DE112020000622T5

DE112020000622T5 - Roboter und dessen betriebsverfahren

Info

Publication number: DE112020000622T5
Application number: DE112020000622.0T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Hashimoto; Norihisa Tsuzaki; Kazuki Inumaru; Yuichi Akatsuka; Tomoki Ohno
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2021-10-21
Also published as: US20210339398A1; JP2020121391A; WO2020158923A1

Abstract

Ein Roboter (100) weist auf: einen Endeffektor (20) mit einer röhrenförmigen Struktur (22) und einem Kraftsensor (23); und eine Steuerung (10), wobei die Steuerung (10) dazu ausgestaltet ist: (A) den den Anschluss (31) haltenden Roboter (100) dazu zu veranlassen, den Anschluss (31) in eine Einführöffnung (44) einzuführen; (B) den Roboter (100) nach dem Einführen (A) dazu zu veranlassen, eine äußere Umfangsoberfläche eines distalen Endes der röhrenförmigen Struktur (22) horizontal anzuordnen, und die röhrenförmige Struktur (22) in einem vorgegebenen Winkel zu biegen; und (C) den Roboter (100) nach dem Anordnen und Biegen (B) dazu zu veranlassen, den Endeffektor (20) eine vorgegebene erste Entfernung voranzubewegen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Roboter und auf ein Betriebsverfahren des Roboters.
Stand der Technik
Eine Gehäuse-Halteplatte einer automatischen Vorrichtung zum Verbinden elektrischer Drähte, welche zur Herstellung vieler Arten von Kabelbäumen ausgelegt ist, ist bekannt (siehe beispielsweise Patentliteratur 1). Das auf der in Patentliteratur 1 offenbarten Gehäuse-Halteplatte platzierte Gehäuse ist mit Öffnungen (Einführöffnungen) versehen, die mit Rinnen in Verbindung stehen und die in der Links-/Rechtsrichtung (in einer geraden Linie) angeordnet sind. Patentliteratur 1 besagt, dass die Rinnen durch eine plattenförmige Blindabdeckung abgedeckt sind, um Blindhohlräume zu bilden, durch die ein Einführroboter Anschlüsse in die Öffnungen einführen kann.
Literaturliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: veröffentlichte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2003-208960
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn jedoch beispielsweise eine Mehrzahl von Einführöffnungen nicht nur in der Links-/Rechtsrichtung sondern auch in der Oben-/Untenrichtung angeordnet sind, wie es für Verbinder von Kabelbäumen zur Verwendung in Flugzeugen der Fall ist, ist es schwierig, Blindhohlräume durch eine Blindabdeckung zu bilden, wie es in Patentliteratur 1 offenbart ist. Deswegen ist die Positionierung der Anschlüsse bezüglich der Einführöffnungen schwierig.
Wenn das Innere der Einführöffnung mit einem abgestuften Abschnitt versehen ist, so dass die Einführöffnung an einem Ende eine kleinere Öffnungsfläche aufweist als an einem anderen Ende, führt weiter der vergebliche Versuch, eine genaue Positionierung zu erreichen, dazu, dass das distale Ende des Anschlusses mit dem abgestuften Abschnitt in Berührung kommt, wodurch ein richtiges Einführen des Anschlusses in die Einführöffnung ausgeschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben genannten herkömmlichen Probleme gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Roboter und dessen Betriebsverfahren bereitzustellen, die dazu ausgestaltet sind, Anschlüsse in einen Verbinder einzuführen, der eine Mehrzahl von in der Links-/Rechtsrichtung und in der Oben-/Untenrichtung angeordneten Einführöffnungen aufweist, von denen jede ein mit einem abgestuften Abschnitt versehenes Inneres aufweist.
Lösung des Problems
Um die oben beschriebenen herkömmlichen Probleme zu lösen, ist ein Roboter gemäß der vorliegenden Erfindung dazu ausgestaltet, einen Anschluss zu halten und den Anschluss in einen Verbinder mit einer Mehrzahl von Einführöffnungen einzuführen, um einen Kabelbaum herzustellen, und weist auf: einen Endeffektor mit einer röhrenförmigen Struktur und einem Kraftsensor, wobei die röhrenförmige Struktur mit einem sich in einer Erstreckungsrichtung der röhrenförmigen Struktur erstreckenden Schlitz versehen ist, und die röhrenförmige Struktur bezüglich der Erstreckungsrichtung biegbar ist; und eine Steuerung, wobei die Einführöffnung des Verbinders abgestuft ist, um an einem Ende eine kleinere Öffnungsfläche aufzuweisen als an einem anderen Ende, wobei der Anschluss in der Form eines Stiftes oder einer Röhre ist, eine mit einem Vorsprung versehene äußere Umfangsoberfläche aufweist und ein proximales Ende aufweist, mit dem ein Draht verbunden ist, wobei die röhrenförmige Struktur einen Innenraum aufweist, in den der Draht und der Anschluss eingeführt sind, und ein distales Ende aufweist, das dazu ausgestaltet ist, den Vorsprung des Anschlusses zu berühren, und wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist: (A) den den Anschluss haltenden Roboter dazu zu veranlassen, den Anschluss in die Einführöffnung einzuführen; (B) den Roboter nach dem Einführen (A) dazu zu veranlassen, eine äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen und die röhrenförmige Struktur in einem vorgegebenen Winkel zu biegen; und (C) den Roboter nach dem Anordnen und Biegen (B) dazu zu veranlassen, den Endeffektor um eine vorgegebene erste Entfernung voranzubewegen.
Mit diesem Roboter können Anschlüsse in einen Verbinder eingeführt werden, der eine Mehrzahl von Einführöffnungen aufweist, die in der Links-/Rechtsrichtung und in der Oben-/Untenrichtung angeordnet sind und von denen jede ein mit einem abgestuften Abschnitt versehenes Inneres aufweist.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Roboters gemäß der vorliegenden Erfindung dient dem Betrieb eines Roboters, der zum Halten eines Anschlusses und zum Einführen des Anschlusses in einen Verbinder mit einer Mehrzahl von Einführöffnungen ausgestaltet ist, um einen Kabelbaum herzustellen, wobei der Roboter einen Endeffektor mit einer röhrenförmigen Struktur und einem Kraftsensor aufweist, wobei die röhrenförmige Struktur mit einem sich in einer Erstreckungsrichtung der röhrenförmigen Struktur erstreckenden Schlitz versehen ist, und die röhrenförmige Struktur bezüglich der Erstreckungsrichtung biegbar ist, wobei die Einführöffnung des Verbinders abgestuft ist, um an einem Ende eine kleinere Öffnungsfläche aufzuweisen als an einem anderen Ende, wobei der Anschluss in der Form eines Stiftes oder einer Röhre ist, eine mit einem Vorsprung versehene äußere Umfangsoberfläche aufweist und ein proximales Ende aufweist, mit dem ein Draht verbunden ist, wobei die röhrenförmige Struktur einen Innenraum aufweist, in den der Draht und der Anschluss eingeführt sind, und ein distales Ende aufweist, das dazu ausgestaltet ist, den Vorsprung des Anschlusses zu berühren, und wobei das Verfahren aufweist: (A) den den Anschluss haltenden Roboter dazu zu veranlassen, den Anschluss in die Einführöffnung einzuführen; (B) den Roboter nach dem Einführen (A) dazu zu veranlassen, eine äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen und die röhrenförmige Struktur in einem vorgegebenen Winkel zu biegen; und (C) den Roboter nach dem Anordnen und Biegen (B) dazu zu veranlassen, den Endeffektor um eine vorgegebene erste Entfernung voranzubewegen.
