JPH02167689A - 産業用ロボットの原点合せ要/不要判定装置 - Google Patents
産業用ロボットの原点合せ要/不要判定装置Info
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- JPH02167689A JPH02167689A JP32202088A JP32202088A JPH02167689A JP H02167689 A JPH02167689 A JP H02167689A JP 32202088 A JP32202088 A JP 32202088A JP 32202088 A JP32202088 A JP 32202088A JP H02167689 A JPH02167689 A JP H02167689A
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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】
[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、その動作中に停電を生じた場合にその停電解消後
に原点合せ操作を行なう必要があるか否かの判定を行な
うための装置に関する。
いて、その動作中に停電を生じた場合にその停電解消後
に原点合せ操作を行なう必要があるか否かの判定を行な
うための装置に関する。
〔従来の技術]
一般に、アーク溶接ロボット等の産業用ロボットを制御
する際には、そのアームなどの各回転軸(可動部分)の
回転角を高精度で検出する必要があり、また、電源オフ
後の電源再投入時には、原点合せ操作を行なうことなく
、各回転軸の絶対回転角を検出できるようにすることが
望まれている。
する際には、そのアームなどの各回転軸(可動部分)の
回転角を高精度で検出する必要があり、また、電源オフ
後の電源再投入時には、原点合せ操作を行なうことなく
、各回転軸の絶対回転角を検出できるようにすることが
望まれている。
そこで、従来、第6図に示すような回転角検出装置が提
案されている。この第6図において、工は産業用ロボッ
トのアーム、laはアーム1の回転軸、2は減速機、3
は減速機2を介してアーム1を回転駆動するモータ、4
は減速機2およびモータ3を介しアーム1の回転軸1a
に接続されて所定の回転角(例えば1回転つまり360
°)以内での絶対回転角(0)を検出するレゾルバ、5
はレゾルバ4を励磁するドライバ、6はレゾルバ4から
の検出信号をディジタル信号に変換するレゾルバ/ディ
ジタル(R/D)変換器、7はレゾルバ4からの検出信
号をパルス化してA、B、Z相をもつインクリメンタル
信号に変換するレゾルバ/パルス(R/P)変換器であ
る。ここで、Z相のパルス信号は原点設定用のもの、A
、B相のパルス信号は90°の位相差をもって出力され
るものでこれらのパルス信号の先後関係をみることによ
り回転方向が検出されるようになっている。
案されている。この第6図において、工は産業用ロボッ
トのアーム、laはアーム1の回転軸、2は減速機、3
は減速機2を介してアーム1を回転駆動するモータ、4
は減速機2およびモータ3を介しアーム1の回転軸1a
に接続されて所定の回転角(例えば1回転つまり360
°)以内での絶対回転角(0)を検出するレゾルバ、5
はレゾルバ4を励磁するドライバ、6はレゾルバ4から
の検出信号をディジタル信号に変換するレゾルバ/ディ
ジタル(R/D)変換器、7はレゾルバ4からの検出信
号をパルス化してA、B、Z相をもつインクリメンタル
信号に変換するレゾルバ/パルス(R/P)変換器であ
る。ここで、Z相のパルス信号は原点設定用のもの、A
、B相のパルス信号は90°の位相差をもって出力され
るものでこれらのパルス信号の先後関係をみることによ
り回転方向が検出されるようになっている。
また、8はアップダウンカウンタで、R/P変換器7か
らのA、B相のパルス信号をカウントし、8ビツト25
6分割したモータ3の1回転以内の絶対回転角を下位ビ
ット2°〜27にて出力するとともに、モータ3の1回
転に相当する27のキャリー、ボロー信号をカウントし
、モータ3の絶対回転数として上位ビット28〜215
にて出力するものである。9は電源オフ時にその時点で
のレゾルバ4からの検出信号(1回転以内の絶対回転角
)をアップダウンカウンタ8からの下位ビット2゜〜2
7についてのカウント値として記憶する第1メモリ、1
0は電源オフ時にその時点でのアップダウンカウンタ8
からの上位ビット28〜215についてのカウント値を
記憶する第2メモリ、11は電源再投入時にR/D変換
器6によりディジタル化されたレゾルバ4からの実検出
信号と第1メモリ9に記憶された電源オフ時検出信号と
を比較する比較器、12は補正器で、比較器11からの
比較結果に応じて(詳細は後述する)、第2メモリ10
に記憶された電源オフ時カウント値を実際の絶対回転数
に対応した実カウント値に補正した後、その補正値をア
ップダウンカウンタ8の上位ビット28〜t21sにセ
ットするものである。
らのA、B相のパルス信号をカウントし、8ビツト25
6分割したモータ3の1回転以内の絶対回転角を下位ビ
ット2°〜27にて出力するとともに、モータ3の1回
転に相当する27のキャリー、ボロー信号をカウントし
、モータ3の絶対回転数として上位ビット28〜215
にて出力するものである。9は電源オフ時にその時点で
のレゾルバ4からの検出信号(1回転以内の絶対回転角
)をアップダウンカウンタ8からの下位ビット2゜〜2
7についてのカウント値として記憶する第1メモリ、1
0は電源オフ時にその時点でのアップダウンカウンタ8
からの上位ビット28〜215についてのカウント値を
記憶する第2メモリ、11は電源再投入時にR/D変換
器6によりディジタル化されたレゾルバ4からの実検出
信号と第1メモリ9に記憶された電源オフ時検出信号と
を比較する比較器、12は補正器で、比較器11からの
比較結果に応じて(詳細は後述する)、第2メモリ10
に記憶された電源オフ時カウント値を実際の絶対回転数
に対応した実カウント値に補正した後、その補正値をア
ップダウンカウンタ8の上位ビット28〜t21sにセ
ットするものである。
なお、上述の装置では、電源再投入時に、R/D変換器
6によりディジタル化されたレゾルバ4からの実検出信
号は、アップダウンカウンタ8からの下位ビット2°〜
27にセットされるようになっている。また、第1メモ
リ9および第2メモリ10は、不揮発性メモリやバッテ
リバックアップされたRAMなどで構成される。
6によりディジタル化されたレゾルバ4からの実検出信
号は、アップダウンカウンタ8からの下位ビット2°〜
27にセットされるようになっている。また、第1メモ
リ9および第2メモリ10は、不揮発性メモリやバッテ
リバックアップされたRAMなどで構成される。
上述の構成により、通常の回転角検出時には、まず、原
点合せを行なった後、ドライバ5からの励磁相(sin
ωt、cosωt)を受けたレゾルバ4から検出用si
n (ωt+θ)が出力され、この検出用からモータ3
の1回転以内の絶対回転角θが得られ、その検出信号が
R/P変換器7によりパルス化される。そして、パルス
信号(A、B4′[l)をアップダウンカウンタ8によ
りカウントすることで、下位ビット2r′〜27から1
回転以内の絶対回転角が出力されるとともに、上位ビッ
ト2s〜215からモータ3の絶対回転数が出力され、
1回転以内の絶対回転角と、(絶対回転数)x360’
との和として、モータ3の絶対回転角が検出される。
点合せを行なった後、ドライバ5からの励磁相(sin
ωt、cosωt)を受けたレゾルバ4から検出用si
n (ωt+θ)が出力され、この検出用からモータ3
の1回転以内の絶対回転角θが得られ、その検出信号が
R/P変換器7によりパルス化される。そして、パルス
信号(A、B4′[l)をアップダウンカウンタ8によ
りカウントすることで、下位ビット2r′〜27から1
回転以内の絶対回転角が出力されるとともに、上位ビッ
ト2s〜215からモータ3の絶対回転数が出力され、
1回転以内の絶対回転角と、(絶対回転数)x360’
との和として、モータ3の絶対回転角が検出される。
このように−旦原点合せを行ない回転角を検出している
状態で、装置の電源をオフとする場合には、その時点で
のレゾルバ4からの検出信号が、アップダウンカウンタ
8からの下位ビット2°〜27についてのカウント値と
して第1メモリ9に記憶されるとともに、同時点でのア
ップダウンカウンタ8からの上位ビット2B〜215が
、第2メモリ10に記憶される。このとき、電源をオフ
とすることで、アップダウンカウンタ8内のカウント値
はリセットされるが、メモリ9,10内の記憶内容は揮
発しない。
状態で、装置の電源をオフとする場合には、その時点で
のレゾルバ4からの検出信号が、アップダウンカウンタ
8からの下位ビット2°〜27についてのカウント値と
して第1メモリ9に記憶されるとともに、同時点でのア
ップダウンカウンタ8からの上位ビット2B〜215が
、第2メモリ10に記憶される。このとき、電源をオフ
とすることで、アップダウンカウンタ8内のカウント値
はリセットされるが、メモリ9,10内の記憶内容は揮
発しない。
また、電源オフに伴い、モータ3は、ブレーキ(図示せ
ず)により制動をかけられ、再び電源オンとなるまでに
、万一アーム1が外力(重力モーメント等)を受けても
±180°180°しないようにする。このように、電
源オフ時と電源再投入時とでモータ3の回転角の差が±
180°180°れば、次のようにしてモータ3の絶対
回転角を補正して検出することができ、原点合せ操作を
不要化することができる。
ず)により制動をかけられ、再び電源オンとなるまでに
、万一アーム1が外力(重力モーメント等)を受けても
±180°180°しないようにする。このように、電
源オフ時と電源再投入時とでモータ3の回転角の差が±
180°180°れば、次のようにしてモータ3の絶対
回転角を補正して検出することができ、原点合せ操作を
不要化することができる。
つまり、電源オフ後、再び電源を投入した場合には、ま
ず、レゾルバ4からの検出信号が、R/D変換器6によ
りディジタル化され、電源再投入時における1回転以内
の絶対回転角としてアップダウンカウンタ8の下位ビッ
ト2°〜27に改めてセット入力されるとともに比較器
11にも入力される。比較器11においては、レゾルバ
4からの実検出信号と、第1メモリ9から入力される電
源オフ時の検出信号とが比較され、その差に応じて補正
器12へ補正指令が出力される。ここで、比較器11に
おける比較結果[(レゾルバ4からの実検出信号)−(
第1メモリ9からの電源オフ時の検出信号)]が、−1
80”〜+180°のとき補正指令を出力せず、−36
06〜−1800のとき第2メモリ10からの電源オフ
時のカウント値(上位ビット21′〜21s)ニ1タケ
加算スル一方、180’ 〜360゜のとき上記カウン
ト値から1だけ減算するように補正器12へ補正指令を
出力する。
ず、レゾルバ4からの検出信号が、R/D変換器6によ
りディジタル化され、電源再投入時における1回転以内
の絶対回転角としてアップダウンカウンタ8の下位ビッ
ト2°〜27に改めてセット入力されるとともに比較器
11にも入力される。比較器11においては、レゾルバ
4からの実検出信号と、第1メモリ9から入力される電
源オフ時の検出信号とが比較され、その差に応じて補正
器12へ補正指令が出力される。ここで、比較器11に
おける比較結果[(レゾルバ4からの実検出信号)−(
第1メモリ9からの電源オフ時の検出信号)]が、−1
80”〜+180°のとき補正指令を出力せず、−36
06〜−1800のとき第2メモリ10からの電源オフ
時のカウント値(上位ビット21′〜21s)ニ1タケ
加算スル一方、180’ 〜360゜のとき上記カウン
ト値から1だけ減算するように補正器12へ補正指令を
出力する。
これにより、電源オフ期間中にモータ3が外力を受けて
回転しレゾルバ4のゼロ検出点をクロスしたとしても、
電源再投入時にモータ3の回転数をミスカウントするこ
とはなく、比較器11および補正器12により、第2メ
モリ10に記憶された電源オフ時のカウント値が、電源
オフ期間中の回転を含む実際の絶対回転数に対応した実
カウント値に補正されてから、アップダウンカウンタ8
の上位ビット2s〜215にセットされる。
回転しレゾルバ4のゼロ検出点をクロスしたとしても、
電源再投入時にモータ3の回転数をミスカウントするこ
とはなく、比較器11および補正器12により、第2メ
モリ10に記憶された電源オフ時のカウント値が、電源
オフ期間中の回転を含む実際の絶対回転数に対応した実
カウント値に補正されてから、アップダウンカウンタ8
の上位ビット2s〜215にセットされる。
従って、電源オフ期間中にモータ3が回動していても、
電源再投入時には、モータ3の絶対回転角が、レゾルバ
4からの1回転以内の絶対回転角と、(補正して得られ
た実カウント値)x360” との和であるアップダウ
ンカウンタ8からの出力として正確に検出され、電源オ
フ中のモータ3の回転角が±180°を超えない限り、
電源再投入時における原点合せ作業が不要になる。
電源再投入時には、モータ3の絶対回転角が、レゾルバ
4からの1回転以内の絶対回転角と、(補正して得られ
た実カウント値)x360” との和であるアップダウ
ンカウンタ8からの出力として正確に検出され、電源オ
フ中のモータ3の回転角が±180°を超えない限り、
電源再投入時における原点合せ作業が不要になる。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、産業用ロボットの動作停止中に電源をオフす
れば、通常、モータ3のブレーキの制動力により産業用
ロボットの姿勢は十分に保持されるので、電源オフ期間
中のモータ3の回転角は、ブレーキのガタ分の誤差程度
しかなく、±18o。
れば、通常、モータ3のブレーキの制動力により産業用
ロボットの姿勢は十分に保持されるので、電源オフ期間
中のモータ3の回転角は、ブレーキのガタ分の誤差程度
しかなく、±18o。
を超えるようなことはない。従って、上述した従来の回
転角検出装置により、原点合せ操作を行なうことなく、
モータ3の絶対回転角が検出される。
転角検出装置により、原点合せ操作を行なうことなく、
モータ3の絶対回転角が検出される。
また、モータ3がある速度以下で動作していれば、−次
側の電源が突然オフ状態(停電状態)になっても、産業
用ロボットがその停電状態を検出してから、自らの動き
を±180°以内で止め、その時の位置データに関する
情報をメモリ9,1oに保管することはできる。しかし
、ある速度を超えると、停電により、産業用ロボットを
制御するCPUが作動不可能になるまでの時間内に、ロ
ボットを停止させることが困難になってくる。
側の電源が突然オフ状態(停電状態)になっても、産業
用ロボットがその停電状態を検出してから、自らの動き
を±180°以内で止め、その時の位置データに関する
情報をメモリ9,1oに保管することはできる。しかし
、ある速度を超えると、停電により、産業用ロボットを
制御するCPUが作動不可能になるまでの時間内に、ロ
ボットを停止させることが困難になってくる。
そこで、停電のようにロボットの動作中に一次側電源が
切れた場合は、当初より原点合せ不要化の可能なケース
ではないとして、停電解消後には必ず原点合せ操作を行
なうようにすることも考えられる。しかし、実際のロボ
ットの動作中にはある程度低速でロボットが原点合せ不
要の範囲内で停止する場合が多く、停電した場合にすべ
て停電解消後に原点合せ操作を行なっていては、原点合
せ不要化の可能な割合を低下させるだけで、前述した回
転角検出装置による原点合せ不要化の効果を十分に得ら
れなくなる。
切れた場合は、当初より原点合せ不要化の可能なケース
ではないとして、停電解消後には必ず原点合せ操作を行
なうようにすることも考えられる。しかし、実際のロボ
ットの動作中にはある程度低速でロボットが原点合せ不
要の範囲内で停止する場合が多く、停電した場合にすべ
て停電解消後に原点合せ操作を行なっていては、原点合
せ不要化の可能な割合を低下させるだけで、前述した回
転角検出装置による原点合せ不要化の効果を十分に得ら
れなくなる。
本発明は、このような課題の解決をはかろうとするもの
で、ロボットの動作中に停電を生じた場合にその停電解
消後に原点合せ操作を行なう必要があるか否かの判定を
行なえるようにして、原点合せ不要化技術の適用可能範
囲を拡大した産業用ロボットの原点合せ要/不要判定装
置を提供することを目的とする。
で、ロボットの動作中に停電を生じた場合にその停電解
消後に原点合せ操作を行なう必要があるか否かの判定を
行なえるようにして、原点合せ不要化技術の適用可能範
囲を拡大した産業用ロボットの原点合せ要/不要判定装
置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
原点合せ要/不要判定装置は、産業用ロボットへ電力を
供給する電源系の停電を検出する停電検出手段と、前記
産業用ロボットの同一可動部分の位置データを検出する
位置データ検出手段と、前記停電検出手段により停電を
検出した後に前記位置データ検出手段により検出される
前記同一可動部分についての少なくとも2つの位置デー
タを所定時間間隔をあけて記憶する位置データ記憶手段
と、前記産業用ロボットの原点合せ操作を判定手段とを
そなえ、この判定手段が、前記位置データ記憶手段の少
なくとも2つの位置データを比較して求めた差と、前記
可動部分が位置データ記憶後に原点合せ操作不要な限界
位置で停止しうる場合についての前記差に対応する許容
値とを比較し、前記差が前記許容値を超えている場合に
は停電解消後の原点合せ操作が必要であると判定する一
方、前記差が前記許容値以内である場合には停電解消後
の原点合せ操作が不要であると判定することを特徴とし
ている。
原点合せ要/不要判定装置は、産業用ロボットへ電力を
供給する電源系の停電を検出する停電検出手段と、前記
産業用ロボットの同一可動部分の位置データを検出する
位置データ検出手段と、前記停電検出手段により停電を
検出した後に前記位置データ検出手段により検出される
前記同一可動部分についての少なくとも2つの位置デー
タを所定時間間隔をあけて記憶する位置データ記憶手段
と、前記産業用ロボットの原点合せ操作を判定手段とを
そなえ、この判定手段が、前記位置データ記憶手段の少
なくとも2つの位置データを比較して求めた差と、前記
可動部分が位置データ記憶後に原点合せ操作不要な限界
位置で停止しうる場合についての前記差に対応する許容
値とを比較し、前記差が前記許容値を超えている場合に
は停電解消後の原点合せ操作が必要であると判定する一
方、前記差が前記許容値以内である場合には停電解消後
の原点合せ操作が不要であると判定することを特徴とし
ている。
[作 用コ
上述した本発明の産業用ロボットの原点合せ要/不要判
定装置では、ロボットの動作中に停電を生じると、これ
が停電検出手段により検出され、その検出後、ロボット
の所定の同一可動部分について、位置データ検出手段に
より、少なくとも2つの位置データが所定時間間隔をあ
けて検出され、その位置データが位置データ記憶手段に
より記憶される。そして1判定手段において、前記位置
データ記憶手段の少なくとも2つの位置データの差(可
動部分の速度に比例)が求められ、この差が、許容値(
予め定められたもので、可動部分が位置データ記憶後に
原点合せ操作不要な限界位置で停止しうる場合の、前記
差を求めた時点における可動部分の速度に比例)と比較
される。従って1判定手段は、前記差が許容値を超えて
いる場合には、可動部分の速度が速く可動部分が位置デ
ータ記憶後に原点合せ操作不要な範囲内で停止せず、停
電解消後の原点合せ操作が必要であると判定する。
定装置では、ロボットの動作中に停電を生じると、これ
が停電検出手段により検出され、その検出後、ロボット
の所定の同一可動部分について、位置データ検出手段に
より、少なくとも2つの位置データが所定時間間隔をあ
けて検出され、その位置データが位置データ記憶手段に
より記憶される。そして1判定手段において、前記位置
データ記憶手段の少なくとも2つの位置データの差(可
動部分の速度に比例)が求められ、この差が、許容値(
予め定められたもので、可動部分が位置データ記憶後に
原点合せ操作不要な限界位置で停止しうる場合の、前記
差を求めた時点における可動部分の速度に比例)と比較
される。従って1判定手段は、前記差が許容値を超えて
いる場合には、可動部分の速度が速く可動部分が位置デ
ータ記憶後に原点合せ操作不要な範囲内で停止せず、停
電解消後の原点合せ操作が必要であると判定する。
一方、前記差が許容値以内である場合には、可動部分の
速度が遅く可動部分が位置データ記憶後に原点合せ操作
不要な範囲内で停止し、停電解消後の原点合せ操作が不
要であると判定する。
速度が遅く可動部分が位置データ記憶後に原点合せ操作
不要な範囲内で停止し、停電解消後の原点合せ操作が不
要であると判定する。
[発明の実施例]
以下、図面により本発明の一実施例としての産業用ロボ
ットの原点合せ要/不要判定装置を説明すると、第1図
はそのブロック図、第2図はその停電検出回路を示す回
路図である0本実施例では、本発明の装置を第6図に示
したものと同様の回転検出装置に適用した場合について
説明する。なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一
部分を示しているので、その説明は省略する。
ットの原点合せ要/不要判定装置を説明すると、第1図
はそのブロック図、第2図はその停電検出回路を示す回
路図である0本実施例では、本発明の装置を第6図に示
したものと同様の回転検出装置に適用した場合について
説明する。なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一
部分を示しているので、その説明は省略する。
第1図において、工3は産業用ロボット(モータ3等)
へ電力を供給する交流電源、14は電源13系統の停電
を検出する停電検出回路(停電検出手段)で、その構成
の詳細は第2図により後述する。また、15a、15b
はそれぞれアップダウンカウンタ(位置データ検出手段
)8からのカウント値(モータ3の回転位置データ)を
記憶・保管する不揮発性のメモリ(位置データ記憶手段
)であり、各メモリ15a、15bは、停電検出回路1
4からの記憶指令(停電検出信号)を受けると、モータ
3の回転角に関する所定時間間隔をあけた2つカウント
値を、産業用ロボットの同一可動部分についての2つの
位置データとして記憶するものである。なお、メモリ1
5a、15bへのカラさらに、16は産業用ロボットの
原点合せ操作を停電解消後に行なう必要があるか否かを
メモリ15a、15bに記憶されたデータ(アップダウ
ンカウンタ8の検出結果)に基づいて判定する判定器(
判定手段)であり、この判定器16は、メモリ15a、
15bからの2つのカウント値を比較して求めた差を求
め、この差と予め設定された許容値とを比較し、差が許
容値を超えている場合には停電解消後の原点合せ操作が
必要であると判定する一方、差が許容値以内である場合
には停電解消後の原点合せ操作が不要であると判定する
ものである。
へ電力を供給する交流電源、14は電源13系統の停電
を検出する停電検出回路(停電検出手段)で、その構成
の詳細は第2図により後述する。また、15a、15b
はそれぞれアップダウンカウンタ(位置データ検出手段
)8からのカウント値(モータ3の回転位置データ)を
記憶・保管する不揮発性のメモリ(位置データ記憶手段
)であり、各メモリ15a、15bは、停電検出回路1
4からの記憶指令(停電検出信号)を受けると、モータ
3の回転角に関する所定時間間隔をあけた2つカウント
値を、産業用ロボットの同一可動部分についての2つの
位置データとして記憶するものである。なお、メモリ1
5a、15bへのカラさらに、16は産業用ロボットの
原点合せ操作を停電解消後に行なう必要があるか否かを
メモリ15a、15bに記憶されたデータ(アップダウ
ンカウンタ8の検出結果)に基づいて判定する判定器(
判定手段)であり、この判定器16は、メモリ15a、
15bからの2つのカウント値を比較して求めた差を求
め、この差と予め設定された許容値とを比較し、差が許
容値を超えている場合には停電解消後の原点合せ操作が
必要であると判定する一方、差が許容値以内である場合
には停電解消後の原点合せ操作が不要であると判定する
ものである。
ここで、上記許容値は、予め実測、演算等により求めら
れて設定されている次のような値である。
れて設定されている次のような値である。
即ち、モータ3が、位置データ検出後つまりカウント値
をメモリ15a、15bに保管した後に。
をメモリ15a、15bに保管した後に。
原点合せ操作不要な限界位置で停止した場合における、
各メモリ15a、15bに保管された位置データ(カウ
ント値)の差である。つまり、この許容値は、モータ3
が原点合せ操作不要な限界位置で停止しうるモータ3の
回転速度に比例している。
各メモリ15a、15bに保管された位置データ(カウ
ント値)の差である。つまり、この許容値は、モータ3
が原点合せ操作不要な限界位置で停止しうるモータ3の
回転速度に比例している。
一方、停電検出回路14は、第2図に示すように、整流
化回路17.平滑化回路18.DC−DCコンバータ1
9.定電圧回路20.判定回路21および伝達回路22
等から構成されている。
化回路17.平滑化回路18.DC−DCコンバータ1
9.定電圧回路20.判定回路21および伝達回路22
等から構成されている。
つまり、停電を検出すべき交流電源13からの電圧を、
整流化回路17により整流するとともに、平滑化回路1
8により平滑化した後、そのレベルを判定回路21にお
いて監視している。判定回路21には、DC−DCコン
バータ19間の電圧をツェナダイオード等の定電圧回路
20に入力しその出力として得られる電圧が、基準電圧
として設定されており、監視している電圧レベルが、基
準電圧よりも低くなった場合に、停電が発生したとして
、伝達回路22からCPU(メモリ15a。
整流化回路17により整流するとともに、平滑化回路1
8により平滑化した後、そのレベルを判定回路21にお
いて監視している。判定回路21には、DC−DCコン
バータ19間の電圧をツェナダイオード等の定電圧回路
20に入力しその出力として得られる電圧が、基準電圧
として設定されており、監視している電圧レベルが、基
準電圧よりも低くなった場合に、停電が発生したとして
、伝達回路22からCPU(メモリ15a。
15bを含む)へ停電検出信号(iil!憶指令)が出
力される。なお、停電発生からその停電を検出するまで
の時間(第3図のt□参照)は、停電検出回路14中の
コンデンサC1抵抗Rユ〜R3の値により調整される。
力される。なお、停電発生からその停電を検出するまで
の時間(第3図のt□参照)は、停電検出回路14中の
コンデンサC1抵抗Rユ〜R3の値により調整される。
さて、上述のごとく構成された本実施例装置の動作を説
明する前に、産業用ロボットの動作中に交流電源13が
突然停電した場合のロボットの動きを速度変化により示
すと、第3図に示すようになる。まず、停電検出信号工
4が、停電発生後、停電を検出するまでに時間11(例
えば10m5ec程度)かかるが、停電を検出すると、
これと同時にサーボ的に停止指令がサーボドライバに入
力され(ポイントP工)、ロボットは速度を徐々に落し
ていき、続いて、ブレーキが作動する(ポイントP2;
例えば停電発生から50m5ec経過後)。その後、サ
ーボドライバの電源電圧が低下して停止能力がなくなり
(ポイントP、)、これ以降は、モータブレーキのみの
作用を受け、ロボットは最終的に停止する(ポイントP
4)。なお、停電検出後、ロボットが停止するまでの時
間t2は、200m5ec程度である。
明する前に、産業用ロボットの動作中に交流電源13が
突然停電した場合のロボットの動きを速度変化により示
すと、第3図に示すようになる。まず、停電検出信号工
4が、停電発生後、停電を検出するまでに時間11(例
えば10m5ec程度)かかるが、停電を検出すると、
これと同時にサーボ的に停止指令がサーボドライバに入
力され(ポイントP工)、ロボットは速度を徐々に落し
ていき、続いて、ブレーキが作動する(ポイントP2;
例えば停電発生から50m5ec経過後)。その後、サ
ーボドライバの電源電圧が低下して停止能力がなくなり
(ポイントP、)、これ以降は、モータブレーキのみの
作用を受け、ロボットは最終的に停止する(ポイントP
4)。なお、停電検出後、ロボットが停止するまでの時
間t2は、200m5ec程度である。
第3図をより簡素化して示すと、第4図に示すようにな
る。ここで、停電検出回路L4による停電検出から時間
t、経過後に、所定時間間隔Δtをあけてモータ3の位
置データ(アップダウンカウンタ8のカウント値)を2
つそれぞれメモリ15a、15bに保管するとし、この
時間間隔Δtが短時間であれば、第4図に示すように、
停電検出後の時間t3とt、+Δtにおけるロボット(
モータ3)の速度V工、v2は、V工まv2であり、ま
た、各メモリ15a、15bに保管された位置データ(
カウント値)の差は、時間間隔Δtで除算すれば速度に
なるので、モータ3の所定時間間隔における回転速度に
比例する。
る。ここで、停電検出回路L4による停電検出から時間
t、経過後に、所定時間間隔Δtをあけてモータ3の位
置データ(アップダウンカウンタ8のカウント値)を2
つそれぞれメモリ15a、15bに保管するとし、この
時間間隔Δtが短時間であれば、第4図に示すように、
停電検出後の時間t3とt、+Δtにおけるロボット(
モータ3)の速度V工、v2は、V工まv2であり、ま
た、各メモリ15a、15bに保管された位置データ(
カウント値)の差は、時間間隔Δtで除算すれば速度に
なるので、モータ3の所定時間間隔における回転速度に
比例する。
また、第4図に速度変化にて示したロボットの動きを位
置として示すと、第5図に示すように、その位置の変化
は2次曲線状になる。停電検出後、ロボットが停止する
までの惰走距離ΔX工は、停電検出時の速度の2乗にほ
ぼ比例し、停止するまでの時間t2は、停電検出時の速
度にほぼ比例する。同様に、メモリ15a、15bに位
置データを記憶・保管し始める停電検出後の時間t3か
らロボットが停止するまでの惰走距離Δx2は、その記
憶時の速度の2乗にほぼ比例する。
置として示すと、第5図に示すように、その位置の変化
は2次曲線状になる。停電検出後、ロボットが停止する
までの惰走距離ΔX工は、停電検出時の速度の2乗にほ
ぼ比例し、停止するまでの時間t2は、停電検出時の速
度にほぼ比例する。同様に、メモリ15a、15bに位
置データを記憶・保管し始める停電検出後の時間t3か
らロボットが停止するまでの惰走距離Δx2は、その記
憶時の速度の2乗にほぼ比例する。
ここで、判定器16に予め設定される許容値について具
体的な数値例を示す。今、仮りにロボットのモータ3の
最高回転数Nll1axを50回/秒とし、t 2==
200fiIsec(=0.2秒L t、=O,Δt
=20msec(=0.02秒)とし、Δtによる速
度低下を無視できるものとするととともに、最高回転数
Nmaxの状態で停電を検知したとすると、各メモリ1
5a。
体的な数値例を示す。今、仮りにロボットのモータ3の
最高回転数Nll1axを50回/秒とし、t 2==
200fiIsec(=0.2秒L t、=O,Δt
=20msec(=0.02秒)とし、Δtによる速
度低下を無視できるものとするととともに、最高回転数
Nmaxの状態で停電を検知したとすると、各メモリ1
5a。
15bに保管されるモータ3の回転角(位置データ)の
差は、 NmaxXΔt =50X0.02= 1回転になる。
差は、 NmaxXΔt =50X0.02= 1回転になる。
また、停電検出から停止するまでのモータ3の回転数は
。
。
(1/2)XNmaxX t、=(1/2)X50X0
.2= 5回転である。第1図に示す回転角検出装置で
は、第6図により説明したものと同様に、電源オフ中や
停電中のモータ3の回転角が±180°(1/2回転)
を超えない限り、電源再投入時における原点合せ作業は
不要になるが、上述のように停電中にモータ3が5回転
し1/2回転を超えると、停電解消後には原点合せ操作
を行なわなければならなくなる。従って、各メモリ15
a、15bに保管されるモータ3の回転角(位置データ
)の差が工回転である場合には、停電解消後に原点合せ
操作を行なう必要があることになる。逆に、停電検出か
ら停止するまでのモータ3の回転数が1/2回転となる
停電検出時のモータの回転速度Vを求めると。
.2= 5回転である。第1図に示す回転角検出装置で
は、第6図により説明したものと同様に、電源オフ中や
停電中のモータ3の回転角が±180°(1/2回転)
を超えない限り、電源再投入時における原点合せ作業は
不要になるが、上述のように停電中にモータ3が5回転
し1/2回転を超えると、停電解消後には原点合せ操作
を行なわなければならなくなる。従って、各メモリ15
a、15bに保管されるモータ3の回転角(位置データ
)の差が工回転である場合には、停電解消後に原点合せ
操作を行なう必要があることになる。逆に、停電検出か
ら停止するまでのモータ3の回転数が1/2回転となる
停電検出時のモータの回転速度Vを求めると。
(1/2) X v X ((v/Nmax) X t
2)= 1 / 2v X((v150)Xo、2)
= 1、°、 V二15.8回転/秒 となる。従って、ここで示した数値例では、メモリ15
a、15bに位置データを保管した時点でのモータ3の
回転速度が15.8回転/秒以下であれば、停電解消後
に原点合せ不要の範囲内にモータ3は停止する。このと
きの各メモリ15a、15bの位置データの差は、 15.8 X O,02:0.32回転以下であれば、
停電解消後に原点合せ不要の範囲内にモータ3は停止す
ることになる。つまり、ここで示した数値例では、判定
器16に予め設定すべき許容値は、0.32回転対応す
るカウント値となる。
2)= 1 / 2v X((v150)Xo、2)
= 1、°、 V二15.8回転/秒 となる。従って、ここで示した数値例では、メモリ15
a、15bに位置データを保管した時点でのモータ3の
回転速度が15.8回転/秒以下であれば、停電解消後
に原点合せ不要の範囲内にモータ3は停止する。このと
きの各メモリ15a、15bの位置データの差は、 15.8 X O,02:0.32回転以下であれば、
停電解消後に原点合せ不要の範囲内にモータ3は停止す
ることになる。つまり、ここで示した数値例では、判定
器16に予め設定すべき許容値は、0.32回転対応す
るカウント値となる。
なお、ここで示した数値例では、t、= Qとしている
が、実際には、このt3を大きくできれば、許容でき速
度も大きくでき判定上有利である。また、停電検出後か
ら停止するまでの時間t2は。
が、実際には、このt3を大きくできれば、許容でき速
度も大きくでき判定上有利である。また、停電検出後か
ら停止するまでの時間t2は。
負荷イナーシャやモータ能力によって異なるので、ロボ
ットの各軸ごとに決めることが望ましい。
ットの各軸ごとに決めることが望ましい。
上述の具体的な数値例で示したようにして、判定器上6
には、予め適当な許容値が設定されており、停電検出回
路上4により交流電源13における停電が検出されると
、その時点から適当な時間(t、)経過後に、各メモリ
15a、15bに、アップダウンカウンタ8により検出
される時間間隔Δtをあけた2つの位置データ(モータ
3の回転角;カウント値)がそれぞれ記憶・保管される
。
には、予め適当な許容値が設定されており、停電検出回
路上4により交流電源13における停電が検出されると
、その時点から適当な時間(t、)経過後に、各メモリ
15a、15bに、アップダウンカウンタ8により検出
される時間間隔Δtをあけた2つの位置データ(モータ
3の回転角;カウント値)がそれぞれ記憶・保管される
。
そして、停電解消時に、判定器16において、メモリ1
5a、15bに保管された2つの位置データの差が求め
られ、この差が、前述のごとく予め設定された許容値と
比較され、原点合せ操作の要/不要が判定される。
5a、15bに保管された2つの位置データの差が求め
られ、この差が、前述のごとく予め設定された許容値と
比較され、原点合せ操作の要/不要が判定される。
つまり、本実施例では、判定器16は、位置データの差
が許容値を超えている場合には、位置データ保管時のモ
ータ3の回転速度が速くモータ3が原点合せ操作不要な
範囲内(±180°以内)で停止せず、停電解消後の原
点合せ操作が必要であると判定する。
が許容値を超えている場合には、位置データ保管時のモ
ータ3の回転速度が速くモータ3が原点合せ操作不要な
範囲内(±180°以内)で停止せず、停電解消後の原
点合せ操作が必要であると判定する。
一方、位置データの差が許容値以内である場合には、位
置データ保管時のモータ3の回転速度が遅くモータ3が
原点合せ操作不要な範囲内(±180°以内)で停止す
るので、第6図により前述したようにメモリ9,10.
比較@11および補正器12の機能によりモータ3の絶
対回転角が検出される。従って、判定器16は、停電解
消後の原点合せ操作が不要であると判定する。
置データ保管時のモータ3の回転速度が遅くモータ3が
原点合せ操作不要な範囲内(±180°以内)で停止す
るので、第6図により前述したようにメモリ9,10.
比較@11および補正器12の機能によりモータ3の絶
対回転角が検出される。従って、判定器16は、停電解
消後の原点合せ操作が不要であると判定する。
このように1本実施例の装置によれば、ロボットの動作
中に停電を生じた場合にその停電解消後に原点合せ操作
を行なう必要があるか否かの判定が、簡素な構成で、ま
た場合によってはハードウェアを追加することなくソフ
トウェア的な処置のみによって行なわれるので、原点合
せ不要化技術の適用可能範囲が大きく拡大されるととも
に、第1.6図に示すような回転角検出装置の信頼性を
高めることができる。
中に停電を生じた場合にその停電解消後に原点合せ操作
を行なう必要があるか否かの判定が、簡素な構成で、ま
た場合によってはハードウェアを追加することなくソフ
トウェア的な処置のみによって行なわれるので、原点合
せ不要化技術の適用可能範囲が大きく拡大されるととも
に、第1.6図に示すような回転角検出装置の信頼性を
高めることができる。
なお、上記実施例では、ロボットのモータ3の1軸につ
いてのみ、原点合せ要/不要の判定を行なっているが、
実際の多軸ロボットでは、上述のような原点合せ要/不
要の判定を各軸ごとに行ない、■軸でも許容値を超える
場合に原点合せ要と判定する。また、上記実施例中の判
定器16は、ロボット制御用のCPU内に組み入れて構
成してもよい。
いてのみ、原点合せ要/不要の判定を行なっているが、
実際の多軸ロボットでは、上述のような原点合せ要/不
要の判定を各軸ごとに行ない、■軸でも許容値を超える
場合に原点合せ要と判定する。また、上記実施例中の判
定器16は、ロボット制御用のCPU内に組み入れて構
成してもよい。
また、上記実施例では、位置データを2つ検出してメモ
リ15a、15bに記憶・保管する場合について説明し
ているが、メモリを追加して3つ以上の位置データを検
出・記憶し、各位置データの差を許容値と比較して、原
点合せ要/不要の判定を行なってもよいし、判定を2次
式で計算するようにしてもよく、この場合、判定の信頼
性をより高めることができる。
リ15a、15bに記憶・保管する場合について説明し
ているが、メモリを追加して3つ以上の位置データを検
出・記憶し、各位置データの差を許容値と比較して、原
点合せ要/不要の判定を行なってもよいし、判定を2次
式で計算するようにしてもよく、この場合、判定の信頼
性をより高めることができる。
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明の産業用ロボットの原点合
せ要/不要判定装置によれば、停電検出手段2位置デー
タ検出手段9位置データ記憶手段および判定手段により
、ロボットの動作中に停電を生じた場合にその停電解消
後に原点合せ操作を行なう必要があるか否かの判定を行
なえるように構成したので、N素な構成により、原点合
せ不要化技術の適用可能範囲が大きく拡大されるととも
に、原点合せ不要化技術の信頼性を高めることができる
効果がある。
せ要/不要判定装置によれば、停電検出手段2位置デー
タ検出手段9位置データ記憶手段および判定手段により
、ロボットの動作中に停電を生じた場合にその停電解消
後に原点合せ操作を行なう必要があるか否かの判定を行
なえるように構成したので、N素な構成により、原点合
せ不要化技術の適用可能範囲が大きく拡大されるととも
に、原点合せ不要化技術の信頼性を高めることができる
効果がある。
第1〜5図は本発明の一実施例としての産業用ロボット
の原点合せ要/不要判定装置を示すもので、第1図はそ
のブロック図、第2図はその停電検出回路を示す回路図
、第3〜5図はいずれもその動作を説明するためのグラ
フであり、第6図は従来の産業用ロボットの回転角検出
装置を示すブロック図である。 図において、1−アーム、la−・−回転軸、2・・−
減速機、3・・−・モータ、4−レゾルバ、5・・−ド
ライバ、6・−レゾルバ/ディジタル(R/D)変換器
、7・・・レゾルバ/パルス(R/P)変換器、8−・
・アップダウンカウンタ(位置データ検出手段)、9−
第1メモリ、10−第2メモリ、11−・・比較器、1
2−・−補正器、13−電源、14−・−停電検出回路
(停電検出手段)、15a、15b・・・メモリ(位置
データ記憶手段)、16−・・判定器(判定手段)、1
7・・−整流化回路、18・−平滑化回路、19・−D
C−DCコンバータ、20・・一定電圧回路、2ニ一判
定回路、22−伝達回路。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所
の原点合せ要/不要判定装置を示すもので、第1図はそ
のブロック図、第2図はその停電検出回路を示す回路図
、第3〜5図はいずれもその動作を説明するためのグラ
フであり、第6図は従来の産業用ロボットの回転角検出
装置を示すブロック図である。 図において、1−アーム、la−・−回転軸、2・・−
減速機、3・・−・モータ、4−レゾルバ、5・・−ド
ライバ、6・−レゾルバ/ディジタル(R/D)変換器
、7・・・レゾルバ/パルス(R/P)変換器、8−・
・アップダウンカウンタ(位置データ検出手段)、9−
第1メモリ、10−第2メモリ、11−・・比較器、1
2−・−補正器、13−電源、14−・−停電検出回路
(停電検出手段)、15a、15b・・・メモリ(位置
データ記憶手段)、16−・・判定器(判定手段)、1
7・・−整流化回路、18・−平滑化回路、19・−D
C−DCコンバータ、20・・一定電圧回路、2ニ一判
定回路、22−伝達回路。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所
Claims (1)
- 産業用ロボットへ電力を供給する電源系の停電を検出
する停電検出手段と、前記産業用ロボットの同一可動部
分の位置データを検出する位置データ検出手段と、前記
停電検出手段により停電を検出した後に前記位置データ
検出手段により検出される前記産業用ロボットの同一可
動部分についての少なくとも2つの位置データを所定時
間間隔をあけて記憶する位置データ記憶手段と、前記産
業用ロボットの原点合せ操作を停電解消後に行なう必要
があるか否かを前記位置データ記憶手段の記憶データに
基づいて判定する判定手段とがそなえられ、前記判定手
段が、前記位置データ記憶手段に記憶された少なくとも
2つの位置データを比較してその差を求め、求められた
前記差と、前記可動部分が位置データ記憶後に原点合せ
操作不要な限界位置で停止しうる場合についての前記差
に対応する許容値とを比較し、前記差が前記許容値を超
えている場合には停電解消後の原点合せ操作が必要であ
ると判定する一方、前記差が前記許容値以内である場合
には停電解消後の原点合せ操作が不要であると判定する
ことを特徴とする産業用ロボットの原点合せ要/不要判
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322020A JPH0736991B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 産業用ロボットの原点合せ要/不要判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322020A JPH0736991B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 産業用ロボットの原点合せ要/不要判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167689A true JPH02167689A (ja) | 1990-06-28 |
| JPH0736991B2 JPH0736991B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=18139029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63322020A Expired - Lifetime JPH0736991B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 産業用ロボットの原点合せ要/不要判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736991B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055406A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-03-30 | Hitachi Ltd | ロボツトの原点合わせ良否判別方法並びにその装置 |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63322020A patent/JPH0736991B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055406A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-03-30 | Hitachi Ltd | ロボツトの原点合わせ良否判別方法並びにその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0736991B2 (ja) | 1995-04-26 |
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