JP2020021660A - Cable insertion device and cable insertion method - Google Patents
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Abstract
【課題】保持ツールを電子機器と干渉させることなく、上向きの挿入口を有する電子機器側のコネクタにケーブル側の端子を挿入することができるケーブル挿入装置およびケーブル挿入方法を提供することを目的とする。【解決手段】電子機器2に設けられた上向き挿入口15Kを有する第1のコネクタ15にケーブル13の一方側の端部に設けられた第1の端子13Aを挿入するケーブル挿入装置1が、電子機器2を保持する作業ステージ22に対して相対移動自在に設けられた移動ベース33と、移動ベース33と一体に移動してケーブル13を保持する保持ツール36を備える。移動ベース33には保持ツール36を上下方向に対して傾いて延びた回動軸線36J回りに回動させる回動駆動部37を設け、保持ツール36が保持した横姿勢のケーブル13を、第1の端子13Aが下方を向くように上下方向に延びた縦姿勢に変換できるようにする。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cable insertion device and a cable insertion method capable of inserting a terminal on a cable side into a connector on an electronic device side having an upward insertion port without causing the holding tool to interfere with the electronic device. do. SOLUTION: A cable insertion device 1 for inserting a first terminal 13A provided at one end of a cable 13 into a first connector 15 having an upward insertion port 15K provided in an electronic device 2 is electronic. A moving base 33 provided so as to be relatively movable with respect to the work stage 22 for holding the device 2 and a holding tool 36 that moves integrally with the moving base 33 to hold the cable 13 are provided. The movement base 33 is provided with a rotation drive unit 37 that rotates the holding tool 36 around a rotation axis 36J that is tilted in the vertical direction, and the cable 13 in the horizontal posture held by the holding tool 36 is first. The terminal 13A can be converted into a vertical posture extending in the vertical direction so as to face downward. [Selection diagram] FIG. 4
Description
本発明は、配線用のケーブルの端部に設けられた端子を電子機器が備えるコネクタに挿入して電子機器を組み立てるケーブル挿入装置およびケーブル挿入方法に関する。 The present invention relates to a cable insertion device and a cable insertion method for assembling an electronic device by inserting a terminal provided at an end of a wiring cable into a connector provided in the electronic device.
従来、配線用のケーブルの端部に設けられた端子を電子機器が備えるコネクタの挿入口に挿入して配線作業を行うケーブル挿入装置が知られている。このようなケーブル挿入装置には、例えば、電子機器を保持する作業テーブルに対して相対移動自在に設けられた移動ベースに、ケーブルを保持する保持ツールを備えた構成のロボットが使用される(例えば、下記の特許文献1参照)。このようなケーブル挿入装置によれば、従来作業者が手作業で行っていた作業の全部または一部を自動化できるので、作業工程における人的ミスの発生を抑制できるだけでなく、省人化による製品のコストダウンを図ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a cable insertion device that performs a wiring operation by inserting a terminal provided at an end of a wiring cable into an insertion port of a connector provided in an electronic device. As such a cable insertion device, for example, a robot having a configuration in which a moving base provided to be relatively movable with respect to a work table holding an electronic device and a holding tool for holding a cable is used (for example, And
しかしながら、上記のように、ケーブル挿入装置が行うケーブルの端子のコネクタへの挿入作業において、コネクタの挿入口が上向きである場合には、横方向に延びた横姿勢で供給されるケーブルを保持ツールによって保持した後、ケーブルが上下方向に延びた縦姿勢になるように移動ベースを大きく傾ける必要があった。このため、端子をコネクタに挿入する際に、ケーブルよりも下方に張り出した移動ベースや保持ツールが電子機器と(或いは作業テーブルと)干渉してしまうおそれがあるという問題点があった。 However, as described above, in the operation of inserting the cable terminal into the connector by the cable insertion device, when the insertion port of the connector is upward, the cable supplied in a laterally extending lateral position is held by the tool. After holding the cable, the moving base has to be largely tilted so that the cable has a vertical posture extending vertically. For this reason, when the terminal is inserted into the connector, there is a problem that the moving base or the holding tool projecting below the cable may interfere with the electronic device (or with the work table).
そこで本発明は、移動ベースや保持ツールを電子機器と干渉させることなく、上向きの挿入口を有する電子機器側のコネクタにケーブル側の端子を挿入することができるケーブル挿入装置およびケーブル挿入方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a cable insertion device and a cable insertion method that can insert a terminal on a cable side into a connector on an electronic device having an upward insertion opening without causing a moving base or a holding tool to interfere with the electronic device. The purpose is to do.
本発明のケーブル挿入装置は、配線用のケーブルの一方側の端部に設けられた第1の端子が挿入される上向きの挿入口を有する第1のコネクタが設けられた電子機器を保持する作業ステージと、前記作業ステージに対して相対移動自在に設けられた移動ベースと、前記移動ベースと一体に移動して前記ケーブルを保持する保持ツールと、前記移動ベースに設けられ、前記保持ツールを上下方向に対して傾いて延びた回動軸線回りに回動させる回動駆動部とを備えた。 The cable insertion device of the present invention is a work for holding an electronic device provided with a first connector having an upward insertion port into which a first terminal provided at one end of a wiring cable is inserted. A stage, a moving base provided to be relatively movable with respect to the work stage, a holding tool that moves integrally with the moving base to hold the cable, and a holding tool that is provided on the moving base and moves the holding tool up and down. And a rotation drive unit configured to rotate around a rotation axis extending inclining with respect to the direction.
本発明のケーブル挿入方法は、電子機器を保持する作業ステージと、前記作業ステージに対して相対移動自在に設けられた移動ベースと、前記移動ベースと一体に移動して配線用のケーブルを保持する保持ツールと、前記移動ベースに設けられ、前記保持ツールを上下方向に対して傾いて延びた回動軸線回りに回動させる回動駆動部とを備えたケーブル挿入装置により、前記電子機器に設けられた上向きの挿入口を有する第1のコネクタに前記ケーブルの一方側の端部に設けられた第1の端子を挿入するケーブル挿入方法であって、横方向に延びた横姿勢の前記ケーブルを前記保持ツールにより保持する第1のケーブル保持工程と、前記第1のケーブル保持工程で前記ケーブルを保持した前記保持ツールを前記回動軸線回りに回動させることにより、前記ケーブルを前記第1の端子が下方を向いて上下方向に延びる縦姿勢に変換する姿勢変換工程と、前記姿勢変換工程で前記縦姿勢に変換した前記ケーブルの前記第1の端子が前記第1のコネクタに上方から挿入されるように前記移動ベースを前記第1のコネクタに対して相対的に下降させる第1の挿入工程とを含む。 According to the cable insertion method of the present invention, there is provided a work stage for holding an electronic device, a moving base provided so as to be relatively movable with respect to the work stage, and a moving base which is integrally moved with the moving base to hold a wiring cable. The electronic device is provided by the cable insertion device including a holding tool and a rotation driving unit that is provided on the moving base and that rotates the holding tool around a rotation axis that is inclined and vertically extended. A method for inserting a first terminal provided at one end of the cable into a first connector having an upward insertion port provided, wherein the cable having a lateral posture extending in a lateral direction is provided. A first cable holding step of holding by the holding tool, and rotating the holding tool holding the cable in the first cable holding step around the rotation axis. Thus, a posture conversion step of converting the cable into a vertical posture in which the first terminal faces downward and extends in the vertical direction, and the first terminal of the cable converted into the vertical posture in the posture conversion step is the A first insertion step of lowering the movable base relative to the first connector so as to be inserted into the first connector from above.
