特許ウォッチ

公開番号2024144959
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023057155
出願日2023-03-31
発明の名称締結装置、及び締結方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B23P 19/06 20060101AFI20241004BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ボルトの締結処理にかかる時間を短縮する締結装置、締結方法を提供する。
【解決手段】締結手段を締結することで、組付け部品を被組付け部品に組み付ける締結装置であって、第一締結穴を有する前記組付け部品が、第二締結穴を有する前記被組付け部品の上部に載置された状態で、少なくとも前記第一締結穴を含む領域を撮像する撮像手段と、撮像画像に基づいて、前記第一締結穴の第一位置、及び前記第二締結穴の第二位置を算出する制御手段とを備える。前記制御手段は、ロボットを制御して、前記第一位置に基づいて前記締結手段を前記第一締結穴に移動し挿入させるとともに、当該締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させ、前記締結手段が前記第二締結穴へ挿入されたことの検出に応じて前記ロボットを制御して前記締結手段を締結させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
締結手段を締結することで、組付け部品を被組付け部品に組み付ける締結装置であって、
第一締結穴を有する前記組付け部品が、第二締結穴を有する前記被組付け部品の上部に載置された状態で、少なくとも前記第一締結穴を含む領域を撮像する撮像手段と、
撮像画像に基づいて、前記第一締結穴の第一位置、及び前記第二締結穴の第二位置を算出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、ロボットを制御して、前記第一位置に基づいて前記締結手段を前記第一締結穴に移動し挿入させるとともに、当該締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させ、前記締結手段が前記第二締結穴へ挿入されたことの検出に応じて前記ロボットを制御して前記締結手段を締結させる、
締結装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記撮像画像が前記第二締結穴の少なくとも一部の画像を含む場合、前記撮像画像の前記第二締結穴の画像に基づいて前記第二締結穴の前記第二位置を算出する、
請求項１に記載の締結装置。
【請求項３】
前記被組付け部品の輪郭から前記第二締結穴までの距離を示す距離情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記撮像画像が前記第二締結穴の少なくとも一部の画像を含んでいない場合、前記撮像画像における前記被組付け部品の前記輪郭の位置と、前記距離情報とに基づいて前記第二位置を算出する、
請求項１又は請求項２に記載の締結装置。
【請求項４】
前記締結手段にかかる力を計測する力覚センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させる時に、前記力覚センサによるセンサ値が第一閾値を超える場合、前記移動を停止させる、
請求項１又は請求項２に記載の締結装置。
【請求項５】
前記締結手段にかかる力を計測する力覚センサ、前記締結手段の移動量を計測する変位センサの少なくともいずれかのセンサを備え、
前記制御手段は、前記センサによるセンサ値又は前記センサ値の変化量が第二閾値を超える場合に、前記締結手段が前記第二締結穴へ挿入されたことを検出する、
請求項１又は請求項２に記載の締結装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動後に、前記締結手段が前記第二締結穴へ挿入されたことが検出されない場合、前記ロボットを制御して、前記締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を、移動方向を変更させながら往復動させる、
請求項１又は請求項２に記載の締結装置。
【請求項７】
前記制御手段は、算出した前記第一位置と前記第二位置との距離が所定値未満である場合に、前記第一位置に基づいて前記締結手段を前記第一締結穴に移動し挿入させるとともに、前記締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させることなく前記締結手段を締結させる、
請求項１又は請求項２に記載の締結装置。
【請求項８】
前記組付け部品は、複数の前記第一締結穴を有し、
前記複数の第一締結穴のうち、一部の前記第一締結穴は、他の前記第一締結穴よりも後に締結処理が行われ、
前記制御手段は、前記他の第一締結穴の前記締結手段の締結状態を緩めた状態で、前記締結手段が前記一部の第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させる、
請求項１又は請求項２に記載の締結装置。
【請求項９】
締結手段を締結することで、組付け部品を被組付け部品に組み付ける締結方法であって、
第一締結穴を有する前記組付け部品が、第二締結穴を有する前記被組付け部品の上部に載置された状態で、少なくとも前記第一締結穴を含む領域を撮像する撮像工程と、
撮像画像に基づいて、前記第一締結穴の第一位置、及び前記第二締結穴の第二位置を算出する算出工程と、
ロボットを制御して、前記第一位置に基づいて前記締結手段を前記第一締結穴に移動し挿入させるとともに、当該締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させる移動工程と、
前記締結手段が前記第二締結穴へ挿入されたことの検出に応じて前記ロボットを制御して前記締結手段を締結させる締結工程と、
を有する締結方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結装置、及び締結方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車のバッテリパック等の製品の製造において、工程の自動化が求められている。自動化が求められる工程のひとつに、ボルトやネジなどの締結手段を、ワーク上の締結穴に挿入して締結するボルトの締結工程が挙げられる。
締結工程の自動化の例として、例えば、特許文献１がある。特許文献１では、締結部品の移動軌跡がスパイラル状軌道となるように座標を算出することで、締結穴の位置を広範囲において探索する処理を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２０３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、ネジが締結穴内に入っていない場合、ある地点を中心として外向きに広がるスパイラル状に締結穴を探索する締結装置を開示する。このように、スパイラル状に探索することにより、締結穴の探索に時間がかかるという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、ボルトの締結処理にかかる時間を短縮する締結装置、締結方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る締結装置、及び締結方法は、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る締結装置は、締結手段を締結することで、組付け部品を被組付け部品に組み付ける締結装置である。締結装置は、撮像手段と、制御手段とを備える。撮像手段は、第一締結穴を有する前記組付け部品が、第二締結穴を有する前記被組付け部品の上部に載置された状態で、少なくとも前記第一締結穴を含む領域を撮像する。制御手段は、撮像画像に基づいて、前記第一締結穴の第一位置、及び前記第二締結穴の第二位置を算出する。前記制御手段は、ロボットを制御して、前記第一位置に基づいて前記締結手段を前記第一締結穴に移動し挿入させるとともに、当該締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させ、前記締結手段が前記第二締結穴へ挿入されたことの検出に応じて前記ロボットを制御して前記締結手段を締結させる。
【０００７】
（２）：上記（１）の態様において、前記制御手段は、前記撮像画像が前記第二締結穴の少なくとも一部の画像を含む場合、前記撮像画像の前記第二締結穴の画像に基づいて前記第二締結穴の前記第二位置を算出するものである。
【０００８】
（３）：上記（１）または（２）の態様において、締結手段は、前記被組付け部品の輪郭から前記第二締結穴までの距離を示す距離情報を記憶する記憶手段を備える。前記制御手段は、前記撮像画像が前記第二締結穴の少なくとも一部の画像を含んでいない場合、前記撮像画像における前記被組付け部品の前記輪郭の位置と、前記距離情報とに基づいて前記第二位置を算出するものである。
【０００９】
（４）：上記（１）～（３）のうちいずれかの一つの態様において、締結装置は、前記締結手段にかかる力を計測する力覚センサをさらに備える。前記制御手段は、前記締結手段が前記第一締結穴に挿入された状態の前記組付け部品を前記第二位置の方向に移動させる時に、前記力覚センサによるセンサ値が第一閾値を超える場合、前記移動を停止させるものである。
【００１０】
（５）：上記（１）～（４）のうちいずれかの一つの態様において、前記締結装置は、前記締結手段にかかる力を計測する力覚センサ、前記締結手段の移動量を計測する変位センサの少なくともいずれかのセンサを備える。前記制御手段は、前記センサによるセンサ値又は前記センサ値の変化量が第二閾値を超える場合に、前記締結手段が前記第二締結穴へ挿入されたことを検出するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許