机器人、搬送装置及附导线的连接器的搬送方法与流程

本发明涉及机器人及附导线的连接器的搬送方法。

背景技术：

以往已知用来搬送长型物的多臂机器人(例如参照专利文献1)。

此多臂机器人，是将电动机单元、连接器及连接它们的导线所构成的组装部件组装于框架内的作业中所使用的机器人，包含把持电动机单元的末端执行器、与把持连接器的末端执行器。而且，搬送组装部件时，利用对应的末端执行器把持并举起电动机单元及连接器。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开平7-223179号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题：

然而，记载于专利文献1中的多臂机器人，存在着不适用于导线的至少一端为自由端的组装部件的搬送这样的问题。

解决问题的手段：

为解决所述问题，根据本发明的一形态的机器人，具备：第一保持部，保持包含第一方向上延伸的柔软的长条部的工件的规定部位；第二保持部，在与所述第一方向交叉的方向上持有间隙地保持所述工件的所述长条部的规定部位；以及一条以上的机器臂，使所述第一保持部及所述第二保持部在规定的动作区域内移动；所述第二保持部以相对于所述第一保持部能在所述第一方向上相对移动的形式构成。

根据此结构，第二保持部可保持包含姿势容易产生偏差的柔软的长条部的工件的长条部。而且，由于第二保持部在与第一方向交叉的方向上持有间隙地保持工件的长条部的规定部位，所以能使第二保持部相对于第一保持部顺利地在第一方向上移动，其结果为，能将第二保持部的长条部保持位置移动至能在搬送时平衡地搬送工件的位置。因此，能适当地搬送包含柔软的长条部的工件。

也可以是，所述间隙是在与所述第一方向交叉的方向上，形成于所述工件的所述长条部的规定部位与所述第二保持部之间的空隙。

根据此结构，能适当地构成间隙。

也可以是，所述第二保持部包含设置于与所述工件的所述长条部的所述规定部位接触的部位上的弹性体；所述间隙由所述弹性体进行弹性变形而构成。

根据此结构，能适当地构成间隙。

也可以是，还具有：具有所述第一保持部的第一臂；以及具有所述第二保持部的第二臂；所述第二臂使所述第二保持部相对于所述第一保持部在所述第一方向上移动。

根据此结构，可通过第一保持部及第二保持部保持适合工件搬送的部位。又，可依状况灵活地变更由第一保持部及第二保持部所保持的部位。

也可以是，所述工件是包含连接器主体、和从该连接器主体向所述第一方向延伸的导线的附导线的连接器；所述长条部是导线。

根据此结构，可搬送附导线的连接器。

也可以是，所述第一保持部吸附并保持所述工件。

根据此结构，第一保持部能适当地保持工件的规定部位。

为解决所述问题，根据本发明的一形态的搬送装置，具备：第一保持部，保持包含第一方向上延伸的柔软的长条部的工件；第二保持部，在与所述第一方向交叉的方向上持有间隙地保持所述工件的所述长条部的规定部位；以及一个以上的保持部移动机构，使所述第一保持部及所述第二保持部在规定的动作区域内移动；所述第二保持部，以相对于所述第一保持部能在所述第一方向上相对移动的形式构成。

根据此结构，第二保持部可保持包含姿势容易产生偏差的柔软的长条部的工件的长条部。而且，由于第二保持部在与第一方向交叉的方向上持有间隙地保持工件的长条部的规定部位，所以能使第二保持部相对于第一保持部顺利地在第一方向上移动，其结果为，能将长条部的保持位置移动至能在搬送时平衡地搬送工件的位置。因此，能适当地搬送包含柔软的长条部的工件。

为解决所述问题，根据本发明的一形态的附导线的连接器的搬送方法，是利用了具备第一保持部、第二保持部、和使所述第一保持部及所述第二保持部移动的一条以上的机器臂的机器人后的附导线的连接器的搬送方法，所述附导线的连接器包含连接器主体和从该连接器主体向第一方向延伸的导线；包含：连接器主体保持步骤，所述第一保持部保持所述连接器主体；导线保持步骤，所述第二保持部保持所述导线的靠近所述连接器主体的部分；以及保持位置变更步骤，所述机器臂使保持所述导线的靠近所述连接器主体的部分的所述第二保持部在所述第一方向上向远离由所述第一保持部保持的所述连接器主体侧移动。

根据此结构，能平衡地搬送包含柔软的长条部的工件。

发明效果：

本发明发挥能适当地搬送包含柔软的长条部的工件的效果。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施形态1的机器人的结构例的图；

图2是示意性地示出图1的机器人的控制系统的结构例的框图；

图3是示出图1的机器人的第一保持部及第二保持部的结构例的立体图；

图4是示出图1的机器人的动作例的流程图；

图5是示出图1的机器人的动作例的立体图；

图6是示出图1的机器人的动作例的立体图；

图7是示出图1的机器人的动作例的立体图；

图8是示出图1的机器人的动作例的立体图；

图9是示出图1的机器人的动作例的俯视图；

图10是示出图1的机器人的动作例的俯视图；

图11是示出图1的机器人的动作例的俯视图；

图12是示出根据本发明的实施形态2的机器人的结构例的立体图；

图13是示出根据本发明的实施形态3的机器人的结构例的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。另外，本发明并不限于本实施形态。又，以下所有附图中，对相同或相当的要素标以相同的参照符号，并省略其重复的说明。

(实施形态1)

图1是示出本发明的实施形态的机器人1的结构例的图。

如图1所示，机器人1，例如为具备一对机器臂13的水平多关节型的双臂机器人。但是，并不限于此，机器臂亦可为垂直多关节型的机器臂。

机器人1具备：转向架12、由转向架12支撑的第一机器臂13a及第二机器臂13b、与第一机器臂13a的梢端部相连的第一保持部18、与第二机器臂13b的梢端部相连的第二保持部19、以及收纳于转向架12内的控制装置14及真空产生装置15。以下，在不区别第一机器臂13a及第二机器臂13b的情况下，仅称为机器臂13。

真空产生装置15例如是真空泵、convum(注册商标)等，设置于例如转向架12的内部。但是，并不限于此，也可设置于例如机器臂13的内部、与转向架12相连的其它转向架、转向架12的附近。真空产生装置15通过配管51而与后述吸附头32连接。配管51上例如设有未图示的开闭阀，由开闭阀使配管51开放及闭塞。此真空产生装置15的动作及开闭阀的开闭由控制装置14控制。

转向架12具有车轮12a，构成为可移动。而且，转向架12包含基轴16，基轴16固定于转向架12的上表面。

第一机器臂13a使第一保持部18在规定的动作范围内移动。又，第二机器臂13b使第二保持部19在规定的动作范围内移动。机器臂13，例如为水平多关节型机器臂，包含臂部21、腕部22。又，第一机器臂13a及第二机器臂13b能相互独立运作，亦能相互关联地动作。

臂部21使腕部22定位于动作区域内的任意的位置。臂部21包含向水平方向延伸的第一连杆21a及第二连杆21b。第一连杆21a的基端部通过旋转关节j1而与转向架12的基轴16连结，可绕通过基轴16的轴心的旋转轴线l1转动。第二连杆21b通过旋转关节j2而与第一连杆21a的梢端部连结，可绕规定在第一连杆21a的梢端部上的旋转轴线l2转动。

腕部22变更与其梢端相连的机构成任意的姿势。腕部22包含升降部22a、转动部22b。

升降部22a通过直动关节j3而与第二连杆21b的梢端部连结，可相对于第二连杆21b进行升降移动。转动部22b通过旋转关节j4而与升降部22a的下端部连结，可绕规定在升降部22a的下端处的旋转轴线l3转动。

在本实施形态，旋转轴线l1~l3相互平行，例如在铅直方向延伸。又，旋转轴线l1~l3的延伸方向与升降部22a的升降移动方向相互平行。

在机器臂13上，为了与各关节j1~j4相对应，设有伺服电动机(未图示)及检测该伺服电动机的旋转角的编码器(未图示)。又，第一机器臂13a的旋转轴线l1与第二机器臂13b的旋转轴线l1在同一直线上，第一机器臂13a的第一连杆21a和第二机器臂13b的第一连杆21a上下设有高低差地配置。由此，可使双臂的机器臂13紧凑地构成。又，可简化双臂的机器臂13的结构。

