JPH0436808A - 工業用ロボット - 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、工業用ロボットに関し、特に直線駆動形の工
業用ロボットに関するものである。

［従来の技術］ 従来より、物の運搬等の作業を行う移動体が、ガイドレ
ールであるアームに移動可能に取付けられ、この移動体
がパルスモータによって直線駆動する工業用ロボッＩ・
がある。

この移動体とパルスモータの駆動軸とはベルトドライブ
方式によって、接続されており、パルスモータが回転す
ると、ベルトが駆動され、これにより移動体が移動して
いた。そして、この工業用ロボットは、移動体を駆動さ
せるパルスモータを数値制御することによって作業に必
要な動きを制御していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記工業用ロボットにおいて、長年の使用により、パル
スモータと移動体とを接続するベルトの歯部が摩耗し、
バッククラッシュが起り、移動体の位置決め精度が劣化
するという問題があった。

また、パルスモータの駆動の際に税調により、位置決め
不良が起るという問題もあった。

［発明の目的］ 本発明は、上記問題点に鑑み、バッククラッシュやパル
スモータの脱調により、位置決めに問題が生じた場合に
、速やかにこれを検知できる工業用ロボットを提供する
ものである。

［課題を解決するための手段〕 本発明の請求項１の工業用ロボットは、第１図のブロッ
ク図に示すように作業等を行なう移動体（１）と、移動
体（１）が直線移動するためのガイドレールであるアー
ム（２）と、移動体（１）を駆動させるパルスモータ（
３）と、バルスモタ（３）へパルスを出力してパルスモ
ータ（３）ヲ駆動させる駆動手段（８）と、アーム（２
）に設けられ移動体（１）の通過を少ない誤差で検知し
て第１検知信号を出力する第１検知手段（４）と、前記
第１検知手段（４）と所定の間隔をおいてアーム（２）
に設けられ移動体（１）の通過を少ない誤差で検知し第
２検知信号を出力する第２検知手段（５）と、第１検知
信号が入力した後から第２検知信号が入力するまでの間
に駆動手段（８）からパルスモータ（３）へ出力された
パルス数をカウントするカウント手段（６）と、カウン
ト手段（６）がカウントしたパルス数と設定した設定パ
ルス数とを比較し該パルス数と設定パルス数とが異った
場合に異常信号を出力する比較手段〈７）とよりなるも
のである。

請求項２の工業用ロボットは、第２図のブロック図に示
すように、作業等を行なう移動体（１）と、移動体（１
）が直線移動するためのガイドレールであるアーム（２
）ど、移動体（１）を駆動させるパルスモータ（３）と
、パルスモータ（３）ヘパルスを出力してパルスモータ
（３）を駆動さぜる駆動手段（８）と、アーム（２）に
設けられ移動体（１）の通過を少ない誤差で検知して第
１検知信号を出力する第１検知手段（４）と、前記第］
検知手段（４）と所定の間隔をおいて、アーム（２）に
設けられ、移動体（１）の通過を少ない誤差で検知し第
２検知信号を出力する第２検知手段（５）と、第１検知
信号が入力した後から第２検知信号が入力するまでの間
の移動時間を計測する計測手段（９）と、計測手段り９
）が計測した移動時間と設定した設定時間とを比較し移
動時間と設定時間とが異なった場合に異常信号を出力す
る比較手段（７）とよりなるものである。

請求項３の工業用ロボットは、請求項１もしくは請求項
２記載の工業用ロボットにおいて第１検知手段４または
第２検知手段５のどちらか一方をアーム１の原点の位置
に設けたものである。

［作　用］ 本発明の請求項１の工業用ロボットにおいては、駆動手
段８に制御されたパルスモータ３によって移動体１がア
ーム２を直線移動する。移動体１か第１検知手段４の地
点を通過すると、この第１検知手段４は、第１検知信号
をカウント手段６へ出力する。更に移動体１かアーム２
を移動して、第２検知手段５の位置に至ると、この第２
検知手段５は、第２検知信号をカウント手段６に出力す
る。カウント手段６においては第１検知信号が入力した
後から第２検知信号が入力するまでの間に駆動手段８か
らパルスモータ３へ出力されたパルス数をカウントする
。

そして、カウント手段６がカウントしたパルス数と設定
した設定パルス数とを比較手段７が比較し、カウント手
段たパルス数と設定パルス数とが異なった場合にのみ異
常信号を出力する。

これにより、移動体Ｙか第１検知手段４と第２検知手段
５の間を設定されたパルス数で動いていない場合、すな
わち、位置決めか不良になった場合に、異常信号が出力
される。

特に、第１検知手段４と第２検知手段５は少ない誤差で
移動体１の位置を検出するため、１つのパルスで動く移
動体１の距離の誤差を検知でき、そのため、］つのパル
スでも誤差があると、位置決め不良と判断できる。

請求項２の工業用ロボッＩ・であると、移動体１が第１
検知手段４から第２検知手段５に至るまでの移動時間を
計測手段９によって計４１すし、比較手段７によってこ
の計測した移動時間と予め設定された設定時間とを比較
し、両者が異なった場合にのみ異常信号を出力する。

これにより、移動体Ｉが第１検知手段４から第２検知手
段５に至るまでの時間が設定された時間以外の時、すな
わち、位置決め不良の場合にのみ異常信号か出力される
。

請求項３の工業用ロボットであると、第１検知手段４も
しくは第２検知手段５が、アーム２の原点の位置に設け
られているため、移動体１の原点設定用の検知手段と兼
用することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

符号１０は、第３図に示すように本実施例のペルー・ド
ライブ方式のロボットである。

ｎ号１２は、フレームであって直方体のアーム部１４と
収納部１６とよりなる。

符号１８は、アーム部１４の上面の長平方向に設けられ
たガイドレールである。

符号２０は、ガイドレール１８を摺動するスライダであ
る。このスライダ２、特許請求の範囲でいう移動体であ
って、この直線方向に移動するスライダ２０に作業に必
要な部材を取付けてロポッＩ・とじて活用するものであ
る。スライダ２０の下部には、ガイドレール１８に沿っ
て一対の動滑車２２．２４が設けられている。

符号２Ｂは、駆動プーリてあって、アーム部１８内部の
収納部１６側に設けられている。この駆動プーリ２Ｇの
周面に沿って凹凸か設けられており、ギアーとなってい
る。

初号２８は従動プーリであってアーム部１８内部の前記
駆動プーリ２６とは反対の位置に設けられている。この
従動プーリ２８の周面にも凹凸か設けられている。

？１号３０は、駆動プーリ２６を駆動させるステッピン
グモータであって、収納部１６内部に設けられている。

符号３２は南付きベルトであって、その長さはこのスラ
イダ２０の駆動に必要な長さの約２倍となっている。こ
のベルト３２の一端３２ａはアーム部１４の一端に抑圧
片３４を介して、ポル］・３６によって着脱自在に固定
されている。そして、このベルト３２は、第３図に示す
ように、スライダ２０の動滑車２２、従動プーリ２８、
駆動プーリ２Ｇ、動滑車２４の順に掛ノナ渡されて、ア
ーム部】４の収納部１６側に押圧片３８を介して、ボル
ト４０によって着脱自在に固定されている。そして、全
体としてベルト３２はΩ型に掛は渡されている。

符号４２は、ガイドレール１８のスライダ２０の通過部
分に設けられた第ユリセットスイッチである。この第１
リセットスイッチ４０はスライダ２０が通過すると第１
検知信号を出力するものである。

符号４４は、第１リセツトスイツチ４２と所定の間隔を
おいてガイドレール１８の位置に設けられた第２リセツ
トスイツチである。この第２リセツトスイツチ４４もス
ライダ２０が通過すると、第２検知信号を出力するもの
である。

次に、第４図のブロック図を用いてこのロボット１０の
制御関係の構成を説明する。

符号４Ｇは、ステッピングモータ３０にパルスを出力し
て駆動させるドライバ回路である。

符号４８は、マイクロコンピュータ（以下マイ１］ コンという）であって、内部にＩ１０ポートＣＰＵ及び
メモリを装備している。このマイコン４８には、ドライ
バ回路４６、第１リセットスイッチ４２、第２リセット
スイッチ４４が接続されている。

符号５０は、マイコン４８を操作するための操作ボック
スであって、前面に設けられた液晶部５２によって、そ
の操作情況を判別し、また、キ５４によってその操作を
行う。

符号５６は、外部コントローラであって、この外部コン
トローラ５６からもマイコン４８を操作できる。

符号５８は、警報装置であって、マイコン４８から異常
信号が出力されると、ブザーを鳴らす構造となっている
。

第１−リセットスイッチ４２及び第２リセットスイッチ
４４の検知精度を、１つのパルスでスライダ２０が移動
する距離よりも小さく設定しておく（たとえば、Ｑ、１
．ｍｌｌｌ以内）。これにより、］パルスでも誤差があ
ると、位置決め不良と判別できる。

上記構成のロボット１０において、スライダ２゜が移動
している際の第１リセツトスイツチ４２、第２リセツト
スイツチ４４の働きについてマイコン４８を中心に説明
する（第６図のフローチャト参照）。

なお、以下の説明において、設定時間とは、第１リセッ
トスイッチ４２の位置から第２リセツトスイツチ４４ま
での間をスライダ２ｏが、移動するための通常の時間を
示し、この設定時間は、マイコン４８に予め入力してお
く。また、待ち時間とは、スライダ２０が動き初めて、
第１リセツトスイツチ４２の位置までにスライダ２ｏが
達するまでの通常の時間を示している。この待ち時間も
、予めマイコン４８に入力しておく。移動時間とは、第
１検知信号が入力してから第２検知信号が入力するまで
の時間であって、すなわち、スライダ２０が第１リセツ
トスイツチ４２がら第２リセツトスイツチ４４の位置ま
で移動する時間を示している。この時ｆｌｊｌの測定の
仕方は、第１検知信号が入力してから第２検知信号が入
力するまでの間にドライバー回路４６からステッピング
モータ３０に出力されたパルス数にそのパルスの周波数
をかけて算出したものである。

ステップ１において、スライダ２０が第１リセツトスイ
ツチ４２の位置を通過し、第１検知信号がマイコン４Ｂ
に入力したかどうかを判定する。

入力していれば、ステップ２に進み、入力していなけれ
ばステップ４に進む。

ステップ２においてスライダ２０が第２リセツトスイツ
チ４４の位置を通過し、第２検知信号がマイコン４８に
入力すれば、ステップ３に進み、入力しなければステッ
プ６に進む。

ステップ３において、第１検知信号が入力してから、第
２検知信号が入力するまでの時間すなわち移動時間が設
定時間と同じであれば、ステップ１に戻り、設定時間よ
りもオーバーしていたり、また短ければステップ７に進
む。

ステップ４において、待ち時間を経過していなければ、
ステップ１に戻り、待ち時間を経過していればステップ
５に進む。

ステップ５において、マイコン４８は異常信号を出力し
、警報装置５８がブザーを鳴らず。

ステップ６においで、設定時間を経過していなげればス
テップ２に戻り、設定時間を経過していればステップ７
に進む。

ステップ７において、マイコン４８は異常信号を出力し
、警報装置５８がブザーを鳴らず。

以上により、ステッピングモータ３０の脱調やベルト３
２のバッククラッシュによって、位置決め不良が起った
場合に、移動時間と設定時間とが一致しなくなり、警報
装置３２からブザーか発せられる。したがって、このロ
ボット１０の管理者は容易に位置決め不良の判別をする
ことができる。

また、第１リセツトスイツチ４２と第２リセツトスイツ
チ４４をアーム部１４の任意の位置に取付は可能である
ため、この２つのスイッチ４２．４４をスライダ２０が
作業時に常に通過するアーム部１４の位置に取付けてお
けば、常に位置決め不良の監視が可能となる。

なお、警報装置５８としては、ブザーに限らず、他の構
造、例えば光の点滅、スライダ２０の自動停止等にして
もよい。

−に記実施例において、設定時間と移動時間とを比較し
たが、これに代えて、第１リセットス・ｒブチ４２と第
２リセツトスイツチ４２との間に出力されるパルス数と
予め設定したパルス数を比較しても、位置決め不良の判
別ができる。

更に、第１リセツトスイツチ４２もしくは第２リセット
スイッチ４４のどちらか一方をアーム１４の原点の位置
に取付ければ、限定の位置決めも同時にすることができ
る。

「発明の効果コ 」−記により、請求項１のロボットであると、パルスモ
ータの税調やバッククラッシュによって位置決め不良が
発生すると、カウントしたパルス数と設定パルス数とが
異なり、異常信号が出力される。これにより、容易にロ
ボットの位置決め不良が判別できる。

請求項２のロボットにおいても、位置決め不良か発生ず
ると、設定時間と移動時間とが異なって異常信号が出力
されるため、その位置決め不良を容易に判定することが
できる。

また、請求項］または請求項２の二り業用ロボットにお
いて、第１検知手段と第２検知手段を、作業時に移動体
が常に通過するアームの位置に設ければ、位置決め不良
を常に監視することができる。

請求項３の工業用ロボットであると、第１検知手段もし
くは第２検知手段の一方を原点に設けているため、原点
の位置決めもすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の請求項１の工業用ロボットのブロッ
ク図であり、 第２図は、請求項２のロボットのブロック図であり、 第３図は、本発明の一実施例を示すロボットの縦断面図
であり、 第４図は、同じくロボットのブロック図であり、 第５図は、ロボットの斜視図であり、 第６図は、位置決め不良を検知するためのマイコンのフ
ローチャー１・である。 ［符号の説明］ １０・・・・・・ロボット １２・・・・・・フレーム １４・・・・・・アーム部 ２０・・・・・・スライダ ３０・・・・・・ステッピングモータ ３２・・・・・・ベルト ４２・・・・・・第１リセツトスイツチ４４・・・・・
・第２リセツトスイツチ４６・・・・・・ドライバ回路 ４８・・・・・・マイコン ５８・・・・・・警報装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作業等を行なう移動体（１）と、 移動体（１）が直線移動するためのガイドレールである
   アーム（２）と、 移動体（１）を駆動させるパルスモータ（３）とパルス
   モータ（３）へパルスを出力してパルスモータ（３）を
   駆動させる駆動手段（８）と、アーム（２）に設けられ
   移動体（１）の通過を少ない誤差で検知して第１検知信
   号を出力する第１検知手段（４）と、 前記第１検知手段（４）と所定の間隔をおいてアーム（
   ２）に設けられ移動体（１）の通過を少ない誤差で検知
   し第２検知信号を出力する第２検知手段（５）と、 第１検知信号が入力した後から第２検知信号が入力する
   までの間に駆動手段（８）からパルスモータ（３）へ出
   力されたパルス数をカウントするカウント手段（６）と
   、 カウント手段（６）がカウントしたパルス数と設定した
   設定パルス数とを比較し該パルス数と設定パルス数とが
   異った場合に異常信号を出力する比較手段（７）と よりなることを特徴とする工業用ロボット。 ２、作業等を行なう移動体（１）と、 移動体（１）が直線移動するためのガイドレールである
   アーム（２）と、 移動体（１）を駆動させるパルスモータ（３）とパルス
   モータ（３）へパルスを出力してパルスモータ（３）を
   駆動させる駆動手段（８）と、アーム（２）に設けられ
   移動体（１）の通過を少ない誤差で検知して第１検知信
   号を出力する第１検知手段（４）と、 前記第１検知手段（４）と所定の間隔をおいてアーム（
   ２）に設けられ移動体（１）の通過を少ない誤差で検知
   し第２検知信号を出力する第２検知手段（５）と、 第１検知信号が入力した後から第２検知信号が入力する
   までの間の移動体（１）の移動時間を計測する計測手段
   （９）と、 計測手段（９）が計測した移動時間と設定した設定時間
   とを比較し移動時間と設定時間とが異なった場合に異常
   信号を出力する比較手段（７）と よりなることを特徴とする工業用ロボット。 ３、第１検知手段（４）又は第２検知手段（５）のどち
   らか一方をアーム（１）の原点の位置に設けたことを特
   徴とする請求項１もしくは請求項２記載の工業用ロボッ
   ト。