JPH0343172A - Detection of designated hole of matrix board - Google Patents
Detection of designated hole of matrix boardInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔目 次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術(第6図、第7図、第8図)発明の解決しよ
うとする課題
課題を解決するための手段
作用
実施例(第1図、第2図、第3図、第4図、第5図)
発明の効果
〔概 要〕
本発明は筺体の側面に複数枚取付けられたマトリックス
ボード(MB>の中で指定されたMB内の指定された穴
(指定穴)を自動的に抽出するマトリックスボードの指
定穴検出方法に関し、従来、人手によって行なわれてい
た電話回線を決定し接続する方法を自動化し、局を無人
局化することを目的とし、マトリックスボードはピンマ
トリックスエリアとロボット座標系と、基準穴及びMB
間を接続するコネクタからなるフォーマットで構成され
、さらに二次元x−y軸直交型ロボット機構と前記直交
型ロボットのヘッド部に取りつけられたレーザ及び−次
元レーザセンサからなる位置計測部から構成され、さら
にヘッド部は把持機構、Z軸移動機構を含み、MB上の
3つの基準穴の中心と距離を検出してMBとロボット座
標系のずれを補正し、Y軸、X軸方向で差点穴を数え、
目標指定穴に到達する方法である。[Detailed description of the invention] [Table of contents] Overview Industrial field of application Prior art (Figs. 6, 7, and 8) Problems to be solved by the invention Examples of means and actions for solving the problems (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) Effects of the Invention [Summary] The present invention provides a method for specifying a matrix board (MB>) that is attached to the side surface of a housing. Regarding the method for detecting designated holes on matrix boards, which automatically extracts designated holes in MBs, we have automated the method of determining and connecting telephone lines, which was previously done manually, and making stations unmanned. For the purpose of localization, the matrix board contains the pin matrix area, robot coordinate system, reference hole and MB.
It is composed of a two-dimensional x-y axis orthogonal robot mechanism, and a position measurement unit consisting of a laser and a -dimensional laser sensor attached to the head of the orthogonal robot. Furthermore, the head part includes a gripping mechanism and a Z-axis moving mechanism, detects the center and distance of three reference holes on the MB, corrects the deviation between the MB and the robot coordinate system, and moves the difference point hole in the Y-axis and X-axis directions. count,
This is the method of reaching the target designated hole.
本発明は、−殻内には電話回線間の接続等をマトリック
スボードを介して接続する方法に関し、さらに具体的に
は、直交型ロボットと一次元のレーザセンサを備え、筺
体の側面に複数枚取り付けられたマトリックスボード(
M B )の中で指定されたMB内の指定された穴(指
定穴)を自動的に抽出するマトリックスボードの指定穴
検出方法に関する。The present invention relates to a method for connecting telephone lines, etc., through a matrix board inside the shell, and more specifically, it includes an orthogonal robot and a one-dimensional laser sensor, and a plurality of panels on the side of the housing. The attached matrix board (
The present invention relates to a method for detecting a designated hole in a matrix board, which automatically extracts a designated hole (designated hole) in a designated MB (MB).
従来電話回線を決定し、その電話回線間を接続する方法
は、マトリックスボード(MB)内の指定穴を導電性の
接続ピンを用いてショートする方法が採用されており、
このような従来方法はすべて人手を介して行なわれるこ
とが多かった。すなわち、マトリックスボード上には所
定のパターンが印刷されており、このようなMBは2階
層構造となされていて、所定の指定穴にピンを接続すれ
ば、所定の電話回線間が接続され、このピンを抜いて別
の指定穴にピンを挿入すれば、先の電話回線間は切断さ
れ、新たに挿入した別の電話回線間が接続されることに
なる。Conventionally, the method of determining telephone lines and connecting them is to short-circuit specified holes in a matrix board (MB) using conductive connection pins.
All of these conventional methods were often performed manually. In other words, a predetermined pattern is printed on the matrix board, and such an MB has a two-layer structure, and when pins are connected to predetermined designated holes, predetermined telephone lines are connected. By removing the pin and inserting it into another designated hole, the previous telephone line will be disconnected and the newly inserted telephone line will be connected.
第6図はこのようなマトリックスボード上のパターン配
置の概略図であり、マトリックスボード(MB)4上に
スルーホール(貫通穴)3を有する所定のパターン1が
図示されている。マトリックスボードの寸法は約180
mmX I O5mmであり、マトリックスボード自体
の経時変化、温度変化によってマトリックスボードが撓
んでしまったり、曲げられたり、或いは反ってしまった
りすることでパターン及び指定穴がずれるということが
ある。FIG. 6 is a schematic diagram of the pattern arrangement on such a matrix board, in which a predetermined pattern 1 having through holes 3 on a matrix board (MB) 4 is illustrated. The dimensions of the matrix board are approximately 180
mm X I O 5 mm, and the pattern and designated holes may shift due to the matrix board being bent, bent, or warped due to changes in the matrix board itself over time or temperature changes.
