JP4096305B2 - Method and apparatus for automatic assembly of parts by robot - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットによる部品の自動組立方法、特に複数の軸芯合わせを必要とする部品の嵌合挿入を自動的に行う部品自動組立方法及び部品自動組立装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の軸芯を合わせなければ組立てることができない部品をロボットにより自動で組立てる方法においては、ロボット先端に専用工具を設置してCCDカメラなどの視覚センサによりそれぞれの軸芯を予め合わせた上で組立を行う方法があった。
その中においてWO98−17444号再公表公報(特許文献1)では、視覚センサにより部品間の軸芯を予め合わせてから順次嵌合挿入を行う組立方法が記載されている。以下、この組立方法を、図面を用いて簡単に説明する。
【0003】
図11に全体構成を示す図を、図12に嵌合ワークの凸部の位置及び姿勢の検出と被嵌合ワークの凹部の位置及び姿勢の検出を示す概念図を示す。図11において、E1はロボット、E2はロボットE1の手先部、E3は手先部E2の先端に設けられて外力の大きさを検出する力センサ、E4は先端に把持爪E41を設けたロボットハンド、E5はロボット制御装置、E7は嵌合ワーク、E71は嵌合ワークE7の凸部、E8は被嵌合ワーク、E81は被嵌合ワークE8の凹部、E9は位置決め装置、ESUはストラクチャライトユニットを示している。
この装置においては、ロボットE1の手先部E2に取り付けられた力センサE3は力制御のために6軸方向の力を検出して、ロボット制御装置E5に送る。ロボットハンドE4の把持爪E41で把持された嵌合ワークE7の凸部E71の位置及び姿勢と位置決め装置E9によって位置決めされた被嵌合ワークE8の凹部E81の位置及び姿勢をストラクチャライトユニットESUとロボット制御装置E5内の画像処理部からなる3次元視覚センサで検出し、ロボットの挿入動作開始位置を補正する。そして、力制御により凸部E71が凹部E81へ挿入される。挿入動作完了後に、嵌合ワークE7と被嵌合ワークE8の挿入状態の適否が判別される。
【0004】
1作業サイクル分のシーケンスをフローチャートで示せば、図13のようになる。このフローチャートの各ステップS101〜S115の要点を記せば次の通りである。
ステップS101:ロボットE1を待機位置から教示された把持位置EPHへ移動させて位置決めする。
ステップS102:ハンドE4の爪E41の閉成動作により、嵌合ワークE7を把持する。
ステップS103:ロボットE1を教示された把持状態検出位置EPdへ移動させて位置決めする。
ステップS104:ロボットE1に把持された嵌合ワークE7の凸部E71の位置及び姿勢を検出する。
ステップS105:被嵌合ワークE8の凹部E81の位置及び姿勢を検出する。
ステップS106:教示されたアプローチ位置EPaを、ステップS104及びS105の検出結果に基づいて補正した補正アプローチ位置EPa′へロボットE1を移動させて位置決めする。
【0005】
ステップS107:力制御による挿入動作を開始する。なお、力制御による挿入動作の詳細については一般的に知られている事項なので詳細は省略するが、ここでは、前述の要点でロボットE1のインピーダンス制御を実行する。これにより、ロボットE1はY軸方向に移動しながら、Y軸方向について設定された目標力Fzを出力する状態へ収束するように制御される。
ステップS108:アプローチ動作開始時を基準として、距離Lの移動あるいは時間t0経過のいずれかの検出を待つ。
ステップS109:ロボットE1を停止させ、力制御を解除する。
ステップS110:ハンドE4の爪E41の開成動作により、嵌合ワークE7を解放する。
ステップS111:ロボットE1を教示された退避位置へ退避させる。
【0006】
ステップS112:ロボットE1に把持された嵌合ワークE7の底面E72の位置及び姿勢を検出する。
ステップS113:凸部E71の凹部E81への挿入状態が良好か否かを判定する。
ステップS114:挿入状態が良好であれば、挿入状態良好を表わす信号を出力する。これにより、例えば、ロボット制御装置E5の付属ディスプレイ上に“挿入良好”の表示を行う。
ステップS115:挿入状態が不良であれば、挿入状態不良を表わすアラーム信号を出力する。これにより、例えば、ロボット制御装置E5の付属ディスプレイ上に“挿入不良”の表示を行ない、警報を鳴らし、システムを緊急停止させる。
【0007】
一方、特開2002−254257号公報(特許文献2)には、図14及び図15に示すような部品自動組立方法が開示されている。図14において、1は組み立て対象部品である第2の部品4(図15参照)を把持するためのチャック機構、2はX,Y,Zの3方向の並進自由度とZ軸方向軸回りの回転自由度を有するロボット、3はロボット2を動作させるためのコントローラであり、記憶装置3a、CPU3bおよびデジタルサーボ回路3cを有している。デジタルサーボ回路3cは、CPU3bの指令に基づいて位置と力の制御を行う。図15は組み立て対象部品を示す斜視図であり、5は角形の穴部5aを有する第1の部品、4は角形の穴部5aが嵌合する角形の面取り部のある軸部4aを有する第2の部品である。
【0008】
次に、この特許文献2に記載された装置の動作を以下の各工程にしたがって説明する。
S201:位置決め把持工程
CPU3bの指令に基づいてロボット2を作動させ、チャック機構1で部品供給機構(図示せず)から供給された第2の部品4を把持し、ロボット2を移動させてチャック機構1によって把持された第2の部品を位置決め機構(図示せず)によって位置決めされた第1の部品5の上方に位置決めする。
S202:押圧工程
ロボット2の手首を下降させて第2の部品4を第1の部品5に、予め設定された力で押し付ける。すると、第2の部品4を下降させる過程において、通常は第2の部品4は第1の部品5に対して若干軸芯がずれていることから、まず、第2の部品4の軸部下端の面取り部の一部が第1の部品5の穴部上端に接触する。
【0009】
S203:公転軌道演算工程
ロボット2の繰り返し精度と位置決め機構の精度と部品供給機構の精度から軸心のずれる範囲はあらかじめ分かっているため、第1の部品5と第2の部品4の接触点位置を中心にして螺旋軌道型の移動方向と移動量を生成し、記憶装置3aに記憶させる。
S204:自転軌道演算工程
第1の部品5に対する第2の部品4の回転誤差の範囲はあらかじめ分かっているため、正転逆転の周期的な回転量を生成し、記憶装置3aに記憶させる。
【0010】
S205:嵌合工程
前記公転軌道生成工程S203と自転軌道生成工程S204の生成結果に基づいて記憶装置3aから動作量を取り出し、押圧工程S202の押し圧を維持したまま、ロボット2を動作させることにより第2の部品4の制御点を移動させる。
S206:挿入工程
嵌合工程S205の途中でフィードバック位置から算出した嵌合挿入方向への押し込み移動量が設定値以上となったら、軸心と位相が合ったと判断し、一旦ロボット2を停止させ、予め設定された移動量だけ挿入移動させる。挿入工程S206が完了すると、ロボット2の動作を停止する。
以上の工程により、部品の嵌合挿入に伴う軸芯および位置合わせを高速かつ高精度に行うことができる。
【0011】
【特許文献1】
WO98−17444号再公表公報
【特許文献2】
特開2002−254257号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来のロボットによる部品の自動組立方法は、3次元視覚センサによるセンシングが不可能な狭奥部で複数の組立軸を有する部品の嵌合挿入を自動的に行う場合は、センサ本体と部品との干渉や部品による遮光などにより、センシングそのものが不可能であるため適用できない。さらに、たとえ検出できる場合でも、上記レーザを照射するタイプの3次元視覚センサでは、部品表面の鏡面反射などにより誤検出する可能性がある。また、実際の検出確度を向上させるためには、センシングに都合の良い位置に予め、センサを設置するなどのセンサ配置問題が解決される必要がある。一方、実際の生産ラインを流れる部品は、市場ニーズに応える為に、年々小型化しており、狭奥部の組立自動化要求がますます大きくなっている。
また、上記特許文献2に記載された部品自動組立方法においては、組立軸が単数の場合を想定しており、複数の組立軸を有する部品の嵌合挿入作業を自動的に行う場合には適用できないという問題がある。
【0013】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、複数の組立軸を有する部品の嵌合挿入作業を、視覚センサなどの外界センサを用いないでロボットで高速・確実に自動的に行うロボットによる部品自動組立方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、
請求項1記載のロボットによる部品自動組立方法は、
チャック機構を有するロボットにより、位置決め機構上に載置された少なくとも3つの穴部を有する第1の部品と前記複数の穴部と嵌合する少なくとも3つの軸部を有する第2の部品とを自動で組立てる部品自動組立方法において、
前記ロボットが前記チャック機構によって把持した前記第2の部品を、前記位置決め機構によって位置決めされた前記第1の部品の基準位置に位置決めする位置決め把持工程と、
前記ロボットが前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に押圧する押圧工程と、
前記第2の部品の複数の軸部の1つを基準軸として設定し、前記基準軸と前記第1の部品との接触点を中心として前記位置決め機構の精度から推定される位置ずれ範囲の最大量を最大半径とする螺旋軌道を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記接触点を前記螺旋軌道に沿って移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量が設定値以上になった場合に前記基準軸と前記第1の部品の穴部との軸芯が合ったとして移動を停止する基準軸探索工程と、
前記ロボットにより前記第2の部品の前記複数の軸部のそれぞれの軸周りに前記第2の部品を順次回転させ、その指令回転量とフィードバック回転量との差が最も小さかった軸部を前記基準軸として再設定し、前記第2の部品の前記基準軸周りに正転逆転の周期的な回転量を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記回転量だけ移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量と姿勢変化が設定値以上になった場合に前記基準軸以外の軸と前記第1の部品の穴部との軸芯がそれぞれ合ったとして移動を停止する複数軸芯合わせ工程と、
前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に移動させる挿入工程とを有するものである。
【0019】
請求項2記載のロボットによる部品自動組立装置は、先端部にチャック機構を有するロボットと、前記チャック機構および前記ロボットの動作を制御する制御装置を備え、位置決め機構上に載置された少なくとも3つの穴部を有する第1の部品と前記複数の穴部と嵌合する少なくとも3つの軸部を有する第2の部品とを自動で組立てる部品自動組立装置において、
前記制御装置は、前記ロボットが前記チャック機構によって把持した前記第2の部品を、前記位置決め機構によって位置決めされた前記第1の部品の基準位置に位置決めする位置決め把持工程と、
前記ロボットが前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に押圧する押圧工程と、
前記第2の部品の複数の軸部の1つを基準軸として設定し、前記基準軸と前記第1の部品との接触点を中心として前記位置決め機構の精度から推定される位置ずれ範囲の最大量を最大半径とする螺旋軌道を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記接触点を前記螺旋軌道に沿って移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量が設定値以上になった場合に前記基準軸と前記第1の部品の穴部との軸芯が合ったとして移動を停止する基準軸探索工程と、
前記ロボットにより前記第2の部品の前記複数の軸部のそれぞれの軸周りに前記第2の部品を順次回転させ、その指令回転量とフィードバック回転量との差が最も小さかった軸部を前記基準軸として再設定し、前記第2の部品の前記基準軸周りに正転逆転の周期的な回転量を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記回転量だけ移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量と姿勢変化が設定値以上になった場合に前記基準軸以外の軸と前記第1の部品の穴部との軸芯がそれぞれ合ったとして移動を停止する複数軸芯合わせ工程と、
前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に移動させる挿入工程とを実行する機能を備えたものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施例に係る部品自動組立方法および装置の基本構成を示す図、図2は本発明の実施例で用いる組立対象部品の斜視図である。
図1において、1は組立対象部品である第2の部品4を把持するためのチャック機構、2はX,Y,Zの3方向の並進自由度とX,Y,Zそれぞれの軸回りの回転自由度を有するロボット、3はロボット2を動作させるための制御装置であり、記憶装置3aとCPU3b、デジタルサーボ回路3cを有している。記憶装置3aは、後述する基準軸探索工程S3と複数軸芯合わせ工程S4で用いる動作条件を記憶している。デジタルサーボ回路3cはCPU3bの指令に基づいて位置と力の制御を行う。
【0021】
図2は組立対象部品を示す斜視図であり、5は穴部5a,5b,5c,5dを有する第1の部品、4は穴部5a,5b,5c,5dがそれぞれ嵌合する軸部4a,4b,4c,4dを有する第2の部品である。なお、第2の部品4の各軸部先端はそれぞれ面取りされている。
図3は組立対象部品及びその位置決めまたは部品供給を示す断面図であり、6は第1の部品5を位置決めするための位置決め機構、7は第2の部品4を装置に供給する部品供給機構である。
【0022】
次に上記実施例の動作について、図1に記載されているフローチャートを併用して説明する。
S1:位置決め把持工程
まず、CPU3bの指令に基づき、ロボット2を動作させ、チャック機構1で部品供給機構7によって供給された第2の部品4を把持する。そして、図3に示すようにロボット2を移動させてチャック機構1によって把持された第2の部品4を、位置決め機構6によって位置決めされた第1の部品5の上方に位置決めする。
【0023】
S2:押圧工程
次に、ロボット2の手首2aを下降させて第2の部品4を第1の部品5に、予め設定された力で押し付ける。すると、第2の部品4を下降させる過程において、通常は第2の部品4は第1の部品5に対して若干軸芯がずれていることから、まず、第2の部品4の軸部下端の面取り部の一部が第1の部品5の穴部上端に接触する。
【0024】
S3:基準軸探索工程
ロボット2の繰り返し精度と位置決め機構6の精度と部品供給機構7の精度から軸芯のずれる範囲はあらかじめ分かっているため、図4に示すように、第2の部品4と第1の部品5の複数の組立軸のうち、組み立て基準となる基準軸を示す軸4aの先端に位置する接触点位置CP1を中心にして螺旋軌道型の移動方向と移動量を生成し、デジタルサーボ回路3cに入力し前記押圧工程S2で達成した押し圧を維持したまま、ロボット2を動作させることにより第2の部品4の接触点位置CP1を制御点として移動させる。この基準軸探索工程の途中でフィードバック位置から算出した嵌合挿入方向への第2の部品4の押し込み移動量が設定値以上となったら、軸4aの軸芯が合ったと判断し、一旦ロボット2を停止させ複数軸芯合わせ工程S4に進む。
【0025】
S4:複数軸芯合わせ工程
この工程では、回転誤差の範囲はあらかじめ分かっているため、図8に示すように、まず、順番にそれぞれの軸(4a,4b,4c,4d)の周りに回転指令を与え動作させる。軸心と穴が合った軸(基準軸)以外の軸周りの回転は、基準軸で拘束されるため指令に追従動作できない。そこで指令回転量とフィードバック回転量の差が一番小さい軸を基準軸として採用する。本実施例においては、図9,図10に示すように基準軸として4aが採用され、引き続き基準軸4a回りに正転逆転の周期的な回転量を生成し、デジタルサーボ回路3cに入力し前記押圧工程S2で実施した押し圧を維持したまま、ロボット2を動作させることにより第2の部品4の軸4b、4c、4dを探索移動させる。この複数軸芯合わせ工程の途中でフィードバック位置から算出した嵌合挿入方向への押し込み移動量と姿勢変化が設定値以上となったら、軸4b,4c,4dの軸芯がそれぞれ合ったと判断し、一旦ロボット2を停止させ挿入工程S5に進む。
S5:挿入工程
この工程では、予め設定された移動量だけ挿入移動させ、ロボット2の動作を停止する。
【0026】
ここで基準軸探索工程S3の螺旋軌道型の移動方向と移動量の生成方法を図5と図6,図7を用いて詳細に説明する。
図5と図6は、押圧工程S2が完了した直後の第1部品5の穴5aと第2部品4の軸4aの位置関係を示す図であり、Sは作業座標系を示している。作業座標系SのZ軸は、第2部品4の嵌合挿入方向と反対向きで、作業座標系Sの原点は第2部品4の軸4a先端の中心に位置する。
図7(a)は、作業座標系Sを参照座標として生成された螺旋軌道の斜視図、同(b)は、作業座標系SのXY平面図である。図7(a)において、MinYは螺旋軌道の最小半径で、MaxYはY軸方向の螺旋軌道の最大半径であり、MaxXは、X軸方向の螺旋軌道の最大半径である。前記MaxYとMaxXは、位置決め精度から予想される位置ずれ範囲の最大量を設定する。
【0027】
制御装置3の制御周期をΔtとし、作業座標系Sを基準座標とした時刻Δt(n−1)(nは以上の整数)における螺旋軌道上の位置を(Sx(n−1),Sy(n−1))、時刻Δt(n−1)までの総回転角度をAngle(n−1)とすると、作業座標系Sの原点から(Sx(n−1),Sy(n−1))までの距離R(n−1)は
【数1】

Figure 0004096305
となる。ただし、係数k、B、C、Nは以下の関係を満足する。
【0028】
【数2】
Figure 0004096305
予め設定された螺旋軌道の接線方向の周速度をVとするとΔt秒後の角度増分量Δθは
【数3】
Figure 0004096305
となる。時刻Δt*nまでの総回転角度Angle(n)は
Angle(n)=Angle(n-1)+Δθ(n) ・・・(式3)
となり、時刻Δt*nの螺旋軌道上の位置(Sx(n),Sy(n))は
【数4】
Figure 0004096305
となる。
【0029】
変換行列
【数5】
Figure 0004096305
がワールド座標系Wに基づく作業座標系Sを表すとすると、ワールド座標系Wを基準座標とした場合の、時刻Δt*nの位置(X(n),Y(n),Z(n))は、
【数6】
Figure 0004096305
となり、時刻Δt*nでの移動量と移動方向を示すベクトル(ΔX(n),ΔY(n),ΔZ(n))は
【数7】
Figure 0004096305
と求まる。(式1)から(式7)までの生成を
R(n−1)>MaxX …(式8)
になるまで繰り返し行い、デジタルサーボ回路3cへの移動指令として(ΔX(n),ΔY(n),ΔZ(n))を入力する。
【0030】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1記載の発明に係る部品自動組立方法によれば、視覚センサなどが不要であるため、センサ配置問題を考慮する必要が無く、さらにセンサと部品間の干渉も考慮する必要が無いため、狭奥部でもスムーズに作業ができる。また、位置信頼度の高い点から徐々に探索範囲を広げていくため、最短の時間で軸芯探索を行うことができる。
また位置決め精度の範囲内で、軸芯を探索することができるため、不必要な範囲の探索をすることが無く、最短の探索時間で確実な軸芯探索を行うことができる。
また位置決め精度の範囲内で、基準軸に基づいて嵌合可能な軸芯を探索することができるため、最短の探索時間で確実な軸芯探索を行うことができる。
【0031】
また両方向に回転させて複数軸芯合わせを行うため、必要十分な軸芯探索が可能である。
請求項2記載の発明に係る部品自動組立装置によれば、視覚センサなどが不要であるため、センサ配置問題を考慮する必要が無く、さらにセンサと部品間の干渉も考慮する必要が無いため、狭奥部でもスムーズに作業ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る部品自動組立方法および装置の基本構成を示す図である。
【図2】 本発明の実施例で用いる組立対象部品の斜視図である。
【図3】 本発明の実施例で用いる組立対象部品及びその位置決めまたは部品供給を示す断面図である。
【図4】 本発明の実施例の押圧工程S2が完了した直後の第1部品5と第2部品4の位置関係を示す図である。
【図5】 本発明の実施例の押圧工程S2が完了した直後の第1部品5の穴5aと第2部品4の軸4aの関係を示す図(図4のZA部の拡大図)である。
【図6】 本発明の実施例の基準軸探索工程S3の動作パターンを示す模式図である。
【図7】 (a)は作業座標系Sを参照座標として生成された螺旋軌道の斜視図、(b)は作業座標系SのXY平面図である。
【図8】 本発明の実施例の複数軸芯合わせ工程S4の基準軸の採用方法を示す模式図である。
【図9】 本発明の実施例の複数軸芯合わせ工程S4の基準軸周りの探索動作を示す斜視図である。
【図10】 本発明の実施例の複数軸芯合わせ工程S4の基準軸周りの探索動作を示す、XY平面図である。
【図11】 従来の実施例示す全体構成図である。
【図12】 従来の実施例における軸芯合わせを示す図である。
【図13】 従来の実施例に処理フローを示す図である。
【図14】 他の従来例の基本構成を示す図である。
【図15】 他の従来例における第1の部品と第2の部品を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 チャック機構
2 ロボット
3 制御装置
3a 記憶装置
3b CPU
3c デジタルサーボ回路
4 第2の部品
4a,4b,4c,4d 軸部
5 第1の部品
5a,5b,5c,5d 穴部
6 位置決め機構
7 部品供給機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for automatically assembling parts by a robot, and more particularly, to an automatic part assembling method and an automatic part assembling apparatus for automatically fitting and inserting parts that require alignment of a plurality of axes.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a method of automatically assembling a part that cannot be assembled unless a plurality of axes are aligned, a dedicated tool is installed at the end of the robot and each axis is aligned in advance by a visual sensor such as a CCD camera. There was a method of assembling in.
Among them, WO 98-17444 republished publication (Patent Document 1) describes an assembling method in which the shaft cores between parts are aligned in advance by a visual sensor, and then fitting and insertion are sequentially performed. Hereinafter, this assembly method will be briefly described with reference to the drawings.
[0003]
FIG. 11 is a diagram showing the overall configuration, and FIG. 12 is a conceptual diagram showing detection of the position and orientation of the convex portion of the fitting work and detection of the position and posture of the concave portion of the fitting work. In FIG. 11, E1 is a robot, E2 is a hand part of the robot E1, E3 is a force sensor provided at the tip of the hand part E2, and detects the magnitude of external force, E4 is a robot hand provided with a gripping claw E41 at the tip, E5 is a robot controller, E7 is a fitting workpiece, E71 is a convex portion of the fitting workpiece E7, E8 is a workpiece to be fitted, E81 is a concave portion of the workpiece E8 to be fitted, E9 is a positioning device, and ESU is a structure light unit. Show.
In this apparatus, a force sensor E3 attached to the hand E2 of the robot E1 detects forces in six axes for force control and sends them to the robot controller E5. The structure light unit ESU and the robot determine the position and posture of the convex portion E71 of the fitting workpiece E7 gripped by the gripping claws E41 of the robot hand E4 and the position and posture of the concave portion E81 of the workpiece E8 to be fitted positioned by the positioning device E9. Detection is performed by a three-dimensional visual sensor including an image processing unit in the control device E5, and the insertion start position of the robot is corrected. And the convex part E71 is inserted in the recessed part E81 by force control. After the insertion operation is completed, it is determined whether or not the insertion state of the fitting workpiece E7 and the fitting workpiece E8 is appropriate.
[0004]
If the sequence for one work cycle is shown in the flowchart, it will be as shown in FIG. The main points of steps S101 to S115 in this flowchart are as follows.
Step S101: The robot E1 is moved from the standby position to the taught gripping position EPH for positioning.
Step S102: The fitting work E7 is gripped by the closing operation of the claw E41 of the hand E4.
Step S103: Position the robot E1 by moving it to the taught gripping state detection position EPd.
Step S104: The position and orientation of the convex part E71 of the fitting work E7 gripped by the robot E1 are detected.
Step S105: The position and orientation of the recess E81 of the work E8 to be fitted are detected.
Step S106: The robot E1 is moved and positioned to the corrected approach position EPa ′ corrected based on the detected approach position EPa based on the detection results of steps S104 and S105.
[0005]
Step S107: The insertion operation by force control is started. Note that the details of the insertion operation by force control are generally known matters, and thus the details are omitted, but here, the impedance control of the robot E1 is executed at the above-described points. Thereby, the robot E1 is controlled to converge to a state of outputting the target force Fz set in the Y-axis direction while moving in the Y-axis direction.
Step S108: Waiting for detection of either the movement of the distance L or the elapse of the time t0 with the approach operation start as a reference.
Step S109: The robot E1 is stopped and the force control is released.
Step S110: The fitting work E7 is released by the opening operation of the claw E41 of the hand E4.
Step S111: The robot E1 is retracted to the taught retract position.
[0006]
Step S112: The position and orientation of the bottom surface E72 of the fitting work E7 gripped by the robot E1 are detected.
Step S113: It is determined whether or not the insertion state of the convex portion E71 into the concave portion E81 is satisfactory.
Step S114: If the insertion state is good, a signal indicating the good insertion state is output. Thereby, for example, “insertion good” is displayed on the attached display of the robot controller E5.
Step S115: If the insertion state is defective, an alarm signal indicating the insertion state failure is output. Thereby, for example, “insertion failure” is displayed on the attached display of the robot control apparatus E5, an alarm is sounded, and the system is urgently stopped.
[0007]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-254257 (Patent Document 2) discloses an automatic component assembly method as shown in FIGS. In FIG. 14, 1 is a chuck mechanism for gripping a second part 4 (see FIG. 15) that is a part to be assembled, and 2 is a degree of translational freedom in three directions of X, Y, and Z and around the Z-axis direction axis. A robot 3 having a rotational degree of freedom is a controller for operating the robot 2, and includes a storage device 3a, a CPU 3b, and a digital servo circuit 3c. The digital servo circuit 3c controls position and force based on a command from the CPU 3b. FIG. 15 is a perspective view showing a part to be assembled. 5 is a first part having a square hole 5a, and 4 is a first part having a shaft part 4a having a square chamfered portion into which the square hole 5a is fitted. 2 parts.
[0008]
Next, the operation of the apparatus described in Patent Document 2 will be described according to the following steps.
S201: Positioning and gripping process The robot 2 is operated based on a command of the CPU 3b, the chuck mechanism 1 grips the second component 4 supplied from the component supply mechanism (not shown), and the robot 2 is moved to move the chuck mechanism. The second part gripped by 1 is positioned above the first part 5 positioned by a positioning mechanism (not shown).
S202: The wrist of the pressing process robot 2 is lowered and the second part 4 is pressed against the first part 5 with a preset force. Then, in the process of lowering the second component 4, the second component 4 is normally slightly misaligned with respect to the first component 5. A part of the chamfered portion contacts the upper end of the hole of the first component 5.
[0009]
S203: Revolution trajectory calculation process The position of the contact point between the first component 5 and the second component 4 is known in advance because the range of deviation of the axis is known from the repeat accuracy of the robot 2, the accuracy of the positioning mechanism, and the accuracy of the component supply mechanism. The movement direction and the movement amount of the spiral trajectory type are generated with respect to the center and stored in the storage device 3a.
S204: Rotation trajectory calculation process Since the range of the rotation error of the second component 4 relative to the first component 5 is known in advance, a periodic rotation amount of forward and reverse rotation is generated and stored in the storage device 3a.
[0010]
S205: Fitting process By taking out the operation amount from the storage device 3a based on the generation results of the revolution trajectory generation step S203 and the rotation trajectory generation step S204, and operating the robot 2 while maintaining the pressing pressure in the pressing step S202. The control point of the second part 4 is moved.
S206: Insertion process When the amount of pushing movement in the fitting insertion direction calculated from the feedback position is greater than or equal to the set value during the fitting process S205, it is determined that the phase matches the axis, and the robot 2 is temporarily stopped. It is inserted and moved by a preset movement amount. When the insertion step S206 is completed, the operation of the robot 2 is stopped.
Through the above steps, the shaft core and alignment associated with the fitting and insertion of components can be performed at high speed and with high accuracy.
[0011]
[Patent Document 1]
WO98-17444 republished publication [Patent Document 2]
JP 2002-254257 A [0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the automatic assembly method for parts by the conventional robot described in Patent Document 1 above automatically inserts and inserts a part having a plurality of assembly axes in a narrow part that cannot be sensed by a three-dimensional visual sensor. When performing, it cannot be applied because the sensing itself is impossible due to interference between the sensor body and the part or light shielding by the part. Furthermore, even if it can be detected, there is a possibility that the three-dimensional visual sensor of the type that irradiates the laser erroneously detects due to specular reflection on the surface of the component. Further, in order to improve the actual detection accuracy, it is necessary to solve a sensor arrangement problem such as installing a sensor in advance at a position convenient for sensing. On the other hand, parts flowing through actual production lines are becoming smaller year by year in order to meet market needs, and there is an increasing demand for assembly automation in narrow spaces.
Further, in the component automatic assembly method described in Patent Document 2, it is assumed that there is a single assembly axis, and is applied when fitting and inserting a component having a plurality of assembly axes is performed automatically. There is a problem that you can not.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to automatically and quickly and reliably perform fitting and insertion work of a part having a plurality of assembly axes by a robot without using an external sensor such as a visual sensor. It is an object of the present invention to provide an automatic parts assembly method and apparatus using a robot.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problem,
The component automatic assembly method by the robot according to claim 1 is:
By a robot having a chuck mechanism, and a second component which have at least three shaft portions for mating with said plurality of holes and the first component having at least three holes which is placed on the positioning mechanism In the automatic parts assembly method,
A positioning and gripping step of positioning the second part gripped by the robot by the chuck mechanism at a reference position of the first part positioned by the positioning mechanism ;
A pressing step in which the robot presses the second component against the first component in a fitting insertion direction;
One of the plurality of shaft portions of the second part is set as a reference axis, and the maximum position deviation range estimated from the accuracy of the positioning mechanism around the contact point between the reference axis and the first part. A spiral trajectory having a maximum radius is generated, and the contact point is moved along the spiral trajectory while the robot presses the second part against the first part, and the second part is moved during the movement. reference axis searching step in which the pushing movement of the fitting insertion direction of the parts to stop moving as the axis is matched with the reference axis and the hole of the first component when it becomes more than a set value When,
The robot sequentially rotates the second part around each of the plurality of shaft parts of the second part, and the shaft part having the smallest difference between the command rotation amount and the feedback rotation amount is the reference part. Re-set as an axis, generate a periodic amount of forward / reverse rotation around the reference axis of the second part, and rotate the robot while pressing the second part against the first part by the robot When the movement amount and the posture change of the second part in the fitting insertion direction during the movement become equal to or larger than a set value during the movement, the axis other than the reference axis and the first part A multi-axis alignment process for stopping the movement when the axial centers of the holes match each other ;
And an insertion step of moving the second component relative to the first component in the fitting insertion direction .
[0019]
An automatic component assembly apparatus using a robot according to claim 2 , comprising: a robot having a chuck mechanism at a tip thereof; and a control device for controlling the operation of the chuck mechanism and the robot, and at least three mounted on a positioning mechanism In a component automatic assembly apparatus that automatically assembles a first component having a hole and a second component having at least three shaft portions that fit into the plurality of holes,
The control device includes a positioning and gripping step of positioning the second component gripped by the robot by the chuck mechanism at a reference position of the first component positioned by the positioning mechanism ;
A pressing step in which the robot presses the second component against the first component in a fitting insertion direction;
One of the plurality of shaft portions of the second part is set as a reference axis, and the maximum position deviation range estimated from the accuracy of the positioning mechanism around the contact point between the reference axis and the first part. A spiral trajectory having a maximum radius is generated, and the contact point is moved along the spiral trajectory while the robot presses the second part against the first part, and the second part is moved during the movement. reference axis searching step in which the pushing movement of the fitting insertion direction of the parts to stop moving as the axis is matched with the reference axis and the hole of the first component when it becomes more than a set value When,
The robot sequentially rotates the second part around each of the plurality of shaft parts of the second part, and the shaft part having the smallest difference between the command rotation amount and the feedback rotation amount is the reference part. Re-set as an axis, generate a periodic amount of forward / reverse rotation around the reference axis of the second part, and rotate the robot while pressing the second part against the first part by the robot When the movement amount and the posture change of the second part in the fitting insertion direction during the movement become equal to or larger than a set value during the movement, the axis other than the reference axis and the first part A multi-axis alignment process for stopping the movement when the axial centers of the holes match each other ;
And a function of executing an insertion step of moving the second component relative to the first component in a fitting insertion direction .
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a component automatic assembling method and apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of components to be assembled used in the embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a chuck mechanism for gripping a second part 4 that is an assembly target part, 2 is a translational freedom degree in three directions of X, Y, and Z, and rotations about the respective axes of X, Y, and Z A robot 3 having a degree of freedom is a control device for operating the robot 2, and includes a storage device 3a, a CPU 3b, and a digital servo circuit 3c. The storage device 3a stores operating conditions used in a reference axis search step S3 and a multi-axis alignment step S4 described later. The digital servo circuit 3c controls position and force based on a command from the CPU 3b.
[0021]
FIG. 2 is a perspective view showing parts to be assembled. Reference numeral 5 denotes a first part having holes 5a, 5b, 5c and 5d, and 4 denotes a shaft part 4a into which the holes 5a, 5b, 5c and 5d are respectively fitted. , 4b, 4c, 4d. Note that the tip of each shaft portion of the second component 4 is chamfered.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing components to be assembled and their positioning or component supply. 6 is a positioning mechanism for positioning the first component 5, and 7 is a component supplying mechanism for supplying the second component 4 to the apparatus. is there.
[0022]
Next, the operation of the above embodiment will be described using the flowchart shown in FIG.
S1: Positioning and gripping process First, the robot 2 is operated based on a command from the CPU 3b, and the chuck mechanism 1 grips the second component 4 supplied by the component supply mechanism 7. Then, as shown in FIG. 3, the robot 2 is moved to position the second component 4 gripped by the chuck mechanism 1 above the first component 5 positioned by the positioning mechanism 6.
[0023]
S2: Pressing Step Next, the wrist 2a of the robot 2 is lowered to press the second component 4 against the first component 5 with a preset force. Then, in the process of lowering the second component 4, the second component 4 is normally slightly misaligned with respect to the first component 5. A part of the chamfered portion contacts the upper end of the hole of the first component 5.
[0024]
S3: Reference axis search process Since the range of axial misalignment is known in advance from the repeat accuracy of the robot 2, the accuracy of the positioning mechanism 6 and the accuracy of the component supply mechanism 7, as shown in FIG. Among the plurality of assembly axes of the first component 5, a spiral orbit type movement direction and movement amount are generated around the contact point position CP1 located at the tip of the axis 4a indicating the reference axis serving as an assembly reference, and digitally generated. The contact point position CP1 of the second component 4 is moved as a control point by operating the robot 2 while maintaining the pressing force input to the servo circuit 3c and achieved in the pressing step S2. If the amount of pushing movement of the second component 4 in the fitting insertion direction calculated from the feedback position in the middle of the reference axis search process becomes equal to or larger than the set value, it is determined that the axis of the axis 4a is aligned, and once the robot 2 Is stopped and the process proceeds to the multi-axis alignment process S4.
[0025]
S4: Multi-axis alignment process In this process, since the range of the rotation error is known in advance, as shown in FIG. 8, first, rotation commands around the respective axes (4a, 4b, 4c, 4d) are sequentially performed. Give it an action. Rotation around an axis other than the axis (reference axis) in which the shaft center matches the hole is restricted by the reference axis and cannot follow the command. Therefore, the axis with the smallest difference between the command rotation amount and the feedback rotation amount is adopted as the reference axis. In this embodiment, 4a is adopted as the reference axis as shown in FIGS. 9 and 10, and a periodic rotation amount of forward and reverse rotations is continuously generated around the reference axis 4a and input to the digital servo circuit 3c. The axes 4b, 4c, and 4d of the second component 4 are searched and moved by operating the robot 2 while maintaining the pressing pressure performed in the pressing step S2. If the amount of pushing movement in the fitting insertion direction and the change in posture calculated from the feedback position during the multi-axis alignment process become equal to or greater than the set value, it is determined that the axes of the shafts 4b, 4c, and 4d are aligned, Once the robot 2 is stopped, the process proceeds to the insertion step S5.
S5: Insertion step In this step, the robot 2 is inserted and moved by a preset amount of movement, and the operation of the robot 2 is stopped.
[0026]
Here, the generation method of the spiral trajectory type moving direction and moving amount in the reference axis searching step S3 will be described in detail with reference to FIGS.
5 and 6 are diagrams showing the positional relationship between the hole 5a of the first component 5 and the shaft 4a of the second component 4 immediately after the pressing step S2 is completed, and S indicates a work coordinate system. The Z axis of the work coordinate system S is opposite to the fitting insertion direction of the second part 4, and the origin of the work coordinate system S is located at the center of the tip of the axis 4 a of the second part 4.
FIG. 7A is a perspective view of a spiral trajectory generated using the work coordinate system S as a reference coordinate, and FIG. 7B is an XY plan view of the work coordinate system S. In FIG. 7A, MinY is the minimum radius of the spiral trajectory, MaxY is the maximum radius of the spiral trajectory in the Y-axis direction, and MaxX is the maximum radius of the spiral trajectory in the X-axis direction. The MaxY and MaxX set the maximum amount of the misalignment range expected from the positioning accuracy.
[0027]
The control period of the controller 3 and Delta] t, the time Delta] t (n-1) on the basis coordinates the work coordinate system S (n is an integer of 1 or more) positions on the helical trajectory at (Sx (n-1), Sy (N-1)), assuming that the total rotation angle up to time Δt (n-1) is Angle (n-1), from the origin of the work coordinate system S (Sx (n-1), Sy (n-1) The distance R (n-1) to) is
Figure 0004096305
It becomes. However, the coefficients k, B, C, and N satisfy the following relationship.
[0028]
[Expression 2]
Figure 0004096305
If the circumferential velocity in the tangential direction of the spiral trajectory set in advance is V, the angle increment Δθ after Δt seconds is given by
Figure 0004096305
It becomes. The total rotation angle Angle (n) up to time Δt * n is
Angle (n) = Angle (n-1) + Δθ (n) (Equation 3)
The position (Sx (n), Sy (n)) on the spiral orbit at time Δt * n is
Figure 0004096305
It becomes.
[0029]
Transformation matrix [Equation 5]
Figure 0004096305
Represents a work coordinate system S based on the world coordinate system W, the position (X (n), Y (n), Z (n)) at time Δt * n when the world coordinate system W is used as a reference coordinate. Is
[Formula 6]
Figure 0004096305
The vectors (ΔX (n), ΔY (n), ΔZ (n)) indicating the moving amount and moving direction at time Δt * n are expressed as follows:
Figure 0004096305
Is obtained. The production | generation from (Formula 1) to (Formula 7) is R (n-1)> MaxX ... (Formula 8).
Are repeated until (ΔX (n), ΔY (n), ΔZ (n)) is input as a movement command to the digital servo circuit 3c.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the component automatic assembly method according to the first aspect of the present invention, since a visual sensor or the like is unnecessary, it is not necessary to consider the sensor placement problem, and further, interference between the sensor and the component is also considered. Since there is no need to do this, it is possible to work smoothly even in a narrow interior. In addition, since the search range is gradually expanded from the point with high position reliability, the axial center search can be performed in the shortest time.
Further , since the axis can be searched within the range of positioning accuracy, an unnecessary range is not searched, and a reliable axis search can be performed in the shortest search time.
In addition, within the range of positioning accuracy, it is possible to search for an axis that can be fitted based on the reference axis, so that a reliable axis search can be performed in the shortest search time.
[0031]
In addition , since a plurality of axes are aligned by rotating in both directions, a necessary and sufficient axis center search is possible.
According to the component automatic assembly apparatus according to the invention of claim 2 , since a visual sensor or the like is unnecessary, there is no need to consider a sensor arrangement problem, and further, there is no need to consider interference between the sensor and the component. You can work smoothly even in a narrow area.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an automatic parts assembly method and apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a part to be assembled used in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part to be assembled and its positioning or part supply used in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between the first part 5 and the second part 4 immediately after the pressing step S2 of the embodiment of the present invention is completed.
5 is a diagram (an enlarged view of a ZA portion in FIG. 4) showing the relationship between the hole 5a of the first component 5 and the shaft 4a of the second component 4 immediately after the pressing step S2 of the embodiment of the present invention is completed. .
FIG. 6 is a schematic diagram showing an operation pattern of a reference axis searching step S3 according to the embodiment of the present invention.
7A is a perspective view of a spiral trajectory generated using the work coordinate system S as reference coordinates, and FIG. 7B is an XY plan view of the work coordinate system S. FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a method for employing a reference axis in the multi-axis alignment step S4 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a search operation around the reference axis in the multi-axis alignment step S4 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an XY plan view showing a search operation around the reference axis in the multi-axis alignment step S4 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an overall configuration diagram showing a conventional example.
FIG. 12 is a diagram showing alignment of axes in a conventional example.
FIG. 13 is a diagram showing a processing flow in a conventional example.
FIG. 14 is a diagram showing a basic configuration of another conventional example.
FIG. 15 is a perspective view showing a first part and a second part in another conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Chuck mechanism 2 Robot 3 Controller 3a Storage device 3b CPU
3c Digital servo circuit 4 Second parts 4a, 4b, 4c, 4d Shaft part 5 First parts 5a, 5b, 5c, 5d Hole part 6 Positioning mechanism 7 Part supply mechanism

Claims (2)

チャック機構を有するロボットにより、位置決め機構上に載置された少なくとも3つの穴部を有する第1の部品と前記複数の穴部と嵌合する少なくとも3つの軸部を有する第2の部品とを自動で組立てる部品自動組立方法において、
前記ロボットが前記チャック機構によって把持した前記第2の部品を、前記位置決め機構によって位置決めされた前記第1の部品の基準位置に位置決めする位置決め把持工程と、
前記ロボットが前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に押圧する押圧工程と、
前記第2の部品の複数の軸部の1つを基準軸として設定し、前記基準軸と前記第1の部品との接触点を中心として前記位置決め機構の精度から推定される位置ずれ範囲の最大量を最大半径とする螺旋軌道を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記接触点を前記螺旋軌道に沿って移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量が設定値以上になった場合に前記基準軸と前記第1の部品の穴部との軸芯が合ったとして移動を停止する基準軸探索工程と、
前記ロボットにより前記第2の部品の前記複数の軸部のそれぞれの軸周りに前記第2の部品を順次回転させ、その指令回転量とフィードバック回転量との差が最も小さかった軸部を前記基準軸として再設定し、前記第2の部品の前記基準軸周りに正転逆転の周期的な回転量を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記回転量だけ移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量と姿勢変化が設定値以上になった場合に前記基準軸以外の軸と前記第1の部品の穴部との軸芯がそれぞれ合ったとして移動を停止する複数軸芯合わせ工程と、
前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に移動させる挿入工程と
を有することを特徴とするロボットによる部品自動組立方法。
By a robot having a chuck mechanism, and a second component which have at least three shaft portions for mating with said plurality of holes and the first component having at least three holes which is placed on the positioning mechanism In the automatic part assembly method,
A positioning and gripping step of positioning the second part gripped by the robot by the chuck mechanism at a reference position of the first part positioned by the positioning mechanism ;
A pressing step in which the robot presses the second component against the first component in a fitting insertion direction;
One of the plurality of shaft portions of the second part is set as a reference axis, and the maximum position deviation range estimated from the accuracy of the positioning mechanism around the contact point between the reference axis and the first part. A spiral trajectory having a maximum radius is generated, and the robot moves the contact point along the spiral trajectory while pressing the second part against the first part by the robot . reference axis searching step in which the pushing movement of the fitting insertion direction of the parts to stop moving as the axis is matched with the reference axis and the hole of the first component when it becomes more than a set value When,
The robot sequentially rotates the second part around each of the plurality of shaft parts of the second part, and the shaft part having the smallest difference between the command rotation amount and the feedback rotation amount is the reference part. Re-set as an axis, generate a periodic amount of forward / reverse rotation around the reference axis of the second part, and rotate the robot while pressing the second part against the first part by the robot When the movement amount and the posture change of the second part in the fitting insertion direction during the movement become equal to or larger than a set value during the movement, the axis other than the reference axis and the first part A multi-axis alignment process for stopping the movement when the axes of the holes are aligned with each other ;
An automatic component assembly method using a robot, comprising: an insertion step of moving the second component in the fitting insertion direction with respect to the first component.
先端部にチャック機構を有するロボットと、前記チャック機構および前記ロボットの動作を制御する制御装置を備え、位置決め機構上に載置された少なくとも3つの穴部を有する第1の部品と前記複数の穴部と嵌合する少なくとも3つの軸部を有する第2の部品とを自動で組立てる部品自動組立装置において、
前記制御装置は、
前記ロボットが前記チャック機構によって把持した前記第2の部品を、前記位置決め機構によって位置決めされた前記第1の部品の基準位置に位置決めする位置決め把持工程と、
前記ロボットが前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に押圧する押圧工程と、
前記第2の部品の複数の軸部の1つを基準軸として設定し、前記基準軸と前記第1の部品との接触点を中心として前記位置決め機構の精度から推定される位置ずれ範囲の最大量を最大半径とする螺旋軌道を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記接触点を前記螺旋軌道に沿って移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量が設定値以上になった場合に前記基準軸と前記第1の部品の穴部との軸芯が合ったとして移動を停止する基準軸探索工程と、
前記ロボットにより前記第2の部品の前記複数の軸部のそれぞれの軸周りに前記第2の部品を順次回転させ、その指令回転量とフィードバック回転量との差が最も小さかった軸部を前記基準軸として再設定し、前記第2の部品の前記基準軸周りに正転逆転の周期的な回転量を生成し、前記ロボットにより前記第2の部品を前記第1の部品に押圧しながら前記回転量だけ移動させ、その移動中に前記第2の部品の前記嵌合挿入方向への押し込み移動量と姿勢変化が設定値以上になった場合に前記基準軸以外の軸と前記第1の部品の穴部との軸芯がそれぞれ合ったとして移動を停止する複数軸芯合わせ工程と、
前記第2の部品を前記第1の部品に対して嵌合挿入方向に移動させる挿入工程と
を実行する機能を備えたことを特徴とするロボットによる部品自動組立装置。
A first component having at least three holes placed on a positioning mechanism and a plurality of holes, comprising: a robot having a chuck mechanism at a tip; and a controller for controlling the operation of the chuck mechanism and the robot. In an automatic component assembly apparatus for automatically assembling a second component having at least three shaft portions to be fitted to the portion,
The controller is
A positioning and gripping step of positioning the second part gripped by the robot by the chuck mechanism at a reference position of the first part positioned by the positioning mechanism ;
A pressing step in which the robot presses the second component against the first component in a fitting insertion direction;
One of the plurality of shaft portions of the second part is set as a reference axis, and the maximum position deviation range estimated from the accuracy of the positioning mechanism around the contact point between the reference axis and the first part. A spiral trajectory having a maximum radius is generated, and the robot moves the contact point along the spiral trajectory while pressing the second part against the first part by the robot . reference axis searching step in which the pushing movement of the fitting insertion direction of the parts to stop moving as the axis is matched with the reference axis and the hole of the first component when it becomes more than a set value When,
The robot sequentially rotates the second part around each of the plurality of shaft parts of the second part, and the shaft part having the smallest difference between the command rotation amount and the feedback rotation amount is the reference part. Re-set as an axis, generate a periodic amount of forward / reverse rotation around the reference axis of the second part, and rotate the robot while pressing the second part against the first part by the robot When the movement amount and the posture change of the second part in the fitting insertion direction during the movement become equal to or larger than a set value during the movement, the axis other than the reference axis and the first part A multi-axis alignment process for stopping the movement when the axes of the holes are aligned with each other ;
An insertion step of moving the second component in the fitting insertion direction with respect to the first component;
A part automatic assembly apparatus using a robot characterized by having a function of executing
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