JPS61241083A - Method of controlling position of handling - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はグリッパにて把持した部品をアームの作動によ
シ他のワークに組付ける等の動作を行うハンドリング装
置のハンドリング位置制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a handling position control method for a handling device that performs operations such as assembling a part gripped by a gripper onto another workpiece by operating an arm.

〈従来の技術〉 ロボット等のハンドリング装置によシ部品の組立作業を
自動化した自動組立装置にあっては、部品ｔ−ロボット
アームに設けられ次グリッパで把持してロボットアーム
の作動によシワークの所定個所へ位置決めの上、挿入組
付けする工程が極めて多い。この際、ワークと部品との
相対的位置決め精度に多少の誤差が生じてしまうことは
避けられるものではなく、これに対拠するため従来では
第５図及び第６図に示すような誤差修正部品３ｔ−ロボ
ットアームＡとグリッパＧとの間に介在させている。こ
の誤差修正部品３は、ロボットアームＡの先端に取付け
られたアーム側プレート４と、グリッパＧに取付けられ
たグリッパ側プレート５と、これら両プレート４．５を
連結する弾性体６とから成っておシ、部品ａとこの部品
ａが組付けられるワークｂとの間の水平方向及、びこじ
）方向の相対的誤差（変位）を弾性体６の撓みによシ吸
収修正し、部品ａのワークｂへの組付けを容易化するも
のである。<Prior art> In an automatic assembly device that automates the assembly work of parts using a handling device such as a robot, a part T is attached to a robot arm and then gripped by a gripper, and the workpiece is moved by the operation of the robot arm. There are an extremely large number of steps involved in positioning the product at a predetermined location and then inserting and assembling it. At this time, it is unavoidable that some errors will occur in the relative positioning accuracy between the workpiece and the component, and to counter this, conventional error correction parts as shown in Figures 5 and 6 have been used. 3t-Interposed between robot arm A and gripper G. This error correction component 3 consists of an arm-side plate 4 attached to the tip of the robot arm A, a gripper-side plate 5 attached to the gripper G, and an elastic body 6 connecting these two plates 4.5. The relative error (displacement) in the horizontal and vertical directions between part a and the workpiece b to which this part a is assembled is absorbed and corrected by the deflection of the elastic body 6, and the This facilitates assembly to work b.

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の誤差修正部品３による誤差修正Ｉｌは弾性体６の
撓み量であるので僅かであり、第６図に示すように部品
ａとワークｂとの相対的誤差が大きい場合には完全な組
付作業を行うことができず、無理な力が作用して部品ａ
やワークが損傷してしまったり、ノーンドリング装置が
故障してしまったシするという問題があった。<Problems to be Solved by the Invention> The error correction Il by the error correction component 3 described above is small because it is the amount of deflection of the elastic body 6, and as shown in FIG. If the error is large, it will not be possible to complete the assembly work, and unreasonable force will be applied to parts a.
There were problems such as damage to the workpiece or damage to the no-dling equipment.

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、部品と
ワークとの位置の相対的誤差が大きい場合にあっても完
全な組付作業を良好な状態で達成するハンドリング位置
制御方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and provides a handling position control method that achieves complete assembly work in good condition even when the relative error in the positions of parts and workpieces is large. The purpose is to

〈問題点を解決するための手段〉 本発明のハンドリング位置制御方法は、ハンドリング装
置のアームに弾性体を介してグリツパを取付けると共に
該アームと該グリッパとの間にこれら両者の相対的変位
を検出する変位センサを設け、該相対的変位が所定の許
容値を越えるときには前記アームに当該相対的変位の修
正動作を行わせることを特徴とする。<Means for Solving the Problems> The handling position control method of the present invention includes attaching a gripper to an arm of a handling device via an elastic body, and detecting relative displacement between the arm and the gripper. The present invention is characterized in that a displacement sensor is provided, and when the relative displacement exceeds a predetermined tolerance value, the arm is caused to perform an operation to correct the relative displacement.

〈作　　　用〉 部品とワークとの位置の相対的誤差が大きく、組付は時
に部品がワークに当って大きく変位する場合には、この
部品の変位、すなわちアーム（ロボットアーム）に対す
るグリッパの相対的変位を許答値内に収めるようアーム
が作動し、部品とワークとの位置の相対的誤差を減少さ
せる。<Function> When there is a large relative error in the position of the part and the workpiece, and when the part sometimes hits the workpiece during assembly and is displaced greatly, the displacement of this part, that is, the relative position of the gripper to the arm (robot arm). The arm operates to keep the displacement within an acceptable value, reducing the relative error in the position of the part and workpiece.

〈実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。<Example> Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、第３図及び第４図に基づいて本発明に係る誤差修
正部品１０ｔｌ−説明する。この誤差修正部品１０は、
ロボットアームＡの先端に取付けられるアーム側プレー
ト１１と、グリッパＧに取付けられるグリッパ側プレー
ト１２と、これら両プレー）１１．１２’ｉ連結するゴ
ム及びスプリング等から成る弾性体１３とを有し、ロボ
ットアームＡとグリッパＧとの間に介装されることは従
来と同様であるが、これに加えて変位検出機構を備えて
いる。First, an error correction component 10tl according to the present invention will be explained based on FIGS. 3 and 4. This error correction component 10 is
It has an arm-side plate 11 attached to the tip of the robot arm A, a gripper-side plate 12 attached to the gripper G, and an elastic body 13 made of rubber, spring, etc. that connects these two plates. Although it is interposed between the robot arm A and the gripper G as in the conventional case, it is additionally provided with a displacement detection mechanism.

この変位検出機構は、アーム側グレー）１１にグリッパ
側プレート１２へ向けて突設されると共にその先端部が
十文字形に形成されたビーム１４と、十文字形の一辺を
成すビーム１４先端部の相反する側面にそれぞれ設けら
れ７ｔｘ方向変位センサ１５，１６と、上記−辺とは他
の十文字形の一辺を成すビーム先端部の相反する側面に
それぞれ設けられたＸ方向変位センサ１７．１８と、十
文字を成すビーム先端の下面にそれぞれ設けられると共
にグリッパ側プレート１２に所定の隙間をもって対向し
た２方向変位センサ１９．２０．２１．２２と、グリッ
パ側プレート１２に突設されると共にＸ方向変位センサ
１５，１６及びＸ方向変位センサ１７゜１８にそれぞれ
所定の隙間をもって対向する突片２３，２４．２５．２
６とを備えている。従って、アーム側プレート１１とグ
リッパ側プレート１２との相対的変位、すなわちロボッ
トアームＡとグリッパＧとの相対的変位の内、Ｘ方向の
ものはＸ方向変位センサ１５，１６が突片２３．２４に
当接することによｐ検出され、Ｘ方向のものはＸ方向変
位センサ１７，１８が突片２５，２６に当接することに
よシ検出芒れ、２方向のものは２方向変位センサ１９，
２０゜２１．２２がグリッパ側プレート１２に当接する
ことによシ検出される。尚、上記各変位センサ１５〜２
２は高周波発振式電磁センサ、差動トランス等の公知の
ものを用いることができる。This displacement detection mechanism consists of a beam 14 that is provided on an arm (gray) 11 protruding toward the gripper side plate 12 and whose tip is formed in a cross shape, and a tip of the beam 14 that forms one side of the cross. 7tx-direction displacement sensors 15 and 16 provided on the side surfaces of the cross-shaped beam; Two-way displacement sensors 19, 20, 21, and 22 are respectively provided on the lower surface of the tip of the beam forming the beam and are opposed to the gripper-side plate 12 with a predetermined gap; and an X-direction displacement sensor 15 is provided protruding from the gripper-side plate 12 , 16 and the X-direction displacement sensor 17° 18, respectively, with a predetermined gap therebetween.
6. Therefore, among the relative displacements between the arm side plate 11 and the gripper side plate 12, that is, the relative displacement between the robot arm A and the gripper G, in the X direction, the X direction displacement sensors 15 and 16 are The displacement sensors 17 and 18 in the X direction are detected by contacting the protrusions 25 and 26, and the displacement sensors 19 and 26 in the two directions are detected by the displacement sensors 19 and 26, respectively.
20°21.22 is detected by contacting the gripper side plate 12. In addition, each of the above displacement sensors 15 to 2
For the sensor 2, a known sensor such as a high frequency oscillation type electromagnetic sensor or a differential transformer can be used.

上記した誤差修正部品１０を装備したロボットアームＡ
には、第１図に示すような制御装置が備えられている。Robot arm A equipped with the error correction part 10 described above
is equipped with a control device as shown in FIG.

すなわち、ロボットアームＡｔ−作動させる駆動装置２
３と、ロボットアームＡによる組付は作業の一般的な動
作及び位置を駆動装置２３へ入力する制御装置２４と、
各変位センサ１５〜２２からの検出信号に基づいてロボ
ットアームＡとグリッパＧとの６軸方向の相対的変位を
演算する変位演算器２５と、グリッパＧに把持された部
品ａとワークｂとの位置の相対的誤差すなわち部品ａ組
付は時の弾性体１３の撓みによるロボットアームＡとグ
リツパＧとの相対的変位を部品ａのワークｂへの組付け
が完全且つ良好に行い得る範囲の許容値として設定する
許容値設定器２６と、変位演算器２５から得られる実際
の変位と設定された前記許容値とを比較して駆動装置２
３に出力し、この実際の変位がこの許容値内に収まるよ
うロボットアームＡを作動させる比較器２７とを備えて
いる。That is, the robot arm At-actuating drive device 2
3, a control device 24 that inputs the general movement and position of the assembly work by the robot arm A to the drive device 23;
A displacement calculator 25 calculates the relative displacement of the robot arm A and the gripper G in 6-axis directions based on the detection signals from the respective displacement sensors 15 to 22, and Relative error in position, that is, when assembling part a, the relative displacement between robot arm A and gripper G due to deflection of elastic body 13 is allowed within a range in which part a can be completely and satisfactorily assembled to workpiece b. The drive device 2 compares the actual displacement obtained from the allowable value setter 26 and the displacement calculator 25 with the set allowable value.
3 and a comparator 27 for operating the robot arm A so that the actual displacement falls within this tolerance value.

上記構成のハンドリング装置による組付作業は第２図に
示す７０−チャートに沿って行われる。すなわち、挿入
開始ステップ１において、制御装置２４から入力された
所定のプログラムに基づいて駆動装置２３によシロボッ
トアームＡ’？作動させ、別途位置決めされたワークｂ
にグリッパＧに把持した部品ａを挿入組付けする。Assembling work using the handling device having the above configuration is carried out along the chart 70 shown in FIG. That is, in the insertion start step 1, the robot arm A'? Activated and separately positioned workpiece b
Insert and assemble the gripped part a into the gripper G.

この際、部品ａとワークとの位置の相対的誤差がある場
合には、部品ａがワークｂに当接することによる弾性体
１３の撓みで、ロボットアームＡに対するグリッパＧの
相対的変位として各変位センサ１５〜２２によシ次のよ
うに検出される。At this time, if there is a relative error in the position of the part a and the workpiece, each displacement will be calculated as the relative displacement of the gripper G with respect to the robot arm A due to the deflection of the elastic body 13 due to the contact of the part a with the workpiece b. The sensors 15 to 22 detect the following.

