JPS60251407A

JPS60251407A - 工業用ロボツト

Info

Publication number: JPS60251407A
Application number: JP10636384A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Takahashi; 一郎高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1985-12-12

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】〔発明の利用分野〕本発明は工業用ロボットに関するものであり、特にその
動作の基準となる原点合せの改良に関するものである。

〔発明の背景〕

工業用ロボットは少なくとも１つの自由度を有する可動
部を備えている。この可動部は例えばマイクロコンピュ
ータ等のデジタル制御処理装置のプログラム記憶部に予
めプログラムされた内容に基づき順次運行制御され、こ
れによって所定の作業を実行する。この運行のためのプ
ログラムは、可動部を運行すべき座標点がその主要部と
なっている。この座標点の決定に当っては、特定の位置
を原点と定め、この原点を基準として決定される。

すなわち、プログラム段階における原点と、プログラム
の実行の際の原点が相異すると、プログラム実行の際に
工業用ロボットに所定の動作をさせることはできない。

この原点位置は工業用ロボットの可動部の構成、および
その可動範囲等を考慮し、製作段階において予め決定さ
れ、またこれに基づいて各部の調整がなされている。原
点合せの一般的なやり方は次の通りである。すなわち、
電源投入後の初期段階において、可動部はその可動範囲
のどこに位置するかわからない。そこで、この時点にお
いて、可動部を前記した原点位置に合せ、この状態で可
動部の位置を検出する位置検出器の検出内容を強制的に
零、すなわち位置検出器をクリアするのである。その後
は、可動部の運行につれ、位置検出器は前記原点からの
可動部の移動量を示す。従って、この移動量を前記のプ
ログラムと突き合せれば所定の制御操作が可能となる。

原点決定については、特開昭５８−１６００８６号およ
び特開昭５８−１６００８７号が参考となる０前記したように、工業用ロボットの原点は可動部等の機
械的な要因等により製作段階で予め決定される。しかし
ながら、工業用ロボットの作業対象となるワーク形状、
その位置、あるいは作業環境等によっては、このワーク
に阻害され、原点位置に、電源投入時等の初期時点のた
びごとに可動部を鴛動できない場合がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、可動部の可動範囲内の任意の位置を原
点と定めることができ、当該位置において原点合せか可
能な工業用ロボットを得ることにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため本発明の特徴とするところは
、原点として定めたい可動部の機械的原点に対する位置
を検出している位置検出手段の内容を記憶手段に記憶し
ておくことにある。そして、電源投入時等の操作初期時
点において、可動部を前記定めた原点に移動し、位置検
出手段に記憶手段の記憶内容を設定することにある。そ
のため、本発明においては、少なくとも１らの自由度を
有する可動部と、この可動部の予約決定された機械的原
点位置に対する移動量を検出する位置検出手段とを有す
るものにおいて、前記可動部が任意の位置に存在する状
態において任意原点指令を指示する任意原点指令手段と
、この任意原点指令手段からの前記任意原点指令により
前記位置検出手段の位置検出値を記憶保持する任意原点
位置記憶手段と、任意原点合せ指令を指示する任意原点
合せ指令手段と、この任意原点合せ指令手段からの前記
任意原点合せ指令により前記可動部が前記任意の位置に
存在する状態において前記任意原点位置記憶手段の記憶
内容を前記位置検出手段に設定する設定操作手段とを具
備したことにある。

本発明の好ましい実施態様によれば、位置検出手段は可
動部の単位移動量を検出して単位信号を発生すると共に
、この単位移動量よりも大きい予め定めた移動量を検出
して基準信号を発生し、前記可動部の予め決定された機
械的な原点位置に対する移動量を前記単位信号に基づい
て検出する。

そして、任意原点位置記憶手段は任意原点指令が発せら
れた位置の近傍位置にて発せられる前記基進信号を受け
、この時点における前記位置検出手段の位置検出値を記
憶保持する。さらに、設定操作手段はこの記憶時点の前
記基準信号が発生された位置における中核基準信号に基
づいて前記記憶手段の内容を前記位置検出手段に設定す
る。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。位置検出手段としてはインクリメンタル方式の検出
器、例えばロータリーエンコーダと、このエンコーダか
らの出力信号を計数するカウンタとで構成される。カウ
ンタは電子式のものが使用される。したがって、このカ
ウンタは一摩電源をしゃ断してしまうと、その計数内容
は消失してし１う。そのため、電源投入の初期時点にお
いては、カウンタが可動部の移動量を積算するための基
準点、すなわち原点においてその積ｒＫ内容が零となる
ように初期設定しなければならない。

原点合せとは、ロボット各軸を機械的な基準位置へ動か
し、この位置で制御装置内部情報を原点として設定する
操作であり、次に述べるようにして行なわれる。

すなわち、インクリメンタル方式のロータリーエンコー
ダからは、この回転につれ、第１図に示すように、所定
の単位角度に対して順次単位信号、すなわち単位パルス
が発生する。これは一般的にはＡ相パルス、Ｂ相パルス
と呼ばれている。この場合、Ｂ相パルスはＡ相パルスよ
りも半周期ずれて発生するようにしである。また、単位
角度よりも大きい１０１転角度、例えばロータリーエン
コーダの１回転に対して順次基準信号、すなわち基準信
号を発生する。これは一般的には２相パルスと呼ばれる
。このようなロータリーエンコーダはロボット各軸、あ
るいは間接的にこれら各軸に取り付けられ、これにより
ロボット各軸の回転、すなわち移動量が検出される。移
動量の検出は、人相。

Ｂ相パルスにより詳細に検出される。また、Ａ相および
Ｂ相パルスは前記したようにその位相が半周期づれでい
るので、このＡ相パルスとＢ相パルスを比較することに
より、その回転の正逆がわかる０第２図に原点合せを行なう際の可動部の動きを示す。１
は工業用ロボットの可動部であるアームであり、このア
ーム１はその一端が支軸５に連結され、この支軸６を中
心に回転する。４はアーム１０回転軸に取り付けたロー
タリーエンコーダである。２は用定部に取り付けた原点
検出用のリミットスイッチであり、予め宇めた機械的な
原点位置にアーム１が移動して米たときに、作動するよ
うな位置に配置する。電源投入等の初期時点において、
原点合せを行なうには、この時点において位置ａＶＣあ
るアーム１を位置ｂＶｃ＠けて運行する。

これは手動操作、半自動操作、あるいは自動操作によっ
て行なわれる。アーム１が初期位置ａから位ｔｂに向っ
て運行されると、その運行に伴なってロータリーエンコ
ーダ４の各相からは第１図に示すようなパルス列が出力
される。そして、アーム１が原点位置すに到達すると、
第１図に示すように原点スイッチ２が作動してａＮとな
り、アーム１が原点位置すに到達したことを検出する０
原点スイッチ２の作動が第１図の点Ｐと点Ｑの中間のＲ
点において起こる時、２相パルスの出力される点Ｑの位
置を原点とし、位置検出のカウンタの内容を零として原
点合せを行なう。そして、この点から人相、あるいはＢ
相パルスを計数し、アーム１の移動量、姿勢を検出する
。原点合わせの際には、アーム１０位量が不明であるた
め、アーム１の動作速度は低速に抑えられる。

第５図は５軸構成の工業用ロボットの外観を示す側面図
である。この図において、１０は固定ベースであり、１
１はこの固定ベース１０１Ｃ旋回可能に取り付けた旋回
ベースである。１２は旋回ベース１０１Ｃ回動可仲に取
り付けた上腕、１３はこの上腕１２の先端に回動可能に
取り付けた前腕、１Ａは前腕１３の先端に回動可能に取
り付けた手首機構である。そして、２１は旋回軸、２２
は上腕軸、２６は前腕軸、２４は手首曲げ軸および２５
は手首振り軸であり、図示の工業用ロボットはこの５軸
を有する。３１は旋回軸２１用の原点スイッチ、３２は
上腕軸２２用の原点スイッチ、５６は前腕軸２３用の原
点スイッチ、５４は手首曲げ軸２４用の原点スイッチ、
３５は手首振り軸２５用の原点スイッチであり、これら
原点スイッチ３１゜３２．３３，３１．３５はロボット
内部の所定位置に配置される。そして、各軸２１．２２
，２５゜２４．２５にはその位置検出のために各々ロー
タリーエンコーダが配置しである。各軸２１，２２゜２
５．２Ａ、２５の原点合せは、対応する原点スイッチ３
１，３２，３３，３４．５５により、該当の軸２１，２
２．２３，２４．２５が原点位置に米たことを認識し、
その近傍の２相パルスの出力位置を原点とし、該当する
軸２１１　２２，２３゜２４．２５と対応するカウンタ
の内容を零とする。

これについては、前記した通りである。

第４図、第５図、第６図は第３図に示した工業用ロボッ
トの各軸２１，２２．２３，２Ａ、２５のうち旋回軸２
１、上腕軸２２．前腕軸２３に対するロータリーエンコ
ーダの２相パルス、当該軸を作動するためのモータの回
転数、移動角度、原点からの単位パルスの数の一例を示
しである。ここで、原点は各軸２１，２２，２５．２４
．２５の可動範囲の端とした場合について示しである。

すなわち、旋回軸２１はその可動範囲＋９０°〜−９０
°に対し、原点位置は＋９０°、上腕軸２２はその可動
範囲＋６５°〜−４０°に対し、原点位置は＋６５°、
前腕軸２３はその可動範囲一１１５°〜＋１１５°に対
し、原点位置は一１１５°である。同様に、手首曲げ軸
２４は、＋９０°〜−９０゛の可動範囲ストロークに対
し、その原点位置は＋９０°、手＼、＼首曲振（り軸２５は、−９０°〜−９０°の可動範囲ス
トロークに対し、その原点位置は一９０°に取っである
。これらの原点は、第１図、第２図で示した原点合わせ
と同様第３図で示した該イする各原点スイッチ３１．３
２．３３，３４．　３５１Ｃより、原点の近傍で、各軸
が原点姿勢に来たことを検出し、その検出点に一番近い
２相パルスの出力点を原点とすることにより定まる点で
ある。

第７図は前記した工業用ロボットの可動部を制御操作す
る制御装置のブロック図であり、制御の主要部にマイク
ロコンピュータ等のデジタル制御処理製電を利用した場
合について示しである。

ｃｐｖは中央処理部であり、Ｍは記憶部である。

ＳＶは中央処理部ｃｐｕからの制御情報に基づいて各軸
を実際に制御操作するサーボ制御系である。

なお、この図においては、１軸分のみを示し、他の軸に
ついては同様構成であるため省略して示しである。ＫＢ
は工業用ロボットに所定の動作をさせるための各種命令
等を入力するキーボード装置である。なお、中央処理装
置ＯＰＵとサーボ制御系Ｓｖ、キーボード装置ＫＢとは
、入出力インターフェース回路等を介して情報等の授受
を行なうが、この図においては説明の簡略化のために省
略して示しである。記憶′ｓＭは犬きぐ３つに分かれる
。７１は教示プログラムを記憶する教示記憶部であり、
ロボットに所定の運行動作を指令するための所望の命令
と、所定の座標を指示するための座標情報が格納される
。教示は例えばキーボード装置ＫＢに設けた所定のキー
によりロボットを所定動作させ、所望の位置に運行させ
た状態で、当該位置を指定する等のやり方により順次実
行される。そして、これらの位置が順次教示記憶部７１
に記憶される。７２はシステムプログラム記憶部であり
、制御製雪各部の設定、キーボード装置ＫＢからの指令
に基づく各部の作動、教示記憶部７１に記憶された教示
プログラムの実行等を行なうシステムプログラムが格納
されている。７３は教示プログラムあるいはシステムプ
ログラムの実行の際に必要な情報、あるいは途中の結果
情報等を記憶するデータ記憶部である。サーボ制御系Ｓ
Ｖは次のような構成から成る。７４はロボットの各軸２
１．２２，２３，２，１１．２５を実際に作動する例え
ばサーボモータ等のアクチュエータである。

７５は位置検出器であり、検出器７６と、方向判別回路
７７と、カウンタ７Ｂとから成る０検出器７６としては
前記したロータリーエンコーダを示しである。Ａは人相
パルス信号を示し、ＢはＢ相パルス信号を示し、２は２
相パルス信号を示す。

方向判別回路７７は検出器７７からのＡ相パルス信号Ａ
とＢ相パルス信号Ｂとを入力し、これら信号の相互の関
係から当該サーボ制御系ＳＶによつてサーボ制御してい
る軸が予め定めた正方向に移動中か、負方向に移動中か
を判別し、信号線Ｐ。

Ｎのいずれか一方に単位パルスを移動量に応じて出力す
る。カウンタ７８は前記した機械的な原点で零が設定さ
れるため、方向判別回路７７０単位パルスを計数すれば
、対応する軸２１．２２．２３゜２Ａ、２５が原点に対
し、どの位置にあるかが認識できる。なお、このためカ
ウンタ７８は信号線Ｐからのパルスにより現在の計数内
容にこのパルスの数を加算するための“＋”で示した加
算入力端子と、信号線Ｎからのパルスにより現在の計数
内容からこのパルスの数を減算するための“−”で示し
た減算入力端子を備えている。７９は入力レジスタであ
り、教示プログラムとして記憶された座標値、すなわち
移動量の目標値が中央処理装置ＣＰＵの作用によって設
定される。８０は比較回路であり、入力レジスタ７９に
設定された目標値とカウンタ７ＢＫよって検出される当
該軸２１゜２２．２３．　２４．２５の現在位置検出値
とを比較し、その偏差を出力する。８１は比較回路８１
から出力されるデジタル偏差をこれに応じたアナログ信
号に変換して出力する変換回路である。８２は変換回路
８１の出力に基づいてアクチュエータ７４を駆動する駆
動回路である。以上の構成により、比較器８０の出力で
ある偏差、すなわち入力レジスタ７９に入力されたプロ
グラムに基づく目標値と軸の移動量を計数するカウンタ
７８の値との差が零となるようアクチュエータ７４、す
なわち軸の運行が制御操作され、軸は目的め運行を達成
する。このようなサーボ制御系ＳＶは各軸２１゜２２．
２３，２４．２５に対応して設けられ、こｈＫよりロボ
ットは教示プログラムに従って所定の作業を順次実行す
る。

この実施例によれば更に、カウンタ７８の計数値を適当
なデータバス等により中央処理部ＣＰＨに入力するよう
信号線８４を設ける。更に、カウンタ７８に中央処理部
ＣＰＵからのデータを入力する信号線８５を設ける。こ
のためには、カウンタ７８として一般的なプリセット可
能なカウンタな使用することができる。すなわち、中央
処理部ＣＰＵからカウンタ７Ｆ３にデータを入力し、プ
リセット端子にタイミング信号を印加すると入力された
データは、カウンタ７ＢＶＣセツトされるものである。

これにより、カウンタ７８の計数内容は中央処理部ＣＰ
Ｕから読み出し可能で、しかもカウンタ７８に中央処理
部ＣＰＵからのデータがセット可能となる。なお、前記
した機械的な原点位置においてカウンタ７８の計数内容
を零とするため、カウンタ７８はクリア端子を備えてい
る。すなわち、該当する軸の原点合せは、当該軸が原点
に来たことを、中央処理部ＣＰＵが該当する原点スイッ
チの入力と、該当する２相パルスの入力を確認し、カウ
ンタ７８のクリア端子に中央処理部ＯＰＵがクリア信号
を印加することにより行なわれる。第８図は中央処理部
ＣＰＵとカウンタ７８との関係を示したブロック図であ
り、中央処理部ＣＰＵからのデータはデータバス８５を
介してカウンタ７８の入力部ＤＩに入力し、カウンタ７
８の計数内容は出力部ＤＯからデータバス８４を介して
中央処理部０ＰＵＫ入力するようにする。

