連接。各伺服放大器10經(jīng)由控制板側(cè)電力用接插件20及電纜側(cè)電力用接插件21，與對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)(第一電動(dòng)機(jī)M1～第四電動(dòng)機(jī)M4)連接。各編碼器接收電路60經(jīng)由控制板側(cè)信號(hào)用接插件30及電纜側(cè)信號(hào)用接插件31，與對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的編碼器(第一編碼器M1a～第四編碼器M4a)連接。
在本實(shí)施方式中，各電動(dòng)機(jī)控制電路(第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54)、對(duì)應(yīng)的伺服放大器10、和對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60構(gòu)成單一的第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部。即，本體控制器A1包括4個(gè)第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部。
電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC從主控制裝置MC接收位置指令數(shù)據(jù)PI。此外，電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC從對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60接收與各電動(dòng)機(jī)的即時(shí)位置相關(guān)的信號(hào)(位置信息信號(hào)第一編碼器脈沖信號(hào)EP1～第四編碼器脈沖信號(hào)EP4)。電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC基于位置指令數(shù)據(jù)PI、和各編碼器脈沖信號(hào)EP1～EP4，運(yùn)算用于使各電動(dòng)機(jī)M1～M4的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到目標(biāo)速度的目標(biāo)負(fù)載電流(目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量)。電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC生成規(guī)定目標(biāo)負(fù)載電流的第一控制數(shù)據(jù)(第一電流指令數(shù)據(jù)IP1～第四電流指令數(shù)據(jù)IP4)，并分別向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54)供給該電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P4。
各電動(dòng)機(jī)控制電路51～54從對(duì)應(yīng)的伺服放大器10接收與對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載電流相關(guān)的信號(hào)(電流檢測(cè)信號(hào)第一電流檢測(cè)信號(hào)IS1～第四電流檢測(cè)信號(hào)IS4)。電動(dòng)機(jī)控制電路51比較電流檢測(cè)信號(hào)IS1和電流指令數(shù)據(jù)IP1，生成用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的伺服放大器10的功率元件，使實(shí)際負(fù)載電流達(dá)到目標(biāo)負(fù)載電流的功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)(第一功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1)。電動(dòng)機(jī)控制電路52～54分別與電動(dòng)機(jī)控制電路51同樣，比較電流檢測(cè)信號(hào)(IS2～I(xiàn)S4)和電流指令數(shù)據(jù)(IP2～I(xiàn)P4)，生成用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的伺服放大器10的功率元件，使實(shí)際負(fù)載電流達(dá)到目標(biāo)負(fù)載電流的功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)(第二功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS2～第四功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS4)。各電動(dòng)機(jī)控制電路51～54向?qū)?yīng)的伺服放大器10供給各功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4。
各伺服放大器10接收來(lái)自換流器電路COV的直流電源DC。各伺服放大器10利用來(lái)自換流器電路COV的直流電源DC，基于各功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4，生成負(fù)載電流(第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)可變頻率的3相電流TC)。各伺服放大器10向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)供給該3相電流TC。
各伺服放大器10具有未圖示的電流檢測(cè)電路，檢測(cè)供給到對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)(第一電動(dòng)機(jī)M1～第四電動(dòng)機(jī)M4)的實(shí)際負(fù)載電流。各伺服放大器10以檢測(cè)到的實(shí)際負(fù)載電流為反饋值(第一電流檢測(cè)信號(hào)IS1～第四電流檢測(cè)信號(hào)IS4)，供給到對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54)。
第一編碼器M1a～第四編碼器M4a分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)(第一電動(dòng)機(jī)M1～第四電動(dòng)機(jī)M4)的即時(shí)位置。各編碼器M1a～M4a生成與檢測(cè)到的即時(shí)位置相關(guān)的位置信息信號(hào)(第一編碼器脈沖信號(hào)EP1～第四編碼器脈沖信號(hào)EP4)，供給到對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60。
各編碼器接收電路60向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54)供給來(lái)自對(duì)應(yīng)的編碼器M1a～M4a的位置信息信號(hào)(第一編碼器脈沖信號(hào)EP1～第四編碼器脈沖信號(hào)EP4)。第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54分別向電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC供給來(lái)自對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60的位置信息信號(hào)(第一編碼器脈沖信號(hào)EP1～第四編碼器脈沖信號(hào)EP4)。
即，電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC基于來(lái)自主控制裝置MC的位置指令數(shù)據(jù)PI、和來(lái)自各電動(dòng)機(jī)控制電路的編碼器脈沖信號(hào)EP1～EP4，運(yùn)算各電動(dòng)機(jī)M1～M4的目標(biāo)負(fù)載電流。電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC生成規(guī)定目標(biāo)負(fù)載電流的第一電流指令數(shù)據(jù)IP1～第四電流指令數(shù)據(jù)IP4，并分別供給到第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54。第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54分別基于來(lái)自電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC的對(duì)應(yīng)的電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P4、和來(lái)自對(duì)應(yīng)的伺服放大器10的電流檢測(cè)信號(hào)IS1～I(xiàn)S4，生成功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4。第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54分別向?qū)?yīng)的伺服放大器10供給功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1～M4。
根據(jù)以上的構(gòu)成，主控制裝置MC對(duì)第一電動(dòng)機(jī)M1～第四電動(dòng)機(jī)M4進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation)控制，使第一電動(dòng)機(jī)M1～第四電動(dòng)機(jī)M4的即時(shí)位置和位置指令數(shù)據(jù)PI的位置間的誤差最小。
接著，如圖4～圖6所示，本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1，除作為主控制器的本體控制器A1以外，還可以包括作為副控制器的追加控制器A2。另外，與本體控制器A1相關(guān)的說(shuō)明，為了避免重復(fù)而省略。圖4是表示包括追加控制器A2的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的圖示，圖5是表示追加控制器A2的分解立體圖。
在圖4中，機(jī)器人RB2是具有作為第一促動(dòng)器的第一電動(dòng)機(jī)M1～第四電動(dòng)機(jī)M4、和作為第二促動(dòng)器的第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6(參照?qǐng)D6)的6軸控制的垂直多關(guān)節(jié)型的工業(yè)用機(jī)器人。機(jī)器人RB2由機(jī)器人控制器系統(tǒng)1驅(qū)動(dòng)控制。機(jī)器人控制器系統(tǒng)1包括本體控制器A1和追加控制器A2。
本體控制器A1經(jīng)由控制板側(cè)電力用接插件20、控制板側(cè)信號(hào)用接插件30、電纜側(cè)電力用接插件21、電纜側(cè)信號(hào)用接插件31、及連接電纜L4、L5，與機(jī)器人RB2連接。此外，本體控制器A1經(jīng)由底座側(cè)接口接插件B1、B2、電纜側(cè)接口接插件C1、C2及連接電纜L1、L2，與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC及示教盒TP連接。個(gè)人計(jì)算機(jī)PC向本體控制器A1傳送機(jī)器人RB2的應(yīng)用程序(程序數(shù)據(jù)AP)。示教盒TP向本體控制器A1傳送用于進(jìn)行機(jī)器人RB2的示教的示教指令數(shù)據(jù)ID。
在本體控制器A1的本體側(cè)筐體2上連結(jié)有與右側(cè)板5密接的追加控制器A2。追加控制器A2的追加側(cè)筐體100是長(zhǎng)方體形狀的箱體。
在圖5中，追加側(cè)筐體100具有底板101、頂板104、左側(cè)板102、右側(cè)板103、背板105和前面板106。在底板101和頂板104上分別設(shè)置有下部安裝臺(tái)110和上部安裝臺(tái)114。在下部安裝臺(tái)110和上部安裝臺(tái)114之間，可裝卸地安裝有2個(gè)伺服放大器10。各伺服放大器10在配置固定在追加側(cè)筐體100中時(shí)，與設(shè)置在追加側(cè)筐體100的內(nèi)部的未圖示的追加用襯底連接。
左側(cè)板102包括設(shè)在其后方下側(cè)的作為第二輸入輸出部的追加側(cè)連接接插件41。追加側(cè)連接接插件41經(jīng)由追加用襯底與2個(gè)伺服放大器10連接。追加側(cè)連接接插件41在追加控制器A2與本體控制器A1連結(jié)時(shí)，與本體控制器A1的本體側(cè)連接接插件40電連接。追加控制器A2的2個(gè)伺服放大器10在追加側(cè)連接接插件41與本體側(cè)連接接插件40連結(jié)時(shí)，與本體控制器A1的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC電連接。
左側(cè)板102包括形成在其前方下側(cè)的通氣口W3。通氣口W3在追加控制器A2與本體控制器A1連結(jié)時(shí)，與設(shè)在本體控制器A1的右側(cè)板5上的通氣口W2對(duì)置配置，并將本體側(cè)筐體2排出的空氣驅(qū)入追加側(cè)筐體100的內(nèi)部。右側(cè)板103包括形成在其前方上側(cè)的通氣口W4。通氣口W4排出取入到追加側(cè)筐體100的內(nèi)部的空氣，從而冷卻追加側(cè)筐體100的內(nèi)部。
下面，參照?qǐng)D6說(shuō)明如上所述包括追加控制器A2的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的電構(gòu)成。另外，關(guān)于本體控制器A1的說(shuō)明，為了避免重復(fù)而省略。
本體控制器A1的主控制裝置MC基于所述程序數(shù)據(jù)AP和點(diǎn)位數(shù)據(jù)，運(yùn)算機(jī)器人RB2的各關(guān)節(jié)的角度，生成與第一電動(dòng)機(jī)M1～第六電動(dòng)機(jī)M6的目標(biāo)速度的數(shù)據(jù)(位置指令數(shù)據(jù)PI)。主控制裝置MC將位置指令數(shù)據(jù)PI供給到電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC。
本體控制器A1的控制板側(cè)電力用接插件20及控制板側(cè)信號(hào)用接插件30具備分別與第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6、和第五編碼器M5a及第六編碼器M6a連接的中繼端子?？刂瓢鍌?cè)電力用接插件20及控制板側(cè)信號(hào)用接插件30的中繼端子分別與本體側(cè)連接接插件40連接。
追加控制器A2具備第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56。第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56在追加側(cè)連接接插件41與本體側(cè)連接接插件40連接時(shí)，與電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC連接。
第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56分別與對(duì)應(yīng)的伺服放大器10及編碼器接收電路60連接。追加控制器A2的各伺服放大器10在追加側(cè)連接接插件41與本體側(cè)連接接插件40連接時(shí)，經(jīng)由控制板側(cè)電力用接插件20和電纜側(cè)電力用接插件21，與對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)(第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6)連接。追加控制器A2的伺服放大器10與電容器57連接。電容器57在追加側(cè)連接接插件41與本體側(cè)連接接插件40連接時(shí)，補(bǔ)償換流器電路COV的電容。
追加控制器A2的各編碼器接收電路60在追加側(cè)連接接插件41與本體側(cè)連接接插件40連接時(shí)，經(jīng)由控制板側(cè)信號(hào)用接插件30和電纜側(cè)信號(hào)用接插件31，與對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的編碼器(第五編碼器M5a及第六編碼器M6a)連接。
在本實(shí)施方式中，各電動(dòng)機(jī)控制電路(第五電動(dòng)機(jī)控制電路55或第六電動(dòng)機(jī)控制電路56)、對(duì)應(yīng)的伺服放大器10、和對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60構(gòu)成單一的第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部。即，追加控制器A2包括2個(gè)第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部。
本體控制器A1的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC從對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60分別接收與第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6的即時(shí)位置相關(guān)的信號(hào)(位置信息信號(hào)第五編碼器脈沖信號(hào)EP5及第六編碼器脈沖信號(hào)EP6)。電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC基于位置指令數(shù)據(jù)PI、和第五編碼器脈沖信號(hào)EP5及第六編碼器脈沖信號(hào)EP6，運(yùn)算用于使第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到目標(biāo)速度的第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6的目標(biāo)負(fù)載電流(目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量)。電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC生成規(guī)定目標(biāo)負(fù)載電流的第二控制數(shù)據(jù)(第五電流指令數(shù)據(jù)IP5及第六電流指令數(shù)據(jù)IP6)，并分別向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56)供給該電流指令數(shù)據(jù)IP5、IP6。
第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56分別從對(duì)應(yīng)的伺服放大器10接收與對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載電流相關(guān)的信號(hào)(電流檢測(cè)信號(hào)第五電流檢測(cè)信號(hào)IS5及第六電流檢測(cè)信號(hào)IS6)。第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56比較各電流檢測(cè)信號(hào)和各電流指令數(shù)據(jù)(第五電流指令數(shù)據(jù)IP5及第六電流指令數(shù)據(jù)IP6)。第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56分別生成用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的伺服放大器10的功率元件，使實(shí)際負(fù)載電流達(dá)到目標(biāo)負(fù)載電流的各功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)(第五功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS5及第六功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS6)，并向?qū)?yīng)的伺服放大器10供給各功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS5、PS6。
追加控制器A2的各伺服放大器10接收經(jīng)由了電容器57的直流電源DC。各伺服放大器10利用經(jīng)由了電容器57的直流電源DC，基于第五功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS5及第六功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS6，生成負(fù)載電流(第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)可變頻率的3相電流TC)。各伺服放大器10向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)(第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6)供給該3相電流TC。
追加控制器A2的各伺服放大器10具有未圖示的電流檢測(cè)電路，檢測(cè)供給到對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)(第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6)的實(shí)際負(fù)載電流。各伺服放大器10以檢測(cè)到的實(shí)際負(fù)載電流為反饋值(第五電流檢測(cè)信號(hào)IS5及第六電流檢測(cè)信號(hào)IS6)，供給到對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56)。
第五編碼器M5a及第六編碼器M6a分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)(第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6)的即時(shí)位置。各編碼器M5a、M6a分別生成與檢測(cè)到的即時(shí)位置相關(guān)的位置信息信號(hào)(第五編碼器脈沖信號(hào)EP5及第六編碼器脈沖信號(hào)EP6)，并供給到對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60。
追加控制器A2的各編碼器接收電路60接收來(lái)自對(duì)應(yīng)的編碼器M5a、M6a的位置信息信號(hào)(第五編碼器脈沖信號(hào)EP5及第六編碼器脈沖信號(hào)EP6)，并向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56)分別供給該位置信息信號(hào)。第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56分別向電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC供給來(lái)自對(duì)應(yīng)的編碼器接收電路60的位置信息信號(hào)(第五編碼器脈沖信號(hào)EP5及第六編碼器脈沖信號(hào)EP6)。
即，本體控制器A1的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC基于來(lái)自主控制裝置MC的位置指令數(shù)據(jù)PI、和來(lái)自各電動(dòng)機(jī)控制電路51～56的編碼器脈沖信號(hào)EP1～EP6，運(yùn)算各電動(dòng)機(jī)M1～M6的目標(biāo)負(fù)載電流。電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC分別生成規(guī)定目標(biāo)負(fù)載電流的電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P6，并供給到對(duì)應(yīng)的第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第六電動(dòng)機(jī)控制電路56。電動(dòng)機(jī)控制電路51～56分別基于來(lái)自電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC的各電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P6、和來(lái)自對(duì)應(yīng)的伺服放大器10的電流檢測(cè)信號(hào)IS1～I(xiàn)S6，生成功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS6。各電動(dòng)機(jī)控制電路51～56向?qū)?yīng)的伺服放大器10分別供給功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS6，分別驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1～M6。
根據(jù)以上的構(gòu)成，主控制裝置MC對(duì)第一電動(dòng)機(jī)M1～第六電動(dòng)機(jī)M6進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation)控制，使各電動(dòng)機(jī)M1～M6的即時(shí)位置和位置指令數(shù)據(jù)PI的位置間的誤差最小。
因此，追加控制器A2能夠使與第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6相關(guān)的位置指令數(shù)據(jù)PI在本體控制器A1的主控制裝置MC中生成。此外，追加控制器A2能夠使用于驅(qū)動(dòng)控制第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6的第五電流指令數(shù)據(jù)IP5及第六電流指令數(shù)據(jù)IP6在本體控制器A1的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC中逐次運(yùn)算。此外，追加控制器A2能夠使用于生成3相電流TC的直流電流在本體控制器A1的換流器電路COV中生成。
因此，追加控制器A2能夠在不搭載用于生成位置指令數(shù)據(jù)PI的運(yùn)算電路或存儲(chǔ)器、用于生成第五電流指令數(shù)據(jù)IP5及第六電流指令數(shù)據(jù)IP6的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC、主電源電路MG或換流器電路COV的情況下，驅(qū)動(dòng)控制第五電動(dòng)機(jī)及第六電動(dòng)機(jī)。因而，可實(shí)現(xiàn)追加控制器A2的小型化，降低成本。即，由于包括本體控制器A1和追加控制器A2的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1整體小型化，所以可節(jié)省設(shè)置空間。
接著，說(shuō)明所述機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的動(dòng)作。首先，說(shuō)明只使用本體控制器A1來(lái)控制機(jī)器人RB1的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的動(dòng)作。
如圖1所示，本體控制器A1的控制板側(cè)電力用接插件20及控制板側(cè)信號(hào)用接插件30分別經(jīng)由連接電纜L4、L5，與機(jī)器人RB1連接。接著，程序數(shù)據(jù)AP及示教指令數(shù)據(jù)ID從個(gè)人計(jì)算機(jī)PC及示教盒TP分別供給到主控制裝置MC。主控制裝置MC基于這些程序數(shù)據(jù)AP及示教指令數(shù)據(jù)ID，生成位置指令數(shù)據(jù)PI，并將位置指令數(shù)據(jù)PI供給到電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC。
