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JP7645378B2 - Power Supply - Google Patents
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Description

本開示は、ロボットアームを作動させるモータに電源を供給する電源供給装置に関するものである。 The present disclosure relates to a power supply device that provides power to a motor that operates a robot arm.

特許文献1には、直流電源から電源スイッチを介して直流電圧が供給される負荷に並列接続されたバイパスコンデンサへの電源スイッチのオン時における突入電流の発生を抑制し得る電源制御装置が記載されている。Patent document 1 describes a power supply control device that can suppress the occurrence of inrush current when the power switch is turned on in a bypass capacitor connected in parallel to a load to which a DC voltage is supplied from a DC power supply via a power switch.

特許第6467902号公報Patent No. 6467902

ところで、多関節ロボットやスカラロボットなど、ロボットアームを作動させるモータに印加する電圧値を変動制御するアンプ基板を搭載したロボットにおいて、瞬発的な動作を必要とする場面がある。その瞬発的な動作を実現するために、動力電源ラインに並列に容量の大きい電解コンデンサを接続してキャパシタンスを増加させたい場合があるが、アンプ基板のサイズ制限や組み付け場所の高さ制限などにより、必要なキャパシタンスが得られるだけの電解コンデンサを搭載できないことがある。 However, there are times when instantaneous movements are required in robots such as articulated robots and SCARA robots that are equipped with amplifier boards that variably control the voltage applied to the motors that operate the robot arms. To achieve such instantaneous movements, it may be desirable to increase the capacitance by connecting a large-capacity electrolytic capacitor in parallel to the power supply line, but due to size restrictions on the amplifier board or height restrictions on the installation location, it may not be possible to install electrolytic capacitors that are large enough to obtain the required capacitance.

しかし、特許文献1には、キャパシタンスを増加させることは記載されていないので、特許文献1に記載の電源制御装置を用いたとしても、上記問題を解決することはできない。However, since Patent Document 1 does not mention increasing capacitance, the above problem cannot be solved even if the power supply control device described in Patent Document 1 is used.

本開示は、電源ラインのキャパシタンスを増加させたいときに容易にキャパシタンスを増加させることが可能となる電源供給装置を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a power supply device that makes it possible to easily increase the capacitance of a power line when it is desired to increase the capacitance.

上記目的を達成するため、本開示の電源供給装置は、ロボットアームを作動させるモータに電源を供給する電源供給基板と、電源供給基板の電源ラインに並列に接続され、電源ラインのキャパシタンスを増大させる1つ以上の拡張容量基板と、拡張容量基板に設けられ、電源ラインのキャパシタンスを増大させるためのキャパシタと、拡張容量基板に設けられ、拡張容量基板が電源ラインに接続されたときに、電源ラインからキャパシタへ過大な突入電流が流入するのを抑制する突入電流抑制機構と、電源ラインの電圧が第1所定値以上に上昇したときに、拡張容量基板の電源ラインへの接続をオンに切り替える第1切替機構と、を備え、拡張容量基板はさらに、第1切替機構により拡張容量基板の電源ラインへの接続がオンに切り替えられた後、電源ラインの電圧が第2所定値以上に上昇したときに、突入電流抑制機構の突入電流の流入抑制をオフに切り替える第2切替機構を含んでいる。 In order to achieve the above-mentioned object, the power supply device disclosed herein includes a power supply board that supplies power to a motor that operates a robot arm, one or more expanded capacitance boards that are connected in parallel to the power line of the power supply board and increase the capacitance of the power line, a capacitor that is provided on the expanded capacitance board and increases the capacitance of the power line, an inrush current suppression mechanism that is provided on the expanded capacitance board and suppresses excessive inrush current from flowing into the capacitor from the power line when the expanded capacitance board is connected to the power line, and a first switching mechanism that switches on the connection of the expanded capacitance board to the power line when the voltage of the power line rises to or above a first predetermined value, and the expanded capacitance board further includes a second switching mechanism that switches off the inrush current suppression mechanism's suppression of inrush current when the voltage of the power line rises to or above a second predetermined value after the first switching mechanism switches on the connection of the expanded capacitance board to the power line .

本開示によれば、電源ラインのキャパシタンスを増加させたいときに容易にキャパシタンスを増加させることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to easily increase the capacitance of a power line when desired.

部品実装機の構成の概略を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the configuration of a component mounter. 制御装置の電気的な接続関係を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing electrical connections of a control device. 電源供給装置の回路構成を示す電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of a power supply device. 突入電流防止抵抗の作用をシミュレーションするために用いた電気回路図である。FIG. 1 is an electrical circuit diagram used to simulate the operation of an inrush current prevention resistor. 図4の電気回路によるシミュレーション結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a simulation result of the electric circuit of FIG. 4. 図4の電気回路に拡張容量を追加した電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram in which an expansion capacitance is added to the electric circuit of FIG. 4. 図6の電気回路によるシミュレーション結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a simulation result using the electric circuit of FIG. 6. 動力電源ラインに拡張容量を接続する接続態様を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a connection manner for connecting an expansion capacity to a power supply line.

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、部品実装機10の構成の概略を示し、図2は、制御装置60の電気的な接続関係を示している。なお、図1中の上下方向がZ軸方向である。Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Fig. 1 shows an outline of the configuration of the component mounter 10, and Fig. 2 shows the electrical connection relationship of the control device 60. Note that the up-down direction in Fig. 1 is the Z-axis direction.

本実施形態の部品実装機10は、垂直多関節ロボット40と、Z軸方向移動装置50と、ノズル53と、制御装置60(図2参照)とを備える。The component mounting machine 10 of this embodiment comprises a vertical articulated robot 40, a Z-axis direction moving device 50, a nozzle 53, and a control device 60 (see Figure 2).

