JPH01321185A - 視覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタヘッドの組立システム - Google Patents
視覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタヘッドの組立システムInfo
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- JPH01321185A JPH01321185A JP63152255A JP15225588A JPH01321185A JP H01321185 A JPH01321185 A JP H01321185A JP 63152255 A JP63152255 A JP 63152255A JP 15225588 A JP15225588 A JP 15225588A JP H01321185 A JPH01321185 A JP H01321185A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- Automatic Assembly (AREA)
- Numerical Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
２台のロボットを使用し、２台のロボットが協調しあい
ながら動作し、プリンタヘッドを自動的に組立てるシス
テムに関し、 従来のロボットのティーチングによる位置決めでは困難
な組立作業を自動化することを目的とし、コンピュータ
と、該コンビ二一夕に視覚コントローラを介して接続さ
れたテレビカメラと、前記コンピュータからそれぞれコ
ントローラを介して接続された２台の６軸ロボットとを
具備して成り、テレビカメラにより画像の２点間の重心
と傾き角を測定し、そのデータによりコンピュータが前
記２台のロボットを協調させながら駆動するように構成
する。
ながら動作し、プリンタヘッドを自動的に組立てるシス
テムに関し、 従来のロボットのティーチングによる位置決めでは困難
な組立作業を自動化することを目的とし、コンピュータ
と、該コンビ二一夕に視覚コントローラを介して接続さ
れたテレビカメラと、前記コンピュータからそれぞれコ
ントローラを介して接続された２台の６軸ロボットとを
具備して成り、テレビカメラにより画像の２点間の重心
と傾き角を測定し、そのデータによりコンピュータが前
記２台のロボットを協調させながら駆動するように構成
する。
本発明は２台のロボットを使用し、２台のロボットが協
調しあい°ながら動作し、プリンタヘッドを自動的に組
立るシステムに関する。
調しあい°ながら動作し、プリンタヘッドを自動的に組
立るシステムに関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来プリ
ンタヘッドのような微細で複雑な形状を有する物の組立
てをロボットを用い自動化する場合、従来行なわれてい
るティーチングによる位置決め方法では非常に困難な部
分が存在した。このため組立の自動化の実現が非常に難
かしく現在は特殊な治具を用いて人手によって行なって
いる。
ンタヘッドのような微細で複雑な形状を有する物の組立
てをロボットを用い自動化する場合、従来行なわれてい
るティーチングによる位置決め方法では非常に困難な部
分が存在した。このため組立の自動化の実現が非常に難
かしく現在は特殊な治具を用いて人手によって行なって
いる。
本発明は、従来のロボットのティーチングによる位置決
め方法では困難な組立作業を自動化することを目的とす
る。
め方法では困難な組立作業を自動化することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の視覚情報を用いた
２腕協調ロボットによるプリンタヘッドの組立システム
は、コンピュータ５と、該コンピュータ５に視覚コント
ローラ７を介して接続されたテレビカメラ６と、前記コ
ンピュータ５からそれぞれコントローラ３．４を介して
接続された２台の６軸ロボット１．２とを具備して成り
、テレビカメラ６により画像の２点間の重心と傾き角を
測定し、そのデータによりコンピュータ５が前記２台の
ロボット１、２を協調させながら駆動するようにした視
覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタヘッド
組立システムである。
２腕協調ロボットによるプリンタヘッドの組立システム
は、コンピュータ５と、該コンピュータ５に視覚コント
ローラ７を介して接続されたテレビカメラ６と、前記コ
ンピュータ５からそれぞれコントローラ３．４を介して
接続された２台の６軸ロボット１．２とを具備して成り
、テレビカメラ６により画像の２点間の重心と傾き角を
測定し、そのデータによりコンピュータ５が前記２台の
ロボット１、２を協調させながら駆動するようにした視
覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタヘッド
組立システムである。
組み合わされるべき２つの物体を別々に２台のロボット
１．２に把持させ、その２つの物体をテレビカメラ６で
撮像し、その画像からコンピュータ５が２物体を個々に
２点間の重心及び傾き角を測定し、２物体間のズレ量を
補正するように２台のロボット１、２を協調させながら
駆動することにより、従来のティーチングによる位置決
め方法では困難であった組立が容易となる。
１．２に把持させ、その２つの物体をテレビカメラ６で
撮像し、その画像からコンピュータ５が２物体を個々に
２点間の重心及び傾き角を測定し、２物体間のズレ量を
補正するように２台のロボット１、２を協調させながら
駆動することにより、従来のティーチングによる位置決
め方法では困難であった組立が容易となる。
第１図に本発明の実施例の構成図を示す。
同図において、１及び２は協調作業ができるように配置
された６軸ロボットであり、それぞれコントローラ３及
び４を介してコンピュータ５に接続されている。またロ
ボットの上方にテレビカメラ６が上下可動に設けられ、
該ロボットカメラ６は視覚コントローラ７を介してコン
ピュータ５に接続されている。なお８は視覚コントロー
ラ７に接続されたモニタである。またコンピュータ５と
しては、パーソナルコンピュータ、ミニコンピユータ、
オフィスコンビュー夕等の何れを使用しても良い。
された６軸ロボットであり、それぞれコントローラ３及
び４を介してコンピュータ５に接続されている。またロ
ボットの上方にテレビカメラ６が上下可動に設けられ、
該ロボットカメラ６は視覚コントローラ７を介してコン
ピュータ５に接続されている。なお８は視覚コントロー
ラ７に接続されたモニタである。またコンピュータ５と
しては、パーソナルコンピュータ、ミニコンピユータ、
オフィスコンビュー夕等の何れを使用しても良い。
このように構成された本実施例によるプリンタヘッドの
自動組立を次に説明する。
自動組立を次に説明する。
第２図は組立られるプリンタヘッドを示す図である。本
プリンタヘッドはワイヤドツトプリンタであり、複数本
（例えば２４本）のワイヤ１０と該ワイヤ１０を選択駆
動するための複数個のマグネットを内蔵したドリブンサ
ブアセンブリ１１と、ワイヤを案内するガイドフレーム
１２と、ブレガイド１３と、ガイドＡと、ガイドＢとに
より構成される。こめ構成部品のうちガイドＡとガイド
Ｂとプレガイド１３はティーチングデータによって組立
てられ、ガイドフレーム１２はテレビカメラによる画像
データによって組立てられる。
プリンタヘッドはワイヤドツトプリンタであり、複数本
（例えば２４本）のワイヤ１０と該ワイヤ１０を選択駆
動するための複数個のマグネットを内蔵したドリブンサ
ブアセンブリ１１と、ワイヤを案内するガイドフレーム
１２と、ブレガイド１３と、ガイドＡと、ガイドＢとに
より構成される。こめ構成部品のうちガイドＡとガイド
Ｂとプレガイド１３はティーチングデータによって組立
てられ、ガイドフレーム１２はテレビカメラによる画像
データによって組立てられる。
このプリンタヘッドの組立は、先ず第３図に示すように
作業台１６にドリブンサブアセンブリ１１がセットされ
るとロボット２が第３図（ｂ）図に示すような櫛歯状の
板１７Ｈに保持部１７ｂが軸１７Ｃを介して取付られた
治具１７を握持し、板１７ａをドリブンサブアセンブリ
１１の下方より挿入し、ワイヤ１０先端部まで押し出す
と、ワイヤ１０は１本１本分離し、ガイドＢの穴形状に
整形される。そこにロボット１がガイドＢを握持し矢印
六方向に挿入し、治具１７を下方に抜くと同時にガイド
Ｂを押し込むことにより挿入は完了する。
作業台１６にドリブンサブアセンブリ１１がセットされ
