JP7303051B2 - コネクタを挿入した時の状態を判定する検査装置および検査装置を備えるロボット装置 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタを挿入した時の状態を判定する検査装置および検査装置を備えるロボット装置に関する。

製品を製造する工程において、一方のコネクタを他方のコネクタに挿入する場合がある。例えば、雌型のコネクタに雄型のコネクタを挿入する場合がある。この時に、雌型のコネクタに対して雄型のコネクタが挿入される深さが適切でないと、製品を使用する時にコネクタが外れる虞がある。または、コネクタに電気を導通する端子が形成されている場合に、電気的な導通に不良が発生する虞がある。

従来の技術においては、一方のコネクタに対して他方のコネクタに係合する爪部を形成することが知られている。爪部が他方のコネクタの係合部に係合することにより、一方のコネクタが他方のコネクタに固定される。爪部が係合部に係合する時には音または振動が発生する。この音または振動を検出することにより、一方のコネクタが他方のコネクタに適切な位置まで挿入されているか否かを判定する装置が知られている（例えば、特開２０１０－１９９０４７号公報および特開２０１６－１２２５６８号公報を参照）。

また、従来の技術においては、コネクタピンを基板に形成されたランドの穴部に挿入する時に、コネクタピンに超音波を付与してコネクタピンを振動させる装置が知られている（例えば、特開２０１０－８６８６８号公報を参照）。このような装置では、コネクタピンから受信する反射波の波形と、基準反射波の波形との比較を行うことにより、コネクタピンの穴部に対する接合状態を判定する。

特開２０１０－１９９０４７号公報 特開２０１６－１２２５６８号公報 特開２０１０－８６８６８号公報

１つのコネクタを他のコネクタに接続する作業は、電気回路を接続する工程において実施される。例えば、プリント基板に固定された雌型のコネクタに、雄型のコネクタが挿入される。コネクタが挿入されている状態を検査するために、作業者が外観により検査を行ったり、触覚により検査を行なったりすることができる。または、１つのコネクタと他のコネクタとの間の電気的な導通の検査を行ったりすることができる。

ところが、作業者は、コネクタが挿入されている状態を判定する場合に、判定を誤る場合がある。または、電気的な導通の検査において、コネクタ同士の導通が良好であっても、コネクタの挿入量が小さい場合がある。

従来の技術においては、１つのコネクタを他のコネクタに挿入する時に、差し込んだ状態を定量的に判定することが難しいという問題があった。この結果、１つのコネクタを他のコネクタに挿入した時の検査の結果が良好であっても、製品を使用している時に、コネクタが外れたり、導通が不良になったりする場合があった。特に、コネクタが挿入されている挿入量を正確に判定することが難しいという問題があった。

本開示の態様の検査装置は、第２のコネクタに嵌合する形状を有する第１のコネクタを、第２のコネクタに挿入した時の状態を検査する。検査装置は、第１のコネクタに向かって超音波を発振する振動発振子と、第１のコネクタに生じる振動を受信する振動受信子とを備える。検査装置は、振動発振子を駆動し、振動受信子にて受信した振動を解析する振動制御装置を備える。振動制御装置は、振動受信子にて受信した振動をフーリエ変換することにより共振周波数を検出する。振動制御装置は、検出した共振周波数に基づいて、第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量を判定する。第２のコネクタに対して第１のコネクタが適切な挿入量にて挿入されている時の判定範囲が予め定められており、前記振動制御装置は、第２のコネクタに対して第１のコネクタが適切な挿入量にて挿入されている時の判定範囲が予め定められており、前記振動制御装置は、検出された共振周波数が判定範囲よりも小さい場合に、検出された共振周波数に基づいて、（i）挿入量を適切な挿入量に修正するための第１のコネクタの押込み量と、（ii）第１のコネクタが前記押込み量にて押込まれた後のロボットの位置および姿勢と、を算出し、ロボットを算出された位置および姿勢に駆動するように、算出された位置および姿勢を、ロボット制御装置に送信する。

本開示の態様のロボット装置は、前述の検査装置と、作業ツールを移動するロボットと、ロボットを制御するロボット制御装置とを備える。検査装置は、振動発振子および振動受信子を含む作業ツールを備える。作業ツールは、第１のコネクタを把持する把持機構と、把持機構、振動発振子、および振動受信子を支持する基材とを含む。振動発振子は、把持機構にて第１のコネクタを把持した状態で第１のコネクタに超音波を供給するように配置されている。振動受信子は、把持機構にて第１のコネクタを把持した状態で、第１のコネクタに生じる振動を受信するように配置されている。第１のコネクタが第２のコネクタに適切な挿入量にて挿入されている時の基準共振周波数が予め定められている。振動制御装置は、第１のコネクタが第２のコネクタに挿入された時に検出された共振周波数と基準共振周波数とに基づいて、第１のコネクタの挿入量が適切になるロボットの位置および姿勢を算出してロボット制御装置に送信する。ロボット制御装置は、振動制御装置から受信したロボットの位置および姿勢になるようにロボットを駆動する。

本開示の一態様によれば、１つのコネクタを他のコネクタに挿入する時に、１つのコネクタの挿入量を判定する検査装置、および検査装置を備えるロボット装置を提供することができる。

実施の形態におけるロボット装置の斜視図である。 実施の形態におけるロボット装置のブロック図である。 実施の形態における第１のコネクタおよび第２のコネクタを説明する斜視図である。 実施の形態における第１の作業ツールを前側から見た時の斜視図である。 第１の作業ツールを後側から見た時の斜視図である。 実施の形態における振動検出器の素子部品の概略断面図である。 ロボット装置にて第１のコネクタを第２のコネクタに取り付ける時のロボット装置の拡大斜視図である。 第１のコネクタが適切な位置まで第２のコネクタに挿入された場合の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図である。 第１のコネクタが適切な位置まで第２のコネクタに挿入された場合のパワースペクトルである。 第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量が非常に小さい場合の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図である。 第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量が非常に小さい場合のパワースペクトルである。 第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量が僅かに小さい場合の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図である。 第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量が僅かに小さい場合のパワースペクトルである。 第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量が大きい場合の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図である。 第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量が大きい場合のパワースペクトルである。 実施の形態におけるロボット装置の制御のフローチャートである。 ロボット装置にて第１のコネクタの表面に補助液を配置する時のロボット装置の拡大斜視図である。 実施の形態における第２の作業ツールを前側から見た時の斜視図である。 第２の作業ツールを後側から見た時の斜視図である。 実施の形態における検査システムの概略図である。 検査システムのブロック図である。

図１から図２１を参照して、実施の形態における検査装置および検査装置を備えるロボット装置について説明する。本実施の形態では、第１のコネクタを第２のコネクタに挿入する作業を実施する。本実施の形態の検査装置は、第１のコネクタを第２のコネクタに挿入した時の状態を検査する。始めに、ロボットおよび検査装置を備えるロボット装置について説明する。

図１は、本実施の形態におけるロボット装置の概略斜視図である。ロボット装置５は、第１のコネクタ６６を基板６５に固定された第２のコネクタ６７に挿入する作業と、第１のコネクタ６６が挿入されている状態の検査とを実施する。更に、ロボット装置５は、検査結果に基づいて、第１のコネクタ６６が第２のコネクタ６７に挿入されている深さを調整する。

ロボット装置５は、第１の作業ツール２と、第１の作業ツール２を移動する装置としてのロボット１とを備える。ロボット装置５は、作業台８５に載置されている。本実施の形態のロボット１は、複数の関節部を含む多関節ロボットである。ロボット１は、作業台８５に固定されたベース部１４と、ベース部１４に支持された旋回ベース１３とを含む。旋回ベース１３は、ベース部１４に対して回転するように形成されている。ロボット１は、上部アーム１１および下部アーム１２を含む。下部アーム１２は、関節部を介して旋回ベース１３に回動可能に支持されている。上部アーム１１は、関節部を介して回動可能に下部アーム１２に支持されている。また、上部アーム１１は、上部アーム１１の延びる方向に平行な回転軸の周りに回転する。

ロボット１は、上部アーム１１の端部に連結されているリスト１５を含む。リスト１５は、関節部を介して回動可能に上部アーム１１に支持されている。リスト１５は、回転可能に形成されているフランジ１６を含む。作業ツール２は、フランジ１６に固定されている。本実施の形態のロボット１は、６個の駆動軸を有するが、この形態に限られない。作業ツール２の位置および姿勢を変更することができる任意のロボットを採用することができる。

基板６５は、作業台８５に載置されている支持部材８８に支持されている。支持部材８８の側方には、基板６５に取り付けるための複数の第１のコネクタ６６が配置されている。複数の第１のコネクタ６６は、ケース８７に収容されている。ケース８７は、作業台８５に固定された支持部材８６に支持されている。

本実施の形態の作業ツール２は、吸着により第１のコネクタ６６を把持する。ロボット装置５は、ロボット１が位置および姿勢を変更して、ケース８７に配置されている第１のコネクタ６６を取り出す。次に、ロボット１が位置および姿勢を変更して、第１のコネクタ６６を基板６５に固定された第２のコネクタ６７に挿入する。

図２に、本実施の形態におけるロボット装置のブロック図を示す。図１および図２を参照して、ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を変化させるロボット駆動装置を含む。ロボット駆動装置は、アームおよびリスト等の構成部材を駆動する複数のロボット駆動モータ１７を含む。ロボット駆動モータ１７が駆動することにより、それぞれの構成部材の向きが変化する。

ロボット装置５は、ロボット１および作業ツール２を制御するロボット制御装置４を備える。ロボット制御装置４は、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算処理装置（コンピュータ）を含む。演算処理装置は、ＣＰＵにバスを介して接続されたＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する。ロボット制御装置４には、ロボット１および作業ツール２の制御を行うために、動作プログラム４１が入力される。または、ロボット制御装置４は、作業者による教示操作により動作プログラム４１を生成する。

ロボット制御装置４は、ロボット装置５の制御に関する情報を記憶する記憶部４２を含む。記憶部４２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはハードディスク等の情報を記憶可能な記憶媒体にて構成されることができる。動作プログラム４１は、記憶部４２に記憶される。本実施の形態のロボット制御装置４は、動作プログラム４１に基づいてロボット１および作業ツール２を制御する。

ロボット制御装置４は、動作指令を送出する動作制御部４３を含む。動作制御部４３は、動作プログラム４１に従って駆動するプロセッサに相当する。動作制御部４３は、記憶部４２に記憶された情報を読み取り可能に形成されている。プロセッサが動作プログラム４１を読み込んで、動作プログラム４１に定められた制御を実施することにより、動作制御部４３として機能する。動作制御部４３は、動作プログラム４１に基づいてロボット１を駆動するための動作指令をロボット駆動部４５に送出する。ロボット駆動部４５は、ロボット駆動モータ１７を駆動する電気回路を含む。ロボット駆動部４５は、動作指令に基づいてロボット駆動モータ１７に電気を供給する。

ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を検出するための状態検出器を含む。本実施の形態における状態検出器は、ロボット駆動モータ１７に取り付けられた位置検出器１８を含む。位置検出器１８はエンコーダなどにより構成されている。ロボット制御装置４は、位置検出器１８の出力に基づいて、ロボット１の位置および姿勢を検出する。

動作制御部４３は、動作プログラム４１に基づいて作業ツール２を駆動する動作指令を作業ツール駆動部４４に送出する。作業ツール駆動部４４は、作業ツール２の駆動装置を駆動する電気回路を含む。作業ツール駆動部４４は、動作指令に基づいて、シリンダ２７を駆動するための空気ポンプおよび弁などを含む空気供給装置に電気を供給する。作業ツール駆動部４４は、動作指令に基づいて、吸着部２２を駆動する真空ポンプおよび弁を含む減圧装置に電気を供給する。また、作業ツール駆動部４４は、動作指令に基づいて、補助液を供給するためのポンプおよび弁などを含む補助液供給装置に電気を供給する。

図３に、本実施の形態における第１のコネクタ、第２のコネクタ、および基板の斜視図を示す。本実施の形態のロボット装置５は、第１のコネクタ６６を把持して、矢印９１に示すように第２のコネクタ６７に挿入する。基板６５には、第２のコネクタ６７が固定されている。第１のコネクタ６６は、第２のコネクタ６７に嵌合する形状を有する。本実施の形態の第１のコネクタ６６は、凸部６６ａを有する雄型のコネクタである。第２のコネクタ６７は、凹部６７ａを有する雌型のコネクタである。第１のコネクタ６６および第２のコネクタ６７は、凸部６６ａが凹部６７ａに嵌合するように形成されている。

また、本実施の形態の第１のコネクタ６６および第２のコネクタ６７には、複数の電極が形成されている。第１のコネクタ６６が第２のコネクタ６７に挿入されて、第１のコネクタ６６の電極および第２のコネクタ６７の電極が互いに接触することにより、電気的な導通が達成される。

図４に、本実施の形態における第１の作業ツールを前側から見た時の斜視図を示す。図５に、本実施の形態における第１の作業ツールを後側から見た時の斜視図を示す。図４および図５を参照して、第１の作業ツール２は、ロボット１のフランジ１６に固定される。作業ツール２は、基材２１を含む。基材２１は、リスト１５のフランジ１６に固定されるフランジ部２１ａと、フランジ部２１ａから延びるように形成されている立設部２１ｂとを有する。立設部２１ｂは、フランジ部２１ａから立設するように形成されている。

作業ツール２は、第１のコネクタ６６を把持する把持機構を備える。把持機構は、第１のコネクタ６６を吸着により把持する吸着部２２を含む。本実施の形態においては、複数の吸着部２２が支持部材２６を介して立設部２１ｂに固定されている。吸着部２２は、立設部２１ｂの端面よりも下側に突出するように配置されている。２個の吸着部２２は、互いに間隔を開けて配置されている。吸着部２２は、先端に配置された吸着パッド２３を有する。吸着パッド２３は、ゴムなどの変形可能な材料にて形成されている。吸着部２２は、吸着パッド２３が配置されている端部と反対側の端部に空気管が接続される。吸着部２２は、空気管を介して減圧装置に接続されている。減圧装置は、真空ポンプおよび空気管の流路を開いたり閉じたりするための弁を含む。

作業ツール２は、第１のコネクタ６６に向かって超音波を発振する機能と、第１のコネクタ６６に生じる振動を受信する機能とを有する振動検出器２４を含む。振動検出器２４は、支持部材２６を介して立設部２１ｂに固定されている。振動検出器２４は、吸着部２２同士の間に配置されている。振動検出器２４は、先端に配置された素子部品２５を有する。

図６に、振動検出器の素子部品の概略断面図を示す。素子部品２５は、第１のコネクタ６６に向かって超音波を発振する振動発振子２５ａと、第１のコネクタ６６に生じる振動を受信する振動受信子２５ｂとを有する。振動発振子２５ａおよび振動受信子２５ｂは、例えば圧電素子にて形成されている。振動発振子２５ａおよび振動受信子２５ｂは、ケース２５ｅの内部に配置されている。振動発振子２５ａおよび振動受信子２５ｂは、遅延材２５ｃの表面に配置されている。振動発振子２５ａと振動受信子２５ｂとの間には、超音波の伝達を防止するための隔離板２５ｄが配置されている。隔離板２５ｄは、遅延材２５ｃを分断するように形成されている。

振動発振子２５ａに交流の電気が供給されると、矢印９４に示すように、第１のコネクタ６６に向かって超音波が発振される。また、超音波により第１のコネクタ６６に生じた振動は、矢印９５に示すように、遅延材２５ｃを伝播する。そして、第１のコネクタ６６に生じた振動は、振動受信子２５ｂにて検出される。振動検出器２４にて検出された振動の信号は、ケーブルを介して振動制御装置７に送信される。

本実施の形態における振動検出器は、振動発振子と振動受信子とが１つのケースの内部に配置されているが、この形態に限られない。振動発振子と振動受信子とが個別に配置されていても構わない。例えば、振動発振子が第１のコネクタに接触するように配置され、振動受信子が第１のコネクタに接触するように配置されていても構わない。

図４および図５を参照して、本実施の形態における振動検出器２４は、素子部品２５が固定されたスライド部２４ｂと、スライド部２４ｂを支持する支持部２４ａとを有する。スライド部２４ｂは、矢印９２に示すように、支持部２４ａに対して摺動するように形成されている。支持部２４ａの内部には、ばねが配置されている。スライド部２４ｂは、ばねの作用により、支持部２４ａから飛び出す方向に付勢されている。素子部品２５は、ばねの作用により、素子部品２５の端面が吸着パッド２３の先端を含む平面よりも突出するように配置されている。素子部品２５は、第１のコネクタ６６に接触した時に、支持部２４ａの内部に向かって移動すると共に適切な押圧力にて押圧される。

作業ツール２にて第１のコネクタ６６を把持する時には、始めに素子部品２５が第１のコネクタ６６の表面に接触する。スライド部２４ｂは、支持部２４ａの内部に向かって移動する。この後に、吸着パッド２３が第１のコネクタ６６の表面に接触して、吸着により第１のコネクタ６６を把持することができる。

本実施の形態における作業ツール２は、第１のコネクタ６６の表面に超音波の伝播を促進する伝播促進剤としての補助液を供給する供給管３１を有する。伝播促進剤としては、超音波の伝播を促進する液状の物質を採用することができる。伝播促進剤は、粘性を有するジェルなどであっても構わない。また、伝播促進剤は、振動の測定が終了した後に蒸発するように揮発性の液体であることが好ましい。本実施の形態では、補助液としてエタノールが採用されている。供給管３１は、補助液を供給するためのタンク、ポンプ、および弁などを含む補助液供給装置に接続されている。

供給管３１は、管支持部材３０を介して立設部２１ｂに支持されている。管支持部材３０は、供給管３１が軸方向に移動するように供給管３１を支持している。供給管３１は、立設部２１ｂの延びる方向に沿って下側に延びるように配置されている。作業ツール２は、供給管３１を第１のコネクタ６６に向かって移動する機構を有する。作業ツール２は、立設部２１ｂに固定されたシリンダ２７を有する。シリンダ２７は、空気ポート２７ａとピストン２７ｂとを有する。空気ポート２７ａは、加圧された空気を供給する空気供給装置に空気管を介して接続されている。

ピストン２７ｂには、管支持部材２９が固定されている。供給管３１の端部は、管支持部材２９に固定されている。シリンダ２７が駆動することにより、ピストン２７ｂおよび管支持部材２９は、矢印９３に示す方向に移動する。ピストン２７ｂが移動することにより、供給管３１は、第１のコネクタ６６が配置されている方向に向かって移動する。このように、作業ツール２には、第１のコネクタ６６に向かう方向に移動する供給管３１が配置されている。

図２、図４および図５を参照して、本実施の形態のロボット装置５は、第１のコネクタ６６を第２のコネクタ６７に挿入した時の状態を検査する第１の検査装置８を備える。検査装置８は、振動発振子２５ａおよび振動受信子２５ｂを含む振動検出器２４と、振動制御装置７とを備える。振動制御装置７は、振動発振子２５ａを駆動する機能と、振動受信子２５ｂにて受信した振動を解析する機能を有する。

振動制御装置７は、プロセッサとしてのＣＰＵを含む演算処理装置（コンピュータ）を含む。振動制御装置７は、ロボット制御装置４と互いに通信するように形成されている。振動制御装置７は、振動に関する情報を記憶する記憶部７７を有する。記憶部７７は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはハードディスク等の情報を記憶可能な記憶媒体にて構成されることができる。

振動制御装置７は、動作プログラム４１に基づいて超音波を発振したり振動を受信したりする。振動制御装置７は、振動発振子２５ａを制御する発振制御部７５を有する。発振制御部７５は、動作プログラム４１に基づいて、振動発振子２５ａを駆動する動作指令を発振子駆動部７６に送出する。発振子駆動部７６は、振動発振子２５ａを駆動する電気回路を有する。発振子駆動部７６は、動作指令に基づいて、振動発振子２５ａに電気を供給する。

振動受信子２５ｂは、時間に対する振動の大きさを検出することができる。振動制御装置７は、振動受信子２５ｂにて受信した振動を解析する解析部７０を有する。解析部７０は、振動受信子２５ｂにて検出した振動に対してフーリエ変換を実施することによりパワースペクトルを算出する変換部７１を有する。解析部７０は、変換部７１にて算出されたパワースペクトルに基づいて、振動の共振周波数を検出する共振周波数検出部７２を有する。

解析部７０は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数に基づいて判定を行う判定部７３を有する。判定部７３は、第２のコネクタ６７に対して第１のコネクタ６６が挿入されている深さを判定する。すなわち、判定部７３は、第２のコネクタ６７に対する第１のコネクタ６６の挿入量の判定を行う。解析部７０は、判定部７３による判定結果に基づいて、ロボット１を駆動する動作指令を送出する動作指令部７４を有する。動作指令部７４は、ロボット制御装置４に対してロボット１の位置および姿勢を変更する指令を送出する。

なお、発振制御部７５、解析部７０、および解析部７０に含まれる変換部７１などのユニットは、動作プログラム４１に従って駆動するプロセッサに相当する。プロセッサが動作プログラム４１を読み込んで、動作プログラム４１に定められた制御を実施することにより、それぞれのユニットとして機能する。

図７に、ロボット装置にて第１のコネクタを第２のコネクタに挿入している時の作業ツールの部分の拡大斜視図を示す。作業ツール２は、第１のコネクタ６６を吸着部２２にて把持することができる。そして、ロボット１が位置および姿勢を変更することにより、第１のコネクタ６６を第２のコネクタ６７に挿入することができる。この時に、振動検出器２４の素子部品２５は、第１のコネクタ６６の表面に接触している。

本実施の形態の振動発振子２５ａは、吸着部２２にて第１のコネクタ６６を把持した状態で、第１のコネクタ６６に超音波を供給できるように配置されている。また、振動受信子２５ｂは、吸着部２２にて第１のコネクタ６６を把持した状態で、第１のコネクタ６６に生ずる振動を受信するように配置されている。この構成を採用することにより、第１のコネクタ６６を把持した状態にて、第２のコネクタ６７に対して第１のコネクタ６６が挿入されている状態を判定することができる。

図８に、第２のコネクタに対して第１のコネクタが適切な挿入量にて挿入された時の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図を示す。第１のコネクタ６６は、ロボット装置５により、矢印９６に示す方向に挿入される。本実施の形態においては、第２のコネクタ６７に対して第１のコネクタ６６が適切な深さまで挿入された時に、第１のコネクタ６６の凸部６６ａの底面が第２のコネクタ６７の凹部６７ａの底面に接触する。

図９に、第１のコネクタが適切な位置まで挿入された時に得られるフーリエ変換後のグラフを示す。図９は、変換部７１にて取得されたパワースペクトルである。図２および図９を参照して、発振制御部７５は、ロボット装置５が第１のコネクタ６６を第２のコネクタ６７に挿入した後に、振動発振子２５ａに対して超音波を発振する指令を送出する。本実施の形態において、発振制御部７５は、連続的に周波数を変化させながら超音波を発振するように振動発振子２５ａを制御する。例えば、発振制御部７５は、共振により生じると予想される共振周波数の帯域を含むように、低い周波数から高い周波数に向かって連続的に超音波の周波数を変更するように振動発振子２５ａを制御する。

周波数を連続的に変化させながら周波数の異なる超音波を発振する制御を行うことにより、第１のコネクタ６６、第２のコネクタ６７、および基板６５の構造および材質など依存して定まる共振を確実に生じさせることができる。この結果、共振周波数を確実に検出することができる。

なお、発振制御部による超音波を発振する制御は、この形態に限られない。発振制御部は、周波数を少しずつ変化させながら離散的に超音波を発振するように振動発振子を制御しても構わない。または、発振制御部は、１つの周波数の超音波を発振して共振が生じない場合に、他の周波数の超音波を発振するように制御しても構わない。

本実施の形態における変換部７１は、時間の関数である振動の強度をフーリエ変換してパワースペクトルを取得する。図９に示すように、パワースペクトルでは、横軸が振動の周波数ｆであり、縦軸が振動の振幅に相当する振動の強度Ｉである。共振周波数検出部７２は、パワースペクトルの強度Ｉに基づいて共振周波数を検出する。本実施の形態の共振周波数検出部７２は、強度Ｉが予め定められた判定値Ｉｘよりも大きな周波数を共振周波数として検出している。このような判定値Ｉｘは、予め定められて記憶部７７に記憶されている。図９に示す例では、共振周波数ｆｃが共振周波数検出部７２によって検出される。

第１のコネクタ６６が適切な挿入量にて挿入されている時には、共振周波数ｆｃにて第１のコネクタ６６および第２のコネクタ６７が共振する。本実施の形態においては、この共振周波数を基準共振周波数ｆｃと称する。また、本実施の形態においては、第１のコネクタ６６の挿入量が許容範囲であるか否かを判定するための共振周波数の判定範囲が予め定められている。判定範囲は、基準共振周波数ｆｃが含まれるように設定される。共振周波数の判定範囲は、記憶部７７に記憶されている。

本実施の形態においては、第１のコネクタ６６の少なくとも一部が第２のコネクタ６７に挿入されている状態において、第１のコネクタ６６および第２のコネクタ６７に振動を生じさせる。第１のコネクタ６６が第２のコネクタ６７が挿入されている深さに依存して、共振周波数が変化する。本実施の形態においては、第１のコネクタ６６および第２のコネクタ６７を意図的に振動させて共振周波数を検出する。そして、この共振周波数に基づいて、第１のコネクタ６６の挿入量が適切であるか否かを判定する。

解析部７０の判定部７３は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数ｆが判定範囲内である時に、第１のコネクタ６６の挿入量が適切であると判定する。一方で、判定部７３は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数ｆが判定範囲を逸脱する時に、第１のコネクタ６６の挿入量が不適切であると判定する。

図１０に、第１のコネクタの挿入量が非常に小さい時の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図を示す。図１１に、第１のコネクタの挿入量が非常に小さい時のフーリエ変換後のグラフを示す。図１０および図１１を参照して、第２のコネクタ６７に対して第１のコネクタ６６が挿入される深さが非常に浅い場合には、第１のコネクタ６６に超音波を印加すると小さな周波数にて振動する。共振周波数検出部７２によって検出される共振周波数ｆ１は、基準共振周波数ｆｃよりも小さくなる。図１１に示す例では、共振周波数ｆ１は、判定範囲よりも小さくなっている。判定部７３は、第１のコネクタ６６の挿入量が小さいと判定することができる。

図１２に、第１のコネクタの挿入量が僅かに小さい時の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図を示す。図１３に、第１のコネクタの挿入量が僅かに小さい時のフーリエ変換後のグラフを示す。図１２および図１３を参照して、第１のコネクタ６６が挿入される深さが浅いために、共振周波数検出部７２にて検出される共振周波数ｆ２は基準共振周波数ｆｃよりも小さくなる。図１３に示す例では、共振周波数ｆ２は、判定範囲よりも小さい。このために、判定部７３は、第１のコネクタ６６の挿入量が小さいと判定することができる。なお、図１０に示す状態よりも図１２に示す状態の方が第１のコネクタ６６が深く挿入されているために、共振周波数ｆ２は、共振周波数ｆ１よりも基準共振周波数ｆｃに近づいている。

図１４に、第１のコネクタの挿入量が適切な挿入量よりも大きい場合の第１のコネクタおよび第２のコネクタの概略断面図を示す。図１５に、第１のコネクタの挿入量が適切な挿入量よりも大きい場合のフーリエ変換後のグラフを示す。図１４および図１５を参照して、ロボット装置５は、矢印９６に示すように、適切な挿入量よりも大きな挿入量にて第１のコネクタ６６を挿入する場合がある。図１４に示す例では、第１のコネクタ６６が深く挿入されるために、第２のコネクタ６７が固定されている基板６５が僅かに撓んでいる。この時に、共振周波数検出部７２により検出される共振周波数ｆ３は、基準共振周波数ｆｃよりも大きくなる。図１５に示す例では、共振周波数ｆ３は、判定範囲よりも大きい。この場合に、判定部７３は、第１のコネクタ６６の挿入量が適切な挿入量よりも大きいと判定することができる。

このように、本実施の形態における解析部７０の判定部７３は、第１のコネクタ６６の挿入量が適切であるか否かを判定することができる。

更に、図１０から図１３を参照して、第１のコネクタ６６の挿入量が適切な挿入量から離れるほど、共振周波数検出部７２にて検出される共振周波数ｆは基準共振周波数ｆｃから離れる。基準共振周波数ｆｃと検出された共振周波数ｆとの差Δｆに基づいて、第１のコネクタ６６の挿入量（挿入される深さ）を推定することができる。本実施の形態の振動制御装置７は、共振周波数検出部７２にて検出される共振周波数ｆおよび基準共振周波数ｆｃに基づいて、ロボット１の位置および姿勢を修正する修正制御を実施する。特に、振動制御装置７は、共振周波数検出部７２にて検出される共振周波数が判定範囲を逸脱した時に、修正制御を実施することができる。

解析部７０は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数に基づいて、ロボット１の位置および姿勢を修正する指令を送出する動作指令部７４を有する。動作指令部７４は、検出した共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３および基準共振周波数ｆｃに基づいて、第１のコネクタ６６の挿入量が適切である時のロボット１の位置および姿勢を算出する。動作指令部７４は、修正したロボット１の位置および姿勢をロボット制御装置４に送出する。ロボット制御装置４の動作制御部４３は、振動制御装置７から受信したロボット１の位置および姿勢になるようにロボット１を駆動する。

例えば、図１０および図１１に示す例において、動作指令部７４は、基準共振周波数ｆｃと、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数ｆ１との差Δｆを算出する。共振周波数の差Δｆに対するロボット１の位置および姿勢の移動量（第１のコネクタ６６の移動量）は、予め定められて記憶部７７に記憶されている。共振周波数の差Δｆが大きいほど移動量は大きくなる。動作指令部７４は、共振周波数の差Δｆに基づいて、ロボット１の位置および姿勢の移動量を算出する。

動作指令部７４は、第１のコネクタ６６が適切な位置まで挿入される時のロボット１の位置および姿勢を、現在のロボット１の位置および姿勢およびロボット１の移動量に基づいて算出する。ここでの例では、動作指令部７４は、第１のコネクタ６６を更に挿入した後のロボット１の位置および姿勢を算出する。動作指令部７４は、修正したロボット１の位置および姿勢をロボット制御装置４に送出する。ロボット制御装置４の動作制御部４３は、ロボット１の位置および姿勢を修正する。

図１４および図１５に示す例においても同様に、動作指令部７４は、共振周波数検出部７２にて検出した共振周波数ｆ３と基準共振周波数ｆｃとに差Δｆに基づいて、第１のコネクタ６６の移動量（引抜く量）を算出することができる。動作指令部７４は、第１のコネクタ６６を引抜く量と、現在のロボット１の位置および姿勢とに基づいて、第１のコネクタ６６が適切な位置に配置される時のロボット１の位置および姿勢を算出する。動作指令部７４は、移動した後のロボット１の位置および姿勢をロボット制御装置４に送出する。ロボット制御装置４の動作制御部４３は、ロボット１の位置および姿勢を修正する。

図１６に、本実施の形態におけるロボット装置の制御のフローチャートを示す。図１６に示す制御は、１つの第１のコネクタ６６を挿入する度に実施することができる。図１および図２を参照して、基板６５に固定された第２のコネクタ６７に取り付ける第１のコネクタ６６は、ケース８７に配置されている。ステップ１０１においては、ケース８７に配置されている第１のコネクタ６６の表面に補助液としてのエタノールを配置する。

図１７に、第１のコネクタに補助液を配置する時の作業ツールの拡大斜視図を示す。図５および図１７を参照して、ロボット制御装置４の動作制御部４３は、ケース８７に配置されている第１のコネクタ６６の真上に作業ツール２の供給管３１が配置されるようにロボット１の位置および姿勢を変更する。動作制御部４３は、シリンダ２７を駆動して供給管３１を移動する。供給管３１は下側に向かって移動する。供給管３１の先端は、振動検出器２４の下端および吸着部２２の下端よりも下側に突出する。供給管３１の先端は、第１のコネクタ６６の表面よりも僅かに上に配置される。このように、作業ツール２が供給管３１を移動する機構を備えることにより、供給管３１にて補助液を供給する時に、ケース８７に配置された第１のコネクタ６６に、吸着部２２または振動検出器２４が接触することを回避できる。

供給管３１は、第１のコネクタ６６の表面のうち素子部品２５が接触する位置の真上に配置される。動作制御部４３は、補助液供給装置を駆動することにより、振動検出器２４の素子部品２５が接触する位置に補助液を滴下する。この後に、動作制御部４３は、シリンダ２７を駆動して供給管３１を元の位置に戻す。

図１６を参照して、ステップ１０２において、ロボット制御装置４は、ロボット１の位置および姿勢を変更することにより、吸着部２２にて第１のコネクタ６６を把持する。この時に、振動検出器２４の素子部品２５は、第１のコネクタ６６の表面に接触する。また、素子部品２５と第１のコネクタ６６の表面とが接触する部分には、補助液が供給されている。素子部品２５と第１のコネクタ６６の表面とが接触しても、素子部品２５と第１のコネクタ６６の表面との間には、僅かな隙間が形成される場合がある。補助液は、この隙間に充填される。このため、素子部品２５から発振される超音波を、補助液を介して第１のコネクタ６６に効率良く伝達することができる。

本実施の形態のロボット装置は、補助液を供給するための供給管および補助液供給装置を備えているが、この形態に限られない。作業ツールは、供給管および補助液供給装置を備えていなくても構わない。

次に、ステップ１０３において、第１のコネクタ６６を第２のコネクタ６７に挿入する。図３および図７を参照して、ロボット制御装置４がロボット１の位置および姿勢を変更することにより、第２のコネクタ６７の凹部６７ａに第１のコネクタ６６の凸部６６ａを挿入する。この後に、ロボット１は停止して位置および姿勢を維持する。

次に、ステップ１０４において、吸着部２２が第１のコネクタ６６を把持した状態で、振動制御装置７の発振制御部７５は、超音波を発振するように振動発振子２５ａを制御する。振動受信子２５ｂは、第１のコネクタ６６および第２のコネクタ６７に生じる振動を受信する。

次に、ステップ１０５において、解析部７０の変換部７１は、時間の関数として取得される振動の強度に対してフーリエ変換を実施する。本実施の形態では、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析を行う。この結果、図１１、図１３、および図１５に示すように、周波数に対する振動の強度のグラフ（パワースペクトル）を取得することができる。

次に、ステップ１０６において、解析部７０の共振周波数検出部７２は、第１のコネクタ６６が第２のコネクタ６７に挿入されている状態における共振周波数を検出する。

次に、ステップ１０７において、解析部７０の判定部７３は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数が判定範囲よりも小さいか否かを判定する。ステップ１０７において、共振周波数が判定範囲よりも小さい場合には、制御はステップ１０８に移行する。例えば、共振周波数が図１１および図１３に示す状態である時には、制御はステップ１０８に移行する。

ステップ１０８において、動作指令部７４は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数と基準共振周波数とに基づいて、第１のコネクタ６６の押込み量（ロボット１の移動量）を算出する。動作指令部７４は、第１のコネクタ６６を押し込んだ後のロボット１の位置および姿勢を算出する。

次に、ステップ１０９において、動作指令部７４は、修正後のロボット１の位置および姿勢をロボット制御装置４に送出する。ロボット制御装置４の動作制御部４３は、取得したロボット１の位置および姿勢になるようにロボット１を駆動する。なお、動作指令部７４は、ロボット１の移動量をロボット制御装置４に送出しても構わない。ロボット制御装置４の動作制御部４３は、ロボット１の移動量に基づいて、ロボット１を駆動しても構わない。この後に、制御はステップ１０４に戻る。

ステップ１０７において、共振周波数が判定範囲内であるか、または判定範囲よりも大きい場合には、制御はステップ１１０に移行する。ステップ１１０において、判定部７３は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数が判定範囲よりも大きいか否かを判定する。ステップ１１０において、共振周波数が判定範囲よりも大きい場合には、制御はステップ１１１に移行する。例えば、共振周波数が図１５に示す状態である時には、制御はステップ１１１に移行する。

ステップ１１１において、動作指令部７４は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数と基準共振周波数とに基づいて第１のコネクタ６６の引抜き量（ロボット１の移動量）を算出する。動作指令部７４は、第１のコネクタ６６を引き抜いた後のロボット１の位置および姿勢を算出する。動作指令部７４は、修正後のロボット１の位置および姿勢をロボット制御装置４に送出する。ロボット制御装置４は取得したロボット１の位置および姿勢になるようにロボット１を駆動する。そして、制御はステップ１０４に戻る。このように、本実施の形態の修正制御では、第１のコネクタ６６の挿入状態に応じて検出される共振周波数が、判定範囲内になるまでロボット１の移動を繰り返している。

ステップ１１０において、共振周波数が判定範囲よりも大きくない場合には、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数が判定範囲内に収まっている。すなわち、第１のコネクタ６６の挿入量は適切であると判定することができる。この場合には、この制御を終了する。第１のコネクタ６６を取り付ける基板６５を取り替えて、新しい基板６５に第１のコネクタ６６を取り付ける作業を実施する。

本実施の形態のロボット装置５では、第１のコネクタ６６を第２のコネクタ６７に挿入した後に、第１のコネクタ６６の挿入量が適切であるか否かを判定することができる。さらに、第１のコネクタ６６の挿入量が適切でない場合には、第１のコネクタ６６の挿入量が適切な挿入量になるように、ロボット１の移動量を算出して、自動的にロボット１が駆動される。このために、本実施の形態におけるロボット装置５では、第１のコネクタ６６を適切な深さにて第２のコネクタ６７に取り付けることができる。

特に、本実施の形態の検査装置８は、吸着部２２にて第１のコネクタ６６を把持した状態で、第１のコネクタ６６の挿入量の検査を実施できるように形成されている。このために、第１のコネクタ６６の挿入の作業と、第１のコネクタ６６の挿入量の検査と、挿入量の調整のためのロボットの駆動とを連続して行うことができる。この結果、短時間で所望の位置まで第１のコネクタ６６を挿入することができる。

図１８に、本実施の形態における第２の作業ツールを前側から見た時の斜視図を示す。図１９に、本実施の形態における第２の作業ツールを後側から見た時の斜視図を示す。図１８および図１９を参照して、本実施の形態の第２の作業ツール３では、第１のコネクタ６６を把持する把持機構は、第１のコネクタ６６を挟むように把持する。作業ツール３は、基材２１の立設部２１ｂに固定されたシリンダ３４を有する。シリンダ３４は、加圧された空気が供給する空気管が接続される空気ポート３４ａを有する。空気管は、空気供給装置に接続されている。この空気供給装置は、作業ツール駆動部４４に制御されている。

シリンダ３４には、互いに対向する２つの爪部３３が接続されている。シリンダ３４が駆動することにより、矢印９７に示すように、爪部３３は、互いに対向する方向および互いに離れる方向に移動する。爪部３３が移動することにより、第１のコネクタ６６を把持したり解放したりすることができる。

第１のコネクタ６６の振動を検出するための振動検出器２４は、２つの爪部３３同士の間に配置されている。振動検出器２４は、支持部材３５を介して基材２１の立設部２１ｂに固定されている。第２の作業ツール３においても、振動検出器２４の素子部品２５が第１のコネクタ６６に接触した状態で、第１のコネクタ６６を把持することができる。

ところで、図４および図５に示す第１の作業ツール２においては、第１のコネクタ６６は、吸着パッド２３に固定される。吸着パッド２３は、変形可能な材料にて形成されているために、ロボット１に生じる振動は吸着パッド２３にて吸収される。

一方で、図１８および図１９に示す第２の作業ツール３においては、第１のコネクタ６６は、爪部３３により把持される。爪部３３は、金属などの剛性を有する材料にて形成されているために、ロボット１に生ずる振動が爪部３３を介して第１のコネクタ６６に伝達される虞がある。第２の作業ツール３においては、ロボット１の振動を吸収する機構を有する。第２の作業ツール３は、ロボット１のフランジ１６に固定される固定部材３６と、固定部材３６と基材２１と連結する連結機構とを含む。本実施の形態の連結機構は、ロボット１に対して把持機構が自由に移動させる機能を有するフローティング機構を含む。

固定部材３６は、基材２１のフランジ部２１ａから離れて配置されている。連結機構は、フランジ部２１ａを挿通する複数のボルト３７を含む。ボルト３７の先端部は、固定部材３６に固定されている。一方で、フランジ部２１ａは、ボルト３７に対して移動するように形成されている。フランジ部２１ａのボルト３７が挿通する穴は、ボルト３７の径よりも僅かに大きく形成されている。連結機構は、ボルト３７の周りに配置されたばね３８を含む。ばね３８は、固定部材３６とフランジ部２１ａとの間に配置されている。ばね３８は、固定部材３６から離れる向きにフランジ部２１ａを付勢するように形成されている。ばね３８が配置されていることにより、固定部材３６に対する基材２１の固定が解除された時に基材２１がぐらつくことを抑制できる。

連結機構は、シリンダ３９とシリンダ３９にて移動する介在部材４０を含む。シリンダ３９が固定されている板状部材３２は、固定部材３６に固定されている。一方で、板状部材３２は、フランジ部２１ａに固定されていない。シリンダ３９は、加圧された空気が供給される空気ポート３９ａと、ピストン３９ｂとを有する。空気ポート３９ａには、空気管を介して空気供給装置が接続される。この空気供給装置は、作業ツール駆動部４４に制御されている。

ピストン３９ｂには、介在部材４０が固定されている。介在部材４０は、固定部材３６とフランジ部２１ａとが最も離れた状態において、固定部材３６とフランジ部２１ａとの間に嵌め込まれるように形成されている。シリンダ３９が駆動することにより、ピストン３９ｂおよび介在部材４０は、矢印１３１に示す方向に移動する。介在部材４０が固定部材３６およびフランジ部２１ａから離れることにより、基材２１は、固定部材３６に対する固定が解除されて、矢印１３２に示す方向に移動可能になる。基材２１は、第１のコネクタ６６の表面に垂直な方向に自由に移動する。これに対して、介在部材４０が固定部材３６とフランジ部２１ａとの間に挿入されることにより、固定部材３６に対する基材２１の移動が阻止される。すなわち、基材２１は、固定部材３６に対して固定された状態になる。

このように、第２の作業ツール３の連結機構は、固定部材３６に対する基材２１の相対位置を固定する状態と、固定部材３６に対して基材２１が自由に移動する状態とを切り替えるように形成されている。第１のコネクタ６６を把持したり、第１のコネクタ６６を搬送したりする時に、シリンダ３９は介在部材４０を固定部材３６とフランジ部２１ａとの間に挿入する。基材２１が固定部材３６に対して固定される。このために、安定して第１のコネクタ６６を把持したり搬送したりすることができる。

一方で、振動検出器２４にて第１のコネクタ６６の振動を検出する場合には、シリンダ３９は、介在部材４０を固定部材３６およびフランジ部２１ａから離した位置に配置する。基材２１が固定部材３６に固定されないために、ロボット１にて生じる振動が基材２１に伝達されることを回避できる。ロボット１に生じる振動が第１のコネクタ６６に伝播されることを抑制できる。この結果、ロボット１に生じる振動の影響を回避しながら、第１のコネクタ６６の共振周波数を正確に測定することができる。

本実施の形態の連結機構は、固定部材と基材との間に介在部材が挿入されるように形成されているが、この形態に限られない。連結機構は、基材が自由に動く状態と基材が固定される状態とを切替えることができる任意の機構を採用することができる。

第２の作業ツール３のその他の構成、作用および効果は、第１の作業ツール２と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

本実施の形態におけるコネクタを把持する把持機構は、吸着部または爪部を含むが、この形態に限られない。把持機構は、コネクタを把持する任意の機構を採用することができる。例えば、把持機構は、磁力によりコネクタを把持するように形成されていても構わない。

本実施の形態のロボット装置では、ロボット制御装置と振動制御装置とが配置されているが、この形態に限られない。ロボット制御装置は、振動制御装置の機能を有していても構わない。例えば、ロボット制御装置は、振動発振子を制御するとともに、振動受信子にて受信される振動を解析するように形成されていて構わない。

図２０に、本実施の形態の検査システムの概略図を示す。図２１に本実施の形態の検査システムのブロック図を示す。上記の実施の形態では、コネクタを把持する把持機構を含む検査装置がロボット装置に配置されているが、この形態に限られない。本実施の形態の検査装置は、様々な装置またはシステムに配置することができる。図２０および図２１は、製品を製造する工程に配置される検査システムを示す。

図２０および図２１を参照して、検査システム８４は、振動検出器２４に対する基板６５の相対位置を調整する位置調整装置１０を備える。検査システム８４には、第１のコネクタ６６が第２のコネクタ６７に挿入された状態で位置調整装置１０に搬送される。検査システム８４は、第１のコネクタ６６の挿入を行わずに、第１のコネクタ６６が第２のコネクタ６７に挿入された後の挿入量の判定を実施する。

位置調整装置１０は、基台としてのベッド５１と、ベッド５１から立設するコラム５２とを備える。ベッド５１の上面には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸ガイドレール５６が配置されている。Ｘ軸ガイドレール５６の上にはサドル５３が配置されている。サドル５３は、矢印９８に示すようにＸ軸ガイドレール５６に沿って移動するように形成されている。サドル５３の上面には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ガイドレール５７が配置されている。Ｙ軸ガイドレール５７の上にはテーブル５４が配置されている。テーブル５４は、Ｙ軸ガイドレール５７に沿って移動するように形成されている。基板６５は、基板保持部材６１を介してテーブル５４に固定されている。

コラム５２には、Ｚ軸方向に延びるＺ軸ガイドレール５８が配置されている。Ｚ軸ガイドレール５８には、移動部材５９が係合している。移動部材５９には、アーム６０を介して振動検出器２４が固定されている。移動部材５９は、矢印９９に示すように、Ｚ軸ガイドレール５８に沿って移動するように形成されている。

本実施の形態の位置調整装置１０は、数値制御式である。位置調整装置１０は、送り軸に沿って振動検出器２４を支持する移動部材５９および基板６５を支持するテーブル５４のうち少なくとも一方を移動する駆動装置を備える。検査システム８４は、位置調整装置１０を制御する機械制御装置６を備える。機械制御装置６は、駆動装置を制御する。機械制御装置６は、ＣＰＵおよびＲＡＭ等を含む演算処理装置（コンピュータ）を含む。位置調整装置１０は、それぞれの送り軸に対応して配置された駆動軸モータ４７を含む。本実施の形態の位置調整装置１０では、移動部材５９、サドル５３、およびテーブル５４が駆動軸モータ４７により移動する。機械制御装置６は、動作プログラム４６に基づいて送り軸に対応する駆動軸モータ４７を駆動する。

本実施の形態の位置調整装置１０では、基板６５を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する一方で、振動検出器２４をＺ軸方向の移動するように形成されているが、この形態に限られない。任意の機構にて第１のコネクタに対する振動検出器の相対位置を変更することができる。

検査システム８４は、第２の検査装置９を備える。第２の検査装置９は、第１のコネクタ６６を把持する作業ツールおよび伝播促進剤を供給する装置を含んでいない。第２の検査装置９は、振動発振子２５ａおよび振動受信子２５ｂを含む振動検出器２４を備える。振動検出器２４は、アーム６０に支持されており、アーム６０と共に移動する。第２の検査装置９は、振動検出器２４にケーブル６２を介して接続された振動制御装置７を備える。振動制御装置７は、コネクタの挿入に関する情報を表示する表示部７８を備える。振動制御装置７の解析部７０には、ロボットの動作の指令を送出する動作指令部は配置されていない。その他の第２の検査装置９の構成は、第１の検査装置８の構成と同様である（図２を参照）。

本実施の形態の位置調整装置１０では、基板６５に対する振動検出器２４の相対位置を変更することができる。機械制御装置６は、第１のコネクタ６６が振動検出器２４の直下に配置されるように、テーブル５４をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。また、機械制御装置６は、振動検出器２４が第１のコネクタ６６に接触するように、移動部材５９をＺ軸方向に移動する。振動検出器２４を第１のコネクタ６６に接触させる時の押圧力の大きさは、例えば、Ｚ軸の駆動軸モータ４７に供給する電流および移動部材５９の位置に基づいて調整することができる。機械制御装置６は、第１のコネクタ６６に対して振動検出器２４を僅かに押圧するように、移動部材５９の位置を調整することができる。

本実施の形態の検査システム８４の第２の検査装置９は、第１の検査装置８と同様に、第１のコネクタ６６が第２のコネクタ６７に適切な挿入量にて挿入されているか否かを判定することができる。

また、解析部７０の判定部７３は、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数が判定範囲を逸脱する場合には、挿入が不足する長さまたは挿入が過剰な長さを算出しても構わない。例えば、判定部７３は、基準共振周波数ｆｃと、共振周波数検出部７２にて検出された共振周波数との差Δｆを算出する。共振周波数の差Δｆに対する第１のコネクタ６６の挿入位置（挿入される深さ）は、予め定められて記憶部７７に記憶されている。判定部７３は、共振周波数の差Δｆに基づいて、第１のコネクタ６６の挿入位置を算出することができる。また、判定部７３は、第１のコネクタ６６の挿入位置に基づいて、挿入が不足する長さまたは挿入が過剰な長さを算出することができる。

判定部７３による判定結果は、表示部７８に表示されることができる。または、判定部７３による判定結果は、他の装置に送信することができる。第２の検査装置のその他の作用および効果については、第１の検査装置と同様であるのでここでは説明を繰り返さない。

本実施の形態の検査システムでは、機械制御装置と振動制御装置とが配置されているが、この形態に限られない。機械制御装置は、振動制御装置の機能を有していても構わない。また、検査システムは、作業ツールを備えていても構わない。例えば、本実施の形態の作業ツールが、位置調整装置のアームに固定されていても構わない。

上述のそれぞれの制御においては、機能および作用が変更されない範囲において適宜ステップの順序を変更することができる。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。

１ ロボット
２，３ 作業ツール
４ ロボット制御装置
５ ロボット装置
７ 振動制御装置
８，９ 検査装置
２１ 基材
２２ 吸着部
２３ 吸着パッド
２４ 振動検出器
２５ 素子部品
２５ａ 振動発振子
２５ｂ 振動受信子
３１ 供給管
３３ 爪部
３４ シリンダ
３６ 固定部材
３７ ボルト
３８ ばね
３９ シリンダ
４０ 介在部材
４３ 動作制御部
６６ 第１のコネクタ
６７ 第２のコネクタ
７１ 変換部
７２ 共振周波数検出部
７３ 判定部
７４ 動作指令部
７５ 発振制御部

Claims (6)

1. 第２のコネクタに嵌合する形状を有する第１のコネクタを、第２のコネクタに挿入した時の状態を検査する検査装置であって、
   第１のコネクタに向かって超音波を発振する振動発振子と、
   第１のコネクタに生じる振動を受信する振動受信子と、
   前記振動発振子を駆動し、前記振動受信子にて受信した振動を解析する振動制御装置とを備え、
   前記振動制御装置は、前記振動受信子にて受信した振動をフーリエ変換することにより共振周波数を検出し、検出した共振周波数に基づいて、第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量を判定しており、
   第２のコネクタに対して第１のコネクタが適切な挿入量にて挿入されている時の判定範囲が予め定められており、
   前記振動制御装置は、第２のコネクタに対して第１のコネクタが適切な挿入量にて挿入されている時の判定範囲が予め定められており、前記振動制御装置は、検出された共振周波数が判定範囲よりも小さい場合に、
   検出された共振周波数に基づいて、（i）挿入量を適切な挿入量に修正するための第１のコネクタの押込み量と、（ii）第１のコネクタが前記押込み量にて押込まれた後のロボットの位置および姿勢と、を算出し、
   ロボットを算出された位置および姿勢に駆動するように、算出された位置および姿勢を、ロボット制御装置に送信する、検査装置。
2. 前記振動制御装置は、連続的に周波数を変化させながら超音波を発振するように前記振動発振子を制御する、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記振動発振子および前記振動受信子を含む作業ツールを備え、
   前記作業ツールは、第１のコネクタを把持する把持機構と、前記把持機構、前記振動発振子、および前記振動受信子を支持する基材とを含み、
   前記振動発振子は、前記把持機構にて第１のコネクタを把持した状態で第１のコネクタに超音波を供給するように配置されており、
   前記振動受信子は、前記把持機構にて第１のコネクタを把持した状態で、第１のコネクタに生じる振動を受信するように配置されている、請求項１または２に記載の検査装置。
4. 前記作業ツールは、前記基材に支持され、第１のコネクタの表面に振動の伝播を促進する液状の伝播促進剤を供給する供給管を含む、請求項３に記載の検査装置。
5. 第２のコネクタに嵌合する形状を有する第１のコネクタを、第２のコネクタに挿入した時の状態を検査する検査装置であって、
   第１のコネクタに向かって超音波を発振する振動発振子と、
   第１のコネクタに生じる振動を受信する振動受信子と、
   前記振動発振子を駆動し、前記振動受信子にて受信した振動を解析する振動制御装置とを備え、
   前記振動制御装置は、前記振動受信子にて受信した振動をフーリエ変換することにより共振周波数を検出し、検出した共振周波数に基づいて、第２のコネクタに対する第１のコネクタの挿入量を判定しており、
   前記振動発振子および前記振動受信子を含む作業ツールを備え、
   前記作業ツールは、第１のコネクタを把持する把持機構と、前記把持機構、前記振動発振子、および前記振動受信子を支持する基材とを含み、
   前記振動発振子は、前記把持機構にて第１のコネクタを把持した状態で第１のコネクタに超音波を供給するように配置されており、
   前記振動受信子は、前記把持機構にて第１のコネクタを把持した状態で、第１のコネクタに生じる振動を受信するように配置されており、
   前記作業ツールは、前記作業ツールを移動する装置に固定される固定部材と、前記固定部材と前記基材とを連結する連結機構とを含み、
   前記連結機構は、前記固定部材に対する前記基材の相対位置を固定する状態と、前記固定部材に対して前記基材が第１のコネクタの表面に垂直な方向に自由に移動する状態とを切替えるように形成されている、検査装置。
6. 請求項３に記載の検査装置と、
   前記作業ツールを移動するロボットと、
   前記ロボットを制御するロボット制御装置とを備え、
   第１のコネクタが第２のコネクタに適切な挿入量にて挿入されている時の基準共振周波数が予め定められており、
   前記振動制御装置は、第１のコネクタが第２のコネクタに挿入された時に検出された共振周波数と基準共振周波数とに基づいて、第１のコネクタの挿入量が適切になる前記ロボットの位置および姿勢を算出して前記ロボット制御装置に送信し、
   前記ロボット制御装置は、前記振動制御装置から受信した前記ロボットの位置および姿勢になるように前記ロボットを駆動する、ロボット装置。

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