| 研究課題/領域番号 |
02452134
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御工学
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
毛利 尚武 豊田工業大学, 工学部, 教授 (90126186)
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| 研究分担者 |
東 正毅 豊田工業大学, 工学部, 助教授 (70189752)
齋藤 長男 豊田工業大学, 工学部, 教授 (60148343)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| キーワード | 組立嵌合 / 超音波振動 / 縦加振 / 横加振 / ロボット / 表面力 / 摩擦係数 |
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| 研究概要 |
本研究は超音波振動を当該嵌合物へ付与することにより、嵌合物同士に一種の超音波モ-タのような表面力が発生することを利用して、精密嵌合の自動化を実現しようとするものである。平成2年度から平成3年度にわたり、基礎研究とそれに基づくロボットによる計算機制御組立嵌合システムの開発を実施し、以下の成果を得た。
(1)超音波振動を当該部品に有効に伝達するための打撃加振法と、局所支持法とを開発しその有効性を確認した。
(2)振動物体の表面力に基づく嵌合メカニズムの理論的解明、および部品嵌合過程の評価を行った。特に曲げ振動加振と縦振動加振の場合の表面力発生メカニズムの相違点を明らかにして、部品の組立嵌合における有効な適用範囲を示した。
(3)従来の広帯域発振電源の改良に加えて、デジタル型の発振電源を新たに開発した。負荷インピ-ダンスを電流電圧の位相差から判断して、自動的に加振周波数を変化させる方式を実現した。
(4)ロボットのエンドイフェクタとしての汎用組立ハンドを試作した。特に縦振動加振および曲げ振動加振の組み合わせによる嵌合を実現するための機構および嵌合の状態を自動的に計測する多自由度力センサとコンピュ-タ計測システムとを開発した。
(5)計算機による統合嵌合実験を実施して、超音波の加振効果を確認した。挿入の初期において曲げ振動加振を実施し、挿入がある程度進行した段階において縦振動加振に切り換えることにより、よりスム-ズな嵌合が実現する。特に初期の位置ずれが数百μm程度の大きな場合であっても、曲げ振動加振ならば、十μmのクリアランスの嵌合が容易に実現し、本方式の有効性が如実に示された。
以上により、組立嵌合の自動化が実現し、当初の目的は達成された。
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