JPH0885091A - ロボットの回転誤差補正装置 - Google Patents
ロボットの回転誤差補正装置Info
- Publication number
- JPH0885091A JPH0885091A JP22180394A JP22180394A JPH0885091A JP H0885091 A JPH0885091 A JP H0885091A JP 22180394 A JP22180394 A JP 22180394A JP 22180394 A JP22180394 A JP 22180394A JP H0885091 A JPH0885091 A JP H0885091A
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- JP
- Japan
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- rotating member
- axis
- encoder
- robot
- servomotor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロボットの回転部材の回転誤差を高精度で補
正できるようにする。 【構成】 回転部材４を軸支するベース部材４０にサー
ボモータ４２を取付け、該モータ４２により回転部材４
と同軸上に配置した遊星ギア式減速機４３を介して回転
部材４を駆動する。サーボモータ４２を減速機４３の軸
線に合致しない位置に配置し、一方、ベース部材４０に
減速機４３と同一軸線上に位置させてエンコーダ４５を
取付け、該エンコーダ４５を減速機４３の中空入力軸４
３ａに挿通した検出軸４５ａを介して回転部材４に連結
する。そして、エンコーダ４５からの信号に基いて制御
手段４６によりサーボモータ４２の回転角を補正する。
正できるようにする。 【構成】 回転部材４を軸支するベース部材４０にサー
ボモータ４２を取付け、該モータ４２により回転部材４
と同軸上に配置した遊星ギア式減速機４３を介して回転
部材４を駆動する。サーボモータ４２を減速機４３の軸
線に合致しない位置に配置し、一方、ベース部材４０に
減速機４３と同一軸線上に位置させてエンコーダ４５を
取付け、該エンコーダ４５を減速機４３の中空入力軸４
３ａに挿通した検出軸４５ａを介して回転部材４に連結
する。そして、エンコーダ４５からの信号に基いて制御
手段４６によりサーボモータ４２の回転角を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットに設ける回転
部材の回転誤差を補正する装置に関する。
部材の回転誤差を補正する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットに設ける回転部材は、一般に、
これを軸支するベース部材に取付けたサーボモータによ
り減速機を介して回転されるようになっており、この場
合、減速機を回転部材と同軸上に配置した遊星ギア式減
速機で構成し、サーボモータを減速機と同一軸線上に配
置して、減速機の入力軸にサーボモータの出力軸を直結
するを一般としている。サーボモータはその回転角を検
出するエンコーダを具備しており、エンコーダで検出さ
れる回転角がロボットコントローラからの指令回転角に
合致したところで回転を停止するように構成されてい
る。
これを軸支するベース部材に取付けたサーボモータによ
り減速機を介して回転されるようになっており、この場
合、減速機を回転部材と同軸上に配置した遊星ギア式減
速機で構成し、サーボモータを減速機と同一軸線上に配
置して、減速機の入力軸にサーボモータの出力軸を直結
するを一般としている。サーボモータはその回転角を検
出するエンコーダを具備しており、エンコーダで検出さ
れる回転角がロボットコントローラからの指令回転角に
合致したところで回転を停止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】ところで、回転部材に
偏荷重が作用するような場合、サーボモータと回転部材
