JPH08378B2 - Matrix board specified hole detection method - Google Patents

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。Detailed Description of the Invention [Table of Contents] Outline of Industrial Application Conventional Technology (FIGS. 6, 7, and 8) Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems Example (FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5) Effect of the invention [Overview] The present invention is applied to a matrix board (MB) mounted on a side surface of a housing. Regarding the specified hole detection method of the matrix board that automatically extracts the specified hole (specified hole) in the MB specified by, the method to determine and connect the telephone line that was conventionally done manually In order to automate and make the station unmanned, the matrix board is composed of a pin matrix area and a robot coordinate system, and a format consisting of a connector for connecting the reference hole and MB,
Further, it is composed of a two-dimensional X-Y axis orthogonal type robot mechanism and a position measuring section consisting of a laser and a one-dimensional laser sensor attached to the head portion of the orthogonal type robot, and the head portion further comprises a gripping mechanism and a Z-axis moving mechanism. Including this, the center and distances of the three reference holes on the MB are detected to correct the deviation between the MB and the robot coordinate system, the difference point holes are counted in the Y-axis and X-axis directions, and the target specified hole is reached.

（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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a method for connecting telephone lines or the like via a matrix board, and more specifically, it includes an orthogonal robot and a one-dimensional laser sensor. ,
Specified hole in MB specified in the matrix board (MB) installed on the side of the housing (specified hole)
The present invention relates to a method for detecting an assessment hole in a matrix board that automatically extracts the data.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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。Conventionally, the method of deciding the telephone line and connecting between the telephone lines has adopted a method in which a specified hole in the matrix board (MB) is shorted using a conductive connection pin,
All of these conventional methods are often performed manually. That is, a predetermined pattern is printed on the matrix board, and such an MB has a two-layer structure, and if a pin is connected to a predetermined designated hole, a predetermined telephone line is connected, If this pin is removed and a pin is inserted into another designated hole, the previous telephone line is disconnected and the newly inserted another telephone line is connected.

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。FIG. 6 is a schematic view of the pattern arrangement on such a matrix board, and a predetermined pattern 1 having through holes (through holes) 3 on a matrix board (MB) 4 is shown. The size of the matrix board is about 180 mm
X 105 mm, which is the change over time of the matrix board itself,
The matrix and the board may be bent, bent, or warped due to the temperature change, whereby the pattern and the designated hole may be displaced.

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。FIG. 7 is a practical layout diagram of such a matrix board 4 having a size of 180 mm × 105 mm MB4.
About 300 sheets, which are also arranged in a matrix.
In FIG. 7, in order to clarify the relationship with the present invention, X
A two-dimensional XY axis robot 5 is arranged which can move in the axial direction and the Y axis direction at high speed and can be positioned with high accuracy. Conventionally, the connection between telephone lines via the MB, which often requires manual labor, arranges a predetermined marking pattern called the marker method on both sides of the desired pattern, and while measuring the marker Automated methods have also been attempted by tracking methods for tracking.

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。FIG. 8 shows a two-dimensional X-Y axis robot 5, a robot mechanism including a connecting pin 2 and a position measuring unit 22 attached to the head portion thereof, and a plurality of matrix boards (MB) 4 attached to the housing 6. It is the schematic diagram which looked at from the side surface. The approximately 300 matrix boards shown in FIG. 7 are accessed by a robot mechanism having connecting pins 2 as shown in FIG.

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。The conventional method of manually performing the work of shorting the target designation hole in the MB using the connecting pin has a problem that the labor work is strict, the cost tends to be high, and time is required. On the other hand, when automating the work of inserting and removing such a pin, a method of automatically tracking a matrix board (MB) having a predetermined pattern and having a predetermined pattern is required. However, there is a problem that the integration density of patterns is limited. To solve this problem, a "tracking method" has been proposed which has a feed back function by automatically detecting the departure of patterns by the same applicant and the same inventor. However, this was about a tracking method that tracks a given pattern.

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。Due to its material, the matrix board (MB) itself is susceptible to bending, bending, or warping due to the effects of changes over time and changes in temperature. However, since the reference holes are likely to be displaced, it is an important issue to grasp and correct the correct position for them, and to perform such work automatically.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

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。The present invention comprises a two-dimensional X-Y axis orthogonal type robot and a one-dimensional laser sensor, and a designated hole (designated in MB) designated in a matrix board (MB) attached to a plurality of side surfaces of a housing. It is an object of the present invention to provide a specified hole detection method for a matrix board that automatically extracts holes.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

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。The present invention is composed of a robot mechanism such as a two-dimensional X-Y axis robot, a position measuring unit mainly composed of a laser such as a semiconductor laser attached to the robot mechanism and a one-dimensional laser sensor, and further, the robot. The head portion of the mechanism has a gripping mechanism for gripping the conductive connecting pin, a compliance mechanism, a self-aligning mechanism, and a Z.
Includes an axis movement mechanism, selects the specified MB from the multiple matrix boards attached to the housing, and automatically detects the specified hole (specified hole) in it. Therefore, three predetermined reference holes A, B, C are set on the matrix board, and the center position of the reference holes is sequentially moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the distance signal and the light intensity signal from the laser sensor. However, by detecting the edge, the rotation and inclination of each axis are judged from the distance between the laser sensor and the center position of the reference hole at three locations, and the matrix board (MB) and the robot mechanism are connected. Correct the deviation of the coordinate system and move the designated hole from the center of the predetermined reference hole while counting in the Y-axis and X-axis directions based on the data of these three reference holes to reach the target designated hole. Detects holes by comparing the distance moved and the number of holes that have passed It includes means for checking that the operation has been normally performed, and further includes means for measuring the center position of the target designation hole in the same manner as the measurement of the center position of the reference hole and inserting the connecting pin into the target designation hole. There is.

〔作 用〕[Work]

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。By moving the robot mechanism in the X-axis direction and the Y-axis direction at the center position of the predetermined reference holes A, B, and C by the distance signal and the light intensity signal in the laser sensor, the edge of the substantially circular hole can be formed. The position is measured as coordinates on the X-axis and Y-axis, and the center coordinates are calculated and determined from the midpoint of these coordinates, and the rotation and tilt of each axis are determined from the distance between the center position of these three reference holes and the laser sensor. Judgment can be made, and accordingly, the deviation of the coordinate system between the desired matrix board (MB) and the robot mechanism can be corrected, and the specified holes are moved from the center of the specified reference hole based on the data of these three reference holes. Then, when the target specified hole is reached, the distance traveled is compared with the number of holes that have passed, and it is checked that the hole has been detected normally.The position of the target specified hole is detected when measuring the reference hole. Perform the precision positioning by finding the center in the same way as There further the robot mechanism is operated, the operation of or withdrawn insert the conductive pins with respect to the target specified holes.

〔実施例〕〔Example〕

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。FIG. 1 is an explanatory diagram of a format of a matrix board (MB) 4 used in the method of detecting a target designation hole according to the present invention. The matrix board 4 has thousands of pin matrix areas 12, reference holes 10A, 10B and 10C for complementing the robot coordinate system and the MB coordinate system, and a connector for connecting each matrix board. It is composed of 11. As is apparent in FIG. 1, the pin matrix areas 12 are arranged on the matrix board (MB) 4 with reference to the coordinate system in the X-axis and Y-axis directions, and the three corner portions of these pin matrix areas 12 are arranged. Are provided with reference holes 10A, 10B, 10C, respectively. Then, distance measuring patterns (a) and (a) are respectively provided at coordinate positions passing through central coordinates on the X axis and the Y axis in the vicinity of the reference holes 10A, 10B, and 10C, respectively.
(B) is provided.

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。The reference holes 10A, 10B, 10 are used to position the specified matrix board (MB) 4 with coarse accuracy.
In C, especially in the reference holes 10A and 10B, the diameter of the circular hole is designed to be about 4.2 mmφ. The diameter dimension is determined in consideration of the secular change, displacement, deflection, inclination of the matrix board (MB) 4 and the accuracy of the robot mechanism itself. That is, if the size of the reference hole is 4.2 mmφ, it is considered that the sensor will be inserted into the reference hole even if the matrix board is changed as described above. Furthermore, as is clear from FIG.
The diameter dimension of the reference hole 10C is set to be equal to the diameter dimension of the holes in the pin matrix area 12 including the normal designated hole and the target designated hole 13, and the dimension is, for example, 900 μm to 960 μm.
It is a degree. In the Y-axis direction with respect to the reference hole 10C, a row of holes having the same dimensions as the designated hole is provided in parallel with the pin matrix area 12 only one row, and the target designated hole 13 is located in the Y-axis direction. Is used as a means to measure. Similarly, if the position in the Y-axis direction is determined, the position in the X-axis direction can also move on the X-axis to reach the target designation hole 13. Regarding the tracking method for finding the designated hole 13 of the target, the tracking is performed while forming the laser locus on the predetermined pattern including the target designated hole 13 and the like, and if the laser beam is irradiated onto the substrate when it is separated from the predetermined pattern. If the position information is detected, the position information is detected as a light intensity signal of an intermediate level by the distance signal and the light intensity signal in the laser sensor, and immediately returns to the position of the immediately preceding hole, and the center position X, Y axis of the hole. It is preferable to use, for example, a tracking method having a feed back mechanism in which measurement is performed by a directional edge detection method and the tracking is restarted again.

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。FIG. 2 is a front view, a top view, and a side view of the head portion of the robot mechanism of the two-dimensional X-Y axis orthogonal type robot shown schematically in FIGS. 7 and 8. The head portion of the robot mechanism has a gripping mechanism 20 having a conductive connecting pin, a Z-axis moving mechanism 21 for inserting or pulling out the connecting pin into the target designation hole 13, and a position measuring unit 22 for measuring the position. It consists of The position measuring unit 22 includes a laser such as a semiconductor laser and a laser sensor, and thus may be referred to as a sensor unit. Further, the gripping mechanism 20 is provided with a compliance mechanism 23 and a self-centering mechanism 24 for giving compliance and a copying control function when inserting the connection pin into the hole.

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。After moving the head part of such a robot mechanism onto the specified matrix board (MB) 4, the reference hole 10A
To the distance measurement pattern (a) in the vicinity of, and detect the light reflected from the pattern to detect the matrix board (MB) 4
The distance between the substrate surface and the sensor part or the head part of the robot is measured. Next, while moving in the X-axis direction, the edges at the left and right ends of the reference hole 10A are detected by the two signals of the laser sensor, the distance signal and the light intensity signal. The coordinates (Y1 + X2) / 2 of the middle point where the coordinates of this edge are X1 and X2 are X
Measured as axial center. Further, after moving to another distance measuring position (b) and measuring the distance, the upper and lower edges are detected while moving the Y axis downward. If the coordinates of this edge are Y1 and Y2, the coordinates (Y1 + Y2) / 2 of the center point are measured at the center point in the Y-axis direction. For the method of measuring the center position of the circular hole such as the reference hole 10, refer to the explanatory diagram shown in FIG. That is, near the center of the hole 10, the two-dimensional X-
Move the Y-axis orthogonal robot. The laser sensor of the position measuring unit measures the position of the laser trajectory from the two signals of the distance signal and the light intensity signal, and the circular reference hole 10
Edge coordinates X1, X2, Y1, Y2 are measured respectively, and the center coordinates of the circular hole in the X-axis and Y-axis directions are (X1 + X2) / 2, (Y1
+ Y2) / 2 is obtained respectively.

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。After measuring the distance between the center of the reference hole 10A and the distance between the reference hole 10B and the reference hole 10B, the distance between the center and the distance of the reference hole 10B is measured using the patterns (a) and (b). Also measures its center and distance. In this way, the distances between the center positions of the reference holes 10A, 10B, 10C and the sensor unit (position measuring unit) at the above-mentioned three locations are measured in X, Y, Z
The rotation and tilt about the axis are determined, and the deviation of the coordinate between the specified matrix board (MB) and the robot mechanism is corrected.

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。Based on the center coordinate and distance data of the three reference holes 10A, 10B, 10C, as shown in FIG.
Move from the center of C to the specified position in the Y-axis direction while counting the specified holes in the Y-axis downward. In this case, the reference hole 10 should be parallel to the pin matrix area 12 including the target specifying hole 13.
There is an extra dummy row of law-designated holes of the same size including C, and the designated position in the Y-axis direction of the target designated hole can be gripped on this row of dummy holes. is there. Next, similarly move in the X-axis direction and set the target designation hole.
Can reach 13.

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。At this time, compare the distance moved and the number of holes passed,
Check whether the detection of the target designation hole 13 has been normally performed. For the position detection of the designated hole, the center position is measured in the same manner as when measuring the reference holes 10A, 10B, 10C, and the precise positioning is performed. In this case, for example, a 4-division photodiode is used as the laser sensor, and the target designation hole 13
The image of this is displayed on this 4-division photodiode, and the magnitude of the area of the amount of light to be applied to the photodiode is calculated as the sum and difference in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.
A position error with respect to the Y-axis direction can be detected.
That is, for example, FIG. 4 is an explanatory view of a method of determining the center position of the target designating hole using a 4-division photodiode. That is,
In FIG. 4, A, B, C, and D represent four-division photodiodes, on which the shadow of the target designation hole 13 is projected. A shift in the Y-axis direction can be detected by (C + D)-(A + B), and a shift in the X-axis direction can be detected by (B + D)-(A + C) depending on the amount of light incident on each photodiode. . Therefore, in this way, the correction value from the center of the target designation hole can be accurately detected, and accurate positioning of the connecting pin or the like can be performed.

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。On the other hand, regarding the insertion of the connecting pin into the target specifying hole 13, even if the center position of the connecting pin 2 and the center position of the target specifying hole 13 do not exactly coincide with each other as shown in FIG. The copy control mechanism operates in response to the pressure applied to the pin at the edge 14 portion. That is, FIG. 5 is a schematic enlarged view of the state in which the tip portion of the connection pin 2 is in contact with the edge 14 of the target designation hole 13. As shown in FIG. 2, at the head portion of the robot, the connecting pin 2 moves in the Z-axis direction in the connecting pin grasping mechanism 20 and the target specifying hole 18
And the compliance mechanism 23 and the self-centering mechanism 24 are operated so that the copying control is performed when the pin receives pressure from the edge of the target designation hole 13. For example, for a target designating hole having a diameter of 960 μm, it is possible to insert the connecting pin into the target designating hole with sufficient accuracy within ± 350 μm from the center position of the hole.

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。Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is composed of a robot mechanism and a position measuring unit including a laser and a laser sensor attached to the robot mechanism, and is designated from among a plurality of matrix boards (MB) attached to a predetermined housing. To select the matrix board and automatically detect the specified holes in it, the matrix board has three predetermined reference holes A, B and C.
The center position of the reference hole is sequentially detected by detecting the edge while moving in the X-axis direction and the Y-axis direction by the distance signal and the light intensity signal in the laser sensor, and the three positions of the reference hole are detected. The rotation and tilt of each axis is determined from the distance between the center position of the and the laser sensor, and the matrix board (M
Correct the deviation of the coordinate system between B) and the robot mechanism.
The present invention relates to a method of detecting a designated hole in a matrix board that reaches a target designated hole by moving designated holes in the Y-axis and X-axis directions from the center of a predetermined reference hole based on the data of a reference hole of a point.

〔従来の効果〕[Conventional effect]

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。According to the specified hole detecting method of the matrix board according to the present invention, the specified hole in the specified MB in the matrix boards (MB) mounted on the side surface of the housing is automatically detected. be able to. Therefore, the use of such a technique makes it possible to automate the connection between telephone lines by, for example, manually deciding a designated hole in the MB using a connection pin, which is conventionally done manually. Therefore, it is possible to make the telephone station unmanned for this purpose, and there are advantages such as cost reduction, shortening the required time, unmanned automation, etc. compared to the conventional manual method. , Which provides extremely valuable technology in industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

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FIG. 1 is an explanatory view of a matrix format for explaining an embodiment of a specified hole detecting method for a matrix board according to the present invention, and FIG. 2 is a two-dimensional XY axis orthogonal used in the present invention. FIG. 3 is a structural diagram of the head portion of the mold robot, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for measuring the center position of the hole.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of determining the center position of the target designation hole using a 4-division photodiode as a laser sensor,
FIG. 5 shows a schematic enlarged view of the connecting portion of the connecting pin in contact with the edge of the target designation hole, FIG. 6 is a schematic view of the pattern arrangement on the matrix board, and FIG. 7 is the matrix. FIG. 8 is a layout diagram of the boards, and FIG. 8 is a side view schematically showing how the robot mechanism accesses a plurality of matrix boards mounted on the housing. 1 …… Pattern 2 …… Pin, connection pin 3 …… Hole, through hole (through hole) 4 …… Matrix board (MB) 5 …… Two-dimensional X-Y axis orthogonal type robot 6 …… Housing 10,10A , 10B, 10C …… Reference hole 12 …… Pinmatrix area 13 …… Target designation hole, designated hole 14 …… Edge of target designation hole 20 …… Grip mechanism 21 …… Z-axis movement mechanism 22 …… Position measurement unit (Sensor) 23 …… Compliance mechanism 24 …… Self-centering mechanism

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。1. A robot mechanism and a position measuring unit including a laser and a laser sensor attached to the robot mechanism, and designated from a plurality of matrix boards (MB) attached to a predetermined housing. Select the specified matrix board and set the three specified reference holes A, B, C on the matrix board to detect the specified specified hole in it automatically, The position of the center is determined by the distance signal and light intensity signal from the laser sensor.
It is detected by detecting an edge while moving in the axial and Y-axis directions, and the rotation and inclination of each axis is determined from the distance between the laser sensor and the center position of the reference hole at three locations, and the matrix board Correct the deviation of the coordinate system between the robot mechanism and the robot mechanism, and move the designated hole from the center of the predetermined reference hole while counting in the Y-axis and X-axis directions based on the data of these three reference holes,
A method for detecting a specified hole on a matrix board that reaches a target specified hole.