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CN115864093A - 端子插入装置 - Google Patents

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CN115864093A
CN115864093A CN202211183843.0A CN202211183843A CN115864093A CN 115864093 A CN115864093 A CN 115864093A CN 202211183843 A CN202211183843 A CN 202211183843A CN 115864093 A CN115864093 A CN 115864093A
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CN
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cavity
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view
housing
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CN202211183843.0A
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永野肇
高田和彦
山崎克哉
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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Abstract

一种端子插入装置，包括：夹头，其抓取端子；壳架，其保持壳；成像单元，其捕获所述壳的图像；驱动机构；以及控制单元。所述控制单元被构造为：基于获得的图像测量从所述成像单元的视场的参考点到所述视场中的所述定位目标部的距离；当由所述夹头抓取的测量销与所述定位目标部对齐时，测量所述夹头的抓取点的移动量；基于所述距离和所述移动量，计算所述抓取点与所述参考点之间的参考距离；捕获所述壳的图像，从而识别所述壳的空腔的位置；基于计算的所述参考距离驱动所述驱动机构；并将所述端子对齐并插入已识别的所述空腔中。

Description

端子插入装置
技术领域
本公开的主题涉及一种端子插入装置。
背景技术
在现有技术中，公开了一种装置，其中，图像处理单元对由设置在抓取机构相邻位置处的成像单元捕获的连接器壳的视频执行图像处理，并且教学控制单元基于图像处理的结果自动调整由端子插入装置抓取的端子的位置与连接器壳的空腔位置之间的相对位置关系(例如，见JP2016-58320A)。
由于上述装置旨在基于由相机捕获的壳的图像而执行教学，因此考虑到壳的个体差异和壳保持部的公差的影响，难以进行定位。
发明内容
本公开的主题的说明性方面提供了一种端子插入装置，其能够将端子顺利地插入壳的空腔中，而不管壳的形状如何。
本公开的主题的上述目的通过以下构造来实现。
根据本公开的主题的说明性方面，一种端子插入装置，包括：夹头，其被构造为抓取端子；壳架，其保持壳；成像单元，其被固定到所述夹头并被构造为捕获所述壳的图像；驱动机构，其被构造为移动所述夹头；以及控制单元，其被构造为控制所述驱动机构，从而将由所述夹头保持的所述端子插入所述壳的空腔中。所述控制单元被构造为：基于所述成像单元对定位目标部进行成像而获得的图像，测量从所述成像单元的视场的参考点到所述视场中的所述定位目标部的距离；当由所述夹头抓取的测量销通过驱动所述驱动机构而与所述定位目标部对齐时，测量所述夹头的抓取点的移动量；基于所述距离和所述移动量，计算所述夹头的所述抓取点与所述成像单元的所述视场的所述参考点之间的参考距离；通过所述成像单元捕获所述壳的图像，从而识别所述空腔的位置；基于计算的所述参考距离驱动所述驱动机构；并将由所述夹头保持的所述端子对齐并插入已识别的所述空腔中。
本公开的主题的其它方面和优点将从以下说明书、附图和权利要求书中阐明。
附图说明
图1是根据本实施例的端子插入装置的示意性透视图；
图2是沿图1中箭头A方向截取的视图；
图3是显示了夹头和相机的视场之间的位置关系的示意图；
图4是显示了夹具和相机的视场的示意图；
图5是显示了夹头与夹具的孔对齐的状态的示意图；
图6是显示了视场的参考点与夹头的抓取点之间的关系的示意图；
图7是视场与用于主注册的壳的空腔对齐的状态的示意图；以及
图8是显示了壳的空腔与夹头的抓取点之间的关系的示意图。
具体实施方式
本公开的主题的具体实施方式将参考附图描述如下。
图1是根据本实施例的端子插入装置的示意性透视图。
如图1所示，根据本实施例的端子插入装置100包括抓取端子1的夹头10、以及保持壳5的壳架20。端子插入装置100是将由夹头10抓取的端子1插入由壳架20保持的壳5的空腔6中的装置。端子1由导电金属材料形成，并连接到电线2的端部。端子1插入并容纳在壳5的空腔6中。
夹头10包括端子夹头部11和电线夹头部12。在夹头10中，端子夹头部11抓取端子1，并且电线夹头部12抓取电线2。夹头10绕端子1的轴心旋转地驱动端子1。壳架20保持壳5。壳5由合成树脂模制而成，并具有用于容纳端子1的多个空腔6。壳架20保持壳5，使得多个空腔6的后部侧上的开口面向夹头10侧。
端子插入装置100还包括驱动机构30、相机(成像单元)40、以及控制单元50。
驱动机构30沿水平面(X方向和Y方向)移动夹头10，并沿上下方向(Z方向)移动夹头10。驱动机构30通过移动夹头10而将由夹头10抓取的端子1插入由壳架20保持的壳5的空腔6中。
图2是沿图1中箭头A方向截取的视图。图3是示出了夹头和相机的视场之间的位置关系的示意图。
如图2所示，相机40经由框架41固定到夹头10，并通过驱动机构30而与夹头10一起移动。相机40被保持在夹头10的一侧上，并且相机40的成像方向指向保持壳5的壳架20。在相机40通过驱动机构30而设置在面向壳架20的位置处的状态下，相机40捕获由壳架20保持的壳5的图像。作为相机40，例如，可以使用CCD相机。
如图3所示，相机40具有视场F，并且将左右方向(X方向)和上下方向(Z方向)上的一点(在本例中，为一角)设置为参考点Pf。夹头10在左右方向(X方向)和上下方向(Z方向)上具有抓取点Pc，并在抓取点Pc处抓取端子1。
控制单元50连接到夹头10、壳架20、以及驱动机构30，并控制夹头10、壳架20、以及驱动机构30的驱动单元。此外，相机40连接到控制单元50，并且图像数据从相机40发送。
控制单元50基于来自相机40的图像数据而获得由壳架20保持的壳5的空腔6的位置。然后，驱动机构30被驱动，从而在左右方向(X方向)和上下方向(Z方向)上相对于空腔6移动并定位由夹头10保持的端子1，并沿朝向壳5的方向(Y方向)移动端子1。因此，端子1被插入空腔6中。
接下来，将描述由端子插入装置100的控制单元50执行的各种类型的处理和操作。
图4是示出了夹具和相机的视场的示意图。图5是示出了夹头与夹具的孔对齐的状态的示意图。图6是示出了视场的参考点与夹头的抓取点之间的关系的示意图。图7是视场与用于主注册的壳的空腔对齐的状态的示意图。图8是示出了壳的空腔与夹头的抓取点之间的关系的示意图。
在端子插入装置100中，执行定位设置处理以确定夹头10的抓取点Pc和相机40的视场F的参考点Pf之间的参考距离Lx、Lz(见图3)。
首先，如图4所示，作为定位目标部的具有孔H的板状夹具J安装在壳架20上。在该状态下，驱动机构30被驱动，相机40设置在面向壳架20的位置处，使得夹具J的孔H形成在视场F中，并且孔H的图像被相机40捕获。接下来，基于捕获的图像，测量视场F中的从参考点Pf到孔H的沿左右方向(X方向)和上下方向(Z方向)的距离Sx、Sz。
接下来，如图5所示，使夹头10抓取测量销15并且驱动机构30被驱动，使得测量销15设置在测量销15插入夹具J的孔H中的位置处。因此，测量夹头10的抓取点Pc在左右方向(X方向)和上下方向(Z方向)的移动量Hx、Hz。
移动量Hx、Hz是基于夹头10移动前的坐标(hx1，hz1)和夹头10移动后的坐标(hx2，hz2)而根据以下表达式(1)和(2)获得的。移动前的坐标(hx1，hz1)和移动后的坐标(hx2，hz2)是基于驱动机构30的原点坐标获得的。
Hx＝hx2-hx1…(1)，以及
Hz＝hz2-hz1…(2)。
此后，如图6所示，夹头10的抓取点Pc和相机40的视场F的参考点Pf在左右方向(X方向)和上下方向(Z方向)上之间的参考距离Lx、Lz是根据以下表达式(3)和(4)而基于获得的距离Sx、Sz和移动量Hx来获得的。
Lx＝Hx+Sx…(3)，以及
Lz＝Hz+Sz…(4)。
如图7所示，控制单元50将相机40的视场F与由壳架20保持的用于主注册的壳5对齐，并使相机40捕获包括空腔6在内的一部分的图像。然后，基于相机40捕获的图像，对视场F中的特定空腔6进行注册。
控制单元50基于通过定位设置处理获得的参考距离Lx、Lz和通过主注册处理注册的空腔6的注册信息而将端子1插入由壳架20保持的壳5的空腔6中。
具体地，如图8所示，控制单元50将相机40的视场F与由壳架20保持的壳5对齐，并使相机40捕获包括空腔6在内的一部分的图像。然后，基于相机40捕获的图像和主注册的空腔6的注册信息，识别出其中在捕获的图像中端子1将被插入的空腔6。接下来，控制单元50获得从视场F中的参考点Pf到识别的空腔6在左右方向(X方向)和上下方向(Z方向)的距离Cx、Cz。
接下来，控制单元50基于获得的距离Cx、Cz和通过定位设置处理获得的参考距离Lx、Lz而根据以下表达式(5)和(6)来获得插入期间的移动距离Mx、Mz。
Mx＝Lx-Cx…(5)，以及
Mz＝Lz-Cz…(6)。
然后，控制单元50驱动驱动机构30，通过获得的移动距离Mx、Mz移动抓取端子1的夹头10，将夹头10抓取的端子1定位在壳5的空腔6中，并沿朝向壳5的方向(Y方向)移动端子1。因此，端子1被插入空腔6中。此时，当端子1由于弯曲等导致相对于抓取点Pc移位时，控制单元50基于相对于抓取点Pc的位移而相对于空腔6调整端子1的位置。当端子1相对于空腔6倾斜时，可以控制夹头10的驱动单元从而进行调整，使得端子1被旋转并且端子1的姿态与空腔6对齐。
如上所述，根据本实施例的端子插入装置100，由于基于使用作为定位目标部的夹具J的孔H而计算的夹头10的抓取点Pc和视场F的参考点Pf之间的参考距离Lx、Lz而执行定位，因此，无论壳5的形状如何，端子1都可以顺利插入壳5的特定空腔6中。另外，由于只要夹具J处于相机40的视场F中，则具有孔H作为执行定位时使用的定位目标部的夹具J可以自由定位，因此可以增加定位的自由度。
由于壳架20中设置的夹具J的孔H设置为定位目标部，因此可以进一步减少端子1相对于壳5的空腔6的定位误差，并且可以缩小定位和端子插入所需的装置的操作范围。
在上述实施例中，在定位设置处理中，作为定位目标部的具有孔H的夹具J被保持在壳架20中。或者，例如，诸如在壳架20中预先形成的孔的参考部也可以用作定位目标部。
尽管本公开的主题已参考其某些示例性实施例而描述，但是本公开的主题的范围不限于上述示例性实施例，并且在不超过由所附权利要求书限定的本公开的主题的范围的情况下，本领域技术人员将理解可以在其中进行各种改进和修改。
根据上述实施例的方面，一种端子插入装置，包括：夹头(10)，其被构造为抓取端子(1)；壳架(20)，其保持壳(5)；成像单元(例如，相机40)，其被固定到所述夹头(10)并被构造为捕获所述壳(5)的图像；驱动机构(30)，其被构造为移动所述夹头(10)；以及控制单元(50)，其被构造为控制所述驱动机构(30)，从而将由所述夹头(10)保持的所述端子(1)插入所述壳(5)的空腔(6)中。所述控制单元(50)被构造为：基于所述成像单元(相机40)对定位目标部(孔H)进行成像而获得的图像，测量从所述成像单元(相机40)的视场(F)的参考点(Pf)到所述视场(F)中的所述定位目标部(例如，孔H)的距离(Sx、Sz)；当由所述夹头(10)抓取的测量销(15)通过驱动所述驱动机构(30)而与所述定位目标部(孔H)对齐时，测量所述夹头(10)的抓取点(Pc)的移动量(Hx、Hz)；基于所述距离(Sx、Sz)和所述移动量(Hx、Hz)计算所述夹头(10)的所述抓取点(Pc)与所述成像单元(相机40)的所述视场(F)的所述参考点(Pf)之间的参考距离(Lx、Lz)；通过所述成像单元(相机40)捕获所述壳(5)的图像，从而识别所述空腔(6)的位置；基于计算的所述参考距离(Lx、Lz)驱动所述驱动机构(30)；并将由所述夹头(10)保持的所述端子(1)对齐并插入已识别的所述空腔(6)中。
根据具有上述构造的端子插入装置，由于基于使用定位目标部计算的夹头的抓取点与视场的参考点之间的参考距离而进行定位，因此无论壳的形状如何，端子都可以顺利插入壳的特定空腔中。另外，由于只要定位目标部处于成像单元的视场中，则进行定位时使用的定位目标部可以自由设置，因此，可以增加定位的自由度。
所述定位目标部可以是所述壳架(20)中设置的夹具(J)的孔(H)。
通过该构造，由于作为定位目标部的孔形成在靠近壳的空腔的位置处，因此可以进一步减少在壳的空腔中定位端子的错误，并且可以缩小定位和端子插入所需的装置的操作范围。
所述端子(1)相对于所述空腔(6)的位置基于由所述夹头(10)保持的所述端子(1)相对于所述抓取点(Pc)的位移进行调整，从而将所述端子(1)插入所述空腔(6)中。
通过该构造，考虑到由于弯曲等导致的端子相对于抓取点的位移，端子可以通过将端子与空腔精确对齐而顺利地被插入。

Claims (3)

1.一种端子插入装置，包括：
夹头，其被构造为抓取端子；
壳架，其保持壳；
成像单元，其被固定到所述夹头并被构造为捕获所述壳的图像；
驱动机构，其被构造为移动所述夹头；以及
控制单元，其被构造为控制所述驱动机构，从而将由所述夹头保持的所述端子插入所述壳的空腔中，
其中，所述控制单元被构造为：
基于所述成像单元对定位目标部进行成像而获得的图像，测量从所述成像单元的视场的参考点到所述视场中的所述定位目标部的距离；
当由所述夹头抓取的测量销通过驱动所述驱动机构而与所述定位目标部对齐时，测量所述夹头的抓取点的移动量；
基于所述距离和所述移动量，计算所述夹头的所述抓取点与所述成像单元的所述视场的所述参考点之间的参考距离；
通过所述成像单元捕获所述壳的图像，从而识别所述空腔的位置；基于计算的所述参考距离驱动所述驱动机构；并将由所述夹头保持的所述端子对齐并插入已识别的所述空腔中。
2.根据权利要求1所述的端子插入装置，
其中，所述定位目标部是所述壳架中设置的夹具的孔。
3.根据权利要求1或2所述的端子插入装置，
其中，基于由所述夹头保持的所述端子相对于所述抓取点的位移，调整所述端子相对于所述空腔的位置，从而将所述端子插入所述空腔中。
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