JP2020196075A - 保持装置、それを備えるロボット、及び保持装置の制御方法 - Google Patents

保持装置、それを備えるロボット、及び保持装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】第1保持機構から第2保持機構に電子部品を確実に受け渡すことが可能な保持装置を提供する。【解決手段】各々が第1方向に相対的に移動可能な一対の第1部材を有し、一対の第1部材で第1方向に電子部品を挟むことで電子部品を保持可能な第1保持機構と、各々が第2方向に相対的に移動可能な一対の第2部材を有し、一対の第2部材で第2方向に電子部品を挟むことで電子部品を保持可能な第2保持機構と、を備え、制御装置は、第1保持機構で電子部品を保持した状態で、第2保持機構で電子部品を保持したあと又は電子部品を保持する途中で、第1保持機構から電子部品を解放するように、第1及び第2保持機構の動作を制御することを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、保持装置、それを備えるロボット、及び保持装置の制御方法に関する。
従来から、電子部品を保持するための保持装置が知られている。このような保持装置が、例えば、特許文献1の電子部品挿入装置で提案されている。
特許文献1の電子部品挿入装置は、電子部品を保持して所定位置に移送するための移載手段と、移載手段で移送されてきた電子部品のリード線の曲りを矯正するためのリード線曲り矯正手段と、移載手段から電子部品を受け取り、リード線の先端部を切断した後リード線を折り曲げて基板の所定穴に挿入する挿入手段と、を備える。
特開平5−218691号公報
しかし、特許文献1の電子部品挿入装置は、移載手段から挿入手段に電子部品を確実に受け渡せない場合があった。
そこで、本発明は、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を確実に受け渡すことが可能な、保持装置、それを備えるロボット、及び保持装置の制御方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係る保持装置は、電子部品を保持するための保持装置であって、各々が第1方向に対向し、かつ、各々が前記第1方向に相対的に移動可能な一対の第1部材を有し、前記一対の第1部材で前記第1方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第1保持機構と、各々が前記第1方向とは異なる第2方向に対向し、かつ、各々が前記第2方向に相対的に移動可能な一対の第2部材を有し、前記一対の第2部材で前記第2方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第2保持機構と、前記第1及び前記第2保持機構の動作を制御するための制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第1保持機構で前記電子部品を保持した状態で、前記第2保持機構で前記電子部品を保持したあと又は前記電子部品を保持する途中で、前記第1保持機構から前記電子部品を解放するように、前記第1及び前記第2保持機構の動作を制御することを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係る保持装置は、一対の第1部材で第1方向に電子部品を挟むことで当該電子部品を保持可能な第1保持機構から、一対の第2部材で前記第1方向とは異なる第2方向に電子部品Eを挟むことで当該電子部品を保持可能な第2保持機構に電子部品を受け渡す。その結果、本発明に係る保持装置は、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を確実に受け渡すことが可能となる。
前記電子部品は、電子部品本体と、前記電子部品本体から延びるリード線と、を有し、前記第1保持機構は、前記一対の第1部材で前記第1方向に一致する前記リード線の径方向に前記リード線を挟むことで前記電子部品を保持可能であり、前記第2保持機構は、前記一対の第2部材で前記第2方向に一致する前記電子部品本体の高さ方向に前記電子部品本体を挟むことで前記電子部品を保持可能であってもよい。
上記構成によれば、電子部品が、電子部品本体と、前記電子部品本体から延びるリード線とを有する場合であっても、第1保持機構から第2保持機構に前記電子部品を確実に受け渡すことが可能となる。
前記電子部品は、前記リード線を複数有し、前記複数のリード線は、前記第1方向及び前記リード線の径方向に一致する並列方向に並列され、前記第1保持機構は、前記一対の第1部材で前記並列方向に前記複数のリード線を前記並列方向の外側から挟むことで前記電子部品を保持可能であってもよい。
上記構成によれば、電子部品がリード線を複数有する場合であっても、第1保持機構から第2保持機構に前記電子部品を確実に受け渡すことが可能となる。
前記電子部品本体は、高さ方向の両端の少なくとも一方に角部を有し、前記一対の第2部材は、前記角部に対応した形状の凹部を有し、前記第2保持機構は、前記凹部に前記角部を嵌合させた状態で前記電子部品を保持可能であってもよい。
上記構成によれば、第2保持機構が、凹部に角部を嵌合させた状態で電子部品を保持可能であるので、第1保持機構から第2保持機構に電子部品をいっそう確実に受け渡すことが可能となる。
前記第1保持機構を複数備えてもよい。
上記構成によれば、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を効率的に受け渡すことが可能となる。
例えば、前記第1保持機構は、前記電子部品を保持する際に、前記一対の第1部材それぞれから前記電子部品に第1外力を加え、前記第2保持機構は、前記電子部品を保持する際に、前記一対の第2部材それぞれから前記電子部品に第2外力を加え、前記第2外力は、前記第1保持機構によって保持された状態の前記電子部品を前記第1外力に抗して前記第2方向に移動可能な大きさであってもよい。
前記第2方向は、前記第1方向に直交していてもよい。
上記構成によれば、第1保持機構から第2保持機構に電子部品をいっそう確実に受け渡すことが可能となる。
前記課題を解決するために、本発明に係るロボットは、上記いずれかの構成を有する保持装置と、その先端に前記第1保持機構が設けられ、少なくとも一つの関節軸を有する第1ロボットアームと、その先端に前記第2保持機構が設けられ、少なくとも一つの関節軸を有する第2ロボットアームと、前記第1及び前記第2ロボットアームの動作を制御するためのロボット制御装置と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、上記いずれかの構成を有する保持装置を備えるので、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を確実に受け渡すことが可能となる。
前記第1及び前記第2ロボットアームは、それぞれ、その基端の回転軸が同一直線上に位置してもよい。
上記構成によれば、ロボットを小型化することが可能となる。
前記制御装置は、前記ロボット制御装置の一部として構成されてもよい。
上記構成によれば、本発明に係るロボットの構成を簡単にすることが可能となる。
前記第1ロボットアームの少なくとも一つの関節軸には、それぞれ、自らを回転駆動するための第1サーボモータが設けられ、前記第2ロボットアームの少なくとも一つの関節軸には、それぞれ、自らを回転駆動するための第2サーボモータが設けられ、前記第1保持機構には、前記一対の第1部材を駆動するための第3サーボモータが設けられ、前記第2保持機構には、前記一対の第2部材を駆動するための第4サーボモータが設けられ、前記制御装置は、前記ロボット制御装置の一部として構成され、前記ロボット制御装置は、前記第1乃至前記第4サーボモータを用いて、前記第1及び前記第2ロボットアーム、並びに前記第1及び前記第2保持機構をサーボ制御してもよい。
上記構成によれば、本発明に係るロボットの構成を簡単にすることが可能となり、かつ、前記ロボットの動作を正確に制御することが可能となる。
前記課題を解決するために、本発明に係る保持装置の制御方法は、電子部品を保持する保持装置を制御するための制御方法であって、前記保持装置は、各々が第1方向に対向し、かつ、各々が前記第1方向に相対的に移動可能な一対の第1部材を有し、前記一対の第1部材で前記第1方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第1保持機構と、各々が前記第1方向とは異なる第2方向に対向し、かつ、各々が前記第2方向に相対的に移動可能な一対の第2部材を有し、前記一対の第2部材で前記第2方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第2保持機構と、前記第1及び前記第2保持機構の動作を制御するための制御装置と、を備え、前記第1保持機構で前記電子部品を保持する第1ステップと、前記第1ステップを行ったあとで、前記第2保持機構で前記電子部品を保持したあと又は前記電子部品を保持する途中で、前記第1保持機構から前記電子部品を解放する第2ステップと、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係る保持装置の制御方法は、一対の第1部材で第1方向に電子部品を挟むことで当該電子部品を保持可能な第1保持機構から、一対の第2部材で前記第1方向とは異なる第2方向に電子部品Eを挟むことで当該電子部品を保持可能な第2保持機構に電子部品を受け渡す。その結果、本発明に係る保持装置の制御方法は、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を確実に受け渡すことが可能となる。
本発明によれば、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を確実に受け渡すことが可能な、保持装置、それを備えるロボット、及び保持装置の制御方法を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットが電子部品の移載作業を行っている様子を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの全体構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置が備える第1保持機構の正面図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置が備える第2保持機構の正面図である。 本発明の一実施形態に係るロボットが備えるロボット制御装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットによって移載される複数の電子部品が第1収容装置に収容された様子を示す部分的な概略図であり、(A)が平面図、(B)が図6(A)に示すVIB矢視図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置が、第1保持機構で電子部品を保持する様子を示す部分的な概略図であり、(A)が第1保持機構を電子部品の上方に位置させたときの図、(B)が第1保持機構で電子部品を保持したときの図、(C)が電子部品を保持した状態で第1保持機構を上昇させたときの図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置が、第1保持機構に保持された状態の電子部品を第2保持機構によって保持する様子を示す概略図であり、(A)が第2保持機構を電子部品に水平方向において対向させたときの図、(B)が第2保持機構で電子部品を保持したときの図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図9(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放した直後の図、(B)が図10(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡したあと、第1保持機構から第2保持機構を離間させたときの様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から一方の第2保持機構を離間させた直後の図、(B)が第1保持機構から他方の第2保持機構を離間させた直後の図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットによって移載される複数の電子部品が第2収容装置に収容された様子を示す部分的な概略図であり、(A)が平面図、(B)が図12(A)に示すXIIB矢視図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置の動作を制御するための制御方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第1変形例が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図14(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持する途中の状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第2変形例が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図15(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第3変形例が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図16(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。
(全体構成)
以下、本発明の一実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットについて、図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるわけではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付し、その重複する説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットが電子部品の移載作業を行っている様子を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態に係る保持装置30、及びそれを備えるロボット10は、第1収容装置110から第2収容装置120に複数の電子部品Eを移載するために用いられる。なお、図1は、複数の第2収容装置120を順次搬送するためのコンベヤ132の最も下流側(すなわち、図中向かって最も右側)に、ロボット10によって電子部品Eが収容されたあとの第2収容装置120が位置し、コンベヤ132の最も下流側の一つ上流側(すなわち、図中向かって最も右側の一つ左側)にロボット10によって電子部品Eが収容されている際中の第2収容装置120が位置している状態を示している。
(ロボット10)
図2は、本実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの全体構成を示す正面図である。図2に示すように、本実施形態に係るロボット10は、基台12と、基台12に支持された一対のロボットアーム20a、20b(第1ロボットアーム、及び第2ロボットアーム)と、一対のロボットアーム20a、20bの先端に設けられる保持装置30と、を備える。また、ロボット10は、基台12内に設けられる図2において破線で示すロボット制御装置90をさらに備える。
(一対のロボットアーム20a、20b)
一対のロボットアーム20a、20bは、それぞれ、基台12に対して移動可能に構成された水平多関節型のロボットアームである。一対のロボットアーム20a、20bは、それぞれ、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。なお、ロボットアーム20bは、ロボットアーム20aと同じ構造を有する。したがって、ここでは、特に必要な場合を除き、ロボットアーム20aについてのみ説明し、ロボットアーム20bの同様となる説明は繰り返さない。
ロボットアーム20aは、関節軸JT1〜JT4を有する。そして、ロボットアーム20aには、関節軸JT1〜JT4に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ29(図5参照、第1サーボモータ)が設けられる。ロボットアーム20aは、第1リンク22と、第2リンク24と、リスト26と、を有する。
