JP3069252B2 - 端子挿入装置及びこれに用いる端子挿入機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤーハーネス製
造ラインを搬送されると共に、所定のコネクタハウジン
グを保持する保持台を取り付けている布線板が、所定の
位置に搬送されてきたときに、上記布線板上に布線され
た電線の端部の端子を、上記保持台によって保持された
コネクタハウジングの所定の端子挿入用孔内に挿入する
端子挿入装置及びこれに用いる端子挿入機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤーハーネスやワイヤーハーネスの
サブアッセンブリ等の電線束組立体を自動的に製造する
ための手段として、電線を電線束組立体に加工する装置
と併設された搬送装置と、搬送装置により搬送される布
線板とが広く知られている（例えば特公昭６１−６１４
８９号公報参照）。

【０００３】そのような自動製造装置においては、布線
板に電線を布線し、搬送装置を用いて布線板を所定の工
程順に搬送することにより、布線された電線を順次加工
するようにしている。布線板の搬送装置に併設される装
置は、電線ウエブから電線を引き出して所定の長さに裁
断する調尺裁断装置、調尺された多数の電線を布線板に
布線する布線装置、布線された電線の端部の被覆部分を
皮剥する皮剥装置、皮剥された電線の端部に端子を圧着
する端子圧着装置、圧着された端子をコネクタハウジン
グに挿入する端子挿入装置を含んでいる。

【０００４】他方、布線板は、搬送装置によって搬送さ
れる板状の本体部と、本体部の上面に配設された多数の
布線用治具と、本体部の搬送方向に沿って併設された多
数の電線クランプと、コネクタハウジングを保持する保
持台とを備えている。布線用治具は、本体部に立設され
たピン等で構成されており、電線の着脱を容易に行なう
ことができるものである。他方、電線クランプは、付勢
部材で付勢された挟持部材で構成されており、治具或い
は端子挿入装置の電線クランプヘッド等の装置によって
開閉されるものである。電線束組立体に加工される電線
は、所定の長さに調尺され、裁断された後、布線用治具
によって本体部の上方に布線される。他方、電線の端部
は、電線クランプに着脱可能に保持されることにより、
本体部から外側に突出している。

【０００５】以上の構成においては、布線板を搬送装置
によって間欠的に搬送することにより、布線板は、搬送
装置に併設されている各装置に順次搬送される。そし
て、布線板の停止時に、各装置による電線の加工が行な
われ、調尺裁断工程、布線工程、皮剥工程、端子圧着工
程、並びに端子挿入工程が順次行なわれる。端子挿入工
程では、電線の端部が、端子挿入機構の電線保持ハンド
によって、上記布線板上の保持台に保持されたコネクタ
ハウジングの端子挿入用孔に挿入される。端子挿入機構
は、布線板を搬送するためのレール等を配した基台に配
置されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の布線板は、組立
精度や、搬送機構への取付精度等の影響で、位置がずれ
やすい。また、布線板上の保持台に対してコネクタハウ
ジングが位置ずれして装着されている場合もある。した
がって、端子挿入機構の電線保持ハンドと、コネクタハ
ウジングの端子挿入用孔とが位置ずれしている場合があ
り、この場合、正しく端子を挿入できないことがあっ
た。

【０００７】そこで、本発明の目的は、製造ラインを搬
送される布線板によって位置決めされたコネクタハウジ
ング内へ、端子を正しく挿入することのできる端子挿入
装置及びこれに用いる端子挿入機構を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る端子挿入装置は、ワイヤーハーネス
製造ラインを搬送されると共に、所定のコネクタハウジ
ングを保持する保持台を取り付けている布線板が、所定
の位置に搬送されてきたときに、上記布線板上に布線さ
れた電線の端部の端子を、上記保持台によって保持され
たコネクタハウジングの所定の端子挿入用孔内に挿入す
る端子挿入装置において、上記電線の端部を保持する電
線保持ハンド、及び該電線保持ハンドを所定の移送デー
タに基づいて移送することにより上記電線保持ハンドに
端子挿入動作を行なわせるハンド移送機構を含む端子挿
入機構と、この端子挿入機構に備えられた支持部によっ
て支持されコネクタハウジングに光を照射する光照射手
段と、上記端子挿入機構に備えられた支持部によって支
持され光照射手段からの光に基づいてコネクタハウジン
グを撮像する撮像手段と、この撮像手段からの画像デー
タに基づいてコネクタハウジングの正規の位置からの位
置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、この位置ず
れ量検出手段により検出した位置ずれ量に応じた補正量
を上記ハンド移送機構の移送データに加算する手段とを
備えたことを特徴とするものである。

【０００９】さらに、上記請求項１に係る端子挿入装置
は、上記撮像手段及び光照射手段は、コネクタハウジン
グを挟んだ端子挿入方向両側位置に移動可能な位置関係
に配置されており、上記撮像手段及び光照射手段が端子
挿入方向に沿ってコネクタハウジングを挟んだ対向位置
にある状態で、上記撮像手段は、コネクタハウジングの
端子挿入用孔を挿通した直接光を用いて端子挿入用孔の
形状に関連してコネクタハウジングを撮像することも特
徴とするものである。 請求項２に係る端子挿入装置は、
請求項１記載の端子挿入装置において、上記位置ずれ量
検出手段は、単一の端子挿入用孔の位置ずれに基づいて
コネクタハウジングの位置ずれ量を検出することを特徴
とするものである。

【００１０】請求項３に係る端子挿入機構は、請求項１
又は２記載の端子挿入装置に用いられる端子挿入機構で
あって、電線の端部を保持する電線保持ハンドと、この
電線保持ハンドを所定の移送データに基づいて移送する
ことにより上記電線保持ハンドに端子挿入動作を行わせ
るハンド移送機構と、コネクタハウジングに光を照射す
る光照射手段を支持する支持部と、上記光照射手段から
の光に基づいてコネクタハウジングを撮像する撮像手段
を支持する支持部とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】請求項１に係る端子挿入装置によれば、搬送さ
れてきた布線板に対して、端子挿入処理を行なう前に、
コネクタハウジングを撮像し、コネクタハウジングの画
像データに基づいて、コネクタハウジングの位置ずれ量
を検出する。検出した位置ずれ量に応じた補正量を加算
して移送データを得、この移送データに基づいて移送機
構が電線保持ハンドを移動させて、端子挿入動作を行な
わせる。

【００１２】コネクタハウジングが、搬送されてくる布
線板に対して保持台を介して位置決めされているため、
保持台を含む布線板の組立精度（特に保持台の布線板へ
の取付精度）、及びコネクタハウジングの保持台への位
置決め精度の影響によって、コネクタハウジングの位置
が正規の位置からずれている場合がある。本発明では、
このコネクタハウジングの位置ずれを、端子挿入機構側
で補正し、端子挿入孔内へ端子が正しく挿入されるよう
にする。

【００１３】撮像手段及び光照射手段を端子挿入機構の
支持部によってそれぞれ支持したので、撮像手段及び光
照射手段と、端子挿入機構との位置決め精度が高い。

【００１４】加えて、下記の作用を奏する。すなわち、
上記撮像手段が、コネクタハウジングの端子挿入孔を挿
通した直接光を用い、端子挿入用孔の孔形状に関連して
コネクタハウジングを撮像するので、確実に明度のコン
トラストを把握することができ、高精度で位置ずれ量を
検出することができる。コネクタハウジングからの反射
光を用いてコネクタハウジングを撮像する従来の場合に
は、コネクタハウジング表面の色によっては、十分なコ
ントラストが得られないおそれがあったが、本発明では
コネクタハウジングの色に全く影響されずに、十分なコ
ントラストの生じた画像を得ることができる。請求項２
に係る端子挿入装置によれば、請求項１に係る発明と同
様の作用を奏することに加えて、単一の端子挿入用孔の
位置ずれに基づいて計測するので、非常に効率良く位置
ずれを計測することができる。

【００１５】上記請求項３に係る端子挿入機構によれ
ば、請求項１又は２に係る端子挿入装置に用いるのに好
適であり、撮像手段及び光照射手段と、端子挿入機構と
の位置決め精度を高くすることができる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ本発明の好まし
い実施例について詳述する。全体構成 図１は、本発明の一実施例に係る端子挿入装置としての
端子挿入モジュールの全体を示す斜視図であり、図２
は、本発明の一実施例を採用した電線束組立体製造装置
の概略斜視図である。

【００１７】先ず、図２を参照して、本実施例に係る電
線束組立体製造装置は、工程単位でモジュール化された
装置が、各工程ごとに所定の数ずつ配列されて連結され
た構成になっている。すなわち、電線束組立体製造装置
は、３台の自動布線モジュール５１、１台の自動テープ
止めモジュール（図示せず）、２台の皮剥モジュール５
３、１台の皮剥検査モジュール５４、４台の端子圧着モ
ジュール５５、１台の圧着検査モジュール５６、３台の
端子挿入モジュール５７、および１台の導通検査モジュ
ール５８が、この順序で直列に連結された構成になって
いる。また、２台目の端子圧着モジュール５５の下流側
で電線束組立体製造装置が折り返されている関係上、２
台目の端子圧着モジュール５５と３台目の端子圧着モジ
ュール５５との間に、搬送用のバッファモジュール５９
が挿入されている。また、導通検査モジュール５８の下
流側にはバッファモジュール６０が連結されている。そ
して、モジュールからモジュールへ、周知の布線板搬送
機構によって布線板１が間欠的に搬送される。各モジュ
ール５１，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５
９，６０及び布線板搬送機構の動作は、後述する中央制
御装置７００によって制御される。

【００１８】図１を参照して、端子挿入モジュール５７
には、撮像手段としてのテレビカメラ７０と、コネクタ
ハウジング４７に対して平行光を照射する光照射部６０
とが設けられている。端子挿入モジュール５７では、搬
送されたきた布線板１のコネクタハウジング４７が正規
の位置から位置ずれしている場合に、端子を挿入する位
置が調整され、端子がコネクタハウジング４７内へ正し
く挿入されるようになっている。布線板 次に、図１、図３〜図６を参照して、布線板１について
詳述する。

【００１９】図３は、電線が布線された状態を示す布線
板の平面図であり、図４は、上記布線板の電線クランプ
を示す要部拡大断面図であり、図５は、上記電線クラン
プの作用を示す要部拡大断面図であり、図６は、端子の
挿入工程を示す布線板の図であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。以下の説
明において、図３および図６において上方を布線板１の
前方、下方を布線板１の後方と称することにする。

