JPH05200638A - Assembly of small parts and device therefore - Google Patents

Assembly of small parts and device therefore

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JPH05200638A
JPH05200638A JP4009040A JP904092A JPH05200638A JP H05200638 A JPH05200638 A JP H05200638A JP 4009040 A JP4009040 A JP 4009040A JP 904092 A JP904092 A JP 904092A JP H05200638 A JPH05200638 A JP H05200638A
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JP
Japan
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assembling
assembly
robot
component
assembled
Prior art date
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Application number
JP4009040A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Torii
元 鳥居
Hiroaki Maenishi
博昭 前西
Norikazu Shintaku
則和 新宅
Masamichi Kogai
雅道 小飼
Yoshiaki Mukai
義陽 向井
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH05200638A publication Critical patent/JPH05200638A/en
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Abstract

PURPOSE:To absorb displacement of an assembly hole at the time of assembling small parts such as a fastener to the assembly hole provided on a member to be assembled. CONSTITUTION:An end effector 2, the position of which in the directions X and Y can be adjusted, and a power sensitive sensor 3 for detecting a load in the direction Z, are provided between a robot arm 1a and a robot hand 4 of an assembly robot 1, and the end effector 2 is controlled based on the ratio of change of the load in the direction X, which is detected by the power sensitive sensor 3, to adjust the position of the robot hand 4 in the directions X and Y, and a fastener 5 can thus be inserted in to an assembly hole 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は小物部品の組付方法およ
び装置に関し、特に自動車の組立ラインにおいて、合成
樹脂製ファスナ、クリップあるいはワイヤハーネスのよ
うな柔軟な小物部品を産業用ロボットを使用して車体に
組付けるのに好適な小物部品の組付方法および装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for assembling small parts, and in particular, in an automobile assembly line, a flexible small part such as a fastener, clip or wire harness made of synthetic resin is used by an industrial robot. The present invention relates to a method and apparatus for assembling small parts suitable for assembling into a vehicle body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車の組立ラインにおいては、
例えば特開平1-145284号公報に開示されているように、
産業用ロボットを用いて車体に対する部品の自動組付け
を行なうことが知られており、その場合、上記ロボット
に対して精密なティーチングを施して、被組付部材上に
おける組付部品の位置ずれが生じないようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile assembly line,
For example, as disclosed in JP-A-1-145284,
It is known to use an industrial robot to automatically assemble parts to a vehicle body. In that case, precise teaching is performed on the robot to prevent misalignment of the assembled parts on the assembled member. I try not to occur.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロボッ
トに対してどのような精密なティーチングを施したとし
ても、位置決め誤差および部品精度等の誤差の累積によ
り、作業点で最終的な位置ずれが発生し、これによって
作業時間の増大または組付不能等の問題を生じていた。
However, no matter what precision teaching is performed on the robot, a final positional deviation occurs at the working point due to the accumulation of positioning errors and errors such as component accuracy. However, this causes a problem such as an increase in working time or inability to assemble.

【0004】また、小物部品の組付工程は、組立ライン
の広い範囲に亘って点在しているため、自動化の投資効
率が悪いのみでなく、モデルチェンジ等により組付工程
および組付数が変更されると、その都度工程変更・工程
改造が必要であった。
Further, since the assembly process of small parts is scattered over a wide range of the assembly line, not only the investment efficiency of automation is poor, but also the assembly process and the number of assemblies are reduced due to model changes. Each time it was changed, it was necessary to change the process and remodel it.

【0005】さらに、基材の組立ラインの広い範囲に亘
って点在するファスナ等の小物部品の組付穴に対する挿
入工程を自動化する場合、組付穴位置の計測用視覚セン
サを各自動工程ごとに設けることによって自動化を図る
ことが可能であるが、その場合は多大の投資を必要とす
るのみでなく、組付時間が自動化前よりも増大するとい
う問題があった。一方、視覚センサを用いることなし
に、機械的位置決めのみで既存ラインの自動化を図ろう
とすると、既存ラインの大改造が必要となり、実現が困
難であった。
Furthermore, when automating the insertion process for the assembly holes of small parts such as fasteners scattered over a wide range of the substrate assembly line, a visual sensor for measuring the assembly hole position is provided for each automatic process. However, in that case, there is a problem that not only a large investment is required but also the assembling time becomes longer than that before the automation. On the other hand, if an attempt was made to automate an existing line by only mechanical positioning without using a visual sensor, it was difficult to realize it because a large modification of the existing line was required.

【0006】さらに、上記ファスナのような小物部品
は、組付穴との芯合せ要求精度が高く、仮に自動化が実
現しても、車体精度のばらつきの変化等に影響されて、
稼動率が低下する欠点があった。
Further, small parts such as the above fasteners have high accuracy required for alignment with the assembly holes, and even if automation is realized, they are affected by variations in vehicle body accuracy variations, etc.
There was a drawback that the operating rate decreased.

【0007】また、ワイヤハーネスのような柔軟かつ不
定形の部品は、それに取付けられているハーネスクリッ
プを所定の方向に指向させなければならないから、組付
作業の自動化は困難とされてきた。
Further, in the case of a flexible and amorphous component such as a wire harness, it is difficult to automate the assembling work because the harness clip attached to the component has to be oriented in a predetermined direction.

【0008】さらにゴムホースのような柔軟部品もロボ
ットアームで取扱うのが困難なため、組付作業の自動化
はもっとも困難とされてきた。
Further, since it is difficult to handle a flexible part such as a rubber hose with a robot arm, it has been considered most difficult to automate the assembling work.

【0009】上述のような種々の課題に鑑み、本発明の
第1の目的は、被組付部材に対する小物部品の組付時
に、予め設定された組付位置の位置ずれを吸収すること
ができる小物部品の組付方法を提供することを目的とす
る。
In view of the above-mentioned various problems, the first object of the present invention is to be able to absorb a positional deviation of a preset assembling position at the time of assembling a small component to an assembled member. It is intended to provide a method of assembling small parts.

【0010】本発明の第2の目的は、小物部品の自動組
付工程の各工程ごとに視覚センサを設けることなしに自
動組付が可能な小物部品の組付方法を提供することを目
的とする。
A second object of the present invention is to provide an assembling method of small parts which can be automatically assembled without providing a visual sensor for each step of the automatic assembling process of small parts. To do.

【0011】本発明の第3の目的は、ワイヤハーネス等
の柔軟部品を被組付部材に正確に自動的に組付けること
が可能な組付装置を提供することを目的とする。
A third object of the present invention is to provide an assembling apparatus capable of accurately and automatically assembling a flexible component such as a wire harness to a member to be assembled.

【0012】本発明の第4の目的は、ゴムホースのよう
な柔軟部品を被組付部材に正確に自動的に組付けること
が可能な組付方法を提供することを目的とする。
A fourth object of the present invention is to provide an assembling method capable of accurately and automatically assembling a flexible component such as a rubber hose to a member to be assembled.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
る小物部品の組付方法は、小物部品の組付時において該
小物部品が被組付部材から受ける荷重を力覚センサを用
いて検出し、前記荷重の変化率に基づいて前記小物部品
の組付位置定位置および組付作業状態を判断し、組付作
業を制御することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for assembling small parts, wherein a force sensor detects a load applied to the small parts from a member to be assembled at the time of assembling the small parts. The assembly work is controlled by determining the assembly position fixed position and the assembly work state of the small component based on the rate of change of the load.

【0014】請求項2の発明による小物部品の組付方法
は、組立ロボットにより小物部品を被組付部材に組付け
る自動組付工程の前工程に被組付部材の位置計測工程を
設けるとともに、前記ロボットに組付位置自動探索機能
を付与し、前記位置計測工程からの情報により前記組付
ロボットを制御することを特徴とする。
In the method for assembling small parts according to the second aspect of the present invention, the position measuring step of the assembling member is provided in a step prior to the automatic assembling step for assembling the small parts to the assembling member by the assembling robot. An automatic assembly position search function is added to the robot, and the assembly robot is controlled according to information from the position measuring step.

【0015】請求項3の発明による柔軟部品の組付装置
は、柔軟部品の仮把持手段と、前記柔軟部品の向き修正
手段と、前記柔軟部品の被組付部材への組付手段とを備
えていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a flexible component assembling apparatus comprising: a temporary holding means for the flexible component; a direction correcting means for the flexible component; and an assembling means for assembling the flexible component to a member to be assembled. It is characterized by

【0016】請求項4の発明による柔軟部品の組付方法
は、柔軟部品をパレットにより挟持固定した状態で該柔
軟部品に剛体部品を取付けた後、該剛体部品を取扱って
被組付部材に組付けることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a flexible component, wherein the flexible component is clamped and fixed by a pallet, the rigid component is attached to the flexible component, and then the rigid component is handled and assembled to the member to be assembled. It is characterized by attaching.

【0017】[0017]

【作用および効果】請求項1の発明によれば、力覚セン
サで検出された荷重の変化率に基づいて組付位置の自動
探索が可能になるので、予め設定された組付位置と実際
の組付位置との位置ずれを組付時点で吸収することがで
きるとともに、組付完了も検出することができる。さら
に、種々の組付部品に対して共通の判定基準を適用する
ことができる。
According to the invention of claim 1, since it is possible to automatically search the mounting position based on the rate of change of the load detected by the force sensor, the preset mounting position and the actual mounting position can be determined. The positional deviation from the assembly position can be absorbed at the time of assembly, and the completion of assembly can also be detected. Further, a common criterion can be applied to various assembled parts.

【0018】請求項2の発明によれば、各自動組付工程
ごとに視覚センサを用いる必要がないから、設備投資を
低減させ、かつロボット稼動率を向上させることができ
る。
According to the second aspect of the invention, since it is not necessary to use a visual sensor for each automatic assembly process, it is possible to reduce equipment investment and improve the robot operating rate.

【0019】請求項3の発明によれば、ワイヤハーネス
のような柔軟部品を自動的に被組付部材に組付けること
が可能になる。
According to the third aspect of the invention, it becomes possible to automatically assemble a flexible component such as a wire harness to the member to be assembled.

【0020】請求項4の発明によれば、ゴムホースのよ
うな柔軟部品を被組付部材に正確に組付けることが可能
になる。
According to the invention of claim 4, a flexible part such as a rubber hose can be accurately assembled to the member to be assembled.

【0021】[0021]

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

【0022】図1は本発明による小物部品の組付方法が
適用される小物部品自動組付装置の概念的構成図であ
る。この小物部品自動組付装置は自動車の組立ラインに
設けられる。
FIG. 1 is a conceptual block diagram of an automatic small parts assembling apparatus to which the small parts assembling method according to the present invention is applied. This small parts automatic assembly device is installed in an automobile assembly line.

【0023】組付ロボット1のアーム1aの先端には、小
物部品を把持するロボットハンド4が、位置修正装置
(以下「エンドエフェクタ」と呼ぶ)2と力覚センサ3
とを介して取付けられており、合成樹脂製ファスナ5の
ような柔軟性を有する小物部品が上記ロボットハンド4
に把持されて、被組付部材6の組付穴7に挿入されるよ
うに構成されている。力覚センサ3は、ファスナ5がロ
ボットアーム1aによって被組付部材6の組付穴7に挿入
されるときにファスナ5が被組付部材6から受けるZ軸
方向の荷重を検出し、この力覚情報をエンドエフェクタ
コントローラ8に出力する。エンドエフェクタコントロ
ーラ8は、上記力覚情報から上記荷重の変化率を演算
し、この荷重変化率に基づいて、エンドエフェクタ2を
制御し、X,Y方向の位置修正動作を行わせて組付穴7
を探索するとともに、ロボットコントローラ9に対し、
組付開始信号および組付完了信号を出力する。ロボット
コントローラ9は上記組付開始信号および組付完了信号
基づいてロボットに対しファスナ5の押込み動作を指令
するようになっている。
At the tip of the arm 1a of the assembling robot 1, a robot hand 4 for holding small parts is provided with a position correcting device (hereinafter referred to as "end effector") 2 and a force sensor 3.
The robot hand 4 is attached through the robot hand 4 and is a small component having flexibility such as a fastener 5 made of synthetic resin.
And is inserted into the assembly hole 7 of the assembly target member 6. The force sensor 3 detects the load in the Z-axis direction that the fastener 5 receives from the assembled member 6 when the fastener 5 is inserted into the assembly hole 7 of the assembled member 6 by the robot arm 1a, and this force is detected. The sense information is output to the end effector controller 8. The end effector controller 8 calculates the rate of change of the load from the force information, controls the end effector 2 based on the rate of change of the load, and causes the position correction operation in the X and Y directions to be performed to assemble the mounting hole. 7
While searching for
An assembly start signal and an assembly completion signal are output. The robot controller 9 instructs the robot to push in the fastener 5 based on the assembly start signal and the assembly completion signal.

【0024】図2はエンドエフェクタ2の概念的構成を
示す図で、ロボットハンド4をX,Y方向に移動させる
位置決め動作を行なうとともに、Z方向に対しては、エ
アまたはスプリングによってフローティングされてい
る。
FIG. 2 is a view showing a conceptual structure of the end effector 2, which performs a positioning operation for moving the robot hand 4 in the X and Y directions and is floated by air or a spring in the Z direction. .

【0025】図3はロボットハンド4によって把持され
たファスナ5が被組付部材6上に当接したときのファス
ナ5が受ける荷重(反発力)の変化パターンを示すグラ
フで、ファスナ5と組付穴7とが一致して挿入可能なと
きは図3(イ)に示すように一旦谷があらわれてから限
界値に達するが、ファスナ5と組付穴7とが一致せず挿
入不可能なときには谷があらわれることなしに限界値に
達することによって可否を確認することができるととも
に、挿入完了も検出することができる。
FIG. 3 is a graph showing a change pattern of the load (repulsive force) received by the fastener 5 when the fastener 5 gripped by the robot hand 4 contacts the member 6 to be assembled. When the holes 7 coincide with each other and can be inserted, as shown in Fig. 3 (a), the troughs once appear and then the limit value is reached. Whether or not the insertion has been completed can be detected by confirming the possibility by reaching the limit value without the valley appearing.

【0026】図4は、小物部品自動組付装置のシステム
ブロック図を示し、図5はその動作フローを示す図であ
る。図5に示すように、生産指示情報に基づいて上記フ
ァスナ5のような小物部品が供給され、この小物部品が
ロボットハンド4によって把持され、かつボディ位置情
報によって組付位置まで移動される。そして穴探索動作
と挿入力検出(完了確認)動作が行なわれる。
FIG. 4 is a system block diagram of the small parts automatic assembly apparatus, and FIG. 5 is a diagram showing the operation flow thereof. As shown in FIG. 5, small parts such as the fastener 5 are supplied based on the production instruction information, and the small parts are gripped by the robot hand 4 and moved to the assembling position according to the body position information. Then, a hole search operation and an insertion force detection (completion confirmation) operation are performed.

【0027】穴探索動作の詳細は図6に示してあり、フ
ァスナ5をZ方向に移動させたときの力覚センサ3で検
出された反発力の変化率でファスナ5が組付穴7に挿入
されたか否かを判断している。このように力のレベルで
なく力の変化率で挿入の可否を判定することにより、種
々の挿入部品に対して共通の判定基準を適用することが
できる。そして力覚センサ3によってZ方向の力の変化
が検出された場合、その力の変化パターンに図3(イ)
に示すような谷が存在するときには、ファスナ5が組付
穴7に挿入されたと判定して、次の挿入位置に移動して
同様の挿入力検出動作を行なう。また、図3(ロ)に示
すように谷が存在しないときには、組付穴7から外れて
いると判定して、Z方向に一定の押圧力を保持しなが
ら、エンドエフェクタ2によりロボットハンド4をX,
Y方向に移動させて組付穴7を探り、上記判定を反復す
る。このようにZ方向に一定の押圧力を加えることによ
って、被組付部材6の組付面に存在する微小な段差およ
び傾斜を吸収することが可能になる。この場合、穴探索
のための、X,Y方向の移動パターンを、例えば一筆描
きの星形とすることにより、サイクルタイムを短縮する
ことができる。
The details of the hole searching operation are shown in FIG. 6, and the fastener 5 is inserted into the mounting hole 7 at the rate of change of the repulsive force detected by the force sensor 3 when the fastener 5 is moved in the Z direction. It is judged whether or not it has been done. By thus determining whether or not the insertion is possible based on the rate of change in force rather than the level of force, it is possible to apply a common determination standard to various insertion parts. When the force sensor 3 detects a change in force in the Z direction, the force change pattern is shown in FIG.
When there is a valley as shown in, it is determined that the fastener 5 has been inserted into the assembly hole 7, and the fastener 5 is moved to the next insertion position and the same insertion force detection operation is performed. In addition, as shown in FIG. 3B, when there is no valley, it is determined that it is out of the assembly hole 7, and the end effector 2 holds the robot hand 4 while maintaining a constant pressing force in the Z direction. X,
The assembly hole 7 is moved to search in the Y direction, and the above determination is repeated. By applying a constant pressing force in the Z direction in this way, it becomes possible to absorb minute steps and inclinations existing on the assembly surface of the assembly target member 6. In this case, the cycle time can be shortened by making the movement pattern in the X and Y directions for the hole search, for example, a star shape drawn by one stroke.

【0028】一方、力覚センサ3がX,Y,Z方向に感
度を有していて、この力覚センサ3によってX,Y,Z
方向の力の変化が検出された場合は、ファスナ5が組付
穴7の周縁に懸っていると判定されるが、このような場
合は、誘い込み機能を生かしてセンタリングのずれを吸
収できるいわゆるコンプライアンス制御を行なうのがよ
い。そしてX,Y方向へ微小移動させれば、X,Y方向
の力に変化を生じるから、穴合せを確認でき、図7の挿
入力検出動作に向う。
On the other hand, the force sensor 3 has sensitivity in the X, Y, Z directions, and the force sensor 3 allows the X, Y, Z to be detected.
When a change in the directional force is detected, it is determined that the fastener 5 is suspended around the periphery of the assembly hole 7. In such a case, the so-called guiding function can be used to absorb the shift in centering. Compliance control is good. Then, if a slight movement is made in the X and Y directions, the forces in the X and Y directions are changed, so that the hole alignment can be confirmed and the insertion force detection operation shown in FIG. 7 is performed.

【0029】挿入力検出動作については図7に示してあ
り、ファスナ5をZ方向に移動させたときの力の変化率
および限界値で挿入完了が確認できる。すなわち、図3
(イ)に示すように、力の変化パターンが谷後に限界値
に達することにより、挿入完了が確認でき、図3(ロ)
に示すように谷が見出されないまま限界値に達すれば、
挿入不能と確認できる。
The insertion force detection operation is shown in FIG. 7, and the insertion completion can be confirmed by the change rate and the limit value of the force when the fastener 5 is moved in the Z direction. That is, FIG.
As shown in (a), when the change pattern of force reaches the limit value after trough, insertion completion can be confirmed, and FIG.
As shown in, if the limit value is reached without finding a valley,
It can be confirmed that it cannot be inserted.

【0030】図8〜図10はエンドエフェクタ2の具体的
構成を示す図で、図8は正面断面図、図9は側面断面
図、図10は図8のX−X線に沿った断面図である。この
エンドエフェクタ2は、ロボットアーム1aに固定される
フランジ11およびベースプレート12と、ベースプレート
12に固定されたサイドハウジング13とを備えている。サ
イドハウジング13の下端には、第1テーブルプレート14
がX方向(図8の紙面に対して垂直な方向でかつ図9の
左右方向)に移動自在に取付けられており、かつこの第
1テーブルプレート14の下面に第2テーブルプレート15
がY方向(図9の紙面に対して垂直な方向でかつ図8の
左右方向)に移動自在に取付けられている。
8 to 10 are views showing a concrete structure of the end effector 2. FIG. 8 is a front sectional view, FIG. 9 is a side sectional view, and FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. Is. The end effector 2 includes a flange 11 fixed to the robot arm 1a, a base plate 12, and a base plate.
And a side housing 13 fixed to 12. At the lower end of the side housing 13, the first table plate 14
Is attached so as to be movable in the X direction (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 8 and the horizontal direction of FIG. 9), and the second table plate 15 is attached to the lower surface of the first table plate 14.
Are mounted so as to be movable in the Y direction (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 9 and the horizontal direction of FIG. 8).

【0031】ベースプレート12には第1ステッピングモ
ータ16がその出力軸16a をY方向に向けて固定されてお
り、この出力軸16a に固着されたピニオン17が、第1テ
ーブルプレート14上にX方向に延長して固定されたラッ
ク18に噛み合っており、第1テーブルプレート14は、第
1ステッピングモータ16によりX方向へ駆動されるよう
になっている。また、第1テーブルプレート14には、図
9に示すように、第2ステッピングモータ19がその出力
軸19a を下方に向けて固定されており、この出力軸19a
に固着されたピニオン20が第2テーブルプレート15上に
Y方向に延長して固定されたラック21に噛み合ってお
り、第2テーブルプレート15は第2ステッピングモータ
19によりY方向へ駆動されるようになっている。なお、
第1,第2ステッピングモータ16,19を上記のような関
係で配置したために、エンドエフェクタ2の高さを低く
することが可能となる。
A first stepping motor 16 is fixed to the base plate 12 with its output shaft 16a oriented in the Y direction, and a pinion 17 fixed to the output shaft 16a is fixed on the first table plate 14 in the X direction. It is engaged with the rack 18 which is extended and fixed, and the first table plate 14 is driven in the X direction by the first stepping motor 16. As shown in FIG. 9, a second stepping motor 19 is fixed to the first table plate 14 with its output shaft 19a facing downward.
The pinion 20 fixed to the second table plate 15 is meshed with the rack 21 fixed on the second table plate 15 by extending in the Y direction, and the second table plate 15 is the second stepping motor.
It is designed to be driven in the Y direction by 19. In addition,
Since the first and second stepping motors 16 and 19 are arranged in the above relationship, the height of the end effector 2 can be reduced.

【0032】以上のような構成を有するエンドエフェク
タ2を用いることによって、以下に述べるような数々の
利点が生じる。
The use of the end effector 2 having the above-mentioned structure brings about various advantages as described below.

【0033】(1) 汎用性…エンドエフェクタ2の制御は
ロボット1の制御に依存せず独立的に行なわれるため、
種々のロボットアームに適用できる。
(1) Versatility: Since the control of the end effector 2 is performed independently of the control of the robot 1,
It can be applied to various robot arms.

【0034】(2) 干渉回避…エンドエフェクタ2の動作
が基本的にX−Y方向のみであるため、ロボット1の補
間動作による干渉が発生しない。
(2) Interference avoidance: Since the end effector 2 basically operates only in the XY directions, no interference occurs due to the interpolation operation of the robot 1.

【0035】(3) ティーチング工数低減…ロボットのテ
ィーチング時の位置教示に精密さを要求されないため、
ティーチング工数が低減できる。
(3) Reducing teaching man-hours ... Precision is not required for position teaching during robot teaching.
The number of teaching steps can be reduced.

【0036】(4) 動作時間短縮…ロボット1の6軸制御
よりもエンドエフェクタ2の2軸制御の方が動作時間が
短くてすむ。
(4) Shortening of operating time: The two-axis control of the end effector 2 requires a shorter operating time than the six-axis control of the robot 1.

【0037】(5) 作業範囲拡大…視覚センサで検出でき
ないブラインド部での穴位置合せが可能になる。
(5) Expansion of working range: It becomes possible to perform hole alignment in the blind portion which cannot be detected by the visual sensor.

【0038】(6) 運用の容易さ…穴位置探索量のフィー
ドバックにより、ロボット1に対する穴位置の検査・修
正指示またはティーチングポイントの補正が容易であ
る。
(6) Ease of operation: It is easy to inspect and correct the hole position for the robot 1 or correct the teaching point by feeding back the hole position search amount.

【0039】次に上述した穴位置自動探索機能を備えた
組付ロボット1を自動車の組立ラインに多数配置して、
小物部品の組付を行なう小物部品自動組付システムにつ
いて図11〜図15を参照して説明する。
Next, a large number of the assembling robots 1 having the above-mentioned hole position automatic searching function are arranged in the automobile assembly line,
An automatic small parts assembly system for assembling small parts will be described with reference to FIGS. 11 to 15.

【0040】本システムの特徴は、図11から明らかなよ
うに、視覚センサによるボディ位置計測工程を自動組付
工程の前工程に集約して設け、このボディ位置計測工程
で得られるボディ位置情報によって自動組付工程のロボ
ットを制御するように構成されていることである。
As is clear from FIG. 11, the feature of this system is that the body position measuring process by the visual sensor is integrated into the process before the automatic assembling process, and the body position information obtained in this body position measuring process is used. It is configured to control the robot in the automatic assembly process.

【0041】図11において、タクト搬送コンベアによっ
て搬送された自動車ボディ24は、まず図12に示すような
ボディ位置計測工程においてその位置が計測される。こ
のボディ位置計測工程では、前部および後部の底部にそ
れぞれ基準穴(図示は省略)を備えた自動車ボディ24を
懸吊しているハンガ25がクランプ26によって定位置に固
定され、そのときの基準穴のX,Y方向の位置がXY位
置計測装置27,27によって光学的に計測される。各XY
位置計測装置27は、図13に示すように、XYテーブル28
上に設けられた互いに視野を異にする2台のカメラ29,
30を備えている。一方のカメラ29は例えば50mm×50mmの
視野を有し、他方のカメラ30は例えば200mm ×200mm の
視野を有し、これら2種類の視野を切替えながら自動車
ボディ24の前後の基準穴のXY方向の位置が計測され
る。また、自動車ボディ24の前部および後部のフロアの
Z方向の位置(高さ)がZ位置計測装置31,31によって
計測される。
In FIG. 11, the position of the automobile body 24 conveyed by the tact conveyer is first measured in the body position measuring step as shown in FIG. In this body position measurement step, a hanger 25 suspending an automobile body 24 having reference holes (not shown) at the front and rear bottoms is fixed in place by a clamp 26, and the reference at that time is fixed. The positions of the holes in the X and Y directions are optically measured by the XY position measuring devices 27 and 27. Each XY
The position measuring device 27, as shown in FIG.
Two cameras 29 with different fields of view provided on the top,
Equipped with 30. One camera 29 has a field of view of, for example, 50 mm × 50 mm, and the other camera 30 has a field of view of, for example, 200 mm × 200 mm. While switching between these two types of fields, the reference holes in the front and rear of the vehicle body 24 in the XY directions. The position is measured. Further, the positions (heights) of the front and rear floors of the vehicle body 24 in the Z direction are measured by the Z position measuring devices 31, 31.

【0042】これら位置計測装置27,31によって計測さ
れた自動車ボディ24の位置情報は、自動組付工程に設け
られた多数のロボット1を制御するコントローラ32に送
られる。
The position information of the automobile body 24 measured by these position measuring devices 27 and 31 is sent to the controller 32 that controls a large number of robots 1 provided in the automatic assembly process.

【0043】小物部品の自動組付工程には、図1に示し
たものと同様の部品組付位置自動探索機能を有する組付
ロボット1が多数配置されており、これら組付ロボット
1のアーム1aおよび各アーム1aの先端に取付けられたエ
ンドエフェクタ2がコントローラ32によって制御される
ようになっている。そして図14に示すように、組付工程
においても、ボディ位置計測工程と同様に、自動車ボデ
ィ24を懸吊したハンガ25がクランプ26によって定位置に
固定され、その状態で図15に示すような組付ロボット1
によって自動車ボディ24に対する部品の組付が行なわれ
る。
In the process of automatically assembling small parts, a number of assembling robots 1 having an automatic function of assembling parts as shown in FIG. 1 are arranged, and the arms 1a of these assembling robots 1 are arranged. The end effector 2 attached to the tip of each arm 1a is controlled by the controller 32. Then, as shown in FIG. 14, also in the assembling step, as in the body position measuring step, the hanger 25 suspending the automobile body 24 is fixed at a fixed position by the clamp 26, and in that state as shown in FIG. Assembly robot 1
As a result, the parts are assembled to the automobile body 24.

【0044】このように、本実施例では、各組付ロボッ
ト1がそれぞれエンドエフェクタ2と力覚センサ3とを
備て部品組付位置自動探索機能を有することにより、初
工程のボディ位置計測工程で得られるボディ位置から割
出される部品組付穴位置と自動組付工程における実際の
組付穴位置との間に誤差があっても、この誤差をエンド
エフェクタ2によって吸収することができ、これによっ
て以下に述べるような数々の効果が得られる。
As described above, in this embodiment, each assembling robot 1 is provided with the end effector 2 and the force sensor 3 and has the function of automatically searching the assembling position of the parts, so that the body position measuring process of the first process is performed. Even if there is an error between the position of the part assembly hole that is indexed from the body position obtained in step 1 and the actual position of the assembly hole in the automatic assembly process, this error can be absorbed by the end effector 2. With this, various effects as described below can be obtained.

【0045】(1) 視覚センサによるボディ位置計測工程
を初工程のみに設け、各組付工程に視覚センサを設ける
必要がないから、設備投資が低減でき、かつ組付ロボッ
ト1の効率が向上する。
(1) Since the body position measuring process by the visual sensor is provided only in the initial process and it is not necessary to provide the visual sensor in each assembling process, the equipment investment can be reduced and the efficiency of the assembling robot 1 can be improved. ..

【0046】(2) 組付穴に多少の位置ずれがあっても組
付が可能になる。
(2) Assembly is possible even if there is some positional deviation in the assembly holes.

【0047】(3) 組付ロボットのティーチングに関し、
コンピュータのシミュレーションによるオフラインティ
ーチングが可能になり、現場での最終調整が不要になる
から、工数および期間の短縮ができる。
(3) Regarding teaching of the assembly robot,
Off-line teaching is possible by computer simulation, and the final adjustment on site is not required, so the man-hours and period can be shortened.

【0048】(4) モデルチェンジ等による車構造の変更
に際し、組付順序、組付工程を大幅に変更する必要なく
なる。
(4) When changing the vehicle structure due to a model change or the like, it becomes unnecessary to drastically change the assembling order and the assembling process.

【0049】(5) 組付ロボットの稼動率が向上する。(5) The operating rate of the assembly robot is improved.

【0050】次にワイヤハーネスのような柔軟部品を自
動車ボディに組付けるための組付装置の実施例について
図16〜図24を参照して説明する。
Next, an embodiment of an assembling apparatus for assembling a flexible part such as a wire harness to an automobile body will be described with reference to FIGS.

【0051】図16は例えば自動車ボディのリヤフロアパ
ネル35に自動組付されるワイヤハーネス36がリヤフロア
パネル35上に置かれた状態を示す斜視図である。リヤフ
ロアパネル35の両側には第1および第2ロボット37,38
が設置されており、第1ロボット37は、そのアーム37a
の先端に、カメラのような視覚センサ39と、図17に示す
ようなロボットハンド40とを備え、さらに図示は省略す
るが、アーム37a とハンド40との間に、前述のようなエ
ンドエフェクタおよび力覚センサとを備えている。第2
ロボット38のアーム38a の先端には視覚センサ41のみが
設けられている。
FIG. 16 is a perspective view showing a state in which, for example, a wire harness 36 that is automatically attached to a rear floor panel 35 of an automobile body is placed on the rear floor panel 35. The first and second robots 37, 38 are provided on both sides of the rear floor panel 35.
Is installed and the first robot 37 has its arm 37a.
A visual sensor 39 such as a camera and a robot hand 40 as shown in FIG. 17 are provided at the tip of the robot, and although not shown, between the arm 37a and the hand 40, the end effector and And a force sensor. Second
Only the visual sensor 41 is provided at the tip of the arm 38a of the robot 38.

【0052】ワイヤハーネス36は、図18および図19に示
すようなハーネスクリップ42を要所に備えており、この
ハーネスクリップ42の先端部42a がリヤフロアパネル35
に設けられた組付穴47に挿入されて、ワイヤハーネス36
がリヤフロアパネル35に組付けられるようになってい
る。
The wire harness 36 is provided with a harness clip 42 as shown in FIGS. 18 and 19 at a required position, and a tip portion 42a of the harness clip 42 is attached to a rear floor panel 35.
The wire harness 36 is inserted into the assembly hole 47 provided in
Can be attached to the rear floor panel 35.

【0053】第1ロボット37のアーム37a の先端に設け
られたロボットハンド40は、図17に示すように、互いに
対向する4対の把持部43,43,44,44,45,45,46,46
を備えており、両端部に位置する把持部43,43および4
6,46は、互いに接近・離隔する方向(図17では水平方
向)に移動可能に対向しており、ワイヤハーネス36をそ
の軸線のまわりで回転可能に仮把持する機能を有する。
As shown in FIG. 17, the robot hand 40 provided at the tip of the arm 37a of the first robot 37 has four pairs of gripping parts 43, 43, 44, 44, 45, 45, 46, which face each other. 46
And grips 43, 43 and 4 located at both ends.
The reference numerals 6 and 46 are movably opposed to each other in a direction toward and away from each other (horizontal direction in FIG. 17), and have a function of temporarily holding the wire harness 36 rotatably around its axis.

【0054】次の把持部44,44は、互いに接近・離隔す
る方向(図17では水平方向)と、この方向に対して直角
な方向(図17で垂直方向)に、かつ互いに反対方向に平
行移動しうるように設けられており、把持部43,43およ
び46,46に回転可能に緩把持されたワイヤハーネス36に
係合された後、その互いに反対方向の平行移動によりワ
イヤハーネス36を回転させ、図18(イ)に示すように、
ハーネスクリップ42の先端部42a を組付穴47に指向させ
る機能を有する。
The next grips 44, 44 are parallel to each other in a direction approaching and separating from each other (horizontal direction in FIG. 17), a direction perpendicular to this direction (vertical direction in FIG. 17), and a direction opposite to each other. After being engaged with the wire harness 36 that is movably provided and rotatably loosely gripped by the gripping portions 43, 43 and 46, 46, the wire harness 36 is rotated by parallel movements in opposite directions. Then, as shown in FIG.
It has a function of directing the tip portion 42a of the harness clip 42 to the assembly hole 47.

【0055】これら把持部43,43,44,44および46,46
は、把持部45,45が設けられたロボットハンド40の部材
40a に対して上下方向(図17において)に移動可能な部
材40b に設けられている。
These grips 43, 43, 44, 44 and 46, 46
Is a member of the robot hand 40 provided with the grips 45, 45.
It is provided on a member 40b which is movable in the vertical direction (in FIG. 17) with respect to 40a.

【0056】ロボットハンド40の部材45a に設けられて
いる把持部45,45は、先端部42a が組付穴47に指向され
たハーネスクリップ42を図18(ロ)に示すように両側か
ら把持し、このハーネスクリップ42を組付穴47に挿入す
る機能を有する。この場合、ワイヤハーネス36が把持部
45,45によって把持された時点では、他の把持部43,4
3,44,44,46,46はワイヤハーネス36から離され、か
つ部材40a に対して部材40b が上方へ移動して、把持部
45,45による組付穴47に対するハーネスクリップ42の挿
入動作が妨げられないようになっている。
The gripping portions 45, 45 provided on the member 45a of the robot hand 40 grip the harness clip 42 with the tip portion 42a directed to the assembly hole 47 from both sides as shown in FIG. 18B. It has a function of inserting the harness clip 42 into the assembly hole 47. In this case, the wire harness 36
When gripped by 45, 45, the other grips 43, 4
3, 44, 44, 46, 46 are separated from the wire harness 36, and the member 40b moves upward with respect to the member 40a, so that the grip portion
The insertion operation of the harness clip 42 into the assembly hole 47 by the 45, 45 is not hindered.

【0057】次に、このようなロボットハンド40と視覚
センサ39とを備えた第1ロボット37と、視覚センサ41の
みを備えた第2ロボット38を用いてワイヤハーネス36を
リヤフロアパネル35に組付ける方法について以下に説明
する。
Next, the wire harness 36 is assembled to the rear floor panel 35 using the first robot 37 having the robot hand 40 and the visual sensor 39 and the second robot 38 having only the visual sensor 41. The method will be described below.

【0058】(1) まず第2ロボット38の視覚センサ41に
よりワイヤハーネス36の全体像を捉え、ハーネスクリッ
プ42およびカプラの位置ならびにワイヤハーネス36の分
岐位置等から作業部位を見出す。
(1) First, the visual sensor 41 of the second robot 38 captures the entire image of the wire harness 36, and finds the work site from the positions of the harness clip 42 and the coupler, the branch position of the wire harness 36, and the like.

【0059】(2) 第1ロボット37の視覚センサ39によ
り、作業部位のハーネスクリップ42の位置、向きを複数
画像を用いた三角測量によって計測する。
(2) The visual sensor 39 of the first robot 37 measures the position and orientation of the harness clip 42 at the work site by triangulation using a plurality of images.

【0060】(3) 第1ロボット37の視覚センサ39によ
り、リヤフロアパネル35の組付穴47の位置を計測する。
(3) The position of the assembly hole 47 of the rear floor panel 35 is measured by the visual sensor 39 of the first robot 37.

【0061】(4) 上記(2) の計測に従って座標変換を行
ない、第1ロボット37のハンド40の把持部43,43および
46,46でワイヤハーネス36を把持する。
(4) The coordinate conversion is performed according to the measurement of (2) above, and the gripping portions 43, 43 and 43 of the hand 40 of the first robot 37 and
The wire harness 36 is gripped by 46 and 46.

【0062】(5) ハンド40の把持部44,44でワイヤハー
ネス36を回転させ、把持部45,45でハーネスクリップ42
を把持する。
(5) The wire harness 36 is rotated by the grips 44, 44 of the hand 40, and the harness clip 42 is rotated by the grips 45, 45.
To hold.

【0063】(6) 把持部45,45を用いてハーネスクリッ
プ42を組付穴47に組付ける。この組付に際しては、第1
ロボット37が備えているエンドエフェクタおよび力覚セ
ンサによって組付穴47を探索し、図3に示すような挿入
力変化パターンによって、作業完了を確認する。
(6) The harness clip 42 is assembled in the assembly hole 47 using the grips 45, 45. When assembling this, first
The assembly hole 47 is searched by the end effector and the force sensor included in the robot 37, and the completion of the work is confirmed by the insertion force change pattern as shown in FIG.

【0064】なお、ハーネスクリップ42をロボットハン
ド40の把持部45,45で把持するとき、ハーネスクリップ
42が滑り易い材質を有していると、把持が困難な場合が
ある。また、ハーネスクリップ42の把持部分を画像認識
するのも困難である。
When the harness clip 42 is grasped by the grasping portions 45 of the robot hand 40,
If 42 has a slippery material, it may be difficult to hold. Further, it is difficult to recognize the image of the gripped portion of the harness clip 42.

【0065】そのような場合、図19に示すように、ハー
ネスクリップ42の側面にスリット42b または突起を設
け、これに対応して、スリット42b に係合する手段をロ
ボットハンド40の把持部45,45の把持面に設ければよ
い。
In such a case, as shown in FIG. 19, a slit 42b or a protrusion is provided on the side surface of the harness clip 42, and a means for engaging with the slit 42b is correspondingly provided with a gripping portion 45 of the robot hand 40. It may be provided on the grip surface of 45.

【0066】ハーネスクリップ42にスリット42b または
突起を設けた場合、ハーネスクリップ42を確実に把持で
きるのみでなく、把持部分を画像認識する際に、スリッ
ト42b または突起の影によって位置が認識できるため、
ハーネスクリップ42の先端部42a の指向方向を容易に認
識することができる利点がある。
When the harness clip 42 is provided with the slit 42b or the protrusion, not only the harness clip 42 can be reliably grasped but also the position can be recognized by the shadow of the slit 42b or the protrusion when the image of the grasped portion is recognized.
There is an advantage that the direction of the tip portion 42a of the harness clip 42 can be easily recognized.

【0067】図20〜図22は、図17に示したロボットハン
ド40とは別の形式のワイヤハーネス把持用ロボットハン
ド50の構成を示す図で、図20は正面図、図21は一部を断
面とした側面図、図22の左半分は図21のA−A線に沿っ
た断面図、図22の右半分は図21のB−B線に沿った断面
図である。
20 to 22 are views showing a configuration of a wire harness gripping robot hand 50 of a different type from the robot hand 40 shown in FIG. 17, FIG. 20 being a front view and FIG. 22 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 21, and the right half of FIG. 22 is a sectional view taken along the line BB of FIG.

【0068】このロボットハンド50は、その本体部51の
下方に、図20に示す開状態と、図22に示す閉状態との間
で移動可能な一対の把持部52,52を備えている。各把持
部52は、比較的小径のドライブプーリ53とこのプーリ53
よりもはるかに小径の多数のプーリ54との間に懸張され
た把持用ベルト55を備えている。上記ドライブプーリ53
が固着されている回転軸56には比較的大径のプーリ57が
固着され、このプーリ57と、超音波モータ58の回転軸58
a に固着された比較的小径のプーリ59との間に動力伝達
用ベルト60が懸装されていることにより、把持用ベルト
55は、超音波モータ58によって減速機構を介して駆動さ
れるようになっている。
The robot hand 50 is provided with a pair of grips 52, 52 below the main body 51 thereof, which is movable between the open state shown in FIG. 20 and the closed state shown in FIG. Each gripping part 52 includes a drive pulley 53 having a relatively small diameter and the pulley 53.
It has a gripping belt 55 suspended between a large number of pulleys 54 having a much smaller diameter. Drive pulley 53 above
A pulley 57 having a relatively large diameter is fixed to the rotary shaft 56 to which the rotary shaft 58 of the ultrasonic motor 58 is fixed.
Since the power transmission belt 60 is suspended between the relatively small diameter pulley 59 fixed to a, the gripping belt
The ultrasonic motor 58 is driven by the ultrasonic motor 58 via a speed reduction mechanism.

【0069】また各把持部52には、これら把持部52,52
によって後述するように把持されるワイヤハーネス61の
ハーネスクリップ62(図23,図24参照)の指向方向を検
出する検出プレート63が設けられている。この検出プレ
ート63は、スプリング64によって閉方向に付勢されてお
り、ハーネスクリップ62の先端が当接することによって
スプリング64の付勢力に抗して外方へ偏位するようにな
っている。
Further, each grip 52 has a grip 52, 52.
A detection plate 63 for detecting the direction of the harness clip 62 (see FIGS. 23 and 24) of the wire harness 61 that is gripped as will be described later is provided. The detection plate 63 is biased in the closing direction by a spring 64, and when the tip of the harness clip 62 abuts, the detection plate 63 is biased outward against the biasing force of the spring 64.

【0070】ロボットハンド50の本体部51の側方にはシ
リンダ65が設けられ、このシリンダ65によって駆動され
るハーネスクリップ挿入用押圧部材66が両把持部52,52
間の中央位置に配設されている。
A cylinder 65 is provided on the side of the main body 51 of the robot hand 50, and a harness clip insertion pressing member 66 driven by the cylinder 65 is provided on both grips 52, 52.
It is arranged in the central position between.

【0071】このような構成を有するロボットハンド50
の順次の動作を図23(イ)〜(ハ)および図24(ニ)〜
(ヘ)に示されている。
The robot hand 50 having such a configuration
23 (a)-(c) and FIG. 24 (d)-
(F).

【0072】まず、図23(イ)は、ワイヤハーネス61の
把持前の状態を示しており、ワイヤハーネス61が床上に
置かれている。
First, FIG. 23A shows the state before the wire harness 61 is gripped, and the wire harness 61 is placed on the floor.

【0073】次に図23(ロ)に示すように把持部52,52
を閉じ、床との干渉を防止しながら先端のプーリ54付近
でワイヤハーネス61を挟む。
Next, as shown in FIG. 23B, the grips 52, 52
Is closed, and the wire harness 61 is sandwiched near the pulley 54 at the tip end while preventing interference with the floor.

【0074】次に図23(ハ)に示すように、左右のモー
タ58,58の回転軸58a を互いに逆回転させて、右方のプ
ーリ53は時計方向、左方のプーリ53は反時計方向に回転
させることにより、ワイヤハーネス61を床上から浮か
せ、かつ上下のプーリ54,54間にワイヤハーネス61を把
持する。このときモータ58,58はタイマにより停止させ
る。
Next, as shown in FIG. 23C, the rotary shafts 58a of the left and right motors 58, 58 are rotated in reverse to each other, so that the right pulley 53 is clockwise and the left pulley 53 is counterclockwise. The wire harness 61 is floated above the floor by rotating the wire harness 61 and the wire harness 61 is gripped between the upper and lower pulleys 54, 54. At this time, the motors 58, 58 are stopped by the timer.

【0075】次に図24(ニ)に示すように、左右のモー
タ58,58の回転軸58a を同方向に回転させて、プーリ5
3,53を互いに同方向に回転せることにより、ワイヤハ
ーネス61を反時計方向に回転させる。この回転により、
ハーネスクリップ62の先端が左右の検出プレート63,63
の何れか一方に当接してその検出プレート63が偏位する
が、ハーネスクリップ62の先端が水平方向を指向してい
るとき、検出部材63の偏位量が最大となるように構成さ
れている。したがって、ワイヤハーネス61を反時計方向
に回動したときに、右方の検出プレート63に最初に偏位
が発生したとすれば、その最大偏位点から逆方向(時計
方向)に90°回転することにより、ハーネスクリップ62
の先端が、図24(ニ)に示すように真下を指向すること
になる。一方、ワイヤハーネス61を反時計方向に回動し
たときに、左方の検出プレート63に最初の偏位が発生し
たとすれば、その最大偏位点から同方向(反時計方向)
にさらに90°回転することにより、ハーネスクリップ62
の先端が真下を指向することになる。なお、検出プレー
ト63の偏位量は、図示しない光電センサで検出される。
Next, as shown in FIG. 24D, the rotary shafts 58a of the left and right motors 58, 58 are rotated in the same direction to move the pulley 5
By rotating 3, 53 in the same direction, the wire harness 61 is rotated counterclockwise. By this rotation,
Left and right detection plates 63, 63 with the tip of harness clip 62
The detection plate 63 is displaced by abutting against either one of them, but the displacement amount of the detection member 63 is maximized when the tip of the harness clip 62 is oriented in the horizontal direction. .. Therefore, when the wire harness 61 is rotated counterclockwise, if the right detection plate 63 is initially displaced, it is rotated 90 ° in the opposite direction (clockwise) from the maximum displacement point. Harness clip 62
The tip of will point directly below, as shown in FIG. On the other hand, if the first deviation occurs in the left detection plate 63 when the wire harness 61 is rotated counterclockwise, the same deviation (counterclockwise) from the maximum deviation point is assumed.
The harness clip 62
The tip of will point directly below. The deviation amount of the detection plate 63 is detected by a photoelectric sensor (not shown).

【0076】次にモータ58,58の回転軸58a ,58a をロ
ックするとともにロボットハンド50を移動させてハーネ
スクリップ62を被組付部材67の組付穴68上に位置決め
し、かつロボットハンド50を下降させ、図24(ホ)に示
すように、ハーネスクリップ62の先端を組付穴68内に挿
入する。
Next, the rotary shafts 58a, 58a of the motors 58, 58 are locked and the robot hand 50 is moved to position the harness clip 62 on the assembly hole 68 of the assembly member 67, and the robot hand 50 is installed. It is lowered and the tip of the harness clip 62 is inserted into the assembly hole 68 as shown in FIG.

【0077】次に図24(ヘ)に示すように、把持部52,
52を若干開き、ワイヤハーネス61をベルト55の張力のみ
で支持するとともに、シリンダ65を駆動して、押圧部材
66によってワイヤハーネス61を下方に押圧し、ハーネス
クリップ62を組付穴68に挿入する。
Next, as shown in FIG. 24 (f), the grips 52,
52 is opened slightly, the wire harness 61 is supported only by the tension of the belt 55, and the cylinder 65 is driven to press the pressing member.
The wire harness 61 is pressed downward by 66 and the harness clip 62 is inserted into the assembly hole 68.

【0078】最後に図25〜図27は、自動組付が困難なゴ
ムホースのような柔軟部品を組付ける方法の実施例を示
したものである。本実施例の特徴は、柔軟部品に対して
外部から形状に規制を加え、その状態で柔軟部品に対し
て剛体部品を組付けた後、この剛体部品を取扱うことに
より、自動車ボディまたはエンジン本体等に組付けるよ
うにしたものである。
Finally, FIGS. 25 to 27 show an embodiment of a method for assembling a flexible component such as a rubber hose which is difficult to assemble automatically. The feature of the present embodiment is that the shape of the flexible part is regulated from the outside, and after the rigid part is assembled to the flexible part in that state, the rigid part is handled so that the automobile body or the engine body, etc. It is designed to be attached to.

【0079】まず、図25に示すように、ゴムホース70を
収容する凹部71a を対向面に備えた一対のパレット71,
71を用いて、ゴムホース70を両側から挟みこみ、図27の
左方に示す状態とする。この場合、ゴムホース70に剛体
部品72が挿入されるときのゴムホース70の外径の膨張を
考慮して、図26に示すように、ゴムホース70とパレット
71との間に所定のクリアランス73を設けるとともに、パ
レット71の凹部71a の内面に適当な突条74を形成して、
ゴムホース70の倒れおよび曲がりを防止し、かつ剛体部
品72の挿入深さを管理する。
First, as shown in FIG. 25, a pair of pallets 71 having a concave portion 71a for accommodating the rubber hose 70 on the opposite surfaces,
The rubber hose 70 is sandwiched from both sides using 71, and the state shown in the left side of FIG. 27 is obtained. In this case, considering expansion of the outer diameter of the rubber hose 70 when the rigid body part 72 is inserted into the rubber hose 70, as shown in FIG.
A predetermined clearance 73 is provided between the pallet 71 and the pallet 71, and a suitable ridge 74 is formed on the inner surface of the recess 71a of the pallet 71.
The rubber hose 70 is prevented from falling and bending, and the insertion depth of the rigid part 72 is managed.

【0080】次に一方のパレット71の基準穴75を用いて
ゴムホース70を所定位置に位置決めした後、ロボット76
を用いてパイプ等の剛体部品72をゴムホース70に挿入す
る。そしてゴムホース70をパレット71,71内から取出
し、図27の右方に示すように、ゴムホース70に組付けさ
れた剛体部品72を取扱うことにより、稼動率の高い自動
化を実現できる。
Next, after positioning the rubber hose 70 at a predetermined position by using the reference hole 75 of the one pallet 71, the robot 76
A rigid part 72 such as a pipe is inserted into the rubber hose 70 by using. Then, the rubber hose 70 is taken out from the pallets 71, 71, and as shown in the right side of FIG. 27, by handling the rigid part 72 assembled to the rubber hose 70, automation with high operation rate can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による小物物品の組付方法が適用される
小物部品自動組付装置の概念的構成図
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a small parts automatic assembly apparatus to which a small article assembly method according to the present invention is applied.

【図2】エンドエフェクタの概念的構成図FIG. 2 is a conceptual configuration diagram of an end effector.

【図3】ファスナ組付時にファスナが受ける荷重変化を
示すグラフ
FIG. 3 is a graph showing a change in load which the fastener receives when the fastener is assembled.

【図4】小物部品自動組付装置のシステムブロック図FIG. 4 is a system block diagram of an automatic assembly system for small parts.

【図5】小物部品自動組付装置の動作フローを示す図FIG. 5 is a diagram showing an operation flow of the small parts automatic assembly device.

【図6】穴探索動作のフローを示す図FIG. 6 is a diagram showing a flow of a hole search operation.

【図7】挿入力検出動作のフローを示す図FIG. 7 is a diagram showing a flow of an insertion force detection operation.

【図8】エンドエフェクタの具体的構成を示す正面図FIG. 8 is a front view showing a specific configuration of an end effector.

【図9】エンドエフェクタの側面断面図FIG. 9 is a side sectional view of the end effector.

【図10】図8のX−X線に沿った断面図FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図11】自動車組立ラインの工程図FIG. 11 is a process diagram of an automobile assembly line

【図12】位置計測工程の詳細図FIG. 12 is a detailed diagram of a position measurement process.

【図13】位置計測装置の斜視図FIG. 13 is a perspective view of a position measuring device.

【図14】小物部品の自動組付工程の詳細図FIG. 14 is a detailed diagram of an automatic assembly process for small parts.

【図15】部品組付ロボットの概略図FIG. 15 is a schematic view of a robot for assembling parts.

【図16】ワイヤハーネスの組付方法の説明図FIG. 16 is an explanatory diagram of a wire harness assembling method.

【図17】ロボットハンドの一実施例の概略的斜視図FIG. 17 is a schematic perspective view of an embodiment of a robot hand.

【図18】図17のロボットハンドの動作の説明図18 is an explanatory diagram of the operation of the robot hand of FIG.

【図19】ワイヤハーネスに取付けられたハーネスクリ
ップの斜視図
FIG. 19 is a perspective view of a harness clip attached to a wire harness.

【図20】ロボットハンドの他の実施例の構成を示す正
面図
FIG. 20 is a front view showing the configuration of another embodiment of the robot hand.

【図21】図20のロボットハンドの一部を断面とした側
面図
FIG. 21 is a side view in which a part of the robot hand of FIG.

【図22】図21のA−A線およびB−B線に沿った断面
22 is a sectional view taken along the line AA and the line BB in FIG. 21.

【図23】図20のロボットハンドの動作説明図FIG. 23 is an operation explanatory diagram of the robot hand of FIG. 20.

【図24】図20のロボットハンドの動作説明図FIG. 24 is an operation explanatory diagram of the robot hand of FIG. 20.

【図25】ゴムホースをパレットに固定する方法を説明
する斜視図
FIG. 25 is a perspective view illustrating a method of fixing a rubber hose to a pallet.

【図26】ゴムホースがパレットに固定された状態を示
す要部の断面図
FIG. 26 is a sectional view of essential parts showing a state where a rubber hose is fixed to a pallet.

【図27】ゴムホースに剛体部品が挿入され、かつ剛体
部品が取扱われる状態を示す斜視図
FIG. 27 is a perspective view showing a state where a rigid part is inserted into a rubber hose and the rigid part is handled.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット 2 エンドエフェクタ 3 力覚センサ 4 ロボットハンド 5 ファスナ 6 被組付部材 7 組付穴 14,15 テーブルプレート 16,19 ステッピングモータ 17,20 ピニオン 18,21 ラック 24 自動車ボディ 25 ハンガ 26 クランプ 27 XY位置計測装置 31 Z位置計測装置 36,61 ワイヤハーネス 37,38 ロボット 39,41 視覚センサ 40,50 ロボットハンド 42,62 ハーネスクリップ 43〜46,52 把持部 55 把持用ベルト 58 超音波モータ 70 ゴムホース 71 パレット 72 剛体部品 1 Robot 2 End effector 3 Force sensor 4 Robot hand 5 Fastener 6 Assembled member 7 Assembly hole 14, 15 Table plate 16, 19 Stepping motor 17, 20 Pinion 18, 21 Rack 24 Car body 25 Hanger 26 Clamp 27 XY Position measuring device 31 Z position measuring device 36, 61 Wire harness 37, 38 Robot 39, 41 Visual sensor 40, 50 Robot hand 42, 62 Harness clip 43 to 46, 52 Grip part 55 Grip belt 58 Ultrasonic motor 70 Rubber hose 71 Pallet 72 rigid body parts

フロントページの続き (72)発明者 小飼 雅道 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 向井 義陽 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内Continued front page (72) Inventor Masamichi Kochi, 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Co., Ltd. (72) Yoshiyo Mukai, 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 小物部品の組付時において該小物部品が
被組付部材から受ける荷重を力覚センサを用いて検出
し、前記荷重の変化率に基づいて前記小物部品の組付定
位置および組付作業状態を判断し、組付作業を制御する
ことを特徴とする小物部品の組付方法。
1. When assembling a small component, a force received by the small component from a member to be assembled is detected by using a force sensor, and a fixed position for assembling the small component is determined based on a change rate of the load. A method for assembling small parts, characterized by determining the assembling work state and controlling the assembling work.
【請求項2】 組付ロボットにより小物部品を被組付部
材に組付ける自動組付工程の前工程に被組付部材の位置
計測工程を設けるとともに、前記組付ロボットに組付位
置自動探索機能を付与し、前記位置計測工程からの情報
により前記組付ロボットを制御することを特徴とする小
物部品の組付方法。
2. A position measuring step of an assembling member is provided in a step preceding an automatic assembling step of assembling a small part to the assembling member by the assembling robot, and an assembling position automatic searching function is provided to the assembling robot. And the assembly robot is controlled based on the information from the position measuring step.
【請求項3】 柔軟部品の仮把持手段と、前記柔軟部品
の向き修正手段と、前記柔軟部品の被組付部材への組付
手段とを備えてなることを特徴とする柔軟部品の組付装
置。
3. An assembly of a flexible part, comprising provisional gripping means for the flexible part, means for correcting the orientation of the flexible part, and assembly means for assembling the flexible part to an assembly member. apparatus.
【請求項4】 柔軟部品をパレットにより挟持固定した
状態で該柔軟部品に剛体部品を取付けた後、該剛体部品
を取扱って被組付部材に組付けることを特徴とする柔軟
部品の組付方法。
4. A method of assembling a flexible component, which comprises mounting a rigid component to the flexible component while sandwiching and fixing the flexible component with a pallet, and then handling the rigid component and assembling it to a member to be assembled. ..
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