JPH01108606A - ロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ロボットの腕等を位置決め制御するロボット
制御装置に関する。

〈従来の技術〉 かかるロボット制御装置は、例えばｘＹ子テーブル上移
動自在になされている制御対象物を位置決め制御するよ
うになされているが、制御対象物の移動位置を示すエン
コーダがアブソリュート型でなくインクリメント型であ
る場合には、ロボット制御装置を立ち上げる際、所謂原
点出し動作を行う必要がある。この原点出し動作とは、
制御対象物を所定の原点位置に戻し、制御対象物の移動
位置とロボット制御装置が認識する移動位置とを一致ゼ
しめることをいう。

この原点出し動作を行うロボット制御装置の第１の従来
例を第３図を参照しつつ説明する。そこでは、原点位置
に配置されている原点センサと、この手前に配置されて
いるニア原点センサとの検知結果により、原点出し動作
を行う過程での制御対象物の移動位置が認識されるよう
になっており、制御対象物をまず高速で原点位置方向に
復帰させ、ニア原点センサがアクティブとなるタイミン
グでこの復帰を停止させるが、制御対象物の慣性等によ
り、結果として低速で原点位置方向に戻されることにな
り、その後原点センサがアクティブとなるタイミングで
原点位置方向に超低速で復帰せしめ、エンコーダからの
パルスが発せられるタイミングでこれを停止させ、これ
で原点出し動作が行われるような構成となっている。

またロボット制御装置の第２の従来例を第４図を参照し
つつ説明する。そこでは、ニア原点センサを用いること
なく、制御対象物を最初から低速で原点位置方向に復帰
せしめ、その後原点センサがアクティブとなるタイミン
グで、更に超低速に切り換え、パルスエンコーダからの
パルスが発せられるタイミングで停止させ、これで原点
出し動作が行われるような構成となっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、第１の従来例による場合には、ニア原点
センサが必要となることから、装置全体を簡略化する上
で障害となっており、しかもセンサ信号の入力のタイミ
ングがより複雑化するという不都合もある。

また第２の従来例による場合には、ニア原点センサを必
要としないことから、上記問題は生じないものの、原点
出し動作に要する時間が比較的長く、ロボット制御装置
を即座に立ち上げる観点から問題となっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ニア
原点センサを必要とせず、しかも原点出し動作に要する
時間を短くすることができることになるロボット制御装
置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明にかかるロボット制御装置は、制御対象物を移動
自在に駆動する移動機構と、この移動機構に連結してあ
り制御対象物の移動位置を検知するエンコーダと、この
エンコーダの検知結果に基づいて制御対象物を位置決め
制御する移動機構制御部と、制御対象物が移動する基準
位置に配置してある原点センサと、制御対象物を基準位
置の手前の原点位置に戻す際において、この原点位置を
オーバーランする距離に応じた長さを有する原点センサ
の検知対象体であって、オーバーランした状態でも原点
センサが未だアクティブを示す如く、先端部を基準位置
に向けて制御対象物に設けてある検出物体とを具備して
いる。

〈作用〉 制御対象物を原点位置方向に駆動させ、原点センサの検
知結果がアクティブとなるタイミングで停止せしめる。

そして慣性等により原点位置を行き過ぎた状態での制御
対象物を低速で逆駆動せしめ、原点センサの検知結果が
非アクティブとなるタイミングで停止させる。更に反対
方向に原点位置を行き過ぎた状態での制御対象物を低速
で駆動せしめ、エンコーダの検知結果がアクティブとな
るタイミングで停止させる。

〈実施例〉 以下、本発明にかかるロボット制御装置の実施例を図面
を参照しつつ説明する。第１図はロボット制御装置の簡
略構成図、第２図はロボット制御装置の動作説明を行う
ためのタイミングチャートである。

ここに掲げるロボット制御装置は、ＮＣ工作機械等の一
構成部であって、位置決め制御が行われる制御対象物た
る移動テーブル１０の上面には、図示されていないが種
々の工具等が装備されている。

このロボット制御装置の基本構成は、移動テーブル１０
を移動自在に駆動する移動機構２０と、この移動テーブ
ル１０の移動位置を検知するインクリメント型の工′ン
コーダ３０と、外部入力される位置指令値とエンコーダ
３０の検知結果等に基づいて移動テーブル１０を位置決
め制御する移動機構制御部４０とを備えている。更に移
動テーブル１０を図示する原点位置Ｂに戻す、所謂原点
出し動作を行う際の構成としては、原点位置Ｂの手前に
位置する基準位置Ａに配置されている原点センサ５０と
、移動テーブルエ０の下部に固着されており、原点セン
サ５０に対する検知対象である板状の検出物体６０とが
掲げられる。なお、移動テーブルＩＯの原点位置決め動
作とは、ここでは移動テーブル１０の前方縁部が原点位
置Ｂに一致させることをいう。以下、ロボット制御装置
の各構成部について詳述する。

移動機構２０は、枠体２１の両側壁にて軸支されている
ボール螺子２２をサーボモータ２３により回転させるこ
とで、移動テーブル１０を左右方向に移動せしめる機構
である。なお、２３は枠体２１の下面に渡されている移
動テーブル１０に対するガイドである。

このサーボモータ２３には、移動テーブル１０の移動位
置を検知するエンコーダ３０が連結されており、ボール
螺子２２の回転を移動機構制御部４０に信号３１を介し
て与えるようになっている。また枠体２１の下面の基準
位置Ａに当たる部には、磁気近接センサ等からなる原点
センサ５０が配設されており、更にこの枠体２１の両壁
付近には、同しく磁気近接センサからなるオーバランセ
ンサ７１．７２が夫々設けられている。この原点センサ
５０は、移動テーブル１０例の検出物体６０が近接した
ことを検知するものであり、この検知結果は信号４１と
して移動機構制御部４０に導かれている。一方オーバラ
ンセンサ７１．７２は、移動テーブル１０が枠体２１の
両側壁に接触することを防止すべく設けられているもの
で、移動テーブル１０の下面部が近接したことを検知す
るようになっている。この検知結果は、同様に信号７１
１．７２１として移動機構制御部４０に導かれている。