图3是示出第一保持部18及第二保持部19的结构例的立体图。

如图3所示，第一保持部18保持工件的规定部位。即，第一保持部18例如吸附工件、拘束工件并保持。第一保持部18与第一机器臂13a连结(参照图1)，包含第一连结杆31、吸附头32。另外，第一保持部18并不限于吸附并保持工件的结构，作为代替，也可以是例如夹持并保持的结构。

第一连结杆31，是在与旋转轴线l3交叉的方向延伸的板状体，例如在水平方向延伸。而且，第一连结杆31的基端部连结于第一机器臂13a的转动部22b。

吸附头32吸附工件并保持。吸附头32形成为从第一连结杆31的梢端部向下方延伸的柱状。因此，通过使第一连结杆31绕旋转轴线l3转动，吸附头32亦绕旋转轴线l3转动。而且，吸附头32包含开口部33、限制部34。开口部33是在吸附头32的下表面大致中央形成的孔。而且，吸附头32通过配管51与真空发生装置15连接，开口部33与配管51连通。而且，通过开放配管51的开闭阀，位于开口部33附近的工件被吸附至吸附头32的下表面。又，通过闭塞配管51的开闭阀，解除吸附头32对工件的吸附。

限制部34限制被吸附头32吸附的工件向吸附头32的下表面的延伸方向移动。限制部34是形成于吸附头32的下表面的开口部33的周围的，从吸附头32的下表面向下方突出的多个突起。而且，限制部34保持被吸附头32吸附的工件在多个突起所包围的区域内。另外，限制部34虽为多个突起但并不限于此，作为代替，也可以是与被吸附头32吸附的工件嵌合的嵌合部。

第二保持部19保持工件的后述长条部的规定部位在与长条部的延伸方向交叉的方向(工件的横断面的延伸方向)上持有间隙。第二保持部19与第二机器臂13b连结(参照图1)，包含第二连结杆41、保持单元42。如此，第一保持部18及第二保持部19由不同的机器臂13(第一机器臂13a及第二机器臂13b)连结，以可互相独立移动的形式构成。因此，详情如后述，第二保持部19以相对于第一保持部18可在第一方向d1上相对移动的形式构成。即，在本实施形态，第一机器臂13a及第二机器臂13b构成保持部移动机构。

第二连结杆41是延伸于与旋转轴线l3交叉的方向上的板状体，例如向水平方向延伸。而且，第二连结杆41的基端部连结于第二机器臂13b的转动部22b。

保持单元42是保持连接器110的导线112在导线112的延伸方向，即与第一方向d1交叉的方向上持有间隙的机构。保持单元42形成为从第二连结杆41的梢端部向下方延伸的柱状。因此，通过使第二连结杆41绕旋转轴线l3转动，保持单元42亦绕旋转轴线l3转动。如此，由于吸附头32配设于为板状体的第一连结杆31的梢端部，又，保持单元42配设于为板状体的第二连结杆41的梢端部，所以能使吸附头32与保持单元42互相靠近，能操作如连接器110等的小型工件。

保持单元42包含一对保持体43、使一对保持体43向规定的开闭方向d2移动的开闭驱动机构54。开闭方向d2规定为与后述第一方向d1交叉的方向。

一对保持体43配设为在开闭方向上对置。各保持体43在与另一方的保持体43对置的对置面上包含凹部43a及突合面43b。凹部43a形成于保持体43的对置面的中间部，在与另一方的保持体43对置的对置面远离另一方的保持体43的方向上具有凹嵌的形状。而且，若一对保持体43的对置面突合，则藉由一对保持体43的凹部43a，在与一对保持体43的开闭方向交叉的方向(第一方向d1)上形成贯通一对保持体43的贯通孔49(参照图6)。贯通孔49形成为剖面积大于保持的工件的部位的横剖面，一对保持体43以持有间隙地保持位于贯通孔49的内部的工件的形式构成。如此，间隙在与凹部43a(贯通孔49)的延伸方向交叉的方向上，由形成于工件与一对保持体43之间的空隙所构成。各保持体43具有例如超高分子量聚乙烯等耐磨性、自润性优越的材质。

突合面43b包含从凹部43a的上端向上方延伸的面及从凹部43a的下端向下方延伸的面。而且以若使一对保持体43的对置面突合，则一对保持体43的突合面43b相接触，一对突合面43b的间隙闭合的形式构成。由此，工件向与第一方向d1交叉的方向的移动被限制。

开闭驱动机构45包含驱动部46、基部47、及一对可动元件48。基部47在下表面具有向开闭方向延伸的引导槽47b。一对可动元件48的上端部与引导槽47b接合。所以，引导槽47b在开闭方向上引导可动元件48。又，一对可动元件48在从中间部至下端部的部分安装有一对保持体43的外侧侧面，支承着一对保持体43。另，在本实施形态，一对保持体43可装卸地安装于一对可动元件48。由此，可根据由一对保持体43保持的工件的形状，而更换一对保持体43。驱动部46使一对可动元件48在开放位置与闭锁位置之间移动。开放位置规定在安装于一对可动元件48上的一对保持体43分离，宽度尺寸比保持的工件的部位的开闭方向上的宽度尺寸大的空间在一对保持体43之间(一对突合面43b之间)形成的位置上。又，闭锁位置规定在一对保持体43的突合面43b突合，形成贯通孔49的位置上。

图2是示意性地示出机器人1的控制系统的结构例的框图。

如图2所示，控制装置14包含运算部14a、存储部14b、伺服控制部14c、吸附头控制部14d、及保持单元控制部14e。控制装置14例如是具备微控器等计算机的机器人控制器。另，控制装置14可由集中控制的单独的控制装置14所构成，亦可由互相协作并分散控制的多个控制装置14所构成。

在存储部14b存储有作为机器人控制器的基本程序、各种固定数据等信息。运算部14a通过读取并执行存储于存储部14b的基本程序等软件来控制机器人1的各种动作。即，运算部14a生成机器人1的控制指令，将其输出至伺服控制部14c、吸附头控制部14d、及保持单元控制部14e。伺服控制部14c以基于由运算部14a生成的控制指令来控制与机器人1的第一机器臂13a及第二机器臂13b各自的关节j1~j4对应的伺服电动机的驱动的形式构成。吸附头控制部14d通过基于由运算部14a生成的控制指令来控制真空产生装置15，从而控制吸附头32的动作。保持单元控制部14e通过基于由运算部14a生成的控制指令来控制驱动部46，从而控制保持单元42的动作。

[动作例]

接着，说明机器人1的动作例。

图4是示出机器人1的动作例的流程图。图5~图8是示出机器人1的动作例的立体图。图9~图11是示出机器人1的动作例的立体图。

如图1所示，在本动作例，机器人1例如实施将位于储存器p1的连接器110举起，并将连接器110安装至位于作业区域p2的基板101的插座102上的作业。如图5所示，连接器110包含与插座102连接的连接器主体111(第一部分)、及基端部安装于连接器主体111且梢端部为自由端的一对导线112。此一对导线112彼此未连结，其中间部a1(参照图9)构成第二部分，且梢端部a2构成第三部分。而且，在储存器p1中，连接器110载置于连接器载置台113。连接器载置台113包含上表面载置有连接器主体111的连接器主体侧载置部113a、及上表面载置有导线112的自由端的导线自由端侧载置部113b。而且，连接器110以架设于连接器主体侧载置部113a及导线自由端侧载置部113b的形式被载置。此导线112的延伸方向构成第一方向d1。

另外，也可以是，以连接器主体侧载置部113a的上表面的载置有连接器110的部分上形成有凹部114，载置于连接器主体侧载置部113a的连接器110定位于规定的位置的形式构成。同样地，也可以是，以导线自由端侧载置部113b的上表面的载置有连接器110的部分上形成有凹部115，被载置的连接器110定位于规定的位置的形式构成。由此，可适当地使连接器110位于连接器载置台113的规定的位置。

此外，也可以是，在凹部114的底部形成有通过配管而与未图示的真空产生装置连接的开口部116。由此，可吸附位于凹部114的连接器主体111并进行定位。所以，可防止载置于连接器主体侧载置部113a的连接器110从规定的位置脱离。于此情形，在进行由吸附头32保持连接器主体111之前，即便是在后述保持位置变更步骤实施后的情况下，亦可保持连接器110在规定的位置。

首先，控制装置14，如图5所示，控制第一机器臂13a，使吸附头32位于载置在连接器主体侧载置部113a上的连接器110的连接器主体111的上表面附近，控制装置14通过吸附头32吸附连接器110的连接器主体111并保持(连接器主体保持步骤步骤s1)。

接着，控制装置14控制开闭驱动机构45，使一对保持体43位于开放位置，并使一对保持体43分离。而且，控制装置14控制第二机器臂13b，使保持单元42位于在一对导线112的中间部a1的上方分离的一对保持体43之间形成的间隙的位置。又，控制装置14使一对保持体43位于一对凹部43a的延伸方向(即，使一对保持体43位于闭锁位置从而形成的贯通孔49的延伸方向)与连接器110的导线112的延伸方向(第一方向d1)呈一致的姿势的位置。而且，使保持单元42从该位置下降。由此，一对导线112的中间部a1通过一对突合面43b之间并位于一对凹部43a之间。

接着，控制装置14控制开闭驱动装置45，使一对保持体43位于闭锁位置。由此，连接器110的导线112的中间部a1被保持于保持单元42的贯通孔49并持有间隙(导线保持步骤，步骤s2)。

接着，控制装置14控制第二机器臂13b，使保持单元42在第一方向d1，且向远离吸附头32及连接器主体111侧移动(保持位置变更步骤，步骤s3)。如上述，第二保持部19由于保持连接器110的导线112的中间部a1于与第一方向d1交叉的方向并持有间隙，所以能使第二保持部19相对于第一保持部18顺利地在第一方向d1上移动。由此，保持单元42向连接器110的导线112的延伸方向移动，一对导线112的梢端部a2被保持于保持单元42的贯通孔49并持有间隙。另，因为连接器110的连接器主体111由吸附头32保持，所以能防止在保持单元42移动的过程中，贯通孔49与一对导线112接触而使连接器110移动。如此，机器人1对连接器110的两端进行保持。

接着，控制装置14控制第一机器臂13a及第二机器臂13b，在维持吸附头32及保持单元42的相对位置关系的同时，举起连接器110并向作业区域p2搬送(步骤s4)。

另外，如图9所示，因为一对导线112并未互相连结，所以载置于连接器载置台113上的连接器110的导线112有时会随着远离连接器主体111(随着从基端部向梢端部)而导线112的间隔较大打开。此情况下，为了在举起连接器110时对保持单元42所保持的导线112的梢端部a2进行保持，控制装置14使保持单元42位于在一对导线112的梢端部a2的上方分离的一对保持体43之间形成的间隙的位置，若使保持单元42从该位置下降，则存在一对导线112的梢端部a2与一对保持体43接触，无法通过一对突合面43b之间的情况。又，因为一对导线112较柔软，所以连接器110的导线112有弯曲的情况。此情况下，也是为了在举起连接器110时对保持单元42所保持的导线112的梢端部a2进行保持，控制装置14使保持单元42位于在一对导线112的梢端部a2的上方分离的一对保持体43之间形成的间隙的位置，若使保持单元42从该位置下降，则存在一对导线112的梢端部a2与一对保持体43接触，无法通过一对突合面43b之间的情况。然而，控制装置14如图10所示，位于因为被吸附头32保持而被定位的连接器主体111附近，又，使因基端部被固定于连接器主体111从而其位置的偏移较少的一对导线112的中间部暂时保持于一对保持体43上，而且，如图11所示，由于在举起连接器110时使一对保持体43移动至保持着的导线112的梢端部a2，所以可以适当地保持一对导线112的梢端部a2。

