JPH0225709A - 絶対位置検出ロボット - 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 本発明は、ロボットアームの鉋対位Ｉｌの検出可能なロ
ボットに関する。

従来技術 従来、ロボットアームの絶対位置の検出に際しては、ロ
ボットアーム上に絶対角度センサを設置し、これにより
ラフな位置を砲対値で得て、モータ軸上に設けた高分解
能の角度センサにより細かい分解能を得ることにより、
コントローラ内でこの２つのセンサの関係から、アーム
の絶対位置を計算するようにしている。ここで、アーム
上に設置する絶対角度センナとモータ軸上に設置する高
分解能の角度センサとは、その位置関係が一定になるよ
うに組み立てる必要があった。

また、あらかじめコントローラ内に２つのセンサの位置
関係を記憶させおくこともできるが、ロボットアームや
コントローラが変更された場合、その度ごとに２つのセ
ンサの位置関係を設定し直さなければならず、ロボット
アームやコントローラの互換性が取れないという問題が
あった。

発明が解決しようとする課題 このように、高分解能の角度センサとラフな積度の絶対
角度センサとを組み合わせてアームの絶対位置を検出す
るロボットでは、あらかじめ２つのセンサの位置関係を
高精度に把握しておかなければならず、絶対位置の検出
動作に先立って初期設定を行うのに困難が伴う。

発明の目的 本発明は、上述した問題点を解消するためになされたも
ので、その目的は、２つのセンサの位置関係をあらかじ
め記憶し・ておき、高精度な取り付けを必要とせず、し
かも、ロボットとコントローラとの互換性を確保するこ
とのできる絶対位置検出ロボットを提供することである
。

課題を解決するための手段 本発明の絶対位置検出ロボットは、高分解能の角度セン
サに低分解能の基準信号を出力する基準信号出力手段を
有し、ロボット本体にこの基＄信号の発生位置と絶対角
度センサの絶対角度との関係を記憶する記憶手段を備え
ることにより構成される。

絶対位置検出過程では、高分解能の角度センサから出力
される基準信号に応じてあらかじめその基準信号の発生
位置と、絶対角度センサの絶対角度との関係を記述した
データチャートをロボット本体に設けた記憶手段から読
み出す。そして、その基準信号に対する絶対角度センサ
の値を読み出し、基準位置と絶対角度センサの絶対角度
との関係をデータのチャートから判断する。

その後、高分解能角度センサを用いて正確なロボットア
ームの停止位置の算出動作を行う。

発明の構成 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例を示す絶対値検出ロボット
１１の概略構成を示す図である。

ロボットアームｌの位置検出を行うために、このロボッ
トアームｌのアーム回転軸２の一端に絶対角度センサ３
が連結されている。この絶対角度センサ３はロボットア
ームｌの回転角度ｅをラフな精度で絶対信号Ａとして出
力する。アーム回転軸２の他端には、例えば減速用ギヤ
列４を介してアーム駆動用のモータ５が取り付けられ、
モータ５のモータ軸上には高分解能の角度センサ６が設
置され、モータ軸に連結される。

高分解能の角度センサ６は、インクリメンタルな動作を
行うレゾルバやアブソリュートエンコーダを用いること
ができ、インクリメンタルな動作を行う場合には、ラフ
な精度の範囲の微小角度原点復帰を行う疑似的絶対値検
出にも使用できる。

本発明では、この高分解能の角度センサ６として、低分
解能の基準信号出力手段６ａを備えたものを使用する。

すなわち高分解能の角度センサ６は、高分解能の相対信
号Ｂの他に、基準信号出力手段６ａにより１回転１個の
基準信号Ｃ１もしくは濾速しないダイレクトドライブの
場合、１回転に数個の基準信号Ｃを出力する。

さらに、ロボット本体７内には、ＲＯＭのような記憶手
段８が備えられており、この記憶手段８内には前述した
基準信号Ｃの発生位置つまり回転角度θと絶対角度セン
サ３の絶対信号Ａの絶対角度との関係のデータがロボッ
ト毎にあらかじめ測定されて格納されている。

ロボット本体７とこれを制御するコントローラ１０とは
、ロボット本体７内に設けられた通信機９を介して接続
されており、記憶手段８に格納されたデータは、通信機
９を介して、コントローラ１０に伝送され、コントロー
ラ１０内でロボットアーム１の停止位置の検出が行われ
る。

なお絶対角度センサ３と角度センサ６との絶対位置つま
り対応の角度関係は、ロボットの完成したのちに変化し
ない。

発明の作用 次に、動作について説明する。

第２図は、ロボットアーム１の回転角度θに対する絶対
角度センサ３の絶対信号Ａと高分解能の角度センサ６の
相対信号Ｂおよび基準信号Ｃとの関係を示す図である。

基準信号Ｃのそれぞれの基準パルスｒｌＪ、「２」、「
３」・・は、絶対角度センサ３の絶対信号Ａの「１０」
、「１１」、「１２」・・と対応する。これらは、デー
タチャートとして、「１−１０」、ｒ２−１１Ｊ、ｒ３
−１２Ｊ、「４−２」、ｒ５−３Ｊ、ｒ６−４Ｊのよう
に対応付け、そのときの実際のロボットアーム１の回転
角度θとともに、ロボット本体７内に設けられた記憶手
段８に格納しておく。

なお、角度センサ６が出力する基準パルスＣは、アーム
回転軸２の１回転につき７０〜１８０パルス程度であり
、これはロボットアーム１の角度で２〜５°に相当する
。また角度センサ６は、インクリメンタルな出力の場合
、１回転で数十刃〜数百万パルスの相対信号Ｂを発生す
る。また絶対角度センサ３は、基準信号Ｃの２〜５倍の
角度データを発生する。

このように基準信号Ｃと絶対信号Ａとの対応関係は、ロ
ボットアーム１の動作範囲領域であらかじめ実際の回転
角度θとして測定し、その結果をロボット本体７内に設
けられた記憶手段８にデータチャートとして格納してお
く。

第３図は本発明による絶対値検出ロボット１１を用いて
ロボットアーム１の絶対位置の検出動作を行う手順を示
したフローチャートである。

まず、コントローラ１０は、記憶手段８内にあらかじめ
格納されているデータチャートをロボット本体７と通信
することにより記憶手段８から受は取る（ステップ３０
１）。ついでコントローラ１０は、ロボットアーム１を
動かし、高分解能の角度センサ６の基準信号Ｃの発生位
置で、絶対角度センサ３の絶対信号Ａからその角度値を
読み取る（ステップ３０２）。なお、ここで、ロボット
アーム１の動く角度は、基準パルスを１つ出すまでであ
り、通常２〜５°位である。

ついで、コントローラ１０は、読み込んだ絶対角度セン
サ３の角度値を用いてステップ３０２で受は取った基準
信号Ｃ発生位置が、どこであるかをステップ３０１で受
は取ったデータチャートを参照し、ロボットアーム１の
回転角度ｅを判断する（ステップ３０３）。ついでコン
トローラ１０は、求められた回転角度ｅから、ロボット
アーム１の現在位置を確認し、これにもとづいてイ色対
位置の検出動作に移行する。（ステップ３０４）。

他の実施例 なお第り図に示した実施例では、ロボットアーム１の回
転が１方向であったが、本発明は、直交ロボットのよう
にアームの直交方向の移動をねじ機構で回転により行わ
れるものについても適用できる。

また、ロボットが多関節であれば、各関節毎に検出動作
が実行される。

発明の効果 本発明では、高分解能の角度センナとラフな精度を持つ
絶対角度センサの絶対角度との関係があとで特定でき、
その関係を記憶できるため、組み立て時に高精度な位１
合わせを行わずにセンサの取り付けを行うことができる
。

また電源投入時等、ロボットアームの停止位置が解らな
いときも、従来のように座標原点位置にロボットアーム
を戻してプログラムを動作させる必要は無く、すぐにど
の位置にいるかを調べ、高精度のプログラム・動作に入
ることができる。

このため、ロボットアームの停止位置検出を時間のロス
を伴わず、効率的に行うことができるという利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る絶対値検出ロボット
の概略構成を示す図、第２図は、ロボットアームの回転
角度とセンナの出力信号との関係を示すタイミングチャ
ート、第３図は第１図に示すＷｌの動作を説明するため
のフローチャートである。 ■・・ロボットアーム、２・・アーム回転軸、３・・絶
対角度センサ、４・・ギヤ、５・・モータ、６・・高精
度な角度センサ、６ａ・・基準信号出力手段、７・・ロ
ボット本体、８・・記憶手段、１０・・コントローラ、
１１・・絶対値検出ロボット。 特　許　出　願　人　株式会社三協精機製作所代　　　
理　　　人　弁理士　中　川　國　男第 図 第 図 第 ズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分解能の角度センサと絶対角度センサとによってロボ
   ットアームの停止位置を検出する絶対位置検出ロボット
   において、前記高分解能の角度センサに低分解能の基準
   信号を出力する基準信号出力手段を備え、各基準信号の
   発生位置と絶対角度センサの絶対角度との関係を記憶す
   る記憶手段を備えたことを特徴とする絶対位置検出ロボ
   ット。