WO2013128548A1 - ロボットシステム - Google Patents

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WO2013128548A1
WO2013128548A1 PCT/JP2012/054773 JP2012054773W WO2013128548A1 WO 2013128548 A1 WO2013128548 A1 WO 2013128548A1 JP 2012054773 W JP2012054773 W JP 2012054773W WO 2013128548 A1 WO2013128548 A1 WO 2013128548A1
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WO
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robot
motor
shaft
measuring device
rotation
Prior art date
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PCT/JP2012/054773
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岡本　健
健一 元永
松村　潤
輝久 喜多川
良治 永島
Original Assignee
株式会社安川電機
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Publication date
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Priority to PCT/JP2012/054773 priority patent/WO2013128548A1/ja
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Priority to US14/469,738 priority patent/US20140364986A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0052—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/14—Casings; Enclosures; Supports
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/30—End effector
    • Y10S901/44—End effector inspection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/46—Sensing device
    • Y10S901/47—Optical

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a robot system.
  • measurement methods such as image measurement by image processing and contact measurement by a probe are often used for shapes of various workpieces and processed products transferred onto a conveyor by a robot.
  • the above-described automatic measurement system has room for further improvement in that it measures the shape of a workpiece that is formed to include a rotating shaft like a motor and operates with a rotational motion.
  • a motor is usually required to rotate a shaft, which is a rotating shaft, accurately and without shaking, but in this regard, the perpendicularity or concentricity of the member supporting the shaft with respect to the shaft is accurately measured.
  • a shaft which is a rotating shaft
  • the perpendicularity or concentricity of the member supporting the shaft with respect to the shaft is accurately measured.
  • One aspect of the embodiment has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a robot system capable of accurately measuring the assembly accuracy of a workpiece formed including a rotating shaft.
  • a robot system includes a robot and an accuracy measuring device.
  • the robot conveys a workpiece formed including a rotating shaft.
  • the accuracy measuring apparatus holds the rotation axis of the workpiece conveyed by the robot substantially parallel to the vertical direction, and rotates the entire rotation of the workpiece by rotating the rotation shaft to assemble the workpiece. Measure accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic top view illustrating the overall configuration of the robot system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the robot.
  • FIG. 3A is a schematic perspective view illustrating the configuration of the robot hand.
  • FIG. 3B is a schematic perspective view illustrating a state in which the robot hand holds the motor.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the cogging torque measuring device.
  • FIG. 5A is a front view of the accuracy measuring apparatus.
  • FIG. 5B is a side view of the accuracy measuring apparatus.
  • FIG. 6A is a schematic side view of the motor.
  • FIG. 6B is a schematic diagram illustrating a load side of the motor.
  • FIG. 6C is a schematic diagram illustrating the non-load side of the motor.
  • FIG. 1 is a schematic top view illustrating the overall configuration of the robot system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the robot.
  • FIG. 3A is a schematic
  • FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining the operation of the accuracy measuring apparatus.
  • FIG. 7B is a schematic diagram illustrating a sensor unit included in the accuracy measuring apparatus.
  • FIG. 7C is a schematic diagram illustrating a sensor unit included in the accuracy measuring apparatus.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of the seal press-fitting device.
  • FIG. 9A is an explanatory diagram for explaining a seal press-fitting preparation operation.
  • FIG. 9B is an explanatory diagram for explaining a seal press-fitting preparation operation.
  • FIG. 10A is a schematic perspective view of a grease applying apparatus.
  • FIG. 10B is an explanatory diagram for explaining the grease application operation.
  • FIG. 10C is an explanatory diagram for explaining the seal press-fitting operation.
  • FIG. 10A is a schematic perspective view of a grease applying apparatus.
  • FIG. 10B is an explanatory diagram for explaining the grease application operation.
  • FIG. 10C is an explanatory diagram for explaining the seal press-fitting
  • FIG. 10D is an explanatory diagram for explaining the seal press-fitting operation.
  • FIG. 11A is a schematic side view of the adhesive application device.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating an example of a camera unit included in the adhesive application device.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of the buffer stage.
  • a description will be given by taking as an example a robot system that uses a motor that has been roughly assembled in the previous process as a processed product and measures the assembly accuracy of the motor. Further, as an example showing the assembly accuracy, a so-called geometric tolerance such as a squareness or a concentricity is taken as an example.
  • FIG. 1 is a schematic top view showing the overall configuration of the robot system 1 according to the embodiment.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional orthogonal coordinate system including the Z axis with the vertical upward direction as the positive direction for easy understanding. Such an orthogonal coordinate system may be shown in other drawings used in the following description.
  • the robot system 1 includes a cell 2 that forms a rectangular parallelepiped work space.
  • the robot system 1 includes a robot 10, a carry-in path 20, a cogging torque measuring device 30, an accuracy measuring device 40, a seal press-fitting device 50, a seal stocker 60, and a grease applying device inside the cell 2. 70, an adhesive application device 80, a buffer stage 90, and a carry-out path 100.
  • the cell 2 is provided with an opening (not shown), and the carry-in path 20, the seal stocker 60, and the carry-out path 100 communicate with the outside of the cell 2 through the opening.
  • a control device (not shown) is connected to various devices in the cell 2 including the robot 10 so as to transmit information.
  • control device is a control unit that controls the operation of various connected devices, and includes various control devices, arithmetic processing devices, storage devices, and the like.
  • the robot 10 is a manipulator that operates in response to an operation instruction from the control device, and includes a robot hand (described later) as an end effector. Details of the configuration of the robot 10 will be described later with reference to FIGS. 2, 3A, and 3B.
  • the cogging torque measuring device 30 is a device that measures the cogging torque and shaft shake of the motor transferred from the loading path 20 by the robot 10. Details of the cogging torque measuring device 30 will be described later with reference to FIG.
  • the accuracy measuring device 40 is a device that measures the geometric tolerance of the motor transferred from the cogging torque measuring device 30 by the robot 10. Details of the accuracy measuring apparatus 40 will be described later with reference to FIGS. 5A to 7C.
  • the seal press-fitting device 50 is a device that seals the periphery of the shaft with a seal member for the load side bracket of the motor transferred from the accuracy measuring device 40 by the robot 10. At this time, the seal member is taken out from the seal stocker 60 by the robot 10 and applied with grease in the grease applying device 70. A series of operations related to the seal press-fitting device 50 will be described later with reference to FIGS. 8 to 10D.
  • the adhesive application device 80 is a device that applies an adhesive to the gap between the outer race of the bearing and the bracket and fixes the bearing to the bracket on the non-load side of the motor transferred from the seal press-fitting device 50 by the robot 10. It is. Further, the adhesive application device 80 confirms the application state of the adhesive with a camera. Details of the adhesive application device 80 will be described later with reference to FIGS. 11A and 11B.
  • the buffer stage 90 is an area where the adhesive is dried for a specified time for the motor transferred from the adhesive application device 80 by the robot 10.
  • the buffer stage 90 will be described later with reference to FIG.
  • the carry-out path 100 may also serve as a carry-out path for a motor that has been determined to be abnormal within the cell 2, for example, a motor whose geometrical tolerance is outside the allowable range in the accuracy measuring device 40. In this embodiment, it is assumed that the motor is carried out from the carry-out path 100 in both cases where the normal determination is received and the abnormality determination is received.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the robot 10.
  • the robot 10 is a single cage type multi-axis robot. Specifically, the robot 10 includes a first arm unit 11, a second arm unit 12, a third arm unit 13, and a fourth arm unit 14.
