JPS60160738A - 直交型ロボツトの信号伝送装置 - Google Patents
直交型ロボツトの信号伝送装置Info
- Publication number
- JPS60160738A JPS60160738A JP59015146A JP1514684A JPS60160738A JP S60160738 A JPS60160738 A JP S60160738A JP 59015146 A JP59015146 A JP 59015146A JP 1514684 A JP1514684 A JP 1514684A JP S60160738 A JPS60160738 A JP S60160738A
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- Japan
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- optical path
- light emitting
- linear scale
- emitting element
- light receiving
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Manipulator (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は直交型ロボットの信号伝送装置、特に位置検出
するリニアスケールまたは工／コーダの信号波形を非接
触で伝送する装置に関するものである。
するリニアスケールまたは工／コーダの信号波形を非接
触で伝送する装置に関するものである。
（発明の背景〕
従来のこの種信号伝送装置を備える直交型ロボットは第
１図に示すように、上面に第１リニアガイド２ａ、２ｂ
を、−刃側々面（右側面）に第１゛リニアスケール３を
、他方側４面（左側面）にモータ４とボールネジ５をそ
れぞれ取付けた断面凹型のフレーム盲と、前記第１リニ
アガイド２ａ＋２ｂにそれぞれ係合するスライダ７ａ、
７ｂが下面の両端にそれぞれ取付けられると共に、第２
リニアガイド８および第２リニアスケール９が前面に、
前記第１リニアスケール３上を摺動する第１リニアスケ
ール用検出ヘツド３ａが右端にそれぞれ取付けられた移
動体６と、前記第２リニアガイド８に係合するスライダ
１０および前記第２リニアスケール９上を摺動する第２
リニアスケール用検出ヘツド９ａを取付けた移動片１１
とからなシ、この移動片１１は移動体６に取付けたボー
ルねじ１３にら合し、このボールねじ１３をモータ１２
を介して駆動することによシ、移動片１１け左右方向（
Ｙ方向）Ｋ移行される。この移動片１１のＹ方向への移
行位置および移動体６の前後方向（Ｘ方向）への移行位
置け、第２、第１リニアスケール用検出ヘツド９ａ、３
ａによシミクロンメータのオーダで検出され、これらの
位置検出信号はそれぞれケーブル１３ａ、１３ｂを介し
て指令の位置にフィードバック制御される。
１図に示すように、上面に第１リニアガイド２ａ、２ｂ
を、−刃側々面（右側面）に第１゛リニアスケール３を
、他方側４面（左側面）にモータ４とボールネジ５をそ
れぞれ取付けた断面凹型のフレーム盲と、前記第１リニ
アガイド２ａ＋２ｂにそれぞれ係合するスライダ７ａ、
７ｂが下面の両端にそれぞれ取付けられると共に、第２
リニアガイド８および第２リニアスケール９が前面に、
前記第１リニアスケール３上を摺動する第１リニアスケ
ール用検出ヘツド３ａが右端にそれぞれ取付けられた移
動体６と、前記第２リニアガイド８に係合するスライダ
１０および前記第２リニアスケール９上を摺動する第２
リニアスケール用検出ヘツド９ａを取付けた移動片１１
とからなシ、この移動片１１は移動体６に取付けたボー
ルねじ１３にら合し、このボールねじ１３をモータ１２
を介して駆動することによシ、移動片１１け左右方向（
Ｙ方向）Ｋ移行される。この移動片１１のＹ方向への移
行位置および移動体６の前後方向（Ｘ方向）への移行位
置け、第２、第１リニアスケール用検出ヘツド９ａ、３
ａによシミクロンメータのオーダで検出され、これらの
位置検出信号はそれぞれケーブル１３ａ、１３ｂを介し
て指令の位置にフィードバック制御される。
このよりにＸ、Ｙ両方向の位置を制御して平面的な位置
決めを行い、移動片１１に取付けられた各種のツール（
図示せず）Ｋよシ作業を行う。前記位置決め精度がミク
ロンメータのオーダの場合には１．第１図に示すように
第１．第２リニアスケール６．９を用いるが、十ミクロ
ンメータの場合には、直流モータに直結したエンコーダ
を使用することによシ、前記と同様な機能を行わせるこ
とが可能である。
決めを行い、移動片１１に取付けられた各種のツール（
図示せず）Ｋよシ作業を行う。前記位置決め精度がミク
ロンメータのオーダの場合には１．第１図に示すように
第１．第２リニアスケール６．９を用いるが、十ミクロ
ンメータの場合には、直流モータに直結したエンコーダ
を使用することによシ、前記と同様な機能を行わせるこ
とが可能である。
前記検出ヘッド３ａ、９ａからの位置検出の出力波形は
、リニアスケールの場合には第２図に示すように、移動
に伴って９０度位相のずれた２相の正弦波形であるが、
エンコーダの場合には第３図に示すように、同様に９０
度位相のずれた２相の短形波形である。この出力はケー
ブル１４ａ。
、リニアスケールの場合には第２図に示すように、移動
に伴って９０度位相のずれた２相の正弦波形であるが、
エンコーダの場合には第３図に示すように、同様に９０
度位相のずれた２相の短形波形である。この出力はケー
ブル１４ａ。
１４ｂを介して制御装置（図示せず）に伝送されるが、
この波形は、出力の絶対値が問題ではなく、１周期の形
状が正確に検出されればよい。
この波形は、出力の絶対値が問題ではなく、１周期の形
状が正確に検出されればよい。
上記のようなケーブル伝送式の直交型ロボットでは、高
速化および高精度化に伴って次に述べるような問題を生
ずる。すなわち高速化するために、移動体６と移動片１
１の急加速および急減速が必要であシ、特に停止直前の
振動発生を防止しなければならない。
速化および高精度化に伴って次に述べるような問題を生
ずる。すなわち高速化するために、移動体６と移動片１
１の急加速および急減速が必要であシ、特に停止直前の
振動発生を防止しなければならない。
このため移動体６および移動片１１を軽量化する必要が
あるので、位置検出器（リニアスケールまたはエンコー
ダ）、ｔａ、９ａにそれぞれ接続する信号伝送ケーブル
ｉｂ 、１４８の移動時の振動は、移動体６および移動
片１１の円滑な動作を阻害する恐れがあるから、高精度
な位置決めは困蛯となる。特に移動片１１がフレーム１
に取付けたボールねじ５が遠ざかるにしたがって、ケー
ブル１３ａの振動は位置決め精度に悪影響を及はすまた
、ロボットは駆動と停止が極めて多いため、ケーブル＋
４２．１４ｂは振動の繰返しによシ断線する恐れがある
。したがって、移動体６および移動片１１は暴走して、
装置および取扱品の破損を招く恐れがある。
あるので、位置検出器（リニアスケールまたはエンコー
ダ）、ｔａ、９ａにそれぞれ接続する信号伝送ケーブル
ｉｂ 、１４８の移動時の振動は、移動体６および移動
片１１の円滑な動作を阻害する恐れがあるから、高精度
な位置決めは困蛯となる。特に移動片１１がフレーム１
に取付けたボールねじ５が遠ざかるにしたがって、ケー
ブル１３ａの振動は位置決め精度に悪影響を及はすまた
、ロボットは駆動と停止が極めて多いため、ケーブル＋
４２．１４ｂは振動の繰返しによシ断線する恐れがある
。したがって、移動体６および移動片１１は暴走して、
装置および取扱品の破損を招く恐れがある。
本発明は上記にかんがみ検出信号を非接触で伝送するこ
とによシ、移動時における信号伝送用ケーブルの振動を
防止し、移動体および移動片を円滑に移行させると共に
、その位置決めの高速度化”および高精度化をはかるこ
とを目的とするものである。
とによシ、移動時における信号伝送用ケーブルの振動を
防止し、移動体および移動片を円滑に移行させると共に
、その位置決めの高速度化”および高精度化をはかるこ
とを目的とするものである。
本発明は上記目的を達成するために、フレームに付設し
た第１リニアスケール近傍のフレーム部に一対の内・外
側光路用空間を並設すると共に、これらの空間内の一端
に受光素子をそれぞれ設け、前記外側光路用空間の上方
に前記第１リニアスケールに沿って移動可能に設けられ
、かつこの第１リニアスケールに直交する移動体の一端
に取付けた発光素子を前記外側光路用空間内に遊嵌し、
その発光素子からの信号を前記外側光路用空ｍｊ内の受
光素子に受信させ、一方、前記移動体に取付けた第２リ
ニアスケール近傍の移動体部に設けた光路用空１１４Ｊ
内に設置した発光素子からの信号を光学系を介して前記
内側光路用空間内の受光素子に受信させるように構成し
たことを特徴とするものである。
た第１リニアスケール近傍のフレーム部に一対の内・外
側光路用空間を並設すると共に、これらの空間内の一端
に受光素子をそれぞれ設け、前記外側光路用空間の上方
に前記第１リニアスケールに沿って移動可能に設けられ
、かつこの第１リニアスケールに直交する移動体の一端
に取付けた発光素子を前記外側光路用空間内に遊嵌し、
その発光素子からの信号を前記外側光路用空ｍｊ内の受
光素子に受信させ、一方、前記移動体に取付けた第２リ
ニアスケール近傍の移動体部に設けた光路用空１１４Ｊ
内に設置した発光素子からの信号を光学系を介して前記
内側光路用空間内の受光素子に受信させるように構成し
たことを特徴とするものである。
以下、本発明の一実施例を図面について説明する。第４
図〜Ｍ７図に示す符号のうち、第１図に示す符号と同一
のものは同一または咳当する部分を示すものとする。
図〜Ｍ７図に示す符号のうち、第１図に示す符号と同一
のものは同一または咳当する部分を示すものとする。
第４図〜第７図において、１５ａ、１５ｂけフレーム１
に設けた第１リニアガイド２ｂの両側に第１リニアスケ
ール３と平行に設けられた第１光路用空間、１６は第１
リニアガイド２ａ＋２ｂ上をモータ４およびボールねじ
５を介して移動される移動体６の右端に取伺けられ、か
つ前記第１光路用空間１５ａ内に遊嵌された電源内蔵の
発光素子、１７は第１光路用空１１ｊ １５ ａ内の一
端に前記発光素子１６と対向するように設置された受光
素子、１８は前記第１光路用空間１５ｂ内の一端に設置
された受光素子、１９ａ、１９ｂは受光素子１７．１８
にそれぞれ接続された信号伝送用ケーブル、２０は移動
体６上に移動可能に設けられた移動片１１に取付けられ
た発光素子で、この発光素子２０は移動体６に設けた第
２光路用空間２１に遊嵌されている。２２は移動体６の
凹部６ａ内に上端を取付けられたビームペンダで、この
ビームベン・ダ２２の下端部はフレーム１に設けた第１
光路用空間１５ｂ内に遊嵌され、かつビームベンダ２２
内の上・下端部には、前記発光素子２０および受光素子
１８に対向するようにプリズムまたは反射鏡２３ａ、２
３ｂがそれぞれ設けられている。その他の構造は第１図
に示す従来例と同一であるから説明を省略する。
に設けた第１リニアガイド２ｂの両側に第１リニアスケ
ール３と平行に設けられた第１光路用空間、１６は第１
リニアガイド２ａ＋２ｂ上をモータ４およびボールねじ
５を介して移動される移動体６の右端に取伺けられ、か
つ前記第１光路用空間１５ａ内に遊嵌された電源内蔵の
発光素子、１７は第１光路用空１１ｊ １５ ａ内の一
端に前記発光素子１６と対向するように設置された受光
素子、１８は前記第１光路用空間１５ｂ内の一端に設置
された受光素子、１９ａ、１９ｂは受光素子１７．１８
にそれぞれ接続された信号伝送用ケーブル、２０は移動
体６上に移動可能に設けられた移動片１１に取付けられ
た発光素子で、この発光素子２０は移動体６に設けた第
２光路用空間２１に遊嵌されている。２２は移動体６の
凹部６ａ内に上端を取付けられたビームペンダで、この
ビームベン・ダ２２の下端部はフレーム１に設けた第１
光路用空間１５ｂ内に遊嵌され、かつビームベンダ２２
内の上・下端部には、前記発光素子２０および受光素子
１８に対向するようにプリズムまたは反射鏡２３ａ、２
３ｂがそれぞれ設けられている。その他の構造は第１図
に示す従来例と同一であるから説明を省略する。
本実施例は上記のような構成からなシ、移動片１１に取
付けた各梅ツール（図示せず）のＸ軸方向の位置は検出
ヘッド３ａによシ検出され、この位置検出信号は発光素
子１６によシ受光素子１７に伝送され、さらにケーブル
１９ａを介して制御装置（図示せず）に伝送される。一
方、ツールのＹ軸方向の位置は検出ヘッド９ａによシ検
出され、この位置検出信号は発光素子２０によシプリズ
ム２３ａ 、２３ｂを経て受光素子１８に伝送され、さ
らにケーブル１９ｂを介して制御装置（図示せず）に伝
送される。
付けた各梅ツール（図示せず）のＸ軸方向の位置は検出
ヘッド３ａによシ検出され、この位置検出信号は発光素
子１６によシ受光素子１７に伝送され、さらにケーブル
１９ａを介して制御装置（図示せず）に伝送される。一
方、ツールのＹ軸方向の位置は検出ヘッド９ａによシ検
出され、この位置検出信号は発光素子２０によシプリズ
ム２３ａ 、２３ｂを経て受光素子１８に伝送され、さ
らにケーブル１９ｂを介して制御装置（図示せず）に伝
送される。
この場合、Ｘ軸周の発光素子１６と受光素子１７との間
およびＹ軸用の発光素子２０と受光素子１８との間の各
距離は、移動片１１すなわちツールの位置決めの都度変
化するが、各直線運動であるから各軸周の各素子は常に
対向しているので、位置信号波形の伝送が可能である１
しかも、出力波形の絶対値には関係なく、その波形変化
の形状のみ伝送できればよいため、位置信号を非接触で
正確に伝送することができる。また第」、第２光路用空
間＋５８，１５ｂと１９はそれぞれフレーム１および移
動体６内に設けられているため、外部から光の遮断を受
ける恐れはない。
およびＹ軸用の発光素子２０と受光素子１８との間の各
距離は、移動片１１すなわちツールの位置決めの都度変
化するが、各直線運動であるから各軸周の各素子は常に
対向しているので、位置信号波形の伝送が可能である１
しかも、出力波形の絶対値には関係なく、その波形変化
の形状のみ伝送できればよいため、位置信号を非接触で
正確に伝送することができる。また第」、第２光路用空
間＋５８，１５ｂと１９はそれぞれフレーム１および移
動体６内に設けられているため、外部から光の遮断を受
ける恐れはない。
本実施例は第４図に示すように、リニアスケールの信号
伝送のみについて説明したが、これに限定されず、出力
波形の絶対値が関係しないようなエンコーダまたはリミ
ッタの信号伝送にも適用可能である。
伝送のみについて説明したが、これに限定されず、出力
波形の絶対値が関係しないようなエンコーダまたはリミ
ッタの信号伝送にも適用可能である。
以上説明したように本発明によれば、位置検出信号を非
接触で伝送できるため、急加速、急減速による従来の検
出器ケーブルの振動のように、移動体および移動片の移
動に対する悪影響を防止することができる。したがって
、移動体および移動片は円滑に移動するから、その位置
決めの高速度化および高精度化をはかることができる。
接触で伝送できるため、急加速、急減速による従来の検
出器ケーブルの振動のように、移動体および移動片の移
動に対する悪影響を防止することができる。したがって
、移動体および移動片は円滑に移動するから、その位置
決めの高速度化および高精度化をはかることができる。
第１図は従来の直交型ロボットの信号伝送装置の斜視図
、第２図および第３図は第１図の信号伝送装置のリニア
スケールまたはエンコーダの出力波形を示す図、第４図
は本発明の直交型ロボットの信号伝送装置の一実施例を
示す平面図、第５図および第６図は第４図のＡ−Ａ矢視
図およびＢ−Ｂ矢視図、第７図は第５図のＣ−Ｃ矢視図
である１・・・７Ｌ／−ム ２ａ、’ｌｂ、８−’−第
１、第２リニアガイド ３．９・・・第１、第２リニア
スケール ３ａ、９ａ・・・検出ヘッド ６・・・移動
体＋ ＋ −・・移動片 ＋５８．１５ｂ 、＋９・・
・光路用空間 １６．２０・・・発光素子 １７．１８
・・・受光素子 第１菌
、第２図および第３図は第１図の信号伝送装置のリニア
スケールまたはエンコーダの出力波形を示す図、第４図
は本発明の直交型ロボットの信号伝送装置の一実施例を
示す平面図、第５図および第６図は第４図のＡ−Ａ矢視
図およびＢ−Ｂ矢視図、第７図は第５図のＣ−Ｃ矢視図
である１・・・７Ｌ／−ム ２ａ、’ｌｂ、８−’−第
１、第２リニアガイド ３．９・・・第１、第２リニア
スケール ３ａ、９ａ・・・検出ヘッド ６・・・移動
体＋ ＋ −・・移動片 ＋５８．１５ｂ 、＋９・・
・光路用空間 １６．２０・・・発光素子 １７．１８
・・・受光素子 第１菌
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１リニアガイドと第１リニアスケールを取付けた
フレームと、第１リニアスケール用検出ヘツド、第２リ
ニアガイドおよび第２リニアスケールを備え、かつ前記
第１リニアガイドに直交すると共に、このガイドに沿り
て移動可能に設けた移動体と、第２リニアスケール用検
出ヘツドを有し、前記第２リニアガイドに沿りて移動可
能に設けた移動片とからなる直交型ロボットにおいて、
前記フレームの第１リニアスケール側に一対の内、外側
光路用空間を並設すると共に、これの空間内の一端に受
光素子をそれぞれ設け、前記移動体の一端に取付けた発
光素子を前記外側光路用空間内に遊低し、その発光素子
からの信号を前記外側光路用空間内の受光素子に受信さ
せ、一方、前記第２リニアスケール近傍の移動体部に設
けた光路用空間内に設置した発光素子からの信号を光学
系を介して前記内側光路用空間内の受光素子に受信させ
るように構成したことを特徴とする直交型ロボットの信
号伝送装置、 ２、特許請求の範囲第１項記載の信号伝送装置において
、その光学系は、上端を移動体内に取付けたビームベン
ダの下端部を７レームに設けた内側光路用空間内に遊嵌
すると共に、前記ビームベンダの上端部および下端部内
に、発光素子および受光素子のそれぞれに対向するよう
にプリズムまたは反射鏡を設けてなることを特徴とする
直交型ロボットの信号伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015146A JPS60160738A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 直交型ロボツトの信号伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015146A JPS60160738A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 直交型ロボツトの信号伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60160738A true JPS60160738A (ja) | 1985-08-22 |
Family
ID=11880661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015146A Pending JPS60160738A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 直交型ロボツトの信号伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60160738A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009100027A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 光通信機器とそれを用いたペースト塗布機 |
| JP2018521410A (ja) * | 2015-06-17 | 2018-08-02 | ベーイーアー | 可動センサと静止要素との間での情報およびエネルギの伝達 |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP59015146A patent/JPS60160738A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009100027A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 光通信機器とそれを用いたペースト塗布機 |
| JP2018521410A (ja) * | 2015-06-17 | 2018-08-02 | ベーイーアー | 可動センサと静止要素との間での情報およびエネルギの伝達 |
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