JPH0326445A - ワークの回転割出し方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業−１−の｛り用分野：゛・ この発明は処ＰＦ対象ワークの回転Ｊｊ向の泣羅決めを
行なうための四転割出し２方法およびその装置ｊ．二関
する。

・′従宋の４Ａ：術、および発明が解決Ｉ５，よう，ｉ
．　１″る課１趙７・ 従求から産平；むＩ１ボッ１・等を用いて円盤型等のワ
ー　７の組｛−Ｊけ、取外し算を行なう場Ｂ（．：はワ
／７のＩＩ！１転ノｉ向０）　４）′／置決めが，必ｍ
ｉとな〜、このような位置決めをｈなうために，、ワー
クの特徴部分と係高Ｌ　ｌリろ機械的な割出Ｉ２装置が
婬川ざわている．，１見体的には、第７図（Ａ）に示す
Ｊ；うＡ．二対称位数に扇形の開ｎをＦｊ”ずるワーク
の場合には、第７図（＋３）に示すように上記開口と係
含１，得る形状の１χ・１の位置決め治具を接離ｔｉＪ
能（こ設（１ておき、位置決め冶只に接近方向の何勢力
を｛＝ｔ　Ｌ′ｊするここにより、第７図（Ｃ）に示す
ように、位置決め治具を開［１と係合させ、正確な回転
割出１，を行なうことができる。ワークの特徴部分の形
状が食化した場合には、特徴部分に対応ずる形状の位置
決め治具を準備することに，Ｉ、り同様に正確な回軌位
置決め庖達成できる。

１，かｌ，、−Ｌ記従宋の回転割出Ｉ２装置は位置決め
を機械的に行なうのであるから、同転割出ｌ２装置がか
なり大がかりになり、ワーク取扱い装置が全体と（７て
大型化１，、かつ複雑｛１ｚするのみならず、高い精度
が必要になるので大軸な−“ｊストアップを招いで１，
まうという間誼がある．，また、位誼決め治與は非常に
限られた種類の・ノーク酌みに適合するのであるから、
多挿類のワー　クに適用することが非常に困難であり、
また、χ・１処Ｔきる場含てあってｔ）段替え等の操作
が必要になるという問題がある。

（発明の目的〉 この発明は」二記の問題点に鑑みてなされたものであり
、簡単な構戊で多種類のワ・−クに適用できる新規な回
転割出（７方法およびその装置を提供することを目的と
１２でいる。

く課題を解決するための手段〉 上記の［ｌ的を達戊するための、第１の発明のワークの
回転割出し方法は、ワークを把持１，て非接触センサに
折接ずる所定位置まで移動させ、この状態で非接触セ゛
．・ザからワークの目的位置検出信′−１が出力される
までワークを自転させる方法である。

第２の宛明のワークの四転割出し方法は、ワークを把持
することによりワーク・サイズを検出Ｉ５、、ワーク・
サイズおよび予め設定されている非接触センサの位置に
基づいてワークの目転中心を位置決めし、この状態で非
接触センザからワークの円的位置検出信号が出力される
までワークを「１転さ０る方法である。

第３の発明のワークの回転割出Ｌ．装置は、ワ・−クを
把持するワーク把待手段，！：、、ワークを検出するた
めの非接触センザと、ワークを非接触センザに近接させ
るべくワー　ク把持手段を動作させる位置決め制御゜ｆ
段と、非接触センサからワークの［１的侠置検出信号が
出力きれるまでワークを〔ｊ転させるべくワーク把持千
段を動作させる自転制御ｆ段とをｌ↓備ｊ７ている。

但ｌ２、非接触センザがワーク・サイズに対応させて複
数個設けられていてもよいが、非接触センザが１個だけ
設けらわていろとともに、位置決め制御手段が、把持動
作により得られるワーク・サイズに基づいてワークの特
徴部分がセンザと正対１〜得るようにワーク把持丁段を
動作させるものであることが好ま１，い。

く作用〉 第１の発明の回転割出Ｉ２ｈ法であれば、ワークを把持
して非接触センサに近接する所定位置まで移動させるこ
とにより、ワークの特徴部分が非接触センザた正対ｌ，
得る状態になり、この状態でワークを自転させれば、特
徴部分ε非接触センザとが正対してセンザからワークの
１ｊ的位置検出信号が出力されるので、検出信号に基づ
い゛Ｃ′ノークの自転を停止させることによりツークの
回転割出しを達成できる。

第２の発明の回転割出し方法であれば、ワークを把持す
ることによりワーク・サイズを検出できるので、検出さ
れたワーク・サイズを考慮することにより特徴部分が非
接触センサと正対し得るようにワークを移動させること
ができる。したがって、その後は第１の発明と同様にワ
ークを自転させることによりワークの回転割出しを達成
できる。

また、以上の説明から明らかなように、ワーク・サイズ
に対応させて自転中心位置を変化させるのであるから、
非接触センサの数を増加させることなく多品種のワーク
に対処できる。

第３の発明の回転割出し装置であれば、ワーク把持手段
によりワークを把持し、位置決め制御手段によりワーク
把持手段を動作させてワークを非接触センサに近接させ
ることができる。この状態において自転制御手段により
ワーク把持手段を動作させてワークを自転させれば、ワ
ークの特徴部分が非接触センサと正対することにより非
接触センサからワークの目的位置検出信号が出力される
ので、ｎ転制御手段によりワークの自転を停止させ、ワ
ークの四転割出しを達成できる。

そして、非接触センサがワーク・サイズに対応させて複
数個設けられていれば、ワーク・サイズに拘らずワーク
のｎ転中心位置を一定にするだけで簡ｉ１ｔに多品種の
ワークの回転割出しを達成できる。また、非接触センサ
が１個だけ設けられているとともに、位置決め制御手段
が、把持動作により得られるワーク・サイズに基づいて
ワークの特徴部分が非接触センサと正対し得るようにワ
ーク把持手段を動作させるものである場合には、ワーク
・サイズに基づいて簡単にワークの自転中心位置を変更
できるので、多品種のワークの回転割出しを達成できる
とともに、非接触センサが１個だけでよいから構成を著
しく簡素化できる。

く実施例〉 以下、実施例を示す添付図而によって詳細に説明する。

第２図はこの発明の回転割出し装置の一実施例を示す正
面図であり、ロボット・アーム（１）の先端部にロボッ
ト・ハンド（２）がｎ転可能に装着されているとともに
、ロボット・ハンド（２）を自転させるためのモータ（
３）が装着されている。そして、ワークの回転割出しの
ための割出し台（４）が所定位置に配置されているとと
もに、割出し台（４）の上面所定位置にワークの目的位
置検出用のセンサ（５）が装着されている。上記センサ
６）としては、例えば近接スイッチのように非接触でワ
ーク（６）を検出できるものが使用される。

第１図は四転割出し装置のブロック図であり、ロボット
・アーム（１）を動作させてロボット・ハンド（２）、
ひいてはワーク（６）を位置決めするロボット・アーム
制御部（１１）と、ロボット・ハンド（２）を自転させ
るためのロボット◆ハ・ンド制御部（ｌ２）と、モータ
（３）の回転量を検出するロータリー・エンコーダ（ｌ
３〉と、ロータリー・エンコーダ（１３）からの出力パ
ルスを計数するカウンタ（１４）と、カウンタ（１４）
の内容に基づいてワーク（６）の回転位置情報を保持す
る位置記憶部（｛５）と、ロボット・ハンド（２）に把
持されたワーク（６）の特徴部分と正対した時点でワー
クの口的位置検出信号を出力するセンサ（５）とを有し
ている。

上紀センサ（５）はワーク（６）を検出可能な距離範囲
が定められており、この距離範囲を越えるとワークを検
出できないのであるから、特徴部分が上記距離範囲出に
位置し、特徴部分に続く部分が上記距離範囲外に位置す
るようにワーク（６）を位置決めして自転させることに
より、特徴部分においてセンサ（５）からの出力信号レ
ベルが急激に、かつ大幅に変化する。したがって、セン
サ（５）の出力信号レベルの一方向への急激な変化をワ
ークの目的位置検出信号とすることができる。

上記ロボット・アーム制御部（ｌ１）は、予め設定され
ているセンサ（５）の位置と、ロボット・ハンド（２）
によりワーク（６）を氾持することにより得られるワー
ク・サイズとに基づいて移動目標位置を算出し、移動目
標位置にロボット・ハンド０）を位置させるべくロボッ
ト・アーム（１）を動作させる。ロボット・ハンド制御
部（１２）は上記移動目標位置においてロボット・ハン
ド（２）を自転させるものであり、しかも上紀センサ（
５）から出力されるワークの目的位置検出信号が自転停
止指示信号として供給されている。上１己ロータリーｔ
エンコーダ（１３）はモ−夕（３）に予め組込まれてい
るものであり、回転最に対応ずる数のバルス信りを出力
するので、カウンタ０４）によりパルス数を計数ずるこ
２二により回転量ｙ，Ｂ　ｉ４多ることができる。そ１
，て、セン’ｊ−　（５）から出力されるワークの目的
位置検出１，−ｉ号か，Ｊ７ウンタ（ｌ４）にカウン１
・内容出力指示（こ号と１〜て供給されるので、ワーク
（６）の特徴部分がセンザ（５）とＷ．対するまでのＦ
ｊ１転量に対応するカウント信号が位置記憶部（１５）
に保持される。

』二記の構成１の同転割出し装置の動作は次のとおりで
ある。

１＋ｌＪ天ばワーク（６）と１−で第３図に下１ｈｊ斜
視図を示す構成のスク口−ルーＣあり、渦巻部＋４（６
ａ）の外端部（６ｂ）を特徴部分とｌ一でいる場合につ
いて説明する。

図示しないスクロール供給ステーションに位置するスク
ロール（６）をロボッ１・・ハンド（２）により把持し
、把待完了時のロボッ１・・ハンド（２）の開度に基づ
い゛Ｃ口ボッＬ・アーム制御部（１１）においてスクロ
ール（６）のサイズを得る。そして、予め設定されてい
るセンザ（５）の位置とスク日一ル（６）のサイズに基
づいてロボット・アーム（１）の動作量を算出１〜、算
出された動作量に基づいてロボット・アーム（１）を動
作さ｛４・ることにより、スクロール（６）をセンザ（
５）に近接きせることかできる。次いでロボット・ハン
ド制御部（１２）によりモータ（；３）を動作さぜ、ロ
ボッ１・・ハンド（２）を〔１転させれば、ワーク（６
）が３６０度口転する間に必ずセンサ（！））と渦巻部
材（６ａ〉の外端部（　Ｇ　ｂ　）がｉＥ対１，てセン
サ（５）からの出力信月レベルが急激に変化する（変化
の向きはスク口ール（６）の〔１転方向に基づいて定ま
る）のであるから、出力信号のレベル変化に基づいて目
ボッ１・・ハンド制御部（１２）が自転停＋Ｌ指示１３
号を出力し、スクロール（６）の自転を終了させるので
、スクロール（６）の回転割出ｊ，が完了する。また、
回転割出しが完了するまでの回転員はカウンタ（１４〉
により＝１数され、位置記憶部（ｌ５）に保持されてい
るパルス数に基づいて簡単に得られる。

したがって、その後は、ロボット・ハンド（２）による
スクロール（６）の把持を一時的に解放し、上記同転量
を彦慮ｊ，て再度ロボット・ハンド（２）による把持を
行なうことにより、後工程においてスクロル（６）と他
部材等とのＰ渉を確実に防止することができる。

また、スクロール（６）のサイズが変化した場ａには、
スクロール（６）のＥ１転中心軸とセンザ（５）との距
離をスクロール（６）のサイズに合せて変化させるべく
口ボッ１・・γ−！．　（１）の動作を制御すればよく
、簡ｉ１ｔに対処できる。したがって、スクロール（６
）の種類が増加１〜でも口ポット・アーム（１）の動作
を制御するだけで簡ｌ１ｔｌ．′：′Ｉ・■処でき、全
体と１，ての構成を著しく簡素化できる。

以上はワーク（６）としてスクロールを用いた場Ａにつ
いて説明したが、特徴部分をａするものであれば、口−
タ、コンブレッザ”ｌ，＝；　ｆｌ１々のワークに対ｊ
２て適用できることは勿論である。

く丈施例２〉 第４図は四転割出し装置の他の実施例を示すブロック図
であり、上記火施例と異なる点は、複数個のセンザ（５
）を割１Ｂシ台（４）に装着した点およびセレクタ（７
）を介して４ｊ＝Ｉれかのセンザ（５）からの出力信号
のみを取出すようにした点のみである。

」二紀セ１ノクタ（７）はロボッ１・・ハンド（２）に
よりワーク（６）を把持することにより得られるワーク
・サイズに基づいて該当するセンザ（５）からの出力１
λ号を出力する。また、ロボット・ハンド（２）の移動
「１標位置はワーク・サイズに拘らず一定であるからロ
ボット・ハンド制御部（１１）における処Ｐｖは簡素化
できる。

したがって、この実施例の場合には、ワーク・サイズに
拘らず「１転中心位置が一定になるように日ボッし・ア
ーム（１）を動作させ、ワーク・サイズに基づいて定ま
るセンサ（５）からの出力信号のみをセレクタ（７）を
通（２て出力することにより、上記丈施例と同様にワー
ク（６）の特徴部分を検出することができ、特徴部分の
検出に基づいて回転割出しを達成することができる。

く実施例３〉 第５図はさらに他の実施例を示す概略止＋ｍ図であり、
第２図の構成と異なる点は、ワーク（６）がセンサ（５
）に対して所定距離まで近づいた場合にワーク検出信号
を出力するセンサ（８）を設けた点のみである。

したがって、この実施例の場合には、ワーク（６）が鋳
造品等のようにばらつきが大きいものである場合に、セ
ンサ侶）からワーク検出信号が出力されるまでロボット
・ハンド（２）を下降させることによりワーク（６）と
センサ（５）との距離のばらつきを解消できる。この結
果、センサ（５）による特徴部分の検出精度を一定に保
持することができ、回転割出し精度を高めることができ
る。

く実施例４〉 第６図はこの発明の回転割出し方法の一丈施例を示すフ
ローチャートであり、ステップのにおいてロボット・ハ
ンド（２）によりワーク（６）を把持し、ステップ■に
おいて、ロボット・ハンド（２）の開度に基づいてワー
ク・サイズを算出し、ステップ■において、予め設定さ
れたセンサ（５）の位置および算出されたワーク・サイ
ズに基づいて動作軌跡を算出し、ロボットやハンド（２
を移動させる。次いで、ステップ■においてロボット・
ハンド（２）を一方の限界位置まで同転させ、ステップ
■においてロボット・ハンド（２）を他方の限界位置に
向かって低速で回転させ、ステップ■においてセンサ（
５）からワークの目的位置検出信号が出力されたか否か
を判別する。そして、ワークの目的位置検出信号が出力
されなければステップ■の処理を継続するが、ワークの
目的位置検出信号が出力された場合には、ステップ■に
おいてロボット●ハンド（２）の自転を停止させ、ステ
ップ■においてロボット・ハンド（２）を下降させ、ス
テップ■においてロボット・ハンド（２）を開くことに
より回転割出しが完了したワーク（６）を割出し台（４
》上に載置する。

尚、以上はロボット・ハンド（２）の動作回転角度が少
なくとも３６０度の場合について説明したが、動作回転
角度が３６０度より小さい場合には、他方の限卑位置ま
で自転してもセンサ６）からワークの目的位置検出信号
が出力されない場合に、一旦ワーク（６）を解放して同
一方向への自転が可能な状態で再度ワーク（６）を把持
すればよい。また、ロボット・ハンド（２）の移動量を
ワーク●サイズに拘らず一定量に設定しておくとともに
、センサ（５）を複数個割出し台（４）に装肴しておき
、ワーク・サイズに基づいて何れかのセンサ（５）から
の出力信号を選択することも可能である。

したがって、この実施例の場合にもワーク（６）をセン
サ（５）に近接させた状態で自転させ、センサ（５）か
らワークの目的位置検出信号が出力されたことを条件と
してワーク（６）の自転を停止させることにより回転割
出しを達成できる。

以上の説明から明らかなように、ワーク取扱いロボット
へのワーク段人時に、位置決め治具等にワークをセット
して投入するという作業が不要になり、作業を簡素化で
きる。また、産業用ロボット以外には機械的動作部分が
ないので構成を簡素化できるとともに耐久性を高めるこ
とができ、さらに保守・点検もｆｆ１単になる。

さらに、ビジョン装置を付加すれば、回転割出し後のワ
ークの表示を読取って種類の確認を行なうことができ、
異なる種類のワークを誤って組付けてしまうという不都
合を未然に解消できる。

さらにまた、ワーク（６）としてはスクロールのみなら
ず、ロータ、コンブレ等のように特徴部分を有するもの
であればよく、種々のワークが適用可能である。

く発明の効果〉 以上のように第１の発明は、ワークを非接触センサに近
接させた状態で自転させるだけで回転割出しを行なうこ
とができ、この結果、ワーク投入峙の姿勢の１り限を排
除できるとともに、ワークの種類の変更にも簡ｑｔに対
処できるという特有の効巣を奏する。

第２の発明は、非接触センサを１個設けるだけでよく構
或を著しく簡素化できるという特有の効果を奏する。

第３の発明は、ワークを非接触センサに近接させた状態
で自転させるだけで回転割出しを行なうことができ、こ
の結果、ワーク投入時の姿勢の制限を排除できるととも
に、ワークの種類の変更にも簡単に対処できるという特
有の効果を奏する。

第４の，伯明（ま、７９に複数涸の非接触上・ザを取ｆ
−ｊｌｊるｆ′ｉＪであるから簡単な構成−Ｃ多踵類の
・ンクの四転割出しを達成できるという特ｎ′・７）効
果を奏する，１ 笛への允明は、１個の非接触センザを設けるｔ″：ｌづ
“Ｃよく構或が各１，＜酵ｉｉ１１−′ｉ″あるととも
に、苦しく多捕類の・ノークｒの１り」転割出１，を違
成で５＼るという待ｒ｛の効果を春ｔる。

４、削而の簡ｑ１な説明 第１問は１，の発明の回転割出；，装置の一実施例を・
１１１ブ口ツク図、 ７ａ　”．Ａ　ｌｌｉＸｌは同転割出１，装置の閘戊を
示す１Ｆ面図−、第−３図はワークの一例とし工のスク
ロールさト示４″下面斜視閃、 第４図は同転割出し，装置の他の実施例査示ずグｌフッ
ク図、 第５図は四転割出］−，装置のさらに他の実施例を示Ａ
”｛既略正而図、 早０図はこの発明ク）四転割出Ｌ．　，７法の一実施例
左ホずフローチャート、 第′ｌ′図は従来例全）Ｊクず概略図。

（２）・・・ワーク把待■段とｌ．　’Ｔ：’　＋１７
）　ｒコボツ１・・・゛＼ニド．、（５）・・・センザ
、（６）・・・１ノーク、（１１）・・・位置決め制御
ｆ段と１，てのロボ・ソ１・・アーム制御部、 （ｌ２〉・・・自転制錦手段′とｌ７てのτｉボツ１・
・ノ＼冫ド制闘部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワーク（６）を把持して非接触センサ（５）に近接
   する所定位置まで移動させ、この状 態で非接触センサ（５）からワークの目的位置検出信号
   が出力されるまでワーク（６）を自転させることを特徴
   とするワークの回 転割出し方法。 ２、ワーク（６）を把持することによりワーク・サイズ
   を検出し、ワーク・サイズおよ び予め設定されている非接触センサ（５）の位置に基づ
   いてワーク（６）の自転中心を位置決めし、この状態で
   非接触センサ（５）からワークの目的位置検出信号が出
   力され るまでワーク（６）を自転させることを特徴とするワー
   クの回転割出し方法。 ３、ワーク（６）を把持するワーク把持手段（２）と、
   ワーク（６）を検出するための非接触センサ（５）と、
   ワーク（６）を非接触センサ（５）に近接させるべくワ
   ーク把持手段（２）を動作させる位置決め制御手段（１
   １）と、非接触センサ（５）からワークの目的位置検出
   信号が出力されるまでワーク（６）を自転させるべくワ
   ーク把持手段（２）を動作させる自転制御手段（１２）
   とを具備することを特徴とするワークの回転割出し装置
   。 ４、非接触センサ（５）がワーク・サイズに対応させて
   複数個設けられている上記特許 請求の範囲第３項記載のワークの回転割 出し装置。 ５、非接触センサ（５）が１個だけ設けられているとと
   もに、位置決め制御手段（１１）が、把持動作により得
   られるワーク・サイズ に基づいてワーク（６）の特徴部分が非接触センサ（５
   ）と正対し得るようにワーク把持手段（２）を動作させ
   るものである上記特許請求の範囲第３項記載のワークの
   回転割 出し装置。