專利名稱：工件安裝系統(tǒng)以及工件安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工件安裝系統(tǒng)以及工件安裝方法。具體涉及將天窗(sunroof)安裝于 機(jī)動(dòng)車車身的工件安裝系統(tǒng)以及工件安裝方法。
背景技術(shù)：
以往，在機(jī)動(dòng)車的車身設(shè)有用于采入外部光線的天窗。該天窗通過將天窗單元安 裝于車身而形成。即，在車身的生產(chǎn)線配置有天窗單元安裝機(jī)器人(參照專利文獻(xiàn)1)。該天窗單元 安裝機(jī)器人具備機(jī)器人臂和設(shè)在該機(jī)器人臂的末端并支承天窗單元的手部。手部呈矩形框狀，并具備2根細(xì)尖錐銷、3臺缸單元(cylinder unit)、2根定位銷 以及8臺螺母動(dòng)力扳手(nut runner) 0在各個(gè)螺母動(dòng)力扳手夾持有螺栓。在該手部中，定 位銷、螺母動(dòng)力扳手的位置根據(jù)天窗單元的形狀而預(yù)先確定。以上的安裝機(jī)器人的動(dòng)作如下。首先，利用手部支承天窗單元。具體地說，通過將定位銷貫穿插入于天窗單元而相 對于手部對天窗單元進(jìn)行定位，并將由手部的螺母動(dòng)力扳手夾持的螺栓貫穿插入于天窗單 元的螺栓孔。然后，對機(jī)器人臂進(jìn)行控制，將天窗單元從車身的前窗用開口投入車身內(nèi)部。接著，將手部的細(xì)尖錐銷貫穿插入到形成于車身的安裝位置的定位孔中，相對于 車身對手部進(jìn)行定位。接著，驅(qū)動(dòng)缸單元而使天窗單元接近車身的安裝位置，并且驅(qū)動(dòng)螺母動(dòng)力扳手而 使螺栓與車身的螺母螺合。根據(jù)這種安裝機(jī)器人，能夠利用1個(gè)手部輸送天窗單元并進(jìn)行安裝。專利文獻(xiàn)1 日本特許第2672825號公報(bào)然而，近年來，為了使生產(chǎn)線高效地工作，很多情況下利用一條生產(chǎn)線制造多個(gè)車 型。在該情況下，存在天窗單元的形狀根據(jù)車型的不同而大幅不同的情況。但是，在以上的手部的構(gòu)造中，定位銷、螺母動(dòng)力扳手的位置根據(jù)天窗單元的形狀 被預(yù)先確定，因此通用性低，需要針對各個(gè)車型更換手部。并且，由于利用一個(gè)手部輸送天窗單元并進(jìn)行安裝，因此存在設(shè)備大型化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通用性高且能夠小型化的工件安裝系統(tǒng)以及工件安 裝方法。本發(fā)明的工件安裝系統(tǒng)(例如后述的工件安裝系統(tǒng)1)的特征在于，該工件安裝系 統(tǒng)采用連結(jié)部件(例如后述的螺栓51)將第一工件(例如后述的天窗部件3)安裝于第二 工件(例如后述的車身2)的安裝部位，其中，上述工件安裝系統(tǒng)具備輸送機(jī)器人(例如后 述的輸送機(jī)器人4)，該輸送機(jī)器人把持并輸送上述第一工件；安裝機(jī)器人(例如后述的安裝機(jī)器人5)，該安裝機(jī)器人具有照相機(jī)(例如后述的CCD照相機(jī)241)和用于緊固連結(jié)部件 (例如后述的螺栓51A)的緊固裝置(例如后述的螺母動(dòng)力扳手23)；以及控制單元(例如 后述的控制裝置6)，該控制單元控制上述輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人，上述控制單元控制上 述輸送機(jī)器人，使上述輸送機(jī)器人把持上述第一工件并將該第一工件輸送至上述第二工件 的安裝部位，上述控制單元控制上述安裝機(jī)器人，利用上述照相機(jī)拍攝上述第一工件的基 準(zhǔn)部位(例如后述的螺栓孔33)和上述第二工件的安裝部位，計(jì)算出該第一工件的基準(zhǔn)部 位和上述第二工件的安裝部位的位置，并根據(jù)該計(jì)算出的位置對上述輸送機(jī)器人和安裝機(jī) 器人中的至少一方的動(dòng)作進(jìn)行修正，利用上述緊固裝置將上述第一工件的至少2處固定于 上述第二工件的安裝部位。本發(fā)明的工件安裝方法的特征在于，該工件安裝方法采用連結(jié)部件將第一工件安 裝于第二工件的安裝部位，其中，該工件安裝方法采用輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人，上述輸送 機(jī)器人把持并輸送上述第一工件，上述安裝機(jī)器人具有照相機(jī)和用于緊固連結(jié)部件的緊固 裝置，對上述安裝機(jī)器人進(jìn)行控制，利用上述照相機(jī)拍攝上述第二工件的安裝部位，并計(jì)算 出該第二工件的安裝部位的位置，對上述輸送機(jī)器人進(jìn)行控制，把持上述第一工件并將該 第一工件輸送至上述第二工件的安裝部位的附近，對上述安裝機(jī)器人進(jìn)行控制，利用上述 照相機(jī)拍攝上述第一工件的基準(zhǔn)部位，計(jì)算出該第一工件的基準(zhǔn)部位的位置，根據(jù)該計(jì)算 出的位置對上述安裝機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行修正，并利用上述緊固裝置將上述第一工件的至少 2處固定于上述第二工件的安裝部位。根據(jù)該發(fā)明，按照以下的步驟將第一工件安裝于第二工件的安裝部位。首先，利用安裝機(jī)器人的照相機(jī)拍攝第二工件的安裝部位，并根據(jù)該拍攝圖像計(jì) 算出該第二工件的安裝部位的位置。接著，在工件供給場所利用輸送機(jī)器人把持第一工件，輸送該第一工件，并使該第 一工件在第二工件的安裝部位的附近停止。接著，利用安裝機(jī)器人的照相機(jī)拍攝第一工件的基準(zhǔn)部位，并根據(jù)該拍攝圖像計(jì) 算出該第一工件的基準(zhǔn)部位的位置。接著，利用安裝機(jī)器人的緊固裝置，利用連結(jié)部件將第一工件的至少2處固定于 第二工件的安裝部位。此處，使第二工件的安裝部位和第一工件的基準(zhǔn)部位的位置反映在 安裝機(jī)器人的動(dòng)作中，對安裝機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行修正。這樣，利用輸送機(jī)器人僅進(jìn)行第一工件的輸送，利用安裝機(jī)器人僅進(jìn)行第一工件 的定位和安裝，利用輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人分擔(dān)任務(wù)。由此，能夠根據(jù)任務(wù)將輸送機(jī)器人 和安裝機(jī)器人分別形成為最佳的構(gòu)造，即便是在第一工件的形狀針對各個(gè)車型而大幅不同 的情況下也能夠應(yīng)對，從而通用性變高。并且，由于能夠?qū)⑤斔蜋C(jī)器人和安裝機(jī)器人形成為簡單的結(jié)構(gòu)，因此能夠使系統(tǒng) 小型化。并且，由于將照相機(jī)和緊固裝置搭載于安裝機(jī)器人，因此，能夠在利用照相機(jī)辨別 (sensing)出第一工件和第二工件之后繼續(xù)進(jìn)行利用緊固裝置將第一工件固定于第二工件 的作業(yè)，從而能夠縮短作業(yè)工時(shí)。本發(fā)明的工件安裝方法的特征在于，該工件安裝方法采用連結(jié)部件將第一工件安 裝于第二工件的安裝部位，其中，該工件安裝方法采用輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人，上述輸送機(jī)器人把持并輸送上述第一工件，上述安裝機(jī)器人具有照相機(jī)和用于緊固連結(jié)部件的緊固 裝置，對上述安裝機(jī)器人進(jìn)行控制，利用上述照相機(jī)拍攝上述第二工件的安裝部位，并計(jì)算 出該第二工件的安裝部位的位置，對上述輸送機(jī)器人進(jìn)行控制，把持上述第一工件并開始 朝上述第二工件的安裝部位輸送上述第一工件，并且，對上述安裝機(jī)器人進(jìn)行控制，利用上 述照相機(jī)拍攝上述第一工件的基準(zhǔn)部位，并計(jì)算出該第一工件的基準(zhǔn)部位的位置，根據(jù)上 述第一工件的基準(zhǔn)部位和第二工件的安裝部位的位置對上述輸送機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行修正， 將上述第一工件輸送至上述第二工件的安裝部位的附近，根據(jù)上述第二工件的安裝部位的 位置對上述安裝機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行修正，利用上述緊固裝置將上述第一工件的至少2處固 定于上述第二工件的安裝部位。根據(jù)該發(fā)明，按照以下的步驟將第一工件安裝于第二工件的安裝部位。首先，利用安裝機(jī)器人的照相機(jī)拍攝第二工件的安裝部位，并根據(jù)該拍攝圖像計(jì) 算出該第二工件的安裝部位的位置。接著，在工件供給場所利用輸送機(jī)器人把持第一工件，并開始朝第二工件的安裝 部位輸送上述第一工件。同時(shí)，對安裝機(jī)器人進(jìn)行控制，利用照相機(jī)拍攝第一工件的基準(zhǔn)部 位，計(jì)算出第一工件的基準(zhǔn)部位的位置。接著，將上述第一工件輸送至上述第二工件的安裝部位的附近并停止。此處，使第 一工件的基準(zhǔn)部位和第二工件的安裝部位的位置反映至輸送機(jī)器人的動(dòng)作，對輸送機(jī)器人 的動(dòng)作進(jìn)行修正。接著，通過安裝機(jī)器人的緊固裝置，利用連結(jié)部件將第一工件的至少2處固定于 第二工件的安裝部位。此處，使第二工件的安裝部位的位置反映在安裝機(jī)器人的動(dòng)作中，對 安裝機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行修正。因此，由于在第一工件的輸送過程中計(jì)算出第一工件的基準(zhǔn)部位的位置，因此能 夠正確地將第一工件輸送至第二工件的安裝部位的附近。并且，在第一工件的輸送完成后，無需利用安裝機(jī)器人拍攝第一工件的基準(zhǔn)部位 就能夠直接利用安裝機(jī)器人將第一工件固定于第二工件的安裝部位，因此，能夠進(jìn)一步縮 短循環(huán)時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明，利用輸送機(jī)器人僅進(jìn)行第一工件的輸送，利用安裝機(jī)器人僅進(jìn)行第 一工件的定位和安裝，利用輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人分擔(dān)任務(wù)。由此，能夠根據(jù)任務(wù)將輸送 機(jī)器人和安裝機(jī)器人分別形成為最佳的構(gòu)造，即便是在第一工件的形狀針對各個(gè)車型而大 幅不同的情況下也能夠應(yīng)對，從而通用性變高。并且，由于能夠?qū)⑤斔蜋C(jī)器人和安裝機(jī)器人 形成為簡單的結(jié)構(gòu)，因此能夠使系統(tǒng)小型化。并且，由于將照相機(jī)和緊固裝置搭載于安裝機(jī) 器人，因此能夠在利用照相機(jī)辨別出第一工件和第二工件之后繼續(xù)進(jìn)行利用緊固裝置將第 一工件固定于第二工件的作業(yè)，從而能夠縮短作業(yè)工時(shí)。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的工件安裝系統(tǒng)的整體立體圖。圖2是上述實(shí)施方式所涉及的工件安裝系統(tǒng)的第一工件和第二工件的立體圖。圖3是上述實(shí)施方式所涉及的輸送機(jī)器人的手部的俯視圖。圖4是上述實(shí)施方式所涉及的輸送機(jī)器人的手部的側(cè)視圖。
圖5是上述實(shí)施方式所涉及的輸送機(jī)器人的手部的立體圖。圖6是上述實(shí)施方式所涉及的安裝機(jī)器人的手部的俯視圖。圖7是上述實(shí)施方式所涉及的安裝機(jī)器人的手部的側(cè)視圖。圖8是上述實(shí)施方式所涉及的安裝機(jī)器人的手部的立體圖。圖9是示出利用上述實(shí)施方式所涉及的安裝機(jī)器人支承第一工件的狀態(tài)的分解 立體圖。圖10是上述實(shí)施方式所涉及的工件安裝系統(tǒng)的動(dòng)作的流程圖。圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的工件安裝系統(tǒng)的動(dòng)作的流程圖。標(biāo)號說明1 工件安裝系統(tǒng)；2 車身(第二工件)；2A 內(nèi)板(安裝部位)；3 天窗部件(第 一工件)；4 輸送機(jī)器人；5 安裝機(jī)器人；6 控制裝置(控制單元)；23 螺母動(dòng)力扳手(緊 固裝置)；33 螺栓孔(基準(zhǔn)部位)；51A 螺栓(連結(jié)部件)；241 :(XD照相機(jī)。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下的實(shí)施方式的說明 中，對同一結(jié)構(gòu)要件賦予相同標(biāo)號，并省略或簡化說明。[第一實(shí)施方式]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的工件安裝系統(tǒng)1的整體立體圖。工件安裝系統(tǒng)1用于將作為第一工件的天窗部件3安裝于利用未圖示的傳送帶輸 送的作為第二工件的車身2。在車身2的正面形成有用于安裝前窗的前窗用開口 41，在車身2的兩側(cè)面形成有 用于安裝前門的前門用開口 42。天窗部件3從車身2的內(nèi)部側(cè)安裝于車身2的車廂頂43。工件安裝系統(tǒng)1具備輸送機(jī)器人4，該輸送機(jī)器人4將天窗部件3輸送到車身2 的安裝位置附近；一對安裝機(jī)器人5，這一對安裝機(jī)器人5將由該輸送機(jī)器人4輸送的天窗 部件3定位于車身2 ；以及作為控制單元的控制裝置6，該控制裝置6對上述輸送機(jī)器人4 和安裝機(jī)器人5進(jìn)行控制。圖2是天窗部件3和作為安裝該天窗部件3的安裝部位的內(nèi)板2A的立體圖。天窗部件3具備矩形框狀的框31和跨該框31的兩側(cè)的框而設(shè)置的加強(qiáng)框32。在該天窗部件3的周緣部分形成有作為基準(zhǔn)部位的8個(gè)螺栓孔33。這些螺栓孔 33中的位于天窗部件3的前方兩側(cè)的螺栓孔螺栓孔33A，在該螺栓孔33A的附近形成有定 位孔34。并且，螺栓孔33中的與螺栓孔33A的后方側(cè)鄰接的螺栓孔為螺栓孔33B。內(nèi)板2A是構(gòu)成車身2的車廂頂43的內(nèi)側(cè)的板。在內(nèi)板2A與天窗部件3的螺栓 孔33對應(yīng)地形成有螺母44。如果設(shè)螺母44中的與天窗部件3的螺栓孔33A對應(yīng)的螺母 為螺母44A，則在該螺母44A的附近與天窗部件3的定位孔34對應(yīng)地形成有定位孔45。并 且，設(shè)螺母44中的與天窗部件3的螺栓孔33B對應(yīng)的螺母為螺母44B。通過將螺栓51從車身2的內(nèi)部側(cè)貫穿插入于天窗部件3的螺栓孔33、并使該螺栓 51螺合于內(nèi)板2A的螺母44，從而天窗部件3被安裝于內(nèi)板2A。此處，設(shè)螺栓51中的螺合 于螺母44A的螺栓為螺栓51A。
返回圖1，輸送機(jī)器人4配置在車身2的正面?zhèn)龋撦斔蜋C(jī)器人4把持天窗部件3 并朝車身2移動(dòng)，由此將把持的天窗部件3輸送到車身2的內(nèi)部。該輸送機(jī)器人4具備輸送手部10 ；以及機(jī)器人臂11，該機(jī)器人臂11設(shè)置成能夠 在地板面上沿著車身2的長度方向移動(dòng)，并使輸送手部10的姿態(tài)或該輸送手部10在三維 空間中的位置變化。圖3是輸送機(jī)器人4的輸送手部10的俯視圖。圖4是輸送手部10的側(cè)視圖。圖 5是輸送手部10的立體圖。輸送機(jī)器人10在俯視圖中呈大致十字形狀，該輸送手部10具備基部12，該基部 12相對于機(jī)器人臂11的凸緣面11A大致垂直地延伸；把持機(jī)構(gòu)13，該把持機(jī)構(gòu)13設(shè)于基 部12 ；第一支承框14，該第一支承框14從基部12的末端與該基部12正交地朝兩側(cè)延伸； 以及第二支承框15，該第二支承框15從基部12的末端朝與基部12相同的方向延伸。在第一支承框14的兩端分別固定有支承件141。在支承件141的上表面末端側(cè)分 別設(shè)有突出部142。另外，在本實(shí)施方式中，將支承件141固定于第一支承框14的兩端，但是并不限于 此，也可以形成為使支承件沿著第一支承框滑動(dòng)自如的構(gòu)造。在第二支承框15的末端固定有朝該第二支承框15的兩側(cè)延伸的固定把持部151。 另外，在本實(shí)施方式中將固定把持部151固定在第二支承框15的末端，但是并不限于此，也 可以形成為使固定把持部沿著第二支承框滑動(dòng)自如的構(gòu)造。并且，在第二支承框15的末端側(cè)的上表面設(shè)有支承天窗部件3的支承部152。基部12在俯視圖中呈大致二字形狀，該基部12具備第一框121和兩根第二框 122，上述第一框121沿著機(jī)器人臂11的凸緣面11A延伸，上述第二框122從該第一框121 的兩端相對于機(jī)器人臂11的凸緣面11A大致垂直地延伸。在各個(gè)第二框122的上表面設(shè)有支承天窗部件3的支承部123。把持機(jī)構(gòu)13具備滑動(dòng)引導(dǎo)件131，該滑動(dòng)引導(dǎo)件131跨基部12的兩根第二框122 設(shè)置；一對缸132，這一對缸132以能夠滑動(dòng)的方式被保持于滑動(dòng)引導(dǎo)件131 ；以及可動(dòng)把 持部133，該可動(dòng)把持部133設(shè)在該缸132的基端側(cè)。缸132具備缸主體134和以能夠滑動(dòng)的方式收納于該缸主體132的活塞桿135?；钊麠U135的末端固定于上述第一支承框14。根據(jù)該把持機(jī)構(gòu)13，通過使活塞桿135前進(jìn)，缸主體134沿著滑動(dòng)引導(dǎo)件131朝機(jī) 器人臂11側(cè)移動(dòng)，可動(dòng)把持部133從第二支承框15的固定把持部151離開。另一方面，通 過使活塞桿135后退，缸主體134沿著滑動(dòng)引導(dǎo)件131朝第二支承框15側(cè)移動(dòng)，可動(dòng)把持 部133接近第二支承框15的固定把持部151。因此，根據(jù)輸送機(jī)器人4的輸送手部10，當(dāng)天窗部件3被載置于輸送手部10上時(shí)， 該天窗部件3由第一支承框14的支承件141、基部12的支承部123、以及第二支承框15的 支承部152支承。同時(shí)，該天窗部件3從寬度方向兩端側(cè)嵌合在兩個(gè)突出部142之間。然后，通過驅(qū)動(dòng)把持機(jī)構(gòu)13，使可動(dòng)把持部133接近固定把持部151，使固定把持 部151抵接于天窗部件3的加強(qiáng)框32，使可動(dòng)把持部133抵接于天窗部件3的框31的基端 側(cè)，從長度方向兩端側(cè)把持該天窗部件3的框。返回圖1，一對安裝機(jī)器人5配置在車身2的兩側(cè)，并將輸送機(jī)器人4輸送的天窗部件3固定于車身2的內(nèi)板2A。該安裝機(jī)器人5分別具備手部20和機(jī)器人臂21，該機(jī)器人臂21設(shè)在地板面上，并 使手部20的姿態(tài)或者手部20在三維空間中的位置產(chǎn)生變化。以下，對位于車身2的左側(cè)的安裝機(jī)器人5進(jìn)行說明，位于車身2的右側(cè)的安裝機(jī) 器人5也是同樣的結(jié)構(gòu)，這些左右的安裝機(jī)器人5的外觀呈隔著車身2對稱。圖6是安裝機(jī)器人5的手部20的俯視圖。圖7是手部20的側(cè)視圖。圖8是手部 20的立體圖。手部20具備大致L字形狀的支承框22 ；作為緊固裝置的螺母動(dòng)力扳手23，該螺 母動(dòng)力扳手23設(shè)于該支承框22 ；以及攝影裝置24，該攝影裝置24設(shè)于支承框22。支承框22具備第一框221和第二框222，上述第一框221從機(jī)器人臂21的凸緣面 朝面內(nèi)方向延伸，上述第二框222從該第一框221的末端起與該第一框221正交地延伸。在第一框221和第二框222的交叉部分設(shè)有朝上方突出的定位銷223。并且，在第 二框222的末端側(cè)的上表面設(shè)有工件支承墊224。螺母動(dòng)力扳手23設(shè)在支承框22的第一框221的中途，且具備供作為連結(jié)部件的 螺栓51A嵌合的承窩(socket) 231和驅(qū)動(dòng)著該承窩231旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置232。根據(jù)該螺母動(dòng)力扳手23，通過驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置232，利用預(yù)定的轉(zhuǎn)矩使嵌合于承窩 231的螺栓51A旋轉(zhuǎn)。攝影裝置24設(shè)在支承框22的第二框222的中途，該攝影裝置24具備朝向上方配 置的(XD照相機(jī)241和對該(XD照相機(jī)241的拍攝對象進(jìn)行照明的環(huán)狀的照明裝置242。如圖9所示，根據(jù)安裝機(jī)器人5的手部20，當(dāng)天窗部件3被載置于手部20上時(shí)， 支承框22的定位銷223插入天窗部件3的定位孔34。進(jìn)而，該天窗部件3由該定位銷223 和支承框22的工件支承墊224支承。并且，卡裝于螺母動(dòng)力扳手23的承窩231的螺栓51A 貫穿插入于天窗部件3的螺栓孔33A。參照圖10的流程圖對工件安裝系統(tǒng)1的動(dòng)作進(jìn)行說明。在ST1中，停止車身2的輸送。在ST2中，將安裝機(jī)器人5通過車身2的兩側(cè)的前門用開口 42投入車身2的內(nèi) 部，并使安裝機(jī)器人5的CCD照相機(jī)241接近車廂頂43的內(nèi)板2A。其次，利用該CCD照相 機(jī)241拍攝內(nèi)板2A的螺母44B，然后使該安裝機(jī)器人5退避。在ST3中，利用控制裝置6，根據(jù)內(nèi)板2A的拍攝圖像，計(jì)算出螺母44B從預(yù)先傳授 (teaching)的位置偏移的偏移量作為工件安裝位置偏移量。在ST4中，在未圖示的工件供給場所利用輸送機(jī)器人4把持天窗部件3。進(jìn)而，通 過使輸送機(jī)器人4移動(dòng)而輸送天窗部件3，將天窗部件3通過車身2的前窗用開口 41投入 車身2的內(nèi)部，并使天窗部件3在內(nèi)板2A的下方停止。在ST5中，再次將安裝機(jī)器人5通過車身2的前門用開口 42投入車身2的內(nèi)部， 并以天窗部件3的螺栓孔33B作為基準(zhǔn)位置利用CCD照相機(jī)241進(jìn)行拍攝。ST6中，利用控制裝置6，根據(jù)天窗部件3的拍攝圖像，計(jì)算出螺栓孔33B從預(yù)先傳 授的位置偏移的偏移量作為工件位置偏移量。在ST7中，對安裝機(jī)器人5進(jìn)行控制使其從下方接近天窗部件3，將定位銷223插 入天窗部件3的定位孔34，并利用該安裝機(jī)器人5支承天窗部件3的兩端側(cè)。此處，使上述的工件位置偏移量反映至安裝機(jī)器人5的動(dòng)作中，對安裝機(jī)器人5的動(dòng)作進(jìn)行修正。然后， 使輸送機(jī)器人4從車身2的內(nèi)部退避。在ST8中，使安裝機(jī)器人5上升、并將定位銷223插入車身2的定位孔45，從而將 天窗部件3定位于車身2的內(nèi)板2A。此處，使上述的工件安裝位置偏移量和工件位置偏移 量反映至安裝機(jī)器人5的動(dòng)作中，對安裝機(jī)器人5的動(dòng)作進(jìn)行修正。于是，形成天窗部件3的螺栓孔33A與車身2的螺母44A重疊的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)螺母動(dòng) 力扳手23，將兩根螺栓51A通過天窗部件3的螺栓孔33A緊固于車身2的螺母44A。在ST9中，準(zhǔn)備除了螺栓51A之外的其余的螺栓51，利用未圖示的螺栓緊固機(jī)器人 使上述其余的螺栓51通過天窗部件3的螺栓孔33緊固于螺母44。根據(jù)本實(shí)施方式能夠起到以下的效果。(1)首先，利用安裝機(jī)器人5的CCD照相機(jī)241拍攝車身2的內(nèi)板2A，并根據(jù)該拍 攝圖像計(jì)算出該內(nèi)板2A的螺母44從預(yù)先傳授的位置偏移的偏移量。其次，在工件供給場 所，利用輸送機(jī)器人4把持天窗部件3并輸送該天窗部件3，使該天窗部件3位于內(nèi)板2A的 附近。接著，利用安裝機(jī)器人5的CCD照相機(jī)241拍攝天窗部件3的螺栓孔33，并根據(jù)該拍 攝圖像計(jì)算出螺栓孔33從預(yù)先傳授的位置偏移的偏移量。接著，通過安裝機(jī)器人5的螺母 動(dòng)力扳手23，利用螺栓51A將天窗部件3的2處固定于內(nèi)板2A。此處，使計(jì)算出的內(nèi)板2A 的螺母44的偏移量和天窗部件3的螺栓孔33的偏移量反映至安裝機(jī)器人5的動(dòng)作中，并 對安裝機(jī)器人5的動(dòng)作進(jìn)行修正。這樣，利用輸送機(jī)器人4僅進(jìn)行天窗部件3的輸送，利用安裝機(jī)器人5僅進(jìn)行天窗 部件3的定位和安裝，利用輸送機(jī)器人4和安裝機(jī)器人5分擔(dān)任務(wù)。因此，能夠根據(jù)任務(wù)將 輸送機(jī)器人4和安裝機(jī)器人5分別形成為最佳的構(gòu)造，即便是在天窗部件3的形狀針對各 個(gè)車型而大幅不同的情況下也能夠應(yīng)對，從而通用性變高。并且，由于能夠?qū)⑤斔蜋C(jī)器人4和安裝機(jī)器人5形成為簡單的結(jié)構(gòu)，因此能夠使工 件安裝系統(tǒng)1小型化。并且，由于將CXD照相機(jī)241和螺母動(dòng)力扳手23搭載于安裝機(jī)器人5，因此，能夠 在利用CCD照相機(jī)241辨別出天窗部件3的螺栓孔33和內(nèi)板2A的螺母44之后，繼續(xù)進(jìn)行 利用螺母動(dòng)力扳手23將天窗部件3固定于內(nèi)板2A的作業(yè)，從而能夠縮短作業(yè)工時(shí)。[第二實(shí)施方式]在本實(shí)施方式中，工件安裝系統(tǒng)1的動(dòng)作與第一實(shí)施方式不同。即，在第一實(shí)施方 式中，在利用輸送機(jī)器人4輸送天窗部件3的輸送作業(yè)完成之后，利用安裝機(jī)器人5拍攝天 窗部件3，但是，在本實(shí)施方式中，在利用輸送機(jī)器人4輸送天窗部件3的同時(shí)利用安裝機(jī)器 人5拍攝天窗部件3。參照圖11的流程圖對本實(shí)施方式的工件安裝系統(tǒng)1的動(dòng)作進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的STll ST13、ST17 ST19與第一實(shí)施方式的STl ST3、ST7 ST9相同。在ST14A中，在未圖示的工件供給場所利用輸送機(jī)器人4把持天窗部件3。進(jìn)而， 通過使輸送機(jī)器人4移動(dòng)，開始朝車身2的前窗用開口 41輸送天窗部件3。在ST15中，使安裝機(jī)器人5位于所輸送的天窗部件3的下方，在該狀態(tài)下，直到天 窗部件3到達(dá)車身2的前窗用開口 41為止都使該安裝機(jī)器人5與輸送機(jī)器人4的動(dòng)作同步地移動(dòng)，利用安裝機(jī)器人5的CCD照相機(jī)241將天窗部件3的螺栓孔33B作為基準(zhǔn)位置 進(jìn)行拍攝。在ST16中，利用控制裝置6，根據(jù)天窗部件3的攝影圖像，計(jì)算出螺栓孔33B從預(yù) 先傳授的位置偏移的偏移量作為工件位置偏移量。在ST14B中，利用輸送機(jī)器人4將天窗部件3通過車身2的前窗用開口 41投入車 身2的內(nèi)部，并使天窗部件3在內(nèi)板2A的下方停止。此時(shí)，根據(jù)工件位置偏移量和在ST3中計(jì)算出的工件安裝位置偏移量，以使天窗 部件3的定位孔34位于車身2的定位孔45的正下的方式使天窗部件3停止。根據(jù)本實(shí)施方式，除了上述的(1)的效果之外，還能夠起到如下的效果。(2)由于在天窗部件3被投入車身2的內(nèi)部的時(shí)刻已經(jīng)計(jì)算出了工件位置偏移量 和工件安裝位置偏移量，因此能夠以使天窗部件3的定位孔34位于車身2的定位孔45的 正下的方式使天窗部件3停止。并且，在使天窗部件3在內(nèi)板2A的下方停止之后，也可以省略像第一實(shí)施方式那 樣的拍攝天窗部件3的工序，而使直接使安裝機(jī)器人5位于天窗部件3的正下。進(jìn)而，僅通 過從該狀態(tài)使手部20上升就能夠支承天窗部件3，能夠?qū)⑻齑安考?定位于車身2的內(nèi)板 2A。通過以上方式，能夠進(jìn)一步縮短循環(huán)時(shí)間。另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，能夠達(dá)成本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的變形、 改良等也包含于本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種工件安裝系統(tǒng)，所述工件安裝系統(tǒng)采用連結(jié)部件將第一工件安裝于第二工件的安裝部位，其特征在于，所述工件安裝系統(tǒng)具備輸送機(jī)器人，該輸送機(jī)器人把持并輸送所述第一工件；安裝機(jī)器人，該安裝機(jī)器人具有照相機(jī)和用于緊固連結(jié)部件的緊固裝置；以及控制單元，該控制單元控制所述輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人，所述控制單元控制所述輸送機(jī)器人，使所述輸送機(jī)器人把持所述第一工件并將該第一工件輸送至所述第二工件的安裝部位，所述控制單元控制所述安裝機(jī)器人，利用所述照相機(jī)拍攝所述第一工件的基準(zhǔn)部位和所述第二工件的安裝部位，計(jì)算出該第一工件的基準(zhǔn)部位和所述第二工件的安裝部位的位置，并根據(jù)該計(jì)算出的位置對所述輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人中的至少一方的動(dòng)作進(jìn)行修正，利用所述緊固裝置將所述第一工件的至少2處固定于所述第二工件的安裝部位。
2.一種工件安裝方法，所述工件安裝方法采用連結(jié)部件將第一工件安裝于第二工件的 安裝部位，其特征在于，所述工件安裝方法采用輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人，所述輸送機(jī)器人把持并輸送所述第 一工件，所述安裝機(jī)器人具有照相機(jī)和用于緊固連結(jié)部件的緊固裝置，控制所述安裝機(jī)器人，利用所述照相機(jī)拍攝所述第二工件的安裝部位，并計(jì)算出該第 二工件的安裝部位的位置，控制所述輸送機(jī)器人，把持所述第一工件并將該第一工件輸送至所述第二工件的安裝 部位的附近，控制所述安裝機(jī)器人，利用所述照相機(jī)拍攝所述第一工件的基準(zhǔn)部位，計(jì)算出該第一 工件的基準(zhǔn)部位的位置，根據(jù)該第一工件的基準(zhǔn)部位和第二工件的安裝部位的位置對所述 安裝機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行修正，并利用所述緊固裝置將所述第一工件的至少2處固定于所述 第二工件的安裝部位。
3.一種工件安裝方法，所述工件安裝方法采用連結(jié)部件將第一工件安裝于第二工件的 安裝部位，其特征在于，所述工件安裝方法采用輸送機(jī)器人和安裝機(jī)器人，所述輸送機(jī)器人把持并輸送所述第 一工件，所述安裝機(jī)器人具有照相機(jī)和用于緊固連結(jié)部件的緊固裝置，控制所述安裝機(jī)器人，利用所述照相機(jī)拍攝所述第二工件的安裝部位，并計(jì)算出該第 二工件的安裝部位的位置，控制所述輸送機(jī)器人，把持所述第一工件并朝所述第二部件的安裝部位開始輸送所述 第一工件，并且，控制所述安裝機(jī)器人，利用所述照相機(jī)拍攝所述第一工件的基準(zhǔn)部位，并 計(jì)算出該第一工件的基準(zhǔn)部位的位置，根據(jù)所述第一工件的基準(zhǔn)部位和第二工件的安裝部位的位置對所述輸送機(jī)器人的動(dòng) 作進(jìn)行修正，將所述第一工件輸送至所述第二工件的安裝部位的附近，根據(jù)所述第二工件的安裝部位的位置對所述安裝機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行修正，利用所述緊 固裝置將所述第一工件的至少2處固定于所述第二工件的安裝部位。
全文摘要
提供通用性高且能夠小型化的工件安裝系統(tǒng)。工件安裝系統(tǒng)(1)將天窗部件(3)安裝于車身(2)的內(nèi)板(2A)。該工件安裝系統(tǒng)(1)具備把持并輸送天窗部件(3)的輸送機(jī)器人(4)；具有照相機(jī)和用于緊固螺栓的螺母動(dòng)力扳手的安裝機(jī)器人(5)；以及控制輸送機(jī)器人(4)和安裝機(jī)器人(5)的控制裝置(6)?？刂蒲b置(6)控制輸送機(jī)器人(4)，使輸送機(jī)器人(4)把持天窗部件(3)并輸送至車身(2)的內(nèi)板(2A)，控制裝置(6)還控制安裝機(jī)器人(5)，利用CCD照相機(jī)拍攝天窗部件(3)的螺栓孔和內(nèi)板(2A)，計(jì)算出這些螺栓孔和內(nèi)板(2A)的位置，根據(jù)這些計(jì)算出的位置對安裝機(jī)器人(5)的動(dòng)作進(jìn)行修正，并利用螺母動(dòng)力扳手將天窗部件(3)的2處固定于內(nèi)板(2A)。
文檔編號B23P21/00GK101977726SQ200980109360
公開日2011年2月16日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者淺水健一 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社