ｘ２　：センサ１６の出力 ｙ２　：センサ１８の出力 ｚｌ：センサ１９の出力 ｚ２　：センサ２０の出力 ｚ３　：センサ２１の出力 ｚ４　：センサ２２の出力 このようにして演算された６軸方向の変位を許容値設定
器２６に設定されている許容値と比較する。この結果、
実際の相対的変位が許容値内に納まっている場合には挿
入ステップ２へ進んで部品ａのワークｂへの組付けを続
行し、完了させる。−万、上記の比較の結果、実際の相
対的変位が前記許容値を上回っている場合には、実際の
相対的変位がこの許容値内に納まるまでロボットアーム
Ａに修正動作を行わせた後、挿入ステップ２へ進んで部
品ａのワークｂへの組付けを完了する。尚、この時、制
御装ｆｆＩｔ、２４に入力されているデータも修正し、
次回の組付動作が適正になされるようにする。このよう
に、ロボットアームＡとグリッパＧとの相対的変位が許
容値内に納まった状態で部品ａのワークｂへの組付けが
なされるため、弾性体１３の撓みによシ部品ａのワーク
ｂへの組付けがなされ、部品ａやワークｂの損傷及びロ
ボットアームＡの故障等を生ずることなく良好な作業が
実現される。x2: Output of sensor 16 y2: Output of sensor 18 zl: Output of sensor 19 z2: Output of sensor 20 z3: Output of sensor 21 z4: Output of sensor 22 Displacement in the six axial directions calculated in this way is allowed. It is compared with the allowable value set in the value setter 26. As a result,
If the actual relative displacement is within the allowable value, the process advances to insertion step 2 to continue and complete the assembly of component a to workpiece b. - 10,000, if as a result of the above comparison, the actual relative displacement exceeds the above tolerance value, after making robot arm A perform a corrective action until the actual relative displacement falls within this tolerance value, , proceed to insertion step 2 to complete the assembly of part a to workpiece b. At this time, the data input to the control device ffIt, 24 is also corrected,
Ensure that the next assembly operation is performed properly. In this way, part a is assembled to workpiece b while the relative displacement between robot arm A and gripper G is within the permissible value. Assembling to part b is carried out, and a good work can be achieved without causing damage to part a or work b or failure of robot arm A.

尚、上記実施例ではビーム１４をアーム側グレート１１
に取付けたが、これとは逆に、ビーム側グレート１２に
取付けるようにしても良い。In the above embodiment, the beam 14 is connected to the arm side grate 11.
Although it is attached to the grate 12 on the beam side, conversely, it may be attached to the beam side grate 12.

また、ビーム１４を用いずとも変位検出機構の構成は公
知の種々の技術を応用することができる。Furthermore, various known techniques can be applied to the configuration of the displacement detection mechanism without using the beam 14.

〈発明の効果〉 本発明によれば、部品やワークを損傷させたり或いはハ
ンドリング装置を故障させたシすることなく、部品のハ
ンドリング位置決め及びワークの位置決めの許容誤差を
大きくして、良好なる組付作業を実現することができる
。更に。<Effects of the Invention> According to the present invention, it is possible to increase the tolerance for handling positioning of parts and positioning of workpieces, and to achieve good assembly without damaging parts or workpieces or causing failure of the handling device. The work can be accomplished. Furthermore.

許容誤差が拡大するため、ワークの位置決め装置を簡易
化して設備コストを低くすることができると共に、自動
組付作業の信頼性が向上する。Since the tolerance is expanded, the workpiece positioning device can be simplified and equipment costs can be lowered, and the reliability of automatic assembly work can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図〜第４図は本発明の一実施例に係シ、第１図はハ
ンドリング装置の概略構成図、第２図は作用を示すフロ
ーチャート、第３図は誤差修正部品の正面図、第４図は
第３図中の■−■矢視断面図、第５図は従来のロボット
アーム先端部を表す正面図、第６図はその作用説明図で
ある。 図面中、 １０は誤差修正部品、 １３は弾性体、 １４はビーム、 １５〜２２は変位センサ、 Ａはロボットアーム、 Ｇはグリッパである。1 to 4 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the handling device, FIG. 2 is a flowchart showing the operation, FIG. 3 is a front view of the error correction component, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 3, FIG. 5 is a front view showing the tip of a conventional robot arm, and FIG. 6 is an explanatory view of its operation. In the drawings, 10 is an error correction component, 13 is an elastic body, 14 is a beam, 15 to 22 are displacement sensors, A is a robot arm, and G is a gripper.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ハンドリング装置のアームに弾性体を介してグリツパを
取付けると共に該アームと該グリツパとの間にこれら両
者の相対的変位を検出する変位センサを設け、該相対的
変位が所定の許容値を越えるときには前記アームに当該
相対的変位の修正動作を行わせることを特徴とするハン
ドリング位置制御方法。A gripper is attached to the arm of the handling device via an elastic body, and a displacement sensor is provided between the arm and the gripper to detect a relative displacement between the two, and when the relative displacement exceeds a predetermined tolerance value, the above-mentioned A handling position control method characterized by causing an arm to perform an operation to correct the relative displacement.