JP2022190442A - ワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】治具板の配索レイアウトを容易に変更して、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できるワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置を提供する。【解決手段】治具板を備えたワイヤハーネス製造装置において、治具板は、フレーム治具11と、フレーム治具11で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、フレーム治具11に対して着脱可能なパレット12と、パレット12上に設けられた、電線C又は電線Cに取り付けられるコネクタP0を保持する保持治具と、を備える。【選択図】図3
Description
本発明は、ワイヤハーネスの製造方法及びワイヤハーネス製造装置に関する。
ワイヤハーネスを製造する際、従来、治具板上において、作業員による手作業又はロボットアームによって、Uフォーク上の経路配索やコネクタ設置を行っていた(例えば、特許文献1及び2参照)。ロボットアームによれば、品質の安定化が図れる。
しかしながら、製造対象のワイヤハーネスの品種が変更になった場合には、治具板に設けられたUフォーク等の保持治具の配置といった治具板構成を変更する必要があり、この治具板構成の変更作業に時間を要していた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、治具板の配索レイアウトを容易に変更して、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できるワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置は、下記(1)~(7)を特徴としている。
(1) フレーム治具と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレットと、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板上にてワイヤハーネスを製造するワイヤハーネス製造方法であって、
前記電線に前記部品を取り付ける取付工程を有する
ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。
(2) 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記パレット上に設けられた前記保持治具とは別の、前記電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する他の保持治具を供給する治具供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記電線または前記電線に取り付けられる部品を前記保持治具及び前記他の保持治具に保持させる
ことを特徴とする上記(1)に記載のワイヤハーネス製造方法。
(3) 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記電線に取り付けられる部品を供給する部品供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記空領域に供給された前記電線に取り付けられる部品を前記電線に取り付ける
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のワイヤハーネス製造方法。
(4) 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
他の電線の端末にコネクタが取り付けられたサブアッシーが配置された他のパレットを、前記空領域に供給するパレット供給工程をさらに有する
ことを特徴とする上記(1)~(3)のいずれか一に記載のワイヤハーネス製造方法。
(5) 前記治具板は、搬送装置によって、前記電線に対する第一作業が行われる第一位置から前記電線に対する第二作業が行われる第二位置に移動可能であり、
少なくとも前記部品供給工程では、前記治具板が前記第一位置から前記第二位置に移動するときに対象物を供給する、
ことを特徴とする上記(3)に記載のワイヤハーネス製造方法。
(6) 前記部品供給工程では、前記第二作業において前記電線に取り付けられる第二部品が配置された機能ボードが、前記治具板の下方から上昇することにより、前記第二部品が供給され、
前記取付工程では、前記空領域を通過した前記第二部品が、前記電線に取り付けられるべき取付位置に接近し前記電線に取り付けられる
ことを特徴とする上記(5)に記載のワイヤハーネス製造方法。
ことを特徴とするワイヤハーネス製造装置。
(7) フレーム治具と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレットと、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板を備える
ことを特徴とするワイヤハーネス製造装置。
(1) フレーム治具と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレットと、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板上にてワイヤハーネスを製造するワイヤハーネス製造方法であって、
前記電線に前記部品を取り付ける取付工程を有する
ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。
(2) 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記パレット上に設けられた前記保持治具とは別の、前記電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する他の保持治具を供給する治具供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記電線または前記電線に取り付けられる部品を前記保持治具及び前記他の保持治具に保持させる
