JPH0740209B2 - ロボットアームの原点サーチ方法 - Google Patents
ロボットアームの原点サーチ方法Info
- Publication number
- JPH0740209B2 JPH0740209B2 JP60041663A JP4166385A JPH0740209B2 JP H0740209 B2 JPH0740209 B2 JP H0740209B2 JP 60041663 A JP60041663 A JP 60041663A JP 4166385 A JP4166385 A JP 4166385A JP H0740209 B2 JPH0740209 B2 JP H0740209B2
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- JP
- Japan
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- signal
- origin
- arm
- rotary encoder
- detector
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ロボットアームの原点サーチ方式であって、回転エンコ
ーダのパルス信号とこれを計数するカウンタとを用い
て、回転エンコーダの１パルス間隔の精度で極めて精密
に原点位置をサーチすることができる。
ーダのパルス信号とこれを計数するカウンタとを用い
て、回転エンコーダの１パルス間隔の精度で極めて精密
に原点位置をサーチすることができる。
本発明はロボットアームの原点をサーチする方式に関す
るものである。
るものである。
ロボットアーム運動の制御精度は、そのアーム関節を構
成する回転軸の原点位置の精度と、その位置からの回転
軸の制御精度に依存する。
成する回転軸の原点位置の精度と、その位置からの回転
軸の制御精度に依存する。
ロボットの運動は、そのアーム関節を構成する関節運
動、即ちアーム回転軸の回転運動の制御精度に依存し、
回転運動の制御精度は回転軸の原点位置の精度に帰着す
る。
動、即ちアーム回転軸の回転運動の制御精度に依存し、
回転運動の制御精度は回転軸の原点位置の精度に帰着す
る。
従って、アーム回転軸の回転の原点を正確にサーチする
ことは高い精度を必要とするロボットの運動制御の基本
となる。
ことは高い精度を必要とするロボットの運動制御の基本
となる。
そのため、アーム回転軸の正確な回転の原点をサーチす
る方式が要望されている。
る方式が要望されている。
従来よりこの目的のためには、回転軸にスリットを設け
た円板を取りつけ、光源と光電変換素子が対向する空隙
に回転させて光の遮断、通過を電気信号として取り出
し、信号位置を回転軸の原点とする原点サーチ方法があ
るが、スリットの幅が原点の誤差となって、必要な原点
位置の精度を得ることができなかった。
た円板を取りつけ、光源と光電変換素子が対向する空隙
に回転させて光の遮断、通過を電気信号として取り出
し、信号位置を回転軸の原点とする原点サーチ方法があ
るが、スリットの幅が原点の誤差となって、必要な原点
位置の精度を得ることができなかった。
そこで、回転エンコーダの信号検出を上記原点サーチ方
法と併用して原点位置のサーチの精度を向上させる方法
がある。
法と併用して原点位置のサーチの精度を向上させる方法
がある。
即ち、駆動モータに回転エンコーダを連結すると、回転
エンコーダの原点信号はその１回転毎に１個であるが、
この場合、アーム回転軸の１回転に対してはモータ軸と
アーム回転軸との間に設置される減速機の減速比の逆数
倍個の信号を発生することになるので、上記原点サーチ
手段の信号域内で、回転エンコーダの原点信号の位置を
アーム回転軸の原点とする原点サーチ方法が用いられて
いる。
エンコーダの原点信号はその１回転毎に１個であるが、
この場合、アーム回転軸の１回転に対してはモータ軸と
アーム回転軸との間に設置される減速機の減速比の逆数
倍個の信号を発生することになるので、上記原点サーチ
手段の信号域内で、回転エンコーダの原点信号の位置を
アーム回転軸の原点とする原点サーチ方法が用いられて
いる。
上記した原点サーチ手段を用いても、益々精密な作業に
利用されるロボットの精度は不足する。即ち、回転エン
コーダの原点信号幅が原点の誤差となり、この誤差が必
要とする原点位置サーチの精度を得るに至っていない。
利用されるロボットの精度は不足する。即ち、回転エン
コーダの原点信号幅が原点の誤差となり、この誤差が必
要とする原点位置サーチの精度を得るに至っていない。
従って、本発明はこのような点に鑑み、更に精度の高い
ロボットアームの原点サーチ方式を提供することを目的
としている。
ロボットアームの原点サーチ方式を提供することを目的
としている。
本発明は、第１信号検出器でアーム駆動機構のアーム回
転軸に直接連結されたアーム回転軸原点センサからの第
１信号を検出し、第２信号検出器で前記アーム回転軸を
駆動するモータに連結された回転エンコーダから回転エ
ンコーダ原点センサに出力される信号をもとに当該回転
エンコーダ原点センサが出力する第２信号を検出し、第
３信号検出器で前記回転エンコーダの所定回転角度毎に
発生する信号をもとに回転エンコーダパルス信号センサ
が出力するパルス信号を検出し、また、カウンタで前記
回転エンコーダパルス信号センサからのパルス信号をカ
ウントし、これら第１信号と第２信号およびパルス信号
の３信号にもとづいて、前記アーム回転軸の原点サーチ
を制御する信号をつくる原点制御回路と、該原点制御回
路の信号により前記モータを速度制御するモータ制御回
路とからなるロボットアーム制御方法において、前記第
１信号検出器が前記アーム回転軸原点センサからの第１
信号を検出したならば、前記アーム回転軸は所定の方向
に第１減速度で回転して前記第１信号検出器が検出する
第１信号域を離脱し、前記所定の逆方向に第２減速度で
回転して再び前記第１信号検出器が検出する第１信号域
に入り、最初の前記第２信号検出器が検出される時点で
前記カウンタの値を記憶するようにし、さらに、前記所
定の方向に回転して前記カウンタの値から所定値を減算
した値の位置に到達したならば、前記所定の逆方向に回
転して第２信号検出器が検出する第２信号域内で第３信
号検出器が検出する最初の前記パルス信号を前記アーム
の原点信号とするように構成している。
転軸に直接連結されたアーム回転軸原点センサからの第
１信号を検出し、第２信号検出器で前記アーム回転軸を
駆動するモータに連結された回転エンコーダから回転エ
ンコーダ原点センサに出力される信号をもとに当該回転
エンコーダ原点センサが出力する第２信号を検出し、第
３信号検出器で前記回転エンコーダの所定回転角度毎に
発生する信号をもとに回転エンコーダパルス信号センサ
が出力するパルス信号を検出し、また、カウンタで前記
回転エンコーダパルス信号センサからのパルス信号をカ
ウントし、これら第１信号と第２信号およびパルス信号
の３信号にもとづいて、前記アーム回転軸の原点サーチ
を制御する信号をつくる原点制御回路と、該原点制御回
路の信号により前記モータを速度制御するモータ制御回
路とからなるロボットアーム制御方法において、前記第
１信号検出器が前記アーム回転軸原点センサからの第１
信号を検出したならば、前記アーム回転軸は所定の方向
に第１減速度で回転して前記第１信号検出器が検出する
第１信号域を離脱し、前記所定の逆方向に第２減速度で
回転して再び前記第１信号検出器が検出する第１信号域
に入り、最初の前記第２信号検出器が検出される時点で
前記カウンタの値を記憶するようにし、さらに、前記所
定の方向に回転して前記カウンタの値から所定値を減算
した値の位置に到達したならば、前記所定の逆方向に回
転して第２信号検出器が検出する第２信号域内で第３信
号検出器が検出する最初の前記パルス信号を前記アーム
の原点信号とするように構成している。
回転エンコーダのパルス信号は回転エンコーダの原点信
号幅の中で数個の信号が発生するので、第３信号検出器
を設けることによって、上記した従来の原点サーチ手段
以降に適用して更に精密な原点サーチが可能となる。
号幅の中で数個の信号が発生するので、第３信号検出器
を設けることによって、上記した従来の原点サーチ手段
以降に適用して更に精密な原点サーチが可能となる。
パルス信号を捕捉する補助手段としてカウンタを設け
て、第２信号検出器の検出されたパルス信号を記憶し、
原点付近に限ってパルス信号を１個づつチェックするの
で、原点パルス信号に該当するパルス信号の検出を確実
にすることができる。
て、第２信号検出器の検出されたパルス信号を記憶し、
原点付近に限ってパルス信号を１個づつチェックするの
で、原点パルス信号に該当するパルス信号の検出を確実
にすることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明の一実施例のブロック図、 第３図は波形説明図、 第４図は第２図のフローチャートである。
ロボットアーム回転軸が原点サーチ動作に入って、原点
方向に回転を始め、アーム回転軸原点センサ１の信号を
第１信号検出器２が検出して原点制御回路20に検出信号
を送出すると、原点制御回路20はモータ制御回路30の第
１減速度手段31を起動して、回転軸は所定の方向に回転
する。
方向に回転を始め、アーム回転軸原点センサ１の信号を
第１信号検出器２が検出して原点制御回路20に検出信号
を送出すると、原点制御回路20はモータ制御回路30の第
１減速度手段31を起動して、回転軸は所定の方向に回転
する。
本例の場合は前記所定の方向を負方向とし、その逆方向
を正方向として説明する。
を正方向として説明する。
原点サーチ運動で、所要の信号位置に回転軸を停止させ
るには、通常機械系の介在する為の誤差をできるだけ少
なくするために、一定方向（正方向）の回転で行ってい
る。なお、モータ４の正負方向の回転制御は正負回転制
御手段34によって行われている。
るには、通常機械系の介在する為の誤差をできるだけ少
なくするために、一定方向（正方向）の回転で行ってい
る。なお、モータ４の正負方向の回転制御は正負回転制
御手段34によって行われている。
アーム回転軸の原点センサの信号（以下、アーム原点信
号と称する）の信号域を離脱すると、第２減速度手段32
が起動し、正方向に回転して、再びアーム原点信号域に
入り、最初の回転エンコーダ原点センサ６の信号〔以
下、Ｅ原点信号と称する〕を第２信号検出器７が検出し
て、その検出信号を原点制御回路20に送出すると、カウ
ンタ記憶手段22によって、その時のカウンタ10のカウン
タ値Ｎが記憶される。
号と称する）の信号域を離脱すると、第２減速度手段32
が起動し、正方向に回転して、再びアーム原点信号域に
入り、最初の回転エンコーダ原点センサ６の信号〔以
下、Ｅ原点信号と称する〕を第２信号検出器７が検出し
て、その検出信号を原点制御回路20に送出すると、カウ
ンタ記憶手段22によって、その時のカウンタ10のカウン
タ値Ｎが記憶される。
次いで、第２減速度のまま負方向に回転して、カウンタ
値Ｎから所定の値ａを減算したＮ−ａをカウンタ10が検
出すると、モータ４は正方向にパルス歩進制御手段33に
よって、回転エンコーダのパルス信号センサ８の信号
（以下、Ｅパルス信号と称する）、即ち第３信号検出器
９が検出する信号１個毎に停止しながら回転する。
値Ｎから所定の値ａを減算したＮ−ａをカウンタ10が検
出すると、モータ４は正方向にパルス歩進制御手段33に
よって、回転エンコーダのパルス信号センサ８の信号
（以下、Ｅパルス信号と称する）、即ち第３信号検出器
９が検出する信号１個毎に停止しながら回転する。
第２信号検出器７が検出するＥ原点信号域で第３信号検
出器９が最初のＥパルス信号を検出すると、この回転軸
の位置が原点位置として原点サーチが完了する。
出器９が最初のＥパルス信号を検出すると、この回転軸
の位置が原点位置として原点サーチが完了する。
また、第３信号検出器９はＥパルス信号の立ち上がりを
検出して原点位置とすれば、より高い精度を得ることが
できる。
検出して原点位置とすれば、より高い精度を得ることが
できる。
以上述べてきたように、本発明によれば、回転エンコー
ダのパルス信号を利用して、極めて精密なロボットアー
ム回転軸の原点サーチが可能となり、実用上極めて有用
である。
ダのパルス信号を利用して、極めて精密なロボットアー
ム回転軸の原点サーチが可能となり、実用上極めて有用
である。
第１図は本発明のロボットアーム回転軸の原点サーチ方
式の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第３図は波形説明図、 第４図は本発明の第２図のフローチャートである。 図において、 １はアーム回転軸原点センサ、 ２は第１信号検出器、 ３はアーム駆動機構、 ４はモータ、 ６は回転エンコーダ原点センサ、 ７は第２信号検出器、 ８は回転エンコーダパルス信号センサ、 ９は第３信号検出器、 10はカウンタ、 20は原点制御回路、 30はモータ制御回路である。
式の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第３図は波形説明図、 第４図は本発明の第２図のフローチャートである。 図において、 １はアーム回転軸原点センサ、 ２は第１信号検出器、 ３はアーム駆動機構、 ４はモータ、 ６は回転エンコーダ原点センサ、 ７は第２信号検出器、 ８は回転エンコーダパルス信号センサ、 ９は第３信号検出器、 10はカウンタ、 20は原点制御回路、 30はモータ制御回路である。
Claims (1)
- 【請求項１】第１信号検出器（２）でアーム駆動機構
（３）のアーム回転軸に直接連結されたアーム回転軸原
点センサ（１）からの第１信号を検出し、第２信号検出
器（７）で前記アーム回転軸を駆動するモータ（４）に
連結された回転エンコーダから回転エンコーダ原点セン
サ（６）に出力される信号をもとに、当該回転エンコー
ダ原点センサ（６）が出力する第２信号を検出し、第３
信号検出器（９）で前記回転エンコーダの所定回転角度
毎に発生する信号をもとに回転エンコーダパルス信号セ
ンサ（８）が出力するパルス信号を検出し、また、カウ
ンタ（10）で前記回転エンコーダパルス信号センサ
（８）からのパルス信号をカウントし、 これら第１信号と第２信号およびパルス信号の３信号に
もとづいて、前記アーム回転軸の原点サーチを制御する
信号をつくる原点制御回路（20）と、該原点制御回路
（20）の信号により前記モータ（４）を速度制御するモ
ータ制御回路（30）とからなるロボットアーム制御方法
において、 前記第１信号検出器（２）が前記アーム回転軸原点セン
サ（１）からの第１信号を検出したならば、前記アーム
回転軸は所定の方向に第１減速度で回転して前記第１信
号検出器（２）が検出する第１信号域を離脱し、前記所
定の逆方向に第２減速度で回転して再び前記第１信号検
出器（２）が検出する第１信号域に入り、最初の前記第
２信号検出器（７）が検出される時点で前記カウンタ
（10）の値を記憶するようにし、 さらに、前記所定の方向に回転して前記カウンタ（10）
の値から所定値を減算した値の位置に到達したならば、
前記所定の逆方向に回転して第２信号検出器（７）が検
出する第２信号域内で第３信号検出器（９）が検出する
最初の前記パルス信号を前記アームの原点信号とするこ
とを特徴としたロボットアームの原点サーチ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041663A JPH0740209B2 (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | ロボットアームの原点サーチ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041663A JPH0740209B2 (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | ロボットアームの原点サーチ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61221802A JPS61221802A (ja) | 1986-10-02 |
| JPH0740209B2 true JPH0740209B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=12614619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60041663A Expired - Lifetime JPH0740209B2 (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | ロボットアームの原点サーチ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740209B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2653057B2 (ja) * | 1987-07-28 | 1997-09-10 | 日産自動車株式会社 | 原点復帰方法 |
| JPH01183336A (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-21 | Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Ltd | 加工テーブル基準位置検出方法 |
| JPH02205488A (ja) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Fujitsu Ltd | 原点サーチ方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748449A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-19 | Nissan Motor Co Ltd | Detecting method of operating position of limit switch detecting original point in numerically controlled machine tool |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP60041663A patent/JPH0740209B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61221802A (ja) | 1986-10-02 |
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