KR20190016102A

KR20190016102A - 로봇, 반송 장치 및 하네스가 구비된 커넥터의 반송 방법

Info

Publication number: KR20190016102A
Application number: KR1020197000783A
Authority: KR
Inventors: 카즈노리 히라타; 케이타 사사키
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2019-02-15
Also published as: EP3476547A1; US20190160673A1; JP6788392B2; WO2017222045A1; TW201812967A; EP3476547A4; JP2017226062A; TWI645497B; CN109311157A; CN109311157B

Abstract

로봇은 제1 방향(D1)으로 연장되는 유연한 장척부(112)를 포함하는 작업물(110)의 소정의 부위를 유지하는 제1 유지부(18)와, 작업물(110)의 장척부(112)의 소정의 부위를 제1 방향(D1)과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 유지하는 제2 유지부(19)와, 제1 유지부(18) 및 제2 유지부(19)를 소정의 작동 영역 내에서 이동시키는 하나 이상의 로봇암(13)을 구비하고, 제2 유지부(19)는 제1 유지부(18)에 대하여 제1 방향(D1)으로 상대적으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

Description

로봇, 반송 장치 및 하네스가 구비된 커넥터의 반송 방법

본 발명은 로봇 및 하네스(harness)가 구비된 커넥터의 반송 방법에 관한 것이다.

종래부터 긴 길이의 물건의 반송에 이용되는 복수 팔(複腕) 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 참조).

이러한 복수 팔 로봇은 모터 유닛, 커넥터 및 이들을 연결하는 하네스로 구성된 조립 부품을 프레임에 조립하는 작업에 사용되는 로봇이고, 모터 유닛을 파지하는 엔드 이펙터와, 커넥터를 파지하는 엔드 이펙터를 포함한다. 그리고, 조립 부품을 반송하는 때는, 모터 유닛 및 커넥터를 대응하는 엔드 이펙터로 파지하여 들어 올린다.

일본특허출원공개 특개평7-223179호

그러나, 특허문헌에 기재된 복수 팔 로봇은 하네스의 적어도 일단이 자유단인 조립 부품의 반송에 적용할 수 없다는 문제가 있었다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 로봇은 제1 방향으로 연장되는 유연한 장척(長尺)부를 포함하는 작업물(work)의 소정의 부위를 유지(保持)하는 제1 유지부와, 상기 작업물의 상기 장척부의 소정의 부위를 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 유지하는 제2 유지부와, 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부를 소정의 작동 영역 내에서 이동시키는 하나 이상의 로봇암을 구비하고, 상기 제2 유지부는 상기 제1 유지부에 대하여 상기 제1 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

이러한 구성에 따르면, 제2 유지부가 자세에 불균형이 발생하기 쉬운 유연한 장척부를 포함하는 작업물의 장척부를 유지할 수 있다. 그리고, 제2 유지부는 제1 방향과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 작업물의 장척부의 소정의 부위를 유지하기 때문에, 제2 유지부를 제1 유지부에 대하여 제1 방향으로 부드럽게 이동시킬 수 있고, 그 결과 제2 유지부에 의한 장척부의 유지 위치를 반송시에 작업물을 균형있게 반송할 수 있는 위치로 이동시킬 수 있다. 이를 통해 유연한 장척부를 포함하는 작업물을 적절하게 반송할 수 있다.

상기 유격은 상기 제1 방향과 교차하는 방향에서, 상기 작업물의 상기 장척부의 소정 부위와 상기 제2 유지부 사이에 형성된 틈새라도 좋다.

이러한 구성에 따르면, 유격을 적절하게 구성할 수 있다.

상기 제2 유지부는 상기 작업물의 상기 장척부의 상기 소정 부위와 접촉하는 부위에 설치된 탄성체를 포함하고, 상기 유격은 상기 탄성체가 탄성 변형하여 구성되어도 좋다.

이러한 구성에 따르면, 유격을 적절하게 구성할 수 있다.

상기 제1 유지부를 구비하는 제1 암과, 상기 제2 유지부를 구비하는 제2 암을 더 구비하고, 상기 제2 암이 상기 제2 유지부를 상기 제1 유지부에 대하여 상기 제1 방향으로 이동시켜도 좋다.

이러한 구성에 따르면, 작업물의 반송에 적합한 부위를 제1 유지부 및 제2 유지부에 의해 유지할 수 있다. 또한, 상황에 따라서 제1 유지부 및 제2 유지부에 의해 유지하는 부위를 유연하게 변경할 수 있다.

상기 작업물은 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체에서 상기 제1 방향으로 연장되는 하네스를 포함하는 하네스가 구비된 커넥터이고, 상기 장척부는 하네스여도 좋다.

이러한 구성에 따르면, 하네스가 구비된 커넥터를 반송할 수 있다.

상기 제1 유지부는 상기 작업물은 흡착하여 유지하여도 좋다.

이러한 구성에 따르면, 제1 유지부가 작업물의 소정의 부위를 적절하게 유지할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 반송 장치는 제1 방향으로 연장되는 유연한 장척부를 포함하는 작업물을 유지하는 제1 유지부와, 상기 작업물의 상기 장척부의 소정 부위를 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 유지하는 제2 유지부와, 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부를 소정의 작동 영역 내에서 이동시키는 하나 이상의 유지부 이동 기구를 구비하고, 상기 제2 유지부는 상기 제1 유지부에 대하여 상기 제1 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

이러한 구성에 따르면, 제2 유지부가 자세에 불균형이 발생하기 쉬운 유연한 장척부를 포함하는 작업물의 장척부를 유지할 수 있다. 그리고, 제2 유지부는 제1 방향과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 작업물의 장척부의 소정의 부위를 유지하기 때문에, 제2 유지부를 제1 유지부에 대하여 제1 방향으로 부드럽게 이동시킬 수 있고, 그 결과 장척부의 유지 위치를 반송시에 작업을 균형있게 반송할 수 있는 위치로 이동시킬 수 있다. 이를 통해 유연한 장척부를 포함하는 작업물을 적절하게 반송할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 하네스가 구비된 커넥터의 반송 방법은 제1 유지부와 제2 유지부와, 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부를 이동시키는 하나 이상 로봇암을 구비하는 로봇을 이용한 하네스가 구비된 커넥터의 반송 방법으로서, 상기 하네스가 구비된 커넥터는 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체에서 제1 방향으로 연장되는 하네스를 포함하고, 상기 제1 유지부가 상기 커넥터 본체를 유지하는 커넥터 본체 유지 단계와, 상기 제2 유지부가 상기 하네스의 상기 커넥터 본체 쪽의 부분을 유지하는 하네스 유지 단계와, 상기 로봇암이 상기 하네스의 상기 커넥터 본체 쪽의 부분을 유지하는 제2 유지부를 상기 제1 방향에서 상기 제1 유지부에 의해 유지된 상기 커넥터 본체로부터 멀어지는 쪽으로 이동시키는 유지 위치 변경 단계를 포함한다.

이러한 구성에 의하면, 유연한 장척부를 포함하는 작업물을 균형 있게 전달할 수 있다.

본 발명은 유연한 장척부를 포함하는 작업물을 적절하게 반송할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 로봇의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 로봇의 제어 시스템의 구성예를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 로봇의 제1 유지부 및 제2 유지부의 구성예를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 순서도이다.
도 5는 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 평면도이다.
도 10은 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 평면도이다.
도 11은 도 1의 로봇의 동작예를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 로봇의 구성예를 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 3에 따른 로봇의 구성예를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서는 모든 도면을 통해 동일 또는 대응하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 중복된 설명을 생략한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇(1)의 구성예를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇(1)은, 예를 들어, 한 쌍의 로봇암(13)을 구비하는 수평 다관절형의 쌍완(雙腕) 로봇이다. 다만, 이에 한정되는 것이 아니라 로봇암은 수직 다관절형 로봇암이라도 좋다.

로봇(1)은 대차(12)와, 대차(12)에 지지된 제1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B)과, 제1 로봇암(13A)의 선단부에 연결된 제1 유지부(18)와, 제2 로봇암(13B)의 선단부에 연결된 제2 유지부(19)와, 대차(12) 내에 수납된 제어 장치(14) 및 진공 발생 장치(15)를 구비한다. 이하에서는 제1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B)을 구별하지 않는 경우는 단순히 로봇암(13)이라고 하는 경우가 있다.

진공 발생 장치(15)는 예를 들어, 진공 펌프 및 CONVUM(등록 상표) 등이고, 예를 들어 대차(12)의 내부에 설치되어 있다. 그러나 이에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 로봇암(13)의 내부, 대차(12)와 연결된 다른 대차, 대차(12)의 근방에 설치되어 있어도 좋다. 진공 발생 장치(15)는 배관(51)을 통해 후술하는 흡착 헤드(32)와 연결되어 있다. 배관(51)에는 예를 들어, 도시하지 않은 개폐 밸브가 설치되어 있고, 개폐 밸브로 배관(51)이 개방 및 폐쇄된다. 이러한 진공 발생 장치(15)의 동작 및 개폐 밸브의 개폐는 제어 장치(14)에 의해 제어된다.

대차(12)는 차륜(12a)을 구비하여, 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 대차(12)는 기축(基軸)(16)을 포함하고, 기축(16)은 대차(12)의 상면에 고정되어 있다.

제1 로봇암(13A)은 제1 유지부(18)를 소정의 작동 범위 내에서 이동시킨다. 또한, 제2 로봇암(13B)은 제2 유지부(19)를 소정의 작동 범위 내에서 이동시킨다. 로봇암(13)은, 예를 들어 수평 다관절형 로봇암이고, 암부(21)와 손목부(22)를 포함한다. 또한, 제1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B)은 서로 독립적으로 작동하거나 서로 관련되어 동작할 수 있다.

암부(21)는 손목부(22)를 동작 범위 내의 임의의 위치에 위치 결정시킨다. 암부(21)는 수평 방향으로 연장되는 제1 링크(21a) 및 제2 링크(21b)를 포함한다. 제1 링크(21a)는 기단부가 대차(12)의 기축(16)과 회전 관절(J1)에 의해 연결되고, 기축(16)의 축 중심을 통과하는 회전 축선(L1) 둘레로 회동 가능하다. 제2 링크(21b)는 제1 링크(21a)의 선단부와 회전 관절(J2)에 의해 연결되고, 제1 링크(21a)의 선단부에 규정된 회전 축선(L2) 둘레로 회동 가능하다.

손목부(22)는 그 선단에 연결된 기구를 임의의 자세로 변경한다. 손목부(22)는 승강부(22a)와 회동부(22b)를 포함한다.

승강부(22a)는 제2 링크(21b)의 선단부와 직동(直動) 관절(J3)에 의해 연결되고, 제2 링크(21b)에 대해 승강 이동 가능하다. 회동부(22b)는 승강부(22a)의 하단부와 회전 관절(J4)에 의해 연결되고, 승강부(22a)의 하단에 규정된 회전 축선(L3) 둘레로 회동 가능하다.

본 실시예에서, 회전 축선(L1 ~ L3)은 서로 평행하고, 예를 들어 연직 방향으로 연장된다. 또한, 회전 축선(L1 ~ L3)의 연장 방향과 승강부(22a)의 승강 이동 방향은 서로 평행하다.

암(13)에는 각각의 관절(J1 ~ J4)에 대응하도록, 구동용 서보 모터(미도시) 및 그 서보 모터의 회전각을 검출하는 인코더(미도시) 등이 설치되어 있다. 또한, 제1 로봇암(13A)의 회전 축선(L1)과 제2 로봇암(13B)의 회전 축선(L1)은 동일 선상에 있고, 제1 로봇암(13A)의 제1 링크(21a) 및 제2 로봇암(13B)의 제1 링크(21a)는 상하로 높이 차이를 두고 배치되어 있다. 따라서, 쌍완의 로봇암(13)을 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 쌍완의 로봇암(13)의 구성을 단순화할 수 있다.

도 3은 제1 유지부(18) 및 제2 유지부(19)의 구성예를 도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 유지부(18)는 작업물의 소정의 부위를 유지한다. 즉, 제1 유지부(18)는 예를 들어 작업물을 흡착하여 작업물을 구속하고 유지한다. 제1 유지부(18)는 제1 로봇암(13A)에 연결되어 있고(도 1 참조), 제1 연결 링크(31)와 흡착 헤드(32)를 포함한다. 여기서, 제1 유지부(18)는 작업물을 흡착하여 유지하는 구성에 한정되는 것이 아니고, 이를 대신하여, 예를 들어, 협지(狹持)하여 유지하는 구성이라도 좋다.

제1 연결 링크(31)는 회전 축선(L3)과 교차하는 방향으로 연장되는 판상체이고, 예를 들어 수평 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 제1 연결 링크(31)의 기단부가 제1 로봇암(13A)의 회동부(22b)에 연결되어 있다.

흡착 헤드(32)는 작업물을 흡착하여 유지한다. 흡착 헤드(32)는 제1 연결 링크(31)의 선단부에서 하방으로 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 따라서, 제1 연결 링크(31)를 회전 축선(L3) 둘레로 회동시키는 것에 의해, 흡착 헤드(32)가 회전 축선(L3) 둘레를 회동한다. 그리고, 흡착 헤드(32)는 개구부(33)와 규제부(34)를 포함한다. 개구부(33)는 흡착 헤드(32)의 하면의 대략 중앙에 형성된 구멍이다. 그리고, 흡착 헤드(32)는 배관(51)을 통해 진공 발생 장치(15)에 연결되고, 개구부(33)는 배관(51)과 연통되어 있다. 그리고, 배관(51)의 개폐 밸브가 개방됨으로써, 개구부(33)의 근방에 위치한 작업물이 흡착 헤드(32)의 하면에 흡착된다. 또한, 배관(51)의 개폐 밸브가 폐쇄됨으로써, 흡착 헤드(32)에 의한 작업물의 흡착이 해제된다.

규제부(34)는 흡착 헤드(32)에 흡착된 작업물의 흡착 헤드(32)의 하면의 연장 방향으로의 이동을 규제한다. 규제부(34)는 흡착 헤드(32)의 하면의 개구부(33)의 주위에 형성되고, 흡착 헤드(32)의 하면에서 하방으로 돌출된 복수의 돌기이다. 그리고, 규제부(34)는 흡착 헤드(32)에 흡착된 작업물을 복수의 돌기로 둘러싸는 영역에 유지한다. 여기서, 규제부(34)는 복수의 돌기이지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 이를 대신하여 흡착 헤드(32)에 흡착된 작업물과 맞물리는 맞물림부라도 좋다.

제2 유지부(19)는 작업물의 후술하는 장척부의 소정의 부위를 장척부의 연장 방향과 교차하는 방향(작업물의 횡단면의 연장 방향)으로 유격을 가지고 유지한다. 제2 유지부(19)는 제2 로봇암(13B)에 연결되어 있고(도 1 참조), 제2 연결 링크(41)와 유지 유닛(42)을 포함한다. 이와 같이, 제1 유지부(18) 및 제2 유지부(19)는 별도의 로봇암(13)(제1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B))에 연결되어 있고, 서로 독립적으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 자세한 내용은 후술하는 바와 같이, 제2 유지부(19)는 제1 유지부(18)에 대해 제1 방향(D1)으로 상대적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 즉, 본 실시예에서, 제1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B)이 유지부 이동 기구를 구성하고 있다.

제2 연결 링크(41)는 회전 축선(L3)과 교차하는 방향으로 연장되는 판상체이고, 예를 들어 수평 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 제2 연결 링크(41)의 기단부가 제2 로봇암(13B)의 회동부(22b)에 연결되어 있다.

유지 유닛(42)은 커넥터(110)의 하네스(112)를 하네스(112)의 연장 방향, 즉 제1 방향(D1)과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 유지하는 기구이다. 유지 유닛(42)은 제2 연결 링크(41)의 선단부에서 하방으로 연장하는 기둥 형상으로 형성된다. 따라서, 제2 연결 링크(41)를 회전 축선(L3) 둘레로 회전시키는 것에 의해, 유지 유닛(42)이 회전 축선(L3) 둘레로 회동한다. 이와 같이, 흡착 헤드(32)는 판상체인 제1 연결 링크(31)의 선단부에 설치되고, 또한 유지 유닛(42)은 판상체인 제2 연결 링크(41)의 선단부에 설치되어 있기 때문에, 흡착 헤드(32)와 유지 유닛(42)을 서로 접근시킬 수 있고, 커넥터(110) 등의 작은 작업물을 취급할 수 있다.

유지 유닛(42)은 한 쌍의 유지체(43)와, 한 쌍의 유지체(43)를 소정의 개폐 방향(D2)으로 이동시키는 개폐 구동 기구(45)를 포함한다. 개폐 방향(D2)은 후술하는 제1 방향(D1)과 교차하는 방향으로 규정된다.

한 쌍의 유지체(43)는 개폐 방향으로 마주하여 배치되어 있다. 각각의 유지체(43)는 타방의 유지체(43)와 마주하는 대향면에 오목부(43a)와 충합(衝合)면(43b)을 포함한다. 오목부(43a)는 유지체(43)의 대향면의 중간부에 형성되고, 타방의 유지체(43)와 마주하는 대향면이 타방의 유지체(43)로부터 멀어지는 방향으로 함입된 형상을 갖는다. 그리고, 한 쌍의 유지체(43)의 대향면을 부딛쳐 하나가 되도록 하면(충합시키면), 한 쌍의 유지체(43)의 오목부(43a)에 의해 한 쌍의 유지체(43)의 개폐 방향과 교차하는 방향(제1 방향(D1))으로 한 쌍의 유지체(43)를 관통하는 관통공(49)(도 6 참조)이 형성된다. 관통공(49)은 단면적이 유지된 작업물의 부위의 단면보다 크게 형성되고, 한 쌍의 유지체(43)는 관통공(49)의 내부에 위치하는 작업물을 유격을 가지고 유지하도록 구성되어 있다. 이처럼 유격은 오목부(43a)(관통공(49))의 연장 방향과 교차하는 방향에서, 작업물과 한 쌍의 유지체(43) 사이에 형성된 틈새에 의해 구성되어있다. 각각의 유지체(43)는 예를 들어 초고분자량 폴리에틸렌 등의 내마모성, 자기 윤활성이 뛰어난 재질을 가진다.

충합면(43b)은 오목부(43a)의 상단에서 상방으로 연장되는 면과 오목부(43a)의 하단에서 하방으로 연장되는 면을 포함한다. 그리고, 한 쌍의 유지체(43)의 대향면을 충합시키면, 한 쌍의 유지체(43)의 충합면(43b)이 접촉하고, 한 쌍의 충합면(43b)의 간극을 폐쇄되도록 구성되어 있다. 이에 따라서, 제1 방향(D1)과 교차하는 방향으로의 작업물의 이동이 규제된다.

개폐 구동 기구(45)는 구동부(46)와, 베이스(47)와 한 쌍의 가동 부재(48)를 포함한다. 베이스(47)는 하면에 개폐 방향으로 연장되는 안내홈(47b)을 구비한다. 한 쌍의 가동 부재(48)는 상단부가 안내홈(47b)과 맞물려 있다. 따라서, 안내홈(47b)은 가동 부재(48)를 개폐 방향으로 안내한다. 또한, 한 쌍의 가동 부재(48)는 중간부에서 하단부에 걸친 부분에 한 쌍의 유지체(43)의 외측 측면이 설치되어, 한 쌍의 유지체(43)를 지지하고 있다. 여기서, 본 실시예에 따르면, 한 쌍의 유지체(43)는 한 쌍의 가동 부재(48)에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 이에 따라서, 한 쌍의 유지체(43)에 의해 유지되는 작업물의 형상에 따라 한 쌍의 유지체(43)를 교체할 수 있다. 구동부(46)는 한 쌍의 가동 부재(48)를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동시킨다. 개방 위치는 한 쌍의 가동 부재(48)에 설치된 한 쌍의 유지체(43)가 이격되어, 유지하는 작업물의 부위의 개폐 방향의 폭 치수보다 큰 폭 치수의 공간이 한 쌍의 유지체(43) 사이(한 쌍의 충합면(43b)의 사이)에 형성되는 위치로 규정되어 있다. 또한, 폐쇄 위치는 한 쌍의 유지체(43)의 충합면(43b)이 충합되어 관통공(49)이 형성되는 위치로 규정되어 있다.

도 2는 로봇(1)의 제어 시스템의 구성예를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어 장치(14)는 연산부(14a)와, 저장부(14b)와, 서보 제어부(14c)와, 흡착 헤드 제어부(14d)와, 유지 유닛 제어부(14e)를 포함한다. 제어 장치(14)는 예를 들어 마이크로 컨트롤러 등의 시스템을 구비한 로봇 컨트롤러이다. 여기서, 제어 장치(14)는 집중 제어하는 단일의 제어 장치(14)로 구성되어 있어도 좋고, 서로 협력하여 분산 제어하는 복수의 제어 장치(14)에 의해 구성되어 있어도 좋다.

저장부(14b)에는 로봇 컨트롤러로서의 기본 프로그램, 각종 고정 데이터 등의 정보가 저장되어 있다. 연산부(14a)는 저장부(14b)에 저장된 기본 프로그램 등의 소프트웨어를 읽어 실행함으로써 로봇(1)의 각종 동작을 제어한다. 즉, 연산부(14a)는 로봇(1)의 제어 명령을 생성하고 이를 서보 제어부(14c), 흡착 헤드 제어부(14d) 및 유지 유닛 제어부(14e)로 출력한다. 서보 제어부(14c)는 연산부(14a)에 의해 생성된 제어 명령에 기초하여 로봇(1)의 제1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B)의 각각의 관절(J1 ~ J4)에 대응하는 서보 모터의 구동을 제어하도록 구성되어 있다. 흡착 헤드 제어부(14d)는 연산부(14a)에 의해 생성된 제어 명령에 기초하여 진공 발생 장치(15)를 제어함으로써 흡착 헤드(32)의 동작을 제어한다. 유지 유닛 제어부(14e)는 연산부(14a)에 의해 생성된 제어 명령에 기초하여 구동부(46)를 제어함으로써 유지 유닛(42)의 동작을 제어한다.

[동작예]

다음으로, 로봇(1)의 동작예를 설명한다.

도 4는 로봇(1)의 동작예를 도시한 순서도이다. 도 5 ~ 도 8은 로봇(1)의 동작예를 도시하는 사시도이다. 도 9 ~ 도 11은 로봇(1)의 동작예를 나타내는 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 동작예에서, 로봇(1)은 예를 들어, 스토리지(P1)에 위치하는 커넥터 (110)를 들어 올리고, 커넥터(110)를 작업 영역(P2)에 위치하는 기판(101)의 소켓(102)에 장착하는 작업을 실시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 커넥터(110)는 소켓(102)과 연결되는 커넥터 본체(111)(제1 부분)와, 기단부가 커넥터 본체(111)에 설치되고 선단부가 자유단인 한 쌍의 하네스(112)를 포함한다. 이 한 쌍의 하네스(112)는 서로 연결되어 있지 않고, 그 중간부(A1)(도 9 참조)가 제2 부분을 구성하고, 선단부(A2)가 제3 부분을 구성한다. 그리고, 스토리지(P1)에서 커넥터(110)는 커넥터 재치(載置)대(113)에 재치되어 있다. 커넥터 재치대(113)는 상면에 커넥터 본체(111)가 재치되는 커넥터 본체측 재치부(113a) 및 상면에 하네스(112)의 자유단이 재치되는 하네스 자유단측 재치부(113b)를 포함하고, 커넥터(110)는 커넥터 본체측 재치부(113a) 및 하네스 자유단측 재치부(113b)에 걸쳐지도록 재치된다. 하네스(112)의 연장 방향이 제1 방향(D1)을 구성한다.

또한, 커넥터 본체측 재치부(113a)의 상면의 커넥터(110)가 재치되는 부분에 오목부(114)가 형성되어, 커넥터 본체측 재치부(113a)에 재치된 커넥터(110)가 소정의 위치에 위치 결정되도록 구성되어 있어도 좋다. 마찬가지로, 하네스 자유단측 재치부(113b)의 상면의 커넥터(110)가 재치되는 부분에 오목부(115)가 형성되고, 재치된 커넥터(110)가 소정의 위치에 위치 결정되도록 구성되어 있어도 좋다. 이에 따라서, 커넥터(110)를 커넥터 재치대(113)의 소정의 위치에 적절하게 위치시킬 수 있다.

나아가, 오목부(114)의 하단에는 도시하지 않은 진공 발생 장치와 배관을 통해 연결되는 개구부(116)이 형성되어 있어도 좋다. 이에 따르면, 오목(114)에 위치하는 커넥터 본체(111)를 흡착하여 위치 결정을 할 수 있다. 따라서, 커넥터 본체측 재치부(113a)에 재치된 커넥터(110)가 소정의 위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 흡착 헤드(32)에 의해 커넥터 본체(111)의 유지를 행하는 것에 앞서, 후술하는 유지 위치 변경 단계를 실시하는 경우에도 커넥터(110)를 소정의 위치에 유지할 수 있다.

우선, 제어 장치(14)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 로봇암(13A)을 제어하여, 커넥터 본체측 재치부(113a)에 재치된 커넥터(110)의 커넥터 본체(111)의 상면 부근에 흡착 헤드(32)를 위치시키고, 제어 장치(14)는 흡착 헤드(32)에 의해 커넥터(110)의 커넥터 본체(111)를 흡착하고 유지한다(커넥터 본체 유지 단계(단계 S1)).

다음으로, 제어 장치(14)는 개폐 구동 기구(45)를 제어하여, 한 쌍의 유지체(43)를 개방 위치에 위치시키고, 한 쌍의 유지체(43)를 이간(離間)시킨다. 그리고 제어 장치(14)는 제2 로봇암(13B)을 제어하여, 한 쌍의 하네스(112)의 중간부(A1)의 상방에 이간된 한 쌍의 유지체(43)의 사이에 형성된 간극이 위치하도록 유지 유닛(42)을 위치시킨다. 또한, 제어 장치(14)는 한 쌍의 오목부(43a)의 연장 방향(즉, 한 쌍의 유지체(43)를 폐쇄 위치에 위치시킴으로써 형성되는 관통공(49)의 연장 방향)이 커넥터(110)의 하네스(112)의 연장 방향(제1 방향(D1))과 일치하는 자세를 취하도록 한 쌍의 유지체(43)를 위치시킨다. 그리고, 이 위치에서 유지 유닛(42)을 하강시킨다. 이에 따라 한 쌍의 하네스(112)의 중간부(A1)가 한 쌍의 충합면(43b) 사이를 통과하고, 한 쌍의 오목부(43a) 사이에 위치한다.

다음으로, 제어 장치(14)는 개폐 구동 기구(45)를 제어하여 한 쌍의 유지체(43)를 폐쇄 위치에 위치시킨다. 이에 따라서, 커넥터(110)의 하네스(112)의 중간부(A1)는 유격을 가지는 유지 유닛(42)의 관통공(49)에 유지된다(하네스 유지 단계(단계 S2)).

다음으로, 제어 장치(14)는 제2 로봇암(13B)을 제어하여, 제1 방향(D1)이고 흡착 헤드(32) 및 커넥터 본체(111)에서 멀어지는 쪽으로 유지 유닛(42)을 이동시킨다(유지 위치 변경 단계(단계 S3)). 상술한 바와 같이, 제2 유지부(19)는 제1 방향(D1)과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 커넥터(110)의 하네스(112)의 중간부(A1)를 유지하고 있기 때문에, 제2 유지부(19)를 제1 유지부(18)에 대해 제1 방향(D1)으로 매끄럽게 이동시킬 수 있다. 이에 따라서, 유지 유닛(42)은 커넥터(110)의 하네스(112)의 연장 방향으로 이동하고, 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)는 유격을 가지는 유지 유닛(42)의 관통공(49)에 유지된다. 여기서, 커넥터(110)의 커넥터 본체(111)가 흡착 헤드(32)에 의해 유지되고 있기 때문에, 유지 유닛(42)가 이동하는 과정에서, 관통공(49)과 한 쌍의 하네스(112)가 접촉하여, 커넥터(110)가 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 로봇(1)은 커넥터(110)의 양단부를 유지한다.

다음으로, 제어 장치(14)는 제1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B)을 제어하여, 흡착 헤드(32) 및 유지 유닛(42)의 상대적인 위치 관계를 유지하면서 커넥터(110)를 들어 올려 작업 영역(P2)으로 반송한다(단계 S4).

여기서, 도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 하네스(112)는 서로 연결되어 있지 않기 때문에 커넥터 재치대(113)에 재치된 커넥터(110)의 하네스(112)는 커넥터 본체(111)에서 멀어질수록(기단부에서 선단부로 향함에 따라서) 한 쌍의 하네스(112)의 간격이 크게 벌어질 수 있다. 이 경우, 커넥터(110)를 들어 올릴 때에, 유지 유닛(42)이 유지할 하네스(112)의 선단부(A2)를 유지하기 위해서, 제어 장치(14)가 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)의 상방에 이간된 한 쌍의 유지체(43)의 사이에 형성된 간극이 위치하도록 유지 유닛(42)을 위치시키고, 이 위치에서 유지 유닛(42)을 하강시키면, 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)가 한 쌍의 유지체(43)에 접촉하여 한 쌍의 충합면(43b)의 사이를 통과할 수 없는 경우가 있다. 또한, 한 쌍의 하네스(112)는 유연하기 때문에, 커넥터(110)의 하네스(112)가 휘어 있는 경우가 있다. 이 경우에도 커넥터(110)를 들어 올릴 때에, 유지 유닛(42)이 유지할 하네스(112)의 선단부(A2)를 유지하기 위해서, 제어 장치(14)가 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)의 상방에 이간된 한 쌍의 유지체(43)의 사이에 형성된 간극이 위치하도록 유지 유닛(42)을 위치시키고, 이 위치에서 유지 유닛(42)을 하강 시키면, 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)가 한 쌍의 유지체(43)에 접촉하여 한 쌍의 충합면(43b)의 사이를 통과할 수 없는 경우가 있다. 그러나, 제어 장치(14)는 도 10에 도시된 바와 같이, 흡착 헤드(32)에 유지되어 위치 결정된 커넥터 본체(111)의 근방에 위치하고, 기단부가 커넥터 본체(111)에 고정되어 있어서 그 위치의 불균형이 적은 한 쌍의 하네스(112)의 중간부를 일단 한 쌍의 유지체(43)에 유지시킨 후, 도 11에 도시된 바와 같이, 커넥터(110)를 들어 올릴 때에 유지된 하네스(112)의 선단부(A2)로 한 쌍의 유지체(43)를 이동시키기 때문에, 적절하게 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)를 유지할 수 있다.

또한, 커넥터(110)를 들어 올릴 때는 제1 로봇암(13A)에 설치된 흡착 헤드(32)가 커넥터(110)의 기단부, 즉 커넥터 본체(111)를 유지하고, 제2 로봇암(13B)에 설치된 유지 유닛(42)이 커넥터(110)의 선단부, 즉 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)를 유지하기 때문에 스토리지(P1)에서 작업 영역(P2)를 향하여 커넥터(110)를 균형있게 전달할 수 있고, 커넥터(110)의 자세가 변화하는 것을 방지 할 수 있다.

다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 작업 영역(P2)에서 커넥터(110)의 커넥터 본체(111)를 기판(101)의 소켓(102)의 위쪽에 위치시킨다. 그리고 커넥터(110)를 하방으로 이동시키고, 소켓(102)에 커넥터 본체(111)를 밀어 넣어 소켓(102)과 커넥터 본체(111)를 끼워 넣는다.

다음으로, 제어 장치(14)는 개폐 구동 기구(45)를 제어하여 한 쌍의 유지체(43)를 개방 위치에 위치시키고 또한, 흡착 헤드(32)에 의한 커넥터 본체(111)의 흡착을 해제한다. 그리고, 제어 장치(14)는 제 1 로봇암(13A) 및 제2 로봇암(13B)을 제어하여 스토리지(P1)로 흡착 헤드(32) 및 유지 유닛(42)을 이동시킨다.

여기서, 상기 로봇(1)가 실시하는 작업은 예시이고, 이 예시되는 작업에 한정되는 것은 아니다. 이에 대신하여 로봇(1)은 예를 들어, 끈 모양으로 연결된 소시지를 전달하는 작업에 이용되어도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇(1)의 제어 장치(14)는 흡착 헤드(32)에 대해 하네스(112)의 연장 방향으로 유지 유닛(42)을 이동시킬 수 있기 때문에, 흡착 헤드(32)를 사용하여 커넥터 본체(111)(작업물의 제1 부분)을 유지하고, 유닛 유닛(42)을 이용하여 위치의 불균형이 적은 한 쌍의 하네스(112)의 중간부(A1)(작업물의 제2 부분)를 유지하며, 한 쌍의 하네스(112)의 선단부(A2)(작업물의 제3 부분)를 향해 유지 유닛(42)을 이동시킬 수 있다. 이에 따라서, 적절하게 한 쌍의 하네스(112)의 선단부를 유지할 수 있고, 커넥터(110)를 균형있게 전달할 수 있다. 또한, 제1 유지부(18) 및 제2 유지부(19)에 의해 커넥터(110)를 두 점에서 유지하고 있기 때문에 운송 중 커넥터(110)가 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

(실시예 2)

도 12은 실시예 2에 따른 로봇(201)의 구성예를 도시한 사시도이다.

상기 실시예 1에서는 로봇(1)이 커넥터 재치대(113) 상의 소정 위치에 위치하는 커넥터(110)를 유지하여 들어 올렸다. 이에 대해 본 실시예에서, 로봇(201)은 스토리지(P1)에 흩어져 위치하는 복수의 커넥터(110) 중 하나의 커넥터(110)를 유지하여 들어 올려도 좋다. 즉, 로봇(1)은 도 11에 도시된 바와 같이, 나아가 카메라(202)를 포함한다.

그리고, 제어 장치(14)(도 1 참조)는 카메라(202)에 의해 스토리지(P1)을 촬영하여 스토리지(P1)에 흩어져 있는 복수의 커넥터(110) 중 하나의 커넥터(110)를 선택하고, 이 선택한 커넥터(110)의 커넥터 본체(111)를 흡착 헤드(32)에 의해 유지하고, 하네스(112)을 유지 유닛(42)에 의해 유지하고 있다.

(실시예 3)

도 13은 실시예 3에 따른 로봇(301)의 구성예를 도시한 사시도이다.

상기 실시예 1에서는, 로봇(1)은 한 쌍의 로봇암(13)을 구비하는 수평 다관절형의 쌍완 로봇이다. 이에 대해, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 로봇(301)은 단일의 로봇암(302)을 구비하는 로봇이다. 그리고, 로봇암(302)에는 제1 유지부(18), 제2 유지부(19) 및 한 쌍의 하네스(112)의 연장 방향(제 1 방향)에서 제1 유지부(18)와 제2 유지부(19)의 간격을 변경하는 간격 변경 기구(303)를 포함하는 유지 유닛(304)이 설치되어 있다. 그리고, 유지 위치 변경 단계에서 간격 변경 기구(303)를 작동시킴으로써 제2 유지부(19)를 제1 유지부(18)에 대해 상대적으로 이동시킨다.

<변형예>

상기 실시예에서, 한 쌍의 유지체(43)는, 각각 오목부(43a)가 형성되고, 한 쌍의 유지체(43)를 폐쇄 위치에 위치시킴으로써 형성되는 관통공(49)에 작업물을 유격을 가지고 유지하였지만 이것에 한정되지 않는다. 그 대신에, 한 쌍의 유지체(43)를 탄성체에 의해 구성하여도 좋다. 즉, 한 쌍의 유지체(43)를 스펀지 등의 유연한 소재로 구성하여도 좋다. 또한, 한 쌍의 가동 부재(48)로부터 내측을 향하여 세워 설치된 복수의 털(섬유)의 무리에 의해 구성하여도 좋다. 이에 따라서, 한 쌍의 유지체(43)를 폐쇄 위치에 위치시키면 하네스(112)와 한 쌍의 유지체(43)가 접촉하고, 탄성체가 탄성 변형한다. 이에 따라서, 하네스(112)는 유격을 가지고 유지된다.

상기 설명으로부터 당업자에게는 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시예가 분명할 것이다. 따라서, 상기 설명은 예시로서만 해석되어야 하고, 본 발명을 실시하는 최선의 형태를 당업자에게 교시 할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

D1: 제 1 방향 1: 로봇
13: 로봇암 13A: 제1 로봇암
13B: 제2 로봇암 14: 제어 장치
18: 제1 유지부 19: 제2 유지부
110: 커넥터 111: 커넥터 본체
112: 하네스

Claims

제1 방향으로 연장되는 유연한 장척부를 포함하는 작업물의 소정의 부위를 유지하는 제1 유지부와,
상기 작업물의 상기 장척부의 소정의 부위를 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 유지하는 제2 유지부와,
상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부를 소정의 작동 영역 내에서 이동시키는 하나 이상의 로봇암을 구비하고,
상기 제2 유지부는 상기 제1 유지부에 대하여 상기 제1 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇.
제1항에 있어서,
상기 유격은 상기 제1 방향과 교차하는 방향에서, 상기 작업물의 상기 장척부의 소정 부위와 상기 제2 유지부 사이에 형성된 틈새인 것을 특징으로 하는 로봇.
제1항에 있어서,
상기 제2 유지부는 상기 작업물의 상기 장척부의 상기 소정 부위와 접촉하는 부위에 설치된 탄성체를 포함하고,
상기 유격은 상기 탄성체가 탄성 변형함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 유지부를 구비하는 제1 암과
상기 제2 유지부를 구비하는 제2 암을 더 구비하고,
상기 제2 암이 상기 제2 유지부를 상기 제1 유지부에 대하여 상기 제1 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 작업물은 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체로부터 상기 제1 방향으로 연장되는 하네스를 포함하는 하네스가 구비된 커넥터이고,
상기 장척부는 하네스인 것을 특징으로 하는 로봇.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 유지부는 상기 작업물을 흡착하여 유지하는 것을 특징으로 하는 로봇.
제1 방향으로 연장되는 유연한 장척부를 포함하는 작업물을 유지하는 제1 유지부와,
상기 작업물의 상기 장척부의 소정의 부위를 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 유격을 가지고 유지하는 제2 유지부와,
상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부를 소정의 작동 영역 내에서 이동하는 하나 이상의 유지부 이동 기구를 구비하고,
상기 제2 유지부는 상기 제1 유지부에 대하여 상기 제1 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
제1 유지부와, 제2 유지부와, 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부를 이동시키는 하나 이상의 로봇암을 구비한 로봇을 이용한 하네스가 구비된 커넥터의 반송 방법에 있어서, 상기 하네스가 구비된 커넥터는 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체로부터 제1 방향으로 연장되는 하네스를 포함하고,
상기 제1 유지부가 상기 커넥터 본체를 유지하는 커넥터 본체 유지 단계와,
상기 제2 유지부가 상기 하네스의 상기 커넥터 본체쪽의 부분을 유지하는 하네스 유지 단계와,
상기 로봇암이 상기 하네스의 상기 커넥터 본체쪽의 부분을 유지하는 제2 유지부를 상기 제1 방향에서 상기 제1 유지부에 의해 유지된 상기 커넥터 본체로부터멀어지는 쪽으로 이동시키는 유지 위치 변경 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하네스가 구비된 커넥터의 반송 방법.