TW202304287A - 電子設備組裝裝置和電子設備組裝方法(二) - Google Patents
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Abstract
(課題)
本發明提供能夠進行寬度尺寸不同的多種電纜的連接作業的電子設備組裝裝置和電子設備組裝方法。
(解決方法)
電子設備組裝裝置(100)具備對把持裝置(126)和機械臂(124)進行動作控制的機器人控制裝置(114),該把持裝置對平坦且具有柔軟性並且前端為自由端的電纜進行把持,該機械臂使把持裝置移動,機器人控制裝置使把持裝置移動而使把持裝置的推壓面推壓於電纜的一面,在把持裝置的把持爪和吸附孔為非動作狀態下,一邊使電纜彎曲,一邊使推壓面相對於電纜的一面滑動,利用在寬度方向上夾持電纜的把持爪夾住電纜,校正電纜的寬度方向上的位置偏移,利用吸附孔來吸附電纜的一面,使把持裝置移動而將電纜的前端插入連接目標的電路基板的連接器。
Description
本發明涉及對與電子設備的電路基板等連接的電纜進行把持的電子設備組裝裝置和電子設備組裝方法。
【技術背景】
電子設備組裝裝置是例如在工廠等生產現場中使用的裝置,進行將FPC(Flexible Printed Circuit:柔性電路板)、FFC(Flexible Flat Cable:柔性排線)等平坦且具有柔軟性(撓性)的電纜的前端連接於連接目標的電路基板的連接器(基板側連接器)等的連接作業。該電子設備組裝裝置具備照相機等視覺裝置、機械臂和對視覺裝置、機械臂進行控制的控制裝置。
電纜是具有撓性且縱長狀的柔軟物,因此,當彎曲或按壓時會發生意料之外的變形。因此,在電纜的特別是前端的位置、姿勢存在偏差。難以通過電子設備組裝裝置的視覺裝置來識別這樣的存在偏差的電纜的前端、或難以利用機械臂來把持這樣的存在偏差的電纜的前端、或者難以將這樣的存在偏差的電纜的前端插入基板側連接器。因此,有時通過手動作業來進行連接作業。但是,當通過手動作業來進行電纜的前端與基板側連接器的準確的對位時,存在作業效率沒有提升這樣的問題。
因此,在電子設備組裝裝置中,謀求在進行將電纜的前端連接於基板側連接器的連接作業時準確地把持電纜的前端。例如在專利文獻1中,記載有在將具有第1端部和第2端部的電纜的第1端部連接於電子電路的狀態下將電纜的第2端部安裝於電路基板的連接器的電子設備組裝方法。
【專利文獻】
專利文獻1:日本特許第6500247號公報
[發明所要解決的問題]
另外,在生產現場的實際製造工序中,有時將寬度尺寸不同的多種電纜連線(釺焊)於電路基板。因此,對於電子設備組裝裝置要求的是,以多種寬度的電纜為保持對象,並且將電纜的前端插入連接目標的電路基板的連接器來進行連接作業。
與此相對,在專利文獻1的技術中,在利用電纜保持工具來限制電纜的寬度方向的狀態下,使電纜保持工具向作為最終的把持目標的電纜的前端滑動。電纜保持工具具有1對卡盤,對致動器進行驅動而使1對卡盤向閉合的方向進行動作,由此在寬度方向上夾持電纜而限制其寬度方向上的位置。
即使欲一邊利用這樣的1對卡盤來限制電纜的寬度方向,一邊使1對卡盤相對於電纜滑動,根據1對卡盤對於電纜的把持力的大小,也可能存在因1對卡盤與電纜的摩擦力而無法滑動的情況。在這樣的情況下,對於電纜保持工具而言,在1對卡盤與電纜的相對位置不變且1對卡盤未到達電纜的前端的狀態下,電纜被拉拽,電纜的前端的位置不穩定,難以進行連接作業。
另一方面,在採用了利用在寬度方向上未開閉的、寬度尺寸被固定的引導件等在寬度方向上夾持電纜的結構的情況下,適合於被固定的寬度尺寸的電纜成為保護對象,無法將多種寬度的電纜作為保持對象。
鑒於這樣的課題,本發明的目的在於,提供能夠進行寬度尺寸不同的多種電纜的連接作業的電子設備組裝裝置和電子設備組裝方法。
[解決問題的方法]
為了解決上述課題,本發明的電子設備組裝裝置的代表性的結構的特徵在於,該電子設備組裝裝置具備:把持裝置,其對平坦且具有柔軟性並且前端為自由端的電纜進行把持;機械臂,其使把持裝置相對於電連接有電纜的根部的電路基板相對地移動;以及機器人控制裝置,其對把持裝置和機械臂進行動作控制,把持裝置具有:推壓面,其配置於把持裝置的前表面,推壓於電纜的一面;把持爪,其位於推壓面的寬度方向外側,在寬度方向上以夾持的方式保持電纜;以及抽吸部,其設於把持裝置的下表面,以抽吸的方式保持電纜的一面,機器人控制裝置使把持裝置移動而使推壓面推壓於電纜的一面,在把持爪和抽吸部為非動作狀態下,一邊利用推壓面使電纜彎曲,一邊使推壓面相對於電纜的一面滑動,利用把持爪夾住電纜,從而校正電纜的寬度方向上的位置偏移,自抽吸部進行空氣抽吸而吸附電纜的一面,使把持裝置移動而將電纜的前端插入連接目標的電路基板的連接器。
在上述結構中,使把持裝置移動,不使把持爪和抽吸部工作,一邊將推壓面推壓於電纜的一面而使電纜彎曲,一邊使推壓面相對於電纜的一面滑動。也就是說,在將電纜的一面推壓於推壓面並使電纜滑動時,既未在寬度方向上對電纜進行限制,也未通過抽吸對電纜的一面進行吸附。因此,把持裝置能夠將寬度尺寸不同的多種電纜作為保持物件。
並且,當使推壓面移動至電纜的前端時,利用把持爪夾住電纜並校正電纜的寬度方向上的位置偏移,在此基礎上利用抽吸部吸附電纜的一面。由此,使電纜的前端的位置穩定,因此,使把持裝置移動,能夠將電纜的前端可靠地插入連接目標的電路基板的連接器,從而能夠完成連接作業。因此,採用上述結構,能夠進行寬度尺寸不同的多種電纜的連接作業。
為了解決上述課題,本發明的電子設備組裝裝置的另一代表性的結構的特徵在於,該電子設備組裝裝置具備:把持裝置,其對平坦且具有柔軟性並且前端為自由端的電纜進行把持;機械臂,其使把持裝置相對於電連接有電纜的根部的電路基板相對地移動;以及機器人控制裝置,其對把持裝置和機械臂進行動作控制,把持裝置具有:推壓面,其配置於把持裝置的前表面,推壓於電纜的一面;把持爪,其位於推壓面的寬度方向外側,在寬度方向上以夾持的方式保持電纜;以及抽吸部,其設於把持裝置的下表面,以抽吸的方式保持電纜的一面,機器人控制裝置使把持裝置移動而使推壓面推壓於電纜的一面,在把持爪和抽吸部為非動作狀態下,一邊利用推壓面使電纜彎曲,一邊使推壓面相對於電纜的一面滑動,將把持裝置下壓,利用把持爪來夾住電纜,從而校正電纜的寬度方向上的位置偏移,自抽吸部進行空氣抽吸而吸附電纜的一面,釋放把持爪對於電纜的夾持,在利用抽吸部吸附電纜的狀態下使把持裝置向上方移動,利用把持爪再次夾住電纜,使把持裝置移動而將電纜的前端插入連接目標的電路基板的連接器。
在上述結構中,使把持裝置移動,不使把持爪和抽吸部工作,一邊將推壓面推壓於電纜的一面而使電纜彎曲,一邊使推壓面相對於電纜的一面滑動。也就是說,在將電纜的一面推壓於推壓面並使電纜滑動時,既未在寬度方向上對電纜進行限制,也未通過抽吸對電纜的一面進行吸附。因此,把持裝置能夠將寬度尺寸不同的多種電纜作為保持物件。
另外,當使推壓面移動至電纜的前端時,能夠通過下壓把持裝置而使電纜更可靠地彎曲。進而,在利用把持爪夾住電纜並校正了電纜的寬度方向上的位置偏移的基礎上,利用抽吸部吸附電纜的一面。由此,能夠使電纜的前端的位置穩定。
此時,即使電纜的前端的姿勢相對於把持裝置的下表面朝向斜下方,通過暫時釋放電纜的夾持並在吸附著電纜的一面的狀態下使把持裝置向上方移動,也能夠使電纜的前端成為水準的姿勢,能夠可靠地吸附電纜。
因此,通過再次夾住水準姿勢的電纜並使把持裝置移動,能夠將水準姿勢的電纜的前端可靠地插入連接目標的電路基板的連接器,從而能夠完成連接作業。因此,採用上述結構,能夠更可靠地進行寬度尺寸不同的多種電纜的連接作業。
為了解決上述課題,本發明的電子設備組裝方法的代表性的結構是,一種電子設備組裝方法,在該電子設備組裝方法中,將平坦且具有柔軟性的、根部與電路基板連接且前端為自由端的電纜的前端插入連接目標的電路基板的連接器,該電子設備組裝方法的特徵在於,使把持裝置移動,該把持裝置具有:推壓面,其配置於把持裝置的前表面,推壓於電纜的一面;把持爪,其位於推壓面的寬度方向外側,在寬度方向上以夾持的方式保持電纜;以及抽吸部,其設於把持裝置的下表面,以抽吸的方式保持電纜的一面,將推壓面推壓於電纜的側面,在把持爪和抽吸部為非動作狀態下,一邊利用推壓面使電纜彎曲,一邊使推壓面相對於電纜的一面滑動,利用把持爪夾住電纜,從而校正該電纜的寬度方向上的位置偏移,自抽吸部進行空氣抽吸而吸附電纜的一面,使把持裝置移動而將電纜的前端插入連接目標的電路基板的連接器。
與上述電子設備組裝裝置的技術思想對應的構成要件、該構成要件的說明也能夠應用於上述方法,根據上述結構,能夠進行寬度尺寸不同的多種電纜的連接作業。
【發明的成果】
根據本發明,能夠提供能進行寬度尺寸不同的多種電纜的連接作業的電子設備組裝裝置和電子設備組裝方法。
以下,參照附圖詳細說明本發明的優選實施方式。該實施方式所示的尺寸、材料、其他具體的數值等只是為了使發明容易理解的例示,除了特別說明的情況之外,並不限定本發明。此外,在本說明書和附圖中,對於具有實質相同的功能、結構的要件,通過標注相同的附圖標記而省略重複的說明,另外,對於與本發明沒有直接關係的要件,省略圖示。
圖1是應用本發明的實施方式的電子設備組裝裝置100的機器人系統102的整體結構圖。圖2是表示圖1的電子設備組裝裝置100的局部的圖。電子設備組裝裝置100例如是在工廠等生產現場中使用的裝置,自動地進行將圖2所示的電纜104的前端106連接(插入)於成為連接目標的電路基板108的連接器110的連接作業。
將如下對象作為電纜104,其是FPC、FFC等平坦且具有柔軟性的縱長狀的構件,構成為非常易於撓曲且其局部能被彎曲為圓弧狀,並且,根部112與電路基板108連接(釺焊)而前端106成為自由端。
在生產現場的實際製造工序中,有時將寬度尺寸不同的多種電纜104連接於電路基板108。因此,在電子設備組裝裝置100中,採用了如下結構:以多種寬度的電纜104為保持物件,並且能夠將電纜104的前端106插入連接目標的電路基板108的連接器110來進行連接作業。
即,電子設備組裝裝置100具備圖1所示的機器人主體113和與機器人主體113連接的機器人控制裝置114。機器人系統102不僅具備電子設備組裝裝置100,還具備與機器人控制裝置114連接的上級控制系統116、輸入裝置118和狀態通知裝置120。輸入裝置118是向機器人控制裝置114輸入命令、參數等的裝置。狀態通知裝置120是接收自機器人控制裝置114發送過來的機器人主體113的動作狀態、連接作業的狀態並進行顯示的裝置
機器人主體113具備圖1所示的基座部122、與基座部122連接的機械臂124、把持裝置126和視覺裝置128。把持裝置126是如圖2所示那樣安裝於機械臂124的前端130來把持電纜104的裝置。
另外,如圖2所示,視覺裝置128具有:作為視覺感測器的照相機132,其是對電纜104等進行拍攝的拍攝裝置,該照相機132朝向機械臂124的前端130並以朝下的姿勢安裝;以及照明裝置134,其對電路基板108、電纜104進行照明。
圖3是表示圖1的機器人系統102的功能的框圖。機械臂124為6軸垂直多關節型,具有:電動馬達136,其是致動器,設於該機械臂124的各關節;以及編碼器138,其檢測各關節的位置。編碼器138將表示各關節的位置檢測結果的位置信號向機器人控制裝置114輸出。機器人控制裝置114根據來自編碼器138的位置信號,生成驅動電動馬達136的驅動信號。然後,通過自機器人控制裝置114輸出的驅動信號來驅動電動馬達136,在連接作業時,實現機械臂124的目標動作。
這樣,機械臂124能夠使安裝於其前端130的圖2所示的把持裝置126向預定位置移動。此外,機械臂124為6軸垂直多關節型,但並不限定於此,也可以是6軸以外的垂直多關節型機器人、水準多關節型機器人等。
圖4是表示圖2的電子設備組裝裝置100的把持裝置126的圖。圖4的(a)表示從斜下方觀察到的把持裝置126的狀態,圖4的(b)表示從斜上方觀察到的把持裝置126的狀態。把持裝置126具有推壓面140、一對把持爪142、144和圖4的(a)所示的吸附孔146。推壓面140是配置於把持裝置126的前表面148且推壓於電纜104的面。把持爪142、144位於推壓面140的寬度方向外側,並以隨著致動器150的驅動而相互接近或遠離的方式進行開閉動作,由此在寬度方向上以夾持的方式保持(夾住)電纜104或釋放電纜104。
吸附孔146設於把持裝置126的圖4的(a)所示的下表面152,其作為以抽吸的方式保持電纜104的抽吸部發揮功能。吸附孔146與例如噴射器等真空壓力產生源連通,通過圖3所示的電磁閥154的動作來對噴射器送入壓縮空氣,由此產生真空。另外,對作為抽吸部的吸附孔146進行控制的電磁閥154如圖3所示那樣設於機器人主體113內,其接收來自機器人控制裝置114的驅動信號而做動作。但是。電磁閥154並不限於設置在機器人主體113內,也可以設置在機器人系統102內的任意的要件內。此外,在圖中,設有兩個吸附孔146,但並不限於此,也可以設置1個或3個以上的吸附孔146。
在此,詳細敘述圖3所示的各要件。首先,視覺裝置128的照相機132和照明裝置134安裝於機械臂124的前端130(參照圖1),但並不限於此,只要能夠俯視連接作業的作業區域,則照相機132和照明裝置134也可以配置在與機器人主體113不同的位置。另外,照相機132需要至少1台以上,有兩台以上時,能進一步提高拍攝精度,故為優選。並且,照相機132可以取得彩色圖像或單色圖像。
在照相機132為單眼的情況下,能夠使用公知的SLAM(simultaneous Localization and Mapping:同時定位與地圖構建)技術來推斷三維拍攝資訊。但是,在該情況下,需要一邊使照相機132移動一邊進行拍攝。此外,照相機132在原理上只能得到距離的相對值,但只要能夠從機器人控制裝置114取得照相機132的位置資訊,則能夠取得機器人坐標系中的位置資訊。
在照相機132為立體照相機的情況下,能夠基於公知的立體匹配所產生的視差資訊來取得位置資訊。在照相機132為多眼的情況下,原理與立體照相機相同,能夠得到來自各個方向的視差圖像,因此不易產生遮擋。另外,在照相機132為TOF(Time of Flight:飛行時間)照相機的情況下,向被攝體照射光,能夠根據該光由被攝體反射並被接收到的時間來取得位置資訊。並且,在照相機132利用照射光的情況下,能夠進行公知的圖案投影(條紋圖案、隨機點圖案)來取得位置資訊。
作為一個例子,照明裝置134配置在對圖像進行拍攝的照相機132的透鏡周邊,並對由把持裝置126把持的電纜104、連接目標的電路基板108的連接器110等進行照明,但並不限於此,在進行距離測量的情況下,照明裝置134也能夠照射出圖案光。
如圖3所示,機器人控制裝置114具備CPU156、進行信號的輸入輸出的輸入輸出部158、以及具有RAM160和ROM162的記憶體164。上述CPU156、輸入輸出部158和記憶體164經由匯流排166以能夠相互傳遞信號的方式連接起來。
CPU156作為運算處理裝置發揮功能,其訪問記憶體164,讀取存儲於RAM160或ROM162、以及外部存儲裝置等的各種程式並執行。RAM160或ROM162是記錄有用於執行機器人主體113的控制即電子設備組裝方法的程式的能夠由電腦讀取的記錄介質。ROM162存儲CPU156所使用的程式、裝置常數等。RAM160暫時存儲CPU156所使用的程式、在程式執行中逐次變化的變數等。這樣,機器人控制裝置114通過執行各種程式,從而控制機器人主體113和把持裝置126,能夠使機器人主體113和把持裝置126執行各種功能。
機器人控制裝置114的輸入輸出部158具備通信裝置、D/A轉換器、馬達驅動電路、A/D轉換器等,其經由介面將外部設備、電動馬達136和致動器150、以及編碼器138等各種感測器與機器人控制裝置114連接起來。作為通信裝置的具體的通信方法,例如,可以是與RS232C/485等串列通信標準、USB標準對應的資料通信,或者是作為通常的網路通訊協定的EtherNET(註冊商標)、作為工業用網路通訊協定使用的EtherCAT(註冊商標)、EtherNet/IP(註冊商標)等。
機器人控制裝置114也可以是經由輸入輸出部158與作為資料存儲用裝置的儲存裝置、作為記錄介質用讀寫器的驅動裝置連接的結構。另外,機器人控制裝置114並不限於安裝有專用硬體的控制裝置,也可以是通過安裝各種程式而能夠執行各種功能的、例如通用的個人電腦。
此外,機器人控制裝置114對機械臂124、把持裝置126和視覺裝置128進行全部控制,但不限定於此。作為一個例子,機器人控制裝置114也可以作為對機械臂124、把持裝置126和視覺裝置128分別單獨地進行控制的多個控制裝置的集合體而構成,也可以利用有線或無線將多個控制裝置相互連接起來。並且,在電子設備組裝裝置100中,將機器人控制裝置114設於機器人主體113的外部,但並不限於此,也可以將機器人控制裝置114設於機器人主體113的內部。
輸入裝置118具備:鍵盤、滑鼠、觸控面板、按鈕、開關、控制桿、踏板、利用了紅外線、其他電波的遠端控制部件、或具有它們的個人電腦、以及教導器等由用戶操作的操作部件。另外,進行連接作業的使用者使用輸入裝置118來進行輸入、設定。此外,也可以利用輸入裝置118來製作使機器人主體113執行各種功能的程式。程式可以用機械語言等低階語言、機器人語言等高階語言來描述。
狀態通知裝置120從機器人控制裝置114接收機器人主體113的動作狀態的資訊、已將電纜104的前端106插入連接目標的電路基板108的連接器110的狀態的資訊並進行顯示,由此使使用者在視覺上直觀地識別這些資訊。另外,狀態通知裝置120可以是液晶面板、教導器、照明燈等顯示裝置,也可以是通過警告音、聲音等來通知資訊的通知裝置。作為一個例子,狀態通知裝置120能夠設定為,在將電纜104的前端106插入連接器110的連接作業失敗的情況下發出警告。另外,個人電腦、教導器的畫面等也可以兼作狀態通知裝置120。並且,狀態通知裝置120也可以具備進行輸入、狀態通知的應用程式。
上級控制系統116例如由程序控制器(PLC)、監視控制系統(SCADA)、過程控制計算機(Process Computer)、個人計算機、各種服務器或者它們的組合構成,並利用有線或無線與機器人控制裝置114連接。並且,上級控制系統116根據包含機器人控制裝置114在內的構成生產線的各裝置的動作狀況來輸出指示並統一管理生產線。
另外,也能夠是,上級控制系統116通過從機器人控制裝置114接收並收集直到連接作業完成為止的時間、連接作業完成後的狀態等,從而用於不良率、迴圈時間的監視、產品檢查。並且,也可以是,上級控制系統116通過從機器人控制裝置114取得利用機器人主體113的把持裝置126把持電纜104的把持狀態的資訊等,從而進行使機械臂124返回原始位置或使各裝置停止等的動作。
接著,說明電子設備組裝裝置100的動作。圖5是表示圖3的電子設備組裝裝置100的功能的框圖。圖中示出了電子設備組裝裝置100的機器人主體113的功能框和機器人控制裝置114的CPU156的功能框。
圖6是表示利用圖4的把持裝置126進行電纜104的連接作業的情形的圖。此外,在圖6中,在各圖的右側示出從側方觀察到的把持裝置126和電纜104的狀態,在各圖的左側示出從上方觀察到的把持裝置126和電纜104的狀態。
首先,在電子設備組裝裝置100中,在電路基板108載置於圖6所示的工作台168之後,CPU156的圖像識別部170根據從機器人主體113的視覺裝置128取得的視頻訊號來識別電纜104的位置、種類。此外,只要能夠生成視頻訊號,則並不限於視覺裝置128,也可以利用在能夠俯視作業區域的位置設置的固定照相機來拍攝電纜104。
接著,驅動控制部172通過根據圖像識別部170的識別結果向機械臂124輸出驅動信號並使機械臂124做動作,從而使把持裝置126移動。這樣,機械臂124能夠使把持裝置126相對於電路基板108相對地移動。驅動控制裝置172如圖6的(a)的箭頭A所示那樣使把持裝置126移動,從而使把持裝置126的推壓面140推壓於電纜104的一面174。
進而,如圖6的(b)的箭頭B所示,驅動控制部172使把持裝置126朝向電路基板108行進,不使把持爪142、144和作為抽吸部的吸附孔146進行工作,而使它們為非動作狀態,一邊利用推壓面140使電纜104彎曲,一邊使推壓面140相對於電纜104的一面174滑動。
也就是說,在如圖6的(b)所示那樣將電纜104的一面174推壓於推壓面140並使電纜104滑動時,既未利用把持爪142、144在寬度方向上對電纜104進行限制,也未通過吸附孔146的抽吸對電纜104的一面174進行吸附。因此,把持裝置126能夠將寬度尺寸不同的多種電纜104作為保持對象。
接著,如圖6的(c)所示,驅動控制部172使推壓面140相對於電纜104的一面174滑動,當使推壓面140移動至電纜104的前端106時,將把持裝置126下壓(參照箭頭C)。由此,能夠使電纜104更可靠地彎曲。但是,此時,如圖6的(b)的左側所示,當自上方觀察把持裝置126和電纜104時,存在電纜104產生寬度方向上的位置偏移的情況。
因此,驅動控制部172在將把持裝置126下壓之後,如圖6的(c)的箭頭D所示,利用把持爪142、144夾住電纜104,從而校正電纜104的寬度方向上的位置偏移。
接著,驅動控制部172在利用把持爪142、144夾住電纜104的狀態下,進一步控制電磁閥154(參照圖5),如圖6的(d)的箭頭E所示,自吸附孔146進行空氣抽吸而吸附電纜104的一面174。也就是說,驅動控制部172在校正電纜104的寬度方向上的位置偏移的基礎上,利用吸附孔146來吸附電纜104的一面174,由此能夠使電纜104的前端106的位置穩定。
但是,此時,存在電纜104的前端106的姿勢如圖6的(d)的右側所示那樣成為相對於把持裝置126的下表面152朝向斜下方的情況。於是,驅動控制部172如圖6的(e)的箭頭F所示那樣暫時釋放對電纜104的夾持,使電纜104的一面174吸附於吸附孔146,在該狀態下(參照箭頭E),使把持裝置126向上方移動(參照箭頭G)。由此,能夠使電纜104的前端106為水準的姿勢,能夠可靠地吸附電纜104。
接著,驅動控制部172如圖6的(f)的箭頭H所示那樣利用把持爪142、144再次夾住水準姿勢的電纜104。進而,驅動控制部172進行連接器110與電纜104的前端106的對位。在該對位元元元中,需要考慮把持裝置126把持電纜104的把持動作帶來的位置誤差、載置於工作台168的電路基板108的設置誤差、以及連接器110在電路基板108上的安裝位置的誤差等而使兩者的相對位置產生偏差的情況。
因此,在電子設備組裝裝置100中,基於圖像識別部170識別出的資料,CPU156的校正資料生成部176生成位置校正資料,由此吸收兩者的相對位置的偏差。然後,驅動控制部172基於位置校正資料使把持裝置126移動,由此能夠校正位置誤差和姿勢誤差。作為一個例子,驅動控制部172提取電纜104和連接器110各自的特徵點,計算出使特徵點彼此成為適當的位置關係那樣的位置校正量,使把持裝置126和電纜104移動。
在完成了連接器110與電纜104的前端106的對位之後,驅動控制部172使把持裝置126如圖6的(f)的箭頭I所示那樣移動,將電纜104的前端106插入連接器110。
[60] 接著,利用視覺裝置128來拍攝連接器110和被插入到連接器110的狀態的電纜104,CPU156的插入判斷部178將拍攝到的圖像與插入成功時的圖像進行比較。該比較的結果是,當判斷為插入成功即連接作業完成時,結束處理。
另一方面,當由插入判斷部178判斷為插入失敗時,插入判斷部178可以經由圖3所示的狀態通知裝置120向上級控制系統116通知產生了異常,也可以向用戶通知產生了異常。另外,也可以進行重試連接作業等處理。並且,也可以是,省略機器人系統102的自動判斷,利用別的工序來檢查插入完成後的電路基板108。
這樣,根據應用電子設備組裝裝置100的機器人系統102,能夠以寬度尺寸不同的多種電纜104為保持物件,並可靠地進行電纜104的連接作業。此外,也能夠根據電纜104、連接器110的位置精度等條件,適當省略上述位置校正。
並且,在上述電子設備組裝裝置100中,不僅可以省略上述位置校正,還可以省略圖6的(c)所示的將把持裝置126下壓的動作、以及圖6的(e)所示的動作即暫時釋放電纜104的夾持並在吸附著電纜104的一面174的情況下使把持裝置126向上方移動的動作。在該情況下,由於電纜104的夾持未被釋放,因此,也不需要圖6的(f)的箭頭H所示的電纜104的再次夾持的動作。
在如此省略了各動作的情況下,在電子設備組裝裝置100中,在將電纜104的一面174推壓於推壓面140並使電纜104滑動時,既未利用把持爪142、144在寬度方向上對電纜104進行限制,也未通過吸附孔146的抽吸對電纜104的一面174進行吸附。因此,把持裝置126能夠將寬度尺寸不同的多種電纜104作為保持對象。
然後,當使推壓面140移動至電纜104的前端106時,利用把持爪142、144夾住電纜104並校正電纜104的寬度方向上的位置偏移,在此基礎上利用吸附孔146吸附電纜104的一面174。由此,使電纜104的前端106的位置穩定。因此,通過使把持裝置126移動,能夠將電纜104的前端106可靠地插入連接目標的電路基板108的連接器110,能夠進行寬度尺寸不同的多種電纜114的連接作業。
以上,參照附圖說明了本發明的優選實施方式,但本發明當然並不限定於該例子。顯然,本領域的技術人員能夠在權利要求書記載的範疇內想到各種變形例或修改例,這些也當然屬於本發明的技術範圍。
[產業方面的利用性]
本發明能夠作為對與電子設備的電路基板等連接的電纜進行把持的電子設備組裝裝置和電子設備組裝方法來使用。
100:電子設備組裝裝置
102:機器人系統
104:電纜
106:電纜的前端
108:電路基板
110:連接器
112:電纜的根部
113:機器人主體
114:機器人控制裝置
116:上級控制系統
118:輸入裝置
120:狀態通知裝置
122:基座部
124:機械臂
126:把持裝置
128:視覺裝置
130:機械臂的前端
132:照相機
134:照明裝置
136:電動馬達
138:編碼器
140:推壓面
142、144:把持爪
146:吸附孔
148:把持裝置的前表面
150:致動器
152:把持裝置的下表面
154:電磁閥
156:CPU
158:輸入輸出部
160:RAM
162:ROM
164:記憶體
166:匯流排
168:工作台
170:圖像識別部
172:驅動控制部
174:電纜的一面
176:校正數據生成部
178:插入判斷部。
圖1是應用本發明的實施方式的電子設備組裝裝置的機器人系統的整體結構圖。
圖2是表示圖1的電子設備組裝裝置的局部的圖。
圖3是表示圖1的機器人系統的功能的框圖。
圖4是表示圖2的電子設備組裝裝置的把持裝置的圖。
圖5是表示圖3的電子設備組裝裝置的功能的框圖。
圖6是表示利用圖4的把持裝置來進行電纜的連接作業的情形的圖。
100:電子設備組裝裝置
102:機器人系統
104:電纜
106:電纜的前端
108:電路基板
110:連接器
112:電纜的根部
113:機器人主體
114:機器人控制裝置
116:上級控制系統
118:輸入裝置
120:狀態通知裝置
122:基座部
124:機械臂
126:把持裝置
128:視覺裝置
130:機械臂的前端
132:照相機
134:照明裝置
136:電動馬達
138:編碼器
140:推壓面
142、144:把持爪
146:吸附孔
148:把持裝置的前表面
150:致動器
152:把持裝置的下表面
154:電磁閥
156:CPU
158:輸入輸出部
160:RAM
162:ROM
164:記憶體
166:匯流排
168:工作台
170:圖像識別部
172:驅動控制部
174:電纜的一面
176:校正數據生成部
178:插入判斷部
Claims (3)
- 一種電子設備組裝裝置,其特徴在於: 該電子設備組裝裝置具備: 把持裝置,其對平坦且具有柔軟性並且前端為自由端的電纜進行把持; 機械臂,其使所述把持裝置相對於電連接有所述電纜的根部的電路基板相對地移動;以及 機器人控制裝置,其對所述把持裝置和所述機械臂進行動作控制, 所述把持裝置具有: 推壓面,其配置於所述把持裝置的前表面,推壓於所述電纜的一面; 把持爪,其位於所述推壓面的寬度方向外側,在所述寬度方向上以夾持的方式保持所述電纜;以及 抽吸部,其設於所述把持裝置的下表面,以抽吸的方式保持所述電纜的所述一面, 所述機器人控制裝置使所述把持裝置移動而使所述推壓面推壓於所述電纜的所述一面, 在所述把持爪和所述抽吸部為非動作狀態下,一邊利用所述推壓面使所述電纜彎曲,一邊使所述推壓面朝向所述電纜的前端滑動; 在所述滑動之後,利用所述把持爪夾住所述電纜,從而校正該電纜的所述寬度方向上的位置偏移; 在所述夾住之後,自所述抽吸部進行空氣抽吸而吸附所述電纜的所述一面, 使所述把持裝置移動而將所述電纜的前端插入連接目標的所述電路基板的連接器。
- 一種電子設備組裝裝置,其特徴在於: 該電子設備組裝裝置具備: 把持裝置,其對平坦且具有柔軟性並且前端為自由端的電纜進行把持; 機械臂,其使所述把持裝置相對於電連接有所述電纜的根部的電路基板相對地移動;以及 機器人控制裝置,其對所述把持裝置和所述機械臂進行動作控制; 所述把持裝置具有: 推壓面,其配置於所述把持裝置的前表面,推壓於所述電纜的一面; 把持爪,其位於所述推壓面的寬度方向外側,在所述寬度方向上以夾持的方式保持所述電纜;以及 抽吸部,其設於所述把持裝置的下表面,以抽吸的方式保持所述電纜的所述一面, 所述機器人控制裝置使所述把持裝置移動而使所述推壓面推壓於所述電纜的所述一面, 在所述把持爪和所述抽吸部為非動作狀態下,一邊利用所述推壓面使所述電纜彎曲,一邊使所述推壓面相對於所述電纜的所述一面滑動, 將所述把持裝置下壓,利用所述把持爪夾住所述電纜,從而校正所述電纜的所述寬度方向上的位置偏移, 自所述抽吸部進行空氣抽吸而吸附所述電纜的所述一面, 釋放所述把持爪對於所述電纜的夾持,在利用所述抽吸部吸附所述電纜的狀態下使所述把持裝置向上方移動, 利用所述把持爪再次夾住所述電纜, 使所述把持裝置移動而將所述電纜的前端插入連接目標的所述電路基板的連接器。
- 一種電子設備組裝方法,在該電子設備組裝方法中,將平坦且具有柔軟性的、根部與電路基板連接且前端為自由端的電纜的前端插入連接目標的電路基板的連接器,該電子設備組裝方法的特徴在於: 使把持裝置移動,該把持裝置具有:推壓面,其配置於所述把持裝置的前表面,推壓於所述電纜的一面;把持爪,其位於該推壓面的寬度方向外側,在所述寬度方向上以夾持的方式保持所述電纜;以及抽吸部,其設於所述把持裝置的下表面,以抽吸的方式保持所述電纜的所述一面, 將所述推壓面推壓於所述電纜的所述一面, 在所述把持爪和所述抽吸部為非動作狀態下,一邊利用所述推壓面使所述電纜彎曲,一邊使所述推壓面朝向所述電纜的前端滑動, 在所述滑動之後,利用所述把持爪夾住所述電纜,從而校正該電纜的所述寬度方向上的位置偏移, 在所述夾住之後,自所述抽吸部進行空氣抽吸而吸附所述電纜的所述一面, 使所述把持裝置移動而將所述電纜的前端插入連接目標的所述電路基板的連接器。
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