ことを特徴とする上記(1)に記載のワイヤハーネス製造方法。
(3) 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記電線に取り付けられる部品を供給する部品供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記空領域に供給された前記電線に取り付けられる部品を前記電線に取り付ける
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のワイヤハーネス製造方法。
(4) 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
他の電線の端末にコネクタが取り付けられたサブアッシーが配置された他のパレットを、前記空領域に供給するパレット供給工程をさらに有する
ことを特徴とする上記(1)~(3)のいずれか一に記載のワイヤハーネス製造方法。
(5) 前記治具板は、搬送装置によって、前記電線に対する第一作業が行われる第一位置から前記電線に対する第二作業が行われる第二位置に移動可能であり、
少なくとも前記部品供給工程では、前記治具板が前記第一位置から前記第二位置に移動するときに対象物を供給する、
ことを特徴とする上記(3)に記載のワイヤハーネス製造方法。
(6) 前記部品供給工程では、前記第二作業において前記電線に取り付けられる第二部品が配置された機能ボードが、前記治具板の下方から上昇することにより、前記第二部品が供給され、
前記取付工程では、前記空領域を通過した前記第二部品が、前記電線に取り付けられるべき取付位置に接近し前記電線に取り付けられる
ことを特徴とする上記(5)に記載のワイヤハーネス製造方法。
ことを特徴とするワイヤハーネス製造装置。
(7) フレーム治具と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレットと、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板を備える
ことを特徴とするワイヤハーネス製造装置。
上記(1)の構成のワイヤハーネス製造方法によれば、パレットを着脱することにより治具板の構成を変更できるため、配索レイアウトを容易に変更して、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できる。
上記(2)の構成のワイヤハーネス製造方法によれば、治具板の空領域に、電線や部品を保持する他の保持治具(Uフォーク、コネクタ等の部品受け治具)が供給されるため、治具板に予め備え付けておく保持治具を減らして、治具板の構成を簡素化できる。
上記(3)の構成のワイヤハーネス製造方法によれば、治具板の空領域に部品が供給されるため、部品を部品箱から取り出したり治具板へセットする作業をなくすことができる。
上記(4)の構成のワイヤハーネス製造方法によれば、サブアッシーを配置した他のパレットを予め形成しておき、このパレットを空領域に配置することで、ワイヤハーネス製造ラインでの作業時間を減らすことができる。また、このパレットをロボットアームによってフレーム治具に配設する場合、作業時間を一層短縮できる。すなわち、電線やサブアッシーの一部をロボットアームのハンド(把持部)で把持して治具板上の保持治具に移し替える場合と比較して、把持部の移動軌跡を単純化し短縮することができる。
上記(5)の構成のワイヤハーネス製造方法によれば、必要なタイミングで治具板に、必要な治具、部品、及びパレットのいずれか一が供給されるため、製造中のワイヤハーネスを治具板から外すことなく、第一作業完了後、第二作業を行うことができる。また、上記(6)の構成のワイヤハーネス製造方法によれば、製造中のワイヤハーネスを治具板から外すことなく、必要な部品を取り付けて完成させることができる。
よって、従来必要であった、製品を治具板(作業台)から外す、製品を一時置き場に仮置きする、一時置き場から製品を取り外し次工程の治具板(作業台)にセットする、必要な部品を取り出す、部品を受け治具へセットする、といった余分な作業をなくすことができる。したがって、製品取り置き時間の削減及び製品一時置きスペースの削減が可能となる。
上記(7)の構成のワイヤハーネス製造装置によれば、パレットを着脱することにより治具板の構成を変更できるため、配索レイアウトを容易に変更して、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できる。
本発明によれば、パレットを着脱することにより治具板の構成を変更できるため、配索レイアウトを容易に変更して、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明のワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態に係るワイヤハーネス製造装置の全体構成を示す図である。図1に示すように、ワイヤハーネス製造装置1は、サブ形成ライン2と、後工程ライン3と、を備え、治具板10上でワイヤハーネスW(図10参照)を製造する。また、ワイヤハーネス製造装置1は、ワイヤハーネスWを構成する電線Cを供給する電線供給ライン(図示せず)を備える。電線供給ラインは、リールに巻かれた長尺の電線を所定長さに切断し、切断された電線の端末に端子を圧着等によって取り付け、この端子付電線C(以下、電線Cとも称する。)を複数本ずつまとめて(ロット単位で)供給する。尚、電線供給ラインとして、第二実施形態で説明するロット切断機2A1(図11参照)を使用できる。
図1は、本発明の第一実施形態に係るワイヤハーネス製造装置の全体構成を示す図である。図1に示すように、ワイヤハーネス製造装置1は、サブ形成ライン2と、後工程ライン3と、を備え、治具板10上でワイヤハーネスW(図10参照)を製造する。また、ワイヤハーネス製造装置1は、ワイヤハーネスWを構成する電線Cを供給する電線供給ライン(図示せず)を備える。電線供給ラインは、リールに巻かれた長尺の電線を所定長さに切断し、切断された電線の端末に端子を圧着等によって取り付け、この端子付電線C(以下、電線Cとも称する。)を複数本ずつまとめて(ロット単位で)供給する。尚、電線供給ラインとして、第二実施形態で説明するロット切断機2A1(図11参照)を使用できる。
サブ形成ライン2では、コンベア等の搬送装置2aによって移動される治具板10に、後述するようにサブ形成パレットSPが配置される。サブ形成パレットSPは、板状のパレット12上に、電線Cの端末にコネクタが取り付けられたサブアッシー(小回路)が配索されて形成される。
後工程ライン3では、治具板10上に配索された複数の電線Cを含む電線束C1(図5参照)に、コルゲートチューブやプロテクタ等の外装部品を含む各種の部品が取り付けられる。治具板10は、コンベア等の搬送装置(図示せず)にて各部品を取り付けるための各作業位置に移動される。各種の部品が取り付けられて完成したワイヤハーネスWは、外観検査や導通検査などが行われ、その後、搬出される。
[サブ形成ラインの詳細]
図2は、第一実施形態のサブ形成ラインを説明するための図である。図3は、第一実施形態のサブ形成ラインにおいて治具板にサブ形成パレットが配設される様子を示す図である。サブ形成ライン2は、複数の作業台21、22と、複数の作業台21、22にわたって配置され、治具板10を搬送する搬送装置2aと、各作業台21、22上に2台ずつ配置されたロボットアームRと、を備える。また、各作業台21、22に隣接して、複数の電線Cを保持する竿が複数本保持された電線ストア23が配置される。サブ形成ライン2において、矩形状の治具板10は、一短辺が搬送装置2aに保持されて、鉛直方向に立てた垂直姿勢で搬送される。尚、治具板10は、垂直姿勢でなく、水平姿勢や水平面に対して傾斜した傾斜姿勢で搬送されてもよい。
図2は、第一実施形態のサブ形成ラインを説明するための図である。図3は、第一実施形態のサブ形成ラインにおいて治具板にサブ形成パレットが配設される様子を示す図である。サブ形成ライン2は、複数の作業台21、22と、複数の作業台21、22にわたって配置され、治具板10を搬送する搬送装置2aと、各作業台21、22上に2台ずつ配置されたロボットアームRと、を備える。また、各作業台21、22に隣接して、複数の電線Cを保持する竿が複数本保持された電線ストア23が配置される。サブ形成ライン2において、矩形状の治具板10は、一短辺が搬送装置2aに保持されて、鉛直方向に立てた垂直姿勢で搬送される。尚、治具板10は、垂直姿勢でなく、水平姿勢や水平面に対して傾斜した傾斜姿勢で搬送されてもよい。
治具板10は、矩形状のフレーム治具11と、フレーム治具11に対して着脱可能な板状のパレット12と、を備える。パレット12は、フレーム治具11で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置される。また、フレーム内領域は、パレット12が配置されていない空領域(孔、隙間)を有する。フレーム治具11は、フレーム領域内に配置された、複数の小フレーム11aを有する。小フレーム11aは、矩形状であり、フレーム内領域においてパレット12を保持する。パレット12には、電線Cを保持するUフォークや、電線Cに取り付けられるコネクタP0を保持するコネクタ保持部等の図示しない保持治具が、ワイヤハーネスWの配索経路に応じて配置されている。パレット12の大きさ、形状、及びフレーム治具11上の取付位置は、適宜変更できる。すなわち、治具板10は、フレーム治具11に対するパレット12の着脱により、保持治具の配置等を含む配索レイアウトを容易に変更できる。このため、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できる。尚、治具板10において、複数の品種のワイヤハーネスに共通する経路については、対応する箇所に、Uフォーク等の保持治具が設けられたパレット12を、フレーム治具11に固定しておいてもよい。
ロボットアームRは、コネクタ及びUフォーク等が配置されたパレット12を、吸着等により先端に固定して、垂直姿勢のフレーム治具11の所定位置(空領域)に配置する。また、ロボットアームRは、竿Sに保持された電線Cの一方の端末を把持して、フレーム治具11に配置されたパレット12上のコネクタの端子挿入口に挿入する。さらに、ロボットアームRは、電線Cの他方の端末を把持して、パレット12上に電線Cを配索し、コネクタに挿入する。このように、ロボットアームRによって、治具板10(フレーム治具11)上に、サブ形成パレットSPを形成する。尚、ロボットアームRは、パレット12に代えて、予めサブアッシーが配置されたサブ形成パレットSPを、治具板10の空領域に配置してもよい。
作業台21において、フレーム治具11へのサブ形成パレットSPの配置(形成)が完了した治具板10は、搬送装置2aによって、作業台22へ移動される。作業台22において、作業台21における作業と同様に、ロボットアームRによって、他のサブ形成パレットSPがフレーム治具11に配置(形成)される。作業台22での作業完了後、治具板10は、搬送装置2aによって後工程ライン3へ移動される。
図4は、第一実施形態において、治具板が図1に示す後工程ラインに搬送される様子を示す図である。作業台21、22においてサブ形成パレットSPの配置が完了し、端末にコネクタが取り付けられた複数の電線Cを含む電線束C1が配索された治具板10は、搬送装置2aによって、後工程ライン3の開始位置である作業台31へ自動搬送される。垂直姿勢のまま作業台31へ移動された治具板10は、電線束C1や保持治具等を配置した面が上面となるように倒されて水平姿勢とされ、作業台31上に配置される。
[後工程ラインの詳細]
図5~図10は、第一実施形態の後工程ラインを説明するための図(1)~(6)である。後工程ライン3は、複数の作業台31~34と、複数の作業台31~34にわたって配置され、治具板10を搬送する、コンベア等の搬送装置(図示せず)と、を備える。
作業台31では、水平姿勢で配置された治具板10上において、作業者又は自動テープ巻き装置(図示せず)によって、電線束C1の各枝部にテープTが巻き付けられる。
図5~図10は、第一実施形態の後工程ラインを説明するための図(1)~(6)である。後工程ライン3は、複数の作業台31~34と、複数の作業台31~34にわたって配置され、治具板10を搬送する、コンベア等の搬送装置(図示せず)と、を備える。
作業台31では、水平姿勢で配置された治具板10上において、作業者又は自動テープ巻き装置(図示せず)によって、電線束C1の各枝部にテープTが巻き付けられる。
作業台32は、フレーム治具11を保持するフレーム保持部32aと、フレーム保持部32aを支持する支持台32bと、を備える。フレーム保持部32aは、六面を欠いた中空直方体、すなわち、各辺が棒状部材で構成された中空直方体を有し、上面がフレーム治具11の形状に対応している。支持台32bは、フレーム保持部32aの下面を支持する直方体のブロックである。
作業台33、34は、作業台32と同様の構成を有し、さらに、フレーム保持部33a、34aの内部において、機能ボードB1、B2を上下に移動させる機構(図示せず)を有する。治具板10は、水平姿勢のまま、電線束C1が取り外されることなく、図示しない搬送装置によって、作業台31から作業台32~34の各上面の位置へ移動される。
作業台33、34は、作業台32と同様の構成を有し、さらに、フレーム保持部33a、34aの内部において、機能ボードB1、B2を上下に移動させる機構(図示せず)を有する。治具板10は、水平姿勢のまま、電線束C1が取り外されることなく、図示しない搬送装置によって、作業台31から作業台32~34の各上面の位置へ移動される。
後工程ライン3において、まず、作業台31において、治具板10上の電線束C1の各枝部にテープTが巻き付けられる。テープ巻きが完了すると、治具板10は作業台32に移動され、電線束C1に対して、インラインジョイントが行われる。具体的には、図5に示すように、フレーム治具11の空領域に、特殊線C2の一方の端末が配置された新たなパレット12を配置し、特殊線C2の他方の端末を、治具板10上の電線束C1の中間部に接続する。特殊線C2は、ロボットアームによる配索が困難な電線のため、作業者によってインラインジョイントが行われる。インラインジョイントの完了により、治具板10には、電線束C1に特殊線C2を接続して形成した電線束C3が配索された状態となる。
作業台32でインラインジョイント作業が行われている間に、図6に示すように、作業台33において、機能ボードB1がフレーム保持部33aの下方(支持台33bの上面)に移動される。機能ボードB1には、各電線Cに取り付けられる、コルゲートチューブやプロテクタ等の外装部品P1が配置されている。機能ボードB1は、フレーム治具11と同程度の大きさの板材であり、上面に、外装部品P1を保持する部品受け治具や電線束C1を保持するUフォーク等の保持治具H1が配置されている。治具板10が作業台33に移動されるタイミングで、作業台33の近傍に配置されていた機能ボードB1は、フレーム保持部33aの下方(外装部品取付位置の下方)に移動(スライド)される。一方、作業台34の近傍には、機能ボードB2が配置されている。機能ボードB2は、フレーム治具11と同程度の大きさの板材であり、上面にクリップP2及びクリップP2を保持する保持治具H2が配置されている。
図7に示すように、治具板10が搬送装置によって作業台33に移動されると、フレーム保持部33aの下方に配置されていた機能ボードB1が上昇してフレーム保持部33aの上方(外装部品取付位置)に移動する。機能ボードB1が上昇することにより、フレーム治具11の空領域に外装部品P1及び保持治具H1が供給される(部品供給工程、治具供給工程)。このように、電線束C3に対する外装部品P1が空領域を通過して、フレーム治具11の上面において、電線に取り付け(待ち受け外装)が行われる(取付工程)。尚、作業台33において、外装部品P1に加え、機能ボードB1に配置されていない他の外装部品を電線束C3に組み付けてもよい。作業台33で待ち受け外装が行われている間に、作業台34において、機能ボードB2が、作業台34近傍からフレーム保持部34aの下方(クリップ取付位置の下方)に移動(スライド)される。
待ち受け外装が完了した後、治具板10は、図8に示すように、作業台33から作業台34に移動される。この治具板10の移動とともに、フレーム保持部33aの上方に位置していた機能ボードB1が、フレーム保持部33aの下方まで下降して払い出し位置(作業台33の近傍)まで戻る。
図9に示すように、治具板10がフレーム保持部34aの上面に移動すると、フレーム保持部34aの下方に位置していた機能ボードB2が上昇してフレーム保持部34aの上方(クリップ取付位置)に移動する。機能ボードB2が上昇することにより、フレーム治具11の空領域にクリップP2及び保持治具H2が供給される(部品供給工程、治具供給工程)。
そして、図10に示すように、フレーム治具11の上面において、電線束C3に対するクリップP2の取り付けが行われ(取付工程)、ワイヤハーネスWが完成する。クリップ取付が完了した後、機能ボードB2がフレーム保持部34aの下方まで下降して払い出し位置(作業台34の近傍)まで戻る。
以上説明したように、第一実施形態によれば、フレーム治具11にパレット12を着脱することにより治具板10の構成を変更できるため、配索レイアウトを容易に変更して、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できる。
また、治具供給工程において治具板10の空領域に保持治具H1、H2が供給されるため、治具板10に予め備え付けておく保持治具を減らして、治具板10の構成を簡素化できる。このため、例えば自動テープ巻き装置と保持治具との干渉を抑えることができる。また、部品供給工程において治具板10の空領域に外装部品P1やクリップP2等の部品が供給されるため、部品を部品箱から取り出したり、取り出した部品を治具板10へセットしたりする作業をなくすことができる。
また、各作業工程において、必要なタイミングで治具板10に必要な個数の部品が自動で供給されることにより、製造中のワイヤハーネスWを治具板10(作業台)から外すことなく、必要な部品を取り付けて、ワイヤハーネスWを完成させることができる。よって、いくつかの工程を一貫ラインとしてつなぐことで、各工程間で発生していた余分な作業をなくすことができる。例えば、製品(ワイヤハーネス)を治具板(作業台)から外す、製品を一時置き場に仮置きする、一時置き場から製品を取り外して次工程の作業台にセットする、必要な部品を取り出す、部品を受け治具へセットする、といった余分な作業をなくすことができる。したがって、製品取り置き時間の削減及び製品一時置きスペースの削減が可能となる。
さらに、サブアッシーを配置したサブ形成パレットSPを予め(サブ形成ライン2外で)形成しておき、このサブ形成パレットSPを空領域に配置する(パレット供給工程)ことで、ワイヤハーネス製造装置1による作業時間を減らすことができる。また、このサブ形成パレットSPをロボットアームRによってフレーム治具11に配設する場合、作業時間を一層短縮できる。パレット供給工程においてサブ形成パレットSPが治具板10に供給された後、このサブ形成パレットSPに配置されたサブアッシーと、治具板10に保持されている電線束とをインラインジョイント等により電気的に接続する工程は、取付工程に含まれる。すなわち、電線やサブアッシーの一部をロボットアームのハンド(把持部)で把持して治具板上の保持治具に移し替える場合と比較して、把持部の移動軌跡を単純化し短縮することができる。
(第二実施形態)
本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態において、図1~図10に示した部材・部位と同一の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。図11は、本発明の第二実施形態に係るワイヤハーネス製造装置の全体構成を示す図である。図11に示すように、ワイヤハーネス製造装置1Aは、ロット切断機2A1と、電線ストア2A2と、端子挿入配索機2A3と、後工程ライン3Aと、を備え、治具板10上でワイヤハーネスW(図10参照)を製造する。第一実施形態と同様に、第二実施形態の治具板10は、矩形状のフレーム治具11と、フレーム治具11に対して着脱可能な板状のパレット12と、を備える。第二実施形態の治具板10は、ワイヤハーネスWの製造に必要なすべてのUフォーク等の保持治具が設けられたパレット12が、予めフレーム治具11に取り付けられている。
本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態において、図1~図10に示した部材・部位と同一の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。図11は、本発明の第二実施形態に係るワイヤハーネス製造装置の全体構成を示す図である。図11に示すように、ワイヤハーネス製造装置1Aは、ロット切断機2A1と、電線ストア2A2と、端子挿入配索機2A3と、後工程ライン3Aと、を備え、治具板10上でワイヤハーネスW(図10参照)を製造する。第一実施形態と同様に、第二実施形態の治具板10は、矩形状のフレーム治具11と、フレーム治具11に対して着脱可能な板状のパレット12と、を備える。第二実施形態の治具板10は、ワイヤハーネスWの製造に必要なすべてのUフォーク等の保持治具が設けられたパレット12が、予めフレーム治具11に取り付けられている。
ロット切断機2A1は、リールに巻かれた長尺の電線を所定長さに切断し、切断された電線の端末に端子を圧着等によって取り付け、この電線Cを複数本ずつまとめて(ロット単位で)供給する。各電線Cは両端部が竿Sに保持され、竿S単位で複数本の電線Cを取り出すこと(竿取り)ができる。ロット切断機2A1から電線Cを竿取りすることで、所定長に切断された電線を丸める作業、その電線を複数本束ねて電線束として移動させる作業、及び電線束から電線を引き抜く作業を削減できる。ロット切断機2A1から取り出された、複数本の電線Cを保持した竿Sは、電線ストア2A2に保持される。
端子挿入配索機2A3は、治具板10上において、電線Cの配索、及び、コネクタP0への端子挿入を行う。すなわち、端子挿入配索機2A3は、コネクタに電線Cの端末を挿入してサブアッシーを形成する工程及びサブアッシーを治具板10に配索する工程を一括して(一工程で)行うものである。後工程ライン3Aでは、治具板10上に配索された複数の電線Cを含む電線束C5(図16参照)に、コルゲートチューブやプロテクタ等の外装部品を含む各種の部品が取り付けられる。各種の部品が取り付けられて完成したワイヤハーネスWは、必要な外観検査や導通検査などが行われ、その後、搬出される。
[端子挿入配索機の詳細]
図12~図14は、第二実施形態の端子挿入配索機を説明するための図(1)~(3)であり、端子挿入配索機の概略構成及び動作例を示す。端子挿入配索機2A3は、台座25と、xyテーブルTLと、挿入配索ヘッドHDと、図示しないカメラ、力覚センサ、及び制御装置(検査部)と、を備える。台座25には、Uフォークやコネクタ等の部品受け治具を配置した面が上面となる水平姿勢とされた治具板10が載置され、治具板10の近傍に治具板10に配置される複数のコネクタP0が整列配置される。xyテーブルTLは、治具板10の上方に水平面内を移動可能に配置され、水平面内の互いに直交する二方向に移動可能であり、挿入配索ヘッドHDを治具板10上の所定位置に位置決めする。
図12~図14は、第二実施形態の端子挿入配索機を説明するための図(1)~(3)であり、端子挿入配索機の概略構成及び動作例を示す。端子挿入配索機2A3は、台座25と、xyテーブルTLと、挿入配索ヘッドHDと、図示しないカメラ、力覚センサ、及び制御装置(検査部)と、を備える。台座25には、Uフォークやコネクタ等の部品受け治具を配置した面が上面となる水平姿勢とされた治具板10が載置され、治具板10の近傍に治具板10に配置される複数のコネクタP0が整列配置される。xyテーブルTLは、治具板10の上方に水平面内を移動可能に配置され、水平面内の互いに直交する二方向に移動可能であり、挿入配索ヘッドHDを治具板10上の所定位置に位置決めする。
挿入配索ヘッドHDは、コネクタP0用のチャックと電線C用のチャックという二つの把持機構を有し、一つの動力のみで、コネクタP0と電線Cという二種類の部材をチャック可能である。挿入配索ヘッドHDは、xyテーブルTLに固定されて治具板10の上方を水平面内に移動可能である。挿入配索ヘッドHDは、コネクタP0を把持して、治具板10(パレット12)に配置されたコネクタ受け治具まで移動させセットする。また、挿入配索ヘッドHDは、電線ストア2A2に保持された竿Sから、電線Cの一端部を把持して電線Cを取り出すことができる。さらに挿入配索ヘッドHDは、竿Sから取り出した電線Cを治具板10上に配索し、配索された電線Cの端子を、治具板10上にセットされたコネクタP0の端子挿入口に挿入する。本実施形態では二つのxyテーブルTLにそれぞれ挿入配索ヘッドHDが設けられる。
カメラは、動画又は静止画を撮影可能であり、治具板10上の少なくとも一部を撮像可能な位置に配置される。本実施形態では、カメラは、各挿入配索ヘッドHDにそれぞれ取り付けられている。カメラが取得した画像は、制御装置に入力される。力覚センサは、電線Cの端子がコネクタP0の端子挿入口に挿入される際の挿入力を検出し、制御装置に入力する。制御装置は、端子挿入配索機2A3全体の駆動を制御するとともに、画像検査及び力覚センサを使用した検査を行う。
端子挿入配索機2A3は、図12に示すように、挿入配索ヘッドHDによってコネクタP0を把持して、xyテーブルTLにより治具板10上の所定位置に移動させて、コネクタ受け治具にセット(配置)する。端子挿入配索機2A3は、コネクタP0のセットを必要個数分実施した後、図13に示すように、電線ストア2A2から電線Cを引き抜く。複数本の電線Cは、各端部が治具板10の一辺に沿って治具板10の上方において保持される。端子挿入配索機2A3は、挿入配索ヘッドHDによって電線Cの一端部を把持して、治具板10上に配索し、所定位置のコネクタP0に端子を挿入し、力覚センサを用いて引っ張り確認を行う。
また、端子挿入配索機2A3は、図14に示すように、カメラで、コネクタP0の配置状況及び電線Cの配索状況を撮像し、制御装置によって、予め保持されている良品を製造した際の各状況を撮影した画像(良品の場合の画像)と比較して、各状況の適否を判断する。この画像検査は、コネクタP0が配置される都度、及び電線Cが配索される都度、行われる。また、端子挿入配索機2A3は、電線Cの端子が挿入される都度、端子の挿入状況を撮像及び良品の場合の画像と比較して、端子の挿入状況の適否を判断してもよい。このように、端子挿入配索機2A3は、画像検査によって、コネクタの配置状況、端子の挿入状況、及び電線Cの配索状況の適否を判断できるので、治具板10上においてコネクタP0等のxy軸の位置ずれを補正できる。また、端子の挿入状況の適否を都度確認できるため、導通検査工程の削減が可能となる。
以上のように、治具板10上において、電線Cの端子挿入及び配索が完了した電線束C3(図15参照)が形成される。端子挿入配索機2A3によって、端子挿入をしながらサブアッシー又は端末の形状を作成することにより、電線引き抜き作業削減、配索作業削減、部材セット。取外し作業削減、運搬作業削減、及び製品(ワイヤハーネス)の品質向上が可能となる。
[後工程ラインの詳細]
図15及び図16は、第二実施形態の後工程ラインを説明するための図(1)及び(2)である。端子挿入配索機2A3によって治具板10上に形成された電線束C3は、図示しないコンベア等の搬送装置によって後工程ライン3Aに移動される。後工程ライン3は、作業台31A、33、34を備える。
図15及び図16は、第二実施形態の後工程ラインを説明するための図(1)及び(2)である。端子挿入配索機2A3によって治具板10上に形成された電線束C3は、図示しないコンベア等の搬送装置によって後工程ライン3Aに移動される。後工程ライン3は、作業台31A、33、34を備える。
作業台31Aは、フレーム治具11を保持するフレーム保持部31Aaと、フレーム保持部31Aaを支持する支持台31Abと、を備える。フレーム保持部31Aa及び支持台31Abは、フレーム保持部32a及び支持台32bと同等の部材である。後工程ライン3Aにおいて、治具板10は、水平姿勢のまま、電線束C3が取り外されることなく、図示しない搬送装置によって、作業台31Aから作業台33、34の各上面の位置へ移動される。
作業台31Aにおいて、必要に応じて枝部テープ巻き等が行われた後、図15に示すように治具板10が作業台31A上に移動されると、電線束C3と同様に加工された電線束C4が配置された、別構成の治具板10Aが積層される。治具板10Aは、治具板10Aのフレーム治具11と同等かやや小さいサイズのフレーム治具11に、治具板10のパレット12と、形状、大きさ、数、配置、保持治具の配置等が異なる複数のパレット12が取り付けられている。治具板10Aには、電線束C3とは構成や形状が異なる電線束C4が配置されている。治具板10が端子挿入配索機2A3から作業台31A上に移動されると、作業台31Aに並列配置されていた治具板10Aが、フレーム保持部31Aaの内部(下方)に移動される。治具板10Aがフレーム保持部31Aa内を上方に移動すると、治具板10Aのパレット12が、治具板10のフレーム治具11内の空領域に配置されて治具板10のフレーム治具11に取り付けられる。パレット12が取り外されフレーム治具11のみとなった治具板10Aは、フレーム保持部31Aaの外部(作業台31Aの近傍)に移動する。
続いて、図16に示すように、電線束C3と電線束C4とをジョイント部材JPによって接続することで、インラインジョイントが行われ、電線束C5が形成される。その後、電線束C5が配置された治具板10は、搬送装置によって作業台33に移動され、第一実施形態(図6~図10参照)と同様に、機能ボードB1に配置された外装部品P1や機能ボードB2に配置されたクリップP2が電線束C5に取り付けられる。このように、本実施形態においても、電線束C5の形状を崩さずに各工程で機能ボードB1、B2を切り替えて、外装部品P1、クリップP2を取り付けることができる。よって、電線束の取り置き、部品取り出し・セット等の作業を削減できる。
以上説明したように、第二実施形態によれば、端子挿入配索機2A3によって、端子挿入と電線配索を一工程で行えるため、作業時間を短縮できる。具体的には、端子挿入工程後に配索工程を実行する場合における、端子挿入工程での電線引き抜き、絡み解き、コネクタハウジングのセット等の部品取り置き工数を削減でき、工程間の移載を削減できる。また、端子挿入、配索作業を作業者が行う場合には、誤配線等の品質のばらつきが発生する可能性があるが、端子挿入配索機2A3を使用して自働化することで、品質の安定化、及び作業人員の廃止により人件費の削減が可能となる。
また、第二実施形態によれば、フレーム治具11にパレット12を着脱することにより治具板10の構成を変更できるため、配索レイアウトを容易に変更して、品種の異なるワイヤハーネスを容易に製造できる等の、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。例えば、上記第一実施形態においてサブ形成パレットSPが配置された治具板10上において、パレット間を接続する電線を配索する際、第二実施形態で説明した端子挿入配索機及び端子挿入配索方法により電線を一本ずつ端子挿入及び配索してもよい。
ここで、上述した本発明の実施形態に係るワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置の特徴をそれぞれ以下[1]~[7]に簡潔に纏めて列記する。
[1] フレーム治具(11)と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレット(12)と、
前記パレット上に設けられた、電線(C)又は前記電線に取り付けられる部品(コネクタP0)を保持する保持治具と、を備える治具板(10)上にてワイヤハーネス(W)を製造するワイヤハーネス製造方法であって、
前記電線に前記部品を取り付ける取付工程を有する
ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。
[2] 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記パレット上に設けられた前記保持治具とは別の、前記電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する他の保持治具(H1、H2)を供給する治具供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記電線または前記電線に取り付けられる部品を前記保持治具及び前記他の保持治具に保持させる
ことを特徴とする上記[1]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[3] 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記電線に取り付けられる部品を供給する部品供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記空領域に供給された前記電線に取り付けられる部品を前記電線に取り付ける
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[4] 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
他の電線の端末にコネクタが取り付けられたサブアッシーが配置された他のパレット(サブ形成パレットSP)を、前記空領域に供給するパレット供給工程をさらに有する
ことを特徴とする上記[1]~[3]のいずれか一に記載のワイヤハーネス製造方法。
[5] 前記治具板は、搬送装置によって、前記電線に対する第一作業が行われる第一位置(作業台31、32)から前記電線に対する第二作業が行われる第二位置(作業台33、34)に移動可能であり、
少なくとも前記部品供給工程では、前記治具板が前記第一位置から前記第二位置に移動するときに対象物を供給する、
ことを特徴とする上記[3]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[6] 前記部品供給工程では、前記第二作業において前記電線に取り付けられる第二部品(外装部品P1、クリップP2)が配置された機能ボード(B1、B2)が、前記治具板の下方から上昇することにより、前記第二部品が供給され、
前記取付工程では、前記空領域を通過した前記第二部品が、前記電線に取り付けられるべき取付位置に接近し前記電線に取り付けられる
ことを特徴とする上記[5]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[7] フレーム治具(11)と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレット(12)と、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板(10)を備える
ことを特徴とするワイヤハーネス製造装置(1)。
[1] フレーム治具(11)と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレット(12)と、
前記パレット上に設けられた、電線(C)又は前記電線に取り付けられる部品(コネクタP0)を保持する保持治具と、を備える治具板(10)上にてワイヤハーネス(W)を製造するワイヤハーネス製造方法であって、
前記電線に前記部品を取り付ける取付工程を有する
ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。
[2] 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記パレット上に設けられた前記保持治具とは別の、前記電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する他の保持治具(H1、H2)を供給する治具供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記電線または前記電線に取り付けられる部品を前記保持治具及び前記他の保持治具に保持させる
ことを特徴とする上記[1]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[3] 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記電線に取り付けられる部品を供給する部品供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記空領域に供給された前記電線に取り付けられる部品を前記電線に取り付ける
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[4] 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
他の電線の端末にコネクタが取り付けられたサブアッシーが配置された他のパレット(サブ形成パレットSP)を、前記空領域に供給するパレット供給工程をさらに有する
ことを特徴とする上記[1]~[3]のいずれか一に記載のワイヤハーネス製造方法。
[5] 前記治具板は、搬送装置によって、前記電線に対する第一作業が行われる第一位置(作業台31、32)から前記電線に対する第二作業が行われる第二位置(作業台33、34)に移動可能であり、
少なくとも前記部品供給工程では、前記治具板が前記第一位置から前記第二位置に移動するときに対象物を供給する、
ことを特徴とする上記[3]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[6] 前記部品供給工程では、前記第二作業において前記電線に取り付けられる第二部品(外装部品P1、クリップP2)が配置された機能ボード(B1、B2)が、前記治具板の下方から上昇することにより、前記第二部品が供給され、
前記取付工程では、前記空領域を通過した前記第二部品が、前記電線に取り付けられるべき取付位置に接近し前記電線に取り付けられる
ことを特徴とする上記[5]に記載のワイヤハーネス製造方法。
[7] フレーム治具(11)と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレット(12)と、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板(10)を備える
ことを特徴とするワイヤハーネス製造装置(1)。
1、1A ワイヤハーネス製造装置
2 サブ形成ライン
2a 搬送装置
2A 端子挿入配索機
2A1 ロット切断機
2A2、23 電線ストア
2A3 端子挿入配索機
3、3A 後工程ライン
10、10A 治具板
11 フレーム治具
11a 小フレーム
12 パレット
21、22、31、31A、32~34 作業台
2 サブ形成ライン
2a 搬送装置
2A 端子挿入配索機
2A1 ロット切断機
2A2、23 電線ストア
2A3 端子挿入配索機
3、3A 後工程ライン
10、10A 治具板
11 フレーム治具
11a 小フレーム
12 パレット
21、22、31、31A、32~34 作業台
Claims (7)
- フレーム治具と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレットと、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板上にてワイヤハーネスを製造するワイヤハーネス製造方法であって、
前記電線に前記部品を取り付ける取付工程を有する
ことを特徴とするワイヤハーネス製造方法。 - 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記パレット上に設けられた前記保持治具とは別の、前記電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する他の保持治具を供給する治具供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記電線または前記電線に取り付けられる部品を前記保持治具及び前記他の保持治具に保持させる
ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤハーネス製造方法。 - 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
前記空領域に、前記電線に取り付けられる部品を供給する部品供給工程をさらに有し、
前記取付工程では、前記空領域に供給された前記電線に取り付けられる部品を前記電線に取り付ける
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のワイヤハーネス製造方法。 - 前記治具板は、前記フレーム内領域において前記パレットが配置されていない空領域を有し、
他の電線の端末にコネクタが取り付けられたサブアッシーが配置された他のパレットを、前記空領域に供給するパレット供給工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のワイヤハーネス製造方法。 - 前記治具板は、搬送装置によって、前記電線に対する第一作業が行われる第一位置から前記電線に対する第二作業が行われる第二位置に移動可能であり、
少なくとも前記部品供給工程では、前記治具板が前記第一位置から前記第二位置に移動するときに対象物を供給する、
ことを特徴とする請求項3に記載のワイヤハーネス製造方法。 - 前記部品供給工程では、前記第二作業において前記電線に取り付けられる第二部品が配置された機能ボードが、前記治具板の下方から上昇することにより、前記第二部品が供給され、
前記取付工程では、前記空領域を通過した前記第二部品が、前記電線に取り付けられるべき取付位置に接近し前記電線に取り付けられる
ことを特徴とする請求項5に記載のワイヤハーネス製造方法。 - フレーム治具と、
前記フレーム治具で囲まれた領域であるフレーム内領域を分割した一部領域に配置され、前記フレーム治具に対して着脱可能なパレットと、
前記パレット上に設けられた、電線又は前記電線に取り付けられる部品を保持する保持治具と、を備える治具板を備える
ことを特徴とするワイヤハーネス製造装置。
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---|---|---|---|
JP2021098767A JP2022190442A (ja) | 2021-06-14 | 2021-06-14 | ワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置 |
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Publications (1)
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JP2021098767A Pending JP2022190442A (ja) | 2021-06-14 | 2021-06-14 | ワイヤハーネス製造方法及びワイヤハーネス製造装置 |
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