JP2579605B2 - ロボツトの原点合せ方法 - Google Patents
ロボツトの原点合せ方法Info
- Publication number
- JP2579605B2 JP2579605B2 JP60094135A JP9413585A JP2579605B2 JP 2579605 B2 JP2579605 B2 JP 2579605B2 JP 60094135 A JP60094135 A JP 60094135A JP 9413585 A JP9413585 A JP 9413585A JP 2579605 B2 JP2579605 B2 JP 2579605B2
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- Japan
- Prior art keywords
- signal
- output
- input
- robot
- pulse
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の自由度を有するロボットの１自由度に
関して増分式エンコーダを用いる位置検出器の原点位置
合せ方法に関する。
関して増分式エンコーダを用いる位置検出器の原点位置
合せ方法に関する。
ロボットの位置検出器はコスト、精度などの点から、
増分式エンコーダとアップダウンカウンタの組合せが多
用されており、増分式エンコーダからのパルス信号をア
ップダウンカウンタで計数して位置情報とするものであ
る。しかし、電源をオフすると前記カウンタの内容は消
失し、電源オン時、カウンタの示す位置情報はロボット
位置とは全く関係のないでたらめな情報となる。そこで
通常、ロボットの各軸をいったん原点位置に戻し、原点
位置からパルスをカウントして絶対位置データを得るよ
うにしている。ロボットは絶対位置データに基づいて制
御されるので、この原点合せは必須である。第４図はロ
ボットの従来の原点合せ方法を示すための動作タイミン
グ図、第５図は第４図の動作をさせるための回路ブロッ
ク図である。第４図中、（イ）はロボットの動作範囲、
リミットスイッチの配置位置等を示すもので図中、LS1
は原点位置検出用のリミットスイッチ、LS2は動作軸を
正転したときの動作限界点を検出するための、正転動作
限界検出用リミットスイッチ、LS3は動作軸を逆転した
ときの動作限界点を検出するための逆転動作限界検出用
リミットスイッチである。すなわち、通常のロボットの
プレイバック動作は動作範囲Ａ〜Ｂ内でソフトウエアで
管理して行われる。動作範囲Ａ〜Ｂ外ではソフトウエア
で管理できない。しかし、手動で軸駆動用電動機を駆動
して動作させ得る。LS2、LS3はこのときの限界動作範囲
を規定したもので、このリミットスイッチのいずれかが
オンすれば電動機が、その方向には瞬時にオフし、ロボ
ットの暴走等を有効に防止するように設けられているも
のである。（ロ）は、増分式エンコーダが出力するパル
ス信号を示すもの、（ハ）は同じくエンコーダが１回転
する毎に出力するゼロパルス信号（Ｚ信号）を示すも
の、（ニ）は原点位置検出用リミットスイッチLS1の出
力信号を示すものである。すなわち、例えば、Ｘ点で停
電又は電源オフによりカウンタのカウント値が消される
と、電動機を手動で逆転し、原点位置リミットスイッチ
LS1を動作させ、LS1動作後にエンコーダからゼロパルス
信号が出力されたとき、すなわち、LS1の信号とゼロパ
ルス信号とのアンド信号でアップダウンカウンタCTをク
リアして、ロボットの原点合せをするものである。第５
図中、PDはパルス分離回路でエンコーダ（図示しない）
のパルス信号を入力し、その入力信号が正転方向の信号
のときはアップダウンカウンタCTのアップ入力端子へ、
逆転方向の信号のときはダウン入力端子へパルス信号を
出力するもの、CTはアップダンウンカウンタ、ANはアン
ド素子で、これらを図のように接続して第４図の動作を
させるようにしたものである。
増分式エンコーダとアップダウンカウンタの組合せが多
用されており、増分式エンコーダからのパルス信号をア
ップダウンカウンタで計数して位置情報とするものであ
る。しかし、電源をオフすると前記カウンタの内容は消
失し、電源オン時、カウンタの示す位置情報はロボット
位置とは全く関係のないでたらめな情報となる。そこで
通常、ロボットの各軸をいったん原点位置に戻し、原点
位置からパルスをカウントして絶対位置データを得るよ
うにしている。ロボットは絶対位置データに基づいて制
御されるので、この原点合せは必須である。第４図はロ
ボットの従来の原点合せ方法を示すための動作タイミン
グ図、第５図は第４図の動作をさせるための回路ブロッ
ク図である。第４図中、（イ）はロボットの動作範囲、
リミットスイッチの配置位置等を示すもので図中、LS1
は原点位置検出用のリミットスイッチ、LS2は動作軸を
正転したときの動作限界点を検出するための、正転動作
限界検出用リミットスイッチ、LS3は動作軸を逆転した
ときの動作限界点を検出するための逆転動作限界検出用
リミットスイッチである。すなわち、通常のロボットの
プレイバック動作は動作範囲Ａ〜Ｂ内でソフトウエアで
管理して行われる。動作範囲Ａ〜Ｂ外ではソフトウエア
で管理できない。しかし、手動で軸駆動用電動機を駆動
して動作させ得る。LS2、LS3はこのときの限界動作範囲
を規定したもので、このリミットスイッチのいずれかが
オンすれば電動機が、その方向には瞬時にオフし、ロボ
ットの暴走等を有効に防止するように設けられているも
のである。（ロ）は、増分式エンコーダが出力するパル
ス信号を示すもの、（ハ）は同じくエンコーダが１回転
する毎に出力するゼロパルス信号（Ｚ信号）を示すも
の、（ニ）は原点位置検出用リミットスイッチLS1の出
力信号を示すものである。すなわち、例えば、Ｘ点で停
電又は電源オフによりカウンタのカウント値が消される
と、電動機を手動で逆転し、原点位置リミットスイッチ
LS1を動作させ、LS1動作後にエンコーダからゼロパルス
信号が出力されたとき、すなわち、LS1の信号とゼロパ
ルス信号とのアンド信号でアップダウンカウンタCTをク
リアして、ロボットの原点合せをするものである。第５
図中、PDはパルス分離回路でエンコーダ（図示しない）
のパルス信号を入力し、その入力信号が正転方向の信号
のときはアップダウンカウンタCTのアップ入力端子へ、
逆転方向の信号のときはダウン入力端子へパルス信号を
出力するもの、CTはアップダンウンカウンタ、ANはアン
ド素子で、これらを図のように接続して第４図の動作を
させるようにしたものである。
以上のような従来の原点合せ方法では、原点位置を決
定する場所がリミットスイッチLS等で固定されるため、
その場所まで動作させて原点合せしなければならない。
したがって、原点合せに時間を要し、又、その原点位置
検出用リミットスイッチの位置までアームを動かせない
狭い地域で作動させている場合は、広い場所までわざわ
ざ移動ロボットを動かし原点合せを行う等のことが必要
で大変に不便であるという欠点がある。本発明は原点位
置合せをどの位置でも行い得るようにして前述の従来の
欠点を解消することを目的とする。
定する場所がリミットスイッチLS等で固定されるため、
その場所まで動作させて原点合せしなければならない。
したがって、原点合せに時間を要し、又、その原点位置
検出用リミットスイッチの位置までアームを動かせない
狭い地域で作動させている場合は、広い場所までわざわ
ざ移動ロボットを動かし原点合せを行う等のことが必要
で大変に不便であるという欠点がある。本発明は原点位
置合せをどの位置でも行い得るようにして前述の従来の
欠点を解消することを目的とする。
第１図は本発明によるロボットの原点合せ方法を示す
ための動作タイミング図、第２図は第１図の動作をさせ
るための回路ブロック図である。
ための動作タイミング図、第２図は第１図の動作をさせ
るための回路ブロック図である。
第１図中、（イ）はロボットの限界動作範囲及び限界
リミットスイッチLS2、LS3の設置位置を示すもの、
（ロ）は増分式エンコーダ（図示しない）が１回転する
毎に出力するゼロパルス信号（Ｚ信号）の出力タイミン
グを示すもの、（ハ）はプリセットデータをカウンタCT
の入力データ端子にセットした後、実際にそのデータを
カウンタCT内に読込ませてプリセットしてもよいという
ための信号で、操作員が押釦スイッチ等で与えてもよい
し、又はプリセットデータのセットに連動する等の自動
的方法で与えられるプリセット可信号の出力タイミング
を示すもの、（ニ）はカウンタCTにプリセットデータを
入力するためのロード信号の出力タイミングを示すも
の、（ホ）はプリセットデータがカウンタCTの入力デー
タ端子にセットされているタイミングを示すもの、
（ヘ）はロボットの動作軸（減速機出力軸）の回転位置
に対するポテンシオメータVRの出力電圧を示すものであ
る。第２図中、VRはポテンシオメータ、Ｅは直流電源、
ADはポテンシオメータVRのアナログ出力信号を入力し、
デイジタル信号に変換するアナログ・デイジタル変換
器、PDはパルス分離回路で、エンコーダ（図示しない）
のパルス信号を入力し、その入力信号が正転方向の信号
のときはアップダウンカウンタCTのアップ入力端子へ、
逆転方向の信号のときはダウン入力端子へパルス信号を
出力するもの、CTはアップダウンカウンタ、ANはアンド
素子である。すなわち、本発明に於ては、まずロボット
の動作軸の出力側、たとえば減速機の出力軸側にポテン
シオメータVRを取付け、出力軸の変化に連動して、ポテ
ンシオメータの中間端子が動くようにして出力軸の変化
位置と、ポテンシオメータVRの出力電圧とを対応させる
ようにし、そのポテンシオメータVRの出力電圧をアナロ
グ・デイジタル変換器ADでデイジタル変換して、マイク
ロコンピュータに与え、さらにコンピュータのメモリ
（ROM）内に正確に原点合せした場合のエンコーダから
出力されるゼロパルス信号（Ｚ信号）の出力時に於ける
カウンタCTのカウント値と、アナログ・デイジタル変換
器（以後AD変換器と記す）ADの出力値とを、各Ｚ信号毎
にテーブルとして書き込んでおく。そして原点合せの場
合、コンピュータでAD変換器の出力を検出し、テーブル
からそれに基づいて、次のＺ信号に対応したモータ側増
分式エンコーダのカウント値をプリセットデータとして
読出し、かつプリセット可信号をセットし、その後ロボ
ットアームの移動を開始し次のＺ信号で上記プリセット
データをカウンタCTに読込んでプリセットすることによ
り原点合せを完了させる。
リミットスイッチLS2、LS3の設置位置を示すもの、
（ロ）は増分式エンコーダ（図示しない）が１回転する
毎に出力するゼロパルス信号（Ｚ信号）の出力タイミン
グを示すもの、（ハ）はプリセットデータをカウンタCT
の入力データ端子にセットした後、実際にそのデータを
カウンタCT内に読込ませてプリセットしてもよいという
ための信号で、操作員が押釦スイッチ等で与えてもよい
し、又はプリセットデータのセットに連動する等の自動
的方法で与えられるプリセット可信号の出力タイミング
を示すもの、（ニ）はカウンタCTにプリセットデータを
入力するためのロード信号の出力タイミングを示すも
の、（ホ）はプリセットデータがカウンタCTの入力デー
タ端子にセットされているタイミングを示すもの、
（ヘ）はロボットの動作軸（減速機出力軸）の回転位置
に対するポテンシオメータVRの出力電圧を示すものであ
る。第２図中、VRはポテンシオメータ、Ｅは直流電源、
ADはポテンシオメータVRのアナログ出力信号を入力し、
デイジタル信号に変換するアナログ・デイジタル変換
器、PDはパルス分離回路で、エンコーダ（図示しない）
のパルス信号を入力し、その入力信号が正転方向の信号
のときはアップダウンカウンタCTのアップ入力端子へ、
逆転方向の信号のときはダウン入力端子へパルス信号を
出力するもの、CTはアップダウンカウンタ、ANはアンド
素子である。すなわち、本発明に於ては、まずロボット
の動作軸の出力側、たとえば減速機の出力軸側にポテン
シオメータVRを取付け、出力軸の変化に連動して、ポテ
ンシオメータの中間端子が動くようにして出力軸の変化
位置と、ポテンシオメータVRの出力電圧とを対応させる
ようにし、そのポテンシオメータVRの出力電圧をアナロ
グ・デイジタル変換器ADでデイジタル変換して、マイク
ロコンピュータに与え、さらにコンピュータのメモリ
（ROM）内に正確に原点合せした場合のエンコーダから
出力されるゼロパルス信号（Ｚ信号）の出力時に於ける
カウンタCTのカウント値と、アナログ・デイジタル変換
器（以後AD変換器と記す）ADの出力値とを、各Ｚ信号毎
にテーブルとして書き込んでおく。そして原点合せの場
合、コンピュータでAD変換器の出力を検出し、テーブル
からそれに基づいて、次のＺ信号に対応したモータ側増
分式エンコーダのカウント値をプリセットデータとして
読出し、かつプリセット可信号をセットし、その後ロボ
ットアームの移動を開始し次のＺ信号で上記プリセット
データをカウンタCTに読込んでプリセットすることによ
り原点合せを完了させる。
第３図は本発明によるロボットの原点合せ方法の手順
を示すフローチヤートである。以下、本図にしたがって
説明する。まず電源がオフされ、カウンタCTの内容が消
失したとか、アーム可動範囲が狭く新たに原点合せの必
要が生じた場合、電源投入あるいは一旦電源を切り再投
入する。そうすると、A/D変換切ADの出力がコンピュー
タに再入力され、コンピュータはその値から予じめのテ
ーブルより次のＺ信号に対応する増分式エンコーダカウ
ント値をプリセットデータとして読出す。そしてその読
出したプリセットデータを、カウンタCTの入力データ端
子にセットする。つづいて、プリセット可信号をアンド
素子の一方入力端子に与え、ロボットアームの移動を開
始する。
を示すフローチヤートである。以下、本図にしたがって
説明する。まず電源がオフされ、カウンタCTの内容が消
失したとか、アーム可動範囲が狭く新たに原点合せの必
要が生じた場合、電源投入あるいは一旦電源を切り再投
入する。そうすると、A/D変換切ADの出力がコンピュー
タに再入力され、コンピュータはその値から予じめのテ
ーブルより次のＺ信号に対応する増分式エンコーダカウ
ント値をプリセットデータとして読出す。そしてその読
出したプリセットデータを、カウンタCTの入力データ端
子にセットする。つづいて、プリセット可信号をアンド
素子の一方入力端子に与え、ロボットアームの移動を開
始する。
そうすると、次のＺ信号の出力によりリセットされて
いたプリセットデータがカウンタCT内に読込まれ、その
位置に於けるカウント値がカウンタCT内にプリセットさ
れ上記Ｚ信号の固定座標系における位置が明らかとな
る。この結果、ロボットを大きな動作範囲動かすことな
く、原点合せができることとなる。
いたプリセットデータがカウンタCT内に読込まれ、その
位置に於けるカウント値がカウンタCT内にプリセットさ
れ上記Ｚ信号の固定座標系における位置が明らかとな
る。この結果、ロボットを大きな動作範囲動かすことな
く、原点合せができることとなる。
本発明によれば、従来のように原点位置まで動作させ
なくても、ゼロパルス毎に原点合せができるため、原
点合せ動作が小さくなり、したがって、短時間に原点合
せが可能となり、又、狭い場所でアーム動作範囲が限
られている場合であっても、ロボットを広い場所まで移
動させる等のことを行わずとも原点合せを実現できる。
なくても、ゼロパルス毎に原点合せができるため、原
点合せ動作が小さくなり、したがって、短時間に原点合
せが可能となり、又、狭い場所でアーム動作範囲が限
られている場合であっても、ロボットを広い場所まで移
動させる等のことを行わずとも原点合せを実現できる。
第１図は本発明によるロボットの原点合せ方法を示すた
めの動作タイミング図、第２図は、第１図の動作をさせ
るためのブロック回路図、第３図は、本発明によるロボ
ットの原点合せ方法の手順を示すフローチャート、第４
図はロボットの従来の原点合せ方法を示すための動作タ
イミング図、第５図は第４図の動作をさせるためのブロ
ック回路図である。
めの動作タイミング図、第２図は、第１図の動作をさせ
るためのブロック回路図、第３図は、本発明によるロボ
ットの原点合せ方法の手順を示すフローチャート、第４
図はロボットの従来の原点合せ方法を示すための動作タ
イミング図、第５図は第４図の動作をさせるためのブロ
ック回路図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 田村 敏朗 審判官 西川 一 審判官 柳田 利夫 (56)参考文献 特開 昭59−229609（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−186585（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−140402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−211452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−82694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−224503（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−43926（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】ロボットの運動軸に増分式エンコーダ取付
け、そのエンコーダの出力パルス信号をパルスカウンタ
（CT）でカウントして、その軸の位置検出をするロボッ
トに於て、その軸の出力側に取付け、その軸の変化位置
に対応した出力電圧を発生するポテンシオメータ（V
R）；上記ポテンシオメータ（VR）の出力を入力してア
ナログ・デイジタル変換するアナログ・デイジタル変換
器（AD）；上記エンコーダが１回転する毎に出力するゼ
ロパルス信号（Ｚ信号）に対し、夫々各ゼロパルス信号
毎に上記パルスカウンタの対応カウント値及び上記アナ
ログ・デイジタル変換器の対応出力値をあらかじめマイ
クロコンピュータ内に記憶させたテーブル；その入力端
子の一方側に上記ゼロパルス信号（Ｚ信号）を入力し、
他方側にプリセット可信号を入力して、その出力を上記
パルスカウンタ（CT）のロード入力端子（LOAD）へ入力
するように接続されたアンド素子（AN）；を備えてな
り、原点合せ動作開始の際、上記アナログ・デイジタル
変換器（AD）出力を上記マイクロコンピュータへ入力
し、マイクロコンピュータではそのデイジタル入力に基
づいて次のゼロパルス信号（Ｚ信号）に対応するパルス
カウンタ（CT）のカウント値を上記テーブルより読出し
て上記パルスカウンタ（CT）のデータ入力端子にプリセ
ットデータとしてセットするとともに、上記アンド素子
（AN）にプリセット可信号を与え、その後、ロボットア
ームの移動を開始し、次のゼロパルス信号（Ｚ信号）に
より上記パルスカウンタ（CT）のカウント値をプリセッ
トして、原点合せするようにしたロボットの原点合せ方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094135A JP2579605B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ロボツトの原点合せ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094135A JP2579605B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ロボツトの原点合せ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251905A JPS61251905A (ja) | 1986-11-08 |
| JP2579605B2 true JP2579605B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=14101953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60094135A Expired - Lifetime JP2579605B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ロボツトの原点合せ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2579605B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5332308B2 (ja) * | 2008-05-22 | 2013-11-06 | 株式会社ジェイテクト | 位置決め装置及び工作機械装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5743926A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Nippon Steel Corp | Driving device for hearth roll of continuous annealing furnace |
| JPS58186585A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-10-31 | 株式会社神戸製鋼所 | ロボツトの原点合せ方法 |
| JPS59229609A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-24 | Toshiba Corp | 産業用ロボツトの制御装置 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60094135A patent/JP2579605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61251905A (ja) | 1986-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |