ロボット制御装置およびロボット制御装置の制御方法
【課題】待機時のアーム等の落下を防止しつつ待機時の産業用ロボットの消費電力を低減することが可能で、かつ、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能なロボット制御装置を提供する。
【解決手段】ロボット制御装置１５は、産業用ロボットを駆動するためのモータ１７と、モータ１７を制動するための制動手段１８と、モータ１７を駆動するモータ駆動手段２０と、モータ駆動手段２０に電力を供給する電力供給手段２１と、制動手段１８、モータ駆動手段２０および電力供給手段２１を制御する制御手段２２とを備えている。制御手段２２は、制動手段１８を作動させてモータ１７を停止させるとともに、制動手段１８の作動中に電力供給手段２１を制御してモータ駆動手段２０に電力を供給しながらモータ駆動手段２０を制御してモータ１７への電流の供給を停止する。
【解決手段】ロボット制御装置１５は、産業用ロボットを駆動するためのモータ１７と、モータ１７を制動するための制動手段１８と、モータ１７を駆動するモータ駆動手段２０と、モータ駆動手段２０に電力を供給する電力供給手段２１と、制動手段１８、モータ駆動手段２０および電力供給手段２１を制御する制御手段２２とを備えている。制御手段２２は、制動手段１８を作動させてモータ１７を停止させるとともに、制動手段１８の作動中に電力供給手段２１を制御してモータ駆動手段２０に電力を供給しながらモータ駆動手段２０を制御してモータ１７への電流の供給を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットを制御するためのロボット制御装置およびロボット制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ用のガラス基板を搬送するための産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この種の産業用ロボットは、アームを昇降させるサーボモータを備えており、アームが所定の高さで待機しているときには、アームやガラス基板等が落下しないように、このサーボモータに電流を供給してサーボモータを停止させることがある。そのため、この産業用ロボットでは、待機時の消費電力が大きくなる傾向になる。
【０００３】
また、従来、待機時の消費電力を低減することが可能な射出成形装置用の搬送装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の搬送装置では、成形品のチャック部が所定の高さで待機しているときには、機械式のブレーキによってサーボモータを停止させることで、チャック部や成形品の落下を防止している。また、この搬送装置では、成形品のチャック部が所定の高さで待機しているときには、チャック部を昇降させるサーボモータを駆動するモータドライバへの電力の供給を停止することで、待機時の消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６５３５号公報（図６）
【特許文献２】特開２００２−１４４２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、液晶ディスプレイ用のガラス基板は大型化する傾向にあり、その結果、ガラス基板を搬送する産業用ロボットでは、ガラス基板が搭載されるハンドやアームも大型化する傾向にある。そのため、ハンドやアームが大型化した産業用ロボットにおいて、サーボモータに電流を供給した状態でアームを所定の高さで待機させると、莫大な電力を消費するおそれがある。しかし、この消費電力の問題は、特許文献２に記載の構成をこの産業用ロボットに利用することで解決を図ることが可能である。すなわち、特許文献２に記載の構成をこの産業用ロボットに利用すれば、産業用ロボットのハンドやアーム等が大型化しても、待機時のアームやガラス基板等の落下を防止しつつ待機時の消費電力を低減することが可能になる。
【０００６】
一方で、近年、ガラス基板等の搬送に利用される産業用ロボットには、単位時間あたりの処理能力（すなわち、単位時間当たりの搬送能力）であるスループットの向上も求められている。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、待機時のアーム等の落下を防止しつつ待機時の産業用ロボットの消費電力を低減することが可能で、かつ、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能なロボット制御装置、および、ロボット制御装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明のロボット制御装置は、産業用ロボットを駆動するためのモータと、モータを制動するための制動手段と、モータを駆動するモータ駆動手段と、モータ駆動手段に電力を供給する電力供給手段と、制動手段、モータ駆動手段および電力供給手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、制動手段を作動させてモータを停止させるとともに、制動手段の作動中に電力供給手段を制御してモータ駆動手段に電力を供給しながらモータ駆動手段を制御してモータへの電流の供給を停止することを特徴とする。本発明において、モータは、たとえば、産業用ロボットのアームを昇降させる。
【０００９】
本発明のロボット制御装置では、制御手段は、制動手段を作動させてモータを停止させるとともに、制動手段の作動中にモータ駆動手段を制御してモータへの電流の供給を停止している。そのため、産業用ロボットの待機時には、たとえば、モータによって昇降するアーム等の落下を防止しつつ、待機時における産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になる。
【００１０】
また、本発明では、制御手段は、制動手段の作動中にモータ駆動手段に電力を供給しながらモータへの電流の供給を停止している。そのため、制動手段の作動中に、モータ駆動手段への電力の供給を停止することでモータへの電流の供給を停止する場合と比較して、制動手段を解除してモータを再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。すなわち、待機状態の産業用ロボットを再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。したがって、本発明では、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。
【００１１】
本発明において、モータ駆動手段は、制御手段からモータへの電流供給停止指令が入力されると、モータに流れる電流を監視しながらモータへ電流が供給されないように所定の制御を行うことが好ましい。このように構成すると、制御手段がモータに流れる電流を監視しながら、モータへ電流が供給されないようにモータ駆動手段を制御する場合と比較して、制御手段での処理を簡素化することが可能になる。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、本発明のロボット制御装置の制御方法は、産業用ロボットを駆動するためのモータと、モータを制動するための制動手段と、モータを駆動するモータ駆動手段とを備えるロボット制御装置の制御方法であって、制動手段が作動してモータが停止するとともに電力が供給された状態のモータ駆動手段がモータへの電流の供給を停止する産業用ロボットの待機モードへの移行ステップを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のロボット制御装置の制御方法では、待機モードへの移行ステップを経て待機モードへ移行すると、制動手段が作動してモータが停止するとともに電力が供給された状態のモータ駆動手段がモータへの電流の供給を停止する。そのため、産業用ロボットの待機時には、たとえば、モータによって昇降するアーム等の落下を防止しつつ、待機時における産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になる。また、本発明では、待機モードにおいて、電力が供給された状態のモータ駆動手段がモータへの電流の供給を停止するため、待機モードにおいて、モータ駆動手段への電力の供給を停止することでモータへの電流の供給を停止する場合と比較して、待機モードの産業用ロボットが再起動するまでの時間を短縮することが可能になる。したがって、本発明では、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。
【００１４】
本発明において、ロボット制御装置の制御方法は、モータ駆動手段がモータへ電流を供給してモータを停止させている状態でモータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、第１判断ステップでモータの駆動命令がない場合に待機モードへの移行命令があるか否かを判断する第２判断ステップと、第２判断ステップで待機モードへの移行命令がある場合に待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、経過時間計測開始ステップ後、待機モード移行時間の経過前にモータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、第３判断ステップで、モータの駆動命令がないまま待機モード移行時間が経過すると、移行ステップへ進むことが好ましい。
【００１５】
このように構成すると、第２判断ステップで待機モードへの移行命令がある場合にのみ、経過時間計測開始ステップで経過時間の計測を始める。そのため、第１判断ステップでモータの駆動命令がないたびに、経過時間計測開始ステップで経過時間の計測を始める場合と比較して、ロボット制御装置での制御処理を簡素化することが可能になる。また、第１判断ステップでモータの駆動命令がないたびに、経過時間計測開始ステップで経過時間の計測を始める場合と比較して、待機モードへの移行頻度を低減することが可能になる。したがって、待機状態にある産業用ロボットを再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。
【００１６】
また、このように構成すると、第２判断ステップで待機モードへの移行命令がある場合にのみ、待機モードに移行することが可能になるため、産業用ロボットが所定の状態にあるときだけ、待機モードに移行することが可能になる。さらに、このように構成すると、移行時間設定ステップにおいて、産業用ロボットの状況や産業用ロボットが設置されるシステム全体の状況等に応じた適切な待機モード移行時間を設定することが可能になる。
【００１７】
また、本発明において、ロボット制御装置の制御方法は、モータ駆動手段がモータへ電流を供給してモータを停止させている状態でモータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、第１判断ステップでモータの駆動命令がない場合に待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、経過時間計測開始ステップ後、待機モード移行時間の経過前にモータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、第３判断ステップで、モータの駆動命令がないまま待機モード移行時間が経過すると、移行ステップへ進んでも良い。この場合には、移行時間設定ステップにおいて、産業用ロボットの状況や産業用ロボットが設置されるシステム全体の状況等に応じた適切な待機モード移行時間を設定することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明のロボット制御装置では、待機時のアーム等の落下を防止しつつ待機時の産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になり、かつ、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。また、本発明のロボット制御装置の制御方法によれば、待機時のアーム等の落下を防止しつつ待機時の産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になり、かつ、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図３】図１に示す産業用ロボットの概略動作を説明するための概念図である。
