JPS6394152A - Control method for scanning of robot - Google Patents
Control method for scanning of robotInfo
- Publication number
- JPS6394152A JPS6394152A JP61238844A JP23884486A JPS6394152A JP S6394152 A JPS6394152 A JP S6394152A JP 61238844 A JP61238844 A JP 61238844A JP 23884486 A JP23884486 A JP 23884486A JP S6394152 A JPS6394152 A JP S6394152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- coordinates
- edge
- robot
- scanned
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000012636 effector Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000035611 feeding Effects 0.000 description 11
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 2
- 229910020667 PBr3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- IPNPIHIZVLFAFP-UHFFFAOYSA-N phosphorus tribromide Chemical compound BrP(Br)Br IPNPIHIZVLFAFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、ワークの被走査領域をエンドエフェクタで
面走査する際に利用されるロボットの走査制御方法に関
するもので、特に、被走査領域が曲面的な形状を有する
場合の走査制御方法に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a scanning control method for a robot used when scanning a scanned area of a workpiece using an end effector. The present invention relates to a scanning control method when the object has a curved shape.
(従来の技術とその問題点)
航空機などのyj″?1工程においては、ハニカムパネ
ルなどの部品の表面またはその内部に存在する傷を発見
する目的で超音波探傷が行なわれる。このような場合、
ハニカムパネルなどは面状に広がった形状を有している
ため、超音波プローブを縦横に走査させつつ、被走査領
域全体を漏れなく探傷して行く必要がある。そして、こ
のような事情が存在するために探傷にはある程度の熟練
が必要であり、従来は作業員がマニュアルで探傷走査を
行なってきた。(Prior art and its problems) In the yj''?1 process of aircraft, etc., ultrasonic flaw detection is performed for the purpose of discovering flaws existing on the surface or inside of parts such as honeycomb panels.In such cases ,
Since a honeycomb panel or the like has a planar shape, it is necessary to scan the entire scanned area thoroughly with an ultrasonic probe in all directions. Because of these circumstances, flaw detection requires a certain degree of skill, and conventionally, flaw detection scanning has been performed manually by workers.
これに対して、このような作業をロボットを用いて効率
的かつ均質に行なおうという試みがある。In response, there are attempts to use robots to perform such tasks efficiently and uniformly.
ところが、このような試みは従来のロボットの制御方法
をほとんどそのまま用いて走査を行なわせようとするも
のであるために、種々の問題が生じる。たとえば、従来
の切断ロボットや溶接ロボットにおけるティーチング方
法をそのまま適用すると、被検査領域における縦横の走
査のU路をすべて教示せねばならない。このため、この
ような方法ではティーチング操作が複雑になってしまう
。However, since such attempts attempt to perform scanning using almost the same conventional robot control methods, various problems arise. For example, if a conventional teaching method for cutting robots and welding robots is applied as is, it is necessary to teach all U-paths for vertical and horizontal scanning in the area to be inspected. Therefore, in such a method, the teaching operation becomes complicated.
また、ティーチング点の選択が過通でない場合には所望
の面走査が行なわれないという問題もある。Furthermore, there is also the problem that if the teaching points are not selected correctly, the desired surface scanning cannot be performed.
そして、このような問題は、ロボットを用いて超音波探
傷を行なう場合に限らず、塗装や溶射など、所望の面状
領域をエンドエフェクタで面走査しなければならない用
途にロボットを使用した場合に共通の問題となっている
。These problems occur not only when robots are used for ultrasonic flaw detection, but also when robots are used for applications such as painting or thermal spraying, where a desired surface area must be scanned with an end effector. This has become a common problem.
(発明の目的)
この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、被走査領域が、所定の種類の曲線で形成された
第1と第2の端縁の間で定義される線織曲面(後述する
。)となっている場合を対象として、データ入力が容易
であり、かつ面走査が適切に行なわれるようなロボット
の走査制御方法を提供することを目的とする。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention is intended to overcome the above-mentioned problems in the prior art, in which the scanned area is defined between first and second edges formed by a predetermined type of curve. It is an object of the present invention to provide a scanning control method for a robot in which data input is easy and surface scanning is performed appropriately when the surface is a line-woven curved surface (described later).
(目的を達成するための手段)
上述の目的を達成するため、この発明は、線織曲面を被
走査領域とするワークについて、この被走査領域にロボ
ットのエンドエフェクタを対向させた状態で、前記エン
ドエフェクタの走査と送りとを交互に繰返し、それによ
って前記エンドエフェクタによる前記被走査領域の面走
査を行なわゼるための走査制御方法として、■前記被走
査領域の第1と第2の端縁の形状と位置とを特定するた
めの端縁特定座標を与え、■前記端縁特定座標と、指定
された送りピッチとに応じて、前記第1と第2の端縁上
に設定される各走査の端点の座標を演算して求め、■前
記走査端点を順次つないで得られる経路に沿って前記エ
ンドエフェクタの走査と送りとを交互に繰返して、前記
被走査領域の面走査を行なわせるという方法を提供する
。(Means for Achieving the Object) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides for a workpiece whose scanned area is a linear curved surface, with the end effector of the robot facing the scanned area. As a scan control method for alternately repeating scanning and feeding of an end effector, thereby causing the end effector to scan the surface of the scanned area, (1) Give edge specific coordinates for specifying the shape and position of the The coordinates of the scanning end points are calculated and determined, and the scanning and feeding of the end effector is alternately repeated along a path obtained by sequentially connecting the scanning end points to scan the surface of the scanned area. provide a method.
ここで、「線織曲面」とは、たとえば[岩波数学辞典第
2版j p、448 (1968)に記載されているよ
うに、1助変数直線族の作る曲面を言うが、この明1[
1!では、この用語を、[2つの曲線を両端縁とする曲
面であって、前記両端繰上のそれぞれを動く2つの点を
結ぶ線分(母線)の軌跡によって形成される面」と定義
する。このような線織曲面の例は後述する第6図に示さ
れており、この第6図ではE、E2が端縁となっており
、線分lが母線となっている。この発明がこのような線
織曲面を対象としているのは、走査線が直線的なもので
あるために、被走査領域の形状もまたこれに見合ったも
のとなっている必要があるためである。Here, the term "line weaving surface" refers to a curved surface formed by a family of straight lines with a single parameter, as described in [Iwanami Mathematics Dictionary, 2nd Edition, JP, 448 (1968)].
1! Here, this term is defined as ``a curved surface whose edges are two curved lines, and which is formed by the locus of a line segment (generating line) connecting two points that move on each of the edges.'' An example of such a linear weave curved surface is shown in FIG. 6, which will be described later. In FIG. 6, E and E2 are the edges, and the line segment l is the generatrix. The reason why this invention targets such a linear curved surface is that since the scanning line is linear, the shape of the scanned area must also be commensurate with this. .
(実施例)
A、 ・ のト の −第1図は
、この発明の一実施例によって走査制御されるロボット
の一例としての、直角座標型超音波探傷ロボットの機構
的構成を示V概略斜視図である。同図において、この超
音波探傷ロボットRBは、基台1の上に、図示しないモ
ータM1によってX方向(水平方向)に移動自在な移動
台2を有しており、この移動台2の上にワーク(図示せ
ず)を載置する。基台1の両側方に垂直に立設されたコ
ラム3の頂部にはビーム4が架設され、このビーム4に
は、図の7方向く垂直方向)に延びるとともにモータM
2によってY方向に移動自在な移動コラム5が設番プら
れている。(Example) A. - Fig. 1 is a schematic perspective view showing the mechanical configuration of a Cartesian coordinate type ultrasonic flaw detection robot as an example of a robot scan-controlled according to an embodiment of the present invention. It is. In the figure, the ultrasonic flaw detection robot RB has a movable table 2 on a base 1 that is movable in the X direction (horizontal direction) by a motor M1 (not shown). Place a workpiece (not shown). A beam 4 is installed at the top of a column 3 vertically erected on both sides of the base 1, and a motor M is attached to the beam 4, which extends in seven directions (in the vertical direction in the figure).
A movable column 5 that is movable in the Y direction is designated by 2.
移動コラム5の下端には、モータM3によって7方向に
上下するモータM4が設けられている。A motor M4 is provided at the lower end of the moving column 5, and is moved up and down in seven directions by a motor M3.
これによって、移動コラム5の中心軸から偏心した位置
に設けられているアーム6が図のα方向に回転する。ま
た、このアーム6の下端側方にはモータM5が設けられ
ており、これによって超音波探信用のエンドエフェクタ
100が図のβ方向に回動する。As a result, the arm 6 provided eccentrically from the central axis of the moving column 5 rotates in the α direction in the figure. Further, a motor M5 is provided on the side of the lower end of the arm 6, and this rotates the end effector 100 for ultrasonic detection in the β direction in the figure.
これらのうち、エンドエフェクタ100は、第2図に示
すように、二股管101を備えている。Among these, the end effector 100 includes a bifurcated tube 101, as shown in FIG.
この二股管101の端部開口102a、102bは互い
に対向する向きに屈曲しており、一方の端部開口102
aの中央部には超音波発信子(プローブ)103が設け
られている。また、他方の端部開口102bの中央部に
は超音波受信子104が設けられている。これらの発信
子103および受信子104は、二股管101の内部と
第1図のガイドバイブ8の内部とを通る配ta(図示せ
ず)によって、第1図の超音波探傷装置7に接続されて
いる。End openings 102a and 102b of this bifurcated pipe 101 are bent in opposite directions, and one end opening 102a and 102b are bent in opposite directions.
An ultrasonic transmitter (probe) 103 is provided at the center of a. Further, an ultrasonic receiver 104 is provided in the center of the other end opening 102b. These transmitter 103 and receiver 104 are connected to the ultrasonic flaw detection device 7 shown in FIG. 1 by a tassel (not shown) passing through the inside of the bifurcated tube 101 and the inside of the guide vibe 8 shown in FIG. ing.
また、この超音波探傷装置7には水供給装置(図示せず
)が内蔵されており、この水供給装置からの水は、ガイ
ドバイブ8内の配管と、第2図の水供給ホース105a
、105bとを通して、端部開口102a、102bの
空隙部106a。Further, this ultrasonic flaw detection device 7 has a built-in water supply device (not shown), and water from this water supply device is supplied to the piping inside the guide vibe 8 and the water supply hose 105a shown in FIG.
, 105b, and the gap 106a of the end openings 102a, 102b.
106bから噴出するようになっている。そして、超音
波探傷を行なう際には、第3図に示すように、端部間ロ
102a、102b間にワークWを介挿させて水107
a、107bをワークWの表面に噴射する。この状態で
超音波発信子103から超音波USを発信し、ワークW
を透過して来る超音波USを超音波受信子104によっ
て受信する。It is designed to eject from 106b. When performing ultrasonic flaw detection, as shown in FIG.
a and 107b are sprayed onto the surface of the workpiece W. In this state, the ultrasonic wave US is transmitted from the ultrasonic transmitter 103, and the workpiece W is
The ultrasound receiver 104 receives the transmitted ultrasound waves US.
このようにして受信された超音波USの時間的な遅れや
強度変化などに塁いてワークWの傷が検出されるが、こ
の超音波探傷そのものの原理は周知であるため、その詳
細な説明は省略する。In this way, flaws on the workpiece W are detected based on the time delay and intensity changes of the received ultrasonic waves, but since the principle of this ultrasonic flaw detection itself is well known, a detailed explanation thereof will be provided. Omitted.
また、第1図のロボットRBには、マイクロコンピュー
タなどを内蔵した制御装置9のほか、操作盤10や外部
コンピュータ11が設けられている。これらのうち、制
御装置9は、後述する走査制御などの種々の制御を行な
う。また、操作盤10には、キーボードやディスプレイ
等が設けられている。さらに、外部コンピュータ11は
種々の指令入力や表示などを行なうためのものである。Furthermore, the robot RB shown in FIG. 1 is provided with a control device 9 having a built-in microcomputer, etc., as well as an operation panel 10 and an external computer 11. Among these, the control device 9 performs various controls such as scanning control, which will be described later. Further, the operation panel 10 is provided with a keyboard, a display, and the like. Furthermore, the external computer 11 is for inputting various commands, displaying information, etc.
B、−・ の −的構成の概略
第4図は、第1図に示したロボットRBの電気的構成の
概略図である。第4図において、制tIl装置9に内蔵
されたマイクロコンピュータ21には、バスBLを介し
て、以下の各機器などが接続されている。4 is a schematic diagram of the electrical configuration of the robot RB shown in FIG. 1. In FIG. 4, the following devices are connected to a microcomputer 21 built in the control device 9 via a bus BL.
■上記モータM1〜M5や、これらのモータM1〜M5
の回転角を検知するエンコーダE1〜E5 (第1図中
には図示せず)を含んだ機構層vJ系23、
■超音波探傷装置7、
■操作盤10、
■外部コンピューター1゜
C0走査制御の原理
次に、この実施例における走査制御の原理を具体例に即
して説明する。第5図は、ロボット1犬Bの基台1に固
定された絶対座標系S (X、Y、Z)におけるワーク
Wの配置位置を示す図である。このワークWの表面形状
は、円筒をその軸方向γに沿って部分的に切取った形状
となっている。このような形状を、この明m書では「円
弧筒」と呼ぶ。■The above motors M1 to M5 and these motors M1 to M5
Mechanical layer vJ system 23 including encoders E1 to E5 (not shown in FIG. 1) that detect rotation angles of Principle Next, the principle of scanning control in this embodiment will be explained based on a specific example. FIG. 5 is a diagram showing the placement position of the workpiece W in the absolute coordinate system S (X, Y, Z) fixed to the base 1 of the robot 1 dog B. The surface shape of this workpiece W is a shape obtained by partially cutting out a cylinder along its axial direction γ. Such a shape is called an "arc cylinder" in this specification.
そして、この円弧nCは、その軸方向γの両端縁E1.
E2の間で定義される線織曲面となっている。つまり、
第6図(a)に示す線分lの両端点を円弧状の端縁E、
E2にそって移動させ、それによる線分lのの軌跡とし
て円弧筒Cが形成される。これらの端縁E、E2が、こ
の発明における「第1と第2の端縁jに相当する。This arc nC has both end edges E1. in the axial direction γ.
It is a linear weave curved surface defined between E2. In other words,
Both end points of the line segment l shown in FIG. 6(a) are arc-shaped edges E,
By moving along E2, an arc cylinder C is formed as the locus of the line segment l. These edges E and E2 correspond to "first and second edges j" in this invention.
このような線織曲面としては、円弧筒のほかに、円筒(
第6図(b))、円錐台の一部分(同図(c))、楕円
筒の一部分く同図(d))、波形曲面(同図(e))な
ど種々のものが存在するが、この発明は、これらの線織
曲面のいずれにも適用可能である。In addition to circular cylinders, such linear weave surfaces include cylinders (
There are various types such as a part of a truncated cone (Fig. 6(c)), a part of an elliptical cylinder (Fig. 6(d)), and a wave-shaped curved surface (Fig. 6(e)). The present invention is applicable to any of these linear weave curved surfaces.
ただし、被走査領域の端縁をどのような種類の曲線で表
現するかについては、ティーチングの際などに指示して
おく。以下では、被走査領域が第5図の円弧筒Cであり
、端縁が円弧で表現される場合を例にとって説明を進め
る。それは、実際のワークの曲面部としては、円弧筒に
よって表現できる曲面部が多いためである。However, the type of curve to represent the edge of the scanned area is instructed during teaching. The following explanation will be given by taking as an example the case where the area to be scanned is the circular arc tube C shown in FIG. 5, and the edge is expressed as a circular arc. This is because many of the curved surfaces of actual workpieces can be represented by circular arc cylinders.
第5図に戻って、この実施例では、まず、上記円弧筒C
の全面を被走査領域へとして、この被走査領域Aにエン
ドエフェクタ100を対向させつつ、被走査v4域Aの
面走査を行なわせる場合を考える。Returning to FIG. 5, in this embodiment, first, the circular arc cylinder C
Consider a case where the entire surface of the area to be scanned is set as the area to be scanned, and while the end effector 100 is opposed to this area to be scanned, the surface scanning of the area to be scanned v4 A is performed.
侵述するように、ワークWの形状および位置に関するテ
ィーチング情報としては、絶対座標系Sにおける4点P
−P4の位置情報が与えられる。As mentioned above, the teaching information regarding the shape and position of the workpiece W includes four points P in the absolute coordinate system S.
- The location information of P4 is given.
これらの点P −P のうち、点P1およびP3は
端縁E1の両端点(エツジ)である。また、点P2は、
端縁E1上にあり、かつ上記両端点P1゜P とは異な
る点である。さらに、点P4としては、他方の端縁E2
の2つの端点のうちの一方(この例では点P3側の端点
)を選択する。Among these points P-P, points P1 and P3 are both end points (edges) of the edge E1. Moreover, point P2 is
This point is located on the edge E1 and is different from the above-mentioned both end points P1°P. Furthermore, as the point P4, the other edge E2
One of the two endpoints (in this example, the endpoint on the point P3 side) is selected.
このようにすると、点P 〜P3の位置情報によって端
縁E1の位置と形状(半径および円筒切取り部の位置)
が特定され、さらに点P4の位置情報を付加することに
よってこの円弧筒の高さく長さ)Hが特定される。端縁
E2が端縁E1を平行移動したものであることを考慮す
ると、これによって端縁E2の形状・位置も特定される
。In this way, the position and shape of the edge E1 (radius and position of the cylindrical cutout) can be determined based on the position information of points P to P3.
is specified, and by adding the position information of point P4, the height and length (H) of this circular cylinder is specified. Considering that the edge E2 is obtained by moving the edge E1 in parallel, the shape and position of the edge E2 are also specified.
なお、点P4の位置座標をティーチングするかわりに、
円弧ncの高さHを数値的に入力して端縁E2の形状・
位置を特定することもできる。しかしながら、実際のワ
ークWが理想的な円弧筒であるとは限らず、若干のずれ
があることも多いため、端点P4の座標も直接ティーチ
ングする方が望ましい。Note that instead of teaching the position coordinates of point P4,
Enter the height H of the arc nc numerically to determine the shape of the edge E2.
You can also specify the location. However, since the actual workpiece W is not always an ideal circular arc tube and often has slight deviations, it is preferable to directly teach the coordinates of the end point P4.
一方、これらの点P1〜P4についてのティーチングの
際には、エンドエフェクタ100の姿勢情報も与えられ
る。したがって、ティーチングが行なわれた後には、
P・= (X、、Y、、Z、、0.、φi)(i=1〜
4) ・・・(1)が既知となる。この(
1)式のうち、θ 、φiはエンドエフ1クタ100の
姿勢をオイラー角で表現したものである。また、以下で
は、位置ベクトル(X、、Y、、Z、”)を口iと書く
ことにする。On the other hand, when teaching these points P1 to P4, posture information of the end effector 100 is also given. Therefore, after teaching, P・= (X,,Y,,Z,,0.,φi)(i=1~
4) ...(1) is known. this(
In equation 1), θ and φi express the attitude of the end effector 100 using Euler angles. Further, in the following, the position vector (X,,Y,,Z,'') will be written as 口i.
なお、走査速度は点P1のティーチング時に入力されて
いる。Note that the scanning speed is input at the time of teaching the point P1.
一方、この実施例では、点P −P4のうち、2つの
点P3.P4を結ぶ線分に平行な方向を走査方向とし、
円弧筒Cの円周方向を送り方向とする。そして、円周方
向への送りピッチΔPを外部から指定し、P3.P4方
向への走査と円周方向への送りとを交互に繰返すことに
よって被走査領域Aの面走査を行なう。このような面走
査の動きが、第7図中に矢印D1で示されている。On the other hand, in this embodiment, among the points P-P4, two points P3. The direction parallel to the line segment connecting P4 is the scanning direction,
The circumferential direction of the arc tube C is the feeding direction. Then, specify the feed pitch ΔP in the circumferential direction from the outside, and P3. The area to be scanned A is scanned by alternately repeating scanning in the P4 direction and feeding in the circumferential direction. Such surface scanning movement is shown by arrow D1 in FIG.
このような面走査においては、第7図に示した端縁E、
E2上の各走査端点;
Qlj、 Q2j (J=0,1.2.・・・)に
Jりけるエンドエフェクタの位置および姿勢情報が必要
となる。この情報は、上記ティーチング点P1〜P4の
情報と送りピッチΔPとによって、次のように求めるこ
とができる。In such surface scanning, the edge E shown in FIG.
Position and orientation information of the end effector that can be placed at each scanning end point on E2; Qlj, Q2j (J=0, 1.2, . . . ) is required. This information can be obtained as follows using the information on the teaching points P1 to P4 and the feed pitch ΔP.
まず、点P1〜P3のリベてを通る平面π(第8図)は
、絶対座標系Sにおける平面の一般式:%式%(2)
に3点P1〜P3を通るという条件を課し、それによっ
て定数C〜C3を定めることによって決定される。その
結果は周知のCramerの公式によって、次のように
なる。First, the plane π (Fig. 8) passing through the three points P1 to P3 is obtained by imposing the condition that the plane π (Fig. 8) passes through the three points P1 to P3 on the general formula for the plane in the absolute coordinate system S: It is thereby determined by defining constants C to C3. The result is as follows according to the well-known Cramer's formula.
(以下、余白)
次に、円弧nCの半径Rを求める。これは、端縁E1を
円周の一部分とするような円の中心0′の座標を、
15 −(X 、Yo、Zo)
として、このO′を中心とする球の方程式:%式%)
が点P1〜P3を通るという条件と、この球の中心座標
r3oが平面π上にあるという(5)式の条件とによっ
て求めることができる。(Hereinafter, blank space) Next, the radius R of the circular arc nC is determined. This is the equation of a sphere centered at O', where the coordinates of the center 0' of a circle whose edge E1 is part of the circumference are 15 - (X, Yo, Zo): % formula %) It can be determined based on the condition that passes through points P1 to P3, and the condition of equation (5) that the center coordinate r3o of this sphere is on the plane π.
CX + C2Y□ + C3Zo= 1 −(5)
この連立方程式は近似的または数値的に解くことができ
、それによって口。およびRの値が求まる。CX + C2Y□ + C3Zo= 1 - (5)
This system of equations can be solved approximately or numerically, thereby opening. and the value of R is determined.
次に、ワークWに固定され、かつr3oを原点とする局
所座標系S′を定義する。この局所座標系S’ (u
、C2,u )のうち、C3軸は、円弧部Cの高
さ方向にとる(第8図参照)。すなわち、u3軸方向の
単位ベクトルを03と書くと、U =(cj −1
53) ・(6)である。ただし、記号
()は、ベクトルの規格化を示し、任意のベクトルをマ
としたとぎ、(マ)ミマ/1v1
まり、
Ll −(U Xl −口 )) ・・・(7
)である。Next, a local coordinate system S' fixed to the workpiece W and having r3o as its origin is defined. This local coordinate system S' (u
, C2, u), the C3 axis is taken in the height direction of the arc portion C (see Fig. 8). That is, if the unit vector in the direction of the u3 axis is written as 03, then U = (cj -1
53) ・(6). However, the symbol () indicates normalization of the vector, and if we take any vector as Ma, we get (Ma) Mima/1v1 Mari, Ll - (U Xl - Mouth )) ... (7
).
さらに、上記単位ベクトルσ 、a の双方に直交する
方向にC1軸をとる。つまり、Ul−cJ2xt]3
・・・(8)である。UJ3の方向
が平面πに完全に直角であればこの単位ベクトルa1は
ベクトルO′P1の方い。特に、PBr3の長さが長い
ときには、上記のようにすることによって、より正確な
表現が可能となる。Furthermore, the C1 axis is taken in a direction perpendicular to both of the unit vectors σ and a. That is, Ul-cJ2xt]3
...(8). If the direction of UJ3 is completely perpendicular to the plane π, this unit vector a1 is the vector O'P1. In particular, when the length of PBr3 is long, more accurate expression is possible by doing the above.
また、上記a2には、
C2・(口、−1゜) ・・・(9)の
符号を掛合せ、それによってC2の符号(方向)を調整
しておく。これは、面走査における送り方向を、点P
からP を経由してP3に至るような方向とするためで
ある。したがって、第9図のように、点P が原点O′
に関してC2と反対の方向に存在するな場合には、C2
0が新たな軸ペルトルa2となる。ただし、以下では第
8図のように、(6)式の符号が正になっている場合を
例にとって説明を進める。Further, the above a2 is multiplied by the sign of C2.(mouth, -1°) (9), and the sign (direction) of C2 is adjusted accordingly. This means that the feed direction in surface scanning is set to point P
This is to set the direction from P to P3 via P. Therefore, as shown in FIG. 9, point P is the origin O'
If C2 exists in the opposite direction with respect to C2, then C2
0 becomes the new axis Peltor a2. However, in the following explanation, the case where the sign of equation (6) is positive as shown in FIG. 8 will be explained as an example.
このようにして定義された局所座標系S′と絶対座標系
Sとの関係は、座標変換マトリクスGを、G=(c1、
Ll 、 U )’ −(10)で定義す
ると、
k=G <O−r3o) ・(11
)となる。ただし、口は絶対座標系Sにおける任意の位
置ベクトルであり、kは局所座標系S′における位置ベ
クトルである。The relationship between the local coordinate system S' and the absolute coordinate system S defined in this way is that the coordinate transformation matrix G is
When defined as Ll, U)' - (10), k=G <O-r3o) ・(11
). However, the mouth is an arbitrary position vector in the absolute coordinate system S, and k is a position vector in the local coordinate system S'.
さらに、上記局所座標系S′を、a3方向に軸を待った
局所円筒座標系(第10図参照)で表現すると、
k 1 = RCCO3θC
k =RcsinθC
に3−Zo ・ (12)と
なる。ただし、
k= (kl、に2.に3) ・・・(1
3)である。Furthermore, when the above local coordinate system S' is expressed as a local cylindrical coordinate system with an axis in the a3 direction (see FIG. 10), k 1 =RCCO3θC k =RcsinθC 3-Zo · (12). However, k= (kl, 2. and 3) ... (1
3).
したがって、(12)式を局所円筒座標系の変数:(R
、θ 、Zc)について解き、添字゛じC
によって点PH(i=1〜4)を区別すると、上記局所
座標系における点P1〜P4の座標は、R(、H−X
+ + Y ;
θci−tan (Y H/ X H)ZCi” Z
i −(14)のように表現
される。Therefore, equation (12) can be transformed into a variable of the local cylindrical coordinate system: (R
, θ, Zc) and distinguish the points PH (i=1 to 4) by the subscript ゛C. Then, the coordinates of the points P1 to P4 in the above local coordinate system are R(, H-X
+ + Y; θci-tan (Y H/X H)ZCi” Z
It is expressed as i-(14).
次に、走査端点Q1j、Q2j(第7図参照)の座標を
求める。まず、指定された送りピッチΔPに対して、上
記円筒座標系における送り角度ビッヂΔθは、
Δe−ΔP/R・・・(15)
となる(第11図(a))。また、第11図(a)の部
分図である第11図(b)に示した走査端点Q1jの局
所円筒座標系における座F!(Rlj、elj、Zlj
)は、
R1j−R
01j=j・Δθ
1 −0 (j−0,1,2,・・・、N)
・・・(16)j
となる。さらに、端縁E2側の走査端点Q2jの座標は
、
2j−R
e2j−J争Δe
z2j−1r34−131 (j−o、1,2. ・
、N)・・・(11)
となる。ただし、Nは、後述する送り回数である。Next, the coordinates of scanning end points Q1j and Q2j (see FIG. 7) are determined. First, for a designated feed pitch ΔP, the feed angle bit Δθ in the cylindrical coordinate system is as follows: Δe−ΔP/R (15) (FIG. 11(a)). Furthermore, the locus F! in the local cylindrical coordinate system of the scan end point Q1j shown in FIG. 11(b), which is a partial diagram of FIG. 11(a), is (Rlj, elj, Zlj
) is R1j−R 01j=j・Δθ 1 −0 (j−0,1,2,...,N)
...(16)j. Furthermore, the coordinates of the scanning end point Q2j on the edge E2 side are 2j-R e2j-J Δe z2j-1r34-131 (j-o, 1, 2.
, N)...(11). However, N is the number of times of sending, which will be described later.
これらを絶対座標系Sにおいて表現するには、(11)
、 (12)式から得られる次の(18)、 (19)
式を用いればよい。To express these in the absolute coordinate system S, (11)
, the following (18), (19) obtained from equation (12)
You can use the formula.
(12j−E5o+G k2j・(18)R、−(R
cose 、R5ine Z 、)IJ
1j Ij 1j lj’ IJ
112 ・−(Rcose R5ine 、Z
、)2J2j 2j°2j 2j
2J(j−o、 1,2.・・・、N) ・・・(
19)ただし、点Q1j、 Q2Jの絶対座標系Sにお
ける位置ベクトルを、それぞれα d と書いた。(12j-E5o+G k2j・(18)R,-(R
cose, R5ine Z,)IJ
1j Ij 1j lj' IJ
112 ・-(Rcose R5ine, Z
,)2J2j 2j°2j 2j
2J(j-o, 1,2....,N)...(
19) However, the position vectors of points Q1j and Q2J in the absolute coordinate system S are respectively written as α d .
1j・ 2j
さらに、これらの走査端点Q1j、Q2jにおけるエン
ドエフェクタ100の姿勢(θ 、φ 、)。1j and 2j Furthermore, the posture (θ, φ,) of the end effector 100 at these scanning end points Q1j and Q2j.
j1J
(θ φ 、)は、
2j° 2J
θ 干θ =θ 十j(θ −01)/NIj
2J 1 3・・・(20)
φ1j=φ2j−φ1+j(φ3−φ1)/N(j=0
.1,2. ・・・、N) ・・・(21)とな
る。もっとも、通常は、θ =θ 、φ −φ3であり
、上記(20)、 (21)はティーチング誤差などを
見込んだ補間式である。j1J (θ φ,) is 2j° 2J θ θ = θ 1j (θ −01)/NIj
2J 1 3...(20) φ1j=φ2j-φ1+j(φ3-φ1)/N(j=0
.. 1, 2. ..., N) ...(21). However, normally θ = θ and φ - φ3, and the above (20) and (21) are interpolation formulas that take into account teaching errors.
次に、被走査領域Aの面走査に必要な送り回数(走査分
割回数)を求める。この送り回数Nとしては、第12図
に展開図として示した被走査領域Al7)P P
(7)長さR(e3−91’) をLとDH)たとき、
■第12図の頂点P4側で最終走査が完了し、かつ■送
り量の累p値が上記り以上となるような最小の整数を選
択する。これらのうち、■の条件は、走査完了後にエン
ドエフェクタ100が次の作業位置に動き易いようにす
るための条件である。また、■の条件は、走査領域Aの
すべてをカバーするように走査を行なうための条件であ
る。したがって、たとえば第12図(a)、 (b)に
示す点P。が全走査終了点となる。Next, the number of feeds (the number of scan divisions) required for surface scanning of the area to be scanned A is determined. The number of times N of feeding is determined by the scanning area Al7) P P shown as a developed diagram in FIG. 12.
(7) When the length R(e3-91') is L and DH),
(2) The final scan is completed on the vertex P4 side in FIG. 12, and (2) The smallest integer is selected such that the cumulative p value of the feed amount is greater than or equal to the above value. Among these, the condition (2) is a condition for making it easy for the end effector 100 to move to the next working position after the completion of scanning. Further, the condition (2) is a condition for performing scanning so as to cover the entire scanning area A. Therefore, for example, point P shown in FIGS. 12(a) and 12(b). is the end point of the entire scan.
そして、このような点で全走査を終了させるために必要
とされる送り回数Nは、整数化に関するガウスの記号を
[1と書いたとき、次のように表現することができる。The number of feeds N required to complete the entire scan at such a point can be expressed as follows, when the Gaussian symbol for integerization is written as [1.
■ ([L/Δl) ] + 1 )が偶数のとき。■ When ([L/Δl)] + 1) is an even number.
N−[L/ΔP]+1 ・・・(22)■
([L/ΔP] +1 >が奇数のとき。N-[L/ΔP]+1...(22)■
(When [L/ΔP] +1 > is an odd number.
N−[L/ΔP1+2 ・・・(23)これ
らの式が導かれる理由は次の通りである。N-[L/ΔP1+2 (23) The reason why these equations are derived is as follows.
まず、第12図(a)のように、L/ΔP−5,6であ
る場合を例にとって考える。すると、[L/ΔP]−5
であり、送り方向にΔPの5.6倍の長さを持つ領域を
走査するには、
[L/ΔP ] −1−1−6回(偶数回)の送りを必
要とする。First, consider the case where L/ΔP-5,6 as shown in FIG. 12(a). Then, [L/ΔP]-5
To scan an area having a length 5.6 times ΔP in the feed direction, [L/ΔP] −1−1−6 times (an even number of times) of feed is required.
そして、送りの前後で走査を行なうと走査回数が送り回
数より1回だけ多くなるという関係を考慮すると、この
6回の送りに伴って7回の走査が行なわれる。この7回
という数は奇数であって、全走査終了点P が頂点P4
側にあるという条件e
に合致する。このため、(22)式によって走査回数N
を定めればよいわけである。Considering the relationship that when scanning is performed before and after the feed, the number of scans is one more than the number of feeds, seven scans are performed in conjunction with these six feeds. This number of 7 times is an odd number, and the end point P of all scanning is the vertex P4.
The condition e of being on the side is met. Therefore, by formula (22), the number of scans N
All you have to do is determine.
次に、第12図(b)のようにL/ΔP−4,7である
場合を考える。すると[L/ΔP] −4であり、4.
7ΔPの区間を走査するには、[シ/ΔP]−←1=5
回(奇数回)
の送りを必要とする。そして、5回の送りに伴う走査回
数は6回である。Next, consider the case where L/ΔP-4,7 as shown in FIG. 12(b). Then, [L/ΔP] −4, and 4.
To scan an interval of 7ΔP, [shi/ΔP]−←1=5
(odd number of times) is required. The number of scans associated with the five feedings is six.
ところが、6回の走査では頂点P3側で全走査が終了し
てしまう。したがって、頂点P4側で全走査を終えるよ
うにするには、さらに1回の送りを加えて、
[L/ΔP]+2−6回
の走査とするわけである。However, in six scans, all the scans end on the vertex P3 side. Therefore, in order to complete the entire scan on the vertex P4 side, one additional feed is added, resulting in [L/ΔP]+2−6 scans.
このようにして(22)式および(23)式が得られた
わけであるが、この(22)、 (23)式をまとめる
と、次の(24)式のように書くことができる。In this way, equations (22) and (23) were obtained, and when these equations (22) and (23) are put together, they can be written as the following equation (24).
N−2[([L/ΔP]+2>/2]・・・(24)こ
の(24)式が(22)、 (23)式と同等のもので
あることは、次のようにして証明できる。N-2[([L/ΔP]+2>/2]...(24) Prove that this equation (24) is equivalent to equations (22) and (23) as follows. can.
まず、([L/ΔP]+1)が偶数のときには、mを0
または正の整数として、
[L/ΔP]+1−2m
と書けるが、これを(24)式に代入すると、N−2[
(2m+1 )/2]
2m
−[L/ΔP]+1
となり、(22)式と一致する。First, when ([L/ΔP]+1) is an even number, m is 0
Alternatively, as a positive integer, it can be written as [L/ΔP]+1-2m, but if this is substituted into equation (24), N-2[
(2m+1)/2] 2m - [L/ΔP]+1, which agrees with equation (22).
また、([L/ΔP]+1)が奇数であるときには、
[L /ΔP]+1−2m+1
と書けるが、これを(24)式に代入すると、N−2[
(2m+2)/2]
= 2m+2
−[L/ΔP]+2
となり、(23)式と一致する。Also, when ([L/ΔP]+1) is an odd number, it can be written as [L/ΔP]+1-2m+1, but when this is substituted into equation (24), N-2[
(2m+2)/2] = 2m+2 - [L/ΔP]+2, which agrees with equation (23).
このように、(24)式は、(22)、 (23)式と
同等の式となっていることがわかる。In this way, it can be seen that equation (24) is equivalent to equations (22) and (23).
ところで、長さしが送りピッチΔPの倍数になつでいる
ときには、
L/ΔP−[L/ΔP]
であり、[L/ΔP]回の送りによって被走査領域Aの
全体をカバーすることができる。したがって、このとき
には特別に、次のようにすることができる。By the way, when the length is a multiple of the feed pitch ΔP, L/ΔP - [L/ΔP], and the entire scanned area A can be covered by [L/ΔP] feeds. . Therefore, in this case, you can specifically do the following:
■ (L/ΔP)が奇数、 つまり、(L/ΔP+1)が偶数のとき。■ (L/ΔP) is an odd number, That is, when (L/ΔP+1) is an even number.
N−(L/ΔP)+1 ・・・(25)■
(L/ΔP)が偶数、
つまり、(L/ΔP+1)が奇数のとき。N-(L/ΔP)+1...(25)■
When (L/ΔP) is an even number, that is, (L/ΔP+1) is an odd number.
N−(L/ΔP) ・・・(26)これ
は、第12図(a)、 (b)でLをそれぞれ5ΔP、
4ΔPとしてみると容易に理解できる。ただし、(22
)、 (23)式と(25)、 (26)式との相違は
、(L/ΔP)が偶数であるときに送り回数が2回はど
違うのみである。このため、実用上は、(22)、 (
23)式またはそれと等価な(24)式を利用して送り
回数Nを定めればよい。なお、走査回数Mは、M=N+
1
によって与えられる。N-(L/ΔP)...(26) This means that L is 5ΔP and
It can be easily understood by looking at it as 4ΔP. However, (22
), (23) and (25), (26) are different only in that the number of feeds is two when (L/ΔP) is an even number. Therefore, in practice, (22), (
The number of times of feeding N may be determined using equation (23) or the equivalent equation (24). Note that the number of scans M is M=N+
1 is given by.
このような原理によって、点P −P4の位置・姿勢
情報と送りとッチΔPに関する情報とから、被走査領域
Aの面走査に必要なデータを得ることができる。Based on this principle, data necessary for surface scanning of the scanned area A can be obtained from the position/orientation information of the point P-P4 and the information regarding the feed and the pitch ΔP.
次に、被走査領域がワークWの曲面部の一部分である場
合の制御原理について説明する。第13図はこのような
場合を例示する図であり、円弧筒Cの側面上に設定され
た矩形曲面状の被走査領域A′が想定されている。この
被走査領域A′は、って形成されており、その頂点がF
1〜F4となっている。走査方向は辺F1F3に平行な
方向であり、送り方向は円弧筒Cの円周方向である。Next, the control principle when the area to be scanned is a part of the curved surface of the workpiece W will be explained. FIG. 13 is a diagram illustrating such a case, in which a rectangular curved area A' is assumed to be set on the side surface of the arc cylinder C. This scanned area A' is formed as follows, and its apex is F
1 to F4. The scanning direction is parallel to the sides F1F3, and the feeding direction is the circumferential direction of the arc tube C.
したがって、これらの頂点F1〜F4にお(プるエンド
エフェクタ100の位置・姿勢情報がわかれば、走査経
路等についてのデータは、既述した各式におけるp
、p 、p をそれぞれFl。Therefore, if the position/orientation information of the end effector 100 that pulls these vertices F1 to F4 is known, the data regarding the scanning path etc.
, p and p respectively as Fl.
F 、F に読替えることによって得ることができ
る。送り方向はP2の情報から知ることができる。It can be obtained by changing the readings to F and F. The feeding direction can be known from the information of P2.
この頂点F −F4に関する情報は、直接、ティーチ
ングを行なって与えることもできるが、ここでは他の方
法を用いる。すなわち、この実施例では、被走査領域A
′における走査開始位置P8(Fl)を指定する円筒座
標データea、Zaと、被走査領域幅を指定するデータ
Δe8.Δzaとを与える。これによって、被走査領域
A′は、e ≦OA≦(ea+Δea)
Z ≦ZA≦(Za+ΔZa)
RA−R・・・(26)
のように定まり、それによって頂点F −F4の座標
を知ることができる。走査端点QIJ、Q2jの座標は
、全面走査の場合と同様に、頂点F1〜F4の座標に基
いて定めることができる。送り回数Nも同様である。Information regarding this vertex F-F4 can be given by direct teaching, but another method is used here. That is, in this embodiment, the scanned area A
Cylindrical coordinate data ea, Za specifying the scanning start position P8 (Fl) at ', and data Δe8. Δza is given. As a result, the scanned area A' is determined as follows: e ≦OA≦(ea+Δea) Z ≦ZA≦(Za+ΔZa) RA-R...(26) From this, it is possible to know the coordinates of the vertex F-F4. can. The coordinates of the scanning end points QIJ and Q2j can be determined based on the coordinates of the vertices F1 to F4, as in the case of full-plane scanning. The same applies to the number of times of sending N.
D、制御動作
以上の原理のもとで、第1図ないし第4図に示したロボ
ットの制御を行なう際の動作を、第14図に示したフロ
ーチャートを参照しつつ説明する。D. Control Operation Based on the above principles, the operation for controlling the robot shown in FIGS. 1 to 4 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. 14.
まず、第14図のステップS1では、ティーチングを行
なう。このティーチング操作のうち、面走査を行なう部
分についてのティーチング順序などが第15図に示され
ている。すなわち、図中、白丸で示した位置がティーチ
ング点であり、記号Tを付した数字がティーチング順序
を示している。First, in step S1 in FIG. 14, teaching is performed. Of this teaching operation, the teaching order for the area scanning portion is shown in FIG. That is, in the figure, the positions indicated by white circles are the teaching points, and the numbers with the symbol T indicate the teaching order.
また、被走査領域Aが円弧筒の形状をしており、端縁E
、E2が円弧である旨のデータも入力しておく。さらに
、走査領域へを規定する4つの点P −P4について
のティーチングを行なう際には、図中“P L S ”
で示すように、走査領域Aを指定する点である旨のデー
タをあわせて入力しておく。In addition, the scanned area A has the shape of a circular arc tube, and the edge E
, E2 are circular arcs. Furthermore, when teaching about the four points P-P4 that define the scanning area, "PLS" in the figure
As shown in , data indicating that this is a point that specifies the scanning area A is also input.
第14図の次のステップ$2では、操作盤10や外部コ
ンピューター1のキーボードなどから、送りピッチΔP
の値を入力してメモリ(図示せず)中にストアしておく
。また、実際に走査を行なわせたい領域がワークWの一
部分のみであるときには、第13図のθ 、z lΔ
e 、ΔZ、の値a a a
も入力する。次のステップS3では、被走査領域として
領域A’ (つまり、ワークWの平面部の一部分)が
指定されたかどうかを判断し、そうであれば、ステップ
S4に移って、頂点F1〜F4に関する位置姿勢などを
求め、それによって被走査領域A′の位置やサイズを確
定する。ただし、θa”’a’Δe8.ΔZaの入力値
が適当でなかったために、被走査領域A′がワークWの
表面からはみ出すことになる場合は、この「はみ出し部
分」を取除いて被走査領1aA’ を確定する。そして
、ステップS5では、(22)、 (23)式などに基
いて、送り回数N(ないしは走査回数M)を演算して求
める。In the next step $2 in FIG. 14, the feed pitch ΔP is input from the operation panel 10 or the keyboard of the external computer 1.
Enter the value and store it in memory (not shown). Moreover, when the area to be actually scanned is only a part of the work W, θ, z lΔ in FIG.
The values a a a of e and ΔZ are also input. In the next step S3, it is determined whether the area A' (that is, a part of the flat surface of the workpiece W) has been designated as the scanned area, and if so, the process moves to step S4, and the positions related to the vertices F1 to F4 are determined. The posture and the like are determined, and the position and size of the scanned area A' are determined accordingly. However, if the input value of θa'''a'Δe8.ΔZa is not appropriate and the scanned area A' protrudes from the surface of the work W, this "protruding part" is removed and the scanned area 1aA' is determined. Then, in step S5, the number of feeds N (or the number of scans M) is calculated based on equations (22), (23), etc.
その後のステップS6においては、オペレータがモード
スイッチおよびスタートボタン(ともに図示せず。)を
用いて、再生動作を開始させる。In the subsequent step S6, the operator uses a mode switch and a start button (both not shown) to start the playback operation.
この再生動作のうち、面走査に関係する部分のみを説明
すると、まず、ステップS7において、次の走査線につ
いての走査端点Q1j、Q2jの位置や、これらにおけ
るエンドエフェクタ1ooの姿勢を、(18)〜(21
)式などに基いて計算する。そして、これらの端点Q1
j、Q2jの間についての補間演算を行なう(ステップ
88)。このうち、P、P4方向への走査は直線補間が
、また、円周方向への送りは円弧補間が行なわれる。To explain only the part related to surface scanning in this reproduction operation, first, in step S7, the positions of the scanning end points Q1j and Q2j for the next scanning line and the posture of the end effector 1oo in these are determined by (18) ~(21
) Calculate based on the formula etc. And these end points Q1
An interpolation calculation is performed between j and Q2j (step 88). Of these, linear interpolation is performed for scanning in the P and P4 directions, and circular interpolation is performed for sending in the circumferential direction.
このようにしてエンドエフェクタ100が移動すべき位
置や姿勢が定まると、次のステップS9においてエンド
エフェクタ100の位置・姿勢制御を行なってP1P3
(F1F3)方向への走査を実行するとともに、超音
波探傷による探傷データを取込む。そして、1回の走査
が完了すると、ステップ310において、それが最終の
走査線であったか否かが判断される。When the position and posture to which the end effector 100 should move are determined in this way, the position and posture of the end effector 100 are controlled in the next step S9, and P1P3
Scanning is executed in the (F1F3) direction, and flaw detection data obtained by ultrasonic flaw detection is captured. When one scan is completed, it is determined in step 310 whether it was the last scan line.
最終走査線でないときには、ステップS11において、
円周方向にΔPだけの送りを行ない、次のステップ81
2で走査線を更新した後にステップS7へと戻る。これ
によって、走査と送りとが交互に行なわれつつ、超音波
探傷が進んで行く。If it is not the final scanning line, in step S11,
Feed by ΔP in the circumferential direction, and then proceed to the next step 81
After updating the scanning line in step S2, the process returns to step S7. As a result, the ultrasonic flaw detection progresses while scanning and feeding are performed alternately.
そして、送り回数Nだけの送りを行なうとステップS1
0の判断が’YES”となって、被走査領域A(または
A’ )の面走査が完了する。Then, when the feeding is performed the number of times N, step S1
0 becomes 'YES', and surface scanning of the area to be scanned A (or A') is completed.
このようなルーチンに基くエンドエフェクタ100の軌
跡を第16図に太線で示す。このうち、第16図(a)
はワークWの平面部の全面走査の場合である。また同図
(b)は部分走査の場合である。The trajectory of the end effector 100 based on such a routine is shown by a thick line in FIG. Of these, Figure 16(a)
This is a case of scanning the entire plane of the workpiece W. Further, FIG. 6(b) shows the case of partial scanning.
第14図のフローチャートには示さなかったが、部分走
査の場合には、第16図(b)に示すように、P1→B
1→F1→(面走査)→B2→P4の経路をエンドエフ
ェクタ100が通るようにする。ただし、点B1は辺F
1F3の延長線が端縁E1と交わる点であり、点B2は
最終走査線が端縁E2と交わる点である。Although not shown in the flowchart of FIG. 14, in the case of partial scanning, as shown in FIG. 16(b), P1→B
The end effector 100 is caused to pass through the path 1→F1→(plane scanning)→B2→P4. However, point B1 is on side F
Point B2 is the point where the extension line of 1F3 intersects edge E1, and point B2 is the point where the final scanning line intersects edge E2.
E、変形例
以上、この発明の一実施例について説明したが、この発
明は上記実施例に限定されるものではなく、たとえば次
のような変形も可能である。E. Modifications Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following modifications are possible.
■ 上記実施例では、ワークWの全体が曲面状である場
合である場合を考えたが、第17図に示すように、ワー
クW自身は平面部51.52と曲面部53とを含んでお
り、そのうちの曲面部53のみを対象にしてこの発明の
面走査を行なうこともできる。なお、平面部51.52
についての面走査方法はこの発明の発明者によって開発
されており、別の発明として特許出願されている。■ In the above embodiment, a case was considered in which the entire workpiece W was curved, but as shown in FIG. 17, the workpiece W itself includes a flat portion 51, 52 and a curved portion 53. , it is also possible to perform the surface scanning of the present invention targeting only the curved surface portion 53. In addition, the flat part 51.52
A surface scanning method for this invention has been developed by the inventor of this invention, and a patent application has been filed as a separate invention.
■ 端縁特定座標の与え方は、端縁の曲線の種類に応じ
て適宜選択すればよい。たとえば端縁を楕円とするよう
な場合には、離心率を特定するための座標点を付加して
おけばよい。もっとも、多くの場合には、円弧筒または
円筒の組合せによって線織曲面を近似的に表現できるた
め、円弧筒などに分割して取扱うことができる。被走査
領域が近似的に線織曲面であっもよい。また、のほかに
数値データを付加して端縁の位置・形状を特定してもよ
い。端縁特定座標そのものをを数値的に入力することも
可能である。(2) The method of giving edge specific coordinates may be selected as appropriate depending on the type of curve of the edge. For example, if the edge is an ellipse, coordinate points for specifying the eccentricity may be added. However, in many cases, the linear weave curved surface can be approximately represented by a circular arc cylinder or a combination of cylinders, so it can be handled by dividing it into circular cylinders or the like. The scanned area may be approximately a linear curved surface. Further, in addition to , numerical data may be added to specify the position and shape of the edge. It is also possible to numerically input the edge specific coordinates themselves.
■ ロボットの機構的構成も特に限定するものではなく
、種々の自由度を有するロボットを使用できる。さらに
、この発明は、超音波探傷ロボットのみならず、塗装ロ
ボットや溶射ロボットなど、面走査を必要とするすべて
のロボットの制御に適用可能である。(2) The mechanical configuration of the robot is not particularly limited, and robots with various degrees of freedom can be used. Furthermore, the present invention is applicable not only to the control of ultrasonic flaw detection robots, but also to the control of all robots that require surface scanning, such as painting robots and thermal spraying robots.
(発明の効果)
以上説明したように、この発明によれば、線織曲面につ
いて、被走査領域の端縁を特定する座標を与えるととも
に、送りピッチを指定すると、被走査領域の面走査が行
なわれることになるため、データ入力が容易であり、か
つ被走査領域の面走査を適切に行なうことができるロボ
ットの走査制御方法を得ることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, when the coordinates for specifying the edge of the scanned area are given and the feed pitch is specified for the linear weave curved surface, surface scanning of the scanned area is performed. Therefore, it is possible to obtain a robot scanning control method in which data input is easy and the area to be scanned can be properly scanned.
第1図はこの発明の実施例を適用するのに適したロボッ
トの概略斜視図、
第2図および第3図は実施例におけるエンドエフェクタ
の説明図、
第4図は第1図のロボットの電気的構成を示すブロック
図、
第5図はこの発明の実施例におけるワークの形状の説明
図、
第6図は線織曲面の例を示す図、
第7図ないし第12図は全面走査の説明図、第13図は
部分走査の説明図、
第14図は実施例の動作を示すフローチャート、第15
図は実施例におけるティーチングの説明図、
第16図は実施例によるエンドエフェクタの軌跡を例示
する図、
第17図はこの発明の詳細な説明図である。
RB・・・超音波探傷ロボット、
7・・・超音波探傷装置、 9・・・制御猪首、
100・・・エンドエフェクタ、 W・・・ワーク、A
、A’・・・被走査領域FIG. 1 is a schematic perspective view of a robot suitable for applying an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams of an end effector in the embodiment, and FIG. 4 is an electrical diagram of the robot of FIG. 1. 5 is an explanatory diagram of the shape of a workpiece in an embodiment of the present invention; FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a linear weaving surface; FIGS. 7 to 12 are explanatory diagrams of full-surface scanning. , FIG. 13 is an explanatory diagram of partial scanning, FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the embodiment, and FIG.
16 is a diagram illustrating the trajectory of the end effector according to the embodiment. FIG. 17 is a detailed diagram illustrating the present invention. RB...Ultrasonic flaw detection robot, 7...Ultrasonic flaw detection device, 9...Control boar neck,
100... End effector, W... Work, A
, A'... scanned area
Claims (3)
の間で定義される線織曲面を被走査領域とするワークに
ついて、前記被走査領域にロボットのエンドエフェクタ
を対向させた状態で、前記エンドエフェクタの走査と送
りとを交互に繰返し、それによって前記エンドエフェク
タによる前記被走査領域の面走査を行なわせるための走
査制御方法であって、 前記第1と第2の端縁の形状と位置とを特定するための
端縁特定座標を与え、 前記端縁特定座標と、指定された送りピッチとに応じて
、前記第1と第2の端縁上に設定される各走査の端点の
座標を演算して求め、 前記走査端点を順次つないで得られる経路に沿って前記
エンドエフェクタの走査と送りとを交互に繰返して、前
記被走査領域の面走査を行なわせることを特徴とする、
ロボットの走査制御方法。(1) For a workpiece whose scanned area is a linear curved surface defined between first and second edges formed by a predetermined type of curve, the end effector of the robot is opposed to the scanned area. A scan control method for alternately repeating scanning and feeding of the end effector in a state in which the end effector scans the area to be scanned by the end effector, the method comprising: Provide edge specific coordinates for specifying the shape and position of the edge, and each set on the first and second edges according to the edge specific coordinates and a specified feed pitch. The coordinates of scanning end points are calculated and determined, and scanning and feeding of the end effector are alternately repeated along a path obtained by sequentially connecting the scanning end points to scan the surface of the scanned area. Characterized by
Robot scanning control method.
た形状に相当する円弧筒であり、 前記第1と第2の端縁は前記円弧筒の軸方向の両端縁で
あつて、 前記端縁特定座標は、 (a)前記第1の端縁の両端点の座標、 (b)前記第1の端縁上にあり、かつ前記両端点とは異
なる点の座標、および、 (c)前記第2の端縁の一方の端点の座標、を含む、特
許請求の範囲第1項記載のロボットの走査制御方法。(2) The curved surface is an arc tube corresponding to a shape obtained by partially cutting a cylinder in the axial direction, and the first and second edges are both end edges of the arc tube in the axial direction. , the edge specific coordinates are (a) the coordinates of both end points of the first edge, (b) the coordinates of a point on the first edge and different from the both end points, and ( 2. The robot scanning control method according to claim 1, further comprising: c) coordinates of one end point of said second edge.
、 前記曲面部の両端縁を特定する端縁特定座標の第1の組
の座標がティーチングによつて与えられ、前記被走査領
域の前記第1と第2の端縁を特定する端縁特定座標の第
2の組は、 (a)前記端縁特定座標の第1の組、および、(b)前
記曲面部に固定された座標系において指定される前記被
走査領域の位置情報、 に基づいて与えられる、特許請求の範囲第1項記載のロ
ボットの走査制御方法。(3) The area to be scanned is a part of the curved surface of the workpiece, and a first set of edge specific coordinates specifying both edges of the curved surface is given by teaching, and the area to be scanned is a part of the curved surface of the workpiece. A second set of edge specific coordinates that specify the first and second edges include: (a) the first set of edge specific coordinates; and (b) coordinates fixed to the curved surface portion. The scanning control method for a robot according to claim 1, wherein the scanning control method for a robot is given based on positional information of the scanned area specified in a system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61238844A JPS6394152A (en) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Control method for scanning of robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61238844A JPS6394152A (en) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Control method for scanning of robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6394152A true JPS6394152A (en) | 1988-04-25 |
Family
ID=17036109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61238844A Pending JPS6394152A (en) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Control method for scanning of robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6394152A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102941569A (en) * | 2012-11-01 | 2013-02-27 | 李木 | Single-rail robot capable of locating and operating target object and control method thereof |
CN103878760A (en) * | 2012-12-24 | 2014-06-25 | 李木 | Single-track robot capable of positioning via magnetic field and control method of multi-track robot |
JP2016101644A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | ファナック株式会社 | Robot programming apparatus for teaching machining operation to robot |
WO2023002856A1 (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | ヤマハファインテック株式会社 | Ultrasonic inspection device and inspection device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61125754A (en) * | 1984-06-29 | 1986-06-13 | Hitachi Seiki Co Ltd | Nc data preparing device for processing metal dies |
JPS61288204A (en) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Kobe Steel Ltd | Face interpolating device |
-
1986
- 1986-10-07 JP JP61238844A patent/JPS6394152A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61125754A (en) * | 1984-06-29 | 1986-06-13 | Hitachi Seiki Co Ltd | Nc data preparing device for processing metal dies |
JPS61288204A (en) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Kobe Steel Ltd | Face interpolating device |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102941569A (en) * | 2012-11-01 | 2013-02-27 | 李木 | Single-rail robot capable of locating and operating target object and control method thereof |
CN103878760A (en) * | 2012-12-24 | 2014-06-25 | 李木 | Single-track robot capable of positioning via magnetic field and control method of multi-track robot |
JP2016101644A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | ファナック株式会社 | Robot programming apparatus for teaching machining operation to robot |
US10112304B2 (en) | 2014-11-28 | 2018-10-30 | Fanuc Corporation | Robot programming apparatus for teaching machining operation to robot |
WO2023002856A1 (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | ヤマハファインテック株式会社 | Ultrasonic inspection device and inspection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0299403B1 (en) | Method and apparatus for moving a tool along a curved path | |
EP1936458B1 (en) | Device, method, program and recording medium for robot offline programming | |
JP4130703B2 (en) | Work area operation method and robot slaved to bending press machine | |
EP1847359A2 (en) | Robot simulation apparatus | |
US4831547A (en) | Multi-joint-robot controller for enabling detection of the spatial relationship between a robot and a rotary cable | |
EP0938954A2 (en) | Interface apparatus for positioning robot | |
JPH0468643B2 (en) | ||
JPH06131032A (en) | Robot device and teaching method for robot device | |
JPS6394152A (en) | Control method for scanning of robot | |
JPH05111897A (en) | Finding method of relative position relationship between plurality of robots | |
CN106881717A (en) | A kind of surface of robot spacing follows method for paint spraying | |
JPS6384884A (en) | Scanning control method of robot | |
CN110561387B (en) | Method for determining a rotatable workpiece in an industrial robot system | |
JP2000112510A (en) | Robot teaching method and its device | |
JP2008055518A (en) | Control method of welding robot | |
JPS62274308A (en) | Off-line teaching method for robot | |
JPS61253510A (en) | Method for confirming robot control data | |
JP2804474B2 (en) | Teaching method for industrial robots | |
JP3084259B2 (en) | Groove cutting device and method | |
JPH08185216A (en) | Tool attitude parameter setting method and robot controller | |
JPS59194213A (en) | Arc interpolating method of robot | |
JP2539043B2 (en) | Display method of shape measurement result | |
Kim et al. | An integrated approach to sculptured surface design and manufacture | |
JPH0682287B2 (en) | Robot scanning control method | |
JPH0729035A (en) | Automatic generation device of development drawing for plate bending work |