三菱电机展示利用多轴机器人的组装系统样机贸易

三菱电机2011年 月 日面向媒体公开了由该公司等开发的利用多轴机器人的组装系统（单元生产系统）样机，这种机器人具有可拣选线缆等柔性物体并将其顶端的接头插入基板的功能。两台6轴机器人组合使用了该公司自主开发的器件，包括可高速识别柔性物体的三维传感器，以及可准确识别接头及螺钉插入状态的力传感器等，组装时间与以往只靠人工操作进行单元生产时相当。

该技术是日本新能源与产业技术综合开发机构（NEDO）的“战略性尖端机器人核心技术开发项目”的开发成果，由三菱电机与名古屋大学、北海道大学及富山县立大学共同开发。

由系统样机组装的是用线缆连接各基板后以螺钉固定外盖的马达用放大器。先从散装线缆中分拣出一条线缆，将线缆的一个接头插入预先固定在机壳上的第一块基板。然后用螺钉将第二块基板固定在第一块基板上，再插入另一个接头。最后一道工序是加上外盖，以螺钉固定。首先由第一台机器人（以下称机器人A）从散装线缆中拣选出线缆装到夹具上，再由第二台机器人（以下称机器人B）将接头插入基板。

三维传感器设置在机器人A的顶端以及进行分拣作业的区域附近。可利用摄像头进行近红外光拍摄并识别三维形状，具有位置精度为1mm、分辨率为0.5mm的性能，识别时间还不到1秒。而且，为了能够安装在机器人的顶端位置，使传感器实现了小型轻量化，机身的容积为 00mL，重量约为为500g。

首先，利用机器人A安装的传感器识别散装状态的线缆，由机器人A用手臂抓住靠近接头的部分。然后，为了确认所持线缆的状态（接头的朝向等），将接头部分拿到固定式传感器前。再根据传感器确认好的信息，将接头装到夹具上。将一个接头装到夹具上之后，再顺着线缆寻找另一个接头，同样用固定式传感器进行确认，然后再装到夹具上。

机器人B负责将装配到夹具上的线缆安装到基板上。由于夹具上接头的的位置及朝向都十分清楚，因此机器人B可直接抓住接头。为了缩短作业时间，采用了切换控制参数的方法，只在接头插入动作开始之前，也就是进行空间移动时提高速度。力传感器使用了光传感器而不是应变仪，还通过改进构造降低了成本。

系统样机还具备可在拣选线缆时识别掉落、接头或螺钉插入错误以及自动恢复的功能。可利用三维传感器及测力传感器提供的信息，通过长时间自动运转来提高作业效率。

今后三菱电机还计划将三维传感器、测力传感器以及将二者结合在一起的控制技术等作为组件产品实用化。目前已确认组装所需要的时间与依靠人工操作的单元生产相当，不过今后的课题是成本方面的验证。（：中山 力）