JP2022128938A - ロボット装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、第1エリアから第2エリアにワークを搬送する際にワークの位置ズレを吸収して搬送できるロボット装置を提供する。【解決手段】ロボットハンドは、ワーク保持部がコンプライアンスユニットを介してロボットアームと接続され、コンプライアンスユニットは、第1プレート部と第2プレート部を有し、第2プレート部は、第1プレート部に対してワーク保持部側に位置しており、コンプライアンスユニットは、第2プレート部に外力が加わった場合に、外力に合わせて第2プレート部が第1プレート部の主面の広がる方向に移動可能な移動可能状態とでき、ワークを第1エリアから第2エリアに搬送する際には、ワーク保持部でワークを保持した状態でコンプライアンスユニットを移動可能状態とし、ロボットアームを駆動して水平方向成分をもってロボットハンド全体を移動させる構成とする。【選択図】図7
Description
本発明は、ロボット装置に関し、特に仕掛太陽電池モジュールにワークを取り付けるロボット装置に関する。
従来から、屋根に設置される太陽電池モジュールには、太陽電池パネルの受光面から零れた雨水等を軒先側に流すための樋部材が設けられている(例えば、特許文献1)。
特許文献1の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの軒先側端部を保護する軒先側フレーム部材と、棟側端部を保護する棟側フレーム部材と、太陽電池パネルと野地板とを縁切りする補強部材を有しており、補強部材の側面に樋部材又は水切り部材を締結要素によって選択的に取り付け可能となっている。
特許文献1の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの軒先側端部を保護する軒先側フレーム部材と、棟側端部を保護する棟側フレーム部材と、太陽電池パネルと野地板とを縁切りする補強部材を有しており、補強部材の側面に樋部材又は水切り部材を締結要素によって選択的に取り付け可能となっている。
ところで、近年、製造の自動化の推進に伴い、太陽電池モジュールの仕掛品に対して部品を取り付けて太陽電池モジュールを自動で製造する方法が検討されている(例えば、特許文献2)。
特許文献2の自動組立て装置は、進退ロッドと、進退ロッドの先端部に設けられたガスケット把持部を有し、進退ロッドがターンテーブルに載置された太陽電池パネルの長辺部に向かって前進することでガスケット把持部に把持された長辺ガスケットを太陽電池パネルの長辺部に取り付けることが可能となっている。
特許文献2の自動組立て装置は、進退ロッドと、進退ロッドの先端部に設けられたガスケット把持部を有し、進退ロッドがターンテーブルに載置された太陽電池パネルの長辺部に向かって前進することでガスケット把持部に把持された長辺ガスケットを太陽電池パネルの長辺部に取り付けることが可能となっている。
ところで、特許文献1の太陽電池モジュールは、補強部材の側方から軒先側フレーム部材と棟側フレーム部材の間の狭い空間に樋部材又は水切り部材を進入させて補強部材に取り付ける必要がある。そのため、特許文献2の自動組立て装置のような進退ロッドによって部品を直線的に動かして仕掛太陽電池モジュールに取り付ける方法では、樋部材又は水切り部材の位置が軒先側フレーム部材と棟側フレーム部材の間の空間からわずかにずれると、樋部材又は水切り部材が軒先側フレーム部材又は棟側フレーム部材に接触してしまうおそれがある。樋部材又は水切り部材が軒先側フレーム部材又は棟側フレーム部材に接触してしまうと、樋部材又は水切り部材の軒先側フレーム部材と棟側フレーム部材の間の空間に対する相対位置が大きくずれてしまい、樋部材又は水切り部材を取り付けることができない問題がある。
そこで、本発明は、第1エリアから第2エリアにワークを搬送する際にワークの位置ズレを吸収して搬送できるロボット装置を提供することを課題とする。
上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、ワークを第1エリアから第2エリアに搬送するロボット装置であって、ロボットハンドと、ロボットアームを有し、前記ロボットハンドは、ワーク保持部と、コンプライアンスユニットを有し、前記ワーク保持部は、前記コンプライアンスユニットを介して前記ロボットアームと接続されており、前記コンプライアンスユニットは、前記ワーク保持部よりも基端側にあって、互いに接続される第1プレート部と第2プレート部を有し、前記第1プレート部と前記第2プレート部は、所定の方向に重なっており、前記第2プレート部は、前記第1プレート部に対して前記ワーク保持部側に位置しており、前記コンプライアンスユニットは、前記第2プレート部に外力が加わった場合に、前記外力に合わせて前記第2プレート部が前記第1プレート部に対して前記所定の方向に対する直交面の広がる方向に移動可能な移動可能状態とできるものであり、前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する際には、前記ワーク保持部で前記ワークを保持した状態で前記コンプライアンスユニットを前記移動可能状態とし、前記ロボットアームを駆動して水平方向成分をもって前記ロボットハンド全体を移動させる、ロボット装置である。
本様相によれば、コンプライアンスユニットを移動可能状態で第1エリアから第2エリアまで移動させるので、ワーク保持部が第1エリアから第2エリアの搬送経路における規定位置からわずかにずれていて搬送経路の壁部にワークが接触しても、コンプライアンスユニットにより搬送経路の壁部を避けるようにワーク保持部が移動する。そのため、搬送経路に合わせてワークの位置を調整して搬送できる。
好ましい様相は、前記第1エリアと前記第2エリアは、鉛直方向に重なっておらず、水平方向にずれていることである。
好ましい様相は、前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する際には、前記ロボットハンドを傾倒させ、前記所定の方向が水平方向成分と鉛直方向成分を持つように前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送することである。
好ましい様相は、前記ワークを第3エリアから前記第1エリアを経由して前記第2エリアに搬送するものであり、前記コンプライアンスユニットは、前記第2プレート部に外力が加わった場合に、前記第1プレート部に対して前記第2プレート部の前記所定の方向に対する直交面の広がる方向への移動を規制する移動規制状態とできるものであり、前記ワークを前記第3エリアから前記第1エリアに搬送する際には、前記ワーク保持部で前記ワークを保持した状態で前記コンプライアンスユニットを前記移動規制状態にして前記ロボットハンドを移動させ、前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する際には、前記移動規制状態から前記移動可能状態に変更することである。
より好ましい様相は、前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する前記ワークの移動速度は、前記第3エリアから前記第1エリアに搬送する前記ワークの移動速度よりも遅いことである。
好ましい様相は、前記第2エリアは、対向する2つの壁部に挟まれた空間内にあり、前記2つの壁部の間隔は、前記ワークの長さの1倍超過1.2倍以下であることである。
好ましい様相は、前記第2エリアは、対向する2つの壁部に挟まれた空間内にあり、前記第1エリアから前記2つの壁部の間を移動させて前記第2エリアに前記ワークを移動させることである。
好ましい様相は、前記コンプライアンスユニットを前記移動可能状態にして前記第2エリアから仕掛太陽電池モジュールに向かって前記ワークを移動させて前記仕掛太陽電池モジュールに前記ワークを取り付けることである。
本発明のロボット装置及び製造装置によれば、第1エリアから第2エリアまでの搬送経路に対するワークの位置ズレを吸収して搬送できる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の第1実施形態の組立装置1は、図1のように、太陽電池モジュール100の製造に使用され、太陽電池モジュール100の仕掛品たる仕掛太陽電池モジュール101にワークたる樋部材102を取り付けるものである。
組立装置1は、図1のように、主要構成部材としてロボット装置2と、作業台3と、仮置き台5を備えている。
組立装置1は、図1のように、主要構成部材としてロボット装置2と、作業台3と、仮置き台5を備えている。
ロボット装置2は、ロボットアーム10と、ロボットハンド11を備えた多関節ロボットであり、ロボットアーム10に対してロボットハンド11を着脱可能となっている。
ロボットアーム10は、ベース部20と、アーム側連結部21と、ベース部20とアーム側連結部21を繋ぐ複数のリンク部22a~22fを備えている。
ロボットアーム10は、隣接する各リンク部22a~22fが相対的に回転可能又は直線移動可能となっており、アーム側連結部21が所望の位置に移動可能となっている。
ロボットアーム10は、隣接する各リンク部22a~22fが相対的に回転可能又は直線移動可能となっており、アーム側連結部21が所望の位置に移動可能となっている。
ロボットハンド11は、樋部材102を持ち上げて仕掛太陽電池モジュール101に対して取り付けるものである。
ロボットハンド11は、図2のように、基端側本体部30と、コンプライアンスユニット31と、先端側本体部32で構成され、基端側本体部30と先端側本体部32がコンプライアンスユニット31を介して接続されている。
基端側本体部30は、位置決め用撮影部33と、ハンド側連結部35を備えている。
位置決め用撮影部33は、作業台3の基準位置(図示しない)を撮影し、作業台3に対するロボットハンド11の位置を位置決めする位置決め部である。
ハンド側連結部35は、ロボットアーム10のアーム側連結部21と連結可能な部位である。
ロボットハンド11は、図2のように、基端側本体部30と、コンプライアンスユニット31と、先端側本体部32で構成され、基端側本体部30と先端側本体部32がコンプライアンスユニット31を介して接続されている。
基端側本体部30は、位置決め用撮影部33と、ハンド側連結部35を備えている。
位置決め用撮影部33は、作業台3の基準位置(図示しない)を撮影し、作業台3に対するロボットハンド11の位置を位置決めする位置決め部である。
ハンド側連結部35は、ロボットアーム10のアーム側連結部21と連結可能な部位である。
コンプライアンスユニット31は、図2のように第1プレート部40と、第2プレート部41を備えている。
コンプライアンスユニット31は、第1プレート部40と第2プレート部41が厚み方向に重なって互いに接続されており、第2プレート部41が第1プレート部40の重なり方向(所定の方向)に対する直交面の広がり方向(以下、面方向ともいう)に沿って相対的に移動可能となっている。すなわち、コンプライアンスユニット31は、図2(b)のように、重なり方向に対する直交面を構成するX軸方向及びY軸方向に移動可能となっている。
コンプライアンスユニット31は、第1プレート部40と第2プレート部41が厚み方向に重なって互いに接続されており、第2プレート部41が第1プレート部40の重なり方向(所定の方向)に対する直交面の広がり方向(以下、面方向ともいう)に沿って相対的に移動可能となっている。すなわち、コンプライアンスユニット31は、図2(b)のように、重なり方向に対する直交面を構成するX軸方向及びY軸方向に移動可能となっている。
また、コンプライアンスユニット31は、第2プレート部41が面方向に作用する外力によって、第1プレート部40の面方向に沿って相対的に移動可能となっている。
コンプライアンスユニット31は、外力を受けていない自然状態において、プレート部40,41の中心軸が同一方向を向き、直線上に揃う基準位置にあるものである。
コンプライアンスユニット31は、図2(b)のように、外力を受けた場合には基準位置から第1プレート部40の中心軸と第2プレート部41の中心軸が面方向にずれた移動位置に移動し、外力がなくなると、移動位置から基準位置に自動で戻るものである。
コンプライアンスユニット31は、外力を受けていない自然状態において、プレート部40,41の中心軸が同一方向を向き、直線上に揃う基準位置にあるものである。
コンプライアンスユニット31は、図2(b)のように、外力を受けた場合には基準位置から第1プレート部40の中心軸と第2プレート部41の中心軸が面方向にずれた移動位置に移動し、外力がなくなると、移動位置から基準位置に自動で戻るものである。
コンプライアンスユニット31は、上記した第2プレート部41の第1プレート部40に対して相対的な移動が可能な移動可能状態と、第2プレート部41の第1プレート部40に対して相対的な移動が規制された移動規制状態に変更可能となっている。すなわち、移動規制状態では、外力を受けた場合でも、コンプライアンスユニット31は第2プレート部41が第1プレート部40に対して移動しない。
先端側本体部32は、樋部材102を保持するワーク保持部36を備えている。
ワーク保持部36は、本体部37と、一又は複数の吸着パッド部38を備えている。
本体部37は、Y軸方向に幅をもち、X軸方向に長さをもって延びた長板である。
吸着パッド部38は、樋部材102を吸着して保持するものであり、具体的には、内部を負圧にして吸着対象物を吸着させることが可能な真空パッドである。
本実施形態のワーク保持部36は、吸着パッド部38が複数設けられており、複数の吸着パッド部38が本体部37の長さ方向Xに間隔を空けて配されている。
ワーク保持部36は、本体部37と、一又は複数の吸着パッド部38を備えている。
本体部37は、Y軸方向に幅をもち、X軸方向に長さをもって延びた長板である。
吸着パッド部38は、樋部材102を吸着して保持するものであり、具体的には、内部を負圧にして吸着対象物を吸着させることが可能な真空パッドである。
本実施形態のワーク保持部36は、吸着パッド部38が複数設けられており、複数の吸着パッド部38が本体部37の長さ方向Xに間隔を空けて配されている。
作業台3は、図1のように、仕掛太陽電池モジュール101を載置する載置台であり、仕掛太陽電池モジュール101に対する樋部材102の取付作業を行う作業エリアである。
仮置き台5は、樋部材102を載置可能な載置台である。
仮置き台5は、平面視したときに、ロボットアーム10のベース部20を基準として作業台3とは反対側に位置している。
仮置き台5は、平面視したときに、ロボットアーム10のベース部20を基準として作業台3とは反対側に位置している。
太陽電池モジュール100は、図3(a)のように、片面に受光領域103を有し、受光領域103で受光した光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置である。
太陽電池モジュール100は、図4のように、主要構成部材として、太陽電池パネル110と、フレーム部材111と、カバー部材112と、樋部材102と、裏面側遮蔽部材113を備えている。
太陽電池パネル110は、横長長方形状の板状パネルであり、横方向に延びた第1辺120と第2辺121と、縦方向に延びた第3辺122と第4辺123を備えている。
太陽電池モジュール100は、図4のように、主要構成部材として、太陽電池パネル110と、フレーム部材111と、カバー部材112と、樋部材102と、裏面側遮蔽部材113を備えている。
太陽電池パネル110は、横長長方形状の板状パネルであり、横方向に延びた第1辺120と第2辺121と、縦方向に延びた第3辺122と第4辺123を備えている。
フレーム部材111は、太陽電池パネル110の剛性を補強するとともに太陽電池パネル110を保持する部材である。
フレーム部材111は、図4のように、第1フレーム部130と、第2フレーム部131と、第3フレーム部132と、第4フレーム部133と、桟部135で構成されている。
フレーム部材111は、図4のように、第1フレーム部130と、第2フレーム部131と、第3フレーム部132と、第4フレーム部133と、桟部135で構成されている。
第1フレーム部130は、カバー部材112とともに太陽電池パネル110の第1辺120を保持するフレームである。
第2フレーム部131は、縦方向において空間を開けて対向し、第1フレーム部130の延び方向に対して平行に延びた部位であり、太陽電池パネル110の第2辺121を保持するフレームである。
第3フレーム部132は、フレーム部130,131の延び方向(横方向)の一方の端部近傍であって、フレーム部130,131の中間部間を接続する接続フレームである。
第4フレーム部133は、フレーム部130,131の延び方向(横方向)の他方の端部近傍であって、フレーム部130,131の中間部間を接続する接続フレームである。
桟部135は、フレーム部130,131の延び方向(横方向)において、フレーム部132,133の間にあって、フレーム部130,131の中間部間を接続する補強桟である。
第2フレーム部131は、縦方向において空間を開けて対向し、第1フレーム部130の延び方向に対して平行に延びた部位であり、太陽電池パネル110の第2辺121を保持するフレームである。
第3フレーム部132は、フレーム部130,131の延び方向(横方向)の一方の端部近傍であって、フレーム部130,131の中間部間を接続する接続フレームである。
第4フレーム部133は、フレーム部130,131の延び方向(横方向)の他方の端部近傍であって、フレーム部130,131の中間部間を接続する接続フレームである。
桟部135は、フレーム部130,131の延び方向(横方向)において、フレーム部132,133の間にあって、フレーム部130,131の中間部間を接続する補強桟である。
カバー部材112は、太陽電池パネル110の第1辺120側の端部を保護する保護カバーであり、第1フレーム部130とともに太陽電池パネル110の第1辺120側の端部を挟んで保持することが可能となっている。
樋部材102は、雨が降ったときに、太陽電池パネル110の受光面から零れた雨水等を下方側に流す樋である。
樋部材102は、太陽電池パネル110の第3辺122に沿って延び、第3フレーム部132に対して図示しない締結要素によって固定可能となっている。
樋部材102は、太陽電池パネル110の第3辺122に沿って延び、第3フレーム部132に対して図示しない締結要素によって固定可能となっている。
裏面側遮蔽部材113は、太陽電池パネル110が発火等したときに、太陽電池パネル110側から裏面側への延焼を防止する延焼防止部材であり、具体的には金属製の板状部材である。
裏面側遮蔽部材113は、太陽電池パネル110とほぼ同等の面積の大きさを有している。
裏面側遮蔽部材113は、太陽電池パネル110とほぼ同等の面積の大きさを有している。
仕掛太陽電池モジュール101は、太陽電池モジュール100の組み立てる途中の仕掛品(中間品)であり、具体的にはフレーム部材111である。すなわち、仕掛太陽電池モジュール101は、図3(b)のように、各フレーム部130~133及び桟部135が組まれて構成されている。
仕掛太陽電池モジュール101は、横方向の一方の端部に第1フレーム部130と第2フレーム部131と第3フレーム部132に囲まれた囲繞空間140を備えている。
囲繞空間140は、第1フレーム部130と第2フレーム部131に挟まれ、第3フレーム部132から外部に向かって開放した開放空間である。
囲繞空間140における第1フレーム部130と第2フレーム部131の最短距離(第1フレーム部130の立壁部と第2フレーム部131の立壁部との間隔)は、樋部材102の長手方向の長さの1倍超過、1.2倍以下であることが好ましい。
囲繞空間140は、第1フレーム部130と第2フレーム部131に挟まれ、第3フレーム部132から外部に向かって開放した開放空間である。
囲繞空間140における第1フレーム部130と第2フレーム部131の最短距離(第1フレーム部130の立壁部と第2フレーム部131の立壁部との間隔)は、樋部材102の長手方向の長さの1倍超過、1.2倍以下であることが好ましい。
続いて、本実施形態のロボット装置2を使用して仕掛太陽電池モジュール101に樋部材102を取り付ける際のロボット装置2の動作について説明する。なお、理解を容易にするため、作業台3上に仕掛太陽電池モジュール101たるフレーム部材111が載置され、仮置き台5上に複数の樋部材102が載置された状態から説明する。
まず、ロボット装置2は、コンプライアンスユニット31を移動規制状態にし、ロボットアーム10を駆動してロボットハンド11を仮置き台5上の樋部材102に近接させ、図5(a)のように、ワーク保持部36によって樋部材102を吸着して仮置き台5上から持ち上げる。
続いて、ロボット装置2は、コンプライアンスユニット31を移動規制状態のままロボットアーム10を駆動し、ワーク保持部36によって樋部材102を保持した状態で、図5(a)に示される仮置きエリアから図5(b)に示される撮影エリア(第3エリア)までロボットハンド11を移動させる。そして、ロボットハンド11が図5(b)に示される撮影エリアに到達すると、作業台3の基準位置を撮影し、位置補正を行う。
この仮置きエリアは、ロボットハンド11が仮置き台5上から樋部材102を持ち上げ可能な領域である。
この撮影エリアは、位置決め用撮影部33によって作業台3の基準位置を撮影可能な領域である。
この撮影エリアは、位置決め用撮影部33によって作業台3の基準位置を撮影可能な領域である。
続いて、ロボット装置2は、コンプライアンスユニット31を移動規制状態のままロボットアーム10を駆動し、ワーク保持部36によって樋部材102を保持した状態で図5(b)に示される撮影エリアから図6(a)に示される第1近接エリア(第1エリア)までロボットハンド11を移動させる。
この第1近接エリアは、仕掛太陽電池モジュール101の側方の近傍位置であってかつ囲繞空間140の外部の領域である。
このとき、ロボットアーム10は、図7(a)のように、第1近接エリアにおいて、コンプライアンスユニット31の中心軸Cが水平面Hに対して略鉛直となる鉛直姿勢となっている。
ロボットアーム10は、第1近接エリアにおいて、図7(a)に示される水平面Hに対するコンプライアンスユニット31の中心軸Cの傾斜角度θ1(第1プレート部40と第2プレート部41の重なり方向の傾斜角度)が88度以上92度以下となることが好ましく、90度であることがより好ましい。
本実施形態では、ロボットアーム10は、第1近接エリアにおいてコンプライアンスユニット31の中心軸Cの傾斜角度θ1が90度となっている。
このとき、ロボットアーム10は、図7(a)のように、第1近接エリアにおいて、コンプライアンスユニット31の中心軸Cが水平面Hに対して略鉛直となる鉛直姿勢となっている。
ロボットアーム10は、第1近接エリアにおいて、図7(a)に示される水平面Hに対するコンプライアンスユニット31の中心軸Cの傾斜角度θ1(第1プレート部40と第2プレート部41の重なり方向の傾斜角度)が88度以上92度以下となることが好ましく、90度であることがより好ましい。
本実施形態では、ロボットアーム10は、第1近接エリアにおいてコンプライアンスユニット31の中心軸Cの傾斜角度θ1が90度となっている。
続いて、ロボット装置2は、図7(a)、図7(b)のようにロボットハンド11を鉛直姿勢からロボットハンド11を傾倒させて傾倒姿勢にし、その姿勢でコンプライアンスユニット31を移動可能状態に変更する。
このとき、ロボットアーム10は、第1近接エリアにおいて、コンプライアンスユニット31の中心軸Cの方向(第1プレート部40と第2プレート部41の重なり方向)が、図7(b)のように、水平方向成分と鉛直方向成分を持つように傾斜させる。すなわち、ンプライアンスユニット31は、鉛直姿勢から搬送方向とは逆方向に向かって傾倒する。
ロボットアーム10は、第1近接エリアにおいて、図7(b)に示される水平面Hに対するコンプライアンスユニット31の中心軸Cの傾斜角度θ1(第1プレート部40と第2プレート部41の重なり方向の傾斜角度、第2プレート部41の中心軸の傾斜角度)が鉛直姿勢における傾斜角度θ1より大きく、93度以上120度以下であることが好ましく、95度以上110度以下であることがより好ましい。
ロボットアーム10は、第1近接エリアにおいて、図7(b)に示される水平面Hに対するコンプライアンスユニット31の中心軸Cの傾斜角度θ1(第1プレート部40と第2プレート部41の重なり方向の傾斜角度、第2プレート部41の中心軸の傾斜角度)が鉛直姿勢における傾斜角度θ1より大きく、93度以上120度以下であることが好ましく、95度以上110度以下であることがより好ましい。
そして、図6(b)のように、傾斜姿勢の状態で、囲繞空間140外の第1近接エリアから囲繞空間140内の第2近接エリア(第2エリア)までゆっくりとロボットハンド11を移動させる。すなわち、ロボット装置2は、樋部材102を第1近接エリアから第2近接エリアに搬送する。
このとき、第2近接エリアは、仕掛太陽電池モジュール101の側方の近傍位置であってかつ囲繞空間140の内部の領域であり、第1近接エリアとは鉛直方向に重ならず、水平方向にずれてオフセットしている。
第1近接エリアから第2近接エリアへの樋部材102の移動速度は、撮影エリアから第1近接エリアへの樋部材102の移動速度よりも遅いことが好ましい。
また、コンプライアンスユニット31は、プレート部40,41の中心軸が揃う基準位置となっている。
第1近接エリアから第2近接エリアへの樋部材102の移動速度は、撮影エリアから第1近接エリアへの樋部材102の移動速度よりも遅いことが好ましい。
また、コンプライアンスユニット31は、プレート部40,41の中心軸が揃う基準位置となっている。
ここで、第1近接エリアから第2近接エリアに搬送するにあたって、ワーク保持部36で保持した樋部材102は、第1フレーム部130と第2フレーム部131の狭い空間を通過させることになる。
このとき、寸法公差等より樋部材102の幅や樋部材102のワーク保持部36による保持位置がずれて、図7(b)のように、ワーク保持部36で保持した樋部材102の位置が搬送方向において第1フレーム部130又は第2フレーム部131と重なり、そのまま搬送すると、第1フレーム部130又は第2フレーム部131と接触する場合がある。
このような場合、本実施形態では、コンプライアンスユニット31が移動可能状態にして第1近接エリアから第2近接エリアに搬送するため、ワーク保持部36で保持した樋部材102が第1フレーム部130又は第2フレーム部131に接触すると、図7(c)のように、接触した第1フレーム部130又は第2フレーム部131からの押圧力によってワーク保持部36側の第2プレート部41が第1プレート部40に対して相対的に移動し、第2プレート部41の中心軸が第1プレート部40の中心軸からずれた移動位置となる。
そして、ワーク保持部36で保持した樋部材102の位置が搬送方向において第1フレーム部130又は第2フレーム部131と重ならなくなると、樋部材102が囲繞空間140内に入り、接触した第1フレーム部130又は第2フレーム部131によって幅方向(第1フレーム部130と第2フレーム部131の並設方向)の移動が規制されるが搬送方向の移動が規制されていないため、図8(a)のように、進行方向においては基準位置に自動に戻る。
このとき、寸法公差等より樋部材102の幅や樋部材102のワーク保持部36による保持位置がずれて、図7(b)のように、ワーク保持部36で保持した樋部材102の位置が搬送方向において第1フレーム部130又は第2フレーム部131と重なり、そのまま搬送すると、第1フレーム部130又は第2フレーム部131と接触する場合がある。
このような場合、本実施形態では、コンプライアンスユニット31が移動可能状態にして第1近接エリアから第2近接エリアに搬送するため、ワーク保持部36で保持した樋部材102が第1フレーム部130又は第2フレーム部131に接触すると、図7(c)のように、接触した第1フレーム部130又は第2フレーム部131からの押圧力によってワーク保持部36側の第2プレート部41が第1プレート部40に対して相対的に移動し、第2プレート部41の中心軸が第1プレート部40の中心軸からずれた移動位置となる。
そして、ワーク保持部36で保持した樋部材102の位置が搬送方向において第1フレーム部130又は第2フレーム部131と重ならなくなると、樋部材102が囲繞空間140内に入り、接触した第1フレーム部130又は第2フレーム部131によって幅方向(第1フレーム部130と第2フレーム部131の並設方向)の移動が規制されるが搬送方向の移動が規制されていないため、図8(a)のように、進行方向においては基準位置に自動に戻る。
そして、図6のように、樋部材102が第2近接エリア(第2エリア)まで搬送されると、ロボット装置2は、図8(b)のように、ロボットハンド11の姿勢を傾斜姿勢から鉛直姿勢に戻して、コンプライアンスユニット31を移動可能状態のまま第2近接エリアから樋部材102を移動させて樋部材102を仕掛太陽電池モジュール101に取り付ける。
樋部材102を仕掛太陽電池モジュール101に取り付けた後の工程は、従来の太陽電池モジュール100の製造方法と同様であり、本発明の製造方法において特徴部分ではないため、説明を省略する。
第1実施形態の組立装置1によれば、第1近接エリアから第2近接エリアに樋部材102を搬送する場合、第1近接エリアから第2近接エリアへの搬送経路は、フレーム部130~132に囲まれた隙間(囲繞空間140)を通る狭小クリアランスの経路である。そのため、フレーム部130~132の寸法公差により幅や位置がわずかにずれる場合がある。
そこで、第1実施形態の組立装置1によれば、コンプライアンスユニット31を移動可能状態で囲繞空間140の外部の第1近接エリアから囲繞空間140の内部の第2近接エリアまで移動させている。すなわち、第1実施形態の組立装置1によれば、コンプライアンスユニット31を移動可能状態とすることで遊びを形成している。そのため、樋部材102を搬送中に第1フレーム部130又は第2フレーム部131に接触しても、コンプライアンスユニット31によって樋部材102が接触したフレーム部130,131に沿って移動する。その結果、撮像用カメラやセンサーを用いて第1近接エリアから第2近接エリアまでの搬送経路の状態を正確に取得せずとも、樋部材102が搬送経路に合わせて移動し、安全に樋部材102の搬送が可能となる。
そこで、第1実施形態の組立装置1によれば、コンプライアンスユニット31を移動可能状態で囲繞空間140の外部の第1近接エリアから囲繞空間140の内部の第2近接エリアまで移動させている。すなわち、第1実施形態の組立装置1によれば、コンプライアンスユニット31を移動可能状態とすることで遊びを形成している。そのため、樋部材102を搬送中に第1フレーム部130又は第2フレーム部131に接触しても、コンプライアンスユニット31によって樋部材102が接触したフレーム部130,131に沿って移動する。その結果、撮像用カメラやセンサーを用いて第1近接エリアから第2近接エリアまでの搬送経路の状態を正確に取得せずとも、樋部材102が搬送経路に合わせて移動し、安全に樋部材102の搬送が可能となる。
第1実施形態の組立装置1によれば、第1近接エリアから第2近接エリアに樋部材102を搬送する際に、コンプライアンスユニット31を垂直姿勢にしてコンプライアンスユニット31を移動可能状態にすると、面方向が水平方向になって水平方向に力が働かず、第2プレート部41が第1プレート部40に対して水平方向に自由に動くことになるので、樋部材102が第1フレーム部130又は第2フレーム部131に接触すると、第1フレーム部130又は第2フレーム部131からの押圧力によって、水平方向に不作為に移動する場合がある。
そこで、第1実施形態の組立装置1によれば、第1近接エリアから第2近接エリアに樋部材102を搬送する際に、ロボットハンド11を傾倒させ、コンプライアンスユニット31が水平面Hに対して搬送方向の上流側に向かって傾倒した傾倒姿勢で移動可能状態としている。すなわち、重力により水平方向成分に力が働いた状態となっている。そのため、樋部材102が第1フレーム部130又は第2フレーム部131に接触することにより、第1フレーム部130又は第2フレーム部131からの押圧力を受けても、第2プレート部41の搬送方向とは反対方向(進行方向とは逆方向)への移動が制限されるので、鉛直姿勢のまま搬送する場合に比べて、樋部材102の搬送をより正確に行うことができる。
そこで、第1実施形態の組立装置1によれば、第1近接エリアから第2近接エリアに樋部材102を搬送する際に、ロボットハンド11を傾倒させ、コンプライアンスユニット31が水平面Hに対して搬送方向の上流側に向かって傾倒した傾倒姿勢で移動可能状態としている。すなわち、重力により水平方向成分に力が働いた状態となっている。そのため、樋部材102が第1フレーム部130又は第2フレーム部131に接触することにより、第1フレーム部130又は第2フレーム部131からの押圧力を受けても、第2プレート部41の搬送方向とは反対方向(進行方向とは逆方向)への移動が制限されるので、鉛直姿勢のまま搬送する場合に比べて、樋部材102の搬送をより正確に行うことができる。
第1実施形態の組立装置1によれば、周囲の空間が広く周囲の部材に接触する可能性が低い撮影エリアから第1近接エリアに搬送する際は、コンプライアンスユニット31を移動規制状態にして樋部材102を搬送し、フレーム部130~132で囲まれて周囲の空間が狭い第1近接エリアから第2近接エリアに搬送する際には、コンプライアンスユニット31を移動可能状態にして樋部材102を搬送する。そのため、コンプライアンスユニット31が機能することによる新たな誤差の発生を抑制できる。
第1実施形態の組立装置1によれば、第1近接エリアから第2近接エリアに搬送する樋部材102の移動速度と、撮影エリアから第1近接エリアに搬送する樋部材102の移動速度が異なっており、第1近接エリアから第2近接エリアに搬送する樋部材102の移動速度が撮影エリアから第1近接エリアに搬送する樋部材102の移動速度よりも遅い。すなわち、周囲の空間が広い撮影エリアから第1近接エリアに搬送する際は、比較的早いスピードで搬送し、フレーム部130~132で囲まれて周囲の空間が狭い第1近接エリアから第2近接エリアに搬送する場合には、ゆっくりとしたスピードで搬送する。そのため、樋部材102を効率的に搬送することができる。
上記した実施形態では、ロボット装置2によって樋部材102を仕掛太陽電池モジュール101に取り付ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ロボット装置2を使用して太陽電池モジュール100の部品たる水切り部材等のワークを仕掛太陽電池モジュール101に取り付けてもよい。
上記した実施形態では、ロボットハンド11の位置を確認するために位置決め用撮影部33の撮影範囲にある撮影エリアに一度樋部材102を移動させてから第1近接エリアに樋部材102を移動させたが、本発明はこれに限定されるものではない。仮置きエリアから直接第1近接エリアに樋部材102を移動させてもよい。
上記した実施形態では、作業台3上に仕掛太陽電池モジュール101を載置した状態でロボットハンド11によって樋部材102を組み立てる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。他のロボットハンドが仕掛太陽電池モジュール101を保持した状態でロボットハンド11によって樋部材102を組み立ててもよい。
上記した実施形態では、樋部材102をワーク保持部36で保持したロボットハンド11を仕掛太陽電池モジュール101に対して移動させたが、本発明はこれに限定されるものではない。他のロボットハンドで保持された仕掛太陽電池モジュール101をロボットハンド11のワーク保持部36で保持された樋部材102に対して移動させて組み立ててもよい。
上記した実施形態では、樋部材102をワーク保持部36で保持したロボットハンド11を仕掛太陽電池モジュール101に対して移動させたが、本発明はこれに限定されるものではない。他のロボットハンドで保持された仕掛太陽電池モジュール101をロボットハンド11のワーク保持部36で保持された樋部材102に対して移動させて組み立ててもよい。
上記した実施形態では、吸着パッド部38が真空パッドである場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。吸着対象物(樋部材102)が磁性を有している場合には、吸着パッド部38は、磁力により吸着対象物を吸引することができる磁力パッドであってもよい。
上記した実施形態では、傾倒姿勢において、コンプライアンスユニット31を水平面Hに対して搬送方向の上流側に向かって傾倒したが、本発明はこれに限定されるものではない。コンプライアンスユニット31を水平面Hに対して搬送方向の下流側に向かって傾倒してもよい。
上記した実施形態は、本発明の技術的範囲に含まれる限り、各実施形態間で各構成部材を自由に置換や付加できる。
1 組立装置
2 ロボット装置
10 ロボットアーム
11 ロボットハンド
31 コンプライアンスユニット
36 ワーク保持部
40 第1プレート部
41 第2プレート部
101 仕掛太陽電池モジュール
102 樋部材(ワーク)
130 第1フレーム部(壁部)
131 第2フレーム部(壁部)
140 囲繞空間
2 ロボット装置
10 ロボットアーム
11 ロボットハンド
31 コンプライアンスユニット
36 ワーク保持部
40 第1プレート部
41 第2プレート部
101 仕掛太陽電池モジュール
102 樋部材(ワーク)
130 第1フレーム部(壁部)
131 第2フレーム部(壁部)
140 囲繞空間
Claims (8)
- ワークを第1エリアから第2エリアに搬送するロボット装置であって、
ロボットハンドと、ロボットアームを有し、
前記ロボットハンドは、ワーク保持部と、コンプライアンスユニットを有し、
前記ワーク保持部は、前記コンプライアンスユニットを介して前記ロボットアームと接続されており、
前記コンプライアンスユニットは、前記ワーク保持部よりも基端側にあって、互いに接続される第1プレート部と第2プレート部を有し、
前記第1プレート部と前記第2プレート部は、所定の方向に重なっており、
前記第2プレート部は、前記第1プレート部に対して前記ワーク保持部側に位置しており、
前記コンプライアンスユニットは、前記第2プレート部に外力が加わった場合に、前記外力に合わせて前記第2プレート部が前記第1プレート部に対して前記所定の方向に対する直交面の広がる方向に移動可能な移動可能状態とできるものであり、
前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する際には、前記ワーク保持部で前記ワークを保持した状態で前記コンプライアンスユニットを前記移動可能状態とし、前記ロボットアームを駆動して水平方向成分をもって前記ロボットハンド全体を移動させる、ロボット装置。 - 前記第1エリアと前記第2エリアは、鉛直方向に重なっておらず、水平方向にずれている、請求項1に記載のロボット装置。
- 前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する際には、前記ロボットハンドを傾倒させ、前記所定の方向が水平方向成分と鉛直方向成分を持つように前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する、請求項1又は2に記載のロボット装置。
- 前記ワークを第3エリアから前記第1エリアを経由して前記第2エリアに搬送するものであり、
前記コンプライアンスユニットは、前記第2プレート部に外力が加わった場合に、前記第1プレート部に対して前記第2プレート部の前記所定の方向に対する直交面の広がる方向への移動を規制する移動規制状態とできるものであり、
前記ワークを前記第3エリアから前記第1エリアに搬送する際には、前記ワーク保持部で前記ワークを保持した状態で前記コンプライアンスユニットを前記移動規制状態にして前記ロボットハンドを移動させ、
前記ワークを前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する際には、前記移動規制状態から前記移動可能状態に変更する、請求項1~3のいずれか1項に記載のロボット装置。 - 前記第1エリアから前記第2エリアに搬送する前記ワークの移動速度は、前記第3エリアから前記第1エリアに搬送する前記ワークの移動速度よりも遅い、請求項4に記載のロボット装置。
- 前記第2エリアは、対向する2つの壁部に挟まれた空間内にあり、
前記2つの壁部の間隔は、前記ワークの長さの1倍超過1.2倍以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載のロボット装置。 - 前記第2エリアは、対向する2つの壁部に挟まれた空間内にあり、
前記第1エリアから前記2つの壁部の間を移動させて前記第2エリアに前記ワークを移動させる、請求項1~6のいずれか1項に記載のロボット装置。 - 前記コンプライアンスユニットを前記移動可能状態にして前記第2エリアから仕掛太陽電池モジュールに向かって前記ワークを移動させて前記仕掛太陽電池モジュールに前記ワークを取り付ける、請求項1~7のいずれか1項に記載のロボット装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021027422A JP2022128938A (ja) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | ロボット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021027422A JP2022128938A (ja) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | ロボット装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022128938A true JP2022128938A (ja) | 2022-09-05 |
Family
ID=83150297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021027422A Pending JP2022128938A (ja) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | ロボット装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022128938A (ja) |
-
2021
- 2021-02-24 JP JP2021027422A patent/JP2022128938A/ja active Pending
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