JP2003225837A - 自動ねじ締め装置 - Google Patents

自動ねじ締め装置

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JP2003225837A
JP2003225837A JP2002023992A JP2002023992A JP2003225837A JP 2003225837 A JP2003225837 A JP 2003225837A JP 2002023992 A JP2002023992 A JP 2002023992A JP 2002023992 A JP2002023992 A JP 2002023992A JP 2003225837 A JP2003225837 A JP 2003225837A
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screw tightening
screwing
robot
work
coordinates
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JP2002023992A
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Osamu Saito
修 斉藤
Toyoaki Sugano
豊明 菅野
Masayuki Saito
正幸 斎藤
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Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ねじ締めポイントのずれを補正して正確なねじ
締めを実現し得る自動ねじ締め装置の提供。 【解決手段】本発明は、ロボット2の作動によりワーク
上に複数設定されたねじ締めポイントに順次ねじ締めツ
ール3を位置決めしてねじ締め作業を行う際にワークの
全体画像を撮影し、これから所定のねじ締めポイントの
座標を認識する。そして、この所定のねじ締めポイント
の座標を基準としてワークにおける他のねじ締めポイン
トの座標を決定し、これら各ねじ締めポイントの座標に
基づいてロボット2を制御してねじ締めツール3を各ね
じ締めポイントに位置決めしていくようになっている。
これにより、ワークの位置ずれ等によって正規の位置か
らずれているねじ締めポイントに正しくねじ締めツール
3を位置決めしてねじ締めを行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに複数設け
られたねじ締めポイントに順次ねじを締め付ける自動ね
じ締め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動ねじ締め装置としては、特開
平5−237729号公報に示されたものが知られてい
る。この自動ねじ締め装置は、外箱に脚をねじで締結す
る時のねじ締め作業を行うものであり、外箱に形成され
たバーリング孔と脚に設けられた通し孔との重なり部分
の正規の位置からのずれ量に基づいて電動ドライバを保
持するロボットの移動体の移動量を補正し、この補正後
の移動量に基づいてロボットを動作制御することにより
電動ドライバをバーリング孔および通し孔の重なり部分
に正しく位置決めするようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の自
動ねじ締め装置においては、バーリング孔と通し孔との
重なり部分、すなわちねじを締め込むためのねじ締めポ
イント毎に正規の位置からのずれ量を求め、これに基づ
いて移動量を補正するようになっているため、各ねじ締
めポイントへのねじ締め作業サイクルタイムが長くな
り、複数のねじ締めポイントが設定されているワークに
対して迅速なねじ締めを行うことができないという問題
が発生していた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
て創成されたものであり、ロボットと、このロボットに
連結されたねじ締めツールとを有し、ロボットの作動に
よりワーク上に複数設定されたねじ締めポイントに順次
ねじ締めツールを位置決めし、ねじ締めツールを駆動し
てねじ締め作業を行うように成した自動ねじ締め装置で
あって、ねじ締め作業前にワークの全体画像を撮影する
撮影手段と、前記撮影手段によって撮影されたワークの
全体画像から所定のねじ締めポイントの座標を割り出
し、この所定のねじ締めポイントの座標を基準として予
め設定されている他のねじ締めポイントの座標情報に従
って他のねじ締めポイントの座標を決定する画像処理手
段と、前記座標決定手段によって決定された各ねじ締め
ポイントの座標に基づいて前記ロボットを制御するロボ
ット制御手段とを備えていることを特徴とするものであ
る。なお、所定のねじ締めポイントは、ワークにおける
少なくとも所定2箇所のねじ締めポイントが設定される
ことが望ましい。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1ないし図3において、1は自
動ねじ締め装置であり、直交座標型のロボット2と、こ
のロボット2における移動体21に連結されたねじ締め
ツール3と、このねじ締めツール3と一体に移動可能な
よう、前記移動体21に連結配置されたCCDカメラ4
と、このCCDカメラ4によって撮像されたワークの画
像を処理する画像処理手段5と、この画像処理手段5か
ら与えられる座標情報に基づいて前記ロボット2の動作
制御を行うロボット制御手段6と、前記ねじ締めツール
3の動作制御を行うツール制御手段7とを備えている。
【0006】前記ロボット2は、2基のボールねじ機構
22,23を直交するように配置し、一方のボールねじ
機構22の作動により他方のボールねじ機構23を移動
させるように成した周知のX−Y座標系ロボットであ
る。前出の移動体21は、他方のボールねじ機構23に
連結されており、このボールねじ機構23の作動により
Y方向に、またボールねじ機構23の作動でボールねじ
機構23が移動するのと一体にX方向に、それぞれ移動
可能に構成されている。また、前記ねじ締めツール3
は、図3(a)に示すように、前記移動体21に固着さ
れたフレーム部31と、このフレーム部31に配置され
たエアシリンダ32と、このエアシリンダ32の作動を
受けて上下方向に移動可能な電動ドライバ33と、この
電動ドライバ33の駆動を受けて回転するドライバビッ
ト34と、このドライバビット34の移動路上に部品供
給装置(図示せず)から送られるねじを保持可能に構成
されたチャックユニット35とを備えて成るものであ
る。さらに、前記CCDカメラ4は、前記ロボット2の
移動体21において、ロボット2に隣接するコンベア
(図示せず)によってねじ締めツール3の下方に搬送さ
れ、配置されるワークWの全体画像を撮影できるように
取り付けられている。なお、図示は省略しているが、C
CDカメラ4には照明装置が付随しており、これによっ
てワークW全体を撮影に最適な照度で照らせるように構
成されている。
【0007】図2に示すように、前記CCDカメラ4は
前記画像処理手段5に接続されており、この画像処理手
段5はCCDカメラ4から送られた画像からワークWの
所定2箇所のねじ締めポイントPm1,Pm2を認識
し、このねじ締めポイントP ,Pm2の各座標を割
り出す(以下、この座標の値を基準座標値という)とと
もに、この基準座標値を基準として他のねじ締めポイン
トP・・の座標を決定するように構成されている。具
体的に、画像処理手段5には、前記所定のねじ締めポイ
ントPm1の座標を(0,0)、Pm2の座標を(x,
y)(ここで、座標値x、yはワークのねじ締めポイン
トPm2毎に設定される定数)として、これらを基準に
定めた他のねじ締めポイントP・・の座標情報(座標
値)が予め設定されており、この座標情報を前記基準座
標値に適用して演算処理を行うことにより、他のねじ締
めポイントP・・の座標を決定することができるよう
になっている。
【0008】また、前記ロボット制御手段6は、予め設
定された動作制御プログラムに基づいてロボット2を制
御するように構成されている。この動作制御プログラム
は、前記移動体21の各移動位置を示す座標をデータベ
ースから得る構造になっており、このデータベースに
は、前記画像処理手段5によって求められた各ねじ締め
ポイントの座標が随時与えられて設定されるようになっ
ている。従って、ロボット2の移動体21は、このデー
タベースに設定された最新の座標を取得して移動制御さ
れることになり、このことにより、ドライバビット34
が各ねじ締めポイントの軸線上に位置決めされるように
前記ねじ締めツール3を移動させていくことが可能とな
っている。
【0009】また、前記ツール制御手段7は、前記ロボ
ット制御手段6が移動体21をその時の目標座標に位置
決めした時に発する位置決め完了信号を受け、ねじ締め
ツール3のエアシリンダ32および電動ドライバ33の
駆動制御を行い、各ねじ締めポイントへのねじ締めが完
了する毎に前記ロボット制御手段6にねじ締め完了信号
を返すとともに、ワークWにおける全てのねじ締めポイ
ントへのねじ締めが完了するのを受けて待機位置復帰指
示信号をロボット制御手段6に返すように構成されてい
る。
【0010】上記自動ねじ締め装置1によりねじ締めを
行う場合、まず、移動体21が待機位置にある状態でね
じ締めツール3の下方にワークWが供給配置されると、
これをワーク検出センサ(図示せず)が検出し、このセ
ンサのワーク検出信号を受けてCCDカメラ4が作動
し、ワークWの全体画像が撮影される。このワークWの
全体画像に基づき、画像処理手段5では所定2箇所のね
じ締めポイントPm1,Pm2の各基準座標値が求めら
れるとともに、これらを基準として予め設定されている
他のねじ締めポイントの座標情報に従って他のねじ締め
ポイントP・・の座標がそれぞれ求められ、これがロ
ボット制御手段6のデータベースに設定される。この
時、画像処理手段5は各座標の設定後、ロボット制御手
段6に座標設定完了信号を与え、これを受けてロボット
制御手段6はロボット2の各ボールねじ機構22,23
を駆動制御して移動体21の移動制御を開始する。これ
により移動体21は最初の目標座標へ移動、位置決めさ
れる。この時の目標座標は、その時ねじ締めツール3の
下方に供給されているワークWの全体画像から得られた
各ねじ締めポイントの座標に基づいているものなので、
移動体21の目標座標への移動により、ねじ締めツール
3はドライバビット34が最初のねじ締めポイントの軸
線上に一致する位置に正しく位置決めされる。
【0011】移動体21の最初の目標座標への移動が完
了すると、ロボット制御手段6は、ツール制御手段7に
位置決め完了信号を出力し、これを受けてツール制御手
段7はねじ締めツール3のエアシリンダ32および電動
ドライバ33の駆動を制御してドライバビット34を降
下・回転させ、図3(b)に示すように、既にチャック
ユニット35に供給・保持されているねじをワークW上
に押し出して締め付ける処理を行う。そして、ねじがワ
ークWに締め付けられたことが電動ドライバ33におけ
るモータ33aの負荷電流値の変化等により検出される
と、ツール制御手段7は、電動ドライバ33の駆動を停
止するとともに、エアシリンダ32を復動させた後、ロ
ボット制御手段6にねじ締め完了信号を出力する。
【0012】ロボット制御手段6は、ツール制御手段7
からねじ締め完了信号を受けると、次の目標座標に移動
体21を移動させる。その後は、前述同様にねじ締めツ
ール3によるねじ締めが行われる。こうして、最後のね
じ締めポイントにねじを締付け終わると、ツール制御手
段7はロボット制御手段6に待機位置復帰指示信号を出
力し、これを受けてロボット制御手段6は移動体21が
待機位置に復帰するようロボット2を動作制御する。
【0013】
【発明の効果】本発明の自動ねじ締め装置によれば、ワ
ークの全体画像から所定のねじ締めポイントの座標を認
識し、この所定のねじ締めポイントの座標を基準として
他のねじ締めポイントの座標を決定し、これら各ねじ締
めポイントの座標に基づいてロボットを移動制御してね
じ締めツールを各ねじ締めポイントに位置決めしていく
ことが可能となる。このため、例えばワークを支持する
ワークホルダの遊び、あるいはコンベアの停止位置の精
度等の影響により、ねじ締めツール下方に供給されたワ
ークが設計上の正規の位置からずれてしまった場合に
も、このワークのずれにともなうねじ締めポイントのず
れに合わせてねじ締めツールの移動位置を補正すること
ができ、常にねじ締めポイント上にねじ締めツールを正
しく位置決めして、正確にねじ締めを行うことができる
等の利点がある。また、ねじ締め作業前に撮影したワー
クの全体画像から、そのワークにおける全てのねじ締め
ポイントの座標を一度に決定するようになっているた
め、従来のように各ねじ締めポイントへのねじ締め作業
単位でねじ締めポイントのずれを補正する場合に比べ、
一つのワークに対するねじ締めサイクルタイムを大幅に
短縮することができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動ねじ締め装置の斜視説明図で
ある。
【図2】本発明に係る自動ねじ締め装置の要部説明用の
ブロック図である。
【図3】(a)は本発明に係る自動ねじ締め装置の要部
拡大一部切欠断面図であり、(b)はその動作状態を示
す動作説明図である。
【符号の説明】
1 自動ねじ締め装置 2 ロボット 21 移動体 22 ボールねじ機構 23 ボールねじ機構 3 ねじ締めツール 31 フレーム部 32 エアシリンダ 33 電動ドライバ 34 ドライバビット 35 チャックユニット 4 CCDカメラ 5 画像処理手段 6 ロボット制御手段 7 ツール制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C007 AS06 BS03 KT01 KT05 LS05 MT02 MT09

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットと、このロボットに連結されたね
    じ締めツールとを有し、ロボットの作動によりワーク上
    に複数設定されたねじ締めポイントに順次ねじ締めツー
    ルを位置決めし、ねじ締めツールを駆動してねじ締め作
    業を行うように成した自動ねじ締め装置であって、 ねじ締め作業前にワークの全体画像を撮影する撮影手段
    と、 前記撮影手段によって撮影されたワークの全体画像から
    所定のねじ締めポイントの座標を割り出し、この所定の
    ねじ締めポイントの座標を基準として予め設定されてい
    る他のねじ締めポイントの座標情報に従って他のねじ締
    めポイントの座標を決定する画像処理手段と、 前記座標決定手段によって決定された各ねじ締めポイン
    トの座標に基づいて前記ロボットを制御するロボット制
    御手段とを備えていることを特徴とする自動ねじ締め装
    置。
  2. 【請求項2】所定のねじ締めポイントは、ワークにおけ
    る少なくとも所定2箇所のねじ締めポイントが設定され
    ることを特徴とする請求項1に記載の自動ねじ締め装
    置。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2213409A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-04 Reyde, S.A. System for the automation by means of robots of the assembling of the pallet and the cage in palletized and caged containers
JP2012135847A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Nitto Seiko Co Ltd ねじ締め装置
CN102896631A (zh) * 2012-10-09 2013-01-30 温州大学 实时/在线方位调整装置和方法
CN102909548A (zh) * 2012-10-13 2013-02-06 桂林电子科技大学 一种自动锁螺丝方法及装置
CN104227393A (zh) * 2014-07-17 2014-12-24 苏州博众精工科技有限公司 一种锁螺丝及螺丝对位检测机构
JP2015080843A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 ファナック株式会社 複数の締結部材を締結するための締結装置、ロボットシステム、および締結方法
CN104932315A (zh) * 2015-06-24 2015-09-23 苏州工业职业技术学院 一种虚拟螺丝定位系统及定位方法
CN108312144A (zh) * 2017-12-25 2018-07-24 北京航天测控技术有限公司 基于机器视觉的机器人自动锁付控制系统及方法
CN108526870A (zh) * 2018-06-29 2018-09-14 淮南师范学院 一种全自动螺栓装配机械手
CN109866012A (zh) * 2019-01-28 2019-06-11 浙江工业大学 一种xy轴自动锁丝机的锁丝路径优化控制方法
JP2020049630A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 株式会社フジキン 作業支援システム、方法、及びコンピュータプログラム
WO2021046767A1 (zh) * 2019-09-11 2021-03-18 西门子(中国)有限公司 自主式机器人工装系统、控制系统、控制方法及存储介质
CN114248100A (zh) * 2021-12-03 2022-03-29 武汉纺织大学 一种基于图像处理的螺丝孔定位算法及螺丝锁付装置
US11731275B2 (en) 2020-06-11 2023-08-22 Toyota Jidosha Kabichiki Kaisha Robot control system, robot control method, and computer-readable storage medium

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2213409A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-04 Reyde, S.A. System for the automation by means of robots of the assembling of the pallet and the cage in palletized and caged containers
JP2012135847A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Nitto Seiko Co Ltd ねじ締め装置
CN102896631A (zh) * 2012-10-09 2013-01-30 温州大学 实时/在线方位调整装置和方法
CN102909548A (zh) * 2012-10-13 2013-02-06 桂林电子科技大学 一种自动锁螺丝方法及装置
CN106826207A (zh) * 2013-10-24 2017-06-13 发那科株式会社 机器人系统
JP2015080843A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 ファナック株式会社 複数の締結部材を締結するための締結装置、ロボットシステム、および締結方法
CN104551629A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 发那科株式会社 紧固装置、机器人系统以及紧固方法
DE102014015364A1 (de) 2013-10-24 2015-04-30 Fanuc Corporation Befestigungsvorrichtung, robotersystem und befestigungsverfahren zum befestigen mehrerer befestigungsteile
CN104227393A (zh) * 2014-07-17 2014-12-24 苏州博众精工科技有限公司 一种锁螺丝及螺丝对位检测机构
CN104932315A (zh) * 2015-06-24 2015-09-23 苏州工业职业技术学院 一种虚拟螺丝定位系统及定位方法
CN108312144A (zh) * 2017-12-25 2018-07-24 北京航天测控技术有限公司 基于机器视觉的机器人自动锁付控制系统及方法
CN108526870A (zh) * 2018-06-29 2018-09-14 淮南师范学院 一种全自动螺栓装配机械手
JP2020049630A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 株式会社フジキン 作業支援システム、方法、及びコンピュータプログラム
CN109866012A (zh) * 2019-01-28 2019-06-11 浙江工业大学 一种xy轴自动锁丝机的锁丝路径优化控制方法
WO2021046767A1 (zh) * 2019-09-11 2021-03-18 西门子(中国)有限公司 自主式机器人工装系统、控制系统、控制方法及存储介质
US11731275B2 (en) 2020-06-11 2023-08-22 Toyota Jidosha Kabichiki Kaisha Robot control system, robot control method, and computer-readable storage medium
CN114248100A (zh) * 2021-12-03 2022-03-29 武汉纺织大学 一种基于图像处理的螺丝孔定位算法及螺丝锁付装置

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