JP3268705B2 - Robot home search method - Google Patents
Robot home search methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの、例えばハ
ンドフィンガーやアームなどの可動部の原点出し方法に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for finding the origin of a movable portion of a robot, such as a hand finger or an arm.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ロボットの原点出しは、図10の
ような制御装置により位置決め指令のみにより行なって
いた。即ち、指令位置1が与えられると、現在位置カウ
ンタ204が示す現在位置が指令位置から加算器2で減
算され、位置ループゲイン乗算器3により所定のゲイン
をかけられ、加算器4に入力される。加算器4では、乗
算器3の出力から微分器9により得られた現在速度が減
算され、この減算値は速度ループゲイン乗算器5を介し
て、加算器7とトルクアンプ8によるフィードバック系
を経てサーボモータ101に出力される。サーボモータ
101の回転によりスカラ型ロボットS軸部104が駆
動される。サーボモータ101の動きはエンコーダ10
2により現在値カウンタ204に与えられ、ループが形
成される。2. Description of the Related Art Conventionally, the origin of a robot has been determined only by a positioning command by a control device as shown in FIG. That is, when the command position 1 is given, the current position indicated by the current position counter 204 is subtracted from the command position by the adder 2, multiplied by a predetermined gain by the position loop gain multiplier 3, and input to the adder 4. . In the adder 4, the current speed obtained by the differentiator 9 is subtracted from the output of the multiplier 3, and this subtracted value is passed through a speed loop gain multiplier 5 via a feedback system including an adder 7 and a torque amplifier 8. Output to the servo motor 101. The rotation of the servomotor 101 drives the SCARA robot S-axis unit 104. The movement of the servo motor 101 is
2 to the current value counter 204 to form a loop.
【0003】図11に従来のスカラ型ロボットのS軸部
分を抜き出した図を示す。図12に示す原点出しフロー
チャートを用いて従来の原点出し動作を説明すると次の
ようになる。まず、原点出し指令が与えられると、スカ
ラ型ロボットのS軸部は、一定の方向へ低速回転し始め
る(ステップS21)。この回転は、原点センサ112
出力が原点ドグ110AによりON状態になるまで続け
る(ステップS22)。原点センサ112がONになる
と、S軸部は微少移動の動作に移る(ステップS2
3)。この微小移動はエンコーダ102のZ相を検知す
るまで微少移動を続ける(ステップS24)。Z相を検
知すると現在値カウンタをクリアして原点出し動作を完
了する(ステップS25)。FIG. 11 is a diagram showing an S-axis portion of a conventional SCARA robot. The following describes the conventional home search operation with reference to the home search flowchart shown in FIG. First, when an origin search command is given, the S-axis portion of the SCARA robot starts rotating at a low speed in a certain direction (step S21). This rotation is based on the origin sensor 112
The process is continued until the output is turned ON by the origin dog 110A (step S22). When the origin sensor 112 is turned on, the S-axis section shifts to a slight movement operation (step S2).
3). This minute movement continues the minute movement until the encoder 102 detects the Z phase (step S24). When the Z-phase is detected, the current value counter is cleared and the origin search operation is completed (step S25).
【0004】以上が、従来の原点出しのための、制御手
順、機構部分、制御回路の説明である。The above is a description of the conventional control procedure, mechanism, and control circuit for finding the origin.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、原点センサ112を用いるために、その原点
センサの配線の取り回しが必要となり、また、取り付け
の為の安定したベースとスペースが必要であった。従っ
て、コストが余分にかかり、更に位置指令での原点出し
は時間がかかっていた。However, in the above-mentioned conventional example, since the origin sensor 112 is used, the wiring of the origin sensor is required, and a stable base and space for mounting are required. Was. Therefore, it costs extra, and it takes time to find the origin by the position command.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決することを目的としてなされたもので、上述の課題を
解決する一手段として以下の構成を備える。即ち、ロボ
ットの可動部と、この可動部を所定移動経路で移動させ
るための電動モータと、前記可動部の前記所定移動経路
の一端に設けられ、前記可動部に当接して前記可動部の
移動を阻止するストッパと、電動モータの回転軸上に設
けられた位置検出器とを備え、この電動モータの移動位
置、移動速度、駆動電流を制御することにより前記ロボ
ットの可動部の原点出しを行うロボットの原点出し方法
であって、前記可動部にストッパ方向に第1の指令トル
クを加えることにより第1の移動をさせ、この第1の移
動中、前記可動部の速度が零となったと判断した場合
に、前記可動部がストッパに当接したと判断して、前記
可動部にストッパ方向に更に第2指令トルクを加えるこ
とにより第2の移動をさせ、この第2の移動中、前記可
動部の速度が再度零となったと判断した場合に、前記可
動部が第2指令トルクによりストッパに確実に当接した
と判断し、ストッパとは反対方向に前記可動部を一定値
移動させ、この一定値移動終了時に、前記可動部が原点
出し位置に到達したと判断することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems, and has the following structure as one means for solving the above-mentioned problems. That is, a movable part of the robot, an electric motor for moving the movable part along a predetermined movement path, and an end of the movable part which is provided at one end of the predetermined movement path, and moves the movable part by contacting the movable part. And a position detector provided on the rotating shaft of the electric motor, and the origin of the movable part of the robot is determined by controlling the moving position, moving speed, and drive current of the electric motor. A method for locating the origin of a robot, wherein a first movement is performed by applying a first command torque to the movable part in a stopper direction, and it is determined that the speed of the movable part has become zero during the first movement. In this case, it is determined that the movable portion has come into contact with the stopper, and a second command torque is further applied to the movable portion in the stopper direction to perform the second movement. Part speed Is determined to be zero again, it is determined that the movable portion has reliably contacted the stopper by the second command torque, and the movable portion is moved in a direction opposite to the stopper by a constant value. At the end, it is determined that the movable portion has reached the origin position.
【0007】また、本発明に係るロボットの原点出し方
法は、ロボットの可動部と、この可動部を所定移動経路
で移動させるための電動モータと、前記可動部の前記所
定移動経路の一端に設けられ、前記可動部に当接して前
記可動部の移動を阻止するストッパと、電動モータの回
転軸上に設けられた位置検出器とを備え、この電動モー
タの移動位置、移動速度、駆動電流を制御することによ
り前記ロボットの可動部の原点出しを行うロボットの原
点出し方法であって、目標位置を記憶する指令位置レジ
スタに目標位置をセットし、前記位置検出器からの出力
により前記電動モータの現在位置を算出する現在位置カ
ウンタにより、現在位置を算出し、前記現在位置カウン
タの出力と前記指令位置レジスタの出力とから前記電動
モータの位置偏差を算出する第1の加算器により、前記
位置偏差を求め、この位置偏差に所定の制御ゲインを乗
じることにより目標移動速度を演算する位置ループゲイ
ン乗算器により、前記目標移動速度を演算し、前記現在
位置カウンタの出力から現在速度を求める微分器によ
り、前記現在速度を求め、目標移動速度と現在速度との
速度偏差を求める第2の加算器により、前記速度偏差を
求め、前記速度偏差に所定の制御ゲインを乗じることに
より目標指令電流を演算する速度ループゲイン乗算器に
より、前記目標指令電流を演算し、目標指令電流と現在
電動モータに出力されている現在指令電流との電流偏差
を求める第3の加算器により、前記電流偏差を求め、前
記電流偏差を増幅し、第1の指令電流として電動モータ
に出力するトルクアンプにより、前記第1の指令電流を
電動モータに出力し、現在の速度を監視する速度監視器
により、現在の速度を監視し、第1指令トルク電流レジ
スタと第2指令トルク電流レジスタとにより、前記第3
の加算器に直接に指令値を第2の指令電流として出力
し、トルク切替スイッチにより、前記第1指令トルク電
流レジスタと第2指令トルク電流レジスタとを切替え、
第1の指令電流と第2の指令電流との切替えをする回路
切替スイッチにより、指令電流の切替えをし、前記電動
モータを駆動するために、前記第3の加算器に第1指令
トルクを直接供給することにより、前記可動部にストッ
パ方向に第1の移動をさせ、この第1の移動中、可動部
の速度を監視する速度監視器が前記可動部の速度を零と
判断したときに、前記可動部がストッパに当接したと判
断して、トルク切替スイッチを第2指令トルクに切替え
て、この第2指令トルクにより前記可動部にストッパ方
向に第2の移動をさせ、この第2の移動中、前記速度監
視器が前記可動部の速度を再度零と判断したときに、前
記可動部が第2指令トルクによりストッパに確実に当接
したと判断し、回路切替スイッチにより第2の指令電流
から第1の指令電流に切替え、ストッパとは反対方向に
前記可動部を一定値移動させ、この一定値移動終了時
に、前記可動部が原点出し位置に到達したと判断するこ
とを特徴とする。[0007] Further, in the method of locating the origin of a robot according to the present invention, a movable part of the robot, an electric motor for moving the movable part along a predetermined moving path, and one end of the predetermined moving path of the movable part are provided. A stopper that abuts on the movable part to prevent the movement of the movable part, and a position detector provided on a rotating shaft of the electric motor, and determines a moving position, a moving speed, and a driving current of the electric motor. A robot origin finding method for performing origin finding of a movable part of the robot by controlling, wherein a target position is set in a command position register for storing a target position, and an output of the electric motor is used for the electric motor based on an output from the position detector. A current position is calculated by a current position counter that calculates a current position, and a position deviation of the electric motor is calculated from an output of the current position counter and an output of the command position register. The position deviation is obtained by a first adder to be calculated, and the target movement speed is calculated by a position loop gain multiplier that calculates a target movement speed by multiplying the position deviation by a predetermined control gain. The current speed is obtained by a differentiator that obtains the current speed from the output of the position counter, and the speed deviation is obtained by a second adder that obtains the speed deviation between the target moving speed and the current speed. A speed loop gain multiplier that calculates a target command current by multiplying by a control gain, calculates the target command current, and obtains a current deviation between the target command current and the current command current currently output to the electric motor. By the adder of the above, the current deviation is obtained, the current deviation is amplified, and the torque amplifier outputs the first command current to the electric motor, Outputs the first command current to the electric motor, the speed monitoring device for monitoring the current speed, to monitor the current speed, by a first command torque current register and the second command torque current register, said third
The command value is output directly as a second command current to the adder of the above, and the first command torque current register and the second command torque current register are switched by a torque switch,
In order to switch the command current and drive the electric motor by the circuit switch for switching between the first command current and the second command current, the first command torque is directly supplied to the third adder. By supplying the movable portion, the movable portion is caused to perform the first movement in the stopper direction, and during the first movement, when a speed monitor that monitors the speed of the movable portion determines that the speed of the movable portion is zero, When it is determined that the movable portion has come into contact with the stopper, the torque changeover switch is switched to the second command torque, and the movable portion is caused to move in the stopper direction by the second command torque. During the movement, when the speed monitor determines that the speed of the movable portion is zero again, it is determined that the movable portion has reliably contacted the stopper by the second command torque, and the second command is issued by the circuit changeover switch. The first command power from the current The switching, the stopper causes the movable portion in an opposite direction to move a predetermined value, when the predetermined value movement end, the movable part is characterized in that the discrimination is affirmative home search position.
【0008】また、本発明に係るロボットの原点出し方
法は、ロボットの可動部と、この可動部を所定移動経路
で移動させるための電動モータと、前記可動部の前記所
定移動経路の一端に設けられ、前記可動部に当接して前
記可動部の移動を阻止するストッパと、電動モータの回
転軸上に設けられた位置検出器とを備え、この電動モー
タの移動位置、移動速度、駆動電流を制御することによ
り前記ロボットの可動部の原点出しを行うロボットの原
点出し方法であって、目標位置を記憶する指令位置レジ
スタに目標位置をセットし、前記位置検出器からの出力
により前記電動モータの現在位置を算出する現在位置カ
ウンタにより、前記現在位置を算出し、この現在位置カ
ウンタの出力と前記指令位置レジスタの出力とから前記
電動モータの位置偏差を算出する第1の加算器により、
前記位置偏差を求め、この位置偏差に所定の制御ゲイン
を乗じることにより目標移動速度を演算する位置ループ
ゲイン乗算器により、前記目標位置速度を演算し、前記
現在位置カウンタの出力から現在速度を求める微分器に
より、前記現在速度を求め、目標移動速度と現在速度と
の速度偏差を求める第2の加算器により、前記速度偏差
を求め、前記速度偏差に所定の制御ゲインを乗じ、目標
指令電流を演算する速度ループゲイン乗算器により、前
記目標指令電流を演算し、目標指令電流と現在電動モー
タに出力されている現在指令電流との電流偏差を求める
第3の加算器により、前記電流偏差を求め、前記電流偏
差を増幅し、第1の指令電流として電動モータに出力す
るトルクアンプにより、前記第1の指令電流を電動モー
タに出力し、現在の速度を監視する速度監視器により、
前記現在の速度を監視し、第1指令トルク電流レジスタ
と第2指令トルク電流レジスタとにより、前記第3の加
算器に直接に指令値を第2指令電流として出力し、トル
ク切替スイッチにより、前記第1指令トルク電流レジス
タと第2指令トルク電流レジスタとを切替え、第1の指
令電流と第2の指令電流との切替えをする回路切替スイ
ッチにより、指令電流の切替えをし、前記電動モータを
駆動するために、前記第3の加算器に第1指令トルクを
直接供給することにより、前記可動部にストッパ方向に
第1の移動をさせ、この第1の移動中、可動部の速度を
監視する速度監視器が前記可動部の速度を零と判断した
ときに、前記可動部がストッパに当接したと判断して、
トルク切替スイッチを第2指令トルクに切替えて、この
第2指令トルクにより前記可動部にストッパ方向に第2
の移動をさせ、この第2の移動中、前記速度監視器が前
記可動部の速度を再度零と判断したときに、前記可動部
が第2指令トルクによりストッパに確実に当接したと判
断し、回路切替スイッチにより第2の指令電流から第1
の指令電流に切替え、前記可動部にストッパとは反対方
向に第3の移動をさせ、この第3の移動中、前記位置検
出器から原点パルスが出力されたときに、前記可動部が
原点出し位置に到達したと判断することを特徴とする。Further, in the method of finding the origin of a robot according to the present invention, a movable part of the robot, an electric motor for moving the movable part along a predetermined moving path, and one end of the movable part of the movable part are provided. A stopper that abuts on the movable part to prevent the movement of the movable part, and a position detector provided on a rotating shaft of the electric motor, and determines a moving position, a moving speed, and a driving current of the electric motor. A robot origin finding method for performing origin finding of a movable part of the robot by controlling, wherein a target position is set in a command position register for storing a target position, and an output of the electric motor is used for the electric motor based on an output from the position detector. The current position is calculated by a current position counter that calculates the current position, and the position of the electric motor is calculated from the output of the current position counter and the output of the command position register. The first adder for calculating the difference,
The position deviation is obtained, the target position speed is calculated by a position loop gain multiplier that calculates a target moving speed by multiplying the position deviation by a predetermined control gain, and the current speed is obtained from the output of the current position counter. By a differentiator, the current speed is obtained, and a second adder for obtaining a speed deviation between a target moving speed and a current speed is obtained, the speed deviation is obtained, the speed deviation is multiplied by a predetermined control gain, and a target command current is obtained. The target command current is calculated by a speed loop gain multiplier to be calculated, and the current deviation is obtained by a third adder that obtains a current deviation between the target command current and the current command current currently output to the electric motor. Amplifying the current deviation and outputting the first command current to the electric motor by a torque amplifier that outputs the first command current to the electric motor as a first command current. The speed monitoring device for monitoring the speed,
The current speed is monitored, and a first command torque current register and a second command torque current register are used to directly output a command value to the third adder as a second command current. A command current is switched by a circuit changeover switch that switches between a first command current register and a second command current register, and switches between the first command current and the second command current, and drives the electric motor. In order to achieve this, the first command torque is directly supplied to the third adder to cause the movable section to make a first movement in the stopper direction, and monitor the speed of the movable section during the first movement. When the speed monitor determines that the speed of the movable portion is zero, it determines that the movable portion has come into contact with the stopper,
The torque changeover switch is switched to a second command torque, and the second command torque causes the movable portion to move in the stopper direction in the second direction.
During the second movement, when the speed monitor determines that the speed of the movable portion is zero again, it is determined that the movable portion has reliably contacted the stopper by the second command torque. The first command current from the second command current
And the movable part is moved in the third direction in the direction opposite to the stopper. During the third movement, when the origin detector outputs an origin pulse, the movable part returns to the origin. It is characterized that it is determined that the position has been reached.
【0009】[0009]
〈第1実施例〉図2は、第1実施例にかかるスカラ型ロ
ボットの全体外観図であり、図3は、同スカラ型ロボッ
トのS軸部分のみをぬき出した図である。図2におい
て、1はスカラ型ロボットであり、2はロボットハンド
機構を回転,位置決めするスカラ型ロボットのS軸機構
である。<First Embodiment> FIG. 2 is an overall external view of a SCARA robot according to a first embodiment, and FIG. 3 is a view showing only the S-axis portion of the SCARA robot. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a SCARA-type robot, and reference numeral 2 denotes an S-axis mechanism of the SCARA-type robot for rotating and positioning a robot hand mechanism.
【0010】図3において、101はサーボモータ、1
02は位置検出用パルスエンコーダ、103はサーボモ
ータの回転出力軸に取り付けられたタイミングプーリ、
104はタイミングベルト、105はプーリ103の反
対側に位置するタイミングプーリ、106は(S軸用)
回転軸、107はスカラ型ロボット本体に取り付けられ
たベース、108はロボットハンド機構、109はベー
スに取り付けられたストッパ、110は継手に取り付け
られているS軸原点出し用のドグ、111はS軸とロボ
ットハンド機構108を結合する継手である。In FIG. 3, reference numeral 101 denotes a servo motor, 1
02 is a position detection pulse encoder, 103 is a timing pulley attached to the rotation output shaft of the servomotor,
104 is a timing belt, 105 is a timing pulley located on the opposite side of the pulley 103, and 106 is (for S axis)
Rotation axis, 107 is a base attached to the SCARA robot body, 108 is a robot hand mechanism, 109 is a stopper attached to the base, 110 is a dog for originating the S axis attached to a joint, 111 is an S axis And a robot hand mechanism 108.
【0011】このスカラ型ロボットのS軸部の動作は、
サーボモータ101の回転出力をタイミングプーリ10
3とタイミングベルト104とタイミングプーリ105
に伝達し、S軸用回転軸106を回転させる。これによ
り、ハンド機構108の姿勢が決まる。また、サーボモ
ータ101に取り付けられたパルスエンコーダ102に
よってハンド機構の位置は検出できる。The operation of the S-axis part of this SCARA type robot is as follows.
The rotation output of the servo motor 101 is output to the timing pulley 10
3, timing belt 104 and timing pulley 105
To rotate the S-axis rotation shaft 106. Thereby, the attitude of the hand mechanism 108 is determined. Further, the position of the hand mechanism can be detected by the pulse encoder 102 attached to the servomotor 101.
【0012】ロボットハンド機構108は、原点出し用
のストッパ109とドグ110により、この2つを押し
当てる事により原点出しを行う。図4は第1実施例を実
現する制御装置のハードウェアの構成図の1例を示して
いる。201は制御を実現する中央処理装置(CPU)
であり、202はCPU201とバス結合され、一連の
制御処理アルゴリズムのプログラム及びマンマシンイン
ターフェースプログラムを含む不揮発性のメモリ(RO
M)であり、203は教示データを記憶可能な電源バッ
クアップされたメモリ(RAM)である。また、204
はサーボモータ101と連結されたパルスエンコーダ1
02に接続され、サーボモータの現在位置を計数可能に
する現在値カウンタである。205は前記サーボモータ
とトルクアンプ8を通して接続されているD/Aコンバ
ータであり、CPU201の指示でアナログ電流指示を
トルクアンプ8へ出力出来るようになっている。また、
206は外部の教示装置207とCPUを結ぶ通信用イ
ンターフェースである。前記ROM202,RAM20
3,カウンタ204,D/A205,インタフェース2
06はすべてバス208によってCPU201と接続さ
れている。The robot hand mechanism 108 performs origin search by pressing the two by means of an origin search stopper 109 and a dog 110. FIG. 4 shows an example of a hardware configuration diagram of a control device for realizing the first embodiment. 201 is a central processing unit (CPU) for realizing control
Numeral 202 is bus-coupled to the CPU 201 and includes a nonvolatile memory (RO) including a series of control processing algorithm programs and a man-machine interface program.
M), and 203 is a memory (RAM) backed up by a power supply capable of storing teaching data. Also, 204
Is a pulse encoder 1 connected to the servo motor 101
02 is a current value counter which is capable of counting the current position of the servomotor. Reference numeral 205 denotes a D / A converter connected to the servo motor through the torque amplifier 8. The D / A converter 205 can output an analog current instruction to the torque amplifier 8 according to an instruction from the CPU 201. Also,
A communication interface 206 connects the external teaching device 207 and the CPU. ROM 202, RAM 20
3, counter 204, D / A 205, interface 2
06 are all connected to the CPU 201 by the bus 208.
【0013】図1は第1実施例の制御装置のブロック図
であり、スカラ型ロボットのS軸部の原点出し制御方法
に関する制御回路の構成図である。図1の制御回路は、
位置決め制御ループ(図中、実線の枠で示す)とトルク
制御ループ400(図中破線の枠で示す)という2つの
ループからなる。位置決め制御ループ300は通常のス
カラ型ロボットのS軸部の動作時に用いる位置決め制御
用のループであり、トルク制御ループは、スカラ型ロボ
ットのS軸部の原点出し時に用いる制御ループである。
次に各制御ループについて説明する。FIG. 1 is a block diagram of the control device of the first embodiment, and is a block diagram of a control circuit relating to a method of controlling the origin of the S-axis portion of the SCARA robot. The control circuit of FIG.
It consists of two loops: a positioning control loop (shown by a solid frame in the figure) and a torque control loop 400 (shown by a broken frame in the figure). The positioning control loop 300 is a loop for positioning control used during the operation of the S-axis part of the normal SCARA robot, and the torque control loop is a control loop used at the time of finding the origin of the S-axis part of the SCARA robot.
Next, each control loop will be described.
【0014】[位置決め制御ループ]図1において、ス
カラ型ロボットのS軸部の目標位置決め位置を指令位置
1へセットする。目標指令位置1は加算器2へ出力され
る。加算器2は、目標指令位置1と、スカラ型ロボット
のS軸部であるロボットアーム100の現在位置との位
置偏差を求めて、位置ループゲイン乗算器3へ出力す
る。位置ループゲイン乗算器3は、位置偏差に所定の制
御ゲインを乗じて目標移動速度を演算し加算器4へ出力
する。加算器4は、入力されてきた目標移動速度と、ロ
ボットアーム100の現在移動速度との速度偏差を求め
て、速度ループゲイン乗算器5へ出力する。速度ループ
ゲイン乗算器5は、入力されてきた速度偏差に所定の制
御ゲインを乗じて、目標指令電流を加算器7へ出力す
る。加算器7は、入力されてきた目標指令電流と、現在
サーボモータ101に出力されている現在指令電流との
電流偏差を求めて、これをトルクアンプ8へ出力する。
トルクアンプ8は、入力されてきた電流偏差を増幅し、
指令電流とし、サーボモータ101へ出力する。サーボ
モータ101は、入力されてきた指令電流により駆動さ
れ、トルクを発生してスカラ型ロボットS軸部100を
目標指令位置1へ移動駆動させ、位置決めを行なう。エ
ンコーダ102はスカラ型ロボットS軸部100の現在
位置を検出する為に、サーボモータ101の回転に対応
した信号を現在位置カウンタ204へ出力し、その現在
位置カウンタ204はエンコーダ102からの信号によ
り現在位置を算出して、現在位置とする。また、現在位
置カウンタ204の出力を微分器9を通して現在速度と
している。これらは従来通りの位置決め制御ループであ
る。[Positioning Control Loop] In FIG. 1, a target positioning position of the S-axis portion of the SCARA robot is set to a command position 1. The target command position 1 is output to the adder 2. The adder 2 obtains a positional deviation between the target command position 1 and the current position of the robot arm 100, which is the S-axis part of the SCARA robot, and outputs it to the position loop gain multiplier 3. The position loop gain multiplier 3 calculates a target moving speed by multiplying the position deviation by a predetermined control gain, and outputs the target moving speed to the adder 4. The adder 4 obtains a speed deviation between the input target moving speed and the current moving speed of the robot arm 100, and outputs the result to the speed loop gain multiplier 5. The speed loop gain multiplier 5 multiplies the input speed deviation by a predetermined control gain, and outputs a target command current to the adder 7. The adder 7 obtains a current deviation between the input target command current and the current command current currently being output to the servo motor 101, and outputs this to the torque amplifier 8.
The torque amplifier 8 amplifies the input current deviation,
It is output to the servo motor 101 as a command current. The servo motor 101 is driven by the input command current, generates a torque, moves and drives the SCARA robot S-axis unit 100 to the target command position 1, and performs positioning. The encoder 102 outputs a signal corresponding to the rotation of the servo motor 101 to the current position counter 204 to detect the current position of the SCARA robot S-axis unit 100, and the current position counter 204 outputs the signal based on the signal from the encoder 102. The position is calculated and used as the current position. The output of the current position counter 204 is set to the current speed through the differentiator 9. These are conventional positioning control loops.
【0015】[トルク制御ループ]以下、スカラ型ロボ
ットのS軸部の原点出し動作について説明する。図1の
制御ブロック構成図において、原点出し動作を行なう前
においては、ループ切換スイッチ6はA位置に接続さ
れ、位置決め制御ループに接続されている。[Torque Control Loop] Hereinafter, the operation of locating the origin of the S-axis portion of the SCARA robot will be described. In the control block diagram of FIG. 1, before performing the home search operation, the loop changeover switch 6 is connected to the position A and connected to the positioning control loop.
【0016】そこで、図5の原点出し動作フローチャー
トに示す原点出し動作をスタートさせると、ステップS
1で図1のトルク制御ループに第1指令トルク値11を
セットし、次のステップS2でトルク切換スイッチ13
をC位置にし、ループ切換スイッチ6をB位置に接続
し、ループ切換スイッチ6の出力がトルク制御ループに
なるようにする。Therefore, when the home search operation shown in the home search operation flowchart of FIG.
In step S1, the first command torque value 11 is set in the torque control loop of FIG.
Is set to the C position, and the loop changeover switch 6 is connected to the B position so that the output of the loop changeover switch 6 becomes a torque control loop.
【0017】次に、ステップS3,S4で、前記第1指
令トルクを出力しつつ、速度監視器14で速度が零にな
るまで続けて出力する。前記ステップS3,S4の動作
でスカラ型ロボットS軸部は、図3に示されているよう
に、ドグ110がストッパ109方向に向かって移動す
る。この第1指令トルクに従った移動動作はドグ110
がストッパ109に衝突するまで継続される。速度監視
器14はアームの移動速度をモニタし、移動速度=
“零”により、ドグがストッパ109に衝突したことを
検知する。Next, in steps S3 and S4, the first command torque is output while the speed monitor 14 continues to output the first command torque until the speed becomes zero. In the operations of steps S3 and S4, the dog 110 moves toward the stopper 109 of the SCARA robot S-axis portion as shown in FIG. The movement operation according to the first command torque is performed by the dog 110.
Is continued until it collides with the stopper 109. The speed monitor 14 monitors the moving speed of the arm, and the moving speed =
By “zero”, it is detected that the dog collides with the stopper 109.
【0018】この衝突を検知すると、ステップS5で第
2指令トルク値12をセットし、ステップS6でトルク
切換スイッチ13をC位置からD位置に切換え、ステッ
プS7,S8で第2指令トルク値をサーボモータに出力
制御する。この第2指令トルク値は第1指令トルク値よ
り大きい。第2指令トルク値がスカラ型ロボットS軸部
に完全に伝達され(ステップS8)、なおかつ、ステッ
プS9で現在速度が零になったタイミングで次のステッ
プに進む。When this collision is detected, the second command torque value 12 is set in step S5, the torque switch 13 is switched from the C position to the D position in step S6, and the second command torque value is servo-controlled in steps S7 and S8. Output control to motor. This second command torque value is larger than the first command torque value. The second command torque value is completely transmitted to the SCARA robot S-axis unit (step S8), and the process proceeds to the next step when the current speed becomes zero in step S9.
【0019】ステップS7,S8,S9の状態での終了
した時点では、スカラ型ロボットS軸部は、ストッパ1
09とバラツキなく一定の荷重で付き当たった状態にな
っている。さらに、ステップS10で、図1のループ切
換スイッチ6をA位置に接続し、位置決め制御ループに
切換える。このとき、指令位置1には現在位置カウンタ
204からの現在位置の値を代入する。At the end of the steps S7, S8, and S9, the SCARA robot S-axis is
It is in a state of hitting with a constant load without variation from 09. Further, in step S10, the loop changeover switch 6 shown in FIG. 1 is connected to the position A to switch to the positioning control loop. At this time, the value of the current position from the current position counter 204 is substituted for the command position 1.
【0020】ステップS11では、目標の指令位置1
に、先の移動方向と逆になるような微少移動量を加算し
続け、先の移動方向と逆になるようサーボモータ101
を回転させる。ステップS12では、この回転している
サーボモータ101に接続されているところのパルスエ
ンコーダ102からの原点パルス信号(サーボモータ1
回転当り、1パルスの信号)が検知されるまで、ステッ
プS11で指示されたサーボモータ101の移動を行
う。原点パルス信号が検知されると、即座にステップS
13へ移り、図1に示す現在値カウンタ204をクリア
して、サーボモータ101の移動を止めて原点出し動作
を終了する。In step S11, the target command position 1
, A small moving amount that is opposite to the previous moving direction is continuously added, and the servo motor 101 is set to be opposite to the previous moving direction.
To rotate. In step S12, an origin pulse signal (servo motor 1) from the pulse encoder 102 connected to the rotating servo motor 101 is output.
Until a signal of one pulse per rotation) is detected, the servo motor 101 instructed in step S11 is moved. When the home pulse signal is detected, step S is immediately executed.
In step 13, the current value counter 204 shown in FIG. 1 is cleared, the movement of the servo motor 101 is stopped, and the origin search operation is completed.
【0021】第1実施例は、第1指令トルク値に一定の
値を初めからセットして、ロボットアームを移動させる
ように制御する例である。前述したように、第1実施例
によれば、第1と第2の指令トルク値を出力して、スカ
ラ型ロボットのS軸部の原点出し動作を行なうことによ
り、正確な荷重でスカラ型ロボットのS軸部がストッパ
109に押し付けられ、伝達部の変形量の再現性が高く
なり、原点センサを廃止し、コストダウンが図れる効果
がある。The first embodiment is an example in which a constant value is set as the first command torque value from the beginning, and control is performed to move the robot arm. As described above, according to the first embodiment, by outputting the first and second command torque values and performing the origin finding operation of the S-axis portion of the SCARA type robot, the SCARA type robot can be accurately loaded. Is pressed against the stopper 109, the reproducibility of the amount of deformation of the transmission unit is improved, and the origin sensor is eliminated, which has the effect of reducing costs.
【0022】〈第2実施例〉第2実施例は、原点パルス
を出力しないパルスエンコーダを用い正確な原点出しを
行うためのものである。容量の小さな小型サーボモータ
には原点パルス(Z相)を出力しないものがある。図6
は、第2実施例のフローチャートであり、ステップS1
からステップS10までは第1実施例と同じである。<Second Embodiment> The second embodiment is for performing accurate home search using a pulse encoder that does not output a home pulse. Some small-sized servomotors having a small capacity do not output an origin pulse (Z-phase). FIG.
Is a flowchart of the second embodiment, in which step S1
Steps S10 to S10 are the same as in the first embodiment.
【0023】さて、図6において、ステップS11′で
は、ステップS3,S7のトルク制御での移動方向とは
逆になるようにサーボモータ101をある一定の量だけ
回転させる。このある一定の量とは、スカラ型ロボット
のS軸部とストッパ109とに共に荷重がサーボモータ
101を回転させる前には加わっていたが、この荷重を
解除できる分ほどの回転量である。In FIG. 6, in step S11 ', the servo motor 101 is rotated by a certain amount so as to be opposite to the moving direction in the torque control in steps S3 and S7. The certain amount is the amount of rotation applied to both the S-axis portion of the SCARA type robot and the stopper 109 before the servo motor 101 is rotated, but the amount is enough to release the load.
【0024】次に、ステップS12′において、サーボ
モータ101が上記の設定量の回転を完了すると、即座
にステップS13′で現在値カウンタ204をクリアし
て原点出し動作を終了する。以上のような制御によりA
相,B相のみで原点パルスのない安価なパルスエンコー
ダでも、正確な原点出し動作が可能である。Next, when the servo motor 101 completes the rotation of the set amount in step S12 ', the current value counter 204 is cleared immediately in step S13', and the origin search operation ends. With the above control, A
Even with an inexpensive pulse encoder having only the phase and B phases and no origin pulse, accurate origin search operation is possible.
【0025】〈第3実施例〉第1実施例で説明した第1
指令トルク制御を更に信頼性を増すようにした実施例
が、第3実施例である。以下、図7のフローチャートを
用いて説明する。なお、図7のフローチャートは、図5
並びに図6のフローチャートのステップS3の部分に相
当する詳細フローチャートである。<Third Embodiment> The first embodiment described in the first embodiment
The third embodiment is an embodiment in which the command torque control is further improved in reliability. Hereinafter, description will be made with reference to the flowchart of FIG. Note that the flowchart of FIG.
7 is a detailed flowchart corresponding to step S3 in the flowchart of FIG.
【0026】ステップS31で、まず初期値として、あ
らかじめ設定されている指令下限値を設定する。ステッ
プS32ではトルクアンプ8を介してサーボモータ10
1へ電流を流す。ステップS33では、サーボモータ1
01が回転軸とベース、或は伝達系の摩擦等で移動しな
かったか否か(即ち、速度が0であったか否か)をチェ
ックする。移動しているときはステップS36て同じ指
令値でサーボモータに電流を流し続ける。In step S31, a preset command lower limit is set as an initial value. In step S32, the servo motor 10
Apply current to 1. In step S33, the servo motor 1
It is checked whether 01 has not moved due to friction between the rotating shaft and the base or the transmission system (that is, whether the speed was 0). If it is moving, the current continues to flow to the servo motor with the same command value in step S36.
【0027】ステップS33でモータが移動しなかった
と判定されたときは、ステップS34で現在の指令値が
あらかじめ設定されている指令上限値を越えていないか
をチェックする。この上限値を越えている場合は制御手
順を終了し、図5のステップS4へ進む。ステップS3
4で上限値を越えていないと判断された場合はステップ
S35へ進み、現指令値にあらかじめ設定された増加値
を加算し、ステップS36へ戻って再度先の説明した内
容を実行する。If it is determined in step S33 that the motor has not moved, it is checked in step S34 whether the current command value has exceeded a preset command upper limit value. If the upper limit is exceeded, the control procedure ends, and the process proceeds to step S4 in FIG. Step S3
If it is determined in step 4 that the current value does not exceed the upper limit value, the process proceeds to step S35, where a preset increase value is added to the current command value, and the process returns to step S36 to execute the above-described contents again.
【0028】ここで、原点出しのための、第3実施例に
かかる、第1指令トルク値について言及する。アームな
どの回転伝達系は固有の摺動抵抗を有し、この抵抗など
により、指令トルク値が小さい時には、スカラ型ロボッ
トのS軸部が動作しないような場合が存在する。抵抗に
より回転系が回転しないことを、ドグがストッパに衝突
して回転しないこととを誤認識しないためである。そこ
で、この摺動抵抗に打ちかって、実際にスカラ型ロボッ
トのS軸部が動作できるようなトルク値以上の値を指令
トルク値とするのである。通常、この抵抗は上限値を有
する。ステップS34で、指令値が上限値を越えれば、
その値でのトルクでは、通常の摩擦抵抗によっては必ず
アームが移動する筈であり、換言すれば、上限値を越え
て速度値が0のときは必ずドグがストッパに衝突してい
る筈のものである。Here, the first command torque value according to the third embodiment for finding the origin will be described. A rotation transmission system such as an arm has an inherent sliding resistance. Due to this resistance or the like, when the command torque value is small, the S-axis portion of the SCARA robot may not operate. This is to prevent the erroneous recognition that the rotation system does not rotate due to the resistance and that the dog collides with the stopper and does not rotate. Therefore, a value equal to or greater than the torque value at which the S-axis portion of the SCARA robot can actually operate is determined as the command torque value by overcoming the sliding resistance. Usually, this resistance has an upper limit. If the command value exceeds the upper limit in step S34,
With the torque at that value, the arm should always move depending on the normal frictional resistance. In other words, when the speed value exceeds the upper limit and the speed value is 0, the dog must always collide with the stopper. It is.
【0029】第1の指令トルク値に応じて、スカラ型ロ
ボットのS軸部がベースに対して原点出し方向に動作
し、実際にストッパ109とドグ110が接触したら、
指令トルク値切換スイッチ13を第2指令トルク値(D
位置)側に切換える(ステップS6)。このトルク切換
スイッチ13をC位置からD位置に切換えるタイミング
は、ループ切換スイッチ6を位置決め制御ループ側Aか
らトルク制御側Bに切換えた後に、モータの回転速度が
ゼロになった時点である。この速度監視は速度監視器1
4により行なわれ、現在速度が速度=0となった時をド
グ110がストッパ109に接触したと判断して、第2
指令トルク側Dに指令トルク切換スイッチ13を切換え
るというものである。According to the first command torque value, the S-axis portion of the SCARA type robot moves in the direction of origin search with respect to the base, and when the stopper 109 and the dog 110 actually contact,
Set the command torque value changeover switch 13 to the second command torque value (D
Position) (step S6). The timing of switching the torque changeover switch 13 from the position C to the position D is the time when the rotation speed of the motor becomes zero after the loop changeover switch 6 is switched from the positioning control loop side A to the torque control side B. This speed monitor is a speed monitor 1
When the current speed becomes 0, it is determined that the dog 110 has come into contact with the stopper 109, and the second
The command torque switch 13 is switched to the command torque side D.
【0030】そして、第2指令トルク側Dにスイッチが
切換わると、第2指令トルク12が指令値としてループ
切換スイッチ6を通して加算器7へ出力される。従っ
て、トルク制御ループによって、トルク値制御を行っ
て、サーボモータ101に一定のトルクを発生させ、ス
カラ型ロボットのS軸部を動作させ、ドグ110とスト
ッパ109が一定のバラツキのない荷重で押し当てられ
ている。When the switch is switched to the second command torque side D, the second command torque 12 is output to the adder 7 through the loop switch 6 as a command value. Therefore, a torque control is performed by the torque control loop to generate a constant torque in the servo motor 101 to operate the S-axis portion of the SCARA robot, so that the dog 110 and the stopper 109 are pushed with a constant load without variation. Has been applied.
【0031】ここで、スカラ型ロボットのS軸部の原点
出しの為に、第1と第2の指令トルク値というように2
段階で制御する理由は、 :1回転の指令トルク値のみだと移動する距離により
伝達部の変形量の再現性が低いので、指令トルク値を2
段階に分けてドグ110とストッパ109の衝突の際
に、出来るだけその瞬時に加わる衝撃を小さくしたい
(=S軸が回転できる最小トルク値にする)からであ
り、 :伝達部の変形量の再現性を高くする為に、ドグ11
0とストッパ109が接触している状態から、初めの指
令トルク値よりも大きなトルク値を第2の指令値として
与える。こうすることによって、安定した接触状態(変
形量)が得られるからである。Here, in order to find the origin of the S-axis portion of the SCARA type robot, the first and second command torque values are set to two.
The reason for controlling in stages is that if the command torque value of only one rotation is used, the reproducibility of the amount of deformation of the transmission unit is low depending on the moving distance.
This is because it is desired to minimize the impact applied to the dog 110 and the stopper 109 as soon as possible in the event of a collision between the dog 110 and the stopper 109 (= the minimum torque value at which the S-axis can rotate). Dog 11
From the state where 0 and the stopper 109 are in contact, a torque value larger than the first command torque value is given as the second command value. By doing so, a stable contact state (deformation amount) can be obtained.
【0032】図8は指令トルクを1回だけ与えた場合の
発生荷重を示す図である。図9に本発明による指令トル
ク値と、衝突の時発生する荷重の一例を示す図である。
図9に示すように、本実施例による手法の方が接触時の
発生荷重は小さく、また変動幅も小さいことがわかる。FIG. 8 is a diagram showing the generated load when the command torque is applied only once. FIG. 9 is a diagram showing an example of a command torque value according to the present invention and a load generated at the time of a collision.
As shown in FIG. 9, the method according to the present embodiment has a smaller load generated at the time of contact and a smaller fluctuation range.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の原点出し
方法によれば、原点センサを廃止し、正確な原点出し精
度を保ちながらコストダウンが図れ、原点出し動作に必
要とする時間が短縮できる。As described above, according to the home search method of the present invention, the home sensor is eliminated, cost can be reduced while maintaining accurate home search accuracy, and the time required for home search operation can be reduced. it can.
【図1】本発明の実施例の制御装置のブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram of a control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明を実施したスカラ型ロボットの全体外観
図である。FIG. 2 is an overall external view of a SCARA robot embodying the present invention.
【図3】本発明を実施したスカラ型ロボットのS軸部分
のみをぬき出した図である。FIG. 3 is a diagram in which only the S-axis portion of the SCARA robot embodying the present invention is exposed.
【図4】本発明を実現する制御装置のハードウェアの構
成図の1例である。FIG. 4 is an example of a hardware configuration diagram of a control device for realizing the present invention.
【図5】本発明の第1実施例における原点出し動作のフ
ローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of an origin finding operation in the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2実施例における原点出し動作のフ
ローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of an origin finding operation according to the second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施例における原点出し動作のフ
ローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of an origin finding operation according to a third embodiment of the present invention.
【図8】指令トルクを1回だけ与えられた場合の発生荷
重を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a generated load when a command torque is given only once.
【図9】本発明による指令トルク値と、衝突の時発生す
る荷重を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a command torque value according to the present invention and a load generated at the time of a collision.
【図10】従来例の制御装置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a conventional control device.
【図11】従来の原点出し方法を用いたスカラ型ロボッ
トのS軸部分をぬき出した図である。FIG. 11 is a diagram in which an S-axis portion of a SCARA type robot using a conventional origin finding method is exposed.
【図12】従来の原点出し方法のフローチャートであ
る。FIG. 12 is a flowchart of a conventional origin finding method.
1 指令位置 2,4,7 加算器 3 位置ループゲイン乗算器 5 速度ループゲイン乗算器 6 ループ切換スイッチ 8 トルクアンプ 9 微分器 11 第1指令トルク 12 第2指令トルク 13 トルク切換スイッチ 14 速度監視器 15 (速度=0)検出器 100 スカラ型ロボットの軸部 101 サーボモータ 102 パルスエンコーダ 103,105 タイミングプーリ 104 タイミングベルト 106 回転軸 107 ベース 108 ロボットハンド機構 109 ストッパ 110 ドグ 111 継手 201 CPU 202 ROM 203 RAM 204 現在位置カウンタ 205 D/Aコンバータ 206 通信用インターフェース 207 教示装置 300 位置決め制御ループ 400 トルク制御ループ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Command position 2, 4, 7 Adder 3 Position loop gain multiplier 5 Speed loop gain multiplier 6 Loop switch 8 Torque amplifier 9 Differentiator 11 First command torque 12 Second command torque 13 Torque switch 14 Speed monitor 15 (Speed = 0) Detector 100 Scalar Robot Shaft 101 Servo Motor 102 Pulse Encoder 103, 105 Timing Pulley 104 Timing Belt 106 Rotary Axis 107 Base 108 Robot Hand Mechanism 109 Stopper 110 Dog 111 Joint 201 CPU 202 ROM 203 RAM 204 Current position counter 205 D / A converter 206 Communication interface 207 Teaching device 300 Positioning control loop 400 Torque control loop
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 B25J 3/00 - 3/10 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06 G05D 3/00 - 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 19/18-19/46 B23Q 15/00-15/28 B25J 3/00-3/10 B25J 9 / 10-9/22 B25J 13/00-13/08 B25J 19/02-19/06 G05D 3/00-3/12
Claims (6)
移動経路で移動させるための電動モータと、前記可動部
の前記所定移動経路の一端に設けられ、前記可動部に当
接して前記可動部の移動を阻止するストッパと、電動モ
ータの回転軸上に設けられた位置検出器とを備え、この
電動モータの移動位置、移動速度、駆動電流を制御する
ことにより前記ロボットの可動部の原点出しを行うロボ
ットの原点出し方法であって、 前記可動部にストッパ方向に第1の指令トルクを加える
ことにより第1の移動をさせ、 この第1の移動中、前記可動部の速度が零となったと判
断した場合に、前記可動部がストッパに当接したと判断
して、前記可動部にストッパ方向に更に第2指令トルク
を加えることにより第2の移動をさせ、 この第2の移動中、前記可動部の速度が再度零となった
と判断した場合に、前記可動部が第2指令トルクにより
ストッパに確実に当接したと判断し、ストッパとは反対
方向に前記可動部を一定値移動させ、 この一定値移動終了時に、前記可動部が原点出し位置に
到達したと判断することを特徴とするロボットの原点出
し方法。1. A movable part of a robot, an electric motor for moving the movable part along a predetermined movement path, and an electric motor provided at one end of the predetermined movement path of the movable part, wherein the movable part comes into contact with the movable part. A stopper for preventing the movement of the robot, and a position detector provided on the rotating shaft of the electric motor, and by controlling the moving position, the moving speed, and the driving current of the electric motor, the origin of the movable part of the robot is controlled. A method of locating the origin of a robot that performs a first movement by applying a first command torque to the movable part in a stopper direction, wherein during the first movement, the speed of the movable part becomes zero. If it is determined that the movable portion has come into contact with the stopper, it is determined that the movable portion has come into contact with the stopper, and a second command torque is further applied to the movable portion in the direction of the stopper to perform a second movement. , Possible When it is determined that the speed of the moving part has become zero again, it is determined that the movable part has reliably contacted the stopper by the second command torque, and the movable part is moved by a fixed value in the direction opposite to the stopper, At the end of the constant value movement, it is determined that the movable section has reached the home position.
移動経路で移動させるための電動モータと、前記可動部
の前記所定移動経路の一端に設けられ、前記可動部に当
接して前記可動部の移動を阻止するストッパと、電動モ
ータの回転軸上に設けられた位置検出器とを備え、この
電動モータの移動位置、移動速度、駆動電流を制御する
ことにより前記ロボットの可動部の原点出しを行うロボ
ットの原点出し方法であって、 目標位置を記憶する指令位置レジスタに目標位置をセッ
トし、 前記位置検出器からの出力により前記電動モータの現在
位置を算出する現在位置カウンタにより、現在位置を算
出し、 前記現在位置カウンタの出力と前記指令位置レジスタの
出力とから前記電動モータの位置偏差を算出する第1の
加算器により、前記位置偏差を求め、 この位置偏差に所定の制御ゲインを乗じることにより目
標移動速度を演算する位置ループゲイン乗算器により、
前記目標移動速度を演算し、 前記現在位置カウンタの出力から現在速度を求める微分
器により、前記現在速度を求め、 目標移動速度と現在速度との速度偏差を求める第2の加
算器により、前記速度偏差を求め、 前記速度偏差に所定の制御ゲインを乗じることにより目
標指令電流を演算する速度ループゲイン乗算器により、
前記目標指令電流を演算し、 目標指令電流と現在電動モータに出力されている現在指
令電流との電流偏差を求める第3の加算器により、前記
電流偏差を求め、 前記電流偏差を増幅し、第1の指令電流として電動モー
タに出力するトルクアンプにより、前記第1の指令電流
を電動モータに出力し、 現在の速度を監視する速度監視器により、現在の速度を
監視し、 第1指令トルク電流レジスタと第2指令トルク電流レジ
スタとにより、前記第3の加算器に直接に指令値を第2
の指令電流として出力し、 トルク切替スイッチにより、前記第1指令トルク電流レ
ジスタと第2指令トルク電流レジスタとを切替え、 第1の指令電流と第2の指令電流との切替えをする回路
切替スイッチにより、指令電流の切替えをし、 前記電動モータを駆動するために、前記第3の加算器に
第1指令トルクを直接供給することにより、前記可動部
にストッパ方向に第1の移動をさせ、 この第1の移動中、可動部の速度を監視する速度監視器
が前記可動部の速度を零と判断したときに、前記可動部
がストッパに当接したと判断して、トルク切替スイッチ
を第2指令トルクに切替えて、この第2指令トルクによ
り前記可動部にストッパ方向に第2の移動をさせ、 この第2の移動中、前記速度監視器が前記可動部の速度
を再度零と判断したときに、前記可動部が第2指令トル
クによりストッパに確実に当接したと判断し、 回路切替スイッチにより第2の指令電流から第1の指令
電流に切替え、ストッパとは反対方向に前記可動部を一
定値移動させ、 この一定値移動終了時に、前記可動部が原点出し位置に
到達したと判断することを特徴とするロボットの原点出
し方法。2. A movable section of a robot, an electric motor for moving the movable section along a predetermined movement path, and an electric motor provided at one end of the predetermined movement path of the movable section, the movable section being in contact with the movable section and being movable. A stopper for preventing the movement of the robot, and a position detector provided on the rotating shaft of the electric motor, and by controlling the moving position, the moving speed, and the driving current of the electric motor, the origin of the movable part of the robot is controlled. A method of locating the origin of a robot that performs locating, wherein a target position is set in a command position register that stores the target position, and a current position counter that calculates a current position of the electric motor based on an output from the position detector. A first adder for calculating a position, and calculating a position deviation of the electric motor from an output of the current position counter and an output of the command position register; Is calculated by a position loop gain multiplier that calculates a target moving speed by multiplying the position deviation by a predetermined control gain.
The target moving speed is calculated, the current speed is obtained by a differentiator that obtains a current speed from the output of the current position counter, and the speed is obtained by a second adder that obtains a speed deviation between the target moving speed and the current speed. Determine the deviation, by a speed loop gain multiplier that calculates the target command current by multiplying the speed deviation by a predetermined control gain,
A third adder that calculates the target command current and obtains a current deviation between the target command current and the current command current that is currently being output to the electric motor; obtains the current deviation; amplifies the current deviation; The first command current is output to the electric motor by a torque amplifier that outputs the first command current to the electric motor, and the current speed is monitored by a speed monitor that monitors the current speed. A command value is directly supplied to the third adder by a second register and a second command torque current register.
The first command torque current register and the second command torque current register are switched by a torque switch, and the circuit switch is configured to switch between the first command current and the second command current. Switching the command current, and supplying the first command torque directly to the third adder in order to drive the electric motor, thereby causing the movable portion to make a first movement in the stopper direction, During the first movement, when the speed monitor that monitors the speed of the movable portion determines that the speed of the movable portion is zero, it determines that the movable portion has come into contact with the stopper, and sets the torque switch to the second position. Switching to the command torque, causing the movable portion to make a second movement in the stopper direction by the second command torque. During the second movement, the speed monitor determines that the speed of the movable portion is again zero. Then, it is determined that the movable portion has securely contacted the stopper by the second command torque, and the second command current is switched from the second command current to the first command current by the circuit changeover switch, and the movable portion is moved in the opposite direction to the stopper. A method of locating an origin of a robot, comprising: moving a fixed value, and determining that the movable portion has reached an origin locating position at the end of the constant value movement.
移動経路で移動させるための電動モータと、前記可動部
の前記所定移動経路の一端に設けられ、前記可動部に当
接して前記可動部の移動を阻止するストッパと、電動モ
ータの回転軸上に設けられた位置検出器とを備え、この
電動モータの移動位置、移動速度、駆動電流を制御する
ことにより前記ロボットの可動部の原点出しを行うロボ
ットの原点出し方法であって、 目標位置を記憶する指令位置レジスタに目標位置をセッ
トし、 前記位置検出器からの出力により前記電動モータの現在
位置を算出する現在位置カウンタにより、前記現在位置
を算出し、 この現在位置カウンタの出力と前記指令位置レジスタの
出力とから前記電動モータの位置偏差を算出する第1の
加算器により、前記位置偏差を求め、 この位置偏差に所定の制御ゲインを乗じることにより目
標移動速度を演算する位置ループゲイン乗算器により、
前記目標位置速度を演算し、 前記現在位置カウンタの出力から現在速度を求める微分
器により、前記現在速度を求め、 目標移動速度と現在速度との速度偏差を求める第2の加
算器により、前記速度偏差を求め、 前記速度偏差に所定の制御ゲインを乗じ、目標指令電流
を演算する速度ループゲイン乗算器により、前記目標指
令電流を演算し、 目標指令電流と現在電動モータに出力されている現在指
令電流との電流偏差を求める第3の加算器により、前記
電流偏差を求め、 前記電流偏差を増幅し、第1の指令電流として電動モー
タに出力するトルクアンプにより、前記第1の指令電流
を電動モータに出力し、 現在の速度を監視する速度監視器により、前記現在の速
度を監視し、 第1指令トルク電流レジスタと第2指令トルク電流レジ
スタとにより、前記第3の加算器に直接に指令値を第2
指令電流として出力し、 トルク切替スイッチにより、前記第1指令トルク電流レ
ジスタと第2指令トルク電流レジスタとを切替え、 第1の指令電流と第2の指令電流との切替えをする回路
切替スイッチにより、指令電流の切替えをし、 前記電動モータを駆動するために、前記第3の加算器に
第1指令トルクを直接供給することにより、前記可動部
にストッパ方向に第1の移動をさせ、 この第1の移動中、可動部の速度を監視する速度監視器
が前記可動部の速度を零と判断したときに、前記可動部
がストッパに当接したと判断して、トルク切替スイッチ
を第2指令トルクに切替えて、この第2指令トルクによ
り前記可動部にストッパ方向に第2の移動をさせ、 この第2の移動中、前記速度監視器が前記可動部の速度
を再度零と判断したときに、前記可動部が第2指令トル
クによりストッパに確実に当接したと判断し、回路切替
スイッチにより第2の指令電流から第1の指令電流に切
替え、前記可動部にストッパとは反対方向に第3の移動
をさせ、 この第3の移動中、前記位置検出器から原点パルスが出
力されたときに、前記可動部が原点出し位置に到達した
と判断することを特徴とするロボットの原点出し方法。3. A movable part of the robot, an electric motor for moving the movable part along a predetermined movement path, and one end of the movable part provided at one end of the predetermined movement path, the movable part being in contact with the movable part and being movable. A stopper for preventing the movement of the robot, and a position detector provided on the rotating shaft of the electric motor, and by controlling the moving position, the moving speed, and the driving current of the electric motor, the origin of the movable part of the robot is controlled. A method of locating the origin of a robot that performs a locating operation, comprising: setting a target position in a command position register storing a target position; and calculating a current position of the electric motor by an output from the position detector. A first adder for calculating a current position, and calculating a position deviation of the electric motor from an output of the current position counter and an output of the command position register; A position loop gain multiplier that calculates a deviation and calculates a target moving speed by multiplying the position deviation by a predetermined control gain,
The target position speed is calculated. The current speed is obtained by a differentiator that obtains the current speed from the output of the current position counter. The speed is obtained by a second adder that obtains a speed deviation between the target moving speed and the current speed. A deviation is obtained, the speed deviation is multiplied by a predetermined control gain, and the target command current is calculated by a speed loop gain multiplier that calculates a target command current.The target command current and the current command currently output to the electric motor are calculated. A third adder for calculating a current deviation from a current obtains the current deviation, amplifies the current deviation, and outputs the first command current to an electric motor by a torque amplifier that outputs the first command current to the electric motor as a first command current. The current speed is monitored by a speed monitor that outputs to the motor and monitors the current speed, and is stored in a first command torque current register and a second command torque current register. Thus, the command value is directly sent to the third adder in the second adder.
A first command current register and a second command current register by a torque switch, and a circuit switch for switching between the first command current and the second command current. In order to switch the command current and directly supply the first command torque to the third adder in order to drive the electric motor, the movable portion is caused to perform the first movement in the stopper direction, When the speed monitor that monitors the speed of the movable unit determines that the speed of the movable unit is zero during the movement of the first unit, it is determined that the movable unit has come into contact with the stopper, and the torque switch is set to the second command. When the speed monitor determines that the speed of the movable portion is again zero during the second movement, the speed is switched to torque, and the movable portion is caused to perform a second movement in the stopper direction by the second command torque. The movable portion is determined to have reliably contacted the stopper by the second command torque, and the second command current is switched from the second command current to the first command current by the circuit changeover switch. 3. The method of claim 3, further comprising: determining that the movable section has reached the origin search position when an origin pulse is output from the position detector during the third movement. .
ルクよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか1項に記載のロボットの原点出し方法。Wherein said second command torque, claims 1 to 3 Neu and greater than the first command torque
The method of finding the origin of the robot according to any one of the first to third aspects .
の移動が認められないとき、前記第1指令トルク値を徐
々に増加させることを特徴とする請求項1乃至4のいず
れか1項に記載のロボットの原点出し方法。When wherein movement of the movable portion is not recognized even by applying a first command torque value, claims 1 to 4 noise, wherein the gradually increasing the first command torque value
7. The method for finding the origin of a robot according to item 1 .
工程において、上限値に達した時点で増加を停止させる
ことを特徴とする請求項5に記載のロボットの原点出し
方法。6. The method according to claim 5, wherein in the step of gradually increasing the first command torque, the increase is stopped when an upper limit value is reached.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16432794A JP3268705B2 (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Robot home search method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16432794A JP3268705B2 (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Robot home search method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0830311A JPH0830311A (en) | 1996-02-02 |
| JP3268705B2 true JP3268705B2 (en) | 2002-03-25 |
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ID=15791064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16432794A Expired - Fee Related JP3268705B2 (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Robot home search method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268705B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-07-15 JP JP16432794A patent/JP3268705B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015077649A (en) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | ヤマハ発動機株式会社 | Robot origin setting method and robot |
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| JPH0830311A (en) | 1996-02-02 |
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