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公開番号2024150823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-24
出願番号2023063799
出願日2023-04-11
発明の名称電力消費抑制装置および電力消費抑制方法
出願人アズビル株式会社
代理人弁理士法人山王内外特許事務所
主分類B25J 9/10 20060101AFI20241017BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】従来に対し、ロボットアームが軌道を移動する場合での消費電力のピーク値を抑えることを可能とする。
【解決手段】軌道上の中間点ごとかつロボットアーム2が有する軸ごとに、当該軸に設けられたモータの出力を算出するモータ出力算出部103と、モータ出力算出部103による算出結果に基づいて、軌道に対し、ピーク電力を抑えるように、ロボットアーム2が有する各軸の動作タイミングを補正する動作タイミング補正部104とを備えた。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
軌道上の中間点ごとかつロボットアームが有する軸ごとに、当該ロボットアームが当該軌道を移動する場合での、当該軸に設けられたモータの出力を算出するモータ出力算出部と、
前記モータ出力算出部による算出結果に基づいて、前記ロボットアームが軌道を移動する場合での消費電力のピーク値を抑えるよう、当該ロボットアームが有する各軸の動作タイミングを補正する動作タイミング補正部と
を備えた電力消費抑制装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記動作タイミング補正部は、
前記モータ出力算出部による算出結果に基づいて、前記ロボットアームが有する各軸について、処理対象とする順序を、消費電力の大きい順に設定する処理順序設定部と、
前記処理順序設定部により設定された１軸目の軸に対しては、動作時間の範囲内で任意に目標時間を定め、前記処理順序設定部により設定された２軸目以降の軸に対しては、動作時間の範囲内で、当該軸より前に処理対象であった全ての軸での消費電力の合計が小さい時間を目標時間に定める目標時間設定部と、
前記ロボットアームが軌道を移動する場合において、処理対象の軸に対し、前記目標時間設定部により設定された目標時間に消費電力がピーク値となるタイミングが重なるよう、動作タイミングを調整する動作タイミング調整部と、
前記動作タイミング調整部により調整された動作タイミングが制約条件の範囲内であるかを判定する制約条件判定部とを備え、
前記目標時間設定部は、前記制約条件判定部により動作タイミングが制約条件の範囲内ではないと判定された場合、目標時間を変更する
ことを特徴とする請求項１記載の電力消費抑制装置。
【請求項３】
前記動作タイミング補正部は、
閾値を設定する閾値設定部を備え、
前記目標時間設定部は、前記閾値設定部による設定結果に基づいて、動作時間を設定する
ことを特徴とする請求項２記載の電力消費抑制装置。
【請求項４】
モータ出力算出部が、軌道上の中間点ごとかつロボットアームが有する軸ごとに、当該ロボットアームが当該軌道を移動する場合での、当該軸に設けられたモータの出力を算出するステップと、
動作タイミング補正部が、前記モータ出力算出部による算出結果に基づいて、前記ロボットアームが軌道を移動する場合での消費電力のピーク値を抑えるよう、当該ロボットアームが有する各軸の動作タイミングを補正するステップと
を有する電力消費抑制方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロボットアームが軌道を移動する場合での消費電力のピーク値を抑える電力消費抑制装置および電力消費抑制方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットアームとして、複数の関節を有し、各関節に設けられてアームを回転駆動させるモータによって動作する多関節形ロボットが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなロボットアームでは、任意の軌道で動作させる場合に動作中の最大モータ出力を実現できるように、電源および配線の設計が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５６７０５８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、ロボットアームを大きい負荷で高速で動かすような動作を実施させる場合には、出力が大きくなるため、電源の容量に大きくマージンを持たせる必要がある。
特に、複数軸を同時に加速させる動作を実施させる場合には、同じタイミングで各軸のモータが駆動するため、ロボットアーム全体での電力消費が大きくなる。その結果、電源の容量を大きくする必要がある。
【０００５】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来に対し、ロボットアームが軌道を移動する場合での消費電力のピーク値を抑えることが可能となる電力消費抑制装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る電力消費抑制装置は、軌道上の中間点ごとかつロボットアームが有する軸ごとに、当該軸に設けられたモータの出力を算出するモータ出力算出部と、モータ出力算出部による算出結果に基づいて、軌道に対し、ピーク電力を抑えるように、ロボットアームが有する各軸の動作タイミングを補正する動作タイミング補正部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、上記のように構成したので、従来に対し、ロボットアームが軌道を移動する場合での消費電力のピーク値を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係る電力消費抑制装置を含むロボットシステムの構成例を示す図である。
実施の形態１に係る電力消費抑制装置の構成例を示す図である。
実施の形態１における動作タイミング補正部の構成例を示す図である。
実施の形態１に係る電力消費抑制装置の動作例を示すフローチャートである。
実施の形態１における動作タイミング補正部の動作例を示すフローチャートである。
実施の形態１における動作タイミング補正部の動作例を説明する図であって、動作タイミング補正部による動作タイミングの補正前の状態の一例を示す図である。
実施の形態１における動作タイミング補正部の動作例を説明する図であって、動作タイミング補正部により２軸目の軸まで動作タイミングの調整が完了した状態の一例を示す図である。
実施の形態１における動作タイミング補正部の動作例を説明する図であって、動作タイミング補正部により３軸目の軸まで動作タイミングの調整が完了した状態の一例を示す図である。
実施の形態１における動作タイミング補正部の動作例を説明する図であって、動作タイミング補正部による動作タイミングの補正後の状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る電力消費抑制装置１を含むロボットシステムの構成例を示す図である。
ロボットシステムは、図１に示すように、電力消費抑制装置１およびロボットアーム２を備えている。
【００１０】
電力消費抑制装置１は、ロボットアーム２が軌道を移動する場合での消費電力のピーク値を抑えるよう、ロボットアーム２が有する各軸の動作タイミングの補正を行う。この電力消費抑制装置１の構成例については後述する。
なお、電力消費抑制装置１は、システムＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路、またはメモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等により実現される。
（【００１１】以降は省略されています）

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