JPWO2011081198A1 - Parts placement device - Google Patents
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Abstract
足を有する部品を挿入配置していく際、孔に対し部品を足から落とし込みやすく、短時間で正確に部品をテーブルに挿入配置することができる部品配置装置を提供すること。部品配置装置(1)は、少なくともテーブル部(31)の表面側に表面側テーパ部(34)を設けた複数の整列孔(33)を備えており、テーパ部(34)は、整列孔(33)の内壁形状がテーブル部(31)の厚さ方向の中央寄りで小径となるように形成されている。整列孔(33)の径は、テーブル部(31)の表面とボルト(40)の頭部(41)との当接部(43)を支点としてテーブル部(31)の裏面方向にボルト(40)を回転させた際、ボルト(40)の足部の先端部(44)の軌跡が表面側テーパ部(34)より整列孔(33)の内方に位置することを条件として設定されている。To provide a component placement device that can easily drop a component from a foot into a hole when inserting and arranging a component having a foot, and can accurately insert and place the component on a table in a short time. The component placement device (1) includes a plurality of alignment holes (33) provided with a surface side taper portion (34) at least on the surface side of the table portion (31), and the taper portion (34) is provided with an alignment hole ( 33) is formed so that the inner wall shape has a small diameter near the center in the thickness direction of the table portion (31). The diameter of the alignment hole (33) is such that the bolt (40) extends toward the back surface of the table portion (31) with a contact portion (43) between the surface of the table portion (31) and the head (41) of the bolt (40) as a fulcrum. ) Is set on the condition that the locus of the tip (44) of the foot of the bolt (40) is positioned inward of the alignment hole (33) from the surface side taper (34). .
Description
本発明は、部品配置装置に関する。詳しくは、ボルトやビス等の足を有する部品をテーブルの孔に配置させる部品配置装置に関する。 The present invention relates to a component placement device. Specifically, the present invention relates to a component placement device that places components having legs such as bolts and screws in holes in a table.
従来より、自動車の製造工程では、締付装置を用いて、部品をねじやボルトでワークに複数箇所で固定することが行われている。
例えば、この締付装置は、ロボットアームと、このロボットアームの先端に設けられたナットランナと、このナットランナの近傍に設けられたマガジンと、を備える(特許文献1参照)。この締付装置によれば、マガジンにボルトを装填しておき、ナットランナにより、マガジンからボルトを順次受け取って、この受け取ったボルトをワークの所定箇所に差し込む。その後、ソケットを回転させて、ボルトを締め付ける。2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of an automobile, parts are fixed to a workpiece at a plurality of locations with screws or bolts using a tightening device.
For example, the tightening device includes a robot arm, a nut runner provided at the tip of the robot arm, and a magazine provided in the vicinity of the nut runner (see Patent Document 1). According to this tightening device, bolts are loaded in the magazine, the bolts are sequentially received from the magazine by the nut runner, and the received bolts are inserted into predetermined positions of the workpiece. Then, rotate the socket and tighten the bolt.
ところで、1つのラインで複数の車種を製造するためには、締付装置は、それ1台で複数種類のボルトを締め付けることができるように構成されていることが好ましい。しかしながら、上述の構成では、マガジンに装填されるボルトは一種類であるため、複数種類のボルトを締め付けることはできない。 By the way, in order to manufacture a plurality of vehicle types in one line, it is preferable that the tightening device is configured so that a plurality of types of bolts can be tightened by one unit. However, in the above-described configuration, since there is only one type of bolt loaded in the magazine, a plurality of types of bolts cannot be tightened.
そこで近年では、複数種類のボルトを締め付けられるように、ボルトが係合するヘッドをマガジンから切り離すことができるように構成された締付装置が提案されている。この締付装置では、ヘッドをマガジンから切り離し、切り離したヘッドにボルトを装填した後に再びマガジンに戻す。ここで、複数のヘッドにボルトを順次装填するためには、パレット上にボルトを整列させておく必要がある。このようなパレットに部品を整列させる部品整列装置は、以下に示すように、従来においても提案されている。 Therefore, in recent years, a tightening device configured to be able to separate a head engaged with a bolt from a magazine so that a plurality of types of bolts can be tightened has been proposed. In this tightening device, the head is separated from the magazine, and bolts are loaded on the separated head and then returned to the magazine again. Here, in order to sequentially load the bolts into the plurality of heads, the bolts must be aligned on the pallet. A part aligning apparatus for aligning parts on such a pallet has been proposed in the past as shown below.
例えば特許文献1には、複数の孔が設けられたパレット上に複数の部品を配置した上で、このパレットに振動と揺動を同時に加えることで、各部品を各孔に落とし込んで係合させることにより、部品をパレット上に整列させる部品整列装置が示されている。また、このような部品整列装置と関連して、特許文献2には、パレット上に部品が正しく整列されたか否かを、カメラで撮影した画像に基づいて判定する装置が示されている。
For example, in
しかしながら、上述の特許文献1及び2に示された装置は、足のない部品を孔に挿入配置するものであるため、部品に挿入の妨げとなる部分がなく効率よく挿入配置作業を行うことが可能である一方で、ボルトあるいはビスのような部品の場合、挿入の妨げとなる足が存在するため、挿入配置作業の効率が低下するおそれがある。
However, since the devices shown in
そこで、足のある部品を効率よく挿入配置するために、孔の形状を最適な状態とする必要がある。 Therefore, it is necessary to optimize the shape of the hole in order to efficiently insert and place the parts with legs.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、足を有する部品を挿入配置していく際、孔に対し部品を足から落とし込みやすく、短時間で正確に部品を孔に挿入配置することができる部品配置装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when inserting and arranging a component having a foot, the component can be easily dropped from the foot into the hole, and the component is accurately inserted and arranged in the hole in a short time. It is an object of the present invention to provide a component placement apparatus that can perform the above-described process.
(1) テーブル(例えば、後述のテーブル部31)に振動あるいは揺動を与え、頭部及び足部を有する部品(例えば、後述のボルト40)を配置していく部品配置装置(例えば、後述の部品配置装置1)において、少なくとも前記テーブルの表面側にテーパ部(例えば、後述の表面側テーパ部34)を設けた複数の孔(例えば、後述の整列孔33)を備え、前記テーパ部は、前記孔の内壁形状が前記テーブルの厚さ方向の中央寄りで小径となるように形成されており、前記孔の径は、前記テーブルの表面と前記部品の頭部(例えば、後述の頭部41)との当接部(例えば、後述の当接部43)を支点として前記テーブルの裏面方向に前記部品を回転させた際、前記部品の足部先端(例えば、後述の先端部44)の軌跡が前記テーパ部より前記孔の内方に位置することを条件として設定されていることを特徴とする部品配置装置。
(1) A component placement device (for example, described later) that applies vibration or swing to a table (for example,
(1)の発明によれば、複数の孔は、テーブルの表面側にテーパ部を有し、テーブル表面と部品頭部との当接部を支点としてテーブルの裏面方向に部品を回転させた際、部品足部先端の軌跡がテーパ部より孔の内方に位置するように孔の径が設定されている。 According to the invention of (1), the plurality of holes have a tapered portion on the surface side of the table, and when the component is rotated in the direction of the back surface of the table with the contact portion between the table surface and the component head as a fulcrum. The diameter of the hole is set so that the locus of the tip of the component foot is positioned inward of the hole from the tapered portion.
したがって、テーブルに振動あるいは揺動を与え、当該テーブルに多数設けた孔へボルトあるいはビス等の頭部及び足部を有する部品を挿入配置していく際、孔に対し部品を足から落とし込みやすく、短時間で正確に部品を孔に挿入配置することができるので、部品配置の効率を向上させることができる。 Therefore, when a component having a head and a foot such as a bolt or a screw is inserted and arranged in a large number of holes provided in the table, the table is easily dropped from the foot. Since components can be accurately inserted and arranged in the holes in a short time, the efficiency of component arrangement can be improved.
(2) 前記孔の径は、前記頭部を前記孔に向けて前記テーブルの表面に対して略垂直に前記部品を起立させた際、前記頭部と前記テーパ部との当接部(例えば、後述の当接部36)が、前記テーパ部両端間の距離の略半分の位置より前記テーブルの表面側に位置することを条件として設定されていることを特徴とする(1)に記載の部品配置装置。
(2) The diameter of the hole is such that when the component is erected substantially perpendicularly to the surface of the table with the head facing the hole, a contact portion between the head and the tapered portion (for example, (1), wherein a
(2)の発明によれば、頭部とテーパ部との当接部が、テーパ部両端間の距離の略半分の位置よりテーブルの表面側に位置することになる。 According to invention of (2), the contact part of a head part and a taper part will be located in the surface side of a table rather than the position of the half of the distance between taper part both ends.
したがって、(1)の発明の効果に加えて、部品頭部が孔に嵌った場合であっても、振動あるいは揺動により頭部が孔から抜けやすくなるので、頭部が孔に嵌ったまま抜けなくなってしまうことを防止することができる。 Therefore, in addition to the effect of the invention of (1), even when the component head is fitted in the hole, the head is easily removed from the hole by vibration or swinging, so that the head remains fitted in the hole. It is possible to prevent it from being lost.
本発明によれば、テーブルに振動あるいは揺動を与え、当該テーブルに多数設けた孔へボルトあるいはビス等の頭部及び足部を有する部品を挿入配置していく際、孔に対し部品を足から落とし込みやすく、短時間で正確に部品を孔に挿入配置することができるので、部品配置の効率を向上させることができる。 According to the present invention, when a component having a head and a foot such as a bolt or a screw is inserted and arranged in a large number of holes provided in the table, the component is attached to the hole. Since the components can be inserted and arranged in the holes accurately in a short time, the efficiency of component arrangement can be improved.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る部品配置装置1の概略構成を示す模式図である。
部品配置装置1は、搬送ロボット10と、搬送ロボット10に取り付けられた把持ツールユニット20と、システム全体を制御する制御盤50と、を含んで構成される。この部品配置装置1は、複数のボルトが散りばめられたパレット30を把持ツールユニット20で把持し、このパレット30を振動及び揺動することで、複数のボルトをパレット30上の所定の位置に整列させる。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a
The
図2は、パレット30の構成を示す斜視図である。
図3は、パレット30の構成を示す上面図である。
パレット30は、略箱状であり、正方形状のテーブル部31と、このテーブル部31を四方から囲う壁部32とを含んで構成される。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
FIG. 3 is a top view showing the configuration of the
The
略平らに形成されたテーブル部31のうち、複数のボルト40を整列させる位置には、これら複数のボルト40が係合する整列孔33が形成されている。図3に示すように、正方形状のテーブル部31には、25個の整列孔33が等間隔で設けられている。これら整列孔33の内径は、ボルト40のねじ溝が形成された円柱状の足部42の外径よりもやや大きく形成されている(内径の詳細は図5及び図6を参照して詳述する)。すなわち、これら複数の整列孔33にそれぞれボルト40の足部42を嵌めることにより、パレット30上にボルト40を整列させることができる。以下では、その足部42が整列孔33に嵌った状態にあるボルトを、整列されたボルトという。
An
また、本実施形態では、下記式(1)に示すように、整列孔33の数に対する、整列されたボルトの数の割合を整列率として定義する。
整列率(%)=(整列されたボルト数/整列孔数)×100 … (1)Moreover, in this embodiment, as shown in the following formula (1), the ratio of the number of aligned bolts to the number of
Alignment rate (%) = (Number of aligned bolts / Number of aligned holes) × 100 (1)
また、下記式(2)に示すように、パレット30のうち所定の領域のみを対象とする場合、その領域に対する整列率は、対象とする領域内の整列孔33の数に対する、この対象とする領域内における整列されたボルトの数の割合として定義される。
領域の整列率(%)=(領域内の整列されたボルト数/領域内の整列孔数)×100 … (2)In addition, as shown in the following formula (2), when only a predetermined region of the
Area alignment ratio (%) = (number of aligned bolts in area / number of alignment holes in area) × 100 (2)
図1に戻って、搬送ロボット10は、床面に取り付けられたロボット本体11と、このロボット本体11に軸支された多関節アーム13とを備える。この多関節アーム13の先端側には、把持ツールユニット20が軸支されている。
Returning to FIG. 1, the
多関節アーム13は、ロボット本体11側から順に、第1腕部131、第2腕部132、第3腕部133、第4腕部134を備える。
第1腕部131は、略直線状に延出しており、ロボット本体11に軸支される。ロボット本体11は、略垂直方向に延びる軸を回転中心として、第1腕部131を回転させる。
第2腕部132は、略直線状に延出しており、第1腕部131に軸支される。第1腕部131は、図示しない駆動機構により、第1腕部131の延出方向に交差する方向を回転中心として、第2腕部132を回転させる。これにより、第1腕部131の延出方向と第2腕部132の延出方向との成す角度が変化する。
第3腕部133は、略直線状に延出しており、第2腕部132に軸支される。第2腕部132は、図示しない駆動機構により、第2腕部132の延出方向に交差する方向を回転中心として、第3腕部133を回転させる。これにより、第2腕部132の延出方向と第3腕部133の延出方向との成す角度が変化する。The
The
The
The
第4腕部134は、略直線状に延出しており、第3腕部133に軸支される。第3腕部133は、図示しない駆動機構により、第3腕部133の延出方向に交差する方向を回転中心として、第4腕部134を回転させる。これにより、第3腕部133の延出方向と第4腕部134の延出方向との成す角度が変化する。
また、第4腕部134の先端側には、把持ツールユニット20が軸支されている。この第4腕部134は、図示しない駆動機構により、第4腕部134の延出方向に延びる軸を回転中心として、把持ツールユニット20を回転させる。The
In addition, the gripping
搬送ロボット10は、以上のような複数の腕部131〜134で構成された多関節アーム13により、パレット30の三次元空間内における位置を変更したり、パレット30を様々な態様で揺動したりすることができる。このような搬送ロボット10の動作は、制御盤50に接続されたロボットコントローラ51により制御される。
The
把持ツールユニット20は、多関節アーム13の先端部に取り付けられたブラケット21と、このブラケット21に固定された加振器22、エアチャック24、及び検査カメラ23とを備える。
The
加振器22は、制御盤50に接続された加振器コントローラ53により設定された態様で振動する。加振器22で発生した振動は、ブラケット21を介してエアチャック24に伝達し、このエアチャック24により把持されたパレット30を振動させる。
The
加振器コントローラ53は、加振器22で発生させる振動の波形を生成するファンクションジェネレータや、生成した波形を増幅し加振器22に供給する電力増幅器等を含んで構成される。加振器コントローラ53は、制御盤50から送信された制御信号に基づいて動作し、設定された態様の振動を加振器22に発生させる。
The
エアチャック24は、開閉自在に設けられた2つの爪部241,242を備える。このエアチャック24は、これら2つの爪部241,242でパレット30の壁部32を挟持することにより、パレット30を把持する。
The
検査カメラ23は、その撮影レンズをパレット30の上面に向けた上体でブラケット21に固定され、パレット30上の複数のボルト40を撮影する。また、この撮影レンズとパレット30との間の距離は、この検査カメラ23によりパレット30上に散りばめられた全てのボルト40を撮影できるように設定されることが好ましい。検査カメラ23は、制御盤50に接続されたカメラコントローラ52により制御される。カメラコントローラ52は、検査カメラ23により撮影されたパレット30の上面の画像の画像信号を制御盤50に送信する。
The
制御盤50は、各種信号が入力される入力回路と、後述の図9に示すフローチャートの実行に係る各種プログラム等が記憶される記憶装置と、上記各種プログラム及び各種信号に基づいて演算を実行するCPUと、を含むコンピュータにより構成される。この他、制御盤50は、上記コントローラ51〜53に制御信号を出力する出力回路や、検査カメラ23から出力された画像信号に画像処理を施す画像処理ユニット等を備える。
The
制御盤50は、検査カメラ23の出力に基づいてパレット30上のボルトの整列率を算出する。そして、制御盤50は、後に図9を参照して詳述するように、算出した整列率に応じて、加振器22によるパレット30の振動及び搬送ロボット10によるパレット30の揺動の態様を変化させることにより、パレット30上に複数のボルトを整列させる。
The
制御盤50では、以下のようにして整列率を算出する。
図4は、検査カメラにより撮影されたパレット30の上面の画像の一部を示す図である。図4には、4つのボルト40のうち3つがパレット30に整列された状態を示す。In the
FIG. 4 is a view showing a part of the image on the upper surface of the
整列されたボルト40は、その足部42が整列孔33に嵌ることにより、頭部41が検査カメラ側に向けられた状態となる。これに対して、整列されていないボルト40は、その足部42が整列孔33に嵌っていないので、頭部41が検査カメラ23側へ向けられた状態にはならない。
そこで、本実施形態では、検査カメラにより撮影されたパレットの上面の画像から、整列されたボルトが存在することを示す頭部41の六角形状の輪郭を、画像処理ユニットにより抽出する。これにより、パレット上に整列されたボルトの数を算出することができる。整列率は、以上のようにして算出した整列されたボルトの数を用いて、上記式(1)及び(2)に基づいて算出される。The aligned
Therefore, in this embodiment, the image processing unit extracts the hexagonal outline of the
図5は、テーブル部31の縦断面図である。
図6は、整列孔33とボルト40との関係を示した図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the alignment holes 33 and the
テーブル部31の整列孔33は、テーパ部を有している。このテーパ部は、整列孔33の内壁形状がテーブル部31の厚さ方向の中央寄りで小径となるように形成されている。さらに、ボルト40が載置されるテーブル表面側には、表面側テーパ部34が形成されており、テーブル表面側の反対側となるテーブル裏面側には、裏面側テーパ部35が形成されている。
The
整列孔33の径は、テーブル部31の表面とボルト40の頭部41との当接部43を支点としてボルト40をテーブル部31の裏面方向に回転させた際、ボルト40の足部42の先端部44の軌跡が、表面側テーパ部34より整列孔33の内方に位置することを条件として設定されている。
The diameter of the
ここで、先端部44は、足部42のうち当接部43から最も離れた箇所に位置する部分であり、先端部44の前記軌跡が、表面側テーパ部34より整列孔33の内方に位置するように整列孔33の径が設定されている。
よって、テーブル部31に振動あるいは揺動を与えて、ボルト40を足部42から整列孔33に落とし込む際に、足部42が表面側テーパ部34にぶつからないようになっている。Here, the
Therefore, when the
図7は、ボルト40の足部42が整列孔33に嵌めこまれている状態を示した図である。
FIG. 7 is a view showing a state in which the
整列孔33の径は、表面側テーパ部34及び裏面側テーパ部35の双方とも、テーブル部31の厚さ方向の中央寄りに向かうに従い漸次に小径となっていくように形成されている。そして、表面側テーパ部34と裏面側テーパ部35との境界部分が最も小径となるように形成されている。整列孔33に嵌めこまれた足部42は、表面側テーパ部34及び裏面側テーパ部35の内方に間隔をあけて配置されている。
また、頭部41のうち最も足部42寄りに位置する部分である鍔部45の径がテーブル部31の表面における整列孔33の径よりも大きいので、鍔部45がテーブル部31の表面と当接することで、頭部41が整列孔33に嵌ってしまうことを防止することができる。The diameter of the
Further, since the diameter of the
図8は、ボルト40の頭部41が整列孔33に嵌めこまれている状態を示した図であり、テーブル部31を振動あるいは揺動させた際に頭部41側が整列孔33に嵌った場合を想定した図である。
FIG. 8 is a view showing a state in which the
頭部41と表面側テーパ部34との当接部36は、表面側テーパ部34の両端間の距離の略半分の位置よりテーブル部の表面側に位置している。
The
すなわち、整列孔33の径は、頭部41を整列孔33に向けてテーブル部31の表面に対して略垂直にボルト40を起立させた際、頭部41と表面側テーパ部34との当接部36が、表面側テーパ部34の両端間の距離の略半分の位置よりテーブル部の表面側に位置することを条件として設定されている。
That is, the diameter of the
よって、ボルト40が頭部41側から整列孔33に嵌ってしまった場合であっても、振動あるいは揺動がテーブル部31に与えられることにより、嵌った頭部41が抜けやすくなっている。
したがって、頭部41が整列孔33に嵌ったまま抜けなくなってしまうことを防止することができ、整列孔33へのボルト40の配置の効率を向上させることができる。Therefore, even when the
Therefore, it is possible to prevent the
次に、図9を参照して、ボルトをパレット上に整列させる手順について説明する。 Next, a procedure for aligning the bolts on the pallet will be described with reference to FIG.
図9は、ボルトをパレット上に整列させる手順を示すフローチャートである。以下詳しく説明するように本実施形態の部品配置装置では、パレット上のボルトの整列率に応じてパレットの振動及び揺動の態様を変化させる。そこで、このボルトを整列させる手順は、パレットの振動及び揺動の態様に応じて、発散工程(ステップS1,S2)と、粗整列工程(ステップS3,S4)と、細整列工程(ステップS5,S6)と、誘導整列工程(ステップS7)と、に分けられる。 FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for aligning the bolts on the pallet. As will be described in detail below, in the component placement device of the present embodiment, the vibration and swing modes of the pallet are changed according to the alignment rate of the bolts on the pallet. Therefore, the procedure for aligning the bolts includes a diverging process (steps S1 and S2), a rough alignment process (steps S3 and S4), and a fine alignment process (steps S5 and S5) according to the vibration and swinging modes of the pallet. S6) and a guide alignment process (step S7).
ステップS1では、周波数f1及び振幅r1の振動を加振器で発生することによりパレットを振動するとともに、搬送ロボットによりパレットを所定の態様で揺動する。
ステップS2では、パレット全体におけるボルトの整列率を算出し、この整列率が所定の第1閾値より大きいか否かを判別する。本実施形態では、この第1閾値を例えば10%とする。この判別がYESの場合にはステップS3に移り、NOの場合にはステップS1に移る。In step S1, the pallet is vibrated by generating vibrations having a frequency f1 and an amplitude r1 with a vibrator, and the pallet is swung in a predetermined manner by a transfer robot.
In step S2, the bolt alignment rate in the entire pallet is calculated, and it is determined whether or not this alignment rate is greater than a predetermined first threshold value. In the present embodiment, the first threshold is set to 10%, for example. If this determination is YES, the process proceeds to step S3, and if NO, the process proceeds to step S1.
この発散工程(S1,S2)におけるパレットの振動の態様、すなわち周波数f1及び振幅r1や、パレットの揺動の態様は、具体的には、パレットに載せられた複数のボルトが、パレットの全面にわたって散らばるように設定される。本実施形態では、例えば、周波数f1を35Hzに設定し、振幅r1を1.5mmに設定する。また、複数のボルトが偏らずにパレットの全面に散らばるように、多方向に揺動することが好ましい。 Specifically, the vibration mode of the pallet in the diverging step (S1, S2), that is, the frequency f1 and the amplitude r1, and the swinging mode of the pallet are specifically determined by a plurality of bolts placed on the pallet over the entire surface of the pallet. Set to be scattered. In the present embodiment, for example, the frequency f1 is set to 35 Hz, and the amplitude r1 is set to 1.5 mm. Moreover, it is preferable that the plurality of bolts swing in multiple directions so that the bolts are scattered on the entire surface of the pallet without being biased.
ステップS3では、周波数f2及び振幅r2の振動を加振器で発生することによりパレットを振動する。
ステップS4では、パレット全体におけるボルトの整列率を算出し、この整列率が所定の第2閾値より大きいか否かを判別する。本実施形態では、第2閾値を例えば45%に設定する。この判別がYESの場合にはステップS5に移り、NOの場合にはステップS3に移る。In step S3, the pallet is vibrated by generating vibrations having a frequency f2 and an amplitude r2 with a vibrator.
In step S4, the bolt alignment rate in the entire pallet is calculated, and it is determined whether or not this alignment rate is greater than a predetermined second threshold value. In the present embodiment, the second threshold is set to 45%, for example. If this determination is YES, the process proceeds to step S5, and if NO, the process proceeds to step S3.
この粗整列工程(S3,S4)におけるパレットの振動の態様、すなわち周波数f2及び振幅r2は、具体的には、パレットの全面に亘って散りばめられた複数のボルトが、それぞれの近傍にとどまるように設定される。本実施形態では、例えば、周波数f2をf1よりも大きな50Hzに設定し、振幅r2をr1よりも小さな1.0mmに設定する。また、この粗整列工程では、パレット上でボルトが散らばらないように、基本的にはパレットを揺動しない。すなわち、パレットを水平に保った状態で振動する。 Specifically, the aspect of the vibration of the pallet in the rough alignment step (S3, S4), that is, the frequency f2 and the amplitude r2, is such that a plurality of bolts scattered over the entire surface of the pallet stay in the vicinity of each other. Is set. In the present embodiment, for example, the frequency f2 is set to 50 Hz larger than f1, and the amplitude r2 is set to 1.0 mm smaller than r1. Further, in this rough alignment process, the pallet is basically not swung so that the bolts are not scattered on the pallet. That is, it vibrates with the pallet kept horizontal.
ステップS5では、周波数f3及び振幅r3の振動を加振器で発生することによりパレットを振動する。
ステップS6では、パレット全体におけるボルトの整列率を算出し、この整列率が所定の第3閾値より大きいか否かを判別する。本実施形態では、第3閾値を例えば80%に設定する。この判別がYESの場合にはステップS7に移り、NOの場合にはステップS5に移る。In step S5, the pallet is vibrated by generating vibrations of frequency f3 and amplitude r3 with a vibrator.
In step S6, the bolt alignment rate in the entire pallet is calculated, and it is determined whether or not this alignment rate is greater than a predetermined third threshold. In the present embodiment, the third threshold is set to 80%, for example. If this determination is YES, the process proceeds to step S7, and if NO, the process proceeds to step S5.
この細整列工程(S5,S6)におけるパレットの振動の態様、すなわち周波数f3及び振幅r3は、具体的には、パレット上の複数のボルトを、それぞれの近傍の整列孔に係合させるように設定する。本実施形態では、例えば、周波数f3をf2よりも小さな40Hzに設定し、振幅r3をr2よりも大きな1.4mmに設定する。また、これらステップS5,S6では、パレット上でボルトが散らばらないように、基本的にはパレットを揺動しない。すなわち、パレットを水平に保った状態で振動する。 The vibration mode of the pallet in the fine alignment step (S5, S6), that is, the frequency f3 and the amplitude r3 are specifically set so that a plurality of bolts on the pallet are engaged with the alignment holes in the vicinity. To do. In the present embodiment, for example, the frequency f3 is set to 40 Hz smaller than f2, and the amplitude r3 is set to 1.4 mm larger than r2. In these steps S5 and S6, the pallet is basically not swung so that the bolts are not scattered on the pallet. That is, it vibrates with the pallet kept horizontal.
ステップS7では、周波数f4及び振幅r4の振動を加振器で発生することによりパレットを振動するとともに、後述の手順でパレットを揺動する。 In step S7, the pallet is vibrated by generating vibrations having a frequency f4 and an amplitude r4 with a vibration exciter, and the pallet is rocked according to a procedure described later.
この誘導整列工程(S7)におけるパレットの振動の態様、すなわち周波数f4及び振幅r4や、センシング揺動処理の実行時におけるパレットの揺動の態様は、整列しているボルトを外さずに、かつ、整列していないボルトを、ボルトが係合していない整列孔に誘導するように設定する。本実施形態では、例えば、周波数f4をf3よりも大きな55Hzに設定し、振幅r4をr3よりも小さな1.0mmに設定する。 The mode of vibration of the pallet in this induction alignment step (S7), that is, the frequency f4 and the amplitude r4, and the mode of rocking of the pallet when the sensing rocking process is executed, can be performed without removing the aligned bolts. The unaligned bolt is set to be guided to the aligned hole where the bolt is not engaged. In the present embodiment, for example, the frequency f4 is set to 55 Hz larger than f3, and the amplitude r4 is set to 1.0 mm smaller than r3.
図3を参照して、上述の誘導整列工程においてパレットを揺動する手順について説明する。
先ず、整列孔33が形成された領域を、図3に示すように8つの領域(領域1〜領域8)に分ける。誘導整列工程における揺動の手順は、主に以下に示す4つの工程で構成される。With reference to FIG. 3, the procedure for swinging the pallet in the above-described guide alignment step will be described.
First, the region in which the alignment holes 33 are formed is divided into eight regions (
[第1工程]
第1工程では、8つの領域のうち、整列孔の数が比較的多い領域1〜4へ重点的にボルトを誘導する。
具体的には、先ず領域1〜4の整列率を算出し、各領域の整列率を比較する。次に、整列率の低い領域からボルトが整列するように、整列率の低い領域から順に下方に傾け、整列されていないボルトを整列率の低い領域に順に誘導する。なお、整列率が100%の領域へは傾けず、また、整列率の等しい領域があった場合には番号の小さい領域へ先に誘導する。
この第1工程は、上記領域1〜4へボルトを誘導する手順を所定の回数(例えば3回)繰り返した場合、対象とする全ての領域1〜4の整列率が100%になった場合、又は、対象とする領域1〜4のうち整列率が100%未満の領域が1つだけになった場合には、次の第2工程に移る。[First step]
In the first step, the bolts are mainly guided to the
Specifically, first, the alignment ratios of the
In the first step, when the procedure for guiding the bolts to the
[第2工程]
第2工程では、8つの領域のうち、整列孔の数が比較的少ない領域5〜8へ重点的にボルトを誘導する。
具体的には、先ず領域5〜8の整列率を算出し、各領域の整列率を比較する。次に、整列率の低い領域からボルトが整列するように、整列率の低い領域から順に下方へ傾け、整列されていないボルトを整列率の低い領域に順に誘導する。なお、整列率が100%の領域へは傾けず、また、整列率の等しい領域があった場合には番号の小さい領域へ先に誘導する。
この第2工程は、上記領域5〜8へボルトを誘導する手順を所定の回数(例えば3回)繰り返した場合、対象とする全ての領域5〜8の整列率が100%になった場合、又は、対象とする領域5〜8のうち整列率が100%未満の領域が1つだけになった場合には、次の第3工程に移る。[Second step]
In the second step, the bolts are mainly guided to the
Specifically, first, the alignment ratios of the
In the second step, when the procedure for guiding the bolt to the
[第3工程]
第3工程では、8つの領域全てを対象として、整列率の低い領域へボルトを誘導する。
具体的には、先ず領域1〜8の整列率を算出し、各領域の整列率を比較する。次に、整列率の低い領域からボルトが整列するように、整列率の低い領域から順に下方へ傾け、整列されていないボルトを整列率の低い領域に順に誘導する。なお、整列率が100%の領域へは傾けず、また、整列率の等しい領域があった場合には番号の小さい領域へ先に誘導する。
この第3工程は、上記領域1〜8へボルトを誘導する手順を所定の回数(例えば3回)繰り返した場合、対象とする全ての領域1〜8の整列率が100%になった場合、又は、対象とする領域1〜8のうち整列率が100%未満の領域が1つだけになった場合には、次の第4工程に移る。[Third step]
In the third step, bolts are guided to a region with a low alignment rate for all eight regions.
Specifically, first, the alignment ratios of the
In the third step, when the procedure for guiding the bolt to the
[第4工程]
第4工程では、8つの領域のうち整列率が100%未満の領域のみを対象として、この領域へボルトを誘導する。
具体的には、先ず領域1〜8の整列率を算出し、整列率が100%未満の領域を抽出する。次に、抽出した領域と、この領域と対称の位置にある領域とを交互に傾ける。すなわち、例えば領域8の整列率が100%未満であった場合には、この領域8と、対称の位置にある領域6とを交互に傾ける。
この第4工程は、上記整列率が100%未満の領域へボルトを誘導する手順を所定の回数(例えば3回)繰り返した場合、又は、全ての領域1〜8の整列率が100%になった場合には、終了する。[Fourth step]
In the fourth step, the bolt is guided to only the region having an alignment rate of less than 100% among the eight regions.
Specifically, first, the alignment ratios of the
In the fourth step, when the procedure for guiding the bolt to the region where the alignment rate is less than 100% is repeated a predetermined number of times (for example, 3 times), or the alignment rate of all the
なお、上述した周波数及び振幅の値は、整列させるボルトとして8gのものを用いた場合における設定例を示すものである。したがって、上述の周波数(f1、f2、f3、f4)及び振幅(r1、r2、r3、r4)の具体的な値は、ボルトの大きさや重さ等に応じて適宜変更してもよい。しかしながら、この場合であっても、これら周波数(f1〜f4)及び振幅(r1〜r4)は、下記式(3)及び(4)、あるいは、下記式(5)及び(6)を満たしていることが好ましい。
f1<f2,f2>f3,f3<f4 (3)
r1>r2,r2<r3,r3>r4 (4)
f1<f3<f2<f4 (5)
r4<r2<r3<r1 (6)The frequency and amplitude values described above are examples of setting when 8 g bolts are used for alignment. Therefore, the specific values of the above-described frequency (f1, f2, f3, f4) and amplitude (r1, r2, r3, r4) may be changed as appropriate according to the size and weight of the bolt. However, even in this case, these frequencies (f1 to f4) and amplitudes (r1 to r4) satisfy the following formulas (3) and (4) or the following formulas (5) and (6). It is preferable.
f1 <f2, f2> f3, f3 <f4 (3)
r1> r2, r2 <r3, r3> r4 (4)
f1 <f3 <f2 <f4 (5)
r4 <r2 <r3 <r1 (6)
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
(1)本実施形態によれば、複数の整列孔33は、テーブル部31の表面側に表面側テーパ部34を有し、テーブル部31の表面とボルト40の頭部41との当接部43を支点としてテーブル部31の裏面方向にボルト40を回転させた際、ボルト40の足部42の先端部44の軌跡が表面側テーパ部34より整列孔33の内方に位置するように整列孔33の径が設定されている。
したがって、テーブル部31に振動あるいは揺動を与え、テーブル部31に多数設けた整列孔33へボルト40等の頭部41及び足部42を有する部品を挿入配置していく際、整列孔33に対しボルト40を足部42から落とし込みやすく、短時間で正確にボルト40を整列孔33に挿入配置することができるので、ボルト40の配置の効率を向上させることができる。According to this embodiment, there are the following effects.
(1) According to the present embodiment, the plurality of alignment holes 33 have the surface
Therefore, when the parts having the
(2)本実施形態によれば、ボルト40の頭部41と表面側テーパ部34との当接部36が、表面側テーパ部34の両端間の距離の略半分の位置よりテーブル部31の表面側に位置することになる。
したがって、上記(1)の効果に加えて、ボルト40の頭部41が整列孔33に嵌った場合であっても、振動あるいは揺動により頭部41が整列孔33から抜けやすくなるので、頭部41が整列孔33に嵌ったまま抜けなくなってしまうことを防止することができる。(2) According to the present embodiment, the
Therefore, in addition to the effect (1), even when the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
上記実施形態では、ボルト40を例にして説明したが、これに限るものではなく、足部及び頭部を有する部品であればビス等でもよい。 In the said embodiment, although demonstrated using the volt | bolt 40 as an example, it is not restricted to this, A screw etc. may be sufficient if it is components which have a foot part and a head.
上記実施形態では、整列孔33に表面側テーパ部34と裏面側テーパ部35とを設けたが、これに限られるものではなく、表面側テーパ部34だけを設けてもよい。
In the above embodiment, the front surface
上記実施形態では、検査カメラ23を把持ツールユニット20のブラケット21に取り付けたが、これに限らない。検査カメラ23は、把持ツールユニット20及び搬送ロボット10とは別体で設けてもよい。これにより、整列率の算出精度が向上する場合がある。
In the said embodiment, although the
上記実施形態では、検査カメラ23により、ボルトを含むパレット30上面の画像を撮影し、この撮影された画像に基づいて整列されたボルトを検出したが、これに限るものではない。例えば、図10に示すように、パレット30の裏面側に、複数の近接センサ26を設け、これら近接センサ26により、パレット30上の整列されたボルトを検出してもよい。あるいは、このような近接センサ26と、上記実施形態の検査カメラ23とを組み合わせてパレット30上の整列されたボルトを検出してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、把持ツールユニット20に加振器22を設け、把持ツールユニット20自体を振動させることによりパレット30を振動させたが、これに限らない。例えば、加振器を把持ツールユニット及び搬送ロボットとは別体で設けてもよい。この場合、別体で設けられた加振器に、搬送ロボットによりパレットを接触させることにより、パレットを振動することができる。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、発散工程では、パレット全体におけるボルトの整列率を算出し、この整列率が所定の第1閾値よりも大きい場合に、次の粗整列工程に移ったが、これに限らない。例えば、発散工程を実行してから所定の時間が経過したことを条件に、発散工程から粗整列工程へ移ってもよい。 In the above embodiment, in the diverging step, the bolt alignment rate in the entire pallet is calculated, and when the alignment rate is larger than a predetermined first threshold value, the process moves to the next coarse alignment step. For example, the diverging step may be shifted to the rough alignment step on condition that a predetermined time has elapsed since the diverging step was executed.
1…部品配置装置
31…テーブル部
33…整列孔
34…表面側テーパ部
35…裏面側テーパ部
36…ボルト頭部と表面側テーパ部との当接部
40…ボルト(部品)
41…頭部
42…足部
43…ボルト頭部とテーブル部表面との当接部
44…先端部DESCRIPTION OF
41 ...
Claims (2)
少なくとも前記テーブルの表面側にテーパ部を設けた複数の孔を備え、
前記テーパ部は、前記孔の内壁形状が前記テーブルの厚さ方向の中央寄りで小径となるように形成されており、
前記孔の径は、前記テーブルの表面と前記部品の頭部との当接部を支点として前記テーブルの裏面方向に前記部品を回転させた際、前記部品の足部先端の軌跡が前記テーパ部より前記孔の内方に位置することを条件として設定されていることを特徴とする部品配置装置。In the component placement device that gives vibration or swing to the table and places components having a head and feet,
A plurality of holes provided with a tapered portion at least on the surface side of the table;
The tapered portion is formed such that the inner wall shape of the hole has a small diameter near the center in the thickness direction of the table,
The diameter of the hole is such that when the part is rotated in the direction of the back surface of the table with a contact portion between the surface of the table and the head of the part as a fulcrum, the locus of the tip of the foot of the part is the tapered part. It is set on condition that it is located further inside the hole.
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