第7図はこのようなマトリックスボード4の実際的な配
置構成図であって、180mmX105mmの寸法を有
するMB4が約300枚、同様にマトリックス状に配置
されている。第7図には本発明との関連性を明らかにす
るために、X軸方向、及びY軸方向に高速に移動可能で
、しかも高精度の位置決めが可能な二次元X−Y軸ロボ
ロボット配置されている。従来、人手を介することが多
かった、MBを介する電話回線間の接続は、マーカー法
と呼ばれる所定のマーキングパターンを所望のパターン
の両側に配置し、そのマーカーを計測しながら所定のパ
ターン上を追跡するトラッキング方法によって、自動化
する方法も試みられている。FIG. 7 is a practical arrangement diagram of such a matrix board 4, in which approximately 300 MB4 having dimensions of 180 mm x 105 mm are similarly arranged in a matrix. In order to clarify the relationship with the present invention, Fig. 7 shows a two-dimensional X-Y axis robo robot arrangement that can move at high speed in the X-axis and Y-axis directions and can perform highly accurate positioning. has been done. Conventionally, connection between telephone lines via MB, which often required manual intervention, was achieved by placing a predetermined marking pattern on both sides of the desired pattern, called the marker method, and tracking the predetermined pattern while measuring the markers. Automated tracking methods are also being attempted.
第8図は二次元X−Y軸ロボロボットそのヘッド部分に
取りつけられた接続ピン2及び位置計測部22を含むロ
ボット機構と、筺体6に取り付けられた複数枚のマトリ
ックスボード(MB)4を側面から見た模式図である。FIG. 8 shows the robot mechanism including the connecting pin 2 and the position measuring unit 22 attached to the head of the two-dimensional X-Y axis robot robot, and the multiple matrix boards (MB) 4 attached to the housing 6 on the side. It is a schematic diagram seen from.
第7図に図示された約300枚のマトリックスボードは
、第8図において図示されたように、接続ピン2を持つ
ロボット機構によってアクセスされる。The approximately 300 matrix boards illustrated in FIG. 7 are accessed by a robotic mechanism with connecting pins 2, as illustrated in FIG.
従来の、MB内の目標指定穴を接続ピンを用いてショー
トする作業を人手を介して行なう方法では、労働作業が
厳しく、コストも高くなりやすく、また時間を要すると
いう問題点があった。一方、このようなピンの抜き差し
の作業を自動化する場合、所定の指定穴を有する、所定
パターンの印刷されたマトリックスボード(MB)を自
動的にトラッキングする・方法が必要となるが従来のマ
ーキング方法ではパターンの集積密度が制限されるとい
う問題点があり、これに対しては、同一出願人、同一発
明者によるパターンの離脱を自動検出しフィードバック
機能を有する「トラッキング方法」が提案されている。The conventional method of manually short-circuiting the target designation hole in the MB using a connecting pin has the problems of being labor-intensive, expensive, and time-consuming. On the other hand, in order to automate the work of inserting and removing pins, a method is required to automatically track a matrix board (MB) that has a predetermined designated hole and has a predetermined pattern printed on it, but conventional marking methods cannot be used. In order to solve this problem, the same applicant and the same inventor have proposed a "tracking method" which automatically detects pattern separation and has a feedback function.
しかし、これは、所定のパターンを追跡するトラッキン
グ方法に関するものであった。However, this was related to a tracking method that tracks a predetermined pattern.
マトリックスボード(MB)自体はその材質によって経
時変化、温度変化による影響で曲がってしまったり、撓
んだり、反ったりする影響を受けやすく、従って所定の
パターン及び目標指定穴、基準穴のずれ等も生じやすい
ため、それらに対する正しい位置の把握と補正を行なう
ことが重要な課題であり、しかもこのような作業を自動
的に行うことが重要な課題となっていた。The matrix board (MB) itself is susceptible to bending, bending, and warping due to aging and temperature changes depending on the material it is made of.Therefore, the predetermined pattern, target designation holes, and reference holes may become misaligned. Since these problems are likely to occur, it is important to understand the correct position and make corrections for them, and it is also important to perform such work automatically.
本発明は二次元X−Y軸直交型ロボットと一次元レーザ
センサを備え、筺体の側面に複数枚取り付けられたマト
リックスボード(MB)の中で指定されたMB内の指定
された穴(指定穴)を自動的に抽出するマトリックスボ
ードの指定大検出方法を提供することを目的とする。The present invention is equipped with a two-dimensional X-Y-axis orthogonal robot and a one-dimensional laser sensor, and is equipped with a two-dimensional X-Y axis orthogonal robot and a one-dimensional laser sensor. ) is intended to provide a method for automatically extracting the specified size of a matrix board.
