JP2000190093A - Control method for positioning device and actuator - Google Patents

Control method for positioning device and actuator

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JP2000190093A
JP2000190093A JP10365518A JP36551898A JP2000190093A JP 2000190093 A JP2000190093 A JP 2000190093A JP 10365518 A JP10365518 A JP 10365518A JP 36551898 A JP36551898 A JP 36551898A JP 2000190093 A JP2000190093 A JP 2000190093A
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JP
Japan
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actuator
transmission shaft
positioning device
positioning
operation unit
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Application number
JP10365518A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutsugu Fukita
和嗣 吹田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for positioning a work at a given position accurately. SOLUTION: This device comprises an action part 40, a transmission axis 18 for transmitting the movement to the action part 40, an actuator 10 for driving the transmission axis 18, a control device 50 for controlling the actuator 10, and a control means 19 for controlling the movement of the action part 40 or a position detecting means for detecting the position of the action part 40 to the transmission axis 18 and/or the action part 40.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車の
組立工程における作業ステーションに配置され、ワーク
を所定の位置に位置決めする位置決め装置(ロボットや
NC装置)のように、動作部を目標位置に精度良く位置
決めする技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning device (robot or NC device) for positioning a work at a predetermined position, such as a positioning device (robot or NC device) for positioning a work at a predetermined position. It relates to the technique of positioning well.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロボットやNC装置では、ロボットアー
ム等の動作部を所定の位置に精度良く位置決めすること
が求められる。特に、自動車の組立工程においてワーク
を所定の位置に保持する位置決め装置においては、位置
決め精度がそのまま製品精度となるのでその要求が強
い。このような装置として、特開平4−224095号
公報に記載されたものが知られている。この位置決め装
置では、サーボモータによりボールネジを駆動し、この
ボールネジに係合するワーク位置決め部材(動作部)を
所定の位置に位置決めする機構について開示している。
このようなサーボモータには、制動装置が組み込まれた
ものが使用され、ワーク位置決め部材を位置決め位置に
保持するようになっていた。
2. Description of the Related Art In a robot or an NC apparatus, it is required to accurately position an operation section such as a robot arm at a predetermined position. In particular, in a positioning device that holds a work at a predetermined position in an automobile assembling process, there is a strong demand for the positioning accuracy because the positioning accuracy is the product accuracy. As such an apparatus, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-224095 is known. In this positioning device, a mechanism is disclosed in which a ball screw is driven by a servomotor and a work positioning member (operating portion) that engages with the ball screw is positioned at a predetermined position.
A servo motor incorporating a braking device is used as such a servo motor, and a work positioning member is held at a positioning position.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置決め装置では、溶接ロボット等の作業ロボットによ
る外乱や、装置自体に存在する誤差のため、ワークを保
持する位置決め部材(動作部)が位置決め位置からズレ
てしまうという問題があった。位置決め部材がずれると
ワークの位置もずれることとなり、作業精度の低下をも
たらす。
However, in the conventional positioning device, the positioning member (operating portion) for holding the work is moved from the positioning position due to disturbance by a working robot such as a welding robot or an error existing in the device itself. There was a problem of slippage. If the positioning member is displaced, the position of the work is also displaced, resulting in a decrease in work accuracy.

【0004】したがって、本発明は、上述した問題点を
解決するためになされたものであり、その目的は、ワー
クを所定の位置に精度良く位置決めすることができる技
術を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of accurately positioning a work at a predetermined position. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の一つの装置として、請求項1に記載した位置決め装置
が創作された。請求項1 の位置決め装置によれば、アク
チュエータの動力は伝達軸を介して動作部に伝えられ、
動作部が位置決めされる。この際、伝達軸及び/又は動
作部に制動手段を設けているため、動作部に外力が作用
しても動作部がずれにくくなっているため、動作部は所
定の位置に保持される。したがって、動作部に外力が作
用しても精度良く位置決めすることができる。また、従
来はアクチュエータに制動装置を設けることにより保持
力を高めていたが、作業精度が高まってくると、アクチ
ュエータを制動しておいても伝達軸とアクチュエータの
連結部で位置ズレが生じ位置精度を高く維持することが
できないという問題があった。しかしながら、請求項1
記載の位置決め装置によれば、伝達軸及び/又は動作部
を直接制動するためこのような問題も解決できる。
According to one aspect of the present invention, there is provided a positioning device according to the present invention. According to the positioning device of claim 1, the power of the actuator is transmitted to the operation unit via the transmission shaft,
The operating part is positioned. At this time, since the transmission shaft and / or the operating unit is provided with the braking means, the operating unit is hardly displaced even when an external force acts on the operating unit, and the operating unit is held at a predetermined position. Therefore, positioning can be performed accurately even when an external force acts on the operation section. In the past, the holding force was increased by providing a braking device on the actuator, but when the working accuracy became higher, a displacement occurred at the connection between the transmission shaft and the actuator even when the actuator was braked, resulting in a higher position accuracy. Cannot be maintained high. However, claim 1
According to the described positioning device, such a problem can be solved by directly braking the transmission shaft and / or the operating part.

【0006】また、例えば、アクチュエータの動力を減
速機を介して伝達軸に伝達するような位置決め装置にお
いては、減速機によるロストモーション等によりアクチ
ュエータの動きがそのまま伝達軸に伝達されない場合が
ある。そのような場合、請求項2 に記載した位置決め装
置が特に有効である。請求項2 に記載の装置では、伝達
軸の角度に関する物理量を検出する検出手段又は動作部
の位置に関する物理量を検出する検出手段が設けられ、
この検出手段で検出された値に基づきアクチュエータが
駆動される。したがって、伝達軸又は動作部で検出した
値に基づいて直接アクチュエータを駆動するため、アク
チュエータと伝達軸の間に介在する減速機等の誤差要因
の影響を受けずにアクチュエータが駆動される。したが
って、精度良く動作部を所定の位置に位置決めすること
ができる。ここで、伝達軸の角度に関する物理量とは、
伝達軸(回転軸)の角度、角速度、角加速度等の値をい
い、検出した値から動作部の位置等を求めることができ
る全ての物理量をいう。また、動作部の位置に関する物
理量とは、動作部の位置、速度、加速度等の値をいい、
検出した値から動作部の位置を求めることができるすべ
ての物理量をいう。
For example, in a positioning device that transmits the power of an actuator to a transmission shaft via a speed reducer, the movement of the actuator may not be directly transmitted to the transmission shaft due to lost motion or the like by the speed reducer. In such a case, the positioning device described in claim 2 is particularly effective. In the device according to claim 2, a detecting means for detecting a physical quantity related to the angle of the transmission shaft or a detecting means for detecting a physical quantity related to the position of the operating unit is provided.
The actuator is driven based on the value detected by the detecting means. Therefore, since the actuator is directly driven based on the value detected by the transmission shaft or the operation unit, the actuator is driven without being affected by error factors such as a speed reducer interposed between the actuator and the transmission shaft. Therefore, the operation unit can be accurately positioned at a predetermined position. Here, the physical quantity related to the angle of the transmission shaft is
It refers to values such as the angle, angular velocity, and angular acceleration of the transmission shaft (rotary shaft), and refers to all physical quantities for which the position of the operating unit can be determined from the detected values. Further, the physical quantity related to the position of the operating unit refers to values of the position, speed, acceleration, etc. of the operating unit,
It refers to all physical quantities for which the position of the operating unit can be obtained from the detected value.

【0007】また、請求項2 に記載の位置決め装置のよ
うに、伝達軸に伝達軸の角度に関する物理量を検出する
検出手段を設けた場合には、請求項3 記載のアクチュエ
ータの制御方法が有効である。上記制御方法によれば、
アクチュエータへの指令値又はアクチュエータで検出し
た値に基づいて推定した動作部の位置と、伝達軸又は動
作部で検出した実際の動作部の位置とからその差を求
め、アクチュエータへの指令値を修正する。したがっ
て、アクチュエータへの指令値の修正が容易に行うこと
ができる。
Further, when a detecting means for detecting a physical quantity relating to the angle of the transmission shaft is provided on the transmission shaft as in the positioning device according to the second aspect, the control method of the actuator according to the third aspect is effective. is there. According to the above control method,
Determine the difference between the position of the moving part estimated based on the command value to the actuator or the value detected by the actuator and the actual position of the moving part detected by the transmission shaft or moving part, and correct the command value to the actuator. I do. Therefore, it is possible to easily correct the command value to the actuator.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本願発明の第1の発明では、アク
チュエータの動力が伝達される伝達軸及び/又は動作部
に、動作部の動きを制動する制動手段を設けるものであ
る。従来、市販されているサーボモータ(アクチュエー
タ)の一例には、サーボモータの回転軸の回転を制動す
る制動手段(ブレーキ)を備えたものがある。このよう
なブレーキはモータの外形サイズにあわせて作られてい
る。このため、このようなサーボモータを使用した場
合、位置決め時の保持力はモータサイズに比例するもの
となる。ここで、工場等の作業ステーションに配置され
る位置決め装置は、限られたスペースの中に配置される
ものであるのでコンパクトであることが望まれる。その
一方、外乱が作用してもその位置が変化しないように位
置決め精度(位置決め保持力)が高いことが望まれてい
る。したがって、サーボモータの外形サイズを大きくせ
ず(サーボモータにより駆動される伝達軸の径を大きく
せず)位置決め時の保持力を高くすることが求められ
る。ここで、ブレーキ外形の異なるサーボモータを特別
に作ることも可能であるが、特別に制作した場合にはコ
スト高となり好ましくない。また、アクチュエータと伝
達軸の間にわずかな遊び(ロストモーション)が存在す
ることがあり、アクチュエータを制動する方式では、こ
のロストモーションの範囲内で伝達軸が回転することを
制動することができなかった。そこで、本発明の第1の
発明では、伝達軸及び/又は動作部に制動手段を設け、
直接的に動作部の位置を制動する。この目的を達成する
ための制動手段は、伝達軸や動作部であればどのような
場所に設けても良い。ただし、このような制動手段は、
アクチュエータの運動を伝達する伝達軸の、アクチュエ
ータが取り付けられる端部とは逆の端部に設けることが
好ましい。これによると、伝達軸は両端で支持されるた
め、その軸受けの部分に制動手段を取り付ければ簡単に
取りつけることができるからである。また、このような
制動手段は、位置決め時のみ働くものであることが好ま
しい。このようにすれば、動作部が移動する時は、制動
手段は動作部の抵抗とならず動力損失がなく経済的であ
るからである。このような制動手段としては、市販され
ている汎用の機械的なブレーキユニットであっても良い
し、電気的にブレーキをかける電磁ブレーキであっても
良い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a first aspect of the present invention, the transmission shaft to which the power of the actuator is transmitted and / or the operating section is provided with a braking means for braking the movement of the operating section. 2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a commercially available servo motor (actuator), there is one provided with a braking means (brake) for braking the rotation of a rotary shaft of the servo motor. Such a brake is made according to the outer size of the motor. Therefore, when such a servomotor is used, the holding force at the time of positioning is proportional to the motor size. Here, since the positioning device disposed in a work station such as a factory is disposed in a limited space, it is desired that the positioning device be compact. On the other hand, it is desired that the positioning accuracy (positioning holding force) be high so that the position does not change even when a disturbance acts. Therefore, it is required to increase the holding force at the time of positioning without increasing the outer size of the servomotor (without increasing the diameter of the transmission shaft driven by the servomotor). Here, it is possible to specially manufacture servomotors having different brake outer shapes, but if specially manufactured, the cost is increased, which is not preferable. Further, there may be a slight play (lost motion) between the actuator and the transmission shaft, and the method of braking the actuator cannot brake the rotation of the transmission shaft within the range of the lost motion. Was. Therefore, in the first invention of the present invention, a braking means is provided on the transmission shaft and / or the operation unit,
Braking the position of the working part directly. The braking means for achieving this object may be provided at any place as long as it is a transmission shaft or an operating part. However, such braking means
It is preferable to provide the transmission shaft for transmitting the movement of the actuator at an end opposite to the end to which the actuator is mounted. According to this, since the transmission shaft is supported at both ends, it can be easily mounted by attaching the braking means to the bearing portion. Further, it is preferable that such a braking means works only at the time of positioning. In this way, when the operating section moves, the braking means does not become a resistance of the operating section and there is no power loss, so that it is economical. Such a braking unit may be a commercially available general-purpose mechanical brake unit or an electromagnetic brake that electrically applies a brake.

【0009】以下、第1の発明に係る位置決め装置の一
実施の形態を図1 に基づき説明する。図1 は、位置決め
装置の概略構成を示す図面である。この位置決め装置
は、制御部50と、制御部50により制御されるサーボ
モータモジュール10と、サーボモータモジュール10
の動力が伝達されるボールネジ18と、ボールネジ18
の動力が伝達され位置決めされる動作部40と、ボール
ネジ18の他端に取り付けられたブレーキ19を有す
る。
An embodiment of the positioning device according to the first invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a drawing showing a schematic configuration of a positioning device. The positioning device includes a control unit 50, a servo motor module 10 controlled by the control unit 50, and a servo motor module 10
A ball screw 18 to which the power is transmitted, and a ball screw 18
And a brake 19 attached to the other end of the ball screw 18.

【0010】制御部50は、一般的なコンピュータによ
り構成されるもので、ROM等に記憶されたプログラム
に従いサーボモータモジュール10とブレーキ19を制
御する。制御部50は、公知の制御装置と同一であるの
で、具体的な構成については説明を省略する。
The control unit 50 is constituted by a general computer, and controls the servo motor module 10 and the brake 19 according to a program stored in a ROM or the like. The control unit 50 is the same as a known control device, and a description of a specific configuration will be omitted.

【0011】サーボモータモジュール10は、サーボモ
ータ11と、ブレーキ12と、位置センサ13が一体と
なったユニットである。サーボモータ11としては、A
Cサーボモータ、DCサーボモータ等の電動式サーボモ
ータや、油圧式サーボモータ、空気式サーボモータ等の
種々のモータを使用できる。本実施の形態では、油配管
・空気配管を不要とし、位置決め装置をコンパクト化す
るために電動式のサーボモータを使用している。ブレー
キ12は、サーボモータ11の出力軸14にブレーキを
掛けるための制動手段である。本実施の形態では、サー
ボモータ11とブレーキ12が一体となった市販されて
いるものを使用している。ただし、必ずしもこのように
市販されているものを使用する必要はなく、別途ブレー
キ12をサーボモータ11の出力軸14に取り付けても
良い。位置センサ13は、サーボモータ11の出力軸1
4の角度変化等を検出する位置検出手段であり、本実施
の形態ではサーボモータ11の出力軸14の角度変化を
検出するエンコーダを用いた。本実施の形態では、位置
センサ13としてエンコーダを使用したが、サーボモー
タ11の出力軸14の角度を検出するものとしては、エ
ンコーダ以外にも、ポテンションメータ、レゾルバ等の
角度を検出するもの、タコジェネレータ等のようにサー
ボモータの角速度を検出するもの等どのようなものであ
っても良い。すなわち、サーボモータ11の出力軸14
の角度に関する物理量を検出できるものであればどのよ
うなものであっても良い。サーボモータ11の出力軸1
4の回転は、カップリング16を介してボールネジ18
に伝達される。ボールネジ18は、動作部40に形成し
た雌ネジと係合しボールネジ18の回転を動作部40の
直線運動に変換している。すなわち、本実施の形態で
は、ボールネジ18が動作部40に運動を伝達する伝達
軸となる。
The servo motor module 10 is a unit in which a servo motor 11, a brake 12, and a position sensor 13 are integrated. As the servo motor 11, A
Various motors such as an electric servomotor such as a C servomotor and a DC servomotor, a hydraulic servomotor, and a pneumatic servomotor can be used. In the present embodiment, an electric servomotor is used to make the positioning device compact by eliminating the need for oil piping and air piping. The brake 12 is a braking means for applying a brake to the output shaft 14 of the servo motor 11. In the present embodiment, a commercially available one in which the servomotor 11 and the brake 12 are integrated is used. However, it is not always necessary to use such a commercially available one, and the brake 12 may be separately attached to the output shaft 14 of the servomotor 11. The position sensor 13 is an output shaft 1 of the servomotor 11.
In the present embodiment, an encoder for detecting an angle change of the output shaft 14 of the servomotor 11 is used as position detection means for detecting an angle change or the like of No. 4. In the present embodiment, an encoder is used as the position sensor 13. However, in addition to the encoder, a sensor for detecting the angle of a potentiometer, a resolver, or the like may be used as the sensor for detecting the angle of the output shaft 14 of the servo motor 11. Any device such as a tachometer that detects the angular velocity of the servomotor may be used. That is, the output shaft 14 of the servomotor 11
Any type can be used as long as a physical quantity related to the angle can be detected. Output shaft 1 of servo motor 11
4 is rotated by the ball screw 18 via the coupling 16.
Is transmitted to The ball screw 18 is engaged with a female screw formed on the operation section 40 and converts the rotation of the ball screw 18 into a linear motion of the operation section 40. That is, in the present embodiment, the ball screw 18 serves as a transmission shaft for transmitting motion to the operation unit 40.

【0012】また、動作部40には、図示省略したがワ
ークを所定の姿勢に保持するクランプ機構が設けられ
る。したがって、動作部40が所定の位置に位置決めさ
れることにより、ワークも所定の位置に位置決めされ
る。このようなクランプ機構としては、ワークに開けら
れた穴にクランプピンを差し込んでクランプするピンク
ランプ機構や、ワークの形状に沿ったゲージプレートで
ワークをクランプするゲージプレート機構や、メカニカ
ルハンドによりクランプするもの等、様々なクランプ機
構を使用することができる。
Although not shown, the operating section 40 is provided with a clamp mechanism for holding the work in a predetermined posture. Therefore, the work is also positioned at the predetermined position by positioning the operation section 40 at the predetermined position. Examples of such a clamp mechanism include a pin clamp mechanism that inserts a clamp pin into a hole formed in a workpiece and clamps the workpiece, a gauge plate mechanism that clamps the workpiece with a gauge plate that conforms to the shape of the workpiece, and a mechanical hand that clamps the workpiece. Various clamping mechanisms, such as those, can be used.

【0013】ボールネジ18の他端は、カップリング1
7を介してブレーキ19の制動軸15に連結される。ブ
レーキ19は、摩擦等の機械的な力により制動軸15の
回転、すなわちボールネジ18の回転を規制するもので
あっても良いし、磁気等の電気的な力により制動軸15
の回転を規制するものであっても良い。このブレーキ1
9により、ボールネジ18の回転が規制されるため、動
作部40に保持されるワークに作業ロボット等が作業す
ることにより力が作用しても、動作部40は目標位置に
保持される。
The other end of the ball screw 18 is connected to the coupling 1
7 is connected to the brake shaft 15 of the brake 19. The brake 19 may regulate the rotation of the brake shaft 15, that is, the rotation of the ball screw 18 by mechanical force such as friction, or the brake shaft 15 by electric force such as magnetism.
May be used to regulate the rotation of the motor. This brake 1
9, the rotation of the ball screw 18 is restricted, so that even if a force is applied by a work robot or the like to work on the work held by the operation unit 40, the operation unit 40 is held at the target position.

【0014】上述のように構成される位置決め装置の動
作を簡単に説明する。動作部40の目標位置(動作部4
0に保持されるワークの位置決め位置)が与えられる
と、サーボモータ11が所定量駆動され目標位置に位置
決めされる。この際、位置センサ13で検出されたサー
ボモータ11の出力軸14の角度は制御装置50にフィ
ードバックされ、動作部40の位置が目標位置となるよ
うにサーボモータ11が制御される。動作部40が位置
決めされると、制御装置50はブレーキ12及びブレー
キ19によりボールネジ18の回転を規制する。従来の
装置と異なり、ボールネジ18の他端に取付けたブレー
キ19により保持力が高められているので、動作部40
に力が作用しても動作部40は所定の位置に位置決めさ
れる。
The operation of the positioning device configured as described above will be briefly described. The target position of the operation unit 40 (operation unit 4
When the position of the workpiece held at 0 is given, the servomotor 11 is driven by a predetermined amount and positioned at the target position. At this time, the angle of the output shaft 14 of the servo motor 11 detected by the position sensor 13 is fed back to the control device 50, and the servo motor 11 is controlled so that the position of the operation unit 40 becomes the target position. When the operation unit 40 is positioned, the control device 50 controls the rotation of the ball screw 18 by the brakes 12 and 19. Unlike the conventional device, the holding force is increased by the brake 19 attached to the other end of the ball screw 18, so that the operating unit 40
The operation unit 40 is positioned at a predetermined position even when a force is applied to the operation unit 40.

【0015】このように、上述した位置決め装置では、
ボールネジ18のサーボモータモジュール10が取り付
けられる端部と反対の端部に、別途ブレーキ19を設け
ているため、動作部40の位置決め位置における保持力
が向上し、動作部40を所定の位置に精度良く位置決め
保持することができる。また、ブレーキ19により動作
部40の保持力が高めることができるため、サーボモー
タモジュール10のブレーキ12の径を大型化する必要
が無い。したがって、コンパクトなサーボモータモジュ
ール10を使用でき、位置決め装置自体もコンパクトに
することができる。
As described above, in the positioning device described above,
Since the brake 19 is separately provided at the end of the ball screw 18 opposite to the end to which the servo motor module 10 is attached, the holding force at the positioning position of the operation unit 40 is improved, and the operation unit 40 is accurately positioned at a predetermined position. The positioning can be maintained well. Further, since the holding force of the operation unit 40 can be increased by the brake 19, it is not necessary to increase the diameter of the brake 12 of the servo motor module 10. Therefore, a compact servomotor module 10 can be used, and the positioning device itself can be made compact.

【0016】次に、サーボモータモジュール10に組み
込まれたブレーキ以外に、別途ブレーキを取り付ける本
願第1の発明の他の実施の形態を図2に基づいて説明す
る。なお、図2に示す位置決め装置において、図1と同
一の部分には同一符号を付すことにより説明を省略す
る。図2に示す位置決め装置が図1に示す位置決め装置
と異なるのは、図1に示す装置ではボールネジ18の他
端にブレーキ19を設けたのに対して、図2 に示す位置
決め装置ではボールネジ18の他端にサーボモータモジ
ュール20を設けた点である。すなわち、図2に示す装
置では、ブレーキ19が設けられていたところにサーボ
モータ21、ブレーキ22、位置センサ23が一体とな
ったサーボモータモジュール20が設けられている。サ
ーボモータモジュール20を設けることにより位置決め
時の動作部40の保持力を向上するだけでなく、サーボ
モータモジュール20のサーボモータ21により動作部
40を移動させる場合の駆動力(駆動トルク)を増すこ
とができる点にある。すなわち、サーボモータモジュー
ル10単体で動作部40の駆動力(駆動トルク)を増そ
うとした場合、サーボモータモジュール10自体を大型
化する必要が出てくる。これは、位置決め装置のコンパ
クト化を阻害するため好ましくない。このような場合、
ボールネジ18の他端にもう一台サーボモータモジュー
ル20を設けることによりサーボモータモジュール10
を大型化すること無く駆動力を増すことができる。駆動
力が増すため、動作部40の加速や立ち上がり特性を向
上し、位置決め時間の短縮が可能となる。
Next, another embodiment of the first invention of the present application in which a brake is separately provided in addition to the brake incorporated in the servo motor module 10 will be described with reference to FIG. In the positioning device shown in FIG. 2, the same parts as those in FIG. The positioning device shown in FIG. 2 differs from the positioning device shown in FIG. 1 in that a brake 19 is provided at the other end of the ball screw 18 in the device shown in FIG. 1, whereas the positioning device shown in FIG. This is the point that the servo motor module 20 is provided at the other end. That is, in the device shown in FIG. 2, a servo motor module 20 in which a servo motor 21, a brake 22, and a position sensor 23 are integrated is provided in place of the brake 19 provided. The provision of the servo motor module 20 not only improves the holding force of the operation unit 40 during positioning, but also increases the driving force (drive torque) when the operation unit 40 is moved by the servo motor 21 of the servo motor module 20. There is a point that can be. That is, when the driving force (driving torque) of the operation unit 40 is to be increased by the servo motor module 10 alone, it is necessary to increase the size of the servo motor module 10 itself. This is not preferable because it hinders downsizing of the positioning device. In such a case,
By providing another servo motor module 20 at the other end of the ball screw 18, the servo motor module 10
The driving force can be increased without increasing the size. Since the driving force is increased, the acceleration and rising characteristics of the operation unit 40 are improved, and the positioning time can be reduced.

【0017】なお、上述した図1、図2に示す例では、
ボールネジ18により動作部40を直線的に移動させる
機構を有する位置決め装置について説明したが、このよ
うな機構以外にも本願の第1の発明は適用することがで
きる。そのような例を図3に示す。図3の位置決め装置
では、サーボモータモジュール10のサーボモータ11
により駆動される出力軸14の回転は、回転減速機30
により減速され伝達軸25に伝達される。伝達軸25に
は動作部40(ロボットアーム)が取り付けられ、伝達
軸25と動作部40は一体となって回転運動する。回転
減速機30は、サーボモータモジュール10の回転を減
速して伝達軸25に伝達するものである。ここで、回転
減速機としては既存のあらゆる種類の減速機を使用で
き、例えば遊星歯車を使用した遊星歯車減速機構やハー
モニックドライブ減速機構を使用することができる。サ
ーボモータモジュール10の回転が伝達される伝達軸2
5の他端は、軸受け31により軸支され、この軸受け3
1側の端部に、ブレーキ19が設けられている。このブ
レーキ19により、動作部(ロボットアーム)40の位
置決め時の保持力を増すことができる。また、図3の実
施の形態では、ブレーキシュー27を動作部(ロボット
アーム)40に取り付け、このブレーキシュー27と位
置決め装置が設置される定盤100の表面を一定の面圧
で接触するようにしている。したがって、図3の実施の
形態の位置決め装置においては、動作部40に取り付け
たブレーキシュー27により、さらに動作部40の位置
決め時の保持力を向上している。このように、位置決め
時の保持力を向上させるための制動手段は、伝達軸以外
の動作部40に設けても良い。また、このように構成す
れば、動作部(ロボットアーム)40のたわみを防止す
ることができるので、その点において有効である。ただ
し、ブレーキシュー27は常に定盤100と接触し、動
作部40が運動する際の抵抗となるため、サーボモータ
11の動力をロスする点で好ましくなく、また、ブレー
キシュー27が使用により摩耗するので、一定の間隔で
取り替える必要がある。さらに、図3に示す位置決め装
置においては、サーボモータモジュール10の出力軸1
4と伝達軸25の間に減速機30が配置されているた
め、この減速機30によるロストモーションが存在す
る。したがって、サーボモータモジュール10のブレー
キ12で出力軸14を制動しても、このロストモーショ
ンによる動作部40の動きは制動することができない。
しかしながら、図3に示す装置では、伝達軸25に設け
たブレーキ19及び動作部40に設けたブレーキシュー
27で直接動作部の動きを制動するためこのような減速
機30による位置ズレを防止することができる。なお、
図3の位置決め装置のブレーキ19を図2に示す位置決
め装置のように、サーボモータモジュール20に置き換
えて動作部40の駆動力を増すように構成しても良いこ
とは当然のことである。
In the examples shown in FIGS. 1 and 2 described above,
Although the positioning device having the mechanism for linearly moving the operation unit 40 by the ball screw 18 has been described, the first invention of the present application can be applied to other than such a mechanism. Such an example is shown in FIG. 3, the servo motor 11 of the servo motor module 10 is used.
The rotation of the output shaft 14 driven by the
And is transmitted to the transmission shaft 25. An operation unit 40 (robot arm) is attached to the transmission shaft 25, and the transmission shaft 25 and the operation unit 40 rotate integrally. The rotation speed reducer 30 reduces the rotation of the servo motor module 10 and transmits the rotation to the transmission shaft 25. Here, as the rotation speed reducer, any existing types of speed reducers can be used, and for example, a planetary gear speed reduction mechanism using a planetary gear or a harmonic drive speed reduction mechanism can be used. Transmission shaft 2 to which rotation of servo motor module 10 is transmitted
The other end of the bearing 5 is supported by a bearing 31.
A brake 19 is provided at one end. With this brake 19, the holding force at the time of positioning the operating section (robot arm) 40 can be increased. In the embodiment shown in FIG. 3, the brake shoe 27 is attached to the operating section (robot arm) 40 so that the brake shoe 27 and the surface of the surface plate 100 on which the positioning device is installed are brought into contact with a constant surface pressure. ing. Therefore, in the positioning device of the embodiment of FIG. 3, the holding force at the time of positioning the operation unit 40 is further improved by the brake shoe 27 attached to the operation unit 40. As described above, the braking unit for improving the holding force at the time of positioning may be provided in the operation unit 40 other than the transmission shaft. In addition, with this configuration, it is possible to prevent the bending of the operating section (robot arm) 40, which is effective in that respect. However, the brake shoes 27 are always in contact with the surface plate 100 and become a resistance when the operation unit 40 moves, which is not preferable in that the power of the servomotor 11 is lost, and the brake shoes 27 are worn by use. So it is necessary to replace it at regular intervals. Further, in the positioning device shown in FIG.
Since the speed reducer 30 is disposed between the transmission 4 and the transmission shaft 25, there is lost motion due to the speed reducer 30. Therefore, even if the output shaft 14 is braked by the brake 12 of the servo motor module 10, the movement of the operation unit 40 due to the lost motion cannot be braked.
However, in the device shown in FIG. 3, the movement of the operation unit is directly braked by the brake 19 provided on the transmission shaft 25 and the brake shoe 27 provided on the operation unit 40. Can be. In addition,
Naturally, the brake 19 of the positioning device of FIG. 3 may be replaced with a servomotor module 20 as in the positioning device of FIG.

【0018】次に、本願第2の発明について説明する。
本願第2の発明では、位置決め制御される動作部の位置
を判断するための物理量を検出する場所を、アクチュエ
ータの出力軸ではなく、動作部に動力を伝達する伝達軸
又は動作部で直接検出することにより、動作部40の位
置決め精度を向上させるものである。すなわち、サーボ
モータ等のアクチュエータは、近年小型化の要請から高
回転型のものが多く使われるようになっている。したが
って、このようなモータを位置決め装置に使用する場
合、モータの回転をそのまま伝達軸に伝達すると動作部
を回動させるためのトルクが不十分となるため、モータ
の回転を減速機を介して伝達軸に伝達することになる。
減速機を介して動力を伝達する場合、減速機による位置
決め誤差、すなわち伝達軸の軸たわみやロストモーショ
ンが発生する。このため、このたわみ分だけアクチュエ
ータの運動が伝達軸すなわち動作部に伝達されない。す
なわち、サーボモータの出力軸に発生するトルクと伝達
軸の軸たわみの間には、図9に示すような関係が成立す
る。図9では縦軸に軸たわみを、横軸にモータのトルク
を示している。ここで、図9に示すトルクが0から一定
の範囲の間に発生する比較的大きなたわみをロストモー
ションという。このようにモータに発生するトルクによ
り伝達軸がたわむと、このたわみ分だけアクチュエータ
の回転が動作部に伝えられないこととなり動作部の位置
決め誤差となる。また、減速機を介さないでアクチュエ
ータの回転が伝達軸に伝えられる場合でも、モータの出
力軸と伝達軸の間は、何らかの連結部材(歯車等)によ
り連結されるものである。したがって、一般にサーボモ
ータ等のアクチュエータで検出された値から推定した動
作部の動きと、実際の動作部の動きは異なる場合があ
る。そこで、本願発明の第2発明では、従来アクチュエ
ータの動きにより判断していた動作部の動き(軌道)
を、伝達軸又は動作部の動きを直接検出することによ
り、動作部を精度良く位置決めするものである。ここ
で、伝達軸の動きを検出することにより動作部の位置を
正確に判断することができるのは、伝達軸の動きは直接
動作部に伝達されその間に遊び(ロストモーション)が
ないため、動作部の動きを正確に検出することができる
からである。本願の第2の発明によれば、アクチュエー
タの動力が減速機を介して伝達軸に伝達される場合に
は、減速機の影響を受けないで動作部を位置決めするこ
とができる。なお、位置検出手段を設ける位置は、位置
検出手段の取付の容易性の観点から伝達軸の端部に設け
ることが好ましい。また、伝達軸又は動作部の位置を直
接検出することにより正確に動作部の位置を判断するこ
とができるため、アクチュエータへの指令値等により動
作部の動きを推定していた時に比較し、衝突等の判断を
的確に行なえるため安全に制御することができる。すな
わち、サーボモータへの指令値等から推定した動作部の
動きと、伝達軸又は動作部で検出した動作部の動きが大
きく異なる場合は、何らかの異常が発生していることが
容易に判断できるため安全に位置決め装置を制御するこ
とができる。さらに、このような位置検出手段を設ける
ことにより冗長センサ系とすることができ、故障時の設
備の信頼性を増すことができる。したがって、伝達軸又
は動作部に設ける位置検出手段は一つに限る必要はな
く、複数であっても良い。複数個のセンサを設ければ、
その分信頼性が向上する。
Next, the second invention of the present application will be described.
According to the second aspect of the present invention, the location for detecting the physical quantity for determining the position of the operation unit to be positioned is directly detected not by the output shaft of the actuator but by the transmission shaft or the operation unit that transmits power to the operation unit. Thereby, the positioning accuracy of the operation section 40 is improved. In other words, actuators such as servomotors have recently been used in high-speed type due to the demand for miniaturization. Therefore, when such a motor is used for a positioning device, if the rotation of the motor is transmitted to the transmission shaft as it is, the torque for rotating the operation unit becomes insufficient, and the rotation of the motor is transmitted via the reduction gear. Will be transmitted to the shaft.
When power is transmitted via a speed reducer, a positioning error due to the speed reducer, that is, shaft deflection of the transmission shaft and lost motion occur. For this reason, the motion of the actuator is not transmitted to the transmission shaft, that is, the operation unit, by the amount of the deflection. That is, the relationship shown in FIG. 9 is established between the torque generated on the output shaft of the servomotor and the shaft deflection of the transmission shaft. In FIG. 9, the vertical axis indicates shaft deflection, and the horizontal axis indicates motor torque. Here, the relatively large deflection generated between the torque of 0 and a certain range shown in FIG. 9 is called lost motion. When the transmission shaft is bent by the torque generated in the motor in this manner, the rotation of the actuator cannot be transmitted to the operation unit by the amount of the deflection, resulting in a positioning error of the operation unit. Even when the rotation of the actuator is transmitted to the transmission shaft without the intervention of the speed reducer, the output shaft of the motor and the transmission shaft are connected by some type of connection member (gear or the like). Therefore, in general, the movement of the operation unit estimated from a value detected by an actuator such as a servomotor may be different from the actual movement of the operation unit. Therefore, in the second invention of the present invention, the motion (trajectory) of the operation unit, which is conventionally determined by the motion of the actuator
, By directly detecting the movement of the transmission shaft or the operating unit, the operating unit is accurately positioned. Here, the position of the operating unit can be accurately determined by detecting the movement of the transmission shaft because the movement of the transmission shaft is directly transmitted to the operating unit and there is no play (lost motion) between them. This is because the movement of the part can be accurately detected. According to the second aspect of the present invention, when the power of the actuator is transmitted to the transmission shaft via the speed reducer, the operation unit can be positioned without being affected by the speed reducer. In addition, it is preferable that the position at which the position detecting means is provided is provided at the end of the transmission shaft from the viewpoint of easy attachment of the position detecting means. In addition, since the position of the operation unit can be accurately determined by directly detecting the position of the transmission shaft or the operation unit, the position of the operation unit can be accurately compared with when the movement of the operation unit was estimated based on the command value to the actuator. And so on, and can be safely controlled. In other words, when the motion of the operating unit estimated from the command value or the like to the servomotor is significantly different from the motion of the operating unit detected by the transmission shaft or the operating unit, it can be easily determined that some abnormality has occurred. The positioning device can be controlled safely. Further, by providing such a position detecting means, a redundant sensor system can be provided, and the reliability of equipment at the time of failure can be increased. Therefore, the position detecting means provided on the transmission shaft or the operating unit need not be limited to one, but may be plural. If multiple sensors are provided,
The reliability is improved accordingly.

【0019】以下、本願第2発明を具体化した実施の形
態について説明する。図4は、位置決め装置の概略構成
を示している。図4においても、既に説明した部分につ
いては同一符号を付しその説明を省略する。図4に示す
ように、本実施形態の位置決め装置では、サーボモータ
11の出力軸14の回転は回転減速機30により所定の
回転数に減速され、伝達軸25に伝達される。伝達軸2
5には、伝達軸25と一体となって動作する動作部(ロ
ボットアーム)40が設けられている。伝達軸25の他
端には、伝達軸25の角度変化を検出する位置センサ2
6が設けられる。そして、位置センサ26で検出された
値は制御装置50に送られて、この値に基づいてサーボ
モータ11が制御される。ここで、図4 に示す装置で
は、位置センサ26として伝達軸の角度変化を検出する
エンコーダを使用したが、これ以外にも、ポテンション
メータ、レゾルバ等の角度を検出するもの、タコジェネ
レータ等のように伝達軸の角速度を検出するもの等どの
ようなものであっても良い。すなわち、この検出した値
から動作部40の位置を判断できるような物理量である
のならばどのようなものでも良い。
An embodiment embodying the second invention of the present application will be described below. FIG. 4 shows a schematic configuration of the positioning device. In FIG. 4 as well, the parts already described are given the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 4, in the positioning device of the present embodiment, the rotation of the output shaft 14 of the servomotor 11 is reduced to a predetermined number of rotations by the rotation speed reducer 30 and transmitted to the transmission shaft 25. Transmission shaft 2
5 is provided with an operation part (robot arm) 40 that operates integrally with the transmission shaft 25. The other end of the transmission shaft 25 has a position sensor 2 for detecting a change in the angle of the transmission shaft 25.
6 are provided. Then, the value detected by the position sensor 26 is sent to the control device 50, and the servo motor 11 is controlled based on this value. Here, in the device shown in FIG. 4, an encoder which detects an angle change of the transmission shaft is used as the position sensor 26. In addition, a device which detects the angle of a potentiometer, a resolver, etc., a tachogenerator, etc. Any method may be used, such as one that detects the angular velocity of the transmission shaft. That is, any physical quantity may be used as long as the physical quantity allows the position of the operation unit 40 to be determined from the detected value.

【0020】次に、上述した図4に示す位置決め装置の
動作について、図5に示すフローチャートに基づいて説
明する。図5に示すように、まず制御部50よりサーボ
モータ11に所定の回転数で回転するように指令が出さ
れる(S1)。この指令によりサーボモータ11は回転
を開始する(S2)。サーボモータ11が回転を開始す
ると、制御部50はサーボモータへの指令値から動作部
の位置及び/又は速度を推定する(S3)。ここでは、
ロストモーションや軸のたわみがないものとして推定を
行う。これと同時に、伝達軸25の軸端に設けられた位
置センサ26により伝達軸の角度に関する物理量を検出
する。制御部50では、この検出した値から動作部40
の位置及び/又は速度を判断する(S4)。次に、制御
部50ではS3で推定した値とS4で判断した値を比較
する(S5)。すなわち、図4に示す位置決め装置では
回転減速機30による軸たわみやロストモーションが存
在するので、この値の分だけS3とS4で求めた動作部
40の位置は異なることとなる。したがって、制御部5
0はこの差の分だけサーボモータ11への指令値を修正
する(S6)。このS1〜S6までのステップは、動作
部40が所定の位置に位置決めされるまで繰り返され
る。したがって、伝達軸25で検出した値に基づいてサ
ーボモータが制御されるので、動作部40を所定の位置
に精度良く位置決めすることができる。また、図4に示
す位置決め装置においては、位置センサ26で実測した
伝達軸25の角度変化等から判断した動作部40の速度
及び/又は位置を監視するため、衝突時の判断を直ちに
できることとなり安全監視制御が可能となる。
Next, the operation of the positioning device shown in FIG. 4 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 5, first, the control unit 50 issues a command to the servo motor 11 to rotate at a predetermined rotation speed (S1). This command causes the servo motor 11 to start rotating (S2). When the servo motor 11 starts rotating, the control unit 50 estimates the position and / or speed of the operating unit from the command value to the servo motor (S3). here,
The estimation is performed assuming that there is no lost motion or axis deflection. At the same time, a physical quantity related to the angle of the transmission shaft is detected by a position sensor 26 provided at the shaft end of the transmission shaft 25. The control unit 50 determines the operating unit 40 from the detected value.
Then, the position and / or speed of is determined (S4). Next, the control unit 50 compares the value estimated in S3 with the value determined in S4 (S5). That is, in the positioning device shown in FIG. 4, since the shaft deflection and the lost motion due to the rotary reduction gear 30 are present, the position of the operation unit 40 obtained in S3 and S4 differs by this value. Therefore, the control unit 5
0 corrects the command value to the servo motor 11 by the difference (S6). The steps from S1 to S6 are repeated until the operation section 40 is positioned at a predetermined position. Therefore, since the servomotor is controlled based on the value detected by the transmission shaft 25, the operation section 40 can be accurately positioned at a predetermined position. Further, in the positioning device shown in FIG. 4, since the speed and / or the position of the operating section 40 determined from the angle change of the transmission shaft 25 measured by the position sensor 26 and the like are monitored, it is possible to immediately determine at the time of a collision and to safely. Monitoring and control becomes possible.

【0021】なお、上述した図4に示す位置決め装置で
は、位置センサ26を伝達軸25の軸端に設けたが、必
ずしもこのようにする必要はない。例えば、図6に示す
ように回転減速機30と動作部40の間に位置センサ2
6を配置しても良い。この場合の位置決め装置の動作
は、図4に示すものと同様である。また、上述した図
4、6に示す位置決め装置では、動作部40を駆動する
サーボモータ11に、サーボモータ11の出力軸の角変
化を検出するエンコーダ等の位置センサを設けなかった
が、図7に示すように動作部40を駆動する駆動手段と
してサーボモータ11、ブレーキ12、位置センサ13
がセットになったサーボモータモジュール10を用いて
も良い。この場合、図5に示すフローにおいて、S3の
動作部40の位置の推定は、サーボモータ11への指令
値から推定するのではなく、位置センサ13から検出し
た値を用いて推定する。このようにすればサーボモータ
への指令値ではなく実測したサーボモータ11の出力軸
の角変化等に基づくため、比較的容易にサーボモータ1
1の指令値を正確な値に修正することができる。また、
このようにすれば、動作部40を制御するための位置セ
ンサを二個所に設けることになり、冗長センサー系を構
成するため信頼性を向上することができる。すなわち、
一方のセンサが故障したとしても、もう一方のセンサで
サーボモータ11の制御ができるため、故障による設備
休止がなくなる。また、サーボモータ11に設けた位置
センサ13の値と伝達軸25の出力軸端に設けた位置セ
ンサ26の値から、回転減速機30の特性が分かるの
で、サーボモータ11に取り付けられた位置センサ13
の値から実際の伝達軸の回転量等を求めるように学習す
ることができる。したがって、このような学習を行なえ
ば、伝達軸25に取り付けた位置センサ26が故障して
も、サーボモータ11の位置センサ13の値から回転減
速機30の特性を考慮した正確な伝達軸25の回転量が
分かり、この値に基づいてサーボモータ11が制御され
るので、正確な位置に位置決めすることができる。
In the positioning device shown in FIG. 4, the position sensor 26 is provided at the shaft end of the transmission shaft 25, but this is not always necessary. For example, as shown in FIG.
6 may be arranged. The operation of the positioning device in this case is the same as that shown in FIG. In the positioning device shown in FIGS. 4 and 6 described above, the servomotor 11 that drives the operation unit 40 is not provided with a position sensor such as an encoder that detects a change in the angle of the output shaft of the servomotor 11. As shown in FIG. 3, servo motor 11, brake 12, position sensor 13 serve as driving means for driving operation unit 40.
May be used. In this case, in the flow illustrated in FIG. 5, the position of the operation unit 40 in S <b> 3 is not estimated from a command value to the servomotor 11 but is estimated using a value detected from the position sensor 13. With this configuration, the servomotor 1 is relatively easily used because it is based not on the command value to the servomotor but on the actually measured angle change of the output shaft of the servomotor 11.
The command value of 1 can be corrected to an accurate value. Also,
With this configuration, the position sensors for controlling the operation unit 40 are provided at two locations, and the reliability can be improved because a redundant sensor system is configured. That is,
Even if one of the sensors fails, the servomotor 11 can be controlled by the other sensor. Also, the value of the position sensor 13 provided on the servo motor 11 and the value of the position sensor 26 provided on the output shaft end of the transmission shaft 25 can be used to determine the characteristics of the rotary speed reducer 30. 13
Can be learned so as to obtain the actual amount of rotation of the transmission shaft or the like from the value of Therefore, if such learning is performed, even if the position sensor 26 attached to the transmission shaft 25 fails, the accurate transmission shaft 25 taking into account the characteristics of the rotary reduction gear 30 from the value of the position sensor 13 of the servomotor 11 can be used. Since the amount of rotation is known, and the servomotor 11 is controlled based on this value, the servo motor 11 can be positioned at an accurate position.

【0022】図4、6、7に示した位置決め装置では、
動作部40が伝達軸と一体となって回転する機構を有す
る場合について示したが、本願第2発明は、動作部40
が伝達軸25と一体となって回転する機構に限られず、
図8に示すような動作部40が直線運動するよう機構で
あっても良い。この場合においても、上述した実施の形
態に係る位置決め装置と同様な効果を得ることができ
る。この場合、位置センサ(エンコーダ)26に変え
て、レーザ測距器を用いて、動作部40の位置を直接検
出しても良い。
In the positioning device shown in FIGS.
Although the case where the operation unit 40 has a mechanism that rotates integrally with the transmission shaft has been described, the second invention of this application
Is not limited to a mechanism that rotates integrally with the transmission shaft 25,
The mechanism may be such that the operation unit 40 as shown in FIG. 8 performs a linear motion. Also in this case, the same effect as the positioning device according to the above-described embodiment can be obtained. In this case, the position of the operation unit 40 may be directly detected by using a laser distance measuring device instead of the position sensor (encoder) 26.

【0023】このように、本願の第2の発明はアクチュ
エータと伝達軸の間に、何らかの誤差要因(減速機、歯
車、チェーン等の動力伝達機構)が介在する場合に特に
有効である。すなわち、動作部の位置検出を伝達軸又は
動作部により直接行うため、実際の動作部の位置からア
クチュエータの指令値を修正することができるので、ア
クチュエータと伝達軸の間に配置した装置(減速機等)
の誤差要因を取り除くことができ、位置決め精度を飛躍
的に向上することができる。
As described above, the second invention of the present application is particularly effective when some error factor (power transmission mechanism such as a reduction gear, a gear, a chain, etc.) is interposed between the actuator and the transmission shaft. That is, since the position detection of the operating unit is performed directly by the transmission shaft or the operating unit, the command value of the actuator can be corrected from the actual position of the operating unit. etc)
Can be eliminated, and the positioning accuracy can be dramatically improved.

【0024】なお、上述した本願第1発明及び本願第2
発明の各実施の形態では、動作部40がボールネジによ
り直線運動する場合、動作部が伝達軸と一体となって回
転する場合についてのみ説明したが、本発明は他の種々
の機構を利用する位置決め装置にも適用することができ
る。例えば、リンク機構により動作部を位置決めするよ
うな場合にも有効である。また、上述した各実施の形態
に示すように、位置決め装置の伝達軸に取付けられるデ
バイス(ブレーキ、モータ、位置センサ等)は、その位
置決め装置に必要とされる機能に併せて適宜選択すれば
よい。例えば、作業ロボットからの外乱が大きく位置決
め位置がずれてしまう場合等の位置決め時の保持力が必
要な場合は、伝達軸にブレーキを取付ければ良く、駆動
力が足りない場合はモータを設ければ良い。
The first invention and the second invention of the present application described above.
In each of the embodiments of the present invention, only the case where the operating unit 40 linearly moves by the ball screw and the operating unit rotates integrally with the transmission shaft has been described. However, the present invention relates to a positioning method using various other mechanisms. It can also be applied to devices. For example, the present invention is also effective in a case where an operation section is positioned by a link mechanism. Further, as shown in each of the above-described embodiments, devices (brake, motor, position sensor, and the like) attached to the transmission shaft of the positioning device may be appropriately selected in accordance with the functions required for the positioning device. . For example, if a positioning force is required, such as when the positioning position shifts due to a large disturbance from the work robot, a brake may be attached to the transmission shaft.If the driving force is insufficient, a motor is provided. Good.

【0025】なお、上述した位置決め装置は、自動車の
組立を行う溶接ラインに配置されワークを所定の位置に
支持する治具装置に好適に利用することができるが、そ
の他にも種々の分野で使用することができ、例えば加工
済みのワークを位置決めして検査する作業ステーション
等にも使用することができる。
The above-described positioning device can be suitably used for a jig device which is disposed on a welding line for assembling an automobile and supports a work at a predetermined position, but is used in various other fields. For example, it can be used in a work station for positioning and inspecting a processed work.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の位置決め
装置によれば、ワークを所定の位置に精度良く位置決め
することができる。
As described above in detail, according to the positioning device of the present invention, a work can be accurately positioned at a predetermined position.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願の第1発明の一実施の形態に係る位置決め
装置の概略構成を示す図面である。
FIG. 1 is a drawing showing a schematic configuration of a positioning device according to an embodiment of a first invention of the present application.

【図2】図1 に示す位置決め装置の変形例を示す図面で
ある。
FIG. 2 is a drawing showing a modification of the positioning device shown in FIG.

【図3】本願の第1発明の他の実施の形態に係る位置決
め装置の概略構成を示す図面である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a positioning device according to another embodiment of the first invention of the present application.

【図4】本願の第2発明の一実施の形態に係る位置決め
装置の概略構成を示す図面である。
FIG. 4 is a drawing showing a schematic configuration of a positioning device according to an embodiment of the second invention of the present application.

【図5】図4 に示す位置決め装置の動作フローを示す図
面である。
5 is a drawing showing an operation flow of the positioning device shown in FIG.

【図6】図4に示す位置決め装置の変形例を示す図面で
ある。
FIG. 6 is a drawing showing a modification of the positioning device shown in FIG.

【図7】図4に示す位置決め装置の他の変形例を示す図
面である。
FIG. 7 is a drawing showing another modified example of the positioning device shown in FIG.

【図8】本願の第2発明の他の実施の形態に係る位置決
め装置の概略構成を示す図面である。
FIG. 8 is a drawing showing a schematic configuration of a positioning device according to another embodiment of the second invention of the present application.

【図9】トルクと軸に発生する軸たわみとの関係を示す
図面である。
FIG. 9 is a drawing showing a relationship between torque and shaft deflection generated in the shaft.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・サーボモータモジュール 11・・サーボモータ 12・・ブレーキ 13・・位置センサ 18・・ボールネジ 19・・ブレーキ 26・・位置センサ 40・・動作部 10 Servo motor module 11 Servo motor 12 Brake 13 Position sensor 18 Ball screw 19 Brake 26 Position sensor 40 Operating part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 7/106 H02K 7/106 // B23K 11/00 570 B23K 11/00 570 11/11 593 11/11 593A Fターム(参考) 3F060 AA05 DA07 GA13 GB19 GB25 GB26 GB33 GD07 GD13 4E065 CA01 5H303 AA04 AA10 BB01 BB06 BB07 BB11 BB17 CC01 CC09 DD01 DD03 DD24 DD25 DD27 EE07 FF06 FF20 GG20 HH02 HH04 HH07 LL03 MM05 5H607 AA00 BB01 BB04 DD03 EE08 EE33 EE52 FF01 FF33 HH01──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02K 7/106 H02K 7/106 // B23K 11/00 570 B23K 11/00 570 11/11 593 11/11 593A F term (reference) 3F060 AA05 DA07 GA13 GB19 GB25 GB26 GB33 GD07 GD13 4E065 CA01 5H303 AA04 AA10 BB01 BB06 BB07 BB11 BB17 CC01 CC09 DD01 DD03 DD24 DD25 DD27 EE07 FF06 FF20 GG20 HH02 FF20 BB20 DD FF01 FF33 HH01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動作部を所定の位置に位置決めして固定
する位置決め装置であり、動作部と、その動作部に運動
を伝達する伝達軸と、その伝達軸を駆動するアクチュエ
ータと、そのアクチュエータを制御する制御装置と、前
記伝達軸及び/又は前記動作部に設けられ、前記動作部
の動きを制動する制動手段とを備えた位置決め装置。
1. A positioning device for positioning and fixing an operation section at a predetermined position, comprising: an operation section, a transmission shaft for transmitting motion to the operation section, an actuator for driving the transmission axis, and the actuator. A positioning device comprising: a control device for controlling; and a braking unit provided on the transmission shaft and / or the operating unit, for braking movement of the operating unit.
【請求項2】 動作部を所定の位置に位置決めする位置
決め装置であり、 動作部と、その動作部に運動を伝達する伝達軸と、その
伝達軸を駆動するアクチュエータと、前記伝達軸の角度
に関する物理量又は前記動作部の位置に関する物理量を
検出する検出手段と、その検出手段で検出された物理量
に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置とを
有する位置決め装置。
2. A positioning device for positioning an operation section at a predetermined position, comprising: an operation section, a transmission shaft transmitting motion to the operation section, an actuator driving the transmission axis, and an angle of the transmission axis. A positioning device, comprising: a detecting unit that detects a physical amount or a physical amount related to the position of the operation unit; and a control device that controls the actuator based on the physical amount detected by the detecting unit.
【請求項3】 アクチュエータの回転を伝達軸を介して
動作部に伝達し、動作部を所定の位置に位置決めするた
めのアクチュエータの制御方法であり、 前記アクチュエータへの指令値又はアクチュエータで検
出した角度に関する物理量から動作部の位置を推定する
工程と、 前記伝達軸で検出した伝達軸の角度に関する物理量から
動作部の位置を検出する工程又は動作部の位置を直接検
出する工程と、 前記工程で検出された値と前記アクチュエータからの推
定値とを比較し、その差に基づいてアクチュエータへの
指令値を修正する工程とを有するアクチュエータの制御
方法。
3. A control method of an actuator for transmitting rotation of an actuator to an operation unit via a transmission shaft and positioning the operation unit at a predetermined position, wherein a command value to the actuator or an angle detected by the actuator is provided. Estimating the position of the operating unit from the physical quantities related to the transmission axis; detecting the position of the operating unit or directly detecting the position of the operating unit from the physical quantities related to the angle of the transmission axis detected by the transmission axis; Comparing the calculated value with an estimated value from the actuator, and correcting a command value to the actuator based on the difference.
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