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JP7134135B2 - ROBOT CONTROLLER, ASSEMBLY SUCCESS INSPECTION DEVICE, AND ASSEMBLY ASSEMBLY METHOD - Google Patents
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ROBOT CONTROLLER, ASSEMBLY SUCCESS INSPECTION DEVICE, AND ASSEMBLY ASSEMBLY METHOD Download PDF

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Description

本発明は、組立体の組立成否の判定を行うことが可能なロボットコントローラ、組立成否検査装置および組立体の組み立て方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot controller, an assembly success/failure inspection device, and an assembly method that can determine whether or not an assembly has been successfully assembled.

従来、部品の組立作業を行うロボットにおいて、ハンド先端部に力センサを設け、部品の組立中に力センサで検出した力情報とロボット先端の位置情報とを利用して、部品の組立成否の検査を行う方法が提案されている。 Conventionally, in a robot that assembles parts, a force sensor is installed at the tip of the hand, and the force information detected by the force sensor during the assembly of parts and the position information of the tip of the robot are used to inspect whether the parts have been assembled successfully. A method for doing so has been proposed.

例えば特許文献1には、組立中に力センサで検出した力情報とロボット先端の位置情報との関係を示す波形から検査範囲の部分波形を切り出し、部分波形における極大値と極小値との差が判定基準を満たすか否かによって組立成否を判定する方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a partial waveform in an inspection range is extracted from a waveform showing the relationship between force information detected by a force sensor during assembly and positional information of the tip of the robot, and the difference between the maximum value and the minimum value in the partial waveform is A method for judging the success or failure of assembly based on whether or not a judgment criterion is satisfied is disclosed.

特開2012-232384号公報JP 2012-232384 A

上記特許文献1の方法は、組立中の力情報とロボット先端の位置情報との関係を示す部分波形において極大値と極小値が発生するような組立作業、例えば外れ防止用の爪部を有する部品の組立作業のように、爪部が嵌合するまではロボットの力が増大し、嵌合した途端に力は減少し、さらにロボットが押し込むと力が増大するような組立作業には適している。しかしながら、特許文献1の方法は、組立中の力情報とロボット先端の位置情報との関係を示す部分波形において極大値と極小値が発生しない組立作業、例えば外れ防止用の爪部を有しない部品同士の組立作業には不向きである。したがって、組立部品と被組立部品との組み立て構造によらず、ロボットによる組立作業の成否判定を行うことが望まれている。 The method of Patent Document 1 is used for assembly work in which a maximum value and a minimum value occur in a partial waveform that indicates the relationship between force information during assembly and positional information of the tip of the robot. Like the assembly work of , the force of the robot increases until the claws are engaged, the force decreases as soon as the claws are engaged, and the force increases when the robot pushes in. there is However, the method of Patent Literature 1 does not allow the occurrence of maximum and minimum values in the partial waveform that indicates the relationship between the force information during assembly and the positional information of the tip of the robot. Not suitable for assembly work. Therefore, it is desired to determine the success or failure of assembly work by a robot, regardless of the assembly structure of assembly parts and parts to be assembled.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、組立部品と被組立部品との組み立て構造によらず、ロボットによる組立作業の成否判定を行うことが可能なロボットコントローラを得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a robot controller capable of judging the success or failure of an assembly operation by a robot regardless of the assembly structure of parts to be assembled and parts to be assembled. do.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるロボットコントローラは、部品把持部に把持した組立部品を被組立部品に組み付けて組立体を組み立てるロボットを制御する。ロボットコントローラは、ロボットの動作を制御する動作制御部と、部品把持部の先端部を基準面に押し付けて基準面からの反力が予め決められた第1の値に到達した時の部品把持部の位置座標である基準位置を取得する基準位置取得部と、先端部を組立体に押し付けて組立体からの反力が予め決められた第2の値に到達した時の部品把持部の位置座標である組立体位置を取得する組立体位置取得部と、を備える。また、ロボットコントローラは、基準位置と組立体位置との差分から組立体の高さ寸法を算出する組立体寸法算出部と、組立体の高さ寸法が予め定められた閾値範囲に入っているか否かによって組立体の組立成否を判定する組立成否判定部と、を備える。基準面は、被組立部品が位置決め固定される部品位置決め部において被組立部品が配置される配置面であり、配置面に配置されて高さ寸法が既知である治具の位置座標と、治具の高さ寸法とによって算出される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a robot controller according to the present invention controls a robot that assembles an assembly by assembling a component gripped by a component gripper to a component to be assembled. The robot controller includes a motion control unit for controlling the motion of the robot, and a component gripping unit when the tip of the component gripping unit is pressed against a reference surface and the reaction force from the reference surface reaches a predetermined first value. and the position coordinates of the component gripper when the tip is pressed against the assembly and the reaction force from the assembly reaches a predetermined second value. and an assembly position acquisition unit that acquires the assembly position. The robot controller also includes an assembly dimension calculation unit that calculates the height dimension of the assembly from the difference between the reference position and the assembly position, and whether or not the height dimension of the assembly is within a predetermined threshold range. an assembly success/failure determination unit that determines whether the assembly has been successful or failed based on whether the assembly is successful or not. The reference plane is an arrangement plane on which the assembly target component is arranged in the component positioning unit on which the assembly target component is positioned and fixed. calculated by the height dimension of

本発明にかかるロボットコントローラによれば、組立部品と被組立部品との組み立て構造によらず、ロボットによる組立作業の成否判定を行うことが可能である、という効果を奏する。 Advantageous Effects of Invention According to the robot controller of the present invention, it is possible to determine the success or failure of assembly work by a robot regardless of the assembly structure of assembly parts and parts to be assembled.

本発明の実施の形態1にかかるロボットコントローラを備えたロボットシステムの全体図1 is an overall view of a robot system including a robot controller according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 図1に示すロボットシステムにおける制御系のブロック図Block diagram of the control system in the robot system shown in FIG. 本発明の実施の形態1にかかる処理回路のハードウェア構成の一例を示す図1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a processing circuit according to the first embodiment of the present invention; FIG. 図1に示すロボットシステムが行う組立体の組立および組立体の検査における把持ハンドの動作を示す模式図Schematic diagrams showing motions of a gripping hand in assembling and inspecting an assembly performed by the robot system shown in FIG. 本発明の実施の形態1における基準位置取得動作の動作手順を示すフローチャート4 is a flow chart showing an operation procedure of a reference position acquisition operation according to Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施の形態1における基準位置取得動作時に力覚センサで検出される力検出値と、位置検出値との関係の一例を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the force detection value detected by the force sensor during the reference position acquisition operation and the position detection value in the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1における部品組立動作の動作手順を示すフローチャート1 is a flow chart showing an operation procedure of component assembly operation in Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施の形態1における組立体位置取得動作および組立成否検査方法の動作手順を示すフローチャートFlowchart showing operation procedure of assembly position acquisition operation and assembly success/failure inspection method according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における組立体位置取得動作時に力覚センサで検出される力検出値と、位置検出値との関係の一例を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the force detection value detected by the force sensor during the assembly position acquisition operation and the position detection value according to the first embodiment of the present invention; 図1に示すロボットシステムにおける組立体の組み立てが失敗した場合の組立体の組み立て工程および組立成否検査工程を示す模式図FIG. 2 is a schematic diagram showing an assembly assembly process and an assembly success/failure inspection process when assembly of the assembly fails in the robot system shown in FIG. 1; 図1に示すロボットシステムにおける組立体の組み立てが失敗した場合の組立体位置取得動作時に力覚センサで検出される力検出値と、位置検出値との関係の一例を示す特性図FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between a force detection value detected by a force sensor and a position detection value during an assembly position acquisition operation when assembly of the assembly fails in the robot system shown in FIG. 1; 本発明の実施の形態2において図1に示すロボットシステムが行う基準位置取得動作を示す模式図FIG. 11 is a schematic diagram showing a reference position acquisition operation performed by the robot system shown in FIG. 1 in Embodiment 2 of the present invention; 本発明の実施の形態2における基準位置取得動作の動作手順を示すフローチャートFIG. 5 is a flow chart showing an operation procedure of a reference position acquisition operation according to Embodiment 2 of the present invention; FIG.

以下に、本発明の実施の形態にかかるロボットコントローラ、組立成否検査装置および組立体の組み立て方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A robot controller, an assembly success/failure inspection device, and an assembly assembly method according to embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかるロボットコントローラ7を備えたロボットシステム100の全体図である。図2は、図1に示すロボットシステム100における制御系のブロック図である。ロボットシステム100は、組付台60に設置されたロボット40と、ロボット40を制御するロボットコントローラ7と、を備える。
Embodiment 1.
FIG. 1 is an overall view of a robot system 100 having a robot controller 7 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a control system in the robot system 100 shown in FIG. The robot system 100 includes a robot 40 installed on an assembly table 60 and a robot controller 7 that controls the robot 40 .

ロボット40は、組付台60に配置されたベース部41と、ベース部41に支持されたロボットアーム1と、を有する。ロボットアーム1の手首には、力覚センサ2を備えた部品把持部である把持ハンド3が装着されている。把持ハンド3には、組立部品4を把持する一対の把持フィンガ3aが取り付けられている。一対の把持フィンガ3aは、把持ハンド3によって開閉されて、組立部品4を把持し、また把持した組立部品4を開放する。組立部品4は、把持ハンド3の把持対象となる物体である。 The robot 40 has a base portion 41 arranged on an assembly table 60 and a robot arm 1 supported by the base portion 41 . The wrist of the robot arm 1 is equipped with a gripping hand 3 which is a part gripping unit provided with a force sensor 2 . A pair of gripping fingers 3 a for gripping the assembly component 4 is attached to the gripping hand 3 . The pair of gripping fingers 3 a are opened and closed by the gripping hand 3 to grip the assembly component 4 and release the gripped assembly component 4 . The assembly part 4 is an object to be gripped by the gripping hand 3 .

把持ハンド3は、一対の把持フィンガ3aの間隔を調整することで組立部品4を把持する。ロボットアーム1は、把持ハンド3が組立部品4を把持した状態で、組付台60に設置された部品位置決め部6に位置決め固定された被組立部品5への組立部品4の組付動作を行う。 The gripping hand 3 grips the assembly component 4 by adjusting the distance between the pair of gripping fingers 3a. The robot arm 1 assembles the assembly component 4 to the assembly target component 5 positioned and fixed by the component positioning unit 6 installed on the assembly table 60 while the gripping hand 3 grips the assembly component 4 . .

力覚センサ2は、把持ハンド3の先端部3bに作用する力を検出する。すなわち、力覚センサ2は、一対の把持フィンガ3aの先端部3bに作用する力を検出する。 The force sensor 2 detects a force acting on the tip 3b of the gripping hand 3. As shown in FIG. That is, the force sensor 2 detects forces acting on the tip portions 3b of the pair of gripping fingers 3a.

ロボットコントローラ7は、演算機能部および記憶部を備え、記憶部に記憶されたロボットプログラムに従ってロボットアーム1および把持ハンド3の制御を行い、被組立部品5への組立部品4の組付動作の制御および組立体の組立成否検査の制御といった制御を行う。ロボットコントローラ7は、予めロボットプログラムに設定された組立部品4の組付動作および分岐判定における条件に従ってロボットアーム1および把持ハンド3を制御する。また、ロボットコントローラ7は、予めロボットプログラムに設定された組立体の組立成否検査動作および分岐判定における条件に従ってロボットアーム1および把持ハンド3を制御する。 The robot controller 7 includes an arithmetic function unit and a storage unit, controls the robot arm 1 and the gripping hand 3 according to the robot program stored in the storage unit, and controls the assembly operation of the assembly component 4 to the assembly target component 5. and control of assembly success/failure inspection of the assembly. The robot controller 7 controls the robot arm 1 and the gripping hand 3 according to conditions for the assembly operation of the assembly part 4 and the branch determination set in advance in the robot program. In addition, the robot controller 7 controls the robot arm 1 and the gripping hand 3 according to the conditions of the assembly success/failure inspection operation and the branch judgment set in advance in the robot program.

図1においては、把持方向に沿った方向をX軸方向とし、X軸に垂直な方向をY軸方向およびZ軸方向とする。Z軸方向は、把持ハンド3が把持した組立部品4を被組立部品5に組み付ける際に把持ハンド3が移動する方向に沿った方向であり、鉛直方向である。Z軸方向は、鉛直上方向がプラス方向である。ここで、把持方向とは、把持ハンド3が組立部品4を把持するために一対の把持フィンガ3aの間隔を調整する際、一対の把持フィンガ3aが組立部品4に近付く方向を表す。 In FIG. 1, the direction along the grasping direction is the X-axis direction, and the directions perpendicular to the X-axis are the Y-axis direction and the Z-axis direction. The Z-axis direction is a vertical direction along the direction in which the gripping hand 3 moves when the assembly component 4 gripped by the gripping hand 3 is assembled to the assembly target component 5 . As for the Z-axis direction, the vertically upward direction is the plus direction. Here, the gripping direction refers to the direction in which the pair of gripping fingers 3a approaches the assembly component 4 when the gripping hand 3 adjusts the distance between the pair of gripping fingers 3a to grip the assembly component 4 .

ロボットコントローラ7は、ロボットアーム1および把持ハンド3の動作を制御して組立体の組み立てにおけるロボット40の動作および組立体の組立成否検査におけるロボット40の動作を制御する動作制御部71と、組立体の組立成否検査の処理を制御する検査制御部72と、ロボット40の動作および組立体の組立成否検査に関わる各種の情報を記憶する記憶部73と、表示部74と、を備え、ロボットプログラムに従ってロボット40の動作を総合的に制御する。ロボットコントローラ7内の各構成部は互いに情報の送受信が可能である。 The robot controller 7 includes a motion control unit 71 that controls the motions of the robot arm 1 and the gripping hand 3 to control the motion of the robot 40 in assembling the assembly and the motion of the robot 40 in inspecting the success or failure of the assembly; an inspection control unit 72 for controlling assembly success/failure inspection processing; a storage unit 73 for storing various information relating to the operation of the robot 40 and assembly success/failure inspection; It comprehensively controls the motion of the robot 40 . Each component in the robot controller 7 can transmit and receive information to and from each other.

ロボットプログラムは、被組立部品5への組立部品4の組付動作の制御と、組立体の組立成否検査の制御と、ロボットコントローラ7全体の制御を実行するためのプログラムである。ロボットプログラムには、ロボットアーム1の位置、把持ハンド3の位置、組立部品4の組付動作の手順、組立体の組立成否検査の動作の手順など、ロボットアーム1の制御および把持ハンド3の制御および組立体の組立成否検査等に必要な情報が記憶されている。 The robot program is a program for executing the control of the assembly operation of the assembly part 4 to the assembly target part 5, the control of the assembly success/failure inspection of the assembly, and the overall control of the robot controller 7. FIG. The robot program includes the control of the robot arm 1 and the gripping hand 3, such as the position of the robot arm 1, the position of the gripping hand 3, the procedure for assembling the assembly parts 4, the procedure for inspecting the success or failure of the assembly, and the like. In addition, information necessary for the assembly success/failure inspection of the assembly is stored.

検査制御部72は、力取得部721と、位置取得部722と、基準位置取得部723と、組立体位置取得部724と、組立体寸法算出部725と、組立成否判定部726と、を有する。 The inspection control unit 72 includes a force acquisition unit 721, a position acquisition unit 722, a reference position acquisition unit 723, an assembly position acquisition unit 724, an assembly size calculation unit 725, and an assembly success/failure determination unit 726. .

力取得部721は、力覚センサ2で検出された把持ハンド3の先端部3bに作用する力を取得する。 The force acquisition unit 721 acquires the force acting on the distal end portion 3 b of the gripping hand 3 detected by the force sensor 2 .

位置取得部722は、力覚センサ2で検出される力検出値が予め定められた力検出値に達したときのロボットアーム1の位置座標をロボットアーム1から取得する。 The position acquisition unit 722 acquires the position coordinates of the robot arm 1 from the robot arm 1 when the force detection value detected by the force sensor 2 reaches a predetermined force detection value.

基準位置取得部723は、把持ハンド3の先端部3bを基準面に押し付けて基準面からの反力が予め決められた力検出値である第1の値に到達した時の把持ハンド3の先端位置の位置座標である基準位置を取得する。 The reference position acquisition unit 723 determines the tip of the gripping hand 3 when the tip 3b of the gripping hand 3 is pressed against the reference surface and the reaction force from the reference surface reaches a first value, which is a predetermined force detection value. Get the reference position, which is the position coordinates of the position.

組立体位置取得部724は、把持ハンド3の先端部3bを組立体の上面に押し付けて組立体からの反力が予め決められた力検出値である第2の値に到達した時の把持ハンド3の先端位置の位置座標である組立体位置を取得する。 The assembly position acquisition unit 724 detects the gripping hand when the tip 3b of the gripping hand 3 is pressed against the upper surface of the assembly and the reaction force from the assembly reaches a second value, which is a predetermined force detection value. Acquire the assembly position, which is the position coordinates of the tip position of 3.

組立体寸法算出部725は、基準位置と組立体位置との差分から組立体の高さ寸法を算出する。 The assembly dimension calculator 725 calculates the height dimension of the assembly from the difference between the reference position and the assembly position.

組立成否判定部726は、組立体の高さ寸法が予め定められた閾値範囲に入っているか否かによって組立体の組立成否を判定する。 The assembly success/failure determining unit 726 determines whether the assembly has been successfully assembled based on whether the height dimension of the assembly is within a predetermined threshold range.

上記のロボットコントローラ7の動作制御部71は、例えば、図3に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図3は、本発明の実施の形態1にかかる処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。動作制御部71が図3に示す処理回路により実現される場合、動作制御部71は、例えば、図3に示すメモリ102に記憶されたプログラムをプロセッサ101が実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、動作制御部71の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ101およびメモリ102を用いて実現するようにしてもよい。 The motion control unit 71 of the robot controller 7 described above is implemented, for example, as a processing circuit having the hardware configuration shown in FIG. FIG. 3 is a diagram of an example of a hardware configuration of a processing circuit according to the first embodiment of the present invention; When the operation control unit 71 is implemented by the processing circuit shown in FIG. 3, the operation control unit 71 is implemented by the processor 101 executing a program stored in the memory 102 shown in FIG. 3, for example. Also, multiple processors and multiple memories may work together to achieve the above functions. Also, part of the functions of the operation control unit 71 may be implemented as an electronic circuit, and other parts may be realized using the processor 101 and the memory 102 .

また、上記のロボットコントローラ7の検査制御部72は、例えば、図3に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。検査制御部72が図3に示す処理回路により実現される場合、検査制御部72は、例えば、図3に示すメモリ102に記憶されたプログラムをプロセッサ101が実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、検査制御部72の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ101およびメモリ102を用いて実現するようにしてもよい。 Further, the inspection control unit 72 of the robot controller 7 is implemented as a processing circuit having the hardware configuration shown in FIG. 3, for example. When the inspection control unit 72 is implemented by the processing circuit shown in FIG. 3, the inspection control unit 72 is implemented by the processor 101 executing a program stored in the memory 102 shown in FIG. 3, for example. Also, multiple processors and multiple memories may work together to achieve the above functions. Also, part of the functions of the inspection control unit 72 may be implemented as an electronic circuit, and other parts may be realized using the processor 101 and the memory 102 .

なお、ロボットコントローラ7には、演算機能および記憶部を有したコンピュータ装置またはたとえばプログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller:PLC)といった制御機器を用いてもよい。 As the robot controller 7, a computer device having an arithmetic function and a memory or a control device such as a programmable logic controller (PLC) may be used.

本実施の形態1にかかる組立成否検査装置は、ロボットシステム100により構成される。すなわち、ロボットシステム100は、部品把持部に把持した組立部品を被組立部品に組み付けて組立体を組み立てる組み立て機能と、組み立てられた組立体の組立成否を検査する機能と、を兼ね備えている。 The assembly success/failure inspection device according to the first embodiment is configured by a robot system 100 . That is, the robot system 100 has an assembling function of assembling an assembly by assembling an assembly part gripped by a part gripping part to a part to be assembled, and a function of inspecting whether or not the assembled assembly has been assembled successfully.

つぎに、ロボットシステム100における、組立成否検査方法を含む組立体の組み立て方法について説明する。図4は、図1に示すロボットシステム100が行う組立体の組立および組立体の検査における把持ハンド3の動作を示す模式図である。図4において、図4(a)および図4(b)は基準位置取得動作を示し、図4(c)および図4(d)は部品組立動作を示し、図4(e)および図4(f)は、組立体位置取得動作を示す。ロボットシステム100における組立体の組み立て方法では、基準位置取得動作と、部品組立動作と、組立体位置取得動作と、が実施される。すなわち、ロボットシステム100における組立体の組み立て方法では、組立体20の組立と、組立体20の組立成否検査と、が行われる。 Next, a method for assembling an assembly including an assembly success/failure inspection method in the robot system 100 will be described. 4A and 4B are schematic diagrams showing the operation of the gripping hand 3 in assembly and inspection of the assembly performed by the robot system 100 shown in FIG. 4, FIGS. 4(a) and 4(b) show the reference position acquisition operation, FIGS. 4(c) and 4(d) show the parts assembly operation, and FIGS. 4(e) and 4( f) shows the assembly position acquisition operation. In the method of assembling an assembly in the robot system 100, a reference position acquisition operation, a component assembly operation, and an assembly position acquisition operation are performed. That is, in the method of assembling the assembly in the robot system 100, the assembly of the assembly 20 and the assembly success/failure inspection of the assembly 20 are performed.

組立体20の組立は、ロボットコントローラ7の動作制御部71の制御により行われる。組立体20の検査は、ロボットコントローラ7の動作制御部71および検査制御部72の制御により行われる。 The assembly 20 is assembled under the control of the motion control section 71 of the robot controller 7 . The inspection of the assembly 20 is performed under the control of the motion control section 71 and the inspection control section 72 of the robot controller 7 .

まず、基準位置取得動作について説明する。基準位置取得動作は、ロボットシステム100における組立体20の組立に先立って行われる。図5は、本発明の実施の形態1における基準位置取得動作の動作手順を示すフローチャートである。図6は、本発明の実施の形態1における基準位置取得動作時に力覚センサ2で検出される力検出値と、位置検出値との関係の一例を示す特性図である。図6において、縦軸は力検出値、横軸は基準位置取得動作時の位置検出値を表している。横軸の位置検出値は、Z軸方向の位置検出値であり、Z軸方向における上方の位置ほど、値が大きくなる。 First, the reference position acquisition operation will be described. The reference position acquisition operation is performed prior to assembling the assembly 20 in the robot system 100 . FIG. 5 is a flow chart showing the operation procedure of the reference position acquisition operation according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the force detection value detected by the force sensor 2 during the reference position acquisition operation and the position detection value according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, the vertical axis represents force detection values, and the horizontal axis represents position detection values during the reference position acquisition operation. The position detection value on the horizontal axis is the position detection value in the Z-axis direction, and the higher the position in the Z-axis direction, the larger the value.

ステップS110において、ロボットアーム1が、把持ハンド3の先端部3bを部品位置決め部6の基準面6aに押し付ける押付動作を行う。ロボットアーム1が動くことにより、図4(a)に示すように、予め決められた組付作業開始点に把持ハンド3が移動する。そして、ロボットアーム1が動くことにより、把持ハンド3が部品位置決め部6の基準面6aへ向かってZ軸方向において下方に動作し、図4(b)に示すように把持ハンド3の先端部3bが基準面6aに接触する。把持ハンド3の先端部3bは、一対の把持フィンガ3aの先端部である。 In step S<b>110 , the robot arm 1 performs a pressing operation of pressing the tip 3 b of the gripping hand 3 against the reference surface 6 a of the component positioning unit 6 . As the robot arm 1 moves, the gripping hand 3 moves to a predetermined assembling work start point, as shown in FIG. 4(a). As the robot arm 1 moves, the gripping hand 3 moves downward in the Z-axis direction toward the reference surface 6a of the component positioning unit 6, and the tip 3b of the gripping hand 3 moves downward as shown in FIG. 4(b). contacts the reference surface 6a. The tip 3b of the gripping hand 3 is the tip of the pair of gripping fingers 3a.

力覚センサ2は、基準位置取得動作の開始後、力覚センサ2で検出される力検出値を予め決められた周期で取得し、力取得部721に送信する。ここで力覚センサ2によって検出される力は、把持ハンド3の先端部3bを基準面6aに押し付ける押付動作によって把持ハンド3の先端部3bに作用する力であり、基準面6aからの反力である。把持ハンド3の先端部3bが基準面6aに接触するまでは、力覚センサ2には、把持ハンド3の自重が検出される。このため、力覚センサ2で検出される力検出値は、図6に示すようにマイナスの値となる。 After starting the reference position acquisition operation, the force sensor 2 acquires a force detection value detected by the force sensor 2 at a predetermined cycle, and transmits the force detection value to the force acquisition unit 721 . The force detected by the force sensor 2 here is the force acting on the tip 3b of the gripping hand 3 due to the pressing action of pressing the tip 3b of the gripping hand 3 against the reference surface 6a, and is the reaction force from the reference surface 6a. is. The weight of the grasping hand 3 is detected by the force sensor 2 until the tip 3b of the grasping hand 3 contacts the reference surface 6a. Therefore, the force detection value detected by the force sensor 2 becomes a negative value as shown in FIG.

その後、把持ハンド3の先端部3bが基準面6aに接触すると、力覚センサ2には、把持ハンド3の自重が掛かる方向と反対方向にロボットアーム1の押付力が作用する。そして、さらに把持ハンド3の先端部3bを基準面6aに押し当て続けると、図6に示すように力検出値は増加する。図6におけるA点は、把持ハンド3の先端部3bが基準面6aに接触したときを示している。 Thereafter, when the tip 3b of the gripping hand 3 contacts the reference surface 6a, the pressing force of the robot arm 1 acts on the force sensor 2 in the direction opposite to the direction in which the weight of the gripping hand 3 is applied. When the tip 3b of the gripping hand 3 continues to be pressed against the reference surface 6a, the detected force value increases as shown in FIG. Point A in FIG. 6 indicates the state where the tip 3b of the gripping hand 3 contacts the reference plane 6a.

つぎに、ステップS120において、力取得部721は、力覚センサ2から送られてくる力検出値を監視し、力検出値が予め定められた第1の値である力検出値Faに到達したか否かを判定する。力検出値Faは、予め定められて力取得部721に記憶されている。力検出値が力検出値Faに到達していない場合は、ステップS120においてNoとなり、ステップS110に戻り、ロボットアーム1が押付動作を継続する。力検出値が力検出値Faに到達した場合は、ステップS120においてYesとなり、ステップS130に進む。 Next, in step S120, the force acquisition unit 721 monitors the force detection value sent from the force sensor 2, and reaches the force detection value Fa, which is a predetermined first value. Determine whether or not The force detection value Fa is determined in advance and stored in the force acquisition unit 721 . If the detected force value has not reached the detected force value Fa, the determination in step S120 is No, the process returns to step S110, and the robot arm 1 continues the pressing operation. When the force detection value reaches the force detection value Fa, the determination in step S120 is Yes, and the process proceeds to step S130.

つぎに、ステップS130において、ロボットアーム1は、把持ハンド3の先端部3bを基準面6aに押し付ける押付動作を停止する。 Next, in step S130, the robot arm 1 stops the pressing operation of pressing the tip portion 3b of the gripping hand 3 against the reference surface 6a.

つぎに、ステップS140において、基準位置取得部723は、ロボットアーム1が押付動作を停止した時の位置検出値Zaを取得する。位置検出値Zaは、基準位置取得動作において力覚センサ2で検出される力検出値が予め定められた力検出値Faに達してロボットアーム1が押付動作を停止した時の、把持ハンド3の先端部3bの位置座標である。具体的には、位置検出値Zaは、把持ハンド3の先端部3bのZ軸方向における位置座標である。また、位置検出値Zaは、後述するように組立体20の組立体寸法Hpを算出する際の、Z軸方向における基準位置である。 Next, in step S140, the reference position acquisition unit 723 acquires the position detection value Za when the robot arm 1 stops the pressing operation. The position detection value Za is the value of the gripping hand 3 when the force detection value detected by the force sensor 2 reaches the predetermined force detection value Fa in the reference position acquisition operation and the robot arm 1 stops the pressing operation. It is the position coordinates of the tip portion 3b. Specifically, the detected position value Za is the position coordinate of the tip 3b of the gripping hand 3 in the Z-axis direction. Further, the position detection value Za is a reference position in the Z-axis direction when calculating the assembly size Hp of the assembly 20 as described later.

位置取得部722は、力覚センサ2で検出される力検出値が予め定められた力検出値Faに達したときのロボットアーム1の位置座標の情報、すなわち力検出値Faに対応するロボットアーム1の位置座標の情報を、ロボットアーム1から取得して基準位置取得部723に送信する。ロボットアーム1の位置座標の情報は、公知の技術により得られるため、説明を省略する。 The position acquisition unit 722 obtains information on the position coordinates of the robot arm 1 when the force detection value detected by the force sensor 2 reaches a predetermined force detection value Fa, that is, the robot arm corresponding to the force detection value Fa. 1 is obtained from the robot arm 1 and transmitted to the reference position obtaining unit 723 . Information on the positional coordinates of the robot arm 1 is obtained by a known technique, so the description thereof is omitted.

基準位置取得部723は、ロボットアーム1の位置座標と把持ハンド3の先端部3bの位置座標との相関関係を示す情報と、力検出値Faに対応するロボットアーム1の位置座標の情報と、から位置検出値Zaを算出して取得する。 The reference position acquisition unit 723 acquires information indicating the correlation between the position coordinates of the robot arm 1 and the position coordinates of the tip 3b of the gripping hand 3, information on the position coordinates of the robot arm 1 corresponding to the detected force value Fa, , the position detection value Za is calculated and obtained.

つぎに、ステップS150において、基準位置取得部723は、取得した位置検出値Zaを記憶部73に記憶させる。以上の動作が行われることにより、基準位置取得動作が終了する。 Next, in step S150, the reference position acquisition unit 723 causes the storage unit 73 to store the acquired position detection value Za. By performing the above operation, the reference position acquisition operation is completed.

つぎに、部品組立動作について説明する。部品組立動作は、基準位置取得動作の終了後に行われる。図7は、本発明の実施の形態1における部品組立動作の動作手順を示すフローチャートである。 Next, the parts assembly operation will be described. The parts assembly operation is performed after the reference position acquisition operation is finished. FIG. 7 is a flow chart showing an operation procedure of component assembly operation in the first embodiment of the present invention.

ステップS210において、図4(c)に示すように、被組立部品5が部品位置決め部6の基準面6a上に位置決め固定される。被組立部品5の部品位置決め部6上への位置決め固定は、ロボットアーム1が行ってもよく、他のロボットにより行われてもよい。 In step S210, as shown in FIG. 4(c), the component to be assembled 5 is positioned and fixed on the reference surface 6a of the component positioning section 6. As shown in FIG. Positioning and fixing of the assembly target component 5 onto the component positioning unit 6 may be performed by the robot arm 1 or may be performed by another robot.

つぎに、ステップS220において、ロボットアーム1は、図4(c)に示すように把持ハンド3で組立部品4を把持する。 Next, in step S220, the robot arm 1 grips the assembly component 4 with the gripping hand 3 as shown in FIG. 4(c).

つぎに、ステップS230において、ロボットアーム1が動くことにより、組立部品4を被組立部品5に押し付ける方向に組立部品4を移動させて、図4(d)に示すように被組立部品5に対して組立部品4の組み付け動作を行う。以上の動作が行われることにより、部品組立動作が終了する。 Next, in step S230, by moving the robot arm 1, the assembly part 4 is moved in a direction to press the assembly part 4 against the assembly part 5, and the assembly part 4 is pushed against the assembly part 5 as shown in FIG. 4(d). Then, the operation of assembling the assembly parts 4 is performed. By performing the above operations, the component assembly operation is completed.

つぎに、組立体位置取得動作および組立成否検査方法について説明する。組立体位置取得動作は、部品組立動作の終了後に行われる。図8は、本発明の実施の形態1における組立体位置取得動作および組立成否検査方法の動作手順を示すフローチャートである。図9は、本発明の実施の形態1における組立体位置取得動作時に力覚センサ2で検出される力検出値と、位置検出値との関係の一例を示す特性図である。図9において、縦軸は力検出値、横軸は組立体位置取得動作時の位置検出値を表している。横軸の位置検出値は、Z軸方向の位置検出値であり、Z軸方向における上方の位置ほど、値が大きくなる。 Next, an assembly position acquisition operation and an assembly success/failure inspection method will be described. The assembly position acquisition operation is performed after the parts assembly operation is finished. FIG. 8 is a flow chart showing the operation procedure of the assembly position acquisition operation and assembly success/failure inspection method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the force detection value detected by the force sensor 2 and the position detection value during the assembly position acquisition operation according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, the vertical axis represents force detection values, and the horizontal axis represents position detection values during the assembly position acquisition operation. The position detection value on the horizontal axis is the position detection value in the Z-axis direction, and the higher the position in the Z-axis direction, the larger the value.

まず、組立体位置取得動作が行われる。ステップS310において、ロボットアーム1が、把持ハンド3の先端部3bを組立部品4に押し付ける押付動作を行う。すなわち、把持ハンド3の把持フィンガ3aが組立部品4を開放し、ロボットアーム1が動くことにより、把持ハンド3がZ軸方向において組立部品4から上方に離間する。その後、ロボットアーム1が動くことにより、把持ハンド3が、組立部品4の組み付け時よりも一対の把持フィンガ3aの間隔を狭めた状態で図4(e)に示すように部品組立が完了した組立体20へ向かって、Z軸方向において下方に動作する。そして、図4(f)に示すように、把持ハンド3の先端部3bが、組立体20の上面である組立部品4の上面4aに接触する。 First, an assembly position acquisition operation is performed. In step S<b>310 , the robot arm 1 performs a pressing operation of pressing the tip 3 b of the gripping hand 3 against the assembly component 4 . That is, the grasping fingers 3a of the grasping hand 3 release the assembly component 4, and the robot arm 1 moves, thereby separating the grasping hand 3 upward from the assembly component 4 in the Z-axis direction. After that, by moving the robot arm 1, the gripping hand 3 moves the assembled parts 4 as shown in FIG. It moves downward in the Z-axis direction toward the solid 20 . Then, as shown in FIG. 4( f ), the tip 3 b of the gripping hand 3 contacts the top surface 4 a of the assembly component 4 , which is the top surface of the assembly 20 .

力覚センサ2は、組立体位置取得動作の開始後、力覚センサ2で検出される力検出値を予め決められた周期で取得し、力取得部721に送信する。ここで力覚センサ2によって検出される力は、把持ハンド3の先端部3bを組立体20の上面である組立部品4の上面4aに押し付ける押付動作によって把持ハンド3の先端部3bに作用する力である。把持ハンド3の先端部3bが組立部品4に接触するまでは、力覚センサ2には、把持ハンド3の自重が検出される。このため、力覚センサ2で検出される力検出値は、図9に示すようにマイナスの値となる。 After starting the assembly position acquisition operation, the force sensor 2 acquires a force detection value detected by the force sensor 2 at a predetermined cycle, and transmits the force detection value to the force acquisition unit 721 . The force detected by the force sensor 2 here is the force acting on the tip 3b of the gripping hand 3 due to the pressing action of pressing the tip 3b of the gripping hand 3 against the top surface 4a of the assembly component 4, which is the top surface of the assembly 20. is. The weight of the grasping hand 3 is detected by the force sensor 2 until the tip 3b of the grasping hand 3 contacts the assembly component 4 . Therefore, the force detection value detected by the force sensor 2 becomes a negative value as shown in FIG.

その後、把持ハンド3の先端部3bが組立部品4の上面4aに接触すると、力覚センサ2には、把持ハンド3の自重が掛かる方向と反対方向にロボットアーム1の押付力が作用する。そして、さらに把持ハンド3の先端部3bを組立部品4の上面4aに押し当て続けると、図9に示すように力検出値は増加する。図9におけるB点は、把持ハンド3の先端部3bが組立部品4の上面4aに接触したときを示している。 After that, when the tip 3b of the gripping hand 3 contacts the upper surface 4a of the assembly component 4, the pressing force of the robot arm 1 acts on the force sensor 2 in the direction opposite to the direction in which the weight of the gripping hand 3 is applied. When the tip 3b of the gripping hand 3 continues to be pressed against the upper surface 4a of the assembly component 4, the force detection value increases as shown in FIG. Point B in FIG. 9 shows the state where the tip 3b of the grasping hand 3 comes into contact with the upper surface 4a of the assembly component 4. FIG.

つぎに、ステップS320において、力取得部721は、力覚センサ2から送られてくる力検出値を監視し、力検出値が予め定められた第2の値である力検出値Fbに到達したか否かを判定する。力検出値Fbは、予め定められて力取得部721に記憶されている。力検出値が力検出値Fbに到達していない場合は、ステップS320においてNoとなり、ステップS310に戻り、ロボットアーム1が押付動作を継続する。力検出値が力検出値Fbに到達した場合は、ステップS320においてYesとなり、ステップS330に進む。 Next, in step S320, the force acquisition unit 721 monitors the force detection value sent from the force sensor 2, and reaches the force detection value Fb, which is a predetermined second value. Determine whether or not The force detection value Fb is determined in advance and stored in the force acquisition unit 721 . If the detected force value has not reached the detected force value Fb, the determination in step S320 is No, the process returns to step S310, and the robot arm 1 continues the pressing operation. If the detected force value reaches the detected force value Fb, the determination in step S320 is Yes, and the process proceeds to step S330.

ステップS330において、ロボットアーム1は、把持ハンド3の先端部3bを組立部品4の上面4aに押し付ける押付動作を停止する。 At step S<b>330 , the robot arm 1 stops the pressing operation of pressing the tip 3 b of the gripping hand 3 against the upper surface 4 a of the assembly component 4 .

つぎに、ステップS340において、組立体位置取得部724は、ロボットアーム1が押付動作を停止した時の位置検出値Zbを取得する。位置検出値Zbは、組立体位置取得動作において力覚センサ2で検出される力検出値が予め定められた力検出値Fbに達してロボットアーム1が押付動作を停止した時の、把持ハンド3の先端部3bの位置座標である。具体的には、位置検出値Zbは、把持ハンド3の先端部3bのZ軸方向における位置座標である。また、位置検出値Zbは、後述するように組立体20の組立体寸法Hpを算出する際の、Z軸方向における組立体位置である。 Next, in step S340, the assembly position acquisition unit 724 acquires the position detection value Zb when the robot arm 1 stops the pressing operation. The position detection value Zb is the gripping hand 3 when the force detection value detected by the force sensor 2 reaches a predetermined force detection value Fb in the assembly position acquisition operation and the robot arm 1 stops the pressing operation. is the position coordinates of the tip portion 3b of the . Specifically, the position detection value Zb is the position coordinates of the tip 3b of the gripping hand 3 in the Z-axis direction. Further, the position detection value Zb is the assembly position in the Z-axis direction when calculating the assembly dimension Hp of the assembly 20 as will be described later.

位置取得部722は、力覚センサ2で検出される力検出値が予め定められた力検出値Fbに達したときのロボットアーム1の位置座標の情報、すなわち力検出値Fbに対応するロボットアーム1の位置座標の情報を、ロボットアーム1から取得して組立体位置取得部724に送信する。 The position acquisition unit 722 obtains information on the position coordinates of the robot arm 1 when the force detection value detected by the force sensor 2 reaches a predetermined force detection value Fb, that is, the robot arm corresponding to the force detection value Fb. 1 position coordinate information is obtained from the robot arm 1 and transmitted to the assembly position obtaining unit 724 .

組立体位置取得部724は、ロボットアーム1の位置座標と把持ハンド3の先端部3bの位置座標との相関関係を示す情報と、力検出値Fbに対応するロボットアーム1の位置座標の情報と、から位置検出値Zbを算出して取得する。 The assembly position acquisition unit 724 obtains information indicating the correlation between the position coordinates of the robot arm 1 and the position coordinates of the tip 3b of the gripping hand 3, and information on the position coordinates of the robot arm 1 corresponding to the force detection value Fb. , the position detection value Zb is calculated and obtained.

つぎに、ステップS350において、組立体位置取得部724は、取得した位置検出値Zbを記憶部73に記憶させる。以上の動作が行われることにより、組立体位置取得動作が終了する。 Next, in step S350, the assembly position acquisition unit 724 causes the storage unit 73 to store the acquired position detection value Zb. By performing the above operations, the assembly position acquisition operation is completed.

組立体位置取得動作に引き続き、組立成否判定が行われる。ステップS360において、組立体寸法算出部725が、組立体寸法Hpを下記の式(1)で算出する。組立体寸法算出部725は、算出した組立体寸法Hpを記憶部73に記憶させる。組立体寸法Hpは、組立後の組立体20のZ軸方向の寸法、すなわち組立後の組立体20の高さ寸法である。 Following the assembly position acquisition operation, the assembly success/failure determination is performed. In step S360, the assembly size calculator 725 calculates the assembly size Hp by the following equation (1). The assembly size calculator 725 stores the calculated assembly size Hp in the storage unit 73 . The assembly dimension Hp is the dimension of the assembly 20 after assembly in the Z-axis direction, that is, the height dimension of the assembly 20 after assembly.

Hp=Zb-Za ・・・(1) Hp=Zb-Za (1)

つぎに、ステップS370において、組立成否判定部726が、算出した組立体寸法Hpが予め定められた組立体寸法の閾値範囲に入っているか否かを判定する。すなわち、組立成否判定部726は、算出した組立体寸法Hpが、予め定められた組立体寸法の閾値範囲の下限閾値より大きく、且つ予め定められた組立体寸法の閾値範囲の上限閾値より小さいか否かを判定する。組立体寸法Hpが予め定められた組立体寸法の閾値範囲に入っていると判定された場合は、ステップS370においてYesとなり、ステップS380に進む。組立体寸法Hpが予め定められた組立体寸法の閾値範囲に入っていないと判定された場合は、ステップS370においてNoとなり、ステップS400に進む。 Next, in step S370, the assembly success/failure determining unit 726 determines whether or not the calculated assembly dimension Hp is within a predetermined assembly dimension threshold range. That is, the assembly success/failure determining unit 726 determines whether the calculated assembly size Hp is larger than the lower threshold of the predetermined threshold range of the assembly size and smaller than the upper threshold of the predetermined threshold range of the assembly size. determine whether or not If it is determined that the assembly dimension Hp is within the predetermined assembly dimension threshold range, the determination in step S370 is Yes, and the process proceeds to step S380. If it is determined that the assembly dimension Hp is not within the predetermined assembly dimension threshold range, the determination in step S370 is No, and the process proceeds to step S400.

ステップS380において、組立成否判定部726は、組立体20の組立状態が良好であり、組立体20の組み立てが成功していると判定し、ステップS390に進む。 In step S380, the assembly success/failure determining unit 726 determines that the assembled state of the assembly 20 is good and that the assembly of the assembly 20 has been successful, and proceeds to step S390.

つぎに、ステップS390において、組立成否判定部726は、検査結果を表示部74に出力して表示部74に表示させ、一連の組立体20の組立動作および組立体20の検査動作を終了する。 Next, in step S390, the assembly success/failure determination unit 726 outputs the inspection result to the display unit 74 to display it on the display unit 74, and the series of the assembly operation of the assembly 20 and the inspection operation of the assembly 20 are completed.

ステップS400において、組立成否判定部726は、組立体20の組立状態が不良であり、組立体20の組み立てが失敗していると判定し、ステップS390に進む。 In step S400, the assembly success/failure determining unit 726 determines that the assembled state of the assembly 20 is defective and that the assembly of the assembly 20 has failed, and proceeds to step S390.

上述した基準位置取得動作は、組立体20の組立毎に行ってもよいが、予め記憶部73に記憶した基準位置である位置検出値Zaを使用することで、組立後の組立体20の位置検出値Zbを取得するだけで組立体寸法Hpを求めることが可能となる。したがって、組立体20の組立毎に位置検出値Zaを取得する動作が不要となり、組立体20の組立のサイクルタイムを短縮することができる。 The above-described reference position acquisition operation may be performed for each assembly of the assembly 20. However, by using the detected position value Za, which is the reference position stored in advance in the storage unit 73, the position of the assembly 20 after assembly can be determined. It is possible to obtain the assembly dimension Hp only by acquiring the detected value Zb. Therefore, the operation of acquiring the position detection value Za each time the assembly 20 is assembled is not required, and the cycle time for assembling the assembly 20 can be shortened.

ただし、ロボット40の把持ハンド3および基準面6aなどに摩耗があった場合、また力覚センサ2の検出性能の経時変化等により把持ハンド3の先端部3bの押し付け力が変化した場合には、基準位置取得動作時に力覚センサ2で検出される力検出値も変化して、組立成否を正しく判定できなくなる。このため、1日に1回行う日常点検時または1ヶ月に1回行う月例点検時など、一定期間毎に基準位置取得動作を行って基準位置である位置検出値Zaを取得して、記憶部73に記憶されている基準位置を更新する必要がある。 However, if the gripping hand 3 and the reference surface 6a of the robot 40 are worn, or if the pressing force of the tip 3b of the gripping hand 3 changes due to changes in the detection performance of the force sensor 2 over time, etc., The force detection value detected by the force sensor 2 also changes during the reference position acquisition operation, making it impossible to correctly determine whether the assembly is successful. For this reason, the position detection value Za, which is the reference position, is obtained by performing the reference position acquisition operation at regular intervals, such as during the daily inspection performed once a day or the monthly inspection performed once a month, and stored in the storage unit. The reference position stored in 73 needs to be updated.

上記の力検出値Faおよび力検出値Fbは、組立部品4および被組立部品5に損傷を与えるような大きな力ではない。また、力検出値Faおよび力検出値Fbは、ロボットアーム1の動作時の加速度による影響により組立部品4に接触していない状態で力を誤検知してしまうような小さな力でもない。そして、力検出値Faおよび力検出値Fbは、組立部品4および被組立部品5の寸法公差により組立部品4と被組立部品5との組み付け部分に隙間ができるような部品に対して、隙間がなくなるまで押し付けることができるような適度な力に設定される。また、力検出値Faと力検出値Fbとは、組立体寸法Hpを正しく算出することができるように設定されればよく、同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。 The force detection value Fa and the force detection value Fb are not such a large force as to damage the assembly part 4 and the part to be assembled 5 . Further, the detected force value Fa and the detected force value Fb are not so small that the force is erroneously detected when the robot arm 1 is not in contact with the assembly part 4 due to the influence of the acceleration during operation. The force detection value Fa and the force detection value Fb are applied to a part in which a gap is formed between the part to be assembled 4 and the part to be assembled 5 due to the dimensional tolerance of the part to be assembled 4 and the part to be assembled 5 . It is set to a moderate force that can be pressed until it disappears. Further, the detected force value Fa and the detected force value Fb may be the same value or different values as long as they are set so that the assembly dimension Hp can be calculated correctly.

力検出値Faと力検出値Fbとは、実際には、組立が正常に完了した複数台の組立体20に対して、複数回にわたって繰り返して組立体寸法Hpを測定し、組立体寸法Hpの測定結果が安定した結果となるように設定される。組立体寸法Hpが安定した結果とは、組立部品4と被組立部品5との寸法公差を考慮した寸法の範囲に収まっていることが確認できる結果である。 The force detection values Fa and force detection values Fb are obtained by repeatedly measuring the assembly dimension Hp a plurality of times for a plurality of assemblies 20 that have been normally assembled. It is set so that the measurement results are stable. The result that the assembly dimension Hp is stabilized means that it can be confirmed that the dimension is within the dimension range considering the dimensional tolerance between the component to be assembled 4 and the component to be assembled 5 .

ただし、力検出値Fbが同じ条件で組立体位置取得動作を行った場合でも、組立部品4および被組立部品5の材質および形状に依って、把持ハンド3の先端部3bが押し付けられたときの反力が変化して、力覚センサ2で検出される力検出値が変化する。このため、組立部品4および被組立部品5の材質および形状も考慮する必要がある。 However, even if the assembly position acquisition operation is performed under the same condition of the force detection value Fb, the material and shape of the assembly part 4 and the assembly target part 5 may cause the tip 3b of the gripping hand 3 to be pressed. As the reaction force changes, the force detection value detected by the force sensor 2 changes. Therefore, it is necessary to consider the materials and shapes of the assembly part 4 and the assembled part 5 as well.

つぎに、組立体20の組み立てが失敗した場合について説明する。図10は、図1に示すロボットシステム100における組立体20の組み立てが失敗した場合の組立体の組み立て工程および組立成否検査工程を示す模式図であり、図4に対応する図である。図10において、図10(a)および図10(b)は基準位置取得動作を示し、図10(c)および図10(d)は部品の部品組立動作を示し、図10(e)および図10(f)は、組立体位置取得動作を示す。図11は、図1に示すロボットシステム100における組立体20の組み立てが失敗した場合の組立体位置取得動作時に力覚センサ2で検出される力検出値と、位置検出値との関係の一例を示す特性図である。図11において、縦軸は力検出値、横軸は組立体位置取得動作時の位置検出値を表している。横軸の位置検出値は、Z軸方向の位置検出値であり、Z軸方向における上方の位置ほど、値が大きくなる。 Next, a case where assembly of the assembly 20 fails will be described. FIG. 10 is a schematic diagram showing an assembly assembly process and an assembly success/failure inspection process when assembly of the assembly 20 in the robot system 100 shown in FIG. 1 fails, and corresponds to FIG. In FIG. 10, FIGS. 10(a) and 10(b) show reference position acquisition operations, FIGS. 10(c) and 10(d) show parts assembly operations, and FIGS. 10(f) shows the assembly position acquisition operation. FIG. 11 shows an example of the relationship between the force detection value detected by the force sensor 2 and the position detection value during the assembly position acquisition operation when assembly of the assembly 20 in the robot system 100 shown in FIG. 1 fails. It is a characteristic diagram showing. In FIG. 11, the vertical axis represents force detection values, and the horizontal axis represents position detection values during the assembly position acquisition operation. The position detection value on the horizontal axis is the position detection value in the Z-axis direction, and the higher the position in the Z-axis direction, the larger the value.

図10に示す基準位置取得動作は、図4(a)および図4(b)に示した手順と同様である。 The reference position acquisition operation shown in FIG. 10 is the same as the procedure shown in FIGS. 4(a) and 4(b).

図10に示す部品組立動作は、図10(c)に示すようにX軸方向における把持ハンド3の位置が部品位置決め部6の位置からずれてしまっている。このため、組立部品4の組立位置がX軸方向においてずれた状態で被組立部品5に組立部品4が乗り上げ、図10(d)に示すように組立体20の組み立てが失敗している。 In the component assembly operation shown in FIG. 10, the position of the gripping hand 3 in the X-axis direction is deviated from the position of the component positioning unit 6 as shown in FIG. 10(c). As a result, the assembly part 4 rides on the to-be-assembled part 5 while the assembly position of the assembly part 4 is deviated in the X-axis direction, and the assembly of the assembly 20 fails as shown in FIG. 10(d).

図10に示す組立体位置取得動作は、図10(e)および図10(f)に示すように、組み立てが失敗した組立体20の組立部品4の上面4aに把持ハンド3が接触し、さらに組立部品4の上面4aへの把持ハンド3の押し込みが続けられること以外は、図4(e)および図4(f)に示した場合と同様である。 10(e) and 10(f), the assembly position acquisition operation shown in FIG. 4(e) and 4(f), except that the grasping hand 3 continues to be pushed into the upper surface 4a of the assembly component 4. FIG.

この場合に検出される位置検出値Zcは、図11に示すように、組立体20の組み立てが成功している場合に検出される位置検出値Zbと比較して大きい値となる。したがって、この場合に上記の式(1)で算出される組立体寸法Hpの値は、組立体20の組み立てが成功している場合に算出される値と比較して大きくなり、また、予め定められた組立体寸法の閾値範囲の上限閾値よりも大きくなる。 The position detection value Zc detected in this case is, as shown in FIG. 11, a value larger than the position detection value Zb detected when the assembly 20 is successfully assembled. Therefore, in this case, the value of the assembly dimension Hp calculated by the above formula (1) is larger than the value calculated when the assembly 20 is successfully assembled, is greater than the upper threshold of the threshold range of assembly dimensions specified.

そして、組立体寸法の閾値範囲を位置検出値Zcと位置検出値Zbの間の数値に設定することで、組立体20の組立成否の判定が可能となる。 By setting the threshold range of the size of the assembly to a numerical value between the position detection value Zc and the position detection value Zb, it is possible to determine whether the assembly 20 has been successfully assembled.

上述したように、本実施の形態1にかかる組立体の組み立て方法においては、把持ハンド3が部品位置決め部6の基準面6aに押し付けられ、把持ハンド3が基準面6aに接触する。さらに把持ハンド3が基準面6aに押し込まれ、力検出値が予め定められた力検出値Faに到達すると把持ハンド3の押し付けが停止される。そして、把持ハンド3の押し付けが停止された時の位置検出値Zaが取得され、基準位置として記憶部73に記憶される。 As described above, in the method of assembling the assembly according to the first embodiment, the gripping hand 3 is pressed against the reference surface 6a of the component positioning section 6, and the gripping hand 3 contacts the reference surface 6a. Further, when the grasping hand 3 is pushed into the reference surface 6a and the force detection value reaches a predetermined force detection value Fa, the pressing of the grasping hand 3 is stopped. Then, the position detection value Za when the gripping hand 3 stops being pressed is acquired and stored in the storage unit 73 as the reference position.

つぎに、被組立部品5が部品位置決め部6上に位置決め固定され、組立部品4が把持ハンド3によって把持され、被組立部品5に対して組み付けられる。 Next, the part to be assembled 5 is positioned and fixed on the part positioning part 6 , and the part to be assembled 4 is gripped by the gripping hand 3 and assembled to the part to be assembled 5 .

つぎに、把持ハンド3が組立完了した組立体20の上面である組立部品4の上面4aに押し付けられ、把持ハンド3が基準面6aに接触する。さらに把持ハンド3が組立部品4の上面4aに押し込まれ、力検出値が予め定められた力検出値Fbに到達すると把持ハンド3の押し付けが停止される。そして、把持ハンド3の押し付けが停止された時の位置検出値Zbが取得され、組立体位置として記憶部73に記憶される。 Next, the grasping hand 3 is pressed against the upper surface 4a of the assembly component 4, which is the upper surface of the assembled assembly 20, and the grasping hand 3 contacts the reference surface 6a. Further, when the grasping hand 3 is pushed into the upper surface 4a of the assembly component 4 and the force detection value reaches a predetermined force detection value Fb, the pressing of the grasping hand 3 is stopped. Then, the position detection value Zb when the pressing of the gripping hand 3 is stopped is acquired and stored in the storage unit 73 as the assembly position.

その後、基準位置と組立体位置との差分から、組立体20の高さ寸法である組立体寸法Hpが算出される。そして、組立体寸法Hpが予め定められた閾値範囲に入っていれば組立体20の組み立てが成功であると判定され、組立体寸法Hpが予め定められた閾値範囲に入っていなければ組立体20の組み立てが失敗であると判定される。 Thereafter, an assembly dimension Hp, which is the height dimension of the assembly 20, is calculated from the difference between the reference position and the assembly position. If the assembly size Hp falls within the predetermined threshold range, it is determined that the assembly of the assembly 20 has been successfully assembled. assembly is determined to be unsuccessful.

このような本実施の形態1にかかる組立体の組み立て方法では、組立部品4と被組立部品5との組み立て構造によらず、ロボット40による組立作業の成否判定を行うことが可能となる。 In the method for assembling the assembly according to the first embodiment, it is possible to determine the success or failure of the assembly work by the robot 40 regardless of the assembly structure of the assembly part 4 and the part to be assembled 5 .

また、本実施の形態1にかかる組立体の組み立て方法では、把持ハンド3を用いて組立体20の検査を行うことができ、力覚センサ2で取得した把持ハンド3の先端部3bに作用する力の情報と、把持ハンド3の先端部3bの位置情報と、を利用して組立体20の組立成否の検査を行うことができるため、組立体20の組立成否の検査を目的とした、距離センサ等の組立体20の組立成否検査の検査専用の検出機器が不要となり、組立成否検査の費用を抑制することができる。 In addition, in the method of assembling the assembly according to the first embodiment, the assembly 20 can be inspected using the grasping hand 3, and the tip 3b of the grasping hand 3 acquired by the force sensor 2 is acted on. Since it is possible to inspect whether or not the assembly 20 has been successfully assembled using the force information and the position information of the tip 3b of the gripping hand 3, the distance A detection device such as a sensor or the like dedicated to the inspection of assembly success/failure of the assembly 20 becomes unnecessary, and the cost of the assembly success/failure inspection can be suppressed.

また、本実施の形態1にかかる組立体の組み立て方法では、組立体20の組み立ての直後に、組立体20を専用の検査領域に移動させることなく、直ぐに組立体20の検査を行うことが可能となる。これにより、本実施の形態1にかかる組立体の組み立て方法によれば、組立体20の検査に用いる設備の簡素化、費用削減、サイクルタイム短縮の効果が得られる。 In addition, in the method of assembling the assembly according to the first embodiment, the assembly 20 can be inspected immediately after the assembly 20 is assembled without moving the assembly 20 to a dedicated inspection area. becomes. As a result, according to the method of assembling the assembly according to the first embodiment, the effects of simplification of equipment used for inspection of the assembly 20, cost reduction, and cycle time reduction can be obtained.

上記特許文献1に記載された検査方法では、部品の組み付け作業時における、組付物を把持した状態でのロボット先端の位置を検出している。このため、特許文献1に記載された検査方法では、組付物を把持する位置が正確でない場合、すなわち組付物を把持する時点または部品の組付け時に、組付物を把持する位置が適正な位置からずれる場合、正確な位置が検知できない。 In the inspection method described in Patent Literature 1, the position of the tip of the robot is detected while the assembly is being gripped during the work of assembling the parts. Therefore, in the inspection method described in Patent Document 1, when the position of gripping the assembly is not accurate, that is, when the assembly is gripped or when the parts are assembled, the position of gripping the assembly is not correct. If it deviates from the correct position, the correct position cannot be detected.

これに対して、本実施の形態1にかかる組立体の組み立て方法では、組立部品4を被組立部品5に組付けて組立体20を組み立てるプロセスとは別のプロセスで、組立部品4を把持せずに組立体20の組立成否の検査を行うため、上述した問題が発生せず、組立体20の組立成否の評価を正確に行うことが可能である。 On the other hand, in the method of assembling the assembly according to the first embodiment, the assembly component 4 is gripped in a process different from the process of assembling the assembly 20 by assembling the assembly component 4 to the assembly target component 5 . Since the assembly 20 is inspected for assembly success/failure without the above-described problems, it is possible to accurately evaluate the assembly success/failure of the assembly 20 .

そして、本実施の形態1にかかるロボットコントローラ7によれば、本実施の形態1にかかる組立体の組み立て方法を制御して、組立工程においてロボット40による組立作業の成否判定を行うことが可能なロボットコントローラが得られる。 Further, according to the robot controller 7 according to the first embodiment, it is possible to control the method of assembling the assembly according to the first embodiment, and to determine the success or failure of the assembly work by the robot 40 in the assembly process. A robot controller is obtained.

実施の形態2.
本実施の形態2では、ブロック治具8を利用して基準位置を取得する場合について説明する。図12は、本発明の実施の形態2において図1に示すロボットシステム100が行う基準位置取得動作を示す模式図である。図13は、本発明の実施の形態2における基準位置取得動作の動作手順を示すフローチャートである。
Embodiment 2.
In the second embodiment, a case where the block jig 8 is used to acquire the reference position will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing a reference position acquisition operation performed by the robot system 100 shown in FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 13 is a flow chart showing the operation procedure of the reference position acquisition operation according to the second embodiment of the present invention.

ステップS410において、図12(a)に示すように、ロボット40によりブロック治具8が部品位置決め部6の基準面6a上に位置決め固定されて配置される。ブロック治具8は、高さ寸法が既知であり、把持ハンド3により把持されることによって変形しない剛性を有する材料によって構成されている。ブロック治具8は、たとえば金属材料の中実品より構成される。 In step S410, as shown in FIG. 12(a), the block jig 8 is positioned and fixed on the reference surface 6a of the component positioning unit 6 by the robot 40. As shown in FIG. The block jig 8 has a known height and is made of a rigid material that does not deform when gripped by the gripping hand 3 . The block jig 8 is composed of, for example, a solid metal material.

つぎに、ステップS420において、ブロック治具の寸法Hjがロボットコントローラ7に入力され、記憶部73に記憶される。ブロック治具の寸法Hjは、Z軸方向におけるブロック治具8の高さ寸法である。 Next, in step S420, the dimension Hj of the block jig is input to the robot controller 7 and stored in the storage unit 73. FIG. The dimension Hj of the block jig is the height dimension of the block jig 8 in the Z-axis direction.

つぎに、ステップS430において、ロボットアーム1が、把持ハンド3の先端部3bをブロック治具8の上面8aに押し付ける押付動作を行う。ロボットアーム1が動くことにより、図12(a)に示すように、予め決められた組付作業開始点に把持ハンド3が移動する。そして、ロボットアーム1が動くことにより、把持ハンド3がブロック治具8の上面8aへ向かってZ軸方向において下方に動作し、図12(b)に示すように把持ハンド3の先端部3bがブロック治具8の上面8aに接触する。 Next, in step S430, the robot arm 1 performs a pressing operation of pressing the tip portion 3b of the gripping hand 3 against the upper surface 8a of the block jig 8. As shown in FIG. As the robot arm 1 moves, the gripping hand 3 moves to a predetermined assembly work start point, as shown in FIG. 12(a). As the robot arm 1 moves, the gripping hand 3 moves downward in the Z-axis direction toward the upper surface 8a of the block jig 8, and as shown in FIG. It comes into contact with the upper surface 8a of the block jig 8.

つぎに、ステップS440において、力取得部721は、力覚センサ2から送られてくる力検出値を監視し、力検出値が予め定められた第1の値である力検出値Faに到達したか否かを判定する。力検出値が力検出値Faに到達していない場合は、ステップS440においてNoとなり、ステップS430に戻り、ロボットアーム1が押付動作を継続する。力検出値が力検出値Faに到達した場合は、ステップS440においてYesとなり、ステップS450に進む。 Next, in step S440, the force acquisition unit 721 monitors the force detection value sent from the force sensor 2, and reaches the force detection value Fa, which is a predetermined first value. Determine whether or not If the detected force value has not reached the detected force value Fa, the determination in step S440 is No, the process returns to step S430, and the robot arm 1 continues the pressing operation. When the force detection value reaches the force detection value Fa, the determination in step S440 is Yes, and the process proceeds to step S450.

つぎに、ステップS450において、ロボットアーム1は、把持ハンド3の先端部3bをブロック治具8の上面8aに押し付ける押付動作を停止する。 Next, in step S450, the robot arm 1 stops the pressing operation of pressing the tip 3b of the gripping hand 3 against the upper surface 8a of the block jig 8. As shown in FIG.

つぎに、ステップS460において、基準位置取得部723は、ロボットアーム1が押付動作を停止した時の位置検出値Zjを取得する。位置検出値Zjは、基準位置取得動作において力覚センサ2で検出される力検出値が予め定められた力検出値Faに達してロボットアーム1が押付動作を停止した時の、把持ハンド3の先端部3bの位置座標である。具体的には、位置検出値Zjは、把持ハンド3の先端部3bのZ軸方向における位置座標である。また、位置検出値Zjは、後述するように基準位置の算出に用いられる。 Next, in step S460, the reference position acquisition unit 723 acquires the position detection value Zj when the robot arm 1 stops pressing. The position detection value Zj is the value of the grasping hand 3 when the force detection value detected by the force sensor 2 reaches a predetermined force detection value Fa in the reference position acquisition operation and the robot arm 1 stops the pressing operation. It is the position coordinates of the tip portion 3b. Specifically, the detected position value Zj is the position coordinate of the tip 3b of the gripping hand 3 in the Z-axis direction. Also, the position detection value Zj is used to calculate a reference position as described later.

つぎに、ステップS470において、基準位置取得部723は、基準位置を下記の式(2)で算出する。下記の式(2)で算出される基準位置は、上述した実施の形態1における位置検出値Zaに対応する。 Next, in step S470, the reference position acquisition unit 723 calculates the reference position using the following formula (2). The reference position calculated by the following formula (2) corresponds to the detected position value Za in the first embodiment described above.

基準位置=Zj-Hj ・・・(2) Reference position = Zj-Hj (2)

つぎに、ステップS480において、基準位置取得部723は、算出した基準位置を記憶部73に記憶させる。 Next, in step S480, the reference position acquisition unit 723 causes the storage unit 73 to store the calculated reference position.

つぎに、ステップS490において、ロボット40が、ブロック治具8を部品位置決め部6から取り外す。 Next, in step S490, the robot 40 removes the block jig 8 from the component positioning section 6. FIG.

その後、ロボット40が、上述した図4(c)から図4(f)に示した部品組立動作および組立体位置取得動作を実行した後、実施の形態1の場合と同様にして組立成否判定が行われる。 After that, the robot 40 executes the parts assembly operation and the assembly position acquisition operation shown in FIGS. done.

本実施の形態2では、組立体寸法Hpを算出する際に、上述した実施の形態1における基準位置である位置検出値Zaを、上記の式(2)で算出される基準位置に置き換える。したがって、本実施の形態2における組立体寸法Hpを算出する式は、以下の式(3)となる。 In the second embodiment, when calculating the assembly dimension Hp, the detected position value Za, which is the reference position in the first embodiment, is replaced with the reference position calculated by the above equation (2). Therefore, the formula for calculating the assembly size Hp in the second embodiment is the following formula (3).

Hp=Zb-(Zj-Hj) ・・・(3) Hp=Zb-(Zj-Hj) (3)

すなわち、基準位置取得部723は、把持ハンド3の先端部3bを部品位置決め部6の基準面6aに位置決め固定された高さ寸法が既知であるブロック治具8に押し付けてブロック治具8からの反力が予め決められた第1の値に到達した時の把持ハンド3の先端部3bの先端位置の位置座標である位置検出値Zjを取得するブロック治具位置取得部として機能する。位置検出値Zjは、部品位置決め部6の基準面6aに位置決め固定されたブロック治具8の位置である、ブロック治具位置である。 That is, the reference position acquisition section 723 presses the tip portion 3b of the gripping hand 3 against the block jig 8 having a known height dimension, which is positioned and fixed on the reference surface 6a of the component positioning section 6, and the It functions as a block jig position acquisition section that acquires a position detection value Zj, which is the position coordinate of the tip position of the tip portion 3b of the gripping hand 3 when the reaction force reaches a predetermined first value. The position detection value Zj is the block jig position, which is the position of the block jig 8 positioned and fixed on the reference surface 6a of the component positioning section 6. FIG.

また、基準位置取得部723は、ブロック治具位置とブロック治具の寸法Hjとから基準位置を算出する基準位置算出部として機能する。 Also, the reference position acquisition unit 723 functions as a reference position calculation unit that calculates the reference position from the block jig position and the dimension Hj of the block jig.

上述したように、本実施の形態2では、把持ハンド3を部品位置決め部6の基準面6aに直接に接触させることが難しい場合、例えば、ロボット40の先端の把持ハンド3と部品位置決め部6が干渉する等の場合においても、間接的にブロック治具8を介して基準位置を取得することが可能となり、組立成否検査を正しく行うことができる。 As described above, in the second embodiment, when it is difficult to bring the gripping hand 3 into direct contact with the reference surface 6a of the component positioning unit 6, for example, the gripping hand 3 at the tip of the robot 40 and the component positioning unit 6 Even in the case of interference, etc., the reference position can be acquired indirectly through the block jig 8, and the assembly success/failure inspection can be performed correctly.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、実施の形態の技術同士を組み合わせることも可能であるし、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments show an example of the content of the present invention, and the techniques of the embodiments can be combined with each other, or can be combined with another known technique. However, part of the configuration may be omitted or changed without departing from the gist of the present invention.

1 ロボットアーム、2 力覚センサ、3 把持ハンド、3b 先端部、4 組立部品、4a,8a 上面、5 被組立部品、6 部品位置決め部、6a 基準面、7 ロボットコントローラ、8 ブロック治具、20 組立体、40 ロボット、41 ベース部、60 組付台、71 動作制御部、72 検査制御部、73 記憶部、74 表示部、100 ロボットシステム、101 プロセッサ、102 メモリ、721 力取得部、722 位置取得部、723 基準位置取得部、724 組立体位置取得部、725 組立体寸法算出部、726 組立成否判定部、Fa,Fb 力検出値、Hj ブロック治具の寸法、Hp 組立体寸法、Za,Zb,Zc,Zj 位置検出値。 REFERENCE SIGNS LIST 1 robot arm 2 force sensor 3 gripping hand 3b tip 4 assembly part 4a, 8a top surface 5 part to be assembled 6 part positioning unit 6a reference surface 7 robot controller 8 block jig 20 Assembly 40 Robot 41 Base Part 60 Mounting Table 71 Motion Control Part 72 Inspection Control Part 73 Storage Part 74 Display Part 100 Robot System 101 Processor 102 Memory 721 Force Acquisition Part 722 Position Acquisition unit 723 Reference position acquisition unit 724 Assembly position acquisition unit 725 Assembly dimension calculation unit 726 Assembly success/failure determination unit Fa, Fb Force detection value Hj Block jig dimension Hp Assembly dimension Za, Zb, Zc, Zj Position detection values.

Claims (3)

部品把持部に把持した組立部品を被組立部品に組み付けて組立体を組み立てるロボットを制御するロボットコントローラであって、
前記ロボットの動作を制御する動作制御部と、
前記部品把持部の先端部を基準面に押し付けて前記基準面からの反力が予め決められた第1の値に到達した時の前記部品把持部の位置座標である基準位置を取得する基準位置取得部と、
前記先端部を前記組立体に押し付けて前記組立体からの反力が予め決められた第2の値に到達した時の前記部品把持部の位置座標である組立体位置を取得する組立体位置取得部と、
前記基準位置と前記組立体位置との差分から前記組立体の高さ寸法を算出する組立体寸法算出部と、
前記組立体の高さ寸法が予め定められた閾値範囲に入っているか否かによって前記組立体の組立成否を判定する組立成否判定部と、
を備え
前記基準面が、
前記被組立部品が位置決め固定される部品位置決め部において前記被組立部品が配置される配置面であり、
前記配置面に配置されて高さ寸法が既知である治具の位置座標と、前記治具の高さ寸法とによって算出されること、
を特徴とするロボットコントローラ。
A robot controller that controls a robot that assembles an assembly by assembling an assembly part gripped by a part gripping part to a part to be assembled,
a motion control unit that controls the motion of the robot;
A reference position for obtaining a reference position, which is position coordinates of the component gripper when the tip of the component gripper is pressed against a reference surface and a reaction force from the reference surface reaches a predetermined first value. an acquisition unit;
Assembly position acquisition for acquiring an assembly position, which is position coordinates of the component gripper when the tip is pressed against the assembly and a reaction force from the assembly reaches a predetermined second value. Department and
an assembly dimension calculator that calculates a height dimension of the assembly from the difference between the reference position and the assembly position;
an assembly success/failure determination unit that determines whether or not the assembly has been successfully assembled based on whether or not the height dimension of the assembly is within a predetermined threshold range;
with
The reference surface is
an arrangement surface on which the part to be assembled is arranged in a part positioning portion on which the part to be assembled is positioned and fixed;
calculating from the positional coordinates of a jig whose height dimension is known and which is arranged on the arrangement surface, and the height dimension of the jig;
A robot controller characterized by:
ロボットの部品把持部に把持された組立部品が被組立部品に組み付けられた組立体の組み立ての成否を検査する組立成否検査装置であって、
前記ロボットと、
前記部品把持部の先端部に作用する力を取得する力取得部と、
前記部品把持部の位置座標を取得する位置取得部と、
前記部品把持部の先端部を基準面に押し付けて前記基準面からの反力が予め決められた第1の値に到達した時の前記部品把持部の位置座標である基準位置を取得する基準位置取得部と、
前記先端部を前記組立体に押し付けて前記組立体からの反力が予め決められた第2の値に到達した時の前記部品把持部の位置座標である組立体位置を取得する組立体位置取得部と、
前記基準位置と前記組立体位置との差分から前記組立体の高さ寸法を算出する組立体寸法算出部と、
前記組立体の高さ寸法が予め定められた閾値範囲に入っているか否かによって前記組立体の組立成否を判定する組立成否判定部と、
を備え
前記基準面が、
前記被組立部品が位置決め固定される部品位置決め部において前記被組立部品が配置される配置面であり、
前記配置面に配置されて高さ寸法が既知である治具の位置座標と、前記治具の高さ寸法とによって算出されること、
を特徴とする組立成否検査装置。
An assembly success/failure inspection device for inspecting the success or failure of assembling an assembly in which an assembly part gripped by a part gripping part of a robot is assembled to a part to be assembled,
the robot;
a force acquisition unit that acquires a force acting on the tip of the component gripping unit;
a position acquisition unit that acquires the position coordinates of the component gripping unit;
A reference position for obtaining a reference position, which is position coordinates of the component gripper when the tip of the component gripper is pressed against a reference surface and a reaction force from the reference surface reaches a predetermined first value. an acquisition unit;
Assembly position acquisition for acquiring an assembly position, which is position coordinates of the component gripper when the tip is pressed against the assembly and a reaction force from the assembly reaches a predetermined second value. Department and
an assembly dimension calculator that calculates a height dimension of the assembly from the difference between the reference position and the assembly position;
an assembly success/failure determination unit that determines whether or not the assembly has been successfully assembled based on whether or not the height dimension of the assembly is within a predetermined threshold range;
with
The reference surface is
an arrangement surface on which the part to be assembled is arranged in a part positioning portion on which the part to be assembled is positioned and fixed;
calculating from the positional coordinates of a jig whose height dimension is known and which is arranged on the arrangement surface, and the height dimension of the jig;
An assembly success/failure inspection device characterized by:
請求項1に記載のロボットコントローラと、前記ロボットと、を備えるロボットシステムが前記組立体を組み立てる組立体の組み立て方法であって、
前記基準位置取得部が、前記部品把持部の先端部が前記基準面に押し付けられて前記基準面からの反力が予め決められた前記第1の値に到達した時の前記部品把持部の位置座標である前記基準位置を取得する基準位置取得ステップと、
前記ロボットが、前記組立部品を前記被組立部品に組み付けて前記組立体を組み立てる組立ステップと、
前記組立体位置取得部が、前記先端部が前記組立体に押し付けられて前記組立体からの反力が予め決められた前記第2の値に到達した時の前記部品把持部の位置座標である前記組立体位置を取得する組立体位置取得ステップと、
前記組立体寸法算出部が、前記基準位置と前記組立体位置との差分を用いて前記組立体の高さ寸法を算出する組立体寸法算出ステップと、
前記組立成否判定部が、前記組立体の高さ寸法が前記予め定められた閾値範囲に入っているか否かによって前記組立体の組立成否を判定する組立成否判定ステップと、
を含み、
前記基準面が、
前記被組立部品が位置決め固定される部品位置決め部において前記被組立部品が配置される配置面であり、
前記配置面に配置されて高さ寸法が既知である治具の位置座標と、前記治具の高さ寸法とによって算出されること、
を特徴とする組立体の組み立て方法。
An assembly assembly method for assembling the assembly by a robot system comprising the robot controller according to claim 1 and the robot, comprising:
The reference position acquisition unit is configured to determine the position of the component gripping unit when the tip of the component gripping unit is pressed against the reference surface and a reaction force from the reference surface reaches the predetermined first value. a reference position acquisition step of acquiring the reference position, which is coordinates;
an assembling step in which the robot assembles the assembled part by assembling the assembled part to the to-be-assembled part;
The assembly position acquisition unit is the position coordinates of the component gripping unit when the tip is pressed against the assembly and the reaction force from the assembly reaches the predetermined second value. an assembly position obtaining step of obtaining the assembly position;
an assembly dimension calculation step in which the assembly dimension calculation unit calculates the height dimension of the assembly using the difference between the reference position and the assembly position;
an assembly success/failure determination step in which the assembly success/failure determining unit determines whether or not the assembly has been successfully assembled based on whether or not the height dimension of the assembly is within the predetermined threshold range;
including
The reference surface is
an arrangement surface on which the part to be assembled is arranged in a part positioning portion on which the part to be assembled is positioned and fixed;
calculating from the positional coordinates of a jig whose height dimension is known and which is arranged on the arrangement surface, and the height dimension of the jig;
A method of assembling an assembly characterized by:
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