JP2577948B2 - Method of inserting cylindrical member into pin by robot - Google Patents
Method of inserting cylindrical member into pin by robotInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ロボットにより、ピンに筒状部材を嵌入
する方法に関し、より詳細には、ロボットがパレットに
立設されたピンの位置を検出し、さらにピンの位置に誤
差があっても筒状部材の孔をピンに合致させて嵌入する
ことのできる方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of inserting a cylindrical member into a pin by a robot, and more specifically, the robot detects a position of a pin set up on a pallet. Further, the present invention relates to a method of fitting a hole of a cylindrical member to a pin even when there is an error in the position of the pin.
自動車その他の工場で筒状の部材を焼入れ加工等する
場合、パレットに多数のピンを適当な間隔にあけて立設
し、これらのピンに当該部材を嵌入させた状態でパレッ
トごと加熱処理をするという方法が採られている。この
際に各ピンに当該筒状部材を嵌入させる作業は、従来、
人間が手作業によって行っていた。このため、作業に手
間がかかると共に作業に要する時間も長くなり、生産コ
ストの上昇にもつながるので、この作業をロボットによ
って行わせることが要請されていた。When quenching cylindrical members in automobiles or other factories, a large number of pins are erected at appropriate intervals on a pallet, and the pallet is heated with the members fitted into these pins. The method is adopted. At this time, the operation of fitting the cylindrical member into each pin is conventionally performed
It was done manually by humans. For this reason, the work is troublesome and the time required for the work is prolonged, which leads to an increase in production cost. Therefore, it has been demanded that this work be performed by a robot.
しかしながら、ロボットによって嵌入作業をするため
には、各ピンの位置を検出し、筒状部材の孔をピンの先
端と合致させ、その状態で筒状部材を下降して嵌入す
る、という各段階を経る必要がある。しかも、各ピン
は、パレットの片面にそれに直角となるようにかつ所定
の間隔をおいて配置されるが、ピンの取付けの際の誤差
により、パレットとの直角度およびピンの取付け位置が
必ずしも正確でない。このため、ロボット自身が実際の
ピンの位置を認識して嵌入作業を行わなければならな
い。この認識の方法として、視覚を利用する方法すなわ
ちテレビカメラ等によってロボットにピンの位置や状態
を視覚的に認識させる方法があるが、これは非常にコス
ト高となるため実際的ではない。However, in order to perform the fitting operation by the robot, the steps of detecting the position of each pin, aligning the hole of the cylindrical member with the tip of the pin, and lowering and fitting the cylindrical member in that state are described. Need to go through. In addition, each pin is arranged on one side of the pallet so as to be perpendicular to the pallet and at a predetermined interval. However, due to an error in mounting the pin, the perpendicularity to the pallet and the mounting position of the pin are not always accurate. Not. For this reason, the robot itself has to recognize the actual pin position and perform the fitting operation. As a method of this recognition, there is a method of utilizing vision, that is, a method of visually recognizing the position and the state of the pin by a television camera or the like, but this is not practical because it is very expensive.
そこで、この発明は、上述したような筒状部材をピン
に嵌入する作業をロボットにより行わせる場合に、ピン
の位置に誤差があってもそれぞれを確実に検出すること
ができると共に筒状部材の孔をピンに合致させて嵌入す
ることができ、しかも低コストで実施することができる
方法を提起することを目的とする。In view of the above, according to the present invention, when the above-described operation of fitting the tubular member into the pin is performed by a robot, even if there is an error in the position of the pin, each of the pins can be reliably detected and the tubular member can be detected. It is an object of the present invention to provide a method in which a hole can be fitted to a pin and fitted at a low cost.
上記目的を達成するため、この発明では次のような技
術的手段を講じている。In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
すなわち、ピンを立設して成るパレットと、力とモー
メントを感知するセンサを介してワークである筒状部材
を掴むようにしたロボットを備え、当該ロボットにより
筒状部材を、これの一端面がピンの一端に当接するまで
移動せしめた後に、ピンから筒状部材が受けるモーメン
トをセンサで検出しながら、ロボットにより筒状部材を
ピンに嵌入する方法であって、上記筒状部材とピンとの
当接の際に生じる、筒状部材の長軸に直角な方向の軸の
周りのモーメントを上記センサによって感知し、センサ
の座標軸を回転させることによってこれらモーメントの
うちの１つが０となる方向をロボットに認識させること
により、筒状部材の長軸周りの螺旋運動の方向を決定す
る段階と、上記方向決定にしたがって、上記筒状部材を
ピンとの当接位置を始点として徐々に収束する螺旋運動
をさせる段階と、筒状部材に長軸方向に作用する力がほ
ぼ０となるのを上記センサによって感知し、筒状部材を
ピンに嵌入させる段階と、筒状部材がその孔に挿入され
たピンから受けるモーメントを上記センサによって感知
して螺旋運動を修正する段階とから成っている。In other words, a pallet having pins erected and a robot that grasps a cylindrical member that is a work via a sensor that senses a force and a moment are provided. A method of inserting a cylindrical member into a pin by a robot while moving the cylindrical member to one end of the pin until the cylindrical member comes into contact with the pin while detecting a moment applied to the cylindrical member from the pin by a sensor. The sensor senses moments around the axis in a direction perpendicular to the long axis of the cylindrical member, which are generated at the time of contact, and rotates the coordinate axis of the sensor to change the direction in which one of these moments becomes zero. Determining the direction of the helical motion about the long axis of the tubular member by recognizing the tubular member, and according to the direction determination, the contact position of the tubular member with a pin is determined. A step of making a spiral motion that gradually converges as a point, a step of detecting that the force acting on the cylindrical member in the long axis direction becomes substantially zero by the sensor, and fitting the cylindrical member into a pin; Sensing the moment received by the member from the pin inserted in the hole by the sensor to correct the helical motion.
基準位置は、ピンの所定の取付位置と一定の距離的関
係にあるので、基準位置に来るとワークは、ロボットが
記憶している通りピンに向かって移動される。そして、
ワークの開口を有する端面がピンの先端に当接すると、
ワークはピンからその長軸方向に力を受けるので、この
力がセンサによって感知され、ワークを停止させると共
にピンの先端の位置がロボットに認識される。Since the reference position has a fixed distance relationship with a predetermined mounting position of the pin, when the reference position is reached, the workpiece is moved toward the pin as stored by the robot. And
When the end face with the opening of the work contacts the tip of the pin,
Since the work receives a force from the pin in the direction of its long axis, this force is sensed by the sensor, and the work is stopped and the position of the tip of the pin is recognized by the robot.
ロボットにより掴まれた筒状部材の一端面がピンの一
端に当接状態になると、筒状部材の長軸に直角な方向の
軸の周りのモーメントはセンサによって感知され、セン
サの座標軸は回転せしめられて前記モーメントのうちの
１つが０となる方向をロボットが認識する。これによ
り、筒状部材の長軸周りの螺旋運動の方向が決定され
る。When one end surface of the cylindrical member gripped by the robot comes into contact with one end of the pin, a moment about an axis in a direction perpendicular to the long axis of the cylindrical member is sensed by the sensor, and the coordinate axis of the sensor is rotated. The robot recognizes the direction in which one of the moments becomes zero. Thereby, the direction of the spiral movement about the long axis of the tubular member is determined.
ここで、上記方向決定にしたがって、筒状部材はピン
との当接位置を始点として徐々に収束する螺旋運動を行
い、ピンに筒状部材の孔を合致させる。Here, in accordance with the direction determination, the cylindrical member performs a helical motion that gradually converges from the contact position with the pin as a starting point, and aligns the hole of the cylindrical member with the pin.
筒状部材の孔がピンと合致すると、筒状部材が長軸方
向に受ける力は０となるので、筒状部材はピンへの嵌入
を開始する。When the hole of the cylindrical member is aligned with the pin, the force that the cylindrical member receives in the long axis direction becomes zero, and the cylindrical member starts to fit into the pin.
筒状部材がピンに嵌入され始めると、筒状部材の長軸
に直角な方向の運動はピンによって拘束される。このた
め、ピンから筒状部材が受けるモーメントをセンサによ
って感知して螺旋運動を修正し、嵌入力、嵌入位置・角
度を補正して嵌入が滑らかに行われるようになってい
る。When the tubular member begins to fit into the pin, movement in a direction perpendicular to the long axis of the tubular member is restrained by the pin. For this reason, the moment received by the cylindrical member from the pin is sensed by the sensor to correct the helical motion, and the fitting input, the fitting position and the angle are corrected, and the fitting is performed smoothly.
なお、この発明では、筒状部材をピンのある方向に向
けて螺旋運動をさせており、更に、螺旋運動せしめられ
ている筒状部材はピンに対して、最初に当接した時点の
これら相互の芯相互間距離以上に離れることなく徐々に
近づくようになるから、筒状部材の一端面がピンの一端
から外れることはないものとなる。In the present invention, the cylindrical member is caused to spirally move in the direction in which the pin is located, and the spirally-moved cylindrical member contacts the pin at the time of the first contact with the pin. , So that one end surface of the tubular member does not come off from one end of the pin.
以下、添付図面に基づいてこの発明の方法の実施例に
ついて説明する。Hereinafter, embodiments of the method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第２図において、（１）は水平に置かれたパレットで
あり、矩形平板状のプレート部（２）と、その周縁部に
立設された支持杆（３）によって支持された、プレート
部（２）に平行な枠（４）から構成されている。枠
（４）は、さらに内側が区切られて４つの矩形のエリア
（５）に分けられている。また、プレート部（２）に
は、複数のピン（６）がプレート部（２）にほぼ直角に
立設されているが、各ピン（６）は上記各エリア（５）
内に整列して配置されている。すなわち、この実施例で
は、第３図に見るように各エリア（５）に４本のピン
（６）が相互に所定の距離をおいて、かつ枠（４）の内
側縁から一定の距離をおいて並設されている。In FIG. 2, (1) is a horizontally placed pallet, which is a plate (2) supported by a rectangular flat plate (2) and a support rod (3) erected on the periphery thereof. It is composed of a frame (4) parallel to 2). The frame (4) is further divided into four rectangular areas (5) by further dividing the inside. A plurality of pins (6) are erected on the plate portion (2) substantially at right angles to the plate portion (2).
Are arranged in a line. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 3, in each area (5), four pins (6) are separated from each other by a predetermined distance, and a predetermined distance from the inner edge of the frame (4). In parallel.
（７）はロボットのアームで、先端には力とモーメン
トを感知するセンサ（８）が取り付けてあり、ロボット
のグリッパ（９）はこのセンサ（８）を介してアーム
（７）に取り付けてある。グリッパ（９）は、円筒状部
材のワーク（10）の上端を掴むようになっており、ワー
ク（10）をその長軸を垂直に保持して移動することがで
きるようになっている。このロボットは、長軸が垂直と
なるように置かれた多数の円筒状部材からグリッパ
（９）によって１つを取り上げ、パレット（１）の上方
まで移動した後、各ピン（６）の位置を検出しながら長
軸方向に形成された孔をピン（６）に嵌入するという作
業を行うものである。(7) is an arm of the robot, and a sensor (8) for detecting a force and a moment is attached to a tip, and a gripper (9) of the robot is attached to the arm (7) via the sensor (8). . The gripper (9) grasps the upper end of a cylindrical workpiece (10), and can move the workpiece (10) while keeping its long axis vertical. The robot picks up one by a gripper (9) from a large number of cylindrical members placed so that the long axes are vertical, moves the robot to a position above the pallet (1), and then positions each pin (6). The operation of fitting the hole formed in the long axis direction into the pin (6) while detecting is performed.