【図４】図１に示す産業用ロボットのロボット制御装置の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図１に示す産業用ロボットの待機モードに関連するロボット制御装置の制御フローの一例を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す産業用ロボットの待機モードに関連するロボット制御装置の制御フローの他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット１を示す図である。図３は、図１に示す産業用ロボット１の概略動作を説明するための概念図である。
【００２２】
本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、たとえば、液晶ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するための搬送用のロボットである。このロボット１は、特に大型の基板２の搬送に適した大型のロボットである。図１、図２に示すように、ロボット１は、基板２が搭載される２個のハンド３と、２個のハンド３のそれぞれが先端側に連結される２本のアーム４と、２本のアーム４を支持する本体部５と、本体部５を水平方向に移動可能に支持するベース部材６とを備えている。本体部５は、２本のアーム４の基端側を支持するとともに上下動可能な支持部材８と、支持部材８を上下方向に移動可能に支持する柱状部材９と、本体部５の下端部分を構成するとともにベース部材６に対して水平移動可能な基台１０と、柱状部材９の下端が固定されるとともに基台１０に対して旋回可能な旋回部材１１とを備えている。
【００２３】
ハンド３の基端は、アーム４の先端に回動可能に連結されている。アーム４は、２個の関節部を有し、本体部５に対して伸縮するように構成されている。また、アーム４の基端は、支持部材８に固定されている。本形態では、２個のハンド３と２本のアーム４とが上下方向に重なるように配置されている。
【００２４】
このロボット１では、柱状部材９に対して支持部材８がハンド３およびアーム４と一緒に上下動する。すなわち、矢印Ｚの方向へ支持部材８が移動する。また、本体部５に対してアーム４が伸縮する。具体的には、矢印Ｚの方向に略直交する矢印Ｘの方向へハンド３が直線状に移動するようにアーム４が伸縮する。さらに、ベース部材６に対して基台１０が水平移動する。具体的には、矢印Ｚの方向と矢印Ｘの方向とに略直交する矢印Ｙの方向に基台１０が水平移動する。さらに、基台１０に対して旋回部材１１が旋回する。
【００２５】
これらの動作によって、ロボット１は、基板２の搬送を行う。たとえば、図３に示すように、ロボット１は、上流工程から供給される基板２を取出位置Ｐ１で供給用のカセット（図示省略）から取り出して、取り出した基板２を排出位置Ｐ２で排出用のカセット（図示省略）に置いた後に、待機位置Ｐ３で待機する。
【００２６】
取出位置Ｐ１では、ロボット１は、縮んでいたアーム４を伸ばして、供給用のカセットの中の基板２をハンド３に載置する。取出位置Ｐ１で基板２をハンド３に載置すると、ロボット１は、伸びていたアーム４を縮ませるとともに、旋回部材１１を１８０°旋回させながら、排出位置Ｐ２へ向かう。排出位置Ｐ２へ向かうときには、たとえば、支持部材８がハンド３およびアーム４と一緒に矢印Ｚの方向へ移動し、また、ベース部材６に対して基台１０が矢印Ｙの方向へ移動する。
【００２７】
排出位置Ｐ２では、ロボット１は、縮んでいたアーム４を再び伸ばして、排出用のカセットの中に基板２を置く。排出位置Ｐ２で排出用のカセットの中に基板２を置くと、ロボット１は、伸びていたアーム４を再び縮ませるとともに、旋回部材１１を１８０°旋回させて、待機位置Ｐ３へ向かう。待機位置Ｐ３へ向かうときには、たとえば、支持部材８がハンド３およびアーム４と一緒に矢印Ｚの方向へ移動し、また、ベース部材６に対して基台１０が矢印Ｙの方向へ移動する。また、ロボット１は、取出位置Ｐ１への移動命令があるまで、待機位置Ｐ３で待機する。なお、ロボット１は、取出位置Ｐ１において、たとえば、２ｍ（メートル）の高さに配置される基板２を取り出し、排出位置Ｐ２において、たとえば、３ｍの高さに基板２を置く。また、ロボット１は、待機位置Ｐ３において、たとえば、ハンド３およびアーム４の高さが２ｍとなっている状態で待機する。
【００２８】
（ロボット制御装置の構成）
図４は、図１に示す産業用ロボット１のロボット制御装置１５の概略構成を説明するためのブロック図である。
【００２９】
ロボット１は、ロボット１を制御するためのロボット制御装置１５を備えている。ロボット制御装置１５は、ロボット１を制御するコントローラ１６と、支持部材８を昇降させる（すなわち、ハンド３およびアーム４を昇降させる）昇降用モータ１７と、昇降用モータ１７を制動するための制動手段としての電磁ブレーキ１８とを備えている。また、コントローラ１６には、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の上位制御装置１９が接続されている。上位制御装置１９は、ロボット１を含む基板２の製造システムの全体を制御する機能を果たしている。なお、本形態の昇降用モータ１７は、ロボット１を駆動するためのモータである。
【００３０】
コントローラ１６は、昇降用モータ１７を駆動するモータ駆動手段としてのモータドライバ２０と、モータドライバ２０に電力を供給する電力供給手段２１とを備えている。また、コントローラ１６は、電磁ブレーキ１８、モータドライバ２０および電力供給手段２１を制御する制御手段としての制御回路２２を備えている。電力供給手段２１は、電源２４と、スイッチ２５と、電源回路２６とから構成されている。制御回路２２は、ＣＰＵ２７と、ＲＯＭ２８と、ＲＡＭ２９とを備えている。
【００３１】
昇降用モータ１７は、サーボモータである。具体的には、本形態の昇降用モータ１７は、ＤＣブラシレスモータである。この昇降用モータ１７は、昇降用モータ１７をサーボ制御するためのエンコーダ３０を備えている。エンコーダ３０は、制御回路２２のＣＰＵ２７に接続されており、エンコーダ３０からの出力信号は、ＣＰＵ２７に入力される。
【００３２】
電磁ブレーキ１８は、たとえば、無励磁作動型のブレーキであり、コイルが収納されるケース体と、ケース体に固定されるサイドプレートと、ケース体に対して軸方向に移動可能に配置されるアマーチュアと、サイドプレートとアマーチュアとの間に配置されるブレーキディスクと、アマーチュアをブレーキディスクに向かって付勢する圧縮コイルバネとを備えている。ブレーキディスクは、昇降用モータ１７の出力軸に連結される減速機の入力軸に固定されている。
【００３３】
また、電磁ブレーキ１８は、スイッチ３１を介して電源２４に接続されている。スイッチ３１には、ＣＰＵ２７が接続されている。本形態では、ＣＰＵ２７からの制御信号に基づいてスイッチ３１が閉じると、電源２４から電磁ブレーキ１８に電流が供給されて電磁ブレーキ１８のコイルが通電状態になる。コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。一方、ＣＰＵ２７からの制御信号に基づいてスイッチ３１が開くと、電磁ブレーキ１８のコイルへの通電が停止される。コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、減速機は急激に制動される。すなわち、昇降用モータ１７は急激に制動される。なお、この電磁ブレーキ１８は、基板２、ハンド３、アーム４および支持部材８等を含む上下方向に移動する部分を十分に停止させることができる制動力を有している。
【００３４】
モータドライバ２０は、サーボモータである昇降用モータ１７を駆動するサーボドライバであり、トランジスタ等の半導体スイッチ（図示省略）やＣＰＵ（図示省略）等を備えている。モータドライバ２０には、電源回路２６とＣＰＵ２７とが接続されている。このモータドライバ２０は、ＣＰＵ２７からの制御信号に基づいて、昇降用モータ１７に電流を供給して昇降用モータ１７を駆動する。なお、本形態のモータドライバ２０は、後述のロボット１の待機モードにおいて、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行う。
【００３５】
電源２４は、交流電源である。この電源２４は、スイッチ２５を介して電源回路２６に接続されるとともに、スイッチ３１を介して電磁ブレーキ１８に接続されている。電源回路２６は、電源２４から入力される交流電力を直流電力に変換してモータドライバ２０に供給する機能を果たしており、図示を省略する整流ダイオードやコンデンサ等を備えている。また、電源回路２６は、スイッチ２５が閉じたときの突入電流によるスイッチ２５の溶着等を防止するための突入電流防止抵抗（図示省略）等を備えている。
【００３６】
ＲＯＭ２８およびＲＡＭ２９は、ＣＰＵ２７に接続されている。ＲＯＭ２８には、ロボット制御装置１５を制御するための制御プログラムが記憶されている。この制御プログラムは、取出位置Ｐ１から排出位置Ｐ２への移動命令、排出位置Ｐ２から待機位置Ｐ３への移動命令、待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令および後述の待機モードへの移行命令等によって構成されている。ＲＡＭ２９には、ＣＰＵ２７で所定の演算を行うための各種の情報が一時的に記憶される。また、制御回路２２には、スイッチ３２を介して電源３３が接続されている。
【００３７】
本形態では、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときに所定の条件を満足すると、電磁ブレーキ１８を作動させて昇降用モータ１７を停止させるとともに、モータドライバ２０に電力を供給しながら昇降用モータ１７への電流の供給を停止するロボット１の待機モードへ移行する。以下、この待機モードに関連するロボット制御装置１５の制御方法の一例を説明する。
【００３８】
（ロボット制御装置の制御方法）
図５は、図１に示す産業用ロボット１の待機モードに関連するロボット制御装置１５の制御フローの一例を示すフローチャートである。
【００３９】
図５に示すように、ロボット１全体の電源が投入されると、ＣＰＵ２７からの制御指令に基づいて、ロボット制御装置１５は、所定の初期化動作を行う（ステップＳ１）。また、ＣＰＵ２７は、スイッチ２５をオンの状態にし、電源回路２６を介して電源２４からモータドライバ２０に電力が供給されてモータドライバ２０がオンの状態になるまで待つ（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ２７は、ステップＳ２において、モータドライバ２０に安定した直流電力が供給されるまで待つ。
【００４０】
その後、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令があったか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ３において、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令を待つ。具体的には、ステップＳ３において、ＣＰＵ２７は、待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令を待つ。
【００４１】
ステップＳ３において、駆動命令があると、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７をオンの状態にする（ステップＳ４）。すなわち、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０を制御して、昇降用モータ１７に電流を供給する。また、ＣＰＵ２７は、スイッチ３１をオンの状態にして（閉じて）、電磁ブレーキ１８をオフの状態にする（ステップＳ５）。すなわち、ＣＰＵ２７は、電磁ブレーキ１８を解除する。電磁ブレーキ１８が解除されると、昇降用モータ１７が駆動する。
【００４２】
その後、ＣＰＵ２７は、駆動命令に基づく移動が完了して昇降用モータ１７が停止したか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６で、昇降用モータ１７が停止して、ロボット１が停止すると、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の次の駆動命令があるか否かを判断する（ステップＳ７）。すなわち、ステップＳ７では、ＣＰＵ２７は、制御プログラムに基づく取出位置Ｐ１から排出位置Ｐ２への移動命令、排出位置Ｐ２から待機位置Ｐ３への移動命令あるいは待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令があるか否かを判断する。なお、ステップＳ６で、昇降用モータ１７が停止する場合には、昇降用モータ１７に電流が供給された状態で昇降用モータ１７が停止する。すなわち、この場合には、所定の位置にあるハンド３やアーム４等が落下しないように、昇降用モータ１７を通電状態にしておく。
【００４３】
ステップＳ７において、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令があった場合には、昇降用モータ１７が駆動してステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ７において、昇降用モータ１７の駆動命令がない場合には、ＣＰＵ２７は、ロボット１の待機モードへ移行するための移行命令があったか否かを判断する（ステップＳ８）。具体的には、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく待機モードへの移行命令があったか否かを判断する。
【００４４】
上述のように、本形態では、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときに待機モードへ移行するため、ロボット１が取出位置Ｐ１あるいは排出位置Ｐ２にあって、ステップＳ８で、移行命令がない場合には、ステップＳ７へ戻る。一方、ロボット１が待機位置Ｐ３にあり、かつ、ステップＳ８で移行命令があった場合には、ＣＰＵ２７は、待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する（ステップＳ９）。
【００４５】
ステップＳ９では、ＣＰＵ２７は、上位制御装置１９から入力される情報に基づいて適切な待機モード移行時間を設定する。たとえば、上流工程での処理状況等の影響で、現状、取出位置Ｐ１に基板２はないが、比較的短時間で取出位置Ｐ１に基板２が供給されるような場合には、ステップＳ９において、ＣＰＵ２７は、比較的長い待機モード移行時間を設定する。また、たとえば、上流工程での処理状況等の影響で、現状、取出位置Ｐ１に基板２がなく、かつ、取出位置Ｐ１に基板２が供給されるまでに時間がかかることが明らかな場合には、ＣＰＵ２７は、ステップＳ９において、比較的短い待機モード移行時間を設定する。
【００４６】
ステップＳ９で待機モード移行時間が設定されると、ＣＰＵ２７は、待機モード移行時間設定後の経過時間の計測を始める（ステップＳ１０）。また、ＣＰＵ２７は、経過時間の計測開始後、待機モード移行時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１１）、待機モード移行時間が経過していない場合には、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の次の駆動命令があるか否かを判断する（ステップＳ１２）。すなわち、ステップＳ１２では、ＣＰＵ２７は、制御プログラムに基づく待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令があるか否かを判断する。
【００４７】
ステップＳ１２において、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令があった場合には、昇降用モータ１７が駆動してステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ１２において、昇降用モータ１７の駆動命令がない場合には、ステップＳ１１へ戻る。
【００４８】
また、ステップＳ１１において、経過時間の計測開始後、待機モード移行時間が経過した場合には、ＣＰＵ２７は、スイッチ３１をオフの状態にして（開いて）、電磁ブレーキ１８をオンの状態にする（ステップＳ１３）。すなわち、ステップＳ１３では、ＣＰＵ２７は電磁ブレーキ１８を作動させて昇降用モータ１７を停止させる。
【００４９】
また、ＣＰＵ２７は、電磁ブレーキ１８を作動させた状態で、かつ、スイッチ２５のオンの状態を維持してモータドライバ２０に電力を供給しながら、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７をオフの状態にする（ステップＳ１４）。すなわち、ステップＳ１４では、ＣＰＵ２７は、電力供給手段２１を制御してモータドライバ２０に電力を供給しながら、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７への電流の供給を停止する。具体的には、ステップＳ１４では、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０に対して昇降用モータ１７への電流供給停止指令を出力し、モータドライバ２０は、ＣＰＵ２７から昇降用モータ１７への電流供給停止指令が入力されると、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行う。たとえば、モータドライバ２０は、モータドライバ２０の半導体スイッチのオンオフ制御を行ったり、この半導体スイッチをオフの状態にしたりすることで、昇降用モータ１７へ電流が供給されないようにする。
【００５０】
ステップＳ１４で、電力が供給された状態のモータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止すると、ロボット１の待機モードとなる。また、ロボット１が待機モードになると、ステップＳ３へ戻る。
【００５１】
本形態では、ステップＳ７は、モータドライバ２０が昇降用モータ１７へ電流を供給して昇降用モータ１７を停止させている状態で昇降用モータ１７の駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップであり、ステップＳ８は、第１判断ステップであるステップＳ７で昇降用モータ１７の駆動命令がない場合に待機モードへの移行命令があるか否かを判断する第２判断ステップである。また、ステップＳ９は、第２判断ステップであるステップＳ８で待機モードへの移行命令がある場合に待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップであり、ステップＳ１０は、移行時間設定ステップであるステップＳ９後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップである。さらに、ステップＳ１１、Ｓ１２は、経過時間計測開始ステップであるステップＳ１０後、待機モード移行時間の経過前に昇降用モータ１７の駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップである。また、ステップＳ１３、Ｓ１４は、電磁ブレーキ１８が作動して昇降用モータ１７が停止するとともに電力が供給された状態のモータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止するロボット１の待機モードへの移行ステップである。
【００５２】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ロボット１の待機モードにおいて、電磁ブレーキ１８が作動して昇降用モータ１７が停止するとともに、モータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止している。そのため、ロボット１の待機時には、昇降用モータ１７によって昇降するハンド３やアーム４等の落下を防止しつつ、待機時におけるロボット１の消費電力を低減することができる。
【００５３】
本形態では、待機モードにおいて、電力が供給された状態のモータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止している。そのため、待機モードにおいて、モータドライバ２０への電力の供給を停止することで昇降用モータ１７への電流の供給を停止する場合と比較して、待機モードのロボット１が再起動するまでの時間を短縮することができる。たとえば、待機モードにおいて、モータドライバ２０への電力の供給が停止されている場合には、モータドライバ２０の起動時にスイッチ２５の溶着有無の検出および電源回路２６を構成するコンデンサへの突入電流を抑制するための所定の動作を行うため、待機モードのロボット１が再起動するまでに約３秒かかるが、待機モードにおいて、モータドライバ２０に電力が供給されている場合には、モータドライバ２０の起動時の所定の動作が不要になるため、待機モードのロボット１は、約０．２秒で再起動する。したがって、本形態では、ロボット１のスループットを向上させることができる。
【００５４】
本形態では、ステップＳ１４において、モータドライバ２０は、ＣＰＵ２７から昇降用モータ１７への電流供給停止指令が入力されると、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行っている。そのため、ＣＰＵ２７が昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら、昇降用モータ１７へ電流が供給されないようにモータドライバ２０を制御する場合と比較して、ＣＰＵ２７での処理を簡素化することができる。したがって、待機モードにおけるＣＰＵ２７での消費電力を低減することができる。
【００５５】
本形態では、ステップＳ８で待機モードへの移行命令がある場合にのみ、ステップＳ９で待機モード移行時間が設定され、ステップＳ１０で経過時間の計測を始めている。そのため、ステップＳ７で昇降用モータ１７の駆動命令がないたびに、経過時間の計測を始める場合と比較して、ロボット制御装置１５での制御処理を簡素化することができる。また、ステップＳ７で昇降用モータ１７の駆動命令がないたびに、経過時間の計測を始める場合と比較して、待機モードへの移行頻度を低減することが可能になる。したがって、待機状態にあるロボット１を再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。さらに、ステップＳ８で待機モードへの移行命令がある場合にのみ、待機モードに移行することが可能になるため、たとえば、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときだけ、待機モードに移行することが可能になる。
【００５６】
本形態では、ステップＳ９において、ＣＰＵ２７は、上位制御装置１９から入力される情報に基づいて適切な待機モード移行時間を設定している。そのため、上述のように、たとえば、上流工程での処理状況等に応じた適切な待機モード移行時間を設定することが可能になる。
【００５７】
