JPH07328743A - Core setting equipment for casting - Google Patents
Core setting equipment for castingInfo
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- JPH07328743A JPH07328743A JP12483994A JP12483994A JPH07328743A JP H07328743 A JPH07328743 A JP H07328743A JP 12483994 A JP12483994 A JP 12483994A JP 12483994 A JP12483994 A JP 12483994A JP H07328743 A JPH07328743 A JP H07328743A
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- arm
- main mold
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、鋳物の鋳造工程におい
て、中子を主型内へ納める作業をロボットを用いて行な
うようにした鋳物中子納め装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting core storage device which uses a robot to store a core in a main mold in a casting process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、鋳物の鋳造工程における中子を主
型内に納める作業は、中子が小型のものである場合には
手作業で行なっているが、エンジンのシリンダブロック
のように大型のものである場合にはコアセッターと呼ば
れる専用機を用いて行なっている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the casting process of castings, the work of placing the core in the main mold is done manually when the core is small, but it is large like the cylinder block of an engine. In the case of the thing, it is performed using the special machine called a core setter.
【０００３】しかし、コアセッターには汎用性がなく、
１種類の中子に対して１機種準備しなければならない。
従って、昨今のような多品種少量生産のもとでは準備す
べきコアセッターの数が増加し、多大な設備費が必要に
なっている。また、準備したコアセッターを保管する場
所の確保にも苦慮している。However, the core setter has no versatility,
One model must be prepared for one core.
Therefore, the number of core setters to be prepared increases under the recent high-mix low-volume production, and a large amount of equipment cost is required. Also, it is difficult to secure a place to store the prepared core setter.
【０００４】そこで、１台のロボットを用いて各種の中
子を主型内へ納めることが考えられている。Therefore, it has been considered to use a single robot to put various cores into the main mold.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、柔らかい主型
の中に中子を納める場合、主型を崩すことなく中子納め
を行なうためにはロボットの位置制御を高精度に行なわ
なければならず、この高精度の位置制御が困難であるた
め、中子納めのロボット化が阻害されている。However, when the core is stored in the soft main mold, the position control of the robot must be performed with high accuracy in order to perform the core storage without breaking the main mold. However, since it is difficult to control the position with high precision, the robotization of the core is hindered.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ロボットのアームの先端部に取付けたハンド部により中
子を把持して主型内へ納める鋳物中子納め装置におい
て、前記アームの先端部と前記ハンド部とをこのハンド
部を水平方向へ揺動自在とするコンプライアンス装置を
介して連結すると共にこのコンプライアンス装置をロッ
ク状態と非ロック状態とに切替えるロック機構を設け、
前記ハンド部に把持された前記中子が前記主型内の所定
位置まで下降した時点で前記アームの下降動作を停止さ
せると共に前記アームの先端部を前記コンプライアンス
装置が非ロックされた状態で水平移動させる水平移動制
御手段と、この水平移動に伴って前記中子が前記主型の
周面へ当接することにより揺動する前記コンプライアン
ス装置の揺動方向と揺動量とを検出する揺動検出手段
と、前記水平移動制御手段による前記アームの移動方向
及び移動量と前記揺動検出手段が検出した前記コンプラ
イアンス装置の揺動方向及び揺動量とから中子納め時に
前記中子が前記主型の周面に当接することを防止するた
めに必要な前記アームの位置補正量を演算する演算手段
と、前記演算手段が演算した位置補正量に応じて前記ア
ームの位置を補正する補正手段とを設けた。The invention according to claim 1 is
In a casting core housing device in which a hand is attached to the tip of a robot arm and holds the core in a main mold, the tip of the arm and the hand are rocked horizontally in the hand. Provided with a locking mechanism that connects via a compliance device that can be freely operated and switches this compliance device between a locked state and an unlocked state,
The lowering operation of the arm is stopped when the core gripped by the hand portion is lowered to a predetermined position in the main mold, and the tip end portion of the arm is horizontally moved while the compliance device is unlocked. Horizontal movement control means, and swing detection means for detecting the swing direction and the swing amount of the compliance device that swings when the core comes into contact with the peripheral surface of the main mold in accordance with the horizontal movement. The core is the peripheral surface of the main mold when the core is housed, based on the moving direction and the moving amount of the arm by the horizontal movement control means and the swinging direction and the swinging amount of the compliance device detected by the swing detecting means. Calculating means for calculating the position correction amount of the arm necessary to prevent the arm from coming into contact with the arm, and correcting the position of the arm according to the position correction amount calculated by the calculating means. It provided a correction means.
【０００７】[0007]
【作用】請求項１記載の発明では、中子を把持したハン
ド部を主型の上方位置から下降させることにより中子納
めを開始するが、中子が主型内の所定位置まで下降した
時点で、主型移動制御手段によりアームの下降を停止さ
せ、ついで、コンプライアンス装置を非ロック状態にす
ると共に主型移動制御手段によりアームの先端部を水平
移動させる。この水平移動により中子が主型の周面に当
接すると、ハンド部は中子と共に主型の周面に規制され
て揺動されないため、アーム先端部とハンド部との間の
相対位置にずれが発生し、この時のコンプライアンス装
置の揺動方向と揺動量とを揺動検出手段が検出する。そ
して、水平移動制御手段によるアームの移動方向及び移
動量と揺動検出手段が検出した揺動方向と揺動量とから
中子納め時に中子が主型の周面に当接することを防止す
るために必要なアームの位置補正量を演算手段により演
算し、演算した位置補正量に応じてアームの位置を補正
手段により補正する。According to the first aspect of the invention, the core is started to be retracted by lowering the hand portion holding the core from the upper position of the main mold, but when the core is lowered to a predetermined position in the main mold. Then, the lowering of the arm is stopped by the main mold movement control means, and then the compliance device is brought into the unlocked state and the tip end portion of the arm is horizontally moved by the main mold movement control means. When the core comes into contact with the peripheral surface of the main mold due to this horizontal movement, the hand part together with the core is restricted by the peripheral surface of the main mold and is not rocked. A shift occurs, and the swing detection means detects the swing direction and swing amount of the compliance device at this time. In order to prevent the core from coming into contact with the peripheral surface of the main mold when the core is stored, based on the movement direction and movement amount of the arm by the horizontal movement control means and the swing direction and swing amount detected by the swing detection means. The position correction amount of the arm required for the calculation is calculated by the calculation unit, and the position of the arm is corrected by the correction unit according to the calculated position correction amount.
【０００８】[0008]
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、図２は鋳物中子納め装置の全体構成を示すブ
ロック図であり、主型１を搬送する主型供給ライン（図
示せず）と中子２を搬送する中子供給ライン３とが設け
られ、主型供給ラインの側方位置には前記中子２を把持
して前記主型１内へ納めるロボット４が設置されてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 2 is a block diagram showing the overall structure of the casting core housing device, in which a main mold supply line (not shown) for transferring the main mold 1 and a core supply line 3 for transferring the core 2 are provided. A robot 4 that holds the core 2 and stores it in the main mold 1 is installed at a side position of the main mold supply line.
【０００９】つぎに、中子供給ライン３により搬送され
て所定位置で停止した中子２の位置を検出する中子位置
検出手段５と、主型供給ラインにより搬送されて主型停
止装置６により所定位置で停止された主型１の位置を検
出する主型位置検出手段７とが設けられている。なお、
前記中子位置検出手段５は、中子２の停止位置近傍に配
置された２個のＣＣＤカメラ８とこれらのＣＣＤカメラ
８からの情報に基づいて予め設定されているティーチン
グ情報とのマッチング処理を行なう画像処理部９とによ
り形成され、前記主型位置検出手段７は、主型１の停止
位置近傍に配置された２個のＣＣＤカメラ１０とこれら
のＣＣＤカメラ１０からの情報に基づいて予め設定され
ているティーチング情報とのマッチング処理を行なう前
記画像処理部９とにより形成されている。Next, a core position detecting means 5 for detecting the position of the core 2 conveyed by the core supply line 3 and stopped at a predetermined position, and a main mold stopping device 6 conveyed by the main mold supply line. Main mold position detecting means 7 for detecting the position of the main mold 1 stopped at a predetermined position is provided. In addition,
The core position detecting means 5 performs a matching process between two CCD cameras 8 arranged near the stop position of the core 2 and teaching information preset based on the information from the CCD cameras 8. The main mold position detecting means 7 is formed by an image processing unit 9 for performing the operation, and the main mold position detecting means 7 is preset based on two CCD cameras 10 arranged near the stop position of the main mold 1 and information from these CCD cameras 10. It is formed by the image processing unit 9 that performs matching processing with the teaching information that has been set.
【００１０】前記画像処理部９は、この画像処理部９で
行なったマッチング処理に基づいてティーチング情報と
の誤差を演算してその誤差を解消する向きに前記ロボッ
ト４のアーム１６を制御するＦＡコンピュータ１１に接
続され、このＦＡコンピュータ１１はロボットコントロ
ーラ１２に接続されている。そして、これらのＦＡコン
ピュータ１１やロボットコントローラ１２及び中子供給
ライン３や主型停止装置６がシーケンサ１３に接続さ
れ、このシーケンサ１３には、各種の操作スイッチや表
示ランプが配置された操作盤１４及び上位システムとし
ての前記主型１を形成する造形ライン１５が接続されて
いる。The image processing unit 9 calculates an error from the teaching information based on the matching process performed by the image processing unit 9 and controls the arm 16 of the robot 4 in a direction to eliminate the error. 11, the FA computer 11 is connected to the robot controller 12. The FA computer 11, the robot controller 12, the core supply line 3 and the main die stopping device 6 are connected to a sequencer 13, and the sequencer 13 has an operation panel 14 on which various operation switches and display lamps are arranged. Further, a molding line 15 forming the main mold 1 as a host system is connected.
【００１１】つぎに、前記ロボット４にはアーム１６が
設けられており、アーム１６の先端部には前記中子２を
把持するためのハンド部１７が取付けられ、このアーム
１６の先端部とハンド部１７とはこのハンド部１７を水
平方向へ揺動自在とするコンプライアンス装置である平
行リンク機構１８を介して連結されている。なお、前記
アーム１６の先端部には前記平行リンク機構１８をロッ
ク状態と非ロック状態とに切替えるロック機構（図示せ
ず）が設けられており、平行リンク機構１８が非ロック
状態となるようにロック機構を切替えることによってハ
ンド部１７が揺動自在となり、平行リンク機構１８がロ
ック状態となるようにロック機構を切替えることによっ
てハンド部１７はアーム１６に対して固定された状態と
なる。Next, the robot 4 is provided with an arm 16, and a hand portion 17 for gripping the core 2 is attached to the tip of the arm 16 and the tip of the arm 16 and the hand are attached. The hand portion 17 is connected to the portion 17 via a parallel link mechanism 18 which is a compliance device for swinging the hand portion 17 in the horizontal direction. A lock mechanism (not shown) for switching the parallel link mechanism 18 between a locked state and an unlocked state is provided at the tip of the arm 16 so that the parallel link mechanism 18 is unlocked. By switching the lock mechanism, the hand portion 17 becomes swingable, and by switching the lock mechanism so that the parallel link mechanism 18 is locked, the hand portion 17 is fixed to the arm 16.
【００１２】ここで、主型１内への中子納めは、中子２
を把持したハンド部１７を下降させることにより行なう
が、この中子納め時において、中子２が主型１内の所定
位置まで下降した時点で前記ハンド部１７の下降動作を
停止させると共に、前記アーム１６の先端部を水平方向
（Ｘ軸方向，−Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，−Ｙ軸方向）へ移
動させる水平移動制御手段である前記ＦＡコンピュータ
１１が設けられている。そして、この水平移動制御手段
１１によりアーム１６を水平移動させた時に、中子２が
主型１の周面に当接することにより揺動する平行リンク
機構１８の揺動方向及び揺動量を検出する揺動検出手段
である３個のポテンショメータ１９が設けられている。
さらに、これらのポテンショメータ１９は、前記水平移
動制御手段１１の制御によるアーム１６の移動方向及び
移動量と前記ポテンショメータ１９が検出した前記平行
リンク機構１８の揺動方向及び揺動量とから、中子納め
時に中子２が主型１の周面に当接することを防止するた
めに必要な前記アーム１６の位置補正量を演算する演算
手段であると共に、その演算された位置補正量に応じて
前記アーム１６の位置を補正する補正手段である前記Ｆ
Ａコンピュータ１１に接続されている。[0012] Here, the core-container in the main mold 1 is the core 2
This is done by lowering the hand part 17 holding the core. When the core 2 is lowered to a predetermined position in the main mold 1, the lowering operation of the hand part 17 is stopped and The FA computer 11, which is a horizontal movement control means for moving the tip of the arm 16 in the horizontal direction (X axis direction, −X axis direction, Y axis direction, −Y axis direction), is provided. Then, when the arm 16 is horizontally moved by the horizontal movement control means 11, the swinging direction and the swinging amount of the parallel link mechanism 18 which swings when the core 2 contacts the peripheral surface of the main mold 1 are detected. Three potentiometers 19 which are rocking detecting means are provided.
Further, these potentiometers 19 are stored in the core based on the movement direction and movement amount of the arm 16 under the control of the horizontal movement control means 11 and the swing direction and swing amount of the parallel link mechanism 18 detected by the potentiometer 19. At the same time, it is a calculation means for calculating the position correction amount of the arm 16 required to prevent the core 2 from coming into contact with the peripheral surface of the main mold 1, and the arm according to the calculated position correction amount. The above-mentioned F which is a correction means for correcting the position of 16
It is connected to the A computer 11.
【００１３】このような構成において、ロボット４を用
いて行なう中子納めの手順を説明する。まず、中子供給
ライン３により搬送されてきた中子２が所定位置で停止
されると共に主型供給ラインにより搬送されてきた主型
１が所定位置で停止される。すると、中子位置検出手段
５が中子２の位置を検出すると共に主型位置検出手段７
が主型１の位置を検出し、それらの検出結果に基づいて
ＦＡコンピュータ１１によりロボット４のアーム１６が
位置制御される。そして、ハンド部１７により中子２が
把持され、ハンド部１７に把持された中子２が主型の上
方位置へ搬送される。ここで、ＦＡコンピュータ１１に
よるアーム１６の位置制御は、中子位置検出手段５や主
型位置検出手段７による検出結果に基づいて行なわれる
ため、中子２の停止位置にバラツキが生じた場合でも中
子２の把持が確実に行なわれ、また、主型１の停止位置
にバラツキを生じた場合でも中子２は主型１の上方位置
へ確実に搬送される。A procedure for core insertion using the robot 4 having such a configuration will be described. First, the core 2 conveyed by the core supply line 3 is stopped at a predetermined position, and the main mold 1 conveyed by the main mold supply line is stopped at a predetermined position. Then, the core position detecting means 5 detects the position of the core 2 and the main mold position detecting means 7
Detects the position of the main mold 1, and the FA computer 11 controls the position of the arm 16 of the robot 4 based on the detection results. Then, the core 2 is gripped by the hand part 17, and the core 2 gripped by the hand part 17 is conveyed to a position above the main mold. Here, since the position control of the arm 16 by the FA computer 11 is performed based on the detection result by the core position detecting means 5 and the main mold position detecting means 7, even when the stop position of the core 2 varies. The core 2 is reliably gripped, and even when the stop position of the main mold 1 is varied, the core 2 is reliably conveyed to the position above the main mold 1.
【００１４】なお、ハンド部１７により中子２を把持し
てその中子２を主型１の上方位置へ搬送する間は、平行
リンク機構１８がロック状態となるようにロック機構が
切替えられ、ハンド部１７はアーム１６の先端部に固定
された状態に維持される。While the hand portion 17 holds the core 2 and conveys the core 2 to a position above the main mold 1, the lock mechanism is switched so that the parallel link mechanism 18 is in a locked state. The hand portion 17 is maintained in a state of being fixed to the tip portion of the arm 16.
【００１５】つぎに、主型１の上方位置へ搬送した中子
２を主型１内へ精度良く中子納めするために行なうアー
ム１６の位置補正の過程を図３のフローチャートに基づ
いて説明する。まず、アーム１６を下降させ（Ｓ１）、
中子２が主型１内の所定位置まで下降した時点で水平移
動制御手段１１の制御によりアーム１６の下降を停止さ
せる（Ｓ２）。なお、この時のアーム１６の位置を“ア
ーム初期位置”とする。ついで、平行リンク機構１７が
非ロック状態となるようにロック機構を切替え（Ｓ
３）、水平移動制御手段１１の制御によりアーム１６の
先端部をＸ軸方向へ水平移動させ（Ｓ４）、この水平移
動に伴って中子２が主型１の周面に当接することによる
平行リンク機構１８の揺動量をポテンショメータ１９で
検出すると共に平行リンク機構１８の揺動量が設定値に
達したか否かを判断する（Ｓ５）。そして、平行リンク
機構１８の揺動量が設定値に達しない場合にはアーム１
６の先端部を引き続きＸ軸方向へ水平移動させ、一方、
平行リンク機構１８の揺動量が設定値に達した場合に
は、その時のアーム１６の移動方向と移動量とを記憶す
る（Ｓ６）と共に、その時の平行リンク機構１８の揺動
方向と揺動量とをポテンショメータ１９により検出して
記憶し（Ｓ７）、その後、アーム１６の先端部を水平移
動させて“アーム初期位置”へ戻す（Ｓ８）。Next, the process of correcting the position of the arm 16 for accurately accommodating the core 2 conveyed to the upper position of the main mold 1 into the main mold 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. . First, the arm 16 is lowered (S1),
When the core 2 is lowered to a predetermined position in the main mold 1, the horizontal movement control means 11 controls the lowering of the arm 16 (S2). The position of the arm 16 at this time is referred to as an "arm initial position". Then, the lock mechanism is switched so that the parallel link mechanism 17 is unlocked (S
3) The tip of the arm 16 is horizontally moved in the X-axis direction under the control of the horizontal movement control means 11 (S4), and the core 2 is brought into contact with the peripheral surface of the main mold 1 in parallel with this horizontal movement, thereby causing parallelism. The amount of swing of the link mechanism 18 is detected by the potentiometer 19, and it is determined whether the amount of swing of the parallel link mechanism 18 has reached the set value (S5). When the swing amount of the parallel link mechanism 18 does not reach the set value, the arm 1
The tip of 6 is continuously moved horizontally in the X-axis direction, while
When the swing amount of the parallel link mechanism 18 reaches the set value, the moving direction and the moving amount of the arm 16 at that time are stored (S6), and the swing direction and the swing amount of the parallel link mechanism 18 at that time are stored. Is detected and stored by the potentiometer 19 (S7), and then the tip of the arm 16 is horizontally moved to return to the "arm initial position" (S8).
【００１６】ここで、上述したように中子２を主型１内
の所定位置まで下降させた時点でアーム１６をＸ軸方向
へ水平移動させることにより、この時のアーム１６の移
動量と平行リンク機構１８の揺動量とによって、中子２
と主型１の周面とのＸ軸方向の間隔を検出することが可
能となる。Here, as described above, when the core 2 is lowered to a predetermined position in the main mold 1, the arm 16 is horizontally moved in the X-axis direction so as to be parallel to the movement amount of the arm 16 at this time. Depending on the swing amount of the link mechanism 18, the core 2
It is possible to detect the distance in the X-axis direction between the main mold 1 and the peripheral surface of the main mold 1.
【００１７】なお、アーム１６を水平移動させることに
より中子２を主型１の周面に当接させて平行リンク機構
１８を揺動させる制御時には、ハンド部１７及び中子２
が同一水平面内に位置して下降動作が停止されているた
め、主型１の周面に当接した状態の中子２が下降するこ
とにより主型１を崩してしまうということが確実に防止
される。When the arm 2 is horizontally moved to bring the core 2 into contact with the peripheral surface of the main mold 1 to swing the parallel link mechanism 18, the hand portion 17 and the core 2 are controlled.
Are positioned in the same horizontal plane and the lowering operation is stopped, so that it is possible to reliably prevent the main mold 1 from collapsing due to the lowering of the core 2 that is in contact with the peripheral surface of the main mold 1. To be done.
【００１８】ついで、Ｘ軸方向について行なったアーム
１６の先端部の水平移動制御を、−Ｘ軸方向と、Ｙ軸方
向と、−Ｙ軸方向とについて順次同様に行ない、４方向
への水平移動制御が終了してアーム１６を“アーム初期
位置”へ戻した後、平行リンク機構１８がロック状態と
なるようにロック機構を切替える（Ｓ９）。そして、４
方向への水平移動制御により記憶したデータに基づき、
中子２と主型１の周面との間隔を演算すると共に中子納
め時に中子２が主型１の周面に当接することを防止する
ために必要なアーム１６の位置補正量を演算手段１１で
演算し（Ｓ１０）、演算された位置補正量に応じてアー
ム１６の位置を補正手段１１により補正し（Ｓ１１）、
この補正終了後に平行リンク機構１８が非ロック状態と
なるようにロック機構を切替える（Ｓ１２）。Next, horizontal movement control of the tip portion of the arm 16 performed in the X-axis direction is sequentially performed in the same manner in the -X-axis direction, the Y-axis direction, and the -Y-axis direction, and horizontal movement in the four directions is performed. After the control is completed and the arm 16 is returned to the "arm initial position", the lock mechanism is switched so that the parallel link mechanism 18 is locked (S9). And 4
Based on the data stored by horizontal movement control in the direction,
The distance between the core 2 and the peripheral surface of the main mold 1 is calculated, and the position correction amount of the arm 16 required to prevent the core 2 from coming into contact with the peripheral surface of the main mold 1 when the core is stored is calculated. The means 11 calculates (S10), and the position of the arm 16 is corrected by the correcting means 11 according to the calculated position correction amount (S11),
After the completion of the correction, the lock mechanism is switched so that the parallel link mechanism 18 is unlocked (S12).
【００１９】ここで、上述したように補正手段１１によ
るアーム１６の位置補正を行なうことにより、中子２と
主型１の周面との間隔が全方向について略均一となる。
そして、この補正後に平行リンク機構１８を再び非ロッ
ク状態としてハンド部１７を下降させることにより、中
子２は主型１の周面に当接することなく、しかも、主型
１の周面に対して片寄りを生ずることなく精度良く主型
１内へ納められる。Here, by performing the position correction of the arm 16 by the correction means 11 as described above, the distance between the core 2 and the peripheral surface of the main mold 1 becomes substantially uniform in all directions.
Then, after this correction, the parallel link mechanism 18 is again brought into the unlocked state and the hand portion 17 is lowered, so that the core 2 does not contact the peripheral surface of the main mold 1 and moreover, with respect to the peripheral surface of the main mold 1. It can be placed in the main mold 1 with high accuracy without any bias.
【００２０】つぎに、コンプライアンス装置により支持
された可動プレートの変位を３個のポテンショメータか
らの変位データら基づいて計算する手法について図４を
参照して説明する。ｘ−ｙ座標上の任意の点（ｘ，ｙ）
が回転（θ）及び並進（ｘ0，ｙ0 ）の変位が生じる
時、変位後の座標（ｘ′，ｙ′）は次の(１)式で表わさ
れる。Next, a method of calculating the displacement of the movable plate supported by the compliance device based on the displacement data from the three potentiometers will be described with reference to FIG. Arbitrary point (x, y) on xy coordinates
When a rotation (θ) and a translation (x 0 , y 0 ) displacement occur, the coordinate (x ′, y ′) after displacement is represented by the following equation (1).
【００２１】[0021]
【数１】 [Equation 1]
【００２２】いま、可動プレートの各頂点をＰ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４とおき、変位後の頂点をＰ１′、Ｐ
２′、Ｐ３′、Ｐ４′とすればその頂点は次の（２）〜
（５）式で表わされる。Now, let P1 and P be the respective vertices of the movable plate.
2, P3, P4, and the vertices after displacement are P1 ', P
If 2 ', P3', and P4 ', the vertices are the following (2)-
It is expressed by equation (5).
【００２３】 Ｐ１′＝（Ｐ１′ｘ，Ｐ１′ｙ） ＝（Ｌｘ／２＊cosＲＺ−Ｌｙ／２＊sinＲＺ＋Ｔｘ， Ｌｘ／２＊sinＲＺ＋Ｌｙ／２＊cosＲＺ＋Ｔｙ）……（２） Ｐ２′＝（Ｐ２′ｘ，Ｐ２′ｙ） ＝（−Ｌｘ／２＊cosＲＺ−Ｌｙ／２＊sinＲＺ＋Ｔｘ， −Ｌｘ／２＊sinＲＺ＋Ｌｙ／２＊cosＲＺ＋Ｔｙ）……（３） Ｐ３′＝（Ｐ３′ｘ，Ｐ３′ｙ） ＝（−Ｌｘ／２＊cosＲＺ＋Ｌｙ／２＊sinＲＺ＋Ｔｘ， −Ｌｘ／２＊sinＲＺ−Ｌｙ／２＊cosＲＺ＋Ｔｙ）……（４） Ｐ４′＝（Ｐ４′ｘ，Ｐ４′ｙ） ＝（Ｌｘ／２＊cosＲＺ＋Ｌｙ／２＊sinＲＺ＋Ｔｘ， Ｌｘ／２＊sinＲＺ−Ｌｙ／２＊cosＲＺ＋Ｔｙ）……（５） また、Ｐ３′、Ｐ４′を通る直線の方程式は、 Ｙ−Ｐ４′y＝{(Ｐ４′y−Ｐ３′y)／(Ｐ４′ｘ−Ｐ３′ｘ)}＊(ｘ−Ｐ４′ｘ) ＝１／tanＲＺ＊（ｘ−Ｐ４′ｘ） ……………………………（６） Ｐ２′、Ｐ３′を通る直線の方程式は、 Ｙ−Ｐ３′y＝{(Ｐ２′y−Ｐ３′y)／(Ｐ２′ｘ−Ｐ３′ｘ)}＊(ｘ−Ｐ３′ｘ) ＝−１／tanＲＺ＊（ｘ−Ｐ３′ｘ） ∴ｘ−Ｐ３′ｘ＝−tanＲＺ（Ｙ−Ｐ３′ｙ） …………………………（７） 直線Ｐ３′、Ｐ４′上の点Ｓ１′（Ｓ１′ｘ、Ｓ１′
ｙ）を（６）式に代入し、直線Ｐ２′、Ｐ３′上の点Ｓ
２′（Ｓ２′ｘ、Ｓ２′ｙ）、Ｓ３′（Ｓ３′ｘ、Ｓ
３′ｙ）を（７）式に代入すると次の３式が得られる。P1 ′ = (P1′x, P1′y) = (Lx / 2 * cosRZ−Ly / 2 * sinRZ + Tx, Lx / 2 * sinRZ + Ly / 2 * cosRZ + Ty) (2) P2 ′ = (P2 ′) x, P2′y) = (− Lx / 2 * cosRZ−Ly / 2 * sinRZ + Tx, −Lx / 2 * sinRZ + Ly / 2 * cosRZ + Ty) (3) P3 ′ = (P3′x, P3′y) = (−Lx / 2 * cosRZ + Ly / 2 * sinRZ + Tx, −Lx / 2 * sinRZ−Ly / 2 * cosRZ + Ty) (4) P4 ′ = (P4′x, P4′y) = (Lx / 2 * cosRZ + Ly / 2 * sinRZ + Tx, Lx / 2 * sinRZ-Ly / 2 * cosRZ + Ty) (5) Further, the equation of the straight line passing through P3 'and P4' is Y-P4'y = {(P4'y-P3'y ) / (P4'x-P3'x)} * (x-P4'x) = 1 / tanRZ * x-P4'x) ……………………………… (6) The equation of the straight line passing through P2 ′ and P3 ′ is Y-P3′y = {(P2′y-P3′y) / ( P2′x−P3′x)} * (x−P3′x) = − 1 / tanRZ * (x−P3′x) ∴x−P3′x = −tanRZ (Y−P3′y) ............ (7) Points S1 '(S1'x, S1' on the straight lines P3 ', P4'
Substituting y) into equation (6), the points S on the straight lines P2 'and P3'
2 '(S2'x, S2'y), S3'(S3'x, S
Substituting 3'y) into the equation (7), the following three equations are obtained.
【００２４】 Ｓ１′ｙ＝tanＲＺ（Ｓ１′ｘ−Ｐ４′ｘ）＋Ｐ４′ｙ…………………（８） Ｓ２′ｘ＝−tanＲＺ（Ｓ２′ｙ−Ｐ３′ｙ）＋Ｐ３′ｘ………………（９） Ｓ３′ｘ＝−tanＲＺ（Ｓ３′ｙ−Ｐ３′ｙ）＋Ｐ３′ｘ………………（１０） ここで、ポテンショメータの先端座標Ｓ１ｙ、Ｓ２ｘ、
Ｓ３ｘは条件より、Ｓ１ｙ＝−Ｌｙ／２、Ｓ２ｘ＝Ｓ３
ｘ＝−Ｌｘ／２となる。S1'y = tanRZ (S1'x-P4'x) + P4'y ... (8) S2'x = -tanRZ (S2'y-P3'y) + P3'x .. (9) S3'x = -tanRZ (S3'y-P3'y) + P3'x (10) Here, the tip coordinates S1y, S2x of the potentiometer,
Depending on the conditions, S3x is S1y = -Ly / 2, S2x = S3
x = -Lx / 2.
【００２５】∴各ポテンショメータの変位 pot１，pot
２，pot３は、 pot１＝Ｓ１′ｙ−Ｓ１ｙ＝Ｓ１′ｙ＋Ｌｙ／２…………………（１１） pot２＝Ｓ２′ｘ−Ｓ２ｘ＝Ｓ２′ｘ＋Ｌｘ／２…………………（１２） pot３＝Ｓ３′ｘ−Ｓ３ｘ＝Ｓ３′ｘ＋Ｌｘ／２…………………（１３） となり、式（１２）−式（１３）より、pot２−pot３＝
−tanＲＺ（Ｓ２′ｙ−Ｓ３′ｙ）となる。∴ Displacement of each potentiometer pot1, pot
2 and pot3 are pot1 = S1′y−S1y = S1′y + Ly / 2 ……………… (11) pot2 = S2′x−S2x = S2′x + Lx / 2 ………… (12) ) Pot3 = S3'x-S3x = S3'x + Lx / 2 (13), and from equation (12) -equation (13), pot2-pot3 =
-TanRZ (S2'y-S3'y).
【００２６】従って、回転変位ＲＺは、 ＲＺ＝ａtan(pot２−pot３）／（Ｓ２′ｙ−Ｓ３′ｙ） となる。Therefore, the rotational displacement RZ is RZ = atan (pot2-pot3) / (S2'y-S3'y).
【００２７】ここで、式（１１）＋式（１２）＊tanＲ
Ｚとおき、式（４）、式（５）に示すＰ３′ｙ、Ｐ４′
ｙを代入して整理すれば、 Ｔｙ＝｛１／（１＋tan2ＲＺ）｝＊（pot１＋pot２＊ta
nＲＺ−Ａ） 但し、Ａ＝Ｌｘ／２＊sinＲＺ＋Ｌｙ／２＊（１−cosＲ
Ｚ）＋tanＲＺ（Ｓ１ｘ−Ｌｘ＊cosＲＺ＋Ｌｙ／２）＋
tan2ＲＺ（Ｓ２ｙ−Ｌｘ／２＊sinＲＺ＋Ｌｙ／２＊cos
ＲＺ） さらに、式（１２）にＴｙを代入して、 Ｔｘ＝pot２＋tanＲＺ（Ｓ２ｙ＋Ｌｘ／２＊sinＲＺ＋
Ｌｙ／２＊cosＲＺ−Ｔｙ）−Ｌｘ／２（１−cosＲＺ）
−Ｌｙ／２＊sinＲＺ 以上の手順により、並進変位Ｔｘ、Ｔｙ、回転変位ＲＺ
を算出する。Here, formula (11) + formula (12) * tanR
Z, P3′y, P4 ′ shown in equations (4) and (5)
If y is substituted and rearranged, Ty = {1 / (1 + tan 2 RZ)} * (pot1 + pot2 * ta
nRZ-A) However, A = Lx / 2 * sinRZ + Ly / 2 * (1-cosR
Z) + tanRZ (S1x-Lx * cosRZ + Ly / 2) +
tan 2 RZ (S2y-Lx / 2 * sin RZ + Ly / 2 * cos
RZ) Further, by substituting Ty into the equation (12), Tx = pot2 + tanRZ (S2y + Lx / 2 * sinRZ +
Ly / 2 * cosRZ-Ty) -Lx / 2 (1-cosRZ)
-Ly / 2 * sinRZ By the above procedure, translational displacements Tx, Ty, and rotational displacement RZ
To calculate.
【００２８】[0028]
【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、ロ
ボットのアームの先端部に取付けたハンド部により中子
を把持して主型内へ納める鋳物中子納め装置において、
前記アームの先端部と前記ハンド部とをこのハンド部を
水平方向へ揺動自在とするコンプライアンス装置を介し
て連結すると共にこのコンプライアンス装置をロック状
態と非ロック状態とに切替えるロック機構を設け、前記
ハンド部に把持された前記中子が前記主型内の所定位置
まで下降した時点で前記アームの下降動作を停止させる
と共に前記アームの先端部を前記コンプライアンス装置
が非ロックされた状態で水平移動させる水平移動制御手
段と、この水平移動に伴って前記中子が前記主型の周面
へ当接することにより揺動する前記コンプライアンス装
置の揺動方向と揺動量とを検出する揺動検出手段と、前
記水平移動制御手段による前記アームの移動方向及び移
動量と前記揺動検出手段が検出した前記コンプライアン
ス装置の揺動方向及び揺動量とから中子納め時に前記中
子が前記主型の周面に当接することを防止するために必
要な前記アームの位置補正量を演算する演算手段と、前
記演算手段が演算した位置補正量に応じて前記アームの
位置を補正する補正手段とを設けたので、ハンド部に把
持された中子を下降させて主型内への中子納めを行なう
際に、中子が主型の周面に当接せず、かつ、中子が主型
の周面に対して片寄りを生じない位置へアームを位置補
正することができ、従って、ロボットによる中子納めを
極めて高精度に行なうことができ、しかも、水平移動制
御手段によりアームの先端部を水平移動させると共に中
子を主型の周面に当接させてコンプライアンス装置を揺
動させる際には、ハンド部及び中子の下降動作が停止さ
れているため、主型の周面に当接した状態の中子が下降
することにより主型を崩してしまうということを確実に
防止することができる等の効果を有する。As described above, the invention according to claim 1 is a casting core housing device for holding a core by a hand part attached to the tip of an arm of a robot and storing it in a main mold.
The tip portion of the arm and the hand portion are connected to each other via a compliance device that allows the hand portion to swing in the horizontal direction, and a lock mechanism that switches the compliance device between a locked state and an unlocked state is provided. The lowering operation of the arm is stopped when the core gripped by the hand portion is lowered to a predetermined position in the main mold, and the tip end portion of the arm is horizontally moved while the compliance device is unlocked. Horizontal movement control means, and rocking detection means for detecting the rocking direction and the rocking amount of the compliance device that rocks when the core comes into contact with the peripheral surface of the main mold in accordance with the horizontal movement. The movement direction and movement amount of the arm by the horizontal movement control means and the swing direction of the compliance device detected by the swing detection means. And a swing amount and a calculation means for calculating a position correction amount of the arm necessary for preventing the core from coming into contact with the peripheral surface of the main mold when the core is stored, and a position calculated by the calculation means. Since the correction means for correcting the position of the arm according to the correction amount is provided, when the core held in the hand part is lowered and the core is stored in the main mold, the core is moved to the main mold. The arm can be corrected to a position where it does not abut the peripheral surface of the core and the core does not shift to the peripheral surface of the main mold. In addition, when the tip of the arm is horizontally moved by the horizontal movement control means and the core is brought into contact with the peripheral surface of the main mold to swing the compliance device, the hand portion and the core are not moved. Since the descending motion is stopped, it does not contact the peripheral surface of the main mold. Status of the core have an effect such as can be reliably prevented that would destroy the main mold by falling.
【図１】本発明の一実施例における主型内への中子納め
状態を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a state where a core is stored in a main mold according to an embodiment of the present invention.
【図２】鋳物中子納め装置の全体構成を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a casting core housing device.
【図３】中子納め時におけるアームの位置補正の過程を
示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a process of arm position correction when the core is stored.
【図４】コンプライアンス装置による変位を計算するた
めの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for calculating a displacement by the compliance device.
１ 主型 ２ 中子 ４ ロボット １１ 水平移動制御手段、演算手段、補正手段 １６ アーム １７ ハンド部 １８ コンプライアンス装置 １９ 揺動検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main type 2 Core 4 Robot 11 Horizontal movement control means, calculation means, correction means 16 Arm 17 Hand part 18 Compliance device 19 Swing detection means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/404 (72)発明者 水野 剛 長野県松本市石芝１丁目１番１号 石川島 芝浦機械株式会社松本工場内 (72)発明者 宮本 秀樹 長野県松本市石芝１丁目１番１号 石川島 芝浦機械株式会社松本工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location G05B 19/404 (72) Inventor Tsuyoshi Mizuno 1-1-1 Ishishiba, Matsumoto City, Nagano Prefecture Ishikawajima Shibaura Machinery Matsumoto Factory Co., Ltd. (72) Inventor Hideki Miyamoto 1-1-1 Ishishiba, Matsumoto City, Nagano Ishikawajima Shibaura Machinery Co., Ltd. Matsumoto Factory
Claims (1)
ンド部により中子を把持して主型内へ納める鋳物中子納
め装置において、前記アームの先端部と前記ハンド部と
をこのハンド部を水平方向へ揺動自在とするコンプライ
アンス装置を介して連結すると共にこのコンプライアン
ス装置をロック状態と非ロック状態とに切替えるロック
機構を設け、前記ハンド部に把持された前記中子が前記
主型内の所定位置まで下降した時点で前記アームの下降
動作を停止させると共に前記アームの先端部を前記コン
プライアンス装置が非ロックされた状態で水平移動させ
る水平移動制御手段と、この水平移動に伴って前記中子
が前記主型の周面へ当接することにより揺動する前記コ
ンプライアンス装置の揺動方向と揺動量とを検出する揺
動検出手段と、前記水平移動制御手段による前記アーム
の移動方向及び移動量と前記揺動検出手段が検出した前
記コンプライアンス装置の揺動方向及び揺動量とから中
子納め時に前記中子が前記主型の周面に当接することを
防止するために必要な前記アームの位置補正量を演算す
る演算手段と、前記演算手段が演算した位置補正量に応
じて前記アームの位置を補正する補正手段とを設けたこ
とを特徴とする鋳物中子納め装置。1. A casting core housing device for holding a core by a hand part attached to the tip of an arm of a robot and storing the core in a main mold, wherein the tip of the arm and the hand are connected to each other. A lock mechanism is provided that is connected via a compliance device that can swing in the horizontal direction and that switches the compliance device between a locked state and a non-locked state, and the core held by the hand portion is inside the main mold. Horizontal movement control means for stopping the lowering operation of the arm when the arm is lowered to a predetermined position, and horizontally moving the tip end portion of the arm in a state where the compliance device is unlocked, and the core according to the horizontal movement. Swing detecting means for detecting the swing direction and the swing amount of the compliance device, which swings when abutting on the peripheral surface of the main mold, Based on the moving direction and the moving amount of the arm by the horizontal movement control means and the swinging direction and the swinging amount of the compliance device detected by the swing detecting means, the core contacts the peripheral surface of the main mold when the core is stored. It is characterized in that a calculation means for calculating a position correction amount of the arm necessary to prevent contact with each other and a correction means for correcting the position of the arm according to the position correction amount calculated by the calculation means are provided. A casting core storage device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12483994A JP3315006B2 (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | Casting core placing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12483994A JP3315006B2 (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | Casting core placing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07328743A true JPH07328743A (en) | 1995-12-19 |
| JP3315006B2 JP3315006B2 (en) | 2002-08-19 |
Family
ID=14895373
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12483994A Expired - Fee Related JP3315006B2 (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | Casting core placing device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3315006B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108160929A (en) * | 2018-01-16 | 2018-06-15 | 湖州华科信息咨询有限公司 | The robot of core is played automatically for the whole core of casting mold of truck bolster for railway wagon side frame |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP12483994A patent/JP3315006B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN108160929A (en) * | 2018-01-16 | 2018-06-15 | 湖州华科信息咨询有限公司 | The robot of core is played automatically for the whole core of casting mold of truck bolster for railway wagon side frame |
Also Published As
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| JP3315006B2 (en) | 2002-08-19 |
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