JP2020066067A - ロボットハンドおよびロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤハーネスの結線作業の自動化に適した汎用性の高いロボットハンドを提供する。【解決手段】ロボットハンドは、長尺のハーネス本体２１およびハーネス本体２１の末端に接続されたコネクタ２２を有するワイヤハーネス２０を把持するものであり、ハーネス本体２１を末端の近傍において把持する固定把持部６と、固定把持部６に対して、固定把持部６によって把持されたハーネス本体２１の長手方向に移動可能である押圧部７と、押圧部７がコネクタ２２をハーネス本体２１の長手方向外方に押圧するように押圧部７を固定把持部６から離間する方向に移動させる駆動部８とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ロボットハンドおよびロボットシステムに関し、特に、端部にコネクタを有するワイヤハーネス用のロボットハンドに関するものである。

様々な装置の組立工程に、ワイヤハーネスを搬送しワイヤハーネスのコネクタを相手側コネクタに接続する結線作業が含まれる。近年、結線作業の自動化が進んでいる（例えば、特許文献１〜３参照。）。特許文献１〜３では、コネクタをロボットハンドによって把持し、ロボットハンドを移動させることによってコネクタを相手側コネクタに接続している。

特開平０６−１８８０６１号公報 特開２０１４−１７６９１７号公報 特開２００５−０１１５８０号公報

しかしながら、ワイヤハーネスのコネクタの種類は多く、１つのロボットハンドで複数種類のコネクタを把持することができない。したがって、特許文献１〜３のように、コネクタ自体を把持するロボットハンドの場合、コネクタの種類毎に専用のロボットハンドが必要となり、設備費用が膨大になるという不都合がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ワイヤハーネスの結線作業の自動化に適した汎用性の高いロボットハンドおよびこれを備えるロボットシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、ワイヤハーネスを把持するロボットハンドであって、前記ワイヤハーネスが、長尺のハーネス本体と、該ハーネス本体の末端に接続されたコネクタとを有するものであり、前記ハーネス本体を前記末端の近傍において把持する固定把持部と、該固定把持部に対して、該固定把持部によって把持された前記ハーネス本体の長手方向に移動可能である押圧部と、該押圧部が前記コネクタを前記ハーネス本体の長手方向外方に押圧するように当該押圧部を前記固定把持部から離間する方向に移動させる駆動部とを備えるロボットハンドである。

本態様によれば、ハーネス本体の末端の近傍が固定把持部によって把持された状態で押圧部が駆動部によってコネクタに向かって移動させられることによって、コネクタが押圧部により長手方向外方に押圧される。コネクタが押圧された状態において、固定把持部による把持位置とコネクタと間のハーネス本体の端部には張力がかかり、コネクタの位置および姿勢が安定する。したがって、押圧部によってコネクタを押圧した状態のままロボットハンドを移動させることによって、コネクタを相手側コネクタに接続することができる。
このように、ロボットハンドは、コネクタではなくハーネス本体を把持するので、様々な種類のコネクタの接続作業を同一のロボットハンドによって実現することができる。すなわち、ワイヤハーネスの結線作業の自動化に適した汎用性の高いロボットハンドを提供することができる。

上記態様において、前記押圧部が、前記固定把持部によって把持された前記ハーネス本体の長手方向に前記固定把持部と配列され、前記ハーネス本体を把持する可動把持部であり、該可動把持部は、前記ハーネス本体を長手方向に移動不可に把持する固定状態、または、前記ハーネス本体を長手方向に移動可能に把持する保持状態に、前記ハーネス本体を把持可能であってもよい。
この構成によれば、ハーネス本体の端部を長手方向に間隔をあけた２箇所で固定把持部および可動把持部によってより安定的に把持することができる。

上記態様において、２組の前記固定把持部、前記押圧部および前記駆動部を備え、一方の組の前記固定把持部が、前記ハーネス本体を一方の末端の近傍において把持し、他方の組の前記固定把持部が、前記ハーネス本体を他方の末端の近傍において把持してもよい。
この構成によれば、ハーネス本体の両末端の近傍を２つの固定把持部によって把持することで、ワイヤハーネスを安定的に把持することができる。そして、ロボットハンドを移動させることによって、ワイヤハーネスを搬送することができる。また、ハーネス本体の両末端に接続された２つのコネクタの位置および姿勢を、各組の押圧部および駆動部によって安定させ、２つのコネクタを相手側コネクタにそれぞれ接続することができる。

本発明の第２の態様は、ワイヤハーネスを把持するロボットハンドであって、前記ワイヤハーネスが、長尺のハーネス本体と、該ハーネス本体の一方の末端および他方の末端にそれぞれ接続された２つのコネクタとを有するものであり、前記ハーネス本体を前記一方の末端の近傍において把持する第１把持部と、前記ハーネス本体を前記他方の末端の近傍において把持する第２把持部とを備えるロボットハンドである。

本態様によれば、ハーネス本体の両末端の近傍を第１把持部および第２把持部によって把持することで、ワイヤハーネスを安定的に把持することができる。そして、ロボットハンドを移動させることによって、ワイヤハーネスを搬送することができる。
このように、ロボットハンドは、コネクタではなくハーネス本体を把持するので、様々な種類のコネクタの搬送作業を同一のロボットハンドによって実現することができる。すなわち、ワイヤハーネスの結線作業の自動化に適した汎用性の高いロボットハンドを提供することができる。

上記各態様において、前記ワイヤハーネスの全体の位置および姿勢を検出する全体検出部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、コネクタに対するロボットハンドの大まかな位置および姿勢を決めるために、全体検出部による検出結果を用いることができる。

上記各態様において、前記コネクタを含む前記ワイヤハーネスの端部の位置および姿勢を検出する部分検出部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、固定把持部、第１把持部または第２把持部のコネクタに対する位置および姿勢を正確に決めるために、部分検出部による検出結果を用いることができる。

本発明の第３の態様は、ロボットと、該ロボットのロボットアームの先端に接続される第１の態様に係るロボットハンドと、前記ロボットおよび前記ロボットハンドを制御し、前記コネクタを相手側コネクタに接続するコネクタ接続作業を前記ロボットおよび前記ロボットハンドに行わせるロボット制御装置とを備え、前記コネクタ接続作業が、前記固定把持部によって前記ハーネス本体を末端の近傍において把持する工程と、前記駆動部の動作によって前記コネクタを前記押圧部で押圧する工程と、押圧されている前記コネクタを前記ロボットアームの動作によって相手側コネクタに接続する工程とを含む、ロボットシステムである。

上記第３の態様において、前記ロボットハンドが、前記コネクタを含む前記ワイヤハーネスの端部の位置および姿勢を検出する部分検出部を備え、前記ロボット制御装置は、前記ハーネス本体を把持する工程において、前記部分検出部によって検出された前記ワイヤハーネスの端部の位置および姿勢に基づいて、前記ハーネス本体に対する前記固定把持部の位置および姿勢を制御し、前記コネクタを接続する工程において、前記部分検出部によって検出された前記コネクタの位置および姿勢に基づいて、前記相手側コネクタに対する前記ロボットハンドの位置および姿勢を制御してもよい。

本発明の第４の態様は、ロボットと、該ロボットのロボットアームの先端に接続される第２の態様に係るロボットハンドと、前記ロボットおよび前記ロボットハンドを制御し、前記ワイヤハーネスを搬送する搬送作業を前記ロボットおよび前記ロボットハンドに行わせるロボット制御装置とを備え、前記搬送作業が、前記ハーネス本体を前記一方の末端の近傍において前記第１把持部によって把持する工程と、前記ハーネス本体を前記他方の末端の近傍において前記第２把持部によって把持する工程と、前記第１把持部および前記第２把持部によって把持されている前記ワイヤハーネスを前記ロボットアームの動作によって搬送する工程とを含む、ロボットシステムである。

上記第４の態様において、前記ロボットハンドが、前記ワイヤハーネスの全体の位置および姿勢を検出する全体検出部を備え、前記ロボット制御装置は、前記ハーネス本体を把持する工程において、前記全体検出部によって検出された前記ワイヤハーネスの全体の位置および姿勢に基づいて、前記ハーネス本体に対する前記ロボットハンドの位置および姿勢を制御してもよい。

本発明によれば、ワイヤハーネスの結線作業の自動化に適した汎用性の高いロボットハンドを提供することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るロボットシステムの全体構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドの全体構成を示す上側から見た斜視図である。 ワイヤハーネスを把持した状態の図２のロボットハンドの部分斜視図である。 固定チャック部および可動チャック部を上側から見た拡大斜視図であり、可動チャック部によってコネクタを押圧した状態を示す図である。 固定チャック部の正面図である。 可動チャック部の正面図である。 図１のロボットシステムによるワイヤハーネスの搬送作業およびコネクタの接続作業を示すフローチャートである。 把持ユニットのカメラによって取得される画像を示す図である。

以下に、本発明の一実施形態に係るロボットハンド１およびロボットシステム１００について図面を参照して説明する。
ロボットシステム１００は、図１および図２に示されるように、ロボットハンド１と、ロボット３０と、ロボット３０およびロボットハンド１を制御するロボット制御装置４０とを備えている。ロボットシステム１００は、図３に示されるように、ワイヤハーネス２０を把持し、ワイヤハーネス２０の搬送およびコネクタ２２の相手側コネクタへの接続を行うものである。

ワイヤハーネス２０は、可撓性を有する長尺のハーネス本体２１と、ハーネス本体２１の両末端に配置された２つのコネクタ２２と、を備えている。ハーネス本体２１の内部には、複数の電線２３が収容されている。複数の電線２３は、ハーネス本体２１内を長手方向に貫通し、複数の電線２３の両末端にコネクタ２２が接続されている。ハーネス本体２１の径方向において、コネクタ２２は、ハーネス本体２１の外径よりも大きな外径を有し、ハーネス本体２１よりも径方向外方に突出している。

ロボット３０は、複数の関節を含むロボットアーム３０ａを有し、ロボットアーム３０ａの先端には、ロボットハンド１が接続されるフランジ３０ｂが設けられている。図１には、ロボット３０として、６つの関節軸Ｊ１〜Ｊ６を有する垂直多関節ロボットが示されている。ロボット３０は、物体の搬送や装置の組み立て等に一般に使用される他の種類のロボットであってもよい。ロボット３０は、ロボット制御装置４０と接続され、ロボット制御装置４０からロボットアーム３０ａの各関節のサーボモータに制御指令が供給される。ロボットハンド１は、ロボット制御装置４０と接続され、ロボット制御装置４０からロボットハンド１の各部分４，５，６ｃ，７ｃ，８，９に制御指令または駆動力（例えば、電力またはエア圧）が供給される。

ロボットハンド１は、図２に示されるように、フランジ３０ｂに固定されるベース部２と、ベース部２に支持された３つの把持ユニット３（３１，３２，３３）と、３つの把持ユニット３をロボットハンド１の中心軸Ａに沿う方向にそれぞれ直線移動させる３つの直線駆動装置４と、ベース部２に固定されワイヤハーネス２０全体の位置および姿勢を検出するカメラ（全体検出部）５とを備えている。図３は、ロボットハンド１がワイヤハーネス２０を把持している状態を示している。

ベース部２は、中心軸Ａに沿う方向に相互に対向する２枚の平坦なプレート２ａ，２ｂと、プレート２ａ，２ｂ間で延びプレート２ａ，２ｂを相互に固定する複数本の支柱２ｃとを備えている。上プレート２ａには、フランジ３０ｂに着脱可能である取付部２ｄが設けられている。取付部２ｄがフランジ３０ｂに取り付けられた状態において、ロボットハンド１の中心軸Ａはフランジ３０ｂの中心軸（６軸の垂直多関節ロボットの場合には第６軸Ｊ６）と一致し、プレート２ａ，２ｂは、フランジ３０ｂの中心軸に垂直に配置される。下プレート２ｂは、３つの端部を有するＹ字状である。中心軸Ａに直交する径方向において、下プレート２ｂの１つの端部（第１端部）は一側（図２の左側）に配置され、下プレート２ｂの２つの端部（第２端部、第３端部）は他側（図２の右側）に配置される。
以下、中心軸Ａに沿う方向をロボットハンド１の上下方向と定義する。また、上プレート２ａ側を上側、下プレート２ｂ側を下側と定義する。

３つの把持ユニット３（３１，３２，３３）は、下プレート２ｂの３つの端部にそれぞれ固定されている。各把持ユニット３は、図２から図４に示されるように、ハーネス本体２１を径方向にそれぞれ把持する一対のチャック部６，７と、チャック部７を直線移動させる直線駆動装置（駆動部）８と、コネクタ２２を含むワイヤハーネス２０の端部を検出するカメラ（部分検出部）９と、を備えている。チャック部６，７および直線駆動装置８は、固定プレート１０を介して直線駆動装置４に接続されている。

一対のチャック部６，７は、中心軸Ａに直交する平面上に配列されている。一方のチャック部６は、固定プレート１０に固定されベース部２に対して中心軸Ａに沿う方向にのみ移動可能な固定チャック部（固定把持部）である。他方のチャック部７は、固定プレート１０および固定チャック部６に対して一対のチャック部６，７の配列方向に移動可能な可動チャック部（押圧部、可動把持部）である。可動チャック部７は、固定チャック部６よりも径方向外側の位置（中心軸Ａから離れた位置）に配置されており、これにより、固定チャック部６がハーネス本体２１を把持した状態において可動チャック部７は固定チャック部６とコネクタ２２との間に配置される。

固定チャック部６は、相互に対向する一対の爪６ａ，６ｂと、一対の爪６ａ，６ｂを開閉させる電動シリンダ６ｃと、を備えている。一対の爪６ａ，６ｂは、一対のチャック部６，７の配列方向に直交する方向に対向している。図５に示されるように、各爪６ａ，６ｂの内面には、一対のチャック部６，７の配列方向に沿って延び、ハーネス本体２１の一部分が径方向に嵌る溝６ｄが形成されている。電動シリンダ６ｃが一対の爪６ａ，６ｂを相互に近接する閉方向に移動させることによって、固定チャック部６は、ハーネス本体２１を溝６ｄ内に収容した状態で一対の爪６ａ，６ｂの間に把持する。一方、電動シリンダ６ｃが一対の爪６ａ，６ｂを相互に離間する開方向に移動させることによって、固定チャック部６はハーネス本体２１を開放する。

可動チャック部７は、相互に対向する一対の爪７ａ，７ｂと、一対の爪７ａ，７ｂを開閉させる電動シリンダ７ｃと、を備えている。一対の爪７ａ，７ｂは、一対のチャック部６，７の配列方向に直交する方向に対向している。図６に示されるように、各爪７ａ，７ｂの内面には、一対のチャック部６，７の配列方向に沿って延び、ハーネス本体２１の一部分が径方向に嵌る溝７ｄが形成されている。電動シリンダ７ｃが一対の爪７ａ，７ｂを相互に近接する閉方向に移動させることによって、可動チャック部７は、ハーネス本体２１を溝７ｄ内に収容した状態で一対の爪７ａ，７ｂの間に把持する。一方、電動シリンダ７ｃが一対の爪７ａ，７ｂを相互に離間する開方向に移動させることによって、可動チャック部７はハーネス本体２１を開放する。

ロボット制御装置４０が電動シリンダ６ｃ，７ｃによって爪６ａ，６ｂ；７ａ，７ｂの位置を制御することにより、各チャック部６，７によるハーネス本体２１の把持力を調整することができる。固定チャック部６は、ハーネス本体２１を長手方向に移動不可である固定状態に把持する。可動チャック部７は、ハーネス本体２１を、長手方向に移動不可である固定状態および長手方向に移動可能である保持状態に択一的に把持する。

直線駆動装置８は、可動プレート１１を介して可動チャック部７と接続されている。直線駆動装置８は、例えば電動シリンダであり、可動チャック部７の移動量および停止位置を制御することができる。直線駆動装置８は、一対のチャック部６，７の配列方向に沿って、可動チャック部７を固定チャック部６に近接する方向および固定チャック部６から離間する方向に直線移動させる。

カメラ９は、例えば２次元カメラである。カメラ９は、ベース部２（図示する例では下プレート２ｂ）に固定され、可動チャック部７よりも上方に配置されている。カメラ９は、下方を向き、可動チャック部７およびその周囲を含む視野を有する。カメラ９によって取得された画像は、ロボット制御装置４０に送信される。

各直線駆動装置４は、ベース部２に固定され、固定プレート１０を介して一対のチャック部６，７および直線駆動装置８を支持している。各直線駆動装置４は、一対のチャック部６，７および直線駆動装置８を一体的に上下方向に直線移動させる。直線駆動装置４は、例えば、エアシリンダまたは電動シリンダである。

カメラ５は、例えば２次元カメラである。カメラ５は、ベース部２（図示する例では上プレート２ａ）に固定され、下方を向いている。カメラ５の焦点距離はカメラ９の焦点距離よりも長く、カメラ５は、ロボットハンド１の下方に配置されるワイヤハーネス２０の全体を含む広い視野を有する。カメラ５によって取得された画像は、ロボット制御装置４０に送信される。

ロボット制御装置４０は、プロセッサを有する制御部と、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび不揮発性メモリ等を有する記憶部とを備える。記憶部には、ロボットハンド１およびロボット３０にワイヤハーネス２０の結線作業を実行させるための動作プログラムが記憶されている。制御部は、動作プログラムに従ってロボットハンド１およびロボット３０を制御することによって、ワイヤハーネス２０の結線作業をロボットハンド１およびロボット３０に実行させる。

次に、ロボットハンド１およびロボット３０によるワイヤハーネス２０の結線作業について説明する。
ワイヤハーネス２０の結線作業は、図７に示されるように、ワイヤハーネス２０を把持ユニット３１，３２によって把持し搬送する搬送作業Ｓ１〜Ｓ６と、コネクタ２２を相手側コネクタ（例えば、機器に設けられたコネクタ）に接続するコネクタ接続作業Ｓ７〜Ｓ９とを含む。

ワイヤハーネス２０は、図示しない供給装置によって所定の供給位置に供給される。まず、ロボットアーム３０ａの動作によってロボットハンド１が供給位置のワイヤハーネス２０の上方に移動する。
次に、ステップＳ１において、カメラ５が、ロボットハンド１の下方に配置されているワイヤハーネス２０の全体を含む画像を取得し、ロボット制御装置４０が、画像に基づいてワイヤハーネス２０の全体の位置および姿勢を検出し、さらに２つのコネクタ２２の位置および姿勢を検出する。

次に、ステップＳ２において、検出された一方のコネクタ２２の位置および姿勢に基づいてロボットアーム３０ａが動作することによってロボットハンド１が移動し、下プレート２ｂの第１端部の第１把持ユニット３１が一方のコネクタ２２の上方に配置される。
次に、ステップＳ３において、第１把持ユニット３１のカメラ９が、第１把持ユニット３１の下方に配置されている一方のコネクタ２２およびこれと隣接するハーネス本体２１の一端部を含む画像を取得し、ロボット制御装置４０が、図８に示されるように、画像に基づいてコネクタ２２およびハーネス本体２１の一端部の位置および姿勢を検出する。

次に、ステップＳ４において、検出されたコネクタ２２およびハーネス本体２１の一端部の位置および姿勢に基づいてロボットアーム３０ａおよび直線駆動装置４が動作することによって、第１把持ユニット３１の一対のチャック部６，７は、ハーネス本体２１の、コネクタ２２からハーネス本体２１の長手方向に所定距離だけ離れた位置に配置される。このときに、一対のチャック部６，７はハーネス本体２１の長手方向に沿って配列され、可動チャック部７が、固定チャック部６と一方のコネクタ２２との間に配置される。次に、図３に示されるように、固定チャック部６（第１把持部）および可動チャック部７は、ハーネス本体２１を一対の爪６ａ，６ｂ；７ａ，７ｂによってそれぞれ把持する。これにより、ハーネス本体２１が一端の近傍において一対のチャック部６，７によって把持される。

次に、ステップＳ２〜Ｓ４が繰り返される。すなわち、２回目のステップＳ２において、ステップＳ１において検出された他方のコネクタ２２の位置に基づいてロボットアーム３０ａが動作することによってロボットハンド１が移動し、下プレート２ｂの第２端部の第２把持ユニット３２が他方のコネクタ２２の上方に配置される。
次に、２回目のステップＳ３において、第２把持ユニット３２のカメラ９が、第２把持ユニット３２の下方に配置されている他方のコネクタ２２およびこれと隣接するハーネス本体２１の他端部を含む画像を取得し、ロボット制御装置４０が、画像に基づいてコネクタ２２およびハーネス本体２１の他端部の位置を検出する。

次に、２回目のステップＳ４において、検出されたコネクタ２２およびハーネス本体２１の他端部の位置に基づいてロボットアーム３０ａおよび直線駆動装置４が動作することによって、第２把持ユニット３２の一対のチャック部６，７が、ハーネス本体２１の、コネクタ２２からハーネス本体２１の長手方向に所定距離だけ離れた位置に位置決めされる。このときに、一対のチャック部６，７はハーネス本体２１の長手方向に沿って配列され、可動チャック部７が、固定チャック部６と他方のコネクタ２２との間に配置される。次に、固定チャック部６（第２把持部）および可動チャック部７は、ハーネス本体２１を一対の爪６ａ，６ｂ；７ａ，７ｂによってそれぞれ把持する。これにより、ハーネス本体２１が他端の近傍において一対のチャック部６，７によって把持される。

ハーネス本体２１の両端部が２つの把持ユニット３１，３２によって把持された後（ステップＳ５のＹＥＳ）、ステップＳ６において、ロボットアーム３０ａの動作によってロボットハンド１およびワイヤハーネス２０は、供給位置から相手側コネクタが配置されている接続位置に搬送される。

次に、ステップＳ７において、第１把持ユニット３１の可動チャック部７が、把持力を弱めることによって、ハーネス本体２１を長手方向に移動可能な保持状態に把持する。次に、固定チャック部６がハーネス本体２１を固定状態に把持したままの状態で、直線駆動装置８が、可動チャック部７を固定チャック部６から離間する方向に移動させる。図４に示されるように、可動チャック部７は、爪７ａ，７ｂが一方のコネクタ２２のハーネス本体２１側の端面をハーネス本体２１の長手方向外方に押圧する位置まで、ハーネス本体２１の長手方向に沿って移動する。図３に示されるように、ハーネス本体２１の末端とコネクタ２２との間に隙間が存在し可撓性が高い電線２３が露出している場合、露出している電線２３の湾曲によってコネクタ２２の位置および姿勢が容易に変化する。可動チャック部７によって一方のコネクタ２２を長手方向外方に押圧することによって、ワイヤハーネス２０の固定チャック部６による把持位置とコネクタ２２との間の部分には張力がかかった状態になり、一方のコネクタ２２の位置および姿勢が安定する。

次に、ステップＳ８において、第１把持ユニット３１のカメラ９が、一方のコネクタ２２の画像を取得し、ロボット制御装置４０が、一方のコネクタ２２の姿勢を検出する。次に、検出されたコネクタ２２の姿勢に基づいてロボットアーム３０ａが動作することによって、第１把持ユニット３１に把持されている一方のコネクタ２２が相手側コネクタに接続される。

次に、ステップＳ７，Ｓ８が繰り返される。すなわち、２回目のステップＳ７において、第２把持ユニット３２の可動チャック部７が、把持力を弱めることによってハーネス本体２１を保持状態に把持し、直線駆動装置８が、可動チャック部７を固定チャック部６から離間する方向に移動させ、爪７ａ，７ｂは、他方のコネクタ２２のハーネス本体２１側の端面をハーネス本体２１の長手方向外方に押圧する。これにより、他方のコネクタ２２の位置および姿勢が安定する。

次に、２回目のステップＳ８において、第２把持ユニット３２のカメラ９が、他方のコネクタ２２の画像を取得し、ロボット制御装置４０が、他方のコネクタ２２の姿勢を検出する。次に、検出されたコネクタ２２の姿勢に基づいてロボットアーム３０ａが動作することによって、第２把持ユニット３２に把持されている他方のコネクタ２２が相手側コネクタに接続される。
ワイヤハーネス２０の全てのコネクタ２２が相手側コネクタに接続された後（ステップＳ９のＹＥＳ）、ロボットハンド１は供給位置に戻り、ステップＳ１〜Ｓ９を繰り返す。

このように、本実施形態によれば、ロボットハンド１には、ハーネス本体２１の長手方向に相互に離間した位置に配置される少なくとも２つの把持ユニット３１，３２が設けられている。そして、２つの把持ユニット３１，３２によってワイヤハーネス２０の両端部を把持することによって、可撓性を有する長いワイヤハーネス２０を安定的に保持することができる。これにより、ワイヤハーネス２０の供給位置から接続位置までの搬送を自動化することができる。

また、供給位置のワイヤハーネス２０に対するチャック部６，７の位置および姿勢が、カメラ５，９による検出結果に基づいて制御される。したがって、供給位置において、ハーネス本体２１の各端部および各コネクタ２２の位置および姿勢が不定であっても、ハーネス本体２１をチャック部６，７によって適切に把持することができる。これにより、ロボットハンド１を、ワイヤハーネス２０の自動搬送により適した構成とすることができる。

また、各把持ユニット３１，３２，３３には、固定チャック部６によってハーネス本体２１の端部が固定された状態でコネクタ２２を押圧する可動チャック部７が設けられている。可動チャック部７によるコネクタ２２の押圧によって、固定チャック部６によるハーネス本体２１の把持位置とコネクタ２２との間において、ハーネス本体２１および電線２３は張力がかかった状態に維持される。これにより、コネクタ２２の位置および姿勢を安定させ、コネクタ２２の相手側コネクタへの接続を自動化することができる。

また、各チャック部６，７は、コネクタ２２自体ではなく、ハーネス本体２１を把持する。したがって、コネクタ２２の形状に関わらず、ロボットハンド１によるワイヤハーネス２０の把持および搬送とコネクタ２２の相手側コネクタへの接続とが可能である。また、コネクタ２２が、コネクタ２２全体が相手側コネクタ内に挿入される種類のものであっても、相手側コネクタへの接続をロボットハンド１の移動によって行うことができる。このように、様々な種類のコネクタ２２を有するワイヤハーネス２０の自動搬送および自動接続を同一のロボットハンド１によって行うことができ、汎用性の高いロボットハンド１を提供することができる。

本実施形態において、２つのコネクタ２２を有するワイヤハーネス２０の搬送および接続について説明したが、ロボットハンド１は、３つのコネクタ２２を有するＹ字状のワイヤハーネス２０にも対応することができる。すなわち、ワイヤハーネス２０は、ハーネス本体２１の長手方向の途中位置に分岐部を有し、一端側に単一のコネクタ２２を有し、他端側に２つコネクタ２２を有していてもよい。この場合、３つ目のコネクタ２２の把持および接続は、下プレート２ｂの第３端部の第３把持ユニット３３によって行われる。

また、ロボットハンド１の把持ユニットの数は、把持対象のワイヤハーネス２０のコネクタ２２の数に応じて適宜変更可能である。例えば、２つのコネクタ２２を有するワイヤハーネス２０用の場合、Ｉ字状の下プレートの２つの端部に２つの把持ユニットが設けられる。４つのコネクタ２２を有するワイヤハーネス２０用の場合、Ｘ字状の下プレートの４つの端部に４つの把持ユニットが設けられる。

本実施形態において、コネクタ２２を押圧する押圧部が、可動チャック部７であることとしたが、これに代えて、他の手段であってもよい。例えば、固定チャック部６に、ハーネス本体２１を支持しながらハーネス本体２１の長手方向に沿って伸縮可能な部材が押圧部として設けられていてもよい。
本実施形態において、全体検出部が、ワイヤハーネス２０の画像を取得するカメラであることとしたが、これに代えて、他の種類のセンサであってもよい。同様に、部分検出部が、カメラ以外の種類のセンサであってもよい。

本実施形態において、ワイヤハーネス２０の搬送およびコネクタ２２の接続の両方を行うロボットハンド１について説明したが、ロボットハンドは、ワイヤハーネス２０の搬送およびコネクタ２２の接続の一方のみを行うように設計されていてもよい。
例えば、ワイヤハーネス２０の搬送専用のロボットハンドの場合、可動チャック部７を備えていなくてもよい。コネクタ２２の接続専用のロボットハンドの場合、把持ユニットを１つのみ備えていてもよい。

１ ロボットハンド
２ ベース部
３，３１，３２，３３ 把持ユニット
４ 直線駆動装置
５ カメラ（全体検出部）
６ 固定チャック部（固定把持部）
７ 可動チャック部（押圧部、可動把持部）
８ 直線駆動装置（駆動部）
９ カメラ（部分検出部）
２０ ワイヤハーネス
２１ ハーネス本体
２２ コネクタ
３０ ロボット
３０ａ ロボットアーム
４０ ロボット制御装置
１００ ロボットシステム

Claims (10)

1. ワイヤハーネスを把持するロボットハンドであって、
   前記ワイヤハーネスが、長尺のハーネス本体と、該ハーネス本体の末端に接続されたコネクタとを有するものであり、
   前記ハーネス本体を前記末端の近傍において把持する固定把持部と、
   該固定把持部に対して、該固定把持部によって把持された前記ハーネス本体の長手方向に移動可能である押圧部と、
   該押圧部が前記コネクタを前記ハーネス本体の長手方向外方に押圧するように当該押圧部を前記固定把持部から離間する方向に移動させる駆動部とを備えるロボットハンド。
2. 前記押圧部が、前記固定把持部によって把持された前記ハーネス本体の長手方向に前記固定把持部と配列され、前記ハーネス本体を把持する可動把持部であり、
   該可動把持部は、前記ハーネス本体を長手方向に移動不可に把持する固定状態、または、前記ハーネス本体を長手方向に移動可能に把持する保持状態に、前記ハーネス本体を把持可能である請求項１に記載のロボットハンド。
3. ２組の前記固定把持部、前記押圧部および前記駆動部を備え、
   一方の組の前記固定把持部が、前記ハーネス本体を一方の末端の近傍において把持し、他方の組の前記固定把持部が、前記ハーネス本体を他方の末端の近傍において把持する請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。
4. ワイヤハーネスを把持するロボットハンドであって、
   前記ワイヤハーネスが、長尺のハーネス本体と、該ハーネス本体の一方の末端および他方の末端にそれぞれ接続された２つのコネクタとを有するものであり、
   前記ハーネス本体を前記一方の末端の近傍において把持する第１把持部と、
   前記ハーネス本体を前記他方の末端の近傍において把持する第２把持部とを備えるロボットハンド。
5. 前記ワイヤハーネスの全体の位置および姿勢を検出する全体検出部を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載のロボットハンド。
6. 前記コネクタを含む前記ワイヤハーネスの端部の位置および姿勢を検出する部分検出部を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載のロボットハンド。
7. ロボットと、
   該ロボットのロボットアームの先端に接続される請求項１から請求項３のいずれかに記載のロボットハンドと、
   前記ロボットおよび前記ロボットハンドを制御し、前記コネクタを相手側コネクタに接続するコネクタ接続作業を前記ロボットおよび前記ロボットハンドに行わせるロボット制御装置とを備え、
   前記コネクタ接続作業が、前記固定把持部によって前記ハーネス本体を末端の近傍において把持する工程と、前記駆動部の動作によって前記コネクタを前記押圧部で押圧する工程と、押圧されている前記コネクタを前記ロボットアームの動作によって相手側コネクタに接続する工程とを含む、ロボットシステム。
8. 前記ロボットハンドが、前記コネクタを含む前記ワイヤハーネスの端部の位置および姿勢を検出する部分検出部を備え、
   前記ロボット制御装置は、
   前記ハーネス本体を把持する工程において、前記部分検出部によって検出された前記ワイヤハーネスの端部の位置および姿勢に基づいて、前記ハーネス本体に対する前記固定把持部の位置および姿勢を制御し、
   前記コネクタを接続する工程において、前記部分検出部によって検出された前記コネクタの位置および姿勢に基づいて、前記相手側コネクタに対する前記ロボットハンドの位置および姿勢を制御する請求項７に記載のロボットシステム。
9. ロボットと、
   該ロボットのロボットアームの先端に接続される請求項４に記載のロボットハンドと、
   前記ロボットおよび前記ロボットハンドを制御し、前記ワイヤハーネスを搬送する搬送作業を前記ロボットおよび前記ロボットハンドに行わせるロボット制御装置とを備え、
   前記搬送作業が、前記ハーネス本体を前記一方の末端の近傍において前記第１把持部によって把持する工程と、前記ハーネス本体を前記他方の末端の近傍において前記第２把持部によって把持する工程と、前記第１把持部および前記第２把持部によって把持されている前記ワイヤハーネスを前記ロボットアームの動作によって搬送する工程とを含む、ロボットシステム。
10. 前記ロボットハンドが、前記ワイヤハーネスの全体の位置および姿勢を検出する全体検出部を備え、
    前記ロボット制御装置は、前記ハーネス本体を把持する工程において、前記全体検出部によって検出された前記ワイヤハーネスの全体の位置および姿勢に基づいて、前記ハーネス本体に対する前記ロボットハンドの位置および姿勢を制御する請求項９に記載のロボットシステム。

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