(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の把持爪を有していて前記複数の把持爪が互いに近接したり離間したりする把持機構を備え、把持対象物を前記複数の把持爪で挟んで把持する把持装置であって、
前記把持対象物を同把持対象物が載置されている載置台に押圧する押圧部と、
前記把持機構における前記複数の把持爪のうち少なくとも１つの把持爪に固定されており、前記把持機構とともに移動して前記把持機構の前記１つの把持爪に対する相対位置が変化しない当接部と、
前記把持機構を移動させる可動部と、
前記把持機構による前記複数の把持爪の動作及び前記可動部の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記当接部は、前記押圧部が前記把持対象物を押圧する方向とは異なる方向から前記把持対象物に当接することによって、前記複数の把持爪を互いに近接させて前記把持対象物を挟む把持動作を開始する際の前記把持対象物に対する前記把持機構の相対位置を規定するものであり、
前記制御装置は、前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧している状態で、前記当接部が前記把持対象物に当接するようになる位置まで前記可動部を動作させ、前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧しており且つ前記当接部が前記把持対象物に当接している状態で、前記把持動作を開始するように前記把持機構を動作させる
ことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記押圧部は、前記可動部に固定されており、前記把持対象物を前記載置台に押圧するときに前記把持対象物に当接する押圧部材と、同押圧部材と前記可動部との間に介在している弾性部材と、を有している
請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記把持機構は、前記複数の把持爪のそれぞれを別々に動作させることができるものであり、
前記制御装置は、前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧しており且つ前記当接部が前記把持対象物に当接している状態で実行する前記把持動作において、各把持爪を前記把持対象物に当接し始める位置まで移動させ、全ての把持爪が前記把持対象物に当接するのを待ってから全ての把持爪で前記把持対象物を挟むように各把持爪をさらに駆動し、前記把持対象物を把持する
請求項１又は請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記把持機構は、前記複数の把持爪として、前記押圧部が前記把持対象物を押圧する方向と直交する特定の方向に互いに近接したり離間したりする２つの把持爪を有しており、
前記当接部は、前記押圧部が前記把持対象物を押圧する方向及び前記特定の方向の双方と直交する方向における、前記把持動作を開始する際の前記把持対象物に対する前記把持機構の相対位置を規定するものである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項５】
前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧する力の大きさは、前記当接部を前記把持対象物に当接させる際には前記把持対象物が動かないものの、前記把持動作中に前記把持爪に押された前記把持対象物が前記載置台に沿って移動するように設定されている
請求項１、２又は４のいずれか一項に記載の把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の把持爪で把持対象物を挟んで把持する把持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一対の把持爪で把持対象物を挟んで把持する把持装置が記載されている。このように複数の把持爪で把持対象物を挟んで把持する把持装置は、例えば、物を製造する工程で把持対象物を把持し、搬送し、所定の位置に配置するために利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３６９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、把持装置で把持対象物を把持する際には、まず、把持対象物の近傍まで把持爪を移動させ、それから複数の把持爪を互いに近接させる把持動作を開始する。このとき、カメラなどで把持対象物の位置を確認し、把持対象物に対する把持爪の相対位置を合わせるようにすることがある。しかし、画像認識の精度による誤差や、把持爪の位置の制御誤差が存在するため、こうした位置合わせを行ったとしても把持動作を開始する際の把持爪の位置に小さなずれが生じることは避けられない。
【０００５】
把持対象物の形状が一定であったとしても、把持動作を開始する際の把持爪の位置がずれていると、複数の把持爪で把持対象物を挟んで把持する際に、いずれかの把持爪が他の把持爪よりも先に把持対象物に当接してしまう。そして、最初に当接した把持爪によって把持対象物が押されて把持対象物の姿勢が大きく変化してしまうと、把持対象物を把持することができないおそれがある。
【０００６】
また、把持対象物を把持することができたとしても、把持対象物が傾いていたりすることがある。そして、把持装置で把持した把持対象物の姿勢が、把持対象物を適切に配置するための前提として想定している姿勢から大きく乖離している場合、把持対象物を所定の位置に適切に配置することができないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための把持装置は、複数の把持爪を有していて前記複数の把持爪が互いに近接したり離間したりする把持機構を備え、把持対象物を前記複数の把持爪で挟んで把持する把持装置である。この把持装置は、前記把持対象物を同把持対象物が載置されている載置台に押圧する押圧部と、前記把持機構とともに移動して前記把持機構に対する相対位置が変化しない当接部と、を備えている。この把持装置において、前記当接部は、前記押圧部が前記把持対象物を押圧する方向とは異なる方向から前記把持対象物に当接することによって、前記複数の把持爪を互いに近接させて前記把持対象物を挟む把持動作を開始する際の前記把持対象物に対する前記把持機構の相対位置を規定する。
【０００８】
上記構成によれば、前記当接部は、前記把持機構とともに移動し、前記把持機構に対する相対位置が変化しない。そのため、当接部が把持対象物に当接するようになるまで把持機構を移動させることにより、把持対象物に対する把持機構の位置、すなわち各把持爪の把持対象物に対する相対位置を規定することができるようになる。したがって、把持動作を開始する前に把持対象物に当接部を当接させて把持対象物と把持機構の相対位置を規定しておくことにより、把持動作における各把持爪の当接位置のずれを抑制することができる。
【０００９】
また、上記構成によれば、押圧部によって載置台に把持対象物を押圧し、把持対象物の移動を抑制することができる。したがって、把持動作中に押圧部によって載置台に把持対象物を押圧しておけば、把持動作の進行に伴って把持爪に押されることによる把持対象物の姿勢の変化が抑制されるようになる。
【００１０】
このように、上記構成によれば、把持対象物の姿勢が変化していることに起因して把持爪によって把持対象物を把持できなくなることを抑制し、さらに、把持装置で把持した把持対象物の姿勢がその後に把持対象物を適切に配置するための前提として想定している姿勢から大きく乖離してしまうことを抑制することが可能になる。ひいては、把持対象物を適切に配置することができるようになる。
【００１１】
また、この把持装置の一態様では、前記当接部は、前記把持機構における前記複数の把持爪のうち、少なくとも１つの把持爪に固定されている。
複数の把持爪により把持対象物を適切に把持するためには、把持対象物に対する各把持爪の相対位置を正確に合わせることが好ましい。
【００１２】
これに対して、上記構成によれば、当接部が把持爪に固定されていることから、当接部を把持対象物に当接させることにより、同当接部が固定されている把持爪の把持対象物に対する相対位置をより確実に規定することができるようになる。
【００１３】
また、把持装置は、前記把持機構を移動させる可動部と、前記把持機構による前記複数の把持爪の動作及び前記可動部の動作を制御する制御装置と、を備えていてもよい。そして、この場合、前記制御装置は、前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧している状態で、前記当接部が前記把持対象物に当接するようになる位置まで前記可動部を動作させ、前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧しており且つ前記当接部が前記把持対象物に当接している状態で、前記把持動作を開始するように前記把持機構を動作させる。
【００１４】
上記構成によれば、押圧部によって把持対象物を載置台に押圧した状態で、当接部が把持対象物に当接するようになるまで把持機構を移動させるため、把持対象物の移動を制限した状態で当接部を当接させ、把持対象物に対する各把持爪の相対位置を規定することができる。そして、上記のように押圧部によって把持対象物を載置台に押圧しつつ当接部を当接させている状態で把持動作を開始するようにすれば、把持動作の開始前にこうした相対位置の規定を行わない場合と比較して把持対象物に対する各把持爪の当接位置のずれを抑制することができる。また、このようにして把持動作を開始するようにした場合、把持爪の把持対象物に対する相対位置のずれが完全に解消されていなかったとしても、把持爪に押されることによる把持対象物の移動は載置台及び押圧部、そして当接部により規制されることになる。そのため、把持動作中の把持対象物の姿勢の変化も抑制される。
【００１５】
また、上記のように可動部と、制御装置とを備えている把持装置の一態様では、前記押圧部は、前記可動部に固定されており、前記把持対象物を前記載置台に押圧するときに前記把持対象物に当接する押圧部材と、同押圧部材と前記可動部との間に介在している弾性部材と、を有している。
【００１６】
上記構成によれば、可動部を動作させて載置台上に載置された把持対象物の上面に押圧部材を当接させ、さらに可動部を載置台側に移動させて弾性部材を弾性変形させることにより、弾性部材の復元力を利用して把持対象物を載置台に押圧することができるようになる。したがって、可動部の制御を通じて、把持対象物を載置台に押圧する押圧動作を実現することができる。
【００１７】
また、前記把持機構は、前記複数の把持爪のそれぞれを別々に動作させることができるものであってもよい。こうした把持機構を備える把持装置においては、前記制御装置は、前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧しており且つ前記当接部が前記把持対象物に当接している状態で実行する前記把持動作において、各把持爪を前記把持対象物に当接し始める位置まで移動させ、全ての把持爪が前記把持対象物に当接するのを待ってから全ての把持爪で前記把持対象物を挟むように各把持爪をさらに駆動し、前記把持対象物を把持する。
【００１８】
上記構成によれば、把持動作中に、他の把持爪よりも先に当接した把持爪によって把持対象物が移動させられてしまうことを抑制することができる。すなわち、把持動作中に把持対象物の姿勢が変化してしまうことを抑制することができるため、把持対象物を理想的な姿勢に近い姿勢で把持することができる。
【００１９】
また、把持装置の一態様では、前記把持機構は、前記複数の把持爪として、前記押圧部が前記把持対象物を押圧する方向と直交する特定の方向に互いに近接したり離間したりする２つの把持爪を有しており、前記当接部は、前記押圧部が前記把持対象物を押圧する方向及び前記特定の方向の双方と直交する方向における、前記把持動作を開始する際の前記把持対象物に対する前記把持機構の相対位置を規定するものである。
【００２０】
上記構成によれば、互いに直交する３つの方向のうち、互いに直交する２つの方向における位置を規定し、把持対象物に対する各把持爪の位置のずれを残りの１つの方向に限定した状態で、２つの把持爪で把持対象物を挟むことができるようになる。そのため、上記構成によれば、把持対象物の姿勢が変化していることに起因して把持爪によって把持対象物を把持できなくなることを大幅に抑制し、さらに、把持装置で把持した把持対象物の姿勢がその後に把持対象物を適切に配置するための前提として想定している姿勢から乖離してしまうことを効果的に抑制することが可能になる。
【００２１】
また、把持装置の一態様において、前記押圧部が前記把持対象物を前記載置台に押圧する力の大きさは、前記当接部を前記把持対象物に当接させる際には前記把持対象物が動かないものの、前記把持動作中に前記把持爪に押された前記把持対象物が前記載置台に沿って移動するように設定されている。
【００２２】
上記構成によれば、押圧部により把持対象物を載置台に押圧している状態で把持対象物に対する把持機構の相対位置を規定するために当接部を把持対象物に当接させる際には、把持対象物の移動が規制される。一方で、押圧部によって把持対象物を載置台に押圧しつつ当接部を当接させている状態での把持動作中にいずれかの把持爪が把持対象物を押した際には、載置台及び押圧部材、そして当接部によって移動の方向が規制された状態で把持対象物が載置台に沿って移動する。
【００２３】
したがって、押圧部によって把持対象物を載置台に押圧しつつ当接部を当接させている状態で把持動作を開始するときに、把持対象物に対する各把持爪の位置のずれが完全に解消されておらず、把持動作中に全ての把持爪が同時に把持対象物に当接しない場合であっても、移動の方向を制限した状態で把持動作の進行に伴って把持対象物を移動させ、把持対象物を、把持する上で適切な位置に近づけることができるようになる。そのため、上記構成によれば、押圧部によって把持対象物を載置台に押圧しつつ当接部を当接させている状態で把持動作を開始するときに把持対象物に対する各把持爪の位置のずれが完全に解消されていない場合であっても、把持対象物を理想的な姿勢に近い姿勢で把持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】把持装置の一実施形態であるロボットアームの概略構成を示す模式図。
【図２】同実施形態にかかるロボットアームを使用して製造されるプラネタリキャリアの斜視図。
【図３】同プラネタリキャリアの分解斜視図。
【図４】同プラネタリキャリアの製造工程の流れを示すフローチャート。
【図５】同プラネタリキャリアの上面図。
【図６】図５における６−６線矢視断面図。
【図７】比較例の把持装置でロウ材を把持する際の把持爪とロウ材との位置関係を示す模式図。
【図８】比較例の把持装置でロウ材を把持した状態における把持爪とロウ材との位置関係を示す模式図。
【図９】実施形態にかかる把持機構及び押圧部の構成を示すロボットアームの先端の斜視図。
【図１０】同実施形態にかかる第１把持爪の斜視図。
【図１１】同実施形態にかかる第２把持爪の斜視図。
【図１２】ロウ材セット工程における同実施形態のロボットアームの動作の流れを示すフローチャート。
【図１３】（ａ）は把持機構をロウ材近傍に移動させた状態を示す模式図。（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線矢視断面図。
【図１４】（ａ）は押圧部でロウ材を載置台に押圧している状態を示す模式図。（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線矢視断面図。
【図１５】（ａ）は当接部をロウ材に当接させた状態を示す模式図。（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線矢視断面図。
【図１６】（ａ）は把持爪でロウ材を挟んだ状態を示す模式図。（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線矢視断面図。
【図１７】（ａ）はワークのロウ材穴上でロウ材を離した状態を示す模式図。（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線矢視断面図。
【図１８】変更例の把持装置における各把持爪と当接部との位置関係を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、把持装置をロボットアームとして具体化した実施形態について、図１〜図１７を参照して説明する。
図１に示されているように、ロボットアーム１００では、例えば床面などに固定される基台１１１の上に、ボディー１１２が、第１回転軸Ｌ１を中心に回動可能に組み付けられている。そして、ボディー１１２には、第１関節１１３を介して、第１アーム１１４が、第２回転軸Ｌ２を中心に回動可能に取り付けられている。
【００２６】
第１アーム１１４の先端には、第２関節１１５が設けられており、第２関節１１５を介して、支持プレート１１６が、第３回転軸Ｌ３を中心に回動可能に取り付けられている。そして、支持プレート１１６には、第２アーム１１７が、第４回転軸Ｌ４を中心に回動可能に取り付けられている。
【００２７】
第２アーム１１７の先端には、第３関節１１８が設けられている。そして、第２アーム１１７には、第３関節１１８を介して、第３アーム１１９が、第５回転軸Ｌ５を中心に回動可能に取り付けられている。
【００２８】
第３アーム１１９には、第１把持爪１３１と第２把持爪１３２を有している把持機構１３０が、第６回転軸Ｌ６を中心に回動可能に取り付けられている。把持機構１３０は、第１把持爪１３１と第２把持爪１３２とを互いに近接させたり離間させたりするものである。これにより、ロボットアーム１００は、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２によって把持対象物を把持することができるようになっている。なお、図１では、把持機構１３０を模式的に図示している。また、第３アーム１１９には、把持機構１３０の第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２の先端近傍を撮影するカメラ１６０が取り付けられている。
【００２９】
このように、ロボットアーム１００は、６つの回転軸Ｌ１〜Ｌ６を有している。そして、ロボットアーム１００には、図示しない複数のモータなどが内蔵されている。これにより、ロボットアーム１００では、互いに連結された各部を上記のモータなどの駆動力を利用して各回転軸Ｌ１〜Ｌ６を中心に回転させることにより、把持機構１３０を移動させることができるようになっている。すなわち、このロボットアーム１００においては、基台１１１から第３アーム１１９までの各部によって把持機構１３０を移動させる可動部１１０が構成されている。なお、このロボットアーム１００は、制御装置１５０を備えており、カメラ１６０や可動部１１０、把持機構１３０は、制御装置１５０に接続されている。そして、可動部１１０の動作や把持機構１３０の動作、そしてカメラ１６０の動作は、この制御装置１５０によって制御される。
【００３０】
このロボットアーム１００は、図２に示されているプラネタリキャリア２００の製造工程において使用される。なお、プラネタリキャリア２００は、遊星歯車式の変速機を構成する部品の１つであり、プラネタリギアを支持するものである。
【００３１】
図２及び図３に示されているように、プラネタリキャリア２００は全体として概ね円筒状になっていて、第１パーツ２１０、第２パーツ２２０、第３パーツ２３０を、各パーツ２１０，２２０，２３０の中心軸Ｃ１が揃うように組み合わせて形成されている。
【００３２】
第１パーツ２１０は、金属の粉末を圧縮して成型した粉末成型体であり、全体としてリング状をなしている。なお、第１パーツ２１０を構成する金属は、例えば、鉄、銅、ニッケル、またこれらを主成分とする合金などである。
【００３３】
第２パーツ２２０は、炭素鋼、ステンレス鋼などの板材をプレス成型したプレス成型体であり、全体としてリング状をなしている。第２パーツ２２０の下端部には内周側に飛び出すように延びている板状部２２１が設けられている。板状部２２１は、各パーツ２１０，２２０，２３０を組み合わせた際に、板状部２２１の内周側の縁が、第１パーツ２１０の外周面２１０ａと、ごく僅かな隙間を有する状態で対向するように形成されている。板状部２２１の内周側の縁には、矩形の切欠き２２２が互いに周方向に離間して８つ設けられている。
【００３４】
第３パーツ２３０は、第１パーツ２１０と同様の金属の粉末を圧縮して成型した粉末成型体である。第３パーツ２３０には、外周面にギヤ歯が形成されたギヤブロック２３１が４つ設けられている。
【００３５】
図４に示されているように、プラネタリキャリア２００を製造する際には、まず、組み付け工程（ステップＳ１）において、上述したように第１パーツ２１０、第２パーツ２２０、第３パーツ２３０を中心軸Ｃ１が揃うように組み合わせる。
【００３６】
なお、組み付け工程（ステップＳ１）において、各パーツ２１０，２２０，２３０を組み合わせると、第３パーツ２３０におけるギヤブロック２３１の上面２３１ａに、第２パーツ２２０の板状部２２１と、第１パーツ２１０とが載置された状態になる。
【００３７】
図５に示されているように、こうして各パーツ２１０，２２０，２３０を組み合わせた状態では、第２パーツ２２０の板状部２２１に形成された切欠き２２２によってロウ材をセットするためのロウ材穴２４０が区画された状態になる。
【００３８】
図６に示されているように、ロウ材穴２４０の設けられている部分では、網掛けで示した部分のように、各パーツ２１０，２２０，２３０が３面合わせになっている。すなわち、第２パーツ２２０の板状部２２１の縁と第１パーツ２１０の外周面２１０ａとが対向し、第３パーツ２３０におけるギヤブロック２３１の上面２３１ａと第２パーツ２２０の板状部２２１とが対向し、第３パーツ２３０におけるギヤブロック２３１の上面２３１ａと第１パーツ２１０とが対向している。
【００３９】
図４に示されているように、こうして各パーツ２１０，２２０，２３０を組み合わせると、各パーツ２１０，２２０，２３０を組み合わせた被加工物であるワークは、次のロウ材セット工程（ステップＳ２）に送られる。そして、このロウ材セット工程（ステップＳ２）において、図６に示されているように、ワークにおけるロウ材穴２４０に、各パーツ２１０，２２０，２３０を接合するためのロウ材３００をセットする。ロウ材３００は例えば、銅ロウやニッケルロウである。なお、ロボットアーム１００は、このロウ材セット工程（ステップＳ２）においてロウ材３００をワークにセットする際に使用される。ロウ材セット工程（ステップＳ２）の詳細な内容については後述する。
【００４０】
ロウ材セット工程（ステップＳ２）を経て、ロウ材３００がセットされたワークは、検査工程（ステップＳ３）に送られ、ロウ材３００がロウ材穴２４０内に正しくセットされているかが検査される。検査工程（ステップＳ３）において、ロウ材３００がロウ材穴２４０内に正しくセットされていることが確認されたワークは、焼結工程（ステップＳ５）へと送られる。焼結工程（ステップＳ５）では、ワークを加熱することによって、第１パーツ２１０及び第３パーツ２３０を焼結させるとともに、ロウ材３００を溶融させて各パーツ２１０，２２０，２３０を接合する。
【００４１】
図６に示されているように、ロウ材穴２４０内にロウ材３００をセットし、焼結工程（ステップＳ５）においてロウ材３００を溶融させると、溶融したロウ材３００が各パーツ２１０，２２０，２３０同士の境界面に侵入する。これにより、加熱終了後にロウ材３００が凝固し、各パーツ２１０，２２０，２３０が接合される。
【００４２】
なお、検査工程（ステップＳ３）において、ロウ材が正しくセットされていないと判定されたワークは、手直し工程（ステップＳ４）においてロウ材を手作業で正しい位置にセットし直し、焼結工程（ステップＳ５）に送られる。
【００４３】
こうして焼結工程（ステップＳ５）を経ることにより、第１パーツ２１０及び第３パーツ２３０が焼結されるとともに、ロウ材によって各パーツ２１０，２２０，２３０が接合され、図２に示されているようなプラネタリキャリア２００になる。
【００４４】
ところで、上述したように、ロボットアーム１００は、ロウ材セット工程（ステップＳ２）において、ロウ材３００をロウ材穴２４０内にセットするために用いられる。ロウ材セット工程（Ｓ２）において、ロボットアーム１００は、載置台に載置されているロウ材３００を把持し、ロウ材３００をワーク上まで搬送し、ロウ材穴２４０にロウ材３００を投入する。
【００４５】