なお、本形態において、ロボット１が待機モードになったときには、モータドライバ２０の発熱がないため、モータドライバ２０の冷却用ファンモータ（図示省略）を停止させたり、この冷却用ファンモータの回転数を下げても良い。また、ロボット１が待機モードになったときに、ロボット１内に設置された塵埃吸引用のファンモータ（図示省略）を停止させたり、このファンモータの回転数を下げても良い。さらに、ロボット１が待機モードになったときには、制御回路２２での制御処理が減るため、制御回路２２を間欠的にオンの状態にして、制御回路２２で所定の起動命令のみの監視を行っても良い。これらの場合には、待機モードにおけるロボット１での消費電力を効果的に低減することができる。なお、モータドライバ２０の温度を検出するとともに、この温度の検出結果に基づいて、モータドライバ２０の冷却用ファンモータを停止させたり、この冷却用ファンモータの回転数を下げたりすることで、ロボット１での消費電力を低減しても良い。また、ロボット１内の塵埃を検出するとともに、この塵埃の検出結果に基づいて、塵埃吸引用のファンモータを停止させたり、このファンモータの回転数を下げたりすることで、ロボット１での消費電力を低減しても良い。
【００５８】
また、ロボット１が待機モードになったときに、コントローラ１６が上位制御装置１９にロボット１が待機モードであるとの情報を出力して、上位制御装置１９がロボット１の周辺装置を待機モードすることで、ロボット１が設置されるシステム全体の消費電力を低減しても良い。たとえば、ロボット１が待機モードになったときに、ロボット１の周囲の照明を消すことで、ロボット１が設置されるシステム全体の消費電力を低減しても良い。
【００５９】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００６０】
上述した形態では、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラム上に待機モードへの移行命令があり、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく待機モードへの移行命令があったか否かを判断している。この他にもたとえば、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラム上に待機モードへの移行命令がなく、上位制御装置１９からＣＰＵ２７へ待機モードへの移行命令が入力されても良い。この場合には、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、上位制御装置１９からの待機モードへの移行命令があったか否かを判断する。
【００６１】
上述した形態では、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、ロボット１の待機モードへ移行するための移行命令があったか否かを判断している。この他にもたとえば、図６に示す制御フローのように、ステップＳ８を省略して、ステップＳ７において昇降用モータ１７の駆動命令がない場合に、ＣＰＵ２７は、ステップＳ９において待機モード移行時間を設定しても良い。また、一定の待機モード移行時間を予め設定するとともに、ステップＳ７において昇降用モータ１７の駆動命令がない場合に、ステップＳ１０へ進んで、経過時間の計測を開始しても良い。
【００６２】
上述した形態では、ステップＳ８で待機モードへの移行命令があった場合に、ステップＳ９へ進んでいる。この他にもたとえば、ステップＳ８で待機モードへの移行命令があった場合にそのままステップＳ１３へ進んでも良い。
【００６３】
上述した形態では、ロボット制御装置１５は、昇降用モータ１７を制動するための制動手段として、電磁ブレーキ１８を備えている。この他にもたとえば、ロボット制御装置１５は、昇降用モータ１７を制動するための制動手段として、電磁ブレーキ１８以外の機械式のブレーキを備えていても良い。たとえば、昇降用モータ１７を制動するための制動手段は、シリンダを使用した空圧ブレーキや油圧ブレーキであっても良い。また、昇降用モータ１７を制動するための制動手段は、ワンウェイクラッチ等を利用した重力による機械式のブレーキであっても良い。
【００６４】
上述した形態では、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときに待機モードへ移行している。この他にもたとえば、ロボット１が取出位置Ｐ１あるいは排出位置Ｐ２にあるときに待機モードへ移行しても良い。
【００６５】
上述した形態では、ステップＳ１４において、モータドライバ２０は、ＣＰＵ２７から昇降用モータ１７への電流供給停止指令が入力されると、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行っている。この他にもたとえば、ステップＳ１４において、ＣＰＵ２７が昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら、昇降用モータ１７へ電流が供給されないようにモータドライバ２０を制御しても良い。
【００６６】
上述した形態では、ロボット１は、２個のハンド３と２本のアーム４とが上下方向に重なるように配置されたいわゆるダブルアームタイプのロボットであるが、ロボット１は、１個のハンド３と１本のアーム４とを備えるいわゆるシングルアームタイプのロボットであっても良い。
【００６７】
上述した形態では、ロボット制御装置１５は、基板２を搬送するための搬送用のロボット１に用いられているが、ロボット制御装置１５は、半導体ウエハ等の基板２以外の被搬送物を搬送するロボットに用いられても良い。また、ロボット制御装置１５は、搬送用のロボット以外のロボットに用いられても良い。また、上述した形態では、ロボット制御装置１５は、ハンド３およびアーム４を昇降させる昇降用モータ１７を備えているが、ロボット制御装置１５は、昇降用モータ１７に代えて、ロボット１を駆動するための他のモータを備えていても良い。この場合の他のモータは、たとえば、ロボット１の停止時に、電磁ブレーキ等のブレーキによって停止して、あるいは、このモータを通電状態にすることで停止して、ハンド、アームおよび／または被搬送物等の何からの構成の重量を支えるモータである。
【００６８】
なお、上述した形態では、ステップＳ１４において、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０に電力を供給しながら、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７への電流の供給を停止しているが、ＣＰＵ２７は、ステップＳ１４において、モータドライバ２０への電力の供給を停止することで、昇降用モータ１７への電流の供給を停止することも可能である。この場合であっても、図５に示す制御フローにしたがって、ロボット制御装置１５を制御すれば、ロボット１の待機時に、昇降用モータ１７によって昇降するハンド３やアーム４等の落下を防止しつつ、待機時におけるロボット１の消費電力を低減することが可能になり、かつ、ロボット１のスループットを向上させることが可能になるとともに、ロボット１が所定の位置にあるときだけ（たとえば、待機位置Ｐ３にあるときだけ）、待機モードに移行することが可能になる。
【００６９】
すなわち、ステップＳ８において、待機モードへの移行命令があったときにそのまま待機モードへ移行する場合（すなわち、そのままステップＳ１３へ進む場合）には、待機モードへ移行する頻度が高くなるため、ロボット１の再起動に時間がかかる可能性が高くなり、ロボット１のスループットを向上させることが困難になるおそれがあるが、図５に示す制御フローにしたがって、ロボット制御装置１５を制御すれば、待機モードへの移行命令があったときでも必ずしも待機モードへは移行しないため、待機モードへ移行する頻度を低減することが可能になる。したがって、ロボット１の再起動にかかる時間を短縮して、ロボット１のスループットを向上させることが可能になる。
【００７０】
また、ステップＳ６で、昇降用モータ１７が停止したときにそのまま待機モードへの移行時間の計測を開始して（すなわち、そのままステップＳ１０へ進んで）、待機モード移行時間の経過前に昇降用モータ１７の駆動命令がないときに待機モードへ移行する場合には、ロボット１がどの位置にあっても、待機モードに移行してしまうおそれがあるが、図５に示す制御フローにしたがって、ロボット制御装置１５を制御すれば、ロボット１が所定の位置にあるときだけ、待機モードに移行することが可能になる。また、図５に示す制御フローでは、ステップＳ９において、待機モード移行時間をＣＰＵ２７が設定しているため、ロボット１の位置に応じて、待機モード移行時間を設定することも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１ ロボット（産業用ロボット）
４ アーム
１５ ロボット制御装置
１７ 昇降用モータ（モータ）
１８ 電磁ブレーキ（制動手段）
２０ モータドライバ（モータ駆動手段）
２１ 電力供給手段
２２ 制御回路（制御手段）
Ｓ７ 第１判断ステップ
Ｓ８ 第２判断ステップ
Ｓ９ 移行時間設定ステップ
Ｓ１０ 経過時間計測開始ステップ
Ｓ１１、Ｓ１２ 第３判断ステップ
Ｓ１３、Ｓ１４ 移行ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットを制御するためのロボット制御装置およびロボット制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ用のガラス基板を搬送するための産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この種の産業用ロボットは、アームを昇降させるサーボモータを備えており、アームが所定の高さで待機しているときには、アームやガラス基板等が落下しないように、このサーボモータに電流を供給してサーボモータを停止させることがある。そのため、この産業用ロボットでは、待機時の消費電力が大きくなる傾向になる。
【０００３】
また、従来、待機時の消費電力を低減することが可能な射出成形装置用の搬送装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の搬送装置では、成形品のチャック部が所定の高さで待機しているときには、機械式のブレーキによってサーボモータを停止させることで、チャック部や成形品の落下を防止している。また、この搬送装置では、成形品のチャック部が所定の高さで待機しているときには、チャック部を昇降させるサーボモータを駆動するモータドライバへの電力の供給を停止することで、待機時の消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６５３５号公報（図６）
【特許文献２】特開２００２−１４４２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、液晶ディスプレイ用のガラス基板は大型化する傾向にあり、その結果、ガラス基板を搬送する産業用ロボットでは、ガラス基板が搭載されるハンドやアームも大型化する傾向にある。そのため、ハンドやアームが大型化した産業用ロボットにおいて、サーボモータに電流を供給した状態でアームを所定の高さで待機させると、莫大な電力を消費するおそれがある。しかし、この消費電力の問題は、特許文献２に記載の構成をこの産業用ロボットに利用することで解決を図ることが可能である。すなわち、特許文献２に記載の構成をこの産業用ロボットに利用すれば、産業用ロボットのハンドやアーム等が大型化しても、待機時のアームやガラス基板等の落下を防止しつつ待機時の消費電力を低減することが可能になる。
【０００６】
一方で、近年、ガラス基板等の搬送に利用される産業用ロボットには、単位時間あたりの処理能力（すなわち、単位時間当たりの搬送能力）であるスループットの向上も求められている。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、待機時のアーム等の落下を防止しつつ待機時の産業用ロボットの消費電力を低減することが可能で、かつ、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能なロボット制御装置、および、ロボット制御装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明のロボット制御装置は、産業用ロボットを駆動するためのモータと、モータを制動するための制動手段と、モータを駆動するモータ駆動手段と、モータ駆動手段に電力を供給する電力供給手段と、制動手段、モータ駆動手段および電力供給手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、制動手段を作動させてモータを停止させるとともに、制動手段の作動中に電力供給手段を制御してモータ駆動手段に電力を供給しながらモータ駆動手段を制御してモータへの電流の供給を停止することを特徴とする。本発明において、モータは、たとえば、産業用ロボットのアームを昇降させる。
【０００９】
本発明のロボット制御装置では、制御手段は、制動手段を作動させてモータを停止させるとともに、制動手段の作動中にモータ駆動手段を制御してモータへの電流の供給を停止している。そのため、産業用ロボットの待機時には、たとえば、モータによって昇降するアーム等の落下を防止しつつ、待機時における産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になる。
【００１０】
また、本発明では、制御手段は、制動手段の作動中にモータ駆動手段に電力を供給しながらモータへの電流の供給を停止している。そのため、制動手段の作動中に、モータ駆動手段への電力の供給を停止することでモータへの電流の供給を停止する場合と比較して、制動手段を解除してモータを再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。すなわち、待機状態の産業用ロボットを再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。したがって、本発明では、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。
【００１１】
本発明において、モータ駆動手段は、制御手段からモータへの電流供給停止指令が入力されると、モータに流れる電流を監視しながらモータへ電流が供給されないように所定の制御を行うことが好ましい。このように構成すると、制御手段がモータに流れる電流を監視しながら、モータへ電流が供給されないようにモータ駆動手段を制御する場合と比較して、制御手段での処理を簡素化することが可能になる。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、本発明のロボット制御装置の制御方法は、産業用ロボットを駆動するためのモータと、モータを制動するための制動手段と、モータを駆動するモータ駆動手段とを備えるロボット制御装置の制御方法であって、制動手段が作動してモータが停止するとともに電力が供給された状態のモータ駆動手段がモータへの電流の供給を停止する産業用ロボットの待機モードへの移行ステップを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のロボット制御装置の制御方法では、待機モードへの移行ステップを経て待機モードへ移行すると、制動手段が作動してモータが停止するとともに電力が供給された状態のモータ駆動手段がモータへの電流の供給を停止する。そのため、産業用ロボットの待機時には、たとえば、モータによって昇降するアーム等の落下を防止しつつ、待機時における産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になる。また、本発明では、待機モードにおいて、電力が供給された状態のモータ駆動手段がモータへの電流の供給を停止するため、待機モードにおいて、モータ駆動手段への電力の供給を停止することでモータへの電流の供給を停止する場合と比較して、待機モードの産業用ロボットが再起動するまでの時間を短縮することが可能になる。したがって、本発明では、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。
【００１４】
本発明において、ロボット制御装置の制御方法は、モータ駆動手段がモータへ電流を供給してモータを停止させている状態でモータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、第１判断ステップでモータの駆動命令がない場合に待機モードへの移行命令があるか否かを判断する第２判断ステップと、第２判断ステップで待機モードへの移行命令がある場合に待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、経過時間計測開始ステップ後、待機モード移行時間の経過前にモータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、第３判断ステップで、モータの駆動命令がないまま待機モード移行時間が経過すると、移行ステップへ進むことが好ましい。
【００１５】
このように構成すると、第２判断ステップで待機モードへの移行命令がある場合にのみ、経過時間計測開始ステップで経過時間の計測を始める。そのため、第１判断ステップでモータの駆動命令がないたびに、経過時間計測開始ステップで経過時間の計測を始める場合と比較して、ロボット制御装置での制御処理を簡素化することが可能になる。また、第１判断ステップでモータの駆動命令がないたびに、経過時間計測開始ステップで経過時間の計測を始める場合と比較して、待機モードへの移行頻度を低減することが可能になる。したがって、待機状態にある産業用ロボットを再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。
【００１６】
また、このように構成すると、第２判断ステップで待機モードへの移行命令がある場合にのみ、待機モードに移行することが可能になるため、産業用ロボットが所定の状態にあるときだけ、待機モードに移行することが可能になる。さらに、このように構成すると、移行時間設定ステップにおいて、産業用ロボットの状況や産業用ロボットが設置されるシステム全体の状況等に応じた適切な待機モード移行時間を設定することが可能になる。
【００１７】
また、本発明において、ロボット制御装置の制御方法は、モータ駆動手段がモータへ電流を供給してモータを停止させている状態でモータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、第１判断ステップでモータの駆動命令がない場合に待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、経過時間計測開始ステップ後、待機モード移行時間の経過前にモータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、第３判断ステップで、モータの駆動命令がないまま待機モード移行時間が経過すると、移行ステップへ進んでも良い。この場合には、移行時間設定ステップにおいて、産業用ロボットの状況や産業用ロボットが設置されるシステム全体の状況等に応じた適切な待機モード移行時間を設定することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明のロボット制御装置では、待機時のアーム等の落下を防止しつつ待機時の産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になり、かつ、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。また、本発明のロボット制御装置の制御方法によれば、待機時のアーム等の落下を防止しつつ待機時の産業用ロボットの消費電力を低減することが可能になり、かつ、産業用ロボットのスループットを向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの平面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図３】図１に示す産業用ロボットの概略動作を説明するための概念図である。
【図４】図１に示す産業用ロボットのロボット制御装置の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図１に示す産業用ロボットの待機モードに関連するロボット制御装置の制御フローの一例を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す産業用ロボットの待機モードに関連するロボット制御装置の制御フローの他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の平面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット１を示す図である。図３は、図１に示す産業用ロボット１の概略動作を説明するための概念図である。
【００２２】
本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、たとえば、液晶ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するための搬送用のロボットである。このロボット１は、特に大型の基板２の搬送に適した大型のロボットである。図１、図２に示すように、ロボット１は、基板２が搭載される２個のハンド３と、２個のハンド３のそれぞれが先端側に連結される２本のアーム４と、２本のアーム４を支持する本体部５と、本体部５を水平方向に移動可能に支持するベース部材６とを備えている。本体部５は、２本のアーム４の基端側を支持するとともに上下動可能な支持部材８と、支持部材８を上下方向に移動可能に支持する柱状部材９と、本体部５の下端部分を構成するとともにベース部材６に対して水平移動可能な基台１０と、柱状部材９の下端が固定されるとともに基台１０に対して旋回可能な旋回部材１１とを備えている。
【００２３】
ハンド３の基端は、アーム４の先端に回動可能に連結されている。アーム４は、２個の関節部を有し、本体部５に対して伸縮するように構成されている。また、アーム４の基端は、支持部材８に固定されている。本形態では、２個のハンド３と２本のアーム４とが上下方向に重なるように配置されている。
【００２４】
このロボット１では、柱状部材９に対して支持部材８がハンド３およびアーム４と一緒に上下動する。すなわち、矢印Ｚの方向へ支持部材８が移動する。また、本体部５に対してアーム４が伸縮する。具体的には、矢印Ｚの方向に略直交する矢印Ｘの方向へハンド３が直線状に移動するようにアーム４が伸縮する。さらに、ベース部材６に対して基台１０が水平移動する。具体的には、矢印Ｚの方向と矢印Ｘの方向とに略直交する矢印Ｙの方向に基台１０が水平移動する。さらに、基台１０に対して旋回部材１１が旋回する。
【００２５】
これらの動作によって、ロボット１は、基板２の搬送を行う。たとえば、図３に示すように、ロボット１は、上流工程から供給される基板２を取出位置Ｐ１で供給用のカセット（図示省略）から取り出して、取り出した基板２を排出位置Ｐ２で排出用のカセット（図示省略）に置いた後に、待機位置Ｐ３で待機する。
【００２６】
取出位置Ｐ１では、ロボット１は、縮んでいたアーム４を伸ばして、供給用のカセットの中の基板２をハンド３に載置する。取出位置Ｐ１で基板２をハンド３に載置すると、ロボット１は、伸びていたアーム４を縮ませるとともに、旋回部材１１を１８０°旋回させながら、排出位置Ｐ２へ向かう。排出位置Ｐ２へ向かうときには、たとえば、支持部材８がハンド３およびアーム４と一緒に矢印Ｚの方向へ移動し、また、ベース部材６に対して基台１０が矢印Ｙの方向へ移動する。
【００２７】
排出位置Ｐ２では、ロボット１は、縮んでいたアーム４を再び伸ばして、排出用のカセットの中に基板２を置く。排出位置Ｐ２で排出用のカセットの中に基板２を置くと、ロボット１は、伸びていたアーム４を再び縮ませるとともに、旋回部材１１を１８０°旋回させて、待機位置Ｐ３へ向かう。待機位置Ｐ３へ向かうときには、たとえば、支持部材８がハンド３およびアーム４と一緒に矢印Ｚの方向へ移動し、また、ベース部材６に対して基台１０が矢印Ｙの方向へ移動する。また、ロボット１は、取出位置Ｐ１への移動命令があるまで、待機位置Ｐ３で待機する。なお、ロボット１は、取出位置Ｐ１において、たとえば、２ｍ（メートル）の高さに配置される基板２を取り出し、排出位置Ｐ２において、たとえば、３ｍの高さに基板２を置く。また、ロボット１は、待機位置Ｐ３において、たとえば、ハンド３およびアーム４の高さが２ｍとなっている状態で待機する。
【００２８】
（ロボット制御装置の構成）
図４は、図１に示す産業用ロボット１のロボット制御装置１５の概略構成を説明するためのブロック図である。
【００２９】
ロボット１は、ロボット１を制御するためのロボット制御装置１５を備えている。ロボット制御装置１５は、ロボット１を制御するコントローラ１６と、支持部材８を昇降させる（すなわち、ハンド３およびアーム４を昇降させる）昇降用モータ１７と、昇降用モータ１７を制動するための制動手段としての電磁ブレーキ１８とを備えている。また、コントローラ１６には、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の上位制御装置１９が接続されている。上位制御装置１９は、ロボット１を含む基板２の製造システムの全体を制御する機能を果たしている。なお、本形態の昇降用モータ１７は、ロボット１を駆動するためのモータである。
【００３０】
コントローラ１６は、昇降用モータ１７を駆動するモータ駆動手段としてのモータドライバ２０と、モータドライバ２０に電力を供給する電力供給手段２１とを備えている。また、コントローラ１６は、電磁ブレーキ１８、モータドライバ２０および電力供給手段２１を制御する制御手段としての制御回路２２を備えている。電力供給手段２１は、電源２４と、スイッチ２５と、電源回路２６とから構成されている。制御回路２２は、ＣＰＵ２７と、ＲＯＭ２８と、ＲＡＭ２９とを備えている。
【００３１】
昇降用モータ１７は、サーボモータである。具体的には、本形態の昇降用モータ１７は、ＤＣブラシレスモータである。この昇降用モータ１７は、昇降用モータ１７をサーボ制御するためのエンコーダ３０を備えている。エンコーダ３０は、制御回路２２のＣＰＵ２７に接続されており、エンコーダ３０からの出力信号は、ＣＰＵ２７に入力される。
【００３２】
電磁ブレーキ１８は、たとえば、無励磁作動型のブレーキであり、コイルが収納されるケース体と、ケース体に固定されるサイドプレートと、ケース体に対して軸方向に移動可能に配置されるアマーチュアと、サイドプレートとアマーチュアとの間に配置されるブレーキディスクと、アマーチュアをブレーキディスクに向かって付勢する圧縮コイルバネとを備えている。ブレーキディスクは、昇降用モータ１７の出力軸に連結される減速機の入力軸に固定されている。
【００３３】
また、電磁ブレーキ１８は、スイッチ３１を介して電源２４に接続されている。スイッチ３１には、ＣＰＵ２７が接続されている。本形態では、ＣＰＵ２７からの制御信号に基づいてスイッチ３１が閉じると、電源２４から電磁ブレーキ１８に電流が供給されて電磁ブレーキ１８のコイルが通電状態になる。コイルが通電状態となると、アマーチュアがケース体に吸引されて、ブレーキディスクが解放される。一方、ＣＰＵ２７からの制御信号に基づいてスイッチ３１が開くと、電磁ブレーキ１８のコイルへの通電が停止される。コイルへの通電が停止されると、圧縮コイルバネの付勢力でアマーチュアとサイドプレートとの間にブレーキディスクが挟まれて、減速機は急激に制動される。すなわち、昇降用モータ１７は急激に制動される。なお、この電磁ブレーキ１８は、基板２、ハンド３、アーム４および支持部材８等を含む上下方向に移動する部分を十分に停止させることができる制動力を有している。
【００３４】
モータドライバ２０は、サーボモータである昇降用モータ１７を駆動するサーボドライバであり、トランジスタ等の半導体スイッチ（図示省略）やＣＰＵ（図示省略）等を備えている。モータドライバ２０には、電源回路２６とＣＰＵ２７とが接続されている。このモータドライバ２０は、ＣＰＵ２７からの制御信号に基づいて、昇降用モータ１７に電流を供給して昇降用モータ１７を駆動する。なお、本形態のモータドライバ２０は、後述のロボット１の待機モードにおいて、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行う。
【００３５】
電源２４は、交流電源である。この電源２４は、スイッチ２５を介して電源回路２６に接続されるとともに、スイッチ３１を介して電磁ブレーキ１８に接続されている。電源回路２６は、電源２４から入力される交流電力を直流電力に変換してモータドライバ２０に供給する機能を果たしており、図示を省略する整流ダイオードやコンデンサ等を備えている。また、電源回路２６は、スイッチ２５が閉じたときの突入電流によるスイッチ２５の溶着等を防止するための突入電流防止抵抗（図示省略）等を備えている。
【００３６】
ＲＯＭ２８およびＲＡＭ２９は、ＣＰＵ２７に接続されている。ＲＯＭ２８には、ロボット制御装置１５を制御するための制御プログラムが記憶されている。この制御プログラムは、取出位置Ｐ１から排出位置Ｐ２への移動命令、排出位置Ｐ２から待機位置Ｐ３への移動命令、待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令および後述の待機モードへの移行命令等によって構成されている。ＲＡＭ２９には、ＣＰＵ２７で所定の演算を行うための各種の情報が一時的に記憶される。また、制御回路２２には、スイッチ３２を介して電源３３が接続されている。
【００３７】
本形態では、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときに所定の条件を満足すると、電磁ブレーキ１８を作動させて昇降用モータ１７を停止させるとともに、モータドライバ２０に電力を供給しながら昇降用モータ１７への電流の供給を停止するロボット１の待機モードへ移行する。以下、この待機モードに関連するロボット制御装置１５の制御方法の一例を説明する。
【００３８】
（ロボット制御装置の制御方法）
図５は、図１に示す産業用ロボット１の待機モードに関連するロボット制御装置１５の制御フローの一例を示すフローチャートである。
【００３９】
図５に示すように、ロボット１全体の電源が投入されると、ＣＰＵ２７からの制御指令に基づいて、ロボット制御装置１５は、所定の初期化動作を行う（ステップＳ１）。また、ＣＰＵ２７は、スイッチ２５をオンの状態にし、電源回路２６を介して電源２４からモータドライバ２０に電力が供給されてモータドライバ２０がオンの状態になるまで待つ（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ２７は、ステップＳ２において、モータドライバ２０に安定した直流電力が供給されるまで待つ。
【００４０】
その後、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令があったか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ３において、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令を待つ。具体的には、ステップＳ３において、ＣＰＵ２７は、待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令を待つ。
【００４１】
ステップＳ３において、駆動命令があると、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７をオンの状態にする（ステップＳ４）。すなわち、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０を制御して、昇降用モータ１７に電流を供給する。また、ＣＰＵ２７は、スイッチ３１をオンの状態にして（閉じて）、電磁ブレーキ１８をオフの状態にする（ステップＳ５）。すなわち、ＣＰＵ２７は、電磁ブレーキ１８を解除する。電磁ブレーキ１８が解除されると、昇降用モータ１７が駆動する。
【００４２】
その後、ＣＰＵ２７は、駆動命令に基づく移動が完了して昇降用モータ１７が停止したか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６で、昇降用モータ１７が停止して、ロボット１が停止すると、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の次の駆動命令があるか否かを判断する（ステップＳ７）。すなわち、ステップＳ７では、ＣＰＵ２７は、制御プログラムに基づく取出位置Ｐ１から排出位置Ｐ２への移動命令、排出位置Ｐ２から待機位置Ｐ３への移動命令あるいは待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令があるか否かを判断する。なお、ステップＳ６で、昇降用モータ１７が停止する場合には、昇降用モータ１７に電流が供給された状態で昇降用モータ１７が停止する。すなわち、この場合には、所定の位置にあるハンド３やアーム４等が落下しないように、昇降用モータ１７を通電状態にしておく。
【００４３】
ステップＳ７において、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令があった場合には、昇降用モータ１７が駆動してステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ７において、昇降用モータ１７の駆動命令がない場合には、ＣＰＵ２７は、ロボット１の待機モードへ移行するための移行命令があったか否かを判断する（ステップＳ８）。具体的には、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく待機モードへの移行命令があったか否かを判断する。
【００４４】
上述のように、本形態では、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときに待機モードへ移行するため、ロボット１が取出位置Ｐ１あるいは排出位置Ｐ２にあって、ステップＳ８で、移行命令がない場合には、ステップＳ７へ戻る。一方、ロボット１が待機位置Ｐ３にあり、かつ、ステップＳ８で移行命令があった場合には、ＣＰＵ２７は、待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する（ステップＳ９）。
【００４５】
ステップＳ９では、ＣＰＵ２７は、上位制御装置１９から入力される情報に基づいて適切な待機モード移行時間を設定する。たとえば、上流工程での処理状況等の影響で、現状、取出位置Ｐ１に基板２はないが、比較的短時間で取出位置Ｐ１に基板２が供給されるような場合には、ステップＳ９において、ＣＰＵ２７は、比較的長い待機モード移行時間を設定する。また、たとえば、上流工程での処理状況等の影響で、現状、取出位置Ｐ１に基板２がなく、かつ、取出位置Ｐ１に基板２が供給されるまでに時間がかかることが明らかな場合には、ＣＰＵ２７は、ステップＳ９において、比較的短い待機モード移行時間を設定する。
【００４６】
ステップＳ９で待機モード移行時間が設定されると、ＣＰＵ２７は、待機モード移行時間設定後の経過時間の計測を始める（ステップＳ１０）。また、ＣＰＵ２７は、経過時間の計測開始後、待機モード移行時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１１）、待機モード移行時間が経過していない場合には、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の次の駆動命令があるか否かを判断する（ステップＳ１２）。すなわち、ステップＳ１２では、ＣＰＵ２７は、制御プログラムに基づく待機位置Ｐ３から取出位置Ｐ１への移動命令があるか否かを判断する。
【００４７】
ステップＳ１２において、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく昇降用モータ１７の駆動命令があった場合には、昇降用モータ１７が駆動してステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ１２において、昇降用モータ１７の駆動命令がない場合には、ステップＳ１１へ戻る。
【００４８】
また、ステップＳ１１において、経過時間の計測開始後、待機モード移行時間が経過した場合には、ＣＰＵ２７は、スイッチ３１をオフの状態にして（開いて）、電磁ブレーキ１８をオンの状態にする（ステップＳ１３）。すなわち、ステップＳ１３では、ＣＰＵ２７は電磁ブレーキ１８を作動させて昇降用モータ１７を停止させる。
【００４９】
また、ＣＰＵ２７は、電磁ブレーキ１８を作動させた状態で、かつ、スイッチ２５のオンの状態を維持してモータドライバ２０に電力を供給しながら、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７をオフの状態にする（ステップＳ１４）。すなわち、ステップＳ１４では、ＣＰＵ２７は、電力供給手段２１を制御してモータドライバ２０に電力を供給しながら、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７への電流の供給を停止する。具体的には、ステップＳ１４では、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０に対して昇降用モータ１７への電流供給停止指令を出力し、モータドライバ２０は、ＣＰＵ２７から昇降用モータ１７への電流供給停止指令が入力されると、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行う。たとえば、モータドライバ２０は、モータドライバ２０の半導体スイッチのオンオフ制御を行ったり、この半導体スイッチをオフの状態にしたりすることで、昇降用モータ１７へ電流が供給されないようにする。
【００５０】
ステップＳ１４で、電力が供給された状態のモータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止すると、ロボット１の待機モードとなる。また、ロボット１が待機モードになると、ステップＳ３へ戻る。
【００５１】
本形態では、ステップＳ７は、モータドライバ２０が昇降用モータ１７へ電流を供給して昇降用モータ１７を停止させている状態で昇降用モータ１７の駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップであり、ステップＳ８は、第１判断ステップであるステップＳ７で昇降用モータ１７の駆動命令がない場合に待機モードへの移行命令があるか否かを判断する第２判断ステップである。また、ステップＳ９は、第２判断ステップであるステップＳ８で待機モードへの移行命令がある場合に待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップであり、ステップＳ１０は、移行時間設定ステップであるステップＳ９後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップである。さらに、ステップＳ１１、Ｓ１２は、経過時間計測開始ステップであるステップＳ１０後、待機モード移行時間の経過前に昇降用モータ１７の駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップである。また、ステップＳ１３、Ｓ１４は、電磁ブレーキ１８が作動して昇降用モータ１７が停止するとともに電力が供給された状態のモータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止するロボット１の待機モードへの移行ステップである。
【００５２】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ロボット１の待機モードにおいて、電磁ブレーキ１８が作動して昇降用モータ１７が停止するとともに、モータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止している。そのため、ロボット１の待機時には、昇降用モータ１７によって昇降するハンド３やアーム４等の落下を防止しつつ、待機時におけるロボット１の消費電力を低減することができる。
【００５３】
本形態では、待機モードにおいて、電力が供給された状態のモータドライバ２０が昇降用モータ１７への電流の供給を停止している。そのため、待機モードにおいて、モータドライバ２０への電力の供給を停止することで昇降用モータ１７への電流の供給を停止する場合と比較して、待機モードのロボット１が再起動するまでの時間を短縮することができる。たとえば、待機モードにおいて、モータドライバ２０への電力の供給が停止されている場合には、モータドライバ２０の起動時にスイッチ２５の溶着有無の検出および電源回路２６を構成するコンデンサへの突入電流を抑制するための所定の動作を行うため、待機モードのロボット１が再起動するまでに約３秒かかるが、待機モードにおいて、モータドライバ２０に電力が供給されている場合には、モータドライバ２０の起動時の所定の動作が不要になるため、待機モードのロボット１は、約０．２秒で再起動する。したがって、本形態では、ロボット１のスループットを向上させることができる。
【００５４】
本形態では、ステップＳ１４において、モータドライバ２０は、ＣＰＵ２７から昇降用モータ１７への電流供給停止指令が入力されると、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行っている。そのため、ＣＰＵ２７が昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら、昇降用モータ１７へ電流が供給されないようにモータドライバ２０を制御する場合と比較して、ＣＰＵ２７での処理を簡素化することができる。したがって、待機モードにおけるＣＰＵ２７での消費電力を低減することができる。
【００５５】
本形態では、ステップＳ８で待機モードへの移行命令がある場合にのみ、ステップＳ９で待機モード移行時間が設定され、ステップＳ１０で経過時間の計測を始めている。そのため、ステップＳ７で昇降用モータ１７の駆動命令がないたびに、経過時間の計測を始める場合と比較して、ロボット制御装置１５での制御処理を簡素化することができる。また、ステップＳ７で昇降用モータ１７の駆動命令がないたびに、経過時間の計測を始める場合と比較して、待機モードへの移行頻度を低減することが可能になる。したがって、待機状態にあるロボット１を再起動させるまでの時間を短縮することが可能になる。さらに、ステップＳ８で待機モードへの移行命令がある場合にのみ、待機モードに移行することが可能になるため、たとえば、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときだけ、待機モードに移行することが可能になる。
【００５６】
本形態では、ステップＳ９において、ＣＰＵ２７は、上位制御装置１９から入力される情報に基づいて適切な待機モード移行時間を設定している。そのため、上述のように、たとえば、上流工程での処理状況等に応じた適切な待機モード移行時間を設定することが可能になる。
【００５７】
なお、本形態において、ロボット１が待機モードになったときには、モータドライバ２０の発熱がないため、モータドライバ２０の冷却用ファンモータ（図示省略）を停止させたり、この冷却用ファンモータの回転数を下げても良い。また、ロボット１が待機モードになったときに、ロボット１内に設置された塵埃吸引用のファンモータ（図示省略）を停止させたり、このファンモータの回転数を下げても良い。さらに、ロボット１が待機モードになったときには、制御回路２２での制御処理が減るため、制御回路２２を間欠的にオンの状態にして、制御回路２２で所定の起動命令のみの監視を行っても良い。これらの場合には、待機モードにおけるロボット１での消費電力を効果的に低減することができる。なお、モータドライバ２０の温度を検出するとともに、この温度の検出結果に基づいて、モータドライバ２０の冷却用ファンモータを停止させたり、この冷却用ファンモータの回転数を下げたりすることで、ロボット１での消費電力を低減しても良い。また、ロボット１内の塵埃を検出するとともに、この塵埃の検出結果に基づいて、塵埃吸引用のファンモータを停止させたり、このファンモータの回転数を下げたりすることで、ロボット１での消費電力を低減しても良い。
【００５８】
また、ロボット１が待機モードになったときに、コントローラ１６が上位制御装置１９にロボット１が待機モードであるとの情報を出力して、上位制御装置１９がロボット１の周辺装置を待機モードすることで、ロボット１が設置されるシステム全体の消費電力を低減しても良い。たとえば、ロボット１が待機モードになったときに、ロボット１の周囲の照明を消すことで、ロボット１が設置されるシステム全体の消費電力を低減しても良い。
【００５９】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００６０】
上述した形態では、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラム上に待機モードへの移行命令があり、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラムに基づく待機モードへの移行命令があったか否かを判断している。この他にもたとえば、ＲＯＭ２８に記憶された制御プログラム上に待機モードへの移行命令がなく、上位制御装置１９からＣＰＵ２７へ待機モードへの移行命令が入力されても良い。この場合には、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、上位制御装置１９からの待機モードへの移行命令があったか否かを判断する。
【００６１】
上述した形態では、ステップＳ８において、ＣＰＵ２７は、ロボット１の待機モードへ移行するための移行命令があったか否かを判断している。この他にもたとえば、図６に示す制御フローのように、ステップＳ８を省略して、ステップＳ７において昇降用モータ１７の駆動命令がない場合に、ＣＰＵ２７は、ステップＳ９において待機モード移行時間を設定しても良い。また、一定の待機モード移行時間を予め設定するとともに、ステップＳ７において昇降用モータ１７の駆動命令がない場合に、ステップＳ１０へ進んで、経過時間の計測を開始しても良い。
【００６２】
上述した形態では、ステップＳ８で待機モードへの移行命令があった場合に、ステップＳ９へ進んでいる。この他にもたとえば、ステップＳ８で待機モードへの移行命令があった場合にそのままステップＳ１３へ進んでも良い。
【００６３】
上述した形態では、ロボット制御装置１５は、昇降用モータ１７を制動するための制動手段として、電磁ブレーキ１８を備えている。この他にもたとえば、ロボット制御装置１５は、昇降用モータ１７を制動するための制動手段として、電磁ブレーキ１８以外の機械式のブレーキを備えていても良い。たとえば、昇降用モータ１７を制動するための制動手段は、シリンダを使用した空圧ブレーキや油圧ブレーキであっても良い。また、昇降用モータ１７を制動するための制動手段は、ワンウェイクラッチ等を利用した重力による機械式のブレーキであっても良い。
【００６４】
上述した形態では、ロボット１が待機位置Ｐ３にあるときに待機モードへ移行している。この他にもたとえば、ロボット１が取出位置Ｐ１あるいは排出位置Ｐ２にあるときに待機モードへ移行しても良い。
【００６５】
上述した形態では、ステップＳ１４において、モータドライバ２０は、ＣＰＵ２７から昇降用モータ１７への電流供給停止指令が入力されると、昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら昇降用モータ１７へ電流が供給されないように所定の制御を行っている。この他にもたとえば、ステップＳ１４において、ＣＰＵ２７が昇降用モータ１７に流れる電流を監視しながら、昇降用モータ１７へ電流が供給されないようにモータドライバ２０を制御しても良い。
【００６６】
上述した形態では、ロボット１は、２個のハンド３と２本のアーム４とが上下方向に重なるように配置されたいわゆるダブルアームタイプのロボットであるが、ロボット１は、１個のハンド３と１本のアーム４とを備えるいわゆるシングルアームタイプのロボットであっても良い。
【００６７】
上述した形態では、ロボット制御装置１５は、基板２を搬送するための搬送用のロボット１に用いられているが、ロボット制御装置１５は、半導体ウエハ等の基板２以外の被搬送物を搬送するロボットに用いられても良い。また、ロボット制御装置１５は、搬送用のロボット以外のロボットに用いられても良い。また、上述した形態では、ロボット制御装置１５は、ハンド３およびアーム４を昇降させる昇降用モータ１７を備えているが、ロボット制御装置１５は、昇降用モータ１７に代えて、ロボット１を駆動するための他のモータを備えていても良い。この場合の他のモータは、たとえば、ロボット１の停止時に、電磁ブレーキ等のブレーキによって停止して、あるいは、このモータを通電状態にすることで停止して、ハンド、アームおよび／または被搬送物等の何からの構成の重量を支えるモータである。
【００６８】
なお、上述した形態では、ステップＳ１４において、ＣＰＵ２７は、モータドライバ２０に電力を供給しながら、モータドライバ２０を制御して昇降用モータ１７への電流の供給を停止しているが、ＣＰＵ２７は、ステップＳ１４において、モータドライバ２０への電力の供給を停止することで、昇降用モータ１７への電流の供給を停止することも可能である。この場合であっても、図５に示す制御フローにしたがって、ロボット制御装置１５を制御すれば、ロボット１の待機時に、昇降用モータ１７によって昇降するハンド３やアーム４等の落下を防止しつつ、待機時におけるロボット１の消費電力を低減することが可能になり、かつ、ロボット１のスループットを向上させることが可能になるとともに、ロボット１が所定の位置にあるときだけ（たとえば、待機位置Ｐ３にあるときだけ）、待機モードに移行することが可能になる。
【００６９】
すなわち、ステップＳ８において、待機モードへの移行命令があったときにそのまま待機モードへ移行する場合（すなわち、そのままステップＳ１３へ進む場合）には、待機モードへ移行する頻度が高くなるため、ロボット１の再起動に時間がかかる可能性が高くなり、ロボット１のスループットを向上させることが困難になるおそれがあるが、図５に示す制御フローにしたがって、ロボット制御装置１５を制御すれば、待機モードへの移行命令があったときでも必ずしも待機モードへは移行しないため、待機モードへ移行する頻度を低減することが可能になる。したがって、ロボット１の再起動にかかる時間を短縮して、ロボット１のスループットを向上させることが可能になる。
【００７０】
また、ステップＳ６で、昇降用モータ１７が停止したときにそのまま待機モードへの移行時間の計測を開始して（すなわち、そのままステップＳ１０へ進んで）、待機モード移行時間の経過前に昇降用モータ１７の駆動命令がないときに待機モードへ移行する場合には、ロボット１がどの位置にあっても、待機モードに移行してしまうおそれがあるが、図５に示す制御フローにしたがって、ロボット制御装置１５を制御すれば、ロボット１が所定の位置にあるときだけ、待機モードに移行することが可能になる。また、図５に示す制御フローでは、ステップＳ９において、待機モード移行時間をＣＰＵ２７が設定しているため、ロボット１の位置に応じて、待機モード移行時間を設定することも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１ ロボット（産業用ロボット）
４ アーム
１５ ロボット制御装置
１７ 昇降用モータ（モータ）
１８ 電磁ブレーキ（制動手段）
２０ モータドライバ（モータ駆動手段）
２１ 電力供給手段
２２ 制御回路（制御手段）
Ｓ７ 第１判断ステップ
Ｓ８ 第２判断ステップ
Ｓ９ 移行時間設定ステップ
Ｓ１０ 経過時間計測開始ステップ
Ｓ１１、Ｓ１２ 第３判断ステップ
Ｓ１３、Ｓ１４ 移行ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットを駆動するためのモータと、前記モータを制動するための制動手段と、前記モータを駆動するモータ駆動手段と、前記モータ駆動手段に電力を供給する電力供給手段と、前記制動手段、前記モータ駆動手段および前記電力供給手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記制動手段を作動させて前記モータを停止させるとともに、前記制動手段の作動中に前記電力供給手段を制御して前記モータ駆動手段に電力を供給しながら前記モータ駆動手段を制御して前記モータへの電流の供給を停止することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
前記モータは、前記産業用ロボットのアームを昇降させることを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記モータ駆動手段は、前記制御手段から前記モータへの電流供給停止指令が入力されると、前記モータに流れる電流を監視しながら前記モータへ電流が供給されないように所定の制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載のロボット制御装置。
【請求項４】
産業用ロボットを駆動するためのモータと、前記モータを制動するための制動手段と、前記モータを駆動するモータ駆動手段とを備えるロボット制御装置の制御方法であって、
前記制動手段が作動して前記モータが停止するとともに電力が供給された状態の前記モータ駆動手段が前記モータへの電流の供給を停止する前記産業用ロボットの待機モードへの移行ステップを備えることを特徴とするロボット制御装置の制御方法。
【請求項５】
前記モータ駆動手段が前記モータへ電流を供給して前記モータを停止させている状態で前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップで前記モータの駆動命令がない場合に前記待機モードへの移行命令があるか否かを判断する第２判断ステップと、前記第２判断ステップで前記待機モードへの移行命令がある場合に前記待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、前記移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、前記経過時間計測開始ステップ後、前記待機モード移行時間の経過前に前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、
前記第３判断ステップで、前記モータの駆動命令がないまま前記待機モード移行時間が経過すると、前記移行ステップへ進むことを特徴とする請求項４記載のロボット制御装置の制御方法。
【請求項６】
前記モータ駆動手段が前記モータへ電流を供給して前記モータを停止させている状態で前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップで前記モータの駆動命令がない場合に前記待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、前記移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、前記経過時間計測開始ステップ後、前記待機モード移行時間の経過前に前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、
前記第３判断ステップで、前記モータの駆動命令がないまま前記待機モード移行時間が経過すると、前記移行ステップへ進むことを特徴とする請求項４記載のロボット制御装置の制御方法。
【請求項１】
産業用ロボットを駆動するためのモータと、前記モータを制動するための制動手段と、前記モータを駆動するモータ駆動手段と、前記モータ駆動手段に電力を供給する電力供給手段と、前記制動手段、前記モータ駆動手段および前記電力供給手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記制動手段を作動させて前記モータを停止させるとともに、前記制動手段の作動中に前記電力供給手段を制御して前記モータ駆動手段に電力を供給しながら前記モータ駆動手段を制御して前記モータへの電流の供給を停止することを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
前記モータは、前記産業用ロボットのアームを昇降させることを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記モータ駆動手段は、前記制御手段から前記モータへの電流供給停止指令が入力されると、前記モータに流れる電流を監視しながら前記モータへ電流が供給されないように所定の制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載のロボット制御装置。
【請求項４】
産業用ロボットを駆動するためのモータと、前記モータを制動するための制動手段と、前記モータを駆動するモータ駆動手段とを備えるロボット制御装置の制御方法であって、
前記制動手段が作動して前記モータが停止するとともに電力が供給された状態の前記モータ駆動手段が前記モータへの電流の供給を停止する前記産業用ロボットの待機モードへの移行ステップを備えることを特徴とするロボット制御装置の制御方法。
【請求項５】
前記モータ駆動手段が前記モータへ電流を供給して前記モータを停止させている状態で前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップで前記モータの駆動命令がない場合に前記待機モードへの移行命令があるか否かを判断する第２判断ステップと、前記第２判断ステップで前記待機モードへの移行命令がある場合に前記待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、前記移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、前記経過時間計測開始ステップ後、前記待機モード移行時間の経過前に前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、
前記第３判断ステップで、前記モータの駆動命令がないまま前記待機モード移行時間が経過すると、前記移行ステップへ進むことを特徴とする請求項４記載のロボット制御装置の制御方法。
【請求項６】
前記モータ駆動手段が前記モータへ電流を供給して前記モータを停止させている状態で前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップで前記モータの駆動命令がない場合に前記待機モードへ移行するための待機モード移行時間を設定する移行時間設定ステップと、前記移行時間設定ステップ後に経過時間の計測を始める経過時間計測開始ステップと、前記経過時間計測開始ステップ後、前記待機モード移行時間の経過前に前記モータの駆動命令があるか否かを判断する第３判断ステップとを備え、
前記第３判断ステップで、前記モータの駆動命令がないまま前記待機モード移行時間が経過すると、前記移行ステップへ進むことを特徴とする請求項４記載のロボット制御装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５６６１１（Ｐ２０１１−１５６６１１Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９８６（Ｐ２０１０−１８９８６）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]