JPS62156702A - 産業用ロボツト制御装置 - Google Patents
産業用ロボツト制御装置Info
- Publication number
- JPS62156702A JPS62156702A JP29741285A JP29741285A JPS62156702A JP S62156702 A JPS62156702 A JP S62156702A JP 29741285 A JP29741285 A JP 29741285A JP 29741285 A JP29741285 A JP 29741285A JP S62156702 A JPS62156702 A JP S62156702A
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- JP
- Japan
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- robot
- cpu
- brake
- industrial robot
- encoder
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- Pending
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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、例えばロボット関節部の位置検出用として
インクリメンタル形エンコーダが用いられた産業用ロボ
ットの制御装置に関連し、殊にこの発明は、この種口ボ
ットの関節部における新規なキャリブレーション（原点
位置合わせ）の方式を提案するものである。
インクリメンタル形エンコーダが用いられた産業用ロボ
ットの制御装置に関連し、殊にこの発明は、この種口ボ
ットの関節部における新規なキャリブレーション（原点
位置合わせ）の方式を提案するものである。
〈発明の背景〉
従来の産業用ロボットは、キヤリプレーション（原点位
置合わせ）に関与する構成要素として、ロボット関節部
の回転軸が基準角度位置の近傍に位置していることを検
知するための第１の検知スイッチと、前記回転軸が基準
角度位置の正負いずれの方向に位置ずれしているかを検
知するための第２の検知スイッチとを備えている。
置合わせ）に関与する構成要素として、ロボット関節部
の回転軸が基準角度位置の近傍に位置していることを検
知するための第１の検知スイッチと、前記回転軸が基準
角度位置の正負いずれの方向に位置ずれしているかを検
知するための第２の検知スイッチとを備えている。
この種構造の産業用ロボットにおいて、各関節部のキャ
リブレーションを実施するに際しては、まずロボット関
節部の現在位置が、基準位置に対し正負いずれの方向に
ずれているかを第２の検知スイッチで検知した後、つぎ
にロボット関節部が基準位置へ近ずくよう、回転軸をそ
の方向へ回転駆動している。そして第１の検知スイッチ
が所定の検知動作を行い、しかる後に例えばエンコーダ
が最初のＺ相出力を出力したときに、これを基準として
原点値１の設定を行なっている。
リブレーションを実施するに際しては、まずロボット関
節部の現在位置が、基準位置に対し正負いずれの方向に
ずれているかを第２の検知スイッチで検知した後、つぎ
にロボット関節部が基準位置へ近ずくよう、回転軸をそ
の方向へ回転駆動している。そして第１の検知スイッチ
が所定の検知動作を行い、しかる後に例えばエンコーダ
が最初のＺ相出力を出力したときに、これを基準として
原点値１の設定を行なっている。
ところがこの種方式の場合、キャリブレーションに関与
する構成要素として、上記第１および第２の検知スイッ
チ、さらにはその周辺の配線や回路部材を必要とするた
め、構成の複雑化やコスト高を招くばかりでなく、前記
検知スイッチの故障により、キャリブレーションの実施
が不能となるなど、信頬性の面でも問題があった。
する構成要素として、上記第１および第２の検知スイッ
チ、さらにはその周辺の配線や回路部材を必要とするた
め、構成の複雑化やコスト高を招くばかりでなく、前記
検知スイッチの故障により、キャリブレーションの実施
が不能となるなど、信頬性の面でも問題があった。
〈発明の目的〉
この発明は、上記問題を解消するためのものであって、
キャリブレーションに関与するスイッチ等の構成要素を
なくして、構成の簡易化および信頬性の向上をはかった
新規な産業用ロボット制御装置を提供することを目的と
する。
キャリブレーションに関与するスイッチ等の構成要素を
なくして、構成の簡易化および信頬性の向上をはかった
新規な産業用ロボット制御装置を提供することを目的と
する。
〈発明の構成および効果〉
上記目的を達成するため、この発明の産業用ロボット制
御装置では、 ロボット関節部の回転軸を正逆回転駆動するモータと、 前記回転軸に連繋配備され回転軸の回転角度に応じた出
