JP6865419B2 - 位置ズレ検査装置および位置ズレ検査方法 - Google Patents
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Description
本検査工程を自動化する上での困難性は、精密な嵌め合い関係にある検査用孔への検査ゲージの挿嵌作業をいかにロボットを用いて円滑に行わせるかである。これまで人の感覚に頼っていた部品挿嵌の作業を力覚センサーを用いた技術で自動化した特許技術がいくつか公開されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明の実施形態に係る位置ズレ検査装置について、以下図面を参照しながら詳細に説明する。
図1(a)は検査対象となる被検査ロボット50を示している。ロボット50には正確な動作が求められるため、初期状態でのアーム同士の相対位置関係がある基準内に収まっているかを確認する必要があり、その手段として検査ゲージを用いた精密な検査が行われる場合がある。この際自由度を有するすべての関節部分で前記検査が行われる。肘関節部分では図1(b)に示すように隣り合った第1アーム(第1検査対象部品)100および第2アーム(第2検査対象部品)200が重なった部分に通し孔(検査用孔)53が穿孔され、ピンゲージを挿嵌することで両アーム100、200のなす相対的角度が一定の角度範囲に収まっていることを確認する。また手首関節部分では図1(c)に示すように隣り合った第3アーム(第1検査対象部品)300および第4アーム(第2検査対象部品)400双方に通し溝(検査用溝54)が形成され、ブロックゲージを挿嵌することで各アーム300、400の軸中心の相対的な旋回角度が所定の角度範囲に収まっていることを確認する。
図6に示すように本発明で用いるピンゲージ8およびブロックゲージ10には、検査が円滑に行われるよう特別な工夫が施されている。まずピンゲージ8については図6(а)に示すように挿嵌側先端に所定の形状のC面取りが施されている。すなわち外周面との角度θ(軸線とのなす角度)が15度から45度の範囲となるようC面取りを施し、かつピンゲージ8が検査用孔の底部まで完全に挿嵌された状態で下側アーム検査用孔内周とピンゲージ8のC面取り非加工部外周との接触部位が確保されるようC面取りの諸元が設定されている。これによってピンゲージ8の相対位置検査機能は維持しながら、C面取り部分による誘い込み機能によって、精密な嵌め合いにもかかわらず円滑な挿嵌を可能にしている。
次に検査の工程について以下順を追って説明する。
まずライン上で被検査ロボット50が所定の位置に停止し、ラインの制御装置から検査開始の信号が位置ズレ検査装置1に送信されると、位置ズレ検査装置1は予めティーチングされた手順に従って検査を開始する。検査においては被検査ロボット50の6つの自由度に対応する各関節部、すなわち図1に示す検査部位51から検査部位56のうちロボットの設置面に近い検査部位51から順番に検査ゲージを使った検査を行い、1箇所でもNGとなった場合不合格判定する。
次いで前記のように補正が加えられた動作指示にしたがってマニピュレーター2を動作させ、ピンゲージ8先端を前記検査用孔の中心軸上に移動して当該中心軸上からピンゲージを挿嵌させる。これが挿嵌工程である。詳細を図4、図7および図8を使って説明する。
A.予め設定した所定の作業時間内に挿嵌動作を完了したか?
B.挿嵌量は基準値をクリアしたか?
C.作業終了時に基準値以上の反力が発生したか?