本発明によれば、移動ベースや保持ツールを電子機器と干渉させることなく、上向きの挿入口を有する電子機器側のコネクタにケーブル側の端子を挿入することができるケーブル挿入装置およびケーブル挿入方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a cable insertion device and a cable insertion method capable of inserting a cable-side terminal into an electronic device-side connector having an upward insertion port without causing a moving base or a holding tool to interfere with the electronic device. Can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形態におけるケーブル挿入装置1を示している。ケーブル挿入装置1は、図2に示す電子機器2に対して所定の作業(配線作業)を施すことによって、図3に示す作業後の電子機器2とするものである。本実施の形態では、ケーブル挿入装置1を正面から見た左右方向をX軸とし、ケーブル挿入装置1を正面から見た前後方向をY軸とする。また、上下方向をZ軸とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a
図2および図3において、電子機器2は例えばディスプレイ装置であり、主基板11とこれに接続される副基板12を備えている。主基板11と副基板12は2つの配線用のケーブル13によって電気的に接続され、ケーブル挿入装置1はこれら2つのケーブル13による主基板11と副基板12との接続作業を実行する。なお、図2および図3では、電子機器2(ディスプレイ装置)の表示部は下向きになっている。
2 and 3, the
図2および図3において、ケーブル13は例えばフレキシブルフラットケーブル(FFC)やフレキシブル基板(FPC)等の帯状のケーブルであり、2つのフラットな面を有している。ケーブル13の一方側の端部には第1の端子13Aが設けられており、ケーブル13の他方側の端部には第2の端子13Bが設けられている。
2 and 3, the
図2および図3において、主基板11には上向きの挿入口(上向き挿入口15K)を備えた第1のコネクタ15が設けられており、副基板12には横向きの挿入口(横向き挿入口16K)を備えた第2のコネクタ16が設けられている。ケーブル13の一方側の端部に設けられた第1の端子13Aは、主基板11に設けられた第1のコネクタ15の上向き挿入口15Kに上方から挿入される。一方、ケーブル13の他方側の端部に設けられた第2の端子13Bは、副基板12に設けられた第2のコネクタ16の横向き挿入口16Kに横方向から挿入される。
2 and 3, the
図1において、ケーブル挿入装置1は、基台21と、基台21上に設置された作業ステージ22を備えている。作業ステージ22は作業対象としての電子機器2を保持する。基台21には旋回モータ22Mが設けられている。作業ステージ22は、旋回モータ22Mを作動させることで、基台21に対してZ軸回りに旋回させることできる。
In FIG. 1, the
図1において、基台21の上方には天板23が位置している。天板23は、基台21から上方に延びて設けられた複数の支柱24によって水平姿勢に支持されている。天板23の下面側には作業ステージ22に保持された電子機器2に対して作業を施すパラレルリンクロボット25が設けられている。
In FIG. 1, a
図1において、作業ステージ22上の電子機器2の近傍の位置にはケーブルストッカ26が設けられている。ケーブルストッカ26は、横方向に延びた姿勢(横姿勢)の複数のケーブル13を上下に段積みしてストックしている(図2および図3参照)。天板23の側方には、入出力装置としてのタッチパネル27が取り付けられている。
In FIG. 1, a
図1、図4および図5において、パラレルリンクロボット25は、固定ベース31、6本のリンクロッド32、移動ベース33、照明ユニット34、撮像ユニット35(撮像部)、保持ツール36および回動駆動部37を備えている。固定ベース31は天板23の下面に取り付けられており、図示しない6つのサーボモータを内蔵している。6つのリンクロッド32は固定ベース31から下方に延びて設けられている。移動ベース33は固定ベース31の下方に位置しており、その周辺部がユニバーサルジョイント33Uを介して6つのリンクロッド32によって支持されている。
1, 4 and 5, the
固定ベース31に内蔵された6つのサーボモータは6つのリンクロッド32にそれぞれ対応しており、6つのサーボモータは独立して6つのリンクロッド32を作動させる。これにより移動ベース33を作業ステージ22に対して(すなわち作業ステージ22に保持された電子機器2に対して)相対移動させることができ、移動ベース33の姿勢を自在に変化させることができる。
The six servo motors built in the
図4および図5において、移動ベース33の中央部には円形の開口部33Hが設けられている。開口部33Hはその中心が上下方向に延びる軸として設定された基準軸線33Jを通るように設けられている。
4 and 5, a
図4および図5において、移動ベース33の下面には複数の支持ロッド34Rが下方に延びて設けられている。これら複数の支持ロッド34Rは矩形枠状の照明ユニット34を支持している。
4 and 5, a plurality of
照明ユニット34は移動ベース33の下方に位置しており、4つの辺に沿って複数のランプ34Lを備えている。照明ユニット34は複数のランプ34Lを全部或いは選択的に点灯させることで、照明ユニット34の下方の領域を照明する。
The
図4および図5において、移動ベース33の上面には撮像ユニット支持部材35Sが上方に延びて設けられている。撮像ユニット支持部材35Sは撮像ユニット35を支持している。
4 and 5, an imaging
撮像ユニット35はカメラ部35Aとその下方の鏡胴部35Bを有しており、撮像光軸35Jを下方に向けている。撮像ユニット35は、撮像光軸35Jと基準軸線33Jとがほぼ一致するように、撮像ユニット支持部材35Sに組み付けられている。
The
撮像ユニット35は、照明ユニット34の下方に位置した撮像対象物が照明ユニット34によって照明された状態で、撮像対象物を上方から撮像する。本実施の形態では、撮像ユニット35が撮像する撮像対象物は、ケーブル13の端子13(第1の端子13Aおよび第2の端子13B)と、電子機器2側の第1のコネクタ15の上向き挿入口15Kおよび第2のコネクタ16の横向き挿入口16Kである。
The
図4および図5において、移動ベース33の下面側にはツール取付けブラケット33Bが設けられている。保持ツール36は、上端部がツール取付けブラケット33Bに取り付けられている。保持ツール36はパラレルリンクロボット25のエンドエフェクタとして機能するものである。
4 and 5, a
保持ツール36は移動ベース33の下方領域をZ軸に対して斜め下方に延びたアーム41と、アーム41の下端部に位置した保持部42を備えている。アーム41は基準軸線33Jの近傍にまで延びており、保持部42は撮像ユニット35の撮像領域内に位置している。アーム41の軸線はZ軸に対してほぼ45度傾いている。保持ツール36はアーム41の軸線を回動軸線36Jとして回動自在となっている。
The holding
図4、図5および図6において、保持部42の下面はケーブル13を吸着により保持する吸着面42Hとなっている。吸着面42Hには複数の吸着開口42Kが設けられており(図4)、これら複数の吸着開口42Kを通じて空気が吸引されると、吸着面42Hにケーブル13を吸着する吸着力が発生する。
4, 5, and 6, the lower surface of the holding
図4、図5および図6において、回動駆動部37はツール取付けブラケット33Bに取り付けられている。回動駆動部37は、保持ツール36を回動軸線36J(アーム41の軸線)回りに回動させる。回動駆動部37は、例えば回転シリンダ(ピストンロッドの往復動により回転力を取り出すシリンダ)から構成されている。
4, 5, and 6, the
本実施の形態では、保持部42はアーム41の一部として形成されている。このため、保持ツール36を回動軸線36J回りに回動させることで、保持部42を「基準姿勢」(図5)と「回動姿勢」(図6)との間で切り替えることができる。ここで、「基準姿勢」とは、吸着面42Hが横方向に延びた姿勢のことであり、「回動姿勢」とは、吸着面42Hが上下方向(縦方向)に延びた姿勢のことである。本実施の形態では、保持部42が「基準姿勢」にあるときの吸着面42Hは、撮像ユニット35の撮像光軸35Jに対してほぼ直交するようになっている(図5)。
In the present embodiment, the holding
ケーブル挿入装置1の各部の動作は、ケーブル挿入装置1が備える制御装置50(図1)が制御する。具体的には、制御装置50は、旋回モータ22Mによる作業ステージ22の基台21に対する旋回動作を制御する。また制御装置50は、固定ベース31に内蔵された6つのサーボモータによる移動ベース33の作業ステージ22に対する相対移動動作と姿勢変化動作を制御する。また、制御装置50は、照明ユニット34が備える複数のランプ34Lそれぞれの点灯および消灯動作を制御する。また制御装置50は、撮像ユニット35が備えるカメラ部35Aによる撮像動作を制御する。
The operation of each part of the
制御装置50は、保持ツール36の吸着面42Hにおける吸着動作を制御する。また制御装置50は、回動駆動部37による保持ツール36の回動軸線36J回りの回動動作を制御する。また、制御装置50はタッチパネル27と繋がっており、タッチパネル27を通じた作業者からの入力指令を受け付けるとともに、タッチパネル27通じた作業者への指示や報知等を行う。
The
次に、ケーブル挿入装置1による作業手順(ケーブル挿入方法)を説明する。制御装置50は、タッチパネル27から入力される作業者による作業開始操作を受けたら、ケーブルストッカ26により供給される横姿勢のケーブル13を、保持ツール36によって保持する(第1のケーブル保持工程。図7(a))。
Next, an operation procedure (cable insertion method) by the
この第1のケーブル保持工程では、制御装置50は先ず、パラレルリンクロボット25を作動させて移動ベース33を移動させるとともに、作業ステージ22をZ軸回りに旋回させることによって、「基準姿勢」にした保持部42の吸着面42Hを、ケーブルストッカ26に積まれた最上段のケーブル13の上方に位置させる(図8(a))。そして、移動ベース33を下降させて、保持部42の吸着面42Hをケーブル13の上面に上方から接触させる(図8(b))。吸着面42Hがケーブル13の上面に接触したら吸着面42Hに吸着力を発生させ、保持部42がケーブル13を吸着したら、保持ツール36を上方に引き上げる(図8(c))。
In the first cable holding step, first, the
第1のケーブル保持工程において、保持ツール36の保持部42をケーブル13の上面に接触させるときは、平面視においてケーブル13がアーム41の軸線に沿った方向に延び、かつ、保持部42の端部(基準軸線33J側の端部)が第1の端子13Aの近傍に位置するようにする(図8(b))。これにより保持ツール36を上方に引き上げた状態において、ケーブル13は第1の端子13Aが保持部42の端部より基準軸線33J側に突出した状態となる(図9)。
In the first cable holding step, when the holding
制御装置50は、保持ツール36によりケーブル13を保持したら、保持ツール36の保持部42から突出したケーブル13の第1の端子13Aを、そのケーブル13を挿入しようとする第1のコネクタ15の近傍に位置させる(図7(b))。この第1の端子13Aを第1のコネクタ15の近傍に位置させる動作は、パラレルリンクロボット25を作動させて移動ベース33を移動させるとともに、作業ステージ22をZ軸回りに旋回させることによって行う。
After holding the
制御装置50は、ケーブル13の第1の端子13Aを第1のコネクタ15の近傍に位置させたら、照明ユニット34のランプ34Lを点灯させて第1の端子13Aを上方より照明する。そして、第1のケーブル保持工程で保持したケーブル13の第1の端子13Aを撮像ユニット35により上方から撮像することによって、第1の端子13Aを認識する(第1の認識工程。図7(c))。
When the
制御装置50は、第1の端子13Aを認識したら、第1のケーブル保持工程でケーブル13を保持した保持ツール36を回動軸回りに回動させることにより、ケーブル13をそれまでの横方向に延びた横姿勢から、第1の端子13Aが下方を向いて上下方向に延びる姿勢(縦姿勢)に変換する(姿勢変換工程。図7(d)および図10))。この姿勢変換工程は、具体的には、回動駆動部37を作動させて、ケーブル13を保持した保持ツール36を回動軸線36J回りにほぼ180度回動させることによって行う(図7(d)中に示す矢印R1)。保持ツール36が回動軸線36J回りにほぼ180度回動されることで保持部42の姿勢が「基準姿勢」から「回動姿勢」に切り替えられ、保持ツール36に保持されたケーブル13の姿勢が、ケーブルストッカ26から取り出されたときの横姿勢から、第1のコネクタ15に挿入されるときの縦姿勢に変換される。
After recognizing the
このように本実施の形態におけるケーブル挿入装置1では、保持ツール36を回動軸線36J回りに回動させるだけで横姿勢のケーブル13を縦姿勢に変換することができ、移動ベース33を大きく傾けたりすることなく、ケーブル13を横姿勢から縦姿勢にすることができる。
As described above, in the
制御装置50は、ケーブル13の姿勢を変換したら、照明ユニット34のランプ34Lを点灯させて、第1のコネクタ15を上方から照明する。そして、撮像ユニット35により第1のコネクタ15を上方から撮像することによって、第1のコネクタ15(詳細には第1のコネクタ15の上向き挿入口15K)を認識する(第2の認識工程。図11(a))。
After changing the posture of the
制御装置50は、第1の端子13Aと第1のコネクタ15を認識したら、パラレルリンクロボット25を作動させて移動ベース33を移動させるとともに、作業ステージ22をZ軸回りに旋回させることによって、第1の端子13Aと第1のコネクタ15とを位置合わせする(第1の位置合わせ工程。図11(b))。この位置合わせでは、第1の認識工程で認識した第1の端子13Aと、第2の認識工程で認識した第1のコネクタ15の相対位置関係に基づき、第1の端子13Aと第1のコネクタ15とを上下方向に対向させるようにする。
When recognizing the
制御装置50は、第1の端子13Aと第1のコネクタ15とを位置合わせしたら、パラレルリンクロボット25を作動させ、移動ベース33を下方に移動させることによって、第1の端子13Aを第1のコネクタ15に上方から挿入する(第1の挿入工程。図11(c))。この第1の挿入工程は、具体的には、姿勢変換工程で縦姿勢に変換したケーブル13の第1の端子13Aが第1のコネクタ15に上方から挿入されるように、移動ベース33を第1のコネクタ15に対して相対的に下降させて行う。これによりケーブル13の一方側の端部が第1のコネクタ15に取り付けられた状態となる。
After aligning the
このように、本実施の形態におけるケーブル挿入装置1において、制御装置50は、横方向に延びた横姿勢のケーブル13を保持ツール36が保持し、回動駆動部37が保持ツール36を回動軸線36J回りに回動させて第1の端子13Aが下方を向くようにケーブル13を上下方向に延びた縦姿勢に変換した後、移動ベース33が電子機器2に対して相対的に下降して第1の端子13Aを第1のコネクタ15の上向き挿入口15Kに上方から挿入するように制御する制御手段となっている。
As described above, in the
制御装置50は、第1の端子13Aを第1のコネクタ15に挿入したら、パラレルリンクロボット25を作動させ、移動ベース33を移動させることによって、保持ツール36をケーブル13から離間させる(離間工程。図11(d))。ケーブル13から保持ツール36が離間した状態では、ケーブル13はほぼ上方に直立して延びた状態となる(図11(d))。
After inserting the
制御装置50は、ケーブル13から保持ツール36を離間させたら、保持ツール36を姿勢変換工程の実行前の姿勢である「基準姿勢」に戻す(戻し工程。図12(a))。この動作は、回動駆動部37により、保持ツール36を回動軸線36J回りにほぼ180度回動させることによって行う(図12(a)中に示す矢印R2)。
After separating the holding
制御装置50は、保持ツール36の姿勢を姿勢変換工程の実行前の姿勢に戻したら、保持ツール36でケーブル13を水平方向(ほぼ水平方向)に押圧する(押圧工程。図12(b)中に示す矢印P)。そして、この押圧によってケーブル13の上部が横方向を向いたら、その横方向を向いたケーブル13の第2の端子13Bの近傍を保持ツール36によって保持する(第2のケーブル保持工程。図12(b))。
After returning the posture of the holding
制御装置50は、保持ツール36によってケーブル13を保持したら、図12(b)に示すように、撮像ユニット35によって第2の端子13Bを撮像して第2の端子13Bを認識する(第3の認識工程)。また、第2のコネクタ16を撮像して第2のコネクタ16(詳細には第2のコネクタ16の横向き挿入口16K)を認識する(第4の認識工程)。
After holding the
制御装置50は、第2の端子13Bと第2のコネクタ16を認識したら、パラレルリンクロボット25を作動させて移動ベース33を移動させるとともに、作業ステージ22をZ軸回りに旋回させることによって、第2の端子13Bと第2のコネクタ16を位置合わせする(第2の位置合わせ工程。図12(c))。この位置合わせでは、第3の認識工程で認識した第2の端子13Bと、第4の認識工程で認識した第2のコネクタ16の相対位置関係に基づき、第2の端子13Bと第2のコネクタ16とを横方向に対向させるようにする。
When recognizing the
制御装置50は、第2の端子13Bと第2のコネクタ16とを位置合わせしたら、パラレルリンクロボット25を作動させ、移動ベース33を横方向に移動させることによって、第2の端子13Bを第2のコネクタ16に横方向から挿入する(第2の挿入工程。図12(d))。これによりケーブル13の他方側の端部が第2の端子13Bに取り付けられた状態となる。
After aligning the
このように、本実施の形態におけるケーブル挿入装置1において、制御手段としての制御装置50は、保持ツール36が第1の端子13Aを第1のコネクタ15に挿入した後、回動駆動部37が保持ツール36を回動軸線36J回りに回動させてケーブル13が縦姿勢に変換される前の「基準姿勢」に戻し、「基準姿勢」に戻った保持ツール36がケーブル13をほぼ水平方向に押圧し、これにより横方向を向いたケーブル13を保持ツール36が保持してケーブル13の他方側の端部に設けられた第2の端子13Bを第2のコネクタ16に横方向から挿入するように制御する。
As described above, in the
制御装置50は、第2の端子13Bを第2のコネクタ16に挿入したら、パラレルリンクロボット25を作動させ、移動ベース33を移動させることによって、保持ツール36をケーブル13から離間させる。これによりケーブル13の1つ当たりの配線作業が終了する。本実施の形態では、このようなケーブル13の配線作業を、2つのケーブル13についてそれぞれ実行する。
After inserting the
ここで、本実施の形態のように、保持部42が「基準姿勢」にあるときの吸着面42Hが撮像ユニット35の撮像光軸35Jに対してほぼ直交する構成の場合、姿勢変換工程によってケーブル13が縦姿勢に変換されると、姿勢変換後のケーブル13は、撮像光軸35Jに対してほぼ平行な姿勢となる(図11(a))。このため、縦姿勢に変換されたケーブル13の下端側(第1の端子13A)を撮像ユニット35で認識することは困難であり、第1の端子13Aの認識は姿勢変換工程よりも前の段階で行わざるを得ない。よって、上述の例では、第1の認識工程は、姿勢変換工程の前に行われるようになっている。
Here, in the case where the
図13(a),(b)および図14(a),(b)は本実施の形態における変形例を示している。この変形例では、保持部42が「基準姿勢」にあるときの吸着面42Hは、撮像ユニット35の撮像光軸35Jに対してほぼ直交するのではなく、撮像光軸35J側に近づくに従って下降するように、基準軸線33Jに対して傾いた姿勢となっている(図13(a))。
FIGS. 13A and 13B and FIGS. 14A and 14B show modifications of the present embodiment. In this modification, the
このような変形例の構成では、図13(b)に示すように、縦姿勢に姿勢変換したケーブル13の延びる方向は撮像ユニット35の撮像光軸35Jに対して非平行となり、かつ、ケーブル13の上端側が下端側よりも撮像光軸35Jから遠い位置にあることとなる。このため、縦姿勢のケーブル13の下端部、すなわち第1の端子13Aを撮像ユニット35によって認識することができる。
In the configuration of such a modification, as shown in FIG. 13B, the extending direction of the
第1の端子13Aの認識は、姿勢変換後(すなわち、第1のコネクタ15に挿入する直前)の姿勢である縦姿勢の状態で行った方が、姿勢変換前の姿勢である横姿勢の状態で行うよりもその精度を高めることができる。このため変形例の構成によれば、第1の端子13Aをより正確な精度で第1のコネクタ15に挿入することが可能となる。この場合、吸着面42Hが撮像光軸35Jと直交する面からの傾き角度θ(図13(a))は、5〜10度程度であることが好ましい。
Recognition of the
上記の変形例のように、縦姿勢に変換したケーブル13が撮像ユニット35の撮像光軸35Jに対して非平行な姿勢となることにより、ケーブル13の下端側を撮像ユニット35により撮像可能となる構成を有している場合には、第1のケーブル保持工程の後(図13(a))、姿勢変換工程の後に第1の認識工程を行う(図13(b))そして、第1の認識工程の後に、姿勢変換工程によって縦姿勢に変換された状態となっているケーブル13の延びる方向が、第1のコネクタ15に対する第1の端子13Aの挿入方向(ここでは上下方向)にほぼ一致するようにしたうえで(図14(a))、第1の挿入工程を行う(図14(b))。なお、第1の認識工程を姿勢変換工程の前にも行い、第1の端子13Aの位置の算出を、姿勢変換工程の前後における2回の第1の認識工程によって得られる2つの第1の端子13Aの認識結果に基づいて行うようにしてもよい。
As in the above-described modified example, the
以上説明したように、本実施の形態におけるケーブル挿入装置1は、電子機器2を保持する作業ステージ22に対して相対移動自在に設けられた移動ベース33を備えており、移動ベース33には保持ツール36と回動駆動部37が設けられている。保持ツール36は移動ベース33と一体に移動して横方向に延びた横姿勢のケーブル13を保持し、回動駆動部37は、保持ツール36を上下方向(Z軸方向)に対して傾いて延びた回動軸線36J回りに回動させるようになっている。
As described above, the
このような構成では、保持ツール36を回動軸線36J回りに回動させるだけで横姿勢のケーブル13を縦姿勢に変換することができ、従来のように移動ベース33を大きく傾けることなく、ケーブル13を横姿勢から縦姿勢にすることができる。このため本実施の形態におけるケーブル挿入装置1及びこのケーブル挿入装置1を用いたケーブル挿入方法によれば、保持ツール36を電子機器2と干渉させることなく、上向きの挿入口(上向き挿入口15K)を有する電子機器2側のコネクタ(第1のコネクタ15)にケーブル13側の端子(第1の端子13A)を挿入することができる。
In such a configuration, the
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、保持ツール36はケーブル13を吸着して保持する構成となっていたが、保持ツール36はケーブル13を吸着して保持するものに限られない。例えば、一対のチャック機構により、横姿勢のケーブル13をその側方から挟むようにして保持するもの等であってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the above-described embodiment, the holding
また上述の実施の形態では、作業ステージ22に対する移動ベース33の(従って保持ツール36の)相対移動動作をパラレルリンクロボット25によって行う構成であったが、移動ベース33を作業ステージ22に対して相対移動させる機構は、パラレルリンクロボット25に限定されるものではなく、他の機構を有する多関節ロボットであってもよい。なお、ケーブル13側の端子にはコネクタも含まれ、電子機器2側のコネクタとの間で雄雌のコネクタを嵌合させる構成においても本発明は適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the relative movement operation of the moving base 33 (therefore, the holding tool 36) with respect to the
保持ツールを電子機器と干渉させることなく、上向きの挿入口を有する電子機器側のコネクタにケーブル側の端子を挿入することができるケーブル挿入装置およびケーブル挿入方法を提供する。 Provided is a cable insertion device and a cable insertion method that can insert a terminal on a cable side into a connector on an electronic device having an upward insertion port without causing a holding tool to interfere with the electronic device.
1 ケーブル挿入装置
2 電子機器
13 ケーブル
13A 第1の端子
13B 第2の端子
15 第1のコネクタ
15K 上向き挿入口(上向きの挿入口)
16 第2のコネクタ
16K 横向き挿入口(横向きの挿入口)
22 作業ステージ
33 移動ベース
35 撮像ユニット(撮像部)
36 保持ツール
36J 回動軸線
37 回動駆動部
42H 吸着面
50 制御装置(制御手段)
DESCRIPTION OF
16
22
36
Claims (12)
前記作業ステージに対して相対移動自在に設けられた移動ベースと、
前記移動ベースと一体に移動して前記ケーブルを保持する保持ツールと、
前記移動ベースに設けられ、前記保持ツールを上下方向に対して傾いて延びた回動軸線回りに回動させる回動駆動部とを備えたケーブル挿入装置。 A work stage for holding an electronic device provided with a first connector having an upward insertion port into which a first terminal provided at one end of a wiring cable is inserted;
A moving base provided to be relatively movable with respect to the work stage;
A holding tool that moves integrally with the moving base and holds the cable;
A cable driving device provided on the moving base and configured to rotate the holding tool about a rotation axis that extends while being inclined with respect to the vertical direction.
横方向に延びた横姿勢の前記ケーブルを前記保持ツールにより保持する第1のケーブル保持工程と、
前記第1のケーブル保持工程で前記ケーブルを保持した前記保持ツールを前記回動軸線回りに回動させることにより、前記ケーブルを前記第1の端子が下方を向いて上下方向に延びる縦姿勢に変換する姿勢変換工程と、
前記姿勢変換工程で前記縦姿勢に変換した前記ケーブルの前記第1の端子が前記第1のコネクタに上方から挿入されるように前記移動ベースを前記第1のコネクタに対して相対的に下降させる第1の挿入工程とを含むケーブル挿入方法。 A work stage that holds the electronic device, a moving base that is provided so as to be relatively movable with respect to the work stage, a holding tool that moves integrally with the moving base and holds a wiring cable, A cable insertion device provided with a rotation drive unit configured to rotate the holding tool about a rotation axis that extends while being inclined with respect to the vertical direction, and has an upward insertion port provided in the electronic device. A cable insertion method for inserting a first terminal provided at one end of the cable into a first connector,
A first cable holding step of holding the cable in a lateral posture extending in a lateral direction by the holding tool;
By rotating the holding tool holding the cable in the first cable holding step around the rotation axis, the cable is converted into a vertical posture in which the first terminal extends downward and extends vertically. Posture conversion process,
The moving base is lowered relative to the first connector so that the first terminal of the cable converted into the vertical position in the position changing step is inserted into the first connector from above. A cable insertion method including a first insertion step.
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