JP2020151790A - 電子機器組み立て装置および電子機器組み立て方法 - Google Patents

電子機器組み立て装置および電子機器組み立て方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ケーブルの先端部に反りが生じているケーブルでもコネクタに装着することができる電子機器組み立て装置および電子機器組み立て方法を提供する。【解決手段】電子機器組み立て装置は、供給部から供給されるケーブル6を保持するケーブル保持部と、ケーブル6の先端部6aが装着されるコネクタを備えるワーク(電子機器)に対してケーブル保持ツールを移動させるロボット部と、ロボット部、ケーブル保持部を作動させることにより、ケーブル6を移動させる制御部と、を備えている。ケーブル保持部は、ケーブル6の先端部6aの形状に適応する挟持部24を有し、制御部は、ケーブル保持部を供給部から供給されるケーブル6に沿って移動させて(矢印c3)挟持部24にケーブル6の先端部6aを保持させる。【選択図】図7

Description

本発明は、ワークが備えるコネクタにケーブルを装着する電子機器組み立て装置および電子機器組み立て方法に関する。
車載用電子装置などの電子機器では、機器を構成する表示装置や回路基板などの機能モジュールを相互に接続するFPC(フレキシブル基板)を用いたケーブル(以下、単に「ケーブル」と略記する。)が多用される。ケーブルを機能モジュールが備えるコネクタに装着する電子機器組み立て装置として、ケーブル保持部とカメラが装着されたベース部をパラレルリンク型のロボットで作動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の電子機器組み立て装置は、ケーブル保持部がチャックブロックとブレードでケーブルを上下方向から挟み込んで保持し、保持したケーブルを機能モジュールが備えるコネクタに接近させ、ケーブルの先端部とコネクタを上方からカメラで撮像して両者の位置を確認しながらケーブルの先端部をコネクタに装着させている。
特開2018−69415号公報
ところで、柔軟性のあるケーブルに接着剤で補強板を張り合わせたケーブルの先端部は、製造過程で反りが生じることがある。しかしながら、特許文献1を含む従来技術では、先端部の反りが大きいとケーブルをコネクタに装着できないことがあるという問題点があった。
そこで本発明は、ケーブルの先端部に反りが生じているケーブルでもコネクタに装着することができる電子機器組み立て装置および電子機器組み立て方法を提供することを目的とする。
本発明の電子機器組み立て装置は、供給部から供給されるケーブルを保持するケーブル保持部と、前記ケーブルの先端部が装着されるコネクタを備えるワークに対して前記ケーブル保持ツールを移動させるロボット部と、前記ロボット部、前記ケーブル保持部を作動させることにより、前記ケーブルを移動させる制御部と、を備え、前記ケーブル保持部は、前記ケーブルの先端部の形状に適応する挟持部を有し、前記制御部は、前記ケーブル保持部を前記供給部から供給される前記ケーブルに沿って移動させて前記挟持部に前記ケーブルの先端部を保持させる。
本発明の電子機器組み立て方法は、電子機器組み立て装置によってワークが備えるコネクタにケーブルの先端部を装着する電子機器組み立て方法であって、前記部品機器組み立て装置は、ケーブルを供給する供給部と、前記ケーブルを保持する挟持部を有するケーブル保持部と、を備え、前記ケーブル保持部を前記供給部から供給される前記ケーブルに沿って移動させて前記挟持部に前記ケーブルの先端部を保持させるケーブル保持工程を含む。
本発明によれば、ケーブルの先端部に反りが生じているケーブルでもコネクタに装着することができる。
本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置の斜視図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置が備えるベース部の構成説明図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置の作業対象となる電子機器(ケーブル装着前)の斜視図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置の作業対象となる電子機器(ケーブル装着後)の斜視図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置の作業対象となる(a)ケーブルの構成説明図(b)ケーブルを格納するトレイの構成説明図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置が備えるケーブル保持部の(a)側面図(b)底面図(c)前面図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置によるケーブル保持部によるケーブルの保持動作の説明図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置が備えるケーブル保持部がケーブルを保持した状態を示す(a)底面図(b)前面図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置が備える挟持部による反りが生じているケーブルの矯正の説明図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置の作業対象となるトレイに設けられたストッパーの機能説明図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て方法を示すフロー図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て方法におけるコネクタまでの距離計測の説明図 本発明の一実施の形態の電子機器組み立て方法におけるコネクタとケーブルの相対位置検出の説明図 (a)(b)(c)本発明の一実施の形態の電子機器組み立て方法におけるケーブルのコネクタへの装着動作の説明図
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本開示に含まれる。まず図1を参照して、電子機器組み立て装置1の全体構成を説明する。電子機器組み立て装置1は車載用電子機器などの電子機器4(図3、図4参照)を作業対象として、電子機器4に取り付けられた回路基板などの機能モジュールに実装されたコネクタにケーブルを装着する機能を有している。基台2の上面2aには作業ステージ3と供給部5が設けられている。作業ステージ3は、作業対象のワークである電子機器4を位置決めして保持する。供給部5は、複数のケーブル6が格納されたトレイ7を所定の位置に搬送する。すなわち、供給部5は、ケーブル6をトレイ7に載置した状態で供給する。
ここで図3,図4を参照して、作業対象の電子機器4について説明する。図3は、ケーブル6をコネクタに装着する前の状態を、また図4はケーブル6をコネクタに装着した状態を示している。図3において、電子機器4は計器板のメータ、ナビゲーション装置、ルームミラー、各種コントローラなど、表示装置を有する車載用電子機器であり、電子部品13aが実装された回路基板13および表示装置14を主体としている。なお図3,図4は、表示装置14の表示面を下向きにして載置した状態を示している。
回路基板13の実装面の縁部(ここでは1つの長辺の縁部)には、ケーブル6の先端部6aに形成された被装着部6b(図5(a)参照)が装着されるコネクタ15が設けられている。コネクタ15において、被装着部6bが装着される装着部15aの底面の端子面15bには接続用の端子列が形成されている。被装着部6bをコネクタ15に挿入して装着した状態では、被装着部6bに形成された配線パターン6f(図8(a)参照)がこれらの端子列に接触する。
コネクタ15は、装着された被装着部6bの脱落を防止するためのカバー部材16を有するロック機構を備えている。カバー部材16はコネクタ15に対して開閉自在に設けられており、電子機器4が作業ステージ3に搬入された状態では、図3に示すようにカバー部材16は起立した開状態にある。そして図4に示すように、被装着部6bがコネクタ15に装着されてロック機構を作動させた状態では、カバー部材16は押し倒されて閉状態となり、被装着部6bを押さえ込んでケーブル6の脱落を防止する。このように、電子機器4は、ケーブル6の先端部6aが装着されるコネクタ15を備えるワークである。なお、コネクタ15のケーブル脱落防止機構は、カバー部材16を用いたフィリップロックタイプの他、スライダーロックタイプなどの他の機構であってもよい。
次に図5を参照して、ケーブル6とケーブル6を格納するトレイ7について説明する。図5(a)において、ケーブル6は、フレキシブルプリント基板などのケーブル本体部6cの一端に形成された被装着部6bの後方にハンドリング用の補強板6dが接合された構造をしている。先端部6aは、被装着部6bと補強板6dを含んで構成される。補強板6dは、被装着部6b側の幅(以下、「ケーブルの先端部の幅W1」と称する。)がケーブル本体部6cの幅(以下、「ケーブルの幅W2」と称する。)より広く、ケーブル6の長さ方向の途中から後方に向けてケーブルの幅W2まで狭まる左右のテーパ部6eが形成されている。ケーブル本体部6cにおいて補強板6dが接合される箇所は、補強板6dと同様の形状をしている。
図5(b)において、トレイ7には複数(ここでは、4行4列の合計16個)のケーブル6を格納するための格納部7aが形成されている。ケーブル6は、格納部7aに方向を揃えて載置される。トレイ7には、載置されたケーブル6の被装着部6bの上方に、ケーブル6の幅方向に延びてケーブル6の先端部6aの上方への移動を規制するストッパー7bが配置されている(図9も参照)。
図1において作業ステージ3は昇降動作が可能となっており、電子機器4を作業対象とするケーブル6の装着作業においては、作業ステージ3を昇降させることにより、電子機器4を所定の作業高さに位置させる。基台2の上面2aのコーナ部にはコーナポスト2bが立設されており、コーナポスト2bの上端部には水平な架台2cが架設されている。架台2cの側面にはタッチパネルを備えた操作パネル12が配置されている。なお、電子機器4が作業可能な高さにある場合は、作業ステージ3は電子機器4を昇降させる必要はない。その場合、作業ステージ3は昇降機能を備えていなくてもよい。
ロボット部8を対象とした操作や動作指示のための指示入力は、操作パネル12を介してのタッチ操作入力によって実行される。操作パネル12は表示機能を有しており、電子機器組み立て装置1によるケーブル装着作業において異常や不具合が発生した場合の報知は、操作パネル12に表示される。なお、電子機器組み立て装置1の座標系については、電子機器組み立て装置1の正面から見て左右に水平な方向をX軸、X軸に前後方向に直交する軸をY軸、X軸、Y軸に上下方向に直行する軸をZ軸とする。
図1において、架台2cの下面には、以下に説明するロボット部8の駆動機構を内蔵した固定ベース部9が配置されている。固定ベース部9には個別に動作する6つのサーボ駆動機構が内蔵されており、それぞれのサーボ駆動機構は固定ベース部9から下方に延出した6本のリンク部材10を個別に駆動する。リンク部材10の下端部はベース部11に結合されている。上記構成において、固定ベース部9、リンク部材10、ベース部11は、ロボット部8を構成する。
ここでロボット部8は個別に動作する6本のリンク部材10を有する6自由度タイプのパラレルリンクロボットであり、固定ベース部9から下方に延出した6本のリンク部材10の下端部は、ケーブル6をコネクタ15に装着する装着作業を実行する作業ユニットであるベース部11に結合されている。図2に示すように、リンク部材10はユニバーサルジョイント10aを介してベース部11に結合されている。この構成により、ロボット部8によってベース部11に6自由度の移動動作を行わせることが可能となっている。
図2において、ベース部11には、ケーブル保持部20とコネクタロックツール30が装着され、さらに撮像部40および照明46が装着されている。ケーブル保持部20は、コネクタ15へ装着される対象となる供給部5から供給されるケーブル6を保持する機能を有している。コネクタロックツール30は、コネクタ15が備えたロック機構を作動させる機能、すなわち先端部6aが装着された状態のコネクタ15においてカバー部材16を押し倒して閉状態とする機能を有している。
ロボット部8によってベース部11を移動させることにより、作業ステージ3に保持された電子機器4と供給部5から供給されるケーブル6に対してケーブル保持部20とコネクタロックツール30とを相対的に移動させることができる。ケーブル6の先端部6aをコネクタ15に装着するケーブル装着作業では、制御部51(図11参照)が、ロボット部8、ケーブル保持部20、コネクタロックツール30を作動させる。このように、ロボット部8は、電子機器4(ワーク)に対してケーブル保持部20を移動させる。なお、ケーブル装着作業の対象(ワーク)は、電子機器4に組み込まれたコネクタ15の他、電子機器4に取り付ける前の回路基板13に実装されたコネクタ15であってもよい。その場合、回路基板13が作業ステージ3に保持される。
なお、本実施の形態においては、パラレルリンクロボットであるロボット部8でベース部11を移動させているが、電子機器組み立て装置1はアームの途中に複数の回転軸を有する多関節ロボットでベース部11を移動させる構成であってもよい。または、ケーブル保持部20およびコネクタロックツール30を個別の駆動機構(パラレルリンクロボット、多関節ロボット)によって移動させる構成であってもよい。
次に図2を参照して、ベース部11の詳細構成を説明する。ベース部11において複数のユニバーサルジョイント10aの中心位置を示す駆動中心には開口部11aが設けられている。ベース部11において開口部11aから右方向(電子機器組み立て装置1の背面側)に隔てた側端部の下面には、ケーブル保持部20が装着されている。ベース部11の側端部近傍の下面には、固定板21が設けられている。固定板21には、駆動中心側に向かって斜め下方に延出する保持アクチュエータ22が固定されている。
保持アクチュエータ22には、駆動中心側に向かって斜め下方に延出するスライド部23が接続されている。スライド部23の駆動中心側の先端には、挟持部24が配置されている。保持アクチュエータ22は、制御部51によって制御される。保持アクチュエータ22が作動することで、スライド部23と挟持部24が駆動中心側に向かって進退(矢印a)する。
ここで図6、図7、図8を参照して、挟持部24の詳細について説明する。図6において、挟持部24の下部には、トレイ7に載置されたケーブル6の上面6g(一の面)(図7(a)参照)に上方から当接する当接面24aが形成されている。挟持部24の下部において当接面24aの左右には、一対のガイド部25が下方に延出して形成されている。
左右のガイド部25の対向するガイド面25aの間隔W3は、ケーブルの幅W2よりやや広く、ケーブルの先端部の幅W1より狭い。すなわち、挟持部24には、当接面24aを挟んで下方に延出してケーブル6の方向(装着方向)に延伸する一対のガイド部25が形成されている。一対のガイド部25の間隔W3は、ケーブルの幅W2よりやや広く、ケーブルの先端部の幅W1より狭い。
トレイ7に載置されたケーブル6を挟持部24で保持する際は、挟持部24を移動させて位置を合わせ(図7(a)の矢印c1)、挟持部24をケーブル6に向けて下降させる(図7(b)の矢印c2)。これにより、一対のガイド面25aの間をケーブル6が通過して、ケーブル6の上面6gが当接面24aに当接する。
図6において、左右のガイド部25の前面側には、前面とガイド面25aに開口する溝25bがそれぞれ形成されている。挟持部24の前面における左右の溝25bの側壁25cの間隔W4はガイド面25aの間隔W3より広く、後方に向けて斜めに狭くなっている(図6(b))。溝25bの下面は当接面24aと対向する対向面25dを形成する。当接面24aと対向面25dの間隔H1は、ケーブル6の先端部6aの厚さH2(図7(a)参照)よりもやや広い。
ケーブル6を挟持部24で保持する際は、ケーブル6の上面6gが当接面24aに当接している状態で挟持部24を前方(保持方向)に移動させると(図7(c)の矢印c3)、ケーブル6の先端部6aの左右のテーパ部6eを含む側部6gが当接面24aと対向面25dの間(溝25b)に挟み込まれる。
図8は、挟持部24がケーブル6の先端部6aを保持している状態を示している。図8(a)において、ガイド部25の左右の溝25bの形状は、挟持部24に保持されるケーブル6の先端部6aの形状に合わせて形成されている。すなわち、左右の溝25bの側壁25cは、先端部6aの左右のテーパ部6eに当接する形状となっている。溝25bの側壁25cが、後方からテーパ部6eに当接することで、ケーブル6が後方(保持方向の反対)に移動することが防止される。すなわち、一対の溝25bの側壁25cは、保持したケーブル6の後方への移動を規制する一対の規制部である。
図6において、挟持部24には、当接面24aに開口する複数の吸着孔24bが形成されている。吸着孔24bは、制御部51で制御される真空発生器54に連通している。図8において、挟持部24がケーブル6を保持した状態で真空発生器54を作動させると、ケーブル6の上面6gが吸着孔24bによって真空吸着される。すなわち、複数の吸着孔24bは、ケーブル6を挟持部24で保持した状態で、ケーブル6を真空吸着する吸着部である。
このように、挟持部24は、ケーブル6の上面6g(一の面)に当接する当接面24aと、前記当接面を挟んで前記ケーブルの方向に延伸した一対のガイド部25を有している。一対のガイド部25の前部には、ケーブル6の先端部6aの側部6gが侵入する溝25bが形成されている。ガイド部25の溝25bは、当接面24aに対向し、ケーブル6の先端部6aの側部6gを当接面24aと挟んで保持する対向面25dと、保持したケーブル6の移動を規制する規制部(側壁25c)と、を有する。
一対の溝25bの側壁25cの間隔(一対のガイド部25の間隔)は、最大が挟持部24の前面における側壁25cの間隔W4で最小はガイド面25aの間隔W3であり、ケーブルの幅W2より広くてケーブルの先端部の幅W1より狭い。このように、ケーブル保持部20は、ケーブル6の先端部6aの形状に適応する挟持部24を有する。
次に図9を参照して、挟持部24による反りが生じているケーブル6の矯正機能について説明する。ケーブル6は、ケーブル本体部6cに補強板6dを接合する製造工程において、補強板6dが変形することがある。図9(a)は、反りが生じたケーブル6を正面から見た図である。図9(a)、図9(b)に示すケーブル6は、補強板6dの反りによって先端部6aが上に凸に反っている。この状態では、ケーブル6の先端部6aをコネクタ15に装着することができない。
このように反りが生じているケーブル6の先端部6aの側部6gを一対のガイド部25の溝25bに侵入させて挟持部24に保持させることで、ケーブル6の反りが矯正される(図9(c))。このように、矯正機能を有する挟持部24を使用することで、反りが生じているケーブル6でもコネクタ15に装着することができる。
次に図10を参照して、トレイ7に配置されたストッパー7bの機能について説明する。ストッパー7bは、挟持部24がトレイ7の格納部7aに載置されたケーブル6を保持するために移動する方向(保持方向)に交差する方向に延びて配置されている(図5(b)も参照)。挟持部24にケーブル6を保持させる際は、当接面24aをケーブル6の上面6gに当接させて保持方向に移動させ(矢印c4)、一対のガイド部25の溝25bにケーブル6の先端部6aの側部6gを侵入させる。この過程において、保持方向に押されたケーブル6が格納部7aの前方の壁7cを乗り越えて格納部7aから飛び出ることがある。
このような場合に、ケーブル6の先端部6a(被装着部6b)の上方に配置されたストッパー7bが上方からケーブル6を押さえ込むことで、ケーブル6の格納部7aからの飛出しを防止することができる。このストッパー7bの機能により、一対のガイド部25の溝25bにケーブル6の先端部6aの側部6gを確実に侵入させて挟持部24にケーブル6を保持させることができる。
次にコネクタロックツール30の構成を説明する。図2においてベース部11の左端部側(電子機器組み立て装置1の正面側)の下面には、外側方向の斜め上方に延出するブラケット31が固定されている。ブラケット31には、ベース部11の駆動中心側に進退(矢印b)するロッド32aを有するロックアクチュエータ32が装着されている。さらにロッド32aに結合された緩衝部33には、先端部に当接部であるローラ35が装着されたローラ保持部34が装着されている。
ロックアクチュエータ32を駆動することにより、緩衝部33を介してローラ保持部34が駆動中心側に進出し、これによりローラ35がコネクタ15のカバー部材16に当接してロック機構を作動させる(図15参照)。緩衝部33は、ローラ保持部34が保持軸33a廻りの回動が許容され、且つローラ35を下方に押し付ける方向に付勢した状態でローラ保持部34を保持している。これにより、ロックアクチュエータ32によってローラ35を進退させる動作において、緩衝部33の機能によりローラ35がカバー部材16に当接する際の衝撃が緩和されるようになっている。
図2において、ベース部11の上面において開口部11aの近傍に立設されたブラケット41には、光学レンズ部42およびカメラ43を含んで構成される撮像部40が、撮像光軸43aを駆動中心に合わせて下向き姿勢で設置されている。ロボット部8を作動させて、ベース部11を作業ステージ3に保持された電子機器4の上方に位置させた状態で、撮像部40により撮像することにより、ケーブル保持部20に保持されたケーブル6の先端部6aおよび回路基板13に実装されたコネクタ15の画像を取得することができる。撮像部40による撮像画像は、制御部51に送信される。
ベース部11の下面側には、開口部11aを囲む配置で支持部材44が下方に立設されている。支持部材44の下端部には、電子機器4の外形形状に対応した照明保持板45が保持されている。照明保持板45の下面には、LEDなどの発光体を含んで構成される照明46が装着されている。照明46は、制御部51で制御される。撮像部40による撮像に際しては、照明46を点灯させて撮像対象のケーブル6、コネクタ15を照明する。
図2において、ベース部11の下面において開口部11aの周縁のコネクタロックツール30側の近傍には、距離計測センサ47が計測光軸47aを下向きにした姿勢で設置されている。距離計測センサ47は、計測光軸47aに位置する計測対象物の計測対象面から距離計測センサ47の計測基準位置までの距離、換言すれば計測対象面の高さ位置を計測する。本実施の形態においては、距離計測センサ47をコネクタ15の上方に位置させた状態で、距離計測センサ47によってコネクタ15の端子面15bの高さ位置を計測する。距離計測センサ47による計測結果は、制御部51に送信される。
次に図11を参照して、電子機器組み立て装置1の制御系の構成を説明する。電子機器組み立て装置1が備える制御部51は、ロボット部8、撮像部40、照明46、距離計測センサ47、保持アクチュエータ22、ロックアクチュエータ32、操作パネル12、真空発生器54と接続されている。制御部51がロボット部8、ケーブル保持部20の保持アクチュエータ22を制御して作動させることにより、ケーブル保持部20を供給部5から供給されるケーブル6に沿って移動させて挟持部24にケーブル6の先端部6aを保持させるケーブル保持作業が実行される。
また、制御部51がロボット部8、ケーブル保持部20の保持アクチュエータ22を制御して作動させることにより、後述するケーブル6を移動させてコネクタ15に装着させるケーブル装着作業が実行される。また、制御部51がロボット部8、コネクタロックツール30のロックアクチュエータ32を制御して作動させることにより、後述するローラ35をコネクタ15のカバー部材16に当接させてロック機構を作動させるロック作業が実行される。
このケーブル装着作業の実行過程においては、制御部51は、距離計測センサ47を制御してベース部11からコネクタ15までの距離を計測する距離計測処理を実行させる。また、制御部51は、撮像部40および照明46を制御して、ケーブル6の先端部6aおよびコネクタ15の相対位置関係を検出するための撮像処理を実行させる。
図11において、制御部51は内部制御処理機能としての位置検出部52を備えている。位置検出部52は、撮像部40より撮像されたケーブル保持部20に保持された状態のケーブル6の先端部6aとコネクタ15を含む撮像画像に基づいて、ケーブル6の先端部6aとコネクタ15の相対位置関係を検出する位置検出処理を実行する。先端部6aをコネクタ15に装着するケーブル装着動作においては、制御部51は先端部6aおよびコネクタ15の相対位置検出結果に基づいて、ロボット部8によるケーブル保持部20の移動を制御する。
制御部51は、記憶装置である記憶部53を備えている。記憶部53には、作業対象の電子機器4におけるコネクタ15の位置、サイズ、形状、カバー部材16の位置、サイズ、形状、トレイ7のサイズ、トレイ7に格納されたケーブル6の位置など、ケーブル保持作業、ケーブル装着作業、ロック作業に必要な情報が記憶されている。
次に図12のフローに沿って、各図面を参照しながら、電子機器組み立て装置1によって電子機器4(ワーク)が備えるコネクタ15にケーブル6の先端部6aを装着する電子機器組み立て方法について説明する。図12において、まず、作業対象の電子機器4が作業ステージ3上に保持される(ST1:電子機器保持工程)(図1参照)。次いで制御部51は、ケーブル保持部20を供給部5のトレイ7上に移動させて、挟持部24を取り出し対象のケーブル6の上方に位置合わせする(図7(a)の矢印c1)。この時、挟持部24がケーブル6の先端部6aの後方(保持方向の反対側)で、当接面24aがケーブル6の上面6gに着地できる位置に位置合わせされる。
次いで制御部51は、挟持部24の下面に形成された一対のガイド部25の間が供給部5から供給されるケーブル6を上方から通過するようにケーブル保持部20を下方に移動させて(図7(b)の矢印c2)、挟持部24の当接面24aをケーブル6の上面6gに当接させる(ST2:挟持部当接工程)。次いで制御部51は、ケーブル保持部20をケーブル6に沿って先端部6aの方向(保持方向)に移動させて(図7(c)の矢印c3)、一対のガイド部25の溝25bにケーブル6の先端部6aの側部6gを侵入させてケーブル6を保持させる(ST3:ケーブル保持工程)。
図12において、ケーブル保持工程(ST3)の後に、制御部51は真空発生器54を作動させて、複数の吸着孔24b(吸着部)でケーブル6の上面6gを真空吸着させる(ST4:吸着工程)(図8参照)。次いで制御部51は、距離計測センサ47を計測光軸47aがコネクタ15の端子面15bに当たる位置に移動させて(図13の矢印d)、距離計測センサ47によってコネクタ15の端子面15bまでの距離を計測させる(ST5:距離計測工程)。
次いで制御部51は、距離計測工程(ST3)での計測結果に基づいて、ケーブル6を保持した挟持部24を電子機器4に対して移動させ(図14の矢印e)、ケーブル6の先端部6aをコネクタ15に接近させる(ST6:ケーブル接近工程)。次いで制御部51は、撮像部40によってケーブル6の先端部6aとコネクタ15を撮像する(ST7:撮像工程)(図14参照)。次いで位置検出部52は、撮像工程(ST5)により撮像された撮像画像から、画像処理によってケーブル6の先端部6aとコネクタ15の相対位置関係を検出する(ST8:位置検出工程)。
図12において、次いで制御部51は、位置検出工程(ST8)で検出されたケーブル6の先端部6aとコネクタ15の相対位置関係に基づいて、挟持部24(ケーブル保持部20)を移動させて(図15(a)の矢印f)、ケーブル6の先端部6aをコネクタ15に装着させる(ST9:装着工程)。次いで制御部51は、コネクタロックツール30によってコネクタ15のロック機能を作動させる(ST10:ロック作動工程)。
ここで図15を参照して、ロック作動工程(ST10)の詳細について説明する。図15(a)において、ケーブル6の先端部6aがコネクタ15に装着されると、制御部51はロックアクチュエータ32(図2参照)を作動させて、ロッド32aおよびロッド32aに結合された緩衝部33を突出させる(矢印g1)。これにより、緩衝部33に装着されたローラ保持部34の先端部のローラ35はコネクタ15の上面側に移動し、コネクタ15の上面を転動しながらカバー部材16に当接してこれを押し倒す。
図15(b)において、次いで制御部51はロックアクチュエータ32を作動させて、ローラ35を右方向(矢印g2)に移動させることにより、コネクタ15の上面においてローラ35が転動してカバー部材16を押し倒して閉状態とする。これにより、カバー部材16がケーブル6の被装着部6bを押さえ込んでコネクタ15におけるロック機構が作動し、ケーブル6の抜け落ちが防止される。
図12において、次いで制御部51は真空発生器54を停止させて、複数の吸着孔24b(吸着部)の真空吸着を解除させる(ST11:吸着解除工程)。次いで制御部51は、ケーブル保持部20を後方に移動させて挟持部24からケーブル6を解放させた後(図15(b)の矢印h)、ケーブル保持部20を元の位置まで帰還させる(ST12:ケーブル保持部帰還工程)。これにより、ケーブル6が電子機器4のコネクタ15に装着される(図4参照)。次いで作業ステージ3からケーブル装着作業が完了した電子機器4が回収される(ST13:電子機器回収工程)。これにより、1個の電子機器4に対する電子機器組み立てが完了する。
上記説明したように、本実施の形態の電子機器組み立て装置1は、供給部5から供給されるケーブル6を保持するケーブル保持部20と、ケーブル6の先端部6aが装着されるコネクタ15を備えるワーク(電子機器4)に対してケーブル保持部20を移動させるロボット部8と、ロボット部8、ケーブル保持部20を作動させることにより、ケーブル6を移動させる制御部51と、を備えている。ケーブル保持部20は、ケーブル6の先端部6aの形状に適応する挟持部24を有し、制御部51は、ケーブル保持部20を供給部5から供給されるケーブル6に沿って移動させて挟持部24にケーブル6の先端部6aを保持させる。これによって、ケーブル6の先端部6aに反りが生じているケーブル6でもコネクタ15に装着することができる。
本発明の電子機器組み立て装置および電子機器組み立て方法は、ケーブルの先端部に反りが生じているケーブルでもコネクタに装着することができるという効果を有し、電子機器を組み立てる分野において有用である。
1 電子機器組み立て装置
4 電子機器(ワーク)
5 供給部
6 ケーブル
6a 先端部
7 トレイ
7b ストッパー
8 ロボット部
15 コネクタ
20 ケーブル保持部
24 挟持部
24a 当接面
24b 吸着孔(吸着部)
25 ガイド部
25b 溝
25c 側壁(規制部)
25d 対向面
W1 ケーブルの先端部の幅
W2 ケーブルの幅

Claims (12)

  1. 供給部から供給されるケーブルを保持するケーブル保持部と、
    前記ケーブルの先端部が装着されるコネクタを備えるワークに対して前記ケーブル保持ツールを移動させるロボット部と、
    前記ロボット部、前記ケーブル保持部を作動させることにより、前記ケーブルを移動させる制御部と、を備え、
    前記ケーブル保持部は、前記ケーブルの先端部の形状に適応する挟持部を有し、
    前記制御部は、前記ケーブル保持部を前記供給部から供給される前記ケーブルに沿って移動させて前記挟持部に前記ケーブルの先端部を保持させる、電子機器組み立て装置。
  2. 前記挟持部は、
    前記ケーブルの一の面に当接する当接面と、
    前記当接面を挟んで前記ケーブルの方向に延伸し、前記ケーブル保持部が前記ケーブルに沿って移動する方向の前部に前記ケーブルの先端部の側部が侵入する溝が形成された一対のガイド部と、を有する、請求項1に記載の電子機器組み立て装置。
  3. 前記一対のガイド部の間隔は、前記ケーブルの幅より広くて前記ケーブルの先端部の幅より狭い、請求項2に記載の電子機器組み立て装置。
  4. 前記ガイド部の溝は、
    前記当接面に対向し、前記ケーブルの先端部の側部を前記当接面と挟んで保持する対向面と、
    保持した前記ケーブルの移動を規制する規制部と、を有する、請求項2または3に記載の電子機器組み立て装置。
  5. 前記制御部は、前記挟持部の前記一対のガイド部の間が前記供給部から供給される前記ケーブルを通過するように前記ケーブル保持部を移動させて、前記挟持部の前記当接面を前記ケーブルに当接させた後、前記ケーブル保持部を前記ケーブルに沿って移動させ、前記一対のガイド部の溝に前記ケーブルの先端部の側部を侵入させて前記ケーブルを保持させる、請求項4に記載の電子機器組み立て装置。
  6. 前記ケーブル保持部は、前記ケーブルを前記挟持部で保持した状態で、前記ケーブルを真空吸着する吸着部を有する、請求項1から5のいずれかに記載の電子機器組み立て装置。
  7. 前記供給部は、前記ケーブルをトレイに載置した状態で供給し、
    前記トレイは、載置された前記ケーブルの先端部の上方に、前記ケーブルの先端部の上方への移動を規制するストッパーを有する、請求項1から6のいずれかに記載の電子機器組み立て装置。
  8. 前記ストッパーは、前記挟持部が前記トレイに載置されたケーブルを保持するために移動する方向に交差する方向に延びる、請求項7に記載の電子機器組み立て装置。
  9. 電子機器組み立て装置によってワークが備えるコネクタにケーブルの先端部を装着する電子機器組み立て方法であって、
    前記電子機器組み立て装置は、
    ケーブルを供給する供給部と、
    前記ケーブルを保持する挟持部を有するケーブル保持部と、を備え、
    前記ケーブル保持部を前記供給部から供給される前記ケーブルに沿って移動させて前記挟持部に前記ケーブルの先端部を保持させるケーブル保持工程を含む、電子機器組み立て方法。
  10. 前記挟持部は、
    前記ケーブルの一の面に当接する当接面と、
    前記当接面を挟んで前記ケーブルの方向に延伸し、前記ケーブル保持部が前記ケーブルに沿って移動する方向の前部に前記ケーブルの先端部の側部が侵入する溝が形成された一対のガイド部と、を有し、
    前記一対のガイド部の間隔は、前記ケーブルの幅より広くて前記ケーブルの先端部の幅より狭く、
    前記ケーブル保持工程の前に、前記挟持部の前記一対のガイド部の間が前記供給部から供給される前記ケーブルを通過するように前記ケーブル保持部を移動させて、前記挟持部の前記当接面を前記ケーブルに当接させる挟持部当接工程を含み、
    前記ケーブル保持工程において、前記ケーブル保持部を前記ケーブルに沿って移動させて、前記一対のガイド部の溝に前記ケーブルの先端部の側部を侵入させて前記ケーブルを保持する、請求項9に記載の電子機器組み立て方法。
  11. 前記ケーブル保持部は、保持した前記ケーブルを真空吸着する吸着部を有し、
    前記ケーブル保持工程の後に、前記吸着部で前記ケーブルを真空吸着する吸着工程を含む、請求項9または10に記載の電子機器組み立て方法。
  12. 前記吸着工程の後に、前記ケーブル保持部を移動させて、前記ケーブルの先端部を前記コネクタに装着させる装着工程と、
    前記装着工程の後に、前記吸着部の真空吸着を解除する吸着解除工程と、を含む、請求項11に記載の電子機器組み立て方法。
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