JP2002331428A - Screw fastening method and device by force control robot - Google Patents

Screw fastening method and device by force control robot

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JP2002331428A
JP2002331428A JP2001297126A JP2001297126A JP2002331428A JP 2002331428 A JP2002331428 A JP 2002331428A JP 2001297126 A JP2001297126 A JP 2001297126A JP 2001297126 A JP2001297126 A JP 2001297126A JP 2002331428 A JP2002331428 A JP 2002331428A
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JP
Japan
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screw
tightening
robot
force
force sensor
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Application number
JP2001297126A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitoshi Shimoda
俊寿 下田
Masahiko Kaneko
雅彦 金子
Sumio Noguchi
純男 野口
Masaru Maruo
勝 丸尾
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screw fastening method and a device by a force control robot capable of surely and efficiently fastening a screw regardless of an installing state of the screw to a work part, capable of miniaturizing the device constitution, and capable of automatic fastening work in a narrow place by the robot. SOLUTION: A nut runner 16 having on an output shaft a socket 18 for holding a male screw 20 is arranged on a robot body 10 via a force sensor 14 so that the male screw 20 and a female screw 26 installed in a work 24b are fastened by positioning operation by force control of the robot body 10 executed by a robot control part 12 on the basis of an output result of the force sensor 14, and rotation control of the nut runner 16 executed by a nut runner control part 22 on the basis of a command from the robot control part 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、力センサを備えた
ロボットを用い、雄螺子と雌螺子とにより少なくとも二
つのワークを締め付る力制御ロボットによる螺子の締付
方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for tightening a screw by a force control robot which tightens at least two works by a male screw and a female screw using a robot having a force sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】多数の同一構造の一方のワークと他方の
ワークとを結合させる場合、雄螺子と雌螺子とを螺合さ
せて一体化することは周知であり、この種の従来技術に
おいて、螺子自動締付装置が用いられている。一方のワ
ーク側の螺子は溶接等により該ワークに固着されるが、
必ずしもワークの同じ位置、同じ角度に取り付けられる
わけではなく、取り付ける際に多少のばらつきが発生す
る。
2. Description of the Related Art It is well known that when joining one work and another work having the same structure to each other, a male screw and a female screw are screwed together and integrated. An automatic screw tightening device is used. The screw on one work side is fixed to the work by welding or the like,
The workpieces are not necessarily mounted at the same position and at the same angle, and some variations occur when mounting.

【0003】また、従来の螺子自動締付装置では、雄螺
子と雌螺子の軸線を一致させてボルトの円滑な螺入を図
ろうとするとき、該ボルトを保持するソケットの軸方向
移動をバネによって吸収したり、ソケットをフローティ
ングさせたり、さらに種々のコンプライアンス装置と複
数のセンサによる検知を用いて螺子の山上がりや斜め入
りが発生することを防止している。例えば、実開平5−
88875号公報に示されるように、銅球と圧縮バネに
よってナットランナーのソケットを自動調芯する構成は
その好適な例である。
In a conventional screw automatic tightening device, when the axial lines of a male screw and a female screw are made to coincide with each other to smoothly insert a bolt, the axial movement of a socket holding the bolt is moved by a spring. Absorption, floating of the socket, and detection by various compliance devices and a plurality of sensors are used to prevent the screw from climbing or entering obliquely. For instance,
As shown in Japanese Patent No. 88875, a configuration in which a socket of a nut runner is automatically aligned with a copper ball and a compression spring is a preferable example.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、装置自体が大型化し、狭い空間内での螺
子自動締付作業が困難であるという不具合がある。
However, in such a configuration, there is a problem that the device itself becomes large and it is difficult to perform an automatic screw tightening operation in a narrow space.

【0005】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであり、装置構成が小型化され、狭少な空間
での自動締付作業を容易かつ確実に行うことができ、さ
らに、締付作業の効率化を可能にする力制御ロボットに
よる螺子の締付方法および装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has a reduced size of the apparatus, which makes it possible to easily and reliably perform an automatic tightening operation in a small space. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for tightening a screw by a force control robot which can increase the efficiency of the attaching work.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、力センサを有する力制御ロボットによる
螺子の締付方法であって、前記力センサの出力結果に基
づいて雄螺子と雌螺子の軸線を一致させるべくロボット
を変位させる工程と、前記軸線が一致した後、前記力セ
ンサの出力による力制御を螺子締付軸方向に対してのみ
行うことにより螺子の締め付けを行う工程と、を有する
ことを特徴とする(請求項1記載の発明)。
According to the present invention, there is provided a method for tightening a screw by a force control robot having a force sensor, the method comprising the steps of: Displacing the robot to match the axis of the female screw; and, after the axes match, tightening the screw by performing force control by the output of the force sensor only in the screw tightening axial direction. (Invention of claim 1).

【0007】前記の力制御ロボットによる螺子の締付方
法において、前記力センサの出力結果から螺子の締付状
態を認識し、螺子締付回転数を螺子の締付状態に合わせ
て変更して螺子の締め付けを行うと好適である(請求項
2記載の発明)。
In the above-described method of tightening a screw by a force control robot, the tightening state of the screw is recognized from the output result of the force sensor, and the number of rotations of the screw is changed according to the tightening state of the screw. It is preferable to carry out the tightening (invention of claim 2).

【0008】このようにすることにより、ロボットによ
る力制御によって兼用されるために、螺子締付時に必要
なトルク制御装置が不要となる。また、雄螺子と雌螺子
の軸線を自動的に一致させることにより、螺子の締め付
けを確実に行えるようになる。さらに、螺子の締付回転
数を螺子の締付状態に合わせて制御することにより、螺
子の締付を確実に行えるうえに締付作業の効率が向上す
る。
[0008] With this configuration, since the robot is also used for force control, a torque control device required for screw tightening is not required. Further, by automatically aligning the axes of the male screw and the female screw, the screw can be securely tightened. Further, by controlling the screw rotation speed in accordance with the screw tightening state, the screw can be securely tightened and the efficiency of the tightening operation is improved.

【0009】さらに、本発明は、力センサを備えたロボ
ットと、螺子を保持するソケットを出力軸に備えた締付
手段と、前記力センサの出力結果により前記ロボットの
姿勢を前記力制御により制御するロボット制御手段と、
前記力センサの出力結果により前記締付手段の螺子締付
回転数を制御する締付制御手段と、を有することを特徴
とする(請求項3記載の発明)。
Further, the present invention provides a robot having a force sensor, fastening means having a socket for holding a screw on an output shaft, and controlling the posture of the robot by the force control based on an output result of the force sensor. Robot control means for
And a tightening control unit that controls a screw tightening rotation speed of the tightening unit based on an output result of the force sensor (the invention according to claim 3).

【0010】この場合、前記ロボット制御手段は、螺子
の移動量を計算する計算手段と、ロボットの移動量を検
出する検出手段と、前記螺子の移動量と前記ロボットの
移動量との差を算出し、その差が所定範囲内であるか否
かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に伴
い、螺子締付軸方向に対してのみの力制御にする力制御
切替手段と、を有すると好ましい(請求項4記載の発
明)。
In this case, the robot control means includes a calculation means for calculating a movement amount of the screw, a detection means for detecting a movement amount of the robot, and a difference between the movement amount of the screw and the movement amount of the robot. And determining means for determining whether the difference is within a predetermined range, and force control switching means for performing force control only in the screw tightening axis direction, according to the determination result of the determining means. It is preferable to have (the invention of claim 4).

【0011】すなわち、前記のように構成することによ
り、螺子の軸線一致の確認および螺子締付軸方向だけの
一軸制御が簡単なハードウェア構成および制御方法で容
易に行えるようになり、より装置構成が小型化され、狭
小な空間での自動螺子締付作業を可能にするとともに、
部品点数や製造コストの削減に伴う装置の信頼性を向上
させる等の効果が得られる。
That is, with the above-described configuration, it is possible to easily confirm the alignment of the screw axes and to perform uniaxial control only in the screw tightening axis direction with a simple hardware configuration and a simple control method. Is reduced in size, enabling automatic screw tightening work in a small space,
The effect of improving the reliability of the apparatus accompanying the reduction in the number of parts and the manufacturing cost can be obtained.

【0012】しかも、前記ロボット制御手段は、前記締
付手段の螺子締付回転数を複数記憶した記憶手段と、前
記力センサの出力結果から最適な螺子締付回転数を判定
するための回転数判定手段と、前記回転数判定手段の判
定結果に基づいて、最適な螺子締付回転数を前記記憶手
段から選択する回転数選択手段と、を有し、前記回転数
選択手段によって選択された螺子締付回転数で前記締付
手段を回転させるとするとよい(請求項5記載の発
明)。
Further, the robot control means includes a storage means for storing a plurality of screw tightening rotational speeds of the tightening means, and a rotational speed for determining an optimum screw tightening rotational speed from an output result of the force sensor. Determining means for selecting an optimum screw tightening rotation speed from the storage device based on a result of the determination by the rotation speed determination device; and a screw selected by the rotation speed selection device. The fastening means may be rotated at the fastening rotation speed (the invention according to claim 5).

【0013】このように構成することにより、螺子の締
付回転数の制御が簡単なハードウェア構成および制御方
法で容易に行えるようになり、より装置構成が小型化さ
れ、狭小な空間での自動螺子締付作業を可能にするとと
もに、部品点数や製造コストの削減に伴う装置の信頼性
の向上等の効果が得られる。
With this configuration, the screw rotation speed can be easily controlled by a simple hardware configuration and control method, so that the device configuration can be reduced in size and automatic control in a small space is possible. The screw tightening operation can be performed, and the effect of improving the reliability of the apparatus accompanying the reduction in the number of parts and the manufacturing cost can be obtained.

【0014】さらに、締付の状態に合わせた最適な回転
数で締付を行うことにより、螺子の締め付けを確実に行
うことができるうえに、締付作業効率もより向上させる
ことができる。
Further, by performing the tightening at the optimum rotational speed according to the state of the tightening, the screw can be securely tightened, and the efficiency of the tightening operation can be further improved.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明に係る力制御ロボットによ
る螺子の締付方法についてそれを実施する装置との関係
において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照し
ながら以下詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of a method for tightening a screw by a force control robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. .

【0016】図1は、本実施の形態に係るロボット本体
10を示す。このロボット本体10は、ロボット制御部
12に電気的に接続され、このロボット制御部12によ
って制御される。前記ロボット本体10は第1アーム1
0aと第2アーム10bと第3アーム10cと、前記第
1アーム10aの変位量を検出する第1エンコーダ10
dと、前記第2アーム10bの変位量を検出する第2エ
ンコーダ10eと、前記第3アーム10cの変位量を検
出する第3エンコーダ10fとを有する。前記ロボット
本体10の第3アーム10cの先端には力センサ14を
介し、ナットランナー16が取り付けられ、前記ナット
ランナー16はソケット18を含む。ソケット18は二
つのワークを締め付けて一体化させるための雄螺子20
の頭部を保持する。なお、図1において、参照符号26
は前記雄螺子20が螺合する雌螺子を示し、参照符号2
4a、24bは前記雄螺子20と雌螺子26により一体
化されるワークを示す。
FIG. 1 shows a robot body 10 according to the present embodiment. The robot body 10 is electrically connected to a robot control unit 12 and is controlled by the robot control unit 12. The robot body 10 includes a first arm 1
0a, a second arm 10b, a third arm 10c, and a first encoder 10 for detecting a displacement amount of the first arm 10a.
d, a second encoder 10e for detecting the amount of displacement of the second arm 10b, and a third encoder 10f for detecting the amount of displacement of the third arm 10c. A nut runner 16 is attached to the distal end of the third arm 10 c of the robot body 10 via a force sensor 14, and the nut runner 16 includes a socket 18. The socket 18 is a male screw 20 for tightening and integrating two works.
Hold the head. In addition, in FIG.
Denotes a female screw to which the male screw 20 is screwed, and reference numeral 2
Reference numerals 4a and 24b denote works integrated by the male screw 20 and the female screw 26.

【0017】そこで、前記力センサ14の出力と、ロボ
ット本体10の各アーム10a、10b、10cの変位
量を検出する前記各エンコーダ10d、10e、10f
の出力は、前記ロボット制御部12に入力される。該ロ
ボット制御部12は、前記力センサ14と前記各エンコ
ーダ10d、10e、10fの出力結果に基づき、前記
ロボット本体10の第1アーム10a、第2アーム10
bおよび第3アーム10cを制御するとともに、ナット
ランナー制御部22に対して指令信号を出力する。ナッ
トランナー制御部22は、前記指令信号に基づいてナッ
トランナー16のソケット18を所定の回転数で回転さ
せる。
Therefore, the outputs of the force sensor 14 and the encoders 10d, 10e, and 10f for detecting the displacements of the arms 10a, 10b, and 10c of the robot body 10.
Is input to the robot control unit 12. The robot controller 12 controls the first arm 10a and the second arm 10 of the robot body 10 based on the output results of the force sensor 14 and the encoders 10d, 10e, and 10f.
b and the third arm 10c, and outputs a command signal to the nut runner control unit 22. The nut runner control unit 22 rotates the socket 18 of the nut runner 16 at a predetermined rotation speed based on the command signal.

【0018】図2は、ナットランナー16の概略縦断面
図を示す。ナットランナー16はモータ27を含み、前
記モータ27の回転駆動軸(図示せず)はギヤトレイン
30を介して軸32に連結されている。軸32には歯車
34が固着され、この歯車34は歯車36と噛合する。
歯車36の中心にはスプライン溝のある軸40が嵌合
し、この軸40の一端部にはピストン42が固着されて
いる。前記ピストン42と軸40はシリンダ38の内部
に気密に収納されている。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the nut runner 16. The nut runner 16 includes a motor 27, and a rotation drive shaft (not shown) of the motor 27 is connected to a shaft 32 via a gear train 30. A gear 34 is fixed to the shaft 32, and the gear 34 meshes with the gear 36.
A shaft 40 having a spline groove is fitted into the center of the gear 36, and a piston 42 is fixed to one end of the shaft 40. The piston 42 and the shaft 40 are housed in the cylinder 38 in an airtight manner.

【0019】実際、シリンダ38の一端部にはポート4
3が形成され、なお、該シリンダ38の内部にはリター
ンスプリング44が配設される。前記リターンスプリン
グ44の一端部は前記ピストン42に着座し、その他端
部はシリンダ38に形成された段部45に着座する。前
記軸40の他端部には前記ソケット18が固着される。
この場合、前記ソケット18は、エアーチャックタイプ
のソケットであってもよい。なお、参照符号33、3
7、41は、それぞれ歯車34、歯車36および軸40
を回転自在に支持する軸受を示す。
In fact, one end of the cylinder 38 has a port 4
3 is formed, and a return spring 44 is disposed inside the cylinder 38. One end of the return spring 44 is seated on the piston 42, and the other end is seated on a step 45 formed on the cylinder 38. The socket 18 is fixed to the other end of the shaft 40.
In this case, the socket 18 may be an air chuck type socket. Reference numerals 33, 3
7, 41 are a gear 34, a gear 36 and a shaft 40, respectively.
1 shows a bearing that rotatably supports.

【0020】以上のような構成において、モータ27の
回転作用下にギヤトレイン30、歯車34、歯車36が
回転し、スプライン溝を有する軸40の回転に伴ってソ
ケット18が回転する一方、ピストン42はポート43
への圧力流体の導入により軸40を前記ソケット18と
ともに進動作させ、一方、ポート43を大気開放すれ
ば、リターンスプリング44の弾発力により前記ピスト
ン42は図2に示す位置に復帰する。
In the above configuration, the gear train 30, the gears 34 and 36 rotate under the rotation of the motor 27, and the socket 18 rotates with the rotation of the shaft 40 having the spline grooves, while the piston 42 rotates. Is port 43
When the pressure fluid is introduced into the shaft 40 to move the shaft 40 together with the socket 18, while the port 43 is opened to the atmosphere, the piston 42 returns to the position shown in FIG.

【0021】図3は、ロボット制御部12のハードウェ
ア構成を示すブロック図である。前記ロボット制御部1
2はCPU60を備えている。CPU60には、ROM
64、RAM66、不揮発性メモリ68、操作盤72、
入力装置70、出力装置74、外部通信装置78がバス
62を介して接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration of the robot control unit 12. As shown in FIG. The robot control unit 1
2 has a CPU 60. The CPU 60 has a ROM
64, RAM 66, nonvolatile memory 68, operation panel 72,
The input device 70, the output device 74, and the external communication device 78 are connected via the bus 62.

【0022】ROM64には、システムプログラムが格
納され、RAM66には、CPU60が処理する各種デ
ータが一時的に格納される。不揮発性メモリ68には、
電源遮断時にも保存すべき各種パラメータが格納され
る。操作盤72は、図示しない表示装置や入力キー等か
ら構成される。入力装置70には、前記力センサ14
と、前記ロボット本体10の各関節軸に設けられた第1
乃至第3エンコーダ10d、10e、10fとが接続さ
れている。出力装置74には、前記ロボット本体10の
第1乃至第3アーム10a、10b、10cの位置制御
を行う各軸サーボ回路76が接続されている。外部通信
装置78は、前記ナットランナー制御部22と接続され
ている。
The ROM 64 stores a system program, and the RAM 66 temporarily stores various data processed by the CPU 60. In the nonvolatile memory 68,
Various parameters to be saved even when the power is turned off are stored. The operation panel 72 includes a display device and input keys (not shown). The input device 70 includes the force sensor 14
And a first provided on each joint axis of the robot body 10.
To the third encoders 10d, 10e, and 10f. The axis servo circuit 76 for controlling the positions of the first to third arms 10a, 10b, and 10c of the robot body 10 is connected to the output device 74. The external communication device 78 is connected to the nut runner control unit 22.

【0023】次に、図4乃至図8を用いて、本実施の形
態による螺子の締付手順について説明する。
Next, a screw tightening procedure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0024】図4および図5は、ロボットの螺子締付手
順を示すフローチャートである。図7Aにおいて、F
x、Fy、Fzは力センサ14のベクトル方向の検出軸
を示し、Tx、Ty、Tzは力センサのモーメント方向
の検出軸を示す。このうち、螺子の締付軸方向のベクト
ルが前記Fzである。図8は、力センサ出力中の前記螺
子締付軸方向のベクトルFzについて力量の時間に対す
る変化を示したグラフである。
FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing the procedure of screw tightening of the robot. In FIG. 7A, F
x, Fy, and Fz indicate detection axes in the vector direction of the force sensor 14, and Tx, Ty, and Tz indicate detection axes in the moment direction of the force sensor. Of these, the vector in the tightening axis direction of the screw is the Fz. FIG. 8 is a graph showing a change in force with time for a vector Fz in the direction of the screw tightening axis during the output of the force sensor.

【0025】図4において、処理がスタートすると、ロ
ボット制御部12が付勢され、ステップS1において、
ソケット18の先端受容部に挿入された雄螺子20はロ
ボット本体10により原位置からアプローチポイントへ
移動する。ここで、原位置とは、ロボット本体10の先
端部が雄螺子20をソケット18に保持した状態で待機
する螺子締付作業の基準点であり、アプローチポイント
とは、ロボット制御部12に予め教示されたワーク24
aの前記原位置からの概略位置である。ステップS1の
処理が完了した時点での雄螺子20と雌螺子26との位
置関係が図7Aに示されている。このとき、力センサ1
4は未だ出力信号を発していない(図8のT0参照)。
In FIG. 4, when the process starts, the robot controller 12 is energized, and in step S1,
The male screw 20 inserted into the distal end receiving portion of the socket 18 is moved from the original position to the approach point by the robot body 10. Here, the original position is a reference point of a screw tightening operation in which the distal end of the robot main body 10 waits while the male screw 20 is held in the socket 18, and the approach point is a value which is previously taught to the robot controller 12. Work 24
a is a schematic position from the original position. FIG. 7A shows the positional relationship between the male screw 20 and the female screw 26 at the time when the process of step S1 is completed. At this time, the force sensor 1
No. 4 has not yet issued an output signal (see T0 in FIG. 8).

【0026】図8において、Fz以外のベクトル方向お
よびモーメント方向の力量変化については示されていな
いが、螺子締付軸方向のベクトルFzの力量が、L1
(図8参照)に達するまでの間は、前記ベクトル方向F
x、Fy、Fz、前記モーメント方向Tx、Ty、Tz
の全ての方向において力制御がなされる。ロボット本体
10の先端部がアプローチポイントに到達することによ
り、ステップS1の処理が完了したら、ロボット制御部
12は力センサ14と力制御の処理工程を開始する(ス
テップS2)。
FIG. 8 does not show a change in the amount of force in the vector direction and moment direction other than Fz, but the amount of force in the vector Fz in the screw tightening axis direction is L1.
(See FIG. 8) until the vector direction F
x, Fy, Fz, the moment directions Tx, Ty, Tz
Is performed in all directions. When the process of step S1 is completed by the leading end of the robot body 10 reaching the approach point, the robot control unit 12 starts the force sensor 14 and the process of force control (step S2).

【0027】ここで、力制御(ステップS15)につい
て、図6を用いて詳細に説明する。ステップS15aに
おいて、ロボット制御部12のCPU60は入力装置7
0を介し力センサ14からベクトル方向の外部作用力と
モーメント方向の外部作用力を取得する。次に、ステッ
プS15bにおいて、CPU60は前記両方向の外部作
用力がそれぞれ設定された目標値と等しくなったかを判
断する。該目標設定値と等しいと判断された場合、現在
のロボット本体10の位置姿勢は目標とする位置姿勢に
なっていると判断され、力制御を終了する。
Here, the force control (step S15) will be described in detail with reference to FIG. In step S15a, the CPU 60 of the robot control unit 12
The external acting force in the vector direction and the external acting force in the moment direction are acquired from the force sensor 14 via the zero. Next, in step S15b, the CPU 60 determines whether the external acting forces in the two directions have become equal to the set target values. When it is determined that they are equal to the target set values, it is determined that the current position and orientation of the robot body 10 is at the target position and orientation, and the force control ends.

【0028】目標設定値と外部作用力が等しくないと判
断された場合は、力制御をするべくステップS15cに
移行する。ステップS15cにおいて、力の釣り合う位
置を計算する。力の釣り合う位置とは、設定された目標
値と外部作用力(力センサ14の値)の値が等しくなる
位置であり、ロボット本体10の移動目標位置を意味す
る。ここでは、目標値、外部作用力(力センサ14の
値)、ロボット本体10の各軸値、速度等から、各軸の
目標速度および目標位置を演算する。ステップS15d
において、CPU60は前記ステップS15cによって
演算された目標速度や目標位置を出力装置74を介して
各軸サーボ回路76に対して出力する。ステップS15
eにおいて、ロボット本体10は、前記ステップS15
dにおける指示内容に基づいて、目標位置に前記目標速
度で移動を行う。
If it is determined that the target set value is not equal to the external acting force, the flow shifts to step S15c to perform force control. In step S15c, a position where the forces are balanced is calculated. The position where the forces are balanced is a position where the set target value is equal to the value of the external acting force (the value of the force sensor 14), and means a movement target position of the robot body 10. Here, the target speed and the target position of each axis are calculated from the target value, the external acting force (the value of the force sensor 14), each axis value and the speed of the robot body 10, and the like. Step S15d
The CPU 60 outputs the target speed and the target position calculated in step S15c to each axis servo circuit 76 via the output device 74. Step S15
In step e, the robot body 10 determines in step S15
Move to the target position at the target speed based on the instruction content in d.

【0029】図4の説明に戻る。ステップS3におい
て、ロボット本体10をさらに移動させ、雄螺子20と
雌螺子26が十分に接触したか判断する。力センサ14
の出力が、接触判定値L0(図8参照)を超えた場合は
前記雄螺子20と雌螺子26とが接触したと判断してス
テップS4に移行し、一方、接触判定値L0を超えない
場合は雄螺子20と雌螺子26とが接触していない、あ
るいはその接触量が不十分であると判断し、接触判定値
L0を超えるまでステップS15(力制御)を繰り返
す。この接触判定値L0は螺子の特性等に鑑み、事前に
最適値としてロボット制御部12のROM64に格納さ
れるか、または、ロボット制御部12のCPU60によ
ってそのつど最適値が計算され、不揮発性メモリ68な
どの記憶手段に格納される。
Returning to the description of FIG. In step S3, the robot body 10 is further moved to determine whether the male screw 20 and the female screw 26 have sufficiently contacted. Force sensor 14
Is greater than the contact determination value L0 (see FIG. 8), it is determined that the male screw 20 and the female screw 26 have contacted, and the process proceeds to step S4. On the other hand, if the output does not exceed the contact determination value L0. Determines that the male screw 20 and the female screw 26 are not in contact with each other or the contact amount is insufficient, and repeats step S15 (force control) until the contact exceeds the contact determination value L0. The contact determination value L0 is stored in advance in the ROM 64 of the robot control unit 12 as an optimum value in consideration of the characteristics of the screw, or the optimum value is calculated by the CPU 60 of the robot control unit 12 each time. 68 and the like.

【0030】さらに、操作盤72からオペレータが当該
値を任意に変更することも可能である。ステップS3に
おいて、雄螺子20と雌螺子26が十分に接触したと判
定されたときの雄螺子20と雌螺子26の位置関係を図
7Bに示す。
Further, the operator can arbitrarily change the value from the operation panel 72. FIG. 7B shows a positional relationship between the male screw 20 and the female screw 26 when it is determined in step S3 that the male screw 20 and the female screw 26 have sufficiently contacted each other.

【0031】雄螺子20と雌螺子26が前記図7Bの位
置関係に至ると、ステップS4に進み、ナットランナー
16を中速回転させる。中速回転とは、雄螺子20と雌
螺子26の軸線が一致していない状態でも、雄螺子20
と雌螺子26の結合部にダメージを与えない程度の回転
数を指す。
When the male screw 20 and the female screw 26 reach the positional relationship shown in FIG. 7B, the process proceeds to step S4, and the nut runner 16 is rotated at a medium speed. The medium speed rotation means that even when the axes of the male screw 20 and the female screw 26 do not coincide with each other, the male screw 20 is not rotated.
And a rotational speed that does not damage the connecting portion of the female screw 26 and the female screw 26.

【0032】ロボット制御部12のCPU60は、回転
数や回転開始・終了命令等を、外部通信装置78を介し
接続されたナットランナー制御部22に対し送信する。
ナットランナー制御部22はロボット制御部12から受
信した前記命令に従いナットランナー16を回転させ
る。この回転数(中速回転)は螺子の特性等に鑑み、事
前に最適値としてロボット制御部12のROM64に格
納されるか、または、ロボット制御部12のCPU60
によってそのつど最適値が計算され、不揮発性メモリ6
8などの記憶手段に格納される。
The CPU 60 of the robot controller 12 transmits the number of rotations, rotation start / end commands, and the like to the nut runner controller 22 connected via the external communication device 78.
The nut runner control unit 22 rotates the nut runner 16 according to the command received from the robot control unit 12. This rotation speed (medium speed rotation) is stored in advance in the ROM 64 of the robot controller 12 as an optimum value in consideration of the characteristics of the screw, or the CPU 60 of the robot controller 12.
The optimum value is calculated in each case by the nonvolatile memory 6
8 or the like.

【0033】さらに、回転数の値を前記ROM64また
は不揮発性メモリ68内に複数記憶し、その中からCP
U60が最適回転数値を選択するようにすれば、さらな
る締付精度の向上や作業の効率化を図ることができる。
そして、さらに操作盤72からオペレータが当該値を任
意に変更できるようにすれば、制御自体の自由度が一層
増すことは明らかである。
Further, a plurality of values of the number of revolutions are stored in the ROM 64 or the non-volatile memory 68.
If U60 selects the optimum rotation value, it is possible to further improve the tightening accuracy and increase the work efficiency.
If the operator can change the value arbitrarily from the operation panel 72, it is clear that the degree of freedom of the control itself is further increased.

【0034】次に、ステップS5において、雄螺子20
と雌螺子26の軸芯が一致したかを判別する。すなわ
ち、ナットランナー16の回転数と螺子リードピッチに
よって算出される螺子の軸芯方向の移動量とロボット本
体10の締付軸方向の移動量との差を算出し、その差が
許容範囲内にある場合、雄螺子20と雌螺子26の軸芯
が一致したと判断する。
Next, in step S5, the male screw 20
It is determined whether or not the axis of the female screw 26 matches. That is, a difference between the amount of movement of the screw in the axial direction calculated by the rotation speed of the nut runner 16 and the screw lead pitch and the amount of movement of the robot body 10 in the tightening axis direction is calculated, and the difference is within an allowable range. In some cases, it is determined that the axes of the male screw 20 and the female screw 26 match.

【0035】例えば、本実施の形態における螺子の一回
転あたりのピッチをP[mm]、ナットランナー16の
回転数をR0[r.p.m]とすると、1秒間あたりの
螺子の移動量はR0*P/60[mm]となり、軸芯一
致時の螺子移動量の指令値となる。この螺子の一回転あ
たりのピッチは、ロボット制御部12のROM64また
は不揮発性メモリ68などの記憶手段に格納され、CP
U60によって参照される。
For example, the pitch per rotation of the screw in this embodiment is P [mm], and the rotation speed of the nut runner 16 is R0 [r. p. m], the screw movement amount per second is R0 * P / 60 [mm], which is the command value of the screw movement amount when the axes are aligned. The pitch per one rotation of the screw is stored in a storage means such as the ROM 64 or the non-volatile memory 68 of the robot control unit 12,
Referenced by U60.

【0036】一方、ロボット本体10の単位時間当たり
の螺子締付軸方向への移動量は、CPU60がロボット
本体10の各関節軸に設けられた第1乃至第3エンコー
ダ10d、10e、10fの出力結果を入力装置70を
介して取得することにより確認することができる。そこ
で、ステップS5において、CPU60によって螺子の
軸芯方向への移動量とロボット本体10の螺子締付軸方
向への移動量が一致したと判断された場合、ステップS
6に進む。移動量が一致しないと判断された場合には、
軸芯が一致していないものと判断し、ステップS15
(力制御)を繰り返す。
On the other hand, the amount of movement of the robot body 10 in the direction of the screw tightening axis per unit time is determined by the CPU 60 by the output of the first to third encoders 10d, 10e, and 10f provided on each joint axis of the robot body 10. The result can be confirmed by acquiring the result via the input device 70. If the CPU 60 determines in step S5 that the amount of movement of the screw in the axial center direction matches the amount of movement of the robot body 10 in the direction of the screw tightening axis, the process proceeds to step S5.
Proceed to 6. If it is determined that the movement amounts do not match,
It is determined that the axes do not match, and step S15
(Force control) is repeated.

【0037】ステップS6では、力制御は締付軸方向の
みの一軸制御とし、他の軸の力制御は停止させる。この
制御はロボット制御部12のCPU60が、入力装置7
0を介して取得する力センサ14の出力結果に対し、制
御したい軸方向の出力結果だけを有効とし、その方向に
対してのみ力制御をすることである。
In step S6, the force control is uniaxial control only in the direction of the tightening axis, and the force control of the other axes is stopped. This control is performed by the CPU 60 of the robot controller 12 by the input device 7.
In other words, only the output result in the axial direction to be controlled is made valid with respect to the output result of the force sensor 14 obtained through 0, and the force control is performed only in that direction.

【0038】ステップS6において、締付軸方向に加え
る力(図8のL1参照)は、後述のステップS7でナッ
トランナー16を高速回転で回転させたときの雄螺子2
0の移動に対し、ロボット本体10が遅れずに追従でき
るようにするために締付軸方向へかけられる押圧力であ
る。この時点での雄螺子20と雌螺子26の位置関係は
図7Cに示されており、このときの力センサ14の出力
値を図8のL1に示す。L1はステップS6で締付軸方
向にかけられた押圧力を力センサ14で検出した値であ
る。
In step S6, the force applied in the direction of the tightening shaft (see L1 in FIG. 8) is determined by the male screw 2 when the nut runner 16 is rotated at a high speed in step S7 described later.
This is a pressing force applied in the direction of the tightening axis so that the robot body 10 can follow the movement of 0 without delay. The positional relationship between the male screw 20 and the female screw 26 at this time is shown in FIG. 7C, and the output value of the force sensor 14 at this time is shown as L1 in FIG. L1 is a value detected by the force sensor 14 on the pressing force applied in the tightening axis direction in step S6.

【0039】図8のL1に到達すると、ステップS7に
おいてナットランナー16を高速回転にする。ここで高
速回転させるのは螺子締付作業の効率化を図るためであ
る。ロボット制御部12のCPU60は、回転数や回転
開始・終了命令等を外部通信装置78を介し接続された
ナットランナー制御部22に対し送信する。ナットラン
ナー制御部22はロボット制御部12から受信した前記
命令に従い、ナットランナー16を回転させる。この回
転数(高速回転)は螺子の特性等に鑑み、事前に最適値
としてロボット制御部12のROM64に格納される
か、または、ロボット制御部12のCPU60によって
そのつど最適値が計算され、不揮発性メモリ68などの
記憶手段に格納される。
When reaching L1 in FIG. 8, the nut runner 16 is rotated at high speed in step S7. Here, the high-speed rotation is performed to increase the efficiency of the screw tightening operation. The CPU 60 of the robot control unit 12 transmits a rotation speed, a rotation start / end command, and the like to the nut runner control unit 22 connected via the external communication device 78. The nut runner control unit 22 rotates the nut runner 16 according to the command received from the robot control unit 12. This rotation speed (high-speed rotation) is stored in advance in the ROM 64 of the robot control unit 12 as an optimum value in consideration of the characteristics of the screw or the like, or the optimum value is calculated by the CPU 60 of the robot control unit 12 each time. And stored in a storage means such as the sex memory 68.

【0040】さらに回転数の値を前記ROM64または
不揮発性メモリ68内に複数記憶し、その中からCPU
60が最適回転数値を選択するようにすれば、さらなる
締付精度や作業の効率化を図ることができる。さらに、
操作盤72からオペレータが当該値を任意に変更できる
ようにすれば、制御自体の自由度が一層増すことは明ら
かである。
Further, a plurality of rotation speed values are stored in the ROM 64 or the non-volatile memory 68, and a CPU
If the 60 selects the optimum rotation value, further tightening accuracy and work efficiency can be improved. further,
Obviously, if the operator can freely change the value from the operation panel 72, the degree of freedom of the control itself is further increased.

【0041】図5に示すステップS8において、高速回
転中の螺子締付トルクがスナッグトルクL2(図8参
照)に達したか判断する。スナッグトルクL2とは、螺
子の締め付けが終了する直前にトルクが増大する変化点
を指し、螺子の特性等に鑑み、事前に最適値としてロボ
ット制御部12のROM64に格納されるか、または、
ロボット制御部12のCPU60によってそのつど最適
値が計算され不揮発性メモリ68に格納される。
In step S8 shown in FIG. 5, it is determined whether the screw tightening torque during the high-speed rotation has reached the snag torque L2 (see FIG. 8). The snug torque L2 indicates a change point at which the torque increases immediately before the tightening of the screw ends, and is stored in advance in the ROM 64 of the robot control unit 12 as an optimum value in consideration of the characteristics of the screw, or
The optimum value is calculated each time by the CPU 60 of the robot controller 12 and stored in the nonvolatile memory 68.

【0042】さらに、操作盤72からオペレータが当該
値を任意に変更することも可能である。現在の螺子締付
トルク、つまり力センサ14の螺子の締付軸方向ベクト
ルFzの値が、スナッグトルクL2に達したら、螺子締
付トルクを確保する為に螺子締付回転数を下げる必要が
ある。力センサ14の出力値がスナッグトルクL2に達
した場合、ステップS9に移行する。力センサ14の出
力値がスナッグトルクL2に達しない場合は、スナッグ
トルクL2に達するまで、ステップS15(力制御)を
繰り返す。
Further, the operator can arbitrarily change the value from the operation panel 72. When the current screw tightening torque, that is, the value of the screw tightening axial vector Fz of the force sensor 14 reaches the snag torque L2, it is necessary to reduce the screw tightening rotation speed in order to secure the screw tightening torque. . When the output value of the force sensor 14 has reached the snag torque L2, the process proceeds to step S9. If the output value of the force sensor 14 does not reach the snag torque L2, step S15 (force control) is repeated until the output value of the force sensor 14 reaches the snag torque L2.

【0043】力センサ14の出力値がスナッグトルクL
2に達した場合、ステップS9に移行してナットランナ
ー16の回転数を低速回転にする。ロボット制御部12
のCPU60は回転数や回転開始・終了命令等を、外部
通信装置78を介し接続されたナットランナー制御部2
2に対して送信する。ナットランナー制御部22はロボ
ット制御部12から受信した前記命令に従いナットラン
ナー16を回転させる。この回転数(低速回転)は螺子
の特性等に鑑み、事前に最適値としてロボット制御部1
2のROM64に格納されるか、または、ロボット制御
部12のCPU60によってそのつど最適値が計算さ
れ、不揮発性メモリ68などの記憶手段に格納される。
The output value of the force sensor 14 is the snag torque L
If the number has reached 2, the process proceeds to step S9, and the rotation speed of the nut runner 16 is reduced to low speed. Robot controller 12
CPU 60 transmits the number of rotations, rotation start / end commands, and the like to the nut runner control unit 2 connected via the external communication device 78.
2 is transmitted. The nut runner control unit 22 rotates the nut runner 16 according to the command received from the robot control unit 12. This rotation speed (low-speed rotation) is determined in advance as an optimum value in consideration of the characteristics of the screw and the like, and the robot controller 1
The optimum value is calculated each time by the CPU 60 of the robot controller 12 or stored in the storage means such as the nonvolatile memory 68.

【0044】さらに、回転数の値を前記ROM64また
は不揮発性メモリ68内に複数記憶し、その中からCP
U60が最適回転数値を選択する方法を採用すれば、さ
らなる締付精度の向上および作業の効率化を図ることが
できる。そして、さらに操作盤72からオペレータが当
該値を任意に変更できるようにすれば、制御自体の自由
度が一層増すことは明らかである。この時点での雄螺子
20と雌螺子26との位置関係を図7Dに示す。
Further, a plurality of values of the number of revolutions are stored in the ROM 64 or the non-volatile memory 68.
If U60 adopts the method of selecting the optimum rotation value, it is possible to further improve the tightening accuracy and increase the work efficiency. If the operator can change the value arbitrarily from the operation panel 72, it is clear that the degree of freedom of the control itself is further increased. FIG. 7D shows the positional relationship between the male screw 20 and the female screw 26 at this time.

【0045】ステップS10において、螺子締付トルク
が締付規定トルクL3に達したか判断する(図8参
照)。締付規定トルクL3は、螺子の特性等に鑑み、事
前に最適値としてロボット制御部12のROM64に格
納されるか、または、ロボット制御部12のCPU60
によってそのつど最適値が計算され、不揮発性メモリ6
8などの記憶手段に格納される。さらに、操作盤72か
らオペレータが当該値を任意に変更することも可能であ
る。
In step S10, it is determined whether the screw tightening torque has reached the specified tightening torque L3 (see FIG. 8). The tightening specified torque L3 is stored in advance in the ROM 64 of the robot control unit 12 as an optimal value in consideration of the characteristics of the screw, or the CPU 60 of the robot control unit 12.
The optimum value is calculated in each case by the nonvolatile memory 6
8 or the like. Further, the operator can arbitrarily change the value from the operation panel 72.

【0046】現在の螺子締付トルク、つまり力センサの
螺子締付軸方向ベクトルFzの値が、締付規定トルクL
3に達した場合、ステップS11へ移行する。力センサ
の出力値が締付規定トルクL3に達しない場合は、締付
規定トルクL3に達するまで、ステップS15(力制
御)を繰り返す。
The current screw tightening torque, that is, the value of the screw tightening axial vector Fz of the force sensor is the tightening specified torque L
When the number has reached 3, the process proceeds to step S11. If the output value of the force sensor does not reach the specified tightening torque L3, step S15 (force control) is repeated until the output value of the force sensor reaches the specified tightening torque L3.

【0047】ステップS10において、締付規定トルク
に達したと判定されたとき、すなわち、螺子の締め付け
が完了したときの雄螺子20と雌螺子26との位置関係
は図7Eに示されている。
FIG. 7E shows the positional relationship between the male screw 20 and the female screw 26 when it is determined in step S10 that the specified tightening torque has been reached, that is, when the screw tightening is completed.

【0048】締付規定トルクへ到達したと判断されると
ナットランナー16の回転を停止し(ステップS1
1)、ステップS12において力制御を停止する。次い
で、雄螺子20からソケット18を外し(ステップS1
3)、ロボットは原位置へ戻り(ステップS14)、一
連の螺子締付作業を終了する。
When it is determined that the specified tightening torque has been reached, the rotation of the nut runner 16 is stopped (step S1).
1) In step S12, the force control is stopped. Next, the socket 18 is removed from the male screw 20 (step S1).
3), the robot returns to the original position (step S14), and ends a series of screw tightening operations.

【0049】本実施の形態では、雄螺子20と雌螺子2
6の軸芯とを一致させる処理は力センサを用いた力制御
により行い、雄螺子20と雌螺子26の軸芯一致の判断
は、ナットランナー16の回転数と螺子のリードピッチ
によって算出される螺子の軸芯方向の移動量とロボット
の締付軸方向の移動量との差を算出し、その差が許容範
囲内にあるかを判定することによって行っている(ステ
ップS5)。
In the present embodiment, the male screw 20 and the female screw 2
6 is performed by force control using a force sensor, and the determination of the alignment of the male screw 20 and the female screw 26 is calculated based on the rotation speed of the nut runner 16 and the lead pitch of the screw. The difference is calculated by calculating the difference between the amount of movement of the screw in the axial center direction and the amount of movement of the robot in the direction of the tightening axis (step S5).

【0050】これに対して、軸芯の検出精度が十分高い
力センサ14を用いることができる場合には、力センサ
14の出力のみによって雄螺子20と雌螺子26の軸芯
一致の処理および判断を行い、前記移動量による判定処
理を省略することもできる。
On the other hand, if it is possible to use the force sensor 14 having sufficiently high detection accuracy of the axis, the processing and determination of the coincidence of the axes of the male screw 20 and the female screw 26 can be made only by the output of the force sensor 14. And the determination processing based on the movement amount can be omitted.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、雄螺子
と雌螺子の締付作業において、雄螺子の雌螺子に対する
位置姿勢制御機能と、雄螺子と雌螺子とを締め付ける際
のトルク制御機能とをロボットの力制御ですべて行うこ
とによって、螺子締付時に必要なトルク制御装置が不要
となり、装置構成が小型化され、狭少な空間での自動螺
子締付作業が可能となり、部品点数や製造コストの削減
に伴う装置の信頼性向上等の効果が得られる。
As described above, according to the present invention, in the operation of tightening the male screw and the female screw, the position and posture control function of the male screw with respect to the female screw, and the torque required when the male screw and the female screw are tightened. By performing all the control functions with the robot's force control, the torque control device required for screw tightening is not required, the device configuration is downsized, the automatic screw tightening work in a small space becomes possible, and the number of parts is reduced. And the effect of improving the reliability of the device accompanying the reduction of the manufacturing cost.

【0052】また、雄螺子と雌螺子の軸線を自動的に一
致させることにより、螺子の締付を確実に行うことがで
きる。さらに、螺子の締付回転数を螺子の締付状態に合
わせて変更して螺子の締め付けを行うことにより、螺子
の締付作業の効率化が達成される。
Further, by automatically aligning the axes of the male screw and the female screw, the screw can be securely tightened. Further, the screw tightening speed is changed according to the tightening state of the screw and the screw is tightened, so that the efficiency of the screw tightening operation is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態に係る力制御ロボットによる螺子の
締付装置の全体図である。
FIG. 1 is an overall view of a screw tightening device by a force control robot according to an embodiment.

【図2】ナットランナーの概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a nut runner.

【図3】ロボット制御部のハードウェア構成を表すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a robot control unit.

【図4】螺子締付手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a screw tightening procedure.

【図5】螺子締付手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a screw tightening procedure.

【図6】力制御の概要を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an outline of force control.

【図7】螺子締付処理に対応した雄螺子と雌螺子の位置
関係図である。
FIG. 7 is a positional relationship diagram of a male screw and a female screw corresponding to a screw tightening process.

【図8】力センサ(螺子締付軸方向)の出力変化を示す
グラフである。
FIG. 8 is a graph showing a change in output of a force sensor (in the direction of a screw tightening axis).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ロボット本体 12…ロボット制
御部 14…力センサ 16…ナットラン
ナー 18…ソケット 20…雄螺子 22…ナットランナー制御部 24a、24b…
ワーク 26…雌螺子 60…CPU 62…バス 64…ROM 66…RAM 68…不揮発性メ
モリ 70…入力装置 72…操作盤 74…出力装置 76…各軸サーボ
回路 78…外部通信装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Robot main body 12 ... Robot control part 14 ... Force sensor 16 ... Nut runner 18 ... Socket 20 ... Male screw 22 ... Nut runner control part 24a, 24b ...
Work 26 Female screw 60 CPU 62 Bus 64 ROM 66 RAM 68 Non-volatile memory 70 Input device 72 Operation panel 74 Output device 76 Each axis servo circuit 78 External communication device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 純男 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 丸尾 勝 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3C007 AS06 BS10 KS34 KS35 KX06 LV12 NS24  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Sumio Noguchi 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Masaru Maruo 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Hondae Engineering Co., Ltd. F term (reference) 3C007 AS06 BS10 KS34 KS35 KX06 LV12 NS24

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】力センサを有する力制御ロボットによる螺
子の締付方法であって、 前記力センサの出力結果に基づいて雄螺子と雌螺子の軸
線を一致させるべくロボットを変位させる工程と、 前記軸線が一致した後、前記力センサの出力による力制
御を螺子締付軸方向に対してのみ行うことにより螺子の
締め付けを行う工程と、 を有することを特徴とする力制御ロボットによる螺子の
締付方法。
1. A method of tightening a screw by a force control robot having a force sensor, the method comprising: displacing the robot to match the axes of a male screw and a female screw based on an output result of the force sensor; Tightening the screw by performing force control based on the output of the force sensor only in the screw tightening axial direction after the axes match, and tightening the screw by the force control robot. Method.
【請求項2】請求項1記載の力制御ロボットによる螺子
の締付方法において、 前記力センサの出力結果から螺子の締付状態を認識し、
螺子締付回転数を螺子の締付状態に合わせて変更して螺
子の締め付けを行うことを特徴とする力制御ロボットに
よる螺子の締付方法。
2. A method for tightening a screw by a force control robot according to claim 1, wherein a tightening state of the screw is recognized from an output result of the force sensor.
A screw tightening method by a force control robot, wherein the screw tightening speed is changed according to the screw tightening state to perform screw tightening.
【請求項3】力センサを備えたロボットと、 螺子を保持するソケットを出力軸に備えた締付手段と、 前記力センサの出力結果により前記ロボットの姿勢を前
記力制御により制御するロボット制御手段と、 前記力センサの出力結果により前記締付手段の螺子締付
回転数を制御する締付制御手段と、 を有することを特徴とする力制御ロボットによる螺子の
締付装置。
3. A robot having a force sensor, a tightening means having a socket for holding a screw on an output shaft, and a robot control means for controlling the posture of the robot by the force control based on an output result of the force sensor. And a tightening control means for controlling a screw tightening rotation speed of the tightening means in accordance with an output result of the force sensor.
【請求項4】請求項3記載の力制御ロボットによる螺子
の締付装置において、 前記ロボット制御手段は、 螺子の移動量を計算する計算手段と、 ロボットの移動量を検出する検出手段と、 前記螺子の移動量と前記ロボットの移動量との差を算出
し、その差が所定範囲内であるか否かを判定する判定手
段と、 前記判定手段の判定結果に伴い、螺子締付軸方向に対し
てのみの力制御にする力制御切替手段と、 を有することを特徴とする力制御ロボットによる螺子の
締付装置。
4. The screw tightening device according to claim 3, wherein the robot control means includes: a calculating means for calculating a moving amount of the screw; a detecting means for detecting a moving amount of the robot; Determining means for calculating a difference between the movement amount of the screw and the movement amount of the robot, and determining whether or not the difference is within a predetermined range; And a force control switching means for controlling only the force of the screw.
【請求項5】請求項3または4記載の力制御ロボットに
よる螺子の締付装置において、 前記ロボット制御手段は、前記締付手段の螺子締付回転
数を複数記憶した記憶手段と、 前記力センサの出力結果から最適な螺子締付回転数を判
定するための回転数判定手段と、 前記回転数判定手段の判定結果に基づいて、最適な螺子
締付回転数を前記記憶手段から選択する回転数選択手段
と、 を有し、前記回転数選択手段によって選択された螺子締
付回転数で前記締付手段を回転させることを特徴とする
力制御ロボットによる螺子の締付装置。
5. The screw tightening device according to claim 3, wherein said robot control means stores a plurality of screw tightening rotation speeds of said tightening means, and said force sensor. A rotational speed determining means for determining an optimal screw tightening rotational speed from the output result of the rotational speed, and a rotational speed for selecting an optimal screw tightening rotational speed from the storage means based on the determination result of the rotational speed determining device. A screw tightening device by a force control robot, comprising: selecting means, and rotating the tightening means at the screw tightening rotational speed selected by the rotational speed selecting means.
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