JPS6258304A - Planar copying controller - Google Patents

Planar copying controller

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JPS6258304A
JPS6258304A JP19927185A JP19927185A JPS6258304A JP S6258304 A JPS6258304 A JP S6258304A JP 19927185 A JP19927185 A JP 19927185A JP 19927185 A JP19927185 A JP 19927185A JP S6258304 A JPS6258304 A JP S6258304A
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JP
Japan
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points
point
corner
dividing
interpolation
Prior art date
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Pending
Application number
JP19927185A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Yamamoto
豊 山本
Shiro Horiguchi
堀口 史郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of JPS6258304A publication Critical patent/JPS6258304A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain the planar copying control by calculating the interpolating points on a plane of the area enclosed by several teaching points on the plane and tracing basically those interpolation points. CONSTITUTION:A controller 5 first supplies at least four corner points T1-T4 on a working plane and calculates the dividing points P1-P3 on a line connecting two points T1 and T2 and then the dividing points Q1-Q3 on a line connecting both points T3 and T4 respectively. Furthermore a line interpolating means applies the linear interpolation between dividing points Pi and Qi. Then the controller 5 moves a working tool 3 via an orthogonal coordinate type working robot 2 so that the points T1-T4, Pi, Qi and the interpolating points obtained by the interpolation are traced. At the same time, the controller 5 gives the feedback control at least to the final shaft of the robot 2 based on the output signal delivered from a detecting means for working state of the robot.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、面上の所定点を入力すると、それら入力点を
結ぶ線で囲まれた領域における面上の点(面的補間点)
を演算して求め、それらの点を基本的にトレースし且つ
フィードバック制御も併用して作業工具を移動させる面
的倣い制御装置に関する。
Detailed Description of the Invention "Industrial Application Field" The present invention is capable of detecting points on the surface (area interpolation points) in an area surrounded by lines connecting the input points when predetermined points on the surface are input.
The present invention relates to a surface tracing control device that calculates and moves a work tool by basically tracing those points and also using feedback control.

「従来技術とその問題点」 従来、線上の2点を入力すると、それら2点の間にある
線上の点(線的補間点)を演算にて求め、それらの点を
基本点にトレースし且つフィードバック制御も併用して
作業工具を移動させる線的倣い制御装置が知られている
"Prior art and its problems" Conventionally, when two points on a line are input, the points on the line between those two points (linear interpolation points) are calculated, and those points are traced to the basic point. Linear tracing control devices that also use feedback control to move a work tool are known.

かかる線的倣い制御装置は、例えば溶接ロボットにより
fg接作業を行う場合に利用されている。
Such a linear tracing control device is used, for example, when a welding robot performs fg welding work.

すなわち、オペレータが溶接線上のいくつかの点を教示
すると、線的倣い制御装置が、教示された点間に補間点
を求め、それらの点を基本的にトレースし且つアークセ
ンサ制御等により細かなフィードバック補正を行って溶
接トーチを移動させるのである。
In other words, when the operator teaches several points on the welding line, the linear tracing control device finds interpolation points between the taught points, basically traces those points, and performs detailed tracing using arc sensor control, etc. The welding torch is moved by performing feedback correction.

ところで、例えば研磨用ロボットや塗装用ロボット等で
は、線的な動きよりも面的な動きが問題となる。これは
、このような作業の対象は面だからである。
By the way, for example, in polishing robots, painting robots, etc., surface movement is more problematic than linear movement. This is because the object of such work is a surface.

そこで上記線的倣い制御装置に相当する面的倣い制御装
置があれば便利であると考えられる。
Therefore, it would be convenient to have a surface tracing control device that corresponds to the linear tracing control device described above.

しかし、従来、かかる面的倣い制御装置がなく、研磨面
や塗装面等の面の教示を行うための負担が極めて大きい
という問題がある。
However, conventionally, there is no such surface tracing control device, and there is a problem in that the burden of teaching surfaces such as polished surfaces and painted surfaces is extremely heavy.

「発明の目的」 本発明の目的とするところは、面上のいくつかの点を教
示すれば、その教示された点で囲まれた領域における面
上の補間点を演算にて求め、それら補間点を基本的にト
レースし且つフィードバック制御により補正を行って作
業工具を移動させる面的倣い制御装置を提供することに
ある。
``Object of the Invention'' The object of the present invention is that, if several points on a surface are taught, interpolation points on the surface in the area surrounded by the taught points are calculated, and those interpolation points are calculated. An object of the present invention is to provide a surface tracing control device that moves a work tool by basically tracing a point and making corrections using feedback control.

「発明の構成」 本発明の面的倣い制御装置は、作業面上の少なくとも4
つの隅点T+ 、T2.T3 、T4を人力するための
入力手段、隅点T2、T2を結ぶ線上の分割点P2、P
2.・・・+PTl−1を算出すると共に隅点T2、T
4を結ぶ線上の分割点Q1.Q2、・・・、Qn−1を
算出する分割点算出手段、隅点T1、T3の間、分割点
PL、QL (i=1〜n−1)の間および隅点T2、
T、の間をそれぞれ線的補関する線的補間手段、作業状
態を検出する検出手段、および前記隅点9分割点ならび
に補間により得られた補間点をトレースするように作業
ロボットにより作業工具を移動させ、かつ、前記検出手
段からの出力信号に基づき作業ロボットの少なくとも最
終軸についてはフィードバック制御を行う作業ロボット
制御手段を具備してなることを構成上の特徴とするもの
である。
"Structure of the Invention" The surface tracing control device of the present invention provides at least four surfaces on a work surface.
corner points T+, T2. Input means for manually inputting T3 and T4, dividing points P2 and P on the line connecting corner points T2 and T2
2. ...+PTl-1 is calculated and the corner points T2, T
The dividing point Q1 on the line connecting 4. Division point calculation means for calculating Q2, ..., Qn-1, between corner points T1 and T3, between division points PL and QL (i=1 to n-1), and corner point T2,
a linear interpolation means for linearly interpolating between T, a detection means for detecting the working state, and a work robot moves the work tool so as to trace the nine corner dividing points and the interpolation point obtained by interpolation. The present invention is characterized in that it further comprises a working robot control means for performing feedback control of at least the final axis of the working robot based on the output signal from the detection means.

「実施例」 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第り図は本発明の面的倣い制御装置を含
む研磨用ロボット・システムの正面図、第2図は同側面
図、第3図は面内補間処理のフローチャート、第4図は
@磨作業のための再生処理のフローチャート、第5図は
隅点等の空間的概念図、第6図は面的禎間処理のフロー
チャート、第7図は隅点等の空間的概念図、第8図は面
内補間処理のフローチャート、第9図から第11図は隅
点等の空間的概念図である。なお、これらの実施1によ
り本発明が限定されるものではない。
"Example" The present invention will be described in more detail below based on the example shown in the drawings. Here, Fig. 2 is a front view of a polishing robot system including the surface scanning control device of the present invention, Fig. 2 is a side view of the same, Fig. 3 is a flowchart of in-plane interpolation processing, and Fig. 4 is a @polishing robot system. Flowchart of reproduction processing for work, Fig. 5 is a spatial conceptual diagram of corner points, etc., Fig. 6 is a flowchart of area processing, Fig. 7 is a spatial conceptual diagram of corner points, etc. is a flowchart of intra-plane interpolation processing, and FIGS. 9 to 11 are spatial conceptual diagrams of corner points, etc. Note that the present invention is not limited to these first embodiments.

第1図および第2図に示す研磨用ロボット・システム1
は、X軸、Y軸、Z軸の3つの基本的移動軸を有する直
交座標型ロボット2と、その直交座標型ロボット2の手
首部21に取り付けられたグラインダ3と、そのグライ
ンダ3に内蔵された反力検出器4と、これらを制御する
制御装置!i5とから基本的に構成されている。
Polishing robot system 1 shown in Figures 1 and 2
consists of a Cartesian coordinate robot 2 having three basic movement axes: The reaction force detector 4 and the control device that controls them! It basically consists of i5.

直交座標型ロボット2は、従来公知の構成と同様であり
、上述したようにアーム部はX、Y、Zの3軸の基本的
な自由度ををし、それに加えて手首部21はα、β、γ
の3つの旋回の自由度を存している。
The orthogonal coordinate robot 2 has the same configuration as conventionally known, and as mentioned above, the arm part has the basic degrees of freedom in the three axes of X, Y, and Z, and in addition, the wrist part 21 has the basic degrees of freedom in the three axes, α, β, γ
It has three degrees of freedom of rotation.

グラインダ3は、従来公知の構成と同様であり、砥石3
1を回転して研磨作業を行うものである。
The grinder 3 has the same structure as the conventionally known structure, and the grinding wheel 3
1 is rotated to perform polishing work.

反力検出器4は、従来公知の構成と同様で、具体的には
例えばロードセルや、グラインダへの負荷電流検出器を
用いたものが挙げられる。
The reaction force detector 4 has a conventionally known configuration, and specifically includes, for example, a load cell or a load current detector for a grinder.

制御装置5は、コンビニーりをその中枢とするもので、
従来の制御装置と同様の機能ををすると共に、次の手段
からなる面的倣い制御装置の機能を有している。
The control device 5 has a convenience store as its center,
It has the same functions as a conventional control device, and also has the function of a surface tracing control device consisting of the following means.

すなわち、制御装置5は、 (1)■平面補間と円筒面補間と球面補間の選択の指示
と、 ■研磨面の四隅の点すなわち隅点T2、T、。
That is, the control device 5 (1) (1) instructs the selection of planar interpolation, cylindrical interpolation, and spherical interpolation, and (2) instructs the four corner points of the polished surface, that is, the corner points T2, T,.

T2、”r、と、 ■隅点T2、73間の隅点T、および隅点T2、T1間
の隅点T、と、 ■隅点T1.T2間の隅点T7、隅点T〕、T斗間の隅
点T8および隅点Ty、Ts(もしくはT5 、 TG
 )間の隅点T、と、 ■研磨ラインのピッチpと、 ■順次1回研磨と飛び越し2回研磨の選択の指示と、 ■目標反力R01反力の許容幅r0および反力制御方向
(例えば前または後ろ)と、 ■グラインダ移動速度■と、 を入力するための入力手段、 (2)■@磨シラインピッチpに基づく分割数nおよび
n′の算出と、 ■隅点TIと隅点T2を結ぶ線分をn等分することによ
る分割点PI+P2.・・・、Pn−1の算出と、 ■隅点T3と隅点T4を結ぶ線分をn等分することによ
る分割点Q2、Q2.・・・Qo−、の算出と、 ■隅点Tうと隅点TGを結ぶ線分をn等分することによ
る分割点R1、R1、・・・−Rn−1の算出と、 ■隅点′r1と間点Tフと隅点T2とを結ぶ円弧におけ
る隅点T1と隅点T7の間をn等分することによる分割
点p2、p2、・・・l  Pfl−1の算出と、 ■隅点T1と隅点T7と隅点T2とを結ぶ円弧における
隅点T7と隅点T1の間をn゛等分ることによる分割点
P ’ I +  P ′2 + ”’、P ’ n−
1の算出と、 ■隅点T3と隅点T8と隅点T、とを結ぶ円弧における
隅点T〕と隅点T8の間をn等分することによる分割点
Q2、Q2、・・・、Q、−、の算出と、 ■隅点T3と隅点T、と隅点T、とを結ぶ円弧における
隅点T8と隅点T、の間をn′等分することによる分割
点Q’2、Q″2.・・・、Q’、−。
T2, "r, and ■ corner point T between corner points T2 and 73, and corner point T between corner points T2 and T1, and ■ corner point T7 and corner point T between corner points T1 and T2], Corner point T8 between T and corner points Ty, Ts (or T5, TG
) corner point T between ), ■ pitch p of the polishing line, ■ instruction to select sequential one-time polishing and skipped two-time polishing, ■ target reaction force R01 reaction force allowable width r0 and reaction force control direction ( (For example, front or rear); ■Grinder movement speed■; Input means for inputting (2) ■Calculation of division numbers n and n' based on @ grinding line pitch p; ■Corner point TI and corner point Dividing points PI+P2 by dividing the line segment connecting point T2 into n equal parts. ..., calculation of Pn-1, and (2) division points Q2, Q2, by dividing the line segment connecting corner point T3 and corner point T4 into n equal parts. ...Calculation of Qo-, ■Calculation of dividing points R1, R1, ...-Rn-1 by dividing the line segment connecting corner point T and corner point TG into n equal parts, ■Corner point' Calculation of dividing points p2, p2,...l Pfl-1 by dividing the space between corner point T1 and corner point T7 in n equal parts in the arc connecting r1, point T and corner point T2, and ■Corner Dividing points P ′ I + P ′2 + ”′, P ′ n− by dividing the space between corner point T7 and corner point T1 in the circular arc connecting point T1, corner point T7, and corner point T2 into n equal parts.
Calculation of 1, and dividing points Q2, Q2,... Calculation of Q, -, and ■ Division point Q'2 by dividing the space between corner point T8 and corner point T into n' equal parts in the arc connecting corner point T3 and corner point T, and corner point T. ,Q″2....,Q',-.

の算出と、 ■隅点T8と隅点T、と隅点T6とを結ぶ円弧における
隅点T5と隅点T、の間を1等分することによる分割点
R+ +  R2−・・・、Rn−1の算出と、 [相]間点T5と隅点T9と隅点T6とを結ぶ円弧にお
ける隅点T9と隅点T6の間をn゛等分ることによる分
割点R’2、R’コ、・・・−R’n−1の算出と、 を行う分割点算出手段、 (3)隅点T1とT3の間、分割点P」とQ、の間、隅
点T2とT4の間、隅点と隣接する分割点の間、分割点
P相互の間、分割点Q相互の間をそれぞれ直線補間する
平面補間演算手段、(4)隅点T1と隅点T、と隅点T
3の間、分割点P。
Calculation of , and ③ dividing point R+ + R2-..., Rn by equally dividing the space between corner point T5 and corner point T in the arc connecting corner point T8, corner point T, and corner point T6. -1, and dividing points R'2, R' by dividing the space between corner point T9 and corner point T6 into n equal parts in the arc connecting the point T5 between the [phase], the corner point T9, and the corner point T6. (3) Between corner points T1 and T3, between dividing points P' and Q, and between corner points T2 and T4. , plane interpolation calculation means for performing linear interpolation between a corner point and an adjacent dividing point, between dividing points P, and between dividing points Q; (4) corner point T1, corner point T, and corner point T;
3, dividing point P.

と分割点R,と分割点Q、の間、隅点T2と隅点TGと
隅点T、の間をそれぞれ円弧補間し、隅点と隣接する分
割点の間、分割点P相互の間、分割点Q相互の間をそれ
ぞれ直線補間する曲面補間演算手段、および (5)  前記隅点2間点、補間点をトレースするよう
にロボット2の各軸X、Y、Z、  α、β、Tを定め
て砥石33を移動させ、かつ、反力制御によってロボッ
ト2のT軸についてフィードバック制御する移動制御手
段 を具備してなる面的倣い制御装置の構成を有している。
Circular interpolation is performed between , dividing point R, and dividing point Q, and between corner point T2, corner point TG, and corner point T, and between a corner point and an adjacent dividing point, and between dividing points P, (5) Curved surface interpolation calculation means for performing linear interpolation between the dividing points Q, and (5) each axis X, Y, Z, α, β, T of the robot 2 so as to trace the point between the two corner points and the interpolation point. The robot 2 has a configuration of a surface scanning control device that is equipped with a movement control means that moves the grindstone 33 by determining the rotational speed and performs feedback control of the T-axis of the robot 2 by controlling the reaction force.

次に、この研磨用・ロボットシステム1の作動を、第3
図〜第11図を参照して説明する。
Next, the operation of this polishing/robot system 1 is controlled by the third
This will be explained with reference to FIGS.

まず、研磨作業を施したい面が平面で第5図に示す口T
、T2T、T、であるとし、隅点T+1’1から隅点T
、側へ順に1回の研磨を行うものとすれば、オペレータ
は、研冴面が平面であるから、平面補間を選択し、その
選択の指示を制御装置5のティーチング・ボックス5.
から入力する。これは上記(1)の入力手段の■の機能
による。
First, the surface to be polished is a flat surface, and the opening T shown in Fig. 5 is
, T2T,T, and from corner point T+1'1 to corner point T
, side, the operator selects plane interpolation since the polishing surface is a plane, and sends the selection instruction to the teaching box 5. of the control device 5.
Enter from. This is due to the function (2) of the input means in (1) above.

