特開 2025-1955 先端部材接続装置、コネクタ接続装置および先端部材接続方法

(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】P2025001955

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】先端部材接続装置、コネクタ接続装置および先端部材接続方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20241226BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20241226BHJP

   H01R 43/00 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 C

B25J15/00 C

H01R43/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023101778

(22)【出願日】2023-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】000001096

【氏名又は名称】倉敷紡績株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167988

【弁理士】

【氏名又は名称】河原 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】松下 友紀

(72)【発明者】

【氏名】熊代 由岐

(72)【発明者】

【氏名】砂川 義彦

【テーマコード（参考）】

3C707

5E051

【Ｆターム（参考）】

3C707AS08

3C707BS03

3C707BS10

3C707BS24

3C707DS02

3C707ES03

3C707ET08

3C707EU18

3C707EV02

3C707EV23

3C707EV26

3C707NS17

5E051BA02

5E051BA04

(57)【要約】

【課題】より短いタクトタイムで先端部材の接続が可能な装置を提供する。
【解決手段】線状物本体５１の先端に取り付けられた先端部材５２を相手方部材６０に接続するための装置であって、ロボット２０と、前記ロボットに装着されたグリッパ３０とを有し、前記グリッパが、第１フィンガ、第２フィンガ、および、前記第１フィンガと前記第２フィンガによって把持された前記先端部材を位置決めする先端部材位置決め機構を備える先端部材接続装置１０。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

線状物本体の先端に取り付けられた先端部材を相手方部材に接続するための装置であって、
ロボットと、前記ロボットに装着されたグリッパとを有し、
前記グリッパが、第１フィンガ、第２フィンガ、および、前記第１フィンガと前記第２フィンガによって把持された前記先端部材を位置決めする先端部材位置決め機構を備える、
先端部材接続装置。

【請求項2】

請求項１において、前記先端部材がコネクタであり、前記相手方部材が相手方コネクタであり、前記先端部材位置決め機構が前記コネクタを位置決めするコネクタ位置決め機構である、
コネクタ接続装置。

【請求項3】

前記コネクタ位置決め機構は、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向において、前記コネクタを位置決めする、
請求項２に記載のコネクタ接続装置。

【請求項4】

前記コネクタ位置決め機構は、
前記第１フィンガに有する第１ガイド部と、前記第１フィンガと前記第２フィンガの間に配置された誘導部材とを備え、
前記第１ガイド部と前記誘導部材の距離を縮めて、前記第１フィンガと前記第２フィンガによって把持された前記コネクタを、前記第１ガイド部に誘導することにより、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向において前記コネクタを位置決めする、
請求項３に記載のコネクタ接続装置。

【請求項5】

前記第１ガイド部は、前記第１フィンガの把持面から突出する部位であり、
前記誘導部材は、前記第１フィンガと前記第２フィンガの間に配置され、
前記第１フィンガもしくは前記誘導部材またはその両方が、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向に移動可能である、
請求項４に記載のコネクタ接続装置。

【請求項6】

前記コネクタ位置決め機構は、
前記第１フィンガの把持面の先端側から突出する第１ガイド部と、
前記第２フィンガの把持面の基端側から突出する第２ガイド部とを備え、
前記第１フィンガもしくは前記第２フィンガまたはその両方が、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向に移動可能である、
請求項３に記載のコネクタ接続装置。

【請求項7】

前記ロボットに装着された第２グリッパをさらに有し、
前記第２グリッパは、
前記グリッパが前記コネクタを把持したときに前記線状物本体を把持可能に配置され、
前記グリッパによる前記コネクタの把持、解放動作と独立に、前記線状物本体の把持、解放動作が可能である、
請求項２～６のいずれか一項に記載のコネクタ接続装置。

【請求項8】

前記第１フィンガが前記第２フィンガと独立に開閉動作可能である、
請求項２～６のいずれか一項に記載のコネクタ接続装置。

【請求項9】

線状物本体の先端に取り付けられた先端部材を相手方部材に接続するための方法であって、
ロボットに装着されたグリッパが有する第１フィンガと第２フィンガによって前記先端部材を把持する把持工程と、
把持された前記先端部材を位置決めする位置決め工程と、
前記グリッパを移動させて前記先端部材を前記相手方部材に接続する接続工程と、
を有する先端部材接続方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線状物の先端にあるコネクタ等の先端部材を、ロボットを用いて相手方部材に接続する装置、および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電線などの先端に取り付けられたコネクタを把持して、対となる相手方コネクタに接続する作業を、ロボットを用いて自動化することが行われている。例えば、特許文献１および２には、電線の先端部に接続されたコネクタの把持位置をステレオカメラ等を用いて算出し、ロボットに装着されたグリッパでコネクタを把持し、コネクタの軸線周りの回転方向を計算してコネクタを所要の方向に回転させてコネクタハウジングに接続する先端部材接続方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１１２４７０号公報

【特許文献2】特開２０２０－１１０８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１および２に開示された方法では、３次元視覚センサによってコネクタの位置および向きを計測して接続作業を行う。３次元視覚センサを用いて、把持すべきコネクタの位置を確認し、グリッパで把持したコネクタの位置および向きを計測し、コネクタと相手方コネクタの位置関係を確認しながら接続すれば、ワークの性状や作業条件が様々に異なっていても接続作業が可能となる。例えば、ワークが変形しやすい可撓性や軟弱な線状物であっても、また、供給されるワークや相手方コネクタの位置が一定しない場合であっても接続作業が可能となる。しかし、３次元視覚センサを用いて計測する項目が増えると、そのための演算時間が接続作業のタクトタイム短縮の障害となる。

【0005】

本発明は、上記を考慮してなされたものであり、より短いタクトタイムでコネクタ等の先端部材の接続が可能な装置および方法を提供することを目的とする。より詳細には、グリッパに把持された先端部材の位置および向きを計測することなく、先端部材を相手方部材に接続可能な装置および方法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】

【0006】

本発明の先端部材接続装置は、線状物本体の先端に取り付けられた先端部材を相手方部材に接続するための装置であって、ロボットと、前記ロボットに装着されたグリッパとを有し、前記グリッパが、第１フィンガ、第２フィンガ、および、前記第１フィンガと前記第２フィンガによって把持された前記先端部材を位置決めする先端部材位置決め機構を備える。

【0007】

上記先端部材接続装置の代表的な例において、前記先端部材がコネクタであり、前記相手方部材が相手方コネクタであり、前記先端部材位置決め機構が前記コネクタを位置決めするコネクタ位置決め機構である。この場合、当該先端部材接続装置は、線状物本体の先端に取り付けられたコネクタを相手方コネクタに接続するための装置であって、ロボットと、前記ロボットに装着されたグリッパとを有し、前記グリッパが、第１フィンガ、第２フィンガ、および、前記第１フィンガと前記第２フィンガによって把持された前記コネクタを位置決めするコネクタ位置決め機構を備えるコネクタ接続装置である。

【0008】

ここで、コネクタとは、対となる相手方コネクタと接続するための部材をいい、オス型であるかメス型であるかを問わず、プラグ、ジャック、コンタクトピン、レセプタクル、ハウジング、ピン端子、端子、ターミナル端子、圧着端子、金属端子、タブ、ソケット、カプラ等の名称で呼ばれるものを含む。

【0009】

上記コネクタ接続装置において、好ましくは、前記コネクタ位置決め機構は、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向において、前記コネクタを位置決めする。ここで、第１フィンガまたは第２フィンガの開閉方向とは、両フィンガの間隔を広げる方向または狭める方向をいう。コネクタの軸方向とは、コネクタの中心軸の方向であって、より正確にはコネクタの相手方コネクタとの接続部の中心軸の方向をいう。

【0010】

上記コネクタ接続装置において、好ましくは、前記コネクタ位置決め機構は、前記第１フィンガに有する第１ガイド部と、前記第１フィンガと前記第２フィンガの間に配置された誘導部材とを備え、前記第１ガイド部と前記誘導部材の距離を縮めて、前記第１フィンガと前記第２フィンガによって把持された前記コネクタを、前記第１ガイド部に誘導することにより、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向において前記コネクタを位置決めする。

【0011】

上記コネクタ接続装置において、より好ましくは、前記第１ガイド部は、前記第１フィンガの把持面から突出する部位であり、前記誘導部材は、前記第１フィンガと前記第２フィンガの間に配置され、前記第１フィンガもしくは前記誘導部材またはその両方が、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向に移動可能である。この構造によって、第１ガイド部と誘導部材が相対的に接近または離反することができ、第１フィンガと第２フィンガに把持されたコネクタを第１ガイド部と誘導部材で挟むことにより、コネクタを位置決めすることができる。

【0012】

あるいは、好ましくは、前記コネクタ位置決め機構は、前記第１フィンガの把持面の先端側から突出する第１ガイド部と、前記第２フィンガの把持面の基端側から突出する第２ガイド部とを備え、前記第１フィンガもしくは前記第２フィンガまたはその両方が、前記第１フィンガまたは前記第２フィンガの開閉方向、および前記コネクタの軸方向に垂直な方向に移動可能である。この構造によって、第１ガイド部と第２ガイド部が相対的に接近または離反することができ、第１フィンガと第２フィンガに把持されたコネクタを第１ガイド部と第２ガイド部で挟むことにより、コネクタを位置決めすることができる。

【0013】

上記いずれかのコネクタ接続装置において、好ましくは、前記ロボットに装着された第２グリッパをさらに有し、前記第２グリッパは、前記グリッパが前記コネクタを把持したときに前記線状物本体を把持可能に配置され、前記グリッパによる前記コネクタの把持、解放動作と独立に、前記線状物本体の把持、解放動作が可能である。この構造により、オス型のコネクタの全体をメス型の相手方コネクタの内部に挿入する場合など、第１グリッパでコネクタを把持したままでは相手方コネクタへの押し込みが難しい場合にも、第２グリッパでコネクタを押し込むことができる。

【0014】

上記いずれかのコネクタ接続装置において、好ましくは、前記第１フィンガが前記第２フィンガと独立に開閉動作可能である。これにより、コネクタがオス型であって、複数のコネクタを、複数の挿入口を有する相手方コネクタに順次接続する場合にも、コネクタを把持したグリッパをすでに接続された他の線状物と干渉させることなく接続作業を行うことができる。

【0015】

本発明の先端部材接続方法は、線状物本体の先端に取り付けられた先端部材を相手方部材に接続するための方法であって、ロボットに装着されたグリッパが有する第１フィンガと第２フィンガによって前記先端部材を把持する把持工程と、把持された前記先端部材を位置決めする位置決め工程と、前記グリッパを移動させて前記先端部材を前記相手方部材に接続する接続工程とを有する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の先端部材接続装置または先端部材接続方法によれば、グリッパが備える第１フィンガ、第２フィンガおよび先端部材位置決め機構によって、グリッパに把持された先端部材の位置および向きを確定できる。その結果、３次元視覚センサ等を用いた計測を行うことなく先端部材を相手方部材に接続することが可能となり、接続作業のタクトタイムを短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態のコネクタ接続装置を示す図である。

【図2】第１グリッパおよび第２グリッパの主要部を示す図である。

【図3】第１グリッパの構成を説明するための図である。

【図4】他の第１グリッパの構成を説明するための図である。

【図5】他の第１グリッパの構成を説明するための図である。

【図6】第２グリッパの構成を説明するための図である。

【図7】一実施形態のコネクタ接続方法の工程フロー図である。

【図8】相手方コネクタの挿入口にコネクタを挿入する順番を説明するための図である。

【図9】一実施形態のコネクタ接続方法を説明するための図である。Ａ、Ｂ：コネクタ把持工程、Ｃ：コネクタ位置決め工程

【図10】一実施形態のコネクタ接続方法を説明するための図である。Ａ、Ｂ：コネクタ挿入工程、Ｃ：コネクタ解放工程

【図11】一実施形態のコネクタ接続方法を説明するための図である。Ａ：コネクタ挿入工程、Ｂ、Ｃ、Ｄ：コネクタ解放工程

【図12】一実施形態のコネクタ接続方法を説明するための図である。Ａ、Ｂ：コネクタ押し込み工程、Ｃ：線状物本体解放工程

【図13】一実施形態のコネクタ接続方法を説明するための図である。Ａ：コネクタ押し込み工程、Ｂ、Ｃ：線状物本体解放工程

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１を参照して、本発明の一実施形態であるコネクタ接続装置１０は、ロボット２０と、ロボット２０の１本のアームの先端に装着された第１グリッパ３０および第２グリッパ４０を有する。第１グリッパ３０は一対のフィンガと後述するコネクタ位置決め機構を備える。第２グリッパ４０は一対のフィンガを備える。コネクタ接続装置１０は、線状物本体５１の先端に先端部材であるコネクタ５２が装着された線状物５０をワークとして、コネクタ５２を相手方部材である相手方コネクタ６０に接続する。

【0019】

線状物５０は、線状物本体５１と、その先端に装着されたコネクタ５２からなる。線状物本体５１は、可撓性のものや、自在に変形する軟弱なものであってもよい。線状物本体としてはワイヤ、ケーブル、電線、光ファイバ、樹脂チューブなどが例示される。コネクタ５２は、対となる相手方コネクタ６０と接続するための部品であり、オス型であるかメス型であるかを問わず、プラグ、ジャック、コンタクトピン、レセプタクル、ハウジング、ピン端子、端子、ターミナル端子、圧着端子、金属端子、タブ、ソケット、カプラ等の名称で呼ばれるものを含む。

【0020】

１つの相手方コネクタ６０に複数のコネクタ５２を接続する場合は、コネクタ接続装置１０でコネクタ５２を１本ずつ把持して接続することを繰り返す。本実施形態では、電線５１の先端にオス型のコンタクトピン５２が装着された線状物５０を、コンタクトピン５２の挿入口６２が複数格子状に配列されたメス型のハウジング６０に接続する場合を例として説明する。

【0021】

線状物５０は１本ずつ供給してもよいし、図１に示したように一度に複数を供給して、コネクタ接続装置１０で１本ずつ処理してもよい。線状物５０の供給位置は特に限定されないが、好ましくは定位置に供給する。供給位置が定まらない場合は、線状物を把持するためにカメラ等の視覚センサを利用する必要があるのに対して、供給位置が一定する場合は、視覚センサを省略して、教示によって線状物を把持できるからである。線状物が変形しやすい可撓性や軟弱性があるものであっても、供給位置をある程度一定に定めれば、教示によって線状物を把持した後に、後述する位置決め機構により、線状物をグリッパの一定の位置に位置決めすることができる。図１では、複数の線状物５０を、供給台５３に載せて、一定の位置に供給している。

【0022】

ロボット２０の形式は特に限定されず、直交ロボット、パラレルリンクロボット、垂直多関節ロボット等を利用できる。ロボット２０の軸数は、供給された線状物を相手方コネクタに接続できれば特に限定されない。例えば、線状物５０を相手方コネクタ６０への接続方向に向けて１本ずつ供給する場合は、図１の高さ方向と接続方向の２つのスライド軸があればよい。ロボット２０の軸数は、好ましくは３以上、より好ましくは４～７である。図１には、複数のリンク２１と関節２２を有する垂直多関節型のロボット２０を示した。

【0023】

ロボット２０のアームの先端には、第１グリッパ３０および第２グリッパ４０が装着されている。第１グリッパと第２グリッパは一体となるように連結されていると狭いスペースでの作業性に優れるとともに、単腕ロボット1台でコネクタの接続が可能となる。ただし、第１グリッパと第２グリッパは別々のアームに装着されていてもよい。図２に両グリッパの主要部を示す。第１グリッパ３０は第１フィンガ３１と第２フィンガ３５を備え、線状物５０の先端にあるコネクタ５２を把持する。第２グリッパ４０は第３フィンガ４１と第４フィンガ４５を備え、線状物本体５１のコネクタ５２近傍を把持する。第１グリッパ３０と第２グリッパ４０は、第１グリッパがコネクタ５２を把持したときに、第２グリッパが線状物本体５１を把持可能であるような位置関係で配置される。

【0024】

図２および図３を参照して、第１グリッパ３０は、第１フィンガ３１、第２フィンガ３５および誘導部材３７を備える。第１フィンガ３１と第２フィンガ３５は、それぞれの把持面３２、３６を互いに平行に相対向して配置され、把持面３２、３６を平行に保ったまま開閉可能である。グリッパまたはフィンガが開閉するとは、把持面同士の間隔を広げる方向または狭める方向にフィンガが移動することをいい、フィンガが開閉時に移動する方向（図２および図３のＹ方向）を開閉方向という。第１フィンガの開閉方向と第２フィンガの開閉方向は同じであるので、以下において、第１フィンガまたは第２フィンガの開閉方向を単にフィンガの開閉方向という。これにより、第１フィンガと第２フィンガでコネクタ５２を、コネクタをその軸方向（図２および図３のＸ方向）と直角の方向から挟んで、把持することができる。また、フィンガの開閉方向およびコネクタの軸方向に垂直な方向（図２および図３のＺ方向）を、本実施形態でフィンガの長手方向という。また、本明細書において単にグリッパというときは、第１グリッパ３０を意味する。

【0025】

本実施形態のように、複数のコネクタ５２を、複数の挿入口６２を有する相手方コネクタ６０に順次接続する場合であって、かつ相手方コネクタの挿入口が密に配置されている場合は、第２フィンガ３５の先端のコネクタ５２を把持する部分が、コネクタの軸方向から見て薄く形成されていることが好ましい。さらには、コネクタの軸方向から見て楔型に形成されることが好ましい。これにより、コネクタ５２を相手方コネクタ６０の挿入口６２に順次接続する場合に、第２フィンガがすでに接続された他の線状物と干渉することを防止できる。

【0026】

第１グリッパ３０としては、第１フィンガ３１と第２フィンガ３５が把持面３２、３６の中間の平面を挟んで対称に、同時に開動作および閉動作を行う一般的な平行開閉型のものを用いることができる。一般的な平行開閉型のグリッパでは１個のアクチュエータで両方のフィンガを開閉できるものが市販されている。

【0027】

好ましくは、第１グリッパ３０は、第１フィンガ３１が第２フィンガ３５と独立に開閉動作可能とする。このとき、第２フィンガは開閉せず固定されていて、第１フィンガだけが開閉可能な構造であってもよい。第２フィンガが固定であれば、アクチュエータの数は１個でよい。これにより、コネクタ５２を相手方コネクタ６０の挿入口６２に順次接続する場合に、すでに接続された他の線状物との干渉を避けることができる。

【0028】

より好ましくは、第１グリッパ３０は、第１フィンガ３１が第２フィンガ３５と独立に開閉動作可能であると同時に、第２フィンガが第１フィンガと独立に開閉動作可能とする。この場合は、第１フィンガと第２フィンガをそれぞれ開閉するために、計２個のアクチュエータが必要となり、グリッパの構造が複雑になる。しかし、これにより、コネクタ５２を相手方コネクタ６０の挿入口６２に順次接続する場合に、すでに接続された他の線状物との干渉を避けることができるとともに、コネクタの把持が容易になる。他の線状物との干渉について、詳細は後述する。

【0029】

第１グリッパ３０は、第１フィンガ３１と第２フィンガ３５が把持したコネクタ５２をフィンガの長手方向において位置決めするコネクタ位置決め機構を備える。図２および図３では、コネクタ位置決め機構は、第１フィンガに設けられた第１ガイド部３３と、誘導部材３７を備える。

【0030】

第１ガイド部３３は、第１フィンガ３１の把持面３２の先端側から突出して設けられる。第１ガイド部は、その把持面３２側に、把持面から直角に立ち上がる第１ガイド面３４を有する。

【0031】

誘導部材３７は、第１フィンガ３１と第２フィンガ３５の間に配置される。誘導部材３７は、第１フィンガまたは第２フィンガの開閉動作に追随して、開閉方向に移動可能としてもよい。誘導部材は、フィンガの長手方向に移動可能で、先端の第２ガイド面３８で、第１フィンガと第２フィンガに把持されたコネクタ５２を、第１フィンガおよび第２フィンガの基端側から先端側に向かって押すことにより、第１ガイド部３３に誘導することができる。誘導部材が第１フィンガと第２フィンガに把持されたコネクタ５２を、第１ガイド部３３の第１ガイド面３４に押し当てることで、コネクタ５２をフィンガの長手方向において位置決めすることができる。なお、第１フィンガと第２フィンガとでコネクタを把持する力は、当該把持されたコネクタを誘導部材で押すことができる程度の力である。例えば、誘導部材がコネクタを押す力が４５Ｎ程度である場合、把持する力は１０～４０Ｎである。この力は、コネクタの材質や形状等で異なる。

【0032】

第１グリッパ３０のコネクタ位置決め機構は、第１フィンガ３１をその長手方向基端側に移動させ、第１フィンガと第２フィンガに把持されたコネクタ５２を、誘導部材３７に向かって押して、第２ガイド面３８に押し当てることで、フィンガの長手方向において位置決めしてもよい。

【0033】

図４を参照して、コネクタ位置決め機構の他の例を説明する。第１グリッパ７０は第１フィンガ３１と第２フィンガ７５を備える。第２フィンガ７５は、把持面７６の基端側に開閉方向に突出する第２ガイド部７７を備え、第２ガイド部は、その把持面７６側に、把持面７６から直角に立ち上がる第２ガイド面７８を有する。より具体的には、第２フィンガ７５は、把持面７６に開閉方向（Ｙ方向）に突出する段差を備え、この開閉方向へ突出する段差面が第２ガイド部となる。第１フィンガ３１および第２フィンガ７５は、そのいずれかまたは両方をフィンガの長手方向に移動可能とする。これにより、第１フィンガ３１と第２フィンガ７５がコネクタ５２を把持した状態で、第１ガイド面３４と第２ガイド面７８の距離を縮め、第１ガイド面３４と第２ガイド面７８でコネクタを挟み込むことで、コネクタ５２をフィンガの長手方向において位置決めできる。

【0034】

図５を参照して、コネクタ位置決め機構のさらに他の例を説明する。第１グリッパ８０は第１フィンガ８１と第２フィンガ３５と誘導部材３７を備える。第１フィンガ８１は、把持面８２の下端に第１ガイド部としてコネクタの形状に合わせて形成された溝８３を有する。図３の場合と同様に、第１フィンガと第２フィンガに把持されたコネクタ５２を、誘導部材３７がフィンガの先端側に向かって押すことにより、第１ガイド部８３に誘導することができる。コネクタ５２は溝８３に嵌ってフィンガの長手方向において位置決めされる。

【0035】

なお、図５における第２フィンガ３５と誘導部材３７に代えて、図４に示した第２フィンガ７５を用いてもよい。

【0036】

図２および図６を参照して、第２グリッパ４０は、第３フィンガ４１と第４フィンガ４５を備える。第３フィンガ４１と第４フィンガ４５は、それぞれの把持面４２、４６を互いに平行に相対向して配置され、把持面４２、４６を平行に保ったまま開閉可能である。

【0037】

第２グリッパ４０としては、第３フィンガ４１と第４フィンガ４５が把持面４２、４６の中間の平面を挟んで対称に、同時に開動作および閉動作を行う一般的な平行開閉型のものを用いることができる。なお、第２グリッパは、第１グリッパと同様に、第４フィンガを固定して第３フィンガが独立に開閉可能としてもよいし、第３フィンガと第４フィンガが互いに他方と独立に開閉可能としてもよい。

【0038】

第２グリッパ４０は、第１グリッパ３０がコネクタ５２を把持したときに、コネクタ近傍の線状物本体５１を把持可能であるように配置される。具体的には、第１グリッパと第２グリッパの開閉方向を平行にして、第１フィンガ３１と第２フィンガ３５の中間の平面と、第３フィンガ４１と第４フィンガ４５の中間の平面とが略一致するように配置される。第１グリッパ３０と第２グリッパ４０は、互いに独立に開閉可能であり、互いに独立にフィンガの長手方向に移動可能である。なお、第１グリッパが前記コネクタを把持したときに前記第２グリッパが前記線状物本体を把持可能である、という記載は、後述するコネクタ接続方法において第１グリッパがコネクタを把持する工程と第２グリッパが線状物本体を把持する工程との順番を特定するものではない。第１グリッパがコネクタを把持する工程が先で、第２グリッパが線状物本体を把持する工程が同時または後であることが好ましいが、第２グリッパが線状物本体を把持する工程が、第１グリッパがコネクタを把持する工程より先であっても良い。

【0039】

第２グリッパ４０の各部を駆動するアクチュエータ群４９は、第１グリッパ３０の各部を駆動するアクチュエータ群３９の後方、つまり、図２および図６のＸ方向において把持したコネクタ５２から遠い側に配置される。そこで、第２グリッパが線状物本体５１をコネクタ５２の近傍で把持するために、第３フィンガ４１と第４フィンガ４５はそれぞれ、アクチュエータ群４９から線状物５０の先端方向へ延びるオフセット部４３、４７を介して支持される。なお、オフセット部の長さは、通常１０～９０ｍｍ程度である。第２グリッパが線状物本体をコネクタの近傍で把持する理由は、後述するように、可撓性のあるいは軟弱な線状物本体を把持して、コネクタ５２を相手方コネクタ６０の挿入口６２に押し込むためである。したがって、ここで近傍とは、線状物本体５１の性状に応じて、線状物本体を把持して、コネクタ５２を相手方コネクタ６０の挿入口６２に押し込むことが可能な程度に近いことをいう。具体的には５～１００ｍｍ程度であり、可撓性のあるいは軟弱な線状物本体の場合は５～５０ｍｍ程度であることが好ましい。

【0040】

なお、第１グリッパ３０がコネクタ５２を把持した状態のままで相手方コネクタ６０との接続を完了できる場合は、コネクタを押し込む必要がないので、第２グリッパは省略できる。本実施形態の第２グリッパは、コネクタが相手方コネクタに完全に挿入される場合の他にも、例えば、コネクタが小さく第１グリッパで把持したまま相手方コネクタへの押し込みが難しい場合、コネクタと相手方コネクタとが嵌合した際に相手方コネクタの挿入口から出ているコネクタ部分が小さい場合、相手方コネクタの挿入口同士の間隔が狭く第１繰グリッパで押し込むと既に嵌合している線状物と第１グリッパとが干渉して押し込めない場合など、特に有用である。

【0041】

次に、本実施形態のコネクタ接続方法を、図７の流れに沿って説明する。

【0042】

本実施形態では、相手方コネクタ６０の複数の挿入口６２に、図７の工程Ｓ１～Ｓ７によって線状物５０を１本ずつ接続していく。このとき、挿入口６２が密に配列されている場合は、まず、線状物を接続する順番を決める必要がある。図８を参照して、複数の挿入口のうち、接続時に相手方コネクタに対向した第１グリッパ３０のフィンガの先端側の列（図８の下段の列）を先に、基端側の列（図８の上段の列）を後に接続する。同じ列の中では、接続時に相手方コネクタに対向した第１グリッパ３０のフィンガのうち、先端を薄く形成した第２フィンガ側（図８の左側）の挿入口に先に接続する。図８に示した相手方コネクタ６０では、挿入口６２に番号を付した順番に線状物を接続していく。

【0043】

（Ｓ１）第１グリッパ３０でコネクタ５２を把持する。具体的には、第１グリッパ３０を、コネクタ把持手前位置に移動し、第１フィンガ３１と第２フィンガ３５を開いてコネクタに向けて前進し、第１フィンガと第２フィンガの間にコネクタが入り込んだら（図９Ａ）、第１フィンガと第２フィンガを閉じてコネクタを把持する（図９Ｂ）。コネクタ把持手前位置は、コネクタの側方にあって、第１グリッパがコネクタに向かって真っすぐ前進を開始する位置である。第１グリッパ３０は、後述するコネクタの位置決めの精度が上がるため、フィンガの長手方向をコネクタ５２の軸方向に直角にしてコネクタを把持することが好ましい。第１グリッパ３０は、把持手前位置でフィンガの長手方向をコネクタ５２の軸方向に直角となる姿勢になっていてもよいし、または第１フィンガと第２フィンガの間にコネクタが入り込んだ際に（図９Ａ）フィンガの長手方向をコネクタ５２の軸方向に直角となる姿勢にグリッパの向きを回転させてから把持してもよい。

【0044】

なお、第２フィンガ３５が開閉せず固定されている場合は、第１フィンガ３１だけを開閉させてコネクタ５２を把持する。ただし、第１フィンガと第２フィンガの中間に入り込んだコネクタを第１フィンガだけを閉じて把持する場合は、コネクタを第１フィンガによって第２フィンガまで押すことになり、両方のフィンガを閉じるのと比べてコネクタの移動距離が大きくなり、把持動作中にコネクタが第１フィンガと第２フィンガの間から脱落しやすくなる。したがって、第１フィンガと第２フィンガの両方が開閉可能である方が、コネクタの把持は容易である。

【0045】

第１フィンガ３１と第２フィンガ３５でコネクタ５２を挟むことによって、コネクタ５２は開閉方向において位置決めされる。また、コネクタの軸の開閉方向（図９のＹ方向）への振れは矯正される。コネクタの軸方向に垂直な断面が等方的である場合は、コネクタの軸回りの回転の向きは問題とならない。コネクタの断面が等方的でない場合でも、例えばコネクタの軸方向の一部に断面の外形が四角形の部分があれば、第１フィンガと第２フィンガで当該部分を挟むことによって、コネクタの軸回りの回転の向きは矯正される。

【0046】

線状物５０の供給位置や向きが一定しない場合は、２次元または３次元視覚センサで線状物の位置および向きを確認して、コネクタ５２の所要の把持位置を把持することができる。好ましくは、線状物を定位置に供給することによって、視覚センサ等を用いることなく、教示によってコネクタを把持できる。コネクタを定位置に供給する場合の位置精度に対する要求はそれほど厳しいものではない。コネクタが供給される範囲のばらつきが、開閉方向において第１グリッパ３０を開いたときの第１フィンガ３１と第２フィンガ３５の間隔より小さく、フィンガの長手方向において把持面３２、３６の長さより小さく、コネクタの軸方向においてコネクタの長さより小さければ、教示によってコネクタを把持できる。特に、柔軟性や可撓性のある線状物が供給される場合、図１のように供給台５３上に線状物が供給されていても、コネクタが供給される位置にばらつきが生じやすいが、第１フィンガと第２フィンガでコネクタを挟むことで、コネクタは開閉方向において位置決め可能である。

【0047】

（Ｓ２）コネクタ５２を位置決めする。より正確には、コネクタをフィンガの長手方向において位置決めする。具体的には、図３に示した第１グリッパ３０なら、第１フィンガ３１と第２フィンガ３５でコネクタ５２を把持した状態で、誘導部材３７をフィンガの基端側から先端側に向かって相対的に移動させ、コネクタ５２を第１ガイド部３３に向かって押して、第１ガイド面３４に押し当てる（図９Ｃ）。第１フィンガ３１と誘導部材３７をフィンガの長手方向に相対的に移動させるには、第１フィンガ３１と誘導部材３７のいずれか一方または両方をフィンガの長手方向に移動させる。図４に示した第１グリッパ７０なら、第１フィンガ３１と第２フィンガ７５でコネクタ５２を把持した状態で、第１フィンガと第２フィンガをその長手方向に相対的に移動させて、第１ガイド面３４と第２ガイド面７８の距離を縮めて、第１ガイド面と第２ガイド面でコネクタを挟み込む。第１フィンガ３１と第２フィンガ７５をその長手方向に相対的に移動させるには、第１フィンガ３１と第２フィンガ７５のいずれか一方または両方をフィンガの長手方向に移動させる。

【0048】

前述のとおり、第１グリッパでコネクタ５２を把持した段階で、コネクタはフィンガの開閉方向において位置決めされ、軸回りの回転の向きが決まっているので、本工程（Ｓ２）でコネクタをフィンガの長手方向において位置決めすることで、コネクタの位置および向きが３次元的に決まる。また、コネクタの軸のフィンガの長手方向（図９のＺ方向）への振れは矯正される。ただし、コネクタの形状や供給状態によっては、位置決めされたコネクタの軸回りの回転の向きが正しくない場合がある。例えば、コネクタ所望の向きから４５度もしくは９０度回転した状態で把持される場合がある。そのため、誤った角度で把持していないか、または正しくないコネクタを把持していないかを確認するコネクタの向き確認工程を追加してもよい。使用するセンサは、正常な向きで把持ができているか確認できるものであればよく、例えば位置決めスイッチ、触覚センサ、画像センサ、距離センサ等が挙げられる。具体的には、位置決め工程の後に、フィンガの基端部に設けられた位置決めスイッチ（タッチセンサ）でフィンガが所定の間隔まで閉じているか否かを検知することで、正常な軸回りの回転の向きにコネクタを把持しているかを確認できる。コネクタの軸回りの回転の向きが正常でない場合は、一旦コネクタを解放して、コネクタ把持工程（Ｓ１）からやり直すことができる。なお、コネクタの向きに指向性が無い場合や線状物の供給方法によっては、コネクタの軸回りの回転の向き確認工程を省略することができる。

【0049】

（Ｓ３）第２グリッパ４０でコネクタ５２近傍の線状物本体５１を把持する。第１グリッパ３０がコネクタ５２を把持した状態では、第２グリッパは、第３フィンガ４１と第４フィンガ４５の先端が線状物本体に向いている。そこで、第３フィンガ４１と第４フィンガ４５を開いて線状物本体に向けて前進し、第３フィンガと第４フィンガの間に線状物本体が入り込んだら、第３フィンガと第４フィンガを閉じて線状物本体を把持する。なお、第４フィンガが開閉せず固定されている場合は、第３フィンガだけを開閉させて線状物本体を把持することは、第１グリッパの場合と同様である。なお、この線状物本体把持工程（Ｓ３）はコネクタ位置決め工程（Ｓ２）より先に実施することもできる。また、コネクタ把持工程（Ｓ１）より先に実施することも不可能ではない。線状物を第１グリッパと第２グリッパの２か所で把持することで、線状物を安定的に保持し、所定の位置に正確に搬送することができる。例えば、線状物が長尺で複数本供給される場合に線状物同士が絡まることがあるが、線状物の２箇所を把持することで、位置決めしたコネクタの位置・姿勢に影響を与えることなく所望の１本の線状物を安定して引き抜くことができる。

【0050】

（Ｓ４）コネクタ５２を相手方コネクタ６０の挿入口６２に挿入する。具体的には、コネクタ５２を把持した第１グリッパ３０および線状物本体５１を把持した第２グリッパ４０を、すでに他のコネクタ５２ａが接続された第１挿入口６２ａの隣に位置する第２挿入口６２ｂに向けて移動し（図１０Ａ）、第２フィンガ３５を第１挿入口６２ａ側にして、コネクタ５２の軸方向を挿入口の挿入方向に一致させて、コネクタ５２を第２挿入口６２ｂの挿入手前位置から前進させて、コネクタ５２の先端を第２挿入口６２ｂに挿入する（図１０Ｂ、図１１Ａ）。

【0051】

相手方コネクタ６０の挿入口６２が密に配置されている場合は、すでに第１挿入口６２ａに挿入されている他のコネクタ５２ａまたは他の線状物本体５１ａと、新たに挿入するコネクタ５２の距離が近いので、その間に入る第２フィンガ３５の先端部が薄く形成されていることが重要である。具体的な先端部の厚みとしては０．３～５．０ｍｍ程度、より汎用的には０．３～２．５ｍｍ程度に薄く形成すればよい。

【0052】

コネクタ５２の位置と向きは第１グリッパ３０に対して位置決めされており、第１グリッパの位置と向きは、ロボット２０の制御部にとって既知であるので、相手方コネクタ６０が所定の位置と向きで配置されていれば、３次元視覚センサ等で計測することなく、予め教示しておくことで挿入作業を行うことができる。市販のコンタクトピンとハウジングの挿入口では、挿入時の両者の隙間（片側）は０．１～０．５ｍｍ程度なので、コネクタ５２の位置決め誤差と相手方コネクタ６０の配置の誤差を合わせたものがこれ以下であればよい。

【0053】

（Ｓ５）第１グリッパ３０がコネクタ５２を解放する。具体的には、誘導部材３７をフィンガの基端側に後退させ（図１１Ｂ）、第１挿入口６２ａに挿入された他のコネクタ５２ａから遠い側にある第１フィンガ３１を開き（図１１Ｃ）、第１グリッパ３０をコネクタ５２から遠ざかるように後退させる（図１０Ｃ、図１１Ｄ）。これにより、第１グリッパ３０の第２フィンガ３５が他のコネクタ５２ａまたは他の線状物本体５１ａと干渉することなくコネクタ５２を解放できるので、他のコネクタ５２ａや接続しようとするコネクタ５２が変形したり破損したりすることがない。なお、コネクタの解放動作において、第１グリッパが後述する第２グリッパの押し込み動作に障害とならない場合は、第１グリッパ後退動作（図１１Ｄ）は必須ではなく、コネクタの把持圧を押し込み動作が可能な程度に解放する動作のみで良い。また、第１フィンガと第２フィンガが独立して開閉可能である場合は、第１フィンガの開きと同時に、他の線状物本体と干渉しない程度、第２フィンガをわずかに開くことも可能である。

【0054】

（Ｓ６）コネクタ５２を第２挿入口６２ｂに押し込む。具体的には、線状物本体５１を把持した第２グリッパ４０を相手方コネクタ６０に向かって前進させて、コネクタ５２を第２挿入口６２ｂの中に押し込んで（図１２Ａ）、接続を完了させる（図１２Ｂ、図１３Ａ）。

【0055】

（Ｓ７）第２グリッパ４０が線状物本体５１を解放する。具体的には、第３フィンガ４１と第４フィンガ４５を開き（図１３Ｂ）、第２グリッパ４０を線状物本体５１から遠ざかるように後退させる（図１２Ｃ、図１３Ｃ）。なお、第３フィンガが単独で開閉可能であれば、コネクタ解放工程（Ｓ５）と同様に、第１挿入口６２ａに接続された他の線状物本体５１ａから遠い側にある第３フィンガ４１のみを開いて線状物本体５１を解放してもよい。しかし、線状物本体が可撓性や柔軟なものであれば、第４フィンガが隣の他の線状物本体５１ａと干渉しても、損傷を与える可能性は低い。

【0056】

以上で、１本の線状物５０の接続が完了するので、これを所要の回数繰り返して、挿入口に順次コネクタを接続していく。

【0057】

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

【0058】

例えば、コネクタ５２と相手方コネクタ６０が一対一で接続される場合は、接続済みの他のコネクタ等との干渉を考慮しなくてもよいので、第２フィンガ３５の先端部を薄く形成することや、第１フィンガ３１を単独で開閉可能とすることは不要である。また、コネクタ５２と相手方コネクタ６０が多対一で接続される場合でも、相手方コネクタの挿入口同士の間隔が広ければ、同様である。

【0059】

また、コネクタ５２を把持したままで接続を完了できる場合、例えばコネクタ５２がメス型であったり、コネクタ５２がオス型であっても相手方コネクタの内部に完全には入り込まないで接続が完了する場合は、コネクタ押し込み工程（Ｓ３）が不要となる。したがって、第２グリッパ４０は省略可能で、線状物本体把持工程（Ｓ３）、線状物本体解放工程（Ｓ７）も省略可能である。

【符号の説明】

【0060】

１０ コネクタ接続装置
２０ ロボット
２１ リンク
２２ 関節
３０ 第１グリッパ
３１ 第１フィンガ
３２ 把持面
３３ 第１ガイド部
３４ 第１ガイド面
３５ 第２フィンガ
３６ 把持面
３７ 誘導部材
３８ 第２ガイド面
３９ アクチュエータ群
４０ 第２グリッパ
４１ 第３フィンガ
４２ 把持面
４３ オフセット部
４５ 第４フィンガ
４６ 把持面
４７ オフセット部
４９ アクチュエータ群
５０ 線状物
５１ 線状物本体（電線）
５１ａ 他の線状物本体
５２ コネクタ（コンタクトピン）
５２ａ 他のコネクタ
５３ 供給台
６０ 相手方コネクタ（ハウジング）
６２ 挿入口
６２ａ 第１挿入口
６２ｂ 第２挿入口
７０ 第１グリッパ
７５ 第２フィンガ
７６ 把持面
７７ 第２ガイド部
７８ 第２ガイド面
８０ 第１グリッパ
８１ 第１フィンガ
８２ 把持面
８３ 第１ガイド部（溝）
Ｘ コネクタの軸方向
Ｙ フィンガの開閉方向
Ｚ フィンガの長手方向

【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】