JPS61273603A - Turning device of articurated robot - Google Patents

Turning device of articurated robot

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Publication number
JPS61273603A
JPS61273603A JP11546885A JP11546885A JPS61273603A JP S61273603 A JPS61273603 A JP S61273603A JP 11546885 A JP11546885 A JP 11546885A JP 11546885 A JP11546885 A JP 11546885A JP S61273603 A JPS61273603 A JP S61273603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
shaft
pulses
rotation
limit value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11546885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumitsu Takai
一光 高井
Takanobu Mizuno
孝信 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentel Co Ltd
Original Assignee
Pentel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pentel Co Ltd filed Critical Pentel Co Ltd
Priority to JP11546885A priority Critical patent/JPS61273603A/en
Publication of JPS61273603A publication Critical patent/JPS61273603A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable an operator to teach a robot easily by attaining the input of the same position information only to the same point even in case each rotary shaft has >=1 rotations. CONSTITUTION:When servo motors 6, 18 and 25 are revolved, the 1st arm 14, the 2nd arm 38 and a tool shaft 42 are turned respectively. Thus the signals equivalent to these turning quantity are produced from encoders 7, 17 and 23. Here the number of pulses produced from the encoders 7-23 increase more than its upper limit value. In such a case, those encoders are reset to set the number of pulses at '0'. Then the addition is carried out again from '0'. While the number of pulses decrease less than its lower limit value. In such a case, the number of these pulses is reset to the upper limit value. Then the subtraction is carried out again from the upper limit value. Thus it is possible to supply the same position information only to the same point even in case each rotary shaft has >=1 rotations. This facilitates an easy teaching job to a robot having a turning shaft which turns at >=360 deg..

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はそれぞれが36o°以上の回動範囲をもつ第1
アームと第2アームを有する関節型ロボットに関するも
のである。
Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention provides first
The present invention relates to an articulated robot having an arm and a second arm.

(従来技術) 従来、例えば多関節型ロボットでアームの回動範囲を3
60°以上としたものに実開昭59−160182号が
ある。これは第1アームの回動軸と第2アームの回動駆
動のための軸を2重として第2アーム駆動用モーターを
第1アーム駆動用モーターと同じ側の固定部に設けるこ
とにより、第1アームを360°以上他の部材に干渉せ
ず回動することが可能としたものである。
(Prior art) Conventionally, for example, in an articulated robot, the rotation range of the arm was limited to 3
Utility Model Application Publication No. 59-160182 has an angle of 60° or more. This is achieved by doubling the rotation axis of the first arm and the axis for rotationally driving the second arm, and by providing the second arm drive motor on the fixed part on the same side as the first arm drive motor. This allows one arm to rotate over 360 degrees without interfering with other members.

ところで現在、ロボットの位置はモーターシャフトに連
結したロータリーエンコーダー等のセンサーよりのパル
ス等の信号をカウントすることにより計測しているもの
が多い。すると前記の実開昭59−160182号の様
にアームが360’以上回動する構造のものでアーム位
置計測方法が上記のものでは、アームが360゜以上回
動するとロボットの作業域内のある1点に体してモータ
ーの回転位置が複数細土ずることになる。すなわち、あ
る1点に対してアームがn回転してアーム先端が同一点
に戻るごとに同一点に対してn個(n種類)の位置情報
が生ずることになり、ロボットに位置を教示する際にア
ームの動きによっては同一点に対して異なるデータを入
力しなければならない。これは作業者がロボットに教示
をする際に作業が繁雑になり、またロボット制御装置の
位置情報の記憶容量が小さいとアームの回動角が小さく
制限されてしまうという問題点があった。
Currently, in many cases, the position of a robot is measured by counting signals such as pulses from a sensor such as a rotary encoder connected to a motor shaft. Then, if the arm is structured to rotate more than 360' and the arm position measurement method is as described above, as in the above-mentioned Utility Model Application Publication No. 59-160182, if the arm rotates more than 360 degrees, it will cause a certain point in the work area of the robot to be detected. The rotational position of the motor will be multiple times in a single point. In other words, each time the arm rotates n times around a point and the arm tip returns to the same point, n pieces (n types) of position information are generated for the same point, which makes it difficult to teach the robot the position. Depending on the movement of the arm, different data must be input for the same point. This has the problem that the work becomes complicated when the operator teaches the robot, and that the rotation angle of the arm is limited if the storage capacity of the position information of the robot control device is small.

(目 的) 本発明は上記従来の問題点に基づいてなされたもので多
関節型ロボット等の回動軸を有するロボットで、該各回
動軸が360°以上回動可能なものにおいて各回転軸が
1回転以上した場合でも同一点に対して同一の位置情報
のみを入力可能とすることにより上記の問題点を解決す
ることのできる多関節型ロボットの回動装置を提供する
ことを目的とする。
(Purpose) The present invention has been made based on the above-mentioned conventional problems. An object of the present invention is to provide a rotation device for an articulated robot that can solve the above problems by making it possible to input only the same position information for the same point even if the robot rotates one or more times. .

(構 成) 本発明は前記目的を達成するため固定台座に第1アーム
回動軸を軸支し、第1アーム先端に第2アーム回動軸を
軸支し、第2アーム先端にツール軸を軸支し、第1アー
ム回動軸、第2アーム回動軸、ツール軸駆動用のサーボ
モーターに夫々回動量に応じた信号を発生するエンコー
ダーを備え、各軸が1−回転以−ヒ回転した時発生パル
スをリセットして零にし、再び零から加算し、又発生パ
ルス数が減少して零になり、零から更に減少した時減少
したパルス数を1回転により発生するパルス数から減算
するよう計数する手段を備えたことを特徴とするもので
ある。
(Structure) In order to achieve the above object, the present invention includes a first arm rotation shaft supported on a fixed base, a second arm rotation shaft supported on the tip of the first arm, and a tool shaft provided on the tip of the second arm. The servo motors for driving the first arm rotation axis, second arm rotation axis, and tool axis are each equipped with an encoder that generates a signal according to the rotation amount, and each axis is rotated more than 1 rotation. Reset the pulses generated when rotating to zero, add them again from zero, and when the number of generated pulses decreases to zero and further decreases from zero, subtract the decreased number of pulses from the number of pulses generated by one rotation. The invention is characterized in that it includes means for counting so as to

以下実施例に基づいて具体的に説明する。第1図におい
て固定台座1の円筒状に成形された上部に第1アーム回
動軸2が軸受3によって軸支されている。前記回動軸2
の下端にプーリー4が結合されている。前記固定台座1
の側面に形成されたフランジ部5にエンコーダー7を備
えたサーボモーター6が固定されていて、該モーター6
のシャフト8には減速機9が連結されている。減速機9
の出力軸が固定台座1のフランジ部5に設けられた軸受
10によって軸支されたシャフト11に連結している。
Hereinafter, a detailed explanation will be given based on an example. In FIG. 1, a first arm rotation shaft 2 is supported by a bearing 3 on the cylindrical upper part of a fixed base 1. As shown in FIG. Said rotation axis 2
A pulley 4 is connected to the lower end of the . The fixed pedestal 1
A servo motor 6 equipped with an encoder 7 is fixed to a flange portion 5 formed on the side surface of the motor 6.
A reduction gear 9 is connected to the shaft 8 . Reducer 9
An output shaft of the fixed base 1 is connected to a shaft 11 supported by a bearing 10 provided on the flange portion 5 of the fixed base 1.

該シャフト11にはプーリー12が固定されており、該
プーリー12と前記プーリー4とはタイミングベルト1
3によって連結されている。前記回動軸2の上端はフラ
ンジ状に成形されており、第1アーム14の基部が固定
されている。また該回動軸2は中空に成形されていてそ
の中空部で軸受15によってシャフト16が軸支されて
いる。
A pulley 12 is fixed to the shaft 11, and the pulley 12 and the pulley 4 are connected to the timing belt 1.
Connected by 3. The upper end of the rotation shaft 2 is formed into a flange shape, and the base of the first arm 14 is fixed thereto. The rotating shaft 2 is formed hollow, and a shaft 16 is supported by a bearing 15 in the hollow portion.

該シャフト16の下端は固定台座1に設けられたエンコ
ーダー17を備えたサーボモーター18のシャツ1〜1
9にカップリング20を介して連結している。シャフト
16の上端にはプーリー21が固定されている。また固
定台座1の円筒状に成形された上部にフランジ22が成
形されていて、エンコーダー23と減速機24を備えた
モーター25が設けられている。前記固定台座1の円筒
状に成形された上部の上端には軸受26によってプーリ
ー27が軸支されている。
The lower end of the shaft 16 is connected to the shirts 1 to 1 of a servo motor 18 equipped with an encoder 17 provided on the fixed base 1.
9 via a coupling 20. A pulley 21 is fixed to the upper end of the shaft 16. Further, a flange 22 is formed on the cylindrical upper part of the fixed base 1, and a motor 25 including an encoder 23 and a speed reducer 24 is provided. A pulley 27 is pivotally supported by a bearing 26 at the upper end of the cylindrical upper portion of the fixed base 1 .

該プーリー27の下部と前記モーター25の出力軸28
に固定されたプーリー29がタイミングベルト30によ
って連結されている。前記第1アーム14の先端で第1
アーム回動軸31が軸受32によって軸支されている。
The lower part of the pulley 27 and the output shaft 28 of the motor 25
A pulley 29 fixed to is connected by a timing belt 30. At the tip of the first arm 14, a first
An arm rotation shaft 31 is supported by a bearing 32.

咳軸受32の上部でシャフト33が軸受34によって第
2アーム14に軸支されている。該シャフト33の上部
にはプーリー35が成形されていてこのプーリー35と
前記のプーリー21とタイミングベルト36によって連
結されている。前記シャフト33の下端は減速機37に
連結されていて、減速機37の出力軸は第2アーム回動
軸31に連結されている。該回動軸31はその下端で第
2アーム38の基部に結合している。又第1アーム14
先端で第2アーム回動軸31と同軸にプーリー39が軸
受40によって軸支されていて、該プーリ−39上部と
前記プーリー27の上部とがタイミングベルト41によ
って連結されている。第2アーム38の先端では、その
下端にハンド44を備えたツール軸42が軸受43によ
って軸支されている。該ツール軸42の上部にはプーリ
ー45が成形されていて前記のプーリー39の下部とタ
イミングベルト46によって連結されている。第1アー
ム14.第2アーム38.ハンド44はそれぞれの回動
軸で360°以」二の旋回が可能となっている。
A shaft 33 is pivotally supported on the second arm 14 by a bearing 34 above the cough bearing 32 . A pulley 35 is formed on the upper part of the shaft 33, and is connected to the pulley 21 by a timing belt 36. The lower end of the shaft 33 is connected to a reducer 37, and the output shaft of the reducer 37 is connected to the second arm rotation shaft 31. The pivot shaft 31 is connected to the base of the second arm 38 at its lower end. Also, the first arm 14
A pulley 39 is supported by a bearing 40 coaxially with the second arm rotating shaft 31 at its tip, and the upper part of the pulley 39 and the upper part of the pulley 27 are connected by a timing belt 41. At the tip of the second arm 38, a tool shaft 42 having a hand 44 at its lower end is supported by a bearing 43. A pulley 45 is formed on the upper part of the tool shaft 42 and is connected to the lower part of the pulley 39 by a timing belt 46. First arm 14. Second arm 38. The hand 44 is capable of turning more than 360° on each rotation axis.

次に作用について第2図を参照して説明する。Next, the operation will be explained with reference to FIG.

サーボモーター6.1.8.25を回動させると第1ア
ーム14.第2アーム38.ツール軸42がそれぞれ回
動し、その回動量にみあった分の信号がエンコーダー7
.1.7.23より発生する。
When the servo motor 6.1.8.25 is rotated, the first arm 14. Second arm 38. The tool shafts 42 each rotate, and a signal corresponding to the amount of rotation is sent to the encoder 7.
.. Occurs from 1.7.23.

例えばエンコーダー7.17.23にインクリメンタル
式のものを使用すれば発生する信号はパルス列となり、
この場合、減速機9,24゜37の減速比を吉とすると
、アームが1回転(= 360°)した時発生するパル
ス数はNXEとなる。UNIT■では該パルス(NXE
)をT逓信(Tは整数)し、このパルスを回転方向から
UP (加算)+ DOWN (減算)の2つの出力と
して変換せしめるものであり、該UP。
For example, if you use an incremental type encoder 7.17.23, the signal generated will be a pulse train,
In this case, assuming that the reduction ratio of the reducer 9, 24°37 is good, the number of pulses generated when the arm makes one rotation (=360°) is NXE. In UNIT ■, the pulse (NXE
) is transmitted by T (T is an integer), and this pulse is converted into two outputs of UP (addition) + DOWN (subtraction) from the rotation direction, and the UP.

DOWNの2つの出力はUNIT■及びC0UNTER
UNITを介してCPUに入力される。UNIT■は該
信号の検出を行なうものであり、前記せるパルス(NX
EXT)の上、下限値を検出し、この時のみUNIT■
に信号を出力するものである。UNIT■では、C0U
NT  UP時に上限値(NXEXT)の信号入力を受
けると次のC0UNT  UP時にC0UNTERUN
ITにおけるC0UNTをCLE A、 Rもしくはメ
モリより下限値をLOADするようにしくこの時C0U
NTERUNITにはC0UNT  UPの信号を入力
しない)、又C0WNT  DOWN時に下限値(0)
の信号入力を受けると次のC0WNT  DOWN時に
C0UNTERUNITに上限値(NXEXT)をLO
ADするようにする(この時C0UNTERにはC0U
NT  DOWNの信号を入力しない)。
The two outputs of DOWN are UNIT ■ and C0UNTER
It is input to the CPU via UNIT. UNIT ■ detects the signal, and the pulse (NX
EXT) upper and lower limit values are detected, and only at this time UNIT■
It outputs a signal to. In UNIT■, C0U
When the upper limit value (NXEXT) signal is input at NT UP, C0UNTERUN will be input at the next C0UNT UP.
At this time, C0U in IT should be loaded with the lower limit value from CLE A, R or memory.
Do not input the C0UNT UP signal to NTERUNIT), or lower limit value (0) at C0WNT DOWN.
When the signal input is received, the upper limit value (NXEXT) is LO at C0UNTERUNIT at the next C0WNT DOWN.
AD (at this time, C0UNTER has C0U
(Do not input the NT DOWN signal).

このような回路構成に限らず、エンコーダーから発生す
るパルス数が増加して上限値になり更に増加する時、こ
れをリセットしてOにし、ふたたび0から加算するよう
に、またパルス数が減少して下限値(0)になり更に減
少する時、これをリセットして上限値にし、ふたたび上
限値から減算するようにすれば、各回転軸が1回転以上
した場合でも同一点に対して同一の位置情報のみを入力
可能とすることができる。
Not limited to this circuit configuration, when the number of pulses generated from the encoder increases and reaches the upper limit value and increases further, it is reset to 0 and the number of pulses decreases again so that it starts from 0 again. When it reaches the lower limit value (0) and decreases further, it can be reset to the upper limit value and subtracted from the upper limit value again. Only location information can be input.

(効 果) 本発明は固定台座に第1アーム回動軸を軸支し、第1ア
ーム先端に第2アーム回動軸を軸支し、第2アーム先端
にツール軸を軸支し、第1アーム回動軸、第2アーム回
動軸、ツール軸駆動用のサーボモーターに夫々回動量に
応じた信号を発生するエンコーダーを備え、各軸が1回
転以上回転した時発生パルスをリセットして零にし、再
び零から加算し、又発生パルス数が減少して零になり、
零から更に減少した時減少したパルス数を1回転により
発生するパルス数から減算するよう計数する手段を備え
ているので第1アーム、第2アーム及びツール軸が1回
転以上回動した場合も、ロボット作業域内のある1点に
対してロボットの制御装置が記憶する位置情報が1対1
となるので360°以上回動する回動軸を有するロボッ
トでの教示の際に作業が容易になり、かつアームの回動
角に制限がなくなる。上記実施例ではモーターの回転角
を検出するセンサーにインクリメンタル式のロータリー
エンコーダーを用いたが、これはアブソリュート式や他
のレゾルバ等のセンサーでも良い。
(Effects) In the present invention, the first arm rotation shaft is pivotally supported on the fixed base, the second arm rotation shaft is pivotally supported on the tip of the first arm, the tool shaft is pivotally supported on the tip of the second arm, and the second arm rotation shaft is pivotally supported on the tip of the second arm. The servo motors for driving the 1st arm rotation axis, 2nd arm rotation axis, and tool axis are each equipped with an encoder that generates a signal according to the amount of rotation, and the pulse generated when each axis rotates more than 1 rotation is reset. Set it to zero, add it again from zero, and the number of generated pulses decreases to zero,
Since it is equipped with a counting means to subtract the reduced number of pulses from the number of pulses generated by one rotation when the number of pulses further decreases from zero, even if the first arm, second arm, and tool shaft rotate more than one rotation, The position information stored by the robot control device is one-to-one for each point in the robot work area.
Therefore, it becomes easier to teach a robot having a rotation axis that rotates over 360 degrees, and there is no restriction on the rotation angle of the arm. In the above embodiment, an incremental type rotary encoder is used as a sensor for detecting the rotation angle of the motor, but an absolute type or other resolver type sensor may be used instead.

又減速機を人、出力をいれかえて増速しで用いる場合、
その速比Nとセンサーの分解能EはH=n(nは整数)
という条件を満たしているものとすれば、アームが1回
転した場合にリセットする信号のズレがないので正確で
ある。また上記の実施例ではモーターを減速機を用いて
減速したが、これは減速機を用いずにモーターが直ちに
回動軸をドライブしても良い。
Also, when using the reducer by changing the output and increasing the speed,
The speed ratio N and sensor resolution E are H = n (n is an integer)
If this condition is satisfied, it is accurate because there is no deviation in the reset signal when the arm rotates once. Further, in the above embodiment, the motor is decelerated using a speed reducer, but the motor may directly drive the rotating shaft without using the speed reducer.

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

第1図は本発明の一実施例正断面図、第2図は作動説明
用ブロック図である。 1・・・固定台座 2・・・第1アーム回動軸 6.18.25・・サーボモーター 7.17.23・・・エンコーダー 14・・・第1アーム 31・・・第2アーム回動軸 38・・・第2アーム 42・・・ツール軸
FIG. 1 is a front sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram for explaining the operation. 1... Fixed pedestal 2... First arm rotation axis 6.18.25... Servo motor 7.17.23... Encoder 14... First arm 31... Second arm rotation Axis 38...Second arm 42...Tool axis

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 固定台座に第1アーム回動軸を軸支し、第1アーム先端
に第2アーム回動軸を軸支し、第2アーム先端にツール
軸を軸支し、第1アーム回動軸、第2アーム回動軸、ツ
ール軸駆動用のサーボモーターに夫々回動量に応じた信
号を発生するエンコーダーを備え、各軸が1回転以上回
転した時発生パルスをリセットして零にし、再び零から
加算し、又発生パルス数が減少して零になり、零から更
に減少した時減少したパルス数を1回転により発生する
パルス数から減算するよう計数する手段を備えた多関節
型ロボットの回動装置。
A first arm rotation shaft is pivotally supported on the fixed base, a second arm rotation shaft is pivotally supported on the first arm tip, a tool shaft is pivotally supported on the second arm tip, and the first arm rotation shaft and the second arm rotation shaft are pivotally supported on the fixed base. The servo motors for driving the 2-arm rotation axis and the tool axis are each equipped with an encoder that generates a signal according to the amount of rotation, and when each axis rotates more than one rotation, the generated pulse is reset to zero, and then added again from zero. Furthermore, the rotation device for an articulated robot is provided with a means for counting so that when the number of generated pulses decreases to zero and further decreases from zero, the decreased number of pulses is subtracted from the number of pulses generated by one rotation. .
JP11546885A 1985-05-30 1985-05-30 Turning device of articurated robot Pending JPS61273603A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11546885A JPS61273603A (en) 1985-05-30 1985-05-30 Turning device of articurated robot

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Publications (1)

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JPS61273603A true JPS61273603A (en) 1986-12-03

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ID=14663283

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11546885A Pending JPS61273603A (en) 1985-05-30 1985-05-30 Turning device of articurated robot

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JP (1) JPS61273603A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000047731A (en) * 1998-07-29 2000-02-18 Janome Sewing Mach Co Ltd Scalar robot

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000047731A (en) * 1998-07-29 2000-02-18 Janome Sewing Mach Co Ltd Scalar robot

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