JP2018010796A - ワイヤーハーネス製造用装置及びワイヤーハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コネクタから延出する電線がなるべく真っ直ぐになった状態で、コネクタから延出する複数の電線を結束できるようにすることを目的とする。
【解決手段】ワイヤーハーネス製造用装置２０は、電線挟持部材３０と、第１ロボット４０と、を備える。電線挟持部材３０は、複数の電線１１が摺動しながら引き出されることが可能な態様で前記複数の電線１１を挟持する少なくとも１つの挟持部３６を含む。第１ロボット４０は、前記電線挟持部材３０に前記複数の電線１１が挟持された状態でコネクタ１４又は前記複数の電線１１のうち前記コネクタ１４と前記電線挟持部材３０との間の部分を保持するロボットハンド４４と、前記ロボットハンド４４を前記電線挟持部材３０から離間移動させるロボットアーム４２とを含み、前記電線挟持部材３０に挟持された前記複数の電線１１を引き出す。
【選択図】図２

Description

この発明は、ワイヤーハーネスの端末を結束する技術に関する。

特許文献１は、数本の電線を所要形態に配索するハーネス布線装置と、該ハーネス布線装置の複数本の電線をテープ巻きで束ねるテープ巻きユニットを所望の方向に移動自在としたテープ巻き装置とで構成されるワイヤーハーネスの製造装置を開示している。ハーネス布線装置としては、複数の縦レールに沿って前記複数本の電線を配索するハーネス整形装置が開示されている。サブワイヤーハーネスのコネクタは、縦レールの受け治具にセットされ、サブワイヤーハーネスの電線部分は下部フレームまでの間で垂れ下がる。この後、ワイヤーハーネスの整形が行われ、幹線部や分岐線部が結束される。

特開２００８−１９２４５６号公報

しかしながら、特許文献１に開示のように、受け治具にセットされたコネクタから垂れ下がったサブワイヤーハーネスの電線部分を結束しようとすると、コネクタと結束部分との間で電線が曲ったり、飛出したりする恐れがある。

そこで、本発明は、コネクタから延出する電線がなるべく真っ直ぐになった状態で、コネクタから延出する複数の電線を結束できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係るワイヤーハーネス製造用装置は、コネクタから延出する複数の電線を前記コネクタから離れた位置で結束するのに用いられるワイヤーハーネス製造用装置であって、前記複数の電線が摺動しながら引き出されることが可能な態様で前記複数の電線を挟持する少なくとも１つの挟持部を含む電線挟持部材と、前記電線挟持部材に前記複数の電線が挟持された状態で前記コネクタ又は前記複数の電線のうち前記コネクタと前記電線挟持部材との間の部分を保持する保持部と、前記保持部を前記電線挟持部材から離間移動させる移動機構とを含み、前記電線挟持部材に挟持された前記複数の電線を引き出す電線引出機構と、を備える。

第２の態様に係るワイヤーハーネス製造用装置は、第１の態様に係るワイヤーハーネス製造用装置であって、前記電線引出機構によって引き出された状態の前記複数の電線を結束する結束機構をさらに備える。

第３の態様に係るワイヤーハーネス製造用装置は、第１又は第２の態様に係るワイヤーハーネス製造用装置であって、前記複数の電線が前記電線挟持部材に挟持されている状態で前記コネクタ及び前記複数の電線の状態情報を取得する状態情報取得部と、前記状態情報取得部によって取得された状態情報に基づいて保持部の保持位置を決定する加工制御部と、をさらに備える。

第４の態様に係るワイヤーハーネス製造用装置は、第１から第３のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネス製造用装置であって、前記複数の電線が前記電線引出機構によって引き出された状態で、予定結束箇所の前記複数の電線を集線する集線機構をさらに備える。

第５の態様に係るワイヤーハーネス製造用装置は、第１から第４のいずれか１つの態様に係るワイヤーハーネス製造用装置であって、前記電線挟持部材は、複数の前記挟持部を含む。

第６の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、コネクタから延出する複数の電線を前記コネクタから離れた位置で結束してワイヤーハーネスを製造するワイヤーハーネスの製造方法であって、（ａ）前記複数の電線が摺動しながら引き出されることが可能な態様で前記複数の電線を挟持する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後で、前記複数の電線のうち挟持された部分をコネクタ側に引き出す工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）の後で、前記複数の電線を結束する工程と、を備える。

第７の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、第６の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）が、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線に対してそれぞれ行われ、前記工程（ｃ）において、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線を１つに結束する。

第８の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、第７の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、前記工程（ａ）において、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線をまとめて挟持する。

第９の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法は、第７の態様に係るワイヤーハーネスの製造方法であって、前記工程（ａ）において、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線を分けて挟持する。

第１から第５の態様によると、電線が電線挟持部材に挟持された状態で電線引出機構によって摺動しながら引き出されることによって、引き出された電線のうち電線挟持部材とコネクタとの間の部分がしごかれた状態となる。これにより、コネクタから延出する電線がなるべく真っ直ぐになった状態で、コネクタから延出する複数の電線を結束できる。このとき、１つのコネクタからのみ延出する複数の電線を結束することもできるし、複数のコネクタからそれぞれ延出する複数の電線をまとめて結束することもできる。

特に、第２の態様によると、当該装置によって結束まで行うことができる。

特に、第３の態様によると、状態情報取得部で取得された状態情報に基づいて、保持部の保持位置を決定することで、保持部の保持ミスを抑制できると共に、保持時にコネクタ等を傷つけにくくなる。これにより品質を安定させることができる。

特に、第４の態様によると、集線機構によって電線を集線することによって、結束作業を行いやすくなる。

特に、第５の態様によると、複数のコネクタからそれぞれ延出する複数の電線をまとめて結束する際に、複数の挟持部にそれぞれ挟持された複数の電線をそれぞれ別に引き出してから、まとめて結束することができる。これにより、電線の引出作業が容易になる。

第６から第９の態様によると、電線が挟持された状態で摺動しつつ引き出されることによって、引き出された電線がしごかれた状態となる。これにより、コネクタから延出する電線がなるべく真っ直ぐになった状態で、コネクタから延出する複数の電線を結束できる。

特に、第７の態様によると、簡易な方法で分岐形成を行うことができる。

特に、第８の態様によると、電線を引き出した状態で、予定結束箇所の近傍がまとめて挟持されているため、集線作業を省略又は簡略化できる。

特に、第９の態様によると、電線が引き出される前のコネクタの姿勢が安定しやすくなるため、コネクタを保持して電線を引き出す場合に、コネクタを保持しやすくなる。

ワイヤーハーネスの一例を示す図である。 ワイヤーハーネス製造用装置を示す概略図である。 電線挟持部材を示す概略平面図である。 電線挟持部材を示す概略斜視図である。 電線の結束作業例を示す説明図である。 電線の結束作業例を示す説明図である。 電線の結束作業例を示す説明図である。 電線の結束作業例を示す説明図である。 電線の結束作業例を示す説明図である。 電線の結束作業例を示す説明図である。 電線の結束作業の別の例を示す説明図である。 電線の結束作業の別の例を示す説明図である。 電線の結束作業の別の例を示す説明図である。 電線の結束作業の別の例を示す説明図である。

｛実施形態｝
以下、実施形態に係るワイヤーハーネス製造用装置及びワイヤーハーネスの製造方法について説明する。

＜ワイヤーハーネスについて＞
まず、製造対象となるワイヤーハーネス１０について説明する。図１はワイヤーハーネス１０の一例を平面に展開した図である。なお、図１において、同じ経路を通る電線１１は、１本の線で描かれている。このため、図１において、１本の線で描かれた電線１１は、実際には、複数の電線１１の束であることがあり得る。

製造対象となるワイヤーハーネス１０は、複数のコネクタ１４が複数の電線１１を介して接続されている。より詳細には、ワイヤーハーネス１０は、複数の電線１１が分岐しつつ結束された構成とされている。そして、ワイヤーハーネス１０の各分岐先では、複数の電線１１の端部がコネクタ１４に挿入接続されている。本ワイヤーハーネス１０が車両に組込まれた状態で、各コネクタ１４が車両に搭載された各種電気部品に接続される。これにより、ワイヤーハーネス１０は、車両に搭載された各種電気部品を電気的に接続する役割を果す。ワイヤーハーネス１０に含まれる電線１１は、車両における敷設経路に応じた形態で分岐されつつ結束される。

上述したように、電線１１の端部には、コネクタ１４が接続される。電線１１は、例えば、その端部に圧着又は溶接などによって接続された端子を介してコネクタ１４に接続される。

コネクタ１４の本体部は、例えば、絶縁性の樹脂材料で一体成型されている。コネクタ１４の本体部には、電線１１の端部の端子を挿入保持可能な複数のキャビティが形成されている。複数の電線１１の端子がキャビティに挿入保持されることで、各コネクタ１４から複数の電線１１が延出した状態となる。

＜ワイヤーハーネス製造用装置について＞
ワイヤーハーネス製造用装置２０について説明する。図２はワイヤーハーネス製造用装置２０を示す概略図である。図３は、電線挟持部材３０を示す概略平面図である。図４は、電線挟持部材３０を示す概略斜視図である。

ワイヤーハーネス製造用装置２０は、コネクタ１４から延出する複数の電線１１をコネクタ１４から離れた位置で結束するのに用いられる。ワイヤーハーネス製造用装置２０は、電線挟持部材３０と、電線引出機構としての第１ロボット４０と、を備える。ここでは、ワイヤーハーネス製造用装置２０は、結束機構としての第２ロボット５０と、状態情報取得部としての撮像部７０と、加工制御部８０とをさらに備える。

電線挟持部材３０は、複数の電線１１が摺動しながら引き出されることが可能な態様で複数の電線１１を挟持する少なくとも１つの挟持部３６を含む。ここでは、電線挟持部材３０は、複数の挟持部３６を含む。電線挟持部材３０は、コネクタ１４から電線１１が垂れ下がった状態で当該コネクタ１４から延出する電線１１を挟持可能に構成されている。

電線挟持部材３０は、長尺状部材であり、その長手方向に沿って略直線状に配列するようにして、上記挟持部３６が複数設けられた構成とされている。より具体的には、電線挟持部材３０は、３つの押え板部３２と、一対の弾性板部材３４とを有している。

押え板部３２は、樹脂等により形成された部材であり、一方向に長い略長方形板状部材に形成されている。各押え板部３２の一長辺側の縁部３２ａには、押え板部３２の長手方向に沿って間隔をあけて複数の保持凹部３２ｈが形成されている。各保持凹部３２ｈは、押え板部３２の主面から見て、一長辺側の縁部３２ａ側に開口する略Ｕ字溝状に形成されている。

弾性板部材３４は、ゴム等の弾性板材により形成された部材であり、上記押え板部３２の主面に対応する形状で、一方向に長い略長方形板状に形成されている。また、弾性板部材３４の一長辺側の縁部３４ａであって上記各保持凹部３２ｈに対応する各位置には、それぞれ線状の切込部３４ｈが形成されている。切込部３４ｈは、幅を有していてもよいし、有していなくてもよい。そして、各切込部３４ｈを保持凹部３２ｈの略Ｕ字状の幅方向略中央部に配設した状態で、一対の弾性板部材３４が、それぞれ上記３つの押え板部３２に挟持固定される。ここでは、上記３つの押え板部３２と一対の弾性板部材３４とが相互に主面を突き合わせる態様で交互に配設された状態で、２つの外側の押え板部３２が内側の押え板部３２に対して、結束具やネジ止構造、係合構造等により固定されることで、内側の押え板部３２の両主面と外側の押え板部３２の内向き主面との各間に、一対の弾性板部材３４が一定位置で挟持固定される。

この電線挟持部材３０では、一対の弾性板部材３４の切込部３４ｈが各保持凹部３２ｈの幅方向略中央に配設される構成をもって、挟持部３６が構成されている。そして、切込部３４ｈを広げるように弾性板部材３４を弾性変形させつつ、各電線１１を保持凹部３２ｈ内の切込部３４ｈに押込むことで、各電線１１が挟持部３６に摺動しながら引き出されることが可能な態様で挟持される。なお、ここでは、相互に離れた２つの切込部３４ｈで電線１１を挟持することで、電線１１の本数等が多い場合でもより確実に電線１１を挟持することができる。ここで、弾性板部材３４の剛性、切込部３４ｈの幅等を変えることで、電線１１が挟持部３６に対して摺動する際の摩擦力を変えることができる。また、弾性板部材３４の枚数、厚み等を変えることで、電線１１が挟持部３６に対して摺動する距離を変えることができる。これらを適宜設定することで、摺動した後の複数の電線１１をなるべく真っ直ぐな状態にすることができる。

このような電線挟持部材３０としては、従来、布線前のコネクタ付電線を布線用の図板に搬送する際に用いられていた部材であって、コネクタ付電線の端末部を保持可能な電線保持具（布線バーとも言う）を流用することができる。もっとも、電線挟持部材３０として、電線保持具以外の部材であってもよく、当該ワイヤーハーネス製造用装置２０の専用品として形成されたものを用いることもできる。

ここでは、電線挟持部材３０は、フレーム部９０に支持されている。フレーム部９０は、縦フレーム９２と、横フレーム９４とを備える。縦フレーム９２は、床上に立設状態で支持されている。横フレーム９４は、縦フレーム９２によって床上の位置に水平姿勢で支持されている。電線挟持部材３０は、横フレーム９４によって床上の位置に水平姿勢で支持されている。このとき電線挟持部材３０は、切込部３４ｈの延在方向が鉛直方向と直交する姿勢、つまり、一対の弾性板部材３４が鉛直方向に並ぶ姿勢で支持される（図５参照）。

複数の電線１１の各端部の端子を対応する各コネクタ１４に挿入保持した状態で、各コネクタ１４から延出する電線１１が上記挟持部３６に挟持される。ここでは、コネクタ１４が上方の押え板部３２の上面に支持されつつ、コネクタ１４から延出する電線１１が鉛直方向に延在するように一対の弾性板部材３４の切込部３４ｈに挟持される。ここでは、１つの挟持部３６に２つのコネクタ１４ａ、１４ｂからそれぞれ延出する電線１１がまとめて挟持されるものとして説明する。当該２つのコネクタ１４ａ、１４ｂは１次分岐を構成する電線１１が延出されるコネクタ１４である。同様に２つのコネクタ１４ｃ、１４ｄも別の１つの挟持部３６に挟持されている。なお、図２に示す状態では、各電線１１は、結束されていない。このため、各コネクタ１４から延出する各電線１１は各コネクタ１４から垂れ下がっており、各コネクタ１４間の下方位置で、他のコネクタ１４に向うように湾曲している。ここでは、各コネクタ１４から延出する各電線１１は各挟持部３６から垂れ下がっており、各挟持部３６間の下方位置で、他の挟持部３６に向うように湾曲している。

電線引出機構は、電線挟持部材３０に挟持された複数の電線１１を引き出す。電線引出機構は、保持部と、移動機構とを含む。保持部は、電線挟持部材３０に複数の電線１１が挟持された状態でコネクタ１４又は複数の電線１１のうちコネクタ１４と電線挟持部材３０との間の部分を保持する。移動機構は、保持部を電線挟持部材３０から離間移動させる。上述したように、ここでは、電線引出機構として、第１ロボット４０が採用されている。

第１ロボット４０は、上記移動機構としてのロボットアーム４２と、ロボットアーム４２の先端部に設けられた上記保持部としてのロボットハンド４４とを備える。ロボットアーム４２の駆動によってロボットハンド４４を各作業位置に移動させることができる。また、ロボットアーム４２の駆動によってロボットハンド４４の姿勢を変更させることができる。ロボットハンド４４は、複数のフィンガを備えており、複数のフィンガによってコネクタ１４又はコネクタ１４から延出する電線１１を把持することが可能とされている。特に、ロボットアーム４２の駆動によってロボットハンド４４をコネクタ１４の位置又はコネクタ１４の下方位置に移動させた状態で、ロボットハンド４４でコネクタ１４又はコネクタ１４から延出する電線１１を保持し、この状態で、ロボットアーム４２の駆動によってロボットハンド４４を上方に移動させることで、電線挟持部材３０から電線１１を引き出すことができる（図６、図８参照）。以下では、ロボットハンド４４は、コネクタ１４を把持するものとして説明する。このとき電線１１は電線挟持部材３０に対して摺動しつつ引き出される。つまり、引き出された電線１１はしごかれた状態となっている。従って、電線挟持部材３０と第１ロボット４０とは、複数の電線１１をなるべく真っ直ぐな状態に矯正する電線矯正機構としての機能も有している。

結束機構は、電線引出機構によって引き出された状態の複数の電線１１を結束する。上述したように、ここでは、結束機構として第２ロボット５０が採用されている。

第２ロボット５０は、ロボットアーム５２と、ロボットアーム５２の先端部に設けられた結束装置５４とを備える。ロボットアーム５２の駆動によって結束装置５４を各作業位置に移動させることができる。結束装置５４は、複数の電線１１を粘着テープ又は結束バンド等の結束部材によって結束する装置である。かかる結束装置５４としては、例えば、粘着テープを巻回したテープ巻回体を、複数の電線１１周りに回転させることで、当該粘着テープを複数の電線１１に巻回する、周知のテープ巻付装置を用いることができる。特に、コネクタ１４から距離をあけた下方位置で、複数の電線１１が電線挟持部材３０によって束ねられた状態で、ロボットアーム５２の駆動によって結束装置５４を当該電線挟持部材３０の上側又は下側の隣の位置に移動させた状態で、当該結束装置５４によって複数の電線１１に粘着テープを巻付けて、複数の電線１１を結束することができる（図９、図１０参照）。以下では、結束装置５４によって電線挟持部材３０の上側の位置（以下、予定結束箇所と称する）で複数の電線１１を結束するものとして説明する。

結束装置５４によって電線挟持部材３０の上側の位置で複数の電線１１を結束する場合、コネクタ１４と電線挟持部材３０との間の部分が比較的張った状態になっていることが好ましい。例えば、ロボットハンド４４が電線挟持部材３０から上方に移動した状態で、ロボットハンド４４がコネクタ１４を保持すると共に、電線挟持部材３０が複数の電線１１を挟持した状態を保つことで、複数の電線１１のうちロボットハンド４４に把持されたコネクタ１４と電線挟持部材３０との間の部分を比較的張った状態に保つことができる。この状態で、結束装置５４によって複数の電線１１のうちコネクタ１４と電線挟持部材３０との間の部分を結束することで、結束状態が安定する。もっとも、必ずしもロボットハンドがそのままコネクタ１４を保持している必要はなく、ロボットハンド４４によるコネクタ１４の移動予定位置に予めコネクタ１４を保持可能な保持部材等が設けられ、ロボットハンド４４が把持していたコネクタ１４を当該保持部材に受け渡すことで、コネクタ１４と電線挟持部材３０との間の部分を比較的張った状態に保つものであってもよい。

なお、結束装置５４によって電線挟持部材３０の下側の位置で複数の電線１１を結束する場合、電線１１の予定結束箇所が電線挟持部材３０のすぐ近くの下方に位置するため、移動させたコネクタ１４をロボットハンド４４等で保持していなくとも、電線１１の予定結束箇所が比較的真っ直ぐな状態で、かつ比較的まとまった状態となる。もちろん、移動させたコネクタ１４をロボットハンド４４等で保持していてもよい。例えば、引き出されたコネクタ１４と電線挟持部材３０との間の電線長が長い場合に、結束装置５４によって電線挟持部材３０の下側の位置で複数の電線１１を結束することが考えられる。

上記のように、コネクタ１４の下方の予定結束箇所で、複数の電線１１が粘着テープＴ等の結束部材で結束される（図１０参照）。これにより、複数の電線１１が上記ワイヤーハーネス１０の形態をなすように結束されることになる。複数の電線１１は、上記予定結束箇所とコネクタ１４との間、予定結束箇所の間等でも結束されてもよい。

上記第１ロボット４０、第２ロボット５０のロボットアーム４２、５２としては、一般的な産業用ロボットを用いることができる。図２では、第１ロボット４０、第２ロボット５０のロボットアーム４２、５２として、一般的な垂直多関節ロボットが図示されている。

なお、ここでは、第１ロボット４０、第２ロボット５０が別々に設けられている例で説明したが、上記ロボットハンド４４と結束装置５４とが、共通するロボットアームによって移動する構成であってもよい。

状態情報取得部は、複数の電線１１が電線挟持部材３０に挟持されている状態でコネクタ１４及び複数の電線１１の状態情報を取得する。上述したように、ここでは、状態情報取得部として撮像部７０が設けられている。

撮像部７０は、ここでは、コネクタ１４及びコネクタ１４から延出する複数の電線１１を撮像可能に構成されている。すなわち、撮像部７０は、ＣＣＤカメラ等によって構成される撮像カメラである。撮像部７０としては、２次元カメラが用いられてもよいし、ステレオカメラが用いられてもよい。ロボットハンド４４の姿勢を把持対象のコネクタ１４の姿勢に応じて３次元的に変更させる場合、撮像部７０として、ステレオカメラが用いられることが好ましい。ここでは、撮像部７０として、ステレオカメラが用いられる例で説明する。

加工制御部８０は、状態情報取得部によって取得された状態情報に基づいて保持部の保持位置を決定する。この際、加工制御部８０は、第１ロボット４０、第２ロボット５０の動作制御を行う機能を備えている。

加工制御部８０は、第１ロボット４０、第２ロボット５０及び撮像部７０に接続されている。撮像部７０で撮像された画像は、加工制御部８０に与えられ、これにより、加工制御部８０においてロボットハンド４４の保持位置が取得される。また、加工制御部８０の制御下、第１ロボット４０が電線引出動作、第２ロボット５０が結束動作を行う。

加工制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等がバスラインを介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成されている。ＲＯＭは基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭはＣＰＵが所定の手順に従った処理を行う際の作業領域として供される。外部記憶装置は、フラッシュメモリ或はハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。外部記憶装置には、ＯＳ（オペレーションシステム）、ロボットハンド４４の保持位置を決定する保持位置決定プログラムを含む加工プログラム等が格納されている。加工プログラムに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵが演算処理を行うことにより、第１ロボット４０、第２ロボット５０の動作制御がなされる。また、この加工制御部８０では、画像信号入力インターフェース及び入出力インターフェースもバスラインに接続されている。そして、撮像部７０の撮像信号が、画像信号入力インターフェースを通じて本加工制御部８０に入力され、ロボットハンド４４の保持位置の取得処理に供される。また、本加工制御部８０からの制御信号が入出力インターフェースを介して第１ロボット４０、第２ロボット５０に与えられ、第１ロボット４０、第２ロボット５０が駆動制御される。

なお、本加工制御部８０には、各種スイッチ、タッチパネル等により構成された入力部が接続され、ワイヤーハーネス製造用装置２０は、入力部を通じて本加工制御部８０に対する諸指示を受付可能に構成されていることが考えられる。

また、本加工制御部８０が行う一部或は全部の機能は、専用の論理回路等でハードウェア的に実現されてもよい。

＜動作＞
上記ワイヤーハーネス製造用装置２０を前提として、ワイヤーハーネスの製造方法を説明する。

まず、複数のコネクタ１４のそれぞれに複数の電線１１の端部が接続されたものを準備する。そして、複数の電線１１が摺動しながら引き出されることが可能な態様で複数の電線１１を挟持する（図２、図５参照、工程（ａ））。具体的には、コネクタ１４から延出する複数の電線１１のうちコネクタ１４近傍の部分を挟持部３６に挟持させる。このとき、弾性板部材３４の切込部３４ｈに電線１１を挿通することで、挟持部３６に対して電線１１が摺動しながら引き出されることが可能な態様で挟持される。この状態では、図５に示すように、コネクタ１４は押え板部３２の上面に支持された状態となる。また、挟持部３６から複数の電線１１が垂れ下がった状態となる。この際、ここでは、複数のコネクタ１４ａ、１４ｂから延出する電線１１であって、相互に同じ１次分岐に対応する電線１１が１つの挟持部３６にまとめて挟持される。

次に、複数の電線１１のうち挟持された部分をコネクタ１４側に引き出す（工程（ｂ））。具体的には、図６に示すように、第１ロボット４０のロボットハンド４４でコネクタ１４又は複数の電線１１のうちコネクタ１４と電線挟持部材３０との間の部分（ここでは、コネクタ１４）を把持し、この状態で、ロボットハンド４４を上昇させる。これにより、複数の電線１１のうち挟持部３６に挟持される部分及びこれより下方に位置する部分が上昇し、順に挟持部３６を通過しつつ電線挟持部材３０よりもコネクタ１４側に引き出される。この際、電線１１が弾性板部材３４の切込部３４ｈを摺動しつつ通過することで電線１１がしごかれた状態となる。

ここで、ロボットハンド４４でコネクタ１４又は電線１１を保持する際、コネクタ１４の位置及び姿勢が一定でないと、保持ミスが生じる恐れがある。また、所望外の方向からコネクタ１４又は電線１１を保持してコネクタ１４又は電線１１を傷つけてしまう恐れがある。例えば、複数のコネクタ１４から延出する複数の電線１１をまとめて１つの挟持部３６に挟持させると、複数のコネクタ１４同士が干渉して、図７に示すように、コネクタ１４の位置及び姿勢が一定にならない場合があり得る。また、例えば、１つのコネクタ１４ａから延出する電線１１を引き出す際に他のコネクタ１４ｂから延出する電線１１もつられて引き出されるなどしてコネクタ１４ｂの位置及び姿勢が一定にならない場合があり得る。このようにコネクタ１４の位置及び姿勢が不安定な場合にもロボットハンド４４でコネクタ１４又は電線１１をより確実に保持できるようにするため、ここではコネクタ１４及びコネクタ１４から延出する複数の電線１１の状態情報を取得する。

すなわち、撮像部７０によって、複数の電線１１の端末を含む領域を撮像する。例えば、保持したいコネクタ１４と、当該コネクタ１４の周辺でロボットハンド４４によってコネクタ１４を保持する際に干渉物になりそうな部材とを含む領域を撮像する。そして、加工制御部８０が撮像部７０によって撮像された撮像画像におけるコネクタ１４及び複数の電線１１の状態情報に基づいて、ロボットハンド４４の保持位置等を取得する。例えば、加工制御部８０は、撮像画像において予めインプットされたコネクタ１４の形状と比較するなどすることによってコネクタ１４に対してパターン認識を行ってコネクタ１４の位置及び姿勢を割り出す。そして、割り出したコネクタ１４の位置及び姿勢等からロボットハンド４４が他のコネクタ１４又は電線１１等と干渉しないような接近経路、及び保持したいコネクタ１４に対するロボットハンド４４の好適な位置並びに姿勢等を取得する。また、ロボットハンド４４が電線１１を把持する場合には、撮像画像から背景を除去するなどして電線１１の画像抽出を行い、ロボットハンド４４の保持位置等を取得することが考えられる。背景は、電線１１がない状態で撮像された撮像画像から予め取得しておくとよい。こうして取得した保持位置等に基づいて、加工制御部８０はロボットハンド４４の動作制御を行う。撮像及び保持位置等の取得はコネクタ１４又は電線１１を保持する前に毎回行われることが好ましい。

１つの挟持部３６にセットされた２つのコネクタ１４ａ、１４ｂから延出する電線１１をそれぞれ所定距離引出すことで、図８に示すように、それぞれの電線１１の予定結束箇所が電線挟持部材３０の近く（ここでは、電線挟持部材３０の上側の隣の位置）に移動した状態となる。

この状態で、図９に示すように、結束装置５４を予定結束箇所に移動させて、コネクタ１４から延出する複数の電線１１を結束する（工程（ｃ））。ここでは、２つのコネクタ１４ａ、１４ｂから延出する複数の電線１１をまとめて結束する。これにより結束された部分が分岐部を成す。

この後、結束装置５４が退避移動すると、図１０に示すように、コネクタ１４から延出する複数の電線１１が予定結束箇所で結束されたものが得られる。

上記を複数のコネクタ１４のそれぞれ又は分岐箇所に対して行うことで、各コネクタ１４から延出する複数の電線１１が結束されたワイヤーハーネス１０が製造される。

このように構成されたワイヤーハーネス製造用装置２０及びワイヤーハーネスの製造方法によると、電線１１が電線挟持部材３０に挟持された状態で第１ロボット４０によって摺動しながら引き出されることによって、引き出された電線１１のうち電線挟持部材３０とコネクタ１４との間の部分がしごかれた状態となる。これにより、コネクタ１４から延出する電線１１がなるべく真っ直ぐになった状態で、コネクタ１４から延出する複数の電線１１を結束できる。このとき、１つのコネクタ１４からのみ延出する複数の電線１１を結束することもできるし、複数のコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１をまとめて結束することもできる。特に、当該ワイヤーハーネス製造用装置２０を用いて複数のコネクタ１４から延出する複数の電線１１を１つに結束することで、簡易な方法で分岐形成を行うことができる。

また、結束機構としての第２ロボット５０をさらに備えるため、当該ワイヤーハーネス製造用装置２０によって結束まで行うことができる。これにより、結束作業の大部分を自動化させることができる。

また、撮像部７０で取得された状態情報に基づいて、ロボットハンド４４の保持位置を決定することで、ロボットハンド４４によるコネクタ１４の保持ミスを抑制できると共に、保持時にコネクタ１４等を傷つけにくくなる。これにより品質を安定させることができる。

また、複数のコネクタ１４から延出する複数の電線１１が１つの挟持部３６に挟持された状態で電線１１を引き出すことによって、電線１１を引き出した状態で、予定結束箇所の近傍がまとめて挟持されているため、集線作業を省略又は簡略化できる。

｛製造方法の応用例｝
次に、図１１乃至図１４を参照しつつ、ワイヤーハーネスの製造方法の応用例について説明する。図１１乃至図１４は、電線１１の結束作業の別の例を示す説明図である。

当該応用例では、図１１に示すように、２つのコネクタ１４ａ、１４ｂからそれぞれ延出する電線１１が別の挟持部３６に挟持される。つまり、複数のコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１を分けて挟持している。

次に、この状態で図１２に示すように、第１ロボット４０によって順にコネクタ１４ａ、１４ｂを保持して移動させることで、電線挟持部材３０から電線１１を引き出す。

次に、この状態で図１３に示すように、２つのコネクタ１４からそれぞれ延出する電線１１を電線挟持部材３０の上方又は下方の位置（図１３に示す例では上方の位置）で集線し、結束する。従って、当該応用例では、ワイヤーハーネス製造用装置２０Ａは、集線機構をさらに備えている。集線機構は、複数の電線１１が電線引出機構によって引き出された状態で、予定結束箇所の複数の電線１１を集線する。集線機構としては、第３ロボット６０を用いることが考えられる。

第３ロボット６０は、ロボットアーム６２と、ロボットアーム６２の先端部に設けられたロボットハンド６４とを備える。第３ロボット６０のロボットアーム６２としては、第１ロボット４０、第２ロボット５０のロボットアーム４２、５２と同様に一般的な産業用ロボットを用いることができる。ロボットアーム６２の駆動によってロボットハンド６４を各作業位置に移動させることができる。ロボットハンド６４は、複数の電線１１を集線することができる。また、ここでは、ロボットハンド６４は、集線した複数の電線１１を掴んだり、複数の電線１１を束ねた状態で保持したりすることができる。特に、ロボットアーム６２の駆動によってロボットハンド６４を電線挟持部材３０の上方又は下方位置に移動させた状態で、ロボットハンド６４を閉じることで、複数の電線１１を集線することができる。

もっとも、コネクタ１４を把持して移動させることで電線１１を引き出した第１ロボット４０が、把持していたコネクタ１４をコネクタホルダ等に受け渡すなどしてフリーになるように構成されることによって、当該フリーになった第１ロボット４０を集線機構として用いることも考えられる。つまり、第１ロボット４０が電線引出機構及び集線機構としての機能を兼ねることが考えられる。上記以外にも、第２ロボット５０のロボットアーム５２に結束装置５４のほかに集線機構としてのロボットハンドが別途設けられる構成も考えられる。

なお、図１３に示す例では、結束装置５４はロボットハンド６４とコネクタ１４との間の部分を結束しているが、ロボットハンド６４と電線挟持部材３０との間の部分を結束するものであってもよい。

この後、ロボットハンド６４及び結束装置５４が退避移動すると、図１４に示すように、コネクタ１４ａ、１４ｂから延出する複数の電線１１が予定結束箇所で結束されたものが得られる。

上記を複数のコネクタ１４のそれぞれに対して行うことで、各コネクタ１４から延出する複数の電線１１が結束されたワイヤーハーネス１０が製造される。

このように構成されたワイヤーハーネス製造用装置２０Ａ及びワイヤーハーネスの製造方法によると、複数のコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１をまとめて結束する際に、複数の挟持部３６にそれぞれ挟持された複数の電線１１をそれぞれ別に引き出してから、まとめて結束することができる。これにより、電線１１の引出作業が容易になる。

この際、ロボットハンド６４によって電線１１を集線することによって、結束作業を行いやすくなる。

また、１つの挟持部３６に対応するコネクタ１４の数が少なくなるため、電線１１が引き出される前のコネクタ１４の位置及び姿勢が安定しやすくなるため、コネクタ１４を保持して電線１１を引き出す場合に、コネクタ１４を保持しやすくなる。

｛その他の変形例｝
実施形態において、２つのコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１をまとめて結束することで分岐部を形成するものとして説明したが、このことは必須ではない。１つのコネクタ１４から延出する複数の電線１１を結束するものであってもよい。また、分岐部を形成する場合でも、２つのコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１を別々に結束した後で、２つのコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１の結束した部分同士を別途結束することで分岐部を形成するものであってもよい。

なお、３つ以上のコネクタ１４から延出する複数の電線１１をまとめて結束する場合、３つ以上のコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１を１つの挟持部３６にまとめて挟持させてもよいし、３つ以上のコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１を別々の挟持部３６に分けて挟持させてもよい。また、３つ以上のコネクタ１４からそれぞれ延出する複数の電線１１を複数のグループに分けてグループごとに別々の挟持部３６に挟持させると共に、そのうちの少なくとも１つのグループにおいて複数のコネクタ１４から延出する複数の電線１１を１つの挟持部３６にまとめて挟持させるものであってもよい。

また、実施形態において、電線引出機構がロボットアーム４２とロボットハンド４４とを備える第１ロボット４０であるものとして説明したが、このことは必須ではない。電線引出機構は、例えば、保持部としてコネクタ１４を保持するコネクタホルダが設けられると共に、移動機構としてシリンダ又はリニアモータ等で構成され上記コネクタホルダを移動させるアクチュエータが設けられるものであってもよい。この場合、電線引出機構は、例えばフレーム等に固定されるとよい。また、保持部としてロボットハンド４４がコネクタ１４又は電線１１を把持するものとして説明したが、このことは必須ではない。ロボットハンド４４は、例えば、フォーク状に形成され、コネクタ１４に引っ掛けてコネクタ１４を移動させるものであってもよい。

また、実施形態において、コネクタ１４又は電線１１を保持したロボットハンド４４を鉛直上方に移動させるものとして説明したが、このことは必須ではない。コネクタ１４又は電線１１を保持したロボットハンドを水平方向に移動させるものであってもよいし、鉛直下方に移動させるものであってもよいし、鉛直方向及び水平方向に対して傾斜した方向に移動させるものであってもよい。これらの場合、一対の弾性板部材３４がロボットハンド４４の移動方向に沿って並んでいるとよい。つまり、ロボットハンド４４の移動方向が弾性板部材３４の主面に直交する方向であるとよい。もっとも、ロボットハンド４４の移動方向は、弾性板部材３４の主面と直交する方向から傾斜した方向であることも考えられる。例えば、ロボットハンド４４の移動方向は、弾性板部材３４の主面と直交する方向から切込部３４ｈの延在方向に沿って切込部３４ｈの開口（出入口）とは反対側に傾斜した方向であることが考えられる。

また、実施形態では、撮像部７０は、第１ロボット４０に搭載されている例で説明したが、必ずしもその必要は無い。撮像部７０は、他のロボットアーム５２に可動に設置されていてもよいし、また、他の箇所に固定設置されていてもよい。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０ ワイヤーハーネス
１１ 電線
１４ コネクタ
２０ ワイヤーハーネス製造用装置
３０ 電線挟持部材
３６ 挟持部
４０ 第１ロボット
４２ ロボットアーム
４４ ロボットハンド
５０ 第２ロボット
５２ ロボットアーム
５４ 結束装置
６０ 第３ロボット
６２ ロボットアーム
６４ ロボットハンド
７０ 撮像部
８０ 加工制御部

Claims (9)

1. コネクタから延出する複数の電線を前記コネクタから離れた位置で結束するのに用いられるワイヤーハーネス製造用装置であって、
   前記複数の電線が摺動しながら引き出されることが可能な態様で前記複数の電線を挟持する少なくとも１つの挟持部を含む電線挟持部材と、
   前記電線挟持部材に前記複数の電線が挟持された状態で前記コネクタ又は前記複数の電線のうち前記コネクタと前記電線挟持部材との間の部分を保持する保持部と、前記保持部を前記電線挟持部材から離間移動させる移動機構とを含み、前記電線挟持部材に挟持された前記複数の電線を引き出す電線引出機構と、
   を備える、ワイヤーハーネス製造用装置。
2. 請求項１に記載のワイヤーハーネス製造用装置であって、
   前記電線引出機構によって引き出された状態の前記複数の電線を結束する結束機構をさらに備える、ワイヤーハーネス製造用装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のワイヤーハーネス製造用装置であって、
   前記複数の電線が前記電線挟持部材に挟持されている状態で前記コネクタ及び前記複数の電線の状態情報を取得する状態情報取得部と、
   前記状態情報取得部によって取得された状態情報に基づいて保持部の保持位置を決定する加工制御部と、をさらに備える、ワイヤーハーネス製造用装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス製造用装置であって、
   前記複数の電線が前記電線引出機構によって引き出された状態で、予定結束箇所の前記複数の電線を集線する集線機構をさらに備える、ワイヤーハーネス製造用装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス製造用装置であって、
   前記電線挟持部材は、複数の前記挟持部を含む、ワイヤーハーネス製造用装置。
6. コネクタから延出する複数の電線を前記コネクタから離れた位置で結束してワイヤーハーネスを製造するワイヤーハーネスの製造方法であって、
   （ａ）前記複数の電線が摺動しながら引き出されることが可能な態様で前記複数の電線を挟持する工程と、
   （ｂ）前記工程（ａ）の後で、前記複数の電線のうち挟持された部分をコネクタ側に引き出す工程と、
   （ｃ）前記工程（ｂ）の後で、前記複数の電線を結束する工程と、
   を備える、ワイヤーハーネスの製造方法。
7. 請求項６に記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
   前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）が、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線に対してそれぞれ行われ、
   前記工程（ｃ）において、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線を１つに結束する、ワイヤーハーネスの製造方法。
8. 請求項７に記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
   前記工程（ａ）において、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線をまとめて挟持する、ワイヤーハーネスの製造方法。
9. 請求項７に記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、
   前記工程（ａ）において、複数の前記コネクタからそれぞれ延出する前記複数の電線を分けて挟持する、ワイヤーハーネスの製造方法。

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