JPS61294510A - Absolute position detector - Google Patents
Absolute position detectorInfo
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- JPS61294510A JPS61294510A JP13618785A JP13618785A JPS61294510A JP S61294510 A JPS61294510 A JP S61294510A JP 13618785 A JP13618785 A JP 13618785A JP 13618785 A JP13618785 A JP 13618785A JP S61294510 A JPS61294510 A JP S61294510A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、例えば、産業用ロボットのアーム等の位置検
出を行なう絶対位置検出装置の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an improvement in an absolute position detection device for detecting the position of, for example, an arm of an industrial robot.
(従来の技術)
従来各種の産業で、生産ラインの自動化、省力化等を目
的とした産業用ロボットが使用されている。(Prior Art) Industrial robots have been used in various industries for the purpose of automating production lines and saving labor.
この産業用ロボットにおいて簡単な構造を持つものには
、例えば第4図に示すような関節形のロボットがおる。Among these industrial robots, there is an articulated robot as shown in FIG. 4, for example, which has a simple structure.
図に示すような関節形の産業用ロボットにおいては、基
台Bに対して旋回可能に取り付けられた旋回台1に、ア
ーム2が図中矢印で示す方向に回動可能に取り付けられ
ており、この旋回台1及びアーム2は一般的に電動ない
し油圧モータによって駆動されている。In the articulated industrial robot shown in the figure, an arm 2 is attached to a swivel base 1 which is rotatably attached to a base B so as to be rotatable in the direction indicated by the arrow in the figure. The swivel table 1 and arm 2 are generally driven by an electric or hydraulic motor.
前記したアーム2の回動駆動を行なうための駆動装置は
、第5図に示すようになっている。A drive device for rotating the arm 2 described above is shown in FIG.
産業用ロボット構成体としての旋回台1に固着した支持
軸3に対して産業用ロボット構成体としてのアーム2が
回動自在に取り付けられている。An arm 2 as an industrial robot component is rotatably attached to a support shaft 3 fixed to a rotating base 1 as an industrial robot component.
支持軸3に固着された従動側歯車としての大傘歯車4は
、モータ5と減速機を有する駆動ユニット本体6に取り
付けられた駆動側歯車としての小傘歯車7と噛み合って
おり、駆動ユニット本体6はアーム2にボルト8により
、取り付けられている。A large bevel gear 4 as a driven gear fixed to the support shaft 3 meshes with a small bevel gear 7 as a driving gear attached to a drive unit main body 6 having a motor 5 and a speed reducer. 6 is attached to the arm 2 with a bolt 8.
モしてモータ5には、その回転軸の回転角度を符号化信
号として検出するエンコーダが内蔵された位置検出器9
が取り付けられている。さらに支持軸3には平歯車11
が設けられ、この平歯車11によってアーム2の回動角
度を検出するポテンショメータ10が動くようになって
いる。The motor 5 has a position detector 9 with a built-in encoder that detects the rotation angle of the rotation axis as a coded signal.
is installed. Furthermore, the spur gear 11 is attached to the support shaft 3.
A potentiometer 10 for detecting the rotation angle of the arm 2 is moved by the spur gear 11.
従ってモータ5を駆動すると、小傘歯車7が回転して大
傘歯車4の回りを公転し、アーム2が回動することにな
る。そしてアーム2の回動角度に応じた信号が位置検出
器9とポテンショメータ10によりコンピュータに入力
されるようになっている。Therefore, when the motor 5 is driven, the small bevel gear 7 rotates and revolves around the large bevel gear 4, causing the arm 2 to rotate. A signal corresponding to the rotation angle of the arm 2 is input to the computer by a position detector 9 and a potentiometer 10.
次にアーム2の絶対位置検出装置の概略構成図が第6図
に示されている。この絶対位置検出装置は、モータ駆動
回路26に接続されて減速機6を介してアーム2を駆動
するモータ5と、アーム2に連動してその回動角度に応
じた信号をA/D変換器15を介してコンピュータ22
に内蔵されたCPU23に出力するポテンショメータ1
0と、モータ5に連動してその回転角度を検出するエン
コーダ9と、CPU23に接続されてエンコーダ9の原
点パルスの受入れ可否の制御及び当該原点パルスの発生
を検出する原点パルスゲート16及びエンコーダ9の回
転角度検出用パルスをカウントするパルスカウンタ17
と、ポテンショメータ10の電圧値をA/D変換した値
を格納するポテンショ電圧格納メモリ24と、エンコー
ダ9の発生するパルス数に換算したアーム2の回動角度
を格納するアーム角度格納メモリ29とで構成されてい
る。Next, a schematic configuration diagram of the absolute position detection device for arm 2 is shown in FIG. This absolute position detection device includes a motor 5 that is connected to a motor drive circuit 26 and drives the arm 2 via a reducer 6, and an A/D converter that operates in conjunction with the arm 2 and transmits a signal according to its rotation angle. 15 to the computer 22
Potentiometer 1 outputs to CPU 23 built in
0, an encoder 9 that is linked to the motor 5 and detects its rotation angle, and an origin pulse gate 16 and encoder 9 that are connected to the CPU 23 and that control whether or not the encoder 9 accepts the origin pulse and detect the generation of the origin pulse. A pulse counter 17 that counts pulses for detecting the rotation angle of
, a potentiometer voltage storage memory 24 that stores the A/D converted voltage value of the potentiometer 10, and an arm angle storage memory 29 that stores the rotation angle of the arm 2 converted into the number of pulses generated by the encoder 9. It is configured.
次に、第6図に示した絶対位置検出装置のデータ記憶プ
ログラムを第7図に基づいて説明する。Next, a data storage program for the absolute position detecting device shown in FIG. 6 will be explained based on FIG. 7.
まず、ロボットの制御装置に命令を与える端末機から、
データを記憶させるロボットの構成体である軸の番号が
指定される(ステップ30)。First, from the terminal that gives commands to the robot control device,
The number of the axis, which is a component of the robot, on which data is to be stored is designated (step 30).
次にCPLJ23から信号線27を介してモータ駆動回
路26にモータ5の回転方向及び回転速度を指令する信
号が出力され、その指令に応じた電圧がモータ駆動回路
26から動力線28を介してモータ5に印加される(ス
テップ31)。Next, a signal instructing the rotational direction and rotational speed of the motor 5 is outputted from the CPLJ 23 to the motor drive circuit 26 via the signal line 27, and a voltage corresponding to the instruction is transmitted from the motor drive circuit 26 to the motor via the power line 28. 5 (step 31).
そしてモータ5がステップ31で出力された指令信号に
応じて回転し、エンコーダ9で原点パルス信号が発生し
たかどうかが信号線13.原点パルスゲート16及び信
号線20を介してCPU23によって判断される(ステ
ップ32)。The motor 5 rotates in accordance with the command signal output in step 31, and the signal line 13 detects whether or not the origin pulse signal is generated by the encoder 9. This is determined by the CPU 23 via the origin pulse gate 16 and the signal line 20 (step 32).
原点パルス信号が発生しなければステップ31に戻り、
エンコーダ9が原点パルス信号を発生するまでステップ
31を実行し続ける。一方原点パルスが発生すると、パ
ルスカウンタ17がらエンコーダ9のパルスカウント値
Inが信号線21゜CPU23及び信号線25を介して
アーム角度格納メモリ29に格納され(ステップ33)
、ポテンショメータ10の電圧値vntfiA/D変換
器15でデジクル変換されて信号線18.CPtJ23
及び信号線25を介してポテンショ電圧格納メモリ24
に格納される(ステップ34)。If the origin pulse signal is not generated, return to step 31;
Step 31 continues to be executed until the encoder 9 generates the origin pulse signal. On the other hand, when the origin pulse is generated, the pulse count value In of the encoder 9 from the pulse counter 17 is stored in the arm angle storage memory 29 via the signal line 21° CPU 23 and the signal line 25 (step 33).
, the voltage value vntfi of the potentiometer 10 is converted into a digital signal by the A/D converter 15 and sent to the signal line 18 . CPtJ23
and a potentiometer voltage storage memory 24 via a signal line 25.
(step 34).
そして、前記端末機からこのデータの収集の終了指示が
出されたかどうかの判断がされ(ステップ35)、終了
指示がなければステップ31に戻りステップ31からス
テップ35が繰り返し実行される。一方、終了指示があ
ればステップ33゜ステップ34で一時格納されている
パルスカウント値Inとポテンショ電圧値Vnの各デー
タが書替可能のROMに記憶される(ステップ36)。Then, it is determined whether an instruction to end the data collection has been issued from the terminal (step 35), and if there is no instruction to end, the process returns to step 31 and steps 31 to 35 are repeatedly executed. On the other hand, if there is a termination instruction, the pulse count value In and the potentiometer voltage value Vn, which were temporarily stored in steps 33 and 34, are stored in the rewritable ROM (step 36).
ステップ33で収集されるデータは第8図に示されてい
るように、エンコーダ9の各原点パルス発生時点でのパ
ルスカウント値Inであり、ステップ34で収集される
データはエンコーダ9の各原点パルス発生時点でのポテ
ンショ電圧値Vnである。As shown in FIG. 8, the data collected in step 33 is the pulse count value In at the time when each origin pulse of the encoder 9 is generated, and the data collected in step 34 is the pulse count value In at each origin pulse of the encoder 9. This is the potentiometer voltage value Vn at the time of occurrence.
そして、ステップ36では第9図に示すようなデータ列
が書換え可能のROMに記憶されることになる。Then, in step 36, a data string as shown in FIG. 9 is stored in the rewritable ROM.
次に、第6図に示した絶対位置検出装置の動作を第10
図に示すコンピュータ22のプログラムのフローチャー
トに基づいて説明する。Next, the operation of the absolute position detection device shown in FIG.
The explanation will be based on the flowchart of the program of the computer 22 shown in the figure.
まずプログラムがスタートすると、CPU23から原点
パルスゲート16に信号線19を介して原点パルス割込
み可の信号が出力され、原点パルスゲート16は信号線
13からエンコーダ9によって発生される原点パルスの
入力を待つ。(ステップ40)。First, when the program starts, the origin pulse interrupt enable signal is output from the CPU 23 to the origin pulse gate 16 via the signal line 19, and the origin pulse gate 16 waits for the origin pulse generated by the encoder 9 to be input from the signal line 13. . (Step 40).
次に、操作盤から原点処理の指示が出されると(ステッ
プ41>、CPU23から信号線27を介してモータ駆
動回路26にモータ5の回転方向及び回転速度を指令す
る信号が出力され、その指令に応じた電圧がモータ駆動
回路26から動力線28を介してモータ5に印加される
(ステップ42)。Next, when an instruction for origin processing is issued from the operation panel (step 41>), a signal instructing the rotation direction and rotation speed of the motor 5 is output from the CPU 23 via the signal line 27 to the motor drive circuit 26, and the command A voltage corresponding to the voltage is applied from the motor drive circuit 26 to the motor 5 via the power line 28 (step 42).
モしてモータ5がステップ42で出力された指令信号に
応じて回転し、エンコーダ9で原点パルス信号が発生し
たかどうかが信号線13.原点パルスゲート16及び信
号線20を介してCPU23によって判断される(ステ
ップ43)。The motor 5 then rotates in accordance with the command signal output in step 42, and the signal line 13 detects whether or not the origin pulse signal is generated by the encoder 9. This is determined by the CPU 23 via the origin pulse gate 16 and the signal line 20 (step 43).
原点パルスが発生しなければステップ42に戻り、エン
コーダ9が原点パルス信号を発生するまでステップ42
を実行し、原点パルス信号が発生するとCPU23から
原点パルスゲート16に信号線19を介して原点パルス
割込み不可の信号が出力されて原点パルスゲート16が
閉じられ(ステップ44)、モータ駆動回路26に信号
線27を介して停止指令が出されてモータ5が停止する
(ステップ45)。If the origin pulse is not generated, the process returns to step 42, and step 42 is continued until the encoder 9 generates the origin pulse signal.
When the origin pulse signal is generated, the CPU 23 outputs the origin pulse interrupt disable signal to the origin pulse gate 16 via the signal line 19, and the origin pulse gate 16 is closed (step 44). A stop command is issued via the signal line 27, and the motor 5 is stopped (step 45).
そしてモータ5が停止した時のアーム2の位置に応じた
ポテンショメータ10の電圧値が信号線12によってA
/D変換器15に入力され、ここで当該電圧値がデジタ
ル値に変換されて信号線18によってCPU23に入力
される(ステップ46)。Then, the voltage value of the potentiometer 10 corresponding to the position of the arm 2 when the motor 5 stops is set to A by the signal line 12.
The voltage value is input to the /D converter 15, where the voltage value is converted into a digital value and input to the CPU 23 via the signal line 18 (step 46).
このようにしてCPU23に入力されたアーム2の相対
位置データに基づいて、第7図で説明したデータ記憶プ
ログラムによって前記ROMに記憶されているデータ列
をルックアップして、アーム2の原点位置からの回動角
度onをCPU23で算出する(ステップ47)。Based on the relative position data of the arm 2 input to the CPU 23 in this way, the data storage program explained in FIG. 7 looks up the data string stored in the ROM, and The rotation angle on is calculated by the CPU 23 (step 47).
次に、ロボットのサーボコントロール速度を通常の速度
に戻す(ステップ48)。Next, the servo control speed of the robot is returned to normal speed (step 48).
以上の説明により明らかなように、アーム2の絶対位置
eはエンコーダ9で原点パルスが発生した時点でのポテ
ンショメータ10の電圧値をA/D変換器15でデジタ
ル値に変換し、前記ROMに格納されているデータ列の
データの中から当該デジタル値に最も近いデータを選択
し、ポテンショメータ10の検出誤差を補正して算出し
ている。As is clear from the above explanation, the absolute position e of the arm 2 is determined by converting the voltage value of the potentiometer 10 at the time when the origin pulse is generated by the encoder 9 into a digital value by the A/D converter 15, and storing it in the ROM. The data closest to the digital value is selected from among the data in the data string, and the detection error of the potentiometer 10 is corrected for calculation.
(発明が解決しようとする問題点)
しかして、このような従来の絶対位置検出装置では、ポ
テンショメータ10の温度−抵抗値特性、接点の接触抵
抗値及びポテンショメータ10の駆動機構の遊びが、ロ
ボット周囲の雰囲気や経年変化の影響により初期の特性
と異なることになり、A/D変換器15によって得られ
たデータとROMに格納されているデータ列のデータと
の間に誤差を生じ、アーム2の正確な絶対位置の検出が
困難になる。そして前記ROMに格納されているデータ
列は、前記したように別プログラムによって前記ROM
に記憶させるようになっているので、このデータ収集を
するのにロボットを一時停止させなければならず、デー
タ収集に時間を要する。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional absolute position detection device, the temperature-resistance value characteristics of the potentiometer 10, the contact resistance value of the contacts, and the play of the drive mechanism of the potentiometer 10 are The characteristics of the arm 2 will differ from the initial ones due to the influence of the atmosphere and aging, and an error will occur between the data obtained by the A/D converter 15 and the data in the data string stored in the ROM. Accurate absolute position detection becomes difficult. The data string stored in the ROM is transferred to the ROM by another program as described above.
Since the data is stored in the memory, the robot must be temporarily stopped to collect this data, and it takes time to collect the data.
また絶対位置検出の精度を上げるには、周囲の雰囲気や
経年変化の影響の少ない高精度のポテンショメータと、
そのポテンショメータの精度に応じたA/D変換器が必
要となるので、コストが高く、A/D変換に時間がかか
る等の問題点があった。In addition, to increase the accuracy of absolute position detection, we need a high-precision potentiometer that is less affected by the surrounding atmosphere and aging.
Since an A/D converter corresponding to the accuracy of the potentiometer is required, there are problems such as high cost and time required for A/D conversion.
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもの
でおり、ロボットの作動中、いわゆる通常サーボコント
ロールプログラム実行中に、エンコーダの原点パルス発
生時におりるポテンショメータの電圧値をA/D変換し
た値を常に最新のデータに更新し、記憶するポテンショ
電圧格納メモリバッファを設(プたことにより、常に前
記アームの正確な絶対位置を検出することができる絶対
位置検出装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of these conventional problems, and it is an object of the present invention to perform A/D conversion of the voltage value of the potentiometer that occurs when the origin pulse of the encoder is generated during the operation of the robot, that is, during the execution of a so-called normal servo control program. An object of the present invention is to provide an absolute position detecting device that can always detect the accurate absolute position of the arm by providing a potentiometer voltage storage memory buffer that constantly updates and stores the measured value to the latest data. shall be.
(問題点を解決するための手段)
前記した問題点を解決するために本発明は、被駆動体を
駆動する駆動手段と、当該駆動手段に連結されて当該被
駆動体の相対回転角を検出するパルスジェネレータと、
当該被駆動体に連結されて当該被駆動体の回動角度を検
出するポテンショメータと、前記パルスジェネレータの
原点パルスの検出をする原点パルス検出手段と、前記ポ
テンショメータの検出電圧をデジタル値に変換するA/
D変換手段と、前記原点パルス検出手段から信号が出さ
れた時に前記A/D変換手段からのデータを記憶する位
置記憶手段と、当該データの書替えが指示された時に当
該位置記憶手段から当該データを読込んで前記データの
書替えをするデータ書替え手段とを設けたことを特徴と
する。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a driving means for driving a driven body, and a system connected to the driving means to detect the relative rotation angle of the driven body. a pulse generator to
A potentiometer connected to the driven body to detect the rotation angle of the driven body; origin pulse detection means for detecting the origin pulse of the pulse generator; and A that converts the detected voltage of the potentiometer into a digital value. /
D conversion means; position storage means for storing data from the A/D conversion means when a signal is output from the origin pulse detection means; and position storage means for storing the data from the position storage means when rewriting of the data is instructed. The present invention is characterized in that it further includes a data rewriting means for reading the data and rewriting the data.
(作用)
以下に本発明の作用を、第1図に基づいて説明する。図
に示したパルスジェネレータであるエンコーダが原点パ
ルスを発生した時に、被駆動体と連動してその相対位置
を検出するポテンショメータ電圧値のA/D変換値が位
置記憶手段に格納されて、ロボットの制御装置に命令を
与える端末機からROMに記憶されているデータ列の書
替えが指示されるとデータ占替え手段によって当該デー
タ列が、前記位置記憶手段に格納されたデータ列に更新
される。(Operation) The operation of the present invention will be explained below based on FIG. 1. When the encoder, which is a pulse generator shown in the figure, generates an origin pulse, the A/D conversion value of the potentiometer voltage value that detects the relative position of the driven object in conjunction with the driven object is stored in the position storage means. When a terminal that gives a command to the control device instructs the data string stored in the ROM to be rewritten, the data replacement means updates the data string to the data string stored in the position storage means.
(実施例) 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第2図は本発明に係る絶対位置検出装置の概略構−成図
である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an absolute position detection device according to the present invention.
モータ駆動回路26によって駆動されるモータ5の主軸
には減速機6とエンコーダ9が接続され、その減速機6
の減速側の軸にはアーム2と当該アーム2に連動するポ
テンショメータ10が接続されている。A reducer 6 and an encoder 9 are connected to the main shaft of the motor 5 driven by the motor drive circuit 26.
An arm 2 and a potentiometer 10 interlocked with the arm 2 are connected to the shaft on the deceleration side.
そしてエンコーダ9には、エンコーダ9が発生した原点
パルスを入力する原点パルスゲート16と、エンコーダ
9が発生した回転角度検出用パルスをカウントするパル
スカウンタ17が信号線13及び14によって接続され
ている。An origin pulse gate 16 that inputs the origin pulse generated by the encoder 9 and a pulse counter 17 that counts the rotation angle detection pulse generated by the encoder 9 are connected to the encoder 9 by signal lines 13 and 14.
またポテンショメータ10にはA/D変換器15が信号
線12を介して接続されている。Further, an A/D converter 15 is connected to the potentiometer 10 via a signal line 12.
前記A/D変換器15.原点パルスゲート16及びパル
スカウンタ17は、コンピュータ22に設けられている
CPU23に信号線18,19゜20、及び21によっ
て接続されている。さらに、CPU23にはエンコーダ
9の原点パルス発生時点でのポテンショ電圧を記憶する
ポテンショ電圧格納メモリ24と、アーム2の角度をエ
ンコーダ9のパルス数として格納するアーム角度格納メ
モリ29と、エンコーダ9の原点パルス発生毎のポテン
ショ電圧のA/D変換値を格納するポテンショ電圧格納
メモリバッファ50が信号線25を介して接続されてい
る。Said A/D converter 15. The origin pulse gate 16 and the pulse counter 17 are connected to a CPU 23 provided in a computer 22 by signal lines 18, 19, 20, and 21. Furthermore, the CPU 23 includes a potentiometer voltage storage memory 24 that stores the potentiometer voltage at the time when the origin pulse of the encoder 9 is generated, an arm angle storage memory 29 that stores the angle of the arm 2 as the number of pulses of the encoder 9, and an origin point of the encoder 9. A potentiometer voltage storage memory buffer 50 that stores an A/D converted value of a potentiometer voltage every time a pulse is generated is connected via a signal line 25.
次に、第2図に示した絶対位置検出装置の動作を第3図
に示すコンピュータ22に書き込まれているプログラム
のフローチャートに基づいて詳細に説明する。Next, the operation of the absolute position detection device shown in FIG. 2 will be explained in detail based on the flowchart of the program written in the computer 22 shown in FIG.
まずプログラムがスタートすると、CPU23から原点
パルスゲート16に信号線19を介して原点パルス割込
み可の信号が出力され、原点パルスゲート16は信号線
13からエンコーダ9によって発生される原点パルスの
入力を待つ。(ステップ60)。First, when the program starts, the origin pulse interrupt enable signal is output from the CPU 23 to the origin pulse gate 16 via the signal line 19, and the origin pulse gate 16 waits for the origin pulse generated by the encoder 9 to be input from the signal line 13. . (Step 60).
次に、操作盤から原点処理の指示が出されると(ステッ
プ61)、CPU23から信号線27を介してモータ駆
動回路26にモータ5の回転方向及び回転速度を指令す
る信号が出力され、その指令に応じた電圧がモータ駆動
回路26から動力線28を介してモータ5に印加される
(ステップ62)。Next, when an instruction for origin processing is issued from the operation panel (step 61), a signal instructing the rotation direction and rotation speed of the motor 5 is output from the CPU 23 to the motor drive circuit 26 via the signal line 27, and the command A voltage corresponding to the voltage is applied from the motor drive circuit 26 to the motor 5 via the power line 28 (step 62).
モしてモータ5がステップ42で出力された指令信号に
応じて回転し、エンコーダ9で原点パルス信号が発生し
たかどうかが信号線13.原点パルスゲート16及び信
号線20を介してCPU23によって判断される(ステ
ップ63)。The motor 5 then rotates in accordance with the command signal output in step 42, and the signal line 13 detects whether or not the origin pulse signal is generated by the encoder 9. This is determined by the CPU 23 via the origin pulse gate 16 and the signal line 20 (step 63).
原点パルスが発生しなければステップ62に戻り、エン
コーダ9が原点パルス信号を発生するまでステップ62
を実行し、原点パルス信号が発生するとCPU23から
モータ駆動回路26に信号線27を介して停止指令が出
されてモータ5が停止する(ステップ64)。If the origin pulse is not generated, the process returns to step 62, and step 62 continues until the encoder 9 generates the origin pulse signal.
When the origin pulse signal is generated, a stop command is issued from the CPU 23 to the motor drive circuit 26 via the signal line 27, and the motor 5 is stopped (step 64).
そし゛てモータ5が停止した時のアーム2の位置に応じ
たポテンショメータ10の電圧値が信号線12によって
A/D変換器15に入力され、ここで当該電圧値がデジ
タル値に変換されて信号線18によってCPU23に入
力される(ステップ65)。 。Then, the voltage value of the potentiometer 10 corresponding to the position of the arm 2 when the motor 5 stops is input to the A/D converter 15 via the signal line 12, where the voltage value is converted into a digital value and a signal is generated. It is input to the CPU 23 via line 18 (step 65). .
このようにしてCPtJ23に入力されたアーム2の相
対位置データに基づいて、第7図で説明したデータ記憶
プログラムによって前記ROMに記憶されているデータ
列をルックアップして、アーム2の原点位置からの回動
角度θnをCPU23で算出する(ステップ66)。Based on the relative position data of the arm 2 input to the CPtJ23 in this way, the data string stored in the ROM is looked up by the data storage program explained in FIG. The rotation angle θn is calculated by the CPU 23 (step 66).
次に、ロボットのサーボコントロール速度を通常の速度
に戻しくステップ67)、再度エンコーダ9から原点パ
ルスが発生されるまでステップ67が実行される(ステ
ップ68)。Next, step 67) returns the servo control speed of the robot to the normal speed, and step 67 is executed until the origin pulse is generated from the encoder 9 again (step 68).
そして、原点パルスが発生すると原点パルスが発生した
時点でのポテンショメータ10の電圧値がA/D変換さ
れて、その値をPOTGENとしてCPU23に信号線
18を介して一時記憶する(ステップ69)。Then, when the origin pulse is generated, the voltage value of the potentiometer 10 at the time when the origin pulse is generated is A/D converted, and the value is temporarily stored as POTGEN in the CPU 23 via the signal line 18 (step 69).
次に、前記ROMに記憶されている原点パルス発生時点
でのポテンショメータ10の電圧値ynとステップ69
で読み込んだPOTGENの値の差の絶対値つまり相対
誤差が((Vn −Vn−1>/2)/3よりも小さい
かどうかが判断される(ステップ70)。Next, step 69 uses the voltage value yn of the potentiometer 10 at the time of generation of the origin pulse stored in the ROM.
It is determined whether the absolute value of the difference between the POTGEN values read in, that is, the relative error, is smaller than ((Vn - Vn-1>/2)/3) (step 70).
ここで図面に書いてめるPOT叶しは(Vn −Vn−
1>の平均のことであり、(Vn −Vn−1) /2
を意味する。The POT fulfillment that can be written on the drawing here is (Vn -Vn-
1> is the average of (Vn - Vn-1) /2
means.
当該相対誤差がPOTE)EL/ 3以上つまり許容範
囲外である時はステップ69で読み込まれたデータが信
頼できないものでおるので、位置検出器エラーが表示さ
れ(ステップ74)、前記相対誤差が許容範囲内であれ
ばステップ69で読み込んだデータ(POTGEN )
をCPU23から信号線25を介してポテンショ電圧格
納メモリバッファ50に更新記憶する(ステップ71)
。If the relative error is POTE)EL/3 or more, that is, outside the allowable range, the data read in step 69 is unreliable, and a position sensor error is displayed (step 74), indicating that the relative error is within the allowable range. If within the range, the data read in step 69 (POTGEN)
is updated and stored in the potentiometer voltage storage memory buffer 50 from the CPU 23 via the signal line 25 (step 71).
.
そして操作盤から原点パルスデータのリフレッシュの指
示がされたかどうかの判断がされ(ステップ72)、こ
の指示がなければステップ67に戻り、ステップ67か
らステップ72が実行される。またリフレッシュの指示
があれば、CPtJ 23によって信号線25を介して
ポテンショ電圧格納メモリバッファ50からポテンショ
電圧格納メモリ24にステップ71で更新記憶された最
新のデータが記憶され(ステップ73)、そのデータに
基づいてアーム2の絶対位置検出が行なわれる。Then, it is determined whether an instruction to refresh the origin pulse data has been issued from the operation panel (step 72), and if there is no instruction, the process returns to step 67 and steps 67 to 72 are executed. If there is a refresh instruction, the latest data updated in step 71 is stored from the potentiometer voltage storage memory buffer 50 to the potentiometer voltage storage memory 24 via the signal line 25 by the CPtJ 23 (step 73). The absolute position of arm 2 is detected based on .
(発明の効果)
以上に説明したように、本発明は被駆動体を駆動する駆
動手段と、当該駆動手段に連結されて当該被駆動体の相
対回転角を検出するパルスジェネレータと、当該被駆動
体に連結されて当該被駆動体の回動角度を検出するポテ
ンショメータと、前記パルスジェネレータの原点パルス
の検出をする原点パルス検出手段と、前記ポテンショメ
ータの検出電圧をデジタル値に変換するA/D変換手段
と、前記原点パルス検出手段から信号が出された時に前
記A/D変換手段からのデータを記憶する位置記憶手段
と、当該データの書替えが指示された時に当該位置記憶
手段から当該データを読込んで前記データの書替えをす
るデータ書替え手段とを設けたことにより、通常のサー
ボコントロールプログラムの実行中に、自動的にエンコ
ーダの原点パルス発生時におけるポテンショメータ電圧
のA/D変換値を、常に最新のデータとして更新記憶さ
せておけるので、操作者のデータリフレッシュ指示によ
っていつでも自由にこのデータの書き替えが可能となり
、アームの絶対位置の検出が確実かつ精密にできるよう
になった。ざらに、従来アームの絶対位置の検出精度が
ポテンショメータの精度に依存していたことに起因して
、ロボットの使用場所に制約が必ったが、その制約が大
幅に緩和されるという優れた効果を奏する。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention includes a drive means for driving a driven body, a pulse generator connected to the drive means to detect a relative rotation angle of the driven body, and a pulse generator for detecting a relative rotation angle of the driven body. a potentiometer connected to the body to detect the rotation angle of the driven body, an origin pulse detection means to detect the origin pulse of the pulse generator, and an A/D conversion to convert the detected voltage of the potentiometer into a digital value. means, position storage means for storing data from the A/D conversion means when a signal is output from the origin pulse detection means, and reading the data from the position storage means when rewriting of the data is instructed. By providing a data rewriting means for rewriting the data, the A/D conversion value of the potentiometer voltage at the time when the origin pulse of the encoder is generated is automatically updated to the latest value during the execution of a normal servo control program. Since it can be updated and stored as data, this data can be freely rewritten at any time by the operator's data refresh instruction, and the absolute position of the arm can now be detected reliably and precisely. Generally speaking, in the past, the accuracy of detecting the absolute position of the arm depended on the accuracy of the potentiometer, which resulted in restrictions on where the robot could be used, but this has the excellent effect of significantly easing those restrictions. play.
第1図は本発明に係る絶対位置検出装置のブロック図、
第2図は本発明に係る絶対位置検出装置の構成図、第3
図は本発明に係る絶対位置検出装置内のコンピュータの
プログラムのフローチャ−ト、第4図は従来のロボット
の説明図、第5図は第4図の駆動装置の説明図、第6図
は従来の絶対位置検出装置の構成図、第7図から第9図
は一般的な原点データ収集のプログラムのフローチャー
ト及びその説明図、第10図は従来の絶対位置検出装置
内のコンピュータのプログラムのフローチャートである
。
1・・・旋回台、 2・・・アーム°、3・・・支
持軸、 4・・・大傘歯車、5・・・モータ、
6・・・駆動ユニット本体、7・・・小傘歯車、
8・・・ボルト、9・・・位置検出器、10・・・ポテ
ンショメータ、11・・・平歯車、
特許出願人 日産自動車株式会社第2図
第3図
fM 6 図FIG. 1 is a block diagram of an absolute position detection device according to the present invention,
FIG. 2 is a configuration diagram of the absolute position detection device according to the present invention, and FIG.
The figure is a flowchart of a computer program in the absolute position detecting device according to the present invention, FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional robot, FIG. 5 is an explanatory diagram of the drive device of FIG. 4, and FIG. 6 is a conventional robot. 7 to 9 are flowcharts of a general origin data collection program and their explanatory diagrams. FIG. 10 is a flowchart of a computer program in a conventional absolute position detection device. be. 1... Swivel base, 2... Arm °, 3... Support shaft, 4... Large bevel gear, 5... Motor,
6... Drive unit main body, 7... Small bevel gear,
8... Bolt, 9... Position detector, 10... Potentiometer, 11... Spur gear, Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Figure 2 Figure 3 fM 6 Figure
Claims (1)
れて当該被駆動体の相対回転角を検出するパルスジェネ
レータと、当該被駆動体に連結されて当該被駆動体の回
動角度を検出するポテンショメータと、前記パルスジェ
ネレータの原点パルスの検出をする原点パルス検出手段
と、前記ポテンショメータの検出電圧をデジタル値に変
換するA/D変換手段と、前記原点パルス検出手段から
信号が出された時に前記A/D変換手段からのデータを
記憶する位置記憶手段と、当該データの書替えが指示さ
れた時に当該位置記憶手段から当該データを読込んで前
記データの書替えをするデータ書替え手段とを設けたこ
とを特徴とする絶対位置検出装置。A driving means for driving a driven body, a pulse generator connected to the driving means to detect a relative rotation angle of the driven body, and a pulse generator connected to the driven body to detect a rotation angle of the driven body. a potentiometer that detects the origin pulse of the pulse generator, an origin pulse detection means that detects the origin pulse of the pulse generator, an A/D conversion means that converts the detected voltage of the potentiometer into a digital value, and a A position storage means for storing data from the A/D conversion means, and a data rewriting means for reading the data from the position storage means and rewriting the data when the rewriting of the data is instructed. An absolute position detection device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13618785A JPS61294510A (en) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Absolute position detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13618785A JPS61294510A (en) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Absolute position detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61294510A true JPS61294510A (en) | 1986-12-25 |
Family
ID=15169378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13618785A Pending JPS61294510A (en) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Absolute position detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61294510A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63174893A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-19 | 株式会社東芝 | Manipulator |
JPH06131051A (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-13 | Rinnai Corp | Output axis controller for motor |
JP2011134050A (en) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Nikon Corp | Drive device, driving method and apparatus |
WO2017042878A1 (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 富士機械製造株式会社 | Multi-joint robot arm |
-
1985
- 1985-06-24 JP JP13618785A patent/JPS61294510A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63174893A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-19 | 株式会社東芝 | Manipulator |
JPH06131051A (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-13 | Rinnai Corp | Output axis controller for motor |
JP2011134050A (en) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Nikon Corp | Drive device, driving method and apparatus |
WO2017042878A1 (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 富士機械製造株式会社 | Multi-joint robot arm |
JPWO2017042878A1 (en) * | 2015-09-08 | 2018-06-21 | 株式会社Fuji | Articulated robot arm |
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