JP7055657B2 - 接続装置及び接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを所定の位置に接続する接続装置及び接続方法に関する。

従来、ワークとしてケーブルを把持し、把持したケーブルの位置決めを行って、位置決めされたケーブルを基板上のコネクタに接続する接続装置の構成について開示されている。そのような構成の装置として、特許文献１に開示されたものがある。

特許文献１に開示された接続装置では、ロボットがハンドによってケーブルを把持し、ハンドをケーブルに沿って滑らせながら把持位置を移動させることにより、ハンドによるケーブルの把持部分を撮像位置まで移動させている。撮像位置でハンドによるケーブルの把持位置を撮像し、撮像された画像によってハンドが目標位置に到達したか否かが検出される。ハンドが目標位置に到達していない場合には、ハンドが位置を補正して、再度、ハンドが目標位置に到達したか否かが検出される。ハンドが目標位置に到達したことが確認されると、ハンドが移動してケーブルがコネクタに接続される。

特開２０１５－３００８６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された接続装置では、ケーブルの把持位置が目標位置に到達したか否かが、撮像された画像によって検出されている。従って、撮像手段や、撮像手段によって撮像された画像からハンドが目標位置に到達したか否かを検出するためのシステムの構成が必要になる。そのため、装置の構成が複雑になり、装置の製造コストが増大してしまう可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、簡易な構成によってワークを所定の接続位置に確実に接続する接続装置及び接続方法を提供することを目的としている。

本発明の接続装置は、長尺で可撓性を有し、基端部が固定されて設けられたワークを接続部に接続させる接続装置であって、前記ワークを保持する保持部と、前記ワークが突き当てられる突き当て部と、前記保持部による前記ワークの保持、前記保持部の移動及び前記突き当て部の移動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ワークが前記突き当て部の突き当て位置に突き当てられ、前記突き当て位置に突き当てられた前記ワークを前記保持部が保持して接続部に接続させるように、前記保持部による前記ワークの保持、前記保持部の移動及び前記突き当て部の移動を制御することを特徴とする。

上記構成の接続装置では、突き当て部の突き当て位置に突き当てられることによって位置決めされたワークを接続部の接続位置に接続させるので、ワークを確実に接続位置に接続させることができる。また、ワークを接続させる際に、画像等によってワークの位置のずれを確認する必要が無く、ワークの位置のずれを補正する必要もないので、接続装置の構成を簡易にすることができる。

また、前記制御部は、前記保持部が前記ワークの先端部の周囲の部分が位置していると推定される推定領域を通過するように前記保持部を移動させ、前記保持部が前記推定領域を通過する際に、前記保持部を前記ワークに当接させることにより前記保持部に前記ワークを保持させるように、前記保持部による前記ワークの保持及び前記保持部の移動を制御してもよい。

保持部がワークの先端部の周囲の部分が位置していると推定される推定領域を通過することで保持部をワークに当接させることにより保持部にワークを保持させるので、保持部がワークを確実に保持することができると共に、保持部によるワークの保持を効率的に行うことができる。

また、前記突き当て位置は、重力方向に沿って前記ワークが突き当てられる第１突き当て位置を備えていてもよい。

突き当て位置が、重力方向に沿ってワークが突き当てられる第１突き当て位置を備えているので、重力方向についてワークの位置決めを行うことができる。

また、前記突き当て位置は、前記ワークの幅方向に沿って前記ワークが突き当てられる第２突き当て位置を備えていてもよい。

突き当て位置が、ワークの幅方向に沿ってワークが突き当てられる第２突き当て位置を備えているので、ワークの幅方向についてワークの位置決めを行うことができる。

また、前記第２突き当て位置は、前記ワークの幅方向に沿って移動可能であり、前記制御部は、前記第２突き当て位置の移動を制御してもよい。

第２突き当て位置が、ワークの幅方向に沿って移動可能であるので、第２突き当て位置が移動することによってワークが第２突き当て位置に突き当てられる。従って、ワークの幅方向に沿った位置決めを確実に行うことができる。

また、前記保持部は、吸着によって前記ワークを保持することが可能であってもよい。

保持部が吸着によってワークを保持するので、保持部とワークとの間のずれが抑えられ、保持部がワークを位置決めされた位置に正確に保持することができる。

また、前記保持部は、前記ワークにおける前記保持部によって保持された保持位置よりも先端部に近い領域を押圧する押圧部を備え、前記制御部は、前記押圧部による前記ワークの押圧を制御してもよい。

保持部が、ワークにおける保持位置よりも先端部に近い領域を押圧する押圧部を備えているので、ワークの先端部の浮き上がりの発生を抑えることができる。従って、ワークの先端部の浮き上がりが発生することによるワークの位置ずれを抑えることができ、ワークを確実に接続位置に接続させることができる。

また、前記接続部は、前記ワークが挿入される接続位置と、前記接続位置が開口された位置から前記接続位置を覆う位置に移動することが可能な蓋部とを備え、前記突き当て部は、前記ワークが前記接続位置に挿入されたときに、前記蓋部に当接して、前記蓋部を、前記接続位置を覆う位置に移動させる当接部を備えていてもよい。

突き当て部が、ワークが接続位置に挿入されたときに、蓋部に当接して、蓋部を、接続位置を覆う位置に移動させる当接部を備えているので、突き当て部を移動させることにより、蓋部を、接続位置を覆う状態にすることができる。従って、簡易な構成で、蓋部を、接続位置を覆う状態にすることができる。

また、前記保持部と、前記突き当て部とが、それぞれロボットのハンドとして構成されていてもよい。

保持部と、突き当て部とが、それぞれロボットのハンドとして構成されているので、ロボットアームを駆動させることにより、保持部と突き当て部とを、それぞれ所定の動作範囲内で精度良く移動させることができる。

また、前記ロボットは第１アームと第２アームとを有し、前記保持部は、前記第１アームに取り付けられ、前記突き当て部は、前記第２アームに取り付けられ、前記第１アームと前記第２アームは、同軸の軸回りに回転可能に構成されていてもよい。

保持部が第１アームに取り付けられ、突き当て部が第２アームに取り付けられ、第１アームと第２アームとが同軸の軸回りに回転可能に構成されているので、保持部と、突き当て部とが動作可能な動作範囲を広く取ることができる。

また、本発明の接続方法は、長尺で可撓性を有し、基端部が固定されて設けられたワークを保持する保持部と、前記保持部によって保持された前記ワークが突き当てられる突き当て部とを備えた接続装置を用いて前記ワークを接続位置に接続させる接続方法であって、接続方法は、前記保持部が前記ワークを保持する第１の保持工程と、前記第１の保持工程で保持された前記ワークを前記突き当て部に近接させる近接工程と、前記近接工程で前記突き当て部に近接した位置で前記保持部による前記ワークの保持を解除する第１の保持解除工程と、前記第１の保持解除工程で前記保持部による保持が解除された前記ワークを前記突き当て部に突き当てる突き当て工程と、前記突き当て工程で前記突き当て部への突き当ての行われた前記ワークを前記保持部によって保持する第２の保持工程と、前記第２の保持工程で前記保持部によって保持された前記ワークを接続部に接続させる接続工程と、前記接続工程で前記接続部に接続された前記ワークについての前記保持部による前記ワークの保持を解除する第２の保持解除工程とを備えたことを特徴とする。

上記構成の接続方法では、突き当て工程で突き当て部に突き当てられることによって位置決めされたワークを、接続工程で接続位置に接続させるので、ワークを確実に接続位置に接続させることができる。また、ワークを接続させる際に、画像等によってワークの位置のずれを確認する必要が無く、ワークの位置のずれを補正する必要もないので、必要とされる装置の構成を簡易にすることができる。

また、前記第１の保持工程で前記保持部が前記ワークを保持する際に、前記保持部が前記ワークの先端部の周囲の部分が位置していると推定される推定領域を通過し、前記保持部が前記ワークに当接して前記保持部が前記ワークを保持してもよい。

保持部がワークを保持する際に、保持部がワークの先端部の周囲の部分が位置していると推定される推定領域を通過することで保持部がワークに当接することにより保持部にワークを保持させるので、保持部がワークを確実に保持することができると共に、保持部によるワークの保持を効率的に行うことができる。

本発明によれば、簡易な構成によってワークが接続位置に確実に接続されるので、ワークが確実に接続位置に接続される接続装置の製造コストを低減させることができる。

本発明の実施形態に係る接続装置の斜視図である。 図１の接続装置の模式的な正面図である。 図１の接続装置における保持部周辺の領域について示した斜視図である。 図１の接続装置における突き当て部周辺の領域について示した斜視図である。 図１の接続装置における接続装置本体部についての制御系統の構成について示したブロック図である。 図１の接続装置によってコネクタへのケーブルの接続を行う際のフローについて示したフローチャートである。 図１の接続装置によって接続を行う際に、保持部がケーブルを保持するために保持部とケーブルとが近接している状態について示した斜視図である。 図１の接続装置によって接続を行う際に、保持部がケーブルに当接して保持している状態について示した斜視図である。 図１の接続装置によって接続を行う際に、ケーブルを保持した保持部が突き当て部に近接した状態について示した保持部及び突き当て部の周辺についての斜視図である。 図１の接続装置によって接続を行う際に、ケーブルを突き当て部の突き当て位置に突き当てた状態について示した保持部及び突き当て部の周辺についての斜視図である。 図１の接続装置によって接続を行う際に、ケーブルを突き当て部の突き当て位置に突き当てた後に、ケーブルが保持部によって保持された状態について示した保持部及び突き当て部の周辺についての斜視図である。 図１の接続装置によって接続を行う際に、ケーブルを突き当て部の突き当て位置に突き当てた後に、保持部の押圧部が下降してケーブルの先端部を押圧している状態について示した保持部及び突き当て部の周辺についての斜視図である。 図１の接続装置によって接続を行う際に、ケーブルが接続位置に接続された後に、ロック機構における蓋部を閉状態に移動させている状態について示した保持部及び突き当て部の周辺についての斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る接続装置及び接続方法について、添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る接続装置１の斜視図である。

図１に示されるように、接続装置１は、接続装置本体部１００と、基板を載置するためのテーブル３０とを備えている。

図１に示される状態では、テーブル３０上に基板３１が載置されている。基板３１には、コネクタ３２が設けられている。コネクタ３２における接続位置に、ワークとしてのケーブル５０を接続することが可能に構成されている。

接続装置本体部１００は、ワークとしてのケーブル５０を保持することが可能な保持部１０と、保持部１０によって保持されたケーブル５０を突き当てて位置決めを行う突き当て部２０とを備えている。本実施形態では、ケーブル５０は、箔状に構成されている。また、ケーブル５０は、薄く、また柔軟な材料によって形成されているので可撓性を有しており、図１に示されるように一部が円弧状となるように曲げられることが可能に構成されている。本実施形態では、ワークとしてのケーブル５０は、いわゆるＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）が用いられている。また、接続部は、基板３１に設けられたコネクタ３２である。

本実施形態では、ケーブル５０は、長尺に形成されている。ケーブル５０は、先端部と基端部とを備え、基端部で基板３１に接続されている。ここでは、ケーブル５０における接続部への接続の行われる側の部分のことを先端部といい、ケーブル５０における基板３１に接続された側の部分のことを基端部というものとする。上述のように、ケーブル５０は、基端部が所定の位置に固定されて設けられており、本実施形態では基板３１におけるコネクタ３２に近接した位置に接続されている。また、ケーブル５０は、基端部から先端部に向かう方向に沿って長尺に形成されている。

