JP2020175492A - Processing device and processing method - Google Patents

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JP2020175492A JP2019081009A JP2019081009A JP2020175492A JP 2020175492 A JP2020175492 A JP 2020175492A JP 2019081009 A JP2019081009 A JP 2019081009A JP 2019081009 A JP2019081009 A JP 2019081009A JP 2020175492 A JP2020175492 A JP 2020175492A
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高 渋谷
Takashi Shibuya
高 渋谷
川内　直人
Naoto Kawauchi
直人 川内
中村　和人
Kazuto Nakamura
和人 中村
祐之 斎藤
Hiroyuki Saito
祐之 斎藤
哲夫 正田
Tetsuo Shoda
哲夫 正田
達也 黒木
Tatsuya Kuroki
達也 黒木
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Abstract

To enable a processed position by an end effector to be positioned accurately and quickly regardless of a posture of the end effector connected through a floating joint.SOLUTION: A processing device comprises: a support part 8 in which an end effector that performs processing to a member to be processed is installed; a floating joint 5 having an elastic part 20 provided between the support part 8 and a robot arm 3, which connects the support part 8 to the robot arm 3; and a fixing part 9 configured to be connected to and disconnected from the support part 8, which fixes a position of the support part 8 with respect to the robot arm 3, at a predetermined position, when connected to the support part 8.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、加工装置及び加工方法に関するものである。 The present invention relates to a processing apparatus and a processing method.

航空機部品の板材（例えばスキンパネル）を複数枚重ね合わせたり、板材に対して部品（例えばストリンガー）を取り付けたりする際、リベット等の締結部品によって複数の板材又は板材と部品（以下「複数の部材」という。）が互いに結合される。自動穴明け・打鋲装置（オートマチックリベッタ）を用いる場合、ドリル等を有する穴明け装置によって、リベットを挿通するための貫通孔が切削加工によって形成される。その後、リベットが貫通孔に挿通され、打鋲装置によってリベットが貫通孔に固定される。これにより、複数の部品が互いに結合される。 When stacking a plurality of plate materials (for example, skin panels) of aircraft parts or attaching parts (for example, stringers) to the plate materials, a plurality of plate materials or plate materials and parts (hereinafter, "multiple members") are used depending on fastening parts such as rivets. ".) Are combined with each other. When an automatic drilling / tacking device (automatic riveter) is used, a through hole for inserting a rivet is formed by cutting by a drilling device having a drill or the like. After that, the rivet is inserted into the through hole, and the rivet is fixed to the through hole by the rivet. As a result, a plurality of parts are connected to each other.

オートマチックリベッタは、穴明け装置や打鋲装置を備えるヘッドと被加工部材との干渉により移動可能な範囲が限られていたり、組立手順によっては動作が困難である場合がある。この場合、従来、作業者による手作業によって、穴明け加工や打鋲が行われている。しかし、作業場所の高さが例えば数ｍになるようなサイズを有する部品である場合や加工の向きによっては、手作業による穴明け加工や打鋲は、時間や手間が掛かり、場合によっては危険を伴う。そのため、作業の効率性等の観点から、ロボットアームを有する産業用ロボットを用いることが検討されている。 The movable range of the automatic riveter may be limited due to interference between the head provided with the drilling device or the tacking device and the member to be machined, or the operation may be difficult depending on the assembly procedure. In this case, conventionally, drilling and studs are manually performed by an operator. However, if the part has a size such that the height of the work place is several meters, or depending on the direction of processing, manual drilling or riveting takes time and effort, and in some cases it is dangerous. Accompanied by. Therefore, from the viewpoint of work efficiency and the like, it is considered to use an industrial robot having a robot arm.

下記の特許文献１では、ロボットアームの様々な姿勢による重力作用が生じた場合においても、位置誤差吸収機能を発揮させるため、固定体と可動体を複数の流体圧シリンダを介して連結し、全体としてパラレルメカニズムを構成することが開示されている。 In Patent Document 1 below, a fixed body and a movable body are connected via a plurality of fluid pressure cylinders in order to exert a position error absorbing function even when a gravity action occurs due to various postures of the robot arm. It is disclosed that a parallel mechanism is configured as.

特開２００８−６２３３５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-62335

ロボットアームを有するロボットを用いた場合、ロボット自体の制御システムのみでは、穴明け加工等の際の加工位置の位置決め精度を確保することが困難である。位置決め精度は、同一形状の部品を複数製作する場合に、所定の誤差の範囲内で、同一位置で加工を行えることが要求される。また、外部センサを用いてエンドエフェクタの先端位置を決定するフィードバック制御を行ったとしても、外部センサの検知結果を用いることから、サイクルタイムが長くなるという問題がある。 When a robot having a robot arm is used, it is difficult to secure the positioning accuracy of the machining position at the time of drilling or the like only by the control system of the robot itself. The positioning accuracy is required to be able to process at the same position within a predetermined error when a plurality of parts having the same shape are manufactured. Further, even if feedback control for determining the tip position of the end effector is performed using an external sensor, there is a problem that the cycle time becomes long because the detection result of the external sensor is used.

図１２及び図１３に示すように、ロボットアーム５１の先端に取り付けられた穴明け装置等のエンドエフェクタ５２が、フローティングジョイント５３を介してロボットアーム５１と接続されているものがある。この場合、フローティングジョイント５３のばね５４が変形することによって、ロボットアーム５１をエンドエフェクタ５２の軸方向に対して平行に移動させるだけで、加工目標位置Ｐとエンドエフェクタ５２の位置の誤差を吸収できる。 As shown in FIGS. 12 and 13, an end effector 52 such as a drilling device attached to the tip of the robot arm 51 is connected to the robot arm 51 via a floating joint 53. In this case, by deforming the spring 54 of the floating joint 53, the error between the machining target position P and the position of the end effector 52 can be absorbed only by moving the robot arm 51 parallel to the axial direction of the end effector 52. ..

しかし、フローティングジョイントは、ロボットアームとエンドエフェクタをばね等の弾性部材で連結した構造である。そのため、エンドエフェクタの姿勢や、エンドエフェクタの重心バランスに応じて、エンドエフェクタの先端位置が様々に変化する。例えば、航空機部品等の３次元曲面を有する部材を加工する場合、加工位置ごとに、エンドエフェクタの姿勢が異なる。そのため、図１４に示すように、重心バランスの変化によって、フローティングジョイント５３のばね５４が撓み、エンドエフェクタ５２の先端位置がずれる。 However, the floating joint has a structure in which the robot arm and the end effector are connected by an elastic member such as a spring. Therefore, the tip position of the end effector changes variously according to the posture of the end effector and the balance of the center of gravity of the end effector. For example, when processing a member having a three-dimensional curved surface such as an aircraft part, the posture of the end effector differs depending on the processing position. Therefore, as shown in FIG. 14, the spring 54 of the floating joint 53 bends due to the change in the balance of the center of gravity, and the tip position of the end effector 52 shifts.

したがって、フローティングジョイントを用いたロボットでは、エンドエフェクタの姿勢等によってロボットアームとエンドエフェクタの先端位置の関係が異なるため、加工位置の正確な位置決めが困難であるという問題がある。 Therefore, in a robot using a floating joint, there is a problem that it is difficult to accurately position the machining position because the relationship between the robot arm and the tip position of the end effector differs depending on the posture of the end effector and the like.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フローティングジョイントによって接続されたエンドエフェクタの姿勢に関わらず、エンドエフェクタによる加工位置を正確かつ迅速に位置決めすることが可能な加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a processing apparatus capable of accurately and quickly positioning the processing position by the end effector regardless of the posture of the end effector connected by the floating joint. And to provide a processing method.

上記課題を解決するために、本発明の加工装置及び加工方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る加工装置は、被加工部材に対して加工を行うエンドエフェクタが設置される支持部と、前記支持部とロボットアームとの間に設けられる弾性部を有し、前記支持部と前記ロボットアームとを接続する連結部と、前記支持部との接続及び前記接続の解除が可能な構成を有し、前記支持部と接続されたとき、前記ロボットアームに対する前記支持部の位置を所定の位置で固定する固定部とを備える。 In order to solve the above problems, the processing apparatus and processing method of the present invention employ the following means.
That is, the processing apparatus according to the present invention has a support portion in which an end effector for processing the member to be processed is installed, and an elastic portion provided between the support portion and the robot arm, and the support portion. It has a structure in which a connecting portion connecting the robot arm and the robot arm can be connected to and disconnected from the support portion, and when connected to the support portion, the position of the support portion with respect to the robot arm can be determined. It is provided with a fixing portion for fixing at a predetermined position.

この構成によれば、支持部には、被加工部材に対して加工を行うエンドエフェクタが設置され、連結部が支持部とロボットアームとの間に設けられる弾性部を有し、連結部が支持部とロボットアームとを接続する。すなわち、連結部はフローティングジョイントを構成する。これにより、エンドエフェクタが設置された支持部は、ロボットアームに対して弾性的に接続され、ロボットアームに対してエンドエフェクタによる加工位置に関する位置誤差を吸収できる。 According to this configuration, the support portion is provided with an end effector that processes the member to be machined, the connecting portion has an elastic portion provided between the support portion and the robot arm, and the connecting portion supports the support portion. Connect the unit and the robot arm. That is, the connecting portion constitutes a floating joint. As a result, the support portion on which the end effector is installed is elastically connected to the robot arm, and the position error regarding the machining position by the end effector can be absorbed with respect to the robot arm.

また、固定部は、支持部との接続や、支持部との接続の解除が可能な構成を有し、固定部と支持部が接続されたとき、ロボットアームに対する支持部の位置が固定部によって所定の位置で固定される。これにより、固定部が支持部と接続されているとき、エンドエフェクタによる加工位置を一意に決定できる。その結果、フローティングジョイントによって接続されたエンドエフェクタの姿勢に関わらず、エンドエフェクタによる加工位置を正確かつ迅速に位置決めできる。所定の位置とは、例えば支持部の可動範囲の中心位置である。 Further, the fixed portion has a configuration capable of connecting to the support portion and disconnecting from the support portion, and when the fixed portion and the support portion are connected, the position of the support portion with respect to the robot arm is determined by the fixed portion. It is fixed in place. As a result, when the fixed portion is connected to the support portion, the machining position by the end effector can be uniquely determined. As a result, the machining position by the end effector can be accurately and quickly positioned regardless of the posture of the end effector connected by the floating joint. The predetermined position is, for example, the central position of the movable range of the support portion.

上記発明において、前記固定部は、前記支持部と接続されたとき、前記ロボットアームに対する前記支持部の向きを所定の向きで固定してもよい。 In the above invention, when the fixing portion is connected to the supporting portion, the orientation of the supporting portion with respect to the robot arm may be fixed in a predetermined direction.

この構成によれば、固定部と支持部が接続されたとき、ロボットアームに対する支持部の向きが固定部によって所定の向きで固定される。これにより、固定部が支持部と接続されているとき、エンドエフェクタによる加工方向を一意に決定できる。所定の向きとは、例えば支持部の可動範囲の中心における支持部の向きである。 According to this configuration, when the fixing portion and the supporting portion are connected, the orientation of the supporting portion with respect to the robot arm is fixed by the fixing portion in a predetermined direction. As a result, when the fixed portion is connected to the support portion, the machining direction by the end effector can be uniquely determined. The predetermined orientation is, for example, the orientation of the support portion at the center of the movable range of the support portion.

上記発明において、前記支持部は、互いに異なる位置に形成された三つの第１係合部を有し、前記固定部は、前記三つの第１係合部とそれぞれ係合される三つの第２係合部を有してもよい。 In the above invention, the support portion has three first engaging portions formed at different positions from each other, and the fixing portion has three second engaging portions that are respectively engaged with the three first engaging portions. It may have an engaging portion.

この構成によれば、支持部には、三つの第１係合部が互いに異なる位置に形成され、固定部は、三つの第１係合部とそれぞれ係合される三つの第２係合部を有する。三つの第１係合部と三つの第２係合部が係合することによって、ロボットアームに対する支持部の位置及び向きが所定の位置及び向きで固定される。 According to this configuration, the support portion has three first engaging portions formed at different positions from each other, and the fixing portion has three second engaging portions that are respectively engaged with the three first engaging portions. Have. By engaging the three first engaging portions and the three second engaging portions, the positions and orientations of the support portions with respect to the robot arm are fixed at predetermined positions and orientations.

上記発明において、前記第１係合部は、突出して形成された凸部、又は、窪んで形成された凹部であり、前記第２係合部は、前記第１係合部の前記凸部又は前記凹部に対応した形状を有してもよい。 In the above invention, the first engaging portion is a convex portion formed by projecting or a concave portion formed by a recess, and the second engaging portion is the convex portion or the convex portion of the first engaging portion. It may have a shape corresponding to the recess.

この構成によれば、突出して形成された凸部、又は、窪んで形成された凹部である第１係合部が、第１係合部の凸部又は凹部に対応した形状を有する凹部又は凸部である第２係合部と係合する。 According to this configuration, the convex portion formed by protruding or the concave portion formed by the recess, the first engaging portion, has a concave portion or a convex having a shape corresponding to the convex portion or the concave portion of the first engaging portion. Engage with the second engaging portion, which is a portion.

上記発明において、前記支持部は、前記三つの第１係合部のうち二つの前記第１係合部が形成された第１面部と、前記第１面部と異なる面であり、残りの一つの第１係合部が形成された第２面部とを有し、前記固定部は、前記第１面部と対向して設置され、前記第１面部に対して近接及び離隔が可能であり、前記三つの第２係合部のうち二つの前記第２係合部が形成された第１固定部と、前記第２面部と対向して設置され、前記第２面部に対して近接及び離隔が可能であり、前記三つの第２係合部のうち残りの一つの前記第２係合部が形成された第２固定部とを有してもよい。 In the above invention, the support portion is a surface different from the first surface portion on which two of the first engagement portions are formed out of the three first engagement portions, and the remaining one. It has a second surface portion on which a first engaging portion is formed, and the fixing portion is installed so as to face the first surface portion, and can be approached and separated from the first surface portion. Of the two second engaging portions, the first fixed portion on which the second engaging portion is formed is installed facing the second surface portion, and can be brought close to and separated from the second surface portion. There may be a second fixed portion in which the remaining one of the three second engaging portions is formed.

この構成によれば、支持部は、第１面部と第２面部を有し、第１面部には三つの第１係合部のうち二つの第１係合部が形成されており、第１面部と異なる面である第２面部には、残りの一つの第１係合部が形成されている。また、固定部は、支持部の第１面部と対向して設置された第１固定部と、支持部の第２面部と対向して設置された第２固定部を有する。第１固定部は、第１面部に対して近接及び離隔が可能であり、三つの第２係合部のうち二つの第２係合部が形成され、第２固定部は、第２面部に対して近接及び離隔が可能であり、三つの第２係合部のうち残りの一つの第２係合部が形成される。したがって、第１面部と第１固定部が近接することによって二つの第１係合部と二つの第２係合部が係合し、第２面部と第２固定部が近接することによって残りの一つの第１係合部と残りの一つの第２係合部が係合する。 According to this configuration, the support portion has a first surface portion and a second surface portion, and the first surface portion is formed with two first engaging portions out of the three first engaging portions. The remaining one first engaging portion is formed on the second surface portion, which is a surface different from the surface portion. Further, the fixing portion has a first fixing portion installed facing the first surface portion of the support portion and a second fixing portion installed facing the second surface portion of the support portion. The first fixing portion can be brought close to and separated from the first surface portion, two second engaging portions are formed out of the three second engaging portions, and the second fixing portion is formed on the second surface portion. On the other hand, they can be brought close to each other and separated from each other, and the remaining one of the three second engaging portions is formed. Therefore, when the first surface portion and the first fixed portion are close to each other, the two first engaging portions and the two second engaging portions are engaged with each other, and when the second surface portion and the second fixed portion are brought close to each other, the remaining One first engaging portion and the remaining one second engaging portion engage.

本発明に係る加工方法は、上述した加工装置を用いた加工方法であって、前記支持部と前記固定部が接続された状態で、前記被加工部材の加工目標位置に前記エンドエフェクタの先端を移動するステップと、前記加工目標位置に応じて、前記エンドエフェクタの位置を調整するステップと、前記エンドエフェクタの位置を調整したときの前記ロボットアームの位置を記録するステップとを備える。 The processing method according to the present invention is a processing method using the above-mentioned processing apparatus, in which the tip of the end effector is placed at a processing target position of the member to be processed in a state where the support portion and the fixing portion are connected. It includes a step of moving, a step of adjusting the position of the end effector according to the machining target position, and a step of recording the position of the robot arm when the position of the end effector is adjusted.

本発明によれば、フローティングジョイントによって接続されたエンドエフェクタの姿勢に関わらず、エンドエフェクタによる加工位置を正確かつ迅速に位置決めすることができる。 According to the present invention, the machining position by the end effector can be accurately and quickly positioned regardless of the posture of the end effector connected by the floating joint.

本発明の一実施形態に係る加工装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイント及びロック部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the floating joint and the lock part of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイント及びロック部を示す正面図である。It is a front view which shows the floating joint and the lock part of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイント及びロック部を示す正面図であり、支持部と固定部の接続が解除された状態を示す。It is a front view which shows the floating joint and the lock part of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and shows the state which the connection of the support part and the fixed part is disconnected. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイント及びロック部を示す正面図であり、支持部と固定部が接続された状態を示す。It is a front view which shows the floating joint and the lock part of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and shows the state which the support part and the fixed part are connected. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイント及びロック部を示す底面図であり、支持部と固定部の接続が解除された状態を示す。It is a bottom view which shows the floating joint and the lock part of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and shows the state which the connection of a support part and a fixed part is disconnected. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイント及びロック部を示す底面図であり、支持部と固定部が接続された状態を示す。It is a bottom view which shows the floating joint and the lock part of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and shows the state which the support part and the fixed part are connected. 本発明の一実施形態に係る加工装置、ドリルプレート及び被加工部材を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the processing apparatus, the drill plate and the member to be processed which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る加工装置、ドリルプレート及び被加工部材を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the processing apparatus, the drill plate and the member to be processed which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイントを示す正面図である。It is a front view which shows the floating joint of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る加工装置のフローティングジョイントを示す正面図である。It is a front view which shows the floating joint of the processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 従来の加工装置のフローティングジョイントを示す正面図である。It is a front view which shows the floating joint of the conventional processing apparatus. 従来の加工装置のフローティングジョイントを示す正面図である。It is a front view which shows the floating joint of the conventional processing apparatus. 従来の加工装置のロボットアーム、エンドエフェクタ及びフローティングジョイントを示す正面図である。It is a front view which shows the robot arm, the end effector and the floating joint of the conventional processing apparatus. 従来の加工装置のフローティングジョイントを示す正面図である。It is a front view which shows the floating joint of the conventional processing apparatus. 従来の加工装置のフローティングジョイントを示す正面図である。It is a front view which shows the floating joint of the conventional processing apparatus.

以下に、本発明の一実施形態に係る加工装置１について、図面を参照して説明する。加工装置１は、例えば、航空機の胴体や主翼などの航空機部品の構造体を組み立てる際に用いられる。航空機部品の胴体や主翼等は、構造体と、薄板部材（スキンパネル）とが結合されて構成され、構造体は、複数の構造用部品が組み合わされて構成される。複数の構造用部品は、ストリンガー、クリップ、シェアタイ、フレームなどである。なお、本発明の適用先は、航空機部品に限定されず、本発明は、他の部品の組み立てにも適用可能である。 The processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The processing device 1 is used, for example, when assembling the structure of aircraft parts such as the fuselage and main wings of an aircraft. The fuselage, main wings, and the like of aircraft parts are constructed by combining a structure and a thin plate member (skin panel), and the structure is constructed by combining a plurality of structural parts. Multiple structural parts include stringers, clips, share ties, frames and the like. The application of the present invention is not limited to aircraft parts, and the present invention can also be applied to the assembly of other parts.

加工装置１は、図１に示すように、ロボット本体部２と、ロボットアーム３と、エンドエフェクタ４と、フローティングジョイント（連結部）５と、ロック部６と、制御部７などを備える。制御部７は、プログラムを実行するコンピュータなどによって実現される。 As shown in FIG. 1, the processing apparatus 1 includes a robot main body portion 2, a robot arm 3, an end effector 4, a floating joint (connecting portion) 5, a lock portion 6, a control portion 7, and the like. The control unit 7 is realized by a computer or the like that executes a program.

ロボット本体部２は、ロボット本体部２は、ロボットアーム３を支持して、ロボットアーム３や、ロボットアーム３に設置されたエンドエフェクタ４の位置や傾きを調整できる。 The robot main body 2 supports the robot arm 3 and can adjust the position and inclination of the robot arm 3 and the end effector 4 installed on the robot arm 3.

エンドエフェクタ４は、ロボットアーム３の先端において、フローティングジョイント５を介してロボットアーム３に設置される。エンドエフェクタ４は、例えばドリルを有し、被加工部材、例えばスキンパネル及びフレームなどに対して穴明け加工を施す。 The end effector 4 is installed on the robot arm 3 at the tip of the robot arm 3 via a floating joint 5. The end effector 4 has, for example, a drill, and drills a hole in a member to be machined, such as a skin panel and a frame.

フローティングジョイント５は、ばね等の弾性部２０を有する。フローティングジョイント５は、ロボットアーム３とロック部６とを接続する。 The floating joint 5 has an elastic portion 20 such as a spring. The floating joint 5 connects the robot arm 3 and the lock portion 6.

ロック部６は、図２〜図７に示すように、支持部８と、固定部９を有する。ロック部６は、エンドエフェクタ４をロボットアーム３に対して固定したり、エンドエフェクタ４のロボットアーム３に対する固定を解除したりする。 As shown in FIGS. 2 to 7, the lock portion 6 has a support portion 8 and a fixing portion 9. The lock portion 6 fixes the end effector 4 to the robot arm 3 and releases the end effector 4 from being fixed to the robot arm 3.

支持部８は、フローティングジョイント５の先端側に設置され、フローティングジョイント５とエンドエフェクタ４とを接続する。支持部８は、エンドエフェクタ４を支持する。また、支持部８は、図３〜図７に示すように、第１面部１０と、第２面部１１が形成され、第１面部１０には、二つの第１係合部１２が設けられ、第２面部１１には、一つの第１係合部１２が設けられる。すなわち、支持部８には、合計三つの第１係合部１２が設けられる。 The support portion 8 is installed on the tip end side of the floating joint 5, and connects the floating joint 5 and the end effector 4. The support portion 8 supports the end effector 4. Further, as shown in FIGS. 3 to 7, the support portion 8 is formed with a first surface portion 10 and a second surface portion 11, and the first surface portion 10 is provided with two first engaging portions 12. The second surface portion 11 is provided with one first engaging portion 12. That is, the support portion 8 is provided with a total of three first engaging portions 12.

また、固定部９は、支持部８に対向して設置され、図５及び図７に示すように、支持部８と近接することによって支持部８と接続されたり、図４及び図６に示すように、支持部８から離隔することによって支持部８との接続が解除されたりする。固定部９には、支持部８の第１係合部１２の一つずつに対応して、合計三つの第２係合部１９が設けられる。 Further, the fixing portion 9 is installed facing the support portion 8 and is connected to the support portion 8 by being close to the support portion 8 as shown in FIGS. 5 and 7, or is shown in FIGS. 4 and 6. As described above, the connection with the support portion 8 is released by separating from the support portion 8. The fixed portion 9 is provided with a total of three second engaging portions 19 corresponding to each of the first engaging portions 12 of the support portion 8.

固定部９は、第１固定部１３と、第２固定部１４を有する。第１固定部１３と第２固定部１４は、支持部８を間に挟んで支持部８の両側に設置される。 The fixing portion 9 has a first fixing portion 13 and a second fixing portion 14. The first fixing portion 13 and the second fixing portion 14 are installed on both sides of the supporting portion 8 with the supporting portion 8 interposed therebetween.

第１固定部１３は、板状の第１板部１５と、第１板部１５を支持し、かつ、第１板部１５を移動させる第１駆動部１６とを有する。 The first fixing portion 13 has a plate-shaped first plate portion 15 and a first driving portion 16 that supports the first plate portion 15 and moves the first plate portion 15.

第１板部１５は、支持部８の第１面部１０と対向して設置される。第１板部１５は、合計三つの第２係合部１９のうち二つの第２係合部１９が形成される。第１駆動部１６は、例えばエアシリンダであり、第１駆動部１６が駆動することによって、第１面部１０に対して第１板部１５を近接させたり離隔させたりする。 The first plate portion 15 is installed so as to face the first surface portion 10 of the support portion 8. The first plate portion 15 is formed with two second engaging portions 19 out of a total of three second engaging portions 19. The first drive unit 16 is, for example, an air cylinder, and when the first drive unit 16 is driven, the first plate portion 15 is brought closer to or separated from the first surface portion 10.

第２固定部１４は、板状の第２板部１７と、第２板部１７を支持し、かつ、第２板部１７を移動させる第２駆動部１８とを有する。 The second fixing portion 14 has a plate-shaped second plate portion 17 and a second driving portion 18 that supports the second plate portion 17 and moves the second plate portion 17.

第２板部１７は、支持部８の第２面部１１と対向して設置される。第２板部１７は、合計三つの第２係合部１９のうち一つの第２係合部１９が形成される。第２駆動部１８は、例えばエアシリンダであり、第２駆動部１８が駆動することによって、第２面部１１に対して第２板部１７を近接させたり離隔させたりする。 The second plate portion 17 is installed so as to face the second surface portion 11 of the support portion 8. The second plate portion 17 is formed with a second engaging portion 19 out of a total of three second engaging portions 19. The second drive unit 18 is, for example, an air cylinder, and when the second drive unit 18 is driven, the second plate portion 17 is brought closer to or separated from the second surface portion 11.

三つの第１係合部１２は、支持部８においてそれぞれ異なる位置に形成される。三つの第２係合部１９は、三つの第１係合部１２とそれぞれ係合される。三つの第１係合部１２と三つの第２係合部１９が係合することによって、ロボットアーム３に対する支持部８の位置及び向きが所定の位置及び向きで固定される。 The three first engaging portions 12 are formed at different positions on the support portion 8. The three second engaging portions 19 are respectively engaged with the three first engaging portions 12. By engaging the three first engaging portions 12 and the three second engaging portions 19, the positions and orientations of the support portions 8 with respect to the robot arm 3 are fixed at predetermined positions and orientations.

第１係合部１２は、例えば、支持部８の第１面部１０又は第２面部１１において外側方向に突出して形成された凸部である。第１係合部１２は、例えば円錐台形状（テーパー形状）であり、先端側に向けて細くなる先細り形状を有する。 The first engaging portion 12 is, for example, a convex portion formed so as to project outward in the first surface portion 10 or the second surface portion 11 of the support portion 8. The first engaging portion 12 has, for example, a truncated cone shape (tapered shape) and has a tapered shape that tapers toward the tip end side.

第２係合部１９は、例えば、固定部９の第１板部１５又は第２板部１７において内側方向に窪んで形成された凹部である。第２係合部１９は、第１係合部１２の凸部に対応した形状を有し、例えば円錐台形状（テーパー形状）であり、底側に向けて細くなる先細り形状を有する。 The second engaging portion 19 is, for example, a recess formed by being recessed inward in the first plate portion 15 or the second plate portion 17 of the fixing portion 9. The second engaging portion 19 has a shape corresponding to the convex portion of the first engaging portion 12, and has, for example, a truncated cone shape (tapered shape) and a tapered shape that tapers toward the bottom side.

本実施形態では、第１面部１０と第１固定部１３が近接することによって二つの第１係合部１２と二つの第２係合部１９が係合し、第２面部１１と第２固定部１４が近接することによって残りの一つの第１係合部１２と残りの一つの第２係合部１９が係合する。したがって、固定部９は、第１固定部１３と第２固定部１４の二つの部材を用いて、支持部８との接続を行うことができる。これにより、少ないスペースと少ない部品数で支持部８と固定部９が接続される。 In the present embodiment, when the first surface portion 10 and the first fixing portion 13 are close to each other, the two first engaging portions 12 and the two second engaging portions 19 are engaged with each other, and the second surface portion 11 and the second fixing portion 11 are fixed. When the portions 14 are close to each other, the remaining one first engaging portion 12 and the remaining one second engaging portion 19 are engaged with each other. Therefore, the fixing portion 9 can be connected to the supporting portion 8 by using two members, the first fixing portion 13 and the second fixing portion 14. As a result, the support portion 8 and the fixing portion 9 are connected with a small space and a small number of parts.

なお、本発明は、固定部９において、第１固定部１３と第２固定部１４の二つの部材を用いる例に限定されない。支持部８と固定部９を３点で係合できればよいことから、固定部９は、三つの部材（第１，第２及び第３固定部（図示せず。））から構成されてもよい。第１，第２及び第３固定部は、それぞれ一つずつ第２係合部１９を有する第２板部１７と、第２駆動部１８（例えばエアシリンダ）を有する。この場合、第２係合部１９に対応するように、支持部８には第１係合部１２がそれぞれ異なる面に設けられた合計３面の面部が形成される。 The present invention is not limited to the example in which the fixing portion 9 uses two members, the first fixing portion 13 and the second fixing portion 14. Since it is sufficient that the support portion 8 and the fixing portion 9 can be engaged with each other at three points, the fixing portion 9 may be composed of three members (first, second and third fixing portions (not shown)). .. The first, second, and third fixing portions each include a second plate portion 17 having a second engaging portion 19, and a second driving portion 18 (for example, an air cylinder). In this case, the support portion 8 is formed with a total of three surface portions in which the first engaging portions 12 are provided on different surfaces so as to correspond to the second engaging portion 19.

なお、上述した本実施形態では、三つの第１係合部１２がすべて凸部であり、三つの第２係合部１９がすべて凹部である場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。反対に三つの第１係合部１２がすべて凹部であり、三つの第２係合部１９がすべて凸部でもよい。また、三つの第１係合部１２のうち一つ又は二つが凸部、残りの二つ又は一つが凹部の組み合わせでもよく、この場合、第１係合部１２に対応するように、支持部８において第２係合部１９の凹部と凸部が一つ又は二つ設けられる。 In the above-described embodiment, the case where all three first engaging portions 12 are convex portions and all three second engaging portions 19 are concave portions has been described, but the present invention is limited to this example. Not done. On the contrary, all three first engaging portions 12 may be concave portions, and all three second engaging portions 19 may be convex portions. Further, one or two of the three first engaging portions 12 may be a combination of convex portions, and the remaining two or one may be a combination of concave portions. In this case, the support portion may correspond to the first engaging portion 12. In No. 8, one or two concave portions and convex portions of the second engaging portion 19 are provided.

また、第１係合部１２及び第２係合部１９は、円錐台形状に限定されず、例えば、面が平面で構成されたくさび形状（断面形状が略Ｖ字形状）を有するものでもよい。さらに、各第１係合部１２及び各第２係合部１９は、同一サイズ同一形状を有さなくてもよく、異なるサイズ又は異なる形状を有してもよい。 Further, the first engaging portion 12 and the second engaging portion 19 are not limited to the truncated cone shape, and may have, for example, a wedge shape (the cross-sectional shape is substantially V-shaped) having a flat surface. .. Further, each of the first engaging portions 12 and each second engaging portion 19 may not have the same size and the same shape, and may have different sizes or different shapes.

三つの第１係合部１２と三つの第２係合部１９がそれぞれ接続されたとき、３点で支持部８と固定部９が係合されることから、図５及び図７に示すように、ロボットアーム３に対する支持部８の位置が所定の位置で固定され、支持部８の向きが所定の向きで固定される。 When the three first engaging portions 12 and the three second engaging portions 19 are connected to each other, the support portion 8 and the fixing portion 9 are engaged at three points, as shown in FIGS. 5 and 7. The position of the support portion 8 with respect to the robot arm 3 is fixed at a predetermined position, and the orientation of the support portion 8 is fixed at a predetermined direction.

すなわち、図４及び図５に示すように、フローティングジョイント５の側面方向から見ると、ロボットアーム３の中心軸に対するフローティングジョイント５の傾き、すなわち、フローティングジョイント５の撓みが矯正される。これにより、ロボットアーム３の中心軸とフローティングジョイント５の中心軸が一致した状態で、支持部８と固定部９が固定される。また、図６及び図７に示すように、フローティングジョイント５の下面方向から見ると、ロボットアーム３の中心軸を中心としたフローティングジョイント５の回転、すなわち、フローティングジョイント５の捻じれが矯正される。これにより、ロボットアーム３の中心軸を中心にしてフローティングジョイント５が回転していない状態で、支持部８と固定部９が固定される。 That is, as shown in FIGS. 4 and 5, when viewed from the side surface direction of the floating joint 5, the inclination of the floating joint 5 with respect to the central axis of the robot arm 3, that is, the bending of the floating joint 5 is corrected. As a result, the support portion 8 and the fixing portion 9 are fixed in a state where the central axis of the robot arm 3 and the central axis of the floating joint 5 coincide with each other. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, when viewed from the lower surface direction of the floating joint 5, the rotation of the floating joint 5 around the central axis of the robot arm 3, that is, the twist of the floating joint 5 is corrected. .. As a result, the support portion 8 and the fixing portion 9 are fixed in a state where the floating joint 5 is not rotated around the central axis of the robot arm 3.

なお、支持部８と固定部９が接続されたとき、ロボットアーム３に対する支持部８の位置が所定の位置で固定され、支持部８の向きが所定の向きで固定されればよく、第１係合部１２と第２係合部１９の代わりに電磁石などを用いて、支持部８と固定部９を接続してもよい。 When the support portion 8 and the fixing portion 9 are connected, the position of the support portion 8 with respect to the robot arm 3 may be fixed at a predetermined position, and the orientation of the support portion 8 may be fixed in a predetermined direction. The support portion 8 and the fixing portion 9 may be connected by using an electromagnet or the like instead of the engaging portion 12 and the second engaging portion 19.

次に、本実施形態に係る加工装置１の動作について説明する。
フローティングジョイント５を介してロボットアーム３と接続されたエンドエフェクタ４を用いた加工において、エンドエフェクタ４の先端位置の位置決め精度を向上させるため、図８及び図９に示すように、被加工部材７０の上面にプレート状のドリルプレート６０を設置する。ドリルプレート６０には、加工目標位置Ｐに対応する位置に予めガイドブッシュ（貫通孔）６１が形成されている。 Next, the operation of the processing apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
In machining using the end effector 4 connected to the robot arm 3 via the floating joint 5, the member 70 to be machined is as shown in FIGS. 8 and 9 in order to improve the positioning accuracy of the tip position of the end effector 4. A plate-shaped drill plate 60 is installed on the upper surface of the robot. A guide bush (through hole) 61 is formed in advance on the drill plate 60 at a position corresponding to the machining target position P.

支持部８と固定部９の固定が解除されると、エンドエフェクタ４の先端位置は、例えば図１１に示すように、加工目標位置Ｐから外れた位置に移動するが、ドリルプレート６０のガイドブッシュ６１にエンドエフェクタ４の先端を挿入することによって、エンドエフェクタ４の先端位置を位置決めできる。以下、ドリルプレート６０を用いた加工方法について説明する。 When the support portion 8 and the fixing portion 9 are released from being fixed, the tip position of the end effector 4 moves to a position deviating from the machining target position P, as shown in FIG. 11, for example, but the guide bush of the drill plate 60 By inserting the tip of the end effector 4 into 61, the position of the tip of the end effector 4 can be positioned. Hereinafter, a processing method using the drill plate 60 will be described.

エンドエフェクタ４によって、穴明け加工が行われる場合、エンドエフェクタ４には、ドリル等の穴明け装置が設置される。被加工部材７０は、エンドエフェクタ４の穴明け装置によって貫通孔が形成される。 When drilling is performed by the end effector 4, a drilling device such as a drill is installed in the end effector 4. A through hole is formed in the member 70 to be processed by the drilling device of the end effector 4.

ドリルプレート６０に形成されたガイドブッシュ６１は、穴明け装置のドリルの径よりも大きい内径を有し、被加工部材７０において目標とする位置及び向きに貫通穴が形成されるように、ガイドブッシュ６１が設けられている。ガイドブッシュ６１において、ガイドブッシュ６１の軸方向と、被加工部材７０に形成される貫通穴の軸方向は、平行である。したがって、ガイドブッシュ６１に沿ってドリルが穴明け加工を施すことによって、目標とする位置及び向きを有する貫通穴が被加工部材７０において形成される。なお、ガイドブッシュ６１とドリルの相対位置誤差は、フローティングジョイント５によって吸収される。 The guide bush 61 formed on the drill plate 60 has an inner diameter larger than the diameter of the drill of the drilling device, and the guide bush 61 is formed with a through hole at a target position and direction in the member 70 to be machined. 61 is provided. In the guide bush 61, the axial direction of the guide bush 61 and the axial direction of the through hole formed in the member 70 to be machined are parallel. Therefore, when the drill drills a hole along the guide bush 61, a through hole having a target position and orientation is formed in the member 70 to be machined. The relative position error between the guide bush 61 and the drill is absorbed by the floating joint 5.

教示プログラムを作成する場合、図８に示すように、ドリルプレート６０が設置された加工目標位置Ｐの近傍へエンドエフェクタ４を移動する。 When creating a teaching program, as shown in FIG. 8, the end effector 4 is moved to the vicinity of the machining target position P where the drill plate 60 is installed.

本実施形態では、加工目標位置Ｐの近傍へのエンドエフェクタ４の移動を開始する前、又は、加工目標位置Ｐの近傍にエンドエフェクタ４を移動した後、支持部８が固定部９によって固定される。図５及び図７に示すように、支持部８と固定部９が接続されたとき、ロボットアーム３に対する支持部８の位置が所定の位置及び所定の向きで固定されることから、エンドエフェクタ４による加工位置や加工方向が一意に決定される。 In the present embodiment, the support portion 8 is fixed by the fixing portion 9 before starting the movement of the end effector 4 to the vicinity of the machining target position P or after moving the end effector 4 to the vicinity of the machining target position P. To. As shown in FIGS. 5 and 7, when the support portion 8 and the fixing portion 9 are connected, the position of the support portion 8 with respect to the robot arm 3 is fixed at a predetermined position and a predetermined direction. Therefore, the end effector 4 The machining position and machining direction are uniquely determined by.

ガイドブッシュ６１にエンドエフェクタ４を挿入する前、支持部８と固定部９が接続された状態で、ドリルプレート６０から離れた位置で、エンドエフェクタ４の位置や向きを調整し決定する。これにより、図１０に示すように、ガイドブッシュ６１の軸方向とドリルの軸方向が平行かつ一致する。そして、図１１に示すように、支持部８と固定部９との接続を解除して、エンドエフェクタ４を加工目標位置Ｐに対応するガイドブッシュ６１にエンドエフェクタ４の先端を挿入する。 Before inserting the end effector 4 into the guide bush 61, the position and orientation of the end effector 4 are adjusted and determined at a position away from the drill plate 60 in a state where the support portion 8 and the fixing portion 9 are connected. As a result, as shown in FIG. 10, the axial direction of the guide bush 61 and the axial direction of the drill are parallel and coincide with each other. Then, as shown in FIG. 11, the connection between the support portion 8 and the fixing portion 9 is released, and the end effector 4 is inserted into the guide bush 61 corresponding to the machining target position P at the tip of the end effector 4.

なお、支持部８と固定部９が接続されたとき、エンドエフェクタ４は、エンドエフェクタ４の可動範囲の中心に位置する。そして、この位置でエンドエフェクタ４の位置や向きが教示プログラムに記録されることから、支持部８と固定部９の固定が解除されたとき、エンドエフェクタ４の可動範囲の中心付近に加工目標位置Ｐを収めることができる。これにより、エンドエフェクタ４をドリルの軸方向に移動し、フローティングジョイント５によって相対位置誤差を吸収させるだけで、穴明け加工を開始できる。 When the support portion 8 and the fixed portion 9 are connected, the end effector 4 is located at the center of the movable range of the end effector 4. Then, since the position and orientation of the end effector 4 are recorded in the teaching program at this position, when the support portion 8 and the fixing portion 9 are released from being fixed, the machining target position is near the center of the movable range of the end effector 4. P can be stored. As a result, the drilling process can be started only by moving the end effector 4 in the axial direction of the drill and absorbing the relative position error by the floating joint 5.

以上のロボットアーム３の動作を記録することによって教示プログラムが作成される。 A teaching program is created by recording the above movements of the robot arm 3.

また、教示プログラムに基づいて実際に加工を行う場合、教示プログラムに基づいて、エンドエフェクタ４を移動させる。また、教示プログラムに基づいて、エンドエフェクタ４の位置及び向きが調整される。このとき、支持部８と固定部９は固定された状態でもよいし、支持部８と固定部９の固定が解除された状態でもよい。 Further, when actually processing is performed based on the teaching program, the end effector 4 is moved based on the teaching program. Further, the position and orientation of the end effector 4 are adjusted based on the teaching program. At this time, the support portion 8 and the fixed portion 9 may be in a fixed state, or the support portion 8 and the fixed portion 9 may be in a released state.

教示プログラムどおりエンドエフェクタ４が移動し、エンドエフェクタ４の位置及び向きが調整されれば、仮に支持部８と固定部９が接続されたとき、ガイドブッシュ６１の軸方向とドリルの軸方向が平行かつ一致する。すなわち、エンドエフェクタ４は、図１０に示すように、エンドエフェクタ４の可動範囲の中心に位置する。 If the end effector 4 moves according to the teaching program and the position and orientation of the end effector 4 are adjusted, if the support portion 8 and the fixing portion 9 are connected, the axial direction of the guide bush 61 and the axial direction of the drill are parallel. And match. That is, as shown in FIG. 10, the end effector 4 is located at the center of the movable range of the end effector 4.

エンドエフェクタ４が加工目標位置Ｐの近傍に移動し、エンドエフェクタ４の位置及び向きが調整された後、図１１に示すように、支持部８と固定部９の固定が解除された状態とされる。この状態で、エンドエフェクタ４は、エンドエフェクタ４の重心位置に応じた方向及び向きとなる。そして、支持部８と固定部９の固定が解除された状態で、エンドエフェクタ４をドリルの軸方向に移動する。本実施形態では、支持部８と固定部９の固定が解除されて、弾性部２０のみによってエンドエフェクタ４が支持されていることから、ガイドブッシュ６１に向けてエンドエフェクタ４を軸方向に移動させつつ、ガイドブッシュ６１に沿うようにドリルを導くことができる。 After the end effector 4 moves to the vicinity of the machining target position P and the position and orientation of the end effector 4 are adjusted, the support portion 8 and the fixing portion 9 are in a released state as shown in FIG. To. In this state, the end effector 4 has a direction and an orientation according to the position of the center of gravity of the end effector 4. Then, with the support portion 8 and the fixing portion 9 released from being fixed, the end effector 4 is moved in the axial direction of the drill. In the present embodiment, the support portion 8 and the fixing portion 9 are released from being fixed, and the end effector 4 is supported only by the elastic portion 20, so that the end effector 4 is moved axially toward the guide bush 61. At the same time, the drill can be guided along the guide bush 61.

また、ロボットアーム３の動作や被加工部材７０の位置及び向きがずれることによって、ガイドブッシュ６１の軸方向とドリルの軸方向が一致せず、相対位置誤差が生じている場合がある。この場合でも、弾性部２０のみによってエンドエフェクタ４が支持されていることから、相対位置誤差を吸収できる。また、支持部８と固定部９が接続されたとき、エンドエフェクタ４の可動範囲の中心となる位置でエンドエフェクタ４の位置や向きが教示プログラムに記録されていることから、エンドエフェクタ４の可動範囲の中心付近に加工目標位置Ｐが収まっている。 Further, due to the operation of the robot arm 3 or the position and orientation of the member 70 to be machined, the axial direction of the guide bush 61 and the axial direction of the drill may not match, and a relative position error may occur. Even in this case, since the end effector 4 is supported only by the elastic portion 20, the relative position error can be absorbed. Further, when the support portion 8 and the fixed portion 9 are connected, the position and orientation of the end effector 4 are recorded in the teaching program at the center of the movable range of the end effector 4, so that the end effector 4 can be moved. The machining target position P is located near the center of the range.

ドリルが加工目標位置Ｐに到達した後、エンドエフェクタ４を用いて被加工部材７０に対して加工が行われる。 After the drill reaches the machining target position P, the end effector 4 is used to machine the member 70 to be machined.

従来の構成では、フローティングジョイントにおいてばね等の弾性部が使用されているため、エンドエフェクタの姿勢や、エンドエフェクタの重心バランスに応じて、エンドエフェクタ４の先端位置が様々に変化する。そのため、加工位置ごとに、加工位置とエンドエフェクタの先端位置の関係が異なる。したがって、フローティングジョイントに接続されたエンドエフェクタを用いて教示プログラムを作成する際、加工位置ごとに加工位置とエンドエフェクタの相対位置関係を異ならせる必要があるため、教示プログラムの作成が困難である。 In the conventional configuration, since an elastic portion such as a spring is used in the floating joint, the tip position of the end effector 4 changes variously according to the posture of the end effector and the balance of the center of gravity of the end effector. Therefore, the relationship between the machining position and the tip position of the end effector is different for each machining position. Therefore, when creating a teaching program using an end effector connected to a floating joint, it is difficult to create a teaching program because it is necessary to make the relative positional relationship between the machining position and the end effector different for each machining position.

これに対し、本実施形態では、支持部８と固定部９が固定されることによって、ロボットアーム３に対する支持部８の位置が所定の位置及び所定の向きで固定される。よって、エンドエフェクタ４による加工位置や加工方向が一意に決定される。この状態で、エンドエフェクタ４を加工目標位置Ｐの近傍に設置するとき、例えば、ガイドブッシュ６１の軸方向とドリルの軸方向が平行かつ一致させれば、加工位置によらず、加工位置とエンドエフェクタ４の先端位置の相対位置関係を同一にすることができる。 On the other hand, in the present embodiment, by fixing the support portion 8 and the fixing portion 9, the position of the support portion 8 with respect to the robot arm 3 is fixed at a predetermined position and a predetermined direction. Therefore, the machining position and machining direction by the end effector 4 are uniquely determined. In this state, when the end effector 4 is installed near the machining target position P, for example, if the axial direction of the guide bush 61 and the axial direction of the drill are parallel and coincide with each other, the machining position and the end are not affected by the machining position. The relative positional relationship of the tip positions of the effectors 4 can be made the same.

したがって、教示プログラムを作成する際、支持部８と固定部９を固定することによって、加工位置ごとに加工位置とエンドエフェクタ４の相対位置関係を異ならせる必要がなく、教示プログラムの作成が容易になる。 Therefore, when creating the teaching program, by fixing the support portion 8 and the fixing portion 9, it is not necessary to make the relative positional relationship between the machining position and the end effector 4 different for each machining position, and the teaching program can be easily created. Become.

また、従来の構成で、フローティングジョイント５３のばね５４によって支持された状態で、教示プログラムを作成する場合、加工目標位置Ｐによっては、図１５に示すように、ガイドブッシュ６１の軸方向に対するエンドエフェクタ５２の軸方向（例えばドリルの軸方向）が大きく傾くことがある。この場合、フローティングジョイント５３の可動範囲において、フローティングジョイント５３が中心から外れた偏った位置にあるときのアームの位置及び傾きが、教示プログラムとして記録されることになる。その結果、教示プログラムを実施するとき、フローティングジョイント５３の可動範囲が狭い状態で、エンドエフェクタ５２が加工目標位置Ｐの近傍に設置される。したがって、実際の加工時に生じる位置ずれによっては、図１６に示すように、相対位置誤差を吸収できず、ガイドブッシュ６１にドリルを挿入できない可能性がある。 Further, in the conventional configuration, when the teaching program is created while being supported by the spring 54 of the floating joint 53, depending on the machining target position P, as shown in FIG. 15, the end effector in the axial direction of the guide bush 61 The axial direction of the 52 (for example, the axial direction of the drill) may be greatly tilted. In this case, in the movable range of the floating joint 53, the position and inclination of the arm when the floating joint 53 is in an unbalanced position off the center are recorded as a teaching program. As a result, when the teaching program is executed, the end effector 52 is installed in the vicinity of the machining target position P with the movable range of the floating joint 53 being narrow. Therefore, as shown in FIG. 16, there is a possibility that the relative position error cannot be absorbed and the drill cannot be inserted into the guide bush 61 depending on the position deviation that occurs during actual machining.

ガイドブッシュ６１にドリルを挿入できない場合は、被加工部材（例えばスキンプレート）、ロボット本体部やエンドエフェクタ、又は、ドリルプレート６０が破損するおそれがある。 If the drill cannot be inserted into the guide bush 61, the member to be machined (for example, a skin plate), the robot body, the end effector, or the drill plate 60 may be damaged.

これに対し、本実施形態では、支持部８と固定部９が接続されたとき、図１０に示すように、エンドエフェクタ４は、エンドエフェクタ４の可動範囲の中心に位置する。そして、この位置でロボットアーム３の位置及び傾きが教示プログラムに記録される。したがって、教示プログラムを作成する場合、加工位置に応じて、ガイドブッシュ６１の軸方向に対してエンドエフェクタ４の軸方向（例えばドリルの軸方向）が大きく傾くことがない。 On the other hand, in the present embodiment, when the support portion 8 and the fixing portion 9 are connected, the end effector 4 is located at the center of the movable range of the end effector 4, as shown in FIG. Then, at this position, the position and inclination of the robot arm 3 are recorded in the teaching program. Therefore, when creating a teaching program, the axial direction of the end effector 4 (for example, the axial direction of the drill) does not greatly tilt with respect to the axial direction of the guide bush 61 according to the machining position.

その結果、教示プログラムを実施するとき、図１１に示すように、支持部８と固定部９の固定が解除された状態で、エンドエフェクタ４の可動範囲の中心付近に加工目標位置Ｐ収めることができる。したがって、実際の加工時に位置ずれが生じた場合でも、相対位置誤差を吸収でき、ガイドブッシュ６１にドリルを確実に挿入できる。よって、被加工部材７０（例えばスキンプレート）、ロボット本体部２やエンドエフェクタ４、又は、ドリルプレート６０が破損するおそれがない。 As a result, when the teaching program is executed, as shown in FIG. 11, the machining target position P can be set near the center of the movable range of the end effector 4 in a state where the support portion 8 and the fixing portion 9 are released from being fixed. it can. Therefore, even if a misalignment occurs during actual machining, the relative position error can be absorbed and the drill can be reliably inserted into the guide bush 61. Therefore, there is no possibility that the member 70 to be processed (for example, the skin plate), the robot main body 2, the end effector 4, or the drill plate 60 will be damaged.

従来の構成では、フローティングジョイントの弾性部によって支持されており、撓みが大きくなるため、エンドエフェクタ及びフローティングジョイントが横向きになる位置では教示プログラムを作成できない場合がある。これに対し、本実施形態では、支持部８と固定部９が接続されたとき、エンドエフェクタ４及びフローティングジョイント５を横向き（ほぼ水平方向）に設置することも可能である。そして、この状態で教示プログラムを作成でき、また、この状態でドリルをガイドブッシュ６１に挿入し、その後、支持部８と固定部９の接続を解除すれば、被加工部材７０に対して加工を行うこともできる。したがって、被加工部材７０の形状や加工位置等に応じて決まるエンドエフェクタ４やフローティングジョイント５の設置方向を考慮して、被加工部材７０の配置換えなどの調整を行う必要がなく、加工工程にかかる時間や手間を短縮できる。 In the conventional configuration, since it is supported by the elastic portion of the floating joint and the bending becomes large, it may not be possible to create a teaching program at a position where the end effector and the floating joint are oriented sideways. On the other hand, in the present embodiment, when the support portion 8 and the fixed portion 9 are connected, the end effector 4 and the floating joint 5 can be installed sideways (almost horizontally). Then, a teaching program can be created in this state, and if the drill is inserted into the guide bush 61 in this state and then the connection between the support portion 8 and the fixing portion 9 is released, the workpiece 70 can be machined. You can also do it. Therefore, it is not necessary to make adjustments such as rearrangement of the member 70 to be machined in consideration of the installation direction of the end effector 4 and the floating joint 5 determined according to the shape and position of the member 70 to be machined. The time and effort required can be reduced.

１ ：加工装置
２ ：ロボット本体部
３ ：ロボットアーム
４ ：エンドエフェクタ
５ ：フローティングジョイント（連結部）
６ ：ロック部
７ ：制御部
８ ：支持部
９ ：固定部
１０ ：第１面部
１１ ：第２面部
１２ ：第１係合部
１３ ：第１固定部
１４ ：第２固定部
１５ ：第１板部
１６ ：第１駆動部
１７ ：第２板部
１８ ：第２駆動部
１９ ：第２係合部
２０ ：弾性部
５１ ：ロボットアーム
５２ ：エンドエフェクタ
５３ ：フローティングジョイント
５４ ：ばね
６０ ：ドリルプレート
６１ ：ガイドブッシュ
７０ ：被加工部材
Ｐ ：加工目標位置
1: Processing device 2: Robot body 3: Robot arm 4: End effector 5: Floating joint (connecting part)
6: Lock part 7: Control part 8: Support part 9: Fixing part 10: First surface part 11: Second surface part 12: First engaging part 13: First fixing part 14: Second fixing part 15: First plate Part 16: 1st drive part 17: 2nd plate part 18: 2nd drive part 19: 2nd engagement part 20: Elastic part 51: Robot arm 52: End effector 53: Floating joint 54: Spring 60: Drill plate 61 : Guide bush 70: Member to be machined P: Target machining position

Claims (6)

被加工部材に対して加工を行うエンドエフェクタが設置される支持部と、
前記支持部とロボットアームとの間に設けられる弾性部を有し、前記支持部と前記ロボットアームとを接続する連結部と、
前記支持部との接続及び前記接続の解除が可能な構成を有し、前記支持部と接続されたとき、前記ロボットアームに対する前記支持部の位置を所定の位置で固定する固定部と、
を備える加工装置。 A support part where an end effector that processes the member to be processed is installed, and
A connecting portion having an elastic portion provided between the support portion and the robot arm and connecting the support portion and the robot arm, and a connecting portion.
A fixing portion having a configuration capable of connecting to and disconnecting from the support portion and fixing the position of the support portion with respect to the robot arm at a predetermined position when connected to the support portion.
A processing device equipped with. 前記固定部は、前記支持部と接続されたとき、前記ロボットアームに対する前記支持部の向きを所定の向きで固定する請求項１に記載の加工装置。 The processing device according to claim 1, wherein when the fixing portion is connected to the support portion, the orientation of the support portion with respect to the robot arm is fixed in a predetermined direction. 前記支持部は、互いに異なる位置に形成された三つの第１係合部を有し、
前記固定部は、前記三つの第１係合部とそれぞれ係合される三つの第２係合部を有する請求項２に記載の加工装置。 The support portion has three first engaging portions formed at different positions from each other.
The processing apparatus according to claim 2, wherein the fixing portion has three second engaging portions that are respectively engaged with the three first engaging portions. 前記第１係合部は、突出して形成された凸部、又は、窪んで形成された凹部であり、前記第２係合部は、前記第１係合部の前記凸部又は前記凹部に対応した形状を有する凹部又は凸部である請求項３に記載の加工装置。 The first engaging portion is a convex portion formed by projecting or a concave portion formed by a recess, and the second engaging portion corresponds to the convex portion or the concave portion of the first engaging portion. The processing apparatus according to claim 3, which is a concave portion or a convex portion having a shaped shape. 前記支持部は、
前記三つの第１係合部のうち二つの前記第１係合部が形成された第１面部と、
前記第１面部と異なる面であり、残りの一つの第１係合部が形成された第２面部と、
を有し、
前記固定部は、
前記第１面部と対向して設置され、前記第１面部に対して近接及び離隔が可能であり、前記三つの第２係合部のうち二つの前記第２係合部が形成された第１固定部と、
前記第２面部と対向して設置され、前記第２面部に対して近接及び離隔が可能であり、前記三つの第２係合部のうち残りの一つの前記第２係合部が形成された第２固定部と、
を有する請求項３又は４に記載の加工装置。 The support portion
A first surface portion on which two of the three first engaging portions are formed, and
A second surface portion that is different from the first surface portion and on which the remaining one first engaging portion is formed,
Have,
The fixed part is
A first, which is installed facing the first surface portion, can be approached and separated from the first surface portion, and two of the three second engaging portions are formed. Fixed part and
It is installed facing the second surface portion, can be approached and separated from the second surface portion, and the remaining one of the three second engaging portions is formed. The second fixed part and
The processing apparatus according to claim 3 or 4. 請求項１から５のいずれか１項に記載の加工装置を用いた加工方法であって、
前記支持部と前記固定部が接続された状態で、前記被加工部材の加工目標位置に前記エンドエフェクタの先端を移動するステップと、
前記加工目標位置に応じて、前記エンドエフェクタの位置を調整するステップと、
前記エンドエフェクタの位置を調整したときの前記ロボットアームの位置を記録するステップと、
を備える加工方法。
A processing method using the processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
A step of moving the tip of the end effector to a machining target position of the member to be machined while the support portion and the fixing portion are connected.
A step of adjusting the position of the end effector according to the machining target position, and
A step of recording the position of the robot arm when the position of the end effector is adjusted, and
Processing method including.
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