JPH0248923B2 - DAIREKUTOTEIICHINGUGATAROBOTSUTONOSEIGYOSOCHI - Google Patents

DAIREKUTOTEIICHINGUGATAROBOTSUTONOSEIGYOSOCHI

Info

Publication number
JPH0248923B2
JPH0248923B2 JP20809282A JP20809282A JPH0248923B2 JP H0248923 B2 JPH0248923 B2 JP H0248923B2 JP 20809282 A JP20809282 A JP 20809282A JP 20809282 A JP20809282 A JP 20809282A JP H0248923 B2 JPH0248923 B2 JP H0248923B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detector
teaching
output
robot
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP20809282A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5997871A (en
Inventor
Tsudoi Murakami
Shoji Nasu
Takahide Nagahama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP20809282A priority Critical patent/JPH0248923B2/en
Priority to US06/499,880 priority patent/US4608651A/en
Priority to NO83832390A priority patent/NO832390L/en
Priority to DE19833324739 priority patent/DE3324739A1/en
Publication of JPS5997871A publication Critical patent/JPS5997871A/en
Publication of JPH0248923B2 publication Critical patent/JPH0248923B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイレクトテイーチング型ロボツトの
制御装置、とくに駆動系に介在させた減速機等に
よる制御の不安定性を解消する様に成したダイレ
クトテイーチング型ロボツトの制御装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for a direct teaching robot, and more particularly to a control device for a direct teaching robot that is designed to eliminate instability in control caused by a reduction gear or the like interposed in a drive system.

一般に、ダイレクトテイーチング型ロボツトの
場合、ロボツト要素である手首や腕等を教示時に
軽動化させる為に、動力源とロボツト要素との間
の駆動系をなんらかの手段で遮断し、駆動源を停
止させたままでロボツト要素をオペレータが軽く
動かし得る様にする必要がある。
Generally, in the case of a direct teaching robot, the drive system between the power source and the robot element is interrupted by some means to stop the drive source in order to reduce the movement of the robot elements such as wrists and arms during teaching. The robot element must be able to be easily moved by the operator while remaining in place.

例えば、第1図に示す様にロボツトアーム1を
モータMによつて回転させる場合、アーム1とモ
ータMとの間にクラツチ2を介在させ、教示時に
はこのクラツチ2をオフすることによりアーム1
をモータMや伝達装置である減速機3による抵抗
から切り離し軽動化する。そして従来はアーム1
の位置を検出するパルスエンコーダ等の位置検出
器が一つで、教示時の位置検出と再生時の位置検
出を一つの位置検出器E1によつて行つていた。
それゆえ教示時のアームの回転位置を検出する為
に位置検出器E1はアーム1側即ちクラツチ2と
アーム1との間に設けるのが一般的であつた。
For example, when a robot arm 1 is rotated by a motor M as shown in FIG. 1, a clutch 2 is interposed between the arm 1 and the motor M, and when teaching, the arm 1 is
is separated from the resistance caused by the motor M and the speed reducer 3, which is a transmission device, and is made lighter. And conventionally arm 1
There is one position detector such as a pulse encoder for detecting the position of , and one position detector E1 performs position detection during teaching and position detection during playback.
Therefore, in order to detect the rotational position of the arm during teaching, the position detector E1 was generally provided on the arm 1 side, that is, between the clutch 2 and the arm 1.

しかし第1図に示した従来の自動制御系統で
は、これをブロツク図化すると第2図に示すよう
に、モータの伝達関数Gmと伝達装置を構成する
減速機3や駆動軸の撓み等による機械系の伝達関
数GLが直列に接続され、両者の合成された伝達
関数はその積となり、機械系が柔らかく伝達関数
の固有振動数が低くなると、ループゲインを上げ
た場合に発振現象を生じ制御が不安定となる。上
記第1図に示した制御系のステツプ応答例を第3
図及び第4図に示す。第3図はゲインの低い場合
で、第4図はゲインを若干上げた場合であり、振
動が時間経過と共に増加し、制御不能となつてい
ることが理解できる。
However, in the conventional automatic control system shown in Fig. 1, when this is visualized as a block diagram, as shown in Fig. 2, the motor transfer function Gm and the mechanical The transfer functions GL of the system are connected in series, and the combined transfer function of the two is the product. If the mechanical system is soft and the natural frequency of the transfer function is low, an oscillation phenomenon will occur when the loop gain is increased, causing control to fail. Becomes unstable. The step response example of the control system shown in Figure 1 above is shown in Figure 3.
It is shown in FIG. FIG. 3 shows a case where the gain is low, and FIG. 4 shows a case where the gain is slightly increased. It can be seen that the vibration increases over time and becomes uncontrollable.