電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC基于位置指令數(shù)據(jù)PI生成電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P4，并將該電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P4分別供給到對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路51～54。電動(dòng)機(jī)控制電路51～54基于被供給的電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P4，分別生成功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4，并將該功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4分別供給到對(duì)應(yīng)的伺服放大器10。各伺服放大器10利用從換流器電路COV供給的直流電流DC，基于被供給的功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4，通過(guò)PWM控制，生成可變頻率的3相電流TC，并將該3相電流TC供給對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)M1～M4，根據(jù)位置指令數(shù)據(jù)PI驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)M1～M4。
在此期間，各編碼器接收電路60向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第四電動(dòng)機(jī)控制電路54)反饋來(lái)自對(duì)應(yīng)的編碼器的編碼器脈沖信號(hào)(第一編碼器脈沖信號(hào)EP1～第四編碼器脈沖信號(hào)EP4)。此外，各伺服放大器10將檢測(cè)到的實(shí)際負(fù)載電流變換成電流檢測(cè)信號(hào)(第一電流檢測(cè)信號(hào)IS1～第四電流檢測(cè)信號(hào)IS4)，并反饋給電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC。
電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC基于位置指令數(shù)據(jù)PI和編碼器脈沖信號(hào)EP1～EP4，再次生成電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P4，并供給到各電動(dòng)機(jī)控制電路51～54。
各電動(dòng)機(jī)控制電路51～54基于各電流指令數(shù)據(jù)IP1～I(xiàn)P4、和各電流檢測(cè)信號(hào)IS1～I(xiàn)S4，再次生成各功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS4，并供給到對(duì)應(yīng)的伺服放大器10。通過(guò)該動(dòng)作，各電動(dòng)機(jī)M1～M4被驅(qū)動(dòng)控制為其即時(shí)位置和位置指令數(shù)據(jù)PI的位置的誤差達(dá)到最小。
下面，說(shuō)明使用本體控制器A1和追加控制器A2來(lái)控制作為6軸控制的垂直多關(guān)節(jié)工業(yè)用機(jī)器人的機(jī)器人RB2的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的動(dòng)作。
首先，將追加控制器A2的追加側(cè)連接接插件41與本體控制器A1的本體側(cè)連接接插件40連接。如果本體側(cè)連接接插件40與連接接插件41連接，則本體控制器A1的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC控制追加控制器A2的促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部(各電動(dòng)機(jī)控制電路55、56、伺服放大器10及編碼器接收電路60)。
即，第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第六電動(dòng)機(jī)控制電路56基于從本體控制器A1的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC供給的第一電流指令數(shù)據(jù)IP1～第六電流指令數(shù)據(jù)IP6，生成第一功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～第六功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS6。第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第六電動(dòng)機(jī)控制電路56分別向?qū)?yīng)的伺服放大器10供給功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)。各伺服放大器10利用從換流器電路COV供給的直流電源DC，基于被供給的功率元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)PS1～PS6，通過(guò)PWM控制，生成可變頻率的3相電流TC，并將該3相電流TC供給到對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)M1～M6，根據(jù)位置指令數(shù)據(jù)PI驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)M1～M6。
在此期間，各編碼器接收電路60向?qū)?yīng)的電動(dòng)機(jī)控制電路(第一電動(dòng)機(jī)控制電路51～第六電動(dòng)機(jī)控制電路56)反饋來(lái)自對(duì)應(yīng)的編碼器的編碼器脈沖信號(hào)(第一編碼器脈沖信號(hào)EP1～第六編碼器脈沖信號(hào)EP6)。此外，各伺服放大器10將檢測(cè)到的實(shí)際負(fù)載電流變換成電流檢測(cè)信號(hào)(第一電流檢測(cè)信號(hào)IS1～第六電流檢測(cè)信號(hào)IS6)，并反饋給電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC。
本體控制器A1的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC基于位置指令數(shù)據(jù)PI和編碼器脈沖信號(hào)EP1～EP6，再次生成第一電流指令數(shù)據(jù)IP1～第六電流指令數(shù)據(jù)IP6，并供給到各電動(dòng)機(jī)控制電路51～56。
通過(guò)該動(dòng)作，本體控制器A1和追加控制器A2能夠控制6軸控制的機(jī)器人RB2。
本實(shí)施方式的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1具有以下的優(yōu)點(diǎn)。
(1)根據(jù)本實(shí)施方式，本體控制器A1具有用于生成位置指令數(shù)據(jù)PI的主控制裝置MC、和用于逐次運(yùn)算第五電流指令數(shù)據(jù)IP5及第六電流指令數(shù)據(jù)IP6的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC。而且，本體控制器A1及追加控制器A2分別具有用于進(jìn)行位置指令數(shù)據(jù)PI、第五電流指令數(shù)據(jù)IP5及第六電流指令數(shù)據(jù)IP6的授受的接口(本體側(cè)連接接插件40或追加側(cè)連接接插件41)。
因此，追加控制器A2能夠在不需要用于生成位置指令數(shù)據(jù)PI的運(yùn)算電路或存儲(chǔ)器、及用于生成第五電流指令數(shù)據(jù)IP5和第六電流指令數(shù)據(jù)IP6的電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC的情況下，驅(qū)動(dòng)控制第五電動(dòng)機(jī)及第六電動(dòng)機(jī)。因而，可實(shí)現(xiàn)追加控制器A2的小型化，降低追加控制器A2的成本。其結(jié)果是，包括本體控制器A1和追加控制器A2的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1可小型化，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的設(shè)置空間的省空間化。
(2)此外，共用的主控制裝置MC及電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC控制本體控制器A1及追加控制器A2的各電動(dòng)機(jī)控制電路51～56。因此，與同步的多個(gè)CPU分別控制對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的情況相比，電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)大幅度簡(jiǎn)化。因而，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制器系統(tǒng)的進(jìn)一步的省空間化。
(3)根據(jù)本實(shí)施方式，本體控制器A1包括本體側(cè)連接接插件40，追加控制器A2包括追加側(cè)連接接插件41。而且，在連接接插件40與連接接插件41連接時(shí)，本體控制器A1與追加控制器A2密接地連接。通過(guò)該密接，機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的整體可進(jìn)一步小型化。
(4)此外，只通過(guò)連接接插件40與連接接插件41連接，本體控制器A1的換流器電路COV和追加控制器A2的各伺服放大器10就電連接。因此，能使追加控制器A2節(jié)省換流器電路COV的空間量。
此外，只通過(guò)連接接插件40與連接接插件41連接，追加控制器A2的各伺服放大器10和第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6就電連接。進(jìn)而，只通過(guò)連接接插件40與連接接插件41連接，追加控制器A2的各編碼器接收電路60和第五編碼器M5a及第六編碼器M6a就電連接。
因而，能使追加控制器A2進(jìn)一步節(jié)省追加控制器A2所不需要的控制板側(cè)電力用接插件20或控制板側(cè)信號(hào)用接插件30的量。
(5)進(jìn)而，由于電力用接插件20、21及信號(hào)用接插件30、31集中在一處，所以可簡(jiǎn)化本體控制器A1和機(jī)器人RB2之間的連接電纜L4、L5。
(6)根據(jù)本實(shí)施方式，本體控制器A1所收納的促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量設(shè)定為成為控制對(duì)象的多軸機(jī)器人(機(jī)器人RB1、RB2)的軸數(shù)中最小的軸數(shù)。因此，在控制具有不同的軸數(shù)的機(jī)器人RB1、RB2時(shí)，能夠共用地使用本體控制器A1。因此，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制器的共用化，從而更可靠地降低機(jī)器人控制器的成本。
(7)根據(jù)本實(shí)施方式，可從前面控制板8更換本體控制器A1的伺服放大器10。此外，可從前面板106更換追加控制器A2的伺服放大器10。因此，可從機(jī)器人控制器系統(tǒng)1的前面(前面控制板8及前面板106)側(cè)更換伺服放大器10。因此，在變更成為控制對(duì)象的機(jī)器人時(shí)，可容易地更換伺服放大器10。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，1個(gè)追加控制器A2包括2個(gè)促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部。但并不限定于此，例如，如圖7所示，也可以1個(gè)追加控制器A3、A4只包括1個(gè)促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部。在此種情況下，追加控制器A3的第五電動(dòng)機(jī)控制電路55可以經(jīng)由連接接插件40、41與本體控制器A1連接，追加控制器A4的第六電動(dòng)機(jī)控制電路56可以經(jīng)由連接接插件40、41、42、43與本體控制器A1連接?；蛘撸部梢员倔w控制器A1包括多個(gè)本體側(cè)連接接插件40，多個(gè)追加控制器經(jīng)由多個(gè)本體側(cè)連接接插件40分別并聯(lián)連接。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，追加控制器A2的伺服放大器10經(jīng)由連接接插件40、41及電力用接插件20、21，與機(jī)器人RB2連接。此外，追加控制器A2的編碼器接收電路60經(jīng)由連接接插件40、41及信號(hào)用接插件30、31，與機(jī)器人RB2連接。但并不限定于此，例如，如圖8所示，也可以追加控制器A2包括追加側(cè)電力用接插件44及追加側(cè)信號(hào)用接插件45，追加控制器A2的伺服放大器10及編碼器接收電路60分別經(jīng)由追加側(cè)電力用接插件44及追加側(cè)信號(hào)用接插件45，與機(jī)器人RB2連接。在此種情況下，優(yōu)選如下的構(gòu)成將機(jī)器人RB2和機(jī)器人控制器系統(tǒng)1連接的連接電纜變更成2股電纜，接機(jī)器人RB2與本體控制器A1及追加控制器A2的雙方連接。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，追加控制器A2的第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56分別驅(qū)動(dòng)機(jī)器人RB2的第五電動(dòng)機(jī)M5及第六電動(dòng)機(jī)M6。但并不限定于此，例如，如圖9所示，也可以第五電動(dòng)機(jī)控制電路55及第六電動(dòng)機(jī)控制電路56分別控制由第七電動(dòng)機(jī)M7驅(qū)動(dòng)的外部設(shè)備AR、或由第八電動(dòng)機(jī)M8驅(qū)動(dòng)的外部設(shè)備AR。
即，電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC生成規(guī)定第七電動(dòng)機(jī)M7及第八電動(dòng)機(jī)M8的驅(qū)動(dòng)量的外部設(shè)備控制數(shù)據(jù)。此外，追加控制器A2的第五電動(dòng)機(jī)控制電路55、第六電動(dòng)機(jī)控制電路56、伺服放大器10及編碼器接收電路60生成基于外部設(shè)備控制數(shù)據(jù)的外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)信號(hào)(例如，可變頻率的3相電流TC)。而且，追加控制器A2也可以經(jīng)由電力用接插件46及信號(hào)用接插件47與各外部設(shè)備AR連接，向各外部設(shè)備供給外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)該變更，主控制裝置MC及電動(dòng)機(jī)控制裝置MOC能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)控制機(jī)器人RB1和外部設(shè)備AR。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，為了補(bǔ)償本體控制器A1的換流器電路COV的電容，而在追加控制器A2上設(shè)置電容器57。但并不限定于此，例如也可以本體控制器A1包括電容器57。此外，如果換流器電路COV的電容是充足的電容，則也可以省略電容器57。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，通過(guò)本體側(cè)連接接插件40與追加側(cè)連接接插件41連接，本體控制器A1與追加控制器A2電連接。但并不限定于此，例如，也可以從追加側(cè)連接接插件41延長(zhǎng)連接電纜，將安裝在該連接電纜的前端上的電纜側(cè)連接接插件與本體側(cè)連接接插件40連接，從而使本體控制器A1與追加控制器A2電連接。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，機(jī)器人控制器具體化為控制4軸控制的機(jī)器人RB1或6軸控制的機(jī)器人RB2的機(jī)器人控制器系統(tǒng)1。但并不限定于此，機(jī)器人控制器系統(tǒng)并不受所控制的機(jī)器人的類型及機(jī)器人的數(shù)量限制。例如，機(jī)器人控制器系統(tǒng)也可以控制單軸的機(jī)器人、2軸的機(jī)器人、或3軸的機(jī)器人。另外，在此種情況下，優(yōu)選，本體控制器A1搭載與軸數(shù)最少的單軸機(jī)器人一致的必要最小限的伺服放大器10。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，控制板側(cè)電力用接插件20、和控制板側(cè)信號(hào)用接插件30作為獨(dú)立部件而設(shè)置。但并不限定于此，例如，控制板側(cè)電力用接插件20及控制板側(cè)信號(hào)用接插件30也可以作為共用的接插件而具體化。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在本體側(cè)筐體2的前面設(shè)置有前面控制板8。但并不限定于此，也可以在本體側(cè)筐體2的其它側(cè)面設(shè)置可在開(kāi)放的第一位置和封閉的第二位置之間移動(dòng)的控制板?；蛘?，也可以是本體側(cè)筐體2的前面完全不開(kāi)放的構(gòu)成。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，追加控制器A2的任一側(cè)面，都可以與本體控制器A1的前面同樣，是可開(kāi)放的構(gòu)成。另外，在此種情況下，優(yōu)選，前面板106是可開(kāi)放的。如此，通過(guò)將追加控制器A2的前面形成為可開(kāi)放的，能夠從共用的方法(前方)執(zhí)行本體控制器A1的伺服放大器10的更換作業(yè)、和追加控制器A2的伺服放大器10的更換作業(yè)。
·在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在本體控制器A1上連接個(gè)人計(jì)算機(jī)PC及示教盒TP，但并不限定于此。例如，除個(gè)人計(jì)算機(jī)PC及示教盒TP以外，也可以將快速斷開(kāi)開(kāi)關(guān)或可編程邏輯控制器等與本體控制器A1或追加控制器A2連接。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人控制器系統(tǒng)，其中，具備包括第一促動(dòng)器(M1～M4)和第二促動(dòng)器(M5、M6)的機(jī)器人(RB2)；驅(qū)動(dòng)所述第一促動(dòng)器的主控制器(A1)；驅(qū)動(dòng)所述第二促動(dòng)器的副控制器(A2)，所述主控制器(A1)具有促動(dòng)器控制裝置(MOC)，其運(yùn)算所述第一促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量，生成包括所述第一促動(dòng)器的所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量的第一控制數(shù)據(jù)(IP1～I(xiàn)P4)，并且，運(yùn)算所述第二促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量，生成包括所述第二促動(dòng)器的所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量的第二控制數(shù)據(jù)(IP5、IP6)；第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部(51～54、10、60)，其生成基于所述第一控制數(shù)據(jù)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)(PS1～PS4)，向所述第一促動(dòng)器供給所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)所述第一促動(dòng)器；第一輸入輸出部(40)，其向所述副控制器(A2)供給所述第二控制數(shù)據(jù)，所述副控制器(A2)具有第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部(55、56、10、60)，其生成基于第二控制數(shù)據(jù)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)(PS5、PS6)，向所述第二促動(dòng)器供給所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)所述第二促動(dòng)器；第二輸入輸出部(41)，其向所述第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部供給從所述第一輸入輸出部(40)供給的所述第二控制數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制器系統(tǒng)，其中，所述主控制器(A1)還包括電源供給裝置(MG)，該電源供給裝置(MG)向所述第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部(51～54、10、60)、和所述第一輸入輸出部(40)供給電源信號(hào)，所述第一輸入輸出部(40)向所述第二輸入輸出部(41)供給從所述電源供給裝置(MG)供給的所述電源信號(hào)，所述第二輸入輸出部(41)向所述第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部(55、56、10、60)供給從所述第一輸入輸出部(40)供給的所述電源信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制器系統(tǒng)，其中，所述第二輸入輸出部(41)接收由所述第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部生成的所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將該接收的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給到所述第一輸入輸出部(40)，所述主控制器(A1)向所述第一促動(dòng)器供給由所述第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部生成的所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且，將供給到所述第一輸入輸出部(40)的所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給到所述第二促動(dòng)器。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)器人控制器系統(tǒng)，其中，所述機(jī)器人包括生成與所述第一促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)量相關(guān)的第一編碼器信號(hào)(EP1～EP4)的第一編碼器(M1a～M4a)、及生成與所述第二促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)量相關(guān)的第二編碼器信號(hào)(EP5、EP6)的第二編碼器(M5a～M6a)，所述主控制器(A1)還包括第三輸入輸出部(30)，該第三輸入輸出部(30)接收所述第一編碼器信號(hào)(EP1～EP4)、和所述第二編碼器信號(hào)(EP5、EP6)，并分別經(jīng)由所述第一及第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，將該第一及第二編碼器信號(hào)供給到所述促動(dòng)器控制裝置。
5.如權(quán)利要求3所述的機(jī)器人控制器系統(tǒng)，其中，所述機(jī)器人包括生成與所述第一促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)量相關(guān)的第一編碼器信號(hào)(EP1～EP4)的第一編碼器(M1a～M4a)、及生成與所述第二促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)量相關(guān)的第二編碼器信號(hào)(EP5、EP6)的第二編碼器(M5a～M6a)，所述主控制器(A1)還包括第三輸入輸出部(30)，該第三輸入輸出部(30)接收所述第一編碼器信號(hào)(EP1～EP4)，并經(jīng)由所述第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，將該第一編碼器信號(hào)供給到所述促動(dòng)器控制裝置，所述副控制器(A2)還包括第四輸入輸出部(45)，該第四輸入輸出部(45)接收所述第二編碼器信號(hào)(EP5、EP6)，并經(jīng)由所述第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，將該第二編碼器信號(hào)供給到所述促動(dòng)器控制裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制器系統(tǒng)，其中，所述機(jī)器人包括外部設(shè)備(AR)，該外部設(shè)備包括所述第二促動(dòng)器(M7、M8)。
全文摘要
機(jī)器人控制器系統(tǒng)具備機(jī)器人、主控制器及副控制器。主控制器具有促動(dòng)器控制裝置，其運(yùn)算第一促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量，生成包括第一促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量的第一控制數(shù)據(jù)，并且，運(yùn)算第二促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量，生成包括第二促動(dòng)器的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量的第二控制數(shù)據(jù)；第一促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其生成基于第一控制數(shù)據(jù)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向第一促動(dòng)器供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)第一促動(dòng)器；和第一輸入輸出部，其向副控制器供給第二控制數(shù)據(jù)。副控制器具有第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部，其生成基于第二控制數(shù)據(jù)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向第二促動(dòng)器供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)第二促動(dòng)器；和第二輸入輸出部，其向第二促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部供給從第一輸入輸出部供給的第二控制數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)B25J19/00GK1974145SQ20061016319
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者田中豐樹(shù) 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社