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十字型PSDセンサを用いた移動物体への組み付けシステムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 10650441
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関豊田工業大学

研究代表者

土田 縫夫  豊田工業大学, 工学部, 教授 (40023246)

研究分担者 早川 聡一郎  豊田工業大学, 工学部, 助手 (50288552)
今井 孝二  豊田工業大学, 工学部, 教授 (30231161)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード十字型PSDセンサ / peg-in-hole問題 / 移動物体 / 振動型エンドエフェクタ
研究概要

従来研究を行ってきた移動物体への組み付けシステムの性能向上を目的とし、振動型エンドエフェクタの開発を行った。このエンドエフェクタは把持した挿入軸を周囲に配置された8つの電磁石によりスパイラル駆動させる方式である。軸挿入の際にPSDセンサによる位置合わせが不十分で軸挿入に失敗した場合に、軸部が対象面より押し返される。その状態を軸受け後部に取り付けられている静電容量センサの容量変化により検知し、把持した挿入軸をスパイラル駆動させる。これにより500μmまでの軸ずれであれば半能動的に軸ずれを補正して軸を正しく穴まで導き軸挿入することが可能となった。従来の組み付けシステムはRCC型エンドエフェクタを使用しており、移動速度40mm/secの移動挿入対象物体に、クリアランス100μmの軸を挿入できた。今回の振動型エンドエフェクタを装着した組み付けシステムは、移動速度80mm/secの移動挿入対象物体に対して、クリアランス50μmの軸挿入が可能となり大幅に性能が向上した。さらに十字型PSDセンサの特徴である挿入対象面が傾斜していた際の傾き角検出特性を計測し、本センサは±5度程度の傾斜面の傾きを検出できる特性があることを確認した。従来は軸と穴面は垂直であるという仮定を行い実験装置を調整していたが、傾き検出特性を利用することでこの仮定を無くし、より現実に近い条件での挿入を可能にするシステム改造を行った。今後、実験などを行い傾斜面に対する挿入システムの有効性を検証する予定である。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 早川 聡一郎: "十字型位置検出素子による対象穴の位置誤差 ・ 傾き角検出センサ"電気学会論文誌E分冊. 118・6. 339-340 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 早川 聡一郎: "十字型PSDセンサを装着したロボットによる移動物体へのはめ合い作業"電気学会論文誌C分冊. 120・4. 516-521 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soichiro Hayakawa: "Cross Type PSD Sensor for Position Error and Rotation Angle of Target Hole"Trans.IEEE of Japan.. 118-E-6. 339-340 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soichiro Hayakawa: "Shaft Inserting into the Moving Object using Robot with the Cross Type PSD"Trans. IEEE of Japan. 120-C-4. 516-521 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 早川 聡一郎: "十字型PSDセンサを装着したロボットによる移動物体へのはめ合い作業"電気学会論文誌C. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 木元 祐治: "振動型エンドエフェクタを装着したロボットによる移動物体への軸挿入作業" 平成10年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集. I. 409-410 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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