JP2019084637A - 主型と中子の嵌合装置、及び、主型と中子の嵌合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
次に、本実施の形態に係る嵌合装置1を用いた主型と中子の嵌合方法を説明する。図2及び図3は、本実施の形態に係る嵌合装置1を用いた主型と中子の嵌合方法を示すフローチャートである。なお、図3は、主型・中子嵌合工程(ステップS12)の詳細を説明するフローチャートである。
主型・中子嵌合工程(ステップS12)では、初めに、制御手段10は、中子3の凸部3Aが主型2の凹部2Aに嵌合されている途中かを判断する(ステップS121)。具体的には、制御手段10は、算出した凸部3Aの先端部の高さ(嵌合軸方向Zの基準面からの距離)と、算出した主型2の凹部2Aにおける上面周縁の高さ(嵌合軸方向Zの基準面からの距離)の関係から判断する。
次に、中子3の凸部3Aと主型2の凹部2Aの寸法の組み合わせとして3つの例を説明する。図6〜図8は、主型2に設けられた凹部2Aの形状と中子3に設けられた凸部3Aの形状の一例を示す図である。なお、本発明が適用される中子3の凸部3Aと主型2の凹部2Aの組み合わせはこの事例に限定されるものではない。図6は事例1を示し、D11=40mm、L11=30mm、D12=40mm、L12=25mm、θ=2°である。図7は事例2を示し、D21=15mm、L21=40mm、D22=35mm、L22=20mm、θ=2°である。図8は事例3を示し、D31=40mm、L31=80mm、D32=80mm、L32=30mm、θ=2°である。なお、各図中の符号3Bは、中子3の凸部3Aにおいて、主型2に設けられた凹部2Aに実際に嵌合する部分(テーパー形状の部分)ではない残りの部分を表している。
事前中子位置姿勢検出手段4(ビジョンセンサ)、把持中子位置姿勢検出手段7(ビジョンセンサ)、及び、主型位置姿勢検出手段8(ビジョンセンサ)は、いずれもその配置を変更することができる。図9は、変形例に係る主型と中子の嵌合装置の全体構造の概略を表す図である。図1の主型と中子の嵌合装置では、事前中子位置姿勢検出手段4(ビジョンセンサ)、把持中子位置姿勢検出手段7(ビジョンセンサ)、及び、主型位置姿勢検出手段8(ビジョンセンサ)は、それぞれ固定されているが、図9の様に、事前中子位置姿勢検出手段4(ビジョンセンサ)、把持中子位置姿勢検出手段7(ビジョンセンサ)、及び、主型位置姿勢検出手段8(ビジョンセンサ)の機能が1つのビジョンセンサに統合され、中子把持移動手段5(垂直多関節ロボットのアーム)に取り付けられ移動するようにしてもよい。
2 主型
2A 凹部
3 中子
3A 凸部
4 事前中子位置姿勢検出手段
5 中子把持移動手段
6 中子移動量検出手段
7 把持中子位置姿勢検出手段
8 主型位置姿勢検出手段
9 センサ
10 制御手段
11 中子把持部
12 中子移動部
X、Y 軸
Z 嵌合軸
Fx、Fy、Fz 外力
Mx、My モーメント
Fza 嵌合完了外力
Claims (16)
- 中子を把持して移動する中子把持移動手段と、
前記中子把持移動手段の移動量を検出する中子移動量検出手段と、
前記中子把持移動手段に把持された前記中子の位置、向き、及び、傾きを検出する把持中子位置姿勢検出手段と、
主型の位置、向き、及び、傾きを検出する主型位置姿勢検出手段と、
前記中子に加わる物理量を検出するセンサと、
前記主型と前記中子の相対位置、向き、及び、傾きの関係を常時算出し、これらの関係と、前記センサが検出した前記中子に加わる物理量とから前記主型と前記中子を嵌合させるように前記中子把持移動手段を制御する制御手段と、を備えたこと、
を特徴とする主型と中子の嵌合装置。 - 前記中子に加わる物理量は、外力及びモーメントであること、を特徴とする請求項1に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記制御手段は、
前記センサが、前記中子に加わる、嵌合方向と直交する2軸方向の外力、嵌合軸を中心として回転方向に加わるモーメント、及び、嵌合方向と直交する2軸を中心として回転方向に加わるモーメントを検出した時に、これらの外力及びモーメントがなくなるように前記中子把持移動手段を移動させ、
前記センサが、前記中子に加わる嵌合方向の外力が所定の値になるのを検出するまで、前記中子把持移動手段を前記主型の方向に移動させること、を特徴とする請求項2に記載の主型と中子の嵌合装置。 - 前記主型と前記中子の嵌合は、前記主型に設けられた嵌合部に前記中子に設けられた嵌合部を嵌合することにより行われ、前記主型に設けられた嵌合部と前記中子に設けられた嵌合部は互いにテーパー形状をしていること、を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記中子の位置、向き、及び、傾きを検出する事前中子位置姿勢検出手段をさらに備えたこと、を特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記センサは、6軸の力覚センサであること、を特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記中子把持移動手段は産業用ロボットであること、を特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記事前中子位置姿勢検出手段は、ビジョンセンサであること、を特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記把持中子位置姿勢検出手段、及び/又は、前記主型位置姿勢検出手段は、ビジョンセンサであること、を特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記中子移動量検出手段は、エンコーダであること、を特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 前記制御手段は、ロボットコントローラであること、を特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合装置。
- 中子を把持して移動することと、
把持された前記中子の位置、向き、及び、傾きを検出することと、
前記中子の移動量を検出することと、
主型の位置、向き、及び、傾きを検出することと、
前記主型と前記中子の相対位置、向き、及び、傾きの関係を常時算出することと、
前記中子に加わる物理量を検出することと、
前記主型と前記中子の相対位置、向き、及び、傾きの関係を常時算出し、これらの関係と、前記中子に加わる物理量とから前記主型と前記中子を嵌合させるように前記中子の移動を制御することと、を含むこと、
を特徴とする主型と中子の嵌合方法。 - 前記中子に加わる物理量は、外力及びモーメントであること、を特徴とする請求項12に記載の主型と中子の嵌合方法。
- 前記制御することは、
前記中子に加わる、嵌合方向と直交する2軸方向の外力、嵌合軸を中心として回転方向に加わるモーメント、及び、嵌合方向と直交する2軸を中心として回転方向に加わるモーメントを検出した時に、これらの外力及びモーメントがなくなるように前記中子を移動させることと、
前記中子に加わる嵌合方向の外力が所定の値になるまで、前記中子を前記主型の方向に移動させることであること、
を特徴とする請求項13に記載の主型と中子の嵌合方法。 - 前記中子を把持した後に、前記中子に加わる物理量をリセットすること、をさらに含むこと、を特徴とする請求項12から14のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合方法。
- 前記中子を把持した後に、前記中子に加わる物理量を記憶すること、をさらに含むこと、を特徴とする請求項12から14のいずれか一項に記載の主型と中子の嵌合方法。
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