JP4650411B2

JP4650411B2 - Connector automatic insertion / extraction device and connector insertion / extraction method

Info

Publication number: JP4650411B2
Application number: JP2006356719A
Authority: JP
Inventors: 直人加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2026-12-29
Also published as: JP2008161994A

Description

この発明は、高周波機器のＲＦ（Radio Frequency）コネクタを自動的に挿抜する自動挿抜装置及びコネクタ挿抜方法に関するものである。 The present invention relates to an automatic insertion / extraction apparatus and a connector insertion / extraction method for automatically inserting / removing an RF (Radio Frequency) connector of a high-frequency device.

従来、アンテナ動作状態において、実時間遅延線路の実際の遅延量を計測し、実時間遅延線路の設定値と実際の遅延量の差異を補正することにより、ビーム指向誤差の低減を可能とするアレーアンテナの測定方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この種のアレーアンテナの測定方法では、各アンテナ素子に接続される送受信モジュールの、通過損失や反射損失等のＲＦ信号の電気特性（以下、ＲＦ特性）を、直接測定することはできない。送受信モジュールには、各アンテナ素子に接続されるＲＦ端子、送信系の増幅回路、受信系の低雑音増幅器、電力分配器や方向性結合器等が構成されており、ＲＦ端子にＲＦ信号を入出力することによって送受信モジュールのＲＦ特性を計測し、各モジュールの性能ばらつきを評価することができる。 Conventionally, in an antenna operating state, an actual delay amount of a real-time delay line is measured, and an array that can reduce a beam pointing error by correcting a difference between a setting value of the real-time delay line and an actual delay amount. An antenna measurement method is known (for example, see Patent Document 1). However, with this type of array antenna measurement method, it is not possible to directly measure the electrical characteristics (hereinafter referred to as RF characteristics) of RF signals such as passing loss and reflection loss of the transmission / reception module connected to each antenna element. The transmission / reception module includes an RF terminal connected to each antenna element, a transmission system amplification circuit, a reception system low-noise amplifier, a power distributor, a directional coupler, and the like. An RF signal is input to the RF terminal. By outputting, the RF characteristics of the transmission / reception module can be measured and the performance variation of each module can be evaluated.

特開２００２−１７６３０９号公報JP 2002-176309 A

一方、無線装置の評価方法として、無線装置の同軸線の給電点に直接電力を供給するとともに、無線装置の受信電界強度を計測して、アンテナ結合による輻射状態で測定した電力値との差をアンテナ結合による損失値として求める例が知られている（例えば、特許文献２参照）。この種の無線装置では、給電点への同軸線の接続を、人手を介して行っており、計測の自動化が図られていない。 On the other hand, as a method for evaluating a wireless device, power is supplied directly to the feeding point of the coaxial line of the wireless device, and the received electric field strength of the wireless device is measured to determine the difference from the power value measured in the radiation state due to antenna coupling. An example of obtaining a loss value due to antenna coupling is known (see, for example, Patent Document 2). In this type of wireless device, the coaxial line is connected to the feeding point through human hands, and the measurement is not automated.

特開２０００−３９４６０号公報JP 2000-39460 A

ＡＰＡＡ（Active Phased Array Antenna；アクティブフェーズドアレイアンテナ）の様な、複数のアンテナ素子や、アンテナ素子に接続される送受信モジュールを備えたＲＦ機器（供試体）では、送受信モジュールの有する各ＲＦ端子において、ＲＦ特性が測定される。ＲＦ端子には送信用及び受信用の少なくとも２つのＲＦコネクタが装着されており、アンテナ素子面に接続される平面内には、各送受信モジュール毎に複数のＲＦコネクタが配列されている。この場合、ＲＦ特性を計測しない隣接するＲＦコネクタからの漏れによる電波干渉を防ぐため、供試体における多数のＲＦコネクタに終端器を装着する。終端器は全ＲＦコネクタに全数装着しておき、ここから手作業により測定個所の終端器を１本抜いて、終端器を抜いたＲＦコネクタに計測用制御ケーブルを手作業で接続しＲＦ特性を測定する。更に、測定終了後は計測用制御ケーブルを手作業で抜き、先に抜いた終端器を再び手作業で挿入していた。この際、１つのアクティブフェーズドアレイアンテナに対し、ＲＦコネクタが数十〜数百個程度設けられており、測定時間に比して、ＲＦコネクタから手動で終端器を抜き差しする作業に多大な時間を要するという問題があった。 In an RF device (specimen) including a plurality of antenna elements such as APAA (Active Phased Array Antenna) and a transmission / reception module connected to the antenna element, in each RF terminal of the transmission / reception module, RF characteristics are measured. At least two RF connectors for transmission and reception are attached to the RF terminal, and a plurality of RF connectors are arranged for each transmission / reception module in a plane connected to the antenna element surface. In this case, in order to prevent radio wave interference due to leakage from adjacent RF connectors that do not measure RF characteristics, terminators are attached to a number of RF connectors in the specimen. All terminators are attached to all RF connectors, and one terminator at the measurement point is manually pulled out from here, and the RF control is performed by manually connecting the measurement control cable to the RF connector from which the terminator has been removed. taking measurement. Further, after the measurement was completed, the measurement control cable was manually pulled out, and the terminator previously pulled out was manually inserted again. At this time, several tens to several hundreds of RF connectors are provided for one active phased array antenna, and it takes a lot of time to manually insert / remove the terminator from the RF connector compared to the measurement time. There was a problem that it took.

この発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、例えば複数の送受信モジュールを有しＲＦコネクタを多数備えたアクティブフェーズドアレイアンテナのように、多数のＲＦコネクタを有した供試体において、供試体のＲＦコネクタから終端器を抜き差しする作業処理を自動化し、ＲＦ信号の電気特性試験における手作業の所要時間を短縮する自動装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. For example, in a specimen having a large number of RF connectors, such as an active phased array antenna having a plurality of transmission / reception modules and a large number of RF connectors, It is an object of the present invention to obtain an automatic device that automates the work process of inserting / removing the terminator from / to the RF connector and shortens the time required for manual work in the electrical characteristic test of the RF signal.

この発明によるコネクタ自動挿抜装置は、終端器及びＲＦコネクタの端末位置を計測する画像処理装置と、終端器を把持する把持部と把持部を３次元移動させる駆動部を有したロボットハンドと、計測用ケーブルを３次元方向に移動可能な計測用ハンドと、ロボットハンドにおける把持部の把持または解放動作、ロボットハンド及び計測用ハンドの移動動作を制御する制御装置とを備え、制御装置は、画像処理装置により計測された終端器の端末位置にロボットハンドの把持部を移動して終端器を把持し、終端器を引き抜いてから退避した後、画像処理装置により計測されたＲＦコネクタの端末位置に計測用ハンドを移動させ、計測用ケーブルをＲＦコネクタに接続した後、ロボットハンドを用いて画像処理装置により計測された終端器の端末位置に退避した終端器を移動させ、再び終端器をＲＦコネクタに接続する制御を行うものである。 An automatic connector insertion / extraction apparatus according to the present invention includes an image processing device that measures the terminal positions of a terminator and an RF connector, a robot hand that has a gripping unit that grips the terminator, and a drive unit that three-dimensionally moves the gripping unit, A measuring hand capable of moving the cable for three-dimensional movement, and a control device for controlling the gripping or releasing operation of the gripping part in the robot hand and the moving operation of the robot hand and the measuring hand. Move the gripping part of the robot hand to the terminal position of the terminator measured by the device, grasp the terminator, pull out the terminator and then retract, then measure to the terminal position of the RF connector measured by the image processing device The end of the terminator measured by the image processing device using the robot hand after moving the measurement hand and connecting the measurement cable to the RF connector Position is moved the saved terminator to, and performs control again to connect the terminator to the RF connector.

また、この発明によるコネクタ挿抜方法は、各ＲＦコネクタに終端器を装着した後、終端器の画像に基づいて終端器の位置計測を行うステップ、上記計測された終端器の位置にロボットハンドを移動した後、上記ロボットハンドにより終端器を把持し、上記ＲＦコネクタから終端器を引き抜くステップ、上記終端器を引き抜いたＲＦコネクタの画像に基づいてＲＦコネクタの位置計測を行うステップ、上記終端器を引き抜いたＲＦコネクタに計測用ハンドにより計測用ケーブルを装着するステップ、上記計測用ケーブルを用いたＲＦ信号の計測が完了した後、ＲＦコネクタから計測用ケーブルを引き抜くステップ、上記計測用ケーブルを引き抜いたＲＦコネクタの位置に、ロボットハンドにより終端器を移動させるステップ、上記ロボットハンドにより終端器移動位置で終端器をＲＦコネクタに装着するステップ、の順序で、コネクタを挿抜するものである。 The connector insertion / extraction method according to the present invention includes a step of measuring the position of the terminator based on the image of the terminator after attaching the terminator to each RF connector, and moving the robot hand to the measured position of the terminator Thereafter, the step of grasping the terminator by the robot hand and pulling out the terminator from the RF connector, the step of measuring the position of the RF connector based on the image of the RF connector from which the terminator has been pulled out, and pulling out the terminator Attaching the measurement cable to the RF connector with the measurement hand, after completing the measurement of the RF signal using the measurement cable, extracting the measurement cable from the RF connector, and extracting the measurement cable from the RF Moving the terminator to the connector position by the robot hand; The step of attaching the terminator to the RF connector terminator movement position by de, in order, is to insertion of the connector.

この発明によれば、ＲＦコネクタから自動で終端器を挿抜するとともに、自動でＲＦ信号の計測用ケーブルを挿抜することにより、多数のＲＦコネクタの電気特性を自動で連続測定することができ、電気特性の試験時間短縮に繋がるとういう効果がある。 According to the present invention, it is possible to automatically and continuously measure the electrical characteristics of a large number of RF connectors by automatically inserting and removing the terminator from the RF connector and automatically inserting and removing the RF signal measurement cable. There is an effect that the test time of characteristics is shortened.

実施の形態１．
以下、この発明に係る実施の形態１によるコネクタ自動挿抜装置について、図を用いて説明する。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an automatic connector insertion / extraction apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、この発明の実施の形態１におけるコネクタ自動挿抜装置の構成を示すブロック図である。図において、コネクタ自動挿抜装置は、ＲＦコネクタ１３及び終端器１１の位置情報を取得する画像処理装置２０と、電動アクチュエータロボット１とエアスライダ２を併用して構成される２段式のロボットハンド２１と、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を装着し計測用制御ケーブル８を取り着け取り外し可能な計測用ハンド２２と、制御装置２３を具備したものである。 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic connector insertion / removal device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an automatic connector insertion / extraction apparatus is a two-stage robot hand 21 configured by using an image processing apparatus 20 that acquires positional information of an RF connector 13 and a terminator 11, and an electric actuator robot 1 and an air slider 2. And a measuring hand 22 to which the XPI-SMA conversion adapter 9 is attached and the measuring control cable 8 can be attached and detached, and a control device 23.

ロボットハンド２１は、三爪チャック（３）の各爪の先端に３本のフィンガ（後述の終端器側フィンガ４）を取付けて把持部２４が構成される。フィンガの内１本は終端器把持検知用光ファイバセンサ５が取付けられ、検知センサを構成する。画像処理装置２０は、画像処理装置用カメラユニット１０と画像処理部２５から構成される。 The robot hand 21 includes three fingers (terminator side fingers 4 to be described later) attached to the tips of the respective claws of the three-jaw chuck (3) to form a gripping portion 24. One of the fingers is provided with a terminator grip detection optical fiber sensor 5 and constitutes a detection sensor. The image processing apparatus 20 includes an image processing apparatus camera unit 10 and an image processing unit 25.

制御装置２３は計算機により構成され、予め制御シーケンスプログラムが格納されたＲＯＭと、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて制御シーケンス処理や各種演算処理を実行する制御演算プロセッサ（ＣＰＵ）と、画像処理装置用カメラユニット１０により計測された位置情報を読み書き可能なメモリを備えている。制御装置２３は画像処理装置２０、ロボットハンド２１、計測用ハンド２２、及び終端器把持検知用光ファイバセンサ５に接続される。また、制御装置２３は計測装置２６に接続される。計測装置２６としては、制御装置２３からの制御信号によって計測制御や計測データの信号入出力を自在に行うことが可能な波形アナライザが用いられる。計測装置２６は計測用制御ケーブル８に接続される。計測用制御ケーブル８は、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を介して供試体１２のＲＦコネクタに接続される。 The control device 23 is composed of a computer, a ROM in which a control sequence program is stored in advance, a control arithmetic processor (CPU) that executes control sequence processing and various arithmetic processing based on the program stored in the ROM, and an image processing device A memory capable of reading and writing the position information measured by the camera unit 10 is provided. The control device 23 is connected to the image processing device 20, the robot hand 21, the measurement hand 22, and the terminator grip detection optical fiber sensor 5. The control device 23 is connected to the measurement device 26. As the measuring device 26, a waveform analyzer that can freely perform measurement control and signal input / output of measurement data by a control signal from the control device 23 is used. The measuring device 26 is connected to the measurement control cable 8. The measurement control cable 8 is connected to the RF connector of the specimen 12 via the XPI-SMA conversion adapter 9.

供試体１２は、アクティブフェーズドアレイアンテナを構成する複数の送受信モジュールから構成される。供試体１２は、各送受信モジュールに設けられた複数のＲＦコネクタを備えている。以下の説明では、ＲＦコネクタを被測定端子１３と呼ぶ。被測定端子１３はプッシュオンコネクタ型のコネクタが用いられる。
各供試体１２は多数（数十〜数百個程度）の被測定端子１３を有する。供試体１２は、コネクタ自動挿抜装置に設けられた取付台に設置されて、ＲＦ特性の自動計測が実行される。なお、ＲＦ特性の自動計測を実行する前に、全ての被測定端子１３には、予め終端器１１が取付けられる。また、全ての被測定端子１３の位置座標の情報は、予めポジションファイルとしてＲＯＭにプログラム入力されている。 The specimen 12 is composed of a plurality of transmission / reception modules constituting an active phased array antenna. The specimen 12 includes a plurality of RF connectors provided in each transmission / reception module. In the following description, the RF connector is referred to as a measured terminal 13. The measured terminal 13 is a push-on connector type connector.
Each specimen 12 has a large number (several tens to several hundreds) of terminals to be measured 13. The specimen 12 is installed on a mounting base provided in the connector automatic insertion / extraction apparatus, and automatic measurement of RF characteristics is executed. Note that the terminators 11 are attached in advance to all the terminals to be measured 13 before the automatic measurement of the RF characteristics is executed. Further, the information on the position coordinates of all the terminals to be measured 13 is preliminarily programmed into the ROM as a position file.

図２は実施の形態１におけるコネクタ自動挿抜装置の詳細構造を簡易的に示した三面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は把持部２４を下方から見た部分詳細図である。図において、電動アクチュエータロボット１の可動部にエアスライダ２が取付けられ、エアスライダ２の先端に三爪チャック３が保持されている。電動アクチュエータロボット１は、可動部が水平面内（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）及び鉛直方向（Ｚ軸方向）の３軸方向に可動する。エアスライダ２は電動アクチュエータロボット１の可動部に対し鉛直方向（Ｚ軸方向）に可動する。また、三爪チャック３は、水平面内で可動方向が１２０°間隔で異なる３つの爪３１を有する。各爪３１には、それぞれ終端器側フィンガ４が保持されている。３つの終端器側フィンガ４は、各爪３１の移動に伴い、水平面内で相互に離間または接近するように移動する。 2A and 2B are three views schematically showing the detailed structure of the automatic connector insertion / extraction apparatus according to the first embodiment, wherein FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a front view, FIG. 2C is a side view, and FIG. These are the partial detailed views which looked at the holding part 24 from the downward direction. In the figure, an air slider 2 is attached to a movable part of the electric actuator robot 1, and a three-claw chuck 3 is held at the tip of the air slider 2. In the electric actuator robot 1, the movable part is movable in three axial directions in a horizontal plane (X-axis direction and Y-axis direction) and a vertical direction (Z-axis direction). The air slider 2 is movable in the vertical direction (Z-axis direction) with respect to the movable portion of the electric actuator robot 1. Further, the three-jaw chuck 3 has three claws 31 whose moving directions are different at intervals of 120 ° in a horizontal plane. Each claw 31 holds a terminator side finger 4. The three terminator side fingers 4 move so as to be separated from each other or approach each other in the horizontal plane as the claws 31 move.

また、１つの終端器側フィンガ４には、上述した通り終端器把持検知用光ファイバセンサ５が取付けられている。終端器把持検知用光ファイバセンサ５は、光ファイバ２７と検知部２８から構成される。検知部２８は、光電変換器とＣＰＵまたは論理回路を備えている。画像処理装置用カメラユニット１０は電動アクチュエータロボット１に保持され、電動アクチュエータロボット１における可動部のＺ軸可動方向と並列に設置されている。画像処理装置用カメラユニット１０の下部には照明１４が設けられている。照明１４は、互いに離間した２箇所の位置に１つもしくは複数のＬＥＤが、互いにＶ字形状を成すように傾斜配置される。Ｖ字型に配置された２箇所のＬＥＤから発光された光は、画像処理装置用カメラユニット１０のレンズ焦点位置の上方で互いに交差し、このレンズ焦点位置付近が周囲に比べて明るくなるように照射される。 Further, as described above, the terminator grip detection optical fiber sensor 5 is attached to one terminator side finger 4. The terminator grip detection optical fiber sensor 5 includes an optical fiber 27 and a detection unit 28. The detection unit 28 includes a photoelectric converter and a CPU or a logic circuit. The camera unit 10 for the image processing apparatus is held by the electric actuator robot 1 and is installed in parallel with the Z-axis moving direction of the movable portion in the electric actuator robot 1. An illumination 14 is provided below the camera unit 10 for the image processing apparatus. In the illumination 14, one or a plurality of LEDs are inclinedly arranged at two positions separated from each other so as to form a V shape. The light emitted from the two LEDs arranged in the V shape intersects with each other above the lens focal position of the image processing apparatus camera unit 10 so that the vicinity of the lens focal position becomes brighter than the surroundings. Irradiated.

３つの終端器側フィンガ４のうち、１つには、終端器把持検知用光ファイバセンサ５が取付けられている。三爪チャック３における爪の移動に応じて、終端器側フィンガ４と終端器との距離Ｌが相対的に変化する。終端器１１が３つの終端器側フィンガ４に把持されている状態で、光ファイバ２７の端面の直下に終端器端末の上面が位置するように、光ファイバ２７が終端器側フィンガ４に保持されている。終端器把持検知用光ファイバセンサ５は、光ファイバ２７の端面から光を出射し、物体で反射して戻ってきた光を再び光ファイバ２７の端面で受光する。光ファイバ２７の端面で受光した光は検知部２８に入力され、受光した光の強度が計測されて、物体すなわち終端器１１の有無を検知する。例えば、検知部２８に入力された光信号は光電変換により電気信号に変換される。検知部２８は、光電変換後の電気信号を電圧信号に変換し、電圧の大きさに基づいて光の強度変化を求める。この電圧が所定の閾値以上であるときに、検知部２８のＣＰＵまたは論理回路が、終端器側フィンガ４に対して終端器１１が所定の距離内に存在すると判断し、終端器１１が被測定端子１３に確実に接続されていることを検知する。また、この電圧が所定の閾値よりも小さいとき、検知部２８のＣＰＵまたは論理回路は終端器側フィンガ４に対して終端器１１が所定距離以遠に位置すると判断し、終端器１１の把持が解放されたことを検知する。 One of the three terminator-side fingers 4 is provided with a terminator grip detection optical fiber sensor 5. The distance L between the terminator-side finger 4 and the terminator relatively changes in accordance with the movement of the claw in the three-jaw chuck 3. In a state where the terminator 11 is held by the three terminator-side fingers 4, the optical fiber 27 is held by the terminator-side finger 4 so that the upper surface of the terminator terminal is located immediately below the end surface of the optical fiber 27. ing. The terminator grip detection optical fiber sensor 5 emits light from the end face of the optical fiber 27 and receives the light reflected by the object and returned by the end face of the optical fiber 27 again. The light received by the end face of the optical fiber 27 is input to the detection unit 28, and the intensity of the received light is measured to detect the presence of the object, that is, the terminator 11. For example, an optical signal input to the detection unit 28 is converted into an electric signal by photoelectric conversion. The detection unit 28 converts the electrical signal after photoelectric conversion into a voltage signal, and obtains a change in light intensity based on the magnitude of the voltage. When this voltage is equal to or higher than a predetermined threshold value, the CPU or logic circuit of the detection unit 28 determines that the terminator 11 exists within a predetermined distance with respect to the terminator side finger 4, and the terminator 11 is measured. It is detected that the terminal 13 is securely connected. Further, when this voltage is smaller than a predetermined threshold, the CPU or logic circuit of the detection unit 28 determines that the terminator 11 is located beyond a predetermined distance with respect to the terminator-side finger 4, and the gripping of the terminator 11 is released. It is detected that

計測用ハンド２２は、電動アクチュエータロボット１に取付けられた計測側エアスライダ６と計測側ハンド７から構成される。計測側ハンド７は電動アクチュエータロボット１に駆動されて３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ方向）に可動する。また、エアスライダ６は鉛直方向（Ｚ軸方向）に可動し、計測側ハンド７を電動アクチュエータロボット１に対して鉛直方向に移動させる。計測側ハンド７には、計測用制御ケーブル８が保持され、計測用制御ケーブル８の先端にはＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９が設けられている。 The measurement hand 22 includes a measurement-side air slider 6 and a measurement-side hand 7 attached to the electric actuator robot 1. The measurement-side hand 7 is driven by the electric actuator robot 1 and moves in three axial directions (X-axis direction, Y-axis direction, Z-direction). The air slider 6 is movable in the vertical direction (Z-axis direction), and moves the measurement hand 7 in the vertical direction with respect to the electric actuator robot 1. The measurement-side hand 7 holds a measurement control cable 8, and an XPI-SMA conversion adapter 9 is provided at the tip of the measurement control cable 8.

また、計測用制御ケーブル８及びＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９は計測側ハンド７に保持され、計測側ハンド７の移動に応じて３軸方向に可動する。画像処理装置用カメラユニット１０は、電動アクチュエータロボット１の移動に応じて２軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に可動し、終端器１１及び被測定端子１３のＸＹ面内の位置座標を計測する。メモリには、予めＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９と三爪チャック３との、ＸＹ面内における相対位置座標が格納されている。勿論、この相対位置座標は、適宜校正可能なことは言うまでもない。また、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９の３次元位置座標と、三爪チャック３の３次元位置座標は、エアスライダ６、計測側ハンド７、電動アクチュエータロボット１の駆動による３次元方向の移動に伴い、正確に計測されるように図示しない位置計測センサが設けられている。 The measurement control cable 8 and the XPI-SMA conversion adapter 9 are held by the measurement-side hand 7 and are movable in the three-axis directions in accordance with the movement of the measurement-side hand 7. The image processing apparatus camera unit 10 is movable in two axial directions (X-axis direction and Y-axis direction) in accordance with the movement of the electric actuator robot 1, and the position coordinates of the terminator 11 and the terminal to be measured 13 in the XY plane are determined. measure. In the memory, the relative position coordinates of the XPI-SMA conversion adapter 9 and the three-jaw chuck 3 in the XY plane are stored in advance. Of course, it goes without saying that the relative position coordinates can be appropriately calibrated. Further, the three-dimensional position coordinates of the XPI-SMA conversion adapter 9 and the three-dimensional position coordinates of the three-jaw chuck 3 are moved in a three-dimensional direction by driving the air slider 6, the measurement side hand 7, and the electric actuator robot 1. A position measurement sensor (not shown) is provided so as to be measured accurately.

ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９は被測定端子１３に嵌合し、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９は被測定端子１３に接続される。ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９が被測定端子１３に接続されると、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９の接続された被測定端子１３を除き、それ以外の全ての被測定端子１３に終端器１１が取付けられる。また、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９が何れの被測定端子１３にも接続されていないときには、全ての被測定端子１３に終端器１１が取付けられる。ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９が被測定端子１３に接続されると、計測用制御ケーブル８を通じて、計測装置２６と供試体１２との間でＲＦ信号が入出力される。制御装置２３は、計測装置２６を通じて供試体１２の通過特性や反射特性を計測する。 The XPI-SMA conversion adapter 9 is fitted to the measured terminal 13, and the XPI-SMA conversion adapter 9 is connected to the measured terminal 13. When the XPI-SMA conversion adapter 9 is connected to the measured terminal 13, the terminators 11 are attached to all the measured terminals 13 other than the measured terminal 13 to which the XPI-SMA conversion adapter 9 is connected. . Further, when the XPI-SMA conversion adapter 9 is not connected to any measured terminal 13, the terminators 11 are attached to all the measured terminals 13. When the XPI-SMA conversion adapter 9 is connected to the terminal to be measured 13, RF signals are input / output between the measuring device 26 and the specimen 12 through the measurement control cable 8. The control device 23 measures the passage characteristic and reflection characteristic of the specimen 12 through the measurement device 26.

この実施の形態１では、多数の被測定端子１３を有する供試体１２をコネクタ自動挿抜装置に接続し、全ての被測定端子１３に終端器１１を取付けた後、コネクタ自動挿抜装置は終端器１１やＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を手動で着脱すること無く、測定の自動化を図ることができる。従来の試験方法では、人手により制御ケーブルを接続保持した状態で、終端器の着脱や制御ケーブルの着脱を実施していたので、着脱時に手ぶれが発生し、測定再現性が低下していた。また、手動で終端器や制御ケーブルを着脱するのに伴って、作業効率が著しく悪かった。 In this Embodiment 1, after connecting the specimen 12 which has many to-be-measured terminals 13 to a connector automatic insertion / extraction apparatus, and attaching the terminator 11 to all the to-be-measured terminals 13, a connector automatic insertion / extraction apparatus is the terminator 11. It is possible to automate the measurement without manually attaching and detaching the XPI-SMA conversion adapter 9. In the conventional test method, the terminator is attached / detached or the control cable is attached / detached while the control cable is connected and held manually, so that camera shake occurs during attachment / detachment, and measurement reproducibility is reduced. In addition, the work efficiency has been remarkably poor as the terminator and control cable are manually attached and detached.

これに対し、実施の形態１のコネクタ自動挿抜装置では、全ての被測定端子１３を終端するように終端器１１を自動的に取付けるとともに、被測定端子１３に対して計測用ケーブル８を自動的に接続する。これによって、多数（数十〜数百個程度）の被測定端子を有した供試体１２のＲＦ特性自動測定が可能となる。 On the other hand, in the automatic connector insertion / extraction apparatus of the first embodiment, the terminator 11 is automatically attached so that all the terminals to be measured 13 are terminated, and the measurement cable 8 is automatically attached to the terminals to be measured 13. Connect to. As a result, it is possible to automatically measure the RF characteristics of the specimen 12 having a large number (several tens to several hundreds) of terminals to be measured.

また、この実施の形態１のコネクタ自動挿抜装置は、Ｚ軸アクチュエータロボット１と、計測側エアスライダ６と、計測側ハンド７と、画像処理装置用カメラユニット１０を用いて、終端器１１や被測定端子１３の位置に基づいて終端器１１やＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を被測定端子１３に接続するため、繰り返し位置決めを行う際に高い位置決め精度を確保出来る。このことから、手動で位置決めを行う場合に比べて、測定再現性の向上も可能になるという効果がある。 The automatic connector insertion / extraction apparatus according to the first embodiment uses a Z-axis actuator robot 1, a measurement-side air slider 6, a measurement-side hand 7, and a camera unit 10 for an image processing apparatus. Since the terminator 11 and the XPI-SMA conversion adapter 9 are connected to the terminal to be measured 13 based on the position of the measurement terminal 13, high positioning accuracy can be ensured when performing repeated positioning. Therefore, there is an effect that the measurement reproducibility can be improved as compared with the case where the positioning is performed manually.

一般に、終端器１１の内径は終端器１１の外径に対して偏芯している。このため、終端器１１を被測定端子１３の外径に嵌合させる際、被測定端子１３の外径の中心軸に対し終端器１１の外径の中心軸が位置ずれを生じる。終端器１１を被測定端子１３に嵌合させる際、この位置ずれによって終端器１１が旨く嵌合せず、場合によってはＲＦ特性変化を生じることもある。
この実施の形態１のコネクタ自動挿抜装置では、画像処理装置用カメラユニット１０を用いて終端器端末の外径と被測定端子端末の外径を個別に計測し、両者の位置ずれ補正を行う。これによって、被測定端子１３と終端器１１の外径の位置ずれに伴う、嵌合不良や、ＲＦ特性変化を防止する効果がある。 In general, the inner diameter of the terminator 11 is eccentric with respect to the outer diameter of the terminator 11. For this reason, when the terminator 11 is fitted to the outer diameter of the terminal 13 to be measured, the center axis of the outer diameter of the terminator 11 is displaced relative to the center axis of the outer diameter of the terminal 13 to be measured. When the terminator 11 is fitted to the terminal to be measured 13, the terminator 11 does not fit well due to this misalignment, and in some cases, the RF characteristics may change.
In the automatic connector insertion / extraction apparatus of the first embodiment, the outer diameter of the terminator terminal and the outer diameter of the terminal terminal to be measured are individually measured using the camera unit 10 for the image processing apparatus, and the positional deviation between them is corrected. As a result, there is an effect of preventing a fitting failure and a change in RF characteristics due to the positional deviation of the outer diameters of the measured terminal 13 and the terminator 11.

なお、計測用制御ケーブル８を取り外す際に、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を計測側ハンド７から取り外してしまうと、画像処理装置用カメラユニット１０及び三爪チャック３とＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９との相対位置関係がずれてしまう。ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を取付け取り外しする場合、アクチュエータロボットへの座標教示のためのティーチング作業及びポジションファイルのプログラム制御の書き換え作業が必要となる。このティーチング作業及びポジションファイルのプログラム制御の書き換え作業時間は非常に膨大なものとなる。
実施の形態１のコネクタ自動挿抜装置では、１回／日の計測装置２６の０点出しのキャリブレーションを行う際、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９から計測用制御ケーブル８を取り外す作業を容易化するために、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９と計測用制御ケーブル８をコネクタで接続し、そのコネクタ周辺に人手で取付け取り外し作業を行うための作業スペースを設けることによって、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を計測側ハンド７に装着したまま計測用制御ケーブル８を取り外すことができるようにしている。すなわち、計測用制御ケーブル８をＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９から簡単に取り外し可能なように計測側ハンド７の配置形状を決めることによって、ティーチング作業を簡略化している。 If the XPI-SMA conversion adapter 9 is removed from the measurement-side hand 7 when the measurement control cable 8 is removed, the image processing apparatus camera unit 10 and the three-jaw chuck 3 and the XPI-SMA conversion adapter 9 are connected. The relative positional relationship will shift. When the XPI-SMA conversion adapter 9 is attached and removed, teaching work for teaching coordinates to the actuator robot and rewriting work of program control of the position file are required. The time required for rewriting the teaching work and the program control of the position file is extremely large.
In the automatic connector insertion / extraction apparatus of the first embodiment, when the zero point calibration of the once / day measuring device 26 is performed, the work of removing the measurement control cable 8 from the XPI-SMA conversion adapter 9 is facilitated. In addition, the XPI-SMA conversion adapter 9 and the measurement control cable 8 are connected by a connector, and a work space for manual attachment and removal work is provided around the connector, whereby the XPI-SMA conversion adapter 9 is connected to the measurement-side hand. 7 so that the measurement control cable 8 can be removed while being attached to the cable 7. That is, the teaching work is simplified by determining the arrangement shape of the measurement-side hand 7 so that the measurement control cable 8 can be easily detached from the XPI-SMA conversion adapter 9.

図３は、実施の形態１による図１、２のように構成されたコネクタ自動挿抜装置を用いて、終端器１１及び計測用制御ケーブル８の接続動作を行う場合の、制御装置２３の処理動作例を示すフロチャートである。また、図４、５は、コネクタ自動挿抜装置における動作状態の遷移を示す図である。図４（ａ）は画像処理装置用カメラユニット１０により被測定端子１３の終端器１１の端末位置を計測している状態を示す図である。図４（ｂ）は、把持部２４を構成する３つの終端器側フィンガ４が、被測定端子１３から終端器１１を引き抜いている状態を示す図である。図５（ａ）は画像処理装置用カメラユニット１０により被測定端子１３の端末位置を計測している状態を示す図、図５（ｂ）は計測側ハンド７により被測定端子１３にＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を接続している状態を示す図である。ここでは、コネクタ自動挿抜装置において、供試体１２のＲＦ特性を測定する場合を例に説明する。 FIG. 3 shows the processing operation of the control device 23 in the case of performing the connecting operation of the terminator 11 and the measurement control cable 8 by using the automatic connector insertion / extraction device configured as shown in FIGS. It is a flowchart which shows an example. 4 and 5 are diagrams showing the transition of the operation state in the automatic connector insertion / extraction apparatus. FIG. 4A is a diagram illustrating a state in which the terminal position of the terminator 11 of the terminal 13 to be measured is measured by the image processing device camera unit 10. FIG. 4B is a diagram showing a state in which the three terminator side fingers 4 constituting the gripping part 24 have pulled out the terminator 11 from the terminal to be measured 13. FIG. 5A is a diagram showing a state in which the terminal position of the measured terminal 13 is measured by the camera unit 10 for an image processing apparatus, and FIG. It is a figure which shows the state which has connected the conversion adapter. Here, a case where the RF characteristics of the specimen 12 are measured in the automatic connector insertion / extraction apparatus will be described as an example.

まず、手作業により、予め供試体１２の全ての被測定端子１３に、終端器１１を装着する（ステップＳ１）。この場合、作業を効率化するため、全ての終端器１１を一括して全ての被測定端子１３に装着するために、何らかの治工具を用いても良い。 First, the terminators 11 are attached to all the terminals to be measured 13 of the specimen 12 in advance by manual work (step S1). In this case, in order to make work more efficient, some jigs and tools may be used to attach all the terminators 11 to all the terminals to be measured 13 at once.

次に、図４（ａ）に示すように、被測定端子１３の終端器１１を取り外すため、まず電動アクチュエータロボット１を水平方向（ＸＹ面内方向）に可動して、画像処理装置用カメラユニット１０のカメラを、被測定端子１３に接続された終端器１１の上方に移動させる。照明１４は、終端器１１の上面を照らす。被測定端子１３は水平面内で２次元配列されている。例えば、制御装置２３は（Ｉ，Ｊ）番目（１≦Ｉ≦Ｎ、１≦Ｊ≦Ｍ。Ｎ、Ｍは２以上の正の整数。）の被測定端子１３について、Ｉ＝１〜Ｎ、Ｊ＝１〜Ｍまで、順次ＲＦ特性の自動計測を実行する。終端器１１を引き抜く被測定端子１３の場所や順序は、予め制御装置２３の制御シーケンスプログラムに規約されている。 Next, as shown in FIG. 4A, in order to remove the terminator 11 of the terminal 13 to be measured, the electric actuator robot 1 is first moved in the horizontal direction (XY in-plane direction), and the camera unit for the image processing apparatus. 10 cameras are moved above the terminator 11 connected to the terminal 13 to be measured. The illumination 14 illuminates the upper surface of the terminator 11. The terminals to be measured 13 are two-dimensionally arranged in the horizontal plane. For example, the control device 23 sets I = 1 to N for the (I, J) -th measured terminal 13 (1 ≦ I ≦ N, 1 ≦ J ≦ M, where N is a positive integer equal to or greater than 2). Automatic measurement of RF characteristics is sequentially executed from J = 1 to M. The location and order of the terminal 13 to be measured from which the terminator 11 is pulled out are defined in advance in the control sequence program of the control device 23.

終端器１１の上方に移動した画像処理装置用カメラユニット１０は、撮影したカメラ画像の信号を画像処理部２５に送る。画像処理部２５は、カメラ画像に基づいて終端器１１の外形を認識すると、終端器１１の外形の中心位置を検出し、その位置座標を計測する（ステップＳ２）。計測された位置座標は終端器１１の端末位置に相当し、検出された中心位置の位置座標は制御装置２３に送信される。終端器１１の外形認識は、例えば予め設定されたパターン画像とのパターンマッチングにより行う。 The camera unit for image processing apparatus 10 that has moved above the terminator 11 sends a captured camera image signal to the image processing unit 25. When recognizing the outer shape of the terminator 11 based on the camera image, the image processing unit 25 detects the center position of the outer shape of the terminator 11 and measures the position coordinates (step S2). The measured position coordinates correspond to the terminal position of the terminator 11, and the position coordinates of the detected center position are transmitted to the control device 23. The outer shape recognition of the terminator 11 is performed, for example, by pattern matching with a preset pattern image.

この際、検出された中心位置の位置座標が予めポジションファイルとしてプログラム入力されていた位置データに対して位置ずれしている場合、制御装置２３のＣＰＵはこのずれ量を演算して、アクチュエータロボット１を水平面内（ＸＹ面内）で移動して位置補正を掛ける。補正した位置座標は終端器１１の端末位置として制御装置２３のメモリに一時記憶される。 At this time, if the position coordinate of the detected center position is displaced with respect to the position data previously input as a position file by the program, the CPU of the control device 23 calculates the amount of displacement and the actuator robot 1 Is moved in the horizontal plane (in the XY plane) to apply position correction. The corrected position coordinates are temporarily stored in the memory of the control device 23 as the terminal position of the terminator 11.

次に、実際に終端器１１を取り外すため、電動アクチュエータロボット１を所定量移動して、三爪チャック３を終端器１１の端末における中心軸の上方に移動させる。この所定の移動量は予め制御装置２３のメモリに格納された、画像処理装置用カメラユニット１０と三爪チャック３との相対位置座標に基づいて設定される。 Next, in order to actually remove the terminator 11, the electric actuator robot 1 is moved by a predetermined amount, and the three-jaw chuck 3 is moved above the central axis at the terminal of the terminator 11. This predetermined movement amount is set based on the relative position coordinates of the image processing apparatus camera unit 10 and the three-jaw chuck 3 stored in the memory of the control device 23 in advance.

この位置状態で、制御装置２３は、電動アクチュエータロボット１及び終端器側エアシリンダ２をＺ軸方向に高精度に位置決めして、三爪チャック３を予め設定された所定量下降させる。この際、まず終端器側エアシリンダ２をＺ軸方向に可動させて、予め設定された所定位置Ｚ１まで三爪チャック３を粗い位置決め精度で移動させる。引き続いて、電動アクチュエータロボット１をＺ軸方向に可動させて、予め設定された所定位置Ｚ２まで三爪チャック３を高い位置決め精度で移動させる。このようにして、３本の終端器側フィンガ４が終端器１１を把持出来る位置まで、三爪チャック３を移動させる。終端器側エアシリンダ２を用いているのでＺ軸方向の移動速度を早めることが可能となり、併せて、電動アクチュエータロボット１を用いているのでＺ軸方向の位置決め精度を高くすることが可能となる。 In this position state, the control device 23 positions the electric actuator robot 1 and the terminator side air cylinder 2 with high accuracy in the Z-axis direction, and lowers the three-jaw chuck 3 by a predetermined amount. At this time, first, the terminator-side air cylinder 2 is moved in the Z-axis direction, and the three-jaw chuck 3 is moved with a rough positioning accuracy to a predetermined position Z1 set in advance. Subsequently, the electric actuator robot 1 is moved in the Z-axis direction, and the three-jaw chuck 3 is moved with high positioning accuracy to a predetermined position Z2. In this way, the three-jaw chuck 3 is moved to a position where the three terminator side fingers 4 can grip the terminator 11. Since the terminator-side air cylinder 2 is used, the moving speed in the Z-axis direction can be increased. In addition, since the electric actuator robot 1 is used, the positioning accuracy in the Z-axis direction can be increased. .

続いて、制御装置２３は三爪チャック３を可動し、それに取付けた３本の終端器側フィンガ４が水平面内で相互接近するように移動して、図４（ｂ）に示すように、３本の終端器側フィンガ４が終端器１１を把持する（ステップＳ３）。 Subsequently, the control device 23 moves the three-jaw chuck 3 and moves so that the three terminator side fingers 4 attached thereto move closer to each other in the horizontal plane, and as shown in FIG. The terminator side fingers 4 hold the terminator 11 (step S3).

このとき、３本の終端器側フィンガ４の内、１本に内蔵した終端器把持検知用の光ファイバセンサ５を用いて、終端器１１が終端器側フィンガ４から所定距離内にあるか否かを計測することによって、把持した終端器１１を確実に把持したことを検知する（ステップＳ４）。 At this time, it is determined whether or not the terminator 11 is within a predetermined distance from the terminator side finger 4 by using the optical fiber sensor 5 for detecting the terminator grip included in one of the three terminator side fingers 4. By measuring this, it is detected that the gripped terminator 11 is securely gripped (step S4).

終端器１１を把持した状態で、三爪チャック３と、それに取付けた３本の終端器側フィンガ４を、電動アクチュエータロボット１及び終端器側エアシリンダ２で所定量上昇させる。これによって、終端器１１を被測定端子１３から引き抜くとともに、被測定端子１３の周辺から退避させる（ステップＳ５）。 While holding the terminator 11, the three-jaw chuck 3 and the three terminator side fingers 4 attached thereto are raised by a predetermined amount by the electric actuator robot 1 and the terminator side air cylinder 2. As a result, the terminator 11 is pulled out from the terminal to be measured 13 and retracted from the periphery of the terminal to be measured 13 (step S5).

この際、最初に終端器側エアシリンダ２をＺ軸方向に可動させた後、電動アクチュエータロボット１をＺ軸方向に駆動させて、三爪チャック３を予め設定された所定位置まで移動させる。ここでも、終端器側エアシリンダ２及び電動アクチュエータロボット１を用いているので、Ｚ軸方向の移動速度を早めるとともに、高い位置決め精度を得ることが可能となる。 At this time, the terminator side air cylinder 2 is first moved in the Z-axis direction, and then the electric actuator robot 1 is driven in the Z-axis direction to move the three-jaw chuck 3 to a predetermined position set in advance. Also here, since the terminator side air cylinder 2 and the electric actuator robot 1 are used, it is possible to increase the moving speed in the Z-axis direction and to obtain high positioning accuracy.

次に被測定端子１３にＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を挿入させるため、図５（ａ）のように、電動アクチュエータロボット１を可動して、画像処理装置用カメラユニット１０を被測定端子１３の上方に移動させる。 Next, in order to insert the XPI-SMA conversion adapter 9 into the measured terminal 13, the electric actuator robot 1 is moved as shown in FIG. 5A, and the camera unit 10 for the image processing apparatus is moved above the measured terminal 13. Move to.

被測定端子１３の上方に移動した画像処理装置用カメラユニット１０は、撮影したカメラ画像の信号を画像処理部２５に送る。画像処理部２５は、被測定端子１３の外形を認識して中心位置を検出し、検出した中心位置を制御装置２３に送信する。 The camera unit for image processing apparatus 10 that has moved above the terminal to be measured 13 sends a signal of the captured camera image to the image processing unit 25. The image processor 25 recognizes the outer shape of the terminal 13 to be measured, detects the center position, and transmits the detected center position to the control device 23.

この際、画像処理部２５で検出された被測定端子１３の中心位置が予めポジションファイルとしてプログラム入力されていた位置データに対して位置ずれしている場合、制御装置２３のＣＰＵはこのずれ量を演算して、アクチュエータロボット１を水平面内（ＸＹ面内）で移動して位置補正を掛ける（ステップＳ６）。補正した位置座標は被測定端子１３の端末位置として制御装置２３のメモリに一時記憶される。 At this time, when the center position of the terminal 13 to be measured detected by the image processing unit 25 is displaced with respect to the position data previously input as a position file by the program, the CPU of the control device 23 uses this displacement amount. Calculation is performed, and the actuator robot 1 is moved in the horizontal plane (in the XY plane) to apply position correction (step S6). The corrected position coordinates are temporarily stored in the memory of the control device 23 as the terminal position of the terminal 13 to be measured.

次に、被測定端子１３にＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を挿入させるため、制御装置２３は電動アクチュエータロボット１を水平面内（ＸＹ面内）で所定量移動して、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を被測定端子１３の端末における中心軸の上方に移動させる。この所定の移動量は予め制御装置２３のメモリに格納された、画像処理装置用カメラユニット１０とＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９との相対位置座標に基づいて設定される。なお、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９は、上述したように計測側ハンド７に保持固定されている。 Next, in order to insert the XPI-SMA conversion adapter 9 into the terminal 13 to be measured, the control device 23 moves the electric actuator robot 1 by a predetermined amount in the horizontal plane (in the XY plane), so that the XPI-SMA conversion adapter 9 is attached. The measurement terminal 13 is moved above the central axis at the terminal. The predetermined movement amount is set based on the relative position coordinates between the image processing apparatus camera unit 10 and the XPI-SMA conversion adapter 9 stored in the memory of the control device 23 in advance. The XPI-SMA conversion adapter 9 is held and fixed to the measurement-side hand 7 as described above.

次いで、制御装置２３は電動アクチュエータロボット１及び計測側エアシリンダ６を所定量下降させて、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９の先端を高精度に位置決めして、被測定端子１３に挿入させる（ステップＳ７）。この際、計測側エアシリンダ６を最初に可動してＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を高速度でＺ軸方向に移動させた後、電動アクチュエータロボット１によりＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を高精度にＺ軸方向に移動させる。 Next, the control device 23 lowers the electric actuator robot 1 and the measurement-side air cylinder 6 by a predetermined amount, positions the tip of the XPI-SMA conversion adapter 9 with high accuracy, and inserts it into the measured terminal 13 (step S7). . At this time, the measurement side air cylinder 6 is first moved to move the XPI-SMA conversion adapter 9 in the Z-axis direction at a high speed, and then the XPI-SMA conversion adapter 9 is moved to the Z-axis with high accuracy by the electric actuator robot 1. Move in the direction.

制御装置２３は、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を介した計測用制御ケーブル８と接続された計測装置を用いて、ＲＦ特性の自動測定を行う（ステップＳ８）。 The control device 23 performs automatic measurement of RF characteristics using a measurement device connected to the measurement control cable 8 via the XPI-SMA conversion adapter 9 (step S8).

自動測定終了後、制御装置２３は電動アクチュエータロボット１及び計測側エアシリンダ６を所定量上昇させて、ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を抜く（ステップＳ９）。この際、電動アクチュエータロボット１を最初に可動してＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を高精度でＺ軸方向に移動させた後、計測側エアシリンダ６によりＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を高速度にＺ軸方向に移動させる（ステップＳ１０）。 After completion of the automatic measurement, the control device 23 raises the electric actuator robot 1 and the measurement side air cylinder 6 by a predetermined amount, and removes the XPI-SMA conversion adapter 9 (step S9). At this time, the electric actuator robot 1 is first moved to move the XPI-SMA conversion adapter 9 in the Z-axis direction with high accuracy, and then the XPI-SMA conversion adapter 9 is moved to the Z-axis at a high speed by the measurement side air cylinder 6. Move in the direction (step S10).

次に、把持した終端器１１を装着するため、制御装置２３は電動アクチュエータロボット１を所定量移動して、三爪チャック３を被測定端子１３の端末の中心線上に移動させる。 Next, in order to attach the held terminator 11, the control device 23 moves the electric actuator robot 1 by a predetermined amount, and moves the three-jaw chuck 3 on the center line of the terminal of the terminal 13 to be measured.

制御装置２３は電動アクチュエータロボット１及び終端器側エアシリンダ２を所定量下降させて、終端器１１の先端を高精度に位置決めし、図４（ｂ）に示すように、終端器１１を被測定端子１３に挿入させる（ステップＳ１１）。この際、計測側エアシリンダ６を最初に可動してＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を高速度でＺ軸方向に移動させた後、電動アクチュエータロボット１によりＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ９を高精度にＺ軸方向に移動させる。 The controller 23 lowers the electric actuator robot 1 and the terminator-side air cylinder 2 by a predetermined amount to position the tip of the terminator 11 with high accuracy, and the terminator 11 is measured as shown in FIG. The terminal 13 is inserted (step S11). At this time, the measurement side air cylinder 6 is first moved to move the XPI-SMA conversion adapter 9 in the Z-axis direction at a high speed, and then the XPI-SMA conversion adapter 9 is moved to the Z-axis with high accuracy by the electric actuator robot 1. Move in the direction.

続いて、制御装置２３は三爪チャック３の３本の終端器側フィンガ４を開き、把持していた終端器１１を解放させる。 Subsequently, the control device 23 opens the three terminator side fingers 4 of the three-jaw chuck 3 to release the gripped terminator 11.

３本の終端器側フィンガ４の内、１本に内蔵した終端器把持検知用の光ファイバセンサ５を用いて、把持していた終端器１１を確実に解放したか検知させる。 Of the three terminator-side fingers 4, one of the terminator gripping detection optical fiber sensors 5 is used to detect whether the gripped terminator 11 has been released reliably.

更に、制御装置２３は、三爪チャック３と、それに取付けた３本の終端器側フィンガ４を、電動アクチュエータロボット１及び終端器側エアシリンダ２で所定量上昇させる。 Further, the control device 23 raises the three-jaw chuck 3 and the three terminator side fingers 4 attached thereto by a predetermined amount by the electric actuator robot 1 and the terminator side air cylinder 2.

被測定端子１３が複数個ある場合、次に自動測定したい被測定端子１３の上方に、画像処理装置用カメラユニット１０を移動する。そして、ステップＳ１１から再びステップＳ２に戻り、自動測定したい全ての被測定端子１３について、上記操作を繰り返し行う。 When there are a plurality of terminals to be measured 13, the image processing apparatus camera unit 10 is moved above the terminals to be measured 13 to be automatically measured next. And it returns to step S2 again from step S11, and repeats the said operation about all the to-be-measured terminals 13 which want to measure automatically.

以上の処理フローを端的に説明すると次のステップ（１）〜（７）から成る。このステップ（１）〜（７）を順次繰り返し行うことによって、ＲＦコネクタの挿抜とＲＦ特性計測が連続して自動的に実行される。
（１）各ＲＦコネクタに終端器を装着した後、終端器の画像に基づいて終端器の位置計測を行うステップ。
（２）上記計測された終端器の位置にロボットハンドを移動した後、上記ロボットハンドにより終端器を把持し、上記ＲＦコネクタから終端器を引き抜くステップ。
（３）上記終端器を引き抜いたＲＦコネクタの画像に基づいてＲＦコネクタの位置計測を行うステップ。
（４）上記終端器を引き抜いたＲＦコネクタに計測用ハンドにより計測用ケーブルを装着するステップ。
（５）上記計測用ケーブルを用いたＲＦ信号の計測が完了した後、ＲＦコネクタから計測用ケーブルを引き抜くステップ。
（６）上記計測用ケーブルを引き抜いたＲＦコネクタの位置に、ロボットハンドにより終端器を移動させるステップ。
（７）上記ロボットハンドにより終端器移動位置で終端器をＲＦコネクタに装着するステップ。 The above processing flow will be briefly described and comprises the following steps (1) to (7). By repeatedly repeating these steps (1) to (7), the insertion and removal of the RF connector and the RF characteristic measurement are automatically executed continuously.
(1) A step of measuring the position of the terminator based on the image of the terminator after attaching the terminator to each RF connector.
(2) A step of moving the robot hand to the measured position of the terminator, holding the terminator by the robot hand, and pulling out the terminator from the RF connector.
(3) A step of measuring the position of the RF connector based on the image of the RF connector from which the terminator is pulled out.
(4) A step of attaching a measurement cable to the RF connector from which the terminator has been pulled out by a measurement hand.
(5) A step of pulling out the measurement cable from the RF connector after the measurement of the RF signal using the measurement cable is completed.
(6) A step of moving the terminator by the robot hand to the position of the RF connector from which the measurement cable is pulled out.
(7) A step of attaching the terminator to the RF connector at the position where the terminator is moved by the robot hand.

以上説明した通り、この発明によれば、制御装置のプログラム制御によって、画像処理装置を用いてＲＦコネクタに接続した終端器の位置情報を取得する。また、電動アクチュエータロボットとエアスライダを併用した２段式ロボットハンドを用いて、自動的に終端器を取付け取り外しする。更に、画像処理装置を用いてＲＦコネクタの位置情報を取得し、電動アクチュエータロボットとエアスライダを併用した計測用ハンドを用いて、計測用ケーブルをＲＦコネクタに自動的に接続する。これによって、狭ピッチの多数のＲＦコネクタについて、電気特性を維持しつつ、自動で連続的にＲＦ特性の測定を行うことが可能となる。 As described above, according to the present invention, the position information of the terminator connected to the RF connector is acquired by using the image processing device under the program control of the control device. In addition, the terminator is automatically attached and removed using a two-stage robot hand that uses both an electric actuator robot and an air slider. Further, the position information of the RF connector is acquired by using the image processing apparatus, and the measurement cable is automatically connected to the RF connector by using the measurement hand using both the electric actuator robot and the air slider. Accordingly, it is possible to automatically and continuously measure the RF characteristics of a large number of narrow pitch RF connectors while maintaining the electrical characteristics.

本発明の実施の形態１によるコネクタ自動挿抜装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the connector automatic insertion / extraction apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるコネクタ自動挿抜装置の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the connector automatic insertion / extraction apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるコネクタ自動挿抜装置における、制御装置の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of a control apparatus in the connector automatic insertion / extraction apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるコネクタ自動挿抜装置の、コネクタ引き抜き動作を示す図である。It is a figure which shows the connector extraction operation | movement of the connector automatic insertion / extraction apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるコネクタ自動挿抜装置の、計測用ケーブルの接続動作を示す図である。It is a figure which shows the connection operation of the cable for a measurement of the connector automatic insertion / extraction apparatus by Embodiment 1 of this invention.

Explanation of symbols

１電動アクチュエータロボット、２終端器側エアスライダ、３三爪チャック、４終端器側フィンガ、５終端器把持検知用光ファイバセンサ、６計測側エアスライダ、７計測用ハンド、８計測用制御ケーブル、９ＸＰＩ−ＳＭＡ変換アダプタ、１０画像処理装置用カメラユニット（カメラ）、１１終端器、１２供試体、１３被測定端子（ＲＦコネクタ）、２０画像処理装置、２３制御装置（計算機）、２６計測装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric actuator robot, 2 Terminator side air slider, 3 Tri-claw chuck, 4 Terminator side finger, 5 Terminator grip detection optical fiber sensor, 6 Measurement side air slider, 7 Measurement hand, 8 Measurement control cable, 9 XPI-SMA conversion adapter, 10 Image processing device camera unit (camera), 11 Terminator, 12 Specimen, 13 Device to be measured (RF connector), 20 Image processing device, 23 Control device (computer), 26 Measuring device .

Claims

An image processing apparatus for measuring terminal positions of the terminator and the RF connector;
A robot hand having a gripping part for gripping the terminator and a driving part for moving the gripping part in a three-dimensional direction;
A measuring hand capable of moving the measuring cable in a three-dimensional direction;
A control device for controlling the gripping or releasing operation of the gripping part in the robot hand, and the moving operation of the robot hand and the measuring hand;
With
The control device moves the gripping part of the robot hand to the terminal position of the terminator measured by the image processing device, grips the terminator, pulls out the terminator and then retreats.
After moving the measurement hand to the terminal position of the RF connector measured by the image processing apparatus and connecting the measurement cable to the RF connector,
Using the robot hand, move the terminator retracted to the terminal position of the terminator measured by the image processing apparatus, and perform control to connect the terminator to the RF connector again.
A connector automatic insertion / extraction device characterized by that.

A detection sensor for detecting a state in which the terminator is gripped by the gripping unit;
The detection sensor has an optical fiber attached to the gripping part and a detection part that inputs and outputs an optical signal through the optical fiber, and detects whether the terminator is gripped based on the amount of light detected by the detection part. The automatic connector insertion / extraction apparatus according to claim 1, wherein:

The gripping part has at least a three-jaw chuck for gripping or releasing the terminal part by moving so as to approach or separate from each other;
3. The automatic connector insertion / extraction apparatus according to claim 2, wherein the detection sensor is attached to at least one claw in the grip portion, and a distance from the terminator is relatively changed according to movement of the claw. .

The control device has a memory and a calculation unit,
The image processing apparatus includes a camera unit and a signal processing unit,
The signal processing unit obtains the terminal center position of the RF connector and the terminal center position of the terminator attached to the RF connector based on the captured image of the camera unit, and is attached to the terminal center position of the RF connector and the RF connector in the memory. Stores the terminal center position of the terminator,
The arithmetic unit aligns the terminator with the RF connector based on the amount of positional deviation between the terminal center position of the terminator and the terminal center position of the RF connector obtained by the signal processing unit.
The connector automatic insertion / extraction apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein

The driving part of the robot hand includes an air slider and an electric actuator,
The connector according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device causes the terminator to be inserted into and removed from the RF connector using an electric actuator after the gripper is moved up and down using an air slider. Automatic insertion / extraction device.

Measuring the position of the terminator based on the image of the terminator after attaching the terminator to each RF connector;
After moving the robot hand to the measured position of the terminator, gripping the terminator with the robot hand and pulling out the terminator from the RF connector;
Measuring the position of the RF connector based on the image of the RF connector with the terminator pulled out;
Attaching a measurement cable to the RF connector from which the terminator has been pulled out by a measurement hand;
After the measurement of the RF signal using the measurement cable is completed, the step of pulling the measurement cable from the RF connector;
Moving the terminator by the robot hand to the position of the RF connector from which the measurement cable is pulled out;
Attaching the terminator to the RF connector at the terminator movement position by the robot hand;
Connector insertion / extraction method for inserting / removing connectors in this order.