JPH08309628A - Bolt loosening method and device therefor - Google Patents
Bolt loosening method and device thereforInfo
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- JPH08309628A JPH08309628A JP14120595A JP14120595A JPH08309628A JP H08309628 A JPH08309628 A JP H08309628A JP 14120595 A JP14120595 A JP 14120595A JP 14120595 A JP14120595 A JP 14120595A JP H08309628 A JPH08309628 A JP H08309628A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットによるボルト
緩め方法およびその装置に係り、更に詳しくは、ソケッ
トをボルト頭部に確実に自動挿着でき、また設備コスト
の低下が図れるロボットによるボルト緩め方法およびそ
の装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for loosening a bolt by a robot, and more particularly, a bolt loosening by a robot which can reliably and automatically insert a socket into the head of a bolt and reduce the equipment cost. A method and an apparatus thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】オートメーション化された工場では、機
械を分解する際に、産業用のロボットを用いて、螺合さ
れたボルト位置を検索後、ロボットに装備されたナット
ランナにより、ボルトを緩めるものが開発されている。
従来、このロボットによるボルトの緩め作業時には、カ
メラによりボルトを撮影し、画像処理（通常、二値化処
理）してボルト位置を検出し、それからナットランナを
ボルトの上方へ水平移動させ、次いでソケットを下降さ
せてボルト頭部に挿着後、ナットランナによりソケット
を回転させてボルトを緩める方法が採られていた。2. Description of the Related Art In an automated factory, when a machine is disassembled, an industrial robot is used to search a screwed bolt position and then a nut runner equipped on the robot loosens the bolt. Being developed.
Conventionally, when loosening bolts by this robot, the bolts are photographed with a camera, the bolt position is detected by image processing (usually binarization processing), then the nut runner is horizontally moved above the bolt, and then the socket is moved. A method of lowering the bolt by lowering it and inserting it into the head of the bolt and then rotating the socket with a nut runner has been adopted.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術のロボットによるボルト緩め方法では、カメラや
画像処理設備など高価な機器が必要となり、設備コスト
が嵩張るという問題点があった。また、カメラより取り
込まれたボルトの画像処理の段階で、照明の照度や光の
照射角度の影響などにより、ボルトと周辺部材との明暗
差が小さくなり、ボルト位置を検出できない場合があっ
た。なお、ボルト頭部が汚れている場合も、同様の不都
合が起きていた。そこで、検出し易いように、予めボル
ト頭部に塗料を塗布しておき、周辺部材との明暗差を大
きくする工夫が一部で行なわれているが、これでは塗布
作業に手間がかかり、面倒であるという問題点があっ
た。However, the bolt loosening method using the robot of the prior art described above has a problem that expensive equipment such as a camera and image processing equipment is required, and the equipment cost increases. Further, at the stage of image processing of the bolt taken in by the camera, the brightness difference between the bolt and the peripheral member becomes small due to the influence of the illuminance of illumination and the irradiation angle of light, and the bolt position may not be detected. The same inconvenience occurred when the bolt head was dirty. Therefore, in order to make it easy to detect, some paint has been applied in advance to the head of the bolt to increase the difference in brightness from the surrounding material, but this is troublesome and difficult to apply. There was a problem that was.
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、ソケットをボルト頭部に確実に自動挿着でき、また
設備コストの低下が図れるロボットによるボルト緩め方
法およびその装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a bolt loosening method by a robot and a device therefor capable of surely automatically inserting a socket into a bolt head and lowering equipment cost. And
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のロボットによるボルト緩め方法は、ロボットの可
動アームを可動させて、ボルトの軸芯とソケットセンタ
とを概略一致させ、次いでボルト頭部に、前記可動アー
ムに取り付けられたボルト緩め手段により回転可能なソ
ケットを接近させ、それから該ソケットを移動させて、
該ソケットの前記ボルト頭部への挿着作業を行い、この
とき、前記ソケットが直に前記ボルト頭部に挿着され
ず、該ボルト頭部上で停止した場合には、前記ソケット
を、前記ボルト頭部に押し付けながら、該ボルト頭部上
で前記ロボットの可動アームにより微小移動させて挿着
位置をサーチし、前記ソケットが前記ボルト頭部に挿着
された後、前記ソケットを回転させて前記ボルトを緩め
るように構成されている。A method according to the above-mentioned object.
In the bolt loosening method described by the robot, the movable arm of the robot is moved so that the axis of the bolt and the socket center are substantially aligned with each other, and then the bolt head can be rotated by the bolt loosening means attached to the movable arm. Move the socket closer, then move the socket,
When the socket is inserted into the bolt head, and when the socket is not directly inserted into the bolt head and is stopped on the bolt head, the socket is While pressing the bolt head, the movable arm of the robot slightly moves on the bolt head to search the insertion position, and after the socket is inserted into the bolt head, the socket is rotated. It is configured to loosen the bolt.
【０００６】特に、請求項２記載のロボットによるボル
ト緩め方法は、請求項１記載のロボットによるボルト緩
め方法において、前記ソケットの挿着位置サーチ時に、
前記ソケットを内方から外方へ渦巻き状に移動させるよ
うに構成されている。Particularly, in the bolt loosening method by the robot according to the second aspect, in the bolt loosening method by the robot according to the first aspect, when the insertion position of the socket is searched,
It is configured to move the socket spirally from the inside to the outside.
【０００７】また、請求項３記載のロボットによるボル
ト緩め装置は、ロボットの可動アームに取り付けられた
ボルト緩め手段と、該ボルト緩め手段に装着されたソケ
ットの位置検出センサと、前記ボルト緩め手段を含む前
記ロボット側に取り付けられた前記ソケットの微小移動
手段と、これらの制御部とを備えるように構成されてい
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a robot bolt loosening device which comprises a bolt loosening means attached to a movable arm of the robot, a socket position detection sensor mounted on the bolt loosening means, and the bolt loosening means. It is configured so as to include the minute moving means of the socket attached to the robot side including the above, and these control units.
【０００８】[0008]
【作用】請求項１〜３記載のロボットによるボルト緩め
方法およびその装置においては、ボルトの軸芯とソケッ
トセンタとを概略一致させて、ソケットをボルト頭部に
挿着するが、比較的頻繁に、ソケットを直にボルト頭部
へ挿着できない場合がある。このときには、ソケットを
ボルト頭部に対して当接状態で停止させ、ソケットをボ
ルト頭部に押し付けながら、ボルト頭部上でロボットの
可動アームにより微小移動させて挿着位置をサーチす
る。なお、ソケットは、このようにボルト頭部に押し付
けられているので、この挿着位置を探し出すと同時に、
ボルト頭部に嵌まり込む。その後、ソケットを回転させ
てボルトを緩めるので、従来のように高価なカメラや画
像処理機器がなくても、またボルト頭部が汚れていて
も、ソケットをボルト頭部に確実に自動挿着できる。In the bolt loosening method and the apparatus therefor according to the first to third aspects of the present invention, the socket is inserted into the bolt head with the shaft center of the bolt and the socket center substantially aligned, but relatively frequently. , It may not be possible to insert the socket directly onto the bolt head. At this time, the socket is stopped in contact with the head of the bolt, and while the socket is pressed against the head of the bolt, it is slightly moved by the movable arm of the robot on the head of the bolt to search the insertion position. In addition, since the socket is pressed against the bolt head in this way, at the same time as finding this insertion position,
Fit into the head of the bolt. After that, since the socket is rotated to loosen the bolt, the socket can be reliably and automatically attached to the bolt head even if there is no expensive camera or image processing equipment as in the past and the bolt head is dirty. .
【０００９】特に、請求項２記載のロボットによるボル
ト緩め方法においては、ソケットを内方から外方へ渦巻
き状に移動させながら、ソケットがボルト頭部に挿着さ
れる位置をサーチするので、ソケットをアトランダムに
移動させる場合に比べて、比較的短時間でその挿着可能
な位置をサーチできる。In particular, in the bolt loosening method by the robot according to the second aspect, the position where the socket is inserted into the bolt head is searched while moving the socket spirally from the inside to the outside. It is possible to search for a position that can be inserted in a relatively short time, as compared with the case of moving at random.
【００１０】[0010]
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係るロボットに
よるボルト緩め装置の使用状態の斜視図、図２はボルト
緩め手段の要部拡大断面図、図３（ａ）はソケットのボ
ルト頭部への挿着開始状態を示す概略断面図、図３
（ｂ）はソケットとボルト頭部との位置ずれ当接状態を
示す概略断面図、図３（ｃ）はソケットとボルト頭部と
の挿着状態を示す概略断面図、図４（ａ）は微小移動手
段によるソケットの挿着位置のサーチ軌跡を示す概略平
面図、図４（ｂ）は不完全挿着が発生した場合における
微小移動手段による他のソケットの挿着位置のサーチ軌
跡を示す概略平面図である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. Here, FIG. 1 is a perspective view of a bolt loosening device in use by a robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of a bolt loosening means, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state of starting insertion into
FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing a state where the socket and the bolt head are displaced and abutted, FIG. 3C is a schematic cross-sectional view showing a state where the socket and the bolt head are inserted, and FIG. FIG. 4B is a schematic plan view showing the search locus of the insertion position of the socket by the minute moving means, and FIG. 4B is a schematic plan view showing the search locus of the insertion position of the other socket by the minute moving means when incomplete insertion occurs. It is a top view.
【００１１】図１に示すように、本発明の一実施例に係
るロボットによるボルト緩め装置１０は、ロボット１１
の可動アーム１２に取り付けられたボルト緩め手段の一
例であるナットランナ１３と、ナットランナ１３の下端
部に回転可能に装着されたソケット１４の位置を検出す
る、反射型の光センサである位置検出センサ１５と、こ
れらの制御部１６とを備えている。As shown in FIG. 1, a bolt loosening device 10 for a robot according to an embodiment of the present invention includes a robot 11
Position detecting sensor 15 which is a reflection type optical sensor for detecting the positions of a nut runner 13 which is an example of a bolt loosening means attached to the movable arm 12 of the above, and a socket 14 which is rotatably attached to a lower end portion of the nut runner 13. And these control units 16.
【００１２】可動アーム１２は６軸駆動のアームであ
り、この可動アーム１２を駆動させるロボット１１は、
ソケット１４を内方から外方へ、０．５ｍｍずつ正八角
形を描く渦巻き状に移動させる微小移動手段を兼務して
いる。The movable arm 12 is a 6-axis drive arm, and the robot 11 that drives the movable arm 12 is
It also serves as a minute moving means for moving the socket 14 from the inside to the outside in a spiral shape that draws a regular octagon by 0.5 mm.
【００１３】図１、２に示すように、ナットランナ１３
は、上部の回転モータ１９と、ランナ本体となる中央部
の固定筒部２０と、固定筒部２０の下端からスプリング
２１の付勢力により出し入れされて、下端にソケット１
４が固着された下部の出し入れ筒部２２を有している。
回転モータ１９の出力軸１９ａは、ベアリング２３を介
して固定筒部２０内で回転可能に軸支された断面四角形
の動力伝達軸２４に固着されており、出し入れ筒部２２
は、固定筒部２０の下部内に装着されたベアリング２５
を介して、動力伝達軸２４に摺動および回転自在に遊挿
されている。なお、出し入れ筒部２２は、上端部のフラ
ンジ２２ａにより外方への飛び出しが防止されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the nut runner 13
Is rotated in and out of the upper portion by a rotating motor 19, a fixed cylindrical portion 20 in the central portion which is the runner body, and a lower end of the fixed cylindrical portion 20 by the urging force of a spring 21.
It has a lower part insertion / removal tube portion 22 to which 4 is fixed.
The output shaft 19 a of the rotary motor 19 is fixed to a power transmission shaft 24 having a quadrangular cross section that is rotatably supported in the fixed tubular portion 20 via a bearing 23.
Is a bearing 25 mounted in the lower portion of the fixed tubular portion 20.
Is freely slidably and rotatably inserted in the power transmission shaft 24 via. The take-in / take-out tube portion 22 is prevented from protruding outward by a flange 22a at the upper end.
【００１４】固定筒部２０の下端部の外周面には、フラ
ンジ状の突出リング２０ａが形成されており、突出リン
グ２０ａに、出し入れ筒部２２の先端部付近まで延びる
アーム２６の上端部が固着されている。このアーム２６
の下端部に前記位置検出センサ１５が取り付けられてい
る。回転モータ１９により出力軸１９ａが回転すると、
動力伝達軸２４を介して出し入れ筒部２２が回転し、こ
れによりソケット１４が回転する。出し入れ筒部２２
は、スプリング２１により下方付勢されているので、例
えばソケット１４がその軸芯方向から障害物に当接する
と、出し入れ筒部２２が固定筒部２０内に押し込まれ、
その際、ソケット１４が上昇した状態を位置検出センサ
１５により検出する。なお、図１において、符号１８は
可動アーム１２の先端に、ナットランナ１３を取り付け
るための取り付けプレート、符号３０は分解される所定
機械、符号３１は所定機械３０に螺合されたボルト、３
１ａはボルト頭部である。A flange-shaped protruding ring 20a is formed on the outer peripheral surface of the lower end portion of the fixed cylindrical portion 20, and the upper end portion of an arm 26 extending to the vicinity of the front end portion of the loading / unloading cylindrical portion 22 is fixed to the protruding ring 20a. Has been done. This arm 26
The position detection sensor 15 is attached to the lower end of the. When the output shaft 19a is rotated by the rotation motor 19,
The take-in / take-out tubular portion 22 rotates via the power transmission shaft 24, and thereby the socket 14 rotates. Putting in and out the tubular portion 22
Is urged downward by the spring 21, so that, for example, when the socket 14 comes into contact with an obstacle from its axial direction, the loading / unloading tubular portion 22 is pushed into the fixed tubular portion 20,
At this time, the position detecting sensor 15 detects the state where the socket 14 is raised. In FIG. 1, reference numeral 18 is an attachment plate for attaching the nut runner 13 to the tip of the movable arm 12, reference numeral 30 is a predetermined machine to be disassembled, reference numeral 31 is a bolt screwed to the predetermined machine 30, 3
1a is a bolt head.
【００１５】続いて、実施例のボルト緩め装置１０を用
いたロボットによるボルト緩め方法を説明する。図１、
３に示すように、実施例のボルト緩め装置１０によるボ
ルト緩め方法の概略は、予め制御部１６に登録されたボ
ルト位置データに基づき、ロボット１１の可動アーム１
２を可動させて、ナットランナ１３をボルト３１の上方
へ、ボルト３１の軸芯ａとソケット１４のソケットセン
タｂとを概略一致させるように三次元的に移動させ（図
３（ａ）参照）、次いで図３（ｃ）に示すように、位置
ずれのない場合には、ソケット１４を、予め制御部１６
に設定された下降位置まで下降させてボルト頭部３１ａ
に挿着し、その後、ナットランナ１３によりソケット１
４を回転させてボルト３１を緩める。Next, a bolt loosening method by a robot using the bolt loosening device 10 of the embodiment will be described. Figure 1,
As shown in FIG. 3, the outline of the bolt loosening method by the bolt loosening device 10 of the embodiment is based on the bolt position data registered in the control unit 16 in advance, and the movable arm 1 of the robot 11 is described.
2 is moved to move the nut runner 13 above the bolt 31 three-dimensionally so that the axis a of the bolt 31 and the socket center b of the socket 14 are substantially aligned with each other (see FIG. 3A). Next, as shown in FIG. 3C, when there is no positional deviation, the socket 14 is previously attached to the control unit 16
To the descending position set to
The nut runner 13 into the socket 1
4 is rotated to loosen the bolt 31.
【００１６】この際、下降されたソケット１４は、ナッ
トランナ１３により、３０〜９０ｒｐｍ、０．５〜５秒
間（実施例では２秒間）回転される。ソケット１４の回
転速度が、３０ｒｐｍ未満では作業効率が悪く、一方１
１０ｒｐｍを越えると、せっかく挿着位置ｄ（図４参
照）上でボルト頭部３１ａの六角形状にソケット１４の
内部空間の形状が合致しても、回転が速すぎて、ソケッ
ト１４がボルト頭部３１ａに挿着できない。なお、実施
例では回転速度を６０ｒｐｍに設定している。また、直
接、ソケット１４がボルト頭部３１ａに挿着された場
合、ソケット１４がスプリング２１に抗して押し上げら
れないので、位置検出センサ１５はソケット１４を検出
しない。At this time, the lowered socket 14 is rotated by the nut runner 13 at 30 to 90 rpm for 0.5 to 5 seconds (2 seconds in the embodiment). If the rotation speed of the socket 14 is less than 30 rpm, work efficiency is poor, while 1
Above 10 rpm, even if the hexagonal shape of the bolt head 31a matches the shape of the internal space of the socket 14 at the insertion position d (see FIG. 4), the rotation is too fast, and the socket 14 becomes too bolted. It cannot be attached to 31a. In the embodiment, the rotation speed is set to 60 rpm. Further, when the socket 14 is directly inserted into the bolt head 31a, the socket 14 cannot be pushed up against the spring 21, so the position detection sensor 15 does not detect the socket 14.
【００１７】しかしながら、ソケット１４をボルト頭部
３１ａに挿着する際、比較的頻繁に、ソケット１４がボ
ルト頭部３１ａに対して位置ずれし、ソケット１４を、
直に、ボルト頭部３１ａへ挿着できない場合がある。こ
の場合は、図３（ｂ）に示すように、まずソケット１４
をボルト頭部３１ａに当接状態で、一旦停止する。この
とき、ソケット１４はスプリング２１の付勢力に抗して
上方に押し上げられ、位置検出センサ１５がソケット１
４を検出する。次いで、ソケット１４を回転させなが
ら、かつこのスプリング２１によるソケット１４のボル
ト頭部３１ａへの付勢状態のまま、ロボット１１により
可動アーム１２を微動させて、ソケット１４をボルト頭
部３１ａ上で微小移動させることにより、挿着位置ｄを
サーチする。However, when inserting the socket 14 into the bolt head 31a, the socket 14 is relatively frequently displaced from the bolt head 31a, and the socket 14 is
In some cases, the bolt head 31a cannot be directly attached. In this case, as shown in FIG.
Is temporarily abutted against the bolt head 31a and temporarily stopped. At this time, the socket 14 is pushed upward against the urging force of the spring 21, and the position detection sensor 15 moves to the socket 1
4 is detected. Next, while the socket 14 is being rotated, and while the spring 21 is still biased to the bolt head 31a of the socket 14, the robot 11 slightly moves the movable arm 12 to move the socket 14 slightly on the bolt head 31a. By moving, the insertion position d is searched.
【００１８】このとき、ソケット１４の微小移動は、図
４（ａ）に示すように、サーチ開始位置ｃを基点にして
外方へ向かう渦巻き状（実施例では正八角形）の移動で
ある。しかもその渦巻き方向は、ナットランナ１３によ
るソケット１４の回転方向とは反対の反時計回り方向で
あり、また各内外のサーチ軌跡の間隔は０．５ｍｍであ
る。このように、ソケット１４を渦巻き状に移動させ
て、挿着位置ｄをサーチするようにしたので、ソケット
１４をアトランダムに移動させた場合に比べ、ソケット
１４の移動経路に無駄がなく、比較的短時間で挿着位置
ｄのサーチができる。また、ソケット１４の渦巻き方向
を、ソケット１４のナットランナ１３による回転方向と
は反対方向にしたので、ソケット１４がボルト頭部３１
ａに挿着された状態を、過負荷として、ナットランナ１
３に配備された例えば図外の負荷検出センサにより確実
に検出できる。At this time, the minute movement of the socket 14 is a spiral movement (a regular octagon in the embodiment) outward from the search start position c, as shown in FIG. 4A. Moreover, the spiral direction is the counterclockwise direction opposite to the rotation direction of the socket 14 by the nut runner 13, and the interval between the search loci inside and outside is 0.5 mm. In this way, the socket 14 is moved spirally to search the insertion position d, so that the movement path of the socket 14 is less wasteful than the case where the socket 14 is moved randomly. The insertion position d can be searched in a very short time. In addition, since the spiral direction of the socket 14 is opposite to the rotating direction of the nut runner 13 of the socket 14, the socket 14 has the bolt head 31
When the nut runner 1 is inserted into a, it is overloaded.
For example, a load detection sensor (not shown) provided in No. 3 can surely detect the load.
【００１９】ソケット１４は、スプリング２１によりボ
ルト頭部３１ａに押し付けられているので、ボルト頭部
３１ａへの挿着位置ｄを見つけた瞬間、スプリング２１
の付勢力によりソケット１４はボルト頭部３１ａに嵌ま
り込む（図３（ｃ）参照）。これにより、従来のように
高価なカメラや画像処理機器を用いた画像処理を施さな
くても、またボルト頭部３１ａの汚れの有無などに係わ
りなく、ソケット１４をボルト頭部３１ａに確実に自動
挿着できる。その後、ソケット１４を回転させることに
よりボルト３１を緩め、そのままボルト３１を引き抜
く。Since the socket 14 is pressed against the bolt head 31a by the spring 21, the spring 21 is pressed at the moment when the insertion position d to the bolt head 31a is found.
The socket 14 is fitted into the bolt head 31a by the urging force of (see FIG. 3C). As a result, the socket 14 can be surely automatically attached to the bolt head 31a without performing image processing using an expensive camera or image processing device as in the past, and regardless of whether the bolt head 31a is dirty or not. Can be inserted. After that, the bolt 31 is loosened by rotating the socket 14, and the bolt 31 is pulled out as it is.
【００２０】ところで、実際に試験運転してみると、ソ
ケット１４を渦巻き移動させて挿着位置ｄをサーチして
いる際に、完全なソケット１４の挿着状態ではないが、
ボルト頭部３１ａの上部に、ソケット１４が引っ掛かっ
ている不完全挿着状態が発生することがある。この場合
には、図４（ｂ）に示すように、不完全挿着位置ｅを回
転モータ１９の負荷、実施例ではトルクの増大により検
出した後、ソケット１４を一旦外方へ若干幅移動させ
（ここでは、渦巻き状の移動軌跡の２本分である１ｍ
ｍ）、そこからソケット１４を逆渦巻き移動させて挿着
位置ｄを探し出す。これにより、どのような状況でも挿
着位置ｄをサーチできるようになった。By the way, in the actual test operation, when the socket 14 is swirlingly moved and the insertion position d is searched, the socket 14 is not completely inserted.
An incompletely inserted state in which the socket 14 is caught may occur on the upper portion of the bolt head 31a. In this case, as shown in FIG. 4 (b), after the imperfect insertion position e is detected by the increase in the load of the rotary motor 19, in the embodiment, the torque is increased, and then the socket 14 is temporarily moved slightly outward. (Here, 1m, which is equivalent to two spiral trajectories.
m), and then the socket 14 is moved in a reverse spiral to find the insertion position d. As a result, the insertion position d can be searched under any circumstances.
【００２１】以上、本発明を説明したが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しな
い範囲での設計などの変更があっても本発明に含まれ
る。例えば、実施例では、ボルト緩め手段として、ナッ
トランナを採用したが、これに限定しなくても、ソケッ
トを回転させてボルトを緩めることができるものであれ
ば、その他どのような構造の手段でもよい。The present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and changes in design and the like without departing from the scope of the invention are included in the present invention. For example, in the embodiment, the nut runner is adopted as the bolt loosening means, but the bolt loosening means is not limited to this, and any other structure may be used as long as it can loosen the bolt by rotating the socket. .
【００２２】また、所定機械にあらゆる方向にボルトが
螺合されたものでも、ロボットの可動アームを可動させ
て、ソケットをボルト方向に合わせた状態でボルト頭部
に挿着して緩めることができる。さらに、実施例では、
微小移動手段をロボットと兼務させたが、これに限定し
なくても、例えばボルト緩め手段にソケットの微小移動
機構を備えるようにしてもよい。Further, even if a bolt is screwed into a predetermined machine in all directions, the movable arm of the robot can be moved to be inserted into the bolt head and loosened in a state where the socket is aligned with the bolt direction. . Further, in the example,
Although the micro-moving means also serves as the robot, the micro-moving means is not limited to this, and for example, the bolt loosening means may be provided with the micro-moving mechanism of the socket.
【００２３】さらにまた、実施例では、位置検出センサ
として、反射型の光センサを例にしたが、これに限定し
なくても、例えば透過型の光センサや近接センサなども
採用できる。そして、実施例では、微小移動手段による
ソケットの移動経路を渦巻き状としたが、これに限定し
なくても、例えば波形などどのような移動経路でもよ
い。Furthermore, in the embodiment, the reflection type optical sensor is used as an example of the position detecting sensor, but the position detecting sensor is not limited to this. For example, a transmission type optical sensor or a proximity sensor may be adopted. Further, in the embodiment, the movement path of the socket by the minute movement means is formed in a spiral shape, but the movement path is not limited to this and may be any movement path such as a waveform.
【００２４】[0024]
【発明の効果】請求項１〜３記載のロボットによるボル
ト緩め方法およびその装置においては、このようにソケ
ットをボルト頭部に挿着する際に、両者に若干の位置ず
れがある場合には、ソケットをボルト頭部に押し付けな
がら、ボルト頭部上でロボットの可動アームにより微小
移動させて挿着位置をサーチするので、高価なカメラや
画像処理機器が不要となり、仮にボルト頭部が汚れてい
たとしても、少ない設備コストで、ソケットをボルト頭
部に確実に自動挿着できる。In the bolt loosening method and the apparatus therefor according to the first to third aspects of the present invention, when there is a slight displacement between the two when the socket is inserted into the bolt head, While pressing the socket against the head of the bolt, the robot's movable arm makes a small movement on the head of the bolt to search for the insertion position, so an expensive camera and image processing equipment are not required, and the head of the bolt is temporarily dirty. Even so, the socket can be reliably and automatically attached to the bolt head with a small equipment cost.
【００２５】特に、請求項２記載のロボットによるボル
ト緩め方法においては、ソケットの挿着位置サーチ時
に、ソケットを内方から外方へ渦巻き状に移動させるの
で、ソケットをボルト頭部上でアトランダムに移動させ
る場合に比べて、比較的短時間で、ソケットとボルト頭
部との挿着位置をサーチできる。Particularly, in the bolt loosening method by the robot according to the second aspect, since the socket is spirally moved from the inside to the outside at the time of searching the insertion position of the socket, the socket is at random on the head of the bolt. It is possible to search for the insertion positions of the socket and the bolt head in a relatively short time compared to the case of moving to.
【図１】本発明の一実施例に係るロボットによるボルト
緩め装置の使用状態の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a bolt loosening device used by a robot according to an exemplary embodiment of the present invention in use.
【図２】ボルト緩め手段の要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of a bolt loosening means.
【図３】（ａ）ソケットのボルト頭部への挿着開始状態
を示す概略断面図である。 （ｂ）ソケットとボルト頭部との位置ずれ当接状態を示
す概略断面図である。 （ｃ）ソケットとボルト頭部との挿着状態を示す概略断
面図である。FIG. 3 (a) is a schematic cross-sectional view showing a state where the socket is started to be inserted into the bolt head. (B) It is a schematic sectional drawing which shows the positional displacement contact state of a socket and a bolt head. (C) It is a schematic sectional drawing which shows the insertion state of a socket and a bolt head.
【図４】（ａ）微小移動手段によるソケットの挿着位置
のサーチ軌跡を示す概略平面図である。 （ｂ）不完全挿着が発生した場合における微小移動手段
による他のソケットの挿着位置のサーチ軌跡を示す概略
平面図である。FIG. 4 (a) is a schematic plan view showing a search locus of the insertion position of the socket by the minute moving means. (B) It is a schematic plan view showing a search locus of insertion positions of other sockets by the minute moving means when incomplete insertion occurs.
１０ ボルト緩め装置 １１ ロボット １２ 可動アーム １３ ナットランナ １４ ソケット １５ 位置検出センサ １６ 制御部 １８ 取り付けプレート １９ 回転モータ １９ａ 出力軸 ２０ 固定筒部 ２０ａ 突出リング ２１ スプリング ２２ 出し入れ筒部 ２２ａ フランジ ２３ ベアリング ２４ 動力伝達軸 ２５ ベアリング ２６ アーム ３０ 所定機械 ３１ ボルト ３１ａ ボルト頭部 ａ ボルトの軸芯 ｂ ソケットセンタ ｃ サーチ開始位置 ｄ 挿着位置 ｅ 不完全挿着位置 10 bolt loosening device 11 robot 12 movable arm 13 nutrunner 14 socket 15 position detection sensor 16 control unit 18 mounting plate 19 rotary motor 19a output shaft 20 fixed cylinder part 20a protruding ring 21 spring 22 insertion / extraction cylinder part 22a flange 23 bearing 24 power transmission shaft 25 Bearing 26 Arm 30 Predetermined Machine 31 Bolt 31a Bolt Head a Bolt Shaft Center b Socket Center c Search Start Position d Insertion Position e Incomplete Insertion Position
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成７年６月２９日[Submission date] June 29, 1995
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１６[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１６】この際、下降されたソケット１４は、ナッ
トランナ１３により、３０〜９０ｒｐｍ、０．５〜５秒
間（実施例では２秒間）回転させて、ボルト３１を緩め
る。At this time, the lowered socket 14 is rotated by the nut runner 13 at 30 to 90 rpm for 0.5 to 5 seconds (2 seconds in the embodiment) to loosen the bolt 31.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１８[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１８】このとき、ソケット１４の微小移動は、図
４（ａ）に示すように、サーチ開始位置ｃを基点にして
外方へ向かう渦巻き状（実施例では正八角形）の移動で
ある。しかもその渦巻き方向は、ナットランナ１３によ
るソケット１４の回転方向とは反対の反時計回り方向で
あり、また各内外のサーチ軌跡の間隔は０．５ｍｍであ
る。このとき、ソケット１４の回転速度が、３０ｒｐｍ
未満では作業効率が悪く、一方１１０ｒｐｍを越える
と、せっかく挿着位置ｄ（図４参照）上でボルト頭部３
１ａの六角形状にソケット１４の内部空間の形状が合致
しても、回転が速すぎて、ソケット１４がボルト頭部３
１ａに挿着できない。なお、実施例では回転速度を６０
ｒｐｍに設定している。また、直接、ソケット１４がボ
ルト頭部３１ａに挿着された場合、ソケット１４がスプ
リング２１に抗して押し上げられないので、位置検出セ
ンサ１５はソケット１４を検出しない。このように、ソ
ケット１４を渦巻き状に移動させて、挿着位置ｄをサー
チするようにしたので、ソケット１４をアトランダムに
移動させた場合に比べ、ソケット１４の移動経路に無駄
がなく、比較的短時間で挿着位置ｄのサーチができる。
また、ソケット１４の渦巻き方向を、ソケット１４のナ
ットランナ１３による回転方向とは反対方向にしたの
で、ソケット１４がボルト頭部３１ａに挿着された状態
を、過負荷として、ナットランナ１３に配備された例え
ば図外の負荷検出センサにより確実に検出できる。At this time, the minute movement of the socket 14 is a spiral movement (a regular octagon in the embodiment) outward from the search start position c, as shown in FIG. 4A. Moreover, the spiral direction is the counterclockwise direction opposite to the rotation direction of the socket 14 by the nut runner 13, and the interval between the search loci inside and outside is 0.5 mm. At this time, the rotation speed of the socket 14 is 30 rpm.
If it is less than 110 rpm, the work efficiency is poor.
Even if the shape of the internal space of the socket 14 matches the hexagonal shape of 1a, the rotation is too fast, and the socket 14 has a bolt head 3
Cannot be attached to 1a. In the embodiment, the rotation speed is 60
It is set to rpm. Further, when the socket 14 is directly inserted into the bolt head 31a, the socket 14 cannot be pushed up against the spring 21, so the position detection sensor 15 does not detect the socket 14. In this way, the socket 14 is moved spirally to search the insertion position d, so that the movement path of the socket 14 is less wasteful than the case where the socket 14 is moved randomly. The insertion position d can be searched in a very short time.
Moreover, since the spiral direction of the socket 14 is set to the opposite direction to the rotation direction of the nut runner 13 of the socket 14, the state in which the socket 14 is inserted into the bolt head 31a is provided as the overload in the nut runner 13. For example, a load detection sensor (not shown) can reliably detect the load.
Claims (3)
ルトの軸芯とソケットセンタとを概略一致させ、次いで
ボルト頭部に、前記可動アームに取り付けられたボルト
緩め手段により回転可能なソケットを接近させ、それか
ら該ソケットを移動させて、該ソケットの前記ボルト頭
部への挿着作業を行い、このとき、前記ソケットが直に
前記ボルト頭部に挿着されず、該ボルト頭部上で停止し
た場合には、前記ソケットを、前記ボルト頭部に押し付
けながら、該ボルト頭部上で前記ロボットの可動アーム
により微小移動させて挿着位置をサーチし、前記ソケッ
トが前記ボルト頭部に挿着された後、前記ソケットを回
転させて前記ボルトを緩めることを特徴とするロボット
によるボルト緩め方法。1. A movable arm of a robot is moved so that a shaft center of a bolt and a socket center are substantially aligned with each other, and then a rotatable socket is brought close to a bolt head by bolt loosening means attached to the movable arm. Then, the socket is moved to perform the work of inserting the socket into the bolt head, and at this time, the socket is not directly inserted into the bolt head and stops on the bolt head. In this case, while pressing the socket against the bolt head, the movable arm of the robot slightly moves on the bolt head to search the insertion position, and the socket is inserted into the bolt head. After that, the bolt is loosened by rotating the socket to loosen the bolt.
記ソケットを内方から外方へ渦巻き状に移動させる請求
項１記載のロボットによるボルト緩め方法。2. The bolt loosening method by a robot according to claim 1, wherein the socket is moved spirally from the inside to the outside when the insertion position of the socket is searched.
ボルト緩め手段と、該ボルト緩め手段に装着されたソケ
ットの位置検出センサと、前記ボルト緩め手段を含む前
記ロボット側に取り付けられた前記ソケットの微小移動
手段と、これらの制御部とを備えたことを特徴とするロ
ボットによるボルト緩め装置。3. A bolt loosening means attached to a movable arm of a robot, a position detecting sensor of a socket attached to the bolt loosening means, and a minute portion of the socket attached to the robot side including the bolt loosening means. A bolt loosening device by a robot, comprising a moving means and these control parts.
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| JPH08309628A true JPH08309628A (en) | 1996-11-26 |
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104162770A (en) * | 2014-08-22 | 2014-11-26 | 辽宁省机械研究院有限公司 | Automatic system device for piece cutting and screw fastening of air conditioner heat exchanger core and using method of automatic system device |
| JP2015013350A (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 富士通周辺機株式会社 | Screw loosening device |
| JP2015112708A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | 多摩川精機株式会社 | Fastening device, and fastening method therewith |
| CN104959959A (en) * | 2015-07-20 | 2015-10-07 | 隋建华 | Key strengthening device for auxiliary fixation between wheel and shaft |
| WO2016103298A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 川崎重工業株式会社 | Robot system |
| CN105921989A (en) * | 2016-06-01 | 2016-09-07 | 重庆延锋江森汽车部件系统有限公司 | Automatic screwing device |
| CN106736485A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 深圳大学 | A kind of automatic lock screw system and its implementation based on robot |
| CN109048305A (en) * | 2018-09-05 | 2018-12-21 | 珠海格力智能装备有限公司 | Beat screw system |
| CN109794763A (en) * | 2019-03-28 | 2019-05-24 | 北京工业大学 | A kind of bolt automatic screwing device of six-joint robot |
| CN111037274A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-21 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | Automatic pretension of circumference bolt and moment controlling means |
| CN114434142A (en) * | 2021-12-22 | 2022-05-06 | 上海智能制造功能平台有限公司 | Man-machine cooperation interactive assembly system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104625707B (en) * | 2014-12-26 | 2016-11-23 | 重庆大学 | The replaceable tool for twisting screw of mechanical hand for inserting tube radioactive source handling of logging well |
| CN107030477A (en) * | 2017-06-26 | 2017-08-11 | 江南大学 | A kind of steel drum threaded cap crawl screws method |
| CN110695645B (en) * | 2019-11-12 | 2020-06-30 | 黑龙江工程学院 | Computer assembling robot |
-
1995
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015013350A (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 富士通周辺機株式会社 | Screw loosening device |
| JP2015112708A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | 多摩川精機株式会社 | Fastening device, and fastening method therewith |
| CN104162770A (en) * | 2014-08-22 | 2014-11-26 | 辽宁省机械研究院有限公司 | Automatic system device for piece cutting and screw fastening of air conditioner heat exchanger core and using method of automatic system device |
| JPWO2016103298A1 (en) * | 2014-12-25 | 2017-07-27 | 川崎重工業株式会社 | Robot system |
| WO2016103298A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 川崎重工業株式会社 | Robot system |
| CN104959959A (en) * | 2015-07-20 | 2015-10-07 | 隋建华 | Key strengthening device for auxiliary fixation between wheel and shaft |
| CN105921989A (en) * | 2016-06-01 | 2016-09-07 | 重庆延锋江森汽车部件系统有限公司 | Automatic screwing device |
| CN106736485A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 深圳大学 | A kind of automatic lock screw system and its implementation based on robot |
| CN109048305A (en) * | 2018-09-05 | 2018-12-21 | 珠海格力智能装备有限公司 | Beat screw system |
| CN109794763A (en) * | 2019-03-28 | 2019-05-24 | 北京工业大学 | A kind of bolt automatic screwing device of six-joint robot |
| CN111037274A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-21 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | Automatic pretension of circumference bolt and moment controlling means |
| CN114434142A (en) * | 2021-12-22 | 2022-05-06 | 上海智能制造功能平台有限公司 | Man-machine cooperation interactive assembly system |
| CN114434142B (en) * | 2021-12-22 | 2024-05-24 | 上海智能制造功能平台有限公司 | Man-machine cooperation interaction assembly system |
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| Publication number | Publication date |
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