JP6743660B2

JP6743660B2 - Cable laying method and cable laying device

Info

Publication number: JP6743660B2
Application number: JP2016221122A
Authority: JP
Inventors: 啓太朗扇
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2036-11-14
Also published as: JP2018079514A

Description

本発明は、ロボットアームでケーブルを対象装置に敷設（フォーミング）するためのケーブル敷設方法及びケーブル敷設装置に関する。 The present invention relates to a cable laying method and a cable laying device for laying (forming) a cable on a target device by a robot arm.

従来、電子機器や光通信装置といった各種装置の組み立て工程において、電気配線材や光ファイバーなどのケーブルを対象装置に敷設，配線接続するケーブルフォーミング作業が実施されることがある。敷設されるケーブルは、対象装置内（あるいは回路基板上）において、あらかじめ設定された経路を通るように配索，配置され、対象装置内の部品やコネクタ等に対して接続，固定，係止される。このようなケーブルフォーミング作業は、ケーブルと他部品との干渉防止，破損防止の観点から、手作業で実施されることが多い。一方、手作業の代わりにロボットアームを用いてケーブルフォーミング作業を自動化することで、作業時間の短縮や作業効率の向上が期待でき、生産性を高めることが可能となる（例えば、特許文献１，２参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an assembly process of various devices such as electronic devices and optical communication devices, a cable forming operation for laying and connecting cables such as electric wiring materials and optical fibers to target devices may be performed. The cables to be laid are routed and arranged in the target device (or on the circuit board) so as to pass through a preset route, and are connected, fixed, and locked to the parts and connectors in the target device. R. Such cable forming work is often performed manually from the viewpoint of preventing interference between the cable and other parts and preventing damage. On the other hand, by automating the cable forming work using a robot arm instead of manual work, it is possible to expect a reduction in work time and an improvement in work efficiency, and it is possible to improve productivity (for example, Patent Document 1, 2).

特開昭61-117899号公報JP 61-117899 特開昭60-212911号公報JP 60-212911 JP

ロボットアームの軌道制御の手法としては、CP（Continuous Path）制御やPTP（Point To Point）制御などが知られている。前者はロボットアームの移動経路や移動速度を指定するための手法であり、例えばアーク溶接作業や塗装作業などに適用される。また、後者は複数の教示点を設定することでロボットアームの動作を指定するための手法であり、例えばスポット溶接作業や部品搬送作業などに適用される。後者の手法を用いてケーブルフォーミング作業を実施する場合、教示点と教示点との間の区間におけるロボットアームの移動経路が自動的に設定されることになるため、ケーブルに弛みや過引張が発生することがある。特に、二腕以上のロボットアームを用いてケーブルを配索する場合には、各々のロボットアームの動きによってケーブルに弛みや過引張が発生し、ケーブルと実装部品との引っかかりや破損が生じるおそれがある。 CP (Continuous Path) control and PTP (Point To Point) control are known as methods for controlling the trajectory of a robot arm. The former is a method for designating the moving path and moving speed of the robot arm, and is applied to, for example, arc welding work and painting work. The latter is a method for designating the operation of the robot arm by setting a plurality of teaching points, and is applied to, for example, spot welding work or component transfer work. When performing the cable forming work using the latter method, the movement path of the robot arm in the section between the teach points will be set automatically, so the cable will be loosened or overtensioned. There is something to do. In particular, when a cable is routed using two or more robot arms, the movement of each robot arm may cause slack or overtension in the cable, resulting in catching or damage to the cable and the mounted components. is there.

一つの側面では、ケーブルフォーミング品質を高めることを目的とする。 In one aspect, it aims to improve cable forming quality.

一つの実施形態では、ケーブルを支持する支持部を有する第一ハンドと前記ケーブルを把持したまま巻き取り又は繰り出しを行う把持部を有する第二ハンドとを用いて、前記ケーブルを敷設するためのケーブル敷設方法を開示する。このケーブル敷設方法では、前記支持部と前記把持部との相対距離を算出する。また、前記第一ハンド又は前記第二ハンドが移動する際に、前記相対距離の変化量に応じて前記ケーブルの巻き取り量又は繰り出し量を制御する。 In one embodiment, a cable for laying the cable using a first hand having a support portion that supports the cable and a second hand having a grip portion that winds or unwinds while holding the cable. A laying method is disclosed. In this cable laying method, the relative distance between the support portion and the grip portion is calculated. Further, when the first hand or the second hand moves, the winding amount or the feeding amount of the cable is controlled according to the change amount of the relative distance.

一つの側面では、ケーブルフォーミング品質を高めることができる。 In one aspect, cable forming quality can be enhanced.

一つの実施形態としてのケーブル敷設装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cable laying apparatus as one Embodiment. 第一ハンドの要部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part structure of a 1st hand. （Ａ），（Ｂ）は第二ハンドの要部構成を示す模式図である。(A), (B) is a schematic diagram which shows the principal part structure of a 2nd hand. 制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hardware constitutions of a control apparatus. 制御装置のソフトウェア構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the software structure of a control apparatus. （Ａ），（Ｂ）はケーブルの敷設対象装置を示す模式図である。(A), (B) is a schematic diagram which shows the installation target apparatus of a cable. ロボットアームの移動軌跡を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the movement locus of a robot arm. 算出部での計算を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for explaining calculation in the calculation unit. ケーブル敷設方法を説明するためのフローチャートである。It is a flow chart for explaining a cable laying method.