との間の伝達系のねじれやバックラッシュ等によって、
サーボモータが指令回転角で正確に停止されても回転部
材の回転誤差を生ずることがある。この場合、ベース部
材に回転部材にギアを介して係合するエンコーダを取付
け、回転部材の回転角を該エンコーダで直接検出して回
転誤差を補正することも考えられるが、このものでもギ
ヤのバックラッシュによる検出誤差を生ずる可能性があ
るため、回転部材の回転誤差を高精度で補正することは
できない。本発明は、以上の点に鑑み、回転部材の回転
誤差を高精度で補正し得るようにした装置を提供するこ
とをその目的としている。
偏荷重が作用するような場合、サーボモータと回転部材
との間の伝達系のねじれやバックラッシュ等によって、
サーボモータが指令回転角で正確に停止されても回転部
材の回転誤差を生ずることがある。この場合、ベース部
材に回転部材にギアを介して係合するエンコーダを取付
け、回転部材の回転角を該エンコーダで直接検出して回
転誤差を補正することも考えられるが、このものでもギ
ヤのバックラッシュによる検出誤差を生ずる可能性があ
るため、回転部材の回転誤差を高精度で補正することは
できない。本発明は、以上の点に鑑み、回転部材の回転
誤差を高精度で補正し得るようにした装置を提供するこ
とをその目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、ロボットに設ける回転部材の回転誤差を補正
する装置であって、回転部材がこれを軸支するベース部
材に取付けたサーボモータにより回転部材と同軸上に配
置した遊星ギア式減速機を介して回転されるものにおい
て、サーボモータを前記減速機の軸線に合致しない位置
に配置して、該軸線上に配置される減速機の入力軸とサ
ーボモータの出力軸とを動力伝達手段を介して連結する
と共に、前記入力軸を中空軸に形成して、該入力軸に回
転部材に連結される検出軸を挿通し、前記ベース部材に
前記軸線上に位置させて該検出軸に直結されるエンコー
ダを取付け、該エンコーダからの信号に基いてサーボモ
ータの回転角を補正する制御手段を設けたことを特徴と
する。
本発明は、ロボットに設ける回転部材の回転誤差を補正
する装置であって、回転部材がこれを軸支するベース部
材に取付けたサーボモータにより回転部材と同軸上に配
置した遊星ギア式減速機を介して回転されるものにおい
て、サーボモータを前記減速機の軸線に合致しない位置
に配置して、該軸線上に配置される減速機の入力軸とサ
ーボモータの出力軸とを動力伝達手段を介して連結する
と共に、前記入力軸を中空軸に形成して、該入力軸に回
転部材に連結される検出軸を挿通し、前記ベース部材に
前記軸線上に位置させて該検出軸に直結されるエンコー
ダを取付け、該エンコーダからの信号に基いてサーボモ
ータの回転角を補正する制御手段を設けたことを特徴と
する。
【０００５】
【作用】ベース部材に取付けたエンコーダが回転部材と
同軸上に配置した減速機の軸線上においてその中空入力
軸を貫通する検出軸を介してバックラッシュ無く回転部
材に連結されることになり、回転部材の回転角をエンコ
ーダで正確に検出できる。そして、このエンコーダの信
号に基いてサーボモータの回転角を補正することによ
り、回転部材の回転誤差を高精度で補正できるようにな
る。
同軸上に配置した減速機の軸線上においてその中空入力
軸を貫通する検出軸を介してバックラッシュ無く回転部
材に連結されることになり、回転部材の回転角をエンコ
ーダで正確に検出できる。そして、このエンコーダの信
号に基いてサーボモータの回転角を補正することによ
り、回転部材の回転誤差を高精度で補正できるようにな
る。
【０００６】
【実施例】図１はＣＣＤカメラ１ａと光源１ｂとを取付
けた計測ヘッド１を所定の計測位置に移動する計測用ロ
ボットを示しており、直線運動するロボットアーム２の
先端に手首３を介して計測ヘッド１が搭載されている。
けた計測ヘッド１を所定の計測位置に移動する計測用ロ
ボットを示しており、直線運動するロボットアーム２の
先端に手首３を介して計測ヘッド１が搭載されている。
