JP2014108496A - Workpiece positioning method by multi-joint robot and workpiece attachment method by multi-joint robot using the workpiece positioning method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ランダムな位置および姿勢に配置されたワークを多関節型ロボットのハンド(エンドエフェクタ)によって取り上げて所定の位置および姿勢に位置決めする方法および、そのワーク位置決め方法を用いた多関節型ロボットによるワーク装着方法に関するものである。 The present invention relates to a method for picking up a workpiece arranged at a random position and posture by a hand (end effector) of an articulated robot and positioning it at a predetermined position and posture, and an articulated robot using the workpiece positioning method. It is related with the workpiece | work mounting method by.
例えば本願出願人が先に特許文献1にて開示した、多関節型ロボットの一種である双腕ロボットによる作業においては、別々のワークをそれぞれの手で把持し、合体させてねじ止め等で締結するという作業がある。また、多関節型ロボットの一種である通常の単腕の産業用ロボットに関しても、その単腕でワークを把持し、台上の他のワークに装着固定するという作業がある。
For example, in the work by the dual-arm robot which is a kind of articulated robot previously disclosed in
これらのワークは予め整列して通箱に納められている場合と、ランダムな位置および姿勢で乱積みされている場合とがある。ワークが予め整列している場合には、事前にワークを整列させるための別工程が必要となるが、ロボットによるワークの姿勢認識は不要であり、ロボットによる把持は比較的簡単である。一方、ランダムな位置および姿勢でワークが乱積みされている場合には、ロボットはカメラなどのセンサを利用してワークの位置および姿勢を求め、把持箇所を決定する必要がある。 There are cases where these workpieces are arranged in advance and stored in a box, and cases where the workpieces are stacked in random positions and postures. When the workpieces are aligned in advance, a separate process for aligning the workpieces in advance is required, but recognition of the posture of the workpiece by the robot is unnecessary, and gripping by the robot is relatively simple. On the other hand, when the workpieces are piled up at random positions and postures, the robot needs to determine the position and posture of the workpieces using a sensor such as a camera and determine the grip location.
ここで、ワークの位置および姿勢を認識した後に、ワークを把持して所望の位置および姿勢に整列配置するには、次のような手順が必要となる。すなわち、ロボットが十分な自由度と可動範囲、および動作精度を有していれば、ワークを把持した後に、そのままワークの位置および姿勢を制御し、整列配置する。上記条件に当てはまらない場合には、ワークの把持後に、一旦ワークを仮置き場に置き、ワークを所定の位置および姿勢に位置決めしてから、再度ワークを把持して整列配置する。 Here, after recognizing the position and posture of the workpiece, the following procedure is required to grip the workpiece and align and arrange it at a desired position and posture. That is, if the robot has a sufficient degree of freedom, a movable range, and an operation accuracy, after the workpiece is gripped, the position and posture of the workpiece are controlled as they are, and the arrangement is arranged. If the above conditions are not satisfied, after gripping the workpiece, the workpiece is temporarily placed in a temporary storage area, the workpiece is positioned at a predetermined position and posture, and then the workpiece is again gripped and aligned.
多関節型ロボットを用いた作業においては、自由度と関節角度リミットによる制限、および作業領域内の様々な障害物により、作業に必要なアーム姿勢を全て実現することは極めて困難である。このため従来は、アームの自由度を増やす、ワークを一度置いて持ち替えを行う等の手段で問題に対処する必要があった。また、何れの場合もワークの「位置」と「姿勢」との両方を厳密に計測する必要があった。 In work using an articulated robot, it is extremely difficult to realize all arm postures necessary for work due to limitations by freedom and joint angle limits and various obstacles in the work area. For this reason, conventionally, it has been necessary to deal with the problem by means such as increasing the degree of freedom of the arm or changing the work after placing the work once. In either case, it was necessary to strictly measure both the “position” and “posture” of the workpiece.
それゆえ本発明は、ランダムな位置および姿勢で置かれたワークの位置および姿勢を簡易な治具および簡単な動作で効率的に制御するワーク位置決め方法および、そのワーク位置決め方法を用いた多関節型ロボットによるワーク装着方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention relates to a workpiece positioning method for efficiently controlling the position and posture of a workpiece placed at a random position and posture with a simple jig and simple operation, and an articulated type using the workpiece positioning method. The purpose is to provide a method for mounting a work by a robot.
この発明は、上記課題を有利に解決するものであり、この発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法は、ランダムな位置および姿勢に配置されたワークを多関節型ロボットのハンドによって取り上げて所定の位置および姿勢に位置決めするに際し、あらかじめ、前記ワークの所定部位を基準部に設定し、また、前記ハンドとして前記基準部の軸線周りに回動可能に前記ワークを保持する保持治具を設け、さらに、前記ロボットに対する所定位置に所定寸法形状の当接治具を設けておき、先ず、前記保持治具で前記基準部の軸線周りに回動可能に前記ワークを保持し、次いで、前記ワークを前記当接治具に当接させながら前記保持治具を移動させて前記ワークを前記基準部の軸線周りに所定の姿勢になるまで回動させ、次いで、前記保持治具を移動させて前記ワークを所定の位置に配置することを特徴とするものである。 The present invention advantageously solves the above-described problem, and the work positioning method by the articulated robot according to the present invention takes a work placed at a random position and posture by a hand of the articulated robot and performs predetermined processing. When positioning in the position and orientation, a predetermined part of the workpiece is set as a reference portion in advance, and a holding jig is provided as the hand to hold the workpiece so as to be rotatable around the axis of the reference portion. A contact jig having a predetermined size and shape is provided at a predetermined position with respect to the robot, and first, the work is held by the holding jig so as to be rotatable around the axis of the reference portion. The holding jig is moved while abutting against the abutting jig to rotate the workpiece around the axis of the reference portion until it reaches a predetermined posture. It is characterized in that the jig is moved to place the workpiece in a predetermined position.
また、この発明の多関節型ロボットによるワーク装着方法は、前記多関節型ロボットが双腕ロボットであり、前記双腕ロボットが一方の腕のハンドとしての前記保持治具で前記ワークを前記ワーク位置決め方法により位置決めしつつ、他方の腕のハンドとしての工具で前記ワークを他のワークに装着固定することを特徴とするものである。 In the work mounting method using the articulated robot according to the present invention, the articulated robot is a double-arm robot, and the double-arm robot positions the work with the holding jig as a hand of one arm. The workpiece is mounted and fixed to another workpiece with a tool as the hand of the other arm while positioning by the method.
上述したこの発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法によれば、ランダムな位置および姿勢に配置されたワークを多関節型ロボットのハンドによって取り上げて所定の位置および姿勢に位置決めするに際し、あらかじめ、前記ワークの所定部位を基準部に設定し、また、前記ハンドとして前記基準部の軸線周りに回動可能に前記ワークを保持する保持治具を設け、さらに、前記ロボットに対する所定位置に所定寸法形状の当接治具を設けておき、先ず、前記保持治具で前記基準部の軸線周りに回動可能に前記ワークを保持し、次いで、前記当接治具の寸法形状と、前記ワークの輪郭形状およびそこにおける前記基準部の位置と、前記当接治具と前記保持治具との位置関係とに基づき、前記ワークを前記当接治具に当接させながら前記保持治具を移動させて前記ワークを前記基準部の軸線周りに所定の姿勢になるまで回動させ、次いで、前記保持治具を移動させて前記所定姿勢となった前記ワークを所定位置に配置することから、ランダムな位置および姿勢で置かれたワークの位置および姿勢を、厳密に計測しなくても、簡易な治具およびロボットの簡単な動作で効率的に制御して、ワークを所定の位置および姿勢に位置決めすることができる。 According to the work positioning method by the articulated robot of the present invention described above, when the work placed at a random position and posture is picked up by the hand of the articulated robot and positioned at a predetermined position and posture, A predetermined part of the workpiece is set as a reference portion, and a holding jig is provided as the hand to hold the workpiece so as to be rotatable around the axis of the reference portion. An abutting jig is provided, and first, the work is held by the holding jig so as to be rotatable around the axis of the reference portion, and then the dimension shape of the abutting jig and the contour shape of the work Based on the position of the reference portion and the positional relationship between the contact jig and the holding jig, the work is brought into contact with the contact jig before Move the holding jig to rotate the workpiece around the axis of the reference portion until it reaches a predetermined posture, and then move the holding jig to place the workpiece in the predetermined posture at a predetermined position Therefore, even if the position and posture of a workpiece placed at a random position and posture are not strictly measured, the workpiece can be efficiently controlled by a simple jig and simple operation of the robot. It can be positioned in position and orientation.