ロボットアーム１００のように、複数の把持爪によって把持対象物を挟んで把持する把持機構を備える把持装置を用いてロウ材３００をロウ材穴２４０にセットする場合、以下のような課題が生じる。ここでは、図７及び図８を参照して、比較例の把持装置を例に、この課題について具体的に説明する。なお、図７及び図８では互いに直交する３つの方向を矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示している。具体的には、矢印Ｚで示されている方向は、ロウ材３００が載置されている載置台４００の載置面と直交する方向であり、鉛直上方である。そして、矢印Ｘが示す方向は図７における紙面手前側の方向、図８における左側の方向であり、比較例の把持装置の把持機構５００における各把持爪５０１，５０２が近接、離間する方向を左右方向としたときの前方である。そして、矢印Ｙで示されている方向は、矢印Ｘが示す方向と矢印Ｚが示す方向の双方と直交する方向であり、前方（矢印Ｘが示す方向）を向いたときの右側の方向である。すなわち、図７及び図８では、矢印Ｘに沿った方向が把持機構５００の前後方向を、矢印Ｙに沿った方向が把持機構５００の左右方向を、矢印Ｚに沿った方向が把持機構５００の上下方向を示している。
【００４６】
把持装置でロウ材３００を把持する際には、まず、ロウ材３００の近傍まで把持爪を移動させ、それから把持爪を互いに近接させる把持動作を開始する。このとき、把持動作を開始する前に、カメラなどでロウ材３００の位置を確認し、ロウ材３００に対する把持爪の相対位置を合わせる。しかし、画像認識の精度による誤差や、把持爪の位置の制御誤差が存在するため、把持動作を開始する際の把持爪の位置に小さなずれが生じることは避けられない。
【００４７】
その結果、例えば、図７に示されているように、把持機構５００の左右方向の中心軸Ｃ２とロウ材３００の左右方向の中心軸Ｃ３とがずれてしまう。載置台４００に載置されるロウ材３００の形状が一定であったとしても、上記のようにロウ材３００に対する把持機構５００の位置がずれていると、把持爪５０１，５０２によってロウ材３００を挟む際に、ロウ材３００に近い方の把持爪５０１が、他方の把持爪５０２よりも先にロウ材３００に当接してしまう。その結果、先に当接した把持爪５０１によってロウ材３００が押されてロウ材３００の姿勢が大きく変化してしまい、ロウ材３００を把持することができないおそれがある。
【００４８】
また、ロウ材３００を把持することができたとしても、ロウ材３００が傾いていたりすることがある。
さらに、図８に示されているように、ロウ材３００が傾いていなかったとしても、ロウ材３００を把持している把持爪５０１，５０２の前後方向の中心軸Ｃ４がロウ材３００を把持する位置として想定している位置から前後方向にずれているなど、把持爪５０１，５０２が想定している位置とは異なる位置を把持していたりすることもある。
【００４９】
上記のようにロウ材穴２４０上にロウ材３００を搬送してロウ材穴２４０にロウ材３００を投入する場合、把持爪５０１，５０２が想定している位置とは異なる位置を把持していたり、把持しているロウ材３００が傾いていたりすると、ロウ材３００をロウ材穴２４０に投入する際に、ロウ材穴２４０の縁にロウ材３００がぶつかってしまうことがある。また、ロウ材３００を把持した状態で把持機構５００を移動させているときに、ロウ材穴２４０の周辺の部材、例えば、図６における第１パーツ２１０の外周面２１０ａに把持爪５０１，５０２で把持しているロウ材３００がぶつかってしまうこともある。
【００５０】
その結果、ロウ材３００がロウ材穴２４０に入らなかったり、ロウ材３００の一部がロウ材穴２４０からはみ出した状態になったりしてロウ材３００をロウ材穴２４０に適切な姿勢で配置できないおそれがある。
【００５１】
ロウ材３００がロウ材穴２４０内に適切に配置されていないと、ロウ材３００を溶融させてワークを構成している各パーツ２１０，２２０，２３０同士を接合した場合に接合強度が不足したり、溶融したロウ材３００がロウ材穴２４０などからはみ出して外観が損なわれてしまったりする。
【００５２】
そのため、図４を参照して説明したように、ロウ材３００を配置した後で検査を行ってロウ材３００が正しくセットされていないものを見つけ出す必要がある。そして、上記のような把持動作開始時の把持爪５０１，５０２の位置ずれによるロウ材３００のセット不良が頻繁に発生すると、ロウ材３００を配置し直す手直しを頻繁に行わなければならなくなってしまう。
【００５３】
なお、ロウ材３００の大きさに対するロウ材穴２４０の大きさをより大きくすれば、上記のようなセット不良は抑制できる。しかし、ロウ材３００の大きさに対するロウ材穴２４０の大きさをより大きくしてしまうと、各パーツ２１０，２２０，２３０における互いに対向している部分の面積が小さくなり、接合強度不足になるため、ロウ材穴２４０を闇雲に大きくすることはできない。また、逆にロウ材穴２４０の大きさを変えずに、ロウ材３００を小さくすることによっても上記のようなセット不良は抑制できるが、この場合には、ロウ材３００の容量が不足することになる。
【００５４】
そこで、ロボットアーム１００においては、こうしたロウ材穴２４０やロウ材３００の変更によらずに、上記の課題の解消を図っている。
次に、図９〜図１７を参照して、把持機構１３０を中心とするロウ材３００を把持する部分の構造及びロボットアーム１００の動作について説明する。なお、図９〜図１１，図１３〜図１７においては、図７及び図８と同様に、第１把持爪１３１と第２把持爪１３２の近接、離間する方向を把持機構１３０の左右方向とした場合の前方を矢印Ｘで示すとともに、矢印Ｘが示す方向を向いたときの右側の方向を矢印Ｙで示し、上方を矢印Ｚで示している。
【００５５】
図９に示されているように、把持機構１３０は固定プレート１２０に固定されている。そして、固定プレート１２０は、ロボットアーム１００の第３アーム１１９に固定されている。したがって、把持機構１３０は固定プレート１２０を介して可動部１１０に固定されている。
【００５６】
把持機構１３０は、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２と、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２を駆動するアクチュエータ１３６と、を有している。アクチュエータ１３６は、エアシリンダを内蔵しており、下方に突出している第１可動片１３７と第２可動片１３８とを空気圧を利用して互いに近接させたり離間させたりするように動作するものである。なお、把持機構１３０では、第１可動片１３７と第２可動片１３８とはリンク機構を介して連結されており、互いに連動して動作するようになっている。
【００５７】
図１０に示されているように、第１把持爪１３１は、基端から先端に向かって途中で屈曲した形状をなしており、第１可動片１３７に対して着脱可能に形成されている。そのため、第１把持爪１３１には、第１可動片１３７が嵌め合わされる溝１３１ｂが形成されている。溝１３１ｂ内には第１把持爪１３１を貫通している２つのボルト孔１３１ｃが開口している。また、第１把持爪１３１は、溝１３１ｂが形成されている部分から前方に向かって延び、上述したように途中で屈曲して、先端が下方に位置するように下方に向かって延びている。
【００５８】
第１把持爪１３１の先端における右側（図１０における矢印Ｙが示す方向側）の部分には、把持対象物であるロウ材３００を把持する把持面１３１ａが形成されている。そして、第１把持爪１３１におけるこの把持面１３１ａの後方には、把持面１３１ａと隣接する位置から矢印Ｙで示されている把持機構１３０の右側の方向に向かって延びる当接部１３５が設けられている。換言すれば、このロボットアーム１００では、当接部１３５は第１把持爪１３１と一体に形成されている。すなわち、当接部１３５は、第１把持爪１３１に固定されている。
【００５９】
図９に示されているように、第１把持爪１３１は、溝１３１ｂと第１可動片１３７とを嵌め合わせるように第１可動片１３７に取り付けた状態で、ボルト孔１３１ｃに蝶ボルト１３９を螺合させることにより、アクチュエータ１３６に固定されている。
【００６０】
図１１に示されているように、第２把持爪１３２は、大部分が第１把持爪１３１と左右対称に形成されている。第２把持爪１３２には、第２可動片１３８が嵌め合わされる溝１３２ｂが形成されている。溝１３２ｂ内には第２把持爪１３２を貫通している２つのボルト孔１３２ｃが開口している。また、第２把持爪１３２は、溝１３２ｂが形成されている部分から前方に向かって延び、途中で屈曲して、先端が下方に位置するように下方に向かって延びている。
【００６１】
第２把持爪１３２の先端における左側（図１１における矢印Ｙが示す方向とは反対の方向側）の部分には、ロウ材３００を把持する把持面１３２ａが形成されている。そして、第２把持爪１３２におけるこの把持面１３２ａの後方には、第１把持爪１３１の当接部１３５との接触を避けるための切欠き１３２ｄが設けられている。
【００６２】
図９に示されているように、第２把持爪１３２も第１把持爪１３１と同様に、溝１３２ｂと第２可動片１３８とを嵌め合わせるように第２可動片１３８に取り付けた状態で、ボルト孔１３２ｃに蝶ボルト１３９を螺合させることにより、アクチュエータ１３６に固定されている。
【００６３】
把持機構１３０は、アクチュエータ１３６の第１可動片１３７と第２可動片１３８とを近接させることにより、第１把持爪１３１と第２把持爪１３２とを左右方向において近接させ、互いに対向している第１把持爪１３１の把持面１３１ａと第２把持爪１３２の把持面１３２ａとによってロウ材３００を挟んで把持する。
【００６４】
また、このロボットアーム１００では、固定プレート１２０に押圧部１４０が固定されている。したがって、押圧部１４０は、固定プレート１２０を介して可動部１１０に固定されている。押圧部１４０は、固定プレート１２０に固定されたシリンダ１４３に押圧棒１４１の基端を収容したものであり、シリンダ１４３内には圧縮されたスプリング１４２が収容されている。これにより押圧棒１４１は、スプリング１４２の復元力により常に下方に付勢されている。なお、押圧棒１４１は、互いに対向している把持面１３１ａ，１３２ａの間に先端が到達する位置まで延びている。
【００６５】
このように構成されている把持機構１３０及び押圧部１４０を備えたロボットアーム１００は、図４を参照して説明したロウ材セット工程（ステップＳ２）を、図１２に示されているような手順で実行する。
【００６６】
図１２に示されているように、まず、制御装置１５０は、可動部１１０を動作させて把持機構１３０を、ロウ材３００が載置されている載置台４００上に移動させる（ステップＳ２０１）。
【００６７】
そして、次に、制御装置１５０は、カメラ１６０で撮影している載置台４００上のロウ材３００の画像を用いて、ロウ材３００の位置を認識する（ステップＳ２０２）。
ロウ材３００の位置を認識すると、制御装置１５０は、認識したロウ材３００の位置に基づいて、可動部１１０を動作させて把持機構１３０の位置を調整する（ステップＳ２０３）。
【００６８】
なお、上述したように、このようにカメラ１６０を用いて把持機構１３０の位置を調整したとしても、画像認識の精度による誤差や可動部１１０の制御精度による誤差が存在するため、ロウ材３００に対する把持機構１３０の相対位置を完璧に合わせることは難しい。
【００６９】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）には、こうして位置を調整したときの第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２と、押圧棒１４１と、ロウ材３００との位置関係の一例が模式的に示されている。
【００７０】
図１３（ａ）に示されているように、このときには、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２の先端は、載置台４００上に載置されているロウ材３００よりも上方に位置している。また、このときには押圧部１４０の押圧棒１４１の先端もロウ材３００よりも上方に位置している。
【００７１】
また、図１３（ｂ）に示されているように、このときには、押圧棒１４１は、ロウ材３００の上方に位置している。すなわち、押圧棒１４１は、前後方向においてロウ材３００と重なる位置に、位置している。そして、第１把持爪１３１に固定されている当接部１３５は、ロウ材３００よりも上方、且つ前後方向においてロウ材３００よりも後方に位置している。
【００７２】
図１２に示されているように、把持機構１３０の位置を調整すると、制御装置１５０は、次に固定プレート１２０を下方に移動させるように可動部１１０を駆動し、押圧棒１４１でロウ材３００を押さえる（ステップＳ２０４）。このときには、固定プレート１２０に固定されている把持機構１３０及び押圧部１４０が、固定プレート１２０の移動に伴って下方に移動する。
【００７３】
その結果、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されているように、押圧棒１４１の先端がロウ材３００に当接し、スプリング１４２が圧縮される。これにより、ロウ材３００は、スプリング１４２の復元力によって載置台４００側に向かって付勢されている押圧棒１４１により、載置台４００に向かって押圧された状態になる。すなわち、このときには、押圧部１４０がロウ材３００を載置台４００に押圧している状態になる。
【００７４】
なお、このときには、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されているように、把持機構１３０の移動に伴い、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２は、互いの把持面１３１ａ，１３２ａがロウ材３００と左右方向において対向する位置まで移動している。
【００７５】
図１２に示されているように、制御装置１５０は、次に、把持機構１３０を前方に移動させるように可動部１１０を動作させ、当接部１３５をロウ材３００に当接させる（ステップＳ２０５）。
【００７６】
これにより、図１５（ｂ）に示されているように、当接部１３５がロウ材３００に後方から当接するようになる位置まで把持機構１３０が前方に移動する。
なお、当接部１３５がロウ材３００に当接したか否かは、可動部１１０を動作させている際に把持機構１３０に作用する反力の変化によって判定することができる。このときには、ロウ材３００は、押圧部１４０によって載置台４００に押圧されているため、ロウ材３００に当接部１３５が当接すると、把持機構１３０に作用する反力が大きくなる。その結果、可動部１１０を動作させるために駆動しているモータなどの負荷が大きくなるため、この負荷の変化から当接部１３５がロウ材３００に当接したことを判定できる。
【００７７】
このように、把持機構１３０を前方に移動させることにより当接部１３５をロウ材３００に当接させるため、押圧部１４０がロウ材３００を載置台４００に押圧する力の大きさは、当接部１３５をロウ材３００に当接させる際にはロウ材３００が動かない程度の大きさに設定されている。
【００７８】
また、押圧部１４０は、上述したように把持機構１３０とともに固定プレート１２０に固定されている。そのため、可動部１１０を動作させることにより、把持機構１３０を前方に移動させた際には、押圧部１４０のシリンダ１４３も前方に移動することになる。
【００７９】
これに対して、載置台４００に押圧されているロウ材３００は動かないため、ロウ材３００を載置台４００に押圧している押圧棒１４１の先端は、前方には移動しない。
このロボットアーム１００における押圧部１４０では、図９に示されているように押圧棒１４１の長さが十分に長くなっている。そのため、このときには、シリンダ１４３内での押圧棒１４１のガタつき、すなわちシリンダ１４３と押圧棒１４１との間に生じる隙間の範囲での押圧棒１４１の傾きによって、押圧棒１４１の先端でロウ材３００を押圧した状態でのシリンダ１４３の前方への移動が許容されるようになっている。
【００８０】
こうして押圧部１４０によってロウ材３００を載置台４００に押圧した状態で把持機構１３０を移動させ、当接部１３５をロウ材３００に当接させることにより、ロウ材３００に対する把持機構１３０の前後方向における相対位置、すなわち、ロウ材３００に対する第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２の前後方向における相対位置が規定される。特に当接部１３５が固定されている第１把持爪１３１の前後方向における当接位置は、厳密に規定された状態になる。
【００８１】
図１２に示されているように、当接部１３５をロウ材３００に当接させ、ロウ材３００に対する把持機構１３０の前後方向における相対位置を規定すると、制御装置１５０は、把持機構１３０における第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２を近接させて把持動作を開始して、ロウ材３００を把持する（ステップＳ２０６）。
【００８２】
ところで、把持動作を開始する時点では、ロウ材３００に対する把持機構１３０の左右方向における相対位置にずれが生じていることがある。
図１５（ａ）には、ロウ材３００の位置に対して把持機構１３０の位置が、把持機構１３０における左側の方向（図１５（ａ）における矢印Ｙとは反対の方向）にずれており、把持機構１３０における左右方向における中心軸Ｃ５と、ロウ材３００の左右方向における中心軸Ｃ６とが左右方向においてずれている状態が示されている。そのため、把持機構１３０における右側の把持爪である第２把持爪１３２の把持面１３２ａとロウ材３００との距離Ｄ１は、把持機構１３０における左側の把持爪である第１把持爪１３１の把持面１３１ａとロウ材３００との距離Ｄ２よりも小さくなっている。
【００８３】
このような状態で把持動作を開始し、第１把持爪１３１と第２把持爪１３２とを近接させると、第２把持爪１３２が第１把持爪１３１よりも先にロウ材３００に当接することになる。
【００８４】
しかし、このときには、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示されているように、ロウ材３００は、押圧部１４０によって載置台４００に押圧されており、上下方向の移動が規制されている。また、ロウ材３００には後方から当接部１３５が当接しており、ロウ材３００の後方への移動は当接部１３５によって規制されている。
【００８５】
そのため、このときには、把持動作の進行に伴い、ロウ材３００の移動の方向を制限した状態で、第２把持爪１３２によってロウ材３００を把持機構１３０の中心軸Ｃ５側に押すことができる。
【００８６】
なお、このとき第２把持爪１３２がロウ材３００を押す力の大きさ、すなわち把持動作の際に第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２を近接させる力の大きさは、ロウ材３００が押圧部１４０によって載置台４００に押圧されている状況下であっても、ロウ材３００を載置台４００に沿って移動させることができる程度の大きさに設定されている。換言すれば、押圧部１４０がロウ材３００を載置台４００に押圧する力の大きさは、上述したように当接部１３５をロウ材３００に当接させる際にはロウ材３００が動かないものの、把持動作中に第１把持爪１３１や第２把持爪１３２に押されたロウ材３００が載置台４００に沿って移動するように設定されている。なお、このような要件を満たすように押圧する力の大きさは、ロウ材３００の寸法や、載置台４００及び押圧棒１４１とロウ材３００との間の摩擦係数などによって決まるため、押圧部１４０がロウ材３００を押圧する力の大きさは、事前に行う実験などの結果に基づいて決めることが好ましい。そして、こうした実験などの結果に基づいてスプリング１４２のばね定数を調整することによって、押圧部１４０がロウ材３００を載置台４００に押圧する力の大きさを、上記のような大きさに設定することができる。
【００８７】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、把持動作が進行してロウ材３００が把持された状態を示している。図１６（ａ）に白抜き矢印で示されているように、上記のようにして把持動作が進行すると、ロウ材３００は第２把持爪１３２によって把持機構１３０の中心軸Ｃ５側に押される。これにより、ロウ材３００は、ロウ材３００の中心軸Ｃ６と把持機構１３０の中心軸Ｃ５とが一致する位置まで押され、把持機構１３０の左右方向における中央で第１把持爪１３１と第２把持爪１３２とによって挟まれ、把持される。
【００８８】
図１２に示されているように、こうしてロウ材３００を把持すると、制御装置１５０は、把持機構１３０を、各パーツ２１０，２２０，２３０を組み合わせたワーク上に移動させる（ステップＳ２０７）。
【００８９】
そして、制御装置１５０は、カメラ１６０で撮影している画像を用いて、ロウ材穴２４０の位置を認識する（ステップＳ２０８）。
ロウ材穴２４０の位置を認識すると、制御装置１５０は、認識したロウ材穴２４０の位置に基づいて、把持機構１３０の位置を調整する（ステップＳ２０９）。すなわち、認識したロウ材穴２４０の位置に基づいて、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２を離間させてロウ材３００を離すのに適した位置になるように、把持機構１３０の位置を調整する。
【００９０】
そして、制御装置１５０は、把持機構１３０における第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２を離間させてロウ材穴２４０上でロウ材３００を離し、ロウ材穴２４０にロウ材３００を投入する（ステップＳ２１０）。
【００９１】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）には、このときの状態が示されている。ロウ材３００を把持機構１３０によって把持しているときには、押圧部１４０のスプリング１４２が圧縮された状態になっている。そのため、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２を離間させてロウ材３００を離したときには、スプリング１４２の復元力により押圧棒１４１がロウ材３００を下方に押し出す。
【００９２】
これにより、第１把持爪１３１及び第２把持爪１３２を離間させるときに、第１把持爪１３１の移動速度と第２把持爪１３２の移動速度とに僅かな差があったとしても、ロウ材３００は傾きにくく、まっすぐにロウ材穴２４０に向かって押し出されるようになる。したがって、ロウ材３００が適切な姿勢で、ロウ材穴２４０内にセットされやすくなっている。
【００９３】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）押圧部１４０によってロウ材３００を載置台４００に押圧した状態で、当接部１３５がロウ材３００に当接するようになるまで把持機構１３０を移動させるため、ロウ材３００の移動を制限した状態で当接部１３５を当接させ、ロウ材３００に対する各把持爪１３１，１３２の相対位置を規定することができる。そして、押圧部１４０によってロウ材３００を載置台４００に押圧しつつ当接部１３５を当接させている状態で把持動作を開始するようにしているため、把持動作の開始前にこうした相対位置の規定を行わない場合と比較してロウ材３００に対する各把持爪１３１，１３２の前後方向における当接位置のずれを抑制することができる。また、把持動作の開始時に、各把持爪１３１，１３２の左右方向における位置のずれがあるとしても、第１把持爪１３１又は第２把持爪１３２に押されることによるロウ材３００の移動は載置台４００及び押圧棒１４１、そして当接部１３５により規制されているため、把持動作中のロウ材３００の姿勢の変化も抑制される。
【００９４】
したがって、ロウ材３００の姿勢が変化していることに起因してロウ材３００を把持できなくなることを抑制し、さらに、把持機構１３０で把持したロウ材３００の姿勢が、その後にロウ材３００を適切に配置するための前提として想定している姿勢から大きく乖離してしまうことを抑制することができる。ひいては、ロウ材３００をロウ材穴２４０内に適切に配置することができる。
【００９５】
（２）上記のロボットアーム１００では、押圧部１４０は、ロウ材３００を載置台４００に押圧するときにロウ材３００に当接する押圧部材である押圧棒１４１と、押圧棒１４１と可動部１１０との間に介在している弾性部材であるスプリング１４２と、を有しており、固定プレート１２０を介して可動部１１０に固定されている。
【００９６】
そのため、可動部１１０を動作させて載置台４００上に載置されたロウ材３００の上面に押圧棒１４１を当接させ、さらに可動部１１０を載置台４００側に移動させてスプリング１４２を弾性変形させることにより、スプリング１４２の復元力を利用してロウ材３００を載置台４００に押圧することができる。したがって、可動部１１０の制御を通じて、ロウ材３００を載置台４００に押圧する押圧動作を実現することができる。
【００９７】
（３）把持機構１３０は、複数の把持爪として、押圧部１４０がロウ材３００を押圧する方向である上下方向と直交する左右方向に近接したり離間したりする把持爪１３１，１３２を有している。そして、当接部１３５は、押圧部１４０がロウ材３００を押圧する上下方向、及び把持爪１３１，１３２が近接したり離間したりする左右方向の双方と直交する前後方向における、把持動作を開始する際のロウ材３００に対する把持機構１３０の相対位置を規定するものである。そのため、当接部１３５をロウ材３００に当接させることにより、ロウ材３００に対する把持爪１３１，１３２の前後方向の相対位置を規定することができる。これにより、載置台４００及び押圧部１４０によりロウ材３００の上下方向の移動を規制し、さらにロウ材３００に対する把持爪１３１，１３２の前後方向の位置を規定した状態で、左右方向から把持爪１３１，１３２をロウ材３００に近接させて把持動作を行うことができる。すなわち、互いに直交する３つの方向のうち、互いに直交する２つの方向における位置を規定し、ロウ材３００に対する各把持爪１３１，１３２の位置のずれを残りの１つの方向に限定した状態で、把持爪１３１，１３２でロウ材３００を挟むことができる。そのため、ロウ材３００の姿勢が変化していることに起因してロウ材３００を把持できなくなることを大幅に抑制し、さらに、ロボットアーム１００で把持したロウ材３００の姿勢が、その後にロウ材３００を適切に配置するための前提として想定している姿勢から乖離してしまうことを効果的に抑制することができる。
【００９８】
（４）押圧部１４０がロウ材３００を載置台４００に押圧する力の大きさは、当接部１３５をロウ材３００に当接させる際にはロウ材３００が動かないものの、把持動作中に把持爪１３１，１３２に押されたロウ材３００が載置台４００に沿って移動するように設定されている。
【００９９】
そのため、当接部１３５をロウ材３００に当接させる際には、ロウ材３００の移動が規制される。一方で、把持動作中に第１把持爪１３１又は第２把持爪１３２がロウ材３００を押した際には、載置台４００及び押圧棒１４１、そして当接部１３５によって移動の方向が規制された状態でロウ材３００が載置台４００に沿って移動する。
【０１００】
したがって、把持動作を開始するときに、ロウ材３００に対する各把持爪１３１，１３２の位置のずれが完全に解消されておらず、把持動作中に把持爪１３１，１３２が同時にロウ材３００に当接しない場合であっても、移動の方向を制限した状態で把持動作の進行に伴ってロウ材３００を移動させ、ロウ材３００を適切な位置に近づけることができる。そのため、把持動作を開始するときにロウ材３００に対する各把持爪１３１，１３２の位置のずれが完全に解消されていない場合であっても、ロウ材３００を理想的な姿勢に近い姿勢で把持することができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態で実施することもできる。
・上記実施形態では、プラネタリキャリア２００を製造する工程において把持装置であるロボットアーム１００を用いる例を示したが、ロボットアーム１００のような把持装置の用途はプラネタリキャリア２００を製造する工程に限らない。要するに、上記ロボットアーム１００のような把持装置は、部品を把持して所定の位置に配置する用途全般に適用可能である。
【０１０２】
複数の把持爪によって把持対象物を挟んで把持する把持機構を備える把持装置であれば、上記ロボットアーム１００と同様の構成を採用することにより、把持対象物の姿勢が変化していることに起因して把持爪によって把持対象物を把持できなくなることを抑制することができる。また、把持機構で把持した把持対象物の姿勢が、その後に把持対象物を適切に配置するための前提として想定している姿勢から大きく乖離してしまうことを抑制することができ、ひいては、把持対象物を所定の位置に適切に配置することができる。
【０１０３】
したがって、ワークを構成するパーツは粉末成型体でなくてもよい。図４を参照して説明した製造工程では、焼結工程において粉末成型体である第１パーツ２１０及び第３パーツ２３０を焼結させるとともに、ロウ材３００を溶融させていた。すなわち、第１パーツ２１０及び第３パーツ２３０を焼結する焼結工程を利用して、ロウ材３００を溶融させ各パーツ２１０，２２０，２３０を接合するようにしていた。しかし、ワークを構成するパーツが粉末成型体でない場合には、焼結工程は必要ないため、焼結工程に替えて、ロウ材３００を溶融させる加熱工程を設けるようにすればよい。
【０１０４】
また、把持機構によって把持して、ワークにセットする把持対象物はロウ材でなくてもよい。上記のロボットアーム１００のような把持装置は、把持対象物を把持して搬送し、所定の位置に配置するものであれば同様に適用することができる。すなわち、把持対象物の姿勢が想定通りの姿勢から乖離してしまうという課題は、ロウ材を配置する場合に限ったものではなく、把持対象物を掴んでワーク上に配置する場合には共通しているものである。要するに、複数の把持爪を備える把持機構で把持対象物を挟み、搬送し、被加工物であるワークに配置する場合には、把持装置によって把持対象物を想定どおりの姿勢で掴むことができるようにすることが望まれており、上記のロボットアーム１００のような構成を採用することで上記のような課題を解消することができる。
【０１０５】
・上記実施形態のロボットアーム１００には、カメラ１６０が設けられていたが、カメラで画像認識する機能を備えていなかったり他の手段でロウ材３００に対する位置を認識したりする場合であっても、上記のような課題は同様に生じる。したがって、把持装置は、画像認識により位置を調整するためのカメラを備えていなくてもよいし、他の位置認識手段を備えていてもよい。
【０１０６】
・当接部１３５が第１把持爪１３１に固定されている例を示したが、当接部は把持機構とともに移動するようになっており、把持機構に対する相対位置が変化しないものであればよい。そのため、例えば、把持機構１３０におけるアクチュエータ１３６のハウジングに当接部を固定するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、複数の把持爪により把持対象物を適切に把持するためには、把持対象物に対する各把持爪の相対位置を正確に合わせることが好ましい。
しかし、アクチュエータ１３６のハウジングのように把持機構とともに移動するものの、把持爪とは別の部分から延びる当接部を設けるようにした場合、当接部が把持対象物に当接することにより把持対象物に対する把持機構の相対位置が規定されていたとしても、各把持爪の相対位置まで正確に規定されているかは保証できない。
【０１０８】
これに対して、上記実施形態のロボットアーム１００のように、当接部が把持爪に固定されている構成であれば、当接部を把持対象物に当接させることにより、同当接部が固定されている把持爪の把持対象物に対する相対位置をより確実に規定することができるようになる。そのため、把持爪の把持対象物に対する相対位置をより確実に規定する上では、上記実施形態のロボットアーム１００のように、当接部は、把持爪に固定されていることが好ましい。なお、上記のロボットアーム１００では、当接部１３５は第１把持爪１３１と一体に形成されていたが、把持爪とは別に形成した当接部を、把持爪に取り付けて固定するようにしてもよい。
【０１０９】
・なお、当接部の数は１つに限らない。例えば、上記のロボットアーム１００において、第２把持爪１３２を第１把持爪１３１と左右対称な形状にして当接部１３５を２つ設けるようにしてもよい。この場合には、第２把持爪１３２に設けられた当接部１３５が第１把持爪１３１に設けられた当接部１３５と対向する位置に設けられていることになるため、各把持爪１３１，１３２に設ける当接部１３５の長さを短くし、ロウ材３００を把持する際に各当接部１３５同士が当接しないようにする必要がある。こうした構成を採用した場合には、双方の把持爪１３１，１３２に設けられた双方の当接部１３５をロウ材３００に後方から当接させることにより、上記実施形態と同様の作用効果を生じさせることができる。
【０１１０】
また、図１８に示されているように、異なる方向から当接させるように複数の当接部を設けることもできる。なお、図１８は把持爪１３１，１３２と、把持対象物６００と、当接部１７０，１８０との位置関係を把持対象物６００の上方から下方に向かって見た状態を示す模式的な断面図である。
【０１１１】
図１８に示されている例は、把持機構１３０とともに移動し、把持対象物６００に後方から当接する当接部１８０と、把持対象物６００に左方から当接する当接部１７０とを設けた例である。
【０１１２】
こうした把持装置によれば、例えば、ロボットアーム１００と同様に後方から当接部１８０を把持対象物６００に当接させるように把持機構１３０を移動させ、次に左方から当接部１８０を把持対象物６００に当接させるように把持機構１３０を移動させることにより、前後方向と左右方向の双方における把持機構１３０の位置を規定することができる。
【０１１３】
・上記のロボットアーム１００における押圧部１４０は、押圧部材である押圧棒１４１と、可動部１１０との間に、弾性部材であるスプリング１４２が介在しており、スプリング１４２の復元力を利用して把持対象物であるロウ材３００を載置台４００に押圧するものであった。しかし、押圧部の構成は、このように、押圧部材と可動部との間に弾性部材が介在している構成でなくてもよい。例えば、押圧部に押圧部材を駆動するアクチュエータ、例えば空気圧で動くエアシリンダなどを設けてもよい。この場合には、アクチュエータを制御することにより、把持対象物を押圧する力を調整することになる。なお、この場合には制御装置１５０によって押圧部のアクチュエータを制御する必要がある。
【０１１４】
・押圧部１４０と把持機構１３０とが同一の固定プレート１２０に固定されている例を示したが、押圧部と把持機構とは同一の部材に固定されて一体に移動するように構成されていなくてもよい。例えば、押圧部と把持機構とが互いに前後方向に相対移動可能に可動部に固定されていてもよい。
【０１１５】
上記のロボットアーム１００では、押圧部１４０におけるシリンダ１４３内での押圧棒１４１のガタを利用して、ロウ材３００を押圧しながらの押圧部１４０の前方への移動を可能にしていたが、押圧部と把持機構とが互いに前後方向に相対移動可能になっていれば、こうしたガタを利用する必要はなくなり、押圧部や把持爪の設計の自由度が高くなる。
【０１１６】
・押圧部は、把持対象物を載置台に押圧することのできるものであればよい。例えば、押圧部を、ある程度の変形が可能なゴムの塊のような弾性部材単体によって構成することもできる。こうした構成を採用した場合でも、押圧部を把持対象物に当接させ、さらに載置台側に移動させるように可動部を移動させれば、押圧部によって把持対象物を載置台に押圧する押圧動作を実現することができる。
【０１１７】
・把持機構１３０は、把持爪１３１，１３２が連動して動くものであったが、把持機構は複数の把持爪のそれぞれを別々に動作させることのできるものであってもよい。例えば、複数の把持爪をそれぞれに独立したアクチュエータによって駆動するようにしてもよい。
【０１１８】
なお、この場合、把持機構を制御する制御装置は、押圧部が把持対象物を載置台に押圧しており且つ当接部が把持対象物に当接している状態で実行する把持動作において、以下のように各把持爪を駆動することが好ましい。
【０１１９】
まず、各把持爪を把持対象物に当接し始める位置まで移動させる。
そして、全ての把持爪が把持対象物に当接するのを待ってから全ての把持爪で把持対象物を挟むように各把持爪をさらに駆動し、把持対象物を把持する。
【０１２０】
こうした構成を採用すれば、把持動作中に、他の把持爪よりも先に当接した把持爪によって把持対象物が移動させられてしまうことを抑制することができる。すなわち、把持動作中に把持対象物の姿勢が変化してしまうことを抑制することができるため、把持対象物を理想的な姿勢に近い姿勢で把持することができる。
【０１２１】
なお、把持対象物を極力移動させないように各把持爪を把持対象物に当接し始める位置まで移動させるためには、各把持爪に作用する反力を検知して把持爪の移動を停止させることのできる機能を設ける必要がある。こうした機能は、例えば、各把持爪の把持面に、ピアゾ素子など圧力の変化を検知するセンサを設け、把持対象物に把持爪が当接したことをセンサの出力の変化によって判定して、把持爪を停止させることによって実現することができる。また、モータによって把持爪を駆動する場合には、モータに作用する負荷の変化を利用して把持対象物に把持爪が当接したことを判定して、把持爪を停止させるようにすることもできる。
【０１２２】
・把持機構が備える把持爪は３つ以上でもよい。３つ以上の把持爪が、右側、左側に分けて配置されており左右方向に近接、離間するようになっている構成でもよい。また、３つ以上の把持爪を、把持対象物を取り囲むように配設して、各把持爪が、把持対象物に向かって近接したり、把持対象物から離れるように離間したりするようになっている構成でもよい。なお、把持爪が３つ以上存在する構成において、当接部を把持爪に設ける場合、少なくとも１つの把持爪に当接部を設ければよい。
【０１２３】
・把持装置を、可動部１１０の先端に、当接部１３５を備える把持機構１３０及び押圧部１４０が取り付けられており、把持機構１３０及び可動部１１０を制御する制御装置１５０を備えたロボットアーム１００に具体化した実施形態を例示したが、把持装置はこうした構成に限定されるものではない。
【０１２４】
把持装置は、少なくとも、把持機構と、押圧部と、当接部とを備えており、当接部が把持対象物に当接することによって、把持動作を開始する際の把持対象物に対する把持機構の相対位置を規定することのできる構成であればよい。把持機構と、押圧部と、当接部と、を備えていれば、把持対象物の姿勢が変化していることに起因して把持爪によって把持対象物を把持できなくなることを抑制し、さらに、把持装置で把持した把持対象物の姿勢が、その後に把持対象物を適切に配置するための前提として想定している姿勢から大きく乖離してしまうことを抑制することが可能になる。
【０１２５】
具体的には、上記実施形態のロボットアーム１００における可動部１１０に相当する汎用的なロボットアームの先端に取り付けるアタッチメントとして把持装置を具体化することもできる。この場合、把持装置自体は可動部を備えている必要はなく、押圧部で把持対象物を押圧したり、当接部を把持対象物に当接させたりするための押圧部や把持機構の移動はロボットアームの動作によって実現することができる。
【０１２６】
ロボットアームを動作させることにより、当接部が把持対象物に当接するようになるまで把持機構を移動させることにより、把持対象物に対する把持機構の位置、すなわち各把持爪の把持対象物に対する相対位置を規定することができるようになる。したがって、把持動作を開始する前に把持対象物に当接部を当接させて把持対象物と把持機構の相対位置を規定しておくことにより、把持動作における各把持爪の当接位置のずれを抑制することができる。
【０１２７】
また、ロボットアームを動作させることにより、押圧部によって載置台に把持対象物を押圧し、把持対象物の移動を抑制することができる。したがって、把持動作中に押圧部によって載置台に把持対象物を押圧しておけば、把持動作の進行に伴って把持爪に押されることによる把持対象物の姿勢の変化が抑制されるようになる。
【０１２８】
なお、上記のように把持対象物に当接部を当接させて把持対象物と把持機構の相対位置を規定することは、必ずしも押圧部によって把持対象物を載置台に押圧していなくても実施することができる。したがって、把持対象物に当接部を当接させて把持対象物と把持機構の相対位置を規定してから、押圧部による把持対象物の押圧を実施するようにしてもよい。
【０１２９】
また、ロボットアームの先端に取り付けるアタッチメントとして構成した把持装置自体に、把持機構や押圧部を移動させる可動部を設けるようにしてもよい。すなわち、上記のロボットアーム１００における固定プレート１２０と把持機構１３０及び押圧部１４０の間に可動部を設けたような構成としてもよい。この場合には、汎用的なロボットアームによって大まかな位置の調整を行った上で、ロボットアームの先端に取り付けられたアタッチメントとしての把持装置に設けられた可動部によって押圧部や把持機構を移動させ、押圧動作や当接部を把持対象物に当接させる動作を実行すればよい。
【０１３０】
なお、上記のように汎用のロボットアームと組み合わせて使用するアタッチメントとして把持装置を構成する場合、把持機構の動作は、把持機構をロボットアームの制御装置と接続してロボットアームの制御装置によって実行してもよいし、把持装置専用の制御装置によって制御してもよい。したがって、把持装置は必ずしも専用の制御装置を備えていなくてもよい。また、把持装置は、制御用のアプリケーションをインストールした汎用コンピュータを繋いで動作させるものでもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１００…ロボットアーム（把持装置）、１１０…可動部、１１１…基台、１１２…ボディー、１１３…第１関節、１１４…第１アーム、１１５…第２関節、１１６…支持プレート、１１７…第２アーム、１１８…第３関節、１１９…第３アーム、１２０…固定プレート、１３０…把持機構、１３１…第１把持爪、１３２…第２把持爪、１３５…当接部、１３６…アクチュエータ、１３９…蝶ボルト、１４０…押圧部、１４１…押圧棒、１４２…スプリング、１４３…シリンダ、１５０…制御装置、１６０…カメラ、２００…プラネタリキャリア、２１０…第１パーツ、２２０…第２パーツ、２３０…第３パーツ、２４０…ロウ材穴、３００…ロウ材、４００…載置台。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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