JP7052791B2 - ロボット装置および電子機器の製造方法 - Google Patents
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Description
上記第1のロボットは、第1の多関節アームと、第1のハンド部と、力覚センサとを有する。上記第1のハンド部は、上記第1の多関節アームに取り付けられ、柔軟性の線状部材を支持することが可能に構成される。上記力覚センサは、上記第1の多関節アームと上記第1のハンド部との間に配置され、上記第1のハンド部に作用する外力を検出することが可能に構成される。
上記第2のロボットは、第2の多関節アームと、第2のハンド部とを有する。上記第2のハンド部は、上記第2の多関節アームに取り付けられ、上記線状部材を保持することが可能に構成される。
上記制御部は、上記第2のハンド部による上記線状部材の保持位置を決定する位置決定部と、上記力覚センサの出力に基づいて、上記第2のハンド部に保持された上記線状部材に対する上記第1のハンド部のスライド距離を算出する距離算出部と、を有する。
これにより、線状部材の任意の固定位置の間を適切な長さに調整することができる。
上記クランプ機構は、上記線状部材を一軸方向に把持することが可能に構成される。上記昇降部材は、上記クランプ機構に対して相対移動可能に構成され、上記クランプ機構に把持された上記線状部材を上記一軸方向と直交する他の軸方向に押圧可能に構成される。
これにより、線状部材の任意の領域を所定の保持位置へ適切に組み付けることができる。
上記第2のクランプ爪は、上記第1のクランプ爪に対して上記一軸方向に相対移動可能に構成される。上記突出部は、上記第1のクランプ爪に設けられ、上記第2のクランプ爪に向かって延びる。上記収容部は、上記突出部と上記第1及び第2のクランプ爪の先端部との間に設けられ、上記線状部材をスライド自在に支持することが可能に構成される。
これにより、第1のハンド部によって線状部材を適切に支持することができる。
これにより、線状部材の先端部を接続対象物への接続に適した姿勢に変換することができる。
第1のハンド部を第1の支持体に移動させることで、上記線状部材の第1の領域が上記第1の支持体に支持される。
第2のロボットの第2のハンド部で上記線状部材が保持される。
上記第1のハンド部を、上記第1の領域から上記端子部に向かって第1の線長だけ離間した第2の領域へ上記線状部材に対してスライド移動させた後、上記第1のハンド部で上記第2の領域が把持される。
上記第1のハンド部を第2の支持体に移動させることで、上記第2の領域が上記第2の支持体に支持される。
上記第1のハンド部を上記端子部と共に上記第2の支持体から離間する方向へ移動させることで、上記第2の領域が上記第2の支持体から第2の線長だけ繰り出される。
上記第1のハンド部を上記接続部に移動させることで、上記端子部が上記接続部に接続される。
上記姿勢情報に基づいて、上記第1のハンド部による上記端子部の把持位置が変更される。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本実施形態のロボット装置1は、組立ロボット100(第1のロボット)と、補助ロボット200(第2のロボット)と、電子機器の半完成品(以下、ワークWともいう)を支持する作業台2と、組立ロボット100及び補助ロボット200の駆動を制御するコントローラ3(制御部)とを備える。
補助ロボット200は、ハンド部201(第2のハンド部)と、ハンド部201を6軸自由度で任意の座標位置へ移動させることが可能な多関節アーム202(第2の多関節アーム)とを有する。
多関節アーム102,202は、作業台2又は作業台2に近接して配置された図示しない駆動源にそれぞれ接続される。
コントローラ3による各ロボット100,200の制御例については後述する。
なお図において、X軸、Y軸及びZ軸は、相互に直交する3軸方向を示しており、Z軸は高さ方向に相当する。
本実施形態においてロボット装置1は、図2Bに示すように、支持体Wd2と支持体Wd3との間の経路をケーブル部材Fの余長領域とし、支持体Wd4と接続部Wfとの間のケーブル部材Fの線長が一定となるようにケーブル部材Fを組み付けることが可能に構成される。
以下、ロボット装置1の詳細について説明する。
図4は、ハンド部101の構成を示す概略正面図、図5A~Cは、そのクランプ機構の動作例を説明する拡大正面図、図6は、ハンド部101の要部の概略側面図である。
なお、各図においてx軸、y軸及びz軸は、相互に直交する3軸方向を示している。
カメラ16は、クランプ機構CL1で挟持されたケーブル部材Fを撮影することが可能に構成される。カメラ16で取得された画像信号は、コントローラ3へ出力される。
複数の照明器18は、カメラ16の撮影時にクランプ機構CL1及びその近傍を照明するための光源である。
図7は、ハンド部201の構成を示す概略正面図である。
なお、各図においてa軸、b軸及びc軸は、相互に直交する3軸方向を示している。
カメラ26は、クランプ機構CL2で挟持されたケーブル部材Fを撮影することが可能に構成される。カメラ26で取得された画像信号は、コントローラ3へ出力される。
複数の照明器28は、カメラ26の撮影時にクランプ機構CL2及びその近傍を照明するための光源である。
図8は、コントローラ3を含むロボット装置1の機能ブロック図である。
コントローラ3は、典型的には、CPU(Central Processing Unit)やメモリを含むコンピュータで構成される。コントローラ3は、上記メモリに格納されたプログラムを実行することで、組立ロボット100及び補助ロボット200の各部の動作を制御するように構成される。
続いて、コントローラ3の詳細について、ロボット装置1の典型的な動作例とともに説明する。
図9は、コントローラ3により実行される処理手順の一例を示すフローチャートであり、ハンド部101,102に対する動作指令を含む。
例えば以上の実施形態では、ケーブル部材Fの余長領域支持体Wd2と支持体Wd3との間に設けたが、これに限られず、余長領域は他の区間に設定されてもよい。また、ケーブル部材Fの引き回し経路や支持体Wdの構造も上述の例に限られず、ワークWの種類等に応じて適宜変更することが可能である。
(1) 第1の多関節アームと、前記第1の多関節アームに取り付けられ、柔軟性の線状部材を支持することが可能な第1のハンド部と、前記第1の多関節アームと前記第1のハンド部との間に配置され前記第1のハンド部に作用する外力を検出することが可能な力覚センサと、を有する第1のロボットと、
第2の多関節アームと、前記第2の多関節アームに取り付けられ、前記線状部材を保持することが可能な第2のハンド部と、を有する第2のロボットと、
前記第2のハンド部による前記線状部材の保持位置を決定する位置決定部と、前記力覚センサの出力に基づいて、前記第2のハンド部に保持された前記線状部材に対する前記第1のハンド部のスライド距離を算出する距離算出部と、を有する制御部と
を具備するロボット装置。
(2)上記(1)に記載のロボット装置であって、
前記距離算出部は、前記力覚センサの出力に基づいて、前記第1のハンド部に把持された前記線状部材の前記第2のハンド部に対する相対移動距離をさらに算出する
ロボット装置。
(3)上記(1)又は(2)に記載のロボット装置であって、
前記第1のハンド部は、
前記線状部材を一軸方向に把持することが可能なクランプ機構と、
前記クランプ機構に対して相対移動可能に構成され、前記クランプ機構に把持された前記線状部材を前記一軸方向と直交する他の軸方向に押圧可能な昇降部材と、を有する
ロボット装置。
(4)上記(3)に記載のロボット装置であって、
前記クランプ機構は、
第1のクランプ爪と、
前記第1のクランプ爪に対して前記一軸方向に相対移動可能な第2のクランプ爪と、
前記第1のクランプ爪に設けられ、前記第2のクランプ爪に向かって延びる突出部と、
前記突出部と前記第1及び第2のクランプ爪の先端部との間に設けられ前記線状部材をスライド自在に支持することが可能な収容部と、を有する
ロボット装置。
(5)上記(1)~(4)のいずれか1つに記載のロボット装置であって、
前記第2のロボットは、前記第1のハンド部で支持された前記線状部材の先端部を撮影するカメラをさらに有し、
前記制御部は、前記カメラで取得した画像情報に基づいて前記ハンド部に対する前記先端部の姿勢を判定する姿勢判定部をさらに有する
ロボット装置。
(6) 接続部を有するベース基板と、前記接続部に接続される端子部を先端に有し前記ベース基板上に立設された第1及び第2の支持体の間に架け渡される柔軟性の線状部材とを含む電子機器の製造方法であって、
第1のロボットの第1のハンド部で前記線状部材を把持し、
第1のハンド部を第1の支持体に移動させることで、前記線状部材の第1の領域を前記第1の支持体に支持させ、
第2のロボットの第2のハンド部で前記線状部材を保持し、
前記第1のハンド部を、前記第1の領域から前記端子部に向かって第1の線長だけ離間した第2の領域へ前記線状部材に対してスライド移動させた後、前記第1のハンド部で前記第2の領域を把持し、
前記第1のハンド部を第2の支持体に移動させることで、前記第2の領域を前記第2の支持体に支持させる
電子機器の製造方法。
(7)上記(6)に記載の電子機器の製造方法であって、さらに、
前記第1のハンド部を前記第2の領域から前記端子部との当接位置まで前記線状部材に対してスライド移動させ、
前記第1のハンド部を前記端子部と共に前記第2の支持体から離間する方向へ移動させることで、前記第2の領域を前記第2の支持体から第2の線長だけ繰り出し、
前記第1のハンド部を前記接続部に移動させることで、前記端子部を前記接続部に接続する
電子機器の製造方法。
(8)上記(7)に記載の電子機器の製造方法であって、さらに、
前記端子部を前記接続部に接続する前に、前記第2のロボットのカメラで前記端子部の姿勢情報を含む画像を取得し、
前記姿勢情報に基づいて、前記第1のハンド部による前記端子部の把持位置を変更する
電子機器の製造方法。
(9)上記(6)~(8)のいずれか1つに記載の電子機器の製造方法であって、
前記線状部材は、アンテナケーブル又は配線ケーブルである
電子機器の製造方法。
3…コントローラ
11…第1のクランプ爪
12…第2のクランプ爪
15,25…力覚センサ
16、26…カメラ
31…位置決定部
32…距離算出部
100…組立ロボット
101…第1のハンド
101c…収容部
102…第1の多関節アーム
110…突出部
171…昇降部材
200…補助ロボット
201…第2のハンド
202…第2の多関節アーム
CL1,CL2…クランプ機構
F…ケーブル部材
Fa…端子部
W…ワーク
Wf…接続部
Claims (7)
- 第1の多関節アームと、前記第1の多関節アームに取り付けられ、柔軟性の線状部材を支持することが可能な第1のハンド部と、前記第1の多関節アームと前記第1のハンド部との間に配置され前記第1のハンド部に作用する外力を検出することが可能な力覚センサと、を有する第1のロボットと、
第2の多関節アームと、前記第2の多関節アームに取り付けられ、前記線状部材を保持することが可能な第2のハンド部と、を有する第2のロボットと、
前記第2のハンド部による前記線状部材の保持位置を決定する位置決定部と、前記力覚センサの出力に基づいて、前記第2のハンド部に保持された前記線状部材に対する前記第1のハンド部のスライド距離を算出する距離算出部と、を有する制御部と
を具備し、
前記第1のハンド部は、
前記線状部材を一軸方向に把持することが可能なクランプ機構と、
前記クランプ機構に対して相対移動可能に構成され、前記クランプ機構に把持された前記線状部材を前記一軸方向と直交する他の軸方向に押圧可能な昇降部材と、を有する
ロボット装置。 - 請求項1に記載のロボット装置であって、
前記距離算出部は、前記力覚センサの出力に基づいて、前記第1のハンド部に把持された前記線状部材の前記第2のハンド部に対する相対移動距離をさらに算出する
ロボット装置。 - 請求項1に記載のロボット装置であって、
前記クランプ機構は、
第1のクランプ爪と、
前記第1のクランプ爪に対して前記一軸方向に相対移動可能な第2のクランプ爪と、
前記第1のクランプ爪に設けられ、前記第2のクランプ爪に向かって延びる突出部と、
前記突出部と前記第1及び第2のクランプ爪の先端部との間に設けられ前記線状部材をスライド自在に支持することが可能な収容部と、を有する
ロボット装置。 - 請求項1に記載のロボット装置であって、
前記第2のロボットは、前記第1のハンド部で支持された前記線状部材の先端部を撮影するカメラをさらに有し、
前記制御部は、前記カメラで取得した画像情報に基づいて前記第1のハンド部に対する前記先端部の姿勢を判定する姿勢判定部をさらに有する
ロボット装置。 - 接続部を有するベース基板と、前記接続部に接続される端子部を先端に有し前記ベース基板上に立設された第1及び第2の支持体の間に架け渡される柔軟性の線状部材とを含む電子機器の製造方法であって、
第1のロボットの第1のハンド部で前記線状部材を把持し、
第1のハンド部を第1の支持体に移動させることで、前記線状部材の第1の領域を前記第1の支持体に支持させ、
第2のロボットの第2のハンド部で前記線状部材を保持し、
前記第1のハンド部を、前記第1の領域から前記端子部に向かって第1の線長だけ離間した第2の領域へ前記線状部材に対してスライド移動させた後、前記第1のハンド部で前記第2の領域を把持し、
前記第1のハンド部を第2の支持体に移動させることで、前記第2の領域を前記第2の支持体に支持させ、
前記第1のハンド部を前記第2の領域から前記端子部との当接位置まで前記線状部材に対してスライド移動させ、
前記第1のハンド部を前記端子部と共に前記第2の支持体から離間する方向へ移動させることで、前記第2の領域を前記第2の支持体から第2の線長だけ繰り出し、
前記第1のハンド部を前記接続部に移動させることで、前記端子部を前記接続部に接続する
電子機器の製造方法。 - 請求項5に記載の電子機器の製造方法であって、さらに、
前記端子部を前記接続部に接続する前に、前記第2のロボットのカメラで前記端子部の姿勢情報を含む画像を取得し、
前記姿勢情報に基づいて、前記第1のハンド部による前記端子部の把持位置を変更する
電子機器の製造方法。 - 請求項5に記載の電子機器の製造方法であって、
前記線状部材は、アンテナケーブル又は配線ケーブルである
電子機器の製造方法。
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