JP2017204381A - ワイヤーハーネス製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤーハーネスの全長が表示面の横方向の長さよりも長い場合であっても、布線作業が容易で、装置の小型化を図ることが可能なワイヤーハーネス製造装置を提供する。
【解決手段】ワイヤーハーネス製造装置１は、ワイヤーハーネスが布線されるスクリーン２を有し、スクリーン２の裏面２ｂに投影画像２０を投影するプロジェクタ５と、ワイヤーハーネスの布線指示線２２を含む投影画像２０をスクリーン２の裏面２ｂに投影するように制御する制御部６０と、を備え、布線指示線２２は、布線の始点を示す始点マーク２２ａ、及び布線の終点を示す終点マーク２２ｂを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤーハーネス製造装置に関する。

ワイヤーハーネスの組立ては、一般的には、組立用図板にワイヤーハーネスの原寸図を貼り付けて布線板を作製し、その布線板に布線用治具を取り付けたものを用いている。原寸図には、組立ての作業手順や付属部品の取付指示等の作業指示が示されており、作業者はその作業指示に従って電線を布線し、布線した電線や電線束の所定位置に付属部品を取り付けてワイヤーハーネスの組立てを行う。

しかし、設計変更に応じて原寸図を貼り替える必要があることから、そのような作業を不要にしたワイヤーハーネス組立用図板装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このワイヤーハーネス組立用図板装置は、自動車のメインハーネスのような長いワイヤーハーネスの組立てに必要な各種治具が配設可能な横長（例えば縦８００ｍｍ、横３０００ｍｍ）の布線板と、布線板に取り付けられ、布線される電線を受け止める組立用治具と、付線板の背面に配置された横長のスクリーンと、横方向に配列され、スクリーンの裏面にワイヤーハーネスの組立に必要な画像を投影する３つの光学投影器とを備える。

特開２０００−１９５３５２号公報

しかし、従来のワイヤーハーネス組立用図板装置によれば、長いワイヤーハーネスを製造する場合、布線板及びスクリーンが横方向に大型化し、複数の光学投影器が必要になることから、装置のコスト高を招くことになる。また、装置の保管に広いスペースが必要になる。さらに、ワイヤーハーネスを布線板に布線する作業は、二人以上で行う必要がある。

ワイヤーハーネスを実際の筐体内部等に布線する場合、布線する経路によっては、ワイヤーハーネスを小さい曲率半径で曲げて布線する必要がある。このような場合、ワイヤーハーネスに曲げ癖を付けておくと、布線作業を容易に行うことができるが、従来のワイヤーハーネス組立用図板装置は、ワイヤーハーネスに曲げ癖を付けるという配慮はなされていない。

そこで、本発明の目的は、ワイヤーハーネスの全長が表示面の横方向の長さよりも長い場合であっても、布線作業が容易で、装置の小型化を図ることが可能なワイヤーハーネス製造装置を提供することにある。

［１］ワイヤーハーネスが布線される表示面を有し、前記表示面に画像を表示する表示部と、前記ワイヤーハーネスの布線経路を含む画像を前記表示部の前記表示面に表示する制御部と、を備え、前記布線経路は、布線の始点を示す始点マーク、及び布線の終点を示す終点マークを含む、ワイヤーハーネス製造装置。
［２］前記終点マークが前記始点マークよりも外側に配置された、前記［１］に記載のワイヤーハーネス製造装置。
［３］前記布線経路は、前記ワイヤーハーネスに曲げ癖を付ける箇所を示す曲げ癖マークを含む、前記［１］又は［２］に記載のワイヤーハーネス製造装置。
［４］前記表示部は、スクリーンと、前記スクリーンに前記ワイヤーハーネスの布線経路を投影するプロジェクタとを備えた、前記［１］から［３］のいずれかに記載のワイヤーハーネス製造装置。
［５］前記表示部は、ＬＥＤディスプレイである、前記［１］から［３］のいずれかに記載のワイヤーハーネス製造装置。

本発明によれば、ワイヤーハーネスの全長が表示面の横方向の長さよりも長い場合であっても、布線作業が容易で、装置の小型化を図ることが可能になる。

図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造装置の概略の構成例を示す断面図である。 図２は、管理装置の制御系の一例を示すブロック図である。 図３は、組立用治具の正面図である。 図４は、スクリーンを表側から見た投影画像の一例を示す図である。 図５は、スクリーンを表側から見た投影画像の他の例を示す図である。 図６（ａ）は、スクリーンの変形例１を示す要部平面図、図６（ｂ）は、スクリーンの変形例２を示す要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス製造装置の概略の構成例を示す断面図である。このワイヤーハーネス製造装置１は、スクリーン２と、スクリーン２を支持する筐体３と、筐体３内に配置された複数（本実施の形態では２つ）のミラー４ａ、４ｂと、同じく筐体３内に配置され、投影画像をミラー４ａ及び４ｂを介してスクリーン２の裏面２ｂに投影するプロジェクタ５と、ワイヤーハーネスの組立を制御する管理装置６とを備える。なお、管理装置６は、筐体３内に配置されていてもよい。また、ミラーは２つに限られず、３つ以上でもよい。ミラーを２つ以上にすることにより、筐体３の奥行き方向の小型化が図れる。ここで、スクリーン２及びプロジェクタ５は、表示部の一例である。

「ワイヤーハーネス」とは、複数の電線を束にし、各電線の両端部にプリント基板や機器に接続するためのコネクタ又は端子を有するもの、及びコネクタ又は端子を有しないものの両方を含む概念である。なお、本明細書では、電線が１本の場合もワイヤーハーネスに含まれるものとする。本実施の形態では、ワイヤーハーネスの全長がスクリーン２の長さよりも長いものを対象にする。

スクリーン２は、例えば、アクリル板、ガラス板等の透明板を用いることができる。また、スクリーン２の表面２ａは、例えば、後述する組立用治具１０が負圧によって吸着できるように平滑な面になっており、裏面２ｂは、例えば、投影画像が表面２ａから視認できるように光散乱面となっている。スクリーン２は、例えば、縦方向の長さ（幅）が約１．２ｍ、横方向の長さが約２．０ｍである。なお、スクリーン２は、背面投影型のものであれば、特に限定されない。例えば、スクリーン２を透明板の裏面に光散乱シートを貼り付けて構成してもよい。ここで、表面２ａは、画像を表示する表示面の一例である。

プロジェクタ５は、管理装置６から投影画像データを受け取り、その投影画像データに基づいて投影画像をスクリーン２に投影する。

管理装置６は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）により実現される。管理装置６の詳細の構成は後述する。

（管理装置の構成）
図２は、管理装置６の制御系の一例を示すブロック図である。管理装置６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成され、ワイヤーハーネス製造装置１の各部を制御する制御部６０と、各種の情報を記憶する記憶部６１と、キーボード、マウス等で実現される入力部６２と、液晶ディスプレイ等で実現される表示部６３と、プロジェクタ５と通信する通信部６４とを備える。

記憶部６１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等から構成され、ＣＰＵのプログラム６１０、投影画像データ６１１等を記憶している。

制御部６０のＣＰＵは、プログラム６１０に従って動作し、管理装置６の各部、及びワイヤーハーネス製造装置１全体を制御する。

制御部６０は、入力部６２による投影開始を指示する操作に基づいて投影開始信号をプロジェクタ５に送信する。

投影画像データ６１１は、ワイヤーハーネスを識別するワイヤーハーネスＩＤ（識別情報）に対応している。また、投影画像データ６１１は、スクリーン２の表面２ａに負圧によって吸着可能な組立用治具１０の位置を示す治具画像を含む。また、投影画像データ６１１は、スクリーン２に投影されたときに、ワイヤーハーネスの原寸図と等倍、かつ、歪みのない正方形又は長方形で表示されるように予め補正されている。投影画像データ６１１には、作業内容を文字で表示する文字情報等が含まれる。

（組立用治具の構成）
図３は、組立用治具１０の平面図である。

組立用治具１０は、ドーム状の本体１１と、本体１１の内側に配置された吸着盤１２と、レバー部１３と、支軸１４を中心にレバー部１３を回転可能に支持するスライド軸１５と、スライド軸１５の先端に設けられ、スライド軸１５を吸着盤１２に固定する座部１６とを備える。レバー部１３は、電線又はワイヤーハーネスを支持する一対の支持片１３０と、一対の支持片１３０に接続され、レバー部１３の回転中心となる支点部１３１とを備える。支点部１３１には、カム面１３１ａが形成されている。

（組立方法）
次に、ワイヤーハーネスの組立方法の一例について図４及び図５を参照して説明する。

管理者は、管理装置６の入力部６２を操作してワイヤーハーネスＩＤを入力する。制御部６０は、入力部６２に入力されたワイヤーハーネスＩＤに対応する投影画像データを記憶部６１から読み出し、プロジェクタ５に送信する。投影画像データは、プロジェクタ５のメモリに記憶される。管理者は、管理装置６の入力部６２を操作して投影開始を指示する。管理装置６の制御部６０は、投影開始信号をプロジェクタ５に送信する。プロジェクタ５は、管理装置６からの投影開始信号に基づいて投影画像データをメモリから読み出し、投影画像データに基づく投影画像をスクリーン２に投影する。

（布線経路の一例）
図４は、スクリーン２を表側から見た投影画像の一例を示す図である。同図に示す投影画像２０には、組立用治具１０の取付位置を示す組立用治具１０の治具画像２１と、ワイヤーハーネスの布線位置を示す布線指示線２２が渦巻き状に表示されている。布線指示線２２には、布線の始点を示す始点マーク２２ａ、布線の終点を示す終点マーク２２ｂ、及びワイヤーハーネスに曲げ癖を付ける位置を示す曲げ癖マーク２２ｃが含まれる。ここで、布線指示線２２は、布線経路の一例である。

終点マーク２２ｂは始点マーク２２ａよりも外側に配置されている。具体的には、終点マーク２２ｂとスクリーン２の最も近い一辺との距離が始点マーク２２ａとスクリーン２の最も近い一辺との距離よりも短くなるように始点マーク２２ａ及び終点マーク２２ｂが配置されている。これにより長いワイヤーハーネスであってもスクリーン２上に布線することが可能になる。

ワイヤーハーネスには、始点マーク２２ａ、終点マーク２２ｂ及び曲げ癖マーク２２ｃに対応する始点マーク、終点マーク及び曲げ癖マークが付されている。ワイヤーハーネスに付ける始点マーク、終点マーク及び曲げ癖マークは、例えば、異なる色のテープをワイヤーハーネスに周方向に巻き付けてもよい。この場合、テープの色と投影画像２０中の始点マーク２２ａ、終点マーク２２ｂ及び曲げ癖マーク２２ｃの色とを同一又は近似した色同士にさせるのが好ましい。なお、始点マーク２２ａ、終点マーク２２ｂ及び曲げ癖マーク２２ｃは、図４に示すように円形に限られず他の形状でもよい。

図４に示す投影画像２０がスクリーン２に投影された場合、作業者は、スクリーン２に投影された治具画像２１の位置に組立用治具１０を取り付ける。次に、作業者は、ワイヤーハーネスに付されている始点マークを投影画像２０中の始点マーク２２ａに合せて布線指示線２２に沿ってワイヤーハーネスを布線する。このとき、ワイヤーハーネスを組立用治具１０の一対の支持片１３０間を通るように配置する。また、ワイヤーハーネスに付されている曲げ癖マークを曲げ癖マーク２２ｃに合せる。最後にワイヤーハーネスの終点に付されている終点マークを投影画像２０中の終点マーク２２ｂに合せる。その後、必要に応じてワイヤーハーネスの端部にコネクタを取り付ける。なお、コネクタは予めワイヤーハーネスの端部に取り付けておいてもよい。

（布線経路の他の例）
図５は、スクリーン２を表側から見た投影画像の他の例を示す図である。同図に示す投影画像２０には、組立用治具１０の取付位置を示す組立用治具１０の治具画像２１と、ワイヤーハーネスの布線位置を示す布線指示線２２が卍状に表示されている。図４では、始点マーク２２ａは、布線指示線２２の端部に設けられていたが、図５では、１本の幹部２３と幹部２３から２本の岐部２４が分岐する位置が始点マーク２２ａとなっている。

図５に示す投影画像２０がスクリーン２に投影された場合、作業者は、スクリーン２に投影された治具画像２１の位置に組立用治具１０を取り付ける。次に、作業者は、ワイヤーハーネスに付されている始点マークを投影画像２０中の始点マーク２２ａに合せて布線指示線２２に沿ってワイヤーハーネスの幹部２３及び枝部２４を布線する。このとき、ワイヤーハーネスを組立用治具１０の一対の支持片１３０間を通るように配置する。また、ワイヤーハーネスに付されている曲げ癖マークを曲げ癖マーク２２ｃに合せる。最後にワイヤーハーネスの終点に付されている終点マークを投影画像２０中の終点マーク２２ｂに合せる。その後、必要に応じてワイヤーハーネスの端部にコネクタを取り付ける。なお、コネクタは予めワイヤーハーネスの端部に取り付けておいてもよい。

ワイヤーハーネスを鉄道車両等の筐体内部に布線する場合は、筐体に付された始点マークにワイヤーハーネスに付された始点マークを合せて布線を開始する。このとき、筐体に付された曲げ癖マークにワイヤーハーネスに付された曲げ癖マークを合せる。最後に筐体に付された終点マークにワイヤーハーネスに付された終点マークを合せる。その後、コネクタ又は端子を筐体内部の電気機器等に接続する。

（本実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（ａ）ワイヤーハーネスを渦巻き状にスクリーン２上に布線することにより、ワイヤーハーネスの全長がスクリーン２の横方向の長さよりも長い場合（例えば全長２５ｍ）であっても、一人の作業者で布線作業を容易に行うことができる。また、従来と比較して作業者の横方向への移動範囲を短くできるので、生産性を向上させることができる。
（ｂ）ワイヤーハーネスに曲げ癖が付けられていることにより、筐体内部の布線経路の曲がった箇所に曲げ癖の部分を合せることで容易に布線することができる。
（ｃ）ワイヤーハーネスの全長よりも横方向の長さが長いスクリーン２を用いる必要がないため、装置の小型化を図ることが可能になる。
（ｄ）スクリーン２に直接組立用治具１０を取り付けることができるため、組立用治具１０を取り付けるための板をスクリーン２が兼ねることができる。
（ｅ）組立用治具１０を吸着によりスクリーン２に取り付けるため、スクリーン２を傷付けたり、組立用治具１０を破損させるおそれが少なくなり、取付作業が容易になる。

［他の変形例］
なお、本発明の実施の形態は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な実施の形態が可能である。

（変形例１）
上記各実施の形態では、組立用治具として、負圧によってスクリーンの表面に吸着するものについて説明したが、スクリーンは、組立用治具が磁力によってスクリーンの表面に磁気吸着する性質を有するものを用いてもよい。

図６（ａ）は、スクリーンの変形例１を示す要部平面図である。磁気吸着する性質を有するスクリーン２としては、図６（ａ）に示すように、金属線２ｃを格子状に配置したものを用いてもよい。この場合、組立用治具は、例えば、回転可能に設けられた永久磁石と、永久磁石を回転させて磁力をオン、オフさせるツマミとを備えたものを用いことができる。そして、組立用治具をスクリーン２の表面２ａに吸着させる場合は、ツマミを回転させて磁力をオンにする。組立用治具をスクリーン２から外す場合は、ツマミを回転させて磁力をオフにする。なお、永久磁石の代わりに電磁石を用いてもよい。

（変形例２）
図６（ｂ）は、スクリーンの変形例２を示す要部平面図である。図６（ｂ）に示すよう
に、磁性粉２ｃを含有する透明シート２ｄをスクリーン２の表面２ａに形成したものを用
いてもよい。この場合の組立用治具は、変形例１と同じものを用いる。

（変形例３）
上記実施の形態では、表示部としてスクリーン２とプロジェクタ５を用いたが、ＬＥＤディスプレイ、液晶ディスプレイ等のディスプレイでもよい。これにより、情報を任意に表示面に表示させることができる。

（変形例４）
上記実施の形態では、ワイヤーハーネスを渦巻き状又は卍状に布線したが、これらに限られず、他の形状に布線してもよい。

（変形例５）
上記実施の形態では、スクリーン２上に１つのワイヤーハーネスを布線したが、複数のワイヤーハーネスを布線してもよい。

（変形例６）
上記実施の形態では、色で投影画像中の始点マーク、終点マーク、曲げ癖マークとワイヤーハーネスに付された始点マーク、終点マーク、曲げ癖マークとを色で対応させたが、識別番号で対応させてもよい。これにより、布線作業の誤りを抑制することができる。

（変形例７）
上記実施の形態では、終点マーク２２ｂが始点マーク２２ａよりも外側に配置されるようにしたが、始点マーク２２ａが終点マーク２２ｂよりも外側に配置されるようにしてもよい。

本発明は、鉄道車両用ハーネス、自動車用ハーネス、医療用ハーネス、機器内ハーネス等に適用可能である。

１…ワイヤーハーネス製造装置、２…スクリーン、２ａ…表面、２ｂ…裏面、
２ｃ…金属線、２ｃ…磁性粉、２ｄ…透明シート、３…筐体、４ａ、４ｂ…ミラー、
５…プロジェクタ、６…管理装置、１０…組立用治具、１１…本体、
１２…吸着盤、１３…レバー部、１４…支軸、１５…スライド軸、１６…座部、
２０…投影画像、２１…治具画像、２２…布線指示線、２２ａ…始点マーク、
２２ｂ…終点マーク、２２ｃ…曲げ癖マーク、２３…幹部、２４…枝部、
６０…制御部、６１…記憶部、６１…投影画像データ、
６２…入力部、６３…表示部、６４…通信部、１３０…支持片、１３１…支点部、
１３１ａ…カム面、６１０…プログラム、６１１…投影画像データ

Claims (5)

1. ワイヤーハーネスが布線される表示面を有し、前記表示面に画像を表示する表示部と、
   前記ワイヤーハーネスの布線経路を含む画像を前記表示部の前記表示面に表示する制御部と、を備え、
   前記布線経路は、布線の始点を示す始点マーク、及び布線の終点を示す終点マークを含む、
   ワイヤーハーネス製造装置。
2. 前記終点マークが前記始点マークよりも外側に配置された、
   請求項１に記載のワイヤーハーネス製造装置。
3. 前記布線経路は、前記ワイヤーハーネスに曲げ癖を付ける箇所を示す曲げ癖マークを含む、
   請求項１又は２に記載のワイヤーハーネス製造装置。
4. 前記表示部は、スクリーンと、前記スクリーンに前記ワイヤーハーネスの布線経路を投影するプロジェクタとを備えた、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス製造装置。
5. 前記表示部は、ＬＥＤディスプレイである、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス製造装置。

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