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JP3342786B2 - Robot hand position control method and position control device for connection pin automatic insertion / extraction robot - Google Patents

Robot hand position control method and position control device for connection pin automatic insertion / extraction robot

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Publication number
JP3342786B2
JP3342786B2 JP25359895A JP25359895A JP3342786B2 JP 3342786 B2 JP3342786 B2 JP 3342786B2 JP 25359895 A JP25359895 A JP 25359895A JP 25359895 A JP25359895 A JP 25359895A JP 3342786 B2 JP3342786 B2 JP 3342786B2
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JP
Japan
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pin
robot hand
robot
measurement
axis
Prior art date
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JP25359895A
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Japanese (ja)
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晴幸 福田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Priority to CN96190411A priority patent/CN1152389A/en
Priority to PCT/JP1996/001165 priority patent/WO1996034497A1/en
Priority to EP96912268A priority patent/EP0768802A4/en
Priority to KR1019960707091A priority patent/KR970704306A/en
Priority to TW085106146A priority patent/TW309668B/zh
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、接続ピンの挿入,
抜き取りを行う自動挿抜用ロボットのロボットハンドの
位置制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a position control device for a robot hand of an automatic insertion / extraction robot that performs extraction.

【0002】[0002]

【従来の技術】電話交換システムにおける交換機と利用
者端末との間にはMDF(MAIN DISTIRIBUTING FRAME)
と称する主配線盤装置が配置され、この主配線盤装置に
設けられるマトリックスボードに一定の配列で多数穿孔
されたピン挿入孔に対して接続ピンの挿入または抜き取
りを行うことで交換機と利用者端末との接続,遮断の切
替えが行われるが、このようなマトリックスボードの挿
入孔に対する接続ピンの挿入,抜き取り作業の能率化の
ために自動挿抜用ロボットが用いられている。
2. Description of the Related Art An MDF (MAIN DISTIRIBUTING FRAME) is provided between an exchange and a user terminal in a telephone exchange system.
A switchboard and a user terminal are provided by inserting or removing connecting pins into and out of a large number of pin insertion holes formed in a fixed array on a matrix board provided in the main wiring board device. Switching between connection and disconnection is performed, and an automatic insertion / extraction robot is used to increase the efficiency of insertion and extraction of connection pins into and out of the insertion hole of the matrix board.

【0003】この種の自動挿抜用ロボットは、接続ピン
を把持できるようにしたロボットハンドとその駆動機構
等により構成されおり、同一平面を成すように多数配置
されたマトリックスボードと対向する平面領域において
ロボットハンドがX,Y軸方向に移動し得るように配置
して、このロボットハンドを目標とする接続ピン、また
は挿入孔と対向する位置に移動させた上で、接続ピンを
挿入孔に挿入したり、挿入孔から接続ピンを抜き取るよ
うに構成されているが、ロボットハンド自体が大型であ
るため、主配線盤装置も大型化するという欠点があり、
小型化が要求されていた。
[0003] This type of automatic insertion / removal robot is composed of a robot hand capable of gripping connection pins and a drive mechanism thereof, and is arranged in a plane area opposed to a matrix board which is arranged in a large number on the same plane. The robot hand is arranged so as to be movable in the X and Y axis directions, and the robot hand is moved to a position facing the target connection pin or the insertion hole, and then the connection pin is inserted into the insertion hole. Or, it is configured to pull out the connection pin from the insertion hole, but since the robot hand itself is large, there is a disadvantage that the main wiring board device also becomes large,
Miniaturization was required.

【0004】そこで、主配線盤装置の小型化の要求か
ら、自動挿抜用ロボットを小型化すると共に、この自動
挿抜用ロボットを複数枚のマトリックスボードと組み合
わせるようにし、これを1ユニットとして、複数ユニッ
ト設けるようにした装置が提案されている。この装置に
おいては、複数枚のマトリックスボードと対向する平面
領域に対応する外形を有するフレーム内でロボットハン
ドがX軸,Y軸方向に移動するようにした自動挿抜用ロ
ボットが各ユニット毎に設けられ、そして各ユニットに
おいてはロボットハンドの原点位置決め部を設定して、
この原点位置を基準にしてロボットハンドを目標とする
接続ピンの挿抜用の挿入孔の位置に移動させるものとな
っている。
[0004] Therefore, in response to the demand for miniaturization of the main wiring board device, the size of the automatic insertion / extraction robot is reduced, and the automatic insertion / extraction robot is combined with a plurality of matrix boards. There has been proposed a device that is provided. In this apparatus, an automatic insertion / extraction robot is provided for each unit so that the robot hand moves in the X-axis and Y-axis directions within a frame having an outer shape corresponding to a plane area facing a plurality of matrix boards. , And in each unit, set the origin positioning part of the robot hand,
The robot hand is moved to the position of the target insertion pin insertion / extraction hole with reference to the origin position.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、各ユニットにおいて複数のマトリッ
クスボードの配列に対して自動挿抜用ロボットを誤差無
く正確に装着させることは困難であり、しかも自動挿抜
用ロボット毎の製造,組み立て誤差等もあることから、
接続ピンの挿抜に際して、ロボットハンドを目標とする
挿入孔の位置に正確に位置決めすることができなくなる
という問題があった。
However, in the above-mentioned prior art, it is difficult to mount an automatic insertion / removal robot accurately on an array of a plurality of matrix boards in each unit without error. Because there are manufacturing and assembly errors for each robot,
When inserting and removing the connection pin, there is a problem that the robot hand cannot be accurately positioned at the target position of the insertion hole.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るため、本発明は、接続ピンの挿入孔をマトリックス状
に設けた複数枚のマトリックスボードを平面的に配列
し、この複数枚のマトリックスボードと対向する平面領
域内で、自動挿抜用ロボットのロボットハンドをX軸、
Y軸方向に移動させて前記挿入孔に対する前記接続ピン
の挿入,抜き取りを行う接続ピン自動挿抜用ロボットの
ロボットハンド位置制御方法において、前記ロボットハ
ンドを予め与えられた基準位置と計測用ピンとの間の距
離に応じて、前記基準位置から前記計測用ピンがずれて
存在すると予想される位置まで移動し、その移動した位
置で前記ロボットハンドに前記計測用ピンを把持する動
作を行わせ、この動作により前記計測用ピンを把持でき
たときは、前記計測用ピンのずれ量を演算して、演算結
果を補正用データとし、前記動作により前記計測用ピン
を把持できないときは、前記把持する動作を行った位置
から前記ロボットハンドを一定量ずつ移動しながら前記
計測用ピンを把持する動作を繰り返して、前記計測用ピ
ンを把持できたとき、前記計測用ピンのずれ量を演算し
て、演算結果を補正用データとし、前記ロボットハンド
が前記挿入孔に対する前記接続ピンの挿入及び抜き取り
を行う際には、前記補正用データに基づいて前記ロボッ
トハンドを前記X軸,Y軸方向に移動させることを特徴
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such a problem, the present invention provides a plurality of matrix boards in which insertion holes for connection pins are provided in a matrix, and the plurality of matrix boards are arranged in a matrix. In the plane area facing the board, move the robot hand of the automatic insertion / extraction robot
In a robot hand position control method for a robot for automatically inserting and removing connection pins for inserting and removing the connection pins into and from the insertion holes by moving the robot hand in the Y-axis direction, the robot hand is moved between a predetermined reference position and a measurement pin. Moves to a position where the measurement pin is expected to be shifted from the reference position according to the distance of the reference position, and causes the robot hand to perform an operation of gripping the measurement pin at the moved position. When the measurement pin can be gripped by the operation, the amount of displacement of the measurement pin is calculated, and the calculation result is used as correction data.When the measurement pin cannot be gripped by the operation, the gripping operation is performed. Where you went
While moving the robot hand by a fixed amount from
The operation of gripping the measurement pin is repeated, and when the measurement pin can be gripped, the amount of deviation of the measurement pin is calculated, and the calculation result is used as correction data, and the robot hand moves the insertion pin with respect to the insertion hole. When inserting and removing the connection pin, the robot hand is moved in the X-axis and Y-axis directions based on the correction data.

【0007】[0007]

【実施の形態】以下に図面を参照して本発明による接続
ピン自動挿抜用ロボットのロボットハンドの位置制御装
置を説明する。図1は本発明の実施の形態を示す概略構
成図、図2は図1におけるマトリクッスボードの配列例
を示す斜視図、図3は自動挿抜用ロボットの装着例を示
す斜視図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a position control device for a robot hand of a robot for automatically inserting and removing connection pins according to the present invention. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of the matrix board arrangement in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing an example of mounting an automatic insertion / extraction robot.

【0008】図において1はマザーボード、2a〜2d
はこのマザーボード1に半田付けされたマトリックスボ
ードで、ここでは4枚のマトリックスボード2a〜2d
をX軸,Y軸方向にそれぞれ2枚づつ配列して固定した
例を示しているが、マトリックスボードの枚数及び配列
はこれに限られるものではない。このマトリックスボー
ド2a〜2dは、各々図示しない挿入孔を一定の配列で
多数穿孔し、その挿入孔に図示しない接続ピンを挿入す
ることで、マトリックスボード2a〜2dにそれぞれ設
けられている図示しない導体同志が導通状態となって交
換機と利用者端末が接続状態になり、挿入孔からに挿入
ピンを抜去することで、交換機と利用者端末が接続状態
が解除されるものとなっている。
In the figure, 1 is a motherboard, 2a to 2d
Is a matrix board soldered to the motherboard 1, and here, four matrix boards 2a to 2d
Are arranged and fixed in the X-axis and Y-axis directions, respectively, but the number and arrangement of the matrix boards are not limited to this. The matrix boards 2a to 2d are formed by drilling a large number of insertion holes (not shown) in a fixed arrangement, and inserting connection pins (not shown) into the insertion holes, so that conductors (not shown) provided on the matrix boards 2a to 2d, respectively. The connection between the exchange and the user terminal is established, and the exchange and the user terminal are connected, and by removing the insertion pin from the insertion hole, the connection between the exchange and the user terminal is released.

【0009】3は後述する接続ピン自動挿抜用のロボッ
トハンドの原点位置決め部としての原点位置決め用ブロ
ックで、この原点位置決め用ブロック3は、マトリック
スボード2aの外側角部近傍に位置するようにつまり図
2に2点鎖線で示した領域Aの1隅に位置するようにマ
ザーボード1にネジにより固定されている。4aは前記
外側角部近傍に位置するようにマトリックスボード2a
に設けられた基準ピンで、少なくともロボットハンドに
把持される部分を導体で形成するかまたはその部分に導
体が設けけられた構造となっており、これと同様の構造
の計測用ピン4bがマトリックスボード2aに対してX
軸方向に隣接するマトリックスボード2bの外側角部近
傍に設けられている。
Reference numeral 3 denotes an origin positioning block serving as an origin positioning portion of a robot hand for automatic connection pin insertion / removal, which will be described later. The origin positioning block 3 is positioned near an outer corner of the matrix board 2a. 2 is fixed to the motherboard 1 by screws so as to be located at one corner of a region A indicated by a two-dot chain line. 4a is a matrix board 2a located near the outer corner.
The structure is such that at least a portion to be gripped by the robot hand is formed of a conductor or a conductor is provided in that portion, and a measurement pin 4b having a similar structure is provided by a matrix. X for board 2a
It is provided near the outer corner of the matrix board 2b adjacent in the axial direction.

【0010】これらの基準ピン4a及び計測用ピン4
b,4cは各々のマトリックスボード2a及び2b,2
cの挿入孔に対して所定の距離関係を保てるように精度
よく固定することができる。尚、基準ピン4aに対して
原点位置決め用ブロック3は極めて近い位置にネジにで
固定されていることから若干の位置調整が可能であるの
で、基準ピン4aと原点位置決め用ブロック3との間に
は、取り付け誤差は実質的に生じないものとなってい
る。
The reference pin 4a and the measuring pin 4
b and 4c are the matrix boards 2a and 2b and 2 respectively.
It can be fixed with high precision so that a predetermined distance relationship can be maintained with respect to the insertion hole c. Since the origin positioning block 3 is fixed to a position very close to the reference pin 4a with a screw, it is possible to slightly adjust the position. Therefore, a position between the reference pin 4a and the origin positioning block 3 is set. Has substantially no mounting error.

【0011】5はマザーボード1の対向する2辺に沿っ
て設けられたガイドレール、6はマザーボード1の後端
となるべき辺に設けられたコネクターで、このコネクタ
ー6により各マトリックスボード2は他のマザーボード
に設けられたマトリックスボードあるいは外部装置等に
電気的に接続される。7は接続ピンの自動挿抜用ロボッ
トで、このロボット7は、一対のXフレーム8と連結フ
レーム9と正面板10とを矩形枠状に組み立てた外形部
と、前記一対のXフレーム8間に亘るように設けられた
Yフレーム11と、このYフレーム11に設けられた開
閉可能な一対の把持部を有するロボットハンド12を具
備している。
Reference numeral 5 denotes a guide rail provided along two opposing sides of the motherboard 1. Reference numeral 6 denotes a connector provided on a side to be a rear end of the motherboard 1. Each matrix board 2 is connected to the other by the connector 6. It is electrically connected to a matrix board provided on the motherboard or an external device. Reference numeral 7 denotes a robot for automatically inserting and removing connection pins. The robot 7 extends between a pair of X frames 8, a connecting frame 9, and a front plate 10 in a rectangular frame shape, and between the pair of X frames 8. And a robot hand 12 provided on the Y frame 11 and having a pair of openable and closable gripping parts.

【0012】ここで、Yフレーム11は、Xフレーム8
に取り付けられた図示しないX軸モーター及びその動力
伝達機構により、Xフレーム8に沿ってX軸方向に移動
するものとなっており、このYフレーム11と一体にロ
ボットハンド12もX軸方向に移動する。また、ロボッ
トハンド12は、Yフレーム8に取り付けられた図示し
ないY軸モーター及びその動力伝達機構により、Yフレ
ーム11に沿ってY軸方向に移動するものとなってい
る。
Here, the Y frame 11 is the X frame 8
The robot hand 12 moves in the X-axis direction along the X frame 8 by an X-axis motor (not shown) attached to the Y-axis and its power transmission mechanism. I do. The robot hand 12 is moved in the Y-axis direction along the Y frame 11 by a Y-axis motor (not shown) attached to the Y frame 8 and a power transmission mechanism thereof.

【0013】従って、ロボットハンド12は前記Xフレ
ーム8,連結フレーム9,及び正面板10から成る外形
部によって規定される長方形の平面領域内をX,Y軸方
向に自由に移動できるようになっている。また、このロ
ボットハンド12にはZ軸モーターとその動力伝達機構
及びZ軸ガイドが組み付けられていて、これらによりロ
ボットハンド12は図2に示したZ軸方向にも移動でき
るようになっており、更にロボットハンド12にはハン
ド開閉用モーター等も組み付けられている。
Accordingly, the robot hand 12 can freely move in the X and Y axis directions within the rectangular plane area defined by the outer portion formed by the X frame 8, the connecting frame 9 and the front plate 10. I have. Further, a Z-axis motor, its power transmission mechanism, and a Z-axis guide are assembled to the robot hand 12, so that the robot hand 12 can also move in the Z-axis direction shown in FIG. Furthermore, a hand opening / closing motor and the like are also attached to the robot hand 12.

【0014】尚、これら各軸のモーター及びハンド開閉
用モーターにはステッピングモーターが用いられる。ま
た、これら各モーターを介してロボットハンド12の移
動を制御する制御系として、図1に示した電源13、検
出回路14、マトリックスボード2bの計測用ピン4b
のX軸方向のずれ量を記憶する第1の記憶部15、マト
リックスボード2の計測用ピン4軸方向のずれ
量を記憶する第2の記憶部16、ロボットハンド12の
移動の際に補正量を演算する演算部17、及びこれらを
統括して前記各モーターを駆動制御する制御部18等に
より構成されている。このように構成されたロボット7
は、図3に示したようにマトリックスボード2を設けた
2枚のマザーボード1間にガイドレール5の案内により
挿入され、装着されるもので、図2に2点鎖線で示した
領域Aはロボットハンド12のX,Y軸方向の平面にお
ける移動領域を示している。
Incidentally, a stepping motor is used as the motor for each axis and the motor for opening and closing the hand. Further, as a control system for controlling the movement of the robot hand 12 via each of these motors, the power supply 13, the detection circuit 14, and the measuring pins 4b
The first storage unit 15 stores the amount of displacement in the X-axis direction, the second storage unit 16 stores the amount of displacement of the measurement pins 4b of the matrix board 2b in the Y- axis direction, and the movement of the robot hand 12. In this case, the control unit 17 includes a calculation unit 17 that calculates a correction amount and a control unit 18 that controls the motors by controlling them. Robot 7 configured in this way
Is inserted and mounted between the two motherboards 1 provided with the matrix board 2 as shown in FIG. 3 by the guide of the guide rail 5, and the area A shown by the two-dot chain line in FIG. 3 shows a movement area of the hand 12 on a plane in the X and Y axis directions.

【0015】このように構成されたロボット7は、図3
に示したようにマトリックスボード2を設けた2枚のマ
ザーボード1間にガイドレール5の案内により挿入さ
れ、装着されるもので、図2に2点鎖線で示した領域A
はロボットハンド12のX,Y軸方向の平面における移
動領域を示している。図4はロボットハンド12による
ピンの把持検出の構成を示す図であり、この図に見られ
るように、ロボットハンド12は接続ピンを把持する一
対の把持部12a,12bを有している。
The robot 7 constructed as described above has the structure shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the matrix board 2 is inserted between two motherboards 1 provided with a matrix board 2 and guided by a guide rail 5, and is mounted in a region A shown by a two-dot chain line in FIG.
Indicates a moving area of the robot hand 12 in a plane in the X and Y axis directions. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of pin detection by the robot hand 12. As can be seen from this figure, the robot hand 12 has a pair of holding portions 12a and 12b for holding connection pins.

【0016】そして、この把持部12a,12bに電源
13から電圧を印加し、ハンド開閉用モーターを駆動し
て把持部12a,12bで例えば基準用ピン4を把持す
ることにより、両把持部12a,12bが基準用ピン4
を介して電気的に導通するように構成され、この導通状
態を検出手段としての検出回路14が検出することで把
持部12a,12bが基準用ピン4を把持したことを検
出できるものとなっている。
A voltage is applied from the power supply 13 to the grips 12a and 12b, and the hand opening / closing motor is driven to grip the reference pins 4 with the grips 12a and 12b, for example. 12b is reference pin 4
And the detection circuit 14 as a detection means detects that the gripping portions 12a and 12b have gripped the reference pin 4. I have.

【0017】計測用ピン4bに対する把持検出も同様に
行われる。次に上述した構成の作用について説明する。
いま、図1に示したようにロボットハンド12のX,Y
軸方向の移動領域Aが各マトリックスボード2と対向
し、この移動領域Aの一隅に原点位置決め用ブロック3
が位置しているものとする。
The grip detection of the measuring pin 4b is performed in the same manner. Next, the operation of the above configuration will be described.
Now, as shown in FIG.
A moving area A in the axial direction faces each matrix board 2, and one corner of the moving area A
Is located.

【0018】この状態において、まず初めに図示しない
上位装置からの指示に基づいて制御部18により図示し
ないX軸モーター及びY軸モーターが駆動され、ロボッ
トハンド12がX,Y軸方向に移動して原点位置決め用
ブロック3に突き当たる。前記X軸モーター及びY軸モ
ーターはステッピングモーターで、過負荷状態になると
脱調して停止する特性を有しているので、X軸モーター
及びY軸モーターはロボットハンド12が原点位置決め
用ブロック3に突き当たることにより脱調して停止する
まで駆動され、これによりロボットハンド12の原点位
置決めが行われる。
In this state, first, an X-axis motor and a Y-axis motor (not shown) are driven by the control unit 18 based on an instruction from a host device (not shown), and the robot hand 12 moves in the X and Y-axis directions. It hits the origin positioning block 3. The X-axis motor and the Y-axis motor are stepping motors, and have a characteristic of stepping out and stopping when overloaded, so that the X-axis motor and the Y-axis motor are When the robot hand 12 is hit, the robot hand 12 is driven until it stops and stops, whereby the origin of the robot hand 12 is positioned.

【0019】原点位置決め後、制御部18は基準ピン4
aまでのX軸モーター及びY軸モーターの駆動パルス数
を演算部17に演算させる。そして、この演算結果に基
づいて制御部18はX軸モーター及びY軸モーターを駆
動し、これによりXフレーム8に沿ってYフレーム11
をX軸方向に移動させると共に、Yフレーム11に沿っ
てロボットハンド12をY軸方向に移動させて基準ピン
4aと対向させる。
After the origin is positioned, the control unit 18
The calculation unit 17 calculates the number of drive pulses of the X-axis motor and the Y-axis motor up to a. Then, the control unit 18 drives the X-axis motor and the Y-axis motor based on the calculation result, whereby the Y frame 11 is moved along the X frame 8.
Is moved in the X-axis direction, and the robot hand 12 is moved in the Y-axis direction along the Y frame 11 to face the reference pin 4a.

【0020】その後、制御部18はZ軸モータとハンド
開閉用モーターを駆動し、これによりZ軸方向へのロボ
ットハンド12の移動によるマトリックスボード2aへ
の接近、ロボットハンド12の把持部12a,12bに
よる基準ピン4aの把持が行われる。ここで把持部12
a,12bが基準ピン4aを把持したことが検出回路1
4により検出され、その検出信号が制御部18に送られ
ると、続いて制御部18はZ軸モータとハンド開閉用モ
ーターが駆動し、基準ピン4aの開放、Z軸方向へのロ
ボットハンド12の移動によるマトリックスボード2a
からの離反動作が行われる。
Thereafter, the control unit 18 drives the Z-axis motor and the hand opening / closing motor, thereby approaching the matrix board 2a by moving the robot hand 12 in the Z-axis direction, and holding the robot hand 12 by the holding units 12a, 12b. Gripping of the reference pin 4a is performed. Here the gripper 12
a, 12b grips the reference pin 4a.
4, when the detection signal is sent to the control unit 18, the control unit 18 subsequently drives the Z-axis motor and the hand opening / closing motor to open the reference pin 4a and to move the robot hand 12 in the Z-axis direction. Matrix board 2a by movement
Is performed.

【0021】そして、制御部18はマトリックスボード
2bの組み立て誤差により計測用ピン4bの位置ずれが
生じると予想される最短距離までのX軸モーターの駆動
パルス数を演算部17に演算させ、この演算結果に基づ
いて制御部18はX軸モーターを駆動し、これによりX
フレーム8に沿ってロボットハンド12をYフレーム1
1と共にX軸方向に移動させる。
Then, the control unit 18 causes the arithmetic unit 17 to calculate the number of drive pulses of the X-axis motor up to the shortest distance where the displacement of the measuring pin 4b is expected to occur due to an assembly error of the matrix board 2b. Based on the result, the control unit 18 drives the X-axis motor, thereby
Move the robot hand 12 along the frame 8 to the Y frame 1
1 is moved in the X-axis direction.

【0022】その後、制御部18によりZ軸モータとハ
ンド開閉用モーターが駆動され、Z軸方向へのロボット
ハンド12の移動によるマトリックスボード2bへの接
近、ロボットハンド12の把持部12a,12bによる
計測用ピン4bの把持の動作が行われる。この動作によ
り把持部12a,12bが計測用ピン4bを把持したこ
とが検出回路14により検出されて、その検出信号が制
御部18に送られれば、制御部18はX軸及びY軸方向
におけるロボットハンド12と計測用ピン4bの相対的
なずれ量を演算部17に演算させ、その演算結果をX軸
方向の補正用データΔx及びY軸方向の補正用データΔ
yとしてそれぞれ第1の記憶部15と第2の記憶部16
に記憶させる。
After that, the Z-axis motor and the hand opening / closing motor are driven by the control unit 18 to approach the matrix board 2b by moving the robot hand 12 in the Z-axis direction, and to measure by the gripping units 12a and 12b of the robot hand 12. The operation of gripping the use pin 4b is performed. By this operation, the detection circuit 14 detects that the grippers 12a and 12b have gripped the measuring pin 4b, and sends a detection signal to the controller 18. Then, the controller 18 controls the robot in the X-axis and Y-axis directions. The calculation unit 17 calculates a relative displacement amount between the hand 12 and the measurement pin 4b, and calculates the correction result Δx in the X axis direction and the correction data Δx in the Y axis direction.
the first storage unit 15 and the second storage unit 16 as y
To memorize.

【0023】しかし、把持部12a,12bによる計測
用ピン4bの把持が検出回路14により検出されない場
合は、制御部18はZ軸モータを駆動してロボットハン
ド12を一旦マトリックスボード2bから離反させ、更
に、一定パルス分だけX軸モーターを駆動して、ロボッ
トハンド12をX軸方向に移動させた後、Z軸モータと
ハンド開閉用モーターを駆動して、ロボットハンド12
の把持部12a,12bによる基準用ピン4bの把持動
作をリトライさせる。
However, if the detection circuit 14 does not detect the gripping of the measuring pin 4b by the grippers 12a and 12b, the controller 18 drives the Z-axis motor to once move the robot hand 12 away from the matrix board 2b. Further, the X-axis motor is driven by a predetermined pulse to move the robot hand 12 in the X-axis direction, and then the Z-axis motor and the hand opening / closing motor are driven to
The gripping operation of the reference pin 4b by the grippers 12a and 12b is retried.

【0024】この把持動作はロボットハンド12の把持
部12a,12bが計測用ピン4bを把持するまで繰り
返されるが、X軸方向に移動によるリトライ動作でも把
持部12a,12bによる計測用ピン4bの把持が検出
回路14により検出されない場合は、制御部18は一定
パルス分だけY軸モーターを駆動し、更に一定パルス分
だけ軸モーターを駆動してをロボットハンド12の把
持部12a,12bが計測用ピン4bを把持するまでリ
トライ動作を繰り返す。
This gripping operation is repeated until the gripping portions 12a and 12b of the robot hand 12 grip the measuring pin 4b. However, the gripping portions 12a and 12b grip the measuring pin 4b even in a retry operation by moving in the X-axis direction. Is not detected by the detection circuit 14, the control unit 18 drives the Y-axis motor for a fixed pulse, and further drives the X- axis motor for a fixed pulse, so that the gripping units 12a and 12b of the robot hand 12 perform measurement. The retry operation is repeated until the pin 4b is gripped.

【0025】これにより計測用ピン4bを把持したこと
が検出回路14により検出されて、その検出信号が制御
部18に送られると、制御部18はX軸及びY軸方向に
おけるロボットハンド12と計測用ピン4bの相対的な
ずれ量を演算部17に演算させ、その演算結果を第1の
記憶部15と第2の記憶部16に補正用データΔx及び
補正用データΔyとして記憶させる。
As a result, the detection circuit 14 detects that the measurement pin 4b has been gripped, and sends a detection signal to the control unit 18. The control unit 18 then measures the robot hand 12 in the X-axis and Y-axis directions. The calculation unit 17 calculates the relative shift amount of the use pin 4b, and stores the calculation result in the first storage unit 15 and the second storage unit 16 as the correction data Δx and the correction data Δy.

【0026】この補正用データΔx,Δyの計測、記憶
はロボット7の最初の装着時や、ロボット7の交換毎に
行われる。ロボットハンド12のマトリックスボード2
a〜2dの挿入孔に対する位置決めは以下のように行わ
れる。いま、ロボットハンド12が原点位置決め用ブロ
ック3による原点位置で停止している状態において、上
位装置から目標とする挿入孔の座標データが送られてく
ると、制御部18は基準ピン4aまでのX軸モーター及
びY軸モーターの駆動パルス数を演算部17に演算さ
せ、その演算結果に基づいて制御部18はX軸モーター
及びY軸モーターを駆動し、これによりXフレーム8に
沿ってYフレーム11をX軸方向に移動させると共に、
Yフレーム11に沿ってロボットハンド12をY軸方向
に移動させる。
The measurement and storage of the correction data Δx and Δy are performed when the robot 7 is first mounted or whenever the robot 7 is replaced. Matrix board 2 for robot hand 12
Positioning with respect to the insertion holes a to 2d is performed as follows. Now, in a state where the robot hand 12 is stopped at the origin position by the origin positioning block 3, when the coordinate data of the target insertion hole is sent from the host device, the control unit 18 transmits the X-axis to the reference pin 4a. The control unit 18 drives the X-axis motor and the Y-axis motor based on the calculation results of the number of drive pulses of the Y-axis motor and the Y-axis motor. In the X-axis direction,
The robot hand 12 is moved along the Y frame 11 in the Y axis direction.

【0027】これによりロボットハンド12を基準用ピ
ン4aと対向する位置に位置付けた後、制御部18は前
記座標データにより指定された目標の挿入孔までのX軸
モーター及びY軸モーターの駆動パルス数を第1の記憶
部15に記憶されている補正用データΔxと第2の記憶
部16に記憶されている補正用データΔyを用いて演算
部17に演算される。
After positioning the robot hand 12 at a position facing the reference pin 4a, the control unit 18 determines the number of drive pulses of the X-axis motor and the Y-axis motor up to the target insertion hole specified by the coordinate data. Is calculated by the calculation unit 17 using the correction data Δx stored in the first storage unit 15 and the correction data Δy stored in the second storage unit 16.

【0028】そして、この演算結果に基づいて制御部1
8はX軸モーター及びY軸モーターを駆動し、これによ
りXフレーム8に沿ってYフレーム11と一体にロボッ
トハンド12をX軸方向に移動させると共に、ロボット
ハンド12をYフレーム11に沿ってY軸方向に移動さ
せる。この移動によりロボットハンド12は前記目標の
挿入孔と対向する位置に正確に位置付けられる。
Then, based on the calculation result, the control unit 1
Reference numeral 8 drives an X-axis motor and a Y-axis motor, thereby moving the robot hand 12 in the X-axis direction along with the Y-frame 11 along the X-frame 8, and moving the robot hand 12 along the Y-frame 11 in the Y-axis. Move in the axial direction. With this movement, the robot hand 12 is accurately positioned at a position facing the target insertion hole.

【0029】その後、制御部18はZ軸モータとハンド
開閉用モーターを駆動して前記挿入孔に対する接続ピン
の挿入または抜き取りをロボットハンド12に行わせ
る。尚、上述した実施の形態では、マトリックスボード
2bに設けた計測用ピン4bをロボットハンド12の把
持部12a,12bで把持させることで、補正用データ
ΔxとΔyを得るようにしたが、図1及び図2に示した
ようにマトリックスボード2cの外側角部に計測用ピン
を設けて、計測用ピン4bでX軸方向の補正用デー
タΔxを得、計測用ピン4でY軸方向の補正用データ
Δyを得るようにしてもよい。
Thereafter, the control unit 18 drives the Z-axis motor and the hand opening / closing motor to cause the robot hand 12 to insert or remove the connection pin from the insertion hole. In the above-described embodiment, the correction data Δx and Δy are obtained by gripping the measurement pins 4b provided on the matrix board 2b with the grippers 12a and 12b of the robot hand 12. and it provided measuring pin 4 c to the outer corner portion of the matrix board 2c as shown in FIG. 2, to obtain correction data Δx in the X axis direction in the measurement pin 4b, Y-axis direction by the measuring pin 4 c May be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ロボット
ハンドを予め与えられた基準位置と計測用ピンとの間の
距離に応じて、前記基準位置から前記計測用ピンがずれ
て存在すると予想される位置まで移動し、その移動した
位置で前記ロボットハンドに前記計測用ピンを把持する
動作を行わせ、この動作により前記計測用ピンを把持で
きたときは、前記計測用ピンのずれ量を演算して、演算
結果を補正用データとし、前記動作により前記計測用ピ
ンを把持できないときは、前記把持する動作を行った位
置から前記ロボットハンドを一定量ずつ移動しながら前
記計測用ピンを把持する動作を繰り返して、前記計測用
ピンを把持できたとき、前記計測用ピンのずれ量を演算
して、演算結果を補正用データとし、前記ロボットハン
ドが前記挿入孔に対する接続ピンの挿入及び抜き取りを
行う際には、前記補正用データに基づいて前記ロボット
ハンドを前記X軸,Y軸方向に移動させるようにしてい
る。
As described above, according to the present invention, it is expected that the measuring pin is shifted from the reference position in accordance with the distance between the reference position and the measuring pin given to the robot hand in advance. The robot hand is moved to a position where it moves, and the robot hand performs an operation of gripping the measuring pin at the moved position, and when the measuring pin can be gripped by this operation, the displacement amount of the measuring pin is calculated. Then, the calculation result is used as correction data, and when the measurement pin cannot be gripped by the operation, the position at which the gripping operation is performed is performed.
While moving the robot hand by a fixed amount from the
The operation of gripping the measurement pin is repeated, and when the measurement pin can be gripped, the amount of displacement of the measurement pin is calculated, the calculation result is used as correction data, and the robot hand moves the insertion pin with respect to the insertion hole. When inserting and removing the connection pin, the robot hand is moved in the X-axis and Y-axis directions based on the correction data.

【0031】従って、これによれば、ロボットハンドを
目標とする挿入孔の位置に正確に位置決めすることがで
きるという効果が得られる。
Therefore, according to this, an effect is obtained that the robot hand can be accurately positioned at the target position of the insertion hole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による接続ピン自動挿抜用ロボットのロ
ボットハンドの位置制御装置の実施の形態を示す概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a position control device of a robot hand of a connection pin automatic insertion / extraction robot according to the present invention.

【図2】マトリックスボードの配列例を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement example of a matrix board.

【図3】ロボットハンドの装着例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a mounting example of a robot hand.

【図4】ロボットハンドの把持検出の構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of grip detection of a robot hand.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マザーボード 2a〜2d マトリックスボード 3 原点位置決め用ブロック 4a 基準ピン 4b,4c 計測用ピン 7 自動挿抜用ロボットロボット 8 Xフレーム 11 Yフレーム 12 ロボットハンド 12a,12b 把持部 13 電源 14 検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motherboard 2a-2d Matrix board 3 Origin positioning block 4a Reference pin 4b, 4c Measurement pin 7 Robot robot for automatic insertion / extraction 8 X frame 11 Y frame 12 Robot hand 12a, 12b Gripping part 13 Power supply 14 Detection circuit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 3/00 - 3/04 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06 G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B25J 3/00-3/04 B25J 9/10-9/22 B25J 13/00-13/08 B25J 19/02-19 / 06 G05B 19/18-19/46 B23Q 15/00-15/28 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 接続ピンの挿入孔をマトリックス状に設
けた複数枚のマトリックスボードを平面的に配列し、こ
の複数枚のマトリックスボードと対向する平面領域内
で、自動挿抜用ロボットのロボットハンドをX軸、Y軸
方向に移動させて前記挿入孔に対する前記接続ピンの挿
入,抜き取りを行う接続ピン自動挿抜用ロボットのロボ
ットハンド位置制御方法において、 前記ロボットハンドを予め与えられた基準位置と計測用
ピンとの間の距離に応じて、前記基準位置から前記計測
用ピンがずれて存在すると予想される位置まで移動し、 その移動した位置で前記ロボットハンドに前記計測用ピ
ンを把持する動作を行わせ、 この動作により前記計測用ピンを把持できたときは、前
記計測用ピンのずれ量を演算して、演算結果を補正用デ
ータとし、 前記動作により前記計測用ピンを把持できないときは、
前記把持する動作を行った位置から前記ロボットハンド
を一定量ずつ移動しながら前記計測用ピンを把持する動
作を繰り返して、前記計測用ピンを把持できたとき、前
記計測用ピンのずれ量を演算して、演算結果を補正用デ
ータとし、 前記ロボットハンドが前記挿入孔に対する前記接続ピン
の挿入及び抜き取りを行う際には、前記補正用データに
基づいて前記ロボットハンドを前記X軸,Y軸方向に移
動させることを特徴とする接続ピン自動挿抜用ロボット
のロボットハンド位置制御方法。
A plurality of matrix boards provided with connection pin insertion holes in a matrix are arranged in a plane, and a robot hand of an automatic insertion / extraction robot is provided in a plane area opposed to the plurality of matrix boards. A robot hand position control method for a connecting pin automatic insertion / removal robot which moves in the X-axis and Y-axis directions to insert / remove the connection pin into / from the insertion hole, comprising: In accordance with the distance to the pin, the measuring pin moves from the reference position to a position where the measuring pin is expected to be displaced, and the robot hand performs an operation of gripping the measuring pin at the moved position. When the measurement pin can be gripped by this operation, the amount of displacement of the measurement pin is calculated, and the calculation result is used as correction data, When the measurement pin cannot be gripped by the operation,
From the position where the gripping operation was performed, the robot hand
Movement of grasping the measuring pin while moving the
The operation is repeated, and when the measurement pin can be gripped, the displacement amount of the measurement pin is calculated, and the calculation result is used as correction data, and the robot hand inserts and removes the connection pin from the insertion hole. When performing the step (a), the robot hand is moved in the X-axis and Y-axis directions based on the correction data.
【請求項2】 接続ピンの挿入孔をマトリックス状に設
けた複数枚のマトリックスボードを平面的に配列し、こ
の複数枚のマトリックスボードと対向する平面領域内で
自動挿抜用ロボットのロボットハンドをX軸、Y軸方向
に移動させて前記挿入孔に対する前記接続ピンの挿入,
抜き取りを行う接続ピン自動挿抜用ロボットのロボット
ハンド位置制御装置において、 前記X軸方向及びY軸方向への移動における前記ロボッ
トハンドの補正用データを記憶する記憶手段と、 前記複数のマトリックスボードの1つに設けられた基準
ピンと、 この基準ピンが設けられたマトリックスボードとは別の
マトリックスボードに設けられた計測用ピンと、 前記ロボットハンドをX軸、Y軸方向に移動させる移動
手段と、 前記ロボットハンドに備えられ、前記接続ピン、基準ピ
ン、計測用ピンを把持する把持手段と、 演算手段と、 前記ロボットハンドを予め与えられた基準位置と計測用
ピンとの間の距離に応じて、前記基準位置から前記計測
用ピンがずれて存在すると予想される位置まで前記移動
手段により移動し、その移動した位置で前記ロボットハ
ンドに前記計測用ピンを把持する動作を行わせ、この動
作により前記計測用ピンを把持できたときは、前記計測
用ピンのずれ量を前記演算手段により演算させて、演算
結果を補正用データとして前記記憶手段に記憶させ、前
記動作により前記計測用ピンを把持できないときは、前
記把持する動作を行った位置から前記ロボットハンドを
一定量ずつ移動しながら前記計測用ピンを把持する動作
を繰り返して、前記計測用ピンを把持できたとき、前記
計測用ピンのずれ量を前記演算手段により演算させて、
演算結果を補正用データとして前記記憶手段に記憶させ
る制御手段を備え、 前記ロボットハンドが前記挿入孔に対する前記接続ピン
の挿入及び抜き取りを行う際には、前記補正用データに
基づいて前記ロボットハンドを前記X軸,Y軸方向に移
動させることを特徴とする接続ピン自動挿抜用ロボット
のロボットハンド位置制御装置。
2. A plurality of matrix boards having connection pin insertion holes arranged in a matrix are arranged in a plane, and a robot hand of an automatic insertion / extraction robot is placed in a plane area facing the plurality of matrix boards. Moving the connection pin into the insertion hole by moving the connection pin in the insertion hole,
In the robot hand position control device for a connection pin automatic insertion / extraction robot that performs extraction, storage means for storing correction data of the robot hand in the movement in the X-axis direction and the Y-axis direction, and one of the plurality of matrix boards A reference pin provided on one of the base boards, a measurement pin provided on a different matrix board from the matrix board provided with the reference pin, a moving means for moving the robot hand in the X-axis and Y-axis directions, and the robot A gripping means provided on the hand, for gripping the connection pin, the reference pin, and the measurement pin; a calculation means; and the robot hand, wherein the robot hand is set in accordance with a distance between a predetermined reference position and the measurement pin. The measuring means moves to a position where the measuring pin is expected to be displaced from a position by the moving means. The robot hand performs an operation of gripping the measuring pin, and when the operation allows the measuring pin to be gripped, the amount of displacement of the measuring pin is calculated by the calculating means. Is stored in the storage means as correction data, and when the measurement pin cannot be gripped by the operation, the robot hand is moved from the position where the gripping operation is performed.
Operation to hold the measuring pin while moving by a fixed amount
Is repeated, when the measurement pin can be gripped, the amount of displacement of the measurement pin is calculated by the calculation means,
Control means for storing the calculation result as correction data in the storage means, wherein when the robot hand inserts and removes the connection pin from the insertion hole, the robot hand is controlled based on the correction data. A robot hand position control device for a connecting pin automatic insertion / removal robot, wherein the robot hand is moved in the X-axis and Y-axis directions.
【請求項3】 請求項2において、 ロボットハンドの把持部が基準ピンまたは計測用ピンを
介して電気的に導通したとき、基準ピンまたは計測用ピ
ンを把持できたことを検出することを特徴とする接続ピ
ン自動挿抜用ロボットのロボットハンド位置制御装置。
3. The method according to claim 2, wherein when the grip portion of the robot hand is electrically connected to the reference pin or the measurement pin, it is detected that the reference pin or the measurement pin can be gripped. Robot hand position control device for automatic connection pin insertion / extraction robot.
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