JPH0392909A

JPH0392909A - ロボットの原点位置決め方法

Info

Publication number: JPH0392909A
Application number: JP23121689A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Tsubaki; 達雄椿
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1989-09-06
Publication date: 1991-04-18
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2590569B2

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」本発明はロボットにおいて制御の基準位置である絶対原
点位置を決めるロボットの原点位置決め方法に関する。

［従来の技術］第２図は従来のロボットアームの機構部の構成を示す概
略図であり、この図において、ｌはロボットアームの回
転部、２は回転部ｌに取り付けられたドグ、３はリミッ
トスイッチであり、予め規定した回転部１の原点位置付
近に設けられ、回転部ｌが回転して原点位置付近にまで
到達すると、ドグ２によってオンする。４はハーモニッ
クドライブ等の減速機、５は回転部！を減速機４を介し
て駆動するモータ、６はモータ５の軸に取り付けられ、
モータ５の正逆転に対応するリード信号（進み信号）Ｓ
Ｌ．およびラグ信号（遅れ信号）ＳＬ２を出力するエン
コーダ、７は減速機４およびモータ５が取り付けられた
固定部である。

次に、第３図は従来のロボットの原点位置決め方法を適
用した電気回路の要部の構成例を示すブロック図であり
、この図において、８はパルス分離回路であり、リード
信号ＳＬＩおよびラグ信号Ｓ，，を入力してアップパル
スＳυ、または、ダウンパルスＳＤを分離して出力する
。尚、アップパルスＳ　＋Ｊは、モータ５が逆転した場
合に出力され、ダウンパルスＳゎは、モータ５が正転し
た場合に出力される。９はアップパルスＳＵ％または、
ダウンパルスＳ。をカウントするアップダウンカウンタ
であり、その出力の各ビット線は図示せぬマイクロコン
ピュータのデータパスに接続されている。

また、ＩＯはＤタイプのフリップフロップであり、リミ
ットスイッチ３から出力されるスイッチ信号ＳＦ１をク
ロックとして入力してその立ち上がりで“Ｈ”レベルの
パルスＳ０を出力する。１ｌはアップバルスＳｕ，また
は、ダウンパルスＳｌ１のｎ個毎、また（よ、モータ５
の１回転毎にエンコーダ６から出力されるＺ信号Ｓ２と
、パルスＳＱとが人力されるアンドゲート、Ｉ２はアン
ドゲートｌ１の出力パルスＳＡを所定時間遅延させる遅
延回路である。尚、第４図（ａ）は、回転部ｌの動作領
域を概念的に表した図であり、この図において、１３お
よびｌ４はリミットスイッチであり、それぞれ回転部１
の正転動作限界および逆転動作限界に設けられ、回転部
Ｉが回転して正転勤作限界および逆転動作限界に到達す
ることにより、ドグ２によってオンする。

このような構成において、まず、ロボットに電源を投入
し、原点合わせモードにすると、原点合わせがスタート
する。リモートコントロールボックスまたは手動（いわ
ゆるダイレクト操作）により、モータ５を駆動して位置
Ｐにある回転部Ｉを逆転動作限界の方向へ回転させる。

そして、回転部ｌが原点位置付近にまで到達すると、リ
ミットスイッヂ３がドグ２によりオンしてスイッチ信号
ＳＬ３が出力され（第４図（ｄ）参照）、モータ５が瞬
時に停止し、回転部ｌの回転が停止すると共に、スイッ
チ信号ＳＬ３の立ち上がりに同期してフリツプフロツブ
ＩＯからパルスＳＱが出力される（第４図（ｅ）参照）
。しかし、この時、アンドゲート１ｌにはＺ信号Ｓ２が
入力されていないので、アンドゲート１１からパルスＳ
Ａは出力されない。

次に、モータ５を駆動して回転郎ｌを正転方向に回転さ
せる。これにより、エンコーダ６からリード信号Ｓ．お
よびラグ信号ＳＬ２と共に、Ｚ信号Ｓ２が出力されるが
、回転郎１を停止さけたところ、即ち、原点位置付近か
らエンコーダ６が少なくとも１回転すると、最初の信号
Ｓ２が出力される（第４図（ｃ）参照）。これにより、
アンドゲートｌ１から第４図（ｆ）に示すパルスＳＡが
出力される。このパルスＳＡは、クリアパルスとしてカ
ウンタ９のクリア人力端子に入力されると共に、遅延回
路ｌ２を介してフリップフロップＩＯのクリア入力端子
に入力される。

これにより、カウンタ９がクリアされると共に、所定時
間経過後、フリップフロツブ１０がクリアされるので、
そのクリアされた時点、即ち、その時の回転郎１の回転
位置が絶対原点位置となる。

このようにして、原点合わせが終了する。

尚、第４図において、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）およ
び（ｆ）の時間軸は、左方向が時間の経過する方向であ
り、同図（ｄ）の時間軸は、右方向が時間の経過する方
向である。

ところで、上述したロボットの原点位置決め方法におい
ては、スイッチ信号ＳＬ３が余り精度良く出力されない
という欠点があった。しかし、このスイッチ信号Ｓ　Ｌ
３がＺ信号Ｓ２とＺ信号Ｓ２との間で出力されていれば
、常に同じＺ信号Ｓ２を用いて絶対原点位置を検出する
ことができる。従って、スイッチ信号Ｓ　Ｌ３は、でき
るだけＺ信号Ｓ２とＺ信号Ｓｚとの真ん中で出力される
ように調整する必要がある。

そこで、この調整は、リミットスイッチ３、または、ド
グ２の取り付け部のネジ穴を長穴にするなど、機械的な
調整機構を設けて行っていた。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上述した従来のロボットの原点位置決め方法
において、スイッチ信号ＳＬ：ｌをＺ信号Ｓ２とＺ信号
Ｓ２との真ん中で出力されるように行うために設ける凋
整機構は、取り付けるスペースが少なかったり、ロボッ
トの小型化の障害になるという欠点があった。

また、上述した機械的な調整は、難しかったり、時間が
かかるという欠点があった。

従って、絶対原点位置を簡単かつ短時間で精度よく検出
することができないという問題があった。

本発明は、このような背景の下になされたもので、簡単
かつ短時間で精度よく絶対原点位置を検出することがで
きるロボットの原点位置決め方法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］第１発明によるロボットの原点位置決め方法は、回転部
と、該回転部の正逆転に対応する第１、第２のパルスお
よび前記回転部の１回転に対応する第３のパルスを発生
するパルス発生手段と、前記同転部の原点位置付近に設
けられ、前記回転部が前記原点位置付近に到達すること
によりオンするスイッチ手段とを具備するロボットにお
いて、前記回転部を前記スイッチ手段のある方へ回転さ
せ、前記スイッヂ手段がオンすることに応じて前記回転
部を前記スイッチ手段とは逆の方向へ回転させ、前記ス
イッチ手段の出力信号に応じて予め設定された前記第１
のまたは第２のパルスのパルス数をカウントした後、第
４のパルスを発生し、該第４のパルス発生後、最先に前
記パルス発生手段から発生される前記第３のパルスに基
づいて前記回転部の原点の位置決めを行うことを特徴と
している。

また、第２発明によるロボットの原点位置決め方法は、
前記パルス数は、プログラムにより設定することを特徴
としている。

［作用　］本発明によれば、スイッチ手段の出力信号の精度が余り
よくなくても、第３のパルスの真ん中において第４のパ
ルスを確実に発生させることができる。

［実施例］以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。

まず、機構部の構成については第２図の機構部と同様で
ある。また、電気回路の構成についても第３図と同様で
あるが、フリツプフロツプＩＯのクロック入力端子には
、スイッチ信号ＳＬＩではなく、後述する原点近傍信号
ＳＮを入力する。

さらに、スイッチ信号ＳＬ３が出力されてから、ダウン
パルスＳ。を所定数カウントした後、図示せぬマイクロ
コンピュータが原点近傍信号Ｓ９を出力するようにする
。尚、原点近傍信号ＳＮは、Ｚ信号ＳｚとＺ信号Ｓ２と
の真ん中で出力されるように、上述した所定数をプログ
ラムによって予め設定できるようにする。

このような構成において、まず、ロボットに電源を投入
し、原点合わせモードにすると、原点合わせがスタート
する。リモートコントロールボックスまたは手動（いわ
ゆるダイレクト操作）により、モータ５を駆動して位置
Ｐにある回転部！を逆転動作限界の方向へ回転させる。

そして、回転郎１が原点位置付行にまで到達すると、リ
ミットスイブチ３がドグ２によりオンして第１図（ｄ）
に示すスイッチ信号ＳＬ３が出力され、モータ５が瞬時
に停止し、回転部ｌの回転が停止する。

次に、モータ５を駆動して回転部！を正転方向に回転さ
せる。これにより、エンコーダ６からリード信号Ｓ．お
よびラグ信号Ｓ　Ｌ２が出力され、パルス分離回路８か
らは第１図（ｂ）に示すダウンパルスＳ。が出力される
。従って、マイクロコンピュータは、ダウンパルスＳＤ
のパルス数を予め設定された数だけカウントした後、第
１図（ｅ）に示す原点近傍信号ＳＮを出力する。

これにより、原点近傍信号ＳＮの立ち上がりに同期して
フリップフロップｌＯからパルスＳＱが出力される。一
方、エンコーダ６からは１回転毎に信号Ｓ２が出力され
ている（第１図（ｃ）参照）。

従って、アンドゲートＩＩからパルスＳＡが出力される
。このパルスＳＡは、クリアパルスとしてカウンタ９の
クリア人力端子に入力されると共に、遅延回路１２を介
してフリップフロツプＩＯのクリア人力端子に入力され
る。

これにより、カウンタ９がクリアされると共に、所定時
間経過後、フリップフロツプ１０がクリアされるので、
そのクリアされた時点、即ち、その時の回転部ｌの回転
｛立置が絶対原点位置となる。

このようにして、原点合わせが終了する。

尚、第１図において、同図（ｂ）、（Ｃ）および（ｅ）
の時間軸は、左方向が時間の経過する方向であり、同図
（ｄ）の時間軸は、右方向が時間の経過する方向である
。

以上説明したように、原点近傍信号Ｓ９は、機械的な凋
整をしなくてらＺ信号Ｓ２とＺ信号Ｓ２との真ん中で出
力されるように設定することができるので、絶対原点位
置の検出が簡単になる。

また、リミットスイッチ３、あるいは、ドグ２の取り付
け部に機械的な調整機構を設ける必要がないので、構成
が簡単になり、小型化を実現することができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、簡単かつ短時間
で精度よく絶対原点位置を検出することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるロボットの原点位置決
め方法を説明するための図、第２図は従来例および本発
明の一実施例によるロポソトの原点位置決め方法を適用
したロボソトアームの機構部の構成を示す概略図、第３
図は従来例および本発明の一実施例によるロボットの原
点位置決め方法を適用した磁気回路の要部の構成を示す
ブロック図、第４図は従来のロボットの原点位置決め方
法を説明するための図である。１・・・・回転部、２・・・・ドグ、３・・・　リミッ
トスイッチ、５・・・・・・モータ、６　・・・・エノ
コーダ、８・・・パルス分離回路、９・・・・・カウン
タ、１０・・・・・フリップフロップ、１１　・・・・
アンドゲート、１２・・・遅延回路、ＳＤ・・・・・・
ダウンパルス、Ｓｚ・・・・・Ｚ信号、ＳＬ３・・・・
・スイッチ信号、ＳＮ・・・・・・原点近傍信号。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転部と、該回転部の正逆転に対応する第１、第
２のパルスおよび前記回転部の１回転に対応する第３の
パルスを発生するパルス発生手段と、前記回転部の原点
位置付近に設けられ、前記回転部が前記原点位置付近に
到達することによりオンするスイッチ手段とを具備する
ロボットにおいて、前記回転部を前記スイッチ手段のあ
る方へ回転させ、前記スイッチ手段がオンすることに応
じて前記回転部を前記スイッチ手段とは逆の方向へ回転
させ、前記スイッチ手段の出力信号に応じて予め設定さ
れた前記第１のまたは第２のパルスのパルス数をカウン
トした後、第４のパルスを発生し、該第４のパルス発生
後、最先に前記パルス発生手段から発生される前記第３
のパルスに基づいて前記回転部の原点の位置決めを行う
ことを特徴とするロボットの原点位置決め方法。
（２）前記パルス数は、プログラムにより設定すること
を特徴とする請求項１記載のロボットの原点位置決め方
法。