JP2019155496A - 部品挿入装置、部品挿入方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
− 第1に、接触探索が困難であることが挙げられる。具体的には、ロボットに力覚センサを設けて、FPCをFPC用コネクタのスロットの周りに接触させ、FPCが受ける接触反力に基づいてスロットの位置を探索しようとしても、接触の仕方によってはFPC自体が曲がって大きく塑性変形してしまうことがある。このため、接触反力に基づいてスロットの位置を探索することが困難である。なお、FPCが大きく塑性変形すると、廃棄する必要が生ずる。
− 第2に、タクト時間が長くかかることが挙げられる。具体的には、FPCの破損(塑性変形を含む。)を回避するためには、コンプライアンス制御によってFPCをゆっくり押し込む必要がある。このとき、押し込み速度を遅く、かつ、噛みつき解消動作(FPCが挿入口に引っ掛かる現象を、FPCを細かく振動させて解消する動作)を遅く設定する必要がある。結果として、1枚のFPCを挿入するのに、例えば約150秒間程度かかってしまう。
細長いストレート形状のスロットを有する受け部に、上記スロットに嵌合する平板状の形状をもつワーク部品の特定部分を挿入する部品挿入装置であって、
ロボットと、
このロボットの動作を制御する制御部とを備え、
上記ロボットは、
上記特定部分を外部へ突出させた態様で上記ワーク部品を挟持することが可能な一対の爪を有するグリッパと、
上記受け部の上記スロットの周りから上記ワーク部品が受ける接触反力を、上記グリッパを介して検出可能な力覚センサと
を有し、
上記一対の爪は、互いに接近して上記ワーク部品を挟持するとき、上記ワーク部品の少なくとも上記特定部分を厚さ方向に湾曲または屈曲させる特定形状をもち、
上記制御部は、
上記一対の爪を互いに接近させて、上記ワーク部品を、上記スロットの短手方向寸法の範囲内で上記特定部分を厚さ方向に湾曲または屈曲させながら、上記特定部分を外部へ突出させた態様で挟持する処理を行う挟持処理部と、
上記ロボットによって、上記受け部の上記スロットに、上記一対の爪によって挟持された上記ワーク部品の上記特定部分を、この特定部分がなす先端面に垂直な挿入方向に沿って、上記力覚センサの出力に基づいてコンプライアンス制御によって挿入する処理を行う挿入処理部と
を備えたことを特徴とする。
上記一対の爪によって挟持された上記ワーク部品の上記厚さ方向に湾曲または屈曲した上記先端面を撮像する撮像部を備え、
上記制御部は、上記撮像部によって得られた上記先端面の画像に基づいて、上記ワーク部品の上記先端面における実効的厚さ寸法を求める寸法取得部を有し、
上記挟持処理部は、上記先端面における上記実効的厚さ寸法に基づいて、この実効的厚さ寸法が上記スロットの短手方向寸法未満になるように、上記一対の爪の間の距離を可変して設定することを特徴とする。
上記部品挿入装置によって、細長いストレート形状のスロットを有する受け部に、上記スロットに嵌合する平板状の形状をもつワーク部品の特定部分を挿入する部品挿入方法であって、
上記一対の爪を互いに接近させて、上記ワーク部品を、上記スロットの短手方向寸法の範囲内で上記特定部分を厚さ方向に湾曲または屈曲させながら、上記特定部分を外部へ突出させた態様で挟持する処理を行った後、
上記ロボットによって、上記受け部の上記スロットに、上記一対の爪によって挟持された上記ワーク部品の上記特定部分を、この特定部分がなす先端面に垂直な挿入方向に沿って、上記力覚センサの出力に基づいてコンプライアンス制御によって挿入する処理を行う
ことを特徴とする。
FP2eff = 0.125D2 − 0.625D + 1 …(Eq.1)
として求められている。このように、一対の爪102A,102Bの主部102m,102n間の間隔Dを可変して設定することによって、FPC90の先端面90pにおける実効的厚さ寸法FP2effを調節することができる。
上述の例では、ロボット100のグリッパ101の一対の爪102A,102BによってFPC90の中央部90cを挟持する処理(図6のステップS1)の際に、FPC90を、端部90eを含めて厚さ方向Eに円弧状に湾曲させるものとした。しかしながら、これに限られるものではない。例えば、図2(B−1)はグリッパ101が有する一対の爪102A,102Bの変形例(符号102A′,102B′で示す。)を示している。この例では、一方の爪102A′は、四角柱状の主部102m′と、この主部102m′から側方(図2(B−1)では手前側)へ向かって円柱状(この例では、半径1.4cm)に突起した特定形状としての横棒部102rとを有している。横棒部102rは、この主部102m′の長手方向中央部に配置され、主部102m′の長手方向に交差する向きに延在している。他方の爪102B′は、一方の爪102A′の主部102m′に対して平行に延在する四角柱状の主部102n′と、この主部102n′から側方(図2(B−1)では手前側)へ向かって円柱状(この例では、半径1.4cm)に突起した特定形状としての横棒部102s1,102s2とを有している。横棒部102s1,102s2は、主部102n′のうち、高さ方向に関して一方の爪102A′の横棒部102rの最上部、最下部に対応する部位に形成され、横棒部102rに対してそれぞれ平行に延在している。一対の爪102A′,102B′の間にFPC90が配され、一対の爪102A′,102B′の主部102m′,102n′間の間隔Dが矢印E1,E2で示すように互いに接近されると、主部102m′,102n′間にFPC90の中央部90cが挟まれるとともに、横棒部102rと横棒部102s1,102s2との間にFPC90の端部90eが挟まれて、図2(B−2)に示すように、FPC90の端部90eは厚さ方向Eに波状に湾曲する。これにより、端部90eをなす先端面90pにおける実効的厚さ寸法FP2effが大きくなる。したがって、図2(B−3)に示すように、FPC用コネクタ602のスロット602sに、一対の爪102A′,102B′によって挟持されたFPC90の端部90eを、この端部90eがなす先端面90pに垂直な挿入方向P4に沿って挿入すると、既述の例と同様に、比較的短時間で挿入を完了できる。また、FPC90の端部90eの強度が増しているので、FPC90が大きく塑性変形するのを防止できる。
10 コントローラ
20 カメラ
90 FPC
100 ロボット
101 グリッパ
102A,102B,102A′,102B′,102A″,102B″ 爪
103 力覚センサ
602 FPC用コネクタ
602s スロット
Claims (4)
- 細長いストレート形状のスロットを有する受け部に、上記スロットに嵌合する平板状の形状をもつワーク部品の特定部分を挿入する部品挿入装置であって、
ロボットと、
このロボットの動作を制御する制御部とを備え、
上記ロボットは、
上記特定部分を外部へ突出させた態様で上記ワーク部品を挟持することが可能な一対の爪を有するグリッパと、
上記受け部の上記スロットの周りから上記ワーク部品が受ける接触反力を、上記グリッパを介して検出可能な力覚センサと
を有し、
上記一対の爪は、互いに接近して上記ワーク部品を挟持するとき、上記ワーク部品の少なくとも上記特定部分を厚さ方向に湾曲または屈曲させる特定形状をもち、
上記制御部は、
上記一対の爪を互いに接近させて、上記ワーク部品を、上記スロットの短手方向寸法の範囲内で上記特定部分を厚さ方向に湾曲または屈曲させながら、上記特定部分を外部へ突出させた態様で挟持する処理を行う挟持処理部と、
上記ロボットによって、上記受け部の上記スロットに、上記一対の爪によって挟持された上記ワーク部品の上記特定部分を、この特定部分がなす先端面に垂直な挿入方向に沿って、上記力覚センサの出力に基づいてコンプライアンス制御によって挿入する処理を行う挿入処理部と
を備えたことを特徴とする部品挿入装置。 - 請求項1に記載の部品挿入装置において、
上記一対の爪によって挟持された上記ワーク部品の上記厚さ方向に湾曲または屈曲した上記先端面を撮像する撮像部を備え、
上記制御部は、上記撮像部によって得られた上記先端面の画像に基づいて、上記ワーク部品の上記先端面における実効的厚さ寸法を求める寸法取得部を有し、
上記挟持処理部は、上記先端面における上記実効的厚さ寸法に基づいて、この実効的厚さ寸法が上記スロットの短手方向寸法未満になるように、上記一対の爪の間の距離を可変して設定することを特徴とする部品挿入装置。 - 請求項1に記載の部品挿入装置によって、細長いストレート形状のスロットを有する受け部に、上記スロットに嵌合する平板状の形状をもつワーク部品の特定部分を挿入する部品挿入方法であって、
上記一対の爪を互いに接近させて、上記ワーク部品を、上記スロットの短手方向寸法の範囲内で上記特定部分を厚さ方向に湾曲または屈曲させながら、上記特定部分を外部へ突出させた態様で挟持する処理を行った後、
上記ロボットによって、上記受け部の上記スロットに、上記一対の爪によって挟持された上記ワーク部品の上記特定部分を、この特定部分がなす先端面に垂直な挿入方向に沿って、上記力覚センサの出力に基づいてコンプライアンス制御によって挿入する処理を行う
ことを特徴とする部品挿入方法。 - 請求項3に記載の部品挿入方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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