平面補間が選択されると、上記(1)の入力手段では■
■〜■のみが選択される。また、上記(2)の分割点算
出手段では■〜■のみが選択される。さらに、上記+3
1 (41の補間演算手段のうち(3)のみが選択され
る。
When planar interpolation is selected, the input method in (1) above allows ■
Only ■ to ■ are selected. Further, in the division point calculation means (2) above, only ■ to ■ are selected. Furthermore, the above +3
1 (Of the 41 interpolation calculation means, only (3) is selected.

そこで、4つの隅点Tl 、T2 、T3 、T+を入
力する。ここで隅点T、は研磨作業の始点であり、隅点
T3はグラインダ3が移動して最初に到達する隅点であ
り、隅点T4は隅点T、の対角点であり、隅点T2は前
記隅点T〕の対角点である。
Therefore, the four corner points Tl, T2, T3, and T+ are input. Here, the corner point T is the starting point of the polishing operation, the corner point T3 is the corner point that the grinder 3 reaches first after moving, the corner point T4 is the diagonal point of the corner point T, and the corner point T2 is a diagonal point of the corner point T].

さらに、研磨ラインのピッチpを入力する。ここで研磨
ラインのピッチpとは、研磨面を走査式に研磨するとき
の走査ラインの間隔である。
Furthermore, the pitch p of the polishing line is input. Here, the pitch p of the polishing lines is the interval between scanning lines when polishing the polishing surface in a scanning manner.

また、一方向へ順に1回の研磨を行うから、順次1回研
磨の選択の指示を入力する。
Further, since polishing is performed once in one direction, an instruction to select polishing once in sequence is input.

さらに、目標反力801反力の許容幅「。および反力制
御方向を入力する。
Further, input the target reaction force 801, the allowable width of the reaction force, and the reaction force control direction.

また、グラインダ移動速度Vを入力する。Also, the grinder moving speed V is input.

上記入力処理すなわち第3図のステップS1が終わると
、コンピュータは、隅点T2、T2の間隔と隅点T3.
T4の間隔を比較し、その大きい方の間隔をピッチpで
除算する。そして、その商に最も近い偶数値を分割数n
として設定する(S2)。
When the above input processing, that is, step S1 in FIG. 3 is completed, the computer calculates the corner points T2, the interval between T2, the corner point T3.
Compare the T4 intervals and divide the larger interval by the pitch p. Then, divide the even value closest to the quotient into the division number n
(S2).

次にコンピュータは、隅点T、とT2の間を結ぶ線分を
n等分する分割点P、を算出する。また同様に、隅点T
3とT1を結ぶ線分をn等分する分割点Q、を算出する
(S3)。
Next, the computer calculates a division point P that divides the line segment connecting the corner point T and T2 into n equal parts. Similarly, the corner point T
A dividing point Q, which divides the line segment connecting 3 and T1 into n equal parts, is calculated (S3).

次にステップS4において、先に教示された速度Vに基
づいて、隅点T1とT3の間、分割点P。
Next, in step S4, based on the previously taught speed V, the dividing point P is set between the corner points T1 and T3.

とQ、の間、隅点T2とT、の間、隅点T、と分割点Q
、の間、分割点p、1−1とR2,(ただし、j = 
1〜n / 2−1 )の間、分割点Q2+ とQ、 
Illの間、分割点Pn−1と隅点T2の間を直線補間
演算し、補間点Ul 、U2 +  u、 、・・・を
求める。
and Q, between corner points T2 and T, between corner point T and dividing point Q
, between the dividing points p, 1-1 and R2, (where j =
1 to n/2-1), dividing point Q2+ and Q,
During Ill, linear interpolation is performed between the division point Pn-1 and the corner point T2 to obtain interpolation points Ul, U2 + u, .

かくして面内補間点としてP□、Q2、  U、が求ま
ると、それら面内補間点に基づき研磨作業が行われる。
Once P□, Q2, and U are determined as intra-plane interpolation points in this way, polishing work is performed based on these intra-plane interpolation points.

まずコンピータは、研磨作業の始点T、につぃてのX、
 Y、  Z、 α、β、Tをロボット2へ出力する。
First, the computer determines the starting point T of the polishing work, the point X,
Output Y, Z, α, β, and T to robot 2.

これにより砥石3.が初期位置に到達すると、反力Rを
センスしつつ、Tを反力制御方向に一定速度で進める。
As a result, grinding wheel 3. When reaches the initial position, T is advanced at a constant speed in the reaction force control direction while sensing the reaction force R.

反力Rが目標反力R0より小さい所定値R9に到達する
と、最初の補間点U1についてのX、 Y、Z、α、β
をロボット2へ出力し、グラインダの移動を開始する。
When the reaction force R reaches a predetermined value R9 that is smaller than the target reaction force R0, X, Y, Z, α, β for the first interpolation point U1
is output to the robot 2, and the grinder starts moving.

このときγについては、反力RがR,−roより小なら
反力制御方向にγを進め、反力RがR0+r0より大な
ら反力制御方向と逆方向にγを引き、反力RがRo−r
oとR11十roの間ならその時のTの位置を維持する
ようにする。すなわち、反力制御を行う。
At this time, regarding γ, if the reaction force R is smaller than R, -ro, γ is advanced in the reaction force control direction, and if the reaction force R is larger than R0+r0, γ is pulled in the opposite direction to the reaction force control direction, and the reaction force R is Ro-r
If it is between o and R110ro, the current position of T is maintained. That is, reaction force control is performed.

かくしてその再生処理は第4図に示すように、T 、 
−T、 −”Q 、−・・・−4P2 j−1−op、
 I→Q2゜−”Q2.+、→・・・−P n−1−7
2−74の順に砥石31が移動するようにロボット2の
各自由度X。
In this way, the regeneration process is performed as shown in FIG.
-T, -"Q, -...-4P2 j-1-op,
I→Q2゜-"Q2.+, →...-P n-1-7
Each degree of freedom X of the robot 2 is such that the grindstone 31 moves in the order of 2-74.

y、  z、  α、βが駆動されて面内補間点が基本
的にトレースされ、T軸については反力制御が行われる
The y, z, α, and β are driven to basically trace the in-plane interpolation points, and reaction force control is performed on the T axis.

ここで「。は0であってもよいが、グラインダによる切
削面を均一にするために適当な小さな値(例えば1 k
g f )を設定するのが好ましい。
Here, "." may be 0, but in order to make the surface cut by the grinder uniform, it should be set to an appropriate small value (for example, 1 k
It is preferable to set g f ).

かかる反力制御は、バネの伸縮等による機械的な制御に
よっても行いうる。
Such reaction force control can also be performed by mechanical control such as expansion and contraction of a spring.

第5図に、分割数n−4の場合のトレースの概要を例示
する。
FIG. 5 shows an example of an outline of a trace when the number of divisions is n-4.

なお、直線補間演算により補間点Ubを全て一時に求め
る代りに、まず隅点T1とT3の間についてのみ補間点
を求め、この隅点T、とT、の間で研磨を進め、その進
める途中で又はその後で隅点T、と分割点Q、の間につ
いての補間点を求め、この様に、一区画のみの補間点を
求め、その区間について研磨を進め、その研磨の間に次
の区画についての補間点を求めるようにしてもよい。
Note that instead of finding all the interpolation points Ub at once by linear interpolation calculation, first find the interpolation point only between the corner points T1 and T3, and proceed with polishing between the corner points T and T. Then, find the interpolation point between the corner point T and the division point Q, and in this way find the interpolation point for only one section, proceed with polishing for that section, and during that polishing, calculate the interpolation point between the corner point T and the dividing point Q. Alternatively, interpolation points may be found for .

また、反力制御に代えて、もしくは、反力制御と共に、
距離センサを用いて距離を一定範囲に保つように砥石3
1の送り量を制御する距離制御を行ってもよい。
In addition, instead of reaction force control, or in addition to reaction force control,
Grinding wheel 3 uses a distance sensor to keep the distance within a certain range.
Distance control may be performed to control the feed amount of 1.

さて、上記説明は、順研磨を選択し、vr磨皿回数1回
とした場合であったが、より好ましくは研磨回数を2回
とすると共に、第7図に示すように、1回目の研磨と2
回目の研磨とで異なった経路を倣うようにするのがよい
、すなわち飛び越し2回研磨を研磨モードとして選択す
るのがよい、そこで次に飛び越し2回研磨を選択した場
合について説明する。
Now, in the above explanation, the forward polishing is selected and the number of times of VR polishing plate is set to one time, but it is more preferable to set the number of times of polishing to two times, and as shown in FIG. and 2
It is preferable to follow a different path for the second polishing, that is, it is better to select interlaced two-time polishing as the polishing mode.The case where two-interlaced polishing is selected will now be described.

この場合、ステップSlにおいて飛び越し2回研磨を選
択する点、および上記ステップS2で得られるnの2倍
の値を分割数nとして用いる点が異なるが、それ以外の
基本的な処理手順は上記ステップ81〜S4と同じであ
る。
In this case, the difference is that skip polishing is selected twice in step Sl, and a value twice n obtained in step S2 is used as the division number n, but other than that, the basic processing procedure is the same as in the step It is the same as 81 to S4.

nの2倍の値を分割数nとするのは、第1回目の研磨の
経路と第2回目の研磨の経路が異なるためである。
The reason why the division number n is set to twice the value of n is that the path of the first polishing and the path of the second polishing are different.

研磨作業を実行するときの再生処理は、第6図に示すよ
うに、まず第1回目の研磨については偶数番号の分割点
間の経路を通り奇数番号の分割点間の経路を飛び越すよ
うにする。そして、第2回目の研磨については、奇数番
号の分割点間の経路を通り偶数番号の分割点間の経路を
飛び越して逆向きに移動するようにする。
As shown in Figure 6, the regeneration process when performing polishing work is such that for the first polishing, the path between even-numbered division points is passed through, and the path between odd-numbered division points is skipped. . Then, for the second polishing, the mirror moves in the opposite direction, passing along the path between the odd-numbered dividing points and skipping over the path between the even-numbered dividing points.

尚、第7図は飛び越し2回研磨の場合であって、分割数
n=8の場合を示している。
Incidentally, FIG. 7 shows the case of two-time interlaced polishing, where the number of divisions is n=8.

次に、研磨対象となる面が曲面である場合について説明
する。
Next, a case where the surface to be polished is a curved surface will be described.

研磨すべき面が第9図に示すように略円筒面である場合
は、オペレータは、円筒面補間を選択する。
If the surface to be polished is a substantially cylindrical surface as shown in FIG. 9, the operator selects cylindrical surface interpolation.

すると、上記(11の入力手段では■■■〜■が選択さ
れ、上記(2)の分割点算出手段では■〜■が選択され
、上記(31(4)の補間演算手段では(4)のみが選
択される。
Then, the input means in (11) above selects ■■■~■, the division point calculation means in (2) above selects ■~■, and the interpolation calculation means in (31 (4) above) selects only (4). is selected.

