JPH0998520A - 主配線盤用接続ピンの自動挿抜ロボット - Google Patents
主配線盤用接続ピンの自動挿抜ロボットInfo
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- JPH0998520A JPH0998520A JP25359195A JP25359195A JPH0998520A JP H0998520 A JPH0998520 A JP H0998520A JP 25359195 A JP25359195 A JP 25359195A JP 25359195 A JP25359195 A JP 25359195A JP H0998520 A JPH0998520 A JP H0998520A
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Abstract
短縮して薄型化を図る。 【解決手段】 接続ピンを抜き取る場合、ロボットハン
ド3を目標の接続ピンと対向する位置に位置付けた後、
ロボットハンド3をマトリックスボード1aに対して接
近,離反を繰り返すようにZ軸方向に移動させると共
に、ロボットハンド3による前記接続ピンの把持、解放
を繰り返して前記接続ピンを前記挿入孔2から抜き取
り、接続ピンを挿入する場合は、ロボットハンド3に接
続ピンを把持させると共に目標の挿入孔2と対向する位
置に位置付けた後、ロボットハンド3をマトリックスボ
ード1aに対して接近,離反を繰り返すようにZ軸方向
に移動させると共に、ロボットハンド3による接続ピン
の解放、ロボットハンド3による前記接続ピン頭部の押
圧を行って接続ピンを挿入孔2に挿入する。
Description
られる接続ピンの挿抜を行う自動挿抜ロボットに関する
ものである。
利用者端末との間にはMDF(MAIN DISTRIBUTING FRAM
E )と称する主配線盤が配置され、この主配線盤に設け
られるマトリックスボードに一定の配列で多数穿孔され
たピン挿入孔に対して接続ピンの挿入または抜き取りを
行うことで交換機と利用者端末との接続,遮断の切替え
が行われる。
孔に対する接続ピンの挿抜作業の能率化のために従来よ
り自動挿抜ロボットが用いられているが、従来の自動挿
抜ロボットはマトリックスボードと対向する平面領域に
おいてロボットハンドをX,Y軸方向に移動させること
により目標とするピン挿入孔の対向位置に位置付け、そ
の後ロボットハンドを前記X,Y方向に対して直角の方
向であるZ方向へ1ストローク動作させると共に、接続
ピンの把持または解放動作を行うことにより、前記ピン
挿入孔に対する接続ピンの挿抜を行うように構成されて
いる。
場合、予め接続ピンを把持したロボットハンドをピン挿
入孔の対向位置からマトリックスボードに接近する方向
にストローク動作させてピン挿入孔に接続ピンを押し込
み、そしてロボットハンドを開いて接続ピンを解放した
後、ロボットハンドをマトリックスボードから離反する
方向に戻し、またピン挿入孔から接続ピンを抜き取る場
合は、接続ピンを把持したロボットハンドを開いた状態
でピン挿入孔の対向位置からマトリックスボードに接近
する方向にストローク動作させ、そしてロボットハンド
を閉じてピン挿入孔に挿入されている接続ピンを把持し
た後、ロボットハンドをマトリックスボードから離反す
る方向に戻す用にしている。
た従来の技術では、ロボットハンドをZ軸方向に1スト
ローク動作させて接続ピンの挿抜を行うため、そのスト
ロークを長くとならなけれがならず、このことがZ軸方
向における薄型化の妨げになるという課題を有してい
る。
トハンドのストロークが長いため、接続ピンの挿入の際
に、接続ピンと挿入孔に軸芯がずれるていると、挿入に
伴って接続ピンに曲がりが生じ、場合によっては接続ピ
ンが折れてしまうために、X軸、及びY軸方向の移動後
の位置決めも厳密な位置精度が要求されるという課題も
ある。
るため、本発明は、挿入孔をマトリックス状に設けた主
配線盤のマトリックスボードと対向する平面領域をX
軸,Y軸方向に移動可能で、かつ前記マトリックスボー
ドに対して接近,離反する方向のZ軸方向にも移動可能
とすると共に、接続ピンの把持が可能なロボットハンド
を備え、前記挿入孔に挿入されている接続ピンを抜き取
る場合、前記ロボットハンドをX軸,Y軸方向に移動さ
せて目標の接続ピンと対向する位置に位置付けた後、前