力パルスと回転の基準位置とを与える基準信号とを出力
するエンコーダと、ロボット関節部へ制動力を作用させ
てロボットアームの姿勢を保持する保持ブレーキと、キ
ャリブレーションに際し、保持ブレーキによる制動力を
解除してロボットを垂下させるブレーキ解除手段と、 ブレーキ解除後、ロボットアームが垂下状態で静止する
のを検出する静止検出手段と、ロボットアームが垂下状
態で静止した後、ロボット関節部を所定方向へ回転駆動
させると共に、エンコーダからの基準信号入力で、関節
部の基準位置の設定を行う制御手段とを具備させること
にした。
御装置では、 ロボット関節部の回転軸を正逆回転駆動するモータと、 前記回転軸に連繋配備され回転軸の回転角度に応じた出
力パルスと回転の基準位置とを与える基準信号とを出力
するエンコーダと、ロボット関節部へ制動力を作用させ
てロボットアームの姿勢を保持する保持ブレーキと、キ
ャリブレーションに際し、保持ブレーキによる制動力を
解除してロボットを垂下させるブレーキ解除手段と、 ブレーキ解除後、ロボットアームが垂下状態で静止する
のを検出する静止検出手段と、ロボットアームが垂下状
態で静止した後、ロボット関節部を所定方向へ回転駆動
させると共に、エンコーダからの基準信号入力で、関節
部の基準位置の設定を行う制御手段とを具備させること
にした。
この発明によれば、従来、キャリブレーションの実施に
必要とされていた２個の検知スイッチの他、その周辺の
配線や回路部材を省略することができるもので、構成の
簡易化やコストの低減を実現することが可能となった。
必要とされていた２個の検知スイッチの他、その周辺の
配線や回路部材を省略することができるもので、構成の
簡易化やコストの低減を実現することが可能となった。
また前記検知スイッチの故障でキャリブレーションの実
施が不能となるなどのおそれがなく、装置の信顛性を大
幅に向上させることができるなど、発明目的を達成した
顕著な効果を奏する。
施が不能となるなどのおそれがなく、装置の信顛性を大
幅に向上させることができるなど、発明目的を達成した
顕著な効果を奏する。
〈実施例の説明〉
第１図は、この発明の一実施例にかかる産業用ロボット
の概略構成を示すもので、図示例のものは、多関節型の
ロボット本体ＲＢと、このロボット本体ＲＢの動作を一
連に制御する制御装置（第２図に示す）とから構成され
る。
の概略構成を示すもので、図示例のものは、多関節型の
ロボット本体ＲＢと、このロボット本体ＲＢの動作を一
連に制御する制御装置（第２図に示す）とから構成され
る。
このロボット本体ＲＢは、ベース部１４の基端が天井面
１５に支持された構造であって、６自由度を有し、６個
の関節部１〜６において、それぞれθ、〜θ、の回転自
由度（この明細書では、本来の回転の他、旋回自由度お
よび直進移動もまた「回転自由度」と呼ぶ。）を有して
いる。これら関節部１〜６は、駆動機構としてのサーボ
モータＭ１〜Ｍ＆ （第２図に示す）によってそれぞ
れ独立駆動され、これにより各関節部１〜６の回転軸が
正逆回転せられる。また図示例の場合、第２．第３．第
５の各関節部２゜３．５には、その関節部に制動力を作
用させてロボットアーム１６〜１８の姿勢を保持するた
めの保持ブレーキ７．８．９が配設されている。
１５に支持された構造であって、６自由度を有し、６個
の関節部１〜６において、それぞれθ、〜θ、の回転自
由度（この明細書では、本来の回転の他、旋回自由度お
よび直進移動もまた「回転自由度」と呼ぶ。）を有して
いる。これら関節部１〜６は、駆動機構としてのサーボ
モータＭ１〜Ｍ＆ （第２図に示す）によってそれぞ
れ独立駆動され、これにより各関節部１〜６の回転軸が
正逆回転せられる。また図示例の場合、第２．第３．第
５の各関節部２゜３．５には、その関節部に制動力を作
用させてロボットアーム１６〜１８の姿勢を保持するた
めの保持ブレーキ７．８．９が配設されている。
第２図は、上記産業用ロボットのＩＩ御装置の概略構成
を示す。
を示す。
図示例において、ＣＰＵｌ０はＲＯＭＬＬやＲＡＭ１２
、さらにはキーボード１３とともにコンピュータ回路を
構成しており、命令解析。
、さらにはキーボード１３とともにコンピュータ回路を
構成しており、命令解析。
指令値計算９位置制御演算等の各種演算や処理を実行す
る。なおＲＯＭＬＬは、ロボット制御用のプログロム等
を格納し、さらにＲＡＭ１２は演算結果その他のデータ
を記憶する。
る。なおＲＯＭＬＬは、ロボット制御用のプログロム等
を格納し、さらにＲＡＭ１２は演算結果その他のデータ
を記憶する。
ＣＰＵｌ０の出力はサーボアンプＡ、〜Ａ６に与えられ
ており、これらのサーボアンプＡ１〜ＡｂはＣＰＵｌ０
からのそれぞれの出力値を増幅して、前記の各サーボモ
ータＭ ｔ ”’ Ｍ ＆へ与えられる。エンコーダＥ
、〜Ｅ、は、サーボモータＭ１〜Ｍ＆にそれぞれ取り付
けられたイ、 ンクリメンタル形エンコーダであって
、各モータの回転角度を検出してＣＰＵｌ０へ与える。
ており、これらのサーボアンプＡ１〜ＡｂはＣＰＵｌ０
からのそれぞれの出力値を増幅して、前記の各サーボモ
ータＭ ｔ ”’ Ｍ ＆へ与えられる。エンコーダＥ
、〜Ｅ、は、サーボモータＭ１〜Ｍ＆にそれぞれ取り付
けられたイ、 ンクリメンタル形エンコーダであって
、各モータの回転角度を検出してＣＰＵｌ０へ与える。
このインクリメンタル形の各エンコーダＥ、〜Ｅ６は、
Ａ相およびＢ相出力として回転角度に応じた出力パルス
（例えば１回転につき１０００パルス）を出力すると共
に、Ｚ相出力として回転の基準位置を与える基準信号（
例えば１回転につき１パルス）を出力する。保持ブレー
キ７゜８．９は、ＣＰＵｌ０からの指令に基づき対応す
る関節部へ制動力を与え、またその制動力を解除する。
Ａ相およびＢ相出力として回転角度に応じた出力パルス
（例えば１回転につき１０００パルス）を出力すると共
に、Ｚ相出力として回転の基準位置を与える基準信号（
例えば１回転につき１パルス）を出力する。保持ブレー
キ７゜８．９は、ＣＰＵｌ０からの指令に基づき対応す
る関節部へ制動力を与え、またその制動力を解除する。
第３図は、第２関節部２についてのキャリブレーション
の制御動作を示す。
の制御動作を示す。
なおこのキャリブレーションにおいては、前記ＣＰＵｌ
０は、保持ブレーキ７による制動力を解除するブレーキ
解除手段や、ブレーキ解除後、ロボットアーム１６が垂
下状態で静止するのを検出する静止検出手段や、モータ
Ｍ１〜Ｍ６の駆動および停止、さらには回転方向の設定
などを行う制御手段として機能する他、キャブレーショ
ンに関連する各種演算や処理を実行する。
０は、保持ブレーキ７による制動力を解除するブレーキ
解除手段や、ブレーキ解除後、ロボットアーム１６が垂
下状態で静止するのを検出する静止検出手段や、モータ
Ｍ１〜Ｍ６の駆動および停止、さらには回転方向の設定
などを行う制御手段として機能する他、キャブレーショ
ンに関連する各種演算や処理を実行する。
またＲＯＭＩＩは、キャリブレーションを実行するため
のプログラムを格納するのに用いられ、またＲＡＭ１２
は、各種データを記憶する他、ワークエリアとしての利
用に供される。
のプログラムを格納するのに用いられ、またＲＡＭ１２
は、各種データを記憶する他、ワークエリアとしての利
用に供される。
第３図のステップ１（図中、ｒｓＴＩＪで示す）におい
て、ＣＰＵＩ Ｏは、第２関節部２の保持ブレーキ７に
ついて、或いは他の関節部３゜５の保持ブレーキ８．９
についても同時に、制動力を解除させる。これによりロ
ボットアーム１６〜１８は重力作用により第１図中、鎖
線Ｘで示す如く、下方へ垂れ下がり、しばらくの間、揺
動状態が続く。つぎのステップ２でＣＰＵｌ０は、エン
コーダＥ２の出力パルス数を一定時間間隔で計数し、続
くステップ３において、その計数値を所定の基準値と比
較することにより、ロボットアーム１６が垂下状態で静
止したか否かを判定する。そしてステップ３の判定がＹ
ＥＳ”のとき、つぎのステップ４へ進み、ＣＰＵＩ Ｏ
は、サーボアンプＡ２に指令を与えてサーボモータＭ２
を駆動し、第２関節部２を所定の方向へ回動させる。関
節部２が動き始めると、つぎのステップ５においてＣＰ
Ｕｌ０は、エンコーダＥ２より１回転当たり１パルス出
力される基準信号が送られてくるのを待つ。そして最初
の基準信号がＣＰＵｌ０に入力されると、ステップ５が
“ＶＢ２”となってステップ６へ進み、第２関節部２の
エンコーダＥ２の出力計数値をゼロとするなどの関節部
２の基準位置設定処理を行う。
て、ＣＰＵＩ Ｏは、第２関節部２の保持ブレーキ７に
ついて、或いは他の関節部３゜５の保持ブレーキ８．９
についても同時に、制動力を解除させる。これによりロ
ボットアーム１６〜１８は重力作用により第１図中、鎖
線Ｘで示す如く、下方へ垂れ下がり、しばらくの間、揺
動状態が続く。つぎのステップ２でＣＰＵｌ０は、エン
コーダＥ２の出力パルス数を一定時間間隔で計数し、続
くステップ３において、その計数値を所定の基準値と比
較することにより、ロボットアーム１６が垂下状態で静
止したか否かを判定する。そしてステップ３の判定がＹ
ＥＳ”のとき、つぎのステップ４へ進み、ＣＰＵＩ Ｏ
は、サーボアンプＡ２に指令を与えてサーボモータＭ２
を駆動し、第２関節部２を所定の方向へ回動させる。関
節部２が動き始めると、つぎのステップ５においてＣＰ
Ｕｌ０は、エンコーダＥ２より１回転当たり１パルス出
力される基準信号が送られてくるのを待つ。そして最初
の基準信号がＣＰＵｌ０に入力されると、ステップ５が
“ＶＢ２”となってステップ６へ進み、第２関節部２の
エンコーダＥ２の出力計数値をゼロとするなどの関節部
２の基準位置設定処理を行う。
他の関節部についても同様の手順でキャリブレーション
を実施するが、重力の影響を受けないか、或いは受けに
くい関節部（図示例では、第１．第５．第６の各関節部
１． ５． ６）については、他の方法によるキャリブ
レーションを実施することになる。
を実施するが、重力の影響を受けないか、或いは受けに
くい関節部（図示例では、第１．第５．第６の各関節部
１． ５． ６）については、他の方法によるキャリブ
レーションを実施することになる。
なお保持ブレーキ７〜９の解除によってロボットアーム
１６〜１８が急落下して危険である場合には、予めロボ
ットアーム１６〜１８を大きく落下しないような姿勢に
設定した後、第３図のステップ１へ進むようにすればよ
い。
１６〜１８が急落下して危険である場合には、予めロボ
ットアーム１６〜１８を大きく落下しないような姿勢に
設定した後、第３図のステップ１へ進むようにすればよ
い。
第１図はこの発明の一実施にかかる産業用ロボットの概
略構成を示す図、第２図は産業用口ポット制御装置の回
路構成例を示すブロック図、第３図はキャリブレーショ
ンの制御動作を示すフローチャートである。 １〜６・・・・関節部 ７〜９・・・・保持ブレーキ １０・・・・ＣＰＵ Ｍ１〜Ｍ６・・・・モータ Ｅ工〜Ｅ６・・・・エンコーダ
略構成を示す図、第２図は産業用口ポット制御装置の回
路構成例を示すブロック図、第３図はキャリブレーショ
ンの制御動作を示すフローチャートである。 １〜６・・・・関節部 ７〜９・・・・保持ブレーキ １０・・・・ＣＰＵ Ｍ１〜Ｍ６・・・・モータ Ｅ工〜Ｅ６・・・・エンコーダ
Claims (3)
- （１）ロボット関節部の回転軸を正逆回転駆動するモー
タと、 前記回転軸に連繋配備され回転軸の回転角度に応じた出
力パルスと回転の基準位置とを与える基準信号とを出力
するエンコーダと、 ロボット関節部へ制動力を作用させてロボットアームの
姿勢を保持する保持ブレーキと、キャリブレーションに
際し、保持ブレーキによる制動力を解除してロボットを
垂下させるブレーキ解除手段と、 ブレーキ解除後、ロボットアームが垂下状態で静止する
のを検出する静止検出手段と、 ロボットアームが垂下状態で静止した後、ロボット関節
部を所定方向へ回転駆動させると共に、エンコーダから
の基準信号入力で、関節部の基準位置の設定を行う制御
手段とを具備して成る産業用ロボット制御装置。 - （２）前記エンコーダは、Ａ相またはＢ相出力として前
記出力パルスを出力し、またＺ相出力として前記基準信
号を出力するインクリメンタル形エンコーダである特許
請求の範囲第１項記載の産業用ロボット制御装置。 - （３）前記ブレーキ解除手段、静止検出手段および制御
手段は、コンピュータ回路のＣＰＵである特許請求の範
囲第１項記載の産業用ロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29741285A JPS62156702A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 産業用ロボツト制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29741285A JPS62156702A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 産業用ロボツト制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156702A true JPS62156702A (ja) | 1987-07-11 |
Family
ID=17846168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29741285A Pending JPS62156702A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 産業用ロボツト制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62156702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01112313A (ja) * | 1987-09-28 | 1989-05-01 | Siemens Ag | 数値制御による軸位置制御方法 |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP29741285A patent/JPS62156702A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01112313A (ja) * | 1987-09-28 | 1989-05-01 | Siemens Ag | 数値制御による軸位置制御方法 |
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