JP7167924B2 - ROBOT HAND, ROBOT DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
本技術は、例えば、電子機器の製造に用いられるロボットハンド、ロボット装置及び電子機器の製造方法に関する。 The present technology relates to, for example, a robot hand, a robot apparatus, and an electronic device manufacturing method used for manufacturing electronic devices.
近年、電子機器の製造工程にロボット装置が広く用いられている。この種のロボット装置は、ロボットハンドのワーク保持機構として、ワークを真空吸着することが可能な吸着パッドを有する吸着方式と、ワークを把持することが可能なフィンガを有するクランプ方式とが知られている。 In recent years, robot devices have been widely used in the manufacturing process of electronic devices. In this type of robot device, there are two known work holding mechanisms for robot hands: a suction system having a suction pad capable of vacuum-sucking a work, and a clamp system having fingers capable of gripping a work. there is
吸着方式のロボットハンドは、平面上に載置されたワークを拾い上げる際に有利であるが、吸着力が弱いと移動途中や姿勢変換の際にワークが吸着パッドから脱落するおそれがある。一方、クランプ方式のロボットハンドは、ワークを直接把持するため比較的高い保持力が得られるものの、ワークがFFCのような厚みの小さい帯状部材の場合、平面状に載置されたワークを安定に把持することができない。 A suction type robot hand is advantageous when picking up a workpiece placed on a flat surface, but if the suction force is weak, the workpiece may fall off the suction pad during movement or when changing posture. On the other hand, the clamp-type robot hand can obtain a relatively high holding force because it directly grips the workpiece. unable to grasp.
そこで、吸着方式とクランプ方式とを兼ね備えたロボットハンドが知られている。例えば特許文献1には、吸着力によりワークを保持可能な吸着パッドと、吸着パッドに保持されたワークをその両側方から挟み込んで保持する一対の把持爪とを有するワーク把持装置が知られている。
Therefore, there is known a robot hand that has both a suction method and a clamp method. For example,
特許文献1に記載の把持装置において、一対の把持爪は、各々の間隔を変化させる動きしかできない。このため、吸着パッドで保持されたワークの姿勢変換に際しては ロボットハンド全体の姿勢変換が必要であり、限られたスペースでのワークの姿勢変換が困難である。
In the gripping device described in
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、ハンド全体の姿勢を変化させることなくワークの吸着から姿勢変換までの一連の動作を実現することが可能なロボットハンド、ロボット装置及び電子機器の製造方法を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, the purpose of the present technology is to provide a robot hand, a robot device, and an electronic device capable of realizing a series of operations from workpiece adsorption to posture change without changing the posture of the entire hand. It is to provide a manufacturing method.
本技術の一形態に係るロボットハンドは、ハンド本体と、吸着ユニットと、フィンガユニットとを具備する。
上記ハンド本体は、ベース部を有する。
上記吸着ユニットは、上記ベース部に取り付けられ、第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する。
上記フィンガユニットは、上記ベース部に取り付けられ、上記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有する。A robot hand according to one embodiment of the present technology includes a hand body, a suction unit, and a finger unit.
The hand body has a base portion.
The suction unit is attached to the base portion and has a suction portion capable of parallel movement in a first axial direction.
The finger unit is attached to the base portion and has first and second finger portions that are independently rotatable about rotation axes parallel to a second axis that intersects the first axis. have.
上記ロボットハンドにおいては、第1及び第2のフィンガ部が回動軸のまわりに各々独立して回動可能に構成されているため、吸着ユニットで保持されたワークを上記回動軸のまわりに任意の角度回転させた姿勢に変換することができる。 In the above robot hand, since the first and second finger portions are independently rotatable around the rotation axis, the workpiece held by the suction unit can be rotated around the rotation axis. It can be transformed into a posture rotated by an arbitrary angle.
上記ハンド本体は、上記第1及び第2の軸にそれぞれ交差する第3の軸に平行な関節軸をさらに有し、上記ベース部は、上記関節軸のまわりに回動可能に構成されてもよい。
これにより、吸着ユニット及びフィンガユニットを関節軸のまわりに回動させることができるとともに、フィンガユニットを回動軸及び関節軸の他軸まわりに回動させることができる。The hand body may further have a joint axis parallel to a third axis that intersects the first and second axes, and the base portion may be configured to be rotatable around the joint axis. good.
As a result, the suction unit and the finger unit can be rotated about the joint axis, and the finger unit can be rotated about the axis other than the rotation axis and the joint axis.
上記ハンド本体は、上記第1及び第2のフィンガ部をそれぞれ上記回動軸のまわりに回動させる第1及び第2のワイヤ駆動機構をさらに有してもよい。
各ワイヤ駆動機構におけるワイヤのバネ性を利用して個々のフィンガ部の回転動作のタイミングずれや位置ずれを吸収して、ワークをより適正に把持することができる。The hand body may further include first and second wire driving mechanisms for rotating the first and second finger portions about the rotating shaft, respectively.
By utilizing the springiness of the wire in each wire drive mechanism, it is possible to absorb the timing deviation and positional deviation of the rotational motion of each finger portion, thereby more appropriately gripping the workpiece.
上記第1及び第2のワイヤ駆動機構は、ワイヤ張力をそれぞれ検出することが可能な検出機構を含むワイヤ張力調整ユニットを有してもよい。
これにより、各ワイヤ駆動機構におけるワイヤ張力を適切に調整することができる。The first and second wire drive mechanisms may have wire tension adjustment units each including a detection mechanism capable of detecting wire tension.
Thereby, the wire tension in each wire driving mechanism can be appropriately adjusted.
上記ハンド本体は、上記ベース部を上記関節軸のまわりに回動させる第3のワイヤ駆動機構をさらに有してもよい。
ベース部の回動駆動源をフィンガユニットのそれと同一方式で構成することができるため、システムの簡素化を図ることができるとともに、各駆動源の制御の親和性を高めることができる。The hand body may further include a third wire driving mechanism for rotating the base portion around the joint axis.
Since the rotational driving source of the base portion can be configured in the same manner as that of the finger unit, the system can be simplified, and the control compatibility of each driving source can be enhanced.
上記フィンガユニットは、典型的には、上記吸着部に吸着されたワークを把持することが可能に構成される。
これにより、ワークの吸着保持から姿勢変換まで一連の動作で実現することができる。The finger unit is typically configured so as to be able to grip a workpiece that has been sucked by the suction section.
As a result, a series of operations from sucking and holding the workpiece to changing the posture can be realized.
上記第1及び第2のフィンガ部はそれぞれ、180度の可動範囲を有してもよい。
これにより、フィンガユニットによりワークの表裏を反転することが可能である。Each of the first and second finger portions may have a range of motion of 180 degrees.
As a result, the work can be turned upside down by the finger unit.
上記フィンガユニットは、上記吸着部に吸着されたワークを上記一軸方向から挟み込むことが可能に構成されてもよい。
これにより、厚みがなく柔軟性のある薄手のワークであっても、フィンガユニットによって適切に保持することができる。The finger unit may be configured to be able to pinch the work sucked by the suction portion from the one axial direction.
As a result, even a flexible and thin workpiece can be properly held by the finger units.
本技術の一形態に係るロボット装置は、ロボットアームと、ハンド本体と、吸着ユニットと、フィンガユニットとを具備する。
上記ハンド本体は、ベース部を有し、上記ロボットアームに取り付けられる。
上記吸着ユニットは、上記ベース部に取り付けられ、第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する。
上記フィンガユニットは、上記ベース部に取り付けられ、上記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有し、上記吸着部に吸着されたワークを把持することが可能に構成される。A robot apparatus according to one embodiment of the present technology includes a robot arm, a hand body, a suction unit, and a finger unit.
The hand body has a base portion and is attached to the robot arm.
The suction unit is attached to the base portion and has a suction portion capable of parallel movement in a first axial direction.
The finger unit is attached to the base portion and has first and second finger portions that are independently rotatable about rotation axes parallel to a second axis that intersects the first axis. and is configured to be capable of gripping the work sucked by the suction part.
本技術の一形態に係る電子機器の製造方法は、接続部材を有する電子機器の製造方法であって、ロボットハンドのベース部に取り付けられ第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する吸着ユニットによって上記接続部材を吸着することを含む。
上記ベース部に取り付けられ上記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有するフィンガユニットによって、上記吸着部に吸着された上記接続部材が把持される。
上記接続部材を把持したフィンガユニットを上記回動軸のまわりに回動させることで、上記接続部材の姿勢が変化させられる。A method for manufacturing an electronic device according to one embodiment of the present technology is a method for manufacturing an electronic device having a connection member, and includes a suction portion attached to a base portion of a robot hand and capable of parallel movement in a first axial direction. It includes sucking the connecting member by a unit.
A finger unit having first and second finger portions attached to the base portion and independently rotatable about a rotation axis parallel to a second axis that intersects the first axis The connecting member sucked by the sucking portion is gripped.
By rotating the finger unit holding the connection member around the rotation shaft, the posture of the connection member is changed.
以上のように、本技術によれば、ハンド全体の姿勢を変化させることなくワークの吸着から姿勢変換までの一連の動作を実現することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。As described above, according to the present technology, it is possible to realize a series of operations from workpiece adsorption to posture change without changing the posture of the entire hand.
Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present technology will be described with reference to the drawings.
図1は、本技術の一実施形態に係るロボット装置を示す概略正面図である。本実施形態では、電子機器の製造工程に用いられる組立ロボットへの本技術の適用例について説明する。 1 is a schematic front view showing a robot apparatus according to an embodiment of the present technology; FIG. In this embodiment, an application example of the present technology to an assembly robot used in the manufacturing process of electronic devices will be described.
[ロボット装置の概略構成]
本実施形態のロボット装置1は、組立ロボット100と、電子機器Eの半完成品を支持する作業台2と、組立ロボット100の駆動を制御するコントローラ3とを備える。[Schematic configuration of the robot device]
The
組立ロボット100は、ハンド部101(ロボットハンド)と、ハンド部101を6軸自由度で任意の座標位置へ移動させることが可能な多関節アーム102(ロボットアーム)とを有する。
The
ハンド部101は、ワークとして、ケーブル、ハーネス、FFC(Flexible Flat Cable)、FPC(Flexible Printed Circuit)のように先端部に接続部を有する柔軟性の線状あるいは帯状の接続部材Cを把持し、これを所定の姿勢に変換して電子機器Eの所定部位に組み付けることが可能に構成される。
The
多関節アーム102は、作業台2又は作業台2に近接して配置された図示しない駆動ユニットに接続される。多関節アーム102は、ハンド部101を移動させ、あるいはその姿勢を変換する搬送機構として構成される。多関節アーム102は、典型的には、垂直多関節アーム、水平多関節アーム等で構成されるが、XYZ直交ロボット(3軸ロボット)等で構成されてもよい。
The articulated
コントローラ3は、典型的には、CPU(Central Processing Unit)やメモリを有するコンピュータで構成され、組立ロボット100の駆動を上記メモリに格納されたプログラムに従って制御するように構成される。
The
[組立ロボット]
図2は、組立ロボット100のハンド部101の構成を示す概略斜視図、図3は、ハンド部101の要部の拡大図である。
同図に示すように、ハンド部101は、ハンド本体10と、吸着ユニット30と、フィンガユニット40とを有する。[Assembly robot]
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the
As shown in the figure, the
(ハンド本体)
ハンド本体10は、ベース部11と、機構部12と、連結部13とを有する。(hand body)
The
ベース部11は、吸着ユニット30およびフィンガユニット40を支持する。ベース部11は、Y軸方向に平行な回動軸111と、X軸方向に平行な関節軸112とを有する。
機構部12は、大径部121と、小径部122とを有する多段の円筒形状に形成される。大径部121は、多関節アーム102に一端(上端)が取り付けられ、小径部122は大径部121の他端(下端)の中心に設けられる。機構部12は、回動軸111のまわりにフィンガユニットを回転させる駆動源、関節軸112のまわりにベース部11を回転させる駆動源、これら駆動源の動力伝達機構や調整機構等を収容する。
The
連結部13は、ベース部11と機構部12の小径部122との間を連結する。連結部13は、機構部12における各種駆動源の動力をベース部11の各部へ伝達する動力伝達部材(駆動ワイヤ)を収容する角筒形状の金属製の筒部を有する。
The connecting
図4はハンド部101の要部正面図、図5は同左側面図、図6は同右側面図、図7はフィンガユニット40の開放状態を示す要部正面図、図8は図7の底面図である。以下、吸着ユニット30およびフィンガユニット40の詳細について説明する。
4 is a front view of the essential parts of the
(吸着ユニット)
本実施形態において吸着ユニット30は、吸着部311を有する吸着ノズル31と、吸着ノズル31をZ軸方向に往復移動させる駆動シリンダ32と、吸着ノズル31と駆動シリンダ32との間を固定する固定部材33と、駆動シリンダ32とベース部11との間を連結する連結部材34とを有する。(Suction unit)
In the present embodiment, the
吸着ノズル31は、一端部(下端部)に吸着部311、他端部(上端部)に図示しない負圧源と接続される接続部312をそれぞれ有する。上記負圧源は、例えば機構部12に設置された小型ポンプで構成される。
The
吸着部311による接続部材Cの吸着位置は特に限定されず、本実施形態では、図8に示すように、接続部材Cの接続部Ce側の端部近傍位置とされる。吸着位置はまた、接続部材Cの幅方向中央領域に限られず、図8に示すように、接続部材Cの幅方向中央から一方側(フィンガユニット40側)の縁部に偏った位置であってもよい。
The suction position of the connection member C by the
駆動シリンダ32は、連結部材34に固定され、Z軸方向に伸縮可能な駆動ロッド321を有する。固定部材33は、吸着ノズル31と駆動ロッド321とを相互に連結し、駆動ロッド321の駆動により吸着ノズル31(吸着部311)をZ軸方向に平行移動させることが可能に構成される。固定部材33と連結部材34との間にはZ軸方向に平行移動可能なガイド部材35が固定されており、これにより吸着部311のZ軸方向に沿った移動精度が確保される。
The
連結部材34は、駆動シリンダ32を支持する第1の端部341と、ベース部11に固定される第2の端部342とを有する。第2の端部342は、回動軸111と関節軸112との間にネジ部材等の適宜の締結具を用いて固定される。これにより吸着ユニット30は、ベース11とともに関節軸112のまわりに回動可能に構成される。
The connecting
(フィンガユニット)
フィンガユニット40は、第1のフィンガ部41と、第2のフィンガ部42とを有する。第1及び第2のフィンガ部41,42は、ベース部11に取り付けられ、回動軸111のまわりに各々独立して回動可能に構成される。(Finger unit)
The
フィンガユニット40は、吸着部311に吸着されたワークを把持することが可能に構成される。本実施形態では、フィンガユニット40は、吸着部に吸着された接続部材Cをその厚み方向(Z軸方向)から挟み込むことが可能に構成される。
The
第1及び第2のフィンガ部41,42は、相互に近接するクランプ位置と、相互に離間する開放位置との間を個々に独立して回動することが可能に構成される。各フィンガ部41,42の可動範囲(最大回動角度)は特に限定されず、本実施形態では180度である。
The first and
フィンガユニット40は、開放位置において吸着ユニット30と干渉しないように、吸着ユニット30に対してX軸方向およびY軸方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される(図7参照)。フィンガユニット40は、その先端(下端)が、吸着部311の最下降位置よりも上方側に位置する高さに設定される。
The
本実施形態において、第1及び第2のフィンガ部41,42は、金属材料、合成樹脂材料等の適宜の材料で構成される。第1及び第2のフィンガ部41,42は、Y軸方向に幅方向を有するクランプ面をそれぞれ有し、ワークを当該クランプ面で挟持するように構成される。
In this embodiment, the first and
ハンド本体10は、第1及び第2のフィンガ部41,42をそれぞれ回動軸111のまわりに回動させる第1及び第2のワイヤ駆動機構D1,D2を有する。ハンド本体10はさらに、ベース部11を関節軸112のまわりに回動させる第3のワイヤ駆動機構D3を有する。第1~第3のワイヤ駆動機構D1~D3は、図1に示すように、機構部12(大径部121)の内部に設置される。
The
第1~第3のワイヤ駆動機構D1~D3は同一の構成を有し、図9に示すように、モータMと、プーリPと、ワイヤWとを有する。モータMの回転軸先端には、周面に螺旋状の溝が形成された回転体Maが取り付けられている。回転体Maの周面と駆動対象であるプーリPとの間には、機構部12の小径部122および連結部13の内部を介して金属製のワイヤWが架け渡されている。モータMは、例えばサーボモータで構成され、ワイヤWを動力伝達部材として、プーリPを所望とする回転方向に所望とする回転量(回転角度)で回転させる。
The first to third wire driving mechanisms D1 to D3 have the same configuration, and have a motor M, a pulley P and a wire W as shown in FIG. A rotating body Ma having spiral grooves formed on its peripheral surface is attached to the tip of the rotating shaft of the motor M. As shown in FIG. A metal wire W is stretched between the peripheral surface of the rotating body Ma and the pulley P to be driven via the small-
図5及び図6に示すように、第1のワイヤ駆動機構D1におけるプーリP1は、第1のフィンガ部41の基端部に設けられ、プーリP1に架け渡されたワイヤW1を介して第1のフィンガ部41が回動軸111のまわりに回動可能に構成される。
第2のワイヤ駆動機構D2におけるプーリP2は、第2のフィンガ部42の基端部に設けられ、プーリP2に架け渡されたワイヤW2を介して第2のフィンガ部42が回動軸112のまわりに回動可能に構成される。
そして、図4に示すように、第3のワイヤ駆動機構D3におけるプーリP3は、ベース部11の上端部に設けられ、プーリP3に架け渡されたワイヤW3を介してベース部11が関節軸112のまわりに回動可能に構成される。As shown in FIGS. 5 and 6, the pulley P1 in the first wire drive mechanism D1 is provided at the base end of the
The pulley P2 in the second wire driving mechanism D2 is provided at the proximal end of the
As shown in FIG. 4, the pulley P3 in the third wire driving mechanism D3 is provided at the upper end of the
第1~第3のワイヤ駆動機構D1~D3の採用により、各フィンガ部41,42およびベース部11をそれぞれ同一方式の駆動系で構成することができるため、システムの簡素化を図ることができるとともに、各駆動源の制御の親和性を高めることができる。
By adopting the first to third wire drive mechanisms D1 to D3, the
ワイヤW1,W2は、図4に示すように、プーリP3に隣接して関節軸112に挿通された第1ガイドプーリG1と、回動軸111と関節軸112との間に設けられた一対の第2ガイドプーリG2とを介して、プーリP1,P2にそれぞれ架け渡される。一対の第2ガイドプーリG2は、図6に示すように、X軸方向に平行な軸心を有し、Y軸方向に隣接して設けられる。各第2ガイドプーリG2は、プーリP1,P2に架け渡されるワイヤW1,W2を個々に独立して支持する2列のプーリ群で構成される。 The wires W1 and W2 are, as shown in FIG. It is spanned over the pulleys P1 and P2 via the second guide pulley G2. As shown in FIG. 6, the pair of second guide pulleys G2 have axes parallel to the X-axis direction and are provided adjacent to each other in the Y-axis direction. Each second guide pulley G2 is composed of two rows of pulley groups that independently support the wires W1 and W2 that are stretched over the pulleys P1 and P2.
ワイヤW1は、関節軸112の中央に配置されたプーリP3を挟む内側の一対の第1ガイドプーリG1と、一対の第2ガイドプーリのうちの一方とを介してプーリP1に架け渡される。ワイヤW2は、上記内側の一対の第1ガイドプーリG1を挟む外側の一対の第1ガイドプーリG1と、一対の第2ガイドプーリのうちの他方とを介して、プーリP2に架け渡される。プーリP1,P2は、図5及び図6に示すように、回動軸111の軸方向(Y軸方向)に相互に隣接して配置される。
The wire W1 is stretched over the pulley P1 via a pair of inner first guide pulleys G1 sandwiching a pulley P3 arranged in the center of the
フィンガユニット40の駆動系にワイヤ駆動機構が採用されることにより、動力伝達機構の簡素化、省スペース化を実現することができる。さらに、ワイヤW1,W2のバネ性を利用して、個々のフィンガ部41,42の回転動作のタイミングずれや位置ずれを吸収することができる。
By adopting the wire drive mechanism for the drive system of the
第1~第3のワイヤ駆動機構D1~D3は、各ワイヤ駆動機構のワイヤ張力をそれぞれ検出することが可能な検出機構を含むワイヤ張力調整ユニットを有する。 The first to third wire drive mechanisms D1 to D3 each have a wire tension adjustment unit including a detection mechanism capable of detecting the wire tension of each wire drive mechanism.
図9に示すように、各ワイヤ駆動機構D1~D3において、モータMは、ロードセルCを介して基台B上に設置される。ロードセルCは、モータMによるプーリPの回転駆動時におけるワイヤWの張力を検出する検出機構を構成する。 As shown in FIG. 9, in each of the wire driving mechanisms D1 to D3, the motor M is installed on the base B with the load cell C interposed therebetween. The load cell C constitutes a detection mechanism for detecting the tension of the wire W when the pulley P is rotationally driven by the motor M. As shown in FIG.
ワイヤ張力調整ユニットの構成は特に限定されず、例えば図9に示すように、モータMとプーリPとの間に架け渡されたワイヤWを支持するワイヤ支持部Rを備える。ワイヤ支持部Rは、モータMの回転体Maに巻き付けられたワイヤWの上流側および下流側をそれぞれ支持する一対のローラr11,r12を有する第1ユニットR1と、ワイヤWの上流側および下流側を共通に支持するローラr12を有する第2ユニットR2とを有する。第2ユニットR2は、第1ユニットR1に対して一軸方向に相対移動可能に構成される。 The structure of the wire tension adjusting unit is not particularly limited, and for example, as shown in FIG. The wire support portion R includes a first unit R1 having a pair of rollers r11 and r12 respectively supporting the upstream side and downstream side of the wire W wound around the rotating body Ma of the motor M, and the upstream side and downstream side of the wire W. and a second unit R2 having a roller r12 that commonly supports the . The second unit R2 is configured to be uniaxially movable relative to the first unit R1.
以上のように構成されるワイヤ支持部Rは、ワイヤWの張力を任意に調整することが可能なワイヤ張力調整ユニットを構成する。ワイヤ支持部Rは、ロードセルCを含む検出機構の出力に基づいて、ワイヤ張力が所定の値または範囲となるようにワイヤWの張力を調整する。ワイヤW(W1~W3)の所定の張力は、各ワイヤ駆動機構D1~D3について同一であってもよいし、異なっていてもよい。 The wire support portion R configured as described above constitutes a wire tension adjustment unit capable of arbitrarily adjusting the tension of the wire W. As shown in FIG. The wire support portion R adjusts the tension of the wire W based on the output of the detection mechanism including the load cell C so that the wire tension is within a predetermined value or range. The predetermined tension of the wire W (W1-W3) may be the same or different for each wire driving mechanism D1-D3.
[ロボット装置の動作]
次に、以上のように構成されるロボット装置100およびハンド部101の典型的な動作について説明する。[Operation of the robot device]
Next, typical operations of the
本実施形態のロボット装置1は、上述のように、ハンド部101によってFFC等の接続部材Cの一端側を把持し、これを所定の姿勢に変換して、電子機器Eの所定部位へ接続する作業を行う。図10A~Dは、上記作業に伴うハンド部101の一連の動作を説明する模式図である。
As described above, the
ロボット装置1は、接続部材Cの吸着工程と、接続部材Cの把持工程と、接続部材Cの姿勢変換工程とを有する。後述するロボット装置1の各動作は、コントローラ3により制御される。
The
吸着工程において、ロボット装置1は、アーム部101を接続部材Cの直上位置で停止させた後、吸着ユニット30の吸着部311を下方へ下降させて接続部材Cの端部近傍の表面を吸着保持する(図8、10A参照)。接続部材Cの吸着後、アーム部101は、吸着部311を上昇させて接続部材Cをフィンガユニット40の側方に配置させる(図10B参照)。
In the suction step, the
接続部材Cは、典型的には電子機器Wの上面に載置される。接続部材Cの直上位置へのアーム部101の移動にはカメラが用いられてもよい。当該カメラは、アーム部101に設置されてもよいし、多関節アーム102に設置されてもよい。
The connection member C is typically placed on the upper surface of the electronic device W. As shown in FIG. A camera may be used to move the
把持工程において、アーム部101は、吸着部311で吸着された接続部材Cをフィンガユニット40によって把持する(図10C参照)。図示の例では、第1のフィンガ部41を接続部材Cの上面に対向する位置で待機させたまま、第2のワイヤ駆動機構D2を介して第2のフィンガ部42を回動軸111のまわりに180度回動させる。これにより、吸着部311に吸着された接続部材Cがフィンガユニット40によりZ軸方向に挟持される。
In the gripping step, the
フィンガユニット40による接続部材Cの把持工程が完了した後、吸着ユニット30による接続部材Cの吸着動作が解除される。
After the process of gripping the connection member C by the
姿勢変換工程において、アーム部101は、接続部材Cを把持したフィンガユニット40を回動軸111のまわりに回動させることで、接続部材Cを所定の姿勢に変換する。変換後の姿勢は特に限定されず、典型的には、次工程に適した姿勢が採用される。
In the posture changing process, the
姿勢変換工程では、第1及び第2のフィンガ部41,42は、各々同期して回動軸111のまわりに回動する。これにより、接続部材Cの把持状態を維持しながら、接続部材Cの姿勢を変化させることができる。アーム部101は、フィンガユニット40を回動軸111まわりだけでなく、関節軸112まわりへも回動させてもよい。これにより、接続部材Cの姿勢の自由度が高められる。
In the posture changing process, the first and
接続部材Cの姿勢の変換工程が完了した後、アーム部101は、接続部材Cの接続部Ce(図8参照)を電子機器W上の所定の組み込み位置へ搬送し、接続する。
After the process of changing the posture of the connection member C is completed, the
以上のように本実施形態によれば、ワークの吸着保持から姿勢変換まで一連の動作で実現することができる。特に、FFCのような厚みのないワーク(接続部材C)であっても、吸着ユニット30による吸着動作によってワークのピックアップ動作を適正に行うことができる。さらに、吸着ユニット30に吸着されたワークをフィンガユニット40により把持することが可能に構成されているため、ワークの保持力が高められ、したがってワークの姿勢変換作業も安定に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to implement a series of operations from sucking and holding the workpiece to changing the posture. In particular, even a workpiece (connecting member C) having no thickness such as an FFC can be properly picked up by the adsorption operation of the
本実施形態によれば、第1及び第2のフィンガ部41,42が回動軸111のまわりに各々独立して回動可能に構成されているため、吸着ユニット30で保持されたワーク(接続部材C)を回動軸111のまわりに任意の角度回転させた姿勢に安定に変換することができる。これにより、ハンド部101の全体の姿勢を変化させることなく、吸着ユニット30で保持されたワークを他の姿勢に変換することが可能である。したがって、ワークの姿勢変換に必要なスペースを小さくできるため、狭小領域へのワークの搬送が容易となる。
According to this embodiment, since the first and
さらに、第1及び第2のフィンガ部41,42の駆動源にワイヤ駆動機構D1,D2が採用されているため、ワイヤのバネ性を利用して個々のフィンガ部41,42の回転動作のタイミングずれや位置ずれを吸収することができる。例えば、2つのフィンガ部41,42でワークを把持する場合、それぞれの目標位置(把持位置)を若干オーバーラップした位置に設定したとしても、そのオーバーラップ分をワイヤW1,W2のバネ性で吸収することができる。これにより、ワークを所定の保持力で安定に把持することができる。
Furthermore, since the wire drive mechanisms D1 and D2 are employed as the drive sources for the first and
しかも、ワイヤW1,W2の張力の検出および調整機構を有しているため、フィンガユニット40のメンテナンスが容易であり、ワークの種類に応じた張力設定を迅速に行うことができる。
Moreover, since it has a mechanism for detecting and adjusting the tension of the wires W1 and W2, the maintenance of the
以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present technology have been described above, the present technology is not limited to the above-described embodiments, and can of course be modified in various ways.
例えば以上の実施形態では、ワークとして、FFCのような柔軟性のある線状あるいは帯状の接続部材Cを例に挙げて説明したが、ワークの種類はこれに限定されず、例えば、板状、カード状、コイン状、短冊状等の厚みのない他の部材のハンドリングにも、本技術は適用可能である。さらに本技術は、産業用ロボットだけでなく、家庭用ロボット、医療用ロボット等にも適用することが可能である。 For example, in the above embodiments, a flexible linear or strip-shaped connection member C such as FFC was used as an example of the work, but the type of work is not limited to this. This technology can also be applied to handling other thin members such as cards, coins, strips, and the like. Furthermore, the present technology can be applied not only to industrial robots, but also to household robots, medical robots, and the like.
吸着ユニット30においては、吸着ノズル31を駆動シリンダ32で昇降移動させることによって吸着部311を平行移動可能に構成されたが、吸着ノズル31自体が伸縮可能な吸着部を有してもよい。
In the
さらに、ワイヤ張力検出機構により検出されたワイヤ張力に基づいて、各ワイヤの張力が所定の値となるように調整ユニットを動的に制御することが可能に構成されてもよい。これにより、リアルタイムでワイヤ張力の調整を行うことが可能となる。 Furthermore, based on the wire tension detected by the wire tension detection mechanism, the adjustment unit may be dynamically controlled so that the tension of each wire becomes a predetermined value. This makes it possible to adjust the wire tension in real time.
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1) ベース部を有するハンド本体と、
前記ベース部に取り付けられ、第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する吸着ユニットと、
前記ベース部に取り付けられ、前記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有するフィンガユニットと
を具備するロボットハンド。
(2)上記(1)に記載のロボットハンドであって、
前記ハンド本体は、前記第1及び第2の軸にそれぞれ交差する第3の軸に平行な関節軸をさらに有し、
前記ベース部は、前記関節軸のまわりに回動可能に構成される
ロボットハンド。
(3)上記(1)又は(2)に記載のロボットハンドであって、
前記ハンド本体は、前記第1及び第2のフィンガ部をそれぞれ前記回動軸のまわりに回動させる第1及び第2のワイヤ駆動機構をさらに有する
ロボットハンド。
(4)上記(3)に記載のロボットハンドであって、
前記第1及び第2のワイヤ駆動機構は、ワイヤ張力をそれぞれ検出することが可能な検出機構を含むワイヤ張力調整ユニットを有する
ロボットハンド。
(5)上記(2)~(4)のいずれか1つに記載のロボットハンドであって、
前記ハンド本体は、前記ベース部を前記関節軸のまわりに回動させる第3のワイヤ駆動機構をさらに有する
ロボットハンド。
(6)上記(1)~(5)のいずれか1つに記載のロボットハンドであって、
前記フィンガユニットは、前記吸着部に吸着されたワークを把持することが可能に構成される
ロボットハンド。
(7)上記(1)~(6)のいずれか1つに記載のロボットハンドであって、
前記第1及び第2のフィンガ部はそれぞれ、180度の可動範囲を有する
ロボットハンド。
(8)上記(7)に記載のロボットハンドであって、
前記フィンガユニットは、前記吸着部に吸着されたワークを前記一軸方向から挟み込むことが可能に構成される
ロボットハンド。
(9) ロボットアームと、
ベース部を有し、前記ロボットアームに取り付けられるハンド本体と、
前記ベース部に取り付けられ、第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する吸着ユニットと、
前記ベース部に取り付けられ、前記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有するフィンガユニットと
を具備するロボット装置。
(10) 接続部材を有する電子機器の製造方法であって、
ロボットハンドのベース部に取り付けられ第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する吸着ユニットによって前記接続部材を吸着し、
前記ベース部に取り付けられ前記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有するフィンガユニットによって、前記吸着部に吸着された前記接続部材を把持し、
前記接続部材を把持したフィンガユニットを前記回動軸のまわりに回動させることで、前記接続部材の姿勢を変化させる
電子機器の製造方法。Note that the present technology can also have the following configuration.
(1) a hand body having a base;
a suction unit attached to the base portion and having a suction portion capable of parallel movement in a first axial direction;
a finger unit attached to said base portion and having first and second finger portions each independently rotatable about a pivot axis parallel to a second axis intersecting said first axis; Equipped robot hand.
(2) The robot hand according to (1) above,
the hand body further has a joint axis parallel to a third axis that intersects the first and second axes,
The robot hand, wherein the base portion is rotatable about the joint axis.
(3) The robot hand according to (1) or (2) above,
The hand main body further includes first and second wire driving mechanisms for respectively rotating the first and second finger portions around the rotating shaft.
(4) The robot hand according to (3) above,
The robot hand, wherein the first and second wire drive mechanisms have wire tension adjustment units each including a detection mechanism capable of detecting wire tension.
(5) The robot hand according to any one of (2) to (4) above,
The robot hand, wherein the hand main body further includes a third wire driving mechanism that rotates the base portion around the joint axis.
(6) The robot hand according to any one of (1) to (5) above,
The robot hand, wherein the finger unit is configured to be capable of gripping a workpiece adsorbed by the adsorption part.
(7) The robot hand according to any one of (1) to (6) above,
Each of the first and second finger parts has a movable range of 180 degrees Robot hand.
(8) The robot hand according to (7) above,
The robot hand, wherein the finger unit is configured to be able to pinch the work sucked by the sucking part from the one-axis direction.
(9) a robotic arm;
a hand body having a base portion and attached to the robot arm;
a suction unit attached to the base portion and having a suction portion capable of parallel movement in a first axial direction;
a finger unit attached to said base portion and having first and second finger portions each independently rotatable about a pivot axis parallel to a second axis intersecting said first axis; Robotic device equipped.
(10) A method for manufacturing an electronic device having a connection member,
sucking the connection member by a suction unit having a suction portion attached to the base portion of the robot hand and capable of parallel movement in the first axial direction;
A finger unit having first and second finger portions mounted on the base portion and independently rotatable about a rotation axis parallel to a second axis that intersects the first axis, holding the connecting member sucked by the sucking part;
A method of manufacturing an electronic device, comprising: rotating a finger unit gripping the connecting member about the rotating shaft to change a posture of the connecting member.
1…ロボット装置
3…コントローラ
10…ハンド本体
11…ベース部
30…吸着ユニット
40…フィンガユニット
41…第1のフィンガ部
42…第2のフィンガ部
100…組立ロボット
101…ハンド部
102…多関節アーム
311…吸着部
C…線状部材DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ベース部に取り付けられ、第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する吸着ユニットと、
前記ベース部に取り付けられ、前記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有し、前記吸着部に吸着されたワークを把持し、前記ワークを把持した状態において前記回動軸のまわりを回動することで、把持した前記ワークの姿勢を変化させることが可能に構成されたフィンガユニットと
を具備するロボットハンド。 a hand body having a base;
a suction unit attached to the base portion and having a suction portion capable of parallel movement in a first axial direction;
having first and second finger portions attached to the base portion and independently rotatable around a rotation axis parallel to a second axis intersecting the first axis; a finger unit configured to grip a workpiece attracted to a part and to change the posture of the gripped workpiece by rotating around the rotation shaft while gripping the workpiece; Equipped robot hand.
前記ハンド本体は、前記第1及び第2の軸にそれぞれ交差する第3の軸に平行な関節軸をさらに有し、
前記ベース部は、前記関節軸のまわりに回動可能に構成される
ロボットハンド。 The robot hand according to claim 1,
the hand body further has a joint axis parallel to a third axis that intersects the first and second axes,
The robot hand, wherein the base portion is rotatable about the joint axis.
前記ハンド本体は、前記第1及び第2のフィンガ部をそれぞれ前記回動軸のまわりに回動させる第1及び第2のワイヤ駆動機構をさらに有する
ロボットハンド。 The robot hand according to claim 1,
The hand main body further includes first and second wire driving mechanisms for respectively rotating the first and second finger portions around the rotating shaft.
前記第1及び第2のワイヤ駆動機構は、ワイヤ張力をそれぞれ検出することが可能な検出機構を含むワイヤ張力調整ユニットを有する
ロボットハンド。 The robot hand according to claim 3,
The robot hand, wherein the first and second wire drive mechanisms have wire tension adjustment units each including a detection mechanism capable of detecting wire tension.
前記ハンド本体は、前記ベース部を前記関節軸のまわりに回動させる第3のワイヤ駆動機構をさらに有する
ロボットハンド。 The robot hand according to claim 2,
The robot hand, wherein the hand main body further includes a third wire driving mechanism that rotates the base portion around the joint axis.
前記第1及び第2のフィンガ部はそれぞれ、180度の可動範囲を有する
ロボットハンド。 The robot hand according to claim 1,
Each of the first and second finger parts has a movable range of 180 degrees Robot hand.
前記フィンガユニットは、前記吸着部に吸着されたワークを前記第1の軸方向から挟み込むことが可能に構成される
ロボットハンド。 The robot hand according to claim 6 ,
The robot hand, wherein the finger unit is configured to be able to pinch the work sucked by the suction part from the first axial direction.
ベース部を有し、前記ロボットアームに取り付けられるハンド本体と、
前記ベース部に取り付けられ、第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する吸着ユニットと、
前記ベース部に取り付けられ、前記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有し、前記吸着部に吸着されたワークを把持し、前記ワークを把持した状態において前記回動軸のまわりを回動することで、把持した前記ワークの姿勢を変化させることが可能に構成されたフィンガユニットと
を具備するロボット装置。 a robot arm;
a hand body having a base portion and attached to the robot arm;
a suction unit attached to the base portion and having a suction portion capable of parallel movement in a first axial direction;
having first and second finger portions attached to the base portion and independently rotatable around a rotation axis parallel to a second axis intersecting the first axis; a finger unit configured to grip a workpiece attracted to a part and to change the posture of the gripped workpiece by rotating around the rotation shaft while gripping the workpiece; Robotic device equipped.
ロボットハンドのベース部に取り付けられ第1の軸方向に平行移動可能な吸着部を有する吸着ユニットによって前記接続部材を吸着し、
前記ベース部に取り付けられ前記第1の軸と交差する第2の軸に平行な回動軸のまわりに各々独立して回動可能な第1及び第2のフィンガ部を有するフィンガユニットによって、前記吸着部に吸着された前記接続部材を把持し、
前記接続部材を把持したフィンガユニットを前記回動軸のまわりに回動させることで、前記接続部材の姿勢を変化させる
電子機器の製造方法。 A method for manufacturing an electronic device having a connection member,
sucking the connection member by a suction unit having a suction portion attached to the base portion of the robot hand and capable of parallel movement in the first axial direction;
A finger unit having first and second finger portions mounted on the base portion and independently rotatable about a rotation axis parallel to a second axis that intersects the first axis, gripping the connection member sucked by the sucking part;
A method of manufacturing an electronic device, comprising: rotating a finger unit gripping the connecting member about the rotating shaft to change a posture of the connecting member.
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