JPH0669654B2 - 部品取付け方法 - Google Patents
部品取付け方法Info
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- JPH0669654B2 JPH0669654B2 JP62023494A JP2349487A JPH0669654B2 JP H0669654 B2 JPH0669654 B2 JP H0669654B2 JP 62023494 A JP62023494 A JP 62023494A JP 2349487 A JP2349487 A JP 2349487A JP H0669654 B2 JPH0669654 B2 JP H0669654B2
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Landscapes
- Automatic Assembly (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、イメージセンサで互の位置関係を検知してロ
ボットに帰還させることにより、把持ハンドに把持した
取付け穴付き部品を相手部品の突起部分に自動的に取付
けるロボットによる部品取付け方法に関するものであ
る。
ボットに帰還させることにより、把持ハンドに把持した
取付け穴付き部品を相手部品の突起部分に自動的に取付
けるロボットによる部品取付け方法に関するものであ
る。
この種の従来の方法として、イメージセンサを位置固定
の相手部品の上方に固定することによりその位置を計測
してロボットにフィードバックし、計測した絶対位置へ
把持ハンドで部品を位置付けして相手部品へ組付ける方
法が周知である。しかしながら、この場合、ロボットの
絶対位置精度、把持精度が組付け精度に影響するため
に、それぞれを高精度にしなければならず、コスト高に
もつながる。また、ロボットの繰り返し精度、イメージ
センサ取付け状態の温度等に起因する変化の影響も受け
ることになる。
の相手部品の上方に固定することによりその位置を計測
してロボットにフィードバックし、計測した絶対位置へ
把持ハンドで部品を位置付けして相手部品へ組付ける方
法が周知である。しかしながら、この場合、ロボットの
絶対位置精度、把持精度が組付け精度に影響するため
に、それぞれを高精度にしなければならず、コスト高に
もつながる。また、ロボットの繰り返し精度、イメージ
センサ取付け状態の温度等に起因する変化の影響も受け
ることになる。
また、イメージセンサをその視野の邪魔にならないよう
に把持部品を避けて把持ハンド部分に取付けて相手部品
の位置を取付けの都度計測し、その計測位置に部品を位
置付ける方法も周知である。これによれば、ロボットの
絶対位置精度及びロボットの繰り返し精度の影響を回避
できるが、依然把持精度及びイメージセンサの位置変動
の影響は不可避である。
に把持部品を避けて把持ハンド部分に取付けて相手部品
の位置を取付けの都度計測し、その計測位置に部品を位
置付ける方法も周知である。これによれば、ロボットの
絶対位置精度及びロボットの繰り返し精度の影響を回避
できるが、依然把持精度及びイメージセンサの位置変動
の影響は不可避である。
よって、本発明は、取付け穴付き部品を相手部品の突起
部分へ取付けるに際して、関連の装置各部に高度の位置
精度を要求することなく、高精度の取付けを可能にする
ロボットによる部品取付け方法を提供することを目的と
する。
部分へ取付けるに際して、関連の装置各部に高度の位置
精度を要求することなく、高精度の取付けを可能にする
ロボットによる部品取付け方法を提供することを目的と
する。
本発明は、この目的を達成するために、ロボットの把持
ハンドに把持した取付け穴付き部品を、相手部品の突起
部分にイメージセンサで互の位置関係を計測してその位
置データをロボットに帰還させて自動的に取付ける部品
取付け方法において、取付け穴付き部品を把持する把持
ハンド部分に、取付け穴及びこの取付け穴を通して突起
部分の撮像ができるように、イメージセンサを取付け、
把持ハンドによる取付け穴付き部品の把持状態で、イメ
ージセンサにより穴を認識してこの穴位置を計測し、さ
らに穴を通して突起部分を認識してこの突起部分位置を
計測し、双方の計測位置のずれに相当する位置補正制御
信号をロボットに帰還させて把持ハンドを位置補正する
ことを特徴とする。
ハンドに把持した取付け穴付き部品を、相手部品の突起
部分にイメージセンサで互の位置関係を計測してその位
置データをロボットに帰還させて自動的に取付ける部品
取付け方法において、取付け穴付き部品を把持する把持
ハンド部分に、取付け穴及びこの取付け穴を通して突起
部分の撮像ができるように、イメージセンサを取付け、
把持ハンドによる取付け穴付き部品の把持状態で、イメ
ージセンサにより穴を認識してこの穴位置を計測し、さ
らに穴を通して突起部分を認識してこの突起部分位置を
計測し、双方の計測位置のずれに相当する位置補正制御
信号をロボットに帰還させて把持ハンドを位置補正する
ことを特徴とする。
イメージセンサにより取付け穴を通して突起部分を撮像
することにより、双方の計測位置データを基に双方の部
品間のずれに相当する位置補正制御信号が作成される。
この位置補正制御信号がロボットに帰還されることによ
り、把持ハンドは取付け穴が突起部分に対して位置ずれ
が無いように補正移動し、さらに相手部品方向へ移動し
て取付け穴付き部品を相手部品の突起部分に取付ける。
することにより、双方の計測位置データを基に双方の部
品間のずれに相当する位置補正制御信号が作成される。
この位置補正制御信号がロボットに帰還されることによ
り、把持ハンドは取付け穴が突起部分に対して位置ずれ
が無いように補正移動し、さらに相手部品方向へ移動し
て取付け穴付き部品を相手部品の突起部分に取付ける。
第１図において、１は部品取付け用ロボットであり、そ
のアーム２の先端には把持ハンド３が連結されている。
このハンドには、把持したリング状部品４の取付け穴4a
を垂直上方から撮像し、かつこの穴を通して下方を撮像
し得る位置にブラケット5aを介してイメージセンサ５が
取付けられている。このイメージセンサには、画像処理
装置６が後続してロボット１の制御部へ位置補正制御信
号を帰還するように成っている。この画像処理装置は、
イメージセンサ５の撮像面に対応したメモリ6a並びにそ
の画像データから取付け穴4a及び相手部品８の円筒状突
起部分8aの画像を認識すると共に、それぞれの中心位置
を算出し、後者に対する前者の中心位置の偏位を２次元
データとして算出して相応の位置補正制御信号を発生さ
せるCPU6b等より構成されている。
のアーム２の先端には把持ハンド３が連結されている。
このハンドには、把持したリング状部品４の取付け穴4a
を垂直上方から撮像し、かつこの穴を通して下方を撮像
し得る位置にブラケット5aを介してイメージセンサ５が
取付けられている。このイメージセンサには、画像処理
装置６が後続してロボット１の制御部へ位置補正制御信
号を帰還するように成っている。この画像処理装置は、
イメージセンサ５の撮像面に対応したメモリ6a並びにそ
の画像データから取付け穴4a及び相手部品８の円筒状突
起部分8aの画像を認識すると共に、それぞれの中心位置
を算出し、後者に対する前者の中心位置の偏位を２次元
データとして算出して相応の位置補正制御信号を発生さ
せるCPU6b等より構成されている。
このように構成された本発明の方法による部品取付け装
置の動作を第２図及び第３図を参照して説明する。
置の動作を第２図及び第３図を参照して説明する。
ロボット１は、把持ハンド３を部品４のストックされた
位置へ移動させてこれを把持させる。この状態で、イメ
ージセンサ５はその取付け穴4aを撮像し、また、把持ハ
ンド３は部品４を相手部品８の突起部分8aの上方の所定
位置に位置付けさせる（第１図に示す位置）。画像処理
装置６はその画像信号を２値化してメモリ6aの対応する
アドレスに取込み、円形の取付け穴4aの画像を認識して
その中心位置（x1、y1）を演算により計測する。次い
で、イメージセンサ５は取付け穴4aを通して突起部分8a
を撮像し、この突起部分の円形を認識してその中心位置
（x2、y2）を演算計測する。さらに、中心位置（x2、
y2）に対する中心位置（x1、y1）のずれ（Δｘ、Δｙ）
を算出して、相応の位置補正制御信号をロボット１へ送
出する。これにより、ロボット１はこの信号に応答して
把持ハンド３に位置補正動作を行わせる。この補正動作
後、さらに前述の中心位置間のずれを計測して許容範囲
外であれば再度補正動作を繰り返し、その後把持ハンド
３を下降させて取付け穴4aを突起部分8aに嵌入させて把
持ハンド３を開放させる。
位置へ移動させてこれを把持させる。この状態で、イメ
ージセンサ５はその取付け穴4aを撮像し、また、把持ハ
ンド３は部品４を相手部品８の突起部分8aの上方の所定
位置に位置付けさせる（第１図に示す位置）。画像処理
装置６はその画像信号を２値化してメモリ6aの対応する
アドレスに取込み、円形の取付け穴4aの画像を認識して
その中心位置（x1、y1）を演算により計測する。次い
で、イメージセンサ５は取付け穴4aを通して突起部分8a
を撮像し、この突起部分の円形を認識してその中心位置
（x2、y2）を演算計測する。さらに、中心位置（x2、
y2）に対する中心位置（x1、y1）のずれ（Δｘ、Δｙ）
を算出して、相応の位置補正制御信号をロボット１へ送
出する。これにより、ロボット１はこの信号に応答して
把持ハンド３に位置補正動作を行わせる。この補正動作
後、さらに前述の中心位置間のずれを計測して許容範囲
外であれば再度補正動作を繰り返し、その後把持ハンド
３を下降させて取付け穴4aを突起部分8aに嵌入させて把
持ハンド３を開放させる。
尚、前述の実施例で、取付け穴4aの中心位置の計測は、
把持ハンドの移動途中又はそれ以前に行っても良い。本
発明は、取付け穴4a及び突起部分8aが断面非円形であっ
てもその形状を認識してその基準位置を計測することに
より適用できる。ロボット本体の制御方式によっては、
ロボット補正動作中に位置補正制御信号を逐次発生させ
て連続的に補正動作を行うことにより、常に１回の補正
動作を済むようにできる。
把持ハンドの移動途中又はそれ以前に行っても良い。本
発明は、取付け穴4a及び突起部分8aが断面非円形であっ
てもその形状を認識してその基準位置を計測することに
より適用できる。ロボット本体の制御方式によっては、
ロボット補正動作中に位置補正制御信号を逐次発生させ
て連続的に補正動作を行うことにより、常に１回の補正
動作を済むようにできる。
第４図は自動車のタイヤを取付けるための別の実施例を
示す。同図において、把持ハンド13にはタイヤ14の４個
の取付け穴、即ちホイール穴のうち対向する２個の取付
け穴14aを撮像し得る位置に、２個のイメージセンサ1
5、15aがブラケット16を介して取付けられている。前述
と同様な構成の画像処理装置は第５図に示すフローチャ
ートに従い動作する。
示す。同図において、把持ハンド13にはタイヤ14の４個
の取付け穴、即ちホイール穴のうち対向する２個の取付
け穴14aを撮像し得る位置に、２個のイメージセンサ1
5、15aがブラケット16を介して取付けられている。前述
と同様な構成の画像処理装置は第５図に示すフローチャ
ートに従い動作する。
即ち、タイヤ14を把持した状態で一方のイメージセンサ
15の画像信号が取込まれてラベル付けされ、所属の取付
け穴14aの円形形状を認識してその中心位置（x3、y3）
を演算計測する。次いで、処理時間を節約するために、
取付け穴14aより外側の無駄な撮像領域をマスクするウ
ィンドを作成して、このウィンド内で相手部品であるハ
ブ18のハブボルト18aを認識する。続いて、別のイメー
ジセンサ15aの画像信号を取込んでラベル付けし、同様
に別の取付け穴14aの中心位置（ｘ′３、ｙ′３）を算
出する。さらに、これらの計測結果からタイヤ把持位置
をタイヤ中心位置（x4、y4）及び基準方向Ａに対する回
転角度θ１で規定する回転位置として演算計測する（第
６図参照）。タイヤ把持位置（x4、y4、θ１）が、把持
ハンド13等の不具合により許容範囲外であればタイヤ14
をストック位置に戻して動作をやり直す。
15の画像信号が取込まれてラベル付けされ、所属の取付
け穴14aの円形形状を認識してその中心位置（x3、y3）
を演算計測する。次いで、処理時間を節約するために、
取付け穴14aより外側の無駄な撮像領域をマスクするウ
ィンドを作成して、このウィンド内で相手部品であるハ
ブ18のハブボルト18aを認識する。続いて、別のイメー
ジセンサ15aの画像信号を取込んでラベル付けし、同様
に別の取付け穴14aの中心位置（ｘ′３、ｙ′３）を算
出する。さらに、これらの計測結果からタイヤ把持位置
をタイヤ中心位置（x4、y4）及び基準方向Ａに対する回
転角度θ１で規定する回転位置として演算計測する（第
６図参照）。タイヤ把持位置（x4、y4、θ１）が、把持
ハンド13等の不具合により許容範囲外であればタイヤ14
をストック位置に戻して動作をやり直す。
把持位置が許容範囲内であれば把持ハンド13をハブ18の
対向位置へ移動させて同様な方法で双方の取付け穴14a
を通してそれぞれのハブボルト18aの中心位置（x5、y5;
x′５、ｙ′５）を算出し、次いでハブ位置をハブの中
心位置（x6、y6）及び回転位置規定用に基準方向Ａに対
する回転角度θ２として演算計測する。次いで、これら
の計測結果から位置補正制御信号（Δｘ、Δｙ、Δθ）
を作成してロボット１へ送出して、１回又は補正結果に
より複数回の位置補正動作を行わせる。この実施例によ
れば、部品の基準位置の２次元位置の整合だけでなく、
回転位置も互に整合させ得る。場合によっては、レンズ
系を２個用意して１個のイメージセンサは共用すること
も考えられる。
対向位置へ移動させて同様な方法で双方の取付け穴14a
を通してそれぞれのハブボルト18aの中心位置（x5、y5;
x′５、ｙ′５）を算出し、次いでハブ位置をハブの中
心位置（x6、y6）及び回転位置規定用に基準方向Ａに対
する回転角度θ２として演算計測する。次いで、これら
の計測結果から位置補正制御信号（Δｘ、Δｙ、Δθ）
を作成してロボット１へ送出して、１回又は補正結果に
より複数回の位置補正動作を行わせる。この実施例によ
れば、部品の基準位置の２次元位置の整合だけでなく、
回転位置も互に整合させ得る。場合によっては、レンズ
系を２個用意して１個のイメージセンサは共用すること
も考えられる。
〔発明の効果〕 以上、本発明によれば部品取付けの都度、部品間の相対
位置データを基に位置付けを行うために、動作系各部の
位置精度の影響を受ない高精度の部品組付けが可能にな
る。即ち、ロボットの繰り返し精度、ロボットの絶対位
置精度、把持精度、イメージセンサの取付け精度、これ
ら変動に無関係に高精度の組付けが可能になる。
位置データを基に位置付けを行うために、動作系各部の
位置精度の影響を受ない高精度の部品組付けが可能にな
る。即ち、ロボットの繰り返し精度、ロボットの絶対位
置精度、把持精度、イメージセンサの取付け精度、これ
ら変動に無関係に高精度の組付けが可能になる。
実施態様として、イメージセンサが、複数個の取付け穴
及びその相手部品の２対をそれぞれ撮像することによ
り、両部品の回転位置を計測することも可能となる。
及びその相手部品の２対をそれぞれ撮像することによ
り、両部品の回転位置を計測することも可能となる。
第１図は本発明による方法を実施する部品取付け装置の
構成を示す図、第２図はその動作を説明するフローチャ
ート、第３図はその動作説明図、第４図は別の実施例に
よる部品取付け装置の要部側面図、第５図はその動作を
説明するフローチャート及び第６図は動作説明図であ
る。 １……部品取付け用ロボット ３、13……把持ハンド、4a、14a……取付け穴 ５、15、15a……イメージセンサ、8a……突起部分 14……タイヤ、18a……ハブボルト
構成を示す図、第２図はその動作を説明するフローチャ
ート、第３図はその動作説明図、第４図は別の実施例に
よる部品取付け装置の要部側面図、第５図はその動作を
説明するフローチャート及び第６図は動作説明図であ
る。 １……部品取付け用ロボット ３、13……把持ハンド、4a、14a……取付け穴 ５、15、15a……イメージセンサ、8a……突起部分 14……タイヤ、18a……ハブボルト
Claims (2)
- 【請求項１】ロボットの把持ハンドに把持した取付け穴
付き部品を、相手部品の突起部分にイメージセンサで互
の位置関係を計測してその位置データをロボットに帰還
させて自動的に取付ける部品取付け方法において、 前記取付け穴付き部品を把持する把持ハンド部分に、前
記取付け穴及びこの取付け穴を通して前記突起部分の撮
像ができるように、イメージセンサを取付け、 前記把持ハンドによる前記取付け穴付き部品の把持状態
で、前記イメージセンサにより前記穴を認識してこの穴
位置を計測し、さらに前記穴を通して前記突起部分を認
識してこの突起部分位置を計測し、 前記双方の計測位置のずれに相当する位置補正制御信号
をロボットに帰還させて前記把持ハンドを位置補正する
ことを特徴とする部品取付け方法。 - 【請求項２】イメージセンサが、部品の複数個の取付け
穴及び相手部品の複数個の突起部分のうちそれぞれ２個
を撮像して前記両部品の回転位置を計測することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の部品取付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62023494A JPH0669654B2 (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 部品取付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62023494A JPH0669654B2 (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 部品取付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63191589A JPS63191589A (ja) | 1988-08-09 |
| JPH0669654B2 true JPH0669654B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=12112054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62023494A Expired - Fee Related JPH0669654B2 (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 部品取付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669654B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168406A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Honda Motor Co Ltd | ワーク取付けシステムおよびワーク取付け方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3770687B2 (ja) * | 1997-03-12 | 2006-04-26 | 富士通株式会社 | 吸着装置 |
| JP4572497B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2010-11-04 | 株式会社安川電機 | ロボット制御装置 |
| JP4535941B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2010-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | ロボット |
| JP2007185723A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Fujifilm Corp | 自動調芯装置及び方法 |
| JP4650411B2 (ja) * | 2006-12-29 | 2011-03-16 | 三菱電機株式会社 | コネクタ自動挿抜装置及びコネクタ挿抜方法 |
| JP2013173191A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Seiko Epson Corp | ロボット装置、ロボット制御装置、ロボット制御方法及びロボット制御プログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056884A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-04-02 | 富士電機株式会社 | 視覚付組立ロボット |
| JPS6079413A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 視覚装置を用いた位置決め方法 |
-
1987
- 1987-02-05 JP JP62023494A patent/JPH0669654B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168406A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Honda Motor Co Ltd | ワーク取付けシステムおよびワーク取付け方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63191589A (ja) | 1988-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |