JP4631856B2

JP4631856B2 - Work assistance device, work assistance method, and work rotation device used for the work

Info

Publication number: JP4631856B2
Application number: JP2007029035A
Authority: JP
Inventors: 英之村山; 山口　　剛; 正明山岡; 誠文内原; 明人佐野; 洋望山; 直行武居; 亮菊植; 英雄藤本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2027-02-08
Also published as: JP2008194758A

Description

本発明は、回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業を補助する作業補助装置に関する。 The present invention relates to a work assisting device for assisting a work for moving a tool along a target trajectory set in advance on a work with respect to a rotating work.

回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業が知られている。例えば、自動車のウィンドウガラスの周囲に接着剤を塗布する作業では、ウィンドウガラスを回転させながら、ウィンドウガラスの周囲に接着剤塗布器具で接着剤を塗布する方が効率が良い。塗布器具を移動させる範囲を小さくできるからである。
本明細書では、上述の例におけるウィンドウガラスのように、作業の対象となる物をワークという。また、上述の例における接着剤塗布器具のように、ワークに対して作業を行うための器具をツールという。なお、ツールには、ワークに対して加工を施す加工器具（例えば、接着剤塗布器具、切削器具等）や、ワークの特性（物理的特性、電気的特性、光学的特性等）を測定する測定器具等が含まれる。
また、本明細書中、「ワークの移動方向」とは、ワークが回転軸回りに回転しているときのワーク上の点が移動する方向を意味する。また、「ワークの反移動方向」とは、上記「ワークの移動方向」と反対側の方向を意味する。 An operation for moving a tool along a target trajectory set in advance on a workpiece is known for a rotating workpiece. For example, in the operation of applying an adhesive around the window glass of an automobile, it is more efficient to apply the adhesive with an adhesive applicator around the window glass while rotating the window glass. This is because the range in which the applicator is moved can be reduced.
In the present specification, an object that is an object of work, such as the window glass in the above example, is referred to as a workpiece. A tool for performing work on a workpiece, such as the adhesive applicator in the above example, is called a tool. In addition, a tool is a tool for processing a workpiece (for example, an adhesive applicator, a cutting tool, etc.) or a measurement for measuring a workpiece characteristic (physical characteristics, electrical characteristics, optical characteristics, etc.). Instruments etc. are included.
Further, in this specification, the “moving direction of the workpiece” means a direction in which a point on the workpiece moves when the workpiece rotates around the rotation axis. Further, the “counter-moving direction of the workpiece” means a direction opposite to the “moving direction of the workpiece”.

例えば、特許文献１には、ウィンドウガラス（ワーク）の周囲に接着剤を塗布する作業を補助する作業補助装置が開示されている。この作業補助装置は、ウィンドウガラスを水平に支持し、鉛直軸周りにウィンドウガラスを回転させるワーク回転装置と、作業者から加えられた操作力に応じて接着剤塗布器具（ツール）の位置を変化させるツール移動装置（ロボットアーム）を有している。接着剤の塗布作業を行うときには、ウィンドウガラスを一定の角速度で回転させる。そして、作業者がツール移動装置を操作して塗布器具をウィンドウガラス上の塗布ライン（目標軌道）に沿って移動させながら、回転するウィンドウガラスに接着剤を塗布する。このように塗布作業を行うと、塗布器具を移動させる範囲が小さくなるので、作業者は効率的に作業を行うことができる。 For example, Patent Document 1 discloses a work assistance device that assists the work of applying an adhesive around a window glass (work). This work support device supports the window glass horizontally, and rotates the window glass around the vertical axis, and changes the position of the adhesive applicator (tool) according to the operating force applied by the operator. A tool moving device (robot arm). When performing the adhesive application operation, the window glass is rotated at a constant angular velocity. Then, the operator operates the tool moving device to apply the adhesive to the rotating window glass while moving the applicator along the application line (target trajectory) on the window glass. When the application operation is performed in this manner, the range in which the application device is moved is reduced, so that the operator can perform the operation efficiently.

特開２００６−１９２５６４号公報JP 2006-192564 A

従来の作業補助装置は、ワークを一定角速度で回転させる。ワークを一定角速度で回転させると、ワークの回転軸に近い位置に作業を行うときと、ワークの回転軸から遠い位置に作業を行うときとで、ワークの移動速度（ツールの位置におけるワークの移動速度）が異なる。このように、ワーク上の位置によってワークの移動速度が異なる場合に、回転軸に近い位置に合わせてワークの回転角速度を設定すると、回転軸から遠い位置に作業を行う際はワークの移動速度が速くなり過ぎて、ツールをワーク上の目標軌道に沿って移動させることが困難となる。一方、回転軸から遠い位置に合わせてワークの回転角速度を設定すると、回転軸に近い位置に作業を行う際はワークの回転速度が遅くなり過ぎて、効率的に作業を行うことができない。
また、ワーク上の目標軌道がワークの反移動方向と大きく異なる方向に伸びている場合がある（例えば、上述したウィンドウガラスへの接着剤塗布作業においては、ウィンドウガラスの周縁に設けられた塗布ラインが回転軸に対して半径方向に伸びているような場合）。この場合には、ツールを目標軌道に沿って移動させるためには、ツールを大きく移動させなければならない。このため、ワークが高速で回転していると、ツールをワーク上の目標軌道に沿って移動させることが難しい。一方、目標軌道がワークの反移動方向と大きく異なる場合に合わせてワークの回転速度を設定すると、目標軌道がワークの反移動方向と略一致する場合にはワークの回転速度が遅くなり過ぎて、効率的に作業を行うことができない。
このように、従来の作業補助装置では、作業効率を上げようとするとツールをワーク上の目標軌道に沿って移動させることが非常に難しくなり、ツールをワーク上の目標軌道に沿って移動し易くしようとすると作業効率が低下してしまうという問題があった。 Conventional work assist devices rotate a workpiece at a constant angular velocity. When the workpiece is rotated at a constant angular velocity, the workpiece movement speed (workpiece movement at the tool position) depends on whether the workpiece is moved to a position close to the workpiece rotation axis or the workpiece is moved away from the workpiece rotation axis. Speed) is different. In this way, when the workpiece movement speed varies depending on the position on the workpiece, if the workpiece rotation angular velocity is set to a position close to the rotation axis, the workpiece movement speed is reduced when working at a position far from the rotation axis. It becomes too fast and it becomes difficult to move the tool along the target trajectory on the workpiece. On the other hand, if the rotation angular velocity of the workpiece is set in accordance with a position far from the rotation axis, the rotation speed of the workpiece becomes too slow when the operation is performed near the rotation axis, so that the operation cannot be performed efficiently.
In addition, the target trajectory on the workpiece may extend in a direction that is significantly different from the counter-movement direction of the workpiece (for example, in the above-described adhesive coating operation on the window glass, a coating line provided on the periphery of the window glass) ) Extending radially with respect to the axis of rotation). In this case, in order to move the tool along the target trajectory, the tool must be moved greatly. For this reason, when the workpiece is rotating at high speed, it is difficult to move the tool along the target trajectory on the workpiece. On the other hand, when setting the rotation speed of the workpiece according to the case where the target trajectory is significantly different from the counter-movement direction of the workpiece, the rotation speed of the workpiece becomes too slow when the target trajectory substantially coincides with the counter-movement direction of the workpiece. It is not possible to work efficiently.
As described above, in the conventional work assistance device, it is very difficult to move the tool along the target trajectory on the workpiece when it is attempted to increase the work efficiency, and the tool can be easily moved along the target trajectory on the workpiece. When trying to do so, there was a problem that the work efficiency was lowered.

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、作業効率を過度に低下させることなく、目標軌道に沿ってツールを移動させることが容易な作業補助装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a work assistance device that can easily move a tool along a target trajectory without excessively reducing work efficiency. .

本発明の作業補助装置は、回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業を行う作業者を補助する。この作業補助装置は、ワークを回転軸回りに回転させるワーク回転装置と、作業者から加えられた操作力に応じてツールの位置及び向きを変化させるツール移動装置と、ツールの位置を検出するツール位置検出手段と、ツールの向きを検出するツール向き検出手段と、検出されたツールの位置から回転軸までの距離が長いほどワーク回転装置の角速度を減少させ、検出されたツールの位置におけるワークの反移動方向と検出されたツールの向きとが成す角度が大きいほどワーク回転装置の角速度を減少させるようにワーク回転装置を制御する制御手段を有している。
この作業補助装置では、作業者がツール移動装置を操作すると、その操作力に応じてツール移動装置がツールの位置及び向きを変化させる。作業者は、ツール移動装置を操作することによって、回転するワーク上の目標軌道に沿ってツールを移動させる。また、作業者は、ツール移動装置を操作することによって、ワーク上の目標軌道に沿うように（すなわち、ツールの位置における目標軌道の接線方向とツールの向きが一致するように）ツールの向きを調節する。これによって、ツールの向きとツールの目標移動方向が一致する。ツールの位置と向きは、それぞれの検出手段によって検出される。各検出手段がツールの位置と向きを検出すると、制御手段がそれらの検出値に応じてワーク回転装置を制御する。
制御手段は、検出されたツールの位置から回転軸までの距離が長いほどワーク回転装置の角速度を減少させる。したがって、回転軸から近い位置に作業を行うときは、ワークが高速で回転するため、作業を効率的に行うことができる。一方、回転軸から遠い位置に作業を行うときは、ワークが低速で回転するため、ツールを目標軌道に沿って容易に移動させることができる。また、ワークの回転軸に近い位置に作業を行うときと、回転軸から遠い位置に作業を行うときとで、ツールに対するワークの移動速度の差が小さくなる。このため、ワークの目標軌道上の各位置におけるツールによる作業時間の差が小さくなり、作業品質を向上することができる。
また、制御手段は、検出されたツールの位置におけるワークの反移動方向と検出されたツールの向きとが成す角度が大きいほどワーク回転装置の角速度を減少させる。上述したように、作業者は、ワーク上の目標軌道に沿うようにツールの向きを調節している。したがって、ワークの反移動方向と大きく異なる方向に目標軌道が伸びている場合には、ワークの反移動方向とツールの向きとが成す角度が大きくなり、制御装置はワークの角速度を低下させる。すなわち、制御手段は、ワークの反移動方向と大きく異なる方向に目標軌道が伸びている場合には、ワークの角速度を低下させる。したがって、ツールを目標軌道に沿って容易に移動させることができる。一方、ワークの反移動方向と目標軌道の伸びる方向が大きく異ならない場合には、ワークが高速で回転するため、作業効率が過度に低下することはない。
以上に説明したように、この作業補助装置によれば、作業効率を過度に低下させることなく、作業者は、回転するワーク上の目標軌道に沿って容易にツールを移動させることができる。 The work assistance device of the present invention assists a worker who performs a work of moving a tool along a target trajectory set in advance on a work with respect to the rotating work. The work assist device includes a work rotating device that rotates a work around a rotation axis, a tool moving device that changes the position and orientation of a tool according to an operation force applied by an operator, and a tool that detects the position of the tool. The position detection means, the tool orientation detection means for detecting the orientation of the tool, and the longer the distance from the detected tool position to the rotation axis, the smaller the angular velocity of the workpiece rotating device, and the workpiece position at the detected tool position is reduced. Control means is provided for controlling the workpiece rotating device so that the angular velocity of the workpiece rotating device decreases as the angle formed between the counter-movement direction and the detected tool orientation increases.
In this work assistance device, when the operator operates the tool moving device, the tool moving device changes the position and orientation of the tool according to the operating force. The operator moves the tool along the target trajectory on the rotating workpiece by operating the tool moving device. In addition, the operator operates the tool moving device to change the tool direction so that it follows the target trajectory on the workpiece (that is, the tangential direction of the target trajectory at the tool position matches the tool orientation). Adjust. As a result, the direction of the tool matches the target movement direction of the tool. The position and orientation of the tool are detected by the respective detection means. When each detecting means detects the position and orientation of the tool, the control means controls the work rotating device in accordance with the detected values.
The control means decreases the angular velocity of the workpiece rotating device as the distance from the detected tool position to the rotation axis is longer. Therefore, when work is performed at a position close to the rotation axis, the work can be efficiently performed because the work rotates at a high speed. On the other hand, when working at a position far from the rotation axis, the work rotates at a low speed, so that the tool can be easily moved along the target trajectory. Further, the difference in the moving speed of the work with respect to the tool is small when the work is performed at a position close to the rotation axis of the work and when the work is performed at a position far from the rotation axis. For this reason, the difference in work time by the tool at each position on the target trajectory of the work is reduced, and work quality can be improved.
Further, the control means decreases the angular velocity of the workpiece rotating device as the angle formed between the counter-movement direction of the workpiece at the detected tool position and the detected tool orientation increases. As described above, the operator adjusts the direction of the tool along the target trajectory on the workpiece. Therefore, when the target trajectory extends in a direction significantly different from the counter-movement direction of the workpiece, the angle formed by the counter-movement direction of the workpiece and the direction of the tool becomes large, and the control device decreases the angular velocity of the workpiece. In other words, the control means reduces the angular velocity of the workpiece when the target trajectory extends in a direction significantly different from the counter-movement direction of the workpiece. Therefore, the tool can be easily moved along the target trajectory. On the other hand, when the counter-movement direction of the workpiece and the direction in which the target trajectory extends are not significantly different, the workpiece rotates at a high speed, so that the work efficiency is not excessively reduced.
As described above, according to this work assisting device, the operator can easily move the tool along the target trajectory on the rotating workpiece without excessively reducing the work efficiency.

また、本発明は、ワーク上の目標軌道に沿って容易にツールを移動させることができる第２の作業補助装置を提供する。
この作業補助装置は、ワークを回転軸回りに回転させるワーク回転装置と、作業者から加えられた操作力に応じてツールの位置及び向きを変化させるツール移動装置と、ツールの位置を検出するツール位置検出手段と、ツールの向きを検出するツール向き検出手段と、検出されたツールの位置から回転軸までの距離ｒと検出されたツールの位置におけるワークの反移動方向と検出されたツールの向きとが成す角度αと任意の定数Ｖから
ω＝（Ｖｃｏｓα）／ｒ
の式で算出される角速度ωにワーク回転装置の角速度がなるようにワーク回転装置を制御する制御手段を有している。
この作業補助装置では、ツールの位置から回転軸までの距離ｒが大きくなると、角速度ωが減少する。また、ワークの反移動方向とツールの向きとが成す角度αが大きくなると、角速度ωが減少する。したがって、作業者は、目標軌道に沿って容易にツールを移動させることができる。また、距離ｒや角度αに応じて角速度ωが大きな値とされるため、作業効率が過度に低下することはない。さらに、この作業補助装置では、作業者がツールを目標軌跡に沿って移動させると、ツールとワークの相対移動速度が常に一定速度Ｖとなる。したがって、ツールによる作業にばらつきが生じ難く、作業品質を高めることができる。また、ツールの回転方向の速度成分がワークの回転運動によって与えられるため、作業者はツールを回転軸の方向に進退動するだけでよい。このため、作業者はツールを目標軌道に沿ってより容易に移動させることができる。 The present invention also provides a second work assistance device that can easily move a tool along a target trajectory on a workpiece.
The work assist device includes a work rotating device that rotates a work around a rotation axis, a tool moving device that changes the position and orientation of a tool according to an operation force applied by an operator, and a tool that detects the position of the tool. Position detecting means, tool direction detecting means for detecting the direction of the tool, distance r from the detected tool position to the rotation axis, anti-moving direction of the workpiece at the detected tool position, and detected tool orientation From the angle α and the arbitrary constant V, ω = (V cos α) / r
There is a control means for controlling the workpiece rotating device so that the angular velocity ω calculated by the equation is equal to the angular velocity of the workpiece rotating device.
In this work assistance device, the angular velocity ω decreases as the distance r from the tool position to the rotation axis increases. Further, when the angle α formed by the counter-movement direction of the workpiece and the direction of the tool increases, the angular velocity ω decreases. Therefore, the operator can easily move the tool along the target trajectory. Further, since the angular velocity ω is a large value according to the distance r and the angle α, the work efficiency is not excessively reduced. Further, in this work assisting device, when the operator moves the tool along the target locus, the relative movement speed of the tool and the workpiece is always a constant speed V. Therefore, the work by the tool is less likely to vary, and the work quality can be improved. In addition, since the velocity component in the rotation direction of the tool is given by the rotational movement of the workpiece, the operator only needs to advance and retract the tool in the direction of the rotation axis. For this reason, the operator can move the tool more easily along the target trajectory.

また、本発明は、ワークを回転軸回りに回転させるワーク回転装置と、作業者から加えられた操作力に応じてツールの位置及び向きを変化させるツール移動装置とを備えた作業補助装置において、ワーク回転装置によってワークを回転させた状態で、作業者がツール移動装置を使用して予め設定されたワーク上の目標軌道に沿ってツールを移動させる作業を行う際に作業者を補助する方法を提供する。
この作業補助方法は、ツールから回転軸までの距離を測定する工程と、ツールの位置におけるワークの反移動方向とツールの向きとが成す角度を測定する工程と、測定された距離が長いほどワークの回転角速度を低下させ、測定された角度が大きいほどワークの回転角速度を減少させるようにワーク回転装置を調整する工程を有している。
この作業補助方法によれば、作業者はツールの位置が目標軌道上となり、かつ、ツールの向きが目標軌道に沿うように調整することで、ツールの位置及び向きに応じてワークの回転速度が適切に調整される。このため、作業効率を過度に低下させることなく、作業者は容易にツールを目標軌道に沿って移動させることできる。 Further, the present invention provides a work assisting device including a work rotating device that rotates a work around a rotation axis, and a tool moving device that changes the position and orientation of a tool according to an operation force applied by an operator. A method of assisting an operator when performing an operation of moving a tool along a target trajectory on a workpiece set in advance by using the tool moving device while the workpiece is rotated by the workpiece rotating device. provide.
This work assistance method includes a step of measuring the distance from the tool to the rotation axis, a step of measuring an angle formed by the counter-movement direction of the workpiece at the position of the tool and the direction of the tool, and the longer the measured distance, The rotation angle velocity of the workpiece is reduced, and the workpiece rotation device is adjusted so that the rotation angle velocity of the workpiece decreases as the measured angle increases.
According to this work assisting method, the operator can adjust the rotation speed of the workpiece according to the position and orientation of the tool by adjusting the tool so that the position of the tool is on the target trajectory and the direction of the tool is along the target trajectory. Adjusted appropriately. For this reason, the operator can easily move the tool along the target trajectory without excessively reducing the work efficiency.

また、本発明は、回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業において使用する、ワークを回転させるワーク回転装置を提供する。
このワーク回転装置は、回転軸に対して所定の位置関係で取付けられるワークを回転軸回りに回転させるモータと、回転軸の回転角度を検出する角度検出手段と、ワーク上に設定された目標軌道データを記憶している記憶装置と、回転軸に対するワークの位置関係と、角度検出手段が検出する回転角度と、記憶装置が記憶している目標軌道データから、ツールの目標位置を算出するツール位置算出手段と、回転軸に対するワークの位置関係と、角度検出手段が検出する回転角度と、記憶装置が記憶している目標軌道データから、ツールの目標向きを算出するツール向き算出手段と、算出されたツールの目標位置から回転軸までの距離が長いほどモータの角速度を減少させ、算出されたツールの目標位置におけるワークの反移動方向と算出されたツールの目標向きとが成す角度が大きいほどモータの角速度を減少させるようにモータを制御する制御手段を有している。
このワーク回転装置では、回転軸に対して所定の位置関係でワークが取付けられ、また、回転させるワーク上の目標軌道データを記憶している。そして、回転軸に対するワークの位置関係と、角度検出手段によって検出されるワークの回転角度と目標軌道データから、ツールの目標位置（すなわち、その回転角度における目標軌道上の点）とツールの目標向き（すなわち、目標位置における目標軌道が伸びている方向）を算出する。そして、ツールの目標位置から回転軸までの距離が長いほどワークの角速度を減少させ、ツールの目標位置におけるワークの反移動方向とツールの目標向きとが成す角度が大きいほどワークの角速度を減少させる。すなわち、このワーク回転装置は、記憶している目標軌道データに応じて適切にワークの角速度を変化させる。したがって、作業効率を過度に低下させることなく、作業者は容易にツールを目標軌道に沿って移動させることができる。
なお、このワーク回転装置では、制御手段はω＝（Ｖｃｏｓα）／ｒで算出される角速度ωでモータを制御するようにしてもよい。この場合において、ｒはツールの目標位置から回転軸までの距離であり、αはツールの目標位置におけるワークの反移動方向とツールの目標向きとが成す角度である。 The present invention also provides a workpiece rotating device for rotating a workpiece, which is used in an operation of moving a tool along a target trajectory preset on the workpiece with respect to the rotating workpiece.
The workpiece rotating device includes a motor that rotates a workpiece mounted in a predetermined positional relationship with respect to the rotation axis around the rotation axis, an angle detection unit that detects a rotation angle of the rotation shaft, and a target trajectory set on the workpiece. Tool position for calculating the target position of the tool from the storage device storing the data, the positional relationship of the workpiece with respect to the rotation axis, the rotation angle detected by the angle detection means, and the target trajectory data stored in the storage device A calculation unit, a tool positional calculation unit that calculates a target direction of the tool from the positional relationship of the workpiece with respect to the rotation axis, the rotation angle detected by the angle detection unit, and the target trajectory data stored in the storage device; The longer the distance from the target position of the tool to the rotation axis, the smaller the angular velocity of the motor, and it is calculated as the counter-movement direction of the workpiece at the calculated target position of the tool. And a control means for controlling the motor so that the target orientation and the angle between the tool reduces the motor angular velocity larger.
In this work rotating apparatus, a work is attached in a predetermined positional relationship with respect to the rotation axis, and target trajectory data on the work to be rotated is stored. Then, based on the positional relationship of the workpiece with respect to the rotation axis, the rotation angle of the workpiece detected by the angle detection means, and the target trajectory data, the target position of the tool (that is, the point on the target trajectory at the rotation angle) and the target orientation of the tool (That is, the direction in which the target trajectory extends at the target position) is calculated. And, the longer the distance from the target position of the tool to the rotation axis, the lower the angular velocity of the workpiece, and the larger the angle formed between the counter-movement direction of the workpiece at the target position of the tool and the target direction of the tool, the lower the angular velocity of the workpiece. . In other words, the workpiece rotating device appropriately changes the angular velocity of the workpiece according to the stored target trajectory data. Therefore, the operator can easily move the tool along the target trajectory without excessively reducing the work efficiency.
In this work rotating apparatus, the control means may control the motor at an angular velocity ω calculated by ω = (V cos α) / r. In this case, r is the distance from the target position of the tool to the rotation axis, and α is the angle formed between the counter-movement direction of the workpiece and the target direction of the tool at the target position of the tool.

また、このワーク回転装置は、ツールをロボット等の移動装置によりプログラム制御して移動させる場合にも有用である。すなわち、ワークが一定角速度で回転していると、ツールとそのツールの位置におけるワークとの相対移動速度が、ツールの位置（ツールからワークの回転軸までの距離）及びツールの移動方向（目標軌道が伸びる方向）によって変化する。ツールとワークの相対移動速度が変化すると、ツールによる作業品質にばらつきが発生する。たとえば、接着剤塗布器具（ツール）により回転するガラス（ワーク）に接着剤を塗布する場合、接着剤塗布器具とガラスとの相対移動速度が変化すると、塗布される接着剤の厚さにばらつきがでてしまう。しかしながら、上記のワーク回転装置では、ツールの目標位置及びツールの目標向き（目標軌道が伸びる方向）に応じてワークの角速度が制御されるので、ツールの位置及びツールの移動方向によるツールとワークの相対移動速度の差が小さくなる。したがって、ツールによる作業結果にばらつきが生じ難い。 The work rotating device is also useful when the tool is moved under program control by a moving device such as a robot. That is, when the workpiece is rotating at a constant angular velocity, the relative movement speed between the tool and the workpiece at the tool position is determined by the tool position (distance from the tool to the workpiece rotation axis) and the tool movement direction (target trajectory). Varies in the direction of stretching). When the relative movement speed of the tool and workpiece changes, the work quality of the tool varies. For example, when applying an adhesive to a rotating glass (work) with an adhesive applicator (tool), if the relative movement speed of the adhesive applicator and the glass changes, the thickness of the applied adhesive will vary. It will be out. However, in the above-described workpiece rotating device, the angular velocity of the workpiece is controlled in accordance with the target position of the tool and the target direction of the tool (the direction in which the target trajectory extends). The difference in relative movement speed is reduced. Therefore, it is difficult for the work results of the tools to vary.

（形態１）作業補助装置は、回転するワークに対してツールを使用して加工を行う。
（形態２）作業補助装置は、作業者によって位置及び向きが調整されるツールと、ツールの位置を検出するツール位置検出手段と、ツールの向きを検出するツール向き検出手段を有しており、検出したツールの位置及び向きに基づいてワークの回転角速度を制御する。
（形態３）作業補助装置は、作業者によって位置及び向きが調整されるツールと、ワーク上に設定された目標軌道から算出したツールの目標位置を入力するツール目標位置入力手段と、ワーク上に設定された目標軌道から算出したツールの目標向きを入力するツール向き入力手段を有しており、入力されたツールの目標位置及び目標向きに基づいてワークの回転角速度を制御する。
（形態４）作業補助装置は、ツールと、ツールの位置を入力するツール位置入力手段と、ツールの向きを入力するツール向き入力手段と、入力されたツール位置及びツール向きとなるようにツールの位置及び向きを調整するロボットを有しており、入力されたツールの位置及び向きに基づいてワークの回転角速度を制御する。 (Embodiment 1) The work auxiliary device performs processing on a rotating workpiece using a tool.
(Mode 2) The work assisting device includes a tool whose position and orientation are adjusted by the operator, tool position detection means for detecting the position of the tool, and tool direction detection means for detecting the direction of the tool, The rotational angular velocity of the work is controlled based on the detected position and orientation of the tool.
(Mode 3) A work auxiliary device includes a tool whose position and orientation are adjusted by an operator, tool target position input means for inputting a target position of a tool calculated from a target trajectory set on the work, A tool direction input means for inputting the target direction of the tool calculated from the set target trajectory is provided, and the rotational angular velocity of the workpiece is controlled based on the input target position and target direction of the tool.
(Form 4) The work assisting device includes a tool, a tool position input means for inputting the position of the tool, a tool direction input means for inputting the direction of the tool, and the tool so as to be in the input tool position and tool orientation. A robot for adjusting the position and orientation is provided, and the rotational angular velocity of the workpiece is controlled based on the input position and orientation of the tool.

＜第１実施例＞
以下に、本発明の好ましい実施例を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る作業補助装置１０ａの概略図を示している。作業補助装置１０ａは、作業者が塗布器具３２を用いてガラス３０（本実施例では、自動車のフロントガラス）に接着剤を塗布する作業を補助する装置である。なお、本実施例において塗布器具３２がツールに相当する。またガラス３０がワークに相当する。
作業補助装置１０ａは、ガラス３０を支持して回転させる回転器２４と、塗布器具３２を支持する移動装置１１と、回転器２４と移動装置１１を制御するコントローラ２２ａを備えている。 <First embodiment>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of a work assistance device 10a according to a first embodiment of the present invention. The work assisting device 10a is a device that assists the worker in applying the adhesive to the glass 30 (in the present embodiment, the windshield of an automobile) using the applicator 32. In this embodiment, the applicator 32 corresponds to a tool. The glass 30 corresponds to a workpiece.
The work auxiliary device 10 a includes a rotator 24 that supports and rotates the glass 30, a moving device 11 that supports the coating device 32, and a controller 22 a that controls the rotator 24 and the moving device 11.

接着剤を塗布すべき対象であるガラス３０は回転支持軸２６を介して回転器２４に支持されている。ガラス３０は水平に支持されている。ガラス３０は例えば吸盤（不図示）や専用のクランプ（不図示）によりワーク回転支持軸２６に固定されている。
回転器２４にはモータ２８と、エンコーダ２９が備えられている。モータ２８は、回転支持軸２６に接続されており、ワーク回転支持軸２６を回転させる。これにより、ガラス３０が回転軸線Ｃ回りに回転する。モータ２８の回転角度は、エンコーダ２９によって検出される。すなわち、エンコーダ２９はガラス３０の回転角度を検出する。エンコーダ２９によって検出された回転角度はコントローラ２２ａへ送られる。コントローラ２２ａは、エンコーダ２９によって検出された回転角度に基づいてモータ２８の回転角速度ωを制御する。
図１の点線Ｌは、ガラス３０上の接着剤を塗布すべき塗布ラインを示している。作業者は、塗布器具３２を回転するガラス３０上に設定された塗布ラインＬに沿って移動させ、塗布ラインＬに沿って接着剤を塗布する。本実施例では、塗布ラインＬが塗布器具３２の目標軌道に相当する。以下では塗布ラインＬを目標軌道Ｌと称する。 The glass 30 that is the object to which the adhesive is to be applied is supported by the rotator 24 via the rotation support shaft 26. The glass 30 is supported horizontally. The glass 30 is fixed to the work rotation support shaft 26 by, for example, a suction cup (not shown) or a dedicated clamp (not shown).
The rotator 24 includes a motor 28 and an encoder 29. The motor 28 is connected to the rotation support shaft 26 and rotates the workpiece rotation support shaft 26. Thereby, the glass 30 rotates around the rotation axis C. The rotation angle of the motor 28 is detected by the encoder 29. That is, the encoder 29 detects the rotation angle of the glass 30. The rotation angle detected by the encoder 29 is sent to the controller 22a. The controller 22 a controls the rotational angular velocity ω of the motor 28 based on the rotational angle detected by the encoder 29.
A dotted line L in FIG. 1 indicates an application line on which the adhesive on the glass 30 is to be applied. The operator moves the applicator 32 along the application line L set on the rotating glass 30 and applies the adhesive along the application line L. In the present embodiment, the application line L corresponds to the target trajectory of the application tool 32. Hereinafter, the application line L is referred to as a target trajectory L.

移動装置１１は、移動装置基部１３で床に固定されている。移動装置１１は、移動装置基部１３から鉛直上方に向かって伸びるマスト１３ａと、関節１４ａを介してマスト１３ａに取り付けられているアーム１７によって構成されている。アーム１７は、リンク１２ａ〜１２ｃが関節１４ｂ、１４ｃを介して接続されることによって構成されている。アーム１７の先端には、関節１４ｄを介して塗布器具３２が固定されている。関節１４ａ〜１４ｄは、鉛直方向を軸として回動する。関節１４ａ〜１４ｄには、アクチュエータ１６ａ〜１６ｄ、エンコーダ１５ａ〜１５ｄが取り付けられている（図１参照）。アクチュエータ１６ａ〜１６ｄは、コントローラ２２ａから入力される制御信号に応じて、対応する関節１４ａ〜１４ｄを回動させる。エンコーダ１５ａ〜１５ｄは、対応する関節１４ａ〜１４ｄの角度を検出する。エンコーダ１５ａ〜１５ｄが検出した角度は、コントローラ２２ａに送られる。 The mobile device 11 is fixed to the floor with a mobile device base 13. The moving device 11 includes a mast 13a extending vertically upward from the moving device base 13 and an arm 17 attached to the mast 13a via a joint 14a. The arm 17 is configured by connecting links 12a to 12c via joints 14b and 14c. An applicator device 32 is fixed to the tip of the arm 17 via a joint 14d. The joints 14a to 14d rotate around the vertical direction. Actuators 16a to 16d and encoders 15a to 15d are attached to the joints 14a to 14d (see FIG. 1). The actuators 16a to 16d rotate the corresponding joints 14a to 14d according to a control signal input from the controller 22a. The encoders 15a to 15d detect the angles of the corresponding joints 14a to 14d. The angles detected by the encoders 15a to 15d are sent to the controller 22a.

図２に示すように塗布器具３２の先端近傍は、折り曲げ部３２ａで所定角度に折り曲げられている。以下の第１実施例の作業補助装置１０ａについての説明では、塗布器具３２の先端が向いている方向（図２の方向Ｘ）を塗布器具３２の向きという。 As shown in FIG. 2, the vicinity of the tip of the applicator 32 is bent at a predetermined angle by a bent portion 32a. In the following description of the work assisting device 10a of the first embodiment, the direction in which the tip of the applicator 32 is facing (direction X in FIG. 2) is referred to as the direction of the applicator 32.

リンク１２ｃの先端上部には、力センサ２０を介して操作子１８が固定されている。操作子１８は、作業者によって操作される。力センサ２０は、操作子１８に加わる操作力を検出する。力センサ２０が検出した操作力は、コントローラ２２ａに送られる。コントローラ２２ａは、力センサ２０が検出した操作力に基づいて、関節１４ａ〜１４ｄのアクチュエータ１６ａ〜１６ｄを駆動する。これによって、塗布器具３２の位置と向きが変更される。作業者は、操作子１８を操作することによって、塗布器具３２を移動装置１１の可動範囲内で自由に動かすことができる。塗布器具３２の先端近傍には、塗布器具３２に接着剤を供給する供給ホース３４が接続されている。図示しないスイッチをＯＮすると、供給ホース３４から塗布器具３２に接着剤が供給される。これにより、塗布器具３２の先端から接着剤が吐出される。 An operating element 18 is fixed to the upper end of the link 12c via a force sensor 20. The operator 18 is operated by an operator. The force sensor 20 detects an operation force applied to the operation element 18. The operating force detected by the force sensor 20 is sent to the controller 22a. The controller 22a drives the actuators 16a to 16d of the joints 14a to 14d based on the operation force detected by the force sensor 20. Thereby, the position and orientation of the applicator 32 are changed. The operator can freely move the applicator 32 within the movable range of the moving device 11 by operating the operation element 18. A supply hose 34 for supplying an adhesive to the applicator 32 is connected near the tip of the applicator 32. When a switch (not shown) is turned on, the adhesive is supplied from the supply hose 34 to the applicator 32. Thereby, the adhesive is discharged from the tip of the applicator 32.

コントローラ２２ａは、モータ２８の回転角速度ω（即ちガラス３０の回転角速度ω）を制御する。また、コントローラ２２ａは、力センサ２０からの入力に基づいて移動装置１１を制御する。
図３は、コントローラ２２ａと、回転器２４及び移動装置１１との接続を示すブロック図である。図３に示すように、コントローラ２２ａは、位置・向き算出部４０、回転器制御部４２、移動装置制御部４８を備えている。 The controller 22a controls the rotational angular velocity ω of the motor 28 (that is, the rotational angular velocity ω of the glass 30). In addition, the controller 22 a controls the moving device 11 based on the input from the force sensor 20.
FIG. 3 is a block diagram showing connections between the controller 22a, the rotator 24, and the moving device 11. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the controller 22 a includes a position / orientation calculation unit 40, a rotator control unit 42, and a moving device control unit 48.

移動装置制御部４８は、力センサ２０が検出する操作力を読取る。また、移動装置制御部４８は、エンコーダ１５ａ〜１５ｄが検出する関節１４ａ〜１４ｄの角度を読取る。移動装置制御部４８は、読取った操作力と読取った関節１４ａ〜１４ｄの角度から、関節１４ａ〜１４ｄの目標角度を算出する。そして、関節１４ａ〜１４ｄの目標角度と、関節１４ａ〜１４ｄの現在の角度に基づいて、アクチュエータ１６ａ〜１６ｄに制御信号を出力する。これによって、関節１４ａ〜１４ｄが操作力に応じて回動し、塗布器具３２が移動する。 The moving device control unit 48 reads the operation force detected by the force sensor 20. Moreover, the moving device control unit 48 reads the angles of the joints 14a to 14d detected by the encoders 15a to 15d. The moving device controller 48 calculates target angles of the joints 14a to 14d from the read operation force and the read angles of the joints 14a to 14d. Then, based on the target angles of the joints 14a to 14d and the current angles of the joints 14a to 14d, control signals are output to the actuators 16a to 16d. Thereby, the joints 14a to 14d are rotated according to the operation force, and the applicator 32 is moved.

位置・向き算出部４０は、エンコーダ１５ａ〜１５ｄが検出する関節１４ａ〜１４ｄの角度を読取る。そして、読取った関節１４ａ〜１４ｄの角度と、アーム１７の構造（各リンク１２ａ〜１２ｃの長さ等）から、塗布器具３２の先端の位置（または、塗布器具３２により接着剤を塗布されるガラス３０上の位置：以下では、単に塗布器具３２の位置という）と、塗布器具３２の向きを算出する。塗布器具３２の位置は、水平面におけるＸＹ座標（所定の座標（本実施例では回転軸Ｃの座標）を原点とする絶対座標）として算出される。塗布器具３２の向きは、水平面における絶対角度（所定の方向を０°とする絶対角度）として算出される。位置・向き算出部４０は、算出した塗布器具３２の位置と向きを回転器制御部４２に出力する。 The position / orientation calculation unit 40 reads the angles of the joints 14a to 14d detected by the encoders 15a to 15d. Then, based on the read angles of the joints 14a to 14d and the structure of the arm 17 (the length of each link 12a to 12c, etc.), the position of the tip of the applicator 32 (or glass to which an adhesive is applied by the applicator 32) Position on 30: hereinafter, simply referred to as the position of the applicator 32) and the orientation of the applicator 32 is calculated. The position of the applicator 32 is calculated as XY coordinates on the horizontal plane (absolute coordinates having a predetermined coordinate (coordinate of the rotation axis C in this embodiment) as the origin). The direction of the applicator 32 is calculated as an absolute angle on the horizontal plane (absolute angle with a predetermined direction being 0 °). The position / orientation calculation unit 40 outputs the calculated position and orientation of the applicator 32 to the rotator control unit 42.

回転器制御部４２には、位置・向き算出部４０から塗布器具３２の位置及び向きが入力される。また、回転器制御部４２は、エンコーダ２９が検出するガラス３０の回転角度を読取る。そして、読取った角度から、ガラス３０の現在の回転角速度ωを算出する。回転器制御部４２は、塗布器具３２の位置及び向きと、ガラス３０の現在の回転角速度ωに基づいて、モータ２８に制御信号を入力する。これによって、モータ２８の回転角速度ωを制御する。 The position and orientation of the applicator 32 are input to the rotator controller 42 from the position / orientation calculator 40. Further, the rotator control unit 42 reads the rotation angle of the glass 30 detected by the encoder 29. Then, the current rotational angular velocity ω of the glass 30 is calculated from the read angle. The rotator controller 42 inputs a control signal to the motor 28 based on the position and orientation of the applicator 32 and the current rotational angular velocity ω of the glass 30. Thereby, the rotational angular velocity ω of the motor 28 is controlled.

次に、ガラス３０に接着剤を塗布するときの、コントローラ２２ａによるガラス３０の回転角速度ωの制御について図４のフローチャート及び図５の説明図を用いて説明する。ガラス３０に接着剤を塗布するときには、作業者が操作子１８を操作して、塗布器具３２の位置を目標軌跡上に合わせると共に、塗布器具３２の向きを目標軌道の方向（より詳細には、塗布器具３２の位置における目標軌道の接線方向）に合わせる（図５参照）。ガラス３０に接着剤を塗布するときは、コントローラ２２ａは、図４のフローチャートを繰り返し実行し、回転角速度ωを制御する。 Next, control of the rotational angular velocity ω of the glass 30 by the controller 22a when applying an adhesive to the glass 30 will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 and the explanatory diagram of FIG. When applying the adhesive to the glass 30, the operator operates the operator 18 to adjust the position of the applicator 32 on the target trajectory, and the orientation of the applicator 32 is changed to the direction of the target trajectory (more specifically, (Refer to FIG. 5). When applying the adhesive to the glass 30, the controller 22a repeatedly executes the flowchart of FIG. 4 to control the rotational angular velocity ω.

ステップＳ３００では、コントローラ２２ａは塗布器具３２の位置Ｓ１及び向きＬＰを算出する。上述したように、塗布器具３２の位置Ｓ１及び向きＬＰは、エンコーダ１５ａ〜１５ｄが検出する角度から算出する。塗布器具３２の向きＬＰは作業者によって目標軌道に合わせられているので、向きＬＰと目標軌道の接線方向は略一致する。
次に、コントローラ２２ａは、回転器２４の回転軸線Ｃから位置Ｓ１までの距離Ｒ（水平面上における距離）を算出する（ステップＳ３０２）。距離Ｒは、ステップＳ３００で算出した位置Ｓ１を示すＸＹ座標から算出する。
次に、コントローラ２２ａは、位置Ｓ１におけるガラス３０の移動方向ＬＣを算出する（ステップＳ３０４）。移動方向ＬＣは、図５に示すように、位置Ｓ１におけるガラス３０の回転方向（接線方向）である。コントローラ２２ａは、回転軸線Ｃから位置Ｓ１へ向かう方向ＲＥ（より詳細には、方向ＲＥの水平面における絶対角度）を算出し、算出した方向ＲＥと垂直な方向を移動方向ＬＣとして算出する。移動方向ＬＣは、水平面における絶対角度として算出する。
次に、コントローラ２２ａは、ガラス３０の移動方向ＬＣの反対方向ＬＣ’と、塗布器具３２の向きＬＰとが成す角度θｓを算出する（ステップＳ３０６）。角度θｓは、反対方向ＬＣ’の絶対角度と向きＬＰの絶対角度から算出する。
次に、コントローラ２２ａは、以下の計算式により、ガラス３０の目標角速度ω’を算出する（ステップＳ３０８）。
ω’＝（Ｖｃｏｓθｓ）／Ｒ・・・＜数１＞
なお、上式において、Ｖは所定の定数である。
コントローラ２２ａは、目標角速度ω’を算出すると、エンコーダ２９が検出する現在のガラス３０の回転角度を読取る。そして、読取った回転角度と、前回の周期で読取ったガラス３０の回転角度から、現在のガラス３０の回転角速度ωを算出する（ステップＳ３１０）。
次に、コントローラ２２ａは、現在の回転角速度ωと、目標角速度ω’に基づいて、モータ２８に制御指令値を入力する（ステップＳ３１２）。これによって、モータ２８の回転角速度ω（すなわち、ガラス３０の回転角速度ω）が目標角速度ω’となるように制御される。コントローラ２２ａは、所定周期で図４のフローチャートを繰り返し実行する。したがって、ガラス３０の回転角速度ωは、常時、距離Ｒと角度θｓに応じた回転角速度（目標角速度ω’）となるように制御される。 In step S300, the controller 22a calculates the position S1 and the orientation LP of the applicator 32. As described above, the position S1 and the orientation LP of the applicator 32 are calculated from the angles detected by the encoders 15a to 15d. Since the orientation LP of the applicator 32 is adjusted to the target trajectory by the operator, the direction LP and the tangential direction of the target trajectory substantially coincide.
Next, the controller 22a calculates a distance R (a distance on the horizontal plane) from the rotation axis C of the rotator 24 to the position S1 (step S302). The distance R is calculated from XY coordinates indicating the position S1 calculated in step S300.
Next, the controller 22a calculates the moving direction LC of the glass 30 at the position S1 (step S304). As shown in FIG. 5, the moving direction LC is the rotation direction (tangential direction) of the glass 30 at the position S1. The controller 22a calculates a direction RE (more specifically, an absolute angle of the direction RE in the horizontal plane) from the rotation axis C to the position S1, and calculates a direction perpendicular to the calculated direction RE as the movement direction LC. The moving direction LC is calculated as an absolute angle in the horizontal plane.
Next, the controller 22a calculates an angle θs formed by the direction LC ′ opposite to the moving direction LC of the glass 30 and the direction LP of the applicator 32 (step S306). The angle θs is calculated from the absolute angle in the opposite direction LC ′ and the absolute angle in the direction LP.
Next, the controller 22a calculates the target angular velocity ω ′ of the glass 30 by the following calculation formula (step S308).
ω ′ = (V cos θs) / R (Equation 1)
In the above formula, V is a predetermined constant.
When calculating the target angular velocity ω ′, the controller 22a reads the current rotation angle of the glass 30 detected by the encoder 29. Then, the current rotation angular velocity ω of the glass 30 is calculated from the read rotation angle and the rotation angle of the glass 30 read in the previous cycle (step S310).
Next, the controller 22a inputs a control command value to the motor 28 based on the current rotational angular velocity ω and the target angular velocity ω ′ (step S312). Thus, the rotational angular velocity ω of the motor 28 (that is, the rotational angular velocity ω of the glass 30) is controlled so as to become the target angular velocity ω ′. The controller 22a repeatedly executes the flowchart of FIG. 4 at a predetermined cycle. Therefore, the rotational angular velocity ω of the glass 30 is always controlled to be a rotational angular velocity (target angular velocity ω ′) corresponding to the distance R and the angle θs.

以上に説明したように、ガラス３０に接着剤を塗布するときは、ガラス３０の回転角速度ωが、目標角速度ω’となるように制御される。したがって、塗布器具３２の位置Ｓ１におけるガラス３０の移動速度ＶＣは、
ＶＣ＝Ｒω’＝Ｖｃｏｓθｓ
となり、角度θｓによって変化する。
本実施例では、塗布器具３２を目標軌道Ｌ上で移動させるために、塗布器具３２をガラス３０の回転軸Ｃからの半径方向（図５の方向ＲＥ）にのみ移動させる（すなわち、ガラス３０の回転方向に移動させない）。このため、塗布器具３２を方向ＲＥへ移動させる速度ＶＴは、移動速度ＶＣと、角度θｓによって決まる。すなわち、
ＶＴ＝ＶＣｔａｎθｓ＝Ｖ（ｃｏｓθｓ）（ｔａｎθｓ）＝Ｖｓｉｎθｓ
となる速度ＶＴで塗布器具３２を移動させることとなる。塗布器具３２を速度ＶＴで方向ＲＥに移動させると、位置Ｓ１における塗布器具３２とガラス３０との相対移動速度は、図５の速度ＶＬとなる。すなわち、
ＶＬ＝ＶＣ／ｃｏｓθｓ＝Ｖ
となる。したがって、塗布器具３２の向きＬＰが目標軌道の方向と一致し、かつ、方向ＲＥに沿って塗布器具３２の先端が目標軌道上を通るように、作業者が塗布器具３２を移動させれば、位置Ｓ１における塗布器具３２とガラス３０との相対移動速度ＶＬは一定速度Ｖとなる。したがって、作業者がこのように塗布器具３２を移動させると、接着剤を塗布する位置、接着剤を塗布する方向（すなわち、目標軌道が伸びている方向）によらず、目標軌道上に均一な厚さで接着剤を塗布することができる。 As described above, when the adhesive is applied to the glass 30, the rotational angular velocity ω of the glass 30 is controlled to be the target angular velocity ω ′. Therefore, the moving speed VC of the glass 30 at the position S1 of the applicator 32 is
VC = Rω ′ = V cos θs
And changes depending on the angle θs.
In the present embodiment, in order to move the applicator 32 on the target trajectory L, the applicator 32 is moved only in the radial direction from the rotation axis C of the glass 30 (direction RE in FIG. 5) (that is, the glass 30 Do not move in the direction of rotation). For this reason, the speed VT at which the applicator 32 is moved in the direction RE is determined by the moving speed VC and the angle θs. That is,
VT = VCtanθs = V (cosθs) (tanθs) = Vsinθs
The applicator 32 is moved at a speed VT. When the applicator 32 is moved in the direction RE at the speed VT, the relative moving speed between the applicator 32 and the glass 30 at the position S1 becomes the speed VL in FIG. That is,
VL = VC / cos θs = V
It becomes. Therefore, if the operator moves the applicator 32 so that the orientation LP of the applicator 32 coincides with the direction of the target trajectory and the tip of the applicator 32 passes along the target trajectory along the direction RE, The relative movement speed VL between the applicator 32 and the glass 30 at the position S1 is a constant speed V. Therefore, when the operator moves the applicator 32 in this way, the position is uniform on the target track regardless of the position where the adhesive is applied and the direction in which the adhesive is applied (that is, the direction in which the target track extends). The adhesive can be applied in thickness.

また、この作業補助装置１０ａでは、塗布器具３２の位置Ｓ１からガラス３０の回転軸Ｃまでの距離Ｒが長いほどガラス３０の回転角速度ωが低下する（＜数１＞参照）。したがって、作業者は、容易に塗布器具３２を目標軌道Ｌに沿って移動させることができる。一方、距離Ｒが小さいほどガラス３０の回転角速度ωが大きくなるため、作業効率が過度に低下することもない。
また、この作業補助装置１０ａでは、塗布器具３２の位置Ｓ１におけるガラス３０の移動方向ＬＣの反対方向ＬＣ’と、塗布器具３２の向きＬＰとが成す角度θｓが大きいほどガラス３０の回転角速度ωが低下する（＜数１＞参照）。したがって、作業者は、容易に塗布器具３２を目標軌道Ｌに沿って移動させることができる。また、図６に示すように、ガラス３０が本来の回転方向に回転したときのガラス３０の反移動方向ＬＣ’と目標軌道Ｌ（すなわち、方向ＬＰ）の成す角度θｓが９０°以上となる場合には、目標角速度ω’がマイナスとなる（＜数１＞参照）。すなわち、ガラス３０が逆回転する。したがって、このような場合にも、塗布器具３２を容易に目標軌道Ｌに沿って移動させることができる。 Further, in this work auxiliary device 10a, the rotational angular velocity ω of the glass 30 decreases as the distance R from the position S1 of the applicator 32 to the rotation axis C of the glass 30 increases (see <Expression 1>). Therefore, the operator can easily move the applicator 32 along the target trajectory L. On the other hand, since the rotational angular velocity ω of the glass 30 increases as the distance R decreases, the work efficiency does not decrease excessively.
Further, in this work assistance device 10a, the rotational angular velocity ω of the glass 30 increases as the angle θs formed by the direction LC ′ opposite to the moving direction LC of the glass 30 at the position S1 of the application tool 32 and the direction LP of the application tool 32 increases. It decreases (see <Equation 1>). Therefore, the operator can easily move the applicator 32 along the target trajectory L. In addition, as shown in FIG. 6, when the angle θs formed between the counter-movement direction LC ′ of the glass 30 and the target trajectory L (that is, the direction LP) when the glass 30 rotates in the original rotation direction is 90 ° or more. The target angular velocity ω ′ is negative (see <Equation 1>). That is, the glass 30 rotates in the reverse direction. Accordingly, even in such a case, the applicator device 32 can be easily moved along the target trajectory L.

また、作業補助装置１０ａでは、実際の塗布器具３２の位置及び向きに基づいてガラス３０の回転角速度ωを制御するので、塗布対象のガラスの形状等に応じて作業補助装置１０ａの設定を変更する必要がない。したがって、作業補助装置１０ａは、種々の形状のガラスが流れる接着剤塗布工程に適している。 In addition, since the work auxiliary device 10a controls the rotational angular velocity ω of the glass 30 based on the actual position and orientation of the application tool 32, the setting of the work auxiliary device 10a is changed according to the shape of the glass to be applied. There is no need. Therefore, the work auxiliary device 10a is suitable for an adhesive application process in which various shapes of glass flow.

＜第２実施例＞
次に、第２実施例の作業補助装置１０ｂについて説明する。第２実施例の作業補助装置１０ｂでは、予めコントローラ２２ａにガラス上の目標軌道を示すデータが入力されている。また、ガラスは回転支持軸に所定の位置関係で取り付けられている。そして、目標軌道データから算出される塗布器具３２の目標位置及び目標向きに基づいて、ガラス３０の回転角速度ωを制御する。第２実施例の作業補助装置１０ｂは、塗布対象のガラスに応じて目標軌道データを変更する必要があるので、同じ形状のガラスがある程度まとまって流れる場合に適している。 <Second embodiment>
Next, the work assistance apparatus 10b of 2nd Example is demonstrated. In the work assistance device 10b of the second embodiment, data indicating the target trajectory on the glass is input to the controller 22a in advance. Further, the glass is attached to the rotation support shaft in a predetermined positional relationship. Then, the rotational angular velocity ω of the glass 30 is controlled based on the target position and target direction of the applicator 32 calculated from the target trajectory data. The work assisting device 10b of the second embodiment is suitable for a case where glass having the same shape flows to some extent because it is necessary to change the target trajectory data according to the glass to be coated.

第２実施例の作業補助装置１０ｂの物理的構成は、第１実施例の作業補助装置１０ａと略同じであるので、説明を省略する。なお、以下の説明では、作業補助装置１０ｂの各部について、第１実施例の作業補助装置１０ａの各部と同じ名称、同じ参照番号を用いて説明する。
図７は、第２実施例の作業補助装置１０ｂの、コントローラ２２ａと、回転器２４及び移動装置１１との接続を示すブロック図である。図示するように、第２実施例のコントローラ２２ａは、目標軌道データ記憶部４４を有している。 Since the physical configuration of the work auxiliary device 10b of the second embodiment is substantially the same as that of the work auxiliary device 10a of the first embodiment, the description thereof is omitted. In the following explanation, each part of work auxiliary device 10b is explained using the same name and the same reference number as each part of work auxiliary device 10a of the 1st example.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a connection between the controller 22a, the rotator 24, and the moving device 11 of the work assisting device 10b according to the second embodiment. As shown in the figure, the controller 22 a of the second embodiment has a target trajectory data storage unit 44.

目標軌道データ記憶部４４には、各種の形状のガラスの目標軌道を示すデータが記憶されている。目標軌道データは、目標軌道上の各点の位置を示したデータである。目標軌道データ記憶部４４が記憶している目標軌道データは、回転器制御部４２に読み出される。回転器制御部４２は、回転支持軸に対するガラスの取付位置の関係と、エンコーダ２９が検出するガラスの回転角度と、読取った目標軌道データから、その回転角度における塗布器具３２の目標位置と、目標軌道が伸びる方向（目標向き）を算出する。回転器制御部４２は、算出した目標位置及び目標向きに従って、モータ２８を制御する。 The target trajectory data storage unit 44 stores data indicating the target trajectories of various shapes of glass. The target trajectory data is data indicating the position of each point on the target trajectory. The target trajectory data stored in the target trajectory data storage unit 44 is read by the rotator control unit 42. The rotator control unit 42 determines the target position of the applicator 32 at the rotation angle and the target from the relationship between the glass attachment position with respect to the rotation support shaft, the glass rotation angle detected by the encoder 29, and the read target trajectory data. The direction in which the trajectory extends (target direction) is calculated. The rotator controller 42 controls the motor 28 according to the calculated target position and target direction.

図８は、作業補助装置１０ｂのコントローラ２２ａによるガラスの回転角速度ωの制御を示すフローチャートである。
ステップＳ４００では、コントローラ２２ａは、エンコーダ２９が検出するガラスの回転角度を読取る。そして、回転支持軸に対するガラスの取付位置の関係と、読取った回転角度と、記憶している目標軌道データから、その回転角度における塗布器具３２の目標位置Ｓ２と目標向きＬＰ２を算出する（図９参照）。このとき、コントローラ２２ａは、塗布器具３２が回転軸線Ｃから所定方向に伸びる基準線ＲＥ上で移動されると仮定して、目標位置Ｓ２及び目標向きＬＰ２を算出する（図９参照）。したがって、基準線ＲＥと現在の回転角度における目標軌道との交点が目標位置Ｓ２として算出される。目標向きＬＰ２は、算出した目標位置Ｓ２における目標軌道の接線方向として算出される。
ステップＳ４０２以降は、第１実施例の作業補助装置１０ａと略同様に行われる。すなわち、ステップＳ４０２では、コントローラ２２ａは、回転器２４の回転軸線Ｃから目標位置Ｓ２までの距離Ｒを算出する。ステップＳ４０４では、目標位置Ｓ２におけるガラス３０の反移動方向ＬＣ’を算出する（方向ＲＥが固定されているので、反移動方向ＬＣ’は常に一定である）。ステップＳ４０６では、ガラス３０の反移動方向ＬＣ’と、目標向きＬＰ２とが成す角度θｓを算出する。ステップＳ４０８では、上記の＜数１＞によって、ガラス３０の目標角速度ω’を算出する。ステップＳ４１０では現在の回転角速度ωを算出し、ステップＳ４１２では目標角速度ω’に基づいて、モータ２８の回転角速度ωを制御する。 FIG. 8 is a flowchart showing the control of the glass rotation angular velocity ω by the controller 22a of the work assistance device 10b.
In step S400, the controller 22a reads the rotation angle of the glass detected by the encoder 29. Then, the target position S2 and the target orientation LP2 of the applicator 32 at the rotation angle are calculated from the relationship between the glass attachment position with respect to the rotation support shaft, the read rotation angle, and the stored target trajectory data (FIG. 9). reference). At this time, the controller 22a calculates the target position S2 and the target orientation LP2 on the assumption that the applicator 32 is moved on the reference line RE extending in the predetermined direction from the rotation axis C (see FIG. 9). Therefore, the intersection of the reference line RE and the target trajectory at the current rotation angle is calculated as the target position S2. The target direction LP2 is calculated as the tangential direction of the target trajectory at the calculated target position S2.
Step S402 and subsequent steps are performed in substantially the same manner as the work auxiliary device 10a of the first embodiment. That is, in step S402, the controller 22a calculates the distance R from the rotation axis C of the rotator 24 to the target position S2. In step S404, the counter movement direction LC ′ of the glass 30 at the target position S2 is calculated (the counter movement direction LC ′ is always constant because the direction RE is fixed). In step S406, an angle θs formed by the counter-movement direction LC ′ of the glass 30 and the target direction LP2 is calculated. In step S <b> 408, the target angular velocity ω ′ of the glass 30 is calculated by the above <Equation 1>. In step S410, the current rotational angular velocity ω is calculated, and in step S412, the rotational angular velocity ω of the motor 28 is controlled based on the target angular velocity ω ′.

以上に説明したように、作業補助装置１０ｂでは、ガラスの回転角速度ωが、目標角速度ω’となるように制御される。したがって、基準線ＲＥに沿って塗布器具３２を目標軌道上を通るように移動させると、塗布器具３２の位置における塗布器具３２とガラスの相対移動速度が一定速度Ｖとなる。したがって、目標軌道上に接着剤を均一な厚さで塗布することができる。 As described above, in the work assistance device 10b, the rotation angular velocity ω of the glass is controlled to become the target angular velocity ω ′. Therefore, when the applicator device 32 is moved along the reference line RE so as to pass on the target trajectory, the relative moving speed of the applicator device 32 and the glass at the position of the applicator device 32 becomes a constant speed V. Therefore, it is possible to apply the adhesive with a uniform thickness on the target track.

また、第２実施例の作業補助装置１０ｂでは、塗布器具３２の目標位置Ｓ２からガラス３０の回転軸Ｃまでの距離Ｒが長いほどガラス３０の回転角速度ωが低下する。したがって、作業者は、容易に塗布器具３２を目標軌道に沿って移動させることができる。一方、塗布器具３２の目標位置Ｓ２からガラス３０の回転軸Ｃまでの距離Ｒが短いほどガラス３０の回転角速度ωが大きくなるため、作業効率が低下し過ぎることはない。
また、第２実施例の作業補助装置１０ｂでは、塗布器具３２の目標位置Ｓ２におけるガラスの反移動方向と、塗布器具３２の目標向きＬＰ２とが成す角度θｓが大きいほどガラスの回転角速度ωが低下する。したがって、作業者は、容易に塗布器具３２を目標軌道に沿って移動させることができる Further, in the work assistance device 10b of the second embodiment, the rotational angular velocity ω of the glass 30 decreases as the distance R from the target position S2 of the applicator 32 to the rotation axis C of the glass 30 increases. Therefore, the operator can easily move the applicator 32 along the target trajectory. On the other hand, as the distance R from the target position S2 of the applicator 32 to the rotation axis C of the glass 30 is shorter, the rotational angular velocity ω of the glass 30 increases, so that the working efficiency does not decrease too much.
Further, in the work assistance device 10b of the second embodiment, as the angle θs formed by the counter-movement direction of the glass at the target position S2 of the applicator 32 and the target direction LP2 of the applicator 32 increases, the rotational angular velocity ω of the glass decreases. To do. Therefore, the operator can easily move the applicator 32 along the target trajectory.

＜第３実施例＞
次に、第３実施例の作業装置１０ｃについて説明する。第３実施例の作業装置１０ｃでは、第２実施例の作業補助装置１０ｂと同様にしてガラスの回転角速度ωが制御される。すなわち、目標軌道データから算出される塗布器具３２の目標位置及び目標向きに基づいて、回転角速度ωが制御される（図８参照）。また、作業装置１０ｃは、操作子１８及び力センサ２０を有していない。作業装置１０ｃでは、コントローラ２２ａが、アーム１７のアクチュエータ１６ａ〜１６ｄを制御する。コントローラ２２ａは、図８のフローチャートを実行するのと平行して、アクチュエータ１６ａ〜１６ｄを制御する。すなわち、コントローラ２２ａは、図８のステップＳ４００で算出した目標位置Ｓ２と、エンコーダ１５ａ〜１５ｄが検出する角度に応じて、アクチュエータ１６ａ〜１６ｄに制御信号を出力する。これによって、アクチュエータ１６ａ〜１６ｄが駆動され、塗布器具３２が目標位置Ｓ２へ移動される。このように、作業装置１０ｃでは、目標軌道に従ってコントローラ２２ａが塗布器具の位置を制御する。 <Third embodiment>
Next, the working device 10c of the third embodiment will be described. In the working device 10c of the third embodiment, the rotational angular velocity ω of the glass is controlled in the same manner as the work assisting device 10b of the second embodiment. That is, the rotational angular velocity ω is controlled based on the target position and target direction of the applicator 32 calculated from the target trajectory data (see FIG. 8). Further, the work device 10 c does not have the operation element 18 and the force sensor 20. In the work device 10c, the controller 22a controls the actuators 16a to 16d of the arm 17. The controller 22a controls the actuators 16a to 16d in parallel with executing the flowchart of FIG. That is, the controller 22a outputs a control signal to the actuators 16a to 16d according to the target position S2 calculated in step S400 of FIG. 8 and the angles detected by the encoders 15a to 15d. As a result, the actuators 16a to 16d are driven, and the applicator 32 is moved to the target position S2. Thus, in the work device 10c, the controller 22a controls the position of the applicator according to the target trajectory.

以上に説明したように、作業装置１０ｃでは、第２実施例の作業補助装置１０ｂと同様にして、ガラスの回転角速度ωが制御される。また、コントローラ２２ａによって、塗布器具３２が目標位置Ｓ２に位置するように制御される。従って、目標軌道上に正確に接着剤が塗布される。また、このようにガラスの回転角速度ωと塗布器具３２の位置が制御されると、塗布器具３２とガラスとの相対移動速度が一定速度Ｖとなる。したがって、目標軌道上に均一な厚さで接着剤が塗布される。
また、作業装置１０ｃでは、目標位置Ｓ２が直線ＲＥと目標軌道の交点として算出される（図９参照）。したがって、移動装置１１は、塗布器具３２を直線ＲＥ上を移動させるだけでよい。すなわち、移動装置１１として、可動範囲の狭い移動装置を用いることができる。 As described above, in the working device 10c, the rotational angular velocity ω of the glass is controlled in the same manner as the work assisting device 10b of the second embodiment. Further, the controller 22a controls the applicator device 32 to be positioned at the target position S2. Therefore, the adhesive is applied accurately on the target track. Further, when the rotational angular velocity ω of the glass and the position of the applicator 32 are controlled in this way, the relative movement speed between the applicator 32 and the glass becomes a constant speed V. Therefore, the adhesive is applied with a uniform thickness on the target track.
In the work device 10c, the target position S2 is calculated as the intersection of the straight line RE and the target trajectory (see FIG. 9). Therefore, the moving device 11 only needs to move the applicator 32 on the straight line RE. That is, a moving device having a narrow movable range can be used as the moving device 11.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

第１実施例の作業補助装置の概略図である。It is the schematic of the work assistance apparatus of 1st Example. 塗布器具３２の向きの説明図である。It is explanatory drawing of direction of the applicator 32. FIG. 第１実施例の作業補助装置のブロック図である。It is a block diagram of the work auxiliary device of the 1st example. 第１実施例の作業補助装置の回転角速度ωの制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of rotation angular velocity (omega) of the work assistance apparatus of 1st Example. 第１実施例の作業補助装置を使用して塗布器具を目標軌道に沿って移動させるときの説明図である。It is explanatory drawing when moving a coating device along a target track | orbit using the work assistance apparatus of 1st Example. 第１実施例の作業補助装置を使用して塗布器具を目標軌道に沿って移動させるときの説明図である。It is explanatory drawing when moving a coating device along a target track | orbit using the work assistance apparatus of 1st Example. 第２実施例の作業補助装置のブロック図である。It is a block diagram of the work assistance apparatus of 2nd Example. 第２実施例の作業補助装置の回転角速度ωの制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of rotation angular velocity (omega) of the work assistance apparatus of 2nd Example. 第２実施例の作業補助装置を使用して塗布器具を目標軌道に沿って移動させるときの説明図である。It is explanatory drawing when moving an application | coating instrument along a target track | orbit using the work assistance apparatus of 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

１０ａ：作業補助装置
１０ｂ：作業補助装置
１０ｃ：作業装置
１１：移動装置
１４ａ〜１４ｄ：関節
１５ａ〜１５ｄ：エンコーダ
１６ａ〜１６ｄ：アクチュエータ
１７：アーム
２２ａ：コントローラ
２４：回転器
２８：モータ
２９：エンコーダ
３０：ガラス
３２：塗布器具 10a: Work assistance device 10b: Work assistance device 10c: Work device 11: Movement devices 14a-14d: Joints 15a-15d: Encoders 16a-16d: Actuator 17: Arm 22a: Controller 24: Rotator 28: Motor 29: Encoder 30 : Glass 32: Applicator

Claims

回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業を行う作業者を補助する作業補助装置であり、
ワークを回転軸回りに回転させるワーク回転装置と、
作業者から加えられた操作力に応じてツールの位置及び向きを変化させるツール移動装置と、
ツールの位置を検出するツール位置検出手段と、
ツールの向きを検出するツール向き検出手段と、
検出されたツールの位置から回転軸までの距離が長いほどワーク回転装置の角速度を減少させ、検出されたツールの位置におけるワークの反移動方向と検出されたツールの向きとが成す角度が大きいほどワーク回転装置の角速度を減少させるようにワーク回転装置を制御する制御手段と、
を有する作業補助装置。 It is a work assistance device that assists a worker who performs a work of moving a tool along a target trajectory set in advance on a work with respect to a rotating work,
A workpiece rotating device for rotating the workpiece around the rotation axis;
A tool moving device that changes the position and orientation of the tool according to the operating force applied by the operator;
Tool position detecting means for detecting the position of the tool;
Tool orientation detection means for detecting the orientation of the tool;
The longer the distance from the detected tool position to the rotation axis, the lower the angular velocity of the work rotating device, and the larger the angle formed between the counter-movement direction of the work at the detected tool position and the detected tool orientation Control means for controlling the work rotation device to reduce the angular velocity of the work rotation device;
A work auxiliary device.

回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業を行う作業者を補助する作業補助装置であり、
ワークを回転軸回りに回転させるワーク回転装置と、
作業者から加えられた操作力に応じてツールの位置及び向きを変化させるツール移動装置と、
ツールの位置を検出するツール位置検出手段と、
ツールの向きを検出するツール向き検出手段と、
検出されたツールの位置から回転軸までの距離ｒと、検出されたツールの位置におけるワークの反移動方向と検出されたツールの向きとが成す角度αと、任意の定数Ｖから
ω＝（Ｖｃｏｓα）／ｒ
の式で算出される角速度ωにワーク回転装置の角速度がなるようにワーク回転装置を制御する制御手段と、
を有する作業補助装置。 It is a work assistance device that assists a worker who performs a work of moving a tool along a target trajectory set in advance on a work with respect to a rotating work,
A workpiece rotating device for rotating the workpiece around the rotation axis;
A tool moving device that changes the position and orientation of the tool according to the operating force applied by the operator;
Tool position detecting means for detecting the position of the tool;
Tool orientation detection means for detecting the orientation of the tool;
From the distance r from the detected tool position to the rotation axis, the angle α formed by the counter-movement direction of the workpiece at the detected tool position and the detected tool direction, and an arbitrary constant V, ω = (V cos α ) / R
Control means for controlling the work rotating device so that the angular speed ω calculated by the equation is equal to the angular speed of the work rotating device;
A work auxiliary device.

ワークを回転軸回りに回転させるワーク回転装置と、作業者から加えられた操作力に応じてツールの位置及び向きを変化させるツール移動装置とを備えた作業補助装置において、ワーク回転装置によってワークを回転させた状態で、作業者がツール移動装置を使用して予め設定されたワーク上の目標軌道に沿ってツールを移動させる作業を行う際に作業者を補助する方法であり、
ツールから回転軸までの距離を測定する工程と、
ツールの位置におけるワークの反移動方向とツールの向きとが成す角度を測定する工程と、
測定された距離が長いほどワークの回転角速度を低下させ、測定された角度が大きいほどワークの回転角速度を減少させるようにワーク回転装置を調整する工程と、
を有する作業補助方法。 In a work auxiliary device including a work rotating device that rotates a work around a rotation axis and a tool moving device that changes the position and orientation of a tool according to an operation force applied by an operator, the work rotating device is used to move the work. It is a method of assisting an operator when performing an operation of moving the tool along a target trajectory on a workpiece that is set in advance using a tool moving device in a rotated state,
Measuring the distance from the tool to the axis of rotation;
A step of measuring an angle formed by a counter-movement direction of the workpiece at the position of the tool and a direction of the tool;
Adjusting the workpiece rotating device to decrease the rotational angular velocity of the workpiece as the measured distance is longer, and to decrease the rotational angular velocity of the workpiece as the measured angle is larger;
Work assistance method having.

回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業において使用する、ワークを回転させるワーク回転装置であり、
回転軸に対して所定の位置関係で取付けられるワークを回転軸回りに回転させるモータと、
回転軸の回転角度を検出する角度検出手段と、
ワーク上に設定された目標軌道データを記憶している記憶装置と、
回転軸に対するワークの位置関係と、角度検出手段が検出する回転角度と、記憶装置が記憶している目標軌道データから、ツールの目標位置を算出するツール位置算出手段と、
回転軸に対するワークの位置関係と、角度検出手段が検出する回転角度と、記憶装置が記憶している目標軌道データから、ツールの目標向きを算出するツール向き算出手段と、
算出されたツールの目標位置から回転軸までの距離が長いほどモータの角速度を減少させ、算出されたツールの目標位置におけるワークの反移動方向と算出されたツールの目標向きとが成す角度が大きいほどモータの角速度を減少させるようにモータを制御する制御手段と、
を有するワーク回転装置。 It is a work rotation device for rotating a work, used in a work for moving a tool along a target trajectory set in advance on a work with respect to a work to be rotated,
A motor that rotates a workpiece mounted in a predetermined positional relationship with respect to the rotation axis around the rotation axis;
Angle detection means for detecting the rotation angle of the rotation shaft;
A storage device storing target trajectory data set on the workpiece;
Tool position calculating means for calculating the target position of the tool from the positional relationship of the workpiece with respect to the rotation axis, the rotation angle detected by the angle detecting means, and the target trajectory data stored in the storage device;
A tool orientation calculating means for calculating the target orientation of the tool from the positional relationship of the workpiece with respect to the rotation axis, the rotation angle detected by the angle detection means, and the target trajectory data stored in the storage device;
The longer the distance from the calculated target position of the tool to the rotation axis, the smaller the angular velocity of the motor, and the larger the angle formed between the counter-movement direction of the workpiece at the calculated target position of the tool and the calculated target direction of the tool. Control means for controlling the motor to reduce the angular velocity of the motor,
A work rotation device having

回転するワークに対して、ワーク上に予め設定された目標軌道に沿ってツールを移動させる作業において使用する、ワークを回転させるワーク回転装置であり、
回転軸に対して所定の位置関係で取付けられるワークを回転軸回りに回転させるモータと、
回転軸の回転角度を検出する角度検出手段と、
ワーク上に設定された目標軌道データを記憶している記憶装置と、
回転軸に対するワークの位置関係と、角度検出手段が検出する回転角度と、記憶装置が記憶している目標軌道データから、ツールの目標位置を算出するツール位置算出手段と、
回転軸に対するワークの位置関係と、角度検出手段が検出する回転角度と、記憶装置が記憶している目標軌道データから、ツールの目標向きを算出するツール向き算出手段と、
算出されたツールの目標位置から回転軸までの距離ｒと、算出されたツールの目標位置におけるワークの反移動方向と算出されたツール目標向きとが成す角度αと、任意の定数Ｖから
ω＝（Ｖｃｏｓα）／ｒ
の式で算出される角速度ωにモータの角速度がなるようにワーク回転装置を制御する制御手段と、
を有する作業補助装置。 It is a work rotation device for rotating a work, used in a work for moving a tool along a target trajectory set in advance on a work with respect to a work to be rotated,
A motor that rotates a workpiece mounted in a predetermined positional relationship with respect to the rotation axis around the rotation axis;
Angle detection means for detecting the rotation angle of the rotation shaft;
A storage device storing target trajectory data set on the workpiece;
Tool position calculating means for calculating the target position of the tool from the positional relationship of the workpiece with respect to the rotation axis, the rotation angle detected by the angle detecting means, and the target trajectory data stored in the storage device;
A tool orientation calculating means for calculating the target orientation of the tool from the positional relationship of the workpiece with respect to the rotation axis, the rotation angle detected by the angle detection means, and the target trajectory data stored in the storage device;
From the calculated distance r from the target position of the tool to the rotation axis, the angle α formed by the counter-movement direction of the workpiece at the calculated target position of the tool and the calculated tool target direction, and an arbitrary constant V, ω = (Vcos α) / r
Control means for controlling the workpiece rotating device such that the angular velocity of the motor is equal to the angular velocity ω calculated by the equation:
A work auxiliary device.