JPH0276697A - ロボット制御装置 - 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】

この発明は、ロボット本体の各関節を指令に基づきそこ
に付設されるパルスエンコーダ付きサーボモータによっ
て駆動させる装置であって、とくに電源電圧が瞬間的に
停電ないし異常降下したときでも各関節位置がパルスエ
ンコーダからの信号に基づいて正確に認識されるロボッ
ト制御装置に関する。

【従来の技術】

従来のロボット制御装置においては一般に、ロボット本
体の各関節の位置がサーボモータに付設されたパルスエ
ンコーダからのパルス信号の計数に基づいて認識（検出
）されていた。そして、ロボット装置の的確な動作のた
めに、システム起動時やその他の必要時に、ロボット本
体の原点復帰動作によって関節の原点位置が確認された
。

【発明が解決しようとする課題】

以上説明したように、従来の技術では、ロボット装置の
的確な動作のために、システム起動時やその他の必要時
に、ロボット本体の原点復帰動作によって関節の原点位
置を確認する必要があった。 この原点復帰動作は、とくにロボット装置が複雑になっ
たときには非常に煩雑な処置となり、システムの稼動率
や安全性、信頼性などを妨げる原因となる。さらに、電
源電圧が瞬間的に停止ないし異常降下し、このことが認
識されないままでロボット動作が継続されたときには、
次に原点復帰動作がおこなわれるまで原点ずれ、つまり
関節位置ずれが生じたままとなる。このことは、例えば
不良品を大量に作るだけでなく、二次的な事故を誘発す
るおそれがあり、重大な問題である。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、電源電圧が瞬間的に停電ないし異常降下したとき
でも各関節位置がパルスエンコーダからの信号に基づい
て正確に認識されるロボット制御装置を提供することに
ある。

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、本発明に係るロボット制御
装置は、 ロボット本体の各関節を指令に基づきそこに付設される
サーボモータによって駆動させる装置において、 商用電源から給電される前記装置用内部電源としての直
流電源部と； 前記各サーボモータに付設されるパルスエンコーダから
のパルス信号を計数するカウンタと；前記直流電源部の
出力電圧が第１の所定値以下に降下したとき第１の異常
信号を出力し、前記直流電源部の出力電圧が前記第１所
定値より低い第２の所定値以下に降下したとき第２の異
常信号を出力し、前記直流電源部の出力電圧が前記第２
所定値より低い第３の所定値以下に降下したとき第３の
異常信号を出力する電圧監視部と； 前記直流電源部から給電され前記各カウンタの出力値と
前記指令とに基づいて前記各サーボモータを駆動させる
とともに、前記第１異常信号によって前記各サーボモー
タを停止させた後にそのときの前記各カウンタの出力値
を書込み、読出し可能でかつ書き込まれたデータが前記
直流電源からの給電とは無関係に保持される記憶部に書
き込ませ、前記第２異常信号によって前記記憶部への前
記各カウンタ出力値書込みの有無を点検し、「有」なら
前記直流電源部の電圧正常化後に前記ロボット本体に原
点復帰動作をさせず、「無」なら前記直流電源部の電圧
正常化後に前記ロボット本体に原点復帰動作をさせ、さ
らに前記第３異常信号によって自己の機能を停止させ、
かつ前記直流電源部の電圧正常化後に前記記憶部に書き
込ませた前記各カウンタの出力値を読み出させる制御部
と；を備える。

【作　用】

制御部によって、各サーボモータは、対応するカウンタ
の出力値と指令とに基づいて駆動されるとともに、第１
異常信号に基づき停止されて、そのときの各カウンタの
出力値が記憶部に書き込まれる。また制御部によって、
第２異常信号に基づき記憶部への各カウンタ出力値書込
みの有無が点検され、「有」なら直流電源部の電圧正常
化後にロボット本体は原点復帰動作がされず、「無ｊな
ら直流電源部の電圧正常化後にロボット本体は原点復帰
動作がされ、さらに第３異常信号に基づき制御部自体の
機能が停止され、かつ直流電源部の電圧正常後に記憶部
に書き込ませた各カウンタの出力値が読み出される。

【実施例】

本発明に係るロボット制御装置の実施例について、以下
に図面を参照しながら説明する。 第１図はこの実施例の構成を示すブロック図である。第
１図において、概略的にはロボット装置はロボット制御
装置１０とロボット本体２０とからなる。ロボット制御
装置１０について言えば、１は直流電源回路で、商用電
源８に接続されたロボット制御装置１０用の内部電源で
ある。２は電圧監視回路で、直流電源回路（の出力電圧
の異常降下を監視して後述するような処置をおこなう。 ３は制御回路で、このロボット制御装置１０の要部であ
る。 ４はバッテリ・バックアップされた書込み、読出し可能
なメモリ、５は駆動回路で、制御回路３の出力に応じて
後述するロボット本体２０のサーボモータ１１を駆動す
る。６はカウンタで、後述するロボット本体２０のパル
スエンコーダ１２からのパルス信号を差動的に計数する
。７はスイッチで、商用電源８と直流電源回路１との間
に挿設される。 ロボット本体２０は、関節１３、この関節１３用に設け
られたサーボモータ１１、およびこれに付設されたパル
スエンコーダ１２の一組で代表して示される。 なお、パルスエンコーダＩ２から出力される正、逆の別
のあるパルス信号の個数を差動的に計数することによっ
て、サーボモータ１１ひいては関節１３の回転角度（位
置）の変化が認識される。 さて、制御回路３は、直流電源回路１から電力を供給さ
れ、図示してない設定器からの指令にとカウンタ６の出
力値とに基づいて駆動回路５に制御信号を出力し、指令
Ｋに応じて関節１３の位置制御をおこなう。また、商用
電源８が停電したとき、直流電源回路１の出力電圧はあ
る時定数をもって降下するから、電圧監視回路２によっ
て、降下する過程の電圧値が検出され、詳しくは後述す
るような３種類の異常信号が出力される。この異常信号
によって制御回路３に、関節１３の位置を保持させると
ともに、その値を記憶させる等の所定の処理をおこなわ
せる。 このロボット制御装置ＩＯの動作について、以下に第２
図のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以
下の説明の回路名などに付けた数字符号は第１図におけ
るものである。ステップＳ１で、電圧監視回路２からの
第１異常信号Ａ１の有無が判断され、ＮＯならそのまま
、ＹＥＳならステップＳ２に移行する。第１異常信号Ａ
Ｉは、直流電源回路１の出力電圧が第１所定値■１以下
になったとき出力される。同様に、第１所定値■１より
低い第２所定値Ｖ２以下に出力電圧がなったとき、第２
異常信号Ａ２が、さらにまた、第２所定値■２より低い
第３所定値■３以下に出力電圧がなったとき、第３異常
信号Ａ３がそれぞれ出力される。 ステップＳ２で、サーボモータＭが停止され、ステップ
Ｓ３で、その時点におけるカウンタ６の出力値Ｄ（関節
１３の位置データ）がメモリ４に書き込まれる。次にス
テップＳ４で、直流電源回路１の出力電圧が正常化した
とき、電圧監視回路２から出力される正常化信号Ｎの有
無が判断される。 ＹＥＳなら、ステップＳ２１で、値りがメモリ４から読
み出され、ステップＳ２２で、サーボモータＭが起動さ
れ、値りに基づいて位置決めされる。すなわち、電圧降
下前のサーボモータ位置に復帰されたわけである。 さてステップＳ４で、正常化信号Ｎが無いときには、さ
らにステップＳ５で、第２異常信号Ａ２の有無が判断さ
れる。ＮＯなら、ステップＳ４の前段に戻り、ＹＥＳな
ら、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６で、先程の
値りがメモリ４に書き込まれたことがｌ＋！認され、Ｙ
ＥＳなら、ステップＳ７で状態Ｅがセットされ、ＮＯな
ら、ステップＳ２３で状態Ｆがセットされる。この状態
Ｅ、　　Ｆは、後に電源電圧が正常化したときにさせる
べき原点復帰動作の有無を決める。 さて次に、ステップＳ８で、正常化信号Ｎの有無が判断
され、ＮＯならステップＳ９に、ＹＥＳなら、ステップ
Ｓ２５で値りの読出し、次いでステップＳ２６でサーボ
モータＭの起動、値りに基づく位置決めがおこなわれて
原状に戻る。 ステップＳ９で、第３異常信号Ａ３の有無が判断され、
ＮｏならステップＳ８の前段に、ＹＥＳならステップＳ
ＩＯに、それぞれ移行する。ステップ３１０では、制御
回路Ｃが停止される。これは、直流電源回路１の出力電
圧が第３所定値■３以下になると制御回路Ｃの正常な動
作が保証されなくなるから、その前に機能を停止させて
少なくとも誤動作をさせなくすることを意味する。 次いでステップＳｌｌで正常化信号Ｎがあれば、ステッ
プ３１２で、状態Ｅかどうかが判断される。 −Ｙ　Ｅ　ＳならステップＳ１３で、制御回路Ｃが起動
され、次に先程のステップＳ２５．　　Ｓ２６を経て原
状に復帰する。 ステップＳ１２で状態Ｅでないとき（状態Ｆのとき）、
およびステップ３２４での正常化信号Ｎの有無判断でＹ
ＥＳのときには、ステップＳ２７で、処置Ｇつまり原点
復帰動作がとられた後に原状に戻る。なお、ステップＳ
２４でＮｏのときには、先程のステップＳ９の前段に移
行する。 以上のように、このロボット制御装置１０では、電源電
圧が瞬間的に停止ないし異常降下したとき、その程度に
応じて講じられる処置は異なるものの、電圧が正常化し
たら自動的に原状に復帰することができ、しかもサーボ
モータ１１の原点復帰動作を必要最低限に、すなわち電
圧降下時のサーボモータ１１の軸位置がメモリ４に書き
込まれなかった極く稀な場合だけに、抑えることができ
る。

【発明の効果】

この発明によれば、従来の技術に比べ次のようなすぐれ
た効果がある。 （１）電源電圧が瞬間的に停止ないし異常降下しても、
各関節の位置が正確に認識され、これに基づいて的確な
ロボット制御が可能となる。もし、なんらかの原因で関
節位置が記憶されないことがあっても、そのときには電
圧正常化後にロボット本体を原点復帰動作させることで
関節位置が認識され、的確な動作が保証される。 （２）　　サーボモータに付設されるエンコーダはイン
クリメント形であるから、アブソリュート形のものより
簡単になり、よりコスト低減が図れる。 （３）原点復帰動作の必要回数を減らし得るから、とく
にロボット装置が複雑なときには、システムの稼動率や
安全性、信頼性などの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の構成を示すブロック図、 第２図はこの実施例の動作を示すフローチャートである
。 符号説明 丁：直流電源回路、２：電圧監視回路、３：制御回路、
４：メモリ、５：駆動回路、６：カウンタ、７：スイッ
チ、８：商用電源、１０：ロボット制御装置、１１：サ
ーボモータ、１２：パルスエンコーダ、１３：関節、２
０：ロボット本体。 ％１砧

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）指令に基づきロボット本体の各関節をそこに付設さ
   れるサーボモータによって駆動させる装置において、商
   用電源から給電される前記装置用内部電源としての直流
   電源部と；前記各サーボモータに付設されるパルスエン
   コーダからのパルス信号を計数するカウンタと；前記直
   流電源部の出力電圧が第１の所定値以下に降下したとき
   第１の異常信号を出力し、前記直流電源部の出力電圧が
   前記第１所定値より低い第２の所定値以下に降下したと
   き第２の異常信号を出力し、前記直流電源部の出力電圧
   が前記第２所定値より低い第３の所定値以下に降下した
   とき第３の異常信号を出力する電圧監視部と；前記直流
   電源部から給電され前記各カウンタの出力値と前記指令
   とに基づいて前記各サーボモータを駆動させるとともに
   、前記第１異常信号によって前記各サーボモータを停止
   させた後にそのときの前記各カウンタの出力値を、書込
   み、読出し可能でかつ書き込まれたデータが前記直流電
   源からの給電とは無関係に保持される記憶部に書き込ま
   せ、前記第２異常信号によって前記記憶部への前記各カ
   ウンタ出力値書込みの有無を点検して、「有」なら前記
   直流電源部の電圧正常化後に前記ロボット本体に原点復
   帰動作をさせず、「無」なら前記直流電源部の電圧正常
   化後に前記ロボット本体に原点復帰動作をさせ、さらに
   前記第３異常信号によって自己の機能を停止させ、かつ
   前記直流電源部の電圧正常化後に前記記憶部に書き込ま
   せた前記各カウンタの出力値を読み出させる制御部と；
   を備えることを特徴とするロボット制御装置。