以下、図面を参照して、実施形態としてのケーブル敷設方法及びケーブル敷設装置を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態をその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して（例えば、実施形態や変形例を組み合わせることによって）実施することが可能である。 Hereinafter, a cable laying method and a cable laying device as an embodiment will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples, and are not intended to exclude various modifications and application of techniques that are not explicitly shown in the embodiments. That is, the present embodiment can be variously modified (for example, by combining the embodiments and modifications) without departing from the spirit of the present invention.

［１．構成］
図１は、ロボットアームでケーブル２０を敷設するためのケーブル敷設装置９の構成を示す模式図である。ケーブル２０は、例えば電気配線材や光ファイバーなどであり、敷設対象装置２２は、例えば電子機器や光通信装置などである。ロボットアームの本数は、少なくとも二腕以上とされる。図１は、多関節型の第一アーム４１及び第二アーム４２を用いた場合の装置構成例である。ケーブル２０の敷設対象装置２２は、第一アーム４１及び第二アーム４２の近傍に配置される。 [1. Constitution]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a cable laying device 9 for laying a cable 20 with a robot arm. The cable 20 is, for example, an electric wiring material or an optical fiber, and the installation target device 22 is, for example, an electronic device or an optical communication device. The number of robot arms is at least two or more. FIG. 1 is an example of a device configuration when a multi-joint type first arm 41 and a second arm 42 are used. The installation target device 22 of the cable 20 is arranged near the first arm 41 and the second arm 42.

第一アーム４１，第二アーム４２のそれぞれには、複数の腕部４３，４４及び関節部４５，４６が設けられる。第一アーム４１の先端部には第一ハンド１が設けられ、第二アーム４２の先端部には第二ハンド２が設けられる。それぞれの関節部４５，４６には、その関節部４５，４６に接続された腕部４３，４４の相対的な作動量（角度，方向など）を検出するセンサが内蔵される。 Each of the first arm 41 and the second arm 42 is provided with a plurality of arm portions 43 and 44 and joint portions 45 and 46. The first hand 1 is provided at the tip of the first arm 41, and the second hand 2 is provided at the tip of the second arm 42. Each of the joint portions 45 and 46 has a built-in sensor that detects a relative operation amount (angle, direction, etc.) of the arm portions 43 and 44 connected to the joint portion 45 and 46.

第一ハンド１には、ケーブル２０を支持する支持部３が設けられる。支持部３には、図２に示すように、第一ハンド１に固定されたベース５１，アクチュエータ５２，一対の半パイプ５３が設けられる。半パイプ５３は、中空の筒状部材をその筒軸を含む平面に沿って分割したものである。また、アクチュエータ５２は、一対の半パイプ５３とベース５１との間を繋ぐ部位であり、一対の半パイプ５３を離接方向に駆動する。一対の半パイプ５３の間にケーブル２０を挟み込むことで、ケーブル２０が支持部３に遊挿状態で支持される。 The first hand 1 is provided with a support portion 3 that supports the cable 20. As shown in FIG. 2, the support portion 3 is provided with a base 51 fixed to the first hand 1, an actuator 52, and a pair of half pipes 53. The half pipe 53 is formed by dividing a hollow cylindrical member along a plane including the cylinder axis. The actuator 52 is a part that connects the pair of half pipes 53 and the base 51, and drives the pair of half pipes 53 in the separation/contact direction. By sandwiching the cable 20 between the pair of half pipes 53, the cable 20 is supported by the support portion 3 in a loosely inserted state.

第二ハンド２には、ケーブル２０を把持したまま、ケーブル２０の巻き取り又は繰り出しを行う把持部４が設けられる。把持部４には、図３（Ａ）に示すように、第二ハンド２に固定されたベース５４，アクチュエータ５５，一対の半パイプ５６が設けられるとともに、モータ５７，一対のローラ５８が設けられる。アクチュエータ５５，半パイプ５６は、第一ハンドに設けられたアクチュエータ５２，半パイプ５３と同様の部材である。図３（Ａ）では、二組のアクチュエータ５５及び一対の半パイプ５６を有する把持部４を例示する。 The second hand 2 is provided with a grip portion 4 that winds or unwinds the cable 20 while gripping the cable 20. As shown in FIG. 3A, the grip portion 4 is provided with a base 54 fixed to the second hand 2, an actuator 55, a pair of half pipes 56, a motor 57, and a pair of rollers 58. .. The actuator 55 and the half pipe 56 are the same members as the actuator 52 and the half pipe 53 provided in the first hand. FIG. 3A illustrates the grip portion 4 having two sets of actuators 55 and a pair of half pipes 56.

一対のローラ５８は、ケーブル２０を挟み込んだ状態で回転することで、ケーブル２０を第一ハンド１側から巻き取り（引っ張り）、あるいは第一ハンド１側に向かって繰り出す（押し出す）ものである。一対のローラ５８の間にケーブル２０を挟み込むことで、ケーブル２０が把持部４に把持される。また、ローラ５８の回転量を制御することで、把持部４よりも第一ハンド１側におけるケーブル２０のテンション（張力）が調節される。 The pair of rollers 58 are configured to wind (pull) the cable 20 from the first hand 1 side or to pay (push) the cable 20 toward the first hand 1 side by rotating with the cable 20 sandwiched. The cable 20 is gripped by the grip portion 4 by sandwiching the cable 20 between the pair of rollers 58. Further, by controlling the rotation amount of the roller 58, the tension (tension) of the cable 20 on the first hand 1 side with respect to the grip portion 4 is adjusted.

第一アーム４１の姿勢は、第一コントローラ１７によって制御される。第一ハンド１の位置及び角度（姿勢）は、第一アーム４１に含まれる関節部４５の角度や腕部４３の長さに基づいて算出される。同様に、第二アーム４２の姿勢は第二コントローラ１８によって制御される。第二ハンド２の位置及び角度（姿勢）は、第二アーム４２に含まれる関節部４６の角度や腕部４４の長さに基づいて算出される。また、第一コントローラ１７，第二コントローラ１８の作動状態は、制御装置１０によって制御される。 The attitude of the first arm 41 is controlled by the first controller 17. The position and angle (posture) of the first hand 1 are calculated based on the angle of the joint 45 included in the first arm 41 and the length of the arm 43. Similarly, the attitude of the second arm 42 is controlled by the second controller 18. The position and angle (posture) of the second hand 2 are calculated based on the angle of the joint 46 included in the second arm 42 and the length of the arm 44. The operating states of the first controller 17 and the second controller 18 are controlled by the control device 10.

［２．ハードウェア］
図４は、制御装置１０のハードウェア構成を例示する図である。制御装置１０は、第一コントローラ１７及び第二コントローラ１８に接続されたコンピュータ（電子制御装置）であり、第一アーム４１，第二アーム４２の作動状態を制御する機能と、ケーブル２０の巻き取り，繰り出しの状態（例えばケーブル２０の張力）を制御する機能とを併せ持つ。制御装置１０には、図４に示すように、プロセッサ１１（CPU，中央処理装置），メモリ１２（メインメモリ，主記憶装置），補助記憶装置１３，インタフェース装置１４，記録媒体ドライブ１５などが内蔵され、内部バス１６を介して互いに通信可能に接続される。 [2. hardware]
FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control device 10. The control device 10 is a computer (electronic control device) connected to the first controller 17 and the second controller 18, and has a function of controlling the operating states of the first arm 41 and the second arm 42 and winding of the cable 20. , And also has a function of controlling the feeding state (for example, the tension of the cable 20). As shown in FIG. 4, the control device 10 includes a processor 11 (CPU, central processing unit), a memory 12 (main memory, main storage device), an auxiliary storage device 13, an interface device 14, a recording medium drive 15, and the like. And are communicably connected to each other via the internal bus 16.

プロセッサ１１は、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）などを内蔵する中央処理装置である。また、メモリ１２は、プログラムや作業中のデータが格納される記憶装置であり、ROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）がこれに含まれる。一方、補助記憶装置１３は、メモリ１２よりも長期的に保持されるデータやファームウェアが格納される記憶装置であり、フラッシュメモリやEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの不揮発性メモリがこれに含まれる。インタフェース装置１４は、制御装置１０と外部との間の入出力（Input and Output；I/O）を司るものである。 The processor 11 is a central processing unit including a control unit (control circuit), an arithmetic unit (arithmetic circuit), a cache memory (register group), and the like. In addition, the memory 12 is a storage device that stores a program and work data, and includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). On the other hand, the auxiliary storage device 13 is a storage device that stores data and firmware that is retained for a longer period of time than the memory 12, and is a non-volatile memory such as a flash memory or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). include. The interface device 14 controls input/output (I/O) between the control device 10 and the outside.

記録媒体ドライブ１５は、光ディスクや半導体メモリなどの記録媒体１９（リムーバブルメディア）に記録，保存された情報を読み取る読取装置である。制御装置１０で実行されるプログラム（例えば、ケーブルフォーミングプログラム３０）は、メモリ内に記録，保存されることとしてもよいし、補助記憶装置１３の内部に記録，保存されることとしてもよい。あるいは、記録媒体１９上にケーブルフォーミングプログラム３０が記録，保存され、その記録媒体１９に書き込まれているケーブルフォーミングプログラム３０が、記録媒体ドライブ１５を介して制御装置１０に読み込まれることとしてもよい。 The recording medium drive 15 is a reading device that reads information recorded and stored in a recording medium 19 (removable medium) such as an optical disk or a semiconductor memory. The program executed by the control device 10 (for example, the cable forming program 30) may be recorded and stored in the memory, or may be recorded and stored in the auxiliary storage device 13. Alternatively, the cable forming program 30 may be recorded and saved on the recording medium 19, and the cable forming program 30 written in the recording medium 19 may be read by the control device 10 via the recording medium drive 15.

［３．ソフトウェア］
図５は、ケーブルフォーミングプログラム３０の処理内容を説明するためのブロック図である。ケーブルフォーミングプログラム３０には、算出部３１及び制御部３２が設けられる。これらは、ケーブルフォーミングプログラム３０の機能を便宜的に分類して示したものであり、個々の要素を独立したプログラムとして記述してもよいし、これらの機能を兼ね備えた複合プログラムとして記述してもよい。 [3. software]
FIG. 5 is a block diagram for explaining the processing contents of the cable forming program 30. The cable forming program 30 is provided with a calculator 31 and a controller 32. These are shown by classifying the functions of the cable forming program 30 for convenience, and each element may be described as an independent program or may be described as a composite program having these functions. Good.

算出部３１は、少なくとも第一ハンド１，第二ハンド２のいずれか一方が移動する際に、ケーブル２０がどの程度引っ張られるのかを把握するための計算、あるいは、どの程度緩むのかを把握するための計算を実施する。ここでは、少なくとも第一ハンド１の支持部３と第二ハンド２の把持部４との相対距離Mの変化量が算出される。また以下、ケーブル２０が敷設対象装置２２に固定される位置（例えば、コネクタに接続される位置や他部品に係止される位置）のことを、基準点２１と呼ぶ。本実施形態の算出部３１では、基準点２１から支持部３までの距離Lも算出される。 The calculation unit 31 calculates at least when one of the first hand 1 and the second hand 2 moves, to calculate how much the cable 20 is pulled, or to know how much the cable 20 is loosened. Perform the calculation of. Here, at least the amount of change in the relative distance M between the support portion 3 of the first hand 1 and the grip portion 4 of the second hand 2 is calculated. Hereinafter, the position where the cable 20 is fixed to the installation target device 22 (for example, the position where it is connected to the connector or the position where it is locked to another component) is referred to as the reference point 21. The calculation unit 31 of the present embodiment also calculates the distance L from the reference point 21 to the support unit 3.

例えば、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、敷設対象装置２２に取り付けられたファイバー接続部２４にケーブル２０を接続し、実装部品２３を回避しつつ、複数のピン２５にケーブル２０を引っ掛けながら配索するケーブルフォーミングを想定する。ファイバー接続部２４に接続されたケーブル２０がピン２５に係止されていない状態では、ファイバー接続部２４が基準点２１となる。したがって、本実施形態の算出部３１は、ファイバー接続部２４から支持部３までの距離Lと、支持部３から把持部４までの相対距離Mとを算出する。一方、ケーブル２０がピン２５に係止された時点で、そのピン２５の位置が基準点２１となる。したがって、本実施形態の算出部３１は、そのピン２５から支持部３までの距離Lと、支持部３から把持部４までの相対距離Mとを算出する。このように、基準点２１の位置はケーブル２０の配索状態によって変化する。算出部３１は、所定の演算周期で繰り返し距離L，相対距離Mを算出する。 For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the cable 20 is connected to the fiber connecting portion 24 attached to the installation target device 22, and the cable 20 is connected to the plurality of pins 25 while avoiding the mounting component 23. It is assumed that the cable is formed by hooking the cable. When the cable 20 connected to the fiber connecting portion 24 is not locked to the pin 25, the fiber connecting portion 24 becomes the reference point 21. Therefore, the calculation unit 31 of the present embodiment calculates the distance L from the fiber connection unit 24 to the support unit 3 and the relative distance M from the support unit 3 to the grip unit 4. On the other hand, when the cable 20 is locked to the pin 25, the position of the pin 25 becomes the reference point 21. Therefore, the calculation unit 31 of the present embodiment calculates the distance L from the pin 25 to the support unit 3 and the relative distance M from the support unit 3 to the grip unit 4. In this way, the position of the reference point 21 changes depending on the wiring state of the cable 20. The calculation unit 31 calculates the repeating distance L and the relative distance M in a predetermined calculation cycle.

また、算出部３１は、前回の演算周期で算出された距離L，相対距離Mと今回の演算周期で算出された距離L，相対距離Mとを比較することで、距離Lの変化量と相対距離Mの変化量とを算出する。また、算出部３１は、距離Lの変化量と相対距離Mの変化量との合計値を算出する。例えば図７に示すように、第一ハンド１の支持部３が第一教示点から第二教示点へと移動するとき、支持部３の移動経路が白矢印で示す直線状に設定されることもあれば、黒矢印，斜線矢印で示す曲線状に設定されることもある。第二ハンド２の把持部４が第三教示点から第四教示点へと移動する経路についても同様である。PTP制御においては、支持部３，把持部４の移動経路を予測することができない。また、CP制御においても、支持部３，把持部４の移動経路に誤差が生じることもある。一方、算出部３１で距離L，相対距離Mのそれぞれの変化量の合計値を算出することで、ケーブル２０の長さの過不足が精度よく把握される。 Further, the calculation unit 31 compares the distance L and the relative distance M calculated in the previous calculation cycle with the distance L and the relative distance M calculated in the current calculation cycle, thereby calculating the change amount of the distance L and the relative distance. The change amount of the distance M is calculated. The calculation unit 31 also calculates the total value of the amount of change in the distance L and the amount of change in the relative distance M. For example, as shown in FIG. 7, when the support portion 3 of the first hand 1 moves from the first teaching point to the second teaching point, the movement path of the support portion 3 should be set in a straight line shape indicated by a white arrow. In some cases, it may be set in a curved shape indicated by a black arrow or a diagonal arrow. The same applies to the path along which the grip portion 4 of the second hand 2 moves from the third teaching point to the fourth teaching point. In the PTP control, it is not possible to predict the movement path of the support portion 3 and the grip portion 4. Also in the CP control, an error may occur in the movement path of the support portion 3 and the grip portion 4. On the other hand, the calculation unit 31 calculates the total value of the variation amounts of the distance L and the relative distance M, whereby the excess or deficiency of the length of the cable 20 can be accurately grasped.

距離Lの変化量は、今回の演算周期で得られた距離Lから前回の演算周期で得られた距離Lを減ずることで算出される。同様に、相対距離Mの変化量は、今回の演算周期で得られた相対距離Mから前回の演算周期で得られた相対距離Mを減ずることで算出される。例えば、図８に示すように、前回の演算周期における第一ハンド１の支持部３の位置を第一地点P1とし、今回の演算周期における第一ハンド１の支持部３の位置を第二地点P2とする。第一地点P1，第二地点P2はともに、第一ハンド１の支持部３が第一教示点から第二教示点へと移動する際に通過する地点であるものとする。ここで、基準点２１から第一地点P1までの距離をL1とおき、基準点２１から第二地点P2までの距離をL2とおけば、距離Lの変化量は(L2-L1)と表現される。 The change amount of the distance L is calculated by subtracting the distance L obtained in the previous calculation cycle from the distance L obtained in the current calculation cycle. Similarly, the amount of change in the relative distance M is calculated by subtracting the relative distance M obtained in the previous calculation cycle from the relative distance M obtained in the current calculation cycle. For example, as shown in FIG. 8, the position of the support portion 3 of the first hand 1 in the previous calculation cycle is the first point P1, and the position of the support portion 3 of the first hand 1 in the current calculation cycle is the second point. P2. It is assumed that both the first point P1 and the second point P2 are points that the support portion 3 of the first hand 1 passes through when moving from the first teaching point to the second teaching point. If the distance from the reference point 21 to the first point P1 is L1 and the distance from the reference point 21 to the second point P2 is L2, the change amount of the distance L is expressed as (L2-L1). It

