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JPH0242615B2 - - Google Patents
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JPH0242615B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0242615B2
JPH0242615B2 JP20148384A JP20148384A JPH0242615B2 JP H0242615 B2 JPH0242615 B2 JP H0242615B2 JP 20148384 A JP20148384 A JP 20148384A JP 20148384 A JP20148384 A JP 20148384A JP H0242615 B2 JPH0242615 B2 JP H0242615B2
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JP
Japan
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hole
hand
center position
shaft
measuring jig
Prior art date
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JP20148384A
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Japanese (ja)
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JPS6179531A (en
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Publication date
Application filed filed Critical
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Publication of JPS6179531A publication Critical patent/JPS6179531A/en
Publication of JPH0242615B2 publication Critical patent/JPH0242615B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/10Aligning parts to be fitted together
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/10Aligning parts to be fitted together
    • B23P19/12Alignment of parts for insertion into bores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、穴部品およびこの穴部品に挿入する
軸部品の夫々の中心位置を計測し、これら穴部品
および軸部品の相対中心位置を一致させる位置決
め方法とくに穴部品と軸部品とを非接触状態で相
互の中心位置を一致させる位置決め方法に関する
ものである。 〔発明の背景〕 従来、第13図に示す如く、穴部品1の穴1a
内に間隙δを有する如き大きさに形成された軸部
品2の軸2aを挿入するため、上記穴部品1の穴
1aの中心位置と、上記軸部品2の軸2aの中心
位置とを位置決めする位置決め方法は特開昭53−
63700号および昭和58年10月12日付、日刊工業新
聞社発行の日刊工業新聞に掲載されたものが有効
な方法とされている。なお第13図に示す2bは
フランジ部である。 然るに、上記前者の方法では、穴部品に軸部品
を挿入するさいに軸部品が穴部品に当つてその反
力で軸部品の中心が穴部品の中心に倣つて挿入さ
れるものであり、また上記後者の方法では、反力
を力覚センサーで検出し、ある力以上の力が発生
しないように手首の姿勢をコントロールして挿入
するものであるため、軸部品を穴部品に挿入する
さい、滑らかに挿入しないと何れか一方の部品も
しくは両方の部品にきずを付けることが多い。と
くに材質がアルミなどで形成されているときに
は、コジリが発生し易くかつ塵埃が発生し易く、
この塵埃のために製品に重大な事故を招来するこ
とがある。 〔発明の目的〕 本発明は上記従来の問題点を解決し、塵埃を発
生することなく、穴部品の中心位置と軸部品の中
心位置とを高精度で計測して位置決めすることの
可能な位置決め方法を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は上記の目的を達成するため、穴部品に
形成された円筒形状の穴内に円筒形状をした軸を
有する軸部品を挿入する方法において、上記挿入
する軸部品を保持するハンドに測定治具を保持さ
せて、この測定治具を同一平面上で、互いに対向
する如く配置した複数個の固定センサ間に挿入
し、上記ハンドおよび測定治具を回転させながら
測定治具の外径を固定センサで測定してこれによ
りハンドの回転中心位置を上記固定センサに記憶
させ、ついで、上記ハンドおよび測定治具を所定
距離移動して測定治具を上記穴部品の穴内に挿入
して該測定治具およびハンドを回転させながら測
定治具に内蔵する測定具にて穴部品の穴の中心位
置をその穴の中心線上複数個所で測定して穴部品
の穴に傾きがあるときには、傾き補正テーブルに
て穴部品を互いに直交する2方向のうち何れか一
方もしくは両方で回動させ、補正後再び上記測定
具にて穴部品の穴の中心位置を測定して穴部品の
傾きが零になつたときの穴部品の穴の中心位置を
測定し、これによつてハンドの回転中心位置と穴
部品の穴の中心位置との相対位置を検出し、然る
後、ハンドより測定治具を取り外して、軸部品を
取付け、軸部品を上記固定センサ間に挿入して、
軸部品の外径を回転させないで上記固定センサで
測定し、これによつてハンドの回転中心位置と軸
部品の中心位置のずれ量で、上記固定センサ間に
挿入したときのハンドの回転位置から、穴部品の
穴の中心位置までの距離を補正して穴部品の穴の
中心位置と、軸部品の嵌め合う軸部の中心位置と
を位置決めすることを特徴とするものである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例を示す第1図乃至第12図
について説明する。 第1図は本発明の実施例を示す測定装置の正面
図、第2図はその平面図、第3図はその測定治具
を示す1部断面正面図、第4図は第3図のA矢視
側面図、第5図は測定治具をハンドに取付けた状
態を示す1部断面正面図、第6図は第5図のB−
B矢視平面図、第7図は軸部品をハンドに取付け
た状態を示す1部断面正面図、第8図は傾き補正
テーブルを示す斜視図、第9図は動作説明図、第
10図は第7図aの拡大平面図、第11図は第1
0図dの拡大平面図、第12図は穴部品の中心位
置測定時を示す説明図である。 同図において4はベース、5はテーブルにし
て、上記ベース4の上面に第1図に対して前後方
向(説明の都合上Y方向とする)に摺動自在に支
持され、上面にはガイドバー6および図示しない
駆動機構によつて回転するスクリユーシヤフト
(図示せず)の両端部を支持している。7はコラ
ムにして、下端部を上記ガイドバー6にX矢視方
向に摺動自在に支持され、同時に上記スクリユー
シヤフトに螺着して、このスクリユーシヤフトの
回転によりX矢視方向に摺動される。また上記コ
ラム7は図示しない駆動機構によつて回転するバ
ーチカルスクリユーシヤフト8の両端部を支持し
ている。9はロボツトにして、3角形状をした本
体9aの垂直面に上記バーチカルスクリユーシヤ
フト8に間隔をおいて螺着する2個のアーム9b
を固定し、上面に後述の測定治具25および穴部
品1をハンド33を介して保持し、内部には上記
ハンド33を回転させる駆動機構(図示せず)を
内蔵している。10は架台にして、上記ベース4
の上面両端部に上記ロボツト9の周りを囲むよう
に固定され、上端部に天井板11を固定してい
る。12は固定センサユニツトにして、底部12
aを有する角筒形状をし、上記天井板11に形成
された穴11a内に底部12aが下方に突出する
如く挿入支持され、上記底部12aの下面に互い
に直交する2軸上に対向する如く4個の固定セン
サ13を保持している。また上記底部12aの中
心部には貫通穴12bを形成している。14は傾
き補正テーブルにして、上記天井板11上に固定
され、第8図に示す如く、互いに積重する如く配
置されたロ字形状の3個のベース15,16,1
7を設けている。上記最下部のベース15は、そ
の一端面にモータ18を支持するための台15a
を固定し、その他端の上面両端部に間隔をおいて
上方に突出する2個1対の突起部15bを4個固
定している。上記中央部のベース16は、上記モ
ータ18の軸心方向上方位置に間隔をおいて2個
の突起部16aを固定している。この突起部16
aは、上記モータ18の軸端スクリユー部18a
を螺合するナツト19を介挿し、かつこのナツト
19の両端部より突出する2個のピン20を回動
自在に支持している。また上記中央部のベース1
6はその他端部に上記2個の突起部15b間に
夫々介挿し、ピン21を介して回動自在に支持さ
れた支持部16bを2個固定している。さらに上
記中央部のベース17は、上記2個の突起部16
a,16bと直交する端面にモータ22を支持す
るための台16cと、その対向側端面両端部に間
隔をおいて上方に突出する2個1対の4個の突起
部16dとを固定している。上記上方部のベース
17は、上記モータ22の軸心方向上方位置に間
隔をおいて2個の突起部17aを固定している。
この突起部17aは上記モータ22の軸端スクリ
ユー部22aを螺合するナツト23を介挿し、か
つこのナツト23の両端部より突出する2個のピ
ン23aを回動自在に支持している。また上記上
方部のベース17は、上面に穴部品1を載置しそ
の他端部に上記突起部16d間に夫々介挿し、ピ
ン24を介して回動自在に支持された支持部17
bを固定している。したがつて、上記傾き補正テ
ーブル14は2個のモータ18,22が駆動して
その軸端のスクリユー部18a,22aが夫々回
転したとき、ナツト19,23を介して、中央部
のベース16、および上方部のベース17が夫々
ピン21,24を中心にして互いに直角な方向の
θX矢印方向およびθY矢印方向に回動し、これによ
つて上面の穴部品1を互いに直角な2方向に傾け
ることができる。25は測定治具にして、測定治
具本体26と、距離センサ27と、支持部28
と、スライド部29と、位置決め部30とから形
成されている。上記測定治具本体26は上方から
軸部品2の嵌め合い軸部2aに相当する軸状の治
具26aと、この治具26aより稍細径の第1軸
部26bと、この軸部26bより稍大径に形成さ
れ、内部の第3図に対して左右方向に貫通する段
付穴26cを有する第2軸部26dと、最も大径
に形成されその下面に後述のハンド33の上面に
搭載されるフランジ部26eと、最も小径に形成
された第3軸部26fと、この第3軸部26fよ
り稍大径に形成された第4軸部26gとを互いに
同一軸心上に固定して形成されている。上記距離
センサ27は、その軸部27aを上記フランジ部
26dの上面に上記段付穴26c内に挿入される
如く固定された固定ブロツク26h上に第4図に
示す如く、板バネ31を介してボルト32により
固定され、その軸部27a内を先端部が外方に突
出する如く軸方向に移動自在に挿入されたプラン
ジヤ27bを上記スライド部29のスライド部材
29dの上方部に係合されている。上記支持部2
8は、形状をして、その上端部を上記フランジ
部26dに上下方向に貫通する如く形成された穴
26iの下方位置に固定されている。上記スライ
ド部29は、上記支持部28の底部28aに直立
状態に固定されたモータ29aと、このモータ2
9aの上方軸端部に固定された偏心カム29b
と、このカム29bに対接するカムフオロ29c
と、このカムフオロ29cを下端部に固定するス
ライド部材29dと、このスライド部材29dの
中央部より水平方向に突出する突起板29eの下
面を摺動自在に支持し、上記支持部28に固定さ
れたスライド軸受29eと、上記スライド部材2
9dおよび上記フランジ部26eの穴26iの内
端面間に介挿され、上記カムフオロ29cを常に
偏心カム29bの外周面に対接させるスプリング
29fとから形成されている。上記位置決め部3