又，由于在举起连接器110时，设置于第一机器臂13a的吸附头32保持连接器110的基端部，即连接器主体111，而且设置于第二机器臂13b的保持单元42保持连接器110的梢端部，即一对导线112的梢端部a2，所以可以从储存器p1向作业区域p2平衡地搬送连接器110，且可以防止连接器110的姿势变化。

接着，如图8所示，在作业区域p2，使连接器110的连接器主体111位于基板101的插座102的上方。而且，使连接器110向下方移动，将连接器主体111押入插座102，使插座102与连接器主体111接合。

接着，控制装置14控制开闭驱动机构45，使一对保持体43位于开放位置，进一步地，解除吸附头32对连接器主体111的吸附。而且，控制装置14控制第一机器臂13a及第二机器臂13b，使吸附头32及保持单元42移动至储存器p1。

另外，所述机器人1实施的作业是一范例，并不限于此范例的作业。作为代替，机器人1例如亦可用于连成绳状的香肠的搬送作业。

如以上说明，由于本发明的机器人1的控制装置14可以使保持单元42相对于吸附头32在导线112的延伸方向上移动，所以能利用吸附头32保持连接器主体111(工件的第一部分)，利用保持单元42保持位置偏移较少的一对导线112的中间部a1(工件的第二部分)，使保持单元12向一对导线112的梢端部a2(工件的第三部分)移动。由此，可适当地保持一对导线112的梢端部，且可平衡地搬送连接器110。又，因为通过第一保持部18及第二保持部19而在两点上保持连接器110，所以可以防止连接器110于搬送中落下。

(实施形态2)

图12是示出实施形态2的机器人201的结构例的立体图。

在所述实施形态1中，机器人1保持并举起位于连接器载置台113上的规定位置的连接器110。相对于此，在本实施形态中，也可以是机器人201保持并举起以散布的形式位于储存器p1的多个连接器110中的1个连接器110。即，机器人1如图11所示，还具备摄影机202。

而且，控制装置14(参照图1)亦可通过摄影机202拍摄储存器p1，挑选散布于储存器p1的多个连接器110中的1个连接器110，通过吸附头32保持此挑选的连接器110的连接器主体111，并通过保持单元42保持导线112。

(实施形态3)

图13是示出实施形态3的机器人301的结构例的立体图。

在所述实施形态1中，机器人1是具备一对机器臂13的水平多关节型的双臂机器人。相对于此，如图13所示，在本实施形态中，机器人301是具备单一机器臂302的机器人。而且，在机器臂302安装有包含第一保持部18、第二保持部19、以及改变一对导线112的延伸方向(第一方向)上的第一保持部18与第二保持部19的间隔的间隔变更机构303的保持单元304。并且，在保持位置变更步骤中，通过作动间隔变更机构303，使第二保持部相对第一保持部18进行相对移动。

<变形例>

在所述实施形态中，一对保持体43分别形成凹部43a，在使一对保持体43位于闭锁位置从而形成的贯通孔49上，具有间隙地保持工件，但并不限于此。作为代替，一对保持体43亦可由弹性体构成。即，一对保持体43亦可由海棉等柔软的材料构成。又，亦可由从一对可动元件48朝向内侧直立设置的多个毛(纤维)束构成。由此，若使一对保持体43位于闭锁位置，则导线112与一对保持体43接触，弹性体弹性变形。如此，导线112具有间隙地被保持。

由上述说明，对于本领域技术人员，可明确本发明的多处改良或其它实施形态。因此，上述说明应仅作为范例解释，是以向本领域技术人员教导执行本发明的最优形态为目的而提供的说明。在不脱离本发明的主旨的范围内，能实质性变更其构造及/或功能的详细内容。

符号说明：

d1第一方向；

1机器人；

13机器臂；

13a第一机器臂；

13b第二机器臂；

14控制装置；

18第一保持部；

19第二保持部；

110连接器；

111连接器主体；

112导线。