なお、この発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法においては、前記基準部は、前記ワークの所定部位に形成された丸孔であっても良く、このようにすれば、その丸孔に嵌合する例えば位置決めピンによってワークを容易にその基準部の軸線周りに回動可能にすることができる。 In the work positioning method using the articulated robot according to the present invention, the reference portion may be a round hole formed in a predetermined part of the work, and in this way, the round hole is fitted. For example, the workpiece can be easily rotated around the axis of the reference portion by a positioning pin.
また、この発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法においては、前記保持治具は、位置決め部材を前記ワークの基準部に嵌合させた状態で前記ワークを保持するものであっても良く、このようにすれば、例えばワークに突設された基準部としてのピンやワークに形成された基準部としての丸孔に位置決め部材を嵌合させた状態で磁石や吸着パッドによりワークを保持することで、あるいはワークに突設された基準部としてのピンやワークに形成された基準部としての丸孔を例えば回動可能な縮径型や拡径型のコレットチャックで把持することで、ワークを容易にその基準部の軸線周りに回動可能に保持することができる。 Further, in the work positioning method by the articulated robot according to the present invention, the holding jig may hold the work in a state where a positioning member is fitted to a reference portion of the work. By doing so, for example, by holding the work with a magnet or a suction pad in a state where the positioning member is fitted in a pin as a reference part protruding from the work or a round hole as a reference part formed in the work Alternatively, the workpiece can be easily held by gripping a pin as a reference portion protruding from the workpiece or a round hole as a reference portion formed on the workpiece with a collapsible chuck with a reduced diameter or an increased diameter, for example. And can be held so as to be rotatable around the axis of the reference portion.
そして、この発明の多関節型ロボットによるワーク装着方法によれば、前記多関節型ロボットが双腕ロボットであり、前記双腕ロボットが一方の腕のハンドとしての前記保持治具で前記ワークを前記ワーク位置決め方法により位置決めしつつ、他方の腕のハンドとしての電動ドライバや溶接ガン、接着剤吐出器具等の工具で前記ワークを他のワークに装着固定することから、双腕ロボットに、ランダムな位置および姿勢で置かれたワークの、他のワークへの装着作業を確実に行わせることができる。 According to the work mounting method using the multi-joint robot of the present invention, the multi-joint robot is a double-arm robot, and the double-arm robot holds the work with the holding jig as a hand of one arm. While positioning by the workpiece positioning method, the workpiece is mounted and fixed to other workpieces with tools such as an electric screwdriver, welding gun, adhesive dispenser, etc. as the other arm's hand. In addition, it is possible to ensure that the work placed in the posture is attached to another work.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図1は、この発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法の一実施例を用いたこの発明の多関節型ロボットによるワーク装着方法の一実施例において多関節型双腕ロボットの一方の腕のハンドとしての保持治具で姿勢を所定の向きに位置決めして保持した板状のワークを、他方の腕のハンドとしての電動ドライバによって他のワークにネジ締め装着しようとしている状態を示す断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of a multi-joint type double-arm robot in an embodiment of the work mounting method using the multi-joint robot according to the present invention. A cross section showing a state where a plate-like workpiece, whose posture is positioned and held by a holding jig as an arm hand, is screwed to another workpiece by an electric screwdriver as the other arm hand FIG.
この実施例の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法およびそれを用いるこの実施例の多関節型ロボットによるワーク装着方法では、例えば本願出願人が先に特開2010−064198号公報(特許文献1)にて開示した如き多関節型双腕ロボットを用いており、図中符号1は、その多関節型双腕ロボットの一方の腕、2はその多関節型双腕ロボットの他方の腕をそれぞれ示す。
In the work positioning method using the articulated robot of this embodiment and the work mounting method using the articulated robot of this embodiment using the same, for example, the applicant of the present application previously disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2010-064198 (Patent Document 1). In the figure,
この実施例のワーク位置決め方法では、上記多関節型双腕ロボットの一方の腕1の先端部に通常のツールチェンジャ3を介して装着したハンドとしての保持治具4によって、作業テーブルT上に表向きにされてランダムな位置および姿勢で乱積みされた板状のワーク5を保持して持ち上げ、その作業テーブルT上の所定位置に鉛直に立設した当接治具6に当接させることによりワーク5を回動させて、その作業テーブルT上の所定位置に配置された他のワーク7に対し所定の姿勢(向き)に位置決めし、次いでそのワーク7上の所定の位置に位置決めする。
In the work positioning method of this embodiment, the
そしてこの実施例のワーク装着方法では、上記実施例の位置決め方法によってワーク5を他のワーク7に対し所定の位置および姿勢に位置決めした後、上記多関節型双腕ロボットの他方の腕2の先端部に設けたハンドとしての電動ドライバ8によりネジ9を保持して回転させながらその他方の腕2で電動ドライバ8を下降させて、上記所定の位置および姿勢に保持したワーク5を他のワーク7にネジ締め固定する。
In the workpiece mounting method of this embodiment, the
なお、この実施例で用いる多関節型双腕ロボットは、図示しないが上記公報記載のものと同様、頭部に2台のビデオカメラを有し、それらのビデオカメラからの画像に基づき、作業場所やワーク等の対象物の形状および種類を認識するとともに、ビデオカメラの向きとカメラ測量の原理とによって対象物の3次元位置を認識することができるので、あらかじめ組立作業の概略手順と対象物とを教示しておくことで、先に与えられたプログラムに基づき、対象物の種類に応じて後述する組立作業を行うことができる。以下では、これらの実施例について具体的に詳述する。 The articulated double-arm robot used in this embodiment has two video cameras on the head, similar to the one described in the above publication, although not shown, and based on images from these video cameras, the work place As well as recognizing the shape and type of a target object such as a workpiece or workpiece, the three-dimensional position of the target object can be recognized based on the orientation of the video camera and the principle of camera surveying. By teaching the above, it is possible to perform an assembly operation described later according to the type of the object based on the previously given program. Hereinafter, these examples will be described in detail.
