JPS61192489A

JPS61192489A - ソリツド部品を正確に位置設定する方法及び装置

Info

Publication number: JPS61192489A
Application number: JP61032671A
Authority: JP
Inventors: スティーブン　エフ　ライト; エリック　ジェイ　ステントスロム; ジョセフン　ウォリイン
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1985-02-20
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1986-08-27
Also published as: US4633584A; JPH0375318B2; EP0194739A3; EP0194739A2; DE3685142D1; EP0194739B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、堅固な突起を有するソリッド部品をロボット
メカニズムによって摘み上げる前に、これらのソリッド
部品を整列するための装置及び方法に係る。特に５本発
明は、堅固な突起が垂下したソリッド部品を摘み上げて
離れた位置に配置するためにその外面を個々に把持する
間にこれらソリッド部品を三次元空間において整列状態
に維持する装置及び方法に係る。

従来の技術本発明は、ソリッド部品を正確に所定の位置にロボット
で自動的に配置する技術に関する。多くのロボット挿入
ヘッドの部品配置精度は、ソリッド部品を摘み上げる間
のロボットヘッドの位置設定精度に直接関係したもので
あるから、自動的な部品摘み上げプロセスに適合する高
精度の整列技術が必要とされる。

ロボットで配置されるソリッド部品の一例としては、本
体が絶縁体であって、外方向に延びた金属端子ピンが１
つ以上の配列体として本体に取り付けられているような
形式の電気コネクタが挙げられる。このようなコネクタ
を完全に自動的に配置するためには、配置の不正確さを
その全ての発生箇所について累算的に考慮しなければな
らず。

このような全ての不正確さの総和を入念にコントロール
しなければならない。例えば、このようなコネクタの端
子は、典型的に、プリント基板に設けられた取付穴に挿
入される。完全に自動化されたプロセスにおいては、ロ
ボットの摘み上げ／挿入ヘッドが１例えばトレイのよう
な離れた位置からコネクタを取り上げ、プリント基板上
の位置まで動き、所定の距離だけ下降し、プリント基板
の取付穴にコネクタの端子を挿入する。然し乍ら、コネ
クタに要求されるリード線の本数が増加し、リード線間
の間隔が狭くなり、プリント基板上の部品の間隔が狭く
なるにつれて、非常に多数の接近離間された端子の各々
をプリント基板上の取付穴に位置設定することが次第に
固点なものとなる。

ロボット挿入ヘッドに対してプリント基板を次々に位置
設定する場合の不正確さと、ロボットを原点位置から行
先位置まで動かす場合の不正確さと、プリント基板の位
置設定穴に対する取付穴の位置の不正確さとに加えて、
ロボットのグリッパヘッドが典型的に係合するハウジン
グエツジ面に対するコネクタ端子の位置にも不正確さが
ある。

これらの不正確さの相互作用により、プリント基板の取
付穴やコネクタのリード線に損傷を招くこ゛　となく全
ての取付穴に全てのリード線を同時に挿入することが困
難なものとなる。

コネクタ端子をコネクタハウジングに装填する時には、
互いに正確な位置を非常に高い精度で維持することがで
きる。然し乍ら、不都合なことに、コネクタハウジング
の外部エツジ面に対するコネクタ端子の位置は、コネク
タごとに相当のばらつきがある。これまで、コネクタの
ピンをプリント基板に自動的に整列しようとする場合、
コネクタハウジングの外部エツジを整列のための基準と
して使用していた。端子は、コネクタハウジングに対し
て配置する場合に潜在的にエラーが生じ易いから、取付
穴に対して配置する場合にも潜在的にエラーが生じがち
となる。従って、端子を取付穴に整列するためにこれま
で用いられていた通常の技術は、コネクタの端子が取付
穴にはゾ整列するようにプリント基板にコネクタを配置
することである。微細な整列は、更に別の自動プロセス
又はオペレータによる手動プロセスによって行われてい
る。

自動組み立てプロセスに用いる整列装置及び方法の一例
が米国特許第４，４７９，２９８号に開示されている。

該特許は、集積回路（ＩＣ）パッケージの種々のウェハ
状の段を正確に位置設定することに向けられている。こ
の技術では、粗整列ペデスタルが微整列ブロックに取り
付けられた整列装置が必要とされ、これは、ＩＣパッケ
ージを受け取り、そのリードを二次元基準座標系に対し
て整列する。然し乍ら、ＩＣパッケージのリードは、表
面取付型のものであり、ウェハ状の本体と平行に半田パ
ッドが延びている。上記特許に開示された構成は、ＩＣ
パッケージの他部分に対してリードの位置を固定するも
ので、ロボットアーム又はこれと同様の自動組み立て装
置によって部品を摘み上げる前に三次元空間において部
品を正確に位置設定する必要性に関するものではない。

英国特許第２，１３１，３３１号には、形状の異なる複
数の部品をプリント基板上にロボットで配置する際の助
けとなるような技術が開示されている。この技術では、
特定のプリント基板に使用するように設計されたテンプ
レートが用いられ、これは、複数の電子部品を受け入れ
るための正確な寸法の穴を有している。このテンプレー
トに部品を配置し、そのリードをプリント基板の取付穴
に挿入する際の助けとするために、テンプレート及び基
板が振動される。この技術は１部品がそれらの最終位置
にロボットで配置された後にテンプレートを用いて部品
を案内することにより不正確さを補償するものであるか
ら、ロボットアームで部品を正確に摘み上げる技術に関
するものではない。

米国特許第４，４５９，７４３号には、部品ホッパに入
れられたチップ部品をプリント基板に自動的に取り付け
るための技術が開示されている。

この場合には、Ｘ方向及びＹ方向のシャトル機構が組み
合わせて使用される。部品は、その最も外側の突出面が
ストッパ部材にのせられてスライド式のトラックに沿っ
て下方に運ばれる。その後、部品は、Ｘ−Ｙコンベヤ装
置に運ばれる。

ツェＡり（Ｚｅｍｅｋ）氏等の米国特許第４，４７０．
１８２号には、ペーパテープ基板に取り付けられる電気
部品をセンタリングする構成体が開示されている。この
構成体は、それらの長手方向中心線に沿ってペーパテー
プ基板の軸と垂直な方向に部品を変位する。又、この構
成体では、一対の離間されたアームが互いに近づいて、
アーム機構の中心線に対して部品を自動的にセンタリン
グする。

発明が解決しようとする問題点以上の説明から、電気コネクタの端子を、このコネクタ
を取り付けようとするプリント基板の取付穴に正確に整
列させるための装置及び方法が要望されていることが明
らかである。このような装置及び方法は、ロボットによ
る自動的な挿入技術に適合するものであれば、製造コス
トを下げられるだけでなく、製造される電子装置の品質
も改善することができる。

問題点を解消するための手段それ故、本発明の目的は、電気コネクタの端子を、この
コネクタを取り付けるべきプリント基板の取付穴に対し
て整列するための装置及び方法を提供することである。

本発明の更に別の目的は、ロボットによる自動製造プロ
セスに適合するような装置及び方法を提供することであ
る。

本発明の更に別の目的は、ロボット挿入ヘッドによって
コネクタを摘み上げて配置する間に、コネクタの端子と
プリント基板の取付穴とを所望の位置に維持する装置及
び方法を提供することである。

本発明のこれらの目的は、ロボットアームによりソリッ
ド部品を装填ステーションから取付面との離れた取付ス
テーションへ正確に位置設定するための改良された方法
において達成される。ソリッド部品は、一対の対向する
基縁間に画成された外面を有し、これら外縁間に画成さ
れた外面からは、所定構成の少なくとも１つの直線的な
突起配列体が垂下している。取付面は、上記突起の直線
的な配列体に対応する構成にされた突起受入穴の直線配
列体を備えている。ロボットアームのヘッドは、上記ソ
リッド部品の外縁に係合し、これを掴んで、装填ステー
ションから引き出し、このソリッド部品を離れた取付ス
テーションへもっていき、上記突起受入穴の配列体上に
配置し、上記ソリッド部品を下げて上記突起を穴に挿入
する。

本発明によれば、以上の方法において、更に、先頭突起
の位置をａとすれば、上記の直線的な突起配列体に対応
する構成にされた基準線ａ　−ｂに沿って上記直線的な
突起配列体を位置設定し、上記基準線に対して所定の向
きでヘッドを上記コネクタ上に配置し、上記ヘッドの向
きに拘りなく上記ソリッド部品の上記縁を把持し、上記
アームを持ち上げて上記ソリッド部品を装填ステーショ
ンから引き出し、そのソリッド部品を取付ステーション
にもっていき、上記突起が上記直線的な取付穴配列体の
真上にきて整列するように上記ヘッドを方向付けし、上
記ヘッドを下げて上記突起を穴に挿入するという段階を
具備した方法が提供される。

又、本発明は、ロボットアームによりソリッド部品を装
填ステーションから取付面上の離れた取付ステーション
ヘ正確に位置設定するための改良された装置にも係る。

ソリッド部品は、一対の対向する外縁間に画成された外
面を有し、これら外縁間に画成された外面からは、所定
の構成の少なくとも１つの直線的な突起配列体が垂下し
ている。取付面は、上記突起の直線的な配列体に対応す
る構成にされた突起受入穴の直線配列体を備えている。

ロボットアームは、上記ソリッド部品の外縁係合するヘ
ッドと、これを掴んで、装填ステーションから引き出す
手段と、このソリッド部品を離れた取付ステーションへ
もっていき、上記突起受入穴の配列体上に配置する手段
と、上記ソリッド部品を下げて上記突起を穴に挿入する
手段とを備えている。本発明によれば、以上の装置にお
いて、更に、先頭突起の位置をａとすれば、上記の直線
的な突起配列体に対応する構成にされた基準線ａ−ｂに
沿って上記直線的な突起配列体を位置設定する手段と、
上記基準線に対して所定の向きでヘッドを上記コネクタ
上に配置する手段と、上記ヘッドの向きに拘りなく上記
ソリッド部品の上記縁を把持する手段と、上記アームを
持ち上げて上記ソリッド部品を装填ステーションから引
き出し、そのソリッド□部品を取付ステーションにもっ
ていく手段と、上記突起が上記直線的な取付穴配列体の
真上にきて整列するように上記ヘッドを方向付けする手
段と、上記ヘッドを下げて上記突起を穴に挿入する手段
とを具備した装置が提供される。

実施例以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は、部品装填シテーション２１、部品取付ステー
ション２２、及びこれら２つのステーション間でソリッ
ド部品を移送するロボット挿入機構５２を示す平面図で
ある。これらのステーション間で移送されるソリッド部
品は、その外面から堅固な突起が延び出ている形式のも
のである。

この形式の部品の一例が、電気コネクタ１２として図示
されている。コネクタ１２（第２図及び第３図参照）は
、堅固な絶縁本体１４と、上面１６と、支持下面１８と
、該面１８から垂下した金属端子即ち堅固な突起２０の
２列のまっすぐな配列体とを有している。良く知られて
いるように、コネクタ１２は、供給トラック２４に沿っ
て運ばれる。このトラックは、その外壁３０．３２と、
その中央の壁３４との間に形成された２つの離間された
突起受入スロット２６．２８で構成される。

トラックの壁３０−３４の各々は、その同じ参照番号に
文字Ｕを付けて示された上面を有し、これらの面は、コ
ネクタ本体１４の支持面１８に接触してこれをスライド
可能に支持する。

再び、第１図を説明すれば、各コネクタ１２の突起２０
の直線配列体は、突起受入スロット２６と非常に厳密に
整列された状態に維持されることが明らかである。然し
乍ら、実際上、各コネクタの絶縁本体１４は、第１図に
示すようにこのような整列状態には維持されず、ここで
は、説明上。

非常に誇張して示されている。本発明は、プリント基板
の端子受入穴２３ａ又は同様の取付面２３に対し１回の
ｒ摘み上げ配置」操作で端子２０を正確に位置設定する
方法及び装置を提供するものである。

第２図及び第３図を説明すれば、参照番号１０で一般的
に示された本発明の位置設定装置は、自由端４４を有す
るトラック２４の延長部を備えている。装置１０の支持
上面は、コネクタ１２に対して適切な配置高さを与える
ように正確に配置されている。装置１０の自由端４４の
付近ではスロット２６にストッパ壁４８が設けられ、こ
れは、コネクタ本体１４との接触を避けるように先頭の
突起（第２図及び第３図に２０ａで示す）のみに接触す
るよう配置される。ストッパ壁４８は、突起２０ａとコ
ネクタ本体１４との相対的な位置に拘りなく、第２図の
平面において先頭突起２０ａを最初に正確に位置設定す
る。

又、スロット２６内には、突起２０の直線配列体と一般
的に対応して延びるように可動の整列バー５０も配置さ
れている。最初、バー５０は。

突起２０のための間隙を形成して先頭突起２０ａとスト
ッパ壁４８とを確実に係合させるために。

中央のトラック壁３４のすぐ近くに配置される。

バー５０の最初の位置は、バー５０を中央のトラック壁
３４に押しつける複数のバネ５３によって確保される。

先頭の突起２０ａがストッパ壁４８と係合すると、ソレ
ノイド５４が付勢され、整列バー５０を外側のトラック
壁３０に向けて移動させる。このトラック壁３ｏは、ス
ロット２６に通じる基準面５８を含んでいる。整列バー
５０が移動されると、突起２０の直線配列体がこの面５
８に圧着され、この基準面５８はトラック２４の長手軸
に平行に正確に形成されているために、第２図の平面に
おいて、先頭突起２０ａの第２の正確な位置設定が行わ
れる。コネクタ１２の先頭突起２０ａは、スロット２６
の最も前方の位置に完全に安住されると、トラック壁の
基準面５８、ストッパ壁４８及び整列バー５０の３つの
面によって拘束され、第２図の平面内で正確に位置設定
される。トラック壁の上面も正確に配置されているので
、突起２０ａは、三次元空間内で正確に固定される。

本発明によって行われる整列操作について考えるため、
コネクタ１２は、ここから垂下した突起２０の直線配列
体を有するものとする。これらの突起は、プリント基板
２３の取付面に形成された取付穴２３ａに受け入れられ
るものとする。これらの穴２３ａの直線配列体は、端子
２０の直線配列体と同じ構成であり、これらの穴２３ａ
の配列体に対して端子の配列体を正確に摘み上げて配置
するものとする。コネクタ１２は、トラック２４に沿っ
て送られ、装填ステーション２１に達する。この時、突
起２０の直線配列体がトラック２６に位置した基準線ａ
−ｂに沿って配置される。

但し、ａは、先頭突起２０ａの位置に対応する。

端子２０の配列体が空間的に固定されると、ロボットア
ーム状の摘み上げ機構５２が、線ａ−ｂと整列される。

ロボット機構５２は、その下部に、浮動式のグリッパヘ
ッド５２ａを備え、これは、上部の配置アーム５２ｂに
対して独立して「浮動」するように取り付けられる。グ
リッパヘッド５２ａは。

コネクタ本体１４の縁面に係合するグリッパ状のフィン
ガ５２ｃを備えている。配置アーム５２ｂには、上記基
準線ａ−ｂと同じ構成の基準線ａ′−ｂ’　が画成され
る。第１図から明らかなように、配置アーム５２ｂは、
５２ｅにおいて枢着回転するように取り付けられている
と共に、伸縮機構５２ｄによって伸縮運動することがで
きる。ロボット機構５２は、良く知られた形式のもので
、プログラムされた経路を正確に繰り返し動くことがで
きる。ロボットの移動経路は、枢着部５２ａを点５２ｆ
に位置設定すると共に、配置アーム５２ｂの基準線ａ’
　−ｂ″を装填ステーション２１の基準線ａ−ｂに整列
するようにプログラムされる。

浮動グリッパヘッド５２ａは、独立して動いて（アーム
５２ｂに対して）グリッパアーム５２ｃでコネクタ本体
１４の対向縁をまたぐようにプログラムされる。ロボッ
トアーム５２ｂは、上方に移動してコネクタ１２を装填
ステーション２１から引き出すようにプログラムされる
。その後、機構５２は、プリント基板２３の表面に位置
した取付ステーション２２ヘコネクタ１２を移動するよ
うにプログラムされる。コネクタ１２は、ロボットの基
準線ａＩ　−ｂｌ　が、突起受入穴２３ａの直線配列体
に一致する取付基準線ａＩＩ　−ｂＩ＋に一致整列され
るように、穴２３ａの上に配置される。

