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JP2009214229A - Nutrunner support - Google Patents

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JP2009214229A JP2008060281A JP2008060281A JP2009214229A JP 2009214229 A JP2009214229 A JP 2009214229A JP 2008060281 A JP2008060281 A JP 2008060281A JP 2008060281 A JP2008060281 A JP 2008060281A JP 2009214229 A JP2009214229 A JP 2009214229A
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Atsushi Mikurube
敦 三廻部
貢 ▲高▼橋
Mitsugu Takahashi
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nut runner support unit capable of easily managing following performance of a nut runner. <P>SOLUTION: The nut runner support unit 70 is mounted to a robot arm 33 and supports the nut runner 71. The nut runner support unit 70 is provided with a base part 72 mounted to the robot arm 33; and a frame 73 turnably supported on the base part 72 and supporting the nut runner 71. A bolt 723 is thread-engaged with the base part 72, and a storage part 734 for storing the bolt 723 is formed on the frame 73. A shock-absorbing material 735 is interposed between an inner surface of the storage part 734 and an outer surface of the bolt 723. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ナットランナ支持具に関する。詳しくは、ロボットアームに取り付けられてナットランナを支持するナットランナ支持具に関する。   The present invention relates to a nutrunner support. Specifically, the present invention relates to a nutrunner support that is attached to a robot arm and supports a nutrunner.

従来より、自動車の製造工程では、ボディにボルトでドアを仮固定しておき、この状態で塗装を行っている。その後、このボルトを取り外し、ドアを把持して搬送することで、ドアをボディから取り外し、ボディとドアとを別々のラインで組み立てる。
ここで、ドアをボディから取り外すラインには、例えば、先端にナットランナが取り付けられたロボットが設置されている。そして、ドアをボディから取り外す場合、このロボットのロボットアームを制御して、ナットランナのソケットをボルトに嵌合させ、その後、ナットランナを駆動することにより、ボルトを緩めて取り外す(特許文献1参照)。
Conventionally, in a manufacturing process of an automobile, a door is temporarily fixed to a body with a bolt, and coating is performed in this state. Thereafter, the bolt is removed, and the door is gripped and transported to remove the door from the body, and the body and the door are assembled on separate lines.
Here, on the line for removing the door from the body, for example, a robot having a nut runner attached to the tip is installed. When removing the door from the body, the robot arm of this robot is controlled so that the socket of the nut runner is fitted to the bolt, and then the nut runner is driven to loosen and remove the bolt (see Patent Document 1).

しかしながら、ナットランナでボルトを取り外そうとしても、このボルトの位置が予め決められた基準位置からずれている場合がある。この場合、ボルトの位置ずれにナットランナを追従させる必要がある。   However, even if an attempt is made to remove the bolt with the nut runner, the position of the bolt may deviate from a predetermined reference position. In this case, the nut runner needs to follow the displacement of the bolt.

そこで、ロボットアームに取り付けられ、スプリングや弾性ゴムを介して、ナットランナを支持するナットランナの支持装置が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、支持装置には、貫通孔が形成され、この貫通孔には、ナットランナの軸が挿通される。そして、貫通孔と軸との間には、弾性ゴムが介装されるとともに、支持装置には、ナットランナの軸を軸方向に付勢するスプリングが設けられる。   Therefore, a nutrunner support device that is attached to the robot arm and supports the nutrunner via a spring or elastic rubber has been proposed (see Patent Document 1). Specifically, a through hole is formed in the support device, and the shaft of the nut runner is inserted into the through hole. Elastic rubber is interposed between the through hole and the shaft, and the support device is provided with a spring that biases the nut runner shaft in the axial direction.

この手法によれば、スプリングや弾性ゴムが変形することにより、ナットランナをボルトの位置ずれに追従させることができる。
特開平6−155191号公報
According to this method, the nut runner can follow the displacement of the bolt by deforming the spring or the elastic rubber.
JP-A-6-155191

しかしながら、スプリングや弾性ゴムの変形量は、特性によって大きく変化する。したがって、以上の手法では、ナットランナの追従性能を管理することが困難であった。   However, the amount of deformation of the spring or elastic rubber varies greatly depending on the characteristics. Therefore, it is difficult to manage the follow-up performance of the nutrunner with the above method.

本発明は、ナットランナの追従性能を容易に管理できるナットランナ支持具を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the nut runner support which can manage the following performance of a nut runner easily.

本発明のナットランナ支持具(例えば、後述のナットランナ支持具70)は、ロボットアーム(後述のアーム33)に取り付けられてナットランナ(例えば、後述のナットランナ71)を支持するナットランナ支持具であって、前記ロボットアームに取り付けられた基部(後述の基部72)と、当該基部に回動可能に支持されて前記ナットランナを支持する支持部(後述のフレーム73)と、を備え、前記基部には、突起(後述のボルト723)が形成され、前記支持部には、前記突起が収容される収容部(後述の収容部734)が形成され、前記収容部の内面と前記突起の外面との間には、緩衝材(後述の緩衝材735)が介装されていることを特徴とする。   The nutrunner support of the present invention (for example, a nutrunner support 70 described later) is a nutrunner support that is attached to a robot arm (an arm 33 described later) and supports a nutrunner (for example, a nutrunner 71 described later), A base (to be described later, base 72) attached to the robot arm, and a support (to be described later, frame 73) that is rotatably supported by the base and supports the nutrunner. A bolt 723 described later is formed, and a storage portion (a storage portion 734 described later) in which the protrusion is stored is formed in the support portion, and between the inner surface of the storage portion and the outer surface of the protrusion, A cushioning material (a cushioning material 735 described later) is interposed.

この場合、前記突起は、ボルトであり、前記緩衝材は、筒状であり、前記ボルトの首部を囲んで配置されることが好ましい。   In this case, it is preferable that the protrusion is a bolt, and the cushioning material is cylindrical and is disposed so as to surround a neck portion of the bolt.

この発明によれば、基部に突起を形成し、支持部に突起が収容される収容部を形成し、さらに、収容部の内面と突起の外面との間に緩衝材を介装した。よって、ナットランナのソケットをボルトの頭部に嵌合させる際、ボルトの位置が基準位置からずれていても、緩衝材を変形させることで、ナットランナを支持する支持部を基部に対して僅かに回転させて、ナットランナをボルトの位置ずれに追従させることができる。
また、ナットランナの回転量は、緩衝材の変形量にほぼ等しくなるので、緩衝材の厚みや材質を適宜選択することにより、ナットランナの追従性能を容易に調整できる。
According to this invention, the protrusion is formed on the base, the accommodating portion in which the protrusion is accommodated is formed on the support portion, and the buffer material is interposed between the inner surface of the accommodating portion and the outer surface of the protrusion. Therefore, when fitting the nut runner socket to the bolt head, even if the bolt position is deviated from the reference position, the support material supporting the nut runner is slightly rotated with respect to the base by deforming the cushioning material. Thus, the nut runner can follow the displacement of the bolt.
Further, since the rotation amount of the nut runner is substantially equal to the deformation amount of the buffer material, the follow-up performance of the nut runner can be easily adjusted by appropriately selecting the thickness and material of the buffer material.

本発明によれば、基部に突起を形成し、支持部に突起が収容される収容部を形成し、さらに、収容部の内面と突起の外面との間に緩衝材を介装した。よって、ナットランナのソケットをボルトの頭部に嵌合させる際、ボルトの位置が基準位置からずれていても、緩衝材を変形させることで、ナットランナを支持する支持部を基部に対して僅かに回転させて、ナットランナをボルトの位置ずれに追従させることができる。また、ナットランナの回転量は、緩衝材の変形量にほぼ等しくなるので、緩衝材の厚みや材質を適宜選択することにより、ナットランナの追従性能を容易に調整できる。   According to the present invention, the protrusion is formed on the base, the accommodating portion in which the protrusion is accommodated is formed on the support portion, and the cushioning material is interposed between the inner surface of the accommodating portion and the outer surface of the protrusion. Therefore, when fitting the nut runner socket to the bolt head, even if the bolt position is deviated from the reference position, the support material supporting the nut runner is slightly rotated with respect to the base by deforming the cushioning material. Thus, the nut runner can follow the displacement of the bolt. Further, since the rotation amount of the nut runner is substantially equal to the deformation amount of the buffer material, the follow-up performance of the nut runner can be easily adjusted by appropriately selecting the thickness and material of the buffer material.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るナットランナ支持具が適用されたドア取り外しシステム1の斜視図である。
ドア取り外しシステム1は、自動車のボディ10にボルト12で仮固定されたドア11を、このボディ10から取り外すものである。このドア取り外しシステム1は、ドア11を上下から挟持する双腕ロボット20と、ボルト12を取り外す単腕ロボット30と、これらを制御する制御装置40(図4参照)と、を備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a door removal system 1 to which a nutrunner support according to an embodiment of the present invention is applied.
The door removal system 1 removes a door 11 temporarily fixed to a vehicle body 10 with bolts 12 from the body 10. The door removal system 1 includes a double-arm robot 20 that sandwiches the door 11 from above and below, a single-arm robot 30 that removes the bolt 12, and a control device 40 (see FIG. 4) that controls them.

自動車のボディ10には、上下一対のヒンジ部材13、14を介して、ドア11が取り付けられる。
一対のヒンジ部材13、14は、それぞれ、ボディ10に固定されるとともに、1本のボルト12でドア11の長さ方向一端側の端面に仮固定されている。
このドア11は、インナパネル15とアウタパネル16とを接合して形成される。
インナパネル15は、略平板矩形状のパネル本体151と、このパネル本体151の上端に設けられた略コの字形状のフレーム部152と、を備える。フレーム部152とパネル本体151の上辺とで囲まれた領域は、図示しない窓ガラスが露出する開口となっている。
アウタパネル16は、インナパネル15のパネル本体151の外側に取り付けられる。アウタパネル16の上辺とインナパネル15のパネル本体151の上辺との間には、窓ガラスを収容するための隙間が形成されている。
A door 11 is attached to the body 10 of the automobile via a pair of upper and lower hinge members 13 and 14.
Each of the pair of hinge members 13 and 14 is fixed to the body 10 and is temporarily fixed to the end surface on one end side in the length direction of the door 11 with one bolt 12.
The door 11 is formed by joining an inner panel 15 and an outer panel 16.
The inner panel 15 includes a substantially flat rectangular panel main body 151 and a substantially U-shaped frame portion 152 provided at the upper end of the panel main body 151. A region surrounded by the frame portion 152 and the upper side of the panel body 151 is an opening through which a window glass (not shown) is exposed.
The outer panel 16 is attached to the outside of the panel body 151 of the inner panel 15. A gap for accommodating the window glass is formed between the upper side of the outer panel 16 and the upper side of the panel main body 151 of the inner panel 15.

双腕ロボット20は、ロボット本体21と、このロボット本体21を挟んで設けられた第1マニピュレータ22Aおよび第2マニピュレータ22Bと、を備える。
マニピュレータ22A、22Bは、7軸であり、ロボット本体21に軸支されるアーム23A、23Bと、これらアーム23A、23Bの先端フランジ面24A、24Bに軸支された第1把持治具50および第2把持治具60と、を備える。
The double-arm robot 20 includes a robot main body 21, and a first manipulator 22A and a second manipulator 22B provided with the robot main body 21 interposed therebetween.
The manipulators 22A and 22B have seven axes. The arms 23A and 23B are pivotally supported by the robot main body 21, and the first gripping jig 50 and the first gripping jig 50 pivotally supported by the front end flange surfaces 24A and 24B of the arms 23A and 23B. 2 gripping jigs 60.

ロボット本体21は、床面に対して所定方向にスライド可能なスライド部211と、このスライド部211に略鉛直方向を旋回軸213として旋回可能な旋回部212とを備える。   The robot body 21 includes a slide portion 211 that can slide in a predetermined direction with respect to the floor surface, and a turning portion 212 that can turn around the turning portion 213 about a substantially vertical direction.

スライド部211は、自動車のボディ10の搬送方向すなわち図1中矢印A方向と、この自動車のボディ10の搬送方向に交差する方向すなわち図1中矢印B方向と、にスライド可能となっている。
このスライド部211には、この旋回軸213に作用するトルクを検出するトルクセンサ214が設けられている。トルクセンサ214は、具体的には、旋回軸213を駆動するモータの回転軸に作用するトルクを検出する。
The slide portion 211 is slidable in the transport direction of the body 10 of the automobile, that is, in the direction of arrow A in FIG.
The slide portion 211 is provided with a torque sensor 214 that detects torque acting on the turning shaft 213. Specifically, the torque sensor 214 detects torque that acts on the rotating shaft of the motor that drives the turning shaft 213.

旋回部212には、マニピュレータ22A、22Bに鉛直方向に作用する荷重を検出する荷重センサ215A、215Bが設けられている。   The swivel unit 212 is provided with load sensors 215A and 215B that detect loads acting on the manipulators 22A and 22B in the vertical direction.

アーム23A、23Bは、ロボット本体21側から順に、第1腕部231、第2腕部232、第3腕部233、第4腕部234、第5腕部235、および、第6腕部236を備える。   The arms 23A and 23B are, in order from the robot body 21 side, the first arm part 231, the second arm part 232, the third arm part 233, the fourth arm part 234, the fifth arm part 235, and the sixth arm part 236. Is provided.

第1腕部231は、略直線状に延出しており、ロボット本体21に軸支される。ロボット本体21は、略水平方向に延びる回転軸216を回転中心として、第1腕部231を回転させる。
アーム23Aの第1腕部231の回転軸216と、アーム23Bの第1腕部231の回転軸216とは、同一直線上に位置している。
上述の荷重センサ215A、215Bは、これら回転軸216を駆動するモータの回転軸に作用するトルクを検出する。
The first arm portion 231 extends substantially linearly and is pivotally supported by the robot body 21. The robot body 21 rotates the first arm portion 231 around a rotation axis 216 extending in a substantially horizontal direction.
The rotation shaft 216 of the first arm portion 231 of the arm 23A and the rotation shaft 216 of the first arm portion 231 of the arm 23B are located on the same straight line.
The load sensors 215A and 215B described above detect torque that acts on the rotation shafts of the motors that drive the rotation shafts 216.

第2腕部232は、略直線状に延出しており、第1腕部231に軸支される。第1腕部231は、図示しない駆動機構により、第1腕部231の延出方向に交差する方向を回転中心として、第2腕部232を回転させる。これにより、第1腕部231の延出方向と第2腕部232の延出方向との成す角度が変化する。
第3腕部233は、略直線状に延出しており、第2腕部232に軸支される。第2腕部232は、図示しない駆動機構により、第2腕部232の延出方向を回転中心として、第3腕部233を回転させる。
The second arm portion 232 extends substantially linearly and is pivotally supported by the first arm portion 231. The first arm portion 231 rotates the second arm portion 232 about a direction intersecting the extending direction of the first arm portion 231 by a driving mechanism (not shown). As a result, the angle formed between the extending direction of the first arm portion 231 and the extending direction of the second arm portion 232 changes.
The third arm portion 233 extends substantially linearly and is pivotally supported by the second arm portion 232. The second arm portion 232 rotates the third arm portion 233 by using a driving mechanism (not shown) around the extending direction of the second arm portion 232 as the rotation center.

第4腕部234は、略直線状に延出しており、第3腕部233に軸支される。第3腕部233は、図示しない駆動機構により、第3腕部233の延出方向に交差する方向を回転中心として、第4腕部234を回転させる。これにより、第3腕部233の延出方向と第4腕部234の延出方向との成す角度が変化する。
第5腕部235は、略直線状に延出しており、第4腕部234に軸支される。第4腕部234は、図示しない駆動機構により、第4腕部234の延出方向を回転中心として、第5腕部235を回転させる。
The fourth arm portion 234 extends substantially linearly and is pivotally supported by the third arm portion 233. The third arm portion 233 rotates the fourth arm portion 234 with a driving mechanism (not shown) about the direction intersecting the extending direction of the third arm portion 233 as the rotation center. As a result, the angle formed between the extending direction of the third arm portion 233 and the extending direction of the fourth arm portion 234 changes.
The fifth arm portion 235 extends substantially linearly and is pivotally supported by the fourth arm portion 234. The fourth arm portion 234 rotates the fifth arm portion 235 about the extending direction of the fourth arm portion 234 as a rotation center by a driving mechanism (not shown).

第6腕部236は、略直線状に延出しており、第5腕部235に軸支される。第5腕部235は、図示しない駆動機構により、第5腕部235の延出方向に交差する方向を回転中心として、第6腕部236を回転させる。これにより、第5腕部235の延出方向と第6腕部236の延出方向との成す角度が変化する。   The sixth arm 236 extends substantially linearly and is pivotally supported by the fifth arm 235. The fifth arm 235 rotates the sixth arm 236 with a driving mechanism (not shown) around the direction intersecting the extending direction of the fifth arm 235 as the rotation center. As a result, the angle formed between the extending direction of the fifth arm 235 and the extending direction of the sixth arm 236 changes.

第1把持治具50および第2把持治具60は、アーム23A、23Bの先端フランジ面24A、24Bで第6腕部236に軸支される。第6腕部236は、図示しない駆動機構により、第6腕部236の延出方向を回転中心として、第1把持治具50および第2把持治具60を回転させる。   The first gripping jig 50 and the second gripping jig 60 are pivotally supported on the sixth arm portion 236 by the tip flange surfaces 24A and 24B of the arms 23A and 23B. The sixth arm 236 rotates the first gripping jig 50 and the second gripping jig 60 about the extending direction of the sixth arm 236 by using a driving mechanism (not shown).

図2(a)は、第1把持治具50の斜視図である。
第1把持治具50は、アーム23Aの先端フランジ面24Aに取り付けられた支持部51と、この支持部51に支持される略コの字形状の係止部52と、図示しないレーザ測定装置と、を備える。
FIG. 2A is a perspective view of the first gripping jig 50.
The first gripping jig 50 includes a support portion 51 attached to the distal end flange surface 24A of the arm 23A, a substantially U-shaped locking portion 52 supported by the support portion 51, a laser measurement device (not shown), and .

係止部52は、アーム23Aの先端フランジ面24Aに取り付けられたフレーム53と、このフレーム53の表面に設けられたウレタン製の緩衝部54と、フレーム53に設けられて緩衝部54から突出するドア開けピン55と、を備える。   The locking portion 52 includes a frame 53 attached to the distal end flange surface 24 </ b> A of the arm 23 </ b> A, a urethane buffer portion 54 provided on the surface of the frame 53, and a projection provided from the buffer portion 54 provided on the frame 53. A door opening pin 55.

フレーム53は、略L字形状であり、先端フランジ面24Aに略平行に延出する板状の第1フレーム531と、この第1フレーム531の一端側に設けられて第1フレーム531に対して略直交方向に延出する板状の第2フレーム532と、を備える。   The frame 53 is substantially L-shaped, and is provided with a plate-like first frame 531 that extends substantially parallel to the front end flange surface 24 </ b> A, and one end side of the first frame 531, and the first frame 531. A plate-like second frame 532 extending in a substantially orthogonal direction.

緩衝部54は、第1フレーム531の内側の表面に沿って設けられた第1緩衝部541と、第2フレーム532の内側の表面に沿って設けられた第2緩衝部542と、この第2緩衝部542の先端側に設けられて第1緩衝部541に対向するように延出する第3緩衝部543と、を備える。
ドア開けピン55は、第2フレーム532に設けられ、第2緩衝部542の表面から突出している。
The buffer portion 54 includes a first buffer portion 541 provided along the inner surface of the first frame 531, a second buffer portion 542 provided along the inner surface of the second frame 532, and the second buffer portion 542. A third buffer portion 543 provided on the front end side of the buffer portion 542 and extending so as to face the first buffer portion 541.
The door opening pin 55 is provided on the second frame 532 and protrudes from the surface of the second buffer portion 542.

図2(b)は、第2把持治具60の斜視図である。
第2把持治具60は、アーム23Bの先端フランジ面24Bに取り付けられた支持部61と、この支持部61の両端側に支持された互いに略平行な一対の略L字形状の係止部62と、を備える。
この係止部62は、それぞれ、第1把持治具50の係止部52と同様の構成であるが、ドア開けピンが設けられていない点が異なる。
FIG. 2B is a perspective view of the second gripping jig 60.
The second gripping jig 60 includes a support portion 61 attached to the front end flange surface 24B of the arm 23B, and a pair of substantially parallel L-shaped locking portions 62 supported on both ends of the support portion 61. And comprising.
Each of the locking portions 62 has the same configuration as that of the locking portion 52 of the first gripping jig 50, except that a door opening pin is not provided.

図1に戻って、単腕ロボット30は、ロボット本体31と、このロボット本体31に設けられた1本のマニピュレータ32と、を備える。
マニピュレータ32は、7軸であり、ロボット本体31に設けられたアーム33と、このアーム33の先端にナットランナ支持具70を介して支持されたナットランナ71と、を備える。
単腕ロボット30のロボット本体31およびアーム33は、双腕ロボット20のロボット本体31およびアーム23A、23Bと同様の構成であるが、単腕ロボット30のスライド部211は、図1中矢印A方向にのみスライド可能である点が、双腕ロボット20のスライド部211と異なる。
Returning to FIG. 1, the single-arm robot 30 includes a robot body 31 and a single manipulator 32 provided on the robot body 31.
The manipulator 32 has seven axes, and includes an arm 33 provided on the robot body 31 and a nut runner 71 supported on the tip of the arm 33 via a nut runner support 70.
The robot body 31 and the arm 33 of the single-arm robot 30 have the same configuration as the robot body 31 and the arms 23A and 23B of the double-arm robot 20, but the slide portion 211 of the single-arm robot 30 is in the direction of arrow A in FIG. It is different from the slide part 211 of the double-arm robot 20 in that it can only slide.

図3は、ナットランナ71およびナットランナ支持具70の平面図および側面図である。
ナットランナ71は、ソケット711と、このソケット711を回転駆動するナットランナ本体712と、を有する。
ソケット711は、ナットランナ本体712の先端側に設けられ、ソケット711の回転軸Cは、ナットランナ本体712の延出方向に交差している。
FIG. 3 is a plan view and a side view of the nut runner 71 and the nut runner support 70.
The nut runner 71 includes a socket 711 and a nut runner main body 712 that rotationally drives the socket 711.
The socket 711 is provided on the distal end side of the nut runner main body 712, and the rotation axis C of the socket 711 intersects the extending direction of the nut runner main body 712.

ナットランナ支持具70は、アーム33の先端フランジ面34に取り付けられた基部72と、この基部72に回動可能に支持されてナットランナ71を支持する支持部としてのフレーム73と、を備える。   The nut runner support 70 includes a base portion 72 attached to the distal end flange surface 34 of the arm 33, and a frame 73 as a support portion that is rotatably supported by the base portion 72 and supports the nut runner 71.

基部72は、先端フランジ面34Aに沿って延出する円盤状の本体721と、本体721から突出する4つの突起としてのボルト723と、を備える。
本体721の中央には、先端フランジ面34の中心軸Rに沿って延びる挿通孔722が形成されている。挿通孔722の内壁面には、ラジアル軸受724が設けられ、この挿通孔722のフレーム73側には、スラスト軸受725が設けられる。
4つのボルト723は、本体721に螺合されており、軸部722を中心として環状に配置されている。
The base 72 includes a disc-shaped main body 721 extending along the front end flange surface 34 </ b> A, and bolts 723 as four protrusions protruding from the main body 721.
An insertion hole 722 extending along the central axis R of the front end flange surface 34 is formed in the center of the main body 721. A radial bearing 724 is provided on the inner wall surface of the insertion hole 722, and a thrust bearing 725 is provided on the frame 73 side of the insertion hole 722.
The four bolts 723 are screwed into the main body 721 and are arranged in an annular shape around the shaft portion 722.

フレーム73は、断面略L字形状であり、先端フランジ面34に沿って延出する平板状の第1フレーム731と、この第1フレーム731に立設された平板状の第2フレーム732と、第1フレーム731を貫通して固定された軸部733と、を備える。   The frame 73 has a substantially L-shaped cross section, and has a flat plate-like first frame 731 extending along the tip flange surface 34, a flat plate-like second frame 732 erected on the first frame 731, and And a shaft portion 733 fixed through the first frame 731.

第1フレーム731には、基部72のボルト723が収容される4つの収容部734が形成されている。
軸部733は、基部72の挿通孔722に挿通されて、ラジアル軸受724およびスラスト軸受725に支持される。これにより、フレーム73は、中心軸Rを回転中心として基部72に回転可能に支持されることになる。
The first frame 731 is formed with four accommodating portions 734 in which the bolts 723 of the base portion 72 are accommodated.
The shaft portion 733 is inserted into the insertion hole 722 of the base portion 72 and supported by the radial bearing 724 and the thrust bearing 725. As a result, the frame 73 is rotatably supported by the base 72 with the central axis R as the center of rotation.

各収容部734の内壁面には、ボルト723の首部を囲んで配置される筒状の緩衝材735が配置されている。緩衝材735は、弾性変形可能なウレタン製であり、収容部734の内壁面とボルト723の首部の外周面との間に介装されることになる。   A cylindrical cushioning material 735 disposed around the neck of the bolt 723 is disposed on the inner wall surface of each housing portion 734. The buffer material 735 is made of elastically deformable urethane, and is interposed between the inner wall surface of the housing portion 734 and the outer peripheral surface of the neck portion of the bolt 723.

第2フレーム732は、ナットランナ71が先端フランジ面34Aに沿って延出するように、ナットランナ本体712を支持している。これにより、ナットランナ71のソケット711の回転軸Cは、アーム33の先端フランジ面34の中心軸Rと略平行となっている。   The second frame 732 supports the nut runner main body 712 so that the nut runner 71 extends along the tip flange surface 34A. Thereby, the rotation axis C of the socket 711 of the nut runner 71 is substantially parallel to the central axis R of the tip flange surface 34 of the arm 33.

以上のナットランナ支持具70は、以下のように動作する。
上述のように、フレーム73は、中心軸Rを回転中心として基部72に対して回転可能である。しかしながら、基部72のボルト723がフレーム73の収容部734に収容されているので、フレーム73の基部72に対する回転は、ボルト723により規制される。
The nut runner support 70 described above operates as follows.
As described above, the frame 73 is rotatable with respect to the base portion 72 with the central axis R as the rotation center. However, since the bolt 723 of the base portion 72 is housed in the housing portion 734 of the frame 73, the rotation of the frame 73 with respect to the base portion 72 is restricted by the bolt 723.

ここで、ボルト723と収容部734との間には緩衝材735が設けられているため、フレーム73を基部72に対して回転させると、緩衝材735は、収容部734の内壁面とボルト723の首部の外周面とで押圧されて弾性変形する。よって、フレーム73の基部72に対する回転量は、緩衝材735の弾性変形量に等しくなる。
ナットランナ71のソケット711の回転軸Cは、先端フランジ面34の中心軸Rと平行であるので、ソケット711は、アーム33の先端フランジ面34に対して僅かに回転することになる。
Here, since the cushioning material 735 is provided between the bolt 723 and the housing portion 734, when the frame 73 is rotated with respect to the base portion 72, the cushioning material 735 is connected to the inner wall surface of the housing portion 734 and the bolt 723. It is elastically deformed by being pressed with the outer peripheral surface of the neck portion of the. Therefore, the amount of rotation of the frame 73 with respect to the base 72 is equal to the amount of elastic deformation of the cushioning material 735.
Since the rotation axis C of the socket 711 of the nut runner 71 is parallel to the central axis R of the front end flange surface 34, the socket 711 rotates slightly with respect to the front end flange surface 34 of the arm 33.

図4は、制御装置40の概略構成を示すブロック図である。
制御装置40は、双腕ロボット20のマニピュレータ22Aでドア11を開けるドア開け部41と、双腕ロボット20のマニピュレータ22A、22Bでドア11を上下から挟持するドア挟持部42と、単腕ロボット30でボルト12を取り外すボルト取り外し部43と、双腕ロボット20でドア11を搬送するドア搬送部44と、を備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the control device 40.
The control device 40 includes a door opening portion 41 that opens the door 11 with the manipulator 22A of the double-arm robot 20, a door holding portion 42 that holds the door 11 from above and below with the manipulators 22A and 22B of the double-arm robot 20, and the single-arm robot 30. The bolt removal part 43 which removes the volt | bolt 12 and the door conveyance part 44 which conveys the door 11 with the double arm robot 20 are provided.

ドア開け部41は、マニピュレータ22Aの第1把持治具50のドア開けピン55を、ドア11のアウタパネル16とインナパネル15との隙間に挿入して、このドア11をボディ10の外側に向かって引くことで、ドア11が開く。   The door opening portion 41 inserts the door opening pin 55 of the first gripping jig 50 of the manipulator 22 </ b> A into the gap between the outer panel 16 and the inner panel 15 of the door 11, and moves the door 11 toward the outside of the body 10. By pulling, the door 11 opens.

ドア挟持部42は、マニピュレータ22Aの第1把持治具50と、マニピュレータ22Bの第2把持治具60とで、ドア11を上下から挟持する。ドア11を挟持する際、図示しない力覚センサによりマニピュレータ22A、22Bに作用する反力を検出し、この検出した反力に基づいて、マニピュレータ22A、22Bをフィードバック制御する。   The door clamping unit 42 clamps the door 11 from above and below with the first gripping jig 50 of the manipulator 22A and the second gripping jig 60 of the manipulator 22B. When the door 11 is clamped, a reaction force acting on the manipulators 22A and 22B is detected by a force sensor (not shown), and the manipulators 22A and 22B are feedback-controlled based on the detected reaction force.

ボルト取り外し部43は、単腕ロボット30を制御して、ボルト12にナットランナ71のソケットを嵌合し、このナットランナ71を駆動することで、ボルト12を取り外す。ここで、ボルト取り外し部43は、上下一対のボルト12のうち、上側のボルト12を緩めて取り外した後、下側のボルト12を緩めて取り外す。
また、ボルト12を緩める際、ナットランナ71のソケット711を中心としてアーム33を回動させることにより、ボルト12の締め付けトルクのうち高トルク範囲を弛緩させ、その後、ナットランナ71を駆動して、ボルト12の締め付けトルクのうち低トルク範囲を弛緩させる。
The bolt removing unit 43 controls the single arm robot 30 to fit the socket of the nut runner 71 to the bolt 12 and drive the nut runner 71 to remove the bolt 12. Here, the bolt removing unit 43 loosens and removes the upper bolt 12 from the pair of upper and lower bolts 12 and then loosens and removes the lower bolt 12.
Further, when the bolt 12 is loosened, the high torque range of the tightening torque of the bolt 12 is relaxed by rotating the arm 33 around the socket 711 of the nut runner 71, and then the nut runner 71 is driven to Relax the low torque range of the tightening torque.

ドア搬送部44は、荷重センサ215Bにより、一対のマニピュレータ22A、22Bのうちドア11の下側を支持する方、ここではマニピュレータ22Bにかかる荷重を検出する。
具体的には、マニピュレータ22Bについて回転軸216以外の回転軸をロックしておき、荷重センサ215Bにより、マニピュレータ22Bの回転軸216を駆動するモータに作用するトルクを検出する。なお、本実施形態では、荷重センサ215Bにより回転軸216に作用するトルクを検出したが、これに限らず、回転軸216を駆動するモータの電流値に基づいて、この回転軸216に作用するトルクを算出してもよい。
そして、この検出した荷重が所定値以上である場合にのみ、ロボット本体21の旋回軸213の旋回を開始して、一対のマニピュレータ22A、22Bでドア11の搬送を開始する。
The door conveyance unit 44 detects the load applied to the manipulator 22B, in this case, the one that supports the lower side of the door 11 among the pair of manipulators 22A and 22B by the load sensor 215B.
Specifically, the rotating shaft other than the rotating shaft 216 is locked with respect to the manipulator 22B, and the torque acting on the motor that drives the rotating shaft 216 of the manipulator 22B is detected by the load sensor 215B. In the present embodiment, the torque acting on the rotating shaft 216 is detected by the load sensor 215B. However, the present invention is not limited to this, and the torque acting on the rotating shaft 216 is based on the current value of the motor that drives the rotating shaft 216. May be calculated.
Then, only when the detected load is equal to or greater than a predetermined value, the turning of the turning shaft 213 of the robot body 21 is started, and the conveyance of the door 11 is started by the pair of manipulators 22A and 22B.

また、双腕ロボット20の旋回軸213を旋回させる際、トルクセンサ214により旋回軸213に作用するトルクを検出し、この検出したトルクが所定値以上である場合には、双腕ロボット20の旋回を停止する。なお、本実施形態では、トルクセンサにより旋回軸213に作用するトルクを検出したが、これに限らず、旋回軸213を駆動するモータの電流値に基づいて、この旋回軸213に作用するトルクを算出してもよい。   Further, when turning the turning shaft 213 of the double-arm robot 20, the torque acting on the turning shaft 213 is detected by the torque sensor 214, and when the detected torque is equal to or greater than a predetermined value, the turning of the double-arm robot 20 is performed. To stop. In this embodiment, the torque acting on the turning shaft 213 is detected by the torque sensor. However, the present invention is not limited to this, and the torque acting on the turning shaft 213 is determined based on the current value of the motor that drives the turning shaft 213. It may be calculated.

以下、ドア取り外しシステム1の動作について、図5のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ボディ10がライン上を搬送され、ドア取り外しシステム1に供給される。この状態では、ドア11は閉じた状態である。
Hereinafter, the operation of the door removal system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the body 10 is conveyed on the line and supplied to the door removal system 1. In this state, the door 11 is in a closed state.

まず、ST10では、単腕ロボット30は、原位置に位置している。
ST11では、単腕ロボット30のスライド部211をスライドさせて、ドア11の開閉範囲の外側にマニピュレータ32を移動させ、ST12では、この単腕ロボット30を待機させる。
First, in ST10, the single-arm robot 30 is located at the original position.
In ST11, the slide unit 211 of the single-arm robot 30 is slid to move the manipulator 32 outside the opening / closing range of the door 11, and in ST12, the single-arm robot 30 is put on standby.

一方、ST0では、双腕ロボット20は、原位置に位置している。
ST1では、双腕ロボット20のスライド部211をスライドさせて、ドア11を把持する位置にマニピュレータ22A、22Bを移動させる。
ST2では、双腕ロボット20の第1マニピュレータ22Aに設けられた図示しないレーザ測定装置により、ドア11の位置を測定する。
On the other hand, in ST0, the double-arm robot 20 is located at the original position.
In ST1, the slide unit 211 of the double-arm robot 20 is slid to move the manipulators 22A and 22B to positions where the door 11 is gripped.
In ST2, the position of the door 11 is measured by a laser measuring device (not shown) provided in the first manipulator 22A of the double-arm robot 20.

ST3では、測定したドアの位置に基づいて、予めティーチングされた動作を補正して、双腕ロボット20の第1マニピュレータ22Aによりドア11を開ける。
具体的には、図6に示すように、第1マニピュレータ22Aを駆動して、第1把持治具50のドア開けピン55を、ドア11のアウタパネル16の上辺とインナパネル15のパネル本体151の上辺との隙間に挿入するとともに、係止部52の第3緩衝部543をインナパネル15のパネル本体151の上辺に係止させて、このドア11をボディ10の外側に向かって引く。すると、ドア11が開いて、ドア11の下辺が露出する。
In ST3, the motion taught in advance is corrected based on the measured position of the door, and the door 11 is opened by the first manipulator 22A of the double-arm robot 20.
Specifically, as shown in FIG. 6, the first manipulator 22 </ b> A is driven so that the door opening pin 55 of the first gripping jig 50 is connected to the upper side of the outer panel 16 of the door 11 and the panel body 151 of the inner panel 15. While being inserted into the gap with the upper side, the third buffer portion 543 of the locking portion 52 is locked to the upper side of the panel body 151 of the inner panel 15, and the door 11 is pulled toward the outside of the body 10. Then, the door 11 opens and the lower side of the door 11 is exposed.

ST4では、測定したドア11の位置に基づいて、双腕ロボット20の第1マニピュレータ22Aおよび第2マニピュレータ22Bにより、ドア11を把持する。
具体的には、図7に示すように、第2マニピュレータ22Bを駆動して、第2把持治具60の係止部62の第3緩衝部543をドア11の下辺に係止させるとともに、係止部62の第2緩衝部542でドア11の下辺を支持する。この状態では、第1把持治具50の緩衝部54と、第2把持治具60の緩衝部54とは、ドア11を上下に挟んで互いに対向した状態である。この状態から、第1把持治具50と第2把持治具60とを接近させることで、第1マニピュレータ22Aおよび第2マニピュレータ22Bによりドア11を挟持する。
In ST4, the door 11 is gripped by the first manipulator 22A and the second manipulator 22B of the double-arm robot 20 based on the measured position of the door 11.
Specifically, as shown in FIG. 7, the second manipulator 22B is driven to lock the third buffer portion 543 of the locking portion 62 of the second gripping jig 60 on the lower side of the door 11, and The lower side of the door 11 is supported by the second buffer portion 542 of the stop portion 62. In this state, the buffer part 54 of the first gripping jig 50 and the buffer part 54 of the second gripping jig 60 are in a state of being opposed to each other with the door 11 being sandwiched up and down. From this state, the door 11 is clamped by the first manipulator 22A and the second manipulator 22B by bringing the first gripping jig 50 and the second gripping jig 60 closer to each other.

ST5では、双腕ロボット20の第1マニピュレータ22Aおよび第2マニピュレータ22Bによりドア11を把持した状態で、この双腕ロボット20を待機させる。   In ST5, the dual-arm robot 20 is put on standby while the door 11 is gripped by the first manipulator 22A and the second manipulator 22B of the dual-arm robot 20.

一方、ST13では、双腕ロボット20によりドア11が把持された後、単腕ロボット30のスライド部211をスライドさせて、ボルト12を緩める位置にマニピュレータ32を移動させる。   On the other hand, in ST13, after the door 11 is gripped by the double-arm robot 20, the slide unit 211 of the single-arm robot 30 is slid to move the manipulator 32 to a position where the bolt 12 is loosened.

ST14では、測定したドア11の位置に基づいて、図8に示すように、ナットランナ71のソケットをヒンジ部材13、14のボルト12に嵌合させ、ナットランナ71を駆動して、上下のボルト12を緩めて取り外す。ここで、上側のヒンジ部材13のボルト12、下側のヒンジ部材14のボルト12の順に取り外す。   In ST14, based on the measured position of the door 11, as shown in FIG. 8, the socket of the nut runner 71 is fitted to the bolt 12 of the hinge members 13 and 14, the nut runner 71 is driven, and the upper and lower bolts 12 are moved. Loosen and remove. Here, the bolt 12 of the upper hinge member 13 and the bolt 12 of the lower hinge member 14 are removed in this order.

具体的には、図9に示すように、まず、ナットランナ71のソケット711をボルト12に嵌合させる。ここで、ソケット711をアーム33の先端フランジ面34の中心軸Rに対して僅かに回動させる。同時に、アーム33を制御して、ソケット711を先端フランジ面34の中心軸R方向に押圧するとともに、ナットランナ71の長さ方向であるW軸方向(図3参照)にフローティング自在な状態とする。これにより、ボルト12の位置ずれに対してソケット711を追従させる。その後、図8中矢印で示すように、ナットランナ71のソケット711の回転軸Cを中心としてアーム33を回動させることにより、ボルト12の締め付けトルクのうち高トルク範囲を弛緩させ、その後、ナットランナ71を駆動して、ボルト12の締め付けトルクのうち低トルク範囲を弛緩させる。このようにして、図10に示すように、ボルト12を取り外す。   Specifically, as shown in FIG. 9, first, the socket 711 of the nut runner 71 is fitted to the bolt 12. Here, the socket 711 is slightly rotated with respect to the central axis R of the distal end flange surface 34 of the arm 33. At the same time, the arm 33 is controlled so that the socket 711 is pressed in the direction of the central axis R of the front end flange surface 34 and is allowed to float in the W-axis direction (see FIG. 3) which is the length direction of the nut runner 71. Thereby, the socket 711 is made to follow the positional deviation of the bolt 12. Thereafter, as indicated by an arrow in FIG. 8, the arm 33 is rotated about the rotation axis C of the socket 711 of the nut runner 71 to loosen the high torque range of the tightening torque of the bolt 12. Is driven and the low torque range of the tightening torque of the bolt 12 is relaxed. In this way, the bolt 12 is removed as shown in FIG.

ST15では、双腕ロボット20によるドア11の搬送経路の外側に、単腕ロボット30のマニピュレータ32を移動させ、ST16では、単腕ロボット30のスライド部211をスライドさせて、原位置に戻る。   In ST15, the manipulator 32 of the single-arm robot 30 is moved outside the transfer path of the door 11 by the double-arm robot 20, and in ST16, the slide unit 211 of the single-arm robot 30 is slid to return to the original position.

一方、ST6では、ボルトが外れたか否かを判定する。ここで、荷重センサ215Bにより第2マニピュレータ22Bに作用する荷重を検出し、この検出した荷重が所定値以上である場合、ドアとボディとの連結が解除されたと判定する。この判定がNOの場合、ST5に戻り、YESの場合、ST7に移る。   On the other hand, in ST6, it is determined whether or not the bolt has been removed. Here, a load acting on the second manipulator 22B is detected by the load sensor 215B, and when the detected load is a predetermined value or more, it is determined that the connection between the door and the body is released. If this determination is NO, the process returns to ST5, and if YES, the process proceeds to ST7.

ST7では、図11に示すように、双腕ロボット20の旋回軸213を旋回させるとともに、双腕ロボット20のスライド部211を図11中矢印方向Bにスライドさせて、双腕ロボット20によりドア11を搬送する。
ここで、双腕ロボット20の旋回軸213を旋回させる際、トルクセンサ214により旋回軸213に作用するトルクを検出し、この検出したトルクが所定値以上である場合には、双腕ロボット20の旋回を停止する。
ST8では、双腕ロボット20によりこのドア11をパレットに載置し、ST9では、双腕ロボット20のスライド部211をスライドさせて、原位置に戻る。
In ST7, as shown in FIG. 11, the turning shaft 213 of the double-arm robot 20 is turned, and the sliding portion 211 of the double-arm robot 20 is slid in the arrow direction B in FIG. Transport.
Here, when turning the turning shaft 213 of the double-arm robot 20, the torque acting on the turning shaft 213 is detected by the torque sensor 214, and when the detected torque is equal to or greater than a predetermined value, Stop turning.
In ST8, the door 11 is placed on the pallet by the double-arm robot 20, and in ST9, the slide portion 211 of the double-arm robot 20 is slid to return to the original position.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)基部72からボルト723を突出させ、フレーム73にボルト723が収容される収容部734を形成し、さらに、収容部734の内壁面とボルト723の首部の外周面との間に緩衝材735を介装した。よって、ナットランナ71のソケット711をボルト12の頭部に嵌合させる際、ボルト12の位置が基準位置からずれていても、緩衝材735を変形させることで、ナットランナ71を支持するフレーム73を基部72に対して僅かに回転させて、ナットランナ71をボルト12の位置ずれに追従させることができる。
また、ナットランナ71の回転量は、緩衝材735の変形量にほぼ等しくなるので、緩衝材735の厚みや材質を適宜選択することにより、ナットランナ71の追従性能を容易に調整できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Bolts 723 are protruded from the base portion 72 to form a housing portion 734 in which the bolts 723 are housed in the frame 73, and a cushioning material is provided between the inner wall surface of the housing portion 734 and the outer peripheral surface of the neck portion of the bolt 723 735. Therefore, when the socket 711 of the nut runner 71 is fitted to the head of the bolt 12, even if the position of the bolt 12 is deviated from the reference position, the shock absorber 735 is deformed, so that the frame 73 that supports the nut runner 71 is The nut runner 71 can be made to follow the positional deviation of the bolt 12 by being slightly rotated with respect to 72.
Further, since the rotation amount of the nut runner 71 is substantially equal to the deformation amount of the buffer material 735, the follow-up performance of the nut runner 71 can be easily adjusted by appropriately selecting the thickness and material of the buffer material 735.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

本発明の一実施形態に係るドア取り外しシステムの斜視図である。It is a perspective view of the door removal system concerning one embodiment of the present invention. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムの第1把持治具および第2把持治具の斜視図である。It is a perspective view of the 1st holding jig and the 2nd holding jig of the door removal system concerning the embodiment. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムのナットランナおよびナットランナ支持具の平面図および側面図である。It is the top view and side view of the nut runner and nut runner support of the door removal system which concern on the said embodiment. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムの制御手段の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the control means of the door removal system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムの動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the door removal system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムの第1把持治具をドアに係止した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which latched the 1st holding jig of the door removal system which concerns on the said embodiment to the door. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムの双腕ロボットでドアを把持した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which hold | gripped the door with the double arm robot of the door removal system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムの単腕ロボットでボルトを取り外している状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which has removed the volt | bolt with the single arm robot of the door removal system which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る単腕ロボットのナットランナでボルトを取り外す前の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state before removing a volt | bolt with the nutrunner of the single arm robot which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る単腕ロボットのナットランナでボルトを取り外した後の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state after removing a volt | bolt with the nutrunner of the single arm robot which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係るドア取り外しシステムの双腕ロボットでドアを搬送している状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which is conveying the door with the double arm robot of the door removal system which concerns on the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

33 アーム
70 ナットランナ支持具
71 ナットランナ
72 基部
73 フレーム(支持部)
723 ボルト
734 収容部
735 緩衝材
33 Arm 70 Nutrunner support 71 Nutrunner 72 Base 73 Frame (support)
723 bolts 734 housing part 735 cushioning material

Claims (2)

ロボットアームに取り付けられてナットランナを支持するナットランナ支持具であって、
前記ロボットアームに取り付けられた基部と、
当該基部に回動可能に支持されて前記ナットランナを支持する支持部と、を備え、
前記基部には、突起が形成され、
前記支持部には、前記突起が収容される収容部が形成され、
前記収容部の内面と前記突起の外面との間には、緩衝材が介装されていることを特徴とするナットランナ支持具。
A nutrunner support attached to the robot arm and supporting the nutrunner,
A base attached to the robot arm;
A support portion that is rotatably supported by the base portion and supports the nutrunner;
A protrusion is formed on the base,
The support part is formed with an accommodating part for accommodating the protrusion,
A nut runner support, wherein a cushioning material is interposed between the inner surface of the housing portion and the outer surface of the protrusion.
請求項1に記載のナットランナ支持具において、
前記突起は、ボルトであり、
前記緩衝材は、筒状であり、前記ボルトの首部を囲んで配置されることを特徴とするナットランナ支持具。


The nutrunner support according to claim 1,
The protrusion is a bolt;
The nut runner support according to claim 1, wherein the cushioning material has a cylindrical shape and is disposed so as to surround a neck portion of the bolt.


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