本発明は二次元X−Y軸ロボロボットロボット機構と、
前記ロボット機構に取り付けられた半導体レーザ等のレ
ーザ及び−次元等のレーザセンサより主として構成され
る位置計測部から構成され、さらに前記ロボット機構の
ヘッド部分には導電性接続ピンを把持するための把持機
構、コンプライアンス機構、自動調心機構、及びZ軸移
動機構が含まれていて、筺体に対して取り付けられた複
数枚のマトリックスボードの中から指定されたMBを選
択し、その中の指定された穴(指定穴)を自動的に検出
するべく、マトリックスボードには3つの所定の基準穴
A、B、Cを設定し、順次前記基準穴の中心の位置をレ
ーザセンサにおける距離信号と光強度信号によりX軸方
向、Y軸方向に移動しながらエツジを検出することによ
って検出し、この基準穴の3ケ所の中心位置とレーザセ
ンサとの距離から各軸の回転と傾きを判断し、マトリッ
クスボード(MB)とロボット機構との座標系のずれを
補正し、この3点の基準穴のデータに基づいて所定の基
準穴の中心から指定穴をY軸、X軸方向に数えながら移
動し、目標指定穴に到達し、この時移動した距離と通過
した穴の数を比較し、穴検出が正常に行なわれたことを
チエツクする手段を含み、さらに目標指定穴の中心位置
を前記基準穴の中心位置の計測と同様に計測し、目標指
定穴に対して接続ビンを挿入する手段を含んでいる。The present invention includes a two-dimensional X-Y axis robot mechanism,
It is composed of a position measuring section mainly composed of a laser such as a semiconductor laser and a laser sensor such as a -dimensional laser sensor attached to the robot mechanism, and a grip for gripping a conductive connection pin is provided in the head portion of the robot mechanism. The specified MB is selected from among the multiple matrix boards attached to the housing, and includes the MB mechanism, compliance mechanism, self-alignment mechanism, and Z-axis movement mechanism, In order to automatically detect holes (designated holes), three predetermined reference holes A, B, and C are set on the matrix board, and the center position of the reference holes is sequentially detected by a distance signal and a light intensity signal in a laser sensor. The edge is detected while moving in the X-axis direction and Y-axis direction.The rotation and inclination of each axis are determined from the distance between the three center positions of this reference hole and the laser sensor, and the matrix board ( MB) and the robot mechanism, and based on the data of these three reference holes, move from the center of the predetermined reference hole to the designated hole while counting in the Y-axis and X-axis directions, and specify the target. It includes a means for checking whether the hole detection has been performed normally by comparing the distance traveled at this time and the number of holes passed through when reaching a hole, and further converting the center position of the target designated hole to the center position of the reference hole. and includes means for inserting a connecting bottle into the target designated hole.
上記A、B、Cの所定の基準穴の中心位置にレーザセン
サにおける距離信号と光強度信号により前述の如くX軸
方向、Y軸方向にロボット機構を移動することでほぼ円
形の穴のエツジの位置をX軸、Y軸上の座標として計測
しこれら座標の中点から中心座標を計算して決定し、こ
れら3つの基準穴の中心位置とレーザセンサとの距離か
ら各軸の回転と傾きが判断でき、従って所望のマトリッ
クスボード(MB)とロボット機構との座標系のずれを
補正でき、この3点の基準穴のデータに基づいて所定の
基準穴の中心から指定穴を数えながら移動し、目標指定
穴に到達し、この移動した距離と通過した穴の数を比較
し、穴検出が正常に行なわれたことをチエツクし、目標
指定穴の位置検出は、基準穴を計測する時と同様の方法
で中心を求め精密位置決めを行ない、さらに前記ロボッ
ト機構を動作させて、目標指定穴に対して導電性ピンを
差し入れるか或いは抜き出すという動作を行なう。By moving the robot mechanism in the X-axis direction and Y-axis direction as described above using the distance signal and light intensity signal from the laser sensor to the center position of the predetermined reference holes A, B, and C, the edge of the approximately circular hole can be adjusted. Measure the position as coordinates on the X and Y axes, calculate and determine the center coordinate from the midpoint of these coordinates, and calculate the rotation and tilt of each axis from the distance between the center position of these three reference holes and the laser sensor. Therefore, the deviation of the coordinate system between the desired matrix board (MB) and the robot mechanism can be corrected, and based on the data of the three reference holes, the robot moves while counting the designated holes from the center of the predetermined reference hole. When the target designated hole is reached, the distance traveled is compared with the number of holes passed through to check that the hole detection has been performed normally.The position detection of the target designated hole is performed in the same way as when measuring the reference hole. The center is found and precise positioning is performed using the method described above, and the robot mechanism is then operated to insert or extract the conductive pin into the target designated hole.
第1図は本発明による目標指定大検出方法において使用
されるマトリックスボード(MB>4のフォーマットの
説明図である。マトリックスボード4は数十個のビンマ
トリックスエリア12と、ロボット座標系とMBの座標
系とを補完するための基準穴10A、IOB、IOCと
、並びに各々のマトリックスボード間を接続するコネク
タ11で構成されている。第1図において明らかなよう
に、X軸、Y軸方向の座標系を基準としてマトリックス
ボード(MB)4上にピンマトリックスエリア12が配
置され、これらピンマトリックスエリア12の3つのコ
ーナ一部分にそれぞれ基準穴10A、IOB、IOCが
配設されている。そして、これらの基準穴!OA、IO
B、IOCの近傍の各々X軸、Y軸上の中心座標を通る
座標位置にそれぞれ距離計測用パターン(a)、 (b
)が設けられている。FIG. 1 is an explanatory diagram of the format of the matrix board (MB>4) used in the target designation large detection method according to the present invention. It is composed of a reference hole 10A, IOB, and IOC for complementing the coordinate system, and a connector 11 for connecting each matrix board.As is clear in FIG. A pin matrix area 12 is arranged on the matrix board (MB) 4 using the coordinate system as a reference, and reference holes 10A, IOB, and IOC are arranged in parts of three corners of these pin matrix areas 12. Reference holes for OA, IO
B. Distance measurement patterns (a) and (b) are placed at coordinate positions passing through the center coordinates on the X and Y axes near the IOC, respectively.
) is provided.
指定されたマトリックスボーJ’ (MB)4に対して
粗い精度にて位置決めを行なうための穴が基準穴10A
、IOB、IOCであって、特に基準穴10A、10B
ではその円形の穴の直径は約4゜2mmφと設計されて
いる。この直径寸法はマトリックスボード(MB>4の
経年変化、ずれ、撓み、傾きと及びロボット機構自体の
持つ精度等を合わせて考慮して決定されている。即ち、
基準穴の寸法が4.2mmφであれば、上記のようなマ
トリックスボードの変化があったとしても、基準穴内に
センサは入るであろうと考えられる寸法となっている。The reference hole 10A is a hole for positioning with rough accuracy for the specified matrix bow J' (MB)4.
, IOB, IOC, especially the reference holes 10A and 10B.
The diameter of the circular hole is designed to be approximately 4.2 mmφ. This diameter dimension is determined by taking into account the aging, displacement, deflection, and inclination of the matrix board (MB>4), as well as the accuracy of the robot mechanism itself. In other words,
If the dimension of the reference hole is 4.2 mmφ, the sensor is considered to be able to fit into the reference hole even if there is a change in the matrix board as described above.
さらに第1図から明らかなように、基準穴10Gの直径
寸法は通常の指定穴、目標指定穴13を含むビンマトリ
ックスエリア12内の穴の直径寸法と等しく設定されて
いて、その寸法は例えば900μm〜960μm程度で
ある。基準穴10Gに対してY軸方向には指定穴と同じ
寸法の穴の列がピンマトリックスエリア12に対して一
列だけ余分に平行に設けられていて、目標指定穴13の
Y軸方向の位置を計測するための手段として用いられて
いる。同様にY軸方向の位置が決定されれば、X軸方向
の位置についてもX軸上を移動して目標指定穴13に到
達することができる。この目標の指定穴13を見出すた
めのトラッキング方法については、上記の目標指定穴1
3等を含む所定のパターン上をレーザ軌跡を作りながら
トラッキングし、もしも所定パターンから離脱してレー
ザが基板上に照射された場合には、その位置情報をレー
ザセンサにおける距離信号と光強度信号により特に中間
レベルの光強度信号として検出して、直ちに直前の穴の
位置に戻り、その穴の中心位置をX、Y軸方向のエツジ
検出法により計測し、再度上記トラッキングを再開する
というフィードバック機構を有するトラッキング方法を
例えば用いるとよい。Further, as is clear from FIG. 1, the diameter of the reference hole 10G is set equal to the diameter of the holes in the bin matrix area 12 including the normal designated hole and the target designated hole 13, and the diameter is, for example, 900 μm. It is about 960 μm. In the Y-axis direction with respect to the reference hole 10G, a row of holes with the same dimensions as the designated hole is provided in parallel with the pin matrix area 12 by one extra row, and the position of the target designated hole 13 in the Y-axis direction is It is used as a means of measurement. Similarly, once the position in the Y-axis direction is determined, the position in the X-axis direction can also be moved on the X-axis to reach the target designation hole 13. Regarding the tracking method for finding the designated hole 13 of this target, refer to the above-mentioned target designated hole 1.
Tracking is performed while creating a laser trajectory on a predetermined pattern including No. In particular, a feedback mechanism is used that detects a light intensity signal at an intermediate level, immediately returns to the previous hole position, measures the center position of the hole using an edge detection method in the X and Y axis directions, and restarts the above tracking again. For example, a tracking method may be used.
第2図は、第7図及び第8図において模式的に図示され
た二次元X−Y軸直交型ロボットのロボット機構のヘッ
ド部分の構造図を前面、上面及び側面から図示している
。ロボット機構のヘッド部分は導電性接続ピンを持つた
めの把持機構20、接続ピンを目標指定穴13に挿入し
たり引き抜いたりするためのZ軸移動機構21、位置を
計測するための位置計測部22から戒り立っている0位
置計測部22は半導体レーザ等のレーザとレーザセンサ
を含んでいるためセンサ部と呼ばれることもある。さら
に把持機構20に対しては、接続ビンを穴に挿入する際
のコンプライアンスと倣い制御機能を与えるためのコン
プライアンス機構23及び自動調心機構24が配置され
設けられている。FIG. 2 shows a structural diagram of the head portion of the robot mechanism of the two-dimensional XY-axis orthogonal robot schematically illustrated in FIGS. 7 and 8 from the front, top, and side. The head portion of the robot mechanism includes a gripping mechanism 20 for holding the conductive connection pin, a Z-axis movement mechanism 21 for inserting and pulling out the connection pin into the target designation hole 13, and a position measurement unit 22 for measuring the position. The 0-position measuring section 22, which is indispensable from the above, includes a laser such as a semiconductor laser and a laser sensor, and is therefore sometimes called a sensor section. Furthermore, the gripping mechanism 20 is provided with a compliance mechanism 23 and a self-aligning mechanism 24 for providing compliance and tracing control functions when inserting the connecting bottle into the hole.
このようなロボット機構のヘッド部分を指定されたマト
リックスボード(MB)4上に移動した後、基準穴10
Aの近傍の距離計測用パターン(alに移動し、該パタ
ーンから反射した光を検出しマトリックスボード(MB
)4の基板表面とセンサ部或いはロボットのヘッド部と
の距離を計測する。After moving the head part of such a robot mechanism onto the designated matrix board (MB) 4, the reference hole 10 is
Move to the distance measurement pattern (al) near A, detect the light reflected from this pattern, and connect it to the matrix board (MB
) Measure the distance between the substrate surface of step 4 and the sensor section or the robot head section.
次にX軸方向に移動しながらレーザセンサにおける距離
信号と光強度信号の2つの信号によって基準穴10Aの
左右両端のエツジを検出する。このエツジの座標をXl
、X2とするその中点の座標(X1+X2)/2がX軸
方向の中心として計測される。さらに、別の距離計測位
置世)に移動し、距離を計測後、Y軸を下方向に移動し
ながら上下のエツジを検出する。このエツジの座標をY
l。Next, while moving in the X-axis direction, edges at both left and right ends of the reference hole 10A are detected using two signals, a distance signal and a light intensity signal, from the laser sensor. The coordinates of this edge are
, X2, and the coordinates (X1+X2)/2 of the midpoint thereof are measured as the center in the X-axis direction. Furthermore, after moving to another distance measurement position and measuring the distance, upper and lower edges are detected while moving downward on the Y axis. The coordinate of this edge is Y
l.
Y2とするとその中点の座標(Y1+Y2)/2がY軸
方向の中点として計測される。このような基準穴10等
の円形の穴の中心位置の計測方法は、第3図に図示され
る説明図を参照すればよい。即ち穴10に対して中心と
思われる位置近傍でそれれX軸方向及びY軸方向に二次
元X−Y軸直交型ロボットを移動する。位置計測部のレ
ーザセンサにより距離信号と光強度信号の2つの信号か
らレーザの軌跡がどの位置にあるかを計測し、円形の基
準穴10のエツジの座標Xi、X2.Yl、Y2をそれ
ぞれ計測し、従ってX軸、Y軸方向での円形穴の中心座
標(X1+X2)/2. (Y1十Y2)/2がそれ
ぞれ求まる。If it is Y2, the coordinates (Y1+Y2)/2 of the midpoint are measured as the midpoint in the Y-axis direction. For a method of measuring the center position of a circular hole such as the reference hole 10, refer to the explanatory diagram shown in FIG. 3. That is, the two-dimensional X-Y axis orthogonal robot is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction in the vicinity of a position considered to be the center with respect to the hole 10. The laser sensor of the position measurement unit measures the position of the laser trajectory from two signals, a distance signal and a light intensity signal, and determines the coordinates Xi, X2, and X2 of the edge of the circular reference hole 10. Yl and Y2 are measured respectively, and therefore the center coordinates of the circular hole in the X-axis and Y-axis directions are (X1+X2)/2. (Y10Y2)/2 are respectively found.
基準穴10Aの中心と距離を計測後、同様の方法で基準
穴10Bについてもそれぞれ距離を計測用パターン(a
)、 (b)を用いて穴の中心と距離を計測し、さらに
基準穴10Cについてもその中心と距離を計測する。こ
のようにして、上記3ケ所での基準穴10A、IOB、
IOCの中心位置とセンナ部(位置計測部)との距離か
ら各x、 y、 z軸に関する回転と傾きが判定され
、指定されたマトリックスボード(M B )とロボッ
ト機構の座標のずれの補正を行なう。After measuring the distance to the center of the reference hole 10A, use the same method to measure the distance to the reference hole 10B using the measurement pattern (a
), (b) to measure the center and distance of the hole, and also measure the center and distance of the reference hole 10C. In this way, the reference hole 10A, IOB,
The rotation and tilt regarding each x, y, and z axis are determined from the distance between the center position of the IOC and the sensor unit (position measurement unit), and the deviation in the coordinates of the specified matrix board (MB) and robot mechanism is corrected. Let's do it.
以上の基準穴10A、IOB、IOCの3点の中心座標
と距離のデータに基づいて、第1図に図示されるように
基準穴10Cの中心からY軸を下方向に指定穴を数えな
がらY軸方向の指定位置まで移動する。この場合、目標
指定穴13を含むピンマトリックスエリア12に対して
平行に基準穴10Cを含み、1列だけ余分に同−寸の法
指定穴のダミー列が設けらされており、目標指定穴のY
軸方向の指定位置をこのダミーの穴の列上において把握
することができるわけである。次に同様にX軸方向に移
動し、目標指定穴13に到達することができる。Based on the center coordinates and distance data of the three reference holes 10A, IOB, and IOC, as shown in FIG. Move to the specified position in the axial direction. In this case, in parallel to the pin matrix area 12 including the target designation hole 13, including the reference hole 10C, one extra row of dummy rows of standard designation holes of the same size is provided. Y
The designated position in the axial direction can be determined on this row of dummy holes. Next, it can similarly move in the X-axis direction and reach the target designation hole 13.
この時、移動した距離と通過した穴の数を比較して、目
標指定穴13の検出が正常に行なわれたかどうかをチエ
ツクする。指定穴の位置検出は、基準穴10A、IOB
、IOCを計測する時と同様の方法で中心の位置計測を
行ない、精密位置決めを行なう。この場合、レーザセン
サとして(よ4分割ホトダイオード等を例えば使用し、
目標指定穴13の映像をこの4分割ホトダイオード上に
映し出し、ホトダイオードに照射される光量の面積の大
小をそれぞれX軸方向及びY軸方向で和と差を取り、そ
れぞれX軸方向、Y軸方向に対する位置の誤差を検出す
ることができる。即ち、例えば第4図は4分割ホトダイ
オードを用いた目標指定穴の中心位置の決定方法の説明
図である。即ち、第4図においてA、 B、 C,D
は4分割ホトダイオードを示し、これらの上に目標指定
穴13の影が映し出されている様子が描かれている。そ
れぞれのホトダイオードに入射した光量によって、例え
ば(C+D)−(A+B)によりY軸方向のずれを検出
し、(B+D)−(A+C)によってX軸方向のずれを
検出することができる。従って、このようにして正確に
目標指定穴の中心からの補正値を検出することができ、
接続ピンの正確な位置決め等が可能となる。At this time, the distance traveled and the number of holes passed are compared to check whether the target designation hole 13 has been detected normally. To detect the position of the specified hole, use the reference hole 10A, IOB.
, the center position is measured in the same manner as when measuring the IOC, and precise positioning is performed. In this case, for example, a 4-split photodiode or the like is used as a laser sensor,
The image of the target designation hole 13 is projected onto this 4-split photodiode, and the sum and difference of the area of the amount of light irradiated to the photodiode are calculated in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Position errors can be detected. That is, for example, FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for determining the center position of a target designation hole using a four-part photodiode. That is, in Fig. 4, A, B, C, D
1 shows a four-part photodiode, and the shadow of the target designation hole 13 is shown projected onto these four-part photodiodes. Depending on the amount of light incident on each photodiode, for example, a shift in the Y-axis direction can be detected by (C+D)-(A+B), and a shift in the X-axis direction can be detected by (B+D)-(A+C). Therefore, in this way, it is possible to accurately detect the correction value from the center of the target designated hole,
Accurate positioning of connection pins, etc. becomes possible.
一方、接続ピンの目標指定穴13中への挿入に関しては
第5図に図示されるように接続ピン2の中心位置と目標
指定穴13の中心位置が正確に一致していなくても穴の
境界エツジ14部分においてピンが受ける圧力に反応し
て倣い制御機構が働くようになされている。即ち、第5
図は接続ピン2の先端部分が目標指定穴13のエツジ1
4に接した状態の模式的拡大図である。第2図に図示さ
れるように、ロボットのヘッド部分において、接続ピン
の把握機構20には接続ピン2がX軸方向に移動して目
標指定穴13に接し、ピンが目標指定穴13のエツジよ
り圧力を受けた時倣い制御が行なわれるべくコンプライ
アンス機構23と自動調心機構24が働くような動作機
構となっているわけである0例えば直径960μmの目
標指定穴に対して、穴の中心位置から±350μm以内
であれば充分精度良く接続ピンを目標指定穴に挿入する
ことが可能である。On the other hand, regarding insertion of the connecting pin into the target designating hole 13, as shown in FIG. The tracing control mechanism operates in response to the pressure exerted on the pin at the edge 14 portion. That is, the fifth
In the figure, the tip of the connecting pin 2 is the edge 1 of the target designation hole 13.
4 is a schematic enlarged view of the state in contact with FIG. As shown in FIG. 2, in the head portion of the robot, the connecting pin grasping mechanism 20 has a connecting pin 2 that moves in the The operating mechanism is such that the compliance mechanism 23 and the self-aligning mechanism 24 operate in order to carry out tracing control when more pressure is applied. It is possible to insert the connecting pin into the target designated hole with sufficient precision if the distance is within ±350 μm.
本発明の実施態様を以下に述べる。本発明はロボット機
構と前記ロボット機構に取り付けられたレーザ及びレー
ザセンサを含む位置計測部がら構成され、所定の筺体に
対して取り付けられた複数枚のマトリックスボード(M
B)の中から指定されたマトリックスボードを選択し、
その中の指定された指定穴を自動的に検出するべく、マ
トリックスボードには3つの所定の基準穴A、B、Cを
設定し、順次前記基準穴の中心位置をレーザセンサにお
ける距離信号と光強度信号によりX軸方向。Embodiments of the invention are described below. The present invention is composed of a robot mechanism and a position measurement unit including a laser and a laser sensor attached to the robot mechanism, and includes a plurality of matrix boards (M
Select the specified matrix board from B),
In order to automatically detect a specified designated hole among them, three predetermined reference holes A, B, and C are set on the matrix board, and the center position of the reference hole is sequentially determined by the distance signal and the light beam in the laser sensor. X-axis direction due to intensity signal.
Y軸方向に移動しながらエツジを検出することによって
検出し、この基準穴の3ケ所の中心位置とレーザセンサ
との距離から各軸の回転と傾きを判断し、マトリックス
ボード(MB)とロボット機構との座標系のずれを補正
し、この3点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴
の中心から指定穴をY軸、X軸方向に数えながら移動し
、目標指定穴に到達するマトリックスボードの指定穴検
出方法に関するものである。The edge is detected while moving in the Y-axis direction, and the rotation and inclination of each axis is determined from the distance between the three center positions of this reference hole and the laser sensor, and the matrix board (MB) and robot mechanism A matrix that corrects the deviation of the coordinate system between the two points and moves from the center of the predetermined reference hole while counting the specified holes in the Y-axis and X-axis directions based on the data of these three reference holes to reach the target specified hole. The present invention relates to a method for detecting designated holes in a board.
本発明によるマトリックスボードの指定穴検出方法によ
れば、筺体の側面に複数枚取り付けられたマトリックス
ボード(MB)の中で指定されたMB内の指定された指
定穴を自動的に検出することができる。従って、このよ
うな技術を利用すれば、従来例えば人手によって行なわ
れていたMB内の指定穴を接続ピンを用いてショートす
ることによる電話回線間の接続を自動化することができ
るという利点が存在し、従ってこの目的のための電話局
を無人局化することが可能となり、従来の人手を介する
方式に比ベコストの低減化、所要時間の短縮化、無人自
動化等の利点が存在し、工業上極めて価値の高い技術を
提供するものである。According to the method for detecting a specified hole in a matrix board according to the present invention, it is possible to automatically detect a specified hole in a specified matrix board (MB) among a plurality of matrix boards (MB) attached to the side surface of a housing. can. Therefore, if such technology is used, there is an advantage that it is possible to automate the connection between telephone lines by short-circuiting a designated hole in the MB using a connecting pin, which was conventionally done manually. Therefore, it is possible to make telephone offices for this purpose unmanned, which has advantages such as lower cost, shorter turnaround time, and unmanned automation compared to conventional manual methods, and is extremely useful in industry. It provides high value technology.
第1図は本発明のマトリックスボードの指定穴検出方法
の実施例を説明するためのマトリックスフォーマットの
説明図であり、第2図は本発明において使用される二次
元X−Y軸直交型ロボットのヘッド部分の構造図を示し
、第3図は穴の中心位置の計測方法の説明図であり、第
4図はレーザセンサとして4分割ホトダイオードを用い
た目標指定穴の中心位置の決定方法の説明図であり、第
5図は接続ピンの先端部分が目標指定穴のエツジに接し
た状態の模式的拡大図を示し、第6図はマトリックスボ
ード上のパターン配置の概略図であり、第7図はマトリ
ックスボードの配置構成図であり、第8図は筺体に取り
付けられた複数枚のマトリックスボードにロボット機構
がアクセスする様子を模式的に表わした側面図である。
1・・・パターン
2・・・ピン、接続ピン
3・・・穴、スルーホール(貫通穴)
4・・・マトリックスボード(MB)
5・・・二次元X−Y軸直交型ロボット6・・・筺体
10、IOA、IOB、IOC・・・基準穴12・・・
ピンマトリックスエリア
13・・・目標指定穴、指定穴
14・・・目標指定穴のエツジ
20・!・把持機構
21・・・2軸移動機構
22・・・位置計測部(センサ部)
23・・・コンプライアンス機構
24・・・自動調心機構FIG. 1 is an explanatory diagram of a matrix format for explaining an embodiment of the method for detecting designated holes in a matrix board according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a two-dimensional X-Y axis orthogonal robot used in the present invention. A structural diagram of the head part is shown, Fig. 3 is an explanatory diagram of the method for measuring the center position of the hole, and Fig. 4 is an explanatory diagram of the method for determining the center position of the target designated hole using a 4-part photodiode as a laser sensor. FIG. 5 shows a schematic enlarged view of the state in which the tip of the connecting pin is in contact with the edge of the target designation hole, FIG. 6 is a schematic diagram of the pattern arrangement on the matrix board, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the arrangement and configuration of matrix boards, and FIG. 8 is a side view schematically showing how a robot mechanism accesses a plurality of matrix boards attached to a housing. 1... Pattern 2... Pin, connection pin 3... Hole, through hole (through hole) 4... Matrix board (MB) 5... Two-dimensional X-Y axis orthogonal robot 6...・Housing 10, IOA, IOB, IOC...Reference hole 12...
Pin matrix area 13...Target designated hole, designated hole 14...Target designated hole edge 20! - Gripping mechanism 21... 2-axis movement mechanism 22... Position measurement section (sensor section) 23... Compliance mechanism 24... Self-aligning mechanism
Claims (1)
ザ及びレーザセンサを含む位置計測部から構成され、所
定の筺体に対して取り付けられた複数枚のマトリックス
ボード(MB)の中から指定されたマトリックスボード
を選択し、その中の指定された指定穴を自動的に検出す
るべく、マトリックスボードには3つの所定の基準穴A
、B、Cを設定し、順次前記基準穴の中心の位置をレー
ザセンサにおける距離信号と光強度信号によりX軸方向
、Y軸方向に移動しながらエッジを検出することによつ
て検出し、その基準穴の3ケ所の中心位置とレーザセン
サとの距離から各軸の回転と傾きを判断し、マトリック
スボードとロボット機構との座標系のずれを補正し、こ
の3点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴の中心
から指定穴をY軸、X軸方向に数えながら移動し、目標
指定穴に到達するマトリックスボードの指定穴検出方法
。A designated matrix board is selected from among a plurality of matrix boards (MB) that are composed of a robot mechanism and a position measurement unit that includes a laser and a laser sensor that are attached to the robot mechanism, and that are attached to a predetermined housing. The matrix board has three predetermined reference holes A in order to automatically detect the specified designated hole therein.
. The rotation and inclination of each axis is determined from the distance between the center position of the three reference holes and the laser sensor, and the deviation of the coordinate system between the matrix board and the robot mechanism is corrected, and based on the data of these three reference holes. A designated hole detection method for a matrix board in which the designated holes are moved from the center of a predetermined reference hole in the Y-axis and X-axis directions while counting, and the target designated hole is reached.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17876389A JPH08378B2 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Matrix board specified hole detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17876389A JPH08378B2 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Matrix board specified hole detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0343172A true JPH0343172A (en) | 1991-02-25 |
JPH08378B2 JPH08378B2 (en) | 1996-01-10 |
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ID=16054184
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08378B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014149182A (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Honda Motor Co Ltd | Method of positioning relative to workpiece |
CN104567673A (en) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 苏州优谱德精密仪器科技有限公司 | Method for measuring circle center position tolerance of workpiece hole |
CN112319069A (en) * | 2020-09-18 | 2021-02-05 | 季华实验室 | Laser displacement sensor calibration method, device and inkjet printer |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP17876389A patent/JPH08378B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014149182A (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Honda Motor Co Ltd | Method of positioning relative to workpiece |
CN104567673A (en) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 苏州优谱德精密仪器科技有限公司 | Method for measuring circle center position tolerance of workpiece hole |
CN112319069A (en) * | 2020-09-18 | 2021-02-05 | 季华实验室 | Laser displacement sensor calibration method, device and inkjet printer |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08378B2 (en) | 1996-01-10 |
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