JPH11333647A - 組立テーブルとこれを用いた組立方法 - Google Patents
組立テーブルとこれを用いた組立方法Info
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- JPH11333647A JPH11333647A JP10144866A JP14486698A JPH11333647A JP H11333647 A JPH11333647 A JP H11333647A JP 10144866 A JP10144866 A JP 10144866A JP 14486698 A JP14486698 A JP 14486698A JP H11333647 A JPH11333647 A JP H11333647A
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- assembly
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 組立プレート上のワークの座標変換が簡単で
ある。 【解決手段】 第１の軸を中心に揺動する第１可動フレ
ーム２１と、第１可動フレーム２１に対して第２の軸を
中心に揺動する第２可動フレーム２２と、第２可動フレ
ーム２２に設けられた組立プレート３とを備える。上記
第１の軸と第２の軸とは組立プレート３の表面を通ると
ともに組立プレート３の表面上で直交している。組立プ
レート表面の上記２つの軸が交差している１点は、両軸
を中心とする回転時にもその位置が動かない。
ある。 【解決手段】 第１の軸を中心に揺動する第１可動フレ
ーム２１と、第１可動フレーム２１に対して第２の軸を
中心に揺動する第２可動フレーム２２と、第２可動フレ
ーム２２に設けられた組立プレート３とを備える。上記
第１の軸と第２の軸とは組立プレート３の表面を通ると
ともに組立プレート３の表面上で直交している。組立プ
レート表面の上記２つの軸が交差している１点は、両軸
を中心とする回転時にもその位置が動かない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、組立ロボットなど
においてワークが置かれる台となる組立テーブルに関す
るものである。
においてワークが置かれる台となる組立テーブルに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】組立ロボットにおいては、マニピュレー
タと称されている組立ハンドで把持したワークを、組立
テーブル上に置かれた他のワークに組み付ける作業がよ
くなされるが、組立テーブルにおけるワークが表面に置
かれる組立プレートに２自由度（通常、ピッチ及びヨー
の動き）を与えることができれば、組立についての便が
よくなるために、ピッチ及びヨー回転を組立プレートに
与えることができる組立テーブルが特開平３−１９６９
８０公報に示されている。
タと称されている組立ハンドで把持したワークを、組立
テーブル上に置かれた他のワークに組み付ける作業がよ
くなされるが、組立テーブルにおけるワークが表面に置
かれる組立プレートに２自由度（通常、ピッチ及びヨー
の動き）を与えることができれば、組立についての便が
よくなるために、ピッチ及びヨー回転を組立プレートに
与えることができる組立テーブルが特開平３−１９６９
８０公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に示
された組立テーブルでは、組立プレートの回転中心がピ
ッチ及びヨーの回転中心とが異なっているために、座標
変換が複雑で誤差も生じやすいものとなっている。ま
た、力センサーが組立ハンド側にあって、力計測部の回
転中心も組立プレートから離れているために、力センサ
ーの出力で的確な状態判断を行うことが難しい。
された組立テーブルでは、組立プレートの回転中心がピ
ッチ及びヨーの回転中心とが異なっているために、座標
変換が複雑で誤差も生じやすいものとなっている。ま
た、力センサーが組立ハンド側にあって、力計測部の回
転中心も組立プレートから離れているために、力センサ
ーの出力で的確な状態判断を行うことが難しい。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは組立プレート上のワ
ークの座標変換が簡単である組立テーブルを提供するこ
とと、該組立テーブルを用いてワーク同士の組み付けを
容易に行うことができる組立方法を提供するにある。
であって、その目的とするところは組立プレート上のワ
ークの座標変換が簡単である組立テーブルを提供するこ
とと、該組立テーブルを用いてワーク同士の組み付けを
容易に行うことができる組立方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る組
立テーブルは、第１の軸を中心に揺動する第１可動フレ
ームと、第１可動フレームに対して第２の軸を中心に揺
動する第２可動フレームと、第２可動フレームに設けら
れた組立プレートと、第１可動フレーム及び第２可動フ
レームを各軸回りに駆動する駆動手段とからなるととも
に、上記第１の軸と第２の軸とは組立プレートの表面を
通るとともに組立プレートの表面上で直交していること
に特徴を有している。組立プレート表面の上記２つの軸
が交差している１点は、両軸を中心とする回転時にもそ
の位置が動かないものである。
立テーブルは、第１の軸を中心に揺動する第１可動フレ
ームと、第１可動フレームに対して第２の軸を中心に揺
動する第２可動フレームと、第２可動フレームに設けら
れた組立プレートと、第１可動フレーム及び第２可動フ
レームを各軸回りに駆動する駆動手段とからなるととも
に、上記第１の軸と第２の軸とは組立プレートの表面を
通るとともに組立プレートの表面上で直交していること
に特徴を有している。組立プレート表面の上記２つの軸
が交差している１点は、両軸を中心とする回転時にもそ
の位置が動かないものである。
【０００６】上記組立プレートはその裏面側に力センサ
ーを備えたものであることが好ましく、また、ワークの
位置決め用のピンを備えるとともに対象ワーク毎に用意
された該組立プレートが第２可動フレームに対して着脱
自在となっていることが好ましい。
ーを備えたものであることが好ましく、また、ワークの
位置決め用のピンを備えるとともに対象ワーク毎に用意
された該組立プレートが第２可動フレームに対して着脱
自在となっていることが好ましい。
【０００７】駆動手段と各可動フレームとは弾性体から
なる伝達機構を介して連結しておくのがよい。
なる伝達機構を介して連結しておくのがよい。
【０００８】また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びロール角について
のＮＣ姿勢制御が可能なロボットとの組み合わせで６自
由度を確保することができる。
のＮＣ姿勢制御が可能なロボットとの組み合わせで６自
由度を確保することができる。
【０００９】そして本発明にかかる組立方法は、第１の
軸を中心に揺動する第１可動フレームと、第１可動フレ
ームに対して第２の軸を中心に揺動する第２可動フレー
ムと、第２可動フレームに設けられた組立プレートと、
第１可動フレーム及び第２可動フレームを各軸回りに駆
動する駆動手段とからなるとともに、上記第１の軸と第
２の軸とは組立プレートの表面を通るとともに組立プレ
ートの表面上で直交してピッチ及びヨーの姿勢制御が可
能な組立テーブルに、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びロール角につい
てのＮＣ姿勢制御が可能なロボットとを組み合わせて６
自由度を確保するとともに、組立プレートに設けた力セ
ンサーの出力に基づいて６自由度姿勢制御における逐次
位置変更を行うことに特徴を有している。
軸を中心に揺動する第１可動フレームと、第１可動フレ
ームに対して第２の軸を中心に揺動する第２可動フレー
ムと、第２可動フレームに設けられた組立プレートと、
第１可動フレーム及び第２可動フレームを各軸回りに駆
動する駆動手段とからなるとともに、上記第１の軸と第
２の軸とは組立プレートの表面を通るとともに組立プレ
ートの表面上で直交してピッチ及びヨーの姿勢制御が可
能な組立テーブルに、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びロール角につい
てのＮＣ姿勢制御が可能なロボットとを組み合わせて６
自由度を確保するとともに、組立プレートに設けた力セ
ンサーの出力に基づいて６自由度姿勢制御における逐次
位置変更を行うことに特徴を有している。
【００１０】そして、ロボット側の水平方向駆動モータ
の励磁をオフとした状態で組立プレート上のワークに対
する他のワークの組み付けを行ったり、組立プレートを
傾けた状態で組立プレート上のワークに対する他のワー
クの組み付けを行って、ワーク同士の接触時に生ずるモ
ーメントデータから誘導方向を推定したり、組立プレー
ト上のワークに対して他のワークを水平方向移動させて
少なくとも２点で接触させ、該接触位置データを元に他
のワークの目的地を推定したり、組立プレート上のワー
クに対して他のワークを組み付けるにあたり、一方のワ
ークに設けられて他方のワークが挿入される孔の発見ま
では一定力の接触状態で探索を行い、孔の発見後はワー
クの許容限界近くの力で挿入を行ったりすることが好ま
しく、さらに組立プレート上のワークに対する他のワー
クの組み付け完了の最終判定は、力センサーの出力デー
タが予め設定した閾値以下かどうかで行ったり、上記閾
値は力計測ソフトウェアのスタート毎に無負荷時の力オ
フセットデータを計測し、該オフセットデータからの相
対増分で決定することが好ましい。
の励磁をオフとした状態で組立プレート上のワークに対
する他のワークの組み付けを行ったり、組立プレートを
傾けた状態で組立プレート上のワークに対する他のワー
クの組み付けを行って、ワーク同士の接触時に生ずるモ
ーメントデータから誘導方向を推定したり、組立プレー
ト上のワークに対して他のワークを水平方向移動させて
少なくとも２点で接触させ、該接触位置データを元に他
のワークの目的地を推定したり、組立プレート上のワー
クに対して他のワークを組み付けるにあたり、一方のワ
ークに設けられて他方のワークが挿入される孔の発見ま
では一定力の接触状態で探索を行い、孔の発見後はワー
クの許容限界近くの力で挿入を行ったりすることが好ま
しく、さらに組立プレート上のワークに対する他のワー
クの組み付け完了の最終判定は、力センサーの出力デー
タが予め設定した閾値以下かどうかで行ったり、上記閾
