JPH0425908A - 産業用ロボットの位置検出方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、アーク溶接ロボット等の産業用ロボットにお
いて、アーム等の回転軸の絶対的な回転位置を検出する
ための位置検出方法に関する。

［従来の技術］ 産業用ロボットの位置検出手段としては、一般に、多回
転アブソリュートタイプと原点合わせの必要なインクリ
メンタルタイプとがある。

多回転アブソリュートタイプのものとしては、レゾルバ
やアブソリュートエンコーダ等の絶対位置検出器（１回
転内の絶対回転角を検出するもの）を２個そなえたもの
が種々提案されている。例えば、■比較的大きな減速比
の減速機を挾んで２個の絶対位置検出器を設け、一方の
絶対位置検出器により粗い位置を検出するとともに、他
方の絶対位置検出器により密な位置を検出し、これらの
検出結果を合成して多回転の絶対位置を検出する手段や
、■２個の絶対位置検出器のうち一方のものに対して、
他方のものにより、わずかな歯数差のギアによって減速
した回転を検出させ、２個の絶対位置検出器による検出
結果のずれ量によって回転数を検出し、多回転の絶対位
置を得る手段などがある。

このような多回転アブソリュートタイプのものを、産業
用ロボットの各軸の角度検出に用いた場合、その原理か
ら各軸の絶対角度が電源投入後に即座に得られ、また、
その検出結果が基本的にモータ軸の角度およびその多回
転分に相当するデータであるために、減速機を介し実際
に動くロボットアーム等の角度として、かなり精度の高
いものが得られることになる。

一方、インクリメンタルタイプのものとしては、インク
リメンタルエンコーダを用い、また、ｔｌ１作限１リミ
ットスイッチ（７７１点リミットスイッチ）を設けて、
電源投入時に次のような原点合わせ作業を行なってから
位置検出を行なっている。つまり。

ロボットを、動作限まで移動させてリミットスイッチを
作動させてから反対方向へ移動させた後、インクリメン
タルエンコーダから最初に出力されるＺパルス（１回転
につき１個発生）によって、カウンタをリセットする。

そして、以降、ロボットの移動に伴いインクリメンタル
エンコーダから出力される９ｏ″の位相差をもったＡパ
ルスおよびＢパルスをカウンタにてアップダウンカウン
ト、し、そのカウント値をロボットの位置情報としてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、後者のインクリメンタルタイプの位置検
出手段では、検出精度的には前者の多回転アブソリュー
トタイプのものと比べて同等であるものの、電源投入時
に原点合わせ作業というかなり煩雑な作業を必要とする
欠点がある。

これに対して、前者の多回転アブソリュートタイプの位
置検出手段では、原点合わせ作業が全く不要であるが、
２個の絶対位置検出器を用いているので、それぞれの検
出結果を合成する処理が必要である。このような合成処
理を行なうため、例えば、第６図もしくは第７図に示す
ような回路が構成される。第６，７図において、５０ａ
、５０ｂはそれぞれ減速前後の絶対回転角を検出するた
めのレゾルバ（＃Ｉ！対位置検出器）、５１ａ、５１ｂ
はそれぞれレゾルバ５０ａ、５０ｂを励磁するための励
磁回路（ドライバ）、５２ａ、５２ｂはそれぞれレゾル
バ５０ａ、５０ｂからの検出信号を受は波形処理を施す
波形処理回路（Ｒ相処理回り、５３ａ、５３ｂはそれぞ
れ波形処理回路５２ａ。

５２ｂからの検出信号を受けてディジタル変換しビット
出力するＲ／Ｄ（レゾルバ／ディジタル）変換器である
。

そして、第６図に示す回路では、Ｒ／Ｄ変換器５３ａ、
５３ｂが直接ＣＰＵ５４へ入力され、ＣＰＵ５４が、２
個のレゾルバ５０ａ、５０ｂからの検出値に対して、乗
算９判定２合算等の演算処理を施して多回転アブソリュ
ートデータを得ているが、この場合１以上のような合成
演算処理をＣＰＵ５４に行なわせると、ＣＰＵ５４の負
担がかなり大きくなるほか、ＣＰＵ５４にデータ入力す
るための信号線の芯数が多くなるなどの課題がある。

一方、第７図に示す回路では、Ｒ／Ｄ変換器５３ａ、５
３ｂとＣＰＵ５４との間に５合成演算処理の機能を有す
る変換器５５を介在させることにより、ＣＰＵ５４の負
担を軽減させているが。

ＣＰＵ５４と変換器５５との間の信号線の芯数は多くな
る。

以上のように、二九までの多回転アブソリュートタイプ
の位置検出手段では、ＣＰＵ５４との間における信号線
の芯数が多く、また、場合によってシリアル転送にする
とデータ更新のタイムラグがあるほか、ＣＰ　Ｕ　５．
４あるいは変換器５５に対する負担が大きい。

また、原理的に信号線の最高位ビットはモータの回転数
にして１００回転程度にもなり、万一ノイズ等が混入し
た場合、ロボットが突然暴走するなど制御不安定になる
おそれがあった。

本発明は、これらの課題を解決しようとするもので、従
来からの多回転アブソリュートタイプの最大の特徴であ
る電源投入後に即座に絶対位置が得られるという利点を
残しながら、インクリメンタルタイプも部分的に採用し
て、演算負担が小さく、簡素な構成で検出精度の高い産
業用ロボットの位置検出方法を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の産業用ロボットの
位置検出方法（請求項１）は、減速機構の減速前側およ
び減速後側に絶対回転角信号をそれぞれ発生する第１お
よび第２の位置検出器を設けた産業用ロボットの構成部
材の絶対位置を検出するものであって、 構成部材の絶対位置初期値を、第１および第２の位置検
出器からの絶対回転角信号に基づく位置情報から求め、 それ以降は、第１の位置検出器からの絶対回転角信号に
応じたインクリメンタルパルスを絶対位置初期値に合算
積算して構成部材の絶対位置を検出することを特徴とし
ている。

また、本発明の産業用ロボットの位置検出方法（請求項
２）は、請求項１の方法において、レゾルバとした第１
の位置検出器からの絶対回転角信号を、レゾルバ／ディ
ジタル変換器によりディジタル化して位置情報として出
力し、レゾルバ／パルス変換器によりインクリメンタル
パルスに変換することを特徴としている。

さらに、本発明の産業用ロボットの位置検出方法（ｌ求
項３）は、請求項１の方法において、アブソリュートエ
ンコーダとした第１の位置検出器が、絶対回転角信号の
ほかに前記インクリメンタルパルスを発生する機能を有
するものであることを特徴としている。

［作　　　用］ 上述した本発明の産業用ロボットの位置検出方法（請求
項１）では、まず、電源投入時に、第２の位置検出器か
らの絶対回転角信号に基づき粗い位置情報（回転数情報
）が得られるとともに、第１の位置検出器からの絶対回
転角信号に基づき密な位置情報（１回転内の角度情報）
が得られる。そして、これらの位置情報から構成部材の
電源投入時における絶対位置初期値が合成される。この
後、産業用ロボットが通常の動作状態になると、第１の
位置検出器からの絶対回転角信号に応じて発生されるイ
ンクリメンタルパルスが積算され、そのパルス数を絶対
位置初期値に合算することで、構成部材の絶対位置が検
出される。つまり、電源投入直後には、多回転アブソリ
ュートタイプの検出方式により構成部材の絶対位置を検
出し、以後はその検出結果を初期値として、インクリメ
ンタルタイプの検出方式が採用されている。

また、本発明の産業用ロボットの位置検出方法（請求項
２）では、第１の位置検出器であるレゾルバにより減速
機構前の絶対回転角信号が得られ、その検出結果がレゾ
ルバ／ディジタル変換器によりディジタル化される。ま
た、第１のレゾルバからの絶対回転角信号が、レゾルバ
／パルス変換器によりパルス変換することで、第１のレ
ゾルバからの絶対回転角信号に応じたインクリメンタル
パルスが得られる。

さらに、本発明の産業用ロボットの位置検出方法（請求
項３）では、第１の位置検出器であるアブソリュートエ
ンコーダにより減速機前の絶対回転角信号が得られるほ
か、第１のアブソリュートエンコーダから、このエンコ
ーダにより得られる絶対回転角信号に応じたインクリメ
ンタルパルスが得られる。

［発明の実施例コ 以下、図面により本発明の一実施例としての産業用ロボ
ットの位置検出方法を適用された装置について説明する
と、第１図はその回路構成を示すブロック図、第２図は
その具体的な適用部分を示す概略構成図、第３図はその
回路構成の変形例を示すブロック図、第４，５図はいず
れもその位置検出器の配置変形例を示す要部断面図であ
る。

まず、第２図により本発明の方法が適用される産業用ロ
ボットの部分構成について説明する。第２図において、
１は産業用ロボットのアーム（構成部材）、１ａはアー
ム１の回転軸、２は回転軸１ａの一端側に連結されたハ
ーモニック減速機等の減速機構、３はこの減速機構２を
介してアーム１を回転駆動する駆動モータ、３ａはこの
駆動モータ３の回転軸、４，５はそれぞれ減速機構２を
挾んで設けられ減速機構２の減速前側および減速後側の
絶対回転角信号を有限角度（例えば１８０°または３６
０°）範囲内で発生する第１および第２のレゾルバ（位
置検出器）で、第１のレゾルバ４は、駆動モータ３の回
転軸３ａに接続され、この回転軸３ａの１回転以内の絶
対回転角（密な位置情報）を検出するものであり、第２
のレゾルバ５は、アーム１から減速機２とは反対側に突
出した回転軸１ａに接続され、減速機構２の減速後の絶
対回転角を検出し、回転ｍ３ａの回転数に関する情報（
粗な位置情報）を得るものである。

このようにそなえられた２個のレゾルバ４，５からの絶
対回転角信号に基づいて、絶対位置を検出すべく、本実
施例の装置は、第１図に示すごとく構成されている。第
１図において、６，７はレゾルバ４および５に常時接続
されこれらのレゾルバ４，５を同時に励磁するための共
通のＣＯ８励磁回路およびＳＩＮ励磁回路で、これらの
ＣＯ８励磁回路６．ＳＩＮ励磁回路７とレゾルバ５との
間には、抵抗９，１０がそれぞれ介設され、第２のレゾ
ルバ５の励磁相のインピーダンスが第１のレゾルバ４の
励磁相のインピーダンスよりも高く設定されている。

また、８はレゾルバ４，５からの絶対回転角信号を受は
波形処理を施す共通のＲ和処理回路で、このＲ和処理回
路８は、スイッチ（切換手段）１１を介してレゾルバ４
もしくは５のいずれか一方に順次切り換え接続されるよ
うになっている。１２はＲ和処理回路８に接続された１
個のレゾルバ／ディジタル変換器（以下、Ｒ／Ｄ変換器
という）で、このＲ／Ｄ変換器１２は、Ｒ和処理回路８
による処理後の各レゾルバ４，５からの絶対回転角信号
をディジタル化してビット出力するものである。

さらに、１３はＲ／Ｄ変換器１２に併設され、たレゾル
バ／パルス変換器（以下、Ｒ／Ｐ変換器という）で、こ
のＲ／Ｐ変換器１３は、第１のレゾルバ４からの絶対回
転角信号を、９０’の位相差をもった２相のパルス（Ａ
パルスおよびＢパルス）であるインクリメンタルパルス
に変換するものである。１４はＲ／Ｐ変換器１３からの
ＡパルスおよびＢパルスをアップダウンカウントするパ
ルスカウンタ、１５はＲ／Ｄ変換器１２およびパルスカ
ウンタ１４からのデータ（位置情報）に基づく後述のよ
うな絶対位置演算処理やスイッチ１１の切換制御を行な
う演算装置（ＣＰＵ）、１５　ａ　〜１５ｅは演算装置
１５内に設けられるレジスタで、レジスタ１５ａ、１５
ｂは、それぞれＲ／Ｄ変換器１２からのレゾルバ４，５
の絶対回転角信号（ディジタル値）を格納するもので、
演算装置１５内の汎用レジスタやＲＡＭ等が用いられる
。レジスタ１５ｃ、１５ｄは、ロボットの基本姿勢（例
えば垂直、水平等定めた角度）を機械基準とし、そのと
きのレゾルバ４，５からの絶対回転角信号（ディジタル
値）をそれぞれ記憶するもので、バッテリバックアップ
されたものやＲＯＭ等が用いられる。レジスタ１５ｅは
、後述するごとく演算された絶対位置初期値を格納する
もので、ＲＡＭ等により構成される。

上述のごとく構成された装置により、本実施例では、次
のようにして、モータ３の回転軸３ａの絶対位置（つま
りはアームｌの位置）が検出される。

まず、電源が投入された場合、演算袋Ｗ１５からの指令
によってスイッチ１１をレゾルバ４側／レゾルバ５側と
順次切り換え、Ｒ和処理回路８およびＲ／Ｄ変換器１２
を経て、それぞれのレゾルバ４，５からの位置情報（絶
対回転角信号）をパラレルのディジタル値として演算袋
Ｍ１５へ出力し、各ディジタル値をレジスタ１５ａ、１
５ｂに格納する。ここで、例えば、それぞれのレゾルバ
４゜５をＬＸレゾルバ（１回転で１周期の信号を発生す
るもの）とし、Ｒ／Ｄ変換Ｍ１２は、４０９６パルス（
１２ビツト）／１周期のものとする。また、ロボットの
基本姿勢１例えば、垂直、水平等定めた角度を機械基準
とし、そのときの各レゾルバ４，５からの絶対回転角信
号（ディジタル値）が、それぞれＰ　ｘｏｔ　Ｐ　ｚａ
としてレジスタ１５ｃ、１５ｄに格納されている（この
作業は、通常、ロボットの初期調整時にメーカにて行な
われる）。

今、電源が投入されると、まず、レゾルバ４側にスイッ
チ１１が切り換えられ、その時のレゾルバ４からの絶対
回転角信号がディジタル値Ｐ１としてレジスタ１５ａに
格納され、ついで、レゾルバ５側にスイッチ１１が切り
換わり、その時のレゾルバ５からの絶対回転角信号がデ
ィジタル値Ｐ２としてレジスタ１５ｂに格納される。

レジスタ１５ａ〜１５ｄに格納されたデータに基づいて
、演算装置ｉ１５は、次のようにして電源投入時の絶対
位置初期値を演算する。

即ち、第２のレゾルバ５からの位置情報Ｐ２と基準位置
情報Ｐ２ｏとの差に、減速機構２の減速比相当数Ｎを乗
算して、第１のレゾルバ４の１周期分カウント相当数４
０９６で除算し、その整数部分を第２のレゾルバ５の回
転数または周期数（粗い位置情報；位置情報の上位ビッ
ト）とする。一方、第１のレゾルバ４からの位置情報Ｐ
１と基準位置情報Ｐ１゜どの差を、１回転内または１周
期内の位置情報（密な位置情報；位置情報の下位ビット
）とする。これを式で表わすと下式（１）のようになる
。

ｆ（（Ｐ２−Ｐ２Ｏ）ＸＮ／４０９６）Ｘ４０９６＋（
Ｐ、−Ｐ、、）　　−（１）ただし、ｆ（）は（）内の
数値の整数部を表わすものとする。

なお、ｐ１４ｐ□。付近で電源投入を行なった場合、ｆ
（）内が不安定になるため、（Ｐｚ　　Ｐｚ。）ＸＮ／
４０９６の小数部が（Ｐよ−Ｐ、。）７４０９６とほぼ
一致するように補正する。例えば、上記小数部が０゜９
５であり、（ｐｌ−ｐ□。）／４０９６が０．０５であ
る場合、（１）式として、ｆ　（（Ｐ２−　Ｐ２ｏ）Ｘ
　Ｎ／４０９６）Ｘ４０９６＋１を用いる。

さて、上述のようにして得られた位置情報の上位ビット
および下位ビットを電源投入時の位置情報の初期値（絶
対位置初期値）として、演算装置１５のレジスタ１５ｅ
に格納した後には、Ｒ／Ｄ変換器１２には、第１のレゾ
ルバ４を常時接続するようにスイッチ１１をレゾルバ４
側に切り換え。

Ｒ／Ｄ変換器１２に併設されたＲ／Ｐ変換器１３により
、レゾルバ４からの絶対回転角信号に応じてＡ、Ｂ２相
のインクリメンタルパルスを出力する。そして、このイ
ンクリメンタルパルスを、パルスカウンタ１４により常
時アップダウンカウントし、そのカウント値とレジスタ
１５ｅに格納された初期値とを演算装置１５にて合算し
、その合算結果を位置情報として出力する。

ここで、本実施例では、Ｒ／Ｐ変換器１３によりインク
リメンタルパルスを得る場合について説明しているが、
Ｒ／Ｐ変換器１３やパルスカウンタ１４を用いず、第３
図に示すように、Ｒ／Ｄ変換器１２と演算装置１５との
間にカウンタ１４Ａを設け、第１のレゾルバ４によるデ
ィジタル値をそのまま利用し、キャリー、ボロー信号に
よりカウンタ１４Ａにて上位ビットのみカウントするよ
うに構成してもよい。

このように、本実施例によれば、電源投入直後には、２
個のレゾルバ４，５を用いて多回転アブソリュートタイ
プの検品方式により絶対位置初期値を作成してから、そ
れ以降は、インクリメンタルタイプの検品方式を採用し
、第１のレゾルバ４からの密な位置情報に基づいて作成
されるインクリメンタルパルスを初期値に合算して絶対
位置を検出するようにしたので、従来のように、常時、
２個のレゾルバ４，５からの絶対回転角信号を合成演算
処理する必要がなくなり、演算装置１５などに対する演
算負担が小さくなり、簡素な構成で検出精度を大幅に高
めることができる。

また１本実施例では、２個のレゾルバ４，５に対して共
通のＲ／Ｄ変換器１２を用い切換使用するほか、励磁回
路６，７やＲ和処理回路８も２個のレゾルバ４，５に共
通しようする構成としたので、各レゾルバ４，５ごとに
、Ｒ／Ｄ変換器、励磁回路、Ｒ和処理回路等を設ける必
要がなくなり、装置に要する電気回路が従来に比べ半減
する。また、ロボットと制御盤との間の信号ケーブルも
、レゾルバ１個当たり３ペア必要であったのが、レゾル
バ２個で４ペアでよくなり、２個のレゾルバ４．５を用
いながら、レゾルバ４，５以外はほぼレゾルバ１個に要
する電気回路をそなえるだけでよく、装置構成を大幅に
簡素化できるとともに、設備コストも大幅に削減するこ
とができる。

ところで、２個のレゾルバ４，５を切り換えて、Ｒ／Ｄ
変換＄１２（Ｒ和処理回路８）や励磁回路６゜７に接続
する場合、本実施例のように、励磁回路６．７は２個の
レゾルバ４，５に接続したままにすることで、スイッチ
の数を節約することができる。また、ロボット側で２個
のレゾルバ４，５に分けると、ロボットと制御盤との間
の信号ケーブルの節約にもなり極めて有利である。

このとき、励磁回路６，７はかなり強力なものでなけれ
ば、レゾルバ４，５の励磁相のインピーダンスによりＳ
ＩＮカーブ、ＣＯＳカーブやその位相が狂わされること
になる。回路的にはこれを調整するボリューム等がある
のが普通であり、また、この励磁相のインピーダンスは
検出器の位置で変化することが一般的である。レゾルバ
が１個の場合には、このインピーダンス変化を考慮して
トータルの誤差が検討されるが、本実施例のようにレゾ
ルバが２個あると、その誤差は２倍になるおそれがある
。

そこで、本実施例では、第１のレゾルバ４に対して第２
のレゾルバ５の励磁相の巻線インピーダンスを２〜３倍
程度大きくし、また、第２のレゾルバ５の励磁相に直列
に抵抗９，１０を介設して、第１のレゾルバ４の励磁の
乱れを小さく抑えている。これにより、モータ制御に直
接関与し回転ムラや位置誤差を含みやすい第１のレゾル
バ４からの絶対回転角信号（密な位置情報）が、第２の
レゾルバ５のインピーダンス変化から保護され、十分な
検出精度を得ることができる。なお、上述のごとく、励
磁相に抵抗９．１０（もしくはインダクタンス）を介設
した場合には、第２のレゾルバ５の出力（検出器）が小
さくなるので、変圧比等によってこれを調整するように
してもよい。

なお、上記実施例では、２個の位置検出器として、レゾ
ルバ４，５を用いた場合について説明したが、アブソリ
ュートエンコーダを用いてもよい。

この場合、励磁回路６，７やＲ／Ｄ変換器１２は不要と
なる（グレーコード等の信号形態によっては何らかの変
換器が必要な場合もある）。また、この場合、■密な位
置情報を検出する第１のアブソリュートエンコーダの１
回転の境界でキャリーボロー信号を作成し、これにより
上位ビットを作成したり、■第１のアブソリュートエン
コーダに。

絶対回転角信号のほかにインクリメンタルパルスを同時
に発生する機能をもたせ、このインクリメンタルパルス
をパルスカウンタによりカウントしたりすることにより
、上記実施例と全く同様の作用効果が得られる。

また、上記実施例では、第２図に示すように、第２のレ
ゾルバ５をアーム１の回転軸１ａに直接接続して配置し
た場合について説明したが、レゾルバ４，５や駆動モー
タ３は、第４図もしくハ第５図に示すように配置しても
よい。これらの第４゜５図では、リンク機構（図示せず
）を介してロボットの上腕（図示せず）を駆動するため
のレバー（構成部材）２４を回動する部分での、レゾル
バ４゜５や駆動モータ３の配置例について説明する。

第４図に示す配置例では、レバー２４をＳｌ軸まわりに
回転駆動するために、レバー２４は、減速機構（ハーモ
ニック減速機）２の出力軸２ｆにボルト２４ａによって
連結されるとともに、減速機構２の入力軸２ｄが、プー
リ１８．タイミングベルト１７およびプーリ１６を介し
て駆動モータ３に接続されている。

ここで、プーリ１８は入力軸２ｄに取り付けられ、プー
リ１６は駆動モータ３の回転軸３ａに取り付けられ、タ
イミングベルト１７はこれらのプーリ１６，１８に巻回
されている。これにより、能動モータ３の回転駆動力が
、プーリ１６．タイミングベルト１７およびプーリ１８
を介して減速機構２に伝達され、この減速機構２にて減
速された後、出力軸２ｆを通じてレバー２４へ伝達され
るようになっている。なお、駆動モータ３は、ロボット
の固定側（フレーム）３９に取り付けられており、その
取付は、タイミングベルト１７の張力調整のために固定
側３９に対して、第４図中の上下方向へ若干自由に移動
できるようになっており、タイミングベルト１７の張力
が適正になる位置で固定できるようになっている。

このように配置された駆動モータ３に、その回転軸３ａ
の絶対回転角信号（減速機構２の入力側の密な位置情報
）を有限角度範囲内で発生する第１のレゾルバ４が取り
付けられている。

また、減速機構２は、サーキュラスプライン２ａ、ウェ
ーブジェネレータ２ｂおよびフレックススプライン２Ｃ
を有しており、サーキュラスプライン２ａが、ボルト３
８により固定側３９に取り付けられるとともに、フレッ
クススプライン２ｃが出力軸２ｆに取り付けられている
。また、減速機構２の入力軸２ｄは、ベアリング３５に
より固定側３９に軸支されるとともに、減速機構２の出
力軸２ｆは、ベアリング３６および３７によりそれぞれ
固定側３９およびアーム（下腕）２３に対して軸支され
ている。

そして、減速機構２の出力軸２ｆと同軸的に設けられた
減速機構２の入力軸２ｄには、その軸心に沿って中空部
２ｅが形成されている。また、出力軸２ｆには、ボルト
１９ａにより検出軸１９の一端側が固定され、この検出
軸１９が、入力軸２ｄの中空部２ｅ内を貫通して減速機
構２の入力側まで導かれ、検出軸１９の他端側か、入力
軸２ｄ外部に露出している。

外部に露出した検出軸１９の他端側には、カップリング
３４を介して、検出軸１９の絶対回転角信号（減速機構
２の出力側の粗い位置情報）を有限角度範囲内で発生す
る第２のレゾルバ５が取り付けられている。このレゾル
バ５は、固定側３９にレゾルバ固定金具３３により固定
されている。

このような配置構成により、レバー２４は、減速機構２
により減速された駆動モータ３の回転駆動力を、出力軸
２ｆを通じて受は回転駆動され、レバー２４に連結され
たリンク機構を介して上腕が揺動駆動される。

このとき、レバー２４の回転は、減速機構２の出力軸２
ｆおよび検出軸１９を介して減速機構２の入力軸２ｄ外
部（入力側）まで逆行して導かれ、検出軸１９に取り付
けられた第２のレゾルバ５に伝えられる。これにより、
レバー２４の回転（上腕の揺動）に伴い、減速機構２の
出力側の粗い位置情報（絶対回転角信号）が、レゾルバ
５によって得られる。また、減速機構２の入力側の密な
位置情報は、レゾルバ４により上記実施例と同様に得ら
れる。このようにして得られた位置情報に基づく処理は
、上記実施例と全く同様に行なわれる。

上述した配置構成によれば、特に、第２図に示したもの
に比べ、減速機構２や駆動モータ３の軸長方向の長さを
大幅に短縮することができ、装置をよりコンパクトに構
成できる利点がある。

なお、第４図中の符号４０はオイルシールを示す。

一方、第５図に示す配置例では、第４図のものと異なり
、減速機構２の入力軸２ｄと駆動モータ３の回転軸３ａ
とが直結され、さらに、この駆動モータ３の回転軸３ａ
と第１のレゾルバ４の回転軸４ａとも直結されている。

従って、本配置例では、駆動モータ３の回転軸３ａおよ
び第１のレゾルバ４の回転軸４ａには、入力軸２ｄの中
空部２ｅに連通ずるように、回転軸３ａ、４ａの軸心に
沿って中空部３ｂおよび４ｂがそれぞれ形成され、出力
軸２ｆに一端側を固定された検出軸１９が、入力軸２ｄ
の中空部２ｅおよび回転軸３ａ、４ａの中空部３ｂ、４
ｂ内を貫通して、第１のレゾルバ４の外部（減速機構２
の入力側）まで導かれ、検出軸１９の他端側か、レゾル
バ４の外部に露出している。

そして、外部に露出した検出軸１９の他端側に、カップ
リング３４を介して第２のレゾルバ５が取り付けられて
いる。なお、このレゾルバ５は、レゾルバ固定金具３３
により第１のレゾルバ４の外側に固定されている。

このような配置構成により、第４図に示したものと同様
にして位置情報が得られる。また、第５図に示した配置
構成によれば、装置全体をスリムに構成することができ
るので、特に、本発明をロボットの手首部などに適用す
る際に有利である。

［発明の効果コ 以上詳述したように１本発明の産業用ロボットの位置検
出方法（請求項１〜３）によれば、２個の位置検出器（
レゾルバ、アブソリュートエンコーダ）を用い絶対位置
初期値を作成し、それ以降は、第１の位置検出器からの
密な位置情報に基づいて作成されるインクリメンタルパ
ルスを初期値に合算して絶対位置を検出するように構成
したので、絶対回転角信号を常時合成演算処理する必要
がなく、演算負担を小さくでき、簡素な構成で検出精度
が大幅に向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の一実施例としての産業用ロボット
の位置検出方法を示すもので、第１図はその回路構成を
示すブロック図、第２図はその具体的な適用部分を示す
概略構成図、第３図はその回路構成の変形例を示すブロ
ック図、第４，５図はいずれもその位置検出器の配置変
形例を示す要部断面図であり、第６，７図はいずれも従
来の２個の絶対位置検出器を用いた位置検出手段におけ
る合成処理回路を示すブロック図である。 図において、１−アーム（構成部材）、１ａ−回転軸、
２−減速機構、２ａ−サーキュラスプライン、２ｂ−ウ
ェーブジェネレータ、２ｃｍフレックススプライン、２
ｄ−人力軸、２ｅ−中空部、２ｆ−呂力軸、３−駆動モ
ータ、３ａ−回転軸、３ｂ−中空部、４−第１のレゾル
バ（第１の位置検出器）、４ａ−回転軸、４ｂ−中空部
、５−第２のレゾルバ（第２の位置検出器）、６−ＣＯ
３励磁回路、７−５ＩＮ励磁回路、８−Ｒ和処理回路、
９．１０−−一抵抗、１１−スイッチ（切換手段）。 １２−レゾルバ／ディジタル（Ｒ／　Ｄ　）変換器、１
３−レゾルバ／パルス（Ｒ／　Ｐ　）変換器、１４゜１
．４　Ａ、−−−パルスカウンタ、１５−演算装置（Ｃ
ＰＵ）、１５　ａ　〜１５　ｅ　−レジスタ、１６−プ
ーリ、１７−タイミングベルト、１８−プーリ、１９検
出軸、１９ａ−ボルト、２３−アーム（下腕）、２４−
レバー（構成部材）、２４　ａ−ボルト、３３レゾルバ
固定金具、３４−カップリング、３５〜３７−ベアリン
グ、３８−ボルト、３９−固定側（フレーム）、４０−
オイルシール。 第２図 第４図 第６図 第７図 １ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）減速機構の減速前側および減速後側に絶対回転角
   信号をそれぞれ発生する第１および第２の位置検出器を
   設けた産業用ロボットの構成部材の絶対位置を検出する
   位置検出方法であって、前記構成部材の絶対位置初期値
   を、前記第１および第２の位置検出器からの絶対回転角
   信号に基づく位置情報から求め、 それ以降は、前記第１の位置検出器からの絶対回転角信
   号に応じたインクリメンタルパルスを前記絶対位置初期
   値に合算積算して前記構成部材の絶対位置を検出するこ
   とを特徴とする産業用ロボットの位置検出方法。
2. （２）レゾルバとした前記第１の位置検出器からの絶対
   回転角信号を、レゾルバ／ディジタル変換器によりディ
   ジタル化して位置情報として出力し、レゾルバ／パルス
   変換器により前記インクリメンタルパルスに変換するこ
   とを特徴とする請求項１記載の産業用ロボットの位置検
   出方法。
3. （３）アブソリュートエンコーダとした前記第１の位置
   検出器が、絶対回転角信号のほかに前記インクリメンタ
   ルパルスを発生する機能を有するものであることを特徴
   とする請求項１記載の産業用ロボットの位置検出方法。