特許 5910724 ロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5910724

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】ロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B23P 21/00 20060101AFI20160414BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   B23P21/00 307

   B25J13/00 Z

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-501850(P2014-501850)

(86)(22)【出願日】2012年2月27日

(86)【国際出願番号】JP2012054759

(87)【国際公開番号】WO2013128542

(87)【国際公開日】20130906

【審査請求日】2014年11月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】松藤 健司

(72)【発明者】

【氏名】大川 健

(72)【発明者】

【氏名】村山 卓也

(72)【発明者】

【氏名】元永 健一

【審査官】 佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２９１０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１８７０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１９７３５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００−２１／００

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットと、
電源の供給を受けることで制御可能となる可動部を具備した半製品に対してコネクタを前記ロボットによって接続させた後、前記コネクタを介して前記半製品へ電源を供給することによって前記可動部を制御しながら前記半製品に対して所定の部材を取り付ける動作を前記ロボットへ指示する制御装置と
を備えることを特徴とするロボットシステム。

【請求項2】

前記半製品は、モータであり、
前記所定の部材は、位置検出器であって、
前記制御装置は、
前記モータに対して前記コネクタを前記ロボットによって接続させた後、該コネクタを介して電源を供給することによって該モータの回転基準位置である原点を規定し、規定された原点と前記位置検出器の原点とが合致するように該位置検出器を取り付ける動作を前記ロボットへ指示すること
を特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記モータの種別に応じた前記コネクタを選択する動作を前記ロボットへ指示すること
を特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。

【請求項4】

前記可動部は、
前記モータのシャフトであって、
前記制御装置は、
前記モータに対して前記位置検出器を前記ロボットによって仮置きさせた後、該位置検出器に対してコネクタを前記ロボットによって接続させ、該コネクタを介して取得した前記位置検出器の原点が前記モータの原点と合致するように該位置検出器を前記シャフトまわりの向きに調整する動作を前記ロボットへ指示すること
を特徴とする請求項２または３に記載のロボットシステム。

【請求項5】

前記制御装置は、
前記位置検出器の取り付け前に前記シャフトへ装着された中間部材の装着状態を、該シャフトを回転させながら前記ロボットへ検査させること
を特徴とする請求項４に記載のロボットシステム。

【請求項6】

所定の撮像領域を有するカメラ部
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ロボットが前記位置検出器または前記中間部材を保持している場合に、前記撮像領域へ該位置検出器または該中間部材を搬送させ、前記カメラ部に撮像させた撮像データに基づいて該位置検出器および該中間部材の状態を検査すること
を特徴とする請求項５に記載のロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、製品の生産ラインなどにおいて人によってなされていた所定の作業をロボットに行わせることで、生産ラインの効率化を図るロボットシステムが種々提案されている。

【0003】

たとえば、かかるロボットシステムには、ロボットを用いて地板や側板などの部材を搬送しつつかかる部材を相互に接合させて筐体を組み立てる組立システムなどがある（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−３４０６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述したロボットシステムには、可動部を有する製品を精度よく組み立てる点で更なる改善の余地がある。

【0006】

たとえば、可動部としてシャフトを有するモータを組み立てる際に、かかるシャフトに所定の部材を取り付けるような場合、取り付け中に、かかるシャフトと部材との間に相対的なずれが生じてしまうことがある。

【0007】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、可動部を有する製品を精度よく組み立てることができるロボットシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の一態様に係るロボットシステムは、ロボットと、制御装置とを備える。制御装置は、電源の供給を受けることで制御可能となる可動部を具備した半製品に対してコネクタを前記ロボットによって接続させた後、前記コネクタを介して前記半製品へ電源を供給することによって前記可動部を制御しながら前記半製品に対して所定の部材を取り付ける動作を前記ロボットへ指示する。

【発明の効果】

【0009】

実施形態の一態様によれば、可動部を有する製品を精度よく組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係るロボットシステムの全体構成を示す上面模式図である。