本発明の位置設定構成を用いる場合、ロボットの摘み上
げアーム５２ｂは、先頭突起２０ａとの正確な整列状態
を維持し、一方、浮動グリッパヘッド５２ａは、自動的
に独立して僅かな距離だけ移動され、そのアーム５２ｃ
とコネクタ本体１４の対向外面１４ａ、１４ｂとの係合
を容易に行えるようにする。従って、浮動グリッパヘッ
ド５２ａは、突起２０とコネクタ本体１４の外面１４ａ
、１４ｂとの間の相対的な位置の不正確さを補償する。

グリッパヘッド５２ａのアーム５２ｃがコネクタ本体１
４に係合した後（先頭突起２０ａの正確な位置が確保さ
れて）、ソレノイド５４が消勢され、バー５０は、バネ
５３のパイアスカのもとて中央壁３４付近の元の位置に
復帰する。その後、ロボットの摘み上げ機構５２は、第
２図の平面から引き上げられ、コネクタ１２を位置設定
袋［１０から取り出す。次いで、コネクタの直列配列体
にある次のコネクタ１２が装置１０に装填され、ロボッ
トの摘み上げ機構に正確に向くようにされる。

所望ならば、突起受入／整列くぼみ６０を基準面５８に
形成し、突起を互いに且つ基準面５８に対して整列する
助けとするようにしてもよい。

第２図には、図示明瞭化のため、くぼみ６ｏが若干しか
示されていない。然し乍ら、好ましい実施例では、全て
の突起に対応するくぼみ６０が設けられる。本発明によ
って達成される重要な目的は、ロボットの摘み上げ機構
に対し突起２０を正確に位置設定することであり、これ
に対して、公知の技術は、摘み上げ機構に対してコネク
タ本体の外面を整列することである。

第４図ないし第５図を説明すれば１本発明の別の実施例
においても、電気コネクタ又はこれと同様のソリッド部
品１２が三次元空間内で正確に位置設定される。コネク
タ１２は、供給トラック２４に沿って運ばれ、１６０で
示された第１の位置設定ステーションに送り込まれる。

トラック２４は、第２図及び第３図について述べたもの
と実質的に同じであるが、中央の壁３４がステーション
１６０の上流の自由端３４ａで終わっている。

ステーション１６０の一部分は、引込可能な位置設定フ
ィンガ１６２によって形成され、このフィンガは、トラ
ック２６へと突出してコネクタ１２の先端突起２０ａに
係合する。ステーション１６０では、コネクタ１２は、
トラック壁３０゜３２によって垂直位置が保持され、こ
れらの壁は、ゲージブロック１６６を受け入れるための
間隙を形成するような寸法とされる。

ゲージブロック１６６は、漏斗状の入口部分１７０に連
通ずる複数の正確に大きさ決めされた厳密裕度の突起受
入穴１６８を画成する上面１７２を有している。穴１６
８は、コネクタ１２に設けられた突起２０の直列配列体
の所望の構成に対応する２つの直線配列体として配置さ
れる。良く知られているように、ゲージブロック１６６
は。

突起２０に当てた時に、突起２０の曲がりやその他の変
形部をまっすぐにし、突起を所望の形状にすると共に、
突起間に所望の間隔を確保する。ゲージブロック１６６
には、三次元空間内で正確に位置設定するための取付部
（図示せず）が設けられている。従って、ゲージブロッ
ク１６６は、突起２０に対して通常の補修作用を果たす
のに加えて、本発明により、これら突起を非常に正確に
位置設定し、ロボットの摘み上げ機構又はこれと同様の
自動的な位置設定装置へ供給する。

ゲージブロック１６６が上方に進められた時には、突起
２０がスロット１６８内に入り、これら突起を第４図の
平面内で正確に固定する。上部のストッパ壁１７６は、
コネクタ１２の上面に重なるように配置され、突起２０
とゲージブロック１６６のスロット１６８との摩擦係合
により発生される上方力に対してバランスをとる。突起
２゜がスロット１６８に完全に入れられた後、ゲージブ
ロック１６６は（コネクタ１２を係合した状態で）右方
向に進められ、第４図及び６図の右側に示された最終的
な装填ステーション１７８へ送られる。装填ステーショ
ン１７８は、第１図のステージＪン２１に対応するもの
で、ブロック１８０によって画成される。このブロック
は、ゲージブロック１６６の先端１６６ａに係合し、第
３図に平面において正確に決められた最終的な位置を画
成する。

ゲージブロック１６６を持ち上げる駆動機構は、良く知
られているように、正確に形成された上方位置リミッタ
を有していて、ゲージブロック１６６の上面１７２を正
確に位置設定する。従って、コネクタ１２は、その最終
的な装填ステーション１７８において、三次元空間内に
正確に配置され、トラック２４上に配置されたロボット
の摘み上げ機構５２（図示せず）から操作できるように
なる。コネクタ１２の突起２０を正確に配置すれば、ロ
ボット機構の摘み上げ位置を最終的な装填ステーション
と正確に整列することができる。

突起２０が装填ステーション１７８に正確に固定され、
ロボットの摘み上げ機構と整列されると、浮動グリッパ
ヘッド５２ａを下げてコネクタ本体１４の外面１４ａ、
１４ｂに係合することができる。その後、ゲージブロッ
ク１６６を持ち上げる駆動機構がゲージブロックを固定
状態に保持し、その間に、コネクタ１２はロボットの摘
み上げ機構５２によってゲージブロックから持ち上げら
れる。ゲージブロック１６６は、その最初の位ｉｔ定ス
テーション１６０へ復帰し、トラック２４に沿って送ら
れるコネクタの直列配列体の中の別のコネクタ１２を処
理する。本発明では、外面１４ａ、１４ｂに対する突起
２０の相対的な位置の変化を、今日使用されている種々
の浮動グリッパヘッド機構によって自動的に補償するこ
とができる。

上記の説明では、堅固な突起２０がコネクタ本体１４に
しっかりと固定されていると仮定した。

然し乍ら、他の形式のコネクタでは、端子がコネクタ本
体にゆるく設置されている。これら端子の自由度は、プ
リント基板上にロボットで部品を配置するのに必要な裕
度よりも非常に大きなもの出ある０本発明の装置は、コ
ネクタ本体１４の支持面１８付近の突起２０に係合する
アームを有したロボットグリッパ機構と共に使用した場
合、直線配列体の全ての突起２０をプリント基板の取付
穴の直線配列体に厳密な裕度で同時に配置することがで
きる。

第６図ないし第９図を説明すれば、本発明の位置設定装
置の更に別の実施例が参照番号２１０で一般的に示され
ている。トラック２４は、上記したガイドトラックと実
質的に同様であるが、縮径した部分２３４が中間壁３４
に整列されていて。

巾の狭いガイドバー２６０へ滑らかに移行できるように
なっている。コネクタ１２がトラック２４に沿ってスラ
イドする時には、トラック壁３０−３４によってその上
流側の位置が支持される。第６図ないし第９図の最終装
填ステーションに達すると、ガイドバー２６０及び長手
方向に延びる可動のバー即ちホロワプレート３ｏＯによ
ってコネクタが下から支持され、ホロワプレート３００
は、コネクタ１２が横方向に傾いてガイドバー２６０か
ら外れないようにする。コネクタ本体１４の支持面１８
に形成された溝１８ａは、ガイドバー２６０の上部を受
け入れ、装置２１０にコネクタ１２を所望の向きで維持
する助けをする。

参照番号３１０で一般的に示されたシャトル組立体は、
第８図に示す装填位置へコネクタ１２を最終的に供給し
ロボットの摘み上げ機構５２の浮動グリッパヘッド５２
ａに送り込む。シャトル３１０は、ゲージブロック１６
６′を備え、これは、前記したゲージブロック１６６と
実質的に同じであるが、垂直に延びるスロット３１６が
ガイドバー２６０を受け入れるようになっている。

ガイドブロック１６６′は、ストッパ壁３２０によって
正確に位置設定され、この壁は、ガイドブロック１６６
′の一端２６６ａに当接してこれとスライド係合する。

ガイドブロック１６６′が持ち上げられると、漏斗状の
開口１７０を有する正確な寸法の穴１６８にコネクタの
突起２０が係合される。ゲージブロック１６６′を持ち
上げる間は、ラッチアーム３３２の上端に形成された保
持フィンガ３３０によってコネクタ１２の上方移動が拘
束される。ラッチアーム３３２は、垂直に延びるビーム
部材３３６を備え、このビーム部材は、枢着突起３３８
を有していると共に、外方に延びるカムアーム３４２が
下端に形成されている。ビーム部材３３６及び外方に延
びるカムアーム３３２は、支点３５０を有する固定のカ
ムブロック３４８に対して連続したカム面３４４を呈す
る。突起３３８は、ホロワプレート３００に形成された
穴３５４に受け入れられ、ラッチアーム３３２を枢着運
動できるようにする。

ガイドブロック１６６′が持ち上げられると、その上面
１６７がコネクタ１２の取付底面１８に接触すると共に
ホロワプレート３００の下部自由端にも接触する。ガイ
ドブロック１６６′を更に上方に移動すると、突起２０
がゲージブロックの穴１６８に完全に入った時、コネク
タ１２、ホロワプレート３００及びラッチアーム３３２
が１つのユニットとして持ち上げられる。

第６図に示すように、カムブロック３４８は、取付基部
３６０の延長部として形成される。ラッチアーム３３２
は、更に、タブ状の延長部３６４を含み、これらの延長
部は、バネ作動ピン３７０との係合によって下方に偏位
される。ピン３７０は、取付基部３６０の下部を越えて
突出している。

バネ３７２は、ピン３７０を偏位して、ラッチアーム３
３２に与えられる下向きのバネ力を発生し、保持フィン
ガ３３０とコネクタ本体１４の上面１６とを係合状態に
維持する。ゲージブロック１６６′が持ち上げられる時
、ラッチアーム３３２は、カム面３４４の形状により２
つの別々の運動を受ける。最初、固定カムブロック３４
８の支点３５０がカム面３４４の上部３４４ａに係合し
、保持フィンガ３３０とコネクタ本体１４の上面１６と
の係合を確保する。カム面３４４の移行点３４４ｂが上
昇して支点３５０に接触すると、ラッチアーム３３２は
、外方へ枢着移動を開始し、最終的に、第８図に示す位
置に到達する。第８図に示すように、ロボットの浮動グ
リッパヘッド５２ａのフィンガ５２ｃがコネクタ１２の
上端に係合した後にシャトル７組み立て機構３１０から
コネクタを引き出せるようにするために、間隙が設けら
れている。

その後、ゲージブロック１６６′は、その最初の位置へ
下げられ、ラッチアーム３３２が互いに引っ張られ、別
のコネクタ１２が装置１２１０に挿入される。フィンガ
３３０は、コネクタ１２がストッパ壁３２０に当って反
発した時のずれを防止する。前記したように、シャトル
組立体を持ち上げる駆動機構は、コネクタ１２をゲージ
ブロックから引き出す間にゲージブロックを固定状態に
保持する。

効果以上詳述した如くこの発明によれば、電気コネクタの端
子を、このコネクタを取り付けるべきプリント基板の取
付穴に対して整列でき、より具体的にはロボット挿入ヘ
ッドによってコネクタを摘み上げて配置する間に、コネ
クタの端子とプリント基板の取付穴とを所望の位置に維
持する装置及び方法を提供でき、製造コストをより一層
低減でき且つ品質の向上に資することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の原理を示す図で、部品摘み上げステ
ーションと配置ステーションとの間で電気部品を正確に
位置設定するためのロボットによる挿入機構を示した平
面図。第２図及び第３図は、本発明の第１の実施例を示す図、第４図は、本発明の別の実施例を示す図、第５図は、第
４図の５−５線に沿った断面図、第６図は、本発明の更
に別の実施例を示す断面図で、電気コネクタを位置設定
する前の状態を第７図の６−６線に沿って示した図、第７図は、第６図の構成の平面図、第８図は、第６図の装置を、ロボットヘッドによって部
品を引き出す準備のできた最終位置で示した図、そして第９図は、第８図の構成の平面図である。１０・・・本発明の装置１２・・・電気コネクタ１４・・・コネクタ本体１６・・・上面　　　　　１８・・・下面２０、・・・
金属端子（堅固な突起）２１・・・部品装填ステーション２２・・・部品取付ステーション２４・・・供給トラック２６．２８・・・突起受入スロット３０．３２．３４・・・トラックの壁４８・・・ストッパ壁　　５ｏ・・・整列／＜　−５２
・・・ロボット挿入機構５２ａ・・・浮動グリッパヘッド５２ｂ・・・配置アーム５２ｃ・・・フィンガ　　５４・・・ソレノイド５８・
・・基準面　　　　６０・・・くぼみＦＩＧ、　３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロボットアームによりソリッド部品を装填ステー
ションから取付面上の離れた取付ステーションへ正確に
位置設定する方法であって、上記ソリッド部品は、一対
の対向する外縁間に画成された外面を有し、これら外縁
間に画成された外面からは、所定の構成にされた少なく
とも１つの直線的な突起配列体が垂下しており、上記取
付面は、上記突起の直線的な配列体に対応する構成にさ
れた突起受入穴の直線配列体を備え、ロボットアームの
ヘッドが、上記ソリッド部品の外縁に係合し、これを摘
み上げて、上記装填ステーションから引き出し、このソ
リッド部品を上記離れた取付ステーションへもっていき
、上記突起受入穴の配列体上に配置しそして上記ソリッ
ド部品を下げて上記突起を上記穴に挿入するような方法
において、先頭突起の位置をａとすれば、上記の直線的
な突起配列体に対応する構成にされた基準線ａ−ｂに沿
って上記直線的な突起配列体を位置設定し、上記基準線
に対して所定の向きでヘッドを上記コネクタ上に配置し
、上記ヘッドの向きに拘りなく上記ソリッド部品の上記縁
を把持し、上記アームを持ち上げて上記ソリッド部品を装填ステー
ションから引き出し、そのソリッド部品を上記取付ステ
ーションにもっていき、上記突起が上記直線的な取付穴配列体の真上にきて整列
するように上記ヘッドを方向付けし、上記ヘッドを下げ
て上記突起を上記穴に挿入するという段階を具備したこ
とを特徴とする方法。
（２）先頭突起の位置をａとすれば、線ａ−ｂに沿って
上記直線的な突起配列体を位置設定する上記段階は、上
記位置ａを定めるストッパ壁に対して上記先端突起を位
置設定し、そして上記線ａ−ｂを定めるまっすぐな基準
面に対して上記直線的な突起配列体を横方向に位置設定
することより成る特許請求の範囲第（１）項に記載の方
法。
（３）先頭突起の位置をａとすれば、線ａ−ｂに沿って
上記直線的な突起配列体を位置設定する上記段階は、上
記ソリッド部品の下にゲージブロックを配置し、このゲ
ージブロックは上記直線的な取付穴配列体に対応する構
成にされた突起受入ゲージ穴の直線配列体を画成する上
面を有するものであり、更に、上記ゲージブロックを上
記ソリッド部品に向けて移動し、上記突起に係合してこ
れを受け入れ、そして上記直線的なゲージ穴の配列体が
上記線ａ−ｂに一致するように上記ゲージブロックを位
置設定することより成る特許請求の範囲第（１）項に記
載の方法。
（４）上記部品を上記装填ステーションから引き出すと
いう上記段階は、上記ゲージブロックを所定の位置に固
定し、上記突起をゲージブロックから引き出すように上
記部品を移動させることより成る特許請求の範囲第（３
）項に記載の方法。
（５）上記まっすぐな基準面には、突起を受け入れてま
っすぐに揃えるためのくぼみが正確な大きさの直線配列
体として形成され、上記の位置設定段階は、上記突起を
互いに且つ上記基準面に対して整列することよりなる特
許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
（６）上記突起を上記ゲージブロックに係合した後、上
記ゲージブロックを上記装填ステーションに進ませる段
階を更に具備した特許請求の範囲第（３）項に記載の方
法。
（７）上記ゲージブロックが上記突起に係合する時に上
記ソリッド部品の上面を上記ゲージブロックから動かな
いように保持する段階を更に備えた特許請求の範囲第（
３）項に記載の方法。
（８）上記突起が係合された状態で上記ゲージブロック
を、第１の位置から上方に上記装填位置付近の第２の開
放位置まで進ませ、この位置では、上記ソリッド部品を
自由に上方に引き出すことができる特許請求の範囲第（
７）項に記載の方法。
（９）ロボットアームによりソリッド部品を装填ステー
ションから取付面上の離れた取付ステーションへ正確に
位置設定する装置であって、上記ソリッド部品は、一対
の対向する外縁間に画成された外面を有し、これら外縁
間に画成された外面からは、所定の構成にされた少なく
とも１つの直線的な突起配列体が垂下しており、上記取
付面は、上記突起の直線的な配列体に対応する構成にさ
れた突起受入取付穴の直線配列体を備え、ロボットアー
ムは、上記ソリッド部品の外縁に係合するヘッドと、こ
れを摘み上げて装填ステーションから引き出す手段と、
このソリッド部品を上記離れた取付ステーションへもっ
ていき、上記取付穴の配列体上に配置する手段と、上記
ソリッド部品を下げて上記突起を上記取付穴に挿入する
手段とを備えているような装置において、先端突起の位置をａとすれば、上記の直線的な突起配列
体に対応する構成にされた基準線ａ−ｂに沿って上記直
線的な突起配列体を位置設定する手段と、上記基準線に対して所定の向きでヘッドを上記部品上に
配置する手段と、上記ヘッドの向きに拘りなく上記ソリッド部品の上記縁
を把持する手段と、上記アームを持ち上げて上記ソリッド部品を装填ステー
ションから引き出し、そのソリッド部品を上記取付ステ
ーションにもっていく手段と、上記突起が上記直線的な
取付穴配列体の真上にきて整列するように上記ヘッドを
方向付けする手段とを具備し、これにより、上記ヘッド
を下げた時に上記突起が上記取付穴に正確に挿入される
ようにすることを特徴とする装置。
（１０）先頭突起の位置をａとすれば、線ａ−ｂに沿っ
て上記直線的な突起配列体を位置設定する上記手段は、
上記位置ａを定めるストッパ壁と、上記線ａ−ｂを定め
るまっすぐな基準面に対して上記直線的な突起配列体を
横方向に押しつける手段とを備えた特許請求の範囲第（
９）項に記載の装置。
（１１）上記まっすぐな基準面には、突起を受け入れて
まっすぐに揃えるためのくぼみが正確な大きさの直線配
列体として形成される特許請求の範囲第（１０）項に記
載の装置。
（１２）先頭突起の位置をａとすれば、線ａ−ｂに沿っ
て上記直線的な突起配列体を位置設定する上記手段は、上記ソリッド部品の下に配置されたゲージブロックを備
え、このゲージブロックは上記直線的な取付穴配列体に
対応する構成にされたゲージ穴の直線配列体を画成する
上面を有するものであり、更に、上記ゲージブロックを
上記ソリッド部品に向けて移動し、上記突起に係合して
これを受け入れる手段と、上記直線的なゲージ穴の配列体が上記線ａ−ｂに一致す
るように上記ゲージブロックを位置設定する手段とを備
えた特許請求の範囲第（９）項に記載の装置。
（１３）上記持ち上げを行う手段は、上記部品を上記装
填ステーションから引き出す間に上記ゲージブロックを
所定の位置に固定する手段を備えている特許請求の範囲
第（１２）項に記載の装置。
（１４）上記ゲージブロックは、上記装填ステーション
から離れており、上記装置は、上記ゲージブロックを上
記装填ステーションに進める手段を備えている特許請求
の範囲第（１２）項に記載の装置。
（１５）上記ゲージブロックが上記突起に係合する時に
上記ソリッド部品の上面を上記ゲージブロックから動か
ないように保持する手段を備えた特許請求の範囲第（１
２）項に記載の装置。
（１６）上記突起が係合された状態で上記ゲージブロッ
クを、第１の位置から上方に上記装填位置付近の第２の
開放位置まで進ませる手段を備え、この位置では、上記
ソリッド部品を自由に上方に引き出すことができる特許
請求の範囲第（１５）項に記載の装置。
（１７）上記ゲージブロックは、上記装填ステーション
から離れており、上記装置は、上記ゲージブロックとの
係合中に上記ソリッド部品を収容して案内しその後上記
装填ステーションへ送り込むシャトルを更に備えている
特許請求の範囲第（１２）項に記載の装置。
（１８）上記シャトルは、上記ソリッド部品の上面に係合するための係合部材を一
端付近に有しているラッチアームと、上記係合部材を上
記ソリッド部品の上面に係合させたり解離させたりする
ように上記ラッチアームを枢着するためのホロワプレー
トを有する手段と、上記ラッチアームの付近に配置されたカム手段と、上記カム手段に係合して上記ラッチアームの枢着を制御
するように上記ラッチアームに設けられたカム面と、上記カム面を上記カム手段にスライド係合させて上記ラ
ッチアームを枢着運動させると共に上記係合部材を上記
ソリッド部品の上面から解離させるための前進手段とを
備え、この前進手段は、上記ゲージブロックの上記穴内
に上記突起が入れられるのに応じて作動する特許請求の
範囲第（１７）項に記載の装置。
（１９）上記プレート部材に対する上記ラッチアームの
枢着部は、突起受入穴を画成する上記プレート部材と、
上記カム面の付近でこれと対向関係で上記ラッチアーム
に形成された一体的な突起とを含み、上記突起は、上記
プレート部材の穴に入れられて上記プレート部材に係合
される一方、これに対して枢着運動できるようにされる
特許請求の範囲第（１８）項に記載の装置。
（２０）ロボットアームにより電気コネクタを装填ステ
ーションから取付面上の離れた取付ステーションへ正確
に位置設定する装置であって、上記電気コネクタは、一
対の対向する外縁間に画成された支持面を有し、これら
外縁間に画成された上記支持面からは、各々所定の構成
にされた少なくとも２つの平行離間された直線的な端子
配列体が垂下しており、上記取付面は、上記端子部分の
直線的な配列体に各々対応する構成にされた２つの平行
離間された直線的な端子受入穴の配列体を備え、ロボッ
トアームは、上記電気コネクタの外縁に係合するヘッド
と、これを摘み上げて装填ステーションから引き出す手
段と、この電気コネクタを上記離れた取付ステーション
へもっていき、上記取付穴の配列体上に配置する手段と
、上記電気コネクタを下げて上記端子を上記取付穴に挿
入する手段とを備えているような装置において、第１及
び第２の外側の壁と中央の壁との間に２つの離間された
端子受入スロットが画成されているトラックを具備し、
上記壁の少なくとも１つは、上記電気コネクタの上記支
持面に接触する上面を有し、各スロットは、上記直線的
な端子配列体の１つを受け入れ、更に、複数の電気コネクタを上記トラックに装填する手段と、先端端子の位置をａとすれば、上記１つの直線的な端子
配列体に対応する構成にされた基準線ａ−ｂに沿って上
記直線的な端子配列体の１つを位置設定する手段とを具
備し、上記基準線ａ−ｂは、上記１つの直性的な端子配
列体を受け入れるスロットに沿って存在し、更に、上記基準線に対して所定の向きでヘッドを上記電気コネ
クタ上に配置する手段と、上記ヘッドの向きに拘りなく上記電気コネクタの上記縁
を把持する手段と、上記アームを持ち上げて上記電気コネクタを装填ステー
ションから引き出し、その電気コネクタを上記取付ステ
ーションにもっていく手段と、上記１つの直線的な端子
配列体が上記１つの直線的な取付穴配列体の真上にきて
整列するように上記ヘッドを方向付けする手段とを具備
し、これにより、上記ヘッドを下げた時に、上記１つの
直線的な端子配列体が上記１つの直線的な取付穴配列体
に正確に挿入されるようにしたことを特徴とする装置。
（２１）先頭端子の位置をａとすれば、線ａ−ｂに沿っ
て上記１つの直線的な端子配列体を位置設定する上記手
段は、上記１つのトラックスロットに配置されて上記位
置ａを定めるストッパ壁と、上記線ａ−ｂを定めるまっ
すぐな基準面を有する上記トラック壁の１つに対して上
記１つの直線的な端子配列体を横方向に押しつける手段
とを備えた特許請求の範囲第（２０）項に記載の装置。
（２２）上記まっすぐな基準面には、端子を受け入れて
まっすぐに揃えるためのくぼみが正確な大きさの直線配
列体として形成される特許請求の範囲第（２１）項に記
載の装置。
（２３）先頭端子の位置をａとすれば、線ａ−ｂに沿っ
て上記１つの直線的な端子配列体を位置設定する上記手
段は、上記電気コネクタの下に配置されたゲージブロックを備
え、このゲージブロックは上記直線的な取付穴配列体に
対応する構成にされた２つの離間された直線的な端子受
入ゲージ穴の直線配列体を画成する上面を有するもので
あり、更に、上記ゲージブロックを上記電気コネクタに向けて
移動し、上記端子に係合してこれを受け入れる手段と、上記直線的なゲージ穴の配列体が上記線ａ−ｂに一致す
るように上記ゲージブロックを位置設定する手段とを備
えた特許請求の範囲第（２０）項に記載の装置。
（２４）上記持ち上げを行う手段は、上記電気コネクタ
を上記装填ステーションから引き出す間に上記ゲージブ
ロックを所定の位置に固定する手段を備えている特許請
求の範囲第（２３）項に記載の装置。
（２５）上記ゲージブロックは、上記装填ステーション
から離れており、上記装置は、上記ゲージブロックを上
記装填ステーションに進める手段を備えている特許請求
の範囲第（２３）項に記載の装置。
（２６）上記ゲージブロックが上記端子に係合する時に
上記電気コネクタの上面を上記ゲージブロックから動か
ないように保持する手段を備えた特許請求の範囲第（２
３）項に記載の装置。
（２７）上記端子が係合された状態で上記ゲージブロッ
クを、第１の位置から上方に上記装填位置付近の第２の
開放位置まで進ませる手段を備え、この位置では、上記
電気コネクタを自由に上方に引き出すことができる特許
請求の範囲第（２６）項に記載の装置。
（２８）上記ゲージブロックは、上記装填ステーション
から離れており、上記装置は、上記ゲージブロックとの
係合中に上記電気コネクタを収容して案内しその後上記
装填ステーションへ送り込むシャトルを更に備えている
特許請求の範囲第（２７）項に記載の装置。
（２９）上記シャトルは、上記電気コネクタの上面に係合するための係合部材を一
端付近に有しているラッチアームと、上記係合部材を上
記電気コネクタの上面に係合させたり解離させたりする
ように上記ラッチアームを枢着するためのホロワプレー
トを有する手段と、上記ラッチアームの付近に配置されたカム手段と、上記カム手段に係合して上記ラッチアームの枢着を制御
するように上記ラッチアームに設けられたカム面と、上記カム面を上記カム手段にスライド係合させて上記ラ
ッチアームを枢着運動させると共に上記係合部材を上記
電気コネクタの上面から解離させるための前進手段とを
備え、この前進手段は、上記ゲージブロックの上記穴内
に上記端子が入れられるのに応じて作動する特許請求の
範囲第（２８）項に記載の装置。
（３０）上記プレート部材に対する上記ラッチアームの
枢着部は、突起受入穴を画成する上記プレート部材と、
上記カム面の付近でこれと対向関係で上記ラッチアーム
に形成された一体的な突起とを含み、上記突起は、上記
プレート部材の穴に入れられて上記プレート部材に係合
される一方、これに対して枢着運動できるようにされる
特許請求の範囲第（３０）項に記載の装置。