JPH04256108A - 位置検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，例えば工業用ロボット
やＮＣ工作機械等に適用される回転型の位置検出装置に
係り，詳しくは，当該装置において異常が生じたか否か
を検出することのできる機能を備えた位置検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，この種の位置検出装置としては，
例えば特開昭５０−１２５１８９号公報や特開昭５４−
１１４６８５号公報に開示のものが知られている。上記
各公報に開示の位置検出装置では，例えばロボットのア
ーム（動作部材）に連結された多回転可能な精密位置測
定用の精レゾルバ（第１の回転位置検出器）及び該精レ
ゾルバに所定の減速比の伝達機構を介して連結された該
精レゾルバの回転数を検出する粗レゾルバ（第２の回転
位置検出器）を具備し，上記伝達機構の上記減速比に基
づいて，上記精レゾルバ及び上記粗レゾルバからの各出
力信号より上記アームの絶対位置を検出するように構成
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが，上記のよう
な従来の位置検出装置では，例えば各レゾルバからの信
号線に対するノイズの影響や上記伝達機構に不具合を生
じた場合等には，当該位置検出装置によっては上記アー
ムの正確な絶対位置を検出することができず，上記アー
ムを具備したロボットにおいては位置ズレを生じて正確
な制御を行い得ないという問題を生じる。そこで，本発
明の目的とするところは，当該位置検出装置に不具合を
生じた場合には，それを検出して当該位置検出装置を具
備した装置に対して制御停止やエラー表示等の所定の異
常回避措置を行わせることのできる機能を備えた位置検
出装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する第１の手段は，その要旨とすると
ころが，動作部材に連結された多回転可能な第１の回転
位置検出器及び該第１の回転位置検出器に所定の減速比
の伝達機構を介して連結された第２の回転位置検出器を
具備し，上記伝達機構の上記減速比に基づいて上記第１
の回転位置検出器及び上記第２の回転位置検出器からの
各出力信号より上記動作部材の絶対位置を検出する位置
検出装置において，上記伝達機構の上記減速比に基づい
て上記第２の回転位置検出器からの出力信号より上記動
作部材の上記絶対位置に対応する予測位置として上記第
２の回転位置検出器からの出力信号のみから絶対位置を
演算する演算手段と，上記絶対位置と上記予測位置とを
比較する比較手段と，上記比較手段による比較の結果，
上記絶対位置と上記予測位置との間に所定以上の差を生
じた場合，所定の異常回避処理を行わせる処理手段とを
具備してなる点に係る位置検出装置である。

【０００５】更に，上記目的を達成するために，本発明
が採用する第２の手段は，その要旨とするところが，動
作部材に連結された多回転可能な第１の回転位置検出器
及び該第１の回転位置検出器に所定の減速比の伝達機構
を介して連結された第２の回転位置検出器を具備し，上
記伝達機構の上記減速比に基づいて上記第１の回転位置
検出器及び上記第２の回転位置検出器からの各出力信号
より上記動作部材の絶対位置を検出する位置検出装置に
おいて，上記第１の回転位置検出器及び上記第２の回転
位置検出器の対応関係に基づいて該第１の回転位置検出
器及び該第２の回転位置検出器からの各出力信号の値を
比較する比較手段と，上記比較手段による比較の結果，
上記第１の回転位置検出器及び上記第２の回転位置検出
器からの各出力信号の値の間に所定以上の差を生じた場
合，所定の異常回避処理を行わせる処理手段とを具備し
てなる点に係る位置検出装置である。

【０００６】

【作用】本発明に係る位置検出装置においては，第１の
回転位置検出器の回転数を検出するための第２の回転位
置検出器からの出力信号より動作部材の絶対位置に対応
する予測位置が演算され，この予測位置と上記絶対位置
とが比較される。その結果，上記絶対位置と上記予測位
置との間に所定以上の差を生じた場合，当該位置検出装
置に異常が生じたものとして例えば当該位置検出装置を
具備する装置に対して制御停止指令信号の出力やエラー
表示等の所定の異常回避措置がとられる。尚，上記構成
において，上述の如き予測位置や絶対位置を算出するこ
となく，予め設定されている上記第１の回転位置検出器
及び上記第２の回転位置検出器の対応関係に基づいて，
単に該第１の回転位置検出器及び該第２の回転位置検出
器からの各出力信号の値を比較し，この各出力信号の値
の間に所定以上の差を生じた場合に，上記したような所
定の異常回避措置を講じるようにしてもよい。

【０００７】

【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに
，図１は本発明の一実施例に係る位置検出装置の概略構
成図，図２は上記位置検出装置における粗データ（Ａ）
，精データ（Ｂ），及び絶対位置データ（Ｃ）を示す波
形図，　図３は上記位置検出装置において異常検出を行
う場合の処理手順を示すフローチャートである。

【０００８】この実施例に係る位置検出装置は，図１に
示す如く，例えばロボットのアーム１（動作部材）の絶
対位置を検出するためのものであって，減速機２を介し
て上記アーム１を駆動するモータ３と，上記モータ３に
直結された多回転可能な精密位置測定用の精位置検出器
４（第１の回転位置検出器）と，上記減速機２や歯車５
，６等を有してなる伝達機構７を介して上記精位置検出
器４に連結された粗位置検出器８（第２の回転位置検出
器）等を具備して構成されている。この場合，上記精位
置検出器４や粗位置検出器８としては，例えばレゾルバ
等が用いられる。

【０００９】上記粗位置検出器８は，上記アーム１に対
し，該アーム１がフルストローク動作した際に一回転す
るような対応関係にある。そして上記精位置検出器４の
回転数を検出する作用をなす。上記精位置検出器４及び
粗位置検出器８は，上記モータ３と共に制御装置９に接
続されており，該制御装置９において，上記伝達機構７
の減速比に基づいて上記精位置検出器４及び上記粗位置
検出器８からの各出力信号より上記アーム１の絶対位置
が算出される。この絶対位置の検出は，例えば上記制御
装置９の電源投入時に実施され，その後，上記ロボット
を動作させる際には，上記精位置検出器４の値を加算し
て上記アーム１の現在位置を更新しつつ，サーボ制御が
行われる。

【００１０】この場合の上記粗位置検出器８による粗デ
ータ，上記精位置検出器４による精データ及びこれらに
基づく絶対位置データのパターンの一例を図２に示す。 そして，当該実施例装置においては，例えば上記精位置
検出器４や粗位置検出器８が断線した場合，上記伝達機
構７に滑りを生じた場合等の不具合発生時，それを検出
して当該位置検出装置を具備した装置に対して例えば制
御停止やエラー表示等の所定の異常回避措置を行わせる
機能を備えている。この機能は，上記制御装置９内のメ
モリ１０に記憶された処理プログラムにより具現化され
る。

【００１１】即ち，例えば前記したような手順にて絶対
位置が検出された後，ロボットが動作すれば粗位置検出
器８も当然ながら回転することから，その値を加算する
ことにより，ラフではあるが上記アーム１の現在位置を
算出することができる。ここで，上記精位置検出器４の
分解能をＭビット，粗位置検出器８の分解能をＮビット
と定義し，上記伝達機構７における減速比をＫ：１とす
ると，上記アーム１を適宜動作させた際の両位置検出器
のビット値の比は，ＭＫ：Ｎにより表される（この場合
のＭ，Ｎ，Ｋは定数である）。

【００１２】そして，例えば上記制御装置９の電源投入
時に絶対位置を検出した後，上記アーム１を動作させる
ことにより，精位置検出器４のビット値がＡビット，粗
位置検出器８のビット値がＢビットそれぞれ変化したと
すると， Ａ：Ｂ＝ＭＫ：Ｎ の関係が成立する。従って，サーボ制御の際に使用され
る現在位置がＩ＋Ａ（Ｉは電源投入時に検出された絶対
位置）のとき，粗位置検出器８のみから算出された現在
位置（予測位置）は，Ｉ＋Ｂ×ＭＫ／Ｎで求められる。

【００１３】そこで， ｜（Ｉ＋Ａ）−（Ｉ＋Ｂ×ＭＫ／Ｎ）｜＜εの関係とな
った時，当該位置検出装置に不具合を生じたものと判定
する。尚ここで，上記εは，上記精位置検出器４及び粗
位置検出器８に基づく位置データにおける許容範囲を示
すものであって，両位置検出器における検出精度による
誤差等の比較的小さい値である。そして，上記のように
して当該位置検出装置に不具合が生じたと判断された場
合には，上記ロボットに対する制御停止指令信号出力や
エラー表示等の所定の異常回避措置がとられる。上記の
処理手順を図３に示す。

【００１４】尚，上記実施例においては，伝達機構７の
減速比に基づいて粗位置検出器８からの出力信号よりア
ーム１の絶対位置に対応する予測位置を演算し，この予
測位置と絶対位置とを比較して当該位置検出装置におけ
る不具合発生の有無を判断する場合を例に説明したが，
上記精位置検出器４と粗位置検出器８との関係は伝達機
構７における所定の減速比を介して一義的に決定される
ことから，上記精位置検出器４及び粗位置検出器８から
の各出力信号に基づくデータを直接的に比較して，この
データ間に所定以上の差を生じた場合には，前記実施例
の場合と同様，所定の異常回避措置を実施するようにし
ても良い。

【００１５】

【発明の効果】本発明は，上記したように構成されてい
る為，当該位置検出装置に不具合が生じたか否かを検出
することができ，この不具合発生時には，当該位置検出
装置を具備した装置に対して制御停止指令信号出力やエ
ラー表示等の所定の異常回避措置を行わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例に係る位置検出装置の概
略構成図。

【図２】　　上記位置検出装置における粗データ（Ａ）
，精データ（Ｂ），及び絶対位置データ（Ｃ）を示す波
形図。

【図３】　　上記位置検出装置において異常検出を行う
場合の処理手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…アーム（動作部材） ２…減速機 ３…モータ ４…精位置検出器（第１の回転位置検出器）５，６…歯
車 ７…伝達機構 ８…粗位置検出器（第２の回転位置検出器）９…制御装
置 １０…メモリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　動作部材に連結された多回転可能な第
   １の回転位置検出器及び該第１の回転位置検出器に所定
   の減速比の伝達機構を介して連結された第２の回転位置
   検出器を具備し，上記伝達機構の上記減速比に基づいて
   上記第１の回転位置検出器及び上記第２の回転位置検出
   器からの各出力信号より上記動作部材の絶対位置を検出
   する位置検出装置において，上記伝達機構の上記減速比
   に基づいて上記第２の回転位置検出器からの出力信号よ
   り上記動作部材の上記絶対位置に対応する予測位置とし
   て上記第２の回転位置検出器からの出力信号のみから絶
   対位置を演算する演算手段と，上記絶対位置と上記予測
   位置とを比較する比較手段と，上記比較手段による比較
   の結果，上記絶対位置と上記予測位置との間に所定以上
   の差を生じた場合，所定の異常回避処理を行わせる処理
   手段とを具備してなることを特徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】　　動作部材に連結された多回転可能な第
   １の回転位置検出器及び該第１の回転位置検出器に所定
   の減速比の伝達機構を介して連結された第２の回転位置
   検出器を具備し，上記伝達機構の上記減速比に基づいて
   上記第１の回転位置検出器及び上記第２の回転位置検出
   器からの各出力信号より上記動作部材の絶対位置を検出
   する位置検出装置において，上記第１の回転位置検出器
   及び上記第２の回転位置検出器の対応関係に基づいて該
   第１の回転位置検出器及び該第２の回転位置検出器から
   の各出力信号の値を比較する比較手段と，上記比較手段
   による比較の結果，上記第１の回転位置検出器及び上記
   第２の回転位置検出器からの各出力信号の値の間に所定
   以上の差を生じた場合，所定の異常回避処理を行わせる
   処理手段とを具備してなることを特徴とする位置検出装
   置。