接続装置本体部１００はロボットとして構成されており、保持部１０及び突き当て部２０は、それぞれロボットのハンドとして構成されている。

保持部１０は、吸着によってケーブル５０を保持することが可能に構成されている。保持部１０は、吸着を行うことによりケーブル５０を保持する吸着部１１を備えている。保持部１０におけるケーブルと当接する吸着部１１には、複数の吸引口が形成されている。保持部１０の吸着部１１がケーブル５０に当接した状態で、吸引口を介して吸引を行うことにより、保持部１０が吸着によってケーブル５０を保持することができる。

突き当て部２０は、保持部１０によって保持されたケーブル５０を突き当てるための部材である。突き当て部２０の突き当て位置にケーブル５０が突き当てられることによって、ケーブル５０についての位置決めが行われる。

次に、接続装置本体部１００の構成について説明する。

図２に、本実施形態の接続装置本体部１００についての模式的な正面図を示す。図２に示されるように、接続装置本体部１００は、一対のロボットアーム１３を備える水平多関節型の双腕ロボットによって構成されている。

接続装置本体部１００は、第１ロボットアーム（第１アーム）１３Ａ及び第２ロボットアーム（第２アーム）１３Ｂを備えている。第１ロボットアーム１３Ａの先端部には、第１保持部１８が設けられている。第２ロボットアーム１３Ｂの先端部には、第２保持部１９が設けられている。以下では、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを区別しない場合は、単にロボットアーム１３ということがある。

接続装置本体部１００は、制御部１４及び真空発生装置（不図示）を備えている。

制御部１４は、例えば接続装置本体部１００の支持台１５の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、例えばロボットアーム１３の内部等に設けられてもよい。また、他の空いたスペースに設けられてもよい。

真空発生装置は、例えば、真空ポンプやＣＯＮＶＵＭ（登録商標）などがある。真空発生装置についても制御部１４と同様に、例えば、支持台１５の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、真空発生装置は、例えばロボットアーム１３の内部等、他の場所に設けられていてもよい。真空発生装置は、不図示の配管を介して後述する保持部１０の吸引口と接続されている。配管には、例えば、図示しない開閉弁が設けられており、開閉弁により配管が開放及び閉塞される。この真空発生装置の動作および開閉弁の開閉は制御部１４により制御される。

第１ロボットアーム１３Ａは、第１保持部１８を所定の動作範囲内で移動させる。また、第２ロボットアーム１３Ｂは、第２保持部１９を所定の動作範囲内で移動させる。ロボットアーム１３は、例えば水平多関節型ロボットアームであって、アーム部４１と、リスト部４２とを含む。また、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂは、互いに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。

第１保持部１８及び第２保持部１９は、それぞれ機能を有したハンド部を把持することが可能に構成されている。

接続装置本体部１００は、支持台１５と、支持台１５から鉛直方向上方に延びた基軸１６とを備えている。基軸１６は、支持台１５に回転運動可能に取り付けられている。

基軸１６には、アーム部４１が水平方向に延在するように取り付けられている。アーム部４１は、基軸１６を中心に回転可能に取り付けられている。

アーム部４１は、第１リンク４１ａ及び第２リンク４１ｂを含む。第１リンク４１ａ及び第２リンク４１ｂは、相互に水平方向に沿って回転可能に支持されている。アーム部４１を介して、基軸１６に第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂが接続されている。

アーム部４１は、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂの先端部に取り付けられたリスト部４２を、動作範囲内の任意の位置に位置決めする。

第１リンク４１ａは、基端部が支持台１５の基軸１６と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク４１ｂは、第１リンク４１ａの先端部と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク４１ａの先端部に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。

リスト部４２は、その先に連なる機構を任意の姿勢に変更する。リスト部４２は、昇降部４２ａと、回動部４２ｂとを含む。昇降部４２ａは、第２リンク４１ｂの先端部と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク４１ｂに対し昇降移動可能である。回動部４２ｂは、昇降部４２ａの下端部と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部４２ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。

本実施形態において、回転軸線Ｌ１～Ｌ３は、互いに平行であり、例えば鉛直方向に延在する。また、回転軸線Ｌ１～Ｌ３の延在方向と、昇降部４２ａの昇降移動方向とは、互いに平行である。

アーム１３には、各関節Ｊ１～Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ（図示せず）、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ（図示せず）等が設けられている。また、第１ロボットアーム１３Ａの回転軸線Ｌ１と第２ロボットアーム１３Ｂの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、第１ロボットアーム１３Ａの第１リンク４１ａと、第２ロボットアーム１３Ｂの第１リンク４１ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

次に、第１保持部１８、第２保持部１９が把持することが可能なハンドについて説明する。本実施形態においては、第１保持部１８は、ハンドとして、保持部１０を保持する。また、第２保持部１９は、ハンドとして、突き当て部２０を保持する。

次に、保持部１０の構成について説明する。図３に、保持部１０の周辺部分についての斜視図を示す。

保持部１０は、吸着部１１を備えている。吸着部１１には、複数の吸引口が設けられている。吸引口は、吸着部１１におけるケーブルに当接する側の先端部に設けられており、吸着部１１において重力方向下方に向けて形成されている。

吸着部１１における吸引口には、上述の配管を介して真空発生装置に接続されており、吸引口から空気を吸引することが可能である。保持部１０における吸着部１１の吸引口から空気の吸引を行いながら吸引口にケーブルを接触させることにより、吸着部１１にケーブルを吸着させて保持することが可能に構成されている。保持部１０は、第１保持部１８に把持されており、第１ロボットアーム１３Ａを駆動させることによって所定の動作範囲内で移動可能に構成されている。

また、保持部１０は、リスト部４２の回動部４２ｂに回転可能に取り付けられた取付部１０ａから吸着部１１に向かうＤ１方向に沿った先端部に、重力方向に沿って移動可能に取り付けられた押圧部１２を備えている。押圧部１２は、板状に構成されている。従って、押圧部１２は、保持部１０によって保持されたケーブルにおけるＤ１方向に沿った先端部を、重力方向に沿って押圧することが可能に構成されている。

次に、突き当て部２０の構成について説明する。図４に、突き当て部２０の周辺部分について拡大した斜視図を示す。突き当て部２０は、第２保持部１９に把持されており、第２ロボットアーム１３Ｂを駆動させることによって所定の動作範囲内で移動可能に構成されている。