第1リンク22は、基台12の上面に固定された基軸14と回転式の関節軸JT1により連結されることで、基軸14の軸心を通るように規定された回転軸線L1周りに回動可能である。第2リンク24は、第1リンク22の先端と回転式の関節軸JT2により連結されることで、第1リンク22の先端に規定された回転軸線L2周りに回動可能である。
リスト26は、後述する第1保持機構40が取り付けられるメカニカルインターフェイス27を有し、第2リンク24の先端と直動式の関節軸JT3(図示せず)及び回転式の関節軸JT4を介して連結される。リスト26は、直動式の関節軸JT3によって、第2リンク24に対して昇降移動可能である。また、リスト26は、回転式の関節軸JT4によって、第2リンク24に対して垂直な回転軸線L3周りに回動可能である。
ロボットアーム20a、20bは、それぞれ、その基端の回転軸線L1が同一直線上に位置する。なお、ロボットアーム20aの第1リンク22と、ロボットアーム20bの第1リンク22とは上下に高低差を設けて配置される。
(保持装置30)
図2に示すように、本実施形態に係る保持装置30は、ロボットアーム20aの先端に設けられる四つの第1保持機構40と、ロボットアーム20bの先端に設けられる二つの第2保持機構60と、を有する。
(第1保持機構40)
図3は、本実施形態に係る保持装置が備える第1保持機構の正面図である。図3に示すように、本実施形態に係る保持装置30は、その基端にロボットアーム20a(第1ロボットアーム)のメカニカルインターフェイス27が取り付けられ、回転軸線L3周りに回動可能な取り付け部70aと、取り付け部70aの先端に設けられる基軸部材71と、をさらに有する。取り付け部70aは、メカニカルインターフェイス27に対応した寸法及び形状の円柱状に形成される。基軸部材71は、板状に形成され、水平方向に延在する。
本実施形態に係る保持装置30は、基軸部材71の軸方向に並列され、当該基軸部材71の底面にその基端を固定されて下方へと延びる四つの中央部材72をさらに有する。四つの中央部材72の先端それぞれに第1保持機構40の基端が固定される。なお、四つの第1保持機構40は、互いに同じ構造を有する。したがって、ここでは、特に必要な場合を除き、図3において最も左側に位置する第1保持機構40についてのみ詳細に参照符号を付して説明し、残り三つの第1保持機構40については詳細な参照符号を付さずに同様となる説明も繰り返さない。なお、後述する図7についても同様である。
図3に示すように、第1保持機構40は、その基端が中央部材72の先端に固定されて上下方向に延びる軸部材42と、当該軸部材42の先端に設けられる一対の第1部材45a、45bと、を有する。
一対の第1部材45a、45bは、それぞれ、その基端が軸部材42の先端に固定されて上下方向に延びる基端部分46と、基端部分46の先端から外側(すなわち、軸部材42の軸線から見て外側)に屈曲して水平方向に延びる中央部分47と、中央部分47の先端から屈曲して上下方向に延びる先端部分48と、を有する。
一対の第1部材45a、45bは、それぞれ、図3における左右方向(第1方向)に対向し、かつ、同方向に相対的に移動可能である。一対の第1部材45a、45bは、それぞれ、軸部材42内に設けられるサーボモータ49(図5参照、第3サーボモータ)によって駆動され、図3における左右方向において互いに反対側に移動可能である。一対の第1部材45a、45bは、それぞれ、サーボモータ49を有するいわゆるラックアンドピニオンの構造を備えることで、図3における左右方向において互いに反対側に移動可能であってもよい。
具体的には、例えば、サーボモータ49の回転軸には、ピニオン(図示せず)が取り付けられる。ピニオンには、二つのラック(同前)が噛み合わされる。ピニオンの径方向の一方側の部分(例えば、図3において下側の部分)には、前記二つのラックのうちの一方のラックが噛み合わされる。当該一方のラックには、第1部材45aの基端部分46が固定される。また、ピニオンの径方向の他方側の部分(例えば、図3において上側の部分)には、前記二つのラックのうちの他方のラックが噛み合わされる。当該他方のラックには、第1部材45bの基端部分46が固定される。
そして、第1保持機構40は、サーボモータ49によりピニオンが回転することで、前記二つのラックが図3における左右方向において互いに反対側へと移動するように構成される。上記構造によって、一方のラックに取り付けられた第1部材45aと、他方のラックに取り付けられた第1部材45bとが、図3における左右方向において互いに反対側に移動可能となる。
(第2保持機構60)
図4は、本実施形態に係る保持装置が備える第2保持機構の正面図である。図4に示すように、本実施形態に係る保持装置30は、ロボットアーム20b(第2ロボットアーム)のメカニカルインターフェイス27に取り付けられ、回転軸線L3周りに回動可能な取り付け部70bと、取り付け部70bの先端に設けられる介在機構75と、をさらに有する。
取り付け部70bは、メカニカルインターフェイス27に対応した寸法及び形状の円柱状に形成される。介在機構75は、取り付け部70bの先端に固定されて水平方向に延びる第1基端部材76と、第1基端部材76の水平方向の一方側の縁部(図4において右側の縁部)から下方へと延びる第2基端部材77と、を有する。第1基端部材76、及び第2基端部材77は、それぞれ、板状に形成される。
介在機構75は、第1基端部材76の水平方向の他方側の縁部(図4において左側の縁部)の底面に設けられる接続部材78aと、第2基端部材77の上下方向の中央部の図4において左側の側面に設けられる接続部材78bと、をさらに有する。また、介在機構75は、その上面の一端が接続部材78aを介して第1基端部材76に接続され、かつ、前記上面の他端が接続部材78bを介して第2基端部材77に接続される板状部材79と、板状部材79の底面に設けられる筐体80と、その基端部分が筐体80内に位置し、その先端部分が筐体80の底面から突出する回転軸(図示せず)と、当該回転軸の先端に取り付けられる先端部材81と、をさらに有する。
板状部材79は、図4のように側面視したとき、その上面及び底面が図4における左右方向と45°の角度をなして延在する。また、筐体80、当該筐体80に設けられる前記回転軸、及び先端部材81は、それぞれ、その中心回転軸線L4が同一直線上に位置する。そして、筐体80、当該筐体80に設けられる前記回転軸、及び先端部材81は、それぞれ、図4のように側面視したとき、その中心回転軸線L4が、図4における左右方向と45°の角度をなす。筐体80に設けられる前記回転軸及び先端部材81は、それぞれ、筐体80内に設けられるサーボモータ89(図5参照)によって駆動され、中心回転軸線L4周りに回動可能である。
先端部材81の内部に、二つの第2保持機構60それぞれの基端が固定される。二つの第2保持機構60のうちの一方は、水平方向に延びる。二つの第2保持機構60のうちの他方は、上下方向に延びる。なお、二つの第2保持機構60は、互いに同じ構造を有する。したがって、ここでは、特に必要な場合を除き、二つの第2保持機構60のうちの一方(すなわち、水平方向に延びる第2保持機構60)についてのみ詳細に参照符号を付して説明し、二つの第2保持機構60のうちの他方(すなわち、上下方向に延びる第2保持機構60)については詳細な参照符号を付さずに同様となる説明も繰り返さない。なお、後述する図8及び図11についても同様である。
図4に示すように、第2保持機構60は、その基端が先端部材81に固定されて水平方向に延びる軸部材62と、当該軸部材62の先端に設けられる一対の第2部材65a、65bと、を有する。一対の第2部材65a、65bは、それぞれ、板状に形成され、水平方向に延びる。一対の第2部材65a、65bは、それぞれ、その基端が軸部材62に取り付けられ、その先端に後述する電子部品本体EBの角部ECに対応した形状の凹部66を有する。
一対の第2部材65a、65bは、それぞれ、図4における上下方向(第2方向)に対向し、かつ、同方向に相対的に移動可能である。一対の第2部材65a、65bは、それぞれ、軸部材62内に設けられるサーボモータ69(図5参照、第4サーボモータ)によって駆動され、図4における上下方向において互いに反対側に移動可能である。一対の第2部材65a、65bは、それぞれ、上記した一対の第1部材45a、45bと同様のいわゆるラックアンドピニオンの構造を備えることで、図5における上下方向において互いに反対側に移動可能であってもよい。
(ロボット制御装置90)
図5は、本実施形態に係るロボットが備えるロボット制御装置を示すブロック図である。図5に示すように、ロボット制御装置90は、ロボットアーム20の動作を制御するためのロボットアーム制御部92と、保持装置30の動作を制御するための保持装置制御部94(制御装置)と、を有する。すなわち、ロボットアーム制御部92、及び保持装置制御部94は、それぞれ、ロボット制御装置90の一部として構成される。