同様に、前回の演算周期における第二ハンド２の把持部４の位置を第三地点P3とし、今回の演算周期における第二ハンド２の把持部４の位置を第四地点P4とする。第三地点P3，第四地点P4はともに、第二ハンド２の把持部４が第三教示点から第四教示点へと移動する際に通過する地点であるものとする。ここで、第一地点P1から第三地点P3までの相対距離をM1とおき、第二地点P2から第四地点P4までの相対距離をM2とおけば、相対距離Mの変化量は(M2-M1)と表現される。したがって、距離L及び相対距離Mの変化量の合計値Aは、A=(L2-L1)+(M2-M1)と表現される。 Similarly, the position of the grip portion 4 of the second hand 2 in the previous calculation cycle is set as the third point P3, and the position of the grip portion 4 of the second hand 2 in the current calculation cycle is set as the fourth point P4. It is assumed that both the third point P3 and the fourth point P4 are points through which the grip portion 4 of the second hand 2 passes when moving from the third teaching point to the fourth teaching point. Here, if the relative distance from the first point P1 to the third point P3 is M1, and the relative distance from the second point P2 to the fourth point P4 is M2, the amount of change in the relative distance M is (M2- It is expressed as M1). Therefore, the total value A of the variation amounts of the distance L and the relative distance M is expressed as A=(L2-L1)+(M2-M1).

制御部３２は、少なくとも第一ハンド１，第二ハンド２のいずれか一方が移動する際に、少なくとも相対距離Mの変化量に応じてケーブル２０の巻き取り量，繰り出し量を制御するものである。第一ハンド１の位置が固定されている場合、相対距離Mの変化量のみに応じてケーブル２０の巻き取り，繰り出しを制御すればよい。一方、第一ハンド１の位置が変化している場合には、距離Lの変化量と相対距離Mの変化量とに応じてケーブル２０の巻き取り量，繰り出し量を制御することが好ましい。 The control unit 32 controls the winding amount and the feeding amount of the cable 20 according to at least the amount of change in the relative distance M when at least one of the first hand 1 and the second hand 2 moves. .. When the position of the first hand 1 is fixed, the winding and unwinding of the cable 20 may be controlled only according to the amount of change in the relative distance M. On the other hand, when the position of the first hand 1 is changing, it is preferable to control the winding amount and the feeding amount of the cable 20 according to the change amount of the distance L and the change amount of the relative distance M.

本実施形態の制御部３２は、算出部３１で算出された合計値Aに基づいてケーブル２０の巻き取り，繰り出しを制御する。合計値Aが正の場合には、ケーブル２０が張る（過剰に引っ張られる）ものと判断して、ケーブル２０が第一ハンド１側に繰り出されるようにモータ５７を制御する。このとき、ケーブル２０の繰り出し量は、合計値Aの値に応じた大きさとされる。一方、合計値Aが負の場合には、ケーブル２０が緩む（弛んだ状態となる）ものと判断して、ケーブル２０が第一ハンド１側から巻き取られるようにモータ５７を制御する。このとき、ケーブル２０の巻き取り量は、合計値Aの絶対値|A|に応じた大きさとされる。 The control unit 32 of the present embodiment controls the winding and unwinding of the cable 20 based on the total value A calculated by the calculation unit 31. If the total value A is positive, it is determined that the cable 20 is stretched (excessively pulled), and the motor 57 is controlled so that the cable 20 is fed to the first hand 1 side. At this time, the amount of extension of the cable 20 is set according to the value of the total value A. On the other hand, when the total value A is negative, it is determined that the cable 20 is loosened (becomes in a loosened state), and the motor 57 is controlled so that the cable 20 is wound from the first hand 1 side. At this time, the winding amount of the cable 20 is set to a magnitude corresponding to the absolute value |A| of the total value A.

［４．フローチャート］
図９は、本実施形態のケーブル敷設方法を説明するためのフローチャートである。このフローは、図７に示すように第一ハンド１の支持部３が第一教示点から第二教示点へと移動する際の、ケーブル２０の巻き取り量，繰り出し量を制御するためのフローである。まず、第一ハンド１，第二ハンド２の現在座標値（三次元座標系における位置及び角度）が取得される（ステップＡ１）。第一ハンド１の現在座標値は、第一コントローラ１７で制御される関節部４５の角度や腕部４３の長さに基づいて算出可能である。同様に、第二ハンド２の現在座標値は、第二コントローラ１８で制御される関節部４６の角度や腕部４４の長さに基づいて算出可能である。 [4. flowchart]
FIG. 9 is a flowchart for explaining the cable laying method of the present embodiment. This flow is a flow for controlling the winding amount and the feeding amount of the cable 20 when the support portion 3 of the first hand 1 moves from the first teaching point to the second teaching point as shown in FIG. 7. Is. First, the current coordinate values (position and angle in the three-dimensional coordinate system) of the first hand 1 and the second hand 2 are acquired (step A1). The current coordinate value of the first hand 1 can be calculated based on the angle of the joint 45 controlled by the first controller 17 and the length of the arm 43. Similarly, the current coordinate value of the second hand 2 can be calculated based on the angle of the joint 46 and the length of the arm 44 controlled by the second controller 18.

続いて、基準点２１から第一ハンド１の支持部３までの距離Lの変化量が算出される（ステップＡ２）。例えば、今回の演算周期で算出された距離L2から前回の演算周期で算出された距離L1が減算されて、変化量(L2-L1)が算出される。また、第一ハンド１の支持部３から第二ハンド２の把持部４までの相対距離Mの変化量が算出される（ステップＡ３）。例えば、今回の演算周期で算出された相対距離M2から前回の演算周期で算出された相対距離M1が減算されて、変化量(M2-M1)が算出される。その後、上記の変化量の合計値A=(L2-L1)+(M2-M1)が算出される（ステップＡ４）。 Then, the amount of change in the distance L from the reference point 21 to the support portion 3 of the first hand 1 is calculated (step A2). For example, the change amount (L2-L1) is calculated by subtracting the distance L1 calculated in the previous calculation cycle from the distance L2 calculated in the current calculation cycle. Further, the amount of change in the relative distance M from the support portion 3 of the first hand 1 to the grip portion 4 of the second hand 2 is calculated (step A3). For example, the change amount (M2-M1) is calculated by subtracting the relative distance M1 calculated in the previous calculation cycle from the relative distance M2 calculated in the current calculation cycle. After that, the total value A of the above-mentioned amounts of change A=(L2-L1)+(M2-M1) is calculated (step A4).

ここで、合計値Aの符号が正であるか負であるかが判定される（ステップＡ５，Ａ７）。合計値Aが負の場合、把持部４よりも第一ハンド１側においてケーブル２０が緩む（弛んだ状態となる）ものと判断されて、ケーブル２０が第一ハンド１側から巻き取られるようにモータ５７が制御される（ステップＡ６）。ケーブル２０の巻き取り量は、合計値Aの絶対値|A|に応じた大きさ（すなわち、-Aに応じた大きさ）とされる。一方、合計値Aが正の場合には、把持部４よりも第一ハンド１側においてケーブル２０が張る（過剰に引っ張られる）ものと判断されて、ケーブル２０が第一ハンド１側に繰り出されるようにモータ５７が制御される（ステップＡ８）。ケーブル２０の繰り出し量は、合計値Aの値に応じた大きさとされる。 Here, it is determined whether the sign of the total value A is positive or negative (steps A5 and A7). When the total value A is negative, it is determined that the cable 20 is loosened (becomes loose) on the first hand 1 side with respect to the grip portion 4, and the cable 20 is wound from the first hand 1 side. The motor 57 is controlled (step A6). The winding amount of the cable 20 has a size according to the absolute value |A| of the total value A (that is, a size according to -A). On the other hand, when the total value A is positive, it is determined that the cable 20 is stretched (excessively pulled) on the first hand 1 side with respect to the grip portion 4, and the cable 20 is fed to the first hand 1 side. Thus, the motor 57 is controlled (step A8). The amount of extension of the cable 20 is set according to the value of the total value A.

合計値Aがゼロの場合には、ケーブル２０の長さ（テンション）が変わらないものと判断され、モータ５７が回転することはなく、単に把持部４での把持状態が維持される（ステップＡ９）。その後、第一ハンド１の支持部３が第二教示点に到達したか否かが判定され（ステップＡ１０）、支持部３が第二教示点に到達するまで本フローが繰り返される。なお、支持部３が第二教示点に到達したのち、別の教示点へ移動するような場合には、再び本フローを実施してもよい。このとき、もしもケーブル２０が第二教示点で係止，固定されるならば、第二教示点を基準点２１に設定すればよい。 When the total value A is zero, it is determined that the length (tension) of the cable 20 does not change, the motor 57 does not rotate, and the gripped state of the gripper 4 is simply maintained (step A9). ). After that, it is determined whether or not the supporting portion 3 of the first hand 1 has reached the second teaching point (step A10), and this flow is repeated until the supporting portion 3 reaches the second teaching point. In addition, when the support portion 3 reaches the second teaching point and then moves to another teaching point, this flow may be performed again. At this time, if the cable 20 is locked and fixed at the second teaching point, the second teaching point may be set as the reference point 21.

［５．効果］
（１）上述の実施形態によれば、支持部３と把持部４との相対距離Mの変化量に応じてケーブル２０の巻き取り量，繰り出し量を制御することで、ケーブル２０の弛みや過引張を抑制することができる。特に、移動経路がPTP制御で指定されるロボットアーム（例えば、曲線状の移動経路が自動生成されうるタイプのロボットアーム）を用いてケーブル２０を敷設する場合であっても、ロボットアーム４１，４２の移動過程におけるケーブル２０の弛みや過引張を抑制することができる。したがって、ケーブル２０の破損やフォーミング不良の発生を抑制することができ、ケーブルフォーミング品質を高めることができる。 [5. effect]
(1) According to the above-described embodiment, the slack or excess of the cable 20 is controlled by controlling the winding amount and the unwinding amount of the cable 20 according to the variation amount of the relative distance M between the support portion 3 and the grip portion 4. The tension can be suppressed. In particular, even when the cable 20 is laid using a robot arm whose movement path is designated by PTP control (for example, a robot arm of a type that can automatically generate a curved movement path), the robot arms 41, 42 It is possible to suppress the slack and overtension of the cable 20 during the movement process of. Therefore, it is possible to suppress the damage of the cable 20 and the occurrence of defective forming, and it is possible to improve the cable forming quality.

（２）上述の実施形態では、相対距離Mだけでなく基準点２１から支持部３までの距離Lを考慮してケーブル２０の巻き取り，繰り出しを実施している。これにより、ケーブル２０全体の弛みや過引張を精度よく抑制することができる。特に、第一アーム４１（第一ハンド１）と第二アーム４２（第二ハンド２）とを同時に移動させる際に発生しうるケーブル２０の弛みや過引張を、効率的に抑制することができる。 (2) In the above-described embodiment, the cable 20 is wound and unwound in consideration of not only the relative distance M but also the distance L from the reference point 21 to the support portion 3. As a result, it is possible to accurately control the slack and overtension of the entire cable 20. In particular, it is possible to efficiently suppress slack and overtension of the cable 20 that may occur when the first arm 41 (first hand 1) and the second arm 42 (second hand 2) are moved at the same time. ..

（３）上述の実施形態では、図８に示すように、支持部３が第一地点P1から第二地点P2へと移動する際の距離Lの変化量は(L2-L1)が算出される。このとき、把持部４が第三地点P3から第四地点P4へと移動する際の相対距離Mの変化量(M2-M1)も算出され、これらの合計値A=(L2-L1)+(M2-M1)が算出される。この合計値Aの符号に応じてケーブル２０の巻き取り，繰り出しを制御することで、ケーブル２０の弛みや過引張の抑制効果を向上させることができる。 (3) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 8, the change amount of the distance L when the support part 3 moves from the first point P1 to the second point P2 is calculated as (L2-L1). .. At this time, the change amount (M2-M1) of the relative distance M when the gripper 4 moves from the third point P3 to the fourth point P4 is also calculated, and their total value A=(L2-L1)+( M2-M1) is calculated. By controlling the winding and unwinding of the cable 20 according to the sign of the total value A, it is possible to improve the effect of suppressing the slack and overtension of the cable 20.

［６．変形例］
上述の実施形態では、第一コントローラ１７，第二コントローラ１８から独立した制御装置１０を用いて把持部４のモータ５７を制御する手法について詳述したが、本実施形態の機能（例えば、ケーブルフォーミングプログラム３０）を第一コントローラ１７や第二コントローラ１８に内蔵させてもよい。また、ケーブルフォーミングプログラム３０が記録，保存される場所は任意に設定可能である。例えば、制御装置１０が接続されるネットワーク上に配置されたサーバ，ワークステーションなどにケーブルフォーミングプログラム３０を実装してもよい。また、ケーブルフォーミングプログラム３０を複数のコンポーネントに分割し、各々を別の場所に記録，保存することも可能である。このように、ケーブルフォーミングプログラム３０を実行する主体は、適宜変更することができる。 [6. Modification]
In the above-described embodiment, the method of controlling the motor 57 of the grip portion 4 using the control device 10 independent of the first controller 17 and the second controller 18 is described in detail, but the function of the present embodiment (for example, cable forming). The program 30) may be built in the first controller 17 or the second controller 18. In addition, the location where the cable forming program 30 is recorded and stored can be set arbitrarily. For example, the cable forming program 30 may be installed in a server, a workstation or the like arranged on the network to which the control device 10 is connected. It is also possible to divide the cable forming program 30 into a plurality of components and record and store each in a different location. In this way, the entity that executes the cable forming program 30 can be changed as appropriate.

［７．付記］
上記の変形例を含む実施形態に関し、以下の付記を開示する。
（付記１）
ケーブルを支持する支持部を有する第一ハンドと前記ケーブルを把持したまま巻き取り又は繰り出しを行う把持部を有する第二ハンドとを用いて、前記ケーブルを敷設するためのケーブル敷設方法において、
前記支持部と前記把持部との相対距離を算出し、
前記第一ハンド又は前記第二ハンドが移動する際に、前記相対距離の変化量に応じて前記ケーブルの巻き取り量又は繰り出し量を制御する
ことを特徴とする、ケーブル敷設方法。 [7. Note]
The following supplementary notes will be disclosed regarding the embodiment including the above modification.
(Appendix 1)
In a cable laying method for laying the cable, using a first hand having a supporting portion that supports a cable and a second hand having a gripping portion that winds or unwinds while holding the cable,
Calculate the relative distance between the support and the grip,
A cable laying method, wherein when the first hand or the second hand moves, the winding amount or the unwinding amount of the cable is controlled according to the amount of change in the relative distance.

（付記２）
前記ケーブルの敷設対象に前記ケーブルが固定される位置である基準点から前記支持部までの距離を算出し、
前記第一ハンド又は前記第二ハンドが移動する際に、前記距離の変化量と前記相対距離の変化量とに応じて前記ケーブルの巻き取り量又は繰り出し量を制御する
ことを特徴とする、付記１記載のケーブル敷設方法。 (Appendix 2)
Calculate the distance from the reference point, which is the position where the cable is fixed to the cable installation target, to the support portion,
When the first hand or the second hand moves, the winding amount or the unwinding amount of the cable is controlled according to the change amount of the distance and the change amount of the relative distance. The cable laying method described in 1.

（付記３）
前記第一ハンドの前記支持部が第一地点から第二地点へと移動し、同時に前記第二ハンドの前記把持部が第三地点から第四地点へと移動する際に、
前記基準点から前記第一地点までの距離L1と、前記基準点から前記第二地点までの距離L2とを算出し、
前記第一地点から前記第三地点までの相対距離M1と、前記第二地点から前記第四地点までの相対距離M2とを算出し、
距離L2から距離L1を減じた値と相対距離M2から相対距離M1を減じた値との合計値を算出し、
前記合計値が正の場合に、前記合計値に応じて前記ケーブルの繰り出し量を制御するとともに、
前記合計値が負の場合に、前記合計値に応じて前記ケーブルの巻き取り量を制御する
ことを特徴とする、付記２記載のケーブル敷設方法。 (Appendix 3)
When the support portion of the first hand moves from the first point to the second point, at the same time when the grip portion of the second hand moves from the third point to the fourth point,
A distance L1 from the reference point to the first point, and a distance L2 from the reference point to the second point,
Relative distance M1 from the first point to the third point, and the relative distance M2 from the second point to the fourth point,
Calculate the total value of the value obtained by subtracting the distance L1 from the distance L2 and the value obtained by subtracting the relative distance M1 from the relative distance M2,
When the total value is positive, while controlling the payout amount of the cable according to the total value,
The cable laying method according to appendix 2, wherein the winding amount of the cable is controlled according to the total value when the total value is negative.

（付記４）
ロボットアームでケーブルを敷設するためのケーブル敷設装置において、
前記ケーブルを支持する支持部を有する第一ハンドと、
前記ケーブルを把持したまま巻き取り又は繰り出しを行う把持部を有する第二ハンドと、
前記支持部と前記把持部との相対距離を算出する算出部と、
前記第一ハンド又は前記第二ハンドが移動する際に、前記相対距離の変化量に応じて前記ケーブルの巻き取り量又は繰り出し量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする、ケーブル敷設装置。 (Appendix 4)
In a cable laying device for laying a cable with a robot arm,
A first hand having a support portion for supporting the cable,
A second hand having a gripping portion that winds or unwinds while gripping the cable,
A calculating unit that calculates a relative distance between the supporting unit and the gripping unit,
When the first hand or the second hand moves, a control unit that controls the winding amount or the unwinding amount of the cable according to the change amount of the relative distance,
A cable laying device comprising:

（付記５）
前記算出部が、前記ケーブルの敷設対象に前記ケーブルが固定される位置である基準点から前記支持部までの距離を算出し、
前記制御部が、前記第一ハンド又は前記第二ハンドが移動する際に、前記距離の変化量と前記相対距離の変化量とに応じて前記ケーブルの巻き取り量又は繰り出し量を制御する
ことを特徴とする、付記４記載のケーブル敷設装置。 (Appendix 5)
The calculation unit calculates the distance from the reference point, which is the position where the cable is fixed to the laying target of the cable, to the support unit,
When the control unit moves the first hand or the second hand, it controls the winding amount or the unwinding amount of the cable according to the amount of change in the distance and the amount of change in the relative distance. The cable laying device according to appendix 4, which is a feature.

（付記６）
前記算出部が、
前記第一ハンドの前記支持部が第一地点から第二地点へと移動し、同時に前記第二ハンドの前記把持部が第三地点から第四地点へと移動する際に、
前記基準点から前記第一地点までの距離L1と、前記基準点から前記第二地点までの距離L2とを算出し、
前記第一地点から前記第三地点までの相対距離M1と、前記第二地点から前記第四地点までの相対距離M2とを算出し、
距離L2から距離L1を減じた値と相対距離M2から相対距離M1を減じた値との合計値を算出し、
前記制御部が、
前記合計値が正の場合に、前記合計値に応じて前記ケーブルの繰り出し量を制御するとともに、
前記合計値が負の場合に、前記合計値に応じて前記ケーブルの巻き取り量を制御する
ことを特徴とする、付記５記載のケーブル敷設装置。 (Appendix 6)
The calculation unit,
When the support portion of the first hand moves from the first point to the second point, at the same time when the grip portion of the second hand moves from the third point to the fourth point,
A distance L1 from the reference point to the first point, and a distance L2 from the reference point to the second point,
Relative distance M1 from the first point to the third point, and the relative distance M2 from the second point to the fourth point,
Calculate the total value of the value obtained by subtracting the distance L1 from the distance L2 and the value obtained by subtracting the relative distance M1 from the relative distance M2,
The control unit,
When the total value is positive, while controlling the payout amount of the cable according to the total value,
The cable laying device according to appendix 5, wherein when the total value is negative, the winding amount of the cable is controlled according to the total value.

１第一ハンド
２第二ハンド
３支持部
４把持部
９ケーブル敷設装置
１０制御装置
２０ケーブル
３０ケーブルフォーミングプログラム
３１算出部
３２制御部 1 1st hand 2 2nd hand 3 Support part 4 Grasping part 9 Cable laying device 10 Control device 20 Cable 30 Cable forming program 31 Calculation part 32 Control part

Claims

In a cable laying method for laying the cable, using a first hand having a supporting portion that supports a cable and a second hand having a gripping portion that winds or unwinds while holding the cable,
Calculate the relative distance between the support and the grip,
A cable laying method, wherein when the first hand or the second hand moves, the winding amount or the unwinding amount of the cable is controlled according to the amount of change in the relative distance.

Calculate the distance from the reference point, which is the position where the cable is fixed to the cable installation target, to the support portion,
When the first hand or the second hand moves, the winding amount or the unwinding amount of the cable is controlled according to the change amount of the distance and the change amount of the relative distance, The cable laying method according to Item 1.

When the support portion of the first hand moves from the first point to the second point, at the same time when the grip portion of the second hand moves from the third point to the fourth point,
A distance L1 from the reference point to the first point, and a distance L2 from the reference point to the second point,
Relative distance M1 from the first point to the third point, and the relative distance M2 from the second point to the fourth point,
Calculate the total value of the value obtained by subtracting the distance L1 from the distance L2 and the value obtained by subtracting the relative distance M1 from the relative distance M2,
When the total value is positive, while controlling the payout amount of the cable according to the total value,
The cable laying method according to claim 2, wherein the winding amount of the cable is controlled according to the total value when the total value is negative.

In a cable laying device for laying a cable with a robot arm,
A first hand having a support portion for supporting the cable,
A second hand having a gripping portion that winds or unwinds while gripping the cable,
A calculating unit that calculates a relative distance between the supporting unit and the gripping unit,
When the first hand or the second hand moves, a control unit that controls the winding amount or the unwinding amount of the cable according to the change amount of the relative distance,
A cable laying device comprising: