TWI724335B - 表面處理系統之控制方法 - Google Patents

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TWI724335B TW107136879A TW107136879A TWI724335B TW I724335 B TWI724335 B TW I724335B TW 107136879 A TW107136879 A TW 107136879A TW 107136879 A TW107136879 A TW 107136879A TW I724335 B TWI724335 B TW I724335B
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Abstract

目的在於提供提升表面處理系統的通用性的系統控制方法。
一種表面處理系統，其係為了一面透過作業機器人(3、4)的動作使處理機(8)相對於物體(W)的表面而移動，一面透過處理機(8)處理物體(W)的表面，因而設置在自走台車(5、6)搭載作業機器人(3、4)的無軌道式的作業機(1、2)，於各作業機(1、2)裝備使作業機器人(3、4)相對於自走台車(5、6)移動於至少高度方向的機器人移動裝置者， 透過位置計測用相機就物體(W)與作業機(1、2)存在的作業區進行攝影，控制裝置基於位置計測用相機的攝影資料而辨識物體(W)與作業機(1、2)的相對的位置關係，基於辨識的相對的位置關係而控制自走台車(5、6)，從而使作業機(1、2)移動至物體(W)的附近的指定作業位置。

Description

表面處理系統之控制方法
本發明涉及對航空器等的表面實施洗淨處理、塗膜剝除處理或研磨處理、塗裝處理等的各種的表面處理的表面處理系統的控制方法。 更詳言之，本發明涉及一種表面處理系統之控制方法，為了使處理物體的表面的處理機保持於作業機器人的作業臂件的頂端部，一面透過作業機器人的動作使處理機相對於物體的表面移動，一面透過處理機處理物體的表面，因而設置在自走台車搭載作業機器人的無軌道式的作業機，於作業機裝備使作業機器人相對於自走台車移動於至少高度方向的機器人移動裝置，就自走台車、機器人移動裝置、作業機器人的各者透過控制裝置進行控制。
歷來，在示於下述的專利文獻1的航空器用的表面處理系統(圖18參照)方面，處理作業用的作業機31具備沿著設施於地面32的導線33而行進的自走台車34。
另外，此作業機31具備立設於自走台車34的旋轉柱35、及以水平姿勢沿著旋轉柱35升降的多關節型的機械臂36，處理航空器W的機體外面的處理機37裝備於此機械臂36的頂端部。
在建築內的頂部，予以與收容的航空器W對應而延伸設置導軌38，可進行沿著此導軌38下的從動移動的移動器39與旋轉柱35之上端部透過實用吊桿40連結。
此實用吊桿40係使洗淨用的高壓水、電源、控制資料線、空氣線路、減壓線路等從建築上頂部交給作業機31者。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特表平10-503144號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，在示於專利文獻1的表面處理系統方面，由延伸設置於地面的導線33、延伸設置於頂部的導軌38界定作業機31的移動路徑，故對於作為處理對象的航空器W的大小的差異、形狀的差異難以靈活應對。
為此，因僅可處理有限的機種的航空器W而存在系統的通用性低的問題，此外即便作為處理對象的航空器W為接近可處理的機種者而可進行大致的處理，仍難以使作業機31移動至對於作為處理對象的航空器W的各部分最適切之處，依舊存在招致作業性的降低、處理品質的降低的問題。
再且，要將延伸距離變大的導線33、導軌38設施於地面、頂部時設備成本增加，存在與通用性低的情形互起作用而在成本上亦成為不利的問題。
鑒於此實情，本發明的主要的課題在於，將系統的控制方法合理化從而消解上述的問題。 [解決問題之技術手段]
本發明的第1特徵構成涉及一種表面處理系統之控制方法，其係為了使處理物體的表面的處理機保持於作業機器人的作業臂件的頂端部，一面透過前述作業機器人的動作使前述處理機相對於前述物體的表面而移動，一面為了透過前述處理機處理前述物體的表面，因而設置在自走台車搭載前述作業機器人的無軌道式的作業機，於前述作業機裝備使前述作業機器人相對於前述自走台車移動於至少高度方向的機器人移動裝置，就前述自走台車、前述機器人移動裝置、前述作業機器人的各者透過控制裝置進行控制者， 透過位置計測用相機就前述物體與前述作業機存在的作業區進行攝影， 前述控制裝置基於前述位置計測用相機的攝影資料而辨識前述物體與前述作業機的相對的位置關係， 基於辨識的前述相對的位置關係而控制前述自走台車，從而使前述作業機移動至前述物體的附近的指定作業位置。
在此第1特徵構成的控制方法方面，控制裝置基於根據位置計測用相機的攝影資料而辨識的物體與作業機的相對的位置關係而控制自走台車，從而使無軌道式的作業機(亦即，不受示於專利文獻1的因導線33、導軌38等的導引具而發生的移動路徑的限制的作業機)，移動至物體附近的指定作業位置。 為此，可不論處理對象物體的大小、形狀，使作業機靈活移動至對於處理對象物體的各部分之最適切的作業位置。
因此，大小、形狀不同的物體仍可一面高度保持作業性、處理品質一面進行處理，據此可提高系統的通用性。
再且，不需要延伸距離大的前述導線、導軌等的導引具的設施，故設備成本亦可大幅減低。 因此，與可提高系統的通用性的情形相互作用，而亦可有效提高在系統的成本面上的有利性。
本發明的第2特徵構成係特定出第1特徵構成的實施方面適合的實施方式者，其中， 前述控制裝置基於前述攝影資料與輸入的前述物體的3維形狀資料而辨識前述相對的位置關係。
在此第2特徵構成的控制方法方面，為了基於物體與作業機的相對的位置關係透過自走台車的控制使作業機移動至物體附近的指定作業位置，控制裝置基於位置計測用相機的攝影資料、和輸入的物體的3維形狀資料，辨識物體與作業機的相對的位置關係。 因此，比起僅基於位置計測用相機的攝影資料予以辨識相對的位置關係，可使作業機精度更佳地移動至對於處理對象物體的各部分之最適切的作業位置。
本發明的第3特徵構成係特定出第1或第2特徵構成的實施方面適合的實施方式者，其中， 於前述作業機的往前述指定作業位置的移動，裝備於前述作業機的移動用距離感測器就與前述物體之間的距離進行計測， 前述控制裝置係於前述作業機的往前述指定作業位置的移動，基於前述相對的位置關係與前述移動用距離感測器的計測資訊而控制前述自走台車。
在此第3特徵構成的控制方法方面，控制裝置根據基於前述位置計測用相機的攝影資料而辨識的物體與作業機的相對的位置關係、和裝備於作業機的移動用距離感測器的計測資訊(亦即，與物體之間的距離方面的資訊)控制自走台車，從而使作業機移動至物體附近的指定作業位置。 因此，比起僅根據基於位置計測用相機的攝影資料而辨識的物體與作業機的相對的位置關係而使作業機移動，可使作業機精度更佳地移動至對於處理對象物體的各部分之最適切的作業位置。
本發明的第4特徵構成係特定出第1～第3特徵構成中的任一者的實施方面適合的實施方式者，其中， 前述控制裝置係在使前述作業機移動至前述指定作業位置後，基於裝備於前述作業機的水平度感測器的檢測資訊，控制裝備於前述自走台車的傾斜調整裝置，從而將前述自走台車調整為水平姿勢。
在此第4特徵構成的控制方法方面，控制裝置基於水平度感測器的檢測資訊將自走台車調整為水平姿勢。 因此，可確實防止自走台車的傾斜為原因致使相對於處理對象物體之處理機的作用位置變不適切，或機器人移動裝置所為的作業機器人之上升中作業機的穩定性降低，據此，可更加提高表面處理作業的作業性同時亦提高作業的安全性。
本發明的第5特徵構成係特定出第1～第4特徵構成中的任一者的實施方面適合的實施方式者，其中， 前述控制裝置係在使前述作業機移動至前述指定作業位置後，基於輸入的前述物體的3維形狀資料而控制前述機器人移動裝置，從而使前述作業機器人移動至可透過前述處理機進行前述物體的表面處理的位置。
在此第5特徵構成的控制方法方面，為了透過機器人移動裝置的動作使作業機器人移動至可進行處理機所為的物體的表面處理的位置，控制裝置基於處理對象物體的3維形狀資料而控制機器人移動裝置。 因此，可不論處理對象物體的大小、形狀，使作業機器人精度更精確地移動至可進行處理機所為的物體的表面處理的位置。
從此點言之，亦可一面將作業性、處理品質保持為高，一面適切地處理大小、形狀不同的物體，據此可更加提高系統的通用性。
本發明的第6特徵構成係特定出第5特徵構成的實施方面適合的實施方式者，其中， 透過前述機器人移動裝置的動作與一起前述作業機器人移動的移動用距離感測器就與前述物體之間的距離進行計測， 前述控制裝置係於前述機器人移動裝置所為的前述作業機器人的移動，基於前述3維形狀資料與前述移動用距離感測器的計測資訊而控制前述機器人移動裝置。
在此第6特徵構成的控制方法方面，控制裝置基於物體的3維形狀資料與上述移動用距離感測器的計測資訊(亦即，與物體之間的距離方面的資訊)而控制機器人移動裝置，從而使作業機器人移動至可進行處理機所為的物體的表面處理的位置。 因此，比起僅基於物體的3維形狀資料的而控制機器人移動裝置，可使作業機器人更加精確地移動至可進行處理機所為的物體的表面處理的位置。
本發明的第7特徵構成係特定出第1～第6特徵構成中的任一者的實施方面適合的實施方式者，其中， 前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於輸入的前述物體的3維形狀資料而控制前述作業機器人，從而使前述處理機相對於前述物體的表面而移動。
在此第7特徵構成的控制方法方面，控制裝置基於輸入的物體的3維形狀資料而控制作業機器人，從而使處理機相對於物體的表面而移動。 因此，不論處理對象物體的大小、形狀，於處理機所為的物體的表面處理，可使處理機相對於處理對象物體的表面而精度佳且適切地移動。
從此點言之，亦可一面將作業性、處理品質保持為高，一面適切地處理大小、形狀不同的物體，據此可更加提高系統的通用性。
本發明的第8特徵構成係特定出第7特徵構成的實施方面適合的實施方式者，其中， 於前述處理機所為的前述物體的表面處理，裝備於前述作業臂件的處理用距離感測器就相對於前述物體的表面之距離進行計測， 前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於前述3維形狀資料與前述處理用距離感測器的計測資訊而控制前述作業機器人，從而使前述處理機相對於前述物體的表面而移動。
在此第8特徵構成的控制方法方面，為了透過作業機器人的動作使處理機相對於物體的表面移動，控制裝置基於物體的3維形狀資料與裝置於作業臂件的處理用距離感測器的計測資訊(亦即，與物體表面之間的距離方面的資訊)而控制作業機器人。 因此，比起僅基於物體的3維形狀資料而控制作業機器人，於處理機所為的物體的表面處理，可使處理機相對於處理對象物體的表面而精度更佳且適切地移動。
本發明的第9特徵構成係特定出第1～第8特徵構成中的任一者的實施方面適合的實施方式者，其中， 於前述處理機所為的前述物體的表面處理，裝備於前述作業臂件的突起物感測器就在前述物體的突起物的存否進行檢測， 前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於前述突起物感測器的檢測資訊而控制前述作業機器人，從而使前述處理機相對於前述突起物而迂迴移動。
在此第9特徵構成的控制方法方面，於處理機所為的物體的表面處理，控制裝置基於裝備於作業臂件的突起物感測器的檢測資訊(亦即，突起物的存否資訊)而控制作業機器人，從而使處理機相對於突起物而迂迴移動。 因此，可確實迴避處理機接觸或衝撞突起物的故障，據此可圓滿進行處理機所為的物體的表面處理。
本發明的第10特徵構成係特定出第1～第9特徵構成中的任一者的實施方面適合的實施方式者，其中， 於前述處理機所為的前述物體的表面處理，裝備於前述作業臂件的處理用距離感測器就相對於在前述物體的表面上的複數個計測點的各者之距離進行計測， 前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於前述處理用距離感測器的計測資訊而控制前述作業機器人，從而調整相對於前述物體的表面之前述處理機的姿勢。
透過裝備於作業機器人的作業臂件的處理用距離感測器就相對於在物體的表面上的複數個計測點之距離進行計測時，可基於該計測資訊，得知作業臂件、和複數個計測點存在的物體表面部分的相對的姿勢關係。
利用此情形使得在上述的第10特徵構成的控制方法方面，控制裝置基於裝備於作業臂件的處理用距離感測器的計測資訊(亦即，相對於複數個計測點的各者之距離的資訊)而控制作業機器人，從而調整保持於作業臂件的頂端部的處理機的相對於物體表面之姿勢。 因此，可不論物體的表面形狀為曲面等，以將處理機保持為相對於物體表面之最佳的相對姿勢的狀態，透過處理機處理物體的表面，據此可穩定獲得高的處理品質。
圖1～圖4的各者示出在建築內對於航空器W的機體外面實施表面處理作業的狀況。 在此表面處理作業係將洗淨處理、塗膜剝除處理、塗裝底層處理、研磨處理、塗裝處理、檢查處理等的複數種表面處理，對航空器W的機體外面依序實施。
在收容作為處理對象的航空器W的建築內，配備有高處作業機1及低處作業機2。在此等作業機1、2的各者，裝備有具備多關節式的作業臂件3a、4a的可迴旋動作的作業機器人3、4。
圖1、圖2示出處理對象為大型的航空器W的情況，圖3、圖4示出處理對象為較小型的航空器W的情況。 任一情況下皆以作業分擔方式利用高處作業機1及低處作業機2雙方處理在航空器W的機體外面的整體，該作業分擔方式係透過高處作業機1實施對於在航空器W的高處部分(例如，機身部上側、翼部上側、垂直尾翼等)的處理作業，與此並行透過低處作業機2實施對於在同航空器W的低處部分(例如，機身部下側、翼部下側等)的處理作業者。
各作業機1、2具備無軌道型的電動式自走台車5、6。另外，無界定各作業機1、2的移動路徑的導軌、導引線路等的設施。在此意義下，各作業機1、2為無軌道式的作業機。 然後，各作業機1、2的自走台車5、6可在不伴隨車體的朝向(亦即，俯視下的車體姿勢)的變化下於水平方向進行於任一朝向。 根據此等，各作業機1、2可於建築內的地面上往任意的位置迅速移動。
另外，此等自走台車5、6可在不伴隨車體的位置的變化之下，將車體的朝向(俯視下的車體姿勢)於水平方向變更為任一朝向。 據此，各作業機1、2可於各位置將其朝向迅速變更為水平方提升的任意的朝向。
於此等自走台車5、6，亦裝備有就相對於水平方向之車體的傾斜進行調整的傾斜調整裝置7。使此傾斜調整裝置7動作，使得可就相對於水平方向之車體的傾斜，在水平方向的任意的方提升進行調整。
於各作業機1、2，作業機器人3、4經由機器人移動裝置X裝備於自走台車5、6上。 因此，透過自走台車5、6的行進使各作業機1、2移動至航空器W的附近的作業位置後，使機器人移動裝置X動作，從而可使作業機器人3、4移動至可進行對於航空器W的目標處之作業的位置(亦即，可透過予以保持於作業臂件3a、4a的頂端部的處理機8而處理在航空器W的機體表面的目標部分之位置)。
如示於圖5及圖6，於高處作業機1，作為機器人移動裝置X，設有設置於自走台車5的台上的伸縮塔式的升降裝置9、和裝備於在該升降裝置9的伸縮塔部9a之上端的升降台9b的伸縮臂件式的推出裝置10。 然後，作業機器人3搭載在設於在推出裝置10的伸縮臂件10a的頂端部之推出台10b。
升降裝置9使伸縮塔部9a朝上伸長動作至示於圖6的最大伸長狀態，從而可使作業機器人3上升直到成為可進行對於大型航空器W的垂直尾翼之上端部的作業的高度為止。
另外，推出裝置10使伸縮臂件10a朝水平伸長動作直到示於同圖6的最大伸長狀態，從而可使作業機器人3於水平方向推出直到可進行對於在大型航空器W的機身部上側部分的橫寬方向中央部的作業的位置為止。
此等升降裝置9及推出裝置10皆作成透過伺服馬達經由齒條和小齒輪機構、滾珠螺桿機構等的傳動機構使伸縮塔部9a、伸縮臂件10a伸縮動作的構造。 因此，操作該等伺服馬達而調整伸縮塔部9a、伸縮臂件10a的伸長量，從而可就相對於航空器W之作業機器人3的位置，依航空器W的機體形狀進行調整。
如示於圖7及圖8，於低處作業機2，作為機器人移動裝置X，在自走台車6的台上裝備有伸縮吊桿式的升降裝置11。 然後，作業機器人4搭載在設於在升降裝置11的伸縮吊桿11a的頂端部的升降台11b。
此升降裝置11亦作成透過伺服馬達經由齒條和小齒輪機構、滾珠螺桿機構等的傳動機構使伸縮吊桿11a伸縮動作的構造。 因此，操作該伺服馬達而調整伸縮吊桿11a的伸長量，從而可就相對於航空器W之作業機器人4的位置，依航空器W的機體形狀進行調整。 另外，各升降裝置9、11、推出裝置10的傳動機構方面，不限於齒條和小齒輪機構、滾珠螺桿機構，可採用其他各種方式的傳動機構。
於各自走台車5、6，設置電源連接部12，同時搭載有電池13。 然後，自走台車5、6、以及裝備於自走台車5、6的作業機器人3、4、升降裝置9、11、推出裝置10等的各電動裝置，可透過來自連接於電源連接部12的電源線的供應電力或來自電池13的供應電力中的任一者而予以動作。
予以保持於在作業機器人3、4的作業臂件3a、4b的頂端部(亦即，手腕部)的處理機8可依實施的表面處理的類別而交換。 交換用的複數種的處理機8(例如，藥劑塗布機、洗淨水塗布機、膩子研磨機、塗裝機等)作成可透過作業機器人3、4與處理機交換裝置的相互動作而自動交換的狀態，收容於各作業機1、2的處理機收容部14。
另外，於各作業機1、2亦搭載有，於使用壓縮空氣的處理作業對作業機器人3、4保持的處理機8供應壓縮空氣的壓縮機、於塗裝處理對作業機器人3、4保持的處理機8(塗裝機)供應塗料及硬化液的槽及泵浦等的各種的供應源裝置Y。 另外，裝備於各作業機1、2的各種的電動裝置方面，為了確實防止例如塗裝處理時的起火事故等而採用防爆規格。
另一方面，於各作業機1、2(圖17參照)，將就與周邊物之間的距離進行計測的雷射式的移動用距離感測器S1，裝備於在作業機1、2的各部分(例如，自走台車5、6的四角部、推出裝置10的推出台10b、伸縮吊桿式升降裝置11的升降台11b等)。 另外，於各作業機1、2，亦裝備有就自走台車5、6的水平度進行計測的水平度感測器S2。
再者，於在各作業機1、2的作業機器人3、4的作業臂件3a、4a裝備有，就相對於航空器W的機體外面之距離進行計測的雷射式的處理用距離感測器S3、及就在航空器W的機體外面的突起物進行檢測的雷射式的突起物感測器S4等。
然後，於各作業機1、2，裝備有車載控制器15。此車載控制器15控制自走台車5、6以及作業機器人3、4等的各搭載裝置。
對此，於收容作為處理對象的航空器W的建築，使就收容的航空器W的周邊區域進行攝影的複數個位置計測用相機C1、C2分散設置於各部分，同時設置有總體控制器16。
裝備於各作業機1、2的車載控制器15及設置於建築內的總體控制器16係掌管具備兩作業機1、2的表面處理系統的控制的控制裝置。
接著，就利用此等高處作業機1及低處作業機2實施表面處理作業的作業方式，一面參照圖9～圖17一面進行說明。此作業方式方面，任一作業機1、2而言皆大致相同，故此處作為代表主要說明高處作業機1的部分。
＜第1程序＞ 如示於圖9，在收容於建築內的航空器W的周圍設定複數個作業區A。於此，各個作業區A具有與可進行透過位置計測用相機C1而為的攝影之範圍相應的寬度。
另外，在收容的航空器W的機體外面，以將該機體外面細分為複數個區劃的狀態設定行列配置的複數個處理分區K。 另外，此等處理分區K的設定可作成基於從航空器W的設計資料等取得的航空器W的3維形狀資料Dw而透過總體控制器16自動進行。 ＜第2程序＞ 如示於圖9～圖10，透過對於總體控制器16或車載控制器15的手動操作，使作業機1從作業區A外的待機位置移動至任一個作業區A的區域內。
於此移動操作，對於總體控制器16或車載控制器15的手動操作可為利用遠程操作器下的遠程手動操作、或對於總體控制器16、車載控制器15之直接性的手動操作中的任一者。
另外，往此作業區A內的移動方面，不使用電源連接部12而透過來自電池13的供應電力使作業機1的自走台車5行進。
使作業機1移動至作業區A內後，作為接續其之作業用電力的確保，連接從最接近作業機1的電源連接部12的電源部抽出的電源線。
＜第3程序＞ 此電源連接的後，基於預輸入於總體控制器16的航空器W的3維形狀資料Dw、和從設置於所需位置的位置計測用相機C1向總體控制器16無線發送的攝影資料Dc(亦即，航空器W的一部分與作業機1存在的作業區A的攝影資料)，使總體控制器16辨識作業機1與航空器W的相對的位置關係。
然後，基於辨識後的作業機1與航空器W的相對的位置關係，令使作業機1往航空器W的附近的指定作業位置P移動的移動指令，從總體控制器16朝作業機1的車載控制器15無線發送。
接收此移動指令，作業機1的車載控制器15控制自走台車5，從而如示於圖10～圖11，使作業機1往航空器W的附近的指定作業位置P自動移動。另外，伴隨之，就作業機1的朝向，自動調整為正對於航空器W的作業朝向。
於往此指定作業位置P的自動移動，車載控制器15基於裝備於作業機1的移動用距離感測器S1的計測資訊，併行監視作業機1與航空器W之間的距離。 然後，透過此監視，車載控制器15對基於航空器W的3維形狀資料Dw與透過位置計測用相機C1所得的攝影資料Dc下的自走台車5的控制施加校正，從而使作業機1精度佳地停止於指定作業位置P。
另外，車載控制器15基於裝備於作業機1的移動用距離感測器S1的計測資訊而監視在作業機1的周圍的障礙物的存否。 透過此監視，車載控制器15在檢測到障礙物的存在時使自走台車5停止從而迴避與障礙物的衝突，另外發出報知障礙物的存在的警報。
再者，車載控制器15使作業機1停止於指定作業位置P後，基於水平度感測器S2的檢測資訊控制傾斜調整裝置7，從而將自走台車5調整為大致完全的水平姿勢。
＜第4程序＞ 調整自走台車5的水平度後，車載控制器15基於從總體控制器16發送的航空器W的3維形狀資料Dw、和透過裝備於推出台10的移動用距離感測器S1而取得的與航空器W的機體之間的距離資訊，如示於圖12～圖14，使升降裝置9的升降塔部9a伸長動作而使作業機器人3上升至所需高度，同時接續之，使推出裝置10的伸縮臂件10a伸長動作，使作業機器人3接近航空器W的機體外面。
亦即，透過此等升降裝置9及推出裝置10的動作，使在作業機1的作業機器人3接近於設定在航空器W的機體外面的處理分區K之中的1個。
＜第5程序＞ 之後，車載控制器15基於航空器W的3維形狀資料Dw、和透過裝備於作業機器人3的作業臂件3a的處理用距離感測器S3而取得的相對於航空器W的機體外面之距離資訊，控制作業機器人3的臂件動作，從而使予以保持於作業臂件3a的處理機8，一面對於航空器W的機體外面進行處理作用一面在處理分區K內沿著機體外面移動。據此，處理在航空器W的機體外面的1個處理分區K。
另外，於透過此機器人動作所為的處理機8的移動，車載控制器15透過裝備於作業臂件3a的處理用距離感測器S3，如示於圖15，就在處理機8的周圍的機體外面上的數個計測點G，計測感測器S3與計測點G之間的距離。 另外，基於該計測結果，車載控制器15演算處理機8處理的機體外面部分的傾斜。
然後，車載控制器15基於該運算結果，對基於航空器W的3維形狀資料Dw下的處理機8的姿勢控制施加校正，從而使處理機8，在對於機體外面的各處理部分總是保持垂直姿勢的狀態下進行處理作用。
再者，車載控制器15亦具備以下功能：於透過機器人動作所為的處理機8的移動，如示於圖16，透過裝備於作業臂件3a的突起物感測器S4檢測到航空器W的突起物T時，以相對於該突起物使處理機8迂迴而移動的方式控制作業機器人3。
＜第6程序＞ 透過此第5程序，對於在航空器W1的機體外面的1個處理分區K之處理結束時，車載控制器15再次基於航空器W的3維形狀資料Dw、和透過裝備於推出台10的移動用距離感測器S1而取得的航空器W的機體之間的距離資訊，使升降裝置9及推出裝置10動作，從而使作業機器人3接近在航空器W的機體外面的下個處理分區K。
然後，對該處理分區K再次實施上述的第5程序，從而處理在航空器W的機體外面的下一個處理分區K。
＜第7程序＞ 反復此等第5程序及第6程序，使得在使作業機1位於1個指定停止位置P的狀態下的對於各處理分區K的處理作業結束時，車載控制器15使升降裝置9的伸縮塔部9a及推出裝置10的伸縮臂件10a收縮動作，使作業機器人3返回在作業機1的收納位置。
之後，總體作業器16基於正辨識的作業機1與航空器W的相對的位置關係，向車載控制器15發送使作業器1移動至在相同的作業區A內的航空器W的附近的下個指定作業位置P’的移動指令。 響應於此移動指令，車載控制器15作成如同前述的第3程序，使作業機1移動至下個指定作業位置P’。
另外，車載控制器15係於該指定作業位置P’，重新基於水平度感測器S2的檢測資訊控制傾斜調整裝置7，從而將自走台車5再度調整為水平姿勢。 之後，反復第4程序～第7程序，從而完成在1個作業區A的處理作業。
然後，完成在1個作業區A的處理作業時，於剩餘的作業區A的各者依同樣以第1程序～第7程序的順序進行處理作業，據此，對航空器W的機體外面的整體實施複數種表面處理作業之中的一種處理作業，結束其時，在將予以保持於作業機器人3的作業臂件3a的處理機8交換之下，同樣地按各作業區域A進行對於航空器W的機體外面之表面處理作業。
於對於航空器W的機體外面之以上的一連串的表面處理作業，低處作業機2係除對於推出裝置10之控制以外，與高處作業機1同樣地控制。 另外，高處作業機1與低處作業機2係基本上成對使用，作成配置於夾著處理對象物體W的兩側的相對的位置等，以如作業區域不相互干涉的狀態進行控制。 [產業利用性]
本發明不限於航空器，可利用於鐵道車輛、船舶、火箭或橋梁、住所等各種的物體的表面處理。
W‧‧‧航空器(處理對象物體) 8‧‧‧處理機 3、4‧‧‧作業機器人 3a、4a‧‧‧作業臂件 5、6‧‧‧自走台車 1、2‧‧‧無軌道式的作業機 X‧‧‧機器人移動裝置(升降裝置、推出裝置) 15‧‧‧車載控制器(控制裝置) 16‧‧‧總體控制器(控制裝置) A‧‧‧作業區 C1、C2‧‧‧位置計測用相機 Dc‧‧‧攝影資料 P、P’‧‧‧指定作業位置 Dw‧‧‧3維形狀資料 S1‧‧‧移動用距離感測器 S2‧‧‧水平度感測器 7‧‧‧傾斜調整裝置 S3‧‧‧處理用距離感測器 S4‧‧‧突起物感測器 T‧‧‧突起物 K‧‧‧處理分區 G‧‧‧計測點
[圖1] 圖1係就對於大型航空器之表面處理作業的作業狀態進行繪示的透視圖。 [圖2] 圖2係就對於相同的大型航空器之表面處理作業的作業狀態進行繪示的正面圖。 [圖3] 圖3係就對於小型航空器之表面處理作業的作業狀態進行繪示的透視圖。 [圖4] 圖4係就對於相同的小型航空器之表面處理作業的作業狀態進行繪示的正面圖。 [圖5] 圖5係使升降裝置及推出裝置的各者收縮的狀態下的高處作業機的透視圖。 [圖6] 圖6係使升降裝置及推出裝置的各者伸長的狀態下的高處作業機的透視圖。 [圖7] 圖7係使升降裝置收縮的狀態下的低處作業機的透視圖。 [圖8] 圖8係使升降裝置伸長的狀態下的低處作業機的透視圖。 [圖9] 圖9係就使作業機待機的狀態進行繪示的透視圖。 [圖10] 圖10係就使作業機移動至作業區域內的狀態進行繪示的透視圖。 [圖11] 圖11係就使作業機移動至航空器附近的指定作業位置的狀態進行繪示的透視圖。 [圖12] 圖12係就在指定作業位置的升降裝置及推出裝置的伸縮動作進行繪示的透視圖。 [圖13] 圖13係就在指定作業位置的升降裝置的伸長動作進行繪示的正面圖。 [圖14] 圖14係就在指定作業位置的推出裝置的伸長動作進行繪示的平面圖。 [圖15] 圖15係就處理機的姿勢控制進行說明的透視圖。 [圖16] 圖16係就處理機的迂迴控制進行說明的透視圖。 [圖17] 圖17係控制方塊圖。 [圖18] 圖18係就歷來的航空器用表面處理系統進行繪示的正面圖。
1:高處作業機
2:低處作業機
3:作業機器人
3a:作業臂件
4:作業機器人
4a:作業臂件
5:自走台車
6:自走台車
8:處理機
9:升降裝置
10:推出裝置
11:升降裝置
C1:位置計測用相機
W:航空器

Claims (8)

  1. 一種表面處理系統之控制方法，其係為了使處理物體的表面的處理機保持於作業機器人的作業臂件的頂端部，一面透過前述作業機器人的動作使前述處理機相對於前述物體的表面而移動，一面透過前述處理機處理前述物體的表面，因而設置在自走台車搭載前述作業機器人的無軌道式的作業機，於前述作業機裝備使前述作業機器人相對於前述自走台車移動於至少高度方向的機器人移動裝置，就前述自走台車、前述機器人移動裝置、前述作業機器人的各者透過控制裝置進行控制者，透過位置計測用相機就前述物體與前述作業機存在的作業區進行攝影，前述控制裝置基於前述位置計測用相機的攝影資料、和輸入的前述物體的3維形狀資料而辨識前述物體與前述作業機的相對的位置關係，基於辨識的前述相對的位置關係而控制前述自走台車，從而使前述作業機移動至前述物體的附近的指定作業位置，於前述作業機的往前述指定作業位置的移動，裝備於前述自走台車的移動用距離感測器、及裝備於在前述機器人移動裝置的前述作業機器人的設置部的移動用距離感測器就與前述物體之間的距離進行計測，前述控制裝置基於前述作業機的往前述指定作業位置 的移動，裝備於前述自走台車的前述移動用距離感測器的計測資訊、及裝備於在前述機器人移動裝置的前述作業機器人的設置部的前述移動用距離感測器的計測資訊，對根據前述攝影資料與前述3維形狀資料的前述自走台車的控制施加校正。
  2. 如申請專利範圍第1項的表面處理系統之控制方法，其中，前述控制裝置在使前述作業機移動至前述指定作業位置後，基於裝備於前述作業機的水平度感測器的檢測資訊，控制裝備於前述自走台車的傾斜調整裝置，從而將前述自走台車調整為水平姿勢。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的表面處理系統之控制方法，其中，前述控制裝置在使前述作業機移動至前述指定作業位置後，基於輸入的前述物體的3維形狀資料而控制前述機器人移動裝置，從而使前述作業機器人移動至可透過前述處理機進行前述物體的表面處理的位置。
  4. 如申請專利範圍第3項的表面處理系統之控制方法，其中，透過前述機器人移動裝置的動作與一起前述作業機器人移動的移動用距離感測器就與前述物體之間的距離進行計測，前述控制裝置係於前述機器人移動裝置所為的前述作 業機器人的移動，基於前述3維形狀資料與前述移動用距離感測器的計測資訊而控制前述機器人移動裝置。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的表面處理系統之控制方法，其中，前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於輸入的前述物體的3維形狀資料而控制前述作業機器人，從而使前述處理機相對於前述物體的表面而移動。
  6. 如申請專利範圍第5項的表面處理系統之控制方法，其中，於前述處理機所為的前述物體的表面處理，裝備於前述作業臂件的處理用距離感測器就相對於前述物體的表面之距離進行計測，前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於前述3維形狀資料與前述處理用距離感測器的計測資訊而控制前述作業機器人，從而使前述處理機相對於前述物體的表面而移動。
  7. 如申請專利範圍第1或2項的表面處理系統之控制方法，其中，於前述處理機所為的前述物體的表面處理，裝備於前述作業臂件的突起物感測器就在前述物體的突起物的存否進行檢測， 前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於前述突起物感測器的檢測資訊而控制前述作業機器人，從而使前述處理機相對於前述突起物而迂迴移動。
  8. 如申請專利範圍第1或2項的表面處理系統之控制方法，其中，於前述處理機所為的前述物體的表面處理，裝備於前述作業臂件的處理用距離感測器就相對於在前述物體的表面上的複數個計測點的各者之距離進行計測，前述控制裝置係於前述處理機所為的前述物體的表面處理，基於前述處理用距離感測器的計測資訊而控制前述作業機器人，從而調整相對於前述物體的表面之前述處理機的姿勢。
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