JPS61123905A - Driving device of moving body such as robot arm - Google Patents

Driving device of moving body such as robot arm

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JPS61123905A
JPS61123905A JP24465084A JP24465084A JPS61123905A JP S61123905 A JPS61123905 A JP S61123905A JP 24465084 A JP24465084 A JP 24465084A JP 24465084 A JP24465084 A JP 24465084A JP S61123905 A JPS61123905 A JP S61123905A
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JP
Japan
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origin
sensor
arm
area
turned
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JP24465084A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Yokoyama
邦彦 横山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To return directly a moving body in the origin returning direction in a moving area from a current stop position byproviding a discriminating sensor and anorigin return processing part for returning directly the moving body in the origin direction based on the discriminating signal of said sensor. CONSTITUTION:When an origin return instruction is now inputted to the origin return processing part 65, an origin sensor S0 is judged to turn on or not at the current stop position. When the sensor S0 is turned on, an arm is shifted in the left direction until the sensor S0 is turned off. When the sensor S0 is turned off, the arm is shifted in the direction where a subject to be detected 31 makes the right turn. Then, when the sensor S0 is turned on, a pulse Z is detected with said position P1 as a reference to judge an origin position P0, and the sensor S0 is stopped. When the sensor S0 is not turned on, the area of a part 31a is discriminated, and the arm is shifted in the left direction if the area is an area R. Then, if the sensor S0 is turned off after it turns on, the position of the part 31a is found to be at the left side from the point P1, and an origin is positioned based on the finding.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上利用分野j この発明は、例えばロボットアーム等の移動体を速やか
に原点復帰させることのできる移動体の駆動装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Applications] The present invention relates to a driving device for a moving body, such as a robot arm, which can quickly return the moving body to its origin.

1従来技術の説明コ 第9図にプレイバック式産業用ロホットの一例を示した
。図示のロボット1は操作ハネル3からの指令を受けて
駆動されるいわゆるプレイバック機能を有する産業用ロ
ボットの例である。即ち、ロボット1は操作パネル3か
らの手動的操作に暴いて操作され、その操作内容は図示
しない記憶装置に記憶され、この記憶装置の記憶内容が
再生されることにより、材料供給サービス等の所定の作
業を繰り返し行う。
1. Explanation of Prior Art FIG. 9 shows an example of a playback type industrial rotor. The illustrated robot 1 is an example of an industrial robot having a so-called playback function that is driven in response to commands from an operating panel 3. That is, the robot 1 is operated by manual operation from the operation panel 3, and the contents of the operation are stored in a storage device (not shown), and by reproducing the stored contents of this storage device, a predetermined service such as material supply service etc. Repeat this process.

ロボット1は、基台5に設けられる主軸7の旋回を行う
ための01軸、第1アーム9を上下動させるための2軸
、第2アーム11を伸縮自在とするためのR軸、第3ア
ーム13に、ねじりを与えるためのθ2軸、手首15に
曲げを与えるための03軸の合計5自由度の移動部分を
持っている。
The robot 1 has an 01 axis for rotating a main shaft 7 provided on a base 5, 2 axes for vertically moving the first arm 9, an R axis for making the second arm 11 telescopic, and a 3rd axis. The arm 13 has a movable portion with a total of 5 degrees of freedom, including the θ2 axis for applying twist and the 03 axis for applying bending to the wrist 15.

そして、これら各軸には図示しないインクリメンタル方
式のエンコーダがそれぞれ取り付tプられ、これらのエ
ンコーダから各軸の移動量に見合ったフィードバックパ
ルス信号が各軸のサーボモータ駆動部にそれぞれ帰還さ
れ、各軸はそれぞれフイ−1−ハック制御されている。
Incremental encoders (not shown) are attached to each of these axes, and feedback pulse signals commensurate with the amount of movement of each axis are fed back to the servo motor drive unit of each axis from these encoders. Each axis is fi-one-hack controlled.

一方、上記のロボット1には原点復帰モードが準備され
ており、停電後の再起動、又は、教示開始時等には、こ
の原1点復帰モード下で原点復帰される。原点復帰は、
ロボット1を現在停止位置から機械的リミットスイッチ
等で指定される原点位置に停止させるもので、ロボッ(
−1は、以後、このようにして定められる機械的原点位
置を基準として数値指令される位置に移動することがで
きる。
On the other hand, the robot 1 is provided with an origin return mode, and when restarted after a power outage or when starting teaching, the robot 1 is returned to its origin in this single origin return mode. Return to origin is
This is to stop the robot 1 from the current stop position to the origin position specified by a mechanical limit switch, etc.
-1 can thereafter be moved to a numerically commanded position based on the mechanical origin position determined in this way.

ところが、電源遮断時等においてロボット1の各軸は現
在位置を失ってしまう。この場合、例えば主軸7のθ1
軸は、2相のフィードバックパルスの方向弁別により進
行方向を定めることはできるが、原点位置が移動領域内
でいずれの方向にあるかを知ることができ無い。
However, when the power is cut off, each axis of the robot 1 loses its current position. In this case, for example, θ1 of the main shaft 7
Although the direction of movement of the axis can be determined by determining the direction of two-phase feedback pulses, it is not possible to know in which direction the origin position is located within the movement region.

そこで、従来、例えば前記主軸7を原点復帰させるため
、とりあえず、旋回可能の両方向の内いり“れか一方に
旋回させ、旋回位置の限界を定める限界センサが設けら
れてる場合にはこの限界センリを確認して再度原点方向
に向うようにしていた。
Conventionally, for example, in order to return the main shaft 7 to its origin, it is first turned in one of the two directions in which it can turn, and when a limit sensor is provided to determine the limit of the turning position, this limit sensor is set. I checked and tried to head towards the origin again.

この場合、主軸7は1/2の確率で原点方向に向うこと
が可能であるけれども、又、1/2の確率で限界センサ
の方向I\向ってしまう。なお、上記のように限界セン
サが設けられていない場合には主軸7はグルリと一回転
し、1/2の確率で遠廻りの復帰動作を行うことになる
。このように、1/2の確率で限界センサ側に向ったり
、或いは、1/2の確立で遠廻りしてしまうという原点
復帰動作は、直接原点方向に向うのに比べ余計の動作時
間を要しており、又、主軸7は余計の旋回動作を行うこ
とになるので危険度を増加させることにもなり問題であ
る。
In this case, although the main axis 7 can move toward the origin with a probability of 1/2, it will also move toward the limit sensor direction I\ with a probability of 1/2. In addition, if the limit sensor is not provided as described above, the main shaft 7 will make one full rotation and perform a roundabout return operation with a probability of 1/2. In this way, the return-to-origin operation, which has a 1/2 probability of heading toward the limit sensor side, or a 1/2 probability of going around further, requires extra operating time compared to heading directly toward the origin. Moreover, since the main shaft 7 has to perform an extra turning operation, it also increases the degree of danger, which is a problem.

上記のごとき問題点は、前記の主軸7の如く、旋回する
移動体のみの問題ではなく、例えば、原点位置に対して
その左右方向に移動する移動体についても同様である。
The above-mentioned problems are not limited to rotating moving bodies such as the main shaft 7, but also apply to moving bodies that move in the left and right directions with respect to the origin position, for example.

又、図示のロボットの他、多関節形、極座標形、その他
の形式であっても同様の問題が有り、更に、移動領域内
に原点を有しインクリメンタル方式の移動最検出器を用
いてサーボ系を為している移動体全てにおいて共通の問
題である。
In addition to the robot shown in the figure, there are similar problems with multi-jointed robots, polar coordinate robots, and other types.Furthermore, the origin is within the movement area and the servo system uses an incremental movement detector. This is a common problem for all mobile bodies that perform

L発明の目的〕 この発明は上記問題点を改善するもので、インクリメン
タル方式の移動量検出器とサーボモータを用いてサーボ
系を構成した移動体の駆動装置にJ5いて、移動体を、
現在停止位置がら移動領域内の原点方向に直接復帰させ
ることのできる移動体の駆動装置を提供することを目的
とする。
LObject of the Invention] This invention is intended to improve the above-mentioned problems, and includes a driving device for a moving body that has a servo system using an incremental movement amount detector and a servo motor.
It is an object of the present invention to provide a driving device for a movable body that can directly return the movable body from the current stop position to the origin within the movement area.

[発明の構成j 上記目的を達成するためのこの発明は、インクリメンタ
ル方式の移*@検出器とサーボモータとを用いてサーボ
系を構成する移動体の駆動装置において、前記移動体が
移!ll領域内の原点を基準として一方側又は他方側の
領域に位置することをそれぞれ判別する領域判別センサ
を設け、前記サー小I−夕の駆動部に、原点復帰モード
下で前記領域判別センサからの判別信号に基づいて前記
移動体を前記原点の方向に直接復帰させる原点復帰処理
部を設けたことを特徴とする移動体の駆vJ@装置であ
る。
[Structure of the Invention j To achieve the above object, the present invention provides a drive device for a movable body that constitutes a servo system using an incremental type movement*@detector and a servo motor, in which the movable body moves! An area discrimination sensor is provided for determining whether the sensor is located in one side or the other side with respect to the origin in the area II, and a drive unit of the small I-Y is provided with an area discrimination sensor that determines whether the area is located on one side or the other side with respect to the origin in the area II. The movable object driving vJ@ device is characterized in that it is provided with an origin return processing section that directly returns the movable object in the direction of the origin based on the determination signal.

上記構成の駆ljJ装置を用いた移動体は例え電源遮断
により現在位置を見失ったとしても、前記の領域判別セ
ンサを用いて、現在、原点位置のいずれの方向に居るか
を知ることができるので、誤って遠廻りの方向に移動す
ることなく直接原点位置に向って移動でき、速かに原点
位置に到達することができることになる。
Even if a mobile object using the above-configured control device loses its current position due to a power cut, it can use the area discrimination sensor described above to know in which direction of the origin position it is currently located. , it is possible to move directly toward the origin position without accidentally moving in a roundabout direction, and the origin position can be quickly reached.

[実施例の説明j 以下、この発明について好適の一実施例を挙げ詳細に説
明する。
[Explanation of Embodimentsj] Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

第1図にサーボ系ロボットアーム(移動体ンの断面説明
図を示した。このOボッ]−アームはプレイバック式産
業用ロボットの1部を為すものである。ロボッ]一本体
は従来技術で示した第9図のものと類似のものであり、
操作パネル3で操作、又は、数値制御されるのであるが
、ここでは、説明の容易化のために一つのロボットアー
ムのみが駆動されるかのように示した。
Figure 1 shows a cross-sectional diagram of a servo-based robot arm (a moving body).This O-bot arm forms part of a playback type industrial robot. It is similar to that shown in Figure 9,
Although it is operated or numerically controlled by the operation panel 3, here, for ease of explanation, only one robot arm is shown as being driven.

第1図において、アーム17はサーボモータ19で変速
機21を介して駆動される。サーボモ−タ19は直流モ
ータで構成され、第5図で後述する駆動装置で正逆両方
向に回転駆動される。変速機21は例えば歯車機構で構
成され、1ナーボモータ1つの回転を適宜の回転に減速
し、駆動軸23に固定された前記アーム17を駆動軸2
.3の回りに正逆両方向に回転させることができる。
In FIG. 1, the arm 17 is driven by a servo motor 19 via a transmission 21. As shown in FIG. The servo motor 19 is constituted by a DC motor, and is driven to rotate in both forward and reverse directions by a drive device which will be described later with reference to FIG. The transmission 21 is composed of, for example, a gear mechanism, and decelerates the rotation of one nervomotor to an appropriate rotation, and transfers the arm 17 fixed to the drive shaft 23 to the drive shaft 2.
.. 3 can be rotated in both forward and reverse directions.

前記サーボモータ19には、このモータ19の回転量を
検出すべくインクリメンタル方式のエンコーダ(移動量
検出器)E(第3図、第4図で詳述する〉が設けられて
いる。一方、前記アーム17の回転軸にはアーム位置検
出軸25が設けられており、この軸25の一端にアーム
位置検出センサ27が設けられている。Fは固定部分と
してのフレームを示す。
The servo motor 19 is provided with an incremental encoder (movement amount detector) E (described in detail in FIGS. 3 and 4) to detect the amount of rotation of the motor 19. An arm position detection shaft 25 is provided on the rotation axis of the arm 17, and an arm position detection sensor 27 is provided at one end of this shaft 25.F indicates a frame as a fixed portion.

第2図にアーム位置検出センサ27を第1図において左
方から見た場合の拡大説明図を示した。
FIG. 2 shows an enlarged explanatory diagram of the arm position detection sensor 27 when viewed from the left side in FIG. 1.

アーム位置検出センサ27の概要は、前記フレームと固
定的に設けられるセンサベース29と、前記アーム位置
検出軸25に固定され、センサベース2つに対しその面
を平行に維持しつつ回転可能とされる被検出子31とか
ら成る。センサベース29には原点センサSOと、アー
ム17の最大振角を規制する限界センナS+ 、S2と
を同−円弧上に配列し、更に、その円弧の内側で、かつ
、前記原点センサSOの延長線上に領域判別センサS3
を配列して4個のセンサか設けられている。
The arm position detection sensor 27 has a sensor base 29 that is fixedly provided to the frame, and is fixed to the arm position detection shaft 25 and is rotatable while keeping its surface parallel to the two sensor bases. It consists of a detected element 31. On the sensor base 29, an origin sensor SO and limit sensors S+ and S2 for regulating the maximum swing angle of the arm 17 are arranged on the same arc, and furthermore, an origin sensor SO and an extension of the origin sensor SO are arranged on the same arc. Area discrimination sensor S3 on the line
Four sensors are arranged in an array.

これらセンサSo 、S+ 、82.並びに83は、例
えば近接センサ、或いはリミットスイッチ等で構成され
る。一方、被検出子31の形状はその半径が前記領域判
別センサS3の位置まで伸びる略扇形を為し、この扇形
の一一部の一部のみその半径を前記原点センサSO位置
まで大きくしている。
These sensors So, S+, 82. Further, 83 is composed of, for example, a proximity sensor or a limit switch. On the other hand, the shape of the detected element 31 is approximately fan-shaped, the radius of which extends to the position of the area discrimination sensor S3, and only a portion of this sector has a radius that is increased to the position of the origin sensor SO. .

半径大の被検出部31aは原点センサSO1限界センサ
S+ 、82の被検出部となり、他の扇形の被検出部3
1bは領域判別センサS3の被検出部となる。
The detected portion 31a with a large radius becomes the detected portion of the origin sensor SO1 limit sensor S+, 82, and is the detected portion of the other fan-shaped detected portion 3.
1b becomes a detected part of the area discrimination sensor S3.

被検出子31の半径大の被検出部31aはアーム17の
回転に伴って、原点センサSOによって検出される。又
扇形の被検出部31bは、前記半径大の被検出部31a
が原点センサ3oより図において右回りに移動した領域
において検出される。
The detected portion 31a of the detected element 31 having a large radius is detected by the origin sensor SO as the arm 17 rotates. Further, the fan-shaped detected portion 31b is similar to the detected portion 31a with a large radius.
is detected by the origin sensor 3o in a region moved clockwise in the figure.

第3図に、第1図に示したインクリメンタル方式のエン
コーダEの説明図を示した。このエンコーダEは、周縁
部に多数のスリット33aを有すると共にこのスリット
の内側に180度の溝33bを有しサーボモータ19の
回転に比例して回転する回転円板33を内蔵し、スリッ
ト33a及びiJI 33 bの位置をフォトカブラで
検出する形式のものである。スリンt−33aからの信
号はサーボモータの回転速度に比例した量づつ出力され
、移動量の検出信号としてサーボモータ19の駆動部(
第5図で詳述する)に帰還される。溝33bからの信号
はゼロパルス(以下Zハルスと略称する)信号としてサ
ーボモータ19の駆動部に送られる。
FIG. 3 shows an explanatory diagram of the incremental encoder E shown in FIG. This encoder E has a built-in rotary disk 33 that has a large number of slits 33a on the periphery and a 180 degree groove 33b inside the slit, and rotates in proportion to the rotation of the servo motor 19. This is a type of photocoupler that detects the position of iJI 33b. The signal from the Surin t-33a is output in an amount proportional to the rotational speed of the servo motor, and is used as a detection signal of the amount of movement to drive the servo motor 19 (
(described in detail in FIG. 5). The signal from the groove 33b is sent to the drive section of the servo motor 19 as a zero pulse (hereinafter abbreviated as Z-pulse) signal.

第4図はロボッ]ヘアーム17が原点復帰する際の上記
エンコーダ23の信号処理方式を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the signal processing method of the encoder 23 when the robot hair arm 17 returns to its origin.

今、第1図において、アーム17の下端が紙面奥方向に
回転するとする。この場合、第2図に示した被検出子3
1は矢印31c方向に回転する。
Now, in FIG. 1, it is assumed that the lower end of the arm 17 rotates toward the back of the page. In this case, the detected element 3 shown in FIG.
1 rotates in the direction of arrow 31c.

すると、原点センサSOは被検出子31の半径大の部被
検出31aを検出し、第4図上段に示したSO検出信号
を81点で発生する。サーボモータの駆動部(第5図に
おいて詳述する)は、このSO検出信号を検出し、次に
、エンコーダEからZパルス信号を受けることでこの位
fi&Poを原点位置と判断するようにしている。一般
に、近接センサ、又は、リミットスイッチ等でオンオフ
される位置検出信号はそれ自体不正確であり、上記の如
く、この位置検出信号の次の7パルス信号で原点位置を
定めるようにして、正確を期しているのである。なお、
原点センサSOがオンするまでは比較的高速で移動させ
、原点センリ3oが作動したときから低速とし、原点位
置決めを正確迅速に行うことができることは勿論である
。なお、又、本例においては原点位置決めは上記の如く
第2図において右回りの方向からのみ行われるとする。
Then, the origin sensor SO detects the large radius portion 31a of the detected element 31 and generates the SO detection signal shown in the upper part of FIG. 4 at 81 points. The servo motor drive unit (described in detail in FIG. 5) detects this SO detection signal, and then receives the Z pulse signal from encoder E, thereby determining that fi&Po is the origin position. . Generally, the position detection signal that is turned on and off by a proximity sensor or limit switch is itself inaccurate, and as mentioned above, the origin position is determined by the next 7 pulse signals of this position detection signal to ensure accuracy. It is expected. In addition,
Of course, it is possible to move at a relatively high speed until the origin sensor SO is turned on, and then to slow down from when the origin sensor 3o is activated, thereby accurately and quickly determining the origin. Furthermore, in this example, it is assumed that the origin positioning is performed only from the clockwise direction in FIG. 2 as described above.

第5図に第1図に示したアーム17を備えているプレイ
バック式産業用ロボットのυ制御装置、及び、このロボ
ットに複数設けられたり゛−ボモータの駆動装置の実施
例を示した。
FIG. 5 shows an embodiment of a υ control device for a playback type industrial robot equipped with the arm 17 shown in FIG. 1, and a driving device for a plurality of robot motors provided in this robot.

υfill装置35はその内部に中央処理装置<CPし
)、70グラム記憶用メモリ(ROM>及び演鋒用メモ
リ(RAM)を備えた中央演算処理装置37、教示され
たポイントを記憶する記憶装置39、キーボード及び各
種操作装置等から成るポイント教示装置41、同じくキ
ーボードその他のll1I制御部材を備えた操作ハネル
43、ブOグラム入力装置45、記憶容盪を補足する外
部記憶装置47を有している。ここに従来例で示した第
9図の操作パネル3は上記の操作ハネル43とポイント
教示装置41とを合体させた形式である。
The υfill device 35 includes a central processing unit (CP), a central processing unit 37 having a 70-gram memory (ROM) and a memory (RAM), and a storage device 39 for storing taught points. , a point teaching device 41 consisting of a keyboard and various operating devices, an operating panel 43 also equipped with a keyboard and other control members, a program input device 45, and an external storage device 47 for supplementing memory storage. The operation panel 3 shown in FIG. 9 as a conventional example is a combination of the above-mentioned operation panel 43 and point teaching device 41.

上記のil制御装W135のポイント教示装置41によ
り、作業に応じたポイント教示が為されそのポイントは
記憶装置39に格納され、ロボットは以下に詳述する駆
動装置でプレイバック(再生)動作されることになる。
The point teaching device 41 of the above-mentioned il control device W135 teaches points according to the work, the points are stored in the storage device 39, and the robot is operated for playback by the drive device described in detail below. It turns out.

なお、ポイント教示に際してはロボットの原点位置を定
めるため原点復帰操作される。
Note that when teaching points, a return-to-origin operation is performed to determine the origin position of the robot.

第5図下方に示した駆動装置49は2種の駆動装置51
.53を有し、駆動装置51は第2図に示した領域判別
センサS3を備えてJ′3つ、駆動装置53はそれを備
えていない。第9図で示したような主軸7、或いは第1
図に示したアーム17等移動領域内に原点位置を有する
と共にインクリメンタル方式の移動量検出器からフィー
ドバック信号を得ている移動体には前者の駆動装置51
を用い、移動領域の端部に原点位置を有する移動体、或
いは、アブソリュート系の移動量検出器を備えているサ
ーボ系等には駆動部W53を用いるようにしている。本
例においては第1図に示したアーム17に駆動装置51
を用い、図示しない他の移動体には駆動部!!53を用
いてい、る。
The drive device 49 shown in the lower part of FIG. 5 has two types of drive devices 51.
.. 53, the drive device 51 is equipped with the area discrimination sensor S3 shown in FIG. 2 and three J', and the drive device 53 is not equipped with it. The main shaft 7 or the first shaft as shown in FIG.
The former drive device 51 is used for a moving object such as the arm 17 shown in the figure, which has an origin position within the movement area and receives a feedback signal from an incremental movement amount detector.
The driving unit W53 is used for a moving body having an origin position at the end of the movement area, or a servo system equipped with an absolute movement amount detector. In this example, a drive device 51 is attached to the arm 17 shown in FIG.
A drive unit is used for other moving objects (not shown)! ! 53 is used.

駆動部W151はサーボモータ駆動部55と、サーボモ
ータ19と、このサーボモータの回転量(アーム17の
移助最)を検出しこの信号をサーボモータ駆動部に帰還
させるエンコーダEと、前記の原点センサ3o、限界セ
ンサS+ 、 82 、elttびに領域判別センサS
3で構成される。駆動装置53には、前記した通り領域
判別センサS3が設けられていない。
The drive section W151 includes a servo motor drive section 55, a servo motor 19, an encoder E that detects the amount of rotation of this servo motor (the movement of the arm 17) and returns this signal to the servo motor drive section, and the above-mentioned origin. Sensor 3o, limit sensor S+, 82, eltt and area discrimination sensor S
Consists of 3. The drive device 53 is not provided with the region discrimination sensor S3 as described above.

第6図に、第5図に示した駆動装置°51の詳細ブロッ
ク図を示した。
FIG. 6 shows a detailed block diagram of the drive device 51 shown in FIG.

サーボモータの駆動部55は、第5図に示したtlll
 ill I+装35とバスBtJSを介して接続され
ている指令データ処理部57と、この処理部57から移
動指令を受けてこの指令移11量よりエンコーダEから
のフィードバックパルスを減騨するカウンタ59と、カ
ウンタ59の残余数値がゼロとなるまでの間、サーボモ
ータ19に移動指令電圧を与える増幅部61と、この増
幅部61に前記エンコーダEからのフィードバックパル
スにクロックパルスを対応させて速度信号を形成し、形
成された速度信号を速度のフィードバック信号として与
える速度信号生成部63、並びに原点復帰モード下で作
動される原点復帰処理部65とから成る。
The drive unit 55 of the servo motor is tllll shown in FIG.
A command data processing unit 57 connected to the ill I+ unit 35 via the bus BtJS, and a counter 59 that receives a movement command from the processing unit 57 and reduces the feedback pulse from the encoder E by the amount of the command movement 11. , until the residual value of the counter 59 becomes zero, an amplifying section 61 that applies a movement command voltage to the servo motor 19, and a speed signal is generated by making the clock pulse correspond to the feedback pulse from the encoder E to this amplifying section 61. It comprises a speed signal generation section 63 that generates a speed signal and provides the formed speed signal as a speed feedback signal, and a home return processing section 65 that operates under a home return mode.

指令データ処理部57はバスBtjSを介して中央′a
算処理i装37から受けた指令データを解析しカウンタ
59に通常の移動量指令を行う他、原点復帰モード下で
原点復帰指令を受けて原点復帰処理部65に原点復帰指
令を与える。
The command data processing section 57 is connected to the central 'a' via the bus BtjS.
In addition to analyzing the command data received from the calculation processing unit 37 and issuing a normal movement amount command to the counter 59, the origin return command is given to the origin return processing unit 65 upon receiving the origin return command in the origin return mode.

原点復帰処理部65の処理内容を第7図に示した。The processing contents of the origin return processing section 65 are shown in FIG.

今、原点復帰処理部65に原点復帰指令が入力されたと
する。このとき、現在、アーム17は、即ち被検出子3
1の半径大の部分31aはいずれの位置にあるのか不明
である。(第1図及び第2図参照) そこで、ステップ703で現在の停止位置で原点センサ
SOがオンしているか否かが判断される。
Assume that a return-to-origin command is input to the return-to-origin processing section 65. At this time, the arm 17 is currently
It is unclear where the large radius portion 31a of No. 1 is located. (See FIGS. 1 and 2) Therefore, in step 703, it is determined whether or not the origin sensor SO is on at the current stop position.

原点センサSOがオンしていれば第2図において被検出
子310半径大の部分31aが原点センサSOの位置と
ある幅をもって一致、していることが理解されるので、
図において被検出子31の半径大の部分31aを原点セ
ンサSOの左方から向わせるべくステップ705及び7
07で、先ず原点センサSOがオフする位置までアーム
17をm2図において左回りの方向(し方向)に移動さ
せる。
It is understood that if the origin sensor SO is on, the large-radius portion 31a of the detected element 310 in FIG. 2 coincides with the position of the origin sensor SO with a certain width.
In the figure, steps 705 and 7 are performed to direct the large radius portion 31a of the detected element 31 from the left side of the origin sensor SO.
At step 07, first, the arm 17 is moved counterclockwise (in the direction) in the m2 diagram to a position where the origin sensor SO is turned off.

アーム17のL方向への移動によりステップ707で原
点セン1すSoがオフしたことが判断されれば、ステッ
プ709へ移り、第2図において被検出子31が右回り
となる方向(R方向)へアーム17を移動させる。
If it is determined in step 707 that the origin sensor 1 So is turned off due to the movement of the arm 17 in the L direction, the process moves to step 709, where the detected element 31 rotates clockwise in the direction shown in FIG. 2 (R direction). Move the arm 17 to

次いでステップ711で原点センサSOがオンすると、
第4図で既に説明したように、この位置P1を基準とし
てステップ715で2ハルスが検出され原点位置POが
判断され、この位置Poをアーム原点とし、ステップ7
17で停止する。
Next, in step 711, when the origin sensor SO is turned on,
As already explained in FIG. 4, with this position P1 as a reference, 2 Hals is detected in step 715, the origin position PO is determined, this position Po is set as the arm origin, and step 7
Stops at 17.

一方、ステップ703において原点センサSOがオンし
ていなかった場合にはステップ721へ移り、ここで被
検出子31の半径大の部分31aが第2図において原点
センサSOの右側の領域(R領域)又はその逆(L12
域)に在ることを判別し、右側の領域(R領域)であれ
ばステップ723で第2図において左回りの方向(し方
向)l\アーム17を移動させ、ステップ725で原点
センサ3oがオン、次いでオフすればステップ709へ
移行する。
On the other hand, if the origin sensor SO is not turned on in step 703, the process moves to step 721, where the large radius portion 31a of the detected element 31 is the area on the right side of the origin sensor SO (R area) in FIG. or vice versa (L12
If the area is on the right side (area R), then in step 723 the arm 17 is moved counterclockwise in FIG. 2, and in step 725 the origin sensor 3o is If it is turned on and then turned off, the process moves to step 709.

この時の被検出子31の半径大の部分31aの位置は第
4図に示した11点より少し左側の位置にあり、ステッ
プ709〜717において前記した処理によりアーム1
7は原点位置決めされる。
At this time, the position of the large-radius portion 31a of the detected element 31 is slightly to the left of the 11 points shown in FIG.
7 is positioned at the origin.

又、ステップ721で被検出子31の半径大の部分31
aが原点センサSOより左側<1m域)にあることが判
別されている場合にはステップ709へ移り、ステップ
717にかけて前述した通りの処理によりアーム17は
原点位置決めされる。 以上によりアーム17は第2図
に示した限界センサSI又はS2に向うことなく直接原
点センサ3o方向に向って原点復帰されることが明らか
となる。
Further, in step 721, the large radius portion 31 of the detected element 31
If it is determined that a is on the left side of the origin sensor SO (<1 m area), the process moves to step 709, and the arm 17 is positioned at the origin by the process described above in step 717. From the above, it is clear that the arm 17 is returned to its origin directly toward the origin sensor 3o without toward the limit sensor SI or S2 shown in FIG.

なお、第2図に示したような原点センサS1゜S2が設
けられていない場合にも、例えば、被検出子31の扇形
を略180度開いたものとしておけば、上記同様の作用
によりアーム17はグルリと一周する可能性はなく、1
80度の回転角以内で原点復帰できることになる。
Note that even if the origin sensors S1 and S2 as shown in FIG. There is no possibility of going around in a circle, and 1
This means that it is possible to return to the origin within a rotation angle of 80 degrees.

第8図に位置検出センサの他の実施例を示した。FIG. 8 shows another embodiment of the position detection sensor.

第2図に示したアーム位置検出センサ27は回転するア
ーム17の位置を検出するものであったのに対し、第8
図に示した位置検出センサ67は移動領域内に原点を有
し直線上を移動する移動体(図示せず)に取り付けられ
るものである。
The arm position detection sensor 27 shown in FIG. 2 was for detecting the position of the rotating arm 17, whereas the
The position detection sensor 67 shown in the figure is attached to a moving body (not shown) that has its origin within the movement area and moves on a straight line.

位置検出センサ67の被検出子69は図示しない移動体
に取付孔69a 、69bを介して取り付けられ、セン
サベース71には、原点位置に原点センサSOが、又、
限界位置に限界センサS+ 。
The detected element 69 of the position detection sensor 67 is attached to a moving body (not shown) through attachment holes 69a and 69b, and the sensor base 71 has an origin sensor SO at the origin position, and
Limit sensor S+ at the limit position.

S2が、更に前記原点センサの被検出子69寄りに領域
判別センサS3が設けられている。そして、被検出子6
つは前記原点センサ3o又は、限界センサS1及びS2
に検出される被検出部69Cと、前記領域判別センサS
3にのみ検出される被検出部69dを図において原点S
Oの一方側に全移動領域の略1/2の長さで設けられて
いる。
S2 is further provided with an area discrimination sensor S3 closer to the detected element 69 of the origin sensor. Then, the detected element 6
One is the origin sensor 3o or the limit sensors S1 and S2.
The detected portion 69C detected by the area discrimination sensor S
The detected portion 69d detected only at 3 is located at the origin S in the figure.
It is provided on one side of O with a length of approximately 1/2 of the total moving area.

第8図に示した移動領域を、原点位置を中心として右方
向をR領域、左方向をし領域とすれば、これら位置関係
及び、各センサの配置関係は第2図に示したちのと同等
であり、これらの作用は第7図で示したと同様となる。
If the movement area shown in Fig. 8 is centered on the origin position, and the right direction is the R area and the left direction is the R area, these positional relationships and the arrangement relationships of each sensor are equivalent to those shown in Fig. 2. These effects are similar to those shown in FIG.

即ち、図示しない移動体は原点復帰指令に基いて、限界
センサS1又はS2に向うことなく直接原点方向に向わ
せることができ速やかな原点復帰が可能となる。
That is, based on the origin return command, the moving body (not shown) can be directed directly toward the origin without facing the limit sensor S1 or S2, thereby making it possible to quickly return to the origin.

[発明の効果〕 以上の説明によるこの発明によれば、移動領域内に原点
を有し、インクリメンタル方式の移動量検出器を用いて
サーボ系を為す移動体の駆li!l装置において、原点
復帰モード下で、現在停止位置から直接原点方向に復帰
させることのできる移動体の駆動装置を提供することが
でき、例えば、安全迅速に原点復帰させることのできる
産業用ロボットの製作が可能となる。
[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, the movement of a moving body that has an origin within a movement area and constitutes a servo system using an incremental movement amount detector is achieved. l device, it is possible to provide a driving device for a moving body that can directly return to the origin from the current stop position under the origin return mode, for example, an industrial robot that can be safely and quickly returned to the origin. Manufacture is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第8図はこの発明の−、実施例を示し、第1図
はロボットアームの断面で示した説明図、第2図はアー
ム位置検出センサの拡大説明図、第3図はエンコーダの
説明図、 第4図はエンコーダ信号の処理方式の説明図、第5図は
ロボットのv制御装置及び駆動装置の説明図、 第6図は駆!vl装置の詳細ブロック図、第7図は原点
復帰処理部の処理フローチャート、第8図は位置検出セ
ンサの他の実施例に係る平面図、 第9図は従来技術の説明のためのプレイバック式産業用
ロボットの斜視図である。 17・・・アーム    19・・・サーボモータ27
・・・アーム位置検出センサ 29.71−・・センサベース 31.69・・・被検出子 31a 、31b 、69c 、69d ・・・被検出
部65・・・原点復帰処理部 51・・・駆!114i置 E・・・インクリメンタル方式のエンコーダ3o・・・
原点センサ S+ 、32・・・限界センサ S3・・・領域判別センサ 第1図 第2図 wc3図 第4図 第5図 第6図 *7図
1 to 8 show embodiments of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing a cross section of a robot arm, FIG. 2 is an enlarged explanatory diagram of an arm position detection sensor, and FIG. 3 is an encoder. Fig. 4 is an explanatory diagram of the encoder signal processing method, Fig. 5 is an explanatory diagram of the robot's v control device and drive device, and Fig. 6 is an explanatory diagram of the robot's v-control device and drive device. A detailed block diagram of the vl device, FIG. 7 is a processing flowchart of the origin return processing section, FIG. 8 is a plan view of another embodiment of the position detection sensor, and FIG. 9 is a playback type for explaining the conventional technology. FIG. 1 is a perspective view of an industrial robot. 17... Arm 19... Servo motor 27
...Arm position detection sensor 29.71--Sensor base 31.69...Detected elements 31a, 31b, 69c, 69d...Detected portion 65...Origin return processing section 51...Driver ! 114i position E...incremental encoder 3o...
Origin sensor S+, 32...Limit sensor S3...Area discrimination sensor Fig. 1 Fig. 2 wc3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] インクリメンタル方式の移動量検出器とサーボモータを
用いてサーボ系を構成した移動体の駆動装置において、
前記移動体が移動領域内の原点を基準として一方側又は
他方側の領域に位置することをそれぞれ判別する領域判
別センサを設け、前記サーボモータの駆動部に、原点復
帰モード下で前記領域判別センサからの判別信号に基づ
いて前記移動体を前記原点の方向に直接復帰させる原点
復帰処理部を設けたことを特徴とする移動体の駆動装置
In a moving object drive device in which a servo system is configured using an incremental movement amount detector and a servo motor,
An area discrimination sensor is provided for determining whether the movable body is located in one side or the other side of the movement area with respect to the origin, and the area discrimination sensor is installed in the drive section of the servo motor in a return-to-origin mode. 1. A driving device for a movable body, comprising: an origin return processing unit that directly returns the movable body in the direction of the origin based on a determination signal from the movable body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016146048A (en) * 2015-02-06 2016-08-12 Necプラットフォームズ株式会社 Origin position return device and origin position return method
CN112720485A (en) * 2020-12-22 2021-04-30 深圳市越疆科技有限公司 Mechanical arm joint zero returning method and device and computer readable storage medium

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