JP7479976B2 - Robot arm operation method, robot system, control device and program - Google Patents

Robot arm operation method, robot system, control device and program Download PDF

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Description

本発明は、ロボットアームの動作方法、ロボットシステム、制御装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a robot arm operation method, a robot system, a control device, and a program.

近年、ロボットアームを用いて部品等の対象物を把持し、被組付物の所定位置に組み付けることが行われている。例えば、ロボットアームを用いて嵌合物を把持し、被組付物に嵌合させる試みが行われている。 In recent years, robot arms have been used to grasp objects such as parts and assemble them in a predetermined position on an object to be assembled. For example, attempts have been made to grasp a fitting object using a robot arm and fit it into the object to be assembled.

特許文献1には、嵌合部品を被嵌合部品に嵌合させるロボットにおいて、嵌合途中でカジリ付き状態であると判断する間は、挿入動作を継続するとともに、大きさと方向が周期的に変化する振動力を、把持手段を介して嵌合部品に付加するロボットが開示されている。 Patent document 1 discloses a robot that fits a fitting part into a mated part, and if it determines that there is a jamming condition during the fitting process, it continues the insertion operation and applies a vibration force, the magnitude and direction of which change periodically, to the fitting part via a gripping means.

特許文献2には、検出部により部品の装着異常が検出されたとき組立ロボットの部品把持部を組立ステーション外へ一時退避させるとともに外部からの指示に従って予め定められた手順で組立ロボットに部品の再装着動作あるいは続行動作を行わせる自動組立装置が開示されている。 Patent document 2 discloses an automatic assembly device that, when a detection unit detects an abnormality in part mounting, temporarily retracts the part gripping unit of the assembly robot outside the assembly station and causes the assembly robot to remount the part or continue the operation in a predetermined procedure according to external instructions.

特開2008-264910号公報JP 2008-264910 A 特開S59-205240号JP 59-205240 A

しかしながら、特許文献1のように振動力を嵌合部品に付加する場合、加振力が摺動面に印加され、摩擦や摩耗等により部材が破損する可能性があった。また、特許文献2のように、部品把持部を組立ステーション外へ一時退避させる場合、退避させた部品の位置合わせを行わなければ、組付を再度実行しても当該組付の精度が低下してしまう。 However, when applying a vibration force to the mating parts as in Patent Document 1, the vibration force is applied to the sliding surface, and there is a possibility that the parts may be damaged due to friction, wear, etc. Furthermore, when the part gripper is temporarily retracted outside the assembly station as in Patent Document 2, unless the retracted parts are aligned, the accuracy of the assembly will decrease even if the assembly is performed again.

本発明のある態様の例示的な目的の一つは、高精度な組付作業を自動化することが可能である、ロボットアームの動作方法、ロボットシステム、制御装置及びプログラムを提供することにある。 One exemplary objective of an embodiment of the present invention is to provide a robot arm operation method, robot system, control device, and program that are capable of automating high-precision assembly work.

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係るロボットアームの動作方法は、柔軟性を備える駆動機構を有するロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い動作によって仮置場に対象物を配置することと、仮置場に配置された対象物をロボットアームによって把持することと、対象物の第2の組付制御を開始することとを含む。 To solve the above problem, an operating method of a robot arm according to one embodiment of the present invention includes, when galling is detected during a first assembly control of an object grasped by a robot arm having a flexible drive mechanism, placing the object in a temporary storage area by a tracing operation, grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm, and starting a second assembly control of the object.

上記態様によれば、柔軟性を備える駆動機構を有するロボットアームを用いて、ロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、仮置場に対象物を配置することにより、対象物や組付部位が破損する可能性を低減することができる。また、仮置場への対象物の配置は倣い動作によって実行されるので、当該配置制御を高精度に実行できる。 According to the above aspect, when a robot arm having a flexible drive mechanism is used and galling is detected during the first assembly control of an object grasped by the robot arm, the object is placed in a temporary storage area, thereby reducing the possibility of damage to the object or the assembly part. In addition, since the object is placed in the temporary storage area by a tracing motion, the placement control can be performed with high accuracy.

本発明のさらなる別の態様は、ロボットシステムである。このロボットシステムは、柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームと、ロボットアームを制御する制御装置であって、ロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い当て動作によって仮置き場に対象物を置く配置するステップと、仮置き場に配置された対象物をロボットアームによって把持するステップと、対象物の第2の組付制御を開始するステップと、を実行するための制御装置と、を備える。 Yet another aspect of the present invention is a robot system. The robot system includes a robot arm having a flexible drive mechanism, and a control device for controlling the robot arm, which executes the steps of placing the object in a temporary storage area by a tracing operation when galling is detected during a first assembly control of an object grasped by the robot arm, grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm, and starting a second assembly control of the object.

本発明のさらなる別の態様は、制御装置である。この制御装置は、柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い当て動作によって仮置き場に対象物を置く配置するステップと、仮置き場に配置された対象物をロボットアームによって把持するステップと、対象物の第2の組付制御を開始するステップと、を実行可能に構成される。 Yet another aspect of the present invention is a control device. This control device is configured to execute the steps of placing the object in a temporary storage area by a tracing operation, gripping the object placed in the temporary storage area with the robot arm, and starting a second assembly control of the object when galling is detected during a first assembly control of an object grasped by a robot arm having a flexible drive mechanism.

本発明のさらなる別の態様は、プログラムである。このプログラムは、コンピュータに、柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い当て動作によって仮置き場に対象物を置く配置するステップと、仮置き場に配置された対象物をロボットアームによって把持するステップと、対象物の第2の組付制御を開始するステップと、を実行するための制御命令を生成させる。 Yet another aspect of the present invention is a program. This program causes a computer to generate control instructions for executing the steps of placing the object in a temporary storage area by a matching operation, gripping the object placed in the temporary storage area with the robot arm, and starting a second assembly control of the object when galling is detected during a first assembly control of an object gripped by a robot arm having a flexible drive mechanism.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、データ構造、記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, any combination of the above components or the mutual substitution of the components or expressions of the present invention between methods, devices, systems, computer programs, data structures, recording media, etc. are also valid aspects of the present invention.

本発明によれば、高精度な組付作業を自動化することができる。 The present invention makes it possible to automate highly accurate assembly work.

本発明の一実施形態に係るロボットシステムの機能ブロックを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of a robot system according to an embodiment of the present invention. ロボットアームを側面から見た模式図である。FIG. 2 is a schematic side view of the robot arm. ロボットアームを上面から見た模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a robot arm as viewed from above. 仮置場を上面から見た模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the temporary storage site seen from above. ロボットアーム20による倣い動作の態様を模式的に示す図である。1A to 1C are diagrams illustrating a tracing operation by the robot arm 20. ロボットアーム20による倣い動作の他の態様を模式的に示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating another aspect of the tracing operation by the robot arm 20. ロボットアームの動作方法の一例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a method for operating a robot arm. ロボットアームの動作方法の一例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a method for operating a robot arm. ロボットアームの動作方法の一例を示す模式図である。1A to 1C are schematic diagrams showing an example of a method of operating a robot arm. 変形例に係る仮置場を上面から見た模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram of a temporary storage site according to a modified example, as viewed from above. ロボットアームの動作方法の一例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a method for operating a robot arm. ロボットアームの動作方法の一例を示す模式図である。1A to 1C are schematic diagrams showing an example of a method of operating a robot arm.

以下、図面を参照しつつ、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。 The present invention will be described below through embodiments of the invention with reference to the drawings. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention. The same reference numerals are used to denote the same or equivalent components, parts, and processes shown in each drawing, and duplicate descriptions will be omitted as appropriate.

図1は本発明の一実施形態に係るロボットシステムの機能ブロックを示す図である。図2及び図3は対象物Wを把持するロボットアームの模式図を示している。 Figure 1 is a diagram showing the functional blocks of a robot system according to one embodiment of the present invention. Figures 2 and 3 show schematic diagrams of a robot arm that grasps an object W.

図1に示すように、ロボットシステム100は、ロボットアーム20と、ロボットアーム20を制御する制御装置10と、表示装置60と、入力装置62とを備えている。本実施形態に係るロボットシステム100は、組付の対象である対象物Wを把持し、この対象物Wを、被組付物の一例である金型M1の組付部位R1へ組み付ける動作を実行する。ここで、組付の態様は特に限定されないが、例えば、嵌合を含んでもよい。対象物Wの形状は特に限定されないが、図2及び図3では一例として、略円筒形状に形成されている。また、組付部位R1の形状は、組付の態様に応じて任意に構成可能であるが、図2及び図3では一例として、対象物Wを嵌合させるための凹部、すなわち対象物Wの寸法よりもわずかに大きい略円筒形状の凹部として構成されている。 1, the robot system 100 includes a robot arm 20, a control device 10 for controlling the robot arm 20, a display device 60, and an input device 62. The robot system 100 according to the present embodiment grasps an object W to be assembled, and performs an operation of assembling the object W to an assembly portion R1 of a mold M1, which is an example of an object to be assembled. Here, the manner of assembly is not particularly limited, but may include, for example, fitting. The shape of the object W is not particularly limited, but as an example, in FIG. 2 and FIG. 3, it is formed in a substantially cylindrical shape. In addition, the shape of the assembly portion R1 can be arbitrarily configured according to the manner of assembly, but as an example, in FIG. 2 and FIG. 3, it is configured as a recess for fitting the object W, that is, a substantially cylindrical recess slightly larger than the dimensions of the object W.

本実施形態に係るロボットシステム100は、更に、組付制御の間にカジリが検出された場合、対象物Wを所定の仮置場に配置する仮置制御を実行する。図2及び図3では、一例として、ステージM2に設けられた仮置場R2が示されている。仮置場R2の形状は特に限定されないが、図2及び図3では一例として、組付部位R1よりも寸法が大きい略台形状の底面を有する凹部として構成されている。 The robot system 100 according to this embodiment further executes temporary placement control to place the target object W in a specified temporary placement area if galling is detected during assembly control. In Figs. 2 and 3, as an example, a temporary placement area R2 provided on the stage M2 is shown. The shape of the temporary placement area R2 is not particularly limited, but as an example in Figs. 2 and 3, it is configured as a recess having a substantially trapezoidal bottom surface whose dimensions are larger than those of the assembly site R1.

