JPH0453636A - Screw setting device - Google Patents

Screw setting device

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Publication number
JPH0453636A
JPH0453636A JP16328290A JP16328290A JPH0453636A JP H0453636 A JPH0453636 A JP H0453636A JP 16328290 A JP16328290 A JP 16328290A JP 16328290 A JP16328290 A JP 16328290A JP H0453636 A JPH0453636 A JP H0453636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
plane
distance
inclination
cap part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16328290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Gamo
蒲生 一弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP16328290A priority Critical patent/JPH0453636A/en
Publication of JPH0453636A publication Critical patent/JPH0453636A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To keep off any bad effect due to the inclination of a clamped member by operating each distance among plural clamping parts on an image on the basis of the image secured by an image pickup device, comparing it with reference data, and judging an inclined value between one plane and a reference plane of the clamped member. CONSTITUTION:A TV camera 16 is set up tight in the upper part of an assembling position, and a cap part 10 (a clamped member) is photographed from an almost vertical direction and an image signal SS showing the plane image is fed to an image processor 18 which detects a position of the cap part 10 and an attitude around a center line, while it judges the inclined value, and when this inclined value is smaller than the allowable value, a data signal SX showing the position and attitude of the cap part 10 is outputted to a robot controller 20, through which screw tightening work for the cap part 10 is carried out with a robot 26. Mutual distances a', b', c' of three hole images 22 on an image P are measured, comparing the measured value with the reference data prestored in a read-only memory (ROM) or the like, thus the inclined value is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は被締結部材の締結部に対してねじ部材を締め付
けたり緩めたりするねし装脱装置に係り、特に、被締結
部材の傾斜量を判定する機能を備えたねし装脱装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a screw mounting/unloading device for tightening or loosening a screw member with respect to a fastening portion of a fastened member, and in particular, to a device for determining the amount of inclination of a fastened member. This invention relates to a screw loading/unloading device that has the function of

従来の技術 被締結部材の一平面内に複数設けられた締結部に装脱工
具を対向させて、その締結部に対してねじ部材を締め付
けたり緩めたりするねし装脱装置が、例えばタイヤをハ
ブに自動的に取り付けるなど各種の自動組立ライン等に
おいて多用されている。このようなねじ装脱装置の一種
に、(a)前記−平面が予め定められた基準平面と略一
致するように配置された前記被締結部材を、その基準平
面に対して略垂直な方向から撮像する撮像装置と、(b
)その撮像装置によって得られた画像に基づいて前記締
結部の位置を検出する位置検出手段と、(C)その位置
検出手段によって検出された前記締結部の位置に応じて
前記被締結部材と前記装脱工具とを相対移動させる移動
装置とを備え、被締結部材と装脱工具との位置合わせが
自動的に行われるようになっているものがある。実開昭
64−9886号公報に記載されている装置はその一例
である。
BACKGROUND TECHNOLOGY A screw loading/unloading device is used, for example, for tightening or loosening a screw member with respect to a fastening portion by placing a loading/unloading tool facing a plurality of fastening portions provided in one plane of a fastened member. It is widely used in various automatic assembly lines, etc., such as automatically attaching to hubs. One type of screw attachment/removal device includes: (a) the member to be fastened, which is arranged so that the above-mentioned plane substantially coincides with a predetermined reference plane, from a direction substantially perpendicular to the reference plane; an imaging device that captures an image, and (b
) position detection means for detecting the position of the fastening portion based on an image obtained by the imaging device; and (C) position detection means for detecting the position of the fastening portion based on the image obtained by the imaging device; Some devices include a moving device that moves the attachment/detachment tool relative to each other, so that the positioning of the fastened member and the attachment/detachment tool is automatically performed. The device described in Japanese Utility Model Application Publication No. 64-9886 is one example.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、かかる従来のねじ装脱装置は、被締結部
材の一平面と基準平面とが略一致していることを前提と
しているため、被締結部材が基準平面に対して傾斜して
いると、締結部の位置が正しく検出できずに装脱工具が
その締結部と干渉したり、ねじ部材の装脱時に締結部と
の間でこじりが生じたりして、ねじ部材や締結部の損傷
、締付は不良等を起こすなどの問題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, such conventional screw attachment/removal devices are based on the assumption that one plane of the fastened member and the reference plane substantially coincide with each other. If the fastener is tilted, the position of the fastener cannot be detected correctly and the mounting/removal tool may interfere with the fastener, or the threaded member may be strained when the threaded member is inserted or removed, resulting in damage to the threaded member or There were problems such as damage to fasteners and poor tightening.

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、被締結部材の傾斜による上記弊害
を防止することにある。
The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its purpose is to prevent the above-mentioned disadvantages caused by the inclination of the members to be fastened.

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためには、被締結部材が基準平面
に対して傾斜しているか否かを判定できるようにすれば
良く、本発明は、前記(a)撮像装置と、ら)位置検出
手段と、(C)移動装置とを有するねじ装脱装置におい
て、(ロ)前記撮像装置によって得られた画像に基づい
て、その画像上における予め定められた複数の締結部間
の距離を演算する距離演算手段と、(e)その距離演算
手段によって求められた締結部間の距離を、予め記憶さ
れたそれ等締結部間の実際の距離に対応する基準データ
と比較して、前記被締結部材の一平面と前記基準平面と
の傾斜量を判定する傾斜判定手段とを設けたことを特徴
とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve this object, it is sufficient to be able to determine whether or not the fastened member is inclined with respect to the reference plane, and the present invention provides the above (a) imaging device. and (b) a plurality of predetermined fastening portions on the image based on an image obtained by the imaging device in a screw mounting/removal device having (a) a position detection means; and (C) a moving device. (e) comparing the distance between the fastening parts determined by the distance calculating means with reference data stored in advance corresponding to the actual distance between the fastening parts; The present invention is characterized in that an inclination determining means is provided for determining an amount of inclination between one plane of the member to be fastened and the reference plane.

作用および発明の効果 すなわち、締結部の位置を検出するために撮像装置によ
って得られた画像から複数の締結部間の距離を演算する
とともに、被締結部材が正しく配置されている場合の画
像上におけるそれ等複数の締結部間の距離など締結部間
の実際の距離に対応する基準データと上記画像から求め
られた距離とを比較することにより、被締結部材の傾斜
量を判定するのである。そして、この判定結果に基づい
て例えば被締結部材を正しくセットし直したり被締結部
材に対して装脱工具が正体するようにそれ等を相対移動
させたりすることにより、被締結部材の傾斜に起因する
損傷の発生や締付は不良等を未然に防止することができ
る。これにより、不良品の発生率が低下して製品の信顛
性が向上するとともに、装置の稼動率が高められてねじ
部材の装脱能率が向上するなどの効果が得られる。
Operation and Effect of the Invention In other words, in order to detect the position of the fastened parts, the distance between a plurality of fastened parts is calculated from the image obtained by the imaging device, and the distance between the fastened parts is calculated on the image when the fastened members are correctly arranged. The amount of inclination of the member to be fastened is determined by comparing the reference data corresponding to the actual distance between the fastened parts, such as the distance between the plurality of fastened parts, with the distance determined from the image. Then, based on this determination result, for example, by resetting the fastened member correctly or moving the attachment/detachment tool relative to the fastened member so that it is in its correct position, it is possible to correct the problem caused by the inclination of the fastened member. It is possible to prevent the occurrence of damage and defects in tightening. This reduces the incidence of defective products and improves the reliability of the product, and also increases the operating rate of the device and improves the efficiency of mounting and removing screw members.

また、本発明では締結部の位置を検出するために撮像装
置によって撮像した画像に基づいて傾斜量を判定するよ
うになっているため、従来装置に比較して大幅な設計変
更などが不要で、装置が簡単かつ安価に構成され得る利
点がある。
Furthermore, in the present invention, since the amount of inclination is determined based on the image captured by the imaging device in order to detect the position of the fastening portion, there is no need for major design changes compared to conventional devices. There is the advantage that the device can be constructed simply and inexpensively.

なお、上記傾斜量の判定に際しては、撮像装置に近いも
の程画像での寸法は大きくなり、傾斜方向の距離は傾斜
量が大きくなる程画像では小さくなることから、基準デ
ータと実際の画像上の寸法との差を画像の複数箇所にお
いて求めることにより、傾斜量や傾斜方向を判定するこ
とができる。
When determining the amount of inclination mentioned above, the closer the object is to the imaging device, the larger the dimension in the image will be, and the greater the amount of inclination, the smaller the distance in the inclination direction will be. The amount and direction of inclination can be determined by determining the difference with the dimension at multiple locations in the image.

傾斜方向は、被締結部材と装脱工具とを自動で正体させ
る場合などに利用することができる。
The direction of inclination can be used, for example, when automatically aligning the fastened member and the attachment/detachment tool.

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図において、10は被締結部材としての平坦な円板
状のキャップ部品であり、第2図に詳しく示されている
ように、締結部として3個のねし穴12a、12b、1
2c (以下、特に区別しない場合には単にねじ穴12
という)が、寸法a。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a flat disk-shaped cap component as a member to be fastened, and as shown in detail in FIG. 2, three tapped holes 12a, 12b,
2c (Hereinafter, if there is no particular distinction, simply refer to the screw hole 12.
) is the dimension a.

b、cを3辺の長さとする三角形の、頂点に位置するよ
うに設けられている。このキャップ部品10は、組付位
置へ搬送されたワーク母体14の所定の位置に作業者の
手作業によって略水平となる姿勢で取り付けられるが、
取付は位置や中心線まわりの位相がばらついたり、片当
たりなどにより上下に傾斜したりすることがある。本実
施例では平坦なキャップ部品10自体が一平面に相当し
、そのキャップ部品lOがワーク母体14に正しく取り
付けられた場合に位置する略水平な平面が基準平面に相
当する。
It is located at the apex of a triangle whose three sides are lengths b and c. This cap part 10 is attached to a predetermined position of the workpiece base 14 transported to the assembly position by an operator's hand in a substantially horizontal posture.
When installing, the position or phase around the center line may vary, or it may be tilted up or down due to uneven contact. In this embodiment, the flat cap part 10 itself corresponds to one plane, and the substantially horizontal plane located when the cap part 10 is correctly attached to the workpiece base 14 corresponds to the reference plane.

上記組付位置の近傍にはロボット26が配設されている
。このロボット26は前記ねじ穴12に対応して3個の
回転ソケットが配設されたボルトランナ28を先端部に
備えており、キャップ部品10の位置および姿勢を表す
データ信号SXが供給されるロボット制御装置20によ
ってその作動が制御されることにより、ボルトランナ2
8を略垂直な姿勢に保持しつつ略水平な平面内を平行移
動させてキャップ部品lOに対向させるとともに、ボル
トランナ28を中心線まわりに回転駆動してボルトを保
持した各回転ソケットを3個のねじ穴12とそれぞれ略
同心に対向させる。そして、その状態で回転ソケットを
それぞれ回転駆動しつつボルトランナ28を下降させる
ことにより、キャップ部品10の3個のねじ穴12にそ
れぞれボルトを螺合して締め付ける。上記ロボット制御
装置20およびロボット26は移動装置に相当し、ボル
トランナ28は装脱工具に相当する。
A robot 26 is disposed near the assembly position. This robot 26 is equipped with a bolt runner 28 at its tip, in which three rotary sockets are arranged corresponding to the screw holes 12, and a robot control unit is supplied with a data signal SX representing the position and orientation of the cap part 10. The operation of the bolt runner 2 is controlled by the device 20.
8 is held in a substantially vertical position and moved in parallel in a substantially horizontal plane to face the cap part lO, and the bolt runner 28 is rotated around the center line to rotate each rotating socket holding a bolt into three The screw holes 12 are arranged to face each other substantially concentrically. Then, by lowering the bolt runner 28 while rotating the rotary sockets in this state, the bolts are respectively screwed into the three screw holes 12 of the cap part 10 and tightened. The robot control device 20 and the robot 26 correspond to a moving device, and the bolt runner 28 corresponds to an attachment/detachment tool.

一方、組付位置の上方には撮像装置としてのTV左カメ
ラ6が位置固定に配置され、キャップ部品10を略垂直
な方向から撮像してそのキャップ部品10の平面画像を
表す画像信号SSを画像処理装置18に供給する。画像
処理装置18はマイクロコンピュータを含んで構成され
ており、予め定められたプログラムに従って信号処理を
行うことにより、画像信号SSが表す画像に基づいてキ
ャップ部品10の位置や中心線まわりの姿勢を検出する
とともに傾斜量を判定し、傾斜量が予め定められた許容
値よりも小さい場合にキャンプ部品lOの位置および姿
勢を表す前記データ信号SXをロボット制御装置20に
出力する。
On the other hand, above the assembly position, a TV left camera 6 as an imaging device is arranged in a fixed position, and captures an image of the cap component 10 from a substantially perpendicular direction and generates an image signal SS representing a planar image of the cap component 10. It is supplied to a processing device 18. The image processing device 18 includes a microcomputer, and detects the position and orientation of the cap component 10 around the center line based on the image represented by the image signal SS by performing signal processing according to a predetermined program. At the same time, the amount of inclination is determined, and if the amount of inclination is smaller than a predetermined allowable value, the data signal SX representing the position and orientation of the camping part 1O is output to the robot control device 20.

第3図は上記画像処理装置18の信号処理アルゴリズム
を説明する図で、ステップS1において画像信号SSを
取り込むとともに、ステップs2においてその画像信号
SSが表す画像に基づいてキャップ部品10の位置およ
び中心線まわりの姿勢を検出する。第4図は画像信号S
Sが表す画像Pの一例であり、ねじ穴12を表す3個の
大画像22a、22b、22c (以下、特に区別しな
い場合には単に大画像22という)の画像P中における
位置からTV左カメラ6の撮像範囲内におけるキャップ
部品10の位置を検出するとともに、それ等の大画像2
2の相互の位置関係からキャップ部品10の中心線まわ
りの姿勢を検出するのである。上記大画像22がねじ穴
12に対応するものか否かは、予めROM等に記憶され
たねじ穴12の直径寸法等を表すデータによって認識さ
れる。
FIG. 3 is a diagram illustrating the signal processing algorithm of the image processing device 18. In step S1, an image signal SS is captured, and in step s2, the position and center line of the cap component 10 are determined based on the image represented by the image signal SS. Detect the posture of the surroundings. Figure 4 shows the image signal S
This is an example of the image P represented by S, and the TV left camera The position of the cap component 10 within the imaging range of 6 is detected, and the large image 2 of the cap component 10 is detected.
The posture of the cap component 10 around the center line is detected from the mutual positional relationship between the two. Whether or not the large image 22 corresponds to the screw hole 12 is recognized based on data representing the diameter and the like of the screw hole 12 stored in a ROM or the like in advance.

また、大画像22a、22b、22cはそれぞれねし穴
12a、12b、12cに対応するものであるが、これ
は3個の大画像22の相互の位置関係から特定され、こ
れに基づいて上記キャップ部品10の姿勢が検出される
のである。画像処理装置18による一連の信号処理のう
ち、かがるステップS2を実行する部分が位置検出手段
に相当する。
Further, the large images 22a, 22b, and 22c correspond to the screw holes 12a, 12b, and 12c, respectively, which are identified from the mutual positional relationship of the three large images 22, and based on this, the cap is The attitude of the component 10 is detected. Of the series of signal processing performed by the image processing device 18, the portion that executes step S2 corresponds to the position detection means.

次のステップS3では、上記ステップs2においてキャ
ップ部品lOの位置および姿勢が検出されたか否かが判
断される。これは、画像処理装置18のパラメータ調整
が適当でなかったりキャップ部品lOの位置ずれが大き
がったりした場合などには、大画像22を認識できなく
てキャップ部品10の位置や姿勢を検出し得ないことが
あるためで、検出できなかった場合にはステップs4が
実行される。ステップs4では、前回の画像処理でもキ
ャップ部品1oの位置や姿勢を検出できなかったか否か
が判断され、YESの場合にはステップS5において画
像処理装置18のパラメータ調整を行った後ステップ5
1以下の実行が繰り返される。また、ステップS4の判
断がNoの場合には、ステップS6においてキャップ部
品1oをセットし直させるための異常表示が為され、ス
テップS7においてキャップ部品1oが再セットされた
後再起動スイッチが操作されたことが確認されると、ス
テップSl以下の実行が繰り返される。
In the next step S3, it is determined whether or not the position and orientation of the cap component IO have been detected in the step s2. This is because if the parameter adjustment of the image processing device 18 is not appropriate or the positional deviation of the cap component 10 is large, the large image 22 cannot be recognized and the position and orientation of the cap component 10 cannot be detected. This is because there are cases where the detection is not possible, and if the detection is not possible, step s4 is executed. In step s4, it is determined whether or not the position and orientation of the cap component 1o could not be detected in the previous image processing. If YES, the parameters of the image processing device 18 are adjusted in step S5, and then step 5
1 or less executions are repeated. If the determination in step S4 is No, an abnormality display is displayed in step S6 to prompt the user to reset the cap component 1o, and the restart switch is operated after the cap component 1o is reset in step S7. If it is confirmed that the above is true, the execution from step Sl onwards is repeated.

前記ステップS3の判断がYESの場合には、次のステ
ップS8において画像P上における3個の穴画像22の
相互間の距離a、b”、c’がそれぞれ計測され、次の
ステップS9においてROM等に予め記憶された基準デ
ータと比較される。
If the determination in step S3 is YES, the distances a, b'', and c' between the three hole images 22 on the image P are measured in the next step S8, and the ROM is etc., and is compared with pre-stored reference data.

この基準データは、キャップ部品10がワーク母体14
に対して正しく取り付けられた状態でTVカメラ16に
より撮像した場合における画像P上の穴画像22間の距
離a*、  ba、  c*であり、ステップS9では
距離a’、b”、c’と対応する基準データam、  
ba、  c*との差Δa(=a’、*)、Δb(=b
”−b’″)、Δc(=c’−01)が算出される。こ
れ等の差Δa、Δb。
This reference data indicates that the cap part 10 is the workpiece base 14
The distances a*, ba, and c* are the distances between the hole images 22 on the image P when the images are taken by the TV camera 16 in the state that they are correctly attached to the hole images, and the distances a', b'', c' are Corresponding reference data am,
The difference between ba and c* is Δa(=a', *), Δb(=b
"-b'") and Δc (=c'-01) are calculated. These differences Δa and Δb.

ΔCが正の場合にはその穴画像22間の部分は基準平面
より高く、負の場合には基準平面より低いか傾斜してい
ることを意味する。
When ΔC is positive, it means that the portion between the hole images 22 is higher than the reference plane, and when it is negative, it means that it is lower than or inclined from the reference plane.

また、画像処理装置18には、上記比較寸法差に対応し
た高さデータが予め記憶されており、次のステップ31
0において、差Δa、Δb、ΔCに対応する高さデータ
h、、hb、hcがそれぞれ読み込まれ、キャップ中心
0がら穴画像22を結ぶ直線までの距離ra +  r
 b +  r ((第4図参照)を用いて次式(1)
に従って傾斜量θを算出する。
Further, the image processing device 18 has height data corresponding to the above-mentioned comparative dimension difference stored in advance, and the height data corresponding to the above-mentioned comparative dimension difference is stored in advance, and the height data corresponding to the above-mentioned comparative dimension difference is stored in advance.
0, the height data h, , hb, hc corresponding to the differences Δa, Δb, ΔC are read, respectively, and the distance ra + r from the cap center 0 to the straight line connecting the hole image 22
Using b + r ((see Figure 4), the following formula (1)
The amount of inclination θ is calculated according to the following.

距離ra+  b+rcは、穴画像22の位置関係から
求められる。
The distance ra+b+rc is determined from the positional relationship of the hole images 22.

θ=  jan−’               ・
 ・ ・(1)画像処理装置18による一連の信号処理
のうち上記ステップS8を実行する部分は距離演算手段
に相当し、ステップS9およびS10を実行する部分は
傾斜量判定手段に相当する。
θ=jan−'・
(1) Of the series of signal processing performed by the image processing device 18, the portion that executes step S8 above corresponds to distance calculation means, and the portion that executes steps S9 and S10 corresponds to tilt amount determination means.

そして、次のステップSllにおいて、上記傾斜量θが
予め定められた許容値θ1よりも小さいか否かが判断さ
れ、小さい場合にはステップS12において前記ステッ
プS2で検出されたキャップ部品10の位置および姿勢
を表すデータ信号SXがロボット制御装置20に出力さ
れ、前記ロボット26によってキャップ部品10に対す
るねじ締め作業が行われる。また、傾斜量θが許容値θ
Then, in the next step Sll, it is determined whether or not the above-mentioned inclination amount θ is smaller than a predetermined tolerance value θ1. A data signal SX representing the posture is output to the robot control device 20, and the robot 26 performs a screw tightening operation on the cap component 10. Also, the amount of inclination θ is the allowable value θ
.

以上の場合には前記ステップS6が実行され、キャップ
部品10をワーク母体14にセットし直した後に再起動
スイッチが操作されることにより、ステップ31以下が
実行される。上記許容値θ1は、ロボット26によって
キャップ部品10に対するボルト締めが良好に行われる
範囲内で設定されている。
In the above case, step S6 is executed, and after the cap component 10 is reset to the workpiece base 14, the restart switch is operated, and steps 31 and subsequent steps are executed. The allowable value θ1 is set within a range that allows the robot 26 to properly tighten the bolts to the cap component 10.

このような本実施例のねじ締め装置においては、キャッ
プ部品10の傾斜量θを求めて、その傾斜量θが予め定
められた許容値θ1より大きい場合には、キャップ部品
10をワーク母体14に対して取り付は直すようになっ
ているため、キャップ部品10の傾斜に起因するボルト
の損傷や締付は不良等のトラブルが未然に防止され、不
良品の発生率が低下して製品の信顛性が向上するととも
に、装置の稼動率が高められて作業能率が向上する。
In the screw tightening device of this embodiment, the amount of inclination θ of the cap part 10 is determined, and if the amount of inclination θ is larger than the predetermined tolerance θ1, the cap part 10 is attached to the workpiece base 14. On the other hand, since the installation is designed to be corrected, troubles such as damage to the bolts caused by the inclination of the cap part 10 and defects in tightening can be prevented, reducing the incidence of defective products and improving product reliability. In addition to improving the flexibility, the operating rate of the equipment is also increased and work efficiency is improved.

また、上記傾斜量θは、キャップ部品10の位置や姿勢
を検出するためにT−Vカメラ16によって撮像した画
像Pから求められるため、画像処理装置18の信号処理
ソフトを変更したり基準データ等を新たに記憶させるだ
けで良く、従来装置をそのまま利用して簡単かつ安価に
構成することができるのである。
In addition, since the above-mentioned inclination amount θ is determined from the image P taken by the TV camera 16 in order to detect the position and orientation of the cap component 10, the signal processing software of the image processing device 18 may be changed or reference data etc. It is only necessary to newly store the information, and the conventional device can be used as is and configured easily and inexpensively.

以上、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本考案は他の態様で実施することもできる。
Although one embodiment of the present invention has been described above in detail based on the drawings, the present invention can also be implemented in other embodiments.

例えば、前記実施例では傾斜量θが大きい場合にはキャ
ップ部品10をセントし直すようにしているが、ロボッ
ト26によりボルトランチ28の姿勢を垂直方向から傾
斜させることができるととも、ワーク母体14に対する
キャップ部品10の取付は異常がなくてワーク母体14
の姿勢がばらつく場合等には、キャップ部品10の傾斜
量θや傾斜方向に対応させてボルトランチ28の姿勢を
変更し、ボルト締めを行うようにすることも可能である
For example, in the embodiment described above, when the amount of inclination θ is large, the cap part 10 is re-centered, but the robot 26 can tilt the posture of the bolt launch 28 from the vertical direction, and There was no abnormality in the attachment of the cap part 10 to the workpiece base 14.
If the posture of the cap component 10 varies, it is also possible to change the posture of the bolt launch 28 in accordance with the amount of inclination θ and the direction of inclination of the cap part 10 to perform bolt tightening.

また、前記実施例ではデータ信号SXに従ってボルトラ
ンナ28を移動するようにしているが、ワーク母体14
を移動するようにしても良い。
Further, in the embodiment described above, the bolt runner 28 is moved in accordance with the data signal SX, but the workpiece base 14
You may also move the .

また、前記実施例では組付位置でキャップ部品10をワ
ーク母体14に取り付けるとともにTVカメラ16で撮
像し、ボルトランナ28でボルト締めを行うようになっ
ているが、それ等を別々のステーションで行うようにす
ることもできる。
Further, in the above embodiment, the cap part 10 is attached to the workpiece base 14 at the assembly position, the image is taken by the TV camera 16, and the bolts are tightened by the bolt runner 28, but it is preferable to perform these operations at separate stations. It can also be done.

また、前記実施例のキャップ部品10には3個のねじ穴
12が設けられているが、このねじ穴12の数は適宜設
定されるとともに、傾斜量θを求める際に計測するねじ
穴間の距離も3箇所である必要はなく、2箇所或いは4
箇所以上であっても差支えない。
Further, the cap part 10 of the above embodiment is provided with three screw holes 12, but the number of screw holes 12 is set appropriately, and the distance between the screw holes measured when determining the amount of inclination θ is The distance does not have to be 3, but 2 or 4.
There is no problem even if it is more than one place.

また、前記実施例ではねじ大工2にボルトを締め付ける
場合について説明したが、ねじ穴12に螺合されている
ボルトを緩めたり、締結部として設けられた雄ねじにナ
ツトを締め付けたり、雄ねじに螺合されているナツトを
緩めたりする場合にも本発明は適用され得る。
In addition, in the embodiment described above, the screw carpenter 2 is used to tighten a bolt, but it is also possible to loosen a bolt screwed into the screw hole 12, tighten a nut to a male screw provided as a fastening part, or tighten a nut to a male screw. The present invention can also be applied to the case of loosening a nut.

また、前記実施例ではキャップ部品1oが手作業でワー
ク母体14に取り付けられるようになっているが、キャ
ップ部品10を自動供給する場合でも位置ずれや傾斜な
どの供給ミスが生じる場合には、本発明のねし装脱装置
を好適に利用できる。
Further, in the embodiment described above, the cap part 1o is manually attached to the workpiece base 14, but even when the cap part 10 is automatically supplied, if a supply error such as misalignment or inclination occurs, it is necessary to manually attach the cap part 1o to the workpiece base 14. The screw loading/unloading device of the invention can be suitably utilized.

また、前記実施例では差Δa、Δb、ΔCがら傾斜量θ
を求めるようになっているが、それ等の差Δa、Δb、
ΔCは基準平面からの変位量若しくは傾斜量に相当する
ため、それ等のうちの何れか1つでも予め定められた許
容範囲を超えているか否かによって傾斜量を判定するこ
ともできる。
Further, in the above embodiment, the difference Δa, Δb, ΔC is the inclination amount θ
The difference between them Δa, Δb,
Since ΔC corresponds to the amount of displacement or the amount of inclination from the reference plane, the amount of inclination can also be determined based on whether any one of them exceeds a predetermined allowable range.

また、前記実施例ではキャップ部品10がワーク母体1
4に対して正しく取り付けられた状態でTVカメラ16
により撮像した場合の画像上における穴画像間の距離a
 * 、  b II 、  c *が基準データとし
て設定されているが、キャップ部品10におけるねじ穴
12間の距離a、b、cを基準データとすることもでき
る。
Further, in the above embodiment, the cap part 10 is the workpiece base 1
TV camera 16 when properly attached to 4
Distance a between hole images on the image when imaged by
*, b II, and c * are set as the reference data, but the distances a, b, and c between the screw holes 12 in the cap component 10 can also be used as the reference data.

また、上記ねし穴12間の距離a、b、cが互いに等し
い場合やねじ穴12がキャップ部品10の中心線を中心
とする一円周上に等角度間隔で設けられている場合でも
本発明は適用され得る。その場合には3個の大画像22
とねじ穴12とをそれぞれ1対1で対応させる必要はな
く、例えばキャップ部品10の中心線まわりの姿勢は1
20゜の角度範囲で検出すれば良い。
Furthermore, even when the distances a, b, and c between the threaded holes 12 are equal to each other, or when the threaded holes 12 are provided at equal angular intervals on a circumference centered on the center line of the cap component 10, The invention can be applied. In that case, three large images 22
It is not necessary to have a one-to-one correspondence between the screw hole 12 and the screw hole 12, and for example, the posture of the cap part 10 around the center line is 1:1.
Detection may be performed within an angular range of 20 degrees.

その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。
Although other examples are not provided, the present invention can be implemented with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

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

第1図は本発明の一実施例であるねじ締め装置の構成を
説明する図である。第2図は第1図の装置によりねじ締
めが行われるキャップ部品の平面図である。第3図は第
1図の装置における画像処理装置のアルゴリズムを説明
する図である。第4図は第1図の装置においてTVカメ
ラから出力された画像信号が表す画像の一例である。 S8;距離演算手段 39、SIO:傾斜判定手段
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a screw tightening device that is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the cap part to be screwed by the apparatus of FIG. 1. FIG. 3 is a diagram illustrating an algorithm of the image processing device in the apparatus of FIG. 1. FIG. 4 is an example of an image represented by an image signal output from a TV camera in the apparatus shown in FIG. S8: distance calculation means 39, SIO: slope determination means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 被締結部材の一平面内に複数設けられた締結部に装脱工
具を対向させて、該締結部に対してねじ部材を締め付け
たり緩めたりするために、 前記一平面が予め定められた基準平面と略一致するよう
に配置された前記被締結部材を、該基準平面に対して略
垂直な方向から撮像する撮像装置と、 該撮像装置によって得られた画像に基づいて前記締結部
の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段によ
って検出された前記締結部の位置に応じて前記被締結部
材と前記装脱工具とを相対移動させる移動装置と を有するねじ装脱装置において、 前記撮像装置によって得られた画像に基づいて、該画像
上における予め定められた複数の締結部間の距離を演算
する距離演算手段と、 該距離演算手段によって求められた締結部間の距離を、
予め記憶された該締結部間の実際の距離に対応する基準
データと比較して、前記被締結部材の一平面と前記基準
平面との傾斜量を判定する傾斜判定手段と を設けたことを特徴とするねじ装脱装置。
[Scope of Claims] In order to tighten or loosen a screw member with respect to a plurality of fastening portions provided in one plane of a fastened member by arranging a mounting/unloading tool to face a plurality of fastening portions provided within one plane of a fastened member, the one plane is an imaging device that images the fastened member arranged to substantially coincide with a predetermined reference plane from a direction substantially perpendicular to the reference plane; and A screw attachment/detachment device comprising: a position detection means for detecting the position of a fastening portion; and a moving device for relatively moving the fastened member and the attachment/detachment tool according to the position of the fastening portion detected by the position detection means. In the apparatus, a distance calculating means for calculating a distance between a plurality of predetermined fastening parts on the image based on the image obtained by the imaging device; and a distance calculating means for calculating the distance between the fastening parts determined by the distance calculating means. distance,
The present invention is characterized by comprising an inclination determining means for determining the amount of inclination between one plane of the fastened member and the reference plane by comparing with reference data corresponding to the actual distance between the fastened parts stored in advance. Screw loading/unloading device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6122398A (en) * 1995-04-11 2000-09-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of recognizing a screw hole and screwing method based on the recognition
CN104932315A (en) * 2015-06-24 2015-09-23 苏州工业职业技术学院 Virtual screw positioning system and positioning method
JP2017052068A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 本田技研工業株式会社 Fastening method and fastening system
JP2020146801A (en) * 2019-03-13 2020-09-17 三菱重工航空エンジン株式会社 Fastening system and fastening method

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