ロボットアーム制御部92は、ロボットアーム20aに設けられる四つのサーボモータ29(第1サーボモータ)を用いて、ロボットアーム20aをサーボ制御する。また、ロボットアーム制御部92は、ロボットアーム20bに設けられる四つのサーボモータ29(第2サーボモータ)を用いて、ロボットアーム20bをサーボ制御する。
保持装置制御部94は、四つの第1保持機構40それぞれに設けられるサーボモータ49(第3サーボモータ)を用いて、四つの第1保持機構40それぞれをサーボ制御する。また、保持装置制御部94は、二つの第2保持機構60それぞれに設けられるサーボモータ69(第4サーボモータ)及びサーボモータ89を用いて、第2保持機構60をサーボ制御する。
上記のように、ロボット制御装置90は、サーボモータ29、49、69、89(第1乃至第4サーボモータ)を用いて、ロボットアーム20a、20b(第1及び第2ロボットアーム)、並びに第1保持機構40、及び第2保持機構60をサーボ制御することが可能である。
なお、見た目の煩雑さを避けるため、図5では、ロボットアーム制御部92に対して、ロボットアーム20a、20bに設けられる四つのサーボモータ29のみが接続されている場合を図示してあるが、実際には、ロボットアーム制御部92に対して、ロボットアーム20a、20bに設けられる八つのサーボモータ29が接続されている。また、保持装置制御部94に対して、サーボモータ49、69がそれぞれ一つずつ接続されている場合を図示してあるが、実際には、保持装置制御部94に対して、サーボモータ49が四つ接続されており、かつ、サーボモータ69が二つ接続されている。
ロボット制御装置90の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、CPU(Central Processing Unit、中央演算処理装置)がメモリに格納されたプログラムに従って動作することにより実現されてもよい。
(電子部品Eの移載作業の一例)
つづいて、主として図1、及び図6〜12に基づき、上記した保持装置30、及びそれを備えるロボット10を用いて行われる電子部品Eの移載作業の一例について説明する。ここでは、図1に示す作業現場において、上記した保持装置30、及びそれを備えるロボット10を用いて、第1収容装置110から第2収容装置120に複数の電子部品Eを移載する作業の一例について説明する。
図6は、本実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットによって移載される複数の電子部品が第1収容装置に収容された様子を示す部分的な概略図であり、(A)が平面図、(B)が図6(A)に示すVIB矢視図である。図6に示す第1収容装置110は、例えば、電子部品Eの製造現場(図示せず)で複数の電子部品Eを収容されたあと、搬送体(例えば、船舶や車両など)に積載されて図1に示す作業現場まで搬送される。当該作業現場まで搬送された第1収容装置110は、人手によって載置台130上に載置される。載置台130は、複数の第2収容装置120を連続的に一定間隔で搬送するためのコンベヤ132に隣接して配置される。
図6(A)に示すように、第1収容装置110は、複数の電子部品Eを行列状に並列して収容することが可能である。具体的には、第1収容装置110は、図6(A)における紙面の左右方向に八つの電子部品Eが並列され、同図における紙面の上下方向に十五の電子部品Eが並列されることで、8×15の行列状で計百二十の電子部品Eが収容される。
ここで、図6(B)に示すように、電子部品Eは、電子部品本体EBと、電子部品本体EBから延びるリード線ELと、を有する。
電子部品本体EBは、直方体状に形成され、図6(B)における紙面の奥行き方向に一致する長手方向(第1方向)と、同図における紙面の左右方向に一致する前後方向と、同図における紙面の上下方向に一致する高さ方向(第2方向)と、を有する。電子部品本体EBは、高さ方向の両端に角部EC(図9等参照)を有する。
リード線ELは、電子部品本体EBの上面に二十本設けられる。二十本のリード線ELは、それぞれ、図6(B)のように側面視したとき、電子部品本体EBの上面から上方に延びる部分と、当該上方に延びる部分の上端から屈曲して電子部品本体EBの前面側に延びる部分と、を有するL字状である。
二十本のリード線ELのうちの十本は、図6(B)における電子部品本体EBの上面の左側部分において、同図における紙面の奥行き方向に並列される。当該奥行き方向は、二十本のリード線ELの径方向に一致する。二十本のリード線ELのうちの残り十本は、同図における電子部品本体EBの上面の右側部分において、同図における紙面の奥行き方向に並列される。当該奥行き方向は、残り二十本のリード線ELの径方向(同前)に一致する。
図6(B)に示すように、前段の十本のリード線ELの高さ寸法は、後段の十本のリード線の高さ寸法よりも小さい。また、図6(A)に示すように、前段の十本のリード線ELと後段の十本のリード線ELとは、同図における左右方向において同じ位置に並列されることで、同図において後段の十本のリード線ELが前段の十本のリード線ELに隠れて視認できない状態である。
図6(B)に示すように、第1収容装置110は、電子部品Eを8×15の行列状で並列して収容するために、電子部品本体EBの下側部分に対応した形状の窪み112を8×15の行列状で計百二十有する。同図に示すように、第1収容装置110は、電子部品本体EBの下側部分を窪み112に嵌合させ、かつ、電子部品本体EBの上側部分及び二十本のリード線ELを露出させた状態で、百二十の電子部品Eを収容可能である。
図7は、本実施形態に係る保持装置が、第1保持機構で電子部品を保持する様子を示す部分的な概略図であり、(A)が第1保持機構を電子部品の上方に位置させたときの図、(B)が第1保持機構で電子部品を保持したときの図、(C)が電子部品を保持した状態で第1保持機構を上昇させたときの図である。
図7(A)に示すように、ロボット制御装置90は、第1収容装置110に収容された電子部品E上に四つの第1保持機構40が位置するように、ロボットアーム20の動作を制御する。具体的には、ロボット制御装置90は、8×15行列のうちの8行目の12〜15列目に並列された四つの電子部品E(すなわち、図1において最も手前側の行の右端の四つの電子部品E)の上方に四つの第1保持機構40が位置するようにロボットアーム20aの姿勢を変更することで、四つの電子部品Eの上方に四つの第1保持機構40を位置させる。
そして、図7(B)に示すように、ロボット制御装置90は、四つの第1保持機構40を下降させて、当該四つの第1保持機構40それぞれに電子部品Eを保持させる。このとき、ロボット制御装置90は、一対の第1部材45a、45bで図7(B)における左右方向(第1方向及びリード線の径方向に一致する並列方向)に二十本のリード線ELを前記左右方向の外側から挟むことで、四つの第1保持機構40それぞれに電子部品Eを保持させる。
さらに、図7(C)に示すように、ロボット制御装置90は、四つの第1保持機構40それぞれに電子部品Eを保持させた状態で、当該四つの第1保持機構40を上昇させる。
図8は、本実施形態に係る保持装置が、第1保持機構に保持された状態の電子部品を第2保持機構によって保持する様子を示す概略図であり、(A)が第2保持機構を電子部品に水平方向において対向させたときの図、(B)が第2保持機構で電子部品を保持したときの図である。
図8(A)に示すように、ロボット制御装置90は、一方の第2保持機構60を、図8(A)における紙面の奥行き方向の最も手前側に位置する第1保持機構40に保持された電子部品Eに水平方向において対向させるように、ロボットアーム20の動作を制御する。
そして、図8(B)に示すように、ロボット制御装置90は、一方の第2保持機構60を同図における紙面の左方向に移動させて、当該一方の第2保持機構60に前記電子部品Eを保持させる。このとき、ロボット制御装置90は、一対の第2部材65a、65bで図8(A)における上下方向(第2方向)に電子部品本体EBを挟むことで、一方の第2保持機構60に電子部品Eを保持させる。
上記したように、一対の第2部材65a、65bは、それぞれ、電子部品本体EBの角部EC(図9等参照)に対応した形状の凹部66を有する。ロボット制御装置90は、一対の第2部材65a、65bで、図8(A)における上下方向に電子部品本体EBを挟む際に、第2部材65aの凹部66に電子部品本体EBの底面の角部ECを嵌合させ、第2部材65bの凹部66に電子部品本体EBの上面の角部ECを嵌合させるように、ロボットアーム20及び保持装置30の動作を制御する。
図9は、本一実施形態に係る保持装置が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図9(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。
図9(A)に示すように、第1保持機構40は、電子部品Eを保持する際に、一対の第1部材45a、45bそれぞれから電子部品Eに外力F(第1外力)を加える。具体的には、第1保持機構40は、二十本のリード線ELのうち並列方向(第1方向)の一端(同図において左端)に位置するリード線ELに当接する第1部材45aで、前記リード線ELに並列方向の他端(同図において右端)に向けて外力Fを加え、かつ、二十本のリード線ELのうち並列方向の他端に位置するリード線ELに当接する第1部材45bで、前記リード線ELに並列方向の一端に向けて外力Fを加えることで、電子部品Eを保持する。
一方、図9(B)に示すように、第2保持機構60は、電子部品Eを保持する際に、一対の第2部材65a、65bそれぞれから電子部品Eに外力F(第2外力)を加える。具体的には、第2保持機構60は、電子部品本体EBの底面に当接する第2部材65aで、電子部品本体EBの高さ方向(第2方向)の反対側に向けて(すなわち、電子部品本体EBの上面に向けて)外力Fを加え、かつ、電子部品本体EBの上面に当接する第2部材65bで、電子部品本体EBの高さ方向の反対側に向けて(すなわち、電子部品本体EBの底面に向けて)外力Fを加えることで、電子部品Eを保持する。
上記のように、ロボット制御装置90は、第1保持機構40で電子部品Eを保持した状態で、第2保持機構60で電子部品Eを保持する。なお、一対の第1部材45a、45bによって電子部品Eに加えられる外力Fは、一対の第2部材65a、65bによって電子部品Eに加えられる外力Fと比較して小さい。
図10は、本実施形態に係る保持装置が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放した直後の図、(B)が図10(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。
図10に示すように、ロボット制御装置90は、第1保持機構40で電子部品Eを保持した状態で、第2保持機構60で電子部品Eを保持したあと、第1保持機構40から電子部品Eを解放するように、保持装置30の動作を制御する。上記のようにして、図8における紙面の奥行き方向の最も手前側に位置する第1保持機構40から一方の第2保持機構60に電子部品Eを受け渡すことができる。
図11は、本実施形態に係る保持装置が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡したあと、第1保持機構から第2保持機構を離間させたときの様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から一方の第2保持機構を離間させた直後の図、(B)が第1保持機構から他方の第2保持機構を離間させた直後の図である。
図11(A)に示すように、ロボット制御装置90は、同図における紙面の奥行き方向の最も手前側に位置する第1保持機構40から一方の第2保持機構60に電子部品Eを受け渡したあと、ロボットアーム20bの先端を同図における紙面の右方向に移動させることで、第1保持機構40から電子部品Eを保持した状態の一方の第2保持機構60を離間させる。
そして、ロボット制御装置90は、他方の第2保持機構60を、図11における紙面の奥行き方向の最も手前側よりも一つ奥側に位置する第1保持機構40に保持された電子部品Eに水平方向において対向させるように、ロボットアーム20bの先端を前記奥行き方向に移動させ、かつ、筐体80内に設けられる回転軸(図示せず)を中心回転軸線L4周りに回転させる。なお、他方の第2保持機構60が、四つの第1保持機構40それぞれの間隔に対応した距離だけ一方の第2保持機構60よりも奥側に位置するように構成してもよい。これにより、他方の第2保持機構60を、図11における前記奥行き方向に移動させる必要がなくなる。
ロボット制御装置90は、図8における紙面の奥行き方向の最も手前側に位置する第1保持機構40から一方の第2保持機構60に電子部品Eを受け渡した際と同様に、図11における紙面の奥行き方向の最も手前側よりも一つ奥側に位置する第1保持機構40から他方の第2保持機構60に電子部品Eを受け渡す。そして、図11(B)に示すように、ロボット制御装置90は、ロボットアーム20bの先端を同図における紙面の右方向に移動させることで、第1保持機構40から電子部品Eを保持した状態の他方の第2保持機構60を離間させる。
再び図1を参照して、ロボット制御装置90は、二つの第2保持機構60それぞれで保持した電子部品Eを、コンベヤ132上を搬送されてくる第2収容装置120に収容するように、ロボットアーム20b及び保持装置30の動作を制御する。なお、このとき、ロボット制御装置90は、四つの第1保持機構40を図1に示す位置で停止させておく。さらに、コンベヤ132による第2収容装置120の搬送は停止された状態である。
図12は、本実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットによって移載される複数の電子部品が第2収容装置に収容された様子を示す部分的な概略図であり、(A)が平面図、(B)が図12(A)に示すXIIB矢視図である。
図12(A)に示すように、第2収容装置120は、複数の電子部品Eを行列状に並列して収容することが可能である。具体的には、第2収容装置120は、図12(A)における紙面の左右方向に八つの電子部品Eが並列され、同図における紙面の上下方向に十七の電子部品Eが並列されることで、8×17の行列状で計百三十六の電子部品Eが収容される。
図12(B)に示すように、第2収容装置120は、電子部品Eを8×17の行列状で並列して収容するために、電子部品Eの前側部分に対応した形状の窪み122を8×17の行列状で計百三十六有する。同図に示すように、第2収容装置120は、電子部品本体EBの前側部分及び二十本のリード線ELそれぞれの先端部分を窪み122に嵌合させ、かつ、電子部品本体EBの後ろ側部分及び二十本のリード線ELの基端部分を露出させた状態で、百三十六の電子部品Eを収容可能である。
上記のように、第2収容装置120は、百三十六の電子部品Eそれぞれのリード線ELの先端が下側に位置した状態で、当該百三十六の電子部品Eを収容可能である。このように第2収容装置120に電子部品Eを収容することで、電子部品Eを図示しない基板に実装する後工程において、当該電子部品Eの向きを変更する必要がない。したがって、前記後工程が容易かつ迅速に行われ得る。
ロボット制御装置90は、二つの第2保持機構60に保持された電子部品Eを第2収容装置120に収容したあと、ロボットアーム20bの姿勢を再び図1に示す状態に戻す。そして、上記説明と同様に、第1保持機構40に保持された残り二つの電子部品Eを二つの第2保持機構60に受け渡し、第2収容装置120に収容する。また、ロボット制御装置90は、四つの第1保持機構40それぞれに保持された電子部品Eが全て第2保持機構60に受け渡されたら、上記説明と同様に、当該四つの第1保持機構40それぞれに、第1収容装置110に収容された電子部品Eを再び保持させる。
ロボット10によって上記作業を繰り返し行い、第1収容装置110に収容された全ての電子部品Eが第2収容装置120に移載されたら、空になった第1収容装置110を人手によって複数の電子部品Eが収容された別の第1収容装置110に入れ換える。また、第2収容装置120の窪み122の全てに電子部品Eを収容したら、当該第2収容装置120をコンベヤ132の下流側に搬送する。これに伴い、コンベヤ132の上流側からロボット10に隣接した箇所まで空の状態の別の第2収容装置120が搬送される。
上記のようにして、本実施形態に係るロボット10は、第1収容装置110から第2収容装置120に複数の電子部品Eを移載する作業を繰り返し行うことが可能である。
(効果)
本実施形態に係る保持装置30は、一対の第1部材45a、45bで電子部品Eの長手方向(第1方向)に電子部品Eを挟むことで当該電子部品Eを保持可能な第1保持機構40から、一対の第2部材65a、65bで電子部品Eの高さ方向(第2方向)に当該電子部品Eを挟むことで当該電子部品Eを保持可能な第2保持機構60に電子部品Eを受け渡す。これにより、本実施形態に係る保持装置30は、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを受け渡す際に、例えば電子部品Eが落下等してしまう虞を抑制することができる。なお、本実施形態では、電子部品本体EBが第2部材65a上に載置された態様となるため、これによっても、電子部品Eが落下してしまうことを防止することができる。その結果、本実施形態に係る保持装置30は、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品を確実に受け渡すことが可能となる。
本実施形態では、一対の第1部材45a、45bで複数のリード線ELを並列方向の外側から挟むことで電子部品Eを保持するので、例えば、電子部品本体EBの寸法が比較的小さい場合であっても、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを確実に受け渡すことが可能となる。
本実施形態では、第2保持機構60が、一対の第2部材65a、65bそれぞれに設けられる凹部66に電子部品本体EBの角部ECを嵌合させた状態で電子部品Eを保持するので、当該電子部品Eを確実に保持することができる。その結果、本実施形態に係る保持装置30は、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eをいっそう確実に受け渡すことが可能となる。
本実施形態に係る保持装置30は、四つの第1保持機構40を備えるので、当該四つの第1保持機構40で一度に四つの電子部品Eを保持することができる。その結果、本実施形態に係る保持装置30は、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを効率的に受け渡すことが可能となる。
本実施形態では、保持装置制御部94(制御装置)がロボット制御装置90の一部として構成されるので、ロボット10の構成を簡単にすることが可能となる。また、ロボット制御装置90が、ロボットアーム20a、20b(第1及び第2ロボットアーム)、並びに第1保持機構40、及び第2保持機構60をサーボ制御するので、ロボット10の動作を正確に制御することが可能となる。
本実施形態では、一対の第1部材45a、45bによって電子部品Eに加えられる外力F(第1外力)は、一対の第2部材65a、65bによって電子部品Eに加えられる外力F(第2外力)と比較して小さい。これにより、例えば、比較的変形し易いリード線ELが外力Fによって変形してしまうことを抑制することが可能となる。また、比較的変形し難い電子部品本体EBが外力Fによって確実に保持され得る。
本実施形態では、一対の第1部材45a、45bで電子部品Eを挟む方向が当該電子部品Eの長手方向(第1方向)であり、一対の第2部材65a、65bで電子部品Eを挟む方向が当該電子部品Eの高さ方向(第2方向)であり、前記高さ方向が前記長手方向に直交している。これにより、第1保持機構40と第2保持機構60とが互いに干渉し合うことを防止することができ、かつ、第1保持機構40から第2保持機構60に安定して電子部品Eを受け渡すことができる。その結果、本実施形態に係る保持装置30は、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eをいっそう確実に受け渡すことが可能となる。
本実施形態では、ロボットアーム20a、20bは、それぞれ、その基端の回転軸線L1が同一直線上に位置するので、ロボット10を小型化することが可能となる。
(保持装置30の制御方法)
つづいて、主として図13に基づき、保持装置の制御方法について説明する。図13は、上記実施形態に係る保持装置の動作を制御するための制御方法を示すフローチャートである。なお、ここでは、上記実施形態で説明したロボット制御装置90によって、保持装置30の動作を制御する制御方法の一例について説明する。
図13に示すように、まず、ロボット制御装置90は、第1保持機構40で電子部品Eを保持するステップS1(第1ステップ)を行う。
そして、ロボット制御装置90は、ステップS1を行ったあとで、第2保持機構60で電子部品Eを保持したあと又は電子部品Eを保持する途中で、第1保持機構40から電子部品Eを解放するステップS2(第2ステップ)を行う。なお、第2保持機構60で電子部品を保持する途中で、第1保持機構40から電子部品Eを解放する場合については、後に図14に基づき詳細に説明する。
上記のようにして、本実施形態に係る制御方法は、ロボット制御装置90によって、保持装置30の動作を制御し、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを受け渡すことができる。
(変形例)
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
(第1変形例)
図14に基づき、記実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第1変形例について説明する。図14は、上記実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第1変形例が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図14(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持する途中の状態を示す図である。なお、本変形例では、上記実施形態の場合と比較して、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを受け渡す態様が異なるのみである。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
上記実施形態では、ロボット制御装置90は、第2保持機構60で電子部品Eを保持したあとで、第1保持機構40から電子部品Eを解放するように、保持装置30の動作を制御する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボット制御装置90は、第2保持機構60で電子部品Eを保持する途中で、第1保持機構40から電子部品Eを解放するように、保持装置30の動作を制御してもよい。
このような場合、例えば、図14に示すように、ロボット制御装置90は、第2部材65aを電子部品本体EBの底面に当接させずに当該底面に対向させた状態で、第2部材65bを電子部品本体EBの上面に当接させて、第2部材65bから電子部品本体EBの上面に外力Fを加えつつ、電子部品Eを下方へと移動させる。
このとき、外力Fは、第1保持機構40によって保持された状態の電子部品Eを外力F(具体的には、図14において左端に位置するリード線ELと第1部材45aとの間に生じる摩擦力F、及び右端に位置するリード線ELと第1部材45bとの間に生じる摩擦力F)に抗して下方(第2方向)に移動可能な大きさである。
そして、第2部材65aが電子部品本体EBの底面に当接する前に、二十本のリード線ELが一対の第1部材45a、45bから抜け出してもよい。このような態様で、ロボット制御装置90は、第2保持機構60で電子部品を保持する途中で、第1保持機構40から電子部品Eを解放してもよい。なお、このよう場合、外力Fが外力Fと比較して小さいことで、第2保持機構60の下方への移動が外力Fによって妨げられることを抑制することが可能となる。これにより、保持装置30は、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを円滑に受け渡すことが可能となる。
再び図9を参照して、ロボット制御装置90は、一対の第1部材45a、45bによって複数のリード線ELに外力Fを加えたままで、一対の第2部材65a、65bを下方へと移動させるように、保持装置30の動作を制御してもよい。ロボット制御装置90は、このような態様で、第2保持機構60で電子部品Eを保持したあとで、第1保持機構40から電子部品Eを解放するように、保持装置30の動作を制御してもよい。
(第2変形例)
図15に基づき、記実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第1変形例について説明する。図15は、上記実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの変形例が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図15(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。なお、本変形例では、上記実施形態の場合と比較して、第1保持機構40によって電子部品Eを保持する態様が異なるのみである。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
図15(A)に示すように、本変形例では、第1保持機構40は、一対の第1部材45a、45bで電子部品本体EBの長手方向に当該電子部品本体EBを挟むことで、当該電子部品本体EBを保持可能である。本変形例では、このように第1保持機構40が電子部品Eを保持することで、リード線ELを変形させてしまうことなく、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを受け渡すことが可能となる。
(第3変形例)
図16に基づき、記実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第1変形例について説明する。図16は、上記実施形態に係る保持装置、及びそれを備えるロボットの第3変形例が、第1保持機構から第2保持機構に電子部品を受け渡している様子を示す概略図であり、(A)が第1保持機構から電子部品を解放する直前の図、(B)が図16(A)のときに第2保持機構で電子部品を保持している状態を示す図である。なお、本変形例では、上記実施形態の場合と比較して、リード線ELの形状と、第2保持機構60によって電子部品Eを保持する態様とが異なるのみである。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
上記実施形態及びその変形例では、リード線ELがL字状である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、図16に示すように、リード線EL´が直線状であってもよい。このような場合、例えば、図16(B)に示すように、第2保持機構60は、電子部品本体EBの前面(すなわち、図16(B)において紙面の左側に位置する面)に当接する第2部材65aで、電子部品本体EBの前後方向(第2方向)の反対側に向けて(すなわち、電子部品本体EBの背面に向けて)外力Fを加えてもよい。また、第2保持機構60は、電子部品本体EBの背面(すなわち、図16(B)において紙面の右側に位置する面)に当接する第2部材65bで、電子部品本体EBの前後方向の反対側に向けて(すなわち、電子部品本体EBの前面に向けて)外力Fを加えてもよい。
第2保持機構60は、上記のように電子部品本体EBに外力Fを加えることで、電子部品E´を保持してもよい。これにより、第2保持機構60は、リード線EL´の先端が下方に向いた状態で、第2収容装置120に電子部品Eを収納することが可能となる。その結果、電子部品E´を図示しない基板に実装する後工程において、当該電子部品E´の向きを変更する必要がない。したがって、前記後工程が容易かつ迅速に行われ得る。
ここで、上記実施形態、並びに第1及び第2変形例では、第2保持機構60は、一対の第2部材65a、65bで電子部品本体EBを高さ方向に挟むことで電子部品Eを保持する場合について説明した。すなわち、上記実施形態、並びに第1及び第2変形例では、第2方向が図16(B)において紙面の上下方向である場合について説明した。
一方、第3変形例では、第1保持機構40は、一対の第2部材65a、65bで電子部品本体EBを前後方向(すなわち、図16(B)において紙面の左右方向)に挟むことで電子部品E´を保持している。このように、本変形例では、第2方向が図16(B)において紙面の左右方向である。このような場合であっても、第2方向は、電子部品E´の長手方向(すなわち、図16(B)において紙面の奥行き方向)に一致する第1方向とは異なるので、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを確実に受け渡すことが可能となる。
なお、第2方向が第1方向と異なる方向であれば、第1方向及び第2方向は、それぞれ、上記した場合に限定されず、他の方向であってもよい。例えば、第1保持機構40が、一対の第1部材45a、45bで電子部品本体EBを高さ方向に挟むことで電子部品Eを保持し、かつ、第2保持機構60が、一対の第2部材65a、65bで並列方向に複数のリード線ELを並列方向の外側から挟むことで電子部品Eを保持してもよい。
(その他の変形例)
上記実施形態及びその変形例では、第1方向が電子部品Eの長手方向に一致し、第2方向が電子部品Eの高さ方向に一致し、かつ、第1方向と第2方向とが直交する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、第1方向が電子部品Eの高さ方向に一致し、第2方向が電子部品Eの長手方向に一致してもよいし、第1方向及び第2方向それぞれがその他の方向に一致していてもよい。また、第2方向が第1方向に直交している必要はなく、第2方向が第1方向と異なっていればよい。
上記実施形態では、保持装置30が第1保持機構40を四つ備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、保持装置30は、第1保持機構40を一つ以上三つ以下備えてもよいし、又は、五つ以上備えてもよい。また、上記実施形態では、保持装置30が第2保持機構60を二つ備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、保持装置30は、第2保持機構60を一つのみ備えてもよいし、又は、三つ以上備えてもよい。
上記実施形態及びその変形例では、電子部品Eが、直方体状の電子部品本体EBと、当該電子部品本体EBの上面に設けられる複数のリード線ELと、を有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、電子部品は、例えば、リード線ELの代わりに、電子部品本体EBの底面に設けられた凹部に嵌合される端子を有してもよい。
上記実施形態及びその変形例では、図9等に示すように、一対の第1部材45a、45bそれぞれの先端部分48の電子部品Eに当接する部分が平坦である場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、一対の第1部材45a、45bそれぞれの先端部分48の電子部品Eに当接する部分には、電子部品Eに対応した形状の凹部が形成されてもよい。なお、一対の第1部材45a、45bのいずれか一方にのみ前記凹部が形成されてもよい。
上記実施形態及びその変形例では、一対の第2部材65a、65bそれぞれに、電子部品本体EBの角部ECに対応した形状の凹部66が形成される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、一対の第2部材65a、65bそれぞれに凹部66が形成されなくてもよいし、或いは、一対の第2部材65a、65bのいずれか一方にのみ凹部66が形成されてもよい。
上記実施形態及びその変形例では、第1保持機構40がラックアンドピニオンの構造を有することで、一対の第1部材45a、45bそれぞれが第1方向に移動可能である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、一対の第1部材45a、45bのいずれか一方のみがサーボモータ及びピニオンに接続されて第1方向に移動可能であり、一対の第1部材45a、45bのいずれか他方は固定されていてもよいし、或いは、その他の態様で一対の第1部材45a、45bが第1方向に相対的に移動可能であってもよい。なお、一対の第2部材65a、65bについても同様であるため、ここではその説明を繰り返さない。
上記実施形態及びその変形例では、ロボットアーム20a、20bは、それぞれ、四つの関節軸JT1〜JT4を有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットアーム20a、20bは、それぞれ、少なくとも一つの関節軸を有していればよい。
上記実施形態及びその変形例では、ロボットアーム20a、20bは、それぞれ、その基端の回転軸が同一直線上に位置する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットアーム20a、20bは、それぞれ、その基端の回転軸が同一直線上に位置しなくてもよい。また、上記実施形態及びその変形例では、一台のロボット10がロボットアーム20a、20bを備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、第1ロボットがロボットアーム20aを備え、前記第1ロボットとは別個に設けられる第2ロボットがロボットアーム20bを備えてもよい。
上記実施形態及びその変形例では、ロボット10が、図2に示す構造である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、本発明に係るロボット10は、例えば、垂直多関節型のロボットとして構成されてもよいし、水平多関節型ロボットとして構成されてもよい。或いは、ロボット10は、例えば、極座標型ロボットとして構成されてもよいし、円筒座標型ロボットとして構成されてもよいし、直角座標型ロボットとして構成されてもよいし、又は、その他のロボットとして構成されてもよい。
上記実施形態及びその変形例では、保持装置30、及びそれを備えるロボット10が、第1収容装置110から第2収容装置120に複数の電子部品Eを移載するために用いられる場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、保持装置30、及びそれを備えるロボット10は、例えば、第1収容装置110に収容された複数の電子部品Eを図示しない基板に実装するために用いられてもよい。このような場合、ロボット制御装置90は、第1収容装置110に収容された電子部品Eを第1保持機構40で保持したあと、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを受け渡し、第2保持機構60によって電子部品Eを基板に実装してもよい。或いは、保持装置30、及びそれを備えるロボット10は、第1保持機構40から第2保持機構60に電子部品Eを受け渡す作業を含むのであれば、上記以外の作業を行うために用いられてもよい。
10 ロボット
12 基台
14 基軸
20 ロボットアーム
22 第1リンク
24 第2リンク
26 リスト
27 メカニカルインターフェイス
29 サーボモータ
30 保持装置
40 第1保持機構
42 軸部材
45 第1部材
46 基端部分
47 中央部分
48 先端部分
49 サーボモータ
60 第2保持機構
62 軸部材
65 第2部材
66 凹部
70 取り付け部
71 基軸部材
72 中央部材
75 介在機構
76 第1基端部材
77 第2基端部材
78 接続部材
79 板状部材
80 筐体
81 先端部材
90 ロボット制御装置
92 ロボットアーム制御部
94 保持装置制御部
110 第1収容装置
120 第2収容装置
130 載置台
132 コンベヤ
JT 関節軸
L 回転軸線
E 電子部品
EB 電子部品本体
EL リード線
EC 角部

Claims (11)

  1. 電子部品を保持するための保持装置であって、
    各々が第1方向に対向し、かつ、各々が前記第1方向に相対的に移動可能な一対の第1部材を有し、前記一対の第1部材で前記第1方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第1保持機構と、
    各々が前記第1方向とは異なる第2方向に対向し、かつ、各々が前記第2方向に相対的に移動可能な一対の第2部材を有し、前記一対の第2部材で前記第2方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第2保持機構と、
    前記第1及び前記第2保持機構の動作を制御するための制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記第1保持機構で前記電子部品を保持した状態で、前記第2保持機構で前記電子部品を保持したあと又は前記電子部品を保持する途中で、前記第1保持機構から前記電子部品を解放するように、前記第1及び前記第2保持機構の動作を制御することを特徴とする、保持装置。
  2. 前記電子部品は、電子部品本体と、前記電子部品本体から延びるリード線と、を有し、
    前記第1保持機構は、前記一対の第1部材で前記第1方向に一致する前記リード線の径方向に前記リード線を挟むことで前記電子部品を保持可能であり、
    前記第2保持機構は、前記一対の第2部材で前記第2方向に一致する前記電子部品本体の高さ方向に前記電子部品本体を挟むことで前記電子部品を保持可能である、請求項1に記載の保持装置。
  3. 前記電子部品は、前記リード線を複数有し、
    前記複数のリード線は、前記第1方向及び前記リード線の径方向に一致する並列方向に並列され、
    前記第1保持機構は、前記一対の第1部材で前記並列方向に前記複数のリード線を前記並列方向の外側から挟むことで前記電子部品を保持可能である、請求項2に記載の保持装置。
  4. 前記電子部品本体は、高さ方向の両端の少なくとも一方に角部を有し、
    前記一対の第2部材は、前記角部に対応した形状の凹部を有し、
    前記第2保持機構は、前記凹部に前記角部を嵌合させた状態で前記電子部品を保持可能である、請求項2又は3のいずれかに記載の保持装置。
  5. 前記第1保持機構を複数備える、請求項1乃至4のいずれかに記載の保持装置。
  6. 前記第1保持機構は、前記電子部品を保持する際に、前記一対の第1部材それぞれから前記電子部品に第1外力を加え、
    前記第2保持機構は、前記電子部品を保持する際に、前記一対の第2部材それぞれから前記電子部品に第2外力を加え、
    前記第2外力は、前記第1保持機構によって保持された状態の前記電子部品を前記第1外力に抗して前記第2方向に移動可能な大きさである、請求項1乃至5のいずれかに記載の保持装置。
  7. 前記第2方向は、前記第1方向に直交している、請求項1乃至6のいずれかに記載の保持装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれかに記載の保持装置と、
    その先端に前記第1保持機構が設けられ、少なくとも一つの関節軸を有する第1ロボットアームと、
    その先端に前記第2保持機構が設けられ、少なくとも一つの関節軸を有する第2ロボットアームと、
    前記第1及び前記第2ロボットアームの動作を制御するためのロボット制御装置と、を備えることを特徴とする、ロボット。
  9. 前記第1及び前記第2ロボットアームは、それぞれ、その基端の回転軸が同一直線上に位置する、請求項8に記載のロボット。
  10. 前記第1ロボットアームの少なくとも一つの関節軸には、それぞれ、自らを回転駆動するための第1サーボモータが設けられ、
    前記第2ロボットアームの少なくとも一つの関節軸には、それぞれ、自らを回転駆動するための第2サーボモータが設けられ、
    前記第1保持機構には、前記一対の第1部材を駆動するための第3サーボモータが設けられ、
    前記第2保持機構には、前記一対の第2部材を駆動するための第4サーボモータが設けられ、
    前記制御装置は、前記ロボット制御装置の一部として構成され、
    前記ロボット制御装置は、前記第1乃至前記第4サーボモータを用いて、前記第1及び前記第2ロボットアーム、並びに前記第1及び前記第2保持機構をサーボ制御する、請求項8又は9に記載のロボット。
  11. 電子部品を保持する保持装置を制御するための制御方法であって、
    前記保持装置は、各々が第1方向に対向し、かつ、各々が前記第1方向に相対的に移動可能な一対の第1部材を有し、前記一対の第1部材で前記第1方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第1保持機構と、各々が前記第1方向とは異なる第2方向に対向し、かつ、各々が前記第2方向に相対的に移動可能な一対の第2部材を有し、前記一対の第2部材で前記第2方向に前記電子部品を挟むことで前記電子部品を保持可能な第2保持機構と、前記第1及び前記第2保持機構の動作を制御するための制御装置と、を備え、
    前記第1保持機構で前記電子部品を保持する第1ステップと、
    前記第1ステップを行ったあとで、前記第2保持機構で前記電子部品を保持したあと又は前記電子部品を保持する途中で、前記第1保持機構から前記電子部品を解放する第2ステップと、を備えることを特徴とする、保持装置の制御方法。
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