特開 2024-158152 検査方法および位置検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158152

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】検査方法および位置検出方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20241031BHJP

   B25J 9/10 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

B25J9/10 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073111

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】宮本 将尊

(72)【発明者】

【氏名】溝口 安志

(72)【発明者】

【氏名】安部 大介

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS07

3C707AS14

3C707BS12

3C707DS01

3C707HS27

3C707KS03

3C707KS06

3C707KS08

3C707KS34

3C707KT03

3C707KT05

3C707KT06

3C707KT11

3C707KV01

3C707KW03

3C707KX06

3C707KX07

3C707LV17

3C707NS17

(57)【要約】

【課題】プログラム作成スキルを十分に持たない者でも第２コネクタの位置を高精度に検出することができる検査方法および位置検出方法を提供する。
【解決手段】ロボットを用いて第１コネクタを第２コネクタに挿入する動作を含む検査を行う検査方法であって、前記第２コネクタに第２コネクタ用マークを配置する配置ステップと、前記第２コネクタ用マークを撮像装置で撮像し、得られた画像データに基づいて前記第２コネクタの位置を検出する位置検出ステップと、前記第２コネクタから前記第２コネクタ用マークを取り外す取り外しステップと、前記ロボットで前記第１コネクタを把持し、前記第２コネクタに対して前記第１コネクタの抜き挿しを繰り返す挿抜ステップと、を含む。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットを用いて第１コネクタを第２コネクタに挿入する動作を含む検査を行う検査方法であって、
前記第２コネクタに第２コネクタ用マークを配置する配置ステップと、
前記第２コネクタ用マークを撮像装置で撮像し、得られた画像データに基づいて前記第２コネクタの位置を検出する位置検出ステップと、
前記第２コネクタから前記第２コネクタ用マークを取り外す取り外しステップと、
前記ロボットで前記第１コネクタを把持し、前記第２コネクタに対して前記第１コネクタの抜き挿しを繰り返す挿抜ステップと、を含むことを特徴とする検査方法。

【請求項2】

前記撮像装置は、前記ロボットに配置されている請求項１に記載の検査方法。

【請求項3】

前記第２コネクタ用マークは、立体形状のマーク部を有する請求項１に記載の検査方法。

【請求項4】

前記マーク部の側面は、テーパー状に傾斜している請求項３に記載の検査方法。

【請求項5】

前記配置ステップでは、前記第２コネクタ用マークを前記第１コネクタに配置し、前記第１コネクタを前記第２コネクタに挿入することにより、前記第２コネクタに前記第２コネクタ用マークを配置する請求項１に記載の検査方法。

【請求項6】

前記第２コネクタ用マークは、前記第１コネクタに装着される把持治具に配置されている請求項５に記載の検査方法。

【請求項7】

複数の前記第２コネクタが配置され、
前記配置ステップでは、複数の前記第２コネクタに対して互いに異なる前記第２コネクタ用マークを挿入する請求項１に記載の検査方法。

【請求項8】

第１コネクタが挿入される第２コネクタの位置を検出する位置検出方法であって、
前記第２コネクタに第２コネクタ用マークを配置する配置ステップと、
前記第２コネクタ用マークを撮像装置で撮像し、得られた画像データに基づいて前記第２コネクタの位置を検出する位置検出ステップと、を含むことを特徴とする位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査方法および位置検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ロボットで第１コネクタを把持して第２コネクタに挿入するステップと、第１コネクタが第２コネクタに挿入されている状態で第１コネクタおよび第２コネクタを共振させるステップと、共振周波数に基づいて第１コネクタの挿入深さを調整するステップと、を行うロボット装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０１２７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のロボット装置では、画像認識による第２コネクタの位置検出を行う場合、第２コネクタの形状に合わせた認識プログラムを作成する必要がある。そのため、認識プログラムの作成スキルが必要であったり、パラメーターの調整作業が難しかったりする。また、認識プログラムを作成できたとしても、第２コネクタの形状、光沢、色等によっては、第２コネクタを適切に認識できない場合もある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の検査方法は、ロボットを用いて第１コネクタを第２コネクタに挿入する動作を含む検査を行う検査方法であって、
前記第２コネクタに第２コネクタ用マークを配置する配置ステップと、
前記第２コネクタ用マークを撮像装置で撮像し、得られた画像データに基づいて前記第２コネクタの位置を検出する位置検出ステップと、
前記第２コネクタから前記第２コネクタ用マークを取り外す取り外しステップと、
前記ロボットで前記第１コネクタを把持し、前記第２コネクタに対して前記第１コネクタの抜き挿しを繰り返す挿抜ステップと、を含む。

【0006】

本発明の位置検出方法は、第１コネクタが挿入される第２コネクタの位置を検出する位置検出方法であって、
前記第２コネクタに第２コネクタ用マークを配置する配置ステップと、
前記第２コネクタ用マークを撮像装置で撮像し、得られた画像データに基づいて前記第２コネクタの位置を検出する位置検出ステップと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係るロボットシステムの構成図である。

【図2】検査で用いるケーブルを示す平面図である。

【図3】検査対象である電子機器を背面から見た図である。

【図4】検査で用いる第２コネクタ用マークを示す斜視図である。

【図5】検査工程を示すフローチャートである。

【図6】検査工程を説明するための図である。

【図7】検査工程を説明するための図である。

【図8】検査工程を説明するための図である。

【図9】第２実施形態に係るロボットシステムの構成図である。

【図10】第３実施形態に係るロボットシステムで行う検査で用いられる把持治具を示す斜視図である。

【図11】図１０に示す把持治具の分解斜視図である。

【図12】把持治具をツールが把持した状態を示す斜視図である。

【図13】第４実施形態に係るロボットシステムで行う検査で用いられる把持治具を示す斜視図である。

【図14】検査工程を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の検査方法および位置検出方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