原点センサ５０、オーバランセンサ７１．７２は共に正
論理出力となっている。

この検出物体６０は、上述したように原点センサ５０に
対する検知対象であって、鉄等からなる板の先端部を基
準位置Ａの方向に向け、しかもこの基端部を移動テーブ
ル１０の下面に固着せしめてなる構成となっている。こ
の検出物体６０の長さについては後述する。

移動機構制御部４０は、信号３１を介して情報入力され
る移動テーブル１０の移動位置と外部から与えられる位
置指令値との偏差量に基づいてサーボモータ２３をパル
ス幅制御するに必要な変調信号４１１をパルス出力する
マイクロコンピュータ４１と、この変調信号４１１に基
づいてサーボモータ２３の電機子電流を制御するスイッ
チング回路４２とを主構成とする所謂ソフトウェアサー
ボと称せられるものである。なお、原点出し動作が行わ
れる際の移動テーブル１０の移動位置を与える信号４１
は、コンパレータ、フォトカプラ等からなる入力インタ
ーフェイス４３を介してマイクロコンピュータ４１に入
力され、また信号７１１．７２１についても同様に入力
インターフェイス４３を介して入力されることになる。

上記のように構成されたロボット制御装置で原点出し動
作が行われる過程について第２図を参照しつつ説明する
。但し、ロボット制御装置に電源が入力され、その後の
原点出し動作が行われる際には、移動テーブル１０の位
置は第１図で示す状態にあるとする。

原点出し動作を始める時間ｔ１では、まず移動テーブル
１０を駆動速度Ｖ、で左方向に、即ち基準位置Ａ方向に
駆動させる。その後、移動テーブル１０を原点位置Ｂに
一致させるべく、信号４１がアクティブとなるタイミン
グでこの駆動を停止せよという命令が発せられるが、移
動テーブル１０の有する慣性等により移動テーブルＩＯ
は原点位置Ｂをかなりオーバーランすることになる。と
ころでこのようにオーバーランした状態でも未だ信号４
１はアクティブとなったままで、原点センサ５０は検出
物体６０を検知している。つまり検出物体６０は、駆動
速度Ｖ、で戻される移動テーブルＩＯが原点位置Ｂをオ
ーバーランした状態でも原点センサ５０の検知結果がア
クティブを示すような長さを有し、且つ先端部を前記基
準位置に向けて移動テーブル１０に設けられている。

次に、移動テーブル１０を駆動速度■、でもって右方向
に逆駆動させ、信号４１が立ち下がるタイミング、即ち
時間Ｔ４で駆動速度をｖ３に切り換える。そしてその後
信号３１がアクティブとなる時間ｔ５で移動テーブル１
０を停止せしめる（ｙ、　　＞ｖ２＞Ｖ３）。この移動
テーブル１０が原点位置Ｂに戻される駆動速度は■２は
、原点位置Ｂをオーバしないような速度が選ばれ、この
オーバーしない状態から更に原点位置Ｂに戻される駆動
速度■３は、エンコーダ３０の分解能に基づいた数値と
なっている。従って移動テーブル１０は、原点位置Ｂに
位置することになり、ここに原点出し動作が完了する。

なお、本発明にかかるロボット制御装置は、上記実施例
に限定されず、直交座標系等のロボットであっても適用
可能であることは勿論のこと、検出物体の制御対象物に
対するの取付位置についても、原点センサに関連して限
定されることはない。

〈発明の効果〉 以上、本案ロボット制御装置による場合には、原点出し
動作が行われる際の制御対象物が原点位置をオーバーす
ることを予め考慮されているので、ニア原点センサを必
要とせず、しかも原点出し動作に要する時間を短くする
ことができることになる。それゆえ、ニア原点センサを
必要としない分だけ装置全体を簡略化することができ、
しかもロボット制御装置を即座に立ち上げることができ
ることになるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明にかかるロボット制御装置
の実施例の説明図であって、第１図はロボット制御装置
の簡略構成図、第２図はロボット制御装置の動作説明を
行うための主要信号のタイミングチャート、第３図はロ
ボット制御装置の第１の従来例における動作説明を行う
ためのタイミングチャート、第４図はロボット制御装置
の第２の従来例における動作説明を行うためのタイミン
グチャートである。 １０・・・移動テーブル ２０・・・移動機構 ３０・・・エンコーダ ４０・・・移動機構制御部 ５０・・・原点センサ ６０・・・検出物体 Ａ・・・基準位置 Ｂ・・・原点位置 特許出願人　　　シャープ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御対象物を移動自在に駆動する移動機構と、こ
   の移動機構に連結してあり前記制御対象物の移動位置を
   検知するエンコーダと、このエンコーダの検知結果に基
   づいて前記制御対象物を位置決め制御する移動機構制御
   部とを備えるロボット制御装置において、前記制御対象
   物が移動する基準位置に配置してある原点センサと、前
   記制御対象物を前記基準位置の手前の原点位置に戻す際
   において、この原点位置をオーバーランする距離に応じ
   た長さを有する前記原点センサの検知対象体であって、
   オーバーランした状態でも前記原点センサが未だアクテ
   ィブを示す如く、先端部を前記基準位置に向けて前記制
   御対象物に設けてある検出物体とを具備することを特徴
   とするロボット制御装置。