(57)【要約】【課題】ケーブル実装におけるフォーミング作業の自動化に資することを課題とする。【解決手段】ハンド装置は、ケーブル本体の一端部に第１コネクタを備えると共に前記ケーブル本体の他端部に第２コネクタを備えるケーブルを把持するハンド装置であって、グリッパと、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記第１コネクタを把持するコネクタ把持部と、前記第２コネクタが装着されるコネクタ装着部を有し、前記ケーブル本体を巻き取る巻取リールと、前記コネクタ把持部と前記巻取リールとの間に配置されると共に、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記ケーブル本体を把持するケーブル把持部と、を備えている。【選択図】図１
2018061412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル本体の一端部に第１コネクタを備えると共に前記ケーブル本体の他端部に第２コネクタを備えるケーブルを把持するハンド装置であって、
グリッパと、
前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記第１コネクタを把持するコネクタ把持部と、
前記第２コネクタが装着されるコネクタ装着部を有し、前記ケーブル本体を巻き取る巻取リールと、
前記コネクタ把持部と前記巻取リールとの間に配置されると共に、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記ケーブル本体を把持するケーブル把持部と、
を備えたハンド装置。
【請求項２】
前記ケーブル把持部は、前記巻取リールによって巻き取られている前記ケーブル本体が接触したことを検知する巻取完了判定センサを備える請求項１に記載のハンド装置。
【請求項３】
前記巻取リールは、前記ケーブル本体を巻き取る方向への回転を禁止し、前記ケーブル本体を送出する方向への回転を許容することができるラチェット機構を備える請求項１又は２に記載のハンド装置。
【請求項４】
実装されるケーブル本体の一端部に第１コネクタを備えると共に前記ケーブル本体の他端部に第２コネクタを備えるケーブルを把持するハンド装置と、
前記ハンド装置が把持する前記ケーブルが載置される治具と、
を備え、
前記ハンド装置は、グリッパと、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記第１コネクタを把持するコネクタ把持部と、前記第２コネクタが装着されるコネクタ装着部を有し、前記ケーブル本体を巻き取る巻取リールと、前記コネクタ把持部と前記巻取リールとの間に配置されると共に、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記ケーブル本体を把持するケーブル把持部と、を備え、
前記治具は、前記第１コネクタを搭載する搭載部を有する第１ステージと、前記第２コネクタを搭載する搭載部を有する第２ステージと、前記巻取リールの駆動部と、を備えるケーブル実装装置。
【請求項５】
実装されるケーブルが備えるケーブル本体の一端部に設けられている第１コネクタを、治具に設けられている第１ステージに搭載するとともに、前記ケーブル本体の他端部に設けられている第２コネクタを、前記治具に設けられている第２ステージに搭載する工程と、
ハンド装置を前記治具の上方に移動させ、前記ハンド装置が備えているコネクタ把持部により前記第１コネクタを把持し、前記ハンド装置が備えている巻取リールに前記第２コネクタを装着する工程と、
前記巻取リールを回転させて、前記巻取リールに前記ケーブル本体を巻き取ると共に、前記ケーブル本体を前記ハンド装置が備えているケーブル把持部により把持する工程と、
前記ハンド装置を前記ケーブルが実装される対象の上方へ移動させ、ケーブル実装におけるフォーミングを実行する工程と、
を、含むケーブル実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書開示の発明は、ハンド装置、ケーブル実装装置及びケーブル実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、柔軟であり、長尺である光ファイバの巻取機構を備えた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、柔軟物を取り扱うロボットハンドが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１６４５１４号公報
【特許文献２】特開平７−１７１７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子装置には、柔軟なケーブル本体の両端部にそれぞれコネクタを備えたケーブルが用いられており、電子装置の組み立て工程において、このようなケーブル実装におけるフォーミング作業の自動化が検討されている。ここで、ケーブル本体が短尺であったり、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）であったりする場合は、ケーブル本体の変形量が少なかったり、変形の態様が規則的であったりする等の理由からフォーミング作業は自動化され易い。これに対し、ケーブル本体が一般的な線材やその撚線、多数本を被覆した多芯ケーブル等では、不規則な変形をすることもあり、フォーミング作業の自動化は困難であった。また、ノート型のパーソナルコンピュータ等の電子装置の外形寸法は様々であり、コスト面の要請から、最も長いケーブルを異なる外形寸法の電子装置に対して共用することがある。このような事情から長いケーブルを外形寸法の小さい電子装置に搭載しようとすると、ケーブルに余剰部分が生じる。ケーブル実装におけるフォーミング作業を自動化しようとする場合、ケーブルの余剰部分の取り回しも問題となる。
【０００５】
特許文献１や特許文献２は、いずれもケーブル実装におけるフォーミング作業を目的としておらず、問題を解決するものとはなっていない。
【０００６】
１つの側面では、本明細書開示のハンド装置、ケーブル実装装置及びケーブル実装方法は、ケーブル実装におけるフォーミング作業の自動化に資することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書開示のハンド装置は、ケーブル本体の一端部に第１コネクタを備えると共に前記ケーブル本体の他端部に第２コネクタを備えるケーブルを把持するハンド装置であって、グリッパと、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記第１コネクタを把持するコネクタ把持部と、前記第２コネクタが装着されるコネクタ装着部を有し、前記ケーブル本体を巻き取る巻取リールと、前記コネクタ把持部と前記巻取リールとの間に配置されると共に、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記ケーブル本体を把持するケーブル把持部と、を備えている。
【０００８】
また、本明細書開示のケーブル実装装置は、実装されるケーブル本体の一端部に第１コネクタを備えると共に前記ケーブル本体の他端部に第２コネクタを備えるケーブルを把持するハンド装置と、前記ハンド装置が把持する前記ケーブルが載置される治具と、を備え、前記ハンド装置は、グリッパと、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記第１コネクタを把持するコネクタ把持部と、前記第２コネクタが装着されるコネクタ装着部を有し、前記ケーブル本体を巻き取る巻取リールと、前記コネクタ把持部と前記巻取リールとの間に配置されると共に、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記ケーブル本体を把持するケーブル把持部と、を備え、前記治具は、前記第１コネクタを搭載する搭載部を有する第１ステージと、前記第２コネクタを搭載する搭載部を有する第２ステージと、前記巻取リールの駆動部と、を備えている。
【０００９】
さらに、本明細書開示のケーブル実装方法は、実装されるケーブルが備えるケーブル本体の一端部に設けられている第１コネクタを、治具に設けられている第１ステージに搭載するとともに、前記ケーブル本体の他端部に設けられている第２コネクタを、前記治具に設けられている第２ステージに搭載する工程と、ハンド装置を前記治具の上方に移動させ、前記ハンド装置が備えているコネクタ把持部により前記第１コネクタを把持し、前記ハンド装置が備えている巻取リールに前記第２コネクタを装着する工程と、前記巻取リールを回転させて、前記巻取リールに前記ケーブル本体を巻き取ると共に、前記ケーブル本体を前記ハンド装置が備えているケーブル把持部により把持する工程と、前記ハンド装置を前記ケーブルが実装される対象の上方へ移動させ、ケーブル実装におけるフォーミングを実行する工程と、を、含む。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書開示の面検査装置及び面検査方法によれば、検査対象物における種々の態様の欠陥を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は実施形態のケーブル実装装置の側面図である。
【図２】図２は実施形態のケーブル実装装置のブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は実施形態のハンド装置を前面側から観た斜視図であり、図３（Ｂ）は実施形態のハンド装置を背面側から観た斜視図である。
【図４】図４は実施形態のハンド装置の分解斜視図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｆ）はハンド装置が備える左腕部の６面図である。
【図６】図６はハンド装置が備える巻取リールを拡大して示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）は巻取リールに設けられているコネクタ装着部を示す説明図であり、図７（Ｂ）はコネクタ装着部に第２コネクタを装着した状態を示す説明図である。
【図８】図８はラチェット機構の概略構成を示す説明図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｆ）はハンド装置が備える右腕部の６面図である。
【図１０】図１０は実施形態の治具の斜視図である。
【図１１】図１１は実施形態の治具が備える接触ローラ周辺の構造を模式的に示す説明図である。
【図１２】図１２（Ａ）は実施形態の治具が備える接触ローラを側方から観た説明図であり、図１２（Ｂ）は実施例の治具が備える接触ローラを正面側から観た説明図である。
【図１３】図１３は実施形態のケーブル実装装置によるケーブル把持工程の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４（Ａ）は実施形態のハンド装置により、第１コネクタを把持する様子を示す説明図であり、図１４（Ｂ）は実施形態のハンド装置の巻取リールに第２コネクタを装着した様子を示す説明図である。
【図１５】図１５（Ａ）は駆動ホイールに巻取リールのフランジ部を接触させた様子を示す説明図であり、図１５（Ｂ）はケーブル本体の巻取りが完了した様子を示す説明図である。
【図１６】図１６はロータリエンコーダの出力推移の一例を示すグラフである。
【図１７】図１７は歪ゲージの出力推移の一例を示すグラフである。
【図１８】図１８は巻取リールに巻き取られているケーブル本体がケーブル把持部に把持される様子を示す説明図である。
【図１９】図１９は実施形態のケーブル実装装置によるフォーミング工程の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０（Ａ）はハンド装置が第１コネクタ接続位置の上方に移動した様子を示す説明図であり、図２０（Ｂ）はハンド装置により第１コネクタを接続している様子を示す説明図であり、図２０（Ｃ）はハンド装置により第１のピンチにケーブル本体を押し込んでいる様子を示す説明図である。
【図２１】図２１（Ａ）はハンド装置により第４のピンチにケーブル本体を押し込んでいる様子を示す説明図であり、図２１（Ｂ）はハンド装置を退避させた様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本明細書開示の発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１乃至図１２（Ｂ）を参照しつつ、実施形態のケーブル実装装置１について説明する。図１は実施形態のケーブル実装装置の側面図である。図２は実施形態のケーブル実装装置のブロック図である。図３（Ａ）は実施形態のハンド装置を前面側から観た斜視図であり、図３（Ｂ）は実施形態のハンド装置を背面側から観た斜視図である。図４は実施形態のハンド装置の分解斜視図である。図５（Ａ）〜（Ｆ）はハンド装置が備える左腕部の６面図である。図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は上面図、図５（Ｃ）は下面図、図５（Ｄ）は右側面図、図５（Ｅ）は左側面図、図５（Ｆ）は背面図である。図６（Ａ）〜（Ｆ）はハンド装置が備える右腕部の６面図である。図６はハンド装置が備える巻取リールを拡大して示す説明図である。図７（Ａ）は巻取リールに設けられているコネクタ装着部を示す説明図であり、図７（Ｂ）はコネクタ装着部に第２コネクタを装着した状態を示す説明図である。図８はラチェット機構の概略構成を示す説明図である。図９（Ａ）は正面図、図９（Ｂ）は上面図、図９（Ｃ）は下面図、図９（Ｄ）は右側面図、図９（Ｅ）は左側面図、図９（Ｆ）は背面図である。図１０は実施形態の治具の斜視図である。図１１は実施形態の治具が備える接触ローラ周辺の構造を模式的に示す説明図である。図１２（Ａ）は実施形態の治具が備える接触ローラを側方から観た説明図であり、図１２（Ｂ）は実施例の治具が備える接触ローラを正面側から観た説明図である。
【００１４】
図１乃至図４を参照すると、実施形態のケーブル実装装置１は、ハンド装置１０と、治具５０を備えている。ケーブル実装装置１は、図１０によく表れているケーブル１００を把持することができる。ケーブル１００は、ケーブル本体１００ａの一端部に第１コネクタ１００ｂを備えると共に、ケーブル本体１００ａの他端部に第２コネクタ１００ｃを備えている。本実施形態のケーブル実装装置１は、長尺のケーブルに好適に用いることができるものであり、本実施形態のケーブル１００は、１００ｍｍ以上の長さを有している。ケーブル本体１００ａは、撚線であり、柔軟性を有している。撚線以外にも、線材や多数本を被覆した多芯ケーブルは、本実施形態のケーブル実装装置１によって好適に実装することができる。
【００１５】
図２を参照すると、ケーブル実装装置１は、制御部７０を備えている。制御部７０には、ケーブル巻取制御部７０ａとフォーミング制御部７０ｂとが含まれている。制御部７０は、具体的には、コンピュータである。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、記憶部（ここではＨＤＤ（Hard Disk Drive））を備える。また、ＰＣ１１は、入出力インターフェイス、及び可搬型記憶媒体用ドライブ等を備えている。これらＰＣ１１の構成各部は、バスに接続されている。制御部７０は、ＲＯＭ又はＨＤＤに格納されているプログラム、或いは可搬型記憶媒体用ドライブが可搬型記憶媒体から読み取ったプログラムをＣＰＵが実行し、ケーブル巻取制御部７０ａやフォーミング制御部７０ｂの機能が実現される。
【００１６】
（ハンド装置）
図２を参照すると、ハンド装置１０は、グリッパ１１、左腕部１３及び右腕部１７を備える。グリッパ１１は電動式である。グリッパ１１には、力覚センサ１２が装備されている。力覚センサ１２は、グリッパ１１に加わるＸＹＺの３軸方向に加わる力、ＸＹＺの３軸周りのモーメントを検出する。力覚センサ１２は、ケーブル本体１００ａを把持しているケーブル把持部１１２のケーブル実装対象への押しつけ状態を検知する押しつけ状態検知センサの一例である。
【００１７】
グリッパ１１は、本体部１１ａとガイド部１１ｂを備える。また、グリッパ１１は、ガイド部１１ｂに沿って開閉動作を行う移動部材１１ｃを備える。グリッパ１１は、従来周知のものを用いることができる。
【００１８】
ハンド装置１０は、グリッパ１１によって開閉自在に設けられ、ケーブル１００の第１コネクタ１００ｂを把持するコネクタ把持部１１１を有する。ハンド装置１０は、ケーブル１００の第２コネクタ１００ｃが装着されるコネクタ装着部１６ａ１を有し、ケーブル本体１００ａを巻き取る巻取リール１６を有する。ハンド装置１０は、グリッパ１１によって開閉自在に設けられ、ケーブル本体１００ａを把持するケーブル把持部１１２を有する。図１を参照すると、ケーブル把持部１１２は、コネクタ把持部１１１と巻取リール１６との間に配置されている。
【００１９】
図４を参照すると、左腕部１３及び右腕部１７は、グリッパ１１に装備されている。左腕部１３は、コネクタ把持部１１１に含まれる左腕部側のコネクタ把持部１４ｂと、ケーブル把持部１１２に含まれる左腕部側のケーブル把持部１５ｂを備える。右腕部１７は、コネクタ把持部１１１に含まれる右腕部側のコネクタ把持部１８ｂと、ケーブル把持部１１２に含まれる右腕部側のケーブル把持部１９ｂを備えている。
【００２０】
ここで、図５（Ａ）乃至図８を参照しつつ、左腕部１３につき、詳細に説明する。左腕部１３は、メインフレーム１４を備える。メインフレーム１４は、板金を屈曲して成形されている。メインフレーム１４は、グリッパ１１が備える移動部材１１ｃに取り付けられる取付部１４ａを備える。また、メインフレーム１４は、取付部１４ａから前方に向かって延びている左腕部側のコネクタ把持部１４ｂを備えている。コネクタ把持部１４ｂには、把持ブロック１４ｂ１とストッパピン１４ｂ２が設けられている。把持ブロック１４ｂ１は、第１コネクタ１００ｂを把持するときに、第１コネクタ１００ｂに接触する部材である。ストッパピン１４ｂ２は、把持ブロック１４ｂ１の僅かに上側に設けられている。ストッパピン１４ｂ２は、コネクタ把持部１１１（コネクタ把持部１４ｂ）によって第１コネクタ１００ｂが把持されているときに、第１コネクタ１００ｂがコネクタ把持部１１１から脱落することを防止する。
【００２１】
メインフレーム１４には、サブフレーム１５が装着されている。サブフレーム１５は、コネクタ把持部１４ｂに装着されており、コネクタ把持部１４ｂよりも後方に向かって延びている。サブフレーム１５は、左腕部側のケーブル把持部１５ｂを形成している。図４を参照すると、ケーブル把持部１５ｂには、歪ゲージ１５ａが装着される。歪ゲージ１５ａは、後に詳説するように、巻取リール１６によって巻き取られているケーブル本体１００ａが接触したことを検知する巻取完了判定センサとして機能する。歪ゲージ１５ａは、ケーブル巻取制御部７０ａに電気的に接続されている。
【００２２】
左腕部側のケーブル把持部１５ｂの先端部には、溝部１５ｂ１が設けられており、ケーブル把持部１５ｂの先端部を二股に分割している。このように、ケーブル把持部１５ｂの先端部が二股に分割されているのは、ケーブル本体１００ａのフォーミング時に、ケーブル本体１００ａを挟持するピンチ１５３ａ等（図２０参照）を跨ぐためである。
【００２３】
メインフレーム１４は、取付部１４ａの後方に巻取リール装着部１４ｃを備えている。巻取リール装着部１４ｃは取付部１４ａから下方に向かって延びている。巻取リール装着部１４ｃの下端部には、巻取リール１６が回転可能に取り付けられている。巻取リール１６は、軸部１６ａを備えると共に、軸部１６ａの端面にフランジ部１６ｂを備えている。また、巻取リール１６は、図６や図７（Ａ）に示すように、軸部１６ａの一部分を凹状に形成したコネクタ装着部１６ａ１を備えている。コネクタ装着部１６ａ１には、図７（Ｂ）に示すように、第２コネクタ１００ｃが装着される。第２コネクタ１００ｃは、コネクタ装着部１６ａ１の内周壁面との摩擦力によって装着状態とされる。
【００２４】
巻取リール１６は、外部の駆動手段により回転駆動される。具体的に、後に詳説する治具５０に装備されている巻取モータ５４によって回転駆動される。フランジ部１６ｂが巻取モータ５４によって回転駆動される駆動ホイール５５の外周面に接触することで、巻取リール１６が回転し、ケーブル本体１００ａが軸部１６ａに巻き取られる。なお、巻取リール１６を直接モータ等で駆動するようにしてもよい。
【００２５】
巻取リール１６には、図８に示すようなラチェット機構２０が組み込まれている。ラチェット機構は、巻取リール１６を、ケーブル本体１００ａを巻き取る方向への回転を禁止し、ケーブル本体１００ａを送出する方向への回転を許容する状態とすることができる。ラチェット機構２０は、爪歯車２１と嵌合爪部２２を備えている。嵌合爪部２２は、矢示２３で示すように、爪歯車２１に対して嵌合及び退避できるようになっている。嵌合爪部２２の爪歯車への嵌合部分は、爪歯車２１の円周に対して角度を有している。このため、図８に示すように、嵌合爪部２２が爪歯車２１に嵌合している状態では、矢示２４で示すような爪歯車２１の時計回りの回転を許容し、これとは逆の反時計回りの回転を禁止する。ラチェット機構２０は、嵌合爪部２２の爪歯車２１への嵌合を解除しておくことで、巻取リール１６を正逆回転可能な状態とすることができる。ケーブル本体１００ａを巻き取るときに、嵌合爪部２２と爪歯車２１との嵌合は解除された状態とされる。一方、ケーブル１００のフォーミング時にケーブル本体１００ａを送出するときは、嵌合爪部２２と爪歯車２１とを嵌合状態とする。このようなラチェット機構２０は、従来公知の機構を採用することができる。なお、図８では、爪歯車２１が備える歯は省略されている。
【００２６】
次に、図９（Ａ）〜図９（Ｆ）を参照して、右腕部１７につき、詳細に説明する。右腕部１７は、メインフレーム１８を備える。メインフレーム１８は、板金を屈曲して成形されている。メインフレーム１８は、グリッパ１１が備える移動部材１１ｃに取り付けられる取付部１８ａを備える。また、メインフレーム１８は、取付部１８ａから前方に向かって延びている右腕部側のコネクタ把持部１８ｂを備えている。コネクタ把持部１８ｂには、把持ブロック１８ｂ１とストッパピン１８ｂ２が設けられている。把持ブロック１８ｂ１は、第１コネクタ１００ｂを把持するときに、第１コネクタ１００ｂに接触する部材である。把持ブロック１８ｂ１の第１コネクタ１００ｂへの接触面にはＶ字状の溝が設けられている。この溝は、第１コネクタ１００ｂを安定して把持するために設けられている。溝は、左腕側の把持ブロック１４ｂ１に設けてもよいし、双方に設けてもよい。ストッパピン１８ｂ２は、把持ブロック１８ｂ１の僅かに上側に設けられている。ストッパピン１８ｂ２は、コネクタ把持部１１１（コネクタ把持部１８ｂ）によって第１コネクタ１００ｂが把持されているときに、第１コネクタ１００ｂがコネクタ把持部１１１から脱落することを防止する。
【００２７】
メインフレーム１８には、サブフレーム１９が装着されている。サブフレーム１９は、コネクタ把持部１８ｂに装着されており、コネクタ把持部１８ｂよりも後方に向かって延びている。サブフレーム１９は、右腕部側のケーブル把持部１９ｂを形成している。
【００２８】
右腕部側のケーブル把持部１９ｂの先端部には、溝部１９ｂ１が設けられており、ケーブル把持部１９ｂの先端部を二股に分割している。このように、ケーブル把持部１５ｂの先端部が二股に分割されているのは、ケーブル本体１００ａのフォーミング時に、ケーブル本体１００ａを挟持するピンチを跨ぐためである。
【００２９】
右腕部側のケーブル把持部１９ｂの基端側には、左腕部１３側に向かって突出している突部１９ｂ２が形成されている。突部１６ｂ２は、左腕部１３と右腕部１７とが接近したとき、左腕部１３に設けられている溝部１５ｂ１に入り込むことで、ケーブル本体１００ａが上方へせり上がらないようにするためのストッパとして機能する。
【００３０】
なお、本実施形態では、巻取リール１６は、左腕部１３に装備されているが、右腕部１７に装備するようにしてもよい。
【００３１】
（治具）
つぎに、図１、図２、図１０乃至図１２を参照しつつ、治具５０について説明する。治具５０は、本体フレーム５１を備えている。本体フレーム５１は、四方を壁体で囲まれた枠状の部材である。従って、本体フレーム５１の上面側及び下面側はいずれも開放された状態となっている。本体フレーム５１の内部には、ケーブル１００の第１コネクタ１００ｂを搭載する搭載部５２ａを有する第１ステージ５２と、第２コネクタ１００ｃを搭載する搭載部５３ａを有する第２ステージ５３が装備されている。搭載部５２ａは、台状の第１ステージ５２の上面に溝を設けることで形成されている。搭載部５３ａも同様に台状の第２ステージ５３の上面に溝を設けることで形成されている。搭載部５２ａには、吸引部５２ｂが設けられている。搭載部５３ａには、吸引部５３ｂが設けられている。吸引部５２ｂ及び吸引部５３ｂは、いずれも、図示しない真空供給源と接続されている。吸引部５２ｂは、搭載部５２ａに搭載された第１コネクタ１００ｂを安定して保持し、吸引部５３ｂは、搭載部５３ａに搭載された第２コネクタ１００ｃを安定して保持する。
【００３２】
本体フレーム５１内には、巻取モータ５４と、この巻取モータ５４によって回転する円筒状の駆動ホイール５５が装備されている。巻取モータ５４と駆動ホイール５５は、巻取リール１６の駆動部として機能する。巻取モータ５４によって回転する駆動ホイール５５の外周面に巻取リール１６のフランジ部１６ｂが接触することで、巻取リール１６が回転する。すなわち、巻取モータ５４と駆動ホイール５５は、ハンド装置１０の外部から巻取リール１６を駆動する。
【００３３】
図１０や図１１を参照すると、本体フレーム５１内には、揺動ガイド５６が装備されている。揺動ガイド５６は、駆動ホイール５５の幅方向に揺動することができるように設けられている。これにより、巻取リール１６が駆動ホイール５５によって回転駆動されるときに、巻取リール１６の幅方向に揺動できるようになっている。巻取リール１６によってケーブル本体１００ａを巻き取るときに、揺動ガイド５６にケーブル本体１００ａを通過させることで、巻取リール１６の幅方向におけるケーブル本体１００ａの片寄りを抑制することができる。
【００３４】
本体フレーム５１内には、テンション検出部５７が装備されている。テンション検出部５７を装備している。テンション検知部５７は、巻取リール１６に巻き取られているケーブル本体１００ａに加わっているテンションを検知する。図１１、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）を参照すると、テンション検出部５７は、揺動可能に設けられている支持柱５８に支持されている接触ローラ５９を備えている。接触ローラ５９は、駆動ホイール５５の回転軸に平行に設けられている。接触ローラ５９には、巻き取られているケーブル本体１００ａが接触する。支持柱５８の揺動の軸となる回転支点には、ロータリエンコーダ６０が装備されている。ロータリエンコーダ６０は、巻取リール１６に巻き取られているケーブル本体１００ａのテンションを検知するテンション検知センサの一例である。
【００３５】
ロータリエンコーダ６０は、ケーブル巻取制御部７０ａと電気的に接続されている。これにより、ケーブル巻取制御部７０ａは、ロータリエンコーダ６０の出力に基づいて、巻取モータ５４の回転速度を制御する。これにより、ケーブル１００の損傷が防止される。具体的に、巻取リール１６によってケーブル本体１００ａを巻き取る場合、ケーブル本体１００ａの巻取量に伴って、巻取リール１６の径が変化し、この結果、巻取速度が影響を受けることが想定される。このような巻取速度が変化すると、ケーブル本体１００ａに生じるテンションが変化し、ケーブル１００を損傷させてしまうことも想定される。そこで、ケーブル本体１００ａに生じるテンションをモニタし、巻取モータ５４の回転速度を制御することで、ケーブル１００の損傷を防止する。
【００３６】
つぎに、図１３乃至図２１を参照しつつ、ケーブル１００の実装について説明する。図１３は実施形態のケーブル実装装置によるケーブル把持工程の一例を示すフローチャートである。図１４（Ａ）は実施形態のハンド装置により、第１コネクタを把持する様子を示す説明図であり、図１４（Ｂ）は実施形態のハンド装置の巻取リールに第２コネクタを装着した様子を示す説明図である。図１５（Ａ）は駆動ホイールに巻取リールのフランジ部を接触させた様子を示す説明図であり、図１５（Ｂ）はケーブル本体の巻取りが完了した様子を示す説明図である。図１６はロータリエンコーダの出力推移の一例を示すグラフである。図１７は歪ゲージの出力推移の一例を示すグラフである。図１８は巻取リールに巻き取られているケーブル本体がケーブル把持部に把持される様子を示す説明図である。図１９は実施形態のケーブル実装装置によるフォーミング工程の一例を示すフローチャートである。図２０（Ａ）はハンド装置が第１コネクタ接続位置の上方に移動した様子を示す説明図であり、図２０（Ｂ）はハンド装置により第１コネクタを接続している様子を示す説明図であり、図２０（Ｃ）はハンド装置により第１のピンチにケーブル本体を押し込んでいる様子を示す説明図である。図２１（Ａ）はハンド装置により第４のピンチにケーブル本体を押し込んでいる様子を示す説明図であり、図２１（Ｂ）はハンド装置を退避させた様子を示す説明図である。
【００３７】
ケーブル１００の実装は、本実施形態のケーブル実装装置１によって実現することができる。ケーブル実装装置１を用いたケーブル１００の実装は、ケーブル把持工程と、フォーミング工程とに分けることができる。
【００３８】
本実施形態では、ケーブル実装装置１による実装工程に移行する前に、事前準備として、オペレータにより、治具５０へのケーブル１００の設置及びコネクタ装着部１６ａ１の位置調整が行われる。オペレータは、図１０に示すように、第１ステージ５２の搭載部５２ａに第１コネクタ１００ｂを搭載すると共に、第２ステージ５３の搭載部５３ａに第２コネクタ１００ｃを搭載する。このとき、ケーブル本体１００ａを揺動ガイド５６に通過させると共に、余長部分を本体フレーム５１の下面側の開口を通じて下方へ垂らした状態とする。本体フレーム５１を有底とし、ケーブル本体１００ａの余長部分を収納しておくこともできるが、ケーブル本体１００ａが絡まってしまうことを考慮すると、下方へ垂らしておくことが望ましい。第１コネクタ１００ｂは、吸引部５２ｂによって吸引されることで、安定した状態で載置される。第２コネクタ１００ｃも同様に、吸引部５３ｂによって吸引されることで、安定した状態で載置される。
【００３９】
オペレータは、治具５０にケーブル１００を設置すると共に、ハンド装置１０側の準備を行っておく。具体的に、巻取リール１６に装備されているラチェット機構２０の嵌合爪部２２の爪歯車２１へ嵌合を解除するとともに、巻取リール１６に設けられているコネクタ装着部１６ａ１が下側に位置するように調整しておく。なお、このようなケーブル１００の設置や、コネクタ装着部１６ａ１の位置調整を自動化してもよい。これらの事前準備が完了後、ケーブル実装装置１が稼働し始める。ケーブル実装装置１の稼働前には、ロータリエンコーダ６０のリセットも行っておく。
【００４０】
（ケーブル把持工程）
まず、図１３乃至図１８を参照しつつ、ケーブル把持工程について説明する。ステップＳ１では、ハンド装置１０を治具５０の上方に移動させる。そして、図１４（Ａ）に示すように、コネクタ把持部１１１を第１ステージ５２に向かって降下させる。そして、グリッパ１１を作動させてコネクタ把持部１１１により第１コネクタ１００ｂを把持する。
【００４１】
次に、ステップＳ２において、図１４（Ｂ）に示すように、巻取リール１６を第２ステージ５３に向かって降下させる。これにより、図７（Ｂ）で示すように、コネクタ装着部１６ａ１に第２コネクタ１００ｃを装着する。
【００４２】
ステップＳ２に引き続いて行われるステップＳ３では、図１５（Ａ）に示すようにハンド装置１０を移動させてフランジ部１６ｂが駆動ホイール５５の外周面に接触したか否かを確認する。フランジ部１６ｂが駆動ホイール５５の外周面に接触したか否かは、力覚センサ１２の出力から判断することができる。ステップＳ３でＮＯと判定したときは、ステップＳ３でＹＥＳと判定するまで、ハンド装置１０の位置調整を繰り返す。ステップＳ３でＹＥＳと判定したときは、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、ケーブル本体１００ａの巻取りを開始する。
【００４３】
ステップＳ４でケーブル本体１００ａの巻取りを開始した後は、ステップＳ５へ進み、ステップＳ５においてケーブルテンションが適正値内であるか否かを判定する。ここで、図１６を参照すると、ロータリエンコーダ６０の出力の一例が示されている。ロータリエンコーダ６０の出力は、ケーブルテンションと相関性を有する。すなわち、ロータリエンコーダ６０の出力が大きくなると、ケーブル本体１００ａに生じているテンションも大きくなると考えることができる。巻取リール１６によってケーブル本体１００ａを巻き取っているとき、ロータリエンコーダ６０の出力は、予め設定されている上限値Ｔ１よりも低い適正値内に収まるように制御される。具体的には、巻取モータ５４の回転数が制御される。上限値Ｔ１は、ケーブル１００を損傷することがない値として規定されている。
【００４４】
ステップＳ５においてＮＯと判定したときは、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、ロータリエンコーダ６０の出力が上限値Ｔ１よりも低くなるように巻取モータ５４の回転数を変更する。ステップＳ６で巻取モータ５４の回転数を変更した後は、再度ステップＳ５を実行する。
【００４５】
ステップＳ５でＹＥＳと判定したときは、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、ケーブル本体１００ａの巻取りを継続する。ステップＳ７に引き続き行われるステップＳ８では、ケーブルテンションが有るか否かを判定する。巻取リール１６によるケーブル本体１００ａの巻取りが進行すると、ケーブル本体１００ａが接触ローラ５９から離れるようになる。図１６に示すグラフの例では、時刻ｔ１以降、ロータリエンコーダ６０の出力が低下している。これは、ケーブル本体１００ａが接触ローラ５９から離れたことに起因する。そこで、ロータリエンコーダ６０の出力が予め定めた下限値Ｔ２を下回ったときは、テンションがなくなったものと判定する。
【００４６】
ステップＳ８でＹＥＳと判定したときは、未だケーブルテンションが存在しているとして、ステップＳ５から処理を繰り返す。一方、ステップＳ８でＮＯと判定したときは、ステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、ハンド装置１０のケーブル把持部１１２に設けられている歪ゲージ１５ａの値が一定となったか否かを判定する。図１７を参照すると、歪ゲージ１５ａの出力は、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２以降に一定値となっている。これは、図１８に示すように、巻取リール１６に巻き取られているケーブル本体１００ａが徐々にケーブル把持部１１２内に入り込んでくることに起因している。すなわち、巻取リール１６によるケーブル本体１００ａの巻取りが進行すると、時刻ｔ１においてケーブル本体１００ａの接触ローラ５９からの離脱が開始される。そして、その後、図１８中、参照符号（ａ）で示すように、ケーブル本体１００ａがケーブル把持部１１２の先端部に入り込み始める。そして、図１８中、参照符号（ｂ）のように、ケーブル本体１００ａがケーブル把持部１１２の深く入り込むことに従って、歪ゲージ１５ａの出力は上昇する。そして、最終的に、時刻ｔ２において図１８中、参照符号（ｃ）の状態となり、これ以上ケーブル本体１００ａがケーブル把持部１１２に入り込むことができない、ケーブル把持工程状態となると、歪ゲージ１５ａの出力が一定値となる。
【００４７】
このような歪ゲージ１５ａの出力が一定となったことが観測されたときは、ステップＳ９において、ＹＥＳと判定し、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、巻取完了判定を行い、巻取リール１６による巻取動作を停止する。本実施形態では、巻取リール１６による巻取動作を停止するために、巻取リール１６を駆動ホイール５５から離間させるが、巻取モータ５４を停止させてもよいし、双方の措置を実行してもよい。以上で、ケーブル把持工程が終了する。
【００４８】
（フォーミング工程）
次に、図１９乃至図２１を参照しつつ、ケーブル把持工程に引き続いて行われるフォーミング工程について説明する。フォーミング工程では、ハンド装置１０をケーブル１００が実装される対象、本実施形態にあっては筐体１５０の上方へ移動させ、ケーブル実装におけるフォーミングを実行する。本実施形態の筐体１５０は、第１コネクタ１５１、第２コネクタ１５２とこれらの間にケーブルフォーミングのための４つのピンチ１５３ａ〜１５３ｄを備えている。なお、ピンチとは、ケーブルを挟持し、固定する部分である。なお、ケーブル把持工程が完了した段階で、オペレータは、ラチェット機構２０の嵌合爪部２２を操作し、嵌合爪部２２を爪歯車２１に嵌合させる。これにより、巻取リール１６は、ケーブル本体１００ａを送出する方向への回転のみ許容される状態となる。また、巻取リール１６を回転させるために、ある程度の力が必要な状態となる。
【００４９】
ステップＳ１１では、図２０（Ａ）に示すように、ケーブル１００を把持しているハンド装置１０を第１コネクタ接続位置上方へ移動させる。すなわち、コネクタ把持部１１１を筐体１５０に設けられている筐体１５０側の第１コネクタ１５１の上方へ移動させる。なお、このとき、力覚センサ１２は、いずれの出力も行っていない。
【００５０】
そして、ステップＳ１１に引き続いて行われるステップＳ１２では、図２０（Ｂ）に示すように、ケーブル１００側の第１コネクタ１００ｂを筐体１５０側の第１コネクタ１５１へ差し込む。このとき、力覚センサ１２は、Ｙ軸モーメントとＸ軸モーメントの発生を検出する。これらのモーメントの発生を検出することで、第１コネクタ１００ｂの筐体１５０側の第１コネクタ１５１への接続完了を判定することができる。
【００５１】
ステップＳ１２に引き続いて行われるステップＳ１３では、一旦、グリッパ１１の把持力を低減させる。そして、ステップＳ１４において第１コネクタ１５１に隣接する第１ピンチ１５３ａの上方へ移動する。ステップＳ１３でグリッパ１１の把持力を弱めることで、ハンド装置１０の移動に伴って、ケーブル把持部１１２がケーブル本体１００ａに沿って移動することができるようになる。ケーブル本体１００ａは、ハンド装置１０が移動することで、必要量だけ送出される。仮にケーブル本体１００ａが必要以上に送出されると、ケーブル本体１００ａを固定するピンチやコネクタ間においてケーブル本体１００ａの不要な湾曲が生じたり、ケーブル本体１００ａを掴み難い状況が発生したりする。これらの不都合を回避するため、ケーブル本体１００ａは必要量だけ送出される。本実施形態の巻取リール１６には、ラチェット機構２０が組み込まれている。仮に、巻取リール１６に何らの機構も組み込まれず、軸周りに自由に回転できてしまう状態にあると、巻取リール１６に巻き取られたケーブル本体１００ａが自重やハンド装置１０の移動に伴い、意図せず送出されてしまうことが想定される。巻取リール１６にラチェット機構２０を組み込むことで、巻取リール１６を回転させるためにある程度の力が必要となり、巻取リール１６に巻き取られたケーブル本体１００ａが意図せず送出されてしまうことが回避される。この結果、必要量のケーブル本体１００ａを送出できるようになる。
【００５２】
ステップＳ１４に引き続いて行われるステップＳ１５では、再度、グリッパ１１の把持力を強化する。引き続き行われるステップＳ１６でケーブル本体１００ａをピンチに押し込むためである。ステップＳ１６では、ハンド装置１０を降下させ、ケーブル本体１００ａを第１ピンチ１５３ａに差し込み固定する。このとき、二股に分かれているケーブル把持部１１２の先端部は、第１ピンチ１５３ａを跨ぐことができ、ケーブル本体１００ａを第１ピンチ１５３ａに押し込むことができる。ケーブル本体１００ａを第１ピンチ１５３ａに押し込むとき、力覚センサ１２は、Ｚ方向の力を検知する。ハンド装置１０は、Ｚ方向の力が必要以上に大きくならないように降下動作が制御される。これにより、ピンチやケーブル１００の損傷が抑制される。
【００５３】
ステップＳ１６に引き続き行われるステップＳ１７では、ｎ番目のピンチへの押し込みが完了したか否かを判定する。本実施形態にあっては、４つのピンチが準備されているので、４番目のピンチへの押し込みが完了したか否かが判定される。ステップＳ１７でＮＯと判断したときは、押し込み対象となるピンチの番号を更新して、ステップＳ１３からの処理を繰り返す。
【００５４】
図２１（Ａ）に示すように、第３ピンチ１５３ｃ、第４ピンチ１５３ｄへのケーブル本体１００ａの押し込みが完了しているときは、ステップＳ１７でＹＥＳと判定し、ステップＳ１８へ進む。
【００５５】
ステップＳ１８では、図２１（Ｂ）に示すようにハンド装置１０を退避させる。そして、オペレータによって巻取リール１６に残されている第２コネクタ１００ｃを取り外し、筐体１５０側の第２コネクタ１５２へ差し込む。なお、フォーミングが完了した後に、巻取リール１６にケーブル本体１００ａの余長が残されている場合があるが、この余長は、オペレータによって適宜処理され、筐体１５０内へ収納される。第２コネクタ１００ｃの差し込み作業を自動化してもよい。
【００５６】
本実施形態のケーブル実装装置１によれば、ハンド装置１０が備える巻取リール１６にケーブル本体１００ａを巻き取った状態でフォーミング作業を行うことができる。これにより、フォーミング作業時にケーブル本体１００ａの余長部分が邪魔になることがない。また、ケーブル本体１００ａの余長部分を巻取リール１６に巻き取っているので、ケーブル本体１００ａが不規則に変形することがなく、フォーミング工程を自動化することができる。
【００５７】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【００５８】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）
ケーブル本体の一端部に第１コネクタを備えると共に前記ケーブル本体の他端部に第２コネクタを備えるケーブルを把持するハンド装置であって、
グリッパと、
前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記第１コネクタを把持するコネクタ把持部と、
前記第２コネクタが装着されるコネクタ装着部を有し、前記ケーブル本体を巻き取る巻取リールと、
前記コネクタ把持部と前記巻取リールとの間に配置されると共に、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記ケーブル本体を把持するケーブル把持部と、
を備えたハンド装置。
（付記２）
前記ケーブル把持部は、前記巻取リールによって巻き取られている前記ケーブル本体が接触したことを検知する巻取完了判定センサを備える付記１に記載のハンド装置。
（付記３）
ハンド装置は、前記グリッパに装備されている左腕部及び右腕部を有し、
前記左腕部は、前記コネクタ把持部に含まれる左腕部側のコネクタ把持部と、前記ケーブル把持部に含まれる左腕部側のケーブル把持部を備え、
前記右腕部は、前記コネクタ把持部に含まれる右腕部側のコネクタ把持部と、前記ケーブル把持部に含まれる右腕部側のケーブル把持部を備える付記１又は２のいずれか１項に記載のハンド装置。
（付記４）
前記巻取リールは、前記左腕部又は前記右腕部に設けられている付記３に記載のハンド装置。
（付記５）
前記巻取リールは、外部の駆動手段により回転駆動される付記１乃至４のいずれか一項に記載のハンド装置。
（付記６）
前記巻取リールは、前記ケーブル本体を巻き取る方向への回転を禁止し、前記ケーブル本体を送出する方向への回転を許容することができるラチェット機構を備える付記１乃至５のいずれか一項に記載のハンド装置。
（付記７）
前記ケーブル本体を把持している前記ケーブル把持部のケーブル実装対象への押しつけ状態を検知する押しつけ状態検知センサを備える付記１乃至６のいずれか一項に記載のハンド装置。
（付記８）
実装されるケーブル本体の一端部に第１コネクタを備えると共に前記ケーブル本体の他端部に第２コネクタを備えるケーブルを把持するハンド装置と、
前記ハンド装置が把持する前記ケーブルが載置される治具と、
を備え、
前記ハンド装置は、グリッパと、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記第１コネクタを把持するコネクタ把持部と、前記第２コネクタが装着されるコネクタ装着部を有し、前記ケーブル本体を巻き取る巻取リールと、前記コネクタ把持部と前記巻取リールとの間に配置されると共に、前記グリッパによって開閉自在に設けられ、前記ケーブル本体を把持するケーブル把持部と、を備え、
前記治具は、前記第１コネクタを搭載する搭載部を有する第１ステージと、前記第２コネクタを搭載する搭載部を有する第２ステージと、前記巻取リールの駆動部と、を備えるケーブル実装装置。
（付記９）
前記治具は、前記巻取リールに巻き取られている前記ケーブル本体のテンションを検知するテンション検知センサを備え、前記テンション検知センサの検知結果に基づいて前記巻取リールの駆動部の駆動制御を実行する付記８に記載のケーブル実装装置。
（付記１０）
前記テンション検知センサは、前記巻取リールに巻き取られている前記ケーブル本体が接触することができる接触ローラを支持する支持柱の回転支点に設けられているロータリエンコーダである付記９に記載のケーブル実装装置。
（付記１１）
実装されるケーブルが備えるケーブル本体の一端部に設けられている第１コネクタを、治具に設けられている第１ステージに搭載するとともに、前記ケーブル本体の他端部に設けられている第２コネクタを、前記治具に設けられている第２ステージに搭載する工程と、
ハンド装置を前記治具の上方に移動させ、前記ハンド装置が備えているコネクタ把持部により前記第１コネクタを把持し、前記ハンド装置が備えている巻取リールに前記第２コネクタを装着する工程と、
前記巻取リールを回転させて、前記巻取リールに前記ケーブル本体を巻き取ると共に、前記ケーブル本体を前記ハンド装置が備えているケーブル把持部により把持する工程と、
前記ハンド装置を前記ケーブルが実装される対象の上方へ移動させ、ケーブル実装におけるフォーミングを実行する工程と、
を、含むケーブル実装方法。
【符号の説明】
【００５９】
１  ケーブル実装装置
１０  ハンド装置
１１グリッパ
１２  力覚センサ
１３  左腕部
１５ａ  歪ゲージ
１６  巻取リール
１６ａ１  コネクタ装着部
１６ｂ  フランジ部
２０  ラチェット機構
１７  右腕部
５０  治具
５１  本体フレーム
５２  第１ステージ
５２ａ  搭載部
５３  第２ステージ
５３ａ  搭載部
５４  巻取モータ
５５  駆動ホイール
５７  テンション検出部
５８  支持柱
５９  接触ローラ
６０  ロータリエンコーダ
１００  ケーブル
１００ａ  ケーブル本体
１００ｂ  第１コネクタ
１００ｃ  第２コネクタ
１１１  コネクタ把持部
１１２  ケーブル把持部
【図１】
2018061412.tif 000003
【図２】
2018061412.tif 000004
【図３】
2018061412.tif 000005
【図４】
2018061412.tif 000006
【図５】
2018061412.tif 000007
【図６】
2018061412.tif 000008
【図７】
2018061412.tif 000009
【図８】
2018061412.tif 000010
【図９】
2018061412.tif 000011
【図１０】
2018061412.tif 000012
【図１１】
2018061412.tif 000013
【図１２】
2018061412.tif 000014
【図１３】
2018061412.tif 000015
【図１４】
2018061412.tif 000016
【図１５】
2018061412.tif 000017
【図１６】
2018061412.tif 000018
【図１７】
2018061412.tif 000019
【図１８】
2018061412.tif 000020
【図１９】
2018061412.tif 000021
【図２０】
2018061412.tif 000022
【図２１】
2018061412.tif 000023