  • the first arm portion 11 is supported at the base end portion by the second arm portion 12.
  • the second arm portion 12 is supported at the base end portion by the third arm portion 13 and supports the first arm portion 11 at the distal end portion.
  • the third arm portion 13 is supported at the base end portion by the fourth arm portion 14 and supports the second arm portion 12 at the tip end portion.
  • the fourth arm portion 14 is supported at the base end portion by a base portion (not shown) fixed to the floor surface of the cell 2 (see FIG. 1), and supports the third arm portion 13 at the tip end portion.
  • each joint portion (not shown), which is each connecting portion of the first arm portion 11 to the fourth arm portion 14, is equipped with an actuator, and the robot 10 performs multi-axis operation by driving each actuator. Do.
  • the actuator of the joint part connecting the first arm part 11 and the second arm part 12 rotates the first arm part 11 in the direction of the double arrow 201 with the joint part as a fulcrum. Further, the joint actuator that connects the second arm portion 12 and the third arm portion 13 rotates the second arm portion 12 in the direction of a double-headed arrow 202 with the joint portion as a fulcrum.
  • the actuator of the joint part connecting the third arm part 13 and the fourth arm part 14 rotates the third arm part 13 in the direction of the double arrow 203 with the joint part as a fulcrum.
  • the robot 10 individually rotates the first arm unit 11 in the direction of a double arrow 204, the second arm unit 12 in the direction of a double arrow 205, and the fourth arm unit 14 in the direction of a double arrow 206.
  • the actuator is provided.
  • FIG. 3A is a schematic perspective view showing the configuration of the robot hand 15
  • FIG. 3B is a schematic perspective view showing a state where the robot hand 15 holds the motor M.
  • the robot hand 15 includes a first gripper 15a, a second gripper 15b, and a gripper driving unit 15c.
  • the first gripper 15a has four gripping claws.
  • the first gripper 15a grips the motor M by gripping a flange portion formed on the load side of the motor M with the gripping claws.
  • the second gripper 15b has two gripping claws, and grips a relatively small member such as a seal member described later with the gripping claws.
  • the gripper drive unit 15c drives the first gripper 15a and the second gripper 15b based on the drive instruction from the control device described above.
  • the robot hand 15 is fixedly attached to the first arm portion 11 shown in FIG. That is, the robot hand 15 can be rotated in the direction of a double arrow 204 (see FIG. 2) together with the first arm portion 11, thereby freely adjusting the direction of the gripped motor M and the seal member along the double arrow 204. Can be changed to
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the cogging torque measuring device 30.
  • the cogging torque refers to a magnetic attractive force generated in the radial direction when the shaft M1 (and the rotor fixed thereto) is rotated in a non-excited state.
  • the cogging torque measuring device 30 includes a motor slider portion 31, a first positioning portion 32, a second positioning portion 33, a rotating mechanism 34, a torque measuring portion 35, and a brake releasing portion 36.
  • the shaft shake measuring unit 37 is provided.
  • the motor slider unit 31 is a mounting table for a motor M that is slidably disposed along the X-axis direction in the figure.
  • the motor M is mounted with the load side facing in the negative direction of the X axis and the anti-load side facing in the positive direction of the X axis.
  • the first positioning portion 32 presses the load side bracket of the motor M in the direction of the arrow 301 in the drawing to slide the motor M together with the motor slider portion 31, and the external shaft 34 a and the motor M included in the rotation mechanism 34.
  • the shaft M1 is connected.
  • the second positioning portion 33 locks the connecting portion between the external shaft 34a and the shaft M1 from the direction of the arrow 302 in the drawing.
  • the shaft M1 is held by the rotation mechanism 34 on the opposite load side of the motor M.
  • the rotation mechanism 34 rotates the shaft M1 in a non-excited state by rotating the external shaft 34a in the direction of the double arrow 303.
  • the torque measurement part 35 measures the cogging torque at the time of this rotation.
  • the brake of the motor M is released by the brake release portion 36.
  • the shaft shake measuring unit 37 brings the sensor 37a into contact with the shaft M1 on the load side of the motor M and measures the shaft shake of the shaft M1.
  • the cogging torque measured by the cogging torque measuring device 30 and the measurement result of shaft runout are notified to the control device.
  • the control device instructs the robot 10 to transfer the motor M to the accuracy measuring device 40 if the measurement result is within the allowable range. If the measurement result is out of the allowable range, the robot 10 is instructed to transport the motor M to the carry-out path 100.
  • FIG. 5A is a front view of the accuracy measuring device 40
  • FIG. 5B is a side view of the accuracy measuring device 40.
  • the accuracy measuring device 40 includes a first holding unit 41 (first holding unit), a second holding unit 42 (second holding unit), and a first servo motor 43 ( Drive source), a second servo motor 44, and a slide groove 45.
  • the first holding portion 41 is a member whose tip is formed in a substantially conical shape.
  • the first holding unit 41 is connected to the first servo motor 43, and rotates around the axis AXZ substantially parallel to the vertical direction by the rotational drive of the first servo motor 43.
  • the tip of the first holding portion 41 is provided with a convex portion for fitting with the end portion on the side opposite to the load of the shaft M1.
  • the second holding portion 42 is also a member whose tip is formed in a substantially conical shape.
  • the second holding portion 42 is pivotally supported by a bearing (not shown) in the base portion 42a, and is disposed so as to be freely rotatable around the axis AXZ.
  • the second holding portion 42 can slide along the slide groove 45 cut substantially parallel to the vertical direction by driving the second servo motor 44, and the height position of the tip portion can be freely set. Can be adjusted.
  • the accuracy measuring device 40 includes other sensors for measuring the geometric tolerance of the motor M. This point will be described later with reference to FIGS. 7B and 7C.
  • FIG. 6A is a schematic side view of the motor M.
  • FIG. 6B is a schematic diagram illustrating the load side of the motor M, and
  • FIG. 6C is a schematic diagram illustrating the anti-load side of the motor M.
  • the motor M is a processed product formed in a substantially cylindrical shape including a shaft M1 that is a rotating shaft.
  • a substantially columnar shape is such that a rotor (not shown) including a shaft M1 is disposed opposite to a stator (not shown) fixed to the inner periphery of a substantially cylindrical housing M2, and a bracket is placed on the load side of the housing M2.
  • M3 is formed by attaching a bracket M4 to the non-load side.
  • the bracket M3 has a concentric convex portion M3a centering on the axis of the shaft M1.
  • the convex portion M3a is a portion that becomes a fitting portion when the motor M is disposed as a product.
  • the shaft M1 has a hollow structure and has a hole M1a at the end on the load side.
  • the hole M1a serves as an engaging portion into which the convex portion provided at the distal end portion of the second holding portion 42 described above is inserted.
  • the accuracy measuring device 40 measures the concentricity of the convex portion M3a with respect to the shaft M1.
  • the accuracy measuring device 40 also measures the squareness of the periphery of the convex portion M3a.
  • the bracket M3 has a seal portion M3b around the shaft M1.
  • the seal portion M3b will be described later in the description of the seal press-fitting device 50.
  • the bracket M4 has a concentric recess M4a centered on the axis of the shaft M1.
  • the recess M4a is also a part that becomes the above-described fitting portion.
  • the accuracy measuring device 40 measures the concentricity of the recess M4a with respect to the shaft M1. In addition, the accuracy measuring device 40 measures the squareness of the inlay of the recess M4a.
  • the shaft M1 has a hole M1b at the end on the side opposite to the load.
  • the hole M1b serves as an engaging portion into which the convex portion provided at the distal end portion of the first holding portion 41 described above is inserted.
  • the bracket M4 has an adhesive hole M4b.
  • the adhesive hole M4b will be described later in the description of the adhesive application device 80.
  • FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining the operation of the accuracy measuring device 40.
  • 7B and 7C are schematic diagrams illustrating a sensor unit included in the accuracy measuring device 40.
  • FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining the operation of the accuracy measuring device 40.
  • 7B and 7C are schematic diagrams illustrating a sensor unit included in the accuracy measuring device 40.
  • the motor M transported from the cogging torque measuring device 30 by the robot 10 is set so that the anti-load side faces vertically downward, and the tip of the first holding portion 41 is moved to the hole M1b (see FIG. 6C) of the shaft M1. While being inserted, it is placed on the first holding portion 41 as shown in FIG. 7A.
  • the second holding portion 42 is slid to lower its height position so that the tip portion is inserted into the hole portion M1a (see FIG. 6B) of the shaft M1, and engages with the shaft M1. That is, the motor M is held by the shaft M1 being sandwiched between the first holding part 41 and the second holding part 42 from both ends.
  • the second holding portion 42 that can freely rotate about the axis AXZ is also driven and rotated (see arrow 404 in the figure). That is, in the accuracy measuring apparatus 40, the motor M rotates around the axis AXZ while the shaft M1 is held along the axis AXZ substantially parallel to the vertical direction.
  • the shaft M1 is easily concentric since the both ends thereof are held by the first holding part 41 and the second holding part 42 having a substantially conical tip. That is, since the motor M can be rotated with high accuracy, the assembly accuracy of the motor M can be accurately measured.
  • the accuracy measuring device 40 includes a first sensor unit 46 a and a second sensor unit 46 b in the vicinity of the first holding unit 41.
  • 1st sensor part 46a measures the squareness of bracket M4 (refer to Drawing 6C) on the non-load side of motor M.
  • the second sensor unit 46b measures the concentricity of the bracket M4.
  • the accuracy measuring apparatus 40 includes a third sensor unit 46c and a fourth sensor unit 46d.
  • the third sensor unit 46c measures the squareness of the bracket M3 on the load side of the motor M.
  • the fourth sensor unit 46d measures the concentricity of the bracket M3.
  • a non-contact type sensor can be used for the 3rd sensor part 46c and the 4th sensor part 46d. Further, by making the non-contact sensor movable, measurement that is not affected by the size of the motor M can be performed. In addition, this point does not prevent using a contact-type sensor.
  • the accuracy measuring device 40 can simultaneously measure the assembly accuracy on the load side and the anti-load side while rotating the motor M. Thereby, not only accurate measurement can be performed, but also throughput can be improved.
  • the measurement result of the geometric tolerance measured by the accuracy measuring device 40 is notified to the control device as in the case of the cogging torque measuring device 30 described above.
  • the control device instructs the robot 10 to transport the motor M to the seal press-fitting device 50 if the measurement result is within the allowable range. If the measurement result is out of the allowable range, the robot 10 is instructed to transport the motor M to the carry-out path 100.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of the seal press-fitting device 50.
  • the seal press-fitting device 50 includes a mounting table 51, a seal press-fitting part 52, and a jig stocker 53.
  • the mounting table 51 is a table on which the motor M conveyed from the accuracy measuring device 40 by the robot 10 is literally mounted. In this mounting table 51, the motor M is mounted with the load side facing vertically upward.
  • the seal press-fit portion 52 is configured using an air cylinder or the like, and press-fits a seal member described later into the seal portion M3b (see FIG. 6B) of the bracket M3.
  • the jig stocker 53 is a member that suspends a seal press-fitting jig, which will be described later, and its tip is formed in a bifurcated manner.
  • FIGS. 9A to 10B are explanatory diagrams for explaining the seal press-fitting preparation operation.
  • 10A is a schematic perspective view of the grease applying device 70
  • FIG. 10B is an explanatory diagram for explaining the grease applying operation.
  • the seal press-fitting jig J is held in a jig stocker 53 before press-fitting the seal.
  • the seal press-fitting jig J is formed in a hollow structure with a constricted neck, and the neck is suspended by being sandwiched between two ends of the tip of the jig stocker 53.
  • the motor M transported from the accuracy measuring device 40 by the robot 10 has the load side vertically upward, and the shaft M1 is inserted into the seal press-fitting jig J as indicated by an arrow 501 in FIG. 9A. It is.
  • the motor M is moved in the direction of the arrow 502, so that the motor M is pulled out from the jig stocker 53 with the seal press-fitting jig J mounted on the shaft M ⁇ b> 1, and then mounted. It is mounted on the mounting table 51.
  • the grease application device 70 applies grease to the seal member.
  • the grease applying device 70 includes a plurality of applying portions 71 having different diameters depending on the inner diameter of the annular seal member S. That is, the seal member S is passed through the application portion 71 having a diameter corresponding to the inner diameter (see arrow 601 in the figure).
  • the application part 71 has the hole part 71a each provided with the predetermined space
  • the grease is applied to the seal member S by the robot 10. That is, as shown in FIG. 10B, the seal member S is gripped by the second gripper 15 b (see FIG. 3A) of the robot 10 and passed through the application unit 71.
  • seal member S is cut out from a seal cutting device (not shown) or the like and previously stored in the seal stocker 60 (see FIG. 1) is taken out by the robot 10.
  • the seal member S is pressed against the application unit 71 while being rotated about an axis AXZ2 substantially parallel to the vertical direction (see a double-headed arrow 602 in the drawing), Apply grease.
  • the seal member S may be slightly tilted and rotated from the direction orthogonal to the axis AXZ2.
  • FIGS. 10C and 10D are explanatory diagrams for explaining the seal press-fitting operation.
  • the seal member S coated with the grease in the grease applying device 70 is passed by the robot 10 to the seal press-fitting jig J that is still attached to the shaft M1 of the motor M (in the drawing). (See arrow 701).
  • the seal press-fitting portion 52 of the seal press-fitting device 50 is driven in the direction of the arrow 702 in the drawing (that is, vertically downward).
  • the seal press-fit portion 52 has a hollow structure as shown in FIG. 10D, and presses only the seal member S into the seal portion M3b (see FIG. 6B) through the seal press-fit jig J.
  • FIG. 11A is a schematic side view of the adhesive application device 80
  • FIG. 11B is a diagram illustrating an example of the camera unit 82 included in the adhesive application device 80.
  • the adhesive application device 80 includes a nozzle portion 81 and a camera portion 82.
  • the nozzle unit 81 is a supply device that is disposed with the discharge port vertically downward, and discharges a predetermined amount of adhesive according to a discharge instruction from the control device.
  • the camera unit 82 is an imaging device for confirming the application state of the adhesive by imaging data.
  • the motor M conveyed from the seal press-fitting device 50 while the anti-load side is directed vertically upward by the robot 10 is first positioned below the nozzle portion 81 by the robot 10. Then, injection of the adhesive discharged from the nozzle portion 81 is received in the above-described bonding hole M4b (see FIG. 6C).
  • the adhesive hole M4b corresponds to the gap between the outer race of the bearing on the non-load side of the motor M and the bracket M4, and the injected adhesive fixes both the members.
  • the robot 10 moves the motor M in the direction of the arrow 801 in the drawing, and positions the motor M in the imaging area of the camera unit 82. Then, the camera unit 82 notifies the control device of the captured image data.
  • the control device analyzes the imaging data and instructs the robot 10 to transport the motor M to the buffer stage 90 if the adhesive application state is good. If the application state is poor, the robot 10 is instructed to apply the adhesive again in the adhesive application device 80.
  • an ultraviolet light 83 may be provided in the vicinity of the camera unit 82 as shown in FIG. 11B. This makes it possible to perform visual confirmation of the application state of the adhesive with higher accuracy.
  • the ultraviolet light 83 may be provided in the same manner.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of the buffer stage 90.
  • the buffer stage 90 includes a plurality of loading platforms 91 arranged in multiple stages.
  • the loading platform 91 further includes a motor receiver 91a.
  • the motor M coated with the adhesive in the adhesive coating device 80 is transported to the buffer stage 90 by the robot 10 and placed on the motor receiver 91a with the non-load side facing vertically upward.
  • the motor M is placed on the buffer stage 90 for a specified time for drying the adhesive, it is transferred to the carry-out path 100 (see FIG. 1) by the robot 10 and conveyed to the next process such as encoder incorporation. It will be.
  • the specified time is managed by the control device.
  • the robot system includes a robot and an accuracy measuring device.
  • the robot conveys a workpiece formed including a rotating shaft like a motor.
  • the accuracy measuring apparatus holds the rotation axis of the workpiece conveyed by the robot substantially parallel to the vertical direction, and measures the assembly accuracy of the workpiece while rotating the entire workpiece by rotating the rotation shaft.
  • the case where the geometric tolerances such as the perpendicularity and the concentricity of the motor bracket are mainly measured is taken as an example.
  • the assembly accuracy is measured.
  • the measurement object is not limited to the bracket, for example, a housing.
  • the processed product is a motor
  • the processed product is not limited to a motor, and may be a processed product including a rotating shaft such as a shaft. .
  • seal press-fitting device and the adhesive application device are configured as separate devices.
  • the present invention is not limited to this.
  • a predetermined member is incorporated around the rotation shaft. You may comprise as one embedded apparatus.
  • the cogging torque measuring device and the accuracy measuring device may be configured as one device.
  • the motor is held with the shaft along the vertical direction, and the cogging torque is measured by releasing the brake and rotating only the shaft.
  • the single-arm robot is exemplified, but the present invention is not limited to this.
  • a double-arm robot or a multi-arm robot having three or more arms may be used.
  • the six-axis robot is exemplified, but the number of axes is not limited.
  • the shapes of various devices, various members, processed products, and the like exemplified in the above-described embodiments are not limited to the illustrated examples. Therefore, the part to be measured for assembly accuracy may be determined according to the shape of the processed product, for example.

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Abstract

　回転軸を含んで形成された加工品の組立精度を正確に測定することができるロボットシステムを提供することを課題とする。かかる課題を解決するために、実施形態の一態様に係るロボットシステム（１）は、ロボット（１０）と、精度測定装置（４０）とを備える。上記ロボット（１０）は、回転軸を含んで形成された加工品を搬送する。上記精度測定装置（４０）は、上記ロボット（１０）によって搬送された加工品の回転軸を鉛直方向と略平行に保持し、かかる回転軸を回転させることによって加工品全体を回転させながらかかる加工品の組立精度を測定する。

Description

ロボットシステム
　開示の実施形態は、ロボットシステムに関する。
　従来、加工品の製造ラインなどにおいて人によってなされていた作業をロボットに行わせることで自動化するロボットシステムが種々提案されている。
　たとえば、かかるロボットシステムの一つに、加工品の組立作業に用いられる各種の機械部品（以下、「ワーク」と記載する）や加工品自体の形状を自動で測定する自動測定システムがある（たとえば、特許文献１参照）。
　なお、かかる自動測定システムでは、ロボットによってコンベア上へ移載された各種ワークや加工品の形状について、画像処理による画像測定や探針による接触測定といった測定手法が用いられる場合が多い。
特開平１０－２８８５１８号公報
　しかしながら、上述した自動測定システムには、モータのように回転軸を含んで形成され、回転運動をともなって動作する加工品の形状を測定する点で更なる改善の余地がある。
　たとえば、モータには通常、回転軸であるシャフトをブレなく正確に回転させることが求められるが、かかる点については、シャフトを軸支する部材のシャフトに対する直角度や同心度などを正確に測定する必要がある。
　しかし、従来技術のように測定対象がコンベア上で静止した状態においては、上述の直角度や同心度などを正確に測定しづらい場合があった。
　実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、回転軸を含んで形成された加工品の組立精度を正確に測定することができるロボットシステムを提供することを目的とする。
　実施形態の一態様に係るロボットシステムは、ロボットと、精度測定装置とを備える。前記ロボットは、回転軸を含んで形成された加工品を搬送する。前記精度測定装置は、前記ロボットによって搬送された前記加工品の前記回転軸を鉛直方向と略平行に保持し、該回転軸を回転させることによって前記加工品全体を回転させながら該加工品の組立精度を測定する。
　実施形態の一態様によれば、回転軸を含んで形成された加工品の組立精度を正確に測定することができる。
図１は、実施形態に係るロボットシステムの全体構成を示す上面模式図である。 図２は、ロボットの構成を示す斜視模式図である。 図３Ａは、ロボットハンドの構成を示す斜視模式図である。 図３Ｂは、ロボットハンドがモータを保持した状態を示す斜視模式図である。 図４は、コギングトルク測定装置の斜視模式図である。 図５Ａは、精度測定装置の正面図である。 図５Ｂは、精度測定装置の側面図である。 図６Ａは、モータの側面模式図である。 図６Ｂは、モータの負荷側を示す模式図である。 図６Ｃは、モータの反負荷側を示す模式図である。 図７Ａは、精度測定装置の動作を説明するための説明図である。 図７Ｂは、精度測定装置が備えるセンサ部を示す模式図である。 図７Ｃは、精度測定装置が備えるセンサ部を示す模式図である。 図８は、シール圧入装置の斜視模式図である。 図９Ａは、シール圧入の準備動作を説明するための説明図である。 図９Ｂは、シール圧入の準備動作を説明するための説明図である。 図１０Ａは、グリス塗布装置の斜視模式図である。 図１０Ｂは、グリス塗布動作を説明するための説明図である。 図１０Ｃは、シール圧入動作を説明するための説明図である。 図１０Ｄは、シール圧入動作を説明するための説明図である。 図１１Ａは、接着剤塗布装置の側面模式図である。 図１１Ｂは、接着剤塗布装置が備えるカメラ部の一例を示す図である。 図１２は、バッファステージの斜視模式図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットシステムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
　また、以下に示す実施形態では、前工程において粗組み立てが完了したモータを加工品とし、かかるモータの組立精度の測定などを行うロボットシステムを例に挙げて説明を行う。また、組立精度を示す例として、直角度や同心度などのいわゆる幾何公差を例に挙げることとする。
　図１は、実施形態に係るロボットシステム１の全体構成を示す上面模式図である。なお、図１には、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
　また、以下では、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの１個にのみ符号を付し、その他については符号の付与を省略する場合がある。かかる場合、符号を付した１個とその他とは同様の構成であるものとする。
　図１に示すように、ロボットシステム１は、直方体状の作業スペースを形成するセル２を備える。また、ロボットシステム１は、かかるセル２の内部に、ロボット１０と、搬入路２０と、コギングトルク測定装置３０と、精度測定装置４０と、シール圧入装置５０と、シールストッカ６０と、グリス塗布装置７０と、接着剤塗布装置８０と、バッファステージ９０と、搬出路１００とを備える。
　なお、セル２には図示略の開口部が設けられており、かかる開口部を介して上述の搬入路２０、シールストッカ６０および搬出路１００はセル２の外部へ通じている。また、ロボット１０を含むセル２内部の各種装置には、図示略の制御装置が情報伝達可能に接続される。
　ここで、制御装置は、接続された各種装置の動作を制御する制御部であり、種々の制御機器や演算処理装置、記憶装置などを含んで構成される。
　ロボット１０は、かかる制御装置からの動作指示を受けて動作するマニュピレータであり、エンドエフェクタとしてロボットハンド（後述）を備える。なお、ロボット１０の構成の詳細については、図２、図３Ａおよび図３Ｂを用いて後述する。
　搬入路２０からは、前工程において粗組み立ての完了したモータが搬入される。コギングトルク測定装置３０は、ロボット１０によって搬入路２０から移載されたモータのコギングトルクおよび軸ブレを測定する装置である。かかるコギングトルク測定装置３０の詳細については、図４を用いて後述する。
　精度測定装置４０は、ロボット１０によってコギングトルク測定装置３０から移載されたモータの幾何公差を測定する装置である。かかる精度測定装置４０の詳細については、図５Ａから図７Ｃを用いて後述する。
　シール圧入装置５０は、ロボット１０によって精度測定装置４０から移載されたモータの負荷側ブラケットについて、シャフトの周囲をシール部材でシールする装置である。なお、このときシール部材は、ロボット１０によってシールストッカ６０から取り出され、グリス塗布装置７０においてグリスを塗布される。かかるシール圧入装置５０に係る一連の動作については、図８から図１０Ｄを用いて後述する。
　接着剤塗布装置８０は、ロボット１０によってシール圧入装置５０から移載されたモータの反負荷側のブラケットについて、軸受のアウターレースとかかるブラケットとの間隙に接着剤を塗布し、軸受を固定する装置である。また、接着剤塗布装置８０は、カメラによってかかる接着剤の塗布状態を確認する。かかる接着剤塗布装置８０の詳細については、図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて後述する。
　バッファステージ９０は、ロボット１０によって接着剤塗布装置８０から移載されたモータについて、規定時間の間、接着剤を乾燥させる領域である。かかるバッファステージ９０については、図１２を用いて後述する。
　搬出路１００からは、セル２内部における工程を完了したモータが搬出される。なお、搬出路１００は、セル２内部で異常判定を受けたモータ、たとえば、精度測定装置４０において幾何公差が許容範囲外であったモータの搬出路を兼ねてもよい。なお、本実施形態では、正常判定を受けた場合および異常判定を受けた場合のいずれについても、モータは搬出路１００から搬出されるものとする。
　次に、ロボット１０の構成例について、図２を用いて説明する。図２は、ロボット１０の構成を示す斜視模式図である。
　図２に示すように、ロボット１０は、単椀型の多軸ロボットである。具体的には、ロボット１０は、第１アーム部１１と、第２アーム部１２と、第３アーム部１３と、第４アーム部１４とを備える。
　第１アーム部１１は、基端部を第２アーム部１２によって支持される。第２アーム部１２は、基端部を第３アーム部１３によって支持され、先端部において第１アーム部１１を支持する。
　第３アーム部１３は、基端部を第４アーム部１４によって支持され、先端部において第２アーム部１２を支持する。第４アーム部１４は、セル２（図１参照）の床面などに固定された基台部（図示略）によって基端部を支持され、先端部において第３アーム部１３を支持する。
　また、第１アーム部１１～第４アーム部１４の各連結部分である各関節部（図示略）にはそれぞれアクチュエータが搭載されており、かかる各アクチュエータの駆動により、ロボット１０は多軸動作を行う。
　具体的には、第１アーム部１１および第２アーム部１２を連結する関節部のアクチュエータは、かかる関節部を支点として、第１アーム部１１を両矢印２０１の向きに回動させる。また、第２アーム部１２および第３アーム部１３を連結する関節部のアクチュエータは、かかる関節部を支点として、第２アーム部１２を両矢印２０２の向きに回動させる。
　また、第３アーム部１３および第４アーム部１４を連結する関節部のアクチュエータは、かかる関節部を支点として、第３アーム部１３を両矢印２０３の向きに回動させる。
　また、ロボット１０は、第１アーム部１１を両矢印２０４の向きに、第２アーム部１２を両矢印２０５の向きに、第４アーム部１４を両矢印２０６の向きに、それぞれ回動させる個別のアクチュエータを備える。
　なお、第１アーム部１１の先端部には、ロボットハンドが取り付けられる。次に、かかるロボットハンドの構成例について、図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、ロボットハンド１５の構成を示す斜視模式図であり、図３Ｂは、ロボットハンド１５がモータＭを保持した状態を示す斜視模式図である。
　図３Ａに示すように、ロボットハンド１５は、第１グリッパ１５ａと、第２グリッパ１５ｂと、グリッパ駆動部１５ｃとを備える。第１グリッパ１５ａは、４個の把持爪を有しており、図３Ｂに示すように、かかる把持爪でモータＭの負荷側に形成されたフランジ部を把持することによってモータＭを把持する。
　また、図３Ａに示すように、第２グリッパ１５ｂは、２個の把持爪を有しており、かかる把持爪で後述するシール部材などの比較的小さな部材を把持する。グリッパ駆動部１５ｃは、上述した制御装置からの駆動指示に基づき、これら第１グリッパ１５ａおよび第２グリッパ１５ｂを駆動する。
　なお、ロボットハンド１５は、図２にも示した第１アーム部１１に固定して取り付けられている。すなわち、ロボットハンド１５は、第１アーム部１１とともに両矢印２０４（図２参照）の向きに回動可能であり、これにより、把持したモータＭやシール部材の向きを両矢印２０４に沿って自在に変えることができる。
　次に、コギングトルク測定装置３０の構成例について、図４を用いて説明する。図４は、コギングトルク測定装置３０の斜視模式図である。なお、ここでコギングトルクとは、非励磁状態でシャフトＭ１（およびそれに固着された回転子）を回転させた際にラジアル方向に生じる磁気吸引力のことを指す。
　図４に示すように、コギングトルク測定装置３０は、モータスライダ部３１と、第１位置決め部３２と、第２位置決め部３３と、回転機構３４と、トルク測定部３５と、ブレーキ開放部３６と、軸ブレ測定部３７とを備える。
　まず、モータＭは、ロボット１０によって搬入路２０からモータスライダ部３１へ移載される。モータスライダ部３１は、図中のＸ軸方向に沿ってスライド可能に配設されたモータＭの載置台である。
　このとき、モータＭは、負荷側をＸ軸の負方向へ、反負荷側をＸ軸の正方向へ、それぞれ向けて載置される。
　そして、第１位置決め部３２が、図中の矢印３０１の向きにモータＭの負荷側ブラケットを押圧して、モータＭをモータスライダ部３１ごとスライドさせ、回転機構３４の有する外部シャフト３４ａとモータＭのシャフトＭ１とを連結させる。
　つづいて、第２位置決め部３３が、かかる外部シャフト３４ａとシャフトＭ１との連結部を図中の矢印３０２の向きから係止する。これにより、シャフトＭ１は、モータＭの反負荷側において回転機構３４によって保持されたこととなる。
　そして、回転機構３４が、外部シャフト３４ａを両矢印３０３の向きに回転させることによって、シャフトＭ１を非励磁状態で回転させる。そして、トルク測定部３５が、かかる回転時のコギングトルクを測定する。なお、かかる際、モータＭのブレーキは、ブレーキ開放部３６によって開放されている。
　また、かかるコギングトルクの測定とあわせて、軸ブレ測定部３７が、センサ３７ａをモータＭの負荷側においてシャフトＭ１へ接触させ、シャフトＭ１の軸ブレを測定する。
　なお、コギングトルク測定装置３０によって測定されたコギングトルクおよび軸ブレの測定結果は制御装置へ通知される。制御装置は、かかる測定結果が許容範囲内であるならば、モータＭを精度測定装置４０へ搬送するようにロボット１０に対して指示する。また、測定結果が許容範囲外であるならば、モータＭを搬出路１００へ搬送するようにロボット１０に対して指示する。
　次に、精度測定装置４０の構成例について、図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、精度測定装置４０の正面図であり、図５Ｂは、精度測定装置４０の側面図である。
　図５Ａおよび図５Ｂに示すように、精度測定装置４０は、第１保持部４１（第１の保持部）と、第２保持部４２（第２の保持部）と、第１サーボモータ４３（駆動源）と、第２サーボモータ４４と、スライド溝４５とを備える。
　第１保持部４１は、先端部が略円錐状に形成された部材である。また、第１保持部４１は、第１サーボモータ４３に連結されており、かかる第１サーボモータ４３の回転駆動によって、鉛直方向に略平行な軸ＡＸＺまわりに回転する。なお、図示していないが、第１保持部４１の先端部には、シャフトＭ１の反負荷側の端部と嵌合するための凸部が設けられている。
　第２保持部４２もまた同様に、先端部が略円錐状に形成された部材である。また、第２保持部４２は、その基部４２ａにおいて図示略の軸受によって軸支されており、軸ＡＸＺまわりに自在に回動可能に配設される。
　また、第２保持部４２は、第２サーボモータ４４の駆動により、鉛直方向に略平行に切られたスライド溝４５に沿ってスライドすることが可能であり、その先端部の高さ位置を自在に調整することができる。
　なお、精度測定装置４０は、ほかにモータＭの幾何公差を測定するセンサ類を備えるが、かかる点については図７Ｂおよび図７Ｃを用いて後述する。
　ここで、かかる幾何公差に関連して、モータＭの形状について図６Ａから図６Ｃを用いて説明しておく。図６Ａは、モータＭの側面模式図である。また、図６Ｂは、モータＭの負荷側を示す模式図であり、図６Ｃは、モータＭの反負荷側を示す模式図である。
　図６Ａに示すように、モータＭは、回転軸であるシャフトＭ１を含んで略円柱状に形成された加工品である。かかる略円柱状の形状は、略円筒状のハウジングＭ２の内周に固着された固定子（図示略）へシャフトＭ１を含む回転子（図示略）を対向配置させ、ハウジングＭ２の負荷側へブラケットＭ３を、反負荷側へブラケットＭ４を取り付けることによって形成される。
　また、図６Ｂに示すように、ブラケットＭ３は、シャフトＭ１の軸心を中心とした同心円状の凸部Ｍ３ａを有する。凸部Ｍ３ａは、モータＭが製品として配設される際の嵌合部となる部位である。なお、シャフトＭ１は中空構造となっており、負荷側の端部には穴部Ｍ１ａを有する。かかる穴部Ｍ１ａは、上述した第２保持部４２の先端部に設けられた凸部が挿し込まれる係合部となる。
　精度測定装置４０は、かかる凸部Ｍ３ａのシャフトＭ１に対する同心度を測定する。また、精度測定装置４０は、あわせてかかる凸部Ｍ３ａの周縁の直角度を測定する。
　なお、図６Ｂに示すように、ブラケットＭ３は、シャフトＭ１の周囲にシール部Ｍ３ｂを有する。かかるシール部Ｍ３ｂについては、シール圧入装置５０に関する説明で後述する。
　また、図６Ｃに示すように、ブラケットＭ４は、シャフトＭ１の軸心を中心とした同心円状の凹部Ｍ４ａを有する。凹部Ｍ４ａもまた、上述の嵌合部となる部位である。精度測定装置４０は、かかる凹部Ｍ４ａのシャフトＭ１に対する同心度を測定する。また、精度測定装置４０は、あわせてかかる凹部Ｍ４ａのインローの直角度を測定する。
　なお、図６Ｃに示すように、シャフトＭ１は、反負荷側の端部に穴部Ｍ１ｂを有する。かかる穴部Ｍ１ｂは、上述した第１保持部４１の先端部に設けられた凸部が挿し込まれる係合部となる。
　また、図６Ｃに示すように、ブラケットＭ４は、接着孔Ｍ４ｂを有する。かかる接着孔Ｍ４ｂについては、接着剤塗布装置８０に関する説明において後述する。
　次に、図７Ａから図７Ｃを用いて、精度測定装置４０における一連の動作を説明する。図７Ａは、精度測定装置４０の動作を説明するための説明図である。また、図７Ｂおよび図７Ｃは、精度測定装置４０が備えるセンサ部を示す模式図である。
　まず、ロボット１０によってコギングトルク測定装置３０から搬送されるモータＭは、あわせて反負荷側を鉛直下向きとされ、シャフトＭ１の穴部Ｍ１ｂ（図６Ｃ参照）へ第１保持部４１の先端部を挿し込ませつつ、図７Ａに示すように第１保持部４１へ載置される。
　そして、第２保持部４２が、スライドされてその高さ位置を下げることによってシャフトＭ１の穴部Ｍ１ａ（図６Ｂ参照）へその先端部を挿し込ませ、シャフトＭ１と係合する。すなわち、モータＭは、第１保持部４１と第２保持部４２とにシャフトＭ１を両端から挟みつけられることによって保持される。
　そして、第１サーボモータ４３が回転駆動することによって、第１保持部４１が軸ＡＸＺまわりに回転する（図中の矢印４０１参照）。このとき、第１保持部４１の先端部には、図中の矢印４０２に示すモータＭの荷重にともなう相当の摩擦力が作用しているため、第１保持部４１の回転は、あわせてモータＭ全体を回転させる（図中の矢印４０３参照）。
　また、上述したように軸ＡＸＺまわりに自在に回転可能である第２保持部４２もあわせて従動して回転させる（図中の矢印４０４参照）。すなわち、精度測定装置４０においてモータＭは、シャフトＭ１を鉛直方向と略平行な軸ＡＸＺに沿わせて保持されたまま、かかる軸ＡＸＺまわりに回転する。
　これにより、同心度などの幾何公差の測定を精度よく容易に行うことが可能となる。また、シャフトＭ１を鉛直方向に沿わせて回転させるので、回転方向に対して均一に荷重がかかり、モータＭを滑らかに回転させることができる。すなわち、モータＭの組立精度を正確に測定することができる。
　また、シャフトＭ１は、先端部が略円錐状の第１保持部４１および第２保持部４２によってその両端を保持されるので軸心が定まりやすい。すなわち、精度よくモータＭを回転させることができるので、やはりモータＭの組立精度を正確に測定することができる。
　なお、ここで幾何公差を測定するセンサ部について説明する。図７Ｂに示すように、精度測定装置４０は、第１保持部４１の近傍に、第１センサ部４６ａと、第２センサ部４６ｂとを備える。
　第１センサ部４６ａは、モータＭの反負荷側のブラケットＭ４（図６Ｃ参照）の直角度を測定する。第２センサ部４６ｂは、同じくブラケットＭ４の同心度を測定する。
　なお、ブラケットＭ４の凹部Ｍ４ａ（図６Ｃ参照）のように凹んだ形状を測定する場合、第１センサ部４６ａおよび第２センサ部４６ｂには、接触式センサを用いるのが好適である。なお、かかる点は、非接触式センサを用いることを妨げるものではない。
　また、図７Ｃに示すように、精度測定装置４０は、第３センサ部４６ｃと、第４センサ部４６ｄとを備える。第３センサ部４６ｃは、モータＭの負荷側のブラケットＭ３の直角度を測定する。第４センサ部４６ｄは、同じくブラケットＭ３の同心度を測定する。
　なお、ブラケットＭ３の凸部Ｍ３ａ（図６Ｂ参照）のように凸状の形状を測定する場合、第３センサ部４６ｃおよび第４センサ部４６ｄには、非接触式センサを用いることができる。また、かかる非接触式センサを可動式とすることで、モータＭの大きさに影響を受けない測定を行うことができる。なお、かかる点は、接触式センサを用いることを妨げるものではない。
　これらのセンサ部を用いて、精度測定装置４０は、モータＭを回転させつつ、負荷側および反負荷側の組立精度を同時に測定することができる。これにより、精度のよい測定を行うだけでなく、あわせてスループットの向上も図ることができる。
　なお、精度測定装置４０によって測定された幾何公差の測定結果は、上述したコギングトルク測定装置３０の場合と同様に制御装置へ通知される。制御装置は、かかる測定結果が許容範囲内であるならば、モータＭをシール圧入装置５０へ搬送するようにロボット１０に対して指示する。また、測定結果が許容範囲外であるならば、モータＭを搬出路１００へ搬送するようにロボット１０に対して指示する。
　次に、シール圧入装置５０の構成例について、図８を用いて説明する。図８は、シール圧入装置５０の斜視模式図である。
　図８に示すように、シール圧入装置５０は、載置台５１と、シール圧入部５２と、治具ストッカ５３とを備える。
　載置台５１は、ロボット１０によって精度測定装置４０から搬送されるモータＭが文字通り載置される台である。なお、かかる載置台５１において、モータＭは、負荷側を鉛直上向きとして載置される。
　シール圧入部５２は、エアシリンダなどを用いて構成され、後述するシール部材をブラケットＭ３のシール部Ｍ３ｂ（図６Ｂ参照）へ圧入する。治具ストッカ５３は、後述するシール圧入治具を吊持する部材であり、その先端部は二股に形成される。
　ここで、シール圧入の準備動作およびシール部材へのグリス塗布について、図９Ａから図１０Ｂを用いて説明しておく。図９Ａおよび図９Ｂは、シール圧入の準備動作を説明するための説明図である。また、図１０Ａは、グリス塗布装置７０の斜視模式図であり、図１０Ｂは、グリス塗布動作を説明するための説明図である。
　図９Ａに示すように、シール圧入前においては、シール圧入治具Ｊは治具ストッカ５３において保持されている。ここで、シール圧入治具Ｊは、首部がくびれた中空構造に形成されており、首部を治具ストッカ５３の先端部の二股に挟まれて吊持されている。
　そして、まず、ロボット１０によって精度測定装置４０から搬送されたモータＭは、あわせて負荷側を鉛直上向きとされ、さらに図９Ａの矢印５０１に示すようにシャフトＭ１をシール圧入治具Ｊへ挿し込まれる。
　つづいて、図９Ｂに示すように、モータＭは、矢印５０２の向きに移動されることによって、シール圧入治具ＪをシャフトＭ１へ装着したままの状態で治具ストッカ５３から引き抜いた後、載置台５１へ載置される。
　そして、グリス塗布装置７０においてシール部材へのグリス塗布が行われる。図１０Ａに示すように、グリス塗布装置７０は、環状のシール部材Ｓの内径に応じてそれぞれ異なる径を有する複数個の塗布部７１を備える。すなわち、シール部材Ｓは、その内径に応じた径の塗布部７１へ通される（図中の矢印６０１参照）。
　また、塗布部７１は、それぞれ所定の間隔で設けられた孔部７１ａを有しており、かかる孔部７１ａからはグリスが漏出される。
　そして、シール部材Ｓへのグリス塗布は、ロボット１０によって行われる。すなわち、図１０Ｂに示すように、シール部材Ｓは、上述したロボット１０の第２グリッパ１５ｂ（図３Ａ参照）によって把持され、塗布部７１へ通される。
　なお、シール部材Ｓは、シール切り出し装置（図示略）などから切り出されてあらかじめシールストッカ６０（図１参照）へストックされたものがロボット１０によって取り出される。
　そして、図１０Ｂに示すように、シール部材Ｓは、たとえば、鉛直方向に略平行な軸ＡＸＺ２まわりに回動されながら塗布部７１へ押し付けられ（図中の両矢印６０２参照）、その内周にグリスを塗布される。このとき、軸ＡＸＺ２の直交方向からシール部材Ｓをやや傾けて回動させてもよい。
　次に、シール圧入装置５０におけるシール圧入動作について、図１０Ｃおよび図１０Ｄを用いて説明する。図１０Ｃおよび図１０Ｄは、シール圧入動作を説明するための説明図である。
　図１０Ｃに示すように、グリス塗布装置７０においてグリスを塗布されたシール部材Ｓは、モータＭのシャフトＭ１へ装着されたままのシール圧入治具Ｊへ、ロボット１０によって通される（図中の矢印７０１参照）。
　そして、図１０Ｄに示すように、シール圧入装置５０のシール圧入部５２が図中の矢印７０２の向き（すなわち、鉛直下向き）に駆動される。シール圧入部５２は、図１０Ｄに示すように中空構造となっており、シール圧入治具Ｊを中に通してシール部材Ｓのみをシール部Ｍ３ｂ（図６Ｂ参照）へ圧入する。
　次に、接着剤塗布装置８０の構成例について、図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ａは、接着剤塗布装置８０の側面模式図であり、図１１Ｂは、接着剤塗布装置８０が備えるカメラ部８２の一例を示す図である。
　図１１Ａに示すように、接着剤塗布装置８０は、ノズル部８１と、カメラ部８２とを備える。
　ノズル部８１は、吐出口を鉛直下向きにして配設され、制御装置の吐出指示に応じて接着剤を所定量吐出する供給デバイスである。カメラ部８２は、接着剤の塗布状態を撮像データによって確認するための撮像デバイスである。
　そして、シール圧入装置５０からロボット１０によって反負荷側を鉛直上向きとされつつ搬送されたモータＭは、つづいてロボット１０によって、まず、ノズル部８１の下方へ位置付けられる。そして、上述した接着孔Ｍ４ｂ（図６Ｃ参照）においてノズル部８１から吐出された接着剤の注入を受ける。
　接着孔Ｍ４ｂは、モータＭの反負荷側の軸受のアウターレースとブラケットＭ４との間隙に対応しており、注入された接着剤はかかる双方の部材を固着させる。
　そして、ロボット１０は、図中の矢印８０１の向きへモータＭを移動させ、モータＭをカメラ部８２の撮像領域に位置付ける。そして、カメラ部８２は、撮像した撮像データを制御装置へ通知する。
　制御装置は、撮像データを解析し、接着剤の塗布状態が良好であるならば、モータＭをバッファステージ９０へ搬送するようにロボット１０に対して指示する。また、塗布状態が不良であるならば、ふたたび接着剤塗布装置８０において接着剤を塗布するようにロボット１０に対して指示する。
　なお、接着剤について、たとえば、蛍光着色剤などが添加されている場合には、図１１Ｂに示すように、カメラ部８２の近傍に紫外線ライト８３を設けることとしてもよい。これにより、接着剤の塗布状態の視覚的な確認をより精度を増して行うことが可能となる。なお、接着剤が、紫外線硬化タイプのものである場合に、同様にかかる紫外線ライト８３を設けることとしてもよい。
　次に、バッファステージ９０の構成例について、図１２を用いて説明する。図１２は、バッファステージ９０の斜視模式図である。
　図１２に示すように、バッファステージ９０は、多段に配列された複数個の載荷台９１を備える。載荷台９１は、モータ受け９１ａをさらに備える。
　接着剤塗布装置８０において接着剤を塗布されたモータＭは、ロボット１０によってかかるバッファステージ９０へ搬送され、反負荷側を鉛直上向きにモータ受け９１ａへ載置される。
　なお、載荷台９１へ感圧センサを備え、載荷台９１ごとの在荷状態を制御装置へ通知することとしてもよい。
　そして、モータＭは、接着剤の乾燥の規定時間分、バッファステージ９０へ置かれた後、ロボット１０によって搬出路１００（図１参照）へ移載され、エンコーダ組み込みなどの次工程へ搬送されることとなる。なお、かかる規定時間は、制御装置によって管理される。
　上述してきたように、実施形態に係るロボットシステムは、ロボットと、精度測定装置とを備える。ロボットは、モータのように回転軸を含んで形成された加工品を搬送する。精度測定装置は、ロボットによって搬送された加工品の回転軸を鉛直方向と略平行に保持し、かかる回転軸を回転させることによって加工品全体を回転させながらかかる加工品の組立精度を測定する。
　したがって、実施形態に係るロボットシステムによれば、回転軸を含んで形成された加工品の組立精度を正確に測定することができる。
　ところで、上述した実施形態では、主にモータのブラケットの直角度や同心度などの幾何公差を測定する場合を例に挙げたが、組立精度を示すものであればよく、たとえば、寸法公差を測定することとしてもよい。また、ブラケットに限らず、たとえば、ハウジングを測定対象とできることは言うまでもない。
　また、上述した実施形態では、加工品がモータである場合を例に挙げて説明したが、モータに限られるものではなく、シャフトのような回転軸を含んで形成された加工品であればよい。
　また、上述した実施形態では、シール圧入装置および接着剤塗布装置を別体の装置として構成した例を示したが、これに限られるものではなく、たとえば、回転軸の周囲へ所定の部材を組み込む１個の組み込み装置として構成してもよい。
　同様に、コギングトルク測定装置および精度測定装置を１装置として構成してもよい。なお、かかる場合、シャフトを鉛直方向に沿わせてモータを保持することとしたうえで、コギングトルクの測定にあたってはブレーキを開放してシャフトのみを回転させればよい。
　また、上述した実施形態では、単腕ロボットを例示したが、これに限られるものではなく、たとえば、双腕ロボットや３つ以上の腕を備える多腕ロボットを用いることとしてもよい。また、上述した実施形態では、６軸ロボットを例示したが、軸数を限定するものではない。
　また、上述した実施形態において例示した各種装置や各種部材、加工品などの形状は、図示した例に限定されるものではない。したがって、組立精度の測定対象となる部位は、たとえば、加工品の形状に応じたものとすればよい。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　　　１　　ロボットシステム
　　　２　　セル
　　１０　　ロボット
　　１１　　第１アーム部
　　１２　　第２アーム部
　　１３　　第３アーム部
　　１４　　第４アーム部
　　１５　　ロボットハンド
　　１５ａ　第１グリッパ
　　１５ｂ　第２グリッパ
　　１５ｃ　グリッパ駆動部
　　２０　　搬入路
　　３０　　コギングトルク測定装置
　　３１　　モータスライダ部
　　３２　　第１位置決め部
　　３３　　第２位置決め部
　　３４　　回転機構
　　３４ａ　外部シャフト
　　３５　　トルク測定部
　　３６　　ブレーキ開放部
　　３７　　軸ブレ測定部
　　３７ａ　センサ
　　４０　　精度測定装置
　　４１　　第１保持部
　　４２　　第２保持部
　　４２ａ　基部
　　４３　　第１サーボモータ
　　４４　　第２サーボモータ
　　４５　　スライド溝
　　４６ａ　第１センサ部
　　４６ｂ　第２センサ部
　　４６ｃ　第３センサ部
　　４６ｄ　第４センサ部
　　５０　　シール圧入装置
　　５１　　載置台
　　５２　　シール圧入部
　　５３　　治具ストッカ
　　６０　　シールストッカ
　　７０　　グリス塗布装置
　　７１　　塗布部
　　７１ａ　孔部
　　８０　　接着剤塗布装置
　　８１　　ノズル部
　　８２　　カメラ部
　　８３　　紫外線ライト
　　９０　　バッファステージ
　　９１　　載荷台
　　９１ａ　モータ受け
　１００　　搬出路
　　　Ｊ　　シール圧入治具
　　　Ｍ　　モータ
　　　Ｍ１　シャフト
　　　Ｍ１ａ　穴部
　　　Ｍ１ｂ　穴部
　　　Ｍ２　ハウジング
　　　Ｍ３　ブラケット
　　　Ｍ３ａ　凸部
　　　Ｍ３ｂ　シール部
　　　Ｍ４　ブラケット
　　　Ｍ４ａ　凹部
　　　Ｍ４ｂ　接着孔
　　　Ｓ　　シール部材

Claims (7)

  1. 　回転軸を含んで形成された加工品を搬送するロボットと、
    　前記ロボットによって搬送された前記加工品の前記回転軸を鉛直方向と略平行に保持し、該回転軸を回転させることによって前記加工品全体を回転させながら該加工品の組立精度を測定する精度測定装置と
    　を備えることを特徴とするロボットシステム。
  2. 　前記加工品は、
    　前記回転軸を軸支する１対のブラケットを有しており、
    　前記精度測定装置は、
    　前記回転軸に対する前記ブラケットの直角度および同心度を同時に測定すること
    　を特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
  3. 　前記精度測定装置は、
    　駆動源に連結されて設けられ、前記回転軸の一端を鉛直下側において保持する第１の保持部と、
    　鉛直方向に沿ってスライド可能に設けられ、前記回転軸の他端を鉛直上側において保持する第２の保持部と
    　を有し、
    　前記ロボットによって前記第１の保持部へ載置された前記回転軸を前記第２の保持部をスライドさせて挟みつけることによって保持するとともに、前記駆動源の回転を前記第１の保持部を介して伝達することによって前記回転軸を回転させること
    　を特徴とする請求項１または２に記載のロボットシステム。
  4. 　前記第１の保持部および前記第２の保持部は、
    　先端部が略円錐状に形成されており、
    　前記精度測定装置は、
    　前記先端部をそれぞれ前記回転軸の端部に設けられた穴部へ係合させて該回転軸を保持すること
    　を特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
  5. 　前記加工品はモータであって、
    　前記回転軸を前記モータの反負荷側から保持して非励磁状態で回転させる回転機構と、
    　前記回転機構による回転時の前記回転軸の軸ブレおよび前記モータのコギングトルクを測定するコギングトルク測定装置
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
  6. 　前記精度測定装置および前記コギングトルク測定装置における測定結果が許容範囲内である場合に、前記ロボットによって搬送される前記モータについて前記回転軸の周囲へ所定の部材を組み込む組み込み装置
    　をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のロボットシステム。
  7. 　前記組み込み装置は、
    　前記所定の部材として、前記ブラケットに設けられた軸受のアウターレースと該ブラケットとの間隙に塗布される接着剤および前記回転軸の周囲をシールするシール部材を組み込むこと
    　を特徴とする請求項６に記載のロボットシステム。
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