JP2004338019A - Control device for single axis robot - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを用いた単軸ロボットとその駆動を制御するコントローラとを備えた単軸ロボットの制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献1に示されるように、永久磁石を軸方向に配列したステータ部と、このステータ部を囲繞するコイルが設けられた可動部材とを備え、上記コイルに対する通電が制御されることにより可動部材がステータ部の軸に沿った方向に直線的に移動するようになっているリニアモータは一般に知られている。このようなリニアモータは各種分野において物品の搬送等に用いられ、単軸ロボットにも適用可能である。
【0003】
一般にこの種のリニアモータでは、可動部材の位置を検出する位置検出器が設けられ、この位置検出器による検出に基づき、コントローラにより、上記コイルへの通電が制御されることによってリニアモータが制御されるようになっている。
【0004】
例えば、図4に示すようにリニアモータを用いた単軸ロボットRでは、直線的に延びる磁気的もしくは光学的なスケール111がロボット本体に設けられる一方、上記スケール111を読取ることにより可動部材の位置の検出を行うセンサ112と、このセンサ112の出力を増幅するアンプ121とを含む位置検出ユニット120が可動部材に設けられている。さらに、上記センサ112からアンプ121を介して出力される正弦波または余弦波からなる信号をパルス信号に変換する変換回路130が、単軸ロボットRに一体不可分に装備されている。また、上記単軸ロボットRを制御するコントローラCは単軸ロボットRから離れて適当な場所に設置されており、このコントローラCと単軸ロボットRとの間に通信ケーブル125が接続され、上記変換回路130により変換された後の位置検出データが通信ケーブル125を介してコントローラCに入力されるようになっている。
【0005】
【特許文献1】
特公平5−34902号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図4に示すような構造によると、単軸ロボットRに、位置検出ユニット120とは別に上記変換回路130を構成するユニットを装備する必要があり、さらにこの変換回路130のユニットを保護するハウジング等も一体的に設けておく必要があるため、単軸ロボットRのコストが高くなる。また、単軸ロボットRは温度上昇や振動が生じて、電子回路にとってあまり好ましくない環境にあり、この単軸ロボットRに対して上記コントローラCは離れた場所に設置されるが、上記変換回路130は単軸ロボットR側に設けられているために好ましくない環境におかれ、熱等の影響を受けるおそれがあった。
【0007】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、単軸ロボットのコストを削減し得るとともに、位置検出信号を変換する変換回路が好ましくない環境に置かれることを避け、信頼性を向上することができる単軸ロボットの制御装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リニアモータを用いた単軸ロボットと、上記単軸ロボットの駆動を制御するコントローラとを備え、これら単軸ロボットとコントローラとが通信手段を介して交信可能とされるとともに、上記単軸ロボットに、磁気的又は光学的に位置の検出を行う位置検出器が設けられている単軸ロボットの制御装置であって、上記位置検出器から出力される正弦波または余弦波からなる検出器出力信号が上記通信手段を介して上記コントローラに入力されるようにするとともに、上記検出器出力信号をパルス信号に変換する変換回路が上記コントローラ内に設けられているものである。
【0009】
この発明によると、正弦波または余弦波からなる検出器出力信号をパルス信号に変換する変換回路が、単軸ロボット側には設けられずに、単軸ロボットから離れた場所に設置されるコントローラ内に設けられていることにより、単軸ロボットにおいて発生する熱や振動の影響が変換回路に及ぶことが避けられる。また、変換回路が単軸ロボットから除去されることにより単軸ロボットの構造が簡単になり、しかも、変換回路はコントローラ内に含まれているため、変換回路を構成するユニットを別個に設ける必要がない。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0011】
図1及び図2は本発明が適用される単軸ロボットの構造を示しており、これらの図において、単軸ロボットRは、ロボット本体1と、このロボット本体1に対して一定方向に直線的に移動可能な可動部材2とを備えている。
【0012】
上記ロボット本体1は、ベース部3と両側壁部分を構成する一対のカバー部材4とからなり、一軸方向に延びる横長枠状に形成されている。
【0013】
上記ロボット本体1内には、一定幅のガイドレール5がベース部3上に設けられるとともに、その上方にステータ部6が配置されている。このステータ部6は、N,Sの磁極が交互に逆向きに位置するように軸方向に配列された多数個の環状の永久磁石6aを有し、シャフト状に形成され、その両端部がロボット本体1に支持されている。
【0014】
また、可動部材2は、上記ステータ部6を挿通させる中空の可動ブロック8を有し、この可動ブロック8の下端に、上記ガイドレール5に係合する被ガイド部9が設けられることにより、上記可動ブロック8がガイドレール5に摺動自在に支持されている。
【0015】
上記可動ブロック8の中空部内周には、電機子を構成するコイル7が固定されている。そして、可動部材2がロボット本体1に組み付けられた状態で、コイル7がステータ部6を囲繞するようになっている。
【0016】
可動部材2の上部には作業部材支持用のテーブル10が設けられ、このテーブル10に、用途に応じた各種の作業部材が取付けられるようになっている。このテーブル10は、可動ブロック8にボルト止め等により取付けられている。
【0017】
さらに上記単軸ロボットRには、磁気的又は光学的に位置の検出を行う位置検出器が設けられ、当実施形態では、磁気スケール11を読取るMRセンサ12により位置検出器が構成されている。
【0018】
上記磁気スケール11は、ガイドレール5の一側方においてベース部3の上面に、ベース部3の略全長にわたって設けられている。一方、MRセンサ12は、可動ブロック8の一側部下端に、上記磁気スケール11に対向するように配置されている。なお、MRセンサ12の上方には、ステータ部6及びコイル7からの磁気的影響がMRセンサ12に及ぶことを防止するための磁気シールド13が設けられている。また、上記可動部材2におけるテーブル10の一側面部にはコネクタ16が設けられ、このコネクタ16に上記MRセンサ12が電線等を介して接続されている。そして、上記コネクタ16には、可撓性ダクト17に収容されたケーブル(図示せず)の一端に設けられたコネクタ18が連結され、ケーブルの他端側は、後述の通信ケーブル25にコネクタ等を介して接続可能となっている。
【0019】
図3は上記単軸ロボットRを制御する制御装置の構成を示している。この図において、単軸ロボットRには位置検出ユニット20が装備され、この位置検出ユニット20に、磁気スケール11を読み込むことにより位置の検出を行うMRセンサ12と、このMRセンサ12の出力を増幅するアンプ21とが設けられている。そして、上記MRセンサ12からアンプ21を介し、正弦波または余弦波からなる信号が出力されるようになっている。
【0020】
上記単軸ロボットRの外部には、単軸ロボットRの制御を行うコントローラCが設けられている。このコントローラCは単軸ロボットRから離れた位置に設置されており、このコントローラCと上記位置検出ユニット20とが通信ケーブル25(通信手段)によって接続されている。
【0021】
上記コントローラC内には、検出器出力信号(MRセンサ12からアンプ21を介して出力される信号)をパルス信号に変換する変換回路30が設けられている。この変換回路30は、正弦波または余弦波からなる信号をこれに対応する周期のパルス信号に変換するものである。そして、コントローラC内において、上記変換回路30から出力されるパルス信号からなる位置検出データにより、単軸ロボットRの可動部材2の位置が求められ、それに基づき、制御量が求められて、単軸ロボットRに制御信号が出力されるようになっている。
【0022】
以上のような当実施形態の装置によると、単軸ロボットの作動中に、MRセンサ12により磁気スケール11が読取られ、それに応じて位置検出ユニット20から、正弦波または余弦波からなる信号が出力され、その検出器出力信号がそのまま通信ケーブル25を介してコントローラCに入力される。そして、コントローラC内で変換回路30により上記検出器出力信号がパルス信号に変換され、単軸ロボットRの制御に供せられる。
【0023】
このように変換回路30がコントローラC内に設けられることにより、単軸ロボット側に設けられた従来の構造と比べ、単軸ロボットRの構造が簡単になり、単軸ロボットRのコストの低減化に有利となる。
【0024】
また、電子回路からなる変換回路30が単軸ロボットRから離れることにより、電子回路にとって好ましくない環境に置かれることが避けられ、つまり、単軸ロボットRにおいて作動中に発生する熱や振動の影響が変換回路30に及ぶことが避けられる。
【0025】
なお、上記実施形態では、リニアモータからなる単軸ロボットRにおける位置検出を磁気スケール11とMRセンサ12とを用いた磁気的手段で行っているが、光学的なスケール及びセンサで位置検出を行うようにしてもよい。この場合も、センサからアンプなどを介し、正弦波または余弦波からなる信号が出力され、この信号をパルス信号に変換する変換回路がコントローラ内に設けられることは、上記実施形態と同様である。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、リニアモータを用いた単軸ロボットと、これを制御するコントローラとが通信手段を介して交信可能とされるとともに、上記単軸ロボットに位置検出器が設けられている装置において、上記位置検出器から出力される信号をパルス信号に変換する変換回路が上記コントローラ内に設けられているため、単軸ロボットの構造を簡単にしてコストの低減化を可能にするとともに、単軸ロボットにおいて発生する熱等の影響が変換回路に及ぶことを避け、信頼性を向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される単軸ロボットの一例を示す縦断面図である。
【図2】上記単軸ロボットの横断面図である。
【図3】本発明の一実施形態による単軸ロボットの制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図4】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
R 単軸ロボット
11 磁気スケール
12 MRセンサ
20 位置検出ユニット
C コントローラ
25 通信ケーブル
30 変換回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a controller for a single-axis robot including a single-axis robot using a linear motor and a controller for controlling the driving of the single-axis robot.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in Patent Literature 1, for example, there is provided a stator unit in which permanent magnets are arranged in an axial direction, and a movable member provided with a coil surrounding the stator unit, and energization of the coil is controlled. A linear motor is generally known in which a movable member moves linearly in a direction along an axis of a stator section. Such a linear motor is used for transporting articles in various fields and can be applied to a single-axis robot.
[0003]
Generally, this type of linear motor is provided with a position detector that detects the position of the movable member, and based on the detection by the position detector, the controller controls the energization of the coil to control the linear motor. It has become so.
[0004]
For example, in a single-axis robot R using a linear motor as shown in FIG. 4, a magnetic or
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 5-34902
[Problems to be solved by the invention]
According to the structure as shown in FIG. 4, it is necessary to equip the single-axis robot R with a unit constituting the
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and can reduce the cost of a single-axis robot, and avoid placing a conversion circuit that converts a position detection signal in an unfavorable environment, It is an object of the present invention to provide a control device for a single-axis robot capable of improving the performance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a single-axis robot using a linear motor, and a controller for controlling the driving of the single-axis robot. The single-axis robot and the controller can communicate with each other via communication means. A control device for a single-axis robot provided with a position detector for magnetically or optically detecting a position of the axis robot, wherein the detector comprises a sine wave or a cosine wave output from the position detector. An output signal is input to the controller via the communication means, and a conversion circuit for converting the detector output signal into a pulse signal is provided in the controller.
[0009]
According to the present invention, a conversion circuit for converting a detector output signal consisting of a sine wave or a cosine wave into a pulse signal is not provided on the single-axis robot side, but in a controller installed at a place remote from the single-axis robot. , It is possible to prevent the influence of heat and vibration generated in the single-axis robot from affecting the conversion circuit. In addition, since the conversion circuit is removed from the single-axis robot, the structure of the single-axis robot is simplified, and since the conversion circuit is included in the controller, it is necessary to provide a separate unit for forming the conversion circuit. Absent.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIGS. 1 and 2 show the structure of a single-axis robot to which the present invention is applied. In these figures, a single-axis robot R has a robot main body 1 and a linearly-movable linear direction with respect to the robot main body 1. And a
[0012]
The robot body 1 includes a
[0013]
In the robot main body 1, a
[0014]
Further, the
[0015]
A
[0016]
A work member supporting table 10 is provided on the upper part of the
[0017]
Further, the single-axis robot R is provided with a position detector for detecting a position magnetically or optically. In this embodiment, the position detector is constituted by an
[0018]
The
[0019]
FIG. 3 shows a configuration of a control device for controlling the single-axis robot R. In this figure, a single-axis robot R is equipped with a
[0020]
A controller C for controlling the single-axis robot R is provided outside the single-axis robot R. The controller C is installed at a position away from the single-axis robot R, and the controller C and the
[0021]
A
[0022]
According to the apparatus of the present embodiment as described above, the
[0023]
By providing the
[0024]
Further, since the
[0025]
In the above embodiment, the position detection in the single-axis robot R composed of a linear motor is performed by magnetic means using the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a single-axis robot using a linear motor and a controller that controls the single-axis robot can communicate with each other via communication means, and the single-axis robot has a position detector. In the apparatus, a conversion circuit for converting a signal output from the position detector into a pulse signal is provided in the controller, so that the structure of the single-axis robot can be simplified and the cost can be reduced. At the same time, it is possible to prevent the influence of heat or the like generated in the single-axis robot from affecting the conversion circuit and improve the reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a single-axis robot to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the single-axis robot.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control device for a single-axis robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
R Single-
Claims (1)
上記位置検出器から出力される正弦波または余弦波からなる検出器出力信号が上記通信手段を介して上記コントローラに入力されるようにするとともに、
上記検出器出力信号をパルス信号に変換する変換回路が上記コントローラ内に設けられていることを特徴とする単軸ロボットの制御装置。A single-axis robot using a linear motor and a controller for controlling the driving of the single-axis robot are provided.The single-axis robot and the controller can communicate with each other via communication means. A single-axis robot control device provided with a position detector that magnetically or optically detects the position,
A detector output signal consisting of a sine wave or a cosine wave output from the position detector is input to the controller via the communication means,
A control device for a single-axis robot, wherein a conversion circuit for converting the detector output signal into a pulse signal is provided in the controller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003136333A JP2004338019A (en) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | Control device for single axis robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003136333A JP2004338019A (en) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | Control device for single axis robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004338019A true JP2004338019A (en) | 2004-12-02 |
Family
ID=33526337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003136333A Pending JP2004338019A (en) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | Control device for single axis robot |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004338019A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008114328A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Yamaha Motor Co Ltd | Uniaxial actuator |
-
2003
- 2003-05-14 JP JP2003136333A patent/JP2004338019A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008114328A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Yamaha Motor Co Ltd | Uniaxial actuator |
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Legal Events
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