垂直多関節ロボット40は、4つのロボット可動部(ショルダ42、下アーム43、上アーム44及びリスト45)を備えたものである。4つのロボット可動部は、円柱型のベース部41の上に連結されている。具体的には、ベース部41の上面に、第1関節41jを介してショルダ42が上下軸41aの周りに旋回可能に連結されている。このショルダ42には、第2関節42jを介して下アーム43の下端部が水平軸42aの周りに回転可能に連結されている。下アーム43の上端部には、第3関節43jを介して上アーム44の基端部が水平軸43aの周りに回転可能に連結されている。上アーム44の先端部には、第4関節44jを介してリスト45が上アーム44の長手方向と直交する方向に延びる軸44aの周りに回転可能に連結されている。リスト45には、Z軸方向移動装置50がリスト45と共に軸44aの周りに回転可能に連結されている。第1関節41jは、ショルダ41を回転駆動する第1モータ41mを内蔵し、第2関節42jは、下アーム43を回転駆動する第2モータ42mを内蔵している。第3関節43jは、上アーム44を回転駆動する第3モータ43mを内蔵し、第4関節44jは、リスト45を回転駆動する第4モータ44mを内蔵している。第1~第4モータ41m~44mは、それぞれ第1~第4エンコーダ41e~44e(図2参照)を備えている。本実施形態では、モータとしてサーボモータ、エンコーダとしてロータリーエンコーダを用いるものとする。The vertical articulated robot 40 has four robot movable parts (shoulder 42, lower arm 43, upper arm 44, and wrist 45). The four robot movable parts are connected to the top of a cylindrical base part 41. Specifically, the shoulder 42 is connected to the upper surface of the base part 41 via a first joint 41j so as to be rotatable around the vertical axis 41a. The lower end of the lower arm 43 is connected to the shoulder 42 via a second joint 42j so as to be rotatable around the horizontal axis 42a. The base end of the upper arm 44 is connected to the upper end of the lower arm 43 via a third joint 43j so as to be rotatable around the horizontal axis 43a. The wrist 45 is connected to the tip of the upper arm 44 via a fourth joint 44j so as to be rotatable around an axis 44a extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the upper arm 44. The Z-axis direction moving device 50 is connected to the wrist 45 so as to be rotatable around the axis 44a together with the wrist 45. The first joint 41j incorporates a first motor 41m that rotationally drives the shoulder 41, and the second joint 42j incorporates a second motor 42m that rotationally drives the lower arm 43. The third joint 43j incorporates a third motor 43m that rotationally drives the upper arm 44, and the fourth joint 44j incorporates a fourth motor 44m that rotationally drives the wrist 45. The first to fourth motors 41m to 44m are equipped with first to fourth encoders 41e to 44e (see FIG. 2), respectively. In this embodiment, servo motors are used as the motors, and rotary encoders are used as the encoders.

Z軸方向移動装置50は、装置本体51と、Z軸スライダ52とを備える。装置本体51は、ここでは略直方体の部材であり、リスト45に固定されている。そのため、装置本体51は、軸44aの周りに回転可能である。Z軸スライダ52は、装置本体51の前面に装置本体51の長手方向に沿ってスライド可能に取り付けられている。このZ軸スライダ52は、装置本体51に取り付けられたZ軸駆動装置54(例えばリニアモータとかボールネジ機構)によって駆動される。The Z-axis direction moving device 50 comprises a device body 51 and a Z-axis slider 52. The device body 51 is an approximately rectangular parallelepiped member here, and is fixed to the wrist 45. Therefore, the device body 51 can rotate around the axis 44a. The Z-axis slider 52 is attached to the front surface of the device body 51 so as to be able to slide along the longitudinal direction of the device body 51. This Z-axis slider 52 is driven by a Z-axis drive device 54 (e.g., a linear motor or a ball screw mechanism) attached to the device body 51.

ノズル53は、吸着ヘッド55の下面に設けられている。ノズル53は、ノズル先端の圧力が調整されることにより部品を吸着したり吸着した部品を放したりする。このノズル53は、吸着ヘッド55に着脱自在且つ軸回転可能に取り付けられている。吸着ヘッド55は、Z軸スライダ52に固定されている。そのため、ノズル53は吸着ヘッド55及びZ軸スライダ52と共にスライドする。 The nozzle 53 is provided on the underside of the suction head 55. The nozzle 53 picks up and releases components by adjusting the pressure at the tip of the nozzle. The nozzle 53 is attached to the suction head 55 so that it can be detached and rotated about its axis. The suction head 55 is fixed to the Z-axis slider 52. Therefore, the nozzle 53 slides together with the suction head 55 and the Z-axis slider 52.

制御装置60は、垂直多関節ロボット40の動作やZ軸方向移動装置50の動作を制御する装置である。制御装置60は、図2に示すように、CPU61とROM62とHDD63とRAM64とを備える。CPU61には、第1~第4駆動回路41d~44dや第1~第4位置検出回路41p~44p,Z軸駆動回路54d、Z軸位置検出回路54p、入力装置70、出力装置72が接続されている。第1~第4駆動回路41d~44d及びZ軸駆動回路54dは、第1~第4モータ41m~44m及びZ軸駆動装置54のそれぞれに対応して設けられている。第1~第4駆動回路41d~44d及びZ軸駆動回路54dは、CPU61からの指令信号に基づく電気信号を、それぞれに対応する第1~第4モータ41m~44m及びZ軸駆動装置54へ出力する。第1~第4位置検出回路41p~44pは、各ロボット可動部の位置を検出するためのものであり、第1~第4エンコーダ41e~44eのそれぞれに対応して設けられている。Z軸位置検出回路54pは、ノズル53のZ軸位置を検出するためのものであり、Z軸エンコーダ54eに対応して設けられている。第1~第4位置検出回路41p~44pは、それぞれに対応する第1~第4エンコーダ41e~44eから入力した検出信号に基づいて第1~第4モータ41m~44mの角度位置を検出してCPU61へ出力する。Z軸位置検出回路54pは、Z軸エンコーダ54eから入力した検出信号に基づいてノズル53のZ軸位置を検出してCPU61へ出力する。入力装置70は、オペレータが入力操作を行うキーボードやマウスである。出力装置72は、各種データを画像等の視覚的情報として表示するディスプレイである。The control device 60 is a device that controls the operation of the vertical articulated robot 40 and the operation of the Z-axis direction moving device 50. As shown in FIG. 2, the control device 60 includes a CPU 61, a ROM 62, a HDD 63, and a RAM 64. The first to fourth drive circuits 41d to 44d, the first to fourth position detection circuits 41p to 44p, the Z-axis drive circuit 54d, the Z-axis position detection circuit 54p, the input device 70, and the output device 72 are connected to the CPU 61. The first to fourth drive circuits 41d to 44d and the Z-axis drive circuit 54d are provided corresponding to the first to fourth motors 41m to 44m and the Z-axis drive device 54, respectively. The first to fourth drive circuits 41d to 44d and the Z-axis drive circuit 54d output electric signals based on command signals from the CPU 61 to the corresponding first to fourth motors 41m to 44m and the Z-axis drive device 54, respectively. The first to fourth position detection circuits 41p to 44p are provided to detect the positions of the robot movable parts and correspond to the first to fourth encoders 41e to 44e, respectively. The Z-axis position detection circuit 54p is provided to detect the Z-axis position of the nozzle 53 and corresponds to the Z-axis encoder 54e. The first to fourth position detection circuits 41p to 44p detect the angular positions of the first to fourth motors 41m to 44m based on the detection signals input from the corresponding first to fourth encoders 41e to 44e and output the detected angular positions to the CPU 61. The Z-axis position detection circuit 54p detects the Z-axis position of the nozzle 53 based on the detection signal input from the Z-axis encoder 54e and outputs the detected angular positions to the CPU 61. The input device 70 is a keyboard and a mouse through which the operator performs input operations. The output device 72 is a display that displays various data as visual information such as images.