値は力計測ソフトウェアのスタート毎に無負荷時の力オ
フセットデータを計測し、該オフセットデータからの相
対増分で決定することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図４は組立ハンド１を備えたＮＣ
制御の４自由度型組立ロボット（スカラロボット）Ｒを
示しており、該ロボットＲに設けられた組立ハンド１
は、２自由度を有している組立テーブル２と協同して、
６自由度の組立作業をこなすものとなっている。
基づいて詳述すると、図４は組立ハンド１を備えたＮＣ
制御の４自由度型組立ロボット（スカラロボット）Ｒを
示しており、該ロボットＲに設けられた組立ハンド１
は、２自由度を有している組立テーブル２と協同して、
６自由度の組立作業をこなすものとなっている。
【００１２】組立テーブル２はワークが表面に置かれる
組立プレート３を備えるとともに、該組立プレート３に
対してピッチ及びヨーの回転を与えることができるよう
にされたもので、Ｕ字形の固定フレーム２０と、この固
定フレーム２０の両側板上部を夫々貫通する軸２ｘによ
って揺動自在に吊り下げられた第１可動フレーム２１
と、この第１可動フレーム２１に対して軸２ｙによって
揺動自在に吊り下げられた第２可動フレーム２２とを備
えており、上記組立プレート３は第２可動フレーム２２
に着脱自在に取り付けられたものとなっている。
組立プレート３を備えるとともに、該組立プレート３に
対してピッチ及びヨーの回転を与えることができるよう
にされたもので、Ｕ字形の固定フレーム２０と、この固
定フレーム２０の両側板上部を夫々貫通する軸２ｘによ
って揺動自在に吊り下げられた第１可動フレーム２１
と、この第１可動フレーム２１に対して軸２ｙによって
揺動自在に吊り下げられた第２可動フレーム２２とを備
えており、上記組立プレート３は第２可動フレーム２２
に着脱自在に取り付けられたものとなっている。
【００１３】ここにおいて、上記の軸２ｘ，２ｙは直交
する関係に設けられている上に、これら軸２ｘ，２ｙの
延長線が組立プレート３の表面を通って組立プレート３
の表面上で直交するように、軸２ｘ，２ｙの位置及び組
立プレート３の第２可動フレーム２２への取り付け位置
を定めてある。
する関係に設けられている上に、これら軸２ｘ，２ｙの
延長線が組立プレート３の表面を通って組立プレート３
の表面上で直交するように、軸２ｘ，２ｙの位置及び組
立プレート３の第２可動フレーム２２への取り付け位置
を定めてある。
【００１４】このために、軸２ｘを中心に第１可動フレ
ーム２１が揺動する時、第２可動フレーム２２と組立プ
レート３とは第１可動フレーム２１とともにピッチ（も
しくはヨー）の動きを行い、軸２ｙを中心に第２可動フ
レーム２２が揺動する時、組立プレート３は第２稼動フ
レーム２２とともにヨー（もしくはピッチ）の動きを行
うのであるが、ピッチ及びヨーのいずれの動きがあって
も、上記軸２ｘ，２ｙの延長線が交差している組立プレ
ート３の表面の中央１点の位置はまったく変化しない。
ーム２１が揺動する時、第２可動フレーム２２と組立プ
レート３とは第１可動フレーム２１とともにピッチ（も
しくはヨー）の動きを行い、軸２ｙを中心に第２可動フ
レーム２２が揺動する時、組立プレート３は第２稼動フ
レーム２２とともにヨー（もしくはピッチ）の動きを行
うのであるが、ピッチ及びヨーのいずれの動きがあって
も、上記軸２ｘ，２ｙの延長線が交差している組立プレ
ート３の表面の中央１点の位置はまったく変化しない。
【００１５】従って、組立プレート３上に置かれるワー
クにしても、上記１点が基準点となるように組立プレー
ト３上に位置決め配置することにより、組立ロボットＲ
側の組立ハンド１との協同によるワーク組立にあたり、
組立プレート３上のワークに対して複雑な座標変換が必
要となることがなく、また座標変換に伴う誤差の発生も
ないために、信頼性の高い組立を行うことができるもの
となっている。
クにしても、上記１点が基準点となるように組立プレー
ト３上に位置決め配置することにより、組立ロボットＲ
側の組立ハンド１との協同によるワーク組立にあたり、
組立プレート３上のワークに対して複雑な座標変換が必
要となることがなく、また座標変換に伴う誤差の発生も
ないために、信頼性の高い組立を行うことができるもの
となっている。
【００１６】上記特性を活かすために、組立プレート３
へのワークの取り付けは、図３に示すように、組立プレ
ート３にピン３０を設けておいて、該ピン３０によって
ワーク９０の位置決め及びワーク９０の保持を行ってい
る。特に、各種ワークへの対応を容易とするために、ワ
ーク毎（ワークの大きさ毎）に専用の組立プレート３を
設けて、組立プレート３の交換だけで対応できるように
している。上記ピン３０としては、ＪＩＳ平行ピンを組
立プレート３に圧入したようなものを好適に用いること
ができる。
へのワークの取り付けは、図３に示すように、組立プレ
ート３にピン３０を設けておいて、該ピン３０によって
ワーク９０の位置決め及びワーク９０の保持を行ってい
る。特に、各種ワークへの対応を容易とするために、ワ
ーク毎（ワークの大きさ毎）に専用の組立プレート３を
設けて、組立プレート３の交換だけで対応できるように
している。上記ピン３０としては、ＪＩＳ平行ピンを組
立プレート３に圧入したようなものを好適に用いること
ができる。
【００１７】また、組立プレート３はその裏面側に力セ
ンサー４が取り付けられたものとなっている。この力セ
ンサー４は、上記組立にあたり、組立プレート３上のワ
ークと、組立ハンド１側のワークとの接触状態を検出す
るためのものとして機能する。
ンサー４が取り付けられたものとなっている。この力セ
ンサー４は、上記組立にあたり、組立プレート３上のワ
ークと、組立ハンド１側のワークとの接触状態を検出す
るためのものとして機能する。
【００１８】ところで、第１可動フレーム２１の駆動は
固定フレーム２０に設けたモータ２５で行い、第２稼動
フレーム２２の駆動は第１可動フレーム２１に設けたモ
ータ２６で行っているのであるが、これらモータ２５，
２６と可動フレーム２１，２２とは直結とせずに、弾性
体からなる伝達部材（図示例ではベルト）２７，２７を
介在させるものとしている。これは上記組立に際して、
組立プレート３側のワークにパッシブコンプライアンス
を持たせて、組立性を向上させるためである。
固定フレーム２０に設けたモータ２５で行い、第２稼動
フレーム２２の駆動は第１可動フレーム２１に設けたモ
ータ２６で行っているのであるが、これらモータ２５，
２６と可動フレーム２１，２２とは直結とせずに、弾性
体からなる伝達部材（図示例ではベルト）２７，２７を
介在させるものとしている。これは上記組立に際して、
組立プレート３側のワークにパッシブコンプライアンス
を持たせて、組立性を向上させるためである。
【００１９】図５は上記ピッチ及びヨー制御が可能な組
立テーブル２と、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動及びロール角の
姿勢制御が可能な上記ロボットＲとを組み合わせること
でワーク組立時の６自由度を確保したシステムのブロッ
ク図であり、該システムにおいては、力センサー（好ま
しくは６軸力センサー）４の計測データに基づいて接触
状態の把握を行いつつ、ロボットＲ及び組立テーブル２
の姿勢制御を行う。すなわち、図６にも示すように、組
立プレート３上のワーク９０と、組立ハンド１側のワー
ク９１との接触状態を力センサー４を通じて検出して現
状位置認識を行い、この認識結果に基づいてロボットＲ
の姿勢制御及び組立プレート３の姿勢変更を行うのであ
る。組立時の傾き外乱に対して高い信頼性を確保するこ
とができると同時に姿勢の効率のよい変更が可能であ
る。図５中の３５は汎用サーボコントローラ、３６はサ
ーボドライバーであり、上記モータ２５，２６はこれら
によって制御される。
立テーブル２と、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動及びロール角の
姿勢制御が可能な上記ロボットＲとを組み合わせること
でワーク組立時の６自由度を確保したシステムのブロッ
ク図であり、該システムにおいては、力センサー（好ま
しくは６軸力センサー）４の計測データに基づいて接触
状態の把握を行いつつ、ロボットＲ及び組立テーブル２
の姿勢制御を行う。すなわち、図６にも示すように、組
立プレート３上のワーク９０と、組立ハンド１側のワー
ク９１との接触状態を力センサー４を通じて検出して現
状位置認識を行い、この認識結果に基づいてロボットＲ
の姿勢制御及び組立プレート３の姿勢変更を行うのであ
る。組立時の傾き外乱に対して高い信頼性を確保するこ
とができると同時に姿勢の効率のよい変更が可能であ
る。図５中の３５は汎用サーボコントローラ、３６はサ
ーボドライバーであり、上記モータ２５，２６はこれら
によって制御される。
【００２０】組立性の向上という点においては、組立プ
レート３上のワーク９０にロボットＲ側の組立ハンド１
で把持したワーク９１を上方側から嵌めこむ動作を行う
場合、組立ハンド１の図中矢印で示す水平方向剛性が０
となるように、水平方向駆動用のモータをフリーとする
ことが好ましい。ワーク９０，９１同士に少々のひっか
かりがあっても水平方向のパッシブコンプライアンスで
吸収して、組立（嵌めこみ）を行うことができる。
レート３上のワーク９０にロボットＲ側の組立ハンド１
で把持したワーク９１を上方側から嵌めこむ動作を行う
場合、組立ハンド１の図中矢印で示す水平方向剛性が０
となるように、水平方向駆動用のモータをフリーとする
ことが好ましい。ワーク９０，９１同士に少々のひっか
かりがあっても水平方向のパッシブコンプライアンスで
吸収して、組立（嵌めこみ）を行うことができる。
【００２１】また、組立プレート３上のワーク９０にロ
ボットＲ側の組立ハンド１で把持したワーク９１を上方
側から嵌めこむ動作を行う場合、図８に示すように、組
立プレート３を意図的に傾けることも有効である。ワー
ク９０，９１同士が接触した際の力センサー４から得る
ことができるモーメントデータ（Ｍｙ＿ｏｒｇ）に基づ
き、現在の接触位置（ｘｎｏｗ，ｙｎｏｗ）を計算し
て、ワーク９１の誘導方向を推定することができる。つ
まり、ワーク９１の最終目的地が（ｘｎｏｗ＋Δｘ，ｙ
ｎｏｗ＋Δｙ）である時、Δｘ＝ｘｎｏｗ・Ｍｙ＿ｏｒ
ｇ、Δｙ＝ｙｎｏｗ・Ｍｙ＿ｏｒｇで計算することがで
きる。
ボットＲ側の組立ハンド１で把持したワーク９１を上方
側から嵌めこむ動作を行う場合、図８に示すように、組
立プレート３を意図的に傾けることも有効である。ワー
ク９０，９１同士が接触した際の力センサー４から得る
ことができるモーメントデータ（Ｍｙ＿ｏｒｇ）に基づ
き、現在の接触位置（ｘｎｏｗ，ｙｎｏｗ）を計算し
て、ワーク９１の誘導方向を推定することができる。つ
まり、ワーク９１の最終目的地が（ｘｎｏｗ＋Δｘ，ｙ
ｎｏｗ＋Δｙ）である時、Δｘ＝ｘｎｏｗ・Ｍｙ＿ｏｒ
ｇ、Δｙ＝ｙｎｏｗ・Ｍｙ＿ｏｒｇで計算することがで
きる。
【００２２】図９に示すように、ワーク９１を意図的に
水平移動させることで少なくとも２点で水平方向におい
てワーク９０，９１同士を接触させ、各接触位置（ｘ
１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）から目的地座標（（ｘ１＋ｘ
２）／２，（ｙ１＋ｙ２）／２）を同定するようにして
もよい。
水平移動させることで少なくとも２点で水平方向におい
てワーク９０，９１同士を接触させ、各接触位置（ｘ
１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）から目的地座標（（ｘ１＋ｘ
２）／２，（ｙ１＋ｙ２）／２）を同定するようにして
もよい。
【００２３】図１０及び図１１はワーク９０上のピン９
２が差し込まれる孔９３を備えたワーク９１をワーク９
０に組み付ける場合を示しており、この場合、ワーク９
１をワーク９１側に押しつける力（発生力Ｎ）を一定と
した状態でピン９２に対する孔９３の探索を行い、発生
力Ｎが急に小さくなった時点を孔９３の発見として、こ
の時点でワーク９０，９１の許容限界近くの挿入力でワ
ーク９１を押しこむ動作を示している。挿入の成功率が
向上する。なお、この場合のワーク９０，９１の組み付
け成功の最終判定は、組み付け終了時の６軸力データが
予め設定された閾値ｆ０以下かどうかで判断するとよ
い。
２が差し込まれる孔９３を備えたワーク９１をワーク９
０に組み付ける場合を示しており、この場合、ワーク９
１をワーク９１側に押しつける力（発生力Ｎ）を一定と
した状態でピン９２に対する孔９３の探索を行い、発生
力Ｎが急に小さくなった時点を孔９３の発見として、こ
の時点でワーク９０，９１の許容限界近くの挿入力でワ
ーク９１を押しこむ動作を示している。挿入の成功率が
向上する。なお、この場合のワーク９０，９１の組み付
け成功の最終判定は、組み付け終了時の６軸力データが
予め設定された閾値ｆ０以下かどうかで判断するとよ
い。
【００２４】上記閾値ｆ０は予め設定しておくことにな
るが、力データ計測ソフトウェアのスタート毎に無負荷
時の力オフセットデータｆａを計測して、該オフセット
データｆａからの相対増分ｆｂで自動決定（ｆ０＝ｆａ
＋ｆｂ）するようにしておくことが好ましい。ノイズ等
によるデータのばらつきを回避することができる。
るが、力データ計測ソフトウェアのスタート毎に無負荷
時の力オフセットデータｆａを計測して、該オフセット
データｆａからの相対増分ｆｂで自動決定（ｆ０＝ｆａ
＋ｆｂ）するようにしておくことが好ましい。ノイズ等
によるデータのばらつきを回避することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明に係る組立テーブル
は、第１の軸を中心に揺動する第１可動フレームと、第
１可動フレームに対して第２の軸を中心に揺動する第２
可動フレームと、第２可動フレームに設けられた組立プ
レートと、第１可動フレーム及び第２可動フレームを各
軸回りに駆動する駆動手段とからなるとともに、上記第
１の軸と第２の軸とは組立プレートの表面を通るととも
に組立プレートの表面上で直交しているから、組立プレ
ート表面の上記２つの軸が交差している１点は、両軸を
中心とする回転時にもその位置が動かないものであり、
このために組立プレートを回転させた時にも組立プレー
ト上のワークについての座標変換が複雑となることがな
く、座標変換に伴う誤差も少なくてすむものであり、こ
のために組立制御を容易とすることができる。
は、第１の軸を中心に揺動する第１可動フレームと、第
１可動フレームに対して第２の軸を中心に揺動する第２
可動フレームと、第２可動フレームに設けられた組立プ
レートと、第１可動フレーム及び第２可動フレームを各
軸回りに駆動する駆動手段とからなるとともに、上記第
１の軸と第２の軸とは組立プレートの表面を通るととも
に組立プレートの表面上で直交しているから、組立プレ
ート表面の上記２つの軸が交差している１点は、両軸を
中心とする回転時にもその位置が動かないものであり、
このために組立プレートを回転させた時にも組立プレー
ト上のワークについての座標変換が複雑となることがな
く、座標変換に伴う誤差も少なくてすむものであり、こ
のために組立制御を容易とすることができる。
【００２６】上記組立プレートの裏面側に力センサーを
設けておけば、組立プレート上のワークと該ワークに組
み付ける他のワークとの接触状態をより的確に判別する
ことができる。
設けておけば、組立プレート上のワークと該ワークに組
み付ける他のワークとの接触状態をより的確に判別する
ことができる。
【００２７】また、ワークの位置決め用のピンを組立プ
レートが備えるとともに対象ワーク毎に用意された該組
立プレートが第２可動フレームに対して着脱自在となっ
ていると、品種切り換えを低コストで行うことができ
る。
レートが備えるとともに対象ワーク毎に用意された該組
立プレートが第２可動フレームに対して着脱自在となっ
ていると、品種切り換えを低コストで行うことができ
る。
【００２８】駆動手段と各可動フレームとは弾性体から
なる伝達機構を介して連結しておくことで、パッシブコ
ンプライアンス効果による組立性の向上を図ることがで
きる。
なる伝達機構を介して連結しておくことで、パッシブコ
ンプライアンス効果による組立性の向上を図ることがで
きる。
【００２９】また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びロール角について
のＮＣ姿勢制御が可能なロボットとの組み合わせで６自
由度を確保することで、各種の組立作業を低コストで行
わせることができる。
のＮＣ姿勢制御が可能なロボットとの組み合わせで６自
由度を確保することで、各種の組立作業を低コストで行
わせることができる。
【００３０】そして本発明にかかる組立方法は、第１の
軸を中心に揺動する第１可動フレームと、第１可動フレ
ームに対して第２の軸を中心に揺動する第２可動フレー
ムと、第２可動フレームに設けられた組立プレートと、
第１可動フレーム及び第２可動フレームを各軸回りに駆
動する駆動手段とからなるとともに、上記第１の軸と第
２の軸とは組立プレートの表面を通るとともに組立プレ
ートの表面上で直交してピッチ及びヨーの姿勢制御が可
能な組立テーブルに、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びロール角につい
てのＮＣ姿勢制御が可能なロボットとを組み合わせて６
自由度を確保するとともに、組立プレートに設けた力セ
ンサーの出力に基づいて６自由度姿勢制御における逐次
位置変更を行うために、姿勢の効率のよい変更が可能で
あり、組立時の傾き外乱に対して高信頼性を確保するこ
とができる。
軸を中心に揺動する第１可動フレームと、第１可動フレ
ームに対して第２の軸を中心に揺動する第２可動フレー
ムと、第２可動フレームに設けられた組立プレートと、
第１可動フレーム及び第２可動フレームを各軸回りに駆
動する駆動手段とからなるとともに、上記第１の軸と第
２の軸とは組立プレートの表面を通るとともに組立プレ
ートの表面上で直交してピッチ及びヨーの姿勢制御が可
能な組立テーブルに、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びロール角につい
てのＮＣ姿勢制御が可能なロボットとを組み合わせて６
自由度を確保するとともに、組立プレートに設けた力セ
ンサーの出力に基づいて６自由度姿勢制御における逐次
位置変更を行うために、姿勢の効率のよい変更が可能で
あり、組立時の傾き外乱に対して高信頼性を確保するこ
とができる。
【００３１】そして、ロボット側の水平方向駆動モータ
の励磁をオフとした状態で組立プレート上のワークに対
する他のワークの組み付けを行うことで、パッシブコン
プライアンス効果による組立性の向上を図ることができ
る。
の励磁をオフとした状態で組立プレート上のワークに対
する他のワークの組み付けを行うことで、パッシブコン
プライアンス効果による組立性の向上を図ることができ
る。
【００３２】組立プレートを傾けた状態で組立プレート
上のワークに対する他のワークの組み付けを行って、ワ
ーク同士の接触時に生ずるモーメントデータから誘導方
向を推定することで、探索時間の短縮を図ることができ
る。
上のワークに対する他のワークの組み付けを行って、ワ
ーク同士の接触時に生ずるモーメントデータから誘導方
向を推定することで、探索時間の短縮を図ることができ
る。
【００３３】組立プレート上のワークに対して他のワー
クを水平方向移動させて少なくとも２点で接触させ、該
接触位置データを元に他のワークの目的地を推定した
り、組立プレート上のワークに対して他のワークを組み
付けるにあたり、一方のワークに設けられて他方のワー
クが挿入される孔の発見までは一定力の接触状態で探索
を行い、孔の発見後はワークの許容限界近くの力で挿入
を行ったりすることで、挿入の成功率を向上させること
ができる。
クを水平方向移動させて少なくとも２点で接触させ、該
接触位置データを元に他のワークの目的地を推定した
り、組立プレート上のワークに対して他のワークを組み
付けるにあたり、一方のワークに設けられて他方のワー
クが挿入される孔の発見までは一定力の接触状態で探索
を行い、孔の発見後はワークの許容限界近くの力で挿入
を行ったりすることで、挿入の成功率を向上させること
ができる。
【００３４】さらに組立プレート上のワークに対する他
のワークの組み付け完了の最終判定は、力センサーの出
力データが予め設定した閾値以下かどうかで行うこと
で、信頼性の向上と品質確認とを行うことができる。そ
して上記閾値は力計測ソフトウェアのスタート毎に無負
荷時の力オフセットデータを計測し、該オフセットデー
タからの相対増分で決定すると、ノイズ等によるデータ
のばらつきからの回避を行うことができる。
のワークの組み付け完了の最終判定は、力センサーの出
力データが予め設定した閾値以下かどうかで行うこと
で、信頼性の向上と品質確認とを行うことができる。そ
して上記閾値は力計測ソフトウェアのスタート毎に無負
荷時の力オフセットデータを計測し、該オフセットデー
タからの相対増分で決定すると、ノイズ等によるデータ
のばらつきからの回避を行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例の斜視図である。
【図２】同上の概略側面である。
【図３】(a)(b)は同上の異なる組立プレートの側面図で
ある。
ある。
【図４】組立ロボットとの対の状態を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】同上の制御ブロック図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】(a)(b)は同上の組立動作の一例の動作説明図で
ある。
ある。
【図８】(a)(b)は同上の組立動作の他例の動作説明図で
ある。
ある。
【図９】(a)(b)(c)は同上の組立動作のさらに他例の動
作説明図である。
作説明図である。
【図１０】(a)(b)(c)は同上の組立動作の別の例の動作
説明図である。
説明図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】同上の閾値の説明図である。
２ 組立テーブル ３ 組立プレート ２１ 第１可動フレーム ２２ 第２可動フレーム
Claims (12)
- 【請求項１】 第１の軸を中心に揺動する第１可動フレ
ームと、第１可動フレームに対して第２の軸を中心に揺
動する第２可動フレームと、第２可動フレームに設けら
れた組立プレートと、第１可動フレーム及び第２可動フ
レームを各軸回りに駆動する駆動手段とからなるととも
に、上記第１の軸と第２の軸とは組立プレートの表面を
通るとともに組立プレートの表面上で直交していること
を特徴とする組立テーブル。 - 【請求項２】 組立プレートはその裏面側に力センサー
を備えていることを特徴とする請求項１記載の組立テー
ブル。 - 【請求項３】 組立プレートはワークの位置決め用のピ
ンを備えるとともに対象ワーク毎に用意された該組立プ
レートが第２可動フレームに対して着脱自在となってい
ることを特徴とする請求項１記載の組立テーブル。 - 【請求項４】 駆動手段と各可動フレームとは弾性体か
らなる伝達機構を介して連結されていることを特徴とす
る請求項１記載の組立テーブル。 - 【請求項５】 Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びロール角についてのＮ
Ｃ姿勢制御が可能なロボットとの組み合わせで６自由度
を確保することを特徴とする請求項１記載の組立テーブ
ル。 - 【請求項６】 第１の軸を中心に揺動する第１可動フレ
ームと、第１可動フレームに対して第２の軸を中心に揺
動する第２可動フレームと、第２可動フレームに設けら
れた組立プレートと、第１可動フレーム及び第２可動フ
レームを各軸回りに駆動する駆動手段とからなるととも
に、上記第１の軸と第２の軸とは組立プレートの表面を
通るとともに組立プレートの表面上で直交してピッチ及
びヨーの姿勢制御が可能な組立テーブルに、Ｘ，Ｙ，Ｚ
軸及びロール角についてのＮＣ姿勢制御が可能なロボッ
トとを組み合わせて６自由度を確保するとともに、組立
プレートに設けた力センサーの出力に基づいて６自由度
姿勢制御における逐次位置変更を行うことを特徴とする
組立方法。 - 【請求項７】 ロボット側の水平方向駆動モータの励磁
をオフとした状態で組立プレート上のワークに対する他
のワークの組み付けを行うことを特徴とする請求項６記
載の組立方法。 - 【請求項８】 組立プレートを傾けた状態で組立プレー
ト上のワークに対する他のワークの組み付けを行って、
ワーク同士の接触時に生ずるモーメントデータから誘導
方向を推定することを特徴とする請求項６記載の組立方
法。 - 【請求項９】 組立プレート上のワークに対して他のワ
ークを水平方向移動させて少なくとも２点で接触させ、
該接触位置データを元に他のワークの目的地を推定する
ことを特徴とする請求項６記載の組立方法。 - 【請求項１０】 組立プレート上のワークに対して他の
ワークを組み付けるにあたり、一方のワークに設けられ
て他方のワークが挿入される孔の発見までは一定力の接
触状態で探索を行い、孔の発見後はワークの許容限界近
くの力で挿入を行うことを特徴とする請求項６記載の組
立方法。 - 【請求項１１】 組立プレート上のワークに対する他の
ワークの組み付け完了の最終判定は、力センサーの出力
データが予め設定した閾値以下かどうかで行うことを特
徴とする請求項６記載の組立方法。 - 【請求項１２】 閾値は力計測ソフトウェアのスタート
毎に無負荷時の力オフセットデータを計測し、該オフセ
ットデータからの相対増分で決定することを特徴とする
請求項１１記載の組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14486698A JP3996702B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 組立テーブルとこれを用いた組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14486698A JP3996702B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 組立テーブルとこれを用いた組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333647A true JPH11333647A (ja) | 1999-12-07 |
| JP3996702B2 JP3996702B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=15372226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14486698A Expired - Fee Related JP3996702B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 組立テーブルとこれを用いた組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3996702B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102371221B1 (ko) * | 2019-12-09 | 2022-03-07 | 전주대학교 산학협력단 | 조립 장치 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206389A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-01 | 日産自動車株式会社 | ロボツトの制御装置 |
| JPS6052276A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-25 | 松下電器産業株式会社 | ロボット装置 |
| JPS6224991A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-02 | 松下電器産業株式会社 | 産業用ロボツト |
| FR2631100A1 (fr) * | 1988-05-05 | 1989-11-10 | Stutzmann Louis | Dispositif de positionnement de pieces metalliques contre un element metallique |
| JPH02284827A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 複数種類ワーク組立を行う組立用パレット |
| JPH03196980A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-28 | Hitachi Ltd | 多関節６自由度ロボット機構および該ロボット機構を用いた組立、加工装置 |
| JPH08168927A (ja) * | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Fujitsu Ltd | 部品組み立て装置 |
| JPH09248778A (ja) * | 1996-03-14 | 1997-09-22 | Ricoh Co Ltd | ロボット装置 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP14486698A patent/JP3996702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206389A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-01 | 日産自動車株式会社 | ロボツトの制御装置 |
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| JPS6224991A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-02 | 松下電器産業株式会社 | 産業用ロボツト |
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| JPH02284827A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 複数種類ワーク組立を行う組立用パレット |
| JPH03196980A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-28 | Hitachi Ltd | 多関節６自由度ロボット機構および該ロボット機構を用いた組立、加工装置 |
| JPH08168927A (ja) * | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Fujitsu Ltd | 部品組み立て装置 |
| JPH09248778A (ja) * | 1996-03-14 | 1997-09-22 | Ricoh Co Ltd | ロボット装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3996702B2 (ja) | 2007-10-24 |
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