ロボットアーム20は、例えば、垂直多関節ロボットであり、ベース(図示しない)と、複数のリンク20Lと、複数のジョイント20Jと、エンドエフェクタ20Eと、一又は複数の駆動部30と、一又は複数の直列弾性アクチュエータ40とを備える。但し、ロボットアーム20は、垂直多関節ロボットに限られることはなく、例えば、水平多関節型ロボット装置、パラレルリンク型ロボット装置であってもよい。 The robot arm 20 is, for example, a vertical articulated robot, and includes a base (not shown), multiple links 20L, multiple joints 20J, an end effector 20E, one or more drive units 30, and one or more series elastic actuators 40. However, the robot arm 20 is not limited to a vertical articulated robot, and may be, for example, a horizontal articulated robot device or a parallel link robot device.

リンク20Lは、剛性を有する部材から構成されており、例えば、ベースに対して回動可能に取り付けられた胴部に相当するリンク20Lと、胴部に対して回動可能に取り付けられた下腕部に相当するリンク20Lと、下腕部に対して回動可能に取り付けられた上腕部に相当するリンク20Lと、上腕部に対して回動可能に取り付けられた手首部に相当するリンク20L(図示しない)とを備える。 The link 20L is made of a rigid member and includes, for example, a link 20L corresponding to a torso rotatably attached to the base, a link 20L corresponding to a lower arm rotatably attached to the torso, a link 20L corresponding to an upper arm rotatably attached to the lower arm, and a link 20L (not shown) corresponding to a wrist rotatably attached to the upper arm.

エンドエフェクタ20E(「把持機構」の一例)は、対象物Wを把持する機能を有する。エンドエフェクタ20Eは、手首部に相当するリンク20Lの先端に取り付けられており、例えば、アクチュエータによって開閉する可動プレート20E1及び20E2によって対象物Wを挟んで把持可能に構成されている。但し、エンドエフェクタ20Eは、これに限られるものではなく、例えば、対象物Wの表面を把持するための複数の吸着パッドと制御装置10から送信される制御信号に基づいて吸着パッドに負圧を発生させるアクチュエータを備えるものや、或いは、電磁力で対象物Wを把持するものであってもよい。本実施形態に一例として示されるロボットアーム20は、把持機構とは区別される駆動機構により組付制御及び仮置制御を実行することができる。 The end effector 20E (an example of a "gripping mechanism") has a function of gripping an object W. The end effector 20E is attached to the tip of a link 20L that corresponds to a wrist portion, and is configured to be able to grip the object W by sandwiching it between movable plates 20E1 and 20E2 that are opened and closed by an actuator, for example. However, the end effector 20E is not limited to this, and may be, for example, one that includes multiple suction pads for gripping the surface of the object W and an actuator that generates negative pressure on the suction pads based on a control signal transmitted from the control device 10, or one that grips the object W by electromagnetic force. The robot arm 20 shown as an example in this embodiment can perform assembly control and temporary placement control by a drive mechanism that is distinct from the gripping mechanism.

本実施形態に係るロボットアーム20は、リンク20L同士を接続する少なくとも一つのジョイント20Jに設けられた直列弾性アクチュエータ40を備えている。例えば、直列弾性アクチュエータ40は、ロボットアーム20の全てのジョイント20Jに搭載されている。言い換えれば、X軸、Y軸及びZ軸の各並進力成分と、それら3軸のそれぞれの軸周りの回転力成分との6軸の全ての駆動機構が直列弾性アクチュエータ40を備えている。 The robot arm 20 according to this embodiment is equipped with a series elastic actuator 40 provided in at least one joint 20J that connects the links 20L together. For example, the series elastic actuator 40 is mounted on all of the joints 20J of the robot arm 20. In other words, all of the drive mechanisms for the six axes, including the translational force components of the X-axis, Y-axis, and Z-axis, and the rotational force components about each of these three axes, are equipped with a series elastic actuator 40.

直列弾性アクチュエータ40(「柔軟性を備えた駆動機構」の一例)は、例えば、駆動部42と、駆動部42に接続される弾性体44と、センサ46とから構成される。駆動部42は、例えば、サーボモータから構成される。弾性体44は、例えば、機械ばね(例えば板状ばね)から構成される。板状ばねは高いねじり剛性を有するため、本実施形態における後述する倣い動作に適している。直列弾性アクチュエータ40において駆動部42から出力される動力は、弾性体44を介して、出力側のリンク20Lに伝達し、これを回動させる。センサ46は、カジリを検出するための情報を取得する。例えば、トルクに基づいてカジリを検出する場合、センサ46は、ロボットアーム20により対象物Wが被組付物に接触したときのトルクを示す情報として機械ばねの変位量を取得するための変位センサから構成される。更に、本実施形態に係る直列弾性アクチュエータ40は、機械ばねの変位量を取得するためのセンサ(図示しない)を備えている。 The series elastic actuator 40 (an example of a "flexible drive mechanism") is composed of, for example, a drive unit 42, an elastic body 44 connected to the drive unit 42, and a sensor 46. The drive unit 42 is composed of, for example, a servo motor. The elastic body 44 is composed of, for example, a mechanical spring (e.g., a leaf spring). The leaf spring has high torsional rigidity and is therefore suitable for the tracing operation described later in this embodiment. The power output from the drive unit 42 in the series elastic actuator 40 is transmitted to the output side link 20L via the elastic body 44, causing it to rotate. The sensor 46 acquires information for detecting galling. For example, when detecting galling based on torque, the sensor 46 is composed of a displacement sensor for acquiring the displacement amount of the mechanical spring as information indicating the torque when the target object W contacts the assembled object by the robot arm 20. Furthermore, the series elastic actuator 40 according to this embodiment is equipped with a sensor (not shown) for acquiring the displacement amount of the mechanical spring.

以上のようなロボットアーム20の構成によれば、柔軟性を備えた駆動機構に相当する直列弾性アクチュエータ40によって駆動される部分の慣性、質量及び長さ、外力並びに弾性体44である機械ばねのばね定数をパラメータとする運動方程式が成立する。このため、制御装置10は、機械ばねのばね定数及び変位量に基づいて、インピーダンスを制御するメカニカル・コンプライアンス制御を行うように構成される。 With the above-described configuration of the robot arm 20, an equation of motion is established with parameters including the inertia, mass, and length of the part driven by the series elastic actuator 40, which corresponds to a flexible driving mechanism, external force, and the spring constant of the mechanical spring, which is the elastic body 44. Therefore, the control device 10 is configured to perform mechanical compliance control that controls impedance based on the spring constant and displacement of the mechanical spring.

なお、直列弾性アクチュエータ40は、駆動部42であるサーボモータの駆動軸に接続され、動力を機械ばねに伝達するギヤを備えていてもよい。更に、直列弾性アクチュエータ40は、粘性に基づいて衝撃を緩和させるダンパ機構及び動力の伝達をスイッチするためのクラッチ機構を備えてもよい。粘性を有するダンパ機構等の粘性体を付与する場合、運動方程式には、粘性定数がパラメータとして加えられる。例えば、粘性定数にリンク角度の時間変化を乗じた値をトルクとして考慮された運動方程式が成立する。 The series elastic actuator 40 may be connected to the drive shaft of a servo motor, which is the drive unit 42, and may include a gear that transmits power to a mechanical spring. Furthermore, the series elastic actuator 40 may include a damper mechanism that absorbs impacts based on viscosity, and a clutch mechanism for switching the transmission of power. When a viscous body such as a damper mechanism having viscosity is added, a viscosity constant is added as a parameter to the equation of motion. For example, an equation of motion is established in which the viscosity constant multiplied by the change in the link angle over time is considered as the torque.

直列弾性アクチュエータ40によって駆動されるリンク20L以外のリンク20Lが存在する場合、このようなリンク20Lは、例えば、サーボモータから構成される駆動部30によって駆動される。駆動部30は、出力側のリンク20Lを駆動軸回りに回動させる。駆動部30は、リンク20Lに搭載されていてもよい。以上のような構成により、複数のリンク20Lを回動させることが可能になるため、リンク20Lの先端に相当するエンドエフェクタ20Eの位置及び姿勢を変化させることが可能となる。 When there are links 20L other than the link 20L driven by the series elastic actuator 40, such links 20L are driven by a drive unit 30 consisting of, for example, a servo motor. The drive unit 30 rotates the output side link 20L around the drive shaft. The drive unit 30 may be mounted on the link 20L. With the above configuration, it is possible to rotate multiple links 20L, and therefore it is possible to change the position and posture of the end effector 20E corresponding to the tip of the link 20L.

制御装置10は、制御命令取得部11と、組付制御実行部12と、カジリ検出部13と、エラー処理部14と、仮置制御実行部15とを備えている。 The control device 10 includes a control command acquisition unit 11, an assembly control execution unit 12, a jam detection unit 13, an error processing unit 14, and a temporary placement control execution unit 15.

制御命令取得部11は、ロボットアーム20の各駆動部30に相当するサーボモータ及び直列弾性アクチュエータ40のサーボモータを制御するための制御命令を取得する。この制御命令は、ロボットアーム20の基準となる位置(例えば、手先位置に相当するエンドエフェクタ20Eのセンターポイント。)の開始位置及びその時の姿勢と、目標位置及びその時の姿勢と、目標位置を基準として目標位置からロボットアーム20の基準位置が離れることができる許容範囲と、開始位置と一つ又は複数の目標位置を結ぶ移動経路とを含む各種情報に基づいて生成される。後述するように、本実施形態に係るロボットアームの動作方法においては、ロボットアーム20によって把持される対象物Wが組付部位及び/又は仮置場と干渉するような経路を取得することが可能である。制御命令取得部11は、基準位置を経路に従って移動させるための各サーボモータを制御するための制御命令を演算処理等により取得する。例えば、制御命令取得部11は、逆運動学演算(インバースキネマティクス)により、基準位置が経路上に位置するための各サーボモータの回転角度を算出し、これに基づいて制御命令を生成する。 The control command acquisition unit 11 acquires control commands for controlling the servo motors corresponding to the drive units 30 of the robot arm 20 and the servo motors of the serial elastic actuator 40. The control commands are generated based on various information including the start position and posture at that time of the reference position of the robot arm 20 (for example, the center point of the end effector 20E corresponding to the hand tip position), the target position and posture at that time, the allowable range in which the reference position of the robot arm 20 can deviate from the target position based on the target position, and the movement path connecting the start position and one or more target positions. As will be described later, in the operation method of the robot arm according to this embodiment, it is possible to acquire a path in which the object W grasped by the robot arm 20 interferes with the assembly part and/or the temporary storage area. The control command acquisition unit 11 acquires control commands for controlling each servo motor to move the reference position along the path by arithmetic processing or the like. For example, the control command acquisition unit 11 calculates the rotation angle of each servo motor for positioning the reference position on the path by inverse kinematics calculation (inverse kinematics), and generates a control command based on the calculated rotation angle.

組付制御実行部12は、ロボットアーム20によって把持した対象物Wを組付部位に組み付ける組付制御を実行する。例えば、組付制御実行部12は、組付制御において、ロボットアーム20の直列弾性アクチュエータ40を弾性変形させることによって、ロボットアーム20が対象物Wを組付部位に接触させて倣わせる倣い動作を実行する。ここで、組付制御における倣い動作とは、対象物Wを組付部位に接触させながら、対象物Wを組付部位に対して相対的に移動させることをいう。ここで、相対的に移動させることは、並進移動に限られず、組付部位に対して対象物Wを相対的に回転移動させることを含む。組付制御実行部12は、センサ46によって検出される接触圧力が実質的に一定値又は所定範囲内となるように、直列弾性アクチュエータ40の弾性体44を弾性変形させるように構成されている。これにより、対象物W又は組付部位に対して、カジリなどの損傷を抑制しつつ組付作業を実行することができる。 The assembly control execution unit 12 executes assembly control to assemble the object W grasped by the robot arm 20 to the assembly part. For example, in the assembly control, the assembly control execution unit 12 elastically deforms the series elastic actuator 40 of the robot arm 20, so that the robot arm 20 executes a tracing operation in which the object W contacts the assembly part and traces it. Here, the tracing operation in the assembly control means moving the object W relatively to the assembly part while bringing the object W into contact with the assembly part. Here, the relative movement is not limited to translational movement, but includes rotating the object W relatively to the assembly part. The assembly control execution unit 12 is configured to elastically deform the elastic body 44 of the series elastic actuator 40 so that the contact pressure detected by the sensor 46 is substantially constant or within a predetermined range. This makes it possible to execute the assembly work while suppressing damage such as galling to the object W or the assembly part.

カジリ検出部13は、センサ46から取得した情報に基づいてカジリを検出する。例えば、カジリ検出部13は、直列弾性アクチュエータ40の弾性体44の変位量を示す情報をセンサ46から取得し、これに基づいて取得された回転トルクが所定の閾値を越えている場合に、カジリを検出するように構成される。 The galling detection unit 13 detects galling based on information acquired from the sensor 46. For example, the galling detection unit 13 is configured to acquire information indicating the amount of displacement of the elastic body 44 of the series elastic actuator 40 from the sensor 46, and detect galling when the rotational torque acquired based on this exceeds a predetermined threshold value.

但し、カジリの検出方法は、これに限られるものではない。例えば、エンドエフェクタ20Eに力覚センサを設置し、カジリ検出部13は、対象物Wが被組付物から受ける接触圧力の大きさを示す情報を力覚センサから取得し、これに基づいて取得された接触圧力が所定の閾値を越えている場合に、カジリを検出するように構成されてもよい。又、カジリ検出部は、ロボットアーム20の位置情報に基づいて、例えば、指令値と実際値との差に基づいて、カジリを検出するように構成してもよい。 However, the method of detecting galling is not limited to this. For example, a force sensor may be installed on the end effector 20E, and the galling detection unit 13 may be configured to obtain information from the force sensor indicating the magnitude of the contact pressure that the target object W receives from the attached object, and detect galling if the contact pressure obtained based on this exceeds a predetermined threshold. The galling detection unit may also be configured to detect galling based on position information of the robot arm 20, for example, based on the difference between a command value and an actual value.

「カジリ」とは、局部的に発生する凝着のことをいう。カジリは、2つの部材が接触し、一方の表面に形成される突起(真実接触点)が、他方との接触により、他方側に凝着することにより発生する。凝着を起こしやすい材料間では、カジリは、常温でも発生する場合がある。カジリは、対象物W又は被組付物の形状精度のばらつき、表面粗さ又は表面形状の違い、これらに起因する片当たり、その他潤滑不良、異物混入等を原因として、発生し得る。カジリは、噛み付き、引掛り等と呼ばれる場合もある。 "Scuffing" refers to adhesion that occurs locally. It occurs when two parts come into contact and a protrusion (real contact point) formed on the surface of one part adheres to the other part due to contact with the other part. Between materials that are prone to adhesion, galling can occur even at room temperature. Galling can occur due to variations in the shape precision of the object W or the assembled part, differences in surface roughness or surface shape, uneven contact caused by these, poor lubrication, the inclusion of foreign matter, etc. Galling is also called biting, catching, etc.

「カジリ」とは、現実にカジリが発生したことのみならず、カジリ発生直前の状態になることを含む。例えば、現実にカジリが発生していないものの、二つの部材の接触圧力が閾値を越え、このままでは、カジリが発生することになる状態を含む。 "Scaling" refers not only to the actual occurrence of galling, but also to the state immediately preceding the occurrence of galling. For example, it includes a state in which galling has not actually occurred, but the contact pressure between two components exceeds a threshold value and galling will occur if left unchecked.

エラー処理部14は、カジリ検出部13によるカジリの検出回数をカウントし、所定の回数以上カジリを検出した場合に所定のエラー処理を実行する。当該所定の回数は、任意に設定可能であってよい。また、当該所定のエラー処理は、例えば、組付制御の停止を含んでもよく、また、組付制御中の対象物Wを所定の開始位置に戻す制御を含んでもよい。 The error processing unit 14 counts the number of times that the galling detection unit 13 detects galling, and executes a predetermined error process if galling is detected a predetermined number of times or more. The predetermined number of times may be set arbitrarily. The predetermined error process may include, for example, stopping the assembly control, or may include control to return the target object W being assembly controlled to a predetermined starting position.

仮置制御実行部15は、ロボットアーム20によって把持した対象物Wを仮置場に配置する仮置制御を実行する。例えば、仮置制御実行部15は、仮置制御において、ロボットアーム20の直列弾性アクチュエータ40を弾性変形させることによって、ロボットアーム20が対象物Wを仮置場に接触させて倣わせる倣い動作を実行する。ここで、仮置制御における倣い動作とは、対象物Wを後述する仮置場の被接触部に接触させながら、対象物Wを後述する仮置位置に対して相対的に移動させることをいう。ここで、相対的に移動させることは、並進移動に限られず、所定の仮置位置に対して対象物Wを相対的に回転移動させることを含む。仮置制御実行部15は、センサ46によって検出される接触圧力が実質的に一定値又は所定範囲内となるように、直列弾性アクチュエータ40の弾性体44を弾性変形させるように構成されている。これにより、対象物W又は所定の仮置場に対して、カジリなどの損傷を抑制しつつ組付作業を実行することができる。 The temporary placement control execution unit 15 executes temporary placement control to place the object W grasped by the robot arm 20 in a temporary placement site. For example, the temporary placement control execution unit 15 executes a tracing operation in which the robot arm 20 contacts the temporary placement site and traces it by elastically deforming the series elastic actuator 40 of the robot arm 20 in the temporary placement control. Here, the tracing operation in the temporary placement control means moving the object W relatively to a temporary placement position described later while bringing the object W into contact with a contacted portion of the temporary placement site described later. Here, the relative movement is not limited to translational movement, but includes rotating the object W relatively to a predetermined temporary placement position. The temporary placement control execution unit 15 is configured to elastically deform the elastic body 44 of the series elastic actuator 40 so that the contact pressure detected by the sensor 46 is substantially constant or within a predetermined range. This makes it possible to perform assembly work while suppressing damage such as galling to the object W or the predetermined temporary placement site.

ハードウェア構成に関し、制御装置10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphical Processing Unit)等のプロセッサである演算素子と、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶素子と、NORフラッシュメモリ、NANDフラッシュメモリ、HDD(Hard Disc Drive)等の不揮発性記憶素子と、これらを接続するバス等の通信手段を備えるコンピュータから構成することが可能である。不揮発性記憶素子には、例えば、本実施形態に示される各処理を実行するためのコンピュータプログラムが格納されている。揮発性記憶素子は、これらコンピュータプログラムの少なくとも一部及び演算処理結果等を一時的に記憶する。但し、これら演算素子、不揮発性記憶素子等の少なくとも一部は、インターネット等の通信ネットワークに接続された遠隔地に設置されていてもよい。例えば、演算素子は、通信ネットワークを介して、コンピュータプログラム又は必要なデータを取得するように構成されてもよい。 Regarding the hardware configuration, the control device 10 can be configured from a computer equipped with a processor such as a central processing unit (CPU) or a graphical processing unit (GPU), a volatile memory such as a static random access memory (SRAM) or a dynamic random access memory (DRAM), a non-volatile memory such as a NOR flash memory, a NAND flash memory, or a hard disk drive (HDD), and a communication means such as a bus that connects these. The non-volatile memory element stores, for example, a computer program for executing each process shown in this embodiment. The volatile memory element temporarily stores at least a part of these computer programs and the results of the calculation process. However, at least a part of these calculation elements, non-volatile memory elements, etc. may be installed in a remote location connected to a communication network such as the Internet. For example, the calculation element may be configured to acquire the computer program or necessary data via the communication network.

制御装置10、ロボットアーム20、表示装置60及び入力装置62は、それぞれ無線又は有線による通信手段によって情報の送受信が可能に構成されている。なお、制御装置10には、ロボットシステム100に動作教示するための教示装置(図示しない)が接続されてもよい。表示装置60及び入力装置62は、表示部及び入力部を備えるコンピュータであってもよいし、タッチパネル等のように一体として構成されていてもよい。 The control device 10, the robot arm 20, the display device 60, and the input device 62 are each configured to be able to send and receive information via wireless or wired communication means. A teaching device (not shown) for teaching the robot system 100 how to operate may be connected to the control device 10. The display device 60 and the input device 62 may be a computer equipped with a display unit and an input unit, or may be configured as an integrated unit such as a touch panel.

次に、図4を参照して、仮置場の構成について説明する。図4は、ステージM2に設けられた仮置場R2の平面図である。 Next, the configuration of the temporary storage area will be described with reference to Figure 4. Figure 4 is a plan view of the temporary storage area R2 provided on stage M2.

仮置場R2は、ステージM2に設けられた、例えばXY平面に略平行な略台形状の底面を有する凹部として構成される。ここで、ステージM2の構成は仮置場が形成可能であれば特に限定されないが、例えば、金属や樹脂等の任意の材料で構成されてもよい。仮置場R2のX軸負方向側には、XY平面における寸法が対象物Wの寸法と略同一である仮置位置Pが設けられる。また、仮置場R2を構成する凹部のうちX軸負方向側においてZ軸方向に延伸した内周面は、位置合わせ部Tを構成する。位置合わせ部Tの曲率は、対象物Wの側面の少なくとも一部の曲率と同一に設定される。これにより、対象物Wが仮置位置Pに配置されると、当該対象物Wは位置合わせ部Tの少なくとも一部又は全部に沿って配置される。なお、このとき、対象物Wは、位置合わせ部Tの少なくとも一部又は全部に接触してもよい。 The temporary storage area R2 is configured as a recess provided on the stage M2, for example, having a substantially trapezoidal bottom surface substantially parallel to the XY plane. Here, the configuration of the stage M2 is not particularly limited as long as the temporary storage area can be formed, but it may be configured of any material such as metal or resin. A temporary storage position P whose dimensions in the XY plane are substantially the same as the dimensions of the target object W is provided on the negative X-axis side of the temporary storage area R2. In addition, the inner circumferential surface of the recess constituting the temporary storage area R2 that extends in the Z-axis direction on the negative X-axis side constitutes the alignment portion T. The curvature of the alignment portion T is set to be the same as the curvature of at least a part of the side surface of the target object W. As a result, when the target object W is placed at the temporary storage position P, the target object W is placed along at least a part or all of the alignment portion T. Note that at this time, the target object W may contact at least a part or all of the alignment portion T.

仮置場R2には、仮置制御において対象物Wを接触させるための被接触部S1、S2、及びS3が設けられている。被接触部S1は、仮置場R2を構成する凹部の底面のうち、仮置位置Pに隣接する部分を含んで構成される。被接触部S1は、仮置位置PとZ軸方向における高さが同一である。被接触部S2及びS3は、仮置場R2を構成する凹部のうち、位置合わせ部Tに隣接するZ軸方向に延伸した内周面に設けられる。これら被接触部S1~S3は、仮置制御において、ロボットアーム20により把持された対象物Wを仮置位置Pに向けて案内する機能を有する。すなわち、仮置制御において、ロボットアーム20によって把持された対象物Wは、被接触部S1、S2、及び/又はS3に接触したまま、仮置位置Pまで移動する。なお、被接触部の位置や構成は、対象物Wを倣い動作させることが可能であれば、特にこれら被接触部S1~S3に限定されず、例えば仮置場や仮置位置の寸法や形状に合わせて任意に構成可能である。 The temporary storage site R2 is provided with contacted parts S1, S2, and S3 for contacting the object W in temporary placement control. The contacted part S1 is configured to include a part of the bottom surface of the recess constituting the temporary storage site R2 that is adjacent to the temporary placement position P. The contacted part S1 has the same height in the Z-axis direction as the temporary placement position P. The contacted parts S2 and S3 are provided on the inner peripheral surface extending in the Z-axis direction adjacent to the alignment part T of the recess constituting the temporary storage site R2. These contacted parts S1 to S3 have the function of guiding the object W grasped by the robot arm 20 toward the temporary placement position P in temporary placement control. That is, in temporary placement control, the object W grasped by the robot arm 20 moves to the temporary placement position P while remaining in contact with the contacted parts S1, S2, and/or S3. In addition, the position and configuration of the contacted parts are not limited to these contacted parts S1 to S3, and can be arbitrarily configured to match the dimensions and shape of the temporary storage area or temporary storage position, as long as it is possible to perform a tracing operation of the target object W.

仮置制御実行部15は、仮置制御において、ロボットアーム20により把持された対象物Wを被接触部S1に含まれる任意の位置に接触させた上で、対象物Wを被接触部S1に接触させたまま(被接触部S1上を摺動させながら)、仮置位置Pに向かって並進移動させてもよい。また、仮置制御実行部15は、仮置制御において、ロボットアーム20により把持された対象物Wを被接触部S2に含まれる任意の位置に接触させた上で、対象物Wを被接触部S2に接触させたまま(被接触部S2上を摺動させながら)、仮置位置Pに向かって並進移動させてもよい。また、仮置制御実行部15は、仮置制御において、ロボットアーム20により把持された対象物Wを被接触部S3に含まれる任意の位置に接触させた上で、対象物Wを被接触部S3に接触させたまま(被接触部S3上を摺動させながら)、仮置位置Pに向かって並進移動させてもよい。 In the temporary placement control, the temporary placement control execution unit 15 may bring the object W grasped by the robot arm 20 into contact with an arbitrary position included in the contacted portion S1, and then translate the object W toward the temporary placement position P while keeping it in contact with the contacted portion S1 (while sliding on the contacted portion S1). In addition, in the temporary placement control, the temporary placement control execution unit 15 may bring the object W grasped by the robot arm 20 into contact with an arbitrary position included in the contacted portion S2, and then translate the object W toward the temporary placement position P while keeping it in contact with the contacted portion S2 (while sliding on the contacted portion S2). In addition, in the temporary placement control, the temporary placement control execution unit 15 may bring the object W grasped by the robot arm 20 into contact with an arbitrary position included in the contacted portion S3, and then translate the object W toward the temporary placement position P while keeping it in contact with the contacted portion S3 (while sliding on the contacted portion S3).

次に、図5及び図6を参照しつつ、ロボットアーム20が実行する仮置制御における倣い動作について説明する。当該倣い動作は、上述したとおり、組付制御実行部12が組付制御に際して実行することができ、又、仮置制御実行部15が仮置制御に際して実行することができる。以下では、一例として、対象物Wを仮置場R2に仮置する仮置制御における倣い動作について説明する。 Next, the tracing operation in the temporary placement control executed by the robot arm 20 will be described with reference to Figures 5 and 6. As described above, the tracing operation can be executed by the assembly control execution unit 12 during the assembly control, and can be executed by the temporary placement control execution unit 15 during the temporary placement control. Below, as an example, the tracing operation in the temporary placement control in which the target object W is temporarily placed in the temporary placement area R2 will be described.

図5は、ロボットアーム20による倣い動作の態様を模式的に示す図である。同図は、倣い動作の一例として、ロボットアーム20により把持された対象物Wを仮置位置Pに向かって被接触部S1上を並進移動させる場合の倣い動作の態様が示されている。 Figure 5 is a diagram that shows a schematic diagram of a tracing operation by the robot arm 20. As an example of a tracing operation, the figure shows a tracing operation in which the target object W grasped by the robot arm 20 is translated on the contacted portion S1 toward the temporary placement position P.

図5において、基準位置が目標位置にある時のエンドエフェクタ20E及びこれに把持される対象物Wは、破線で示され、基準位置が目標位置から離間している実際のエンドエフェクタ20E及びこれに把持される対象物Wは、実線で示されている。破線で示されるように、目標位置において、エンドエフェクタ20Eに把持される対象物Wは、仮置場R2の被接触部S1と干渉する。しかしながら、実際は、仮置場R2が存在するために、対象物Wの接触部W1が仮置場R2の被接触部S1と接触する。 In FIG. 5, the end effector 20E and the object W grasped by it when the reference position is at the target position are shown by dashed lines, and the actual end effector 20E and the object W grasped by it when the reference position is away from the target position are shown by solid lines. As shown by the dashed lines, at the target position, the object W grasped by the end effector 20E interferes with the contacted portion S1 of the temporary storage area R2. However, in reality, due to the existence of the temporary storage area R2, the contact portion W1 of the object W comes into contact with the contacted portion S1 of the temporary storage area R2.

ここで、接触部W1は、例えば、略円筒形状の底面と側面との境界の一部であってよい。変位量D1は、直列弾性アクチュエータ40の弾性体44が弾性変形した量に相当する。このとき、変位量及びばね定数に基づいた力が、対象物Wから仮置場R2の被接触部S1に作用する。そして、対象物Wの接触部W1が仮置場R2の被接触部S1に接触した後、ロボットアーム20は、対象物Wを、接触部W1が被接触部S1に接触した状態を維持しながら仮置位置Pに向かって図6の矢印で示す方向に並進移動させる。ロボットアーム20は、例えば対象物Wが位置合わせ部Tに接触するまで、対象物Wの並進移動を実行する。なお、このとき、ロボットアーム20は、対象物Wを更に被接触部S2又はS3に接触させたまま仮置位置Pまで並進移動させてもよい。 Here, the contact portion W1 may be, for example, a part of the boundary between the bottom surface and the side surface of the approximately cylindrical shape. The displacement amount D1 corresponds to the amount of elastic deformation of the elastic body 44 of the series elastic actuator 40. At this time, a force based on the displacement amount and the spring constant acts from the object W to the contacted portion S1 of the temporary storage site R2. Then, after the contact portion W1 of the object W contacts the contacted portion S1 of the temporary storage site R2, the robot arm 20 translates the object W in the direction indicated by the arrow in FIG. 6 toward the temporary storage position P while maintaining the state in which the contact portion W1 contacts the contacted portion S1. The robot arm 20 executes the translational movement of the object W, for example, until the object W contacts the alignment portion T. At this time, the robot arm 20 may translate the object W to the temporary storage position P while still keeping it in contact with the contacted portion S2 or S3.

図6は、ロボットアーム20による倣い動作の他の態様を模式的に示す図である。同図は、倣い動作の一例として、ロボットアーム20により把持された対象物Wを仮置位置Pに対して回転移動させる場合の倣い動作の態様が示されている。当該倣い動作は、例えば、図5を参照して説明したように、ロボットアーム20により把持された対象物Wが、仮置場R2に設けられた仮置位置Pに到達した後に実行される。 Figure 6 is a diagram showing a schematic diagram of another aspect of the tracing operation by the robot arm 20. As an example of the tracing operation, the figure shows a tracing operation in which the object W grasped by the robot arm 20 is rotated relative to the temporary placement position P. The tracing operation is performed, for example, as described with reference to Figure 5, after the object W grasped by the robot arm 20 reaches the temporary placement position P provided in the temporary placement area R2.

図6において、目標位置におけるエンドエフェクタ20E及びこれに把持される対象物Wは、破線で示され、実際のエンドエフェクタ20E及びこれに把持される対象物Wは、実線で示されている。破線で示されるように、目標位置において、エンドエフェクタ20Eに把持される対象物Wは、仮置場R2の位置合わせ部Tと干渉する。しかしながら、実際は、仮置場R2が存在するために、対象物Wの接触部W2が仮置場R2の位置合わせ部Tと接触する。 In FIG. 6, the end effector 20E and the object W held by it at the target position are shown by dashed lines, and the actual end effector 20E and the object W held by it are shown by solid lines. As shown by the dashed lines, the object W held by the end effector 20E at the target position interferes with the alignment part T of the temporary storage site R2. However, in reality, due to the existence of the temporary storage site R2, the contact part W2 of the object W comes into contact with the alignment part T of the temporary storage site R2.

ここで、接触部W2は、例えば、略円筒形状の底面と側面との境界の一部であってよい。変位量D2は、直列弾性アクチュエータ40の弾性体44が弾性変形した量に相当する。このとき、変位量及びばね定数に基づいた力が、対象物Wから仮置場R2に作用する。ロボットアーム20は、対象物Wの接触部W1が仮置場R2の仮置位置Pに接触し、且つ対象物Wの接触部W2が仮置場R2の位置合わせ部Tに接触した状態のまま、接触部W1を仮置位置Pに沿ってX軸負方向側へ摺動させ、且つ接触部W2を位置合わせ部Tに沿ってZ軸正方向側へ摺動させるように、対象物Wを回転移動させる。当該回転移動は、対象物Wの底面が仮置位置Pに接触するまで実行される。回転移動が終了すると、対象物Wは仮置位置Pに配置され、対象物Wの側面が位置合わせ部Tに接触する。 Here, the contact portion W2 may be, for example, a part of the boundary between the bottom surface and the side surface of the approximately cylindrical shape. The displacement amount D2 corresponds to the amount of elastic deformation of the elastic body 44 of the series elastic actuator 40. At this time, a force based on the displacement amount and the spring constant acts from the object W to the temporary storage site R2. The robot arm 20 rotates the object W so that the contact portion W1 of the object W contacts the temporary storage position P of the temporary storage site R2 and the contact portion W2 of the object W contacts the alignment portion T of the temporary storage site R2, and slides the contact portion W1 along the temporary storage position P in the negative direction of the X axis and slides the contact portion W2 along the alignment portion T in the positive direction of the Z axis. The rotational movement is performed until the bottom surface of the object W contacts the temporary storage position P. When the rotational movement is completed, the object W is placed at the temporary storage position P, and the side surface of the object W contacts the alignment portion T.

次に、図7を参照して、本実施形態に係るロボットアーム20の動作方法について説明する。図7は、本実施形態に係るロボットアーム20の基本の動作フローの一例を示す図である。当該基本の動作フローでは、組付部位R1への対象物Wの組付制御の間にカジリが検出された場合、所定条件下において、対象物Wを仮置場R2に配置する仮置制御が実行される。そして、当該仮置制御の後に、再び組付制御が開始される。組付制御の間にカジリが検出された場合に、当該組付制御を「第1の組付制御」と称し、その後に仮置制御を経て再び開始される組付制御を「第2の組付制御」と称してもよい。なお、「第1の組付制御」及び「第2の組付制御」とは、これら組付制御の経時的な順序を相対的に示す呼称に過ぎない。すなわち、仮置制御を経て組付制御が開始された後に再びカジリが検出されれば、当該カジリが検出されたときに実行されている組付制御が「第1の組付制御」となるし、当該カジリが検出された後に仮置制御を経て開始される組付制御が「第2の組付制御」となる。 Next, referring to FIG. 7, the operation method of the robot arm 20 according to this embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing an example of a basic operation flow of the robot arm 20 according to this embodiment. In this basic operation flow, if galling is detected during the assembly control of the object W to the assembly portion R1, a temporary placement control is executed under a predetermined condition to place the object W in the temporary placement area R2. Then, after the temporary placement control, the assembly control is started again. If galling is detected during the assembly control, the assembly control may be called the "first assembly control", and the assembly control that is started again after the temporary placement control may be called the "second assembly control". Note that the "first assembly control" and the "second assembly control" are merely names that relatively indicate the chronological order of these assembly controls. In other words, if galling is detected again after assembly control has been started via temporary placement control, the assembly control being executed when the galling was detected becomes the "first assembly control," and the assembly control that is started via temporary placement control after the galling is detected becomes the "second assembly control."

まず、組付制御実行部12は、ロボットアーム20による対象物Wの組付制御を開始する(S10)。具体的には、組付制御実行部12による制御に応じて、ロボットアーム20のエンドエフェクタ20Eは、所定の開始位置に配置された対象物Wの上面と側面を挟むことにより対象物Wを把持した上で、金型M1に設けられた組付部位R1に対象物Wを移動させ、対象物Wの組付部位R1への組付制御を開始する。なお、後述するステップS15の仮置制御の後に実行される組付制御の場合は、ロボットアーム20のエンドエフェクタ20Eは、仮置場R2に配置された対象物Wを把持する。 First, the assembly control execution unit 12 starts the assembly control of the object W by the robot arm 20 (S10). Specifically, in response to the control by the assembly control execution unit 12, the end effector 20E of the robot arm 20 grasps the object W placed at a predetermined starting position by pinching the top and side surfaces of the object W, and then moves the object W to the assembly site R1 provided on the mold M1, and starts the assembly control of the object W to the assembly site R1. In the case of assembly control executed after the temporary placement control in step S15 described later, the end effector 20E of the robot arm 20 grasps the object W placed in the temporary placement site R2.

組付制御が開始されると、カジリ検出部13はカジリを検出したか否かを判定する(S11)。カジリ検出部13は、カジリを検出していないと判定した場合(S11;No)、組付制御が終了したか否かを判定する。組付制御が終了したと判定された場合(S12;Yes)、処理は終了する。一方、組付制御が終了していないと判定した場合(S12;No)、処理は再びステップS11に戻る。このように、カジリ検出部13は、組付制御が実行されている間、カジリの検出を判定する。 When assembly control is started, the galling detection unit 13 determines whether galling has been detected (S11). If the galling detection unit 13 determines that galling has not been detected (S11; No), it determines whether assembly control has ended. If it determines that assembly control has ended (S12; Yes), the process ends. On the other hand, if it determines that assembly control has not ended (S12; No), the process returns to step S11 again. In this way, the galling detection unit 13 determines whether galling has been detected while assembly control is being executed.

カジリ検出部13がカジリを検出した場合(S11;Yes)、エラー処理部14は、カジリの検出回数が予め設定された所定回数以上か否かを判定する(S13)。カジリの検出回数が所定回数以上であると判定された場合(S13;Yes)、エラー処理部14は所定のエラー処理を実行する(S14)。エラー処理部14は、例えば、所定のエラー処理として組付制御を停止する制御を実行する。また、エラー処理部14は、更に組付制御の途中の対象物Wを、所定の開始位置に戻す制御を実行してもよい。 When the galling detection unit 13 detects galling (S11; Yes), the error processing unit 14 determines whether the number of galling detections is equal to or greater than a predetermined number (S13). When it is determined that the number of galling detections is equal to or greater than the predetermined number (S13; Yes), the error processing unit 14 executes a predetermined error process (S14). For example, the error processing unit 14 executes control to stop the assembly control as the predetermined error process. The error processing unit 14 may also execute control to return the target object W in the middle of the assembly control to a predetermined starting position.

カジリの検出回数が所定回数以上でないと判定された場合(S13;No)、仮置制御実行部15は、ロボットアーム20に把持された対象物Wを仮置場R2に配置する仮置制御を実行する(S15)。仮置制御の詳細については、後述する。仮置制御により対象物Wが仮置場R2に配置されると、処理はステップS10に戻り、再び組付制御実行部12による組付制御が開始される。このように仮置制御の後に実行される組付制御における開始位置は、位置合わせ部Tの位置に基づいて設定されてもよい。 If it is determined that the number of times that galling has been detected is not equal to or greater than the predetermined number (S13; No), the temporary placement control execution unit 15 executes temporary placement control to place the object W grasped by the robot arm 20 in the temporary placement area R2 (S15). Details of the temporary placement control will be described later. When the object W is placed in the temporary placement area R2 by the temporary placement control, the process returns to step S10, and the assembly control execution unit 12 starts assembly control again. In this way, the start position of the assembly control executed after the temporary placement control may be set based on the position of the alignment unit T.

再び組付制御が開始された後は、組付制御が終了するか(S12;Yes)、カジリの検出が所定回数以上となりエラー処理が実行される(S13;Yes、S14)まで、以上の処理が繰り返される。 After assembly control is started again, the above process is repeated until assembly control ends (S12; Yes) or the number of times that galling is detected exceeds a predetermined number and error processing is executed (S13; Yes, S14).

次に、図8及び図9を参照して、本実施形態に係るロボットアーム20の仮置制御について説明する。当該仮置制御は、上述したステップS15の仮置制御実行部15による仮置制御に対応する。図8は、本実施形態に係るロボットアーム20の仮置制御の動作フローの一例を示す図である。図9は、本実施形態に係るロボットアーム20の仮置制御の態様を模式的に表した図である。 Next, the temporary placement control of the robot arm 20 according to this embodiment will be described with reference to Figs. 8 and 9. This temporary placement control corresponds to the temporary placement control by the temporary placement control execution unit 15 in step S15 described above. Fig. 8 is a diagram showing an example of an operation flow of the temporary placement control of the robot arm 20 according to this embodiment. Fig. 9 is a diagram showing a schematic view of the temporary placement control of the robot arm 20 according to this embodiment.

まず、図9(a)に示すように、ロボットアーム20は、対象物WをステージM2に設けられた仮置場R2まで移動させる(S20)。具体的には、ロボットアーム20は、金型M1に設けられた組付部位R1から仮置場R2の被接触部S1の上における所定量域内まで、対象物Wを移動させる。 First, as shown in FIG. 9(a), the robot arm 20 moves the target object W to a temporary storage area R2 provided on the stage M2 (S20). Specifically, the robot arm 20 moves the target object W from the assembly site R1 provided on the mold M1 to within a predetermined area above the contacted portion S1 of the temporary storage area R2.

次に、図9(b)に示すように、ロボットアーム20は、把持した対象物Wを下降させて、対象物Wの接触部W1を被接触部S1に接触させる(S21)。ここで、接触部W1は、対象物Wの一部であれば特に限定されないが、例えば、略円筒形状の底面と側面との境界の一部であってよい。 9(b), the robot arm 20 then lowers the grasped object W to bring the contact portion W1 of the object W into contact with the contacted portion S1 (S21). Here, the contact portion W1 is not particularly limited as long as it is a part of the object W, but may be, for example, a part of the boundary between the bottom surface and the side surface of the approximately cylindrical shape.

次に、図9(c)に示すように、ロボットアーム20は、所定の接触圧力で対象物Wの接触部W1を被接触部S1に接触させたまま、対象物WをX軸負方向に向かって並進移動させる(S22)。これにより、対象物Wは、接触部W1を被接触部S1に接触させたまま、被接触部S1上を仮置位置Pに向かって摺動する。なお、このとき、ロボットアーム20は、対象物Wの任意の接触部を、図4を参照して説明した仮置場R2の被接触部S2又はS3に接触させた上で、当該接触状態を保ちながら対象物WをX軸負方向に向かって移動させてもよい。これにより、被接触部S2又はS3に接触した対象物Wは、Y軸方向について被接触部S2又はS3に案内されながら仮置位置Pに向かって摺動する。 9(c), the robot arm 20 translates the object W in the negative direction of the X-axis while keeping the contact portion W1 of the object W in contact with the contacted portion S1 with a predetermined contact pressure (S22). As a result, the object W slides on the contacted portion S1 toward the temporary placement position P while keeping the contact portion W1 in contact with the contacted portion S1. Note that at this time, the robot arm 20 may bring any contact portion of the object W into contact with the contacted portion S2 or S3 of the temporary placement site R2 described with reference to FIG. 4, and then move the object W in the negative direction of the X-axis while maintaining the contact state. As a result, the object W that has come into contact with the contacted portion S2 or S3 slides toward the temporary placement position P while being guided by the contacted portion S2 or S3 in the Y-axis direction.

やがて、図9(d)に示すように、対象物Wの接触部W2が、仮置場R2に設けられた位置合わせ部Tに接触する。ここで、接触部W2は、対象物Wの一部であれば特に限定されないが、例えば、略円筒形状の上面と側面との境界の一部であってよい。 Eventually, as shown in FIG. 9(d), the contact portion W2 of the target object W comes into contact with the alignment portion T provided in the temporary storage area R2. Here, the contact portion W2 is not particularly limited as long as it is a part of the target object W, but may be, for example, a part of the boundary between the top surface and the side surface of the approximately cylindrical shape.

次に、図9(e)に示すように、ロボットアーム20は、対象物Wの接触部W1が仮置場R2の仮置位置Pに接触し、且つ対象物Wの接触部W2が仮置場R2の位置合わせ部Tに接触した状態のまま、接触部W1を仮置位置Pに沿ってX軸負方向側へ摺動させ、且つ接触部W2を位置合わせ部Tに沿ってZ軸正方向側へ摺動させるように、対象物Wを回転移動させる(S23)。当該回転移動は、対象物Wの底面が仮置位置Pに接触するまで実行される。回転移動が終了すると、対象物Wは仮置位置Pに配置され、対象物Wの側面が位置合わせ部Tに接触する。以上で、仮置制御が終了する。 Next, as shown in FIG. 9(e), while the contact portion W1 of the object W is in contact with the temporary placement position P of the temporary placement site R2 and the contact portion W2 of the object W is in contact with the alignment portion T of the temporary placement site R2, the robot arm 20 rotates and moves the object W so that the contact portion W1 slides along the temporary placement position P in the negative direction of the X-axis and the contact portion W2 slides along the alignment portion T in the positive direction of the Z-axis (S23). This rotational movement is performed until the bottom surface of the object W contacts the temporary placement position P. When the rotational movement is completed, the object W is placed at the temporary placement position P and the side of the object W contacts the alignment portion T. This ends the temporary placement control.

次に、図10を参照して、変形例に係る仮置場R2’の構成を説明する。図10は、ステージM2に設けられた仮置場R2’の平面図である。 Next, the configuration of the temporary storage area R2' according to the modified example will be described with reference to FIG. 10. FIG. 10 is a plan view of the temporary storage area R2' provided on the stage M2.

仮置場R2’は、ステージM2に設けられた、金型M1に設けられた組付部位R1の寸法よりもわずかに大きい略円筒形状の凹部として構成される。仮置制御において、例えば、対象物Wは当該仮置場R2’に嵌合されてもよい。仮置場R2’の当該凹部内には、仮置位置P’が設けられる。仮置場R2’を構成する凹部のうちZ軸方向に延伸する内周面は、位置合わせ部T’を構成する。上述したとおり、仮置場R2’の寸法は組付部位R1の寸法よりもわずかに大きいため、仮に組付制御中に組付部位R1においてカジリが発生した場合であっても、仮置制御においてカジリが発生する可能性が低減される。 The temporary placement site R2' is configured as a generally cylindrical recess provided on the stage M2, the dimensions of which are slightly larger than the dimensions of the assembly site R1 provided on the mold M1. In temporary placement control, for example, the target object W may be fitted into the temporary placement site R2'. A temporary placement position P' is provided within the recess of the temporary placement site R2'. The inner circumferential surface of the recess constituting the temporary placement site R2', which extends in the Z-axis direction, constitutes the alignment portion T'. As described above, since the dimensions of the temporary placement site R2' are slightly larger than the dimensions of the assembly site R1, even if galling occurs at the assembly site R1 during assembly control, the possibility of galling occurring in the temporary placement control is reduced.

対象物Wが仮置位置P’に配置されると、当該対象物Wは位置合わせ部T’の少なくとも一部又は全部に沿って配置される。なお、このとき、対象物Wは、位置合わせ部T’の少なくとも一部又は全部に接触してもよい。組付制御実行部12による組付制御は、例えば、仮置位置P’に配置された対象物Wの位置を開始位置とすることができる。 When the object W is placed at the temporary placement position P', the object W is placed along at least a part or all of the alignment portion T'. At this time, the object W may come into contact with at least a part or all of the alignment portion T'. The assembly control by the assembly control execution unit 12 can, for example, set the position of the object W placed at the temporary placement position P' as the starting position.

仮置場R2’を構成する凹部の周囲には、XY方向に延伸した面である被接触部S4が設けられる。被接触部S4が設けられる位置は、仮置位置P’の周囲であれば特に限定されない。仮置制御実行部15は、仮置制御において、ロボットアーム20により把持された対象物Wを被接触部S4に含まれる任意の位置に接触させた上で、対象物Wを被接触部S4に接触させたまま(被接触部S4上を摺動させながら)仮置位置P’に向かって並進移動させてもよい。また、仮置制御実行部15は、仮置制御において、ロボットアーム20により把持された対象物Wを仮置場R2’の角部(仮置場R2’を構成する凹部の略円筒形状のうち上面と側面との境界)に接触させた上で、対象物Wを当該角部に接触させたまま仮置位置P’に向かって回転移動させてもよい。 Around the recess constituting the temporary storage area R2', a contacted portion S4, which is a surface extending in the XY direction, is provided. The position where the contacted portion S4 is provided is not particularly limited as long as it is around the temporary storage position P'. In the temporary storage control, the temporary storage control execution unit 15 may bring the object W grasped by the robot arm 20 into contact with any position included in the contacted portion S4, and then translate the object W toward the temporary storage position P' while keeping it in contact with the contacted portion S4 (while sliding on the contacted portion S4). In addition, in the temporary storage control, the temporary storage control execution unit 15 may bring the object W grasped by the robot arm 20 into contact with a corner of the temporary storage area R2' (the boundary between the upper surface and the side surface of the approximately cylindrical shape of the recess constituting the temporary storage area R2'), and then rotate the object W toward the temporary storage position P' while keeping it in contact with the corner.

次に、図11及び図12を参照して、変形例に係るロボットアーム20の仮置制御について説明する。当該仮置制御は、図7を参照して説明したステップS15の仮置制御実行部15による仮置制御に対応する。図11は、変形例に係るロボットアーム20の仮置制御の動作フローの一例を示す図である。図12は、変形例に係るロボットアーム20の仮置制御の態様を模式的に表した図である。 Next, the temporary placement control of the robot arm 20 according to the modified example will be described with reference to Figs. 11 and 12. This temporary placement control corresponds to the temporary placement control by the temporary placement control execution unit 15 in step S15 described with reference to Fig. 7. Fig. 11 is a diagram showing an example of the operation flow of the temporary placement control of the robot arm 20 according to the modified example. Fig. 12 is a diagram showing a schematic view of the aspect of the temporary placement control of the robot arm 20 according to the modified example.

まず、図12(a)に示すように、ロボットアーム20は、対象物WをステージM2に設けられた仮置場R2’まで移動させる(S30)。具体的には、ロボットアーム20は、金型M1に設けられた組付部位R1からステージM2に設けられた仮置場R2’の上の所定量域内まで、対象物Wを移動させる。 First, as shown in FIG. 12(a), the robot arm 20 moves the target object W to a temporary storage area R2' provided on the stage M2 (S30). Specifically, the robot arm 20 moves the target object W from the assembly site R1 provided on the mold M1 to within a predetermined area above the temporary storage area R2' provided on the stage M2.

次に、図12(b)に示すように、ロボットアーム20は、把持した対象物Wを下降させて、対象物Wの接触部W1を被接触部S4に接触させる(S31)。ここで、接触部W1は、対象物Wの一部であれば特に限定されないが、例えば、略円筒形状の底面と側面との境界の一部であってよい。 12(b), the robot arm 20 lowers the grasped object W to bring the contact portion W1 of the object W into contact with the contacted portion S4 (S31). Here, the contact portion W1 is not particularly limited as long as it is a part of the object W, but may be, for example, a part of the boundary between the bottom surface and the side surface of the approximately cylindrical shape.

次に、図12(c)に示すように、ロボットアーム20は、所定の接触圧力で対象物Wの接触部W1を被接触部S4に接触させたまま、対象物Wを仮置位置P’に向かって並進移動させる(S32)。これにより、対象物Wは、接触部W1を被接触部S4に接触させたまま、被接触部S4上を仮置位置P’に向かって摺動する。 12(c), the robot arm 20 translates the object W toward the temporary placement position P' while keeping the contact portion W1 of the object W in contact with the contacted portion S4 with a predetermined contact pressure (S32). As a result, the object W slides on the contacted portion S4 toward the temporary placement position P' while keeping the contact portion W1 in contact with the contacted portion S4.

やがて、図12(d)に示すように、対象物Wの接触部W1が仮置場R2’の内部に進入すると共に、対象物Wの接触部W3が仮置場R2’の角部T1(仮置場R2’を構成する凹部の略円筒形状のうち上面と側面との境界)上を摺動する。ここで、接触部W3は、対象物Wの一部であれば特に限定されないが、例えば、略円筒形状の側面の一部であってよい。 As shown in FIG. 12(d), the contact portion W1 of the object W enters the interior of the temporary storage area R2', and the contact portion W3 of the object W slides on the corner T1 of the temporary storage area R2' (the boundary between the top surface and the side surface of the approximately cylindrical shape of the recess that constitutes the temporary storage area R2'). Here, the contact portion W3 is not particularly limited as long as it is a part of the object W, but may be, for example, a part of the side surface of the approximately cylindrical shape.

次に、図12(e)に示すように、ロボットアーム20は、対象物Wの接触部W3が仮置場R2’の角部T1に接触した状態のまま、対象物Wを矢印の向きに回転移動させる(S33)。当該回転移動は、対象物Wが仮置場R2’の上部に嵌合するまで実行される。 Next, as shown in FIG. 12(e), the robot arm 20 rotates the object W in the direction of the arrow while the contact portion W3 of the object W remains in contact with the corner portion T1 of the temporary storage area R2' (S33). This rotational movement is performed until the object W fits into the upper portion of the temporary storage area R2'.

次に、図12(f)に示すように、ロボットアーム20は、対象物Wを上から横圧して、対象物Wを仮置場R2’内に挿入させる(S34)。対象物Wが仮置場R2’の底面に接触すると横圧は終了し、対象物Wは、仮置位置P’内に嵌合された状態で配置される。このとき、対象物Wの側面が位置合わせ部Tに接触する。以上で、仮置制御が終了する。 Next, as shown in FIG. 12(f), the robot arm 20 applies lateral pressure from above to the object W, inserting the object W into the temporary placement area R2' (S34). When the object W comes into contact with the bottom surface of the temporary placement area R2', the lateral pressure ends, and the object W is placed in a fitted state within the temporary placement position P'. At this time, the side of the object W comes into contact with the alignment part T. This ends the temporary placement control.

以上のとおり、本発明の一実施形態に係るロボットアームの動作方法は、柔軟性を備える駆動機構を有するロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い動作によって仮置場に対象物を配置することと、仮置場に配置された対象物をロボットアームによって把持することと、対象物の第2の組付制御を開始することとを含む。 As described above, the operating method of a robot arm according to one embodiment of the present invention includes, when galling is detected during a first assembly control of an object grasped by a robot arm having a flexible drive mechanism, placing the object in a temporary storage area by a tracing operation, grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm, and starting a second assembly control of the object.

これによれば、柔軟性を備える駆動機構を有するロボットアームを用いて、ロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、仮置場に対象物を配置することにより、対象物や組付部位が破損する可能性を低減することができる。また、仮置場への対象物の配置は倣い動作によって実行されるので、当該配置制御を高精度に実行できる。 According to this, when a robot arm having a flexible drive mechanism is used and galling is detected during the first assembly control of an object grasped by the robot arm, the object is placed in a temporary storage area, thereby reducing the possibility of damage to the object or the assembly part. In addition, since the object is placed in the temporary storage area by a tracing motion, the placement control can be performed with high accuracy.

上記態様において、倣い動作によって前記仮置場に前記対象物を前記配置することは、前記対象物を、所定の被接触部に接触させることと、前記対象物を、前記被接触部に接触させながら、所定の仮置位置に向かって倣わせることと、を含んでもよい。 In the above aspect, placing the object in the temporary storage area by a tracing motion may include bringing the object into contact with a predetermined contacted portion, and tracing the object toward a predetermined temporary storage position while keeping the object in contact with the contacted portion.

上記態様において、所定の仮置位置は、対象物が所定の位置合わせ部に接触する位置であってもよい。 In the above embodiment, the predetermined temporary placement position may be a position where the object comes into contact with a predetermined alignment portion.

上記態様において、第2の組付制御の開始位置は、所定の位置合わせ部の位置に基づいて設定されてもよい。 In the above aspect, the start position of the second assembly control may be set based on the position of a predetermined alignment portion.

上記態様において、仮置場の寸法は、被組付物に設けられた組付部位の寸法よりも大きく設定されてもよい。 In the above embodiment, the dimensions of the temporary storage area may be set to be larger than the dimensions of the assembly portion provided on the object to be assembled.

上記態様において、駆動機構は、直列弾性アクチュエータを備えてもよい。 In the above embodiment, the drive mechanism may include a series elastic actuator.

上記態様において、倣い動作は、直列弾性アクチュエータの弾性体を弾性変形させながら、対象物を仮置場に対して倣わせることを含んでもよい。 In the above aspect, the tracking operation may include causing the target object to track the temporary storage site while elastically deforming the elastic body of the series elastic actuator.

上記態様において、直列弾性アクチュエータの弾性体は、板状ばねから構成されていてもよい。 In the above embodiment, the elastic body of the series elastic actuator may be composed of a leaf spring.

上記態様において、駆動機構は、柔軟性を付与するための、磁性液体、機械ばね、空気ばね、磁力ばね及びベーンモータの少なくとも1つを備えてもよい。 In the above aspect, the drive mechanism may include at least one of a magnetic liquid, a mechanical spring, an air spring, a magnetic spring, and a vane motor to provide flexibility.

上記態様において、動作方法は、カジリが所定回数以上検知された場合、所定のエラー処理を実行すること、を更に含んでもよい。 In the above aspect, the operating method may further include executing a predetermined error process if galling is detected a predetermined number of times or more.

本発明の一実施形態に係るロボットシステムは、柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームと、ロボットアームを制御する制御装置であって、ロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い当て動作によって仮置き場に対象物を置く配置するステップと、仮置き場に配置された対象物をロボットアームによって把持するステップと、対象物の第2の組付制御を開始するステップと、を実行するための制御装置と、を備える。 A robot system according to one embodiment of the present invention includes a robot arm having a flexible drive mechanism, and a control device for controlling the robot arm, which executes the steps of placing the object in a temporary storage area by a matching operation when galling is detected during a first assembly control of an object grasped by the robot arm, grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm, and starting a second assembly control of the object.

本発明の一実施形態に係る制御装置は、柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い当て動作によって仮置き場に対象物を置く配置するステップと、仮置き場に配置された対象物をロボットアームによって把持するステップと、対象物の第2の組付制御を開始するステップと、を実行可能に構成される。 The control device according to one embodiment of the present invention is configured to execute the steps of placing the object in a temporary storage area by a matching operation, grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm, and starting a second assembly control of the object when galling is detected during a first assembly control of an object grasped by a robot arm having a flexible drive mechanism.

本発明の一実施形態に係るプログラムは、コンピュータに、柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い当て動作によって仮置き場に対象物を置く配置するステップと、仮置き場に配置された対象物をロボットアームによって把持するステップと、対象物の第2の組付制御を開始するステップと、を実行するための制御命令を生成させる。 A program according to one embodiment of the present invention causes a computer to generate control instructions for executing the steps of placing the object in a temporary storage area by a matching operation, grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm, and starting a second assembly control of the object when galling is detected during a first assembly control of an object grasped by a robot arm having a flexible drive mechanism.

本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。上記実施形態及び変形例において説明したいずれかの態様は、当業者の理解に矛盾がない範囲で他の態様と組み合わせて適用することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and applied in various ways. Any of the aspects described in the above-described embodiment and modified examples can be applied in combination with other aspects to the extent that it is not inconsistent with the understanding of a person skilled in the art.

上記実施形態では、対象物Wが金型M1の組付部位R1に嵌合する態様を説明したが、このほか、本発明は、貫通孔が形成されるフランジ(「対象物」の一例)を把持し、貫通孔をシャフトが貫通するように、貫通孔の壁面をシャフト(「被組付物」の一例)の表面に倣わせて、フランジをシャフトに組み付ける作業や、検査対象となるプリント配線基板(「対象物」の一例)を把持し、プリント配線基板に形成された貫通孔を棒状の検査器具(「被組付物」の一例)が貫通するように、貫通孔の壁面を検査器具の表面に倣わせて、貫通孔の内径を検査する作業や、レンズモジュール等の光学部品(「対象物」の一例)を精密機器(「被組付物」の一例)に組み付ける作業等、様々な用途に適用することが可能である。 In the above embodiment, the object W is fitted into the mounting portion R1 of the mold M1. However, the present invention can be applied to various other applications, such as gripping a flange (an example of an "object") in which a through hole is formed, and assembling the flange to a shaft by aligning the wall surface of the through hole with the surface of the shaft (an example of an "object to be assembled") so that the shaft passes through the through hole, gripping a printed wiring board (an example of an "object") to be inspected, and inspecting the inner diameter of a through hole formed in the printed wiring board by aligning the wall surface of a rod-shaped inspection tool (an example of an object to be assembled) with the surface of the inspection tool so that the tool passes through the through hole, and assembling an optical component such as a lens module (an example of an "object") to a precision device (an example of an object to be assembled).

また、柔軟性を備えた駆動機構として、直列弾性アクチュエータの他、様々な駆動機構を利用することが可能である。ここで、「柔軟性を備えた」とは、弾性、粘性又は弾性及び粘性を備えていることをいう。弾性とは、応力を加えると変形し、応力を除去すると元に戻る性質をいい、弾性変形のしやすさを示す可撓性という言葉で表現される場合もある。粘性とは、流体の流動速度を一様化する応力を生じさせる性質をいう。粘性、弾性を付与するために、磁性流体、機械ばね(板ばね、ねじりコイルばね)、空気ばね、磁力ばね、ベーンモータ、印加電圧に応じて粘性を調整可能な電機粘性流体を用いた可変ダンパ、等を用いてもよい。 In addition to the series elastic actuator, various other driving mechanisms can be used as driving mechanisms with flexibility. Here, "having flexibility" means having elasticity, viscosity, or elasticity and viscosity. Elasticity refers to the property of being deformed when stress is applied and returning to the original shape when the stress is removed, and is sometimes expressed as the term flexibility, which indicates the ease of elastic deformation. Viscosity refers to the property of generating stress that makes the flow speed of a fluid uniform. In order to impart viscosity and elasticity, magnetic fluids, mechanical springs (leaf springs, torsion coil springs), air springs, magnetic springs, vane motors, variable dampers using electro-viscous fluids whose viscosity can be adjusted according to the applied voltage, etc. may be used.

上記発明の実施形態を通じて説明された実施の態様は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 The implementation modes described through the above embodiments of the invention can be used in appropriate combinations or with modifications or improvements depending on the application, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. It is clear from the claims that such combinations or forms with modifications or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.

10…制御装置、11…制御命令取得部、12…組付制御実行部、13…カジリ検出部、14…エラー処理部、15…仮置制御実行部、20…ロボットアーム、20E…エンドエフェクタ、20E1…可動プレート、20E2…可動プレート、20J…ジョイント、20L…リンク、30…駆動部、40…直列弾性アクチュエータ、42…駆動部、44…弾性体、46…センサ、60…表示装置、62…入力装置、100…ロボットシステム、 10...Control device, 11...Control command acquisition unit, 12...Assembly control execution unit, 13...Cross-section detection unit, 14...Error processing unit, 15...Temporary placement control execution unit, 20...Robot arm, 20E...End effector, 20E1...Moving plate, 20E2...Moving plate, 20J...Joint, 20L...Link, 30...Drive unit, 40...Series elastic actuator, 42...Drive unit, 44...Elastic body, 46...Sensor, 60...Display unit, 62...Input device, 100...Robot system,

Claims (12)

柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームを用いて対象物を被組付物に組み付ける動作方法であって、
前記ロボットアームによって把持された前記対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い動作によって仮置場の位置合わせ部に前記対象物が接触するように前記対象物を配置することと、
前記仮置場に配置された前記対象物を前記ロボットアームによって把持することと、
前記対象物の第2の組付制御を開始することと、
を実行させる動作方法。
An operating method for assembling an object to a workpiece using a robot arm having a flexible drive mechanism, comprising:
When galling is detected during a first assembly control of the object gripped by the robot arm, the object is arranged so that the object comes into contact with a positioning portion of a temporary storage site by a tracing operation;
Grasping the object placed in the temporary storage area with the robot arm;
Starting a second assembly control of the object;
A method of executing the above.
倣い動作によって前記仮置場に前記対象物を前記配置することは、
前記対象物を、所定の被接触部に接触させることと、
前記対象物を、前記被接触部に接触させながら、前記位置合わせ部に向かって倣わせることと、を含む、請求項1の動作方法。
The placing of the object in the temporary storage site by a tracing operation includes:
Bringing the object into contact with a predetermined contact portion;
The method of claim 1 , further comprising: moving the object toward the alignment portion while contacting the contacted portion.
前記第2の組付制御の開始位置は、前記位置合わせ部の位置に基づいて設定される、請求項2に記載の動作方法。 The method according to claim 2 , wherein a start position of the second assembly control is set based on a position of the alignment unit. 前記仮置場の寸法は、前記被組付物に設けられた組付部位の寸法よりも大きく設定される、請求項1から3のいずれか一項に記載の動作方法。 The operating method according to any one of claims 1 to 3, wherein the dimensions of the temporary storage area are set to be larger than the dimensions of the assembly portion provided on the object to be assembled. 前記駆動機構は、直列弾性アクチュエータを備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の動作方法。 The method of any one of claims 1 to 4, wherein the drive mechanism comprises a series elastic actuator. 前記倣い動作は、前記直列弾性アクチュエータの弾性体を弾性変形させながら、前記対象物を前記仮置場に対して倣わせることを含む、請求項5に記載の動作方法。 The operating method according to claim 5, wherein the tracking operation includes causing the target object to track the temporary storage area while elastically deforming the elastic body of the series elastic actuator. 前記直列弾性アクチュエータの前記弾性体は、板状ばねから構成されている、請求項6に記載の動作方法。 The method of claim 6, wherein the elastic body of the series elastic actuator is composed of a leaf spring. 前記駆動機構は、前記柔軟性を付与するための、磁性液体、機械ばね、空気ばね、磁力ばね及びベーンモータの少なくとも1つを備える、請求項1から7のいずれか一項に記載の動作方法。 The method of any one of claims 1 to 7, wherein the drive mechanism includes at least one of a magnetic liquid, a mechanical spring, an air spring, a magnetic spring, and a vane motor to provide the flexibility. 前記カジリが所定回数以上検知された場合、所定のエラー処理を実行すること、を更に含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の動作方法。 The operating method according to any one of claims 1 to 8, further comprising: executing a predetermined error process if the galling is detected a predetermined number of times or more. 柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームと、
前記ロボットアームを制御する制御装置であって、
前記ロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い動作によって仮置き場の位置合わせ部に前記対象物が接触するように前記対象物を配置するステップと、
前記仮置き場に配置された前記対象物を前記ロボットアームによって把持するステップと、
前記対象物の第2の組付制御を開始するステップと、
を実行するための制御装置と、
を備えるロボットシステム。
A robot arm having a flexible drive mechanism;
A control device for controlling the robot arm,
When galling is detected during a first assembly control of the object gripped by the robot arm, the object is arranged so that the object contacts an alignment portion of a temporary placement site by a tracing operation;
A step of grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm;
starting a second assembly control of the object;
A control device for executing the above-mentioned
A robot system comprising:
柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームを制御する制御装置であって、
前記ロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い動作によって仮置き場の位置合わせ部に前記対象物が接触するように前記対象物を配置するステップと、
前記仮置き場に配置された前記対象物を前記ロボットアームによって把持するステップと、
前記対象物の第2の組付制御を開始するステップと、
を実行可能に構成される制御装置。
A control device for controlling a robot arm having a flexible drive mechanism,
When galling is detected during a first assembly control of the object gripped by the robot arm, the object is arranged so that the object contacts an alignment portion of a temporary placement site by a tracing operation;
A step of grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm;
starting a second assembly control of the object;
A control device configured to be able to execute the above.
コンピュータに、
柔軟性を備えた駆動機構を有するロボットアームによって把持された対象物の第1の組付制御の間にカジリが検出された場合、倣い動作によって仮置き場の位置合わせ部に前記対象物が接触するように前記対象物を配置するステップと、
前記仮置き場に配置された前記対象物を前記ロボットアームによって把持するステップと、
前記対象物の第2の組付制御を開始するステップと、
を実行するための制御命令を生成させる、
コンピュータプログラム。
On the computer,
a step of positioning the object so that the object contacts an alignment portion of a temporary placement site by a tracing operation when galling is detected during a first assembly control of the object gripped by the robot arm having a flexible drive mechanism;
A step of grasping the object placed in the temporary storage area by the robot arm;
starting a second assembly control of the object;
generating control instructions for executing the
Computer program.
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