本發(fā)明涉及一種利用機(jī)器人將嵌合部件與被嵌合部件彼此嵌合的方法。

背景技術(shù)：

公知有一種利用機(jī)器人將具有多個(gè)軸部的嵌合部件、與具有能夠容納該軸部的多個(gè)孔的被嵌合部件彼此嵌合的方法(例如日本特開2004-249378號(hào)公報(bào))。

在嵌合部件中，存在有一種將軸部保持為可動(dòng)的嵌合部件。以往，難以使這樣的可動(dòng)的軸部嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，嵌合部件具有：基座部；以及多個(gè)軸部，其安裝于基座部，該多個(gè)軸部相對(duì)于基座部沿軸部的軸向可動(dòng)，并且能夠在預(yù)定位置卡定向一個(gè)方向的軸向移動(dòng)。被嵌合部件具有：上表面；以及多個(gè)孔，其以自該上表面凹陷的方式形成，該多個(gè)孔配置為能夠分別容納多個(gè)軸部。

利用機(jī)器人將嵌合部件與被嵌合部件彼此嵌合的方法包括以下步驟：以使多個(gè)軸部在預(yù)定位置卡定了向鉛垂下方的軸向移動(dòng)的狀態(tài)下懸掛于基座部的鉛垂下側(cè)的方式、利用機(jī)器人把持基座部并將其配置在被嵌合部件的上表面的鉛垂上方；以使基座部的下表面靠近被嵌合部件的上表面的方式、利用機(jī)器人使基座部向鉛垂下方移動(dòng)。

另外，該方法包括以下步驟：在利用機(jī)器人使基座部向鉛垂下方移動(dòng)了時(shí)，在至少一個(gè)軸部的頂端未插入于孔而與被嵌合部件的上表面相抵接的情況下，以使該至少一個(gè)軸部的頂端在經(jīng)過(guò)孔的路徑上在被嵌合部件的上表面滑動(dòng)方式、利用機(jī)器人使基座部的懸掛有多個(gè)軸部的各位置向水平方向移動(dòng)。

也可以是，在使各位置向水平方向移動(dòng)時(shí)，利用機(jī)器人使該各位置向水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。也可以是，在使各位置向水平方向移動(dòng)的同時(shí)，利用機(jī)器人使基座部向鉛垂下方移動(dòng)。

也可以是，基座部具有多個(gè)貫通孔。也可以是，軸部具有：主體部，其以能夠沿軸向滑動(dòng)的方式貫穿于貫通孔；以及凸緣部，其自該主體部向外方突出，通過(guò)與基座部的上表面卡合而將軸部在預(yù)定位置卡定于基座部。也可以是，該方法還包括以下步驟：在使基座部向鉛垂下方移動(dòng)了時(shí)，檢測(cè)該軸部相對(duì)于該基座部向鉛垂上方位移的情況。

也可以是，該方法還包括以下步驟：在檢測(cè)出軸部相對(duì)于基座部向鉛垂上方位移了時(shí)，以使多個(gè)軸部的頂端自被嵌合部件的上表面向鉛垂上方分離的方式、利用機(jī)器人使基座部向鉛垂上方移動(dòng)。

也可以是，該方法還包括以下步驟：在使基座部向鉛垂上方移動(dòng)之后，以使基座部的下表面靠近被嵌合部件的上表面的方式、利用機(jī)器人使基座部向鉛垂下方移動(dòng)。

也可以是，該方法還包括以下步驟：在使基座部向鉛垂上方移動(dòng)之后、利用機(jī)器人使基座部向鉛垂下方移動(dòng)了時(shí)，在至少一個(gè)軸部的頂端未插入于孔而與被嵌合部件的上表面相抵接的情況下，以使該至少一個(gè)軸部的頂端在經(jīng)過(guò)孔的路徑上在被嵌合部件的上表面滑動(dòng)的方式、利用機(jī)器人使各位置向水平方向移動(dòng)。

也可以是，該方法還包括以下步驟：對(duì)被嵌合部件的上表面進(jìn)行拍攝；根據(jù)拍攝到的該上表面的圖像，確定利用機(jī)器人將基座部配置在該上表面的鉛垂上方時(shí)的該基座部的位置和姿勢(shì)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖并對(duì)以下的較佳的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，能夠使本發(fā)明的上述或其他的目的、特征以及長(zhǎng)處更加明確。

圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的圖。

圖2是圖1所示的機(jī)械手的放大圖。

圖3是圖1所示的機(jī)器人系統(tǒng)的框圖。

圖4是圖1所示的嵌合部件的圖。

圖5是表示利用圖1所示的機(jī)器人使嵌合部件與被嵌合部件嵌合的方法的一例子的流程圖。

圖6是表示圖5中的步驟S3結(jié)束時(shí)的嵌合部件與被嵌合部件之間的位置關(guān)系的圖。

圖7是表示軸部的頂端與被嵌合部件的上表面相抵接后的狀態(tài)的圖。

圖8是表示機(jī)器人使基座部向圖8中的箭頭I的方向(正轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)的圖。

圖9是表示機(jī)器人使基座部向圖9中的箭頭J的方向(反轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)的圖。

圖10是表示所有的主體部的頂端適當(dāng)?shù)厍度胗谙鄬?duì)應(yīng)的孔內(nèi)的狀態(tài)的圖。

圖11是表示所有的主體部的頂端適當(dāng)?shù)厍度胗谙鄬?duì)應(yīng)的孔內(nèi)的狀態(tài)的圖。

圖12是表示軸部的主體部未適當(dāng)?shù)厍度胗诳變?nèi)且該主體部的頂端與被嵌合部件的上表面相抵接的狀態(tài)的圖。

圖13是其他實(shí)施方式的嵌合部件的圖。

圖14是表示機(jī)器人使基座部沿圖14中的x軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)的圖。

圖15是表示機(jī)器人使基座部沿圖15中的y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)的圖。

圖16是其他實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)的框圖。

圖17是圖16所示的機(jī)器人所具有的機(jī)械手的圖。

圖18是表示利用圖16所示的機(jī)器人使嵌合部件與被嵌合部件嵌合的方法的一例子的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，參照?qǐng)D1～圖3說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)10。另外，以下說(shuō)明中的上方表示鉛垂上方，相當(dāng)于圖1和圖2的紙面上方。

機(jī)器人系統(tǒng)10是用于把持嵌合部件100而使其移動(dòng)并使其與被嵌合部件102嵌合的系統(tǒng)。機(jī)器人系統(tǒng)10包括控制部12和機(jī)器人14。

控制部12例如具有CPU(中央處理器)和存儲(chǔ)部(均未圖示)等，該控制部12直接或間接地控制機(jī)器人14的各構(gòu)成要素。

機(jī)器人14例如為垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人，該機(jī)器人14包括機(jī)器人基座16、旋轉(zhuǎn)體18、機(jī)械臂20以及機(jī)械手22。機(jī)器人基座16固定于工件單元A的地面。旋轉(zhuǎn)體18以能夠繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)的方式安裝于機(jī)器人基座16。

機(jī)械臂20具有以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于旋轉(zhuǎn)體18的后臂部23、和以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于該后臂部23的頂端的前臂部24。在前臂部24的頂端設(shè)有手腕部26。機(jī)械手22借助該手腕部26安裝于前臂部24的頂端。

機(jī)器人14具有多個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)28(圖3)。伺服電動(dòng)機(jī)28內(nèi)置于旋轉(zhuǎn)體18、機(jī)械臂20以及機(jī)械手22，用于驅(qū)動(dòng)這些可動(dòng)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸使其旋轉(zhuǎn)?？刂撇?2向伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送指令，使機(jī)器人14的各可動(dòng)元件動(dòng)作。

如圖2所示，機(jī)械手22具有手部基座30、多個(gè)指部32、34、36以及可動(dòng)支承部38。手部基座30與手腕部26連結(jié)。

具體而言，手部基座30具有基座板40、自該基座板40的上表面40a向上方延伸的連結(jié)桿42以及固定于基座板40的下表面40b的圓柱狀的指保持部44。連結(jié)桿42與手腕部26連結(jié)。

指部32、34、36以能夠開閉的方式安裝于指保持部44。在本實(shí)施方式中，共計(jì)三個(gè)指部32、34、36設(shè)為沿指保持部44的周向以大致120°的間隔排列。

指部32、34、36利用氣動(dòng)卡盤(未圖示)向相對(duì)于彼此靠近和遠(yuǎn)離的方向移動(dòng)。手部基座30利用該指部32、34、36能夠把持或釋放嵌合部件100。

可動(dòng)支承部38具有支承板46和多個(gè)軸48、50、52。支承板46具有大致三角形的形狀，與指保持部44分開地配置于指保持部44的下方。

指部32、34、36分別配置于相當(dāng)于三角形的支承板46的一邊的位置，且比該支承板46向下方延伸，并在該支承板46的下側(cè)把持嵌合部件100。

在支承板46的上表面46a設(shè)有自該上表面46a向上方延伸的共計(jì)三個(gè)軸套54、56、58(圖6)。該軸套54、56、58為具有直徑比軸48、50、52的直徑大的圓柱構(gòu)件。

軸48、50、52分別自軸套54、56、58向上方延伸。軸48、50、52分別配置于三角形的支承板46的各頂角的附近的位置。

在基座板40的分別與軸48、50、52相對(duì)應(yīng)的位置形成有共計(jì)三個(gè)貫通孔(未圖示)。軸48、50、52分別以能夠沿鉛垂方向滑動(dòng)的方式貫穿于這三個(gè)貫通孔。軸48、50、52的上端自基座板40的上表面40a向上方突出。

在基座板40與軸套54、56、58之間分別插入有共計(jì)三個(gè)螺旋彈簧60。螺旋彈簧60分別以環(huán)繞包圍軸48、50、52的方式配置，并以使基座板40和支承板46自彼此遠(yuǎn)離的方式施力。

機(jī)器人14還具有視覺(jué)傳感器62和位移檢測(cè)部64。視覺(jué)傳感器62固定于基座板40。視覺(jué)傳感器62例如為三維視覺(jué)傳感器，根據(jù)來(lái)自控制部12的指令對(duì)被嵌合部件102進(jìn)行拍攝。

位移檢測(cè)部64例如具有靠近開關(guān)或位移計(jì)等，該位移檢測(cè)部64安裝于基座板40。位移檢測(cè)部64用于檢測(cè)自基座板40的上表面40a突出的軸48、50、52相對(duì)于基座板40向上方位移的情況。

接著，參照?qǐng)D4說(shuō)明嵌合部件100。嵌合部件100具有圓板狀的基座部104和多個(gè)軸部106。在基座部104上形成有多個(gè)圓形的貫通孔108。

該貫通孔108沿基座部104的周向以大致相等間隔排列。更具體而言，貫通孔108的中心以在與基座部104同心的直徑為E的圓上以大致相等間隔排列的方式配置。

軸部106分別具有主體部106a和自該主體部106a向外方突出的凸緣部106b。主體部106a為直徑比貫通孔108的直徑小的圓柱構(gòu)件，以能夠沿主體部106a的軸向B滑動(dòng)的方式貫穿于貫通孔108。

凸緣部106b為以自主體部106a的上端擴(kuò)徑的方式設(shè)置的、直徑比貫通孔108的直徑大的圓板構(gòu)件。在本實(shí)施方式中，在基座部104上形成有共計(jì)九個(gè)貫通孔108，在該貫通孔108內(nèi)貫穿有共計(jì)九個(gè)軸部106。

如圖4所示，在使軸部106貫穿于貫通孔108的狀態(tài)下抬起基座部104時(shí)，凸緣部106b與基座部104的上表面104a卡合，使軸部106的向軸向下方的移動(dòng)被卡定。由此，軸部106分別在形成有凸緣部106b的位置(預(yù)定位置)卡定于基座部104。

另一方面，軸部106在貫通孔108內(nèi)能夠沿軸向B滑動(dòng)，且能夠向箭頭C所示的方向旋轉(zhuǎn)。即，軸部106的各自的頂端106c成為能夠擺動(dòng)的自由端。

機(jī)械手22能夠利用指部32、34、36把持嵌合部件100的基座部104。

接著，參照?qǐng)D2說(shuō)明被嵌合部件102。被嵌合部件102為圓柱狀的構(gòu)件，其具有上表面112和以自該上表面112向下方凹陷的方式形成的多個(gè)孔110。在本實(shí)施方式中，上表面112為平面，且在機(jī)器人14執(zhí)行與嵌合部件100的嵌合作業(yè)時(shí)，大致水平地配置。

在本實(shí)施方式中，在被嵌合部件102上形成有共計(jì)九個(gè)孔110。該孔110分別具有比上述的軸部106的主體部106a的直徑大的直徑，并能夠容納各主體部106a。

這些孔110的中心以在與被嵌合部件102同心的直徑為E的圓上以大致相等間隔排列的方式配置。即，這些孔110配設(shè)于與形成于嵌合部件100的基座部104的貫通孔108相對(duì)應(yīng)的位置。

上述的視覺(jué)傳感器62對(duì)被嵌合部件102的上表面112進(jìn)行拍攝，根據(jù)拍攝到的圖像計(jì)算該上表面112的中心F的坐標(biāo)、和孔110的坐標(biāo)。視覺(jué)傳感器62將計(jì)算出的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制部12。

接著，參照?qǐng)D5說(shuō)明利用機(jī)器人14將嵌合部件100與被嵌合部件102嵌合的方法。在控制部12接收到來(lái)自使用者、上位控制器或程序的、進(jìn)行將嵌合部件100與被嵌合部件102嵌合的作業(yè)的作業(yè)指令時(shí)，開始圖5所示的動(dòng)作流程。

在步驟S1中，控制部12利用視覺(jué)傳感器62對(duì)被嵌合部件102的上表面112進(jìn)行拍攝。具體而言，控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作，將視覺(jué)傳感器62定位在設(shè)置于預(yù)先確定的位置G(圖1)的被嵌合部件102的上方。

此時(shí)，視覺(jué)傳感器62配置于能夠?qū)Ρ磺逗喜考?02的上表面112進(jìn)行拍攝的位置。然后，控制部12向視覺(jué)傳感器62發(fā)送拍攝指令。視覺(jué)傳感器62在自控制部12接收到拍攝指令時(shí)，對(duì)被嵌合部件102的上表面112進(jìn)行拍攝。

接著，視覺(jué)傳感器62根據(jù)拍攝到的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算該上表面112的中心F(圖2)的坐標(biāo)和一個(gè)孔110的坐標(biāo)。視覺(jué)傳感器62將計(jì)算出的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)向控制部12發(fā)送。

在步驟S2中，控制部12利用機(jī)器人14把持并抬起嵌合部件100的基座部104。具體而言，控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作，使機(jī)械手22的指部32、34、36配置在設(shè)置于預(yù)先確定的位置H(圖1)的嵌合部件100的基座部104的徑向外側(cè)。

接著，控制部12使指部32、34、36向彼此靠近的方向移動(dòng)，并利用指部32、34、36把持基座部104。接著，控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作，將基座部104向上方抬起。

由此，多個(gè)軸部106利用凸緣部106b與上表面104a之間的卡合卡定向鉛垂下方的軸向移動(dòng)，成為懸掛在基座部104的鉛垂下側(cè)的狀態(tài)。另外，在該狀態(tài)下，可動(dòng)支承部38的支承板46的下表面46b(圖6)自嵌合部件100的凸緣部106b向上方稍微分開。

在步驟S3中，控制部12將嵌合部件100的基座部104配置在設(shè)置于位置G的被嵌合部件102的上表面112的上方。具體而言，控制部12基于在步驟S1中獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定應(yīng)該利用機(jī)器人14配置的基座部104的位置和姿勢(shì)。

此時(shí)，控制部12將基座部104的位置和姿勢(shì)確定為：嵌合部件100位于被嵌合部件102的上方，且基座部104水平配置，基座部104的中心D(圖4)、以及形成于基座部104的一個(gè)貫通孔108的中心在水平面內(nèi)的坐標(biāo)與在步驟S1中獲得的上表面112的中心F(圖2)以及一個(gè)孔110的中心在水平面內(nèi)的坐標(biāo)一致。

控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作，以確定的位置和姿勢(shì)配置基座部104。由此，嵌合部件100以基座部104的貫通孔108分別位于被嵌合部件102的孔110的上方的方式被定位在被嵌合部件102的上方。圖6中表示該狀態(tài)。另外，在圖6中，從容易理解的觀點(diǎn)來(lái)看，用虛線表示了指部32的一部分。

在步驟S4中，控制部12以使基座部104的下表面104b靠近被嵌合部件102的上表面112的方式使利用機(jī)械手22把持著的基座部104自步驟S3的結(jié)束時(shí)的位置向下方移動(dòng)。具體而言，控制部12以使圖6中的距離X₁小于距離X₂(即，X₁＜X₂)的方式利用機(jī)器人14使基座部104向下方移動(dòng)預(yù)先確定的距離。

在此，距離X₁為基座部104的下表面104b與被嵌合部件102的上表面112之間的鉛垂方向上的距離。另一方面，距離X₂為基座部104的下表面104b與懸掛于該基座部104的軸部106的頂端106c之間的鉛垂方向上的距離。

作為一例子，控制部12在步驟S3中確定了基座部104的位置和姿勢(shì)時(shí)計(jì)算距離X₁，另一方面，預(yù)先存儲(chǔ)距離X₂。該距離X₂作為軸部106以軸向B與鉛垂方向大致平行的方式懸掛于基座部104時(shí)的值，能夠預(yù)先測(cè)量。

如上所述，軸部106的頂端106c為自由端，因此，在執(zhí)行該步驟S4時(shí)，懸掛于基座部104的軸部106的軸向B可能相對(duì)于鉛垂方向傾斜。

在軸部106這樣傾斜的情況下，在步驟S4結(jié)束時(shí)，軸部106的頂端106c與被嵌合部件102的上表面112相抵接。圖7中表示該狀態(tài)。該情況下，無(wú)法將軸部106適當(dāng)?shù)夭迦胗谙鄬?duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。

于是，在本實(shí)施方式中，為了將軸部106容易地嵌入相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)，執(zhí)行以下的步驟S5。

在步驟S5中，控制部12在使基座部104的懸掛著軸部106的位置分別向水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)、使基座部104向鉛垂下方移動(dòng)。在此，基座部104的懸掛有軸部106的位置相當(dāng)于形成于基座部104的貫通孔108。

在該步驟S5中，控制部12向內(nèi)置于機(jī)器人14的各伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送用于使基座部104向繞該基座部的中心D(圖4)的正轉(zhuǎn)方向I、以及與該正轉(zhuǎn)方向相反的反轉(zhuǎn)方向J依次旋轉(zhuǎn)預(yù)先確定的角度θ₁(例如10°)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令。正轉(zhuǎn)方向I和反轉(zhuǎn)方向J與水平方向平行。

根據(jù)該往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令，機(jī)器人14使基座部104向正轉(zhuǎn)方向I和反轉(zhuǎn)方向J依次旋轉(zhuǎn)，由此，形成于基座部104的所有的貫通孔108向正轉(zhuǎn)方向I和反轉(zhuǎn)方向J且向水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

圖8表示機(jī)器人14使基座部104向正轉(zhuǎn)方向I旋轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)。另一方面，圖9表示機(jī)器人14使基座部104向反轉(zhuǎn)方向J旋轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)。

上述的角度θ₁(即，使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)量)作為懸掛于基座部104的軸部106的頂端106c在經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110的路徑上能夠在上表面112之上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的值而由使用者預(yù)先設(shè)定。

在本實(shí)施方式中，在上述的步驟S3中，以如下方式配置基座部104：基座部104的中心D和一個(gè)貫通孔108的中心在水平面內(nèi)的坐標(biāo)與上表面112的中心F和一個(gè)孔110的中心在水平面內(nèi)的坐標(biāo)一致。

因而，在使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)后的情況下，使一個(gè)貫通孔108向鉛垂方向投影在上表面112上的投影區(qū)域經(jīng)過(guò)位于該一個(gè)貫通孔108的下方的孔110的區(qū)域。因而，能夠使貫穿于貫通孔108的主體部106a的頂端106c在上表面112之上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110。

在上述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令的同時(shí)，控制部12向內(nèi)置于機(jī)器人14的各伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送用于利用機(jī)器人14使基座部104向下方移動(dòng)預(yù)先確定的距離的下方移動(dòng)指令。根據(jù)該下方移動(dòng)指令，機(jī)器人14使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且使其向下方移動(dòng)預(yù)先確定的距離。

這樣一來(lái)，通過(guò)使軸部106的頂端106c在上表面112之上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且使基座部104向下方移動(dòng)，從而使主體部106a的頂端106c易于嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。

圖10和圖11中表示所有的主體部106a的頂端106c嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，通過(guò)執(zhí)行該步驟S5，使作為自由端的主體部106a的頂端106c易于嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。

在步驟S6中，控制部12使基座部104自步驟S5的結(jié)束時(shí)的位置進(jìn)一步向下方移動(dòng)。作為一例子，控制部12利用機(jī)器人14使基座部向下方移動(dòng)至在利用步驟S5將所有的主體部106a嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)的情況下使基座部104的下表面104b與被嵌合部件102的上表面112相抵接的位置。

在步驟S7中，控制部12判斷是否至少一個(gè)軸部106相對(duì)于基座部104向上方位移了。在此，假設(shè)在執(zhí)行步驟S5之后的結(jié)果中，如圖12所示，一個(gè)軸部106’的主體部106a’未嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)，該主體部106a’的頂端106c’抵接于上表面112。

在該狀態(tài)下，在步驟S6中使基座部104向下方移動(dòng)的情況下，主體部106a’在自身貫穿的貫通孔108內(nèi)相對(duì)滑動(dòng)，由此，軸部106’相對(duì)于基座部104向上方位移。其結(jié)果，軸部106’的凸緣部106b’與支承板46的下表面46b相抵接。

隨著在凸緣部106b’與支承板46的下表面46b相抵接的狀態(tài)下使基座部104向下方移動(dòng)，該支承板46成為被凸緣部106b’朝向基座板40相對(duì)推壓的狀態(tài)。于是，可動(dòng)支承部38克服螺旋彈簧60的作用力朝向基座板40相對(duì)位移，軸48、50、52相對(duì)于基座板40朝向上方相對(duì)位移。

在本實(shí)施方式中，位移檢測(cè)部64通過(guò)檢測(cè)這樣的軸48、50、52的位移從而檢測(cè)軸部106’相對(duì)于基座部104向上方位移的情況。位移檢測(cè)部64在檢測(cè)出軸48、50、52的位移時(shí)，向控制部12發(fā)送位移檢測(cè)信號(hào)。

在該步驟S7中，控制部12判斷是否自位移檢測(cè)部64接收到位移檢測(cè)信號(hào)。在控制部12判斷為接收到位移檢測(cè)信號(hào)(即、是)的情況下，進(jìn)入步驟S9。另一方面，在控制部12判斷為未接收到位移檢測(cè)信號(hào)(即、否)的情況下，進(jìn)入步驟S8。

在步驟S8中，控制部12判斷自使用者、上位控制器、或程序接收到的作業(yè)指令所包含的所有的嵌合作業(yè)是否完成。在控制部12判斷為完成了所有的嵌合作業(yè)(即、是)的情況下，結(jié)束圖5所示的流程。

另一方面，在控制部12判斷為殘留有應(yīng)執(zhí)行的嵌合作業(yè)(即、否)的情況下，返回至步驟S1。然后，控制部12執(zhí)行接下來(lái)的嵌合部件100與被嵌合部件102之間的嵌合作業(yè)。

另一方面，在步驟S7中判定為是的情況下，在步驟S9中，控制部12使基座部104向上方移動(dòng)。具體而言，控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作，使基座部104向上方移動(dòng)至步驟S3的結(jié)束時(shí)的位置。

該情況下，軸部106的頂端106c分別再次自被嵌合部件102的上表面112向上方分離。然后，控制部12返回至步驟S4，循環(huán)進(jìn)行步驟S4～S9，直至在步驟S7中被判斷為否為止。

如上所述，在本實(shí)施方式中，控制部12在步驟S5中使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且使該基座部104向下方移動(dòng)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使假設(shè)在步驟S4中一部分的軸部106的頂端106c與被嵌合部件102的上表面112相抵接，也能夠使該軸部106的頂端106c往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110。因而，能夠使軸部106的主體部106a易于嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。

另外，在本實(shí)施方式中，控制部12在步驟S7中判斷軸部106(具體而言，軸48、50、52)是否位移了，在檢測(cè)出軸部106的位移的情況下，再次執(zhí)行步驟S5。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使軸部106的主體部106a可靠地嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。

另外，在本實(shí)施方式中，利用位移檢測(cè)部64對(duì)軸48、50、52的位移進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地檢測(cè)一部分的軸部106的主體部106a未適當(dāng)?shù)厍度胗谙鄬?duì)應(yīng)的孔110內(nèi)的情況。

另外，在本實(shí)施方式中，控制部12在步驟S1中自視覺(jué)傳感器62獲得被嵌合部件102的中心F的坐標(biāo)和一個(gè)孔110的坐標(biāo)，在步驟S3中基于所獲得的坐標(biāo)定位基座部104。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在步驟S3的結(jié)束時(shí)刻能夠?qū)⑤S部106的主體部106a定位在相對(duì)應(yīng)的孔110的上方，因此，能夠使軸部106在步驟S5中易于嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。并且，能夠?qū)⒃诓襟ES5中使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)量(角度θ₁)設(shè)定為較小的值，因此，能夠更快速地執(zhí)行步驟S5。

另外，通過(guò)這樣地使用視覺(jué)傳感器62，對(duì)于嵌合部件100與被嵌合部件102之間的相對(duì)位置未準(zhǔn)確地定位的部件，也能夠進(jìn)行嵌合作業(yè)。

另外，在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了使嵌合部件100與被嵌合部件102的嵌合情況。然而，還能夠利用機(jī)器人14使具有其他形狀的嵌合部件和被嵌合部件彼此嵌合。

圖13中表示其他的實(shí)施方式的嵌合部件120。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)與上述的實(shí)施方式相同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。嵌合部件120具有基座部122和共計(jì)八個(gè)軸部106。

基座部122為四邊形狀的板構(gòu)件。具體而言，基座部122具有沿圖13中的x軸方向延伸且以互相平行的方式相對(duì)的邊124、126、沿圖13中的y軸方向延伸且以互相平行的方式相對(duì)的邊128、130以及上表面132和下表面134。

在基座部122上形成有共計(jì)八個(gè)貫通孔108。在本實(shí)施方式中，三個(gè)貫通孔108靠近邊124并沿x軸方向排列。另外，三個(gè)貫通孔108靠近邊126并沿x軸方向排列。另外，三個(gè)貫通孔108靠近邊128并沿y軸方向排列，三個(gè)貫通孔108靠近邊130并沿y軸方向排列。

軸部106分別以能夠沿該軸部106的軸向B滑動(dòng)的方式容納于各貫通孔108。在把持本實(shí)施方式中的嵌合部件120時(shí)，機(jī)械手22利用指部32、34、36把持嵌合部件120的基座部122。

嵌合部件120嵌合于圖14所示的被嵌合部件136。該被嵌合部件136為四棱柱狀的構(gòu)件，其具有上表面138、和以自該上表面138向下方凹陷的方式形成的共計(jì)八個(gè)孔110。這些孔110配置在與形成于基座部122的貫通孔108相對(duì)應(yīng)的位置。

接著，參照?qǐng)D5說(shuō)明利用機(jī)器人14將嵌合部件120與被嵌合部件136嵌合的方法。另外，在本實(shí)施方式的方法中，對(duì)與上述的實(shí)施方式的方法相同的步驟省略詳細(xì)的說(shuō)明。

在步驟S1中，控制部12利用視覺(jué)傳感器62對(duì)被嵌合部件136的上表面138進(jìn)行拍攝。視覺(jué)傳感器62根據(jù)拍攝到的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算形成于被嵌合部件136的孔110在水平面(即，圖14中的x-y平面)內(nèi)的坐標(biāo)。視覺(jué)傳感器62將計(jì)算出的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)向控制部12發(fā)送。

在步驟S3中，控制部12使嵌合部件120的基座部122配置在設(shè)置于位置G的被嵌合部件136的上表面138的上方。具體而言，控制部12基于在步驟S1中獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定應(yīng)該利用機(jī)器人14配置的基座部122的位置和姿勢(shì)。

此時(shí)，控制部12將基座部122的位置和姿勢(shì)確定為：嵌合部件120位于被嵌合部件136的上方，且基座部122水平配置，形成于基座部122的貫通孔108的中心在水平面內(nèi)的坐標(biāo)分別與在步驟S1中獲得的孔110的中心在水平面內(nèi)的坐標(biāo)一致。

控制部12使機(jī)器人14動(dòng)作，以確定的位置和姿勢(shì)配置基座部122。由此，嵌合部件120以基座部122的貫通孔108分別位于被嵌合部件136的孔110的上方的方式被定位在被嵌合部件136的上方。

在步驟S5中，控制部12在使基座部122的懸掛有軸部106的位置分別向水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)、使基座部122向鉛垂下方移動(dòng)?；?22的懸掛有軸部106的位置相當(dāng)于形成于基座部122的貫通孔108。

在該步驟S5中，控制部12向內(nèi)置于機(jī)器人14的各伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送用于使基座部122向圖14中的x軸方向和y軸方向分別以預(yù)先確定的移動(dòng)量ξ(例如30mm)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令。

根據(jù)該往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令，機(jī)器人14使基座部122向x軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此，形成于基座部122的所有的貫通孔108向x軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖14表示使基座部122向x軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。

接著，機(jī)器人14使基座部122向y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此，形成于基座部122的所有的貫通孔108向y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖15表示使基座部122向y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。

上述的移動(dòng)量ξ作為懸掛于基座部122的軸部106的頂端106c在經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110的路徑上能夠在上表面138之上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的值而由使用者預(yù)先設(shè)定。

與上述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令同時(shí)，控制部12向內(nèi)置于機(jī)器人14的各伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送用于利用機(jī)器人14使基座部122向下方移動(dòng)預(yù)先確定的距離的下方移動(dòng)指令。根據(jù)該下方移動(dòng)指令，機(jī)器人14使基座部122往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且使其向下方移動(dòng)預(yù)先確定的距離。

通過(guò)執(zhí)行該步驟S5，能夠使主體部106a的作為自由端的頂端106c易于嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。

接著，參照?qǐng)D16和圖17說(shuō)明其他的實(shí)施方式的機(jī)器人系統(tǒng)70。與上述的機(jī)器人系統(tǒng)10相同，機(jī)器人系統(tǒng)70用于把持圖4所示的嵌合部件100而使其移動(dòng)并使其與被嵌合部件102嵌合。

機(jī)器人系統(tǒng)70包括控制部72和機(jī)器人74?？刂撇?2例如具有CPU(中央處理器)和存儲(chǔ)部(均未圖示)等，該控制部72直接或間接地控制機(jī)器人74的各構(gòu)成要素。

本實(shí)施方式的機(jī)器人74與上述的機(jī)器人14在以下的方面不同。即，機(jī)器人74具有圖17所示的機(jī)械手76和位移檢測(cè)部78。機(jī)械手76代替上述的機(jī)械手22而能夠與圖1所示的手腕部26連結(jié)。

如圖17所示，機(jī)械手76具有與上述的機(jī)械手22相同的手部基座30、和多個(gè)指部32、34、36，另一方面，不具有設(shè)于上述的機(jī)械手22的可動(dòng)支承部38。

位移檢測(cè)部78例如具有靠近開關(guān)或位移計(jì)等，該位移檢測(cè)部78安裝于手部基座30的指保持部44。本實(shí)施方式的位移檢測(cè)部78用于在利用機(jī)械手76把持著嵌合部件100時(shí)檢測(cè)多個(gè)軸部106各自(例如凸緣部106b)相對(duì)于基座部104向上方位移的情況。

接著，參照?qǐng)D18說(shuō)明利用機(jī)器人74將嵌合部件100與被嵌合部件102嵌合的方法。另外，在圖18所示的流程中，對(duì)與圖5所示的流程相同的步驟標(biāo)注相同的步驟序號(hào)，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。

在步驟S2之后，在步驟S11中，控制部72使嵌合部件100的基座部104配置在設(shè)置于位置G的被嵌合部件102的上表面112的上方。具體而言，控制部72根據(jù)機(jī)器人程序使機(jī)器人74動(dòng)作，使嵌合部件100的基座部104配置在被嵌合部件102的上表面112的上方。

此時(shí)，控制部72利用機(jī)器人74將基座部104配置為：嵌合部件100位于被嵌合部件102的上方，且基座部104水平配置，基座部104的中心D(圖4)與在步驟S1中獲得的上表面112的中心F(圖2)大致一致。

機(jī)器人程序能夠通過(guò)向該機(jī)器人74示教步驟S11中的機(jī)器人74的動(dòng)作路徑等而建立。機(jī)器人程序預(yù)先存儲(chǔ)在內(nèi)置于控制部72的存儲(chǔ)部。

在步驟S12中，控制部72使利用機(jī)械手76把持著的基座部104自步驟S11的結(jié)束時(shí)的位置向下方移動(dòng)。具體而言，控制部72以使距離X₁小于距離X₂(即，X₁＜X₂)的方式利用機(jī)器人74使基座部104向下方移動(dòng)。

如上所述，距離X₁為基座部104的下表面104b與被嵌合部件102的上表面112之間的鉛垂方向的距離。另一方面，距離X₂為基座部104的下表面104b與懸掛于該基座部104的軸部106的頂端106c之間的鉛垂方向上的距離。

在本實(shí)施方式中，控制部72利用機(jī)器人74使基座部104向下方移動(dòng)直至距離X₁成為從距離X₂中減去預(yù)先確定的距離X₃(例如10mm)后的距離(即X₁＝X₂-X₃)為止。

因而，假設(shè)在利用步驟S12使至少一個(gè)軸部106的軸向B傾斜而頂端106c抵接于被嵌合部件102的上表面112的情況下，該至少一個(gè)軸部106相對(duì)于基座部104向上方位移。

在本實(shí)施方式中，位移檢測(cè)部78配置為檢測(cè)軸部106(凸緣部106b)各自向上方的位移。而且，位移檢測(cè)部78在檢測(cè)出至少一個(gè)軸部106相對(duì)于基座部104向上方位移了時(shí)，向控制部72發(fā)送位移檢測(cè)信號(hào)。

在步驟S13中，控制部72判斷是否至少一個(gè)軸部106相對(duì)于基座部104向上方位移。具體而言，控制部72向位移檢測(cè)部78發(fā)送指令，使其檢測(cè)軸部106向上方的位移。位移檢測(cè)部78在檢測(cè)出至少一個(gè)軸部106向上方位移了的情況下，向控制部72發(fā)送位移檢測(cè)信號(hào)。

在控制部72自位移檢測(cè)部78接收到位移檢測(cè)信號(hào)的情況下，判斷為至少一個(gè)軸部106向上方位移了(即、是)，進(jìn)入步驟S14。另一方面，在控制部72未接收到位移檢測(cè)信號(hào)的情況下，判斷為所有的軸部106未向上方位移(即、否)，進(jìn)入步驟S6。

在步驟S14中，控制部72使基座部104的懸掛有軸部106的位置分別向水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；?04的懸掛有軸部106的位置相當(dāng)于形成于基座部104的貫通孔108。

在該步驟S13中，控制部72向內(nèi)置于機(jī)器人74的各伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送用于使基座部104向上述的正轉(zhuǎn)方向I和反轉(zhuǎn)方向J依次旋轉(zhuǎn)預(yù)先確定的角度θ₂的往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令。

根據(jù)該往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令，機(jī)器人74依次使基座部104向正轉(zhuǎn)方向I和反轉(zhuǎn)方向J旋轉(zhuǎn)，由此，形成于基座部104的所有的貫通孔108向正轉(zhuǎn)方向I和反轉(zhuǎn)方向J且向水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

上述的角度θ₂(即，使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)量)作為懸掛于基座部104的軸部106的頂端106c在經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110的路徑上能夠在上表面112之上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的值而由使用者預(yù)先設(shè)定。

因而，在使基座部104向正轉(zhuǎn)方向I和反轉(zhuǎn)方向J往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況下，使一個(gè)貫通孔108向鉛垂方向投影在上表面112上的投影區(qū)域經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110的區(qū)域。

這樣，使貫穿于貫通孔108的主體部106a的頂端106c在上表面112之上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110。在控制部72執(zhí)行了該步驟S14之后，返回至步驟S13。

如上所述，在本實(shí)施方式中，控制部72在步驟S13中檢測(cè)出了至少一個(gè)軸部106的位移的情況下，在步驟S14中利用機(jī)器人74使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在步驟S12中一部分的軸部106的頂端106c與被嵌合部件102的上表面112相抵接的情況下，也能夠使軸部106的主體部106a可靠地嵌入于相對(duì)應(yīng)的孔110內(nèi)。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，利用位移檢測(cè)部78對(duì)軸部106的位移進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地檢測(cè)一部分的軸部106的主體部106a未適當(dāng)?shù)厍度胗谙鄬?duì)應(yīng)的孔110內(nèi)的情況。

另外，在圖5所示的流程中，控制部12還可以在步驟S9中使機(jī)器人14動(dòng)作，使基座部104向上方移動(dòng)至步驟S4的結(jié)束時(shí)的位置。而且，控制部12還可以使流程返回至步驟S5。

另外，在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了位移檢測(cè)部64安裝于基座板40的情況。然而，位移檢測(cè)部64只要能夠檢測(cè)軸部106或軸48、50、52向上方的位移即可，可以配置在任何位置。同樣，位移檢測(cè)部78只要能夠檢測(cè)軸48、50、52向上方的位移就可以配置在任何位置。

另外，并不限定于上述的嵌合部分100、120的形狀，嵌合部分具有基座部、和以能夠沿軸向可動(dòng)的方式懸掛于該基座部的多個(gè)軸部就可以是任何形狀。例如，嵌合部分也可以具有網(wǎng)狀的基座部、和以能夠滑動(dòng)的方式卡定于在該網(wǎng)形成的孔的軸部。

另外，在上述的實(shí)施方式中，在步驟S5、S14中，說(shuō)明了控制部12、72使基座部104的懸掛有軸部106的位置分別向水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況。

然而，并不限定于此，控制部12、72還可以使基座部104的懸掛有軸部106的位置分別僅向水平的一個(gè)方向移動(dòng)。在該情況下，控制部12、72使基座部104移動(dòng)，以使懸掛于基座部104的軸部106的頂端106c經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的孔110。

另外，在圖5所示的動(dòng)作流程中，還可以省略步驟S4、S6。作為一例子，在步驟S3之后，在步驟S5中，控制部12使基座部104向鉛垂下方移動(dòng)且使基座部104往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

具體而言，控制部12向內(nèi)置于機(jī)器人14的各伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送上述往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令。與該往復(fù)運(yùn)動(dòng)指令同時(shí)，控制部12向內(nèi)置于機(jī)器人14的各伺服電動(dòng)機(jī)28發(fā)送用于利用機(jī)器人14使基座部104向下方移動(dòng)的下方移動(dòng)指令。

然后，控制部12在步驟S5之后執(zhí)行步驟S7。在步驟S7中被判斷為是的情況下，控制部12停止利用機(jī)器人14使基座部104向下方的移動(dòng)，進(jìn)入步驟S9。

另一方面，在步驟S7中被判斷為否的情況下，控制部12判斷基座部104的下表面104b是否與被嵌合部件102的上表面112相抵接。例如，在伺服電動(dòng)機(jī)28的反饋值(負(fù)荷扭矩、反饋電流等)超過(guò)了預(yù)先的閾值時(shí)，控制部12判斷為基座部104的下表面104b與被嵌合部件102的上表面112相抵接。

在控制部12判斷為基座部104的下表面104b與被嵌合部件102的上表面112相抵接的情況下，停止利用機(jī)器人14使基座部104向下方的移動(dòng)，進(jìn)入步驟S8。另一方面，在控制部12判斷為基座部104的下表面104b未與被嵌合部件102的上表面112相抵接的情況下，返回至步驟S7。

以上，通過(guò)發(fā)明的實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但上述的實(shí)施方式并不用于限定權(quán)利要求書的發(fā)明。另外，將本發(fā)明的實(shí)施方式中說(shuō)明的特征組合而成的技術(shù)方案也能夠包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，這些特征的所有組合并不一定是發(fā)明的解決手段所必須的。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可明確的是，也能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施方式加以各種變更或改良。

應(yīng)該注意的是，只要未明確指出“在…之前”、“早于”等，此外，在后面的處理中不使用前面的處理的輸出的，在權(quán)利要求書、說(shuō)明書以及附圖中示出的裝置、系統(tǒng)、程序以及方法上的動(dòng)作、順序、步驟、工序以及階段等的各處理的執(zhí)行順序可以以任意的順序來(lái)實(shí)現(xiàn)。即使為了方面說(shuō)明而在權(quán)利要求書、說(shuō)明書以及附圖中的動(dòng)作流程時(shí)使用了“首先”、“接著”、“接下來(lái)”等，也并不意味著必須按照該順序來(lái)實(shí)施。