JPH08174460A - Method and device for automatically installing work by assembling robot - Google Patents
Method and device for automatically installing work by assembling robotInfo
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- JPH08174460A JPH08174460A JP32627894A JP32627894A JPH08174460A JP H08174460 A JPH08174460 A JP H08174460A JP 32627894 A JP32627894 A JP 32627894A JP 32627894 A JP32627894 A JP 32627894A JP H08174460 A JPH08174460 A JP H08174460A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、組立用ロボットによる
ワーク自動組付方法およびその装置に係り、特に、変形
させながら作業をする必要があるワークを自動的に組み
付けることができるものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for automatically assembling workpieces by an assembling robot, and more particularly to an apparatus for automatically assembling workpieces that need to be deformed while working.
【０００２】[0002]
【従来の技術】部品の組付作業の中には、固体差が大き
く精度のあまり良くない樹脂成形品などの柔軟物を部品
（組付物、被組付物）とし、それらを変形させながら作
業を行うことを前提としているものがある。たとえば、
インストルメントパネル（樹脂製）１にダクト（樹脂
製）２を組み付ける作業を例にとると、インストルメン
トパネル１のサイドデフグリル（差込口）３にダクト２
のサイドデフダクト部４を挿入する場合には、サイドデ
フダクト部４をたわめながらサイドデフグリル３に差し
込まなければならない。前記ダクト２はサイドデフダク
ト４とセンターベントダクト４をあらかじめ組み付けて
モジュール化した組立部品（ユニット）である（以上、
図９参照）。従来、このような部品の組付作業は人間に
よる作業を前提としており、専ら手作業で行われてい
た。2. Description of the Related Art During assembly work of parts, a flexible object such as a resin molded product having a large difference in solids and not very accurate is used as a part (assembly, assembly) while deforming them. There are things that are supposed to work. For example,
Taking the work of assembling the duct (resin) 2 to the instrument panel (resin) 1 as an example, the duct 2 is attached to the side differential grill (insertion port) 3 of the instrument panel 1.
When inserting the side differential duct portion 4 of FIG. 1, the side differential duct portion 4 must be inserted into the side differential grill 3 while bending. The duct 2 is an assembly component (unit) in which the side differential duct 4 and the center vent duct 4 are assembled in advance to form a module (above,
(See FIG. 9). Conventionally, the work of assembling such parts has been premised on the work by humans, and has been performed exclusively by hand.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、部品の組付
作業をロボットを用いて自動化する場合には一般に複雑
な制御を必要とする。特に、上記のように樹脂成形品な
どの柔軟物は固体差が大きく部品精度にばらつきがある
ため、これらをワークとする場合には、人間と同じよう
な感覚で、つまり手（ハンド）に加わる力の具合を感じ
ながら作業を行う必要があり、力覚による力制御を行っ
て組付動作の力を微妙に制御しながら作業を行うことが
不可欠である。その上、とりわけ上記の例のように組付
時にワークを変形させながら作業をすることが前提とさ
れている場合には、たとえば双腕ロボットを使用する場
合を例にとると、ワークを分解または破壊しない範囲内
で２本のロボットアームを左右別々に独立して動かす必
要があり、きわめて高度な制御機能が必要とされる。こ
うした事情から、従来、その自動化はきわめて困難であ
った。By the way, in the case of automating the work of assembling parts by using a robot, generally complicated control is required. In particular, as described above, flexible objects such as resin molded products have a large difference in solids and the parts accuracy varies, so when these are used as workpieces, they feel like humans, that is, they are added to the hand. It is necessary to perform work while feeling the condition of force, and it is essential to perform work while performing delicate control of the force of the assembling operation by performing force control by force sense. In addition, especially when it is premised that work is performed while deforming the work at the time of assembling as in the above example, for example when using a double-arm robot, the work is disassembled or It is necessary to move the two robot arms independently on the left and right within a range that does not destroy them, and an extremely sophisticated control function is required. For these reasons, automation has been extremely difficult in the past.
【０００４】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、変形させながら作業をする
必要があるワークを組立用ロボットにより自動的に組み
付けることができる組立用ロボットによるワーク自動組
付方法およびその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 problems of the prior art, and provides an assembling robot capable of automatically assembling a work that needs to be worked while deformed by the assembling robot. An object of the present invention is to provide an automatic work assembling method and an apparatus thereof.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１記載の組立用ロボットによる
ワーク自動組付方法は、組立用ロボットの手首に装着し
た力覚センサの検出値を利用してワークの組付作業を自
動的に行う組立用ロボットによるワーク自動組付方法で
あって、ワークが干渉した時に力覚センサの検出値に基
づいて前記ロボットの動作に関する補正量を決定する段
階と、補正後のロボット位置があらかじめ決定された動
作可能範囲内にあるかどうかを判定する段階と、補正後
のロボット位置が動作可能範囲内にあるときに前記補正
量に従って前記ロボットの動作を補正する段階とを有す
ることを特徴とする。In order to achieve the above object, a method of automatically assembling workpieces by an assembling robot according to a first aspect of the present invention is the detection of a force sensor mounted on the wrist of the assembling robot. A method for automatically assembling a work by an assembling robot that automatically carries out a work assembling work using a value, wherein when a work interferes, a correction amount related to the motion of the robot is calculated based on a detection value of a force sensor. A step of determining, a step of determining whether or not the corrected robot position is within a predetermined operable range, and a step of determining the robot position according to the correction amount when the corrected robot position is within the operable range. And a step of correcting the operation.
【０００６】また、請求項２記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付方法は、上記請求項１記載の組立用ロ
ボットによるワーク自動組付方法において、前記動作可
能範囲はワークが分解または破壊される寸前のロボット
アーム間の三次元相対位置データであることを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of automatically assembling a work by an assembling robot according to the first aspect of the present invention. It is characterized in that it is the three-dimensional relative position data between the robot arms on the verge of coming.
【０００７】また、請求項３記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付方法は、上記請求項２記載の組立用ロ
ボットによるワーク自動組付方法において、前記動作可
能範囲は、さらに、ワークが分解または破壊される寸前
の力覚情報を含むことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of automatically assembling a workpiece by an assembling robot according to the second aspect of the present invention. It is characterized by including force information that is about to be destroyed.
【０００８】また、請求項４記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付装置は、組立用ロボットの手首に装着
した力覚センサの検出値を利用してワークの組付作業を
自動的に行う組立用ロボットによるワーク自動組付装置
であって、ワークが干渉した時に前記力覚センサの検出
値に基づいて前記組立用ロボットの動作に関する補正量
を決定する補正量決定手段と、あらかじめ決定された前
記組立用ロボットの動作可能範囲データを記憶する記憶
手段と、前記補正量決定手段によって決定された補正後
のロボット位置が前記記憶手段に記憶されている動作可
能範囲内にあるかどうかを判定する判定手段と、前記判
定手段により補正後のロボット位置が動作可能範囲内に
あると判定されたときに前記補正量決定手段によって決
定された補正量に従って前記組立用ロボットの動作を補
正する補正手段とを有することを特徴とする。According to another aspect of the present invention, there is provided a work automatic assembly apparatus for a work robot, which automatically carries out a work assembly work by using a detection value of a force sensor mounted on a wrist of the assembly robot. And a correction amount determining means for determining a correction amount related to the operation of the assembling robot based on a detection value of the force sensor when the works interfere with each other. Storage means for storing operable range data of the assembling robot and determination for determining whether the corrected robot position determined by the correction amount determining means is within the operable range stored in the storage means Means and the correction amount determined by the correction amount determining means when the determination means determines that the corrected robot position is within the operable range. And having a correction means for correcting the operation of the assembly robot I.
【０００９】[0009]
【作用】上記のように構成された請求項１記載の組立用
ロボットによるワーク自動組付方法にあっては、ワーク
が干渉した時に力覚センサの検出値に基づいて組立用ロ
ボットの動作に関する補正量を決定した後、補正後のロ
ボット位置があらかじめ決定された動作可能範囲内にあ
るかどうかを判定し、この判定の結果補正後のロボット
位置が動作可能範囲内にあるときには前記補正量に従っ
て前記ロボットの動作を補正する。すなわち、動作可能
範囲内であることを確認してから補正動作を行うので、
変形させながら作業をする必要があるワークであっても
組立用ロボットにより自動的に組み付けることができ
る。According to the method for automatically assembling works by the assembling robot according to claim 1, which is configured as described above, when the works interfere, correction relating to the operation of the assembling robot is performed based on the detection value of the force sensor. After determining the amount, it is determined whether or not the corrected robot position is within a predetermined operable range, and as a result of this determination, when the corrected robot position is within the operable range, the correction amount is calculated according to the correction amount. Correct the robot movement. That is, since the correction operation is performed after confirming that it is within the operable range,
Even a work that needs to be deformed while being worked can be automatically assembled by the assembly robot.
【００１０】また、請求項２記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付方法にあっては、動作可能範囲はワー
クが分解または破壊される寸前のロボットアーム間の三
次元相対位置データであるので、たとえば、組立部品な
どガタのあるワークを対象物とする場合に、ロボットを
所定の方向に寸動させるなどして、動作可能範囲をあら
かじめ高い精度で設定することができる。Further, in the method of automatically assembling the work by the assembling robot according to the second aspect, the operable range is the three-dimensional relative position data between the robot arms just before the work is disassembled or destroyed. For example, when a loose work such as an assembly part is an object, the movable range can be set in advance with high accuracy by moving the robot in a predetermined direction.
【００１１】また、請求項３記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付方法にあっては、動作可能範囲は、ロ
ボットアーム間の動作可能相対位置情報に加えて、さら
に、ワークが分解または破壊される寸前の力覚情報を含
むので、さらに高い精度で動作可能範囲を設定すること
ができる。In the method of automatically assembling works by the assembling robot according to the third aspect of the invention, the workable range is in addition to the workable relative position information between the robot arms, and the work is further disassembled or destroyed. Since the force information that is about to be reached is included, the operable range can be set with higher accuracy.
【００１２】また、請求項４記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付装置にあっては、実際にワークの組付
作業を実行する前にあらかじめ組立用ロボットの動作可
能範囲を決定し、そのデータを記憶手段に記憶してお
く。実際の組付作業にあたっては、補正量決定手段は、
ワークが干渉した時に力覚センサの検出値に基づいて組
立用ロボットの動作に関する補正量を決定し、判定手段
は、補正量決定手段によって決定された補正後のロボッ
ト位置が記憶手段に記憶されている動作可能範囲内にあ
るかどうかを判定し、補正手段は、判定手段により補正
後のロボット位置が動作可能範囲内にあると判定された
ときに補正量決定手段によって決定された補正量に従っ
て組立用ロボットの動作を補正する。すなわち、動作可
能範囲内であることを確認してから補正動作を行うの
で、変形させながら作業をする必要があるワークであっ
ても組立用ロボットにより自動的に組み付けることがで
きる。Further, in the work automatic assembling apparatus by the assembling robot according to the fourth aspect, the operable range of the assembling robot is determined in advance before actually performing the work assembling work, and the data thereof is stored. Is stored in the storage means. In the actual assembly work, the correction amount determining means is
When the workpieces interfere with each other, the correction amount for the operation of the assembling robot is determined based on the detection value of the force sensor, and the determination means stores the corrected robot position determined by the correction amount determination means in the storage means. Is determined to be within the operable range, and the correcting means assembles the robot according to the correction amount determined by the correction amount determining means when the determining means determines that the corrected robot position is within the operable range. Correct the operation of the robot. That is, since the correction operation is performed after confirming that the work is within the operable range, even a work that needs to be deformed while being deformed can be automatically assembled by the assembling robot.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、ここでは、組付作業として、ダクトユニッ
ト（樹脂製）２をインストルメントパネル（樹脂製）１
に差し込んで組み付ける作業を例にとって説明する（図
９参照）。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that, here, as the assembly work, the duct unit (made of resin) 2 is set to the instrument panel (made of resin) 1
A description will be given by taking as an example the work of inserting the plug into the connector (see FIG. 9).
【００１４】図１は本発明のワーク自動組付装置を構成
する組立用ロボットの一例を示す全体図である。この組
立用ロボット１０（以下、単にロボットという）は、た
とえば、人間のように２本の腕（アーム）を持ったティ
ーチング・プレイバック方式の双腕ロボットで構成さ
れ、作業台６の上に所定の治具７により固定されたイン
ストルメントパネル１にダクトユニット２を組み付ける
作業を行うものである。双腕ロボット１０の各腕はサー
ボモータ直接駆動方式による多関節型であり、それぞれ
独立にティーチングが可能であって、腕（アーム）１１
と手（ハンド）１２の結合部分である手首には力覚セン
サ１３が装着されている（図２参照）。実際にダクトユ
ニット２をインストルメントパネル１に組み付ける際に
は、双腕ロボット１０によってダクトユニット２を所定
の２箇所の位置Ａで把持して移動させ、インストルメン
トパネル１の内側の差込口（サイドデフグリル）３に差
し込む（図９参照）。前述したように、樹脂成形品など
の柔軟物は固体差が大きく部品精度を求めることはでき
ないので、これをワークとする場合には、ワークを正確
に位置決めしたりロボットを正確に教示したりすること
なく組付作業を行えるようにする必要がある。そのた
め、本実施例では、後述するように、力の加わり方を感
じながら適切に動作を修正して作業を行う、つまり力覚
による力制御を行って組付動作の力を微妙に制御しなが
ら作業をなすようにしている。なお、ダクトユニット２
は、前述したように、サイドデフダクト４とセンターベ
ントダクト５を組み付けて構成されている。FIG. 1 is an overall view showing an example of an assembling robot which constitutes the workpiece automatic assembling apparatus of the present invention. The assembling robot 10 (hereinafter, simply referred to as a robot) is, for example, a teaching / playback type double-arm robot having two arms (arms) like a human, and is predetermined on the workbench 6. The duct unit 2 is assembled to the instrument panel 1 fixed by the jig 7. Each arm of the dual-arm robot 10 is a multi-joint type using a servo motor direct drive system, and each of them can be independently taught.
A force sensor 13 is attached to the wrist, which is a connecting portion of the hand 12 and the hand 12 (see FIG. 2). When the duct unit 2 is actually assembled to the instrument panel 1, the dual-arm robot 10 grips and moves the duct unit 2 at two predetermined positions A, and the insertion port ( Insert it into the side differential grille 3 (see Fig. 9). As described above, since flexible objects such as resin molded products have large differences in solids and part accuracy cannot be obtained, when using this as a work, the work is accurately positioned and the robot is taught accurately. It is necessary to be able to perform the assembly work without Therefore, in the present embodiment, as will be described later, the operation is appropriately corrected and the work is performed while feeling how the force is applied, that is, the force control by the force sense is performed to finely control the force of the assembling operation. I am trying to do the work. In addition, the duct unit 2
As described above, the side differential duct 4 and the center vent duct 5 are assembled together.
【００１５】双腕ロボット１０の各腕の手首に装着され
た力覚センサ１３は、たとえば、６次元の情報を扱う６
軸の力覚センサであって、手（ハンド）に作用する反力
やモーメント（力覚情報）を直接検出するものである。
６次元の力覚情報は、たとえば、ＸＹＺの各軸方向の荷
重とモーメントからなっている。力覚センサ１３の構造
自体は周知である。本実施例では、後述するように、こ
の力覚センサ１３の検出値（力覚情報）を力制御にフィ
ードバックすることによって、ダクトユニット２のイン
ストルメントパネル１への組付作業を自動的に行うよう
にしている。The force sensor 13 attached to the wrist of each arm of the dual-arm robot 10 handles, for example, 6-dimensional information 6
It is a force sensor for the axis and directly detects a reaction force or a moment (force information) acting on the hand.
The 6-dimensional force sense information includes, for example, loads and moments in the respective XYZ axis directions. The structure itself of the force sensor 13 is well known. In the present embodiment, as will be described later, by feeding back the detection value (force information) of the force sensor 13 to the force control, the work of assembling the duct unit 2 to the instrument panel 1 is automatically performed. I am trying.
【００１６】図３は本発明のワーク自動組付装置の構成
例を示すブロック図である。双腕ロボット１０の２本の
ロボットアーム（ハンドも含む）１１ａ、１１ｂはロボ
ットコントローラ１４によって統合的に制御される。ロ
ボットコントローラ１４は、ロボットアーム１１ａ、１
１ｂの動作を記憶し制御する補正手段としてのロボット
制御部１５と、ロボットアーム１１ａ、１１ｂの各駆動
軸のサーボモータ（以下、単に軸モータという）に駆動
電力を供給するサーボアンプ１６と、ロボットアーム１
１ａ、１１ｂの手首にそれぞれ装着された力覚センサ１
３ａ、１３ｂの検出値（力覚信号）を入力し監視する力
覚監視部１７と、ロボットアーム１１ａ、１１ｂの位置
を補正する信号を作出する補正量決定手段としての位置
補正部１８と、ロボットアーム１１ａ、１１ｂ間の相対
的な動作可能範囲を決定し管理する判定手段としての動
作範囲管理部１９とを有しており、上記各部１５、１
７、１８、１９は入出力インタフェース２０を介して内
部的に相互に接続されている。また、入出力インタフェ
ース２０には、外部装置として、力覚センサ１３ａ、１
３ｂのほかに、ワーク（ダクトユニット２）の把持範囲
を設定するための端末装置２１や、ロボットアーム１１
ａ、１１ｂに所要の作業を記憶させるためのリモートコ
ントロール装置である教示盤２２、作業台６上にワーク
（インストルメントパネル１、ダクトユニット２）が搬
入、搬出されたことを検出するリミットスイッチなどの
各種センサ（図示せず）などがそれぞれ接続されてい
る。また、ロボットアーム１１ａ、１１ｂに関するロボ
ット信号（たとえば、データの警告信号や断線検知な
ど）はロボット制御部１５に対して入出力される。FIG. 3 is a block diagram showing a structural example of the work automatic assembly apparatus of the present invention. The two robot arms (including hands) 11 a and 11 b of the dual-arm robot 10 are integrally controlled by the robot controller 14. The robot controller 14 includes robot arms 11a and 1a.
A robot control unit 15 as a correction unit that stores and controls the operation of 1b, a servo amplifier 16 that supplies drive power to a servo motor (hereinafter, simply referred to as an axis motor) of each drive axis of the robot arms 11a and 11b, and a robot. Arm 1
Force sensors 1 attached to wrists 1a and 11b, respectively
A force sense monitoring unit 17 that inputs and monitors detection values (force sense signals) of 3a and 13b, a position correction unit 18 as a correction amount determination unit that generates a signal that corrects the positions of the robot arms 11a and 11b, and a robot. It has an operation range management unit 19 as a determination means for determining and managing the relative operable range between the arms 11a and 11b.
7, 18 and 19 are internally connected to each other via an input / output interface 20. In addition, the input / output interface 20 includes force sensors 13a, 1 and 1 as external devices.
In addition to 3b, the terminal device 21 for setting the gripping range of the work (duct unit 2) and the robot arm 11
A teaching board 22 which is a remote control device for storing the required work in a and 11b, a limit switch for detecting that the work (the instrument panel 1, the duct unit 2) is carried in and out on the workbench 6, etc. Are connected to various sensors (not shown). Further, a robot signal (for example, a data warning signal or disconnection detection) regarding the robot arms 11 a and 11 b is input / output to / from the robot controller 15.
【００１７】ロボットアーム１１ａ、１１ｂの基本動作
の制御は、通常のプレイバックロボットの場合と同様で
あって、まず、あらかじめ教示盤２２を操作して各ロボ
ットアーム１１ａ、１１ｂを動かして実際の組付作業を
教示することにより、その作業の順序、条件、位置、お
よびその他の情報をロボット制御部１５内のメモリ２３
に記憶させる。この教示作業は、双腕ロボット１０の場
合、両方の腕についてそれぞれ行われる。実際の組付作
業は、２本のロボットアーム１１ａ、１１ｂを協調して
動作させることによって行われ、教示された順序、条
件、位置などの情報を必要に応じて読み出し、サーボア
ンプ１６を介して軸モータ制御およびブレーキ制御を行
うことにより、その読み出した情報に従って動作の各段
階を逐次進めていく。その際、本実施例では、後述する
ように、組付段階において左右のロボットアーム１１
ａ、１１ｂを順次別々に動作させるが、それぞれ力覚セ
ンサ１３ａ、１３ｂの検出値を監視しながら適切に動作
を補正しながら差し込み動作を行うようになっている。The control of the basic operation of the robot arms 11a and 11b is the same as in the case of a normal playback robot. First, the teaching board 22 is operated in advance to move each robot arm 11a and 11b to make an actual combination. By teaching the additional work, the order, condition, position, and other information of the work are stored in the memory 23 in the robot controller 15.
To memorize. In the case of the dual-arm robot 10, this teaching work is performed for both arms. The actual assembling work is performed by operating the two robot arms 11a and 11b in cooperation with each other. Information such as the taught order, condition, position, etc. is read out as necessary, and is read via the servo amplifier 16. By performing the axis motor control and the brake control, each step of the operation is sequentially advanced according to the read information. At this time, in the present embodiment, as will be described later, the left and right robot arms 11 at the assembly stage.
Although a and 11b are sequentially operated separately, the insertion operation is performed while appropriately correcting the operation while monitoring the detection values of the force sensors 13a and 13b, respectively.
【００１８】力覚監視部１７は、上記したように、力覚
センサ１３ａ、１３ｂの検出値を入力して監視するもの
である。具体的には、たとえば、あらかじめ、ロボット
アーム１１ａ、１１ｂに正常な組付動作を教示した時の
力覚センサ１３ａ、１３ｂの検出値の変化をたとえば時
間に対する関係でメモリ２４に記憶しておき（以下、メ
モリ２４に記憶された正常動作時の時間に対する力覚セ
ンサ検出値のデータを力覚パターンという）、ロボット
制御部１５からの同期信号により、メモリ２４内の力覚
パターンを再生して、現在の検出値と比較し、それらの
誤差を求める。そして、求めた誤差があらかじめ設定さ
れた許容範囲内にあるかどうかを判定し、その結果をロ
ボット制御部１５（範囲内の場合）または位置補正部１
８（範囲外の場合）に出力する。補正動作の間は、力覚
パターンの再生は停止される。メモリ２４に記憶されて
いる力覚パターンは、実際に組付作業を行って成功した
時、つまり正常な組付動作を行った時の力覚センサ１３
ａ、１３ｂの検出値の変化であるから、ロボットアーム
１１ａ、１１ｂの動きと同期をとりながら力覚パターン
を逐次再生し、その時点における対応する組付動作の段
階における力覚センサ検出値（組み付いていない状態）
と比較して、力覚パターンに倣うように位置補正をかけ
ることによって、ワーク（インストルメントパネル１、
ダクトユニット２）をそれほど正確に位置決めしていな
くても、確実に組み付けることができる。As described above, the force sense monitoring unit 17 inputs and monitors the detection values of the force sense sensors 13a and 13b. Specifically, for example, a change in the detection values of the force sensors 13a and 13b when the robot arms 11a and 11b are taught to perform a normal assembling operation is stored in the memory 24 in advance with respect to time, for example ( Hereinafter, the data of the force sensor detection value with respect to the time of the normal operation stored in the memory 24 is referred to as a force pattern), and the force signal in the memory 24 is reproduced by a synchronization signal from the robot controller 15. Compare them with the current detected values and find their errors. Then, it is determined whether or not the obtained error is within a preset allowable range, and the result is determined by the robot control unit 15 (if within the range) or the position correction unit 1.
Outputs to 8 (out of range). During the correction operation, the reproduction of the haptic pattern is stopped. The force sense pattern stored in the memory 24 is the force sense sensor 13 when the assembling work actually succeeds, that is, when the normal assembling operation is performed.
Since there is a change in the detected values of a and 13b, the force sense patterns are successively reproduced in synchronization with the movements of the robot arms 11a and 11b, and the force sensor detected values (combined) at the corresponding stage of the assembling operation at that time are reproduced. (Not attached)
Compared with, the position of the work (instrument panel 1,
Even if the duct unit 2) is not positioned so accurately, it can be securely assembled.
【００１９】位置補正部１８は、上記したように、ロボ
ットアーム１１ａ、１１ｂの位置を補正する信号を作出
するものである。位置補正部１８のメモリ２５には、力
覚センサ１３ａ、１３ｂの検出値と対応する動作段階で
の力覚パターンの値との誤差が許容範囲内にないときに
その誤差を許容範囲内に収めるためにロボットアーム１
１ａ、１１ｂを動かすべき補正量（方向も含む）に関す
るデータ（以下、補正量テーブルという）が記憶されて
いる。この補正量テーブルの内容は、あらかじめ、動作
実験などを行って、適当に設定しておく。位置補正部１
８は、力覚監視部１７の判定結果から、上記の補正量テ
ーブルを参照して、ロボットアーム１１ａ、１１ｂの移
動補正量を求める。この補正量はロボット制御部１５に
出力され、ロボット制御部１５は、指示された補正量に
従ってロボットアーム１１ａ、１１ｂを動かして、力の
加わり具合を制御することになる。The position correcting section 18 produces a signal for correcting the positions of the robot arms 11a and 11b as described above. The memory 25 of the position correction unit 18 stores the error between the detected values of the force sensors 13a and 13b and the value of the haptic pattern at the corresponding operation stage within the allowable range when the error is not within the allowable range. For robot arm 1
Data (hereinafter, referred to as a correction amount table) regarding a correction amount (including a direction) for moving 1a and 11b is stored. The contents of this correction amount table are set appropriately by conducting an operation experiment or the like in advance. Position correction unit 1
The reference numeral 8 refers to the above correction amount table from the determination result of the force sense monitoring unit 17 to obtain the movement correction amount of the robot arms 11a and 11b. This correction amount is output to the robot control unit 15, and the robot control unit 15 moves the robot arms 11a and 11b according to the instructed correction amount to control the force application condition.
【００２０】動作範囲管理部１９は、上記したように、
ロボットアーム１１ａ、１１ｂ間の相対的な動作可能範
囲を決定し管理するものである。具体的には、あらかじ
め、たとえば双腕ロボット１０を教示する際に、ダクト
ユニット２を扱う場合における双腕ロボット１０の動作
可能範囲を決定し、この結果を記憶手段としてのメモリ
２６に記憶する。動作可能範囲は、扱うワークの形状に
応じて決定される。本実施例では、ガタを有するダクト
ユニット２を対象物とするため、双腕ロボット１０の動
作可能範囲はダクトユニット２のがたつきの度合に対応
している。動作可能範囲を決定する手順については後述
する。また、動作範囲管理部１９は、位置補正部１８の
結果により補正されたロボットアーム１１ａ、１１ｂ間
の相対位置が上記の動作可能範囲内にあるかどうかを判
定する機能をも有している。As described above, the operating range management section 19
It determines and manages the relative operable range between the robot arms 11a and 11b. Specifically, for example, when teaching the dual-arm robot 10, the operable range of the dual-arm robot 10 when handling the duct unit 2 is determined, and the result is stored in the memory 26 as a storage unit. The operable range is determined according to the shape of the work to be handled. In this embodiment, since the duct unit 2 having backlash is the object, the operable range of the double-arm robot 10 corresponds to the degree of rattling of the duct unit 2. The procedure for determining the operable range will be described later. The operation range management unit 19 also has a function of determining whether or not the relative position between the robot arms 11a and 11b corrected by the result of the position correction unit 18 is within the operable range.
【００２１】次に、以上のように構成された本装置の動
作について図４〜図８のフローチャートを参照して説明
する。まず、図４は動作可能範囲を決定する手順を示す
メインフローチャートであり、図５〜図７は図４中のサ
ブルーチンの内容を示すフローチャートである。これら
の処理は、たとえば、あらかじめ、双腕ロボット１０を
教示する際に実行される。なお、説明にあたっては、適
宜、図９を参照する。Next, the operation of the present apparatus configured as described above will be described with reference to the flow charts of FIGS. First, FIG. 4 is a main flowchart showing a procedure for determining the operable range, and FIGS. 5 to 7 are flowcharts showing the contents of the subroutine in FIG. These processes are executed, for example, when teaching the dual-arm robot 10 in advance. Note that FIG. 9 will be appropriately referred to in the description.
【００２２】まず、教示盤２２を操作して双腕ロボット
１０のそれぞれのアーム１１ａ、１１ｂでワーク（ダク
トユニット２）を所定の２箇所の位置Ａで把持する（ス
テップＳ１）。First, the teaching board 22 is operated to grasp the work (duct unit 2) by the respective arms 11a and 11b of the double-arm robot 10 at predetermined two positions A (step S1).
【００２３】次に、Ｘ軸方向（左右方向）における２本
のロボットアーム１１ａ、１１ｂの相対可動範囲を決定
する（ステップＳ２）。具体的には、図５のフローチャ
ートに示すように、まず、２本のロボットアーム１１
ａ、１１ｂを寸動（インチング）によりＸ軸方向に徐々
に開いていき（つまり、アーム１１ａ、１１ｂの間隔を
広げ）（ステップＳ６）、ワークが分解する寸前の間隔
を求めてメモリ２６に記憶する（ステップＳ７）。ま
た、ワークが分解する寸前の力覚センサ１３ａ、１３ｂ
の検出値もメモリ２６に記憶する（ステップＳ８）。た
とえば、ワークが分解する寸前の間隔は、寸動させなが
ら各ロボットアーム１１ａ、１１ｂの位置データを監視
しておき、実際に分解が起こった時点の直前の位置デー
タに基づいてアーム１１ａ、１１ｂの間隔を算出する
（以下同様）。同じく、ワークが分解する寸前の力覚セ
ンサ値も、寸動させながら各力覚センサ１３ａ、１３ｂ
の検出値を監視しておき、実際に分解が起こった時点の
直前の力覚センサ値を記憶する（以下同様）。次に、ロ
ボットアーム１１ａ、１１ｂを寸動（インチング）によ
りＸ軸方向に徐々に閉じる（つまり、アーム１１ａ、１
１ｂの間隔を狭める）方向に動かし（ステップＳ９）、
ワークが破壊される寸前の間隔を求めてメモリ２６に記
憶する（ステップＳ１０）。また、ワークが破壊される
寸前の力覚センサ１３ａ、１３ｂの検出値もメモリ２６
に記憶する（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ６と
ステップＳ９において２本のロボットアーム１１ａ、１
１ｂを共に動かすか、またはどちらか一方を固定しても
う一方を動かすかは、実際の組付動作の態様による。Next, the relative movable range of the two robot arms 11a and 11b in the X-axis direction (horizontal direction) is determined (step S2). Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 5, first, the two robot arms 11 are
The a and 11b are gradually opened in the X-axis direction by inching (that is, the interval between the arms 11a and 11b is increased) (step S6), and the interval immediately before the work is disassembled is obtained and stored in the memory 26. Yes (step S7). Further, the force sensors 13a and 13b on the verge of disassembling the work.
The detected value of is also stored in the memory 26 (step S8). For example, for the interval just before the work is disassembled, the position data of each robot arm 11a, 11b is monitored while moving slightly, and the arm 11a, 11b's position data is measured based on the position data immediately before the disassembly. Calculate the interval (same below). Similarly, the force sensor value just before the work is disassembled is also moved to each force sensor 13a, 13b.
The detected value of is detected and the force sensor value immediately before the time when the actual disassembly occurs is stored (the same applies hereinafter). Next, the robot arms 11a and 11b are gradually closed in the X-axis direction by inching (that is, the arms 11a and 1b).
1b) (narrowing the interval of 1b) (step S9),
The interval immediately before the work is destroyed is calculated and stored in the memory 26 (step S10). Further, the detection values of the force sensors 13a and 13b on the verge of breaking the work are also stored in the memory 26.
(Step S11). Note that in steps S6 and S9, the two robot arms 11a, 1
Whether 1b is moved together or one of them is fixed and the other is moved depends on the mode of the actual assembling operation.
【００２４】ステップＳ２が終了すると、次に、Ｙ軸方
向（前後方向）における２本のロボットアーム１１ａ、
１１ｂの相対可動範囲を決定する（ステップＳ３）。具
体的には、図６のフローチャートに示すように、まず、
２本のロボットアーム１１ａ、１１ｂを寸動によりＹ軸
方向に徐々にずらしていき（ステップＳ１２）、ワーク
が分解する寸前の間隔を求めてメモリ２６に記憶し（ス
テップＳ１３）、また、ワークが分解する寸前の力覚セ
ンサ１３ａ、１３ｂの検出値をメモリ２６に記憶する
（ステップＳ１４）。なお、この場合にも、ステップＳ
１２において２本のロボットアーム１１ａ、１１ｂを共
に動かすか、またはどちらか一方を固定してもう一方を
動かすかは、実際の組付動作の態様による。When step S2 is completed, next, two robot arms 11a in the Y-axis direction (front-back direction),
The relative movable range of 11b is determined (step S3). Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 6, first,
The two robot arms 11a and 11b are gradually moved in the Y-axis direction by inching (step S12), and an interval immediately before the work is decomposed is obtained and stored in the memory 26 (step S13). The detection values of the force sensors 13a and 13b on the verge of disassembly are stored in the memory 26 (step S14). Even in this case, step S
Whether to move the two robot arms 11a and 11b together at 12 or to fix either one and move the other depends on the mode of the actual assembling operation.
【００２５】ステップＳ３が終了すると、今度は、Ｚ方
向（上下方向）における２本のロボットアーム１１ａ、
１１ｂの相対可動範囲を決定する（ステップＳ４）。具
体的には、図７のフローチャートに示すように、まず、
２本のロボットアーム１１ａ、１１ｂを寸動によりＺ軸
方向に徐々にずらしていき（ステップＳ１５）、ワーク
が分解する寸前の間隔を求めてメモリ２６に記憶し（ス
テップＳ１６）、また、ワークが分解する寸前の力覚セ
ンサ１３ａ、１３ｂの検出値をメモリ２６に記憶する
（ステップＳ１７）。なお、この場合にも、ステップＳ
１５において２本のロボットアーム１１ａ、１１ｂを共
に動かすか、またはどちらか一方を固定してもう一方を
動かすかは、実際の組付動作の態様による。Upon completion of step S3, this time, the two robot arms 11a in the Z direction (vertical direction),
The relative movable range of 11b is determined (step S4). Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 7, first,
The two robot arms 11a and 11b are gradually displaced in the Z-axis direction by inching (step S15), and an interval immediately before the work is disassembled is obtained and stored in the memory 26 (step S16). The detection values of the force sensors 13a and 13b on the verge of disassembly are stored in the memory 26 (step S17). Even in this case, step S
Whether to move the two robot arms 11a and 11b together in 15 or to fix either one and move the other depends on the mode of the actual assembling operation.
【００２６】ステップＳ４が終了すると、動作範囲管理
部１９は、ステップＳ２〜ステップＳ４で求めたＸＹＺ
の各軸方向の分解寸前の間隔データから、ワークの形状
をも考慮して、三次元的にワークをずらしても分解しな
い範囲を算出し、これをロボットアーム１１ａ、１１ｂ
の相対的な動作可能範囲としてメモリ２６に記憶する
（ステップＳ５）。このように、あらかじめロボットア
ーム１１ａ、１１ｂの相対的な動作可能範囲を設定して
おくことによって、ワーク（ダクトユニット２）を変形
させながら組付動作を行わせることが可能となる。Upon completion of step S4, the operating range management section 19 determines the XYZ values obtained in steps S2 to S4.
In consideration of the shape of the work, the range that does not decompose even if the work is displaced three-dimensionally is calculated from the distance data immediately before the disassembly in each axis direction of the robot arms 11a and 11b.
It is stored in the memory 26 as a relative operable range of (step S5). In this way, by setting the relative movable range of the robot arms 11a and 11b in advance, it becomes possible to perform the assembly operation while deforming the work (duct unit 2).
【００２７】なお、ステップＳ２〜ステップＳ４の処理
の順序は適当に変更してもよい。また、上記したよう
に、双腕ロボット１０を教示する際には、正常に組み付
けた時の力覚センサ１３ａ、１３ｂの検出値の変化もあ
らかじめ力覚監視部１７内のメモリ２４に記憶するよう
にしてある。The order of the processes of steps S2 to S4 may be changed appropriately. Further, as described above, when teaching the dual-arm robot 10, changes in the detection values of the force sensors 13a and 13b at the time of normal assembly are also stored in the memory 24 in the force monitoring unit 17 in advance. I am doing it.
【００２８】図８はロボットコントローラ１４の動作を
示すフローチャートである。ここでは、所定の教示作業
を終えて双腕ロボット１０によりワーク（インストルメ
ントパネル１、ダクトユニット２）の組付作業を行う場
合のフローチャートを示している。より具体的には、実
際にダクトユニット２をインストルメントパネル１に差
し込む作業を行う段階のフローチャートを示している。FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the robot controller 14. Here, a flowchart is shown in the case where the work for assembling the work (the instrument panel 1, the duct unit 2) is performed by the dual-arm robot 10 after the predetermined teaching work is completed. More specifically, it shows a flowchart of the step of actually inserting the duct unit 2 into the instrument panel 1.
【００２９】まず、ダクトユニット２をインストルメン
トパネル１に組み付ける作業の全体的な流れを簡単に説
明しておく。教示された情報に従って、双腕ロボット１
０のそれぞれのアーム１１ａ、１１ｂでダクトユニット
２を所定の２箇所の位置Ａで把持した状態で、ダクトユ
ニット２をインストルメントパネル１のほうへ運搬す
る。この時、力覚センサ１３ａ、１３ｂの検出値は安定
している。ダクトユニット２がインストルメントパネル
１に干渉すると、手首に一定方向の力が加わり力覚セン
サ１３ａ、１３ｂの検出値が変化するので、干渉したと
判断する。それぞれの力覚センサ１３ａ、１３ｂにより
ダクトユニット２の左右とも干渉が検知された時点で、
たとえば、一方のロボットアーム（たとえば、１１ｂ）
を固定し、もう一方のロボットアーム（たとえば、１１
ａ）を動かして差し込み動作を行わせる。この差し込み
動作は、図８のフローチャートに示すとおりであり、力
覚センサ１３ａの検出値を監視しながら適切に動作を補
正しながら行う。この時、ダクトユニット２は変形する
が、組付部にガタがあるため、上記した動作可能範囲内
で移動する限り、ダクトユニット２が損傷（分解または
破壊）することはない。ダクトユニット２の一方のサイ
ドデフダクト部４の差し込みが完了すれば、その位置で
ロボットアーム１１ａを固定し、他方のロボットアーム
１１ｂを動かしてもう一方のサイドデフダクト部４の差
し込みを行う。First, the overall flow of the work for assembling the duct unit 2 to the instrument panel 1 will be briefly described. Dual-arm robot 1 according to the information taught
The duct unit 2 is carried to the instrument panel 1 in a state in which the duct unit 2 is held at two predetermined positions A by the respective arms 11a and 11b of 0. At this time, the detection values of the force sensors 13a and 13b are stable. When the duct unit 2 interferes with the instrument panel 1, a force in a fixed direction is applied to the wrist and the detection values of the force sensors 13a and 13b change, so it is determined that the interference has occurred. When interference is detected on both the left and right sides of the duct unit 2 by the respective force sensors 13a and 13b,
For example, one robot arm (eg, 11b)
Fixed to the other robot arm (for example, 11
Move a) to perform the inserting operation. This inserting operation is as shown in the flowchart of FIG. 8, and is performed while appropriately correcting the operation while monitoring the detection value of the force sensor 13a. At this time, the duct unit 2 is deformed, but since there is looseness in the assembly portion, the duct unit 2 is not damaged (disassembled or destroyed) as long as it moves within the operable range described above. When the insertion of one side diff duct section 4 of the duct unit 2 is completed, the robot arm 11a is fixed at that position, and the other robot arm 11b is moved to insert the other side diff duct section 4.
【００３０】次に、図８のフローチャートを参照して、
一方のロボットアーム１１ａ（または１１ｂ）の差し込
み動作を詳細に説明する。なお、ここでは、ロボットア
ーム１１ａについて説明する。上記のようにしてダクト
ユニット２の左右ともインストルメントパネル１に干渉
したと判断されると、ロボット制御部１５は、プログラ
ムに従ってサーボアンプ１６を介してロボットアーム１
１ａを動かし、力覚監視部１７は、そのロボットアーム
１１ａの動きと同期をとりながらメモリ２４内の力覚パ
ターンを逐次再生し、入力した力覚センサ１３ａの検出
値の監視を行う。すなわち、入力した力覚センサ１３ａ
の検出値を対応する段階の力覚パターンの値と比較して
それらの誤差を求め、求めた誤差が許容範囲内にあるか
どうかを判定する（ステップＳ２０、ステップＳ２
１）。Next, referring to the flowchart of FIG.
The insertion operation of one robot arm 11a (or 11b) will be described in detail. The robot arm 11a will be described here. When it is determined that the left and right of the duct unit 2 have interfered with the instrument panel 1 as described above, the robot control unit 15 causes the robot arm 1 via the servo amplifier 16 according to a program.
1a is moved, and the force sense monitoring unit 17 sequentially reproduces the force sense pattern in the memory 24 in synchronization with the movement of the robot arm 11a, and monitors the input detection value of the force sense sensor 13a. That is, the input force sensor 13a
The detected value of is compared with the value of the haptic pattern at the corresponding stage to obtain those errors, and it is determined whether the obtained error is within the allowable range (step S20, step S2).
1).
【００３１】ステップＳ２１の判定結果として誤差が許
容範囲内にない場合には、その判定結果を位置補正部１
８に出力する。位置補正部１８は、力覚監視部１７の判
定結果から、メモリ２５内の補正量テーブルを参照し
て、ロボットアーム１１ａの移動補正量を求め、動作範
囲管理部１９に出力する（ステップＳ２２）。If the result of determination in step S21 is that the error is not within the permissible range, the result of determination is used as the position correction unit 1
Output to 8. The position correction unit 18 refers to the correction amount table in the memory 25 from the determination result of the force sense monitoring unit 17 to obtain the movement correction amount of the robot arm 11a, and outputs it to the operation range management unit 19 (step S22). .
【００３２】動作範囲管理部１９は、ステップＳ２２で
求められた補正量と現在のアーム位置とから補正後のア
ーム位置を算出した後、その位置における力覚情報の値
を推定し、メモリ２６に記憶されている分解寸前の力覚
センサ値と比較して、補正後の力覚情報が許容範囲内か
どうかを判断し（ステップＳ２３）、それが許容範囲内
であれば、移動させてもダクトユニット２を分解したり
破壊したりするほどの力はかからないものと判断して、
さらに、補正後のアーム１１ａの位置データと固定され
ているアーム１１ｂの位置データとから補正後のロボッ
トアーム１１ａ、１１ｂの間隔を求め、メモリ２６に記
憶されている三次元の動作可能範囲と比較して、補正後
の間隔が許容範囲内かどうかを判断する（ステップＳ２
４）。それが許容範囲内であれば、移動させてもダクト
ユニット２が分解したり破壊されたりすることはないも
のと判断して、ステップＳ２２で求められた補正量をロ
ボット制御部１５にフィードバックし（ステップＳ２
５）、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２５で、ロボ
ット制御部１５は、指示された補正量に従ってロボット
アーム１１ａを動かして、力の加わり具合を制御する。The operation range management unit 19 calculates the arm position after correction from the correction amount obtained in step S22 and the current arm position, estimates the value of force information at that position, and stores it in the memory 26. By comparing with the stored force sensor value on the verge of disassembly, it is determined whether the corrected force information is within the allowable range (step S23). If it is within the allowable range, the duct can be moved even if it is moved. Judging that it is not strong enough to disassemble or destroy Unit 2,
Further, the distance between the corrected robot arms 11a and 11b is obtained from the corrected position data of the arm 11a and the fixed position data of the arm 11b, and compared with the three-dimensional operable range stored in the memory 26. Then, it is determined whether the corrected interval is within the allowable range (step S2).
4). If it is within the allowable range, it is determined that the duct unit 2 will not be decomposed or destroyed even if it is moved, and the correction amount obtained in step S22 is fed back to the robot controller 15 ( Step S2
5) and returns to step S20. In step S25, the robot controller 15 moves the robot arm 11a in accordance with the instructed correction amount to control the force application condition.
【００３３】ステップＳ２３またはステップＳ２４の判
断の結果としてＮＯであれば、つまりロボットアーム１
１ａの動作可能範囲を超える場合には、組み付けはでき
ない（組付ＮＧ）ものと判断して、組付ＮＧである旨の
警報を出力し（ステップＳ２６）、作業を終了する。If the result of the determination in step S23 or step S24 is NO, that is, the robot arm 1
If it exceeds the operable range of 1a, it is determined that the assembly cannot be performed (assembling NG), an alarm indicating that the assembly is NG is output (step S26), and the work is terminated.
【００３４】また、ステップＳ２１の判断の結果として
ＹＥＳである場合には、プログラムの現在の段階が組付
作業終了段階であるかどうか、つまり組付作業は終了か
どうかを判断し（ステップＳ２７）、終了していなけれ
ば、ロボットアーム１１ａを次の動作に移行させるべ
く、プログラムの次の段階を読み出し、ステップＳ１に
戻る。つまり、組付作業が終了するまで以上の差し込み
動作を繰り返す。If the result of determination in step S21 is YES, it is determined whether or not the current stage of the program is the end stage of the assembling work, that is, whether or not the assembling work is completed (step S27). If not completed, the next stage of the program is read in order to shift the robot arm 11a to the next operation, and the process returns to step S1. That is, the above inserting operation is repeated until the assembling work is completed.
【００３５】したがって、本実施例によれば、ワーク
（ダクトユニット２）のガタと力覚センサ１３ａ、１３
ｂの検出値を利用して組付作業を行う際に、補正後のア
ーム位置があらかじめ設定された動作可能範囲内である
ことを確認してから補正動作を行うようにしたので、ダ
クトユニット２を変形させながらインストルメントパネ
ル１に組み付ける作業を自動的に行うことができるよう
になり、省人化が図られる。Therefore, according to the present embodiment, the backlash of the work (duct unit 2) and the force sensors 13a and 13a.
Since the correction operation is performed after confirming that the corrected arm position is within the preset operable range when performing the assembly work using the detected value of b, the duct unit 2 It is possible to automatically perform the work of assembling the instrument panel 1 while deforming the work piece, thereby saving labor.
【００３６】また、力覚センサ１３ａ、１３ｂの検出値
を利用してロボットアーム１１ａ、１１ｂを力制御する
ことにより、固体差の大きい樹脂成形品などの柔軟物の
組み付けにも柔軟に対応できるようにしたので、高精度
のワークや、ワークの高精度の位置決めは必要としな
い。Further, by force-controlling the robot arms 11a and 11b by utilizing the detection values of the force sensors 13a and 13b, it is possible to flexibly cope with the assembly of flexible objects such as resin molded products having a large solid difference. Therefore, high precision work and high precision positioning of the work are not required.
【００３７】なお、本実施例では、双腕ロボット１０に
よりダクトユニット２をインストルメントパネル１に組
み付ける作業を例にとっているが、これに限定されない
ことはもちろんである。組立用ロボットとしては、双腕
ロボット１０に限らず、１本のロボットアームしか持た
ないシステムであってもよいし、３本以上のロボットア
ームを持つシステムであってもよい。また、２本のロボ
ットアームを持つ場合であっても、別々のロボットコン
トローラによって制御されるようなシステムであっても
よい。組付用ワークとしては、ガタのある組立部品（ユ
ニット）に限らず、変形させながら作業をする必要があ
るワークであれば本発明は適用可能である。In this embodiment, the work of assembling the duct unit 2 to the instrument panel 1 by the dual-arm robot 10 is taken as an example, but the present invention is not limited to this. The assembling robot is not limited to the dual-arm robot 10 and may be a system having only one robot arm or a system having three or more robot arms. Further, even in the case of having two robot arms, the system may be controlled by different robot controllers. The work to be assembled is not limited to the loose assembly parts (units), and the present invention can be applied to any work that needs to be deformed before work.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る請求項
１記載の組立用ロボットによるワーク自動組付方法によ
れば、動作可能範囲内であることを確認してから補正動
作を行うので、変形させながら作業をする必要があるワ
ークであっても組立用ロボットにより自動的に組み付け
ることができ、省人化が図られる。As described above, according to the method of automatically assembling works by the assembling robot according to the first aspect of the present invention, the correcting operation is performed after confirming that the work is within the operable range. Even a work that needs to be deformed while being deformed can be automatically assembled by the assembling robot, which saves labor.
【００３９】また、請求項２記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付方法によれば、ワークが分解または破
壊される寸前のロボットアーム間の三次元相対位置デー
タを動作可能範囲としたので、たとえば、組立部品など
ガタのあるワークを対象物とする場合に、ロボットを所
定の方向に寸動させるなどして、動作可能範囲をあらか
じめ高い精度で設定することができる。According to the method of automatically assembling works by the assembling robot according to the second aspect, the three-dimensional relative position data between the robot arms on the verge of disassembling or destroying the work is set to the operable range. When a loose work such as an assembly part is a target, the movable range can be set in advance with high accuracy by moving the robot in a predetermined direction.
【００４０】また、請求項３記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付方法によれば、ロボットアーム間の動
作可能相対位置情報に加えてワークが分解または破壊さ
れる寸前の力覚情報をも動作可能範囲に含めたので、さ
らに高い精度で動作可能範囲を設定することができる。According to the method of automatically assembling works by the assembling robot according to the third aspect, in addition to the operable relative position information between the robot arms, the force sense information just before the work is disassembled or destroyed is also operated. Since it is included in the operable range, the operable range can be set with higher accuracy.
【００４１】また、請求項４記載の組立用ロボットによ
るワーク自動組付装置によれば、動作可能範囲内である
ことを確認してから補正動作を行うので、上記請求項１
記載の方法を確実に実行して、変形させながら作業をす
る必要があるワークであっても組立用ロボットにより自
動的に組み付けることができる。Further, according to the work automatic assembling apparatus by the assembling robot according to the fourth aspect, the correcting operation is performed after confirming that the work is within the operable range.
Even if it is necessary to perform the described method with certainty and perform work while deforming the work, the work can be automatically assembled by the assembly robot.
【図１】 本発明のワーク自動組付装置を構成する組立
用ロボットの一例を示す全体図FIG. 1 is an overall view showing an example of an assembling robot that constitutes an automatic work assembling apparatus of the present invention.
【図２】 力覚センサの装着位置の説明に供する図FIG. 2 is a diagram for explaining a mounting position of a force sensor.
【図３】 本発明のワーク自動組付装置の構成例を示す
ブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a work automatic assembly apparatus of the present invention.
【図４】 動作可能範囲を決定する手順を示すメインフ
ローチャートFIG. 4 is a main flowchart showing a procedure for determining an operable range.
【図５】 図４中のサブルーチンの内容を示すフローチ
ャート5 is a flowchart showing the contents of a subroutine in FIG.
【図６】 図４中の他のサブルーチンの内容を示すフロ
ーチャートFIG. 6 is a flowchart showing the contents of another subroutine in FIG.
【図７】 図４中のさらに他のサブルーチンの内容を示
すフローチャートFIG. 7 is a flowchart showing the contents of still another subroutine in FIG.
【図８】 ロボットコントローラの動作を示すフローチ
ャートFIG. 8 is a flowchart showing the operation of the robot controller.
【図９】 組付作業の一例を示す模式図FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of assembly work.
１…インストルメントパネル（ワーク） ２…ダクトユニット（ワーク） １０…双腕ロボット １１ａ、１１ｂ…ロボットアーム（組立用ロボット） １３ａ、１３ｂ…力覚センサ １４…ロボットコントローラ １５…ロボット制御部（補正手段） １７…力覚監視部 １８…位置補正部（補正量決定手段） １９…動作範囲管理部（判定手段） ２６…メモリ（記憶手段） ２２…教示盤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Instrument panel (work) 2 ... Duct unit (work) 10 ... Dual-arm robot 11a, 11b ... Robot arm (assembly robot) 13a, 13b ... Force sensor 14 ... Robot controller 15 ... Robot controller (correction means) ) 17: force sense monitoring section 18: position correction section (correction amount determining means) 19 ... operation range management section (determination means) 26 ... memory (storage means) 22 ... teaching board
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成７年３月１６日[Submission date] March 16, 1995
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図１[Name of item to be corrected] Figure 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１】 FIG.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図２[Name of item to be corrected] Figure 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図２】 [Fig. 2]
Claims (4)
ンサの検出値を利用してワークの組付作業を自動的に行
う組立用ロボットによるワーク自動組付方法であって、 ワークが干渉した時に力覚センサの検出値に基づいて前
記ロボットの動作に関する補正量を決定する段階と、 補正後のロボット位置があらかじめ決定された動作可能
範囲内にあるかどうかを判定する段階と、 補正後のロボット位置が動作可能範囲内にあるときに前
記補正量に従って前記ロボットの動作を補正する段階
と、 を有することを特徴とする組立用ロボットによるワーク
自動組付方法。1. A method of automatically assembling a work by an assembling robot, which automatically carries out a work assembling work by using a detection value of a force sensor attached to a wrist of the assembling robot, wherein the work interferes. Sometimes, the step of determining the correction amount for the movement of the robot based on the detection value of the force sensor, the step of determining whether or not the corrected robot position is within a predetermined operable range, and the step of A method of automatically assembling a work by an assembling robot, comprising: correcting the operation of the robot according to the correction amount when the robot position is within the operable range.
は破壊される寸前のロボットアーム間の三次元相対位置
データであることを特徴とする請求項１記載の組立用ロ
ボットによるワーク自動組付方法。2. The method for automatically assembling a work by an assembling robot according to claim 1, wherein the operable range is three-dimensional relative position data between the robot arms on the verge of disassembling or destroying the work. .
分解または破壊される寸前の力覚情報を含むことを特徴
とする請求項２記載の組立用ロボットによるワーク自動
組付方法。3. The method for automatically assembling a work by an assembling robot according to claim 2, wherein the operable range further includes force information about to disassemble or destroy the work.
ンサの検出値を利用してワークの組付作業を自動的に行
う組立用ロボットによるワーク自動組付装置であって、 ワークが干渉した時に前記力覚センサの検出値に基づい
て前記組立用ロボットの動作に関する補正量を決定する
補正量決定手段と、 あらかじめ決定された前記組立用ロボットの動作可能範
囲データを記憶する記憶手段と、 前記補正量決定手段によって決定された補正後のロボッ
ト位置が前記記憶手段に記憶されている動作可能範囲内
にあるかどうかを判定する判定手段と、 前記判定手段により補正後のロボット位置が動作可能範
囲内にあると判定されたときに前記補正量決定手段によ
って決定された補正量に従って前記組立用ロボットの動
作を補正する補正手段と、 を有することを特徴とする組立用ロボットによるワーク
自動組付装置。4. An automatic assembly device for a work by an assembling robot, which automatically carries out a work assembling work by using a detection value of a force sensor mounted on a wrist of the assembling robot, wherein the works interfere with each other. Correction amount determining means for determining a correction amount relating to the operation of the assembling robot on the basis of the detection value of the force sensor, storage means for storing predetermined operable range data of the assembling robot, Determining means for determining whether or not the corrected robot position determined by the correction amount determining means is within the operable range stored in the storage means; Correction means for correcting the operation of the assembling robot according to the correction amount determined by the correction amount determining means when it is determined to be within Device with automatic workpiece assembly according assembly robot, characterized in that.
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