JPH04256526A - Position detecting method for assembly parts - Google Patents

Position detecting method for assembly parts

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Publication number
JPH04256526A
JPH04256526A JP3138891A JP3138891A JPH04256526A JP H04256526 A JPH04256526 A JP H04256526A JP 3138891 A JP3138891 A JP 3138891A JP 3138891 A JP3138891 A JP 3138891A JP H04256526 A JPH04256526 A JP H04256526A
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JP
Japan
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hole
component
central axis
shaft
position detection
Prior art date
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Application number
JP3138891A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Ohara
秀一 大原
Yoshimasa Yanagihara
義正 柳原
Yuichi Takahashi
友一 高橋
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To detect the position of a part which is to be assembled to a part held by an end effector of a robot among two parts with a shaft and hole fitted closely to each other. CONSTITUTION:A position detecting jig 10 is held by a gripper 5 so that its center axis may be parallel with the center axis of a part 2 (hole 3) and its tapered portion may be faced downward. When the position detecting jig 10 is lowered along its center axis by a robot 4, the side surface of the tapered portion is made in contact with the edge of the hole 3 and the position detecting jig 10 receives a force in the direction perpendicular to the center axis. The force increases as the position detecting jig 10 lowers over a limited value, and then the actions by which the position detecting jig 10 is moved by an amount in the direction of a force perpendicular to the center axis and the position detecting jig 10 is lowered further from that position until it is pressed against the part 2 are made repeatedly. Then, when the shaft of the position detecting jig 10 is inserted into the hole 3, it does not receive any force and, therefore, alignment of the center shaft of the position detecting jig 10 with that of the hole 3 is detected to detect the position of the part 2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、互いに嵌合する軸部、
孔部をそれぞれが有する2つの部品のうち一方の部品を
動かないように設置し、他方の部品をロボットのアーム
の先端に設けられたエンドイフェクタで把持し移動させ
て前記軸部と孔部を嵌合させることにより前記両部品を
組立てる、ロボットを用いた部品組立方法に関し、特に
前記一方の部品の前記軸部または前記孔部の中心軸の位
置を検出する、組立部品の位置検出方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to shaft parts that fit together,
One of the two parts, each having a hole, is installed so that it does not move, and the other part is gripped and moved by an end effector provided at the tip of the robot's arm to connect the shaft and the hole. The present invention relates to a method of assembling parts using a robot, in which the two parts are assembled by fitting them together, and particularly relates to a method of detecting the position of assembled parts, in which the position of the central axis of the shaft or the hole of one of the parts is detected. .

【0002】0002

【従来の技術】組立作業においては、結合する部品の相
互の位置を精度よく合わせる必要がある。従来より、ロ
ボットを用いた自動組立作業においては必要な位置精度
を得るため、ロボットおよび組立部品の取り付けを十分
精度の高いものとする一方、組立運動方向を上下方向に
限定したり、ガイドピンなどの補助的手段を講じるなど
の必要があった。
2. Description of the Related Art In assembly work, it is necessary to accurately align the mutual positions of parts to be joined. Conventionally, in automatic assembly work using robots, in order to obtain the necessary positional accuracy, the mounting of the robot and assembly parts has to be sufficiently precise, while the direction of assembly movement has been limited to the vertical direction, and guide pins, etc. It was necessary to take supplementary measures.

【0003】図7はロボットを用いた組立作業の一例を
示したものである。
FIG. 7 shows an example of assembly work using a robot.

【0004】これは、ロボット4のアームの先端に設け
られた、エンドイフェクタの一種であるグリッパ5の先
端の位置決め機構6により円柱の部品1を把持し、これ
をロボット4により、部品2の円柱状の孔3に挿入する
作業を示している。この場合、部品1の中心軸と部品2
(孔3)の中心軸が一致していないため、部品1をその
軸方向に移動させて孔3に挿入しようとしても孔3に挿
入することはできない。なお、部品2は力を受けても動
かないようになっている。
In this system, a cylindrical part 1 is gripped by a positioning mechanism 6 at the end of a gripper 5, which is a type of end effector, provided at the end of an arm of a robot 4, and the part 2 is held by the robot 4. It shows the operation of inserting into a cylindrical hole 3. In this case, the center axis of part 1 and part 2
Since the central axes of (the holes 3) do not match, even if the component 1 is moved in the axial direction and attempted to be inserted into the hole 3, it cannot be inserted into the hole 3. Note that the component 2 is designed not to move even when subjected to force.

【0005】図8は、図7に示したグリッパ5の把持動
作における位置決め機構6の機能を示したものである。
FIG. 8 shows the function of the positioning mechanism 6 in the gripping operation of the gripper 5 shown in FIG.

【0006】7はグリッパ5が開いた状態、8はグリッ
パ5が閉じた状態を示している。9はグリッパ5を閉じ
たときに位置決め機構6によって決まる把持中心である
。図に示すように、位置決め機構6はV字型の挟み込み
構造となっているため、固定されていない円柱形状の物
を把持するとその中心はグリッパ5の把持中心9に一致
する。
Reference numeral 7 indicates a state in which the gripper 5 is open, and reference numeral 8 indicates a state in which the gripper 5 is closed. 9 is the gripping center determined by the positioning mechanism 6 when the gripper 5 is closed. As shown in the figure, the positioning mechanism 6 has a V-shaped clamping structure, so when an unfixed cylindrical object is gripped, its center coincides with the gripping center 9 of the gripper 5.

【0007】図9は、ロボットを用いた組立作業の他の
例を示したものである。
FIG. 9 shows another example of assembly work using a robot.

【0008】これは、図7の場合と異なり、中空円柱の
部品18をグリッパ5で把持し、これをロボット4によ
り、部品18の孔19を棒20と嵌合させる作業を示し
ている。この場合も、図7の場合と同様に、部品18(
孔19)の中心軸と棒20の中心軸が一致していないた
め、部品18を軸方向に移動させて孔19を棒20と嵌
合させることはできない。なお、棒20は力を受けても
動かないようになっている。
Unlike the case shown in FIG. 7, this shows an operation in which a hollow cylindrical part 18 is gripped by a gripper 5 and a rod 20 is fitted into a hole 19 of the part 18 by a robot 4. In this case, as in the case of FIG. 7, the part 18 (
Since the center axis of the hole 19) and the center axis of the rod 20 do not match, it is not possible to move the component 18 in the axial direction and fit the hole 19 with the rod 20. Note that the rod 20 does not move even if it receives force.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の、ロボ
ットを用いた組立方法は、組立部品を、その位置、方向
を高精度にして配置することが基本となっているため、
組立部品の形状、位置、方向の多様化には対応しにくい
という欠点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned conventional assembly method using a robot is based on arranging the assembly parts with high precision in their position and direction.
The drawback is that it is difficult to accommodate the diversification of the shapes, positions, and directions of assembled parts.

