JP2004047136A - ワイヤハーネスの組立システム - Google Patents

Abstract

【課題】溶接装置を搬送手段と連動させて動かしながら溶接作業を行い、組立性を向上させることが可能なワイヤハーネスの組立システムを提供すること。
【解決手段】電線束２０を支持した複数の組立板１５のコンベア２と、電線束の溶接装置１０とを備えたワイヤハーネスの組立システム１。コンベア２に対して並行に配置されるガイドレール３と、溶接装置１０を支持する支持部材４とを備え、組立板は着脱自在な受け部材１７を、支持部材は受け部材と係合する係合具８を、それぞれ有し、組立板の受け部材と支持部材の係合具とを係合させ、溶接装置を組立板の動きと連動させる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組立板上に所定の配策形状に沿って設けた複数の支持具によって電線束を支持し、前記電線束を溶接装置によって所望個所で溶接してワイヤハーネスに組み立てるワイヤハーネスの組立システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワイヤハーネスの組立ラインにおいては、組立板上に所定の配策形状に沿って設けた複数の支持具によって予め組み立てておいた複数のサブハーネスを支持し、所望個所でサブハーネスを溶接してワイヤハーネスに組み立てている。このとき、溶接装置は、組立ラインに沿った組立板の移動を邪魔しない位置に設置される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したワイヤハーネスの組立ラインでは、複数の組立板がコンベアによって所定経路に沿って微速で搬送され、作業者が溶接装置の溶接ヘッドを移動させながら設計に基づいて予め定められたサブハーネスの位置で上記溶接作業を行っている。
【０００４】
このため、作業者は、微速ではあるが溶接ヘッドをコンベアに沿って略同じ速度で移動させないと、溶接ヘッドの位置が溶接個所とずれて、溶接作業がし難くなるという問題があった。特に、溶接個所が集中して複数ある場合、溶接装置を溶接個所が集中した位置に保持し続ける必要があった。従って、作業者は、コンベアの移動に合わせて溶接ヘッドを動かしながら溶接作業をしなければならず、非常に困難な作業を強いられ、組立に多大な時間と労力がかかってワイヤハーネスの組立性が悪いという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、溶接装置を搬送手段と連動させて動かしながら溶接作業を行い、組立性を向上させることが可能なワイヤハーネスの組立システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるワイヤハーネスの組立システムは、所定の配策形状に沿って設けた複数の支持具によって電線束を支持した複数の組立板を、水平面に対して傾斜した所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、前記電線束を所望個所で溶接する溶接装置とを備えたワイヤハーネスの組立システムにおいて、前記搬送手段に対して並行に配置される案内手段と、前記案内手段に沿って移動自在に取り付けられ、前記組立板の搬送方向に案内されると共に、前記溶接装置を前記組立板に沿って前記組立板の搬送方向に対して直交する縦方向に移動自在に支持する支持部材とを備え、前記組立板は、着脱自在な受け部材を有し、前記支持部材は、前記受け部材と係合する係合具を有し、前記搬送手段による複数の組立板の搬送の際に、溶接対象の前記電線束を支持した前記組立板の受け部材と前記支持部材の係合具とを係合させ、前記溶接装置を前記組立板の動きと連動させることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によれば、受け部材と係合具とが係合すると、溶接装置が組立板の動きと連動して動き、電線束を所望個所で溶接する際、作業者は組立板の移動に合わせて溶接装置を動かしながら溶接作業をする必要がなくなる。
【０００８】
また、請求項２の発明にかかるワイヤハーネスの組立システムは、上記の発明において、前記支持部材は、前記案内手段に移動自在に取り付けられ、縦方向受け部材と吊持手段とを有する本体と、前記縦方向受け部材と係合する縦方向係合具を有すると共に、先端に前記溶接装置を支持し、前記吊持手段に吊持されて前記本体から前記組立板の搬送方向に対して直交する縦方向に出し入れされる繰出部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明によれば、縦方向係合具と縦方向受け部材との係合を解除して繰出部材を支持部材の本体から出し入れする操作が、吊持手段によって補助される。
【００１０】
また、請求項３の発明にかかるワイヤハーネスの組立システムは、上記の発明において、前記溶接装置は、前記係合具と前記縦方向係合具とを個々に操作すると共に、前記繰出部材の出し入れを操作する操作手段が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明によれば、溶接装置に設けた操作手段によって、受け部材と係合具との係合を解除し、溶接装置と組立板との連動を断ったり、支持部材における本体と繰出部材との係合を解除し、繰出部材を前記組立板の搬送方向に対して直交する縦方向の所望位置に出し入れすることで、組立板の動きと連動した溶接装置を搬送方向に直交する縦方向の所望位置に配置し、電線束を所望の位置で溶接することができるようになる。
【００１２】
また、請求項４の発明にかかるワイヤハーネスの組立システムは、上記の発明において、前記組立板は、搬送方向に沿って前記受け部材を複数有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明によれば、溶接装置を組立板の２次元の面内において所望の位置に配置し、広範囲に亘る溶接作業が可能となる。
【００１４】
また、請求項５の発明にかかるワイヤハーネスの組立システムは、上記の発明において、前記支持部材は、前記繰出部材が出し入れされる方向に沿って前記縦方向受け部材を複数有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明によれば、溶接装置を支持部材から縦方向に引き出せる位置を複数個所にしている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明にかかるワイヤハーネスの組立システムに関する好適な実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、ワイヤハーネスの組立システム（以下、単に「組立システム」という）１の構成を示す斜視図である。組立システム１は、コンベア２、一組のガイドレール３、支持部材４及び溶接装置１０を備えている。
【００１８】
コンベア２は、後述する複数の組立板１５を、水平面に対して傾斜した所定の経路に沿って矢印Ｘ（図１参照）で示す方向へ搬送するもので、ベルトコンベア，チェーンコンベアあるいはローラコンベア等によって実現される。
【００１９】
一組のガイドレール３は、コンベア２の上方近傍に並行に配置され、支持部材４の矢印Ｘで示す方向への移動を案内する。
【００２０】
支持部材４は、図１に示すように、一組のガイドレール３に移動自在に取り付けられ、ガイドレール３に沿って第一の方向へ移動する。支持部材４は、溶接装置１０を組立板１５に沿って矢印Ｘと直交する矢印Ｙで示す方向に移動自在に支持している。支持部材４は、本体５、繰出部材６及びスプリングバランサ７を備えている。
【００２１】
本体５は、図示しないスライダを介して一組のガイドレール３に取り付けられる樋状の部材で、ガイドレール３に沿って矢印Ｘと平行する左右方向にスライドする。本体５は、側壁５ａの前部に後述する係合具８が、側壁５ｂの上部に複数の受け部材１２が、それぞれ設けられている。
【００２２】
繰出部材６は、支持部材４に設けた受け部材１２と係合する係合具９が上面に設けられると共に、先端に溶接装置１０を支持している。繰出部材６は、組立システム１を使用しない場合、本体５に押し込み、最上部の受け部材１２の凹部１２ａに係合具９の係合ロッド（図示せず）を係合させてストッパをかけておく。そして、組立システム１を使用するとき、繰出部材６は、凹部１２ａと係合ロッドの係合を解除し、図１に示すように、本体５との間に配置したスライダ６ａに沿って矢印Ｙで示す第二の方向に引き出される。
【００２３】
スプリングバランサ７は、繰出部材６を吊持する吊持手段であり、後述する操作手段１１による繰出部材６の繰り出し時における重量を軽減する。スプリングバランサ７は、図１に示すように、本体５に設けられ、ケース７ａの一方にハンガー７ｂが設けられ、他方には釣下げフック７ｃが設けられている。ケース７ａは、内部に図示しない巻上げワイヤや、巻上げワイヤを巻き上げ方向に付勢する渦巻きスプリング等が収納されている。ハンガー７ｂは、ワイヤ７ｄを介してスプリングバランサ７を作業場の天井や梁等に吊持する。釣下げフック７ｃは、繰出部材６との間を釣下げワイヤ７ｅで連結され、繰出部材６を吊持している。従って、前記のような機能を有していれば、吊持手段は、スプリングバランサ７に代えてエアバランサを使用してもよい。
【００２４】
係合具８は、側壁５ａの後述する組立板１５に設けられる受け部材１７と対応する位置に設置されている。係合具８は、図２に示すように、本体８ａ、蓋８ｅ、係合ロッド８ｆ、シャフト８ｇを有している。本体８ａは、係合ロッド８ｆを収納する凹部８ｂと、挿通孔８ｃ，８ｄを有している。挿通孔８ｃには係合ロッド８ｆが、挿通孔８ｄにはシャフト８ｇが、それぞれ挿通されている。蓋８ｅは、本体８ａに被着される。係合ロッド８ｆは、下端外周がテーパ面Ｆｔに加工され、上端でシャフト８ｇと連結されている。係合ロッド８ｆは、凹部８ｂ上部との間に配置した押しばね８ｈによって先端が本体８ａから突出する方向に付勢されている。シャフト８ｇは、本体８ａの挿通孔８ｄから延出している。なお、係合具９も、係合具８と同様に構成されている。
【００２５】
溶接装置１０は、超音波振動子，溶接ヘッド（ホーン）及びアンビル等を有する超音波溶接機で、図１に示すように、電力等を供給するケーブル１０ａが上方から接続され、左右両側にはそれぞれ操作手段１１が設けられている。但し、後述する複数のサブハーネス２０を互いに溶接することができれば、組立システム１は、超音波溶接機以外の溶接機を使用してもよいことは言うまでもない。
【００２６】
各操作手段１１は、係合具８，９を個々に操作すると共に、繰出部材６を本体５から出し入れする操作を行う。操作手段１１は、図３に示すように、操作ハンドル１１ａとレバー１１ｂを有し、レバー１１ｂにはリンクワイヤ１１ｃの一端が連結されている。このとき、溶接装置１０の左側に設けた操作手段１１は、リンクワイヤ１１ｃの他端が係合具９のシャフト９ｇと、溶接装置１０の右側に設けた操作手段１１は、リンクワイヤ１１ｃの他端が係合具８のシャフト８ｇと、それぞれ連結されている。
【００２７】
組立板１５は、図１に示すように、所定の配策形状に沿って設けた複数の支持具１６によって複数のサブハーネス２０を支持し、受け部材１７が支柱１８を介して適宜の位置に設けられている。支柱１８は、下部に形成したねじ部を組立板１５に形成した挿通孔に挿通し、図示しないナットで組立板１５を挟み込んで組立板１５に取り付けられる。受け部材１７は、図２に示すように、凹部１７ａの両側に係合ロッド８ｆのテーパ面Ｆｔに対応した傾斜角度に設定された傾斜部１７ｂ，１７ｃが形成されている。受け部材１７は、組立板１５の搬送方向において、複数のサブハーネス２０が交差し、溶接個所が集中している位置（図１の点Ｐ）に設けると溶接作業が容易になって好ましい。但し、複数の支持具１６や複数のサブハーネス２０等のレイアウトとの関係で邪魔にならない位置に設けることは言うまでもない。
【００２８】
複数のサブハーネス２０は、設計に基づいて予め定められた位置で互いに溶接され、所要個所にプロテクタ，樹脂チューブ，クリップ，コネクタ等の部品類を取り付けてワイヤハーネスに組み立てられる。
【００２９】
以上のように構成される組立システム１においては、複数の支持具１６によって所定の配策形状に沿って複数のサブハーネス２０を支持した複数の組立板１５が、コンベア２によって矢印Ｘ方向に所定の速度で順次搬送されながら、作業者によって所要個所にプロテクタ等の部品類が取り付けられる。
【００３０】
コンベア２による組立板１５の搬送により、組立板１５に設けた受け部材１７が支持部材４の係合具８に接近してくると、先ず、図５（ａ）に示すように、係合ロッド８ｆのテーパ面Ｆｔが傾斜部１７ｂに当接する。
【００３１】
この状態から組立板１５が更に移動すると、傾斜部１７ｂの傾斜角度がテーパ面Ｆｔに対応しているので、テーパ面Ｆｔが傾斜部１７ｂに沿って滑りながら、係合ロッド８ｆが押しばね８ｈのばね力に抗して本体８ａ内に押し込まれてゆく。
【００３２】
そして、テーパ面Ｆｔが傾斜部１７ｂを乗り越えると、図５（ｂ）に示すように、係合ロッド８ｆが凹部１７ａに自動的に係合する。これにより、支持部材４が、溶接装置１０と共に組立板１５と連動して一組のガイドレール３に沿って動き出す。
【００３３】
このため、係合ロッド８ｆが凹部１７ａに係合している間は、溶接装置１０と組立板１５とは同じ速度で移動する。しかも、上記のように、溶接装置１０は、組立板１５の搬送方向において、複数のサブハーネス２０が交差し、溶接個所が集中している位置（図１の点Ｐ）に存在している。
【００３４】
そして、溶接装置１０の左側に設けた操作手段１１により係合具９と受け部材１２との係合を解除し、両方の操作ハンドル１１ａを持って操作すると、スプリングバランサ７に支えられた繰出部材６を本体５から小さな力で出し入れすることができる。このため、作業者は、溶接装置１０のＸ方向における位置を溶接個所が集中している図１の点Ｐの位置に簡単に位置決めして溶接作業をすることができる。
【００３５】
但し、溶接装置１０は、組立板１５におけるＸ方向における位置が係合具８と受け部材１７とが係合した位置に保持される。このため、スプリングバランサ７に支えられた繰出部材６を操作することによって、作業者は、溶接装置１０をＹ方向の任意の位置に簡単に調整することができる。
【００３６】
そして、複数のサブハーネス２０の溶接が済んだら、両方の操作ハンドル１１ａを持って繰出部材６を本体５に押し込み、係合具９と受け部材１２とを係合させた後、溶接装置１０の右側に設けた操作手段１１のレバー１１ｂを引く。すると、レバー１１ｂの動きがリンクワイヤ１１ｃからシャフト８ｇを介して係合ロッド８ｆに伝達される。これにより、図５（ｃ）に示すように、係合具８は、係合ロッド８ｆが押しばね８ｈのばね力に抗して本体８ａ内に引き込まれる。
【００３７】
これにより、係合ロッド８ｆと凹部１７ａとの係合が解除され、係合具８、従って支持部材４及び溶接装置１０の一組のガイドレール３に沿った動きが停止する。即ち、溶接装置１０と組立板１５との連動が停止し、複数の組立板１５だけがコンベア２に沿って矢印Ｘ方向へと搬送されてゆく。従って、係合具８の動きが停止しているので、図５（ｄ）に示すように、受け部材１７が組立板１５と共に移動して係合具８から離れてゆく。この状態で、支持部材４をガイドレール３に沿って元の位置に戻す。そして、前述と同様にして引き続いて搬送されてくる組立板１５の受け部材１７を係合具８とを係合させ、複数のサブハーネス２０の溶接作業を順次行ってゆく。
【００３８】
上述のように、組立システム１は、係合具８を受け部材１７と係合させることで、溶接装置１０をコンベア２と連動させて動かすことができる。しかも、溶接装置１０とコンベア２との連動の解除は、操作手段１１のレバー１１ｂを操作することによって簡単に行うことができる。
【００３９】
ここで、組立システム１は、受け部材１７をＸ方向に沿った複数箇所に設けることにより、溶接装置１０をＸ，Ｙ方向に沿った２次元の面内で所望の位置に配置することができる。即ち、上述のように、受け部材１７を溶接個所が集中している図１の点Ｐの位置に対応するＸ方向に沿った組立板１５の略中央の１箇所に設けた場合、作業者は、図４に示すように、溶接装置１０の可動範囲であるラインＹ１に沿った任意の位置に複数の受け部材１２を利用して溶接装置１０を配置することができる。これに対して、受け部材１７をＸ方向に沿った複数箇所、例えば、更に２箇所追加すると、作業者は、組立板１５に対して溶接装置１０を図４に示すラインＹ２，Ｙ３に沿った任意の位置にも配置することができることになる。この結果、組立システム１においては、溶接装置１０を組立板１５に対して２次元的に配置して溶接作業を広範囲に行うことが可能となる。
【００４０】
ここで、組立板１５に設ける受け部材は、図６に示す受け部材１９のように、凹部１９ａの一方に係合ロッド８ｆのテーパ面Ｆｔが当接する傾斜部１９ｂのみを形成し、他方の傾斜部がない形状としてもよい。このような形状にすると、受け部材１９は、加工が容易になるため、より安価に製造することができる。
【００４１】
また、係合具８は、図７に示す係合具２５のように、下半体２７でリンクワイヤ１１ｃに連結された係合ロッド２５ａを保持すると共に、上半体２６と係合ロッド２５ａとの間に押しばね２５ｂを配置し、上半体２６と下半体２７との間に押しばね２８を介在させる構成としてもよい。このとき、押しばね２８は、組立板１５の搬送方向、即ち、図１の矢印Ｘ方向に沿って配置することが好ましい。
【００４２】
このように構成される係合具２５は、コンベア２によって搬送される組立板１５が長手方向に沿って揺れたときに、ばね２８によってこの揺れが緩衝され、係合ロッド２５ａと受け部材１７との係合が外れ難くなり、組立システム１の信頼性を向上させる。
【００４３】
このとき、組立板１５は、長手方向に直交する幅方向の長さが長手方向に比べると短いため、幅方向における揺れ幅が小さいので、幅方向の揺れの影響は無視してよい。
【００４４】
なお、上記実施の形態においては、受け部材１７を組立板１５に、係合具８を支持部材４に、それぞれ設けた。しかし、係合具８と受け部材１７は、互いに係合して溶接装置１０をコンベア２、従って組立板１５と連動させて動かすことができれば、互いに逆に設けてもよい。即ち、受け部材１７を支持部材４側の、係合具８を組立板１５側の、それぞれ対応する位置に設けてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、組立板と支持部材は、それぞれ対応する位置に、互いに係合する受け部材と係合具を設けたので、溶接装置が組立板の動きと連動し、電線束の溶接位置に対する溶接装置の位置決めが容易になって溶接作業が非常に楽になり、組立に要する時間と労力が省けることからワイヤハーネスの組立性が向上するという効果を奏する。
【００４６】
また、請求項２の発明によれば、縦方向係合具と縦方向受け部材との係合を解除すれば、繰出部材を支持部材の本体から出し入れする操作が、吊持手段によって補助され、繰出部材を本体から出し入れする操作を小さな力で行うことができるようになるので、ワイヤハーネスの組立作業が一層容易になるという効果を奏する。
【００４７】
更に、請求項３の発明によれば、溶接装置に設けた操作手段によって、受け部材と係合具との係合を解除し、溶接装置と組立板との連動を断ったり、支持部材における本体と繰出部材との係合を解除し、繰出部材を前記組立板の搬送方向に対して直交する縦方向の所望位置に出し入れすることで、組立板の動きと連動した溶接装置を搬送方向に対して直交する縦方向の所望位置に配置し、電線束を所望の位置で溶接することができるという効果を奏する。
【００４８】
また、請求項４の発明によれば、溶接装置を組立板の２次元の面内において所望の位置に配置できるので、広範囲に亘る溶接作業をすることができるという効果を奏する。
【００４９】
また、請求項５の発明によれば、溶接装置を支持部材から縦方向に引き出せる位置が複数個所となり、溶接装置の位置決めがより容易になって溶接作業が一層楽になり、組立に要する時間と労力を更に省くことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤハーネスの組立システムに係る一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の組立システムにおける係合具の構造を受け部材との位置関係を含めて示す正面図である。
【図３】溶接装置に設けられる操作手段の側面図である。
【図４】受け部材を組立板に複数設けると、溶接装置を組立板に対して２次元的に配置できることを説明する組立板の平面図である。
【図５】係合具が受け部材に当接し、係止された後、解除されてゆく過程を示す正面図である。
【図６】受け部材の他の例を示す正面図である。
【図７】係合具の他の例を示す断面正面図である。
【符号の説明】
１　ワイヤハーネスの組立システム
２　コンベア
３　ガイドレール
４　支持部材
５　本体
５ａ，５ｂ　側壁
６　繰出部材
６ａ　スライダ
７　スプリングバランサ
７ａ　ケース
７ｂ　ハンガー
７ｃ　釣下げフック
７ｄ，７ｅ　ワイヤ
８　係合具
８ａ　本体
８ｂ　凹部
８ｃ，８ｄ　挿通孔
８ｅ　蓋
８ｆ　係合ロッド
８ｇ　シャフト
８ｈ　押しばね
９　係合具
９ｇ　シャフト
１０　溶接装置
１０ａ　ケーブル
１１　操作手段
１１ａ　操作ハンドル
１１ｂ　レバー
１１ｃ　リンクワイヤ
１２　受け部材
１５　組立板
１６　支持具
１７　受け部材
１７ａ　凹部
１７ｂ，１７ｃ　傾斜部
１８　支柱
１９　受け部材
１９ａ　凹部
１９ｂ　傾斜部
２０　サブハーネス
２５　係合具
２５ａ　係合ロッド
２５ｂ　押しばね
２６　上半体
２７　下半体
２８　押しばね
Ｆｔ　　テーパ面

Claims (5)

1. 所定の配策形状に沿って設けた複数の支持具によって電線束を支持した複数の組立板を、水平面に対して傾斜した所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、
   前記電線束を所望個所で溶接する溶接装置とを備えたワイヤハーネスの組立システムにおいて、
   前記搬送手段に対して並行に配置される案内手段と、
   前記案内手段に沿って移動自在に取り付けられ、前記組立板の搬送方向に案内されると共に、前記溶接装置を前記組立板に沿って前記組立板の搬送方向に対して直交する縦方向に移動自在に支持する支持部材とを備え、
   前記組立板は、着脱自在な受け部材を有し、
   前記支持部材は、前記受け部材と係合する係合具を有し、
   前記搬送手段による複数の組立板の搬送の際に、溶接対象の前記電線束を支持した前記組立板の受け部材と前記支持部材の係合具とを係合させ、前記溶接装置を前記組立板の動きと連動させることを特徴とするワイヤハーネスの組立システム。
2. 前記支持部材は、
   前記案内手段に移動自在に取り付けられ、縦方向受け部材と吊持手段とを有する本体と、
   前記縦方向受け部材と係合する縦方向係合具を有すると共に、先端に前記溶接装置を支持し、前記吊持手段に吊持されて前記本体から前記組立板の搬送方向に対して直交する縦方向に出し入れされる繰出部材と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネスの組立システム。
3. 前記溶接装置は、前記係合具と前記縦方向係合具とを個々に操作すると共に、前記繰出部材の出し入れを操作する操作手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤハーネスの組立システム。
4. 前記組立板は、搬送方向に沿って前記受け部材を複数有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のワイヤハーネスの組立システム。
5. 前記支持部材は、前記繰出部材が出し入れされる方向に沿って前記縦方向受け部材を複数有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のワイヤハーネスの組立システム。

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