JP3329896B2 - 調整方法及びその装置と調整システム - Google Patents
調整方法及びその装置と調整システムInfo
- Publication number
- JP3329896B2 JP3329896B2 JP18528193A JP18528193A JP3329896B2 JP 3329896 B2 JP3329896 B2 JP 3329896B2 JP 18528193 A JP18528193 A JP 18528193A JP 18528193 A JP18528193 A JP 18528193A JP 3329896 B2 JP3329896 B2 JP 3329896B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adjusted
- adjustment
- adjusting
- tool
- compliance control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Adjustable Resistors (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は可変抵抗器のような被調
整物の精密調整作業を行う際の調整方法及びその装置に
関するものである。
整物の精密調整作業を行う際の調整方法及びその装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】可変抵抗器のような被調整物の調整作業
を自動化する場合、被調整物にドライバービットのよう
な調整用工具を係合させて被調整物を調整用工具の回転
駆動で回転させるにあたり、被調整物に対して調整用工
具を精密に位置決めさせておかなくては、調整用工具で
被調整物を回転させることができない。
を自動化する場合、被調整物にドライバービットのよう
な調整用工具を係合させて被調整物を調整用工具の回転
駆動で回転させるにあたり、被調整物に対して調整用工
具を精密に位置決めさせておかなくては、調整用工具で
被調整物を回転させることができない。
【0003】このために、特開平2−196402号公
報には、モータによって回転駆動される調整用工具を水
平移動自在とするとともにばねで吊架することによっ
て、調整用工具を下降させて被調整物に係合させるにあ
たり、被調整物に対するガイドによる調整用工具の水平
移動がスムーズになされて位置決めされるようにしたも
のが提案されている。
報には、モータによって回転駆動される調整用工具を水
平移動自在とするとともにばねで吊架することによっ
て、調整用工具を下降させて被調整物に係合させるにあ
たり、被調整物に対するガイドによる調整用工具の水平
移動がスムーズになされて位置決めされるようにしたも
のが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のも
のでは、被調整物と調整用工具との間の初期の位置ずれ
が大きい場合、調整用工具を回転させて被調整物の精密
調整を行う時にも、調整用工具及びこれが係合した被調
整物にはばねによる負荷が加わっており、この負荷の存
在のために、調整精度を上げることができなかった。
のでは、被調整物と調整用工具との間の初期の位置ずれ
が大きい場合、調整用工具を回転させて被調整物の精密
調整を行う時にも、調整用工具及びこれが係合した被調
整物にはばねによる負荷が加わっており、この負荷の存
在のために、調整精度を上げることができなかった。
【0005】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは、被調整物に調整用工
具を係合させて被調整物の精密調整を行うことを円滑に
且つ精度よく行うことができる調整方法及びその装置と
調整システムを提供するにある。
であり、その目的とするところは、被調整物に調整用工
具を係合させて被調整物の精密調整を行うことを円滑に
且つ精度よく行うことができる調整方法及びその装置と
調整システムを提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る調
整方法は、被調整物に調整用工具を係合させて調整用工
具の回転で被調整物の調整を行う調整方法であって、調
整用工具及びこの調整用工具を回転駆動するモータとか
らなるとともに所要方向について移動自在としたドライ
バーユニットに対して所要方向について任意の弾性を印
加することができるコンプライアンス制御手段によっ
て、調整用工具の支持のための所要方向の弾性を制御し
つつ、調整用工具の被調整物への係合を行い、次いで上
記弾性を回転調整用に変更して被調整物の回転調整を行
うことに特徴を有しており、また本発明にかかる調整装
置は、被調整物に係合させる調整用工具及びこの調整用
工具を回転駆動するモータとからなるドライバーユニッ
トと、このドライバーユニットを所要方向について低摩
擦で保持する低摩擦保持機構と、上記ドライバーユニッ
トに所要方向について任意の弾性を印加することができ
るコンプライアンス制御手段と、ドライバーユニットの
位置検出用のセンサーとを備えるとともに、センサー出
力に基づいてコンプライアンス制御手段にてドライバー
ユニットに加えられる弾性を調整し且つ調整用工具を被
調整物に係合させた後は上記弾性を被調整物の回転調整
用に変更して調整を行う制御回路を備えていることに特
徴を有しており、更に本発明に係る調整システムは、上
記の調整装置と、被調整物を搬送する搬送装置と、調整
装置を保持しているとともに搬送装置で搬送される被調
整物に対して位置決めするロボットアームのような位置
決め手段とからなることに特徴を有している。
整方法は、被調整物に調整用工具を係合させて調整用工
具の回転で被調整物の調整を行う調整方法であって、調
整用工具及びこの調整用工具を回転駆動するモータとか
らなるとともに所要方向について移動自在としたドライ
バーユニットに対して所要方向について任意の弾性を印
加することができるコンプライアンス制御手段によっ
て、調整用工具の支持のための所要方向の弾性を制御し
つつ、調整用工具の被調整物への係合を行い、次いで上
記弾性を回転調整用に変更して被調整物の回転調整を行
うことに特徴を有しており、また本発明にかかる調整装
置は、被調整物に係合させる調整用工具及びこの調整用
工具を回転駆動するモータとからなるドライバーユニッ
トと、このドライバーユニットを所要方向について低摩
擦で保持する低摩擦保持機構と、上記ドライバーユニッ
トに所要方向について任意の弾性を印加することができ
るコンプライアンス制御手段と、ドライバーユニットの
位置検出用のセンサーとを備えるとともに、センサー出
力に基づいてコンプライアンス制御手段にてドライバー
ユニットに加えられる弾性を調整し且つ調整用工具を被
調整物に係合させた後は上記弾性を被調整物の回転調整
用に変更して調整を行う制御回路を備えていることに特
徴を有しており、更に本発明に係る調整システムは、上
記の調整装置と、被調整物を搬送する搬送装置と、調整
装置を保持しているとともに搬送装置で搬送される被調
整物に対して位置決めするロボットアームのような位置
決め手段とからなることに特徴を有している。
【0007】
【作用】本発明によれば、被調整物に対する位置ずれの
修正のための自由度を持たせた調整用工具を、コンプラ
イアンス制御手段によって、適切に被調整物に係合させ
ることができる上に、調整用工具で被調整物を回転させ
て精密調整するにあたり、自動調芯機能を発揮させるこ
とができ、純粋なトルクのみを被調整物に与えることが
できる。
修正のための自由度を持たせた調整用工具を、コンプラ
イアンス制御手段によって、適切に被調整物に係合させ
ることができる上に、調整用工具で被調整物を回転させ
て精密調整するにあたり、自動調芯機能を発揮させるこ
とができ、純粋なトルクのみを被調整物に与えることが
できる。
【0008】この調整に際しての被調整物への調整用工
具の係合は、調整用工具として、被調整物のプラス型ね
じ頭部として形成された係合部に係合するプラス型ドラ
イバービットを用いて、調整用工具を被調整物に押し付
ける方向と直交する2方向の弾性を所定値にした状態で
調整用工具と被調整物とを係合させることによって、自
動的に被調整物の係合部に調整用工具が誘い込まれるも
のとなり、また調整用工具がマイナス型ドライバービッ
トである場合には、その先端に突起を設けて調整用工具
を被調整物に押し付ける方向と直交する2方向の弾性を
所定値にした状態で調整用工具を回転させつつ被調整物
に係合させたり、調整用工具を傾けた状態で回転させつ
つ被調整物に係合させることで、調整用工具を被調整物
にスムーズに係合させることができる。
具の係合は、調整用工具として、被調整物のプラス型ね
じ頭部として形成された係合部に係合するプラス型ドラ
イバービットを用いて、調整用工具を被調整物に押し付
ける方向と直交する2方向の弾性を所定値にした状態で
調整用工具と被調整物とを係合させることによって、自
動的に被調整物の係合部に調整用工具が誘い込まれるも
のとなり、また調整用工具がマイナス型ドライバービッ
トである場合には、その先端に突起を設けて調整用工具
を被調整物に押し付ける方向と直交する2方向の弾性を
所定値にした状態で調整用工具を回転させつつ被調整物
に係合させたり、調整用工具を傾けた状態で回転させつ
つ被調整物に係合させることで、調整用工具を被調整物
にスムーズに係合させることができる。
【0009】被調整物が回転式可変抵抗器や可変コンデ
ンサ、トリマーコイル等の電気部品である場合には、被
調整物の特性値を検出しつつ被調整物の回転調整を行う
ことで迅速な調整を行うことができ、また特性値検出に
際しては、コンプライアンス制御手段によって被調整物
に与える力を、被調整物に調整用工具を押し付ける方向
に直交する2方向と上記回転方向とにおいて零とするこ
とによって、不要な力が被調整物に働いてしまうことを
防ぐことができ、更に、被調整物の特性値検出に際し、
コンプライアンス制御手段によって被調整物に与える力
を、被調整物に調整用工具を押し付ける方向に直交する
2方向において一旦零とした後、その位置に静止させる
2方向の力を付与するとともに、上記回転方向において
零とするならば、あるいはコンプライアンス制御手段に
よって被調整物に与える力を、被調整物に調整用工具を
押し付ける方向において一旦零とした後、その位置に静
止させる押し付け方向の力を付与するならば、調整中に
調整用工具がふらついてしまったりすることがなくな
る。被調整物の回転駆動に対抗する力をコンプライアン
ス制御手段によって調整用工具に与えている状態と、こ
の力を解除した状態とにおいて特性値検出を行うととも
に、各時点での調整用工具の軸回りの位置を検出し、両
特性値の差と両時点での位置の差からバックラッシュの
補正を行っても、正確な調整を行うことができる。
ンサ、トリマーコイル等の電気部品である場合には、被
調整物の特性値を検出しつつ被調整物の回転調整を行う
ことで迅速な調整を行うことができ、また特性値検出に
際しては、コンプライアンス制御手段によって被調整物
に与える力を、被調整物に調整用工具を押し付ける方向
に直交する2方向と上記回転方向とにおいて零とするこ
とによって、不要な力が被調整物に働いてしまうことを
防ぐことができ、更に、被調整物の特性値検出に際し、
コンプライアンス制御手段によって被調整物に与える力
を、被調整物に調整用工具を押し付ける方向に直交する
2方向において一旦零とした後、その位置に静止させる
2方向の力を付与するとともに、上記回転方向において
零とするならば、あるいはコンプライアンス制御手段に
よって被調整物に与える力を、被調整物に調整用工具を
押し付ける方向において一旦零とした後、その位置に静
止させる押し付け方向の力を付与するならば、調整中に
調整用工具がふらついてしまったりすることがなくな
る。被調整物の回転駆動に対抗する力をコンプライアン
ス制御手段によって調整用工具に与えている状態と、こ
の力を解除した状態とにおいて特性値検出を行うととも
に、各時点での調整用工具の軸回りの位置を検出し、両
特性値の差と両時点での位置の差からバックラッシュの
補正を行っても、正確な調整を行うことができる。
【0010】この時、コンプライアンス制御手段によっ
て調整用工具に与える被調整物の回転駆動に対抗する力
をトルクとして検出して、このトルク値から被調整物の
不良品検出を同時に行ったり、上記トルク値から被調整
物の回転限界の検出を同時に行ったりしてもよい。被調
整物が締め付けトルクが管理されるべきねじであっても
よい。
て調整用工具に与える被調整物の回転駆動に対抗する力
をトルクとして検出して、このトルク値から被調整物の
不良品検出を同時に行ったり、上記トルク値から被調整
物の回転限界の検出を同時に行ったりしてもよい。被調
整物が締め付けトルクが管理されるべきねじであっても
よい。
【0011】低摩擦保持機構によるドライバーユニット
の低摩擦保持とコンプライアンス制御手段による任意の
弾性を印加することができる所要方向は、少なくとも調
整用工具を被調整物に押し付ける方向に直交する2方向
であればよいが、上記2方向と押し付ける方向の軸回り
の回転方向とを所要方向としたり、上記2方向と押し付
け方向と押し付ける方向の軸回りの回転方向とを所要方
向としたりすることが好ましく、更には調整用工具を被
調整物に押し付ける方向とこの方向に直交する2方向、
並びにこれら3軸方向の各軸回り方向とを所要方向とし
てもよい。
の低摩擦保持とコンプライアンス制御手段による任意の
弾性を印加することができる所要方向は、少なくとも調
整用工具を被調整物に押し付ける方向に直交する2方向
であればよいが、上記2方向と押し付ける方向の軸回り
の回転方向とを所要方向としたり、上記2方向と押し付
け方向と押し付ける方向の軸回りの回転方向とを所要方
向としたりすることが好ましく、更には調整用工具を被
調整物に押し付ける方向とこの方向に直交する2方向、
並びにこれら3軸方向の各軸回り方向とを所要方向とし
てもよい。
【0012】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、本発明においては、たとえば図1に示すような調
整装置を用いて可変抵抗器のような被調整物9の精密調
整を行う。ここにおける調整装置は、被調整物9に係合
する調整用ビット10を、その回転駆動用モータ11に
対して軸方向にスライド自在に装着するとともに、ばね
12によって下方へばね付勢してある。また、上記調整
ビット10とモータ11とからなるドライバーユニット
1は、Z軸粗動アクチュエータ5に固定するのではな
く、Z軸粗動アクチュエータ5に設けた空気浮上もしく
は磁気浮上によってドライバーユニット1を保持する低
摩擦保持機構2を介して取り付けており、また低摩擦保
持機構2には、コンプライアンス制御ユニット3を設け
て、このコンプライアンス制御ユニット3によってドラ
イバーユニット1の位置情報を得られるようにするとと
もにボイスコイルモータ等の電磁力によってドライバー
ユニット1を必要とする方向に動かすことができるよう
にしてある。
ると、本発明においては、たとえば図1に示すような調
整装置を用いて可変抵抗器のような被調整物9の精密調
整を行う。ここにおける調整装置は、被調整物9に係合
する調整用ビット10を、その回転駆動用モータ11に
対して軸方向にスライド自在に装着するとともに、ばね
12によって下方へばね付勢してある。また、上記調整
ビット10とモータ11とからなるドライバーユニット
1は、Z軸粗動アクチュエータ5に固定するのではな
く、Z軸粗動アクチュエータ5に設けた空気浮上もしく
は磁気浮上によってドライバーユニット1を保持する低
摩擦保持機構2を介して取り付けており、また低摩擦保
持機構2には、コンプライアンス制御ユニット3を設け
て、このコンプライアンス制御ユニット3によってドラ
イバーユニット1の位置情報を得られるようにするとと
もにボイスコイルモータ等の電磁力によってドライバー
ユニット1を必要とする方向に動かすことができるよう
にしてある。
【0013】ここにおいて、低摩擦保持機構2は、少な
くともX,Y両軸方向にドライバーユニット1を低摩擦
で自由に移動させることができる構成のものであればよ
いが、この両方向に加えて、Z軸回りθzの回転の自由
や、Z軸方向の自由や、X軸回りθx並びにY軸回りθ
yの自由も持たせたものであれば、後述するように更に
好ましいものとなる。
くともX,Y両軸方向にドライバーユニット1を低摩擦
で自由に移動させることができる構成のものであればよ
いが、この両方向に加えて、Z軸回りθzの回転の自由
や、Z軸方向の自由や、X軸回りθx並びにY軸回りθ
yの自由も持たせたものであれば、後述するように更に
好ましいものとなる。
【0014】一方、コンプライアンス制御ユニット3
は、低摩擦保持機構2によって自由とされている方向の
ドライバーユニット1の位置情報を得ることができる複
数の位置センサー30と、低摩擦保持機構2によって自
由とされている方向のドライバーユニット1の移動をド
ライバーユニット1に個別に行わせることができるボイ
スコイルモータのような電磁アクチュエータ31とから
なるもので、各方向別に設けられた複数個の電磁アクチ
ュエータ31からは、その駆動電流を監視することで反
力を測定することができるようにしてある。
は、低摩擦保持機構2によって自由とされている方向の
ドライバーユニット1の位置情報を得ることができる複
数の位置センサー30と、低摩擦保持機構2によって自
由とされている方向のドライバーユニット1の移動をド
ライバーユニット1に個別に行わせることができるボイ
スコイルモータのような電磁アクチュエータ31とから
なるもので、各方向別に設けられた複数個の電磁アクチ
ュエータ31からは、その駆動電流を監視することで反
力を測定することができるようにしてある。
【0015】X,Y,Z軸方向及びこれらの軸回り方向
θx,θy,θzについてドライバーユニット1を駆動
することができるとともに低摩擦保持機構2と一体化さ
れたコンプライアンス制御ユニット3の一例を図2に示
す。図中15はその下面中央に上記ドライバーユニット
1が固定される可動体であり、平面形状が矩形状となっ
ている可動体15の上下面には対向する3対の電磁アク
チュエータ31が等間隔で配置されており、外周面には
3対の電磁アクチュエータ31が対向配置されている。
これら総計6対の電磁アクチュエータ31の駆動電流を
制御することで、上記の6つの方向に可動体15及びド
ライバーユニット1を駆動することができる。また、位
置センサー30は、図に示すように配置すれば、可動体
15の上記各方向の位置検出を行うことができる。また
電磁アクチュエータ31による磁力や圧縮空気によって
可動体15を浮上させておくことによって、ドライバー
ユニット1の前記方向への自由な移動を許す状態での保
持が可能となっている。
θx,θy,θzについてドライバーユニット1を駆動
することができるとともに低摩擦保持機構2と一体化さ
れたコンプライアンス制御ユニット3の一例を図2に示
す。図中15はその下面中央に上記ドライバーユニット
1が固定される可動体であり、平面形状が矩形状となっ
ている可動体15の上下面には対向する3対の電磁アク
チュエータ31が等間隔で配置されており、外周面には
3対の電磁アクチュエータ31が対向配置されている。
これら総計6対の電磁アクチュエータ31の駆動電流を
制御することで、上記の6つの方向に可動体15及びド
ライバーユニット1を駆動することができる。また、位
置センサー30は、図に示すように配置すれば、可動体
15の上記各方向の位置検出を行うことができる。また
電磁アクチュエータ31による磁力や圧縮空気によって
可動体15を浮上させておくことによって、ドライバー
ユニット1の前記方向への自由な移動を許す状態での保
持が可能となっている。
【0016】なお、ここではコンプライアンス制御ユニ
ット3によって上記6方向にドライバーユニット1を駆
動できるものを示したが、本発明においては、低摩擦保
持機構2及びコンプライアンス制御ユニット3が、少な
くともX,Y軸方向にドライバーユニット1を駆動する
ことができるようになっておればよいものであり、上記
2方向に加えてθzを加えた3方向またはこれにZ軸方
向を更に加えた4方向であれば、調整作業を十分精密に
行うことができるために、上記6方向について駆動でき
るものでなくともよい。
ット3によって上記6方向にドライバーユニット1を駆
動できるものを示したが、本発明においては、低摩擦保
持機構2及びコンプライアンス制御ユニット3が、少な
くともX,Y軸方向にドライバーユニット1を駆動する
ことができるようになっておればよいものであり、上記
2方向に加えてθzを加えた3方向またはこれにZ軸方
向を更に加えた4方向であれば、調整作業を十分精密に
行うことができるために、上記6方向について駆動でき
るものでなくともよい。
【0017】図1中の80は上記アクチュエータ5のた
めの制御回路、81はモータ11用のモータ制御回路で
あり、上記コンプライアンス制御ユニット3や、両制御
回路80,81は、被調整物9用の計測器82ととも
に、インターフェース回路85を介して、マイクロコン
ピュータからなる制御装置8に接続されている。図3は
上記調整装置をX,Y両方向に粗動させることもできる
ように、ロボットアーム6のアームの先端に設け、被調
整物9はベルトコンベアのような搬送装置60で搬送す
るものを示している。搬送装置60で前工程から被調整
物9(を有する実装基板)を調整装置前まで搬送し、ロ
ボットアーム6によって調整装置を精密に位置決めした
後、調整装置による後述の調整作業を行い、調整完了後
は更に搬送装置60によって次工程に被調整物9を送り
出す。
めの制御回路、81はモータ11用のモータ制御回路で
あり、上記コンプライアンス制御ユニット3や、両制御
回路80,81は、被調整物9用の計測器82ととも
に、インターフェース回路85を介して、マイクロコン
ピュータからなる制御装置8に接続されている。図3は
上記調整装置をX,Y両方向に粗動させることもできる
ように、ロボットアーム6のアームの先端に設け、被調
整物9はベルトコンベアのような搬送装置60で搬送す
るものを示している。搬送装置60で前工程から被調整
物9(を有する実装基板)を調整装置前まで搬送し、ロ
ボットアーム6によって調整装置を精密に位置決めした
後、調整装置による後述の調整作業を行い、調整完了後
は更に搬送装置60によって次工程に被調整物9を送り
出す。
【0018】次に、この調整装置を用いた調整動作につ
いて説明する。図4は、ドライバーユニット1に与えた
自由度がX軸方向とY軸方向の2方向のみである場合に
ついての基本動作の概略を示しており、まずコンプライ
アンス制御ユニット3による電磁力によって、ドライバ
ーユニット1に調整用ビット10の回転中心が被調整物
9の中心近傍にくるような位置で安定するような所定の
弾性を持たせ(ステップ101)、次いでZ軸粗動アク
チュエータ5によるドライバーユニット1の下降(図5
(a))によって、被調整物9に調整用ビット10を係合
させる(ステップ103)。なお、係合させるにあたっ
ては、調整用ビット10を図5(b)に示すように回転さ
せるのであるが、この点については後述する。そして、
係合させた後は、コンプライアンス制御ユニット3によ
ってドライバーユニット1(調整用モータ11)に与え
た上記弾性を、回転調整作業に適した値(たとえば零)
に変更(ステップ105)した後、調整用モータ11で
被調整物9に所要の捩じり角を与える(ステップ10
7、図5(c))。次いで、捩じり角とトルクとを測定す
る(ステップ109,111)とともに、被調整物9の
特性値を測定(ステップ113)して、上記捩じり角と
トルクとの関係を元に現在調整作業を行っている被調整
物9が不良品であるか否かを判定(ステップ115)
し、不良品でなければ上記特性値が目的の範囲内である
かを判定(ステップ119)して、範囲外であればステ
ップ107に戻り、範囲内であれば図5(d)に示すよう
にドライバーユニット1を引き上げて調整作業を完了す
る。
いて説明する。図4は、ドライバーユニット1に与えた
自由度がX軸方向とY軸方向の2方向のみである場合に
ついての基本動作の概略を示しており、まずコンプライ
アンス制御ユニット3による電磁力によって、ドライバ
ーユニット1に調整用ビット10の回転中心が被調整物
9の中心近傍にくるような位置で安定するような所定の
弾性を持たせ(ステップ101)、次いでZ軸粗動アク
チュエータ5によるドライバーユニット1の下降(図5
(a))によって、被調整物9に調整用ビット10を係合
させる(ステップ103)。なお、係合させるにあたっ
ては、調整用ビット10を図5(b)に示すように回転さ
せるのであるが、この点については後述する。そして、
係合させた後は、コンプライアンス制御ユニット3によ
ってドライバーユニット1(調整用モータ11)に与え
た上記弾性を、回転調整作業に適した値(たとえば零)
に変更(ステップ105)した後、調整用モータ11で
被調整物9に所要の捩じり角を与える(ステップ10
7、図5(c))。次いで、捩じり角とトルクとを測定す
る(ステップ109,111)とともに、被調整物9の
特性値を測定(ステップ113)して、上記捩じり角と
トルクとの関係を元に現在調整作業を行っている被調整
物9が不良品であるか否かを判定(ステップ115)
し、不良品でなければ上記特性値が目的の範囲内である
かを判定(ステップ119)して、範囲外であればステ
ップ107に戻り、範囲内であれば図5(d)に示すよう
にドライバーユニット1を引き上げて調整作業を完了す
る。
【0019】被調整物9と調整用ビット10との中心を
一致させて係合させる際には、ドライバーユニット1に
コンプライアンス制御ユニット3によって弾性が付与さ
れてドライバーユニット1の位置調整がなされるが、被
調整物9に調整用ビット10が係合した後の回転調整の
際には、コンプライアンス制御ユニット3によってドラ
イバーユニット1に与えられる弾性を回転作業に適した
値とすることができるために、この弾性が調整作業に影
響を与えてしまうことがないようにできるわけである。
一致させて係合させる際には、ドライバーユニット1に
コンプライアンス制御ユニット3によって弾性が付与さ
れてドライバーユニット1の位置調整がなされるが、被
調整物9に調整用ビット10が係合した後の回転調整の
際には、コンプライアンス制御ユニット3によってドラ
イバーユニット1に与えられる弾性を回転作業に適した
値とすることができるために、この弾性が調整作業に影
響を与えてしまうことがないようにできるわけである。
【0020】ところで、調整用ビット10の回転中心と
被調整物9の中心とが一致していない場合には、被調整
物9における係合部が誘い込みのあるような形状、たと
えばプラス型ねじ頭部を有するものであっても、互いに
係合させることができないことがある。また、うまく係
合させることができたとしても、両者の中心がずれてお
れば、回転中の位置ずれに伴う摺動によって、水平面内
で不要な力成分が発生し、調整用ビット10が係合して
いる状態と係合していない状態とでの被調整物9の特性
値に差が生じてしまう。
被調整物9の中心とが一致していない場合には、被調整
物9における係合部が誘い込みのあるような形状、たと
えばプラス型ねじ頭部を有するものであっても、互いに
係合させることができないことがある。また、うまく係
合させることができたとしても、両者の中心がずれてお
れば、回転中の位置ずれに伴う摺動によって、水平面内
で不要な力成分が発生し、調整用ビット10が係合して
いる状態と係合していない状態とでの被調整物9の特性
値に差が生じてしまう。
【0021】これは低摩擦保持機構2及びコンプライア
ンス制御ユニット3に、ドライバーユニット1をZ軸回
りθzに駆動させることができる機能を持たせたものに
よって解消することができる。すなわち、図6に示すよ
うに、コンプライアンス制御ユニット3による電磁力に
よって、ドライバーユニット1に調整用ビット10の回
転中心が被調整物9の中心近傍にくるような位置で安定
するような所定の弾性を持たせ(ステップ131)、次
いでZ軸粗動アクチュエータ5でドライバーユニット1
を下降させる(ステップ133)。この時、調整用ビッ
ト10が被調整物9に完全に係合していない時には、調
整用ビット10を付勢するばね12によって調整用ビッ
ト10が被調整物9にある力で押し当てられるために、
被調整物9と調整用ビット10との間に摩擦が生じて、
コンプライアンス制御ユニット3によってドライバーユ
ニット1を保持する必要がなくなるので、ステップ13
5において、コンプライアンス制御ユニット3による弾
性を調整ビット10を被調整物9に完全に係合させるの
に最適な弾性(たとえばX,Y方向の弾性を零)とす
る。そして、この状態で、調整用ビット10をコンプラ
イアンス制御ユニット3によって回転させ(ステップ1
37)、この時、被調整物9の特性値あるいはコンプラ
イアンス制御ユニット3の駆動電流からのフィードバッ
クで検出することができるトルクによって、調整用ビッ
ト10と被調整物9とが完全に係合しているかどうかを
判定し(ステップ139)、完全に係合していると判定
された時には、モータ11を回転させることによる調整
作業に移るのである。
ンス制御ユニット3に、ドライバーユニット1をZ軸回
りθzに駆動させることができる機能を持たせたものに
よって解消することができる。すなわち、図6に示すよ
うに、コンプライアンス制御ユニット3による電磁力に
よって、ドライバーユニット1に調整用ビット10の回
転中心が被調整物9の中心近傍にくるような位置で安定
するような所定の弾性を持たせ(ステップ131)、次
いでZ軸粗動アクチュエータ5でドライバーユニット1
を下降させる(ステップ133)。この時、調整用ビッ
ト10が被調整物9に完全に係合していない時には、調
整用ビット10を付勢するばね12によって調整用ビッ
ト10が被調整物9にある力で押し当てられるために、
被調整物9と調整用ビット10との間に摩擦が生じて、
コンプライアンス制御ユニット3によってドライバーユ
ニット1を保持する必要がなくなるので、ステップ13
5において、コンプライアンス制御ユニット3による弾
性を調整ビット10を被調整物9に完全に係合させるの
に最適な弾性(たとえばX,Y方向の弾性を零)とす
る。そして、この状態で、調整用ビット10をコンプラ
イアンス制御ユニット3によって回転させ(ステップ1
37)、この時、被調整物9の特性値あるいはコンプラ
イアンス制御ユニット3の駆動電流からのフィードバッ
クで検出することができるトルクによって、調整用ビッ
ト10と被調整物9とが完全に係合しているかどうかを
判定し(ステップ139)、完全に係合していると判定
された時には、モータ11を回転させることによる調整
作業に移るのである。
【0022】しかし、上記手法は、上述のように誘い込
みのある係合部を有する被調整物9に対しては有効であ
るものの、マイナスドライバーが係合するタイプの係合
部を有している被調整物9では、調整用ビット10を1
回転以上させても被調整物9に係合しないことがある。
この場合、マイナスドライバー型の調整用ビット10と
して、図7に示すように、先端中央に突起14を有する
ものを用いれば、次のようにして完全係合を図ることが
できる。
みのある係合部を有する被調整物9に対しては有効であ
るものの、マイナスドライバーが係合するタイプの係合
部を有している被調整物9では、調整用ビット10を1
回転以上させても被調整物9に係合しないことがある。
この場合、マイナスドライバー型の調整用ビット10と
して、図7に示すように、先端中央に突起14を有する
ものを用いれば、次のようにして完全係合を図ることが
できる。
【0023】すなわち、上記手法におけるステップ13
3の後、図8に示すように、降下させたドライバーユニ
ット1のX,Y座標X0,Y0を位置センサー30で測
定(ステップ155)し、この後、X0地点を中心に被
調整物9の係合部の溝を走査するのに十分な距離αだけ
コンプライアンス制御ユニット3による駆動でドライバ
ーユニット1をX軸方向に移動させる(ステップ15
7)。この移動中に調整用ビット10の突起14が被調
整物9に係合すれば、コンプライアンス制御ユニット3
でドライバーユニット1をX軸方向もしくはY軸方向に
動かすのに必要な力Fx,Fyが変化することから、こ
れによって係合状態をチェックし(ステップ159)、
係合していない時には、ステップ157と同様にY軸方
向にドライバーユニット1を移動させる(ステップ16
1)。このようにして被調整物9に調整用ビット10の
突起14を係合させたならば、この状態でのドライバー
ユニット1のX,Y座標X1,Y1を測定し(ステップ
163)、次いでコンプライアンス制御ユニット3によ
ってドライバーユニット1に与えられる弾性を、突起1
4を中心に調整用ビット10が回転するのに最適な値に
変更(ステップ165)した後、モータ11によって
(もしくはコンプライアンス制御ユニット3によって)
調整用ビット10を所定量だけ回転させ(ステップ16
7)、被調整物9の特性値の変化またはコンプライアン
ス制御ユニット3によって検出することができるZ軸回
りのモーメントMzに変化があるかどうか(ステップ1
69)によって、調整用ビット10と被調整物9とが完
全に係合した状態にあるかどうかを判定(ステップ16
9)し、係合しておれば、コンプライアンス制御ユニッ
ト3によって与えられる弾性を回転調整に適した値とし
て(ステップ171)、実際の調整作業に移る。
3の後、図8に示すように、降下させたドライバーユニ
ット1のX,Y座標X0,Y0を位置センサー30で測
定(ステップ155)し、この後、X0地点を中心に被
調整物9の係合部の溝を走査するのに十分な距離αだけ
コンプライアンス制御ユニット3による駆動でドライバ
ーユニット1をX軸方向に移動させる(ステップ15
7)。この移動中に調整用ビット10の突起14が被調
整物9に係合すれば、コンプライアンス制御ユニット3
でドライバーユニット1をX軸方向もしくはY軸方向に
動かすのに必要な力Fx,Fyが変化することから、こ
れによって係合状態をチェックし(ステップ159)、
係合していない時には、ステップ157と同様にY軸方
向にドライバーユニット1を移動させる(ステップ16
1)。このようにして被調整物9に調整用ビット10の
突起14を係合させたならば、この状態でのドライバー
ユニット1のX,Y座標X1,Y1を測定し(ステップ
163)、次いでコンプライアンス制御ユニット3によ
ってドライバーユニット1に与えられる弾性を、突起1
4を中心に調整用ビット10が回転するのに最適な値に
変更(ステップ165)した後、モータ11によって
(もしくはコンプライアンス制御ユニット3によって)
調整用ビット10を所定量だけ回転させ(ステップ16
7)、被調整物9の特性値の変化またはコンプライアン
ス制御ユニット3によって検出することができるZ軸回
りのモーメントMzに変化があるかどうか(ステップ1
69)によって、調整用ビット10と被調整物9とが完
全に係合した状態にあるかどうかを判定(ステップ16
9)し、係合しておれば、コンプライアンス制御ユニッ
ト3によって与えられる弾性を回転調整に適した値とし
て(ステップ171)、実際の調整作業に移る。
【0024】調整用ビット10の突起14を先端中央で
はなく、図9に示すように、側端部に設ければ、上記係
合のための動作の簡略化と高速化とを図ることができ
る。つまり、コンプライアンス制御ユニット3による電
磁力によって、ドライバーユニット1に調整用ビット1
0の回転中心が被調整物9の中心近傍にくるような位置
で安定するような所定の弾性を持たせて、Z軸粗動アク
チュエータ5でドライバーユニット1を下降させた後、
図10に示すように、調整用ビット10をモータ11で
所定方向W1に回転させる(ステップ185)。この
時、突起14が被調整物9の係合部に挿入されたかどう
かを、コンプライアンス制御ユニット3のコイル電流か
らX軸方向にかかる力FxまたはY軸方向にかかる力F
yまたはZ軸まわりのモーメントMzの変化から検出
(ステップ187)し、係合が確認されたならば、コン
プライアンス制御ユニット3の弾性を調整用ビット10
がほぼ突起14を中心に回転するように所定値(たとえ
ばFx=0,Fy=0)とし(ステップ189)、次に
調整用ビット10のこの時の角度θz0を計測(ステッ
プ191)した後、調整用ビット10をモータ11でW
1方向に回転角がαとなるまで回転させつつ被調整物9
の特性値またはモーメントMzから調整用ビット10が
被調整物9に完全に係合しているかどうかを判定する。
回転角がαとなっても係合が確認されない時には、調整
用ビット10を回転させる方向を逆にして上記係合確認
を行う(ステップ193〜203)。係合の判定がなさ
れたならば、コンプライアンス制御ユニット3による弾
性を回転調整に適した値に変更した後、調整作業を行
う。
はなく、図9に示すように、側端部に設ければ、上記係
合のための動作の簡略化と高速化とを図ることができ
る。つまり、コンプライアンス制御ユニット3による電
磁力によって、ドライバーユニット1に調整用ビット1
0の回転中心が被調整物9の中心近傍にくるような位置
で安定するような所定の弾性を持たせて、Z軸粗動アク
チュエータ5でドライバーユニット1を下降させた後、
図10に示すように、調整用ビット10をモータ11で
所定方向W1に回転させる(ステップ185)。この
時、突起14が被調整物9の係合部に挿入されたかどう
かを、コンプライアンス制御ユニット3のコイル電流か
らX軸方向にかかる力FxまたはY軸方向にかかる力F
yまたはZ軸まわりのモーメントMzの変化から検出
(ステップ187)し、係合が確認されたならば、コン
プライアンス制御ユニット3の弾性を調整用ビット10
がほぼ突起14を中心に回転するように所定値(たとえ
ばFx=0,Fy=0)とし(ステップ189)、次に
調整用ビット10のこの時の角度θz0を計測(ステッ
プ191)した後、調整用ビット10をモータ11でW
1方向に回転角がαとなるまで回転させつつ被調整物9
の特性値またはモーメントMzから調整用ビット10が
被調整物9に完全に係合しているかどうかを判定する。
回転角がαとなっても係合が確認されない時には、調整
用ビット10を回転させる方向を逆にして上記係合確認
を行う(ステップ193〜203)。係合の判定がなさ
れたならば、コンプライアンス制御ユニット3による弾
性を回転調整に適した値に変更した後、調整作業を行
う。
【0025】突起14が調整用ビット10にない場合
も、コンプライアンス制御ユニット3がX軸回りθxま
たはY軸回りθyに調整用ビット10を動かすことがで
きるようになっておれば、上記軸回りの回転によって、
調整用ビット10を傾けて直線状の先端縁の一端側の角
を他端側の角より下方に突出させて、この部分を突起1
4の代わりとすることによって、同様の手法で係合状態
の判定を行うことができる。図11はこの場合の動作の
フローチャートを示しており、コンプライアンス制御ユ
ニット3による電磁力によって、ドライバーユニット1
に調整用ビット10の回転中心が被調整物9の中心近傍
にくるような位置で安定するような所定の弾性を持たせ
て、Z軸粗動アクチュエータ5でドライバーユニット1
を下降させた後、調整用ビット10を所定方向θxyに
傾け(ステップ215)て、接触している角の被調整物
9に対する傾き方向を変えないようにモータ11で調整
用ビット10を回転させつつ(ステップ217,21
9)、特性値もしくはモーメントMzの変化から、上記
角が被調整物9の係合部に引っ掛かったかどうかを判定
し(ステップ221)、この判定がなされたならば、調
整用ビット10を被調整物9に完全に係合させるのに最
適な弾性をコンプライアンス制御ユニット3に持たせた
(ステップ223)後、調整用ビット10の傾きを戻し
ながらモータ11で調整用ビット10を回転させて、特
性値の変化やモーメントMzの変化、あるいは調整用ビ
ット10が垂直状態に戻ったかどうかによって、調整用
ビット10と被調整物9との係合が完全になされたかど
うかを判定する(ステップ225〜229)のである。
も、コンプライアンス制御ユニット3がX軸回りθxま
たはY軸回りθyに調整用ビット10を動かすことがで
きるようになっておれば、上記軸回りの回転によって、
調整用ビット10を傾けて直線状の先端縁の一端側の角
を他端側の角より下方に突出させて、この部分を突起1
4の代わりとすることによって、同様の手法で係合状態
の判定を行うことができる。図11はこの場合の動作の
フローチャートを示しており、コンプライアンス制御ユ
ニット3による電磁力によって、ドライバーユニット1
に調整用ビット10の回転中心が被調整物9の中心近傍
にくるような位置で安定するような所定の弾性を持たせ
て、Z軸粗動アクチュエータ5でドライバーユニット1
を下降させた後、調整用ビット10を所定方向θxyに
傾け(ステップ215)て、接触している角の被調整物
9に対する傾き方向を変えないようにモータ11で調整
用ビット10を回転させつつ(ステップ217,21
9)、特性値もしくはモーメントMzの変化から、上記
角が被調整物9の係合部に引っ掛かったかどうかを判定
し(ステップ221)、この判定がなされたならば、調
整用ビット10を被調整物9に完全に係合させるのに最
適な弾性をコンプライアンス制御ユニット3に持たせた
(ステップ223)後、調整用ビット10の傾きを戻し
ながらモータ11で調整用ビット10を回転させて、特
性値の変化やモーメントMzの変化、あるいは調整用ビ
ット10が垂直状態に戻ったかどうかによって、調整用
ビット10と被調整物9との係合が完全になされたかど
うかを判定する(ステップ225〜229)のである。
【0026】さて、このように被調整物9の係合部に調
整用ビット10を係合させるわけであるが、通常は調整
用ビット10の回転中心と、被調整物9の回転中心とを
完全に一致させることは困難であり、このために調整用
ビット10を回転させる時、被調整物9に対して水平面
内の不要な力成分Fx,Fyが多少なりとも作用するこ
とになる。このために、係合動作が完了した後の調整作
業の詳細は、次のようにしてある。
整用ビット10を係合させるわけであるが、通常は調整
用ビット10の回転中心と、被調整物9の回転中心とを
完全に一致させることは困難であり、このために調整用
ビット10を回転させる時、被調整物9に対して水平面
内の不要な力成分Fx,Fyが多少なりとも作用するこ
とになる。このために、係合動作が完了した後の調整作
業の詳細は、次のようにしてある。
【0027】すなわち、係合動作が完了した時点では、
通常、調整用ビット10はある位置を保持しようとして
被調整物9に対して何らかの力を作用させるから、図1
2に示すように、まず水平面内の力がゼロ(Fx=0,
Fy=0)となるようにコンプライアンス制御ユニット
3を制御(ステップ303)して、それまでの位置制御
モードから力制御モードに調整用ビット10の動作を切
り換えて、以降の調整を行う。ただし、この時のモータ
11の回転方向のモーメントを支えることになるθにつ
いては、係合完了時のθ1を保持(ステップ309)す
る。この後は、特性値が目標値と一致するまでモータ1
1の回転駆動と特性値の測定とを同時あるいは交互に行
う(ステップ311〜319)。
通常、調整用ビット10はある位置を保持しようとして
被調整物9に対して何らかの力を作用させるから、図1
2に示すように、まず水平面内の力がゼロ(Fx=0,
Fy=0)となるようにコンプライアンス制御ユニット
3を制御(ステップ303)して、それまでの位置制御
モードから力制御モードに調整用ビット10の動作を切
り換えて、以降の調整を行う。ただし、この時のモータ
11の回転方向のモーメントを支えることになるθにつ
いては、係合完了時のθ1を保持(ステップ309)す
る。この後は、特性値が目標値と一致するまでモータ1
1の回転駆動と特性値の測定とを同時あるいは交互に行
う(ステップ311〜319)。
【0028】もっとも、上記方法では、調整用ビット1
0の回転駆動を支えるためのモーメントが作用した状態
で測定が行われる可能性があり、このために、特性値と
目標値との一致を確認した後、調整用ビット10を被調
整物9から外したことによる上記モーメントの除去によ
って特性値が変化してしまうおそれがある。このため
に、図13に示すように、回転駆動(ステップ311)
と特性値の測定(ステップ317)との間に、コンプラ
イアンス制御ユニット3に対して回転方向の力Fθ=0
とする命令を発行する(ステップ315)ことが好まし
い。そして特性値の測定が終わって目標値に達していな
いことが判明したために更に回転駆動を行う際には、ま
ずθ=θ1とする。
0の回転駆動を支えるためのモーメントが作用した状態
で測定が行われる可能性があり、このために、特性値と
目標値との一致を確認した後、調整用ビット10を被調
整物9から外したことによる上記モーメントの除去によ
って特性値が変化してしまうおそれがある。このため
に、図13に示すように、回転駆動(ステップ311)
と特性値の測定(ステップ317)との間に、コンプラ
イアンス制御ユニット3に対して回転方向の力Fθ=0
とする命令を発行する(ステップ315)ことが好まし
い。そして特性値の測定が終わって目標値に達していな
いことが判明したために更に回転駆動を行う際には、ま
ずθ=θ1とする。
【0029】さらに、Fx=0,Fy=0,Fθ=0と
して、被調整物9に何らの力もかかっていない状態で特
性値を測定することができるようにした場合、調整用ビ
ット10は支持力を失うわけであり、被調整物9との係
合範囲内で自由な位置に移動してしまう。これは特性値
測定に対しては問題はないものの、目標値未到達で再度
回転・調整を行う場合、係合状態が変化して連続的な調
整が困難になるおそれがある。図14に示すものは、こ
の点に対処したもので、回転方向の力をゼロにする命令
Fθ=0の直前に、その時点でのX,Y方向の位置X
1,Y1に調整用ビット10を保持する命令(ステップ
313)を付加している。
して、被調整物9に何らの力もかかっていない状態で特
性値を測定することができるようにした場合、調整用ビ
ット10は支持力を失うわけであり、被調整物9との係
合範囲内で自由な位置に移動してしまう。これは特性値
測定に対しては問題はないものの、目標値未到達で再度
回転・調整を行う場合、係合状態が変化して連続的な調
整が困難になるおそれがある。図14に示すものは、こ
の点に対処したもので、回転方向の力をゼロにする命令
Fθ=0の直前に、その時点でのX,Y方向の位置X
1,Y1に調整用ビット10を保持する命令(ステップ
313)を付加している。
【0030】コンプライアンス制御ユニット3がZ軸方
向の駆動も行えるものである時には、図15に示すよう
に、被調整物9を押さえつけるZ方向の力Fzをゼロと
する(ステップ305)とするとともに、これだけでは
被調整物9を回転させる際に調整用ビット10が逆に押
し上げられて係合が外れてしまうおそれがあるために、
その位置での調整用ビット10のZ軸方向の位置の維持
を行う命令Z=Z1(ステップ307)を加えておくと
よい。これによって更に特性値の測定及び調整の精度を
向上させることができる。
向の駆動も行えるものである時には、図15に示すよう
に、被調整物9を押さえつけるZ方向の力Fzをゼロと
する(ステップ305)とするとともに、これだけでは
被調整物9を回転させる際に調整用ビット10が逆に押
し上げられて係合が外れてしまうおそれがあるために、
その位置での調整用ビット10のZ軸方向の位置の維持
を行う命令Z=Z1(ステップ307)を加えておくと
よい。これによって更に特性値の測定及び調整の精度を
向上させることができる。
【0031】前述の調整用ビット10の回転駆動を支え
るためのモーメントが作用した状態で測定が行われるこ
とに対する対処方法としては、モーメントの作用分を後
で補正する次のような方法をとってもよい。すなわち、
図16に示すように、測定した特性値をXAとして記憶
するとともに、この時の回転角ΘAを記憶しながら、特
性値が目標値に達したかどうかを判定(ステップ309
〜319)し、目標値に達したならば、Fθをゼロとし
て、再度特性値XBと回転角ΘBとを記憶する(ステッ
プ315〜331)。そして、特性値の差分ΔX=XB
−XAがゼロであるかどうかを判定して(ステップ33
3,335)、ゼロであれば調整作業を終了し、ゼロで
なければ、バックラッシュΔΘ=ΘB−ΘAを求めてバ
ックラッシュΔΘ分の回転角補正を行い(ステップ33
7,339)、再度特性値が目標値と一致するかどうか
を確認して、一致しておれば調整作業を終了し、一致し
ていなければ、再度ステップ309以下の調整作業を繰
り返すのである。
るためのモーメントが作用した状態で測定が行われるこ
とに対する対処方法としては、モーメントの作用分を後
で補正する次のような方法をとってもよい。すなわち、
図16に示すように、測定した特性値をXAとして記憶
するとともに、この時の回転角ΘAを記憶しながら、特
性値が目標値に達したかどうかを判定(ステップ309
〜319)し、目標値に達したならば、Fθをゼロとし
て、再度特性値XBと回転角ΘBとを記憶する(ステッ
プ315〜331)。そして、特性値の差分ΔX=XB
−XAがゼロであるかどうかを判定して(ステップ33
3,335)、ゼロであれば調整作業を終了し、ゼロで
なければ、バックラッシュΔΘ=ΘB−ΘAを求めてバ
ックラッシュΔΘ分の回転角補正を行い(ステップ33
7,339)、再度特性値が目標値と一致するかどうか
を確認して、一致しておれば調整作業を終了し、一致し
ていなければ、再度ステップ309以下の調整作業を繰
り返すのである。
【0032】図17は、被調整物9が回転式可変抵抗器
や可変コンデンサ、トリマーコイル等の電気部品である
場合の調整作業のフローを示しており、インターフェー
ス回路85を介して取り込まれる被調整物9の特性値が
所定域αに納まっていなければ、大小関係を把握して
(ステップ607)、モータ11の回転方向及び回転量
を判断しながら調整作業を行う。
や可変コンデンサ、トリマーコイル等の電気部品である
場合の調整作業のフローを示しており、インターフェー
ス回路85を介して取り込まれる被調整物9の特性値が
所定域αに納まっていなければ、大小関係を把握して
(ステップ607)、モータ11の回転方向及び回転量
を判断しながら調整作業を行う。
【0033】もっとも被調整物9自体が不良である場合
が存在するために、不良のチェックルーチンを含めてお
くことが好ましい。すなわち、コンプライアンス制御ユ
ニット3から調整用ビット10をモータ11で回転させ
る時の反力として現れるトルクをフィードバックするよ
うにしておく。被調整物9が良品である場合には、回転
角とトルクとの関係は、図18(a)に示すように、静摩
擦係数が動摩擦係数よりも大きいために始動時のトルク
が大きいものの、動きだせばトルクは下がってほぼ一定
値となる。従って、動き出した後のトルクが図18(b)
に示すように、不規則で且つその振幅があらかじめ設定
した値wより大きい場合は不良と判断することができ
る。また図18(c)に示すように、トルクが予め設定し
た値Tsよりも大きくなってしまう時も不良と判断する
ことができる。もっとも、後者の場合は、回転限界でも
同じ傾向を示すことになるため、値Tsを越えた時には
反対方向にトルクが値Tsを越えるまで動かして、その
回転角を良品のものと比較し、同じであれば良品、小さ
ければ不良品と判断することが好ましい。
が存在するために、不良のチェックルーチンを含めてお
くことが好ましい。すなわち、コンプライアンス制御ユ
ニット3から調整用ビット10をモータ11で回転させ
る時の反力として現れるトルクをフィードバックするよ
うにしておく。被調整物9が良品である場合には、回転
角とトルクとの関係は、図18(a)に示すように、静摩
擦係数が動摩擦係数よりも大きいために始動時のトルク
が大きいものの、動きだせばトルクは下がってほぼ一定
値となる。従って、動き出した後のトルクが図18(b)
に示すように、不規則で且つその振幅があらかじめ設定
した値wより大きい場合は不良と判断することができ
る。また図18(c)に示すように、トルクが予め設定し
た値Tsよりも大きくなってしまう時も不良と判断する
ことができる。もっとも、後者の場合は、回転限界でも
同じ傾向を示すことになるため、値Tsを越えた時には
反対方向にトルクが値Tsを越えるまで動かして、その
回転角を良品のものと比較し、同じであれば良品、小さ
ければ不良品と判断することが好ましい。
【0034】上記処理を含むフローチャートを図19に
示す。今、図20(a)に示すA点から回転角が増加する
方向に調整を開始した場合、図19におけるステップ5
03〜507を繰り返すうちに、特性良品範囲内に入っ
て調整が完了するが、図20(a)に示すB点から調整を
開始した場合には、正方向回転限界に達してトルクが所
定値Tsを越えた時点で回転方向が逆となるステップ5
11,505,507を繰り返し、特性良品範囲内に入
った時点で調整が完了する。図20(b)に示すように、
特性値が良品に入らないものである時には、どこから調
整作業を開始しても、正方向の回転限界に達するから、
回転方向を逆とし、そして負方向回転限界にまで至って
しまえば、この時点で調整不能の不良品と判断する。
示す。今、図20(a)に示すA点から回転角が増加する
方向に調整を開始した場合、図19におけるステップ5
03〜507を繰り返すうちに、特性良品範囲内に入っ
て調整が完了するが、図20(a)に示すB点から調整を
開始した場合には、正方向回転限界に達してトルクが所
定値Tsを越えた時点で回転方向が逆となるステップ5
11,505,507を繰り返し、特性良品範囲内に入
った時点で調整が完了する。図20(b)に示すように、
特性値が良品に入らないものである時には、どこから調
整作業を開始しても、正方向の回転限界に達するから、
回転方向を逆とし、そして負方向回転限界にまで至って
しまえば、この時点で調整不能の不良品と判断する。
【0035】上述のようにトルクを管理することができ
るために、被調整物9は締め付けトルクが管理されるべ
きねじであってもよい。この時には、調整用ビット10
を回転させるのに必要なトルク値を基に、図21に示す
ように制御することによって、所定トルクでのねじの締
め付けを行うことができるとともに、所要トルクを調整
用ビット10に加えた時のドライバーユニット1側のコ
ンプライアンスをゼロまたは限りなく低く設定すること
ができるために、ねじに対して自動調芯機能が働いてね
じに純粋トルクのみを負荷することができ、精密なトル
ク締めを行うことができる。
るために、被調整物9は締め付けトルクが管理されるべ
きねじであってもよい。この時には、調整用ビット10
を回転させるのに必要なトルク値を基に、図21に示す
ように制御することによって、所定トルクでのねじの締
め付けを行うことができるとともに、所要トルクを調整
用ビット10に加えた時のドライバーユニット1側のコ
ンプライアンスをゼロまたは限りなく低く設定すること
ができるために、ねじに対して自動調芯機能が働いてね
じに純粋トルクのみを負荷することができ、精密なトル
ク締めを行うことができる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明においては、被調整
物に対する位置ずれの修正のための自由度を持たせた調
整用工具を、コンプライアンス制御手段によって印加す
る所要方向についての弾性で適切に被調整物に係合させ
ることができる上に、調整用工具で被調整物を回転させ
て精密調整するにあたり、上記弾性の制御で純粋なトル
クのみを被調整物に与えることができるものであり、被
調整物の調整に際して調整用工具から不要な力が被調整
物に加わってしまうことを排除することができるため
に、被調整物の調整を精密に行うことができる。
物に対する位置ずれの修正のための自由度を持たせた調
整用工具を、コンプライアンス制御手段によって印加す
る所要方向についての弾性で適切に被調整物に係合させ
ることができる上に、調整用工具で被調整物を回転させ
て精密調整するにあたり、上記弾性の制御で純粋なトル
クのみを被調整物に与えることができるものであり、被
調整物の調整に際して調整用工具から不要な力が被調整
物に加わってしまうことを排除することができるため
に、被調整物の調整を精密に行うことができる。
【図1】一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図2】同上のコンプライアンス制御ユニット及び低摩
擦保持機構の一例を示す斜視図である。
擦保持機構の一例を示す斜視図である。
【図3】同上の調整装置を備えた調整システムの斜視図
である。
である。
【図4】同上の調整作業の概略動作を示すフローチャー
トである。
トである。
【図5】(a)〜(d)は同上の動作説明図である。
【図6】同上の調整用工具と被調整物とを係合させる動
作の一例のフローチャートである。
作の一例のフローチャートである。
【図7】他の係合動作に際して使用する調整用ビットの
斜視図である。
斜視図である。
【図8】同上の調整用工具と被調整物とを係合させる動
作のフローチャートである。
作のフローチャートである。
【図9】別の係合動作に際して使用する調整用ビットの
斜視図である。
斜視図である。
【図10】同上の調整用工具と被調整物とを係合させる
動作のフローチャートである。
動作のフローチャートである。
【図11】調整用工具と被調整物とを係合させる動作の
他例のフローチャートである。
他例のフローチャートである。
【図12】調整作業の詳細を示すフローチャートであ
る。
る。
【図13】同上の他例を示すフローチャートである。
【図14】同上の更に他例を示すフローチャートであ
る。
る。
【図15】同上の別の例を示すフローチャートである。
【図16】同上の更に別の例を示すフローチャートであ
る。
る。
【図17】調整作業の別の詳細を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図18】(a)(b)(c)は同上の調整に際しての回転角と
トルクとの関係の例を示す説明図である。
トルクとの関係の例を示す説明図である。
【図19】調整作業の他の詳細を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図20】(a)(b)は被調整物の回転角と特性値との相関
の例を示す説明図である。
の例を示す説明図である。
【図21】ねじ締めトルクの管理に利用した場合のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
1 ドライバーユニット 2 低摩擦保持機構 3 コンプライアンス制御ユニット 9 被調整物 10 調整用ビット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 中島 成 (56)参考文献 特開 平2−196402(JP,A) 特開 平4−253(JP,A) 特開 昭59−192429(JP,A) 実開 昭60−67865(JP,U) 実開 昭59−105372(JP,U) 実開 平4−63331(JP,U) 実開 昭61−99437(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23P 19/00 - 21/00 H05K 13/00 H01C 10/00
Claims (18)
- 【請求項1】 被調整物に調整用工具を係合させて調整
用工具の回転で被調整物の調整を行う調整方法であっ
て、調整用工具及びこの調整用工具を回転駆動するモー
タとからなるとともに所要方向について移動自在とした
ドライバーユニットに対して所要方向について任意の弾
性を印加することができるコンプライアンス制御手段に
よって、調整用工具の支持のための所要方向の弾性を制
御しつつ、調整用工具の被調整物への係合を行い、次い
で上記弾性を回転調整用に変更して被調整物の回転調整
を行うことを特徴とする調整方法。 - 【請求項2】 調整用工具として、被調整物のプラス型
ねじ頭部として形成された係合部に係合するプラス型ド
ライバービットを用いて、調整用工具を被調整物に押し
付ける方向と直交する2方向の弾性を所定値にした状態
で調整用工具と被調整物とを係合させることを特徴とす
る請求項1記載の調整方法。 - 【請求項3】 調整用工具として、先端から突起を突設
したマイナス型ドライバービットを用いて、調整用工具
を被調整物に押し付ける方向と直交する2方向の弾性を
所定値にした状態で調整用工具を回転させつつ被調整物
に係合させることを特徴とする請求項1記載の調整方
法。 - 【請求項4】 調整用工具としてマイナス型ドライバー
ビットを用いて、調整用工具を傾けた状態で回転させつ
つ被調整物に係合させることを特徴とする請求項1記載
の調整方法。 - 【請求項5】 被調整物が回転式可変抵抗器や可変コン
デンサ、トリマーコイル等の電気部品である場合、被調
整物の特性値を検出しつつ被調整物の回転調整を行うこ
とを特徴とする請求項1記載の調整方法。 - 【請求項6】 被調整物の特性値検出に際しては、コン
プライアンス制御手段によって被調整物に与える力を、
被調整物に調整用工具を押し付ける方向に直交する2方
向と上記回転方向とにおいて零とすることを特徴とする
請求項5記載の調整方法。 - 【請求項7】 被調整物の特性値検出に際しては、コン
プライアンス制御手段によって被調整物に与える力を、
被調整物に調整用工具を押し付ける方向に直交する2方
向において一旦零とした後、その位置に静止させる2方
向の力を付与するとともに、上記回転方向において零と
することを特徴とする請求項5記載の調整方法。 - 【請求項8】 被調整物の特性値検出に際しては、コン
プライアンス制御手段によって被調整物に与える力を、
被調整物に調整用工具を押し付ける方向において一旦零
とした後、その位置に静止させる押し付け方向の力を付
与することを特徴とする請求項6または7記載の調整方
法。 - 【請求項9】 被調整物の特性値検出に際し、被調整物
の回転駆動に対抗する力をコンプライアンス制御手段に
よって調整用工具に与えている状態と、この力を解除し
た状態とにおいて特性値検出を行うとともに、各時点で
の調整用工具の軸回りの位置を検出し、両特性値の差と
両時点での位置の差からバックラッシュの補正を行うこ
とを特徴とする請求項5記載の調整方法。 - 【請求項10】 コンプライアンス制御手段によって調
整用工具に与える被調整物の回転駆動に対抗する力をト
ルクとして検出して、このトルク値から被調整物の不良
品検出を同時に行うことを特徴とする請求項5記載の調
整方法。 - 【請求項11】 コンプライアンス制御手段によって調
整用工具に与える被調整物の回転駆動に対抗する力をト
ルクとして検出して、このトルク値から被調整物の回転
限界の検出を同時に行うことを特徴とする請求項5記載
の調整方法。 - 【請求項12】 被調整物が締め付けトルクが管理され
るべきねじであることを特徴とする請求項1記載の調整
方法。 - 【請求項13】 被調整物に係合させる調整用工具及び
この調整用工具を回転駆動するモータとからなるドライ
バーユニットと、このドライバーユニットを所要方向に
ついて低摩擦で保持する低摩擦保持機構と、上記ドライ
バーユニットに所要方向について任意の弾性を印加する
ことができるコンプライアンス制御手段と、ドライバー
ユニットの位置検出用のセンサーとを備えるとともに、
センサー出力に基づいてコンプライアンス制御手段にて
ドライバーユニットに加えられる弾性を調整し且つ調整
用工具を被調整物に係合させた後は上記弾性を被調整物
の回転調整用に変更して調整を行う制御回路を備えてい
ることを特徴とする調整装置。 - 【請求項14】 調整用工具を被調整物に押し付ける方
向に直交する2方向を所要方向としていることを特徴と
する請求項13記載の調整装置。 - 【請求項15】 調整用工具を被調整物に押し付ける方
向に直交する2方向と、押し付ける方向の軸回りの回転
方向とを所要方向としていることを特徴とする請求項1
3記載の調整装置。 - 【請求項16】 調整用工具を被調整物に押し付ける方
向と、この方向に直交する2方向と、押し付ける方向の
軸回りの回転方向とを所要方向としていることを特徴と
する請求項13記載の調整装置。 - 【請求項17】 調整用工具を被調整物に押し付ける方
向と、この方向に直交する2方向、並びにこれら3軸方
向の各軸回り方向とを所要方向としていることを特徴と
する請求項13記載の調整装置。 - 【請求項18】 請求項13に記載の調整装置と、被調
整物を搬送する搬送装置と、調整装置を保持していると
ともに搬送装置で搬送される被調整物に対して位置決め
するロボットアームのような位置決め手段とからなるこ
とを特徴とする調整システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18528193A JP3329896B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 調整方法及びその装置と調整システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18528193A JP3329896B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 調整方法及びその装置と調整システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0740159A JPH0740159A (ja) | 1995-02-10 |
JP3329896B2 true JP3329896B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=16168096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18528193A Expired - Fee Related JP3329896B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 調整方法及びその装置と調整システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3329896B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3649308B2 (ja) * | 1996-10-16 | 2005-05-18 | ソニー株式会社 | 回転調整装置及び方法 |
WO2004103649A1 (ja) | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Fujitsu Limited | バックラッシュ補償制御方法、バックラッシュ補償制御装置およびバックラッシュ補償制御プログラム |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP18528193A patent/JP3329896B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0740159A (ja) | 1995-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2002945B1 (en) | Fitting apparatus for fitting two workpieces to each other | |
EP1422020B1 (en) | Assembling method and apparatus | |
US9656329B2 (en) | Machining jig for rotatably supporting workpiece with respect to tool of machine tool and machining system | |
US11298781B2 (en) | Workpiece rotating appartus and robot system | |
EP2308657B1 (en) | Robot and its teaching method | |
JP2009034738A (ja) | 接触検知による取り付け誤差の自動補正機能を有する工作機械 | |
JPH07227725A (ja) | 部品自動挿入方法および装置 | |
JP6418371B2 (ja) | 電子構成要素又は光学構成要素を基板上に組み付ける方法及び装置 | |
US20230256615A1 (en) | Robot device controller for controlling position of robot | |
JPH07241733A (ja) | 部品自動組立方法及び部品自動組立装置 | |
US5889925A (en) | Method and equipment for assembling components | |
JP6404957B2 (ja) | 加工機にワークを搬送するロボットを備える加工システム | |
JP3329896B2 (ja) | 調整方法及びその装置と調整システム | |
US20190217466A1 (en) | Robot system, method of controlling robot arm, recording medium, and method of manufacturing an article | |
JP3352173B2 (ja) | ロボットの制御装置 | |
JP2020142324A (ja) | ロボット装置および自動補正方法 | |
EP0460227B1 (en) | Additional shaft follow-up control system of robot | |
JP3051576B2 (ja) | ワークの変形防止クランプ方法 | |
JPH1076492A (ja) | 部品挿入装置および部品挿入方法 | |
JPS61209829A (ja) | 回転作業用装置 | |
JP2521939B2 (ja) | 加工装置 | |
US20230286146A1 (en) | Control apparatus | |
JPH03149171A (ja) | 産業用ロボットの工具軌跡制御装置 | |
JP2000039919A (ja) | 部品の位置決め方法及びその装置 | |
JP3222612B2 (ja) | 表面加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011225 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020702 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |