JPS628206A - 産業用ロボツトの制御装置 - 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 本発明は産業用ロボットの制御装置に関す・る。

従来の技術 産業用ロボットの関節の原点位置を定めるには種々の方
法がある。１つはロボット関節の原点近傍にリミットス
イッチを設け、リミットスイッチの動作後、ロボット関
節を駆動するモータに取付けられたインクリメンタルエ
ンコーダからゼロパルスを検知する方法がある。他の方
法は、アブソリュートエンコーダをロボット関節を駆動
するモータに取付け、ロボット関節の原点を定める方法
がある。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前者の場合、ロボット原点を変更する際、リミ
ットスイッチの取付位置を変え、正確に原点位置を定め
直す必要があり、その作業、操作は容易ではない。

また、後者の場合、アブソリュートエンコーダの分解能
が低く、かつ高価である等の欠点がある。

本発明は、絶対位置を示す安価なポテンショメータと分
解能に優れたインクリメンタルエンコーダを用いてロボ
ット関節の原点を正確に定められる産業用ロボットの制
御装置を提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達するため、本発明は、複数の腕を有するプ
ログラム可能なマニピュレータの関節に、関節角度に比
例した電圧出力を発生するポテンショメータを設け、前
記関節の駆動用モータ軸に、モータ軸１回転毎に基準信
号を出力するインクリメンタルエンコーダを設け、前記
関節の動作角度全域にわたり、前記インクリメンタルエ
ンコーダの基準信号に対応する前記ポテンショメータの
出力電圧値を番号を付して順次記憶させる記憶手段と、
前記関節のインクリメンタルエンコーダの基準信号に対
する前記ポテンショメータの出力電圧値をディジタル値
に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、ディジタ
ル値に変換された前記ポテンショメータの出力電圧値と
前記記憶手段内の番号付出力電圧を順次比較し、近傍値
を検出する検出手段と、検出された近傍値の番号で、前
記関節の原点からのパルス数を、次式 ％式％ Ｚ：記憶手段内の１番目のポテンショメータの電圧値を
出力する腕の位置の原点からのパルス数、 Ｑ：記憶手段内のゼロ番目のポテンショメータの電圧値
を出力する腕の位置の原点からのパルス数、 ！＝記憶手段内の番号付ボテンシ曹メータの出力電圧値
の番号、 Ｐ：インクリメンタルエンコーダ１回転の分解能パルス
数、 で演算処理することにより前記関節の原点を定める演算
処理手段とを具備してなるものである。

作　　用 上記手段により、インクリメンタルエンコーダの基準信
号を出力する位置でモータを停止させ、関節に取付けら
れたボテンシシメータの電圧をあらかじめ記憶手段に番
号を付は順次記憶する。そして、関節の原点を定める際
、インクリメンタルエンコーダのゼロパルス信号検知後
、モータラ停止させ、ポテンショメータの出力電圧値と
記憶手段内にある番号付のポテンショメータの電圧値を
、はぼ等しい値が見つかるまで順番に比較し、はぼ等し
い値があれば、その番号を上式に入れて演算し、関節の
原点を定める。

実施例 以下、本発明の実施例について第１図、第２図を参照し
て説明する。

第１図において、１は関節形のマニピュレータ、２はマ
ニピュレータ１の関節を駆動するモータ、３はマニピュ
レータ１の関節−の回転角度を正確に検知するインクリ
メンタルエンコーダ、４はポテンショメータ、６はポテ
ンショメータ４の出力電圧値をディジタル値に変換する
アナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器とい
う）、６はＡ／Ｄ変換器６の出力電圧値をインクリメン
タルエンコーダ３の基準信号によりマニピュレータ１の
関節を駆動するモータ２を制御する制御装置である。

上記構成゛において、マニピュレータ１の関節ノ動作範
囲の下限から上限まで、あるいは上限から下限まで、制
御装置６で、一定の速度でマニピュレータ１の関節を動
かし、マニピュレータ１の関節に取付けられたインクリ
メンタルエンコーダ３の基準信号検知後、制御装置６か
らモータ２へ停止信号を送り、マニピュレータ１の関節
を停止させる。この時のポテンショメータ４の出力電圧
値をＡ／Ｄ変換器６によりディジタル値に変換し、制御
装置θ内の記憶手段へ順次、番号付で記憶する。

マニピュレータ１の関節の原点を決める際、マニピュレ
ータ１の関節の動作全域にわたり、インクリメンタルエ
ンコーダ３０基単信号検知位置のポテンショメータ４の
出力電圧値をディジタル値に変換した値を制御装置６へ
記憶させた時と同一の速度で、制御装置６により、マニ
ピュレータ１の関節位置からインクリメンタルエンコー
ダ３の基準信号を検知するまで動かし、その時のポテン
ショメータ４の出力電圧値をＡ／Ｄ変換器６でディジタ
ル値に変換し、その値が制御装置６に記憶させである番
号付データの何番目に相当するか比較し、近傍値であれ
ばその番号を次式に入れて演算し、マニピュレータ１の
関節の原点を定める。

Ｚ＝Ｑ＋１．Ｐ Ｚ：制御装置６に記憶しである番号付ポテンショメータ
の出力電圧で、１番目のポテンショメータの電圧を出力
するマニピュレータの関節位置の原点からのパルス数、
Ｑ：制御装置６に記憶しである番号付ポテンショメータ
の出力電圧で、ゼロ番目のポテンショメータの電圧を出
力するマニピュレータの関節位置の原点からのパルス数
、 ■＝制制御置θに記憶しである番号付ポテンショメータ
の出力電圧値のＡ／Ｄ変換値の番号、 Ｐ：インクリメンタルエ°ンコーダ１回転の分解能パル
ス数、 なお、第２図は上記制御装置６による処理を示す。

発明の効果 以上のように本発明によれば、複数の腕を有するマニピ
ュレータの関節の回転角度に応じて変化するように取付
けられたインクリメンタルエンコーダの基準信号とポテ
ンショメータの出力電圧値より、マニピュレータの関節
の原点を定める際、高精度の位置決めが極めて短時間で
、かつ小さな移動量で可能である。また原点位置の変更
が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における産業用ロボットの制御
装置の構成を示すブロック図、第２図は同制御装置のフ
ローチャートである。 １・・・・・・マニピュレータ、２・・・・・・モータ
、３・・・・・・インクリメンタルエンコーダ、４・・
・・・・ポテンショメータ、６・・・・・・Ａ／Ｄ変換
器、６・・・・・・制御装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１−
−−マニヒｉし−７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の腕を有するプログラム可能なマニピュレータの関
   節に、関節角度に比例した電圧出力を発生するポテンシ
   ョメータを設け、前記関節の駆動用モータ軸に、モータ
   軸１回転毎に基準信号を出力するインクリメンタルエン
   コーダを設け、前記関節の動作角度全域にわたり、前記
   インクリメンタルエンコーダの基準信号に対応する前記
   ポテンショメータの出力電圧値を番号を付して順次記憶
   させる記憶手段と、前記関節のインクリメンタルエンコ
   ーダの基準信号に対する前記ポテンショメータの出力電
   圧値をディジタル値に変換するアナログ／ディジタル変
   換手段と、ディジタル値に変換された前記ポテンショメ
   ータの出力電圧値と前記記憶手段内の番号付出力電圧を
   順次比較し、近傍値を検出する検出手段と、検出された
   近傍値の番号で、前記関節の原点からのパルス数を、次
   式Ｚ＝Ｑ＋Ｉ・Ｐ Ｚ：記憶手段内の１番目のポテンショメータの電圧値を
   出力する腕の位置の原点から のパルス数、 Ｑ：記憶手段内のゼロ番目のポテンショメータの電圧値
   を出力する腕の位置の原点か らのパルス数、 Ｉ：記憶手段内の番号付ポテンショメータの出力電圧値
   の番号、 Ｐ：インクリメンタルエンコーダ１回転の分解能パルス
   数、 で演算処理することにより前記関節の原点を定める演算
   処理手段とを具備した産業用ロボットの制御装置。