JPH0740269A - 産業用ロボットの原点調整方法および同装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットの位置ずれ等によって原点がずれた
場合に、これを見込んだ原点調整を適切に行い、その後
の位置制御を、演算処理を複雑化することなく正確に行
うことができるようにする。 【構成】 予め原点シフト量に応じた偏差量を記憶手段
１８に記憶させておき、また、ロボット軸作動範囲内の
所定位置に基準点を設定しておき、制御手段１２により
原点復帰指令に応じてモータ５を駆動させて原点復帰を
開始させた後、上記基準点付近でエンコーダ６からゼロ
信号が出力される位置まで作動させて原点復帰状態と
し、このとき、上記偏差量を、エンコーダ６の出力を計
数する位置カウンタ１１に、リセット値として与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット軸の駆動手段
の駆動量を検出するエンコーダの出力に基づいて位置制
御を行うロボットにおいて原点を調整する方法および同
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般に知られている産業用ロボ
ットは、回転関節軸や並進軸等のロボット軸および駆動
手段としてのサーボモータやパルスモータ等を備えると
ともに、エンコーダとその出力の計測を行う位置カウン
タ等を用いて位置検出を行い、それに応じたモータの制
御を行うようになっている。

【０００３】ところで、いったん電源を切った後に再度
電源を投入する場合等に、ロボット軸の現在位置の絶対
位置を決定するためには、原点復帰と称される操作によ
り原点位置を調べる必要がある。

【０００４】この操作としては、先ずロボット軸を原点
方向に作動させるようにモータを駆動し、予め定められ
た原点設定用の基準点（固定点）へ移動させる。上記基
準点は、近接センサ等を配し、あるいは機構上の移動端
をもって決定する。また、モータの現在位置を検出する
エンコーダは、通常、モータの一回転毎の回転基準位置
を示す信号（所謂ゼロ信号）を出力する機能を有してい
るので、上記基準点への移動に引き続き、この基準点付
近でエンコーダから上記回転基準位置を示す信号が出力
される位置まで移動させ、この状態を原点復帰状態とす
る。そして、この原点復帰状態で、上記位置カウンタの
値をゼロにクリアする。

【０００５】こうすることにより、その後の制御では、
位置カウンタの計測に基づいて原点を基準とした位置が
検出される。そして、この検出位置と位置指令発生手段
により与えられる位置との比較に基づいてモータが制御
されることにより、教示点（最終目的位置）までロボッ
ト軸が作動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に産業
用ロボットは過酷な条件で使用されるため、何らかの外
力でロボット軸が位置ずれを起こすことがある。このよ
うな事態が生じた場合、上記のような従来の方法で原点
を調べるだけでは、上記原点復帰状態の位置である見掛
け上の原点位置が当初の原点位置からずれてしまい、こ
のため、その後の位置制御において正しく教示点まで作
動されず、誤差を生じる。とくに、回転関節軸を有する
水平関節型ロボットの場合、関節の回転量を直交座標系
に変換する手順を経るために、上記のような原点のずれ
が生じると、これを座標値で調整することは不可能であ
る。そこで、関節の回転量を直交座標系に変換する前
に、上記の原点のずれ分を毎回加減算する方法がとられ
ることがあるが、この方法によると、すべての位置量の
計算時にその都度上記加減算を行わねばならないので、
計算処理の負担が大きいという問題がある。

【０００７】また、直交型ロボット等においては、ロボ
ット使用時の状況に応じて便宜的に直交座標系をシフト
させたいという要求が生じることがある。つまり、作業
内容等によっては、本来の座標系からシフトした仮の座
標系を想定して制御を行う方が便利な場合がある。しか
しこのような場合でも、従来では、すべての位置量の計
算時にその都度座標系のシフト分を加減算しなければな
らず、計算処理の負担が増大する。

【０００８】また別の問題として、一般に原点復帰動作
は基準点の位置を予想して行うことができないことか
ら、かなり遅い速度となり、このため、ロボット軸の作
動範囲が大きいロボットにおいて原点位置から遠い位置
より原点復帰が行われる場合に、長い時間を要し、作業
効率が悪い。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑み、ロボット軸
の位置ずれ等によって原点がずれた場合や便宜的に座標
系をシフトさせようとする場合などに、適切に原点調整
を行い、その後の位置制御を、演算処理を複雑化するこ
となく正確に行うことができるようにすることを目的と
する。また別の目的として、原点復帰動作に要する時間
の短縮を図るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、産業用ロ
ボットの原点調整方法についての発明であり、回転関節
軸もしくは並進軸からなるロボット軸と、上記ロボット
軸を駆動する駆動手段と、該駆動手段の駆動量を検出す
る信号および該駆動手段の一回転毎の回転基準位置を示
す回転基準位置信号を出力するエンコーダと、エンコー
ダの出力の計測に基づいて位置検出を行う計測手段とを
備えるとともに、上記ロボット軸の作動範囲内の所定位
置に原点を定めるための基準点が設定されている産業用
ロボットにおいて、上記駆動手段によりロボット軸を上
記基準点側へ作動させて、この基準点付近で上記回転基
準位置信号が生じる位置までロボット軸を作動する原点
復帰動作を行わせた後、上記計測手段に、予め定めた偏
差量を原点復帰動作終了時のリセット値として与えるよ
うにしたものである。

【００１１】第２の発明は、第１の発明の方法を実視す
る装置についての発明であり、回転関節軸もしくは並進
軸からなるロボット軸と、上記ロボット軸を駆動する駆
動手段と、該駆動手段の駆動量を検出する信号および該
駆動手段の一回転毎の回転基準位置を示す回転基準位置
信号を出力するエンコーダと、エンコーダの出力の計測
に基づいて位置検出を行う計測手段とを備えるととも
に、上記ロボット軸の作動範囲内の所定位置に原点を定
めるための基準点が設定されている産業用ロボットにお
いて、原点復帰指令信号に応じて上記駆動手段によりロ
ボット軸を作動させつつ上記基準点の判別および上記回
転基準位置信号の判別を行って、上記基準点の近傍で上
記回転基準位置信号が生じる位置までロボット軸の原点
復帰動作を行わせる制御手段と、原点シフト要因に応じ
た原点シフト量に相当する偏差量を記憶する記憶手段
と、上記制御手段によるロボット軸の原点復帰動作が行
われたときに上記記憶手段から読み出した偏差量を計測
手段にリセット値として与える偏差量転送手段とを備え
たものである。

【００１２】第３の発明は、産業用ロボットの原点調整
方法についての発明であり、回転関節軸もしくは並進軸
からなるロボット軸と、上記ロボット軸を駆動する駆動
手段と、該駆動手段の駆動量を検出する信号および該駆
動手段の一回転毎の回転基準位置を示す回転基準位置信
号を出力するエンコーダと、エンコーダの出力の計測に
基づいて位置検出を行う計測手段とを備えるとともに、
上記ロボット軸の作動範囲内の所定位置に原点を定める
ための基準点が設定されている産業用ロボットにおい
て、予めロボット軸の作動範囲内に所定間隔をおいて複
数の基準点を設定し、上記駆動手段によりロボット軸を
所定方向に作動させて、その作動開始点に近い基準点付
近で上記回転基準位置信号が生じる位置となるまでロボ
ット軸を作動する原点復帰動作を行わせた後、上記計測
手段に、当該基準点に応じた偏差量を原点復帰動作終了
時のリセット値として与えるようにしたものである。

【００１３】第４の発明は、第３の発明の方法を実視す
る装置についての発明であり、回転関節軸もしくは並進
軸からなるロボット軸と、上記ロボット軸を駆動する駆
動手段と、該駆動手段の駆動量を検出する信号および該
駆動手段の一回転毎の回転基準位置を示す回転基準位置
信号を出力するエンコーダと、エンコーダの出力の計測
に基づいて位置検出を行う計測手段とを備えるととも
に、上記ロボット軸の作動範囲内の所定位置に原点を定
めるための基準点が設定されている産業用ロボットにお
いて、ロボット軸の作動範囲内で所定間隔をおいた複数
の基準点を検出する複数の基準点センサと、各基準点セ
ンサを識別する識別手段と、原点復帰指令信号に応じ、
上記駆動手段を駆動させつつ上記基準点センサおよび上
記エンコーダからの信号を読み込んで、上記複数の基準
点のうちのいずれか一つの基準点付近で上記回転基準位
置信号が生じる位置までロボット軸の原点復帰動作を行
わせる制御手段と、各基準点別にそれぞれ原点相当位置
からの偏差量を記憶する記憶手段と、上記制御手段によ
るロボット軸の原点復帰動作が行われたときに上記識別
手段による識別に基づいて該当する基準点の偏差量を上
記記憶手段から読み出して上記計測手段にリセット値と
して与える偏差量転送手段とを備えたものである。

【００１４】

【作用】第１の発明の方法および第２の発明の装置によ
ると、ロボット軸の位置ずれ等によって見掛け上の原点
がシフトした場合に、それに応じた偏差量が原点復帰時
に上記計測手段に与えられることにより、この段階で原
点シフト分の調整が達成され、その後の位置制御におい
て、複雑な演算処理を要せずに、正しい位置検出が行わ
れる。また、便宜的に原点をシフトさせた座標系を想定
するような場合でも、それに応じた調整が原点復帰の段
階で達成される。

【００１５】第３の発明の方法および第４の発明の装置
によると、複数の基準点のうちで原点復帰開始時の位置
に近い基準点付近まで原点復帰動作が行われ、ここでそ
の基準点に応じた偏差量が上記計測手段に与えられるこ
とで原点調整が達成されることにより、原点復帰動作時
の移動距離が短くてすみ、原点復帰動作の所要時間が短
縮される。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１乃至図４は第１実施例を示している。
図１に示す産業用ロボットは、ロボット軸として複数の
回転関節軸を有する水平関節型ロボット（所謂スカラ型
ロボット）であり、本体１と、第１アーム２Ａと、第２
アーム２Ｂと、ヘッド部３とを備えている。上記第１ア
ーム２Ａは、本体１に回転自在に軸支された第１回転関
節軸４Ａに基端部が連結されることにより、本体１に対
して旋回可能となっており、また上記第２アーム２Ｂ
は、第１アーム２Ａの先端に回転自在に軸支された第２
回転関節軸４Ｂに基端部が連結されることにより、第１
アーム２Ａに対して旋回可能となっている。また、上記
ヘッド部３は、第２アーム２Ｂの先端に装備され、第２
アーム２Ｂに対して昇降および回転可能な支持軸３ａを
有し、この支持軸の下端にエアチャック等の作業用部材
３ｂが取り付けられている。

【００１８】上記第１，第２の各アーム２Ａ，２Ｂを駆
動する駆動手段として、第１アーム駆動用モータ５Ａお
よび第２アーム駆動用モータ５Ｂが装備され、これらの
モータ５Ａ，５Ｂで回転関節軸４Ａ，４Ｂが回動される
ことによりアーム２Ａ，２Ｂが旋回するようになってい
る。上記各モータ５Ａ，５Ｂに対し、その回転駆動量を
検出するエンコーダ６Ａ，６Ｂが設けられている。ま
た、上記各回転関節軸４Ａ，４Ｂの作動範囲内（つまり
アーム２Ａ，２Ｂの旋回範囲内）の所定位置に原点を定
めるための基準点が設定され、例えばアーム旋回範囲の
略中央に基準点が設定されており、この基準点を検出す
る基準点センサ７Ａ，７Ｂが上記各回転関節軸４Ａ，４
Ｂに対して設けられている。この基準点センサ７Ａ，７
Ｂは、例えば近接スイッチ等で構成されている。

【００１９】上記エンコーダ６Ａ，６Ｂおよび基準点セ
ンサ７Ａ，７Ｂからの信号は、信号線およびコネクタ等
を介し、コンピュータ等からなるコントロールユニット
１０に送信されるようになっている。そしてこのコント
ロールユニット１０により、上記各モータ５Ａ，５Ｂの
駆動が制御されるようになっている。

【００２０】さらにこのロボットには、上記ヘッド部３
の支持軸３ａの昇降駆動および回転駆動のためのＺ軸サ
ーボモータ８およびＲ軸サーボモータ９が装備され、こ
れらも上記コントロールユニット１０により制御される
ようになっている。

【００２１】図２は原点調整装置を含むロボット軸制御
系統を示し、この制御系統は、図１に示すようなスカラ
ロボットにおいてはその第１アーム２Ａと第２アーム２
Ｂとに対してそれぞれ適用されるものであり、この図の
中のモータ５は図１中の第１アーム駆動用モータ５Ａま
たは第２アーム駆動用モータ５Ｂに相当し、エンコーダ
６は図１中のエンコーダ６Ａまたは６Ｂに相当するもの
である。上記エンコーダ６は、モータ５の駆動量を検出
する信号としてのパルス信号を出力するとともに、モー
タ５の一回転毎の回転基準位置を示す信号であるゼロ信
号を出力するようになっている。

【００２２】この図においてコントロールユニット１０
は、上記エンコーダ６のパルス信号を計数することによ
って位置計測を行う位置カウンタ（計測手段）１１を有
するとともに、上記モータ５を制御する制御手段１２を
備え、また、モータ駆動時に目標とする位置に応じた位
置指令を発生してその指令信号を制御手段１２に与える
位置指令発生手段１３を有する。さらに、原点調整のた
めに、原点復帰指令発生手段１４、基準点判別手段１
５、原点復帰判別手段１６、偏差量変更手段１７、偏差
量記憶手段１８および偏差量転送手段１９がコントロー
ルユニット１０に含まれている。

【００２３】上記制御手段１２は、通常の位置制御時
は、一般的なロボット制御と同様に位置指令発生手段１
３の出力とエンコーダ６から位置カウンタ１１を介して
与えられる信号との比較に基づいてモータ５を制御する
が、このほかに、電源投入や原点復帰指令用の操作等に
応じて原点復帰指令発生手段１４から原点復帰指令信号
が与えられたときに、ロボット軸を基準点側に作動させ
るようにモータ５を駆動する。また、上記基準点判別手
段１５は、原点復帰指令に応じたモータ駆動開始後に、
前記の基準点センサ７Ａ，７Ｂからの信号によって基準
点に達したかどうかを判別する。上記原点復帰判別手段
１６は、上記基準点の判別後にエンコーダ６からのゼロ
信号の有無を判別する。そして、これらの判別に基づ
き、基準点を過ぎた後に初めてゼロ信号がエンコーダ６
から出力されるに至った状態が原点復帰状態とされ、こ
の状態までモータ５が駆動されるような原点復帰動作が
行われる。

【００２４】また、上記偏差量転送手段１９は、上記原
点復帰状態となったときに、偏差量記憶手段１８に記憶
されている偏差量を上記位置カウンタ１１に転送する。
上記偏差量は、後述のロボット軸の位置ずれ等の原点シ
フト要因に応じた原点シフト量に相当するもので、原点
復帰動作が行われる以前に、上記偏差量変更手段１７に
より定められて、上記偏差量記憶手段１８に記憶されて
いる。

【００２５】図３は図２に示すような装置による原点調
整方法をフローチャートで示している。このフローチャ
ートがスタートすると、原点復帰指令信号の有無が調べ
られることによって原点復帰制御が行われるべきか否か
が判定され（ステップＳ１）、その判定がＹＥＳである
と、ロボット軸を基準点方向に作動するようにモータ５
が駆動される（ステップＳ２）。そして、基準点に達し
たか否かが判定され（ステップＳ３）、基準点にする
と、引き続きモータ５が駆動されつつ（ステップＳ
４）、エンコーダ６からのゼロ信号があったか否かが判
定される（ステップＳ５）。上記ゼロ信号があったとき
は、偏差量記憶手段１８に記憶された偏差量が読み出さ
れ、これが位置カウンタ１１に転送される（ステップＳ
６）。こうして原点復帰が完了し、この原点復帰完了時
点で位置カウンタ１１に上記偏差量がリセット値として
与えられる。

【００２６】また、上記ステップＳ１の判定がＮＯのと
きは、通常の位置制御が行われる（ステップＳ６）。こ
の場合、それ以前の原点復帰の制御において位置カウン
タ１１に上記偏差量が与えられており、これを初期値と
してエンコーダ６のパルスが計数されることにより、原
点シフトを加味した位置が求められ、これと位置指令発
生手段１３の出力との比較に基づいてモータ５の制御が
行われる。

【００２７】原点シフト要因とそれに応じた偏差量の求
め方の具体例を、スカラロボットを簡略化して平面視で
示した図４（ａ）〜（ｂ）によって説明する。図４
（ａ）は、ロボット軸の位置ずれが生じていない当初に
おける原点復帰状態を示し、ＰＯはこの時のヘッド部の
位置（原点相当位置）である。また図４（ｂ）は、何ら
かの外力が加わってロボット軸の回転方向の位置ずれが
生じた後の原点復帰状態を示し、原点シフト要因となる
ロボット軸の位置ずれにより、当初の状態と比べてアー
ム２Ａ，２Ｂが角度変位し（偏差角度θ１，θ２）、ヘ
ッド部の位置（見掛け上の原点相当位置）ＰＯ’のシフ
トが生じている。このようになるのは、前記の原点復帰
動作において基準点の位置からエンコーダ６のゼロ信号
が出力される位置までの回転角が変化するためである。
なお、実際には当初においても図４（ａ）に示すような
理想的な直線状態に原点復帰するとは限らず、またロボ
ット軸の位置ずれが生じても図４（ｂ）に示すほどの大
きな原点シフトが生じるものではないが、図では明確化
のために誇張して示している。

【００２８】さて、上記位置ずれの発生の前後において
それぞれ、図４（ｃ）のようにヘッド部を所定の固定点
Ｐ１まで移動させたときの関節回転系の座標値を測定
し、それぞれの座標値を比較すると、位置ずれ発生前と
位置ずれ発生後とでは原点シフト分だけ座標値が相違す
ることから、図４（ａ）の状態に対して図４（ｂ）の状
態の各アーム２Ａ，２Ｂの偏差角度θ１，θ２が求めら
れる。

【００２９】このようにして偏差量が求められ、適当な
期間をおいてこのような処理が改めて行われることによ
り偏差量が変更される。そしてこの偏差量が偏差量記憶
手段１８に記憶されるようになっている。

【００３０】当実施例によると、ロボット軸の位置ずれ
により見掛け上の原点が真の原点（当初の原点）からず
れる原点シフトが生じた場合に、その原点シフト量に相
当する偏差量が原点復帰動作の完了時点で位置カウンタ
１１に与えられ、これがその後の位置制御における位置
カウンタ１１の初期値とされることにより、真の原点を
基準とした位置が正しく求められることとなる。しか
も、位置制御中に繰り返される位置の検出、演算処理ご
とに上記シフト分を加減算する必要がなく、上記位置カ
ウンタ１１の出力に基づいて位置を求める処理が簡単に
なる。

【００３１】図５はロボットのタイプおよび原点シフト
要因が異なる第２実施例を示す。この図に示すロボット
は、ロボット軸としてＸ軸とＹ軸とを有する直交型２軸
ロボットであり、Ｘ軸方向に延びる第１部材２１と、Ｙ
軸方向に延び、かつＸ軸方向に移動可能な状態に第１部
材２１に連結された第２部材２２と、Ｙ軸方向に移動可
能な状態に第２部材２２に取付けられたヘッド部２３と
を備え、このヘッド部２３に作業用部材が取り付けられ
ている。そして、駆動手段としてＸ軸サーボモータ２５
ＡおよびＹ軸サーボモータ２５Ｂを有し、Ｘ軸サーボモ
ータ２５Ａによりボールスクリュー等を介して第１部材
２１に対する第２部材２２の移動が行われるとともに、
Ｙ軸サーボモータ２５Ｂによりボールスクリュー等を介
して第２部材２２に対するヘッド部２３の移動が行われ
るようになっている。

【００３２】上記各サーボモータ２５Ａ，２５Ｂに対し
てそれぞれ、回転駆動量を検出するエンコーダ２６Ａ，
２６Ｂが設けられている。また、ロボット作動範囲内の
所定位置に原点を定めるための基準点が設定され、例え
ば、Ｘ軸方向一端側およびＹ軸方向一端側の移動端の位
置に基準点が設定されている。従って、この基準点付近
で、エンコーダ２６Ａ，２６Ｂからゼロ信号が出力され
る位置が原点Ｏとなる。

【００３３】また、原点シフト要因としては、ロボット
使用時の状況に応じて便宜的に直交座標系をシフトさせ
ることが要求される場合があって、Ｏ’はこのような場
合の仮定の原点である。

【００３４】この第２実施例の場合も、図２に示す制御
系統および図３のフローチャートに示す方法をそのまま
適用して原点調整を行うことができる。すなわち、原点
復帰指令があったときは、制御手段１２により、可動部
分が基準点側に移動するようにモータ（サーボモータ）
が駆動される一方、基準点判別手段１５により、例えば
移動端に達したことが調べられることにより基準点が判
別され、さらに原点復帰判別手段１６の判別に基づいて
基準点付近でエンコーダ６からゼロ信号が出力される原
点復帰状態となるまでモータ５が駆動される。そして、
この原点復帰状態で、偏差量転送手段１９により偏差量
記憶手段１８から偏差量が読み出され、位置カウンタ１
１にリセット値として与えられる。

【００３５】上記偏差量は原点復帰の制御以前に予め求
められて偏差量記憶手段１８に記憶される。この場合、
当実施例では、意図的に定められた仮定の原点の、真の
原点からのシフト分が、偏差量とされる。

【００３６】この実施例によると、原点復帰の制御後に
行われる通常のロボット制御時に、位置カウンタ１１に
よるエンコーダ６のパルスの計数が、上記の仮定の原点
のシフト分の偏差量を初期値として行われる。従って、
便宜的に仮定の原点を基準としたロボット制御を行うこ
とができる。しかも、演算処理毎に上記シフト分を加減
算する必要がなく、仮定の原点を基準とした位置を求め
る処理が簡単になる。

【００３７】図６乃至図８は第３実施例を示している。
この実施例では、とくに原点復帰動作の時間を短縮する
ため、複数の基準点Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を設定して
いる。すなわち、図６のように、ロボット軸３０の作動
範囲内に、本来の原点に対応する基準点Ｑ０のほかに、
１乃至複数の補助的な基準点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を所定間
隔をおいて設定し、その各基準点Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３に基準点センサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄを配
設するとともに、基準点センサ３１Ａ，３１Ｂ，３１
Ｃ，３１Ｄを識別する識別センサ３２Ａ，３２Ｂ，３２
Ｃ，３２Ｄを配設している。各基準点Ｑ０，Ｑ１，Ｑ
２，Ｑ３の間隔は、ボールスクリュー等の機構のいわゆ
るリード値（モータ１回転当たりの移動量）の整数倍に
設定されている。３３はロボット軸の作動によって移動
する可動部である。

【００３８】この第３実施例の制御系統を示す図７にお
いて、ロボットの駆動手段としてのモータ３５、エンコ
ーダ３６、位置カウンタ４１、制御手段４２、原点復帰
指令発生手段４４、基準点判別手段４５および原点復帰
判別手段４６は、図２に示したものとほぼ同様に構成さ
れている。ただし、基準点判別手段４５は、上記各基準
点センサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄのいずれかが
ＯＮとなったときにこれを判別するようになっている。
従って、原点復帰動作が行われるときは、原点復帰指令
に応じてモータ３５の駆動が開始された後、上記基準点
判別手段４５および原点復帰判別手段４６の判別に基づ
き、上記各基準点Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のいずれかの
付近でエンコーダ３６からゼロ信号が出力されるところ
が仮の原点とされて、可動部３３がこの仮の原点に達し
た状態が原点復帰状態とされる。

【００３９】また、上記原点復帰状態となったときに可
動部３３がいずれの基準点の付近にあるかを識別センサ
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの出力に基づいて判別
する識別センサ判別手段４７が設けられるとともに、偏
差量データの記憶手段４８、偏差量選択手段４９および
偏差量転送手段５０が設けられている。

【００４０】上記記憶手段４８は、各識別センサ３２
Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに対応づけて、本来の原点
に対応する基準点Ｑ０から各基準点までの距離に相当す
る偏差量（０，ｎ１，ｎ２，ｎ３）を定めたテーブルを
記憶している。上記偏差量選択手段４９は、原点復帰状
態となったときに、識別センサ３２Ａ，３２Ｂ，３２
Ｃ，３２Ｄの出力に基づき、該当する識別センサに対応
する偏差量を記憶手段４８から選択して読み出す。そし
て、偏差量転送手段５０は、選択された偏差量を位置カ
ウンタ４１に転送するようになっている。

【００４１】図８は図７に示すような装置による原点調
整方法をフローチャートで示している。このフローチャ
ートにおいては、原点復帰制御が行われるべきか否かの
判定（ステップＳ１１）がＹＥＳとなったときにモータ
３５の駆動が開始され（ステップＳ１２）、それから、
Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のいずれかに達したか否かが判
定される（ステップＳ１３）。いずれかの基準点にする
と、引き続きモータ３５が駆動されつつ（ステップＳ１
４）、エンコーダ３６からのゼロ信号があったか否かが
判定される（ステップＳ１５）。上記ゼロ信号があった
ときは、ステップＳ１３で調べられた基準点の位置の識
別センサが判別され（ステップＳ１６）、その判別され
た識別センサに対応した偏差量が記憶手段から読み出さ
れて、これが位置カウンタ４１に転送される（ステップ
Ｓ１７）。この偏差値が位置カウンタ４１にリセット値
として与えられ、原点復帰制御が終了する。

【００４２】また、上記ステップＳ１１の判定がＮＯの
ときは、通常の位置制御が行われる（ステップＳ１
８）。

【００４３】この実施例によると、原点復帰の制御時
に、モータ軸上の可動部３３が原点復帰方向（図６中の
矢印）に移動し始めた後、この方向で最も近い基準点に
達するとこれが判別される。例えば原点復帰動作開始時
に上記可動部３３が図６に実線で示す位置にある場合、
これに近い基準点Ｑ２に達したときにこれが判別され
て、この基準点Ｑ２の付近でエンコーダ３６からのゼロ
信号が出力される位置（二点鎖線で示す）まで移動され
る。そして、この位置で識別センサ３２Ｃに対応する偏
差量が位置カウンタ４１に与えられて、原点復帰動作が
完了する。

【００４４】従って、原点復帰開始時の可動部３３の位
置が本来の原点に対応する基準点Ｑ０から遠い場合、原
点復帰動作完了までの移動距離が、本来の原点位置まで
移動する場合と比べて大幅に短くなり、原点復帰動作時
間が短縮される。しかも、本来の原点に対応する基準点
Ｑ０からの偏差量が位置カウンタ４１に与えられること
により、その後の位置制御において位置カウンタ４１の
出力により求められる位置は、本来の原点位置を基準と
した位置と等しくなり、原点調整機能が達成される。

【００４５】なお、この第３実施例において、図６では
ロボット軸を模式的に表しているが、ロボット軸は並進
軸であってもよいし、回転関節軸であってもよい。

【００４６】

【発明の効果】請求項１に記載の原点調整方法およびこ
れを実施する請求項２に記載の原点調整装置にると、ロ
ボット軸の作動範囲内の所定基準点付近で回転基準位置
を示す信号が生じる位置まで原点復帰動作が行われたと
きに、エンコーダの出力を計測する計測手段に、予め定
められた偏差量が与えられるようにしているため、原点
シフトがあった場合にそれに応じた調整を原点復帰の段
階で適切に行うことができる。従って、ロボット軸の位
置ずれによって原点シフトが生じた場合や、意図的に原
点をシフトさせた座標系を想定するような場合等に、原
点調整後の位置制御を、演算処理の複雑化をきたさない
ようにしつつ、適正に行うことができる。

【００４７】請求項３に記載の原点調整方法およびこれ
を実施する請求項４に記載の原点調整装置にると、ロボ
ット軸作動範囲内に複数の基準点が設定され、これらの
うちで原点復帰開始後の位置に近い基準点付近で原点復
帰動作が行われ、ここでその基準点に応じた偏差量が、
エンコーダの出力を計測する計測手段に与えられること
により、本来の原点位置まで復帰しなくとも原点調整を
達成することができ、原点復帰に要する時間を大幅に短
縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるロボットの概略側面
図である。

【図２】原点調整装置の構成を示すブロック図である。

【図３】原点調整方法を示すフローチャートである。

【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１実施例についての説
明図である。

【図５】第２実施例によるロボットの概略平面図であ
る。

【図６】第３実施例を示す説明図である。

【図７】第３実施例による原点調整装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図８】第３実施例による原点調整方法を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

５，１５ モータ ６，１６ エンコーダ １１，４１ 位置カウンタ １２，４２ 制御手段 １５，４５ 基準点判別手段 １６，４６ 原点復帰判別手段 １８，４８ 記憶手段 １９，５０ 偏差量転送手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転関節軸もしくは並進軸からなるロボ
   ット軸と、上記ロボット軸を駆動する駆動手段と、該駆
   動手段の駆動量を検出する信号および該駆動手段の一回
   転毎の回転基準位置を示す回転基準位置信号を出力する
   エンコーダと、エンコーダの出力の計測に基づいて位置
   検出を行う計測手段とを備えるとともに、上記ロボット
   軸の作動範囲内の所定位置に原点を定めるための基準点
   が設定されている産業用ロボットにおいて、上記駆動手
   段によりロボット軸を上記基準点側へ作動させて、この
   基準点付近で上記回転基準位置信号が生じる位置までロ
   ボット軸を作動する原点復帰動作を行わせた後、上記計
   測手段に、予め定めた偏差量を原点復帰動作終了時のリ
   セット値として与えることを特徴とする産業用ロボット
   の原点調整方法。
2. 【請求項２】 回転関節軸もしくは並進軸からなるロボ
   ット軸と、上記ロボット軸を駆動する駆動手段と、該駆
   動手段の駆動量を検出する信号および該駆動手段の一回
   転毎の回転基準位置を示す回転基準位置信号を出力する
   エンコーダと、エンコーダの出力の計測に基づいて位置
   検出を行う計測手段とを備えるとともに、上記ロボット
   軸の作動範囲内の所定位置に原点を定めるための基準点
   が設定されている産業用ロボットにおいて、原点復帰指
   令信号に応じて上記駆動手段によりロボット軸を作動さ
   せつつ上記基準点の判別および上記回転基準位置信号の
   判別を行って、上記基準点の近傍で上記回転基準位置信
   号が生じる位置までロボット軸の原点復帰動作を行わせ
   る制御手段と、原点シフト要因に応じた原点シフト量に
   相当する偏差量を記憶する記憶手段と、上記制御手段に
   よるロボット軸の原点復帰動作が行われたときに上記記
   憶手段から読み出した偏差量を計測手段にリセット値と
   して与える偏差量転送手段とを備えたことを特徴とする
   産業用ロボットの原点調整装置。
3. 【請求項３】 回転関節軸もしくは並進軸からなるロボ
   ット軸と、上記ロボット軸を駆動する駆動手段と、該駆
   動手段の駆動量を検出する信号および該駆動手段の一回
   転毎の回転基準位置を示す回転基準位置信号を出力する
   エンコーダと、エンコーダの出力の計測に基づいて位置
   検出を行う計測手段とを備えるとともに、上記ロボット
   軸の作動範囲内の所定位置に原点を定めるための基準点
   が設定されている産業用ロボットにおいて、予めロボッ
   ト軸の作動範囲内に所定間隔をおいて複数の基準点を設
   定し、上記駆動手段によりロボット軸を所定方向に作動
   させて、その作動開始点に近い基準点付近で上記回転基
   準位置信号が生じる位置となるまでロボット軸を作動す
   る原点復帰動作を行わせた後、上記計測手段に、当該基
   準点に応じた偏差量を原点復帰動作終了時のリセット値
   として与えることを特徴とする産業用ロボットの原点調
   整方法。
4. 【請求項４】 回転関節軸もしくは並進軸からなるロボ
   ット軸と、上記ロボット軸を駆動する駆動手段と、該駆
   動手段の駆動量を検出する信号および該駆動手段の一回
   転毎の回転基準位置を示す回転基準位置信号を出力する
   エンコーダと、エンコーダの出力の計測に基づいて位置
   検出を行う計測手段とを備えるとともに、上記ロボット
   軸の作動範囲内の所定位置に原点を定めるための基準点
   が設定されている産業用ロボットにおいて、ロボット軸
   の作動範囲内で所定間隔をおいた複数の基準点を検出す
   る複数の基準点センサと、各基準点センサを識別する識
   別手段と、原点復帰指令信号に応じ、上記駆動手段を駆
   動させつつ上記基準点センサおよび上記エンコーダから
   の信号を読み込んで、上記複数の基準点のうちのいずれ
   か一つの基準点付近で上記回転基準位置信号が生じる位
   置までロボット軸の原点復帰動作を行わせる制御手段
   と、各基準点別にそれぞれ原点相当位置からの偏差量を
   記憶する記憶手段と、上記制御手段によるロボット軸の
   原点復帰動作が行われたときに上記識別手段による識別
   に基づいて該当する基準点の偏差量を上記記憶手段から
   読み出して上記計測手段にリセット値として与える偏差
   量転送手段とを備えたことを特徴とする産業用ロボット
   の原点調整装置。