JPH1148175A - Rotary shaft center positioning position offset correction method and device therefor - Google Patents

Rotary shaft center positioning position offset correction method and device therefor

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JPH1148175A
JPH1148175A JP21687497A JP21687497A JPH1148175A JP H1148175 A JPH1148175 A JP H1148175A JP 21687497 A JP21687497 A JP 21687497A JP 21687497 A JP21687497 A JP 21687497A JP H1148175 A JPH1148175 A JP H1148175A
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JP
Japan
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axis
sensor
rotary
position offset
rotation
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JP21687497A
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Japanese (ja)
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Naoyuki Tamaru
直幸 田丸
Joji Yamaguchi
城治 山口
Kazumasa Kaneko
和政 金子
Yasuhide Nishida
安秀 西田
Chikashi Izumida
史 泉田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize high accurate positioning reducing a three-dimensional positioning error generated according to rotation of a rotary hand in an industrial robot. SOLUTION: This device is controlled by a computer 33, to be constituted by having a part clamping rotary hand 10 synthetically moved through an X/Y-axis mechanism part α, β by rotating an X/Y-axis motor 2, 5 for positioning on a two-dimensional virtual coordinate. In this case, the device comprises a photoelectric switch 15, 16 through mounted in two or more standard positions of a board 13 assigning a plurality of positioning target positions to be set on a three-dimensional virtual coordinate also to be connected to the computer 33 via in the halfway successively amplifiers 30, 31 and an interface 32, part 12 clamped in the part clamping rotary hand 10 to be detected by the photoelectric switch 15, 16 for two-dimensional in-plane orthogonal movement in parallel to the board 13 in the X/Y-axis mechanism part α, β and a rotary mechanism rotating the part clamping rotary hand 10 clamping the part 12 around a shaft for detecting a shaft center position of the part 12 by the photoelectric switch 15, 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットを用いた
高精度な位置決めシステムにおける回転軸心位置決め位
置オフセット補正方法及びその実施に直接使用する装置
に関する。ここで位置オフセットとは目標位置と実際に
位置決めされた位置との差、すなわち位置誤差で温度変
動、原点誤差などで発生する低周波数成分を意味する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of correcting a rotational axis center position offset in a high-precision positioning system using a robot, and an apparatus directly used for implementing the method. Here, the position offset means a difference between a target position and an actually positioned position, that is, a low frequency component generated due to a temperature variation, an origin error, and the like due to a position error.

【0002】[0002]

【従来の技術】部品として円形ピン状の部品を用いて、
部品を回転挿入孔に回転挿入するための位置決め装置T
の全体構成図を図9に、図10(a)にボードの平面
図、図10(b)に図10(a)中Xb−Xb線視断面
と部品把持用回転ハンドの先端付近の拡大図を示す。こ
こで、1はX軸移動用ステージ、2はX軸駆動用モー
タ、3はX軸駆動用ボールねじ、4はY軸移動用ステー
ジ、5はY軸駆動用モータ、6はY軸駆動用ボールね
じ、7はZ軸移動用ステージ、8はZ軸駆動用モータ、
9はZ軸駆動用ボールねじである。
2. Description of the Related Art A circular pin-shaped part is used as a part.
Positioning device T for rotationally inserting a part into a rotary insertion hole
9 is a plan view of the board, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line Xb-Xb in FIG. 10A, and an enlarged view of the vicinity of the tip of the rotary hand for gripping parts. Is shown. Here, 1 is an X-axis moving stage, 2 is an X-axis driving motor, 3 is an X-axis driving ball screw, 4 is a Y-axis moving stage, 5 is a Y-axis driving motor, and 6 is a Y-axis driving Ball screw, 7 is a Z-axis moving stage, 8 is a Z-axis driving motor,
Reference numeral 9 denotes a Z-axis driving ball screw.

【0003】10は部品把持用回転ハンド、11は部品
把持用回転ハンド10先端を開閉するモータ、12は部
品、13は複数の位置決め目標位置が指定されている被
組付品としてのボード、14は部品12を挿入する回転
組付孔としての回転挿入孔、15,16は物体からの反
射光の強度によってスイッチがオンするようなセンサと
しての外観上円筒ピン形等の部品擬似形光電スイッチで
ある。
[0003] Reference numeral 10 denotes a rotary hand for gripping a component, 11 denotes a motor for opening and closing the tip of the rotary hand 10 for gripping a component, 12 denotes a component, 13 denotes a board as an article to be mounted to which a plurality of positioning target positions are designated, 14 Is a rotary insertion hole as a rotary assembling hole into which the component 12 is inserted, and 15 and 16 are pseudo-partial photoelectric switches having a cylindrical pin shape or the like in appearance as a sensor that is turned on by the intensity of reflected light from an object. is there.

【0004】20はY軸駆動用モータ5を駆動するため
のドライバ、21はX軸駆動用モータ2を駆動するため
のドライバ、22a,22bはモータ2,5を駆動する
ためのコントローラ、30,31は光電スイッチのため
の増幅器、32は光電スイッチの信号を電算機に取り込
むためのインターフェース回路、33はモータの動きを
制御するための電算機(CPU)である。
Reference numeral 20 denotes a driver for driving the Y-axis drive motor 5, 21 denotes a driver for driving the X-axis drive motor 2, 22a and 22b denote controllers for driving the motors 2, 5, 30, 31 is an amplifier for the photoelectric switch, 32 is an interface circuit for taking in the signal of the photoelectric switch into the computer, and 33 is a computer (CPU) for controlling the movement of the motor.

【0005】ここで、光電スイッチ15,16からの投
射光が物体で反射させられるような位置に物体が移動す
ると、そこでの反射光が光電スイッチ15,16に入射
し、光電スイッチ15,16がオン状態になる。また、
部品12の抜去及び挿入に応じてハンド10を回転させ
る必要があるため、部品把持用回転ハンド10は回転ハ
ンド10の軸を中心に回転できるように構成されてい
る。
Here, when the object moves to a position where the light projected from the photoelectric switches 15 and 16 is reflected by the object, the reflected light enters the photoelectric switches 15 and 16 and the photoelectric switches 15 and 16 are moved. It turns on. Also,
Since it is necessary to rotate the hand 10 in accordance with removal and insertion of the component 12, the component gripping rotary hand 10 is configured to be able to rotate about the axis of the rotary hand 10.

【0006】図9及び図10(a)(b)に示すよう
に、ボード13の適当な箇所(図の例ではボード13の
対角にある部品12を挿入する回転挿入孔14)に光電
スイッチ15,16を部品把持用回転ハンド10と対向
するように配置する。ボード13には部品12の回転挿
入孔14が規則正しく開けられているものと仮定する。
また、モータ2,5,8,11としてはパルスモータを
使用するものとする。位置決めが完全に行なわれ部品1
2の中心と回転挿入孔14の中心が一致していれば、問
題無く挿入が可能である。所望の回転挿入孔14に部品
12を回転挿入するには以下のように行なう。
As shown in FIGS. 9 and 10 (a) and 10 (b), a photoelectric switch is inserted into an appropriate portion of the board 13 (in the illustrated example, a rotary insertion hole 14 for inserting a component 12 at a diagonal of the board 13). 15 and 16 are arranged so as to face the rotating hand 10 for gripping parts. It is assumed that the rotary insertion hole 14 of the component 12 is regularly opened in the board 13.
Also, pulse motors are used as the motors 2, 5, 8, and 11. Part 1 with complete positioning
If the center of 2 and the center of the rotary insertion hole 14 coincide, insertion is possible without any problem. The rotation of the component 12 into the desired rotation insertion hole 14 is performed as follows.

【0007】まず、各X,Y軸のモータ2,5位置を原
点に位置決めする。すなわち、電算機33の指令により
モータ2,5のコントローラ22a,22bがX軸駆動
用モータ2及びY軸駆動用モータ5に移動パルス信号P
a,Pbを出す。ドライバ20,21では移動パルス信
号Pa,Pbに応じて、モータ2,5の複数本の巻き線
に電流を流し、移動パルスの数だけ回転する。
First, the positions of the motors 2 and 5 for each of the X and Y axes are positioned at the origin. That is, the controller 22a, 22b of the motors 2, 5 sends the movement pulse signal P to the X-axis driving motor 2 and the Y-axis driving motor 5 in response to a command from the computer 33.
Release a and Pb. The drivers 20 and 21 supply current to a plurality of windings of the motors 2 and 5 according to the movement pulse signals Pa and Pb, and rotate by the number of movement pulses.

【0008】X軸駆動用モータ2の回転がX軸駆動用ボ
ールねじ3に伝達され、X軸機構部αによりY軸機構部
β、Z軸機構部γ及び部品・工具把持用ハンド機構部δ
が移動する。同様に各軸のモータ2,5,8を回転させ
て一方向に移動させ、X軸,Y軸,Z軸ステージ1,
4,7に固定されたマイクロスイッチ、ホトセンサなど
(図示せず)により三次元仮想座標原点を検出する。こ
れにより各モータ2,5,8を停止させると共に、電算
機33上でソフト管理されている騒動用位置座標をリセ
ットする。
The rotation of the X-axis drive motor 2 is transmitted to the X-axis drive ball screw 3, and the X-axis mechanism α causes the Y-axis mechanism β, the Z-axis mechanism γ, and the hand mechanism δ for gripping parts and tools.
Moves. Similarly, the motors 2, 5, 8 of each axis are rotated and moved in one direction, and the X-axis, Y-axis, Z-axis stages 1,
A three-dimensional virtual coordinate origin is detected by a microswitch, a photosensor, or the like (not shown) fixed to 4, 7. As a result, the motors 2, 5, and 8 are stopped, and the position coordinates for disturbance that are software-managed on the computer 33 are reset.

【0009】次に、部品12が整列されている場所まで
移動し(図示せず)、部品把持用回転ハンド10で部品
12を把持する。あらかじめ回転挿入孔14位置が各軸
原点からの距離(具体的にはパルスモータの場合は駆動
パルス数、DCモータの場合はエンコーダで検出した移
動パルス数など)で与えられているため、これを参照す
ることにより所望の回転挿入孔14位置の中心に部品把
持用回転ハンド10を移動する。
Next, the part 12 is moved to a place where the parts 12 are aligned (not shown), and the part 12 is gripped by the rotating part gripping hand 10. Since the position of the rotary insertion hole 14 is given in advance by the distance from the origin of each axis (specifically, the number of drive pulses for a pulse motor, the number of movement pulses detected by an encoder for a DC motor, etc.) By referencing, the rotating hand 10 for gripping the component is moved to the center of the position of the desired rotary insertion hole 14.

【0010】部品把持用回転ハンド10で部品12を把
持し、部品把持用回転ハンド10で光電スイッチ15の
前面をボード13と平行に走査する。光電スイッチ15
を配置した孔中心位置を求めるためには、光電スイッチ
15と垂直二次元平面内の水平X軸方向とY軸方向の直
交2方向に部品把持用回転ハンド10を走査する。
The component 12 is gripped by the component gripping rotary hand 10, and the front surface of the photoelectric switch 15 is scanned in parallel with the board 13 by the component gripping rotary hand 10. Photoelectric switch 15
In order to obtain the center position of the hole in which is disposed, the component gripping rotary hand 10 is scanned with the photoelectric switch 15 in two directions orthogonal to the horizontal X-axis direction and the Y-axis direction in a vertical two-dimensional plane.

【0011】部品把持用回転ハンド10を走査すること
により、光電スイッチ15のオフからオンに変化する位
置、あるいはオンからオフに変化する位置を検出し、直
交2方向のオン領域(光電スイッチ15がオンとなる領
域)を求める。このオン領域の中心位置から光電スイッ
チ15を配置した貫着孔の中心位置が求められる。次
に、あらかじめ与えられている光電スイッチ15を配置
した貫着孔中心位置と、今求めた貫着孔中心位置とのオ
フセット量を求める。
By scanning the component gripping rotary hand 10, a position where the photoelectric switch 15 changes from off to on or a position where the photoelectric switch 15 changes from on to off is detected. Area that is turned on). From the center position of this ON region, the center position of the through-hole in which the photoelectric switch 15 is arranged is determined. Next, the offset amount between the center position of the through-hole where the photoelectric switch 15 is provided in advance and the center position of the through-hole obtained just now is calculated.

【0012】次に、光電スイッチ16についても上と同
様の操作を行い、光電スイッチ16を配置した貫着孔中
心位置と、今求めた貫着孔中心位置とのオフセット量を
求める。上記2カ所のオフセット量からボード13内の
任意の点の補正位置が内挿法により求められる。なお、
この場合、ボード13は均一に変形しているものと仮定
する。図10(a)(b)に部品12を回転挿入する直
前の部品把持用回転ハンド10付近の状態を示す。
(b)のボード13は(a)のXb−Xb線で切った時
の断面図である。
Next, the same operation as above is performed on the photoelectric switch 16 to obtain an offset amount between the center position of the through hole where the photoelectric switch 16 is arranged and the center position of the through hole just obtained. The correction position of an arbitrary point in the board 13 is obtained from the two offset amounts by the interpolation method. In addition,
In this case, it is assumed that the board 13 is uniformly deformed. FIGS. 10A and 10B show a state near the component gripping rotary hand 10 immediately before the component 12 is rotationally inserted.
FIG. 3B is a cross-sectional view of the board 13 taken along line Xb-Xb in FIG.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】回転ハンド10の回転
角0度でオフセット量を測定するため、部品把持用回転
ハンド10が180度回転した状態で部品12を把持あ
るいは回転挿入する場合、部品把持用回転ハンド10の
傾き、回転軸のずれなどにより、部品12を把持するこ
とあるいは回転挿入孔14に回転挿入できない場合が発
生する。即ち、一方の部品把持用回転ハンド10回転位
置のみの位置オフセット補正に限られていたため、反対
の回転位置では精度よく位置決めが出来なかった。
In order to measure the offset amount at a rotation angle of the rotary hand 10 of 0 °, when the component gripping rotary hand 10 is rotated by 180 ° and the component 12 is gripped or rotationally inserted, the component gripping is performed. Due to the inclination of the rotary hand 10 for use, the displacement of the rotation axis, etc., there may be cases where the component 12 cannot be gripped or cannot be rotated and inserted into the rotary insertion hole 14. That is, since the position offset correction is limited to only the rotational position of one of the rotating hands 10 for gripping one component, accurate positioning cannot be performed at the opposite rotational position.

【0014】ここにおいて、本発明の解決すべき主要な
目的は、次の通りである。即ち、本発明の第1の目的
は、回転ハンドの回転に伴って発生する三次元位置決め
誤差を減少させる高精度な位置決めを実現するための回
転軸心位置決め位置オフセット補正方法及び装置を提供
せんとするものである。
Here, the main objects to be solved by the present invention are as follows. That is, a first object of the present invention is to provide a method and an apparatus for correcting a rotational axis center position offset for realizing high-precision positioning for reducing a three-dimensional positioning error caused by rotation of a rotary hand. Is what you do.

【0015】本発明の第2の目的は、回転ハンドの回転
位置に拘りなく位置オフセット補正を可能とし、常に高
精度な位置決め制御が可能な回転軸心位置決め位置オフ
セット補正方法及び装置を提供せんとするものである。
A second object of the present invention is to provide a method and an apparatus for correcting a rotational axis center position offset which enables position offset correction irrespective of the rotational position of the rotary hand and always enable high-accuracy positioning control. Is what you do.

【0016】本発明の第3の特徴は、回転ハンドの回転
位置0度及び180度で位置オフセット量を求める回転
軸心位置決め位置オフセット補正方法及び装置を提供せ
んとするものである。
A third feature of the present invention is to provide a method and an apparatus for correcting a rotational axis centering position offset for obtaining a position offset amount at a rotational position of 0 ° and 180 ° of the rotating hand.

【0017】本発明のその他の目的は、明細書、図面、
特に、特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明か
となろう。
Another object of the present invention is to provide a specification, drawings,
In particular, it will be obvious from the description of each claim in the claims.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するに当り、回転ハンド回転に伴うオフセット誤差を
補償するために、180度回転時のオフセット量も測定
する。なお、この場合、一隅(例えば光電スイッチ15
だけ)の測定で回転挿入孔14の位置は、0度の測定デ
ータを用いて求められる。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, an offset amount at the time of 180-degree rotation is measured in order to compensate for an offset error caused by the rotation of the rotary hand. In this case, one corner (for example, photoelectric switch 15)
Only), the position of the rotary insertion hole 14 can be obtained using the 0 degree measurement data.

【0019】このようにして求めたオフセット量を基に
部品把持用回転ハンド10を移動すれば、回転ハンド1
0の回転位置によらず、経時変化によって伸縮したボー
ド13に対しても正確に回転挿入孔14中心位置に位置
決めできる。なお、この時、ボード13の回転挿入孔1
4位置の変化に対してはボード13の伸縮が均一に発生
しているものとして扱う。
If the rotary hand 10 for gripping parts is moved based on the offset amount thus obtained, the rotary hand 1
Regardless of the 0 rotation position, the board 13 can be accurately positioned at the center of the rotation insertion hole 14 even with respect to the board 13 which has been expanded and contracted due to aging. At this time, the rotary insertion hole 1 of the board 13 is
The change in the four positions is treated as if the expansion and contraction of the board 13 has occurred uniformly.

【0020】さらに、具体的詳細に述べれば、本発明
が、当該課題解決のため、以下に列挙する上位概念から
下位概念に亙る新規な特徴的構成手法及び手段を採用す
ることにより、前記目的を達成する。
More specifically, in order to solve the problem, the present invention achieves the above object by adopting a novel characteristic configuration method and means ranging from a superordinate concept to a subordinate concept listed below. To achieve.

【0021】本発明方法の第1の特徴は、三次元仮想座
標上にセットされた被組付・工作品に予め設定する複数
の回転軸心位置決め目標位置に対し各対応する部品・工
具を把持搬送して回転組付け・回転加工する部品・工具
把持用回転ハンド手段の各予定された回転軸心位置との
オフセット補正をするに当り、前記被組付・工作品の複
数基準位置に心合せして設けた各センサに、前記部品・
工具把持用回転ハンド手段が把持する前記部品・工具を
臨ませて無接触走査して、当該センサのオン、オフ信号
を検出して割り出した検出内側領域中心から当該センサ
の二次元軸心位置を測定演算して求め、当該軸心位置に
前記部品・工具軸心を臨ませて把持する前記部品・工具
把持用回転ハンド手段を軸回り回転して前記センサの三
次元軸心と当該部品・工具の三次元軸心相互の傾きや回
転軸のズレ等の位置オフセット量を測定演算して求め、
当該センサの軸心位置を前記各回転軸心位置決め目標に
対するオフセット演算の原点として補正量を算出してな
る回転軸心位置決め位置オフセット補正方法の構成採用
にある。
A first feature of the method of the present invention is that a corresponding part / tool is gripped with respect to a plurality of rotation axis centering target positions set in advance on an assembly / work set on three-dimensional virtual coordinates. In carrying out offset correction with each planned rotation axis center position of the rotating hand means for gripping the parts to be conveyed and rotationally assembled / rotated, centering on the multiple reference positions of the assembled / workpiece Each sensor provided with
The non-contact scanning is performed with the component / tool gripped by the rotating hand means for gripping the tool facing, the on / off signal of the sensor is detected, and the two-dimensional axis center position of the sensor is determined from the center of the detection inner area determined and detected. The three-dimensional axis of the sensor and the part / tool are rotated by rotating the part / tool gripping rotary hand means for holding the part / tool with the axis center facing the axis position. The position offset amount, such as the inclination of the three-dimensional axis center and the deviation of the rotation axis, is calculated and calculated.
The present invention resides in the configuration of a method of correcting a rotational axis center position offset by calculating a correction amount using the axis position of the sensor as an origin of offset calculation with respect to each of the rotary axis center positioning targets.

【0022】本発明方法の第2の特徴は、前記本発明方
法の第1の特徴におけるセンサが、被組付・工作品に貫
着突出してなる回転軸心位置決め位置オフセット補正方
法。
According to a second aspect of the method of the present invention, there is provided a method of correcting a rotational axis centering position offset, wherein the sensor according to the first aspect of the present invention sticks out and protrudes from a work to be assembled / worked.

【0023】本発明方法の第3の特徴は、前記本発明方
法の第1又は第2の特徴におけるセンサが、光電電スイ
ッチ、近接スイッチ等の無接触スイッチである回転軸心
位置決め位置オフセット補正方法の構成採用にある。
According to a third feature of the method of the present invention, the method according to the first or second feature of the present invention is such that the sensor is a non-contact switch such as a photoelectric switch or a proximity switch. Configuration adoption.

【0024】本発明方法の第4の特徴は、前記本発明方
法の第1、第2又は第3の特徴におけるセンサが、外観
上円筒ピン形等の部品・工具擬似形に形成してなる回転
軸心位置決め位置オフセット補正方法の構成採用にあ
る。
A fourth feature of the method of the present invention resides in that the sensor according to the first, second or third feature of the method of the present invention is formed by rotating the sensor by forming a part / tool pseudo shape such as a cylindrical pin in appearance. The present invention resides in adopting the configuration of the method of correcting the offset of the axial center positioning position.

【0025】本発明方法の第5の特徴は、前記本発明方
法の第1、第2、第3又は第4の特徴における部品・工
具の無接触走査が、センサ端面に対する二次元平面内の
直交方向走査である回転軸心位置決め位置オフセット補
正方法の構成採用にある。
According to a fifth feature of the method of the present invention, the non-contact scanning of the part / tool in the first, second, third or fourth feature of the method of the present invention is performed in such a manner that the orthogonality to the sensor end face in a two-dimensional plane is obtained. The present invention resides in adopting a configuration of a method of correcting a rotational axis center position offset which is a directional scan.

【0026】本発明方法の第6の特徴は、前記本発明方
法の第1、第2、第3、第4又は第5の特徴におけるセ
ンサのオン、オフ信号が、部品・工具端面の端縁を外側
から内側に通過した時はオン信号をかつ内側から外側に
通過した時はオフ信号をそれぞれ検出してなる回転軸心
位置決め位置オフセット補正方法の構成採用にある。
A sixth feature of the method of the present invention is that the on / off signal of the sensor according to the first, second, third, fourth or fifth feature of the method of the present invention is obtained by detecting an edge of a part / tool end face. In this embodiment, an ON signal is detected when the signal passes from the outside to the inside, and an OFF signal is detected when the signal passes from the inside to the outside.

【0027】本発明方法の第7の特徴は、前記本発明方
法の第1、第2、第3、第4、第5又は第6の特徴にお
けるセンサの軸心位置の測定演算が、電算機による演算
処理である回転軸心位置決め位置オフセット補正方法の
構成採用にある。
A seventh feature of the method of the present invention is that the measurement calculation of the axial position of the sensor in the first, second, third, fourth, fifth or sixth feature of the method of the present invention is performed by a computer. In this case, the configuration of the method for correcting the offset of the rotational axis center position, which is an arithmetic processing by the above, is adopted.

【0028】本発明方法の第8の特徴は、前記本発明方
法の第1、第2、第3、第4、第5、第6又は第7の特
徴における被組付品が、それぞれ回転軸心位置決め目標
位置に回転組付孔たる回転挿入孔を規則的又は不規則的
に貫設配列したボードである回転軸心位置決め位置オフ
セット補正方法の構成採用にある。
An eighth feature of the method of the present invention is that the article to be assembled according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh feature of the method of the present invention is such that the rotating shaft is An object of the present invention is to adopt a configuration of a method of correcting a rotational axis center position offset, which is a board in which rotary insertion holes, which are rotary assembly holes, are arranged regularly or irregularly at a center position.

【0029】本発明方法の第9の特徴は、前記本発明方
法の代8の特徴における部品が、被組付品にそれぞれ貫
設配列した回転挿入孔に回転挿嵌するピンである回転軸
心位置決めいちオフセット補正方法の構成採用にある。
A ninth feature of the method of the present invention resides in that, in the eighth feature of the method of the present invention, the part is a pin that is rotatably inserted into a rotary insertion hole which is provided in a part to be assembled. It is in the configuration adoption of the offset correction method for positioning.

【0030】本発明方法の第10の特徴は、前記本発明
方法の第8又は第9の特徴におけるセンサが、被組付品
の回転組付孔群の複数隅にそれぞれ配置した隅孔の2つ
以上貫着孔に貫着突設してなる回転軸心位置決め位置オ
フセット補正方法の構成採用にある。
A tenth feature of the method of the present invention resides in that the sensor according to the eighth or ninth feature of the method of the present invention is arranged such that the sensor has two corner holes arranged at a plurality of corners of a group of rotary assembling holes of an article to be assembled. The present invention resides in adopting a configuration of a method of correcting an offset of a rotation axis center position, which is formed by projecting into one or more penetration holes.

【0031】本発明方法の第11の特徴は、前記本発明
方法の第8又は第9の特徴におけるセンサが、被組付品
の回転組付孔群の複数隅にそれぞれ配置した隅孔の1つ
以上貫着孔と当該回転組付孔群の中心位置に配置した中
心孔の貫着孔に貫着突出してなる回転軸心位置決め位置
オフセット補正方法の構成採用にある。
An eleventh feature of the method of the present invention resides in that the sensor according to the eighth or ninth feature of the method of the present invention is arranged such that the sensor has one of the corner holes arranged at a plurality of corners of the group of rotary assembling holes of the article to be assembled. One or more through-holes and a rotation axis centering position offset correction method configured to penetrate and project through the through-hole of the center hole disposed at the center position of the rotary assembly hole group.

【0032】本発明方法の第12の特徴は、前記本発明
方法の第10又は第11の特徴におけるセンサが、心合
せ取付保持手段により貫着孔の孔軸心に軸中心を合せて
貫着突出してなる回転軸心位置決め位置オフセット補正
方法の構成採用にある。
According to a twelfth aspect of the method of the present invention, the sensor according to the tenth or eleventh aspect of the present invention is characterized in that the sensor is mounted so that the center of the hole is aligned with the hole axis of the through hole by the alignment holding means. The present invention resides in adopting a configuration of a method of correcting a position offset of a rotating shaft center position that protrudes.

【0033】本発明方法の第13の特徴は、前記本発明
方法の第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第
8、第9、第10、第11又は第12の特徴における部
品・工具把持用回転ハンド手段の軸回り回転が、180
°回転である回転軸心位置決め位置オフセット補正方法
の構成採用にある。
A thirteenth feature of the method of the present invention is that the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, and eleventh aspects of the method of the present invention are described. Or, the rotation about the axis of the rotating hand means for gripping parts / tools in the twelfth aspect is 180 degrees.
The present invention resides in adopting a configuration of a method of correcting a rotational axis center position offset which is a rotation by °.

【0034】本発明方法の第14の特徴は、前記本発明
方法の第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第
8、第9、第10、第11、第12又は第13の特徴に
おける軸ズレ位置オフセット量が、部品・工具把持用回
転ハンド手段の180°回転前後の状態における位置オ
フセット量である回転軸心位置決め位置オフセット補正
方法の構成採用にある。
A fourteenth feature of the method of the present invention is that the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, and eleventh of the method of the present invention are described. The twelfth or thirteenth feature of the present invention resides in the adoption of a configuration of a rotation axis centering position offset correction method in which the axis shift position offset amount in the twelfth or thirteenth feature is a position offset amount before and after the rotation of the rotary hand means for gripping parts and tools by 180 °. .

【0035】本発明装置の第1の特徴は、二次元仮想座
標上に位置決めをするためのX軸、Y軸モータと、当該
X軸、Y軸モータを駆動するX軸、Y軸ドライバと、当
該各モータ駆動信号を作成するX軸、Y軸コントローラ
と、前記X軸、Y軸モータの駆動を一括集中制御する電
算機と、前記X軸、Y軸モータの回転によりX軸、Y軸
機構部を介して合成移動する部品・工具把持用ハンド機
構部とから構成され位置オフセット補正機能付き位置決
め装置において、三次元仮想座標上にセットされ、予め
複数の位置決め目標位置が指定されている被組付・工作
品の2つ以上の標準位置に心合せして設けるとともに途
中順次増幅器とインターフェースを経て電算機に接続す
るセンサと、前記部品・工具把持用ハンド機構部に把持
され前記X軸、Y軸機構部で前記被組付・工作品と平行
な二次元平面内直交方向移動を前記センサにより検知さ
れる部品・工具と、当該部品・工具を把持した前記部品
・工具把持用ハンド機構部を軸回り回転させ当該部品・
工具の軸心位置を前記センサにより検知させるための回
転機構と、を備えてなる回転軸心位置決め位置オフセッ
ト補正装置の構成採用にある。
The first feature of the present invention is that an X-axis and Y-axis motor for positioning on two-dimensional virtual coordinates, an X-axis and a Y-axis driver for driving the X-axis and Y-axis motors, An X-axis and Y-axis controller for generating the motor drive signals; a computer for centrally controlling the driving of the X-axis and Y-axis motors; and an X-axis and Y-axis mechanism by rotating the X-axis and Y-axis motors. In a positioning device having a position offset correction function, which is composed of a part / tool gripping hand mechanism unit that is synthesized and moved via a unit, a set of a plurality of positioning target positions specified in advance on three-dimensional virtual coordinates. A sensor which is provided in alignment with two or more standard positions of attachments and works and which is sequentially connected to a computer via an amplifier and an interface in the middle, and the X-axis and Y-axis gripped by the hand mechanism for gripping parts and tools. A part / tool whose movement is detected by the sensor in the orthogonal direction in a two-dimensional plane parallel to the work to be assembled / worked by the mechanism, and a hand mechanism for gripping the part / tool holding the part / tool. Rotate the part and
And a rotation mechanism for detecting the axis position of the tool by the sensor.

【0036】本発明装置の第2の特徴は、前記本発明装
置の第1の特徴におけるセンサが、標準位置に貫設した
貫着孔の軸孔心に一致するよう心合せ取付保持部材にて
軸中心を合せて貫着突出してなる回転軸心位置決め位置
オフセット補正装置の構成採用にある。
A second feature of the device of the present invention is that the sensor in the first feature of the device of the present invention is provided with an alignment mounting and holding member such that the sensor coincides with the axial center of the through hole formed in the standard position. The present invention resides in the configuration and adoption of a rotational axis centering position offset correcting device formed by sticking out and projecting with the shaft center aligned.

【0037】本発明装置の第3の特徴は、前記本発明装
置の第1又は第2の特徴におけるセンサが、光電スイッ
チ、近接スイッチ等の無接触スイッチである回転軸心位
置決め位置オフセット補正装置の構成採用にある。
A third feature of the device of the present invention is that the sensor according to the first or second feature of the device of the present invention is characterized in that the sensor is a contactless switch such as a photoelectric switch or a proximity switch. In the configuration adoption.

【0038】本発明装置の第4の特徴は、前記本発明装
置の第3の特徴における光電スイッチが、放射用光ファ
イバと反射光検出用光ファイバとが一本の円筒状ケース
に格納されたファイバ形光電スイッチである回転軸心位
置決め位置オフセット補正装置の構成採用にある。
A fourth feature of the device of the present invention is that the photoelectric switch according to the third feature of the device of the present invention is such that the optical fiber for emission and the optical fiber for detecting reflected light are housed in a single cylindrical case. The present invention resides in adopting the configuration of a rotation axis center position offset correction device which is a fiber type photoelectric switch.

【0039】本発明装置の第5の特徴は、本発明装置の
第3の特徴における光電スイッチが、中心に置かれた反
射光検出用光ファイバの周りに多数の細い放射用光ファ
イバを配置した反射型光電スイッチである回転軸心位置
決め位置オフセット補正装置。
A fifth feature of the device of the present invention is that the photoelectric switch in the third feature of the device of the present invention has a large number of thin radiating optical fibers arranged around a centrally located reflected light detecting optical fiber. Rotational axis positioning position offset correction device that is a reflection type photoelectric switch.

【0040】本発明装置の第6の特徴は、前記本発明装
置の第1、第2、第3、第4又は第5の特徴におけるモ
ータが、パルスモータか、モータドライバから発した入
力指令パルスで回転するエンコーダ付DC又はACモー
タである回転軸心位置決め位置オフセット補正装置の構
成採用にある。
A sixth feature of the present invention is that the motor according to the first, second, third, fourth or fifth feature of the present invention is a pulse motor or an input command pulse issued from a motor driver. The present invention resides in the configuration adoption of a rotary shaft center positioning position offset correction device that is a DC or AC motor with an encoder that rotates with.

【0041】本発明装置の第7の特徴は、前記本発明装
置の第1、第2、第3、第4、第5又は第6の特徴にお
ける回転機構が、0°〜180°回転位置決め停止自在
である回転軸心位置決め位置オフセット補正装置の構成
採用にある。
A seventh feature of the device of the present invention resides in that the rotation mechanism in the first, second, third, fourth, fifth or sixth feature of the device of the present invention is characterized in that the rotation mechanism stops rotation by 0 ° to 180 °. The present invention resides in adoption of a configuration of a rotation axis centering position offset correcting device that can be freely adjusted.

【0042】本発明装置の第8の特徴は、前記本発明装
置の第1、第2、第3、第4、第5、第6又は第7の特
徴における回転機構が、当該回転機構を操作駆動する回
転機構ドライバと、当該回転機構ドライバを制御してな
る回転機構コントローラと、当該回転機構コントローラ
を統御指令する電算機と、からなる指令制御駆動システ
ムに接続されてなる回転軸心位置決め位置オフセット補
正装置の構成採用にある。
An eighth feature of the device of the present invention is that the rotating mechanism according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh feature of the device of the present invention operates the rotating mechanism. A rotation mechanism driver to be driven, a rotation mechanism controller for controlling the rotation mechanism driver, and a computer for commanding the rotation mechanism controller; and a rotation axis center positioning position offset connected to a command control drive system. The present invention lies in the configuration of the correction device.

【0043】本発明装置の第9の特徴は、前記本発明装
置の第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7又は第
8の特徴における回転機構が、部品・工具把持用ハンド
先端開閉モータ全体を一体的に回転自在としてなる回転
軸心位置決め位置オフセット補正装置の構成採用にあ
る。
A ninth feature of the device of the present invention resides in that the rotating mechanism in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh or eighth feature of the device of the present invention is characterized in that: An object of the present invention is to adopt a configuration of a rotation axis center position offset correction device which enables the entire opening / closing motor of a tool tip hand opening / closing unit to be rotatable integrally.

【0044】本発明装置の第10の特徴は、前記本発明
装置の第9の特徴における回転機構が、部品・工具把持
用ハンド機構部を搭載する滑動台に全方向傾き調整機構
を介して部品・工具把持用ハンド先端開閉モータと一体
的に傾き調整自在に装着してなる回転軸心位置決め位置
オフセット補正装置の構成採用にある。
A tenth feature of the device of the present invention resides in that the rotating mechanism in the ninth feature of the device of the present invention is arranged such that a component is mounted on a slide table on which a component / tool gripping hand mechanism is mounted via an omnidirectional tilt adjustment mechanism. The configuration of a rotary axis center position offset correction device which is mounted integrally with the tool gripping hand opening / closing motor so as to be capable of tilt adjustment is employed.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態をその装置例
及び方法例につき図面を参照して説明する。なお、本実
施形態例では、専らボード13のような被組付品と部品
12について説明するが、被工作品と工具にそれぞれ置
き換えて利用することが出来、その場合、工具はCPU
33と電気的に接続する電動工具として被工作品に対す
る工具の加工軸心位置決めにも応用可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings with respect to an example of an apparatus and an example of a method thereof. In this embodiment, the assembled product such as the board 13 and the component 12 will be described. However, the work can be replaced with a work and a tool can be used.
As an electric tool electrically connected to the workpiece 33, the present invention can be applied to positioning of a machining axis of a tool with respect to a workpiece.

【0046】(装置例)図1は本装置例Uを一体組込ん
だ位置オフセット補正機能付き位置決め装置T′のシス
テム構成図である。図中、34は部品把持用回転ハンド
機構部δの回転ハンド10及びモータ11を一体的に軸
回り回転する回転機構、35は回転機構ドライバ、36
は回転機構コントローラ、37は回転ハンド10の軸心
の全方向傾き調整機構である。
(Example of Apparatus) FIG. 1 is a system configuration diagram of a positioning apparatus T 'having a position offset correction function in which an example of the apparatus U is integrated. In the figure, reference numeral 34 denotes a rotating mechanism for integrally rotating the rotating hand 10 and the motor 11 of the rotating hand mechanism δ for component gripping around an axis; 35, a rotating mechanism driver;
Is a rotary mechanism controller, and 37 is an omnidirectional tilt adjustment mechanism of the axis of the rotary hand 10.

【0047】なお、前記従来例を示す図9,10(a)
(b)中の同一部品は同一符号を付して説明の重複を避
けた。本装置例Uは光電スイッチ15,16と増幅器3
0,31とインターフェース32と電算機33と回転機
構34と回転機構ドライバ35と回転機構コントローラ
36と全方向傾き調整機構37とで構成される。
FIGS. 9 and 10 (a) show the conventional example.
The same components in (b) are given the same reference numerals to avoid duplication of description. In this device example U, the photoelectric switches 15 and 16 and the amplifier 3
0, 31, an interface 32, a computer 33, a rotating mechanism 34, a rotating mechanism driver 35, a rotating mechanism controller 36, and an omnidirectional tilt adjusting mechanism 37.

【0048】回転機構34は、当該回転機構34を操作
駆動する回転機構ドライバ35と、回転機構ドライバ3
5を制御してなる回転機構コントロール36と、回転機
構コントローラ36を統御指令する電算機33とからな
る指令制御駆動システムに接続され、部品・工具把持用
回転ハンド10先端開閉モータ11全体を重合一体的に
軸回り回転自在とするとともに、部品・工具把持用回転
ハンド機構部δの滑動台δ1に全方向傾き調整機構37
を介して部品・工具把持用回転ハンド10先端開閉モー
タ11と一体的に傾き微調整自在に装着してなる。
The rotation mechanism 34 includes a rotation mechanism driver 35 for operating and driving the rotation mechanism 34 and a rotation mechanism driver 3
5 is connected to a command control drive system including a rotation mechanism control 36 for controlling the rotation mechanism 5 and a computer 33 for controlling and controlling the rotation mechanism controller 36. And an omnidirectional tilt adjustment mechanism 37 on the slide table δ1 of the rotary hand mechanism δ for gripping parts and tools.
It is mounted integrally with the rotary hand 10 for opening and closing the tip of the rotating hand 10 for gripping parts and tools via the through hole so as to be capable of fine adjustment.

【0049】(方法例)当該本装置例に適用する本実施
形態の方法例を図面について説明する。 (1)二次元オフセット補正予備作業 図2は本方法例の二次元オフセット補正の予備作業説明
であって、(a)はボード13の平面図、(b)は同・
(a)中IIb −IIb 線視断面と部品把持用ハンド10の
先端付近拡大図、図3は光電スイッチのオン領域Ronの
測定原理図、図4は同・偏移量の測定結果説明図、図5
は同・隣接間隔の偏移量の説明図、図6は光電スイッチ
15,16の貫着孔14a,14b中心位置のオフセッ
ト量を求めるためのフローチャートである。
(Example of Method) An example of the method according to the present embodiment applied to the example of the present apparatus will be described with reference to the drawings. (1) Preliminary work of two-dimensional offset correction FIG. 2 is a diagram illustrating a preliminary work of two-dimensional offset correction of the present method example, (a) is a plan view of the board 13, and (b) is the same.
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line IIb-IIb and an enlarged view of the vicinity of the tip of the component gripping hand 10, FIG. 3 is a diagram illustrating the measurement principle of the ON region Ron of the photoelectric switch, FIG. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the shift amount of the same / adjacent interval, and FIG. 6 is a flowchart for obtaining the offset amount of the center positions of the through holes 14a and 14b of the photoelectric switches 15 and 16.

【0050】図2(a)(b)乃至図4に示す如く、ボ
ード13面の適宜代表位置(ここではボード13に貫設
された回転挿入孔14の内、最も距離の長い対角上の貫
着孔14a,14b)に、それぞれ光電スイッチ15,
16を部品把持用回転ハンド10のフィンガー端10a
と対面するように上下ナット等の心合せ取付保持部材1
5a,15b,16a,16bにて貫着孔14a,14
bの孔軸心に軸中心を合せて貫着する。次に部品把持用
回転ハンド10で部品12を把持する。
As shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 4, an appropriate representative position on the surface of the board 13 (here, a diagonally longest diagonal of the rotary insertion holes 14 penetrating through the board 13). The photoelectric switches 15, 15 are respectively provided in the through holes 14 a, 14 b).
16 is the finger end 10a of the rotary hand 10 for gripping parts.
Alignment mounting holding member 1 such as upper and lower nuts to face
At 5a, 15b, 16a, 16b, penetration holes 14a, 14
The center of the hole is aligned with the center of the hole b. Next, the component 12 is gripped by the component gripping rotary hand 10.

【0051】尚、把持する部品12は検出精度の向上を
目的とするならば寸法精度が比較的高い標準部品を採用
することが望ましいが、一般汎用の回転挿入用部品でも
当然に適用可能である。
For the purpose of improving the detection accuracy, it is desirable to use a standard component having relatively high dimensional accuracy as the component 12 to be gripped. However, it is naturally applicable to a general-purpose rotary insertion component. .

【0052】先ず部品12を把持した部品把持用回転ハ
ンド10をX軸走査開始点Pxo1 に位置決めする。当該
X軸走査開始点Pxo1 としては、ボード13の変形量に
も依存するが、ここでは一例として貫着孔14a,14
bの直径分だけ光電スイッチ15,16を挿着した貫着
孔14a,14bの中心から離れた位置とする。
First, the component gripping rotary hand 10 gripping the component 12 is positioned at the X-axis scanning start point Pxo1. The X-axis scanning start point Pxo1 also depends on the deformation amount of the board 13, but here, as an example, the penetration holes 14a, 14
The position is away from the center of the through holes 14a and 14b in which the photoelectric switches 15 and 16 are inserted by the diameter of b.

【0053】CPU33からコントローラ22b,ドラ
イバ21を順次介してX軸駆動用パルスモータ2を回転
駆動しX軸並行方向への走査を開始する。図3に示すよ
う走査により点Pxa1 まで到達すると、光電スイッチ1
5,16はOFF状態からON状態に遷移し、さらに走
査を続行しやがて点Pxb1 まで到達すると、光電スイッ
チ15,16は再びON状態からOFF状態に遷移す
る。
The X-axis driving pulse motor 2 is rotationally driven from the CPU 33 via the controller 22b and the driver 21 in order to start scanning in the X-axis parallel direction. When reaching the point Pxa1 by scanning as shown in FIG.
The switches 5 and 16 make a transition from the OFF state to the ON state, and further continue scanning, and when they reach the point Pxb1, the photoelectric switches 15 and 16 again make a transition from the ON state to the OFF state.

【0054】この点Pxo1 →点Pxa1 →点Pxb1 を経由
する一回の走査の結果、点Pxa1 通過時の移動パルス数
Pb′と点Pxb1 通過時の移動パルスPb″との相加平
均値((Pb′+Pb″)/2)が、則ちオン領域Ron
の中心点のX座標と求められる。引き続き、部品把持用
ハンド10をY軸方向に少許移動した後、再び先程と同
様に点Pxo2 →点Pxa2 →点Pxb2 を経由するX軸方向
への走査を再び開始し、移動パルス数Pb′及びPb″
を求める。
As a result of one scan through point Pxo1 → point Pxa1 → point Pxb1, the arithmetic mean value of the number of moving pulses Pb ′ when passing through point Pxa1 and the moving pulse Pb ″ when passing through point Pxb1 (( Pb ′ + Pb ″) / 2) is the ON region Ron
X-coordinate of the center point of. Subsequently, after the component gripping hand 10 is slightly moved in the Y-axis direction, scanning in the X-axis direction via the point Pxo2 → point Pxa2 → point Pxb2 is started again as before, and the number of movement pulses Pb ′ and Pb "
Ask for.

【0055】次いで、X軸上のY軸走査開始点Pyo1 に
部品把持用回転ハンド10を位置決めし、X軸並行方向
への走査と同様に点Pyo1 →点Pya1 →点Pyb1 を経由
するY軸並行方向の走査を行う。さらに点Pyo2 →点P
ya2 →点Pyb2 を経由するY軸並行方向の走査を再び同
様の手順で実施する。
Next, the rotary hand 10 for gripping the component is positioned at the Y-axis scanning start point Pyo1 on the X-axis, and similarly to the scanning in the X-axis parallel direction, the Y-axis parallel movement via the point Pyo1 → point Pya1 → point Pyb1 is performed. Scan in the direction. Further point Pyo2 → point P
The scanning in the direction parallel to the Y-axis via the point ya2 → the point Pyb2 is performed again in the same procedure.

【0056】オン領域Ronの中心点Pc (Xc ,Yc )
は、CPU33に転送記憶された各座標成分の相加平均
をとることにより、本方法例の様にX軸・Y軸並行方向
それぞれ二回ずつ走査を実施した場合には、 Xc =(Pb1′+Pb1″+Pb2′+Pb2″)/4 Yc =(Pa1′+Pa1″+Pa2′+Pa2″)/4 …(1) と算出される。当然ながら測定回数の増加に伴い相加平
均の誤差が減少するので検出精度の向上が実現される。
The center point Pc (Xc, Yc) of the ON region Ron
Is obtained by taking the arithmetic mean of each coordinate component transferred and stored in the CPU 33, so that Xc = (Pb1 ') when scanning is performed twice each in the X-axis and Y-axis parallel directions as in the present method example. + Pb1 ″ + Pb2 ′ + Pb2 ″) / 4 Yc = (Pa1 ′ + Pa1 ″ + Pa2 ′ + Pa2 ″) / 4 (1) As a matter of course, the error in the arithmetic averaging decreases as the number of measurements increases, so that the detection accuracy is improved.

【0057】処が光電スイッチ15,16の光放射部と
反射光検出部が同一光軸上に存在せず放射方向が軸対称
で無い場合や光放射部からの光放射パターンが等方的で
ない場合等にあっては、オン領域Ronの中心点Pc とボ
ード13の光電スイッチ15,16を配置した貫着孔1
4a,14bの中心点Ph との間には同一平面内で偏移
によるずれが生じる。
In the case where the light emitting portions and the reflected light detecting portions of the photoelectric switches 15 and 16 are not on the same optical axis and the emission direction is not axially symmetric, or the light emission pattern from the light emitting portions is not isotropic. In such a case, the penetration hole 1 in which the photoelectric switches 15 and 16 of the board 13 and the center point Pc of the ON region Ron are disposed.
There is a shift between the center point Ph of 4a and 14b due to the shift in the same plane.

【0058】このような場合には、当該偏移距離が一定
であることに着目して、予め当該偏移距離を顕微鏡等に
より測定しておきオン領域Ronの中心点Pc 位置を当該
偏移量だけ予め移動させておくことにより、光電スイッ
チ15,16を挿着した貫着孔14a,14bの中心位
置の位置出しを正確に行うことが出来る。
In such a case, paying attention to the fact that the shift distance is constant, the shift distance is measured in advance by a microscope or the like, and the position of the center point Pc of the ON region Ron is determined by the shift amount. By moving the photoelectric switches 15 and 16 in advance, the center positions of the through holes 14a and 14b in which the photoelectric switches 15 and 16 are inserted can be accurately determined.

【0059】(測定結果)図4は光電スイッチ15のオ
ン領域Ronの測定図である。本測定図の作成にあたって
は、部品12を一体組合された三軸移動ステージ1,
4,7上に搭載した部品把持用回転ハンド10の把持に
より固定し、光電スイッチ15の対向正面に配置した。
部品12を三軸移動ステージ1,4,7に取り付けられ
た図示しないマイクロメータで微小量ずつ移動させなが
ら光電スイッチ15のオン領域Ron及びオフ領域Roff
を測定したものである。当該図中の横軸と縦軸はそれぞ
れ部品12位置のX座標とY座標を示す。
(Measurement Results) FIG. 4 is a measurement diagram of the ON region Ron of the photoelectric switch 15. In preparing the measurement diagram, the three-axis moving stage 1 in which the components 12 are integrally combined
The component gripping rotary hand 10 mounted on the components 4 and 7 was fixed by gripping, and was arranged in front of the photoelectric switch 15.
The on-region Ron and the off-region Roff of the photoelectric switch 15 are moved while moving the part 12 by a small amount by a micrometer (not shown) attached to the three-axis moving stages 1, 4, and 7.
Is measured. The horizontal axis and the vertical axis in the figure indicate the X coordinate and the Y coordinate of the position of the component 12, respectively.

【0060】顕微鏡で観測しながら光電スイッチ15,
16を貫着した貫着孔14a,14bの中心と光電スイ
ッチ15,16の中心とが一致するように三軸微動ステ
ージ1,4,7を微動調整し、その時の三軸微動ステー
ジ1,4,7の位置が光電スイッチ15,16を貫着し
た貫着孔14a,14bの中心である。この中心をXY
座標系の基点とした。部品12としては光ファイバ用の
フェルールを採用した。
While observing with a microscope, the photoelectric switch 15,
The three-axis fine movement stages 1, 4, and 7 are finely adjusted so that the centers of the through holes 14a and 14b through which the holes 16 are fitted and the centers of the photoelectric switches 15 and 16, respectively. , 7 are the centers of the penetration holes 14a, 14b through which the photoelectric switches 15, 16 penetrate. This center is XY
The base point of the coordinate system. As the component 12, a ferrule for an optical fiber was employed.

【0061】部品12と光電スイッチ15,16との距
離l=0.5mmの場合の第一回目の測定値を図中○印,
第二回目の測定値を図中×印で示す。図中太実線は各測
定値相互を結んだ線であり円を形成している。当該円の
中心点である図中◎印がオン領域Ronの中心点Pc 、図
中●印は光電スイッチ15を貫着した貫着孔14a,1
4bの中心点Ph である。オン領域Ronの中心点Pc
(図中◎印)は貫着孔14a,14bの中心点Ph(図
中●印)からX軸方向に10μm、Y軸方向に30μm
のずれが発生している。
The first measurement value when the distance l between the component 12 and the photoelectric switches 15 and 16 is l = 0.5 mm is shown by a circle in the figure.
The second measurement value is indicated by a mark x in the figure. The thick solid line in the figure is a line connecting the measured values and forms a circle. The mark ◎ in the figure, which is the center point of the circle, is the center point Pc of the ON region Ron, and the mark ● in the figure is the penetration holes 14a, 1 through which the photoelectric switch 15 is penetrated.
This is the center point Ph of 4b. Center point Pc of ON region Ron
(Indicated by ◎ in the figure) is 10 μm in the X-axis direction and 30 μm in the Y-axis direction from the center point Ph (indicated by ● in the figure) of the penetration holes 14a and 14b.
Deviation has occurred.

【0062】光電スイッチ15,16の構造上、オン領
域Ronの中心点Pc (図中◎印)と貫着孔14aの中心
点Ph (図中●印)とは一致しない。しかしながら、こ
の距離差は採用された光電スイッチ15,16の品種が
同一であれば一定であるので、当該距離差をこのように
予め測定し差し引いておくことにより光電スイッチ1
5,16を挿着した貫着孔14a,14bの実際の中心
位置が求められる。図5の測定値では当該距離差が数十
μmのオーダである為、数十μmの精度で貫着孔14
a,14bの中心点Ph (図中●印)の正確な位置が求
められる。
Due to the structure of the photoelectric switches 15 and 16, the center point Pc of the ON region Ron (marked with ◎ in the figure) does not coincide with the center point Ph of the penetration hole 14a (marked with ● in the figure). However, since this distance difference is constant if the types of the photoelectric switches 15 and 16 employed are the same, the distance difference is measured and subtracted in advance in this way, so that the photoelectric switch 1 can be obtained.
The actual center positions of the penetration holes 14a and 14b into which the holes 5 and 16 are inserted are obtained. In the measured values shown in FIG. 5, the distance difference is of the order of several tens of μm, so that the penetration hole 14 has an accuracy of several tens of μm.
An accurate position of the center point Ph (indicated by ● in the figure) of a, 14b is obtained.

【0063】次なる図5は貫着孔14a,14b位置の
補正方法を説明する為の仮想座標軸及びこの上にセット
されるボード13の相対配置を示す。ここで回転挿入孔
14は隣接相互間隔が一定な平面格子状に配設されてい
るものとする。温度変化その他の外的要因等によりボー
ド13が平面方向に少許伸縮し、当該図中に示す様に光
電スイッチ15,16を挿通した貫着孔14a,14b
の中心位置が、オフセット補正前の位置P1 (X1 ,Y
1 ),P2 (X2 ,Y2 )からPn1(Xn1,Yn1),P
n2(Xn2,Yn2)にそれぞれ移動したものと仮定する。
FIG. 5 shows a virtual coordinate axis for explaining a method of correcting the positions of the through holes 14a and 14b and a relative arrangement of the board 13 set thereon. Here, it is assumed that the rotary insertion holes 14 are arranged in a plane lattice shape with a constant interval between adjacent ones. The board 13 expands and contracts slightly in the plane direction due to temperature changes and other external factors, and the through holes 14a and 14b through which the photoelectric switches 15 and 16 are inserted as shown in FIG.
Is the position P1 (X1, Y) before the offset correction.
1), P2 (X2, Y2) to Pn1 (Xn1, Yn1), Pn1
It is assumed that they have moved to n2 (Xn2, Yn2).

【0064】同様にオフセット補正前のX軸,Y軸方向
のそれぞれの回転挿入孔14の相互隣接間隔が(dx ,
dy )から(dnx,dny)に変化したものと仮定する。
ここで図中矢印は補正前から補正後への遷移を示す。ボ
ード13には、X軸方向にnx 個、Y軸方向にny 個の
回転挿入孔14がXY平面上に格子状に多数貫設されて
いる。尚、参考までにここでの回転挿入孔14の総数は
光電スイッチ15,16が2ケ所に貫着されるのでnx
×ny −2となる。
Similarly, before the offset correction, the mutually adjacent spacing of the rotary insertion holes 14 in the X-axis and Y-axis directions is (dx,
It is assumed that (dy) has changed to (dnx, dny).
Here, the arrow in the figure indicates a transition from before correction to after correction. The board 13 is provided with a number of nx rotary insertion holes 14 in the X-axis direction and ny in the Y-axis direction. For reference, the total number of the rotary insertion holes 14 is nx since the photoelectric switches 15 and 16 are mounted at two locations.
× ny-2.

【0065】偏移後の回転挿入孔14のX軸,Y軸方向
それぞれの隣接相互間隔(dnx,dny)は、 dnx=(Xn2−Xn1)/(nx −1) dny=(Yn2−Yn1)/(ny −1) と算出される。
The mutual mutual spacing (dnx, dny) in the X-axis and Y-axis directions of the rotational insertion hole 14 after the shift is dnx = (Xn2-Xn1) / (nx-1) dny = (Yn2-Yn1) / (Ny-1).

【0066】同様に偏移後の回転挿入孔Pnm(Xn ,Y
m )は、 Xn =Xn1+(n−1)dnx …(2) Ym =Yn1+(ny −m)dny …(3) となる。ここでは図中の原点に最も近接した回転挿入孔
をP11とし、任意の回転挿入孔をPnmとする。
Similarly, the rotational insertion hole Pnm (Xn, Y
m) becomes Xn = Xn1 + (n-1) dnx ... (2) Ym = Yn1 + (ny-m) dny ... (3) Here, the rotation insertion hole closest to the origin in the drawing is P11, and an arbitrary rotation insertion hole is Pnm.

【0067】式(2)及び式(3)によりCPU33内
で算出された偏移後の回転挿入孔14位置の演算結果は
コントーラ22a,22bに送出され、それぞれのコン
トローラ22a,22bは駆動パルス信号Pa,Pbを
ドライバ20,21に送出し、ドライバ20,21は当
該駆動パルス信号Pa,Pbに応じた駆動操作信号S
a,Sbを当該偏移距離に対応した数の駆動パルス電圧
をそれぞれのパルスモータ2,5に印加して回転駆動
し、偏移後の回転挿入孔14位置へ部品把持用回転ハン
ド10を移動する。
The calculation result of the position of the rotary insertion hole 14 after the shift calculated in the CPU 33 by the formulas (2) and (3) is sent to the controllers 22a and 22b, and the respective controllers 22a and 22b output the driving pulse signal. Pa and Pb are sent to the drivers 20 and 21. The drivers 20 and 21 drive the driving operation signal S corresponding to the driving pulse signals Pa and Pb.
a and Sb are rotationally driven by applying a number of drive pulse voltages corresponding to the shift distance to the respective pulse motors 2 and 5, and moving the component gripping rotary hand 10 to the position of the rotary insertion hole 14 after the shift. I do.

【0068】ここではボード13が伸縮した場合を例に
とり説明を行ったが、基準座標系の原点位置が温度変化
等の外的要因により正確な位置からずれた場合でも、本
例と全く同様に式(2)及び式(3)からオフセット補
正は可能である。なお、以上の詳細は特開平7−234
723号公報に開示されているので参照されたい。
Here, the case where the board 13 expands and contracts has been described as an example. However, even when the origin position of the reference coordinate system is deviated from an accurate position due to an external factor such as a temperature change, the same as in the present embodiment. The offset correction is possible from the equations (2) and (3). The above details are described in JP-A-7-234.
See, for example, U.S. Pat.

【0069】図6にソフト検出するためのフローチャー
トを示す。図では2個の光電スイッチ15,16の中心
点を求めている。予め、回転ハンド(以下、図中ハン
ド)10を部品12の格納位置に対し位置を決めて置く
(ST1)。まず、部品12を把持した(ST2)回転
ハンド10をX軸走査開始点A点に位置決め(ST5)
する間に、回転ハンド10で部品12を引き出す(ST
3)とともに、カウンタ(図示しない)を0にリセット
(ST4)して待機する。1パルスずつパルスモータ2
をX軸方向に駆動(ST6)しては、光電スイッチ1
5,16の出力を検査し、オンしたかどうかを見る。オ
ンしていなかったら、カウンタを歩進し(ST7)、さ
らに1パルス分駆動する。これをオンするまで繰り返し
(ST8)、その時の累積パルス数Nを記憶する。
FIG. 6 shows a flowchart for software detection. In the figure, the center point of the two photoelectric switches 15 and 16 is obtained. A position of a rotating hand (hereinafter, a hand in the figure) 10 is determined in advance with respect to a storage position of the component 12 (ST1). First, the rotary hand 10 holding the component 12 (ST2) is positioned at the X-axis scanning start point A (ST5).
The part 12 is pulled out with the rotating hand 10 (ST
Along with 3), a counter (not shown) is reset to 0 (ST4) and the apparatus stands by. Pulse motor 2 one pulse at a time
Is driven in the X-axis direction (ST6), the photoelectric switch 1
Inspect the outputs of 5 and 16 to see if they have turned on. If not turned on, the counter is incremented (ST7) and further driven by one pulse. This is repeated until it is turned on (ST8), and the accumulated pulse number N at that time is stored.

【0070】さらに同じ方向に1パルスずつ駆動し(S
T9,ST10)、今度は光電スイッチ15,16のオ
フする時(ST11)の累積パルス数Nを求める。N,
Mが求められれば、オン領域の中心点のX軸(パルス数
で表現)はX軸走査開始点Aを基準とすると、 N+M/2 となる(ST12)。
Further, driving is performed one pulse at a time in the same direction (S
T9, ST10), the accumulated pulse number N at the time when the photoelectric switches 15, 16 are turned off (ST11) is obtained. N,
If M is obtained, the X-axis (expressed by the number of pulses) at the center point of the ON region is N + M / 2 with respect to the X-axis scanning start point A (ST12).

【0071】さらに、カウンタを常にリセット(ST1
3)して回転ハンド10をY軸走査開始点Bに位置決め
待機し(ST14)、引続き、Y軸方向の中心点もX軸
と同様に求められる(ST15,ST16)。その後、
部品12を格納位置に戻して終了する(ST17)。な
お、上記説明では基準ステップとして1パルスずつモー
タを移動するとしたが、これに限らない。例えば、2パ
ルス毎でも10パルス毎でも可能である。さらに光電ス
イッチがオンするまでは粗く送り、オン位置の概略を求
める。次に1つ基準ステップだけ戻り、そこからは基準
ステップを細かくし、精密にオン位置を求めることも可
能である。こうすることにより検出時間が短縮できる。
Further, the counter is always reset (ST1).
3) Then, the rotary hand 10 is positioned on standby at the Y-axis scanning start point B (ST14), and subsequently, the center point in the Y-axis direction is obtained in the same manner as the X-axis (ST15, ST16). afterwards,
The part 12 is returned to the storage position and the process ends (ST17). In the above description, the motor is moved one pulse at a time as the reference step. However, the present invention is not limited to this. For example, every two pulses or every ten pulses are possible. Further, the coarse feed is performed until the photoelectric switch is turned on, and an approximate on position is obtained. Next, it is possible to return only by one reference step, from which the reference step can be made finer, and the ON position can be determined precisely. By doing so, the detection time can be reduced.

【0072】(2)三次元オフセット補正本作業 図7は本方法例の三次元オフセット補正の本作業説明図
であって(a)はボード13の平面図、(b)は(a)
のVIIbc −VIIbc 線視断面での光電スイッチ端に対する
部品把持用回転ハンド10の位置決め図、(c)は
(a)中VIIbc −VIIbc 線視断面での光電スイッチ端に
対する部品把持用回転ハンド10の180°軸回り回転
図、図8は同・三次元オフセット補正本処理手順のフロ
ーチャートである。
(2) Three-Dimensional Offset Correction Main Work FIG. 7 is an explanatory diagram of the main work of three-dimensional offset correction of the present method example, where (a) is a plan view of the board 13 and (b) is (a).
(C) is a positioning diagram of the component gripping rotary hand 10 with respect to the photoelectric switch end in a section taken along line VIIbc-VIIbc in (a). FIG. 8 is a flowchart of the processing procedure for the same three-dimensional offset correction.

【0073】ここで、同図中10〜16は図2(a)
(b)中と同一部材であって、同一符号を付して説明の
重複を避けた。図7(b)は回転ハンド10は回転位置
0度の状態で光電スイッチ15の前面に位置決めして臨
み走査している状況である。この後、光電スイッチ16
にも位置付けて、そのセンサたる光電スイッチ16に対
するオフセット量を測定する。
Here, 10 to 16 in FIG.
(B) The same members as those in the figure, and the same reference numerals are given to avoid duplication of the description. FIG. 7B shows a state in which the rotary hand 10 is positioned at the front surface of the photoelectric switch 15 in a state where the rotation position is 0 degree and is facing the scanning. After this, the photoelectric switch 16
And the offset amount with respect to the photoelectric switch 16 as the sensor is measured.

【0074】次に、図7(c)中の矢印に示すように、
回転ハンド10を180度回転し、光電スイッチ15を
走査し、オフセット量を求める。このオフセット量と、
図7(b)で求めたオフセット量(2個)とを基にボー
ド13の任意の回転挿入点あるいは回転把持点を確認す
る。図8にこの時の動作フローチャートを示す。前記二
次元予備補正作業で述べたように予め、光電スイッチ1
5に対するオフセットを求め(ST1)、次に光電スイ
ッチ16のオフセットを求め(ST2)て二次元補正し
て求めた貫着孔14a,14bの中心点に部品12を把
持して回転ハンド10を搬送位置決めする。次に回転ハ
ンド10を180度回転し(ST3)、光電スイッチ1
5,16の軸心オフセットを求めた(ST4)後、回転
ハンド10を180度回転し戻す(ST5)。
Next, as shown by the arrow in FIG.
The rotary hand 10 is rotated 180 degrees, the photoelectric switch 15 is scanned, and the offset amount is obtained. This offset amount,
An arbitrary rotation insertion point or rotation gripping point of the board 13 is confirmed based on the offset amounts (two pieces) obtained in FIG. 7B. FIG. 8 shows an operation flowchart at this time. As described in the two-dimensional preliminary correction operation, the photoelectric switch 1
5 (ST1), the offset of the photoelectric switch 16 is determined (ST2), the component 12 is gripped at the center point of the penetration holes 14a, 14b determined by two-dimensional correction, and the rotary hand 10 is transported. Position. Next, the rotary hand 10 is rotated 180 degrees (ST3), and the photoelectric switch 1 is turned on.
After obtaining the axis center offsets of 5 and 16 (ST4), the rotary hand 10 is rotated back by 180 degrees (ST5).

【0075】以上の三次元回転軸心相互の傾斜や回転軸
ずれ等の位置オフセット量の演算処理はすべて電算機3
3のプログラムソフトで処理され、オフセット量に見合
った調整は、三次元仮想座標に対するボード13のセッ
トのし直し調整化、全方向傾き調整機構37を微調整傾
動して回転ハンド10の回転軸心姿勢を合わせる等の位
置決め補正作業を行う。
The above-described processing for calculating the position offset amount such as the inclination between the three-dimensional rotation axes and the deviation of the rotation axis is all performed by the computer 3.
The adjustment corresponding to the offset amount, which is processed by the program software of No. 3, adjusts the setting of the board 13 again with respect to the three-dimensional virtual coordinates, finely adjusts and tilts the omnidirectional tilt adjusting mechanism 37, and rotates the rotation axis of the rotary hand 10. Perform positioning correction work such as adjusting the posture.

【0076】なお、ここで使用している光電スイッチ1
5,16としては、放射用光ファイバとが1本の円筒状
ケースに格納された一般市販品のファイバ形光電スイッ
チを用いているが、これにとらわれる必要は全くない。
すなわち、光電スイッチから光を放射し、物体からの反
射光の強弱でスイッチの状態が変化するようなセンサで
あれば何でもよい。例えば、多数の細い放射用光ファイ
バが、中心に置かれた反射光検出用光ファイバの周りに
配置したようなものでも良い。ただし、ミクロンオーダ
の検出精度が必要な場合には、部品12と光電スイッチ
15,16との距離を0.5mm程度と小さくし、かつ光
電スイッチ15,16がオンオフする時のスライスレベ
ルも高いほうが好ましい。これはオン領域が小さくな
り、再現性が向上するからである。
The photoelectric switch 1 used here
As the optical fibers 5 and 16, generally commercially available fiber-type photoelectric switches in which the radiation optical fiber and the optical fiber are housed in one cylindrical case are used, but there is no need to be limited to this.
That is, any sensor that emits light from the photoelectric switch and changes the state of the switch depending on the intensity of the reflected light from the object may be used. For example, a number of thin emitting optical fibers may be arranged around a centrally located reflected light detecting optical fiber. However, when detection accuracy on the order of microns is required, it is preferable that the distance between the component 12 and the photoelectric switches 15 and 16 be as small as about 0.5 mm and that the slice level when the photoelectric switches 15 and 16 are turned on and off be higher. preferable. This is because the ON region becomes smaller and the reproducibility is improved.

【0077】また、これまでの説明では2本の光電スイ
ッチ15,16がボード13の対角位置に配置された場
合について述べてきたが、これにとらわれない。すなわ
ち、何本(少なくとも2本)でも同様の効果かあること
は言うまでもない。例えば3本の場合、3本目の光電ス
イッチは四隅の残り1箇所でも良いし、ボード13の中
央でも構わない。この場合、ボード13伸縮が等方と見
做せば測定データの平均操作により測定精度の向上が図
られる。あるいは3本の測定データを独立と考えれば、
不等方のボード13伸縮に対してもある程度効果が出せ
る。4本の場合には例えば四隅に設置すれば良い。
In the above description, the case where the two photoelectric switches 15 and 16 are arranged at diagonal positions of the board 13 has been described, but the present invention is not limited to this. In other words, it goes without saying that any number (at least two) can have the same effect. For example, in the case of three switches, the third photoelectric switch may be the remaining one of the four corners or the center of the board 13. In this case, if the expansion and contraction of the board 13 is considered to be isotropic, the measurement accuracy can be improved by averaging the measurement data. Or if we consider the three measurement data independent,
The effect can be obtained to some extent on the expansion and contraction of the anisotropic board 13. In the case of four wires, for example, they may be installed at four corners.

【0078】その上、本実施形態例では挿入する部品1
2の回転挿入孔14を光電スイッチ15,16の貫着孔
14a,14bとして流用するとして記述してきたが、
これにとらわれないことは当業者であれば容易に推定で
きる。例えばボード13の取り付け孔にピンを打ち込ん
だようなものでも可能である。さらに、ボード13には
部品12の回転挿入孔14が規則正しく開けられている
ものと仮定していたが、不規則でもそれらの位置が定義
されていれば一向に構わない。その場合、オフセット測
定位置からの距離に応じて比例配分で補正量を調節すれ
ばよい。
In addition, in this embodiment, the component 1 to be inserted is
It has been described that the two rotary insertion holes 14 are used as the penetration holes 14a and 14b of the photoelectric switches 15 and 16,
Those skilled in the art can easily presume that this is not the case. For example, a pin that is driven into a mounting hole of the board 13 may be used. Further, it has been assumed that the rotary insertion hole 14 of the component 12 is regularly opened in the board 13, but even if it is irregular, as long as their positions are defined, it does not matter. In that case, the correction amount may be adjusted in proportion to the distance from the offset measurement position.

【0079】しかも、モータはパルスモータとして本実
施形態例では説明したが、DCモータ、ACモータでも
モータの回転角を検出するエンコーダが設置されてお
り、モータドライバでパルスモータと同様の動作(入力
指令パルスだけ回転する)を行なうことが可能であれば
何ら問題はない。この場合、回転トルクの検出が可能で
あると共に高トルクの発生が期待できる。
Further, although the motor has been described as a pulse motor in the present embodiment, an encoder for detecting the rotation angle of the DC motor or the AC motor is installed, and the same operation (input) as the pulse motor is performed by the motor driver. There is no problem as long as it is possible to perform (rotation only by the command pulse). In this case, rotation torque can be detected, and high torque can be expected.

【0080】また、モータスキャン時のモータパルス数
のカウントは電算機内部のレジスタで行うと記述してき
たが、別途ハードウェアのカウンタ及びレジスタを設け
て測定することも当然可能である。この場合、オンオフ
点のパルスを記憶したレジスタの値をIOポートを介し
て電算機内部に取り込めば良い。
Further, it has been described that the number of motor pulses at the time of motor scanning is measured by a register inside the computer, but it is naturally possible to measure by providing a separate hardware counter and register. In this case, the value of the register storing the pulse at the on / off point may be taken into the computer via the IO port.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、従来の
方法では対処しようの無かった、ハンド回転時のオフセ
ットに対しても正確に回転挿入孔中心位置に位置決めで
きる。また、1回のオフセット量測定の追加でハンド回
転位置に拘わり無くオフセット補正が可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to accurately position the rotary insertion hole at the center position of the rotary insertion hole even with respect to the offset during the rotation of the hand, which cannot be dealt with by the conventional method. In addition, the offset correction can be performed regardless of the hand rotation position by adding the offset amount measurement once.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の本装置例を一体組込んだ位
置補正機能付き位置決め装置のシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a positioning device with a position correction function in which an example of the present device according to an embodiment of the present invention is integrated.

【図2】本発明の実施形態の本方法例における二次元オ
フセット補正の予備作業説明図であって(a)はボード
に貫着した光電スイッチと部品把持用回転ハンドとの相
対位置関係の概念説明平面図、(b)は同・(a)中II
b −IIb 線視断面図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a preliminary operation of two-dimensional offset correction in an example of a method according to an embodiment of the present invention, in which (a) illustrates a concept of a relative positional relationship between a photoelectric switch adhered to a board and a rotating hand for gripping a component; Explanation plan view, (b) is the same.
FIG. 2 is a sectional view taken along line b-IIb.

【図3】同上・オン領域Ronの測定原理図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of measuring the on-region Ron.

【図4】同上・偏移量の測定結果説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a measurement result of the above-mentioned deviation amount.

【図5】同上・隣接間隔の偏移量の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a shift amount of the above-mentioned / adjacent interval.

【図6】同上・二次元オフセット補正予備処理手順のフ
ローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of the same two-dimensional offset correction preliminary processing procedure.

【図7】同上・三次元オフセット補正の本作業説明図で
あって、(a)はボードの平面図、(b)は同・(a)
中VIIbc −VIIbc 線視断面での光電スイッチ端に対する
部品把持用回転ハンドの位置決め図、(c)は同・
(a)中VIIbc −VIIbc 線視断面での光電スイッチ端に
対する部品把持用回転ハンドの180°回転図である。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of the main operation of the above-described three-dimensional offset correction, in which FIG. 7A is a plan view of a board, and FIG.
Middle VIIbc-Positioning diagram of the rotary hand for gripping the part with respect to the end of the photoelectric switch in the section taken along the line VIIbc.
(A) It is a 180-degree rotation figure of the rotary hand for component holding | grip with respect to the photoelectric switch end in the cross section taken along line VIIbc-VIIbc.

【図8】同上・三次元オフセット補正本処理手順のフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of the above-described three-dimensional offset correction main processing procedure;

【図9】従来例の二次元位置補正機能付き位置決め装置
のシステム構成図である。
FIG. 9 is a system configuration diagram of a conventional positioning device with a two-dimensional position correction function.

【図10】同上を用いた二次元オフセット補正の作業説
明図であって、(a)はボードと部品把持用回転ハンド
との相対位置関係の概念説明図、(b)は同・(a)中
Xb−Xb線視断面図である。
FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams of a two-dimensional offset correction operation using the same as above, in which FIG. 10A is a conceptual explanatory diagram of a relative positional relationship between a board and a rotating hand for gripping parts, and FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line Xb-Xb.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T,T′…位置オフセット補正機能付き位置決め装置 U…回転軸心位置決め位置オフセット補正装置 1…X軸移動用ステージ 2…X軸駆動用モータ 3…X軸駆動用ボールねじ 4…Y軸移動用ステージ 5…Y軸駆動用モータ 6…Y軸駆動用ボールねじ 7…Z軸移動用ステージ 8…Z軸駆動用モータ 9…Z軸駆動用ボールねじ 10…部品把持用回転ハンド 11…部品把持用回転ハンド先端を開閉するモータ 12…部品 13…回転挿入孔を有するボード 14…部品12を挿入する回転挿入孔 14a,14b…貫着孔 15,16…光電スイッチ 15a,15b,16a,16b…心合せ取付保持部材 20…Y軸駆動用モータ5を駆動するためのドライバ 21…X軸駆動用モータ2を駆動するためのドライバ 22a,22b…モータを駆動するためのコントローラ 30,31…光電スイッチ15,16のための増幅器 32…インターフェース回路 33…モータの動きを制御するための電算機(CPU) 34…回転機構 35…回転機構ドライバ 36…回転機構コントローラ 37…全方向傾き調整機構 α…X軸機構部 β…Y軸機構部 γ…Z軸機構部 δ…部品把持用回転ハンド機構部 δ1…滑動台 Pa,Pb…パルス信号 T, T ': Positioning device with position offset correction function U: Rotating axis center position offset correction device 1: X-axis moving stage 2: X-axis driving motor 3: X-axis driving ball screw 4: Y-axis moving Stage 5 ... Y-axis drive motor 6 ... Y-axis drive ball screw 7 ... Z-axis movement stage 8 ... Z-axis drive motor 9 ... Z-axis drive ball screw 10 ... Rotating hand for component gripping 11 ... Part gripping Motor for opening and closing the tip of the rotary hand 12 ... Parts 13 ... Board with rotary insertion holes 14 ... Rotary insertion holes 14a, 14b ... Penetration holes 15, 16 ... Photoelectric switches 15a, 15b, 16a, 16b ... Core Alignment and holding member 20: Driver for driving the Y-axis drive motor 5 21: Driver for driving the X-axis drive motor 2 22a, 22b: Drive the motor Controllers 31 and 31 Amplifiers for photoelectric switches 15 and 16 32 Interface circuit 33 Computer (CPU) 34 for controlling the movement of motor 34 Rotating mechanism 35 Rotating mechanism driver 36 Rotating mechanism controller 37: omnidirectional tilt adjustment mechanism α: X-axis mechanism β: Y-axis mechanism γ: Z-axis mechanism δ: rotary hand mechanism for gripping parts δ1: slide table Pa, Pb: pulse signal

フロントページの続き (72)発明者 西田 安秀 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 泉田 史 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内Continuing from the front page (72) Inventor Yasuhide Nishida 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Fumi Izumida 3-192-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Telephone Co., Ltd.

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】三次元仮想座標上にセットされた被組付・
工作品に予め設定する複数の回転軸心位置決め目標位置
に対し各対応する部品・工具を把持搬送して回転組付け
・回転加工する部品・工具把持用回転ハンド手段の各予
定された回転軸心位置とのオフセット補正をするに当
り、 前記被組付・工作品の複数基準位置に心合せして設けた
各センサに、前記部品・工具把持用回転ハンド手段が把
持する前記部品・工具を臨ませて無接触走査して、 当該センサのオン、オフ信号を検出して割り出した検出
内側領域中心から当該センサの二次元軸心位置を測定演
算して求め、 当該軸心位置に前記部品・工具軸心を臨ませて把持する
前記部品・工具把持用回転ハンド手段を軸回り回転して
前記センサの三次元軸心と当該部品・工具の三次元軸心
相互の傾きや回転軸のズレ等の位置オフセット量を測定
演算して求め、 当該センサの軸心位置を前記各回転軸心位置決め目標に
対するオフセット演算の原点として補正量を算出する、 ことを特徴とする回転軸心位置決め位置オフセット補正
方法。
1. An assembling device set on three-dimensional virtual coordinates.
Parts to be rotated and assembled / rotated by gripping and transporting the corresponding parts and tools to a plurality of rotation axis positioning target positions set in advance on the workpiece, and each planned rotation axis of the rotary hand means for tool gripping In performing the offset correction with respect to the position, the part / tool gripped by the part / tool gripping rotary hand means is placed on each sensor provided in alignment with a plurality of reference positions of the workpiece / workpiece. In addition, non-contact scanning is performed, and the on / off signal of the sensor is detected and the two-dimensional axis position of the sensor is measured and calculated from the center of the detection inner area determined and calculated. The part / tool gripping rotary hand means gripping with the axis facing is rotated around the axis, and the inclination of the three-dimensional axis of the sensor and the three-dimensional axis of the part / tool relative to each other and the deviation of the rotation axis, etc. Measures and calculates position offset amount Te calculated, calculates a correction amount a central axial position of the sensor as the origin of the offset operation for each axis of rotation positioning target, the rotation axis positioning positional offset correction method, characterized in that.
【請求項2】センサは、 被組付・工作品に貫着突出する、 ことを特徴とする請求項1に記載の回転軸心位置決め位
置オフセット補正方法。
2. The method according to claim 1, wherein the sensor sticks out and protrudes from the work to be assembled / worked.
【請求項3】センサは、 光電スイッチ、近接スイッチ等の無接触スイッチであ
る、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の回転軸心位置
決め位置オフセット補正方法。
3. The method according to claim 1, wherein the sensor is a non-contact switch such as a photoelectric switch or a proximity switch.
【請求項4】センサは、 外観上円筒ピン形等の部品・工具擬似形に形成する、 ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の回転軸心
位置決め位置オフセット補正方法。
4. The method according to claim 1, wherein the sensor is formed in a part / tool pseudo shape such as a cylindrical pin shape in appearance.
【請求項5】部品・工具の無接触走査は、 センサ端面に対する二次元平面内の直交方向走査であ
る、 ことを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載の回転
軸心位置決め位置オフセット補正方法。
5. The rotary shaft center positioning position according to claim 1, wherein the non-contact scanning of the part / tool is a scanning in a direction orthogonal to a sensor end surface in a two-dimensional plane. Offset correction method.
【請求項6】センサのオン、オフ信号は、 部品・工具端面の端縁を外側から内側に通過した時はオ
ン信号をかつ内側から外側に通過した時はオフ信号をそ
れぞれ検出する、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5に記載の
回転軸心位置決め位置オフセット補正方法。
6. The on / off signal of the sensor detects an on signal when passing the edge of the part / tool end face from outside to inside, and detects an off signal when passing from inside to outside. The method of correcting a rotational axis center position offset according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】センサの軸心位置の測定演算は、 電算機による演算処理である、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6に記
載の回転位置決め位置オフセット補正方法。
7. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6, wherein the calculation of the axial position of the sensor is performed by a computer. .
【請求項8】被組付品は、 それぞれ回転軸心位置決め目標位置に回転組付孔たる回
転挿入孔を規則的又は不規則的に貫設配列したボードで
ある、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7
に記載の回転軸心位置決め位置オフセット補正方法。
8. The assembly according to claim 1, wherein each of the articles to be assembled is a board in which rotary insertion holes, which are rotary assembly holes, are regularly or irregularly arranged at rotation axis center positioning target positions. 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7
3. The method of correcting a rotational axis center position offset described in 4. above.
【請求項9】部品は、 被組付品にそれぞれ貫設配列した回転挿入孔に回転挿嵌
するピンである、 ことを特徴とする請求項8に記載の回転軸心位置決め位
置オフセット補正方法。
9. The method according to claim 8, wherein the component is a pin that is rotatably inserted into a rotatable insertion hole that is provided through the component to be mounted.
【請求項10】センサは、 被組付品の回転組付孔群の複数隅にそれぞれ配置した隅
孔の2つ以上の貫着孔に貫着突設する、 ことを特徴とする請求項8又は9に記載の回転軸心位置
決め位置オフセット補正方法。
10. The sensor according to claim 8, wherein said sensor is provided so as to penetrate and protrude into two or more through-holes of corner holes respectively arranged at a plurality of corners of a group of rotary assembling holes of an article to be mounted. Or the method of correcting a rotational axis positioning position offset described in 9 above.
【請求項11】センサは、 被組付品の回転組付孔群の複数隅にそれぞれ配置した隅
孔の1つ以上の貫着孔と当該回転組付孔群の中心位置に
配置した中心孔の貫着孔に貫着突出する、 ことを特徴とする請求項8又は9に記載の回転軸心位置
決め位置オフセット補正方法。
11. A sensor according to claim 1, wherein said at least one corner hole is provided at a plurality of corners of said group of rotating assembly holes, and said center hole is provided at a center position of said group of rotating assembly holes. The rotational axis center positioning position offset correction method according to claim 8 or 9, wherein the method penetrates and projects through the through hole.
【請求項12】センサは、 心合せ取付保持手段により貫着孔の孔軸心に軸中心を合
せて貫着突出する、 ことを特徴とする請求項10又は11に記載の回転軸心
位置決め位置オフセット補正方法。
12. The rotary shaft center positioning position according to claim 10, wherein the sensor is centered on the hole axis of the through hole by the centering mounting and holding means so as to protrude therethrough. Offset correction method.
【請求項13】部品・工具把持用回転ハンド手段の軸回
り回転は、 180°回転である、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、9、10、11又は12に記載の回転軸心位置決め
位置オフセット補正方法。
13. The rotation of the rotating hand means for gripping parts and tools around an axis is 180 ° rotation.
13. The method of correcting a rotational axis center position offset described in 8, 9, 10, 11 or 12.
【請求項14】軸ズレ位置オフセット量は、 部品・工具把持用回転ハンド手段の180°回転前後の
状態における位置オフセット量である、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、9、10、11、12又は13に記載の回転軸心位
置決め位置オフセット補正方法。
14. The apparatus according to claim 1, wherein the axis shift position offset amount is a position offset amount before and after rotation of the rotary hand means for gripping parts and tools by 180 °. , 6, 7,
14. The method of correcting a rotational axis center position offset described in 8, 9, 10, 11, 12 or 13.
【請求項15】二次元仮想座標上に位置決めをするため
のX軸、Y軸モータと、当該X軸、Y軸モータを駆動す
るX軸、Y軸ドライバと、当該各モータ駆動信号を作成
するX軸、Y軸コントローラと、前記X軸、Y軸モータ
の駆動を一括集中制御する電算機と、前記X軸、Y軸モ
ータの回転によりX軸、Y軸機構部を介して合成移動す
る部品・工具把持用ハンド機構部とから構成され位置オ
フセット補正機能付き位置決め装置において、 三次元仮想座標上にセットされ、予め複数の位置決め目
標位置が指定されている被組付・工作品の2つ以上の標
準位置に心合せして設けるとともに途中順次増幅器とイ
ンターフェースを経て電算機に接続するセンサと、 前記部品・工具把持用ハンド機構部に把持され前記X
軸、Y軸機構部で前記被組付・工作品と平行な二次元平
面内直交方向移動を前記センサにより検知される部品・
工具と、 当該部品・工具を把持した前記部品・工具把持用ハンド
機構部を軸回り回転させ当該部品・工具の軸心位置を前
記センサにより検知させるための回転機構と、を備え
る、 ことを特徴とする回転軸心位置決め位置オフセット補正
装置。
15. An X-axis and Y-axis motor for positioning on two-dimensional virtual coordinates, an X-axis and a Y-axis driver for driving the X-axis and Y-axis motors, and respective motor drive signals are generated. An X-axis and Y-axis controller, a computer for centrally controlling the driving of the X-axis and Y-axis motors, and a component that is combined and moved via the X-axis and Y-axis mechanism units by the rotation of the X-axis and Y-axis motors・ In a positioning device comprising a tool holding hand mechanism and a position offset correction function, two or more of assembled / workpieces set on three-dimensional virtual coordinates and a plurality of positioning target positions are specified in advance. And a sensor connected to a computer via an amplifier and an interface in sequence in the middle while the X is held by the hand mechanism for holding parts and tools.
A component in which the sensor detects the orthogonal movement in a two-dimensional plane parallel to the assembly / workpiece by the axis / Y-axis mechanism unit.
A tool, and a rotation mechanism for rotating the part / tool gripping hand mechanism that holds the part / tool around an axis and detecting the axis position of the part / tool by the sensor. Rotary axis positioning position offset correction device.
【請求項16】センサは、 標準位置に貫設した貫着孔の軸孔心に一致するよう心合
せ取付保持部材にて軸中心を合せて貫着突出する、 ことを特徴とする請求項15に記載の回転軸心位置決め
位置オフセット補正装置。
16. The sensor according to claim 15, wherein the center of the axis of the sensor is aligned with the centering and holding member so as to coincide with the axis of the through hole provided in the standard position. 3. The offset correction device according to claim 1, wherein
【請求項17】センサは、 光電スイッチ、近接スイッチ等の無接触スイッチであ
る、 ことを特徴とする請求項15又は16に記載の回転軸心
位置決め位置オフセット補正装置。
17. The apparatus according to claim 15, wherein the sensor is a non-contact switch such as a photoelectric switch or a proximity switch.
【請求項18】光電スイッチは、 放射用光ファイバと反射光検出用光ファイバとが一本の
円筒状ケースに格納されたファイバ形光電スイッチであ
る、 ことを特徴とする請求項17に記載の回転軸心位置決め
位置オフセット補正装置。
18. The optical switch according to claim 17, wherein the optical switch is a fiber-type optical switch in which a radiation optical fiber and a reflected light detection optical fiber are housed in a single cylindrical case. Rotary axis positioning position offset correction device.
【請求項19】光電スイッチは、 中心に置かれた反射光検出用光ファイバの周りに多数の
細い放射用光ファイバを配置した反射型光電スイッチで
ある、 ことを特徴とする請求項17に記載の回転軸心位置決め
位置オフセット補正装置。
19. The photoelectric switch according to claim 17, wherein the photoelectric switch is a reflection type photoelectric switch in which a number of thin optical fibers for radiation are arranged around an optical fiber for detecting reflected light located at the center. Rotary axis positioning position offset correction device.
【請求項20】モータは、 パルスモータか、モータドライバから発した入力指令パ
ルスで回転するエンコーダ付DC又はACモータであ
る、 ことを特徴とする請求項15、16、17、18又は1
9に記載の回転軸心位置決め位置オフセット補正装置。
20. The motor according to claim 15, wherein the motor is a pulse motor or a DC or AC motor with an encoder that rotates by an input command pulse issued from a motor driver.
10. The rotation axis center position offset correction device according to item 9.
【請求項21】回転機構は、 0°〜180°回転位置決め停止自在である、 ことを特徴とする請求項14、15、16、17、1
8、19又は20に記載の回転軸心位置決め位置オフセ
ット補正装置。
21. The rotary mechanism according to claim 14, wherein the rotary mechanism is capable of rotating and stopping by 0 ° to 180 °.
21. The rotation axis center position offset correction device according to 8, 19 or 20.
【請求項22】回転機構は、 当該回転機構を操作駆動する回転機構ドライバと、 当該回転機構ドライバを制御してなる回転機構コントロ
ーラと、 当該回転機構コントローラを統御指令する電算機と、 からなる指令制御駆動システムに接続されている、 ことを特徴とする請求項15、16、17、18、1
8、19、20又は21に記載の回転軸心位置決め位置
オフセット補正装置。
22. A rotating mechanism driver for operating the rotating mechanism, a rotating mechanism controller for controlling the rotating mechanism driver, and a computer for controlling the rotating mechanism controller. The control drive system is connected to the control drive system.
22. The rotation axis center positioning position offset correction device according to 8, 19, 20 or 21.
【請求項23】回転機構は、 部品・工具把持用ハンド先端開閉モータ全体を一体的に
回転自在とする、 ことを特徴とする請求項15、16、17、18、1
9、20、21又は22に記載の回転軸心位置決め位置
オフセット補正装置。
23. The rotating mechanism according to claim 15, wherein the whole motor for opening and closing the hand tip for gripping parts and tools is rotatable integrally.
23. The rotation axis center position offset correction device according to 9, 20, 21, or 22.
【請求項24】回転機構は、 部品・工具把持用ハンド機構部を搭載する滑動台に全方
向傾き調整機構を介して部品・工具把持用ハンド先端開
閉モータと一体的に傾き調整自在に装着する、 ことを特徴とする請求項23に記載の回転軸心位置決め
位置オフセット補正装置。
24. A rotating mechanism is mounted on a slide table on which a hand mechanism for gripping parts and tools is mounted, through a tilt adjusting mechanism in all directions, and integrally with a motor for opening and closing the tip of the hand for gripping parts and tools. The rotational axis center positioning position offset correcting device according to claim 23, characterized in that:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100412222B1 (en) * 2001-06-23 2003-12-24 사단법인 엔.씨 공작기계 연구조합 Compensation method and Compensation apparatus of NC measure three-dimensional position error
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