JPH0848271A

JPH0848271A - 樹脂ホースの自動組み付け方法

Info

Publication number: JPH0848271A
Application number: JP18491594A
Authority: JP
Inventors: Fuhei Shin; 富炳申; Yuji Fujiwara; 裕士藤原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 1996-02-20
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: JP3134670B2

Abstract

(57)【要約】【目的】樹脂ホースの組み付け不良を確実かつ迅速に
検出するとともに、組み付け不良の方向を容易に判定す
る。【構成】ロボットのハンドで把持した樹脂ホースをコ
ネクタへ挿入する工程（ステップＳ１）が終了した後
に、前記ハンドを樹脂ホースの剪断方向へ変位させる駆
動工程と（ステップＳ２）、前記ハンドに加わる曲げを
検出する工程と（ステップＳ３）、この検出結果に基づ
いて前記樹脂ホースの組み付け状態を判定する工程とを
含む（ステップＳ４〜Ｓ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットによって樹脂
ホースをコネクタへ自動的に組み付ける方法の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの車両ではエンジンの吸気
系、冷却系等の流体通路としてゴム等の樹脂ホースが採
用されており、この樹脂ホースをエンジン、車体側ある
いは補機類に設けた筒状のコネクタに組み付けている。

【０００３】このような樹脂ホースの組み付けは、近
年、マニピュレータ等の把持手段を備えたロボットのハ
ンドによって行われており、図１７に示すように、ロボ
ットのハンド９１、９１でゴムホース５の端部側を把持
する一方、図示しない係止手段によってコネクタ６を固
定する。そして、ハンド９１を駆動してゴムホース５を
コネクタ６と同軸位置に変位させた後、ゴムホース５を
軸方向へ変位するようハンド９１を駆動してコネクタ６
の外周にゴムホース５の内周を嵌合させた後に挿入す
る。

【０００４】このとき、ゴムホース５がコネクタ６と完
全に挿入されない組み付け不良を検出するため、ゴムホ
ース５の組み付け工程の良否を画像認識によって判定す
るものが知られており、これは図１８に示すように、予
め撮影したゴムホース５とコネクタ６の組み付け完了状
態の元画像と、組み付け工程を実際に撮影した取得画像
の差分から演算した検出画像がゼロであるかを比較する
ことにより組み付け不良を判定するもので、図１８のよ
うにコネクタ６へゴムホース５が組み付けられていない
場合には、検出画像は元画像から組み付けが正常に行わ
れなかったコネクタ６の画素を減算したゴムホース５′
の画像が残るため、図示しない制御手段において自動的
にゴムホースの組み付け不良を判定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の樹脂ホースの自動組み付け方法にあっては、
上記図１８のようにコネクタ６へゴムホース５が挿入さ
れない場合だけではなく、図１５に示すように、コネク
タ６の端面上にゴムホース５の端面の一部が当接したま
まで嵌合する場合があり、このような組み付け不良はコ
ネクタ６の軸回りに発生して一定の方向性を持たないた
め、単一平面内の画像だけでは組み付け不良を判定する
のは難しく、また、多数の面から撮像する場合にはこの
ような組み付け不良の検出が可能となる一方、装置が複
雑となって設備投資が増大するという問題点があり、さ
らに、画像認識による判定時間は画像取得時から数秒〜
５秒程度かかる場合があるため、タクトタイムが増大し
て生産効率を低下させるという問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、確実かつ迅速に樹脂ホースの組み付け不良
を検出するとともに、組み付け不良の方向を容易に判定
可能な樹脂ホースの自動組み付け方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１にお
いて、ロボットのハンドで把持した樹脂ホースをコネク
タへ挿入する工程を含む樹脂ホースの自動組み付け方法
において、前記挿入工程（ステップＳ１）が終了した後
に、前記ハンドを樹脂ホースの剪断方向へ変位させる駆
動工程と（ステップＳ２）、前記ハンドに加わる曲げを
検出する工程と（ステップＳ３）、この検出結果に基づ
いて前記樹脂ホースの組み付け状態を判定する工程とを
含む（ステップＳ４〜Ｓ６）。

【０００８】また、第２の発明は、図２において、ロボ
ットのハンドで把持した樹脂ホースをコネクタへ挿入す
る工程を含む樹脂ホースの自動組み付け方法において、
前記樹脂ホースをコネクタへ所定量だけ挿入する第１挿
入工程と（ステップＳ１Ａ）、前記ハンドを樹脂ホース
の剪断方向へ変位させる駆動工程（ステップＳ２）と、
前記ハンドに加わる曲げを検出する工程と（ステップＳ
３）、この検出結果が予め設定した値を越える場合は前
記樹脂ホースの組み付け完了を判定する一方、そうでな
い場合には組み付け不良と判定する工程（ステップＳ
４、Ｓ５）と、前記判定結果が組み付け完了であれば樹
脂ホースをコネクタの所定の組み付け位置まで挿入する
第２挿入工程（ステップＳ６Ａ）とを含む。

【０００９】また、第３の発明は、前記第１または第２
の発明において、前記駆動工程が、前記ハンドをコネク
タの軸から所定量だけ離れた複数の所定の位置へ順次変
位させる。

【００１０】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記駆動工程が、樹
脂ホースの剪断方向の所定位置へ変位したハンドを所定
時間だけ保持する一方、この所定時間内に前記曲げ検出
工程を行う。

【００１１】また、第５の発明は、前記第３または第４
の発明において、前記判定工程が、ハンドに加わる曲げ
の検出結果が所定値以上であれば樹脂ホースの組み付け
完了を判定する一方、所定値未満であれば樹脂ホースの
組み付け不良と判定するとともに、これら判定結果に応
じて樹脂ホースがコネクタから外れた方向を判定する。

【００１２】また、第６の発明は、前記第５の発明にお
いて、前記判定工程で樹脂ホースの組み付け不良と判定
された場合には、前記ハンドを駆動して樹脂ホースをコ
ネクタから抜いた後、コネクタから外れた方向へ樹脂ホ
ースを所定量だけ変位させた後に、前記挿入工程へ復帰
する。

【００１３】また、第７の発明は、前記第１ないし第６
の発明いずれかひとつにおいて、前記駆動工程が、ハン
ドとコネクタとの距離を樹脂ホースの外径の１／２以下
かつ０以上に設定される。

【００１４】また、第８の発明は、前記第１ないし第７
の発明いずれかひとつにおいて、前記ハンドが樹脂ホー
スを把持する複数の爪を備える一方、これらの爪に曲げ
を検出する手段を配設し、前記検出工程がこれら検出手
段の検出結果に基づいて判定する。

【００１５】また、第９の発明は、前記第８の発明にお
いて、前記検出手段が歪みゲージで構成されるととも
に、前記判定工程が、この歪みゲージの検出値が所定値
以上である場合に樹脂ホースの組み付け完了を判定する
一方、所定値未満であれば樹脂ホースの組み付け不良と
判定する。

【００１６】

【作用】第１の発明は、樹脂ホースをコネクタに挿入す
る工程が終了してから、ハンドを樹脂ホースの剪断方向
へ変位させると、コネクタに挿入された樹脂ホースの弾
性反力に応じてロボットのハンドには曲げが加わる。こ
のハンドに加わる曲げを検出するとともに、検出した曲
げの大きさに基づいて樹脂ホースの組み付け完了あるい
は不良を容易かつ迅速に判定することができる。

【００１７】また、第２の発明は、樹脂ホースを所定量
だけコネクタに挿入する第１挿入工程が終了してから、
ハンドを樹脂ホースの剪断方向へ変位させると、コネク
タに挿入された樹脂ホースの弾性反力に応じてロボット
のハンドには曲げが加わる。このハンドに加わる曲げを
検出するとともに、検出した曲げの大きさに基づいて樹
脂ホースの組み付け完了あるいは不良を容易かつ迅速に
判定することができ、樹脂ホースがコネクタに正しく挿
入された組み付け完了であれば第２挿入工程で樹脂ホー
スを所定の組み付け位置までさらに挿入する。

【００１８】また、第３の発明は、コネクタの軸から所
定距離だけ離れた複数の位置において樹脂ホースに加わ
る曲げをそれぞれ検出し、これら複数の検出結果に応じ
て樹脂ホースの組み付け状態を正確に判定することがで
き、さらに組み付け不良の場合には複数の位置での検出
結果によって樹脂ホースの外れた方向を判定することが
可能となる。

【００１９】また、第４の発明は、樹脂ホースの剪断方
向の所定位置へ変位したハンドを所定時間だけ保持する
ことにより、ハンドに加わる曲げを安定した状態で検出
することができる。

【００２０】また、第５の発明は、ハンドに加わる曲げ
の検出結果が所定値以上であれば樹脂ホースの組み付け
完了を判定する一方、所定値未満であれば樹脂ホースの
組み付け不良と判定するとともに、これら判定結果に応
じて樹脂ホースがコネクタから外れた方向を判定する。

【００２１】また、第６の発明は、判定工程で樹脂ホー
スの組み付け不良と判定された場合には、ハンドを駆動
して樹脂ホースをコネクタから抜いた後、コネクタから
外れた方向へ樹脂ホースを所定量だけ変位させ、挿入工
程へ復帰することで樹脂ホースの組み付け不良を円滑に
回復することができる。

【００２２】また、第７の発明は、駆動工程においてハ
ンドとコネクタとの距離を樹脂ホースの外径の１／２以
下かつ０以上に設定することで、コネクタに挿入された
樹脂ホースの弾性によってハンドに発生する曲げを検出
可能な値にすることができる。

【００２３】また、第８の発明は、前記ハンドが樹脂ホ
ースを把持する複数の爪を備える一方、これらの爪に曲
げを検出する手段を配設し、判定工程ではハンドの駆動
方向に影響を受けることなく複数の曲げ検出手段の出力
のうち所定値を越えるものを検出したときに樹脂ホース
の組み付け完了を判定することができ、いずれの出力も
所定値を越えない場合には組み付け不良と判定すること
ができる。

【００２４】また、第９の発明は、前記検出手段が歪み
ゲージで構成され、爪に加わる樹脂ホースの弾性反力を
曲げ歪みとして検出し、この歪みゲージの検出値が所定
値以上である場合に樹脂ホースの組み付け完了を判定す
る一方、所定値未満であれば樹脂ホースの組み付け不良
と判定することができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２６】図３〜図５に示すように、多関節型のロボ
ット１にはエアチャック等の把持手段で構成されたハン
ド２を備えており、このハンド２には樹脂ホースとして
のゴムホース５を把持可能な一対の爪２１、２２が図中
Ｙ軸方向へ突設される。

【００２７】爪２１、２２は基端をハンド２で変位可能
に支持される一方、これら爪２１、２２が相互に対峙す
る自由端側にはゴムホース５と係合可能な凹部で形成さ
れた保持溝２３、２３をそれぞれ備え、爪２１、２２は
ハンド２の駆動によって図４に示すＸ軸方向へ相対変位
してゴムホース５の把持、解放を行う。

【００２８】ハンド２は図中Ｘ、Ｙ、Ｚ方向へそれぞれ
変位可能かつＹ軸回りに回動可能であり、図示しないク
ランプ等でＺ軸方向にコネクタ６を係止し、爪２１、２
２を介してハンド２で把持したゴムホース５をこのコネ
クタ６へ嵌合、挿入するように図３に示すシーケンサ９
はロボット１を駆動する。

【００２９】ここで、ハンド２を構成する爪２１、２２
は方形断面で形成されるとともに、その全長方向の途中
には爪２１、２２に加わるＸ軸方向からの曲げ荷重を検
出する手段として、爪２１、２２の曲げ歪みを検出する
歪みゲージ３、４がそれぞれ固設される。

【００３０】これら歪みゲージ３、４は爪２１、２２が
互いに対向する面と反対側の側面にそれぞれ固設され、
歪みゲージ３、４が検出した歪みε₁、ε₂はアンプ７を
介してコンパレータ８、８へそれぞれ入力される。

【００３１】コンパレータ８では入力された歪みε₁、
ε₂が組み付け成功を示す所定値ε_K以上であるかを比較
して、この比較結果をシーケンサ９へフィードバックす
るものである。

【００３２】以上のような構成において、図６に示すフ
ローチャートに基づいてゴムホース５をコネクタ６へ自
動的に組み付けるもので、この組み付けの概要を図７に
示す。

【００３３】まず、図６、図７に基づいてゴムホース５
の自動組み付け工程全体の流れを説明すると、ハンド２
で把持したゴムホース５をコネクタ６に接近させるアプ
ローチでは、図７（ａ）に示すように、コネクタ６の軸
に対して所定の角度θだけ傾斜させた状態でゴムホース
５の端面をコネクタの端面に接近させる（図６のフロー
チャートのステップＳ１１）。

【００３４】図７（ｂ）〜（ｄ）に示す１次挿入工程
は、まず図７（ｂ）のように傾斜角度θを保持した状態
でゴムホース５の端面内周がコネクタ６の端面外周に嵌
合するよう突き当て、さらに図７（ｃ）、（ｄ）のよう
にゴムホース５の端面がコネクタ６の端面から所定の深
さＬ₁となる所定の位置まで挿入し、深さＬ₁まで挿入し
た時点でゴムホース５の軸がコネクタ６の軸線上に一致
するようハンド２を回動させる起こし動作を行う（同じ
くステップＳ１２〜１４）。

【００３５】次に、図７（ｅ）の組み付け確認工程で
は、ハンド２で把持したゴムホース５を図中水平方向、
すなわち、ゴムホース５の剪断方向へコネクタ６の軸か
ら所定量ｒだけ変位させ、この状態でゴムホース５の弾
性反力がハンド２の爪２１、２２に曲げ荷重となって加
わる。爪２１、２２にはこの曲げ荷重に応じた曲げ変形
が生じ、この曲げ変形を爪２１、２２に設けた歪みゲー
ジ３、４の出力である歪みε₁、ε₂として検出し、後述
するように検出した歪みε₁、ε₂を組み付け成功時のみ
に越える所定値ε_Kと比較してゴムホース５の組み付け
完了あるいは不良を判定する（同じくステップＳ１５、
Ｓ１６）。

【００３６】組み付け確認工程においてゴムホース５が
正しくコネクタ６へ挿入されている組み付け完了と判定
された場合には、図７（ｆ）、（ｇ）の２次挿入動作へ
進む。

【００３７】この２次挿入動作は、引き上げ動作と挿入
動作からなり、引き上げ動作は図７（ｆ）に示すよう
に、コネクタ６から抜けない範囲で一旦図中上方へゴム
ホース５を軸方向へ所定量だけ引くもので、次いで図７
（ｇ）に示す挿入動作によって、ゴムホース５の端面が
コネクタ６の端面から所定の深さＬ₂となる所定位置ま
でハンド２を軸方向へ変位させてゴムホース５をコネク
タ６へ組み付ける（同じくステップＳ１７、Ｓ１８）。

【００３８】この後、ハンド２は爪２１、２２を開いて
ゴムホース５を解放し、次のサイクルに移るのである。

【００３９】一方、図６のステップＳ１６で組み付け不
良と判定された場合には、ゴムホース５をコネクタ６か
ら抜いて再びアプローチ（ステップＳ１１）へ復帰し、
再度ゴムホース５の挿入動作を行うのである。

【００４０】ここで、上記ステップＳ１５、Ｓ１６の組
み付け確認工程は歪みゲージ３、４の出力に基づいてゴ
ムホース５がコネクタ６へ正確に挿入されたかどうかを
判定するもので、この組み付け確認工程は図８に示すフ
ローチャートに基づいて行われ、ハンド２をゴムホース
５の剪断方向へ駆動するとともに、爪２１、２２に加わ
る曲げを歪みゲージ３、４より検出するもので、ハンド
２の駆動方法を説明した後にフローチャートの説明を行
う。

【００４１】まず、ハンド２の動作方向について、図９
〜図１１を参照しながら説明すると、ハンド２はゴムホ
ース５の剪断方向、すなわち、図中ＸＹ平面で示される
ゴムホース５及びコネクタ６の軸と直交する平面内で行
われるもので、爪２１、２２の把持方向であるＸ軸に対
して４５度の角度を備えた直交軸ψ、ω上でかつ、コネ
クタ６の軸から所定距離ｒだけ離れた曲げ検出位置Ｐ₁
〜Ｐ₄に向けてＰ₁、Ｐ₃、Ｐ₄、Ｐ₂の順でハンド２の駆
動が行われる。

【００４２】コネクタ６にゴムホース５が挿入された状
態でハンド２をＸＹ平面内で変位させると、ゴムホース
５の弾性に応じてハンド２に反力が加わり、この反力に
応じて爪２１、２２に曲げが発生する。

【００４３】この爪２１、２２に発生する曲げを歪みゲ
ージ３、４の出力より検出するものであるが、ハンド２
を図９、図１１において爪２１、２２の突出方向である
Ｙ軸方向へ変位させた場合、ゴムホース５の反力は座屈
あるいは引っ張り荷重となって爪２１、２２に加わるた
め曲げの検出が行えない。

【００４４】そこで、各位置において爪２１、２２に加
わる曲げがほぼ均一となるように爪２１、２２の把持方
向と４５度の角度をなす直交軸ψ、ω上に曲げの検出位
置としてＰ₁〜Ｐ₄の複数の位置を予め設定する。

【００４５】そして、図１０に示すように、爪２１、２
２の下面とコネクタ６の上端面は所定の距離Ｌ_Cだけ離
れるよう予め設定され、距離Ｌ_Cを設けることによりゴ
ムホース５の弾性反力により歪みゲージ３、４で検出可
能な曲げが爪２１、２２に発生するように設定されるも
ので、この距離Ｌ_Cはゴムホース５の外径の１／２以下
かつ０以上の所定の値に設定される。

【００４６】さらに、ゴムホース５の外れた方向を判定
するために、上記と同様にＸＹ平面内にＸ軸を基準とし
た４５度間隔の８方向Ａ₁〜Ａ₈を時計回りに設定する。
ここで、曲げ検出位置Ｐ₁〜Ｐ₄はそれぞれ、Ａ₂、Ａ₄、
Ａ₆、Ａ₈方向に対応する。

【００４７】このように爪２１、２２の曲げ検出位置Ｐ
₁〜Ｐ₄は設定され、図８に示すフローチャートに基づい
てゴムホース５の組み付け確認工程が行われる。

【００４８】ステップＳ２１では曲げ検出位置Ｐ₁〜Ｐ₄
への駆動がすべて完了したかを判定するもので、完了し
た場合にはステップＳ２７以降の外れ方向の判定処理へ
進む一方、完了していなければステップＳ２２へ進む。

【００４９】ステップＳ２２では上記したＰ₁、Ｐ₃、Ｐ
₄、Ｐ₂の順でハンド２をゴムホース５の剪断方向へ駆動
するもので、第１回目の処理であればハンド２は図７
（ｄ）に示した１次挿入工程終了直後のゴムホース５を
コネクタ６と同軸位置で保持した状態であるから、図１
１に示す曲げ検出位置Ｐ₁へ向けてハンド２を所定距離
ｒだけ変位させ、第２回目の処理であれば曲げ検出位置
Ｐ₁からＰ₃へハンド２を駆動し、第３、第４回目の処理
であればそれぞれＰ₄、Ｐ₂へハンド２を変位させ、各曲
げ検出位置Ｐ₁〜Ｐ₄では予め設定した時間だけハンド２
を保持する。

【００５０】ステップＳ２３では曲げ検出位置Ｐ₁〜Ｐ₄
での歪みゲージ３、４の出力ε₁、ε₂をそれぞれ読み込
み、ステップＳ２４で読み込んだ歪みε₁、ε₂と組み付
け成功時のみに生ずる所定の歪みε_Kとの比較を行う。
ステップＳ２３の読み込みはハンド２が所定の曲げ検出
位置を保持した状態で行われ、ハンド２の駆動中に読み
込むのに比して歪みゲージ３、４の出力を安定させるこ
とができ、比較結果の信頼性を向上させるものである。

【００５１】ここで、歪みゲージ３、４の出力ε₁、ε₂
はゴムホース５がコネクタ６へ正確に挿入された場合、
図１３に示すグラフのようになる。

【００５２】歪みε₁、ε₂は共に爪２１、２２の把持溝
２３側が互いに開く方向（Ｘ方向）へ曲げ変形が発生し
た場合、歪みε＞０となり、ゴムホース５を把持した状
態では爪２１、２２共に把持圧力に応じた初期歪みε₀
を発生し、図９においてハンド２をＸ軸に沿って図中上
方へ変位させると爪２１はゴムホース５の弾性反力に応
じて曲げ歪みが初期値ε₀から増大する一方、爪２２の
曲げ歪みは初期値ε₀より減少する。これら歪みε₁、ε
₂のうちの一方が組み付け成功を示す所定値ε_Kを越えて
いれば組み付け完了と判定する一方、歪みε₁、ε₂が共
に所定値ε_K未満であれば組み付け不良と判定する。

【００５３】ゴムホース５の組み付けが正常に行われ
て、ハンド２を曲げ検出位置Ｐ₁へ駆動するとともに所
定時間だけ保持して歪みε₁、ε₂を検出する。爪２１側
はゴムホース５の弾性に抗して変位するため歪みゲージ
３の出力ε₁は所定値ε_Kを越える一方、爪２２側はゴム
ホース５がコネクタ６の軸へ向けて復元しようとするた
め、把持圧力による曲げ歪みε₀未満の値となり、歪み
ε₁が所定値ε_K以上であるためステップＳ２５でゴムホ
ース５の組み付け不良を示す外れ判定フラグＦ_１を０に
セットする。なお、外れ判定フラグＦ_１〜Ｆ₄は位置Ｐ₁
〜Ｐ₄にそれぞれ対応する。

【００５４】一方、ゴムホース５が図１５に示すよう
に、曲げ検出位置Ｐ₃、Ｐ₄側の端面がコネクタ６の端面
に乗り上げて正常に挿入されない組み付け不良の場合
は、図１２においてＡ₇方向に外れていることになり、
ハンド２をＰ₁側へ変位させても爪２１にはゴムホース
５の弾性反力による歪みε₁は正常時より減少し、歪み
ゲージ３の出力ε₁は例えば図１４に示すように所定値
ε_K未満となり、歪みε₁、ε₂がともに所定値ε_Kである
ためステップＳ２６において外れ判定フラグＦ₁は１に
セットされる。

【００５５】こうして、ステップＳ２１〜Ｓ２６では各
曲げ検出位置Ｐ₁〜Ｐ₄へ順次ハンド２を駆動するととも
に、各位置で歪みゲージ３、４の出力ε₁、ε₂を所定値
ε_Kと比較して判定フラグＦ₁〜Ｆ₄をそれぞれセットす
る。

【００５６】各曲げ検出位置Ｐ₁〜Ｐ₄での曲げ歪みの検
出が終了すると、ステップＳ２７でゴムホース５の組み
付け状態の判定が行われ、外れ判定フラグＦ₁〜Ｆ₄がす
べて０であればゴムホース５は正常にコネクタ６へ挿入
されたと判定してステップＳ３０で組み付け確認工程を
終了する一方、外れ判定フラグＦ₁〜Ｆ₄のうちの少なく
ともひとつが１であればステップＳ２８で外れた方向の
判定を行う。

【００５７】ステップＳ２８では外れ判定フラグＦ₁〜
Ｆ₄の判定結果を図１６に示すように予め設定されたマ
ップで比較し、１に設定された外れ判定フラグＦ₁〜Ｆ₄
の組み合わせによってゴムホース５の外れ方向Ａ₁〜Ａ₈
が決定される。

【００５８】図１６において、外れ方向が「エラー」と
なる場合はハンド２の駆動または曲げ検出あるいは装置
が異常である場合を示し、ステップＳ２９では外れ方向
の判定結果が「エラー」であれば外れ判定フラグＦ₁〜
Ｆ₄をリセットするとともにステップＳ２１へ戻り、再
度組み付け確認工程を行う。

【００５９】こうして、ステップＳ３０で得られたゴム
ホース５の組み付け完了の判定またはステップＳ２９で
得られたゴムホース５の外れ方向Ａ₁〜Ａ₈に基づいて上
記図６のステップＳ１６へ進み、組み付け完了であれば
上記した２次挿入工程へ進む一方、組み付け不良であれ
ばステップＳ１１へ戻って再度アプローチからやり直す
のである。

【００６０】ここで、ステップＳ２９においてゴムホー
ス５の外れ方向が判定された場合、図６のステップＳ１
１へ復帰してアプローチを行うのであるが、このとき外
れた方向へ向けて所定量だけゴムホース５を変位させて
からアプローチ及び１次挿入工程を行うことによりゴム
ホース５の組み付けが成功する確率を向上させることが
でき、例えば、図１５に示したように、ゴムホース５が
Ａ₇側で外れている場合には、ゴムホース５をＡ₇方向へ
所定量だけ変位させた状態でアプローチを行うのであ
る。

【００６１】このように、ハンド２の爪２１、２２に曲
げを検出する歪みゲージ３、４を設ける一方、ゴムホー
ス５をコネクタ６へ挿入させた後にハンド２をゴムホー
ス５の剪断方向へ所定量ｒだけ変位させ、歪みゲージ
３、４が検出した歪みε₁、ε₂と所定値ε_Kとを比較す
ることによりゴムホース５の組み付け完了あるいは不良
を確実に判定することができ、組み付け不良の場合には
所定の複数位置での曲げ歪みの検出結果に応じてゴムホ
ース５の外れ方向を容易に判定することが可能となり、
前記従来例に比して装置の構成を簡易にすることで設備
投資の増大を抑制することができるとともに、組み付け
状態の判定時間を前記従来例に比して低減することが可
能となって、タクトタイムを短縮して生産効率を向上さ
せることができるのである。

【００６２】さらに、ゴムホース５の組み付け不良の場
合には外れた方向へ所定量だけ変位させてから挿入工程
を再度行うことにより組み付けに成功する確率を向上さ
せてやり直しに伴う生産効率の低下を抑制することがで
きるのである。

【００６３】なお、上記実施例において、第１挿入工程
の後に組み付け確認工程を行ったが、第２挿入工程を省
略して第１挿入工程で所定深さＬ₂までゴムホース５を
挿入させてもよく、この場合、ゴムホース５の組み付け
が正常に行われればタクトタイムを短縮することができ
るが、組み付け不良の場合にはやり直しのための引き抜
き動作に伴うハンド２の変位量が増大し、タクトタイム
が増大することがある。

【００６４】また、上記実施例において、ハンド２の駆
動を曲げ検出位置Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₄、Ｐ₂の順に駆動した
が、図１１において、コネクタ６の軸を中心とした半径
ｒの円周上を位置Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄の順に駆動しても
よく、前記実施例に比してハンド２の駆動量を低減する
ことができ、組み付け確認工程の高速化を推進すること
ができる。

【００６５】また、上記図８のステップＳ２４〜Ｓ２６
において、組み付け状態の判定を検出した歪みε₁、ε₂
のいずれか一方が所定値ε_K以上であれば組み付け完了
としたが、曲げ検出位置に応じて予め設定したどちらか
一方の歪みだけで判定してもよく、例えば、図１３にお
いて曲げ検出位置Ｐ₁、Ｐ₄では歪みε₁を所定値ε_Kと比
較し、同様に位置Ｐ₃、Ｐ₂ではε₂を所定値ε_Kと比較す
るもので、上記と同様にゴムホース５の組み付け状態及
び外れた方向を確実かつ迅速に判定できるのである。

【００６６】また、曲げ検出位置をＰ₁〜Ｐ₄の４カ所と
したが、さらに多数の位置を設定するとともに、位置に
応じて図１６のような外れ方向の判定マップを予め設定
することにより、組み付け不良と判定された場合のゴム
ホース５のコネクタ６の軸からのずれをより正確に把握
することができる。

【００６７】また、ハンド２をゴムホース５の剪断方向
へ駆動した際にハンド２に加わる曲げ荷重を爪２１、２
２に発生する曲げ歪みとして検出したが、爪２１、２２
の変形量を直接検出してもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、ロボ
ットのハンドで把持した樹脂ホースをコネクタへ嵌合さ
せる挿入工程を含む樹脂ホースの自動組み付け方法にお
いて、前記樹脂ホースとコネクタとを嵌合させる挿入工
程が終了した後に、前記ハンドを樹脂ホースの剪断方向
へ変位させる駆動工程と、前記ハンドに加わる曲げを検
出する工程と、この検出結果に基づいて前記樹脂ホース
の組み付け状態を判定する工程とを含み、樹脂ホースが
確実にコネクタへ挿入されていれば剪断方向に変位した
樹脂ホースの弾性反力がハンドに曲げを付与するため、
この曲げに基づいて樹脂ホースの組み付け状態を判定す
ることが可能となり、前記従来例に比して装置の構成を
簡易にして設備投資の増大を抑制することができるとと
もに、判定に要する時間の短縮が可能となって生産効率
を向上させることが可能となる。

【００６９】また、第２の発明は、ロボットのハンドで
把持した樹脂ホースをコネクタへ挿入する工程を含む樹
脂ホースの自動組み付け方法において、前記樹脂ホース
をコネクタへ所定量だけ挿入する第１挿入工程と、前記
ハンドを樹脂ホースの剪断方向へ変位させる駆動工程
と、前記ハンドに加わる曲げを検出する工程と、この検
出結果が予め設定した値を越える場合は前記樹脂ホース
の組み付け完了を判定する一方、そうでない場合には組
み付け不良と判定する工程と、前記判定結果が組み付け
完了であれば樹脂ホースをコネクタの所定の組み付け位
置まで挿入する第２挿入工程とを含み、第１挿入工程で
樹脂ホースが確実にコネクタへ挿入されていれば剪断方
向に変位した樹脂ホースの弾性反力がハンドに曲げを付
与するため、この曲げに基づいて樹脂ホースの組み付け
状態を判定し、組み付け完了であれば第２挿入工程で樹
脂ホースをコネクタへ完全に組み付けることが可能とな
り、組み付け不良の場合には樹脂ホースの挿入量が所定
量だけなので容易に引き抜くことができ、復帰のための
時間を短縮してタクトタイムの増大を抑制することがで
きる。

【００７０】また、第３の発明は、前記駆動工程が、前
記ハンドをコネクタの軸から所定量だけ離れた複数の所
定の位置へ順次変位させ、ハンドに加わる曲げを複数の
位置で検出することができ、これら複数の検出結果に基
づいて樹脂ホースの組み付け状態を正確に判定すること
ができ、判定結果の信頼性を向上させることができる。

【００７１】また、第４の発明は、前記駆動工程が、樹
脂ホースの剪断方向の所定位置へ変位したハンドを所定
時間だけ保持する一方、この所定時間内に前記曲げ検出
工程を行うため、ハンドに加わる曲げを安定した状態で
検出することができ、判定結果の信頼性を向上させるこ
とができる。

【００７２】また、第５の発明は、前記判定工程が、ハ
ンドに加わる曲げの検出結果が所定値以上であれば樹脂
ホースの組み付け完了を判定する一方、所定値未満であ
れば樹脂ホースの組み付け不良と判定するとともに、こ
れら判定結果に応じて樹脂ホースがコネクタから外れた
方向を判定するため、前記従来例に比して簡易な構成で
ありながら迅速かつ確実に樹脂ホースが外れた方向を判
定することができ、設備投資の増大を抑制しながら容易
に方向の判定が可能となって生産効率を向上させること
が可能となる。

【００７３】また、第６の発明は、前記判定工程で樹脂
ホースの組み付け不良と判定された場合には、前記ハン
ドを駆動して樹脂ホースをコネクタから抜いた後、コネ
クタから外れた方向へ樹脂ホースを所定量だけ変位させ
た後に、前記挿入工程へ復帰するため、樹脂ホースの組
み付け不良を円滑に回復することが可能となって生産効
率を向上させることが可能となる。

【００７４】また、第７の発明は、前記駆動工程が、ハ
ンドとコネクタとの距離を樹脂ホースの外径の１／２以
下かつ０以上に設定されたため、コネクタに挿入された
樹脂ホースの弾性によってハンドに発生する曲げを検出
可能な値にすることができ、曲げの検出を容易に行うこ
とができる。

【００７５】また、第８の発明は、前記ハンドが樹脂ホ
ースを把持する複数の爪を備える一方、これらの爪に曲
げを検出する手段を配設し、前記検出工程がこれら検出
手段の検出結果に基づいて判定するため、判定工程では
ハンドの駆動方向に影響を受けることなく樹脂ホースの
組み付け状態を判定することができ、判定結果の信頼性
を向上させることができる。

【００７６】また、第９の発明は、前記検出手段が歪み
ゲージで構成されるとともに、前記判定工程が、この歪
みゲージの検出値が所定値以上である場合に樹脂ホース
の組み付け完了を判定する一方、所定値未満であれば樹
脂ホースの組み付け不良と判定し、爪に加わる樹脂ホー
スの弾性反力を曲げ歪みとして検出し、この歪みに基づ
いて樹脂ホースの組み付け状態を判定することができ、
前記従来例に比して装置の構成を簡素にすることがで
き、設備投資の増大を抑制して製造コストの低減を推進
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に対応するクレーム対応図である。

【図２】第２の発明に対応するクレーム対応図である。

【図３】本発明の実施例を示す概略構成図である。

【図４】ロボットのハンドを示す正面図である。

【図５】同じく側面図である。

【図６】本発明の工程を示すフローチャートである。

【図７】同じく概略説明図である。

【図８】同じく組み付け確認工程のフローチャートであ
る。

【図９】同じくハンドの駆動方向を示す概略図である。

【図１０】同じくハンドとコネクタとの関係を示す概略
図である。

【図１１】同じく曲げ検出位置を示す概略図である。

【図１２】同じくゴムホースの外れ方向を示す概略図で
ある。

【図１３】組み付け完了の場合の歪みゲージの出力を示
すグラフである。

【図１４】組み付け不良の場合の歪みゲージの出力を示
すグラフである。

【図１５】組み付け不良のゴムホースを示す概略図であ
る。

【図１６】外れ方向の判定条件を示す表図である。

【図１７】挿入されたゴムホースを示す側面図である。

【図１８】従来の画像認識方法を示す概念図である。

【符号の説明】

１ロボット２ハンド３、４歪みゲージ５ゴムホース６コネクタ７アンプ８コンパレータ９シーケンサ２１、２２爪

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットのハンドで把持した樹脂ホース
をコネクタへ挿入する工程を含む樹脂ホースの自動組み
付け方法において、前記挿入工程が終了した後に、ハン
ドを樹脂ホースの剪断方向へ変位させる駆動工程と、前
記ハンドに加わる曲げを検出する工程と、この検出結果
が予め設定した値を越える場合は前記樹脂ホースの組み
付け完了を判定する一方、そうでない場合には組み付け
不良と判定する工程とを含むことを特徴とする樹脂ホー
スの自動組み付け方法。
【請求項２】ロボットのハンドで把持した樹脂ホース
をコネクタへ挿入する工程を含む樹脂ホースの自動組み
付け方法において、前記樹脂ホースをコネクタへ所定量
だけ挿入する第１挿入工程と、前記ハンドを樹脂ホース
の剪断方向へ変位させる駆動工程と、前記ハンドに加わ
る曲げを検出する工程と、この検出結果が予め設定した
値を越える場合は前記樹脂ホースの組み付け完了を判定
する一方、そうでない場合には組み付け不良と判定する
工程と、前記判定結果が組み付け完了であれば樹脂ホー
スをコネクタの所定の組み付け位置まで挿入する第２挿
入工程とを含むことを特徴とする樹脂ホースの自動組み
付け方法。
【請求項３】前記駆動工程が、前記ハンドをコネクタ
の軸から所定量だけ離れた複数の所定の位置へ順次変位
させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の樹脂ホースの自動組み付け方法。
【請求項４】前記駆動工程が、樹脂ホースの剪断方向
の所定の位置へ変位したハンドを所定時間だけ保持する
一方、この所定時間内に前記曲げ検出工程を行うことを
特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかひとつに
記載の樹脂ホースの自動組み付け方法。
【請求項５】前記判定工程が、ハンドに加わる曲げの
検出結果が所定値以上であれば樹脂ホースの組み付け完
了を判定する一方、所定値未満であれば樹脂ホースの組
み付け不良と判定するとともに、前記検出結果に応じて
樹脂ホースがコネクタから外れた方向を判定することを
特徴とする請求項３または請求項４に記載の樹脂ホース
の自動組み付け方法。
【請求項６】前記判定工程が、樹脂ホースの組み付け
不良と判定された場合には、前記ハンドを駆動して樹脂
ホースをコネクタから抜いた後、コネクタから外れた方
向へ樹脂ホースを所定量だけ変位させてから前記挿入工
程へ復帰することを特徴とする請求項５に記載の樹脂ホ
ースの自動組み付け方法。
【請求項７】前記駆動工程が、ハンドとコネクタとの
距離を樹脂ホースの外径の１／２以下かつ０以上に設定
されたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいず
れかひとつに記載の樹脂ホースの自動組み付け方法。
【請求項８】前記ハンドが樹脂ホースを把持する複数
の爪を備える一方、これらの爪に曲げを検出する手段を
配設し、前記検出工程がこれら検出手段の検出結果に基
づいて判定することを特徴とする請求項１ないし請求項
７のいずれかひとつに記載の樹脂ホースの自動組み付け
方法。
【請求項９】前記検出手段が歪みゲージで構成される
とともに、前記判定工程がこの歪みゲージの検出値が所
定値以上である場合に樹脂ホースの組み付け完了を判定
する一方、所定値未満であれば樹脂ホースの組み付け不
良と判定することを特徴とする請求項８に記載の樹脂ホ
ースの自動組み付け方法。