JP2023094131A - 組立装置、組立方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの組付けを適切に行うことを可能にする。【解決手段】ロボット１は、雄ネジワーク２を固定的に保持するロボットハンド１２を備え、雄ネジワーク２の雄ネジ部を雌ネジワーク３の雌ネジ部に、第１方向に押圧するロボットアーム１０と、雄ネジワーク２の雄ネジ部が雌ネジワーク３の雌ネジ部に当接した状態で、雄ネジワーク２に雌ネジワーク３から加わる第１方向に直交する第２方向の力と、第１方向及び第２方向に直交する第３方向の力と、第２方向周りのトルクと、第３方向周りのトルクとを検出する力覚センサ１３と、力覚センサ１３で検出された第２方向の力と第３方向の力と第２方向周りのトルクと第３方向周りのトルクとの少なくとも１つが小さくなるように、ロボットハンド１２を介して雄ネジワーク２の位置と姿勢の少なくとも一方を調整する調整手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、組立装置、組立方法及びコンピュータプログラムに関する。

ワークを他のワークにネジで組付けるロボットが知られている。例えば、特許文献１には、ドライバーでネジを回転させ、他のワークのネジ穴に締結するロボットが開示されている。このロボットは、閾値以上のトルクが既定の期間にわたってネジに作用した場合に、ネジの締結が完了したと判定し、ドライバーの回転を停止する。

特開２０１８－２４０７５号公報

ネジをネジ穴に締結する際、ネジの軸心がネジ穴の軸心からずれたり、傾いてしまったりすることがある。このような場合、締結の途中で、ネジに大きなトルクが作用する場合がある。特許文献１に記載のロボットは、このような場合に、実際にはネジのネジ穴への締結が完了していないにも拘わらず、締結が完了したと誤って判定し、ドライバーを停止し、ネジの組付けに失敗する。このため、ワークの組付けにも失敗してしまう。

本開示は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ワークの組付けを適切に行うことを可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係る組立装置は、雄ネジ部を備える第１ワークを保持し、該第１ワークを、雌ネジ部を備える第２ワークに組付ける。この組立装置は、組付け手段と、検出手段と、調整手段と、を備える。組付け手段は、第１ワークを固定的に保持する保持手段を備え、第１ワークの雄ネジ部を第２ワークの雌ネジ部に、第１方向に押圧する。検出手段は、第１ワークの雄ネジ部が第２ワークの雌ネジ部に当接した状態で、第１ワークに第２ワークから加わる第１方向に直交する第２方向の力と、第１方向及び第２方向に直交する第３方向の力と、第２方向周りのトルクと、第３方向周りのトルクとを検出する。調整手段は、検出手段で検出された第２方向の力と第３方向の力と第２方向周りのトルクと第３方向周りのトルクとの少なくとも１つが小さくなるように、保持手段を介して第１ワークの位置と姿勢の少なくとも一方を調整する。組付け手段は、調整手段により調整された位置又は姿勢を有する第１ワークを回転させて、雄ネジ部を第２ワークの雌ネジ部に螺合させる。

上記構成を備える組立装置は、第１ワークを第２ワークに組付ける前に、第１ワークの雄ネジ部の軸心と第２ワークの雌ネジ部の軸心との間のずれが小さくなるように、第１ワークの位置と姿勢との少なくとも一方を調整する。これにより、ワークの組付けを適切に行うことができる。

本開示の実施の形態１に係るロボット、雄ネジワーク及び雌ネジワークの斜視図 （Ａ）は、本開示の実施の形態１に係る雄ネジワークの斜視図、（Ｂ）は、本開示の実施の形態１に係る雄ネジワークの側面図 本開示の実施の形態１に係る雌ネジワークの断面図 （Ａ）は、本開示の実施の形態１に係るロボットハンドが雄ネジワークを保持している状態を示す側面図、（Ｂ）は、本開示の実施の形態１に係るロボットハンドが雄ネジワークを保持している状態を示す図４（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図 本開示の実施の形態１に係るロボットのハードウェア構成を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御装置の機能的構成を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御装置が実行する組立動作を説明するためのフローチャート 本開示の実施の形態１に係る制御装置が実行する準備動作を説明するためのフローチャート 本開示の実施の形態１に係る準備動作において、雄ネジワークが雌ネジワークに押付けられている状態を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御装置が実行する組付け動作を説明するためのフローチャート 本開示の実施の形態１に係る組付け動作において、雄ネジワークが雌ネジワークに押付けられている状態を示す図 本開示の実施の形態１に係る制御装置が実行する引張り動作を説明するためのフローチャート 本開示の実施の形態１に係る引張り動作が実行されている状態を示す図 （Ａ）は、本開示の実施の形態２に係る雄ネジワークの斜視図、（Ｂ）は、本開示の実施の形態２に係る雄ネジワークの側面図 本開示の実施の形態２に係るロボットハンドが雄ネジワークを保持している状態を示す側面図

以下、本開示の実施の形態に係る組立装置、組立方法及びプログラムについて、図面を参照しながら説明する。図中、互いに同一の構成には、互いに同一の符号を付す。

（実施の形態１）
本実施の形態に係るロボット１は、相対的な位置及び傾きを微調整しながら、雌ネジを有するワーク（以下、雌ネジワーク）に雄ネジを有するワーク（以下、雄ネジワーク）を締結する組立装置の一例である。

図１に示すように、ロボット１は、雄ネジワーク２を雌ネジワーク３に組付ける組付け動作を実行するロボットアーム１０と、ロボットアーム１０の動作を制御する制御装置１１と、を備えている。ロボットアーム１０は、組付け手段の一例である。雄ネジワーク２は、第１ワークの一例である。雌ネジワーク３は、第２ワークの一例である。理解を容易にするため、図１に示すＸＹＺ座標軸を設定する。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交している。Ｘ軸及びＹ軸は、定盤５の側辺に平行に設定され、Ｚ軸は、鉛直方向Ｇに平行である。以下、Ｚ軸正方向を「上方向」と称し、Ｚ軸負方向を「下方向」と称する。

ロボットアーム１０は、６軸多関節ロボットアームであり、定盤５に固定された基台１０ａと、力を伝達する６つのリンクＣ１～Ｃ６と、基台１０ａ及びリンクＣ１～Ｃ６を回転可能に相互に連結する６つの関節Ｊ１～Ｊ６と、を備えている。リンクＣ１～Ｃ６は、それぞれ、関節Ｊ１～Ｊ６から駆動力の供給を受けて動作する。

ロボットアーム１０には、雄ネジワーク２を保持するロボットハンド１２と、ロボットハンド１２により保持された雄ネジワーク２に加わる力及び回転トルクを検出する力覚センサ１３と、が取り付けられている。ロボットハンド１２は、保持手段の一例である。力覚センサ１３は、検出手段の一例である。ロボットハンド１２は、リンクＣ１～Ｃ６のうちの、基台１０ａから最も離れて配置されたリンクＣ６の端部に取り付けられている。力覚センサ１３は、ロボットアーム１０の端部とロボットハンド１２との間に取り付けられている。図１は、雄ネジワーク２がロボットハンド１２により保持された状態を示している。図１に示す状態において、雌ネジワーク３は、定盤５に固定された治具４に搭載されている。

制御装置１１は、通信ケーブルＵＴを介して制御信号を送信することによりロボットアーム１０及びロボットハンド１２の動作を制御する。また、制御装置１１は、通信ケーブルＵＴを介して力覚センサ１３から後述する力覚センサ信号を受信する。

雄ネジワーク２は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、円柱形状を有するネジ頭部２００と、ネジ頭部２００から突出して設けられた被把持部２０１と、ネジ頭部２００に連設された雄ネジ部２０２と、を備えている。ネジ頭部２００の被把持部２０１が設けられている上端部２００ａは、平面形状を有している。被把持部２０１は、ロボットハンド１２により把持される。雄ネジ部２０２は、外周面に雄ネジ状のネジ山が形成された雄ネジ本体部２０２ａと、雄ネジ本体部２０２ａから突出して設けられた先端部２０２ｂと、を備えている。被把持部２０１の軸心は、雄ネジ部２０２の軸心と同じである。

雌ネジワーク３は、図３に示すように、雌ネジワーク本体部３００と、雌ネジワーク本体部３００に設けられた雌ネジ部３０１と、を備えている。なお、図３では、雌ネジ部３０１近傍の部分のみ示されている。雌ネジ部３０１は、開口を有しており、開口の内周面には、雄ネジ本体部２０２ａに形成された雄ネジ状のネジ山に螺合するネジ山が形成された雌ネジ本体部３０１ａが設けられている。

ロボットアーム１０は、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持しつつ雌ネジワーク３に対して相対的に回転させるネジ締め動作を実行する。ネジ締め動作により、雄ネジワーク２の雄ネジ本体部２０２ａに形成されたネジ山が雌ネジワーク３の雌ネジ本体部３０１ａに形成されたネジ山に螺合し、雄ネジ部２０２が雌ネジ部３０１に締結される。これにより、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に結合される。

以下、ロボットハンド１２による雄ネジワーク２の保持について説明する。
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、何れも、ロボットハンド１２が雄ネジワーク２の被把持部２０１を把持した状態を示している。ロボットハンド１２は、空気圧式ロボットハンドであり、図４（Ａ）に示すように、ロボットアーム１０に力覚センサ１３を介して接続されたロボットハンド本体部１２０と、雄ネジワーク２の被把持部２０１を挟んで把持することにより保持する一対の爪１２１と、を備えている。ロボットハンド本体部１２０は、本体部の一例である。爪１２１は、保持部材の一例である。

一対の爪１２１は、ロボットハンド本体部１２０に取り付けられており、互いに接近する閉動作、互いに離れる開動作等の動作を実行することができる。ロボットハンド１２は、爪１２１に閉動作を実行させ、爪１２１で雄ネジワーク２の被把持部２０１を挟んで把持することにより雄ネジワーク２を機械的に保持する。

以下、爪１２１の長手方向に平行で、爪１２１の基端へ近づく方向を「基端方向」、爪１２１の長手方向に平行で、爪１２１の先端へ近づく方向を「先端方向」と称する。基端方向は、第４方向の一例である。先端方向は、第５方向の一例である。基端方向は、ロボットハンド本体部１２０へ近づく方向であり、先端方向は、ロボットハンド本体部１２０から遠ざかる方向である。

図４（Ａ）に示すように、爪１２１の先端方向端部１２２は、平面形状を有している。先端方向端部１２２は、第１制限手段の一例である。先端方向端部１２２は、爪１２１が雄ネジワーク２を保持しているとき、雄ネジワーク２の上端部２００ａに接触することにより、雄ネジワーク２の基端方向への移動を制限し、雄ネジワーク２の長軸方向の位置を固定する。

爪１２１は、図４（Ｂ）に示すように、弾性部材である複数のクッションゴム１２３を備えている。図４（Ｂ）では、区別を容易にするため、クッションゴム１２３に斜線を付している。クッションゴム１２３は、第２制限手段の一例である。クッションゴム１２３は、雄ネジワーク２の被把持部２０１に接触することにより、雄ネジワーク２の長軸方向の移動すなわち雄ネジワーク２の基端方向及び先端方向への移動と、長軸周りの回転と、径方向の位置を制限する。具体的に、ロボットハンド１２が、雄ネジワーク２を保持して雌ネジワーク３に押付けると、雄ネジワーク２が基端方向に押される。しかし、クッションゴム１２３と被把持部２０１との間の摩擦力により、雄ネジワーク２の移動が抑制される。また、ロボットハンド１２に保持された雄ネジワーク２が、重力による力を受けても、クッションゴム１２３と被把持部２０１との間に生じる摩擦力により、雄ネジワーク２の移動が抑制される。また、上述したネジ締め動作において、ロボットハンド１２が保持している雄ネジワーク２を雌ネジワーク３に押しつけつつ回転させると、雄ネジワーク２に回転方向と反対方向の反力が加わるが、クッションゴム１２３と被把持部２０１との間に生じる摩擦力により、雄ネジワーク２の滑りが抑制される。

以上説明したように、爪１２１が雄ネジワーク２を保持しているとき、爪１２１の先端方向端部１２２及びクッションゴム１２３が、雄ネジワーク２のロボットハンド本体部１２０に対する相対的な移動と、雄ネジワーク２のロボットハンド本体部１２０に対する相対的な回転と、を制限する。このような構成により、雄ネジワーク２がロボットハンド１２によって保持されているとき、雄ネジワーク２はロボットハンド１２に対して相対的に固定される。換言すれば、ロボットハンド１２は、雄ネジワーク２を固定的に保持する。

このため、ロボットハンド１２に加えられた力及び回転トルクは、逃げることなく雄ネジワーク２へ伝わる。また、雄ネジワーク２に加えられた力及び回転トルクは、逃げることなくロボットハンド１２へ伝わり、力覚センサ１３により検出される。このような構成によれば、雄ネジワーク２がロボットハンド１２に対して固定されていない場合に比べて、力覚センサ１３による雄ネジワーク２及びロボットハンド１２に加わった力及び回転トルクの検出の精度を向上させることができる。

力覚センサ１３は、６軸力覚センサであり、互いに直行する３軸方向の力と、当該３軸周りの回転トルクと、を検出する。力覚センサ１３は、上述したように、ロボットアーム１０の端部とロボットハンド１２との間に取り付けられており、ロボットハンド１２に加わる力及び回転トルクを検出する。雄ネジワーク２がロボットハンド１２により保持され、ロボットハンド１２に対して固定された状態において検出されたロボットハンド１２に加わる力及び回転トルクは、雄ネジワーク２に加わる力及び回転トルクに等しい。すなわち、力覚センサ１３は、ロボットハンド１２及びロボットハンド１２により保持された雄ネジワーク２に加わる力及び回転トルクを検出する。力覚センサ１３は、予め設定されたサンプリング周期が経過する毎に力及び回転トルクの検出を行い、検出結果を示す力覚センサ信号を、通信ケーブルＵＴを介して制御装置１１へ送信する。

ロボットアーム１０は、上述した各構成要素に加えて、図５に示すように、駆動力を供給するアクチュエータ部１０ｂと、ロボットアーム１０の内部状態を検出する内界センサ部１０ｃと、を備えている。

アクチュエータ部１０ｂは、ロボットアーム１０の関節Ｊ１～Ｊ６にそれぞれ内蔵され、関節Ｊ１～Ｊ６に駆動力を供給する６つのサーボモータと、各サーボモータの動作を制御するモータ制御回路と、を備えている。関節Ｊ１～Ｊ６は、内蔵されたサーボモータから供給された駆動力をリンクＣ１～Ｃ６へ伝達することによって、リンクＣ１～Ｃ６を動作させる。モータ制御回路は、通信ケーブルＵＴを介して制御装置１１に接続されており、制御装置１１から受信した制御信号に従ってサーボモータの動作を制御する。

内界センサ部１０ｃは、アクチュエータ部１０ｂが備える６つのサーボモータそれぞれの回転角度を検出する６つのエンコーダを備えている。内界センサ部１０ｃは、通信ケーブルＵＴを介して制御装置１１に接続されている。内界センサ部１０ｃは、予め設定された第２サンプリング周期が経過する毎に、これらのエンコーダに回転角度を検出させ、検出結果を示す内界センサ信号を、通信ケーブルＵＴを介して制御装置１１へ送信する。

制御装置１１は、上述した各構成要素に加えて、図５に示すように、各種処理を実行するプロセッサ１００と、データ及びプログラムを一時的に記憶する主記憶部１０１と、ファームウェア及びデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、データ及びプログラムを非一時的に記憶する補助記憶部１０３と、ユーザによる各種指示の入力を受け付ける操作部１０４と、各種画像を表示する表示部１０５と、ロボット１の外部の機器との間でデータの送受信を行う通信部１０６と、計時を行う計時部１０７と、ロボットアーム１０、ロボットハンド１２及び力覚センサ１３との間でデータの送受信を行う入出力インタフェース１０８と、データ及びコマンドの伝送経路であるシステムバス１０９と、を備えている。

プロセッサ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、制御装置１１の各構成要素を統括的に制御する。また、プロセッサ１００は、補助記憶部１０３に記憶されたプログラムを実行することにより、後述する制御装置１１の各機能を実現する。なお、プロセッサ１００は、ＣＰＵ以外のプロセッサであってもよい。

主記憶部１０１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、プロセッサ１００のワークエリアとして機能する。

ＲＯＭ１０２は、複数のファームウェアと、プロセッサ１００が当該複数のファームウェアを実行する際に使用するデータと、を記憶する。

補助記憶部１０３は、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）等のプロセッサ１００がデータを読み書き可能な不揮発性メモリを備え、プロセッサ１００が各種処理を実行するために用いるプログラム及びデータを不揮発的に記憶する。

操作部１０４は、図示しない操作スイッチ、タッチパネル等の操作子を備え、当該操作子に対するユーザによる操作に応じて各種指示の入力を受け付ける。

表示部１０５は、何れも図示しないディスプレイと、当該ディスプレイを制御するディスプレイ制御回路と、を備え、プロセッサ１００による制御に従い、当該ディスプレイに各種画像を表示する。

通信部１０６は、図示しない無線通信モジュール及び有線通信モジュールを備え、ロボット１と外部の機器との間で無線通信又は有線通信を行うことにより各種データをやり取りする。

計時部１０７は、ＲＴＣ（Real Time Clock）を備え、現在時刻を計時し、計時結果を示す計時信号をプロセッサ１００へ出力する。

入出力インタフェース１０８は、通信ケーブルＵＴが接続される図示しない接続ポートを備え、通信ケーブルＵＴを介してロボットアーム１０、ロボットハンド１２及び力覚センサ１３との間でデータをやり取りする。具体的に、入出力インタフェース１０８は、プロセッサ１００からシステムバス１０９を介して入力された制御信号を、通信ケーブルＵＴを介してロボットアーム１０のアクチュエータ部１０ｂが備えるモータ制御回路及びロボットハンド１２へ送信する。また、入出力インタフェース１０８は、力覚センサ１３から通信ケーブルＵＴを介して力覚センサ信号を受信し、受信した力覚センサ信号を、システムバス１０９を介してプロセッサ１００へ出力する。また、入出力インタフェース１０８は、ロボットアーム１０の内界センサ部１０ｃから通信ケーブルＵＴを介して内界センサ信号を受信し、受信した内界センサ信号を、システムバス１０９を介してプロセッサ１００へ出力する。

システムバス１０９は、上述したプロセッサ１００～入出力インタフェース１０８を相互に接続している。

上述したハードウェア構成を備える制御装置１１は、機能的に、図６に示すように、雄ネジワーク２に加えられた力の大きさ及び方向を示す力データを取得する力データ取得部１１０と、雄ネジワーク２に加えられた回転トルクの大きさ及び方向を示す回転トルクデータを取得する回転トルクデータ取得部１１１と、雄ネジワーク２のＸＹＺ座標を示す位置データを取得する位置データ取得部１１２と、雄ネジワーク２のＸＹＺ軸周りの角度を示す姿勢データを取得する姿勢データ取得部１１３と、上述したネジ締め動作が実行されたときの雄ネジワーク２の回転角度であるネジ締め回転角度を示すネジ締め回転角度データを取得するネジ締め回転角度データ取得部１１４と、力データ取得部１１０～ネジ締め回転角度データ取得部１１４により取得された力データ、回転トルクデータ、位置データ、姿勢データ及びネジ締め回転角度データを記憶する取得データ記憶部１１５と、ロボットアーム１０及びロボットハンド１２の動作を制御する動作制御部１１６と、動作制御部１１６がロボットアーム１０及びロボットハンド１２の動作を制御するために用いる制御データを記憶する制御データ記憶部１１７と、雄ネジワーク２のＺ座標が一定値を維持している時間であるＺ座標不変時間を計測するＺ座標不変時間タイマ１１８と、ネジ締め動作が開始されてからの上述したネジ締め回転角度の累積値である累積ネジ締め回転角度をカウントする累積ネジ締め回転角度カウンタ１１９と、を備えている。

力データ取得部１１０～ネジ締め回転角度データ取得部１１４、動作制御部１１６は、プロセッサ１００によって実現される。すなわち、プロセッサ１００は、補助記憶部１０３に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの各部として機能する。取得データ記憶部１１５、制御データ記憶部１１７～累積ネジ締め回転角度カウンタ１１９は、補助記憶部１０３によって実現される。すなわち、これらの各部は、補助記憶部１０３が備える上述の不揮発性メモリの記憶領域に構築される。以下、制御装置１１の各機能部について説明する。

力データ取得部１１０は、力覚センサ１３から受信した力覚センサ信号が示す雄ネジワーク２に加えられた力の大きさ及び方向に基づいて、雄ネジワーク２に加えられたＸ軸方向の力、Ｙ軸方向の力及びＺ軸方向の力の大きさ及び方向を示す力データを取得する。

回転トルクデータ取得部１１１は、力覚センサ１３から受信した力覚センサ信号が示す雄ネジワーク２に加えられた回転トルクの大きさ及び方向に基づいて、雄ネジワーク２に加えられたＸ軸周りの回転トルク、Ｙ軸周りの回転トルク及びＺ軸周りの回転トルクの大きさ及び方向を示す回転トルクデータを取得する。

位置データ取得部１１２は、ロボットアーム１０の内界センサ部１０ｃから受信した内界センサ信号が示す回転角度に基づいて、雄ネジワーク２のＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標を示す位置データを取得する。

姿勢データ取得部１１３は、内界センサ部１０ｃから受信した内界センサ信号が示す回転角度に基づいて、雄ネジワーク２のＸ軸周りの角度、Ｙ軸周りの角度及びＺ軸周りの角度を示す姿勢データを取得する。ここで、Ｘ軸周りの角度は、基準方向、例えば、Ｚ軸負方向を基準とした時計周り方向の角度であり、Ｙ軸周りの角度は、基準方向、例えば、Ｚ軸負方向を基準とした時計周り方向の角度であり、Ｚ軸周りの角度は、基準方向、例えば、Ｘ軸正方向を基準とした時計周り方向の角度である。

ネジ締め回転角度データ取得部１１４は、内界センサ部１０ｃから受信した内界センサ信号に基づいて、ネジ締め回転角度を示すネジ締め回転角度データを取得する。具体的に、ネジ締め動作において、ロボットアーム１０は、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持しつつ、関節Ｊ６から駆動力を供給してリンクＣ６を回転させることによって、ロボットハンド１２及び雄ネジワーク２を回転させる。ネジ締め回転角度データ取得部１１４は、内界センサ部１０ｃから受信した内界センサ信号が示す関節Ｊ６に内蔵されたサーボモータの回転角度に基づいて、ネジ締め回転角度データを取得する。

取得データ記憶部１１５は、力データ取得部１１０～ネジ締め回転角度データ取得部１１４により取得された力データ、回転トルクデータ、位置データ、姿勢データ及びネジ締め回転角度データを、各データの取得時刻を示すデータに対応付けて記憶する。

動作制御部１１６は、ロボットアーム１０のアクチュエータ部１０ｂが備えるモータ制御回路へ、入出力インタフェース１０８及び通信ケーブルＵＴを介して制御信号を送信し、当該モータ制御回路に、アクチュエータ部１０ｂの動作を制御させる。これにより、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０の動作を制御する。動作制御部１１６は、動作制御手段の一例である。具体的に、動作制御部１１６は、位置制御、姿勢制御、力制御、倣い制御等の制御を行う。

位置制御は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持しつつ指定された座標の位置へ移動させる制御である。位置制御において、動作制御部１１６は、取得データ記憶部１１５に記憶された最新の位置データが示す雄ネジワーク２の現在のＸＹＺ座標が指定された座標に一致するようにロボットアーム１０を動作させる制御信号を生成し、アクチュエータ部１０ｂへ送信するフィードバック制御を行う。

姿勢制御は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持しつつ雄ネジワーク２の姿勢、すなわちＸＹＺ軸周りの各角度を指定された角度に変化させる制御である。姿勢制御において、動作制御部１１６は、取得データ記憶部１１５に記憶された最新の姿勢データが示す雄ネジワーク２の現在のＸＹＺ軸周りの角度が指定されたＸＹＺ軸周りの角度に一致するようにロボットアーム１０を動作させる制御信号を生成し、アクチュエータ部１０ｂへ送信するフィードバック制御を行う。

力制御は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持しつつ指定された大きさ及び方向の力をロボットハンド１２及び雄ネジワーク２へ加える動作を実行させる制御である。力制御において、動作制御部１１６は、取得データ記憶部１１５に記憶された最新の力データが示す雄ネジワーク２に現在加わっている力の大きさ及び方向が指定された力の大きさ及び方向に一致するようにロボットアーム１０を動作させる制御信号を生成し、アクチュエータ部１０ｂへ送信するフィードバック制御を行う。

倣い制御は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持しつつ雌ネジワーク３の形状に倣うように移動させる倣い動作を実行させる制御である。

動作制御部１１６は、入出力インタフェース１０８及び通信ケーブルＵＴを介してロボットハンド１２へ制御信号を送信することにより、ロボットハンド１２の動作を制御する。具体的に、動作制御部１１６は、ロボットハンド１２の爪１２１に上述した閉動作を実行させ、ロボットハンド１２に雄ネジワーク２を保持させる制御、爪１２１に上述した開動作を実行させ、ロボットハンド１２に保持していた雄ネジワーク２を放させる制御等の制御を行う。

制御データ記憶部１１７は、制御データとして、何れも後述する第１閾値～第８閾値、位置閾値、時間閾値、角度閾値、第１検査閾値及び第２検査閾値を示す閾値データと、何れも後述する第１制御係数～第８制御係数を示す制御係数データと、を記憶する。

以下、上述したハードウェア構成及び機能的構成を備える制御装置１１が実行する組立動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。制御データ記憶部１１７は、閾値データ及び制御係数データを予め記憶している。雌ネジワーク３は、治具４により、雌ネジワーク３の雌ネジ部３０１の開口が上方向を向き、かつ、雌ネジ部３０１の軸心がＺ軸に対して平行な状態で定盤５に固定されている。この状態において、ユーザが、制御装置１１の操作部１０４を操作することにより組立動作の開始を指示すると、制御装置１１のプロセッサ１００が、図７のフローチャートに示す組立動作を開始する。

組立動作が開始されると、まず、力データ取得部１１０が、力データの取得を開始する（ステップＳ１０１）。以後、力データ取得部１１０は、力覚センサ１３から力覚センサ信号を受信する毎に、受信した力覚センサ信号に基づいて力データを取得する。力データ取得部１１０は、取得した力データを、取得時刻、すなわち計時部１０７から入力された計時信号が示す現在時刻を示すデータに対応付けて取得データ記憶部１１５に逐次格納する。

次に、回転トルクデータ取得部１１１が、回転トルクデータの取得を開始する（ステップＳ１０２）。以後、回転トルクデータ取得部１１１は、力覚センサ１３から力覚センサ信号を受信する毎に、受信した力覚センサ信号に基づいて回転トルクデータを取得する。回転トルクデータ取得部１１１は、取得した回転トルクデータを、取得時刻を示すデータに対応付けて取得データ記憶部１１５に逐次格納する。

続いて、位置データ取得部１１２が、位置データの取得を開始する（ステップＳ１０３）。以後、位置データ取得部１１２は、ロボットアーム１０の内界センサ部１０ｃから内界センサ信号を受信する毎に、受信した内界センサ信号に基づいて位置データを取得する。位置データ取得部１１２は、取得した位置データを、取得時刻を示すデータに対応付けて取得データ記憶部１１５に逐次格納する。

次に、姿勢データ取得部１１３が、姿勢データの取得を開始する（ステップＳ１０４）。以後、姿勢データ取得部１１３は、ロボットアーム１０の内界センサ部１０ｃから内界センサ信号を受信する毎に、受信した内界センサ信号に基づいて姿勢データを取得する。姿勢データ取得部１１３は、取得した姿勢データを、取得時刻を示すデータに対応付けて取得データ記憶部１１５に逐次格納する。

その後、プロセッサ１００は、Ｚ座標不変時間タイマ１１８のタイマ値を初期値「０」に設定し、Ｚ座標不変時間タイマ１１８によるＺ座標不変時間の計測を開始させる（ステップＳ１０５）。以後、プロセッサ１００は、位置データ取得部１１２により位置データが取得される毎に、取得された位置データが示す雄ネジワーク２のＺ座標が、取得データ記憶部１１５に記憶された前回取得されたＺ座標と同一であるか否かを判定する。同一であると判定した場合、プロセッサ１００は、Ｚ座標不変時間タイマ１１８のタイマ値を１インクリメントすることにより更新する。同一ではないと判定した場合、プロセッサ１００は、Ｚ座標不変時間タイマ１１８をクリアしてタイマ値を初期値「０」にする。

次に、プロセッサ１００は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２を保持させ、雄ネジ部２０２を雌ネジワーク３の雌ネジ部３０１に押付けて、その位置と姿勢を調整する準備動作を実行させる（ステップＳ１０６）。

図８に示すように、準備動作を開始すると、動作制御部１１６は、ロボットハンド１２に、雄ネジワーク２を保持させる（ステップＳ２０１）。より詳細には、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０を制御し、ロボットハンド１２を第１基準位置へ移動させる。第１基準位置には、雄ネジワーク２が図示しない治具に搭載されて配置されている。動作制御部１１６は、ロボットハンド１２を制御し、爪１２１に雄ネジワーク２の被把持部２０１を把持させる。このとき、動作制御部１１６は、ロボットハンド１２に、図４（Ａ）に示すように爪１２１の先端方向端部１２２が雄ネジワーク２の上端部２００ａに接触するまで、爪１２１を雄ネジワーク２のネジ頭部２００に押付けさせる。これにより、雄ネジワーク２が、ロボットハンド１２の基準位置に固定される。

続いて、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２を、第２基準位置へ移動させる（ステップ２０２）。第２基準位置は、治具４に搭載された雌ネジワーク３の上方の位置である。このとき、動作制御部１１６は、ロボットハンド１２に、雄ネジワーク２を、雄ネジ部２０２が下方向を向き、かつ、雄ネジ部２０２が雌ネジワーク３の雌ネジ部３０１の開口に対向した姿勢で保持させる。

続いて、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２を下方向に移動させ、雌ネジワーク３に予め設定された押付け力で押付けさせる（ステップＳ２０３）。下方向は第１方向の一例である。ステップＳ２０３の処理が実行されることにより、ロボットアーム１０が、雄ネジワーク２の雄ネジ部２０２を雌ネジワーク３の雌ネジ部３０１に、下方向に押圧する。

雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に押付けられた状態で、雄ネジ部２０２の軸心と雌ネジ部３０１の軸心との間のずれがゼロである場合、雄ネジワーク２には、下方向の押付け力と反対の上方向の反力のみが加わる。これに対し、雄ネジ部２０２の軸心と雌ネジ部３０１の軸心との間のずれがゼロではない場合、すなわち、雄ネジ部２０２の軸心が雌ネジ部３０１の軸心からずれている場合、及び、雄ネジ部２０２の軸心が雌ネジ部３０１の軸心に対して傾斜している場合、雄ネジワーク２には、Ｚ軸正方向の反力と共に、Ｘ軸方向の反力、Ｙ軸方向の反力、Ｘ軸周りの回転トルク及びＹ軸周りの回転トルクの少なくとも一つが雌ネジワーク３からの反力として加わる。雄ネジ部２０２の軸心と雌ネジ部３０１の軸心との間のずれと傾きが小さいほど、雄ネジワーク２に加わるＸ軸方向の反力と、Ｙ軸方向の反力と、Ｘ軸周りの回転トルクと、Ｙ軸周りの回転トルクとの大きさは小さくなる。Ｘ軸方向は、第２方向の一例である。Ｙ軸方向は第３方向の一例である。以下、雄ネジ部２０２の軸心と雌ネジ部３０１の軸心との間のずれと傾きを、単に「軸心間のずれ」と称する。

図９は、雄ネジ部２０２の軸心ＡＡが雌ネジ部３０１の軸心ＢＢからずれた状態で、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に押付けられている具体例を示している。この例では、ロボットハンド１２から雄ネジワーク２に押付け力Ｆｚが加えられ、この押付け力Ｆｚが雄ネジワーク２から雌ネジワーク３に加わっている。これに応じて、雌ネジワーク３から雄ネジワーク２に、上方向の反力であるＺ軸方向の反力Ｆｚｒと共に、Ｘ軸方向の反力Ｆｘｒが加わっている。さらに、Ｙ軸周りの回転トルクＴｒｙが雄ネジワーク２に加わっている。

図８に戻り、ステップＳ２０３の処理の実行後、動作制御部１１６は、取得データ記憶部１１５に記憶されていた最新の力データ及び回転トルクデータを取得する（ステップＳ２０４）。次に、動作制御部１１６は、取得した力データが示す雄ネジワーク２に加わるＸ軸方向の反力Ｆｘｒ及びＹ軸方向の反力Ｆｙｒと、ステップＳ２０４で取得された回転トルクデータが示す雄ネジワーク２に加わるＸ軸周りの回転トルクＴｒｘ及びＹ軸周りの回転トルクＴｒｙと、が予め設定された基準条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０５）。基準条件は、「Ｘ軸方向の反力の絶対値｜Ｆｘｒ｜が第１閾値Ｔｈ１以下であり、かつ、Ｙ軸方向の反力の絶対値｜Ｆｙｒ｜が第２閾値Ｔｈ２以下であり、Ｘ軸周りの回転トルクの絶対値｜Ｔｒｘ｜が第３閾値Ｔｈ３以下であり、かつ、Ｙ軸周りの回転トルクの絶対値｜Ｔｒｙ｜が第４閾値Ｔｈ４以下である」という条件である。即ち、基準条件は、上方向の反力Ｆｚ以外の反力がほとんど無いことである。

なお、第１閾値Ｔｈ１～第４閾値Ｔｈ４は、実験などにより予め求められ、制御データ記憶部１１７に記憶されている。

上述した基準条件は、軸心間のずれが基準範囲内の小さな値である場合に満たされ、軸心間のずれが基準範囲内の値ではない場合には満たされない。従って、動作制御部１１６は、ステップＳ２０５において、基準条件が満たされているか否かを判定することにより、軸心間のずれが基準範囲内の値であるか否かを判定することができる。

ステップＳ２０５において、基準条件を満たしていると判定した場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、すなわち、軸心間のずれが基準範囲内であると判定した場合、制御は、後述するステップＳ２１０にジャンプする。

一方、ステップＳ２０５において、基準条件を満たしていない、すなわち、Ｘ軸方向の反力の絶対値｜Ｆｘｒ｜と、Ｙ軸方向の反力の絶対値｜Ｆｙｒ｜と、Ｘ軸周りの回転トルクの絶対値｜Ｔｒｘ｜と、Ｙ軸周りの回転トルクの絶対値｜Ｔｒｙ｜との少なくとも１つが閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、すなわち、軸心間のずれが基準範囲内ではないと判定した場合、動作制御部１１６は、雄ネジワーク２の位置及び傾きの調整量を示す第１調整量ΔＸ、第２調整量ΔＹ、第３調整量Δθｘ及び第４調整量Δθｙを求める（ステップＳ２０６）。

具体的に、動作制御部１１６は、雄ネジワーク２に加わったＸ軸方向の反力の絶対値｜Ｆｘｒ｜が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合、反力の絶対値｜Ｆｘｒ｜と第１閾値Ｔｈ１との差に予め設定された第１制御係数ｋ１を乗算して得られた値を第１調整量ΔＸとして設定し、反力の絶対値｜Ｆｘｒ｜が第１閾値Ｔｈ１以下である場合、第１調整量ΔＸをゼロに設定する。

また、動作制御部１１６は、雄ネジワーク２に加わったＹ軸方向の反力の絶対値｜Ｆｙｒ｜が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合、反力の絶対値｜Ｆｙｒ｜と第２閾値Ｔｈ２との差に予め設定された第２制御係数ｋ２を乗算して得られた値を第２調整量ΔＹとして設定し、反力の絶対値｜Ｆｙｒ｜が第２閾値Ｔｈ２以下である場合、第２調整量ΔＹをゼロに設定する。

また、動作制御部１１６は、雄ネジワーク２に加わったＸ軸周りの回転トルクの絶対値｜Ｔｒｘ｜が第３閾値Ｔｈ３より大きい場合、回転トルクの絶対値｜Ｔｒｘ｜と第３閾値Ｔｈ３との差に予め設定された第３制御係数ｋ３を乗算して得られた値を第３調整量Δθｘとして設定し、回転トルクの絶対値｜Ｔｒｘ｜が第３閾値Ｔｈ３以下である場合、第３調整量Δθｘをゼロに設定する。

また、動作制御部１１６は、雄ネジワーク２に加わったＹ軸周りの回転トルクの絶対値｜Ｔｒｙ｜が第４閾値Ｔｈ４より大きい場合、回転トルクの絶対値｜Ｔｒｙ｜と第４閾値Ｔｈ４との差に予め設定された第４制御係数ｋ４を乗算して得られた値を第４調整量Δθｙとして設定し、回転トルクの絶対値｜Ｔｒｙ｜が第４閾値Ｔｈ４以下である場合、第４調整量Δθｙをゼロに設定する。

ステップＳ２０６の実行後、動作制御部１１６は、求めた調整量に従って、反力の方向に雄ネジワーク２の位置を移動し、且つ、回転トルクの方向と反対の方向に雄ネジワーク２を傾ける。

具体的には、動作制御部１１６は、取得データ記憶部１１５に記憶された雄ネジワーク２の最新の位置データ及び姿勢データを取得する（ステップＳ２０７）。

次に、動作制御部１１６は、次式に従って、雄ネジワーク２の位置及び姿勢の調整後のＸ座標Ｘ_ｔ＋１、Ｙ座標Ｙ_ｔ＋１、Ｘ軸周りの角度θ_ｘｔ＋１及びＹ軸周りの角度θ_ｙｔ＋１を設定する（ステップＳ２０８）。なお、以下の式において、Ｘ_ｔは、ステップＳ２０７で取得された位置データが示す雄ネジワーク２の現在のＸ座標であり、Ｙ_ｔは、当該位置データが示す雄ネジワーク２の現在のＹ座標である。また、θ_ｘｔは、ステップＳ２０７で取得された姿勢データが示す雄ネジワーク２の現在のＸ軸周りの角度であり、θ_ｙｔは、当該姿勢データが示す雄ネジワーク２の現在のＹ軸周りの角度である。

Ｘ軸方向の反力Ｆｘｒの方向がＸ軸正方向であれば、Ｘ_ｔ＋１＝Ｘ_ｔ＋ΔＸ
Ｘ軸方向の反力Ｆｘｒの方向がＸ軸負方向であれば、Ｘ_ｔ＋１＝Ｘ_ｔ－ΔＸ
Ｙ軸方向の反力Ｆｙｒの方向がＹ軸正方向であれば、Ｙ_ｔ＋１＝Ｙ_ｔ＋ΔＹ
Ｙ軸方向の反力Ｆｙｒの方向がＹ軸負方向であれば、Ｙ_ｔ＋１＝Ｙ_ｔ－ΔＹ
Ｘ軸周りの回転トルクＴｒｘが正方向であれば、θ_ｘｔ＋１＝θ_ｘｔ＋Δθ_ｘ
Ｘ軸周りの回転トルクＴｒｘが負方向であれば、θ_ｘｔ＋１＝θ_ｘｔ－Δθ_ｘ
Ｙ軸周りの回転トルクＴｒｙが正方向であれば、θ_ｙｔ＋１＝θ_ｙｔ＋Δθ_ｙ
Ｙ軸周りの回転トルクＴｒｙが負方向であれば、θ_ｙｔ＋１＝θ_ｙｔ－Δθ_ｙ

続いて、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に、ステップＳ２０８で設定されたＸ座標Ｘ_ｔ＋１及びＹ座標Ｙ_ｔ＋１の位置に雄ネジワーク２を移動し、且つ、雄ネジワーク２のＸ軸周りの角度が角度θ_ｘｔ＋１となり、Ｙ軸周りの角度が角度θ_ｙｔ＋１となるように、ロボットハンド１２の位置及び姿勢を制御させる（ステップＳ２０９）。この位置と姿勢の微調整により、軸心間のずれが小さくなる。その後、処理は、ステップＳ２０４にリターンする。ステップＳ２０９の処理を実行する動作制御部１１６と、当該処理が実行されたことに応じて動作するロボットアーム１０とは、調整手段の一例である。

一方、ステップＳ２０５でＹｅｓと判別された場合には、ステップＳ２１０で、雄ネジワーク２のＺ座標が位置閾値以下であり、且つ、Ｚ座標不変時間が時間閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０でＹｅｓと判別された場合、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３の開口に回転することなく最大限押し込まれていることを意味する。Ｎｏの場合、処理は、ステップＳ２０４にリターンする。一方、Ｙｅｓの場合には、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２の位置と姿勢を維持させたまま、雌ネジワーク３への押付けを終了させ（ステップＳ２１１）、図７のフローチャートに示す組立動作にリターンする。

このようにして、動作制御部１１６は、雄ネジワーク２に加わるＸ軸方向の反力と、Ｙ軸方向の反力と、Ｘ軸周りの回転トルクと、Ｙ軸周りの回転トルクとを用いて、雄ネジワーク２の回転を始める前に、雄ネジワーク２の位置と傾きとを調整し、軸心間のずれを小さくすることができる。

図７のステップＳ１０６の準備動作の実行後、プロセッサ１００は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持しつつ雌ネジワーク３に組付ける組付け動作を実行させる（ステップＳ１０７）。

図１０は、組付け動作の流れを示すフローチャートである。この組付け動作では、雄ネジワーク２を回転させて雄ネジワーク２と雌ネジワーク３を螺合させながら、雄ネジワーク２の位置と傾きを調整する。

図示するように、組付け動作を開始すると、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に、ステップＳ２１１で設定した位置と姿勢を維持している雄ネジワーク２を、第２押付け力で、雌ネジワーク３の雌ネジ部３０１に押付けさせる（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の処理が実行されることにより、ロボットアーム１０が、雄ネジワーク２の雄ネジ部２０２を雌ネジワーク３の雌ネジ部３０１に、下方向に押圧する。

次に、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に、ロボットハンド１２を回転させて雄ネジワーク２を回転させて、ネジ締め動作を開始させる（ステップＳ３０２）。以後、ロボットアーム１０は、ネジ締め動作を実行することにより雄ネジワーク２を雌ネジワーク３に組付ける。

次に、ネジ締め回転角度データ取得部１１４が、ネジ締め回転角度データの取得を開始する（ステップＳ３０３）。以後、ネジ締め回転角度データ取得部１１４は、ロボットアーム１０の内界センサ部１０ｃから内界センサ信号を受信する毎に、受信した内界センサ信号に基づいてネジ締め回転角度データを取得する。ネジ締め回転角度データ取得部１１４は、取得したネジ締め回転角度データを、取得時刻を示すデータに対応付けて取得データ記憶部１１５に逐次格納する。

ステップＳ３０３の処理の実行後、プロセッサ１００は、累積ネジ締め回転角度カウンタ１１９のカウント値を初期値である「０」に設定し、累積ネジ締め回転角度カウンタ１１９による累積ネジ締め回転角度のカウントを開始させる（ステップＳ３０４）。以後、プロセッサ１００は、ネジ締め回転角度データ取得部１１４によりネジ締め回転角度データが取得される毎に、取得されたネジ締め回転角度データが示すネジ締め回転角度に応じて累積ネジ締め回転角度カウンタ１１９のカウント値を更新する。

続いて、動作制御部１１６は、ステップＳ２０４～Ｓ２０９と同様のステップＳ３０５～Ｓ３１０の処理を実行することにより、軸心間のずれが基準範囲内の値になるように、雄ネジワーク２の位置と姿勢との少なくとも一方を調整する。即ち、ネジ締め動作と雄ネジワーク２の位置及び姿勢の調整とを並行して実行する。ステップＳ２０９の処理と同様の処理であるステップ３１０の処理を実行する動作制御部１１６と、当該処理が実行されたことに応じて動作するロボットアーム１０とは、調整手段の一例である。

なお、雄ネジ部２０２が雌ネジ部３０１に螺合している状態で実行されるステップＳ３０５～Ｓ３１０の処理では、雄ネジワーク２の位置及び姿勢の調整が、雄ネジワーク２と雌ネジワーク３との間のクリアランス、換言すると、あそびの範囲内で実行される。具体的に、本実施の形態では、実験を行うことにより求められた雄ネジ部２０２が雌ネジ部３０１に螺合している状態における第１調整量ΔＸ～第４調整量Δθｙの上限値を示す上限値データが制御データ記憶部１１７に予め記憶されている。この上限値データは、雄ネジ部２０２が雌ネジ部３０１に螺合した状態における雄ネジワーク２の可動範囲を示している。ステップＳ３０７の処理において、動作制御部１１６は、上限値データが示す範囲内で第１調整量ΔＸ～第４調整量Δθｙを設定する（ステップＳ３０７）。

この第１調整量ΔＸ～第４調整量Δθｙを用いて、雄ネジワーク２の位置及び姿勢の調整後のＸ座標Ｘ_ｔ＋１、Ｙ座標Ｙ_ｔ＋１、Ｘ軸周りの角度θ_ｘｔ＋１及びＹ軸周りの角度θ_ｙｔ＋１が設定される（ステップＳ３０９）。

図１１は、雄ネジワーク２の雄ネジ部２０２の軸心ＡＡが雌ネジワーク３の雌ネジ部３０１の軸心ＢＢからずれた状態で、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に締結されつつある状態を例示する。図１１に示す例では、ロボットハンド１２から雄ネジワーク２に第２押付け力Ｆｚ２が加えられ、この第２押付け力Ｆｚ２が雄ネジワーク２を介して雌ネジワーク３に加わっている。これに応じて、雌ネジワーク３から雄ネジワーク２に、上方向の反力であるＺ軸方向の反力Ｆｚｒ２と共に、Ｘ軸方向の反力Ｆｘｒ２が加わっている。また、Ｙ軸周りの回転トルクＴｒｙが雄ネジワーク２に加わっている。

このため、ステップＳ３０５～Ｓ３１０の処理により、図９の例と同様に、雄ネジワーク２は、Ｘ軸負方向に位置が補正され、時計回り方向に姿勢が修正される。なお、第５閾値Ｔｈ５～第８閾値Ｔｈ８は第１閾値Ｔｈ１～第４閾値Ｔｈ４と同一でも異なっても良く、第５制御係数ｋ５～第８制御係数ｋ８は第１制御係数ｋ１～第４制御係数ｋ４と同一でも異なってもよい。

その後、ステップＳ３０６で、軸心間のずれが基準範囲内であると判別されると（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、動作制御部１１６は、「累積ネジ締め回転角度が角度閾値以上である」という組付け完了条件が満たされているか否かを判定することにより、雄ネジワーク２の雌ネジワーク３への組付けが完了したか否かを判定する（ステップＳ３１１）。具体的には、動作制御部１１６は、累積ネジ締め回転角度カウンタ１１９のカウント値が示す累積ネジ締め回転角度と、制御データ記憶部１１７に記憶された閾値データが示す角度閾値と、に従って組付け完了条件が満たされているか否かを判定する。

ステップＳ３１１において、組付け完了条件が満たされていないと判定された場合（ステップＳ３１１；Ｎｏ）、処理はステップＳ３０５へ戻る。

ステップＳ３１１において、組付け完了条件が満たされていると判定した場合（ステップＳ３１１；Ｙｅｓ）、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に雄ネジワーク２の雌ネジワーク３への押付けとネジ締め動作とを停止させる（ステップＳ３１２）。続いて、プロセッサ１００は、ネジ締め回転角度データ取得部１１４によるネジ締め回転角度データの取得と、累積ネジ締め回転角度カウンタ１１９による累積ネジ締め回転角度のカウントと、を停止させ（ステップＳ３１３）、図１０のフローチャートに示す組付け動作を終了する。組付け動作制御の終了後、処理は図７のフローチャートに示す組立動作に戻る。

図７に戻り、ステップＳ１０７の組付け動作の実行後、プロセッサ１００は、ロボットアーム１０に、引張り動作を実行させる（ステップＳ１０８）。

図１２に示すように、引張り動作を開始すると、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に、雄ネジワーク２をロボットハンド１２により保持し、上方向に予め設定された第３基準大きさを有する引張り力をロボットハンド１２に加え、雄ネジワーク２を上方向へ引っ張る引張り動作を開始させる（ステップＳ４０１）。上方向、すなわちＺ軸正方向は、第６方向の一例である。

雄ネジワーク２から雌ネジワーク３に引張り力が加えられたとき、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に正常に組付けられており、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に対して固定されていれば、雌ネジワーク３は上方向へ移動しない。この場合、図１３に示すように、引張り動作が実行されることによりロボットハンド１２から雄ネジワーク２に引張り力Ｆｚ３が加えられ、この引張り力Ｆｚ３が雄ネジワーク２を介して雌ネジワーク３に加わっている。これに応じて、雌ネジワーク３から雄ネジワーク２に、下方向の反力Ｆｚｒ３が加わる。雄ネジワーク２に加わった下方向の反力Ｆｚｒ３は、雄ネジワーク２からロボットハンド１２へ伝わる。

これに対し、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に正常に組付けられておらず、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に対して固定されていない場合、雄ネジワーク２から雌ネジワーク３に引張り力が加えられたときに、雌ネジワーク３が引っ張られて上方向へ移動する。また、このとき、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に正常に組付けられている場合に比べて小さい下方向の反力が雌ネジワーク３から雄ネジワーク２に加わる。雄ネジワーク２に加わった下方向の反力は、雄ネジワーク２からロボットハンド１２へ伝わる。

図１２に戻り、ステップＳ４０２において、動作制御部１１６は、「Ｚ軸方向の反力の大きさ｜Ｆｚｒ｜が第１検査閾値以上であり、かつ、Ｚ座標不変時間が第２検査閾値以上である」という第２基準条件が満たされているか否かを判定することにより、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に正常に組付けられているか否かを判定する。本実施の形態では、実験を行うことにより求められた、雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に正常に組付けられた状態において引張り動作を行ったときに雌ネジワーク３から雄ネジワーク２及びロボットハンド１２に加わる下方向の反力の大きさが第１検査閾値として予め設定されている。また、第２検査閾値は、任意の値に予め設定されている。制御データ記憶部１１７には、このような方法により設定された第１検査閾値及び第２検査閾値を示す閾値データが予め記憶されている。

上述した第２基準条件は、雄ネジワーク２が正常に組付けられているときに満たされ、雄ネジワーク２が正常に組付けられていないときには満たされない。このため、動作制御部１１６は、第２基準条件が満たされているか否かを判定することにより、雄ネジワーク２が正常に組付けられているか否かを判定することができる。

ステップＳ４０２において、動作制御部１１６は、取得データ記憶部１１５に記憶された最新の力データが示す雄ネジワーク２及びロボットハンド１２に加わるＺ軸方向の反力の大きさと、Ｚ座標不変時間タイマ１１８のタイマ値が示すＺ座標不変時間と、制御データ記憶部１１７に記憶された閾値データが示す第１検査閾値及び第２検査閾値と、に従って第２基準条件が満たされているか否かを判定する。

ステップＳ４０２において、第２基準条件が満たされていないと判定した場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に引張り動作を停止させる（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の処理の実行後、処理は図７のフローチャートのステップＳ１０６へ戻る。その後、プロセッサ１００が、ステップＳ１０６の準備動作、ステップＳ１０７の組付け動作及びステップＳ１０８の引張り動作をこの順に再度実行する。

第２基準条件が満たされていないとき、すなわち、雄ネジワーク２が正常に組付けられていないときに、準備動作及び組付け動作を再度実行することにより、雄ネジワーク２を正常に組付けることができる。例えば、軸心間のずれが基準範囲を超えた値である状態でネジ締め動作が実行されたことが原因で雄ネジワーク２が正常に組付けられていなかったときに準備動作及び組付け動作を再度実行した場合、当該組付け動作において、軸心間のずれが基準範囲内の値である状態でネジ締め動作を実行することにより、雄ネジワーク２を正常に組付けることができる。従って、ロボットアーム１０は、第２基準条件が満たされていないときに、準備動作及び組付け動作を再度実行することにより、第１ワークの組付けに失敗する可能性を抑制することができる。

図１２に戻り、プロセッサ１００は、ステップＳ４０２において第２基準条件が満たされていると判定されるまで（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ４０３の処理と、ステップＳ１０６の準備動作と、ステップＳ１０７の組付け動作と、を繰り返し実行する。

ステップＳ４０２において、第２基準条件が成立していると判定した場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、動作制御部１１６は、ロボットアーム１０に引張り動作を停止させ（ステップＳ４０４）、図１２のフローチャートに示す引張り動作を終了する。引張り動作の終了後、処理は図７のフローチャートに示す組立動作に戻る。

図７に戻り、ステップＳ１０８の引張り動作の実行後、プロセッサ１００は、力データ取得部１１０による力データの取得、回転トルクデータ取得部１１１による回転トルクデータの取得、位置データ取得部１１２による位置データの取得、及び姿勢データ取得部１１３による姿勢データの取得を停止する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９の処理の実行後、プロセッサ１００は、Ｚ座標不変時間タイマ１１８のタイマ値を初期値である「０」に設定して、Ｚ座標不変時間タイマ１１８によるＺ座標不変時間の計測を停止し（ステップＳ１１０）、組立動作を終了する。

このように、本実施の形態の構成によれば、組付け動作が実行される前及び組付け動作中に、軸心間のずれが小さくなるように、雄ネジワーク２の位置と姿勢との少なくとも一方が調整される。これにより、雌ネジワーク３に対する雄ネジワーク２の組付けに失敗する可能性を抑制することができると共に、雄ネジワーク２又は雌ネジワーク３が破損する可能性を抑制することができる。すなわち、このような構成によれば、雄ネジワーク２の組付けを適切に行うことができる。

また、ロボットハンド１２の爪１２１は、先端方向端部１２２とクッションゴム１２３とを備えている。先端方向端部１２２は、爪１２１が雄ネジワーク２を保持しているとき、雄ネジワーク２に接触することにより、雄ネジワーク２の位置を規定する。また、クッションゴム１２３は、雄ネジワーク２のロボットハンド本体部１２０に対する相対的な移動と回転とを制限する。従って、雄ネジワーク２の組付けに失敗する可能性及び雄ネジワーク２又は雌ネジワーク３が破損する可能性を抑制することができる。すなわち、このような構成によれば、雄ネジワーク２の組付けを適切に行うことができる。

また、引張り動作を行うことにより、雄ネジワーク２の組付けの失敗を検出できる。すなわち、このような構成によれば、雄ネジワーク２の組付けを適切に行うことができる。

なお、本実施の形態では、雄ネジワーク２に加わる反力に応じた雄ネジワーク２の位置の調整と、雄ネジワーク２に加わる回転トルクに応じた雄ネジワーク２の姿勢の調整と、を行うことにより軸心間のずれを小さくするものとして説明したが、これは一例に過ぎない。雄ネジワーク２に加わる反力に応じた雄ネジワーク２の位置の調整と、雄ネジワーク２に加わる回転トルクに応じた雄ネジワーク２の姿勢の調整と、の何れか一方のみを行うことにより軸心間のずれを小さくしてもよい。このような構成によれば、雄ネジワーク２の組付けを適切に行うことを可能にしつつ、制御負荷を軽減することができる。

（実施の形態２）
以下、ロボットハンド１２が、実施の形態１と異なる方法によりワークを保持する実施の形態２について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本実施の形態において、ロボット１は、実施の形態１に係る雄ネジワーク２の代わりに、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示す雄ネジワーク２０を雌ネジワーク３に組付ける。雄ネジワーク２０は、第１ワークの一例である。

雄ネジワーク２０は、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、被把持部２０１を備えていない点と、くぼみ部２０３を備えている点と、において雄ネジワーク２と相違している。なお、図１４（Ｂ）では、理解を容易にするため、実際には目視できないくぼみ部２０３を破線により示している。くぼみ部２０３は、凹形状を有し、ネジ頭部２００の雄ネジ部２０２が設けられた端部と反対の端部である上端部２００ａに形成された開口を備えている。

ロボット１が備えるロボットアーム１０は、雄ネジワーク２０をロボットハンド１２により保持しつつネジ締め動作を実行することによって雄ネジワーク２０を雌ネジワーク３に組付ける。

図１５は、ロボットハンド１２が雄ネジワーク２０を保持した状態を示している。理解を容易にするため、図１５では、ロボットアーム１０及び力覚センサ１３は図示していない。ロボットハンド１２は、図１５に示すように、爪１２１をくぼみ部２０３へ挿入した状態で爪１２１に開動作を実行させ、くぼみ部２０３の側壁に爪１２１を押付けることにより雄ネジワーク２０を機械的に保持する。

本実施の形態に係るロボットハンド１２は、図１５に示すように、クッションゴム１２３を備えていない点と、弾性部材である複数の第２クッションゴム１２５を備えている点と、において実施の形態１に係るロボットハンド１２と相違している。また、本実施の形態に係るロボットハンド１２が備える爪１２１の先端方向端部１２４の形状は、実施の形態１に係る爪１２１の先端方向端部１２２の形状と相違している。なお、図１５では、理解を容易にするため、第２クッションゴム１２５に斜線を付している。

爪１２１の先端方向端部１２４は、爪１２１が雄ネジワーク２０を保持しているとき、図１５に示すように、雄ネジワーク２の上端部２００ａとくぼみ部２０３の底面とに接触することにより、雄ネジワーク２の基端方向への移動を制限し、雄ネジワーク２の軸方向の位置を固定する。

複数の第２クッションゴム１２５は、第２制限手段の一例であり、爪１２１の先端方向端部１２４に配置されている。第２クッションゴム１２５は、爪１２１が雄ネジワーク２０を保持しているとき、図１５に示すように雄ネジワーク２０が備えるくぼみ部２０３の側壁に接触することにより、雄ネジワーク２の長軸方向すなわち基端方向及び先端方向への移動と、雄ネジワーク２０の長軸周りの回転と、を制限する。

以上説明したように、爪１２１が雄ネジワーク２０を保持しているとき、爪１２１の先端方向端部１２４及び第２クッションゴム１２５が、基端方向及び先端方向への雄ネジワーク２０の移動と、雄ネジワーク２０の回転と、を制限する。このような構成により、雄ネジワーク２０がロボットハンド１２により保持されているとき、雄ネジワーク２０はロボットハンド１２に対して相対的に固定される。換言すれば、ロボットハンド１２は、雄ネジワーク２０を固定的に保持する。

このような構成によれば、被把持部２０１を備えていない雄ネジワーク２０を、ロボットハンド１２により固定的に保持することができる。雄ネジワーク２０がロボットハンド１２により固定的に保持された状態において実施の形態１と同様に準備動作及び組付け動作を実行し、雄ネジワーク２０を組付けることにより、雄ネジワーク２０の組付けに失敗する可能性を抑制すると共に、雄ネジワーク２０又は雌ネジワーク３が破損する可能性を抑制することができる。すなわち、このような構成によれば、雄ネジワーク２の組付けを適切に行うことができる。

（変形例）
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施の形態１では、引張り動作が実行されているときに第２基準条件が満たされるまで、準備動作及び組付け動作を繰り返し実行するものとして説明したが、これは一例に過ぎず、準備動作及び組付け動作の実行回数に上限を設けてもよい。このような構成によれば、準備動作及び組付け動作を繰り返し実行することでは解消し得ない原因により雄ネジワーク２が雌ネジワーク３に正常に組付けられないときに、準備動作及び組付け動作が際限なく繰り返し実行されることを防止できる。なお、このような原因の具体例としては、本来であれば互いに噛み合う形状を有しているべき雄ネジ本体部２０２ａのネジ山と雌ネジ本体部３０１ａのネジ山とが、破損、加工ミス、設計ミス等の要因により、互いに噛み合わない形状を有していることが挙げられる。

なお、上述の変形例において、準備動作及び組付け動作の実行回数が上限回数に達したときに、第２基準条件が満たされていない場合、雄ネジワーク２の組付けに失敗した旨をユーザに報知するエラー報知処理を実行してもよい。このような構成によれば、雄ネジワーク２の組付けが失敗したことをユーザに認識させ、失敗の原因を解消するべく何らかの措置を講じるようにユーザに促すことができる。エラー報知処理の具体例としては、表示部１０５が備える上述のディスプレイに、雄ネジワーク２の組付けに失敗した旨を報知するエラー報知画像を表示させる処理が挙げられる。

上記実施の形態１では、雄ネジワーク２の組付けが完了したか否かを判定する際の基準である組付け完了条件が「累積ネジ締め回転角度が角度閾値以上である」という条件であるものとして説明したが、これは一例に過ぎず、組付け完了条件は任意に設定することができる。一例として、「閾値以上の回転トルクが既定の期間にわたって雄ネジワーク２に加わる」という条件を、組付け完了条件として設定してもよい。この変形例では、閾値以上の回転トルクが既定の期間にわたって雄ネジワーク２に加わった場合、すなわち組付け完了条件が満たされた場合に、雄ネジワーク２の組付けが完了したと判定される。

上記実施の形態１では、第１ワークの一例として雄ネジワーク２を挙げ、第２ワークの一例として雌ネジワーク３を挙げて説明した。上記実施の形態２では、第１ワークの一例として雄ネジワーク２０を挙げて説明した。しかしながら、これらは単なる例に過ぎず、第１ワークは、雄ネジ部を有する任意の形状のワークであってよく、第２ワークは、雌ネジ部を有する任意の形状のワークであってよい。

上記実施の形態１では、第１制御係数ｋ１～第８制御係数ｋ８が、予め設定された定数であるものとして説明したが、これは一例に過ぎない。第１ワークを第２ワークに組付ける際、第１ワークに加わる反力及び回転トルクに応じて第１制御係数ｋ１～第８制御係数ｋ８を設定し、組付け動作及び準備動作においてこれらの制御係数に従って第１ワークの位置と姿勢との少なくとも一方を調整することにより、軸心間のずれを小さくしてもよい。

この変形例では、実験を行うことにより求めた第１ワークに加わる反力及び回転トルクと軸心間のずれとの間の相関関係に従って、第１ワークに加わる反力及び回転トルクと、軸心間のずれを小さくする第１制御係数ｋ１～第８制御係数ｋ８と、の対応関係を示す係数設定データが生成され、制御データ記憶部１１７に予め記憶されている。準備動作及び組付け動作において、動作制御部１１６は、第１ワークに加わる反力及び回転トルクと、制御データ記憶部１１７に記憶された係数設定データと、に従って第１制御係数ｋ１～第８制御係数ｋ８を設定し、第１ワークの位置と姿勢との少なくとも一方を調整する。このような構成によれば、第１ワーク及び第２ワークの形状に拘わらず、第１ワークを第２ワークに適切に組付けることができる。

上記実施の形態１及び２では、ロボットアーム１０が、６軸多関節ロボットアームであるものとして説明したが、これは一例に過ぎない。ロボットアーム１０は、７軸多関節ロボットアーム、４軸多関節ロボットアーム等の６軸多関節ロボットアーム以外の多関節ロボットアームであってもよい。

上記実施の形態１及び２においては、ステップＳ２０５～Ｓ２０８、Ｓ３０６～３０９の処理において、検出された反力と回転トルクに基づいて、調整量を求め、調整量に基づいて調整後の雄ネジワーク２の位置と姿勢を求める例を説明した。本開示は、この手法に限定されず、ＡＩ（Artificial Intelligence）技術を活用して、雄ネジワーク２の位置と姿勢を調整することも可能である。

この場合、例えば、予め、雄ネジワーク２と雌ネジワーク３の組み合わせ毎に、Ｘ軸方向の反力ＦｘｒとＹ軸方向の反力ＦｙｒとＸ軸周りの回転トルクＴｒｘとＹ軸周りの回転トルクＴｒｙとの入力データの組と、雄ネジワーク２の位置及び姿勢の調整後のＸ座標Ｘ_ｔ＋１、Ｙ座標Ｙ_ｔ＋１、Ｘ軸周りの角度θ_ｘｔ＋１及びＹ軸周りの角度θ_ｙｔ＋１との出力データの組を教師データとして複数セット用意する。

続いて、例えば、ニューラルネットワークなどから構成された学習装置に入力データと出力データを順次供給し、これらを学習させ、雄ネジワーク２と雌ネジワーク３の組み合わせ毎にモデルを生成する。

学習完了後、評価処理を行って合格であれば、以後、生成したモデルにステップＳ２０４或いはＳ３０５で取得した力データと回転トルクデータを入力して、これに応じて出力された修正後の位置と姿勢を目標値とし、ステップＳ２０９，Ｓ３１０で、雄ネジワーク２の位置と姿勢を目標値に一致させるように制御すればよい。

上記実施の形態１及び２では、雄ネジワーク２の軸心と雌ネジワーク３の軸心とが共に鉛直方向に平行に配置されている例を示したが、締結時に、雄ネジワーク２と雌ネジワーク３とを正対させることができれば、雄ネジワーク２と雌ネジワーク３の空間上の向きや位置は任意である。

上記実施の形態１及び２では、雄ネジと雌ネジを締結する例を示したが、本開示は、第１ワークの凸部を第２ワークの凹部に嵌合させることなどにより複数のワークを相互に締結する際に、ワークの位置及び姿勢を微調整する場合に広く適用可能である。

上記実施の形態１及び２では、制御装置１１がロボットアーム１０の外部の装置であるものとして説明したが、これは一例に過ぎず、制御装置１１がロボットアーム１０に組み込まれていてもよい。

上記実施の形態１及び２では、ロボットハンド１２が、空気圧式ロボットハンドであるものとして説明したが、これは一例に過ぎない。ロボットハンド１２は、電動式ロボットハンド、油圧式ロボットハンド等の空気圧式ロボットハンド以外のロボットハンドであってよい。

上記実施の形態１及び２では、ロボットハンド１２が、一対の爪１２１を備えるものとして説明したが、これは一例に過ぎない。ロボットハンド１２は、３本以上の爪を備えてよい。

上述した各実施の形態では、プロセッサ１００が、補助記憶部１０３に記憶されているプログラムを実行することにより、制御装置１１の各機能を実現するものとして説明したが、これは一例に過ぎない。ロボット１の機能の全部又は一部を、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、これらの組み合わせといった専用のハードウェアにより実現してもよい。

上述した各実施の形態において示したロボット１の構成は、一例に過ぎず、当該構成に、任意の公知技術に係る構成を付加することができる。また、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、この構成の一部を省略したり変更したりすることもできる。

なお、本開示に係る各機能を実現するための構成を予め備えた専用の組立装置を本開示に係る組立装置として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存の組立装置を、本開示に係る組立装置として機能させることもできる。すなわち、本開示に係る組立装置の各機能を実現させるためのプログラムを、既存の組立装置を制御するプロセッサが実行できるように適用することで、当該既存の組立装置を本開示に係る組立装置として機能させることができる。

なお、このようなプログラムは、任意の方法により適用できる。例えば、プログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記憶媒体に格納して適用してもよい。或いは、プログラムを搬送波に重畳し、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークを介して適用してもよい。具体的に、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、既存の組立装置を制御するプロセッサが、このプログラムを起動し、ＯＳ（Operation System）の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、本開示に係る組立装置の各機能を実現できるように構成してもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能である。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

１ ロボット、２、２０ 雄ネジワーク、３ 雌ネジワーク、４ 治具、５ 定盤、６ 第２雄ネジワーク、１０ ロボットアーム、１０ａ 基台、１０ｂ アクチュエータ部、１０ｃ 内界センサ部、１１ 制御装置、１２ ロボットハンド、１３ 力覚センサ、１００ プロセッサ、１０１ 主記憶部、１０２ ＲＯＭ、１０３ 補助記憶部、１０４ 操作部、１０５ 表示部、１０６ 通信部、１０７ 計時部、１０８ 入出力インタフェース、１０９ システムバス、１１０ 力データ取得部、１１１ 回転トルクデータ取得部、１１２ 位置データ取得部、１１３ 姿勢データ取得部、１１４ ネジ締め回転角度データ取得部、１１５ 取得データ記憶部、１１６ 動作制御部、１１７ 制御データ記憶部、１１８ Ｚ座標不変時間タイマ、１１９ 累積ネジ締め回転角度カウンタ、１２０ ロボットハンド本体部、１２１ 爪、１２２，１２４ 先端方向端部、１２３ クッションゴム、１２５ 第２クッションゴム、２００ ネジ頭部、２００ａ 上端部、２０１ 被把持部、２０２ 雄ネジ部、 ２０２ａ 雄ネジ本体部、２０２ｂ 先端部、２０３ くぼみ部、３００ 雌ネジワーク本体部、３０１ 雌ネジ部、 ３０１ａ 雌ネジ本体部、ＡＡ 雄ネジ部の軸心、ＢＢ 雌ネジ部の軸心、Ｃ１～Ｃ６ リンク、Ｇ 鉛直方向、Ｊ１～Ｊ６ 関節、ＵＴ 通信ケーブル。

Claims (6)

1. 雄ネジ部を備える第１ワークを保持し、該第１ワークを、雌ネジ部を備える第２ワークに組付ける組立装置であって、
   前記第１ワークを固定的に保持する保持手段を備え、前記第１ワークの前記雄ネジ部を前記第２ワークの雌ネジ部に、第１方向に押圧する組付け手段と、
   前記第１ワークの前記雄ネジ部が前記第２ワークの前記雌ネジ部に当接した状態で、前記第１ワークに前記第２ワークから加わる前記第１方向に直交する第２方向の力と、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の力と、前記第２方向周りのトルクと、前記第３方向周りのトルクとを検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された前記第２方向の力と前記第３方向の力と前記第２方向周りのトルクと前記第３方向周りのトルクとの少なくとも１つが小さくなるように、前記保持手段を介して前記第１ワークの位置と姿勢の少なくとも一方を調整する調整手段と、
   を備え、
   前記組付け手段は、前記調整手段により調整された位置又は姿勢を有する第１ワークを回転させて、前記雄ネジ部を前記第２ワークの前記雌ネジ部に螺合させる、
   組立装置。
2. 前記保持手段は、前記組付け手段の端部に接続された本体部と、前記第１ワークを保持する保持部材と、を備え、
   前記保持部材は、第１制限手段と第２制限手段とを備え、
   前記第１制限手段は、前記保持部材が前記第１ワークを保持しているとき、前記第１ワークに接触することにより、前記本体部へ近づく方向である第４方向への前記第１ワークの前記本体部に対する相対的な移動を制限し、
   前記第２制限手段は、前記保持部材が前記第１ワークを保持しているとき、前記第１ワークに接触することにより、前記第４方向及び前記第４方向と反対の方向である第５方向への前記第１ワークの前記本体部に対する相対的な移動と、前記第１ワークの前記本体部に対する相対的な回転と、を制限する、
   請求項１に記載の組立装置。
3. 前記組付け手段が、前記第１ワークを回転して、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に組付けている間に、
   前記組付け手段は、前記雄ネジ部で前記雌ネジ部を押圧し、
   前記検出手段は、前記第２方向の力と、前記第３方向の力と、前記第２方向周りのトルクと、前記第３方向周りのトルクとを検出し、
   前記調整手段は、前記検出手段で検出された前記第２方向の力と前記第３方向の力と前記第２方向周りのトルクと前記第３方向周りのトルクとの少なくとも１つが小さくなるように、前記保持手段を介して前記第１ワークの位置と姿勢の少なくとも一方を調整する、
   請求項１又は２に記載の組立装置。
4. 前記組付け手段は、前記第１ワークを前記保持手段により保持しつつ前記第１方向と反対の第６方向の力であり第３基準大きさを有する引張り力を前記保持手段に加え、前記第１ワークを前記第２ワークから離れる方向へ引っ張る引張り動作を実行する、
   請求項１から３の何れか一項に記載の組立装置。
5. 第１ワークの雄ネジ部を第２ワークの雌ネジ部に、第１方向に押圧し、
   前記雄ネジ部が前記雌ネジ部に当接した状態で、前記第１ワークに前記第２ワークから加わる前記第１方向に直交する第２方向の力と、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の力とを検出し、
   検出された前記第２方向の力と前記第３方向の力の少なくとも１つが小さくなるように、前記第１ワークの位置と姿勢の少なくとも一方を調整し、
   調整された位置又は姿勢を有する第１ワークを回転させて、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺合させる、
   組立方法。
6. コンピュータに、
   第１ワークの雄ネジ部を第２ワークの雌ネジ部に第１方向に押圧させるための処理、
   前記雄ネジ部が前記雌ネジ部に当接した状態で、前記第１ワークに前記第２ワークから加わる前記第１方向に直交する第２方向の力と、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の力とを検出するための処理、
   検出された前記第２方向の力と前記第３方向の力の少なくとも１つが小さくなるように、前記第１ワークの位置と姿勢の少なくとも一方を調整するための処理、
   調整された位置又は姿勢を有する第１ワークを回転させて、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺合させるための処理を実行させる、
   コンピュータプログラム。

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