るとロボット２が第３図（ｂ）図に示すような櫛歯状の
板１７Ｈに保持部１７ｂが軸１７Ｃを介して取付られた
治具１７を握持し、板１７ａをドリブンサブアセンブリ
１１の下方より挿入し、ワイヤ１０先端部まで押し出す
と、ワイヤ１０は１本１本分離し、ガイドＢの穴形状に
整形される。そこにロボット１がガイドＢを握持し矢印
六方向に挿入し、治具１７を下方に抜くと同時にガイド
Ｂを押し込むことにより挿入は完了する。
次に第４図に示すようにロボット１が第４図（ｂ）に示
すガイドＡ用の治具１８を縦にして握持し、ワイヤ１０
が重なっていないガイドＢの近傍のワイヤの横から差し
込み９０°回転させる。
すガイドＡ用の治具１８を縦にして握持し、ワイヤ１０
が重なっていないガイドＢの近傍のワイヤの横から差し
込み９０°回転させる。
治具１８をそのままワイヤ先端方向に押し上げることに
よりワイヤ１０がほぼガイドＡの穴形状になる。しかし
これだけでは不安定であるので、ガイドＡの穴の外形形
状と同形のロボットフィンガー１９ （ロボット２）で
ワイヤ１０をはさむ。これによりワイヤ１０は交差する
ことなくガイドＡの穴形状に整列する。この状態でロボ
ット１はガイドＡ用治具１８を離し、ガイドＡを握持し
、ガイドＡを挿入する。これと同時に治具１８を下方に
移動させる。
よりワイヤ１０がほぼガイドＡの穴形状になる。しかし
これだけでは不安定であるので、ガイドＡの穴の外形形
状と同形のロボットフィンガー１９ （ロボット２）で
ワイヤ１０をはさむ。これによりワイヤ１０は交差する
ことなくガイドＡの穴形状に整列する。この状態でロボ
ット１はガイドＡ用治具１８を離し、ガイドＡを握持し
、ガイドＡを挿入する。これと同時に治具１８を下方に
移動させる。
ブレガイド１３も第４図（Ｃ）に示すブレガイド用治具
２０を用いて上記ガイドＡの挿入方法によって組付ける
。
２０を用いて上記ガイドＡの挿入方法によって組付ける
。
ガイドフレーム１２０組付けは、始めに第５図に示すフ
レーム組付用のワイヤ矯正治具２１の内側櫛歯２２をワ
イヤ１０の横から縦にして差込み、９０°回転させ、そ
のままワイヤ先端方向に押し上げることによって１２本
、２列のワイヤに整列させる。その後、ワイヤ矯正治具
２１の外側矯正フォーク２３によって固定する。この時
点でワイヤ先端部の画像をテレビカメラ６により抽出し
、所定の２点間の重心及び傾き角を計測する。第６図に
ワイヤ先端部の画像データ抽出例を示す。図中Ａはワイ
ヤ先端部（イ）（ロ）の２点間の重心（Ｘｃ＋ 、Ｙｃ
＋） 、Ｂはテレビカメラ座標系に対しての傾き角（θ
ｌ）である。ワイヤ部の計測が終った後、ロボット２に
よりガイドフレーム１２をワイヤ部の上部に移動する。
レーム組付用のワイヤ矯正治具２１の内側櫛歯２２をワ
イヤ１０の横から縦にして差込み、９０°回転させ、そ
のままワイヤ先端方向に押し上げることによって１２本
、２列のワイヤに整列させる。その後、ワイヤ矯正治具
２１の外側矯正フォーク２３によって固定する。この時
点でワイヤ先端部の画像をテレビカメラ６により抽出し
、所定の２点間の重心及び傾き角を計測する。第６図に
ワイヤ先端部の画像データ抽出例を示す。図中Ａはワイ
ヤ先端部（イ）（ロ）の２点間の重心（Ｘｃ＋ 、Ｙｃ
＋） 、Ｂはテレビカメラ座標系に対しての傾き角（θ
ｌ）である。ワイヤ部の計測が終った後、ロボット２に
よりガイドフレーム１２をワイヤ部の上部に移動する。
第７図はガイドフレーム１２をワイヤ部の上に移動した
時の断面図である。この状態では、ワイヤ１０の端面と
ガイドフレーム１２の端面の高さにΔＺの差があるため
にテレビカメラの焦点位置が変わってしまうためΔＺの
距離だけ上方に移動させる必要がある。このためには第
８図に示すようにエアシリンダ２４で上下に駆動できる
スライダ２５にテレビカメラ６を支持させ、電磁弁２６
の切換でエアシリンダ２４を駆動してテレビカメラ６を
上下し焦点を合わせられる様にしておけば良い。
時の断面図である。この状態では、ワイヤ１０の端面と
ガイドフレーム１２の端面の高さにΔＺの差があるため
にテレビカメラの焦点位置が変わってしまうためΔＺの
距離だけ上方に移動させる必要がある。このためには第
８図に示すようにエアシリンダ２４で上下に駆動できる
スライダ２５にテレビカメラ６を支持させ、電磁弁２６
の切換でエアシリンダ２４を駆動してテレビカメラ６を
上下し焦点を合わせられる様にしておけば良い。
第９図はテレビカメラを上方に移動した後にガイドフレ
ームＩ２の穴の端面の画像を抽出した例である。図中Ｃ
は前記ワイヤ先端部の（イ）（ロ）に対応したガイドフ
レーム１２の穴（ハ）（ニ）の２点間の重心（Ｘｌ、２
、ＹＧＩ） 、Ｄはテレビカメラ座標系に対する傾き
角（θ２）である。
ームＩ２の穴の端面の画像を抽出した例である。図中Ｃ
は前記ワイヤ先端部の（イ）（ロ）に対応したガイドフ
レーム１２の穴（ハ）（ニ）の２点間の重心（Ｘｌ、２
、ＹＧＩ） 、Ｄはテレビカメラ座標系に対する傾き
角（θ２）である。
第６図と第９図の２つの画像データから求まった重心（
Ｘｃ＋ 、ＹＧＩ） 、 （ＸＧ２ 、ＹＧＩ）と傾き
角（θ１）、（θ２）から次式 ％式％ によりズレ量を計算し、（ｘ、ｙ）平面上でΔＸｏ ・
ΔｙＧ、Δθをロボットに相対移動量として与え、位置
補正した後に再度ガイドフレーム１２の重心（ＸＧ２’
ＹＧＩ） ’傾き角（θ２）を求めワイヤとのデータ
と比較し、ズレ量が閾値（例えば±１ｏｎ ”）以上の
ときは上記の補正を再度実行する。
Ｘｃ＋ 、ＹＧＩ） 、 （ＸＧ２ 、ＹＧＩ）と傾き
角（θ１）、（θ２）から次式 ％式％ によりズレ量を計算し、（ｘ、ｙ）平面上でΔＸｏ ・
ΔｙＧ、Δθをロボットに相対移動量として与え、位置
補正した後に再度ガイドフレーム１２の重心（ＸＧ２’
ＹＧＩ） ’傾き角（θ２）を求めワイヤとのデータ
と比較し、ズレ量が閾値（例えば±１ｏｎ ”）以上の
ときは上記の補正を再度実行する。
位置決めが完了した後にガイドフレーム１２を２軸方向
に降下させワイヤｌＯをガイドフレームの穴に挿入させ
ると同時に第５図に示すフレーム組付用のワイヤ矯正治
具２１を抜きとる。
に降下させワイヤｌＯをガイドフレームの穴に挿入させ
ると同時に第５図に示すフレーム組付用のワイヤ矯正治
具２１を抜きとる。
以上により本実施例の組立システムによるプリンタヘッ
ドの組立が完了される。
ドの組立が完了される。
以上説明した様に、本発明によれば、テレビカメラの視
覚情報により２台のロボットを協調させて駆動すること
により、従来人手によって行なわれていたプリンタヘッ
ドの組立をロボットによる自動組立とすることが可能と
なる。
覚情報により２台のロボットを協調させて駆動すること
により、従来人手によって行なわれていたプリンタヘッ
ドの組立をロボットによる自動組立とすることが可能と
なる。
第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は本発明
の組立システムにより組立てられるプリンタヘッドを示
す図、 第３図はガイドＢの組付けを説明するための図、第４図
はガイドＡ及びブレガイドの組付を説明するための図、 第５図はワイヤ矯正治具を示す図、 第６図はワイヤ先端部の画像データを示す図、第７図は
ガイドフレーム挿入時を示す断面図、第８図はテレビカ
メラ機構部を示す図、第９図はガイドフレームの穴の画
像データを示す図である。 図において、 １．２はロボット、 ３．４はコントローラ、５は
コンピュータ、 ６はテレビカメラ、７は視覚コン
トローラ、８はモニタ、 １０はワイヤ、 １１はドリブンサブアセンブリ、 １２はガイドフレーム、１３はプレガイドを示す。
の組立システムにより組立てられるプリンタヘッドを示
す図、 第３図はガイドＢの組付けを説明するための図、第４図
はガイドＡ及びブレガイドの組付を説明するための図、 第５図はワイヤ矯正治具を示す図、 第６図はワイヤ先端部の画像データを示す図、第７図は
ガイドフレーム挿入時を示す断面図、第８図はテレビカ
メラ機構部を示す図、第９図はガイドフレームの穴の画
像データを示す図である。 図において、 １．２はロボット、 ３．４はコントローラ、５は
コンピュータ、 ６はテレビカメラ、７は視覚コン
トローラ、８はモニタ、 １０はワイヤ、 １１はドリブンサブアセンブリ、 １２はガイドフレーム、１３はプレガイドを示す。
Claims (1)
- １、コンピュータ（５）と、該コンピュータ（５）に視
覚コントローラ（７）を介して接続されたテレビカメラ
（６）と、前記コンピュータ（５）からそれぞれコント
ローラ（３、４）を介して接続された２台の６軸ロボッ
ト（１、２）とを具備して成り、テレビカメラ（６）に
より画像の２点間の重心と傾き角を測定し、そのデータ
によりコンピュータ（５）が前記２台のロボット（１、
２）を協調させながら駆動するようにしたことを特徴と
する視覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタ
ヘッド組立システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152255A JPH01321185A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 視覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタヘッドの組立システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152255A JPH01321185A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 視覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタヘッドの組立システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321185A true JPH01321185A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15536485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152255A Pending JPH01321185A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 視覚情報を用いた２腕協調ロボットによるプリンタヘッドの組立システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321185A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04171128A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-18 | Canon Inc | 印字用ヘツドノズル組立装置 |
| CN103240591A (zh) * | 2012-02-03 | 2013-08-14 | 佳能株式会社 | 装配设备和装配方法 |
| WO2017145349A1 (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 富士機械製造株式会社 | ロボットアーム制御システム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6255710A (ja) * | 1985-09-05 | 1987-03-11 | Hitachi Ltd | 複数ロボットの制御方法 |
| JPS6286790A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | 日本電気株式会社 | ガイドプレ−ト位置決め装置 |
| JPS62106503A (ja) * | 1985-11-05 | 1987-05-18 | Nissan Motor Co Ltd | ロボツトの組付動作補正方法 |
| JPS6329811A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複数ア−ムの制御装置 |
| JPS63139679A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-11 | 株式会社日立製作所 | 部品搭載機 |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP63152255A patent/JPH01321185A/ja active Pending
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| CN108698178A (zh) * | 2016-02-26 | 2018-10-23 | 株式会社富士 | 机器人手臂控制系统 |
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