Mit diesem Verfahren können Anschlüsse in einen Verbinder eingeführt werden, der eine Mehrzahl von Einführöffnungen aufweist, die in der Links-/Rechtsrichtung und in der Oben-/Untenrichtung angeordnet sind und von denen jede ein mit einem abgestuften Abschnitt versehenes Inneres aufweist.
Die oben angegebenen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlicher werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit dem Roboter und seinem Betriebsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können Anschlüsse in einen Verbinder eingeführt werden, der eine Mehrzahl von Einführöffnungen aufweist, die in der Links-/Rechtsrichtung und in der Oben-/Untenrichtung angeordnet sind und von denen jede ein Inneres aufweist, das mit einem abgestuften Abschnitt versehen ist.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht, die schematisch den allgemeinen Aufbau eines Roboters gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
2A ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Endeffektors des Roboters von 1 zeigt.
2B ist eine schematische Ansicht, die das Beispiel des Endeffektors des Roboters von 1 zeigt.
3A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch den Aufbau eines Verbinders zeigt.
3B ist eine Querschnittsansicht von wesentlichen Teilen des Verbinders von 3A.
4A ist ein Teil eines Flussdiagramms, welches ein Beispiel des Betriebs des Roboters gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
4B ist eine Fortsetzung des Flussdiagramms, welches das Beispiel des Betriebs des Roboters gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
4C ist eine Fortsetzung des Flussdiagramms, welches das Beispiel des Betriebs des Roboters gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
5A bis 5C sind schematische Ansichten, die unterschiedliche Zustände der röhrenförmigen Struktur des Roboters zeigen, der gemäß dem in den 4A und 4B gezeigten Flussdiagramm in Betrieb ist.
6 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand der röhrenförmigen Struktur des Roboters zeigt, der gemäß dem in den 4A und 4B gezeigten Flussdiagramm in Betrieb ist.
7 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand der röhrenförmigen Struktur des Roboters zeigt, der gemäß dem in den 4A und 4B gezeigten Flussdiagramm in Betrieb ist.
8A ist ein Teil eines Flussdiagramms, welches ein Beispiel des Betriebs eines Roboters gemäß der Ausführungsform 2 zeigt.
8B ist eine Fortsetzung des Flussdiagramms, welches das Beispiel des Betriebs eines Roboters gemäß der Ausführungsform 2 zeigt.
8C ist eine Fortsetzung des Flussdiagramms, welches das Beispiel des Betriebs des Roboters gemäß der Ausführungsform 2 zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden die gleichen oder äquivalente Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und es wird keine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegeben. In den Zeichnungen können manche Elemente wahlweise gezeigt werden, um die vorliegende Erfindung darzustellen, während andere Elemente in der Figur weggelassen sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die unten beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Ausführungsform 1
Ein Roboter gemäß der Ausführungsform 1 ist dazu ausgestaltet, einen Anschluss zu halten und den Anschluss in einen Verbinder mit einer Mehrzahl von Einführöffnungen einzuführen, um einen Kabelbaum herzustellen, und weist auf: einen Endeffektor mit einer röhrenförmigen Struktur und einem Kraftsensor, wobei die röhrenförmige Struktur mit einem sich in einer Erstreckungsrichtung der röhrenförmigen Struktur erstreckenden Schlitz versehen ist, und die röhrenförmige Struktur bezüglich der Erstreckungsrichtung biegbar ist; und eine Steuerung. Die Einführöffnung des Verbinders ist abgestuft, um an einem Ende eine kleinere Öffnungsfläche aufzuweisen als an einem anderen Ende. Der Anschluss ist in der Form eines Stiftes oder einer Röhre, weist eine mit einem Vorsprung versehene äußere Umfangsoberfläche auf und weist ein proximales Ende auf, mit dem ein Draht verbunden ist. Die röhrenförmige Struktur weist einen Innenraum auf, in den der Draht und der Anschluss eingeführt sind, und weist ein distales Ende auf, das dazu ausgestaltet ist, den Vorsprung des Anschlusses zu berühren. Die Steuerung ist dazu ausgestaltet: (A) den den Anschluss haltenden Roboter dazu zu veranlassen, den Anschluss in die Einführöffnung einzuführen; (B) den Roboter nach dem Einführen (A) dazu zu veranlassen, eine äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen und die röhrenförmige Struktur in einem vorgegebenen Winkel zu biegen; und (C) den Roboter nach dem Anordnen und Biegen (B) dazu zu veranlassen, den Endeffektor um eine vorgegebene erste Entfernung voranzubewegen.
Bei dem Roboter gemäß der Ausführungsform 1 kann sich das distale Ende der röhrenförmigen Struktur verjüngen.
Bei dem Roboter gemäß der Ausführungsform 1 können die Einführöffnungen des Verbinders in einer zur Erstreckungsrichtung senkrechten Richtung angeordnet sein.
Bei dem Roboter gemäß der Ausführungsform 1 können die Einführöffnungen des Verbinders in einer Umfangsrichtung des Verbinders angeordnet sein.
Bei dem Roboter gemäß Ausführungsform 1 kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, beim Anordnen und Biegen (B): (B1) den Roboter dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur um einen ersten Punkt der röhrenförmigen Struktur mit einer Winkelbewegung um einen vorgegebenen ersten Winkel in einer ersten Richtung zu bewegen, wobei die erste Richtung einer Richtung, in der der Schlitz angeordnet ist, entgegengesetzt ist; und (B2) den Roboter nach der Winkelbewegung (B1) dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur um das distale Ende der röhrenförmigen Struktur mit einer Winkelbewegung um einen vorgegebenen zweiten Winkel in der ersten Richtung zu bewegen und dadurch die äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen.
Bei dem Roboter gemäß der ersten Ausführungsform kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, (D) den Roboter dazu zu veranlassen, nach dem Voranbewegen (C) die röhrenförmige Struktur aus der Einführöffnung zu entfernen, wenn der Kraftsensor eine Kraft detektiert, die kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist.
Bei dem Roboter gemäß der Ausführungsform 1 kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, (E) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor nach dem Entfernen (D) in der ersten Richtung zu bewegen.
Bei dem Roboter gemäß der Ausführungsform 1 kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, bei dem Voranbewegen (C): (C1) den Roboter dazu zu veranlassen, bei der Detektion einer Kraft durch den Kraftsensor, die größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, den Endeffektor zurückzuziehen, bis der Kraftsensor eine Kraft detektiert, die kleiner als der erste Schwellenwert ist; (C2) den Roboter dazu zu veranlassen, nach dem Zurückziehen (C1) den Endeffektor in eine andere Richtung als die Richtung des Voranbewegens und des Zurückziehens des Endeffektors zu bewegen; und (C3) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor nach dem Bewegen (C2) voranzubewegen.
Im Folgenden wird ein Beispiel des Roboters gemäß der Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben.
Aufbau des Roboters
1 ist eine Seitenansicht, die schematisch den allgemeinen Aufbau des Roboters gemäß der Ausführungsform 1 zeigt. Die Oben-/Unten- und die Vorne-/Hintenrichtung, die in 1 gezeigt sind, sind diejenigen, die bezüglich des Roboters definiert sind.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 1 ein vertikal angelenkter Roboterarm mit einer Mehrzahl von aufeinanderfolgend verbundenen Gliedern (erstes bis sechstes Glied 11a bis 11f in diesem Beispiel), einer Mehrzahl von Gelenken (erstes bis sechstes Gelenk JT1 bis JT6 in diesem Beispiel), einer die Glieder und die Gelenke tragenden Trägerbasis 15, und einer Steuerung 10. Der Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 1 ist dazu ausgestaltet, durch die Steuerung 10 gesteuert einen von einem Endeffektor 20 gehaltenen Anschluss 31 in eine Einführöffnung 44 eines Verbinders 40 einzuführen, um einen Kabelbaum herzustellen.
Obwohl in der Ausführungsform 1 ein vertikal angelenkter Roboterarm als der Roboter 100 verwendet wird, ist der Roboter 100 nicht auf diese Art von Roboter beschränkt und kann ein horizontal angelenkter Roboter sein. In dem Fall kann der Roboter 100 eine mechanische Schnittstelle aufweisen, die dazu ausgestaltet ist, das Verschwenken des Endeffektors 20 in der Oben-/Untenrichtung zu ermöglichen.
Das erste Gelenk JT1 koppelt die Trägerbasis 15 und das proximale Ende des ersten Gliedes 11a in einer Weise, die eine Drehbewegung um eine sich in der vertikalen Richtung erstreckende Achse ermöglicht. Das zweite Gelenk JT2 koppelt das distale Ende des ersten Gliedes 11a und das proximale Ende des zweiten Gliedes 11b in einer Weise, die eine Drehbewegung um eine sich in der horizontalen Richtung erstreckende Achse ermöglicht. Das dritte Gelenk JT3 koppelt das distale Ende des zweiten Gliedes 11b und das proximale Ende des dritten Gliedes 11c in einer Weise, die eine Drehbewegung um eine sich in der horizontalen Richtung erstreckende Achse ermöglicht.
Das vierte Gelenk JT4 koppelt das distale Ende des dritten Gliedes 11c und das proximale Ende des vierten Gliedes 11d in einer Weise, welche eine Drehbewegung um eine sich in der Längsrichtung des vierten Gliedes 11d erstreckende Achse ermöglicht. Das fünfte Gelenk JT5 koppelt das distale Ende des vierten Gliedes 11d und das proximale Ende des fünften Gliedes 11e in einer Weise, welche eine Drehbewegung um eine senkrecht zur Längsrichtung des viertes Gliedes 11d verlaufende Achse ermöglicht. Das sechste Gelenk JT6 koppelt das distale Ende des fünften Gliedes 11e und das proximale Ende des sechsten Gliedes 11f in einer Weise, welche eine Torsionsbewegung erlaubt.
Das distale Ende des sechsten Glieds 11f ist mit einer mechanischen Schnittstelle ausgestattet. Der für die vorgesehene Arbeit ausgestaltete Endeffektor 20 ist lösbar an der mechanischen Schnittstelle angebracht. Der Aufbau des Endeffektors 20 wird später beschrieben.
Jedes der ersten bis sechsten Gelenke JT1 bis JT6 ist mit einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) ausgestattet, welcher ein Beispiel eines Antriebs zum Bewirken einer relativen Drehung zwischen zwei durch das Gelenk verbundenen Elementen ist. Der Antriebsmotor kann zum Beispiel ein durch die Steuerung 10 servo-gesteuerter Servomotor sein. Jedes der ersten bis sechsten Gelenke JT1 bis JT6 ist mit einem Drehsensor (nicht gezeigt) zum Detektieren der Drehposition des Antriebsmotors und einem Stromsensor (nicht gezeigt) zum Detektieren eines elektrischen Stromes zum Steuern der Drehung des Antriebsmotors ausgestattet. Der Drehsensor kann zum Beispiel ein Encoder sein.
Die Steuerung 10 weist einen Prozessor (nicht gezeigt), wie beispielsweise einen Mikroprozessor oder eine CPU, und einen Speicher (nicht gezeigt), wie beispielsweise ein ROM oder ein RAM, auf. Der Speicher speichert Information, wie beispielsweise ein Basisprogramm, und verschiedene feste Daten. Der Prozessor ruft Software, wie beispielsweise das Basisprogramm, von dem Speicher ab und führt die Software aus, um verschiedene Bewegungen des Roboters 100 zu steuern.
Die Steuerung 10 kann aus einer einzigen Steuerung 10 bestehen, welche eine zentralisierte Steuerung ausführt, oder sie kann aus einer Mehrzahl von Steuerungen 10 bestehen, welche zusammenwirken, um eine verteilte Steuerung zu erreichen. Die Steuerung 10 kann beispielsweise durch einen Mikrocomputer, eine MPU, eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC) oder eine logische Schaltung verwirklicht sein.
Aufbau des Endeffektors
Der Aufbau des Endeffektors 20 wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschrieben.
Die 2A und 2B sind schematische Ansichten, die ein Beispiel des Endeffektors des Roboters von 1 zeigen. 2A ist eine Seitenansicht des Endeffektors, und 2B ist eine Ansicht des Endeffektors von unten. Die in 2A angegebene Vorne-/Hinten- und Oben-/Untenrichtung sind diejenigen, die bezüglich des Roboters definiert sind. Die in 2B angezeigte Vorne-/Hintenrichtung ist diejenige, die bezüglich des Roboters definiert ist.
Wie es in den 2A und 2B gezeigt ist, weist der Endeffektor 20 eine kastenförmige Basis 21, eine röhrenförmige Struktur 22 und einen Kraftsensor 23 auf, und ist dazu ausgestaltet, den Anschluss 31 und einen fest an dem proximalen Ende des Anschlusses 31 befestigten (verbundenen) Draht 32 zu halten. Der Anschluss 31 ist in der Form eines Stiftes oder eines Rohres (Anschlussdose), und weist eine mit einem flanschförmigen Vorsprung 31A versehene äußere Umfangsoberfläche auf.
Die röhrenförmige Struktur 22 ist mit einem Schlitz 22A versehen, der an der unteren Seite der röhrenförmigen Struktur 22 ausgebildet ist und sich in der Erstreckungsrichtung der röhrenförmigen Struktur 22 (Vorne-/Hintenrichtung in diesem Beispiel) erstreckt. Der Anschluss 31 und der Draht 32 werden durch den Schlitz 22A der röhrenförmigen Struktur 22 in den Innenraum der röhrenförmigen Struktur 22 eingesetzt und daraus herausgeholt.
Die röhrenförmige Struktur 22 ist beispielsweise aus Plastik hergestellt und ist bezüglich der Erstreckungsrichtung biegbar (siehe 5). Weiter ist der untere Abschnitt des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur 22 zugeschnitten, und der obere Abschnitt des distalen Endes ist mit dem oberen Abschnitt des hinteren Endes des Vorsprungs 31A des Anschlusses 31 in Berührung gebracht. Das heißt, das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22 verjüngt sich.
Der Kraftsensor 23 ist dazu ausgestaltet, eine Reaktionskraft, die von außen auf den Endeffektor 20 wirkt, oder eine durch den Endeffektor 20 nach außen ausgeübte Kraft zu detektieren und die Komponenten der detektierten Kraft (Kraftinformation oder Druckinformation) zu der Steuerung 10 auszugeben.
Aufbau des Verbinders
Der Aufbau des Verbinders wird nun unter Bezugnahme auf die 3A und 3B beschrieben.
3A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch den Aufbau des Verbinders zeigt. 3B ist eine Querschnittsansicht von wesentlichen Teilen des Verbinders von 3A. Die in 3A gezeigte Vorne-/Hinten-, Links-/Rechts-, und Oben-/Untenrichtung ist diejenige, die bezüglich des Verbinders definiert ist. Die in 3B gezeigte Vorne-/Hinten- und Oben-/Untenrichtung ist diejenige, die bezüglich des Verbinders definiert ist.
Wie es in den 3A und 3B gezeigt ist, weist der Verbinder 40 eine erste Struktur 41 in der Form eines Hohlzylinders (ein hohler Kreiszylinder in diesem Beispiel) und eine zweite Struktur 42 in der Form eines Vollzylinders (Kreis-Vollzylinder in diesem Beispiel) auf. Die zweite Struktur 42 ist mit einer Mehrzahl von sich in der Vorne-/Hintenrichtung erstreckenden Einführöffnungen 44 versehen. Die Einführöffnungen 44 können beispielsweise in einer zur Erstreckungsrichtung der röhrenförmigen Struktur 22 (die Vorne-/Hintenrichtung in diesem Beispiel) senkrecht verlaufenden Richtung (die Oben-/Unten- und/oder die Links-/Rechtsrichtung in diesem Beispiel) angeordnet sein oder sie können in der Umfangsrichtung (die Umfangsrichtung in diesem Beispiel) des Verbinders 40 angeordnet sein.
Die Einführöffnung 44 ist derart ausgestaltet, dass sie an ihrem der ersten Struktur 41 zugewandten Ende eine kleinere Öffnungsfläche aufweist als an dem der ersten Struktur 41 abgewandten Ende. Das bedeutet, dass die Einführöffnung 44 abgestuft ist. Mit anderen Worten ist die Einführöffnung 44 mit einem abgestuften Abschnitt 44B versehen. Die Einführöffnung 44 ist weiter mit einem Arretiermechanismus 44A zum Arretieren des Vorsprungs 31A und dadurch zum Arretieren des Anschlusses 31 in der Einführöffnung 44 versehen, wenn der Anschluss 31 richtig in die Einführöffnung 44 eingeführt ist.
Betrieb und Vorteile des Roboters
Im Folgenden werden der Betrieb und die Vorteile des Roboters 100 gemäß der Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. Der unten beschriebene Betrieb wird durch den Prozessor der Steuerung 10, der das in dem Speicher abgespeicherte Programm abruft und ausführt, durchgeführt. Der unten beschriebene Betrieb ist ein Beispiel, bei dem die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu veranlasst, die äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur 22 horizontal anzuordnen und die röhrenförmige Struktur 22 in einem vorgegebenen Winkel zu biegen.
Die 4A bis 4C zeigen ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel des Betriebs des Roboters gemäß der Ausführungsform 1 zeigt. Die 5 bis 7 sind schematische Ansichten, die unterschiedliche Zustände der röhrenförmigen Struktur des Roboters zeigen, der gemäß dem in den 4A bis 4C gezeigten Flussdiagramm in Betrieb ist.
Als erstes wird angenommen, dass Befehlsinformation, welche den Befehl zum Ausführen der Arbeit des Haltens des Anschlusses 31 und des Drahtes 32 und des Einführens des Anschlusses 31 in die Einführöffnung 44 des Verbinders 40 darstellt, durch einen Bediener mittels einer nicht dargestellten Eingabevorrichtung eingegeben worden ist.
Auf die Eingabe der Befehlsinformation hin veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, wie es in 4A gezeigt ist, den Anschluss 31 und den Draht 32 in der röhrenförmigen Struktur 22 des Endeffektors 20 zu halten und den gehaltenen Anschluss 31 in die Einführöffnung 44 des Verbinders 40 einzuführen (Schritt S101).
Das Halten des Anschlusses 31 und des Drahtes 32 in der röhrenförmigen Struktur 22 kann mit Hilfe eines Endeffektors erfolgen, der von dem in 2A und in anderen Figuren gezeigten Endeffektor 20 verschieden ist. Das heißt, der Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 1 kann mit dem anderen Endeffektor ausgestattet sein und kann diesen Endeffektor verwenden, um den Endeffektor 20 dazu zu veranlassen, den Anschluss 31 und den Draht 32 zu halten. Ein Roboter, der von dem Roboter 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verschieden ist, kann betrieben werden, um den Endeffektor 20 dazu zu veranlassen, den Anschluss 31 und den Draht 32 zu halten.
Ein Roboter mit einer Mehrzahl von Armen kann verwendet werden. In diesem Fall kann der Endeffektor 20 an einem der Mehrzahl von Armen angebracht sein, während von dem Endeffektor 20 verschiedene Endeffektoren an den anderen Armen angebracht sind, und die von dem Endeffektor 20 verschiedenen Endeffektoren können dazu verwendet werden, den Endeffektor 20 dazu zu veranlassen, den Anschluss 31 und den Draht 32 zu halten. Der Arbeiter (Bediener) kann die Arbeit ausführen, die den Endeffektor 20 dazu veranlasst, den Anschluss 31 und den Draht 32 zu halten.
Als nächstes veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, die röhrenförmige Struktur 22 um einen ersten Punkt 22B der röhrenförmigen Struktur 22 mit einer Winkelbewegung um einen ersten Winkel θ1 in einer ersten Richtung (Aufwärtsrichtung in diesem Beispiel) zu bewegen (Schritt S102; siehe 5A). Die erste Richtung ist der Richtung entgegengesetzt, in der sich der Schlitz 22A öffnet.
Der erste Punkt 22B kann an irgendeinem Ort in der röhrenförmigen Struktur 22 sein, solange die röhrenförmige Struktur 22 bezüglich der Erstreckungsrichtung gebogen wird. Der erste Punkt 22B wird durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren in angemessener Weise festgesetzt. In der Ausführungsform 1 ist der erste Punkt 22B auf der Achse der röhrenförmigen Struktur 22 (oder der Achse des Anschlusses 31) und in einem hinteren Endabschnitt der röhrenförmigen Struktur 22 angeordnet. Genauer gesagt kann, wenn die Länge der röhrenförmigen Struktur 22 in der Erstreckungsrichtung mit L bezeichnet wird, der erste Punkt 22B beispielsweise in einem Abstand von 1/4 bis 1/3L von dem hinteren Ende der röhrenförmigen Struktur 22 angeordnet sein, um eine Beschädigung der röhrenförmigen Struktur 22 zu verhindern.
Der erste Winkel θ1 kann durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren festgelegt werden, und kann beispielsweise von 0,5 bis 20° oder von 5 bis 12° sein. Die Steuerung 10 kann den Roboter 100 dazu veranlassen, die Bewegung um den ersten Winkel θ1 in einem Schritt durchzuführen. Alternativ kann die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu veranlassen, die Bewegung um den ersten Winkel θ1 in mehreren Schritten durchzuführen. Zum Beispiel kann die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu veranlassen, die Bewegung um den ersten Winkel θ1 durch eine Winkelbewegung der röhrenförmigen Struktur 22 in Schritten von 0,1° durchzuführen.
Als Folge der oben angegebenen Winkelbewegung wird die röhrenförmige Struktur 22 bezüglich der Erstreckungsrichtung gebogen, wie es in 5B gezeigt ist. In diesem Zustand ist das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22 nach oben gerichtet. Somit könnte das Voranbewegen des Endeffektors 20 (röhrenförmige Struktur 22) in diesem Zustand dazu führen, dass der Anschluss 31 mit einer vertikalen Oberfläche 44C des abgestuften Abschnitts 44B der Einführöffnung 44 der zweiten Struktur 42 in Kontakt kommt. Um diesen Kontakt zu vermeiden, führt die Steuerung 10 den Schritt S103 aus.
Im Schritt S103 veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, die röhrenförmige Struktur 22 um die distale Endoberfläche der röhrenförmigen Struktur 22 (oder den Punkt der distalen Endoberfläche, der auf der Achse der röhrenförmigen Struktur 22 vorgesehen ist) um einen zweiten Winkel θ2 in der ersten Richtung zu bewegen. Dies ermöglicht, dass die äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der gebogenen röhrenförmigen Struktur 22 (oder die Achse des Anschlusses 31) horizontal angeordnet wird. Somit kann der Kontakt des Anschlusses 31 mit der vertikalen Oberfläche 44C des abgestuften Abschnitts der Einführöffnung 44 verhindert werden. Als ein Ergebnis des Biegens der röhrenförmigen Struktur 22 drückt das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22 den Vorsprung 31A des Anschlusses 31 schräg nach unten.
Der zweite Winkel θ2 kann durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren festgelegt werden, und kann beispielsweise von 0,5 bis 20° oder von 5 bis 12° sein. Die Steuerung 10 kann den Roboter 100 dazu veranlassen, die Bewegung um den zweiten Winkel θ2 in einem Schritt durchzuführen. Alternativ kann die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu veranlassen, die Bewegung um den zweiten Winkel θ2 in mehreren Schritten durchzuführen. Beispielsweise kann die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu veranlassen, die Bewegung um den zweiten Winkel θ2 durch eine Winkelbewegung der röhrenförmigen Struktur 22 in Schritten von 0,1° zu bewirken.
In Abhängigkeit vom Genauigkeitsfehler des Roboters 100, der röhrenförmigen Struktur 22 und des Verbinders 40 könnte die äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur 22 (oder die Achse des Anschlusses 31) nicht horizontal angeordnet sein, mit dem Ergebnis, dass das distale Ende des Anschlusses 31 die vertikale Oberfläche 44C des abgestuften Abschnitts 44B der zweiten Struktur 42 in einer in 6 gezeigten Weise berühren könnte.
Weiter könnte in Abhängigkeit vom Genauigkeitsfehler des Roboters 100, der röhrenförmigen Struktur 22 und des Verbinders 40 die äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur 22 (oder die Achse des Anschlusses 31) nicht in der horizontalen Richtung ausgerichtet sein, mit dem Ergebnis, dass das distale Ende des Anschlusses 31 die vertikale Oberfläche 44C des abgestuften Abschnitts 44B der zweiten Struktur 42 in einer in 7 gezeigten Weise berühren könnte.
Als nächstes veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 um eine erste Entfernung voranzubewegen (Schritt S104). Die erste Entfernung kann durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren vorbestimmt werden, und ein angemessener Wert der ersten Entfernung kann basierend auf der Länge der Einführöffnung 44 in der Erstreckungsrichtung und der Länge des Anschlusses 31 und der röhrenförmigen Struktur 22 in der Erstreckungsrichtung gewählt werden. Insbesondere entspricht die erste Entfernung der Entfernung zu einem Ort, der etwas jenseits der vertikalen Oberfläche 44C der zweiten Struktur 42 liegt, und das distale Ende des Anschlusses 31 wird durch Voranbewegen des Endeffektors 20 zu diesem Ort gebracht.
Als nächstes erfasst die Steuerung 10 von dem Kraftsensor 23 detektierte Kraftinformation (Schritt S105). Danach bestimmt die Steuerung 10, ob die in Schritt S105 erfasste Kraftinformation kleiner ist als ein erster Schwellenwert (Schritt S106). Der erste Schwellenwert kann durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren vorbestimmt werden und ist der Wert des Drucks, der beim Kontakt des distalen Endes des Anschlusses 31 mit der vertikalen Oberfläche 44C erzeugt wird.
Wenn festgestellt wird, dass die in Schritt S105 erfasste Kraftinformation nicht kleiner als der erste Schwellenwert ist (Nein in Schritt S106), veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 zurückzuziehen (Schritt S107). Danach erfasst die Steuerung 10 von dem Kraftsensor 23 detektierte Kraftinformation (Schritt S108) und bestimmt, ob die in Schritt S108 erfasste Kraftinformation kleiner als der erste Schwellenwert ist (Schritt S109).
Wenn festgestellt wird, dass die in Schritt S108 erfasste Kraftinformation nicht kleiner als der erste Schwellenwert ist (Nein in Schritt S109), wiederholt die Steuerung 10 die Schritte S107 bis S109, bis die in Schritt S108 erfasste Kraftinformation unter den ersten Schwellenwert fällt.
Wenn festgestellt wird, dass die in Schritt S108 erfasste Kraftinformation kleiner als der erste Schwellenwert ist (Ja in Schritt S109), veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 in eine vorgegebene Richtung zu bewegen, die sich von der Richtung des Voranbewegens und des Zurückziehens des Endeffektors 20 unterscheidet (Schritt S110).
Die vorgegebene Richtung umfasst die Oben- und/oder die Unten- und/oder die Rechts- und/oder die Linksrichtung und kann eine Kombination der Oben- oder der Untenrichtung und der Links- oder der Rechtsrichtung sein. Wenn, wie es später beschrieben wird, der Schritt S110 in Antwort auf das Ergebnis von Schritt S112 wiederholt wird, kann sich die vorgegebene Richtung in dem zum ersten Mal durchgeführten Schritt S110 von der in dem zum zweiten und weiteren Mal durchgeführten Schritt S110 unterscheiden.
Als nächstes veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 vorwärtszubewegen (Schritt S111). Danach kehrt die Steuerung 10 zu Schritt S105 zurück und erfasst von dem Kraftsensor 23 detektierte Kraftinformation.
Wenn festgestellt wird, dass die in Schritt S105 erfasste Kraftinformation kleiner als der erste Schwellenwert ist (Ja in Schritt S106), stellt die Steuerung 10 fest, ob der Endeffektor 20 um die erste Entfernung vorwärtsbewegt wurde (Schritt S112). Insbesondere berechnet die Steuerung 10 Positionsinformation des distalen Endes des Endeffektors 20 aus Drehinformation, die von den an den Gelenken des Roboters 100 angebrachten Drehsensoren erfasst wurde, und bestimmt, basierend auf der Positionsinformation, ob der Endeffektor 20 um die erste Entfernung vorwärtsbewegt wurde.
Wenn festgestellt wird, dass der Endeffektor 20 nicht um die erste Entfernung vorwärtsbewegt wurde (Nein in Schritt S112), wiederholt die Steuerung 10 die Schritte S105 bis S112, bis festgestellt wird, dass der Endeffektor 20 um die erste Entfernung vorwärtsbewegt worden ist.
Wenn festgestellt wird, dass der Endeffektor 20 um die erste Entfernung vorwärtsbewegt wurde (Ja in Schritt S112), veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, die Vorwärtsbewegung des Endeffektors 20 zu stoppen und führt den Schritt S113 aus.
In Schritt S113 veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, die röhrenförmige Struktur 22 um die distale Endoberfläche der röhrenförmigen Struktur 22 (oder um den Punkt der distalen Endoberfläche, der auf der Achse der röhrenförmigen Struktur 22 liegt) mit einer Winkelbewegung um den zweiten Winkel θ2 in einer zweiten Richtung zu bewegen, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist (die zweite Richtung ist die Richtung, in der sich der Schlitz 22A öffnet, und ist in diesem Beispiel die Untenrichtung). Somit wird der Endeffektor 20 in die Winkelposition zurückgeführt, in der er vor der Winkelbewegung in Schritt S103 angeordnet war.
Als nächstes veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, die röhrenförmige Struktur 22 um den ersten Punkt der röhrenförmigen Struktur 22 mit einer Winkelbewegung um den ersten Winkel θ1 in der zweiten Richtung zu bewegen (Schritt S114). Somit wird der Endeffektor 20 in die Winkelposition zurückgeführt, in der er vor der Winkelbewegung in Schritt S102 angeordnet war. Das heißt, die Steuerung 10 kann den Endeffektor 20 in die im Wesentlichen horizontale Position zurückführen, indem die Schritte S113 und S114 ausgeführt werden.
Als nächstes veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 um eine dritte Entfernung vorwärtszubewegen (Schritt S115). Die dritte Entfernung kann durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren vorbestimmt werden und ein angemessener Wert der dritten Entfernung kann basierend auf der Länge der Einführöffnung 44 in der Erstreckungsrichtung und der Länge des Anschlusses 31 und der röhrenförmigen Struktur 22 in der Erstreckungsrichtung gewählt werden. Insbesondere entspricht die dritte Entfernung der Entfernung zu einem Ort, der jenseits des Ortes liegt, an dem die Endoberfläche des Vorsprunges 31A, die dem distalen Ende des Anschlusses 31 zugewandt ist, mit der vertikalen Oberfläche 44C durch das Vorwärtsbewegen des Endeffektors 20 in Kontakt gebracht wird.
Als nächstes erfasst die Steuerung 10 von dem Kraftsensor 23 detektierte Kraftinformation (Schritt S116). Danach bestimmt die Steuerung 10, ob die im Schritt S116 erfasste Kraftinformation größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist (Schritt S117). Der zweite Schwellenwert kann durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren vorbestimmt sein, und ist der Wert des Drucks, der durch den Kontakt der dem distalen Ende des Anschlusses 31 zugewandten Endoberfläche des Vorsprungs 31A mit der vertikalen Oberfläche 44C erzeugt wird.
Wenn festgestellt wird, dass die in Schritt S116 erfasste Kraftinformation kleiner als der zweite Schwellenwert ist (Nein in Schritt S117), wiederholt die Steuerung 10 die Schritte S116 und S117, bis die in Schritt S116 erfasste Kraftinformation größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert wird.
Wenn festgestellt wird, dass die in Schritt S116 erfasste Kraftinformation größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist (Ja in Schritt S117), veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 zurückzuziehen, und insbesondere die röhrenförmige Struktur 22 aus der Einführöffnung 44 zu entfernen (Schritt S118).
Als nächstes veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, die röhrenförmige Struktur 22 (Endeffektor 20) in der ersten Richtung zu bewegen (Schritt S119), und beendet dann das Programm. Somit wird der während des Programms im Innenraum der röhrenförmigen Struktur 22 gehaltene Draht 32 durch den Schlitz 22A aus der röhrenförmigen Struktur 22 herausgelassen.
In Schritt S118 kann die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu veranlassen, die röhrenförmige Struktur 22 zurückzuziehen, während die röhrenförmige Struktur 22 in der ersten Richtung bewegt wird.
Bei dem Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 1 ist die Steuerung 10, wie es oben beschrieben wurde, dazu ausgestaltet, den Roboter 100 dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur 22 um den ersten Punkt 22B der röhrenförmigen Struktur 22 mit einer Winkelbewegung um den ersten Winkel θ1 in der ersten Richtung zu bewegen, und danach den Roboter 100 dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur 22 um die distale Endoberfläche der röhrenförmigen Struktur 22 (oder den Punkt der distalen Endoberfläche, der auf der Achse der röhrenförmigen Struktur 22 angeordnet ist) mit einer Winkelbewegung um den zweiten Winkel θ2 in der ersten Richtung zu bewegen.
Dadurch wird die röhrenförmige Struktur 22 gebogen, damit ihr distales Ende den Vorsprung 31A des Anschlusses 31 schräg nach unten drücken kann. In dem Fall, dass das distale Ende des Anschlusses 31 mit der vertikalen Oberfläche 44C der zweiten Struktur 42 in Berührung kommt, wird somit das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22 daran gehindert, sich über den Vorsprung 31A des Anschlusses 31 hinauszubewegen, um den Anschluss 31 in den Innenraum der röhrenförmigen Struktur 22 eintreten zu lassen.
Wenn der Anschluss 31 in den Innenraum der röhrenförmigen Struktur 22 eintritt, gelangt der Anschluss 31 mit der inneren Wandoberfläche der röhrenförmigen Struktur 22 in Eingriff. Wenn der Roboter 100 dazu veranlasst wird, in diesem Zustand den Endeffektor 20 zurückzuziehen, wird die röhrenförmige Struktur 22 mit dem in dem Innenraum der röhrenförmigen Struktur 22 angeordneten Anschluss 31 zurückgezogen.
Somit kann der Vorsprung 31A des Anschlusses 31 nicht über das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22 hinausbewegt werden und in den Arretiermechanismus 44A der zweiten Struktur 42 hineingedrückt werden.
Damit sich der Vorsprung 31A des Anschlusses 31 über das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22 hinausbewegen kann, ist es notwendig, die röhrenförmige Struktur 22 aus der Einführöffnung 44 zu entfernen und nochmals mit dem Halten des Anschlusses 31 an dem ersten Punkt 22B zu beginnen. Somit führt das Eintreten des Anschlusses 31 in den Innenraum der röhrenförmigen Struktur 22 zu einer Zunahme der zur Herstellung des Kabelbaums benötigten Zeit.
Mit dem Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 1 kann das Eintreten des Anschlusses 31 in den Innenraum der röhrenförmigen Struktur 22 verhindert werden, und somit kann die Zunahme der zur Herstellung von Kabelbäumen erforderlichen Zeit vermieden werden. Außerdem kann der Anschluss 31 in den Verbinder 40 eingeführt werden, der die Mehrzahl von in der Vorne-/Hintenrichtung und in der Links-/Rechtsrichtung angeordneten Einführöffnungen 44 aufweist, bezüglich derer es schwierig ist, den Anschluss genau zu positionieren, und von denen jede ein mit einem abgestuften Abschnitt versehenes Inneres aufweist.
Außerdem verjüngt sich bei dem Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 1 das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22. Mit anderen Worten ist das distale Ende der röhrenförmigen Struktur 22 teilweise zugeschnitten. Somit kann der Abschnitt des Vorsprungs 31A (der untere Abschnitt des Vorsprungs 31A in diesem Beispiel), der dem zugeschnittenen Abschnitt der röhrenförmigen Struktur 22 zugewandt ist, mit dem Arretiermechanismus 44A der zweiten Struktur 42 in Kontakt gebracht werden, um die Arretierfunktion zu bewirken.
Ausführungsform 2
Ein Roboter gemäß der Ausführungsform 2 basiert auf dem Roboter gemäß der Ausführungsform 1, und die Steuerung des Roboters gemäß der Ausführungsform 2 ist dazu ausgestaltet, bei dem Zurückziehen (C1) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor um eine zweite Entfernung zurückzuziehen, die kleiner als die erste Entfernung ist.
Als nächstes wird ein Beispiel des Roboters gemäß der Ausführungsform 2 unter Bezugnahme auf die 8A bis 8C beschrieben. Der grundlegende Aufbau des Roboters gemäß der Ausführungsform 2 ist der gleiche wie der des Roboters gemäß der Ausführungsform 1 und wird deswegen nicht ausführlich beschrieben.
Betrieb und Vorteile des Roboters
Die 8A bis 8C zeigen ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs des Roboters gemäß der Ausführungsform 2 darstellt.
Wie man aus den 8A bis 8C sehen kann, ist der Betrieb des Roboters 100 gemäß der Ausführungsform 2 im Wesentlichen der gleiche wie der des Roboters 100 gemäß der Ausführungsform 1, aber er unterscheidet sich durch den Ablauf, den die Steuerung 10 durchführt, wenn sie feststellt, dass die in Schritt S105 erfasste Kraftinformation nicht kleiner als der erste Schwellenwert ist (Nein in Schritt S106).
Insbesondere veranlasst die Steuerung 10, wenn festgestellt wird, dass die in Schritt S105 erfasste Kraftinformation nicht kleiner als der erste Schwellenwert ist (Nein in Schritt S106), den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 um eine zweite Entfernung zurückzuziehen, die kleiner als die erste Entfernung ist (Schritt S107A). Die zweite Entfernung kann durch Mittel wie beispielsweise Experimentieren vorbestimmt werden. Die zweite Entfernung kann kleiner als die Länge der Einführöffnung 44A der zweiten Struktur 42 in der Erstreckungsrichtung sein, oder sie kann kleiner oder gleich der Entfernung vom vorderen Ende der zweiten Struktur 42 zum Arretiermechanismus 44A sein.
Als nächstes veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 in eine vorgegebene Richtung zu bewegen, die sich von der Richtung des Voranbewegens und des Zurückziehens des Endeffektors 20 unterscheidet (Schritt S110). Im Folgenden veranlasst die Steuerung 10 den Roboter 100 dazu, den Endeffektor 20 voranzubewegen (Schritt S111), und kehrt dann zu Schritt S105 zurück.
Der derart konfigurierte Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 2 stellt dieselben Vorteile wie der Roboter 100 gemäß der Ausführungsform 1 bereit.
Viele Abwandlungen und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der vorangehenden Beschreibung offensichtlich sein. Dementsprechend ist die vorangehende Beschreibung nur als darstellend auszulegen, und ist dazu vorgesehen, dem Fachmann die beste Art zur Ausführung der Erfindung zu lehren. Die Details der Struktur und/oder der Funktion können wesentlich verändert werden, ohne sich vom Schutzbereich der Erfindung zu entfernen.
Industrielle Anwendbarkeit
Mit dem Roboter und seinem Betriebsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können Anschlüsse in einen Verbinder mit einer Mehrzahl von Einführöffnungen eingeführt werden, die in der Links-/Rechtsrichtung und in der Oben-/Untenrichtung angeordnet sind und von denen jede ein mit einem abgestuften Abschnitt versehenes Inneres aufweist. Der Roboter und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind somit in der Roboterindustrie nützlich.
Bezugszeichenliste

10: Steuerung
11a: erstes Glied
11b: zweites Glied
11c: drittes Glied
11d: viertes Glied
11 e: fünftes Glied
11f: sechstes Glied
15: Trägerbasis
20: Endeffektor
21: Basis
22: röhrenförmige Struktur
22A: Schlitz
22B: erster Punkt
23: Kraftsensor
31: Anschluss
31A: Vorsprung
32: Draht
40: Verbinder
41: erste Struktur
42: zweite Struktur
44: Einführöffnung
44A: Arretiermechanismus
44B: Vorsprung
44C: vertikale Oberfläche
100: Roboter
JT1: erstes Gelenk
JT2: zweites Gelenk
JT3: drittes Gelenk
JT4: viertes Gelenk
JT5: fünftes Gelenk
JT6: sechstes Gelenk

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2003208960 [0003]

Claims

Roboter, ausgestaltet zum Halten eines Anschlusses und zum Einführen des Anschlusses in einen Verbinder mit einer Mehrzahl von Einführöffnungen, um einen Kabelbaum herzustellen, wobei der Roboter aufweist: einen Endeffektor mit einer röhrenförmigen Struktur und einem Kraftsensor, wobei die röhrenförmige Struktur mit einem sich in einer Erstreckungsrichtung der röhrenförmigen Struktur erstreckenden Schlitz versehen ist, und die röhrenförmige Struktur bezüglich der Erstreckungsrichtung biegbar ist; und eine Steuerung, wobei die Einführöffnung des Verbinders abgestuft ist, um an einem Ende eine kleinere Öffnungsfläche aufzuweisen als an einem anderen Ende, wobei der Anschluss in der Form eines Stiftes oder einer Röhre ist, eine mit einem Vorsprung versehene äußere Umfangsoberfläche aufweist und ein proximales Ende aufweist, mit dem ein Draht verbunden ist, wobei die röhrenförmige Struktur einen Innenraum aufweist, in den der Draht und der Anschluss eingeführt sind, und ein distales Ende aufweist, das dazu ausgestaltet ist, den Vorsprung des Anschlusses zu berühren, und wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist: (A) den den Anschluss haltenden Roboter dazu zu veranlassen, den Anschluss in die Einführöffnung einzuführen; (B) den Roboter nach dem Einführen (A) dazu zu veranlassen, eine äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen und die röhrenförmige Struktur in einem vorgegebenen Winkel zu biegen; und (C) den Roboter nach dem Anordnen und Biegen (B) dazu zu veranlassen, den Endeffektor um eine vorgegebene erste Entfernung voranzubewegen.
Roboter gemäß Anspruch 1, wobei sich das distale Ende der röhrenförmigen Struktur verjüngt.
Roboter gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Einführöffnungen des Verbinders in einer zur Erstreckungsrichtung senkrechten Richtung angeordnet sind.
Roboter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einführöffnungen des Verbinders in einer Umfangsrichtung des Verbinders angeordnet sind.
Roboter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist, beim Anordnen und Biegen (B): (B1) den Roboter dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur um einen ersten Punkt der röhrenförmigen Struktur mit einer Winkelbewegung um einen vorgegebenen ersten Winkel in einer ersten Richtung zu bewegen, wobei die erste Richtung einer Richtung, in der der Schlitz angeordnet ist, entgegengesetzt ist; und (B2) den Roboter nach der Winkelbewegung (B1) dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur um das distale Ende der röhrenförmigen Struktur mit einer Winkelbewegung um einen vorgegebenen zweiten Winkel in der ersten Richtung zu bewegen und dadurch die äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen.
Roboter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist, (D) den Roboter dazu zu veranlassen, nach dem Voranbewegen (C) die röhrenförmige Struktur aus der Einführöffnung zu entfernen, wenn der Kraftsensor eine Kraft detektiert, die kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist.
Roboter gemäß Anspruch 6, wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist, (E) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor nach dem Entfernen (D) in der ersten Richtung zu bewegen.
Roboter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist, bei dem Voranbewegen (C): (C1) den Roboter dazu zu veranlassen, bei der Detektion einer Kraft durch den Kraftsensor, die größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, den Endeffektor zurückzuziehen, bis der Kraftsensor eine Kraft detektiert, die kleiner als der erste Schwellenwert ist; (C2) den Roboter dazu zu veranlassen, nach dem Zurückziehen (C1) den Endeffektor in eine andere Richtung als die Richtung des Voranbewegens und des Zurückziehens des Endeffektors zu bewegen; und (C3) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor nach dem Bewegen (C2) voranzubewegen.
Roboter gemäß Anspruch 8, wobei die Steuerung dazu ausgestaltet ist, bei dem Zurückziehen (C1) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor um eine zweite Entfernung zurückzuziehen, die kleiner als die erste Entfernung ist.
Verfahren zum Betrieb eines Roboters, der zum Halten eines Anschlusses und zum Einführen des Anschlusses in einen Verbinder mit einer Mehrzahl von Einführöffnungen ausgestaltet ist, um einen Kabelbaum herzustellen, wobei der Roboter einen Endeffektor mit einer röhrenförmigen Struktur und einem Kraftsensor aufweist, wobei die röhrenförmige Struktur mit einem sich in einer Erstreckungsrichtung der röhrenförmigen Struktur erstreckenden Schlitz versehen ist, und die röhrenförmige Struktur bezüglich der Erstreckungsrichtung biegbar ist, wobei die Einführöffnung des Verbinders abgestuft ist, um an einem Ende eine kleinere Öffnungsfläche aufzuweisen als an einem anderen Ende, wobei der Anschluss in der Form eines Stiftes oder einer Röhre ist, eine mit einem Vorsprung versehene äußere Umfangsoberfläche aufweist und ein proximales Ende aufweist, mit dem ein Draht verbunden ist, wobei die röhrenförmige Struktur einen Innenraum aufweist, in den der Draht und der Anschluss eingeführt sind, und ein distales Ende aufweist, das dazu ausgestaltet ist, den Vorsprung des Anschlusses zu berühren, wobei das Verfahren aufweist: (A) den den Anschluss haltenden Roboter dazu zu veranlassen, den Anschluss in die Einführöffnung einzuführen; (B) den Roboter nach dem Einführen (A) dazu zu veranlassen, eine äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen und die röhrenförmige Struktur in einem vorgegebenen Winkel zu biegen; und (C) den Roboter nach dem Anordnen und Biegen (B) dazu zu veranlassen, den Endeffektor um eine vorgegebene erste Entfernung voranzubewegen.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei sich das distale Ende der röhrenförmigen Struktur verjüngt.
Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Einführöffnungen des Verbinders in einer zur Erstreckungsrichtung senkrechten Richtung angeordnet sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Einführöffnungen des Verbinders in einer Umfangsrichtung des Verbinders angeordnet sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Anordnen und Biegen (B) aufweist: (B1) den Roboter dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur um einen ersten Punkt der röhrenförmigen Struktur mit einer Winkelbewegung um einen vorgegebenen ersten Winkel in einer ersten Richtung zu bewegen, wobei die erste Richtung einer Richtung, in der der Schlitz angeordnet ist, entgegengesetzt ist; und (B2) den Roboter nach der Winkelbewegung (B1) dazu zu veranlassen, die röhrenförmige Struktur um das distale Ende der röhrenförmigen Struktur mit einer Winkelbewegung um einen vorgegebenen zweiten Winkel in der ersten Richtung zu bewegen und dadurch die äußere Umfangsoberfläche des distalen Endes der röhrenförmigen Struktur horizontal anzuordnen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, weiter aufweisend (D) den Roboter dazu zu veranlassen, nach dem Voranbewegen (C) die röhrenförmige Struktur aus der Einführöffnung zu entfernen, wenn der Kraftsensor eine Kraft detektiert, die kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 15, weiter aufweisend (E) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor nach dem Entfernen (D) in der ersten Richtung zu bewegen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei das Voranbewegen (C) aufweist: (C1) den Roboter dazu zu veranlassen, bei der Detektion einer Kraft durch den Kraftsensor, die größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, den Endeffektor zurückzuziehen, bis der Kraftsensor eine Kraft detektiert, die kleiner als der erste Schwellenwert ist; (C2) den Roboter dazu zu veranlassen, nach dem Zurückziehen (C1) den Endeffektor in eine andere Richtung als die Richtung des Voranbewegens und des Zurückziehens des Endeffektors zu bewegen; und (C3) den Roboter dazu zu veranlassen, den Endeffektor nach dem Bewegen (C2) voranzubewegen.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei das Zurückziehen (C1) das Veranlassen des Roboters, den Endeffektor um eine zweite Entfernung zurückzuziehen, die kleiner als die erste Entfernung ist, aufweist.