JP6259401B2 - 位置合わせ方法 - Google Patents
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Description
(1) 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第1の計測、前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第2の計測、及び、前記第1の作業設備と前記第2の作業設備との相対位置のずれ量を計測する第3の計測を行い、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第1の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第2の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得する、
ことを特徴とする。
(2) 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の作業設備として、円形の外形形状を有し、前記第1の部品を円周上に並べて複数配置可能な固定盤を利用し、
前記第2の作業設備として、複数のリンク機構を並列に組み合わせて構成したパラレルリンクロボットを利用する、
ことを特徴とする。
(3) 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の部品としてコネクタハウジングを利用し、
前記第2の部品として端子付きの電線を利用する、
ことを特徴とする。
(4) 上記(1)の位置合わせ方法であって、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
所定の校正用基準穴が形成された治具を前記第2の作業設備の固定部位に装着し、前記第2の作業設備の可動部位と、前記校正用基準穴との相対的な位置関係に基づいて、少なくとも原点位置及び実際の移動量を把握する、
ことを特徴とする。
(5) 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第2の作業設備の可動部に1つ以上のセンサを装着し、前記第1の作業設備の基準部位の位置を前記センサを用いて計測する、
ことを特徴とする。
(6) 上記(5)の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第1の作業設備の円形の支持部材を回転駆動しながら、前記センサを用いて、円周上の各位置を計測し、少なくとも前記支持部材の真円度を取得する、
ことを特徴とする。
(7) 上記(5)の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第1の作業設備の円形の支持部材を回転駆動しながら、前記センサを用いて、前記支持部材の厚み方向の各位置を計測し、少なくとも前記支持部材の傾きの情報を取得する、
ことを特徴とする。
(8) 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の作業設備と前記第2の作業設備との相対位置のずれ量を計測する際には、
前記第2の作業設備の可動部に1つ以上のセンサを装着し、前記第1の作業設備の円形の支持部材の外周に沿って、互いに異なる3点以上の位置に前記第2の作業設備の可動部をそれぞれ位置決めし、前記3点の各々の位置で、前記センサを用いて位置情報を取得する、
ことを特徴とする。
(9) 上記(1)の位置合わせ方法であって、
前記第2組のずれ量は、理論上の移動量と、計測により得られた実際の移動量との比率を表す校正比率の情報を含む、
ことを特徴とする。
(10) 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量に相当する第2の補正値を、事前の計測により得られた定数として前記座標変換式に適用し、位置ずれを補正し、
前記事前の計測として、前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第1の計測、前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第2の計測、及び、前記第1の作業設備と前記第2の作業設備との相対位置のずれ量を計測する第3の計測を行い、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第1の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第1組のずれ量を取得し、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第2の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第2組のずれ量を取得する、
ことを特徴とする。
上記(2)の構成の位置合わせ方法によれば、円形の外形形状を有する固定盤を利用することにより、前記第1の部品を事前に複数用意して、これらに対して順番に前記第2の部品を組み付けることが可能になる。また、前記パラレルリンクロボットを利用することにより、前記第2の部品を移動する際の移動経路等の自由度が高くなり、様々な位置に配置された前記第1の部品に対してそれぞれ前記第2の部品を位置合わせすることが可能になる。また、前記パラレルリンクロボットについては位置決め精度が低いが、前記座標変換式を計算する際に、前記第2の補正値によって位置が補正されるので、位置決め精度の低下を抑制できる。
上記(3)の構成の位置合わせ方法によれば、前記第1の作業設備及び前記第2の作業設備を用いて、前記コネクタハウジングと前記端子付きの電線とを位置合わせして、前記コネクタハウジングのキャビティに前記端子付きの電線の端子を挿入することができる。したがって、車両用のワイヤハーネスなどを製造する行程で利用できる。
上記(4)の構成の位置合わせ方法によれば、前記校正用基準穴を用いて、前記第2の作業設備の可動部位を原点位置に正確に合わせたり、前記可動部位の実際の移動量を把握することが可能になる。
上記(5)の構成の位置合わせ方法によれば、前記第2の作業設備の可動部と前記第1の作業設備の基準部位との相対的な実際の位置関係を、前記センサを用いて正しく把握することができる。
上記(6)の構成の位置合わせ方法によれば、前記支持部材の真円度を把握することができ、これにより、前記第1の部品が配置される位置に関する前記支持部材の半径方向の位置ずれを予測することが可能になる。
上記(7)の構成の位置合わせ方法によれば、前記支持部材の傾きを把握できるので、前記第1の部品が配置される位置に関する前記支持部材の厚み方向の位置ずれを予測することが可能になる。
上記(8)の構成の位置合わせ方法によれば、前記3点の各々の位置で位置情報を取得するので、前記第1の部品がどの位置に存在する場合であっても、前記第2の作業設備の可動部を動かして前記第2の部品を位置合わせする際に、前記第2の作業設備の固有の特性に起因して生じる位置ずれを把握できる。
上記(9)の構成の位置合わせ方法によれば、理論上の移動量と、計測により得られた実際の移動量との間にずれがある場合に、前記校正比率の情報に基づいて、移動量のずれがなくなるように補正することができる。
上記(10)の構成の位置合わせ方法によれば、事前に定めた定数を用いて前記第1の補正値及び前記第2の補正値の補正を前記座標変換式に適用するので、実際の製造工程で前記第1の部品に前記第2の部品を組み付ける際に、初期状態で前記第1の作業設備の固有の誤差要因と、前記第2の作業設備の固有の誤差要因とを排除した正しい位置に瞬時に位置決めすることができる。この初期状態における位置の誤差は非常に小さいので、この位置からより精密な正しい位置への移動(位置の修正)を短時間で実行することが可能である。したがって、位置決め精度の向上により部品の組付け作業中に挿入の失敗が生じる頻度を下げることができ、更に組み付け作業1回あたりの所要時間が短縮されることにより、製品の生産効率を改善できる。
図8は、本発明の実施形態の端子挿入装置を示す斜視図である。本発明の実施形態の端子挿入装置は、固定盤10と、並列関節(パラレルリンク)機構20と、を含んで構成される。本発明の実施形態の端子挿入装置は、さらに、電線運搬機30と、端子計測センサ40と、を備えている。以下、固定盤10、並列関節機構20、電線運搬機30及び端子計測センサ40について詳細に説明する。
[固定盤10の詳細]
図10(A)及び図10(B)は、本発明の実施形態の端子挿入装置における固定盤を示す図であって、図10(A)は固定盤の平面図を、図10(B)は側面図を、それぞれ示す。固定盤10は、図9及び図10(A)、図10(B)に示されるように、コネクタハウジング80を位置決めするための部材であり、ハウジング支持台(図示せず)の平坦面に取り付けられる。固定盤10は、コネクタハウジング80を保持するハウジング受け11と、ハウジング受け11が固定される円環状のレール部材12と、レール部材12と軸心が一致するように該レール部材12が上面13aに固定される円盤形状のハウジングベース13と、ハウジングベース13の軸心と一致するように回転軸14aが設定された、ハウジングベース13の下面13bに取り付けられたモータ部材14と、を備える。
図11は、本発明の実施形態の端子挿入装置における並列関節機構を示す側面図である。並列関節機構20は、コネクタハウジング80に端子を挿入するために端子挿入ヘッド25を動かすロボットの駆動機構であり、並列関節機構支持台(図示せず)に取り付けられる。並列関節機構20は、図11に示されるように、並列関節機構支持台に取り付けられる基台21と、基台21上に設置された3つの第1モータ22a、22b、22cと、第1モータ22a、22b、22cの回転軸に各々の一端が接続されて駆動する3つのアーム23a、23b、23cと、アーム23a、23b、23cの他端に各々の一端がユニバーサルジョイント、伝達ギヤを介して接続される3つのリンク24a、24b、24cと、3つのリンク24a、24b、24cの他端にユニバーサルジョイントを介して接続される端子挿入ヘッド25と、を備えている。並列関節機構20は、3つの第1モータ22a、22b、22cの回転量を制御してアーム23a、23b、23cの傾斜角度、及びリンク24a、24b、24cのアーム23a、23b、23cに対する角度を変化させることにより、端子挿入ヘッド25をXYZに沿う3方向に並進させることができる。並列関節機構20は、制御装置からの制御信号を受け付けて、第1モータ22a、22b、22cの回転を制御する。
図12は、本発明の実施形態の端子挿入装置における電線運搬機を示す斜視図である。電線運搬機30は、先端に端子91が取り付けられた電線90を、所定位置に運搬する機材である。電線運搬機30は、図12に示されるように、X軸方向に延びる運搬レール31と、運搬レール31をスライド自在な移動体32と、先端に接続された端子91を含む電線90の一部を把持する、移動体32に設けられた端子挿入ヘッド25と、運搬レール31を支持するフレーム34と、端子挿入ヘッド25にエアーを送り込むエアチャック本体35と、を備えている。本発明の実施形態では、移動体32が運搬レール31上を移動する向きがX軸の向きに相当する。
端子計測センサ40は、並列関節機構20が把持した電線90の先端に位置する端子91のロール方向の回転角及び端子91の先端が位置するXZ座標を計測する機材である。本発明の実施形態では、並列関節機構20の電線チャック25cが電線90の外皮の部分を2箇所挟み、並列関節機構20がその電線90を運搬して、端子91をコネクタハウジング80のキャビティ81に挿入する。このとき、端子91がロール方向に回転していることも考慮しなければならない。さらには、端子91の重みによる電線90の垂れ下がりまたは電線の巻き癖による跳ね返り、より具体的には電線90における、電線チャック25cのの前側チャック25c1に把持された箇所から電線90の先端にかけての垂れ下がりまたは跳ね返り、を考慮しなければならない。端子計測センサ40は、端子91のロール方向への回転角、及びこの電線90の垂れ下がりまたは跳ね返りによる端子91のY軸方向に対する傾きを検出するものである。
[座標変換の説明]
ところで、端子挿入ヘッド25を用いて固定盤10上のコネクタハウジング80の各キャビティに端子付きの電線を挿入する作業を行う場合には、現実の三次元空間上の位置座標、或いは全ての装置に共通な位置座標を把握してキャビティと端子との位置合わせを行う必要がある。これがワールド座標であり、三次元空間のX、Y、Z各軸方向の位置を表す座標として表される。一方、並列関節機構20を駆動して端子挿入ヘッド25を含むロボットを動かす場合には、ロボット独自の座標であるロボット座標を用いて制御を行うことができる。端子挿入ヘッド25の場合には、ロボット座標として、端子挿入方向(Y)と、上方向(Z)と、Y、Zに対して垂直な方向(X)がある。
[ロボット側の位置ずれ]
図8〜図12に示した前述の端子挿入装置においては、端子挿入ヘッド25を動かすロボットが、並列関節機構20を利用して駆動を行っているので、端子挿入ヘッド25の移動や回転に関する自由度が高い反面、位置決め精度が低くなる傾向がある。
(1)ΔX:X軸方向の平行な位置ずれを表すずれ量
(2)ΔY:Y軸方向の平行な位置ずれを表すずれ量
(3)ΔZ:Z軸方向の平行な位置ずれを表すずれ量
(4)Δα:X軸回りの回転を表すずれ量
(5)Δβ:Y軸回りの回転を表すずれ量
(6)Δγ:Z軸回りの回転を表すずれ量
(7)Cr:校正比率(Calibration Ratio)=実移動量/設計上の移動量
[固定盤側の位置ずれ]
本発明の位置合わせ方法を実施するための校正時の具体的な手順を図1に示す。すなわち、図8〜図12に示した端子挿入装置の各設備を設置した直後、あるいは何らかの改修を実施してから製品の製造を開始するまでに、各設備の固有の誤差要因を排除するために、図1に示した校正手順の作業を実施する。そして、この校正手順により校正に必要な補正データを取得する。
図1のステップS11では、作業者の手作業により、校正作業に必要な治具を図4のように装着する。図4に示した例では、ロボットの可動部である端子挿入ヘッド25に治具51を装着し、ロボットの固定部である基台21に治具52を固定している。固定側の治具52には、複数の校正用基準穴(図示せず)が形成されている。具体的には、原点位置を表す1つの校正用基準穴と、原点位置に対してX軸のプラス及びマイナス方向と、Y軸プラス及びマイナス方向にそれぞれ50[mm]ずれた位置にそれぞれ形成された4つの校正用基準穴と、原点位置に対してX軸のプラス及びマイナス方向と、Y軸プラス及びマイナス方向にそれぞれ100[mm]ずれた位置にそれぞれ形成された4つの校正用基準穴とがある。
固定盤10上に配置された各コネクタハウジング80に端子付き電線を挿入する製造工程においては、電線90の端子先端の位置がコネクタハウジング80のキャビティの位置とほぼ一致するように位置合わせする必要がある。この時に、並列関節機構20を駆動して端子挿入ヘッド25の位置を調整する制御装置は、例えば電線90の端子先端の位置をロボット座標からワールド座標に変換して、ワールド座標上で端子先端とコネクタハウジング80とを位置合わせすることになる。
[1] 第1の部品(コネクタハウジング80)を保持可能な第1の作業設備(固定盤10)と、第2の部品(電線90)を保持可能な第2の作業設備(パラレルリンクロボット20、端子挿入ヘッド25)とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式(図3参照)に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し(S19)、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し(S18)、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで(S20)、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[2] 上記[1]の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備として、円形の外形形状を有し、前記第1の部品を円周上に並べて複数配置可能な固定盤(10)を利用し、
前記第2の作業設備として、複数のリンク機構を並列に組み合わせて構成したパラレルリンクロボット(20、25)を利用する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[3] 上記[1]の位置合わせ方法であって、
前記第1の部品としてコネクタハウジング(80)を利用し、
前記第2の部品として端子付きの電線(90)を利用する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[4] 上記[1]の位置合わせ方法であって、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
所定の校正用基準穴が形成された治具(52)を前記第2の作業設備の固定部位(基台21)に装着し、前記第2の作業設備の可動部位と、前記校正用基準穴との相対的な位置関係に基づいて、少なくとも原点位置及び実際の移動量を把握する(図4参照)、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[5] 上記[1]の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第2の作業設備の可動部に1つ以上のセンサ(接触式デジタルセンサ53、54)を装着し、前記第1の作業設備の基準部位の位置を前記センサを用いて計測する(図6(A)、(B)参照)、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[6] 上記[5]の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第1の作業設備の円形の支持部材(ハウジングベース13)を回転駆動しながら、前記センサを用いて、円周上の各位置を計測し、少なくとも前記支持部材の真円度を取得する(図6(A)参照)、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[7] 上記[5]の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第1の作業設備の円形の支持部材(13)を回転駆動しながら、前記センサを用いて、前記支持部材の厚み方向の各位置を計測し、少なくとも前記支持部材の傾きの情報を取得する(図6(B)参照)、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[8] 上記[1]の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備と前記第2の作業設備との相対位置のずれ量を計測する際には、
前記第2の作業設備の可動部に1つ以上のセンサを装着し、前記第1の作業設備の円形の支持部材の外周に沿って、互いに異なる3点以上の位置に前記第2の作業設備の可動部をそれぞれ位置決めし、前記3点の各々の位置で、前記センサを用いて位置情報を取得する(図7参照)、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[9] 上記[1]の位置合わせ方法であって、
前記第2組のずれ量は、理論上の移動量と、計測により得られた実際の移動量との比率を表す校正比率(Cr)の情報を含む(S18)、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
[10] 第1の部品(80)を保持可能な第1の作業設備(10)と、第2の部品(90)を保持可能な第2の作業設備(20、25)とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量に相当する第2の補正値を、事前の計測により得られた定数として前記座標変換式に適用し、位置ずれを補正する(図示せず)、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
11 ハウジング受け
12 レール部材
13 ハウジングベース
14 モータ部材
20 並列関節機構
21 基台
22a、22b、22c 第1モータ
23a、23b、23c アーム
24a、24b、24c リンク
25 端子挿入ヘッド
25c 電線チャック
25f 第2モータ
30 電線運搬機
31 運搬レール
32 移動体
33 搬送チャック
34 フレーム
35 エアチャック本体
40 端子計測センサ
41 センサ台
51、52 治具
53、54 接触式デジタルセンサ
80 コネクタハウジング
81 キャビティ
90 電線
91 端子
Claims (10)
- 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第1の計測、前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第2の計測、及び、前記第1の作業設備と前記第2の作業設備との相対位置のずれ量を計測する第3の計測を行い、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第1の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第2の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の作業設備として、円形の外形形状を有し、前記第1の部品を円周上に並べて複数配置可能な固定盤を利用し、
前記第2の作業設備として、複数のリンク機構を並列に組み合わせて構成したパラレルリンクロボットを利用する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の部品としてコネクタハウジングを利用し、
前記第2の部品として端子付きの電線を利用する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 請求項1に記載の位置合わせ方法であって、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
所定の校正用基準穴が形成された治具を前記第2の作業設備の固定部位に装着し、前記第2の作業設備の可動部位と、前記校正用基準穴との相対的な位置関係に基づいて、少なくとも原点位置及び実際の移動量を把握する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第2の作業設備の可動部に1つ以上のセンサを装着し、前記第1の作業設備の基準部位の位置を前記センサを用いて計測する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 請求項5に記載の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第1の作業設備の円形の支持部材を回転駆動しながら、前記センサを用いて、円周上の各位置を計測し、少なくとも前記支持部材の真円度を取得する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 請求項5に記載の位置合わせ方法であって、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する際には、
前記第1の作業設備の円形の支持部材を回転駆動しながら、前記センサを用いて、前記支持部材の厚み方向の各位置を計測し、少なくとも前記支持部材の傾きの情報を取得する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量を取得し、
前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量を取得し、
前記座標変換式に、前記第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2組のずれ量に相当する第2の補正値を組み込んで、ずれ量の補正された結果を前記座標変換式の変換結果として取得し、
前記第1の作業設備と前記第2の作業設備との相対位置のずれ量を計測する際には、
前記第2の作業設備の可動部に1つ以上のセンサを装着し、前記第1の作業設備の円形の支持部材の外周に沿って、互いに異なる3点以上の位置に前記第2の作業設備の可動部をそれぞれ位置決めし、前記3点の各々の位置で、前記センサを用いて位置情報を取得する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 請求項1に記載の位置合わせ方法であって、
前記第2組のずれ量は、理論上の移動量と、計測により得られた実際の移動量との比率を表す校正比率の情報を含む、
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 第1の部品を保持可能な第1の作業設備と、第2の部品を保持可能な第2の作業設備とを利用し、少なくとも前記第2の作業設備を動かして、前記第1の部品に前記第2の部品を自動的に組み付ける作業のための位置合わせ方法であって、
三次元空間における位置を表すワールド座標と、前記第2の作業設備の状態を表すロボット座標とが存在する場合に、前記ロボット座標と前記ワールド座標との関係を表す所定の座標変換式に従って、前記第2の作業設備に対する制御量を変換した結果を用いて、前記第1の部品もしくは前記第1の作業設備と、前記第2の部品もしくは前記第2の作業設備とを位置合わせすると共に、
前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第1組のずれ量に相当する第1の補正値、及び前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を表す第2組のずれ量に相当する第2の補正値を、事前の計測により得られた定数として前記座標変換式に適用し、位置ずれを補正し、
前記事前の計測として、前記第1の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第1の計測、前記第2の作業設備の基準状態における位置決め要素のずれ量を計測する第2の計測、及び、前記第1の作業設備と前記第2の作業設備との相対位置のずれ量を計測する第3の計測を行い、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第1の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第1組のずれ量を取得し、
前記第1〜第3の計測結果に基づいて前記第2の作業設備側の固有の誤差要因群を特定することで、前記第2組のずれ量を取得する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。
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