JPH11221722A - 自動組立装置の組立用治具位置補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型かつ簡易な構造で、安価に構成できる組
立用治具位置補正装置を提供する。 【解決手段】 組立用治具１８にＸ方向遮光型光センサ
３２とＹ方向遮光型光センサ３３とを取り付け、アクチ
ュエータ１３の移動により、アクチュエータ１３に取り
付けた遮光体３１によってそれらがそれぞれ遮光される
Ｘ座標及びＹ座標から組立用治具１８の取り付け位置の
ずれ量を求める。コントローラ１５はそのずれ量によっ
てアクチュエータ１３の組立時における移動量を補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】電子機器等の自動組立装置で
は被組立体（ワーク）はその種類（機種）に応じた専用
の組立用治具に搭載された状態で組立が行われ、従って
被組立体の種類が変わるたびに組立用治具を交換する必
要があり、また組立用治具を交換するたびに自動組立装
置と組立用治具との位置補正を行う必要がある。

【０００２】この発明は、この組立用治具を交換するた
びに行う組立用治具の位置補正に用いる装置に関するも
のである。

【０００３】

【従来の技術】この種の位置補正装置を備えた従来の自
動組立装置の一例を図３に示す。ベースプレート１１上
に支柱１２が立設され、この支柱１２に支持されてアク
チュエータ１３がベースプレート１１と対向するように
配設される。ベースプレート１１は、その板面がＸＹ平
面をなし、アクチュエータ１３はベースプレート１１に
対し、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向に相対移動可能とされてい
る。アクチュエータ１３の先端には部品を被組立体に組
付けるためのエンドエフェクタ１４が取り付けられてい
る。コントローラ１５はアクチュエータ１３を所定のシ
ーケンス通りに動作させるための制御ボックスで、ケー
ブル１６によりアクチュエータ１３と接続されている。

【０００４】ベースプレート１１にはＣＣＤカメラ１７
が埋め込まれて取り付けられており、この取り付け位置
は図４に示したように、ベースプレート１１上に取り付
けられた組立用治具１８の角１８ａと対向する位置とさ
れる。ＣＣＤカメラ１７はケーブル１９を介して画像処
理装置２１に接続され、また画像処理装置２１はケーブ
ル２２によりコントローラ１５に接続されている。

【０００５】ベースプレート１１への組立用治具１８の
取り付けは、図には示していないが例えばベースプレー
ト１１にピンを植設し、組立用治具１８に穴を設けて、
それらピンと穴との係合により位置決めを行い、ボルト
等で組立用治具１８をベースプレート１１に固定するこ
とによって行われる。一方、電子機器等の被組立体２３
の組立用治具１８への搭載は、例えば図５に示したよう
に組立用治具１８の上面に設けた方形状の凹部１８ｂに
被組立体２３を収容し、その隣接２辺１８ｃ，１８ｄに
被組立体２３を突き当て位置決めすることによって行わ
れる。なお、必要に応じて押圧用の治具が設けられ、被
組立体２３を突き当て面に押圧固定する構造とされる。

【０００６】上述したように、組立用治具１８のベース
プレート１１への取り付けにおいては、例えば位置決め
ピンと穴との係合により、一応位置決めされるものとな
っているが、組立用治具１８の交換における脱着作業を
迅速かつ容易に行えるように、その嵌め合いはゆるいも
のとされており、従って組立上、組立用治具１８の位置
精度は充分とは言えず、その位置ずれが問題となるた
め、位置ずれに対する補正が必要となり、従来において
はこの補正は以下のような手順で行われていた。

【０００７】（１）組立用治具１８をベースプレート１
１に取り付けると、ベースプレート１１に取り付けてあ
るＣＣＤカメラ１７により、組立用治具１８の角１８ａ
を写し、画像処理装置２１でその角１８ａの座標を計測
する。 （２）コントローラ１５は予めプログラムされている角
１８ａの座標と、実際に画像処理装置２１から入力され
た座標との差を算出し、その値をずれ量（補正量）とし
て記憶する。

【０００８】（３）被組立体２３に対する組立を行う際
は、コントローラ１５はアクチュエータ１３の移動座標
に上記ずれ量を加算した座標に、アクチュエータ１３を
移動させる。これにより、組立用治具１８の位置がずれ
ていても被組立体２３を正確に組み立てることが可能と
なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の自動組立装置における組立用治具１８の取り付け位
置ずれに対する位置補正装置は、ベースプレート１１に
ＣＣＤカメラ１７を取り付け、ＣＣＤカメラ１７及び画
像処理装置２１により組立用治具１８の位置を計測し、
そのデータに基づきコントローラ１５で位置補正する構
成とされているため、以下に示すような欠点があった。
即ち、 ＣＣＤカメラ１７をベースプレート１１に取り付け
るため、構造が複雑となり、また装置が大型となる。

【００１０】 画像処理装置２１とコントローラ１５
との通信用ソフトウエアを設計、製作する必要があり、
その分工数がかかる。 ＣＣＤカメラ１７及び画像処理装置２１を使用する
ため、装置が高価となる。 この発明の目的は、これら従来の欠点を解消し、小型か
つ簡易な構造で安価に構成することができる自動組立装
置用組立用治具位置補正装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、被組
立体の種類に応じた組立用治具がベースプレート上に取
り付けられ、そのベースプレートに対して相対移動する
アクチュエータに取り付けられたエンドエフェクタによ
り、組立用治具上の被組立体の組立が自動的に行われる
自動組立装置における組立用治具の取り付け位置ずれを
補正する装置は、アクチュエータに取り付けられた遮光
体と、組立用治具に取り付けられたＸ方向遮光型光セン
サ及びＹ方向遮光型光センサと、アクチュエータの移動
により遮光体によって、Ｘ方向遮光型光センサが遮光さ
れるＸ座標及びＹ方向遮光型光センサが遮光されるＹ座
標から組立用治具の取り付け位置のずれ量を算出し、そ
のずれ量によってアクチュエータの組立時における移動
量を補正する手段とによって構成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して実施例により説明する。なお、図３と対応する部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１はこ
の発明の一実施例を示したものである。この例ではアク
チュエータ１３の先端部に遮光体３１が取り付けられ
る。遮光体３１はＺ軸方向に伸長する四角柱状とされ、
その上端がアクチュエータ１３に固定支持され、下端は
遊端とされている。

【００１３】組立用治具１８は、この例では図に示した
ように、被組立体２３が搭載される凹部１８ｂの横にＸ
Ｙ平面をなす平面部１８ｅを有する構造とされ、この平
面部１８ｅに組立用治具１８のＸ方向の位置ずれを検出
するためのＸ方向遮光型光センサ３２及び組立用治具１
８のＹ方向の位置ずれを検出するためのＹ方向遮光型光
センサ３３が取り付けられる。なお、各遮光型光センサ
３２，３３はそれぞれ取り付け台３４を介して取り付け
られている。

【００１４】遮光型光センサ３２，３３は共に図２に示
すような構造とされ、即ち互いに対向する投光部３５と
受光部３６とを有するＵ字型とされている。投光部３５
と受光部３６との間のセンシングポイントに遮光体３１
がくると、投光部３５から受光部３６への光が遮光さ
れ、この遮光状態が信号として出力される。遮光型光セ
ンサ３２，３３はそれぞれケーブル３７，３８を介して
コントローラ１５に接続されており、その出力信号がそ
れぞれコントローラ１５に入力される。

【００１５】次に、これら遮光体３１及び遮光型光セン
サ３２，３３を用いた組立用治具１８の取り付け位置ず
れに対する補正について説明する。 （１）組立用治具１８をベースプレート１１に取り付け
ると、コントローラ１５は遮光体３１がＸ方向遮光型光
センサ３２の投光部３５と受光部３６との間のセンシン
グポイントの手前に位置するように、アクチュエータ１
３を移動させ、その後例えば0.１mm等微少量ずつアクチ
ュエータ１３をＸ方向へ移動させる。

【００１６】（２）遮光体３１によりＸ方向遮光型光セ
ンサ３２が遮光されると、その出力信号がコントローラ
１５に入力される。 （３）コントローラ１５は予めプログラムされているＸ
方向遮光型光センサ３２が遮光されるＸ座標と、実際に
Ｘ方向遮光型光センサ３２から信号入力された時のＸ座
標との差を算出し、その値をＸ方向の補正量（組立用治
具１８の取り付け位置のＸ方向のずれ量）として記憶す
る。

【００１７】（４）次に、コントローラ１５は遮光体３
１がＹ方向遮光型光センサ３３のセンシングポイントの
手前に位置するように、アクチュエータ１３を移動さ
せ、その後（１）項と同様に微少量ずつアクチュエータ
１３をＹ方向へ移動させる。 （５）遮光体３１によりＹ方向遮光型光センサ３３が遮
光されると、その出力信号がコントローラ１５に入力さ
れる。

【００１８】（６）コントローラ１５は予めプログラム
されているＹ方向遮光型光センサ３３が遮光されるＹ座
標と、実際にＹ方向遮光型光センサ３３から信号入力さ
れた時のＹ座標との差を算出し、その値をＹ方向の補正
量（組立用治具１８の取り付け位置のＹ方向のずれ量）
として記憶する。 （７）被組立体２３に対する組立を行う際は、コントロ
ーラ１５によりアクチュエータ１３の先端のエンドエフ
ェクタ１４を組立用治具１８上の被組立体２３の上に移
動させる。この時、予めプログラムされている被組立体
２３の座標に、（３）項のＸ方向の補正量と、（６）項
のＹ方向の補正量を加算した座標にアクチュエータ１３
を移動させる。これにより、組立用治具１８の位置がず
れていても、そのずれ量を補正した座標にエンドエフェ
クタ１４を移動させることが可能となる。

【００１９】なお、上述したように、この例ではコント
ローラ１５はアクチュエータ１３を動作制御すると共
に、組立用治具１８の取り付け位置のずれ量を算出し、
かつ記憶して、そのずれ量によってアクチュエータ１３
の組立時における移動量を補正する機能を有するものと
されている。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明はアクチ
ュエータ１３に取り付けた遮光体３１と、組立用治具１
８に取り付けた２つの遮光型光センサ３２，３３とによ
って組立用治具１８の取り付け位置を計測できるように
して、その位置ずれを補正できるようにしたものであ
り、ＣＣＤカメラ及び画像処理装置を使用していた従来
の位置補正装置に比べ、小型でかつ簡易な構造とするこ
とができ、また安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概要図。

【図２】遮光型光センサの構成を示す図、Ａは側面図、
Ｂは正面図。

【図３】従来の自動組立装置の組立用治具位置補正装置
を示す概要図。

【図４】図３におけるＣＣＤカメラの取り付け位置詳細
を説明するための図。

【図５】組立用治具への被組立体の搭載状態を示す平面
図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被組立体の種類に応じた組立用治具がベ
   ースプレート上に取り付けられ、そのベースプレートに
   対して相対移動するアクチュエータに取り付けられたエ
   ンドエフェクタにより、上記組立用治具上の被組立体の
   組立が自動的に行われる自動組立装置における上記組立
   用治具の取り付け位置ずれを補正する装置であって、 上記アクチュエータに取り付けられた遮光体と、 上記組立用治具に取り付けられたＸ方向遮光型光センサ
   及びＹ方向遮光型光センサと、 上記アクチュエータの移動により上記遮光体によって、
   上記Ｘ方向遮光型光センサが遮光されるＸ座標及び上記
   Ｙ方向遮光型光センサが遮光されるＹ座標から上記組立
   用治具の取り付け位置のずれ量を算出し、そのずれ量に
   よって上記アクチュエータの組立時における移動量を補
   正する手段と、 を具備することを特徴とする自動組立装置の組立用治具
   位置補正装置。