JPH08378B2 - マトリツクスボードの指定穴検出方法 - Google Patents
マトリツクスボードの指定穴検出方法Info
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- JPH08378B2 JPH08378B2 JP17876389A JP17876389A JPH08378B2 JP H08378 B2 JPH08378 B2 JP H08378B2 JP 17876389 A JP17876389 A JP 17876389A JP 17876389 A JP17876389 A JP 17876389A JP H08378 B2 JPH08378 B2 JP H08378B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔目 次〕 概 要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図，第７図，第８図） 発明の解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作 用 実施例（第１図、第２図、第３図、第４図、第５図） 発明の効果 〔概 要〕 本発明は筺体の側面に複数枚取付けられたマトリツク
スボード（MB）の中で指定されたMB内の指定された穴
（指定穴）を自動的に抽出するマトリツクスボードの指
定穴検出方法に関し、従来、人手によつて行なわれてい
た電話回線を決定し接続する方法を自動化し、局を無人
局化することを目的とし、マトリツクスボードはピンマ
トリツクスエリアとロボツト座標系と、基準穴及びMB間
を接続するコネクタからなるフオーマツトで構成され、
さらに二次元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツト機構と前記直交型
ロボツトのヘツド部に取りつけられたレーザ及び一次元
レーザセンサからなる位置計測部から構成され、さらに
ヘツド部は把持機構、Ｚ軸移動機構を含み、MB上の３つ
の基準穴の中心と距離を検出してMBとロボツト座標系の
ずれを補正し、Ｙ軸,X軸方向で差点穴を数え、目標指定
穴に到達する方法である。
スボード（MB）の中で指定されたMB内の指定された穴
（指定穴）を自動的に抽出するマトリツクスボードの指
定穴検出方法に関し、従来、人手によつて行なわれてい
た電話回線を決定し接続する方法を自動化し、局を無人
局化することを目的とし、マトリツクスボードはピンマ
トリツクスエリアとロボツト座標系と、基準穴及びMB間
を接続するコネクタからなるフオーマツトで構成され、
さらに二次元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツト機構と前記直交型
ロボツトのヘツド部に取りつけられたレーザ及び一次元
レーザセンサからなる位置計測部から構成され、さらに
ヘツド部は把持機構、Ｚ軸移動機構を含み、MB上の３つ
の基準穴の中心と距離を検出してMBとロボツト座標系の
ずれを補正し、Ｙ軸,X軸方向で差点穴を数え、目標指定
穴に到達する方法である。
（産業上の利用分野） 本発明は、一般的には電話回線間の接続等をマトリツ
クスボードを介して接続する方法に関し、さらに具体的
には、直交型ロボツトと一次元のレーザセンサを備え、
筺体の側面に複数枚取り付けられたマトリツクスボード
（MB）の中で指定されたMB内の指定された穴（指定穴）
を自動的に抽出するマトリツクスボードの査定穴検出方
法に関する。
クスボードを介して接続する方法に関し、さらに具体的
には、直交型ロボツトと一次元のレーザセンサを備え、
筺体の側面に複数枚取り付けられたマトリツクスボード
（MB）の中で指定されたMB内の指定された穴（指定穴）
を自動的に抽出するマトリツクスボードの査定穴検出方
法に関する。
従来電話回線を決定し、その電話回線間を接続する方
法は、マトリツクスボード（MB）内の指定穴を導電性の
接続ピンを用いてシヨートする方法が採用されており、
このような従来方法はすべて人手を介して行なわれるこ
とが多かつた。すなわち、マトリツクスボード上には所
定のパターンが印刷されており、このようなMBは２階層
構造となされていて、所定の指定穴にピンを接続すれ
ば、所定の電話回線間が接続され、このピンを抜いて別
の指定穴にピンを挿入すれば、先の電話回線間は切断さ
れ、新たに挿入した別の電話回線間が接続されることに
なる。
法は、マトリツクスボード（MB）内の指定穴を導電性の
接続ピンを用いてシヨートする方法が採用されており、
このような従来方法はすべて人手を介して行なわれるこ
とが多かつた。すなわち、マトリツクスボード上には所
定のパターンが印刷されており、このようなMBは２階層
構造となされていて、所定の指定穴にピンを接続すれ
ば、所定の電話回線間が接続され、このピンを抜いて別
の指定穴にピンを挿入すれば、先の電話回線間は切断さ
れ、新たに挿入した別の電話回線間が接続されることに
なる。
第６図はこのようなマトリツクスボード上のパターン
配置の概略図であり、マトリツクスボード（MB）４上に
