JPH07116982A - 組付部位検出装置及び方法 - Google Patents
組付部位検出装置及び方法Info
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- JPH07116982A JPH07116982A JP5264697A JP26469793A JPH07116982A JP H07116982 A JPH07116982 A JP H07116982A JP 5264697 A JP5264697 A JP 5264697A JP 26469793 A JP26469793 A JP 26469793A JP H07116982 A JPH07116982 A JP H07116982A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】正確な穴の位置に部品を案内でき、良好な取付
け状態を実現できる組付部位検出装置及び方法を提供す
ることである。 【構成】ロボットハンドの先端部に複数の触針ロッド2
を取付けた触針部を具備し、該触針部を被組付け物9の
組付け部位17に一旦接触させることによって組付け部
位17を演算により算出する組付部位検出装置1であっ
て、前記触針ロッド2の先端部を前記被組付け物9の組
付け部位17に一旦接触させることによって該触針ロッ
ド2の移動量を計測する第1の手段と、前記移動量をも
とに組付け部位17の標準値との偏差を演算処理により
算出する第2の手段と、該第2の手段において算出した
標準値をもとに前記ロボットハンドを前記被組付け物9
の標準値に修正する第3の手段とを具備することを特徴
とする組付部位検出装置及び方法。
け状態を実現できる組付部位検出装置及び方法を提供す
ることである。 【構成】ロボットハンドの先端部に複数の触針ロッド2
を取付けた触針部を具備し、該触針部を被組付け物9の
組付け部位17に一旦接触させることによって組付け部
位17を演算により算出する組付部位検出装置1であっ
て、前記触針ロッド2の先端部を前記被組付け物9の組
付け部位17に一旦接触させることによって該触針ロッ
ド2の移動量を計測する第1の手段と、前記移動量をも
とに組付け部位17の標準値との偏差を演算処理により
算出する第2の手段と、該第2の手段において算出した
標準値をもとに前記ロボットハンドを前記被組付け物9
の標準値に修正する第3の手段とを具備することを特徴
とする組付部位検出装置及び方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットハンド等に取
付けて被組付物の組付位置及び組付方向を検出する装置
及びその方法に関するものである。
付けて被組付物の組付位置及び組付方向を検出する装置
及びその方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、ロボットハンド等に取付けて
被組付物の組付位置及び組付方向を検出する装置及び方
法が多く提案されている。例えば、特開昭58ー137
595号に開示されている技術のように、メカニカルハ
ンドを装着するロボットアームに視覚カメラのような撮
像光学系を有する撮像装置を取付けて、画像処理により
メカニカルハンドによる作業に必要な視覚情報を得るよ
うにしたハンドアイ付きロボットにおいて、アームに撮
像光学系の視野を照明する照明装置を装着したハンドア
イ付きロボットが提案されている。
被組付物の組付位置及び組付方向を検出する装置及び方
法が多く提案されている。例えば、特開昭58ー137
595号に開示されている技術のように、メカニカルハ
ンドを装着するロボットアームに視覚カメラのような撮
像光学系を有する撮像装置を取付けて、画像処理により
メカニカルハンドによる作業に必要な視覚情報を得るよ
うにしたハンドアイ付きロボットにおいて、アームに撮
像光学系の視野を照明する照明装置を装着したハンドア
イ付きロボットが提案されている。
【0003】また、従来、車両等のように位置が不明確
な部分に部品を組付けるためには、組付け位置情報とし
て組付け部位の直交軸の位置(X、Y、Z)と組付け方
向(SR)という4つのパラメータ情報が必要であり、
作業者が、作業者自身の手で組付け位置を割り出し、指
でワークをガイドしながら組付けるか、(X、Y、Z、
SR)方向のいずれかを固定させながら、カメラや距離
センサ等で計測し組付けていた。
な部分に部品を組付けるためには、組付け位置情報とし
て組付け部位の直交軸の位置(X、Y、Z)と組付け方
向(SR)という4つのパラメータ情報が必要であり、
作業者が、作業者自身の手で組付け位置を割り出し、指
でワークをガイドしながら組付けるか、(X、Y、Z、
SR)方向のいずれかを固定させながら、カメラや距離
センサ等で計測し組付けていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成される従来例において、まず前者の従来例に
ついては、メカニカルハンドを装着するアームに撮像光
学系の位置検出装置を取付けたものに照明装置を取付け
て画像処理によって、メカニカルハンドによる作業に必
要な視覚情報を与えねばならず、装置が複雑かつ大型に
なりコストアップにつながるのと同時に、装置が大型に
なるに伴って、車両の裏側部位等への部品の組付けが困
難になるという問題があった。
ように構成される従来例において、まず前者の従来例に
ついては、メカニカルハンドを装着するアームに撮像光
学系の位置検出装置を取付けたものに照明装置を取付け
て画像処理によって、メカニカルハンドによる作業に必
要な視覚情報を与えねばならず、装置が複雑かつ大型に
なりコストアップにつながるのと同時に、装置が大型に
なるに伴って、車両の裏側部位等への部品の組付けが困
難になるという問題があった。
【0005】また、後者の技術においては、組付け位置
情報として組付け部位の直交軸の位置(X、Y、Z)と
組付け方向(SR)という4つのパラメータ情報が必要
であり、非常な手間となっていた。また、作業者が、作
業者自身の手で組付け位置を割り出し、指でワークをガ
イドしながら組付けるので、作業効率の向上が困難であ