【0009】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るロボットシステムの構成図である。図２は、検査で用いるケーブルを示す平面図である。図３は、検査対象である電子機器を背面から見た図である。図４は、検査で用いる第２コネクタ用マークを示す斜視図である。図５は、検査工程を示すフローチャートである。図６ないし図８は、それぞれ、検査工程を説明するための図である。

【0010】

図１に示すロボットシステム１は、把持したケーブル９を電子機器８に挿抜するロボット２と、ロボット２の駆動を制御する制御装置３と、を有する。

【0011】

ロボット２は、６つの駆動軸を有する６軸垂直多関節ロボットである。このようなロボット２は、ベース２１と、ベース２１に回動自在に連結されたロボットアーム２２と、ロボットアーム２２の先端に装着されたツール２３と、ロボットアーム２２とツール２３との間に配置された力検出部としての力覚センサー２４と、ツール２３に配置された撮像装置２５と、を有する。

【0012】

また、ロボットアーム２２は、６本のアーム２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６が回動自在に連結された構成であり、６つの関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６を備えている。これら６つの関節Ｊ１～Ｊ６のうち、関節Ｊ２、Ｊ３、Ｊ５が曲げ関節であり、関節Ｊ１、Ｊ４、Ｊ６がねじり関節である。また、各関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６には、図示しないモーターおよびエンコーダーが設置されている。制御装置３は、ロボットシステム１の運転中、各関節Ｊ１～Ｊ６について、エンコーダーの出力が示す関節Ｊ１～Ｊ６の回転角度を目標位置に一致させるフィードバック制御を実行する。

【0013】

また、ツール２３は、開閉する一対の爪部を有し、一対の爪部でケーブル９を挟持して把持する。ただし、ツール２３の構成は、ケーブル９を把持することができれば、特に限定されない。例えば、ツール２３は、吸着によりケーブル９を把持する構成であってもよい。

【0014】

また、力覚センサー２４は、互いに直交する３つの検出軸を有し、各検出軸に沿う並進力（軸力）および各検出軸まわりの回転力（トルク）をそれぞれ独立して検出することができる。このような力覚センサー２４は、ツール２３が把持したケーブル９に加わる力を検出する。ただし、力覚センサー２４の構成は、ツール２３が把持したケーブル９に加わる力を検出することができれば、特に限定されない。また、力覚センサー２４は、省略してもよい。

【0015】

また、撮像装置２５は、例えば、３Ｄカメラ（ステレオカメラ）である。制御装置３は、撮像装置２５が撮像した画像データを画像認識処理することにより、画像データ内にある対象物の位置（三次元座標）を特定することができる。ただし、撮像装置２５の構成は、同様の機能を発揮することができれば、特に限定されない。

【0016】

制御装置３は、ロボット２の駆動を制御する。制御装置３は、例えば、コンピューターから構成され、情報を処理するプロセッサー（ＣＰＵ）と、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、外部装置との接続を行う外部インターフェースと、を有する。メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶されたプログラム等を読み込んで実行することができる。

【0017】

以上、ロボットシステム１について簡単に説明したが、その構成については、特に限定されない。例えば、ロボット２は、６軸垂直多関節ロボットでなくてもよく、例えば、水平多関節ロボット（スカラロボット）であってもよい。

【0018】

次に、ロボットシステム１を用いた検査方法について説明する。この検査方法で行われる検査の内容としては、ロボット２を用いて第１コネクタ９２を第２コネクタ８１に挿入する動作を含んでいれば、特に限定されないが、本実施形態では、電子機器８に対してケーブル９の挿抜を繰り返し、電子機器８の挿抜耐久性を評価する。これにより、電子機器８の強度、特に、第２コネクタ８１自身の強度や第２コネクタ８１を支える部分の強度を簡単かつ精度よく評価することができる。

【0019】

本実施形態の検査では、図２に示すように、ケーブル９を用いる。ケーブル９は、３本のケーブル９Ａ、９Ｂ、９Ｃを有する。また、ケーブル９は、実際に使用することができる本物のケーブルであり、可撓性を有するケーブル本体９１と、ケーブル本体９１の一端に配置された第１コネクタ９２と、を有する。このように、本物のケーブル９を用いることにより、実際の使用状態を再現することができ、検査の精度、信憑性を高めることができる。ただし、ケーブル９は、原寸大の模型（モックアップ）であってもよい。また、ケーブル９からケーブル本体９１を省略してもよい。なお、以下では、説明の便宜上、ケーブル９Ａの第１コネクタ９２を「第１コネクタ９２Ａ」、ケーブル９Ｂの第１コネクタ９２を「第１コネクタ９２Ｂ」、ケーブル９Ｃの第１コネクタ９２を「第１コネクタ９２Ｃ」とも言う。

【0020】

一方、図３に示すように、電子機器８は、その背面に第１コネクタ９２が挿入される第２コネクタ８１を有する。第２コネクタ８１は、第１コネクタ９２Ａが挿入される第２コネクタ８１Ａと、第１コネクタ９２Ｂが挿入される第２コネクタ８１Ｂと、第１コネクタ９２Ｃが挿入される第２コネクタ８１Ｃと、を有する。電子機器８は、第１コネクタ９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃの挿抜時にずれないように図示しない固定部材によって固定されている。電子機器８としては、特に限定されず、例えば、プロジェクター、プリンター、パーソナルコンピューター、ディスプレイ、ロボットコントローラー等が挙げられる。

【0021】

本実施形態では、第１コネクタ９２がオスコネクタであり、第２コネクタ８１がメスコネクタである。ただし、これに限定されず、第１コネクタ９２がメスコネクタであり、第２コネクタ８１がオスコネクタであってもよい。また、コネクタの規格は、特に限定されず、例えば、ＵＳＢタイプＡ、ＵＳＢタイプＣ、ＵＳＢミニ、ＵＳＢマイクロ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＶＧＡ、ＬＡＮ等、如何なる規格のものであってもよい。本実施形態では、第１コネクタ９２Ａおよび第２コネクタ８１ＡがＨＤＭＩであり、第１コネクタ９２Ｂおよび第２コネクタ８１ＢがＶＧＡであり、第１コネクタ９２Ｃおよび第２コネクタ８１ＣがＵＳＢタイプＡである。

【0022】

また、本実施形態の検査では、図４に示すように、第２コネクタ８１に挿入する第２コネクタ用マーク５を用いる。第２コネクタ用マーク５は、撮像装置２５で撮像され、制御装置３で画像認識処理されるマークである。第２コネクタ用マーク５は、第２コネクタ８１Ａ用の第２コネクタ用マーク５Ａと、第２コネクタ８１Ｂ用の第２コネクタ用マーク５Ｂと、第２コネクタ８１Ｃ用の第２コネクタ用マーク５Ｃと、を有する。

【0023】

また、第２コネクタ用マーク５は、第２コネクタ８１に挿入される挿入部５１と、画像認識されるマーク部５２と、挿入部５１に設けられ第２コネクタ８１への挿入時に第２コネクタ８１の所定箇所に突き当たる突き当て部５３と、を有する。突き当て部５３が第２コネクタ８１の所定箇所に突き当たるまで挿入部５１を第２コネクタ８１へ挿し込むことにより、第２コネクタ用マーク５を第２コネクタ８１に対して正しく位置決めすることができる。正しく位置決めされた状態における第２コネクタ用マーク５と第２コネクタ８１との位置関係は、予め既知とされ、制御装置３が有する認識プログラムに保存されている。したがって、制御装置３は、認識プログラムに基づいて撮像装置２５が取得した画像データから第２コネクタ用マーク５の位置を検出することにより、第２コネクタ８１の位置を検出することができる。

【0024】

マーク部５２は、第２コネクタ８１よりも画像認識され易い構成となっている。具体的には、マーク部５２は、画像認識され易い色および光沢を有する。マーク部５２は、例えば、樹脂材料で構成されており、金属材料で構成された第２コネクタ８１よりも光沢が十分に抑えられている。また、電子機器８の背面とは異なる色に着色されている。そのため、反射が抑制され、マーク部５２およびその輪郭が鮮明な画像データが得られる。そのため、第２コネクタ８１を直に撮像して得られた画像データに基づいて第２コネクタ８１の位置を検出するよりも、第２コネクタ８１の位置を精度よく検出することができる。また、マーク部５２は、画像認識に時間がかかり過ぎないように、小さ過ぎず大き過ぎない適度な大きさで構成されている。

【0025】

また、マーク部５２は、立体形状をなす。さらに、マーク部５２の側面は、テーパー状に傾斜し、撮像装置２５が撮像して得られた画像データに表れる。そのため、マーク部５２に関する情報量が増え、その分、マーク部５２をより精度よく画像認識することができる。したがって、第２コネクタ用マーク５を用いて第２コネクタ８１の位置をより精度よく検出することができる。

【0026】

なお、第２コネクタ用マーク５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、マーク部５２が互いに異なっている。そのため、画像認識によって第２コネクタ用マーク５Ａ、５Ｂ、５Ｃを容易に判別することができる。また、各マーク部５２は、上下非対称な形状であり、第２コネクタ８１の向きを判別することができる。

【0027】

以上、第２コネクタ用マーク５について説明した。ここで、従来のように第２コネクタ８１を直に撮像する場合、第２コネクタ８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ毎に認識プログラムの作成およびパラメーター調整が必要となる。これに対して、本実施形態のように、第２コネクタ用マーク５を用いて第２コネクタ８１の位置を検出する方法によれば、共通の識別プログラムを用いて第２コネクタ８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃの位置を検出し、その結果から第２コネクタ８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃの位置を検出することができる。言い換えると、共通の識別プログラムを用いることができるように、第２コネクタ用マーク５を構成している。そのため、第２コネクタ８１毎に異なる識別プログラムを作成する必要がない。さらに、第２コネクタ用マーク５が画像認識され易い構成に設計されているため、パラメーターの調整作業も容易となる。そのため、プログラム作成スキルを十分に持たない者でも、第２コネクタ８１の位置を高精度に検出することができる。

【0028】

検査方法は、図５に示すように、第２コネクタ８１に第２コネクタ用マーク５を配置する配置ステップＳ１と、第２コネクタ８１の位置を検出する位置検出ステップＳ２と、第２コネクタ８１から第２コネクタ用マーク５を取り外す取り外しステップＳ３と、第２コネクタ８１に対して第１コネクタ９２の抜き挿しを繰り返す挿抜ステップＳ４と、第２コネクタ８１の状態を検査する、つまり、挿抜耐久性を評価する検査ステップＳ５と、を含む。なお、この検査方法の中で、第２コネクタ８１の位置検出方法についても併せて説明する。

【0029】

≪配置ステップＳ１≫
配置ステップＳ１では、図６に示すように、第２コネクタ８１に第２コネクタ用マーク５を挿入する。つまり、第２コネクタ８１Ａに第２コネクタ用マーク５Ａを挿入し、第２コネクタ８１Ｂに第２コネクタ用マーク５Ｂを挿入し、第２コネクタ８１Ｃに第２コネクタ用マーク５Ｃを挿入する。この際、突き当て部５３が突き当たるまで挿入部５１を第２コネクタ８１へ挿し込み、第２コネクタ用マーク５を第２コネクタ８１に対して正しく位置決めする。なお、第２コネクタ８１への第２コネクタ用マーク５の挿入は、例えば、ロボット２が行ってもよいし、ロボット２以外の他のロボットが行ってもよいし、作業者が行ってもよい。

【0030】

≪位置検出ステップＳ２≫
位置検出ステップＳ２では、まず、制御装置３は、図７に示すように、撮像装置２５の視野内に第２コネクタ用マーク５Ａが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第２コネクタ用マーク５Ａを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第２コネクタ用マーク５Ａの位置を検出し、さらに、第２コネクタ用マーク５Ａの位置に基づいて第２コネクタ８１Ａの位置を検出する。

【0031】

前述したように、第２コネクタ用マーク５Ａは、第２コネクタ８１Ａよりも画像認識され易い構成となっているため、第２コネクタ用マーク５Ａの位置を介して第２コネクタ８１Ａの位置を検出することにより、第２コネクタ８１Ａの位置を直に検出する場合と比べて第２コネクタ８１の位置を精度よく検出することができる。また、前述したように、撮像装置２５をロボット２に配置することにより、ロボット２を動かすことで撮像装置２５を移動することができ、第２コネクタ８１の配置によらず、より確実に第２コネクタ用マーク５Ａを撮像することができる。そのため、本ステップをより確実に行うことができる。

【0032】

次に、制御装置３は、撮像装置２５の視野内に第２コネクタ用マーク５Ｂが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第２コネクタ用マーク５Ｂを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第２コネクタ用マーク５Ｂの位置を求め、さらに、第２コネクタ用マーク５Ｂの位置に基づいて第２コネクタ８１Ｂの位置を求める。

【0033】

次に、制御装置３は、撮像装置２５の視野内に第２コネクタ用マーク５Ｃが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第２コネクタ用マーク５Ｃを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第２コネクタ用マーク５Ｃの位置を求め、さらに、第２コネクタ用マーク５Ｃの位置に基づいて第２コネクタ８１Ｃの位置を求める。

【0034】

以上のようにして、全ての第２コネクタ８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃの位置を検出する。このように、第２コネクタ用マーク５Ａ、５Ｂ、５Ｃを順番に撮像することにより、第２コネクタ用マーク５Ａ、５Ｂ、５Ｃをそれぞれ画像の中心に配置することができる。画像の中心ほど収差が抑えられるため、画像認識によって、より精度よくその位置を検出することができる。ただし、位置検出ステップＳ２としては、特に限定されない。例えば、撮像装置２５の視野内にすべての第２コネクタ用マーク５Ａ、５Ｂ、５Ｃが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第２コネクタ用マーク５Ａ、５Ｂ、５Ｃを同時に撮像してもよい。これにより、撮像回数が減るため、本ステップをより短時間で行うことができる。

【0035】

≪取り外しステップＳ３≫
取り外しステップＳ３では、第２コネクタ８１から第２コネクタ用マーク５を引き抜く。つまり、第２コネクタ８１Ａから第２コネクタ用マーク５Ａを引き抜き、第２コネクタ８１Ｂから第２コネクタ用マーク５Ｂを引き抜き、第２コネクタ８１Ｃから第２コネクタ用マーク５Ｃを引き抜く。なお、第２コネクタ用マーク５の引き抜きは、例えば、ロボット２が行ってもよいし、ロボット２以外の他のロボットが行ってもよいし、作業者が行ってもよい。

【0036】

≪挿抜ステップＳ４≫
挿抜ステップＳ４では、まず、制御装置３は、図８に示すように、撮像装置２５の視野内に第１コネクタ９２Ａが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第１コネクタ９２Ａを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第１コネクタ９２Ａの位置を検出する。次に、制御装置３は、検出した位置に基づいてロボット２を動かし、ツール２３で第１コネクタ９２Ａの所定位置を把持する。

【0037】

次に、制御装置３は、ロボット２を動かして、第２コネクタ８１Ａへの第１コネクタ９２Ａの挿抜を所定回数繰り返す。具体的には、まず、位置検出ステップＳ２で求めた第２コネクタ８１Ａの位置と、本ステップで求めた第１コネクタ９２Ａの位置と、に基づいてロボット２を動かし、第２コネクタ８１Ａに第１コネクタ９２Ａを挿入する。次に、制御装置３は、ロボット２を動かして、第１コネクタ９２Ａをその中心軸に沿って後退させて第２コネクタ８１Ａから引き抜く。

【0038】

なお、第１コネクタ９２Ａや第２コネクタ８１Ａの位置の検出誤差、第１コネクタ９２Ａの把持位置のずれ等に起因して、挿入時に第１コネクタ９２Ａが第２コネクタ８１Ａにぶつかり、それ以上の挿入が阻止される場合もある。そこで、制御装置３は、力覚センサー２４が検出する力に基づいて第１コネクタ９２Ａと第２コネクタ８１Ａとの接触有無および接触状態を検出し、その検出結果に基づいて第１コネクタ９２Ａの位置を微調整しつつ本ステップを進める。これにより、第１コネクタ９２Ａを第２コネクタ８１Ａにスムーズに、かつ、より高い確率で挿入することができる。また、本ステップ中に、第１コネクタ９２Ａおよび第２コネクタ８１Ａに過度な力が加わり難くなり、これらの破損や変形を効果的に抑制することができる。

【0039】

これにより、１回目の挿抜が終了する。２回目の挿抜以降は、例えば、１回目の挿入が完了したときの第１コネクタ９２Ａの位置と、１回目の引き抜きが完了したときの第１コネクタ９２Ａの位置の間で第１コネクタ９２Ａを往復移動させることで挿抜の繰り返しをスムーズに行うことができる。なお、第１コネクタ９２Ａの挿抜回数は、１回以上であれば、特に限定されない。

【0040】

第２コネクタ８１Ａに対する第１コネクタ９２Ａの挿抜を終えると、制御装置３は、第１コネクタ９２Ａのときと同様に、ツール２３で第１コネクタ９２Ｂの所定位置を把持し、第２コネクタ８１Ｂへの第１コネクタ９２Ｂの挿抜を所定回数繰り返す。第２コネクタ８１Ｂに対する第１コネクタ９２Ｂの挿抜を終えると、制御装置３は、第１コネクタ９２Ａのときと同様に、ツール２３で第１コネクタ９２Ｃの所定位置を把持し、第２コネクタ８１Ｃへの第１コネクタ９２Ｃの挿抜を所定回数繰り返す。

【0041】

≪検査ステップＳ５≫
検査ステップＳ５では、第２コネクタ８１自身の状態や電子機器８の第２コネクタ８１を保持する部分の状態を確認して第１コネクタ９２の挿抜に対する耐久性を評価する。評価は、例えば、制御装置３が撮像装置２５で第２コネクタ８１を撮像し、その画像データを画像処理することにより行ってもよいし、他の検査ロボットが行ってもよい。また、作業者が目視で行ってもよい。

【0042】

以上、検査方法について説明した。このような検査方法によれば、第２コネクタ８１の位置を簡単かつ精度よく検出することができるため、第２コネクタ８１に対する第１コネクタ９２の挿抜をスムーズに行うことができる。そのため、検査に要する時間を短縮することができる。

【0043】

以上、本実施形態のロボットシステム１について説明した。このようなロボットシステム１を用いた検査方法は、ロボット２を用いて第１コネクタ９２を第２コネクタ８１に挿入する動作を含む検査を行う検査方法であって、第２コネクタ８１に第２コネクタ用マーク５を配置する配置ステップＳ１と、第２コネクタ用マーク５を撮像装置２５で撮像し、得られた画像データに基づいて第２コネクタ８１の位置を検出する位置検出ステップＳ２と、第２コネクタ８１から第２コネクタ用マーク５を取り外す取り外しステップＳ３と、ロボット２で第１コネクタ９２を把持し、第２コネクタ８１に対して第１コネクタ９２の抜き挿しを繰り返す挿抜ステップＳ４と、を含む。このような方法によれば、第２コネクタ用マーク５を画像認識に適した構成とすることにより、第２コネクタ８１を直に撮像して得られた画像データに基づいて第２コネクタ８１の位置を検出する場合と比べて、識別プログラムの作成やパラメーターの調整作業が容易となる。そのため、プログラム作成スキルを十分に持たない者でも、第２コネクタ８１の位置を高精度に検出することができる。

【0044】

また、前述したように、撮像装置２５は、ロボット２に配置されている。そのため、ロボット２を動かすことで撮像装置２５を移動でき、第２コネクタ８１の配置によらず、第２コネクタ８１に配置された第２コネクタ用マーク５をより確実に撮像することができる。

【0045】

また、前述したように、第２コネクタ用マーク５は、立体形状のマーク部５２を有する。これにより、マーク部５２をより精度よく画像認識することができる。

【0046】

また、前述したように、マーク部５２の側面は、テーパー状に傾斜している。これにより、マーク部５２をより精度よく画像認識することができる。

【0047】

また、前述したように、検査方法では、複数の第２コネクタ８１が配置され、配置ステップＳ１では、複数の第２コネクタ８１に対して互いに異なる第２コネクタ用マーク５を挿入する。これにより、挿入された第２コネクタ用マーク５に基づいて複数の第２コネクタ８１を判別することができる。

【0048】

また、前述したように、位置検出方法は、第１コネクタ９２が挿入される第２コネクタ８１の位置を検出する位置検出方法であって、第２コネクタ８１に第２コネクタ用マーク５を配置する配置ステップＳ１と、第２コネクタ用マーク５を撮像装置２５で撮像し、得られた画像データに基づいて第２コネクタ８１の位置を検出する位置検出ステップＳ２と、を含む。このような方法によれば、第２コネクタ用マーク５を画像認識に適した構成とすることにより、第２コネクタ８１を直に撮像して得られた画像データに基づいて第２コネクタ８１の位置を検出する場合と比べて、識別プログラムの作成やパラメーターの調整作業が容易となる。そのため、プログラム作成スキルを十分に持たない者でも、第２コネクタ８１の位置を高精度に検出することができる。

【0049】

＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態に係るロボットシステムの構成図である。

【0050】

本実施形態に係るロボットシステム１は、撮像装置２５の配置が異なること以外は、前述した第１実施形態のロボットシステム１と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態のロボットシステム１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

【0051】

図９に示すように、本実施形態のロボットシステム１では、撮像装置２５がロボット２に配置されておらず、例えば、作業空間の直上に配置され、所定の位置に固定されている。

【0052】

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【0053】

＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係るロボットシステムで行う検査で用いられる把持治具を示す斜視図である。図１１は、図１０に示す把持治具の分解斜視図である。図１２は、把持治具をツールが把持した状態を示す斜視図である。

【0054】

本実施形態に係るロボットシステム１は、検査をする際、第１コネクタ９２に把持治具７を装着すること以外は、前述した第１実施形態のロボットシステム１と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態のロボットシステム１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

【0055】

図１０に示すように、本実施形態の検査では、ケーブル９に装着する把持治具７を用いる。把持治具７は、第１コネクタ９２Ａに装着される把持治具７Ａと、第１コネクタ９２Ｂに装着される把持治具７Ｂと、第１コネクタ９２Ｃに装着される把持治具７Ｃと、を有する。

【0056】

図１０および図１１に示すように、把持治具７Ａは、第１コネクタ９２Ａを保持する基部７２と、基部７２と第１コネクタ９２Ａとの間に介在するスペーサー７１と、基部７２に挿通する管状のロック部７３と、を有する。また、スペーサー７１は、スペーサー片７１１、７１２に分割されており、基部７２は、基部片７２１、７２２に分割されている。

【0057】

このような把持治具７Ａでは、まず、スペーサー片７１１、７１２で第１コネクタ９２Ａのボディを挟み込んでスペーサー７１を組み立てる。スペーサー７１は、第１コネクタ９２Ａの位置決めを行う位置決め部７１３を有する。これにより、第１コネクタ９２Ａをスペーサー７１に対して所定位置に配置することができると共に、位置決め後のずれを抑制することができる。位置決め部７１３の構成は、第１コネクタ９２Ａのボディ形状に応じて適宜設計することができ、本実施形態では、ボディのくびれに係合する凸部を有する構成となっている。

【0058】

次に、基部片７２１、７２２でスペーサー７１を挟み込んで基部７２を組み立てる。基部７２は、スペーサー７１の位置決めを行う位置決め部７２３を有する。これにより、スペーサー７１を基部７２に対して所定位置に配置することができると共に、位置決め後のずれを抑制することができる。位置決め部７２３の構成は、スペーサー７１の形状に応じて適宜設計することがでる。本実施形態の位置決め部７２３は、基部７２の先端部に形成され、スペーサー７１が嵌め込まれる凹部を有する構成となっている。

【0059】

次に、基部７２にロック部７３を挿通することにより、スペーサー７１および基部７２の組み立て状態が維持される。基部７２は、ロック部７３の位置決めを行う位置決め部７２４を有する。これにより、ロック部７３を基部７２に対して所定位置に配置することができる。位置決め部７２４の構成は、ロック部７３の形状に応じて適宜設計することができ、本実施形態では、ロック部７３を突き当てる壁部を有する構成となっている。以上により、把持治具７Ａの組み立てが完了する。このような構成によれば、把持治具７Ａを第１コネクタ９２Ａに容易に装着することができる。なお、把持治具７Ａを装着した状態では、把持治具７Ａの先端から第１コネクタ９２Ａの先端部、具体的にはオス端子の全体が突出している。

【0060】

また、把持治具７Ａは、ロック部７３の上面に配置された第１コネクタ用マーク６を有する。第１コネクタ用マーク６は、第２コネクタ用マーク５と同様、画像認識に適した構成となっている。具体的には、第１コネクタ用マーク６は、画像認識され易い色および光沢を有する。また、第１コネクタ用マーク６は、立体形状であり、その側面は、テーパー状に傾斜している。これにより、第１コネクタ用マーク６を精度よく画像認識することができる。このような第１コネクタ用マーク６は、ロック部７３と一体形成されていてもよいし、別体形成で接着剤等により接合されていてもよい。

【0061】

また、基部７２は、ロボット２のツール２３で把持される把持部７２５を有する。把持部７２５は、基部７２の両側面に形成された一対の切り欠き部によって括れた形状となっている。そして、図１２に示すように、挿抜ステップＳ４において、切り欠き部にツール２３の爪部を挿し込んで把持部７２５を挟持することにより、把持治具７Ａを安定した姿勢で把持することができる。

【0062】

また、把持部７２５は、第１コネクタ用マーク６よりも基端側、つまり、挿入方向の後方に位置している。これにより、ツール２３で把持部７２５を把持したときのツール２３と第１コネクタ９２Ａとの離間距離Ｄが大きくなり、例えば、ツール２３で第１コネクタ９２Ａを直接把持した場合には第１コネクタ９２Ａを挿入できない程に奥まった場所にある第２コネクタ８１Ａに対しても第１コネクタ９２Ａを挿入することができる。そのため、検査の作業性が向上する。ただし、把持部７２５の配置は、特に限定されない。

【0063】

以上、把持治具７Ａについて説明した。把持治具７Ａを第１コネクタ９２Ａに装着した状態における第１コネクタ用マーク６と把持部７２５との相対的位置関係（第１コネクタ用マーク６からのオフセット量）と、第１コネクタ用マーク６と第１コネクタ９２Ａとの相対的位置関係（第１コネクタ用マーク６からのオフセット量）と、が予め既知とされており、これらの関係は制御装置３が有する識別プログラムに保存されている。したがって、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データから第１コネクタ用マーク６の位置を検出することにより、そこから把持部７２５および第１コネクタ９２Ａの位置をそれぞれ検出することができる。このように、第１コネクタ用マーク６を用いて把持部７２５や第１コネクタ９２Ａの位置を検出することにより、第１コネクタ９２Ａを直に撮像する場合と比べて鮮明な画像認識が可能となり、その分、把持部７２５や第１コネクタ９２Ａの位置を精度よく検出することができる。

【0064】

図１０に示すように、把持治具７Ｂは、把持治具７Ａと同様の構成であり、第１コネクタ９２Ｂを保持する基部７２と、基部７２と第１コネクタ９２Ｂとの間に介在するスペーサー７１と、基部７２に挿通された管状のロック部７３と、ロック部７３の上面に配置された第１コネクタ用マーク６と、を有する。また、把持治具７Ｃは、把持治具７Ａと同様の構成であり、第１コネクタ９２Ｃを保持する基部７２と、基部７２と第１コネクタ９２Ｃとの間に介在するスペーサー７１と、基部７２に挿通された管状のロック部７３と、ロック部７３の上面に配置された第１コネクタ用マーク６と、を有する。なお、以下では、説明の便宜上、把持治具７Ａが有する第１コネクタ用マーク６を「第１コネクタ用マーク６Ａ」、把持治具７Ｂが有する第１コネクタ用マーク６を「第１コネクタ用マーク６Ｂ」、把持治具７Ｃが有する第１コネクタ用マーク６を「第１コネクタ用マーク６Ｃ」とも言う。

【0065】

前述したように、第１コネクタ９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃは、互いに規格が異なっており、それに応じてボディ形状についても互いに異なっている。そのため、把持治具７Ａ、７Ｂ、７Ｃでは、それに合わせて各部、特にスペーサー７１や基部７２の形状が互いに異なっている。ただし、把持部７２５の形状は、把持治具７Ａ、７Ｂ、７Ｃで同じである。これにより、同じツール２３で把持治具７Ａ、７Ｂ、７Ｃの両方を適切に把持することができる。そのため、例えば、検査の途中でツール２３を交換するといった手間がなく、検査を効率的に行うことができる。

【0066】

また、第１コネクタ用マーク６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、互いに異なる立体形状となっている。これにより、画像認識によって第１コネクタ９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃを容易に判別することができる。

【0067】

以上、把持治具７について説明した。ただし、把持治具７の構成としては、第１コネクタ９２に装着することができれば、特に限定されない。例えば、スペーサー７１を省略してもよい。また、第１コネクタ用マーク６を基部７２に配置してもよい。また、把持治具７の構成材料は、特に限定されず、例えば、各種樹脂材料、各種金属材料等で構成することができる。

【0068】

本実施形態の検査方法は、前述した第１実施形態と同様に、第２コネクタ８１に第２コネクタ用マーク５を配置する配置ステップＳ１と、第２コネクタ８１の位置を検出する位置検出ステップＳ２と、第２コネクタ８１から第２コネクタ用マーク５を取り外す取り外しステップＳ３と、第２コネクタ８１に対して第１コネクタ９２の抜き挿しを繰り返す挿抜ステップＳ４と、第２コネクタ８１の状態を検査する検査ステップＳ５と、を含む。なお、挿抜ステップＳ４が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様であるため、以下では、挿抜ステップＳ４についてだけ説明する。

【0069】

≪挿抜ステップＳ４≫
挿抜ステップＳ４では、まず、制御装置３は、撮像装置２５の視野内に第１コネクタ用マーク６Ａが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第１コネクタ用マーク６Ａを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第１コネクタ用マーク６Ａの位置を検出し、さらに、第１コネクタ用マーク６Ａの位置から把持部７２５の位置および第１コネクタ９２Ａの位置を検出する。次に、制御装置３は、求めた位置に基づいてロボット２を動かし、ツール２３で把持治具７Ａの把持部７２５を把持する。あとは、前述した第１実施形態と同様にして、第２コネクタ８１Ａへの第１コネクタ９２Ａの挿抜を所定回数繰り返す。

【0070】

次に、制御装置３は、第１コネクタ９２Ａと同様にして、第２コネクタ８１Ｂへの第１コネクタ９２Ｂの挿抜を所定回数繰り返し、第２コネクタ８１Ｃへの第１コネクタ９２Ｃの挿抜を所定回数繰り返す。

【0071】

このような方法によれば、第１コネクタ用マーク６Ａが画像認識に適した構成であるため、第１コネクタ９２Ａを直に撮像する場合と比べて鮮明な画像認識が可能となり、把持部７２５や第１コネクタ９２Ａの位置をより精度よく検出することができる。したがって、検出誤差が小さくなり、本ステップをよりスムーズに行うことができる。

【0072】

このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【0073】

＜第４実施形態＞
図１３は、第４実施形態に係るロボットシステムで行う検査で用いられる把持治具を示す斜視図である。図１４は、検査工程を説明するための図である。

【0074】

本実施形態に係るロボットシステム１は、第１コネクタ用マーク６が第２コネクタ用マーク５を兼ねていること以外は、前述した第３実施形態のロボットシステム１と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態のロボットシステム１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

【0075】

図１３に示すように、本実施形態では、第１コネクタ用マーク６が第２コネクタ用マーク５を兼ねている。これにより、検査に用いる部材を削減することができる。また、把持治具７に第２コネクタ用マーク５を兼ねた第１コネクタ用マーク６を配置することにより、第１コネクタ９２への第２コネクタ用マーク５の配置が容易となる。

【0076】

本実施形態の検査方法は、前述した第１実施形態と同様に、第２コネクタ８１に第２コネクタ用マーク５を配置する配置ステップＳ１と、第２コネクタ８１の位置を検出する位置検出ステップＳ２と、第２コネクタ８１から第２コネクタ用マーク５を取り外す取り外しステップＳ３と、第２コネクタ８１に対して第１コネクタ９２の抜き挿しを繰り返す挿抜ステップＳ４と、第２コネクタ８１の状態を検査する検査ステップＳ５と、を含む。なお、配置ステップＳ１、位置検出ステップＳ２および取り外しステップＳ３が異なること以外は、前述した第３実施形態と同様であるため、以下では、配置ステップＳ１、位置検出ステップＳ２および取り外しステップＳ３についてだけ説明する。

【0077】

≪配置ステップＳ１≫
配置ステップＳ１では、まず、第１コネクタ９２に把持治具７を装着する。つまり、第１コネクタ９２Ａに把持治具７Ａを装着し、第１コネクタ９２Ｂに把持治具７Ｂを装着し、第１コネクタ９２Ｃに把持治具７Ｃを装着する。次に、図１４に示すように、第１コネクタ９２を第２コネクタ８１に挿入する。つまり、第２コネクタ８１Ａに第１コネクタ９２Ａを挿入し、第２コネクタ８１Ｂに第１コネクタ９２Ｂを挿入し、第２コネクタ８１Ｃに第１コネクタ９２Ｃを挿入する。なお、第２コネクタ８１への第１コネクタ９２の挿入は、例えば、ロボット２が行ってもよいし、ロボット２以外の他のロボットが行ってもよいし、作業者が行ってもよい。

【0078】

≪位置検出ステップＳ２≫
位置検出ステップＳ２では、まず、制御装置３は、撮像装置２５の視野内に第１コネクタ用マーク６Ａが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第１コネクタ用マーク６Ａを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第１コネクタ用マーク６Ａの位置を検出し、第１コネクタ用マーク６Ａの位置に基づいて第２コネクタ８１Ａの位置を検出する。このような方法によれば、第２コネクタ８１Ａの位置を検出しつつ、第１コネクタ用マーク６Ａと第１コネクタ９２Ａとの位置ずれ（画像認識により検出した位置と実際の位置とのずれ）を補正することができる。

【0079】

次に、制御装置３は、撮像装置２５の視野内に第１コネクタ用マーク６Ｂが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第１コネクタ用マーク６Ｂを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第１コネクタ用マーク６Ｂの位置を求め、さらに、第１コネクタ用マーク６Ｂの位置に基づいて第２コネクタ８１Ｂの位置を求める。

【0080】

次に、制御装置３は、撮像装置２５の視野内に第１コネクタ用マーク６Ｃが位置するようにロボット２を動かし、撮像装置２５で第１コネクタ用マーク６Ｃを撮像する。そして、制御装置３は、撮像装置２５が取得した画像データを画像認識処理して第１コネクタ用マーク６Ｃの位置を求め、さらに、第１コネクタ用マーク６Ｃの位置に基づいて第２コネクタ８１Ｃの位置を求める。

【0081】

≪取り外しステップＳ３≫
取り外しステップＳ３では、第２コネクタ８１から第１コネクタ用マーク６を引き抜く。つまり、第２コネクタ８１Ａから第１コネクタ９２Ａを引き抜き、第２コネクタ８１Ｂから第１コネクタ９２Ｂを引き抜き、第２コネクタ８１Ｃから第１コネクタ９２Ｃを引き抜く。なお、第１コネクタ９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃの引き抜きは、例えば、ロボット２が行ってもよいし、ロボット２以外の他のロボットが行ってもよいし、作業者が行ってもよい。

【0082】

以上のように、本実施形態の配置ステップＳ１では、第２コネクタ用マーク５を兼ねた第１コネクタ用マーク６を第１コネクタ９２に配置し、第１コネクタ９２を第２コネクタ８１に挿入することにより、第２コネクタ８１に第２コネクタ用マーク５を兼ねた第１コネクタ用マーク６を配置する。これにより、第２コネクタ８１の位置を検出しつつ、第１コネクタ用マーク６と第１コネクタ９２との位置ずれを補正することができる。

【0083】

また、前述したように、第２コネクタ用マーク５を兼ねた第１コネクタ用マーク６は、第１コネクタ９２に装着される把持治具７に配置されている。これにより、第１コネクタ９２への第１コネクタ用マーク６の配置が容易となる。

【0084】

このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【0085】

以上、本発明の検査方法および位置検出方法を図示の実施形態に基づいて説明したが本発明はこれに限定されるものではない。各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物または工程が付加されていてもよい。

【符号の説明】

【0086】

１…ロボットシステム、２…ロボット、２１…ベース、２２…ロボットアーム、２２１…アーム、２２２…アーム、２２３…アーム、２２４…アーム、２２５…アーム、２２６…アーム、２３…ツール、２４…力覚センサー、２５…撮像装置、３…制御装置、５…第２コネクタ用マーク、５Ａ…第２コネクタ用マーク、５Ｂ…第２コネクタ用マーク、５Ｃ…第２コネクタ用マーク、５１…挿入部、５２…マーク部、５３…突き当て部、６…第１コネクタ用マーク、６Ａ…第１コネクタ用マーク、６Ｂ…第１コネクタ用マーク、６Ｃ…第１コネクタ用マーク、７…把持治具、７Ａ…把持治具、７Ｂ…把持治具、７Ｃ…把持治具、７１…スペーサー、７１１…スペーサー片、７１２…スペーサー片、７１３…位置決め部、７２…基部、７２１…基部片、７２２…基部片、７２３…位置決め部、７２４…位置決め部、７２５…把持部、７３…ロック部、８…電子機器、８１…第２コネクタ、８１Ａ…第２コネクタ、８１Ｂ…第２コネクタ、８１Ｃ…第２コネクタ、９…ケーブル、９Ａ…ケーブル、９Ｂ…ケーブル、９Ｃ…ケーブル、９１…ケーブル本体、９２…第１コネクタ、９２Ａ…第１コネクタ、９２Ｂ…第１コネクタ、９２Ｃ…第１コネクタ、Ｄ…離間距離、Ｊ１…関節、Ｊ２…関節、Ｊ３…関節、Ｊ４…関節、Ｊ５…関節、Ｊ６…関節、Ｓ１…配置ステップ、Ｓ２…位置検出ステップ、Ｓ３…取り外しステップ、Ｓ４…挿抜ステップ、Ｓ５…検査ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】