JPWO2019049639A1 - ロボットハンド、ロボット装置及び電子機器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記フィンガユニットは、一端が固定された柔軟性のある線状部材をその長手方向にスライド可能に把持することが可能に構成される。
上記ガイド部材は、上記フィンガユニットに取り付けられ、上記線状部材を所定の位置に導くガイド部を有する。
弾性部材の弾性力を利用して線状部材をワーク表面に押し付けながら、弛みや局所的な浮き上がりを生じさせることなく線状部材を引き回すことができる。
これにより、線状部材に加わる張力が所定の範囲内となるように線状部材に対する把持力を制御することができる。
板バネの厚み方向に変形しやすく幅方向に変形しにくいという特性を利用して、線状部材を適切に引き回すことができる。
フィンガユニットとガイド部材との相対距離で弾性部材の弾性変形量を調整することができる。
上記フィンガユニットは、上記ロボットアームに取り付けられ、一端が固定された柔軟性のある線状部材をその長手方向にスライド可能に把持することが可能に構成される。
上記ガイド部材は、上記フィンガユニットに取り付けられ、上記線状部材を所定の位置に導くガイド部を有する。
上記制御部は、上記ガイド部材の移動方向に応じて、上記線状部材に対する把持力を制御する制御信号を上記フィンガユニットへ出力する。
上記ロボットハンドのガイド部材に支持された線状部材の一部が上記電子機器の表面に接触する。
上記フィンガユニットの把持力は上記線状部材がその長手方向にスライド可能な第1の把持力に調整され、上記線状部材を送り出しながら上記ガイド部材は移動する。
上記フィンガユニットの把持力は上記第1の把持力よりも大きい第2の把持力に調整され、上記線状部材が係止部に係止される方向へ上記ガイド部材は移動する。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
図1は、本技術の一実施形態に係るロボット装置を示す概略正面図である。本実施形態では、電子機器の製造工程に用いられる組立ロボットへの本技術の適用例について説明する。
本実施形態のロボット装置1は、組立ロボット100と、電子機器の半完成品(以下、ワークWともいう)を支持する作業台2と、組立ロボット100の駆動を制御するコントローラ3(制御部)とを備える。
図2は組立ロボット100のハンド部101の構成を示す概略側面図である。各図においてX軸、Y軸及びZ軸は、相互に直交する3軸方向をそれぞれ示している。
ここで、長手方向にスライド可能な第1の把持力とは、引き回し作業中に作用する張力で線状部材Cをフィンガユニット20から繰り出すことが可能な把持力を意味する。一方、第2の把持力とは、典型的には、上記張力に抗して線状部材Cのスライドを禁止することができる把持力を意味する。
ここで、所定の位置とは、典型的には、ワークW上における線状部材Cの引き回し位置や組み付け位置をいい、例えば、ワークW上において線状部材Cを係止する係止溝Wb(図6)や係止爪Wc(図7A)等の係止部の位置あるいはその近傍に相当する。
コントローラ3は、弾性部材40の変形量をセンサ41によってリアルタイムで検出し、弾性部材40の変形量が所定の値(又は範囲)となるようにフィンガユニット20の把持力を調整する。例えば、弾性部材40の変形量が上記所定の値(又は範囲)より大きいとき、コントローラ3は、線状部材Cに作用する張力が高いと判断し、把持力を弱める制御信号をフィンガユニット20へ出力する。一方、弾性部材40の変形量が上記所定の値(又は範囲)より小さいとき、コントローラ3は、線状部材Cに作用する張力が低いと判断し、把持力を強める制御信号をフィンガユニット20へ出力する。
続いて、以上のように構成されるロボット装置1の典型的な動作について説明する。
引き回し作業においては、一端がワークW上に固定された線状部材Cに所定の張力を付与しながら、線状部材Cが所定の経路に沿ってワークWの表面に引き回される。引き回し作業に先立って、ハンド部101は、フィンガユニット20で線状部材Cに所定の張力を付与した状態で、ガイド部31に収容された線状部材CがワークWの表面に接触する位置まで下降する。このとき、弾性部材40の弾性力によって、ガイド部材30とワークWとの衝突から線状部材Cが保護される。
線状部材Cを係止部Wcの近傍にまでガイドした後、コントローラ3は、作業モードを引き回し作業からフッキング作業へ切り替え、線状部材Cのフッキング作業として設定された把持力にフィンガユニット20を調整するための制御信号を出力する(ステップ104,102)。フィンガユニット20は、コントローラ3からの制御信号を受信して線状部材Cに対する把持力を、第1の把持力(F1)よりも大きい第2の把持力(F2)に設定する。
一連の作業が完了した後、コントローラ3は、センサ41の出力に基づいて、作業の成否確認結果を出力する(ステップ107)。
図12A,Bは、本技術の他の実施形態に係るハンド部の構成を示す概略側面図である。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
(1) 一端が固定された柔軟性のある線状部材をその長手方向にスライド可能に把持することが可能なフィンガユニットと、
前記フィンガユニットに取り付けられ、前記線状部材を所定の位置に導くガイド部を有するガイド部材と
を具備するロボットハンド。
(2)上記(1)に記載のロボットハンドであって、
前記フィンガユニットと前記ガイド部材との間に取り付けられた弾性部材をさらに具備する
ロボットハンド。
(3)上記(2)に記載のロボットハンドであって、
前記弾性部材の変形量を検出するセンサと、
前記センサの出力に基づいて、前記線状部材に対する把持力を制御する制御信号を前記フィンガユニットへ出力する制御部と、をさらに具備する
ロボットハンド。
(4)上記(2)又は(3)に記載のロボットハンドであって、
前記弾性部材は、板バネで構成される
ロボットハンド。
(5)上記(2)〜(4)のいずれか1つに記載のロボットハンドであって、
前記弾性部材を支持し、前記フィンガユニットと前記ガイド部材との間の相対距離を変化させることが可能なスライドユニットをさらに具備する
ロボットハンド。
(6) ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられ、一端が固定された柔軟性のある線状部材をその長手方向にスライド可能に把持することが可能なフィンガユニットと、
前記フィンガユニットに取り付けられ、前記線状部材を所定の位置に導くガイド部を有するガイド部材と、
前記ガイド部材の移動方向に応じて、前記線状部材に対する把持力を制御する制御信号を前記フィンガユニットへ出力する制御部と
を具備するロボット装置。
(7) 一端が固定された柔軟性のある線状部材と、前記線状部材の配線経路に沿って設けられ前記線状部材を係止する複数の係止部とを有する電子機器の製造方法であって、
ロボットハンドのフィンガユニットによって、前記線状部材を把持し、
前記ロボットハンドのガイド部材に支持された線状部材の一部を前記電子機器の表面に接触させ、
前記フィンガユニットの把持力を前記線状部材がその長手方向にスライド可能な第1の把持力に調整し、前記線状部材を送り出しながら前記ガイド部材を移動させ、
前記フィンガユニットの把持力を前記第1の把持力よりも大きい第2の把持力に調整し、前記線状部材が係止部に係止される方向へ前記ガイド部材を移動させる
電子機器の製造方法。
3…コントローラ
20…フィンガユニット
21…第1のフィンガ部
22…第2のフィンガ部
30…ガイド部材
31…ガイド部
40,44…弾性部材
41…センサ
50…スライドユニット
101…ハンド部
102…多関節アーム
C…線状部材
W…ワーク
Claims (7)
- 一端が固定された柔軟性のある線状部材をその長手方向にスライド可能に把持することが可能なフィンガユニットと、
前記フィンガユニットに取り付けられ、前記線状部材を所定の位置に導くガイド部を有するガイド部材と
を具備するロボットハンド。 - 請求項1に記載のロボットハンドであって、
前記フィンガユニットと前記ガイド部材との間に取り付けられた弾性部材をさらに具備する
ロボットハンド。 - 請求項2に記載のロボットハンドであって、
前記弾性部材の変形量を検出するセンサと、
前記センサの出力に基づいて、前記線状部材に対する把持力を制御する制御信号を前記フィンガユニットへ出力する制御部と、をさらに具備する
ロボットハンド。 - 請求項2に記載のロボットハンドであって、
前記弾性部材は、板バネで構成される
ロボットハンド。 - 請求項2に記載のロボットハンドであって、
前記弾性部材を支持し、前記フィンガユニットと前記ガイド部材との間の相対距離を変化させることが可能なスライドユニットをさらに具備する
ロボットハンド。 - ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられ、一端が固定された柔軟性のある線状部材をその長手方向にスライド可能に把持することが可能なフィンガユニットと、
前記フィンガユニットに取り付けられ、前記線状部材を所定の位置に導くガイド部を有するガイド部材と、
前記ガイド部材の移動方向に応じて、前記線状部材に対する把持力を制御する制御信号を前記フィンガユニットへ出力する制御部と
を具備するロボット装置。 - 一端が固定された柔軟性のある線状部材と、前記線状部材の配線経路に沿って設けられ前記線状部材を係止する複数の係止部とを有する電子機器の製造方法であって、
ロボットハンドのフィンガユニットによって、前記線状部材を把持し、
前記ロボットハンドのガイド部材に支持された線状部材の一部を前記電子機器の表面に接触させ、
前記フィンガユニットの把持力を前記線状部材がその長手方向にスライド可能な第1の把持力に調整し、前記線状部材を送り出しながら前記ガイド部材を移動させ、
前記フィンガユニットの把持力を前記第1の把持力よりも大きい第2の把持力に調整し、前記線状部材が係止部に係止される方向へ前記ガイド部材を移動させる
電子機器の製造方法。
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