CN112180300A - 检查装置和具备检查装置的机器人装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检查装置和具备检查装置的机器人装置，判定插入了连接器时的状态。检查装置具备：振动振荡器，其朝向第一连接器振荡出超声波；以及振动接收器，其接收在第一连接器中产生的振动。检查装置具备对由振动接收器接收到的振动进行分析的振动控制装置。振动控制装置通过对由振动接收器接收到的振动进行傅里叶变换来检测共振频率。振动控制装置基于检测出的共振频率来判定第一连接器相对于第二连接器的插入量。

Description

检查装置和具备检查装置的机器人装置

技术领域

本发明涉及一种用于判定插入了连接器时的状态的检查装置和具备检查装置的机器人装置。

背景技术

在制造产品的工序中，有时将一方的连接器插入另一方的连接器。例如，有时向母式连接器插入公式连接器。此时，如果公式连接器向母式连接器插入的深度不适当，则在使用产品时连接器可能会脱离。或者，在连接器形成有使电导通的端子的情况下，可能会发生电导通的不良。

在以往的技术中，已知在一方的连接器形成与另一方的连接器卡合的爪部。通过使爪部与另一方的连接器的卡合部卡合，来使一方的连接器固定于另一方的连接器。在爪部与卡合部卡合时产生声音或者振动。已知一种通过检测该声音或者振动来判定一方的连接器是否被插入另一方的连接器到适当的位置的装置(例如，参照日本特开2010-199047号公报和日本特开2016-122568号公报)。

另外，在以往的技术中，已知一种在将连接器引脚插入形成于基板的焊盘的孔部时、向连接器引脚赋予超声波来使连接器引脚振动的装置(例如，参照日本特开2010-86868号公报)。在这样的装置中，将从连接器引脚接收到的反射波的波形与基准反射波的波形进行比较，由此判定连接器引脚相对于孔部的接合状态。

发明内容

在连接电路的工序中实施将一个连接器与其它连接器连接的作业。例如，向固定于印刷基板的母式连接器插入公式连接器。为了检查连接器被插入的状态，作业者能够通过外观进行检查或通过触觉进行检查。或者，能够进行一个连接器与其它连接器之间的电导通的检查。

但是，作业者在判定连接器被插入的状态的情况下，有时会判定错误。或者，在电导通的检查中，即使连接器之间的导通良好，连接器的插入量有时也小。

在以往的技术中，存在当将一个连接器插入其它连接器时、难以定量地判定被插进的状态的问题。其结果，即使将一个连接器插入到其它连接器时的检查结果良好，也存在在使用产品时、连接器脱离或者导通不良的情况。尤其存在难以准确地判定连接器被插入的插入量的问题。

本公开的方式的检查装置用于检查将具有与第二连接器嵌合的形状的第一连接器插入到第二连接器时的状态。检查装置具备向第一连接器振荡出超声波的振动振荡器和接收在第一连接器中产生的振动的振动接收器。检查装置具备振动控制装置，该振动控制装置驱动振动振荡器，并对由振动接收器接收到的振动进行分析。振动控制装置通过对由振动接收器接收到的振动进行傅里叶变换来检测共振频率。振动控制装置基于检测出的共振频率来判定第一连接器相对于第二连接器的插入量。

本公开的方式的机器人装置具备前述的检查装置、用于移动作业工具的机器人以及用于控制机器人的机器人控制装置。检查装置具备包括振动振荡器和振动接收器的作业工具。作业工具包括用于把持第一连接器的把持机构和支承把持机构、振动振荡器以及振动接收器的基材。振动振荡器被配置为在由把持机构把持第一连接器的状态下向第一连接器供给超声波。振动接收器被配置为在由把持机构把持第一连接器的状态下接收在第一连接器中产生的振动。预先决定有第一连接器以适当的插入量被插入第二连接器时的基准共振频率。振动控制装置基于基准共振频率和在第一连接器被插入第二连接器时检测出的共振频率，来计算第一连接器的插入量变得适当的机器人的位置和姿势，并发送到机器人控制装置。机器人控制装置驱动机器人，以使其成为从振动控制装置接收到的机器人的位置和姿势。

附图说明

图1是实施方式中的机器人装置的立体图。

图2是实施方式中的机器人装置的框图。

图3是说明实施方式中的第一连接器和第二连接器的立体图。

图4是从前侧观察实施方式中的第一作业工具时的立体图。

图5是从后侧观察第一作业工具时的立体图。

图6是实施方式中的振动检测器的元件部件的概要截面图。

图7是由机器人装置将第一连接器安装于第二连接器时的机器人装置的放大立体图。

图8是第一连接器被插入第二连接器到适当的位置的情况下的第一连接器和第二连接器的概要截面图。

图9是第一连接器被插入第二连接器到适当的位置的情况下的功率谱。

图10是第一连接器相对于第二连接器的插入量非常小的情况下的第一连接器和第二连接器的概要截面图。

图11是第一连接器相对于第二连接器的插入量非常小的情况下的功率谱。

图12是第一连接器相对于第二连接器的插入量稍小的情况下的第一连接器和第二连接器的概要截面图。

图13是第一连接器相对于第二连接器的插入量稍小的情况下的功率谱。

图14是第一连接器相对于第二连接器的插入量大的情况下的第一连接器和第二连接器的概要截面图。

图15是第一连接器相对于第二连接器的插入量大的情况下的功率谱。

图16是实施方式中的机器人装置的控制的流程图。

图17是由机器人装置向第一连接器的表面配置辅助液时的机器人装置的放大立体图。

图18是从前侧观察实施方式中的第二作业工具时的立体图。

图19是从后侧观察第二作业工具时的立体图。

图20是实施方式中的检查系统的概要图。

图21是检查系统的框图。

具体实施方式

参照图1至图21来说明实施方式中的检查装置和具备检查装置的机器人装置。在本实施方式中，实施将第一连接器插入到第二连接器的作业。本实施方式的检查装置检查将第一连接器插入到第二连接器时的状态。首先，说明具备机器人和检查装置的机器人装置。

图1是本实施方式中的机器人装置的概要立体图。机器人装置5实施将第一连接器66插入到固定于基板65的第二连接器67的作业和对第一连接器66被插入的状态的检查。并且，机器人装置5基于检查结果，来调整第一连接器66插入第二连接器67的深度。

机器人装置5具备第一作业工具2和作为移动第一作业工具2的装置的机器人1。机器人装置5被载置于作业台85。本实施方式的机器人1是包括多个关节部的多关节机器人。机器人1包括固定于作业台85的基座部14和支持于基座部14的回转基座13。回转基座13形成为相对于基座部14进行旋转。机器人1包括上部臂11和下部臂12。下部臂12经由关节部以可转动的方式支承于回转基座13。上部臂11经由关节部以可转动的方式支承于下部臂12。另外，上部臂11绕与上部臂11延伸的方向平行的旋转轴旋转。

机器人1包括与上部臂11的端部连结的腕15。腕15经由关节部以可转动的方式支承于上部臂11。腕15包括以可旋转的方式形成的凸缘16。作业工具2固定于凸缘16。本实施方式的机器人1具有六个驱动轴，但不限于该形式。能够采用能够变更作业工具2的位置和姿势的任意的机器人。

基板65被支承于作业台85上载置的支承构件88。在支承构件88的侧方配置有用于安装于基板65的多个第一连接器66。多个第一连接器66被收容于壳体87。壳体87被支承于作业台85上固定的支承构件86。

本实施方式的作业工具2通过吸附来把持第一连接器66。机器人装置5的机器人1变更位置和姿势，来取出配置于壳体87的第一连接器66。接着，机器人1变更位置和姿势，来将第一连接器66插入到固定于基板65的第二连接器67。

图2示出本实施方式中的机器人装置的框图。参照图1和图2，机器人1包括用于使机器人1的位置和姿势变化的机器人驱动装置。机器人驱动装置包括用于驱动臂和腕等结构构件的多个机器人驱动电动机17。通过使机器人驱动电动机17进行驱动，来使各个结构构件的方向变化。

机器人装置5具备用于控制机器人1和作业工具2的机器人控制装置4。机器人控制装置4包括具有作为处理器的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)的运算处理装置(计算机)。运算处理装置具有经由总线来与CPU连接的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。向机器人控制装置4输入动作程序41，以对机器人1和作业工具2进行控制。或者，机器人控制装置4通过作业者的示教操作来生成动作程序41。

机器人控制装置4包括存储与机器人装置5的控制有关的信息的存储部42。存储部42能够由易失性存储器、非易失性存储器或者硬盘等能够存储信息的存储介质构成。动作程序41被存储于存储部42。本实施方式的机器人控制装置4基于动作程序41来控制机器人1和作业工具2。

机器人控制装置4包括用于发送动作指令的动作控制部43。动作控制部43相当于根据动作程序41进行驱动的处理器。动作控制部43形成为能够读取存储部42中存储的信息。处理器读入动作程序41，并实施在动作程序41中决定的控制，由此作为动作控制部43发挥功能。动作控制部43基于动作程序41，将用于驱动机器人1的动作指令发送到机器人驱动部45。机器人驱动部45包括用于驱动机器人驱动电动机17的电路。机器人驱动部45基于动作指令向机器人驱动电动机17供电。

机器人1包括用于检测机器人1的位置和姿势的状态检测器。本实施方式中的状态检测器包括安装于机器人驱动电动机17的位置检测器18。位置检测器18由编码器等构成。机器人控制装置4基于位置检测器18的输出，来检测机器人1的位置和姿势。

动作控制部43基于动作程序41将用于驱动作业工具2的动作指令发送到作业工具驱动部44。作业工具驱动部44包括用于驱动作业工具2的驱动装置的电路。作业工具驱动部44基于动作指令来向用于驱动缸体27的包括空气泵和阀等的空气供给装置供电。作业工具驱动部44基于动作指令来向用于驱动吸附部22的包括真空泵以及阀的减压装置供电。另外，作业工具驱动部44基于动作指令来向用于供给辅助液的包括泵和阀等的辅助液供给装置供电。

图3示出本实施方式中的第一连接器、第二连接器以及基板的立体图。本实施方式的机器人装置5把持第一连接器66，并如箭头91所示那样插入第二连接器67。在基板65上固定有第二连接器67。第一连接器66具有与第二连接器67嵌合的形状。本实施方式的第一连接器66是具有凸部66a的公式连接器。第二连接器67是具有凹部67a的母式连接器。第一连接器66和第二连接器67形成为凸部66a与凹部67a嵌合。

另外，在本实施方式的第一连接器66和第二连接器67形成有多个电极。通过在使第一连接器66插入第二连接器67后第一连接器66的电极与第二连接器67的电极彼此接触，来实现电导通。

图4示出从前侧观察本实施方式中的第一作业工具时的立体图。图5示出从后侧观察本实施方式中的第一作业工具时的立体图。参照图4和图5，第一作业工具2被固定于机器人1的凸缘16。作业工具2包括基材21。基材21具有固定于腕15的凸缘16的凸缘部21a和形成为从凸缘部21a延伸的竖立设置部21b。竖立设置部21b形成为从凸缘部21a竖立设置。

作业工具2具备用于把持第一连接器66的把持机构81。把持机构81包括通过吸附来把持第一连接器66的吸附部22。在本实施方式中，多个吸附部22经由支承构件26固定于竖立设置部21b。吸附部22被配置为比竖立设置部21b的端面更向下侧突出。两个吸附部22彼此隔开间隔地配置。吸附部22具有配置于前端的吸盘23。吸盘23由橡胶等可变形的材料形成。在吸附部22中，在与配置有吸盘23的端部相反一侧的端部连接有空气管。吸附部22经由空气管来与减压装置连接。减压装置包括真空泵和用于打开或关闭空气管的流路的阀。

作业工具2包括振动检测器24，该振动检测器24具有朝向第一连接器66振荡出超声波的功能和接收在第一连接器66中产生的振动的功能。振动检测器24经由支承构件26固定于竖立设置部21b。振动检测器24配置于吸附部22彼此之间。振动检测器24具有配置于前端的元件部件25。

图6示出振动检测器的元件部件的概要截面图。元件部件25具有朝向第一连接器66振荡出超声波的振动振荡器25a和接收在第一连接器66中产生的振动的振动接收器25b。振动振荡器25a和振动接收器25b例如由压电元件形成。振动振荡器25a和振动接收器25b被配置在壳体25e的内部。振动振荡器25a和振动接收器25b被配置于延迟材料25c的表面。在振动振荡器25a与振动接收器25b之间配置有用于防止超声波的传递的隔离板25d。隔离板25d形成为将延迟材料25c分割开。

当向振动振荡器25a供给交流电时，如箭头94所示那样朝向第一连接器66振荡出超声波。另外，因超声波而在第一连接器66中产生的振动如箭头95所示那样在延迟材料25c中传播。然后，在第一连接器66中产生的振动被振动接收器25b检测。由振动检测器24检测到的振动的信号经由线缆被发送到振动控制装置7。

本实施方式中的振动检测器的振动振荡器和振动接收器被配置于一个壳体的内部，但不限于该形式。振动振荡器和振动接收器也可以单独配置。例如，可以是，将振动振荡器配置为与第一连接器接触，将振动接收器配置为与第一连接器接触。

参照图4和图5，本实施方式中的振动检测器24具有固定有元件部件25的滑动部24b和支承滑动部24b的支承部24a。滑动部24b形成为如箭头92所示那样相对于支承部24a滑动。在支承部24a的内部配置有弹簧。滑动部24b由于弹簧的作用而被向从支承部24a飞出的方向施力。元件部件25被配置为元件部件25的端面由于弹簧的作用而比包括吸盘23的前端的平面更突出。元件部件25在与第一连接器66接触时，朝向支承部24a的内部移动，并且以适当的按压力被按压。

在由作业工具2把持第一连接器66时，首先元件部件25与第一连接器66的表面接触。滑动部24b朝向支承部24a的内部移动。此后，吸盘23与第一连接器66的表面接触，从而能够通过吸附来把持第一连接器66。

本实施方式中的作业工具2具有供给管31，该供给管31向第一连接器66的表面供给作为促进超声波的传播的传播促进剂的辅助液。作为传播促进剂，能够采用促进超声波的传播的液状的物质。传播促进剂可以是具有粘性的凝胶(Gel)等。另外，优选的是，传播促进剂是挥发性的液体，使得在振动的测定结束后蒸发。在本实施方式中，采用乙醇作为辅助液。供给管31与用于供给辅助液的包括罐体、泵以及阀等的辅助液供给装置连接。

供给管31经由管支承构件30支承于竖立设置部21b。管支承构件30以供给管31沿轴方向移动的方式支承供给管31。供给管31被配置为沿着竖立设置部21b延伸的方向向下侧延伸。作业工具2具有向第一连接器66移动供给管31的机构。作业工具2具有固定于竖立设置部21b的缸体27。缸体27具有空气端口27a和活塞27b。空气端口27a经由空气管来与用于供给加压后的空气的空气供给装置连接。

在活塞27b上固定有管支承构件29。供给管31的端部被固定于管支承构件29。通过使缸体27进行驱动，活塞27b和管支承构件29沿箭头93所示的方向移动。通过使活塞27b移动，供给管31朝向配置有第一连接器66的方向移动。像这样，在作业工具2上配置有向朝向第一连接器66的方向移动的供给管31。

参照图2、图4以及图5，本实施方式的机器人装置5具备第一检查装置8，该第一检查装置8检查将第一连接器66插入到第二连接器67时的状态。检查装置8具备振动控制装置7、以及包括振动振荡器25a和振动接收器25b的振动检测器24。振动控制装置7具有驱动振动振荡器25a的功能和分析由振动接收器25b接收到的振动的功能。

振动控制装置7包括运算处理装置(计算机)，该运算处理装置包括作为处理器的CPU。振动控制装置7形成为与机器人控制装置4相互通信。振动控制装置7具有存储与振动有关的信息的存储部77。存储部77能够由易失性存储器、非易失性存储器或者硬盘等能够存储信息的存储介质构成。

振动控制装置7基于动作程序41来振荡出超声波或者接收振动。振动控制装置7具有用于控制振动振荡器25a的振荡控制部75。振荡控制部75基于动作程序41，将用于驱动振动振荡器25a的动作指令发送到振荡器驱动部76。振荡器驱动部76具有用于驱动振动振荡器25a的电路。振荡器驱动部76基于动作指令向振动振荡器25a供电。

振动接收器25b能够检测相对于时间的振动的大小。振动控制装置7具有分析由振动接收器25b接收到的振动的分析部70。分析部70具有变换部71，该变换部71通过对由振动接收器25b检测到的振动实施傅里叶变换来计算出功率谱。分析部70具有共振频率检测部72，该共振频率检测部72基于由变换部71计算出的功率谱来检测振动的共振频率。

分析部70具有判定部73，该判定部73基于由共振频率检测部72检测出的共振频率来进行判定。判定部73判定第一连接器66插入第二连接器67的深度。即，判定部73进行第一连接器66插入第二连接器67的插入量的判定。分析部70具有动作指令部74，该动作指令部74基于判定部73的判定结果来发送用于驱动机器人1的动作指令。动作指令部74向机器人控制装置4发送用于变更机器人1的位置和姿势的指令。

此外，振荡控制部75、分析部70以及分析部70中包含的变换部71等单元相当于按照动作程序41进行驱动的处理器。处理器读入动作程序41来实施在动作程序41中决定的控制，由此作为各个单元发挥功能。

图7示出在由机器人装置将第一连接器插入第二连接器时的作业工具的局部的放大立体图。作业工具2能够由吸附部22来把持第一连接器66。然后，能够通过使机器人1变更位置和姿势，来将第一连接器66插入第二连接器67。此时，振动检测器24的元件部件25与第一连接器66的表面接触。

本实施方式的振动振荡器25a被配置为在由吸附部22把持第一连接器66的状态下能够向第一连接器66供给超声波。另外，振动接收器25b被配置为在由吸附部22把持第一连接器66的状态下接收在第一连接器66中产生的振动。通过采用该结构，能够在把持第一连接器66的状态下判定第一连接器66插入第二连接器67的状态。

图8示出第一连接器以适当的插入量插入第二连接器时的第一连接器和第二连接器的概要截面图。第一连接器66被机器人装置5沿箭头96所示的方向插入。在本实施方式中，当第一连接器66被插入第二连接器67到适当的深度时，第一连接器66的凸部66a的底面与第二连接器67的凹部67a的底面接触。

图9示出第一连接器被插入到适当的位置时得到的傅里叶变换后的曲线图。图9是由变换部71获取到的功率谱。参照图2和图9，在机器人装置5将第一连接器66插入第二连接器67后，振荡控制部75向振动振荡器25a发送用于振荡出超声波的指令。在本实施方式中，振荡控制部75控制振动振荡器25a，以使其一边使频率连续地变化一边振荡出超声波。例如，振荡控制部75控制振动振荡器25a，以使其从低的频率向高的频率连续地变更超声波的频率，以包含被预想为因共振而产生的共振频率的频带。

通过进行一边使频率连续地变化一边振荡出频率不同的超声波的控制，能够可靠地产生依赖于第一连接器66、第二连接器67以及基板65的构造和材质等而决定的共振。其结果，能够可靠地检测共振频率。

此外，振荡控制部的对振荡出超声波的控制不限于该形式。也可以是，振荡控制部控制振动振荡器，以使其一边使频率逐渐地变化一边离散地振荡出超声波。或者，还可以是，振荡控制部控制为在振荡出一个频率的超声波而没有产生共振的情况下，振荡出其它频率的超声波。

本实施方式中的变换部71对作为时间函数的振动的强度进行傅里叶变换来获取功率谱。如图9所示，在功率谱中，横轴为振动的频率f，纵轴为与振动的振幅相当的振动的强度I。共振频率检测部72基于功率谱的强度I来检测共振频率。本实施方式的共振频率检测部72检测强度I比预先决定的判定值Ix大的频率来作为共振频率。这样的判定值Ix被预先决定，存储于存储部77。在图9所示的例子中，共振频率fc由共振频率检测部72来检测。

当第一连接器66以适当的插入量被插入时，第一连接器66和第二连接器67以共振频率fc进行共振。在本实施方式中，将该共振频率称为基准共振频率fc。另外，在本实施方式中，预先决定有用于判定第一连接器66的插入量是否处于容许范围的共振频率的判定范围。判定范围被设定为包含基准共振频率fc。共振频率的判定范围存储于存储部77。

在本实施方式中，在第一连接器66的至少一部分被插入第二连接器67的状态下，使第一连接器66和第二连接器67产生振动。依赖于第一连接器66插入第二连接器67的深度，共振频率变化。在本实施方式中，使第一连接器66和第二连接器67有意地振动来检测共振频率。然后，基于该共振频率，来判定第一连接器66的插入量是否适当。

在由共振频率检测部72检测出的共振频率f处于判定范围内时，分析部70的判定部73判定为第一连接器66的插入量适当。另一方面，在由共振频率检测部72检测出的共振频率f不处于判定范围时，判定部73判定为第一连接器66的插入量不适当。

图10示出第一连接器的插入量非常小时的第一连接器和第二连接器的概要截面图。图11示出第一连接器的插入量非常小时的傅里叶变换后的曲线图。参照图10和图11，在第一连接器66插入第二连接器67的深度非常浅的情况下，当向第一连接器66施加超声波时，以小的频率进行振动。由共振频率检测部72检测的共振频率f1比基准共振频率fc小。在图11所示的例子中，共振频率f1比判定范围小。判定部73能够判定为第一连接器66的插入量小。

图12示出第一连接器的插入量稍小时的第一连接器和第二连接器的概要截面图。图13示出第一连接器的插入量稍小时的傅里叶变换后的曲线图。参照图12和图13，由于第一连接器66被插入的深度浅，因此由共振频率检测部72检测的共振频率f2比基准共振频率fc小。在图13所示的例子中，共振频率f2比判定范围小。因此，判定部73能够判定为第一连接器66的插入量小。此外，与图10所示的状态相比，在图12所示的状态中，第一连接器66较深地被插入，因此共振频率f2比共振频率f1更接近于基准共振频率fc。

图14示出第一连接器的插入量比适当的插入量大的情况下的第一连接器和第二连接器的概要截面图。图15示出第一连接器的插入量比适当的插入量大的情况下的傅里叶变换后的曲线图。参照图14和图15，机器人装置5有时如箭头96所示那样以比适当的插入量大的插入量插入第一连接器66。在图14所示的例子中，第一连接器66较深地被插入，因此固定有第二连接器67的基板65稍微挠曲。此时，由共振频率检测部72检测的共振频率f3比基准共振频率fc大。在图15所示的例子中，共振频率f3比判定范围大。在该情况下，判定部73能够判定为第一连接器66的插入量比适当的插入量大。

像这样，本实施方式中的分析部70的判定部73能够判定第一连接器66的插入量是否适当。

并且，参照图10至图13，第一连接器66的插入量越偏离适当的插入量，由共振频率检测部72检测的共振频率f越偏离基准共振频率fc。能够基于基准共振频率fc与检测出的共振频率f之差Δf来估计第一连接器66的插入量(被插入的深度)。本实施方式的振动控制装置7基于基准共振频率fc和由共振频率检测部72检测的共振频率f，来实施用于修正机器人1的位置和姿势的修正控制。尤其是，在由共振频率检测部72检测的共振频率不处于判定范围时，振动控制装置7能够实施修正控制。

分析部70具有动作指令部74，动作指令部74基于由共振频率检测部72检测出的共振频率来发送用于修正机器人1的位置和姿势的指令。动作指令部74基于基准共振频率fc和检测出的共振频率f1、f2、f3，计算第一连接器66的插入量适当时的机器人1的位置和姿势。动作指令部74将修正后的机器人1的位置和姿势发送到机器人控制装置4。机器人控制装置4的动作控制部43驱动机器人1，以使其成为从振动控制装置7接收到的机器人1的位置和姿势。

例如，在图10和图11所示的例子中，动作指令部74计算基准共振频率fc与由共振频率检测部72检测出的共振频率f1之差Δf。与共振频率之差Δf相对应的机器人1的位置和姿势的移动量(第一连接器66的移动量)被预先决定，存储于存储部77。共振频率之差Δf越大，则移动量越大。动作指令部74基于共振频率之差Δf来计算机器人1的位置和姿势的移动量。

动作指令部74基于当前的机器人1的位置和姿势以及机器人1的移动量来计算第一连接器66被插入到适当的位置时的机器人1的位置和姿势。在此处的例子中，动作指令部74计算进一步插入第一连接器66后的机器人1的位置和姿势。动作指令部74将修正后的机器人1的位置和姿势发送到机器人控制装置4。机器人控制装置4的动作控制部43对机器人1的位置和姿势进行修正。

在图14和图15所示的例子中也同样，动作指令部74能够基于基准共振频率fc与由共振频率检测部72检测出的共振频率f3之差Δf来计算第一连接器66的移动量(拔出量)。动作指令部74基于拔出第一连接器66的量和机器人1的当前的位置和姿势，来计算第一连接器66被配置到适当的位置时的机器人1的位置和姿势。动作指令部74将移动后的机器人1的位置和姿势发送到机器人控制装置4。机器人控制装置4的动作控制部43修正机器人1的位置和姿势。

图16示出本实施方式中的机器人装置的控制的流程图。图16所示的控制能够在每次插入一个第一连接器66时实施。参照图1和图2，要安装于基板65上固定的第二连接器67的第一连接器66被配置在壳体87中。在步骤101中，向配置于壳体87的第一连接器66的表面配置作为辅助液的乙醇。

图17示出向第一连接器配置辅助液时的作业工具的放大立体图。参照图5和图17，机器人控制装置4的动作控制部43变更机器人1的位置和姿势，以将作业工具2的供给管31配置在配置于壳体87的第一连接器66的正上方。动作控制部43驱动缸体27来移动供给管31。供给管31朝向下侧移动。供给管31的前端比振动检测器24的下端和吸附部22的下端更向下侧突出。供给管31的前端配置在比第一连接器66的表面稍微靠上的位置。像这样，作业工具2具备移动供给管31的机构，由此能够避免在由供给管31供给辅助液时、吸附部22或者振动检测器24与配置于壳体87的第一连接器66接触。

供给管31被配置在第一连接器66的表面中的元件部件25要接触的位置的正上方。动作控制部43驱动辅助液供给装置，由此向振动检测器24的元件部件25要接触的位置滴下辅助液。此后，动作控制部43驱动缸体27，使供给管31返回到原来的位置。

参照图16，在步骤102中，机器人控制装置4变更机器人1的位置和姿势，由此由吸附部22把持第一连接器66。此时，振动检测器24的元件部件25与第一连接器66的表面接触。另外，在元件部件25与第一连接器66的表面接触的部分被供给有辅助液。即使元件部件25与第一连接器66的表面接触，有时在元件部件25与第一连接器66的表面之间也形成微小的间隙。辅助液被填充到该间隙。因此，能够高效率地将从元件部件25振荡出的超声波经由辅助液传递到第一连接器66。

本实施方式的机器人装置具备用于供给辅助液的供给管和辅助液供给装置，但不限于该形式。作业工具也可以不具备供给管和辅助液供给装置。

接着，在步骤103中，将第一连接器66插入第二连接器67。参照图3和图7，机器人控制装置4变更机器人1的位置和姿势，由此将第一连接器66的凸部66a插入第二连接器67的凹部67a。此后，机器人1停止，维持位置和姿势。

接着，在步骤104中，在吸附部22把持第一连接器66的状态下，振动控制装置7的振荡控制部75控制振动振荡器25a，以振荡出超声波。振动接收器25b接收在第一连接器66和第二连接器67中产生的振动。

接着，在步骤105中，分析部70的变换部71针对被获取为时间函数的振动的强度实施傅里叶变换。在本实施方式中，进行FFT(Fast Fourier Transform：快速傅里叶变换)分析。其结果，如图11、图13以及图15所示，能够获取振动的强度相对于频率的曲线(功率谱)。

接着，在步骤106中，分析部70的共振频率检测部72检测第一连接器66被插入第二连接器67的状态下的共振频率。

接着，在步骤107中，分析部70的判定部73判定由共振频率检测部72检测出的共振频率是否比判定范围小。在步骤107中，在共振频率比判定范围小的情况下，控制转移到步骤108。例如，在共振频率为图11和图13所示的状态时，控制转移到步骤108。

在步骤108中，动作指令部74基于基准共振频率和由共振频率检测部72检测出的共振频率来计算第一连接器66的按入量(机器人1的移动量)。动作指令部74计算按入第一连接器66后的机器人1的位置和姿势。

接着，在步骤109中，动作指令部74将修正后的机器人1的位置和姿势发送到机器人控制装置4。机器人控制装置4的动作控制部43驱动机器人1，以使其成为获取到的机器人1的位置和姿势。此外，动作指令部74也可以将机器人1的移动量发送到机器人控制装置4。机器人控制装置4的动作控制部43可以基于机器人1的移动量来驱动机器人1。此后，控制返回到步骤104。

在步骤107中，当共振频率处于判定范围内、或者共振频率比判定范围大的情况下，控制转移到步骤110。在步骤110中，判定部73判定由共振频率检测部72检测出的共振频率是否比判定范围大。在步骤110中，在共振频率比判定范围大的情况下，控制转移到步骤111。例如，在共振频率为图15所示的状态时，控制转移到步骤111。

在步骤111中，动作指令部74基于基准共振频率和由共振频率检测部72检测出的共振频率来计算第一连接器66的拔出量(机器人1的移动量)。动作指令部74计算拔出第一连接器66后的机器人1的位置和姿势。动作指令部74将修正后的机器人1的位置和姿势发送到机器人控制装置4。机器人控制装置4驱动机器人1，以使其成为获取到的机器人1的位置和姿势。然后，控制返回到步骤104。像这样，在本实施方式的修正控制中，重复机器人1的移动，直到根据第一连接器66的插入状态检测出的共振频率成为判定范围内为止。

在步骤110中，在共振频率不比判定范围大的情况下，由共振频率检测部72检测出的共振频率收敛在判定范围内。即，能够判定为第一连接器66的插入量适当。在该情况下，结束该控制。取代安装第一连接器66的基板65，实施向新的基板65安装第一连接器66的作业。

在本实施方式的机器人装置5中，在将第一连接器66插入第二连接器67后，能够判定第一连接器66的插入量是否适当。并且，在第一连接器66的插入量不适当的情况下，计算机器人1的移动量并自动地驱动机器人1，以使第一连接器66的插入量成为适当的插入量。因此，在本实施方式中的机器人装置5中，能够以适当的深度将第一连接器66安装于第二连接器67。

尤其是，本实施方式的检查装置8形成为能够在由吸附部22把持第一连接器66的状态下实施第一连接器66的插入量的检查。因此，能够连续地进行第一连接器66的插入作业、第一连接器66的插入量的检查、用于插入量的调整的机器人的驱动。其结果，能够以短时间将第一连接器66插入到所期望的位置。

图18示出从前侧观察本实施方式中的第二作业工具时的立体图。图19示出从后侧观察本实施方式中的第二作业工具时的立体图。参照图18和图19，在本实施方式的第二作业工具3中，把持第一连接器66的把持机构82以夹着第一连接器66的方式进行把持。作业工具3具有被固定于基材21的竖立设置部21b的缸体34。缸体34具有连接用于供给加压后的空气的空气管的空气端口34a。空气管与空气供给装置连接。该空气供给装置被作业工具驱动部44控制。

在缸体34上连接有彼此相向的两个爪部33。通过使缸体34进行驱动，由此如箭头97所示那样，爪部33向彼此相向的方向和彼此离开的方向移动。通过使爪部33进行移动，能够把持或者释放第一连接器66。

用于检测第一连接器66的振动的振动检测器24被配置于两个爪部33彼此之间。振动检测器24经由支承构件35被固定于基材21的竖立设置部21b。在第二作业工具3中，也能够在振动检测器24的元件部件25与第一连接器66接触的状态下把持第一连接器66。

另外，在图4和图5所示的第一作业工具2中，第一连接器66被固定于吸盘23上。吸盘23由能够变形的材料形成，因此在机器人1中产生的振动被吸盘23吸收。

另一方面，在图18和图19所示的第二作业工具3中，第一连接器66被爪部33把持。爪部33由金属等具有刚性的材料形成，因此在机器人1中产生的振动可能经由爪部33传递到第一连接器66。在第二作业工具3中，具有吸收机器人1的振动的机构。第二作业工具3包括固定于机器人1的凸缘16的固定构件36和将固定构件36与基材21进行连结的连结机构83。本实施方式的连结机构83包括浮动机构，该浮动机构具有使把持机构82相对于机器人1自由地移动的功能。

固定构件36与基材21的凸缘部21a分离地配置。连结机构83包括贯穿凸缘部21a的多个螺栓37。螺栓37的前端部被固定于固定构件36。另一方面，凸缘部21a形成为相对于螺栓37进行移动。凸缘部21a的供螺栓37贯穿的孔形成为比螺栓37的直径稍大。连结机构83包括配置于螺栓37的周围的弹簧38。弹簧38被配置于固定构件36与凸缘部21a之间。弹簧38形成为向远离固定构件36的方向对凸缘部21a施力。通过配置弹簧38，在基材21相对于固定构件36的固定被解除时，能够抑制基材21摇晃。

连结机构83包括缸体39和通过缸体39移动的间插构件40。固定有缸体39的板状构件32被固定于固定构件36。另一方面，板状构件32不固定于凸缘部21a。缸体39具有用于供给加压后的空气的空气端口39a和活塞39b。在空气端口39a经由空气管连接有空气供给装置。该空气供给装置被作业工具驱动部44控制。

在活塞39b上固定有间插构件40。间插构件40形成为在固定构件36和凸缘部21a离得最远的状态下，嵌入于固定构件36与凸缘部21a之间。通过使缸体39进行驱动，活塞39b和间插构件40沿箭头131所示的方向移动。间插构件40远离固定构件36和凸缘部21a，由此基材21相对于固定构件36的固定被解除，能够沿箭头132所示的方向移动。基材21在与第一连接器66的表面垂直的方向上自由地移动。与此相对，通过将间插构件40插入到固定构件36与凸缘部21a之间，阻止基材21相对于固定构件36的移动。即，基材21成为相对于固定构件36被固定的状态。

像这样，第二作业工具3的连结机构83形成为在将基材21相对于固定构件36的相对位置固定的状态与基材21相对于固定构件36自由地移动的状态之间进行切换。在把持第一连接器66或搬送第一连接器66时，缸体39将间插构件40插入固定构件36与凸缘部21a之间。基材21相对于固定构件36被固定。因此，能够稳定地把持或搬送第一连接器66。

另一方面，当由振动检测器24检测第一连接器66的振动的情况下，缸体39将间插构件40配置于远离固定构件36和凸缘部21a的位置。基材21不被固定于固定构件36，因此能够避免在机器人1中产生的振动被传递到基材21。能够抑制在机器人1中产生的振动被传播到第一连接器66。其结果，能够避免在机器人1中产生的振动的影响地，准确地测定第一连接器66的共振频率。

本实施方式的连结机构83形成为间插构件40被插入于固定构件36与基材21之间，但不限于该形式。连结机构能够采用能够在固定有把持机构和振动检测器的基材自由地移动的状态与基材被固定的状态之间切换的任意的机构。

第二作业工具3的其它结构、作用以及效果与第一作业工具2相同，因此在此不重复说明。

本实施方式中的把持连接器的把持机构81、82包括吸附部22或者爪部33，但不限于该形式。把持机构能够采用把持连接器的任意的机构。例如，把持机构可以形成为通过磁力来把持连接器。

在本实施方式的机器人装置5中，配置有机器人控制装置4和振动控制装置7，但不限于该形式。机器人控制装置也可以具有振动控制装置的功能。例如，机器人控制装置也可以形成为控制振动振荡器，并且分析由振动接收器接收的振动。

图20示出本实施方式的检查系统的概要图。图21示出本实施方式的检查系统的框图。在上述的实施方式中，包括用于把持连接器的把持机构的检查装置配置于机器人装置，但不限于该形式。本实施方式的检查装置能够配置于各种装置或者系统。图20及图21示出在制造产品的工序中配置的检查系统。

参照图20及图21，检查系统84具备用于调整基板65相对于振动检测器24的相对位置的位置调整装置10。在检查系统84中，在第一连接器66被插入第二连接器67的状态下被搬送到位置调整装置10。检查系统84不进行第一连接器66的插入，实施第一连接器66被插入第二连接器67后的插入量的判定。

位置调整装置10具备作为基台的底座51和从底座51竖立设置的立柱52。在底座51的上表面配置有沿X轴方向延伸的X轴导轨56。在X轴导轨56上配置有座板(saddle)53。座板53形成为如箭头98所示那样沿X轴导轨56移动。在座板53的上表面配置有沿Y轴方向延伸的Y轴导轨57。在Y轴导轨57上配置有工作台54。工作台54形成为沿Y轴导轨57移动。基板65经由基板保持构件61固定于工作台54。

在立柱52上配置有沿Z轴方向延伸的Z轴导轨58。在Z轴导轨58上卡合有移动构件59。在移动构件59上经由臂60固定有振动检测器24。移动构件59形成为如箭头99所示那样沿Z轴导轨58移动。

本实施方式的位置调整装置10是数值控制式。位置调整装置10具备驱动装置，该驱动装置沿进给轴移动支承振动检测器24的移动构件59和支承基板65的工作台54中的至少一方。检查系统84具备控制位置调整装置10的机械控制装置6。机械控制装置6控制驱动装置。机械控制装置6包括运算处理装置(计算机)，该运算处理装置包括CPU和RAM等。位置调整装置10包括与各个进给轴对应地配置的驱动轴电动机47。在本实施方式的位置调整装置10中，利用驱动轴电动机47来移动移动构件59、座板53以及工作台54。机械控制装置6基于动作程序46来驱动与进给轴对应的驱动轴电动机47。

在本实施方式的位置调整装置10中，形成为使基板65沿X轴方向和Y轴方向移动，另一方面使振动检测器24沿Z轴方向移动，但不限于该形式。能够通过任意的机构来变更振动检测器相对于第一连接器的相对位置。

检查系统84具备第二检查装置9。第二检查装置9不包括把持第一连接器66的作业工具和用于供给传播促进剂的装置。第二检查装置9具备包括振动振荡器25a和振动接收器25b的振动检测器24。振动检测器24支承于臂60，与臂60一同移动。第二检查装置9具备经由线缆62来与振动检测器24连接的振动控制装置7。振动控制装置7具备用于显示与连接器的插入有关的信息的显示部78。在振动控制装置7的分析部70没有配置用于发送机器人的动作指令的动作指令部。第二检查装置9的其它的结构与第一检查装置8的结构相同(参照图2)。

在本实施方式的位置调整装置10中，能够变更振动检测器24相对于基板65的相对位置。机械控制装置6使工作台54在X轴方向和Y轴方向上移动，以将第一连接器66配置于振动检测器24的正下方。另外，机械控制装置6使移动构件59在Z轴方向上移动，以使振动检测器24与第一连接器66接触。例如，能够基于向Z轴的驱动轴电动机47供给的电流和移动构件59的位置来调整使振动检测器24与第一连接器66接触时的按压力的大小。机械控制装置6能够调整移动构件59的位置，以使振动检测器24对第一连接器66稍微进行按压。

本实施方式的检查系统84的第二检查装置9与第一检查装置8同样，能够判定第一连接器66是否以适当的插入量被插入第二连接器67。

另外，也可以是，在由共振频率检测部72检测出的共振频率不处于判定范围的情况下，分析部70的判定部73计算插入不足的长度或者插入过度的长度。例如，判定部73计算基准共振频率fc与由共振频率检测部72检测出的共振频率之差Δf。与共振频率之差Δf相对应的第一连接器66的插入位置(被插入的深度)被预先决定，存储于存储部77。判定部73能够基于共振频率之差Δf来计算出第一连接器66的插入位置。另外，判定部73能够基于第一连接器66的插入位置来计算出插入不足的长度或者插入过度的长度。

判定部73的判定结果能够显示于显示部78。或者，判定部73的判定结果能够发送到其它装置。第二检查装置的其它作用以及效果与第一检查装置相同，因而在此不重复说明。

在本实施方式的检查系统84中，配置有机械控制装置6和振动控制装置7，但不限于该形式。机械控制装置也可以具有振动控制装置的功能。另外，检查系统可以具备作业工具和用于供给传播促进剂的装置。例如，本实施方式的作业工具可以被固定于位置调整装置的臂。

根据本公开的方式，能够提供一种在将一个连接器插入其它连接器时判定一个连接器的插入量的检查装置以及具备检查装置的机器人装置。

在上述的各个控制中，能够在不变更功能和作用的范围内适当地变更步骤的顺序。

能够对上述的实施方式适当地组合。在上述的各个图中，对同一或者相等的部分标注同一附图标记。此外，上述的实施方式为例示，并不用于限定发明。另外，在实施方式中，包含权利要求书所示的实施方式的变更。

Claims (7)

1.一种检查装置，用于检查将具有与第二连接器嵌合的形状的第一连接器插入第二连接器时的状态，所述检查装置具备：

振动振荡器，其向第一连接器振荡出超声波；

振动接收器，其接收在第一连接器中产生的振动；以及

振动控制装置，其驱动所述振动振荡器，并对由所述振动接收器接收到的振动进行分析，

其中，所述振动控制装置通过对由所述振动接收器接收到的振动进行傅里叶变换来检测共振频率，并基于检测出的共振频率来判定第一连接器相对于第二连接器的插入量。

2.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，

预先决定有第一连接器以适当的插入量插入第二连接器时的判定范围，

当检测出的共振频率比所述判定范围小的情况下，所述振动控制装置判定为第一连接器的插入量小。

3.根据权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于，

所述振动控制装置控制所述振动振荡器，以使其一边使频率连续地变化一边振荡出超声波。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的检查装置，其特征在于，

还具备包括所述振动振荡器和所述振动接收器的作业工具，

所述作业工具包括用于把持第一连接器的把持机构和支承所述把持机构、所述振动振荡器以及所述振动接收器的基材，

所述振动振荡器被配置为在由所述把持机构把持第一连接器的状态下向第一连接器供给超声波，

所述振动接收器被配置为在由所述把持机构把持第一连接器的状态下接收在第一连接器中产生的振动。

5.根据权利要求4所述的检查装置，其特征在于，

所述作业工具包括供给管，所述供给管支承于所述基材，用于向第一连接器的表面供给促进振动的传播的液状的传播促进剂。

6.根据权利要求4或5所述的检查装置，其特征在于，

所述作业工具包括：固定构件，其固定于移动所述作业工具的装置；以及连结机构，其将所述固定构件与所述基材连结，

所述连结机构形成为在将所述基材相对于所述固定构件的相对位置进行固定的状态、与所述基材相对于所述固定构件在同第一连接器的表面垂直的方向上自由地移动的状态之间进行切换。

7.一种机器人装置，具备：

根据权利要求4所述的检查装置，

机器人，其用于移动所述作业工具；以及

机器人控制装置，其用于控制所述机器人，

其中，预先决定有第一连接器以适当的插入量被插入第二连接器时的基准共振频率，

所述振动控制装置基于基准共振频率和在第一连接器被插入第二连接器时检测出的共振频率，来计算第一连接器的插入量变得适当的所述机器人的位置和姿势，并发送到所述机器人控制装置，

所述机器人控制装置驱动所述机器人，以使其成为从所述振动控制装置接收到的所述机器人的位置和姿势。

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