ｐｓｓは中央処理部ＣＰＵからのプリセット信号であり
、これはプリセット信号入力端子ＰＳに印加するように
する。すなわち、この信号ｐｓｓの入力端子ｐｓへの印
加により、中央処理部ＣＰＵから入力部ＤＩに入力され
るデータはカウンタ７８にセットされる。ＯＬＳは中央
処理部ＣＰＵからのクリア信号であり、これはクリア信
号入力端子ＯＬＫ印加するようにする。この信号ＯＬＳ
の当該入力端子ＯＬへの印加により、カウンタ７８の計
数内容はクリア、すなわち零とされる。

また、この実施例によれば、任意原点指令手段としてキ
ーボード装ｆｉＫＢ上に任意原点指令キー８６、および
任意原点合せ指令手段としてキーボード装置ＫＢ上に任
意原点合せキー８７を設ける。

これはこの実施例のように専用のキーとしてもよいが、
他のキーを流用してもよく、また他の一般的に利用され
ているキーの組み合せによってもよく一要するに他の指
令と区別できれるのであれば特に限定はない。また、任
意原点位置記憶手段としては、データ記憶部７３の予め
定めたアドレスを利用するようにする。

第９図は任意原点指令キー８６０指令に基づいて作動す
る中央処理部ＣＰＨの動作を示すフローチャートであり
、中央処理部０ＰＵＫ当該動作を行なわせるためのプロ
グラムがシステムプログラムの一部としてシステムプロ
グラム記憶部７２に記憶しである。この処理動作は任意
原点指令キー８６の押下げにより実行されるものであり
、このキー８６の押下げによる指令は削り込み、あるい
は全体動作における指令入力待時点等（で受け付は可能
とされる。なお、この実施例においては、より精度を向
上するため検出器７６からのＺ相パルス２を位置データ
取り込みの基準とする場合について示しである。以下、
この図について説明する。

まず、任意原点指令キー８６が押下げられると、まずス
テップ９１において、各軸２１．　２２，２３゜２４．
２５を、そのカウンタ７８の計数値が増加する方向、す
なわち予め定めた正方向に作動制御する。そして、ステ
ップ９２において検出器７６からの２相パルス２の有無
を判定し、これが無ければ更てステップ９１に戻りこの
ステップ９１を実行するという処理を繰り返す。繰り返
しの結果、ステップ９２で２相パルス２が発生したこと
を確認すると、ステップ９３により当該軸の作動を停止
する。続くステップ９ＡＫより、カウンタ７８の計数値
を取り込み、これを任意原点データとしてデータ記憶部
７３の予め各軸ごとに決定したアドレスに記憶する。ス
テップ９４が終了すると、制御装置は例えば全体動作に
おける指令入力待時点等に戻る。なお、データ記憶部７
３のうちこの任意原点データの記憶部は電源しゃ断によ
ってもその内容を保持する不揮発性の部分を選択する０
あるいは、電源しゃ断により当該データは外部の記憶部
に退避させ、電源投入時に再びデータ記憶部７３の所定
のアドレスに書き込むようにする。

第１０図は任意原点合せキー８７０指令に基づいて作動
する中央処理部ＣＰＵの動作を示すフローチャートであ
り、中央処理部ＣＰＨに当該動作を行なわせるためのプ
ログラムがシステムプログラムの一部としてシステムプ
ログラム記憶部７２に記憶しである。この処理動作は任
意原点合せキー８７の押下げにより実行されるものであ
り、このキー８７の押下げによる指令は割り込み、ある
いは全体動作における指令入力待時点等に受け付は可能
とされる。なお、この実施例においては、より精度を向
上するため検出器７６からの２相）くルス２を位置デー
タの設定の基準とする場合について示しである。以下、
この図について説明する。

まず、任意原点合せキー８７が押下げられると、まずス
テップ１０１において、各軸２１，２２゜２３．２４．
２５を、そのカウンタ７８の計数値が増加する方向、す
なわち予め定めた正方向に作動制御する。そして、ステ
ップ１０２において検出器７６からの２相パルス２の有
無を判定し、これが無げれは更にステップ１０１に戻り
このステップ１０１を実行するという処理を繰り返す。

繰り返しの結果、ステップ１０２で２相パルス２が発生
したことを確認すると、ステップ１Ｄ３ｖＣより当該軸
の作動を停止する。続くステップ１０４により、前記第
９図のステップ９４で記憶した各軸の位貴データをデー
タ記憶部７３の所定のアドレスから読み出し、この位置
データを対応する各軸のカウンタ７８に入力し、カウン
タ７８にプリセット信号ＰＳ’Ｓを印加することによっ
てこの位置データを設定する。このステップ１０４が終
了すると、制御装置は例えば全体動作における指令入力
待時点等に戻る。

なお、第９図および第１０図においては、ステップ９１
およびステップ１０１で各軸を予め定めた正方向に移動
させる場合について説明したが、これは負方向であって
もよく特に限定はない。

以上のように構成した実施例のものにつき、以下その動
作について説明する。まず、ロボットの操作に当っては
その初期時点において、その機械的な原点の設定が行な
われる。これは第１図および第２図において説明した通
りである。このような通常の原点合せが実行された後、
ロボットは教示プログラムに従って所定の作業を実行す
る。そして、例えば所定期間の間、ロボットに作業を実
行させ、次に原点合せ作業が必要になった場合、作業対
象のワークの位置等によりそれが困難、あるいは困難と
なる恐れがある場合には次のようにする。すなわち、次
に新たに原点として設定したい位置の近傍へロボットを
動かす。これが、例えば、第４図、第５図、第６図の点
Ａ、Ｂ、Ｏであったとする。次にその点で、任意原点位
置であるとの指令を行う。すなわち、任意原点指令キー
８６を押下げする。そうすると、第９図に示した処理に
基づきロボットは予め定めた正方向へ一最初の２相パル
スＺを見つけるまで動く。２相パルスを見つけたら、そ
の点が新たな原点位置として定筐り、その位置における
カウンタ７８の計数内容をデータ記憶部７５に記憶する
。この位置は第４図。

第５図、第６図によれば、旋回軸２１のモータ回転数が
６、上腕軸２２のモータ回転数が４、前腕軸２３のモー
タ回転数が８１であり、その各々のカウンタ７８の計数
値は３０００，２０００゜４０５００である。これはす
なわち、機械的な原点からの位置を示す。所定期間、例
えば１日の作業が修了し、次の日に再び電源を投入した
際には、手操作等により前記した新たな原点位置近傍に
ロボットを運行し、任意原点合せキー８７を押下げする
。そうすると、第１０図に示した処理に基づき、ロボッ
トは予め定めた正方向へ最初の２相パルス２を見つける
まで動く。２相パルス２を見つけたら、データ記憶部フ
５の予め定めたアドレスに記憶しである位置データ、す
なわち旋回軸２１については３０００．上腕軸２２につ
いては２０００゜前腕軸２３については４０５００が該
当軸のカウンタ７８に設定される。これにより、各軸の
カウンタ７８には機械的原点からの位置と同等のデータ
が設定される。すなわち、機械的原点にロボットを運行
することなく、当該原点に位置合せしたと同等の状態を
実現できる。

任意原点位置合せの際に、すでに決定された任意原点位
置にロボットを運行させるには種々のやり方が採用でき
る。例えば、ロボットの作業終了の位置、姿勢を当該任
意原点近傍とするよう教示プログラムを作成することで
ある。このように、ロボットの作業終了時に任意原点の
近傍の姿勢を取るようにしておけば、次の作業を開始す
る時に再び任意原点近傍に近い位置から任意原点合せが
可能となり能率が良好となる。また、作業等の種類によ
り、作業終了の四ポットの位置、姿勢が任意原点位置か
ら遠くなってしまう場合には、作業終了時に再び任意原
点指令を行ない、新たに任意原点を設定するようにして
もよい。また、任意原点を設定した位置に、所定のマー
ク等を設け、このマークにロボットの所定部分を合致さ
せるようにしてもよい。

また、作業終了後から再起動までの間に、ロボットの姿
勢が変化するような場合には、原点ずれの確認を次に行
うようにしてもよい。原点ずれ確認のやり方としては、
第１１図に示すように、ロボットの先端に取り付けた作
業工具３６、例えば溶接トーチ等を、位置合わせ治具３
７にあけたパイプ状の孔の中に挿入するものである。す
なわち、原点位置合せかずれた場合は、ロボットの動作
位置が狂う。したがって、正常時には接触することなく
、作業工具３６が位置合わせ治具３７＋１？ｌｅｉ入さ
れるのと同じ指令値で、この挿入作業を行うと、作業工
具３６は位置合わせ治具５７に接触する。

作業工具３６と位置合わせ治具３７とは、電気的に接触
を検知可能に構成し、異常時、すなわち接触時には非常
停止し、異常であることの表示を行うようにしてもよい
。そして、異常の際は、手動により、任意原点位置近傍
まで移動し、原点合わせを行うようにする。このような
原点ずれ確認作業は第１０図のステップ１０４０次に予
めプログラムとして設定することができる。また、この
ような治具３７は、任意原点に配置し、その原点合せに
も使用可能である。

更に、実施例においては任意原点設定および任意原点合
せのいずれにおいても、２相パルス検知の為にロボット
を予め定めた正方向に移動することとした。しかしなが
ら、任意原点合せのために前記したようにロボットをそ
の最終作巣位で任意原点設定後に停止しておくようにし
たものについては、任意原点合せの際に２相パルスを逆
方向、すなわち負方向にロボットを移動させるようにし
てもよい。更に、作業終了時のロボットの姿勢にかかわ
らず、２相パルスの検知はその近傍で数回往復させる等
の手段を講じてもよい。

以上、実施例のようにすれば、工業用ロボットの設置等
の初期時点において、機械的な原点［１度設定すれば、
以後は任意に原点を必要に応じ設定することができる。

したがって、工業用ロボットの作業対像となるワーク形
状、その位置、あるいは作業環境等によって、機械的な
原点が阻害され、当該原点にロボットを運行できない場
合等であっても、ロボットを運行可能な位置に原点を設
定できる。したがって、工業用ロボツ）・の設置がこの
ような点で制限されないため、設置に当って自由度が増
加する。

特に、ロボットが比較的小形で、ワークがロボットに比
べて大きい場合、ワークはロボットの動作領域内を犬き
く占め、原点合わせの時のワークとロボットの干渉は問
題であった。しかし、実施例のようにすれば、原点はワ
ークを避けた位置に、ワークごとに、最適に設定するこ
とができる。また、この原点位置を作業終了位置近傍に
設定することにより、電源投入後の起動時の原点合わせ
にかかる時間を大幅に短縮することができる。特に、原
点合わせ時の動作速度は、安全上低速移動とされるので
原点合わせに時間が多くかかつていたが、これが改善さ
れる。

以上、実施例においては、検出器７６からの２相パルス
のタイミングで任意原点の記憶およびカウンタ７８への
この記憶内容の設定を行なう場合について説明したが、
検出器７６としてこのよりな２相パルスを発生しないも
のを使用している場合、あるいは２相パルスを使用しな
い場合には、指令が発せられた時点のカウンタ７８の内
容を記憶あるいは指令が発せられた時点において記憶内
容をカウンタ７８に設定するようにしてもよい。

また、実施例においては、工業用ロボットの可動部とし
て５軸構成の、すなわち５自由度の工業用ロボットを例
に取って説明したが、本発明はその自由度の数に限定は
なく、少なくとも１自由度を有する工業用ロボットであ
ればその技術思想の適用は可能である。

更に又、実施例においては、任意原点を１点として説明
し、これを必要に応じ設定し直す場合を例に取って説明
したが、これは任意原点を複数記憶するようにし、必要
に応じ選択可能としてもよい。これはその分、データ記
憶部７３のアドレスを割り当て、プログラムによりどれ
を選択するかを予め決定しておくようにすればよいこと
であり、一般的なデジタル技術で容易に実現可能である
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、可動
部の可動範囲内の任意の位置を原点と定めることができ
、当該位置において原点合せが可能な工業用ロボットを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は検出器の出力信号を示すタイムチャート、第２
図は原点合せの一例を示す説明図、第３図は本発明の一
実施例を示す工業用ロボットの側面図、第４図、第５図
、第６図は第３図に示した工業用ロボットの各軸に取り
付けた検出器の出力信号を示すタイムチャート、第７図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第８図は第７圀
の一部を詳細に示したブロック図、第９図は任意原点指
令動作処理の一例を示すフローチャート、第１０図は任
意原点合せ指令動作処理の一例を示すフローチャート、
第１１図は原点ずれ確認の一例を説明するための工業用
ロボットの側面図である。２１．２２，２３，２！、２５：可動部を構成する旋回
軸、上腕軸、前腕軸１手首曲げ軸１手首振り軸、中央処
理部：ＯＰＵ、Ｍ：記憶部、ＳＶ：サーボ制御系、ＫＢ
：キーボード装置、７５：位置検出手段、７３：任意原
点位置記憶手段、８６：任意原点指令手段、８７：任意
原点合せ手段＄　１　図＄２図凛　３　図＄４　図第　６図茅６　日悌　７１２１１ ■ 隻−８０８θ

Claims

【特許請求の範囲】１、少なくとも１つの自由度を有する可動部と、この可
動部の予め決定された機械的原点位置に対する移動量を
検出する位置検出手段とを有するものにおいて、前記可
動部が任意の位置に存在する状態において任意原点指令
を指示する任意原点指令手段と、この任意原点指令手段
からの前記任意原点指令により前記位置検出手段の位置
検出値を記憶保持する任意原点位置記憶手段と、任意原
点合せ指令を指示する任意原点合せ指令手段と、この任
意原点合せ指令手段からの前記任意原点合せ指令により
前記可動部が前記任意の位置に存在する状態において前
記任意原点位置記憶手段の記憶内容を前記位置検出手段
に設定する設定操作手段とを具備して成る工業用ロボッ
ト。２、位置検出手段は可動部の単位移動量を検出して単位
信号を発生すると共に、この単位移動量よりも大きい予
め定めた移動量を検出して基準信号を発生し、前記可動
部の予め決定された機械的な原点位置に対する移動量を
前記単位信号に基づいて検出し、任意原点位置記憶手段
は任意原点指令が発せられた位置の近傍位置にせ発、せ
られる前記基準信号を受け、この時点における前記位置
検出手段の位置検出値を記憶保持し、設定操作手段はこ
の記憶時点の前記基準信号が発生された位置における当
該基準信号に基づいて前記任意原点位置記憶手段の内容
を前記位置検出手段に設定することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の工業用ロボット。３、可動部は複数の可動軸の組み合せによって構成し、
位置検出手段は当該各可動軸に対応して設け、任意原点
位置記憶手段は前記各位置検出手段の検出値を記憶する
複数の記憶手段を備え、設定操作手段は前記複数の記憶
手段の各々の記憶内容を対応する位置検出手段に設定す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の工業用ロボット。４６　任意原点指令手段による任意原点指令は、予め設
定された作業プログラムの終了後に行なわれることを特
徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項又は第６項記
載の工業用ロボット。