JP2008168406A - Work mounting system and work mounting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク取付けシステムおよびワーク取付け方法に関する。詳しくは、例えば、自動車に搭載されるトランスミッションの組立てシステムおよび組立て方法に関する。 The present invention relates to a workpiece mounting system and a workpiece mounting method. Specifically, for example, the present invention relates to an assembly system and an assembly method for a transmission mounted on an automobile.
従来より、自動車には、エンジン出力の回転数やトルクを変えるため、トランスミッションが搭載される。このトランスミッションは、例えば、基部と、この基部上に設けられて複数のギヤやクラッチを有するメインシャフト、カウンタシャフト、およびセカンダリシャフトと、これらを収容するケースと、を有する。 Conventionally, an automobile is equipped with a transmission in order to change the engine speed and torque. The transmission includes, for example, a base, a main shaft provided on the base and having a plurality of gears and clutches, a counter shaft, and a secondary shaft, and a case for housing them.
ここで、メインシャフトは、エンジンに接続され、カウンタシャフトは、デファレンシャルアッセンブリに接続される。また、ドライブシャフト、メインシャフト、およびカウンタシャフトのギヤやクラッチは、互いに噛合するか、あるいは、噛合可能な状態となっている。
これらのギヤの噛み合せを変えることで、エンジン出力の回転数やトルクを変えて、デファレンシャルアッセンブリに伝達する。
Here, the main shaft is connected to the engine, and the countershaft is connected to the differential assembly. The gears and clutches of the drive shaft, the main shaft, and the counter shaft are engaged with each other or can be engaged with each other.
By changing the meshing of these gears, the rotational speed and torque of the engine output are changed and transmitted to the differential assembly.
ところで、以上のようなトランスミッションは、基部にシャフトを取り付けておき、この基部に対してロボットでケースを取り付けることで、組み立てられる。
このように2つのワークを組立てる方法としては、ロボットのハンドにカメラを設けておき、ハンドで一方のワークを把持しつつ、カメラで他方のワークを撮影しながら、取り付ける方法が提案されている(特許文献1参照)。
また、2つのワークの側方にカメラを設け、このカメラで2つのワークを撮影することで、ワーク同士の相対位置を確認して取り付ける方法が提案されている(特許文献2参照)。
As a method for assembling two workpieces in this way, a method has been proposed in which a camera is provided in a robot hand, and one of the workpieces is attached while the other workpiece is gripped by the hand and the other workpiece is photographed by the camera ( Patent Document 1).
In addition, a method has been proposed in which a camera is provided on the side of two workpieces, and the relative positions of the workpieces are confirmed and attached by photographing the two workpieces with this camera (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に示された方法では、ハンドにカメラを設けたので、このハンドでワークを把持すると、この把持したワークを確認できない。また、ワークの形状が複雑な場合、カメラでワークを確認できないおそれがある。
また、特許文献2で示された方法では、2つのワークを側方から撮影するため、ワーク同士の相対位置を精度よく確認することは困難である。
However, in the method disclosed in Patent Document 1, since the camera is provided in the hand, if the workpiece is gripped by this hand, the gripped workpiece cannot be confirmed. Further, when the shape of the workpiece is complicated, there is a possibility that the workpiece cannot be confirmed by the camera.
Further, in the method disclosed in Patent Document 2, since two works are photographed from the side, it is difficult to accurately confirm the relative positions of the works.
本発明は、ワークを確実に把持でき、かつ、この把持したワークを高精度で取り付けることができるワーク取付けシステムおよびワーク取付け方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a workpiece mounting system and a workpiece mounting method capable of reliably gripping a workpiece and mounting the gripped workpiece with high accuracy.
本発明のワーク取付けシステムは、第1ワークを、第2ワークに取り付けるワーク取付けシステムであって、前記第2ワークが供給される第2ワーク供給エリアを撮影するカメラと、前記第1ワークを把持可能なロボットと、当該ロボットおよび前記カメラを制御する制御装置と、を備え、当該制御装置は、前記第2ワーク供給エリアに前記第2ワークが供給されると、前記カメラで前記第2ワークを撮影し、この撮影画像に基づいて前記第2ワークの位置を特定し、前記第1ワークの所定部分を前記ロボットで把持し、前記ロボットを制御して、この把持した第1ワークを前記第2ワークと前記カメラとの間に位置させて、その後、前記カメラで前記第1ワークを撮影し、この撮影画像に基づいて前記第1ワークのうち前記所定部分以外の部分を認識し、当該所定部分以外の部分を基準として、前記第1ワークを前記第2ワークに取り付けることを特徴とする。 The workpiece attachment system of the present invention is a workpiece attachment system for attaching a first workpiece to a second workpiece, and a camera for photographing a second workpiece supply area to which the second workpiece is supplied, and gripping the first workpiece. And a control device for controlling the robot and the camera. When the second work is supplied to the second work supply area, the control device moves the second work with the camera. Photographing, specifying the position of the second workpiece based on the photographed image, grasping a predetermined portion of the first workpiece by the robot, controlling the robot, and removing the grasped first workpiece from the second workpiece The first workpiece is photographed with the camera after being positioned between the workpiece and the camera, and a portion other than the predetermined portion of the first workpiece is based on the photographed image. Min recognizes, based on the portion other than the predetermined portion, and wherein the attaching the first workpiece to the second workpiece.
この発明によれば、第1ワークを把持する場合には、第1ワークのうち所定部分を基準とし、この第1ワークを第2ワークに取り付ける場合には、第1ワークのうち所定部分以外の部分を基準とした。つまり、ロボットで第1ワークを把持する場合とこの第1ワークを取り付ける場合とで、異なる部分を基準とした。
これにより、第1ワークのうち所定部分をロボットで確実に把持できる。また、第1ワークのうち所定部分以外の部分として、例えば、高い精度が要求される部分を基準とすることで、この第1ワークを第2ワークに精度よく取り付けることができるうえに、複雑な形状のワークにも対応できる。
また、1台のカメラを用いて、第2ワークの位置を特定して、第1ワークを第2ワークに取り付けたので、ワーク取付けシステムの構成を簡略化して、設置コストを低減できる。
According to this invention, when gripping the first workpiece, a predetermined portion of the first workpiece is used as a reference, and when the first workpiece is attached to the second workpiece, the portion other than the predetermined portion of the first workpiece is selected. Based on the part. That is, a different part is used as a reference when the robot grips the first work and when the first work is attached.
Thereby, the predetermined part of the first workpiece can be reliably gripped by the robot. In addition, as a portion other than the predetermined portion of the first workpiece, for example, by using a portion requiring high accuracy as a reference, the first workpiece can be attached to the second workpiece with high accuracy and complicated. Applicable to workpieces with shapes.
Moreover, since the position of the 2nd workpiece | work was specified and the 1st workpiece | work was attached to the 2nd workpiece | work using one camera, the structure of a workpiece | work attachment system can be simplified and installation cost can be reduced.
本発明のワーク取付け方法は、第1ワークを第2ワークに取り付けるワーク取付け方法であって、第2ワーク供給エリアに前記第2ワークが供給されると、当該第2ワーク供給エリアをカメラで撮影し、この撮影画像に基づいて前記第2ワークの位置を特定し、第1ワーク供給エリアに前記第1ワークが供給されると、当該第1ワークの所定部分をロボットで把持し、当該ロボットを制御して、この把持した第1ワークを前記第2ワークと前記カメラとの間に位置させて、その後、前記カメラで前記第1ワークを撮影し、この撮影画像に基づいて前記第1ワークのうち前記所定部分以外の部分を認識し、当該所定部分以外の部分を基準として、前記第1ワークを前記第2ワークに取り付けることを特徴とする。 The workpiece attachment method of the present invention is a workpiece attachment method for attaching a first workpiece to a second workpiece, and when the second workpiece is supplied to a second workpiece supply area, the second workpiece supply area is photographed by a camera. Then, the position of the second workpiece is specified based on the photographed image, and when the first workpiece is supplied to the first workpiece supply area, a predetermined portion of the first workpiece is gripped by the robot, and the robot is The first work thus gripped is positioned between the second work and the camera, and then the first work is photographed by the camera, and the first work is photographed based on the photographed image. A part other than the predetermined part is recognized, and the first work is attached to the second work on the basis of the part other than the predetermined part.
この発明によれば、上述した発明と同様の効果がある。 According to the present invention, there are the same effects as the above-described invention.
本発明によれば、第1ワークを把持する場合には、第1ワークのうち所定部分を基準とし、この第1ワークを第2ワークに取り付ける場合には、第1ワークのうち所定部分以外の部分を基準とした。つまり、ロボットで第1ワークを把持する場合とこの第1ワークを取り付ける場合とで、異なる部分を基準とした。これにより、第1ワークのうち所定部分をロボットで確実に把持できる。また、第1ワークのうち所定部分以外の部分として、例えば、高い精度が要求される部分を基準とすることで、この第1ワークを第2ワークに精度よく取り付けることができるうえに、複雑な形状のワークにも対応できる。また、1台のカメラを用いて、第2ワークの位置を特定して、第1ワークを第2ワークに取り付けたので、ワーク取付けシステムの構成を簡略化して、設置コストを低減できる。 According to the present invention, when the first workpiece is gripped, a predetermined portion of the first workpiece is used as a reference, and when the first workpiece is attached to the second workpiece, a portion other than the predetermined portion of the first workpiece is selected. Based on the part. That is, a different part is used as a reference when the robot grips the first work and when the first work is attached. Thereby, the predetermined part of the first workpiece can be reliably gripped by the robot. In addition, as a portion other than the predetermined portion of the first workpiece, for example, by using a portion requiring high accuracy as a reference, the first workpiece can be attached to the second workpiece with high accuracy and complicated. Applicable to workpieces with shapes. Moreover, since the position of the 2nd workpiece | work was specified and the 1st workpiece | work was attached to the 2nd workpiece | work using one camera, the structure of a workpiece | work attachment system can be simplified and installation cost can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明のワーク取付けシステムとしてのケース取付けシステム1により組み立てられる変速機10の分解斜視図である。
変速機10は、複数のシャフトが設けられた第2ワークとしての変速機本体11と、この変速機本体を覆う第1ワークとしての変速機ケース12と、を備える。
変速機本体11は、平板状の基部20と、この基部20に対して略垂直に延びるメインシャフト21、カウンタシャフト22、セカンダリシャフト23、およびコントロールシャフト24と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a
The
The transmission
基部20は、シャフト21〜24を支持するとともに、変速機10と図示しないエンジンのクランクシャフトとの間に設けられるトルクコンバータ(T/C)を覆うケースを兼ねる。基部20の周縁部には、孔201が複数設けられている。
The
メインシャフト21、カウンタシャフト22、およびセカンダリシャフト23の下端は、図示しない軸受を介して基部20に回転可能に支持される。これらシャフト21〜23には、複数のクラッチやギヤが設けられるが、特に、メインシャフト21およびカウンタシャフト22には、それぞれ、リバースギヤ211、221が設けられている。
The lower ends of the
変速機ケース12は、略箱状であり、この変速機ケース12の上面には、メインシャフト21、カウンタシャフト22、およびセカンダリシャフト23の上端が挿入される環状の軸受121、122、123が設けられている。さらに、変速機ケース12の上面には、コントロールシャフト24が挿通される挿通孔124や、開口125が形成されている。
The
変速機ケース12の内側には、アイドルギヤ126が回転可能に支持されており、このアイドルギヤ126の周縁の一部は、開口125から露出している。
変速機ケース12の周縁部には、後述の双腕ロボット30のフィンガ451、461が挿入される挿入孔127が複数設けられている。
An
A plurality of
この変速機ケース12を変速機本体11に取り付けることにより、図1中2点鎖線で示すように、変速機ケース12のアイドルギヤ126は、メインシャフト21のリバースギヤ211およびカウンタシャフト22のリバースギヤ221に噛合する。また、メインシャフト21、カウンタシャフト22、およびセカンダリシャフト23の上端は、変速機ケース12の軸受121、122、123に挿入されるとともに、コントロールシャフト24の上端は、挿通孔124に挿通される。また、変速機ケース12の挿入孔127は、それぞれ、基部20の孔201上に位置する。
By attaching the
以上の変速機では、メインシャフト21は、図示しないトルクコンバータに接続され、カウンタシャフト22は、図示しないデファレンシャルアッセンブリに接続される。そして、メインシャフト21、カウンタシャフト22、およびセカンダリシャフト23のクラッチやギヤの組合せがコントロールシャフト24により適宜選択されて、これら選択されたギヤやクラッチが互いに噛み合うことにより、エンジンからメインシャフト21に伝達された動力の回転数やトルクを変えて、デファレンシャルアッセンブリに伝達する。
なお、アイドルギヤ126は、メインシャフト21のリバースギヤ211およびカウンタシャフト22のリバースギヤ221に常時噛み合っているが、リバース時にのみ、メインシャフト21からの動力をカウンタシャフト22に伝達する。
In the above transmission, the
The
図2は、ケース取付けシステム1の全体斜視図である。
ケース取付けシステム1は、変速機本体11を搬送するAGV(Automatic Guided Vehicle)2が走行するAGV通路3の途中に設けられており、このケース取付けシステム1には、フリーローラコンベア4により変速機ケース12が供給される。
FIG. 2 is an overall perspective view of the case mounting system 1.
The case mounting system 1 is provided in the middle of an AGV passage 3 in which an AGV (Automatic Guided Vehicle) 2 that transports the transmission
ケース取付けシステム1は、フリーローラコンベア4で供給された変速機ケース12を、AGV2上の変速機本体11に取り付ける。ケース取付けシステム1は、具体的には、AGV通路3の近傍に配置された双腕ロボット30と、この双腕ロボット30の作業エリア内に設けられた冶具ステーション31と、双腕ロボット30作業エリアを囲む壁部32と、双腕ロボット30を制御する制御装置としての制御システム33と、を備える。
The case attachment system 1 attaches the
AGV2は、所定の経路を走行する無人走行台車であり、1台のAGVで1つの変速機本体11を運搬する。このAGV2は、双腕ロボット30近傍の所定の停止位置5で停止する。
The AGV 2 is an unmanned traveling vehicle that travels on a predetermined route, and carries one transmission
フリーローラコンベア4は、変速機ケース12を運搬するものであり、AGV通路3に略直交して設けられ、双腕ロボット30近傍の所定位置まで延びている。
The free roller conveyor 4 conveys the
治具ステーション31には、双腕ロボット30のハンドで把持可能な位相合わせ治具60が載置される。位相合わせ治具60の構成については後に詳述するが、双腕ロボット30は、この位相合わせ治具60を適宜用いて、フリーローラコンベア4により供給された変速機ケース12を、AGV2で搬送される変速機本体11に取り付ける。
On the
壁部32は、AGV通路3およびフリーローラコンベア4の一部を囲っている。そのため、この壁部32には、AGV2が進入するAGV進入口321と、AGV2が退出するAGV退出口322と、フリーローラコンベア4が通るケース搬入口323が設けられている。これらAGV進入口321、AGV退出口322、およびケース搬入口323には、作業員の安全確保のためライトカーテン324が設けられている。
The
また、壁部32のうち、フリーローラコンベア4の先端、治具ステーション31、およびAGV2の停止位置5の近傍には、メンテナンス用の扉325、326、327が設けられている。
Moreover,
双腕ロボット30は、7軸であり、ロボット本体40と、このロボット本体40に設けられた2つのマニピュレータ41A、41Bと、を備える。
The double-
2つのマニピュレータ41A、41Bは、制御システム33の制御により、協調して動作する。マニピュレータ41A、41Bは、それぞれ、ワークや治具を把持するためのハンド42A、42Bと、このハンド42A、42Bの姿勢や3次元空間の位置を変化させる複数のアーム43A、43Bと、を備える。
The two
図3は、ハンド42A、42Bの構造を示す斜視図である。
ハンド42Aは、平板状の基部44と、この基部44に設けられた第1フィンガユニット45および第2フィンガユニット46と、基部44に設けられたエア供給ユニット47と、を備える。
一方、ハンド42Bは、上述の基部44、第1フィンガユニット45、および第2フィンガユニット46と、基部44に設けられたキャップ把持ユニット48と、を備える。
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the
The hand 42 </ b> A includes a
On the other hand, the hand 42 </ b> B includes the above-described
また、マニピュレータ41A、41Bのハンド42A、42Bとアーム43との間には、ハンド42とアーム43との間に作用する力を検出する力覚センサ49が設けられている。よって、この力覚センサ49により、ハンド42A、42Bに作用する力を検出できることになる。
Further, a
第1フィンガユニット45は、基部44に略垂直(図3中上下方向)に延びる第1フィンガ451と、この第1フィンガ451を基部44に沿ってスライドさせる水平スライド機構452と、第1フィンガ451を水平スライド機構452に固定するスライドロック453と、を備える。
The
第2フィンガユニット46は、基部44に略垂直(図3中上下方向)に延びる第2フィンガ461と、この第2フィンガ461を基部44に略垂直方向にスライドさせる垂直スライド機構462と、第2フィンガ461を垂直スライド機構462に固定するスライドロック463と、を備える。
以上の第1フィンガユニット45および第2フィンガユニット46によれば、第1フィンガ451と第2フィンガ461との相対位置を適宜調整して、ワークの形状に追従できるようになっている。
The
According to the
図4は、フィンガ451、461の断面図である。
フィンガ451、461は、それぞれ、円筒状のシリンダ50と、このシリンダ50の先端に設けられた円筒状のチャック51と、シリンダ50の内部に設けられてチャック51の内部に挿抜されるロッド52と、を備える。
チャック51は、先端側が複数に分割されている。ロッド52は、先端が膨らんだ形状であり、チャック51に対して進退する。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
Each of the
The front end side of the
ロッド52を前進させて、ロッド52の先端をチャック51の内部に挿入することによって、図5に示すように、ロッド52の先端がチャック51の先端側を押し拡げて、チャック51が拡開し、チャック51先端の外径が大きくなる。一方、ロッド52を後退させて、ロッド52の先端をチャック51から抜くと、チャック51の復元力により、チャック51先端の外径は元の大きさに戻る。
By moving the
したがって、上述の変速機ケース12の挿入孔127にフィンガ451、461を挿入して、チャック51を拡開することにより、チャック51が挿入孔127の内面に係止して、変速機ケース12が把持される。
Therefore, by inserting the
図3に戻って、エア供給ユニット47は、後述の位相合わせ治具60に接続可能であり、2本のエア供給管471A、471B(図7参照)でエアを供給する。具体的には、エア供給管471Aからエアを供給するとともにエア供給管471Bからエアを吸引する動作と、エア供給管471Aからエアを吸引するとともにエア供給管471Bからエアを供給する動作と、を繰り返す。
Returning to FIG. 3, the
キャップ把持ユニット48は、上述のコントロールシャフト24の上端に被せるキャップ481を把持する。
The
図6は、位相合わせ治具60の平面図である。図7は、図6のA−A断面図であり、図8は、図6のB−B断面図であり、図9は、図6のC−C断面図である。
位相合わせ冶具60は、平板状の基部61と、この基部61上に設けられてピン621を有する揺動機構62と、基部61上の一端側に設けられた接続部63と、を備える。この位相合わせ治具60は、図10に示すように、変速機ケース12の上面に載置されることにより、ピン621が変速機ケース12の開口125に挿通され、ピン621の先端がアイドルギヤ126の歯に係合する。
FIG. 6 is a plan view of the
The
基部61の周縁部の対角線上には、変速機ケース12の挿入孔127と同様の挿入孔611が設けられている。この挿入孔611も、双腕ロボット30のフィンガ451、461に設けられたチャック51が係止することで、双腕ロボット30に把持される。
また、基部61の略中央には、開口612が形成されている。
An
An
接続部63は、図7に示すように、2本のエア供給管631A、631Bで揺動機構62に接続されており、双腕ロボット30のエア供給ユニット47に接続可能である。
このエア供給ユニット47の下面には、このエア供給ユニット47の下面に沿ってスライド可能な一対のスライド部472が設けられている。これらスライド部472には、それぞれ、エア供給管471A、471Bが設けられている。エア供給ユニット47は、下面略中央に図示しないセンサを有しており、このセンサが作動すると、これらスライド部472を、互いに接近する方向(図7中矢印方向)に移動させる。
As shown in FIG. 7, the connecting
A pair of
接続部63の上面には、突起632が設けられている。この接続部63をエア供給ユニット47のスライド部472で囲まれた空間に挿入すると、エア供給ユニット47のセンサが接続部63の突起632により作動して、スライド部472が移動し、エア供給管471A、471Bは、接続部63のエア供給管631A、631Bに接続される。
A protrusion 632 is provided on the upper surface of the
接続部63は、エア供給ユニット47に接続されると、エア供給管471A、471Bからエアが供給されるため、この供給されるエアを、エア供給管631A、631Bを介して、揺動機構62に供給する。
When the
揺動機構62は、ピン621を支持するスライド部622と、このスライド部622を摺動自在に支持する揺動機構本体623と、を有する。
The
ピン621は、円柱状であり、基部61の開口612を貫通して延びている。
スライド部622には、図8中上下方向に延びる挿通孔624が形成されており、ピン621は、この挿通孔624の内部を移動可能に保持されている。また、この挿通孔624の内部には、スプリング625が設けられており、このスプリング625は、ピン621を図8中下方に向かって常時付勢している。
The
An
揺動機構本体623は、接続部63から供給されるエアを利用してスライド部622を基部61に略平行に揺動させる。
具体的には、揺動機構本体623は、エア供給管631A、631Bのうち一方からエアが供給され、他方からエアが吸引されることで、これらのエアの圧力差を利用して、スライド部622を一端側にスライドさせる。一方、エア供給管631A、631Bのうちの一方からエアが吸引され、他方からエアが供給されることで、エアの圧力差を利用して、今度は、スライド部622を他端側にスライドさせる。
The swing mechanism
Specifically, the swing mechanism
図2に戻って、制御システム33は、AGV通路3に設けられたAGV位置検出装置71と、第1ワーク供給エリアとしてのフリーローラコンベア4の先端上方に設けられた第1カメラ72と、第2ワーク供給エリアとしてのAGV2の停止位置5の上方に設けられた第2カメラ73と、AGV2の停止位置5に設けられた3つのレーザ照射装置76と、これらAGV位置検出装置71、第1カメラ72、第2カメラ73、およびレーザ照射装置76を制御する制御装置70と、この制御装置70に命令を入力するための操作パネル74およびティーチングペンダント75と、を備える。
Returning to FIG. 2, the
AGV位置検出装置71は、壁部32のAGV進入口321に設けられた第1センサ711と、AGV通路3のAGV2の停止位置5に設けられた第2センサ712と、壁部32のAGV退出口322に設けられた第3センサ713と、を備える。
これらセンサ711〜713は、それぞれ、AGV進入口321、AGV停止位置5、およびAGV退出口322におけるAGV2の存在を検知する。
The AGV
These
第1カメラ72は、フリーローラコンベア4の先端を上方から撮影する。第2カメラ73は、AGV停止位置5を上方から撮影する。
3つのレーザ照射装置76は、それぞれ、水平でも鉛直でもない所定の角度で、AGV2に載置された変速機本体11にレーザを照射する。各レーザ照射装置76は、変速機本体11表面上の互いに異なる位置に、レーザを照射するようになっている。なお、本実施形態では、AGV2に載置された変速機本体11にレーザを照射したが、これに限らず、AGV2の変速機本体11が載置された載置面にレーザを照射してもよい。
The first camera 72 images the tip of the free roller conveyor 4 from above. The
Each of the three
操作パネル74は、壁部32の外側に設けられている。ティーチングペンダントは、双腕ロボット30にティーチングを行うためのものであり、所定の範囲内で作業員が自由に持ち運びできるようになっている。
The
次に、以上のケース取付けシステム1の動作を図11のフローチャートを用いて説明する。 Next, operation | movement of the above case attachment system 1 is demonstrated using the flowchart of FIG.
(ST1)まず、図12に示すように、双腕ロボット30をフリーローラコンベア4上から退避させた状態で、第1カメラ72により、供給される変速機ケース12を撮影する。この第1カメラ72で撮影した画像より、変速機ケース12の水平方向の位置を計測する。
図13は、第1カメラ72の撮影画像である。
具体的には、図13に示すように、変速機ケース12の対角線上にある2つの挿入孔127を認識して、補正量を算出する。
この補正量は、双腕ロボット30のティーチングにより決定した、変速機ケース12の基準となる位置からのずれである。
(ST1) First, as shown in FIG. 12, the supplied
FIG. 13 is a captured image of the first camera 72.
Specifically, as shown in FIG. 13, the two
This correction amount is a deviation from the reference position of the
また、フリーローラコンベア4によりケース取付けシステム1に変速機ケース12が供給される。すると、まず、図示しないバーコードリーダにより、変速機ケース12に貼付されたバーコードを読み取って、変速機ケース12の機種を識別する。
Further, the
(ST2)既に組み立てた変速機から、位相合わせ治具60およびキャップ481を取り外しておき、この双腕ロボット30を旋回させて、位相合わせ治具60を変速機ケース12上に位置させる。
(ST2) The
(ST3)変速機ケース12を下降させて、フリーローラコンベア4上の変速機ケース12に位相合わせ冶具60を載置して取り付ける。
(ST3) The
(ST4)ST1で算出した補正量に基づいて、図14に示すように、双腕ロボット30の動作を補正して、双腕ロボット30のハンド42A、42Bで変速機ケース12を把持した後、上昇させる。
(ST4) After correcting the operation of the double-
(ST5)AGV2によりケース取付けシステム1に変速機本体11が供給される。すると、AGV位置検出装置71により、AGV2の停止位置を検出し、図示しないIDタグ読取装置により、変速機本体11に付されたIDタグを読み取る。
(ST5) The transmission
また、図15に示すように、第2カメラ73でAGV2上の変速機本体11を撮影して、この撮影画像より変速機本体11の水平方向の位置を計測する。
Further, as shown in FIG. 15, the transmission
図16は、第2カメラ73の撮影画像である。
具体的には、図16に示すように、第2カメラ73の撮影画像より、変速機本体11の孔201のうち変速機ケース12の挿入孔127に対応する孔201Aを認識して、この孔201Aの水平方向の補正量を算出する。
FIG. 16 is a captured image of the
Specifically, as shown in FIG. 16, a
また、図17に示すように、レーザ照射装置76から変速機本体11にレーザを照射するとともに、第2カメラ73で撮影し、この撮影画像より、変速機本体11の高さや傾きを計測する。
具体的には、変速機本体11上のレーザの位置から、変速機本体11の高さおよび傾きを算出し、高さ方向や傾きの補正量を算出する。すなわち、図17に示すように、変速機ケース12の表面は平板状であるため、レーザ照射装置76からレーザを照射すると、ワーク表面上の位置は、高さに応じて変化する。したがって、ワークの3点の高さを算出することにより、ワークの高さや姿勢を算出することができる。
In addition, as shown in FIG. 17, the
Specifically, the height and inclination of the transmission
(ST6)双腕ロボット30のキャップ把持ユニット48がコントロールシャフト24の軸線上に位置するまで、双腕ロボット30を旋回させる。
(ST6) The double-
(ST7)図18に示すように、変速機ケース12を把持した状態で、キャップ把持ユニット48を解放して、コントロールシャフト24の先端にキャップ481を被せる。
(ST7) As shown in FIG. 18, with the
(ST8)図19に示すように、変速機ケース12が変速機本体11上に位置するまで、双腕ロボット30をさらに旋回させる。
(ST8) As shown in FIG. 19, the double-
(ST9)変速機ケース12の位置を確定する。変速機ケース12の位置を確定する動作を図20のフローチャートを用いて説明する。
まず、双腕ロボット30で変速機ケース12を把持した状態で、第2カメラ73で再び撮影する。すると、変速機本体11上には変速機ケース12が位置しているため、変速機ケース12が撮影される。第2カメラ73で撮影した変速機ケース12の撮影画像に基づいて、変速機ケース12の水平方向の位置を計測する(ST11)。
(ST9) The position of the
First, in the state where the
図21は、第2カメラ73の撮影画像である。
具体的には、図21に示すように、第2カメラ73の撮影画像より、変速機ケース12の軸受122、123を認識して、この2つの軸受122、123の位置の基準位置からの水平方向のずれが所定値以下であるか否かを判別する(ST12)。基準位置とは、変速機本体11の高さ、傾き、および水平方向の位置に基づいて計算される、変速機ケース12の基準となる位置である。
FIG. 21 is a captured image of the
Specifically, as shown in FIG. 21, the
この判別がYesの場合には、変速機ケース12の位置を確定させる。一方、この判別がNoの場合には、双腕ロボット30の動作の補正量を算出し(ST13)、この補正量に基づいて双腕ロボット30を制御して、変速機ケース12の位置を修正し、ST11に戻る。このようにして、変速機本体11との相対的なずれが所定値以下になるまで、変速機ケース12の位置を修正する。
If this determination is Yes, the position of the
(ST10)続いて、位相合わせ治具60を駆動して、アイドルギヤ126を揺動させる。この状態で、力覚センサ49で押圧力を監視しながら、図22に示すように、変速機ケース12を下降させる。
変速機ケース12が所定の位置まで下降する前に、所定の押圧力に到達した場合には、アイドルギヤ126がリバースギヤ211、221に噛合していないものとして、一旦変速機ケース12を上昇させ、再度、下降させる。一方、所定の押圧力に到達しないまま変速機ケース12を所定の位置まで下降できた場合には、アイドルギヤ126がリバースギヤ211、221に噛合しているものとして、変速機ケース12をさらに下降させて、変速機本体11に組み付ける。
なお、変速機ケース12を変速機本体11に組み付けると、コントロールシャフト24の先端は、キャップ481が被せられた状態で、変速機ケース12の挿通孔124に挿通される。
(ST10) Subsequently, the
If the predetermined pressing force is reached before the
When the
(ST11)変速機ケース12の把持状態を解除して、ハンド42A、42Bを上昇させる。
(ST12)第2カメラ73により、変速機ケース12上の位相合わせ治具60を撮影する。この撮影画像に基づいて、位相合わせ治具60の水平方向の位置を計測し、双腕ロボット30を制御して、図23に示すように、双腕ロボット30のハンド42A、42Bで位相合わせ治具69を把持する。
(ST11) The gripping state of the
(ST12) The
(ST13)双腕ロボット30のキャップ把持ユニット48がコントロールシャフト24の軸線上に位置するまで、双腕ロボット30を旋回させる。
(ST14)第2カメラ73により、変速機ケース12から露出したコントロールシャフト24を撮影する。この撮影画像に基づいて、コントロールシャフト24の水平方向の位置を計測し、双腕ロボット30のキャップ把持ユニット48を制御して、図24に示すように、コントロールシャフト24先端のキャップ481を把持する。
(ST13) The
(ST14) The
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)変速機ケース12を把持する場合には、変速機ケース12のうち2つの挿入孔127を認識し、この変速機ケース12を変速機本体11に取り付ける場合には、変速機ケース12のうち挿入孔127以外の部分、ここでは軸受122、123を認識した。つまり、双腕ロボット30で変速機ケース12を把持する場合とこの変速機ケース12を取り付ける場合とで、異なる部分を基準とした。
これにより、変速機ケース12のうち挿入孔127を双腕ロボット30で確実に把持できる。また、変速機ケース12のうち挿入孔127以外の部分として、高い精度が要求される軸受122、123を基準とすることで、この変速機ケース12を変速機本体11に精度よく取り付けることができるうえに、変速機ケース12のような複雑な形状のワークにも対応できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) When the
Thereby, the
(2)第2カメラ73のみを用いて、変速機本体11の水平方向の位置を計測して、変速機ケース12を変速機本体11に組み付けたので、ケース取付けシステム1の構成を簡略化して、設置コストを低減できる。
(2) Since only the
(3)キャップ把持ユニット48でコントロールシャフト24の先端にキャップを被せておき、この状態で、変速機ケース12を変速機本体11に組み付けて、コントロールシャフト24を変速機ケース12の挿通孔124に挿通した。よって、コントロールシャフトの先端や変速機ケース12の挿通孔124が損傷するのを防止できる。
(3) The
(4)ST9において、変速機本体11との相対的なずれが所定値以下になるまで、変速機ケース12の位置を修正したので、位置決め精度を向上できる。
(4) In ST9, since the position of the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、2つのマニピュレータ41A、41Bを備える双腕ロボット30を用いたが、これに限らず、1つのマニピュレータを有する単腕ロボットを2台用いて、協調動作させてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the present embodiment, the double-
1 ケース取付けシステム(ワーク取付けシステム)
12 変速機ケース(第1ワーク)
11 変速機本体(第2ワーク)
4 フリーローラコンベア(第1ワーク供給エリア)
72 第1カメラ
5 AGV停止位置(第2ワーク供給エリア)
73 第2カメラ
30 双腕ロボット(ロボット)
33 制御装置(制御システム)
1 Case mounting system (work mounting system)
12 Transmission case (first work)
11 Transmission body (second workpiece)
4 Free roller conveyor (first work supply area)
72 First camera 5 AGV stop position (second work supply area)
73
33 Control device (control system)
Claims (2)
前記第2ワークが供給される第2ワーク供給エリアを撮影するカメラと、
前記第1ワークを把持可能なロボットと、
当該ロボットおよび前記カメラを制御する制御装置と、を備え、
当該制御装置は、前記第2ワーク供給エリアに前記第2ワークが供給されると、前記カメラで前記第2ワークを撮影し、この撮影画像に基づいて前記第2ワークの位置を特定し、
前記第1ワークの所定部分を前記ロボットで把持し、
前記ロボットを制御して、この把持した第1ワークを前記第2ワークと前記カメラとの間に位置させて、その後、前記カメラで前記第1ワークを撮影し、この撮影画像に基づいて前記第1ワークのうち前記所定部分以外の部分を認識し、当該所定部分以外の部分を基準として、前記第1ワークを前記第2ワークに取り付けることを特徴とするワーク取付けシステム。 A work mounting system for attaching a first work to a second work,
A camera for photographing a second work supply area to which the second work is supplied;
A robot capable of gripping the first workpiece;
A controller for controlling the robot and the camera,
When the second work is supplied to the second work supply area, the control device photographs the second work with the camera, specifies the position of the second work based on the photographed image,
Holding a predetermined portion of the first workpiece with the robot;
The robot is controlled so that the gripped first work is positioned between the second work and the camera, and then the first work is photographed by the camera, and the first work is photographed based on the photographed image. A work attachment system that recognizes a part other than the predetermined part in one work and attaches the first work to the second work on the basis of the part other than the predetermined part.
第2ワーク供給エリアに前記第2ワークが供給されると、当該第2ワーク供給エリアをカメラで撮影し、この撮影画像に基づいて前記第2ワークの位置を特定し、
第1ワーク供給エリアに前記第1ワークが供給されると、当該第1ワークの所定部分をロボットで把持し、
当該ロボットを制御して、この把持した第1ワークを前記第2ワークと前記カメラとの間に位置させて、その後、前記カメラで前記第1ワークを撮影し、この撮影画像に基づいて前記第1ワークのうち前記所定部分以外の部分を認識し、当該所定部分以外の部分を基準として、前記第1ワークを前記第2ワークに取り付けることを特徴とするワーク取付け方法。 A work attachment method for attaching a first work to a second work,
When the second workpiece is supplied to the second workpiece supply area, the second workpiece supply area is photographed with a camera, and the position of the second workpiece is specified based on the photographed image.
When the first workpiece is supplied to the first workpiece supply area, a predetermined portion of the first workpiece is gripped by a robot,
The robot is controlled so that the gripped first work is positioned between the second work and the camera, and then the first work is photographed by the camera, and the first work is photographed based on the photographed image. A method of attaching a workpiece, comprising: recognizing a portion other than the predetermined portion of one workpiece and attaching the first workpiece to the second workpiece with reference to a portion other than the predetermined portion.
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