WO2018207552A1 - ロボット装置および電子機器の製造方法 - Google Patents

ロボット装置および電子機器の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018207552A1
WO2018207552A1 PCT/JP2018/015518 JP2018015518W WO2018207552A1 WO 2018207552 A1 WO2018207552 A1 WO 2018207552A1 JP 2018015518 W JP2018015518 W JP 2018015518W WO 2018207552 A1 WO2018207552 A1 WO 2018207552A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clamp mechanism
finger
wire group
support surface
electronic device
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/015518
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
進一 竹山
弘邦 別府
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to US16/609,821 priority Critical patent/US11581690B2/en
Priority to CN201880028747.4A priority patent/CN110573311B/zh
Publication of WO2018207552A1 publication Critical patent/WO2018207552A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/26—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for engaging or disengaging the two parts of a coupling device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0033—Gripping heads and other end effectors with gripping surfaces having special shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085—Force or torque sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/0293—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers having fingers directly connected to actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/79—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures

Definitions

  • the present technology can be used to manufacture a harness including a plurality of wire rods and terminal portions connected to the ends thereof, and an electronic device having a flexible belt-shaped member such as FFC (Flexible Flat Cable) or FPC (Flexible Printed Circuit)
  • FFC Flexible Flat Cable
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the initial position of the terminal portion at the tip differs for each workpiece, and it is difficult for the robot to accurately grasp the terminal portion of the harness or the vicinity thereof.
  • an object of the present technology is to provide a robot apparatus and an electronic device manufacturing method capable of accurately grasping a tip portion of a wire group such as a harness.
  • the robot apparatus includes a clamp mechanism, a transport mechanism, and a control unit.
  • the clamp mechanism has a first finger and a second finger.
  • the first finger has a first support surface that can be supported in an aligned state with a group of wire rods having one end fixed and the other end having a terminal portion connectable to the connection portion, and the first finger And an accommodating portion having a guide wall that is connected to one support surface and restricts the amount of movement of the wire group in the alignment direction.
  • the second finger has a second support surface that faces the first support surface, and a facing portion that is connected to the second support surface and faces the housing portion, and the first finger. Are configured to be movable relative to each other.
  • the transport mechanism is configured to be able to move the clamp mechanism.
  • the control unit controls a gripping force of the wire group by the clamp mechanism and a moving direction of the clamp mechanism by the transport mechanism.
  • the robot apparatus sandwiches an arbitrary position of the wire group between the first and second support surfaces, and moves the clamp mechanism while adjusting the gripping force that allows the wire group to slide with respect to the support surface.
  • the groups are aligned and guided to the receiving part. Since the housing portion is provided with a guide wall, movement of the wire group guided by the housing portion in the alignment direction is restricted, and in this state, the clamp mechanism is moved toward the distal end portion of the wire group. Thereby, it becomes possible to hold
  • the clamp mechanism may include a drive unit and a force sensor.
  • the drive unit is configured to be able to move the second finger relative to the first finger.
  • the force sensor is configured to be able to detect an external force acting on the first finger.
  • the control unit performs, for example, a first movement control that moves the clamp mechanism in a direction in which the wire group slides toward the housing unit between the first support surface and the second support surface. Configured to run.
  • the control unit may further be configured to execute second movement control for moving the clamp mechanism toward the upper side of the one end after the first movement control. Thereby, it becomes possible to hold
  • the housing portion may be provided at a tip portion of the first finger.
  • the robot apparatus may further include a camera capable of photographing the wire group in the housing unit.
  • An electronic device manufacturing method includes a base substrate having a connection portion, and a wire made of a plurality of wires having one end fixed to the base substrate and the other end connected to the connection portion.
  • a method of manufacturing an electronic device including a group, the method including sandwiching the wire group between first and second fingers in a clamp mechanism.
  • the clamp mechanism moves in a direction in which the wire group slides toward the housing portion between the first and second fingers.
  • the clamp mechanism moves toward the terminal portion while restricting the amount of movement of the wire group in the alignment direction by the guide wall portion in the housing portion.
  • the terminal portion or the vicinity thereof is gripped by the first and second fingers.
  • the method for manufacturing the electronic device may further connect the terminal portion to the connection portion by moving the clamp mechanism to the connection portion.
  • the wire group may be a harness, FPC (flexible printed circuit board) or FFC (flexible flat cable).
  • the tip portion of the wire group can be gripped with high accuracy.
  • the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing an electronic apparatus manufacturing apparatus (robot apparatus) according to an embodiment of the present technology.
  • robot apparatus an electronic apparatus manufacturing apparatus
  • FIG. 1 an application example of the present technology to an automatic connection process of a strip-shaped cable member, which is one manufacturing process of an electronic device, will be described.
  • the robot apparatus 1 includes an assembly robot 100, a work table 2 that supports a semi-finished product (hereinafter also referred to as a workpiece W) of an electronic device, and a controller 3 (control unit) that controls driving of the assembly robot 100.
  • a semi-finished product hereinafter also referred to as a workpiece W
  • a controller 3 control unit
  • the assembly robot 100 includes a hand unit 101 and an articulated arm 102 that can move the hand unit 101 to an arbitrary coordinate position with six-axis freedom.
  • the multi-joint arm 102 is connected to the work table 2 or a drive source (not shown) arranged close to the work table 2.
  • the articulated arm 102 is configured as a transport mechanism that converts the movement and posture of the hand unit 101.
  • the controller 3 is typically composed of a computer having a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and is configured to control the driving of the assembly robot 100 in accordance with a program stored in the memory.
  • CPU Central Processing Unit
  • FIG. 2 is a schematic front view showing the configuration of the hand unit 101.
  • an x-axis, a y-axis, and a z-axis indicate triaxial directions orthogonal to each other.
  • the hand unit 101 includes a clamp mechanism CL that can clamp (clamp) the cable member F in the z-axis direction.
  • the hand unit 101 further includes a base block 14, a force sensor 15, a camera 16, an illuminator 17, and the like.
  • the cable member F is composed of, for example, a wire group composed of a plurality of (three in this example) wire rods such as a harness. As shown in FIG. 8, one end of the cable member F is fixed to an electronic component Wb fixed to a housing Wa as a base substrate of the work W placed on the work table 2 (stationary portion), and the other end The (terminal portion Fa) is arranged away from the housing Wa in an unconnected state. In the terminal portion Fa, a plurality of terminal portions (for example, 3 pins) are arranged at a predetermined pitch in the width direction.
  • the base block 14 supports the clamp mechanism CL, the camera 16 (imaging unit), the illuminator 17 and the like.
  • the camera 16 is configured to be able to photograph the cable member F sandwiched by the clamp mechanism CL.
  • the image signal acquired by the camera 16 is output to the controller 3.
  • the illuminator 17 is a light source for illuminating the clamp mechanism CL and the vicinity thereof at the time of photographing with the camera 16, and may be installed at a plurality of locations as necessary.
  • the force sensor 15 is provided between the first finger 11 of the clamp mechanism CL and the bracket portion 141 of the base block 14, and detects an external force acting on the clamp mechanism CL and a reaction force of the gripping force on the cable member F. Configured to be possible. A detection signal from the force sensor 15 is output to the controller 3.
  • the clamp mechanism CL includes a first finger 11, a second finger 12, and a drive unit 13 that supports the second finger 12 so as to be movable relative to the first finger 11 in a uniaxial direction (z-axis direction). And have.
  • the first finger 11 is a plate-like member that is long in the y-axis direction, and one end portion (base end portion) thereof is supported by the force sensor 15 via the support portion 18.
  • the second finger 12 is a plate-like member that is long in the y-axis direction, and one end portion (base end portion) thereof is connected to the rod portion 131 of the drive unit 13.
  • the drive unit 13 is composed of a linear motion unit such as an air cylinder, and is supported by the base block 14 via a bracket unit 141.
  • FIG. 3 and 4 are a perspective view and a front view showing the first and second fingers 11 and 12, respectively, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the distal ends of the first and second fingers 11 and 12. .
  • the first and second fingers 11 and 12 are made of a metal material, and each end portion (base end portion) is formed wider than the other end portion (tip end portion) in order to ensure rigidity. Of course, the shape is not limited to this.
  • the first and second fingers 11 and 12 are opposed to each other in the z-axis direction, and the first finger 11 is located below the second finger 12.
  • the second finger 12 is driven by the drive unit 13 between a position adjacent to the first finger 11 as shown in FIGS. 2 and 3 and a position spaced apart from each other as shown in FIG. Configured to be movable.
  • the first and second fingers 11 and 12 include first flat plate portions 11a and 12a extending in the y-axis direction from the base end portion, and first bent at a predetermined angle from the first flat plate portions 11a and 12a toward the distal end portion. 2 flat plate portions 11b and 12b, respectively. That is, the front ends of the first and second fingers 11 and 12 are formed with inclined surfaces that are bent at a predetermined angle in an oblique direction.
  • the inner surfaces (surfaces facing the second finger 12) of the first and second flat plate portions 11a and 11b of the first finger 11 are supported from one side in a state where a plurality of wire members of the cable member F are aligned.
  • a possible first support surface 110 is formed.
  • the inner surfaces of the first and second flat plate portions 12a and 12b of the second finger 12 are supported from the other side in a state where a plurality of wire members of the cable member F are aligned.
  • a possible second support surface 120 is formed.
  • the alignment does not necessarily have to be parallel, and means that the respective wires are arranged in the same plane without overlapping each other.
  • the arrangement interval of each wire does not need to be constant, and there may be wires that contact each other in the alignment direction.
  • the accommodation part 11c connected to the 1st support surface 110 is provided in the front-end
  • FIG. 5 the accommodating portion 11 c is formed of a recess having a pair of guide walls 11 c 1 facing in the y-axis direction and a bottom portion parallel to the xy plane.
  • the distance between the pair of guide walls 11c1 is equal to or larger than the width dimension of the cable member F in the alignment direction, and the cable member F accommodated in the accommodating portion 11c is aligned in the alignment direction (y-axis direction). The amount of movement is regulated.
  • the opposing part 12c which opposes the accommodating part 11c is provided in the front-end
  • FIG. 5 the facing portion 12 c is formed in a plane parallel to the xy plane, and is configured to be able to grip the cable member F with the housing portion 11 c.
  • FIG. 6 is a functional block diagram of the robot apparatus 1 including the controller 3.
  • the controller 3 is typically composed of a computer including a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
  • the controller 3 is configured to control the operation of each part of the assembly robot 100 by executing a program stored in the memory.
  • CPU Central Processing Unit
  • the controller 3 includes a drive signal generation unit 31 and a storage unit 32.
  • the controller 3 controls the gripping force of the cable member F by the clamp mechanism CL and the moving direction of the clamp mechanism CL by the articulated arm 102.
  • the drive signal generation unit 31 acquires detection signals and image signals from the force sensor 15 and the camera 16 of the assembly robot 100 (hand unit 101), and based on these detection signals and image signals, the clamp mechanism CL and the transport mechanism. A control signal for controlling the drive of the (multi-joint arm 102) is generated and output to the robot apparatus 1.
  • the drive signal generator 31 controls the distance between the first and second fingers 11 and 12 with respect to the drive unit 13 of the clamp mechanism CL.
  • the drive unit 13 opens the first and second fingers 11 and 12 to an opening necessary for sandwiching the cable member F based on the output from the drive signal generation unit 31, or the first and second fingers.
  • the cable member F is adjusted to a gripping force that allows the cable member F to slide in the in-plane direction, or the gripping force with respect to the cable member F is increased and held so as not to slide.
  • the drive signal generation unit 31 controls the movement direction and movement distance of the clamp mechanism CL with respect to the articulated arm 102 (conveyance mechanism).
  • the multi-joint arm 102 moves the clamp mechanism CL relative to the workpiece W (housing Wa) on the work table 2 based on the output from the drive signal generation unit 31 and moves the cable member F up and down at the pickup position. Then, the guide operation of the terminal portion Fa to the accommodating portion 11c, the posture changing operation of the terminal portion Fa to the connector part C, and the like are sequentially executed.
  • the storage unit 32 is typically composed of a semiconductor memory or the like.
  • the storage unit 32 includes a program for controlling the operation of each unit of the assembly robot 100 including a program for executing the function of the drive signal generation unit 31, parameters necessary for calculation in each unit, image signals of the camera 16, force sense It is configured to be able to store the detection signal of the sensor 15 and the like.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure executed by the controller 3, and includes an operation command for the assembly robot 100.
  • the electronic device manufacturing method of this embodiment includes a cable member F pick-up process (step 101), a terminal part Fa guide process (step 102) by the hand part 101, and a terminal part Fa connection process to the connector component C. (Step 103).
  • FIG. 8 to 11 are schematic perspective views of the workpiece W for explaining the connecting method of the cable member F.
  • the workpiece W is a semi-finished product of an electronic device, and includes a housing Wa, an electronic component Wb, a connector component C, a cable member F, and the like.
  • a case Wa for example, a part of a case of an electronic device or a plate-like support body disposed in the case can be cited.
  • the electronic component Wb is, for example, a case fan.
  • the electronic component Wb may be composed of a circuit board on which various electronic components are mounted on a printed wiring board, or an electronic unit incorporating a computer composed of a CPU, a memory, etc. constituting one function of the electronic device.
  • the connector part C (connection part) constitutes an interface of various electronic parts and is connected to the terminal part Fa of the cable member F by the robot apparatus 1.
  • the connector C is mounted on the printed wiring board Wc together with various electronic components, a CPU, a memory, and the like.
  • the connector part C is provided with a connection port on the upper surface thereof, but of course it is not limited thereto, and the connection port may be provided toward the side surface.
  • the cable member F is a flexible wire group such as a harness, and one end is fixed to the electronic component Wb, and the other end (terminal portion Fa) is placed at an arbitrary position on the housing Wa. .
  • the photographed image of the cable member F on the work W acquired by the camera 16 may be used for searching for the cable member F on the work W.
  • the pickup position of the cable member F is not particularly limited, and a region where pickup is easy (for example, a region bent so as to rise upward) may be selected.
  • the clamp mechanism Cl moves the region between the electronic component Wb and the connector component C.
  • the cable member F can be easily picked up by moving in the X-axis direction.
  • the clamp mechanism CL sandwiches the cable member F from the open state shown in FIG. 4 so that the wires are aligned between the first and second fingers 11 and 12 without overlapping each other.
  • one surface (the lower surface in FIG. 8) is supported by the support surface 110 of the first finger 11, and the other surface (the upper surface in FIG. 8) is supported by the support surface 120 of the second finger 12.
  • the distance between the support surface 110 and the support surface 120 is set to a value slightly larger than the diameter of the wire member of the cable member F (first clamp state), whereby the cable member F is moved to the fingers 11 and 12. Slidable in the in-plane direction.
  • the position of the cable member F between the fingers 11 and 12 is not particularly limited, and may be between the first flat plate portions 11a and 12a or between the second flat plate portions 11b and 12b.
  • the controller 3 controls the drive of the multi-joint arm 102 so that the clamp mechanism CL is moved between the fingers 11 and 12 in a direction in which the cable member F slides toward the housing portion 11c (first Movement control).
  • the clamp mechanism CL is moved upward obliquely left rearward. Thereby, the cable member F moves relatively toward the accommodating part 11c.
  • the moving direction of the clamp mechanism CL is not limited to this, and may be any direction that can guide the cable member F toward the accommodating portion 11c (the tip portion of the first finger 11).
  • the cable member F guided to the housing portion 11 c is sandwiched between a pair of guide walls 11 c 1, thereby restricting the movement of each wire in the alignment direction (y-axis direction in FIG. 5).
  • the cable member F reaches the accommodating portion 11c, the sliding of the cable member F with respect to the fingers 11 and 12 is restricted, so that the stress applied to the cable member F increases, and the value is detected by the force sensor 15.
  • the controller 3 detects that the output of the force sensor 15 has reached a predetermined value or more, the controller 3 considers that the cable member F has reached the accommodating portion 11c and stops the movement of the clamp mechanism CL.
  • the distance between the support surfaces 110 and 120 is obtained by bringing the second finger 12 close to the first finger 11. May be further reduced.
  • the controller 3 controls the articulated joint so as to move the clamp mechanism CL toward the terminal portion Fa while restricting the amount of movement of the cable member F in the alignment direction by the guide wall portion 11c1 in the accommodating portion 11c.
  • the drive of the arm 102 is controlled (second movement control).
  • the clamp mechanism CL is moved upward and diagonally right forward toward one end (fixed end) of the cable member F. Thereby, the cable member F moves relative to the accommodating portion 11c in the length direction, and the terminal portion Fa is guided toward the accommodating portion 11c.
  • the moving direction of the clamp mechanism CL is not limited to this, and may be any direction that can guide the terminal portion Fa toward the housing portion 11c.
  • the controller 3 controls the driving of the clamp mechanism CL so that the first and second fingers 11 and 12 hold the terminal portion Fa or the vicinity thereof.
  • the image acquired by the camera 16 of the hand unit 101 can be used for the detection of the terminal unit Fa. Further, when the thickness of the terminal portion Fa is larger than the diameter of each wire rod of the cable member F, the terminal portion Fa cannot enter the housing portion 11c, so that the contact between the terminal portion Fa and the outer surface of the housing portion 11c is detected by the force sensor 15. Can be detected. After detecting that the terminal portion Fa or the vicinity thereof has reached the housing portion 11c, the controller 3 stops the movement of the clamp mechanism CL, and the opposing portion 12c of the second finger 12 is moved to the cable member F in the housing portion 11c. The cable member F is gripped by pressing at a predetermined pressure (second clamp state).
  • the controller 3 controls the drive of the articulated arm 102 so as to connect the terminal portion Fa to the connector component C by moving the clamp mechanism CL to the connector component C (connection portion) (see FIG. 11). ).
  • the multi-joint arm 102 rotates the hand part 101 by 90 ° around the X axis to thereby obtain the terminal part Fa. Is directed downward, and then connected to the connector part C.
  • the controller 3 may determine whether the direction of the terminal portion Fa held by the clamp mechanism CL is in a predetermined posture based on the image signal acquired by the camera 16. Also, the quality of the relative positional relationship between the terminal portion Fa and the connector component C may be determined using a camera (second camera) installed at a location different from the hand portion 101.
  • an arbitrary position of the cable member F is sandwiched between the first and second support surfaces 110 and 120, and a gripping force that allows the cable member to slide with respect to the support surfaces 110 and 120.
  • the cable member is guided to the accommodating portion 11c while moving the clamp mechanism CL in the adjusted state. Since the accommodating portion 11c is provided with the guide wall 11c1, the cable member F guided by the accommodating portion 11c is restricted from moving in the alignment direction of each wire, and in this state, the clamp mechanism CL is connected to the terminal of the cable member F. Move toward part Fa. Thereby, the terminal portion Fa of the cable member F can be gripped with high accuracy.
  • the hand part 101 is provided with the force sensor 15, arrival of the cable member F to the accommodating part 11c can be detected with high accuracy. Accordingly, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the cable member, and it is possible to prevent the cable member F from being deformed or disconnected.
  • the output of the force sensor 15 can be used to accurately detect the gripping force on the cable member F, the connection pressure of the terminal portion Fa to the connector part C, etc., and the manufacture of the electronic device by the robot apparatus 1 can be performed smoothly and stably. Can be implemented.
  • the work W in which the terminal portion Fa of the cable member F is placed on the upper surface of the housing Wa has been described as an example.
  • the aspect of the cable member F is not limited thereto, and for example, the housing W You may jump out of the body Wa.
  • the position of the connector part C and the direction of the connection port can be appropriately changed according to the type of workpiece.
  • the accommodating part 11c in the clamp mechanism CL was provided in the front-end
  • this technique can also take the following structures.
  • a first support surface that can be supported in an aligned state with a group of wire rods having a terminal portion fixed at one end and a terminal portion that can be connected to the connection portion at the other end; and connected to the first support surface
  • a first finger having a guide portion having a guide wall that regulates the amount of movement of the wire group in the alignment direction;
  • a second support surface facing the first support surface; and a facing portion connected to the second support surface and facing the housing portion, and is movable relative to the first finger.
  • a configured second finger A clamping mechanism having A transport mechanism capable of moving the clamp mechanism;
  • a robot apparatus comprising: a control unit that controls a gripping force of the wire group by the clamp mechanism and a moving direction of the clamp mechanism by the transport mechanism.
  • the clamping mechanism is A drive unit capable of moving the second finger relative to the first finger; And a force sensor capable of detecting an external force acting on the first finger.
  • the controller is A robot apparatus that performs first movement control for moving the clamp mechanism in a direction in which the wire group slides toward the housing portion between the first support surface and the second support surface.
  • the robot apparatus executes a second movement control for moving the clamp mechanism upward of the one end after the first movement control.
  • the robot apparatus which further comprises the camera which can image
  • a method of manufacturing an electronic device comprising: a base substrate having a connection portion; and a wire group consisting of a plurality of wire rods having a terminal portion whose one end is fixed to the base substrate and the other end is connected to the connection portion.
  • the wire group is sandwiched between first and second fingers in the clamp mechanism, Moving the clamp mechanism in a direction in which the wire group aligned between the first and second fingers slides toward the accommodating portion; While restricting the amount of movement in the alignment direction of the wire group in the guide wall portion in the housing portion, the clamp mechanism is moved toward the terminal portion, A method for manufacturing an electronic device, wherein the terminal portion or the vicinity thereof is gripped by the first and second fingers.
  • the method for manufacturing an electronic device according to (7) further comprising: A method for manufacturing an electronic device, wherein the terminal portion is connected to the connection portion by moving the clamp mechanism to the connection portion.
  • the said wire group is a manufacturing method of the electronic device which is a harness, FPC (flexible printed circuit board), or FFC (flexible flat cable).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本技術に係るロボット装置は、クランプ機構と、搬送機構と、制御部とを具備する。上記クランプ機構は、第１のフィンガ（１１）と、第２のフィンガ（１２）とを有する。上記第１のフィンガ（１１）は、一端が固定され、他端が接続部に接続可能な端子部を有する複数の線材からなる線材群を整列させた状態で支持可能な第１の支持面（１１０）と、上記第１の支持面（１１０）に連接し上記線材群の整列方向への移動量を規制するガイド壁を有する収容部（１１ｃ）と、を有する。上記第２のフィンガ（１２）は、上記第１の支持面（１１０）と対向する第２の支持面（１２０）と、上記第２の支持面（１２０）に連接し上記収容部（１１ｃ）と対向する対向部（１２ｃ）とを有する。上記搬送機構は、上記クランプ機構を移動可能に構成される。上記制御部は、上記クランプ機構による上記線材群の把持力と、上記搬送機構による上記クランプ機構の移動方向とを制御する。

Description

ロボット装置および電子機器の製造方法
　本技術は、例えば、複数の線材とその端に接続された端子部とを含むハーネス、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）やＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等の柔軟性の帯状部材を有する電子機器の製造に用いられるロボット装置及び電子機器の製造方法に関する。
　例えば、電子機器の製造においては電子部品の組み立てに産業用ロボットが広く用いられている。例えば、ケーブル等の線状部材とコネクタ部品との接続工程を自動で行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１４－１７６９１７号公報
　ハーネス等の線材群はフレキシブル性を有するため、先端の端子部の初期位置がワーク毎に異なり、ロボットでハーネスの端子部又はその近傍を精度よく把持することは困難であった。
　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、ハーネス等の線材群の先端部を精度よく把持することができるロボット装置および電子機器の製造方法を提供することにある。
　本技術に係るロボット装置は、クランプ機構と、搬送機構と、制御部とを具備する。
　上記クランプ機構は、第１のフィンガと、第２のフィンガとを有する。
　上記第１のフィンガは、一端が固定され、他端が接続部に接続可能な端子部を有する複数の線材からなる線材群を整列させた状態で支持可能な第１の支持面と、上記第１の支持面に連接し上記線材群の整列方向への移動量を規制するガイド壁を有する収容部と、を有する。
　上記第２のフィンガは、上記第１の支持面と対向する第２の支持面と、上記第２の支持面に連接し上記収容部と対向する対向部とを有し、上記第１のフィンガに対して相対移動可能に構成される。
　上記搬送機構は、上記クランプ機構を移動させることが可能に構成される。
　上記制御部は、上記クランプ機構による上記線材群の把持力と、上記搬送機構による上記クランプ機構の移動方向とを制御する。
　上記ロボット装置は、第１及び第２の支持面で線材群の任意の位置を挟み込み、これら支持面に対して線材群をスライド可能な把持力に調整した状態でクランプ機構を移動させながら、線材群を整列させて収容部にガイドする。収容部にはガイド壁が設けられているため、収容部に案内された線材群はその整列方向への移動が規制され、この状態でクランプ機構を線材群の先端部に向けて移動させる。これにより、線材群の先端部を精度よく把持することが可能となる。
　上記クランプ機構は、駆動部と、力覚センサとを有してもよい。上記駆動部は、上記第１のフィンガに対して上記第２のフィンガを相対移動させることが可能に構成される。上記力覚センサは、上記第１のフィンガに作用する外力を検出することが可能に構成される。
　これにより、線材群の収容部への到達を精度よく検出することができるため、線材群に過大な負荷がかかることを防止することが可能となる。
　上記制御部は、例えば、上記第１の支持面と上記第２の支持面との間で上記線材群が上記収容部に向かってスライドする方向に上記クランプ機構を移動させる第１の移動制御を実行するように構成される。
　上記制御部は、さらに、第１の移動制御の後、上記クランプ機構を、上記一端の上方に向けて移動させる第２の移動制御を実行するように構成されてもよい。
　これにより、線材群の先端部を精度よく把持することが可能となる。
　上記収容部は、上記第１のフィンガの先端部に設けられてもよい。
　上記ロボット装置は、上記収容部内の上記線材群を撮影可能なカメラをさらに具備してもよい。
　本技術の一形態に係る電子機器の製造方法は、接続部を有するベース基板と、上記ベース基板に一端が固定され他端が上記接続部に接続される端子部を有する複数の線材からなる線材群とを含む電子機器の製造方法であって、クランプ機構における第１及び第２のフィンガの間に上記線材群を挟み込むことを含む。
　上記第１及び第２のフィンガの間で上記線材群が上記収容部に向かってスライドする方向に上記クランプ機構が移動する。
　上記収容部内のガイド壁部で上記線材群の整列方向への移動量を規制しながら、上記クランプ機構が上記端子部に向けて移動する。
　上記第１及び第２のフィンガで上記端子部又はその近傍が把持される。
　上記電子機器の製造方法は、さらに、上記クランプ機構を上記接続部に移動させることで、上記端子部を上記接続部に接続するようにしてもよい。
　上記線材群は、ハーネス、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）又はＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）であってもよい。
　以上のように、本技術によれば、線材群の先端部を精度よく把持することができる。
　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。
本技術の一実施形態に係る電子機器の製造装置（ロボット装置）を示す概略側面図である。 上記ロボット装置におけるハンド部の構成を示す概略正面図である。 上記ハンド部における第１及び第２のフィンガを示す斜視図である。 上記第１及び第２のフィンガを示す正面図である。 上記第１及び第２のフィンガの先端部の要部拡大図である。 上記ロボット装置の機能ブロック図である。 上記ロボット装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本技術の一実施形態に係る電子機器の製造方法を説明する概略斜視図である。 本技術の一実施形態に係る電子機器の製造方法を説明する概略斜視図である。 本技術の一実施形態に係る電子機器の製造方法を説明する概略斜視図である。 本技術の一実施形態に係る電子機器の製造方法を説明する概略斜視図である。
　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本技術の一実施形態に係る電子機器の製造装置（ロボット装置）を示す概略側面図である。本実施形態では、電子機器の一製造工程である帯状のケーブル部材の自動接続工程への本技術への適用例について説明する。
［ロボット装置の概略構成］
　本実施形態のロボット装置１は、組立ロボット１００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の駆動を制御するコントローラ３（制御部）とを備える。
　組立ロボット１００は、ハンド部１０１と、ハンド部１０１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１０２とを有する。
　多関節アーム１０２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。多関節アーム１０２は、ハンド部１０１の移動と姿勢を変換する搬送機構として構成される。
　コントローラ３は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを有するコンピュータで構成され、組立ロボット１００の駆動を上記メモリに格納されたプログラムに従って制御するように構成される。
［組立ロボット］
　図２は、ハンド部１０１の構成を示す概略正面図である。
　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。
　ハンド部１０１は、ケーブル部材Ｆをｚ軸方向に挟持（把持）することが可能なクランプ機構ＣＬを有する。ハンド部１０１はさらに、ベースブロック１４、力覚センサ１５、カメラ１６、照明器１７等を有する。
　ケーブル部材Ｆは、例えば、ハーネス等の複数（本例では３本）の線材からなる線材群で構成される。ケーブル部材Ｆの一端は、図８に示すように、作業台２（静止部）上に載置されたワークＷのベース基板としての筐体Ｗａに固定された電子部品Ｗｂに固定され、その他端（端子部Ｆａ）は未接続の状態で筐体Ｗａから離間して配置されている。端子部Ｆａには複数の端子部（例えば３ピン）が幅方向に所定ピッチで配列されている。
　ベースブロック１４は、クランプ機構ＣＬと、カメラ１６（撮影部）、照明器１７等を支持する。
　カメラ１６は、クランプ機構ＣＬ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。
　照明器１７は、カメラ１６の撮影時にクランプ機構ＣＬ及びその近傍を照明するための光源であり、必要に応じて複数個所に設置されてもよい。
　力覚センサ１５は、クランプ機構ＣＬの第１のフィンガ１１とベースブロック１４のブラケット部１４１との間に設けられ、クランプ機構ＣＬに作用する外力やケーブル部材Ｆに対する把持力の反力を検出することが可能に構成される。力覚センサ１５の検出信号は、コントローラ３へ出力される。
　クランプ機構ＣＬは、第１のフィンガ１１と、第２のフィンガ１２と、第１のフィンガ１１に対して第２のフィンガ１２を一軸方向（ｚ軸方向）に相対移動可能に支持する駆動部１３とを有する。
　第１のフィンガ１１は、ｙ軸方向に長手の板状部材であり、その一端部（基端部）は支持部１８を介して力覚センサ１５に支持される。第２のフィンガ１２も同様にｙ軸方向に長手の板状部材であり、その一端部（基端部）は駆動部１３のロッド部１３１に接続される。駆動部１３は、エアシリンダ等の直動ユニットで構成され、ブラケット部１４１を介してベースブロック１４に支持される。
　図３及び図４はそれぞれ、第１及び第２のフィンガ１１，１２を示す斜視図及び正面図、図５は、第１及び第２のフィンガ１１，１２の先端部の要部拡大図である。
　第１及び第２のフィンガ１１，１２は、金属材料で構成され、その剛性確保のため、各々の一端部（基端部）は他端部（先端部）よりも幅広に形成されているが、形状は勿論これに限られない。第１及び第２のフィンガ１１，１２は、ｚ軸方向に相互に対向しており、第１のフィンガ１１は第２のフィンガ１２よりも下側に位置している。第２のフィンガ１２は駆動部１３により、第１のフィンガ１１に対して、図２及び図３に示すように相互に近接する位置と、図４に示すように相互に離間する位置との間を移動可能に構成される。
　第１及び第２のフィンガ１１，１２は、基端部からｙ軸方向に延びる第１の平板部１１ａ，１２ａと、第１の平板部１１ａ，１２ａから先端部に向かって所定角度屈曲した第２の平板部１１ｂ，１２ｂをそれぞれ有する。すなわち、第１及び第２のフィンガ１１，１２の先端部は、斜め方向に所定角度屈曲した傾斜面で形成されている。
　第１のフィンガ１１の第１及び第２の平板部１１ａ，１１ｂの内面（第２のフィンガ１２と対向する面）は、ケーブル部材Ｆの複数の線材を整列させた状態で一方の側から支持可能な第１の支持面１１０を形成する。第２のフィンガ１２の第１及び第２の平板部１２ａ，１２ｂの内面（第１のフィンガ１１と対向する面）は、ケーブル部材Ｆの複数の線材を整列させた状態で他方の側から支持可能な第２の支持面１２０を形成する。
　ここで、整列とは、必ずしも平行でなくてもよく、それぞれの線材が互いに重ならずに同一面内に配列されている状態を意味する。各線材の配列間隔は一定である必要はなく、整列方向に相互に接触する線材があってもよい。
　第１のフィンガ１１の先端部には、第１の支持面１１０に連接する収容部１１ｃが設けられている。収容部１１ｃは、図５に示すように、ｙ軸方向に対向する一対のガイド壁１１ｃ１とｘｙ平面に平行な底部とを有する凹所で形成される。一対のガイド壁１１ｃ１の間隔は、ケーブル部材Ｆの整列方向の幅寸法と同等又はこれよりも大きく形成されており、収容部１１ｃに収容されたケーブル部材Ｆのその整列方向（ｙ軸方向）への移動量を規制する。
　一方、第２のフィンガ１２の先端部には、収容部１１ｃに対向する対向部１２ｃが設けられている。対向部１２ｃは、図５に示すようにｘｙ平面に平行な平面で形成されており、収容部１１ｃとの間でケーブル部材Ｆを把持することが可能に構成される。
［コントローラ］
　図６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の各部の動作を制御するように構成される。
　コントローラ３は、駆動信号生成部３１と、記憶部３２とを有する。コントローラ３は、クランプ機構ＣＬによるケーブル部材Ｆの把持力と、多関節アーム１０２によるクランプ機構ＣＬの移動方向とを制御する。
　駆動信号生成部３１は、組立ロボット１００（ハンド部１０１）の力覚センサ１５やカメラ１６から検出信号や画像信号を取得し、これらの検出信号や画像信号に基づいて、クランプ機構ＣＬや搬送機構（多関節アーム１０２）の駆動を制御するための制御信号を生成し、ロボット装置１へ出力する。
　例えば、駆動信号生成部３１は、クランプ機構ＣＬの駆動部１３に対して、第１及び第２のフィンガ１１，１２の間隔を制御する。駆動部１３は、駆動信号生成部３１からの出力に基づき、第１及び第２のフィンガ１１，１２をケーブル部材Ｆの挟み込みに必要な開度に開放し、あるいは、第１及び第２のフィンガ１１，１２の間においてケーブル部材Ｆをその面内方向にスライドさせることが可能な把持力に調整し、あるいは、ケーブル部材Ｆに対する把持力を強めてスライドしないように保持する。
　また、駆動信号生成部３１は、多関節アーム１０２（搬送機構）に対して、クランプ機構ＣＬの移動方向および移動距離を制御する。多関節アーム１０２は、駆動信号生成部３１からの出力に基づき、クランプ機構ＣＬを作業台２上のワークＷ（筐体Ｗａ）に対して相対移動させ、ケーブル部材Ｆのピックアップ位置での昇降動作、収容部１１ｃへの端子部Ｆａのガイド動作、コネクタ部品Ｃへの端子部Ｆａの姿勢変換動作等を順次実行する。
　記憶部３２は、典型的には、半導体メモリ等で構成される。記憶部３２は、駆動信号生成部３１の機能を実行するためのプログラムを含む組立ロボット１００の各部の動作を制御するプログラムのほか、各部における演算に必要なパラメータ、カメラ１６の画像信号、力覚センサ１５の検出信号等を記憶することが可能に構成される。
［電子機器の製造方法］
　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７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、組立ロボット１００に対する動作指令を含む。
　本実施形態の電子機器の製造方法は、ケーブル部材Ｆのピックアップ工程（ステップ１０１）と、ハンド部１０１による端子部Ｆａのガイド工程（ステップ１０２）と、コネクタ部品Ｃへの端子部Ｆａの接続工程（ステップ１０３）とを有する。
　図８～図１１は、ケーブル部材Ｆの接続方法を説明するワークＷの概略斜視図である。各図においてＸ軸、Ｙ軸および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。
　ここで、ワークＷは、電子機器の半完成品であり、筐体Ｗａ、電子部品Ｗｂ、コネクタ部品Ｃ、ケーブル部材Ｆ等を有する。
　筐体Ｗａとしては、例えば、電子機器のケースの一部、あるいは当該ケース内に配置される板状の支持体等が挙げられる。電子部品Ｗｂは、例えばケースファンである。電子部品Ｗｂは、プリント配線基板上に各種電子部品が搭載された回路基板、あるいは、電子機器の一機能を構成するＣＰＵやメモリ等で構成されたコンピュータを内蔵する電子ユニット等で構成されてもよい。
　コネクタ部品Ｃ（接続部）は、各種電子部品のインターフェースを構成し、ロボット装置１によりケーブル部材Ｆの端子部Ｆａに接続される。コネクタＣは、各種電子部品、ＣＰＵ、メモリ等とともにプリント配線基板Ｗｃ上に搭載されている。本実施形態では、コネクタ部品Ｃは、その上面に接続口が設けられるが、勿論これに限られず、側面に向けて接続口が設けられてもよい。
　ケーブル部材Ｆは、上述のように、ハーネス等のフレキシブル性を有する線材群であり、一端が電子部品Ｗｂに固定され、他端（端子部Ｆａ）が筐体Ｗａ上の任意の位置に置かれる。
（ピックアップ工程）
　この工程では、組立ロボット１００がケーブル部材Ｆの直上へ移動し、クランプ機構ＣＬの昇降動作と開閉動作によって、ケーブル部材Ｆがピックアップされる。
　ワークＷ上のケーブル部材Ｆの探索には、カメラ１６により取得されたワークＷ上のケーブル部材Ｆの撮影画像が用いられてもよい。ケーブル部材Ｆのピックアップ位置は特に限定されず、ピックアップのし易い領域（例えば上方へ盛り上がるように撓んだ領域）が選択されてもよい。
　例えば図８に示すように、ケーブル部材Ｆの一端が電子部品Ｗｂの上面に接続され、他端が上方に延在する場合、クランプ機構Ｃｌが電子部品Ｗｂとコネクタ部品Ｃとの間の領域をＸ軸方向に移動させることで、容易にケーブル部材Ｆをピックアップすることができる。
　ピックアップ工程において、クランプ機構ＣＬは、図４に示す開放状態からケーブル部材Ｆを第１及び第２のフィンガ１１，１２間に線材が互いに重ならずに整列するように挟み込む。ケーブル部材Ｆは、第１のフィンガ１１の支持面１１０で一方の面（図８において下面）が支持され、第２のフィンガ１２の支持面１２０で他方の面（同図において上面）が支持される。
　このとき、支持面１１０と支持面１２０との間の距離は、ケーブル部材Ｆの線材の直径よりも若干大きな値に設定され（第１のクランプ状態）、これによりケーブル部材Ｆはフィンガ１１，１２に対してその面内方向にスライド可能とされる。フィンガ１１，１２間におけるケーブル部材Ｆの位置は特に限定されず、第１の平板部１１ａ，１２ａ間でもよいし第２の平板部１１ｂ，１２ｂ間であってもよい。
（ケーブル端子部のガイド工程）
　続いて、コントローラ３は、フィンガ１１，１２の間でケーブル部材Ｆが収容部１１ｃに向かってスライドする方向にクランプ機構ＣＬを移動させるように、多関節アーム１０２の駆動を制御する（第１の移動制御）。
　この工程では、図９においてＹ軸の矢印方向を前方としたとき、クランプ機構ＣＬは左斜め後方の上方に向かって移動させる。これにより、ケーブル部材Ｆが収容部１１ｃに向かって相対移動する。クランプ機構ＣＬの移動方向はこれに限定されず、ケーブル部材Ｆを収容部１１ｃ（第１のフィンガ１１の先端部）へ向けて案内することができる方向であればよい。
　収容部１１ｃへ案内されたケーブル部材Ｆは、図５に示すように、一対のガイド壁１１ｃ１に挟まれることで、各線材の整列方向（図５においてｙ軸方向）への移動が規制される。ケーブル部材Ｆが収容部１１ｃへ到達すると、フィンガ１１，１２に対するケーブル部材Ｆのスライドが規制されるため、ケーブル部材Ｆに加わる応力が増加し、その値が力覚センサ１５によって検出される。コントローラ３は、力覚センサ１５の出力が所定値以上になったことを検出したとき、ケーブル部材Ｆが収容部１１ｃに到達したとみなしてクランプ機構ＣＬの移動を停止させる。
　このとき、収容部１１ｃに到達したケーブル部材Ｆが支持面１１０側に逆戻りすることを防ぐため、第２のフィンガ１２を第１のフィンガ１１に近接させることで、支持面１１０，１２０間の距離をさらに小さくするようにしてもよい。
　次に、コントローラ３は、収容部１１ｃ内のガイド壁部１１ｃ１でケーブル部材Ｆの上記整列方向への移動量を規制しながら、クランプ機構ＣＬを端子部Ｆａに向けて移動させるように、多関節アーム１０２の駆動を制御する（第２の移動制御）。
　この工程では、図１０においてＹ軸の矢印方向を前方としたとき、クランプ機構ＣＬは、ケーブル部材Ｆの一端（固定端）の上方に向かって、右斜め前方の上方に移動させる。これにより、ケーブル部材Ｆがその長さ方向に収容部１１ｃに対して相対移動し、端子部Ｆａが収容部１１ｃに向かって案内される。クランプ機構ＣＬの移動方向はこれに限定されず、端子部Ｆａを収容部１１ｃへ向けて案内することができる方向であればよい。
　続いて、コントローラ３は、第１及び第２のフィンガ１１，１２で端子部Ｆａ又はその近傍を把持するようにクランプ機構ＣＬの駆動を制御する。
　端子部Ｆａの検出は、ハンド部１０１のカメラ１６で取得した画像を用いることができる。また、端子部Ｆａの厚みがケーブル部材Ｆの各線材の直径より大きい場合、端子部Ｆａは収容部１１ｃへ進入できないため、端子部Ｆａと収容部１１ｃ外面との当接を力覚センサ１５で検出することができる。コントローラ３は、端子部Ｆａ又はその近傍が収容部１１ｃへ到達したことを検出した後、クランプ機構ＣＬの移動を停止させ、第２のフィンガ１２の対向部１２ｃを収容部１１ｃ内のケーブル部材Ｆに向けて所定圧力で押圧して、ケーブル部材Ｆを把持する（第２のクランプ状態）。
（端子部の接続工程）
　続いて、コントローラ３は、クランプ機構ＣＬをコネクタ部品Ｃ（接続部）に移動させることで、端子部Ｆａをコネクタ部品Ｃに接続するように、多関節アーム１０２の駆動を制御する（図１１参照）。
　本実施形態では、コネクタ部品Ｃはその接続口が上方となるように筐体Ｗａ上に搭載されるため、多関節アーム１０２は、ハンド部１０１をＸ軸まわりに９０°回転させて端子部Ｆａを下方に向けた後、コネクタ部品Ｃに接続する。
　このとき、コントローラ３は、カメラ１６によって取得した画像信号に基づいて、クランプ機構ＣＬに把持された端子部Ｆａの向きが所定姿勢にあるかどうか判定するようにしてもよい。また、端子部Ｆａとコネクタ部品Ｃとの相対位置関係の良否を、ハンド部１０１とは異なる場所に設置されたカメラ（第２のカメラ）を用いて判定するようにしてもよい。
　以上のように、本実施形態においては、第１及び第２の支持面１１０，１２０でケーブル部材Ｆの任意の位置を挟み込み、これら支持面１１０，１２０に対してケーブル部材をスライド可能な把持力に調整した状態でクランプ機構ＣＬを移動させながら、ケーブル部材を収容部１１ｃにガイドする。収容部１１ｃにはガイド壁１１ｃ１が設けられているため、収容部１１ｃに案内されたケーブル部材Ｆは各線材の整列方向への移動が規制され、この状態でクランプ機構ＣＬをケーブル部材Ｆの端子部Ｆａに向けて移動させる。これにより、ケーブル部材Ｆの端子部Ｆａを精度よく把持することが可能となる。
　また本実施形態によれば、ハンド部１０１が力覚センサ１５を備えているため、ケーブル部材Ｆの収容部１１ｃへの到達を精度よく検出することができる。これにより、ケーブル部材に過大な負荷がかかることを防止することができ、ケーブル部材Ｆの変形や断線を防ぐことができる。
　さらに力覚センサ１５の出力を用いて、ケーブル部材Ｆに対する把持力、コネクタ部品Ｃに対する端子部Ｆａの接続圧力等を精度よく検出することができ、ロボット装置１による電子機器の製造を円滑かつ安定に実施することができる。
＜変形例＞
　例えば以上の実施形態では、ケーブル部材Ｆの端子部Ｆａが筐体Ｗａの上面に載置されたワークＷを例に挙げて説明したが、ケーブル部材Ｆの態様はこれに限られず、例えば、筐体Ｗａの外側に飛び出していてもよい。コネクタ部品Ｃについても同様に、その位置や接続口の向きはワークの種類等に応じて適宜変更可能である。
　また以上の実施形態では、クランプ機構ＣＬにおける収容部１１ｃが第１のフィンガ１１の先端部に設けられたが、これに限られず、例えば、第１のフィンガ１１の中央位置に設けられてもよい。この場合、ピックアップ直後のケーブル部材Ｆの初期位置に応じてクランプ機構ＣＬの移動方向に任意に設定可能である。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）
　　一端が固定され、他端が接続部に接続可能な端子部を有する複数の線材からなる線材群を整列させた状態で支持可能な第１の支持面と、前記第１の支持面に連接し前記線材群の整列方向への移動量を規制するガイド壁を有する収容部と、を有する第１のフィンガと、
　　前記第１の支持面と対向する第２の支持面と、前記第２の支持面に連接し前記収容部と対向する対向部とを有し、前記第１のフィンガに対して相対移動可能に構成された第２のフィンガと、
　を有するクランプ機構と、
　前記クランプ機構を移動させることが可能な搬送機構と、
　前記クランプ機構による前記線材群の把持力と、前記搬送機構による前記クランプ機構の移動方向とを制御する制御部と
　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、
　前記クランプ機構は、
　前記第１のフィンガに対して前記第２のフィンガを相対移動させることが可能な駆動部と、
　前記第１のフィンガに作用する外力を検出することが可能な力覚センサと、をさらに有する
　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、
　前記制御部は、
　前記第１の支持面と前記第２の支持面との間で前記線材群が前記収容部に向かってスライドする方向に前記クランプ機構を移動させる第１の移動制御を実行する
　ロボット装置。
（４）上記（３）に記載のロボット装置であって、
　前記制御部は、第１の移動制御の後、前記クランプ機構を、前記一端の上方に向けて移動させる第２の移動制御を実行する
　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、
　前記収容部は、前記第１のフィンガの先端部に設けられる
　ロボット装置。
（６）上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のロボット装置であって、
　前記収容部内の前記線材群を撮影可能なカメラをさらに具備する
　ロボット装置。
（７）　接続部を有するベース基板と、前記ベース基板に一端が固定され他端が前記接続部に接続される端子部を有する複数の線材からなる線材群とを含む電子機器の製造方法であって、
　クランプ機構における第１及び第２のフィンガの間に前記線材群を挟み込み、
　前記第１及び第２のフィンガの間で整列する前記線材群が前記収容部に向かってスライドする方向に前記クランプ機構を移動させ、
　前記収容部内のガイド壁部で前記線材群の整列方向への移動量を規制しながら、前記クランプ機構を前記端子部に向けて移動させ、
　前記第１及び第２のフィンガで前記端子部又はその近傍を把持する
　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、
　前記クランプ機構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。
（９）上記（７）又は（８）に記載の電子機器の製造方法であって、
　前記線材群は、ハーネス、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）又はＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）である
　電子機器の製造方法。
　１…ロボット装置
　３…コントローラ
　１１…第１のフィンガ
　１１ｃ…収容部
　１１ｃ１…ガイド壁部
　１２…第２のフィンガ
　１２ｃ…対向部
　１５…力覚センサ
　１６…カメラ
　１００…組立ロボット
　１０１…ハンド部
　１０２…多関節アーム
　１１０…第１の支持面
　１２０…第２の支持面
　Ｃ…コネクタ部品
　ＣＬ…クランプ機構
　Ｆ…ケーブル部材
　Ｆａ…端子部
　Ｗ…ワーク

Claims (9)

  1. 　　一端が固定され、他端が接続部に接続可能な端子部を有する複数の線材からなる線材群を整列させた状態で支持可能な第１の支持面と、前記第１の支持面に連接し前記線材群の整列方向への移動量を規制するガイド壁を有する収容部と、を有する第１のフィンガと、
    　　前記第１の支持面と対向する第２の支持面と、前記第２の支持面に連接し前記収容部と対向する対向部とを有し、前記第１のフィンガに対して相対移動可能に構成された第２のフィンガと、
    　を有するクランプ機構と、
    　前記クランプ機構を移動させることが可能な搬送機構と、
    　前記クランプ機構による前記線材群の把持力と、前記搬送機構による前記クランプ機構の移動方向とを制御する制御部と
    　を具備するロボット装置。
  2. 　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、
    　前記第１のフィンガに対して前記第２のフィンガを相対移動させることが可能な駆動部と、
    　前記第１のフィンガに作用する外力を検出することが可能な力覚センサと、をさらに有する
    　ロボット装置。
  3. 　請求項１に記載のロボット装置であって、
    　前記制御部は、
    　前記第１の支持面と前記第２の支持面との間で前記線材群が前記収容部に向かってスライドする方向に前記クランプ機構を移動させる第１の移動制御を実行する
    　ロボット装置。
  4. 　請求項３に記載のロボット装置であって、
    　前記制御部は、第１の移動制御の後、前記クランプ機構を、前記一端の上方に向けて移動させる第２の移動制御を実行する
    　ロボット装置。
  5. 　請求項１に記載のロボット装置であって、
    　前記収容部は、前記第１のフィンガの先端部に設けられる
    　ロボット装置。
  6. 　請求項１に記載のロボット装置であって、
    　前記収容部内の前記線材群を撮影可能なカメラをさらに具備する
    　ロボット装置。
  7. 　接続部を有するベース基板と、前記ベース基板に一端が固定され他端が前記接続部に接続される端子部を有する複数の線材からなる線材群とを含む電子機器の製造方法であって、
    　クランプ機構における第１及び第２のフィンガの間に前記線材群を挟み込み、
    　前記第１及び第２のフィンガの間で整列する前記線材群が前記収容部に向かってスライドする方向に前記クランプ機構を移動させ、
    　前記収容部内のガイド壁部で前記線材群の整列方向への移動量を規制しながら、前記クランプ機構を前記端子部に向けて移動させ、
    　前記第１及び第２のフィンガで前記端子部又はその近傍を把持する
    　電子機器の製造方法。
  8. 　請求項７に記載の電子機器の製造方法であって、さらに、
    　前記クランプ機構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。
  9. 　請求項７に記載の電子機器の製造方法であって、
    　前記線材群は、ハーネス、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）又はＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）である
    　電子機器の製造方法。
PCT/JP2018/015518 2017-05-09 2018-04-13 ロボット装置および電子機器の製造方法 WO2018207552A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/609,821 US11581690B2 (en) 2017-05-09 2018-04-13 Robot apparatus for producing electronic apparatus
CN201880028747.4A CN110573311B (zh) 2017-05-09 2018-04-13 机器人设备和电子设备制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-092947 2017-05-09
JP2017092947 2017-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018207552A1 true WO2018207552A1 (ja) 2018-11-15

Family

ID=64104490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/015518 WO2018207552A1 (ja) 2017-05-09 2018-04-13 ロボット装置および電子機器の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11581690B2 (ja)
CN (1) CN110573311B (ja)
WO (1) WO2018207552A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111195907A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 精工爱普生株式会社 机器人***及连接方法
CN111283660A (zh) * 2018-12-07 2020-06-16 精工爱普生株式会社 机器人***及连接方法
JP2020138294A (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム
CN113199505A (zh) * 2020-01-30 2021-08-03 精工爱普生株式会社 连接方法以及机器人***
JP7438734B2 (ja) 2019-12-05 2024-02-27 倉敷紡績株式会社 先端部材の向き認識方法、先端部材向き合わせ方法、先端部材挿入方法、先端部材向き認識装置及び先端部材向き合わせシステム

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI808983B (zh) * 2017-09-08 2023-07-21 日商索尼股份有限公司 機器人手部、機器人裝置及電子機器的製造方法
JP7024579B2 (ja) * 2018-04-25 2022-02-24 セイコーエプソン株式会社 ロボット制御装置、ロボットシステムおよびロボット制御方法
CN111262113B (zh) * 2018-12-03 2021-11-09 泰科电子(上海)有限公司 用于将壳体组装到导电端子的组装***
CN113400332B (zh) * 2021-06-13 2022-10-25 西北工业大学 一种多芯密集电缆的全自动抓取机构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005011580A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Fanuc Ltd コネクタ把持装置、同装置を備えたコネクタ検査システム及びコネクタ接続システム
JP2013022672A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Thk Co Ltd 把持爪、ハンド、ハンド対および把持装置
JP2014176917A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Yaskawa Electric Corp ロボット装置
JP2015030086A (ja) * 2013-08-07 2015-02-16 キヤノン株式会社 ロボット制御方法、ロボットシステム、プログラム及び記録媒体
WO2017046975A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 ソニー株式会社 取付装置、取付方法、及びハンド機構

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3997956A (en) 1974-08-30 1976-12-21 Trw Inc. Wire insertion apparatus
DE2823584C2 (de) * 1978-05-30 1983-01-27 Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern Greifvorrichtung für Industrieroboter
DE8434357U1 (de) * 1984-11-23 1985-04-04 Richter, Hans, 8900 Augsburg Greiferhand bei einem manipulator
US5501498A (en) * 1988-08-31 1996-03-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and apparatus for mechanically intelligent grasping
US6474712B1 (en) 1999-05-15 2002-11-05 Applied Materials, Inc. Gripper for supporting substrate in a vertical orientation
EP1142675B1 (en) * 2000-04-04 2005-08-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Multifinger hand device
WO2004028753A2 (en) * 2002-09-26 2004-04-08 Barrett Technology, Inc. Intelligent, self-contained robotic hand
JP5448326B2 (ja) * 2007-10-29 2014-03-19 キヤノン株式会社 把持装置および把持装置制御方法
CN101945739B (zh) 2008-06-27 2012-06-20 松下电器产业株式会社 机器人手以及机器人臂
JP6364856B2 (ja) 2014-03-25 2018-08-01 セイコーエプソン株式会社 ロボット
JP6468871B2 (ja) 2015-02-03 2019-02-13 キヤノン株式会社 ロボットハンド制御方法及びロボット装置
DE102015103653A1 (de) * 2015-03-12 2016-09-15 Lang Technik Gmbh Automationsfähiges Spannmittelsystem

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005011580A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Fanuc Ltd コネクタ把持装置、同装置を備えたコネクタ検査システム及びコネクタ接続システム
JP2013022672A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Thk Co Ltd 把持爪、ハンド、ハンド対および把持装置
JP2014176917A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Yaskawa Electric Corp ロボット装置
JP2015030086A (ja) * 2013-08-07 2015-02-16 キヤノン株式会社 ロボット制御方法、ロボットシステム、プログラム及び記録媒体
WO2017046975A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 ソニー株式会社 取付装置、取付方法、及びハンド機構

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111195907A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 精工爱普生株式会社 机器人***及连接方法
JP2020082228A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステムおよび接続方法
TWI720688B (zh) * 2018-11-16 2021-03-01 日商精工愛普生股份有限公司 機器人系統及連接方法
US11267123B2 (en) 2018-11-16 2022-03-08 Seiko Epson Corporation Robot system and coupling method
CN111195907B (zh) * 2018-11-16 2022-11-29 精工爱普生株式会社 机器人***及连接方法
JP7225725B2 (ja) 2018-11-16 2023-02-21 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステムおよび挿入方法
CN111283660A (zh) * 2018-12-07 2020-06-16 精工爱普生株式会社 机器人***及连接方法
TWI701116B (zh) * 2018-12-07 2020-08-11 日商精工愛普生股份有限公司 機械人系統及連接方法
JP2020138294A (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム
JP7358747B2 (ja) 2019-02-28 2023-10-11 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム
JP7438734B2 (ja) 2019-12-05 2024-02-27 倉敷紡績株式会社 先端部材の向き認識方法、先端部材向き合わせ方法、先端部材挿入方法、先端部材向き認識装置及び先端部材向き合わせシステム
CN113199505A (zh) * 2020-01-30 2021-08-03 精工爱普生株式会社 连接方法以及机器人***

Also Published As

Publication number Publication date
US11581690B2 (en) 2023-02-14
CN110573311B (zh) 2023-05-23
US20200067255A1 (en) 2020-02-27
CN110573311A (zh) 2019-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018207552A1 (ja) ロボット装置および電子機器の製造方法
JP5672322B2 (ja) ロボット装置
JP5895337B2 (ja) ロボット
JP7052791B2 (ja) ロボット装置および電子機器の製造方法
US10632617B2 (en) Attachment apparatus, attachment method, and hand mechanism
JP3876234B2 (ja) コネクタ把持装置、同装置を備えたコネクタ検査システム及びコネクタ接続システム
US11167413B2 (en) Robot control apparatus, robot, and robot system
US11413758B2 (en) Operation tool for grasping workpiece including connector and robot apparatus including operation tool
US20200368862A1 (en) Connecting device and connecting method
WO2018186134A1 (ja) ロボット装置、電子機器の製造装置及び製造方法
US11833687B2 (en) Robot apparatus, control method for the robot apparatus, assembly method using the robot apparatus, and recording medium
US11518037B2 (en) Robot system and control method
JP7167681B2 (ja) ロボットシステムおよび接続方法
CN111618845B (zh) 机器人***
US11654567B2 (en) Robot system and control method
JP2020082228A (ja) ロボットシステムおよび接続方法
US11116119B2 (en) Conveyance device and mounting-related device
JP6928316B2 (ja) 押さえ機能を備える部品実装機
JP2019209405A (ja) フレキシブル回路接続方法、電子機器の生産方法、フレキシブル回路の移動装置
JP2015085457A (ja) ロボット、ロボットシステム及びロボット制御装置
JP5991361B2 (ja) ロボットシステム、ロボット及び制御装置
JP2023003590A (ja) ハンド、ロボットおよびケーブル手繰り方法
JP2022150352A (ja) ロボットシステムの制御方法、ロボットシステムおよびプログラム
CN116134555A (zh) 机械手以及带连接器的线束的把持方法
JP2019141976A (ja) 制御装置、ロボットの制御方法およびロボットシステム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18798976

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18798976

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP