齿轮机构的组装装置及组装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107614195A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201680030252.6(74)专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司1(22)申请日2016.05.121287代理人张世俊(30)优先权数据2015-1050802015.05.25JP(51)Int.Cl.B23P21/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B23P19/04(2006.01)2017.11.24B25J13/08(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F16H57/031(2006.01)PCT/JP2016/0642012016.05.12(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/190124JA2016.12.01(71)申请人川崎重工业株式会社地址日本兵库县(72)发明人山根秀士竹林润仓岡修平宇都达博藤泽真一依田明生水本裕之权利要求书3页说明书12页附图4页(54)发明名称齿轮机构的组装装置及组装方法(57)摘要本装置(1)具备：第1、第2摄像装置(21、22)，对第1、第2齿轮进行拍摄；机器人(2)，设置有第1摄像装置(21)；及图像处理系统(11)，对第1摄像装置(21)的图像进行处理而获取第2齿轮(43)的嵌入位置及第1齿轮的相位，并对第2摄像装置(22)的图像进行处理而获取第2齿轮(43)的相位及第2齿轮(43)的齿轮轴的位置。基于利用图像处理系统(11)所获取的信息而控制机器人(2)，将由手(3)保持的第2齿轮(43)的齿轮轴对准第2齿轮(43)的嵌入位置，并将第2齿轮(43)的相位对准第1齿轮的相位而组装齿轮机构。可使用机器人将齿轮彼此嵌合而无障碍地组装齿轮机构。CN107614195ACN107614195A权利要求书1/3页1.一种齿轮机构的组装装置，用来将第2齿轮嵌合于第1齿轮而组装齿轮机构，且具备：机器人，包含用来保持所述第2齿轮的手；第1摄像装置，设置在所述手，且用来拍摄所述第1齿轮；第2摄像装置，用来拍摄所述第2齿轮；及图像处理系统，对由所述第1摄像装置拍摄到的图像进行图像处理而获取所述第2齿轮的嵌入位置及所述第1齿轮的相位，并对由所述第2摄像装置拍摄到的图像进行图像处理而获取所述第2齿轮的相位及所述第2齿轮的齿轮轴的位置；且所述齿轮机构的组装装置构成为，基于通过所述图像处理系统所获取的信息而控制所述机器人，将由所述手保持的所述第2齿轮的所述齿轮轴对准所述第2齿轮在所述第1齿轮中的嵌入位置，并且将所述第2齿轮的相位对准所述第1齿轮的相位，由此使用所述机器人组装所述齿轮机构。2.根据权利要求1所述的齿轮机构的组装装置，其中所述图像处理系统具备第1图像处理器件，所述第1图像处理器件是对所述第1齿轮的图像进行图像处理而检测所述第1齿轮的区域，并基于检测出的所述第1齿轮的区域，获取所述第2齿轮在所述第1齿轮中的嵌入位置及所述第1齿轮的相位。3.根据权利要求2所述的齿轮机构的组装装置，其中所述第1齿轮包含多个行星齿轮，且所述第1图像处理器件是基于所述第1齿轮的区域，抽出摄像图像中包含的关于所述多个行星齿轮的谷部分，将外切于将所抽出的所述谷部分的重心设为圆周上的点的多个圆弧的外切圆的中心设为所述第2齿轮在所述第1齿轮中的嵌入位置，并且将以所述外切圆的中心为基准朝向位于距离所述多个圆弧中的任一个的与所述外切圆的切点最近的位置的谷部分的重心的方向特定为所述第1齿轮的相位。4.根据权利要求2所述的齿轮机构的组装装置，其中所述第1齿轮包含多个行星齿轮，且所述第1图像处理器件是基于所述第1齿轮的区域，抽出所述第1摄像装置的摄像图像中包含的关于所述多个行星齿轮的谷部分，将外切于将所抽出的所述谷部分的重心设为圆周上的点的多个圆弧的外切圆的中心设为所述第2齿轮在所述第1齿轮中的嵌入位置，并且将以所述外切圆的中心为基准朝向如下的所述外切圆的圆周上的点的方向特定为所述第1齿轮的相位，所述外切圆的圆周上的点距离所述多个圆弧中的任一个的与所述外切圆的切点的所述外切圆上的长度，与所述圆弧中存在于距离所述切点最近的位置的谷部分的重心与所述切点之间的所述圆弧的圆周上的长度相等。5.根据权利要求1至4中任一项所述的齿轮机构的组装装置，其中所述图像处理系统具备第2图像处理器件，所述第2图像处理器件是对所述第2齿轮的图像进行图像处理而检测所述第2齿轮的区域，并基于检测出的所述第2齿轮的区域，获取所述第2齿轮的所述齿轮轴的前端部的位置及根部的位置、以及所述第2齿轮的相位。6.根据权利要求5所述的齿轮机构的组装装置，以如下方式控制所述机器人：基于通过所述第2图像处理器件所获取的所述第2齿轮的所述齿轮轴的前端部的位置及根部的位置，获取所