[發明專利]夾持物插入裝置和方法

在審

• 申請號: 202110993459.6
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN114310978A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 安德烈·裕二·保富
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 俞丹;宋俊寅

本發明的夾持物插入裝置能夠迅速地發現開設在具有較高摩擦系數的插入對象物表面上的孔，并且能夠在短時間內將夾持物插入到該孔中。將被夾持物驅動部夾持的夾持物推到插入對象物上的同時進行掃描，探尋形成于插入對象物的孔，并通過夾持物驅動部將夾持物插入孔中，包括：控制夾持物驅動部的控制部；檢測夾持物從插入對象物受到的反作用力的反作用力檢測部；以及基于由反作用力檢測部檢測到的信號運算孔的中心方向的運算部，當由反作用力檢測部檢測到的反作用力超過預先決定的閾值時，運算部根據由反作用力檢測部檢測到的反作用力的方向運算孔的中心方向，控制部基于由運算部運算出的結果控制夾持物驅動部以將夾持物插入孔中。

技術領域

本發明涉及一種夾持物插入裝置和方法，尤其是涉及一種適合于探尋形成在插入對象物中的孔并將夾持物插入該孔中的夾持物插入裝置和方法。

背景技術

在制造行業的裝配作業時，將某個零件插入其他零件是一種常見的任務。為了完成這一任務，已知有一種系統，包括：移動組裝部件的多自由度機器人等3D定位裝置、夾持組裝部件的夾持部、被夾持的部件(以下稱為夾持物)、形成有供夾持物插入的孔的工件、以及檢測將夾持物插入工件的孔時產生的反作用力的反作用力檢測部。

為了控制該系統進行部件插入作業，一般的方法是將夾持物推到作為插入對象的孔附近的工件表面上，使夾持物在工件表面上滑動，通過反作用力檢測部測量到的反作用力和轉矩，推測插入對象的孔的中心位置。

然而，在上述方法中，當孔的周圍的工件表面的摩擦系數較高時，夾持物的插入部分因摩擦力受阻，機器人所需的力變大，用于檢測孔的轉矩和力的信號被噪聲覆蓋，因此難以推測作為插入對象的孔的中心位置。

為了解決該問題，專利文獻1記載了使用了機器人來探尋孔的方法。該專利文獻1公開了一種孔探尋方法，該方法使夾持物傾斜特定的θ角度，使傾斜的夾持物在預測存在作為插入對象的孔的預定工件區域中滑動數次，通過反作用力檢測部檢測出的夾持物的切斷力來推定孔的中心位置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2014-155994號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

但是，在上述專利文獻1所記載的孔探尋方法中，為了推定孔的中心位置，需要在大范圍內使夾持的對象物滑動多次，存在孔的探尋要耗費時間，夾持物的插入操作耗時較長的問題。

本發明鑒于上述問題而完成，其目的是提供一種夾持物插入裝置和方法，該夾持物插入裝置和方法能夠快速地發現形成在具有較高摩擦系數的插入對象物的表面上的孔，并且能夠在短時間內將夾持物插入到該孔中。

用于解決技術問題的技術手段

為了達到上述目的，本發明的夾持物插入裝置將被夾持物驅動部夾持的夾持物推到插入對象物上的同時進行掃描，探尋形成于所述插入對象物的孔，并通過所述夾持物驅動部將所述夾持物插入所述孔中，其特征在于，包括：控制部，該控制部控制所述夾持物驅動部；反作用力檢測部，該反作用力檢測部檢測所述夾持物從所述插入對象物受到的反作用力；以及運算部，該運算部基于由所述反作用力檢測部檢測到的信號運算所述孔的中心方向，當由所述反作用力檢測部檢測到的反作用力超過預先決定的閾值時，所述運算部根據由所述反作用力檢測部檢測到的反作用力的方向運算所述孔的中心方向，所述控制部基于由所述運算部運算出的結果控制所述夾持物驅動部以將所述夾持物插入所述孔中。

另外，為了達到上述目的，本發明的夾持物插入方法將被夾持物驅動部夾持的夾持物推到插入對象物上的同時進行掃描，探尋形成于所述插入對象物的孔，并通過所述夾持物驅動部將所述夾持物插入所述孔中，其特征在于，由反作用力檢測部檢測所述夾持物從所述插入對象物受到的反作用力,當由所述反作用力檢測部檢測到的反作用力超過預先決定的閾值時，由運算部根據由所述反作用力檢測部檢測到的反作用力的方向運算所述孔的中心方向，由控制部基于由所述運算部運算出的結果控制所述夾持物驅動部以將所述夾持物插入所述孔中。