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JP3491048B2 - Robot rotational position detector - Google Patents
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JP3491048B2 - Robot rotational position detector - Google Patents

Robot rotational position detector

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JP3491048B2
JP3491048B2 JP2001174268A JP2001174268A JP3491048B2 JP 3491048 B2 JP3491048 B2 JP 3491048B2 JP 2001174268 A JP2001174268 A JP 2001174268A JP 2001174268 A JP2001174268 A JP 2001174268A JP 3491048 B2 JP3491048 B2 JP 3491048B2
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magnetic sensor
electromagnet
detection circuit
rotational position
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重夫 梅崎
茂信 小林
健次郎 濱田
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独立行政法人産業安全研究所
安川コントロール株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工場等に設置され
たロボットの作業動作、特に、回転動作における回転角
度を正確に検出するためのロボット用回転位置検出装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot rotary position detecting device for accurately detecting a rotation angle in a work motion of a robot installed in a factory or the like, and particularly in a rotary motion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回転を行うことによって作業を行
うロボットにおいて、該ロボットが特定の回転角度に到
達したか否かを検出するための手段としては、リミット
スイッチをロボットの回転始点と回転終点の位置に取付
け、該ロボットが回転始点や回転終点に達してリミット
スイッチをオンした時にロボットの回転を停止させるも
のがあった。このリミットスイッチを使用した回転位置
検出装置にあっては、回転始点と回転終点との位置検出
は行えるが、途中の回転角度を知ることはできなかっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a robot that works by rotating, a limit switch is used as a means for detecting whether or not the robot has reached a specific rotation angle. There is a device which is mounted at the position of and stops the rotation of the robot when the robot reaches the rotation start point or the rotation end point and turns on the limit switch. In the rotational position detecting device using this limit switch, the position of the rotation start point and the rotation end point can be detected, but the rotation angle in the middle cannot be known.

【0003】そこで、従来より、ロボットにエンコーダ
を取付け、原点位置からの相対角度を検出し、この情報
に基づいて回転角度を算出するものがあり、また、回転
することにより抵抗値が変化するボテンショメータの抵
抗値変化によって回転角度を算出するものがある。
Therefore, conventionally, there is a robot in which an encoder is attached, a relative angle from the origin position is detected, and a rotation angle is calculated based on this information. Further, there is a robot whose resistance value is changed by rotation. There is a method in which the rotation angle is calculated by changing the resistance value of the tension meter.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したエ
ンコーダを利用した回転角度を検出するものにあって
は、エンコーダがフェールセーフでないため、エンコー
ダの故障やノイズの影響によって誤信号を発生し、ロボ
ットが誤動作を起こし、また、エンコーダが位置ズレを
起こした場合には、予想もつかない個所でロボットが作
動してしまうといった問題があった。
By the way, in the above-mentioned one that detects the rotation angle using the encoder, since the encoder is not fail-safe, an erroneous signal is generated due to the failure of the encoder or the influence of noise, and the robot is Causes a malfunction, and if the encoder causes a position shift, the robot operates at an unexpected location.

【0005】また、前記したポテンショメータを利用し
てロボットの回転角度を検出している場合には、摺動子
が磨耗してしまい、長期間の使用に耐えられないといっ
た問題があった。
Further, when the rotation angle of the robot is detected by using the potentiometer described above, there is a problem that the slider is worn and cannot be used for a long time.

【0006】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、ロボットの旋回に伴
って移動する電磁石によってロボットの周囲に配置した
磁気センサを順次1個ずつオン状態とし、かつ、各磁気
センサに接続した抵抗器の抵抗値変化によってロボット
の回転位置を検出するようにしたロボット用回転位置検
出装置を提供せんとするにある。
[0006] The present invention is intended to St. solve the problems described above, it is an object of the that electromagnets to move along with the turning of the robot the magnetic sensor sequentially one by one arranged around the robot Another object of the present invention is to provide a rotational position detecting device for a robot which is turned on and detects the rotational position of the robot by changing the resistance value of a resistor connected to each magnetic sensor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のロボット用回転
位置検出装置は前記した目的を達成せんとするもので、
その請求項1の手段は、ロボットの旋回経路に沿って配
置された多数の磁気センサと、該磁気センサのそれぞれ
に直列的に接続された抵抗器と、前記ロボットの旋回と
共に移動して前記磁気センサを順次オン状態とする電磁
石と、該電磁石の移動によって前記磁気センサがオンし
た状態の時の前記抵抗値変化によってロボットの回転角
度を検出し、また、特定のタイミングで前記電磁石への
通電を遮断し、この時の出力電圧によって意図的な無効
化かの判定を行う検出回路とを具備したものである。
The robot rotational position detecting device of the present invention is intended to achieve the above-mentioned object.
The means of claim 1 includes: a plurality of magnetic sensors arranged along a turning path of a robot; resistors connected in series to each of the magnetic sensors; Electromagnetic that sequentially turns on the sensor
The magnetic sensor is turned on by the movement of the stone and the electromagnet.
The rotation angle of the robot due to the change in the resistance value when
Degree, and at a specific timing,
Turn off the power and intentionally disable the output voltage at this time
And a detection circuit for determining whether or not to change.