【０００７】手首３は、ロボットアーム２の長手方向の
Ｕ軸回りに回転自在な第１回転部材４と、Ｕ軸に直交す
るＶ軸回りに回転自在な第２回転部材５とを備えてお
り、第２回転部材５にＶ軸に直交するＷ軸回りに回転自
在に計測ヘッド１が取付けられている。
Ｕ軸回りに回転自在な第１回転部材４と、Ｕ軸に直交す
るＶ軸回りに回転自在な第２回転部材５とを備えてお
り、第２回転部材５にＶ軸に直交するＷ軸回りに回転自
在に計測ヘッド１が取付けられている。
【０００８】第１回転部材４は、図２に示す如く、ロボ
ットアーム２の先端に取付けたＵ軸方向先方に開口する
ケーシングから成るベース部材４０にベアリング４１を
介して軸支されており、該ベース部材４０のＵ軸方向尾
方の端板部４０ａにサーボモータ４２を取付けると共
に、ベース部材４０内に第１回転部材４と同軸上に位置
させて遊星ギア式減速機４３、例えば、ハーモニックド
ライブ型の減速機を設け、サーボモータ４２により該減
速機４３を介して第１回転部材４を回転させるようにし
た。尚、減速機４３としてハーモニックドライブ型と同
様に遊星ギア式減速機の一種であるサイクロ減速機を用
いても良い。
ットアーム２の先端に取付けたＵ軸方向先方に開口する
ケーシングから成るベース部材４０にベアリング４１を
介して軸支されており、該ベース部材４０のＵ軸方向尾
方の端板部４０ａにサーボモータ４２を取付けると共
に、ベース部材４０内に第１回転部材４と同軸上に位置
させて遊星ギア式減速機４３、例えば、ハーモニックド
ライブ型の減速機を設け、サーボモータ４２により該減
速機４３を介して第１回転部材４を回転させるようにし
た。尚、減速機４３としてハーモニックドライブ型と同
様に遊星ギア式減速機の一種であるサイクロ減速機を用
いても良い。
【０００９】サーボモータ４２は減速機４３の軸線、即
ち、Ｕ軸に対し側方にオフセットした位置に配置されて
おり、Ｕ軸上に配置される減速機４３の入力軸４３ａと
サーボモータ４２の出力軸４２ａとを動力伝達手段たる
タイミングベルト４４を介して連結した。尚、第１回転
部材４は、端部の連結板４ａを介して減速機４３の環状
の出力部材４３ｂに固定され、該出力部材４３ｂを介し
て前記ベアリング４１に軸支されている。また、入力軸
４３ａはベース部材４０に固定した減速機４３の取付板
４０ｂと連結板４ａとに夫々ベアリング４３ｃを介して
軸支されている。
ち、Ｕ軸に対し側方にオフセットした位置に配置されて
おり、Ｕ軸上に配置される減速機４３の入力軸４３ａと
サーボモータ４２の出力軸４２ａとを動力伝達手段たる
タイミングベルト４４を介して連結した。尚、第１回転
部材４は、端部の連結板４ａを介して減速機４３の環状
の出力部材４３ｂに固定され、該出力部材４３ｂを介し
て前記ベアリング４１に軸支されている。また、入力軸
４３ａはベース部材４０に固定した減速機４３の取付板
４０ｂと連結板４ａとに夫々ベアリング４３ｃを介して
軸支されている。
【００１０】ベース部材４０の端板部４０ａにはＵ軸上
に位置させてエンコーダ４５が取付けられており、前記
入力軸４３ａを中空軸に形成して、該入力軸４３ａに前
記連結板４ａに連結される検出軸４５ａを挿通し、該検
出軸４５ａにエンコーダ４５を直結した。
に位置させてエンコーダ４５が取付けられており、前記
入力軸４３ａを中空軸に形成して、該入力軸４３ａに前
記連結板４ａに連結される検出軸４５ａを挿通し、該検
出軸４５ａにエンコーダ４５を直結した。
【００１１】第２回転部材５は、図３に示す如く、第１
回転部材４の先端に取付けたＶ軸方向先方に開口するケ
ーシングから成るベース部材５０にベアリング５１を介
して軸支されており、該ベース部材５０のＶ軸に平行な
第１回転部材４寄りの側板部５０ａにサーボモータ５２
を取付けると共に、ベース部材５０内に第２回転部材５
と同軸上に位置させてハーモニックドライブ型等の遊星
ギア式減速機５３を設け、サーボモータ５２により該減
速機５３を介して第２回転部材５を回転させるようにし
た。
回転部材４の先端に取付けたＶ軸方向先方に開口するケ
ーシングから成るベース部材５０にベアリング５１を介
して軸支されており、該ベース部材５０のＶ軸に平行な
第１回転部材４寄りの側板部５０ａにサーボモータ５２
を取付けると共に、ベース部材５０内に第２回転部材５
と同軸上に位置させてハーモニックドライブ型等の遊星
ギア式減速機５３を設け、サーボモータ５２により該減
速機５３を介して第２回転部材５を回転させるようにし
た。
【００１２】ここで、サーボモータ５２はその軸線が減
速機５３の軸線、即ち、Ｖ軸に対し直交するように配置
されており、Ｖ軸上に配置される減速機５３の入力軸５
３ａとサーボモータ５２の出力軸５２ａとを動力伝達手
段たるベベルギア５４を介して連結した。第２回転部材
５は、第１回転部材４と同様に、端部の連結板５ａを介
して減速機５３の環状の出力部材５３ｂに固定されて、
該出力部材５３ｂを介して前記ベアリング５１に軸支さ
れており、また、入力軸５３ａはベース部材５０に固定
した減速機５３の取付板５０ｂと出力部材５３ｂとに夫
々ベアリング５３ｃを介して軸支されている。
速機５３の軸線、即ち、Ｖ軸に対し直交するように配置
されており、Ｖ軸上に配置される減速機５３の入力軸５
３ａとサーボモータ５２の出力軸５２ａとを動力伝達手
段たるベベルギア５４を介して連結した。第２回転部材
５は、第１回転部材４と同様に、端部の連結板５ａを介
して減速機５３の環状の出力部材５３ｂに固定されて、
該出力部材５３ｂを介して前記ベアリング５１に軸支さ
れており、また、入力軸５３ａはベース部材５０に固定
した減速機５３の取付板５０ｂと出力部材５３ｂとに夫
々ベアリング５３ｃを介して軸支されている。
【００１３】ベース部材５０のＶ軸方向尾方の端板部５
０ｃにはＶ軸上に位置させてエンコーダ５５が取付けら
れており、入力軸５３ａを上記と同様に中空軸に形成し
て、該入力軸５３ａに連結板５ａに連結される検出軸５
５ａを挿通し、該検出軸５５ａにエンコーダ５５を直結
した。
０ｃにはＶ軸上に位置させてエンコーダ５５が取付けら
れており、入力軸５３ａを上記と同様に中空軸に形成し
て、該入力軸５３ａに連結板５ａに連結される検出軸５
５ａを挿通し、該検出軸５５ａにエンコーダ５５を直結
した。
【００１４】第２回転部材５にはＷ軸上に位置させてサ
ーボモータ１０と該モータ１０の出力軸１０ａに入力軸
１１ａを直結したハーモニックドライブ型等の遊星ギア
式減速機１１とが取付けられており、該減速機１１の環
状出力部材１１ｂに固定した連結板１１ｃに計測ヘッド
１を取付けて、該ヘッド１をＷ軸回りに回転し得るよう
にしている。
ーボモータ１０と該モータ１０の出力軸１０ａに入力軸
１１ａを直結したハーモニックドライブ型等の遊星ギア
式減速機１１とが取付けられており、該減速機１１の環
状出力部材１１ｂに固定した連結板１１ｃに計測ヘッド
１を取付けて、該ヘッド１をＷ軸回りに回転し得るよう
にしている。
【００１５】前記各サーボモータ１０，４２，５２は何
れもエンコーダ１０ｂ，４２ｂ，５２ｂを備えており、
各エンコーダで検出されるモータの回転角がロボットコ
ントローラ６から送信される回転部材の目標回転角に対
応する指令回転角に合致したところでモータの回転が停
止されるようになっている。
れもエンコーダ１０ｂ，４２ｂ，５２ｂを備えており、
各エンコーダで検出されるモータの回転角がロボットコ
ントローラ６から送信される回転部材の目標回転角に対
応する指令回転角に合致したところでモータの回転が停
止されるようになっている。
【００１６】ここで、第１回転部材４や第２回転部材５
には軸線回りの偏荷重が作用するため、これら各回転部
材４，５と各サーボモータ４２，５２との間の伝達系の
ねじれやバックラッシュ等により、各サーボモータ４
２，５２を指令回転角で正確に停止しても各回転部材
４，５の回転誤差を生ずることがある。
には軸線回りの偏荷重が作用するため、これら各回転部
材４，５と各サーボモータ４２，５２との間の伝達系の
ねじれやバックラッシュ等により、各サーボモータ４
２，５２を指令回転角で正確に停止しても各回転部材
４，５の回転誤差を生ずることがある。
【００１７】そこで、本実施例では上記の如く第１と第
２の各回転部材４，５の回転角を検出するエンコーダ４
５，５５を設けると共に、該各エンコーダ４５，５５か
らの信号に基いて各サーボモータ４２，５２の回転角を
補正する制御手段４６，５６を設けた。各制御手段４
６，５６は、ロボットコントローラ６から送信される各
回転部材４，５の目標回転角と各エンコーダ４５，５５
で検出される回転角とを比較し、各サーボモータ４２，
５２をこれに具備するエンコーダ４２ｂ，５２ｂによる
通常のサーボ制御で回転停止したときに、各エンコーダ
４５，５５で検出される回転角と目標回転角との偏差が
零になっていなければ、偏差が零になるように各サーボ
モータ４２，５２を再起動してその回転角を補正すべく
機能する。
２の各回転部材４，５の回転角を検出するエンコーダ４
５，５５を設けると共に、該各エンコーダ４５，５５か
らの信号に基いて各サーボモータ４２，５２の回転角を
補正する制御手段４６，５６を設けた。各制御手段４
６，５６は、ロボットコントローラ６から送信される各
回転部材４，５の目標回転角と各エンコーダ４５，５５
で検出される回転角とを比較し、各サーボモータ４２，
５２をこれに具備するエンコーダ４２ｂ，５２ｂによる
通常のサーボ制御で回転停止したときに、各エンコーダ
４５，５５で検出される回転角と目標回転角との偏差が
零になっていなければ、偏差が零になるように各サーボ
モータ４２，５２を再起動してその回転角を補正すべく
機能する。
【００１８】そして、本実施例では、各エンコーダ４
５，５５が各回転部材４，５と同一軸線上に位置する各
検出軸４５ａ，５５ａを介してバックラッシュ無く各回
転部材４，５に連結されているため、各回転部材４，５
の回転角を各エンコーダ４５，５５で正確に検出でき、
かくて各回転部材４，５の回転誤差を高精度で補正でき
る。
５，５５が各回転部材４，５と同一軸線上に位置する各
検出軸４５ａ，５５ａを介してバックラッシュ無く各回
転部材４，５に連結されているため、各回転部材４，５
の回転角を各エンコーダ４５，５５で正確に検出でき、
かくて各回転部材４，５の回転誤差を高精度で補正でき
る。
【００１９】尚、各サーボモータ４２，５２をエンコー
ダ４２ｂ，５２ｂ付きのものとせずに、回転部材４，５
に連結されるエンコーダ４５，５５のみにより各サーボ
モータ４２，５２の制御を行うことも可能であるが、上
記実施例ではサーボモータ４２，５２に具備するエンコ
ーダ４２ｂ，５２ｂによる既存のサーボ制御系を改作せ
ずにエンコーダ４５，５５による補正を行うことがで
き、有利である。
ダ４２ｂ，５２ｂ付きのものとせずに、回転部材４，５
に連結されるエンコーダ４５，５５のみにより各サーボ
モータ４２，５２の制御を行うことも可能であるが、上
記実施例ではサーボモータ４２，５２に具備するエンコ
ーダ４２ｂ，５２ｂによる既存のサーボ制御系を改作せ
ずにエンコーダ４５，５５による補正を行うことがで
き、有利である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、回転部材の回転角をこれと同軸上のエンコー
ダで正確に検出でき、該エンコーダからの信号に基いて
回転部材の回転誤差を高精度で補正できる。
によれば、回転部材の回転角をこれと同軸上のエンコー
ダで正確に検出でき、該エンコーダからの信号に基いて
回転部材の回転誤差を高精度で補正できる。
【図１】 本発明を適用するロボットの一例の斜視図
【図２】 このロボットの第１回転部材の駆動部分の断
面図
面図
【図３】 このロボットの第２の回転部材の駆動部分の
断面図
断面図
４，５ 回転部材 ４０，５０ ベー
ス部材 ４２，５２ サーボモータ ４３，５３
減速機 ４４ タイミングベルト（動力伝達手段） ５４ ベベルギア（動力伝達手段） ４５，５５ エンコーダ ４５ａ，５５ａ
検出軸 ４６，５６ 制御手段
ス部材 ４２，５２ サーボモータ ４３，５３
減速機 ４４ タイミングベルト（動力伝達手段） ５４ ベベルギア（動力伝達手段） ４５，５５ エンコーダ ４５ａ，５５ａ
検出軸 ４６，５６ 制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ロボットに設ける回転部材の回転誤差を
補正する装置であって、回転部材がこれを軸支するベー
ス部材に取付けたサーボモータにより回転部材と同軸上
に配置した遊星ギア式減速機を介して回転されるものに
おいて、サーボモータを前記減速機の軸線に合致しない
位置に配置して、該軸線上に配置される減速機の入力軸
とサーボモータの出力軸とを動力伝達手段を介して連結
すると共に、前記入力軸を中空軸に形成して、該入力軸
に回転部材に連結される検出軸を挿通し、前記ベース部
材に前記軸線上に位置させて該検出軸に直結されるエン
コーダを取付け、該エンコーダからの信号に基いてサー
ボモータの回転角を補正する制御手段を設けたことを特
徴とするロボットの回転誤差補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22180394A JPH0885091A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | ロボットの回転誤差補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22180394A JPH0885091A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | ロボットの回転誤差補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885091A true JPH0885091A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16772447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22180394A Pending JPH0885091A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | ロボットの回転誤差補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0885091A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019520997A (ja) * | 2016-07-21 | 2019-07-25 | コマウ フランスＣｏｍａｕ Ｆｒａｎｃｅ | 工作機械 |
| JP2019132282A (ja) * | 2018-01-29 | 2019-08-08 | 宇部興産機械株式会社 | ラドル給湯装置及びアーム駆動制御システム |
| CN118408507A (zh) * | 2024-07-03 | 2024-07-30 | 江苏亚星锚链股份有限公司 | 旋转机测角装置 |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP22180394A patent/JPH0885091A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019520997A (ja) * | 2016-07-21 | 2019-07-25 | コマウ フランスＣｏｍａｕ Ｆｒａｎｃｅ | 工作機械 |
| US11351616B2 (en) * | 2016-07-21 | 2022-06-07 | Comau France | Machine tool |
| JP2019132282A (ja) * | 2018-01-29 | 2019-08-08 | 宇部興産機械株式会社 | ラドル給湯装置及びアーム駆動制御システム |
| CN118408507A (zh) * | 2024-07-03 | 2024-07-30 | 江苏亚星锚链股份有限公司 | 旋转机测角装置 |
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