JPS5866692A

JPS5866692A - 位置検出器

Info

Publication number: JPS5866692A
Application number: JP16563581A
Authority: JP
Inventors: 小柳　晴生; 横田　文樹
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-10-19
Filing date: 1981-10-19
Publication date: 1983-04-20

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】この発明は、例えば産業用ロボットの賛の位置を検出す
るための位置検出器に関するものである。

例えば産業用ロボットにおいては、腕の位置決め制御等
を行なうために腕関節部に位置検出器でアルインクリメ
ンタルエンコーダしパルスノエネレータ）を設け、その
出力・ぐルスの計数値から腕の現在位置を検出するよう
にしている。

ところで、インクリメンタルエンコーダのスリット円板
は一定間隔ごとにスリットを形成したものであるので、
その出力パルスの計数値に基づいて腕の移動前の位置に
対する現在位置（相対位ｉｉり及び腕の原点位置に対す
る現在位置（絶対位置）を検出するためには、インクリ
メンタルエンコーダの出力・ぐルスを、移動前の計数値
を初期値として計数すると共に、原点位置の計数値を初
期′直として計数し、相対位置検出用及び絶対位置検出
用の２つの計数値を得なければならない。

しかしながら、このように２棟類の計数を並行して行な
うのでは制御装置に負担がかかると共に、停電等によっ
て電源が切れた場合には、絶対位置検出用の計数値が消
失してしまわないようにパンそこで、インクリメンタル
エンコーダに代えて絶対位置検出用のアブソリュートエ
ンコーダヲ使用することも考えられるが、このようにす
ると相対位置検出のための演算が磨粉になると共に、ス
リット円板が１回転以」一回転した場合にはその回転数
を計数保持しなければならず、インクリメンタルエンコ
ーダの場合と同様な不都合が生ずる。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、相対
位置と絶対位置の検出のだめの制御装置の負担を軽くす
ると共に、電源が切れた場合でも簡単に絶７１位置を検
出できるようにすることを目的とする。

そのため、この発明による位置検出器は、インクリメン
タルエンコーダのスリット円板を駆動源の出力軸（（装
着すると共に、減速機構を用いて、１駆動源によって駆
動され−る被制御部材の最大移動電に対応する前記出力
軸の同一方向への回転量を１回転未満の回転量に減速し
て出力し、この減速機構の出力＋１＋にアブソリュート
エンコーダのスリット円板を装着して、被押１倒部材の
絶対位置を機械的に保持するようにしたものである。

以下、この発明の実施例を添付図面を参照して説明する
。

図は、この発明の一実施例を示すｋｌ＋析而図面ある。

同図において、図示しない駆動源の出力軸１は、ケース
２及びこのケース２に固着した支持木６ａに回転自在に
挿着しである。

そして、この駆動源の出力軸１に、インクリメンタルエ
ンコー〃゛５のスリット円板６を固＠している。このイ
ンク１ｊメンタルエンコーグ５ば、スリット円板６の円
周に沿って一定間隔ごとに形成したスリット（透孔）６
ａｔ発光累子７と受光索子８とによって検知し、スリッ
ト６ａが発光素子７と受光索子８との間を通過する毎に
受ｙｔ、索子８から検知パルスが出力さ力、るようにし
たものである。

次に、減速機構１０は、駆動源の出力軸１と位置違いに
ケース２に固着した支持体３ａ、３ｂとによって回動自
在に支持した出力軸１１（なお出力軸１１が支持体６ａ
に支持されている部分は図を省略した。）と、支持体３
ａ、３ハ間に倫架した晰１２と、駆動源の出力４４１１
１の端部に固着した歯車１３と、Ｉｌｌ［１１１２に回
動自在に装着した一体成　３− 形の大小歯車１．１！、１５と、出力軸１１に回動自在
に装着した一体成形の大小歯１６．１７と、軸１２に回
動自在に装着した一体成形の大小歯車１８．１９と、出
力軸１１に固着した歯車２０と、ス４−ザ２１．２２と
からなる。

それによって、駆動源の出力軸１の回転全歯車１３・〜
２０によって減速して減速機構１０の出力軸１１から出
力する。

この駆動源の出力軸１の回転量と減速機構１０のｌＪｊ
力軸１１０回転量との関係、つまシ歯車１３〜２０によ
る減速比は、駆動源によって駆動する被制御部材の最大
移動漿に対応する出力軸１の同一方向への回転量だけ出
力軸１が回転したときに、出力Ｎ１１１が１回転未満の
回転量で回転するように定めている。

そして、この減速機構１０の出力軸１１に絶対位Ｍ検出
用のアブソリュートエンコー＆２５＋７）スリット円板
２６を固着している。このアブソリュートエンコーダン
５は、スリット円板２６の円周方向に形成した各角度固
有の２進化符号のスリン　４− １・（透孔）２６ａを複数の発光素子２７と受光索子２
８とによって（図では簡略化のため各々１個だけ示しで
ある）検知し、複数の受光素子２８カ・らスリット円板
２６０角度を示す２進化符号の検知・ぐルス列を出力す
るようにしたものである。

なお、この実施例においては、インクリメンタルエンコ
ーダ５のスリット円板６とアブソリュートエンコーダ２
５のスリット円板２６とに、夫々両者の原点を合わせる
ための透孔６ｂ、２６ｂｋ穿設すると共に、ケース２に
も透孔２ａを穿設し、また透孔２９ａを穿設したがイド
ブロック２９全ケース２に固ｉしている。　これらの各
透孔２ａ。

６ｂ、２６ｂ、２９ａは図示の状態で一直線上に並ぶ位
置関係にしである。

次に、このように構成した位置検出器による位置検出に
つ１ハて説明する。

捷ず、図示しなり駆動源によって駆動される被制到部材
、例えばロボットの腕が原点位置にあり、またインクリ
メンタルエンコーダ５のスリット円板６及びアブソリュ
ートエンコーダ２５のスリッ１・円板２６も原点位置に
ある（原点・ぐルスが出力されている）ものとする。

この状態から駆動源によって腕を旋回移動させると、そ
の、駆動源の出力軸１の回転によってスリット円板６が
回転し、受光素子８からスリン）６ａが通過する旬゛に
検知・ぐルスが出力されるので、この検知・にルスを計
数することによって腕の相対位置を検出することができ
る。

また、１駆動源の出力軸１の回転は減速機構１０で減速
されてその出力軸１１に伝達さ肛、スリン）・円板２６
が回転して受光素子２８からスリット円板２６の角度固
有の２進化符号の検知・ξルス列が出力されるので、こ
の検知ｉＲパルス列判別することによって腕の絶対位置
を検出できる。

そして、腕の旋回中に停電等によって電源が切れて駆動
源が停止すると、腕及び駆動源の出力軸１はそのときの
位置で停止し、スリット円板６及び２６もそのときの位
置で停止する。

ところで、減速機構１０の出力軸１１は、腕の最大移動
量、すなわち原点位置から旋回終了位置までの移動量゛
に対応する出力軸１０回転量に対して１回転未満の回転
量になるようにしているので、アブソリュートエンコー
タ゛２５のス１１ノ）ＦＩ板２６も腕が原点位ばから旋
回終了位置まで旋回しても１回転はしない。

したがつで、この場合には、電源回復後アブソリュート
エンコーダ２５の出力パルス列を判別すれば、腕の絶対
位ｗを検出することができる。

つまり、腕の絶対位置は、電源が切れた場合にＨ７ブノ
リユートエンコーダ２５のスリット円板２６０回転角度
として機械的に保持される。

そのため、腕の絶対位置を検出するためにインクリメン
タルエンコーダ５の検知・ぐルスを相対位置検出のため
の計数とは別個に計数し、電源が切れた場合にその計数
値が消失しないようにパンクアップしたり、あるいは一
旦腕を原薇位置へ復帰させる必要がない。

なお、アブソリュートエンコーダ２５の検知パルス列の
みによる位置検出では必要な精度が得られない場合には
、予めアブソリュートエンコーダー　７〜２５の検知・やルス列（データ）とインクリメンタルエ
ンコーダ５の原点・やルスの計数値との対応関係全固定
記憶装置（不揮発性ＲＯＭ等）に記憶させておけば、電
源回復後インクリメンタルエンコーダ５から原点パルス
が出力されるまで駆動源の出力＠１１を回転し、そのと
きのアブソリュートエンコーダの検出データによって、
原点／ぐルスが椀の原点位置から数えて何回転回の・ぐ
ルスになるかを判別し、インクリメンタルエンコーダの
Ｎ　点位置からの総・ぐルス数を演算することによって
、より高精度に絶対位置を検出することができる。

また、この実施例では、この位置検出器を分解修理して
再度組立てる場合や位置検出器を取外した後再度組付け
るような場合には、図に仮想線で示すようなロッド６０
を、ケース２の透孔２ａ。

スリット円板２６の透孔２６ｂ、ガイドブロック°２９
の連孔２９ａ、スリット円板６の透孔６ｂに通して嵌挿
することによって、スリット円板６と２６の原点が合致
するので、この状態で組立てや絹付けを行なうことによ
り、極めて簡単にスリン　８− ト円板６と２６及び口がソトの腕の各原点位置を合わせ
ることができる。

なお、」二記実施例においては、駆動源によって駆動さ
れる被制御部材がロボットの腕である場合を例にして述
べたが、これに限らないことは勿論であり、１駆動源に
よって駆動されるあらゆる被制御預１部拐の位置を検出
できることは云うまでもない。

以上説明したように、この発明による位置検出器を使用
すｎば、相対位置と絶対位置を検出するための１Ｉｔｌ
制御が筒部になって制御装置の負担が軽く々ると共に、
電源が切れた場合でも簡単に絶対位置を検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の一実施例を示す縦断面図である。１・・・駆動源の出力軸　　２・・ケース５　インクリ
メンタルエンコーダ６・・・スリット円板　　　１０　・減速機構１１・・
・減速機構の出力１１１１２５・・アブソリュートエンコーク゛２６・・・スリット円板 −１１−

Claims

【特許請求の範囲】

１　駆動源の出力軸にスリット円板を装着したインクリ
メンタルエンコーダと、前記駆動源によって駆動される
被制御部材の最大移動量に対応する前記出力軸の同一方
向への回転量を１回転未満の回転量に減速して出力する
減速機構と、この減速機構の出力軸にスリット円板を装
着したアブソリュートエンコーグとからなることを特徴
とする位置検出器。