【図2A】図２Ａは、ロボットの構成を示す正面模式図である。

【図2B】図２Ｂは、ロボットの構成を示す上面模式図である。

【図3A】図３Ａは、左ハンドの構成を示す斜視模式図である。

【図3B】図３Ｂは、左第２グリッパの構成を示す正面模式図である。

【図3C】図３Ｃは、左第２グリッパの構成を示す側面模式図である。

【図4A】図４Ａは、コネクタユニットの構成を示す上面模式図である。

【図4B】図４Ｂは、コネクタユニットの構成を示す側面模式図である。

【図5】図５は、右ハンドの構成を示す斜視模式図である。

【図6】図６は、エンコーダの取り付け手順の概要を示す図である。

【図7A】図７Ａは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7B】図７Ｂは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7C】図７Ｃは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7D】図７Ｄは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7E】図７Ｅは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7F】図７Ｆは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7G】図７Ｇは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7H】図７Ｈは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7I】図７Ｉは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7J】図７Ｊは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7K】図７Ｋは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7L】図７Ｌは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7M】図７Ｍは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【図7N】図７Ｎは、エンコーダの取り付け手順を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットシステムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0012】

また、以下に示す実施形態では、前工程において本体の組み立てが完了したモータが半製品であり、かかるモータのシャフトが可動部であるものとする。また、以下では、かかるモータの反負荷側に対してエンコーダを取り付けて製品とするロボットシステムを例に挙げて説明を行う。

【0013】

また、以下に示す実施形態では、前工程において本体の組み立てが完了したモータが半製品であり、かかるモータのシャフトが可動部であるものとする。また、以下では、かかるモータの反負荷側に対して位置検出器を取り付けて製品とするロボットシステムを例に挙げて説明を行う。なお、位置検出器についてはエンコーダである場合を例に挙げるが、これに限られるものではなく、たとえば、レゾルバであってもよい。

【0014】

図１は、実施形態に係るロボットシステム１の全体構成を示す上面模式図である。なお、図１には、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。なお、本実施形態では、Ｘ軸の正方向がロボット１０の前方を指すものとする。

【0015】

また、以下では、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの１個にのみ符号を付し、その他については符号の付与を省略する場合がある。かかる場合、符号を付した１個とその他とは同様の構成であるものとする。

【0016】

図１に示すように、ロボットシステム１は、直方体状の作業スペースを形成するセル２を備える。また、ロボットシステム１は、かかるセル２の内部に、ロボット１０と、コネクタユニット２０と、モータ移動機構３０と、パーツ圧入ユニット４０と、第１パーツ供給ユニット５０と、第２パーツ供給ユニット６０と、治具ユニット７０と、グリス塗布ユニット８０と、カメラ部９０と、エンコーダストッカ１００とを備える。

【0017】

また、ロボットシステム１は、セル２の外部に制御装置１１０を備える。制御装置１１０は、ロボット１０をはじめとするセル２内部の各種装置と情報伝達可能に接続される。

【0018】

ここで、制御装置１１０は、接続された各種装置の動作を制御するコントローラであり、種々の制御機器や演算処理装置、記憶装置、モータＭに供給する直流電源およびインバータなどを含んで構成される。なお、図１では、便宜上１筐体の制御装置１１０を示しているが、複数個の筐体で構成されてもよい。また、セル２の内部に配設されてもよい。

【0019】

また、セル２には図示略の開口部が設けられており、かかる開口部を介して前工程から半製品としてのモータＭが搬入される。このとき、モータＭの搬送手段は特に問わない。したがって、前工程のロボットが、本工程のロボット１０の前へ直接モータＭを載置することとしてもよいし、コンベアなどを介してロボット１０の前へ搬送されてきてもよい。

【0020】

ロボット１０は、制御装置１１０からの動作指示を受けてモータＭへエンコーダを取り付けるべく動作する双腕のマニュピレータであり、腕（以下、「アーム」と記載する）ごとに、後述するロボットハンド（以下、「ハンド」と記載する）を備える。なお、ロボット１０の構成の詳細については、図２Ａ〜図３Ｃ、および図５を用いて後述する。

【0021】

コネクタユニット２０は、モータＭおよびエンコーダに接続されるコネクタが、後述するコネクタフックを介して懸架されるユニットである。

【0022】

なお、ロボットシステム１では、エンコーダの取り付けにあたって、かかるコネクタユニット２０に懸架されたコネクタをモータＭへ接続し、モータＭへ電源を供給しつつシャフトの可動を制御しながらエンコーダの取り付けを行う。なお、コネクタの接続は、制御装置１１０の動作指示を受けたロボット１０によって行われる。

【0023】

ここで、かかる取り付け手法の概要について述べておく。具体的には、まず、制御装置１１０が、モータＭへ直流電源を供給してモータＭにいわゆる「励磁ロック」をかける。すなわち、モータＭのブレーキの有無に関わらず、シャフトの回転方向への可動を規制する。

【0024】

これにより、エンコーダの取り付け時におけるシャフトの回転ずれを防ぎ、精度のよい組み立てを行いやすくすることができる。また、あわせて、モータＭの回転基準位置（以下、「原点」と記載する）を規定する、いわゆる「原点出し」を行うことができるので、かかる原点に基づいて正確にエンコーダの取り付けを行うことが可能となる。

【0025】

また、エンコーダの取り付けにおいてシャフトに装着される中間部材（後述）の装着状態を、シャフトを回転させながら検査する。これにより、シャフトに対する中間部材の倒れ具合などを検査しやすくすることができるので、やはり精度のよい組み立てを行いやすくすることができる。なお、シャフトを回転させる際には、制御装置１１０は、インバータを介して電源を供給する。

【0026】

また、エンコーダに対しても対応するコネクタを接続し、エンコーダ側の情報を取得する。そして、取得した情報に基づき、たとえば、モータＭとエンコーダとの原点が正確に合致するようにエンコーダの位置合わせを行う。これにより、精度のよい組み立てを行うことができる。

【0027】

なお、コネクタユニット２０の構成の詳細については、図４Ａおよび図４Ｂを用いて後述する。

【0028】

取り付け手法の概要についてはここで説明を終わり、つづいて図１のモータ移動機構３０について説明する。モータ移動機構３０は、モータＭを図中のＹ軸方向に沿ってスライドさせる機構である。図１に示した例では、モータ移動機構３０は、モータＭをロボット１０の前方とパーツ圧入ユニット４０との間で行き来させる。

【0029】

パーツ圧入ユニット４０は、エンコーダの取り付けにあたってモータＭのシャフトに取り付けられる中間部材であるオルダムハブ（以下、「第１パーツ」と記載する）を圧入するユニットである。

【0030】

第１パーツ供給ユニット５０は、第１パーツをセル２内部に供給するユニットである。また、第２パーツ供給ユニット６０は、「スライド」と呼ばれる中間部材の一つをセル２内部に供給するユニットである。なお、「スライド」については、以下、「第２パーツ」と記載する。

【0031】

治具ユニット７０は、第１パーツの取り付けに用いられる治具Ｊの収容部である。グリス塗布ユニット８０は、第１パーツや第２パーツなどにグリスを塗布するユニットである。なお、図１では、１個のグリス塗布ユニット８０を示しているが、パーツごとに個別に配設されてもよい。

【0032】

カメラ部９０は、所定の撮像領域を有する撮像デバイスである。カメラ部９０もまた、パーツの種別などに応じて複数個設けられてもよい。なお、図１では分かりにくいが、グリス塗布ユニット８０およびカメラ部９０は、ロボット１０の右肩部の上方に吊設されているものとする。

【0033】

エンコーダストッカ１００は、モータＭへ取り付けられる前のエンコーダの収容部である。

【0034】

また、ロボットシステム１は、セル２の壁面に第１工具Ｔ１および第２工具Ｔ２を有する。かかる第１工具Ｔ１および第２工具Ｔ２は、取り外し可能に設けられており、ロボット１０の行う作業に応じて右アームに取り付けられた右ハンドによって把持され、用いられる。第１工具Ｔ１および第２工具Ｔ２については、図７Ｆおよび図７Ｍを用いて後述する。

【0035】

次に、ロボット１０の構成例について、図２Ａおよび図２Ｂを用いて説明する。図２Ａは、ロボット１０の構成を示す正面模式図であり、図２Ｂは、ロボット１０の構成を示す上面模式図である。

【0036】

図２Ａに示すように、ロボット１０は、双腕型の多軸ロボットである。具体的には、ロボット１０は、基台部１１と、胴部１２と、左アーム部１３Ｌと、右アーム部１３Ｒとを備える。

【0037】

基台部１１は、セル２（図１参照）内部の床面などに固定され、先端部において胴部１２を軸ＳＷまわりに旋回が可能となるように支持する（軸ＳＷまわりの両矢印参照）。

【0038】

胴部１２は、基端部を基台部１１によって支持され、右肩部において右アーム部１３Ｒの基端部を軸Ｓまわりに回動が可能となるように支持する。同様に、左肩部において左アーム部１３Ｌの基端部を軸Ｓまわりに回動が可能となるように支持する（いずれも軸Ｓまわりの両矢印参照）。

【0039】

左アーム部１３Ｌおよび右アーム部１３Ｒはそれぞれ、複数個のリンクと関節部によって構成され、基端部から先端部にかけての各関節部において、軸Ｓ、軸Ｅおよび軸Ｔまわりの回動が可能となるように設けられる（軸Ｓ、軸Ｅおよび軸Ｔまわりの両矢印参照）。

【0040】

また、図２Ｂに示すように、左アーム部１３Ｌおよび右アーム部１３Ｒはそれぞれ、軸Ｌ、軸Ｕ、軸Ｒおよび軸Ｂまわりの回動が可能である（軸Ｌ、軸Ｕ、軸Ｒおよび軸Ｂまわりの両矢印参照）。すなわち、ロボット１０は、１個のアームにつき７軸を有する。

【0041】

そして、ロボット１０は、制御装置１１０からの動作指示に基づき、かかる７軸のアーム２個分と、軸ＳＷまわりの旋回を組み合わせた多様な多軸動作を行うこととなる。なお、制御装置１１０からの動作指示は、具体的には、ロボット１０の各関節部に搭載されたアクチュエータそれぞれに対する駆動指示として通知される。

【0042】

なお、左アーム部１３Ｌの軸Ｔまわりの先端部には左ハンドが、右アーム部１３Ｒの軸Ｔまわりの先端部には右ハンドが、それぞれ取り付けられる。

【0043】

次に、左ハンドの構成例について、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。図３Ａは、左ハンド１５Ｌの構成を示す斜視模式図である。また、図３Ｂは、左第２グリッパ１５Ｌｂの構成を示す正面模式図であり、図３Ｃは、左第２グリッパ１５Ｌｂの構成を示す側面模式図である。

【0044】

図３Ａに示すように、左ハンド１５Ｌは、左第１グリッパ１５Ｌａと、左第２グリッパ１５Ｌｂと、センサ部１５Ｌｃとを備える。左第１グリッパ１５Ｌａは、それぞれ先端部がコの字状に形成された２個の把持爪を有しており、かかる把持爪で治具Ｊやエンコーダを把持する。

【0045】

また、図３Ｂに示すように、左第２グリッパ１５Ｌｂは、２個の把持爪を有しており、かかる把持爪で後述するコネクタフックを把持する。なお、図３Ｂに示すように、左第２グリッパ１５Ｌｂは、コネクタフックに係合する把持面１５１と把持ピン１５２とを有している。

【0046】

かかる把持面１５１は、図３Ｃに示すように、左第２グリッパ１５Ｌｂの把持爪１個につき２面設けられており、かかる２個の把持面１５１は線で接している。すなわち、左第２グリッパ１５Ｌｂの把持爪は略刃状に形成されている。

【0047】

ここで、コネクタユニット２０の構成例について、図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは、コネクタユニット２０の構成を示す上面模式図であり、図４Ｂは、コネクタユニット２０の構成を示す側面模式図である。

【0048】

図４Ａに示すように、コネクタユニット２０は、基部２１と、複数個（ここでは、４個）の懸架部２２とを備える。懸架部２２はそれぞれ懸架軸２２ａを有しており、かかる懸架軸２２ａにはコネクタフックＨが懸架される。

【0049】

また、図４Ｂに示すように、コネクタフックＨにはコネクタＣが連結されており、左第２グリッパ１５Ｌｂは、かかるコネクタフックＨを把持して移動させることによって、コネクタＣをモータＭおよびエンコーダとコネクタユニット２０との間で行き来させる（図中の両矢印参照）。

【0050】

なお、図４Ｂに示すように、コネクタフックＨには、係合溝Ｈａと係合孔Ｈｂとが設けられている。係合溝Ｈａには、沿部から底部にかけて下る勾配が形成されており、かかる係合溝Ｈａへ前述の略刃状に形成された左第２グリッパ１５Ｌｂの把持爪が係合することとなる。

【0051】

すなわち、かかる形状同士で係合させることにより、把持位置に多少のずれが生じていても、係合溝Ｈａへ左第２グリッパ１５Ｌｂの把持爪を誘い込んで把持させることが可能となる。なお、係合孔Ｈｂは、前述の把持ピン１５２と係合するが、係合溝Ｈａと同様の効果を得るために係合孔Ｈｂの周縁部が面取りされていてもよい。

【0052】

ところで、図４Ａには、４個の懸架部２２が設けられている例を示しているが、かかる４個の懸架部２２には、それぞれ異なる種別のコネクタＣが懸架される。

【0053】

すなわち、モータＭは、ブレーキの有無などの機構上の違いにより、コネクタＣを受けるコネクタ口（ぐち）が異なるのが通常である。そこで、懸架部２２にそれぞれ異なる種別のコネクタＣを懸架しておくことによって、異なる種別のモータＭを組み立てる場合であっても、適宜対応することができる。

【0054】

なお、かかる点は、エンコーダのコネクタＣについても同様である。したがって、懸架部２２にはそれぞれ、モータＭおよびエンコーダの種別にそれぞれ応じた異なるコネクタＣが懸架されることが好ましい。

【0055】

次に、右ハンドの構成例について、図５を用いて説明する。図５は、右ハンド１５Ｒの構成を示す斜視模式図である。

【0056】

図５に示すように、右ハンド１５Ｒは、グリッパ１５Ｒａを備える。グリッパ１５Ｒａは、２個の把持爪を有しており、かかる把持爪で上述した第１パーツおよび第２パーツを把持する。また、エンコーダ側にあらかじめ取り付けられている第３パーツ（後述）の方向調整のため、かかる第３パーツを把持する場合もある。また、既に述べたが、第１工具Ｔ１および第２工具Ｔ２を把持する場合もある。

【0057】

次に、エンコーダの取り付け手順の概要について、図６を用いて説明する。図６は、エンコーダｅの取り付け手順の概要を示す図である。

【0058】

図６に示すように、モータＭは、シャフトＭ１と反負荷側のブラケットＭ２とを備える。なお、軸ＡＸＺは、シャフトＭ１の軸心を通る軸線である。

【0059】

ここで、エンコーダｅの取り付けにあたっては、まず、シャフトＭ１の反負荷側の端部（図示略）に第１パーツｐ１が取り付けられる（図中の第１パーツｐ１から下方に延びる破線の矢印参照）。

【0060】

つづいて、取り付けられた第１パーツｐ１に対し、第２パーツｐ２が取り付けられる（図中の第２パーツｐ２から下方に延びる破線の矢印参照）。

【0061】

つづいて、取り付けられた第２パーツｐ２に対し、エンコーダｅにあらかじめ取り付けられたオルダムハブである第３パーツｐ３が取り付けられる（図中の第３パーツｐ３から下方に延びる破線の矢印参照）。

【0062】

そして、エンコーダｅが、ブラケットＭ２に対し、ネジｓｃを用いて固定される（図中のネジｓｃから下方に延びる破線の矢印参照）。

【0063】

なお、かかる取り付け手順が行われている間、モータＭのコネクタ口Ｍ３には、ロボット１０によって選択されたモータＭの種別に応じたコネクタＣが接続される。また、エンコーダｅが、ブラケットＭ２に対して仮置きされた際、エンコーダｅのコネクタ口ｅ１には、ロボット１０によって選択されたエンコーダｅの種別に応じたコネクタＣが接続される。

【0064】

そして、エンコーダｅの取り付け完了後、コネクタ口Ｍ３およびコネクタ口ｅ１に接続されていたコネクタＣは、双方ともロボット１０によって抜き取られる。これにより、１個のモータＭについてのエンコーダｅの取り付け手順が終了する。

【0065】

次に、図６で説明したエンコーダｅの取り付け手順について、ロボット１０の一連の動作を含め、図７Ａ〜図７Ｎを用いてさらに詳細に説明する。図７Ａ〜図７Ｎは、エンコーダｅの取り付け手順を説明するための説明図である。

【0066】

なお、以下では、モータＭに対応するコネクタＣについては符号「Ｃ１」を、エンコーダｅに対応するコネクタＣには符号「Ｃ２」を、それぞれ付与して説明する。

【0067】

また、以下に示すロボット１０の一連の動作はすべて、制御装置１１０によって指示されるものとする。

【0068】

まず、図７Ａに示すように、ロボット１０が、左ハンド１５Ｌの左第２グリッパ１５Ｌｂによって、コネクタＣ１が連結されたコネクタフックＨを把持してコネクタユニット２０から取り外し、取り外したコネクタＣ１をモータＭへ接続する（図中の矢印７Ａ１参照）。

【0069】

ここで、モータＭへ直流電源が供給され、モータＭは「原点出し」されるとともに「励磁ロック」がかかった状態となる。また、以下では、便宜上、コネクタフックＨの図示を省略する場合がある。

【0070】

一方、ロボット１０は、右ハンド１５Ｒのグリッパ１５Ｒａによって、第１パーツ供給ユニット５０から第１パーツｐ１を取り出す（図中の矢印７Ａ２参照）。

【0071】

つづいて、図７Ｂに示すように、ロボット１０は、右ハンド１５Ｒのグリッパ１５Ｒａによって取り出した第１パーツｐ１をグリス塗布ユニット８０へ搬送し、第１パーツｐ１の所定の部位へグリスを塗布させる。その後、カメラ部９０の撮像領域へ第１パーツｐ１を搬送して撮像データによりグリスの塗布状態を検査した後、右ハンド１５Ｒを左ハンド１５Ｌの方向へ向ける（図中の矢印７Ｂ１参照）。

【0072】

一方、ロボット１０は、左ハンド１５Ｌの左第１グリッパ１５Ｌａによって、治具Ｊを把持して治具ユニット７０から取り出し、左ハンド１５Ｌを右ハンド１５Ｒの方向へ向ける（図中の矢印７Ｂ２参照）。

【0073】

そして、グリッパ１５Ｒａに把持された第１パーツｐ１を、左第１グリッパ１５Ｌａによって把持された治具Ｊの底面へ取り付ける。

【0074】

つづいて、図７Ｃに示すように、ロボット１０は、左ハンド１５Ｌによって治具ＪをモータＭの反負荷側のブラケットＭ２へ載置する。

【0075】

なお、図示していないが、ここでモータＭは、モータ移動機構３０によってパーツ圧入ユニット４０の要部へスライドされる。

【0076】

つづいて、図７Ｄに示すように、パーツ圧入ユニット４０が備える圧入部４１によって治具Ｊが鉛直下方へ向けて押圧され（図中の矢印７Ｄ１参照）、かかる治具Ｊを介して第１パーツｐ１がブラケットＭ２内部に露出したシャフトＭ１の端部に圧入される。かかる圧入後、モータＭは、モータ移動機構３０によってロボット１０の前方へスライドされる。

【0077】

なお、図示していないが、ロボット１０の前方へスライドされたモータＭからは、左ハンド１５Ｌによって治具Ｊが取り外され、治具ユニット７０へ再収容される。

【0078】

つづいて、図７Ｅに示すように、コネクタＣ１を介してインバータからの電源が供給され、シャフトＭ１を軸ＡＸＺまわりに回転させる（図中の両矢印参照）。このようにシャフトＭ１を回転させながら、左ハンド１５Ｌのセンサ部１５Ｌｃによって第１パーツｐ１の倒れ具合や高さ位置などが検査される。

【0079】

なお、図７Ｅでは、センサ部１５Ｌｃが非接触式センサであり、光ｏｐを照射してかかる検査を行なっている例を示しているが、探針などを備える接触式センサを用いてもよい。

【0080】

つづいて、図７Ｆに示すように、右ハンド１５Ｒのグリッパ１５Ｒａが第１工具Ｔ１を把持する。ここで、第１工具Ｔ１は、回転トルク計測用のハンドリングツールであり、第１パーツｐ１取り付け後のシャフトＭ１に正規の回転トルクがあるか否かを確認する。

【0081】

次に、図示していないが、ロボット１０は、右ハンド１５Ｒのグリッパ１５Ｒａによって、第２パーツ供給ユニット６０から第２パーツｐ２を取り出す。

【0082】

そして、図７Ｇに示すように、ロボット１０は、右ハンド１５Ｒのグリッパ１５Ｒａによって取り出した第２パーツｐ２をグリス塗布ユニット８０へ搬送し、第２パーツｐ２の所定の部位へグリスを塗布させる。その後、カメラ部９０の撮像領域へ第２パーツｐ２を搬送して撮像データによりグリスの塗布状態を検査した後、第１パーツｐ１に対して第２パーツｐ２を取り付ける（図中の矢印７Ｇ１参照）。

【0083】

つづいて、図７Ｈに示すように、ロボット１０は、左ハンド１５Ｌの左第１グリッパ１５Ｌａによって、エンコーダストッカ１００からエンコーダｅを把持して取り出し、カメラ部９０の撮像領域へエンコーダｅを搬送する（図中の矢印７Ｈ１参照）。

【0084】

そして、カメラ部９０による撮像データに基づいてエンコーダｅにあらかじめ取り付けられている部材（前述の第３パーツｐ３やＯリングなど）の状態を検査する。

【0085】

そして、図７Ｉに示すように、ロボット１０は、左ハンド１５Ｌと右ハンド１５Ｒとを向き合わせる。このとき、エンコーダｅ内部における第３パーツｐ３の軸Ｔまわりの向きに調整が必要であれば、グリッパ１５Ｒａによって第３パーツｐ３を把持しつつ、軸Ｔまわりにその向きを調整する（図中の両矢印参照）。

【0086】

つづいて、図７Ｊに示すように、ロボット１０は、左ハンド１５Ｌによってエンコーダｅをグリス塗布ユニット８０へ搬送し、エンコーダｅの所定の部位（前述の第３パーツｐ３）へグリスを塗布させる。その後、カメラ部９０の撮像領域へエンコーダｅを搬送して撮像データによりグリスの塗布状態を検査した後、モータＭに対してエンコーダｅを仮置きする（図中の矢印７Ｊ１参照）。

【0087】

そして、図７Ｋに示すように、ロボット１０が、左ハンド１５Ｌの左第２グリッパ１５Ｌｂによって、コネクタＣ２をコネクタユニット２０から取り外し、取り外したコネクタＣ２をエンコーダｅへ接続する（図中の矢印７Ｋ１参照）。そして、制御装置１１０は、かかるコネクタＣ２を介してエンコーダｅに関する情報を取得する。

【0088】

かかる情報は、たとえば、エンコーダｅの機種の識別子を含んでおり、制御装置１１０は、かかる識別子によって、仮置きされたエンコーダｅがモータＭに取り付けられるにあたって正当であるか否かを判定する。

【0089】

また、かかる情報は、エンコーダｅの原点を含んでおり、制御装置１１０は、かかるエンコーダｅの原点がモータＭの原点と合致するようにエンコーダｅをシャフトＭ１まわりの向きに調整する動作をロボット１０へ指示する。

【0090】

すなわち、図７Ｌに示すように、左ハンド１５Ｌによって、エンコーダｅの向きを軸Ｔまわりに調整させる。

【0091】

つづいて、図７Ｍに示すように、右ハンド１５Ｒのグリッパ１５Ｒａが第２工具Ｔ２を把持する。ここで、第２工具Ｔ２は、トルク締め用のハンドリングツールである。すなわち、かかる第２工具Ｔ２を用いて、エンコーダｅをブラケットＭ２に対してネジｓｃ（図６参照）によって螺合させる。

【0092】

そして、図７Ｎに示すように、ロボット１０は、左ハンド１５Ｌの左第２グリッパ１５Ｌｂによって、モータＭからはコネクタＣ１を、エンコーダｅからはコネクタＣ２を、それぞれ取り外させる（図中の矢印７Ｎ１参照）。以上をもって、１個のモータＭに対するエンコーダｅの取り付け手順が終了することとなる。

【0093】

上述してきたように、実施形態に係るロボットシステムは、ロボットと、制御装置とを備える。ロボットは、制御装置の動作指示に基づいた多軸動作を行う。制御装置は、電源の供給を受けることで制御可能となる可動部を具備した半製品へ電源を供給することによってかかる可動部を制御しながら半製品に対して所定の部材を取り付ける動作をロボットへ指示する。

【0094】

したがって、実施形態に係るロボットシステムによれば、可動部を有する製品を精度よく組み立てることができる。

【0095】

ところで、上述した実施形態では、半製品および組み立て完了後の製品がモータであり、可動部がシャフトである場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、電源供給を受けて制御可能となる可動部を有する半製品および製品であればよい。

【0096】

また、上述した実施形態で別体として構成されたユニットが１体で構成されてもよい。たとえば、第１パーツ供給ユニットおよび第２パーツ供給ユニットが１個の中間部材供給ユニットとして構成されてもよい。

【0097】

逆に、１個のユニットを機能などにより複数のユニットに分けてもよい。たとえば、制御装置を、電源供給に関する制御専用の電源供給制御装置や、ロボットに関する制御専用のロボット制御装置などに分けて構成してもよい。

【0098】

また、上述した実施形態で示した左ハンドおよび右ハンドは、必ずしも左アーム部および右アーム部へそれぞれ対応付けられなくともよい。すなわち、セル内のレイアウト構成などに応じて、たとえば、左アーム部へ右ハンドを、右アーム部へ左ハンドを、それぞれ取り付けることとしてもよい。

【0099】

また、上述した実施形態では、双腕ロボットを例示したが、これに限られるものではなく、たとえば、３つ以上の腕を備える多腕ロボットを用いることとしてもよい。また、上述した実施形態では、１個のアームにつき７軸を有する多軸ロボットを例示したが、軸数を限定するものではない。

【0100】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0101】

１ ロボットシステム
２ セル
１０ ロボット
１１ 基台部
１２ 胴部
１３Ｌ 左アーム部
１３Ｒ 右アーム部
１５Ｌ 左ハンド
１５Ｌａ 左第１グリッパ
１５Ｌｂ 左第２グリッパ
１５Ｌｃ センサ部
１５Ｒ 右ハンド
１５Ｒａ グリッパ
２０ コネクタユニット
２１ 基部
２２ 懸架部
２２ａ 懸架軸
３０ モータ移動機構
４０ パーツ圧入ユニット
４１ 圧入部
５０ 第１パーツ供給ユニット
６０ 第２パーツ供給ユニット
７０ 治具ユニット
８０ グリス塗布ユニット
９０ カメラ部
１００ エンコーダストッカ
１１０ 制御装置
１５１ 把持面
１５２ 把持ピン
Ｃ コネクタ
Ｃ１ コネクタ
Ｃ２ コネクタ
Ｈ コネクタフック
Ｈａ 係合溝
Ｈｂ 係合孔
Ｊ 治具
Ｍ モータ
Ｍ１ シャフト
Ｍ２ ブラケット
Ｍ３ コネクタ口
Ｔ１ 第１工具
Ｔ２ 第２工具
ｅ エンコーダ
ｅ１ コネクタ口
ｐ１ 第１パーツ
ｐ２ 第２パーツ
ｐ３ 第３パーツ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図7G】

【図7H】

【図7I】

【図7J】

【図7K】

【図7L】

【図7M】

【図7N】