JPH04189495A - 位置決め方法及びその装置 - Google Patents
位置決め方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH04189495A JPH04189495A JP31850190A JP31850190A JPH04189495A JP H04189495 A JPH04189495 A JP H04189495A JP 31850190 A JP31850190 A JP 31850190A JP 31850190 A JP31850190 A JP 31850190A JP H04189495 A JPH04189495 A JP H04189495A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 17
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 10
- 239000007779 soft material Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は産業用ロボットを用いた自動組立装置に用いる
ことのできる位置決め方法及びその装置に関するもので
ある。
ことのできる位置決め方法及びその装置に関するもので
ある。
従来の技術
近年自動組立の対象は剛性の高い部品の組立に留まらず
、配線用リード線及びその先端に設けられたフレキシブ
ルコネクターに代表される柔軟物の組立にまでその対象
が及んできた。
、配線用リード線及びその先端に設けられたフレキシブ
ルコネクターに代表される柔軟物の組立にまでその対象
が及んできた。
従来の位置決め方法及びその装置は、第１０図に示すよ
うに少なくともＸ、Ｚ、 θｙの３自由度を持つロボ
ットのアーム部２１の先端に、ハンド２２を取付け、こ
のハンド２２に１対の爪２３゜２３を取り付けた構造を
持つ。この爪２３．２３で粗位置決めされたコネクター
２６を把持し、この状態を工業用カメラ２４で撮像し、
カメラ信号を画像処理手段により処理することによりコ
ネクター２６のＸ、Ｚ平面の位置誤差及び回転姿勢誤差
θｙを測定する。あらかじめ教示された位置決め部２７
の挿入孔２５の位置情報と、測定された位置誤差情報と
よりコネクター２６を正しく挿入できるロボットの移動
経路を演算し決定する。こうすることによりコネクター
２６を位置決め部２７の挿入孔２５に正確に挿入するこ
とができる。そして押さえ片２８によりコネクター２６
を固定すると云うものであった。
うに少なくともＸ、Ｚ、 θｙの３自由度を持つロボ
ットのアーム部２１の先端に、ハンド２２を取付け、こ
のハンド２２に１対の爪２３゜２３を取り付けた構造を
持つ。この爪２３．２３で粗位置決めされたコネクター
２６を把持し、この状態を工業用カメラ２４で撮像し、
カメラ信号を画像処理手段により処理することによりコ
ネクター２６のＸ、Ｚ平面の位置誤差及び回転姿勢誤差
θｙを測定する。あらかじめ教示された位置決め部２７
の挿入孔２５の位置情報と、測定された位置誤差情報と
よりコネクター２６を正しく挿入できるロボットの移動
経路を演算し決定する。こうすることによりコネクター
２６を位置決め部２７の挿入孔２５に正確に挿入するこ
とができる。そして押さえ片２８によりコネクター２６
を固定すると云うものであった。
発明が解決しようとする課題
しかし、このような構造の物ではロボットの自由度が少
なくとも３軸必要であり、画像処理手段も必要である。
なくとも３軸必要であり、画像処理手段も必要である。
このため、装置が複雑で高い精度が期待できず、その処
理時間も長く、また作業に失敗する事も多かった。
理時間も長く、また作業に失敗する事も多かった。
課題を解決するための手段
上記の問題点を解決する本発明の位置決め方法は、ロボ
ットの被搬送物挿入軸方向を力制御状態にし、前記被搬
送物挿入軸と直交し前記被把持物の位置誤差のある方向
の軸をコンプライアンス制御状態にして、前記被把持物
を位置決め部に挿入する第１ステップと、前記被把持物
の回転姿勢誤差と前記被把持物挿入軸と直角な方向の位
置誤差を矯正する第２ステップと、ロボットの前記被把
持物挿入軸方向を力制御状態にして前記被把持物を位置
決め部に押下することにより前記被把持物挿入軸方向の
位置誤差を矯正する第３ステップとからなる事を特徴と
する。
ットの被搬送物挿入軸方向を力制御状態にし、前記被搬
送物挿入軸と直交し前記被把持物の位置誤差のある方向
の軸をコンプライアンス制御状態にして、前記被把持物
を位置決め部に挿入する第１ステップと、前記被把持物
の回転姿勢誤差と前記被把持物挿入軸と直角な方向の位
置誤差を矯正する第２ステップと、ロボットの前記被把
持物挿入軸方向を力制御状態にして前記被把持物を位置
決め部に押下することにより前記被把持物挿入軸方向の
位置誤差を矯正する第３ステップとからなる事を特徴と
する。
また本発明の位置決め装置は少なくとも１つの軸に力制
御機能を持ち、これと直交する軸にコンプライアンス制
御機能を持つロボットと、このロボットのアーム先端部
に取り付けられたハンド部と、このハンド部に設置され
たチャック爪と、このチャック爪に設けられた駆動部と
この駆動部に果合されたチャック片とこのハンド部と対
向して設けられた可動片を有する位置決め部を備えたこ
とを特徴とする。
御機能を持ち、これと直交する軸にコンプライアンス制
御機能を持つロボットと、このロボットのアーム先端部
に取り付けられたハンド部と、このハンド部に設置され
たチャック爪と、このチャック爪に設けられた駆動部と
この駆動部に果合されたチャック片とこのハンド部と対
向して設けられた可動片を有する位置決め部を備えたこ
とを特徴とする。
作用
この技術的手段による作用は、下記のようになる。
粗位置決めされた被把持物をハンド部のチャック爪で把
持し、把持位置の誤差および回転姿勢誤差を含んだまま
、ロボットのアームを水平方向にコンプライアンス制御
をおこない、垂直方向に被把持物が座屈しない程度の力
を与えるよう力制御をおこないなから被把持物を位置決
め部挿入孔に挿入する。次に位置決め部の可動片を被把
持物の幅方向に動かせ被把持物の幅方向の位置誤差と回
転姿勢誤差を矯正する。次にロボットを垂直方向に力制
御をして被把持物を位置決め挿入孔の底に接触するまで
挿入する。このようにして粗位置決めれた被把持部を正
確に安定に位置決めする事ができるのである。
持し、把持位置の誤差および回転姿勢誤差を含んだまま
、ロボットのアームを水平方向にコンプライアンス制御
をおこない、垂直方向に被把持物が座屈しない程度の力
を与えるよう力制御をおこないなから被把持物を位置決
め部挿入孔に挿入する。次に位置決め部の可動片を被把
持物の幅方向に動かせ被把持物の幅方向の位置誤差と回
転姿勢誤差を矯正する。次にロボットを垂直方向に力制
御をして被把持物を位置決め挿入孔の底に接触するまで
挿入する。このようにして粗位置決めれた被把持部を正
確に安定に位置決めする事ができるのである。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第１図において１は、少なくとも１軸の駆動力をプログ
ラムによって変化させる事ができ、これと直交する他の
１軸のコンプライアンス制御もプログラムによって変化
させる事のできる力制御機能を持つロボットのアーム部
であり、このロボットのアーム部１の先端部にハンド部
２を設置する。このハンド部２は、１対の開閉可能なチ
ャック爪３、および４を有しており、このチャック爪３
にはチャック爪４と対向して微少量開閉するチャック片
５を具備している。一方、このハンド部２に対向して、
固定部７とコネクター６の幅方向及び厚み方向にそれぞ
れ直交して移動可能な可動片８、および可動片９，９と
を有する位置決め部２０を設置する。
ラムによって変化させる事ができ、これと直交する他の
１軸のコンプライアンス制御もプログラムによって変化
させる事のできる力制御機能を持つロボットのアーム部
であり、このロボットのアーム部１の先端部にハンド部
２を設置する。このハンド部２は、１対の開閉可能なチ
ャック爪３、および４を有しており、このチャック爪３
にはチャック爪４と対向して微少量開閉するチャック片
５を具備している。一方、このハンド部２に対向して、
固定部７とコネクター６の幅方向及び厚み方向にそれぞ
れ直交して移動可能な可動片８、および可動片９，９と
を有する位置決め部２０を設置する。
次にチャック片５の動作について説明する。第２図にお
いて、１対の開閉可能なチャック爪３、および４は開い
た状態である。チャック片５はチャック爪３の中に設け
られた駆動部としてのピストン１２のピストンロッド端
部１２ａに固定されておりこのピストン１２は圧縮空気
の圧力により駆動する事ができる。第３図において、１
対の開閉可能なチャック爪３、および４は閉じた状態で
ある。ピストン１２には空気圧力が供給されていない状
態でありチャック片５の先端５ａはチャック４の先端部
４ａとの間でギャップを有して開いており、充分な把持
力がない弱め把持状態である。第４図において、１対の
開閉可能なチャック爪３、および４は閉じた状態であり
、且つピストン１２には空気圧力が供給された状態であ
りチャック片５の先端５ａはチャック４の先端４ａと密
着して充分な把持力がある強力把持状態である。
いて、１対の開閉可能なチャック爪３、および４は開い
た状態である。チャック片５はチャック爪３の中に設け
られた駆動部としてのピストン１２のピストンロッド端
部１２ａに固定されておりこのピストン１２は圧縮空気
の圧力により駆動する事ができる。第３図において、１
対の開閉可能なチャック爪３、および４は閉じた状態で
ある。ピストン１２には空気圧力が供給されていない状
態でありチャック片５の先端５ａはチャック４の先端部
４ａとの間でギャップを有して開いており、充分な把持
力がない弱め把持状態である。第４図において、１対の
開閉可能なチャック爪３、および４は閉じた状態であり
、且つピストン１２には空気圧力が供給された状態であ
りチャック片５の先端５ａはチャック４の先端４ａと密
着して充分な把持力がある強力把持状態である。
次に位置決め方法について説明する。第９図は本実施例
の位置決め方法を示すフローチャートであり、本図に示
すように、始めに粗位置決めされたコネクター６を把持
した状態でロボットのアーム部１先端をＺ軸を力制御状
態、Ｘ軸をコンプライアンス制御状態にする（ステップ
＃１）。次にアーム部１を下方（−Ｚ方向）へ微少量移
動する（ステップ＃２）。次に移動量の変化またはＺ軸
の反力を検出する事によりコネクター６が固定部７の底
７ａに接触することを検出するまで下方（−２方向）へ
の微少量移動を繰り返す（ステップ＃３）。この時第５
図で示すようにコネクター６の下方先端６ａが位置決め
部２０の可動片９に接触した場合でもロボットのアーム
部１の先端がコンプライアンス制御されているため、コ
ネクター６の下方先端６ａのＲ部と可動片９の傾斜部９
ａの接触による水平の分力によりコネクター６は可動片
９にならうようにして移動し降下して、ついに第６図に
示すようにコネクター６が固定部７の底７ａに接触する
。コネクター６が固定部７の底７ａに接触すると、その
位置でロボットの移動を停止し、ハンド部２を高剛性に
固定する（ステップ＃４）。
の位置決め方法を示すフローチャートであり、本図に示
すように、始めに粗位置決めされたコネクター６を把持
した状態でロボットのアーム部１先端をＺ軸を力制御状
態、Ｘ軸をコンプライアンス制御状態にする（ステップ
＃１）。次にアーム部１を下方（−Ｚ方向）へ微少量移
動する（ステップ＃２）。次に移動量の変化またはＺ軸
の反力を検出する事によりコネクター６が固定部７の底
７ａに接触することを検出するまで下方（−２方向）へ
の微少量移動を繰り返す（ステップ＃３）。この時第５
図で示すようにコネクター６の下方先端６ａが位置決め
部２０の可動片９に接触した場合でもロボットのアーム
部１の先端がコンプライアンス制御されているため、コ
ネクター６の下方先端６ａのＲ部と可動片９の傾斜部９
ａの接触による水平の分力によりコネクター６は可動片
９にならうようにして移動し降下して、ついに第６図に
示すようにコネクター６が固定部７の底７ａに接触する
。コネクター６が固定部７の底７ａに接触すると、その
位置でロボットの移動を停止し、ハンド部２を高剛性に
固定する（ステップ＃４）。
次にチャック片５を弱め把持状態にする（ステップ＃５
）。次にコネクター６の幅方向に互いに対向した可動片
９，９をアクチエータ１１，１１にて内向きに動かせる
（ステップ＃６）。こうすることにより第７図に示すよ
うにコネクター６の回転姿勢誤差とＸ軸方向の位置誤差
が矯正される。次にロボットのアーム部先端をＺ軸を力
制御状態にする（ステップ＃７）。次に下方（−Ｚ方向
）ヘ微少量移動していく（ステップ＃８）。次に移動量
の変化またはＺ軸の反力を検出する事によりコネクター
６が固定部７の底７ａに接触し、且つチャック４の天井
部１６にも接触することを検出するまで下方（−Ｚ方向
）への微少量移動を繰り返す（ステップ＃９）。こうし
て第８図に示すようにコネクター６が固定部７の底７ａ
に完全に接触することにより回転姿勢誤差と位置誤差が
矯正され位置決めが完了する。
）。次にコネクター６の幅方向に互いに対向した可動片
９，９をアクチエータ１１，１１にて内向きに動かせる
（ステップ＃６）。こうすることにより第７図に示すよ
うにコネクター６の回転姿勢誤差とＸ軸方向の位置誤差
が矯正される。次にロボットのアーム部先端をＺ軸を力
制御状態にする（ステップ＃７）。次に下方（−Ｚ方向
）ヘ微少量移動していく（ステップ＃８）。次に移動量
の変化またはＺ軸の反力を検出する事によりコネクター
６が固定部７の底７ａに接触し、且つチャック４の天井
部１６にも接触することを検出するまで下方（−Ｚ方向
）への微少量移動を繰り返す（ステップ＃９）。こうし
て第８図に示すようにコネクター６が固定部７の底７ａ
に完全に接触することにより回転姿勢誤差と位置誤差が
矯正され位置決めが完了する。
発明の効果
本発明は被把持物が柔軟物であり、且つその初期の位置
決めが粗いものであっても、位置誤差および姿勢誤差を
含んだまま、ロボットのアームの水平方向をコンプライ
アンス制御し、且つ下方に被把持物が座屈しない程度の
力を与えるよう力制御して被把持物を位置決め部の挿入
部に挿入し位置決め部で被把持物の幅方向の位置誤差と
回転姿勢誤差を矯正し、次に下方に被把持物が座屈しな
い程度の力を与えるよう力制御して被把持物を固定部の
底に押下し被把持物の高さ方向の位置誤差を矯正するこ
とによって、粗位置決めされた柔軟な被把持部を安定に
正確に位置決めする事ができるのである。
決めが粗いものであっても、位置誤差および姿勢誤差を
含んだまま、ロボットのアームの水平方向をコンプライ
アンス制御し、且つ下方に被把持物が座屈しない程度の
力を与えるよう力制御して被把持物を位置決め部の挿入
部に挿入し位置決め部で被把持物の幅方向の位置誤差と
回転姿勢誤差を矯正し、次に下方に被把持物が座屈しな
い程度の力を与えるよう力制御して被把持物を固定部の
底に押下し被把持物の高さ方向の位置誤差を矯正するこ
とによって、粗位置決めされた柔軟な被把持部を安定に
正確に位置決めする事ができるのである。
第１図は本発明の一実施例の位置決め装置を示す斜視図
、第２図〜第４図は本実施例のチャック爪及びチャック
片の動作を説明する断面図、第５図〜第８図は本実施例
の位置決め部の動作を示す部分正面図、第９図は本発明
の一実施例の位置決め方法を示すフローチャート、第１
０図は従来の位置決め装置を示す斜視図である。 １・・・・・・ロボットのアーム部、２・・・・・・ハ
ンド部、３．４・・・・・・チャック爪、５・・・・・
・チャック片、６・・・・・・被把持物、８．９・・・
・・・可動片、１２・・・・・・ピストン、２０・・・
・・・位置決め部。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名、−Ｄ庁；シ
ト＾了−４ｗ） ２−−−へンＹ告伜 ｃ−一一朝許ｔ！′Ａヶ ｇ、ｃｌ−−一可動片 ■−−−ビズＬン ２０−−−イに１決め＊￥。 ■ 特開平４ ＝ １８９４９５ （４） 第２図 第３図 ＆ 第４図 第５図 ＼７ 第９図 １甘り ｚ、ｉ＊ −１）＄１．４□、 １％ｋ 〕〕シ
プラ４了シ久φ１社冒天彰１−￥Ｘ瞥枢シ’ｉｆ％ｂ２ 核梵特鞠人水へ 、 −Ｔ妄角七ち力Ｘ？ イ 。□、”＞Ｌ ｎｔｖ （＊ヤ ゛４油則穆牛制御躾
甑。 Ｅ’＋’；、 ７図 ＼ゴ 第８図 ＼
、第２図〜第４図は本実施例のチャック爪及びチャック
片の動作を説明する断面図、第５図〜第８図は本実施例
の位置決め部の動作を示す部分正面図、第９図は本発明
の一実施例の位置決め方法を示すフローチャート、第１
０図は従来の位置決め装置を示す斜視図である。 １・・・・・・ロボットのアーム部、２・・・・・・ハ
ンド部、３．４・・・・・・チャック爪、５・・・・・
・チャック片、６・・・・・・被把持物、８．９・・・
・・・可動片、１２・・・・・・ピストン、２０・・・
・・・位置決め部。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名、−Ｄ庁；シ
ト＾了−４ｗ） ２−−−へンＹ告伜 ｃ−一一朝許ｔ！′Ａヶ ｇ、ｃｌ−−一可動片 ■−−−ビズＬン ２０−−−イに１決め＊￥。 ■ 特開平４ ＝ １８９４９５ （４） 第２図 第３図 ＆ 第４図 第５図 ＼７ 第９図 １甘り ｚ、ｉ＊ −１）＄１．４□、 １％ｋ 〕〕シ
プラ４了シ久φ１社冒天彰１−￥Ｘ瞥枢シ’ｉｆ％ｂ２ 核梵特鞠人水へ 、 −Ｔ妄角七ち力Ｘ？ イ 。□、”＞Ｌ ｎｔｖ （＊ヤ ゛４油則穆牛制御躾
甑。 Ｅ’＋’；、 ７図 ＼ゴ 第８図 ＼
Claims (2)
- （１）ロボットの被把持物挿入軸方向を力制御状態にし
、前記被把持物挿入軸と直交し前記被把持物の位置誤差
のある方向の軸をコンプライアンス制御状態にして、前
記被把持物を位置決め部に挿入する第１ステップと、前
記被把持物の回転姿勢誤差と前記被把持物挿入軸と直角
な方向の位置誤差を矯正する第２ステップと、ロボット
の前記被把持物挿入軸方向に力制御状態にして前記被把
持物を位置決め部に押下することにより前記被把持物挿
入軸方向の位置誤差を矯正する第３ステップとからなる
事を特徴とする位置決め方法。 - （２）少なくとも１つの軸に力制御機能を持ち、これと
直交する軸にコンプライアンス制御機能を持つロボット
と、このロボットのアーム先端部に取り付けられたハン
ド部と、前記ハンド部に設置されたチャック爪と、この
チャック爪に設けられた駆動部とこの駆動部に系合され
たチャック片とこのハンド部と対向して設けられた可動
片を有する位置決め部を備えたことを特徴とする位置決
め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31850190A JPH04189495A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 位置決め方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31850190A JPH04189495A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 位置決め方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04189495A true JPH04189495A (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=18099828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31850190A Pending JPH04189495A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 位置決め方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04189495A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212741A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキル生成装置 |
| JP2006212743A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキルによるボルト組付け装置 |
| JP2006212742A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキルによるナット組付け装置 |
| JP2006263897A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキルによる丸型ハンドルバルブ操作装置 |
| JP2010162687A (ja) * | 2010-04-23 | 2010-07-29 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | ロボット及びハンドの制御情報を確定するためのマスタ・スレーブ装置及び制御情報確定方法 |
| JP2019155496A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | 部品挿入装置、部品挿入方法、およびプログラム |
| KR20200023019A (ko) * | 2018-08-24 | 2020-03-04 | 현대자동차주식회사 | 다층부품 정렬 장치 및 그 방법 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP31850190A patent/JPH04189495A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212741A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキル生成装置 |
| JP2006212743A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキルによるボルト組付け装置 |
| JP2006212742A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキルによるナット組付け装置 |
| JP4534015B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2010-09-01 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | マスタ・スレーブ式ロボット制御情報確定方法 |
| JP2006263897A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | タスクスキルによる丸型ハンドルバルブ操作装置 |
| JP2010162687A (ja) * | 2010-04-23 | 2010-07-29 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | ロボット及びハンドの制御情報を確定するためのマスタ・スレーブ装置及び制御情報確定方法 |
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| KR20200023019A (ko) * | 2018-08-24 | 2020-03-04 | 현대자동차주식회사 | 다층부품 정렬 장치 및 그 방법 |
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