スルーホール（貫通穴）３を有する所定のパターン１が
図示されている。マトリツクスボードの寸法は約180mm
×105mmであり、マトリツクスボード自体の経時変化、
温度変化によつてマトリツクスボードが撓んでしまつた
り、曲げられたり、或いは反つてしまつたりすることで
パターン及び指定穴がずれるということがある。
配置の概略図であり、マトリツクスボード（MB）４上に
スルーホール（貫通穴）３を有する所定のパターン１が
図示されている。マトリツクスボードの寸法は約180mm
×105mmであり、マトリツクスボード自体の経時変化、
温度変化によつてマトリツクスボードが撓んでしまつた
り、曲げられたり、或いは反つてしまつたりすることで
パターン及び指定穴がずれるということがある。
第７図はこのようなマトリツクスボード４の実際的な
配置構成図であつて、180mm×105mmの寸法を有するMB4
が約300枚、同様にマトリツクス状に配置されている。
第７図には本発明との関連性を明らかにするために、Ｘ
軸方向、及びＹ軸方向に高速に移動可能で、しかも高精
度の位置決めが可能な二次元Ｘ−Ｙ軸ロボツト５が配置
されている。従来、人手を介することが多かつた、MBを
介する電話回線間の接続は、マーカー法と呼ばれる所定
のマーキングパターンを所望のパターンの両側に配置
し、そのマーカーを計測しながら所定のパターン上を追
跡するトラツキング方法によつて、自動化する方法も試
みられている。
配置構成図であつて、180mm×105mmの寸法を有するMB4
が約300枚、同様にマトリツクス状に配置されている。
第７図には本発明との関連性を明らかにするために、Ｘ
軸方向、及びＹ軸方向に高速に移動可能で、しかも高精
度の位置決めが可能な二次元Ｘ−Ｙ軸ロボツト５が配置
されている。従来、人手を介することが多かつた、MBを
介する電話回線間の接続は、マーカー法と呼ばれる所定
のマーキングパターンを所望のパターンの両側に配置
し、そのマーカーを計測しながら所定のパターン上を追
跡するトラツキング方法によつて、自動化する方法も試
みられている。
第８図は二次元Ｘ−Ｙ軸ロボツト５とそのヘツド部分
に取りつけられた接続ピン２及び位置計測部22を含むロ
ボツト機構と、筺体６に取り付けられた複数枚のマトリ
ツクスボード（MB）４を側面から見た模式図である。第
７図に図示された約300枚のマトリツクスボードは、第
８図において図示されたように、接続ピン２を持つロボ
ツト機構によつてアクセスされる。
に取りつけられた接続ピン２及び位置計測部22を含むロ
ボツト機構と、筺体６に取り付けられた複数枚のマトリ
ツクスボード（MB）４を側面から見た模式図である。第
７図に図示された約300枚のマトリツクスボードは、第
８図において図示されたように、接続ピン２を持つロボ
ツト機構によつてアクセスされる。
従来の、MB内の目標指定穴を接続ピンを用いてシヨー
トする作業を人手を介して行なう方法では、労働作業が
厳しく、コストも高くなりやすく、また時間を要すると
いう問題点があつた。一方、このようなピンの抜き差し
の作業を自動化する場合、所定の指定穴を有する、所定
パターンの印刷されたマトリツクスボード（MB）を自動
的にトラツキングする方法が必要となるが従来のマーキ
ング方法ではパターンの集積密度が制限されるという問
題点があり、これに対しては、同一出願人、同一発明者
によるパターンの離脱を自動検出しフイードバツク機能
を有する「トラツキング方法」が提案されている。しか
し、これは、所定のパターンを追跡するトラツキング方
法に関するものであつた。
トする作業を人手を介して行なう方法では、労働作業が
厳しく、コストも高くなりやすく、また時間を要すると
いう問題点があつた。一方、このようなピンの抜き差し
の作業を自動化する場合、所定の指定穴を有する、所定
パターンの印刷されたマトリツクスボード（MB）を自動
的にトラツキングする方法が必要となるが従来のマーキ
ング方法ではパターンの集積密度が制限されるという問
題点があり、これに対しては、同一出願人、同一発明者
によるパターンの離脱を自動検出しフイードバツク機能
を有する「トラツキング方法」が提案されている。しか
し、これは、所定のパターンを追跡するトラツキング方
法に関するものであつた。
マトリツクスボード（MB）自体はその材質によつて経
時変化、温度変化による影響で曲がつてしまつたり、撓
んだり、反つたりする影響を受けやすく、従つて所定の
パターン及び目標指定穴、基準穴のずれ等も生じやすい
ため、それらに対する正しい位置の把握と補正を行なう
ことが重要な課題であり、しかもこのような作業を自動
的に行うことが重要な課題となつていた。
時変化、温度変化による影響で曲がつてしまつたり、撓
んだり、反つたりする影響を受けやすく、従つて所定の
パターン及び目標指定穴、基準穴のずれ等も生じやすい
ため、それらに対する正しい位置の把握と補正を行なう
ことが重要な課題であり、しかもこのような作業を自動
的に行うことが重要な課題となつていた。
本発明は二次元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツトと一次元レー
ザセンサを備え、筺体の側面に複数枚取り付けられたマ
トリツクスボード（MB）の中で指定されたMB内の指定さ
れた穴（指定穴）を自動的に抽出するマトリツクスボー
ドの指定穴検出方法を提供することを目的とする。
ザセンサを備え、筺体の側面に複数枚取り付けられたマ
トリツクスボード（MB）の中で指定されたMB内の指定さ
れた穴（指定穴）を自動的に抽出するマトリツクスボー
ドの指定穴検出方法を提供することを目的とする。
本発明は二次元Ｘ−Ｙ軸ロボツト等のロボツト機構
と、前記ロボツト機構に取り付けられた半導体レーザ等
のレーザ及び一次元等のレーザセンサより主として構成
される位置計測部から構成され、さらに前記ロボツト機
構のヘツド部分には導電性接続ピンを把持するための把
持機構、コンプライアンス機構、自動調心機構、及びＺ
軸移動機構が含まれていて、筺体に対して取り付けられ
た複数枚のマトリツクスボードの中から指定されたMBを
選択し、その中の指定された穴（指定穴）を自動的に検
出するべく、マトリツクスボードには３つの所定の基準
穴A,B,Cを設定し、順次前記基準穴の中心の位置をレー
ザセンサにおける距離信号と光強度信号によりＸ軸方
向,Y軸方向に移動しながらエツジを検出することによつ
て検出し、この基準穴の３ケ所の中心位置とレーザセン
サとの距離から各軸の回転と傾きを判断し、マトリツク
スボード（MB）とロボツト機構との座標系のずれを補正
し、この３点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴
の中心から指定穴をＹ軸、Ｘ軸方向に数えながら移動
し、目標指定穴に到達し、この時移動した距離と通過し
た穴の数を比較し、穴検出が正常に行なわれたことをチ
エツクする手段を含み、さらに目標指定穴の中心位置を
前記基準穴の中心位置の計測と同様に計測し、目標指定
穴に対して接続ピンを挿入する手段を含んでいる。
と、前記ロボツト機構に取り付けられた半導体レーザ等
のレーザ及び一次元等のレーザセンサより主として構成
される位置計測部から構成され、さらに前記ロボツト機
構のヘツド部分には導電性接続ピンを把持するための把
持機構、コンプライアンス機構、自動調心機構、及びＺ
軸移動機構が含まれていて、筺体に対して取り付けられ
た複数枚のマトリツクスボードの中から指定されたMBを
選択し、その中の指定された穴（指定穴）を自動的に検
出するべく、マトリツクスボードには３つの所定の基準
穴A,B,Cを設定し、順次前記基準穴の中心の位置をレー
ザセンサにおける距離信号と光強度信号によりＸ軸方
向,Y軸方向に移動しながらエツジを検出することによつ
て検出し、この基準穴の３ケ所の中心位置とレーザセン
サとの距離から各軸の回転と傾きを判断し、マトリツク
スボード（MB）とロボツト機構との座標系のずれを補正
し、この３点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴
の中心から指定穴をＹ軸、Ｘ軸方向に数えながら移動
し、目標指定穴に到達し、この時移動した距離と通過し
た穴の数を比較し、穴検出が正常に行なわれたことをチ
エツクする手段を含み、さらに目標指定穴の中心位置を
前記基準穴の中心位置の計測と同様に計測し、目標指定
穴に対して接続ピンを挿入する手段を含んでいる。
上記A,B,Cの所定の基準穴の中心位置にレーザセンサ
における距離信号と光強度信号により前述の如くＸ軸方
向、Ｙ軸方向にロボツト機構を移動することでほぼ円形
の穴のエツジの位置をＸ軸,Y軸上の座標として計測しこ
れら座標の中点から中心座標を計算して決定し、これら
３つの基準穴の中心位置とレーザセンサとの距離から各
軸の回転と傾きが判断でき、従つて所望のマトリツクス
ボード（MB）とロボツト機構との座標系のずれを補正で
き、この３点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴
の中心から指定穴を数えながら移動し、目標指定穴に到
達し、この移動した距離と通過した穴の数を比較し、穴
検出が正常に行なわれたことをチエツクし、目標指定穴
の位置検出は、基準穴を計測する時と同様の方法で中心
を求め精密位置決めを行ない、さらに前記ロボツト機構
を動作させて、目標指定穴に対して導電性ピンを差し入
れるか或いは抜き出すという動作を行なう。
における距離信号と光強度信号により前述の如くＸ軸方
向、Ｙ軸方向にロボツト機構を移動することでほぼ円形
の穴のエツジの位置をＸ軸,Y軸上の座標として計測しこ
れら座標の中点から中心座標を計算して決定し、これら
３つの基準穴の中心位置とレーザセンサとの距離から各
軸の回転と傾きが判断でき、従つて所望のマトリツクス
ボード（MB）とロボツト機構との座標系のずれを補正で
き、この３点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴
の中心から指定穴を数えながら移動し、目標指定穴に到
達し、この移動した距離と通過した穴の数を比較し、穴
検出が正常に行なわれたことをチエツクし、目標指定穴
の位置検出は、基準穴を計測する時と同様の方法で中心
を求め精密位置決めを行ない、さらに前記ロボツト機構
を動作させて、目標指定穴に対して導電性ピンを差し入
れるか或いは抜き出すという動作を行なう。
第１図は本発明による目標指定穴検出方法において使
用されるマトリツクスボード（MB）４のフオーマツトの
説明図である。マトリツクスボード４は数千個のピンマ
トリツクスエリア12と、ロボツト座標系とMBの座標系と
を補完するための基準穴10A,10B,10Cと、並びに各々の
マトリツクスボード間を接続するコネクタ11で構成され
ている。第１図において明らかなように、Ｘ軸,Y軸方向
の座標系を基準としてマトリツクスボード（MB）４上に
ピンマトリツクスエリア12が配置され、これらピンマト
リツクスエリア12の３つのコーナー部分にそれぞれ基準
穴10A,10B,10Cが配設されている。そして、これらの基
準穴10A,10B,10Cの近傍の各々Ｘ軸、Ｙ軸上の中心座標
を通る座標位置にそれぞれ距離計測用パターン（ａ），
（ｂ）が設けられている。
用されるマトリツクスボード（MB）４のフオーマツトの
説明図である。マトリツクスボード４は数千個のピンマ
トリツクスエリア12と、ロボツト座標系とMBの座標系と
を補完するための基準穴10A,10B,10Cと、並びに各々の
マトリツクスボード間を接続するコネクタ11で構成され
ている。第１図において明らかなように、Ｘ軸,Y軸方向
の座標系を基準としてマトリツクスボード（MB）４上に
ピンマトリツクスエリア12が配置され、これらピンマト
リツクスエリア12の３つのコーナー部分にそれぞれ基準
穴10A,10B,10Cが配設されている。そして、これらの基
準穴10A,10B,10Cの近傍の各々Ｘ軸、Ｙ軸上の中心座標
を通る座標位置にそれぞれ距離計測用パターン（ａ），
（ｂ）が設けられている。
指定されたマトリツクスボード（MB）４に対して粗い
精度にて位置決めを行なうための穴が基準穴10A,10B,10
Cであつて、特に基準穴10A,10Bではその円形の穴の直径
は約4.2mmφと設計されている。この直径寸法はマトリ
ツクスボード（MB）４の経年変化、ずれ、撓み、傾きと
及びロボツト機構自体の持つ精度等を合わせて考慮して
決定されている。即ち、基準穴の寸法が4.2mmφであれ
ば、上記のようなマトリツクスボードの変化があつたと
しても、基準穴内はセンサは入るであろうと考えられる
寸法となつている。さらに第１図から明らかなように、
基準穴10Cの直径寸法は通常の指定穴、目標指定穴13を
含むピンマトリツクスエリア12内の穴の直径寸法と等し
く設定されていて、その寸法は例えば900μｍ〜960μｍ
程度である。基準穴10Cに対してＹ軸方向には指定穴と
同じ寸法の穴の列がピンマトリツクスエリア12に対して
一列だけ余分に平行に設けられていて、目標指定穴13の
Ｙ軸方向の位置を計測するための手段として用いられて
いる。同様にＹ軸方向の位置が決定されれば、Ｘ軸方向
の位置についてもＸ軸上を移動して目標指定穴13に到達
することができる。この目標の指定穴13を見出すための
トラツキング方法については、上記の目標指定穴13等を
含む所定のパターン上をレーザ軌跡を作りながらトラツ
キングし、もしも所定パターンから離脱してレーザが基
板上に照射された場合には、その位置情報をレーザセン
サにおける距離信号と光強度信号により特に中間レベル
の光強度信号として検出して、直ちに直前の穴の位置に
戻り、その穴の中心位置X,Y軸方向のエツジ検出法によ
り計測し、再度上記トラツキングを再開するというフイ
ードバツク機構を有するトラツキング方法を例えば用い
るとよい。
精度にて位置決めを行なうための穴が基準穴10A,10B,10
Cであつて、特に基準穴10A,10Bではその円形の穴の直径
は約4.2mmφと設計されている。この直径寸法はマトリ
ツクスボード（MB）４の経年変化、ずれ、撓み、傾きと
及びロボツト機構自体の持つ精度等を合わせて考慮して
決定されている。即ち、基準穴の寸法が4.2mmφであれ
ば、上記のようなマトリツクスボードの変化があつたと
しても、基準穴内はセンサは入るであろうと考えられる
寸法となつている。さらに第１図から明らかなように、
基準穴10Cの直径寸法は通常の指定穴、目標指定穴13を
含むピンマトリツクスエリア12内の穴の直径寸法と等し
く設定されていて、その寸法は例えば900μｍ〜960μｍ
程度である。基準穴10Cに対してＹ軸方向には指定穴と
同じ寸法の穴の列がピンマトリツクスエリア12に対して
一列だけ余分に平行に設けられていて、目標指定穴13の
Ｙ軸方向の位置を計測するための手段として用いられて
いる。同様にＹ軸方向の位置が決定されれば、Ｘ軸方向
の位置についてもＸ軸上を移動して目標指定穴13に到達
することができる。この目標の指定穴13を見出すための
トラツキング方法については、上記の目標指定穴13等を
含む所定のパターン上をレーザ軌跡を作りながらトラツ
キングし、もしも所定パターンから離脱してレーザが基
板上に照射された場合には、その位置情報をレーザセン
サにおける距離信号と光強度信号により特に中間レベル
の光強度信号として検出して、直ちに直前の穴の位置に
戻り、その穴の中心位置X,Y軸方向のエツジ検出法によ
り計測し、再度上記トラツキングを再開するというフイ
ードバツク機構を有するトラツキング方法を例えば用い
るとよい。
第２図は、第７図及び第８図において模式的に図示さ
れた二次元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツトのロボツト機構のヘ
ツド部分の構造図を前面、上面及び側面から図示してい
る。ロボツト機構のヘツド部分は導電性接続ピンを持つ
ための把持機構20、接続ピンを目標指定穴13に挿入した
り引き抜いたりするためのＺ軸移動機構21、位置を計測
するための位置計測部22から成り立つている。位置計測
部22は半導体レーザ等のレーザとレーザセンサを含んで
いるためセンサ部と呼ばれることもある。さらに把持機
構20に対しては、接続ピンを穴に挿入する際のコンプラ
イアンスと倣い制御機能を与えるためのコンプライアン
ス機構23及び自動調心機構24が配置され設けられてい
る。
れた二次元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツトのロボツト機構のヘ
ツド部分の構造図を前面、上面及び側面から図示してい
る。ロボツト機構のヘツド部分は導電性接続ピンを持つ
ための把持機構20、接続ピンを目標指定穴13に挿入した
り引き抜いたりするためのＺ軸移動機構21、位置を計測
するための位置計測部22から成り立つている。位置計測
部22は半導体レーザ等のレーザとレーザセンサを含んで
いるためセンサ部と呼ばれることもある。さらに把持機
構20に対しては、接続ピンを穴に挿入する際のコンプラ
イアンスと倣い制御機能を与えるためのコンプライアン
ス機構23及び自動調心機構24が配置され設けられてい
る。
このようなロボツト機構のヘツド部分を指定されたマ
トリツクスボード（MB）４上に移動した後、基準穴10A
の近傍の距離計測用パターン（ａ）に移動し、該パター
ンから反射した光を検出しマトリツクスボード（MB）４
の基板表面とセンサ部或いはロボツトのヘツド部との距
離を計測する。次にＸ軸方向に移動しながらレーザセン
サにおける距離信号と光強度信号の２つの信号によつて
基準穴10Aの左右両端のエツジを検出する。このエツジ
の座標をX1,X2とするその中点の座標（Y1＋X2）/2がＸ
軸方向の中心として計測される。さらに、別の距離計測
位置（ｂ）に移動し、距離を計測後、Ｙ軸を下方向に移
動しながら上下のエツジを検出する。このエツジの座標
をY1,Y2とするとその中点の座標（Y1＋Y2）/2がＹ軸方
向の中点おして計測される。このような基準穴10等の円
形の穴の中心位置の計測方法は、第３図に図示される説
明図を参照すればよい。即ち穴10に対して中心と思われ
る位置近傍でそれれＸ軸方向及びＹ軸方向に二次元Ｘ−
Ｙ軸直交型ロボツトを移動する。位置計測部のレーザセ
ンサにより距離信号と光強度信号の２つの信号からレー
ザの軌跡がどの位置にあるかを計測し、円形の基準穴10
のエツジの座標X1,X2,Y1,Y2をそれぞれ計測し、従つて
Ｘ軸,Y軸方向での円形穴の中心座標（X1＋X2）/2,（Y1
＋Y2）/2がそれぞれ求まる。
トリツクスボード（MB）４上に移動した後、基準穴10A
の近傍の距離計測用パターン（ａ）に移動し、該パター
ンから反射した光を検出しマトリツクスボード（MB）４
の基板表面とセンサ部或いはロボツトのヘツド部との距
離を計測する。次にＸ軸方向に移動しながらレーザセン
サにおける距離信号と光強度信号の２つの信号によつて
基準穴10Aの左右両端のエツジを検出する。このエツジ
の座標をX1,X2とするその中点の座標（Y1＋X2）/2がＸ
軸方向の中心として計測される。さらに、別の距離計測
位置（ｂ）に移動し、距離を計測後、Ｙ軸を下方向に移
動しながら上下のエツジを検出する。このエツジの座標
をY1,Y2とするとその中点の座標（Y1＋Y2）/2がＹ軸方
向の中点おして計測される。このような基準穴10等の円
形の穴の中心位置の計測方法は、第３図に図示される説
明図を参照すればよい。即ち穴10に対して中心と思われ
る位置近傍でそれれＸ軸方向及びＹ軸方向に二次元Ｘ−
Ｙ軸直交型ロボツトを移動する。位置計測部のレーザセ
ンサにより距離信号と光強度信号の２つの信号からレー
ザの軌跡がどの位置にあるかを計測し、円形の基準穴10
のエツジの座標X1,X2,Y1,Y2をそれぞれ計測し、従つて
Ｘ軸,Y軸方向での円形穴の中心座標（X1＋X2）/2,（Y1
＋Y2）/2がそれぞれ求まる。
基準穴10Aの中心と距離を計測後、同様の方法で基準
穴10Bについてもそれぞれ距離を計測用パターン
（ａ），（ｂ）を用いて穴の中心と距離を計測し、さら
に基準穴10Cについてもその中心と距離を計測する。こ
のようにして、上記３ケ所での基準穴10A,10B,10Cの中
心位置とセンサ部（位置計測部）との距離から各X,Y,Z
軸に関する回転と傾きが判定され、指定されたマトリツ
クスボード（MB）とロボツト機構の座標のずれの補正を
行なう。
穴10Bについてもそれぞれ距離を計測用パターン
（ａ），（ｂ）を用いて穴の中心と距離を計測し、さら
に基準穴10Cについてもその中心と距離を計測する。こ
のようにして、上記３ケ所での基準穴10A,10B,10Cの中
心位置とセンサ部（位置計測部）との距離から各X,Y,Z
軸に関する回転と傾きが判定され、指定されたマトリツ
クスボード（MB）とロボツト機構の座標のずれの補正を
行なう。
以上の基準穴10A,10B,10Cの３点の中心座標と距離の
データに基づいて、第１図に図示されるように基準穴10
Cの中心からＹ軸を下方向に指定穴を数えながらＹ軸方
向の指定位置まで移動する。この場合、目標指定穴13を
含むピンマトリツクスエリア12に対して平行に基準穴10
Cを含み、１列だけ余分に同一寸の法指定穴のダミー列
が設けられさており、目標指定穴のＹ軸方向の指定位置
をこのダミーの穴の列上において把持することができる
わけである。次に同様にＸ軸方向に移動し、目標指定穴
13に到達することができる。
データに基づいて、第１図に図示されるように基準穴10
Cの中心からＹ軸を下方向に指定穴を数えながらＹ軸方
向の指定位置まで移動する。この場合、目標指定穴13を
含むピンマトリツクスエリア12に対して平行に基準穴10
Cを含み、１列だけ余分に同一寸の法指定穴のダミー列
が設けられさており、目標指定穴のＹ軸方向の指定位置
をこのダミーの穴の列上において把持することができる
わけである。次に同様にＸ軸方向に移動し、目標指定穴
13に到達することができる。
この時、移動した距離と通過した穴の数を比較して、
目標指定穴13の検出が正常に行なわれたかどうかをチエ
ツクする。指定穴の位置検出は、基準穴10A,10B,10Cを
計測する時と同様の方法で中心の位置計測を行ない、精
密位置決めを行なう。この場合、レーザセンサとしては
４分割ホトダイオード等を例えば使用し、目標指定穴13
の映像この４分割ホトダイオード上に映し出し、ホトダ
イオードに照射させる光量の面積の大小をそれぞれＸ軸
方向及びＹ軸方向で和と差を取り、それぞれＸ軸方向、
Ｙ軸方向に対する位置の誤差を検出することができる。
即ち、例えば第４図は４分割ホトダイオードを用いた目
標指定穴の中心位置の決定方法の説明図である。即ち、
第４図においてA,B,C,Dは４分割ホトダイオードを示
し、これらの上に目標指定穴13の影を映し出されている
様子が描かれている。それぞれのホトダイオードに入射
した光量によつて、例えば（Ｃ＋Ｄ）−（Ａ＋Ｂ）によ
りＹ軸方向のずれを検出し、（Ｂ＋Ｄ）−（Ａ＋Ｃ）に
よつてＸ軸方向のずれを検出することができる。従つ
て、このようにして正確に目標指定穴の中心からの補正
値を検出することができ、接続ピンの正確な位置決め等
が可能となる。
目標指定穴13の検出が正常に行なわれたかどうかをチエ
ツクする。指定穴の位置検出は、基準穴10A,10B,10Cを
計測する時と同様の方法で中心の位置計測を行ない、精
密位置決めを行なう。この場合、レーザセンサとしては
４分割ホトダイオード等を例えば使用し、目標指定穴13
の映像この４分割ホトダイオード上に映し出し、ホトダ
イオードに照射させる光量の面積の大小をそれぞれＸ軸
方向及びＹ軸方向で和と差を取り、それぞれＸ軸方向、
Ｙ軸方向に対する位置の誤差を検出することができる。
即ち、例えば第４図は４分割ホトダイオードを用いた目
標指定穴の中心位置の決定方法の説明図である。即ち、
第４図においてA,B,C,Dは４分割ホトダイオードを示
し、これらの上に目標指定穴13の影を映し出されている
様子が描かれている。それぞれのホトダイオードに入射
した光量によつて、例えば（Ｃ＋Ｄ）−（Ａ＋Ｂ）によ
りＹ軸方向のずれを検出し、（Ｂ＋Ｄ）−（Ａ＋Ｃ）に
よつてＸ軸方向のずれを検出することができる。従つ
て、このようにして正確に目標指定穴の中心からの補正
値を検出することができ、接続ピンの正確な位置決め等
が可能となる。
一方、接続ピンの目標指定穴13中への挿入に関しては
第５図に図示されるように接続ピン２の中心位置と目標
指定穴13の中心位置が正確に一致していなくても穴の境
界エツジ14部分においてピンが受ける圧力に反応して倣
い制御機構が働くようになされている。即ち、第５図は
接続ピン２の先端部分が目標指定穴13のエツジ14に接し
た状態の模式的拡大図である。第２図に図示されるよう
に、ロボツトのヘツド部分において、接続ピンの把握機
構20には接続ピン２がＺ軸方向に移動して目標指定穴18
に接し、ピンが目標指定穴13のエツジより圧力を受けた
時倣い制御が行なわれるべくコンプライアンス機構23と
自動調心機構24が働くような動作機構となつているわけ
である。例えば直径960μｍの目標指定穴に対して、穴
の中心位置から±350μｍ以内であれば充分精度良く接
続ピンを目標指定穴に挿入することが可能である。
第５図に図示されるように接続ピン２の中心位置と目標
指定穴13の中心位置が正確に一致していなくても穴の境
界エツジ14部分においてピンが受ける圧力に反応して倣
い制御機構が働くようになされている。即ち、第５図は
接続ピン２の先端部分が目標指定穴13のエツジ14に接し
た状態の模式的拡大図である。第２図に図示されるよう
に、ロボツトのヘツド部分において、接続ピンの把握機
構20には接続ピン２がＺ軸方向に移動して目標指定穴18
に接し、ピンが目標指定穴13のエツジより圧力を受けた
時倣い制御が行なわれるべくコンプライアンス機構23と
自動調心機構24が働くような動作機構となつているわけ
である。例えば直径960μｍの目標指定穴に対して、穴
の中心位置から±350μｍ以内であれば充分精度良く接
続ピンを目標指定穴に挿入することが可能である。
本発明の実施態様を以下に述べる。本発明はロボツト
機構と前記ロボツト機構に取り付けられたレーザ及びレ
ーザセンサを含む位置計測部から構成され、所定の筺体
に対して取り付けられた複数枚のマトリツクスボード
（MB）の中から指定されたマトリツクスボードを選択
し、その中の指定された指定穴を自動的に検出するべ
く、マトリツクスボードには３つの所定の基準穴A,B,C
を設定し，順次前記基準穴の中心位置をレーザセンサに
おける距離信号と光強度信号によりＸ軸方向,Y軸方向に
移動しながらエツジを検出することによつて検出し、こ
の基準穴の３ケ所の中心位置とレーザセンサとの距離か
ら各軸の回転と傾きを判断し、マトリツクスボード（M
B）とロボツト機構との座標系のずれを補正し、この３
点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴の中心から
指定穴をＹ軸,X軸方向に数えながら移動し、目標指定穴
に到達するマトリツクスボードの指定穴検出方法に関す
るものである。
機構と前記ロボツト機構に取り付けられたレーザ及びレ
ーザセンサを含む位置計測部から構成され、所定の筺体
に対して取り付けられた複数枚のマトリツクスボード
（MB）の中から指定されたマトリツクスボードを選択
し、その中の指定された指定穴を自動的に検出するべ
く、マトリツクスボードには３つの所定の基準穴A,B,C
を設定し，順次前記基準穴の中心位置をレーザセンサに
おける距離信号と光強度信号によりＸ軸方向,Y軸方向に
移動しながらエツジを検出することによつて検出し、こ
の基準穴の３ケ所の中心位置とレーザセンサとの距離か
ら各軸の回転と傾きを判断し、マトリツクスボード（M
B）とロボツト機構との座標系のずれを補正し、この３
点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴の中心から
指定穴をＹ軸,X軸方向に数えながら移動し、目標指定穴
に到達するマトリツクスボードの指定穴検出方法に関す
るものである。
本発明によるマトリツクスボードの指定穴検出方法に
よれば、筺体の側面に複数枚取り付けられたマトリツク
スボード（MB）の中で指定されたMB内の指定された指定
穴を自動的に検出することができる。従つて、このよう
な技術を利用すれば、従来例えば人手によつて行なわれ
ていたMB内の指定穴を接続ピンを用いてシヨートするこ
とによる電話回線間の接続を自動化することができると
いう利点が存在し、従つてこの目的のための電話局を無
人局化することが可能となり、従来の人手を介する方式
に比べコストの低減化、所要時間の短縮化、無人自動化
等の利点が存在し、工業上極めて価値の高い技術を提供
するものである。
よれば、筺体の側面に複数枚取り付けられたマトリツク
スボード（MB）の中で指定されたMB内の指定された指定
穴を自動的に検出することができる。従つて、このよう
な技術を利用すれば、従来例えば人手によつて行なわれ
ていたMB内の指定穴を接続ピンを用いてシヨートするこ
とによる電話回線間の接続を自動化することができると
いう利点が存在し、従つてこの目的のための電話局を無
人局化することが可能となり、従来の人手を介する方式
に比べコストの低減化、所要時間の短縮化、無人自動化
等の利点が存在し、工業上極めて価値の高い技術を提供
するものである。
第１図は本発明のマトリツクスボードの指定穴検出方法
の実施例を説明するためのマトリツクスフオーマツトの
説明図であり、第２図は本発明において使用される二次
元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツトのヘツド部分の構造図を示
し、第３図は穴の中心位置の計測方法の説明図であり、
第４図はレーザセンサとして４分割ホトダイオードを用
いた目標指定穴の中心位置の決定方法の説明図であり、
第５図は接続ピンの接続部分が目標指定穴のエツジに接
した状態の模式的拡大図を示し、第６図はマトリツクス
ボード上のパターン配置の概略図であり、第７図はマト
リツクスボードの配置構成図であり、第８図は筺体に取
り付けられた複数枚のマトリツクスボードにロボツト機
構がアクセスする様子を模式的に表わした側面図であ
る。 １……パターン ２……ピン，接続ピン ３……穴，スルーホール（貫通穴） ４……マトリツクスボード（MB） ５……二次元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツト ６……筺体 10,10A,10B,10C……基準穴 12……ピンマトリツクスエリア 13……目標指定穴，指定穴 14……目標指定穴のエツジ 20……把持機構 21……Ｚ軸移動機構 22……位置計測部（センサ部） 23……コンプライアンス機構 24……自動調心機構
の実施例を説明するためのマトリツクスフオーマツトの
説明図であり、第２図は本発明において使用される二次
元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツトのヘツド部分の構造図を示
し、第３図は穴の中心位置の計測方法の説明図であり、
第４図はレーザセンサとして４分割ホトダイオードを用
いた目標指定穴の中心位置の決定方法の説明図であり、
第５図は接続ピンの接続部分が目標指定穴のエツジに接
した状態の模式的拡大図を示し、第６図はマトリツクス
ボード上のパターン配置の概略図であり、第７図はマト
リツクスボードの配置構成図であり、第８図は筺体に取
り付けられた複数枚のマトリツクスボードにロボツト機
構がアクセスする様子を模式的に表わした側面図であ
る。 １……パターン ２……ピン，接続ピン ３……穴，スルーホール（貫通穴） ４……マトリツクスボード（MB） ５……二次元Ｘ−Ｙ軸直交型ロボツト ６……筺体 10,10A,10B,10C……基準穴 12……ピンマトリツクスエリア 13……目標指定穴，指定穴 14……目標指定穴のエツジ 20……把持機構 21……Ｚ軸移動機構 22……位置計測部（センサ部） 23……コンプライアンス機構 24……自動調心機構
Claims (1)
- 【請求項１】ロボツト機構と前記ロボツト機構に取り付
けられたレーザ及びレーザセンサを含む位置計測部から
構成され、所定の筺体に対して取り付けられた複数枚の
マトリツクスボード（MB）の中から指定されたマトリツ
クスボードを選択し、その中の指定された指定穴を自動
的に検出するべく、マトリツクスボードには３つの所定
の基準穴A,B,Cを設定し、順次前記基準穴の中心の位置
をレーザセンサにおける距離信号と光強度信号によりＸ
軸方向,Y軸方向に移動しながらエツジを検出することに
よつて検出し、その基準穴の３ケ所の中心位置とレーザ
センサとの距離から各軸の回転と傾きを判断し、マトリ
ツクスボードとロボツト機構との座標系のずれを補正
し、この３点の基準穴のデータに基づいて所定の基準穴
の中心から指定穴をＹ軸,X軸方向に数えながら移動し、
目標指定穴に到達するマトリツクスボードの指定穴検出
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17876389A JPH08378B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | マトリツクスボードの指定穴検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17876389A JPH08378B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | マトリツクスボードの指定穴検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0343172A JPH0343172A (ja) | 1991-02-25 |
| JPH08378B2 true JPH08378B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=16054184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17876389A Expired - Fee Related JPH08378B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | マトリツクスボードの指定穴検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08378B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6031368B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2016-11-24 | 本田技研工業株式会社 | ワークとの相関位置決め方法 |
| CN104567673B (zh) * | 2014-12-26 | 2017-06-09 | 苏州优谱德精密仪器科技有限公司 | 一种工件孔的圆心位置度校检方法 |
| CN112319069A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-02-05 | 季华实验室 | 激光位移传感器校正方法、装置和喷墨打印机 |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP17876389A patent/JPH08378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0343172A (ja) | 1991-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |