JP2016097471A - ロボットアーム、およびそれを用いた配線作業ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】端子台に配設されたネジを締めるためのドライバを回転させながら昇降させることが可能で、かつ、コンパクトな構成のロボットアームを提供する。
【解決手段】ロボットアーム１４を、端子台Ｔに配設されたネジＳを締めるドライバ２０と、ドライバ２０が取り付けられる下側ドライバ軸４４と、下側ドライバ軸４４の上端部に取り付けられる上側ドライバ軸４２と、上側ドライバ軸４２を回転させるドライバ回転手段２２とで構成する。そして、上側ドライバ軸４２の下端部に下側ドライバ軸４４の上端部を嵌め込む筒状部４３を形成し、筒状部４３に上下方向に延びる長孔６６を形成し、下側ドライバ軸４４の上端部の側面に長孔６６に嵌まる突部６８を形成することにより、上記課題を解決できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、制御盤内に配設される配線の端子台への固定を自動的に行うことのできるロボットアーム、およびそれを用いた配線作業ロボットに関する。

近年、産業用等に用いられる各種機械には多種多様な制御方式が求められるようになっており、これに伴い、当該機械を制御するための制御盤内に収められる配線の本数も増加の一途をたどっている。

通常、各配線の先端には、当該配線の接続を容易にするための端子が取り付けられており、当該端子の端子台への固定には、ネジ止めが採用されている。

各配線の先端に取り付けられた端子を端子台へ取り付けるには、ドライバを用いてネジを締めていく作業が必要になるが、当該作業は結構な重労働であり、万一、ネジの締めが足りなかった場合、端子が端子台から外れて機械が誤動作し、事故につながりかねないというリスクを有している。

このため、このような配線作業を産業用のロボットを用いて行う取り組みが従前より進められている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−１７２１６９号公報

しかしながら、特許文献１にはネジを締める電動ドライバが昇降する機構について明確に記載されておらず、かつ、特許文献１の電動ドライバはロボットアームの大きさに比して高さ方向寸法が大きすぎる（特許文献１の図３）という問題があった。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、端子台に配設されたネジを締めるためのドライバを回転させながら昇降させることが可能で、かつ、コンパクトな構成のロボットアームを提供することにある。

この発明のある局面に従うと、
端子台に配設されたネジを締めるドライバと、
前記ドライバが取り付けられる下側ドライバ軸と、
前記下側ドライバ軸の上端部に取り付けられる上側ドライバ軸と、
前記上側ドライバ軸を回転させるドライバ回転手段とを備えており、
前記上側ドライバ軸の下端部には、前記下側ドライバ軸の上端部を嵌め込む筒状部が形成されており、
前記筒状部には、上下方向に延びる長孔が形成されており、
前記下側ドライバ軸の上端部の側面には、前記長孔に嵌まる突部が形成されているロボットアームが提供される。

この発明の別の局面に従うと
端子台に配設されたネジを締めるドライバと、
前記ドライバが取り付けられる下側ドライバ軸と、
前記下側ドライバ軸の上端部に取り付けられる上側ドライバ軸と、
前記上側ドライバ軸を回転させるドライバ回転手段とを備えており、
前記下側ドライバ軸の上端部には、前記上側ドライバ軸の下端部を嵌め込む筒状部が形成されており、
前記筒状部には、上下方向に延びる長孔が形成されており、
前記下側ドライバ軸の上端部の側面には、前記長孔に嵌まる突部が形成されているロボットアームが提供される。

好ましくは、前記下側ドライバ軸を昇降させるドライバ軸昇降手段を更に備えており、
前記ドライバ軸昇降手段は、
前記下側ドライバ軸に取り付けられた鍔部材と、
前記鍔部材を下方向に押し下げる第１押さえ部材と、
前記鍔部材を上方向に押し上げる第２押さえ部材とを有している。

好ましくは、前記第１押さえ部材の下面には、前記鍔部材の硬度よりも低い硬度の材料で形成されており、前記鍔部材に当接する当て板が取り付けられている。

好ましくは、前記ドライバ回転手段にはサーボモータが使用されており、
前記サーボモータに供給される電流値に基づいて前記ドライバによる前記ネジの締めきり状態を判断する。

好ましくは、配線を把持するチャックを更に備えており、
前記チャックは、一対のチャック片と、チャック開閉手段とを有しており、
前記チャック片は、前記チャック開閉手段に対して着脱自在になっている。

好ましくは、上述したようなロボットアームを備える配線作業ロボットが提供される。

本発明によれば、端子台に配設されたネジを締めるためのドライバを回転させながら昇降させることが可能で、かつ、コンパクトな構成のロボットアームを提供できる。

本実施の形態にかかる配線用ロボット１０の全体構成を示す斜視図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４の全体構成を示す分解斜視図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４の全体構成を示す分解斜視図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４における、チャック１６とドライバ２０との位置関係を示す（ａ）側面図、および、（ｂ）底面図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４におけるドライバ２０を上昇させた状態を示す斜視図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４におけるドライバ２０を降下させた状態を示す斜視図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４を用いた配線作業について説明する図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４におけるチャック１６を開き、かつ、ドライバ２０を上昇させた状態を示す斜視図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４におけるチャック１６で電線Ｌを把持し、かつ、ドライバ２０を上昇させた状態を示す斜視図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４を用いた配線作業について説明する図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４を用いた配線作業について説明する図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４を用いた配線作業について説明する図である。 本実施の形態にかかるロボットアーム１４におけるチャック１６で電線Ｌを把持し、かつ、ドライバ２０を降下させた状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。また、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜配線作業ロボット１０の全体構成＞
まず、本実施の形態にかかる配線作業ロボット１０の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる配線作業ロボット１０の全体構成を示す斜視図である。

図１を参照して、本実施の形態にかかる配線作業ロボット１０は、大きく分けて、ロボット本体１２と、ロボットアーム１４と、制御部１５とで構成されている。

本実施例において、ロボット本体１２には、汎用の６軸ロボットが使用されている。もちろん、配線作業に要する動きが可能であればどのようなタイプのロボット本体１２を用いてもよい。

ロボットアーム１４は、配線される電線Ｌを把持し、電線Ｌを端子台Ｔに固定する動作を行うものであり、ロボット本体１２の先端部１２ａに取り付けられている、

＜ロボットアーム１４の全体構成＞
次に、本実施の形態にかかるロボットアーム１４の構成について説明する。図２および図３は、本実施例の形態にかかるロボットアーム１４の全体構成を示す分解斜視図である。

本実施の形態にかかるロボットアーム１４は、チャック１６と、チャック開閉手段１８と、ドライバ２０と、ドライバ回転手段２２と、ドライバ昇降手段２４とを備えている。

チャック１６は、互いにほぼ対称に形成された一対のチャック片２６で構成されており、これら一対のチャック片２６を互いに近づけたり遠ざけたりするチャック開閉手段１８の底面に取り付けられている。本実施の形態の場合、一対のチャック片２６における互いに対向する内面には、チャック１６が電線Ｌを把持する際に、当該電線Ｌの一部が嵌まり込む溝２７が形成されている。

本実施の形態では、チャック開閉手段１８には、底面に一対のチャック片取付部２８を有する第１アクチュエータ３０が使用されている。また、制御部１５と第１アクチュエータ３０との間には、制御部１５と第１アクチュエータ３０との間で信号をやりとりする信号線（図示せず）が電気的に接続されている。この第１アクチュエータ３０に対して、制御部１５から、一対のチャック片２６を順方向へ移動させる旨の信号（チャック片順方向移動信号Ｓ１）が送られてきたとき、一対のチャック片取付部２８は互いに近づく方向へ移動する。逆に、第１アクチュエータ３０に対して、制御部１５から、一対のチャック片２６を逆方向へ移動させる旨の信号（チャック片逆方向移動信号Ｓ２）が送られてきたとき、一対のチャック片取付部２８は互いに離間する方向へ移動する。したがって、チャック片取付部２８にそれぞれチャック片２６を取り付けることにより、上述のように、一対のチャック片２６を互いに近づけたり遠ざけたりすることができる。

ドライバ２０は、電線Ｌの先端に取り付けられた端子Ａを端子台Ｔに固定する際、予め端子台Ｔ側に用意されたネジＳを回転させる役割を有しており、その先端形状は、ネジＳの頭に刻設された凹所（プラス形状、マイナス形状、六角星形形状等）に嵌め込むことができるようになっている。ドライバ２０がネジＳを順方向に回転させることによってネジＳは端子台Ｔに対して締まっていき、逆方向に回転させることによってネジＳは端子台Ｔに対して緩むようになる。また、ドライバ２０は、公知の取り付け機構により、ドライバ軸３２の下端に取り付けられている。なお、本実施の形態におけるドライバ軸３２は、上側ドライバ軸４２と、下側ドライバ軸４４とに分割されている。

また、チャック１６とドライバ２０との位置関係は図４に示すように設定されている。すなわち、チャック１６が電線Ｌを把持したとき、当該電線Ｌの先端に取り付けられた端子Ａにおけるネジ嵌入凹所Ｈがドライバ２０の中心軸ＣＬに位置するようにチャック１６とドライバ２０との間の水平離間距離Ｄ１が設定されている。もちろん、使用する端子Ａの形状に合わせて、ネジ嵌入凹所Ｈがドライバ２０の中心軸ＣＬに位置するように、水平面におけるチャック１６とドライバ２０との位置関係も設定されている。

図２および図３に戻って、ドライバ回転手段２２は、制御部１５からの指示により、ドライバ２０を所定の回転方向に回転させる手段であり、本実施例ではサーボモータ３４と、ギア３６とで構成されている。また、制御部１５とサーボモータ３４との間には、制御部１５とサーボモータ３４との間で信号をやりとりする信号線（図示せず）が電気的に接続されている。

サーボモータ３４は、例えば、位置検出器や速度検出器を備えており、必要に応じて回転位置や回転速度に関する信号を外部に発信できるようになっている。本実施の形態では、これに加えて制御部１５がサーボモータ３４に供給される電流値を常時監視するようになっている。もちろん、本明細書に記載したような動作を行うことができるものであれば、サーボモータに限らず、他の種類のモータや動力源を使用してもよい。

ギア３６は、サーボモータ３４からの回転力をドライバ軸３２に伝達するためのものであり、本実施の形態では、サーボモータ３４の出力軸に取り付けられた第１ギア３８と、ドライバ軸３２におけるドライバ２０が取り付けられる端とは反対側の端に取り付けられた第２ギア４０とで構成されている。第１ギア３８の外周側面に形成された歯車部と、第２ギア４０の外周側面に形成された歯車部とが常時噛み合うように、第１ギア３８と第２ギア４０との位置（すなわち、サーボモータ３４とドライバ軸３２との位置）が設定されている。なお、本実施の形態では、第１ギア３８に形成された歯の数は、第２ギア４０に形成された歯の数と同数に設定されているが、これら歯の数が互いに異なるように設定してもよい。

ドライバ昇降手段２４は、ドライバ２０の位置を上下方向に昇降させる役割を有しており、本実施の形態では、ドライバ軸昇降手段４６と、第２アクチュエータ４８と、下側ドライバ軸４４の上下方向直進運動を支えるリニアブッシュ４９とで構成されている。また、制御部１５と第２アクチュエータ４８との間には、制御部１５と第２アクチュエータ４８との間で信号をやりとりする信号線（図示せず）が電気的に接続されている。

ドライバ軸昇降手段４６は、下側ドライバ軸４４を上下方向に昇降させるものであり、本実施の形態では、鍔部材５０と、第１押さえ部材５２と、第２押さえ部材５４と、スペーサ５６と、ベース部材５８と、当て板６０とを備えている。

鍔部材５０は、下側ドライバ軸４４に固定された略円板状の部材である。また、当該鍔部材５０の略中心を下側ドライバ軸４４が貫通するようになっている。

第１押さえ部材５２および第２押さえ部材５４は、それぞれ矩形状板材における一方の辺から中央部に至る切り欠きが形成されたような略Ｕ字状の板材である。また、第１押さえ部材５２および第２押さえ部材５４は、上記一方の辺に対向する他方の辺の近傍において、スペーサ５６を介して互いに一体に組み上げられている。つまり、第１押さえ部材５２と第２押さえ部材５４との間には、スペーサ５６によって所定間隔の空間６２が形成されている。なお、本実施の形態では、第１押さえ部材５２が第２押さえ部材５４よりも上方に位置している。また、当て板６０は、第１押さえ部材５２の下側面、つまり、第２押さえ部材５４に対向する面に取り付けられている真鍮製の板材である。

ベース部材５８は、スペーサ５６と対向するようにして第２押さえ部材５４の他方の辺の近傍に固定されており、かつ、第２アクチュエータ４８の被駆動部材６４が取り付けられる部材である。また、第２アクチュエータ４８は図中下向きに取り付けられており、当該第２アクチュエータ４８が作動することにより、被駆動部材６４が上下方向に移動する。

したがって、第２アクチュエータ４８が作動することにより、上述のように被駆動部材６４が上下方向に移動し、これに伴い、第１押さえ部材５２、第２押さえ部材５４、および、スペーサ５６も上下方向に移動する。

ドライバ昇降手段２４は、下側ドライバ軸４４に固定された鍔部材５０が第１押さえ部材５２と第２押さえ部材５４との間に形成された空間６２に収まるように位置決めされる。上述のように、第１押さえ部材５２および第２押さえ部材５４には切り欠きが設けられているので、上側ドライバ軸４２や下側ドライバ軸４４と、これら第１押さえ部材５２および第２押さえ部材５４との干渉を避けることができる。

加えて、上側ドライバ軸４２の下端部には、下側ドライバ軸４４の上端部を嵌め込むことができる筒状部４３が形成されている。また、上側ドライバ軸４２の筒状部４３には、上下方向に延びる長孔６６が形成されている。一方、上側ドライバ軸４２に嵌め込まれる下側ドライバ軸４４の上端部の側面には、当該嵌め込まれた状態で長孔６６に嵌まる突部６８が突設されている。つまり、下側ドライバ軸４４は、長孔６６に嵌まる突部６８をガイドにして、上側ドライバ軸４２に対して上下方向に移動できるようになっている。

ドライバ２０を上昇させる際には、図５に示すように、第２アクチュエータ４８を作動させて被駆動部材６４を上方向に移動させる。これに伴い、ドライバ昇降手段２４における第２押さえ部材５４も上方向に移動する。これにより、第２押さえ部材５４が下方から鍔部材５０に当接し、当該鍔部材５０と共に下側ドライバ軸４４を上方向に押し上げる。すると、下側ドライバ軸４４は、上側ドライバ軸４２に形成された長孔６６に嵌まる突部６８をガイドにして当該長孔６６内を上昇する（下側ドライバ軸４４の上端部が上側ドライバ軸４２の筒部内に収容されていく）。

逆に、ドライバ２０を降下させる際には、図６に示すように、第２アクチュエータ４８を作動させて被駆動部材６４を下方向に移動させる。これに伴い、ドライバ昇降手段２４における第１押さえ部材５２およびこれに取り付けられている当て板６０も下方向に移動する。これにより、当て板６０が上方から鍔部材５０に当接し、当該鍔部材５０と共に下側ドライバ軸４４を下方向に押し下げる。すると、下側ドライバ軸４４は、長孔６６に嵌まる突部６８をガイドにして当該長孔６６内を降下する（下側ドライバ軸４４の上端部が上側ドライバ軸４２の筒部から飛び出していく）。

上述したドライバ２０の昇降は、ドライバ回転手段２２によってドライバ２０を回転させるとの同時に行うことができる。すなわち、サーボモータ３４からの回転力は、ギア３６を介して、上側ドライバ軸４２に伝達される。上側ドライバ軸４２に伝達された回転力は、上側ドライバ軸４２に形成された長孔６６の内面が下側ドライバ軸４４に形成された突部６８を押すことにより、当該下側ドライバ軸４４に伝達される。上側ドライバ軸４２に対する下側ドライバ軸４４の上下方向の位置が変化しても、回転力が長孔６６から突部６８に伝達される状態は維持される。これにより、上側ドライバ軸４２に対する下側ドライバ軸４４の位置にかかわらず、常に上側ドライバ軸４２からの回転力は下側ドライバ軸４４に伝達される。

したがって、本実施の形態に係るロボットアーム１４によれば、ドライバ２０を正方向（ネジＳを締める方向）に回転させつつ降下させることにより、端子台ＴにネジＳを締めることができる。逆に、ドライバ２０を逆方向（ネジＳを緩める方向）に回転させつつ上昇させることにより、端子台ＴからネジＳを緩めることができる。

＜配線作業ロボット１０の動作説明＞
次に、上述した配線作業ロボット１０を用いて、電線Ｌの先端に取り付けた端子Ａを端子台Ｔに取り付ける際の動作について説明する。先ず、図７に示すように、ロボットアーム１４のチャック１６が、予め設定した位置に配置された電線Ｌを把持する。具体的には、ロボット本体１２がロボットアーム１４を移動させることにより、当該ロボットアーム１４におけるチャック１６が電線Ｌの近傍まで移動する。然る後、制御部１５からの信号（チャック片逆方向移動信号Ｓ２）により、チャック開閉手段１８が一対のチャック片２６同士を互いに離間させる。この状態で、ロボット本体１２は、一対のチャック片２６同士の間に電線Ｌが嵌まる位置（チャック片２６に形成された溝２７を臨む位置）までロボットアーム１４を更に移動させる。この段階で、ロボットアーム１４の状態、および、当該ロボットアーム１４と電線Ｌとの位置関係は、図８に示すようになっている。その後、制御部１５からの信号（チャック片順方向移動信号Ｓ１）により、チャック開閉手段１８が一対のチャック片２６同士を互いに近接する方向へ移動させる。これにより、チャック１６が電線Ｌを把持する。なお、この段階において、ドライバ２０は、チャック１６よりも上方で待機している（この段階における、ロボットアーム１４の状態、および、当該ロボットアーム１４と電線Ｌとの位置関係は、図９に示すようになっている。）。

チャック１６が電線Ｌを把持した後、ロボット本体１２がロボットアーム１４を端子台Ｔの近傍まで移動させる。これにより、図１０に示すように、電線Ｌおよび端子Ａが目的の端子台Ｔの近傍まで導かれる。なお、チャック１６が電線Ｌを把持した位置から目的の端子台Ｔの近傍までの間に障害物（例えば、制御盤等の中に配置された他の電子部品等）が存在するような場合、予めチャック１６を動かすルート（＝電線Ｌを導くルート）を制御部１５にインプットしておくとよい。これにより、ロボットアーム１４が障害物をかわしながら電線Ｌを端子台Ｔの近傍まで導くことができる。

ロボットアーム１４を端子台Ｔの近傍まで移動させた後、ロボット本体１２はさらにロボットアーム１４を移動させて、図１１に示すように、電線Ｌの先端に取り付けられた端子Ａ（いわゆる「Ｙ型端子」）の先端に形成されたネジ嵌入凹所Ｈに、端子台Ｔに取り付けられたネジＳを嵌め込ませる。端子Ａに嵌め込ませるネジＳの位置は予め設定されており、端子ＡにネジＳが嵌め込まれた状態において、当該ネジＳの頭中心にドライバ２０の中心軸ＣＬが位置するようになっている。また、ネジＳは予め端子台Ｔに対して緩められた状態になっており、ネジＳの頭部（あるいはネジＳの頭部よりも下方に配置された端子押さえＢ）と端子台Ｔとの間には、端子Ａの先端部が嵌め込まれる隙間Ｃが形成されている。

然る後、ドライバ回転手段２２がドライバ２０を正方向に回転させるとともに、ドライバ昇降手段２４がドライバ２０を降下させる。これにより、図１２に示すように、ドライバ２０によってネジＳが締め込まれていき、ネジＳと端子台Ｔとの間で端子Ａの先端部が固定される（この段階で、ロボットアーム１４の状態、および、当該ロボットアーム１４と電線Ｌとの位置関係は、図１３に示すようになっている。）。なお、ネジＳの締め込みが完了したことは、ドライバ回転手段２２のサーボモータ３４に供給される電流値が所定の値を超えたことをもって判断する。サーボモータ３４への電流値が所定の値を超えたことを検知した制御部１５は、ドライバ回転手段２２によるドライバ２０の回転を停止させるとともに、ドライバ昇降手段２４を動作させてドライバ２０を上昇させる。これにより、ロボットアーム１４による電線Ｌの端子台Ｔへの固定が完了する。

＜本実施の形態に係る配線作業ロボットの特徴＞
（１）
本実施の形態に係る配線作業ロボットによれば、上述のように、上側ドライバ軸４２と下側ドライバ軸４４とに分けるとともに、上側ドライバ軸４２の下端部に下側ドライバ軸４４の上端部を嵌め込んでいる。更に、当該上側ドライバ軸４２の下端部（筒状部４３）に上下方向に延びる長孔６６が形成されているとともに、当該長孔６６に嵌まる突部６８が下側ドライバ軸４４の上端部の側面に突設されている。これにより、上側ドライバ軸４２からの回転力を下側ドライバ軸４４に与えつつ、下側ドライバ軸４４は上側ドライバ軸４２に対して昇降自在になる。したがって、ドライバ回転手段２２でドライバ２０を所望の方向に回転させつつ、ドライバ昇降手段２４で上側ドライバ軸４２に対するドライバ２０の上下位置を変化させることが可能となり、ドライバ２０の回転および昇降をコンパクトな構成で実現できる。

（２）
また、ロボット本体１２を制御する制御部１５がドライバ回転手段２２のサーボモータ３４を制御するとともに、当該サーボモータ３４に供給される電流値を常時監視するようになっているので、サーボモータ３４に供給される電流値が所定の値よりも大きくなったことをもってドライバ２０が端子台ＴのネジＳを締めきったと判断することが可能となり、シンプルな装置構成で電線Ｌの固定を確実に行うことができる。

（３）
また、チャック１６を構成する一対のチャック片２６を、チャック開閉手段１８を構成する第１アクチュエータ３０におけるチャック片取付部２８に対して着脱自在（アタッチメント方式）にしているので、電線Ｌの大きさや形状、あるいは端子Ａの大きさや形状に応じて複数のチャック片２６を用意しておき、チャック片取付部２８に取り付けるチャック片２６を必要に応じて取り替えることにより、配線作業に最適な形状のチャック片２６を選択することができる。

（４）
また、ドライバ２０でネジＳを締めていく際、ドライバ２０の先端がネジＳの頭に形成された凹所から不所望に外れてしまうのを防止するため、ドライバ軸昇降手段４６を構成する第１押さえ部材５２は、第２押さえ部材５４が鍔部材５０を押し上げる力に比べて大きな力で鍔部材５０を押し下げる必要がある。上述した実施の形態では、金属としては比較的硬度が低い真鍮製の当て板６０が第１押さえ部材５２の下側面に取り付けられており、鍔部材５０の上面には当て板６０が接触するようになっている。これにより、鍔部材５０よりも硬度が低い当て板６０の方を先に摩耗させることができ、メンテナンスを容易に行うことができるようになっている。

（５）
また、第１アクチュエータ３０、サーボモータ３４、および第２アクチュエータ４８をすべて電動のもので統一しているので、圧縮空気を併用した場合のように、コンプレッサーや圧縮空気配管が不要となる。

＜変形例＞
（１）
上述した実施例では、上側ドライバ軸４２の下端部に下側ドライバ軸４４の上端部を嵌め込むようになっていたが、これとは逆であってもよい。すなわち、下側ドライバ軸４４の上端部に上側ドライバ軸４２の下端部を嵌め込み、更に、当該下側ドライバ軸４４の上端部（筒状部）に上下方向に延びる長孔を形成し、当該長孔に対応するようにして上側ドライバ軸４２の下端部の側面に突部を突設させるようにしてもよい。

（２）
上述した実施例では、ドライバ回転手段２２のサーボモータ３４に供給される電流値を制御部１５が常時監視することによってネジＳの締めきり状態を判断していたが、これに代えて、ドライバ２０の回転回数（サーボモータ３４の位置検出器を使用）等の別の方法で締めきり状態を判断してもよい。

（３）
上述した実施例では、チャック１６を構成する一対のチャック片２６の両方を移動させて電線Ｌを把持するようになっていたが、これに代えて、一対のチャック片２６のいずれか一方のみを移動させて電線Ｌを把持してもよい。

（４）
上述した実施例では、チャック１６は電線Ｌを把持するようになっていたが、これに代えて、チャック１６で電線Ｌの先端に取り付けられた端子Ａを直接把持してもよい。この場合、チャック１６を構成するチャック片２６に形成される溝２７も端子Ａの形状に応じた形状にするのが好適である。

（５）
上述した実施例では、ドライバ昇降手段２４を構成する当て板６０に真鍮製の板材が使用されていたが、当て板６０の材質はこれに限定されるものではなく、鍔部材５０の表面硬度よりも小さい硬度を有する材質であれば、他の材質を使用することができる。さらに言えば、ドライバ軸昇降手段４６を構成する第２押さえ部材５４（第１押さえ部材５２の下方に位置する板）の上面にも当て板６０を設けてもよいし、当該第２押さえ部材５４の上面にのみ当て板６０を設けてもよい。

（６）
上述した実施例では、ドライバ回転手段２２の構成要素としてギア３６を使用していたが、ベルト等を用いた他の形式でドライバ軸３２を駆動してもよい。サーボモータ３４の出力軸を上側ドライバ軸４２の上端に接続するようにすれば、当該ギア３６は不要である。ただし、この場合、ロボットアーム１４の高さ方向寸法が大きくなってしまうおそれがある。

（７）
上述した実施例では、ドライバ２０を回転させるサーボモータ３４に供給される電流値に基づいてネジＳの締めきり状態を把握していたが、これに代えて、ドライバ２０の降下位置（あるいは、第２アクチュエータ４８における被駆動部材６４の降下位置）を把握しておき、ネジＳを締める方向に回してドライバ２０が所定の位置まで降下したことをもってネジＳが締まりきったと判断してもよい。もちろん、電流値とドライバ２０の降下位置とを両方把握してもよい。これにより、端子Ａや端子台ＴとネジＳとの間に異物が噛み込んだ場合や、ネジＳそのものに不具合がある場合等において、ネジＳがきちんと締まっていないことを知ることができる。

さらに言えば、サーボモータ３４に供給される電流値を詳細に把握することで、「ドライバ２０の先端がネジＳの頭部に嵌まり込んでおらず空回りしているとき」（＝電流値小）、「ドライバ２０の先端がネジＳの頭部に嵌まり込み、ネジＳを回しているとき」（＝電流値中）、そして、「ネジＳが締まりきったとき、あるいは、異物等が噛み込んだとき」（＝電流値大）を判断し、かつ、「空回りしているとき」（＝電流値小）から「ネジＳを回している状態」（＝電流値中）になってからネジＳを何回回転させたかを把握することにより、ネジＳの締まり状態をより正確に判定できる。

また、ドライバ２０の降下位置のみでネジＳの締まり状態を把握してもよい。すなわち、ドライバ２０が所定の位置まで降下したことをもってネジＳが端子台Ｔに対して締まったと判断できる。

（８）
また、ドライバ２０がネジＳを締めきったと判断したとき、ドライバ軸昇降手段４６がドライバ２０を上昇させる前に、サーボモータ３４がドライバ２０を少しだけ（バックラッシュ分だけ）逆回転させるようにしてもよい。このように、ドライバ２０を少しだけ逆回転させることにより、ネジＳに対してドライバ２０の先端がフリーになり、ドライバ軸昇降手段４６がドライバ２０を上昇させたときにネジＳを含めた端子台Ｔまで一緒に上昇してしまうのを防止できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０…配線作業ロボット、１２…ロボット本体、１４…ロボットアーム、１５…制御部、１６…チャック、１８…チャック開閉手段、２０…ドライバ、２２…ドライバ回転手段、２４…ドライバ昇降手段、２６…チャック片、２７…溝、２８…チャック片取付部、３０…第１アクチュエータ、３２…ドライバ軸、３４…サーボモータ、３６…ギア、３８…第１ギア、４０…第２ギア、４２…上側ドライバ軸、４３…筒状部、４４…下側ドライバ軸、４６…ドライバ軸昇降手段、４８…第２アクチュエータ、４９…リニアブッシュ、５０…鍔部材、５２…第１押さえ部材、５４…第２押さえ部材、５６…スペーサ、５８…ベース部材、６０…当て板、６２…空間、６４…（第２アクチュエータの）被駆動部材、６６…長孔、６８…突部、Ｌ…電線、Ｔ…端子台、Ａ…端子、Ｓ…ネジ、Ｈ…ネジ嵌入凹所、ＣＬ…ドライバの中心軸、Ｂ…端子押さえ、Ｃ…隙間

Claims (7)

1. 端子台に配設されたネジを締めるドライバと、
   前記ドライバが取り付けられる下側ドライバ軸と、
   前記下側ドライバ軸の上端部に取り付けられる上側ドライバ軸と、
   前記上側ドライバ軸を回転させるドライバ回転手段とを備えており、
   前記上側ドライバ軸の下端部には、前記下側ドライバ軸の上端部を嵌め込む筒状部が形成されており、
   前記筒状部には、上下方向に延びる長孔が形成されており、
   前記下側ドライバ軸の上端部の側面には、前記長孔に嵌まる突部が形成されている
   ロボットアーム。
2. 端子台に配設されたネジを締めるドライバと、
   前記ドライバが取り付けられる下側ドライバ軸と、
   前記下側ドライバ軸の上端部に取り付けられる上側ドライバ軸と、
   前記上側ドライバ軸を回転させるドライバ回転手段とを備えており、
   前記下側ドライバ軸の上端部には、前記上側ドライバ軸の下端部を嵌め込む筒状部が形成されており、
   前記筒状部には、上下方向に延びる長孔が形成されており、
   前記下側ドライバ軸の上端部の側面には、前記長孔に嵌まる突部が形成されている
   ロボットアーム。
3. 前記下側ドライバ軸を昇降させるドライバ軸昇降手段を更に備えており、
   前記ドライバ軸昇降手段は、
   前記下側ドライバ軸に取り付けられた鍔部材と、
   前記鍔部材を下方向に押し下げる第１押さえ部材と、
   前記鍔部材を上方向に押し上げる第２押さえ部材とを有していることを特徴とする、請求項１または２に記載のロボットアーム。
4. 前記第１押さえ部材の下面には、前記鍔部材の硬度よりも低い硬度の材料で形成されており、前記鍔部材に当接する当て板が取り付けられている、請求項３に記載のロボットアーム。
5. 前記ドライバ回転手段にはサーボモータが使用されており、
   前記サーボモータに供給される電流値に基づいて前記ドライバによる前記ネジの締めきり状態を判断することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のロボットアーム。
6. 配線を把持するチャックを更に備えており、
   前記チャックは、一対のチャック片と、チャック開閉手段とを有しており、
   前記チャック片は、前記チャック開閉手段に対して着脱自在になっていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボットアーム。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のロボットアームを備える配線作業ロボット。

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