JPH0453686A - Movenent of robot for wall face work - Google Patents

Movenent of robot for wall face work

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JPH0453686A
JPH0453686A JP16057490A JP16057490A JPH0453686A JP H0453686 A JPH0453686 A JP H0453686A JP 16057490 A JP16057490 A JP 16057490A JP 16057490 A JP16057490 A JP 16057490A JP H0453686 A JPH0453686 A JP H0453686A
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wall
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wall surface
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Shigeru Otsuki
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NIPPON BISOO KK
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Abstract

PURPOSE:To make a smooth movement and to apply no unreasonable force mutually by making either one part of an upper moving mechanism or the moving mechanism of the robot side for a wall face work as a main moving mechanism and synchronizing the other part with following up to the main moving mechanism. CONSTITUTION:A rotation control by an inverter 82 is performed with an upper moving mechanism of the two moving mechanisms of the upper moving mechanism of a cable and winder 16 necessary for the movement of the robot for a wall face work and the moving mechanism of the wall face working robot itself, as a main moving mechanism, and the AC servomotors 24, 33, 42, 62 of the moving mechanism of the wall face work robot side are followed up by performing the torque control by a current limit. Consequently this robot can be smoothly moved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この発明は、建築物や他の構造物などの壁面を対象とす
る高所作業などに好適な壁面作業用ロボットの移動方法
に関し、壁面作業に必要な2つの移動機構であるワイヤ
及び巻取機による上部移動機構と壁面作業用ロボット側
独自の移動機構とを同期させるようにして安定した状態
で壁面移動ができるようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for moving a robot for wall work suitable for high-altitude work on walls of buildings and other structures. The two necessary moving mechanisms, the upper moving mechanism using a wire and a winder, and the unique moving mechanism of the wall work robot are synchronized to enable stable wall movement.

[従来の技術] ビル、船舶、発電所、タンク、煙突、橋梁などの構造物
にあっては、建造中や建造後これらの外壁面などの清掃
や補修など、壁面に対して作業を行わなければならない
ことも多い。
[Conventional technology] For structures such as buildings, ships, power plants, tanks, chimneys, and bridges, work must be performed on the walls, such as cleaning and repairing the external walls during and after construction. There are many cases where this is not the case.

従来、このような壁面作業に当たっては、屋上部分等か
らワイヤロープてゴンドラを吊下げ、ゴンドラ内に乗っ
た作業者によって作業を行うようにしており、窓拭き作
業など一部の作業については、専用ロボットが開発され
、作業者に代わって窓拭きなどを行っているに過ぎず、
種々の壁面作業などが出来る壁面作業用ロボットの開発
が望まれている。
Traditionally, when working on walls like this, gondolas were hung from the roof using wire ropes, and the work was carried out by workers riding inside the gondolas. Robots have been developed and are simply doing things like cleaning windows in place of workers.
It is desired to develop a robot for wall work that can perform various types of wall work.

[発明が解決しようとする課題] このような構造物の壁面作業をロボ・ソトによって行お
うとする場合、壁面作業用ロボ・ノドを壁面の任意の位
置に移動する必要がある。
[Problems to be Solved by the Invention] When attempting to perform wall surface work of such a structure using a robot robot, it is necessary to move the wall surface work robot throat to an arbitrary position on the wall surface.

この移動に際しては、通常、作業壁面は垂直になってい
たり、それに近い状態の場合か多く、このような状態で
も安全かつ確実に移動できるようにするには、壁面作業
用ロボット自体に吸着装置などを備えた移動機構を設け
るたけては足りず、壁面の上部、例えば屋上のトロリー
から、ゴンドラの場合と同様に、ワイヤロープて吊り下
げて昇降と横移動できるようにすることか考えられる。
During this movement, the work wall surface is usually vertical or close to vertical, and in order to be able to move safely and reliably even in such conditions, the wall work robot itself must be equipped with a suction device, etc. It would not be enough to provide a moving mechanism with such a mechanism, but one idea would be to suspend it from a trolley on the top of the wall, for example on the rooftop, with a wire rope, similar to a gondola, so that it can be moved up and down and horizontally.

ところが、ワイヤローブ側と壁面作業用ロボット側にそ
れぞれ移動機構を設けるため、壁面作業用ロボットを壁
面の任意の位置に移動して作業を行おうとすると、2つ
の移動機構の干渉により、スムーズな移動ができなくな
ったり、一方の移動機構によって他方に無理な力が加わ
るなとの問題がある。
However, since the wire lobe side and the wall work robot side are each provided with a movement mechanism, when the wall work robot attempts to move to an arbitrary position on the wall surface to perform work, interference between the two movement mechanisms prevents smooth movement. There is a problem with not being able to do so, or having one moving mechanism apply unreasonable force to the other.

この発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたもので
、汎用性のある壁面作業用ロボットの開発に必要不可欠
で、無理な力が加わること無く、安全かつスムーズな移
動ができる壁面作業用ロボットの移動方法を提供しよう
とするものである。
This invention was made in view of such conventional problems, and is essential for the development of a versatile wall work robot that can move safely and smoothly without applying excessive force. The aim is to provide a way to move around the world.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためこの発明の壁面作業用ロボット
の移動方法は、壁面上部から索条及び巻取機を介して吊
り下げられて昇降及び横移動させる上部移動機構ととも
に、独自の移動機構を備えた壁面作業用ロボットを移動
するに際し、上部移動機構と壁面作業用ロボット側の移
動機構とのいずれか一方を主移動機構とし、他方を主移
動機構に追従させて同期させるようにしたことを特徴と
するものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, a method for moving a wall work robot of the present invention includes an upper movement method in which the robot is suspended from the upper part of the wall surface via a rope and a winder, and is moved up and down and laterally. When moving a wall work robot that is equipped with a unique movement mechanism, either the upper movement mechanism or the movement mechanism on the wall work robot side is used as the main movement mechanism, and the other is made to follow the main movement mechanism. This feature is characterized in that it is synchronized.

また、この発明の壁面作業用ロボットの移動方法は、前
記上部移動機構を主移動機構としてインバータによる回
転制御を行ない、壁面作業用ロボッ、ト側をACサーボ
モータに電流制限によるトルク制御を行って追従させる
ようにしたことを特徴とするものである。
Further, in the method of moving a wall work robot of the present invention, the upper moving mechanism is used as the main movement mechanism and rotation control is performed by an inverter, and the wall work robot side is controlled by an AC servo motor and torque is controlled by current limitation. This feature is characterized in that it is made to follow.

さらに、この発明の壁面作業用ロボットの移動方法は、
前記壁面作業用ロボット側に位置検出用エンコーダを設
け、この検出信号により上部移動機構をも制御するよう
にしたことを特徴とするものである。
Furthermore, the method for moving the wall work robot of the present invention includes:
The present invention is characterized in that a position detection encoder is provided on the wall surface work robot side, and the upper moving mechanism is also controlled by this detection signal.

また、この発明の壁面作業用ロボットの移動方法は、前
記壁面移動による壁面作業用ロボットの壁面と平行な水
平軸回りの回転位置を検出し、この検出信号により壁面
作業用ロボットの姿勢を修正するようにしたことを特徴
とするものである。
Furthermore, the method for moving a wall-working robot of the present invention detects the rotational position of the wall-working robot about a horizontal axis parallel to the wall surface due to the wall movement, and corrects the posture of the wall-working robot based on this detection signal. It is characterized by the following.

[作用] この壁面作業用ロボットの移動方法によれば、壁面作業
用ロボットの移動に必要な索条及−び巻取機の上部移動
機構と壁面作業用ロボット自体の移動機構の2つの移動
機構のうち、一方を主移動機構とし、他方を追従させて
同期移動するようにしており、スムースな移動ができる
ようにしている。
[Function] According to this method of moving the wall-working robot, there are two moving mechanisms: the upper moving mechanism of the rope and winder necessary for moving the wall-working robot, and the moving mechanism of the wall-working robot itself. One of them is used as the main movement mechanism, and the other is made to follow and move synchronously, allowing smooth movement.

また、この発明によれば、上部移動機構を主移動機構と
してインバータによる回転制御を行い、壁面作業ロボッ
ト側の移動機構のACサーボ−モータを電流制限による
トルク制御を行って追従させるようにしており、スムー
ズな移動ができるようにしている。
Further, according to the present invention, the rotation of the upper moving mechanism as the main moving mechanism is controlled by an inverter, and the AC servo motor of the moving mechanism on the wall work robot side is controlled with torque by current limiting to make it follow the movement. , allowing for smooth movement.

さらに、壁面移動の位置検出を壁面作業用ロボット側の
位置検出用エンコーダで行うようにし、これによって巻
取機側の上部移動機構を制御するようにしており、簡単
な機構で制御できるようにしている。
Furthermore, the position of wall movement is detected by a position detection encoder on the wall work robot, which controls the upper movement mechanism on the winder, making it possible to control with a simple mechanism. There is.

また、壁面と平行な水平軸回りの回転位置を検出し、こ
の検出信号により壁面作業用ロボットの姿勢を修正する
ようにしており、移動にともなう傾斜などを防止するよ
うにしている。
In addition, the rotational position around a horizontal axis parallel to the wall surface is detected, and the posture of the wall work robot is corrected based on this detection signal, thereby preventing tilting due to movement.

[実施例] 以下、この発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

この発明の移動方法が適用される壁面作業用ロボット1
0は、第1図に概略斜視図を示すように、上部移動機構
11を介して吊り下げられており、この上部移動機構1
1によって昇降及び横移動ができるようになっている。
Wall surface work robot 1 to which the movement method of the present invention is applied
0 is suspended via an upper moving mechanism 11, as shown in a schematic perspective view in FIG.
1 allows for vertical movement and horizontal movement.

この壁面作業用ロボット10全体を移動させる上部移動
機構11は、壁面作業用のゴンドラのものと同様に構成
されている。屋上などパラベット部分に図示しない回転
支持部を固定してレール支持台12を垂直軸回りに回転
できるように取付け、このレール支持台12に作業壁面
の上部に沿って仮設横行レール13が取付られる。この
仮設横行レール13には、2台の横行トロリ14が走行
可能に装着されており、各横行トロリ14から索条とし
てのワイヤ15が吊下げられている。それぞれのワイヤ
15には、巻取機(エンドレスワインダ)16を介して
壁面作業用ロボ・ソト10が吊り下げられるようになっ
ている。
The upper moving mechanism 11 for moving the entire wall work robot 10 is configured similarly to that of a gondola for wall work. A rotation support part (not shown) is fixed to a parabet part such as a rooftop, and a rail support stand 12 is attached so as to be rotatable around a vertical axis, and a temporary transverse rail 13 is attached to this rail support stand 12 along the upper part of the work wall surface. Two traversing trolleys 14 are mounted on the temporary traversing rail 13 so as to be able to run, and a wire 15 as a cable is suspended from each traversing trolley 14. A wall work robot 10 is suspended from each wire 15 via a winder (endless winder) 16.

したがって、ワイヤ15を介して吊り下げられた壁面作
業用ロボット10は、巻取機16によるワイヤ15の巻
取り、巻戻しによって昇降ができるとともに、横行トロ
リ14の移動によって横移動ができる。
Therefore, the wall work robot 10 suspended via the wire 15 can move up and down by winding and unwinding the wire 15 by the winder 16, and can move laterally by moving the traversing trolley 14.

なお、横移動は、横行トロリ14内に駆動用モータおよ
び制御装置を設置して自走するようにしたり、無駆動と
して壁面作業用ロボット10の横移動に追従するように
しても良い。
Note that the lateral movement may be performed by installing a drive motor and a control device in the traversing trolley 14 so that it can run by itself, or by not being driven and following the lateral movement of the wall work robot 10.

壁面作業ロボット10は、第1図及び第2図に示すよう
に、直交座標系3軸(X、Y、Z)と手首1軸(β)の
計4軸の自由度を有して構成され、Y軸及びZ軸につい
ては、アームを付加して作業範囲の拡大を図るようにし
ている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the wall work robot 10 is configured with degrees of freedom in a total of four axes: three axes of an orthogonal coordinate system (X, Y, Z) and one axis of the wrist (β). , Y-axis, and Z-axis, arms are added to expand the working range.

■ X軸系=X軸モジュール 作業壁面と平行な水平軸方向に移動するX軸モジュール
20は、ガイドレール21とこれに沿って走行するX軸
スライダ22て構成されており、ガイドレール21の両
端部に巻取機16が連結されてワイヤ15て吊下られた
状態となっている。
■ X-axis system = X-axis module The X-axis module 20, which moves in the horizontal axis direction parallel to the work wall surface, is composed of a guide rail 21 and an X-axis slider 22 that runs along this. A winding machine 16 is connected to the section and suspended by a wire 15.

X軸スライダ22を移動するため、ガイドレール21に
は、ラック23が取付けてあり、これと噛み合うピニオ
ン(図示せず)がX軸スライダ22に固定されたACサ
ーボモータ24によって駆動され、X軸方向に移動でき
るようになっている。
In order to move the X-axis slider 22, a rack 23 is attached to the guide rail 21, and a pinion (not shown) that meshes with this is driven by an AC servo motor 24 fixed to the X-axis slider 22. It is possible to move in the direction.

■ Y軸系=Y軸モジュール 作業壁面と平行な垂直軸方向に移動するY軸モジュール
30は、X軸モジュール20のX軸スライダ22の背面
にガイド31が取付けられ、その内部にボールねじ32
が設置されてACサーボモータ33で直結駆動されるよ
うになっている。
■ Y-axis system = Y-axis module The Y-axis module 30, which moves in the vertical axis direction parallel to the work wall, has a guide 31 attached to the back of the X-axis slider 22 of the X-axis module 20, and a ball screw 32 inside the guide 31.
is installed and is directly coupled and driven by an AC servo motor 33.

このボールねじ32には、ボールナツトが取付けられた
Y軸スライダ34がねじ込まれてY軸方向に移動できる
ようになっている。
A Y-axis slider 34 to which a ball nut is attached is screwed into the ball screw 32 so that it can move in the Y-axis direction.

■ Z軸系=Z軸モジュール 作業壁面と垂直な軸方向に移動するZ軸モジュール40
は、Y軸モジュール30のY軸スライダ34の側面にガ
イド41が取付けられ、その内部にボールねじ(図示せ
ず)が設置されてACサーボモータ42で直結駆動され
るようになっている。
■ Z-axis system = Z-axis module Z-axis module 40 that moves in the axial direction perpendicular to the work wall surface
A guide 41 is attached to the side surface of the Y-axis slider 34 of the Y-axis module 30, and a ball screw (not shown) is installed inside the guide 41 to be directly coupled and driven by an AC servo motor 42.

このボールねじには、ポールナツトが取付けられたZ軸
スライダ43がねじ込まれてz軸方向に移動できるよう
になっている。
A Z-axis slider 43 to which a pole nut is attached is screwed into this ball screw so that it can move in the Z-axis direction.

■ アームモジュール アームモジュール50は、Y軸モジュール30及びZ軸
モジュール40の作業範囲を拡大するためのもので、平
行リンク型のアームで構成されている。
(2) Arm module The arm module 50 is for expanding the working range of the Y-axis module 30 and the Z-axis module 40, and is composed of a parallel link type arm.

Z軸スライダ43に第1アーム51が回動可能に支持さ
れて原動部とされ、これと平行な第2アーム52がX軸
スライダ22に固定されたブラケット53にその上端部
が回動可能に支持されて支点とされる。そして、第2ア
ーム52の中間部と第1アーム51の上端部とがそれぞ
れ回動可能に第3アーム54で連結されている。また、
第1アーム51及び第2アーム52の先端部には、壁面
作業用の第4アーム55が回動可能に連結されている。
A first arm 51 is rotatably supported by the Z-axis slider 43 and serves as a driving part, and a second arm 52 parallel to this is rotatably attached to a bracket 53 fixed to the X-axis slider 22. It is supported and used as a fulcrum. The intermediate portion of the second arm 52 and the upper end portion of the first arm 51 are each rotatably connected by a third arm 54. Also,
A fourth arm 55 for wall surface work is rotatably connected to the tips of the first arm 51 and the second arm 52.

したがって、第1アーム51の上端部がY軸モジュール
30及びZ軸モジュール0によってY軸方向およびZ軸
方向に移動されると、その移動量がアームの拡大比率、
例えば5:1に拡大されて第4アーム55の先端部が移
動される。
Therefore, when the upper end portion of the first arm 51 is moved in the Y-axis direction and the Z-axis direction by the Y-axis module 30 and the Z-axis module 0, the amount of movement is the enlargement ratio of the arm,
For example, the distal end of the fourth arm 55 is moved while being enlarged by 5:1.

■ β軸系:β軸モジュール このβ軸モジュール60はアームモジュール50の先端
部に設けられて作業壁面と平行な水平軸回りの回転軸で
あり、これによってアームモジュール50を作業アーム
としたり、走行脚とするための切り替えを行うものであ
る。
■ β-axis system: β-axis module This β-axis module 60 is installed at the tip of the arm module 50 and is a rotation axis around a horizontal axis parallel to the work wall surface. This is used to switch between legs.

このβ軸モジュール60はアームモジュール50の第4
アーム55の先端部に両端部が突き出して回転可能な回
転軸61が設けられ、第2アーム52の回動支点が支持
されたブラケット53に取付けたACサーボモータ62
により第2アーム52及び第4アーム55内に配置され
たチェーン(図示せず)を介して反転駆動されるように
なっている。
This β-axis module 60 is the fourth arm module 50.
An AC servo motor 62 is provided with a rotatable rotating shaft 61 with both ends protruding from the tip of the arm 55, and is attached to a bracket 53 that supports the rotational fulcrum of the second arm 52.
The second arm 52 and the fourth arm 55 are configured to be reversely driven via chains (not shown) disposed within the second arm 52 and the fourth arm 55.

この回転軸61の両端部には、第3図に平面状態を示す
ように、コ字状のツールブラケット63がそれぞれ取付
けられており、各ツールブラケット63の一端部には、
真空吸着パッド64が取付けられるとともに、他端部に
は、自動工具交換装置65とセンシング用の超音波セン
サ66が取付けられている。
As shown in the plan view in FIG. 3, U-shaped tool brackets 63 are attached to both ends of the rotating shaft 61, and one end of each tool bracket 63 is provided with a U-shaped tool bracket 63.
A vacuum suction pad 64 is attached, and an automatic tool changer 65 and an ultrasonic sensor 66 for sensing are attached to the other end.

この壁面作業用ロボット10には、壁面作業時の固定状
態の確保及び壁面移動の際の一方の脚となる固着装置7
0が設けられ、X軸モジュール20のガイドレール21
の両端部に取付けられている。
This wall work robot 10 has a fixing device 7 that serves as one leg to ensure a fixed state when working on a wall and to move on a wall.
0 is provided, and the guide rail 21 of the X-axis module 20
attached to both ends of the

この固着装置70は、第1図及び第2図に示すように、
支持台71が作業壁面と垂直なZ軸方向に取付けられ、
左右両側の2組の平行リンク72で固着アーム73が支
持されており、内側の1組の平行リンク72に空気圧シ
リンダ74のロッドが連結され、往復駆動できるように
なっている。
This fixing device 70, as shown in FIGS. 1 and 2,
A support stand 71 is installed in the Z-axis direction perpendicular to the work wall surface,
A fixed arm 73 is supported by two sets of parallel links 72 on both the left and right sides, and a rod of a pneumatic cylinder 74 is connected to one set of parallel links 72 on the inside so that it can be driven back and forth.

そして、固着アーム73の先端部には、その中心軸(Z
軸と平行な軸)を中心に回転する回動軸75を介して2
つの真空吸着パッド76が取付けられており、回動軸7
5の回動によって真空吸着パッド76の位置を90度変
えることができるようになっている。
The center axis (Z) is located at the tip of the fixed arm 73.
2 through a rotation shaft 75 that rotates around an axis parallel to the
Two vacuum suction pads 76 are attached, and the rotation shaft 7
By rotating 5, the position of the vacuum suction pad 76 can be changed by 90 degrees.

次に、この壁面作業用ロボット10の制御を行うための
制御装置について、第4図により説明する。
Next, a control device for controlling the wall work robot 10 will be explained with reference to FIG. 4.

この制御装置80では、左右の巻取機16のモータ、X
軸モジュール20のACサーボモータ24、Y軸モジュ
ール30のACサーボモータ33、Z軸モジュール40
のACサーボモータ42及びβ軸モジュール60のAC
サーボモータ62をコントローラ81によって数値制御
するようにしである。
In this control device 80, the motors of the left and right winding machines 16,
AC servo motor 24 of axis module 20, AC servo motor 33 of Y-axis module 30, Z-axis module 40
AC servo motor 42 and β-axis module 60
The servo motor 62 is numerically controlled by a controller 81.

左右の巻取機16のモータはそれぞれインバータ82に
よって速度制御が行われるとともに、両巻散機16の特
性差による左右の傾きが傾斜角センサ(図示せず)によ
り検出され、自動傾斜補正83が行われる。
The speeds of the motors of the left and right winders 16 are controlled by inverters 82, and the left and right inclinations due to the characteristic difference between the two winders 16 are detected by inclination angle sensors (not shown), and automatic inclination correction 83 is performed. It will be done.

モジュール4軸(X、Y、Z、  β)のACサーボモ
ータ24.33.42.62は、コントローラ81から
の指令により専用のサーボドライバ84て駆動され、位
置検出は内蔵のエンコーダ25゜35.44.67で行
われ、例えば、セミクローズド方式のフィードバック制
御が行われるとともに、サーボドライバ84として偏差
カウンタを内蔵し、パルス列入力により各ACサーボモ
ータ24.33,42.62を制御する。
The AC servo motors 24, 33, 42, and 62 of the module's 4 axes (X, Y, Z, β) are driven by a dedicated servo driver 84 based on commands from the controller 81, and position detection is performed using built-in encoders 25°, 35°, and 35°. For example, semi-closed feedback control is performed, and a deviation counter is built in as the servo driver 84, and each AC servo motor 24.33, 42.62 is controlled by pulse train input.

さらに、ACサーボモータで制御される各軸(X、Y、
Z、  β)には、それぞれ原点用のリミットスイッチ
85及びオーバラン防止用のリミットスイッチ86が取
付けられ、コントローラ81に入力されるようになって
いる。
Furthermore, each axis (X, Y,
A limit switch 85 for the origin and a limit switch 86 for preventing overrun are attached to Z and β), respectively, and are inputted to the controller 81.

また、壁面作業用ロボッット10の各部には、作業に必
要なセンサ類が取付けられるが、例えば作業壁面までの
距離を一定に保つための距離センサとして超音波センサ
66が取付けられ、A/D変換器87を介してコントロ
ーラ81に入力されるようになっている。 さらに、必
要に応して作業を地上から監視するためのテレビカメラ
などが搭載される。
Further, sensors necessary for the work are attached to each part of the wall work robot 10, and for example, an ultrasonic sensor 66 is attached as a distance sensor to keep the distance to the work wall constant, and an A/D conversion The signal is input to the controller 81 via a device 87. Additionally, it will be equipped with a television camera to monitor work from the ground if necessary.

また、コントローラ81には、予めパソコン88を用い
てオフラインで入力された教示内容によって制御される
。このパソコン88てのプログラミングは、建物の外形
図などに基づき、外部環境を予めモデル化した状態で、
ロボットへの教示動作を行わせ、完成したプログラムを
コントローラ81に入力するようになっており、教示結
果はシミュレーションによって確認する方式などが採用
され、教示の容易化と壁面作業用ロボット10の汎用性
を高めている。
Further, the controller 81 is controlled by teaching contents input in advance off-line using a personal computer 88. The programming of this personal computer 88 is done by modeling the external environment in advance based on the outline drawing of the building, etc.
The robot is instructed to perform teaching operations, and the completed program is input to the controller 81, and a method is adopted in which the teaching results are confirmed through simulation, which facilitates teaching and makes the wall work robot 10 more versatile. is increasing.

このように構成した壁面作業用ロボット10による壁面
作業について制御装置80の動作とともに説明する。
The wall work performed by the wall work robot 10 configured as described above will be explained together with the operation of the control device 80.

(1) 壁面上での移動 壁面上での移動は、アームモジュール5oの先端部のβ
軸モジュール60の回転軸61を回転して壁面と対向す
るように位置させた真空吸着パッド64と、固着装置7
0の真空吸着パッド76とを交互に吸着させて、第5図
に上昇移動の場合を示すように、いわゆる「尺取り生方
式」で行われる。
(1) Movement on the wall Movement on the wall is caused by β of the tip of the arm module 5o.
A vacuum suction pad 64 that rotates the rotation shaft 61 of the shaft module 60 and is positioned to face the wall surface, and a fixing device 7
0 vacuum suction pads 76 are alternately adsorbed, and as shown in FIG. 5, the upward movement is carried out in a so-called "scale-taking method".

この場合、壁面作業用ロボット1oは上部移動機構11
の2台の巻取機16を介してワイヤ15で吊り下げられ
ており、スムーズな上下動を行うためには、脚として機
能させる壁面作業用ロボット10例の動作と上部移動機
構11の巻取機16との同期回転が必要となる。
In this case, the wall surface work robot 1o has an upper moving mechanism 11.
The robot is suspended by a wire 15 via two winding machines 16, and in order to move up and down smoothly, it is necessary to operate the 10 examples of wall work robots that function as legs and wind up the upper moving mechanism 11. Synchronous rotation with the machine 16 is required.

このため、巻取機16側の上部移動機構11と壁面作業
用ロボット10の移動機構のいずれかを主移動機構とし
、他方を従移動機構として追従させるようにする。
For this reason, either the upper moving mechanism 11 on the side of the winder 16 or the moving mechanism of the wall work robot 10 is used as a main moving mechanism, and the other is made to follow as a subordinate moving mechanism.

そこで、この壁面移動の1っである昇降動作のみについ
て、その制御ブロックを抽出して示した第6図および制
御のフローチャートを示した第7図により説明する。
Therefore, only the vertical movement, which is one of the wall surface movements, will be explained with reference to FIG. 6, which shows extracted control blocks thereof, and FIG. 7, which shows a control flowchart.

例えば上部移動機構11を主移動機構とし、壁面作業用
ロボット10側を追従させるようにする場合、可動脚と
して機能させるアームモジュール50の真空吸着パッド
64を壁面に吸着させた後、主たる上昇・下降動作を巻
取機16で行い、Y軸モジュール30のACサーボモー
タ33に電流制限によるトルク制御を行い巻取機16に
よる昇降動作に追従させるようにする。
For example, when the upper moving mechanism 11 is used as the main moving mechanism and the wall work robot 10 side is made to follow, after the vacuum suction pad 64 of the arm module 50 functioning as a movable leg is attracted to the wall surface, the main moving mechanism 11 is used as the main moving mechanism. The operation is performed by the winder 16, and the AC servo motor 33 of the Y-axis module 30 is subjected to torque control by current limitation so as to follow the raising and lowering operation by the winder 16.

そして、昇降位置の検出はY軸モジュール3゜171A
Cサーボモータ33に内蔵したエンコーダ35で行い、
この検出値によって巻取機16の速度制御を行うインバ
ータ82に0N−OFFサーボ制御の信号を出力する。
The vertical position is detected using the Y-axis module 3°171A.
This is done using the encoder 35 built into the C servo motor 33.
Based on this detected value, an ON-OFF servo control signal is output to the inverter 82 that controls the speed of the winder 16.

すなわち、■上昇すべき位置や1回の歩幅などの初期設
定を行った後、■アームモジュール5゜の先端部の真空
吸着パッド64を上昇させ、所定の位置に吸着させる。
That is, (1) after performing initial settings such as the position to be raised and the length of each step, (2) the vacuum suction pad 64 at the tip of the arm module 5° is raised and suctioned at a predetermined position.

この後、■固着装置70の真空吸着パッド76による吸
着を開放して壁面作業用ロボット1oを移動可能とする
After this, (1) the suction by the vacuum suction pad 76 of the fixing device 70 is released to enable the wall work robot 1o to move.

■Y軸モモジュール30ACサーボモータ33に電流制
限の信号を出力し、自重とバランスする程度の状態にし
ておく。
- Y-axis module 30 Outputs a current limit signal to the AC servo motor 33 to maintain a state in which it is balanced with its own weight.

■巻取機16のモータに上昇の回転信号を出力すると同
時に、■可動脚としてのアームモジュール50の先端位
置を保持した状態のままY軸モジュール30を追従させ
なから上昇する。
(2) At the same time as outputting a rising rotation signal to the motor of the winder 16, (2) raising without causing the Y-axis module 30 to follow while maintaining the tip position of the arm module 50 as a movable leg.

この場合の上昇量はY軸モジュール3oのACサーボモ
ータ33に内蔵したエンコーダ35で検出し、■1回の
歩幅として設定した位置となって位置決めが完了したと
ころで、■巻取機16に停止信号を出力する。
The amount of rise in this case is detected by the encoder 35 built into the AC servo motor 33 of the Y-axis module 3o, and when the positioning is completed at the position set as one step, ■ a stop signal is sent to the winder 16. Output.

■この後、固定脚としての固着装置7oの真空吸着パッ
ド76による真空吸着を行い、■可動脚としてのアーム
モジュール5o先端の真空吸着パッド64を開放する。
(2) After that, vacuum suction is performed using the vacuum suction pad 76 of the fixing device 7o as a fixed leg, and (2) the vacuum suction pad 64 at the tip of the arm module 5o as a movable leg is released.

そして、さらに上昇が必要な場合には、可動脚としての
アームモジュール5oのアーム先端部を上方に移動し上
記■〜[相]の動作を繰り返す。
If further elevation is required, the arm tip of the arm module 5o serving as a movable leg is moved upward, and the operations from (1) to (3) above are repeated.

こうして所定の位置まで上昇し固定脚としての固着装置
70の真空吸着パッド76て壁面作業用ロボット10の
固定状態が確保されたのち、自動傾斜補正83を行う。
After rising to a predetermined position in this manner and securing the fixed state of the wall work robot 10 by the vacuum suction pads 76 of the fixing device 70 serving as fixed legs, automatic tilt correction 83 is performed.

この自動傾斜補正は、図示しない傾斜センサによる検出
値に基づき、作業壁面と平行な水平軸回りの傾斜、すな
わちX軸回りの倒れの修正であり、2台の巻取機16を
同時に操作して2本のワイヤ15の長さを調整すること
で行う。
This automatic tilt correction is based on the detected value by a tilt sensor (not shown), and corrects the tilt around the horizontal axis parallel to the work wall surface, that is, the tilt around the X axis. This is done by adjusting the lengths of the two wires 15.

なお、壁面に対する横移動の場合には、第8図に右方向
への移動の場合を示すようにアームモジュール50の先
端部の真空吸着パッド64をX軸モジュール20の右端
に位置させて壁面に吸着させた後、X軸モジュール20
のACサーボモータ24を動かし、通常とは逆にビニオ
ンに対してラック23を右に移動させる。
In addition, in the case of lateral movement with respect to a wall surface, the vacuum suction pad 64 at the tip of the arm module 50 is positioned at the right end of the After adsorption, the X-axis module 20
AC servo motor 24 is moved to move the rack 23 to the right with respect to the pinion, contrary to the normal operation.

そして、アームモジュール50がガイドレール21の予
め定めた1回の横移動幅に対する位置となったところで
ACサーボモータ24を停止する。
Then, the AC servo motor 24 is stopped when the arm module 50 reaches a position corresponding to a predetermined width of one lateral movement of the guide rail 21.

この後、固着装置70の真空吸着パッド76を吸着させ
てアームモジュール50をX軸モジュール20の所定位
置に動かして1回の横移動幅に対応した横移動が完了す
る。
Thereafter, the arm module 50 is moved to a predetermined position on the X-axis module 20 by suctioning the vacuum suction pad 76 of the fixing device 70, and the lateral movement corresponding to one lateral movement width is completed.

このように横移動についても、可動脚としてのアームモ
ジュール50と真空吸着パッド64と、固定脚としての
固着装置70の真空吸着パッド76の交互の吸着を繰り
返すことで所定の位置まで移動することができる。
In this way, for lateral movement as well, movement to a predetermined position can be achieved by repeating alternate suction between the arm module 50 and the vacuum suction pad 64 as the movable leg and the vacuum suction pad 76 of the fixing device 70 as the fixed leg. can.

なお、横移動について、上部移動機構11の横行トロリ
ー14に駆動機構を設けない場合には、ワイヤ15を介
して横行トロリー14を追従させるが、横移動を駆動装
置によって行う場合には、XIToモジュール20側の
ACサーボモータ24を主移動機構とし、横行トロリー
14を追従させるようにするか、あるいは主従を逆にす
るようにすれば良い。
Regarding lateral movement, when the traversing trolley 14 of the upper moving mechanism 11 is not provided with a drive mechanism, the traversing trolley 14 is made to follow via the wire 15, but when lateral movement is performed by a drive device, the XITo module The AC servo motor 24 on the 20 side may be used as the main moving mechanism, and the traversing trolley 14 may be made to follow it, or the main and slave functions may be reversed.

このような壁面移動のほか、この壁面作業用ロボット1
0ては、次のような各種の動作や制御が行われる。
In addition to such wall movement, this wall work robot 1
0, the following various operations and controls are performed.

(2) 多工程の壁面作業 予め定めた作業開始位置まで壁面移動した後、アームモ
ジュール50を可動脚から作業アームに切り替えて使用
するため、β軸モジュール60のACサーボモータ62
でツールブラケット63を180度反転させて自動工具
交換装置65および超音波センサ66を前方にする。
(2) Multi-step wall surface work After moving the wall surface to a predetermined work start position, the arm module 50 is switched from a movable leg to a work arm for use, so the AC servo motor 62 of the β-axis module 60 is used.
Then, the tool bracket 63 is reversed by 180 degrees so that the automatic tool changer 65 and the ultrasonic sensor 66 are facing forward.

そ(7て、予めX軸モジュール20のガイドレール21
などに設置しである工具ホルダ(図示せず)に収納され
た工具のところにアームモジュール50の先端部を移動
して必要な工具を把持し、作業を開始する。
(7) In advance, install the guide rail 21 of the X-axis module 20.
The distal end of the arm module 50 is moved to a tool stored in a tool holder (not shown) installed in a machine, etc., the necessary tool is grasped, and work is started.

この場合の自動工具交換装置65への工具の把持の確認
や工具ホルダへの工具の受は渡しの確認などは、近接ス
イッチにより電気的インターロックの処理が成されるこ
とで行われる。
In this case, confirmation of whether the tool is gripped by the automatic tool changer 65, confirmation of whether the tool is received or transferred to the tool holder, etc. are performed by performing electrical interlock processing using the proximity switch.

したがって、工具ホルダに収納された工具を着脱するこ
とで、複数工程の作業を行うことができ、汎用性に優れ
る。
Therefore, by attaching and detaching the tools stored in the tool holder, multiple process operations can be performed, providing excellent versatility.

なお、これらの工具の自動交換やこれら工具を用いて多
工程の作業を行う場合の制御は、全てコントローラ81
に予めプログラミングされた内容に基づいて行われる。
Note that automatic exchange of these tools and control when performing multi-step work using these tools are all controlled by the controller 81.
This is done based on the content programmed in advance.

(3) センシング動作 この壁面作業用ロボット10ては、壁面作業を最適な状
態で行ったり、予め教示した動作だけでなく、壁面作業
用ロボット1o自身で障害物を回避しながら作業したり
、所定の作業位置を捜し出し、この作業位置に基づいて
作業することなどができるようにする必要かあり、この
ためにセンシング動作が行われる。
(3) Sensing operation This wall work robot 10 can perform wall work in an optimal state, and not only perform pre-taught movements, but also work while avoiding obstacles by itself, and perform predetermined tasks. It is necessary to find out the working position of the robot and perform the work based on this working position, and a sensing operation is performed for this purpose.

1) 壁面と工具間の距離の一定保持 作業対象となる壁面は、外賎上は平面のように見えても
、実際上は若干の傾斜や段差などがあり、最適な作業を
行うためには壁面と工具との距離を一定に保つ必要かあ
る。
1) Maintaining a constant distance between the wall and the tool Although the wall surface to be worked on may appear to be flat on the outside, it actually has slight slopes and steps, so in order to perform the work optimally, Is it necessary to maintain a constant distance between the wall and the tool?

このため、第3図で説明したように、距離センサとして
の超音波センサ66を用い、例えば第9図に示すように
、距離Sに比例して得られる微弱電流をアンプ90で増
幅しA/Dコンバータ87を介してデジタル量へ変換し
8bitパラレル信号の形でコントローラ81に人力さ
れる。
Therefore, as explained in FIG. 3, using the ultrasonic sensor 66 as a distance sensor, for example, as shown in FIG. 9, the weak current obtained in proportion to the distance S is amplified by the amplifier 90 and the It is converted into a digital quantity via the D converter 87 and input to the controller 81 in the form of an 8-bit parallel signal.

この超音波センサ66からの検出信号は、リアルタイム
で予め定めた設定値Sと比較演算され、2軸モジユール
40のACサーボモータ42にフィードバック量が出力
される。
The detection signal from the ultrasonic sensor 66 is compared with a predetermined set value S in real time, and a feedback amount is output to the AC servo motor 42 of the two-axis module 40.

この結果、作業壁面の傾斜や段差にかかわらず、アーム
モジュール50の先端部の工具91を壁面から一定の位
置Sに保持することができ、常に壁面に対して最適な状
態で作業を行うことができる。
As a result, the tool 91 at the tip of the arm module 50 can be held at a constant position S from the wall regardless of the inclination or level difference of the work wall surface, and the work can always be performed in the optimal condition with respect to the wall surface. can.

2) 障害物の回避動作 壁面作業用ロボット10として必要な障害物の回避には
、大きく分けて二つのものがあり、その一つが壁面移動
の際の吸着時の障害物の回避で、もう一つが作業時の障
害物の回避である。
2) Obstacle avoidance operation There are two main types of obstacle avoidance that are necessary for the wall work robot 10. One is to avoid obstacles when adhering to a wall when moving, and the other is to avoid obstacles when adhering to a wall while moving. The first step is to avoid obstacles during work.

■ 吸着歩行時の障害物回避 外壁面の段差や目地などの影響で真空吸着パッド64.
76を壁面に押し当てたとき、1當な真空圧が得れない
場合が想定される。
■ Avoid obstacles when walking with suction Vacuum suction pad 64 due to the effects of steps and joints on the outer wall.
When pressing 76 against a wall surface, it is assumed that a sufficient vacuum pressure cannot be obtained.

このため真空吸着パッド64.76に設けた圧力センサ
(図示せず)によって真空圧異常を検知後、回避動作を
行い、再度吸着できるようにする必要がある。
For this reason, it is necessary to perform an avoidance operation after detecting a vacuum pressure abnormality using a pressure sensor (not shown) provided on the vacuum suction pad 64 or 76 so that suction can be performed again.

まず、固定脚となる固着装置7oでは、既に説明したよ
うに、真空吸着パッド76が回動軸75を介して取付け
られており、真空圧異常が検知されると、コントローラ
81がら真空吸着パット76を90度回転(2つの真空
吸着パッド76が横に並んだ状態から縦に並んだ状態)
して再び吸着させるように制御信号を出力する。
First, in the fixing device 7o serving as the fixed leg, the vacuum suction pad 76 is attached via the rotating shaft 75, as described above, and when an abnormality in vacuum pressure is detected, the vacuum suction pad 76 is Rotate 90 degrees (from the state in which the two vacuum suction pads 76 are arranged horizontally to the state in which they are arranged vertically)
Then, a control signal is output to make it adsorb again.

可動脚となるアームモジュール5o先端部ノ真空吸着バ
ッド64では、β軸モジュール6oの回転軸61の回転
によっても吸着位置を変えることは出来ないため、コン
トローラ81に予め真空吸着パッド64内の真空圧異常
が生した場合のアームモジュール5o先端の移動量(例
えば、上または下、あるいは左または右への移動量)を
入力してあり、この設定値に基づき真空吸着パッド64
の位置を移動して再吸着する。
The vacuum suction pad 64 at the tip of the arm module 5o, which serves as a movable leg, cannot change the suction position even by rotating the rotating shaft 61 of the β-axis module 6o. The amount of movement of the tip of the arm module 5o when an abnormality occurs (for example, the amount of movement up or down, or to the left or right) is input, and the vacuum suction pad 64 is moved based on this set value.
Move the position and re-adsorb.

このアームモジュール5oの先端の位置を移動すると、
壁面移動の際の歩幅が変化するが、この変化分をコント
ローラ81内の演算で補正して壁面移動の制御を行うよ
うにし、その影響を取り除くようにしている。
When the position of the tip of this arm module 5o is moved,
Although the stride length when moving the wall surface changes, this change is corrected by calculations within the controller 81 to control the wall surface movement, thereby eliminating its influence.

このような真空吸着パッド64.76の吸着位置を変え
るようにコントローラ81で制御することで、吸着異常
を回避して完全に吸着することができる。
By controlling the controller 81 to change the suction positions of the vacuum suction pads 64 and 76, suction abnormalities can be avoided and complete suction can be achieved.

■ 作業時の障害物回避 壁面作業用ロボット10による作業は種々のものが考え
られるが、例えば塗膜の剥離・塗装吹付作業などでは、
窓部分を避けて作業する必要が生じ、この場合には、窓
部分が作業の障害物となる。
■ Obstacle avoidance during work There are various types of work that can be done by the wall work robot 10.
It becomes necessary to work while avoiding the window, and in this case, the window becomes an obstacle to the work.

そこで、通常、窓部分などの障害物は、作業壁面に対し
て段差(突き出ているが、窪んている)があることから
、既に説明した距離センサとしての超音波センサ66を
用いて障害物を検出しながら作業を行うようにする。
Therefore, since obstacles such as windows usually have a step (protrudes but is recessed) relative to the work wall surface, the ultrasonic sensor 66 as a distance sensor described above is used to detect the obstacles. Perform work while detecting.

このための回避動作の一例の概要と制御のフローチャー
トを第10図及び第11図に示した。
An example of an avoidance operation for this purpose and a control flowchart are shown in FIGS. 10 and 11.

この障害物の回避は、第10図に示すように、予め定め
た作業エリアXI、X2 、Yl、Y2内に窓部分など
の障害物Aがある場合、障害物Aの上部P−1について
は作業エリアの幅全体X I−X 2の間で往復移動し
なからY iY 2方向にシフト量。を与えて作業を行
う。
To avoid this obstacle, as shown in Fig. 10, when there is an obstacle A such as a window in the predetermined work areas XI, X2, Yl, Y2, the upper part P-1 of the obstacle A is Move back and forth between the entire width of the work area X I-X 2 and shift amount in the 2 directions Y and perform the work.

そして、超音波センサ66で障害物が検出されると、そ
の座標が記憶され、今度は作業エリアの幅がX 2−Q
 lまての範囲とされて障害物Aの横部分の作業エリア
P−2でY I−Y 2方向のシフト量。
When an obstacle is detected by the ultrasonic sensor 66, its coordinates are memorized and the width of the work area is
The amount of shift in Y I-Y two directions in the work area P-2 on the side of obstacle A, which is defined as the range up to l.

を与えながら作業が行われる。Work is carried out while giving.

作業が進み障害物Aの下のQ2まてくると、上部の場合
と同様に、障害物Aの下部P−3については作業エリア
の幅全体X LX 2の間で往復移動しなからY iY
 2方向にシフト量。を与えて作業を行ない、作業エリ
アの隅に当たる(XI、Y2)まで作業する。
As the work progresses and comes to Q2 below obstacle A, as with the upper part, the lower part P-3 of obstacle A must be moved back and forth between the entire width of the work area XL
Amount of shift in two directions. and perform the work until it reaches the corner of the work area (XI, Y2).

最後に1.#I書物Aの横の残った部分P−4について
の作業をP−2の場合と同様にして行い、全ての作業が
完了する。
Finally 1. #I Work on the remaining portion P-4 next to book A is performed in the same manner as for P-2, and all work is completed.

なお、障害物Aの位置によっては、障害物Aの上部P−
1の後、障害物Aの左横の部分P−5から障害物Aの下
の部分P−6の作業を行い、最後に左横部分P−7の作
業を行うようにしても良い。この場合のP−5,P−6
,P−7については作業順序が異なるのみである。
Note that depending on the position of obstacle A, the upper part P-
1, the work may be performed from the left lateral part P-5 of the obstacle A to the part P-6 below the obstacle A, and finally the left lateral part P-7. P-5, P-6 in this case
, P-7, only the work order is different.

このような作業の制御は、第11図に示すように、■ま
ず、初期設定としてコントローラ81に作業エリアXI
 、X2.Yl 、Y2及び工具91の大きさによって
定まるY 1−Y 2方向のシフト量Qを設定しておく
Control of such work is carried out as shown in FIG.
,X2. A shift amount Q in the Y1-Y direction determined by Y1, Y2, and the size of the tool 91 is set in advance.

■ 工具91を壁面に近付けるようにZ軸方向に移動し
、作業を開始する。
■ Move the tool 91 in the Z-axis direction so as to bring it closer to the wall surface, and start work.

■これと同時に、X1方向への移動の指令とともに、a
:超音波センサ66によるセンシング開始の信号を出力
し、移動中常時センシングを行う。
■At the same time, along with a command to move in the X1 direction, a
: Outputs a signal to start sensing by the ultrasonic sensor 66, and constantly performs sensing while moving.

そして、超音波センサ66で障害物Aが検出されると、
工具91の移動が停止すると同時にセンシングを停止し
作業エリアの制御プログラムがP刊からP−2に変更さ
れる。
Then, when the obstacle A is detected by the ultrasonic sensor 66,
At the same time as the movement of the tool 91 stops, sensing is stopped and the control program for the work area is changed from P edition to P-2.

この制御プログラムP−2の変更の際の初期設定時に障
害物検出位置Q1の座標が読み込まれ、その座標に従い
ブロクラムが実行される。
At the time of initial setting when changing the control program P-2, the coordinates of the obstacle detection position Q1 are read, and the block diagram is executed according to the coordinates.

一方、障害物Aが検知されない場合には、Xlまて移動
された後、■Y iY 2方向へのシフト量Qが出力さ
れたのち、■X2方向への移動及び作業が行われると同
時に、C:再び、超音波センサ66によるセンシング開
始の信号を出力し、移動中常時センシングを行う。
On the other hand, if the obstacle A is not detected, after being moved by C: A signal to start sensing by the ultrasonic sensor 66 is output again, and sensing is always performed during movement.

このX2方向への移動中に障害物Aが検出されると、工
具91の移動が停止すると同時にセンシングを停止し作
業エリアの制御プログラムかP−1からP−5に変更さ
れる。
If an obstacle A is detected during the movement in the X2 direction, the sensing is stopped at the same time as the movement of the tool 91 is stopped, and the control program for the work area is changed from P-1 to P-5.

そして、制御プログラムP−5の初期設定時に障害物検
出位置Ql’ の座標が読み込まれ、その座標に従いブ
ロクラムか実行される。
Then, when the control program P-5 is initialized, the coordinates of the obstacle detection position Ql' are read, and the program is executed according to the coordinates.

一方、障害物Aが検知されない場合には、X2まで移動
された後、■Y l−Y 2方向へのシフト量Qが出力
されたのち、■X2方向への移動及び作業が行われる。
On the other hand, if the obstacle A is not detected, after the obstacle A is moved to X2, the shift amount Q in the Y l-Y direction is output, and then the movement and work in the X2 direction are performed.

このような動作を繰り返して、窓部分などの障害物Aを
回避しながら作業が行われる。
By repeating these operations, the work is performed while avoiding obstacles A such as windows.

したがって、従来のように移動パターンをP−1のまま
障害物Aの範囲だけ塗装などを停止させる場合に比べ、
無駄な動作がなく、能率良く作業を行うことができる。
Therefore, compared to the conventional case where the movement pattern remains P-1 and painting is stopped only within the area of obstacle A,
There are no unnecessary movements and you can work efficiently.

また、作業エリア内であれば、どの位置に障害物Aがあ
っても、制御プログラムをP−1〜P−7などに分割す
ることで、これを回避して作業することができる。
Moreover, no matter where the obstacle A is located within the work area, by dividing the control program into P-1 to P-7, etc., it is possible to work while avoiding this obstacle.

■ 作業対象溝の検出と動作軌跡の創成壁面作業の中に
は、劣化したシーリング材の除去、清掃やシーリング材
の充填作業などがあり、作業対象となるシーリング溝を
検出し、工具をシーリング溝に沿って移動させなければ
ならない。
■ Detection of work target groove and creation of operation trajectory Wall surface work includes removal of deteriorated sealant, cleaning, and filling work of sealant. must be moved along.

この場合、窓などの障害物Aの場合と異なり、溝幅が小
さいことから、障害物回避と同一の制御では、無駄な動
作が増えてしまう。
In this case, unlike the case of the obstacle A such as a window, since the groove width is small, the same control as obstacle avoidance will result in an increase in unnecessary operations.

そこで、まず、シーリング溝の検出のみを行い、求めた
シーリング溝の軌跡に基づいて作業を行うようにする。
Therefore, first, only the sealing groove is detected, and the work is performed based on the determined trajectory of the sealing groove.

このための検出動作の一例の概要と制御のフローチャー
トを第12図及び第13図に示した。
An outline of an example of the detection operation for this purpose and a control flowchart are shown in FIGS. 12 and 13.

シーリング溝92の検出は、シーリング溝92の存在が
予想される上部と下部に対応して超音波センサ66を横
移動させてシーリング溝92の両端縁を検出し、それぞ
れの座標値からシーリング溝92の軌跡を演算によって
求める。
The detection of the sealing groove 92 is performed by moving the ultrasonic sensor 66 laterally corresponding to the upper and lower parts where the sealing groove 92 is expected to be present, detecting both edges of the sealing groove 92, and detecting the sealing groove 92 from each coordinate value. Find the trajectory of by calculation.

すなわち、■初期設定で、シーリング溝92の上部の位
置Pi’   Pi”と下部の位置P2゜P2”を設定
しておく。
That is, in (1) initial settings, the upper position Pi'Pi'' and the lower position P2°P2'' of the sealing groove 92 are set.

■予め定めたPi点に超音波センサ66を移動して壁面
に対して所定の距離Sに近付け、■P1”方向に移動す
る信号を出力すると同時に、a:超音波センサ66によ
るセンシングを開始する信号を出力し、移動中常時セン
シングを行う。
■ Move the ultrasonic sensor 66 to a predetermined point Pi to bring it closer to the wall by a predetermined distance S, and ■ Output a signal to move in the P1'' direction, and at the same time a: start sensing by the ultrasonic sensor 66. It outputs signals and performs constant sensing while moving.

■そして、シーリング溝92の一方の縁が検出されたと
ころでその座標値P5を読み取る。
(2) Then, when one edge of the sealing groove 92 is detected, its coordinate value P5 is read.

■さらに移動しながら、b:センシングして、0次の段
差部の検出てシーリング溝92の他方の縁の座標値P6
を読み取る。
■ While moving further, b: Sensing is performed to detect the 0th order step and coordinate value P6 of the other edge of the sealing groove 92.
Read.

この後、同様にしてシーリング溝92の下部についても
センシングを行ってシーリング溝92の縁に対応するそ
れぞれの座標値P7及びP8を読み取る。
Thereafter, sensing is also performed for the lower part of the sealing groove 92 in the same manner, and the respective coordinate values P7 and P8 corresponding to the edges of the sealing groove 92 are read.

こうして読み取った座標値P5〜P8からシーリング溝
92の中心の座標PL、P2を求め、さらに、これら上
下の中心の座標PL、P2からシーリング溝92の軌跡
を直線補間して求める。
The coordinates PL and P2 of the center of the sealing groove 92 are determined from the coordinate values P5 to P8 thus read, and the locus of the sealing groove 92 is determined by linear interpolation from these coordinates PL and P2 of the upper and lower centers.

こうしてシーリング溝92の軌跡が求められた後、ツー
ルブラケット63にシーリング材を剥離するための工具
91を取付けて作業を行ったり、シーリング材の充填用
の工具91を取付けるなどして所定の作業を行う。
After the trajectory of the sealing groove 92 has been determined in this way, the tool 91 for peeling off the sealant is attached to the tool bracket 63, or the tool 91 for filling the sealant is attached to carry out the prescribed operation. conduct.

このようにシーリング溝92のような細い溝に対する作
業を、溝の検出とその検出結果に基づいて得られた軌跡
による作業に別けて2段階で行うようにすることで、能
率良く作業することができる。
In this way, by performing work on a narrow groove such as the sealing groove 92 in two stages: detection of the groove and work based on the trajectory obtained based on the detection result, the work can be carried out efficiently. can.

以上説明したような全ての制御を行うようにすることで
、種々の壁面作業をロボットにより行うことができ、作
業範囲も多工程のものを含め大巾に拡大することができ
る。
By performing all the controls as described above, the robot can perform various wall surface works, and the range of work can be greatly expanded, including multi-step work.

この実施例の壁面作業用ロボットによれば、各構成要素
がモジュール化してあり、作業に必要な工具を着脱して
使用することができ、多目的に使用することができる。
According to the wall surface work robot of this embodiment, each component is modularized, tools necessary for work can be attached and removed, and the robot can be used for multiple purposes.

また、各軸モジュールによって作業壁面の任意の位置に
移動することができるのみならず、さらにアームモジュ
ールを取付けて作業範囲を拡大するようにしており、汎
用性の高い壁面作業ができる。
Furthermore, not only can each axis module be used to move to any position on the work wall, but an arm module can also be attached to expand the work range, allowing for highly versatile wall work.

さらに、壁面作業用ロボットにに固着装置を取付けて固
定脚とするとともに、アームモジュールを可動脚として
使用できるようにしており、作業中にあっては、固着装
置で姿勢を安定させることができ、移動に際しては、交
互に吸着させることで、「尺取り生成」に移動すること
ができる。
Furthermore, a fixing device is attached to the robot for wall work to make it a fixed leg, and the arm module can be used as a movable leg.While working, the fixing device can stabilize the posture. When moving, it is possible to move to "scale generation" by alternately adsorbing.

したがって、従来から使用されている作業者か搭乗して
行うゴンドラにかえ、簡単に高所作業をロボット化する
ことができるとともに、作業の省力化を図ることができ
る。
Therefore, in place of the conventional gondola, which is carried out by a worker on board, it is possible to easily perform high-altitude work using a robot, and to save labor.

また、壁面に凹凸などの障害物があってもこれらを回避
して真空吸着や壁面作業を行うようにロボットを制御す
ることもできるので、汎用性に優れ、壁面作業を能率良
く、しかも安全に行うことができる。
In addition, even if there are obstacles such as unevenness on the wall, the robot can be controlled to perform vacuum suction or wall work while avoiding obstacles, so it is highly versatile and can perform wall work efficiently and safely. It can be carried out.

なお、上記実施例で説明した壁面作業用ロボットは最も
基本的な機能を持たせたものに過ぎず、さらに自由度を
増すなどすることもできる。
It should be noted that the wall work robot described in the above embodiment is merely a robot having the most basic functions, and it is possible to further increase the degree of freedom.

また、壁面作業用ロボットの移動方法についても一方を
主移動機構とし、他方を従移動機構とするものであれば
、実施例に限定するものでない。
Further, the method of moving the robot for wall surface work is not limited to the embodiment, as long as one side is used as the main moving mechanism and the other side is used as the subordinate moving mechanism.

さらに、この発明の要旨を変更しない範囲で各構成要素
に変更を加えても良い。
Furthermore, changes may be made to each component without changing the gist of the invention.

[発明の効果コ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の壁面作業用ロボットの移動方法によれば、次のよう
な効果がある。
[Effects of the Invention] As described above in detail along with one embodiment, the method for moving a robot for wall work according to the present invention has the following effects.

■ この壁面作業用ロボットの移動方法によれば、壁面
作業用ロボットの移動に必要な索条及び巻取機の上部移
動機構と壁面作業用ロボット自体の移動機構の2つの移
動機構のうち、一方を主移動機構とし、他方を追従させ
て同期移動するようにしたので、スムーズな移動ができ
、互いに無理な力が加わることもなく安全に移動できる
■ According to this method of moving the wall-working robot, one of the two moving mechanisms, the upper moving mechanism of the cable and winder necessary for moving the wall-working robot, and the moving mechanism of the wall-working robot itself. Since one is the main moving mechanism and the other is made to follow and move synchronously, smooth movement is possible and safe movement is possible without applying excessive force to each other.

■ また、この発明によれば、上部移動機構を主移動機
構としてインバータによる回転制御を行い、壁面作業ロ
ボット側の移動機構のACサーボ−モータを電流制限に
よるトルク制御を行って追従させるようにしたので、ス
ムーズな移動ができるとともに、制御を簡単に行うこと
ができる。
Also, according to the present invention, the rotation of the upper moving mechanism as the main moving mechanism is controlled by an inverter, and the AC servo motor of the moving mechanism on the wall surface work robot side is controlled with torque by current limiting to make it follow. This allows for smooth movement and easy control.

■ さらに、壁面移動の位置検出を壁面作業用ロボット
側の位置検出用エンコーダで行うようにし、これによっ
て巻取機側の上部移動機構を制御するようにしたので、
簡単な機構で制御することができる。
■ Furthermore, the position of wall movement is detected by the position detection encoder on the wall work robot, and this controls the upper movement mechanism on the winder.
It can be controlled with a simple mechanism.

■ また、壁面と平行な水平軸回りの回転位置を検出し
、この検出信号により壁面作業用ロボットの姿勢を修正
するようにしたので、移動にともなう傾斜などを防止す
ることができる。
(2) Furthermore, since the rotational position around the horizontal axis parallel to the wall surface is detected and the posture of the wall work robot is corrected based on this detection signal, it is possible to prevent tilting due to movement.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図はこの発明の壁面作業用ロボットの移動
方法が適用される壁面作業用ロボットの一実施例にかか
り、第1図は全体の斜視図、第2図は右側面図、N3図
はアームモジュール先端の部分平面図である。 第4図はこの発明の壁面作業用ロボットの制御装置の全
体構成図である。 第5図〜第7図はこの発明の壁面作業用ロボットの移動
方法の一実施例にかかり、第5図は昇降動作の説明図、
第6図は制御のブロック図、第7図は制御のフローチャ
ートである。 第8図〜第13図はこの発明の壁面作業用ロボットの種
々の制御方法にかかり、第8図は横移動動作の説明図、
第9図は壁面との距離の一定制御の説明図、第10図及
び第11図は障害物回避動作の説明図及び制御のフロー
チャート、第12図及び第13図は溝検出動作と軌跡創
成動作の説明図及び制御のフローチャートである。 10:壁面作業用ロボット、11:上部移動機構、13
:仮設横行レール、14:横行トロリー15:ワイヤ、
16:巻取機、20:X軸モジュール、21ニガイドレ
ール、22:X軸スライダ、30:Y軸モジュール、3
1ニガイド、33:ACサーボモータ、40:Z軸モジ
ュール、42:ACサーボモータ、50:アームモジュ
ール、60:β軸モジュール、62:ACサーボモータ
、63:ツールブラケット、64:真空吸着パッド、6
5:自動工具交換装置、66:超音波センサ、70:固
着装置、76:真空吸着パッド、80:制御装置、81
:コントローラ、82:インバータ、83二自動傾斜補
正、84:サーボドライバ、85.86:リミットスイ
ッチ、87:A/D変換器、88:パソコン、91:工
具、92ニジ−リング溝。 第2図 第3図
1 to 3 show an embodiment of a wall-work robot to which the wall-work robot moving method of the present invention is applied, in which FIG. 1 is an overall perspective view, FIG. 2 is a right side view, Figure N3 is a partial plan view of the tip of the arm module. FIG. 4 is an overall configuration diagram of a control device for a wall work robot according to the present invention. 5 to 7 show an embodiment of the movement method of the robot for wall work according to the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the lifting and lowering operation;
FIG. 6 is a control block diagram, and FIG. 7 is a control flowchart. 8 to 13 show various control methods of the wall work robot of the present invention, and FIG. 8 is an explanatory diagram of the lateral movement operation;
Fig. 9 is an explanatory diagram of constant distance control from the wall surface, Figs. 10 and 11 are explanatory diagrams and control flowcharts of obstacle avoidance operation, and Figs. 12 and 13 are groove detection operation and trajectory creation operation. FIG. 2 is an explanatory diagram and a control flowchart. 10: Wall work robot, 11: Upper moving mechanism, 13
:Temporary Traversing Rail, 14: Traversing Trolley 15: Wire,
16: Winder, 20: X-axis module, 21 Ni guide rail, 22: X-axis slider, 30: Y-axis module, 3
1 guide, 33: AC servo motor, 40: Z-axis module, 42: AC servo motor, 50: arm module, 60: β-axis module, 62: AC servo motor, 63: tool bracket, 64: vacuum suction pad, 6
5: Automatic tool changer, 66: Ultrasonic sensor, 70: Fixing device, 76: Vacuum suction pad, 80: Control device, 81
: Controller, 82: Inverter, 83 Automatic tilt correction, 84: Servo driver, 85.86: Limit switch, 87: A/D converter, 88: Computer, 91: Tool, 92 Niji ring groove. Figure 2 Figure 3

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)壁面上部から索条及び巻取機を介して吊り下げら
れて昇降及び横移動させる上部移動機構とともに、独自
の移動機構を備えた壁面作業用ロボットを移動するに際
し、上部移動機構と壁面作業用ロボット側の移動機構と
のいずれか一方を主移動機構とし、他方を主移動機構に
追従させて同期させるようにしたことを特徴とする壁面
作業用ロボットの移動方法。
(1) When moving a wall work robot equipped with a unique movement mechanism, the upper movement mechanism and the wall surface are A method for moving a robot for wall surface work, characterized in that one of the moving mechanisms on the working robot side is used as a main moving mechanism, and the other is made to follow and synchronize with the main moving mechanism.
(2)前記上部移動機構を主移動機構としてインバータ
による回転制御を行ない、壁面作業用ロボット側をAC
サーボモータに電流制限によるトルク制御を行って追従
させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の壁面
作業用ロボットの移動方法。
(2) The upper moving mechanism is used as the main moving mechanism and the rotation is controlled by an inverter, and the wall work robot side is controlled by AC.
2. The method of moving a robot for wall surface work according to claim 1, wherein the servo motor is subjected to torque control by current limitation to cause the servo motor to follow the motion.
(3)前記壁面作業用ロボット側に位置検出用エンコー
ダを設け、この検出信号により上部移動機構をも制御す
るようにしたことを特徴とする請求項2記載の壁面作業
用ロボットの移動方法。
(3) A method for moving a wall surface work robot according to claim 2, characterized in that a position detection encoder is provided on the wall surface work robot side, and an upper movement mechanism is also controlled by this detection signal.
(4)前記壁面移動による壁面作業用ロボットの壁面と
平行な水平軸回りの回転位置を検出し、この検出信号に
より壁面作業用ロボットの姿勢を修正するようにしたこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の壁面作
業用ロボットの移動方法。
(4) The rotational position of the robot for wall surface work around a horizontal axis parallel to the wall surface due to the movement of the wall surface is detected, and the posture of the robot for wall surface work is corrected based on this detection signal. The method for moving a wall work robot according to any one of items 1 to 3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007049345A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Iwasaki System Co., Ltd. Table-positioning controller
JP2018202177A (en) * 2017-06-08 2018-12-27 林儀文Yi−Wen LIN Automatic wall surface washing mechanism and wall surface suction device
JP2020168982A (en) * 2019-04-04 2020-10-15 株式会社サーフ・エンジニアリング Travel truck

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234519B1 (en) * 2011-03-11 2013-02-19 전자부품연구원 Gondola robot controlling position using inverse kinematics and method for controlling position thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0326475A (en) * 1989-06-17 1991-02-05 Nippon Kansen Kogyo Kk Frame system for automatizing wall face processing work

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0326475A (en) * 1989-06-17 1991-02-05 Nippon Kansen Kogyo Kk Frame system for automatizing wall face processing work

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007049345A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Iwasaki System Co., Ltd. Table-positioning controller
JP2018202177A (en) * 2017-06-08 2018-12-27 林儀文Yi−Wen LIN Automatic wall surface washing mechanism and wall surface suction device
JP2020168982A (en) * 2019-04-04 2020-10-15 株式会社サーフ・エンジニアリング Travel truck

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