JPS60141489A - 自動ねじ締め用ロボツト - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動ねじ締め用［１ボツ１〜にａ３りるヂト
ツクユニツ１−の先端を所定位置決め穴に移動後、更に
、「゛−θテーブルを移動させ、ヂトツクユニットの先
端位置を所定位置決め穴の中心点に調心する自動ねじ締
め用ロボットに関づる。

従来、「゛−θテーブルからなるねじ締め用ロボットに
Ｊ）けるチャックユニットと所定位置決め穴との調心【
よ、ｒ−〇テーブルの駆動源をそれぞれ回転制罪し、そ
の二方向軸のデープルを：軸方向に移動させて行なわれ
ている。この自動ねじ締め用ロボッ１−では、チャック
ユニットと所定位置決め穴との調心精度を高めるために
、調心用センリを設け、その調心作業は調心用センザを
所定位置決め穴の周辺に移動させ、その調心用センサに
所定位置決め穴を検出させて１ｊなわれている。この結
果、チャックユニットと所定位置決め穴との調心Ｒ度が
＾められ、人さな成果をもたらしＩＣ６ところが、上記
の方法により、所定の作業位置から偏心している所定位
置決め穴を検出する場合、その調心用センサは所定位置
決め穴の円周内のいり゛れの位置を通っても所定位置決
め一穴を検出りるの（パ、その所定位置決め穴の円周内
にお【プる調心用セン１）“の検出位置は、所定位置決
め穴の中心点と一致しない場合が多い。

イこぐ、自動ねじ締め用ロボッＩ〜におけるヂ１ｒツク
ー１−ニツ１〜の先端位置は目標とづる所定位置決め穴
の中心点に６１１心されない場合が多発し゛（いる。

子の結果、高精度の調心が要求されるねじ締め等の作業
の場合、所定位置決め穴の中心点とブトツク１−−ツ１
−の先端位置とにずれが生じ、この位置づ゛れが人きな
欠点どなっ−でいる。

本発明は、上記欠点の除去を目的とηるもので、以上実
施例を図面に基づいて説明りる。第１図及び第２図にお
いて、（１）は自動ねじ締め用ロボッ１〜であり、ｌ］
ボッ１〜本体（２）、チＡ・ツクコニツｈ（３）及び調
心用センサ（４）からなっている。前記ロボット本体（
２）は支＄］（５）を有し、イの支柱（５）上にはθ軸
テーブル（６）がθ軸方向にパルスモータからなるθ軸
用モータ（８）により円弧運動づるように付設されてお
り、ま／、：、そのθ軸テーブル（６〉上にはｒテーブ
ル（７）ｂＮ　ｒｈ向にパルスモータからなるｒ用モー
タく図示せず）により前後移動りるようにイ］設されて
いる。

前記［゛テーブルく７）の先端にはアーム（９）が固着
されており、そのアーム（９）の先端にはねじ締めユニ
ットク２４）が保持されている。前記ね１．；締めユニ
ッ１−（２４）の先端にはヂ１７ツクユニツ！〜（３）
が取付（プられており、そのヂｌｌツクニ１ニッＩ−（
３）内には駆動源により回転自在に、かつ、ねじ締めユ
ニット（２４）に内挿されたエアーシリンダにより昇降
自在に構成されたドライバビットく図示せず）が配置さ
れている。

前記チャックユニットく３）のチャック本体（１０）に
は、第２図及び第３図に示り−ように、ジヨイントベー
ス（１１）が取付けられている。前記ジＦｌ　４　：／
　ｈＩ＼−）、　（１１）　ニハせ’／”Ｊホル’！　
（１２）がジヨイントビン（１３ａ）により取ｆ−１り
られ、そのヒンリホルダ（１２）はジョインミルベース
（１１）に同転自１１に保持されている。前記センサホ
ルダ（１２）には調心用しン１ノ（４）がチ１７ツク］
ニツ１〜（３）の先端ＩＩに（＝Ｊ設されている。

前記Ｐンリ小ルグ（１２）に【よ突出部が設りられ（Ｊ
−３す、後３ｄづ−るジョインｈ（２３）にぞの突出部
は回動自在に保持されくいる。−ｈ、前記ヂ（・ツクコ
ニツ１−（３）の清１部にはブラウン［・（１４）が＝
１本に取（；ｌ　ｕＪ　ｌうれ、そのブラウン１〜（１
４）には−Ｌツノ−シリンダ（１５）が回動自在に取イ
く１す１うれている。前記」−ｊ′−シリンダ（１５）
の目ット（１６）の先端に１よジョイン１〜（２３）が
ジヨイントビン（１３１））により取（Ｊ　ｌ）られ、
前記１ノ７−シリンダ（１！＋）により調心用センサ（
４）μヂトツクユニッ１〜（３）の先端位置から前説づ
るように構成されている。

前記調心用ヒンｖ（４）は、第３図及び第４図に示りＪ
、うに、投射型センサであり、投光器（１１）及び受光
器（１８）からなっ−Ｃいる。前記投光器（１７）はワ
ーク（１９）面上に投射点（Ｆ）　）を塁にトライバビ
ットく図示「ず）の先端下に位置覆るように配置されて
いる。一方、前記受光器（１８）は投射点（１〕）から
の反則光に対づ−る位置に配置され、その投射点（Ｐ）
の軌跡（２０）におりるθ（−）、θ（十）、　ｒ　（
−）及びｒ（＋）方向の各−辺の状態をＡン・Ａフ信号
に変換し、ワーク（１９）面上の所定位置決め穴（２１
）の中心点を検出するように構成されている。

次に、本発明の詳細な説明づる。

上記のように構成した自動ねじ締め用ロボット（１）は
制Ｏｎ装置く図示せず）を有し、その制御装置はθ軸用
モータ（８）及びｒ用モータ〈図示Ｉ！す゛）に所定パ
ルス数を供給りることにより回転を制御し、所定の作業
位置（２２）からθ軸テーブルく６）をθ軸方向に及び
ｒテーブル（７）をｒ方向に移動Ｊるように構成されて
いる。そこで、まず、前記θ軸用モータ（８）は、第５
図及び第６図に示づように、供給パルス数（θＮ）をＯ
パルス（θＮ　（０）とした後、１パルス毎回転し、θ
軸１−ｆル（６）を所定の作業位置（２２）がら０（−
）／Ｊ向にΔ点よＣ゛移動るように構成されＣいる。

次【Ｊ、θ軸用し一タ（Ｅ３）が初期作動した後１こ）
ま、θ軸用七−タ（８）にパルス数（θＮ）が供給され
、０軸テーブル（６）を０１３記八点がら０（１）方向
に１３点まＣ（θＮ＋１）移８づるように構成されてい
る。史に、再度、θ軸用七−タ（８）に前記パルス＠（
θＮ）の１／２のパルス数が供給され、θ軸テーブル（
６）を前記１３点がらθ（−））’ｉ向に０点まＣ前記
移動量の１／２移動りるにうに構成され−Ｃいる。

一方、ｒ用し一夕く図示せず）は、第５図及び第（３図
に承りように、供給パルス数（ｒ゛Ｎ　）を０パルス（
「・Ｎ←０）どした後、′１パルス毎回転し、「Ｊ−ｆ
ル（７）を前記０点からｒ（４−）、ｌ’７向（５０点
まぐ移動づるように構成されている。

次に、ｒ゛川七夕が初期作動した後には、ｒｌ。

［−タにパルス数（ｒＮ）が供給され、ｒテーブル（７
）を前記り点からｒ（−＞ｊｊ向に１点まで（［Ｎ→−
１）移動するように構成されている。更に、再度、ｒ用
モータに前記パルス数（ｒ−Ｎ　）の１７２のパルス数
が供給され、ｒテーブル〈７）を前記１点からｒ（＋）
方向に０点まで前記移動量の　１／２移動づるように構
成されている。

このように設定された移動量からなるθ軸テーブル（６
）及びｒ　７−ブル（７）は、第５図に示づように、軌
跡（２０）上をＡ→Ｂ→Ｃ−Ｊ　１）　−’　［二点の
順序に従って０点に移動し、前記ヂＶツクユニット（３
）及び調心用レンザ（４）は略十字状に連続的に移動づ
るように構成されＣいる。

」二記のように構成された自動ねじ締め用ロボットく１
ンにまり調心位置決め作業を行なう場合、第１図、第２
図及び第３図に示すＪ、うに、θ＋１ＩＩＪモータ（８
）及び「川［−タ（図示けず）を駆動させ−、ブーヤツ
クユニット（３）及び調心用はンリ（４）をアーム（９
）と一体にθ軸方向及びｒ方向に移動させ、イのヂトツ
タユニット（３）の先端をワークク１９）面上の所定位
置決め穴（２１）内にＪｊｉノる所定の作業位Ｉｆｆ（
２２）に位１ｎさける。

どころＣ゛、第５図及び第６図に示寸ように、所＞ｉｌ
　Ｋｌ冒決め穴（２１）の中心点よりチ【・ツクコーニ
ツ１−（３）の先端位置がずれている場合、θ軸用り一
タ〈８）に１パルスを加え、ヂ１ＰツクニＩニット（３
）及び調心用センサ（４）を所定位置決め穴（２１）の
円周内にａ３　ｋ）る所定の作業位置（２２〉からθ（
−）方向に１パルス毎移動させる。そこで、調心用はン
４ノ（４）は所定位置決め穴り２１）の円周とθ軸の円
弧との交叉点上にＡ点を検出〈ｐｌｌＳ：Ａノ）シ、ヂ
トツタユニット（３）の先端を所定の作業位Ｉｆｆ（２
２）からＡ点に位置させる。

次に、前記ヂ１７ツクユニツ１〜（３）がΔ点に達した
後、θ軸用七−タ（８）にパルス数を加え、調心用セン
サ（４）をθ（」）方向に所定用移動さける。、そこで
、調心用センサ（４）は前記交叉点上の１３点を検出（
ｐ　ｈ　ｓ　：　Ａ））し、チ電・ツタ」−ニラｈ（３
）の先端をＡ点からＢ点に位置させる１、更に、前記ヂ
（・ツクユニット（３）が前記交叉点上のＢ点に達した
後、θ軸用モータ〈８）に所定パルス数を加え、調心用
センサく４）を０（−）方向に所定移動量の１／２移動
さける。そこで、調心用はンリ−（４）は前記交叉点Δ
点及びＢ点の円弧Ａ　Ｂ上に、その中間点である０点を
検出し、ヂャツクコーニッ１−（３）の先端を１３点か
ら０点に位置させる。

一方、前記チ１７ツクユニツト（３）が前記円弧Ａ　１
３の中間点である０点に達した後、ｒ用モータ（図示せ
ず）に１パルスを加え、チ（・ツクユニット（３）及び
調心用セン１ノ（４）をｒ（＋）方向に１パルス毎移動
させる。そこで、調心用レンサ（４）は所定位置決め穴
（２１）の円周とｒ方向の直線との交叉点上にＤ点を検
出（ｐｈｓ：；１））し、ヂャツクユニット（３）の先
端を０点からＤ点に位置させる。

次に、前記チャックユニツｊ〜〈３ンが前記交叉点上の
Ｄ点に達した後、ｒ用モータにパルス数を加え、調心用
センサ（４）をｒ（−）方向に所定量移動させる。そこ
で、調心用センサ〈４）は交叉点上の１点を検出（ｐｈ
ｓ：′Ａ））し、チｔ・ツり−１ニツ１〜（３・〉の先
端をＤ点からＥ点に位置させる。更に、前記チトツクユ
ニツｈ（３）が前Ｈａ交叉点トのＣ点に達した後、ｒ用
を−９に所定パルス数を加え、調心用センサ（４〉をｒ
（＋）方向に所定移動φの１／２移動さける。そこで、
調心用Ｕン（、）（４）は交叉点上の直線ＯＦ上に、そ
の中間点−Ｃある０点を検出し、ヂＶツクー１−ニツ１
へ（３）の先端をに点から０点に位置させ、調心を完了
さＶる。

このように所定程ｌ置決め穴（２１）の円周とθ軸の円
弧との交叉づる△点及びＢ点からなる円弧△１３の中間
点であるＣ点を設定し、その（Ｃ点でθ軸を一定にし、
そのθ軸上のＣ点にｒ方向を位置させるの（゛、ぞの「
ｈ向【よ所定位置決め穴（２１）の中心点を通ることに
なり、なんらの補足的４１！横をくわえることなく高精
麿の調心が可能となる。

以上、説明し１．：ように１本発明ｔよ、ｒ−θチーゾ
ルからなる［」ボッ［・に取イ１【）られＩＣチＶツク
ユニッ（・の先端位ｎに保持した調心用センサを所定位
置決め穴の円周−１−をθ方向及び【゛方向に略十字状
に移動させるように構成され−Ｃいるため、この結果、
制御＠置に教示するだ（〕で高ＭＵの調心が可能となり
、ねじ締め作業のＶｉ度をと５める等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（よ本発明に関する自動ねじ締め用ロボットの側
面図、第２図は第１図の要部平面図、第３図は第１図の
Ａ−Δ線から見た調心用セン４）付きヂ１ｒツクコニツ
ｌ−の拡大図、第４図はチｐツクコニッ１への移動範囲
を示す図、第５図は所定位置決め穴の円周上の投射点の
軌跡図、第６図は本発明のフローヂャ−１−をしめず。 （１）自動ねじ締め用ロボツ１− （２）ロボット本体　（３）チャックユニツ１〜（４）
調心用センサ　（５）支柱 （６）θ軸テーブル　（７）ｒデーゾル（８）θ軸用モ
ータ　（９）アーム （１０）チャック本体　（１１）ジョイン１〜ベース（
１２）セン１ノホルダ ＜　１３ａ、１３ｂ　）ジョイン１ヘビン（１４）ゾラ
ケツｌ−（１り）エアーシリンダ〈１６）目ツド　〈１
７）投光器 （１８）受光器　り１９）ワーク （２０）　ｉｌｌ　跡＜　２１　）　所定位ＦＪ　ｔｋ
　メ穴（２２）所定の（’ｌ業（ｉ’／ｇｆ　（２３）
ジョイン１〜（２４）ねじ締め−１−ニット 第４図 Ｊ 第５図 第６図 手続ン１１】正Ｖ月　く方式） 昭和５９年４月１ｑ日 ２、発明の名称 自動ねじ締め用［−Ｊボッ］− ３、補正をりる者 事１′１との関係　４Ｖｊ￥［出騨１人ｊ；ミ都１ｎｌ
綾部市Ｊ↑倉町４１ｕケ畑２０？！地ニッ１へウ　レイ
−１つ １］　東　精　二Ｖ　株・　式　会　社（＠６２３　’
ＱＯ７７３４２−３１１１＞４、補正命令の日イリ 昭和５９年３月　７日 ５、補正の対象 明細ｉ！４ ６、補ｉＥの内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バルズし＝夕によりＯｈ向に移動ｃする０軸チーゾル（
   ６）及びｒｆ′Ｊ向に移動するｒテーブル〈７）からな
   る（」ボッｌ−（２）と、そのｒテーブル（７）の１−
   ム（９）先端ｔご取付【Ｊられたヂャックユニッ１−（
   ３）と、−でのヂ１１ツクユ一ツ１へ（３）にチャック
   ユニット・（３）の先端位置から離１悦自在に保１４さ
   れた調心用レン勺（４）とを備えることにより、ヂセッ
   クユニツ１−（３）の先端位置を所定の作業位置に調心
   りる自動ねじ締め用Ｌ１ボッ１へに４３いて、 所定位置決め穴（２１）の円周とθ軸の円弧との交叉η
   る二交点を検出し、その二交点の中間１；Ｉ　ｎにθ軸
   テーブル（６）を移動し、所定位置決め穴（２１）の円
   周とｒ方向の直線との交叉づる二交点を検出し、その二
   交点の中間位置にｒテーブル（７）を移動し、前記チｔ
   ・ツクＸＩニツ１〜（３）を略十字状に連続的に移動り
   ゛るように構成しＩこことを特徴とする自動ねじ締め川
   口ボット。