JPH0379156B2 - - Google Patents
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- JPH0379156B2 JPH0379156B2 JP58102213A JP10221383A JPH0379156B2 JP H0379156 B2 JPH0379156 B2 JP H0379156B2 JP 58102213 A JP58102213 A JP 58102213A JP 10221383 A JP10221383 A JP 10221383A JP H0379156 B2 JPH0379156 B2 JP H0379156B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- truck
- robot
- steel beam
- motor
- turning
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は台車に乗つて走行することのできる工
業用ロボツトに係り、特に作業対象に対して自動
的に位置決めを可能とした工業用ロボツトに関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an industrial robot that can travel on a trolley, and more particularly to an industrial robot that can automatically position itself relative to a work object.
耐熱材料(例えばロツクウール)やセメント等
の吹付用ロボツトや、塗装用ロボツト等のうち、
走行台車を用いて自ら移動し得る形式の工業用ロ
ボツトを壁面や梁等の作業対象に対して位置決め
する場合には、従来地面や床面(以下床面と称
す)に敷設した誘導線を案内として誘導無線によ
る位置決め方法が一般的に用いられている。 Among robots for spraying heat-resistant materials (e.g. rock wool) and cement, robots for painting, etc.
When positioning an industrial robot that can move on its own using a traveling trolley with respect to a work target such as a wall or beam, it is guided by guide lines that are conventionally laid on the ground or floor (hereinafter referred to as the floor). A positioning method using guided radio is generally used.
しかしながら、かかる誘導無線による位置決め
方法では、位置決めの精度が悪く作業対象物の位
置の変化に対応して木目細かな位置の補正を行う
ことができず、また累積された誤差を補正する手
段にも欠けると共に、誘導用電線に床面に敷設す
る必要がありコストを上昇させる。 However, in this positioning method using guided radio, the positioning accuracy is poor and it is not possible to make detailed position corrections in response to changes in the position of the workpiece, and there is also no means for correcting accumulated errors. In addition to chipping, it is necessary to lay the induction wire on the floor, which increases cost.
とりわけ最近の建築物では、耐火性を向上させ
るため鉄骨梁等にロツクウール等の耐火材を吹き
付ける場合が多く、これらの作業を行うための吹
付ロボツト等では、高精度の吹付作業を行う必要
があり、従来の誘導無線型の位置決め方法では十
分ではない。 In particular, in modern buildings, fireproofing materials such as rock wool are often sprayed onto steel beams to improve fire resistance, and the spraying robots used to perform these tasks must perform highly precise spraying operations. , traditional guided radio type positioning methods are not sufficient.
従つて本発明の目的とする処は、走行台車によ
つて自力で走行する工業用ロボツトの位置決め精
度を向上させる点にあり、とりわけロボツトの現
在位置を自動的に計測して目標位置との偏差を演
算し、これに基づいてロボツト自身の位置を自動
的に修正する自動位置補正機能を発揮することの
できる工業用ロボツトを提供することであり、そ
の要旨とする処が、床面を走行するための車輪を
有する台車と、垂直軸芯を中心として上記台車に
旋回自在に支承された旋回テーブルと、上記旋回
テーブルに取り付けられ、該旋回テーブル及び上
記台車を昇降自在に床面上で支承可能のアウトリ
ガ装置と、上記旋回テーブル上に設けられた複数
の自由度を有する腕機構と、上記腕機構に取り付
けられ、該ロボツトと作業対象との間の距離を検
出する位置検出器と、上記旋回テーブルの台車に
対する旋回角度を検出する角度検出器と、上記位
置検出器と上記角度検出器とからの情報に基づい
て、上記台車及び上記旋回テーブルの方向と位置
とを演算して補正制御する制御装置とを有してな
る点にある工業用ロボツトを提供するものであ
る。 Therefore, an object of the present invention is to improve the positioning accuracy of an industrial robot that moves by itself on a traveling cart, and in particular, to automatically measure the robot's current position and determine the deviation from the target position. The purpose of the present invention is to provide an industrial robot that can perform an automatic position correction function that calculates the position of the robot and automatically corrects its own position based on the calculation. a revolving table that is rotatably supported on the transporter about a vertical axis; and a revolving table that is attached to the revolving table and capable of supporting the revolving table and the transporter on the floor so as to be movable up and down. an outrigger device, an arm mechanism provided on the rotating table and having a plurality of degrees of freedom, a position detector attached to the arm mechanism to detect the distance between the robot and the workpiece, and the rotating An angle detector that detects the turning angle of the table with respect to the cart, and control that calculates and corrects the direction and position of the cart and the turning table based on information from the position detector and the angle detector. The present invention provides an industrial robot comprising a device.
続いて、添付した図面を参照して本発明を具体
化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。 Next, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
ここに第1図は本発明をロツクウールの吹付用
ロボツトに適用した一実施例に係る工業用ロボツ
トの正面図、第2図及び第3図は同工業用ロボツ
トの平面図及び側面図、第4図は同工業用ロボツ
トの制御回路図、第5図は同制御手順を示すフロ
ーチヤート、第6図は台車と旋回テーブルとの移
動状態を示す平面図、第7図は作業対象に対する
ロボツトの傾きや変位の状態を示す平面図であ
る。 Here, FIG. 1 is a front view of an industrial robot according to an embodiment in which the present invention is applied to a rock wool spraying robot, FIGS. 2 and 3 are a plan view and a side view of the same industrial robot, and FIG. The figure is a control circuit diagram of the industrial robot, Figure 5 is a flowchart showing the control procedure, Figure 6 is a plan view showing the moving state of the cart and rotating table, and Figure 7 is the inclination of the robot with respect to the work object. FIG.
第1図乃至第3図において、台車1はその下部
に4個の車輪2を回転自在に有し、これらの車輪
の内1又は2個の駆動車輪2aはチエーン3によ
つて走行モータ4と連結され、走行モータ4の回
転により台車1が第2図に示す台車1の軸芯5の
方向に走行する。 In FIGS. 1 to 3, a truck 1 has four wheels 2 rotatably at its lower part, and one or two drive wheels 2a of these wheels are connected to a travel motor 4 by a chain 3. The carriages 1 are connected to each other, and the carriage 1 travels in the direction of the axis 5 of the carriage 1 shown in FIG. 2 by the rotation of the travel motor 4.
台車1は、その上面に設けた旋回ベアリング6
を介して略平板状の旋回テーブル7に連結されて
おり、旋回テーブル7は旋回ベアリング6の中心
である台車1の垂直軸芯8を中心として旋回自在
であり、この旋回テーブル7は、旋回テーブル7
上に固定された旋回モータ9によつて台車1に対
して水平面内において旋回駆動される。 The truck 1 has a swing bearing 6 provided on its upper surface.
The rotary table 7 is connected to a substantially flat plate-shaped rotary table 7 via the rotary table 7, and the rotary table 7 is rotatable about the vertical axis 8 of the truck 1, which is the center of the rotary bearing 6. 7
The cart 1 is driven to turn in a horizontal plane by a turning motor 9 fixed above.
前記走行モータ4及び旋回モータ9には、それ
ぞれパルスエンコーダPE1及びPE2が接続され、
各モータの回転角度が検出される。 Pulse encoders PE 1 and PE 2 are connected to the traveling motor 4 and the swing motor 9, respectively,
The rotation angle of each motor is detected.
上記旋回テーブル7は、その四隅に上下方向に
伸縮自在のアウトリガ装置10を有しており、こ
のアウトリガ装置10の旋回テーブル7上のアウ
トリガ装置駆動用モータ10nにより伸縮駆動さ
れ、その伸縮量はポテンシヨメータPM1によつ
て検出される。 The above-mentioned turning table 7 has an outrigger device 10 that is vertically extendable and retractable at its four corners, and is driven to extend and contract by an outrigger device driving motor 10n on the turning table 7 of this outrigger device 10, and the amount of expansion and contraction is Detected by potentiometer PM 1 .
第1図及び第3図に実線で示した状態は、アウ
トリガ装置10が縮んだ状態で、このアウトリガ
装置10が伸びることにより旋回テーブル7及び
これに旋回ベアリング6を介して取り付けた台車
1が上方へ持ち上げられ、車輪2を床面11から
切り離す(地切りする)ことができる。 The state shown in solid lines in FIGS. 1 and 3 is a state in which the outrigger device 10 is retracted, and when the outrigger device 10 is extended, the swing table 7 and the truck 1 attached to it via the swing bearing 6 move upward. The wheel 2 can be separated from the floor surface 11 (ground cutting).
上記旋回テーブル7上には、前記垂直軸芯8を
含む垂直面内において揺動駆動される垂直アーム
12と、この垂直アーム12の先端に取り付けら
れ、垂直アーム12と同じ揺動面内で揺動駆動さ
れる水平アーム13が取り付けられており、更に
水平アーム13の先端には複数の自由度を有する
手首部14を介して位置検出用のポテンシヨメー
タPM2が取り付けられている。尚、上記垂直ア
ーム12及び水平アーム13の揺動角度は、各ア
ームを駆動するアーム駆動用モータMa及びMbに
取り付けたパルスエンコーダPEa及びPEbによつ
て検出される。 On the rotating table 7, there is a vertical arm 12 that is swing-driven in a vertical plane including the vertical axis 8, and a vertical arm 12 that is attached to the tip of the vertical arm 12 and swings in the same swing plane as the vertical arm 12. A dynamically driven horizontal arm 13 is attached, and a potentiometer PM 2 for position detection is attached to the tip of the horizontal arm 13 via a wrist portion 14 having multiple degrees of freedom. The swing angles of the vertical arm 12 and horizontal arm 13 are detected by pulse encoders PE a and PE b attached to arm drive motors M a and M b that drive each arm.
上記のように構成した吹付用ロボツトの制御回
路の一例は第4図に示す如く、例えばパルスエン
コーダPE1,PE2の出力線A,C、及びPEa,PEb
の出力線E,D、更には、ポテンシヨメータ
PM1の出力線B、及びポテンシヨメータPM2が
それぞれマイクロコンピユータ15を構成する入
力インターフエイス回路16に接続されている。 An example of the control circuit of the spraying robot configured as described above is shown in FIG .
Output lines E, D, and potentiometer
The output line B of PM 1 and the potentiometer PM 2 are each connected to an input interface circuit 16 constituting the microcomputer 15.
上記マイクロコンピユータ15は、周知のもの
を使用することができ、種々の検出器からの信号
を入力する前記入力インターフエイス回路16
と、入力インターフエイス回路16からの信号を
読み出し専用メモリROM17に格納されたプロ
グラムに従つて演算処理し、必要に応じて一時記
憶回路RAM18に種々のデータを記憶、又は取
り出しつつ各種駆働装置や表示装置等に接続され
た出力インターフエイス回路19に出力信号を送
出するCPU(中央処理ユニツト)20等によつて
構成されており、出力インターフエイス回路19
には前記旋回モータ9、走行モータ4、アウトリ
ガ装置駆動用モータ10n及び各アーム駆動用の
モータMa及びMbがそれぞれの自動制御系を介し
て接続されている。 The microcomputer 15 can be a well-known one, and the input interface circuit 16 inputs signals from various detectors.
Then, the signals from the input interface circuit 16 are processed in accordance with the program stored in the read-only memory ROM 17, and various data are stored in or retrieved from the temporary storage circuit RAM 18 as needed, and various drive devices and It is composed of a CPU (central processing unit) 20 and the like that sends output signals to an output interface circuit 19 connected to a display device, etc., and the output interface circuit 19
The swing motor 9, the travel motor 4, the outrigger drive motor 10n , and the arm drive motors M a and M b are connected to each other via their respective automatic control systems.
各モータやアウトリガ装置に対する自動制御系
はほぼ同様の構造をしているため旋回モータ9に
ついて代表的に説明し、他は省略する。即ち出力
インターフエイス回路19から送出される旋回テ
ーブル7の目標位置信号は、D/A変換器21に
よつてアナログ量に変換された後、増幅器22を
経て比較器23に伝達され、更に旋回モータ9に
伝えられると共に、旋回モータ9の回転角度はパ
ルスエンコーダPE2により検出され、この検出量
が上記比較器23にD/A変換器24を経て伝達
され、パルスエンコーダPE2による検出量と目標
位置信号との差が0となる方向に旋回モータ9が
回転駆動され、旋回テーブル7に対する台車1の
回転位置が決定される。 Since the automatic control systems for each motor and outrigger device have substantially the same structure, the swing motor 9 will be representatively explained, and the others will be omitted. That is, the target position signal of the turning table 7 sent out from the output interface circuit 19 is converted into an analog quantity by the D/A converter 21, and then transmitted to the comparator 23 via the amplifier 22, and is further transmitted to the turning motor. At the same time, the rotation angle of the swing motor 9 is detected by the pulse encoder PE 2 , and this detected amount is transmitted to the comparator 23 via the D/A converter 24, and the detected amount by the pulse encoder PE 2 and the target are The rotation motor 9 is driven to rotate in a direction in which the difference from the position signal becomes 0, and the rotational position of the cart 1 with respect to the rotation table 7 is determined.
又教示状態においては上記D/A変換器24か
ら発せられたパルスエンコーダPE2の検出量は、
入力インターフエイス回路16を経てCPU20
に伝達され、教示位置データとしてRAM18に
記憶される。 In addition, in the teaching state, the detection amount of the pulse encoder PE 2 emitted from the D/A converter 24 is:
CPU 20 via input interface circuit 16
and stored in the RAM 18 as taught position data.
続いて第5図以下の添付図面を参照して上記吹
付用ロボツトの動作プログラムに従つた位置決め
作業手順について説明する。 Next, the positioning procedure of the spraying robot according to the operation program will be explained with reference to the attached drawings starting from FIG.
以下は吹付用ロボツトを鉄骨梁25に沿つて位
置決めする手順であり、第5図におけるa,b,
c…はロボツトの各機能に対応するステツプ番号
を示す。まずステツプaにおいて車輪2が走行モ
ータ4により駆動され台車1が走行している状態
から説明する。 The following is the procedure for positioning the spraying robot along the steel beam 25.
c... indicates a step number corresponding to each function of the robot. First, a description will be given of the state in which the wheels 2 are driven by the travel motor 4 and the truck 1 is traveling in step a.
台車1の走行距離はパルスエンコーダPE1によ
つて検出され、パルスエンコーダPE1からの出力
値が予め設定された原点位置(スタート位置ある
いは前の作業位置)から作業位置までの所定距離
に相当する値に達したか否かをステツプbで判定
し、達していない場合にはステツプaに戻つて更
に走行を続けると共に、作業位置に達したと判定
された場合にはステツプcにおいて走行用モータ
4を停止させ台車1を停止させる。 The travel distance of the trolley 1 is detected by the pulse encoder PE 1 , and the output value from the pulse encoder PE 1 corresponds to a predetermined distance from a preset origin position (start position or previous work position) to the work position. It is determined in step b whether the value has been reached, and if the value has not been reached, the process returns to step a to continue traveling, and if it is determined that the work position has been reached, the travel motor 4 is activated in step c. , and the trolley 1 is stopped.
この状態における台車1を第6図に実線で示
し、その上部に載置された旋回テーブル7を二点
鎖線で示す。又旋回ベアリング6の中心即ち垂直
軸芯8の位置をOで示す。今、台車1の車輪2の
方向(走行方向)の軸芯5が、鉄骨梁25に平行
で且つ前記中心Oを通る線分26に対して角度θ
分傾斜していると共に、上記台車1の中心O(旋
回テーブル7の中心と同一)を通る線分26が、
本来台車1が鉄骨梁25に平行に移動すべき軌跡
位置を示す基準軌跡27に対してlの距離だけず
れた位置に存在する場合を考える。図では傾斜角
度θの方向は時計方向である。 The trolley 1 in this state is shown by a solid line in FIG. 6, and the turning table 7 placed on top thereof is shown by a chain double-dashed line. Further, the center of the slewing bearing 6, that is, the position of the vertical axis 8 is indicated by O. Now, the axis 5 of the wheel 2 of the truck 1 in the direction (running direction) is at an angle θ with respect to a line 26 that is parallel to the steel beam 25 and passes through the center O.
A line segment 26 that is inclined by an amount of
Let us consider a case where the trolley 1 is located at a position deviated by a distance l from a reference trajectory 27 that indicates a trajectory position where the trolley 1 should originally move parallel to the steel beam 25. In the figure, the direction of the inclination angle θ is clockwise.
以下の作業ではまず台車1及び旋回テーブル7
を反時計方向に点Oを中心として旋回させること
により、台車の軸芯5を鉄骨梁25に平行に配置
すると共に、中心点Oを鉄骨梁25の方向にlの
分だけ移動せしめ、台車1及び旋回テーブル7を
鉄骨梁25に対して平行で且つ鉄骨梁25から設
計上の一定距離L離れた位置(基準軌跡27上)
に位置決めすることにより、以後の教示動作や再
生動作における測定及び吹付位置の精度を向上さ
せんとするものである。 In the following work, first the trolley 1 and the turning table 7
By rotating counterclockwise around point O, the axis 5 of the truck is placed parallel to the steel beam 25, and the center point O is moved by l in the direction of the steel beam 25. and a position where the turning table 7 is parallel to the steel beam 25 and a certain design distance L away from the steel beam 25 (on the reference trajectory 27)
This is intended to improve the accuracy of measurement and spraying positions in subsequent teaching and reproducing operations.
上記のように台車1がステツプcにおいて停止
すると、続いてCPUはアウトリガ駆動用モータ
10nに出力インターフエイス回路19、D/A
変換器28、増幅器29、比較器30を経てプラ
スの方向の信号、即ちアウトリガ装置10が伸び
る方向の信号を送出する。アウトリガ装置10の
伸量は前記のようにポテンシヨメータPM1によ
つて計測され、その検出値が所定の値になつた位
置でアウトリガ装置10の伸長作業を停止する。
この時アウトリガ装置10は当初の床面11との
距離dよりも長く伸びるため、台車1の車輪2は
全て床面11から持ち上げられ床面から切り離さ
れ(地切り)(ステツプd)、こうして旋回テーブ
ル7が4本のアウトリガ装置10によつて床面1
1上に固定された時点で、旋回テーブル7を旋回
させるための旋回モータ9及び垂直アーム12、
水平アーム13を駆動するモータMa,Mbを駆動
して水平アーム13の先端に取り付けた手首部1
4を鉄骨梁25の方向へ移動させ、該手首部14
に取り付けた位置検出器の一種であるポテンシヨ
メータPM2の先端を鉄骨梁25に押し付け、台
車1の軸芯5から鉄骨梁25までの距離を、中心
Oから軸芯5の方向へ左右に同じ距離(W/2)
だけ離れた2個の位置P1及びP2(測定点)につい
て測定する。上記点P1とP2の軸芯5の方向の距
離をWW(一定)とし、各測定点P1及びP2から軸
芯5までの測定距離をl1及びl2とする(第7図参
照)。 When the trolley 1 stops at step c as described above, the CPU then connects the outrigger drive motor 10n to the output interface circuit 19, D/A
A signal in the positive direction, that is, a signal in the direction in which the outrigger device 10 extends, is sent out via the converter 28, amplifier 29, and comparator 30. The amount of extension of the outrigger device 10 is measured by the potentiometer PM 1 as described above, and the extension work of the outrigger device 10 is stopped at the position where the detected value reaches a predetermined value.
At this time, the outrigger device 10 extends longer than the original distance d from the floor 11, so all the wheels 2 of the truck 1 are lifted up from the floor 11 and separated from the floor (step d), and the truck 1 rotates in this way. The table 7 is connected to the floor 1 by four outrigger devices 10.
a swivel motor 9 and a vertical arm 12 for swiveling the swivel table 7 once fixed on the 1;
Wrist part 1 attached to the tip of horizontal arm 13 by driving motors M a and M b that drive horizontal arm 13
4 in the direction of the steel beam 25, and the wrist portion 14
The tip of a potentiometer PM 2 , which is a type of position detector attached to the Same distance (W/2)
Measurements are taken at two positions P 1 and P 2 (measurement points) separated by . Let the distance between the above points P 1 and P 2 in the direction of the axis 5 be WW (constant), and let the measurement distances from each measurement point P 1 and P 2 to the axis 5 be l 1 and l 2 (Fig. 7 reference).
上記のような距離l1及びl2の計測は、水平アー
ム13、垂直アーム12の各長さ及び旋回テーブ
ル7の各測定点P1及びP2に対応する旋回角度α1
及びα2(これらはパルスエンコーダPE2によつて
検出される)、垂直アーム12の揺動角度β、水
平アーム13の揺動角度γ(それぞれ第1図に示
され各関節部分に取り付けたパルスエンコーダ
PEa及びPEbを用いて検出される)を用いて周知
の座標変換演算を行うことにより求められる。こ
れらの座標変換手順は周知であるのでここではそ
の説明を省略する。 The distances l 1 and l 2 as described above are measured using the respective lengths of the horizontal arm 13 and vertical arm 12 and the turning angle α 1 corresponding to each measuring point P 1 and P 2 of the turning table 7.
and α 2 (these are detected by the pulse encoder PE 2 ), the swing angle β of the vertical arm 12, and the swing angle γ of the horizontal arm 13 (respectively the pulses shown in FIG. 1 and attached to each joint). encoder
detected using PE a and PE b ) by performing a well-known coordinate transformation operation. Since these coordinate transformation procedures are well known, their explanation will be omitted here.
こうしてステツプeにおいて旋回テーブル7及
び各アーム12,13を揺動し、ステツプfにお
いて距離l1,l2を演算し終わると、次のステツプ
gにおいて
θ=tan-1(Δl/W)
l=(l1+l2)/2−L
の演算式を用いて台車1の鉄骨梁25に対する傾
き角度θ及び距離l、即ち現在の中心点Oの基準
軌跡27からの変位量を演算する。 In this way, the turning table 7 and the arms 12, 13 are oscillated in step e, and the distances l 1 and l 2 are calculated in step f. Then, in the next step g, θ=tan -1 (Δl/W) l= The inclination angle θ and distance l of the truck 1 with respect to the steel beam 25, that is, the amount of displacement of the current center point O from the reference trajectory 27 are calculated using the calculation formula (l 1 +l 2 )/2−L.
ここにΔlは距離l1とl2との差で正負の符号を考
慮して演算する。尚lの演算式はθの値が大きく
なると上記の式では誤差が増大するが、通常θは
余り大きな値ではないので上記の式を採用しても
差支えない。 Here, Δl is the difference between the distances l 1 and l 2 and is calculated taking into account the positive and negative signs. Note that the error in the above equation increases as the value of θ increases, but since θ is usually not a very large value, the above equation may be used.
但し傾斜角度θを影響を考慮することも可能で
あるが、ここではその説明を省略する。 However, although it is also possible to consider the influence of the inclination angle θ, the explanation thereof will be omitted here.
こうしてステツプgにおいて台車1の傾斜角度
θと基準軌跡27からのずれ量lを演算し終わる
と、続いて前記ポテンシヨメータPM2の方向を
手首部14の屈折、及び各アームの揺動運動、更
には旋回テーブル7の旋回によつて垂直方向に変
化させると共に、測定点P1及びP2の中間の点P0
における鉄骨梁25の高さを測定し、基準高さか
らの偏差Δhを測定する。これにより鉄骨梁25
の撓量が検出される。(ステツプh)
続いてCPU20は旋回モータ9に駆動信号を
送出し、旋回テーブル7に対して台車1をθ+90
度分、反時計方向に回転させる。この回転によつ
て台車1の軸芯5が鉄骨梁25に対して直角の方
向を指向する。(ステツプi)
こうして台車の方向の決定を完了すると、続い
てステツプjにおいてアウトリガ駆動用モータ1
0nにアウトリガ装置10が縮む方向の駆動信号
を送出し、台車1の車輪2を接地させる。これに
よりアウトリガ装置10が地切りされるため、続
くステツプkにおいて再び旋回モータ9に駆動信
号を送出し、旋回テーブル7を角度θ分だけ台車
1に対して反時計方向に回転させる。 After calculating the inclination angle θ of the trolley 1 and the amount of deviation l from the reference trajectory 27 in step g, the direction of the potentiometer PM 2 is then changed by bending the wrist portion 14 and oscillating the arms. Furthermore, by turning the turning table 7, the measurement point P 0 is changed vertically, and the point P 0 between the measurement points P 1 and P 2 is changed.
The height of the steel beam 25 at is measured, and the deviation Δh from the reference height is measured. As a result, the steel beam 25
The amount of deflection is detected. (Step h) Next, the CPU 20 sends a drive signal to the swing motor 9, and moves the cart 1 to the swing table 7 by θ+90.
Rotate counterclockwise by degrees. Due to this rotation, the axis 5 of the truck 1 is oriented in a direction perpendicular to the steel beam 25. (Step i) After completing the determination of the direction of the truck, in Step j, the outrigger drive motor 1
0n , a drive signal is sent in the direction in which the outrigger device 10 contracts, and the wheels 2 of the truck 1 are brought into contact with the ground. As a result, the outrigger device 10 is grounded, so in the subsequent step k, a drive signal is sent to the swing motor 9 again, and the swing table 7 is rotated counterclockwise with respect to the truck 1 by an angle θ.
以上の手順によつて旋回テーブル7が鉄骨梁2
5に平行の状態となる。 By the above procedure, the turning table 7 can be moved to the steel beam 2.
It becomes parallel to 5.
続いてCPU20は走行モータ4に駆動信号を
送出し、台車1をその上部の旋回テーブル7及び
アーム12,13等と共にlの分だけ移動させ
る。この時点で車輪2は全て軸芯5と同じ方向、
即ち鉄骨梁25に直角の方向を向いているので、
上記l分の移動によつて台車1は鉄骨梁25に対
してlの距離の分だけ接近又は離れ、台車1の中
心Oが基準軌跡27上に移動する。(ステツプm)
続いてCPU20はアウトリガ駆動用モータ1
0nに伸長方向の信号を送出して、アウトリガ装
置10を伸ばし、台車1の車輪2を地切りした後
(ステツプn)、再度旋回モータ9に駆動信号を送
出して地切りされた台車1を90度時計方向に旋回
させ(ステツプo)た後、アウトリガ装置10を
縮め(ステツプp)、車輪2を床面11に接地さ
せ、アウトリガ装置10を宙に浮かせる。 Subsequently, the CPU 20 sends a drive signal to the travel motor 4, and moves the cart 1 along with the rotating table 7 and the arms 12, 13, etc., by an amount l. At this point, all the wheels 2 are in the same direction as the axis 5,
In other words, since it faces perpendicular to the steel beam 25,
By the movement of l minutes, the truck 1 approaches or moves away from the steel beam 25 by a distance of l, and the center O of the truck 1 moves onto the reference trajectory 27. (Step m) Next, the CPU 20 controls the outrigger drive motor 1.
0 n to extend the outrigger device 10 and ground the wheels 2 of the bogie 1 (step n), and then send a drive signal to the swing motor 9 again to move the bogie 1 to the ground. After turning 90 degrees clockwise (step o), the outrigger device 10 is retracted (step p), the wheels 2 are grounded on the floor 11, and the outrigger device 10 is suspended in the air.
こうして台車1及び旋回テーブル7が共に鉄骨
梁25に平行となると共に、その中心Oが基準線
27上に来ることにより旋回テーブル7の鉄骨梁
25に対する完全な位置決めが完了するため、続
くステツプqに示す様に基準軌跡27に対する鉄
骨梁25の正確な位置をロボツトに教え込むため
の教示動作や、手首部14の先端にポテンシヨメ
ータPM2に換えて取り付けた吹付ガンを用いた
再生作業を実行可能となる
上記第5図に示した手順は本発明に係る工業用
ロボツトの一つの使用例に過ぎず、本発明に係る
工業用ロボツトは作業対象物に沿つて走行しつつ
作業を行うあらゆるロボツト、例えばコンクリー
ト吹付用ロボツトや塗装ロボツト、長物の検査用
ロボツト等種々の用途に用いることができると共
に、その作業手順の順番を適宜変更したり、別の
作業手順を付加挿入する等種々のバリエーシヨン
が考えられ、例えばステツプfにおいて距離l1と
l2を検出することにより傾き角度θの演算を行つ
た後、台車をθプラス90度回転させ、鉄骨梁25
に直角に保持し、且つ旋回テーブル7を角度θだ
け回転させ、旋回テーブル7を鉄骨梁25に直角
に維持した状態で再度鉄骨梁25上の一測定点
P0までの距離を測定してlを検出するようにな
すことにより、lの演算における傾斜角度θの影
響を除去する如くなしてもよい。 In this way, both the cart 1 and the turning table 7 become parallel to the steel beam 25, and the center O is on the reference line 27, completing the complete positioning of the turning table 7 with respect to the steel beam 25. Therefore, in the following step q. As shown, a teaching operation is performed to teach the robot the correct position of the steel beam 25 relative to the reference trajectory 27, and a regeneration operation is performed using a spray gun attached to the tip of the wrist 14 in place of the potentiometer PM 2 . The procedure shown in FIG. For example, it can be used for various purposes such as concrete spraying robots, painting robots, long object inspection robots, etc., and it can also be used in various variations such as changing the order of the work procedures as appropriate or adding and inserting other work procedures. For example, at step f, the distance l 1 and
After calculating the inclination angle θ by detecting l 2 , the cart is rotated by θ plus 90 degrees, and the steel beam 25
The rotation table 7 is held perpendicular to the steel beam 25, the rotation table 7 is rotated by an angle θ, and one measurement point on the steel beam 25 is again held while the rotation table 7 is maintained perpendicular to the steel beam 25.
By measuring the distance to P 0 and detecting l, the influence of the inclination angle θ on the calculation of l may be removed.
又ステツプhにおいて得られた鉄骨梁25の撓
量ΔhはそのままRAM18に記憶しておき、続く
再生動作時に呼び出して吹付ガン等の高さ方向の
位置の調整に用いる。 Further, the amount of deflection Δh of the steel beam 25 obtained in step h is stored as is in the RAM 18, and is called out during the subsequent regeneration operation and used to adjust the position of the spray gun, etc. in the height direction.
本発明は以上述べた如く、床面を走行するため
の車輪を有する台車と、垂直軸芯を中心として上
記台車に旋回自在に支承された旋回テーブルと、
上記旋回テーブルに取り付けられ、該旋回テーブ
ル及び上記台車を昇降自在に床面上で支承可能の
アウトリガ装置と、上記旋回テーブル上に設けら
れた複数の自由度を有する腕機構と、上記腕機構
に取り付けられ、該ロボツトと作業対象との間の
距離を検出する位置検出器と、上記旋回テーブル
の台車に対する旋回角度を検出する角度検出器
と、上記位置検出器と上記角度検出器とからの情
報に基づいて、上記台車及び上記旋回テーブルの
方向と位置とを演算して補正制御する制御装置と
を有してなることを特徴とする工業用ロボツトで
あるから、従来の誘導無線による走行形ロボツト
の位置決め方法と比べて著しく位置決め精度が向
上し、且つ誘導レール等を敷設する必要も又作業
対象物の位置が変化する毎に誘導レール等の位置
を変化させる手間も必要で無く、作業対象物の位
置の変化に速やかに対応して位置決めできる工業
用ロボツトを提供するもので、ロツクウール吹付
作業等の精度を要求される工業用ロボツトに適応
して極めて好適である。 As described above, the present invention includes a truck having wheels for running on a floor surface, a turning table rotatably supported on the truck about a vertical axis,
an outrigger device attached to the revolving table and capable of supporting the revolving table and the trolley on the floor surface in a freely raised and lowered manner; an arm mechanism provided on the revolving table having a plurality of degrees of freedom; a position detector that is attached to the robot and detects the distance between the robot and the work object; an angle detector that detects the turning angle of the turning table with respect to the cart; and information from the position detector and the angle detector. The industrial robot is characterized by having a control device that calculates and corrects the direction and position of the cart and the revolving table based on The positioning accuracy is significantly improved compared to the positioning method of The present invention provides an industrial robot that can perform positioning in response to changes in the position of the robot, and is extremely suitable for use in industrial robots that require precision in rock wool spraying operations and the like.
第1図は本発明をロツクウールの吹付用ロボツ
トに適用した一実施例に係る工業用ロボツトの正
面図、第2図及び第3図は同工業用ロボツトの平
面図及び側面図、第4図は同工業用ロボツトの制
御回路図、第5図は同制御手順を示すフローチヤ
ート、第6図は台車と旋回テーブルとの移動状態
を示す平面図、第7図は作業対象に対するロボツ
トの傾きや変位の状態を示す平面図である。
(符号の説明)、1……台車、2……車輪、4
……走行モータ、5……軸芯、6……旋回ベアリ
ング、7……旋回テーブル、9……旋回モータ、
PE……パルスエンコーダ、10……アウトリガ
装置、PM……ポテンシヨメータ、12……垂直
アーム、13……水平アーム、14……手首部、
15……マイクロコンピユータ、20……CPU、
θ……傾斜角度、P1,P2……測定点。
Fig. 1 is a front view of an industrial robot according to an embodiment of the present invention applied to a rock wool spraying robot, Figs. 2 and 3 are a plan view and a side view of the same industrial robot, and Fig. 4 is a The control circuit diagram of the industrial robot; Figure 5 is a flow chart showing the control procedure; Figure 6 is a plan view showing the moving state of the cart and rotating table; Figure 7 is the tilt and displacement of the robot relative to the work object. FIG. (Explanation of symbols), 1...Dolly, 2...Wheel, 4
...Traveling motor, 5... Axis, 6... Swivel bearing, 7... Swivel table, 9... Swivel motor,
PE...Pulse encoder, 10... Outrigger device, PM... Potentiometer, 12... Vertical arm, 13... Horizontal arm, 14... Wrist part,
15...Microcomputer, 20...CPU,
θ...Inclination angle, P1 , P2 ...Measurement point.
Claims (1)
と、 (2) 垂直軸芯を中心として上記台車に旋回自在に
支承された旋回テーブルと、 (3) 上記旋回テーブルに取り付けられ、該旋回テ
ーブル及び上記台車を昇降自在に床面上で支承
可能のアウトリガ装置と、 (4) 上記旋回テーブル上に設けられた複数の自由
度を有する腕機構と、 (5) 上記腕機構に取り付けられ、該ロボツトと作
業対象との間の距離を検出する位置検出器と、 (6) 上記旋回テーブルの台車に対する旋回角度を
検出する角度検出器と、 (7) 上記位置検出器と上記角度検出器とからの情
報に基づいて、上記台車及び上記旋回テーブル
の方向と位置とを演算して補正制御する制御装
置と、 を有してなることを特徴とする工業用ロボツト。[Scope of Claims] 1. (1) A truck having wheels for running on a floor surface; (2) A revolving table rotatably supported on the truck about a vertical axis; and (3) the revolving table. an outrigger device that is attached to a table and capable of supporting the rotating table and the trolley on the floor so as to be able to move up and down; (4) an arm mechanism that is provided on the rotating table and has multiple degrees of freedom; (5) a position detector that is attached to the arm mechanism and detects the distance between the robot and the work target; (6) an angle detector that detects the rotation angle of the rotation table with respect to the cart; (7) the position detection an industrial robot, comprising: a control device that calculates and corrects and controls the direction and position of the truck and the turning table based on information from the robot and the angle detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102213A JPS59227373A (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102213A JPS59227373A (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Industrial robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59227373A JPS59227373A (en) | 1984-12-20 |
| JPH0379156B2 true JPH0379156B2 (en) | 1991-12-17 |
Family
ID=14321380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102213A Granted JPS59227373A (en) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | Industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59227373A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0780140B2 (en) * | 1989-08-23 | 1995-08-30 | 株式会社フジタ | Self-propelled trolley for wall work |
| JPH04135190A (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-08 | Fujita Corp | Method of spraying refractories on buildings |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915793B2 (en) * | 1981-03-09 | 1984-04-11 | 日本原子発電株式会社 | Manipulation device |
| JPS5826681U (en) * | 1981-08-12 | 1983-02-21 | 株式会社日立製作所 | Proximity sensor for robots |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP58102213A patent/JPS59227373A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59227373A (en) | 1984-12-20 |
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