突き当て部２０は、２つの位置規制部材２１を有している。突き当て部２０における、リスト部４２の回動部４２ｂに回転可能に取り付けられた取付部２０ａから位置規制部材２１に向かうＤ２方向の先端部に位置規制部材２１が取り付けられている。

２つの位置規制部材２１は、それぞれ、Ｄ２方向に向かうにつれて段階的に低くなるように、階段状に形成されている。また、位置規制部材２１は、Ｄ３方向において、それぞれ対向する位置規制部材２１の方へ向かうにつれて段階的に低くなるように、階段状に形成されている。従って、２つの位置規制部材２１には、それぞれ対向する位置規制部材２１に向かって突出した突出部２２が形成されている。

突出部２２の上面（第１突き当て位置）２２ａは、図４に示される状態で、水平となるように構成されている。従って、突出部２２の上面２２ａは、後述する突き当て部２０の突き当て位置として機能することができる。本実施形態では、突出部２２の上面２２ａは、重力方向に関する突き当て位置として機能する。このように、突出部２２の上面２２ａには、重力方向に沿ってケーブルが突き当てられる。

また、位置規制部材２１には、図４に示される状態で、上面２２ａにおけるＤ３方向の外側の端部から上方に向かって延びる側面（第２突き当て位置）２３が形成されている。ワークが、２つの位置規制部材２１における２つの側面２３によって挟まれることにより、ワークにおけるＤ３方向についての位置決めを行うことができる。つまり、本実施形態では、側面２３が、Ｄ３方向に関する突き当て位置として機能する。このように、側面２３には、ケーブルの幅方向に沿ってケーブルが突き当てられる。

また、位置規制部材２１には、後述するように、ケーブルがコネクタ３２に接続されたときに、コネクタ３２の蓋部３３に当接して蓋部３３を接続位置へ近接させる方向に移動させる当接部２４が設けられている（図１３）。

突き当て部２０に設けられた２つの位置規制部材２１は、水平面内においてＤ２方向に直交するＤ３方向（ケーブルの幅方向）に沿って互いに移動可能に構成されている。２つの位置規制部材２１が互いにＤ３方向に沿って移動することによって、２つの位置規制部材２１同士の間の距離を変えることができる。

本実施形態では、２つの位置規制部材２１はそれぞれ同一のねじ軸に接続されている。従って、２つの位置規制部材２１がＤ３方向に沿って移動するときには、位置規制部材２１の移動に伴ってねじ軸が回転する。ねじ軸が回転すると、一方の位置規制部材２１の移動量と、他方の位置規制部材２１の移動量とが、同じ量となるようにそれぞれの位置規制部材２１が移動する。また、このとき、一方の位置規制部材２１と他方の位置規制部材２１とは、それぞれ互いに逆方向に移動するように構成されている。従って、２つの位置規制部材２１は、Ｄ３方向に沿った中央の位置に対し、対称に配置されるように構成されている。従って、Ｄ３方向に沿った中央の位置を挟んで２つの位置規制部材２１の間の距離が変わるように、２つの位置規制部材２１がそれぞれ移動することができる。

また、保持部１０は第１ロボットアーム１３Ａに取り付けられ、突き当て部２０は第２ロボットアーム１３Ｂに取り付けられている。第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂは、それぞれ基軸１６に接続され、同軸に構成されている。第１ロボットアーム１３Ａと第２ロボットアーム１３Ｂは、それぞれ基軸１６回りに回転可能に構成されることにより、同軸の軸回りに回転可能に構成されている。従って、保持部１０と、突き当て部２０とが、動作可能な動作範囲を広く取ることができる。また、保持部１０と、突き当て部２０とが、それぞれロボットとして構成された接続装置本体部１００のハンドとして構成されているので、ロボットアーム１３を駆動させることにより、保持部１０と突き当て部２０とを、それぞれ動作範囲内で精度良く移動させることができる。

次に、接続装置本体部１００の動作を制御する制御部１４について説明する。図５は、接続装置本体部１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。

図５に示されるように、制御部１４は、演算部１４ａと、記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、保持部制御部１４ｄと、突き当て部制御部１４ｅとを含む。

制御部１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御部１４は、集中制御する単独の制御部１４によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御部１４によって構成されていてもよい。

記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、接続装置本体部１００の各種動作を制御する。すなわち、演算部１４ａは、接続装置本体部１００の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１４ｃ、保持部制御部１４ｄ及び突き当て部制御部１４ｅに出力する。例えば、演算部１４ａは、プロセッサユニットによって構成されている。

サーボ制御部１４ｃは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて、接続装置本体部１００の第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂのそれぞれの関節Ｊ１～Ｊ４に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。

保持部制御部１４ｄは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて真空発生装置及び駆動部を制御することによって、保持部１０による吸着、移動及び動作を制御する。

突き当て部制御部１４ｅは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて駆動部を制御することによって、突き当て部２０における、位置規制部材２１の移動や、突き当て部２０の移動及び動作を制御する。

上述のような構成を有する接続装置１を用いてケーブル５０を基板のコネクタ３２へ接続を行う際の動作について説明する。

図６に、接続装置１を用いて、ケーブル５０をコネクタ３２の接続位置に接続する際の制御フローについて示したフローチャートを示す。

まず、保持部１０がケーブル５０の方へ移動し、保持部１０がケーブル５０を保持する。

図７に、保持部１０がケーブル５０を保持するためにケーブル５０の方へ移動している状態の、保持部１０及びケーブル５０についての斜視図を示す。

図７に示される状態では、ケーブル５０は、基端部が基板３１に固定され、先端部は拘束されずに自由に移動できる状態にある。このとき、ケーブル５０は基端部が固定されているので、ケーブル５０の先端部が位置できるおおよその範囲は決まっている。ここで、ケーブル５０の先端部の周囲の部分が位置していると推定される一定の領域を推定領域Ｒ１とする。

ケーブル５０の先端部が拘束されていない状態では、ケーブル５０の先端部の位置する範囲が一定の推定領域Ｒ１の範囲内に収まるので、推定領域Ｒ１を通過するように保持部１０を移動させれば、保持部１０は、ケーブル５０の先端部の周囲の部分に当接すると考えられる。本実施形態では、推定領域Ｒ１を通過するように保持部１０を移動させることにより、保持部１０をケーブル５０の先端部の周囲の部分に当接させる。具体的には、保持部１０の吸着部１１を、ケーブル５０の先端部の周囲の部分に当接させている。

図８に、保持部１０がケーブル５０における先端部の周囲の部分に当接したときの、保持部１０及びケーブル５０についての斜視図を示す。

保持部１０が推定領域Ｒ１を通過して保持部１０をケーブル５０に当接させるので、保持部１０によるケーブル５０への当接後は、図７に示される状態よりもさらにケーブル５０が屈曲される。このとき、保持部１０は、ケーブル５０の有する弾性力よりも大きな力によってケーブル５０の先端部の周囲の部分を下方に押さえつけるので、ケーブル５０はより撓まされ、ケーブル５０は元の形状に戻るように付勢された状態で保持部１０の吸着部１１と当接する。

ケーブル５０の先端部の周囲の部分が吸着部１１によって下方に押さえつけられて吸着部１１がケーブル５０に当接しているので、この状態で吸着部１１によって吸引を行うことにより、保持部１０がケーブル５０の保持を行うことができる。保持部１０が推定領域Ｒ１を通過する際に保持部１０をケーブル５０の先端部の周囲に当接させ、吸着部１１によって吸引が行われると、図１に示されるように、保持部１０によってケーブル５０が保持される（Ｓ１）（第１の保持工程）。このとき、保持部１０における吸着部１１がケーブル５０に当接した状態で、吸着部１１の吸引口を介して吸引を行うことにより、保持部１０が吸着によってケーブル５０を保持する。なお、吸着部１１による吸引口からの吸引は、ケーブル５０に当接する前の段階から行われていてもよい。

保持部１０がケーブル５０を保持すると、保持部１０と突き当て部２０とを移動させ、保持部１０と突き当て部２０とを近接させる。これにより、保持部１０がケーブル５０を保持した状態で、ケーブル５０を突き当て部２０に近接させる（Ｓ２）（近接工程）。

ケーブル５０の先端部が拘束されていない状態でケーブル５０の先端部の周囲の部分が推定領域Ｒ１にあれば、保持部１０によってケーブル５０が保持された後のケーブル５０先端部の周辺の部分の位置もおおよそ決まる。つまり、保持部１０によってケーブル５０が保持された位置と、突き当て部２０との間の位置関係については、予めわかっている。従って、保持部１０によってケーブル５０の先端部の周辺の部分が保持された位置から突き当て部２０までの保持部１０の移動経路が決まる。保持部１０がケーブル５０の先端部の周囲の部分を保持した状態で、その移動経路に沿って移動することにより、ケーブル５０の先端部を突き当て部２０に近接させることができる。本実施形態では、ケーブル５０の先端部が、重力方向に沿って、突き当て部２０における突出部２２の上面２２ａよりも上方の位置に配置されると共に、ケーブル５０の幅方向に沿って、突き当て部２０における２つの位置規制部材２１の間に挟まれて配置される。

図９に、ケーブル５０を保持した保持部１０と突き当て部２０とが近接したときの、保持部１０及び突き当て部２０の周辺部分についての斜視図を示す。

図９に示されるように、保持部１０が突き当て部２０に近接することにより、保持部１０によって保持されたケーブル５０における吸着部１１によって吸着された部分が、２つの位置規制部材２１の間の位置に配置される。そのため、ケーブル５０の幅方向であるＤ３方向に沿って、ケーブル５０が２つの位置規制部材２１の間に挟まれた位置関係で、ケーブル５０及び位置規制部材２１が配置されている。このとき、ケーブル５０は、重力方向に沿って、位置規制部材２１における突出部２２の上面２２ａよりも上方の位置に配置されている。また、ケーブル５０は、位置規制部材２１における垂直方向に立設された２つの側面２３の間に配置されている。

ケーブル５０が、突出部２２の上面２２ａよりも上方の位置に配置されると共に、Ｄ３方向に沿って、２つの位置規制部材２１の間の位置に配置されると、そこで吸引口からの吸引を止め、保持部１０の吸着部１１によるケーブル５０の吸着が解除される（Ｓ３）（第１の保持解除工程）。吸着部１１によるケーブル５０の吸着が解除されるので、ケーブル５０が保持部１０に対し自由に移動可能な状態となる。

保持部１０がケーブル５０の保持を解除すると、保持部１０と突き当て部２０との間にケーブル５０が配置された状態で、保持部１０が突き当て部２０に向かって移動する。保持部１０がケーブル５０を挟んだ状態で突き当て部２０に当接することにより、ケーブル５０が突き当て部２０に突き当てられる。

ケーブル５０が保持部１０と突き当て部２０の突き当て位置との間に挟まれた状態で、ケーブル５０を介して保持部１０が突き当て部２０の突き当て位置に突き当てられる。これにより、ケーブル５０が突き当て部２０の突き当て位置に突き当てられることにより、ケーブル５０の位置決めが行われる（Ｓ４）（突き当て工程）。このとき、ケーブル５０が保持部１０に対して移動可能な状態で、ケーブル５０が突き当て部２０に突き当てられる。

本実施形態では、突き当て部２０は、重力方向に沿った突き当て位置としての突出部２２の上面２２ａを備えている。本実施形態では、突出部２２の上面２２ａは、ほぼ水平方向に沿って延びており、突出部２２の上面２２ａが下方からケーブル５０を受け止めることにより、ケーブル５０が突出部２２の上面２２ａに突き当てられる。水平方向に沿って延びた突出部２２の上面２２ａがケーブル５０を下方から受け止めて、ケーブル５０が突出部２２の上面２２ａに突き当てられることにより、ケーブル５０の重力方向に沿った位置についての規制をすることができる。従って、ケーブル５０についての重力方向に沿った位置決めを行うことができる。

また、本実施形態では、突き当て部２０は、Ｄ３方向に沿って移動可能な２つの位置規制部材２１を備え、位置規制部材２１は、それぞれ重力方向に沿って立設する側面２３を備えている。側面２３は、ケーブル５０の幅方向Ｄ３に沿って、互いに向かい合って設けられている。側面２３が、ケーブル５０の幅方向Ｄ３に沿った位置決めを行うための突き当て位置として機能する。側面２３への突き当てが行われる際には、２つの位置規制部材２１の間にケーブル５０が配置された状態で、２つの位置規制部材２１をそれぞれ位置規制部材２１同士が近接する方向へ移動させる。

図１０に、２つの位置規制部材２１が互いに近接する方向へ移動したときの、保持部１０及び突き当て部２０の周辺の領域についての斜視図を示す。２つの位置規制部材２１が互いに近接する方向へ移動することにより、２つの位置規制部材２１が、それぞれの側面２３で、側面２３同士の間に配置されたケーブル５０と当接した状態にすることができる。すなわち、ケーブル５０が、位置規制部材２１におけるそれぞれの側面２３に突き当てられた状態にすることができる。ケーブル５０が幅方向Ｄ３に沿った両側の側面２３に突き当てられることにより、ケーブル５０の幅方向Ｄ３に沿った位置についての規制をすることができる。従って、ケーブル５０についてのＤ３方向に沿った位置決めを行うことができる。

このように、ケーブル５０の幅方向に沿った位置決めを行う側面２３は、ケーブル５０の幅方向に沿って移動可能に構成されている。本実施形態では、制御部１４が側面２３の移動を制御し、特に突き当て部制御部１４ｅが側面２３の移動を制御している。

ケーブル５０が突出部２２の上面２２ａに突き当てられて重力方向に沿ったケーブル５０の位置決めが行われると共に、ケーブル５０が幅方向に沿った両側の側面２３に突き当てられて幅方向に沿ったケーブル５０の位置決めが行われると、再び保持部１０によるケーブル５０の保持が開始される（Ｓ５）（第２の保持工程）。このとき、保持部１０における吸着部１１がケーブル５０に当接した状態で、吸引口を介して吸引を行うことにより、保持部１０が吸着によってケーブル５０を保持する。Ｓ５で保持部１０によるケーブル５０の吸着が行われる前にケーブル５０についての位置決めが行われているので、Ｓ５でケーブル５０が保持部１０によって保持されたときには、保持部１０が所定の正確な位置でケーブル５０を保持することができる。また、保持部１０が吸着によってケーブル５０を保持するので、保持部１０とケーブル５０との間にずれが生じることが抑えられる。従って、保持部１０がケーブル５０を位置決めされた位置に正確に保持することができる。

保持部１０が突き当て部２０の突き当て位置に突き当てることにより位置決めの行われたケーブル５０を保持すると、突き当て部２０が保持部１０から離間する方向に移動する（Ｓ６）。

図１１に、突き当て部２０が保持部１０から離間した状態の保持部１０についての斜視図を示す。図１１に示された状態では、ケーブル５０が位置決めされた後なので、保持部１０によってケーブル５０が所定の位置に正確に保持されている。

突き当て部２０が保持部１０から離間し、突き当て部２０がケーブル５０から離間すると、押圧部１２が下降し、押圧部１２がケーブル５０の先端部付近の位置を押圧する（Ｓ７）。

図１２に、押圧部１２が下降し、ケーブル５０の先端部を押圧している状態の、保持部１０についての斜視図を示す。

押圧部１２によってケーブル５０における保持位置よりも先端部に近い領域が押圧されるので、ケーブル５０の先端部による浮き上がりが抑えられ、ケーブル５０の先端部が、吸着部１１によって吸着された部分とほぼ同じ高さの位置に配置される。従って、ケーブル５０の先端部が所定の位置により正確に配置され、ケーブル５０の先端部がより正確に位置決めされる。

ケーブル５０が保持部１０によって保持される場合、ケーブル５０の先端部を直接保持することが難しい。ケーブル５０の先端部には、コネクタ３２に挿入されるためのスペースが確保される必要がある。そのため、ケーブル５０の先端部には、保持部１０によって保持されずに上下に移動可能な領域が存在する。ケーブル５０の先端部に、保持部１０によって保持されていない領域があるので、吸着部１１によってケーブル５０を吸着した場合に、その領域が浮き上がる可能性がある。ケーブル５０をコネクタ３２の接続位置に挿入する際に、ケーブル５０の先端部が浮き上がっている場合には、ケーブル５０の先端部の位置が所定の位置からずれ、ケーブル５０をコネクタ３２の接続位置へ正確に接続することができない可能性がある。

本実施形態では、押圧部１２によって押圧されるので、ケーブル５０の先端部について正確に位置決めされる。従って、ケーブル５０をコネクタ３２の接続位置により確実に接続することができる。保持部１０が押圧部１２を備えているので、ケーブル５０の先端部の浮き上がりの発生を抑えることができる。従って、ケーブル５０の先端部の浮き上がりが発生することによるケーブル５０の先端部の位置ずれを抑えることができ、ケーブル５０を確実に接続位置に接続させることができる。

押圧部１２によるケーブル５０の押圧は、接続装置本体部１００における制御部１４によって制御される。本実施形態では、制御部１４の保持部制御部１４ｄによって押圧部１２によるケーブル５０の押圧の制御が行われる。

押圧部１２が下降してケーブル５０の先端部が押圧部１２によって押圧されると、保持部１０がケーブル５０を保持した状態で移動することにより、ケーブル５０をコネクタ３２の接続位置に接続させる（Ｓ８）（接続工程）。

ケーブル５０は、突き当て部２０に突き当てられることにより、所定の位置に正確に位置決めされている。また、このときのケーブル５０の保持部１０による保持位置と、基板３１上のコネクタ３２における接続位置と間の位置関係については、予めわかっている。ケーブル５０が正確に位置決めされると共に、所定の位置からコネクタ３２の接続位置までの位置関係が分かっているので、ケーブル５０をコネクタ３２の接続位置に移動させることにより、ケーブル５０をコネクタ３２に確実に接続することができる。

ケーブル５０によるコネクタ３２の接続位置への接続が行われると、吸着部１１による吸着が解除されることにより、保持部１０によるケーブル５０の保持が解除される（Ｓ９）（第２の保持解除工程）。

保持部１０によるケーブル５０の保持が解除されると、保持部１０がケーブル５０から離間する（Ｓ１０）。

また、本実施形態では、コネクタ３２には、ケーブル５０が接続位置に接続されたときに、接続状態を維持するためのロック機構３４が設けられている。

図１３に、コネクタ３２のロック機構３４を開状態から閉状態としているときの、コネクタ３２及び突き当て部２０について示した側面図について示す。

コネクタ３２には、ケーブル５０が挿入される接続位置３６が形成されている。また、コネクタ３２には、回転軸３５を中心に回転可能に蓋部３３が取り付けられている。蓋部３３は、接続位置３６が開口された開状態の位置から、接続位置３６を覆う閉状態の位置に移動することが可能に構成されている。従って、蓋部３３は、コネクタ３２の接続位置３６が開口された開状態と、コネクタ３２の接続位置３６が蓋部３３によって覆われた閉状態とに位置することができる。蓋部３３が開状態のときに接続位置３６にケーブル５０を挿入して、ケーブル５０を接続位置３６に接続させることができる。

また、蓋部３３が開状態のときに接続位置３６にケーブル５０が接続された後に、蓋部３３を、回転軸３５を中心に回転させることにより、蓋部３３を閉状態にすることができる。蓋部３３が閉じられたきには、蓋部３３を閉じた位置に留めることができる。蓋部３３が閉じた位置に留められることにより、ケーブル５０が接続位置３６に接続された状態を維持することができる。このように、本実施形態では、コネクタ３２が、蓋部３３を開状態と閉状態とに位置させることが可能であると共に、ケーブル５０が接続位置３６に挿入された状態で蓋部３３を閉状態にすることでケーブル５０の接続状態を維持するためのロック機構３４を備えている。蓋部３３が、接続位置３６に近接する方向に移動して閉状態になることにより、ケーブル５０による接続位置３６への接続状態を維持することができる。

図１３に示されるように、突き当て部２０の当接部２４をコネクタ３２の蓋部３３に当接させ、蓋部３３を接続位置３６の方へ移動させることにより、蓋部３３を閉状態にすることができ、ロック機構３４をロックすることができる（Ｓ１１）。これにより、ケーブル５０による接続位置３６への接続状態を維持することができる。

また、突き当て部２０が、蓋部３３に当接して蓋部３３を移動させる当接部２４を備えているので、突き当て部２０を移動させることにより蓋部３３を閉状態とすることができる。従って、突き当て部２０を移動させることによって、ケーブル５０が接続位置３６に接続された接続状態を維持させることができる。これにより、簡易な構成によってコネクタ３２の蓋部３３を閉状態となるように移動させることができる。

突き当て部２０の当接部２４を蓋部３３に当接させて蓋部３３を移動させ、蓋部３３を閉状態にすると、突き当て部２０がコネクタ３２から離間する。突き当て部２０がコネクタ３２から離間すると、接続装置１によるケーブル５０のコネクタ３２への接続が完了する。

本実施形態によれば、ケーブル５０について、突き当て部２０の突き当て位置に突き当てられて位置決めが行われてから、コネクタ３２の接続位置３６への接続が行われる。従って、ケーブル５０を、コネクタ３２の接続位置３６へ確実に接続することができる。

また、本実施形態によれば、ケーブル５０を突き当て部２０の突き当て位置に突き当てることによって位置決めが行われているので、簡易な構成によって位置決めを行うことができる。本実施形態では、ケーブル５０が突き当て部２０の突き当て位置に突き当てられることにより、位置決めが行われているので、ケーブル５０の位置のずれを画像上で確認する必要がない。そのため、カメラ等の撮像手段が必要とされない。撮像手段が必要とされないので、接続装置１の構成を簡易にすることができる。従って、接続装置１の製造コストを低く抑えることができる。また、画像等によってケーブル５０の位置のずれを認識する必要がないので、接続装置１の制御システムの構成を簡易にすることができる。従って、接続装置１の製造コストをさらに低く抑えることができる。また、ワークの位置のずれを補正する必要がないので、その分接続装置１の構成を簡易にすることができる。

また、位置決めを行ったケーブル５０を接続位置に接続させるのに画像等によってケーブル５０の位置のずれを認識せずに済むので、ケーブル５０の接続位置への接続をより高速で行うことができる。また、ケーブル５０についての位置のずれを修正せずに済むので、ケーブル５０の接続位置への接続をより高速で行うことができる。従って、一定期間に多くのケーブル５０についての接続を行うことができ、ケーブル５０の接続位置への接続をより効率的に行うことができる。

また、本実施形態では、保持部１０と突き当て部２０とがそれぞれロボットのハンドとして構成されているので、保持部１０と突き当て部２０とがそれぞれ移動可能に構成されている。従って、ケーブル５０がコネクタ３２に近接した位置で突き当て部２０の突き当て位置に突き当てられることにより、コネクタ３２に近接した位置で突き当て部２０がケーブル５０についての位置決めを行うことができる。コネクタ３２に近接した位置でケーブル５０についての位置決めが行われるので、突き当て部２０の突き当て位置に突き当てられて位置決めされ正確な位置に保持されたケーブル５０が正確に保持されたままコネクタ３２に接続される。従って、ケーブル５０をコネクタ３２へより確実に接続することができる。また、コネクタ３２に近接した位置でケーブル５０についての位置決めが行われるので、位置決めが行われたケーブル５０が即座にコネクタ３２に接続される。従って、コネクタ３２へのケーブル５０の接続をより高速に行うことができ、より効率的にコネクタ３２へのケーブル５０の接続を行うことができる。

なお、上記実施形態では、突き当て部２０における、リスト部４２の回動部４２ｂに回転可能に取り付けられた取付部２０ａから位置規制部材２１に向かうＤ２方向（図４）については、精度の高い位置決めは行われていない。ケーブル５０においては、最終的にコネクタ３２の接続位置３６へＤ２方向に押し込んで接続が行われるので、Ｄ２方向については高い位置精度は求められていない。そのため、本実施形態では、Ｄ２方向についての位置決めは特に行われていない。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、Ｄ２方向についての位置決めが行われてもよい。例えば、突き当て部２０の位置規制部材２１における、Ｄ２方向（図４）に沿ったリスト部４２への取付部２０ａに近い側の端部に、垂直方向に立設された側面が形成され、ケーブル５０がその側面に突き当てられることによりＤ２方向についての位置決めが行われてもよい。

なお、上記実施形態では、ケーブル５０がコネクタ３２の接続位置３６に接続されたときに、突き当て部２０の当接部２４を蓋部３３に当接させて蓋部３３を閉状態に移動させる構成について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。ケーブル５０が接続された後にロック機構３４の蓋部３３を閉状態にする操作は、必ずしも行われなくてもよい。ロック機構３４の蓋部３３を閉状態にする操作が行われなくてもケーブル５０によるコネクタ３２への接続状態が維持できるのであれば、ロック機構３４の蓋部３３を閉状態にする操作は行われなくてもよい。

１ 接続装置
１０ 保持部
１２ 押圧部
１４ 制御部
２０ 突き当て部
２１ 位置規制部材
２２ 突出部
２２ａ 上面（第１突き当て位置）
２３ 側面（第２突き当て位置）
３２ コネクタ（接続部）
３３ 蓋部
３４ ロック機構
３６ 接続位置

Claims (11)

1. 長尺で可撓性を有し、基端部が固定されて設けられたワークを接続部に接続させる接続装置であって、
   前記ワークを保持する保持部と、
   前記ワークが突き当てられる突き当て部と、
   前記保持部による前記ワークの保持、前記保持部の移動及び前記突き当て部の移動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記ワークが前記突き当て部の突き当て位置に突き当てられ、前記突き当て位置に突き当てられた前記ワークを前記保持部が保持して前記接続部に接続させるように、前記保持部による前記ワークの保持、前記保持部の移動及び前記突き当て部の移動を制御し、
   前記制御部は、
   前記保持部が前記ワークの先端部の周囲の部分が位置していると推定される推定領域を通過するように前記保持部を移動させ、
   前記保持部が前記推定領域を通過する際に、前記保持部を前記ワークに当接させることにより前記保持部に前記ワークを保持させるように、前記保持部による前記ワークの保持及び前記保持部の移動を制御することを特徴とする接続装置。
2. 前記突き当て位置は、重力方向に沿って前記ワークが突き当てられる第１突き当て位置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
3. 前記突き当て位置は、前記ワークの幅方向に沿って前記ワークが突き当てられる第２突き当て位置を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の接続装置。
4. 前記第２突き当て位置は、前記ワークの幅方向に沿って移動可能であり、
   前記制御部は、前記第２突き当て位置の移動を制御することを特徴とする請求項３に記載の接続装置。
5. 前記保持部は、吸着によって前記ワークを保持することが可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の接続装置。
6. 前記保持部は、前記ワークにおける前記保持部によって保持された保持位置よりも先端部に近い領域を押圧する押圧部を備え、
   前記制御部は、前記押圧部による前記ワークの押圧を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の接続装置。
7. 前記接続部は、前記ワークが挿入される接続位置と、前記接続位置が開口された位置から前記接続位置を覆う位置に移動することが可能な蓋部とを備え、
   前記突き当て部は、前記ワークが前記接続位置に挿入されたときに、前記蓋部に当接して、前記蓋部を、前記接続位置を覆う位置に移動させる当接部を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の接続装置。
8. 前記保持部と、前記突き当て部とが、それぞれロボットのハンドとして構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の接続装置。
9. 前記ロボットは第１アームと第２アームとを有し、
   前記保持部は、前記第１アームに取り付けられ、
   前記突き当て部は、前記第２アームに取り付けられ、
   前記第１アームと前記第２アームは、同軸の軸回りに回転可能に構成されていることを特徴とする請求項８に記載の接続装置。
10. 長尺で可撓性を有し、基端部が固定されて設けられたワークを保持する保持部と、前記保持部によって保持された前記ワークが突き当てられる突き当て部とを備えた接続装置を用いて前記ワークを接続位置に接続させる接続方法であって、
    接続方法は、
    前記保持部が前記ワークを保持する第１の保持工程と、
    前記第１の保持工程で保持された前記ワークを前記突き当て部に近接させる近接工程と、
    前記近接工程で前記突き当て部に近接した位置で前記保持部による前記ワークの保持を解除する第１の保持解除工程と、
    前記第１の保持解除工程で前記保持部による保持が解除された前記ワークを前記突き当て部に突き当てる突き当て工程と、
    前記突き当て工程で前記突き当て部への突き当ての行われた前記ワークを前記保持部によって保持する第２の保持工程と、
    前記第２の保持工程で前記保持部によって保持された前記ワークを接続部に接続させる接続工程と、
    前記接続工程で前記接続部に接続された前記ワークについての前記保持部による前記ワークの保持を解除する第２の保持解除工程と
    を備えたことを特徴とする接続方法。
11. 前記第１の保持工程で前記保持部が前記ワークを保持する際に、前記保持部が前記ワークの先端部の周囲の部分が位置していると推定される推定領域を通過し、前記保持部が前記ワークに当接して前記保持部が前記ワークを保持することを特徴とする請求項１０に記載の接続方法。

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