JPS60241110A - 位置決め制御方式 - Google Patents
位置決め制御方式Info
- Publication number
- JPS60241110A JPS60241110A JP9810084A JP9810084A JPS60241110A JP S60241110 A JPS60241110 A JP S60241110A JP 9810084 A JP9810084 A JP 9810084A JP 9810084 A JP9810084 A JP 9810084A JP S60241110 A JPS60241110 A JP S60241110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positioning
- positioning mechanism
- arm
- link
- accuracy
- 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.)
- Pending
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
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】
(1) 産業上の利用分野
この発明は、産業ロボットアーム、或いは移動テーブル
等に応用し得る位置決め制御方式に関するものである。
等に応用し得る位置決め制御方式に関するものである。
(2)従来の技術
従来の産業用ロボットアームとしては、種々の型式のも
のがあるが、何れの型式でもアームは−相の位置決め機
構により位置決めするようになっている。
のがあるが、何れの型式でもアームは−相の位置決め機
構により位置決めするようになっている。
従って、高精度の位置決めを実現するためには、機構部
を精密に製作し、アクチュエータとしては、電動式或い
は油圧式のサーボモータ等を使用して、フィードバック
制御を行なっている。
を精密に製作し、アクチュエータとしては、電動式或い
は油圧式のサーボモータ等を使用して、フィードバック
制御を行なっている。
(3)発明が解決しようとする問題点
上記のような従来の方式では、各部の機械加工コストが
高くなり、電動サーボモータも高価である。
高くなり、電動サーボモータも高価である。
また、油圧サーボモータを用いた場合は油圧ユニットが
必要となる。更に、フィードバック制御による高精度の
位置決めは開発コストが轟くなる等の理由で、従来の制
御方式は極めて高価なものとなる等の問題がある。
必要となる。更に、フィードバック制御による高精度の
位置決めは開発コストが轟くなる等の理由で、従来の制
御方式は極めて高価なものとなる等の問題がある。
(4)問題点を解決するための手段
この発明は、上記の問題点を解決するために、高精度の
第1位置決め機構と、該第1位置決め機構と同程度或い
は、それ以下の位置決め精度を有し、かつ該第1位置決
め機構と同程度の位置検出精度を有する第2位置決め機
構を組み合わせ、最初に該第2位置決め機構を駆動して
、粗く位置決めを行なった後、その位置を高精度に検出
し、最終目標値までの所要変位を計算し、その変位に対
して、第1位置決め機構を駆動制御することにより、最
終的に、第1位置決め機構と同程度の位置決め精度を実
現するような制御手段を設けたことを特徴とするもので
ある。
第1位置決め機構と、該第1位置決め機構と同程度或い
は、それ以下の位置決め精度を有し、かつ該第1位置決
め機構と同程度の位置検出精度を有する第2位置決め機
構を組み合わせ、最初に該第2位置決め機構を駆動して
、粗く位置決めを行なった後、その位置を高精度に検出
し、最終目標値までの所要変位を計算し、その変位に対
して、第1位置決め機構を駆動制御することにより、最
終的に、第1位置決め機構と同程度の位置決め精度を実
現するような制御手段を設けたことを特徴とするもので
ある。
(5) 作 用
この発明は上記の如き構成であるから、最初に該第2位
置決め機構を駆動して、粗く位置決めを行なう。同時に
、その位置を高精度に検出し、最終目標値までの所要変
位を計算する。
置決め機構を駆動して、粗く位置決めを行なう。同時に
、その位置を高精度に検出し、最終目標値までの所要変
位を計算する。
この計算によって得られた変位量に対して、第1位置決
め機構を駆動制御することにより、最終的に、第1位置
決め機構と同程度の位置決め精度を実現することができ
る。
め機構を駆動制御することにより、最終的に、第1位置
決め機構と同程度の位置決め精度を実現することができ
る。
(6) 実 施 例
第1図、第2図において、1は支柱2上に垂直の軸の回
りに旋回できるように取り付けたアームである。
りに旋回できるように取り付けたアームである。
このアーム後端は、支柱3上に垂直の軸の回りに旋回で
きるように取り付けた油圧等で作動するシリンダ4から
突出したピストンロッド5に連結して、このロッドの進
退により左右に旋回する。
きるように取り付けた油圧等で作動するシリンダ4から
突出したピストンロッド5に連結して、このロッドの進
退により左右に旋回する。
また、該ロッド5にはブレーキ6を附属させて慣性によ
るロッド5の移動を阻止するようにする。
るロッド5の移動を阻止するようにする。
7は前記アーム1の旋回角度、即ち、位置検出手段とし
てのエンコーダである。また、前記のブレーキ6の11
11制御は、第4図の高精度或いはそれ以下の精億を有
する第2位置決め機構8を設ける。
てのエンコーダである。また、前記のブレーキ6の11
11制御は、第4図の高精度或いはそれ以下の精億を有
する第2位置決め機構8を設ける。
ただし、エンコーダ7による位置の検出は、高精度で行
なえるようにする。
なえるようにする。
第3図は前記アーム1の先端に設けた第1位置決め機構
10を示す。11はアーム1の先端に取り付番プだ支持
枠で、この支持枠の3方に、それぞれ支持具12が固定
しである。13は3枚のギヤ取付板で、この各取付板の
両端は、該各文持具12にF軸を中心に回動するように
取り付けである。また、この各取付板13には、それぞ
れ平ギヤ14を固定しである。
10を示す。11はアーム1の先端に取り付番プだ支持
枠で、この支持枠の3方に、それぞれ支持具12が固定
しである。13は3枚のギヤ取付板で、この各取付板の
両端は、該各文持具12にF軸を中心に回動するように
取り付けである。また、この各取付板13には、それぞ
れ平ギヤ14を固定しである。
Eは各平ギヤ14の中心に固定した軸で、この各軸には
、それぞれ2本のリンク 15.16を別個に回転でき
るように取り付けである。
、それぞれ2本のリンク 15.16を別個に回転でき
るように取り付けである。
該各リンク 15.16にはそれぞれモータ 17,1
8を固定し、この各モータの軸に固定したピニオンギヤ
を前記各平ギヤ14にかみ合せる。更に、各リンクi5
,16にはそれぞれポテンショメータ 19.20を固
定し、この各ポテンショメータの軸に固定したピニオン
ギヤを各平ギヤ14にかみ合せる。
8を固定し、この各モータの軸に固定したピニオンギヤ
を前記各平ギヤ14にかみ合せる。更に、各リンクi5
,16にはそれぞれポテンショメータ 19.20を固
定し、この各ポテンショメータの軸に固定したピニオン
ギヤを各平ギヤ14にかみ合せる。
また、各リンク15.16の外端には、それぞれ別の2
本のリンク21.22の一端部を軸りにより回動自在に
連結する。
本のリンク21.22の一端部を軸りにより回動自在に
連結する。
この各リンク21.22の他端部は、ジヨイント具23
に軸Cにより連結する。24は3角形のテーブルで、こ
のテーブルの8角には、コ字形のジヨイント保持具25
をそれぞれ軸Aにより回動自在に取り付け、この各ジヨ
イント保持具には、前記各ジヨイント具23を嵌合し、
軸Cにより回動自在に連結して自在継手を形成する。
に軸Cにより連結する。24は3角形のテーブルで、こ
のテーブルの8角には、コ字形のジヨイント保持具25
をそれぞれ軸Aにより回動自在に取り付け、この各ジヨ
イント保持具には、前記各ジヨイント具23を嵌合し、
軸Cにより回動自在に連結して自在継手を形成する。
この構成によって、リンク 15.16及びリンク21
.22で4辺形のパンタグラフが形成される。
.22で4辺形のパンタグラフが形成される。
この第1位置決め機構10の軸Aはテーブル24の面に
垂直、軸Bはテーブルの面に平行である。
垂直、軸Bはテーブルの面に平行である。
また、軸Cは軸Bに垂直、軸りは軸Cに平行、軸Eは軸
C,Dに平行であり、軸Fは軸Eと直交する。
C,Dに平行であり、軸Fは軸Eと直交する。
いま、軸Eと軸Cを結び、それぞれに垂直な線分の長さ
を対角線の長さ、その線分と軸Fとのなす角を対角線の
角度と呼ぶことにする。モータ17および18に電流を
流してその軸を回転駆動することにより、平ギヤ14に
対するリンク15および16の角度を変化させ、対角線
の長さと方向をそれぞれ変化させることができる。また
、各リンク15.16の平ギヤ14に対する回転角度は
、ポテンショメータ19および20の回転により計測さ
れる。
を対角線の長さ、その線分と軸Fとのなす角を対角線の
角度と呼ぶことにする。モータ17および18に電流を
流してその軸を回転駆動することにより、平ギヤ14に
対するリンク15および16の角度を変化させ、対角線
の長さと方向をそれぞれ変化させることができる。また
、各リンク15.16の平ギヤ14に対する回転角度は
、ポテンショメータ19および20の回転により計測さ
れる。
上記の各ポテンショメータ 19.20の計測結果を用
いてフィードバック制御を行なうことにより、対角線の
長さと方向とをそれぞれ自在に自動制御できる。
いてフィードバック制御を行なうことにより、対角線の
長さと方向とをそれぞれ自在に自動制御できる。
ところで、テーブル24の空間内での位置と方向には、
計6個の自由度が存在する。従ってテーブル24の位置
と方向を固定するためには、6個の自由喰の全てを規定
し、固定する必要があるが上記の機構によって、このよ
うな6個の自由度の全てを規定することができる。
計6個の自由度が存在する。従ってテーブル24の位置
と方向を固定するためには、6個の自由喰の全てを規定
し、固定する必要があるが上記の機構によって、このよ
うな6個の自由度の全てを規定することができる。
第5図のブロック図において、最初の第1段階イにおい
て、アーム1の先端の移動目標へに対する第1および第
2の位置決め機構の移動指令値81Cを計算する。第2
段階口において、第2位置決め機構に対して指令値Cを
与えて第2位置決め機構を制御する。
て、アーム1の先端の移動目標へに対する第1および第
2の位置決め機構の移動指令値81Cを計算する。第2
段階口において、第2位置決め機構に対して指令値Cを
与えて第2位置決め機構を制御する。
第3段階ハにおいて、第2位置決め機構が停止した位置
Cを高精度で検出し、第4段階二において、偏差c’−
cを計算する。
Cを高精度で検出し、第4段階二において、偏差c’−
cを計算する。
次に第5段階ホでBeC’−Cで補正し、B′を得る。
最後の第6段階へにおいて、第1位置決め機構に対して
指令B′を与え、制御することによって、アーム1の先
端を移動目標Aに正確に位置制御する。
指令B′を与え、制御することによって、アーム1の先
端を移動目標Aに正確に位置制御する。
(刀 効 果
この発明の制御方式は安価な制御機構と、制御方式によ
って正確に位置決めができるものであるから、全体とし
て極めて安価で、しかも高精度の位置決め機構を実現で
きるものである。
って正確に位置決めができるものであるから、全体とし
て極めて安価で、しかも高精度の位置決め機構を実現で
きるものである。
第1図はこの発明の位置決め制御方式の一実施例を示す
側面図、第2図は同上の一部横断平面図、第3図は第1
位置決め機構の拡大側面図、第4図および第5図は作用
説明図である。 1・・・第1位置決め機構 10・・・第2位置決め機構 12・・・支持具 13・・・ギヤ取付板14・・・平
ギヤ 15,16,21.22・・・リンク17.18
・・・モータ 19.20・・・ポテンショメータ 23・・・ジヨイント具 24・・・テーブル25・・
・ジヨイント保持具 A、B、C,D、E、F・・・軸
側面図、第2図は同上の一部横断平面図、第3図は第1
位置決め機構の拡大側面図、第4図および第5図は作用
説明図である。 1・・・第1位置決め機構 10・・・第2位置決め機構 12・・・支持具 13・・・ギヤ取付板14・・・平
ギヤ 15,16,21.22・・・リンク17.18
・・・モータ 19.20・・・ポテンショメータ 23・・・ジヨイント具 24・・・テーブル25・・
・ジヨイント保持具 A、B、C,D、E、F・・・軸
Claims (2)
- (1)高精度の第1位置決め機構と、該第1位置決め機
構と同程度或いは、それ以下の位置決め精度を有し、か
つ該第1位置決め機構と同程度の位置検出精度を有する
第2位置決め機構を組み香わせ、最初に該第2位置決め
機構を駆動して、粗く位置決めを行なった後、その位置
を高精度に検出し、最終目標値までの所要変位を計算し
、その変位に対して、第1位置決め機構を駆動制御する
ことにより、最終的に、第1位置決め機構と同程度の位
置決め精度を実現するような制御手段を設けたことを特
徴とする位置決め制御方式。 - (2)第1位置決め機構として、第2位置決め機構に設
けた3個所の支持具に、3枚のギヤ取付板の各両端をそ
れぞれ回動自在に支持せしめ、この各ギヤ取付板には、
それぞれ平ギヤを固定し、この平ギヤの軸芯と同芯の中
心軸には2本のリンクをそれぞれ回動自在に装着し、こ
の各リンクには、該平ギヤにかみ合うケスギヤを有する
モータ及びポテンショメータを固定し、該各リンクの外
端には、それぞれ別のリンクの一端部を回動自在に連結
し、この別の各リンクの各他端部は、自在継手によりテ
ーブルの3点に連結することにより3組のパンタグラフ
を構成して、この各パンタグラフの伸縮により、該テー
ブルの位置と角度を制御し得るようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の位置決め制御方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9810084A JPS60241110A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 位置決め制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9810084A JPS60241110A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 位置決め制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60241110A true JPS60241110A (ja) | 1985-11-30 |
Family
ID=14210914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9810084A Pending JPS60241110A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 位置決め制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60241110A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62269207A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-21 | Toyota Motor Corp | テイ−チング装置 |
US6547632B2 (en) | 2000-08-11 | 2003-04-15 | Mattel, Inc. | Shuttlecock lockout mechanism |
US6623327B2 (en) | 2000-08-11 | 2003-09-23 | Mattel, Inc. | Animated toy with Geneva mechanism |
US6626731B2 (en) | 2001-05-14 | 2003-09-30 | Mattel, Inc. | Cable and rotor/linkage actuation system for animated toy mechanized movable limb |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP9810084A patent/JPS60241110A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62269207A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-21 | Toyota Motor Corp | テイ−チング装置 |
US6547632B2 (en) | 2000-08-11 | 2003-04-15 | Mattel, Inc. | Shuttlecock lockout mechanism |
US6623327B2 (en) | 2000-08-11 | 2003-09-23 | Mattel, Inc. | Animated toy with Geneva mechanism |
US7296492B2 (en) | 2000-08-11 | 2007-11-20 | Mattel, Inc. | Animated toy with geneva mechanism |
US6626731B2 (en) | 2001-05-14 | 2003-09-30 | Mattel, Inc. | Cable and rotor/linkage actuation system for animated toy mechanized movable limb |
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