特許ウォッチ

公開番号2025145852
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024046312
出願日2024-03-22
発明の名称部品挿入方法、制御装置、及び制御プログラム
出願人日本電気株式会社,NECプラットフォームズ株式会社
代理人個人
主分類B25J 13/08 20060101AFI20250926BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】円筒状部材を穴内に効率的に挿入すること。
【解決手段】部品挿入方法は、ロボットアームにより、円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対し傾斜させるステップと、ロボットアームにより、傾斜した円筒状部材を移動させ、円筒状部材の先端部の円周状端縁を、穴の円周状開口縁に当接させるステップと、ロボットアームにより、円筒状部材の円周状端縁が穴の円周状開口縁から受ける反力の方向であって、穴の円周状開口縁を含む平面に平行な反力の方向に応じて、円筒状部材を穴の円周状開口縁に沿って平面に平行に所定荷重を付加しつつ移動させ、円筒状部材の挿入開始位置で移動を停止させるステップと、ロボットアームにより、挿入開始位置で円筒状部材を穴に挿入させるステップと、含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットアームにより、円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対し傾斜させるステップと、
前記ロボットアームにより、該傾斜した円筒状部材を移動させ、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴の円周状開口縁から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向に応じて、前記円筒状部材を前記穴の円周状開口縁に沿って前記平面に平行に所定荷重を付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させるステップと、
含む、
部品挿入方法。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
請求項１記載の部品挿入方法であって、
前記円筒状部材の先端部の円周状端縁と前記穴の円周状開口縁とが２点で当接した場合に、前記円筒状部材を前記円筒状部材の傾斜方向と反対方向に直線的に移動させ、
前記円筒状部材の先端部の円周状端縁と前記穴の円周状開口縁とが１点で当接し、かつ、前記円筒状部材の傾斜方向と前記反力の前記傾斜方向の成分の方向が異なる場合、前記円筒状部材を該円筒状部材の傾斜方向と反対方向に直線的に移動させた後、前記穴の円周状開口縁に沿って円弧状に移動させ、
前記円筒状部材の先端部の円周状端縁と前記穴の円周状開口縁とが１点で当接し、かつ、前記円筒状部材の傾斜方向と前記反力の前記傾斜方向の成分の方向が同一である場合、前記円筒状部材を前記穴の円周状開口縁に沿って円弧状に移動させる、
部品挿入方法。
【請求項３】
請求項１記載の部品挿入方法であって、
前記挿入開始位置において、前記円筒状部材を前記穴に対し所定量だけ上昇させ、該円筒状部材を回転させることで該円筒状部材の軸線と穴の軸線とを平行した後、前記円筒状部材を前記穴に挿入させる、
部品挿入方法。
【請求項４】
請求項１記載の部品挿入方法であって、
前記円筒状部材の傾斜方向と、前記円筒状部材と穴との接点における反力方向と、が同一となる位置を前記挿入開始位置とし、前記ロボットアームにより、前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させる、
部品挿入方法。
【請求項５】
円筒状部材を保持し移動させるロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対して斜めに傾斜させ、
該傾斜した円筒状部材を移動させ、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させ、
前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴の円周状開口縁から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向に応じて、前記円筒状部材を前記穴の円周状開口縁に沿って前記平面に平行に所定荷重を付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させ、
前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させる、
ように前記ロボットアームの動作を制御する、
ロボット制御装置。
【請求項６】
円筒状部材を穴の軸線に対し傾斜させるようロボットアームを制御する処理と、
傾斜した円筒状部材を移動させ、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴の円周状開口縁から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向に応じて、前記円筒状部材を前記穴の円周状開口縁に沿って前記平面に平行に所定荷重を付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させる前記ロボットアームを制御する処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム。
【請求項７】
ロボットアームにより円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対し傾斜させるステップと、
前記ロボットアームにより、該傾斜した円筒状部材を移動させて、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向、および、該平面に垂直方向かつ前記穴に接近する方向に、前記円筒状部材を所定荷重付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させるステップと、
含む、
部品挿入方法。
【請求項８】
請求項７記載の部品挿入方法であって、
前記挿入開始位置において、前記円筒状部材を前記穴に対し所定量だけ上昇させ、該円筒状部材を回転させることで該円筒状部材の軸線と穴の軸線とを平行した後、前記円筒状部材を前記穴に挿入させる、
部品挿入方法。
【請求項９】
円筒状部材を保持し移動させるロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対して斜めに傾斜させ、
該傾斜した円筒状部材を移動させて、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させ、
前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向、および、該平面に垂直方向かつ前記穴に接近する方向に、前記円筒状部材を所定荷重付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させ、
前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させる、
ように前記ロボットアームの動作を制御する、
ロボット制御装置。
【請求項１０】
円筒状部材を穴の軸線に対して斜めに傾斜させるようにロボットアームを制御する処理と、
該傾斜した円筒状部材を移動させて、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記ロボットアームにより、前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向、および、該平面に垂直方向かつ前記穴に接近する方向に、前記円筒状部材を所定荷重付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記ロボットアームにより、前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
をコンピュータに実行させる、
制御プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、部品挿入方法、制御装置、及び制御プログラムに関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボットアームにより保持した円筒状部材を穴の軸線に対して斜めに傾斜させた状態で、挿入開始位置まで階段状に移動させて、その穴内に挿入する部品挿入方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭６１－０１９５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記部品挿入方法においては、円筒状部材を挿入開始位置まで階段状に移動させるため、無駄な動作を行うことになり効率が悪い。
【０００５】
本開示の目的は、上述した課題のいずれかを解決する部品挿入方法、制御装置、及び制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
ロボットアームにより、円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対し傾斜させるステップと、
前記ロボットアームにより、該傾斜した円筒状部材を移動させ、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴の円周状開口縁から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向に応じて、前記円筒状部材を前記穴の円周状開口縁に沿って前記平面に平行に所定荷重を付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させるステップと、
含む、
部品挿入方法
である。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
円筒状部材を保持し移動させるロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対して斜めに傾斜させ、
該傾斜した円筒状部材を移動させ、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させ、
前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴の円周状開口縁から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向に応じて、前記円筒状部材を前記穴の円周状開口縁に沿って前記平面に平行に所定荷重を付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させ、
前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させる、
ように前記ロボットアームの動作を制御する、
ロボット制御装置
である。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
円筒状部材を穴の軸線に対し傾斜させるようロボットアームを制御する処理と、
傾斜した円筒状部材を移動させ、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴の円周状開口縁から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向に応じて、前記円筒状部材を前記穴の円周状開口縁に沿って前記平面に平行に所定荷重を付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させる前記ロボットアームを制御する処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム
である。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
ロボットアームにより円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対し傾斜させるステップと、
前記ロボットアームにより、該傾斜した円筒状部材を移動させて、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向、および、該平面に垂直方向かつ前記穴に接近する方向に、前記円筒状部材を所定荷重付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるステップと、
前記ロボットアームにより、前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させるステップと、
含む、
部品挿入方法
である。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
円筒状部材を保持し移動させるロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記円筒状部材を保持し、該保持した円筒状部材を穴の軸線に対して斜めに傾斜させ、
該傾斜した円筒状部材を移動させて、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させ、
前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向、および、該平面に垂直方向かつ前記穴に接近する方向に、前記円筒状部材を所定荷重付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させ、
前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させる、
ように前記ロボットアームの動作を制御する、
ロボット制御装置
である。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
円筒状部材を穴の軸線に対して斜めに傾斜させるようにロボットアームを制御する処理と、
該傾斜した円筒状部材を移動させて、該円筒状部材の先端部の円周状端縁を、前記穴の円周状開口縁に当接させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記ロボットアームにより、前記円筒状部材の円周状端縁が前記穴から受ける反力の方向であって、前記穴の円周状開口縁を含む平面に平行な該反力の方向、および、該平面に垂直方向かつ前記穴に接近する方向に、前記円筒状部材を所定荷重付加しつつ移動させ、前記円筒状部材の挿入開始位置で該移動を停止させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
前記ロボットアームにより、前記挿入開始位置で前記円筒状部材を前記穴に挿入させるように前記ロボットアームを制御する処理と、
をコンピュータに実行させる、
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、上述した課題のいずれかを解決する部品挿入方法、制御装置、及び制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
制御装置の構成例を示す図である。
制御方法のフローの一例を示すフローチャートである。
円筒状部材の傾斜を示す図である。
円筒状部材の反力を示す図である。
Ｚ位置変位を示す図である。
穴位置探索を示す図である。
挿入開始位置を示す図である。
円筒状部材を当接位置から挿入開始位置まで移動させる際の制御処理フローを示すフローチャートである。
円筒状部材が当接位置から挿入開始位置まで移動する状態を示す図である。
円筒状部材の移動方法を示す図である。
円筒状部材を挿入開始位置から穴内に挿入する方法を示す図である。
円筒状部材を挿入開始位置から穴内に挿入する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、制御装置の構成例を図１を用いて説明する。本実施形態に係る制御装置１は、ロボットアーム２を制御するものである。ロボットアーム２は、例えば、多関節型アームとして構成されている。多関節型アームは、先端部に部品などを保持するハンド部が設けられており、複数のリンクを複数の関節部を介して連結され構成されている。
【００１０】
ハンド部は、部品Ｍを把持、吸着、磁着などを行うことで保持するように構成されている。ハンド部及び各関節部には、各関節部及びハンド部を駆動するサーボモータなどのアクチュエータが設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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