すなわち、研磨作業の始点となる隅点T1.その隅点T
1と曲面方向において隣合う隅点T3゜前記隅点T、と
対角にある隅点T1および前記隅点T3の対角となるT
2を入力する。また隅点T。
That is, the corner point T1. which is the starting point of the polishing operation. Its corner point T
A corner point T3 that is adjacent to 1 in the curved surface direction; a corner point T1 that is diagonal to the corner point T; and a corner point T that is diagonal to the corner point T3.
Enter 2. Also corner point T.

とT3の間にある点すなわち隅点T5、および隅点T2
とT、の間にある隅点TGを入力する。
and T3, that is, corner point T5, and corner point T2
Input a corner point TG between and T.

また研磨ラインのピッチル等を入力する(S11)。Further, the pitch of the polishing line, etc. is input (S11).

制御子@5のコンピュータは、隅点T、とT2の間の距
M、T3とT、の間の距離およびT、とT6の間の距離
のうち最も大きい距離をピッチpで除し、その商に最も
近い偶数値を分割数nとする(312)。
The computer of the controller @5 divides the largest distance among the distance M between the corner point T and T2, the distance between T3 and T, and the distance between T and T6 by the pitch p, and calculates the distance by the pitch p. The even value closest to the quotient is set as the division number n (312).

次に、その分割数nによって隅点T1とT2を結ぶ直線
、隅点T、とTGを結ぶ直線および隅点T5とTGを結
ぶ直線を等分し、分割点P2、Q。
Next, the straight line connecting corner points T1 and T2, the straight line connecting corner points T and TG, and the straight line connecting corner points T5 and TG are divided into equal parts according to the division number n, and dividing points P2 and Q are obtained.

およびRL(+=1〜n−目を算出する(313)。and RL (+=1 to n-th are calculated (313).

次に、隅点T、と隅点T5と隅点T、の間、分割点PI
とR1とQ、の間及び隅点T2と隅点T6と隅点T4の
間をそれぞれ円弧補間演算し、補間点IJ 1 、U2
1  U3 、・・・を算出する(S14)。
Next, between corner point T, corner point T5 and corner point T, dividing point PI
Circular interpolation is performed between and R1 and Q, and between corner point T2, corner point T6, and corner point T4, and interpolation points IJ 1 and U2 are calculated.
1 U3 , . . . are calculated (S14).

次に、隅点T3と分割点Q1の間、分割点P2 +−+
とR21の間、分割点Q9.とQ2+++の間、分割点
Pn−1と隅点T2の間を直線補間演算し、補間点を求
める(S 15) 。
Next, between corner point T3 and division point Q1, division point P2 +-+
and R21, dividing point Q9. A linear interpolation calculation is performed between and Q2+++ and between the division point Pn-1 and the corner point T2 to find an interpolation point (S15).

かくして隅点Tl + T2 + T3 、TGに囲ま
れた曲面内の補間点が得られることになる。
In this way, corner points Tl + T2 + T3, interpolation points within the curved surface surrounded by TG, are obtained.

研磨のための再生に際しては、前記第4図を参照して説
明したステップS5および前記第6図を参照して説明し
たステップ56.S7と同様である。
When regenerating for polishing, step S5 described with reference to FIG. 4 and step S56 described with reference to FIG. 6 are performed. This is the same as S7.

順次1回研磨を行う場合であって11 m 4の場合の
模式図を第9図に示し、飛び越し2回研磨を行う場合で
あってn−8の場合を第10図に示す。
FIG. 9 shows a schematic diagram of a case of 11 m 4 in which polishing is performed once in sequence, and FIG. 10 shows a case of n-8 in which polishing is performed two times in an intermittent manner.

研磨すべき面が略球面である場合は、オペレータは、球
面補間を選択する6 すると、上記(11の入力手段では■〜■が選択され、
上記(2)の分割点算出手段では、■■〜[相]が選択
され、上記+31 (41の補間演算手段では(4)の
曲面補間演算手段のみが選択される。
If the surface to be polished is approximately spherical, the operator selects spherical interpolation.6 Then, in the input means (11) above, ■ to ■ are selected,
The division point calculation means (2) above selects ■■ to [phase], and the interpolation calculation means (41) selects only the surface interpolation calculation means (4).

個々の処理は上記円筒面の場合と同じである。The individual processing is the same as for the cylindrical surface described above.

第11図に、nwn’=4で順次1回研磨の場合を模式
的に示す。
FIG. 11 schematically shows the case of sequential polishing once with nwn'=4.

なお、隅点T3と分割点Q1の間、分割点p2+−1と
P2jの間、分割点Q21 とQ21+1の間、分割点
Pn−1と隅点T2の間は、点間の距離が短いので上記
円筒面と同様に直線補間としているが、はじめの円弧補
間で得た円弧により補間してもよいのは言うまでもない
Note that the distances between corner points T3 and division point Q1, between division points p2+-1 and P2j, between division points Q21 and Q21+1, and between division point Pn-1 and corner point T2 are short, so Although linear interpolation is used as in the case of the cylindrical surface, it goes without saying that interpolation may be performed using circular arcs obtained by the first circular interpolation.

他の実施例としては、塗装ロボットのような場合は反力
制御を行えないので、渦電流センサの如き距離検出器を
用い、塗装ガンと塗装面の距離が常に目標能MD、士許
容幅d0の範囲に入るように、ロボットの最終軸の位置
をフィードバック制御するものが挙げられる。
As another example, since reaction force control cannot be performed in the case of a painting robot, a distance detector such as an eddy current sensor is used to ensure that the distance between the painting gun and the painting surface is always the target capacity MD, and the allowable width d0. One example is one that performs feedback control of the position of the final axis of the robot so that it falls within the range of .

「発明の効果」 本発明によれば、作業面上の少なくとも4つの隅点Tl
 、T2 、Tx 、TGを入力するための入゛力手段
、隅点T2、”R2を結ぶ線上の分割点p。
"Effects of the Invention" According to the present invention, at least four corner points Tl on the work surface
, T2, Tx, input means for inputting TG, corner point T2, dividing point p on the line connecting "R2.

、R7,・・・、Pn−+を算出すると共に隅点T3゜
T、を結ぶ線上の分割点Q2、Q2.−. Qn−iを
算出する分割点算出手段、隅点T2、T3の間、分割点
PL、QB  (i−1〜n  1)の間および隅点T
2.T、の間をそれぞれ線内補間する線内補間手段、作
業状態を検出する検出手段、および前記隅点9分割点な
らびに補間により得られた補間点をトレースするように
作業ロボットにより作業工具を移動させ、かつ、前記検
出手段からの出力信号に基づき作業ロボットの少なくと
も最終軸についてはフィードバック制御を行う作業ロボ
ット制御手段を具備してなることを特徴とする面内倣い
制御装置が提供され、これにより面上の4点もしくは6
点もしくは9点を入力すると、それら入力点を結ぶ線で
囲まれた領域における面上の補間点が演算により得られ
、それらの点を基本的にトレースすることで全領域をカ
バーするように作業工具が移動される。
, R7, . . . , Pn-+ are calculated, and dividing points Q2, Q2 . −. Division point calculation means for calculating Qn-i, between corner points T2 and T3, between division points PL and QB (i-1 to n 1), and corner point T
2. an intra-line interpolation means for performing intra-line interpolation between T, a detection means for detecting the working state, and a working robot moves the working tool so as to trace the nine corner dividing points and the interpolation points obtained by interpolation. There is provided an in-plane scanning control device characterized by comprising a work robot control means for performing feedback control on at least the final axis of the work robot based on the output signal from the detection means. 4 points or 6 points on the surface
When you input a point or 9 points, the interpolation points on the surface in the area surrounded by the line connecting those input points are obtained by calculation, and by basically tracing those points, it works to cover the entire area. The tool is moved.

そこで、研磨面や塗装面等の作業面を教示する負担が著
しく軽減され、教示時間も大幅に短縮される。
Therefore, the burden of teaching work surfaces such as polished surfaces and painted surfaces is significantly reduced, and the teaching time is also significantly shortened.

このとき、作業工具は作業状況に応じて細かにフィード
バック制御されるから、ワークのずれ。
At this time, the work tool is finely feedback-controlled according to the work situation, so there is no misalignment of the workpiece.

ばらつき等があっても精度高く作業を行うことができる
Work can be performed with high precision even if there are variations.

そこで、教示の精度を比較的ラフとできる点においても
教示作業の負担を軽減することができる。
Therefore, the burden of teaching work can be reduced in that the accuracy of teaching can be made relatively rough.

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

第1図は本発明の面内倣い制御装置を含む研磨用ロボッ
ト・システムの正面図、第2図は同側面図、第3図は面
内補間処理のフローチャート、第4図は研磨作業のため
の再生処理のフローチャート、第5図は隅点等の空間的
概念図、第6図は面的補間処理のフローチャート、第7
図は隅点等の空間的概念図、第8図は面内補間処理のフ
ローチャート・第9図から第11図は隅点等の空間的概
念図である。 (符号の説明) 1・・・研磨ロボットシステム 2・・・直交座標型ロボット 28・・・手首部    3・・・グラインダ3、・・
・砥石     4・・・反力検出器5・・・制御装置 T2、 T2. T3.”r、・・・隅点T2、 T6
.”r2、”r2、 T、・・・間点P2、P2、・・
・、Q2、Q2、・・・、R,。 R2・・・分割点。
Fig. 1 is a front view of a polishing robot system including the in-plane tracing control device of the present invention, Fig. 2 is a side view of the same, Fig. 3 is a flowchart of in-plane interpolation processing, and Fig. 4 is for polishing work. Figure 5 is a spatial conceptual diagram of corner points, etc. Figure 6 is a flowchart of area interpolation processing, Figure 7 is a flowchart of the reproduction process.
The figure is a spatial conceptual diagram of corner points, etc., FIG. 8 is a flowchart of intra-plane interpolation processing, and FIGS. 9 to 11 are spatial conceptual diagrams of corner points, etc. (Explanation of symbols) 1... Polishing robot system 2... Orthogonal coordinate robot 28... Wrist part 3... Grinder 3,...
- Grindstone 4... Reaction force detector 5... Control device T2, T2. T3. "r,...corner points T2, T6
.. "r2,"r2, T, ... point P2, P2, ...
・,Q2,Q2,...,R,. R2...Dividing point.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(a)作業面上の少なくとも4つの隅点T_1、T
_2、T_3、T_4を入力するための入力手段、 (b)隅点T_1、T_2を結ぶ線上の分割点P_1、
P_2、・・・、P_n_−_1を算出すると共に、隅
点T_3、T_4を結ぶ線上の分割点Q_1、Q_2、
・・・、Q_n_−_1を算出する分割点算出手段、 (c)隅点T_1、T_3の間、分割点P_i、Q_i
(i=1〜n−1)の間および隅点T_2、T_4の間
をそれぞれ線的補間する線的補間手段、 (d)作業状態を検出する検出手段、および(e)前記
隅点、分割点ならびに補間により得られた補間点をトレ
ースするように作業ロボットにより作業工具を移動させ
、かつ、前記検出手段からの出力信号に基づき作業ロボ
ットの少なくとも最終軸についてはフィードバック制御
を行う作業ロボット制御手段 を具備してなることを特徴とする面的倣い制御装置。 2、分割点算出手段が、隅点T_1、T_2を結ぶ線分
をn等分して分割点P_1、P_2、・・・、P_n_
−_1を算出し、また、隅点T_3、T_4を結ぶ線分
をn等分して分割点Q_1、Q_2、・・・、Q_n_
−_1を算出するものである特許請求の範囲第1項記載
の面的倣い制御装置。 3、線的補間手段が、直線補間演算を行うものである特
許請求の範囲第1項又は第2項記載の面的倣い制御装置
。 4、入力手段が、隅点T_1、T_3の間にある間点T
_5と隅点T_2、T_4の間にある間点T_6の入力
をも行いうるものであり、 分割点算出手段が間点T_5、T_6を結ぶ線分をn等
分して分割点R_1、R_2、・・・、R_n_−_1
の算出をも行うものであり、 線的補間手段が間点T_5、T_6および分割点R_j
を用いて円弧補間演算を行うものである特許請求の範囲
第1項記載の面的倣い制御装置。 5、入力手段が、隅点T_1、T_3の間にある間点T
_5と隅点T_2、T_4の間にある間点T_6と隅点
T_1、T_2の間にある間点T_7と隅点T_3、T
_4の間にある間点T_8と間点T_5、T_6の間に
ある間点T_9の入力をも行いうるものであり、 分割点算出手段が隅点T_1、間点T_7、隅点T_2
を結ぶ円弧上で分割点P_1、P_2、・・・、P_n
_−_1を算出し、隅点T_3、間点T_8、隅点T_
4を結ぶ円弧上で分解点Q_1、Q_2、・・・、Q_
n_−_1を算出し、間点T_5、T_9、T_6を結
ぶ円弧上で分割点R_1、R_2、・・・、R_n_−
_1を算出するものであり、 線的補間手段が間点T_5、T_6、T_7、T_8、
T_9および分割点R_jをも用いて円弧補間演算を行
うものである特許請求の範囲第1項記載の面的倣い制御
装置。 6、検出手段が反力検出器であり、作業工具がグライン
ダあり、フィードバック制御が反力制御である特許請求
の範囲第1項から第5項のいずれか1つに記載の面的倣
い制御装置。 7、検出手段が距離検出器であり、作業工具が塗装ガン
であり、フィードバック制御が距離制御である特許請求
の範囲第1項から第5項のいずれか1つに記載の面的倣
い制御装置。
[Claims] 1. (a) At least four corner points T_1, T on the work surface
Input means for inputting _2, T_3, and T_4; (b) dividing point P_1 on the line connecting corner points T_1 and T_2;
P_2, ..., P_n_-_1 are calculated, and dividing points Q_1, Q_2, on the line connecting corner points T_3 and T_4 are calculated.
..., division point calculation means for calculating Q_n_-_1, (c) Between corner points T_1 and T_3, division points P_i, Q_i
linear interpolation means for linearly interpolating between (i=1 to n-1) and between corner points T_2 and T_4, (d) detection means for detecting the working state, and (e) the corner points and divisions. Work robot control means for causing the work robot to move the work tool so as to trace the point and the interpolation point obtained by interpolation, and for performing feedback control of at least the final axis of the work robot based on the output signal from the detection means. A surface tracing control device comprising: 2. The dividing point calculating means divides the line segment connecting the corner points T_1 and T_2 into n equal parts and calculates dividing points P_1, P_2, ..., P_n_
−_1, and also divides the line segment connecting corner points T_3 and T_4 into n equal parts, dividing points Q_1, Q_2, ..., Q_n_
-_1 is calculated. 3. The area scanning control device according to claim 1 or 2, wherein the linear interpolation means performs a linear interpolation calculation. 4. The input means is located between the corner points T_1 and T_3.
It is also possible to input the intermediate point T_6 between _5 and the corner points T_2 and T_4, and the dividing point calculation means divides the line segment connecting the intermediate points T_5 and T_6 into n equal parts and calculates dividing points R_1, R_2, ..., R_n_-_1
The linear interpolation means calculates the intermediate points T_5, T_6 and the dividing point R_j.
The area scanning control device according to claim 1, which performs circular interpolation calculation using. 5. The input means is located between the corner points T_1 and T_3.
An intermediate point T_6 between _5 and corner points T_2 and T_4 and an intermediate point T_7 between corner points T_1 and T_2 and corner points T_3 and T
It is also possible to input the intermediate point T_8 between _4 and the intermediate point T_9 between intermediate points T_5 and T_6, and the dividing point calculation means can input the intermediate point T_1, the intermediate point T_7, and the corner point T_2.
Dividing points P_1, P_2, ..., P_n on the arc connecting
_-_1 is calculated, corner point T_3, intermediate point T_8, corner point T_
Decomposition points Q_1, Q_2, ..., Q_ on the arc connecting 4
Calculate n_-_1 and divide the points R_1, R_2, ..., R_n_- on the arc connecting the intermediate points T_5, T_9, T_6.
_1, and the linear interpolation means calculates the intermediate points T_5, T_6, T_7, T_8,
2. The area scanning control device according to claim 1, wherein the circular interpolation calculation is also performed using T_9 and the dividing point R_j. 6. The surface scanning control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection means is a reaction force detector, the working tool is a grinder, and the feedback control is reaction force control. . 7. The area scanning control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection means is a distance detector, the working tool is a paint gun, and the feedback control is distance control. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63106806A (en) * 1986-10-23 1988-05-11 Shin Meiwa Ind Co Ltd Scanning control method for robot
JPH0220330A (en) * 1988-05-26 1990-01-23 Uniroyal Goodrich Tire Co:The Second stage tire production unit and method

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