(57)【要約】物品を搬送するロボットの支柱、手首軸の回転およびコンベアの駆動軸の無限回転制御を行う制御装置を備えた搬送装置である。回転駆動される回転軸（６）と、回転軸を回転するための駆動装置（７）と、回転軸の回転を検出するエンコーダと、プログラム指令に基づき駆動装置（７）を制御するサーボ制御装置（２２）と、回転を制御する主制御手段（１０）と、無限回転を制御する無限回転制御装置（１２）とを備え、基準エンコーダ値に基づいてプログラム指令を生成するとともに位置制御を行い、指令手段より指令があった場合に、位置移動量に相当するエンコーダ値を加減算し、基準エンコーダ値を変更記憶することにより、任意の減速比において、任意の動作範囲を維持した状態で無限回転制御が可能な搬送装置を得ることができる。
2002058894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア・ロボットなどの搬送手段と、その動作を制御する制御手段とにより構成され、物品を搬送する搬送装置において、
上記搬送手段は、制御軸と、上記制御軸を駆動するための駆動装置と、上記制御軸と上記駆動装置との間に設けられる減速手段と、上記回転軸あるいは上記駆動装置のうちのいずれか一つに取り付けられ、上記制御軸の動作量を検出するための位置検出器とを備え、
上記制御手段は、プログラムからの移動指令に基づき上記駆動装置を駆動制御するサーボ制御装置と、プログラム原点における上記位置検出器の出力値を、基準エンコーダ値として記憶する基準エンコーダ値記憶手段と、上記位置検出器の分解能と減速手段の回転比とを記憶するパラメータ記憶手段と、上記基準エンコーダ値記憶手段の上記基準エンコーダ値を変更するための指令手段とを備え、
上記指令手段の指令があった場合に、上記指令手段により指令された位置移動量に相当するエンコーダ値を上記基準エンコーダ値に加減算して、新しい基準エンコーダ値として上記基準エンコーダ値記憶手段に記憶させる演算手段とを備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
指令手段の指令があった場合に、現在値を新しい基準エンコーダ値に合わせて変更することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の搬送装置。
【請求項３】
上記指令手段により指令された位置移動量が距離または角度のいずれか１つであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の搬送装置。
【請求項４】
上記演算手段により算出した基準エンコーダ値と実際に設定された基準エンコーダ値との差分を記憶する差分記憶手段と、次回の基準エンコーダ値を変更する場合に、上記差分を補正出力する補正手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の搬送装置。
【請求項５】
コンベア・ロボットなどの搬送手段と、その動作を制御する制御手段とにより構成され、物品を搬送する搬送装置において、
上記搬送手段は、制御軸と、上記制御軸を駆動するための駆動装置と、上記制御軸と上記駆動装置との間に設けられる減速手段と、上記回転軸あるいは上記駆動装置のうちのいずれか一つに取り付けられ、上記制御軸の動作量を検出するための位置検出器とを備え、
上記制御手段は、プログラムからの移動指令に基づき上記駆動装置を駆動制御するサーボ制御装置と、プログラム原点における上記位置検出器の出力値を、基準エンコーダ値として記憶する基準エンコーダ値記憶手段と、上記位置検出器の分解能と、減速手段の回転比と、距離または角度の位置移動量を記憶するパラメータ記憶手段と、上記位置検出器の出力値を検出する検出手段とを備え、
上記検出手段により検出された出力値が、上記位置移動量相当分のエンコーダ値と上記基準エンコーダ値との加減算値となった場合に、新しい基準エンコーダ値として上記加減算値を上記基準エンコーダ値記憶手段に記憶させる演算手段とを備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項６】
基準エンコーダ値の移動量を、エンコーダの出力値として直接指定することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の搬送装置。
【請求項７】
指令手段の指令があった場合に、現在値を新しい基準エンコーダ値に合わせて変更することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の搬送装置。
【請求項８】
演算手段により算出した基準エンコーダ値と実際に設定された基準エンコーダ値との差分を記憶する差分記憶手段と、次回の基準エンコーダ値を変更する場合に、上記差分を補正出力する補正手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、ロボットやコンベアなどの搬送装置の改良に関するものである。
背景技術
従来のロボットの支柱、ロボットの先端部の手首軸回転、コンベアの送り等において、それぞれの回転軸が３６０度以上の回転を行う無限回転制御が採用されている。
この種の従来の搬送装置として、例えば日本国特開平６−７９６７４号公報に示されたものがある。公報において、ロボットの手首軸を３６０度単位で回転させる無限回転制御と所定の角度位置決め制御とを、同じハードウェアを用いて実現するため、無限回転制御時には、手首軸を回転させるモータ等の駆動装置に取付けられたエンコーダからの信号を、手首軸が一回転する度にリセットし、その度に回転数をカウントアップすることで無限回転を実現している。一方、角度位置決め制御時には、一回転毎にリセットされた基準エンコーダ値を原点として、エンコーダからの信号が所定の値になるまで駆動装置を回転させて角度位置決めを実現している。さらに手首軸と駆動装置との回転比Ｒを１：２ｎ（ｎは整数）と設定することで、無限回転後においても機械的なずれのない手首軸の正確な原点復帰が行える搬送装置が開示されている。
また、日本国特開平１０−４４０７６号公報には、手首軸と駆動装置との回転比ＲをＮ／Ｍのように任意に設定できるようにし、駆動装置がＮ回転したときに回転数カウンタをＭカウントアップすることにより無限回転を実現するとともに、Ｍ増加するまではモータ駆動軸の回転量に基づいて手首軸の回転角度を算出する搬送装置が開示されている。
また、日本国特開平１０−２１７１７１号公報には、手首軸を回転させる駆動装置に取付けられたエンコーダからの信号を、手首軸が一回転する度にリセットし、回転数をカウントアップすることにより無限回転を実現している。さらに手首軸と駆動装置との回転比Ｒを１：２ｎ（ｎは整数）と設定することで、駆動装置を原点に近い方向に回転させることにより、短時間で手首軸の正確な原点復帰ができ、また現在値を、作業原点すなわち基準エンコーダ値からみた回転角度の値に設定した後、手首軸を原点に戻すことにより機械的なずれを解消する搬送装置が開示されている。
上記のような従来の搬送装置は、減速手段により駆動装置がＮ回転したときに回転軸がＭ回転することを利用して、駆動装置がＮ回転したときにエンコーダ値を変更するなど、回転軸の回転Ｍと駆動装置の回転Ｎがそれぞれ整数の場合や、エンコーダの分解能に合わせた値の場合にのみエンコーダ値を変更できる。しかし、分解能以下の設定ができず、繰り返し搬送作業を行なうと誤差が蓄積して、正確な搬送作業ができないという問題があった。
また、生産ラインなどのベルトコンベアなどのように、各工程間の距離に合わせて搬送物を直線移動させる場合、コンベアを駆動するための駆動装置は、複数回の回転制御と所定角度の位置決め制御を必要とし、減速手段がベルトの場合や、搬送物を搬送する手段がベルトコンベアの場合には、減速手段の回転比を整数で表すことが不可能で、このため繰り返し搬送作業を行うと誤差が蓄積して、正確な搬送作業ができないという問題があった。
また、直線移動や回転移動を常に一方向に複数回繰り返す場合に、現在値に基づいてプログラムを行うと、現在値が順次増加することにより、プログラム中の位置指令の数値が次第に大きな値となり、プログラムが一層複雑になるという問題点があった。
発明の開示
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、任意の回転比の減速手段を用いることができ、かつ任意の回転量毎に基準エンコーダ値を変更可能として、位置制御の余計な動作を省略したりプログラムを容易にする搬送装置を得ることを目的とする。
また、この発明はコンベアなどの無限直動軸に適用して、任意の移動量毎に基準エンコーダ値を変更可能とし、また、現在値の表示も併せて変更することが可能な搬送装置を提供することを目的とする。
この発明に係る搬送装置は、駆動装置の駆動に伴い変化するエンコーダの出力値を常に検出するとともに、プログラムの原点における基準エンコーダ値を記憶しておき、基準エンコーダ値を原点として移動指令を生成してプログラムを実行し、プログラムから基準エンコーダ値の移動指令があった場合、指定された回転量または移動量に相当するエンコーダ値を以前の基準エンコーダ値に加減算して、以後の動作プログラムにより位置制御を行うようにしたものである。
さらには、基準エンコーダ値に移動量相当分の値を加減算して得られた理想基準エンコーダ値と、整数で表されて実際に設定される基準エンコーダ値との差分を誤差分として記憶し、次回の基準エンコーダ値を設定する場合に、その差分を補正して出力し、常に誤差をエンコーダの検出単位未満とするようにしたものである。
この発明に係る搬送装置は以上のように構成されているので、駆動装置の回転数Ｎと回転軸の回転数Ｍの回転数比Ｒを任意に設定できる無限回転制御や所定の角度毎の位置決めが可能となるため、余計な動作を省略できたり、プログラムが簡単になるという効果を奏する。
また、コンベアのような直動軸に用いても、駆動装置の回転数Ｎと直動軸の移動量Ｍｍｍの動作比Ｒを任意に設定できるので、プログラムが簡単になり、さらに現在値を所定の距離の到達後にゼロにリセットすることにより位置の把握が容易になるという効果を奏する。
また本発明では、前記連続的な位置管理を実現するための基準エンコーダ値の算出において、演算により求められる理想の基準エンコーダ値と設定される実際の基準エンコーダ値との差分を記憶し、次回の基準エンコーダ値の設定にあたって、その差分を補正出力するので、位置誤差を常にエンコーダの検出単位未満にすることができるという効果を奏する。
発明を実施するための最良の形態
−実施の形態１．−
図１は、この発明の実施の形態１に係る無限回転軸を有するロボット装置の構成図、図２はロボット本体の軸関係を示す構成図、図３は第６軸の減速手段部分の構成図である。
図において、搬送装置はロボット本体２と制御装置１とからなる。ロボット本体２側は、第１サーボ制御装置２０によってサーボ制御されるとともに、アームを駆動およびアームを回転するための第１〜５軸３と、第２サーボ制御装置２２によってサーボ制御されるとともに、第５軸の先端部に装着された手首軸を無限回転するための第６軸６とを有している。
また、第１〜５軸３に対して、その回転量を検出するための第１エンコーダ５が設けられるとともに、第６軸６に対して、その回転量を検出するための第２エンコーダ８が設けられる。第１〜５軸３は、例えば電動モータである第１駆動装置４により回転駆動され、第１エンコーダ５は第１駆動装置４の回転角度を検出する。また第６軸６は、第２駆動装置７により駆動され、第２エンコーダ８は、第２駆動装置７の回転角度を検出する。第１エンコーダ５と第１駆動装置４は、第１〜５軸３の各軸（５軸）に対応した台数が設けられている。
制御装置１側は、主制御装置１０、無限回転制御装置１２、インターフェース３８、第１サーボ制御装置２０、第２サーボ制御装置２２を備えている。そして主制御装置１０は、ＣＰＵ３０、制御プログラムを格納するＲＯＭ３２、プログラムの作業領域、エンコーダの分解能・減速手段の回転比・基準エンコーダ値等のパラメータを記憶するＲＡＭ３１で構成される。無限回転制御装置１２は、ＣＰＵ３３、無限回転制御プログラムを格納するＲＯＭ３５、プログラムの作業領域および処理結果を記憶するＲＡＭ３４で構成される。なお本実施例では、主制御装置１０および無限回転制御装置１２で独立したＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭの例を示したが、主制御装置１０と無限回転制御装置１２でＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを共用してもよい。
第２駆動装置７と第６軸６の間には、減速手段５３が、駆動装置７の出力軸５０に装着された第１歯車５１と、第６軸６に装着された第２歯車５２から構成される。第２エンコーダ８は出力軸５０に装着され、出力軸５０と一体に回転する。第１歯車５１の歯数はｍ個（例えば３０個）に設定され、第２歯車５２の歯数はｎ個（例えば１００個）に設定され、この場合、第２駆動装置７の回転数と第６軸６の回転数の比Ｒは、ｎ／ｍ（この例の場合、Ｒ＝１００／３０＝１０／３＝Ｎ／Ｍ；Ｎ＝１０、Ｍ＝３）になり、第２駆動装置７がＮ（例えば１０）回転したとき、第６軸６はＭ（例えば３）回転する。
なお、この実施の形態では、減速手段５３を２個の歯車で構成したが、３個以上の歯車で構成してもよいし、また、ベルトやタイミングベルト等の歯車以外の減速手段により構成してもよい。さらに、回転数比Ｒは任意に選択可能で設計上の制約を受けない。
第２エンコーダ８の仕様として、ビット数が３２ビットで構成されるとすると、第２エンコーダ８の出力は０〜２３２−１の間の値をとることになる。すなわち出力軸５０が回転を続けた場合、第２エンコーダ８の出力は０〜２３２−１の値を繰り返すことになる。第６軸６の位置制御は、基準エンコーダ値を指令原点として、指令位置が決定される。基準エンコーダ値とは、作業者などにより設定され、作業原点位置の第２エンコーダ８出力値に相当するもので、プログラムによる移動指令があった場合、エンコーダの出力値が、
エンコーダ出力値＝基準エンコーダ値＋位置移動指令量のエンコーダ値
の位置となるまで制御されるように構成される。無限回転制御を行うときには、無限回転制御装置１２において管理される基準エンコーダ値を、３６０度毎に順次移動することにより無限回転時の位置制御を実現する。
次に実施の形態１の動作について説明する。プログラムに基づいて主制御装置１０は、第１サーボ制御装置２０により、第１〜５軸３を駆動制御する。詳しくは主制御装置１０からの信号に基づいて第１サーボ制御装置２０が第１駆動装置４を動作させることにより、第１〜５軸３を回転させ、その回転量は第１エンコーダ５により第１サーボ制御装置２０にフィードバックされる。第６軸６を回転制御する信号は、主制御装置１０を通して無限回転制御装置１２に入力される。ここで無限回転制御を行わない場合には、無限回転制御装置１２は主制御装置１０からの信号を、処理せずにそのまま用いて第２サーボ制御装置２２を動作させる。無限回転制御を行う場合には、無限回転制御装置１２は主制御装置１０からの信号を、指定の位置移動量に応じて変更処理して、第２サーボ制御装置２２を動作させる。第２サーボ制御装置２２は、第２駆動装置７を動作させることにより、第６軸６を回転させ、その回転量は第２エンコーダ８により第２サーボ制御装置２２にフィードバックされる。このようにして制御装置は、主制御装置１０の制御信号による通常の回転と、無限回転制御装置１２からの制御信号による無限回転制御の２つの動作を行わせることができる。なお、主制御手段１０内のＣＰＵ３０と無限回転制御装置１２内のＣＰＵ３３は制御信号の他に、無限回転実施状態などの情報を常に交換するように構成されている。すなわち、第６軸６の回転を検出する第２エンコーダ８の値は、第２サーボ制御装置２２から無限回転制御装置１２に伝えられ、さらに主制御装置１０へ伝えられて、現在値の表示変更や、移動制御の基準となる基準エンコーダ値の更新などに用いられる。
次に、無限回転制御装置１２による無限回転時の位置制御について、
図４、図５、図６の制御系フローチャートと、図７のエンコーダ値と回転角度の関係を示す説明図を用いて説明する。
図４のステップＳ０において電源が投入され、図７の点Ｄで示される第６軸６の位置でロボットが起動すると、ステップＳ１に進み、前回の電源を切る前に設定されていた点Ａにおける基準エンコーダ値（ＥＯＲＧ）を、バッテリバックアップされていたＲＡＭ３４から読み出し、基準エンコーダ値（ＥＯＲＧ）を基準にして、制御装置１内のＲＡＭ３４に記憶された各関節などのパラメータを初期化する。続いてステップＳ２において、入力手段から指定された点Ｂの位置までの位置移動量Ｓを用い、基準エンコーダ値を移動する際の基準エンコーダ値移動量を算出する。基準エンコーダ値移動量の算出には、第６軸６における位置移動量Ｓ、減速手段５３の回転数比Ｒ、および第２エンコーダ８の分解能（エンコーダまたは駆動装置７が１回転したときの第２エンコーダ８の出力量）ＥＮＣを用いる。例えば第６軸６の位置制御を３６０°毎に行う場合の具体的なエンコーダ値と回転角度の関係を図８に示す。ここでは位置移動量Ｓ＝３６０°、上述の減速手段５３の歯車の回転数比Ｒ＝Ｎ／Ｍ＝１０／３、第２エンコーダ８の分解能ＥＮＣ＝８１９２をパラメータとしてＲＡＭ３４に記憶させておき、基準エンコーダ値の移動量は以下のように演算され、
Ｓ×Ｒ×ＥＮＣ＝８１９２０／３
その結果、分数の形となる。
この基準エンコーダ値の移動量は、
ａ＋ｃ／ｂ
という帯分数の形で取り扱われ、ａは基準エンコーダ値の移動量の整数部分であり、実際に基準エンコーダ値に加減算される値である。ｃ／ｂは端数部分で誤差を表し、次回に補正を行う場合に用いられる。ｂ、ｃはいずれも正の整数の場合には、誤差が確実に補正できる点で都合がよい。しかし、ｃ／ｂを小数点以下の数値として精度良く管理し、誤差の累積がエンコーダ検出値以上となったとき、基準エンコーダ値に加減算して、ｃ／ｂが常にエンコーダの検出値未満となるように補正すればよい。以下、説明を容易にするため、ｃ、ｂがそれぞれ整数と仮定して説明する。位置移動量Ｓ、回転数比Ｒ、エンコーダの分解能に基づいて計算した結果、基準エンコーダ値の移動量が整数となる場合は、ｂ＝１、ｃ＝０とする。
上記で説明した条件においてａ、ｂ、ｃは、
ａ＝２７３０６  ｂ＝３  ｃ＝２
となり、無限回転制御装置１２のＲＡＭ３４に記憶される。
続いてステップＳ３において、理想的な基準エンコーダ値と実際の基準エンコーダ値との差である変数Ｘをゼロとして初期化する。Ｘは基準エンコーダ値を移動する度に、先に述べた誤差であるｃ／ｂの値を累積する変数であり、常に１未満の数値となるよう処理される。以上のステップＳ０からステップＳ３までがロボット起動時の初期化処理となる。
続いてステップＳ４において、基準エンコーダ値の移動指令があるかを判断して、あった場合にはステップＳ５に進む。なお、基準エンコーダ値の移動は、第６軸６が制御装置に指定された動作範囲を超えて無限回転を行う場合に自動で行われるように構成したり、プログラムからの指令により実施するよう構成できる。ここでプログラムから指令する場合のコマンドの一般式を以下に示す。
ＪＲＣ  ＭＵＬＴＩ，ＡＸＩＳ
ＪＲＣは基準エンコーダ値の移動指令、ＭＵＬＴＩは倍率値、ＡＸＩＳは移動対象軸を表す。
図８における第６軸の移動指令の具体例を以下に示す。
ＪＲＣ  ＋１，６
上記の移動指令により、第６軸を対象軸として、基準エンコーダ値をパラメータ値として記憶された位置移動量Ｓの倍率ＭＵＬＴＩ＝＋１倍を元のエンコーダ値に加算した値に更新する。上記の例では位置移動量Ｓ＝３６０のため、点Ｂにおける基準エンコーダ値は、
点Ｂの基準エンコーダ値＝点Ａの基準エンコーダ値ＥＮＣ＋２７３０６
に変更設定され、再度上記と同一の指令があると基準エンコーダの値はＣ点に移動する。
なお位置移動量Ｓを、パラメータ値３６０として制御装置１に記憶した例を示したが、
ＪＲＣ  ＋３６０，６
と直接位置移動量Ｓ＝３６０をコマンドから指定するように構成してもよい。
また、現在位置のエンコーダ値を基準エンコーダ値に変更するように、
ＪＲＣ  ０
とのコマンドを準備しておいて実行するように構成することも可能である。
ステップＳ４において、基準エンコーダ値の移動指令がない場合は、次の基準エンコーダ値の移動指令があるまで待機し、通常のプログラムを実行する。
ステップＳ４において、基準エンコーダ値の移動指令があると判断されると、ステップＳ５に進み、基準エンコーダ値の移動方向により処理の内容を判断する。基準エンコーダ値の移動方向が＋側の場合、ステップＳ６に進み、図５に示される基準エンコーダ値＋側移動処理が実施される。一方、基準エンコーダ値の移動方向が−側の場合、ステップＳ７に進み、図６に示される基準エンコーダ値−側移動処理が実施される。ステップＳ６またはステップＳ７が実施されると、ステップＳ４にもどり、基準エンコーダ値の移動指令があるまで待機する。
図５を用いて、ステップＳ６の基準エンコーダ値＋側移動処理について説明すると、まずステップＳ１１において、基準エンコーダ値ＥＯＲＧに、位置移動量Ｓなどから求められる基準エンコーダ値の移動量の整数部分ａを加算する。次にステップＳ１２において、基準エンコーダ値の移動量の端数部分の有無を確認する。ｃ＝０すなわち基準エンコーダ値の移動量の端数部分が０の場合は、基準エンコーダ値＋側移動量処理を終了する。ｃが０でない場合、すなわち基準エンコーダ移動量の端数部分が０でない場合は、ステップＳ１３へ進む。
ステップＳ１３において、差分値Ｘにｃを加算する。次にステップＳ１４においてＸとｂとの大小を比較する。Ｘ＜ｂの場合、理想的な基準エンコーダ値と実際の基準エンコーダ値の差が、エンコーダ検出単位１未満であるため、基準エンコーダ値＋側移動処理を終了する。Ｘ≧ｂの場合、理想的な基準エンコーダ値と実際の基準エンコーダ値の差が、エンコーダ検出単位１以上となってしまうため、引き続きステップＳ１５の処理へ進む。
ステップＳ１５においては、基準エンコーダ値ＥＯＲＧを補正するため、ＥＯＲＧに１を加算する。続いてステップＳ１６において、差分値Ｘからｂを減算し、０≦Ｘ＜ｂの状態、すなわち理想的な基準エンコーダ値と実際の基準エンコーダ値との差が、エンコーダ検出単位１未満の状態にして、基準エンコーダ値＋側移動処理を終了する。
続いて図６を参照して、ステップＳ７の基準エンコーダ値−側移動処理について説明する。まずステップＳ２１において、基準エンコーダ値ＥＯＲＧから基準エンコーダ値の移動量の整数部分ａを減算する。次にステップＳ２２において、基準エンコーダ値の移動量の端数部分の有無を確認する。ｃ＝０すなわち基準エンコーダ移動量の端数部分が０の場合は、基準エンコーダ値−側移動量処理を終了する。ｃが０でない場合、すなわち基準エンコーダ移動量の端数部分が０でない場合は、ステップＳ２３へ進む。
ステップＳ２３において、差分値Ｘからｃを減算する。次にステップＳ２４においてＸと−ｂとの大小を比較する。Ｘ＞−ｂの場合、理想的な基準エンコーダ値と実際の基準エンコーダ値の差が、エンコーダ検出単位１未満であるため、基準エンコーダ値−側移動処理を終了する。Ｘ≦−ｂの場合、理想的な基準エンコーダ値と実際の基準エンコーダ値の差が、エンコーダ検出単位１以上となってしまうため、引き続きステップＳ２５の処理へ進む。
ステップＳ２５においては、基準エンコーダ値ＥＯＲＧを補正するため、ＥＯＲＧから１を減算する。続いてステップＳ２６において、差分値Ｘにｂを加算し、０≦−Ｘ＜ｂの状態、すなわち理想的な基準エンコーダ値と実際の基準エンコーダ値との差が、エンコーダ検出単位１未満の状態にして、基準エンコーダ値−側移動処理を終了する。
−実施の形態２．−
この発明をコンベアに適用した場合の実施の形態２について、図９の構成図、図１０のフローチャートおよび図１１のエンコーダ値と移動距離の関係説明図を用いて説明する。図９に示すように、駆動装置６０がＮ回転（５回転）すると、コンベア６７がＭｍｍ（１８ｍｍ）移動し、この動作の関係は動作比Ｒ（＝Ｎ／Ｍ＝５／１８）で表される。ここでロボット手首軸の無限回転制御における基準エンコーダ値の移動処理の図４、図５、図６のフローチャートと異なる点は、図１０のステップＳ３２に示される基準エンコーダ値の移動量算出において、角度の代わりに移動距離を用いることにある。基準エンコーダ値の移動量の算出には、コンベア６７における位置移動量Ｓ、減速手段６５の動作比Ｒ、およびエンコーダ６１の分解能ＥＮＣを用いる。例えば図１１に示すように、コンベア６７の位置制御を毎回０〜６００ｍｍの範囲で繰り返し一方向に移動させて搬送作業を行う場合、位置移動量Ｓ＝６００ｍｍと指定し、当初の基準エンコーダ値ＥＯＲＧを点Ａのエンコーダ出力値と設定して、プログラムに基づきコンベア６７の位置制御を行う。一連の作業が終了して基準エンコーダ値ＥＯＲＧを点Ｂのエンコーダ出力値と設定すると、点Ｂの位置を原点すなわち０ｍｍの位置として、コンベア６７の位置制御を行うことができる。
上述の駆動装置６０の回転数Ｎ＝５回転、コンベア６７の移動量Ｍ＝１８ｍｍとすると、減速手段６５の動作比Ｒ＝５／１８、エンコーダ６１の分解能を８１９２とすると、基準エンコーダ値の移動量は
Ｓ×Ｒ×ＥＮＣ＝４０９６０００／３
と分数の形となる。この基準エンコーダの移動量をａ＋ｃ／ｂという帯分数の形で取り扱うと、ａ、ｂ、ｃの具体的数値は、
ａ＝１３６５３３３、ｂ＝３、ｃ＝１となる。
ステップ３２以外の処理は、実施の形態１と全く同じ処理を行うことで直動軸における無限移動処理を実現することができる。
−実施の形態３．−
この発明の無限回転制御装置をピックプレイス作業に適用する際の実施の形態３を図１２および図１３を用いて説明する。第６軸６に固定された把持装置４０があり、この把持装置４０が搬送物４１を把持して作業を行う。把持装置４０は、搬送物４１を両側から挟む形で把持するもので、１８０°回転していても全く同じ作業を行うことが可能であるとする。すなわち、第６軸６が０°の状態と１８０°の状態で、全く同一の把持作業を実施することが可能であるとする。
この作業では、第６軸６が０°の状態で把持装置４０が搬送物４１を把持し、一連の作業を実施した後、第６軸６が１５０°の状態で把持装置４０が搬送物４１を離し、１回の作業を終了する場合、引き続き次の搬送物に対し作業を行う際に、従来は、第６軸６が１５０°の状態から０°の状態まで移動した後、作業を開始する必要があった。すなわち、第６軸６が１５０°移動するのを待ってから、次の作業を開始する必要があった。
この作業に本発明を適用するため、位置移動量を１８０°に設定して、１回の作業終了後、引き続き次の搬送物に対し作業を行う際に、第６軸６を１５０°の状態において、基準エンコーダ値を１８０°の位置に相当する値に変更するように、
ＪＷＣ  １８０，６
とプログラムから指令し、その結果、点Ｂを新しい基準エンコーダ値と変更する。変更後、第６軸６の位置が原点から見て−３０°となり、次にプログラムから０°の移動指令を与えることにより、＋３０°の回転後に原点に到達して、次の搬送物に対する作業を開始することが可能となり、従来のように１５０°移動させずに済み、繰り返し作業時間の短縮が可能となる。
−実施の形態４．−
この発明の無限回転制御装置を、複数の作業台における同一作業を行う作業に適用する例を図１４を用いて説明する。図は、ロボット２および６台の作業台（第１作業台７１、第２作業台７２、第３作業台７３、第４作業台７４、第５作業台７５、第６作業台７６）の配置状態を示す平面図である。６台の作業台は、ロボット２の支柱である第１軸７０の軸を中心とした円周上に等間隔（図の場合は６０°）に配置され、また各作業台における作業は第１作業台７１における作業と同一内容とし、作業台上の作業対象物は、第１作業台７１上の作業対象物をロボット２の第１軸７０を中心に６０°ずつ回転した位置にあるとする。作業は第１作業台７１での作業終了後、第２作業台７２、第３作業台７３と順に行い、第６作業台７６での作業を終えると、また第１作業台７１からの作業を繰り返し実施するものとする。
これらの作業を実施する際に、従来は、全６台の作業台においてそれぞれロボットの位置教示作業を行うか、あるいは第１作業台７１の位置データを、第１軸７０を中心に６０°ずつ回転した位置データに置き換えてプログラムを作成し動作させる必要があった。
この発明の無限回転制御をロボット２の支柱である第１軸７０に適用し、各作業台における作業が終わる度に、
ＪＲＣ  ６０，１
のように、第１軸７０の基準エンコーダ値の位置移動量を６０°として、プログラムから指令することにより、第１作業台７１での作業の位置データを用いて、他の５台の作業台上で同一の作業を、繰り返し実施することが可能となる。すなわち本発明を用いることにより、各作業台での位置教示や位置データ作成作業が不要となる。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る搬送装置の制御装置は、プログラムの実行が繰り返し行われる搬送作業に用いられるのに適している。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施の形態１に係る無限回転軸を有するロボット装置の構成図である。
図２は、実施の形態１に係るロボット本体の軸関係を示す構成図である。
図３は、実施の形態１に係る第６軸の減速手段部分の構成図である。
図４は、無限回転処理における基準エンコーダ位置移動処理のフローチャートである。
図５は、無限回転処理における基準エンコーダ値の＋側移動処理のフローチャートである。
図６は、無限回転処理における基準エンコーダ値の−側移動処理のフローチャートである。
図７は、基準エンコーダ値を変更処理するための説明図である。
図８は、基準エンコーダ値を具体例に基づき移動処理するための説明図である。
図９は、実施の形態２を示すコンベア装置の構成図である。
図１０は、実施の形態２における基準エンコーダ値の移動処理のフローチャートである。
図１１は、実施の形態２における基準エンコーダ値の移動処理の説明図である。
図１２は、実施の形態３を示すロボットのハンド部分の構成図である。
図１３は、実施の形態３における基準エンコーダ値の移動処理の説明図である。
図１４は、実施の形態４を示すロボットと作業台の構成図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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