るという問題があった。
情報として組付け部位の直交軸の位置(X、Y、Z)と
組付け方向(SR)という4つのパラメータ情報が必要
であり、非常な手間となっていた。また、作業者が、作
業者自身の手で組付け位置を割り出し、指でワークをガ
イドしながら組付けるので、作業効率の向上が困難であ
るという問題があった。
【0006】従って、本発明の組付部位検出装置及び方
法は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、触針ロッドのストロークを演算しマ
トリクスとして組付け穴の位置や方向の形状を認識する
ことによって、正確な穴の位置に部品を案内できる組付
部位検出装置及び方法を提供することである。また、穴
の位置や向きを修正し触針を組付けガイドとすることに
よって、良好な取付け状態を実現できる組付部位検出装
置及び方法を提供することである。
法は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、触針ロッドのストロークを演算しマ
トリクスとして組付け穴の位置や方向の形状を認識する
ことによって、正確な穴の位置に部品を案内できる組付
部位検出装置及び方法を提供することである。また、穴
の位置や向きを修正し触針を組付けガイドとすることに
よって、良好な取付け状態を実現できる組付部位検出装
置及び方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の組付部位検出装置及び方
法は、ロボットハンド等の先端部に複数の触針ロッドを
取付けた触針部を具備すると共に、該触針部を被組付け
物の組付け部位に一旦接触させることによって組付け部
位を演算により算出する組付部位検出装置であって、前
記触針ロッドの先端部を前記被組付け物の組付け部位に
一旦接触させることによって該触針ロッドの移動量を計
測する第1の手段と、前記移動量をもとに組付け部位の
標準値との偏差を演算処理により算出する第2の手段
と、該第2の手段において算出した標準値をもとに前記
ロボットハンドを前記被組付け物の標準値に修正する第
3の手段とを具備することを特徴としている。
的を達成するために、本発明の組付部位検出装置及び方
法は、ロボットハンド等の先端部に複数の触針ロッドを
取付けた触針部を具備すると共に、該触針部を被組付け
物の組付け部位に一旦接触させることによって組付け部
位を演算により算出する組付部位検出装置であって、前
記触針ロッドの先端部を前記被組付け物の組付け部位に
一旦接触させることによって該触針ロッドの移動量を計
測する第1の手段と、前記移動量をもとに組付け部位の
標準値との偏差を演算処理により算出する第2の手段
と、該第2の手段において算出した標準値をもとに前記
ロボットハンドを前記被組付け物の標準値に修正する第
3の手段とを具備することを特徴としている。
【0008】また、前記触針ロッドは、前記触針部によ
って修正後の組付け部位を再度確認する第4の手段を具
備することを特徴としている。また、前記触針ロッド
は、前記ロボットハンドに取付けられた触針部を前記標
準値に移送すると共に、被組付け物を前記触針部から押
し出す第5の手段とを具備することを特徴としている。
って修正後の組付け部位を再度確認する第4の手段を具
備することを特徴としている。また、前記触針ロッド
は、前記ロボットハンドに取付けられた触針部を前記標
準値に移送すると共に、被組付け物を前記触針部から押
し出す第5の手段とを具備することを特徴としている。
【0009】また、前記触針部は、前記被組付け物を1
つ毎に送り出す部品供給機構を有しており、該部品供給
機構を取り囲むように環状に配設されていることを特徴
としている。また、前記触針部は、前記触針ロッドの一
端部に接続されると共に、該触針ロッドの移動に伴って
自在に滑動するリニアアクチュエータと、該リニアアク
チュエータに装着され該触針ロッドの移動量を算出する
リニアエンコーダとを具備することを特徴としている。
つ毎に送り出す部品供給機構を有しており、該部品供給
機構を取り囲むように環状に配設されていることを特徴
としている。また、前記触針部は、前記触針ロッドの一
端部に接続されると共に、該触針ロッドの移動に伴って
自在に滑動するリニアアクチュエータと、該リニアアク
チュエータに装着され該触針ロッドの移動量を算出する
リニアエンコーダとを具備することを特徴としている。
【0010】また、ロボットハンド等の先端部に複数の
触針ロッドを取付けた触針部を具備すると共に、該触針
部を被組付け物の組付け部位に一旦接触させることによ
って組付け部位を演算により算出する組付部位検出方法
であって、前記触針ロッドの先端部を前記被組付け物の
組付け部位に一旦接触させることによって該触針ロッド
の移動量を計測する第1の工程と、前記移動量をもとに
組付け部位の標準値との偏差を演算処理により算出する
第2の工程と、該第2の工程において算出した標準値を
もとに前記ロボットハンドを前記被組付け物の標準値に
修正する第3の工程とを具備することを特徴としてい
る。
触針ロッドを取付けた触針部を具備すると共に、該触針
部を被組付け物の組付け部位に一旦接触させることによ
って組付け部位を演算により算出する組付部位検出方法
であって、前記触針ロッドの先端部を前記被組付け物の
組付け部位に一旦接触させることによって該触針ロッド
の移動量を計測する第1の工程と、前記移動量をもとに
組付け部位の標準値との偏差を演算処理により算出する
第2の工程と、該第2の工程において算出した標準値を
もとに前記ロボットハンドを前記被組付け物の標準値に
修正する第3の工程とを具備することを特徴としてい
る。
【0011】
【作用】以上のように、この発明に係わる組付部位検出
装置及び方法は構成されているので、触針ロッドのスト
ロークを演算しマトリクスとして組付け穴の位置や方向
の形状を認識することによって、正確な穴の位置に部品
を案内できる。また、組付け穴の位置や方向を修正した
後、触針ロッドを取付けガイドとすることによって、良
好な取付け状態とコストダウンを実現可能となる。
装置及び方法は構成されているので、触針ロッドのスト
ロークを演算しマトリクスとして組付け穴の位置や方向
の形状を認識することによって、正確な穴の位置に部品
を案内できる。また、組付け穴の位置や方向を修正した
後、触針ロッドを取付けガイドとすることによって、良
好な取付け状態とコストダウンを実現可能となる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例につき、添付の図面を
参照して詳細に説明する。図1は、本実施例の組付部位
検出装置及び方法を示す模式的斜視図である。また、図
2は、図1のAーA矢視断面図である。図1と図2にお
いて、組付部位検出装置1は、複数の触針ロッド2と、
触針ロッドの一端に接続されたリニアアクチュエータ3
と、触針ロッド2とリニアアクチュエータ3を保護する
ための触針カバー7と、リニアアクチュエータ3の移動
量を検出及び算出するリニアエンコーダ4によって構成
されている。
参照して詳細に説明する。図1は、本実施例の組付部位
検出装置及び方法を示す模式的斜視図である。また、図
2は、図1のAーA矢視断面図である。図1と図2にお
いて、組付部位検出装置1は、複数の触針ロッド2と、
触針ロッドの一端に接続されたリニアアクチュエータ3
と、触針ロッド2とリニアアクチュエータ3を保護する
ための触針カバー7と、リニアアクチュエータ3の移動
量を検出及び算出するリニアエンコーダ4によって構成
されている。
【0013】また、複数の触針ロッド2は、部品押し出
し口5を取り囲むように環状に配されており、触針カバ
ー7によって外部から保護されている。また、触針ロッ
ド2は、その一端部が触針カバー7から僅かに外方に突
出している状態(第1の状態)と、最大に突出した状態
(第2の状態)とを有している。触針ロッド2の他端に
は、油圧制御によるリニアアクチュエータ3が、各ロッ
ドに接続されている。触針ロッド2は、それぞれ所定の
距離だけ各触針ロッドの軸線方向に添って移動可能に配
設されている。
し口5を取り囲むように環状に配されており、触針カバ
ー7によって外部から保護されている。また、触針ロッ
ド2は、その一端部が触針カバー7から僅かに外方に突
出している状態(第1の状態)と、最大に突出した状態
(第2の状態)とを有している。触針ロッド2の他端に
は、油圧制御によるリニアアクチュエータ3が、各ロッ
ドに接続されている。触針ロッド2は、それぞれ所定の
距離だけ各触針ロッドの軸線方向に添って移動可能に配
設されている。
【0014】各触針に取り囲まれた部品取り出し口5
は、組付け部品9の組付け方向(角度)を変更可能なよ
うに配設されている。触針ロッド2とリニアアクチュエ
ータ3を保護している触針カバー7は、支持部材8によ
って支持されている。また、支持部材8は、その後方に
リニアエンコーダ4が固定されている。リニアエンコー
ダ4の内部には、触針の移動量を測定するためのリニア
エンコーダカウンタ14(不図示)が取付けられてい
る。リニアエンコーダカウンタ14には、通常、移動量
を回転数に変換して計測するラックアンドピニオン方式
のカウンタや、マグネットスケールを用いたカウンタ等
が利用されている。
は、組付け部品9の組付け方向(角度)を変更可能なよ
うに配設されている。触針ロッド2とリニアアクチュエ
ータ3を保護している触針カバー7は、支持部材8によ
って支持されている。また、支持部材8は、その後方に
リニアエンコーダ4が固定されている。リニアエンコー
ダ4の内部には、触針の移動量を測定するためのリニア
エンコーダカウンタ14(不図示)が取付けられてい
る。リニアエンコーダカウンタ14には、通常、移動量
を回転数に変換して計測するラックアンドピニオン方式
のカウンタや、マグネットスケールを用いたカウンタ等
が利用されている。
【0015】支持部材8は、その底面部において部品組
付けロボット13のアームの延長部10に固着されてい
る。このような構成によって、部品組付けロボット等の
先端に取付けられ、ロボットのハンド部として機能する
のである。次に、本実施例の組付け部位検出装置の組付
け位置及び組付け方向(角度)の検出手順について詳細
に説明する。
付けロボット13のアームの延長部10に固着されてい
る。このような構成によって、部品組付けロボット等の
先端に取付けられ、ロボットのハンド部として機能する
のである。次に、本実施例の組付け部位検出装置の組付
け位置及び組付け方向(角度)の検出手順について詳細
に説明する。
【0016】図3は、組付部位検出装置1の触針ロッド
2の先端部を部品の組付け位置に一旦接触させることに
よって触針ロッド2の移動量を計測する第1の工程を示
す断面図である。図3において、最初、触針ロッド2
は、全てが円筒状に所定距離だけ突出した状態となって
いる(第2の状態)。この第2の状態のまま、各触針ロ
ッド2を部品の組付け位置に一旦接触させる。もし、組
付け位置及び組付け方向(角度)が本来の教示位置及び
方向(角度)とは異なっていた場合、各触針ロッド2
は、組付け面の形状にしたがって、それぞれ異なった変
位をすることになる。つまりは、各触針ロッド2が形成
する第1の工程における組付け表面の形状をマトリクス
によって算出するのである。
2の先端部を部品の組付け位置に一旦接触させることに
よって触針ロッド2の移動量を計測する第1の工程を示
す断面図である。図3において、最初、触針ロッド2
は、全てが円筒状に所定距離だけ突出した状態となって
いる(第2の状態)。この第2の状態のまま、各触針ロ
ッド2を部品の組付け位置に一旦接触させる。もし、組
付け位置及び組付け方向(角度)が本来の教示位置及び
方向(角度)とは異なっていた場合、各触針ロッド2
は、組付け面の形状にしたがって、それぞれ異なった変
位をすることになる。つまりは、各触針ロッド2が形成
する第1の工程における組付け表面の形状をマトリクス
によって算出するのである。
【0017】そうした後、先に述べたリニアエンコーダ
カウンタ14によって各触針ロッド2の移動距離を検出
する。以上が、第1の工程における各構成部の働きであ
る。次に、検出された移動量をもとに組付け位置及び組
付け方向(角度)との偏差を演算処理により算出するの
が第2の工程である。図4は、第2の工程において算出
した値をもとにロボットハンドを部品の本来の教示組付
け位置及び組付け方向(角度)に修正する第3の工程
と、各触針ロッド2とリニアアクチュエータ3と触針カ
バー7によって構成される触針部を再度組付け部位に接
触させることによって本来の組付け位置及び組付け方向
を再度確認する第4の工程とを示す断面図である。
カウンタ14によって各触針ロッド2の移動距離を検出
する。以上が、第1の工程における各構成部の働きであ
る。次に、検出された移動量をもとに組付け位置及び組
付け方向(角度)との偏差を演算処理により算出するの
が第2の工程である。図4は、第2の工程において算出
した値をもとにロボットハンドを部品の本来の教示組付
け位置及び組付け方向(角度)に修正する第3の工程
と、各触針ロッド2とリニアアクチュエータ3と触針カ
バー7によって構成される触針部を再度組付け部位に接
触させることによって本来の組付け位置及び組付け方向
を再度確認する第4の工程とを示す断面図である。
【0018】図4において、組付部位検出装置1は、演
算処理部によって本来の組付け位置を算出しているの
で、修正された各触針の軸線が組付け位置の組付け面に
略法線方向に垂直に押し当たることによって、正確な位
置を確認できるのである。ここで、略法線方向に垂直に
押し当たるとは、触針ロッド2が移動しない状態、つま
り各触針ロッド2の先端が形成する断面と、触針ロッド
2の他端とリニアエンコーダとの接続部が形成する断面
とが平行となることをいうのである。
算処理部によって本来の組付け位置を算出しているの
で、修正された各触針の軸線が組付け位置の組付け面に
略法線方向に垂直に押し当たることによって、正確な位
置を確認できるのである。ここで、略法線方向に垂直に
押し当たるとは、触針ロッド2が移動しない状態、つま
り各触針ロッド2の先端が形成する断面と、触針ロッド
2の他端とリニアエンコーダとの接続部が形成する断面
とが平行となることをいうのである。
【0019】図5は、ロボットハンドに取付けられた触
針部を本来の教示位置及び方向(角度)に移送すると共
に、部品9を前記触針部から押し出すことによって部品
の組付けを完了する第5の工程を示す断面図である。図
5において、部品は、組付け位置と組付け方向(角度)
を修正及び確認された後、1つ毎に部品取り出し口に搬
送され組付けられるのである。
針部を本来の教示位置及び方向(角度)に移送すると共
に、部品9を前記触針部から押し出すことによって部品
の組付けを完了する第5の工程を示す断面図である。図
5において、部品は、組付け位置と組付け方向(角度)
を修正及び確認された後、1つ毎に部品取り出し口に搬
送され組付けられるのである。
【0020】以上説明したように、組付部位検出装置1
は、予め組付け部位の位置情報を教示しておけばその後
は、多少組付け部位の位置精度に狂いを生じたとして
も、その狂いを修正しながら、自動的に組付け位置を学
習し作業を実行するのである。次に、本実施例に基づく
組付部位検出装置1の全体の構成を説明する。図6は、
組付部位検出装置の全体構成を示す簡略図である。図1
において説明したように、環状に配設された各触針ロッ
ド2にリニアアクチュエータ3が接続され、その先にリ
ニアエンコーダ4及びリニアエンコーダカウンタ14が
取付けられている。図6において、リニアエンコーダ4
から各触針ロッド2の移動距離を検出され、そのデータ
がドライバ11と演算処理装置12にインプットされ
る。演算処理装置12は、予め記憶させておいた本来の
組付け位置及び方向(角度)と検出された移動量をもと
に組付け位置及び組付け方向(角度)との偏差を演算処
理により算出する。このように算出されたデータが、あ
る一定の基準値として設定された偏差量を越えた場合、
パーツ組付けロボット13に設けられたロボット制御部
(不図示)に補正指令を送る。補正指令を受けたロボッ
ト制御部は、補正データを基に、部品組付け位置を従来
の初期データから補正変更し組付け装置を制御実行させ
る。一方、演算処理装置1は、補正指令をリニアアクチ
ュエータ3を制御するドライバ部11にも送るよう設定
されている。ドライバ部11は、上述した第1の工程に
おいて、各触針ロッドの先端を部品の組付け位置に接触
させ、位置の検出が終了すると、各触針ロッドを最大に
突出した第2の状態から僅かに突き出た第1の状態に制
御する。その後、ドライバ部11は、ロボット制御部と
同様に、補正指令を受けると各触針ロッド2がガイド部
となるように先端が触針カバー7より突出する第1の状
態に制御する。この状態で、ロボット制御部は、部品の
組付け位置に触針ロッドの突出した先端を押し当てる。
押し当てることによって、触針の移動量をもう1度リニ
アエンコーダ4で検出し、部品の組付け位置及び方向を
確認する。確認後、本来の組付け位置に合致するならば
(ロボット制御部に補正指令が送られなければ)、ロボ
ットは、組付部位検出装置1を組付け部位に押し付け、
部品押し出し口5よりスクリューグロメット等の固定部
材を押し出し組付けを行なう。
は、予め組付け部位の位置情報を教示しておけばその後
は、多少組付け部位の位置精度に狂いを生じたとして
も、その狂いを修正しながら、自動的に組付け位置を学
習し作業を実行するのである。次に、本実施例に基づく
組付部位検出装置1の全体の構成を説明する。図6は、
組付部位検出装置の全体構成を示す簡略図である。図1
において説明したように、環状に配設された各触針ロッ
ド2にリニアアクチュエータ3が接続され、その先にリ
ニアエンコーダ4及びリニアエンコーダカウンタ14が
取付けられている。図6において、リニアエンコーダ4
から各触針ロッド2の移動距離を検出され、そのデータ
がドライバ11と演算処理装置12にインプットされ
る。演算処理装置12は、予め記憶させておいた本来の
組付け位置及び方向(角度)と検出された移動量をもと
に組付け位置及び組付け方向(角度)との偏差を演算処
理により算出する。このように算出されたデータが、あ
る一定の基準値として設定された偏差量を越えた場合、
パーツ組付けロボット13に設けられたロボット制御部
(不図示)に補正指令を送る。補正指令を受けたロボッ
ト制御部は、補正データを基に、部品組付け位置を従来
の初期データから補正変更し組付け装置を制御実行させ
る。一方、演算処理装置1は、補正指令をリニアアクチ
ュエータ3を制御するドライバ部11にも送るよう設定
されている。ドライバ部11は、上述した第1の工程に
おいて、各触針ロッドの先端を部品の組付け位置に接触
させ、位置の検出が終了すると、各触針ロッドを最大に
突出した第2の状態から僅かに突き出た第1の状態に制
御する。その後、ドライバ部11は、ロボット制御部と
同様に、補正指令を受けると各触針ロッド2がガイド部
となるように先端が触針カバー7より突出する第1の状
態に制御する。この状態で、ロボット制御部は、部品の
組付け位置に触針ロッドの突出した先端を押し当てる。
押し当てることによって、触針の移動量をもう1度リニ
アエンコーダ4で検出し、部品の組付け位置及び方向を
確認する。確認後、本来の組付け位置に合致するならば
(ロボット制御部に補正指令が送られなければ)、ロボ
ットは、組付部位検出装置1を組付け部位に押し付け、
部品押し出し口5よりスクリューグロメット等の固定部
材を押し出し組付けを行なう。
【0021】もし、上記第1の工程において、組付け位
置及び方向(角度)が本来の位置に一致した場合、当然
のことながら、演算処理装置12からドライバ部11及
びロボット制御部に補正指令の信号が送られないため、
その後の、第2から第4の工程を行なわないまま第5の
工程に移行し組付けを行なうこととなるのである。部品
取り出し口5を含む環状の周辺部は、触針ロッドにより
組付け位置を検出できない部分である。以上が全体構成
の主としてハード面に関する説明である。
置及び方向(角度)が本来の位置に一致した場合、当然
のことながら、演算処理装置12からドライバ部11及
びロボット制御部に補正指令の信号が送られないため、
その後の、第2から第4の工程を行なわないまま第5の
工程に移行し組付けを行なうこととなるのである。部品
取り出し口5を含む環状の周辺部は、触針ロッドにより
組付け位置を検出できない部分である。以上が全体構成
の主としてハード面に関する説明である。
【0022】次に、ソフトウェア面についての説明をす
る。図7は、本実施例に基づく組付部位検出装置の演算
処理方法について説明したフローチャートである。 図
7において、ステップS1によって、予め教示しておい
た組付け部位にハンドを移動させ各触針ロッド2の突出
した先端部を組付け部位に押し付ける。この状態では、
各触針ロッド2は、触針カバー7から最大に突出する第
2の状態になるように設定されている。ロボット制御部
は、ある一定の時間触針ロッド先端を押し付け続け、組
付け位置の表面形状が、マトリクスにより近似され、算
出される。
る。図7は、本実施例に基づく組付部位検出装置の演算
処理方法について説明したフローチャートである。 図
7において、ステップS1によって、予め教示しておい
た組付け部位にハンドを移動させ各触針ロッド2の突出
した先端部を組付け部位に押し付ける。この状態では、
各触針ロッド2は、触針カバー7から最大に突出する第
2の状態になるように設定されている。ロボット制御部
は、ある一定の時間触針ロッド先端を押し付け続け、組
付け位置の表面形状が、マトリクスにより近似され、算
出される。
【0023】ステップS2において、予め教示しておい
た初期データとマトリクスにより算出したデータとを比
較し、位置ずれ及び(又は)角度ずれ(方向ずれ)を検
出する。組付部位検出装置1の各触針ロッド2は、引っ
込んだ状態(第1の状態)で待機している。ステップS
2において、位置ずれ及び(又は)角度ずれがあると判
断された場合(ステップS2において、YESと判断さ
れた場合)、ステップS3に進む。
た初期データとマトリクスにより算出したデータとを比
較し、位置ずれ及び(又は)角度ずれ(方向ずれ)を検
出する。組付部位検出装置1の各触針ロッド2は、引っ
込んだ状態(第1の状態)で待機している。ステップS
2において、位置ずれ及び(又は)角度ずれがあると判
断された場合(ステップS2において、YESと判断さ
れた場合)、ステップS3に進む。
【0024】ステップS3においては、ステップS2に
おいて算出されたデータを基に、位置ずれ及び(又は)
角度ずれを打ち消すように修正すべき位置及び(又は)
方向の演算を行なう。ステップS3において、演算が終
了した時点で、ステップS4に進む。ステップS4で
は、向きや位置の補正を行ない補正指令をロボット制御
部及び触針制御部に送る。この補正指令を受け取りロボ
ットハンドは、ステップS1から再度実行する。
おいて算出されたデータを基に、位置ずれ及び(又は)
角度ずれを打ち消すように修正すべき位置及び(又は)
方向の演算を行なう。ステップS3において、演算が終
了した時点で、ステップS4に進む。ステップS4で
は、向きや位置の補正を行ない補正指令をロボット制御
部及び触針制御部に送る。この補正指令を受け取りロボ
ットハンドは、ステップS1から再度実行する。
【0025】ステップS2において、位置ずれ及び(又
は)角度ずれがないと判断された場合(ステップS2に
おいて、NOと判断された場合)、ステップS5へ進
む。ステップS5においては、各触針ロッドが僅かに突
出した状態となっており、この触針ロッド2をガイド部
として、部品を押し出して組付け作業が完了する。以上
説明したように、組付部位検出装置は、組付け位置を補
正した後、再度確認することにより組付け部品を確実に
適正位置に案内することができるのである。
は)角度ずれがないと判断された場合(ステップS2に
おいて、NOと判断された場合)、ステップS5へ進
む。ステップS5においては、各触針ロッドが僅かに突
出した状態となっており、この触針ロッド2をガイド部
として、部品を押し出して組付け作業が完了する。以上
説明したように、組付部位検出装置は、組付け位置を補
正した後、再度確認することにより組付け部品を確実に
適正位置に案内することができるのである。
【0026】次に、図8は、本実施例に基づく組付部位
検出装置の演算ブロック図である。図8において、リニ
アエンコーダ4によって、各触針ロッド2の飛び出し量