なお、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸を第２図のように定めると、
パレット（１）はＸ−Ｙ平面上にあり、ピン（６）はＺ
軸方向に延びていることになる。When the three axes of X, Y and Z are determined as shown in FIG.
The pallet (1) is on the XY plane, and the pin (6) is
It will extend in the axial direction.
次に、ロボットの作動について説明する。 Next, the operation of the robot will be described.
まず、パレット（１）を第２図に示すように水平に置
くと、ロボットは、グリッパ（９）によって円筒状部材
の１つすなわちワーク（10）を掴んで取り上げ、パレッ
ト（１）の嵌入すべきピン（６）のあるエリア（５）の
上方に予め設定した基準点まで移動する。そして、各ピ
ン（６）の位置を検出するため、ワーク（10）は以下の
ように移動される。First, when the pallet (1) is placed horizontally as shown in FIG. 2, the robot grasps and picks up one of the cylindrical members, that is, the work (10) by the gripper (9), and fits the pallet (1). It moves to a preset reference point above the area (5) where the power pin (6) is located. Then, to detect the position of each pin (6), the work (10) is moved as follows.
第３図に見るように、ワーク（10）は上記基準点より
下降すなわち−Ｚ方向に移動し、作業開始位置（TP1）
で停止する。この位置（TP1）は、グリッパ（９）によ
って保持されているワーク（10）が水平方向に移動する
と、枠（４）に当接するような位置であればよい。続い
て、ワーク（10）は、Ｘ軸に沿って＋Ｘ方向に移動し、
枠（４）に当接すると、ワーク（10）に作用する力をセ
ンサ（８）が感知して発生する信号によって、ロボット
・アーム（７）は停止される。このとき、ワーク（10）
は境界位置（SP1）にあり、この位置はロボットに認識
されると共に記憶される。境界位置（SP1）に達する
と、ワーク（10）はＹ軸に沿って−Ｙ方向に移動し、枠
（４）に当接すると上記と同様にしてロボット・アーム
（７）は停止する。このときのワーク（10）の位置は、
境界位置（SP2）である。As shown in FIG. 3, the work (10) descends from the reference point, that is, moves in the -Z direction, and the work start position (TP1)
Stop at The position (TP1) may be any position where the workpiece (10) held by the gripper (9) moves in the horizontal direction and comes into contact with the frame (4). Subsequently, the work (10) moves in the + X direction along the X axis,
Upon contact with the frame (4), the robot arm (7) is stopped by a signal generated by the sensor (8) sensing the force acting on the work (10). At this time, work (10)
Is at the boundary position (SP1), which is recognized and stored by the robot. When reaching the boundary position (SP1), the work (10) moves in the -Y direction along the Y axis, and when it comes into contact with the frame (4), the robot arm (7) stops in the same manner as described above. The position of the work (10) at this time is
This is the boundary position (SP2).
このようにして、エリア（５）を形成する枠（４）の
位置がロボットにより認識されると、ロボットは予め測
定し記憶されている枠（４）ないしエリア（５）の寸法
や形状に基づいてエリア（５）の中心位置（TP2）を算
出し、ワーク（10）を中心位置（TP2）まで移動する。
この段階の動作のフローチャートは、第４図に示す通り
である。なお、このとき、同時に他のエリア（５）の中
心位置も算出される。In this way, when the position of the frame (4) forming the area (5) is recognized by the robot, the robot performs measurement based on the dimensions and shape of the frame (4) or the area (5) measured and stored in advance. To calculate the center position (TP2) of the area (5) and move the work (10) to the center position (TP2).
The flowchart of the operation at this stage is as shown in FIG. At this time, the center position of the other area (5) is also calculated at the same time.
次は、エリア（５）内の基準位置を検出する段階であ
る。この段階では、前段階でエリア（５）の中心位置
（TP2）に置かれたワーク（10）が、第５図に見るよう
にまず、Ｘ−Ｙ平面（水平面）に平行でＸ軸に対して45
゜の角度をなす方向に移動される。ワーク（10）が、位
置（SP3）でＸ軸に平行な枠（４）に当接すると、この
ときにワーク（10）に生じる力をセンサ（８）が感知
し、ワーク（10）は＋Ｘの方向に枠（４）に沿って移動
される。そして、Ｙ軸に平行な枠（４）に枠（４）ない
しエリア（５）の角部で当接すると、ワーク（10）には
Ｘ軸方向とＹ軸方向の力が同時に加わるので、ここでワ
ーク（10）は停止する。この位置が基準位置（SP4）
で、この実施例では、ワーク（10）がＸ軸とＹ軸両方向
の力を同時に受ける位置として枠（４）ないしエリア
（５）の角部としてあるが、これに限られるものではな
く、中心位置（TP2）と一定の距離的関係のある位置な
らば、任意の位置に設定することができる。基準位置
（SP4）のＸ、Ｙ座標は、ロボットに認識され記憶され
る。Next is a step of detecting a reference position in the area (5). In this stage, the work (10) placed at the center position (TP2) of the area (5) in the previous stage is first parallel to the XY plane (horizontal plane) with respect to the X axis as shown in FIG. 45
に is moved in the direction of the angle. When the work (10) comes into contact with the frame (4) parallel to the X axis at the position (SP3), the force generated on the work (10) at this time is sensed by the sensor (8), and the work (10) receives + X Is moved along the frame (4) in the direction of. When the frame (4) abuts on the frame (4) parallel to the Y-axis at the corner of the frame (4) or the area (5), forces in the X-axis direction and the Y-axis direction are simultaneously applied to the work (10). Then the work (10) stops. This position is the reference position (SP4)
In this embodiment, the position where the work (10) receives the forces in both the X-axis and the Y-axis at the same time is the corner of the frame (4) or the area (5). However, the present invention is not limited to this. Any position can be set as long as the position has a fixed distance relationship with the position (TP2). The X and Y coordinates of the reference position (SP4) are recognized and stored by the robot.
続いて、ワーク（10）は、上記基準位置（SP4）から
下降すなわち−Ｚ方向に移動する。これは、基準位置
（SP4）の下方にピン（６）が設けてあり、ワーク（1
0）を基準位置（SP4）から真下に下降させればワーク
（10）の下端がピン（６）の先端に当接するように設定
されているためである。ワーク（10）の下端がピン
（６）の先端に当接すると、ワーク（10）に生じるＺ軸
方向の力をセンサ（８）が感知してワーク（10）の移動
は停止される。ここで、ロボットはピン（６）の先端の
位置を認識し、そのＺ座標を記憶する。Subsequently, the work (10) descends from the reference position (SP4), that is, moves in the -Z direction. This is because the pin (6) is provided below the reference position (SP4), and the work (1
This is because the lower end of the work (10) is set to come into contact with the tip of the pin (6) if the position (0) is lowered directly below the reference position (SP4). When the lower end of the work (10) comes into contact with the tip of the pin (6), the sensor (8) senses the force in the Z-axis direction generated on the work (10), and the movement of the work (10) is stopped. Here, the robot recognizes the position of the tip of the pin (6) and stores its Z coordinate.
以上のようにして、ロボットはピン（６）の位置を検
出するが、ここまでの作動のフローチャートは第８図に
示すとおりである。この中で「手首軸回転」とあるの
は、センサ（８）とグリッパ（９）の取り付けられてい
るロボット・アーム（７）の手首を軸の周りに回転させ
てセンサの座標軸を45゜回転させることを意味し、「嵌
入回数カウント」とあるのは、円筒状部材をピン（６）
に嵌入した回数を数えることを意味する。As described above, the robot detects the position of the pin (6), and the flowchart of the operation up to this point is as shown in FIG. The term "rotation of the wrist axis" in this specification means that the wrist of the robot arm (7) to which the sensor (8) and the gripper (9) are attached is rotated around the axis and the coordinate axis of the sensor is rotated by 45 degrees. The term “counting of the number of insertions” means that the cylindrical member is pinned (6).
Means to count the number of times of fitting.
次に、ピン（６）の先端の位置を認識したロボット
は、ワーク（10）の開口をピン（６）に合致させるた
め、ワーク（10）をピン（６）先端に当接させたままで
ワーク（10）に長軸周りの螺旋運動を行わせる。この螺
旋運動は、予めロボットに記憶させておくものであり、
最初にワーク（10）がピン（６）先端に当接した位置を
始点とし、第９図に見るように、ワーク（10）の中心が
右回りあるいは左回りで螺旋を描きながら徐々に移動し
て、ワーク（10）の開口をピン（６）に合致させるよう
に設定される。Next, the robot recognizing the position of the tip of the pin (6) adjusts the opening of the work (10) to the pin (6), and keeps the work (10) in contact with the tip of the pin (6). In (10), a spiral motion around the long axis is performed. This spiral movement is stored in advance in the robot,
Starting from the position where the work (10) first contacts the tip of the pin (6), as shown in FIG. 9, the center of the work (10) gradually moves while drawing a spiral clockwise or counterclockwise. Thus, the opening of the work (10) is set to match the pin (6).
螺旋運動の方向は、当接時にワーク（10）がピン
（６）から受けるモーメントを利用して決定される。す
なわち、ワーク（10）がピン（６）の先端に当接した
時、ピン（６）の先端の位置がワーク（10）の開口の位
置と一致していないので、ワーク（10）にはＸ軸周りや
Ｙ軸周りのモーメントMX、MYが作用する。そこで、これ
らのモーメントMX、MYのいずれか（この実施例ではMY）
かほぼ０になる方向を、センサ（８）の座標軸を回転さ
せることによってロボットに認識させ、その方向に応じ
て螺旋運動の方向を決定するのである。The direction of the helical movement is determined by using the moment that the work (10) receives from the pin (6) at the time of contact. That is, when the work (10) comes into contact with the tip of the pin (6), the position of the tip of the pin (6) does not match the position of the opening of the work (10). moment M X about the axis and around the Y axis, M Y acts. Therefore, these moments M X, one of the M Y (M Y in this example)
By rotating the coordinate axis of the sensor (8), the robot recognizes the direction in which the angle becomes almost zero, and determines the direction of the spiral motion according to the direction.
こうして決定された螺旋運動の方向に従って、ワーク
（10）はＸ−Ｙ平面に平行な面すなわち水平面内で螺旋
運動を行う。ワーク（10）の開口がピン（６）に合致し
たとき、ワーク（10）に作用するＺ軸方向の力FZは０と
なるため、ロボットはこれをセンサ（８）によって感知
してワーク（10）の下降運動を開始する。こうしてワー
ク（10）のピン（６）への嵌入が行われる。ここまでの
作動のフローチャートは、第10図に示す通りである。According to the direction of the spiral movement determined in this way, the work (10) performs a spiral movement in a plane parallel to the XY plane, that is, in a horizontal plane. When the opening of the work (10) coincides with the pin (6), the force F Z acting on the work (10) in the Z-axis direction becomes zero, and the robot senses this with the sensor (8) and detects the work (8). 10) Start the downward movement. Thus, the work (10) is fitted into the pin (6). The flowchart of the operation so far is as shown in FIG.
次の段階は、ワーク（10）を嵌入する力およびその方
向の修正をする段階である。すなわち、ワーク（10）が
ピン（６）に嵌入され始めると、ワーク（10）の螺旋運
動は、水平面内でピン（６）によって拘束されるので、
滑らかに嵌入が行われない。このため、この拘束力をな
くすように螺旋運動を修正するのである。この修正は、
ワーク（10）がピン（６）から受けるＸ軸およびＹ軸周
りのモーメントMX、MYをセンサ（８）によって感知し、
これらのモーメントのうちの１つを０とするように行わ
れる。この作動のフローチャートは、第11図に示してい
る通りである。The next step is to correct the force for inserting the work (10) and its direction. That is, when the work (10) starts to be fitted into the pin (6), the helical motion of the work (10) is restrained by the pin (6) in a horizontal plane.
The fitting is not performed smoothly. Therefore, the helical movement is corrected so as to eliminate the restraining force. This fix
Moment M X around the X-axis and Y-axis workpiece (10) receives from the pin (6), the M Y sensed by a sensor (8),
It is performed so that one of these moments is set to zero. The flowchart of this operation is as shown in FIG.
嵌入が完了すると、グリッパ（９）は開放され、ロボ
ット・アーム（７）は上昇して次のワーク（10）を掴む
ために円筒状部材の置いてある場所まで移動する。この
とき、カウンタが数値を１だけ減じ、カウンタが０にな
ったときに作業は終了する。次のワーク（10）を掴んだ
ロボット・アーム（７）は、第８図に示すように、上記
したエリア（５）の中心位置（TP2）まで移動し、以後
は上記と同様の段階を経て次のピン（６）に嵌入され
る。When the fitting is completed, the gripper (9) is released and the robot arm (7) rises and moves to the place where the cylindrical member is placed to grasp the next work (10). At this time, the counter decrements the numerical value by one, and the operation ends when the counter becomes zero. The robot arm (7) grasping the next work (10) moves to the center position (TP2) of the area (5) as shown in FIG. 8, and thereafter goes through the same steps as above. It is fitted into the next pin (6).
なお、第12図に示すように、ピン（６）の傾斜が大き
い場合には、ロボット・アーム（７）にワーク（10）を
傾斜させる機能を設ければ、このような場合にも嵌入作
業を行うことが可能となる。As shown in FIG. 12, when the inclination of the pin (6) is large, the robot arm (7) may be provided with a function of inclining the work (10), and in such a case, the fitting operation may be performed. Can be performed.
ところで、ワーク（10）を下降させても全くセンサ
（８）からの信号がない場合は、たとえばピン（６）が
折れてしまっていた場合や大きな取付位置の誤差のため
に嵌入できなかった場合であるが、この場合には、グリ
ッパ（９）の開放をすることなくロボット・アーム
（７）を再び上昇させ、他のピン（６）に嵌入させるよ
うにすることが可能である。By the way, when there is no signal from the sensor (8) even when the work (10) is lowered, for example, when the pin (6) is broken or when the fitting cannot be performed due to a large mounting position error. However, in this case, it is possible to raise the robot arm (7) again without releasing the gripper (9) and to fit it into another pin (6).
以上の説明から明らかなように、この発明は、ピン
（６）の位置に誤差があってもロボットがそれを確実に
検出することができるのみならず、筒状部材のワーク
（10）の孔をピン（６）に合致させて嵌入することがで
き、しかもセンサ（８）を用いるのみでよいので低コス
トで実施できる等、優れた効果を有するものである。As is apparent from the above description, the present invention not only enables the robot to reliably detect any error in the position of the pin (6), but also allows the robot to detect the error in the position of the pin (6). Can be fitted so as to match the pin (6), and the sensor (8) only needs to be used.
第１図は、この発明の方法の一実施例を示すフローチャ
ート。第２図は、この発明の方法を実施する装置の一実
施例を示す概略図。第３図は、枠のエリアの中心位置を
決定する段階のワークの動きを示すパレットの部分拡大
平面図。第４図は、第３図の段階の動作を示すフローチ
ャート。第５図、基準位置を検出する段階のワークの動
きを示すパレットの部分拡大平面図。第６図は、ワーク
が基準位置にあるときの状態を示す第５図と同様の図。
第７図は第６図の状態の部分拡大正面図。第８図は、基
準位置の検出とピン先端位置の検出の段階の動作を示す
フローチャート。第９図は、ワークの螺旋運動の一例を
示す図で、第９（ａ）図は平面図、第９（ｂ）図は正面
図。第10図は、ワークの螺旋運動の方向の決定から嵌入
の開始までの段階の動作を示すフローチャート。第11図
は、嵌入開始から終了までの動作を示すフローチャー
ト。第12図は、傾斜したピンにワークが嵌入を始めた状
態を示す正面断面図。FIG. 1 is a flowchart showing one embodiment of the method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing one embodiment of an apparatus for performing the method of the present invention. FIG. 3 is a partially enlarged plan view of a pallet showing a movement of a work at a stage of determining a center position of a frame area. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the stage of FIG. FIG. 5 is a partially enlarged plan view of a pallet showing a movement of a work at a stage of detecting a reference position. FIG. 6 is a view similar to FIG. 5, showing a state when the work is at a reference position.
FIG. 7 is a partially enlarged front view of the state of FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an operation in a stage of detecting a reference position and a pin tip position. FIG. 9 is a view showing an example of the spiral movement of the work, wherein FIG. 9 (a) is a plan view and FIG. 9 (b) is a front view. FIG. 10 is a flowchart showing an operation in a stage from the determination of the direction of the spiral movement of the work to the start of insertion. FIG. 11 is a flowchart showing an operation from the start to the end of insertion. FIG. 12 is a front sectional view showing a state in which the work has begun to fit into the inclined pin.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−137588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−236487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−208514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−58256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−145305（ＪＰ，Ａ)Continuation of the front page (56) References JP-A-58-137588 (JP, A) JP-A-61-236487 (JP, A) JP-A-61-208514 (JP, A) JP-A-51-58256 (JP, A) , A) JP-A-62-145305 (JP, A)
Claims (1)
メントを感知するセンサを介してワークである筒状部材
を掴むようにしたロボットを備え、当該ロボットにより
筒状部材を、これの一端面がピンの一端に当接するまで
移動せしめた後に、ピンから筒状部材が受けるモーメン
トをセンサで検出しながら、ロボットにより筒状部材を
ピンに嵌入する方法であって、上記筒状部材とピンとの
当接の際に生じる、筒状部材の長軸に直角な方向の軸の
周りのモーメントを上記センサによって感知し、センサ
の座標軸を回転させることによってこれらモーメントの
うちの１つが０となる方向をロボットに認識させること
により、筒状部材の長軸周りの螺旋運動の方向を決定す
る段階と、上記方向決定にしたがって、上記筒状部材を
ピンとの当接位置を始点として徐々に収束する螺旋運動
をさせる段階と、筒状部材に長軸方向に作用する力がほ
ぼ０となるのを上記センサによって感知し、筒状部材を
ピンに嵌入させる段階と、筒状部材がその孔に挿入され
たピンから受けるモーメントを上記センサによって感知
して螺旋運動を修正する段階とから成ることを特徴とす
る方法。1. A pallet having upright pins, and a robot configured to grasp a cylindrical member which is a work via a sensor for sensing a force and a moment. After the end surface is moved until it comes into contact with one end of the pin, a method of fitting the cylindrical member to the pin by a robot while detecting the moment received by the cylindrical member from the pin with a sensor, wherein the cylindrical member and The sensor senses moments about an axis perpendicular to the long axis of the tubular member that occur upon contact with the pin, and one of these moments becomes zero by rotating the coordinate axis of the sensor. Determining the direction of the helical motion about the long axis of the tubular member by causing the robot to recognize the direction; and, according to the direction determination, the contact position of the tubular member with a pin. A step of making a spiral motion that gradually converges as a starting point, a step of detecting that the force acting on the cylindrical member in the long axis direction becomes almost zero, and fitting the cylindrical member into a pin, Sensing the moment received by the member from a pin inserted into the hole to correct the helical motion by the sensor.
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| JPS61236487A (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-21 | 株式会社東芝 | Controller for industrial robot |
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| JPS62241628A (en) * | 1986-04-14 | 1987-10-22 | Hitachi Ltd | Method for detecting tapped hole |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP63049377A patent/JP2577948B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH01222881A (en) | 1989-09-06 |
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