【0008】請求項2の手段は、前記した請求項1にお
いて、前記検出回路の抵抗器を同一の抵抗値とすること
により、該検出回路からの出力電圧がロボットの旋回角
度に一次比例することを特徴とする。
The means of claim 2 is the same as that of claim 1.
Further , by setting the resistors of the detection circuit to have the same resistance value, the output voltage from the detection circuit is linearly proportional to the turning angle of the robot.

【0009】請求項3の手段は、前記した請求項1にお
いて、前記検出回路に分圧用抵抗器RH ,Rw,R
s′及びRsを接続することによって、正常時と故障時
において前記検出回路からの出力電圧が異ならしめたこ
とを特徴とする。
The means of claim 3 is the same as that of claim 1 described above.
In addition, the detection circuit includes resistors for voltage division RH, Rw, and R.
By connecting s'and Rs, the output voltage from the detection circuit is made different during normal operation and during failure.

【0010】請求項4の手段は、前記した請求項1にお
いて、前記磁気センサを電磁ノイズ等によって誤動作を
生じにくく、かつ、耐久性の高いパワーリードスイッチ
としたことを特徴とする。
The means of claim 4 is the same as that of claim 1.
In addition, the magnetic sensor is a power reed switch that is highly durable and is less likely to malfunction due to electromagnetic noise or the like.

【0011】請求項5の手段は、前記した請求項1にお
いて、前記磁気センサを磁気シールドして外部よりの磁
力によって誤動作が生じないようにしたことを特徴とす
る。
The means of claim 5 is the same as that of claim 1 described above.
In addition, the magnetic sensor is magnetically shielded so that malfunction does not occur due to magnetic force from the outside.

【0012】請求項6の手段は、前記した請求項1にお
いて、少なくとも前記磁気センサを外部から操作してオ
ン状態とできないように遮蔽したことを特徴とする。
The means of claim 6 is the same as that of claim 1.
In addition, at least the magnetic sensor is shielded so that it cannot be turned on by operating it from the outside.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロボット用回
転位置検出装置の実施の形態を図面と共に説明する。図
1〜図3は作業用ロボットの旋回部分を示し、図1は旋
回部分の斜視図、図2は図1の要部の拡大斜視図、図3
は要部の拡大平面図を示している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a rotary position detecting device for a robot according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show a swivel portion of a work robot, FIG. 1 is a perspective view of the swivel portion, FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of FIG. 1, and FIG.
Shows an enlarged plan view of the main part.

【0014】図において、1は回転部材、2は該回転部
材1に対してアーム1aを介して固定された電磁石、3
固定部材にして床面等に固定されている。4は該固定
部材3から鍔状に突出しているリング状のテーブル、5
は該テーブル4の状面に放射方向に一定の間隔で固定さ
れ、かつ、前記磁石2の回転移動に伴って順次オン、オ
フする磁気センサにして、電磁ノイズ等によって誤動作
を生じにくく、かつ、耐久性の高いパワーリードスイッ
チやリードスイッチあるいはホール素子で構成されてい
る。
In the figure, 1 is a rotating member, 2 is an electromagnet fixed to the rotating member 1 via an arm 1a , 3
Is fixed to the floor or the like as a fixing member. Reference numeral 4 denotes a ring-shaped table projecting from the fixing member 3 in a brim shape.
Is a magnetic sensor that is fixed to the surface of the table 4 at regular intervals in the radial direction, and is turned on and off sequentially with the rotational movement of the magnet 2 to prevent malfunction due to electromagnetic noise and the like. It consists of a highly durable power reed switch, reed switch, or Hall element.

【0015】41は前記磁気センサ5の上面を覆う非磁
性体からなる覆い板であり、磁性粉等の侵入を防ぐ目的
で取付けるものである。なお、本発明の研究者らは実験
においてパワーリードスイッチを採用したが、前記通常
のリードスイッチやホール素子を採用しても本発明の効
果は得られるものである。また、実験では磁気センサを
5度間隔で72個をテーブル4に固定して実験を行っ
た。さらに、実験では磁石2として電磁石を用いて実験
を行ったが、永久磁石を用いても本発明の効果は得られ
るものである。
Reference numeral 41 denotes a cover plate made of a non-magnetic material that covers the upper surface of the magnetic sensor 5, and is attached for the purpose of preventing invasion of magnetic powder and the like. The researchers of the present invention adopted the power reed switch in the experiment, but the effects of the present invention can be obtained even if the above-mentioned ordinary reed switch or Hall element is adopted. Further, in the experiment, 72 magnetic sensors were fixed to the table 4 at intervals of 5 degrees. Further, although an electromagnet was used as the magnet 2 in the experiment, the effect of the present invention can be obtained even if a permanent magnet is used.

【0016】図4は前記した磁気センサ5をオン・オフ
させることにより回転部材1の回転角度を検出するため
の回路ブロックを示し、Eは直流電源、R1 〜R7
2,は前記直流電源Eに対して直列接続された炭素皮膜
抵抗器(以下、単に抵抗器という)にして、前記抵抗器
R1 〜R72の各抵抗器どうしの接続点には前記磁気
センサS1 〜S72の一端が接続されている。
FIG. 4 shows a circuit block for detecting the rotation angle of the rotating member 1 by turning on and off the magnetic sensor 5 described above, and E is a DC power source and R1 to R7.
Reference numeral 2 denotes a carbon film resistor (hereinafter, simply referred to as a resistor) connected in series to the DC power source E, and the magnetic sensors S1 to R72 are provided at connection points between the resistors R1 to R72. One end of S72 is connected.

【0017】また、各磁気センサS1 〜S72の他端
は前記抵抗器R1 とR72との接続点に接続されてい
る。さらに、Rsは信号出力を発生させるための抵抗器
であり、この存在によって測定誤差が生じないように数
1としている。また、この回路では、旋回角度に一次比
例した電圧を抵抗器Rsの両端に発生させるために、抵
抗値をR1 =R2 =・・・・・=R72とした。
The other ends of the magnetic sensors S1 to S72 are connected to the connection point between the resistors R1 and R72. Further, Rs is a resistor for generating a signal output, and is set to the expression 1 so that a measurement error does not occur due to its existence. Further, in this circuit, in order to generate a voltage linearly proportional to the turning angle across the resistor Rs, the resistance value is set to R1 = R2 = ... = R72.

【数1】 [Equation 1]

【0018】6はプログラマブルコントローラ(以下、
PLCという)にして、前記電磁石である磁石2への通
電と遮断(例えば、10秒に一回通電を遮断する)を行
い、また、前記直流電源Eの両端が接続され、該直流電
源Eの電圧を常時監視し、さらに、抵抗器Rs の両端電
圧Vs(センサ出力)を監視するものである。
6 is a programmable controller (hereinafter,
PLC) to energize and de-energize the magnet 2 which is the electromagnet (for example, energize once every 10 seconds), and both ends of the DC power source E are connected to the DC power source E. The voltage is constantly monitored, and further the voltage Vs (sensor output) across the resistor Rs is monitored.

【0019】次に、前記した構成に基づいて動作を説明
するに、今、電磁石2に通電した状態において、該電磁
石2が回転部材1の回転に伴って回転し、図4に示す1
つの磁気センサSxをオン状態にした場合、図4の回路
に流れる電流は数2のためにI≫iとなるから、抵抗器
Rsの両端には式(1)の出力電圧が発生する。
Next, in explaining the operation based on the configuration described above, now, in a state where the energized electromagnets 2, the electromagnetic <br/> stone 2 is rotated with the rotation of the rotary member 1, Fig. 1 shown in 4
When one of the magnetic sensors Sx is turned on, the current flowing in the circuit of FIG. 4 becomes I >> i because of the equation 2, so that the output voltage of the formula (1) is generated across the resistor Rs.

【数2】 [Equation 2]

【0020】[0020]

【数3】 ただし、Vsは抵抗器Rsの両端電圧、Eは電源電圧で
あり、数4である。
[Equation 3] However, Vs is the voltage across the resistor Rs, E is the power supply voltage, and is given by equation (4).

【数4】 [Equation 4]

【0021】ところで、前記した図4の回路では、以下
の故障が発生した場合には次のような問題が発生する。 (イ)図4の「A」の個所で断線が発生すると、Vs=
0となる。一方、スイッチS72の作動時もVs=0と
なり、両者の区別ができないことになる。 (ロ)図4の「B」の個所で断線が発生すると、Vs=
Eとなる。一方、スイッチS1の作動時にも近似的にV
s=Eとなり、両者の区別ができないことになる。 (ハ)図4の回路では、磁気センサSxに接触不良が発
生すると、Vs=0となり、一方、図4の「A」の個所
で断線が発生すると、Vs=0となり、両者の故障を区
別できない。
By the way, in the circuit shown in FIG. 4, the following problems occur when the following failures occur. (B) If a disconnection occurs at the position "A" in FIG. 4, Vs =
It becomes 0. On the other hand, Vs = 0 even when the switch S72 is activated, and the two cannot be distinguished. (B) If a disconnection occurs at the position of “B” in FIG. 4, Vs =
It becomes E. On the other hand, when the switch S1 is activated, V is approximately
Since s = E, the two cannot be distinguished. (C) In the circuit of FIG. 4, when the magnetic sensor Sx has a poor contact, Vs = 0. On the other hand, when a disconnection occurs at the portion “A” in FIG. 4, Vs = 0, and the two faults are distinguished. Can not.

【0022】そこで、前記した問題点を解決するものと
して図5の回転位置検出回路を提案する。この回路で
は、抵抗器Rwの設置によって、リードスイッチS72
の作動時には電位0との間に図5のVwなる電位差を生
じさせ、前記(イ)の問題点を解消している。また、抵
抗器RH の設置によって、リードスイッチS1 の作
動時には電位Eとの間に図5のVHなる電位差を生じさ
せ、前記(ロ)の問題点を解決している。さらに、リー
ドスイッチと並列に抵抗Rs′を設け、これにより、リ
ードスイッチの接触不良時には電位0との間にVs=R
s・E/(Rs+Rs′)なる電位差を生じさせ、前記
(ハ)の問題点を解決している。
Therefore, the rotational position detection circuit of FIG. 5 is proposed as a solution to the above problems. In this circuit, the reed switch S72 is installed by installing the resistor Rw.
At the time of operation, the potential difference of Vw in FIG. 5 is generated between the potential and the potential 0, and the problem of the above (a) is solved. Further, by installing the resistor RH, a potential difference of VH in FIG. 5 is generated between the reed switch S1 and the potential E when the reed switch S1 is operated, thereby solving the problem (b). Further, a resistor Rs' is provided in parallel with the reed switch, so that Vs = R between the reed switch and the potential 0 when the reed switch has a poor contact.
A potential difference of s · E / (Rs + Rs ′) is generated to solve the problem (c).

【0023】以上により、信号出力Vsは次式となる。 (a)正常時From the above, the signal output Vs is given by the following equation. (A) When normal

【数5】 [Equation 5]

【数6】 (b)リードスイッチの接触不良、磁石の脱落時 Vs=Rs・E/(Rs+Rs′) (3) (c)抵抗Rn(周辺配線分を含む)の断線時 x<nのときVs=E (4−1) x≧nのとき Vs=0 (4−2) (d)抵抗器RH (周辺配線を含む)の断線時 Vs=0 (5) (e)抵抗器Rw(周辺配線を含む)の断線時 Vs=E (6)[Equation 6] (B) Poor contact of reed switch, magnet falling off Vs = RsE / (Rs + Rs') (3) (c) Breaking of resistance Rn (including peripheral wiring) When x <n Vs = E ( 4-1) When x ≧ n Vs = 0 (4-2) (d) When the resistor RH (including peripheral wiring) is disconnected Vs = 0 (5) (e) Resistor Rw (including peripheral wiring) When the wire breaks Vs = E (6)

【0024】図6は図5の回路を使用した時の信号出力
Vsの概念図である。ここで、正常時出力と故障時出力
が明確に区別されるためには、図3のΔHとΔLに対し
て次の条件が必要である。 ΔH=(E−V1 )>ε (7) ΔL=(V72−VF )>ε (8) ただし、V1 は(2)式でx=1、V72は(2)式
でx=72のときのVsの値である。また、ε(>0)
はEとV1 ,V72とVF を有意に識別するのに必
要な最小値である。
FIG. 6 is a conceptual diagram of the signal output Vs when the circuit of FIG. 5 is used. Here, the following conditions are required for ΔH and ΔL in FIG. 3 in order to clearly distinguish the normal output and the fault output. ΔH = (E-V1)> ε (7) ΔL = (V72−VF)> ε (8) where V1 is x = 1 in the equation (2) and V72 is x = 72 in the equation (2). It is the value of Vs. Also, ε (> 0)
Is the minimum value required to significantly distinguish E and V1, V72 and VF.

【0025】図7は、回転位置検出回路の正常時と故障
時の実測結果である。図7からも明らかなように、該回
路が正常のときは信号信号Vsは旋回角度に一次比例し
たものとなる。また、磁気センサの接触不良、抵抗器R
nの断線、抵抗器RH の断線、抵抗器Rwの断線時に
は信号出力Vsは異なった値となり、故障の識別が行え
る。以上により、正常時の出力電圧と故障時の出力電圧
とは明確に区別されるため、正常に動作しているか否か
の識別が行える。また、磁気センサの接触不良時は+1
V、抵抗器の断線時は0または+EVとなるから、この
両者の故障の識別も可能である。
FIG. 7 shows actual measurement results when the rotational position detection circuit is normal and when it fails. As is clear from FIG. 7, when the circuit is normal, the signal signal Vs is linearly proportional to the turning angle. Also, the contact failure of the magnetic sensor, the resistor R
When n is disconnected, resistor RH is disconnected, and resistor Rw is disconnected, the signal output Vs has different values, so that the failure can be identified. As described above, since the output voltage at the time of normal operation and the output voltage at the time of failure are clearly distinguished, it is possible to identify whether or not the operation is normal. Also, if the contact of the magnetic sensor is poor, +1
Since V and 0 become 0 or + EV when the resistor is disconnected, it is possible to identify the failure of both.

【0026】以上、説明した動作において、作業者が永
久磁石を使用して特定の磁気センサ5を意図的にオンし
た場合には、装置は無効化されてしまい作業上問題が発
生する。そこで、本発明にあっては、以下に述べる対策
を行い上記した問題が発生するのを防止した。
In the above-described operation, when the operator intentionally turns on the specific magnetic sensor 5 by using the permanent magnet, the device is invalidated, which causes a problem in work. Therefore, in the present invention, the following measures are taken to prevent the above-mentioned problems from occurring.

【0027】すなわち、電磁石を特定のタイミング(例
えば、ロボットの動作開始時や数秒間に1回など定期的
に)でPLC6よりの電磁石への通電を遮断し、この時
のVsの出力電圧が所定の電圧となっている場合には永
久磁石による無効化が発生していないと判定することが
できる。
[0027] Sunawa Chi, electromagnets specific timing (e.g., periodically such as once in operation at the start and a few seconds of the robot) to interrupt the energization of the electromagnet than PLC6, the output of this time the Vs When the voltage is the predetermined voltage, it can be determined that the invalidation by the permanent magnet has not occurred.

【0028】次に、PLC6による全体の動作を、前記
作業者による無効化を含めて図8のフローチャートと共
に説明する。先ず、PLC6は直流電源Eの電圧が正常
であるか否かの判断を行い(ステップS1)、異常があ
る場合にはロボットの運転ができないように動作する
(ステップS2)。前記判断において直流電源Eが正常
であると判断された場合には、PLC6は電磁石2に対
して通電を行うと共にロボットの回転部材1を駆動させ
て電磁石2を回転させる(ステップS3)。
Next, the entire operation of the PLC 6 will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 including the invalidation by the worker. First, the PLC 6 determines whether or not the voltage of the DC power source E is normal (step S1), and if there is an abnormality, operates so that the robot cannot be operated (step S2). When the DC power supply E is determined to be normal in the above determination, the PLC 6 energizes the electromagnet 2 and drives the rotating member 1 of the robot to rotate the electromagnet 2 (step S3).

【0029】次に、前記電磁石2の移動に伴ってオン状
態となる磁気センサ5の位置に対する前記式(2)の演
算を行い回転角度を検出する(ステップS4)。この検
出動作時において、PLC6は予め設定した時間、例え
ば、10秒経過したかを監視する(ステップS5)。そ
して、前記時間が経過したと判断すると、電磁石2への
通電を遮断する(ステップS6)。
Next, the rotation angle is detected by calculating the equation (2) with respect to the position of the magnetic sensor 5 which is turned on with the movement of the electromagnet 2 (step S4). During this detection operation, the PLC 6 monitors whether a preset time, for example, 10 seconds has elapsed (step S5). When it is determined that the time has elapsed, the power supply to the electromagnet 2 is cut off (step S6).

【0030】この状態における式(3)の演算を実行し
(ステップS7)、該実行した結果の電圧値が予め得ら
れている電圧値と同じか否かの判定を行う(ステップS
8)。前記電磁石2への通電が遮断されると全ての磁気
センサ5はオフ状態となり、前記式(3)の値となる
が、作業者が意図的に永久磁石によって何れかの磁気セ
ンサ5をオンにした場合には、式(3)の値は異なり式
(2)によって得られる値と同じになるので、無効化と
判断してロボットの駆動を停止させ(ステップS9)、
安全性を図っている。
In this state, the calculation of the equation (3) is executed (step S7), and it is judged whether or not the voltage value of the execution result is the same as the voltage value obtained in advance (step S).
8). When the energization of the electromagnets 2 is cut off, all the magnetic sensors 5 are turned off and the value of the formula (3) is obtained, but the operator intentionally turns on any one of the magnetic sensors 5 with a permanent magnet. In this case, the value of the equation (3) is different and becomes the same as the value obtained by the equation (2). Therefore, it is determined to be invalid and the driving of the robot is stopped (step S9).
For safety.

【0031】また、前記したステップS8において正常
であると判断された場合には、再び電磁石2に通電を行
った(ステップS10)後、ステップS4に戻り前記し
た動作を繰り返し行って、回転部材1の回転角度と、作
業者による無効化が行われたか否かの判定を行うもので
ある。
If it is determined in step S8 that the rotating member 1 is normal, the electromagnet 2 is energized again (step S10), and then the process returns to step S4 to repeat the above-described operation to rotate the rotary member 1. The rotation angle is determined, and whether or not the operator has made invalidation is determined.

【0032】ところで、前記したステップS6におい
て、電磁石2への通電を遮断した後における出力Vsの
電圧を検出して式(3)の演算を行う場合、電磁石2へ
の通電を遮断してから該電磁石2が完全に消磁するまで
の時間にタイムラグが発生するので、図9に示すタイミ
ングで出力Vsの電圧を検出する。
By the way, in step S6 described above, when the voltage of the output Vs after the power supply to the electromagnet 2 is cut off and the equation (3) is calculated, the power supply to the electromagnet 2 is cut off. Since a time lag occurs in the time until the electromagnet 2 is completely demagnetized, the voltage of the output Vs is detected at the timing shown in FIG.

【0033】まず、PLCによって一定時間毎に電磁石
2への通電を遮断するタイミングを10秒に1回行うと
した場合について説明する。今、図9において、(イ)
のタイミングはPLC6よりの指令によって電磁石2が
通電されている状態を示し、所望の磁気センサがオン状
態となっていて出力Vsに発生している電圧がPLC6
に入力され、該PLC6は式(2)の演算を行って回転
部材1の回転角度を監視している。
First, a case will be described in which the timing at which the power supply to the electromagnet 2 is cut off by the PLC at regular intervals is once every 10 seconds. Now, in FIG. 9, (a)
Indicates that the electromagnet 2 is energized by a command from the PLC 6, and the voltage generated at the output Vs is the PLC 6 when the desired magnetic sensor is in the ON state.
Is input to the PLC 6, and the PLC 6 monitors the rotation angle of the rotary member 1 by performing the calculation of the equation (2).

【0034】そして、(ロ)においてPLC6より電磁
石2への通電を遮断する指令が送出されると電磁石2は
消磁状態となるが、該電磁石2の残留磁気によって
(ハ)に示す完全に消磁状態となるまでにタイムラグが
発生する。そこで、PLC6は前記(ロ)〜(ハ)の期
間だけ出力Vsの読み込みを遅延させた後に、再度、電
磁石2を通電するまでの期間(ハ)〜(ニ)の期間にお
いて出力Vsの読み込みを行い、この読み込んだ出力V
sをPLC6は式(3)の演算を実行し、前記したステ
ップS8の判定を行う。
Then, in (b), when the PLC 6 sends a command to cut off the energization of the electromagnet 2, the electromagnet 2 is demagnetized, but due to the residual magnetism of the electromagnet 2, the completely demagnetized state shown in (c). There will be a time lag until. Therefore, the PLC 6 delays the reading of the output Vs by the period (b) to (c), and then reads the output Vs during the period (c) to (d) until the electromagnet 2 is energized again. Done, this read output V
The PLC 6 executes the calculation of equation (3) for s, and makes the determination in step S8.

【0035】そして、PLC6による電磁石2への遮断
時間が経過して、再び、(ニ)に示すように電磁石2へ
の通電が開始されると、電磁石2が(ホ)に示す完全に
着磁状態に達するまでの時間にタイムラグが発生するの
で、PLC6は(ニ)〜(ホ)の時間だけ出力Vsの読
み込みを遅延させ、該遅延時間の後における(ホ)にお
いて再び出力Vsを読み込んで、前記したステップS4
からの動作を行うものである。
Then, when the energization to the electromagnet 2 is started again as shown in (d) after the cutoff time to the electromagnet 2 by the PLC 6 has elapsed, the electromagnet 2 is completely magnetized as shown in (e). Since a time lag occurs until the state is reached, the PLC 6 delays the reading of the output Vs by the time of (d) to (e), reads the output Vs again at (e) after the delay time, Step S4 described above
The operation from is performed.

【0036】前記した実施の形態にあっては、電気的に
無効化が行われたか否かを判断する場合について説明し
たが、図10に示すように、少なくとも磁気センサ5が
外部から近接させた永久磁石等の磁力線によってオンし
ないように磁気シールド板7によって覆ってもよい。
In the above-described embodiment, the case of determining whether or not the invalidation has been electrically performed has been described, but as shown in FIG. 10, at least the magnetic sensor 5 is brought close to the outside. It may be covered with a magnetic shield plate 7 so as not to be turned on by a magnetic line of force such as a permanent magnet.

【0037】また、前記した実施の形態においては、磁
気センサ5として磁力線によってオン・オフするパワー
リードスイッチや通常のリードスイッチの場合について
説明したが、ホール素子のような磁力線によって抵抗値
が変化する磁気センサの場合には抵抗器は不要あるいは
ホール素子のバラツキによる補正用の抵抗器を接続する
のみでよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the magnetic sensor 5 is a power reed switch which is turned on / off by a magnetic force line or a normal reed switch has been described, but the resistance value changes due to a magnetic force line such as a Hall element. In the case of a magnetic sensor, a resistor is not necessary, or a resistor for correction due to variations in Hall element may be connected.

【0038】さらに、前記した実施の形態にあっては、
磁気センサ5をテーブル4の上面に取付けたものを示し
たが、該磁気センサ5をテーブル4の周面に取付け、か
つ、磁石2をテーブル4の周面を移動するようにしても
よい。
Further, in the above-mentioned embodiment,
Although the magnetic sensor 5 is attached to the upper surface of the table 4 in the above description, the magnetic sensor 5 may be attached to the peripheral surface of the table 4 and the magnet 2 may be moved on the peripheral surface of the table 4.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は前記したように、ロボットの旋
回経路に沿って配置された多数の磁気センサのそれぞれ
に直列的に抵抗器を接続し、前記ロボットの旋回と共に
移動して前記磁気センサを順次オン状態とする電磁石の
移動によって前記磁気センサがオンした状態の時の前記
抵抗値変化によってロボットの回転角度を検出する検出
回路より構成したので、ロボットの回転位置を正確に検
出することができると共に前記検出回路よりの出力が所
定の範囲からずれた場合にはロボットを急停止すること
ができ、また、特定のタイミングで前記電磁石への通電
を遮断し、この時の前記検出回路よりの出力電圧によっ
て意図的な無効化かの判定を行うようにしたので、作業
者の意図的な無効化を確実に検出してロボットを停止さ
せることができる。。
As described above, according to the present invention, a resistor is connected in series to each of a large number of magnetic sensors arranged along the turning path of the robot, and the magnetic sensor is moved by the turning of the robot. since it is configured from the detection circuit for detecting the rotation angle of the robot by the change in resistance in the state in which the magnetic sensor is turned on by sequentially moving the electromagnets shall be the oN state, to accurately detect the rotational position of the robot when the output of from said detecting circuit makes it deviates from a predetermined range Ki out to suddenly stop the robot, also energization of the electromagnet at a specific time
The output voltage from the detection circuit at this time.
I decided to intentionally invalidate it.
Reliable detection of the intentional disabling of
Can be made. .

【0040】また、分圧用抵抗器を前記検出回路に接続
し、正常時と故障時において前記検出回路からの出力電
圧が異なるようにしたので、ロボットの正常時と故障時
との判別が容易に行えるものである。
Further, since the voltage dividing resistor is connected to the detection circuit so that the output voltage from the detection circuit is different between the normal time and the failure time, it is easy to distinguish the normal time and the failure time of the robot. It can be done.

【0041】また、磁気センサを電磁ノイズ等によって
誤動作を生じにくく、かつ、耐久性の高いパワーリード
スイッチとしたことにより、外乱による誤動作がなく、
かつ、耐用年数も大きいものである。
Further, since the magnetic sensor is a power reed switch that is hard to cause malfunction due to electromagnetic noise and has high durability, there is no malfunction due to disturbance,
And the service life is also long.

【0042】さらに、磁気センサを磁気シールドして外
部よりの磁力によって誤動作が生じないようにし、ま
た、少なくとも前記磁気センサを外部から操作してオン
状態とできないように遮蔽したことにより、作業者によ
る意図的な無効化を確実に防止することができる等の効
果を有するものである。
Further, the magnetic sensor is magnetically shielded so as to prevent malfunction due to magnetic force from the outside, and at least the magnetic sensor is shielded so that it cannot be turned on by being operated from the outside. This has the effect of being able to reliably prevent intentional invalidation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るロボットの回転位置検出装置の概
略を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a rotational position detecting device for a robot according to the present invention.

【図2】同上の要部を拡大した斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of the above.

【図3】同上のテーブルを上方から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of the above table viewed from above.

【図4】本発明のロボットの回転位置検出装置の回路構
成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a rotational position detecting device for a robot according to the present invention.

【図5】他の実施の形態を示す回転位置検出装置の回路
構成図である。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a rotational position detecting device according to another embodiment.

【図6】同上の回路を使用した時の信号出力Vsの概念
図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram of a signal output Vs when the above circuit is used.

【図7】(a)は正常時における旋回角度に対する出力
電圧を示す実測結果、(b)はリードスイッチSxの接
触不良、抵抗器RH またはRwの断線時における旋回
角度に対する出力電圧を示す実測結果、(c)は抵抗器
Rxの断線時における旋回角度に対する出力電圧を示す
実測結果である。
FIG. 7A is a measurement result showing an output voltage with respect to a turning angle in a normal state, and FIG. 7B is a measurement result showing an output voltage with respect to a turning angle at a contact failure of the reed switch Sx and a disconnection of the resistor RH or Rw. , (C) are actual measurement results showing the output voltage with respect to the turning angle when the resistor Rx is disconnected.

【図8】図4または図5の回路の動作を示すフローチャ
ートである。
8 is a flowchart showing the operation of the circuit of FIG. 4 or FIG.

【図9】電磁石への通電を遮断した時の動作を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing an operation when power supply to the electromagnet is cut off.

【図10】他の実施の形態を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転部材 2 磁石 3 固定部材 4 テーブル41 覆い板 5 磁気センサ 6 プログラマブルコントローラ(検出
回路) 7 磁気シールド板 S1 〜S72 磁気センサ R1 〜R72 抵抗器 RH ,Rw,Rs 分圧用抵抗器
1 Rotating Member 2 Magnet 3 Fixed Member 4 Table 41 Cover Plate 5 Magnetic Sensor 6 Programmable Controller (Detection Circuit) 7 Magnetic Shield Plates S1 to S72 Magnetic Sensors R1 to R72 Resistors RH, Rw, Rs Voltage Dividing Resistors

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 健次郎 福岡県行橋市西宮市二丁目13番1号 安 川コントロール株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−58368(JP,A) 実開 平3−115814(JP,U) 実開 昭61−30708(JP,U) 実開 平1−148806(JP,U) 実開 昭54−76757(JP,U) 実開 昭58−66319(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenjiro Hamada Inventor, Kenjiro Hamada 2-13-1, Nishinomiya-shi, Fukuoka Yasukawa Control Co., Ltd. (56) Reference JP-A-58-58368 (JP, A) Flat 3-115814 (JP, U) Actual Open 61-30708 (JP, U) Actual Open 1-148806 (JP, U) Actual Open 54-76757 (JP, U) Actual Open Sho 58-66319 (JP , U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01B 7 /00-7/34

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロボットの旋回経路に沿って配置された
多数の磁気センサと、該磁気センサのそれぞれに直列的
に接続された抵抗器と、前記ロボットの旋回と共に移動
して前記磁気センサを順次オン状態とする電磁石と、該
電磁石の移動によって前記磁気センサがオンした状態の
時の前記抵抗値変化によってロボットの回転角度を検出
し、また、特定のタイミングで前記電磁石への通電を遮
断し、この時の出力電圧によって意図的な無効化かの判
定を行う検出回路とを具備したことを特徴とするロボッ
トの回転位置検出装置。
1. A large number of magnetic sensors arranged along a turning path of a robot, resistors connected in series to each of the magnetic sensors, and a magnetic sensor which is moved as the robot turns to move the magnetic sensors sequentially. An electromagnet to be turned on , and
When the magnetic sensor is turned on by the movement of the electromagnet
The rotation angle of the robot is detected by the change in the resistance value at the time
In addition, the power to the electromagnet is interrupted at a specific timing.
The output voltage at this time to determine if it is intentionally disabled.
A rotational position detection device for a robot, comprising: a detection circuit for performing a determination .
【請求項2】 前記検出回路の抵抗器を同一の抵抗値と
することにより、該検出回路からの出力電圧がロボット
の旋回角度に一次比例することを特徴とする請求項1記
載のロボットの回転位置検出装置。
2. The rotation of the robot according to claim 1, wherein the output voltage from the detection circuit is linearly proportional to the turning angle of the robot by setting the resistors of the detection circuit to have the same resistance value. Position detection device.
【請求項3】 前記検出回路に分圧用抵抗器RH ,R
w,Rs′及びRsを接続することによって、正常時と
故障時において前記検出回路からの出力電圧が異ならし
めたことを特徴とする請求項1記載のロボットの回転位
置検出装置。
3. The voltage dividing resistors RH, R are provided in the detection circuit.
2. The rotational position detecting device for a robot according to claim 1, wherein the output voltage from the detection circuit is made different between a normal state and a fault by connecting w, Rs' and Rs.
【請求項4】 前記磁気センサを電磁ノイズ等によって
誤動作を生じにくく、かつ、耐久性の高いパワーリード
スイッチとしたことを特徴とする請求項1記載のロボッ
トの回転位置検出装置。
4. The rotation position detecting device for a robot according to claim 1, wherein the magnetic sensor is a power reed switch which is less likely to malfunction due to electromagnetic noise and has high durability.
【請求項5】前記磁気センサを磁気シールドして外部よ
りの磁力によって誤動作が生じないようにしたことを特
徴とする請求項1記載のロボットの回転位置検出装置。
5. The rotational position detecting device for a robot according to claim 1, wherein the magnetic sensor is magnetically shielded so as to prevent malfunction due to a magnetic force from the outside.
【請求項6】少なくとも前記磁気センサを外部から操作
してオン状態とできないように遮蔽したことを特徴とす
る請求項1記載のロボットの回転位置検出装置。
6. The rotational position detecting device for a robot according to claim 1, wherein at least the magnetic sensor is shielded so that it cannot be turned on by being operated from the outside.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108453763A (en) * 2017-02-20 2018-08-28 宁波Gqy视讯股份有限公司 A kind of robot arm operating position testing agency
CN110154021A (en) * 2019-05-17 2019-08-23 北京科技大学 A Sensor Electromagnetic Self-Assembly Intelligent Robot

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6305779B2 (en) * 2014-02-03 2018-04-04 株式会社共和電業 Screw looseness detection device and screw looseness monitoring system
CN107877502B (en) * 2017-11-08 2020-12-08 弗埃斯工业技术(苏州)有限公司 Servo-driven gripping device
CN110174100B (en) * 2019-06-14 2022-11-18 山东科技大学 Method for positioning moving target

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3115814U (en) 2005-08-15 2005-11-17 株式会社 ジャステック Speaker unit for pillow

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3115814U (en) 2005-08-15 2005-11-17 株式会社 ジャステック Speaker unit for pillow

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108453763A (en) * 2017-02-20 2018-08-28 宁波Gqy视讯股份有限公司 A kind of robot arm operating position testing agency
CN110154021A (en) * 2019-05-17 2019-08-23 北京科技大学 A Sensor Electromagnetic Self-Assembly Intelligent Robot

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