すなわち各検査部位の合否判断においてはAからCのすべてをクリアした場合のみ合格判定とし、その他の場合は不合格判定として、被検査ロボット50をラインから外して再調整・再検査を行わせる。
図3に示すように本実施例では検査部位の形状に合わせて2種のブロックゲージ9、ブロックゲージ10が検査ユニット3に装着されている。作動は同様なのでブロックゲージ9を用いた挿嵌動作について説明する。
2 マニピュレーター
3 検査ユニット
5 ビジョンセンサー
6 照明
7 力覚センサー
8 ピンゲージ
9 ブロックゲージ
10 ブロックゲージ
50 被検査ロボット
51〜56 検査部位
Claims (5)
- ピンゲージを互いに重なりあった第1検査対象部品および第2検査対象部品に形成された検査用孔に挿嵌することにより、またはブロックゲージを互いに隣接した第1検査対象部品および第2検査対象部品に形成された検査用溝に挿嵌することにより、前記第1検査対象部品および第2検査対象部品相互の相対位置が基準範囲内にあるか否かを判断する位置ズレ検査装置であって、
前記第1検査対象部品および第2検査対象部品を含む製品が製作されるラインに隣接して設置されたマニピュレーターと、
前記検査用孔または前記検査用溝を近接した位置から撮影し正確な位置が認識できるよう、前記マニピュレーターに装着されたビジョンセンサーと、
力覚センサーを介して前記マニピュレーター先端に設けられ、かつ位置ズレ検査に用いるピンゲージおよびブロックゲージとが選択使用可能に装着されたエンドイフェクターと、
前記力覚センサーにより反力を検出した場合、当該反力の方向および大きさから前記ピンゲージおよびブロックゲージと前記検査対象部品の挿嵌動作を継続するための姿勢変化を計算して、姿勢を微小量変化させる姿勢修正手段と、
を有する位置ズレ検査装置。 - 前記ピンゲージの先端部分が、外周面に対し15度から45度の角度を持った面でC面取りされ、誘い込み形状が形成されていることを特徴とする、
請求項1に記載の位置ズレ検査装置。 - 前記ブロックゲージの先端部分が、側面に対し30度から45度の角度を持った面でC面取りされ、かつ第1検査対象部品に挿嵌する先端部分と第2検査対象部品に挿嵌する先端部分が互いに分離するよう構成されていることを特徴とする、
請求項1に記載の位置ズレ検査装置。 - ピンゲージを互いに重なりあった第1検査対象部品および第2検査対象部品に形成された検査用孔に挿嵌することにより、前記第1検査対象部品および第2検査対象部品相互の相対位置が基準範囲内にあるか否かを判断する位置ズレ検査方法であって、
ロボットを動作させビジョンセンサーを前記第1検査対象部品または前記第2検査対象部品に接近させて、前記検査用孔の正確な位置を認識し、予めティーチングした位置との誤差を計算して、当該誤差に対応してその後のロボットの動作指示に補正を加える位置補正工程と、
前記補正された動作指示に従って前記ロボットを動作させ、前記検査用孔の中心軸上に前記ピンゲージ先端を移動して当該中心軸上からピンゲージを挿嵌させる挿嵌工程と、
当該ピンゲージと当該検査用孔が挿嵌途中で接触した場合、力覚センサーにより反力の方向および大きさを検知して、反力を減少させるのに必要なピンゲージの姿勢変化量を算出して当該ピンゲージの姿勢を微小量変化させる姿勢修正工程と、
を有することを特徴とする位置ズレ検査方法。 - ブロックゲージを互いに隣接した第1検査対象部品および第2検査対象部品に形成された検査用溝に挿嵌することにより、前記第1検査対象部品および第2検査対象部品相互の相対位置が基準範囲内にあるか否かを判断する位置ズレ検査方法であって、
ロボットを動作させビジョンセンサーを第1検査対象部品または第2検査対象部品に接近させて、前記検査用溝の正確な位置を認識し、予めティーチングした位置との誤差を計算して、当該誤差に対応してその後のロボットの動作指示に補正を加える位置補正工程と、
前記補正された動作指示に従って前記ロボットを動作させ、前記検査用溝に対向するよう前記ブロックゲージを移動した後、前記第1検査対象部品の検査用溝に前記ブロックゲージ先端の一方の先端部分を挿嵌させる第1挿嵌工程と、
前記第2検査対象部品の検査用溝に前記ブロックゲージ先端の他方の先端部分を挿嵌させる第2挿嵌工程と、
を有することを特徴とする位置ズレ検査方法。
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