JP2001057117A - ワイヤーハーネスの製造における自動圧接装置及びその装置で使用するコネクタハウジング搬送用治具パレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電線圧接時におけるコネクタハウジングからの
端子の浮き上がりを防止する。 【解決手段】 基板１０上にコネクタハウジングＣ支持
用治具１１を並列して設け、その各治具１１は上面にコ
ネクタハウジングＣの嵌合用キャビティ１２を有して、
そのキャビティ１２の一側面は内外に移動自在な押圧片
１５から成る。その押圧片１５をばね１８に抗して外側
に引き出した状態で、キャビティ１２内にコネクタハウ
ジングＣを装填し、押圧片１５を離せば、ばね１８によ
り押圧片１５は内側に動いてコネクタハウジングＣをキ
ャビティ１２の対向面とで挟持する。その挟持は、押圧
片１５を外側に引き出せば、解放されてコネクタハウジ
ングＣを外し得る。各治具１１の押圧片１５は、フック
１９を介して同時に外側に移動される。このため、係止
杆８１の一操作によって、各治具１１へのコネクタハウ
ジングＣの取付け・取外しを行い得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用などの
ワイヤーハーネス、すなわち複数の電線を並列し、その
各電線の両端をそれぞれコネクタに圧接したワイヤーハ
ーネスを製造する際の前記電線端をコネクタに圧接する
自動圧接装置及びその装置に使用するコネクタハウジン
グ搬送用治具パレットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図６に示すように、自動車用ワ
イヤーハーネスＷは、複数のコネクタＣ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃
（総称符号Ｃ）に電線ａを接続したものであり、近年、
その電線ａのコネクタＣへの接続には作業性の点から圧
接接続（以下、圧接という）が多用されている。

【０００３】このため、本願出願人は、特開平１０−９
７８８８号（公報１）において、電線ａを確実にコネク
タのスロット（圧接端子）に圧入するための電線及び圧
接刃のガイドを、特開平１０−１０６３７４号公報（公
報２）において、並列された任意の電線を所要のコネク
タの所要の圧接端子に圧接し得るように、複数の圧接刃
を任意に作動し得る技術を、特開平１０−１５４４２３
号（公報３）及び特開平１０−２１２０６８号公報（公
報４）において、複数本の電線から圧接する（配索す
る）電線を任意に送り出す技術を、特開平１０−２４１
４７３号公報（公報５）において、治具パレット上にコ
ネクタを載置し、そのパレットを移動させて、圧接機に
対し、所要のコネクタ及び所要の圧接端子を対応させ、
図６に示す等の配索態様の圧接を行い得る技術を、それ
ぞれ提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ワイヤーハーネス
製造における技術開発の最終段階として、上記提案技術
を組合せて、ワイヤーハーネスＷを連続して製造する
際、電線ａを端子に圧接した時、圧接刃の上昇時に、そ
の圧接刃につれて端子が上昇する、いわゆる端子の浮き
上がりが生じる場合があった。治具パレットをレール上
に移動させて自動圧接する際、その浮き上がりは不良品
の発生になるとともに、圧接刃に端子がくっついてコネ
クタハウジングＣから外れれば、装置の停止を招き、作
業効率の大幅な低下となる。

【０００５】この発明は、治具パレットからの端子の浮
き上がりを防止することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明は、治具パレットにコネクタハウジングを
挾持して支持するようにしたのである。その挟持力が維
持されれば、その挟持力により、圧接時に、圧接刃につ
られて圧接端子が浮き上がる恐れがなくなるからであ
る。

【０００７】この発明の具体的な実施形態としては、治
具パレットの基板上に所要の数のコネクタハウジング支
持用治具を並列して設け、その各治具は上面にコネクタ
ハウジングの嵌合用キャビティを有して、そのキャビテ
ィの一側面は内外に移動自在な押圧片から成り、この押
圧片はばねにより内方に付勢されてキャビティ内のコネ
クタハウジングを対向するキャビティ側面に押し付ける
構成を採用し得る。

【０００８】この構成の治具パレットは、押圧片をばね
に抗して外側に引き出した状態で、キャビティ内にコネ
クタハウジングを装填し、その後、押圧片を離せば、ば
ねにより押圧片は内側に動いてコネクタハウジングをキ
ャビティの対向面とで挟持する。その挟持は、押圧片を
外側に引き出せば、解放されてコネクタハウジングを外
し得る。

【０００９】この構成のパレット治具にあっては、各治
具の押圧片には上記基板の側面に突出するフックをそれ
ぞれ設け、その各フックは一列に並んで一本の係止杆に
係止可能であって、その係止杆によりフックを介して前
記押圧片が同時に外側に移動される構成とし得る。

【００１０】このようにすれば、係止杆の一操作によっ
て、各治具へのコネクタハウジングの取付け・取外しを
行い得る。このため、複数の電線を並列し、その各電線
の両端をそれぞれコネクタに圧接したワイヤーハーネス
を製造する際の前記電線端をコネクタに圧接する自動圧
接装置において、その架台上のレールこの構成の治具パ
レットを移動自在に設けて、そのレール上を前記治具パ
レットが移動途中において、上記コネクタに電線を圧接
し、その治具パレットからその圧接したコネクタを取外
すとともに、新たな未圧接のコネクタを治具パレットに
実装するようにし、その実装部にはシリンダにより作動
される上記係止杆を設けた構成とすれば、その係止杆の
一作用で、各治具からのコネクタの取付け・取外しを行
い得る。

【００１１】

【実施の形態】図１に一実施形態の全体斜視図を示し、
架台Ｈ上にレールＬが設けられ、このレールＬに沿って
端子実装機Ａ、電線圧接装置Ｂ、検査・組立機Ｅ及びコ
ネクタ（コネクタハウジング）Ｃのセッティッング部Ｄ
が設けられている。この実施形態は、図５に示す、アッ
パーコネクタハウジングＣ₂₁とロワーコネクタハウジン
グＣ₂₂からなるコネクタＣ₂ のそれぞれのハウジングＣ
₂₁、Ｃ₂₂に、図４に示すように電線ａを圧接した後、図
６のごとく、両ハウジングＣ₂₁、Ｃ₂₂を嵌合して、同図
に示すワイヤーハーネスＷを作るものである。そのワイ
ヤーハーネスＷのコネクタＣ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ は、Ｃ₂ 、
Ｃ₃ が図５に示すものであり、Ｃ₁ は端子数（キャビテ
ィ数）が一つ多いものである。端子ｔは所要数がハウジ
ングのキャビティｓに挿入される。アッパーコネクタハ
ウジングＣ₁₁、Ｃ₂₁、Ｃ₃₁の上蓋ｑは繋ぎｎを切断し
て、図５（ａ）の矢印のごとく反転することにより、同
図（ｂ）のごとく本体に嵌合する（詳細は、特開平１０
−３３５０３７号を参照のこと）。

【００１２】各コネクタ（ハウジング）Ｃは、セッティ
ング部Ｄにおいて、ストッカーＱから、人手によって、
図２、３に示すパレットＰの各治具１１のキャビティ１
２に嵌合（配置）されて、図示しないリフター及びコン
ベアによって、図１の矢印のごとく、架台Ｈ内を通って
端子実装機Ａに至る。端子実装機Ａに至ったパレットＰ
は、端子実装機Ａ、電線圧接装置Ｂ及び検査・組立機Ｅ
に対応するレールＬに沿って設けたそれぞれのボールね
じ式搬送機（図示せず）によって、所要量送られるとと
もに次段に渡される。圧接及び検査工程ではパレットＰ
の往復動が行われる。

【００１３】パレットＰは、図２、図３に示すように、
その基板１０上に６つの治具１１を並列してボルト止め
したものである。治具１１の数はワイヤーハーネスＷの
コネクタ数によって適宜に選定する。治具１１は、コネ
クタハウジングＣを嵌めるキャビティ１２を形成したブ
ロック１３と、そのキャビティ１２の前後面をなす押圧
片１４、１５とから成る。後側の押圧板１４はばね１６
に押されてブロック１３の壁面に当接している。前側の
押圧板１５はばね１８により押圧されてコネクタハウジ
ングＣの前側に当接するようになっている。このため、
この押圧板１５をばね１８に抗し前側に後退させて（図
３（ｂ）鎖線状態）、キャビティ１２内にコネクタハウ
ジングＣを装填し、その後、押圧板１５を離すと、ばね
１８により押圧板１５はコネクタハウジングＣの前側を
押圧し、両押圧板１４、１５によってコネクタハウジン
グＣは強固に挟持される（同図（ａ）状態）。

【００１４】前側の押圧板１５にはブロック１３の前壁
を貫通して前側に突出するフック１９がそれぞれ設けら
れており、各フック１９はレールＬの長さ方向に同一直
線上に位置する。このフック１９を作動する係止杆８１
がセッティング部Ｄに設けられている。図２に示すよう
に、この係止杆８１は、レールＬに沿って設けられてお
り、レールＬ上を移動してパレットＰがセッティング部
Ｄに至ると、その移動に支障がないレール側に位置す
る。係止杆８１は架台Ｈに固定のガイド８２によりスラ
イド杆８２ａを介して前後方向に移動自在に支持される
とともに、エアシリンダ８３により前後に移動可能とな
っている。このため、図２鎖線に示すように、パレット
Ｐがセッティング部Ｄに至った状態において、エアシリ
ンダ８３により、係止杆８１を前側に引くと、各フック
１９が前側に引かれて押圧片１５が前側に動いて、コネ
クタハウジングＣの挾持が解放される。このため、コネ
クタハウジングＣの取付け・取外しができる。

【００１５】端子実装機Ａは、端子リール２０と端子切
断・挿入ユニット２１とから成り、端子ｔが並列して帯
状に連結された端子帯がリール２０からユニット２１に
送り込まれ、ユニット２１において、各端子ｔに切り離
されるとともに、パレットＰ上のハウジングＣの所要の
キャビティｓに挿入される。その挿入されるキャビティ
ｓは予め設定されており、パレットＰの動きによって決
定される。端子挿入が終われば、パレットＰは次工程の
電線圧接装置Ｂに移行される。

【００１６】電線圧接装置Ｂは、２台の圧接機２３、２
４と、一方の圧接機２３に付設された電線調尺送り出し
機４０及び電線移載旋回ユニット５０とから成る。電線
調尺送り出し機４０は、電線ブレーキユニット４１、電
線送り量検出エンコーダユニット４２、電線フィードユ
ニット４３とから成り、所要数、所要色の電線ａが所要
長さ一の圧接機２３に送り出される（この電線調尺送り
出し機の詳細は、上記公報３、４参照）。

【００１７】圧接機２３、２４は、サーボモータ２５、
２６によって任意の圧接刃２７、２８を昇降させて電線
ａをハウジングＣ内の端子ｔに圧接する。なお、他方の
圧接機２４を２台設けたのは、コネクタＣの端子形状・
配置の異なるものにより対応し易くするためである。例
えば、圧接刃２８の形状等が異なったものである場合で
ある。

【００１８】電線移載旋回ユニット５０は、モータによ
り１８０度往復旋回するアーム５２の先端にチャック５
３を設けたものである。これらの圧接機２３、２４、電
線移載旋回ユニット５０の詳細な構成・作用は上記公報
１、２及び特願平１０−３３７２４９号参照。

【００１９】いま、端子実装機ＡからパレットＰが電線
圧接装置Ｂに送られてくると、アーム５２は一つの圧接
機２３側に旋回し、その状態で電線調尺送り出し機４０
から、所要の電線ａが所要本数チャック５３に送り込ま
れ、その先端は、後述のチャック５３が他の圧接機２４
に対応した時、所要の圧接長さとなるように送り量が決
定される。電線ａが所要長さ送り出されると、チャック
５３にその電線ａをチャッキングして、アーム５２が他
の圧接機２４に向かって旋回するとともに、パレットＰ
も他の圧接機２４に向かう。パレットＰは前もって移行
していてもよい。このとき、電線調尺送り出し機４０
は、各電線ａを所要長さ調尺して送り出す。図１鎖線に
示すように、チャック５３が他の圧接機２４に沿うと、
圧接機２４が作動し、このとき、パレットＰが左右動し
て、所要のハウジングＣ及び所要の端子ｔに電線ａのＡ
端（一端）が圧接される。チャッキングした全ての電線
ａのＡ端の圧接が終了すると、パレットＰは一の圧接機
２３側に移行する。

【００２０】パレットＰが圧接機２３に対応すると、パ
レットＰは左右動して、所要のハウジングＣ及び所要の
端子ｔに電線ａのＢ端（他端）が圧接される。このと
き、圧接作用とともに、圧接刃２３によって電線ａは切
断される。このため、この実施形態では、圧接機２３が
電線切断機を兼ねている。この切断機は別途に設けても
よい。圧接刃２７による電線切断は公報２参照。

【００２１】全ての電線ａのＢ端の圧接が終了すると、
再び、アーム５３が一の圧接機２３側に旋回し、以後、
同様な作用が繰り返されて、各ハウジングＣに電線ａが
圧接される。電線圧接の終了した図４に示すパレットＰ
は次の検査・組合機Ｅに移行する。なお、パレットＰを
圧接機２３、２４に対して移動させ、電線ａをクロス状
などに圧接する作用については公報５を参照のこと。

【００２２】検査・組立機Ｅは、電線ａの圧接が終了し
たハウジングＣのパレットＰが送られてくると、図示し
ないレーザセンサーによってハウジングＣに対する端子
ｔの高さ、電線ａの圧接高さ等を検査し、さらに、画像
処理検査器７０によって圧接状態、例えば電線出代（長
短）、バレルのカシメ状態などを検査する。不良があれ
ば、その旨を通報し、良好品であれば、図示しない動作
でもって図５に示す作用により、図４に示す、対のハウ
ジングＣ₁₁とＣ₁₂、Ｃ₂₁とＣ₂₂、Ｃ₃₁とＣ₃₂を嵌合させ
て図６に示すワイヤーハーネスＷを得る。このとき、ス
トロークセンサー７１によってアッパーコネクタハウジ
ングＣ₁₁、Ｃ₂₁、Ｃ₃₁の嵌合下孔点が決定される。

【００２３】図６で示すワイヤーハーネスＷとなったパ
レットＰはセッティング部Ｄに移行し、ここで、エアシ
リンダ８３により係止杆８１等を介して押圧片１４、１
５によるコネクタハウジングＣの挾持が解放され、ワイ
ヤーハーネスＷは人によりパレットＰから取外され、パ
レットＰには新たなハウジングＣが配置されて、エアシ
リンダ８３が非作動となって、コネクタハウジングＣが
挟持され、その後、端子実装機Ａに送られる。以上の作
用が繰り返されて、図６に示すワイヤーハーネスＷが連
続的に作られる。パレットＰへのコネクタハウジングＣ
の取付・取外しは自動とし得る。

【００２４】この実施形態では、端子実装機Ａを設けた
が、セッティング部Ｄにおいて、端子実装済のコネクタ
ハウジングＣをパレットＰに装着するようにして、端子
実装機Ａを省略することもできる。

【００２５】

【発明の効果】この発明は以上のようにコネクタハウジ
ングを挾持して搬送するようにしたので、圧接時にその
コネクタハウジングが浮き上がるなどの不都合は生じに
くい。このため、歩留りの高いワイヤーハーネスの製造
を行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の概略全体正面図

【図２】同実施形態の治具パレットの操作部概略斜視図

【図３】同治具パレットを示し、（ａ）はコネクタ取付
状態の要部斜視図、（ｂ）はコネクタ取外し状態の要部
斜視図

【図４】治具パレットの一作用態様図

【図５】コネクタハウジングの嵌合作用説明斜視図であ
り、（ａ）は嵌合前、（ｂ）は嵌合後

【図６】ワイヤーハーネスの一例の斜視図

【符号の説明】

Ａ 端子実装機 Ｂ 電線圧接装置 Ｃ、Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ 、Ｃ₁₁、Ｃ₁₂、Ｃ₂₁、Ｃ₂₂、
Ｃ₃₁、Ｃ₃₂ コネクタハウジング（コネクタ） Ｄ コネクタセッティング部 Ｅ 検査・組立機 Ｈ 架台 Ｌ レール Ｐ パレット Ｗ ワイヤーハーネス ａ 電線 １０ パレット基板 １１ コネクタハウジング支持治具 １２ 治具キャビティ １３ ブロック １４、１５ 押圧片 １６、１８ ばね １９ フック ２０ 端子リール ２１ 端子切断・挿入ユニット ２３、２４ 圧接機 ４０ 電線調尺送り出し機 ５０ 電線移載旋回ユニット ８１ 係止杆 ８３ 係止杆作動用エアシリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 俊秋 名古屋市南区菊住一丁目７番10号 株式会 社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5E051 JA02 JB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コネクタハウジングＣを搬送する治具パ
   レットＰであって、基板１０上に所要の数のコネクタハ
   ウジングＣ支持用治具１１を並列して設け、その各治具
   １１は上面にコネクタハウジングＣの嵌合用キャビティ
   １２を有して、そのキャビティ１２の一側面は内外に移
   動自在な押圧片１５から成り、この押圧片１５はばね１
   ８により内方に付勢されてキャビティ１２内のコネクタ
   ハウジングＣを対向するキャビティ１２側面に押し付け
   ることを特徴とするコネクタハウジング搬送用治具パレ
   ット。
2. 【請求項２】 上記各治具１１の押圧片１５には上記基
   板１１の側面に突出するフック１９をそれぞれ設け、そ
   の各フック１９は一列に並んで一本の係止杆８１に係止
   可能であって、その係止杆８１によりフック１９を介し
   て前記押圧片１５が同時に外側に移動されることを特徴
   とするコネクタハウジング搬送用治具パレット。
3. 【請求項３】 複数の電線ａを並列し、その各電線ａの
   両端をそれぞれコネクタＣに圧接したワイヤーハーネス
   Ｗを製造する際の前記電線端をコネクタＣに圧接する自
   動圧接装置であって、 架台Ｈ上のレールＬに請求項２に記載の治具パレットＰ
   を移動自在に設けて、そのレールＬ上を前記治具パレッ
   トＰが移動途中において、上記コネクタＣに電線ａを圧
   接し、その治具パレットＰからその圧接したコネクタＣ
   を取外すとともに、新たな未圧接のコネクタＣを治具パ
   レットＰに実装するようにし、その実装部にはシリンダ
   ８３により作動される上記係止杆８１を設けたことを特
   徴とする自動圧接装置。