を算出する。その飛び出し量をもとに、ロッドの飛び出
し量が平滑になるような面方向と、ハンドの中央と組付
け穴が合うような位置を計算する。その際、予め現在の
ハンドの位置を知らせておく。ロボット座標系におい
て、ツール座標の位置に変換してロボットに移動命令を
送る。以上のような主要な4つの要素によって、組付け
方向の補正計算を行なう。
検出装置の演算ブロック図である。図8において、リニ
アエンコーダ4によって、各触針ロッド2の飛び出し量
を算出する。その飛び出し量をもとに、ロッドの飛び出
し量が平滑になるような面方向と、ハンドの中央と組付
け穴が合うような位置を計算する。その際、予め現在の
ハンドの位置を知らせておく。ロボット座標系におい
て、ツール座標の位置に変換してロボットに移動命令を
送る。以上のような主要な4つの要素によって、組付け
方向の補正計算を行なう。
【0027】本実施例の組付部位検出装置は、組付け方
向の検出及び修正を行なった後、組付け位置の検出及び
修正を行なう。以下、添付図面を用いて説明する。図9
は、組付部位検出装置1に取付けられた触針ロッド2の
正面図である。図9において、環状に配設された触針ロ
ッド2の最外径縁15上にあって中心O1を通るY軸上
に存在する触針ロッド2a、2dに着目する。同様に、
環状に配設された触針ロッド2の最内径縁16上にあっ
て中心Oを通るY軸上に存在する触針ロッド2b、2c
に着目するものとする。また、図9に示すように、部品
組付け部位17は、触針ロッド2の最内径縁16とはそ
れぞれの中心O1、O2が一致しない、所謂組付け部位
がずれた状態となっている。X軸上についても同様の考
え方によって、触針ロッド2の最外径縁15上にあって
中心O1を通るX軸上に存在する触針ロッド2e、2
h、環状に配設された触針ロッド2の最内径縁16上に
あって中心Oを通るY軸上に存在する触針ロッド2f、
2gと規定する。
向の検出及び修正を行なった後、組付け位置の検出及び
修正を行なう。以下、添付図面を用いて説明する。図9
は、組付部位検出装置1に取付けられた触針ロッド2の
正面図である。図9において、環状に配設された触針ロ
ッド2の最外径縁15上にあって中心O1を通るY軸上
に存在する触針ロッド2a、2dに着目する。同様に、
環状に配設された触針ロッド2の最内径縁16上にあっ
て中心Oを通るY軸上に存在する触針ロッド2b、2c
に着目するものとする。また、図9に示すように、部品
組付け部位17は、触針ロッド2の最内径縁16とはそ
れぞれの中心O1、O2が一致しない、所謂組付け部位
がずれた状態となっている。X軸上についても同様の考
え方によって、触針ロッド2の最外径縁15上にあって
中心O1を通るX軸上に存在する触針ロッド2e、2
h、環状に配設された触針ロッド2の最内径縁16上に
あって中心Oを通るY軸上に存在する触針ロッド2f、
2gと規定する。
【0028】図10は、組付け方向(角度)がずれてい
た場合の組付け方向(角度)の検出及び修正方法を示す
要部断面図である。図10において、環状に配設された
触針ロッド2が、部品組付け部位17に押し当てられる
と、図示のように最外径縁15上の触針ロッド2aと2
dは、それぞれボディー18上の部位a及び部位dにお
いて当接する。同様に、内径縁16上の触針ロッド2b
は、ボディー18上の部位bにおいて当接する。触針ロ
ッド2cは、当接せずに、部品組付け部位17の内部に
入り込んでしまう。この状態において、部位aから触針
ロッド2dに垂線を立てることによって、触針ロッド2
の先端が形成する面とボディー18の表面とによって構
成される角度θを算出することができる。この算出され
たシータを便宜上、Y軸とボディー18の表面とがなす
角度として、θyと呼ぶこととする。X軸方向について
も同様に、θxと呼ぶこととする。このθx、θyをパ
ラメータとする関数f(θx、θy)を求めることによ
って、部品の組付け方向(角度)を検出し、正規の組付
け方向に修正するように演算するのである。
た場合の組付け方向(角度)の検出及び修正方法を示す
要部断面図である。図10において、環状に配設された
触針ロッド2が、部品組付け部位17に押し当てられる
と、図示のように最外径縁15上の触針ロッド2aと2
dは、それぞれボディー18上の部位a及び部位dにお
いて当接する。同様に、内径縁16上の触針ロッド2b
は、ボディー18上の部位bにおいて当接する。触針ロ
ッド2cは、当接せずに、部品組付け部位17の内部に
入り込んでしまう。この状態において、部位aから触針
ロッド2dに垂線を立てることによって、触針ロッド2
の先端が形成する面とボディー18の表面とによって構
成される角度θを算出することができる。この算出され
たシータを便宜上、Y軸とボディー18の表面とがなす
角度として、θyと呼ぶこととする。X軸方向について
も同様に、θxと呼ぶこととする。このθx、θyをパ
ラメータとする関数f(θx、θy)を求めることによ
って、部品の組付け方向(角度)を検出し、正規の組付
け方向に修正するように演算するのである。
【0029】次に、位置の検出及び修正方法について説
明する。図11は、部品組付け位置を検出する方法を示
す要部断面図である。また、図12は、修正後の部品組
付け位置を再確認する方法を示す要部断面図である。組
付け方向(角度)が修正された後、図11において、触
針ロッドが、組付け位置17からずれていた場合、上述
の内径縁16上の触針ロッド2cは、ボディー18表面
に当接せず、部品組付け部位17の内部に入り込んでし
まう。この状態において、ロッド2cの周辺の部品組付
け部位17の内部に入り込んだ触針ロッドがボディー1
8に当接するように、つまり各触針が全て同変位となる
ようにY軸方向の距離を算出及び修正する。X軸方向に
ついても同様である。図12において、触針ロッドを上
述の方法により修正した後、再度部品組付け部位に押し
当てることによって、各触針の変位量が同じかどうか確
認する。このようにして、正確な組付け部位に修正する
のである。
明する。図11は、部品組付け位置を検出する方法を示
す要部断面図である。また、図12は、修正後の部品組
付け位置を再確認する方法を示す要部断面図である。組
付け方向(角度)が修正された後、図11において、触
針ロッドが、組付け位置17からずれていた場合、上述
の内径縁16上の触針ロッド2cは、ボディー18表面
に当接せず、部品組付け部位17の内部に入り込んでし
まう。この状態において、ロッド2cの周辺の部品組付
け部位17の内部に入り込んだ触針ロッドがボディー1
8に当接するように、つまり各触針が全て同変位となる
ようにY軸方向の距離を算出及び修正する。X軸方向に
ついても同様である。図12において、触針ロッドを上
述の方法により修正した後、再度部品組付け部位に押し
当てることによって、各触針の変位量が同じかどうか確
認する。このようにして、正確な組付け部位に修正する
のである。
【0030】通常、組付け位置情報として組付け部位の
直交軸の位置(X、Y、Z)と組付け方向(SR)とい
う4つのパラメータ情報が必要であり、作業者が、作業
者自身の手で組付け位置を割り出し、指でワークをガイ
ドしながら組付けるので、作業効率の向上が困難であ
り、非常な手間となっていた。しかしながら、組付け方
向(角度)検出センサとロボットハンドを合体させた組
付部位検出装置によって、正確な組付け穴の位置に部品
を案内でき、また、組付け穴の位置や向きを修正し触針
ロッドを組付けガイドとすることによって、良好な組付
け状態を実現できるのである。
直交軸の位置(X、Y、Z)と組付け方向(SR)とい
う4つのパラメータ情報が必要であり、作業者が、作業
者自身の手で組付け位置を割り出し、指でワークをガイ
ドしながら組付けるので、作業効率の向上が困難であ
り、非常な手間となっていた。しかしながら、組付け方
向(角度)検出センサとロボットハンドを合体させた組
付部位検出装置によって、正確な組付け穴の位置に部品
を案内でき、また、組付け穴の位置や向きを修正し触針
ロッドを組付けガイドとすることによって、良好な組付
け状態を実現できるのである。
【0031】以上説明したように、本実施例の組付部位
検出装置によれば正確な組付け穴の位置及び方向に部品
を案内できる。尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
囲で上記実施例を修正又は変形したものに適用可能であ
る。例えば、本実施例においては、油圧制御によるリニ
アアクチュエータを用いたが、往復制御できるものであ
れば、ばね等を使用してもよい。また、触針ロッドを部
品組付けガイドとして用いたが、ロッドとは関係ないガ
イドを別体に設けてもよいのである。
検出装置によれば正確な組付け穴の位置及び方向に部品
を案内できる。尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
囲で上記実施例を修正又は変形したものに適用可能であ
る。例えば、本実施例においては、油圧制御によるリニ
アアクチュエータを用いたが、往復制御できるものであ
れば、ばね等を使用してもよい。また、触針ロッドを部
品組付けガイドとして用いたが、ロッドとは関係ないガ
イドを別体に設けてもよいのである。
【0032】
【発明の効果】以上説明のように、本発明の組付部位検
出装置及び方法によれば、触針ロッドのストロークを演
算しマトリクスとして組付け穴の位置や方向の形状を認
識することによって、正確な穴の位置及び方向に部品を
案内できる効果がある。また、組付け穴の位置や方向を
修正した後、触針ロッドを組付けガイドとすることによ
って、良好な組付け状態とコストダウンを実現可能とな
る効果がある。
出装置及び方法によれば、触針ロッドのストロークを演
算しマトリクスとして組付け穴の位置や方向の形状を認
識することによって、正確な穴の位置及び方向に部品を
案内できる効果がある。また、組付け穴の位置や方向を
修正した後、触針ロッドを組付けガイドとすることによ
って、良好な組付け状態とコストダウンを実現可能とな
る効果がある。
【図1】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
模式的斜視図である。
模式的斜視図である。
【図2】図1のAーA矢視断面図である。
【図3】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
第1の工程を示した断面図である。
第1の工程を示した断面図である。
【図4】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
第4の工程を示した断面図である。
第4の工程を示した断面図である。
【図5】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
第5の工程を示した断面図である。
第5の工程を示した断面図である。
【図6】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
全体構成を示す模式的ブロック図である。
全体構成を示す模式的ブロック図である。
【図7】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
演算処理方法を示すフローチャートである。
演算処理方法を示すフローチャートである。
【図8】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
演算ブロック図である。
演算ブロック図である。
【図9】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法の
触針ロッド部の正面図である。
触針ロッド部の正面図である。
【図10】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法
の組付け方向(角度)の検出及び修正方法を示した要部
断面図である。
の組付け方向(角度)の検出及び修正方法を示した要部
断面図である。
【図11】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法
の組付け位置の検出及び修正方法を示した要部断面図で
ある。
の組付け位置の検出及び修正方法を示した要部断面図で
ある。
【図12】本実施例に基づく組付部位検出装置及び方法
の修正後の部品組付け位置及び方向(角度)を再確認す
る方法を示す要部断面図である。
の修正後の部品組付け位置及び方向(角度)を再確認す
る方法を示す要部断面図である。
1 組付部位検出装置及び方法 2 触針ロッド 3 リニアアクチュエータ 4 リニアエンコーダ 5 部品取り出し口 7 触針カバー 8 支持部 9 組付け部品 10 ロボットハンド 11 ドライバ 12 演算処理装置 13 パーツ組付けロボット 14 リニアエンコーダカウンタ 15 触針ロッドの最外径縁 16 触針ロッドの最内径縁 17 部品組付け部位 18 ボディー
Claims (6)
- 【請求項1】 ロボットハンド等の先端部に複数の触針
ロッドを取付けた触針部を具備すると共に、該触針部を
被組付け物の組付け部位に一旦接触させることによって
組付け部位を演算により算出する組付部位検出装置であ
って、 前記触針ロッドの先端部を前記被組付け物の組付け部位
に一旦接触させることによって該触針ロッドの移動量を
計測する第1の手段と、 前記移動量をもとに組付け部位の標準値との偏差を演算
処理により算出する第2の手段と、 該第2の手段において算出した標準値をもとに前記ロボ
ットハンドを前記被組付け物の標準値に修正する第3の
手段とを具備することを特徴とする組付部位検出装置。 - 【請求項2】 前記触針ロッドは、前記触針部によって
修正後の組付け部位を再度確認する第4の手段を具備す
ることを特徴とする請求項1に記載の組付部位検出装
置。 - 【請求項3】 前記触針ロッドは、前記ロボットハンド
に取付けられた触針部を前記標準値に移送すると共に、
被組付け物を前記触針部から押し出す第5の手段とを具
備することを特徴とする請求項1に記載の組付部位検出
装置。 - 【請求項4】 前記触針部は、前記被組付け物を1つ毎
に送り出す部品供給機構を有しており、該部品供給機構
を取り囲むように環状に配設されていることを特徴とす
る請求項1に記載の組付部位検出装置。 - 【請求項5】 前記触針部は、前記触針ロッドの一端部
に接続されると共に、該触針ロッドの移動に伴って自在
に滑動するリニアアクチュエータと、該リニアアクチュ
エータに装着され該触針ロッドの移動量を算出するリニ
アエンコーダとを具備することを特徴とする請求項1に
記載の組付部位検出装置。 - 【請求項6】 ロボットハンド等の先端部に複数の触針
ロッドを取付けた触針部を具備すると共に、該触針部を
被組付け物の組付け部位に一旦接触させることによって
組付け部位を演算により算出する組付部位検出方法であ
って、 前記触針ロッドの先端部を前記被組付け物の組付け部位
に一旦接触させることによって該触針ロッドの移動量を
計測する第1の工程と、 前記移動量をもとに組付け部位の標準値との偏差を演算
処理により算出する第2の工程と、 該第2の工程において算出した標準値をもとに前記ロボ
ットハンドを前記被組付け物の標準値に修正する第3の
工程とを具備することを特徴とする組付部位検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5264697A JPH07116982A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 組付部位検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5264697A JPH07116982A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 組付部位検出装置及び方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07116982A true JPH07116982A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=17406936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5264697A Withdrawn JPH07116982A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 組付部位検出装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07116982A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7721707B2 (en) | 2006-11-13 | 2010-05-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality determination apparatus and abnormality determination method for valve |
CN107825115A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-23 | 苏州索力旺新能源科技有限公司 | 一种光伏接线盒装配检测装置 |
-
1993
- 1993-10-22 JP JP5264697A patent/JPH07116982A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7721707B2 (en) | 2006-11-13 | 2010-05-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality determination apparatus and abnormality determination method for valve |
CN107825115A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-23 | 苏州索力旺新能源科技有限公司 | 一种光伏接线盒装配检测装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |