JPS61283903A - ロボツト可動部の位置決め方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はロボット可動部の位置決め方法、詳しくは、ア
クチュエータによりロボット可動部を目標位置に向けて
駆動しつつ位置検出器からの位置信号にもとづいて該可
動部を該目標位置に位置決めする方法に関する。

（従来の技術） 第４図は従来かかる位置決め方法を実施するための装置
の１例をロボフトの成るｌ軸について略示したものであ
る。

同図において、１はロボットベース、２はこのロボット
ベースに固定したアクチュエータ（丈−ボモータ）、３
はこのサーボモータから正逆に回転駆動されるスクリュ
ーロンド、４はこのスクリューロンドに螺合されて該ス
クリューロンドの回転にともない左右に駆動されるロボ
ット可動部（スライドプレート）、５および６はロボッ
トベース１の左右に支承したスプロケット、Ｔは両端末
をスライドプレート４に連結してスプロケット５，６に
巻掛けたローラチェイン、８は一方のスプロケット５に
直結した高分解能アブソリュート位置検出器、９はサー
ボモータ２の制御部でアル。

制御部９は当該ロボットの始動指令を受けると、予め教
示されていた例えば低速送シ〜高速送り〜低速送り等の
速度スケジュールに従って速度指令Ｓｐを出力し、サー
ボモータ２はこの速度指令に応動しつつスクリューロッ
ド３を介して原点０から目標位置Ｐへ向はスライドプレ
ート４を送り駆動する。この間位置検出器８は原点Ｏか
らの送り量をローラチェイン１およびスプロケット５を
介して刻々と検出しながら、その高分解能に応じた短周
期毎に位置信号Ｓｒを出力する。

この位置信号Ｓｒを制御部９に帰還して現在値を求め、
この現在値と速度指令Ｓｐにもとづく予測値との間に位
置偏差があれば、該差を零にするぺ〈フィードバック制
御がなされる。かくしてスライドプレート４が目標位置
Ｐまで送られると、そのときの位置信号Ｓｒにもとづい
て速度指令Ｓｐが断たれ、該スライドプレートが該目標
位置に位置決めされる。

（問題点） ところで前記従来の位置決め方法を殊に多軸ロボットに
適用する場合には位置制御装置が高価になるという問題
があった。

それは位置決め精度を確保しようとするには位置検出器
として高分解能のものを使用しなければならず、かかる
位置検出器はそれ自体が高価であるとともに面倒な配線
等を附帯させなければならないからである。

そこで本発明の課題は、低分解能位置検出器を用いても
°高い位置決め精度を確保しうるようにする点にある。

（本発明の手段） ゛前記課題を解決した本発明の方法は、低分解能位置検
出器によって検出しうる定位置と、ロボット可動部をこ
の定位□置から目標位置へ駆動するのに必要なアクチュ
エータの修正作動量とを予め設定し、ロボット可動部を
上記定位置に位置合せしたのち、アクチュエータを上記
修正作動量だけ作動させるものである。

（作用） 低分解能位置検出器は検出しうる位置点のピンチが粗い
けれどもこれら各位置の検出精度は高分解能のものと同
等に確保しうる。したがって本発明によれば、当該検出
器の分解能に応じて検出しうる定位置を設定してここに
ロボット可動部を位置合せすることによシ先づ該可動部
の正確な位置が確定される。次いでアクチュエータを前
述のように設定した修正作動量だけ作動させることによ
り、ロボット可動部の位置を修正して目標位置に正確に
位置決めするととができる。

（実施例） 第１図は本発明の１例を実施する装置を略示したもので
、同図において１はロボットベース、２はアクチュエー
タとしてのサーボモータ（パルスモータ）、３はスクリ
ューロッド、４はロケット可動部としてのスライドプレ
ート、５および６はスプロケット、Ｔはローラチェイン
で、以上の各要素からなる構成は前記従来のものと変シ
がない。

１１はスプロケット５に直結した低分解能アブソリエー
ト位置検出器で、スライドプレート４の前記原点０から
の送り量を従来の場合と同様に検出しつつ、位置信号Ｘ
ｒをその分解能Ｖ一応じた比較的長周期毎に出力する。

２０はサーボモータ２の制御部である。制御部２０は従
来の制御部９とほぼ同様な構成を有し、２１は現在値出
力部２２は位置関数発生器、２３はサーボアンプである
。

現在値出力部２１は位置検出器１１からの位置信号Ｘｒ
を入力して順次加算しつつ第２図囚に示すような階段状
の現在値を出力する。位置関数発生器２２には前述した
ような速度スケジュールが教示されており、また現在値
出力部２１からの上記現在値を入力して上記速度スケジ
ュールにもとづく予測位置との偏差を求めつつ、これら
を要素として位置関数Ｘを出力する。この位置関数Ｘを
サーボアンプ２３で増巾して速度指令Ｘｐと゛なし、ア
クチュエータ２はこの速度指令に応動してロボット可動
部４を送シ駆動する。この過程で前述したようにフィー
ドバック制御がなされる。

ここで、前記目標位置Ｐに至る手前で現在値出力部に第
ｎ番目の位置信号Ｘｒが入力されて前記現在値が所定値
に達すると、この現在値にもとづいて位置関数発生器２
２からの出力（位置関数Ｘ）が断たれる。その結果スラ
イドプレート４は上記目標位置より手前の予位置Ｐ１に
停止する。

３０は位置修正部、また第３図はその動作フローチャー
トを示す。

位置修正部３０において、３１Ｖ′１波形整形器で、現
在値出力部２１からの現在値を取込んで、第２図の）に
示すような、階段状波形の立上シ部位をエンジとする矩
形波パルスに変換する。したがってこの矩形波のピッチ
ｐは低分解能アブソリュート位置検出器１１０分解能の
２倍に相当し、前記予位置Ｐ１は位置信号入力度数ｎと
同ｎ＋１とに対応する１／２ピツチ（Ｎ−ＮＩ）内に、
また前記目標位置Ｐは該ピンチ（Ｎ−Ｎ２）内にあるこ
とが保証される。３２は例えば微分器を用いて構成しｆ
ＣＯ送り指令器で、第２図（Ｃ５に示すようを出力する
。

３３は切換リレー、３３ａおよび３３ｂは該リレーの常
閉接点および常開接点で、常閉接点３３ａを位置関数発
生器２２とサーボアンプ２３との間に介装し、また当該
位置補正部の後述する出力を常開接点３３ｂを介して上
記サーボアンプ２３に入力するようにしである。切換リ
レー３３は位置関数発生器２２からの出力（位置関数Ｘ
）が前述のように断たれたとき、その信号にもとづいて
作動を開始し、上記のリレー接点３３ａ　、　３３ｂの
閉、開状態を切換える。

３４は微小送り指令器で、切換リレー３３の作動状態信
号を入力して作動を開始し、微小送多指令、例えば比較
的長周期毎のノくルス信号を出力する。そして０送シ指
令器３２からの前記０送シ指令を入力してその作動を停
止する。この間上記微小送り指令はリレー接点３３ｂを
介してサーボアンプ２３に入力され、該サーボアンプか
ら微小送りの速度指令Ｘｐが出力される。よってサーボ
モータ２がこの速度指令に応動してスライドプレート４
を予位置Ｐ１から微速で送り駆動する。

ここで０送抄指令器３２が第ｎ＋１番目の位置信号に応
答して前述のようにＯ送り指令を出力すると、微小送り
指令が断たれるのでスライドプレート４が当該信号位置
に対応するパルスエツジのところで停止し、該定位置Ｐ
２に正確に位置合せされる。

３６は修正作動量設定器、３７はパルス発信器である。

修正作動量設定器３６にはスライドプレート４を前記定
位置Ｐ２から目標位置Ｐまで駆動して位置修正をするの
に必要なアクチュエータの作動量（回転角）、具体的に
は該アクチュエータに入力するべきパルス数を設定して
おく。パルス発信器３７は微小送シ指令器３４が作動を
停止してスライドプレート４が定位置Ｐ２に位置合せさ
れた時、上記の停止信号を入力して作動を開始する。そ
して修正作動量設定器３６から上記パルス数を取込んで
設定度数のパルス信号を出力する。このパルス信号はリ
レー接点３３ｂを介してサーボアンプ２３に入力され、
サーボモータ２は該サーボアンプの出力パルスに応動し
て設定された回転角だけ回転する。これによってスライ
ドプレート４が目標位置Ｐへ持来たされ、ここに正確に
位置決めされる。

（効果） 以上説明したように本発明によれば、低分解能位置検出
器によってもロボット可動部の位置決め精度が確保され
るので、当該ロボットの位置制御装置を安価に構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に使用する装置を例示する装
置説明図、第２図および第３図は第１図の装置の作動説
明図、第４図は従来の方法に使用する装置を例示する装
置説明図である。 ２・・・アクチュエータ（丈−ボモータ）４・・・ロボ
ット可動部（スライドプレート）８・・・高分解能アブ
ソリュート位置検出器１１・・・低分解能アブソリュー
ト位置検出器２０・・・制御部　　　　　３０・・・位
置修正部３６・・・修正作動量設定器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクチュエータによりロボット可動部を目標位置に向け
   て駆動しつつ位置検出器からの位置信号にもとづいて該
   可動部を該目標位置に位置決めする方法において、低分
   解能位置検出器によって検出しうる定位置と、ロボット
   可動部をこの定位置から前記目標位置へ駆動するのに必
   要なアクチュエータの修正作動量とを予め設定し、ロボ
   ット可動部を前記定位置に位置合せしたのちアクチュエ
   ータを前記修正作動量だけ作動させるロボット可動部の
   位置決め方法。