【0010】本発明の目的は、組立部品の嵌合する軸部
または孔部の中心軸の位置を容易に検出する、冒頭に述
べた種類の、組立部品の位置検出方法を提供することで
ある。
It is an object of the present invention to provide a method for detecting the position of an assembly of the type mentioned at the outset, which easily detects the position of the central axis of the mating shaft or hole of the assembly. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の、組立部
品の位置検出方法は、一方の部品の嵌合する部分が孔部
の場合には、該孔部と嵌合可能な軸部と、該軸部から先
端に向かって次第に細くなった先細り軸部とを含む第1
の形態、または前記一方の部品の孔部の径より大きな大
径から先端に向かって次第に細くなり、先端の径が前記
一方の部品の孔部の径より小さい先細り軸部と、該先細
り軸部の大径部と接続され、該先細り軸部と同心の軸部
とを含む第2の形態の位置検出用治具を、また前記一方
の部品の嵌合する部分が軸部の場合には、該軸部と嵌合
可能な孔部と、該孔部の一端から先端に向かって広がる
末広がり孔部とを含む第1の形態、または前記一方の部
品の軸部の径より小さな小径から先端に向かって次第に
広がり、先端の径が前記一方の部品の軸部の径より大き
い末広がり孔部と、該末広がり孔部の小径部と接続され
、該末広がり孔部と同心の軸部とを含む第2の形態の位
置検出用治具を、その中心軸が前記一方の部品の嵌合す
る軸部または孔部の中心軸と平行になるように、かつ先
細り軸部または末広がり孔部が前記一方の部品の方を向
くように前記エンドイフェクタで把持する第1のステッ
プと、前記位置検出用治具をその中心軸の方向に前記一
方の部品に向かって移動させ、前記位置検出用治具を前
記一方の部品の孔部または軸部の縁に押し当てる第2の
ステップと、第2のステップにおいて前記位置検出用治
具が第1の形態の場合には該位置検出用治具が前記一方
の部品から中心軸と直角な方向に受ける力と中心軸の方
向に受ける力のうち少なくとも前者を検出し、前記位置
検出用治具が第2の形態の場合には該位置検出用治具が
前記一方の部品から中心軸に直角な方向に受ける力を検
出し、検出された力、ただし前記位置検出用治具が第1
の形態で,検出された力が両方向の場合にはいずれか一
方の方向の力を所定の閾値と比較する第3のステップと
、第3のステップにおいて前記力が前記閾値よりも大き
いと判定された場合には、前記位置検出用治具を、該位
置検出用治具が前記一方の部品から中心軸と直角な方向
に受ける力の方向にある距離移動させた後、第2ステッ
プに戻る第4のステップと、第3のステップにおいて前
記力が前記閾値以下と判定された場合、その時の位置検
出用治具の中心軸が前記一方の部品の前記孔部または前
記軸部の中心軸と一致し、前記一方の部品の位置が検出
されたとみなす第5のステップとを含む。
[Means for Solving the Problems] In the first method of detecting the position of assembled parts of the present invention, when the fitting part of one part is a hole, a shaft part that can fit into the hole is provided. and a tapered shaft portion that gradually becomes thinner from the shaft portion toward the tip.
or a tapered shaft portion that gradually tapers toward the tip from a large diameter larger than the diameter of the hole of the one component, and the diameter of the tip is smaller than the diameter of the hole of the one component; and the tapered shaft portion. A second form of position detection jig that is connected to the large diameter part of and includes a shaft part concentric with the tapered shaft part, and when the fitting part of the one component is the shaft part, A first form comprising a hole that can fit into the shaft, and a hole that widens from one end of the hole toward the tip, or from a small diameter smaller than the diameter of the shaft of the one component to the tip. a second part that gradually widens toward the end and has a diameter at its tip larger than the diameter of the shank of the one component; and a second part that is connected to the small diameter part of the shank part and is concentric with the shank part. A position detection jig having the form of a first step of gripping with the end effector so as to face the one component; moving the position detection jig toward the one component in the direction of its central axis; and moving the position detection jig toward the one component; a second step of pressing against the edge of the hole or shaft of one component; and in the second step, if the position detection jig is in the first form, the position detection jig is pressed against the edge of the hole or shaft of the one component; At least the former of the force received from the component in a direction perpendicular to the central axis and the force received in the direction of the central axis is detected, and when the position detection jig is of the second form, the position detection jig is The force received from one component in the direction perpendicular to the central axis is detected, and the detected force is
a third step of comparing the force in either direction with a predetermined threshold when the detected force is in both directions; and in the third step, it is determined that the force is greater than the threshold. In this case, the position detection jig is moved a certain distance in the direction of the force that the position detection jig receives from the one component in a direction perpendicular to the central axis, and then the process returns to the second step. If the force is determined to be less than the threshold in step 4 and step 3, the central axis of the position detection jig at that time is aligned with the central axis of the hole or the shaft of the one component. and a fifth step of determining that the position of the one component has been detected.

【0012】本発明の第2の、組立部品の位置検出方法
は、孔部の径より大きな大径から先端に向かって次第に
細くなり、先端の径が前記孔部の径より小さな先細り軸
部と、該先細り軸部の内部に該先細り軸部と同心に形成
され、前記先細り軸部の大径より小さく嵌合する前記軸
部の径より大きい大径から前記先細り軸部の先端に向か
って次第に細くなり、先端の径が嵌合する前記軸部の径
より小さな先細り孔部とを含む位置検出用治具を、先細
り軸部の先端が嵌合する孔部を有する部品の孔部の方を
向き、先細り孔部が嵌合する軸部を有する部品の軸部の
方を向くように把持する第1のステップと、前記エンド
イフェクタで把持されている前記他方の部品をその中心
軸の方向に前記位置検出用治具に向かって移動させ、前
記他方の部品の嵌合する軸部または孔部の縁を前記位置
検出用治具の先細り孔部または先細り軸部の側面に押し
当てるとともに、前記位置検出用治具の先細り軸部また
は先細り孔部の側面を前記一方の部品の嵌合する孔部ま
たは軸部の縁に押し当てる第2のステップと、第2のス
テップにおいて前記他方の部品が前記位置検出用治具か
ら中心軸と直角な方向に受ける力を検出し、該力を所定
の閾値と比較する第3のステップと、第3のステップに
おいて前記力が前記閾値よりも大きいと判定された場合
には、前記他方の部品を、該部品が前記位置検出用治具
から中心軸と直角な方向に受ける力の方向にある距離移
動させた後、第2のステップに戻る第4のステップと、
第3のステップにおいて前記力が前記閾値以下と判定さ
れた場合、その時の前記他方の部品と前記位置検出用治
具の中心軸が前記一方の部品の前記孔部または前記軸部
の中心軸と一致し、前記一方の部品の位置が検出された
とみなす第5のステップとを含む、組立部品の位置検出
方法。
The second method of detecting the position of an assembled part of the present invention is to use a tapered shaft portion that starts from a large diameter larger than the diameter of the hole and gradually tapers toward the tip, and the diameter of the tip is smaller than the diameter of the hole. , formed inside the tapered shaft part concentrically with the tapered shaft part, and gradually toward the tip of the tapered shaft part from a larger diameter larger than the diameter of the shaft part that fits smaller than the larger diameter of the tapered shaft part. A position detection jig including a tapered hole portion whose tip diameter is smaller than the diameter of the shaft portion into which the tip is fitted is placed toward the hole portion of the component having the hole portion into which the tip of the tapered shaft portion fits. a first step of gripping a component having a shaft portion into which the tapered hole fits, facing toward the shaft portion; and a first step of gripping the other component gripped by the end effector in the direction of its central axis. moving toward the position detection jig, and pressing the edge of the fitting shaft or hole of the other component against the side surface of the tapered hole or tapered shaft of the position detection jig, a second step of pressing the side surface of the tapered shaft or tapered hole of the position detection jig against the edge of the fitting hole or shaft of the one component; and in the second step, the other component a third step of detecting a force received from the position detection jig in a direction perpendicular to the central axis and comparing the force with a predetermined threshold; and in the third step, if the force is larger than the threshold; If it is determined, a fourth step returns to the second step after moving the other component a certain distance in the direction of the force that the component receives from the position detection jig in a direction perpendicular to the central axis. and the steps of
If it is determined in the third step that the force is less than or equal to the threshold, the central axes of the other component and the position detection jig at that time are aligned with the central axis of the hole or the shaft of the one component. and a fifth step of determining that the position of one of the parts is detected.

【0013】本発明の第3の、組立部品の位置検出方法
A third method of detecting the position of assembled parts according to the present invention.

【0014】平面上に動かないように立てられ、柱状部
を少なくとも部分的に有する部品の前記柱状部の中心軸
線の位置を検出する組立部品の位置検出方法であって、
ロボットのアームの先端に取り付けられたエンドイフェ
クタの、V字型の挟み込み構造の位置決め機構により前
記部品の柱状部を挟み込む第1のステップと、第1のス
テップにおいて前記位置決め機構が受ける力を検出する
第2のステップと、前記力が小さくなる方向に前記エン
ドイフェクタを移動させ、その力が所定の閾値以下にな
ると、前記エンドイフェクタの移動を停止させる第3の
ステップとを含む。
[0014] A method for detecting the position of an assembled part, which detects the position of a central axis of a columnar part of a part that is fixedly erected on a plane and has at least a part of a columnar part, the method comprising:
A first step of pinching the columnar part of the component by a positioning mechanism having a V-shaped pinching structure of an end effector attached to the tip of the arm of the robot, and detecting the force received by the positioning mechanism in the first step. and a third step of moving the end effector in a direction in which the force becomes smaller, and stopping the movement of the end effector when the force becomes less than or equal to a predetermined threshold.

【0015】[0015]

【作用】まず、第1の方法について説明する。位置検出
用治具をエンドイフェクタで把持し、その中心軸の方向
に一方の部品に向かって移動させ、位置検出用治具を一
方の部品の孔部または軸部に押し当てる。このときに位
置検出用治具が一方の部品から受ける、中心軸と直角な
方向または中心軸の方向の力が閾値より大きければ位置
検出用治具の先細り軸部または末広がり孔部の側面が一
方に当たっていることになり、また閾値以下であれば位
置検出用治具の中心軸が一方の部品の孔部または軸部の
中心軸に一致したことになり、その時の位置検出用治具
の位置によって一方の部品の位置が検出されたことにな
る。そこで、位置検出用治具が受ける力が閾値より大き
い場合には、位置検出用治具を、一方の部品から中心軸
と直角な方向に受ける力の方向にある距離移動させる動
作と、その位置から位置検出用治具をその中心軸の方向
に一方の部品に向かって移動させ、位置検出用治具を一
方の部品の孔部または軸部に押し当てる動作を、位置検
出用治具が受ける力が閾値以下になるまで繰り返す。 
 次に、第2の方法について説明する。位置検出用治具
を、一方の部品と、エンドイフェクタで把持された他方
の部品の間に保持し、他方の部品を、その中心軸の方向
に位置検出用治具に向かって移動させ、位置検出用治具
の先細り孔部または先細り軸部の側面に押し当てるとと
もに位置検出用治具の先細り軸部または先細り孔部の側
面を一方の部品の孔部または軸部に押し当てる。以後の
動作は第1の方法と同様である。そして他方の部品がそ
れ以上移動できず、位置検出用治具を介して一方の部品
から受ける、中心軸と直角な方向の力が閾値以下になる
と、他方の部品の中心軸と位置検出用治具の中心軸が一
方の部品の孔部または軸部の中心軸と一致したことにな
り、一方の部品の位置が検出されたことになる。
[Operation] First, the first method will be explained. The position detection jig is gripped by an end effector and moved toward one component in the direction of its central axis, and the position detection jig is pressed against the hole or shaft of one component. At this time, if the force that the position detection jig receives from one component in the direction perpendicular to the central axis or in the direction of the central axis is larger than the threshold, the side surface of the tapered shaft or widened hole of the position detection jig will move to one side. If it is below the threshold, it means that the center axis of the position detection jig matches the center axis of the hole or shaft of one of the parts, and depending on the position of the position detection jig at that time. This means that the position of one of the parts has been detected. Therefore, if the force received by the position detection jig is larger than the threshold, the position detection jig is moved a certain distance from one component in the direction of the force perpendicular to the central axis, and the position The position detection jig receives the action of moving the position detection jig toward one of the parts in the direction of its central axis and pressing the position detection jig against the hole or shaft of one part Repeat until the force is below the threshold.
Next, the second method will be explained. Holding a position detection jig between one component and the other component held by the end effector, moving the other component toward the position detection jig in the direction of its central axis, The tapered hole or the side surface of the tapered shaft of the position detection jig is pressed, and the tapered shaft or the side of the tapered hole of the position detection jig is pressed against the hole or shaft of one of the components. The subsequent operations are similar to the first method. When the other component cannot move any further and the force received from one component via the position detection jig in the direction perpendicular to the central axis becomes less than a threshold, the center axis of the other component and the position detection jig This means that the central axis of the tool coincides with the central axis of the hole or shaft of one of the parts, and the position of one of the parts has been detected.

【0016】第3の方法は、V字型の挟み込み構造の位
置決め機構により部品を挟み込んで、エンドイフェクタ
を移動させていき、そのとき位置決め機構が部品より受
ける力が閾値より小さくなれば、位置決め機構の把持中
心が部品の中心軸と一致したことになり、部品の位置が
検出されたことになる。
In the third method, the end effector is moved by sandwiching the component with a positioning mechanism having a V-shaped clamping structure, and if the force received by the component from the component becomes smaller than a threshold value, the positioning is completed. This means that the gripping center of the mechanism has coincided with the central axis of the part, and the position of the part has been detected.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の第1の実施例を示す図、図
3(1)は図1における位置検出用治具10の側面図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 3(1) is a side view of the position detection jig 10 in FIG.

【0019】本実施例は、図7に示す、部品1を部品2
の孔3に挿入する組立作業に適用した例である。
In this embodiment, part 1 is replaced with part 2 as shown in FIG.
This is an example applied to an assembly operation in which the device is inserted into the hole 3 of.

【0020】位置検出用治具10は、図3(1)に示す
ように、部品2の孔3と嵌合可能な軸部と、該軸部から
先端に向かって細くなった円錐部とからなっている。ロ
ボット4にはグリッパ5で把持された位置検出用治具1
0に加わるX,Y,Z方向の力を検出する力覚センサ1
2が接続されている。力覚センサ駆動回路13は力覚セ
ンサ12を駆動するとともに、力覚センサ12の出力を
増幅し、その各方向の力が予め設定された閾値を越えた
かどうかを判定する。ロボットコントローラ14は、力
覚センサ12の判定結果にもとづいて、位置検出用治具
10を移動させる動作をロボット4に行なわせる。
As shown in FIG. 3(1), the position detection jig 10 consists of a shaft portion that can fit into the hole 3 of the component 2, and a conical portion that tapers from the shaft portion toward the tip. It has become. The robot 4 has a position detection jig 1 gripped by a gripper 5.
Force sensor 1 that detects forces in the X, Y, and Z directions applied to
2 are connected. The force sensor drive circuit 13 drives the force sensor 12, amplifies the output of the force sensor 12, and determines whether the force in each direction exceeds a preset threshold. The robot controller 14 causes the robot 4 to perform an operation of moving the position detection jig 10 based on the determination result of the force sensor 12.

【0021】次に、本実施例の動作を説明する。部品1
(図7)を部品3に挿入するにあたって、まず、部品1
の代りに位置検出用治具10をその中心軸が部品2の中
心軸と平行で、かつ円錐部が下向きになるようにグリッ
パ5で把持する。この場合位置検出用治具10の中心軸
は、図8で説明したように、部品1をグリッパ5で把持
した場合の部品1の中心軸と一致している。次に、ロボ
ット4により、位置検出用治具10の中心軸に沿って位
置検出用治具10を下降させると、位置検出用治具10
の円錐部が孔3の縁に押し当たり、位置検出用治具10
、したがってグリッパ5は部品2より力を受ける。この
力は力覚センサ12によって検出される。位置検出用治
具10の中心軸に直角な方向の力は位置検出用治具10
の下降とともに増大し、閾値より大きくなるので、この
後、位置検出用治具10をロボット4により、それが部
品2から受ける中心軸と直角な方向の力の方向にある微
小距離移動させる動作と、その中心軸の方向に部品2に
向かって移動させ、部品2に押し当てる動作が繰り返さ
れる。そして、位置検出用治具10の軸部が孔3内に入
ると、位置検出用治具10、したがってグリッパ5は力
を受けなくなる(力が閾値以下になる)。これが、力覚
センサ駆動回路13によって検出され、位置検出用治具
10の動作が停止される。すなわち、グリッパ5の把持
中心9が孔3の中心軸に一致し、部品2の孔3の位置が
検出されたことになる。そこで、ロボット4により、位
置検出用治具10をその中心軸に沿って部品2から引き
離し、位置検出用治具10の代りに部品1をグリッパ5
で把持する。このとき、部品1の中心軸と孔3の中心軸
は一致しているので、ロボット4により、部品1をその
中心軸に沿って移動(下降)させれば、部品1は孔3に
挿入される。孔3の位置の座標は、位置検出用治具10
が力を受けなくなったときのグリッパ5の位置からロボ
ットコントローラ14によって算出され、そしてロボッ
トコントローラ14に記憶される。ロボットコントロー
ラ14は空間位置座標についての演算機能を有しており
、その座標データは孔3に再び部品を挿入する際や孔3
の中心位置から他の部品の位置を計算によって求める場
合に用いられる。
Next, the operation of this embodiment will be explained. Part 1
(Fig. 7) into part 3, first
Instead, the position detection jig 10 is gripped by the gripper 5 so that its central axis is parallel to the central axis of the component 2 and the conical portion faces downward. In this case, the central axis of the position detection jig 10 coincides with the central axis of the component 1 when the component 1 is gripped by the gripper 5, as described with reference to FIG. Next, when the robot 4 lowers the position detection jig 10 along the central axis of the position detection jig 10, the position detection jig 10
The conical part presses against the edge of the hole 3, and the position detection jig 10
, the gripper 5 therefore receives a force from the part 2. This force is detected by the force sensor 12. The force in the direction perpendicular to the central axis of the position detection jig 10 is
increases as the value decreases and becomes larger than the threshold value.Thereafter, the robot 4 moves the position detection jig 10 by a minute distance in the direction of the force perpendicular to the central axis that it receives from the part 2. , moving toward the component 2 in the direction of its central axis, and pressing it against the component 2 are repeated. Then, when the shaft portion of the position detection jig 10 enters the hole 3, the position detection jig 10, and hence the gripper 5, no longer receives any force (the force becomes less than the threshold value). This is detected by the force sensor drive circuit 13, and the operation of the position detection jig 10 is stopped. That is, the gripping center 9 of the gripper 5 coincides with the central axis of the hole 3, and the position of the hole 3 of the component 2 has been detected. Therefore, the robot 4 separates the position detection jig 10 from the component 2 along its central axis, and moves the component 1 to the gripper 5 instead of the position detection jig 10.
Grip with. At this time, the central axis of component 1 and the central axis of hole 3 are aligned, so if component 1 is moved (lowered) along its central axis by robot 4, component 1 will be inserted into hole 3. Ru. The coordinates of the position of the hole 3 are determined by the position detection jig 10.
The position of the gripper 5 is calculated by the robot controller 14 from the position of the gripper 5 when the gripper 5 is no longer receiving force, and is stored in the robot controller 14. The robot controller 14 has a calculation function for spatial position coordinates, and the coordinate data is used when reinserting the part into the hole 3 or when inserting the part into the hole 3 again.
It is used when calculating the position of other parts from the center position of.

【0022】なお、位置検出用治具10がその中心軸の
方向に受ける力を位置検出の判定に使ってもよい。この
場合も、位置検出用治具10がその中心軸と直角な方向
に受ける力は、位置検出用治具10を移動させる方向を
決めるために検出する必要がある。また、位置検出用治
具10の代りに、図3(3)に示すように、円錐部の大
径が軸部の径よりも大きい位置検出用治具10’を用い
ることもできる。この場合、位置検出用治具10’は円
錐部の途中までしか孔3に入らないが、そのとき位置検
出用治具10’が受ける、中心軸に直角な方向の力が小
さくなるので、これによって位置検出用治具10’の中
心軸、すなわちグリッパ5の把持中心9が孔3の中心軸
に一致したことを検出できる。この位置検出用治具10
’を用いれば孔の径の異なる複数の部品の位置を検出で
きる。
Note that the force that the position detection jig 10 receives in the direction of its central axis may be used to determine the position detection. In this case as well, the force that the position detection jig 10 receives in a direction perpendicular to its central axis needs to be detected in order to determine the direction in which the position detection jig 10 is to be moved. Moreover, instead of the position detection jig 10, as shown in FIG. 3(3), a position detection jig 10' having a conical portion having a larger diameter than the shaft portion may be used. In this case, the position detection jig 10' enters the hole 3 only halfway into the conical part, but the force that the position detection jig 10' receives in the direction perpendicular to the central axis becomes small. Accordingly, it can be detected that the central axis of the position detection jig 10', that is, the gripping center 9 of the gripper 5 coincides with the central axis of the hole 3. This position detection jig 10
' can be used to detect the positions of multiple parts with different hole diameters.

【0023】図2は本発明の第2の実施例を示す図、図
3(2)は図2における位置検出用治具11の側面図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3(2) is a side view of the position detection jig 11 in FIG.

【0024】本実施例は、図9に示す、部品18を部品
20に嵌合させる作業に適用した例で、部品20は棒で
あるので、図3(2)に示したように、部品20と嵌合
可能な孔と、この孔の一端から先端に向かって広がる円
錐状孔を有する位置検出用治具11を用いる。
This embodiment is an example applied to the work of fitting the part 18 to the part 20 shown in FIG. 9. Since the part 20 is a rod, the part 20 is fitted as shown in FIG. A position detection jig 11 is used, which has a hole that can be fitted into the hole and a conical hole that widens from one end of the hole toward the tip.

【0025】次に、本実施例の動作を説明する。図1の
場合と同様に、部品18の挿入にあたって部品18の代
りにまず位置検出用治具11を、その中心軸が部品20
の中心軸と平行で、かつ円錐状孔が下向きになるように
グリッパ5で把持する。次に、位置検出用治具11を下
降させると、位置検出用治具11の円錐状孔の側面が部
品20の先端の縁に押し当たる。この後、位置検出用治
具11を、図1の場合と同様に、中心軸と直角な方向に
受ける力の方向に微小距離移動させる動作と、中心軸の
方向に部品20に向かって移動させ、部品20に押し当
てる動作が繰り返される。そして、位置検出用治具11
の孔が部品20と嵌合すると、位置検出用治具11は部
品20から中心軸方向および中心軸と直角な方向の力を
受けなくなる。これが力覚センサ駆動回路13によって
検出され、位置検出用治具11の移動が停止される。す
なわち、グリッパ5の把持中心9が部品20の中心軸に
一致し、部品20の位置が検出されたことになる。そこ
で、ロボット4により位置検出用治具11をその中心軸
に沿って部品20から引離し、位置検出用治具11の代
わりに部品18をグリッパ5で把持する。このとき、部
品20の中心軸と部品18の孔19の中心軸は一致して
いるので、ロボット4により、部品18をその中心軸に
沿って移動(下降)させれば、部品18の孔19は部品
20と嵌合する。部品20の位置の座標は、図1の場合
と同様に、ロボットコントローラ14によって算出され
、記憶される。
Next, the operation of this embodiment will be explained. As in the case of FIG. 1, when inserting the component 18, first place the position detection jig 11 in place of the component 18 so that its central axis is aligned with the component 2.
Grip it with the gripper 5 so that it is parallel to the central axis of the body and the conical hole faces downward. Next, when the position detection jig 11 is lowered, the side surface of the conical hole of the position detection jig 11 presses against the edge of the tip of the component 20. After this, as in the case of FIG. 1, the position detection jig 11 is moved a small distance in the direction of the force perpendicular to the central axis, and moved toward the component 20 in the direction of the central axis. , the operation of pressing against the component 20 is repeated. Then, the position detection jig 11
When the hole is fitted into the component 20, the position detection jig 11 no longer receives any force from the component 20 in the direction of the central axis and in the direction perpendicular to the central axis. This is detected by the force sensor drive circuit 13, and the movement of the position detection jig 11 is stopped. That is, the gripping center 9 of the gripper 5 coincides with the central axis of the component 20, and the position of the component 20 is detected. Therefore, the position detection jig 11 is separated from the component 20 along its central axis by the robot 4, and the component 18 is gripped by the gripper 5 instead of the position detection jig 11. At this time, the central axis of the component 20 and the central axis of the hole 19 of the component 18 are aligned, so if the robot 4 moves (lowers) the component 18 along the central axis, the hole 19 of the component 18 is fitted with part 20. The coordinates of the position of the part 20 are calculated and stored by the robot controller 14, as in the case of FIG.

【0026】なお、位置検出用治具11がその中心軸の
方向に受ける力を位置検出の判定に使ってもよい。この
場合も、図1の場合と同様に、位置検出用治具11が中
心軸と直角な方向に受ける力を検出する必要がある。ま
た、位置検出用治具11の代りに、図3(4)に示すよ
うに、柱状の孔がなく、円錐状孔の先端がとがっている
位置検出用治具11’を用いることもできる。この場合
、部品20は位置検出用治具11’は円錐状孔の途中ま
でしか入らないが、そのとき、位置検出用治具11’が
受ける、中心軸と直角な方向の力が小さくなるので、こ
れによってグリッパ5の把持中心9が部品20の中心軸
に一致したことを検出できる。
Note that the force that the position detection jig 11 receives in the direction of its central axis may be used to determine the position detection. In this case, as in the case of FIG. 1, it is necessary to detect the force that the position detection jig 11 receives in a direction perpendicular to the central axis. Moreover, instead of the position detection jig 11, as shown in FIG. 3(4), a position detection jig 11' having no columnar hole and a conical hole with a pointed tip can also be used. In this case, the position detection jig 11' of the component 20 enters only halfway into the conical hole, but at that time, the force that the position detection jig 11' receives in the direction perpendicular to the central axis becomes smaller. Accordingly, it is possible to detect that the gripping center 9 of the gripper 5 coincides with the central axis of the component 20.

【0027】図4は本発明の第3の実施例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【0028】本実施例は、図7に示す、部品1を部品2
の孔3に挿入する作業に適用した例で、先端がとがって
、大径部の径が孔3の径より大きい円錐状軸部と、この
円錐状軸部内に、これと同心に形成され、先端がとがっ
て、大径部の径が部品1の径よりも大きい円錐状孔部と
からなる位置検出用治具15と、この位置検出用治具1
5を先端を下向きに、かつ中心軸を孔3の中心軸と平行
にして保持するとともに、位置検出用治具15を力を受
けた方向に移動させる保持機構16を用いる点が図1の
場合と異なっている。
In this embodiment, part 1 is replaced with part 2 as shown in FIG.
In this example, the conical shaft part has a pointed tip and the diameter of the large diameter part is larger than the diameter of the hole 3, and is formed concentrically within this conical shaft part, A position detection jig 15 consisting of a conical hole with a pointed tip and a large diameter portion larger than the diameter of the component 1, and this position detection jig 1.
In the case of FIG. 1, a holding mechanism 16 is used that holds the hole 5 with its tip facing downward and its central axis parallel to the central axis of the hole 3, and moves the position detection jig 15 in the direction in which the force is received. It is different from

【0029】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
部品1を、その中心軸が部品2の孔3の中心軸と平行で
、部品2の上方に位置するようにグリッパ5で把持する
。次に、保持機構16によって位置検出用治具15を部
品1と部品2の間に移動させ、位置検出用治具15の先
端を孔3の中に入れる。そして、部品1をその中心軸の
方向に移動(下降)させる。すると、その下端の縁が位
置検出用治具15の円錐状孔部の側面に押し当たるとと
もに、位置検出用治具15は部品1に押されて下降し、
その円錐状軸部の側面が部品2の孔3の縁に押し当たる
。このとき、部品1はその中心軸と直角な方向の力を受
ける。この力は力覚センサ12によって検出される。こ
の力は部品1の下降とともに増大し閾値よりも大きくな
るので、部品1は,その軸方向と直角な方向に受ける力
の方向に微小距離移動させられた後、その位置から中心
軸方向に下降させられ、位置検出用治具15の円錐状孔
部の側面に押し当てられ、これとともに位置検出用治具
15が押されて下降する。この動作が繰り返されて、部
品1の下端の縁の全周が位置検出用治具15の円錐状孔
部2の側面に当たり、孔3の縁の全周が位置検出用治具
15の円錐状軸部の側面に当たると、部品1がその中心
軸と直角な方向に受ける力が閾値以下になるため、グリ
ッパ5の把持中心が位置検出用治具15、したがって、
孔3の中心軸と一致したことを検出できる。この後、位
置検出用治具15を保持機構16により部品1と部品2
の間から移動させ、部品1をそのまま下降させれば、部
品1は部品2の孔3に挿入される。孔3の位置の座標は
、図1の場合と同様に、ロボットコントローラ14によ
って算出され、記憶される。
Next, the operation of this embodiment will be explained. first,
The component 1 is gripped by the gripper 5 so that its central axis is parallel to the central axis of the hole 3 of the component 2 and positioned above the component 2. Next, the position detection jig 15 is moved between the parts 1 and 2 by the holding mechanism 16, and the tip of the position detection jig 15 is inserted into the hole 3. Then, the component 1 is moved (lowered) in the direction of its central axis. Then, the edge of the lower end presses against the side surface of the conical hole of the position detection jig 15, and the position detection jig 15 is pushed down by the component 1 and lowered.
The side surface of the conical shaft presses against the edge of the hole 3 of the part 2. At this time, the component 1 receives a force in a direction perpendicular to its central axis. This force is detected by the force sensor 12. This force increases as component 1 descends and becomes larger than the threshold, so component 1 is moved a small distance in the direction of the force perpendicular to its axis, and then descends from that position in the direction of the central axis. The position detecting jig 15 is pressed against the side surface of the conical hole of the position detecting jig 15, and the position detecting jig 15 is pushed down together with this. This operation is repeated so that the entire circumference of the lower edge of the component 1 hits the side surface of the conical hole 2 of the position detection jig 15, and the entire circumference of the edge of the hole 3 hits the conical shape of the position detection jig 15. When the part 1 hits the side surface of the shaft, the force that the part 1 receives in the direction perpendicular to its central axis becomes less than the threshold value, so that the gripping center of the gripper 5 is aligned with the position detection jig 15, and therefore,
It can be detected that the center axis of the hole 3 coincides with the center axis of the hole 3. After that, the position detection jig 15 is held by the holding mechanism 16 for parts 1 and 2.
If the part 1 is moved from between the holes 3 and 3 and the part 1 is lowered as it is, the part 1 is inserted into the hole 3 of the part 2. The coordinates of the position of the hole 3 are calculated and stored by the robot controller 14, as in the case of FIG.

【0030】なお、位置検出用治具15は図2の場合に
も用いることができる。
Note that the position detection jig 15 can also be used in the case of FIG.

【0031】図5は本発明の第4の実施例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【0032】本実施例は、位置決め機構6を位置検出用
治具に用いて、組立対象物である円柱17の中心軸の位
置を検出する例である。
This embodiment is an example in which the positioning mechanism 6 is used as a position detection jig to detect the position of the central axis of the cylinder 17, which is the object to be assembled.

【0033】位置決め機構6はV字型の挟み込み構造と
なっているため把持中心9が円柱17の中心軸と一致し
ていない場合は、位置決め機構6は円柱17から力を受
ける。そこで、力覚センサ12によってその力を検出し
、その力がある閾値以下になるようにグリッパ5を移動
させることにより、把持中心を円柱17の中心軸と一致
させることができる。このときのグリッパ5の位置から
円柱17の中心軸の位置の座標がロボットコントローラ
(不図示)で算出され、記憶される。
Since the positioning mechanism 6 has a V-shaped clamping structure, if the gripping center 9 does not coincide with the central axis of the cylinder 17, the positioning mechanism 6 receives a force from the cylinder 17. Therefore, the gripping center can be made to coincide with the central axis of the cylinder 17 by detecting the force using the force sensor 12 and moving the gripper 5 so that the force becomes less than a certain threshold value. The coordinates of the position of the central axis of the cylinder 17 are calculated from the position of the gripper 5 at this time by a robot controller (not shown) and stored.

【0034】図6は本発明の第5の実施例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【0035】本実施例では、図2中の棒20と同一形状
の棒21,22が、棒20,21,22の各頂点が正三
角形をなすように配置されている場合で、3本の棒20
,21,22の内2本の棒、例えば棒20、21の位置
の座標が図2に示した方法で検出され算出されており、
残りの1本の棒22の位置は、棒20,21の位置と正
三角形という条件から算出できる。
In this embodiment, rods 21 and 22 having the same shape as rod 20 in FIG. stick 20
, 21, 22, for example, the coordinates of the positions of the bars 20, 21 are detected and calculated by the method shown in FIG.
The position of the remaining one rod 22 can be calculated from the positions of the rods 20 and 21 and the condition of an equilateral triangle.

【0036】このように位置の座標を算出することによ
って、他の物体の位置座標を一定の条件のもとで得るこ
とができる。
By calculating the position coordinates in this way, the position coordinates of other objects can be obtained under certain conditions.

【0037】なお、本発明は、互いに嵌合する軸部と孔
部が四角形などの場合にも適用できる。
Note that the present invention can also be applied to a case where the shaft portion and the hole portion that fit into each other are square or the like.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、特殊な形
状の位置検出用治具またはエンドイフェクタの位置決め
機構が部品から受ける、中心軸と直角な方向または中心
軸の方向の力が閾値以下になるまで位置検出用治具また
は部品またはエンドイフェクタを移動させて、部品の位
置を検出することにより、部品の位置を容易に検出でき
る効果がある。
Effects of the Invention As explained above, in the present invention, the force in the direction perpendicular to the central axis or in the direction of the central axis, which the specially shaped position detection jig or the positioning mechanism of the end effector receives from the component, is a threshold value. By detecting the position of the part by moving the position detection jig, part, or end effector until the position is as follows, there is an effect that the position of the part can be easily detected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the invention.

【図3】位置検出用治具10,11,10’,11’の
側面図である。
FIG. 3 is a side view of the position detection jigs 10, 11, 10', 11'.

【図4】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図7】ロボットを用いた組立作業の一例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an example of assembly work using a robot.

【図8】図7に示すグリッパ5の把持動作における位置
決め機構6の機能を示す図である。
8 is a diagram showing the function of the positioning mechanism 6 in the gripping operation of the gripper 5 shown in FIG. 7. FIG.

【図9】ロボットを用いた組立作業の他の例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing another example of assembly work using a robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2    部品 3    孔 4    ロボット 5    グリッパ 6    位置決め機構 7    グリッパ5が開いた状態 8    グリッパ5が閉じた状態 9    グリッパ5の把持中心 10,11    位置検出用治具 10’,11’    位置検出用治具12    力
覚センサ 13    力覚センサ駆動回路 14    ロボットコントローラ 15    位置検出用治具 16    保持機構 17,18    部品 19    孔 20,21,22    棒
1, 2 Parts 3 Hole 4 Robot 5 Gripper 6 Positioning mechanism 7 Gripper 5 open state 8 Gripper 5 closed state 9 Gripping center of gripper 5 10, 11 Position detection jig 10', 11' Position detection jig Tool 12 Force sensor 13 Force sensor drive circuit 14 Robot controller 15 Position detection jig 16 Holding mechanism 17, 18 Part 19 Hole 20, 21, 22 Rod

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  互いに嵌合する軸部、孔部をそれぞれ
が有する2つの部品のうち一方の部品を動かないように
設置し、他方の部品をロボットのアームの先端に設けら
れたエンドイフェクタで把持し移動させて前記軸部と孔
部を嵌合させることにより前記両部品を組立てる、ロボ
ットを用いた部品組立方法において、前記一方の部品の
前記軸部または前記孔部の中心軸の位置を検出する、組
立部品の位置検出方法であって、前記一方の部品の嵌合
する部分が孔部の場合には、該孔部と嵌合可能な軸部と
、該軸部から先端に向かって次第に細くなった先細り軸
部とを含む第1の形態、または前記一方の部品の孔部の
径より大きな大径から先端に向かって次第に細くなり、
先端の径が前記一方の部品の孔部の径より小さい先細り
軸部と、該先細り軸部の大径部と接続され、該先細り軸
部と同心の軸部とを含む第2の形態の位置検出用治具を
、また前記一方の部品の嵌合する部分が軸部の場合には
、該軸部と嵌合可能な孔部と、該孔部の一端から先端に
向かって広がる末広がり孔部とを含む第1の形態、また
は前記一方の部品の軸部の径より小さな小径から先端に
向かって次第に広がり、先端の径が前記一方の部品の軸
部の径より大きい末広がり孔部と、該末広がり孔部の小
径部と接続され、該末広がり孔部と同心の軸部を含む第
2の形態の位置検出用治具を、その中心軸が前記一方の
部品の嵌合する軸部または孔部の中心軸と平行になるよ
うに、かつ先細り軸部または末広がり孔部が前記一方の
部品の方を向くように前記エンドイフェクタで把持する
第1のステップと、前記位置検出用治具をその中心軸の
方向に前記一方の部品に向かって移動させ、前記位置検
出用治具を前記一方の部品の孔部または軸部の縁に押し
当てる第2のステップと、第2のステップにおいて前記
位置検出用治具が第1の形態の場合には該位置検出用治
具が前記一方の部品から中心軸と直角な方向に受ける力
と中心軸の方向に受ける力のうち少なくとも前者を検出
し、前記位置検出用治具が第2の形態の場合には該位置
検出用治具が前記一方の部品から中心軸に直角な方向に
受ける力を検出し、検出された力、ただし前記位置検出
用治具が第1の形態で、検出された力が両方向の場合に
はいずれか一方の方向の力を所定の閾値と比較する第3
のステップと、第3のステップにおいて前記力が前記閾
値よりも大きいと判定された場合には、前記位置検出用
治具を、該位置検出用治具が前記一方の部品から中心軸
と直角な方向に受ける力の方向にある距離移動させた後
、第2ステップに戻る第4のステップと、第3のステッ
プにおいて前記力が前記閾値以下と判定された場合、そ
の時の位置検出用治具の中心軸が前記一方の部品の前記
孔部または前記軸部の中心軸と一致し、前記一方の部品
の位置が検出されたとみなす第5のステップとを含む、
組立部品の位置検出方法。
Claim 1: Two parts each having a shaft part and a hole part that fit into each other, one part is installed so as not to move, and the other part is an end effector provided at the tip of a robot arm. In a parts assembly method using a robot, in which the two parts are assembled by gripping and moving the parts to fit the shaft part and the hole part, the position of the central axis of the shaft part or the hole part of one of the parts. A method for detecting the position of an assembled part, which detects a position of an assembled part, in which when the fitting part of one of the parts is a hole, a shaft part that can fit into the hole, and a shaft part that can be fitted with the hole part, and A first form including a tapered shaft portion that gradually becomes thinner at the tip, or gradually tapers toward the tip from a large diameter that is larger than the diameter of the hole of the one component;
A position of a second form including a tapered shaft part whose tip end diameter is smaller than the diameter of the hole of the one component, and a shaft part connected to the large diameter part of the tapered shaft part and concentric with the tapered shaft part. If the fitting part of the detection jig is a shaft part, a hole part that can be fitted with the shaft part, and a hole part that widens toward the tip from one end of the hole part. or a hole portion that gradually widens toward the tip from a small diameter smaller than the diameter of the shank of the one component, and the diameter of the tip is larger than the diameter of the shank of the one component; A second form of position detection jig connected to the small diameter part of the end-widening hole and including a shaft concentric with the end-widening hole, the central axis of which is connected to the shaft or hole into which the one component fits. a first step of gripping the position detection jig with the end effector so that the end effector is parallel to the central axis of the component and with the tapered shaft portion or the widening hole facing the one component; a second step of moving the position detection jig toward the one component in the direction of the central axis and pressing the position detection jig against the edge of the hole or shaft of the one component; When the detection jig is in the first form, the position detection jig detects at least the former of the force received from the one component in a direction perpendicular to the central axis and the force received in the direction of the central axis, When the position detection jig is in the second form, the position detection jig detects a force received from the one component in a direction perpendicular to the central axis, and the detected force, provided that the position detection jig If the jig is in the first form and the detected force is in both directions, the jig is in a third form, and the force in either direction is compared with a predetermined threshold value.
If it is determined that the force is larger than the threshold value in the step and the third step, the position detection jig is moved from the one component perpendicular to the central axis. a fourth step of returning to the second step after moving a certain distance in the direction of the force received; and a fourth step of returning to the second step; and if the force is determined to be less than the threshold value in the third step, a fifth step in which the central axis coincides with the central axis of the hole or the shaft of the one component, and the position of the one component is determined to have been detected;
How to detect the position of assembled parts.
【請求項2】  互いに嵌合する軸部、孔部をそれぞれ
が有する2つの部品のうち一方の部品を動かないように
設置し、他方の部品をロボットのアームの先端に設けら
れたエンドイフェクタで把持し移動させて前記軸部と孔
部を嵌合させることにより前記両部品を組立てる、ロボ
ットを用いた部品組立方法において、前記一方の部品の
前記軸部または前記孔部の中心軸の位置を検出する、組
立部品の位置検出方法であって、前記孔部の径より大き
な大径から先端に向かって次第に細くなり、先端の径が
前記孔部の径より小さな先細り軸部と、該先細り軸部の
内部に該先細り軸部と同心に形成され、前記先細り軸部
の大径より小さく嵌合する前記軸部の径より大きい大径
から前記先細り軸部の先端に向かって次第に細くなり、
先端の径が嵌合する前記軸部の径より小さな先細り孔部
とを含む位置検出用治具を、先細り軸部の先端が嵌合す
る孔部を有する部品の孔部の方を向き、先細り孔部が嵌
合する軸部を有する部品の軸部の方を向くように把持す
る第1のステップと、前記エンドイフェクタで把持され
ている前記他方の部品をその中心軸の方向に前記位置検
出用治具に向かって移動させ、前記他方の部品の嵌合す
る軸部または孔部の縁を前記位置検出用治具の先細り孔
部または先細り軸部の側面に押し当てるとともに、前記
位置検出用治具の先細り軸部または先細り孔部の側面を
前記一方の部品の嵌合する孔部または軸部の縁に押し当
てる第2のステップと、第2のステップにおいて前記他
方の部品が前記位置検出用治具から中心軸と直角な方向
に受ける力を検出し、該力を所定の閾値と比較する第3
のステップと、第3のステップにおいて前記力が前記閾
値よりも大きいと判定された場合には、前記他方の部品
を、該部品が前記位置検出用治具から中心軸と直角な方
向に受ける力の方向にある距離移動させた後、第2のス
テップに戻る第4のステップと、第3のステップにおい
て前記力が前記閾値以下と判定された場合、その時の前
記他方の部品と前記位置検出用治具の中心軸が前記一方
の部品の前記孔部または前記軸部の中心軸と一致し、前
記一方の部品の位置が検出されたとみなす第5のステッ
プとを含む、組立部品の位置検出方法。
[Claim 2] Two parts each having a shaft part and a hole part that fit into each other, one part is installed so as not to move, and the other part is installed as an end effector provided at the tip of the arm of the robot. In a parts assembly method using a robot, in which the two parts are assembled by gripping and moving the parts to fit the shaft part and the hole part, the position of the central axis of the shaft part or the hole part of one of the parts. A method for detecting the position of an assembled part, the method comprising: a tapered shaft portion that gradually tapers from a large diameter larger than the diameter of the hole toward the tip, and the diameter of the tip is smaller than the diameter of the hole; formed inside the shaft part concentrically with the tapered shaft part, and gradually tapers toward the tip of the tapered shaft part from a larger diameter larger than the diameter of the shaft part that fits smaller than the larger diameter of the tapered shaft part,
A position detection jig including a tapered hole portion whose tip diameter is smaller than the diameter of the shaft portion into which the tip is fitted is turned toward the hole of the component having the hole portion into which the tip of the tapered shaft portion is fitted, and a first step of gripping a component having a shaft portion into which a hole fits so as to face the shaft portion; and a first step of gripping the other component gripped by the end effector in the direction of its central axis. The detection jig is moved toward the detection jig, and the edge of the fitting shaft or hole of the other component is pressed against the side surface of the tapered hole or tapered shaft of the position detection jig, and the position detection a second step of pressing the tapered shaft portion or the side surface of the tapered hole portion of the tool against the edge of the fitting hole or shaft portion of the one component; and in the second step, the other component is placed in the position A third detecting force received from the detection jig in a direction perpendicular to the central axis and comparing the force with a predetermined threshold value.
and if it is determined in the third step that the force is larger than the threshold, the other component is subjected to a force that the component receives from the position detection jig in a direction perpendicular to the central axis. a fourth step in which the force is determined to be less than or equal to the threshold value after moving a certain distance in the direction of a fifth step in which the central axis of the jig coincides with the central axis of the hole or the shaft of the one component, and the position of the one component is determined to have been detected. .
【請求項3】  前記力が前記閾値以下になったときの
前記エンドイフェクタの位置から前記一方の部品の嵌合
する軸部または孔部の位置の座標を算出するステップと
、算出された座標のデータを保存するステップとをさら
に含む、請求項1または2に記載の位置検出方法。
3. Calculating the coordinates of the position of the fitting shaft or hole of the one component from the position of the end effector when the force becomes equal to or less than the threshold; and the calculated coordinates. 3. The position detection method according to claim 1, further comprising the step of storing the data of.
【請求項4】  平面上に動かないように立てられ、柱
状部を少なくとも部分的に有する部品の前記柱状部の中
心軸の位置を検出する、組立部品の位置検出方法であっ
て、ロボットのアームの先端に取り付けられたエンドイ
フェクタの、V字型の挟み込み構造の位置決め機構によ
り前記部品の柱状部を挟み込む第1のステップと、第1
のステップにおいて前記位置決め機構が受ける力を検出
する第2のステップと、前記力が小さくなる方向に前記
エンドイフェクタを移動させ、その力が所定の閾値以下
になると、前記エンドイフェクタの移動を停止させる第
3のステップとを含む、組立部品の位置検出方法。
4. A method for detecting the position of an assembled part, which detects the position of a central axis of a columnar part of a part that is fixedly erected on a plane and has at least a part of a columnar part, the method comprising: a first step of sandwiching the columnar part of the component by a positioning mechanism having a V-shaped pinching structure of the end effector attached to the tip of the end effector;
a second step of detecting the force received by the positioning mechanism in the step; moving the end effector in a direction in which the force becomes smaller; and when the force becomes less than a predetermined threshold, moving the end effector; and a third step of stopping the assembly.
【請求項5】  前記エンドイフェクタの移動が停止し
たときの前記エンドイフェクタの位置から前記部品の柱
状部の位置の座標を算出するステップと、算出された座
標データを保存するステップとをさらに含む、請求項4
に記載の位置検出方法。
5. The method further comprises: calculating the coordinates of the position of the columnar part of the component from the position of the end effector when the end effector stops moving; and storing the calculated coordinate data. Claim 4 including
The position detection method described in .
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