【００２０】先ず、図１、図３、図６を参照して、布線
板１は、ベースプレート２およびベースプレート２にね
じ９で取り付けられたピンボード３を含む本体部１Ａを
備えている。電線３１の端部は、図３および図６に示す
ように、ベースプレート２の先端縁１１ａから一定長だ
け突出した状態で、後述するクランプ部材１３に挟持さ
れる。ピンボード３は、薄い矩形のボード４と、ボード
４の表面に植立された多数の布線用ピン５とを有してい
る。布線用ピン５は、布線する製品の形態、すなわち電
線束組立体の形態に応じて必要な数が必要な位置に配置
されている。このピンボード３は、電線束組立体ごと
に、それに応じた布線用ピン５が植立されたものが用意
される。ベースプレート２は、平面外形状が矩形に形成
された、たとえばアルミニウム製品である。ベースプレ
ート２は、重量を軽くするため、大きなくりぬき窓（図
示せず）が形成されている。具体的には図示していない
が、ベースプレート２の上面には、位置決め用突起が形
成されており、この位置決め用突起によってピンボード
３を位置決めしている。

【００２１】図４に示すように、ベースプレート２の、
搬送方向に沿う一辺には、電線クランプ１３が設けられ
ている。電線クランプ１３は、上記搬送方向に沿う長尺
のフレーム３３、およびフレーム３３に担持され、上記
一辺に沿って並設される多数のクランプ部材３５を備え
ている。フレーム３３は、横断面が略Ｕ字状に形成され
た立ち上がり部３８を上部に備えている。この立ち上が
り部３８の凹部には、クランプ部材３５が収容されてお
り、取付ボルト４１によって立ち上がり部３８の内底面
内に螺着されている。また、立ち上がり部３８には、搬
送方向と直交する水平方向に開く取付孔３９が形成され
ており、取付孔３９とクランプ部材３５とを取付ピン３
７が挿通している。フレーム３３は、ベースプレート２
の下面に固定された長尺の保持フレーム２１を介してベ
ースプレート２に対し一体的に固定されている。より詳
細に説明すると、フレーム３３の底部には長手方向に沿
う位置決め溝４２が形成されており、この位置決め用溝
４２が保持フレーム２１の位置決め用リブ４３に嵌合し
て両者が連結されている。この保持フレーム２１を介し
てクランプ部材３５をベースプレート２に取付けること
により、クランプ部材３５は、ベースプレート２の外方
に突出して配設されることになる。さらに、フレーム３
３と保持フレーム２１とは、Ｌ字形の補強金具４４によ
り補強されている。この補強金具４４は、ベースプレー
ト２の長手方向に沿って長く延びており、フレーム３３
の長手方向およびその交差方向に関する移動を規制する
規制部材を兼ねている。

【００２２】次に、クランプ部材３５は、Ｕ字状の板ば
ね３６と、この板ばね３６に嵌め込まれ、互いに向かい
合って上方に拡開する傾斜面３４を先端に有する一対の
挟持片３５Ａ、３５Ａにより具体化されている。そし
て、上記略Ｕ字状の板ばね３６で１対の挟持片３５Ａ、
３５Ａを相互に近接する方向に付勢することにより、電
線３１を１本ずつ保持するようにしている。各挟持片３
５Ａ、３５Ａの基端部には相互に向かい合う半円柱状の
凹部が形成されており、この凹部内に上記取付ピン３７
を挿通させている。

【００２３】クランプ部材３５の内側には平行櫛１４が
配置されている。平行櫛１４は、クランプ部材３５に保
持される電線３１の端部近傍を、上記電線クランプ１３
の長手方向、すなわち、クランプ部材３５の並設方向に
沿って一定ピッチで配設するとともに、各電線３１を、
上記並設方向と直交する方向に沿わせて整列させるため
のものである。ピンボード３の布線用ピン５に沿って布
線された多数の電線３１は、平行櫛１４に嵌められ、ク
ランプ部材３５で保持されている。それゆえクランプ部
材３５から布線板１の前方へ延びる電線３１の各端部
は、互いに平行に所定の間隔で布線板１から突出してい
る。平行櫛１４は、長さ方向断面が略コ字状の高さ調整
部材４５に取り付けられている。電線３１は、この高さ
調整部材４５によってベースプレート２表面からの高さ
が一定に揃えられ、かつ、平行櫛１４によって配列ピッ
チが揃えられて、一対の挟持片３５Ａ、３５Ａへ与えら
れ、保持される。従って、電線３１の端部はベースプレ
ート２の先端縁において一定ピッチで相互に平行な状態
で整列保持される。コネクタハウジングを担持する機構 次に、布線板１のベースプレート２に取付けられている
コネクタハウジング４７の担持機構について、図３およ
び図６を参照しつつ説明する。

【００２４】先ず、コネクタハウジング４７の担持機構
は、ベースプレート２の長辺方向両側に配設される一対
のスライドガイドバー１５と、スライドガイドバー１５
をベースプレート２に取付けるための第１、第２保持部
材１６、１７と、両スライドガイドバー１５、１５間に
架設されるスライダブルキャリア１８とを含んでいる。

【００２５】各スライドガイドバー１５の前端は、第１
保持部材１６で保持されており、その後端は第２保持部
材１７で保持されている。第２保持部材１７は、その先
方部１７ａがベースプレート２の表面に固着されてお
り、その後方部１７ｂはベースプレート２の後端縁１１
ｂよりも後方へ延び出している。それゆえ、スライドガ
イドバー１５の後方部もベースプレート２の後端縁１１
ｂよりも後方に延び出ている。

【００２６】第１、第２保持部材１６、１７は、スライ
ドガイドバー１５を浮揚させてベースプレート２の上面
よりも所定間隔上方に担持しており、これによって、ス
ライドガイドバー１５がスライダブルキャリア１８を、
布線板１の上方でスライド案内できるようにしている。
また、第１保持部材１６により、スライダブルキャリア
１８は、布線板本体部１Ａの上方に位置するところで電
線クランプ１３と接近する（図１、図６参照）。さら
に、第２保持部材１７によるスライドガイドバー１５の
後方への突出量は、スライダブルキャリア１８がピンボ
ード３の上から退避可能な突出量に設定されている（図
３参照）。

【００２７】スライダブルキャリア１８は、ベースプレ
ート２の長辺と平行に延びるハウジング取付板１９と、
ハウジング取付板１９の両端にそれぞれ取り付けられ、
スライドガイドバー１５に係合してスライド可能なスラ
イド部材２０とを有している。それゆえ、スライダブル
キャリア１８は、スライドガイドバー１５に案内され
て、ベースプレート２の前後方向へスライド自在にされ
ている。

【００２８】ハウジング取付板１９は、コネクタハウジ
ング４７を取付けるための保持爪２５ａ付きのハウジン
グ保持台２５を上面に担持している。ハウジング保持台
２５は、正面Ｕ字状の部材であり、それぞれ予め定める
形状のコネクタハウジング４７を保持している。ハウジ
ング保持台２５に保持された各コネクタハウジング４７
は、端子挿入口が布線板１の前方側に向くように保持さ
れている。本実施例では、ハウジング取付板１９の上面
に多数のピン２４が植設されているとともに、ハウジン
グ保持台２５の下面には、ピンと係合する凹部（図示せ
ず）が形成されており、両者を嵌合させることにより、
ハウジング取付板１９の所定位置にハウジング保持台２
５を着脱可能に固定している。そしてハウジング取付台
１９上に固定されたハウジング保持台２５にコネクタハ
ウジング４７が嵌め込まれることにより、コネクタハウ
ジング４７が保持される。端子挿入モジュール 次に、上述したコネクタハウジング４７に端子３１Ａを
挿入するための端子挿入モジュール５７について図１お
よび図７を参照しつつ詳述する。

【００２９】本実施例に係る端子挿入モジュール５７
は、基台５７Ａと、基台５７Ａの上に並設され、布
線板１を搬送するための一対のレール５７Ｂ、５７Ｃ
と、電線の端部を保持する電線保持ハンド５７５と、
この電線保持ハンド５７５に備えられた各チャックを
開閉駆動するエアーシリンダ機構（図示せず）と、基
台５７Ａ上に配置されて電線保持ハンド５７５を支持
し、この電線保持ハンド５７５を移動させて端子挿入動
作を行なわせるハンド移送機構６００と、このハンド
移送機構６００の所定部（後述する第１の昇降フレーム
５７２）に取り付けられ、互いに対向する光照射部６０
及び撮像手段としてのテレビカメラ７０と、このテレ
ビカメラ７０により撮像した画像を処理するためのコン
ピュータからなる画像処理部８０と、テレビカメラ７
０により撮像され画像処理された画像を写し出すモニタ
テレビ９０とを備えている。テレビカメラ７０は、公知
のＣＣＤカメラからなる。

【００３０】上記ハンド移送機構６００は、基台５７
Ａ上に、レール５７Ｂ、５７Ｃに沿って設けられたスラ
イドベース５７Ｄと、スライドベース５７Ｄ上に載置
され、且つスライドベース５７Ｄに沿って変位可能な基
台ブロック５７０Ａと、基台ブロック５７０Ａに立設
された立設ブロック５７０Ｂと、立設ブロック５７０
Ｂに担持され、且つ立設ブロック５７０Ｂおよび上記ス
ライドベース５７Ｄに直交する水平方向に変位可能な水
平ブロック５７０Ｃと、水平ブロック５７０Ｃの端部
に固定された昇降ガイド５７１と、昇降ガイド５７１
に沿って上下に昇降可能な第１の昇降フレーム５７２
と、第１の昇降フレーム５７２に担持されるシリンダ
５７３と、シリンダ５７３により昇降される第２の昇
降フレーム５７４と、第２の昇降フレーム５７４に担
持される電線保持ハンド５７５とを備えている。

【００３１】上記昇降ガイド５７１の上端部分には、第
１の昇降フレーム５７２を昇降させるためのサーボモー
タ５７９が取り付けられている。また、上記第１の昇降
フレーム５７２の水平部分には、軸受５７７を介して回
転可能に支持された回転フレーム５７８が、上記シリン
ダ５７３のロッド５７３Ａと同心に配設されている。こ
の回転フレーム５７８は、第２の昇降フレーム５７４を
昇降可能に担持するためのものである。他方、第１の昇
降フレーム５７２水平部分には、ロータリーアクチュエ
ータ５７６が搭載されており、タイミングベルト５７６
Ａを介して上記回転フレーム５７８を回転駆動可能に連
結されている。従って、回転フレーム５７８を、図７の
実線で示す状態から二点鎖線で示す状態に１８０度、時
計回り方向と反時計回り方向とに交互に回動させること
により、電線保持ハンド５７５を、レール５７Ｂ、５７
Ｃの上に搬送されてきた布線板１に対し、臨む姿勢と背
反する姿勢とに変位させることができる。第１の昇降フ
レーム５７２の位置制御は、例えばリニアスケールを用
いて正確に行われる。

【００３２】電線保持ハンド５７５は、電線クランプ
１３によって保持された電線３１の端部を狭持する電線
チャック５７５１と、電線クランプ１３による電線３
１のクランプを解除するためのクランプ解除棒５７５２
と、電線３１に圧着された端子３１Ａを挟持する端子
チャック５７５３とを備えたものである。電線チャック
５７５１は、具体的には図示していないが、互いに対向
する一対のチャック爪を複数対有するものであり、上記
チャック爪によって、電線３１の複数個所をリジッドに
狭持するためのものである。

【００３３】クランプ解除棒５７５２は、電線チャック
５７５１が電線３１を挟持してピックアップする際に、
図示しないシリンダによって下降され、電線クランプ１
３の挟持片３５Ａ、３５Ａ間に入り込み、挟持片３５
Ａ、３５Ａを開放して電線３１を容易にピックアップ可
能な状態にする。端子チャック５７５３は、具体的には
図示していないが、互いに対向する一対のチャック爪を
複数対有するものであり、エアーシリンダによって駆動
された上記チャック爪によって、電線３１の端部に固定
された端子３１Ａをリジッドに挟持するものである。

【００３４】電線チャック５７５１及び端子チャック５
７５３は、エアーシリンダ１１１ａやこれへのエアー供
給機構（図示せず）を含むハンド開閉機構１１１によっ
て開閉操作される。次に、図１及び図８を参照して、上
記第１の昇降フレーム５７２水平部分には、光照射部６
０及びテレビカメラ７０が支持されている。すなわち、
上記第１の昇降フレーム５７２水平部分には、断面Ｌ字
形形状のスライドベース１０１が固定され、このスライ
ドベース１０１には、断面Ｌ字形形状のスライダ１０２
が上下動自在に支持されている。テレビカメラ７０は、
スライダ１０２の垂直部分の下端部に直接取り付けられ
ており、光照射部６０は、一対のステー１０４，１０６
及び連結棒１０５を介して取り付けられている。ステー
１０４はスライダ１０２の垂直部分に取り付けられ、こ
のステー１０５は、ステー１０４と所定距離離して対向
された状態で、連結棒１０５を介して連結されている。

【００３５】光照射部６０へは、ハロゲンランプ等から
なる光源（図示せず）の光が、多数の光ファイバ１０７
によって導かれている。これら多数の光ファイバ１０７
の先端部がライン上に整列されることにより、上記光照
射部６０が構成されている。また、第１の昇降フレーム
５７２の水平部分の下面には、光照射部・カメラ移動機
構としてのエアーシリンダ１０３が固定されており、こ
のエアーシリンダ１０３のロッド１０３ａの端部は、ス
ライダ１０１の水平部分を貫通して、スライダ１０２の
水平部分に固定されている。エアーシリンダ１０３は、
ロッド１０３ａの伸縮により、スライダ１０２を上下動
させ、これにより、上記の光照射部６０及びテレビカメ
ラ７０は、一体的に上下動される（図９、図１０及び図
１１参照）。光照射部６０及びテレビカメラ７０は、図
１０及び図１１に示すように下降された状態で、コネク
タハウジング４７を挟んで対向配置される。光照射部６
０の光照射方向は、コネクタハウジング４７の端子挿入
方向に沿っており、テレビカメラ７０は、コネクタハウ
ジング４７の端子挿入孔４７ａを貫通した直接光を、真
正面から入射するようになっている。テレビカメラ７０
は、コネクタハウジング４７の端子挿入側に配置され
る。

【００３６】上記のエアーシリンダ１０３と、このエア
ーシリンダ１０３にエアーを供給するエアー供給機構
（図示せず）により、光照射部・カメラ移動機構１００
が構成されている。次いで、図１２を参照して、端子挿
入モジュール５７の各機構の動作を制御する制御装置の
電気的構成を主に示すブロック図である。同図を参照し
て、本端子挿入モジュール５７の駆動を制御するための
端子挿入モジュール制御部１１０は、各モジュールを制
御するための中央制御装置７００に接続されている。端
子挿入モジュール制御部１１０は、ハンド開閉機構１１
１、ハンド移送機構６００、光照射部・カメラ移動機構
１００及び画像処理部８０に接続されている。また、コ
ネクタハウジング４７を撮像するテレビカメラ７０は、
画像信号を制御処理するカメラ制御装置１１２に接続さ
れており、このカメラ制御装置１１２はモニタテレビ９
０に接続されている。画像処理部８０は、テレビカメラ
７０からの画像信号を取り込んで固定するための画像メ
モリ８１と、画像処理に必要なデータを予め記憶してお
くためのメモリ８２と、画像メモリ８１及びメモリ８２
の内容に基づいて所定の演算処理を実行する演算処理装
置８３とを備えている。演算処理装置８３はキーボード
９５と接続されている。

【００３７】演算処理装置８３では、コネクタハウジン
グ４７の正規位置からの位置ずれ量が演算され、端子制
御モジュール制御部１１０に出力され、端子挿入モジュ
ール制御部１１０では、この位置ずれ量に基づいて補正
を行なって、電線保持ハンド５７５を移送するための移
送データを得る。作用 次に本実施例の作用について説明する。

【００３８】先ず、図１および図２を参照して、上述し
た電線束組立体製造装置においてワイヤーハーネス等の
電線束組立体が製造される際には、自動布線モジュール
５１から導通検査モジュール５８に向かって、モジュー
ルからモジュールへ順次布線板１が搬送され、布線板１
上に多数の電線３１が布線され、組み上げられていく。
この布線板１の搬送に先立って、布線板１のハウジング
取付板１９には、所定のコネクタハウジング４７が装着
されている（図１、図３参照）。

【００３９】図２を参照して、より詳細に説明すると、
自動布線モジュール５１において、図３に示すように布
線板１に電線３１が布線される。この際、図３に示すよ
うに、スライダブルキャリア１８はスライドガイドバー
１５の後端に位置される。つまり、スライダブルキャリ
ア１８がピンボード３の上方に位置しないように、ピン
ボード３の後方へ退避される。このため、ピンボード３
の上方には障害物がなく、電線３１を機械で布線する際
に、支障なく布線が行える。この際、最後方までスライ
ドされたスライダブルキャリア１８は、緩衝部材２２に
当接する。そして、スライド部材２０に突設された係止
フック２７が第２保持部材１７に備えられた係止片２８
と係合し、スライダブルキャリア１８は、最後方の位置
で固定される。布線された電線３１は、端部近傍部分が
布線板１から突出している。

【００４０】図６に示すように、布線工程が終了する
と、スライダブルキャリア１８は、スライドガイドバー
１５に沿って最前方にスライドされ、固定される。この
際、最前方までスライドされたスライダブルキャリア１
８は、スライドガイドバー１５の先端に備えられた緩衝
部材２３に当接するとともに、スライド部材２０に突設
された係止フック２９が第１保持部材１６に備えられた
係止片３０と係合する。これにより、スライダブルキャ
リア１８は最前方で固定される。このスライダブルキャ
リア１８の図３の姿勢から図６の姿勢への変位は、布線
とテープ結束が終了してから端子挿入工程が行なわれる
までの何れのタイミングであってもよい。

【００４１】図２に戻って、布線が終了すると、皮剥モ
ジュール５３により突出している電線３１の端部に皮剥
加工が施され、当該電線３１の芯線が露出される。さら
に、皮剥検査モジュール５４の検査に合格した電線３１
の端部には、端子圧着モジュール５５によって端子３１
Ａがかしめられ、一体的に固定される。端子圧着工程を
終了した布線板１は、図１に示すように、端子挿入モジ
ュール５７に搬送され、端子挿入工程が行なわれる。

【００４２】布線板１が端子挿入モジュール５７の所定
位置に搬送されて来ると、布線板１は、図１に示す位置
に静止する。ハンド移送機構６００によって、図９に示
す状態、すなわち、検査位置の上方へ移動される。次い
で、エアーシリンダ１０３のロッド１０３ａが短縮し
て、光照射部６０およびテレビカメラ７０が、コネクタ
ハウジング４７を挟んだ検査位置に下降される（図１０
及び図１１参照）。次いで、テレビカメラ７０によって
コネクタハウジング４７を撮像し、画像処理が行なわれ
る。

【００４３】この画像処理動作について、図１３のフロ
ーチャートに基づいて説明する。動作は、端子挿入モジ
ュール制御部１１０からの起動信号の入力により開始さ
れる（ステップＳ１）。ステップＳ２では、テレビカメ
ラ７０により撮像された画像信号が、画像メモリ８１に
取り込まれる。この画像信号は、画像の濃淡を表すディ
ジタル多階調画像データ信号である。画像のドット位置
に対応している。画像データは、カメラ制御装置１１２
の書込み制御のもとで、画像メモリ８１に書き込まれて
固定される。

【００４４】次いで、画像メモリ８１に書き込まれた画
像データから、所定の端子挿入用孔４７ａの形状を抽出
する（ステップＳ３）。抽出された形状と、予めメモリ
８２に記憶した、各種コネクタハウジング４７の端子収
容孔４７ａの形状データとに基づいて、多階調画像のパ
ターンマッチングを行い（ステップＳ４）、その相関値
によりコネクタハウジング４７の種類を認識する（ステ
ップＳ５）。

【００４５】次いで、認識したコネクタハウジング４７
の種類に応じて、位置ずれ量を計測し、所定の一つの端
子収容孔４７ａを含む予め定める画像領域が位置ずれ量
に応じてウィンドウ設定される（ステップＳ６）と共
に、これを、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すようにモニタテ
レビ９０のモニタ画面Ｍに写しだす。これらの図におい
て、Ｗは設定されたウィンドウ枠を示しており、Ｇは端
子収容孔４７ａの孔形状の画像である。図１４（Ａ）
は、コネクタハウジング４７が正規の位置に配置された
場合のモニタ画像であり、図１４（Ｂ）は、コネクタハ
ウジング４７が正規の位置から所定量ずれている場合の
モニタ画像である。

【００４６】次いで、モニタ画面Ｍの原点Ｐ（０，０）
を基準として、ウンィンドウ枠Ｗの特定点Ｑの座標
（ｘ，ｙ）を求め（ステップＳ７）、求めた特定点Ｑ
（ｘ，ｙ）と基準点Ｒ（ｘ１，Ｙ１）との偏位Δｘ，Δ
ｙを求める（ステップＳ８）。 基準点Ｒは、コネクタ
ハウジング４７が正規の位置に配置されている場合の特
定点がＱの座標に対応している。

【００４７】次いで、求めた偏位Δｘ及びΔｙの何れか
が、１ｍｍよりも大きいか─１ｍｍよりも小さい場合
（すなわち、位置ずれ量が絶対値の１ｍｍを超えている
場合）には、モニタ画面Ｍに、例えばＸ印等のエラー表
示を出し（ステップＳ１０）、ユーザによるキー入力待
ちの状態となる（ステップＳ１１）。ユーザは、キーボ
ード９５によるキー入力によって、移送データを補正せ
ずに端子挿入を行なうかどうかを選択し、これが選択さ
れた場合には、ステップＳ１３の処理を飛び越す。一
方、選択されない場合には、ステップＳ２に戻って再計
測される。

【００４８】また、求めた偏位Δｘ，Δｙの何れもが─
１ｍｍ〜１ｍｍの範囲にある場合（すなわち、位置ずれ
量が１ｍｍ以内の場合）は、求めた偏位Δｘ，Δｙが、
演算処理装置８３から端子制御モジュール制御部１１０
へ与えられ、処理が終了する。端子挿入モジュール制御
部１１０では、与えられた偏位Δｘ，Δｙに応じた補正
量を加算して、ハンド移送機構６００を移送するための
移送データを得る（ステップＳ９，ステップＳ１３）。

【００４９】移送データを求めた端子挿入モジュール制
御部１１０は、ハンド移送機構６００、ハンド開閉機構
１１１を駆動して、端子挿入動作を行なわせる。詳しく
は、まず、立設ブロック５７０Ｂがスライドベース５７
Ｄに沿って移動され、所定のクランプ部材３５により保
持された電線３１、及び当該電線３１の端部に圧着され
た端子３１Ａに対向する。次に、昇降ガイド５７１に沿
って第１の昇降フレーム５７２が下降し、電線保持ハン
ド５７５によるピックアップ動作が開始される。

【００５０】図７を参照して、第１の昇降フレーム５７
２が下降すると、爪が開放されている電線チャック５７
５１および端子チャック５７５３が、電線３１を狭持可
能な位置まで下降する。次いで、エアーチャックが駆動
され、各チャック５７５１、５７５３の爪が閉じられ
て、電線３１および端子３１Ａが狭持される。その後、
上記クランプ解除棒５７５２が降下して、電線クランプ
１３を開き、電線３１の先端側部分Ａ１をピックアップ
可能な状態にすると、第１の昇降フレーム５７２が上昇
されて、電線保持ハンド５７５が、端子３１Ａ及び電線
３１をピックアップする。上記ピックアップが完了する
と、電線３１の先端側部分Ａは、電線クランプ１３から
解放され、自由状態になる。さらに、ロータリアクチュ
エータ５７６が駆動され、回転フレーム５７８が１８０
度旋回される（図７の二点鎖線参照）。これにより、端
子３１Ａは、布線板１の内方に戻されることになる。そ
して、必要により立設ブロック５７０Ｂをスライドベー
ス５７Ｄに沿って移動させることにより、端子３１Ａの
先端が、所定のコネクタハウジング４７と対向させられ
る。このとき、上述したように、移送データが補正され
ているので、布線板１のハウジング取付板１９に保持さ
れているコネクタハウジング４７の端子挿入孔４７ａの
位置に、電線保持ハンド５７５により保持した端子３１
Ａを精緻に対向させることができる。

【００５１】次に、水平ブロック５７０Ｃを駆動して、
昇降ガイド５７１、第１の昇降フレーム５７２、回転フ
レーム５７８等を介して、電線保持ハンド５７５をコネ
クタハウジング４７の方へ移動して、端子３１Ａをコネ
クタハウジング４７に挿入する。そして、端子３１Ａの
先端Ｂ２が、コネクタハウジング４７に対して所定量挿
入された時点で、端子チャック５７５３を開いて端子３
１Ａの狭持状態を解除し、シリンダ５７３を駆動して、
端子チャック５７５３を上方へ退避させるとともに、水
平ブロック５７０Ｃによって、電線チャック５７５１を
コネクタハウジング４７へさらに接近させて、端子３１
Ａをコネクタハウジング４７の所定位置に挿入する。

【００５２】本実施例によれば、搬送されてきた布線板
１に対して、端子挿入処理を行なう前に、コネクタハウ
ジング４７の位置ずれ量を検出し、検出した位置ずれ量
に応じて電線保持ハンド５７５の端子挿入動作を補正す
るようにしたので、端子挿入孔４７ａ内へ端子を正しく
挿入することができる。その結果、挿入ミスを確実にな
くすことができる。

【００５３】また、光照射部６０及びテレビカメラ７０
を、ハンド移送機構６００の第１の昇降フレーム５７２
によって支持したので、光照射部６０及びテレビカメラ
７０と、電線保持ハンド５７５との位置決め精度が高い
結果、検出した位置ずれ量に応じた補正を、電線保持ハ
ンド５７５の移動動作に精度良く反映させることができ
る。

【００５４】さらに、テレビカメラ７０が、コネクタハ
ウジング４７の端子挿入孔４７ａを挿通した直接光を用
いてコネクタハウジング４７を撮像するので、コネクタ
ハウジングの色の影響を受けずに確実に明度のコントラ
ストを把握することができる結果、高精度で位置ずれ量
を検出することができる。特に、単一の端子収容孔４７
ａに関連して、コネクタハウジング４７の位置ずれ量を
求めるようにしたので、迅速な計測が行なえ、ひいて
は、ワイヤーハーネスの製造効率を向上させることがで
きる。

【００５５】なお、上記の実施例においては、テレビカ
メラ７０及び光照射部６０は、第１の昇降フレーム５７
２によって支持したが、これに限らず、電線保持ハンド
５７５と所定の位置関係を持つ部材であれば、例えば、
昇降ガイド５７１によって支持することもできる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１に係る端子挿入装置によれば、
搬送されてきた布線板に対して、端子挿入処理を行なう
前に、コネクタハウジングの位置ずれ量を検出し、検出
した位置ずれ量に応じて電線保持ハンドの端子挿入動作
を補正するようにしたので、端子挿入孔内へ端子が正し
く挿入することができる。

【００５７】また、撮像手段及び光照射手段を端子挿入
機構の支持部によってそれぞれ支持したので、撮像手段
及び光照射手段と、端子挿入機構との位置決め精度が高
い結果、検出した位置ずれ量に応じた補正を、端子挿入
機構の動作に精度良く反映させることができる。

【００５８】加えて、下記の作用を奏する。すなわち、
上記撮像手段が、コネクタハウジングの端子挿入孔を挿
通した直接光を用いてコネクタハウジングを撮像するの
で、ネクタハウジングの色の影響を受けずに確実に明度
のコントラストを把握することができる結果、高精度で
位置ずれ量を検出することができる。上記請求項２に係
る端子挿入装置によれば、請求項１に係る発明と同様の
作用を奏することに加えて、単一の端子挿入用孔の位置
ずれに基づいて計測するので、非常に効率良く位置ずれ
量を計測することができる。

【００５９】上記請求項３に係る端子挿入機構によれ
ば、請求項１又は２に係る端子挿入装置に用いるのに好
適であり、撮像手段及び光照射手段と、端子挿入機構と
の位置決め精度を高くすることができる結果、端子挿入
用孔内へ端子を正しく挿入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る端子挿入モジュールの
全体を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例を採用した電線束組立体製造
装置の概略斜視図である。

【図３】電線が布線された状態を示す布線板の平面図で
あり、

【図４】上記布線板の電線クランプを示す要部拡大断面
図である。

【図５】上記電線クランプの作用を示す要部拡大断面図
であり、

【図６】端子の挿入工程を示す布線板の図であり、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図
である。

【図７】端子挿入機構の概略正面図である。

【図８】光照射部、テレビカメラ及びこれらの支持部分
を示す要部斜視図である。

【図９】光照射部及びテレビカメラが計測位置の上方に
位置する状態を示す端子挿入機構の概略正面図である。

【図１０】光照射部及びテレビカメラが計測位置に位置
する状態を示す端子挿入機構の概略正面図である。

【図１１】光照射部及びテレビカメラがコネクタハウジ
ングを挟んだ計測位置に位置する状態を示す端子挿入機
構の要部斜視図である。

【図１２】端子挿入モジュールの電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図１３】画像処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１４】モニタ画面を示す概略図であり、（Ａ）はコ
ネクタハウジングが正規の位置に配置されている状態に
対応し、（Ｂ）はコネクタハウジングが正規に位置から
ずれて配置されている状態に対応する。

【符号の説明】

１ 布線板 ２５ 保持台 ４７ コネクタハウジング ４７ａ 端子挿入用孔 ６０ 光照射部 ７０ テレビカメラ（撮像手段） ８０ 画像処理装置 ８３ 演算処理装置 ９０ モニタテレビ １１０ 端子挿入モジュール制御部 ５７２ 第１の昇降フレーム（支持部） ５７５ 電線保持ハンド ６００ ハンド移送機構 ７００ 中央制御装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−296939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−59202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−181282（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 43/027 - 43/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤーハーネス製造ラインを搬送される
   と共に、所定のコネクタハウジングを保持する保持台を
   取り付けている布線板が、所定の位置に搬送されてきた
   ときに、上記布線板上に布線された電線の端部の端子
   を、上記保持台によって保持されたコネクタハウジング
   の所定の端子挿入用孔内に挿入する端子挿入装置におい
   て、 上記電線の端部を保持する電線保持ハンド、及び該電線
   保持ハンドを所定の移送データに基づいて移送すること
   により上記電線保持ハンドに端子挿入動作を行わせるハ
   ンド移送機構を含む端子挿入機構と、 この端子挿入機構に備えられた支持部によって支持され
   コネクタハウジングに光を照射する光照射手段と、 上記端子挿入機構に備えられた支持部によって支持され
   光照射手段からの光に基づいてコネクタハウジングを撮
   像する撮像手段と、 この撮像手段からの画像データに基づいてコネクタハウ
   ジングの正規位置からの位置ずれ量を検出する位置ずれ
   量検出手段と、 この位置ずれ量検出手段により検出した位置ずれ量に応
   じた補正量を上記ハンド移送機構の移送データに加算す
   る手段とを備え、 上記撮像手段及び光照射手段は、コネクタハウジングを
   挟んだ端子挿入方向両側位置に移動可能な位置関係に配
   置されており、 上記撮像手段及び光照射手段が端子挿入方向に沿ってコ
   ネクタハウジングを挟んだ対向位置にある状態で、上記
   撮像手段は、コネクタハウジングの端子挿入用孔を挿通
   した直接光を用いて端子挿入用孔の形状に関連してコネ
   クタハウジングを撮像する ことを特徴とする端子挿入装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の端子挿入装置において、 上記位置ずれ量検出手段は、単一の端子挿入用孔の位置
   ずれに基づいてコネクタハウジングの位置ずれ量を検出
   することを特徴とする端子挿入装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の端子挿入装置に用い
   られる端子挿入機構であって、 電線の端部を保持する電線保持ハンドと、 この電線保持ハンドを所定の移送データに基づいて移送
   することにより上記電線保持ハンドに端子挿入動作を行
   わせるハンド移送機構と、 コネクタハウジングに光を照射する光照射手段を支持す
   る支持部と、 上記光照射手段からの光に基づいてコネクタハウジング
   を撮像する撮像手段を支持する支持部とを備えた ことを
   特徴とする端子挿入機構。