図3は、電源制御装置100の電気回路の概略を示している。電源制御装置100は主として、交流電源(「電源」と略すこともある)Vと、電源供給基板110と、拡張容量基板120とにより構成されている。電源供給基板110は、電源Vに基づいて動力電源DCLINKをモータ駆動回路112等に供給するものである。拡張容量基板120は、電源供給基板110の動力電源ラインDCLINKのキャパシタンスを拡張させるものである。 Figure 3 shows an outline of the electrical circuit of the power supply control device 100. The power supply control device 100 is mainly composed of an AC power supply (sometimes abbreviated as "power supply") V, a power supply board 110, and an expansion capacitance board 120. The power supply board 110 supplies a power supply DCLINK to the motor drive circuit 112 etc. based on the power supply V. The expansion capacitance board 120 expands the capacitance of the power supply line DCLINK of the power supply board 110.

電源供給基板110は、電源Vの全波整流回路111を介した電源供給基板110への供給をオン/オフする、安全ブレーカとして機能するスイッチS1を備えている。スイッチS1の出力端には、全波整流回路111の入力端が接続されている。全波整流回路111は、電源Vの交流電圧を直流電圧に変換する。全波整流回路111の出力端には、突入電流抑制抵抗R1の一端が接続され、突入電流抑制抵抗R1の他端は、電解コンデンサC1,C2のそれぞれの正極側の一端と接続されている。そして、電解コンデンサC1,C2のそれぞれの負極側の他端は接地されている。また、突入電流抑制抵抗R1と並列に、スイッチS2が接続されている。さらに、電解コンデンサC1,C2のそれぞれの正極側の一端には、モータ駆動回路112の入力端が接続されている。モータ駆動回路112には、上記第1~第4駆動回路41d~44d及びZ軸駆動回路54dが含まれる。モータ駆動回路112の出力端には、モータ200が接続されている。モータ200には、上記第1~第4モータ41m~44m及びZ軸駆動装置54が含まれる。このように電源供給基板110には、スイッチS1からモータ駆動回路112に至るまでの電子部品が載せられている。The power supply board 110 is provided with a switch S1 that functions as a safety breaker that turns on/off the supply of the power supply V to the power supply board 110 via the full-wave rectifier circuit 111. The input terminal of the full-wave rectifier circuit 111 is connected to the output terminal of the switch S1. The full-wave rectifier circuit 111 converts the AC voltage of the power supply V into a DC voltage. One end of the inrush current suppression resistor R1 is connected to the output terminal of the full-wave rectifier circuit 111, and the other end of the inrush current suppression resistor R1 is connected to one end of the positive electrode side of each of the electrolytic capacitors C1 and C2. The other end of the negative electrode side of each of the electrolytic capacitors C1 and C2 is grounded. In addition, a switch S2 is connected in parallel with the inrush current suppression resistor R1. Furthermore, the input terminal of the motor drive circuit 112 is connected to one end of the positive electrode side of each of the electrolytic capacitors C1 and C2. The motor drive circuit 112 includes the first to fourth drive circuits 41d to 44d and the Z-axis drive circuit 54d. A motor 200 is connected to the output terminal of the motor drive circuit 112. The motor 200 includes the first to fourth motors 41m to 44m and the Z-axis drive device 54. In this manner, the power supply board 110 has electronic components mounted thereon from the switch S1 to the motor drive circuit 112.

スイッチS2は、スイッチS1をオンすることにより電源Vから全波整流回路111を介して供給される直流電流(「電流」と略すこともある)を、突入電流抑制抵抗R1を経由して電解コンデンサC1,C2に供給するか、突入電流抑制抵抗R1を迂回してそのまま電解コンデンサC1,C2に供給するかを、スイッチS2のオフとオンにより切り替えるものである。スイッチS2は、動力電源ラインDCLINKの電圧値が所定の電圧値(<全波整流回路111からの出力電圧値)以上に上昇したときに、オフからオンに自動的に切り替わる、例えばリレーにより構成されている。その所定の電圧値、つまり切替閾値は、設定により任意の値に設定できるようになっている。スイッチS1がオフからオンに切り替えられ、電源Vから全波整流回路111を介して電源供給基板110に電流の供給が開始された時点では、電解コンデンサC1,C2に電荷が溜まっていないので、スイッチS2はオフ状態となっている。その後、時間の経過に従って電解コンデンサC1,C2に電荷が溜まっていき、動力電源ラインDCLINKの電圧値が切替閾値以上になると、スイッチS2はオフからオンに自動的に切り替わる。これにより、全波整流回路111から供給される電流は、突入電流抑制抵抗R1を迂回し、スイッチS2を経由して直接、電解コンデンサC1,C2に流れ込む。その後、電解コンデンサC1,C2には電荷が満充電され、動力電源ラインDCLINKの電圧値は全波整流回路111からの出力電圧値まで上昇する。The switch S2 switches between OFF and ON to supply the DC current (sometimes abbreviated as "current") supplied from the power source V through the full-wave rectifier circuit 111 via the inrush current suppression resistor R1 to the electrolytic capacitors C1 and C2, or to bypass the inrush current suppression resistor R1 and directly to the electrolytic capacitors C1 and C2, by turning the switch S1 ON and OFF. The switch S2 is configured, for example, as a relay that automatically switches from OFF to ON when the voltage value of the power source line DCLINK rises above a predetermined voltage value (<output voltage value from the full-wave rectifier circuit 111). The predetermined voltage value, that is, the switching threshold value, can be set to any value by setting. When the switch S1 is switched from OFF to ON and the supply of current from the power source V to the power supply board 110 via the full-wave rectifier circuit 111 begins, no charge is stored in the electrolytic capacitors C1 and C2, so the switch S2 is in the OFF state. After that, electric charges are accumulated in the electrolytic capacitors C1 and C2 as time passes, and when the voltage value of the power supply line DCLINK becomes equal to or higher than the switching threshold value, the switch S2 automatically switches from off to on. As a result, the current supplied from the full-wave rectifier circuit 111 bypasses the inrush current suppression resistor R1 and flows directly into the electrolytic capacitors C1 and C2 via the switch S2. After that, the electrolytic capacitors C1 and C2 are fully charged, and the voltage value of the power supply line DCLINK rises to the output voltage value from the full-wave rectifier circuit 111.

このように、電解コンデンサC1,C2に電荷が溜まっていない初期段階では、全波整流回路111からの電流を、突入電流抑制抵抗R1を経由して電解コンデンサC1,C2に流すようにしたのは、電解コンデンサC1,C2に急激に流れる電流、つまり過大な突入電流を突入電流抑制抵抗R1により制限するためである。過大な突入電流が発生すると、基板の銅箔パターンの焼損や電子部品の破損を招く虞があるため、突入電流抑制抵抗R1により過大な突入電流の発生を抑制している。しかし、全波整流回路111からの電流を常時、突入電流抑制抵抗R1に流していると、動力電源ラインDCLINKの電圧低下や無駄な発熱が生じるため、過大な突入電流が発生する虞がなくなるとき、つまり、所定の電圧値以上に動力電源ラインDCLINKの電圧値が上昇したときに、スイッチS2をオフからオンに切り替えることにより、突入電流抑制抵抗R1を迂回させるようにしている。なお、所定の電圧値は、全波整流回路111からの出力電圧値や用いている電子部品等によって変動するため、汎用的に決定することはできないが、全波整流回路111からの出力電圧値より低い電圧値を経験によりあるいは実験によりその都度決定する。In this way, in the initial stage when no charge has accumulated in the electrolytic capacitors C1 and C2, the current from the full-wave rectifier circuit 111 is passed through the inrush current suppression resistor R1 to the electrolytic capacitors C1 and C2 in order to limit the current that flows suddenly through the electrolytic capacitors C1 and C2, i.e., the excessive inrush current, by the inrush current suppression resistor R1. If an excessive inrush current occurs, there is a risk that the copper foil pattern of the board will burn out or electronic components will be damaged, so the inrush current suppression resistor R1 suppresses the occurrence of an excessive inrush current. However, if the current from the full-wave rectifier circuit 111 is constantly passed through the inrush current suppression resistor R1, a voltage drop and unnecessary heat generation will occur in the power supply line DCLINK, so when there is no risk of an excessive inrush current occurring, that is, when the voltage value of the power supply line DCLINK rises above a predetermined voltage value, the switch S2 is switched from off to on to bypass the inrush current suppression resistor R1. In addition, the specified voltage value cannot be determined universally because it varies depending on the output voltage value from the full-wave rectifier circuit 111 and the electronic components used, etc., but a voltage value lower than the output voltage value from the full-wave rectifier circuit 111 is determined each time through experience or experiment.

また、電源供給基板110の動力電源ラインDCLINKに並列に、拡張容量基板120が、接続線130を介して接続されている。拡張容量基板120は、スイッチS3,S4と、突入電流抑制抵抗R2と、電解コンデンサC3~C5とを備えている。なお、拡張容量基板120に設けられた電子部品S4,R2,C3~C5の接続関係は、電源供給基板110に設けられた電子部品S2,R1,C1,C2の接続関係と略同一であるので、その説明は省略する。 In addition, the expansion capacitance board 120 is connected in parallel to the power supply line DCLINK of the power supply board 110 via a connection line 130. The expansion capacitance board 120 includes switches S3 and S4, an inrush current suppression resistor R2, and electrolytic capacitors C3 to C5. Note that the connection relationship of the electronic components S4, R2, and C3 to C5 provided on the expansion capacitance board 120 is substantially the same as the connection relationship of the electronic components S2, R1, C1, and C2 provided on the power supply board 110, and therefore a description thereof will be omitted.

電解コンデンサC3~C5は、動力電源ラインDCLINKのキャパシタンスを増大させるためのキャパシタである。スイッチS3(「第1切替機構」の一例)は、拡張容量基板120の電源供給基板110への実質的な接続のオン/オフを切り替える。スイッチS3も、上記スイッチS2と同様に、動力電源ラインDCLINKの電圧値が所定の電圧値(<全波整流回路111からの出力電圧値)以上に上昇したときに、オフからオンに自動的に切り替わる、例えばリレーにより構成されている。ただし、スイッチS3は、スイッチS2とは、所定の電圧値、つまり切替閾値が同じではないことがある点で異なっている。スイッチS3の切替閾値を以下、「第1所定値」という。突入電流抑制抵抗R2(「突入電流抑制機構」の一例)は、上記突入電流抑制抵抗R1と同様に、過大な突入電流、つまり動力電源ラインDCLINKからの電流が電荷が溜まっていない電解コンデンサC3~C5に流れ込むことで発生する過大な突入電流を抑制するためのものである。スイッチS4(「第2切替機構」の一例)は、上記スイッチS2と同様に、スイッチS3がオンされることにより動力電源ラインDCLINKから供給される電流を、突入電流抑制抵抗R2を経由して電解コンデンサC3~C5に供給するか、突入電流抑制抵抗R2を迂回してそのまま電解コンデンサC3~C5に供給するかを、スイッチS4のオフとオンにより切り替えるものである。スイッチS4も、上記スイッチS2と同様に、動力電源ラインDCLINKの電圧値が所定の電圧値(<全波整流回路111からの出力電圧値)以上に上昇したときに、オフからオンに自動的に切り替わる、例えばリレーにより構成されている。ただし、スイッチS4は、スイッチS2,S3とは、所定の電圧値、つまり切替閾値が同じではないことがある点で異なっている。スイッチS4の切替閾値を以下、「第2所定値」という。 The electrolytic capacitors C3 to C5 are capacitors for increasing the capacitance of the power supply line DCLINK. The switch S3 (an example of a "first switching mechanism") switches the actual connection of the expansion capacity board 120 to the power supply board 110 on and off. Like the switch S2, the switch S3 is also configured by, for example, a relay that automatically switches from off to on when the voltage value of the power supply line DCLINK rises above a predetermined voltage value (<the output voltage value from the full-wave rectifier circuit 111). However, the switch S3 differs from the switch S2 in that the predetermined voltage value, that is, the switching threshold value, may not be the same. The switching threshold value of the switch S3 is hereinafter referred to as the "first predetermined value". The inrush current suppression resistor R2 (an example of a "inrush current suppression mechanism"), like the inrush current suppression resistor R1, is intended to suppress excessive inrush current, that is, excessive inrush current generated when the current from the power supply line DCLINK flows into the electrolytic capacitors C3 to C5 that do not have accumulated charge. The switch S4 (an example of a "second switching mechanism") switches between supplying the current supplied from the power supply line DCLINK via the inrush current suppression resistor R2 to the electrolytic capacitors C3 to C5 or bypassing the inrush current suppression resistor R2 and directly supplying the current to the electrolytic capacitors C3 to C5, similarly to the switch S2. The switch S4, like the switch S2, is also configured by, for example, a relay that automatically switches from off to on when the voltage value of the power supply line DCLINK rises above a predetermined voltage value (<the output voltage value from the full-wave rectifier circuit 111). However, the switch S4 differs from the switches S2 and S3 in that the predetermined voltage value, that is, the switching threshold value, may not be the same. The switching threshold value of the switch S4 is hereinafter referred to as the "second predetermined value".

図4は、電源供給基板110における突入電流抑制抵抗R1の効果を示すためのシミュレーションに用いた電気回路図である。図4中、図3中の電子部品と同じ電子部品には、同一符号を付している。ただし、電源V1は、直流電源を示しており、図3では、交流電源Vと全波整流回路111とを併せたものに相当する。図4の電気回路図と図3の電気回路図を見比べれば分かるように、図4の電源供給基板110上の電子部品には抵抗R11が追加されている。抵抗R11は、シミュレーションにより得られる出力波形を安定化させるために便宜上用いたものであり、実際には無視してよいものである。なお、各電子部品の近傍に表示された値は、電子部品の規格を示している。 Figure 4 is an electrical circuit diagram used in a simulation to show the effect of the inrush current suppression resistor R1 on the power supply board 110. In Figure 4, the same electronic components as those in Figure 3 are given the same reference numerals. However, the power supply V1 indicates a DC power supply, and in Figure 3, it corresponds to a combination of the AC power supply V and the full-wave rectifier circuit 111. As can be seen by comparing the electrical circuit diagram in Figure 4 with the electrical circuit diagram in Figure 3, a resistor R11 has been added to the electronic components on the power supply board 110 in Figure 4. The resistor R11 is used for convenience to stabilize the output waveform obtained by the simulation, and can be ignored in practice. The values displayed near each electronic component indicate the specifications of the electronic component.

図5は、図4の電気回路によるシミュレーション結果を示している。図5のシミュレーション結果では、0.5秒後、スイッチS1をオフからオンに切り替え、動力電源ラインDCLINKの電圧値が250Vになると、スイッチS2がオフからオンに切り替わっている。その切り替わった時点は、スイッチS1をオフからオンに切り替えた時点から略0.5秒経過した、略1秒の時点である。 Figure 5 shows the results of a simulation using the electric circuit of Figure 4. In the simulation results of Figure 5, 0.5 seconds later, switch S1 is switched from off to on, and when the voltage value of the power supply line DCLINK reaches 250V, switch S2 is switched from off to on. The point in time when this switching occurs is approximately 1 second, approximately 0.5 seconds having passed since switch S1 was switched from off to on.

図5(a)は、動力電源ラインDCLINKの電圧値G1の推移を示している。図5(b)は、実線G2が突入電流抑制抵抗R1に流れる電流値の推移を示し、破線G3が電解コンデンサC1に流れる電流値の推移を示している。図5(c)は、実線G4が突入電流抑制抵抗R1で消費される電力の推移を示し、破線G5が電解コンデンサC1に供給される電力の推移を示している。 Figure 5(a) shows the change in voltage value G1 of the power supply line DCLINK. In Figure 5(b), the solid line G2 shows the change in the current value flowing through the inrush current suppression resistor R1, and the dashed line G3 shows the change in the current value flowing through the electrolytic capacitor C1. In Figure 5(c), the solid line G4 shows the change in the power consumed by the inrush current suppression resistor R1, and the dashed line G5 shows the change in the power supplied to the electrolytic capacitor C1.

0.5秒から略1秒までは、電源V1からの電流は突入電流抑制抵抗R1を経由して電解コンデンサC1に供給されるので、図5(b)の実線G2に示すように、突入電流抑制抵抗R1を流れる電流のピーク値は、略3.0Aとなり、電解コンデンサC1に供給される電流のピーク値も、略1.5Aとなっている。なお、電解コンデンサC1に供給される電流のピーク値が突入電流抑制抵抗R1を流れる電流のピーク値の1/2になっているのは、電解コンデンサC1とC2とで、突入電流抑制抵抗R1を流れる電流を等分割しているからである。このとき仮に、電源V1からの電流を、突入電流抑制抵抗R1を経由させずに直接、電解コンデンサC1に供給したとすると、電解コンデンサC1には、略1400Aの過大な突入電流が瞬間的に流れる。これにより、上述した電源供給基板110上の電子部品の破損や銅箔パターンの焼失などの虞が生ずる。このように突入電流抑制抵抗R1を経由させることで、過大な突入電流の発生が抑制される。一方、0.5秒から略1秒までは、突入電流抑制抵抗R1では、図5(c)の実線G4に示す電力が消費される。この電力消費により突入電流抑制抵抗R1は発熱するので、電流抑制抵抗R1については、その発熱による耐久性に気を付ける必要がある。 From 0.5 seconds to approximately 1 second, the current from the power source V1 is supplied to the electrolytic capacitor C1 via the inrush current suppression resistor R1, so that, as shown by the solid line G2 in FIG. 5(b), the peak value of the current flowing through the inrush current suppression resistor R1 is approximately 3.0 A, and the peak value of the current supplied to the electrolytic capacitor C1 is also approximately 1.5 A. The reason why the peak value of the current supplied to the electrolytic capacitor C1 is 1/2 of the peak value of the current flowing through the inrush current suppression resistor R1 is because the current flowing through the inrush current suppression resistor R1 is equally divided between the electrolytic capacitors C1 and C2. If the current from the power source V1 is supplied directly to the electrolytic capacitor C1 without passing through the inrush current suppression resistor R1, an excessive inrush current of approximately 1400 A will instantaneously flow through the electrolytic capacitor C1. This will cause the risk of damage to the electronic components on the power supply board 110 described above and the burning of the copper foil pattern. By passing the current through the inrush current suppression resistor R1 in this way, the occurrence of an excessive inrush current is suppressed. Meanwhile, from 0.5 seconds to approximately 1 second, the inrush current suppression resistor R1 consumes power as shown by the solid line G4 in Fig. 5(c). This power consumption causes the inrush current suppression resistor R1 to heat up, so it is necessary to be careful about the durability of the current suppression resistor R1 due to this heat generation.

図6は、電源供給基板110における突入電流抑制抵抗R1の効果と、電源供給基板110に拡張容量基板120を接続した電源制御装置100における突入電流抑制抵抗R2の効果とを比較するためのシミュレーションに用いた電気回路図である。図6中、図3中の電子部品と同じ電子部品には、同一符号を付している。ただし、図6中の電源供給基板110上の電子部品には、図4中の電源供給基板110上の電子部品に付した符号に“b”を追加した符号が付されている。これは、電源供給基板110上の電子部品が、拡張容量基板120が接続された電源供給基板110上の電子部品であるか、拡張容量基板120が接続されていない電源供給基板110上の電子部品であるかを区別するためにそうしているに過ぎない。 Figure 6 is an electrical circuit diagram used in a simulation to compare the effect of the inrush current suppression resistor R1 in the power supply board 110 with the effect of the inrush current suppression resistor R2 in the power supply control device 100 in which the expansion capacitance board 120 is connected to the power supply board 110. In Figure 6, the same electronic components as those in Figure 3 are given the same reference numerals. However, the electronic components on the power supply board 110 in Figure 6 are given reference numerals with the addition of "b" to the reference numerals given to the electronic components on the power supply board 110 in Figure 4. This is done simply to distinguish whether the electronic components on the power supply board 110 are electronic components on the power supply board 110 to which the expansion capacitance board 120 is connected or electronic components on the power supply board 110 to which the expansion capacitance board 120 is not connected.

図7は、図6の電気回路によるシミュレーション結果を示している。図7のシミュレーション結果でも、図5のシミュレーション結果と同様に、0.5秒後、スイッチS1,S1bをオフからオンに切り替え、動力電源ラインDCLINK,DCLINKBの電圧値が250Vになると、スイッチS2,S2bがオフからオンに切り替わっている。その切り替わった時点は、スイッチS1,S1bをオフからオンに切り替えた時点から略0.5秒経過した、略1秒の時点である。また、スイッチS3は、動力電源ラインDCLINKの電圧値が250Vになると、オフからオンに切り替わっている。なお、図7中、図5中のグラフと対応するグラフには同一符号を付している。 Figure 7 shows the results of a simulation using the electric circuit of Figure 6. In the simulation results of Figure 7, as in the simulation results of Figure 5, after 0.5 seconds, switches S1 and S1b are switched from off to on, and when the voltage value of the power supply lines DCLINK and DCLINKB reaches 250V, switches S2 and S2b are switched from off to on. The switching occurs at a point of approximately 1 second, approximately 0.5 seconds after switches S1 and S1b are switched from off to on. In addition, switch S3 is switched from off to on when the voltage value of the power supply line DCLINK reaches 250V. Note that graphs in Figure 7 that correspond to those in Figure 5 are given the same reference numerals.

図7(a)は、実線G1が動力電源ラインDCLINKの電圧値の推移を示し、破線G11が動力電源ラインexDCLINKの電圧値の推移を示している。図7(b)は、実線G2が突入電流抑制抵抗R1bに流れる電流値の推移を示し、破線G3が電解コンデンサC1bに流れる電流値の推移を示している。図7(c)は、実線G21が突入電流抑制抵抗R2に流れる電流値の推移を示し、破線G31が電解コンデンサC3に流れる電流値の推移を示している。図7(d)は、実線G4が突入電流抑制抵抗R1bで消費される電力の推移を示し、破線G41が突入電流抑制抵抗R2で消費される電力の推移を示している。図7(e)は、実線G5が電解コンデンサC1bに供給される電力の推移を示し、破線G51が電解コンデンサC3に供給される電力の推移を示している。In FIG. 7(a), the solid line G1 indicates the change in the voltage value of the power supply line DCLINK, and the dashed line G11 indicates the change in the voltage value of the power supply line exDCLINK. In FIG. 7(b), the solid line G2 indicates the change in the current value flowing through the inrush current suppression resistor R1b, and the dashed line G3 indicates the change in the current value flowing through the electrolytic capacitor C1b. In FIG. 7(c), the solid line G21 indicates the change in the current value flowing through the inrush current suppression resistor R2, and the dashed line G31 indicates the change in the current value flowing through the electrolytic capacitor C3. In FIG. 7(d), the solid line G4 indicates the change in the power consumed by the inrush current suppression resistor R1b, and the dashed line G41 indicates the change in the power consumed by the inrush current suppression resistor R2. In FIG. 7(e), the solid line G5 indicates the change in the power supplied to the electrolytic capacitor C1b, and the dashed line G51 indicates the change in the power supplied to the electrolytic capacitor C3.

略1秒から略2.8秒までは、動力電源ラインDCLINKからの電流は突入電流抑制抵抗R2を経由して電解コンデンサC3に供給されるので、図7(c)の実線G21に示すように、過大な突入電流が抑制される。また、略1秒から略2.8秒までは、突入電流抑制抵抗R2で消費される電力のピーク値は、0.5秒から略1秒までに突入電流抑制抵抗R1で消費される電力のピーク値と比較して低下している。これは、突入電流抑制抵抗R2の値が突入電流抑制抵抗R1の値より大きいため、突入電流抑制抵抗R2を通る電流がより制限されているからである。したがって、突入電流抑制抵抗R2の発熱による温度上昇は、突入電流抑制抵抗R1の発熱による温度上昇より低くなる。その結果、電流抑制抵抗として、R1とR2とで同様の構成のものを用いた場合、突入電流抑制抵抗R2の発熱による耐久性は、電流抑制抵抗R1のそれより向上する。このように突入電流抑制抵抗R2を通る電流をより制限すると、電解コンデンサC3~C5へ供給される突入電流はより制限されるので、電解コンデンサC3~C5へ供給される時間当たりの電荷量が少なくなり、その結果、図7(a)の破線G11に示すように、動力電源ラインexDCLINKの電圧値の上昇は緩やかになる。つまり、スイッチS1をオフからオンに切り替えてから電源制御装置100がスタンバイ状態になるまでの時間が遅くなる。このため、突入電流抑制抵抗R2の抵抗値は、突入電流抑制抵抗R2の耐久性や電源制御装置100がスタンバイ状態になるまでの時間などを比較考量して決めることが望ましい。From about 1 second to about 2.8 seconds, the current from the power supply line DCLINK is supplied to the electrolytic capacitor C3 via the inrush current suppression resistor R2, so that excessive inrush current is suppressed, as shown by the solid line G21 in FIG. 7(c). Also, from about 1 second to about 2.8 seconds, the peak value of the power consumed by the inrush current suppression resistor R2 is lower than the peak value of the power consumed by the inrush current suppression resistor R1 from 0.5 seconds to about 1 second. This is because the value of the inrush current suppression resistor R2 is larger than the value of the inrush current suppression resistor R1, so the current passing through the inrush current suppression resistor R2 is more limited. Therefore, the temperature rise due to heat generation of the inrush current suppression resistor R2 is lower than the temperature rise due to heat generation of the inrush current suppression resistor R1. As a result, when the current suppression resistors R1 and R2 have the same configuration, the durability due to heat generation of the inrush current suppression resistor R2 is improved compared to that of the current suppression resistor R1. By further restricting the current passing through the inrush current suppression resistor R2 in this way, the inrush current supplied to the electrolytic capacitors C3 to C5 is further restricted, so that the amount of charge supplied per unit time to the electrolytic capacitors C3 to C5 is reduced, and as a result, as shown by the dashed line G11 in Fig. 7(a), the voltage value of the power supply line exDCLINK rises more slowly. In other words, the time it takes for the power supply control device 100 to enter standby after the switch S1 is switched from off to on is delayed. For this reason, it is desirable to determine the resistance value of the inrush current suppression resistor R2 by taking into consideration the durability of the inrush current suppression resistor R2, the time it takes for the power supply control device 100 to enter standby, and the like.

また、スイッチS4の上記第2所定値は、過大な突入電流が電解コンデンサC3~C5へ流れ込む虞がなくなるような値になるまで上昇したときの動力電源ラインexDCLINKの電圧値である。この第2所定値も、スイッチS2の上記切替閾値と同様に、汎用的に決定することはできない。つまり、動力電源ラインexDCLINKの電圧値が第2所定値を下回っている間は、動力電源ラインDCLINKからの電流は突入電流抑制抵抗R2を経由して電解コンデンサC3~C5へ供給され、突入電流は突入電流抑制抵抗R2により制限される。しかし、動力電源ラインexDCLINKの電圧値が第2所定値以上になると、動力電源ラインDCLINKからの電流は突入電流抑制抵抗R2を迂回して直接、電解コンデンサC3~C5へ供給される。このとき、動力電源ラインDCLINKと動力電源ラインexDCLINKとの電位差の大きさに応じて突入電流の電流値が決まるが、その電流値は、電解コンデンサC3~C5以降の電子部品の規格等に応じて過大となるかどうかが決まるからである。 The second predetermined value of switch S4 is the voltage value of the power supply line exDCLINK when it rises to a value at which there is no risk of excessive inrush current flowing into electrolytic capacitors C3 to C5. This second predetermined value, like the switching threshold of switch S2, cannot be determined universally. In other words, while the voltage value of the power supply line exDCLINK is below the second predetermined value, the current from the power supply line DCLINK is supplied to electrolytic capacitors C3 to C5 via inrush current suppression resistor R2, and the inrush current is limited by the inrush current suppression resistor R2. However, when the voltage value of the power supply line exDCLINK becomes equal to or greater than the second predetermined value, the current from the power supply line DCLINK is supplied directly to electrolytic capacitors C3 to C5, bypassing the inrush current suppression resistor R2. At this time, the current value of the inrush current is determined according to the magnitude of the potential difference between the power supply line DCLINK and the power supply line exDCLINK, and whether or not the current value becomes excessive is determined according to the specifications of the electronic components subsequent to the electrolytic capacitors C3 to C5.

以上説明したように、本実施形態の電源制御装置100では、電源供給基板110に拡張容量基板120を接続するだけで、突入電流を抑制しながら動力電源ラインDCLINKのキャパシタンスを増大させることができる。また、拡張容量基板120は、自身で動力電源ラインDCLINKの電圧値を監視し、自動的に電源供給基板110への接続のオン/オフを切り替えるので、外部から切替信号を送信する必要がなく、これにより電源供給基板110全体の製造コストを低減することができる。また、キャパシタンスが増大すると、ロボット40の動作中に減速や急停止したときに動力電源ラインDCLINK上に発生する回生エネルギーを熱エネルギーとして消費させる代わりに、再生利用可能なキャパシタンスとして回収できるので、環境に優しい装置となる。As described above, in the power supply control device 100 of this embodiment, the capacitance of the power supply line DCLINK can be increased while suppressing inrush current simply by connecting the expansion capacitance board 120 to the power supply board 110. In addition, the expansion capacitance board 120 monitors the voltage value of the power supply line DCLINK by itself and automatically switches the connection to the power supply board 110 on and off, so there is no need to send a switching signal from the outside, which reduces the manufacturing cost of the entire power supply board 110. In addition, when the capacitance is increased, the regenerative energy generated on the power supply line DCLINK when the robot 40 slows down or suddenly stops during operation can be recovered as recyclable capacitance instead of being consumed as heat energy, making it an environmentally friendly device.

図8は、動力電源ラインに拡張容量を接続する接続態様を示している。そして、図8(a)は、複数のモータを1つの電源供給基板110で制御する場合に拡張容量基板120を接続する態様を示している。図8(b)は、複数のモータを複数の電源供給基板110a~110cで制御する場合に拡張容量基板120を接続する態様の一例を示している。図8(a)の接続態様は、図3に示す接続態様と同じであるので、これ以上の説明は省略する。 Figure 8 shows a connection manner for connecting an expansion capacity to a power supply line. Figure 8(a) shows a manner in which the expansion capacity board 120 is connected when multiple motors are controlled by one power supply board 110. Figure 8(b) shows an example of a manner in which the expansion capacity board 120 is connected when multiple motors are controlled by multiple power supply boards 110a to 110c. The connection manner in Figure 8(a) is the same as the connection manner shown in Figure 3, so further explanation is omitted.

図8(b)に示す電源供給基板110a~110cを、例えば、上記垂直多関節ロボット40の関節41j~43jの内部に組み付けた場合、各電源供給基板110a~110cを数珠つなぎにして接続して行くが、制御軸が本体ベース部から離れるほど、電力供給に遅延が発生したり、動力電源ラインDCLINKが揺れてしまったりする虞が生ずる。手先だけ急峻に稼働させることがあったり、電源供給基板110a~110cの構成部品によって動力電源ラインDCLINKを安定させるために電解コンデンサを実装したいが、実装できない状況であったりすると、図8(b)に示すように、電源供給基板110a~110cの間に拡張容量基板120を接続する態様で電源供給基板110a~110cを中継させることで、動力電源ラインDCLINKのキャパシタンスを増大させて、動力電源ラインDCLINKを安定化させることができる。関節41j~43jの内部は、電源供給基板110a~110cで一杯となっていて、空きがないことが多いので、ロボットアームの中空部分などに拡張容量基板120を設置すれば、空間を無駄なく使用することができる。 When the power supply boards 110a to 110c shown in FIG. 8(b) are assembled inside the joints 41j to 43j of the vertical articulated robot 40, for example, the power supply boards 110a to 110c are connected in a daisy chain, but the further the control axis is from the main body base, the more likely it is that the power supply will be delayed or the power supply line DCLINK will shake. If only the hand is operated suddenly, or if it is desired to install an electrolytic capacitor to stabilize the power supply line DCLINK using the components of the power supply boards 110a to 110c but it is not possible to do so, as shown in FIG. 8(b), the power supply boards 110a to 110c can be relayed in a manner that connects the expansion capacity board 120 between the power supply boards 110a to 110c, thereby increasing the capacitance of the power supply line DCLINK and stabilizing the power supply line DCLINK. The inside of the joints 41j to 43j is often filled with the power supply boards 110a to 110c and there is no free space, so if the expansion capacity board 120 is installed in the hollow part of the robot arm, the space can be used efficiently.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。上記実施形態では、1枚の拡張容量基板120を電源供給基板110に接続する例について説明したが、これに限らず、複数枚の拡張容量基板120を電源供給基板110に接続するようにしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. In the above embodiment, an example in which one expansion capacitance board 120 is connected to the power supply board 110 is described, but this is not limited thereto, and multiple expansion capacitance boards 120 may be connected to the power supply board 110.

40…垂直多関節ロボット、41m~44m…モータ、60…制御装置、100…電源制御装置、110…電源供給基板、111…全波整流回路、112…モータ駆動回路、120…拡張容量基板、130…接続線、200…モータ、V…交流電源、DCLINK…動力電源ライン、S1~S4…スイッチ、R1,R2…突入電流抑制抵抗、C1~C5…電解コンデンサ。
40...vertical articulated robot, 41m to 44m...motors, 60...control device, 100...power supply control device, 110...power supply board, 111...full-wave rectifier circuit, 112...motor drive circuit, 120...expansion capacity board, 130...connection line, 200...motor, V...AC power supply, DCLINK...motor power line, S1 to S4...switches, R1, R2...inrush current suppression resistors, C1 to C5...electrolytic capacitors.

Claims (3)

ロボットアームを作動させるモータに電源を供給する電源供給基板と、
前記電源供給基板の電源ラインに並列に接続され、前記電源ラインのキャパシタンスを増大させる1つ以上の拡張容量基板と、
前記拡張容量基板に設けられ、前記電源ラインのキャパシタンスを増大させるためのキャパシタと、
前記拡張容量基板に設けられ、前記拡張容量基板が前記電源ラインに接続されたときに、前記電源ラインから前記キャパシタへ過大な突入電流が流入するのを抑制する突入電流抑制機構と、
前記電源ラインの電圧が第1所定値以上に上昇したときに、前記拡張容量基板の前記電源ラインへの接続をオンに切り替える第1切替機構と、
を備え
前記拡張容量基板はさらに、
前記第1切替機構により前記拡張容量基板の前記電源ラインへの接続がオンに切り替えられた後、前記電源ラインの電圧が第2所定値以上に上昇したときに、前記突入電流抑制機構の前記突入電流の流入抑制をオフに切り替える第2切替機構
を含む、電源供給装置。
a power supply board that supplies power to a motor that operates the robot arm;
one or more expansion capacitance boards connected in parallel to the power lines of the power supply board to increase the capacitance of the power lines;
a capacitor provided on the expansion capacitance substrate for increasing a capacitance of the power supply line;
an inrush current suppression mechanism provided on the expansion capacitance substrate, the inrush current suppression mechanism suppressing an excessive inrush current from flowing into the capacitor from the power supply line when the expansion capacitance substrate is connected to the power supply line;
a first switching mechanism that switches on a connection of the expansion capacitance substrate to the power supply line when a voltage of the power supply line rises to or exceeds a first predetermined value;
Equipped with
The expansion capacitance substrate further comprises:
a second switching mechanism that switches off the inrush current suppression mechanism's suppression of the inrush current when a voltage of the power supply line rises to a second predetermined value or higher after the first switching mechanism switches on the connection of the expansion capacitance board to the power supply line.
A power supply device comprising :
前記ロボットアームは、複数本あり、複数本の前記ロボットアームは、複数の前記モータにより作動され、複数の前記モータへの電源供給は、複数の前記電源供給基板によりなされている場合、
前記拡張容量基板は、複数の前記電源供給基板の間に接続される、
請求項1に記載の電源供給装置。
When the robot arm includes a plurality of robot arms, the plurality of robot arms are operated by a plurality of motors, and power is supplied to the plurality of motors by a plurality of power supply boards,
The expansion capacitance board is connected between the plurality of power supply boards.
2. The power supply device according to claim 1 .
前記拡張容量基板は、複数本の前記ロボットアームのいずれかの中空部分に設置される、
請求項に記載の電源供給装置。
The expansion capacitance substrate is installed in a hollow portion of any one of the plurality of robot arms.
3. The power supply device according to claim 2 .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018015865A (en) 2016-07-29 2018-02-01 株式会社マキタ Electric working machine
JP2019004643A (en) 2017-06-16 2019-01-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Servo motor control device for welding robot and welding machine
JP2020157401A (en) 2019-03-25 2020-10-01 セイコーエプソン株式会社 Robot system and robot

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308890A (en) * 1998-04-23 1999-11-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Servo controller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018015865A (en) 2016-07-29 2018-02-01 株式会社マキタ Electric working machine
JP2019004643A (en) 2017-06-16 2019-01-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Servo motor control device for welding robot and welding machine
JP2020157401A (en) 2019-03-25 2020-10-01 セイコーエプソン株式会社 Robot system and robot

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