JPS58114889A - 姿勢制御方式 - Google Patents
姿勢制御方式Info
- Publication number
- JPS58114889A JPS58114889A JP56214014A JP21401481A JPS58114889A JP S58114889 A JPS58114889 A JP S58114889A JP 56214014 A JP56214014 A JP 56214014A JP 21401481 A JP21401481 A JP 21401481A JP S58114889 A JPS58114889 A JP S58114889A
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- JP
- Japan
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- sensor
- tentacle
- robot
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- sensor element
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
a1発明の技術分野
本発明は姿勢制御方式に係り、物にロボットの触手が対
象物(例えば、組立部品など)を掴み上げた際に、掴み
方が正常な状態に無い時に、m葦れた部品か被組立体の
所定位置に対し適正な位置対応関係になるように修正す
るロボットの触手位置修正方式に関する。
象物(例えば、組立部品など)を掴み上げた際に、掴み
方が正常な状態に無い時に、m葦れた部品か被組立体の
所定位置に対し適正な位置対応関係になるように修正す
るロボットの触手位置修正方式に関する。
b、従来技術と間亀点
近年、製造工程において、省力化、不良品発生の低減及
びコストタウンなどを目的として各撫ロボット(例えは
1組立ロボット、工作口ホット。
びコストタウンなどを目的として各撫ロボット(例えは
1組立ロボット、工作口ホット。
検査ρボット。移動用ロボットなど)か多種多用な形態
と目的で採用される傾向が纏着である。咎に単能的なロ
ボットであるときは、一定の且つ単純な作業のみに従事
するものであるから作業方法や手順もそれほど複雑では
ないか、汎用性をロボットに備えさせる為には、組立部
品の形状、サイズ、硬軟を考慮してロボットの触手の把
撫力の強弱、触手の向き、掴む位置などを部品毎に識別
する必要がある。
と目的で採用される傾向が纏着である。咎に単能的なロ
ボットであるときは、一定の且つ単純な作業のみに従事
するものであるから作業方法や手順もそれほど複雑では
ないか、汎用性をロボットに備えさせる為には、組立部
品の形状、サイズ、硬軟を考慮してロボットの触手の把
撫力の強弱、触手の向き、掴む位置などを部品毎に識別
する必要がある。
身が知悉している必要がある。一般に、組立作業を行わ
せると、先ず部品がロボットの触手の近傍に供給され、
触手でその部品を掴み被組立体の所定位置に移送してか
ら組立てると1つ手順になる。
せると、先ず部品がロボットの触手の近傍に供給され、
触手でその部品を掴み被組立体の所定位置に移送してか
ら組立てると1つ手順になる。
但し、触手による掴み方は部品の形状によっては正常な
嫉み方をするとはかぎらず、斜めに掴んだり、位置をず
らして躯んたりする場合もあり、更に部品の製造精度の
粗さによる形状の変形などもある。従ってそのま才被組
立体に移送したのでは、正規の位置に部品を挿入又は配
置して正常な組立作業を行うことが不可能となり、ひい
ては部品の破損や不良組立による不良製品を主座する事
になる。
嫉み方をするとはかぎらず、斜めに掴んだり、位置をず
らして躯んたりする場合もあり、更に部品の製造精度の
粗さによる形状の変形などもある。従ってそのま才被組
立体に移送したのでは、正規の位置に部品を挿入又は配
置して正常な組立作業を行うことが不可能となり、ひい
ては部品の破損や不良組立による不良製品を主座する事
になる。
C1発明の目的
本発明は前記の問題点に鑑みて成されたロボ。
トの触手の姿勢制御方式であって、触手で掴んだ部品か
正常な位置又は向きで掴まれたかを検出し、部品の姿勢
を修正する◆にある。
正常な位置又は向きで掴まれたかを検出し、部品の姿勢
を修正する◆にある。
0 発明の構成
本目的を達成する為の本発明になる姿勢WJfRJ方式
は、供給された対象物を検知して掴み上げ、所定位置へ
移送する世−ボ機檎と該プーホm構を制御する制御部と
偏位を算出する演算手段とを有するロボットの触手!1
1御方式において、複数のセンサ素子毎に置有のアドレ
スを付して展開配置したセンサ部と該センサ素子のうち
の所定センサ素子のアドレスを記憶した配憶手段と該セ
ンサ素子を走査してセンス色号蓋を検出する検出手段と
を設け、該対象物を該センサ部へ移送して該センサ木核
記憶手段内の該所定アドレスと比較することで偏位を其
出し、酌配偏位を修正する位置修正信号を該サーボ機構
に発(gする事を%敵とするものである。
は、供給された対象物を検知して掴み上げ、所定位置へ
移送する世−ボ機檎と該プーホm構を制御する制御部と
偏位を算出する演算手段とを有するロボットの触手!1
1御方式において、複数のセンサ素子毎に置有のアドレ
スを付して展開配置したセンサ部と該センサ素子のうち
の所定センサ素子のアドレスを記憶した配憶手段と該セ
ンサ素子を走査してセンス色号蓋を検出する検出手段と
を設け、該対象物を該センサ部へ移送して該センサ木核
記憶手段内の該所定アドレスと比較することで偏位を其
出し、酌配偏位を修正する位置修正信号を該サーボ機構
に発(gする事を%敵とするものである。
C9発明の実施例
以下に図を用いて、本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明か適用される組立部品(91Iえは、コ
ンデンサ)と被組立体(例えは、プリント板)の作業説
明図である。図中、1はプリント板、2はコンデンサ、
3と3はプリント板l上のホール。
ンデンサ)と被組立体(例えは、プリント板)の作業説
明図である。図中、1はプリント板、2はコンデンサ、
3と3はプリント板l上のホール。
4はロボットの触手25と5はコンデンサ2のビンであ
る。触手4でコンデンサ2を掴み、プリント板l上に設
けたホール3.3にピン5.5Gl?;合させる作業を
ロボットで行うものである。
る。触手4でコンデンサ2を掴み、プリント板l上に設
けたホール3.3にピン5.5Gl?;合させる作業を
ロボットで行うものである。
無2図は部品形状と触手による部品の掴み状態図で、同
図(al IC1は正常状態図、同図tb1. (c
ll、 te+は不良状態図で、同じ番号は第1図と同
一を現わす。例えば、コンデンサ2を触手4が掴んたと
き姿勢を誤って傾けた場合(同図(b))や、ピン5.
イの取付位置が偏っている(同図(dl、 (el )
がある。
図(al IC1は正常状態図、同図tb1. (c
ll、 te+は不良状態図で、同じ番号は第1図と同
一を現わす。例えば、コンデンサ2を触手4が掴んたと
き姿勢を誤って傾けた場合(同図(b))や、ピン5.
イの取付位置が偏っている(同図(dl、 (el )
がある。
第3図はロボットの作業手l1iI説明図であり、図中
、同一番号は第1図乃至M2図のものと同一であり川1
はセンサ部、11′はセンサ索子、 QO(0−X−
Y)はサーボ制御用の原座伸、 Ql (Xo+ 。
、同一番号は第1図乃至M2図のものと同一であり川1
はセンサ部、11′はセンサ索子、 QO(0−X−
Y)はサーボ制御用の原座伸、 Ql (Xo+ 。
You)は供給されたコンデンサ2を掴む座標位置。
Q 2 (XO2,Y(12)はコンデンサ2の姿勢1
1ylJ 御を行う姿勢制御部の座標位h −Q 3
(Xos、 Yos )はコンデンサ2をプリント板l
に組立る時の座標位置。
1ylJ 御を行う姿勢制御部の座標位h −Q 3
(Xos、 Yos )はコンデンサ2をプリント板l
に組立る時の座標位置。
Q、どO(X22 、 Yt2)は座標位置Q2と対抗
位置に配置したセンサ部11の座標位に、O30(Xお
、Y33)は座榛位&Q3と対抗位置に配置したプリン
ト板lの座標位置であって、各々の座標位置Ql、Q2
゜O3は相互的な位置関係か固定され、サーボ機構(第
4図参照)の移動基準点である。
位置に配置したセンサ部11の座標位に、O30(Xお
、Y33)は座榛位&Q3と対抗位置に配置したプリン
ト板lの座標位置であって、各々の座標位置Ql、Q2
゜O3は相互的な位置関係か固定され、サーボ機構(第
4図参照)の移動基準点である。
触手4の可動範凹内の位置Q1に供給されたコンデンサ
2を触手4が掴み上げる。次に位置Q2に触手4か移動
し、コンデンサ2の掴み状態を調べ姿勢制御を行う。:
ノンテンプ2を正常に掴み、且つビン5.5の取付位置
か正常ならは、位1fQ2での姿勢制御は不要であって
、組立位fliQ3へそのまt移送すれば直ちに組立可
能である。しかるに、位1tQ2にコンデンサ2を移送
し、掴み方あるいはビンの取付位置不良を検知した時は
、触手4の姿勢制御を行い、且つ、その時の制御による
補正菫を位置Q3への移送前に一瞥が必要となる。
2を触手4が掴み上げる。次に位置Q2に触手4か移動
し、コンデンサ2の掴み状態を調べ姿勢制御を行う。:
ノンテンプ2を正常に掴み、且つビン5.5の取付位置
か正常ならは、位1fQ2での姿勢制御は不要であって
、組立位fliQ3へそのまt移送すれば直ちに組立可
能である。しかるに、位1tQ2にコンデンサ2を移送
し、掴み方あるいはビンの取付位置不良を検知した時は
、触手4の姿勢制御を行い、且つ、その時の制御による
補正菫を位置Q3への移送前に一瞥が必要となる。
第4図は本発明の一実施例になる制御ブロック図である
。図中、10は制(財)部、11はセンサbt。
。図中、10は制(財)部、11はセンサbt。
12はセンサ部11のy軸スキャナー、13はセンサf
!11のX軸スキャナー、14はy軸及びy軸のスキャ
ナーを駆動する信号を出す歩進カウンタ、15はクロ、
り、16はレベル検出器、17はゲート、18は演N益
、19は記憶部、20と30は格納領域、21はサーボ
制御hμ、22はサーボ機構、Sはセンス信号、AとA
はアドレス情報、Bは姿勢1llI御情報である、 供給位置に送置されたコンデンサ2を触手4は位置Ql
(第3図参照)で掴み、姿勢制御位置Q2(第3図)へ
移動する。位fliQ2にはセンサ素子11を平面に展
開配、rJ!、シたセンサ部11が位hQ20(位置Q
2と一体になって固定された座標点)にあるので、触手
4が位置Q2に移動したこトニヨってコンデンサ2がセ
ンサ部11上Iこ位置付けられる。この時点で、制御部
lOはクロック15へ起動信号を発し、クロック15が
歩進カウンタ14を歩進させる事で各々のX軸スキャナ
ー13、!=Y軸スキャナー12がセンサ素子11のス
キャンを開始する。
!11のX軸スキャナー、14はy軸及びy軸のスキャ
ナーを駆動する信号を出す歩進カウンタ、15はクロ、
り、16はレベル検出器、17はゲート、18は演N益
、19は記憶部、20と30は格納領域、21はサーボ
制御hμ、22はサーボ機構、Sはセンス信号、AとA
はアドレス情報、Bは姿勢1llI御情報である、 供給位置に送置されたコンデンサ2を触手4は位置Ql
(第3図参照)で掴み、姿勢制御位置Q2(第3図)へ
移動する。位fliQ2にはセンサ素子11を平面に展
開配、rJ!、シたセンサ部11が位hQ20(位置Q
2と一体になって固定された座標点)にあるので、触手
4が位置Q2に移動したこトニヨってコンデンサ2がセ
ンサ部11上Iこ位置付けられる。この時点で、制御部
lOはクロック15へ起動信号を発し、クロック15が
歩進カウンタ14を歩進させる事で各々のX軸スキャナ
ー13、!=Y軸スキャナー12がセンサ素子11のス
キャンを開始する。
センサ部11は例えはCeD(を句結合凧子)で構成さ
れ、コンチン′!+2の投影によって強昶信号を発色す
るものである。
れ、コンチン′!+2の投影によって強昶信号を発色す
るものである。
レベル検出器161Jセンプ部11からのセンス信号S
を受(aL、信号レベル域かl1il値を勉えるとケー
ト17に対しゲート−放色号を発すると同時に制御部l
Oにケート17を開放した旨の信号を送付する。一方歩
進カウンタ14はカウンタ値をy軸及びy軸のスキャナ
ー12.13iこ出力しなから常時アドレス情報A(X
′l 、”J′l ) をケート17にも発している
のて、レベル恢出分16のケート開放信号かゲート17
に到達するとアドレス信号A (xl、 Y: )は直
ちiこ演鼻益18に入力される。
を受(aL、信号レベル域かl1il値を勉えるとケー
ト17に対しゲート−放色号を発すると同時に制御部l
Oにケート17を開放した旨の信号を送付する。一方歩
進カウンタ14はカウンタ値をy軸及びy軸のスキャナ
ー12.13iこ出力しなから常時アドレス情報A(X
′l 、”J′l ) をケート17にも発している
のて、レベル恢出分16のケート開放信号かゲート17
に到達するとアドレス信号A (xl、 Y: )は直
ちiこ演鼻益18に入力される。
制御部lOはレベル検出器16からの18号を受信する
と直ちにクロ、り15の停止信号を発して歩進カウンタ
14を停止さモー1記憶部19内の領域20内のアドレ
スHをg%1のアドレスm N A (xl 、ly+
)として演算益18に入力させる。
と直ちにクロ、り15の停止信号を発して歩進カウンタ
14を停止さモー1記憶部19内の領域20内のアドレ
スHをg%1のアドレスm N A (xl 、ly+
)として演算益18に入力させる。
演杯器J8は入力されたアドレスA’ (x’+ 、
y’+ )及びA(xl、yl):iJ・ら、X及びy
力量における偏差(t、−x、、△y+)を算出した後
に、サーボ制御部に偏差(△X 1 、1hyH)を姿
勢I!御情報Bとして送出するものである。
y’+ )及びA(xl、yl):iJ・ら、X及びy
力量における偏差(t、−x、、△y+)を算出した後
に、サーボ制御部に偏差(△X 1 、1hyH)を姿
勢I!御情報Bとして送出するものである。
サーボ制御部21は入力したB(△Xし△y+)に基づ
く量をサーボ移動量に変換(図示せず)し、サーボ機構
を制御する。
く量をサーボ移動量に変換(図示せず)し、サーボ機構
を制御する。
上記の手順でコンデンサ2の例えば、1つのビン5の位
置決めが行なわれると、制御部10は貴起動信号をクロ
ックI5に発する。歩進カウンタ14はクロック15か
らの起動がかけられると更号Sをレベル検出器16←1
8し、センス信号Sが所定のレペh(d値を検出する才
で歩進する。第1のビン5における偏位の修正は上記の
通りであるが、jll!2のビン5に対する位置補正は
前記第1のビン5の位f次め点を基準点さするモーメン
ト補正である。第5図はモーメント補正の説明図で。
置決めが行なわれると、制御部10は貴起動信号をクロ
ックI5に発する。歩進カウンタ14はクロック15か
らの起動がかけられると更号Sをレベル検出器16←1
8し、センス信号Sが所定のレペh(d値を検出する才
で歩進する。第1のビン5における偏位の修正は上記の
通りであるが、jll!2のビン5に対する位置補正は
前記第1のビン5の位f次め点を基準点さするモーメン
ト補正である。第5図はモーメント補正の説明図で。
図中、座標(x−y)はセンサ部11内に設けた姿勢制
御位置で、P (x’、、 y’、 )はビン5の投影
座偉点+ P’(x−I Y’2 ) はビン5′の投
影座標点、1−L(X、。
御位置で、P (x’、、 y’、 )はビン5の投影
座偉点+ P’(x−I Y’2 ) はビン5′の投
影座標点、1−L(X、。
yl)はホール3の所定位置座標点(第4図参照)。
である。
センサ部11のセンサ素子ll上に例えは、ビン5かP
(Xl、yl)点、ビン5かP (xt、!l’2ン点
に投影される。このとき、ホール3と3の本来の位置は
H(Xl、)’l)と11′い2. !I’2 )であ
るので、PAに投影されたビ15は、その偏位(△xI
2.<J、 )か算出され、す〜ホ機構22によって
、PからHへと移送補正される。この時、同時にビン5
もP点からP1点に移動するので、ビン5における補正
は、距@lを牛径さし、H点を支点とするり門だけの補
正を行うことにねる。従って見知の公式を用いれば回転
蓋θは、P1〜Hまての距離をl(デルタ)とすること
で、関数関係θ−f (g、 j )jこよって決定で
き、ビン5に対する姿勢制御情報Bは回転蓋U−Cある
。
(Xl、yl)点、ビン5かP (xt、!l’2ン点
に投影される。このとき、ホール3と3の本来の位置は
H(Xl、)’l)と11′い2. !I’2 )であ
るので、PAに投影されたビ15は、その偏位(△xI
2.<J、 )か算出され、す〜ホ機構22によって
、PからHへと移送補正される。この時、同時にビン5
もP点からP1点に移動するので、ビン5における補正
は、距@lを牛径さし、H点を支点とするり門だけの補
正を行うことにねる。従って見知の公式を用いれば回転
蓋θは、P1〜Hまての距離をl(デルタ)とすること
で、関数関係θ−f (g、 j )jこよって決定で
き、ビン5に対する姿勢制御情報Bは回転蓋U−Cある
。
以上の手順を踏むこ閂で、コンデンサ2の姿勢1!l0
IK+が遂行できる。但し、センサ素子工1の配置密匿
、換貫すれば位置検出の分解能の精粗は当然考慮する必
要がある。従って、所定の位置つまり投影点P、P’点
がホール対応位置H,)l’点に一致するまでは手順を
反ケする事が必要となる。但し、一致判断は図示しない
微小蓋δ(デルタ)を記憶s19に用意し、補正量(△
X0.△y1.θうが微小1δ内に納才る事で行えば良
い。
IK+が遂行できる。但し、センサ素子工1の配置密匿
、換貫すれば位置検出の分解能の精粗は当然考慮する必
要がある。従って、所定の位置つまり投影点P、P’点
がホール対応位置H,)l’点に一致するまでは手順を
反ケする事が必要となる。但し、一致判断は図示しない
微小蓋δ(デルタ)を記憶s19に用意し、補正量(△
X0.△y1.θうが微小1δ内に納才る事で行えば良
い。
以上のようにして、姿勢制御位(itQ2(第3図]に
おいで補正が完了する。このとき触手4の位置は座標点
Q 2 (XQ2 、Yot )から補正量たり偏位し
てしまうことになるか、この偏位蓋は配−郁において格
納されている位#Q3に対して相対的な飯であるから、
組立〃椋位置への触手4の移動は。
おいで補正が完了する。このとき触手4の位置は座標点
Q 2 (XQ2 、Yot )から補正量たり偏位し
てしまうことになるか、この偏位蓋は配−郁において格
納されている位#Q3に対して相対的な飯であるから、
組立〃椋位置への触手4の移動は。
位置Q2と位置Q3の相対的な座標位置量の差だけを行
えば良い拳が理解できる。
えば良い拳が理解できる。
f1発明の効果
本発明によれば、ロボットを用いた製造1稚において、
組立部品の供給位置のすれ 或いは部品の工作精度によ
るバラツキが成る程良の範囲で許容された時、つまり仕
上り検査で行われる許容−て訓りなく製品部66として
使用でき、しかも結線した作業員が経験と学習により習
得した知綴やノウハウをロボットに与える事が可能であ
って、製品の歩止りが向上する効果か太である。
組立部品の供給位置のすれ 或いは部品の工作精度によ
るバラツキが成る程良の範囲で許容された時、つまり仕
上り検査で行われる許容−て訓りなく製品部66として
使用でき、しかも結線した作業員が経験と学習により習
得した知綴やノウハウをロボットに与える事が可能であ
って、製品の歩止りが向上する効果か太である。
第1区は作業訣四図、第2図は触手の抽4力と部品のT
作形状1明図、第3図はロボットの作業手順図、第4図
は機能プロ、り図、第5図11補正位置図であり、図中
、1はプリントMt、2(まコンデンツ、3.3ft7
r−ル、4fJ触手、5.孔はビン、10は叱l浅音i
=、11はセンサ國、11′はセンサ素子、12.13
+!スキヤナー 11は歩進カウンタ、15はりし・7
2.16はレベル甑出器。 17はゲート、18は演に器、19は記憶手段。 20.30は領域、21はサーボ制御部、22はサーボ
機構、Sはセンス信号、 、A A’はアドレス情報
、Bは姿勢制御情報 Ql、Q2.Q3は座標点、H,
11はホール位置対工らセンV索子−fトレスである。 第 4 図 拓 5 口
作形状1明図、第3図はロボットの作業手順図、第4図
は機能プロ、り図、第5図11補正位置図であり、図中
、1はプリントMt、2(まコンデンツ、3.3ft7
r−ル、4fJ触手、5.孔はビン、10は叱l浅音i
=、11はセンサ國、11′はセンサ素子、12.13
+!スキヤナー 11は歩進カウンタ、15はりし・7
2.16はレベル甑出器。 17はゲート、18は演に器、19は記憶手段。 20.30は領域、21はサーボ制御部、22はサーボ
機構、Sはセンス信号、 、A A’はアドレス情報
、Bは姿勢制御情報 Ql、Q2.Q3は座標点、H,
11はホール位置対工らセンV索子−fトレスである。 第 4 図 拓 5 口
Claims (1)
- +17 供給された対象物を検知して掴み上げ、所定
位置へ移送するサーボ機構と骸サーボ機構を制御するサ
ーボ制御41sと偏位を算出する演算手段とを有するロ
ボットの触手制御方式において、複数のセンサ素子毎に
固有のアドレスを付して展開配Inだセンサ部と該セン
サ素子のうちの所定センナ素子のアドレスを記憶した記
憶手段と該センサ素子を走査してセンス信号量を検出す
る検出手段とを設け、該対象物を核センサ部へ移送して
該セたW!に#配憧手段内の該所定アドレスと比較する
ことで偏位を算出し、前配備位を修正する位置修正信号
を該サーボ機構に発信する拳を特徴とする姿勢制御方式
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56214014A JPS58114889A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 姿勢制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56214014A JPS58114889A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 姿勢制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58114889A true JPS58114889A (ja) | 1983-07-08 |
Family
ID=16648839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56214014A Pending JPS58114889A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 姿勢制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58114889A (ja) |
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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JPS61229399A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-13 | 日立電子株式会社 | 電子部品自動装着装置 |
JPH04354198A (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品挿入装置 |
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1981
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