図2は、上記実施例の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法における多関節型双腕ロボットの動作手順を示すフローチャートであり、ここでは先ず、ステップS1で、ワーク5の位置が既知か否かを判断し、既知であればステップS3へ進むが、既知でなければステップS2で、例えば上記頭部の2台のビデオカメラからの画像により作業テーブルT上のワーク5の3次元位置を認識する。ここにおける板状のワーク5は、例えば鉄や鋼等の強磁性体製で、図3(b)に示すように、そのワーク5の長手方向へ所定間隔で並んだ丸孔としての2つの貫通孔5a,5bを有しており、この実施例ではそれらの貫通孔5a,5bのうちの、表向きのワーク5の両端が丸められた辺を上に見て右側の貫通孔5aを基準部に設定する。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the articulated double-arm robot in the work positioning method by the articulated robot of the above embodiment. First, in step S1, it is determined whether or not the position of the
ステップS3では、腕1の先端部に、ツールチェンジャ3を介して保持治具4を着脱可能に装着する。この保持治具4は、ツールチェンジャ3に基部を固定されて腕1と平行な平面内で延在するブラケット4aと、そのブラケット4aの先端部にブラケット4aと直交して延在するように設けられた支持筒4bと、その支持筒4b内にブッシュを介して昇降自在かつ回動自在に嵌め合わされるとともに上端部に抜け止めフランジを持つ支持軸4cと、その支持軸4cの下端部にネジで締着されるとともに略倒立円錐状の先端部を持つ位置決めピン4dと、その位置決めピン4dが貫通する中央穴を有して支持軸4cの下端部とその位置決めピン4dとの間にカラーを介して挟持された環状の永久磁石4eと、支持軸4cの周囲に配置されて永久磁石4eと支持筒4bの下端部との間に介挿された圧縮スプリング4fとを有しており、図3に示すように、位置決めピン4dの先端部の最大外径部分は、ワーク5の貫通孔5aと密に摺動可能に嵌まり合うように、ワーク5の貫通孔5aの内径に略等しい外径とされている。
In step S3, the
続くステップS4では、ワーク5をその基準部としての貫通孔5aの軸線周りに回動可能に保持治具4で保持する。すなわち、乱積みされた複数枚のワーク5のうち任意の一枚目のワーク5の貫通孔5aの上方で位置決めピン4dが貫通孔5aに整列して支持軸4cが上下方向に延在するように腕1を作動させて保持治具4を移動させ、次いで保持治具4を下降させて位置決めピン4dをワーク5の貫通孔5a内に嵌入させるとともに永久磁石4eでそのワーク5の貫通孔5aの周辺部を吸着し、図4に示すように、ワーク5を保持治具4で、支持軸4cの軸線と一致する貫通孔5aの軸線周りに回動可能に保持する。
In subsequent step S4, the
続くステップS5では、腕1を作動させて保持治具4をワーク5とともに持ち上げて、図5(a)〜(d)に示すように、所定の経路に沿って水平面内で移動させ、その間に、先ずワーク5の姿勢を所定の向きに位置決めする。すなわち、先ず図5(a)に示すように、乱積みされた複数枚のワーク5のうち任意の一枚目のワーク5を保持治具4で保持してから保持治具4を上昇させて、そのワーク5を円柱状の当接治具6の先端よりも低い所定高さに待ち上げる。
In the subsequent step S5, the
次いで図5(b)に太矢印で示すように、保持治具4を水平移動させてワーク5の所定の辺(図示例では両端が丸められていない辺)を当接治具6に向かわせ、図5(c)に示すように、ワーク5のその辺を当接治具6に当接させながら保持治具4を当接治具6に対し所定位置(図示例ではワーク5の両端が丸められていない辺が左右方向へ延在する位置)まで水平移動させてワーク5を貫通孔5aの軸線周りに回動させる。
Next, as shown by a thick arrow in FIG. 5B, the holding
なお、この当接治具6に対する保持治具4の所定位置は、ワーク5の両端が丸められていない辺に対する貫通孔5aの位置関係と、当接治具6の位置および外径が判明しているので、それらからあらかじめ幾何学的に求めて上記移動経路とともに上記双腕ロボットに教示しておく。
The predetermined position of the holding
これにより、ワーク5は所定の姿勢(図示例ではワーク5の両端が丸められていない辺が左右方向へ延在する姿勢)に位置決めされ、この状態で次に図5(d)に示すように、保持治具4を水平移動させて、ワーク5をその二つの貫通孔5a,5bが他のワーク7の二つのネジ孔とそれぞれ上下方向に整列する位置まで移動させ、最後に保持治具4を下降させて、図1に示すようにワーク5をその二つの貫通孔5a,5bが他のワーク7の二つのネジ孔とそれぞれ上下方向に整列する位置および姿勢でワーク7上に押し付ける。
As a result, the
このとき、保持治具4を下降させると、支持筒4b内で支持軸4cが圧縮スプリング4fを圧縮しながら上昇するので、圧縮スプリング4fの反発力でワーク5をワーク7上に押し付けて位置決めすることができる。そしてこの位置決め状態で、この実施例のワーク装着方法では、電動ドライバ8によりネジ9を保持して回転させながら他方の腕2で電動ドライバ8を下降させて、上記所定の位置および姿勢に保持したワーク5を他のワーク7にネジ締め固定する。その後は、図2のステップS1に戻って、ステップS3をスキップし、同様の装着作業をワーク5がなくなるまで繰返す。
At this time, when the holding
従って、この実施例の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法によれば、ランダムな位置および姿勢で置かれたワークの位置および姿勢を、厳密に計測しなくても、簡易な治具およびロボットの簡単な動作で効率的に制御して、ワークを所定の位置および姿勢に位置決めすることができる。 Therefore, according to the workpiece positioning method using the articulated robot of this embodiment, a simple jig and robot can be easily used without strictly measuring the position and posture of a workpiece placed at a random position and posture. The workpiece can be positioned at a predetermined position and posture by efficiently controlling with a simple operation.
そしてこの実施例の多関節型ロボットによるワーク装着方法によれば、双腕ロボットが一方の腕1のハンドとしての保持治具4でワーク5を上記実施例のワーク位置決め方法により位置決めしつつ、他方の腕2のハンドとしての電動ドライバ8でワーク5を他のワーク7に装着固定することから、双腕ロボットに、ランダムな位置および姿勢で置かれたワーク5の、他のワーク7への装着作業を確実に行わせることができる。
According to the work mounting method using the articulated robot of this embodiment, the double-arm robot positions the
図6は、この発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法の他の一実施例を用いたこの発明の多関節型ロボットによるワーク装着方法の他の一実施例を示す断面図であり、この実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法は、保持治具4が永久磁石4eの代りに吸着パッド4jを有している点のみ異なっていて、他の点は先の実施例と同様であるので、ここでは主にその異なる点を説明する。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the work mounting method using the articulated robot of the present invention using another embodiment of the work positioning method using the articulated robot of the present invention. The workpiece positioning method and workpiece mounting method of the example are different only in that the holding
すなわち、この実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法における保持治具4は、ツールチェンジャ3に基部を固定されて腕1と平行な平面内で延在するブラケット4aと、そのブラケット4aの先端部にブラケット4aと直交して延在するように設けられたシリンダ4gと、そのシリンダ4g内に腕1からツールチェンジャ3を介して負圧エアを供給する配管4hと、シリンダ4g内にOリングを介して気密に昇降自在かつ回動自在に嵌め合わされて掛合ネジ4iで抜け止めされた支持軸4cと、その支持軸4cの下端部にネジで締着されるとともに略倒立円錐状の先端部を持つ位置決めピン4dと、その位置決めピン4dを囲むように支持軸4cの下端部に気密に嵌着された吸着パッド4jと、位置決めピン4dの先端部の後ろ側に設けられた、その先端部より大きい外径の環状ガスケット4kと、支持軸4cとシリンダ4gとの間に介挿された圧縮スプリング4fとを有している。
That is, the holding
ここで、位置決めピン4dの先端部の最大外径部分は、ワーク5の貫通孔5aと密に摺動可能に嵌まり合うように、ワーク5の貫通孔5aの内径に略等しい外径とされている。また、支持軸4c内にはシリンダ4g内と吸着パッド4j内とを連通させて吸着パッド4jの内側に負圧エアを導くエア通路が形成されている。
Here, the maximum outer diameter portion of the distal end portion of the
この保持治具4によれば、ワーク5の基準部としての貫通孔5a内に位置決めピン4dの先端部の最大外径部分を密にはめ合わせて貫通孔5aと支持軸4cとの軸線を一致させた状態で、環状ガスケット4kで貫通孔5aからのエア漏れを防止しつつ吸着パッド4jの内側の負圧エアによりワーク5の貫通孔5aの周囲の部分を吸着して、シリンダ4gに対する支持軸4cの回動により貫通孔5aの軸線周りに回動可能にワーク5を保持することができ、その保持治具4を下降させると、シリンダ4g内で支持軸4cが圧縮スプリング4fを圧縮しながら上昇するので、圧縮スプリング4fの反発力でワーク5をワーク7上に押し付けて位置決めすることができる。
According to the holding
従って、この実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法によっても先の実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法と同様の作用効果をもたらすことができ、さらにこの実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法によれば、ワーク5が永久磁石4eで吸着されない例えばプラスチック板等であっても保持治具4で保持して位置決め装着することができる。
Therefore, the workpiece positioning method and workpiece mounting method of this embodiment can provide the same effects as the workpiece positioning method and workpiece mounting method of the previous embodiment, and further the workpiece positioning method and workpiece mounting method of this embodiment. According to the above, even if the
図7は、この発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法のさらに他の一実施例を用いたこの発明の多関節型ロボットによるワーク装着方法のさらに他の一実施例を示す断面図であり、この実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法は、保持治具4が永久磁石4eや吸着パッド4jの代りに拡径型コレットチャック4lを有している点のみ異なっていて、他の点は先の実施例と同様であるので、ここでは主にその異なる点を説明する。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another embodiment of a work mounting method using an articulated robot according to the present invention using still another embodiment of a work positioning method using an articulated robot according to the present invention. The workpiece positioning method and workpiece mounting method of this embodiment are different only in that the holding
すなわち、この実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法における保持治具4は、ツールチェンジャ3に基部を固定されて腕1と平行な平面内で延在するブラケット4aと、そのブラケット4aの先端部にブラケット4aと直交して延在するように設けられたシリンダ4gと、そのシリンダ4gの下端に下向きに装着された通常の拡径型コレットチャック4lと、シリンダ4g内に気密に昇降可能に配置されて、その拡径型コレットチャック4lの先端部を拡縮径させる作動ロッド4mに連結され、その作動ロッド4mを昇降移動させるピストン4nとを有している。
That is, the holding
ここで、拡径型コレットチャック4lの先端部は、縮径時にはワーク5の貫通孔5a内に遊挿可能な外径となる一方、拡径時には貫通孔5a内に密に嵌まり合う外径となる。
Here, the distal end portion of the expanded collet chuck 4l has an outer diameter that can be loosely inserted into the through
従って、この実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法によっても先の実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法と同様の作用効果をもたらすことができ、さらにこの実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法によっても、ワーク5が永久磁石4eで吸着されない例えばプラスチック板等であっても保持治具4で保持して位置決め装着することができ、しかも貫通孔5aの内径に多少ばらつきがあっても拡径型コレットチャック4lの先端部を挿入してワーク5を確実に保持することができる。
Therefore, the workpiece positioning method and workpiece mounting method of this embodiment can provide the same effects as the workpiece positioning method and workpiece mounting method of the previous embodiment, and further the workpiece positioning method and workpiece mounting method of this embodiment. Even if the
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、上記実施例のワーク位置決め方法では多関節型ロボットは双腕ロボットとしたが、多関節型ロボットは単腕のものでも良く、その場合にワークは別の多関節型ロボットあるいは専用機が移動させる工具で他のワークの所定位置に装着しても良い。 Although the present invention has been described based on the illustrated examples, the present invention is not limited to the above-described examples, and can be appropriately changed within the scope of the claims. For example, the work positioning method of the above-described embodiments In this case, the multi-joint robot is a double-arm robot, but the multi-joint robot may be a single-arm robot. In this case, the workpiece is moved to a specific position of another workpiece by a tool that is moved by another multi-joint robot or a dedicated machine. It may be attached to.
また、上記実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法では他方の腕のハンドとしての工具に電動ドライバを用いたが、エアドライバ、溶接ガン、接着剤吐出器具等を用いても良い。そして上記実施例のワーク位置決め方法およびワーク装着方法ではワークを板状のものとしたが、ブロック状のものでも良く、また基準部も丸孔としたが、ワークに突出する位置決めピンのような突部としても良く、その場合には保持治具4が縮径型のコレットチャックを用いてワークを保持しても良い。
In the workpiece positioning method and workpiece mounting method of the above embodiment, the electric driver is used as the tool as the hand of the other arm. However, an air driver, a welding gun, an adhesive discharge device, or the like may be used. In the workpiece positioning method and workpiece mounting method of the above embodiment, the workpiece is a plate, but it may be a block and the reference portion is a round hole. In this case, the holding
かくしてこの発明の多関節型ロボットによるワーク位置決め方法によれば、ランダムな位置および姿勢で置かれたワークの位置および姿勢を、厳密に計測しなくても、簡易な治具およびロボットの簡単な動作で効率的に制御して、ワークを所定の位置および姿勢に位置決めすることができる。 Thus, according to the workpiece positioning method by the articulated robot of the present invention, a simple jig and a simple operation of the robot can be performed without strictly measuring the position and posture of the workpiece placed at random positions and postures. Thus, the workpiece can be positioned at a predetermined position and posture with efficient control.
そしてこの発明の多関節型ロボットによるワーク装着方法によれば、双腕ロボットに、ランダムな位置および姿勢で置かれたワークの、他のワークへの装着作業を確実に行わせることができる。 According to the work mounting method using an articulated robot according to the present invention, it is possible to cause a double-arm robot to reliably perform a work of mounting a work placed at a random position and posture on another work.
1,2 腕
3 ツールチェンジャ
4 保持治具
4a ブラケット
4b 支持筒
4c 支持軸
4d 位置決めピン
4e 永久磁石
4f 圧縮スプリング
4g シリンダ
4h 配管
4i 掛合ネジ
4j 吸着パッド
4k 環状ガスケット
4l 拡径型コレットチャック
4m 作動ロッド
4n ピストン
5,7 ワーク
5a,5b 貫通孔
6 当接治具
8 電動ドライバ
9 ネジ
T 作業テーブル
1, 2
4
Claims (4)
あらかじめ、前記ワークの所定部位を基準部に設定し、また、前記ハンドとして前記基準部の軸線周りに回動可能に前記ワークを保持する保持治具を設け、さらに、前記ロボットに対する所定位置に所定寸法形状の当接治具を設けておき、
先ず、前記保持治具で前記基準部の軸線周りに回動可能に前記ワークを保持し、
次いで、前記ワークを前記当接治具に当接させながら前記保持治具を移動させて前記ワークを前記基準部の軸線周りに所定の姿勢になるまで回動させ、
次いで、前記保持治具を移動させて前記ワークを所定の位置に配置することを特徴とする、多関節型ロボットによるワーク位置決め方法。 When picking up a workpiece placed at a random position and posture with the hand of an articulated robot and positioning it at a predetermined position and posture,
A predetermined part of the workpiece is set as a reference portion in advance, a holding jig is provided as the hand to hold the workpiece so as to be rotatable around the axis of the reference portion, and is further set at a predetermined position with respect to the robot. A dimension-shaped contact jig is provided,
First, the work is held by the holding jig so as to be rotatable around the axis of the reference portion,
Next, the holding jig is moved while the work is brought into contact with the contact jig, and the work is rotated around the axis of the reference portion until a predetermined posture is obtained.
Next, the work positioning method using an articulated robot, wherein the holding jig is moved to place the work at a predetermined position.
前記双腕ロボットは一方の腕のハンドとしての前記保持治具で前記ワークを請求項1から3までの何れか1項記載のワーク位置決め方法により位置決めしつつ、他方の腕のハンドとしての工具で前記ワークを他のワークに装着固定することを特徴とする、多関節型ロボットによるワーク装着方法。 The articulated robot is a double-arm robot;
The double-arm robot uses the holding jig as a hand of one arm to position the work by the work positioning method according to any one of claims 1 to 3, while using a tool as a hand of the other arm. A work mounting method using an articulated robot, wherein the work is mounted and fixed to another work.
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