JP5434609B2 - Connector automatic insertion / extraction device - Google Patents
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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に関する。 The present invention relates to an automatic insertion / removal device that automatically inserts / removes an RF (Radio Frequency) connector of a high-frequency device.
従来、複数の終端器及びRFコネクタの端末位置をカメラ画像により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次元方向に移動させる駆動部を有したロボットハンドと、RFコネクタのRF特性を計測する計測用ケーブルを、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たコネクタ自動挿抜装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an image processing apparatus that measures the terminal positions of a plurality of terminators and RF connectors from camera images, a robot hand that has a gripping unit that grips the terminator, and a drive unit that moves the gripping unit in a three-dimensional direction; A measurement hand that can move a measurement cable for measuring the RF characteristics of the connector in a three-dimensional direction; a control device that controls the gripping or releasing operation of the gripping unit in the robot hand, and the moving operation of the robot hand and the measurement hand; There is known an automatic connector insertion / removal device provided with (for example, see Patent Document 1).
従来のコネクタ自動挿抜装置では、終端器端末の位置計測データに基いてロボットハンドを移動し、被計測対象のRFコネクタから自動的に終端器を抜き、被計測対象のRFコネクタに計測用ケーブルの端末を自動挿入してから、RF特性の自動計測を行った後、再び被計測対象のRFコネクタに終端器を自動挿入する動作を、全てのRFコネクタについて繰り返し行っていた。 In the conventional connector automatic insertion / removal device, the robot hand is moved based on the position measurement data of the terminator terminal, the terminator is automatically removed from the measurement target RF connector, and the measurement cable is connected to the measurement target RF connector. After the automatic insertion of the terminal and the automatic measurement of the RF characteristics, the operation of automatically inserting the terminator again into the RF connector to be measured was repeated for all the RF connectors.
しかしながら、終端器端末の位置をカメラ画像により計測する前に、被計測対象となる全てのRFコネクタに対して、予め手作業で終端器を装着しておく作業が必要であった。このため、手作業による終端器の挿入に作業時間を要するばかりか、手加減によって終端器の挿入圧力や挿入高さがRFコネクタ毎に僅かに異なり、この差異によりRFコネクタ毎のRF特性が変化して、計測結果の再現性が劣化してしまうという問題があった。 However, before the position of the terminator terminal is measured from the camera image, it is necessary to manually attach the terminator to all the RF connectors to be measured beforehand. For this reason, not only does it take time to manually insert the terminator, but also the insertion pressure and insertion height of the terminator differ slightly from one RF connector to another due to manual adjustment, and this difference changes the RF characteristics of each RF connector. Therefore, there is a problem that the reproducibility of the measurement result is deteriorated.
この発明は、係る問題点を解決するためになされたものであり、予め手作業でRFコネクタに終端器を装着することなく、複数のRFコネクタに対して終端器を自動挿抜してRFコネクタのRF特性計測を行うコネクタ自動挿抜装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and without inserting a terminator into the RF connector manually in advance, the terminator is automatically inserted into and removed from a plurality of RF connectors. It is an object of the present invention to obtain an automatic connector insertion / extraction device that performs RF characteristic measurement.
この発明によるコネクタ自動挿抜装置は、複数の終端器を挿抜可能に保持する保持器と、保持器により保持された複数の終端器と複数のRFコネクタの端末の画像を得て、画像処理によりそれぞれの端末位置を計測する画像処理装置と、調芯機構を有した把持部と、RFコネクタへの終端器の挿入圧力および挿入ストロークを一定に保つ緩衝機構と、把持部を移動可能な移動機構とが設けられ、終端器を挿抜可能なロボットハンドと、計測用コネクタと、計測用コネクタを移動可能な移動機構とが設けられ、計測用コネクタをRFコネクタに挿抜する計測用ハンドと、画像処理装置により計測された終端器およびRFコネクタの端末位置に基いて、ロボットハンドをRFコネクタの端末に移動させて終端器の挿抜を行うとともに、計測用ハンドをRFコネクタの端末に移動させて計測用コネクタの挿抜を行う制御装置と、備えたものである。 An automatic connector insertion / extraction apparatus according to the present invention obtains images of terminals of a plurality of terminators that can be inserted and removed, a plurality of terminators held by the cage, and terminals of a plurality of RF connectors, and performs image processing, respectively. An image processing apparatus for measuring the terminal position of the terminal, a gripping portion having an alignment mechanism, a buffer mechanism for keeping the insertion pressure and insertion stroke of the terminator to the RF connector constant, and a moving mechanism capable of moving the gripping portion Provided with a robot hand capable of inserting / removing a terminator, a measurement connector, and a moving mechanism capable of moving the measurement connector, and a measurement hand for inserting / removing the measurement connector into / from the RF connector, and an image processing apparatus Based on the terminal position of the terminator and the RF connector measured by the above, the robot hand is moved to the terminal of the RF connector to insert and remove the terminator, and the measurement hand A controller for insertion of the measuring connector is moved to the terminal of the RF connector, but with.
この発明によれば、予め手作業でRFコネクタに終端器を装着することなく、複数のRFコネクタに対して終端器を自動挿抜して、RFコネクタのRF特性計測を行うことができる。 According to the present invention, the RF characteristics of the RF connector can be measured by automatically inserting and removing the terminators from the plurality of RF connectors without manually attaching the terminators to the RF connectors in advance.
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。
Hereinafter, an automatic connector insertion / extraction apparatus according to
図1は、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。図において、コネクタ自動挿抜機構は、RFコネクタ13及び終端器11の端末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、把持部24の設けられたロボットハンド21と、SMA−SMAアダプタ16の装着された計測用制御ケーブル8と、計測用コネクタ9と、SMA−SMAアダプタ16の装着された計測用ハンド22と、制御装置23と、終端器把持検知用光ファイバセンサ5と、終端器専用パレット18とを具備したものである。RFコネクタ13は、供試体12の被測定端子である。RFコネクタ13及び終端器11は、双方が嵌合する嵌合部の端部に面取り部が形成されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a connector automatic insertion / extraction device according to a first embodiment. In the figure, the automatic connector insertion / extraction mechanism includes an
制御装置23は、画像処理装置20により計測された終端器11およびRFコネクタ13の端末位置に基いて、ロボットハンド21をRFコネクタ13の端末に移動させて終端器11の挿抜を行うとともに、計測用ハンド22をRFコネクタ13の端末に移動させて計測用コネクタ9の挿抜を行う処理を行う、演算部(CPU)が設けられている。
Based on the terminal positions of the
画像処理装置20は、カメラユニット10と、画像処理部25から構成される。カメラユニット10は、RFコネクタ13及び終端器11の画像を撮像する。画像処理部25は、カメラユニット10により撮像した画像から、画像処理によりRFコネクタ13及び終端器11の端末の位置情報を計測する。電動アクチュエータロボット1は、水平面内(X軸方向、Y軸方向)及び鉛直方向(Z軸方向)の3軸方向に可動する可動部と、可動部を移動可能に支持する固定部からなる。電動アクチュエータロボット1の可動部には、ロボットハンド21と、計測用ハンド22と、カメラユニット10と、検出センサを構成する終端器把持検知用光ファイバセンサ5が取り付けられている。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。
The
SMA−SMAアダプタ16は計測用ハンド22に保持されている。計測用コネクタ9は一端にXPI規格の雌コネクタが設けられ、他端に雌ねじを有したSMA規格の嵌合コネクタが設けられたXPI−SMA変換アダプタを構成する。SMA−SMAアダプタ16の両端には、SMA規格の雄ねじの嵌合コネクタが設けられている。SMA−SMAアダプタ16の一端側の嵌合コネクタには、雌ねじの嵌合コネクタを有した計測用コネクタ9が螺合して結合される。SMA−SMAアダプタ16の他端側の嵌合コネクタには、雌ねじの嵌合コネクタを有した計測用制御ケーブル8が螺合して結合されている。終端器11がXPI規格の雌コネクタ構造をなしている。RFコネクタ13は計測用コネクタ9および終端器11が嵌合するXPI規格の雄コネクタ構造をなしている。なお、コネクタの規格はここに示すものに限るものではなく、他の規格のものであっても良い。
The SMA-
供試体12は、複数のRFコネクタ13が設けられており、RFコネクタ13には終端器11が挿抜される。また、供試体12において、RF特性の計測を行うべき測定個所のRFコネクタ13については、計測用コネクタ9が挿入接続され、計測装置26によるRF特性の計測が行われる。計測装置26は、計測用制御ケーブル8およびSMA−SMAアダプタ16を介して計測用コネクタ9との間で、RF信号の入出力を行い、供試体12のRF特性の計測を行う。
The
供試体12の例としては、APAA(Active Phased Array Antenna;アクティブフェーズドアレイアンテナ)に用いられる、送受信モジュールのようなRF機器がある。
APAAは、複数のアンテナ素子と、それぞれのアンテナ素子に接続される送受信モジュールと、送受信モジュールの動作を制御する制御装置から構成される。送受信モジュールは、アンテナ素子に接続されてRF信号を送信または受信する複数のRFコネクタが設けられる。このRFコネクタは、アンテナ素子面と平行な平面内に、複数個配列されている。
An example of the
The APAA includes a plurality of antenna elements, a transmission / reception module connected to each antenna element, and a control device that controls the operation of the transmission / reception module. The transmission / reception module is provided with a plurality of RF connectors that are connected to the antenna element and transmit or receive RF signals. A plurality of RF connectors are arranged in a plane parallel to the antenna element surface.
計測用コネクタ9は、供試体12の複数のRFコネクタ13のうち、測定個所となる1つのRFコネクタ13に装着される。また、供試体12においては、RF特性を計測しない隣接するRFコネクタ13からの漏れによる電波干渉を防ぐため、RF特性の測定個所のRFコネクタを除く全てのRFコネクタ13について、終端器11が装着される。1台のAPAAについてRFコネクタ13は数十個程度設けられているので、RF特性の計測に要する時間に比して、RFコネクタ13から終端器11を人手作業で抜き差しするには、多大な時間を要することとなる。
The
終端器専用パレット18は、予め終端器11が装着された終端器の保持器である。終端器専用パレット18は、格子状に配列された複数の挿入孔30が設けられており、供試体12に装着される終端器11の全数が、予め何れかの挿入孔30に差し込まれて配置されている。コネクタ自動挿抜装置は、終端器専用パレット18から終端器11を抜いて、測定個所以外のRFコネクタ13に全数差し込むこととなる。
The terminator-
供試体12のRFコネクタ13は、隣接するRFコネクタ13に装着された終端器11および計測用コネクタ9と干渉しない程度に、比較的狭いピッチで配列されている。RFコネクタ13に終端器11および計測用コネクタ9を挿入する際、終端器11および計測用コネクタ9とRFコネクタ13との嵌合状態が悪いと、供試体12におけるRF特性が変化し、計測結果の再現性が劣化する。特に、RFコネクタ13として、XPI規格のコネクタを狭ピッチで配列する場合、コネクタの嵌合状態が悪いと、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio;電圧定在波比)特性に不測の変化を生じることとなる。
従って、予め手作業でRFコネクタ13に終端器11を装着することなく、複数のRFコネクタ13に対して終端器11を自動挿抜して、RFコネクタ13のRF特性計測を行う機構が必要となる。また、RFコネクタ13に不要な機械的ストレスを与えることなく、かつスムーズで高速に、終端器11および計測用コネクタ9の挿抜を行う機構が必要となる。
The
Therefore, a mechanism for automatically inserting / extracting the
このため、この実施の形態1によるコネクタ自動挿抜装置では、次の(1)、(2)を目的として構成されている。
(1)RFコネクタ13への終端器11の自動挿抜の実現
(2)RFコネクタ13への終端器11および計測用コネクタ9の挿抜時における、繰り返し計測再現性の向上
For this reason, the connector automatic insertion / extraction apparatus according to the first embodiment is configured for the following (1) and (2).
(1) Realization of automatic insertion / removal of the
次に、実施の形態1に係るコネクタ自動挿抜装置におけるロボットハンドおよび計測用ハンドの詳細構造について説明する。
図2は、実施の形態1に係るコネクタ自動挿抜装置におけるロボットハンドおよび計測用ハンドの詳細構造を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図、(d)は把持部を下方から見た部分詳細図である。
Next, the detailed structures of the robot hand and the measurement hand in the automatic connector insertion / extraction apparatus according to
2A and 2B are diagrams showing detailed structures of a robot hand and a measurement hand in the automatic connector insertion / extraction apparatus according to
図において、電動アクチュエータロボット1の可動部には、エアスライダ2と計測側エアスライダ6の2式のエアスライダが駆動部として取り付けられている。電動アクチュエータロボット1は、図示しない電動モータやリニアモータなどの電動アクチュエータによって可動する。
エアスライダ2の先端には、バッファ機構14が取り付けられている。バッファ機構14の先端には、誤差吸収ユニット15が取付けられ、誤差吸収ユニット15の先端に三爪チャック3が保持されている。エアスライダ2、バッファ機構14、誤差吸収ユニット15、および三爪チャック3は、ロボットハンド21を構成する。
In the figure, two types of air sliders, an
A
バッファ機構14は、終端器11をRFコネクタ13へ挿入する際の、挿入圧力および挿入ストロークを一定に保つ緩衝機構として機能する。バッファ機構14は、例えばZ軸方向へ所定の可動ストロークが規定された可動部と、可動部に対しZ軸方向に所定の押圧力を与えるばねと、可動ストロークの上限または下限位置で可動部の位置を保持するロック機構から構成されている。
また、誤差吸収ユニット15は、例えば直径1mmの所定の誤差吸収範囲内で、XYの2次元平面内(水平面内)の円周範囲をテーブルがスライド可能な調芯機構を構成する。誤差吸収ユニット15は、内部にばねが設けられ、ばねの復元作用により誤差吸収範囲のセンタ位置に向かってテーブルが付勢されて、自律的にスライドするように構成されている。また、誤差吸収ユニット15は、電動アクチュエータまたはエアアクチュエータによってテーブルに加圧力を加えることで、テーブルがセンタ位置に自動復帰し、なおかつセンタ位置でロックされた状態を得ることができる。
The
Further, the
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、それぞれ鉛直下方に突出して終端器側フィンガ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。三爪チャック3、爪31、および終端器側フィンガ4は、把持部24を構成する。把持部24の終端器側フィンガ4は、ロボットハンド21の移動に応じて3軸方向に可動することができる。1つの終端器側フィンガ4には、終端器把持検知用光ファイバセンサ5の光ファイバ27が取付けられている。
The
三爪チャック3における爪31の移動に応じて、終端器側フィンガ4と終端器11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。
The distance L between the terminator-
The terminator grip detection
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RFコネクタ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、終端器側フィンガ4による終端器11の把持が解放されたことを検知する。
For example, an optical signal input to the
When this voltage is equal to or higher than a predetermined threshold, the CPU or logic circuit of the
When this voltage is smaller than a predetermined threshold, the CPU or logic circuit of the
計測側エアスライダ6の先端には、バッファ機構14が取り付けられている。バッファ機構14の先端には、誤差吸収ユニット15が取付けられ、誤差吸収ユニット15の先端に計測用コネクタ取付け部70が保持されている。計測側エアスライダ6、バッファ機構14、誤差吸収ユニット15、および計測用コネクタ取付け部70は、計測用ハンド22を構成する。
バッファ機構14および誤差吸収ユニット15は、ロボットハンド21を構成する上述のものと同じ構成のものが用いられる。
A
The
エアスライダ6は、鉛直方向(Z軸方向)に可動し、計測用コネクタ取付け部70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。計測用コネクタ取付け部70には、SMA−SMAアダプタ16が保持されている。計測用制御ケーブル8と計測用コネクタ9は、計測用ハンド22の計測用コネクタ取付け部70に保持されたSMA−SMAアダプタ16によって、取り着け取り外し可能に装着される。従って、計測用制御ケーブル8及び計測用コネクタ9は計測側ハンド7に保持されて、計測側ハンド7の移動に応じて3軸方向に可動することができる。
The
カメラユニット10は、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取り付けられている。カメラユニット10の下部には、テレセントリック系レンズ17が設けられている。テレセントリック系レンズ17は、供試体の終端器11を少なくとも4つ同時に撮像出来る高さに取付けられている。また、カメラユニット10の周辺には、照明19が備えられている。
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RFコネクタ13のXY面内の位置座標を計測する。
The
The
計測用コネクタ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、および電動アクチュエータロボット1の可動部の駆動による3次元方向の移動に伴い、正確に位置座標が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 three-dimensional position coordinates of the
また、制御装置23には記憶装置が設けられている。記憶装置のメモリには、予め計測用コネクタ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。
The
Of course, it goes without saying that the relative position coordinates can be appropriately calibrated.
計測用コネクタ9は、供試体12のRFコネクタ13に嵌合し、接続される。計測用コネクタ9がRFコネクタ13に接続されると、計測用コネクタ9の接続されたRFコネクタ13を除き、それ以外の全ての供試体12のRFコネクタ13に、終端器11が取付けられる。
計測用コネクタ9がRFコネクタ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
When the
この実施の形態1は以上のように構成され、多数のRFコネクタ13を有する供試体12をコネクタ自動挿抜装置に接続した後、コネクタ自動挿抜機構が全てのRFコネクタ13に自動的に終端器11を取付け、RFコネクタ13に対して終端器11や計測用コネクタ9を自動で挿抜することで、多数(数十個程度)の被測定端子(RFコネクタ13)を有した供試体12について、RF特性の自動測定を行うことが可能となる。
The first embodiment is configured as described above, and after the
また、従来の試験方法では、終端器や計測用制御ケーブルの着脱を人手により実施していたので、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という課題があった。
しかしながら、この実施の形態1のコネクタ自動挿抜機構は、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、カメラユニット10と、終端器専用パレット18を用いて、終端器11やRFコネクタ13の位置に基づいて終端器11や計測用コネクタ9をRFコネクタ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。
Further, in the conventional test method, since the terminator and the measurement control cable are manually attached and detached, camera shake occurs during the attachment and detachment, and the measurement reproducibility is lowered. In addition, there has been a problem that work efficiency has been remarkably deteriorated as the terminator and the control cable are manually attached and detached.
However, the automatic connector insertion / extraction mechanism of the first embodiment uses the Z-
さらに、終端器11及び計測用コネクタ9の内径は、RFコネクタ13とのコネクタ嵌合時に把持力を持たせるためにすり割り構造となっており、結果としてRFコネクタ13に対してマイナスの寸法公差となっている。
また、画像処理装置20のカメラユニット10は、高画素数の高精細カメラによって構成されるが、終端器11及びRFコネクタ13のコネクタの位置ずれを補正しても、カメラ解像度に応じて数十μ単位での補正誤差が発生する。
Further, the inner diameters of the
Further, the
このため、数十μの誤差がある状態で、無理やりコネクタを嵌合させることができても、終端器11及び計測用コネクタ9に不要な機械的ストレスを与えて挿抜寿命を減らし、また、RF特性の計測再現性をも低下させることとなる。
しかしながら、この実施の形態1のコネクタ自動挿抜機構では、手先に適度なコンプライアンス(柔らかさ)を与える誤差吸収ユニット15やバッファ機構14を用いて、ロボットハンド21や計測用ハンド22を構成することにより、RFコネクタ13の中心軸に馴染ませながら終端器11や計測用コネクタ9の位置を合わせ込み、なおかつ一定の挿入圧力を加えながら所定の挿入ストローク(深さ)で終端器11や計測用コネクタ9をRFコネクタ13に嵌合させるので、恰も人手で行うような挿入動作が可能となる。
For this reason, even if the connector can be forcibly fitted with an error of several tens of microns, unnecessary mechanical stress is applied to the
However, in the automatic connector insertion / extraction mechanism of the first embodiment, the robot hand 21 and the
なお、計測用制御ケーブル8を取り外す際に、計測用コネクタ9を計測側ハンド7から取り外してしまうと、カメラユニット10及び三爪チャック3と計測用コネクタ9との相対位置関係がずれてしまう。このように計測用制御ケーブル8と計測用コネクタ9を同時に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。例えば、RFコネクタ挿抜寿命時(500回毎)に交換する際、都度ティーチング作業が必要となる。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。
例えば、計測用ハンドのティーチング作業では、電動アクチュエータロボット1の水平方向の機械的な位置合わせ(例えば計測基準点への位置合わせ)を行ってから、計測用ハンドをZ軸方向に移動させて計測用コネクタをティーチング専用のRFコネクタにストレートに挿入しつつ、コネクタ同士の垂直方向の嵌合量を設定して、RFコネクタを挿入するティーチング作業を行うこととなる。
If the
For example, in the teaching work of the measuring hand, the horizontal movement of the electric actuator robot 1 (for example, positioning to the measurement reference point) is performed, and then the measuring hand is moved in the Z-axis direction for measurement. While the connector is inserted straight into the RF connector dedicated for teaching, the amount of fitting between the connectors in the vertical direction is set, and teaching work for inserting the RF connector is performed.
しかしながら、実施の形態1のコネクタ自動挿抜機構では、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、SMA−SMAアダプタ16を計測用ハンド22の計測用コネクタ取付け部70に固定しておくことによって、計測用制御ケーブル8を取り外すことなく、計測用コネクタ9のみを取り外して、SMA−SMAアダプタ16の先端で0点出しのキャリブレーションを行うことが可能となる。
更に、SMA−SMAアダプタ16を計測用ハンド22に常時固定しておくことによって、計測用コネクタ9を一度取り外してから再度取付ける時に、SMA−SMAアダプタ16とのねじ結合によって計測用コネクタ9を常に同じ位置に取付けることができる。かくして、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一切不要となる。
However, in the automatic connector insertion / extraction mechanism of the first embodiment, the SMA-
Furthermore, by always fixing the SMA-
次に、動作について説明する。
図3は、図1、2に示した実施の形態1によるコネクタ自動挿抜機構を用いて、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ーチャートである。
また、図4、5は、コネクタ自動挿抜機構における動作状態の遷移を示す図であり、図4は終端器引き抜き動作を示し、図5は計測用コネクタの接続動作を示す。また、図4(a)はカメラユニット10により終端器専用パレット18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り、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、終端器専用パレット18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)はカメラユニット10によりRFコネクタ13の端末位置を計測している状態を示す図であり、図5(b)は計測側ハンド7によりRFコネクタ13に計測用コネクタ9を接続している状態を示す図である。ここでは、コネクタ自動挿抜機構において、供試体12のRF特性を測定する場合を例に説明する。
Next, the operation will be described.
FIG. 3 shows an example of processing operation of the
4 and 5 are diagrams showing the transition of the operation state in the automatic connector insertion / extraction mechanism, FIG. 4 shows the terminator extraction operation, and FIG. 5 shows the connection operation of the measurement connector. 4A is a diagram showing a state in which the terminal position of the
まず、コネクタ自動挿抜機構により、予め供試体12の中で最初に測定する1つのRFコネクタ13を除く、全てのRFコネクタ13について、終端器11を装着する。
この際、図4(a)のように、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、カメラユニット10のカメラを、複数の終端器11が格子状に配列した終端器専用パレット18上の上方に移動させる。
First, the
At this time, as shown in FIG. 4A, the
ここで、終端器11を引き抜くための前準備として、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、カメラユニット10のカメラを、終端器11の上方に移動させ、照明19は、終端器11の上面を照らす。終端器11を取る場所や順序は、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。
Here, as a preparation for pulling out the
特定の終端器11の上方に移動したカメラユニット10は、終端器11の画像を4つずつ同時に撮影する。1度の撮影により4つ単位で撮影された終端器11のカメラ画像の信号は、撮影毎に画像処理部25に送られる。
画像処理部25は、撮影されたカメラ画像に基づいて4つずつの終端器11の外形を認識すると、それぞれの終端器11の外形の中心位置を検出し、それぞれの位置座標を計測する。
The
When recognizing the outer shape of each of the four
計測された中心位置の位置座標は終端器11の端末位置に相当し、4つずつの終端器11についてそれぞれ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。
なお、終端器11の外形認識は、例えば予め画像処理部25に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。また、終端器11の外形の理想的な中心位置の位置座標は、予めポジションファイルとして制御装置23の処理プログラムにプログラム入力されている。
The measured position coordinates of the center position correspond to the terminal position of the
Note that the outer shape recognition of the
制御装置23は、画像処理部25により検出された各終端器11の中心位置の位置座標と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とを比較する。比較の結果、検出された各終端器11の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、このずれ量だけアクチュエータロボット1を水平面内(XY面内)で移動させるための位置補正をそれぞれ掛ける(ステップS1)。
また、各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。
この際、各終端器11の補正した位置座標は4つずつ得られるので、1つずつ終端器11の端末画像を得て位置補正を行う場合に比べて処理効率が良い。
The
Each corrected position coordinate is temporarily stored in the memory of the
At this time, since four corrected position coordinates of each
次に、RFコネクタ13に終端器11及び計測用コネクタ9を挿入させるための前準備として、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、カメラユニット10をRFコネクタ13の上方に移動させる。
Next, as a preparation for inserting the
RFコネクタ13の上方に移動したカメラユニット10は、RFコネクタ13の画像を2つずつ同時に撮影する。1度の撮影により2つ単位で撮影されたRFコネクタ13のカメラ画像の信号は、撮影毎に画像処理部25に送られる。画像処理部25は、撮影されたカメラ画像に基づいて各RFコネクタ13の外形を認識して、各RFコネクタ13の中心位置を検出し、それぞれの検出した中心位置を制御装置23に送信する。
また、終端器11の外形の理想的な中心位置の位置座標は、予めポジションファイルとして制御装置23の処理プログラムにプログラム入力されている。
The
Further, the position coordinates of the ideal center position of the outer shape of the
制御装置23は、画像処理部25により検出された各RFコネクタ13の中心位置の位置座標と、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とを比較する。比較の結果、検出された各終端器11の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、このずれ量だけアクチュエータロボット1を水平面内(XY面内)で移動させるための位置補正を掛ける(ステップS2)。
また、補正した位置座標は、各RFコネクタ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。
なお、各RFコネクタ13の補正した位置座標は2つずつ得られるので、1つずつRFコネクタ13の端末画像を得て位置補正を行う場合に比べて処理効率が良い。
The
Further, the corrected position coordinates are temporarily stored in the memory of the
In addition, since the corrected position coordinates of each
次に、実際に終端器11をRFコネクタ13に取付けるため、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、ステップS1の処理により設定された終端器11の端末位置と、予め制御装置23のメモリに格納されたカメラユニット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 attach the
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。
In this position state, the
At this time, first, the terminator-
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。
Subsequently, the
Since the terminator-
続いて、制御装置23は三爪チャック3を可動し、三爪チャック3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。
Subsequently, the
このとき、3本の終端器側フィンガ4が終端器11を中心軸でより正確に把持するために、誤差吸収ユニット15が可動する。
At this time, the
更にこのとき、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、終端器11を確実に把持したことを検知する。
Further, at this time, whether or not the
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を終端器専用パレット18から引き抜くとともに、把持した終端器11を終端器専用パレットの周辺から退避させる。
While holding the
次に、RFコネクタ13に終端器11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、終端器11をRFコネクタ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、1番目に計測するRFコネクタ13以外の特定のRFコネクタ13について、ステップS2の処理により設定された端末位置と、予め制御装置23のメモリに格納された、カメラユニット10と終端器11との相対位置座標に基づいて設定される。
Next, in order to insert the
次いで、制御装置23は、電動アクチュエータロボット1及び終端器側エアスライダ2を所定量まで下降させて、把持した終端器11をRFコネクタ13に嵌合させる(ステップS3)。
このとき、誤差吸収ユニット15が可動して、RFコネクタ13及び終端器11双方の面取り部に馴染ませながら、嵌合させていく。
また、このとき終端器側エアスライダ2の先端にしたバッファ機構14が可動して、Z軸方向のストローク及び挿入圧力を一定に保ったまま、RFコネクタ13に嵌め込まれた終端器11を更に押し下げることで、終端器11がRFコネクタ13に完全に嵌合することとなる。
Next, the
At this time, the
At this time, the
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
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否かを検知させる。
Of the three terminator-
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。そして、再びステップS3に戻り、自動測定したい1番目に計測するRFコネクタ13以外の全てのRFコネクタ13について、上記操作を繰り返し行う。
Further, the
次に、1番目に計測するRFコネクタ13に計測用コネクタ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、計測用コネクタ9をRFコネクタ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、カメラユニット10と計測用コネクタ9との相対位置座標に基づいて設定される。
なお、計測用コネクタ9は、上述したように計測側ハンド7のSMA−SMAアダプタ16に保持固定されている。
Next, in order to insert the
The
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を所定量まで下降させて、計測用コネクタ9を1番目に計測するRFコネクタ13に嵌合させる(ステップS4)。
このとき、誤差吸収ユニット15が可動して、RFコネクタ13及び計測用コネクタ9双方の面取り部に馴染ませながら嵌合させていく。
Next, the
At this time, the
また、このとき計測側エアシリンダ6の先端に内蔵したバッファ機構14が可動して、Z軸方向のストローク及び挿入圧力を一定に保ったまま、RFコネクタ13に嵌め込まれた計測用コネクタ9を更に押し下げることで、計測用コネクタ9がRFコネクタ13に完全に嵌合することとなる。
At this time, the
制御装置23は、計測用コネクタ9及びSMA−SMAアダプタ16を介した計測用制御ケーブル8と接続された計測装置26を用いて、RF特性の自動測定を行う(ステップS5)。
The
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及び計測側エアスライダ6を所定量上昇させて、計測用コネクタ9を抜く(ステップS6)。
この際、電動アクチュエータロボット1を最初に可動して計測用コネクタ9を高精度でZ軸方向に移動させた後、計測側エアスライダ6により計測用コネクタ9を高速度にZ軸方向に移動させる。
After completion of the automatic measurement, the
At this time, the
次に、2番目に計測するRFコネクタ13に装着された終端器11を把持して、1番目に計測を終えたRFコネクタ13に終端器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2番目に計測するRFコネクタ13の端末の中心線上に移動させる(ステップS7)。
Next, since the
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。
Subsequently, the
このとき、3本の終端器側フィンガ4が終端器11を中心軸でより正確に把持するために、誤差吸収ユニット15が可動する。
At this time, the
更にこのとき、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S8)
Further, at this time, whether or not the
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2番目のRFコネクタ13から引き抜くとともに、把持したまま被測定端子周辺から退避させる(ステップS9)。
While holding the
次に、1番目に計測したRFコネクタ13に対して、把持した終端器11を装着する(ステップS10)。この装着動作は、ステップS3と同様にして処理動作が行われる。
Next, the gripped
次に、2番目に計測するRFコネクタ13に計測用コネクタ9を挿入させる(ステップS11)。この装着動作は、ステップS4と同様にして処理動作が行われる。
Next, the
続いて、制御装置23は、計測用コネクタ9及びSMA−SMAアダプタ16を介した計測用制御ケーブル8と接続された計測装置26を用いて、RF特性の自動測定を行う(ステップS12)。
Subsequently, the
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及び計測側エアスライダ6を所定量上昇させて、計測用コネクタ9を抜く(ステップS13)。
この際、電動アクチュエータロボット1を最初に可動して計測用コネクタ9を高精度でZ軸方向に移動させた後、計測側エアスライダ6により計測用コネクタ9を高速度にZ軸方向に移動させる。
After completion of the automatic measurement, the
At this time, the
RFコネクタ13が複数個ある場合、ステップS13から再びステップS7に戻り、自動測定したい全てのRFコネクタ13について、上記操作を繰り返し行う。
If there are a plurality of
次に、自動測定したい全てのRFコネクタ13について、RF特性の自動測定が完了し、計測用コネクタ9が引き抜かれてZ軸方向に退避した後、RFコネクタ13に装着されている全ての終端器11を終端器専用パレット18へ移動する。
終端器11を取る場所や順序は、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(ステップS14)。
Next, for all the
The place and order in which the
以上の処理フローを端的に説明すると、次のステップ(1)〜(8)のようになる。この内、ステップ(4)〜(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)終端器専用パレット18の終端器11の画像に基づいて終端器11の位置計測を行うステップ(ステップS1)。
(2)各RFコネクタ13の端末画像に基づいてRFコネクタ13の位置計測を行うステップ(ステップS2)。
(3)計測された各RFコネクタ13に終端器11を装着するステップ(ステップS3)。
(4)RFコネクタ13に計測用ハンド22により計測用コネクタ9を装着するステップ(ステップS4)。
(5)計測用コネクタ9を介して計測装置26によるRF信号の計測を行うステップ(ステップS5)。計測が完了した後、RFコネクタ13から計測用コネクタ9を引き抜くステップ(ステップS6)。
(6)計測用コネクタ9を引き抜いたRFコネクタ13の位置に、ロボットハンド21により次に計測するRFコネクタ13から終端器11を抜くステップ(ステップS7)。
(7)ロボットハンド21により終端器11の移動位置で終端器11をRFコネクタ13に装着するステップ(ステップS8〜S10)。
(8)計測用コネクタ9を介して計測装置26によるRF信号の計測を行い、計測が完了した後、RFコネクタ13から計測用コネクタ9を引き抜くステップ(ステップS11〜S13)。同様にして、全てのRFコネクタ13について計測用コネクタ9および終端器11の挿抜を行い、RF信号の計測を行うステップ(ステップS7〜S13)。
(9)全RFコネクタ13のRF信号の計測が完了した後、ロボットハンド21により終端器専用パレット18へ終端器11を戻すステップ(ステップS14)。
なお、ステップ(3)と(4)は動作順序が逆になっても良い。
The above processing flow will be briefly described as the following steps (1) to (8). Of these, the steps (4) to (7) are sequentially repeated, so that 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
(2) A step of measuring the position of the
(3) A step of attaching the
(4) A step of attaching the
(5) A step of measuring the RF signal by the measuring
(6) The step of removing the
(7) The step of attaching the
(8) A step of measuring the RF signal by the
(9) After the measurement of the RF signals of all the
Steps (3) and (4) may be reversed in order of operation.
以上説明した通り、この実施の形態1によれば、制御装置23のプログラム制御によって、画像処理装置20を用いて終端器専用パレット18に配列した終端器11の位置情報を取得する。
更に、画像処理装置20を用いてRFコネクタ13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1とバッファ付エアスライダ(終端器側エアスライダ2、計測側エアスライダ6)と誤差吸収ユニット15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11を取付け取り外しする。
更に、RFコネクタ13へ、電動アクチュエータロボット1とバッファ付エアスライダと誤差吸収ユニット15を併用した計測用ハンド7を用いて、計測用ケーブル8をRFコネクタ13に自動的に接続する。
As described above, according to the first embodiment, the position information of the
Further, the position information of the
In addition, the
Further, the
すなわち、実施の形態1によるコネクタ自動挿抜装置は、複数の終端器11を挿抜可能に保持する終端器専用パレット18と、終端器専用パレット18により保持された複数の終端器11と複数のRFコネクタ13の端末の画像を得て、画像処理によりそれぞれの端末位置を計測する画像処理装置20と、誤差吸収ユニット15に保持される把持部24とRFコネクタ13への終端器11の挿入圧力および挿入ストロークを一定に保つバッファ機構14とが設けられて終端器11を挿抜可能なロボットハンド21と、誤差吸収ユニット15に保持される計測用コネクタ9と、RFコネクタ13への計測用コネクタ9の挿入圧力および挿入ストロークを一定に保つバッファ機構14とが設けられ、計測用コネクタ9をRFコネクタ13に挿抜可能な計測用ハンド7と、把持部24およびロボットハンド21を3軸方向に移動可能な電動アクチュエータロボット1と、画像処理装置により計測された終端器11およびRFコネクタ13の端末位置に基いて、ロボットハンド21をRFコネクタ13の端末に移動させて終端器11の挿抜を行うとともに、計測用ハンド7をRFコネクタ13の端末に移動させて計測用コネクタ9の挿抜を行う制御装置23とを備える。
That is, the automatic connector insertion / extraction apparatus according to the first embodiment includes a terminator-dedicated
また、実施の形態1によるコネクタ自動挿抜装置は、複数の終端器11を挿抜可能に保持する終端器専用パレット18と、終端器専用パレット18により保持された複数の終端器11と複数のRFコネクタ13の端末の画像を得て、画像処理によりそれぞれの端末位置を計測する画像処理装置20と、終端器11を把持する把持部24と把持部24を3次元方向に移動させる駆動部を有したロボットハンド21と、計測用コネクタ9を3次元方向に移動可能な計測用ハンド22と、ロボットハンド21における把持部24の把持または解放動作、ロボットハンド21及び計測用ハンド22の移動動作を制御する制御装置23とを備え、制御装置23は、画像処理装置20により計測された終端器11の端末位置にロボットハンド21の把持部24を移動して終端器11を把持し、終端器11を引き抜いた後、画像処理装置20により計測されたRFコネクタ13の端末位置に計測用ハンド22を移動させ、計測用コネクタ9をRFコネクタ13に接続するとともに、ロボットハンド21を用いて画像処理装置20により計測されたRFコネクタ13の端末位置に終端器11を移動させ、終端器11をRFコネクタ13に接続する処理を行う。
Moreover, the connector automatic insertion / extraction apparatus according to the first embodiment includes a terminator-dedicated
これによって、予め手作業でRFコネクタに終端器を装着することなく、複数のRFコネクタに対して終端器を自動挿抜して、RFコネクタのRF特性計測を行うことが可能となる。
また、狭ピッチの多数のRFコネクタ13について、不要な機械的ストレスを与えること無く、スムーズ且つ高速に終端器及びRFコネクタを自動挿抜させることで、電気特性を維持しつつ、自動で連続的に計測再現性の高いRF特性の測定を行うことが可能となる。特に、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な供試体について、有用なコネクタ自動挿抜装置を得ることができる。
As a result, it is possible to measure RF characteristics of the RF connector by automatically inserting / removing the terminator from / to the plurality of RF connectors without manually attaching the terminator to the RF connector in advance.
In addition, for a large number of narrow-
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、9 XPI−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)、14 バッファ機構、15 誤差吸収ユニット、16 SMA−SMAアダプタ、17 テレセントリック系レンズ、18 終端器専用パレット、19 照明、20 画像処理装置、23 制御装置(計算機)、25 画像処理部、26 計測装置、27 光ファイバ、28 検知部、31 爪。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記保持器により保持された複数の終端器と複数のRFコネクタの端末の画像を得て、画像処理によりそれぞれの端末位置を計測する画像処理装置と、
調芯機構に保持される把持部と、RFコネクタへの終端器の挿入圧力および挿入ストロークを一定に保つ緩衝機構とが設けられ、上記終端器を挿抜可能なロボットハンドと、
上記調芯機構に保持される計測用コネクタと、上記RFコネクタへの計測用コネクタの挿入圧力および挿入ストロークを一定に保つ緩衝機構とが設けられ、上記計測用コネクタをRFコネクタに挿抜可能な計測用ハンドと、
上記把持部およびロボットハンドを3軸方向に移動可能な移動機構と、
上記画像処理装置により計測された終端器およびRFコネクタの端末位置に基いて、上記ロボットハンドをRFコネクタの端末に移動させて上記終端器の挿抜を行うとともに、上記計測用ハンドをRFコネクタの端末に移動させて上記計測用コネクタの挿抜を行う制御装置と、
を備えたコネクタ自動挿抜装置。 A cage for holding a plurality of terminators in an insertable and removable manner;
An image processing device that obtains images of terminals of a plurality of terminators and a plurality of RF connectors held by the holder, and measures each terminal position by image processing;
A robot hand that is provided with a gripping portion held by the alignment mechanism and a buffer mechanism that keeps the insertion pressure and insertion stroke of the terminator to the RF connector constant, and can insert and remove the terminator;
A measurement connector that is held by the alignment mechanism and a buffer mechanism that keeps the insertion pressure and insertion stroke of the measurement connector to the RF connector constant, and that allows the measurement connector to be inserted into and removed from the RF connector. For hands,
A moving mechanism capable of moving the gripping part and the robot hand in three axial directions;
Based on the terminal position of the terminator and the RF connector measured by the image processing apparatus, the robot hand is moved to the terminal of the RF connector to insert and remove the terminator, and the measuring hand is connected to the terminal of the RF connector. And a control device for inserting and removing the measurement connector,
Automatic connector insertion / extraction device with
上記保持器により保持された複数の終端器と複数のRFコネクタの端末の画像を得て、画像処理によりそれぞれの端末位置を計測する画像処理装置と、
上記終端器を把持する把持部と把持部を3次元方向に移動させる駆動部を有したロボットハンドと、
計測用コネクタを3次元方向に移動可能な計測用ハンドと、
上記ロボットハンドにおける把持部の把持または解放動作、上記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、
上記制御装置は、上記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、上記終端器を引き抜いた後、
上記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、上記計測用コネクタをRFコネクタに接続するとともに、上記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RFコネクタの端末位置に上記終端器を移動させ、終端器をRFコネクタに接続する処理を行う、
ことを特徴としたコネクタ自動挿抜装置。 A cage for holding a plurality of terminators in an insertable and removable manner;
An image processing device that obtains images of terminals of a plurality of terminators and a plurality of RF connectors held by the holder, and measures each terminal position by image processing;
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 connector 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 grip portion of the robot hand to the terminal position of the terminator measured by the image processing device, grips the terminator, and pulls out the terminator.
The measurement hand is moved to the terminal position of the RF connector measured by the image processing device, the measurement connector is connected to the RF connector, and the RF connector terminal measured by the image processing device using the robot hand. Move the terminator to a position and connect the terminator to the RF connector;
A connector automatic insertion / extraction device characterized by that.
上記検知センサは、把持部に取付けられた光ファイバと光ファイバを介して光信号を入出力する検知部とを有し、検知部により検知される光量に基づいて終端器の把持の有無を検知することを特徴とした請求項1または請求項2に記載のコネクタ自動挿抜装置。 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 or 2, wherein
上記画像処理装置は、カメラユニットと信号処理部を有し、
上記信号処理部はカメラユニットの撮影画像に基づいてRFコネクタの端末中心位置及びRFコネクタに装着された終端器の端末中心位置を求め、メモリにRFコネクタの端末中心位置及びRFコネクタに装着された終端器の端末中心位置を格納し、
上記演算部は、上記信号処理部で求められた終端器の端末中心位置とRFコネクタの端末中心位置の位置ずれ量に基づいて、上記終端器をRFコネクタに位置合わせする、
ことを特徴とした請求項1から請求項4の何れか1項に記載のコネクタ自動挿抜装置。 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 determined by the signal processing unit and the terminal center position of the RF connector.
The automatic connector insertion / extraction device according to any one of claims 1 to 4, wherein the connector automatic insertion / extraction device is provided.
上記制御装置は、エアスライダを用いて把持部を昇降させた後、電動アクチュエータを用いてRFコネクタから終端器を挿抜させることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載のコネクタ自動挿抜装置。 The driving part of the robot hand is configured to include an air slider and an electric actuator that are movable in the insertion / extraction direction of the RF connector,
5. The control device according to claim 1, wherein the control device causes the terminator to be inserted into and removed from the RF connector using an electric actuator after the grip portion is moved up and down using an air slider. Automatic connector insertion and removal device.
複数のRFコネクタの画像に基づいてそれぞれのRFコネクタの位置計測を行うステップ、
ロボットハンドにより上記終端器を把持し、計測用ハンドにより特定の上記RFコネクタに計測用コネクタを装着するとともに、当該特定のRFコネクタ以外の上記RFコネクタに終端器を装着するステップ、
上記計測用コネクタを用いたRF信号の計測が完了した後、特定の上記RFコネクタから計測用コネクタを引き抜くステップ、
次に計測する特定のRFコネクタ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RFコネクタに装着された終端器を把持し、次に計測する特定の上記RFコネクタから終端器を引き抜くステップ、
上記計測用コネクタを引き抜いたRFコネクタの位置に、ロボットハンドにより上記RFコネクタから引き抜いた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の移動位置で上記RFコネクタから引き抜いた終端器を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コネクタ挿抜機構。 Measuring the position of each terminator based on images of a plurality of terminators arranged in a cage of the terminator;
Measuring the position of each RF connector based on images of a plurality of RF connectors;
Holding the terminator with a robot hand, attaching the measurement connector to the specific RF connector with the measurement hand, and attaching the terminator to the RF connector other than the specific RF connector;
After the measurement of the RF signal using the measurement connector is completed, the step of pulling out the measurement connector from the specific RF connector;
Next, after moving the robot hand to the position of the specific RF connector to be measured, holding the terminator attached to the RF connector by the robot hand, and then pulling out the terminator from the specific RF connector to be measured;
Moving the terminator extracted from the RF connector by a robot hand to the position of the RF connector from which the measurement connector has been extracted;
Attaching the terminator pulled out from the RF connector at the moving position of the terminator by the robot hand to the RF connector;
Connector insertion / extraction mechanism for inserting and removing connectors in the order
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