そこで、上記従来の制御系の問題点を解消する
ために、本出願の発明者等は、従来のダイレクト
テイーチング型ロボツトに於ける制御の遅れが教
示、再生の両モードにおける位置検出を一つの位
置検出器に依つて兼用していることに基づくもの
である点に着目し、ロボツト要素とクラツチ機構
間に設けられ、ロボツト要素の回転位置を検出す
る増分式の第1の検出器の他に、駆動源に接続さ
れて駆動源の回転位置を検出する増分式の第2の
検出器を設けると共に、上記第1及び第2の検出
器を教示モード時と再生モード時とで選択的に駆
動源制御手段に接続するスイツチング手段を設け
たロボツトの制御装置を創出し、すでに出願し
た。この制御装置によれば、教示時に於いてはク
ラツチを切ることによつてロボツト要素側の第1
検出器を用いて軽動状態で教示動作を行うことが
出来、また再生時には駆動源側に設けた第2検出
器によつて駆動源の回転数をフイードバツク(帰
還)制御することが出来、第5図に示すようなモ
ータの伝達関数Gmのみを対象とする自動制御が
可能となり、減速機等の伝達装置よりなる機械系
の伝達関数GLの影響を受けないので、再生時の
制御が安定し、ループゲインを上げても発振する
ようなことがなく、そのインパルス応答も第6図
に示すように、第4図に示した応答とおなじゲイ
ンに対し、振動が速やかに減衰し、従来のものに
比し、極めて良好な応答性が得られた。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems with the conventional control system, the inventors of the present application have developed a system in which the delay in control in the conventional direct teaching robot allows position detection in both the teaching and reproducing modes to be performed at a single position. Focusing on the fact that the detector is also used as a detector, in addition to the first incremental detector that is provided between the robot element and the clutch mechanism and detects the rotational position of the robot element, A second incremental type detector connected to the drive source is provided to detect the rotational position of the drive source, and the first and second detectors are selectively connected to the drive source in the teaching mode and in the playback mode. We have created a robot control device equipped with switching means connected to the control means, and have already filed an application. According to this control device, during teaching, by disengaging the clutch, the first
Using the detector, teaching operation can be performed in a light movement state, and during playback, the rotation speed of the drive source can be feedback-controlled by the second detector installed on the drive source side. As shown in Figure 5, automatic control targeting only the motor transfer function Gm becomes possible, and it is not affected by the transfer function GL of the mechanical system consisting of transmission devices such as reducers, so the control during regeneration is stable. , there is no oscillation even when the loop gain is increased, and the impulse response is as shown in Figure 6. For the same gain as the response shown in Figure 4, the oscillations quickly attenuate, compared to the conventional one. Compared to the above, extremely good response was obtained.

この改良されたロボツト制御装置の残された問
題点は、増分式の位置検出器を用いることが必須
であるため、スイツチング手段による切り換えが
一回の場合、ロボツト要素側の第1の検出器と駆
動源側の第2の検出器で発生される各々のパルス
に多少の位相差があつてもほとんど誤差を生じな
いが、切り換え回数が多くなると、誤差が蓄積さ
れて無視出来なくなること、及びアブソリユート
タイプの検出器を使用出来ないということであ
る。
The remaining problem with this improved robot control device is that since it is essential to use an incremental position detector, if the switching means is to be switched only once, the first detector on the robot element side and Even if there is a slight phase difference between the pulses generated by the second detector on the drive source side, almost no errors will occur, but as the number of switching increases, the errors will accumulate and become impossible to ignore, and the This means that solute type detectors cannot be used.

それゆえに本発明の目的は、更に誤差の少ない
制御が可能な、その上アブソリユートタイプの検
出器をも使用可能なダイレクトテイーチング型ロ
ボツトの制御装置を提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a direct teaching type robot which is capable of control with fewer errors and can also use an absolute type detector.

本発明のダイレクトテイーチング型ロボツトの
制御装置は、上記目的を達成するため、クラツチ
機構を含む伝達装置の出力側に設けられ、ロボツ
ト要素の回転位置を検出する第1の検出器と、ク
ラツチ機構を含む伝達装置の入力側に設けられ、
駆動源の回転位置を検出する第2の検出器と、前
記第1の検出器出力と前記第2の検出器出力を切
り換えて選択的に導出する切換手段の他に、更に
前記第1の検出器出力を前記第2の検出器に転送
する転送手段と、教示モード時には前記切換手段
を第1の検出器出力側に切換制御し、その出力を
受けてロボツト要素の教示位置を記憶し、再生モ
ード時には前記転送手段を付勢して前記第1の検
出器出力を前記第2の検出器に転送して第2の検
出器の初期値とすると共に、前記切換手段を第2
の検出器出力側に切換制御し、この第2の検出器
出力と前記記憶されている教示時の第1の検出器
出力に応じた信号を前記駆動源に帰還する制御手
段とを備えてなることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the control device for a direct teaching robot of the present invention includes a first detector provided on the output side of a transmission device including a clutch mechanism, which detects the rotational position of a robot element, and a first detector that detects the rotational position of a robot element. provided on the input side of the transmission device including,
In addition to a second detector for detecting the rotational position of the drive source and a switching means for switching and selectively deriving the first detector output and the second detector output, the first detector further includes a second detector for detecting the rotational position of the drive source; transfer means for transmitting the detector output to the second detector; and in the teaching mode, the switching means is switched to the first detector output side, and upon receiving the output, the taught position of the robot element is stored and reproduced. In the mode, the transfer means is energized to transfer the first detector output to the second detector as the initial value of the second detector, and the switching means is switched to the second detector.
control means for controlling switching to the detector output side of the detector and feeding back a signal corresponding to the second detector output and the stored first detector output at the time of teaching to the drive source. It is characterized by

以下、図面に示す実施例を参照して、本発明を
さらに詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawings.

第7図は、本発明の一実施例を示すダイレクト
テイーチング型ロボツトの制御装置のブロツク図
である。同図に於いて、1,2,3及びMは、
夫々第1図に示したものと同様のロボツトアー
ム、クラツチ、減速機、モータである。ロボツト
アーム1に直接取り付けられ、ロボツトアーム1
の回転位置を検出する増分式のパルスエンコーダ
よりなる第1検出器E1の出力端はアツプダウン
カウンタ等の第1のパルスカウンタ4を経て切換
回路5の切換端子aに接続されている。またモー
タMに取り付けられた回転角度を検出する増分式
パルスエンコーダよりなる第2図検出器E2の出
力端はアツプダウンカウンダ等の第2のパルスカ
ウンタ6を経て切換回路5の切換端子bに接続さ
れている。切換回路5の共通端子cは、制御回路
7に接続されていると共に、比較器8の入力の一
端に接続されている。比較器8の他端は、制御回
路7に接続されており、制御回路7より送出され
るアーム1の目標信号θinと、切換回路5の切換
端子b、共通端子cと経て加えられるモータMの
回転位置信号θmとを比較し、その差をD/A変
換器9によつてアナログ量に変換した後、増幅器
12で増幅してモータMに印加するようにしてい
る。なお、図中のTはタコジエネレータで速度を
検出し、前記増幅器12にフイードバツクする。
第1のパルスカウンタ4のカウント内容値は転送
回路10を介して第2のパルスカウンタ6に転送
可能なように構成されている。なお切換回路5の
切り換え動作及び転送回路10の転送動作は、制
御回路7よりの切換指令CS、転送指令TS、によ
りおこなわれる。また、上記制御回路7はマイク
ロコンピユータによつて構成されている。切換回
路5、パルスカウンタ4及び6、比較器8、転送
回路10等の各回路は制御回路6、即ちマイクロ
コンピユータの外付構成としているが、これら各
回路の機能をマイクロコンピユータの内部処理に
より実現してもよい。
FIG. 7 is a block diagram of a control device for a direct teaching robot showing an embodiment of the present invention. In the same figure, 1, 2, 3 and M are
The robot arm, clutch, reducer, and motor are similar to those shown in FIG. Directly attached to the robot arm 1, the robot arm 1
The output end of the first detector E1, which is an incremental pulse encoder for detecting the rotational position of the motor, is connected to the switching terminal a of the switching circuit 5 via a first pulse counter 4 such as an up-down counter. The output end of the detector E2 shown in FIG. 2, which is an incremental pulse encoder that detects the rotation angle and is attached to the motor M, is connected to the switching terminal b of the switching circuit 5 via a second pulse counter 6 such as an up-down counter. has been done. A common terminal c of the switching circuit 5 is connected to the control circuit 7 and to one end of the input of the comparator 8. The other end of the comparator 8 is connected to the control circuit 7, and receives the target signal θin of the arm 1 sent from the control circuit 7 and the motor M signal applied via the switching terminal b and common terminal c of the switching circuit 5. The rotational position signal θm is compared, and the difference is converted into an analog quantity by a D/A converter 9, and then amplified by an amplifier 12 and applied to the motor M. Note that T in the figure detects the speed with a tachometer generator and feeds it back to the amplifier 12.
The count value of the first pulse counter 4 is configured to be transferable to the second pulse counter 6 via the transfer circuit 10. Note that the switching operation of the switching circuit 5 and the transfer operation of the transfer circuit 10 are performed by a switching command CS and a transfer command TS from the control circuit 7. Further, the control circuit 7 is constituted by a microcomputer. The switching circuit 5, pulse counters 4 and 6, comparator 8, transfer circuit 10, and other circuits are configured externally to the control circuit 6, that is, the microcomputer, but the functions of these circuits are realized by internal processing of the microcomputer. You may.

上記のように構成した制御装置の動作を教示モ
ード及び再生モードの場合について説明する。
The operation of the control device configured as described above will be explained in the teaching mode and the reproducing mode.

図示せぬモード切換スイツチを操作して制御回
路7を教示モードにすると、制御回路7からの切
換指令信号CS(例えば信号“0”)により、切換
回路5の共通端子cが切換端子aに切換接続され
る。またクラツチ2をオフ状態とする指令信号
Rsが発せられ、クラツチ2もオフされる。この
状態になるとアーム1はオペレータによつて手動
により回転することができ、その回転量が増分式
の第1のパルスエンコーダE1によつてパルス信
号として検出される。かかる増分式(インクリメ
ンタル型)パルスエンコーダは周知のもので、例
えば光電式の場合、回転円盤に一定間隔毎にスリ
ツトとこのスリツトに対して90゜位相のずれたス
リツトの2列のスリツトを持ち、回転方向の弁別
が可能で且つ一回転毎に0信号(以下Z信号と記
す)を出力するタイプのものを用いることができ
る。またこのパルスエンコーダE1からのパルス
信号を受けてカウントするパルスカウンタ4に用
いる例えばアツプダウンカウンタも周知のもので
あり、アツプパルス入力端子、ダウンパルス入力
端子及びカウント値を0にするクリア入力端子を
備えている。従つて一定のアーム角度に於いてア
ーム1のストライカ1aによつて原点検出リミツ
トスイツチLSOがオンし、且つパルスエンコー
ダE1からZ信号が発せられた場合に、クリア入
力端子にハイレベル信号を入力し、その時のアー
ムの位置を原点とすれば、第1のパルスエンコー
ダE1から送出されたアツプ方向、又はダウン方
向のパルスを積算するアツプダウンカウンタ4の
出力はアーム1の絶対的な位置を示す。かかる増
分式パルスエンコーダE1とパルスカウンタ4と
の関係は、パルスエンコーダE2とパルスカウン
タ6に於いても全く同様にあてはまることであ
る。
When the control circuit 7 is set to the teaching mode by operating a mode changeover switch (not shown), the common terminal c of the changeover circuit 5 is switched to the changeover terminal a by the changeover command signal CS (for example, signal "0") from the control circuit 7. Connected. Also, a command signal to turn clutch 2 off.
Rs is issued and clutch 2 is also released. In this state, the arm 1 can be manually rotated by the operator, and the amount of rotation is detected as a pulse signal by the incremental first pulse encoder E1. Such an incremental type pulse encoder is well known. For example, in the case of a photoelectric type, it has two rows of slits on a rotating disk at regular intervals and slits whose phase is shifted by 90 degrees with respect to the slits. A type that can discriminate the direction of rotation and outputs a 0 signal (hereinafter referred to as a Z signal) every rotation can be used. For example, an up-down counter used in the pulse counter 4 that receives pulse signals from the pulse encoder E1 for counting is well-known, and is equipped with an up-pulse input terminal, a down-pulse input terminal, and a clear input terminal for setting the count value to 0. ing. Therefore, when the origin detection limit switch LSO is turned on by the striker 1a of the arm 1 at a certain arm angle and the Z signal is emitted from the pulse encoder E1, a high level signal is input to the clear input terminal, If the position of the arm at that time is taken as the origin, then the output of the up-down counter 4, which integrates the up-direction or down-direction pulses sent from the first pulse encoder E1, indicates the absolute position of the arm 1. The relationship between the incremental pulse encoder E1 and the pulse counter 4 also applies to the pulse encoder E2 and the pulse counter 6 in exactly the same manner.

さて、上記のようにして、アーム1の回転角度
はパルスカウンタ4で測定され、切換回路5を介
して、制御回路7に位置情報として取り込まれ、
アーム1の一定間隔の移動毎にその位置情報が制
御回路7内のメモリmに記憶される。当然ながら
アーム1の他の自由度についても総て位置検出器
E1と同様の検出器が備えられており、各自由度
毎に位置情報がメモリmに蓄積される。こうして
教示に必要な総ての位置情報がメモリmに記憶さ
れる教示が完了する。
Now, as described above, the rotation angle of the arm 1 is measured by the pulse counter 4, and is taken in as position information to the control circuit 7 via the switching circuit 5.
Every time the arm 1 moves at regular intervals, its position information is stored in the memory m in the control circuit 7. Naturally, detectors similar to the position detector E1 are provided for all other degrees of freedom of the arm 1, and position information is stored in the memory m for each degree of freedom. In this way, teaching is completed in which all positional information necessary for teaching is stored in memory m.

教示が完了して、再生動作に移る場合には、制
御回路7のモード切換スイツチを再生モード側に
切り換える。この切り換えにより制御回路7か
ら、クラツチ2をオンするための指令信号RS
“1”が出力され、クラツチ2は噛み合い状態と
なる。続いて制御回路7から、転送指令信号TS
が出力されて転送回路10が付勢され、第1のパ
ルスカウンタ4のカウンタ内容、即ちアーム1の
現位置情報が転送回路10を介して、第2のパル
スカウンタ6に転送されて初期値として設定さ
れ、第2のパルスカウンタ6のカウンタ値は、第
1のパルスカウンタ4のカウント値と全く同じ値
となる。次ぎに制御回路7は切換指令信号CS
“1”を出し、切換回路5の共通端子cを切換端
子bに切換接続する。この切換動作に依つて、第
2のパルスカウンタ6が切換回路5を介して、制
御回路7に接続される。
When the teaching is completed and the reproducing operation is to be started, the mode changeover switch of the control circuit 7 is switched to the reproducing mode side. This switching causes the control circuit 7 to send a command signal RS to turn on the clutch 2.
"1" is output, and the clutch 2 is in the engaged state. Next, the control circuit 7 sends a transfer command signal TS.
is output, the transfer circuit 10 is energized, and the counter content of the first pulse counter 4, that is, the current position information of the arm 1, is transferred to the second pulse counter 6 via the transfer circuit 10, and is used as an initial value. The counter value of the second pulse counter 6 becomes exactly the same value as the count value of the first pulse counter 4. Next, the control circuit 7 receives a switching command signal CS
"1" is output, and the common terminal c of the switching circuit 5 is switched and connected to the switching terminal b. Due to this switching operation, the second pulse counter 6 is connected to the control circuit 7 via the switching circuit 5.

再生時には教示に依つてえられたアーム1の位
置情報が順次メモリmより読みだされ、位置の目
標値θinとして比較器8に出力される。一方、初
期値として第1のパルスカウンタの位置信号が設
定された第2パルスカウンタ6はモータMのその
後の回転が第2パルスエンコーダE2で検出され
るので、その増加分あるいは減少分のパルスを積
算し、その出力値θmを比較器8に加える。比較
器8では検出されたモータの回転角度θmと目標
信号θinとの差がとられ、その差に応じた方向に
モータMが回転され、アーム1の回転位置が自動
的に目標角度θinに一致するように制御される。
During reproduction, the position information of the arm 1 obtained by the teaching is sequentially read out from the memory m and outputted to the comparator 8 as the target position value θin. On the other hand, since the subsequent rotation of the motor M is detected by the second pulse encoder E2, the second pulse counter 6 to which the position signal of the first pulse counter is set as an initial value receives pulses corresponding to the increase or decrease. The output value θm is added to the comparator 8. The comparator 8 calculates the difference between the detected rotation angle θm of the motor and the target signal θin, and the motor M is rotated in a direction according to the difference, so that the rotational position of the arm 1 automatically matches the target angle θin. controlled to do so.

なお、再生モードから教示モードに切り換える
場合の第2のパルスカウンタ6から第1のパルス
カウンタ4への出力値の転送は、再生モードにお
いても、第1のパルスカウンタ4の出力は使用さ
れていないが、そのカウント動作は継続されてい
るので、不要である。
Note that in the transfer of the output value from the second pulse counter 6 to the first pulse counter 4 when switching from the reproduction mode to the teaching mode, the output of the first pulse counter 4 is not used even in the reproduction mode. However, since the counting operation continues, it is unnecessary.

続いて、上記実施例装置に用いた二つの位置検
出器E1,E2の具体的取り付け位置の例を第8
図を参照して説明する。
Next, an example of the specific mounting positions of the two position detectors E1 and E2 used in the above embodiment device is shown in the eighth section.
This will be explained with reference to the figures.

第8図で明らかなようにモータMを取り付けた
本体ケーシング15は軸受16,17によつて軸
18を回転自在に支承し、軸18とモータMの出
力軸19とは減速機3によつて連結されている。
軸18はその中間部に電磁クラツチ2のコイルC
を取り囲むコア20を一体的に有しており、該コ
ア20とわずかな〓間21を介して対向するクラ
ツチ板22は、前記軸18に軸受23を介して回
転自在に支承された回転円筒24にスプライン2
5によつて軸方向に摺動自在に取り付けられてい
る。回転円筒24はその外周に大ギア26を有
し、該大ギア26は軸受27によつて本体ケーシ
ング15に回転自在に取り付けられた軸28と一
体の小ギア29と噛み合つており、さらに軸28
に取り付けた大ギア30はパルスエンコーダであ
る第1検出器E1と連結された小ギア31と噛み
合つている。前記モータMの出力軸19の後端部
には第2検出器E2を取り付ける。また回転円転
24は先端にアーム等のロボツト要素を取り付け
る為の取り付け台32を有している。従つてモー
タMが回転するとその回転数は第2検出器E2で
検出器され、モータMの出力軸の回転は減速機3
を経てコア20に伝達され、クラツチがON状態
即ちコイルCの励磁によりコア20とクラツチ円
盤22が密着状態に於いて回転円筒24及びギア
列26,29,30,31を経て第1検出器E1
に伝達され、クラツチ3の取り付け台32の回転
数が第1検出器E1により検出される。この場
合、例えば減速機2の減速比が300分の1程度で、
上記ギア列の増速比が30倍とすると、第1検出器
E1と第2検出器E2の1回転当たりの発生パル
スを同一とする為に第1検出器E1の1回転当た
りの発生パルスを10倍とする。但しこのようなパ
ルスを一致させる為に分周器等を用いても良い。
As is clear from FIG. 8, the main body casing 15 to which the motor M is attached rotatably supports the shaft 18 by bearings 16 and 17, and the shaft 18 and the output shaft 19 of the motor M are connected to each other by the reducer 3. connected.
The shaft 18 has a coil C of the electromagnetic clutch 2 in its middle part.
The clutch plate 22, which integrally has a core 20 surrounding the core 20 and faces the core 20 with a slight gap 21 in between, is a rotating cylinder 24 rotatably supported on the shaft 18 via a bearing 23. spline 2
5 so as to be slidable in the axial direction. The rotating cylinder 24 has a large gear 26 on its outer periphery, and the large gear 26 meshes with a small gear 29 that is integrated with a shaft 28 that is rotatably attached to the main body casing 15 through a bearing 27. 28
A large gear 30 attached to the sensor meshes with a small gear 31 connected to the first detector E1, which is a pulse encoder. A second detector E2 is attached to the rear end of the output shaft 19 of the motor M. Further, the rotary wheel 24 has a mounting base 32 at its tip for mounting a robot element such as an arm. Therefore, when the motor M rotates, the rotation speed is detected by the second detector E2, and the rotation of the output shaft of the motor M is detected by the speed reducer 3.
is transmitted to the core 20 via the rotating cylinder 24 and the gear train 26, 29, 30, 31 when the clutch is in the ON state, that is, when the core 20 and the clutch disc 22 are in close contact due to the excitation of the coil C, to the first detector E1.
The rotation speed of the mounting base 32 of the clutch 3 is detected by the first detector E1. In this case, for example, the reduction ratio of reducer 2 is about 1/300,
If the speed increasing ratio of the gear train is 30 times, in order to make the pulses generated per rotation of the first detector E1 and the second detector E2 the same, the pulses generated per rotation of the first detector E1 are Multiply by 10 times. However, a frequency divider or the like may be used to match such pulses.

なお、上記実施施例装置において、第1検出器
E1及び第2検出器E2として、増分式のものを
例に上げて説明したが、第1検出器については、
本発明ではこれに限ることなくアブソリユートタ
イプの位置検出器を用いてもよい。アブソリユー
トタイプの位置検出器としてはレゾルバ、アブソ
リユートパルスエンコーダ等がある。第1検出器
をアブソリユートタイプにすれば前記の原点合わ
せ動作が不要になるメリツトがある。
In addition, in the above-mentioned embodiment device, the first detector E1 and the second detector E2 have been explained using an incremental type as an example, but the first detector is as follows.
The present invention is not limited to this, and an absolute type position detector may be used. Examples of absolute type position detectors include resolvers and absolute pulse encoders. If the first detector is an absolute type, there is an advantage that the above-mentioned origin alignment operation is not necessary.

以上の様に本発明のダイレクトテイーチング型
ロボツトの制御装置によればクラツチ機構を含む
伝達装置の出力側に設けられロボツト要素の回転
位置を検出する第1の検出器と、前記伝達装置の
入力側に設けられ駆動源の回転位置を検出する第
2の検出器と、前記第1の検出器出力を前記第2
の検出器に転送する転送手段と、前記第1の検出
器出力と前記第2の検出器出力を切り換えて選択
的に導出する切換手段と、教示モード時には前記
切換手段を第1の検出器出力側に切換制御し、そ
の出力を受けてロボツト要素の教示位置を記憶
し、再生モード時には前記転送手段を付勢して前
記第1の検出器出力を前記第2の検出器に転送し
て第2の検出器の初期値とすると共に、前記切換
手段を第2の検出器出力側に切換制御し、この第
2の検出器出力と前記記憶されている教示時の第
1の検出器出力に応じた信号を前記駆動源に帰還
する制御手段とを備えてなるものであるから、教
示モードから再生モードに切り換えた時、第2の
検出器出力を第1の検出器出力に一致させて再生
スタートをなしうるので増分式検出器を用いる場
合、切換動作が繰り返されることによる累積誤差
が解消され、より正確安定な制御を行うことがで
きる。また一般に減速機等の伝達装置の入力側と
出力側では伝達装置の捩れ等により若干の位置的
ずれが生じ教示時の位置検出は、ロボツト要素側
に設けられる第1の位置検出器で行い、再生時の
位置検出は駆動源側に設けられる第2の位置検出
器で行うという、いわゆる切換方式にはアブソリ
ユートタイプの検出器を使用できなかつたが、本
発明では、再生モードに切り換える時に常に第2
の検出器出力を第1の検出器出力に一致させるの
で、上記位置的ずれが生じていても何等支障無
く、従つて上記切換方式にアブソリユートタイプ
の検出器をも使用することができる。
As described above, the control device for a direct teaching robot of the present invention includes a first detector provided on the output side of a transmission device including a clutch mechanism to detect the rotational position of a robot element, and a first detector provided on the input side of the transmission device. a second detector provided in the drive source for detecting the rotational position of the drive source;
a transfer means for selectively deriving the first detector output and the second detector output by switching between the first detector output and the second detector output; and a switching means for selectively deriving the first detector output and the second detector output; and stores the taught position of the robot element in response to the output thereof, and in the reproduction mode, energizes the transfer means to transfer the output of the first detector to the second detector. 2, the switching means is switched to the second detector output side, and the second detector output and the stored first detector output at the time of teaching are set to the initial value of the second detector. and a control means for feeding back a corresponding signal to the drive source, so that when the teaching mode is switched to the reproducing mode, the output of the second detector is made to match the output of the first detector and the output of the first detector is reproduced. Since a start can be made, when an incremental detector is used, accumulated errors due to repeated switching operations are eliminated, and more accurate and stable control can be performed. Additionally, there is generally a slight positional deviation between the input and output sides of a transmission device such as a speed reducer due to twisting of the transmission device, etc., and position detection during teaching is performed by a first position detector provided on the robot element side. An absolute type detector cannot be used in the so-called switching method in which position detection during playback is performed by a second position detector installed on the drive source side, but in the present invention, when switching to playback mode, always second
Since the output of the first detector is made to match the output of the first detector, there is no problem even if the above-mentioned positional deviation occurs, and therefore an absolute type detector can also be used in the above-mentioned switching system.

なお、本発明は油圧シリンダ、油圧モータ等を
駆動源とするロボツトにも当然適用可能である。
Note that the present invention is naturally applicable to robots using hydraulic cylinders, hydraulic motors, etc. as drive sources.

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

第1図は従来のダイレクトテイーチング型ロボ
ツトの制御装置を示すブロツク図、第2図は同制
御装置の数学的モデルを示すブロツク図、第3図
及び第4図は同制御装置のステツプ応答を示す
図、第5図は同制御装置を改良した制御装置の数
学的にモデル化したブロツク図、第6図は同改良
制御装置のステツプ応答を示す図、第7図は本発
明の一実施例を示す制御装置のブロツク図、第8
図は同制御装置に用いる二つの検出器の取り付け
位置の具体的一例を示す駆動機構の側断面図であ
る。 (符号の説明)、M……モータ(駆動源)、E
1,E2……第1、第2検出器、1……アーム
(ロボツト要素)、2……クラツチ、3……減速
機、4,6……カウンタ、5……切換回路、7…
…制御回路、10……転送回路。
Fig. 1 is a block diagram showing a conventional direct teaching robot control device, Fig. 2 is a block diagram showing a mathematical model of the same control device, and Figs. 3 and 4 show the step response of the same control device. 5 is a mathematically modeled block diagram of a control device that is an improved version of the same control device, FIG. 6 is a diagram showing the step response of the improved control device, and FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of the present invention. Block diagram of the control device shown in FIG.
The figure is a side sectional view of the drive mechanism showing a specific example of the mounting positions of two detectors used in the control device. (Explanation of symbols), M...Motor (drive source), E
1, E2...first and second detectors, 1...arm (robot element), 2...clutch, 3...reducer, 4, 6...counter, 5...switching circuit, 7...
...Control circuit, 10...Transfer circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 駆動源とロボツト要素との間にクラツチ機構
を含む伝達装置を介在させ、教示モード時には前
記クラツチ機構をオフして教示し、再生モード時
には前記クラツチ機構をオンし前記駆動源より前
記伝達装置を介して前記ロボツト要素を駆動する
ダイレクトテイーチング型ロボツトにおいて、前
記伝達装置の出力側に設けられ前記ロボツト要素
の回転位置を検出する第1の検出器と、前記伝達
装置の入力側に設けられ前記駆動源の回転位置を
検出する第2の検出器と、前記第1の検出器出力
を前記第2の検出器に転送する転送手段と、前記
第1の検出器出力と前記第2の検出器出力を切り
換えて選択的に導出する切換手段と、教示モード
時には前記切換手段を第1の検出器出力側に切換
制御し、その出力を受けてロボツト要素の教示位
置を記憶し、再生モード時には前記転送手段を付
勢して前記第1の検出器出力を前記第2の検出器
に転送して第2の検出器の初期値とすると共に、
前記切換手段を第2の検出器出力側に切換制御
し、この第2の検出器出力と前記記憶されている
教示時の第1の検出器出力に応じた信号を前記駆
動源に帰環する制御手段とを備えてなるダイレク
トテイーチング型ロボツトの制御装置。
1 A transmission device including a clutch mechanism is interposed between a drive source and a robot element, and in a teaching mode, the clutch mechanism is turned off for teaching, and in a regeneration mode, the clutch mechanism is turned on and the transmission device is operated by the drive source. In a direct teaching type robot that drives the robot element through a first detector, the first detector is provided on the output side of the transmission device and detects the rotational position of the robot element, and the first detector is provided on the input side of the transmission device and detects the rotational position of the robot element. a second detector for detecting the rotational position of the source; transfer means for transferring the first detector output to the second detector; and a first detector output and a second detector output. a switching means for selectively deriving the information by switching the switching means; in the teaching mode, the switching means is switched to the first detector output side; upon receiving the output, the teaching position of the robot element is stored; and in the playback mode, the teaching position of the robot element is stored; energizing means to transfer the first detector output to the second detector as an initial value of the second detector;
The switching means is controlled to be switched to the second detector output side, and a signal corresponding to the second detector output and the stored first detector output at the time of teaching is returned to the drive source. A control device for a direct teaching robot, comprising a control means.
JP20809282A 1982-10-28 1982-11-26 DAIREKUTOTEIICHINGUGATAROBOTSUTONOSEIGYOSOCHI Expired - Lifetime JPH0248923B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20809282A JPH0248923B2 (en) 1982-11-26 1982-11-26 DAIREKUTOTEIICHINGUGATAROBOTSUTONOSEIGYOSOCHI
US06/499,880 US4608651A (en) 1982-10-28 1983-06-01 Control system for direct teaching/playback type robots
NO83832390A NO832390L (en) 1982-10-28 1983-06-30 CONTROL SYSTEM FOR DIRECT INLETING / REACTING ROBOTS
DE19833324739 DE3324739A1 (en) 1982-10-28 1983-07-08 CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATES WITH DIRECT INSTRUCTIONS AND REPLACEMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20809282A JPH0248923B2 (en) 1982-11-26 1982-11-26 DAIREKUTOTEIICHINGUGATAROBOTSUTONOSEIGYOSOCHI

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5997871A JPS5997871A (en) 1984-06-05
JPH0248923B2 true JPH0248923B2 (en) 1990-10-26

Family

ID=16550502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20809282A Expired - Lifetime JPH0248923B2 (en) 1982-10-28 1982-11-26 DAIREKUTOTEIICHINGUGATAROBOTSUTONOSEIGYOSOCHI

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0248923B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61175804A (en) * 1985-01-31 1986-08-07 Fanuc Ltd Numerically controlled machine tool
JPS621004A (en) * 1985-05-30 1987-01-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Robot
JP7028410B2 (en) * 2017-03-21 2022-03-02 学校法人早稲田大学 Power transmission system for mechanical devices

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5997871A (en) 1984-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4660288A (en) Coupling device
JPH0230522B2 (en)
US4215301A (en) Digital servo positioning circuit
JPH0248923B2 (en) DAIREKUTOTEIICHINGUGATAROBOTSUTONOSEIGYOSOCHI
US4282955A (en) Rotary shaft control system
JPS60155478A (en) Paper feeder for printer
JPS6122884B2 (en)
US4809094A (en) Method of accessing data recorded on a disk at a high speed
JPH0425101B2 (en)
JPH01153910A (en) Speed and angle controller
JPH04201093A (en) Industrial robot
JP2576956B2 (en) Industrial robot rotation angle detector
JP2550328B2 (en) Positioning mechanism
JPS6149216A (en) Error compensating method of reduction gear
JP2770978B2 (en) Position control method and positioning device therefor
JP2529116Y2 (en) Brushless motor
JPH01132967A (en) Rotation control apparatus
RU1802356C (en) Control system of support-rotation device
JPH0726729Y2 (en) Position control device
JPS6336530Y2 (en)
JPS5958664A (en) Head transfer control system in magnetic disc device
JPH0123268B2 (en)
JPH0358859B2 (en)
JPS6224306A (en) Self-diagnosis device for industrial robot
JPS582557B2 (en) Control circuit for large output pulse motor