JPH0623629A - Assembly method and device - Google Patents

Assembly method and device

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JPH0623629A
JPH0623629A JP17728492A JP17728492A JPH0623629A JP H0623629 A JPH0623629 A JP H0623629A JP 17728492 A JP17728492 A JP 17728492A JP 17728492 A JP17728492 A JP 17728492A JP H0623629 A JPH0623629 A JP H0623629A
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JP
Japan
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component
block
hand
axis
compliance
Prior art date
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Withdrawn
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JP17728492A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Yoshida
豊 吉田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品を支持する可動のハンドを用いて部品を
ブロックに取り付ける組み立てに関し、部品をブロック
に当接させる際に部品に過大な力が掛からないようにす
る組み立て方法及び装置の提供を目的とする 【構成】 方法は、ハンド1に支持した記部品2をブロ
ック3の部品取付け位置に対向させる工程と、その対向
した箇所から部品取付け位置に向かう方向の位置決め制
御により、部品2がブロック3に当接する直前まで部品
2をブロック3に近接させる工程と、その近接したとこ
ろで位置決め制御をコンプライアンス制御に切り換えて
部品2をブロックに当接させる工程と、その当接したと
ころで部品2をブロック3に固定する工程と、その固定
の後にハンド1が部品2の支持を開放して退去する工程
とを有するようにし、装置は、位置決め制御する装置
に、コンプライアンス制御部10及びこれへの切り換え
を制御する近距離センサ4,距離判別部11などを付加
する。
(57) [Abstract] [Purpose] An assembly method for attaching a component to a block by using a movable hand that supports the component, and an assembling method for preventing an excessive force from being applied to the component when the component is brought into contact with the block. An object of the present invention is to provide a device, which comprises: a step of causing a component 2 supported by a hand 1 to face a component mounting position of a block 3; and a positioning control in a direction from the facing portion to the component mounting position. The step of bringing the component 2 close to the block 3 until just before the component 2 comes into contact with the block 3, the step of switching the positioning control to the compliance control and bringing the component 2 into contact with the block, and the part where it comes into contact 2 has a step of fixing the block 2 to the block 3 and a step of releasing the support of the component 2 and withdrawing the hand 1 after the fixing. The device adds a compliance control unit 10, a short-distance sensor 4, a distance determination unit 11, and the like that control switching to the compliance control unit 10 to the device that controls positioning.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、組み立て方法及び装置
に係り、特に、部品を支持する可動のハンドを用いて部
品をブロックに取り付ける組み立てに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an assembling method and apparatus, and more particularly to an assembling method for attaching a component to a block by using a movable hand that supports the component.

【0002】上記組み立ては、部品の支持に真空吸着を
利用して、FA(Factory-Automation)分野の組み立て作
業の自動化に良く使われものであり、部品が特に薄い板
状のものでハンドリングし難い場合や、磁気ディスクの
円板のように僅かな傷も付けられないものである場合に
有効である。最近では、部品として布や革など金属以外
で変形し易いものも扱うようになってきている。
The above-mentioned assembly is often used for automation of assembly work in the FA (Factory-Automation) field by utilizing vacuum suction for supporting the parts, and the parts are particularly thin plate-shaped and difficult to handle. This is effective in the case where it is a disk that does not have a slight scratch like the disk of a magnetic disk. Recently, parts that are easily deformed other than metal, such as cloth and leather, have come to be handled.

【0003】そこで、部品の取り付けとして部品をブロ
ックに当接させる際には、部品に過大な力が掛からない
ようにすることが望まれる。
Therefore, it is desired that an excessive force is not applied to the component when the component is brought into contact with the block for mounting the component.

【0004】[0004]

【従来の技術】図7は本発明に係る組み立てを示す斜視
図である。ここでの組み立ては、部品2をブロック3の
XY面の部品取付け位置にZ方向から当てた状態に取り
付けるものである。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a perspective view showing an assembly according to the present invention. In this assembly, the component 2 is attached in a state in which the component 2 is applied to the component attachment position on the XY plane of the block 3 from the Z direction.

【0005】図8は従来例の組み立ての動作を示す側面
図である。図8において、先ず(a)のように、ロボッ
トや多軸ステージによる自動機の先端に配設されたハン
ド1に、真空吸着により部品2を支持し(fH はハンド
1側に支持する力を表す) 、ハンド1の位置決め制御に
より部品2をブロック3の部品取付け位置に対向させ
る。次いで(b)のように、部品取付け位置に向かうZ
方向にハンド1を上記位置決め制御により移動し部品2
がブロック3に当接する位置で止める。そこでブロック
3側からの真空吸着により部品2をブロック3に固定す
る(fB はブロック3側に固定する力を表す)。次いで
(c)のように、ハンド1が部品2の吸着を開放して部
品2をブロック3側に残したまま退去する。
FIG. 8 is a side view showing the assembling operation of the conventional example. In FIG. 8, first, as shown in (a), the component 1 is supported by vacuum suction on the hand 1 arranged at the tip of the automatic machine by the robot or the multi-axis stage (f H is the force supporting the hand 1 side). The component 2 is opposed to the component mounting position of the block 3 by the positioning control of the hand 1. Then, as shown in (b), Z toward the component mounting position
The hand 1 is moved in the direction by the positioning control described above, and the part 2 is moved.
Stop at the position where it contacts block 3. Therefore, the component 2 is fixed to the block 3 by vacuum suction from the block 3 side (f B represents the force for fixing to the block 3 side). Next, as shown in (c), the hand 1 withdraws the suction of the component 2 and leaves the component 2 on the block 3 side while leaving.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
例の組み立ては、ハンド1のブロック3へのアプローチ
に位置決め制御を用いるため、図8(b)において実際
には完全な意味での当接状態を実現することが難しい。
即ち、図9は従来例の問題点を説明するための側面図で
あり、図9(a)のようにハンド1の位置がブロック3
側へ寄ってしまい、部品2がハンド1とブロック3の間
で過大な圧力FP を受ける場合か、図9(b)のように
部品がブロック3に当接する前にハンド1が停止してし
まう場合のどちらかとなる。前者の場合には、圧力FP
により部品2,ハンド1,ブロック3の何れかに変形ま
たは破損を引き起こしてしまう。一方後者の場合には、
部品2が宙に浮いた状態でブロックから吸着されるの
で、部品2をブロック3の部品取付け位置に正確に取り
付けることが困難である。
However, in the assembly of this conventional example, since the positioning control is used for the approach of the hand 1 to the block 3, the contact state in the complete sense is actually shown in FIG. 8 (b). Difficult to realize.
That is, FIG. 9 is a side view for explaining the problems of the conventional example, and the position of the hand 1 is the block 3 as shown in FIG.
If the component 2 is subjected to an excessive pressure F P between the hand 1 and the block 3, the hand 1 stops before the component abuts the block 3 as shown in FIG. 9B. It will be either of the cases. In the former case, the pressure F P
As a result, the component 2, the hand 1, or the block 3 is deformed or damaged. On the other hand, in the latter case,
Since the component 2 is sucked from the block while floating in the air, it is difficult to accurately mount the component 2 at the component mounting position of the block 3.

【0007】また、ハンド1の移動をティーチングで設
定する場合には、部品2のブロック3に当接する位置の
テーチングに多大の工数をかけて精度を出すようにして
も上記と同様になる。
Further, when the movement of the hand 1 is set by teaching, even if a large number of man-hours are applied to the teaching of the position where the component 2 abuts on the block 3, the accuracy is the same as the above.

【0008】本発明は、部品を支持する可動のハンドを
用いて部品をブロックに取り付ける組み立てに関し、部
品をブロックに当接させる際に部品に過大な力が掛から
ないようにすることが可能な組み立て方法及び装置の提
供を目的とする
The present invention relates to an assembly for attaching a component to a block by using a movable hand that supports the component, and an assembly that can prevent an excessive force from being applied to the component when the component is brought into contact with the block. To provide a method and an apparatus

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図であり、同図の(a1)〜(a4)は組み立ての動作
を示す側面図、(b)は組み立て装置の要部構成図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention, in which (a1) to (a4) are side views showing an assembling operation, and (b) is a main part configuration of an assembling apparatus. It is a figure.

【0010】上記目的を達成するために、本発明による
組み立て方法は、図1(a1)〜(a4)を参照して、
部品2を支持する可動のハンド1を用いて部品2をブロ
ック3に取り付ける組み立てにおいて、図1(a1)の
ように、ハンド1に力fH で支持した部品2をブロック
3の部品取付け位置に対向させる工程と、図1(a2)
のように、前記対向した箇所から該部品取付け位置に向
かう方向の位置決め制御により、部品2がブロック3に
当接する直前まで部品2をブロック3に近接させる工程
と、図1(a3)のように、前記近接したところで該位
置決め制御をコンプライアンス制御に切り換えて部品2
をブロック3に当接させる工程と、前記当接したところ
で部品2をブロック3に力fB で固定する工程と、図1
(a4)のように、前記固定の後にハンド1が部品2の
支持を開放して退去する工程とを有することを特徴とし
ている。
In order to achieve the above object, an assembly method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a1) to 1 (a4).
In the assembly for attaching the component 2 to the block 3 using the movable hand 1 that supports the component 2, as shown in FIG. 1A1, the component 2 supported by the hand 1 with force f H is placed at the component attachment position of the block 3. Step of facing each other, and FIG. 1 (a2)
As shown in FIG. 1A3, the step of bringing the component 2 close to the block 3 until just before the component 2 comes into contact with the block 3 by the positioning control in the direction from the facing portion to the component mounting position as shown in FIG. , The position control is switched to the compliance control at the position of the proximity, and the component 2
1 is brought into contact with the block 3, and the part 2 is fixed to the block 3 with a force f B when the contact is made.
As in (a4), there is a step in which the hand 1 releases the support of the component 2 and retreats after the fixing.

【0011】その際、前記近接の位置は、ハンド1に固
定されてブロック3までの距離を測定する近距離センサ
4によって検出することが望ましく、また、前記コンプ
ライアンス制御は、パラメータとなるコンプライアンス
定数及びコンプライアンス中心位置の設定が可変である
ことが望ましい。
At this time, it is desirable that the proximity position is detected by a short-distance sensor 4 which is fixed to the hand 1 and measures the distance to the block 3, and the compliance control is performed by a compliance constant and a parameter which are parameters. It is desirable that the setting of the compliance center position is variable.

【0012】そして、組み立て装置は、部品2をブロッ
ク3に当接させる方向であるZ軸に関してのみを示した
図1(b)を参照して、前記部品2の支持と該支持の開
放が可能で各軸毎のアクチエータ5の駆動により複数軸
の移動を行うハンド1と、該各軸毎にアクチエータ5の
駆動量を検出する該各軸毎の位置センサ6と、該各軸毎
にハンド1が指定位置に移動するように、位置センサ6
の信号(位置Z)に基づきアクチエータ5を制御する該
各軸毎の位置決め制御部9(操作出力u)と、該複数軸
の中の部品2をブロック3に当接させる1軸(Z軸)に
おいて、該当接のためのハンド1の移動がコンプライア
ンス制御となるように位置決め制御部9から切り換える
コンプライアンス制御部10と、ハンド1に固定されて
該1軸(Z軸)方向でブロック3までの距離を測定する
近距離センサ4と、近距離センサ4の測定距離sが指定
値より小となった時に、位置決め制御部9からコンプラ
イアンス制御部10への前記切り換えを行う距離判別部
11と、を有することを特徴としている。図中、7はア
クチエータ5とハンド1の間に介在する駆動機構であ
り、8は各制御部9及び10と判別部11を包含してな
るコントローラである。
Then, the assembling apparatus is capable of supporting the part 2 and releasing the support, with reference to FIG. 1 (b) showing only the Z axis which is the direction in which the part 2 is brought into contact with the block 3. , A hand 1 that moves a plurality of axes by driving the actuator 5 for each axis, a position sensor 6 for each axis that detects the drive amount of the actuator 5 for each axis, and a hand 1 for each axis. Position sensor 6 to move to the specified position.
Position control unit 9 (operation output u) for each axis for controlling the actuator 5 based on the signal (position Z), and one axis (Z axis) for bringing the component 2 of the plurality of axes into contact with the block 3. In the above, the compliance control unit 10 is switched from the positioning control unit 9 so that the movement of the hand 1 for the corresponding contact becomes compliance control, and the distance to the block 3 fixed to the hand 1 in the 1-axis (Z-axis) direction. And a distance determination unit 11 that performs the switching from the positioning control unit 9 to the compliance control unit 10 when the measurement distance s of the short distance sensor 4 becomes smaller than a specified value. It is characterized by that. In the figure, 7 is a drive mechanism interposed between the actuator 5 and the hand 1, and 8 is a controller including the control units 9 and 10 and the determination unit 11.

【0013】[0013]

【作用】図2は本発明における部品のブロックへの当接
状態を示す側面図である。上記の組み立て方法では、部
品2をブロック3に当接させる際のハンド1の移動をコ
ンプライアンス制御によって行っているので、その当接
は図2のようになる。
2 is a side view showing a state in which the parts of the present invention are in contact with the block. In the above assembling method, since the movement of the hand 1 when the component 2 is brought into contact with the block 3 is performed by compliance control, the contact is as shown in FIG.

【0014】図2において、Zはハンド1の部品2を保
持している面の位置、Z0 はコンプライアンス中心位
置、ΔZはΔZ=Z−Z0 で表される偏差、fc はコン
プライアンス制御によりハンド1が部品2を押圧する力
(コンプライアンス設定力)、であり、コンプライアン
ス定数をCとすれば、力fc はfc =ΔZ/Cで表され
る。従って、コンプライアンス制御では偏差ΔZを適宜
に設定できることと相まって、部品2をブロック3に当
接させる際に部品2に過大な力が掛からないようにする
ことが可能である。なお、図2におけるfH は部品2を
ハンド1側に支持する力であり、fB は上記当接後に部
品2をブロック3側に固定する力である。
In FIG. 2, Z is the position of the surface of the hand 1 holding the component 2, Z 0 is the compliance center position, ΔZ is the deviation represented by ΔZ = Z−Z 0 , and f c is the compliance control. The force by which the hand 1 presses the component 2 (compliance setting force), and the compliance constant is C, the force f c is represented by f c = ΔZ / C. Therefore, in the compliance control, the deviation ΔZ can be set appropriately, and it is possible to prevent an excessive force from being applied to the component 2 when the component 2 is brought into contact with the block 3. Note that f H in FIG. 2 is a force for supporting the component 2 on the hand 1 side, and f B is a force for fixing the component 2 on the block 3 side after the contact.

【0015】この組み立て方法において、上記近距離セ
ンサ4によって上記近接の位置を検出することは、位置
決め制御からコンプライアンス制御に切り換える位置を
正確に制御できる利点がある。また、コンプライアンス
制御の上記パラメータの設定が可変であることは、コン
プライアンス定数Cを適宜に設定出来ることを含むの
で、力fC の低減に有利である。
In this assembling method, detecting the close position by the short distance sensor 4 has an advantage that the position at which the position control is switched to the compliance control can be accurately controlled. Further, the variable setting of the above-mentioned parameters of the compliance control includes the fact that the compliance constant C can be set appropriately, which is advantageous for reducing the force f C.

【0016】そして上記の組み立て装置は、その構成に
より上述の組み立て方法を行うことができる。
The above-mentioned assembling apparatus can perform the above-described assembling method depending on its configuration.

【0017】[0017]

【実施例】以下本発明の実施例について図3〜図6を用
いて説明する。図3は実施例における組み立て装置機構
部の構成図、図4は実施例におけるコントローラのブロ
ック図、図5は実施例におけるZ軸制御のブロック図、
図6は実施例におけるZ軸の制御切り換え前の動作説明
図、である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram of a mechanism unit of an assembling apparatus in the embodiment, FIG. 4 is a block diagram of a controller in the embodiment, FIG. 5 is a block diagram of Z-axis control in the embodiment,
FIG. 6 is an operation explanatory diagram before switching the Z-axis control in the embodiment.

【0018】図3において、この組み立て装置機構部
は、X−Y−Z−γステージによるもので、X軸台2
1,Y軸台22,Z軸腕23を有してXYZ3軸の移動
制御によりZ軸腕23が同3軸方向に移動し、Z軸腕2
3の先端にγ軸制御(回転制御)されるハンド1と前述
のブロック3までの距離を測定する近距離センサ4とを
配設し、更に、ハンド1に掛かるZ軸方向の力(後述の
f)を測定する歪センサ12を配設したものであり、図
4のように制御される。ハンド1は従来例の場合と同様
に前述の部品2を真空吸着により支持できるようになっ
ている。
In FIG. 3, the mechanical unit of the assembling apparatus is based on an XYZ-γ stage.
1, the Y-axis base 22, and the Z-axis arm 23, the Z-axis arm 23 moves in the same three-axis directions by the movement control of the XYZ 3-axis, and the Z-axis arm 2
A hand 1 that is γ-axis controlled (rotationally controlled) and a short-distance sensor 4 that measures the distance to the block 3 described above are provided at the tip of 3, and a force in the Z-axis direction applied to the hand 1 (see The strain sensor 12 for measuring f) is provided and controlled as shown in FIG. The hand 1 can support the above-mentioned component 2 by vacuum suction as in the case of the conventional example.

【0019】図4において、DCモータ5x,5y,5
z,5γは、前述のアクチエータ5に該当しハンド1の
X軸,Y軸,Z軸,γ軸方向の移動を駆動するものであ
る。インクリメンタルエンコーダ6x,6y,6z,6
γは、前述の位置センサ6に該当しDCモータ5x,5
y,5z,5γの駆動量、即ちX軸,Y軸,Z軸,γ軸
方向の移動量を検出するものである。これらは上記機構
部に直結されている。
In FIG. 4, DC motors 5x, 5y, 5
z and 5γ correspond to the above-mentioned actuator 5 and drive the movement of the hand 1 in the X-axis, Y-axis, Z-axis and γ-axis directions. Incremental encoder 6x, 6y, 6z, 6
γ corresponds to the position sensor 6 described above and corresponds to the DC motors 5x, 5
The drive amounts of y, 5z, and 5γ, that is, the movement amounts in the X-axis, Y-axis, Z-axis, and γ-axis directions are detected. These are directly connected to the mechanical section.

【0020】コントローラ8は、前述の位置決め制御部
9に該当してX軸,Y軸,Z軸,γ軸に対応する位置決
め制御部9x,9y,9z,9γ、前述したZ軸のコン
プライアンス制御を行うコンプライアンス制御部10、
前述の距離判別部11、近距離センサ4及び歪センサ1
2の信号をA/D変換するA/D変換部13及び14、
各軸毎の増幅器(AMP)15x,15y,15z,1
5γ、を有する。
The controller 8 corresponds to the above-mentioned positioning control unit 9 and performs positioning control units 9x, 9y, 9z, 9γ corresponding to the X-axis, Y-axis, Z-axis, and γ-axis, and the Z-axis compliance control described above. Compliance control unit 10
The distance determination unit 11, the short distance sensor 4 and the strain sensor 1 described above.
A / D converters 13 and 14 for A / D converting the second signal,
Amplifier (AMP) 15x, 15y, 15z, 1 for each axis
5γ.

【0021】そして、前述の図7のように部品2をブロ
ック3に取り付ける際には、ハンド1に部品2を支持し
てから、インクリメンタルエンコーダ6x,6y,6
z,6γの信号を受けて、X軸,Y軸,Z軸,γ軸方向
の位置決め制御により、ハンド1上の部品2をブロック
3の部品取付け位置に対向させ且つブロック3に接近さ
せる。Z軸方向の移動として行われるその接近の過程に
おいて、近距離センサ4で測定しているブロック3まで
の距離が指定値より小となったところで、距離判別部1
1によるZ軸位置決め制御部9zからコンプライアンス
制御部10への切り換えにより、ハンド1のZ方向の移
動をコンプライアンス制御に切り換える。上記指定値は
制御モード切り換え設定距離となるものであり、ハンド
1上の部品2がブロック3に近接して当接する前に切り
換えが行われるように設定する。この切り換えの後はコ
ンプライアンス制御を行いながら部品2をブロック3に
当接させる。歪センサ12は部品2がブロック3に当接
した時点から力fの測定値が現れる。
When the component 2 is attached to the block 3 as shown in FIG. 7, the incremental encoders 6x, 6y, 6 are supported after the component 2 is supported by the hand 1.
Upon receiving the signals of z and 6γ, the component 2 on the hand 1 is made to face the component mounting position of the block 3 and approach the block 3 by the positioning control in the X-axis, Y-axis, Z-axis, and γ-axis directions. When the distance to the block 3 measured by the short distance sensor 4 becomes smaller than a specified value in the approaching process performed as a movement in the Z-axis direction, the distance determining unit 1
By switching from the Z-axis positioning control unit 9z to the compliance control unit 10 by 1, the movement of the hand 1 in the Z direction is switched to compliance control. The specified value is the control mode switching set distance, and is set so that the switching is performed before the component 2 on the hand 1 comes into close contact with the block 3. After this switching, the component 2 is brought into contact with the block 3 while performing compliance control. In the strain sensor 12, the measured value of the force f appears from the time when the component 2 contacts the block 3.

【0022】上述したZ軸の制御は図5に示すように行
われる。SWの端子aは位置決め制御部9zの側であ
り、端子bはコンプライアンス制御部10の側である。
図中、R0 は位置決め制御による位置決め位置、rは目
標位置、vは目標速度、eは位置偏差、uは操作出力、
ZはZ軸方向の現在位置、fは歪センサ12が測定した
力、Z0 は前述したコンプライアンス中心位置、fc
前述したコンプライアンス設定力、Cは前述したコンプ
ライアンス定数、kは目標速度生成ゲイン、である。こ
れにより、部品2がブロック3に当接してハンド1のZ
方向の移動が停止したときには、先きに説明した図2の
状態になる。
The control of the Z axis described above is performed as shown in FIG. The terminal a of the SW is on the side of the positioning controller 9z, and the terminal b is on the side of the compliance controller 10.
In the figure, R 0 is a positioning position by positioning control, r is a target position, v is a target speed, e is a position deviation, u is an operation output,
Z is the current position in the Z-axis direction, f is the force measured by the strain sensor 12, Z 0 is the aforementioned compliance center position, f c is the aforementioned compliance setting force, C is the aforementioned compliance constant, and k is the target speed generation gain. ,. As a result, the component 2 comes into contact with the block 3 and the Z of the hand 1
When the movement in the direction is stopped, the state described above with reference to FIG. 2 is obtained.

【0023】また、コンプライアンス制御に切り換える
直前では、ハンド1のブロック3までの距離を近距離セ
ンサ4でモニタし、目標位置rを図6のように更新しな
がら制御する。図中、r0 は近距離センサ4によるセン
シングを開始する位置、t0はその時の時間、rn はコ
ンプライアンス制御に切り換える位置(位置センサ4か
らみた制御モード切り換え設定距離)、tn はその時の
時間、r1 ,r2 ,・・・はr0 とrn との間を等間隔
に刻んだ位置、t1 ,t2 ,・・・は位置r1,r2
・・・に対応する時間である。時間t1 ,t2 ,・・・
の刻みが等間隔となるように制御して、コンプライアン
ス制御への切り換えが正確な位置で行われるようにして
いる。
Immediately before switching to the compliance control, the distance to the block 3 of the hand 1 is monitored by the short-distance sensor 4 and the target position r is controlled while being updated as shown in FIG. In the figure, r 0 is the position at which sensing by the short-range sensor 4 is started, t 0 is the time at that time, r n is the position for switching to compliance control (control mode switching set distance viewed from the position sensor 4), t n is the current position , R 1 , r 2 , ... Are positions at equal intervals between r 0 and r n, and t 1 , t 2 , ... Are positions r 1 , r 2 ,
It is time to respond to. Time t 1 , t 2 , ...
The control is performed so that the steps of are evenly spaced so that the switching to the compliance control is performed at an accurate position.

【0024】このようにして図2の状態まで進めた部品
2の取付けは、ブロック3に当接した部品2をブロック
3に固定し、ハンド1による部品2の支持を開放し、コ
ントローラ8の位置決め制御によりハンド1を退去させ
て完了する。
In the mounting of the component 2 advanced to the state of FIG. 2 in this way, the component 2 abutting on the block 3 is fixed to the block 3, the support of the component 2 by the hand 1 is released, and the controller 8 is positioned. The hand 1 is evacuated by the control to complete the process.

【0025】上述した部品2の取付けでは、組み立て装
置の機構部及びコントローラ8の構成から、コンプライ
アンス制御のパラメータとなるコンプライアンス定数C
及びコンプライアンス中心位置Z0 を任意に設定するこ
とができるので、部品2がブロック3に当接した際のブ
ロック3から受ける力(コンプライアンス設定力fc
を任意の大きさにすることができて、その力が図9
(a)で説明したように過大になるのを避けることがで
きる。また、部品2がブロック3に当接する前に停止す
るという図9(b)の状態になることはない。然も、従
来例で必要とした部品2をブロック3に当接させる位置
の指定が不要である。
In the attachment of the component 2 described above, the compliance constant C, which is a parameter of the compliance control, is determined from the configuration of the mechanical unit of the assembling apparatus and the controller 8.
Since the compliance center position Z 0 can be set arbitrarily, the force (compliance setting force f c ) received from the block 3 when the component 2 contacts the block 3
Can be any size, and its force is
As described in (a), it is possible to avoid becoming excessive. In addition, the state of FIG. 9B in which the component 2 stops before contacting the block 3 does not occur. Of course, it is not necessary to specify the position where the component 2 is brought into contact with the block 3, which is required in the conventional example.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、部
品を支持する可動のハンドを用いて部品をブロックに取
り付ける組み立てに関し、部品をブロックに当接させる
際に部品に過大な力が掛からないようにすることが可能
な組み立て方法及び装置が提供されて、部品などを破損
することなく部品を常に正確な位置に取り付けることが
可能となり、特に傷つき易い部品や変形し易い部品を扱
う場合に有効であり、また部品のブロックに対する当接
位置の微妙な調整が不要なので、ハンドの移動をティー
チングで設定する場合にその工数を大幅に低減すること
ができる、といった効果がある。
As described above, according to the present invention, an assembly for attaching a component to a block by using a movable hand that supports the component, and when the component is brought into contact with the block, an excessive force is applied to the component. An assembly method and device that can prevent the parts from being provided are provided so that the parts can be always attached in the correct positions without damaging the parts, and particularly when handling parts that are easily damaged or deformed. This is effective and does not require fine adjustment of the contact position of the component with respect to the block. Therefore, when the movement of the hand is set by teaching, the number of steps can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の原理説明図FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention.

【図2】 本発明における部品のブロックへの当接状態
を示す側面図
FIG. 2 is a side view showing a state in which a component of the present invention is in contact with a block.

【図3】 実施例における組み立て装置機構部の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a mechanical unit of an assembling apparatus according to an embodiment.

【図4】 実施例におけるコントローラのブロック図FIG. 4 is a block diagram of a controller according to an embodiment.

【図5】 実施例におけるZ軸制御のブロック図FIG. 5 is a block diagram of Z-axis control in the embodiment.

【図6】 実施例におけるZ軸の制御切り換え前の動作
説明図
FIG. 6 is an operation explanatory diagram before switching the Z-axis control in the embodiment.

【図7】 本発明に係る組み立てを示す斜視図FIG. 7 is a perspective view showing an assembly according to the present invention.

【図8】 従来例の組み立ての動作を示す側面図FIG. 8 is a side view showing an assembling operation of a conventional example.

【図9】 従来例の問題点を説明するための側面図FIG. 9 is a side view for explaining the problems of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ハンド 2 部品 3 ブロック 4 近距離センサ 5 アクチエータ 5x,5y,5z,5γ アクチエータとなるDCモー
タ 6 位置センサ 6x,6y,6z,6γ 位置センサとなるインクリメ
ンタルエンコーダ 7 駆動機構 8 コントローラ 9,9x,9y,9z,9γ 位置決め制御部 10 コンプライアンス制御部 11 距離判別部 12 歪センサ 13,14 A/D変換部 15x,15y,15z,15γ 増幅器(AMP) 21 X軸台 22 Y軸台 23 Z軸腕 Z ハンドの部品保持面の位置(Z軸方向の現在位置) Z0 コンプライアンス中心位置 ΔZ ΔZ=Z−Z0 で表される偏差 C コンプライアンス定数 fc コンプライアンス設定力 fH 部品をハンド側に支持する力 fB 部品をブロック側に固定する力 R0 位置決め制御による位置決め位置 r 目標位置 v 目標速度 e 位置偏差 u 操作出力 f 歪センサが測定した力 k 目標速度生成ゲイン r0 近距離センサによるセンシングを開始する位置 t0 0 に対応する時間 rn コンプライアンス制御に切り換える位置 tn n に対応する時間
1 Hand 2 Parts 3 Block 4 Short Distance Sensor 5 Actuator 5x, 5y, 5z, 5γ Actuator DC Motor 6 Position Sensor 6x, 6y, 6z, 6γ Position Sensor Incremental Encoder 7 Drive Mechanism 8 Controller 9, 9x, 9y , 9z, 9γ Positioning control unit 10 Compliance control unit 11 Distance determination unit 12 Strain sensor 13, 14 A / D conversion unit 15x, 15y, 15z, 15γ Amplifier (AMP) 21 X-axis base 22 Y-axis base 23 Z-axis arm Z Position of the component holding surface of the hand (current position in the Z-axis direction) Z 0 Compliance center position ΔZ ΔZ = Z−Z 0 deviation C Compliance constant f c Compliance setting force f H Force to support the component on the hand side force R 0 positioning control by the positioning position for fixing the f B component in the block side position to switch to time r n compliance control corresponding to the r target position v target speed e position deviation u manipulated output f strain sensor starts sensing by force k target speed generating gain r 0 short range sensor measured position t 0 r 0 time corresponding to t n r n

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部品を支持する可動のハンドを用いて該
部品をブロックに取り付ける組み立てにおいて、 前記ハンドに支持した前記部品を前記ブロックの部品取
付け位置に対向させる工程と、 前記対向した箇所から該部品取付け位置に向かう方向の
位置決め制御により、該部品が該ブロックに当接する直
前まで該部品を該ブロックに近接させる工程と、 前記近接したところで該位置決め制御をコンプライアン
ス制御に切り換えて該部品を該ブロックに当接させる工
程と、 前記当接したところで該部品を該ブロックに固定する工
程と、 前記固定の後に該ハンドが該部品の支持を開放して退去
する工程とを有することを特徴とする組み立て方法。
1. In an assembly for attaching a component to a block using a movable hand that supports the component, a step of causing the component supported by the hand to face a component attachment position of the block; Positioning control in the direction toward the component mounting position brings the component closer to the block until just before the component comes into contact with the block; and when the proximity comes, the positioning control is switched to compliance control to move the component to the block. And a step of fixing the component to the block when the contact is made, and a step of releasing the support of the component by the hand and retreating after the fixing. Method.
【請求項2】 前記近接の位置は、前記ハンドに固定さ
れて前記ブロックまでの距離を測定する近距離センサに
よって検出することを特徴とする請求項1記載の組み立
て方法。
2. The assembling method according to claim 1, wherein the proximity position is detected by a short-range sensor that is fixed to the hand and measures a distance to the block.
【請求項3】 前記コンプライアンス制御は、パラメー
タとなるコンプライアンス定数及びコンプライアンス中
心位置の設定が可変であることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の組み立て方法。
3. The assembling method according to claim 1, wherein in the compliance control, setting of a compliance constant and a compliance center position as parameters are variable.
【請求項4】 請求項1〜3の何れかに記載の組み立て
方法を行うための組み立て装置であって、 取付ける部品の支持と該支持の開放が可能で各軸毎のア
クチエータの駆動により複数軸の移動を行うハンドと、 該各軸毎に該アクチエータの駆動量を検出する該各軸毎
の位置センサと、 該各軸毎に該ハンドが指定位置に移動するように、該位
置センサの信号に基づき該アクチエータを制御する該各
軸毎の位置決め制御部と、 該複数軸の中の該部品を前記ブロックに当接させる1軸
において、該当接のための該ハンドの移動がコンプライ
アンス制御となるように該位置決め制御部から切り換え
るコンプライアンス制御部と、 該ハンドに固定されて該1軸方向で該ブロックまでの距
離を測定する近距離センサと、 該近距離センサの測定距離が指定値より小となった時
に、該位置決め制御部から該コンプライアンス制御部へ
の前記切り換えを行う距離判別部と、を有することを特
徴とする組み立て装置。
4. An assembling apparatus for performing the assembling method according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of axes can be supported by supporting a component to be attached and releasing the support, and driving an actuator for each axis. And a position sensor for each axis that detects the drive amount of the actuator for each axis, and a signal for the position sensor so that the hand moves to a designated position for each axis. In the positioning control section for each of the axes that controls the actuator based on the above, and in the one axis that brings the parts of the plurality of axes into contact with the block, the movement of the hand for the corresponding contact becomes compliance control. A compliance control unit that switches from the positioning control unit, a short-range sensor that is fixed to the hand and measures the distance to the block in the one-axis direction, and a measurement distance of the short-range sensor is specified. And a distance determining unit that performs the switching from the positioning control unit to the compliance control unit when the value becomes smaller than the value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008129661A (en) * 2006-11-16 2008-06-05 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Information processor, method, and program for determining priority of test case to be executed in regression test

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