JPH029199A - ケーブル組立装置 - Google Patents

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〕 本発明はテープ状ケーブルの先端にプリント基板を溶接
するケーブル組立装置に係り、特にケーブルと基板の供
給誤差を自動的に検出して、基板パッド部の正しい位置
にケーブルを溶接するのに好適なケーブル組立装置に関
する。

〔従来の技術〕

テープ状に整列されたケーブルをプリント基板に溶接す
るだにあたり、ケーブルの信号線と基板の溶接パッドと
の正しい位置合せは、溶接の際の不良低減の上から極め
て重要である。従って、この位置合わせは、人間が目視
により１本１本チエツクし、ピンセットで修正して行わ
れるのが一般的であり、多くの人手と工数を必要とする
ものであった。

従来、この位置合せにか５る人手と工数の軽減を図った
ケーブル組立自動化装置としては、例えば特開昭６１−
７５５８９号公報に記載のものがある。これは、ケーブ
ルの端末処理時にビームセンサを用いて信号線の位置を
検出し、この検出した距離だけ基板を自動的に移動させ
てケーブルの信号線と基板のパッドの位置合せを行うと
いうものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ビームセンサを用いてケーブル上の１
個の信号線（心線）のみを検出して位置合せを行うもの
で、基板上の溶接パッド及び／又はケーブルの信号線の
ピッチに誤差がある点についての配慮がなされておらず
、検出した信号線と溶接パッドについてしか正しい位置
合せを保証できないという問題があった。

本発明の目的は、溶接パッドや信号線にピッチ誤差、形
状変化等があっても、そのずれ量を補正し、基板の溶接
パッドとケーブルの信号線の位置合せを正確かつ効率よ
く行うことを可能としたケーブル組立装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のケーブル組立装置においては、移動前の基板上
の溶接パッド部を撮像する第１撮像手段と、ケーブルの
左端及び右端部信号線を撮像する第２撮像手段と、前記
第１撮像手段の撮像データにより基板上の溶接パッド群
の中心位置を算出し、１前記第２撮像手段の撮像データ
によりケーブル上の信号群の中心位置を算出し、該算出
した値により溶接パット群と信号線群の位置ずれ量を求
める手段と、該求めた位置ずれ量に従って基板位置を修
正し、ケーブル位置に基板を移動せしめる手段とを具備
していることを特徴とするものである。

〔作　用〕

基板については、基板供給誤差が小さいため、例えば基
板上の中心溶接パッド群を撮像し、前もって設定した探
索範囲で該溶接パッド群の中心に対して相対する２つの
溶接パッドを検出し、その加重平均をとる。これにより
、ピッチ誤差がキャンセルされ、基板上の全溶接パッド
の中心位置が算出される。ケーブルについては、信号線
の形状変化に対しても正しくチエツクできるように、信
号線の左端右端を検出し、その加重平均をとる。

これにより、検出対象物の形状変化にとられれないで、
ケーブル上の全信号線の中心位置が算出される。

この算出した中心位置に従い溶接パッドと信号線との位
置ずれを求めて、基板位置も修正し、さらに必要ならば
溶接電極位置を修正する。この結果、基板がケーブル位
置へ移動した時、ケーブルの信号線・に基板の溶接パッ
ドと溶接電極が正しく位置合せされて溶接することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は本発明のケーブル組立装置の一実施例の全体構
成図で、左右の基板に１度にケーブル組立てを施こすこ
とができる構成例を示したものである。第１図において
、基板用撮像装置１００は、基板の溶接パッド部を撮像
するためのレンズ４とカメラ５、及びこれらを左右基板
位置に移動させる光学系移動機構６よりなる。ケーブル
用撮像装置２００は、左側ケーブルの信号線を撮像する
ためのレンズ７とカメラ８、右側ケーブルの信号線を撮
像するためのレンズ９とカメラ１０．及び、これらを移
動させる光学系移動機構１１よりなる。

マイコン３４はパネル３５．シーケンサ３６、認識装置
３７とパルスモータコントローラ３８とデータの受は渡
しを行い、全体を制御する。シーケンサ３６はマイコン
３４の指示に従い主に各部の機械的動きを制御する。認
識装置３７は、基板用カメラ４、左側信号線用カメラ８
及び左側信号線用カメラ１０より画像を取込み、左右基
板の全溶接パッドの中心位置、左側右側ケーブルの全信
号線中心位置を算出し、補正量を算出してマイコン３４
へ転送するものである。基板用光学系移動機構６とケー
ブルの信号線用光学系移動機構１１は認識装置３７によ
り制御される。

第２図は基板とケーブルの詳細図を示したものである。

（ａ）は基板の平面図であり、基板上上に多数の溶接パ
ッド４０が一列に並んでいる。

（ｂ）はケーブルの側面図で、ケーブル２の先端部に信
号線４１とグランド線４２がコの字に成形され、こＮに
基板１が入る。（ｃ）はケーブル２の平面図であり、信
号線４１とグランド線４２が交互に配列されている。

第３図はパレットに固定された左右のケーブル２の様子
を示したものである。図中、３がパレット、４３が左側
クランパ、４４が右側クランパである。なお、パレット
３はケーブル２の格納庫も兼ねている。

第４図はケーブル用撮像装置１ｆ２００のレンズ７（９
）、カメラ（１０）の側面図である。即ち、ケーブル２
の先端を４５°の角度より撮像するので、信号線４１と
グランドｆｉ４２の先端位置が画面上で異なり、区別で
きる。例えばケーブル２の信号線４１とグランド線４２
との間隔を２ＩＩ１１とし、１５μｍ／絵素とすると、
約９４絵索の差があり十分区別できる。

第５図は基板１を溶接する制御フローで、これを１ルー
プすることで左右１枚ずつの基板１が溶接され、１回の
ケーブル組立てが完了する。第６図はこの時の基板１の
移動状況を示したもので、実線は基板有、破線は基板無
の状態である。以下、第１図の動作を第５図及び第６図
に従って説明する。

左右の基板１は前もって左側カセット２７及び右側カセ
ット２８に多数格納されており、該カセット２７．２８
内の基板１の最上位の高さは、基板押上げ捧２９、基板
押上げモータ３０により常に同一高さに維持されている
。

この左側カセット２７及び右側カセット２８内の左右最
上位の基板１を、まず、基板吸着ロッド３１に吸着し、
左側ロケートブロック１２及び左側ロケートブロック１
６上に供給する（第５図のステップ５０、第６図■）。

基板吸着ロッド３１の上下移動は基板吸着ロッド上下機
構３２で行われ、水平移動は基板搬送機構３３で行われ
る。ロケートブロック１２．１６の基板は、それぞれ左
側基板クランプ機構１３及び右側基板クランプ機構１７
でクランプする（第５図のステップ５１）。

次に、基板１のクランプ完了後、左右のロケートブロッ
ク１２．１６を左側ロケートブロック前後移動機構１５
及び右側ロケ−１−ブロック前後移動機構１９により前
進させ、基板用撮像装置１００の位置まで移動する（第
５図のステップ５２、第６図の■）。

次に、撮像装置１００を戻し、レンズ４とカメラ５で左
側ロケートブロック１２上の左側基板１を搬像する。こ
の画像を認識装置３７が取込み。

左側基板１の全溶接パッド４０の中心位置を算出する（
第５図のステップ５３）。次に、撮像装置１００のレン
ズ４とカメラ５を移動し、右側ローケトブロック１６上
の右側基板１を撮像し、この画像を認識装置３７に取込
んで右側基板１の全溶接パッド４ｏの中心位置を算出す
る（第５図のステップ５４）。こメで、左右基板１の全
溶接パッド４０の中心位置は、例えば次のようにして算
出する。一般に基板供給誤差が小さいため、基板の中心
部溶接パッド群を撮像し、そのうちから前もって設定し
た探索範囲で２つの溶接パッド（溶接パッド群の中心に
対して相対する一対の溶接パット）を検出し、その加重
平均をとることにより、全溶接パッドの中間位置を算出
する。左右基板１の全溶接パッド４０の中心位置算出後
、左右のロケートブロック１２．１６を元の位置に戻す
（第６図の■）。

次に、ケーブル２を固定したパレット３をセットする（
第５図のステップ５５）、撮像装置２００を戻し、左側
信号線用カメラ８で左側ケーブルの左端部信号線を撮像
し、同様に、右側信号線用カメラ１０で右側ケーブルの
左端部信号線を撮像する。これらの画像を認識装置３７
が取込み、左右のケーブル２における各々の左端信号線
の位置を算出する（第５図のステップ５６）。引続いて
、移動機構１１により撮像装置２００を移動した後、左
側信号用カメラ８で左側ケーブルの右端部信号線を撮像
し、また、右側信号線用カメラ１０で右側ケーブルの右
端部信号線を撮像し、認識袋＠３７においてこれら左右
ケーブルの各右端信号線の位置を算出する（第５図のス
テップ５７）。

次に、認識装置３７では、左右のケーブル別々に、得ら
れた左端右端信号線位置の加重平均を求め、ケーブル２
の全信号線の中心位置を算出する（第５図のステップ５
８）。さらに、左右の基板１及びケーブル２について、
既に得られである全溶接パッドの中心位置と全信号線の
中心位置とのずれ量を別々に算出する。そして、この算
出したずれ量にもとづいて、左側および右側ロケートブ
ロック用モータ１４，１８により左右のロケートブロッ
ク１２．１６の位置をそれぞれ修正し、同様に、左側お
よび右側溶接電極移動用モータ２２゜２５により左右の
溶接電極２０．２３の位置を修正する（第５図のステッ
プ５９）。

次に、左右のロケートブロック１２．１６をテーブル移
動機構２６により一体にパレット３の位置まで移動した
後（第６図の■）、左側および左側ロケートブロック前
後移動機構１５．１９により鹸進しく第６図の■）、第
２図（ｂ）に示した如く、左右のケーブル２の先端部に
左右の基板１を嵌合する（第５図のステップ６０）。こ
の場合。

左右の基板１とケーブル２について、それぞれ溶接パッ
ト４０と信号線４１との位置誤差は修正済みであり、正
しく位置合せされる。この状態で、左側および右側溶接
電極上下機構２１．２４により左右の溶接電極２０．２
３をケーブル２の位置まで降下させた後、左側および右
側溶接電極移動モータ２２，２５により該溶接電極２０
．２３を各々左右に等間隔に送り、基板１の各溶接パッ
ド４０にケーブル２の信号線４１を順次溶接していく（
第５図のステップ６１）。溶接が終了すると、溶接゛電
極２０，２３は原点に戻される。

次に、左右のロケートブロック１２．１６からそれぞれ
基板１のクランプを解除する（第５図のステップ６２）
。これにより、左右の基板１はそれぞれケーブル２に付
いた状態で排出される（第５図のステップ６３）。次に
、空になった左右のロケートブロック１２．１６をロケ
ートブロック前後移動機構１５．１９及びテーブル移動
機構２６により基板受は部まで戻す（第５図のステップ
４、第６図の■、■）。

以上で、１回のケーブル組立てが完了し、次の左右の基
板について再びステップ５０から繰返すことになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、テープ状ケーブ
ルの信号線と基板の溶接パッドとの位置合せを効率的に
正し〈実施することができ、これにより、上記位置合せ
を人手によることなくできるので、ケーブル組立の自動
化が可能となり、組立工数を大きく削減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のケーブル組立装置の一実施例の全体構
成図、第２図は基板及びケーブルの詳細図、第３図はケ
ーブルを固定したパレットの概念図、第４図はケーブル
信号線用の撮像装置の概念図、第５図は第１図の動作を
説明するための制御フローチャート、第６図は基板移動
の概念図である。 １　・基板、　　２・・・ケーブル、　　３・・・パレ
ット、２０・・・左側溶接電極、　２３・・右側溶接電
極、３１・・・基板吸着ロッド、　　３４・・・マイコ
ン、３５・・・パネル、　　３６・・・シーケンサ、３
７・・・認識装置。 ３８・・・パルスモータコントローラ。 ３９・・・ドライバ、　４０・・・溶接パッド、４１・
・・信号線、　４２・・・グランド線。 １００・・・基板用撮像装置、 ２００・・・ケーブル用撮像装置。 宜２ス 雫３図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板をケーブル位置に移動し、基板上に配列され
   た溶接パッドにケーブルの信号線を溶接するケーブル組
   立装置において、 移動前の前記基板上の溶接パッド部を撮像する第１撮像
   手段と、 前記ケーブルの左端及び右端部信号線を撮像する第２撮
   像手段と、 前記第１撮像手段の撮像データにより基板上の溶接パッ
   ド群の中心位置を算出し、前記第２撮像手段の撮像デー
   タによりケーブル上の信号群の中心位置を算出し、該算
   出した値により溶接パッド群と信号線群の位置ずれ量を
   求める手段と、 前記求めた位置ずれ量に従って基板位置を修正し、ケー
   ブル位置に基板を移動せしめる手段と、 を具備していることを特徴とするケーブル組立装置。