(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、
前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、
前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部と
を備え、
前記制御部は、前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させ、当該ストローク端から前記Ｚ相信号が検出されるＺ相位置まで前記把持部材を移動させたときのＺ相移動距離を検出し、当該Ｚ相移動距離から前記設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求め、当該原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させる
ことを特徴とする電動グリッパ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記把持部材の移動可能な全ストロークが前記モータのモータ１回転当たりの前記把持部材の移動量よりも小さい場合、前記把持部材の全ストローク中に前記Ｚ相信号が１回のみ検出される機種であると判別する
ことを特徴とする請求項１に記載の電動グリッパ装置。
【請求項３】
前記Ｚ相位置が前記把持部材の全ストロークの中心になるように組み立てるため、前記把持部材の全ストロークの中心となる位置に前記モータのモータ軸を予め固定した状態で、前記Ｚ相位置に合わせた状態の前記エンコーダが前記モータに取り付けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の電動グリッパ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記把持部材の前記ストローク端から前記Ｚ相信号が検出される前記Ｚ相位置までのＺ相移動距離が前記把持部材の全ストロークにおける一定の中心範囲に含まれるか否かを判定することにより前記Ｚ相位置が前記把持部材の全ストロークの中心範囲にあることを確認する
ことを特徴とする請求項３に記載の電動グリッパ装置。
【請求項５】
モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、
前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、
前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部と
を備え、
前記制御部は、前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させ、当該ストローク端から前記原点位置を越えた１回目Ｚ相検出開始位置まで移動させ、当該１回目Ｚ相検出開始位置から前記Ｚ相信号の検出を開始し、当該Ｚ相信号が検出されたときの前記ストローク端から前記Ｚ相位置までのＺ相移動距離を検出し、当該Ｚ相移動距離から前記設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求め、当該原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させる
ことを特徴とする電動グリッパ装置。
【請求項６】
前記制御部は、２度目以降の原点復帰動作において、前記１回目Ｚ相検出開始位置よりもグリッパ閉方向であり、前記Ｚ相位置よりも一定量だけ前記ストローク端側へ戻った２回目Ｚ相検出開始位置まで前記ストローク端から前記把持部材を移動させ、当該２回目Ｚ相検出開始位置から前記Ｚ相信号の検出を開始し、当該Ｚ相信号が検出されたときの前記ストローク端から前記Ｚ相位置までの前記Ｚ相移動距離を検出し、当該Ｚ相移動距離から前記設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求め、当該原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させる
ことを特徴とする請求項５に記載の電動グリッパ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記把持部材の移動可能な全ストロークが前記モータのモータ１回転当たりの前記把持部材の移動量以上の場合、前記把持部材の全ストローク中に前記Ｚ相信号が複数回検出される機種であると判別する
ことを特徴とする請求項６に記載の電動グリッパ装置。
【請求項８】
モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部とを備えた電動グリッパ装置の原点復帰方法において、
前記制御部は、
前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定する原点位置設定ステップと、
電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させるストローク端移動ステップと、
前記ストローク端から前記Ｚ相信号が検出されるＺ相位置まで前記把持部材を移動させたときのＺ相移動距離を検出するＺ相移動距離検出ステップと、
前記Ｚ相移動距離から前記原点設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求める原点復帰移動距離算出ステップと、
前記原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させる原点復帰ステップと
を有することを特徴とする電動グリッパ装置の原点復帰方法。
【請求項９】
モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部とを備えた電動グリッパ装置の原点復帰方法において、
前記制御部は、
前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定する原点位置設定ステップと、
電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させるストローク端移動ステップと、
前記ストローク端から前記原点位置を越えた１回目Ｚ相検出開始位置まで移動させる１回目Ｚ相検出開始位置移動ステップと、
前記１回目Ｚ相検出開始位置から前記Ｚ相信号の検出を開始し、当該Ｚ相信号が検出されたときの前記ストローク端から前記Ｚ相位置までのＺ相移動距離を検出するＺ相移動距離検出ステップと、
前記Ｚ相移動距離から前記原点設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求める原点復帰移動距離算出ステップと、
前記原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させる原点復帰ステップと
を有することを特徴とする電動グリッパ装置の原点復帰方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばワークを把持する把持部材がモータにより開閉する電動グリッパに関し、電源投入時等のタイミングで当該把持部材を原点に正確かつ短時間のうちに復帰させる場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、国内生産設備ではグローバル化による国際競争力の激化が一層増しており、また携帯端末では世界的ＥＭＳ(Electronics Manufacturing Service)が台頭し、集約的手作業における変動原因を避ける必要が迫っている。自動化の電動化においては、ラインの設計、立上時間短縮とその信頼性が要望されている。
【０００３】
自動化製造分野においてロボットの手となる電動グリッパは、多関節ロボットの軸先端やＸ、Ｙ、Ｚ軸電動テーブルに装着され、ワークの組み立て、搬送等に使用されている。このような電動グリッパにおいては、ライン稼働時にワークの突き当てが起きたり、ワークの取付異常が発生することがある。
【０００４】
このため電動グリッパでは、ワークを把持する爪等の把持部材を電源投入時等に原点位置に復帰させることが要求されており、例えば、モータエンコーダがモータ１回転毎にＺ相信号を出力するので、そのＺ相信号に基づいて把持部材に連結されたモータのモータ軸を当該把持部材の原点位置に復帰させるギア付きモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一般的に、電動グリッパには把持部材の開閉を制御するコントローラが設けられており、当該コントローラがロータリエンコーダによりモータ１回転毎に１回検出される機械的原点を表すＺ相信号に基づいて把持部材を原点位置に復帰させる原点復帰方式と、当該コントローラがＺ相信号を用いることなく把持部材を原点位置に復帰させる原点復帰方式とが有る。ここでは、Ｚ相信号に基づいて把持部材を原点位置に復帰させる原点復帰方式について以下説明する。
【０００６】
なお、Ｚ相信号に基づく原点復帰方式には、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される場合と、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される場合とがある。次の図６および図７においては、把持部材（この場合は片側一方の爪の把持部材）の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される場合（把持部材の全ストロークでモータが１回転し、Ｚ相信号の検出が１回のみとなる例えばシングルカム方式の場合等）の原点復帰方式について説明する。
【０００７】
図６において、電動グリッパの電源オフによる把持部材の停止位置を原点復帰開始位置S1として、電動グリッパの電源オンによりコントローラが原点復帰動作をスタートさせる。このときコントローラは、電源投入後、原点復帰開始位置S1の近傍に存在するＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置まで把持部材を移動させ、そのときロータリエンコーダのカウンタ値を「０」にリセットしておく。
【０００８】
そして、（１）第１段階として、コントローラがモータのＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にすることにより、把持部材をグリッパ閉方向からグリッパ開方向へ移動させ、当該把持部材をストローク端StENDに突き当てた後に停止させる。
【０００９】
（２）第２段階として、コントローラは図中示される励磁パターンの励磁電流をモータのＡ相コイル、Ｂ相コイルに対して順番に流す。これによりコントローラは、電動グリッパの把持部材をストローク端StENDからグリッパ閉方向へ移動させて機械的原点であるＺ相信号がロータリエンコーダにより検出されるＺ相位置SZまで動かし、ストローク端StENDからＺ相位置SZまで把持部材が移動したときのＺ相移動距離Lmpに相当するロータリエンコーダのカウンタ値（パルス数）を実測する。
【００１０】
ここで、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れた位置が目標原点位置TG1として予め設定されているとともに、この目標原点位置TG1からグリッパ開方向へ向かって最初にＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置が把持部材の最終的な原点位置G1として設定されている。
【００１１】
ところで、モータ１回転に１回検出されるＺ相信号と、次の１回転で検出される次のＺ相信号との間には、Ａ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置が例えば５０回も存在するので、この場合は、目標原点位置TG1からグリッパ開方向へ向かって最初にＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置が原点位置G1として設定されているのである。
【００１２】
（３）第３段階として、コントローラがモータのＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にして、Ｚ相位置SZから目標原点位置TG1に移動させるための目標原点復帰距離Lz2p（＝Lmp−Lop）を算出し、その目標原点復帰距離Lz2pに相当するパルス数を指令値として当該モータに出力することにより、モータを指令値のパルス数分だけ逆回転させ、目標原点位置TG1まで把持部材を移動させる。
【００１３】
その後、（４）第４段階として、コントローラが目標原点位置TG1からグリッパ開方向へ向かって把持部材を移動させ、最初にＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置で励磁を停止することにより、当該把持部材を目標原点位置TG1から最終的な原点位置G1まで移動して原点復帰させる。なお、この原点位置G1は、把持部材が設定上、移動を開始していない移動距離０ｍｍの位置である。
【００１４】
ところで、図６に示された電動グリッパとは別の図７に示された電動グリッパにおいては、モータ軸と把持部材のカム部材との取付位置がばらつく等の個体差によって、Ａ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置すなわち把持部材の原点位置G1が異なっている。このため、上述したような第１段階から第４段階のような手順で原点復帰動作を行った場合であっても、電動グリッパ毎に原点位置G1にずれが生じてしまう。
【００１５】
このように電動グリッパにおいては、個々の電動グリッパ毎に把持部材の原点位置G1や把持有効範囲が個体差により異なっているため、複数の電動グリッパを新たに取り付けたり、電動グリッパを交換したときには、運転稼働時に実機にて個別に調整したり、個々の電動グリッパの把持部材に取り付けられた爪の形状を設計変更する等、運転開始までに多大な時間を要していた。
【００１６】
次に、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される場合（把持部材の全ストロークでモータが多回転し、Ｚ相信号の検出が複数ある例えばダブルカム方式やボールねじの場合等）の原点復帰方式について説明する。
【００１７】
なお、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が２回以上検出される場合において、Ｚ相位置SZとＺ相検出開始位置ZSS1（後述する）とが離れている場合と、Ｚ相位置SZとＺ相検出開始位置ZSS1とが近接している場合とがあり、それぞれについて説明する。
【００１８】
図８において、Ｚ相位置SZとＺ相検出開始位置ZSS1（後述する）とが離れている場合、コントローラは、電源投入後、原点復帰開始位置S1の近傍に存在するＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置まで把持部材を移動させ、そのときロータリエンコーダのカウンタ値を「０」にリセットしておく。
【００１９】
そして、（１）第１段階として、電動グリッパの電源オンによりコントローラが原点復帰動作をスタートしたとき、コントローラは把持部材をグリッパ閉方向からグリッパ開方向へ移動させ、当該把持部材をストローク端StENDに突き当てた後に停止させる。
【００２０】
（２）第２段階として、コントローラは図６中に示される励磁パターンと同様に励磁電流をモータのＡ相コイル、Ｂ相コイルに対して順番に流し、電動グリッパの把持部材を移動させるが、この場合、原点位置EG1を越えたＺ相検出開始位置ZSS1まで把持部材を移動させる。つまり、Ｚ相検出動作を行うことなく把持部材をＺ相検出開始位置ZSS1まで速やかに移動させる。ここでＺ相検出開始位置ZSS1は、目標原点位置TG1と同じであり、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れた位置となっている。
【００２１】
原点位置EG1を越えたＺ相検出開始位置ZSS1まで把持部材を移動させる理由は、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出されるため、ストローク端StENDから最終的な原点位置EG1までの間にＺ相信号が存在した場合に、そのＺ相信号が検出されてしまうと、この方法では本来の原点位置EG1を見つけることができなくなり、当該原点位置EG1に把持部材を原点復帰させることができなくなるからである。
【００２２】
（３）第３段階として、コントローラはＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）からＺ相信号がロータリエンコーダにより検出されるＺ相位置SZまでＺ相検出動作を行いながら把持部材を動かす。これによりコントローラは、ストローク端StEND側から原点位置EG1を越えて存在する最初のＺ相信号を検出することができ、このとき、ストローク端StENDからＺ相位置SZまで把持部材が移動したＺ相移動距離Lmpに相当するロータリエンコーダのカウンタ値（パルス数）を実測する。
【００２３】
（４）第４段階として、コントローラがモータのＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にして、Ｚ相位置SZからＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）まで移動するための目標原点復帰距離Lz2p（＝Lmp−Lop）を算出し、その目標原点復帰距離Lz2pに相当するパルス数を指令値として当該モータに出力することにより、当該指令値のパルス数分だけモータを逆回転させ、目標原点位置TG1まで把持部材を移動させる。
【００２４】
その後、（５）第５段階として、コントローラが目標原点位置TG1からグリッパ開方向へ向かって把持部材を移動させ、最初にＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置で励磁を停止することにより、当該把持部材を目標原点位置TG1から最終的な原点位置EG1まで移動して原点復帰させることができる。
【００２５】
これに対して、図９において、原点位置EG1を越えた最初のＺ相位置SZ1とＺ相検出開始位置ZSS1とが近接している場合の原点復帰動作について説明する。この場合も、図８に示されたようにＺ相位置SZとＺ相検出開始位置ZSS1とが離れている場合と同様であり、コントローラは、電源投入後、原点復帰開始位置S1の近傍に存在するＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置まで把持部材を移動させ、そのときロータリエンコーダのカウンタ値を「０」にリセットしておく。
【００２６】
そして、（１）第１段階として、コントローラが原点復帰開始位置S1から原点復帰動作をスタートしたとき、把持部材をグリッパ閉方向からグリッパ開方向へ移動させ、当該把持部材をストローク端StENDに突き当てた後に停止させる。
【００２７】
（２）第２段階として、コントローラは把持部材をストローク端StENDから所定の設定距離Lop1（既定値）だけ動かすことにより、原点位置EG1を越えたＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）まで把持部材を移動させる。
【００２８】
（３）第３段階として、コントローラはＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）から最初のＺ相信号がロータリエンコーダにより検出される１回目のＺ相位置SZ1まで動かす。このとき、Ｚ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）と１回目のＺ相位置SZ1との間隔は非常に近接している。
【００２９】
コントローラは、ストローク端StENDから１回目のＺ相位置SZ1まで把持部材が移動したときのＺ相移動距離Lmp1に相当するロータリエンコーダのカウンタ値（パルス数）を実測する。
【００３０】
（４）第４段階として、コントローラがモータのＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にして、１回目のＺ相位置SZ1から目標原点位置TG1（Ｚ相検出開始位置ZSS1）に移動させるための目標原点復帰距離Lz2p（＝Lmp1−Lop1）に相当するパルス数を指令値として当該モータに出力することにより、モータを指令値のパルス数分だけ逆回転させ、目標原点位置TG1まで把持部材を移動させる。
【００３１】
その後、（５）第５段階として、コントローラが目標原点位置TG1からグリッパ開方向へ向かって把持部材を移動させ、最初にＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置で励磁を停止することにより、当該把持部材を目標原点位置TG1から最終的な原点位置EG1まで移動して原点復帰させる。
【００３２】
しかしながら、２回目の原点復帰動作において、（６）第６段階として、コントローラが原点復帰開始位置S1から把持部材をグリッパ開方向へ移動させ、当該把持部材をストローク端StENDに突き当てる際にストローク端StENDと把持部材との間に異物が挟まった場合、（７）第７段階として、その誤ったストローク端bからＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）までの距離Lop1′（Lop1＝Lop1′）だけ移動させると、当初想定していたＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）とは異なる誤った誤Ｚ相検出開始位置ZX1に把持部材が移動してしまう。
【００３３】
（８）第８段階として、その誤Ｚ相検出開始位置ZX1からＺ相信号検出動作が開始されると、コントローラは１回目で検出したＺ相位置SZ1とは異なる２番目のＺ相位置SZ2を検出してしまうことになり、ストローク端ｂから２番目のＺ相位置SZ2までのＺ相移動距離Lmp2を実測することになる。このＺ相移動距離Lmp2に基づいて、Ｚ相位置SZ2からＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）に移動させるための目標原点復帰距離Lz2p（＝Lmp2−Lop1′）を算出しても、１回目のＺ相検出開始位置ZSS1（目標原点位置TG1）に到達することはできず、正確な原点復帰を行うことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開２００６−２７１１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
このように、従来の方法では、電動グリッパの個体差により把持部材の原点位置を揃えられなかったり（図６、図７）、ストローク端StENDと把持部材との間の異物等の影響により当該把持部材を正確に原点復帰することができないうえ（図９）、原点復帰動作が煩雑であるため、多くの生産ライン立上時間やライン再稼働時間を要するという問題があった。
【００３６】
本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、把持部材を正確に原点復帰させることができると共に、生産ライン立上時間やライン再稼働時間を短縮することのできる電動グリッパ装置および電動グリッパの原点復帰方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部とを備え、前記制御部は、前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させ、当該ストローク端から前記Ｚ相信号が検出されるＺ相位置まで前記把持部材を移動させたときのＺ相移動距離を検出し、当該Ｚ相移動距離から前記設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求め、当該原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させるようにする。
【００３８】
請求項２の本発明において、前記制御部は、前記把持部材の移動可能な全ストロークが前記モータのモータ１回転当たりの前記把持部材の移動量よりも小さい場合、前記把持部材の全ストローク中に前記Ｚ相信号が１回のみ検出される機種であると判別するようにする。
【００３９】
請求項３の発明において、前記Ｚ相位置が前記把持部材の全ストロークの中心になるように組み立てるため、前記把持部材の全ストロークの中心となる位置に前記モータのモータ軸を予め固定した状態で、前記Ｚ相位置に合わせた状態の前記エンコーダが前記モータに取り付けられているようにする。
【００４０】
請求項４の発明において、前記制御部は、前記把持部材の前記ストローク端から前記Ｚ相信号が検出される前記Ｚ相位置までの移動距離が前記把持部材の全ストロークにおける一定の中心範囲に含まれるか否かを判定することにより前記Ｚ相位置が前記把持部材の全ストロークの中心範囲にあることを確認するようにする。
【００４１】
請求項５の発明において、モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部とを備え、前記制御部は、前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させ、当該ストローク端から前記原点位置を越えた１回目Ｚ相検出開始位置まで移動させ、当該１回目Ｚ相検出開始位置から前記Ｚ相信号の検出を開始し、当該Ｚ相信号が検出されたときの前記ストローク端から前記Ｚ相位置までのＺ相移動距離を検出し、当該Ｚ相移動距離から前記設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求め、当該原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させるようにする。
【００４２】
請求項６の発明において、前記制御部は、２度目以降の原点復帰動作において、前記１回目Ｚ相検出開始位置よりもグリッパ閉方向であり、前記Ｚ相位置よりも一定量だけ前記ストローク端側へ戻った２回目Ｚ相検出開始位置まで前記ストローク端から前記把持部材を移動させ、当該２回目Ｚ相検出開始位置から前記Ｚ相信号の検出を開始し、当該Ｚ相信号が検出されたときの前記ストローク端から前記Ｚ相位置までの前記Ｚ相移動距離を検出し、当該Ｚ相移動距離から前記設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求め、当該原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させるようにする。
【００４３】
請求項７の発明において、前記制御部は、前記把持部材の移動可能な全ストロークが前記モータのモータ１回転当たりの前記把持部材の移動量以上の場合、前記把持部材の全ストローク中に前記Ｚ相信号が複数回検出される機種であると判別するようにする。
【００４４】
請求項８の発明では、モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部とを備えた電動グリッパ装置の原点復帰方法において、前記制御部は、前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定する原点位置設定ステップと、電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させるストローク端移動ステップと、前記ストローク端から前記Ｚ相信号が検出されるＺ相位置まで前記把持部材を移動させたときのＺ相移動距離を検出するＺ相移動距離検出ステップと、前記Ｚ相移動距離から前記原点設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求める原点復帰移動距離算出ステップと、前記原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させる原点復帰ステップとを有するようにする。
【００４５】
請求項９の発明では、モータのモータ軸の回転に伴ってＡ相信号、Ｂ相信号およびＺ相信号を出力するエンコーダと、前記モータ軸と機械的に接続され一定のストローク範囲で移動自在に支持された把持部材と、前記エンコーダから出力される前記Ｚ相信号に基づいて前記把持部材を原点復帰させる制御部とを備えた電動グリッパ装置の原点復帰方法において、前記制御部は、前記把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定する原点位置設定ステップと、電源投入後、原点復帰の指令時に前記把持部材の現在位置を原点復帰開始位置として、そこから前記把持部材を前記ストローク端まで移動させるストローク端移動ステップと、前記ストローク端から前記原点位置を越えた１回目Ｚ相検出開始位置まで移動させる１回目Ｚ相検出開始位置移動ステップと、前記１回目Ｚ相検出開始位置から前記Ｚ相信号の検出を開始し、当該Ｚ相信号が検出されたときの前記ストローク端から前記Ｚ相位置までのＺ相移動距離を検出するＺ相移動距離検出ステップと、前記Ｚ相移動距離から前記原点設定距離を減算することにより原点復帰移動距離を求める原点復帰移動距離算出ステップと、前記原点復帰移動距離に従って前記把持部材を移動させることにより前記原点位置に原点復帰させる原点復帰ステップとを有するようにする。
【発明の効果】
【００４６】
請求項１の発明によれば、把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、ストローク端からＺ相位置までのＺ相移動距離から設定距離を減算することにより求めた原点復帰移動距離に従って把持部材を原点復帰させるので、原点復帰までの時間を短縮しながら複数の電動グリッパ間の個体差を無くした原点位置に把持部材を原点復帰させることができる。
【００４７】
請求項２の発明によれば、制御部は、把持部材の移動可能な全ストロークがモータのモータ１回転当たりの把持部材の移動量よりも小さい場合、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される機種であると判別することができる。
【００４８】
請求項３の発明によれば、把持部材の全ストロークの中心となる位置にモータのモータ軸を予め固定した状態で、Ｚ相位置に合わせた状態のエンコーダがモータに取り付けられているため、Ｚ相位置が把持部材の全ストロークの中心に位置付けられる。
【００４９】
請求項４の発明によれば、制御部は、把持部材のストローク端からＺ相位置までのＺ相移動距離が把持部材の全ストロークにおける一定の中心範囲に含まれるか否かを判定することによりＺ相位置が把持部材の全ストロークの中心範囲にあることを確認することができる。
【００５０】
請求項５の発明によれば、把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、ストローク端から原点位置を越えた１回目Ｚ相検出開始位置まで移動させ、当該１回目Ｚ相検出開始位置からＺ相位置までのＺ相移動距離から設定距離を減算することにより求めた原点復帰移動距離に従って把持部材を原点復帰させるので、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される場合であっても、原点復帰までの時間を短縮しながら複数の電動グリッパ間の個体差を無くした原点位置に把持部材を原点復帰させることができる。
【００５１】
請求項６の発明によれば、２度目以降の原点復帰動作において、１回目Ｚ相検出開始位置よりもグリッパ閉方向であり、Ｚ相位置よりも一定量だけストローク端側へ戻った２回目Ｚ相検出開始位置までストローク端から把持部材を移動させ、当該２回目Ｚ相検出開始位置からＺ相位置までのＺ相移動距離を検出し、当該Ｚ相移動距離から設定距離を減算することにより求めた原点復帰移動距離に従って把持部材を原点復帰させるので、２度目以降の原点復帰までの時間を更に短縮することができる。
【００５２】
請求項７の発明によれば、把持部材の移動可能な全ストロークがモータのモータ１回転当たりの把持部材の移動量以上の場合、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される機種であると判別することができる。
【００５３】
請求項８の発明によれば、把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、ストローク端からＺ相位置までのＺ相移動距離から設定距離を減算することにより求めた原点復帰移動距離に従って把持部材を原点復帰させるので、原点復帰までの時間を短縮しながら複数の電動グリッパ間の個体差を無くした原点位置に把持部材を原点復帰させることができる。
【００５４】
請求項９の発明によれば、把持部材におけるグリッパ開方向のストローク端から一定の設定距離だけ離れた位置を原点位置として設定し、ストローク端から原点位置を越えた１回目Ｚ相検出開始位置まで移動させ、当該１回目Ｚ相検出開始位置からＺ相位置までのＺ相移動距離から設定距離を減算することにより求めた原点復帰移動距離に従って把持部材を原点復帰させるので、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される場合であっても、原点復帰までの時間を短縮しながら複数の電動グリッパ間の個体差を無くした原点位置に把持部材を原点復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】電動グリッパ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】電動グリッパ用制御装置およびグリッパ部の構成を示すブロック図である。
【図３】把持部材の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される場合の原点復帰動作の処理手順を示すシーケンスチャートである。
【図４】Ｚ相位置がストロークの中心範囲内であることを検出するフローチャートである。
【図５】把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される場合の原点復帰動作の処理手順を示すシーケンスチャートである。
【図６】従来の把持部材の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される場合の原点復帰動作の処理手順（１）を示すシーケンスチャートである。
【図７】従来の把持部材の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される場合の原点復帰動作の処理手順（２）を示すシーケンスチャートである。
【図８】従来、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される場合に、Ｚ相位置とＺ相検出動作開始位置とが離れているときの原点復帰動作の処理手順を示すシーケンスチャートである。
【図９】従来、把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される場合に、Ｚ相位置とＺ相検出動作開始位置とが近接しているときの原点復帰動作の処理手順を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００５７】
＜電動グリッパ装置の全体構成＞
図１においては、本発明に係る電動グリッパ装置１００を示し、電動グリッパ１０１、当該電動グリッパ１０１を制御する電動グリッパ用制御装置１０４によって構成されている。
【００５８】
電動グリッパ１０１は、電動アクチュエータ１０２およびグリッパ部１０３により構成されている。電動グリッパ用制御装置１０４は、制御装置用電源１０６、電動アクチュエータ動力用電源１０７およびＰＬＣ(programmable logic controller)またはパーソナルコンピュータ１０８と接続されている。
【００５９】
電動グリッパ用制御装置１０４は、制御装置用電源１０６から電力供給を受けることにより動作し、電動アクチュエータ動力用電源１０７からの電力を電動アクチュエータ１０２に供給することにより当該電動アクチュエータ１０２を駆動させる。
【００６０】
＜電動グリッパ用制御装置およびグリッパ部の構成＞
図２に示すように、電動グリッパ用制御装置１０４は全体を統括制御する制御部としてのＣＰＵ(Central Processing Unit)１１０を有し、当該ＣＰＵ１１０にはＲＯＭ(Read Only Memory)１１１、ＲＡＭ(Random Access Memory)１１２、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）１１３およびステッピングモータ１１６を動作させるドライバ１１４、およびインターフェース１１９を介してＰＬＣまたはパーソナルコンピュータ１０８が接続されている。
【００６１】
ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ(Read Only Memory)１１１に記憶されている基本プログラムおよび原点復帰プログラム等のアプリケーションプログラムをワークエリアとして用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)１１２に展開し、後述する本発明の原点復帰動作等を実行する。
【００６２】
電動グリッパ１０１の電動アクチュエータ１０２は、モータとしてのステッピングモータ１１６および当該ステッピングモータ１１６に組み込まれるエンコーダとしてのロータリエンコーダ１１５によって構成されている。ロータリエンコーダ１１５は、ステッピングモータ１１６のモータ軸１１６ａの回転に伴って９０度位相の異なるＡ相信号、Ｂ相信号が電動グリッパ用制御装置１０４のＣＰＵ１１０へ出力されるとともに、モータ１回転毎に１回検出される機械的原点を表すＺ相信号がＣＰＵ１１０へ出力される。
【００６３】
グリッパ部１０３は、ステッピングモータ１１６のモータ軸１１６ａに機械的に接続されて正逆回転するカム部材１１７と、当該カム部材１１７に機械的に接続され、そのカム部材１１７を介してワークを挟み付けたり開放するグリッパ開閉のための把持部材（この場合は片側一方の爪の把持部材）１１８とによって構成されている。
【００６４】
電動グリッパ用制御装置１０４のＣＰＵ１１０は、原点復帰プログラムに従って電動グリッパ１０１の電動アクチュエータ１０２のステッピングモータ１１６を制御することにより当該ステッピングモータ１１６のモータ軸１１６ａを介してグリッパ部１０３の把持部材に対する原点復帰動作および開閉動作等を実行させるように構成されている。
【００６５】
＜把持部材の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される機種の原点復帰動作＞
電動グリッパ装置１００では、原点復帰動作を始める前に、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される機種であるか、２回以上検出される機種であるかを最初に判別する必要がある。
【００６６】
電動グリッパ用制御装置１０４のＣＰＵ１１０は、原点復帰プログラムに従って把持部材１１８の移動可能なストロークStがステッピングモータ１１６のモータ１回転当たりの把持部材１１８の移動量Ldよりも小さいという第１関係式St＜Ldを満たすか否かを判別し、その第１関係式St＜Ldを満たす場合には、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される機種であると自動的に判別する。
【００６７】
この場合、図３に示すように、電動グリッパ用制御装置１０４のＣＰＵ１１０は、原点復帰プログラムに従って原点復帰開始位置S1から把持部材１１８の原点復帰動作をスタートさせる。
【００６８】
このときＣＰＵ１１０は電源投入後、原点復帰開始位置S1の近傍に存在するＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置まで把持部材を移動させ、そのときロータリエンコーダ１１５のカウンタ値を「０」にリセットしておく。
【００６９】
（１）第１段階として、ＰＬＣまたはパーソナルコンピュータ１０８からの指令に基づいてＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１１６のＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にして図中示される励磁パターンの励磁電流をＡ相コイルおよびＢ相コイルに流すことにより、ステッピングモータ１１６のモータ軸１１６ａおよびカム部材１１７を介して把持部材１１８をグリッパ閉方向からグリッパ開方向へ移動させ、当該把持部材１１８をストローク端StENDに突き当てさせた後に停止させる。
【００７０】
（２）第２段階として、ＣＰＵ１１０はステッピングモータ１１６のＡ相コイル、Ｂ相コイルに対して図中示される励磁パターンの励磁電流をＡ相コイル、Ｂ相コイルの順番に流す。これによりＣＰＵ１１０は、電動グリッパ１０１の把持部材１１８をストローク端StENDから移動させてＺ相信号がロータリエンコーダ１１５により検出されるＺ相位置SZまで動かし、ストローク端StENDからＺ相位置SZまで把持部材１１８が移動したＺ相移動距離Lmpに相当するロータリエンコーダ１１５のカウンタ値（パルス数）を実測し、このＺ相移動距離Lmp（パルス数）を各種パラメータの初期化されたＥＥＰＲＯＭ１１３に記憶する。
【００７１】
ここでは、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れた位置が最終的な原点位置EG1として設定されている。この原点位置EG1は従来の目標原点位置TG1（図６）と同じであり、本発明では従来の目標原点位置TG1が最終的な原点位置EG1として設定されているのである。なお、この原点位置EG1は、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れており、複数の電動グリッパ１０１のそれぞれにおいて共通な個体差の無い位置である。
【００７２】
（３）第３段階として、ＣＰＵ１１０はステッピングモータ１１６のＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にして、Ｚ相位置SZから最終的な原点位置EG1へ把持部材１１８を移動させるための原点復帰移動距離Lz2p（＝Lmp−Lop）を算出し、その原点復帰移動距離Lz2pに相当するパルス数を指令値としてドライバ１１４からステッピングモータ１１６へ出力することにより、Ｚ相位置SZから把持部材１１８を最終的な原点位置EG1に原点復帰させる。
【００７３】
このようにＣＰＵ１１０は、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れた従来の目標原点位置TG1を本発明の最終的な原点位置EG1として設定し、Ｚ相位置SZから原点位置EG1に把持部材１１８を移動させることにより原点復帰させることができるので、従来の原点復帰動作と比べて、個体差の有るＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置への移動が不要となる分だけ原点復帰動作時間を短縮することができる。
【００７４】
そのうえ、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れた最終的な原点位置EG1には電動グリッパ１０１毎の個体差が無いので、複数の電動グリッパ１０１の把持部材１１８の原点位置を全て揃えることができる。
【００７５】
続いて、２回目以降の原点復帰動作では、１回目の原点復帰動作時にＥＥＰＲＯＭ１１３に記憶しておいたストローク端StENDからＺ相位置SZまでのＺ相移動距離Lmpと、２回目の原点復帰動作時に実測したストローク端StENDからＺ相位置SZまでのＺ相移動距離Lmpとを比較する。
【００７６】
その結果、ＣＰＵ１１０は１回目のＺ相移動距離Lmpと２回目のＺ相移動距離Lmpとが一致しているか、或いはその差が所定の閾値以下であれば機械的なズレは何ら発生しておらず、２回目の原点復帰動作についても正常に行われていると認識し、１回目に記憶しておいたＺ相移動距離Lmp（若しくは２回目の移動距離Lmp）を用いて２回目の原点復帰移動距離Lz2pを算出した後、１回目の原点復帰動作と同様に把持部材１１８を原点復帰移動距離Lz2pに従い最終的な原点位置EG1に移動させることにより原点復帰を行う。
【００７７】
これに対して、ＣＰＵ１１０は１回目のＺ相移動距離Lmpと２回目のＺ相移動距離Lmpとの比較結果が所定の閾値以下ではない場合、例えばストローク端StENDと把持部材との間に異物等が挟まる等の障害が発生していると認識する。
【００７８】
そして、この場合、ＣＰＵ１１０は２回目のＺ相移動距離Lmpを用いることなく、１回目に記憶しておいたＺ相移動距離Lmpを用いて原点復帰移動距離Lz2pを算出し、当該原点復帰移動距離Lz2pに基づいてＺ相位置SZから最終的な原点位置EG1まで把持部材１１８を移動させることにより原点復帰を行う。
【００７９】
これにより、例えストローク端StENDと把持部材１１８との間に異物等が挟まる等の障害が発生している場合であっても、ＣＰＵ１１０は把持部材１１８を確実に原点復帰させることができるのである。
【００８０】
なおＣＰＵ１１０は、１回目の原点復帰動作時に記憶しておいたＺ相移動距離Lmpと、２回目の原点復帰動作において実測したＺ相移動距離Lmp2との比較結果が所定の閾値以下ではない場合、アラーム等により警告することによりストローク端SeENDと把持部材との間に異物が挿入した等の異常をユーザに認識させることができる。
【００８１】
さらにＣＰＵ１１０は、原点位置EG1におけるロータリエンコーダ１１５のカウンタ値Ce0を記憶しておき、原点位置EG1から把持部材１１８を移動させたときの現在位置Cpにおけるロータリエンコーダ１１５のカウンタ値Ceを実測する。これによりＣＰＵ１１０は、原点位置EG1からの把持部材１１８の現在位置Cp（＝Ce−Ce0）を算出し、この現在位置Cpの値をユーザに提示することができる。
【００８２】
＜Ｚ相位置が把持部材のストロークの中心付近となるように取り付ける方法＞
把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される電動グリッパ１０１の機種では、Ｚ相位置SZが把持部材１１８の全ストロークの中心となるように組み立てるための治具を作成し、Ｚ相位置SZを把持部材１１８の全ストロークの中心に位置させるため、先に組み付けられたステッピングモータ１１６のモータ軸を把持部材１１８の全ストロークの中心となるような位置に固定した状態で、Ｚ相位置SZに合わせた状態のロータリエンコーダ１１５がステッピングモータ１１６に取り付けられるようにすればよい。
【００８３】
これにより電動グリッパ装置１００では、Ｚ相位置SZが把持部材１１８の全ストロークの中心になるように組み立てることができるので、Ｚ相位置SZをステッピングモータ１１６のモータ回転角の一定角度範囲内に治めることができる。かくして、把持部材１１８のストローク中心でＺ相信号が必ず検出されるようになり、確実に原点復帰動作を実行させることができるようになる。
【００８４】
＜Ｚ相位置の確認動作＞
このようにして把持部材１１８がステッピングモータ１１６のモータ軸１１６ａに固定されたが、実際にＺ相位置SZが把持部材１１８の全ストロークの中心範囲にあるかを確認する場合の処理手順について次に説明する。
【００８５】
図４に示すように、電動グリッパ用制御装置１０４のＣＰＵ１１０は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入り、次のステップＳＰ１へ移って、上述したように把持部材１１８のストローク端StENDからＺ相信号が検出されるＺ相位置SZまでのＺ相移動距離Lmpを実測し、そのときのロータリエンコーダ１１５のカウンタ値を取得した後、次のステップＳＰ２へ移る。
【００８６】
ステップＳＰ２においてＣＰＵ１１０は、ステップＳＰ１で取得したＺ相移動距離Lmpのカウンタ値をＥＥＰＲＯＭ１１３に記憶し、次のステップＳＰ３へ移る。ステップＳＰ３においてＣＰＵ１１０は、Ｚ相移動距離Lmpのカウンタ値が把持部材１１８の全ストロークにおける中心範囲（例えばカウンタ値L〜M）に含まれるか否かを判別する。
【００８７】
ステップＳＰ３において肯定結果が得られると、これはＺ相位置SZが把持部材１１８の全ストロークの中心範囲に存在することを表しており、このときＣＰＵ１１０は次のステップＳＰ４へ移り、ＰＬＣまたはパーソナルコンピュータ１０８のモニタに「出荷ＯＫ」の表示を行い、次のステップＳＰ６へ移って処理を終了する。
【００８８】
これに対してステップＳＰ３において否定結果が得られると、これはＺ相位置SZが把持部材１１８の全ストロークの中心範囲に存在していないことを表しており、このときＣＰＵ１１０は次のステップＳＰ５へ移り、ＰＬＣまたはパーソナルコンピュータ１０８のモニタに「出荷ＮＧ」の表示を行い、次のステップＳＰ６へ移って処理を終了する。
【００８９】
＜把持部材の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される機種の原点復帰動作＞
電動グリッパ装置１００では、この場合も、原点復帰動作を始める前に、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される機種であるか、複数回検出される機種であるかを最初に判別する。
【００９０】
電動グリッパ用制御装置１０４のＣＰＵ１１０は、把持部材１１８の移動可能なストロークStがステッピングモータ１１６のモータ１回転当たりの把持部材１１８の移動量Ld以上であるという第２関係式St≧Ldを満たすか否かを判別し、その第２関係式St≧Ldを満たす場合には、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される機種であると自動的に判別する。
【００９１】
この場合、図５に示すように、電動グリッパ用制御装置１０４のＣＰＵ１１０は、原点復帰プログラムに従って原点復帰開始位置S1から把持部材１１８の原点復帰動作をスタートさせる。
【００９２】
このときＣＰＵ１１０は電源投入後、原点復帰開始位置S1の近傍に存在するＡ相０％、Ｂ相１００％の励磁電流となる位置まで把持部材を移動させ、そのときロータリエンコーダ１１５のカウンタ値を「０」にリセットしておく。
【００９３】
（１）第１段階として、ＰＬＣまたはパーソナルコンピュータ１０８からの指令に基づいてＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１１６のＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にすることにより把持部材１１８をグリッパ閉方向からグリッパ開方向へ移動させ、当該把持部材１１８をストローク端StENDに突き当てさせた後に停止させる。
【００９４】
この場合も、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れた位置が最終的な原点位置EG1として設定されている。この原点位置EG1は従来の目標原点位置TG1（図６）と同じであり、本発明では従来の目標原点位置TG1が最終的な原点位置EG1として設定されているのである。この原点位置EG1は、ストローク端StENDから所定の設定距離Lop（既定値）だけ離れており、複数の電動グリッパ１０１のそれぞれにおいて共通な個体差の無い位置である。
【００９５】
（２）第２段階として、ＣＰＵ１１０はステッピングモータ１１６のＡ相コイル、Ｂ相コイルに対して図６中に示される励磁パターンと同様の励磁電流をＡ相コイル、Ｂ相コイルの順番に流し、電動グリッパ１０１の把持部材１１８を移動させるが、この場合、原点位置EG1を越えた１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1まで把持部材１１８を移動させる。
【００９６】
ここで、１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1は、ストローク端StENDから原点位置EG1を必ず越えた任意の位置であり、ストローク端StENDから移動距離Lzs1（＝Lop+En/2）として設定されている。
【００９７】
ここでEnとは、ロータリエンコーダ１１５の１回転分の距離であり、ストローク端StENDから原点位置EG1を必ず越えた任意の位置に１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1が設定できるのであれば、ストローク端StENDから原点位置EG1までの設定距離Lop（既定値）に加算すべき加算距離En/2は、En/3、3En/4等のその他の加算距離であっても良い。但し、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される電動グリッパ１０１の機種では、把持部材１１８の全ストロークStが第３関係式St＞Lop+（加算距離）+Enを満たす必要がある。この第３関係式が満たされない場合には、Ｚ相信号の検出が出来ないおそれがあるからである。
【００９８】
この場合の１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1は、原点位置EG1の最も近傍にある１回目のＺ相信号のＺ相位置SZ1を越えた位置となっているが、原点位置EG1を越えてさえいれば、当該原点位置EG1と１回目のＺ相信号のＺ相位置SZ1との間に１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1が設定されていても良い。
【００９９】
このように、１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1が原点位置EG1を越えて設定される理由は、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出されるため、ストローク端StENDから原点位置EG1までの間に存在するＺ相信号を検出した場合、この原点復帰方式ではストローク端StENDから設定距離Lopだけ離れた位置に設定された原点位置EG1を見つけることが出来なくなるからである。
【０１００】
（３）第３段階として、ＣＰＵ１１０は１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1からＺ相信号の検出動作を開始し、２番目のＺ相信号がロータリエンコーダ１１５により検出されるＺ相位置SZ2まで把持部材１１８を移動させる。
【０１０１】
これによりＣＰＵ１１０は、ストローク端StEND側から原点位置G1を越えて存在する２番目のＺ相信号を検出することができ、このとき、ストローク端StENDから２番目のＺ相位置SZ2まで把持部材１１８が移動したＺ移動距離Lmp1に相当するロータリエンコーダ１１５のカウンタ値（パルス数）を実測し、このＺ相移動距離Lmp1（パルス数）を各種パラメータの初期化されたＥＰＰＲＯＭ１１３に記憶する。
【０１０２】
（４）第４段階として、ＣＰＵ１１０はステッピングモータ１１６のＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にして、２番目のＺ相位置SZ2から原点位置EG1に移動するための原点復帰移動距離Lz2p（＝Lmp−Lop）を算出し、その原点復帰移動距離Lz2pに相当するパルス数を指令値として当該ステッピングモータ１１６に出力することにより、当該指令値のパルス数分だけステッピングモータ１１６を逆回転させ、最終的な原点位置EG1まで把持部材１１８を移動させることにより原点復帰を行う。
【０１０３】
続いて、２回目以降の原点復帰動作では、（５）第５段階として、ＣＰＵ１１０は第１段階と同様に、ステッピングモータ１１６のＡ相コイル、Ｂ相コイルに対する励磁の順番を逆にすることにより把持部材１１８をグリッパ閉方向からグリッパ開方向へ移動させ、当該把持部材１１８をストローク端StENDに突き当てさせた後に停止させる。
【０１０４】
その後、（６）第６段階として、ＣＰＵ１１０は原点位置を越えた２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2まで電動グリッパ１０１の把持部材１１８を移動させる。ここで、２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2は、１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1よりもグリッパ閉方向であり、２番目のＺ相位置SZ2よりも一定量の距離En/4だけストローク端StEND側へ戻った位置であり、すなわち２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2は、ストローク端StENDから距離Lzs2（＝Lmp−En/4）だけ離れた位置である。ＣＰＵ１１０は２回目以降の原点復帰動作において２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2から２番目のＺ相信号の検出を開始する。
【０１０５】
この理由は、検出すべき２番目のＺ相信号のＺ相位置SZ2が１回目の段階で既に分かっているので、１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1から２番目のＺ相信号の検出を開始したのでは、Ｚ相位置SZ2を検出するまでに無駄な時間を要するので、２番目のＺ相位置SZ2の検出に際しては、２番目のＺ相位置SZ2から僅かに減算距離En/4だけ戻った位置からＺ相信号検出動作を開始するためである。因みに、１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1で設定された加算距離En/2と、２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2で設定された減算距離En/4との大小関係は、次の第３関係式En/2＞En/4（（加算距離）＞（減算距離））を満たす必要がある。
【０１０６】
ここで、減算距離En/4を小さくすればするほど、２番目のＺ相位置SZ2を検出するまでの検出時間を短縮することができるものの、あまり小さくしてしまうと、（１）第１段階でストローク端StENDと把持部材１１８との間に異物が挟まり、ストローク端がグリッパ開方向にずれが生じた場合、２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2（Lzs2＝Lmp−En/4）が２番目のＺ相位置SZ2を越えてしまい、正確に原点復帰動作を行うことができなくなる。
【０１０７】
従って、この減算距離En/4は、Ｚ相位置検出時間の短縮を優先するか、原点復帰の正確性を優先するかのトレードオフにより任意に設定可能であり、Ｚ相位置検出時間の短縮を優先するのであれば、減算距離En/4よりも短い減算距離En/5等に設定することができ、原点復帰の正確性を優先するのであれば、減算距離En/4よりも長い減算距離En/3等に設定することができる。
【０１０８】
（７）第７段階として、ＣＰＵ１１０は２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2から２番目のＺ相信号の検出動作を開始し、２番目のＺ相信号がロータリエンコーダ１１５により検出されるＺ相位置SZ2まで把持部材１１８を移動させる。これによりＣＰＵ１１０は、２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2から２番目のＺ相信号を短時間のうちに検出することができ、このとき、ストローク端StENDから２番目のＺ相位置SZ2まで把持部材１１８が移動したＺ相移動距離Lmp2に相当するロータリエンコーダ１１５のカウンタ値（パルス数）を実測し、このＺ相移動距離Lmp2（パルス数）をＥＰＰＲＯＭ１１３に記憶する。
【０１０９】
ＣＰＵ１１０は、１回目の原点復帰動作時に記憶しておいたストローク端StENDから２番目のＺ相位置SZ2までのＺ相移動距離Lmp1と、２回目の原点復帰動作において実測したストローク端StENDから２番目のＺ相位置SZ2までのＺ相移動距離Lmp2とを比較する。
【０１１０】
ＣＰＵ１１０は、その比較結果の差が所定の閾値以下であれば機械的なズレは何ら発生しておらず、２回目の原点復帰動作についても正常に行われていると認識し、１回目に記憶しておいたＺ相移動距離Lmp1（若しくは２回目のＺ相移動距離Lmp2）を用いて２回目の原点復帰移動距離Lz2p（＝Lmp1 or Lmp2−Lop）を算出した後、１回目の原点復帰動作と同様に把持部材１１８を原点復帰移動距離Lz2pに従い最終的な原点位置EG1まで移動して原点復帰させる。
【０１１１】
これに対してＣＰＵ１１０は、１回目のＺ相移動距離Lmp1と２回目のＺ相移動距離Lmp2との比較結果が所定の閾値以下ではない場合、例えばストローク端StENDと把持部材１１８との間に異物等が挟まる等の障害が発生していると認識するので、２回目のＺ相移動距離Lmp2を用いることなく、１回目に記憶しておいたＺ相移動距離Lmp1を用いて原点復帰移動距離Lz2pを算出し、その原点復帰移動距離Lz2pに基づいて２番目のＺ相位置SZ2から最終的な原点位置EG1まで把持部材１１８を移動させることにより原点復帰を行う。これにより、例えストローク端StENDと把持部材１１８との間に異物等が挟まる等の障害が発生している場合であっても、ＣＰＵ１１０は把持部材１１８を確実に原点復帰させることができる。
【０１１２】
＜他の実施の形態＞
なお、上述した実施の形態においては、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が１回のみ検出される機種の原点復帰動作時にストローク端StENDから設定距離Lopだけ離れた物理的な位置を最終的な原点位置EG1として設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ストローク端StENDから所定の設定距離だけ離れた位置であり、複数の電動グリッパ１０１間で個体差の無い物理的な他の位置を最終的な原点位置EG1として設定するようにしても良い。
【０１１３】
また、上述した実施の形態においては、把持部材１１８の全ストローク中にＺ相信号が複数回検出される機種の原点復帰動作時に２番目のＺ相信号を検出するように１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1や２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2を設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１回目のＺ相信号や、３回目のＺ相信号を検出するように１回目Ｚ相検出開始位置ZSS1や２回目Ｚ相検出開始位置ZSS2を設定するようにしても良い。
【０１１４】
さらに、上述した実施の形態においては、Ｚ相位置SZからグリッパ開方向に原点位置EG1が設定されている場合について説明したが、本発明はこれに限らず、Ｚ相位置SZからグリッパ閉方向に原点位置EG1が設定されている場合であっても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
１００…電動グリッパ装置、１０１…電動グリッパ、１０２…電動アクチュエータ、１０３…グリッパ部、１０４…電動グリッパ用制御装置、１０６…制御装置用電源、１０７…電動アクチュエータ動力用電源、１０８…ＰＬＣまたはパーソナルコンピュータ、１１０…ＣＰＵ（制御部）、１１１…ＲＯＭ、１１２…ＲＡＭ、１１３…ＥＥＰＲＯＭ、１１４…ドライバ、１１５…ロータリエンコーダ（エンコーダ）、１１６…ステッピングモータ（モータ）、１１７…カム部材、１１８…把持部材、１１９…インタフェース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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