0はそのフランジ部30aの上面中心部に上記測
定治具本体26の第4軸部26gを固定し、下面
中心部に段付軸30bを固定し、外周部に、下方
に突出する如く、回動角度位置決め用ロツド30
cを固定している。。上記段付軸30bの下方小
径部30dには、上下方向に2個のボールベアリ
ング30eを回転自在に支持している。33はハ
ンドにして、上記ロボツト9に保持され底部33
bを有する円筒形状をしてその上面に上記軸部品
2のフランジ部2bおよび測定治具25のフラン
ジ部26eの下面に対接する本体33aと、上記
底部33bの中心部を上下方向に貫通するチヤツ
ク部33cと、測定治具25の回動角度位置決め
用ロツド30cの下端部を保持する位置決め具3
3dとを固定している。上記チヤツク部33cは
シリンダ33eと、このシリンダ33eのピスト
ンロツド33fの先端部に固定され、先端面を円
錐状に形成された駒33gと、互いに対象形状に
形成され、中央部をピン33hを介して回動自在
に支持され、下端部を上記駒33g円錐面に対接
する切欠面33iを有する2個のチヤツク33j
から形成されている。したがつて上記ハンド33
は軸部品2を保持するときには、軸部品2のフラ
ンジ部2bの下面が本体33aの上面に対接する
如く本体33a内に挿入して下方軸部をチヤツク
33jの上方部間に挿し込んだのち、シリンダ3
3eに流体を給入してピストンロツド33fの先
端部の駒33gをチヤツク33jの下方部間に挿
し込むと、上記チヤツク33jが回動してその上
方部間に軸部品2を締着する。また上記測定治具
25を保持するときには、測定治具25のフラン
ジ部26eの下面が本体33aの上面に対接する
如く本体33a内に挿入して、ボールベアリング
30eをチヤツク33jの上方部間に挿し込み、
ロツド30cの下端部を位置決め部33dの上方
部間に挿し込んだのち、上記軸部品2の場合と同
一の方法により測定治具25を締着することがで
きる。 上記の構成であるから、測定治具25を締着し
たハンド33をロボツト9の本体9aで保持した
のち、ロボツト9に指令値X1を与えて第9図a
に示す如く、固定センサユニツト12の下方位置
まで移動させる。ついでロボツト9を上方に移動
して測定治具25の治具26aを4個の固定セン
サ13間に挿入したとき、上記治具26aを回転
させながら4個の固定センサ13の先端部を同時
に内方に移動して上記治具26aの中心位置を計
測する。この場合第9図aに示す如く、測定治具
26aの中心位置と、固定センサ13の中心位
置とは一致しないことがある。 この理由は4個の固定センサ13の交点と、ハ
ンド33の中心点との不一致による場合および測
定治具25をハンド33に締着したときの測定治
25の取付不良による場合がある。そこで、本
発明においてはハンド33を270゜回転してそのと
きの測定治具25の治具26の特定点Aを4個の
固定センサ13で計測し、その値を0リセツト
し、これによつてロボツト9が最初の位置より所
定距離だけX方向に移動したときのハンド33の
中心位置を4個の固定センサ13に記憶される。 つぎにロボツト9を一旦下降し、ロボツト9に
指令値X2を与えてX方向に移動して上記測定治
25を穴部品1の下方位置まで移動したのち、
ロボツト9を上昇して、測定治具25を第9図b
に示す如く、穴治具1の穴1a内に挿入する。こ
の状態でハンド33を回転させ、同時にモータ2
9aを駆動して距離センサ27のプランジヤ27
bの先端部を上記穴治具1の穴1aの内周面に押
当てると、第12図に示す如く、ハンド33の回
転中心点と、穴部品1の穴1aの中心点とのずれ
量Δx1′が計測される。而して同図に示す如く、
穴部品1の取付不良によつて角度αだけ傾いてい
る場合もある。そこで本発明においては、先づ距
離センサ27をZ1に位置させて計測したのち、測
定治具25を高さHだけ上昇させて距離センサ2
7をZ2に位置させて計測する。このときの両点
Z1Z2におけるずれ量Δx1′,Δx1″がΔx1′=Δx1″で
あれば、穴部品1の穴1aの中心線と、ハンド3
3の回転中心線とは各点Z1Z1における平面上の中
心点にずれ量Δx1′,Δx1″があるとしても、穴部
品1の傾きはないことになる。これに対して
Δx1′≠Δx1″のときはハンド33の回転中心線に
対して穴部品1の穴1aの中心線がα=tan-1
Δx1′+Δx1″/Hだけ傾いていることになる。そこ で、このときには、傾き補正テーブル14の何れ
かのモータ18,22もしくは両方のモータ1
8,22を駆動して穴部品1の傾きを補正し、再
び上記距離センサ27をZ1およびZ2に位置させて
各位置Z1Z2におけるずれ量Δx1′,Δx1″を計測し、
これをΔx1′=Δx1″になるまで繰返し行なう。而
して上記センサ27がZ1およびZ2に位置したとき
の各ずれ量Δx1′,Δx″がΔx1′=Δx1″に達したと
きの穴部品1の穴1aの中心点までの距離Xは X=X2+Δx1 ……(1) になる。つぎにロボツト9を下降し、ロボツト9
を最初の位置に戻して第9図cに示す如く、ハン
ド33から測定治具25を取り外して軸部品2を
締着する。然る後ロボツト9に指令値X1を与え
てロボツト9を第9図dに示す如く、4個の固定
センサ13の下方位置まで移動したのち、ロボツ
ト9を上昇して軸部品2を4個の固定センサ13
内に挿入して、第11図に示す如く、軸部品2の
嵌め合う軸部2aの外径を回転しない状態で、4
個の固定センサ13で測定する。 このように、測定治具25のときには、ハンド
33および測定治具25が回転し、軸部品2のと
きには回転させない理由は、たとえば軸部品2を
ハンド33にチヤツク33mにて締着するさいの
位置ずれによつてハンド33の中心に対して軸部
品2の中心がずれてしまうことになる。このと
き、ハンド33の中心に対する4個の固定センサ
13の中心は既に上記に述べた如く0リセツトし
ているから、ハンド33を回転させないで、固定
状態で外径を計測すれば、軸部品2の中心と、ハ
ンド33の中心とのずれ量Δx2,Δy2を測定する
ことができる。 したがつて、第9図bに示す如く穴部品1の穴
1aの中心位置に軸部品2の中心位置を合わせる
ためには上記ロボツト9に与える指令値X0は X0=X−Δx2 ……(2) となり、上記第1式と第2式とから X0=X2+(Δx1−Δx2) ……(3) となる。そこで上記軸部品2を上記指令値X0
け移動することにより、軸部品2の嵌め合う軸部
2aを非接触状態で穴部品1の穴部1aに挿入す
ることができる。 この場合、ミクロンオーダの長さを問題にして
いるため、とくに軸部品の重量が大きくなること
によつてこれを支持するハンド33に発生する歪
等が問題になるときには、測定治具25の重量を
軸部品2と同一重量にすることにより穴部品1の
穴部1aの中心と、軸部品2の嵌め合う軸部2a
の中心とを正確に位置決めすることができる。 本発明は以上述べたる如く、たとえ穴部品の穴
部と、軸部品の嵌め合う軸部との間の隙間が小さ
くても、非接触状態で、軸部品の嵌め合う軸部を
穴部品の穴部に挿入することができるから、つぎ
に述べる効果を有する。 (イ) 製品の組立時に発生する塵埃がたとえミクロ
ンあるいはサブミクロンのような塵埃でも製品
の品質、性能に大きな影響を与えるような場合
に本発明を実施することにより製品の品質、性
能を向上することができる。 (ロ) 軸部品の重量が大きい場合には、人手で軸部
品を持つてその嵌め合う軸部を穴部品の穴部に
挿入すると、両者の間にコジリとか塵埃が発生
したり挿入動作が円滑に行うことができないた
め、作動時間が増加したり、作業者の疲労も増
加したりするが、本発明においては、これらを
すべて解決することができる。 (ハ) ミクロンオーダの精度が問題になるような場
合には、熱膨張による影響を考える必要があ
る。このような場合、本発明においては、測定
治具を固定センサに挿入の度毎にハンドの中心
位置をリセツトし、かつ測定治具でハンドの回
転中心と穴部品の穴の中心との相対位置を固定
センサで計測し、このときの相対位置に関する
情報でハンド、測定治具および軸部品の移動を
制御しているので、短かい計測時間中での大き
な温度変化は殆んど考えられない。したがつ
て、本発明においては、熱膨張による影響を防
止することができる。 (ニ) 測定治具を介して固定センサでハンドの中心
位置を計測するときにはハンドおよび測定治具
を回転して常にハンドの回転中心位置を基準に
し、かつ軸部品を固定センサで計測するときに
は、軸部品を固定しているので、測定治具をハ
ンドにチヤツクするさいのチヤツク誤差は影響
されず、逆に軸部品をハンドにチヤツクするさ
いのチヤツク誤差あるいはチヤツク部分と測定
される部分との製品上の誤差を考慮して計測す
ることができ、これによつて穴部品の穴と軸部
品の嵌め合う軸部との相対中心位置を正確に一
致させることができる。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention measures the respective center positions of a hole component and a shaft component inserted into the hole component, and aligns the relative center positions of the hole component and the shaft component. The present invention relates to a positioning method, and particularly to a positioning method for aligning the centers of a hole component and a shaft component without contacting each other. [Background of the Invention] Conventionally, as shown in FIG.
In order to insert the shaft 2a of the shaft component 2 formed in such a size as to have a gap δ therein, the center position of the hole 1a of the hole component 1 and the center position of the shaft 2a of the shaft component 2 are positioned. The positioning method is based on JP-A-53-
63700 and published in the Nikkan Kogyo Shimbun published by Nikkan Kogyo Shimbun on October 12, 1980, is considered to be an effective method. Note that 2b shown in FIG. 13 is a flange portion. However, in the former method, when inserting the shaft component into the hole component, the shaft component hits the hole component and the center of the shaft component follows the center of the hole component due to the reaction force, and is inserted. In the latter method, the reaction force is detected by a force sensor and the posture of the wrist is controlled and inserted so that no force exceeding a certain force is generated, so when inserting the shaft part into the hole part, If it is not inserted smoothly, it is likely that one or both parts will be damaged. Particularly when the material is made of aluminum etc., it is easy to get scratched and generate dust.
This dust may cause serious accidents to the product. [Object of the Invention] The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides positioning that allows the center position of a hole part and the center part of a shaft part to be measured and positioned with high accuracy without generating dust. The purpose is to provide a method. [Summary of the Invention] To achieve the above object, the present invention provides a method for inserting a shaft component having a cylindrical shaft into a cylindrical hole formed in a hole component, in which the shaft component to be inserted is held. A measuring jig is held in the hand, and the measuring jig is inserted between a plurality of fixed sensors arranged facing each other on the same plane, and the measuring jig is rotated while the hand and the measuring jig are rotated. The outer diameter is measured with a fixed sensor and the rotation center position of the hand is memorized in the fixed sensor, and then the hand and measuring jig are moved a predetermined distance and the measuring jig is inserted into the hole of the hole part. While rotating the measuring jig and the hand, measure the center position of the hole in the hole part at multiple locations on the center line of the hole using the measuring tool built into the measuring jig, and if the hole in the hole part is tilted, Rotate the hole part in one or both of the two orthogonal directions using the tilt correction table, and after correction, measure the center position of the hole in the hole part again using the measuring tool to make sure that the tilt of the hole part is zero. The center position of the hole in the hole part is measured when the hole part is bent, and the relative position between the rotation center position of the hand and the center position of the hole in the hole part is then detected. Remove it, attach the shaft part, insert the shaft part between the above fixed sensors,
The outer diameter of the shaft component is measured with the above fixed sensor without rotating, and the deviation between the rotation center position of the hand and the center position of the shaft component is calculated from the rotation position of the hand when inserted between the above fixed sensors. The present invention is characterized in that the center position of the hole of the hole part and the center position of the fitting shaft part of the shaft part are determined by correcting the distance to the center position of the hole of the hole part. [Embodiments of the Invention] The following describes embodiments of the present invention with reference to FIGS. 1 to 12. Fig. 1 is a front view of a measuring device showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view thereof, Fig. 3 is a partially sectional front view showing the measuring jig, and Fig. 4 is A of Fig. 3. 5 is a partially sectional front view showing the state where the measuring jig is attached to the hand, and FIG. 6 is a side view taken from B- in FIG.
FIG. 7 is a partially sectional front view showing the state in which the shaft component is attached to the hand; FIG. 8 is a perspective view showing the tilt correction table; FIG. 9 is an operation explanatory diagram; FIG. Figure 7a is an enlarged plan view, Figure 11 is the 1st
FIG. 12 is an explanatory view showing the measurement of the center position of the hole part. In the same figure, 4 is a base, and 5 is a table, which is supported on the upper surface of the base 4 so as to be slidable in the front-back direction (for convenience of explanation, the Y direction) with respect to FIG. 1, and a guide bar on the upper surface. 6 and supports both ends of a screw shaft (not shown) which is rotated by a drive mechanism (not shown). 7 is a column whose lower end is supported by the guide bar 6 so as to be slidable in the direction of the X arrow, and at the same time is screwed onto the screw shaft so that it can slide in the direction of the X arrow by rotation of the screw shaft. be moved. Further, the column 7 supports both ends of a vertical screw shaft 8 which is rotated by a drive mechanism (not shown). Reference numeral 9 is a robot, and two arms 9b are screwed onto the vertical plane of the triangular main body 9a at intervals to the vertical screw shaft 8.
is fixed, and a measuring jig 25 and hole component 1, which will be described later, are held on the upper surface via a hand 33, and a drive mechanism (not shown) for rotating the hand 33 is built inside. 10 is a mount, and the above base 4
It is fixed to both ends of the upper surface so as to surround the robot 9, and a ceiling plate 11 is fixed to the upper end. 12 is a fixed sensor unit, and the bottom part 12 is
The bottom part 12a is inserted and supported in a hole 11a formed in the ceiling plate 11 so as to protrude downward, and the bottom part 12a has a rectangular cylinder shape having a diameter of 4. It holds several fixed sensors 13. Further, a through hole 12b is formed in the center of the bottom portion 12a. Reference numeral 14 denotes a tilt correction table, which is fixed on the ceiling plate 11, and has three square-shaped bases 15, 16, 1 arranged so as to be stacked on top of each other as shown in FIG.
7 is provided. The lowermost base 15 has a stand 15a for supporting the motor 18 on one end surface thereof.
is fixed, and four protrusions 15b, each pair of which protrudes upward, are fixed at intervals on both ends of the upper surface of the other end. The central base 16 has two protrusions 16a fixed thereto at intervals above the motor 18 in the axial direction. This protrusion 16
a is the shaft end screw portion 18a of the motor 18;
A nut 19 is inserted therein, and two pins 20 protruding from both ends of the nut 19 are rotatably supported. Also, the base 1 in the center above
6 has two supporting parts 16b fixed to the other end thereof, which are inserted between the two protrusions 15b and rotatably supported via pins 21. Further, the base 17 in the center part has the two protrusions 16
A stand 16c for supporting the motor 22 is fixed to an end face perpendicular to the faces a and 16b, and four projections 16d, arranged in pairs, projecting upward at intervals, are fixed to both ends of the opposite end face. There is. The upper base 17 has two protrusions 17a fixed thereto at intervals above the motor 22 in the axial direction.
This protrusion 17a inserts a nut 23 into which the screw portion 22a of the shaft end of the motor 22 is screwed, and rotatably supports two pins 23a protruding from both ends of the nut 23. Further, the base 17 in the upper part has a supporting part 17 on which the hole part 1 is placed on the upper surface, and which is inserted between the protrusions 16d at the other end and rotatably supported via a pin 24.
b is fixed. Therefore, when the two motors 18 and 22 are driven and the screw portions 18a and 22a at the shaft ends rotate respectively, the tilt correction table 14 rotates through the nuts 19 and 23 to the base 16 at the center, The upper base 17 rotates about the pins 21 and 24 in the directions of arrows θX and θY , which are perpendicular to each other. can be tilted to Reference numeral 25 denotes a measuring jig, which includes a measuring jig main body 26, a distance sensor 27, and a support part 28.
, a slide portion 29 , and a positioning portion 30 . The measurement jig main body 26 includes, from above, a shaft-shaped jig 26a corresponding to the fitting shaft portion 2a of the shaft component 2, a first shaft portion 26b having a slightly smaller diameter than this jig 26a, and a first shaft portion 26b that is smaller in diameter than this jig 26a. A second shaft part 26d is formed to have a slightly large diameter and has a stepped hole 26c that penetrates in the left-right direction with respect to the inside of FIG. A flange portion 26e, a third shaft portion 26f formed with the smallest diameter, and a fourth shaft portion 26g formed with a slightly larger diameter than this third shaft portion 26f are fixed to each other on the same axis. It is formed. The distance sensor 27 is mounted on a fixing block 26h, which is fixed so that its shaft portion 27a is inserted into the stepped hole 26c on the upper surface of the flange portion 26d, via a leaf spring 31, as shown in FIG. A plunger 27b is fixed by a bolt 32 and inserted into the shaft portion 27a so as to be movable in the axial direction so that its tip protrudes outward. The plunger 27b is engaged with the upper portion of the slide member 29d of the slide portion 29. . The support part 2
8 has a shape, and its upper end is fixed at a position below a hole 26i formed to vertically penetrate through the flange portion 26d. The slide portion 29 includes a motor 29a fixed upright to the bottom portion 28a of the support portion 28, and a motor 29a fixed to the bottom portion 28a of the support portion 28 in an upright state.
Eccentric cam 29b fixed to the upper shaft end of 9a
and a cam follower 29c that is in contact with this cam 29b.
A slide member 29d fixes the cam fluoro 29c to the lower end thereof, and a protrusion plate 29e that protrudes horizontally from the center of the slide member 29d slidably supports the lower surface thereof and is fixed to the support portion 28. Slide bearing 29e and the slide member 2
9d and a spring 29f that is inserted between the inner end surface of the hole 26i of the flange portion 26e and keeps the cam follower 29c always in contact with the outer peripheral surface of the eccentric cam 29b. The above positioning part 3
0 fixes the fourth shaft part 26g of the measuring jig main body 26 to the center of the upper surface of the flange part 30a, fixes the stepped shaft 30b to the center of the lower surface, and has a rotating shaft on the outer periphery so as to protrude downward. Rod 30 for dynamic angle positioning
c is fixed. . Two ball bearings 30e are rotatably supported in the vertical direction on the lower small diameter portion 30d of the stepped shaft 30b. 33 is a hand held by the robot 9 at the bottom 33.
A main body 33a, which has a cylindrical shape having a cylindrical shape and has an upper surface that is in contact with the lower surfaces of the flange portion 2b of the shaft component 2 and the flange portion 26e of the measuring jig 25 , and a chuck that vertically passes through the center of the bottom portion 33b. 33c and a positioning tool 3 that holds the lower end of the rotation angle positioning rod 30c of the measurement jig 25 .
3d is fixed. The chuck portion 33c has a cylinder 33e and a piece 33g which is fixed to the tip of the piston rod 33f of the cylinder 33e and whose tip end surface is formed into a conical shape. Two chucks 33j are rotatably supported and have a cutout surface 33i whose lower end is in contact with the conical surface of the piece 33g.
is formed from. Therefore, the above hand 33
When holding the shaft component 2, the shaft component 2 is inserted into the main body 33a so that the lower surface of the flange portion 2b is in contact with the upper surface of the main body 33a, and the lower shaft portion is inserted between the upper portions of the chucks 33j. cylinder 3
When fluid is supplied to the piston rod 3e and the piece 33g at the tip of the piston rod 33f is inserted between the lower parts of the chuck 33j, the chuck 33j rotates and fastens the shaft part 2 between its upper parts. When holding the measuring jig 25, insert the measuring jig 25 into the main body 33a so that the lower surface of the flange portion 26e is in contact with the upper surface of the main body 33a, and insert the ball bearing 30e between the upper parts of the chucks 33j. included,
After inserting the lower end of the rod 30c between the upper parts of the positioning part 33d, the measuring jig 25 can be fastened in the same manner as in the case of the shaft component 2 described above. With the above configuration, after holding the hand 33 to which the measuring jig 25 is fastened by the main body 9a of the robot 9, a command value X1 is given to the robot 9 and the
As shown in FIG. Next, when the robot 9 is moved upward and the jig 26a of the measuring jig 25 is inserted between the four fixed sensors 13, the tips of the four fixed sensors 13 are inserted simultaneously while rotating the jig 26a. the center position of the jig 26a is measured. In this case, as shown in FIG. 9a, the center position of the measuring jig 26a and the center position of the fixed sensor 13 may not match. This may be due to mismatch between the intersections of the four fixed sensors 13 and the center point of the hand 33, or due to poor attachment of the measuring jig 25 when the measuring jig 25 is fastened to the hand 33. Therefore, in the present invention, the hand 33 is rotated by 270 degrees and the specific point A of the measuring jig 26 of the measuring jig 25 is measured by the four fixed sensors 13, and the value is reset to 0. The center position of the hand 33 when the robot 9 moves a predetermined distance in the X direction from the initial position is stored in the four fixed sensors 13. Next, the robot 9 is lowered once, a command value X 2 is given to the robot 9, and the robot 9 is moved in the X direction to move the measuring jig 25 to a position below the hole part 1.
Raise the robot 9 and place the measuring jig 25 in Fig. 9b.
As shown in the figure, insert it into the hole 1a of the hole jig 1. In this state, the hand 33 is rotated and the motor 2 is rotated at the same time.
9a to drive the plunger 27 of the distance sensor 27.
When the tip of b is pressed against the inner circumferential surface of the hole 1a of the hole jig 1, as shown in FIG. Δx 1 ′ is measured. As shown in the figure,
In some cases, the hole part 1 is tilted by an angle α due to poor installation. Therefore, in the present invention, the distance sensor 27 is first positioned at Z 1 to measure the distance, and then the measuring jig 25 is raised by the height H and the distance sensor 27 is
Position 7 at Z 2 and measure. Both points at this time
If the deviation amounts Δx 1 ′ and Δx 1 ″ in Z 1 Z 2 are Δx 1 ′=Δx 1 ″, then the center line of the hole 1a of the hole part 1 and the hand 3
Even if there is a deviation amount Δx 1 ′, Δx 1 ″ in the center point on the plane at each point Z 1 Z 1 , there is no inclination of the hole part 1.On the other hand, Δx When 1 '≠Δx 1 '', the center line of the hole 1a of the hole part 1 is α=tan -1 with respect to the rotation center line of the hand 33.
It is tilted by Δx 1 ′+Δx 1 ″/H. Therefore, in this case, either motor 18 or 22 or both motors 1 of the tilt correction table 14
8 and 22 to correct the inclination of the hole part 1, and again position the distance sensor 27 at Z 1 and Z 2 to measure the deviation amounts Δx 1 ′ and Δx 1 ″ at each position Z 1 Z 2 . ,
This is repeated until Δx 1 ′=Δx 1 ″.Then, when the sensor 27 is located at Z 1 and Z 2 , the respective deviation amounts Δx 1 ′ and Δx″ become Δx 1 ′=Δx 1 ″. The distance X to the center point of the hole 1a of the hole part 1 when it reaches the center point is X=X 2 +Δx 1 ...(1).Then, the robot 9 is lowered and
is returned to the initial position, the measuring jig 25 is removed from the hand 33, and the shaft component 2 is fastened, as shown in FIG. 9c. After that, a command value X1 is given to the robot 9, and the robot 9 is moved to a position below the four fixed sensors 13 as shown in FIG. fixed sensor 13
As shown in FIG.
The measurement is performed using the fixed sensors 13. As described above, the reason why the hand 33 and the measuring jig 25 rotate when the measuring jig 25 is used, but not when the shaft component 2 is used is that, for example, the position when the shaft component 2 is fastened to the hand 33 with the chuck 33m is Due to the misalignment, the center of the shaft component 2 will shift with respect to the center of the hand 33. At this time, the centers of the four fixed sensors 13 relative to the center of the hand 33 have already been reset to 0 as described above, so if the outer diameter is measured in a fixed state without rotating the hand 33, the shaft part 2 The amount of deviation Δx 2 and Δy 2 between the center of the hand 33 and the center of the hand 33 can be measured. Therefore, in order to align the center position of the shaft part 2 with the center position of the hole 1a of the hole part 1 as shown in FIG. 9b, the command value X0 given to the robot 9 is X0 = X- Δx2 ... ...(2), and from the above first and second equations, X 0 =X 2 +(Δx 1 −Δx 2 ) ...(3). Therefore, by moving the shaft component 2 by the command value X 0 , the mating shaft portion 2a of the shaft component 2 can be inserted into the hole portion 1a of the hole component 1 in a non-contact state. In this case, since the length on the order of microns is a problem, the weight of the measuring jig 25 is particularly important when the strain generated in the hand 33 that supports it due to the increased weight of the shaft component becomes a problem. By making the weight the same as that of the shaft part 2, the center of the hole part 1a of the hole part 1 and the shaft part 2a of the shaft part 2 that fits
It is possible to accurately position the center of the As described above, even if the gap between the hole part of the hole part and the fitting shaft part of the shaft part is small, the fitting shaft part of the shaft part can be moved into the hole part of the hole part in a non-contact state. Since it can be inserted into the section, it has the following effects. (b) The quality and performance of the product can be improved by implementing the present invention in cases where the dust generated during assembly of the product, even micron or submicron dust, has a significant impact on the quality and performance of the product. be able to. (b) If the weight of the shaft component is large, if you manually hold the shaft component and insert the mating shaft section into the hole of the hole component, it may cause twisting or dust to occur between the two, and the insertion operation may not be smooth. However, the present invention can solve all of these problems. (c) When accuracy on the micron order becomes a problem, it is necessary to consider the effects of thermal expansion. In such a case, the present invention resets the center position of the hand each time the measuring jig is inserted into the fixed sensor, and uses the measuring jig to determine the relative position between the rotation center of the hand and the center of the hole in the hole part. is measured with a fixed sensor, and the movement of the hand, measuring jig, and shaft parts is controlled using information about the relative positions at this time, so large temperature changes during the short measurement time are almost impossible. Therefore, in the present invention, the influence of thermal expansion can be prevented. (d) When measuring the center position of the hand with a fixed sensor via a measurement jig, rotate the hand and the measurement jig so that the rotation center position of the hand is always used as a reference, and when measuring shaft parts with a fixed sensor, Since the shaft part is fixed, the chuck error when checking the measuring jig with the hand will not be affected, and conversely, the chuck error when checking the shaft part with the hand or the product between the chuck part and the part to be measured will not be affected. Measurement can be performed taking the above error into consideration, thereby making it possible to accurately match the relative center positions of the hole of the hole component and the fitting shaft portion of the shaft component.

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

第1図は本発明の実施例を示す測定装置の正面
図、第2図はその平面図、第3図はその測定治具
を示す1部断面図、第4図はそのA矢視側面図、
第5図は測定治具をハンドに取付けた状態を示す
1部断面正面図、第6図は第5図のB−B矢視平
面図、第7図は軸部品をハンドに取付けた状態を
示す1部断面正面図、第8図は傾き補正テーブル
を示す斜視図、第9図は動作説明図、第10図は
第9図aの拡大平面図、第11図は第9図dの拡
大平面図、第12図は穴部品の中心位置測定時を
示す説明図、第13図は穴部品と軸部品とを示す
断面図である。 1……穴部品、1a……穴、2……軸部品、2
a……軸部、4……ベース、5……テーブル、7
……コラム、9……ロボツト、12……固定セン
サユニツト、13……固定センサ、14……傾き
補正テーブル、25……測定治具、26……測定
治具本体、27……距離センサ、28……支持
具、29……スライド部。
Fig. 1 is a front view of a measuring device showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view thereof, Fig. 3 is a partial sectional view showing the measuring jig, and Fig. 4 is a side view taken in the direction of arrow A. ,
Fig. 5 is a partial cross-sectional front view showing the measurement jig attached to the hand, Fig. 6 is a plan view taken along the line B-B in Fig. 5, and Fig. 7 shows the shaft part attached to the hand. 8 is a perspective view showing the tilt correction table, FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation, FIG. 10 is an enlarged plan view of FIG. 9 a, and FIG. 11 is an enlarged view of FIG. 9 d. A plan view, FIG. 12 is an explanatory diagram showing the time of measuring the center position of the hole component, and FIG. 13 is a sectional view showing the hole component and the shaft component. 1... Hole part, 1a... Hole, 2... Shaft part, 2
a...Shaft portion, 4...Base, 5...Table, 7
... Column, 9 ... Robot, 12 ... Fixed sensor unit, 13 ... Fixed sensor, 14 ... Tilt correction table, 25 ... Measurement jig, 26 ... Measurement jig body, 27 ... Distance sensor, 28... Support tool, 29... Slide portion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 穴部品に形成された円筒形状の穴内に円筒形
状をした軸部を有する軸部品を挿入する方法にお
いて、上記挿入する軸部品を保持するハンドに測
定治具を保持させて、この測定治具を同一平面上
で、互いに対向する如く配置した複数個の固定セ
ンサ間に挿入し、上記ハンドおよび測定治具を回
転させながら測定治具の外径を固定センサで測定
してこれによりハンドの回転中心位置を上記固定
センサに記憶させ、ついで、上記ハンドおよび測
定治具を所定距離移動して測定治具を上記穴部品
の穴内に挿入して該測定治具およびハンドを回転
させながら測定治具に内蔵する測定具にて穴部品
の穴の中心位置をその穴の中心線上複数個所で測
定して穴部品の穴に傾きがあるときには、傾き補
正テーブルにて穴部品を互いに直交する2方向の
うち何れか一方もしくは両方に回動させ、補正後
再び上記測定具にて穴部品の穴の中心位置を測定
して穴部品の傾きが零になつたときの穴部品の穴
の中心位置を測定し、これによつてハンドの回転
中心位置と穴部品の穴の中心位置との相対位置を
検出し、然る後、ハンドより測定治具を取り外し
て、軸部品を取付け、軸部品を上記固定センサ間
に挿入して、軸部品の外径を回転させないで上記
固定センサで測定し、これによつてハンドの回転
中心位置と軸部品の中心位置のずれ量で、上記固
定センサ間に挿入したときのハンドの回転位置か
ら、穴部品の穴の中心位置までの距離を補正して
穴部品の穴の中心位置と、軸部品の嵌め合う軸部
の中心位置とを位置決めすることを特徴とする位
置決め方法。
1. In a method of inserting a shaft part having a cylindrical shaft part into a cylindrical hole formed in a hole part, a measuring jig is held by the hand holding the shaft part to be inserted, and the measuring jig is is inserted between a plurality of fixed sensors arranged facing each other on the same plane, and while rotating the hand and measuring jig, the outer diameter of the measuring jig is measured with the fixed sensor, and the rotation of the hand is thereby performed. The center position is stored in the fixed sensor, and then the hand and the measuring jig are moved a predetermined distance and the measuring jig is inserted into the hole of the hole part, and the measuring jig is rotated while the measuring jig and the hand are being rotated. If you measure the center position of a hole in a hole component at multiple locations on the center line of the hole using the built-in measuring tool, and the hole in the hole component is tilted, use the tilt correction table to measure the center position of the hole in two directions orthogonal to each other. Rotate either or both of them, and after correction, measure the center position of the hole in the hole part again with the above measuring tool, and measure the center position of the hole in the hole part when the inclination of the hole part becomes zero. Then, the relative position between the rotation center position of the hand and the center position of the hole of the hole part is detected, and then the measuring jig is removed from the hand, the shaft part is attached, and the shaft part is fixed as described above. The sensor is inserted between the sensors, and the outer diameter of the shaft component is measured with the above fixed sensor without rotation, and the amount of deviation between the rotation center position of the hand and the center position of the shaft component is measured by inserting it between the above fixed sensors. The center position of the hole in the hole part and the center position of the fitting shaft part of the shaft part are determined by correcting the distance from the rotation position of the hand to the center position of the hole in the hole part. Positioning method.
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