JPH0271313A - 位置決め制御装置の原点出し方法 - 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〉 本発明は位置決め制御される移動体を原点センサ近傍の
原点位置に戻す位置決め制御装置の原点出し方法に関す
る。

〈従来の技術〉 位置決め制御装置の代表例として掲げられる産業用ロボ
ットにあっては、高い位置決め精度が要求されているこ
とは勿論のこと、ニーズの多様化とともに益々大型化の
傾向にある。位置決め精度の向トには、制御系の高度化
を図らねばならないが、それ以前に高い分解能を有する
エンコーダが必要となる。このエンコーダは大きく分け
て２種類、即ぢインクリメント型とアブソリュート型と
があるが、中でもインクリメント型のエンコーダを備え
る産業用ロボツトにあっては、構成上、装置を立ち上げ
る際には、位置決め対象である腕等を座標系の原点位置
にまで戻し、エンコーダを零出力位置にセットさせる所
謂原点出し動作を行うことが必要となる。

従来の産業用ロボットの原点出し方法としては、位置決
め制御される移動物の原点位置の近傍には、移動体の近
接を検知する原点センサが配設されており、この原点セ
ンサが移動体を検知するまで制御用ステンビングモータ
に対し連続してパルスを与えることで、移動体が原点位
置方向に戻され、その後、原点センサの出力状態が変化
すれば、今度はエンコーダから発せられるＺ相パルスの
タイミングで移動体を停止せしめ、これで移動体が原点
位置に戻されるような方法が採られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来例による場合には、移動物を原
点位置近傍にまでに戻す一連のフローチャートにおいて
、原点センサの出力状態を見てはステッピングモータに
１パルスを与えるという処理を繰り返すことにより、移
動体を戻すためのパルスを作り出すような方法が採られ
ていることから、コンピュータの処理速度を高める以外
には、原点出し動作に要する時間を現状以上に短縮する
ことができないという欠点がある。しかも産業用ロボッ
トにおいて位置決め精度や大型化を共に図る上では上記
欠点は大きな障害となり、装置としての性能が問われる
大きな問題となり得る。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、原点
出し動作に要する時間を大幅に短縮することが可能な位
置決め制御装置の原点出し方法を提供することを目的と
する。

〈課題を解決するための手段〉 本発明にかかる位置決め制御装置の原点出し方法は、原
点センサの移動方向検知領域幅に相当する長さを移動量
の単位として前記移動体を原点センサの方向に戻し、該
原点センサが検知状態となれば、原点位置に近接した該
移動体を最小単位移動量で原点位置方向に戻すようにし
である。

〈作用〉 原点センサの移動方向検知領域幅に相当する長さを移動
量の単位とし“ζ移動体を原点センサの方向に戻せば、
原点センサの検知領域を通り過ぎることなく、移動体が
原点位置に速やかに戻されることになる。

〈実施例〉 以下、本発明にかかる位置決め制御装置の原点出し方法
における一実施例を図面を参照して説明する。第１図は
位置決め制御装置の簡略構成図、第２図は本案方法の説
明を行うための位置決め制御機構の模式図、第３図は位
置決め制御装置の制御用プログラムの中でも原点出し動
作の処理におけるフローチャートである。

ここに掲げる位置決め制御装置は、ＮＣ工作機機械等に
備えられているもので、位置決め制御対象としては工作
加工台に相当する移動体ＩＯであり、マイコンシステム
である位置決め制御部６０からの命令に従ってボール螺
子機構である位置決め制御機構４０を動作せしめ、もっ
てＸＹ子テーブル０で同一平面上を移動自在にされた移
動体１０を高速に位置決め制御するような基本構成とな
っている。なお、ＸＹ子テーブル０には移動体１０を図
中左右方向（Ｘ方向）、紙面垂直方向（Ｙ方向）に独立
して移動させるための位置決め制御機構４０が夫々備え
られており、第１図に示されているのはＸ方向を担当す
る位置決め制御機構４０である。

位置決め制御機構４０は、ＸＹ子テーブル０の端部に配
置されており、ステッピングモータ４２に連結されたボ
ール螺子４１をＸＹ子テーブル０の枠部に軸支せしめ、
しかもこのボール螺子４１の途中に周り止め用ガイド４
３により規制された移動体１０を設けて、ステッピング
モータ４２の回転とともに移動体２０をＸ方向に自由自
在に移動するような構成となっている。ステッピングモ
ータ４２にはボール螺子４１の回転数、即ち移動体１０
のＸ方向における移動位置を検出するインクリメント型
のエンコーダ５０が設けられている。このエンコーダ５
０から位置決め制御部６０に発せられるパルス信号とし
ては、その積分値が移動体１０の座標値を与える二相パ
ルスと、ステッピングモータ４３が基準位置から一回転
したことを与えるＺ相パルスとがあり、これらの情報以
外に位置決め制御部６０に与えられるものとしては、Ｘ
Ｙ子テーブル０の下部に固着しである原点センサ２０か
ら発せられる情報、即ちＸ方向に移動自在である移動体
１０が原点位置（第２図参照）に近接していることを二
値化信号がある。

原点センサ２０はここでは移動体１０が金属体であるこ
とに対応して磁気近接センサが採用されており、原点位
置に近づく移動体１０の下端部分が第２図に示す移動方
向検知領域幅Ａの範囲内（以下、検知領域とする）に入
ったならば、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるよう
になっている。ここで移動方向検知領域幅Ａとは、原点
センサ２０の固有の長さであって、移動方向の長さを無
視し得る検知物を対象として、原点センサ２０がＯＮ状
態を維持する検知領域内の図中右側限界位置と図中左イ
！１す限界位置との間の距離と同等である。また、スう
−ツピングモータ４３から二相パルスが発−Ｕられ、月
つ位置決め制御部６０にて認識されている移動体ＩＯの
Ｘ方向の座標値が零である位置に相当する原点位置Ｂは
、第２図に示すように移動方向検知領域幅Ａの範囲の図
中右側外部に当たる。なお、ＸＹ子テーブル０上で移動
体１０をＹ方向に移動させるための構成は、上記したも
のと全く同しであるので説明は省略する。

次に、位置決め制御装置の制御用プログラムの中でも、
一連の初期設定の一部として行う必要がある原点出し動
作について第２図及び第３図を参照して説明する。

装置を立ち上げる前の状態にあっては、第２図に示すよ
うにｘＹ子テーブル０の略中央部に移動体１０があると
仮定する。先ず、最初に電源を入力すると、これで位置
決め制御部６０に予め記憶されている制御用プログラム
が進められ、−運の初期設定の一部である第３図に示す
原点出し動作の処理も逐次進められることになる。

原点出し動作の処理として最初に行われることは、移動
体１０を移動方向検知領域幅へに見合った移動量をだけ
原点位置Ｂの方向に戻すべく、ステッピングモータ４３
に必要な数のパルスを与えることである。即ち、位置決
め制御部６０には原点センサ２０の移動方向検知領域幅
Ａのデータが予め記憶されており、このデータに対応し
た数のパルスをステッピングモータ４３に出力する（Ｓ
ｌ）。このように移動体１０をＡの移動量だけ戻せば、
原点センサ２０がＯＮ状態であるか否かを見て（Ｓ２）
、未だこれがＯＦＦ状態を維持するのであれば、再び移
動体１０をＡの移動量だけ戻す処理が行われるが、移動
体１０が原点位置Ｂに近接したことを示すＯＮ状態に変
化すれば、ステンピングモータ４２に１パルスだけ出力
する（Ｓ３）。この最小単位移動量だけ移動体１０を戻
す処理は原点センサ２０がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変
化するまで続けられる（Ｓ４）。そして原点センサ２０
がＯＦＦ状態に変化すれば、今度はエンコーダ５０カラ
のＺ相パルスを見ながら、ステンピングモータ４２に１
パルスだけ出力して、移動体１０を最小単位移動量だけ
戻し、移動体１０が原点位置Ｂに位置することを与える
エンコーダ５０からＺ相パルスが発せられるタイミング
で移動体１０を停止させる（ｓ５）。これで原点出し動
作の処理が終了する。なお、移動体１０におけるＹ方向
の原点出し動作も全く同様であるので説明は省略する。

上記のように本案方法を採用した位置決め制御装置によ
る場合には、移動体１０を原点センサ２０の検知領域内
に戻すまでの処理に関し、従来例のように、移動体を最
小単位移動量で戻すというのではなく、移動方向検知領
域幅Ａに相当する長さを移動量の単位としても戻すよう
になされいるので、結果として原点出し動作に要する時
間を大幅に短縮することができる。しかもプログラムを
若干変更するだけでよいので実用性も十分ある。

なお、本発明にかかる位置決め制御装置の原点出し方法
は、直角座標型の産業用ロボントだけでなく、極座標型
のものでも適用可能であることは勿論のこと、原点セン
サの検知領域内に入ってからの移動体の移動方向につい
ても限定されることはない。

〈発明の効果〉 以上、本案位置決め制御装置の原点出し方法は、移動方
向検知領域幅に相当する長さを移動量の単位として移動
体を原点センサの検知領域内に戻すようになされている
ので、原点出し動作に要する時間を大幅に短縮すること
ができ、それ故、位置決め制御装置の位置決め精度の向
上と大型化とを共に図る上で大きな意義がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図にかけては本発明にかかる位置決め制
御装置の原点出し方法の一実施例における説明図であっ
て、第１図は位置決め制御装置の簡略構成図、第２図は
位置決め制御機構の模式図、第３図は位置決め制御装置
の制御用プログラムの中でも原点出し動作の処理におけ
るフローチャートである。 １０・ ２０・ ４０・ ５０・ Ａ　・ Ｂ　・ 移動体 原点センサ 位置決め制御機構 エンコーダ 移動方向検知領域幅 原点位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）位置決め制御される移動体を原点センサ近傍の原
   点位置に戻す位置決め制御装置の原点出し方法であって
   、前記原点センサの移動方向検知領域幅に相当する長さ
   を移動量の単位として前記移動体を原点センサの方向に
   戻し、該原点センサの検知状態が変化すれば、前記原点
   位置に近接した該移動体を最小単位移動量で原点位置方
   向に戻すようにしたことを特徴とする位置決め制御装置
   の原点出し方法。