连接器壳体计测装置和连接器壳体计测方法_3

文档序号:9672409阅读:来源:国知局
1的末端配置在X计测传感器42及Z计测传感器43的检测区域,则能够根据由X计测传感器42及Z计测传感器43检测的端子91的X方向、Z方向的宽度及XZ坐标,检测出端子91的末端的滚动方向的旋转角Θ、及XZ坐标。
[0134]由于如上所述将端子91的末端配置到X计测传感器42及Z计测传感器43的检测区域,所以,传感器台41在传感器台轨道44上在Y轴向如下这样移动。S卩,驱动源46接受来自控制装置(在图6中未图示)的控制信号并驱动、或停止驱动,传感器台41受到来自该驱动源46的动力而移动到Y轴向的任意的位置。通过该传感器台41的移动,能够将端子91的末端纳入到X计测传感器42及Z计测传感器43的检测区域。
[0135]此外,并列关节机构20把持电线90的部位离端子91越远,端子91的重量所导致的电线90的下垂量或反弹量越大。可想到的结果是,端子91没有纳入到X计测传感器42及Z计测传感器43的检测区域、端子91没有到达X计测传感器42及Z计测传感器43的检测区域等。因此,在决定并列关节机构20把持电线90的部位时,优选电线90的下垂或反弹所导致的端子91的末端的X轴及Z轴的最大变位量纳入到上述的检测区域、且Y轴向的最大变位量纳入到X计测传感器42及Z计测传感器43的带状激光的厚度(Y轴向的厚度)的范围内。
[0136]此处说明的传感器台41的移动是通过控制装置(在图6中未图示)接受来自驱动源46的编码器的信号并将控制信号输出到驱动源46来控制传感器台41的移动,从而实现的。而且,X计测传感器42及Z计测传感器43当检测到配置在检测区域的端子91的末端的X方向、Z方向的宽度、及XZ坐标时,将其信号输出到控制装置。关于端子91的末端的滚动方向的旋转角Θ、及XZ坐标的算出方法,在后述的[控制装置70所进行的控制的细节]中进行说明。
[0137][连接器壳体计测装置的构成]
[0138][壳体计测传感器50的细节]
[0139]接下来,说明本发明的实施方式的连接器壳体计测装置。图7(A)是示出本发明的实施方式的连接器壳体计测装置的立体图,图7(B)是由本发明的实施方式的连接器壳体计测装置照射的连接器壳体的立体图,图7(C)是由本发明的实施方式的连接器壳体计测装置检测到的凹凸信号的示意图,图7(D)是由本发明的实施方式的连接器壳体计测装置3维构筑的连接器壳体的立体图。本发明的实施方式的连接器壳体计测装置被构成为包含上述的固定盘10、和壳体计测传感器50。以下,详细说明壳体计测传感器50。
[0140]壳体计测传感器50包括:框架台51,其安装于支承固定盘10的壳体支承台(未图示)的平坦面;及线传感器52,其由框架台51支承在预定位置,具有输出带状的激光L的发光面和接受其反射光的受光面。线传感器52被框架台51支承在比固定盘10的壳体承接件11靠外侧的位置,且使得发光面所输出的激光L的带相对于水平面垂直。线传感器52向着配置于固定盘10的连接器壳体80的前表面照射带状的激光L。因此,线传感器52被框架台51支承在相对于上述的平坦面与连接器壳体80所在的高度相同程度的高度。利用以上的构成,线传感器52能够对连接器壳体80照射与该连接器壳体80的高度方向平行的带状的激光L。
[0141]接下来,参照图7(C),说明线传感器52检测出的波形。在本发明的实施方式的连接器壳体计测装置进行壳体计测时,固定盘10旋转,在其旋转中,壳体计测传感器50持续输出带状的激光L。此时,配置于固定盘10的连接器壳体80的前表面暴露在线传感器52所输出的带状的激光L的照射下。其结果是,线传感器52利用受光面接收的波形为与连接器壳体80的形状相应的波形。图7(C)的(i)至(iii)示意性地示出,在I个连接器壳体80横穿带状的激光L的3个各自的时间点上由线传感器52检测出的波形。线传感器52将该检测到的波形逐个输出到控制装置(在图7中未图示)。如图7(D)所示,控制装置能够根据由线传感器52检测出的波形来3维构筑连接器壳体80的前表面。关于从线传感器52输入了信号的控制装置所进行的、对配置于壳体承接件11的连接器壳体80的位置校正处理,在后述的[控制装置70所进行的控制的细节]中进行说明。
[0142][控制系统的构成]
[0143]如在项目[端子插入装置的构成]及项目[连接器壳体计测装置的构成]中说明的那样,本发明的实施方式的连接器壳体计测装置包括固定盘10、和壳体计测传感器50,并且,作为本发明的实施方式的端子插入装置,包括并列关节机构20、电线搬运机30、及端子计测传感器40。为了总体控制这些机器,包含本发明的实施方式的连接器壳体计测装置的控制系统具备控制装置70。图8是包含应用本发明的实施方式的连接器壳体计测装置的端子插入装置的控制系统的功能框图。控制装置70与固定盘10的马达部件14、并列关节机构20、电线搬运机30的移动体32、端子计测传感器40的X计测传感器42、Z计测传感器43、及驱动源46的编码器、以及壳体计测传感器50的线传感器52连接。控制装置70对各种驱动源输出控制信号,从各种传感器输入该传感器检测到的信号。控制装置70能够由通用PC、对包含端子插入装置的系统整体进行控制的专用的运算装置等各种装置构成。以下,详细说明由控制装置70控制的、用于对配置于壳体承接件11的连接器壳体80进行位置校正的一系列的处理、及用于将端子91插入到连接器壳体80的一系列的处理。
[0144][控制装置70所进行的控制的细节]
[0145][定位设定处理]
[0146]在控制装置70中,在进行用于将端子91插入到连接器壳体80的一系列的处理之前,需要使该控制装置70预先识别配置于固定盘10的连接器壳体80的位置及该连接器壳体80的腔室81的位置的至少一者、或两者。图9是示出本发明的实施方式的连接器壳体计测装置所进行的壳体计测处理的立体图。图10(A)至图10(C)是概念性地示出直至本发明的实施方式的连接器壳体计测装置设定腔室的位置为止的一系列的过程的概念图。
[0147]此处,如图9所示,控制装置70使固定盘10旋转一圈,在其旋转中,进行控制,使得壳体计测传感器50持续输出带状的激光L。如果固定盘10旋转一圈,则配置于固定盘10的多个连接器壳体80全部横穿带状的激光L。因此,控制装置70能够根据由线传感器52检测出的波形来取得基于所有的连接器壳体80前表面的波形。此外,根据多个连接器壳体80被配置的位置关系的不同,不一定需要旋转一圈。例如,如图9所示,在多个连接器壳体80呈半圆状配置的情况下,也可以旋转半圈。
[0148]如果预先适当调整了线传感器52检测反射光的时间分辨率,则控制装置70能够根据由线传感器52检测出的波形3维构筑连接器壳体80(参照图7(D))。特别是,在提取连接器壳体80的前表面的外缘及腔室81的开口内缘时,通过对3维构筑的连接器壳体的前表面执行边缘提取处理,从而如图10(A)所示,连接器壳体80的外缘、腔室81的内缘、壳体承接件11的前表面的外缘被提取。这样提取的连接器壳体80的外缘及腔室81的内缘能够使该连接器壳体的宽度方向的位置与马达部件14的机械角建立对应。即,能够将连接器壳体80的形状用连接器壳体的高度方向、连接器壳体的进深方向、马达部件14的机械角的坐标系来表现。由此,能够在控制装置70中设定腔室81的位置。特别是,通过预先将腔室81的内缘的高度方向及宽度方向的中间点作为腔室81的中心位置,从而能够唯一地决定腔室81的位置。
[0149]另外,在控制装置70中,预先记录有安装于轨道部件12的壳体承接件11的沿着周向的排列顺序。另外,在控制装置70中,预先记录有配置于固定盘10的各壳体承接件11的连接器件号、及该每个件号的腔室的位置、腔室编号。因此,控制装置70如果从沿着固定盘10的周向的预定位置进行预定角度的线传感器52所进行的检测,则能够识别收容连接器壳体80的壳体承接件11,并且,能够根据识别出的壳体承接件11来读出连接器件号、腔室的位置、腔室编号、及信息。通过将这样读出的信息、与用上述的坐标系表现的连接器壳体80及腔室81建立对应,从而能够在控制装置70中设定被各壳体承接件11收容的连接器壳体80的位置、连接器件号、腔室81的位置及腔室编号。具体而言,如图10(B)所示,对每个进行了边缘提取、并确定了位置的连接器壳体分配连接器件号。在图10(B)中,对图中排列的连接器壳体从左起依次分配了 “AAA”、“BBB”、“CCC”的连接器件号。接下来,从预先登录的数据库参照关于该连接器件号的连接器壳体的形状的信息,如图1O(C)所示,对每个进行了边缘提取、并确定了位置的腔室分配腔室编号。在图10(C)中,对图中排列的腔室分配了 “O”?“9”的腔室编号。
[0150]另外,在控制装置70中,在进行用于将端子91插入到连接器壳体80的一系列的处理之前,需要设定并列关节机构20的手基座25a的X坐标、Y坐标及Z坐标的初始位置、电线把持主体25b的俯仰方向的角度及偏转方向的初始角度、以及电线把持主体25b的滚动方向的初始角度,并使该控制装置70预先识别初始状态下的这些数值。手基座25a的X坐标、Y坐标及Z坐标的初始位置由电线搬运机30的输送卡盘33的预定位置决定。S卩,手基座25a的初始位置被决定为:相对于把持电线90的移动体32处于应当向并列关节机构20交接电线的预定位置的状况的输送卡盘33,电线夹紧件25c位于预定的距离上方(Z轴的正方向)。更严格地说,手基座25a的初始位置被决定为:在Z轴向观察电线夹紧件25c及输送卡盘33时,输送卡盘33由电线夹紧件25c的前侧卡盘25cl及后侧卡盘25c2夹着的位置。因此,在电线夹紧件25c把持被输送卡盘33把持的电线90时,前侧卡盘25cl及后侧卡盘25c2把持输送卡盘33的前后两侧。
[0151]移动体32应当向并列关节机构20交接电线的预定位置是通过预先在搬运轨道31的预定位置设置限动件、或者根据移动体32的马达的编码器信息进行定位等,从而在构造上设定在电线搬运机30的。该预定位置预先由作业者计测并设定在控制装置70,或者如果在电线搬运机30侧预先存储移动体32的马达的编码器信息,则控制装置70能够基于该预定位置来设定并列关节机构20的手基座25a的X坐标、Y坐标及Z坐标的初始位置。
[0152]使端子计测传感器40的传感器台轨道44相对于把持有电线90的移动体32处于应当向并列关节机构20交接电线的预定位置的状况的输送卡盘33进行对位。S卩,使传感器台轨道44对位到如下的位置:由输送卡盘33把持的、没有下垂或反弹在Y轴向理想地延伸的电线90通过由X计测传感器42及Z计测传感器43计测的XZ坐标的原点0(参照图6(B))的位置。另外,端子计测传感器40的传感器台41的初始位置根据驱动源46的编码器信息决定。该初始位置是所把持的电线90的端子91末端从X计测传感器42及Z计测传感器43的检测区域离开、且能够在该2个部件之间确保某一程度的距离的位置。
[0153]总结以上所述,在控制装置70中,设定有以下的项目。
[0154].固定盘10的机械角为O的位置
[0155]?配置于固定盘10的连接器壳体80的位置、连接器件号、腔室81的位置及腔室编号
[0156].手基座25a的X坐标、Y坐标及Z坐标的初始位置
[0157].电线把持主体25b的俯仰方向的角度及偏转方向的角度的初始角度
[0158].电线把持主体25b的滚动方向的角度的初始角度
[0159].移动体32相对于搬运轨道31的初始位置
[0160].端子计测传感器40的传感器台41的初始位置
[0161][端子插入处理]
[0162]接下来,详细说明用于端子91插入到将连接器壳体80的一系列的处理。图11㈧、图12(A)、图13(A)、图14(A)及图15(A)分别是示出应用本发明的实施方式的连接器壳体计测装置的端子插入装置所进行的端子插入处理一个工序的立体图。另外,图11 (B)、图12 (B)、图13⑶、图14(B)及图15(B)分别是对应的图11(A)、图12(A)、图13(A)、图14(A)及图15(A)的主要部分放大图。此外,以下说明的各机器的驱动是按照来自控制装置70的控制信号进行的驱动。
[0163]首先,如图11㈧及图11⑶所示,并列关节机构20在结束了用于将端子91插入到连接器壳体80的前次的一系列的处理时,将手基座25a移动到X坐标、Y坐标及Z坐标的初始位置,并且进行旋转,将电线把持主体25b的俯仰方向的角度及偏转方向的角度返回到初始角度。并进一步旋转,将电线把持主体25b的滚动方向的角度返回到初始角度。
[0164]另外,固定盘10在结束了将端子91插入到连接器壳体80的前次的一系列的处理时,被输入来自控制装置70的控制信号从而轨道部件12旋转,在本次的一系列的处理中,成为插入端子91的对象的连接器壳体80向着并列关节机构20的电线把持主体25b绕周向移动。正因为配置于固定盘10的连接器壳体80的初始位置在[定位设定处理]中被设定在控制装置70中,所以这样的固定盘10的绕周向驱动控制能够实现。并且,在该绕周向移动时,优选将连接器壳体80绕周向移动到:在本次的一系列的处理中成为插入端子91的对象的腔室81与Y轴平行的位置。这样的固定盘10的绕周向转驱动控制也由于连接器壳体80的腔室81的开口的位置事先被登录从而能够实现。
[0165]另外,电线搬运机30如图11 (A)及图11⑶所示,在输送卡盘33上把持有电线的状态的移动体32移动到预定位置。
[0166]然后,并列关节机构20在移动体32向预定位置的移动完成时,如图12(A)及图12(B)所示,手基座25a以预定距离向下方向(Z轴负方向)移动。然后,电线夹紧件25c把持被输送卡盘33把持的电线90。
[0167]端子计测传感器40在并列关节机构20的电线夹紧件25c把持了电线90时,传感器台41开始从初始位置向着并列关节机构20的电线把持主体25b前进移动。然后,当传感器台41来到了由驱动源46的编码器信息决定的位置时,其移动停止。
[0168]电线搬运机30在传感器台41的移动完成时,如图12(A)及图12(B)所示,移动体32打开输送卡盘33而释放电线90。此后,如图13(A)及图13⑶所示,移动体32为了把持下一个电线90而从预定位置离开。
[0169]在传感器台41的移动完成时,如图12㈧及图12⑶所示,端子91的末端位于X计测传感器42及Z计测传感器43的检测区域。此时,分别由X计测传感器42及Z计测传感器43检测出的光的强度的分布被输入到在控制装置70。控制装置70基于这些光的强度的分布,算出端子91的滚动方向的旋转角、及端子91的末端的XZ坐标。
[0170]图16(A)是示出端子的末端位于X计测传感器及Z计测传感器的检测区域的状态的说明图。如图16(A)所示,有的情况下端子91在滚动方向旋转。并且,有的情况下被电线夹紧件25c把持的电线90以电线夹紧件25c的前侧卡盘25cl为支点向上反弹(Z轴正方向)、向左右(X轴向)弯曲(相反,有的情况下也向下下垂(Z轴负方向)、向左右(X轴向)弯曲)。像这样端子91在滚动方向有了旋转,即使想要以电线90发生了反弹的姿势将端子91插入到连接器壳体80的腔室81,也不能插入到腔室81、或即使能够插入也会存在损坏电线90或端子91的可能。
[0171]因此,在本发明的实施方式的端子插入装置中,控制装置70基于分别由X计测传感器42及Z计测传感器43检测出的光的强度的分布,定量地算出端子91的滚动方向的旋转角及电线90的下垂量或反弹量。而且,控制装置70还基于该算出的数值,算出电线把持主体25b的滚动方向的旋转角、以及电线把持主体25b的俯仰方向的旋转角及偏转方向的旋转角,以用于将端子91的滚动方向的旋转返回到O度
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