齿轮组装系统及齿轮组装方法

文档序号:9557252
齿轮组装系统及齿轮组装方法
【技术领域】
[0001]所公开的实施方式涉及一种齿轮组装系统及齿轮组装方法。
【背景技术】
[0002]以往,提出了各种机器人系统,其让机器人进行在产品的生产线等上由人进行的规定的作业,从而实现生产线的高效化。
[0003]在这样的机器人系统中例如存在如下系统,一边使机器人把持配合零部件即齿轮,一边使这样的齿轮啮合配合于其他齿轮,由此组装于产品上。
[0004]作为其中一个例子,在专利文献1中公开有如下机器人控制装置,通过以使由照相机拍摄的齿轮的配合部分与预先存储在存储部的标准图像的差异收敛的方式控制机器人,从而使齿轮相互配合。
[0005]专利文献1:日本国特开2013-146844号公报
[0006]但是,在上述的现有技术中,在高效且容易地使齿轮配合的方面上存在进一步改善的余地。
[0007]具体而言,在上述的现有技术中,关于相互配合的齿轮的每个配合部分,都需要以与标准图像的差异收敛的方式重复控制机器人。因而,在如果齿轮的数量多则在需要花费时间的这点上存在难题。
[0008]另外,由于需要使由照相机拍摄的图像的图像处理与机器人的控制连动,因此在系统整体的处理容易变复杂化的这点上也存在难题。

【发明内容】

[0009]实施方式的一个形态是鉴于上述问题而进行的,所要解决的技术问题是提供一种齿轮组装系统及齿轮组装方法,其高效且容易地使齿轮配合。
[0010]实施方式的一个形态所涉及的齿轮组装系统具备机器人与控制装置。所述机器人一边把持齿轮一边将齿轮移动到规定的安装位置,从而安装该齿轮。所述控制装置对所述机器人的动作进行控制。另外,所述控制装置具备判别部、临时组装部、微量旋转部。所述判别部判别是否存在配合于相互不配合的所述齿轮即第1齿轮及第2齿轮之间的至少1个中间齿轮。在由所述判别部判别成存在所述中间齿轮时,所述临时组装部使所述机器人先行安装所述第1齿轮及所述第2齿轮,之后将所述中间齿轮临时组装在该中间齿轮的所述安装位置。在临时组装所述中间齿轮之后,所述微量旋转部使所述机器人对所述第1齿轮及所述第2齿轮的至少任意一个进行微量旋转。
[0011 ] 根据实施方式的一个形态,能够高效且容易地使齿轮配合。
【附图说明】
[0012]图1A是表示实施方式所涉及的齿轮组装系统的构成的模式俯视图。
图1B是表示组装齿轮的工件的一个例子的模式俯视图。 图2是表不机器人构成的一个例子的模式立体图。
图3A是表示手构成的一个例子的模式图。
图3B是表示由机器人进行的齿轮的安装方法的一个例子的模式图。
图4A是实施方式所涉及的齿轮组装系统的框图。
图4B是表示指示部构成的框图。
图5A是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其1)。
图5B是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其2)。
图5C是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其3)。
图f5D是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其4)。
图5E是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其5)。
图5F是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其6)。
图5G是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其7)。
图5H是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其8)。
图51是表示齿轮的组装动作的一系列顺序的模式图(其9)。
图6A是表示第1变形例的模式图。
图6B是表示第2变形例的模式图。
图7是表示由实施方式所涉及的齿轮组装系统所执行的处理顺序的流程图。
图8是其他实施方式所涉及的齿轮组装系统的框图。
符号说明
1、1 一 A-齿轮组装系统;2-单兀(cell) ; 10-机器人;10a-手腕部(臂);10b-上方臂部(臂);10c-下方臂部(臂);10d-旋转基座(臂);10e-基台部;10f-支柱部;11-手;11a-根部;lib-把持部;12-力传感器;20_作业台;30、30 — A-控制装置;31_控制部;31a_指示部;31aa_解析部;31ab_齿轮组装判别部(判别部);31ac_临时组装部;31ad_微量旋转部;31ae_按压部;31af-动作信号生成部;31b_力觉信息取得部;31c_判定部;31d_转矩彳目息取得部;32_存储部;32a_齿轮组装彳目息;32b_不教彳目息;B_轴;F_框架;G_齿轮;G1_第1齿轮(齿轮);G2_第2齿轮(齿轮);G2’_齿轮;G3_中间齿轮(齿轮);G4-中间齿轮;L-轴;M-马达;P、P1?P3-轴销;R-轴;S_轴;SM_伺服马达;T_轴;U-轴;W、W — A、W — B-工件。
【具体实施方式】
[0013]以下,参照附图对本申请所公开的齿轮组装系统及齿轮组装方法的实施方式进行详细说明。而且,本发明并不局限于以下所示的实施方式。
[0014]另外,以下,虽然为了便于说明而以齿轮组装系统为特定于齿轮组装于被加工品(工件)的工序的机器人系统的情况为例进行说明,但是可以视为完成一个产品为止的一部分工序的一个例子。
[0015]另外,关于机器人所具备的机器人臂,有时会简单地记载为“臂”。另外,关于安装在机器人的“臂”顶端的手端操作装置,有时会记载为“手”。
[0016]另外,以下关于齿轮,总称时只标注符号“G”,需要识别多个齿轮时,像“G1”、“G2”…那样对符号“G”标注号码来表示。
[0017]图1A是表示实施方式所涉及的齿轮组装系统1的构成的模式俯视图。而且,为了容易理解说明,图1Α中图示了包含将铅垂向上作为正方向的Ζ轴的3维直交坐标系。有时在以下的说明中所使用的其他附图中也表示这样的直交坐标系。
[0018]如图1Α所示,齿轮组装系统1具备形成长方体状的作业空间的单元2。另外,齿轮组装系统1在这样的单元2内部具备机器人10、作业台20。
[0019]另外,齿轮组装系统1在单元2外部具备控制装置30。控制装置30可传递信息地连接于配置在单元2内部的机器人10。
[0020]在此,控制装置30是控制机器人10动作的控制器,包含各种控制仪器、运算处理装置、存储装置等而构成。关于控制装置30的具体构成,使用图4Α及图4Β进行后述。
[0021]而且,在图1Α中,虽然示出了 1个框体的控制装置30,但是并不局限于此,例如也可以由对应于作为控制对象的机器人10的各部位而分别安装的多个框体所构成。另外,也可以配设在单元2内部。
[0022]机器人10是接收来自控制装置30的动作指示而进行动作的机械手(manipulator),一边把持齿轮G —边将齿轮G移动到规定的安装位置,从而将这样的齿轮G安装于工件W。而且,关于机器人10的具体构成,使用图2?图3B进行后述。
[0023]作业台20是机器人10进行将齿轮G安装于工件W的组装作业的场所。而且,在作业台20上除了工件W之外还配置组装之前的齿轮G等。
[0024]在此,叙述本实施方式中的工件W。图1B是表示组装齿轮G的工件W的一个例子的模式俯视图。如图1B所示,本实施方式中的工件W是将马达M、第1齿轮G1、第2齿轮G2、中间齿轮G3组装在框架F内部的被加工品。
[0025]第1齿轮G1连接于驱动源即马达M。因而,马达Μ限制第1齿轮G1进行旋转。第2齿轮G2是不与第1齿轮G1相互配合的齿轮G。中间齿轮G3是在第1齿轮G1及第2齿轮G2之间分别啮合配合于第1齿轮G1及第2齿轮G2的齿轮G。
[0026]而且,在图1Β中,虽然图示了第1齿轮G1作为蜗杆齿轮而连接于马达Μ的情况,但是毕竟还是一个例子,并不限定第1齿轮G1连接于马达Μ的方式。另外,第1齿轮G1并不局限于连接于像马达Μ这样的驱动源,例如也可以是减速器。
[0027]在实施方式所涉及的齿轮组装系统1中,在将齿轮G组装于这样的工件W时,使机器人10先行安装相互不配合的第1齿轮G1及第2齿轮G2,之后将中间齿轮G3临时组装在规定的安装位置。
[0028]接着,使机器人10对第1齿轮G1及第2齿轮G2当中的不被限制旋转的齿轮G即第2齿轮G2进行微量旋转,以便使中间齿轮G3配合。
[0029]另外,在此,根据施加到机器人10的外力的变化来判定是否配合有中间齿轮G3。而且,通过设置于机器人10的力传感器12 (后述)来检测外力的变化。
[0030]因而,根据实施方式所涉及的齿轮组装系统1,即使在齿轮G的数量较多时,也不需要使用照相机等而花费时间,能够在处理不会变复杂的情况下使齿轮G配合。S卩,能够高效且容易地使齿轮G配合。
[0031]以下,以将齿轮G组装于图1B所示的工件W为例更加具体地说明实施方式所涉及的齿轮组装系统1的构成例。而且,以成为微量旋转对象的齿轮G为图1B所示的第2齿轮G2的情况为例进行说明
再多了解一些
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