JPS59229609A - 産業用ロボツトの制御装置 - Google Patents
産業用ロボツトの制御装置Info
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- JPS59229609A JPS59229609A JP10381683A JP10381683A JPS59229609A JP S59229609 A JPS59229609 A JP S59229609A JP 10381683 A JP10381683 A JP 10381683A JP 10381683 A JP10381683 A JP 10381683A JP S59229609 A JPS59229609 A JP S59229609A
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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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
- G05B19/19—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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/39—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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using a combination of the means covered by at least two of the preceding groups G05B19/21, G05B19/27 and G05B19/33
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37175—Normal encoder, disk for pulses, incremental
-
- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/45083—Manipulators, robot
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は産業用ロボットの制御装置に関する。
産業用ロボットの制御に当って、座標原点にロボットを
位置決めする種々の制御方式が提案されている。従来の
この種の方式の１つとして、関節に取り付けられた近接
スイッチ等から座標原点の近傍であることを示す信号を
検知し、この信号を基準として、関節を駆動するモータ
に取り付けられた直線性の優れたエンコーダ等の回転検
出器の回転基準位置にこの駆動用モータを引きこむこと
により座標原点を正確にイ１宴保するものがある。
位置決めする種々の制御方式が提案されている。従来の
この種の方式の１つとして、関節に取り付けられた近接
スイッチ等から座標原点の近傍であることを示す信号を
検知し、この信号を基準として、関節を駆動するモータ
に取り付けられた直線性の優れたエンコーダ等の回転検
出器の回転基準位置にこの駆動用モータを引きこむこと
により座標原点を正確にイ１宴保するものがある。
しかしこの方式の場合には、座標原点の位置を変更する
さいに近接スイッチ等を動かす必要が生じ、その作業が
容易でな（、しかも正確に望まｎる位置を座標原点とす
ることは困難であった。
さいに近接スイッチ等を動かす必要が生じ、その作業が
容易でな（、しかも正確に望まｎる位置を座標原点とす
ることは困難であった。
また他の方式として関節に、回転の絶対位置を検出でき
、しかも直線性の優れたアブソリュートエンコーダ等の
回転位置検出器を取り伺け℃おこ１１５方法がある。こ
の場合には関節の動きを制御する制御器に座標原点の位
１４として記憶される回転位置検出器の出力値を変更ず
れば、容易Ｃ座標原点を移動することができる。
、しかも直線性の優れたアブソリュートエンコーダ等の
回転位置検出器を取り伺け℃おこ１１５方法がある。こ
の場合には関節の動きを制御する制御器に座標原点の位
１４として記憶される回転位置検出器の出力値を変更ず
れば、容易Ｃ座標原点を移動することができる。
この方式の場合には関節位置の検出精度は回転位置検出
器の分解能によりきまる。しかしその分解能は一般には
駆動用モータに取り付けたエンコーダ等の検出器による
関節位置の検出分解能には及ばない。これは駆動用モー
タと関節との間に減速機がはいるためである。したかつ
てこの方式の場合にはロボット先端の位置決めの精度は
分解能の粗いものとなってしまうという欠点がある。
器の分解能によりきまる。しかしその分解能は一般には
駆動用モータに取り付けたエンコーダ等の検出器による
関節位置の検出分解能には及ばない。これは駆動用モー
タと関節との間に減速機がはいるためである。したかつ
てこの方式の場合にはロボット先端の位置決めの精度は
分解能の粗いものとなってしまうという欠点がある。
この発明の目的は、エンコーダ等の直線性の優れた回転
位置検出器と、ポテンショメータ等の１α線性には優れ
ないが安価である絶対位置検出器とを用い、座標原点に
正確に位置決めすることができると同時に、任意の位置
を座標原点として設定しつる産業用ロボットの制御装置
を提供するにある。
位置検出器と、ポテンショメータ等の１α線性には優れ
ないが安価である絶対位置検出器とを用い、座標原点に
正確に位置決めすることができると同時に、任意の位置
を座標原点として設定しつる産業用ロボットの制御装置
を提供するにある。
この発明では上記目的を達成するために、モータの回転
によって駆動されるロボットの関節に取り付けられこの
関節の回転角度に応じた信号を出力するポテンショメー
タと、前記メータに取り伺けられ回転基準位置からの回
転角度に応じた信号を出力するエンコーダと、前記ポテ
ンショメータと前記エンコーダとの出力信号に応答して
前記モータの回転を制御して前記ロボットの関節を座標
原点に位置決めさせる制御器とを有し、前記ポテンショ
メータの出力信号と前記エンコーダの出力信号との間に
所望の関係を維持するよう前記回転基準位置を定め、前
記ポテンショメータの出力信号が前記座標原点の近傍で
あることを示す値となった後は、前記エンコーダの出力
信号のみに基づいて前記制御器を動作させることを特徴
とする。
によって駆動されるロボットの関節に取り付けられこの
関節の回転角度に応じた信号を出力するポテンショメー
タと、前記メータに取り伺けられ回転基準位置からの回
転角度に応じた信号を出力するエンコーダと、前記ポテ
ンショメータと前記エンコーダとの出力信号に応答して
前記モータの回転を制御して前記ロボットの関節を座標
原点に位置決めさせる制御器とを有し、前記ポテンショ
メータの出力信号と前記エンコーダの出力信号との間に
所望の関係を維持するよう前記回転基準位置を定め、前
記ポテンショメータの出力信号が前記座標原点の近傍で
あることを示す値となった後は、前記エンコーダの出力
信号のみに基づいて前記制御器を動作させることを特徴
とする。
以下この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は制御装置の概略構成を示すブロック図である。
制御用ロボットの関節６を駆動するためのモータ１には
エンコーダ２が取り付けられ、モータ１の回転に応じて
回転基準位置からの回転角度を示すパルス信号が出力さ
れる。このパルス信号はパルスカウンタ３によりカウン
トされ、モータ１の回転基準位置からの回転角度を示す
。このパルスカウンタ３はエンコーダ２が前述した回転
基準位置を通過するごとに発生するゼロ点信号によって
一定周期ごとにゼロにクリアされる。
エンコーダ２が取り付けられ、モータ１の回転に応じて
回転基準位置からの回転角度を示すパルス信号が出力さ
れる。このパルス信号はパルスカウンタ３によりカウン
トされ、モータ１の回転基準位置からの回転角度を示す
。このパルスカウンタ３はエンコーダ２が前述した回転
基準位置を通過するごとに発生するゼロ点信号によって
一定周期ごとにゼロにクリアされる。
したがってモータ１のモータ軸位置とパルスカウンタ３
の出力との関係は第２図（Ｉ））に示゛すようたノコギ
リ歯状の出力波形となる。パルスカウンタ３からの出力
信号は制御器４に入力される。一方モータ１の回転は減
速機５により減速されて関節６に伝達され、関節６が駆
動される。関節６にはその回転角度に応じた信号を出力
するポテンショメータ７が取り伺けられており、その出
力信号はＡ／Ｄ変換器８を介してディジタル信号に変換
され制御器４に読みこまれる。
の出力との関係は第２図（Ｉ））に示゛すようたノコギ
リ歯状の出力波形となる。パルスカウンタ３からの出力
信号は制御器４に入力される。一方モータ１の回転は減
速機５により減速されて関節６に伝達され、関節６が駆
動される。関節６にはその回転角度に応じた信号を出力
するポテンショメータ７が取り伺けられており、その出
力信号はＡ／Ｄ変換器８を介してディジタル信号に変換
され制御器４に読みこまれる。
なお第２図（ｂ）に示したパルスカウンタ３の出力波形
はアナログ波形として示されているが、実際にはこれと
等価なディジタル信号として制御器４に出力されている
。このようにしてパルスカウンタ３とＡ／Ｄ変換器８と
の出力信号に応答して制御器４はモータ駆動装置９を介
してモータ１の回転を制御してロボットの関節６を座標
原点に位置決めさせるような動作をおこなう。
はアナログ波形として示されているが、実際にはこれと
等価なディジタル信号として制御器４に出力されている
。このようにしてパルスカウンタ３とＡ／Ｄ変換器８と
の出力信号に応答して制御器４はモータ駆動装置９を介
してモータ１の回転を制御してロボットの関節６を座標
原点に位置決めさせるような動作をおこなう。
第２図（ａ）は関節６の回転位置とポテンショメータ７
の出力信号との関係な宗す図である。この図に示される
ごとく、ボテンショメータフの出力は関節稼動範囲の上
限と下限との間で直線上に変化する。−１第２図（ｂ）
に示されるように駆動モータ軸１は関節の上下限動作範
囲に対応するようになっている。これは関節６の駆動に
当り減速機５を介してモータ１の回転が伝えられるため
、その分だけモータ１の回転数が増えるためである。モ
ータ１が回転して回転基準位置を通過するとぎパルスカ
ウンタ３から出力される信号はゼロとなるが、このゼロ
点位置の１つと座標原点Ａ。とを一致させるようにして
お（。この操作はあらかじめ関節６を座標原点Ａ。ＶＣ
Ｒいて、その時のパルスカウンタ３の出力信号を読み取
り、この出力信号の値がゼロで無かった場合には回転基
準位置を変更することによりゼロとなるように調整する
ことにより容易に実現することができる。
の出力信号との関係な宗す図である。この図に示される
ごとく、ボテンショメータフの出力は関節稼動範囲の上
限と下限との間で直線上に変化する。−１第２図（ｂ）
に示されるように駆動モータ軸１は関節の上下限動作範
囲に対応するようになっている。これは関節６の駆動に
当り減速機５を介してモータ１の回転が伝えられるため
、その分だけモータ１の回転数が増えるためである。モ
ータ１が回転して回転基準位置を通過するとぎパルスカ
ウンタ３から出力される信号はゼロとなるが、このゼロ
点位置の１つと座標原点Ａ。とを一致させるようにして
お（。この操作はあらかじめ関節６を座標原点Ａ。ＶＣ
Ｒいて、その時のパルスカウンタ３の出力信号を読み取
り、この出力信号の値がゼロで無かった場合には回転基
準位置を変更することによりゼロとなるように調整する
ことにより容易に実現することができる。
第３図は制御器４０制御動作な示すフローチャートであ
る。このフローチャートにそって動作を説明する。まず
制御器４はポテンショメータ７の出力信号によって示さ
れる関節６０回転角度をＡ−／Ｄ変換器８を介して読み
込む。これによって関節６の現在位置を確認する。
る。このフローチャートにそって動作を説明する。まず
制御器４はポテンショメータ７の出力信号によって示さ
れる関節６０回転角度をＡ−／Ｄ変換器８を介して読み
込む。これによって関節６の現在位置を確認する。
次に座標原点Ａ。Ｋ関節６を移動させるものとする。こ
の場合機械系のバックラッシュやロストモーション等を
考慮して常に決った１方向から関節６を座標原点Ａ。に
動かすようにする。
の場合機械系のバックラッシュやロストモーション等を
考慮して常に決った１方向から関節６を座標原点Ａ。に
動かすようにする。
第２図（ａ）に示すように常に座標の左側から座標原点
Ａ。に動かすものと仮定する。そして関節６を座標原点
Ａ。の充分左側から座標原点Ａ。に向って移動させ、座
標原点の近傍の点であるＡ、１）点に達した後は移動速
度を減速してオーバーシュートすることなく座標原点Ａ
。に停止するように動かすものと仮定する。
Ａ。に動かすものと仮定する。そして関節６を座標原点
Ａ。の充分左側から座標原点Ａ。に向って移動させ、座
標原点の近傍の点であるＡ、１）点に達した後は移動速
度を減速してオーバーシュートすることなく座標原点Ａ
。に停止するように動かすものと仮定する。
さて、今関節６の現位置がＡＤ点よりも左にある時には
、右方向すなわち座標原点Ａ。の方向に移動指令を出す
。また現位置がＡＤよりも右にある時はいったんＡＤ点
より左側に関節６を動かすための指令を出し、ＡＤ点よ
り左に動いたのちに右方向への移動指令を出す。
、右方向すなわち座標原点Ａ。の方向に移動指令を出す
。また現位置がＡＤよりも右にある時はいったんＡＤ点
より左側に関節６を動かすための指令を出し、ＡＤ点よ
り左に動いたのちに右方向への移動指令を出す。
ここで近傍点ＡＤと座標原点Ａ。との間を減速域と称し
、関節６がこの減速域に入った時には、その移動速度を
おとす。この減速域に到達するまでの制御は、制御器４
内にあらかじめポテンショメータ７の出力信号として記
憶された座標原点Ａ。
、関節６がこの減速域に入った時には、その移動速度を
おとす。この減速域に到達するまでの制御は、制御器４
内にあらかじめポテンショメータ７の出力信号として記
憶された座標原点Ａ。
を示す値と関節６の現在位置を示すポテンショメータ４
の出力信号とを比較しながら、制御器４がモータ駆動装
置９を介してモータ１を駆動することによりおこなわれ
る。そして減速域に入った場合には、ポテンショメータ
７の出力信号を見比べながら次のエンコーダ２のゼロ点
が座標原点Ａ。
の出力信号とを比較しながら、制御器４がモータ駆動装
置９を介してモータ１を駆動することによりおこなわれ
る。そして減速域に入った場合には、ポテンショメータ
７の出力信号を見比べながら次のエンコーダ２のゼロ点
が座標原点Ａ。
どなっているかどうかを判断する。この判断は駆動−ｅ
−り軸１回転当りのポテンショメータ７の出力の読みの
変化率から容易に判定可能である。そして次のエンコー
ダのゼロ点が座標原点になると判断した場合には、この
時点で正確にゼロ点すなわち座標原点Ａ。までのパルス
数を数え、これを制御装置４からモータ駆動装置９に出
力する。このようにモータ駆動装置９に残りパルスを小
だしに出力することによりモータ１はゆっくりと回転し
、関節６を正確に座標原点Ａ。Ｋ到達せしめる。
−り軸１回転当りのポテンショメータ７の出力の読みの
変化率から容易に判定可能である。そして次のエンコー
ダのゼロ点が座標原点になると判断した場合には、この
時点で正確にゼロ点すなわち座標原点Ａ。までのパルス
数を数え、これを制御装置４からモータ駆動装置９に出
力する。このようにモータ駆動装置９に残りパルスを小
だしに出力することによりモータ１はゆっくりと回転し
、関節６を正確に座標原点Ａ。Ｋ到達せしめる。
このように関節６が座標原点の近傍に到達したのちは、
エンコーダ２の出力信号のみに基づいて制御器４を動作
させることにより、正確に関節６を座標原点Ａ。Ｉｃ到
達させることができる。
エンコーダ２の出力信号のみに基づいて制御器４を動作
させることにより、正確に関節６を座標原点Ａ。Ｉｃ到
達させることができる。
なお多数あるエンコーダのゼロ点のウチ、イスれのゼロ
点をも座標原点と一致させるようにえらぶことかできる
のはいうまでもない。また前述した実施例ではエンコー
ダの回転基準位置を示すいわゆるゼロ点の１つが座標原
点に対応するよ５［定めたが、必ずしもこのように定め
る必要はな（、たとえばゼロ点位置から一定のパルス分
だけず几た任意の位置を座標原点に対応するようにして
おいてもよい。この場合には減速域に到達してからの残
りパルスのカウント方法が前述した実施例と異る点に注
意すればよい。また座標原点の位置を変更する場合には
、あらかじめ制御器４に記憶してお（座標原点の値を示
すポテンショメータ７の出力信号を変更することにより
容易におこなうことができる。またエンコーダのゼロ点
を一定パルス分だけずれて座標原点と対応させた場合に
は、コノスれのパルス数を変更させることによっても座
標原点の位置を変更することができる。
点をも座標原点と一致させるようにえらぶことかできる
のはいうまでもない。また前述した実施例ではエンコー
ダの回転基準位置を示すいわゆるゼロ点の１つが座標原
点に対応するよ５［定めたが、必ずしもこのように定め
る必要はな（、たとえばゼロ点位置から一定のパルス分
だけず几た任意の位置を座標原点に対応するようにして
おいてもよい。この場合には減速域に到達してからの残
りパルスのカウント方法が前述した実施例と異る点に注
意すればよい。また座標原点の位置を変更する場合には
、あらかじめ制御器４に記憶してお（座標原点の値を示
すポテンショメータ７の出力信号を変更することにより
容易におこなうことができる。またエンコーダのゼロ点
を一定パルス分だけずれて座標原点と対応させた場合に
は、コノスれのパルス数を変更させることによっても座
標原点の位置を変更することができる。
以上実施例に基づいて詳細に説明したよ５Ｋ、ポテンシ
ョメータの出力信号とエンコーダの出力信号との間に所
望の関係を維持するようにエンコーダの回転基準位置を
定め、減速域に到達した後はエンコーダの出力信号のみ
に基づいて制御器を動作させるようにしたため、分解能
のよい制御装置を実現することができる。また座標原点
の位置を変更するにさいしても、極めて容易にこれを実
現することができるという利点がある。
ョメータの出力信号とエンコーダの出力信号との間に所
望の関係を維持するようにエンコーダの回転基準位置を
定め、減速域に到達した後はエンコーダの出力信号のみ
に基づいて制御器を動作させるようにしたため、分解能
のよい制御装置を実現することができる。また座標原点
の位置を変更するにさいしても、極めて容易にこれを実
現することができるという利点がある。
第１図はこの発明による産業用ロボットの制御′装置の
概略構成を示すブロック図、第２図（ａ）は関節位置と
ポテンショメータの出力信号との関係を示す図、第２図
（ｂ）は駆動モータ軸位置とパルスカウンタの出力信号
との関係を示す図、第３図は制御装置の動作を示すフロ
ーチャートである。 １・・・モータ、２・・・エンコーダ、３・・・パルス
カウンタ、４・・・制御器、６・・・関節、７・・・ポ
テンショメータ。 第２図 関節位置１
概略構成を示すブロック図、第２図（ａ）は関節位置と
ポテンショメータの出力信号との関係を示す図、第２図
（ｂ）は駆動モータ軸位置とパルスカウンタの出力信号
との関係を示す図、第３図は制御装置の動作を示すフロ
ーチャートである。 １・・・モータ、２・・・エンコーダ、３・・・パルス
カウンタ、４・・・制御器、６・・・関節、７・・・ポ
テンショメータ。 第２図 関節位置１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）モータの回転によって駆動されるロボットの関節に
取り付けられこの関節の回転角度に応じた信号を出力す
るポテンショメータと、前記モータに取り付けられ回転
基準位置からの回転角度に応じた信号を出力するエンコ
ーダと、前記ポテンショメータと前記エンコーダとの出
力信号に応答して前記モータの回転を制御して前記ロボ
ットの関節を座標原点に位置決めさせる制御器とを有し
、前記ポテンショメータの出力信号と前記エンコーダの
出力信号との間に所望の関係を維持するよう前記回転基
準位置を定め、前記ポテンショメータの出力信号が前記
座標原点の近傍であることを示す値となった後は、前記
エンコーダの出力信号のみに基づいて前記制御器を動作
させることを特徴とする産業用ロボットの制御装置。 ２）前記座標原点に前記ロボットの関節が位置した時の
前記ポテンショメータの出力信号に前記エンコーダの前
記回転基準装置を示す出力信号が対応するように前記所
望の関係を定めることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の産業用ロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10381683A JPS59229609A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 産業用ロボツトの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10381683A JPS59229609A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 産業用ロボツトの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229609A true JPS59229609A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14363929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10381683A Pending JPS59229609A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 産業用ロボツトの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229609A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229105A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | Nissan Motor Co Ltd | 位置検出回路の原点セツト方法 |
| JPS61251905A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | Shinko Electric Co Ltd | ロボツトの原点合せ方法 |
| JPS6234206A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-14 | Hitachi Ltd | ロボツトの制御方式 |
| JPS62163108A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Nec Corp | 数値制御装置の原点復帰方式 |
| JP2016124067A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 三菱プレシジョン株式会社 | パラレルリンク機構のキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法 |
| WO2023002624A1 (ja) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | ファナック株式会社 | 機構データに基づいてロボットを制御するロボットの制御装置および動作プログラムの修正装置 |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP10381683A patent/JPS59229609A/ja active Pending
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