記ロボットハンドを前記マトリックスボードに対して接
近,離反を繰り返すようにZ軸方向に移動させると共
に、前記ロボットハンドによる前記接続ピンの把持と解
放を繰り返して、前記接続ピンを前記挿入孔から抜き取
り、かつ接続ピンをマトリックスボードの挿入孔に挿入
する場合は、前記ロボットハンドに接続ピンを把持させ
ると共に前記ロボットハンドをX軸,Y軸方向に移動さ
せて目標の挿入孔と対向する位置に位置付けた後、前記
ロボットハンドを前記マトリックスボードに対して接
近,離反を繰り返すようにZ軸方向に移動させると共
に、前記ロボットハンドによる前記接続ピンの解放、前
記ロボットハンドによる前記接続ピン頭部の押圧を行っ
て前記接続ピンを挿入孔に挿入することを特徴とする。
態の一例を説明する。図1は本発明による主配線盤用接
続ピンの自動挿抜ロボットの実施の形態を示すピン引き
抜き時の工程図、図2は同じく実施の形態を示すピン引
き抜き時の工程図、図3は実施の形態の主要構成を示す
側面図である。
て1aと1bはそれぞれ挿入孔を一定の配列で多数穿孔
したマトリックスボードであり、このマトリックスボー
ド1aと1bは相対向するように主配線盤の図示しない
マザーボードに支持されている。ここでマトリックスボ
ード1aは、その挿入孔2に後述する接続ピンを挿入す
ることで、図示しない導体同志が導通状態となって図示
しない電話交換機と利用者端末とが接続状態になり、挿
入孔から接続ピンを抜き取ることで、前記接続状態が解
除される構造となっている。
造となっている。3はマトリックスボード1a,1b間
に配置されたロボットハンドで、このロボットハンド3
は、一対の支持体4a,4bと、この両支持体4a,4
bの両端にそれぞれ2指構造を成すように設けられた2
組の把持部5a,5b及び6a,6bとを備えており、
そして支持体4a,4bの一端に設けられた把持部5
a,5bにはそれぞれ2個の突起7a,7bが、突起7
a同志、突起7b同志が相対向するように形成され、更
に支持体4a,4bの他端に設けられた把持部6a,6
bも把持部5a,5bと同様に突起7a,7bが形成さ
れている。
一方のネジ軸8aは支持体4aに設けられたネジ孔に螺
合すると共に、支持体4bに設けられた透孔を貫通し、
他方のネジ軸8bは支持体4aに設けられた透孔を貫通
すると共に、支持体4bに設けられたネジ孔に螺してお
り、従って支持体4aはネジ軸8aの回転力を受け、支
持体4bはネジ軸8bの回転力を受けるものとなってい
る。
定されたギアで、両者は互いに噛み合わされており、そ
の一方に図示しないハンド開閉用モーターの回転力が伝
達されると両ギア9a,9bが回転し、これによりネジ
軸8a,8bが同期して回転するものとなっている。
尚、前記ハンド開閉用モーターは図示しない制御手段に
より正逆両方向に回転が制御されるもので、例えばハン
ド開閉用モーターが正回転するとネジ軸8a,8bの回
転により支持体4a,4bは互いに接近する方向にネジ
軸8a,8b上を移動し、またハンド開閉用モーターが
逆回転すると支持体4a,4bは互いに離反する方向に
ネジ軸8a,8b上を移動するように構成されている。
の挿入孔2に挿入される接続ピンであり、この接続ピン
10の頭部には、ロボットハンド3の把持部5a,5b
または6a,6bに形成された突起8a間、8b間に嵌
まる突起11a,11bが略工字形を成すように2段に
形成されている。尚、前記ロボットハンド3は、図示し
ないX軸モーターとその動力伝達機構、及びY軸モータ
ーとその動力伝達機構等によってマトリックスボード1
a,1bと平行な平面領域を図3に示すX軸方向(図で
は左右方向),Y軸方向(図面の奥行き方向)にネジ軸
8a、8b及びハンド開閉モーター等と一体に移動でき
るようになっており、また図示しないZ軸モーターとそ
の動力伝達機構等によりZ軸方向(図では左右方向)に
も移動できるようになっていて、これら各軸のモーター
は図示しないCPU等の制御手段によりハンド開閉用モ
ーターと共に駆動制御されるものとなっている。
ついて説明する。マトリックスボード1aの挿入孔2に
挿入されている接続ピン10を抜き取る場合、図示しな
い制御手段によりX軸モーター及びY軸モーターが駆動
され、ロボットハンド3が所定の位置から目標とする接
続ピン10に対向する位置まで移動するが、このロボッ
ト本体3の移動は図示しない上位装置から前記制御手段
に送られる座標データに基づいて行われる。
モーターが駆動され、これによりネジ軸8a,8bが回
転して支持体4a,4bが離反する方向に移動し、把持
部5a,5bが開かれる。続いて、前記制御手段により
Z軸モーターが駆動され、これによりロボットハンド3
は把持部5a,5bがマトリックスボード1aに接近す
るように前進して図1(a)に示す状態となる。
モーターが駆動され、これによりネジ軸8a,8bが回
転して支持体4a,4bが接近する方向に移動して把持
部5a,5bが閉じられる。この動作により接続ピン1
0の突起11aが把持部5a,5bの突起7a,7b間
に嵌合する形で接続ピン17が把持部5a,5bにより
把持される。
が駆動され、ロボットハンド3はマトリックスボード1
aから離反する方向に一定距離だけ後退する。これによ
り接続ピン10は図1(b)に示すように途中まで引き
抜かれた状態にとなる。ここで、前記制御手段によりハ
ンド開閉用モーターが駆動されて支持体4a,4bが離
反し、これにより把持部5a,5bが開いて接続ピン1
0を開放する。
が駆動され、これにより再び把持部5a,5bがマトリ
ックスボード1aに接近するようにロボットハンド3が
前進して前進して図1(c)に示す状態になると、前記
制御手段によりハンド開閉用モーターが駆動され、ネジ
軸8a,8bが回転して支持体4a,4bが接近する方
向に移動して再び把持部5a,5bが閉じられる。
が把持部5a,5bの突起7a,7b間に嵌合する形で
接続ピン10が把持部5a,5bにより把持される。そ
の後、前記制御手段によってZ軸モーターが駆動され、
が把持部5a,5bがマトリックスボード1aから離反
するようにロボットハンド3が後退することで、図1
(d)に示すように接続ピン10はマトリックスボード
1aの挿入孔2から完全に抜き取られる。
ド3のX,Y軸方向に移動により別の位置に移され、把
持部5a,5bの開閉及びのZ軸方向に移動により指定
された挿入孔に挿入される。次に、マトリックスボード
1aの挿入孔に接続ピン10を挿入する場合は、前記の
ピン抜き取り動作と同一動作で所定の挿入孔からロボッ
トハンド3により接続ピン10を抜き取り、接続ピン1
0の突起11bが把持部5a,5bの突起7a,7b間
に嵌合する形で把持しておく。
軸モーター及びY軸モーターが駆動され、ロボットハン
ド3がX軸方向及びY軸方向に移動し、これによりロボ
ットハンド3が前記接続ピン10の抜き取り位置から目
標とするマトリックスボード1aの挿入孔2と対向する
位置まで移動して図2(a)に示した状態となる。尚、
このロボットハンド3の移動も図示しない上位装置から
前記制御手段に送られる座標データに基づいて行われ
る。
駆動され、これにより把持部5a,5bマトリックスボ
ード1aに接近するようにロボットハンド3前進して、
図2(b)に示したように接続ピン10が挿入孔2に途
中まで挿入される。ここで、前記制御手段によりハンド
開閉用モーターが駆動され、これによりネジ軸8a,8
bが回転して支持体4a,4bが離反する方向に移動
し、把持部5a,5bが開かれことで、接続ピン10が
解放される。
入に際して接続ピン10と挿入孔2の軸芯にずれがあっ
て、接続ピン10が挿入に伴って曲がりを生じていても
その曲がりは解消される。その後、前記制御手段によっ
てZ軸モーターが駆動され、これにより把持部5a,5
bが接続ピン10の上方までマトリックスボード18か
ら離反するようにロボットハンド3が後退する。
モーターが駆動され、ネジ軸8a,8bが回転して支持
体4a,4bが接近する方向に移動し、把持部5a,5
bが図2(c)に示したように閉じられる。その後、前
記制御手段によってZ軸モーターが駆動され、これによ
り把持部5a,5bマトリックスボード1aに接近する
ように再びロボットハンド3前進すると、このロボット
ハンド3の前進に伴って、把持部5a,5bの突起7b
により接続ピン10の突起1aが押圧され、これにより
接続ピン10は図2(d)に示したように挿入孔2に完
全に挿入される。
挿入はマトリックスボード1aの挿入孔2に対しても同
様に行われる。図4は上述した接続ピン10の挿入時に
おける挿入孔2との関係を示す図で、は本発明の場合、
同図(a)に示したように接続ピン10の中心部が挿入
孔2の径内にあれば接続ピン10を折損を生じることな
く挿入孔2に挿入できるのに対し、従来の場合は同図
(b)に示したように接続ピン10の軸径全体が、挿入
孔2の径内に入ってないと、接続ピン10を折損する可
能性が大である。
のX軸,Y軸方向の位置決め精度がある値とすると、接
続ピン10を把持するロボットハンド3の把持部5a,
5b(または6a,6b)から挿入孔2までの距離、及
び接続ピン10の折損耐力が問題となる。ここで接続ピ
ン10の折損耐力が同じものであれば、挿入孔2への挿
入時おける接続ピン10の折損の発生に対しては前者の
距離が大きく関わることになる。
ことから把持部5a,5b(または6a,6b)によっ
て把持された接続ピン10の中心と挿入孔2の中心のず
れていても、そのずれの範囲によっては接続ピン10を
挿入孔2に挿入することが可能であり、この場合接続ピ
ン10は挿入孔2に挿入されるに従って弾力性により撓
んで行くが、この撓みの限界に達すると接続ピン10に
永久変形や折れ等の折損を生じることになる。
3の把持部5a,5bによって接続ピン10の頭部を把
持し、ロボットハンド3をマトリックスボード1a(ま
たは1b)側に前進させて接続ピン10を途中まで挿入
孔2に挿入した後、把持部5a,5bを開いて接続ピン
10を一旦解放するため、この段階で接続ピン10の中
心と挿入孔2の中心のずれに起因する接続ピン10の撓
みがあっても、接続ピン10は自身の弾性力により撓み
の無い状態に戻り、その後ロボットハンド3を後退さ
せ、把持部5a,5bを閉じた後、ロボットハンド3を
再び前進させることにより把持部5a,5bで接続ピン
10の頭部を押して挿入孔2に完全に挿入するようにし
ているため、接続ピン10の中心と挿入孔2の中心のず
れ、及び挿入長に関係なく、接続ピン10の折損を生じ
ることなく挿入孔2に正しく挿入することが可能とな
る。
ットハンドで保持したまま、接続ピン10を挿入孔2に
一度に最後まで挿入するため、接続ピン10の軸径全体
が挿入孔2の径内に入ってないと、接続ピン10は挿入
の途中で撓みの限界に達して折損する可能性が大であ
る。従って、例えば、挿入孔2の径φR を0.7mm、
接続ピン10の軸径φr を0.5mmとすると、本発明
の場合、接続ピン10の位置ずれの許容範囲は「±φR
/2 √2 」であるから「±0.28mm」となり、従来の
場合、位置ずれの許容範囲は「±(φR −φr )/2 √
2 」であるから「±0.08」となり、従来に比べて本発
明は挿入孔2に対する接続ピン10のX軸,Y軸方向の
位置決め精度が精度が緩和されるものとなる。
た両面配置のマトリックスボード1a,1b間にロボッ
トハンド3を設ける構成としたため、ロボットハンド3
の支持体4a,4bの両端に把持部5a,5b及び6
a,6bを設けたが、マトリックスボード1a,1bの
どちらかのみしか配置されていない場合、つまり片面配
置の場合は、支持体4a,4bの一端に把持部5a,5
bまたは6a,6bを設けて、接続ピン10の挿入,抜
き取りを行うようにすることも可能である。
マトリックス状に設けた主配線盤のマトリックスボード
と対向する平面領域をX軸,Y軸方向に移動可能で、か
つ前記マトリックスボードに対して接近,離反する方向
のZ軸方向にも移動可能とすると共に、接続ピンの把持
が可能なロボットハンドを備え、前記挿入孔に挿入され
ている接続ピンを抜き取る場合、前記ロボットハンドを
X軸,Y軸方向に移動させて目標の接続ピンと対向する
位置に位置付けた後、前記ロボットハンドを前記マトリ
ックスボードに対して接近,離反を繰り返すようにZ軸
方向に移動させると共に、前記ロボットハンドによる前
記接続ピンの把持、解放を繰り返して前記接続ピンを前
記挿入孔から抜き取り、かつ接続ピンをマトリックスボ
ードの挿入孔に挿入する場合は、前記ロボットハンドに
接続ピンを把持させると共に前記ロボットハンドをX
軸,Y軸方向に移動させて目標の挿入孔と対向する位置
に位置付けた後、前記ロボットハンドを前記マトリック
スボードに対して接近,離反を繰り返すようにZ軸方向
に移動させると共に、前記ロボットハンドによる前記接
続ピンの解放、前記ロボットハンドによる前記接続ピン
頭部の押圧を行って前記接続ピンを挿入孔に挿入する構
成としている。
ける、Z軸方向へのロボットハンドのストローク動作が
2ストローク以上となり、これによりロボットハンドの
ストローク長が短くなるため、Z軸方向における薄型化
を図ることができるという効果が得られる。また、接続
ピンを挿入孔に挿入する場合、接続ピンを把持したロボ
ットハンドをマトリックスボードに対して接近,離反を
繰り返すようにZ軸方向に移動させると共に、ロボット
ハンドによる接続ピンの開放、ロボットハンドによる接
続ピン頭部の押圧を行って接続ピンを挿入孔に挿入する
ため、接続ピンは途中まで挿入孔に挿入された後、ロボ
ットハンドから解放されることになり、そのためX軸及
びY軸方向における接続ピンと挿入孔の中心がずれてい
て、挿入により撓みが生じても、接続ピンはロボットハ
ンドからの解放により撓みが解消されることになって、
接続ピンの折損を生じることなく挿入可能となるので、
X軸及びY軸方向における接続ピンの位置精度を緩和す
ることができるという効果も得られ、これらの総合効果
は、主配線盤の規模が大きくなるほど有利となる。
ボットの実施の形態を示すピン引き抜き時の工程図であ
る。
工程図である。
す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 挿入孔をマトリックス状に設けた主配線
盤のマトリックスボードと対向する平面領域をX軸,Y
軸方向に移動可能で、かつ前記マトリックスボードに対
して接近,離反する方向のZ軸方向にも移動可能とする
と共に、接続ピンの把持が可能なロボットハンドを備
え、 前記挿入孔に挿入されている接続ピンを抜き取る場合、
前記ロボットハンドをX軸,Y軸方向に移動させて目標
の接続ピンと対向する位置に位置付けた後、前記ロボッ
トハンドを前記マトリックスボードに対して接近,離反
を繰り返すようにZ軸方向に移動させると共に、前記ロ
ボットハンドによる前記接続ピンの把持と解放を繰り返
して、前記接続ピンを前記挿入孔から抜き取り、かつ接
続ピンをマトリックスボードの挿入孔に挿入する場合
は、前記ロボットハンドに接続ピンを把持させると共に
前記ロボットハンドをX軸,Y軸方向に移動させて目標
の挿入孔と対向する位置に位置付けた後、前記ロボット
ハンドを前記マトリックスボードに対して接近,離反を
繰り返すようにZ軸方向に移動させると共に、前記ロボ
ットハンドによる前記接続ピンの解放、前記ロボットハ
ンドによる前記接続ピン頭部の押圧を行って前記接続ピ
ンを挿入孔に挿入することを特徴とする主配線盤用接続
ピンの自動挿抜ロボット。 - 【請求項2】 請求項1において、 主配線盤のマトリックスボードの挿入孔に挿入されてい
る接続ピンを抜き取る場合、前記ロボットハンドをX
軸,Y軸方向に移動させて目標の接続ピンと対向する位
置に位置付けた後、前記ロボットハンドを前記マトリッ
クスボードに対して接近するようにZ軸方向に移動させ
て目標の接続ピンを把持させ、更に前記ロボットハンド
を前記マトリックスボードに対して離反するようにZ軸
方向に移動させて前記接続ピンを途中まで引き抜いた
後、前記接続ピンに対する前記ロボットハンドの把持を
解除し、その後前記ロボットハンドを前記マトリックス
ボードに対して接近するようにZ軸方向に移動させて前
記接続ピンを把持させることによりの把持位置を変えて
から前記ロボットハンドを前記マトリックスボードに対
して接近するようにZ軸方向に移動させて前記接続ピン
を挿入孔から抜き取り、かつ接続ピンをマトリックスボ
ードの挿入孔に挿入する場合は、前記ロボットハンドに
接続ピンを把持させると共に前記ロボットハンドをX
軸,Y軸方向に移動させて目標の挿入孔と対向する位置
に位置付けた後、前記ロボットハンドを前記マトリック
スボードに対して接近するようにZ軸方向に移動させて
目標の挿入孔に前記接続ピンを途中まで挿入し、その後
前記接続ピンに対する前記ロボットハンドの把持を解除
し、前記ロボットハンドを前記マトリックスボードに対
して離反するようにZ軸方向に移動させてから、前記ロ
ボットハンドの先端で前記接続ピンの頭部を押圧して接
続ピンを挿入孔に挿入するよう制御する制御手段を備え
たことを特徴とする主配線盤用接続ピンの自動挿抜ロボ
ット。
Priority Applications (1)
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JP25359195A JP3638162B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 主配線盤用接続ピンの自動挿抜ロボット |
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