JP3432440B2 - ハーネス取付装置及び取付方法 - Google Patents

ハーネス取付装置及び取付方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハーネスの取付
を自動化するハーネス取付装置及び取付方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車や電気製品等にワイヤーハ
ーネスを組みつけるとき、ワイヤーハーネスの端末に設
けられた接続用のコネクタをハウジングに手作業で挿入
しており、作業者は繰り返しコネクタを押し込むために
痛みを伴うだけでなく、不完全な接続を生じる要因とな
っていた。このように、ワイヤーハーネスの取り付けに
は多大な労力を要するため、取付工程の自動化の要望が
高かった。
【0003】そこで、従来、例えば特開平8−2223
46号公報等に示された端子挿入装置のように、コネク
タハウジングの端子付き電線を自動挿入する装置及び方
法が提案されている。図8は当該公報に示された従来の
端子挿入装置を示す断面図である。
【0004】図において、端子付き電線41をチャック
で把持すると共に、一対の電線フィードローラー42で
挟持し、更に一対の電線ガイドで支持し、端子の先端を
コネクタハウジングの端子収納室43に一次挿入し、チ
ャックを解除した後、電線フィードローラー42によっ
て端子付き電線41を端子収納室43に二次挿入させて
いる。
【0005】また、上記従来例の場合は、ハーネスの端
末に付いた端子をコネクタなどの端子収納室に挿入する
場合であるが、コネクタを製品のハウジングに挿入する
作業を自動化する例として、例えば、特開平9−245
887号公報等に示されたものがある。これによれば、
コネクタとハウジングにガイドピンとガイド穴を設け
て、テーパー部にならって挿入するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特開平8−22234
6号公報に示された従来の端子挿入装置は以上のように
構成されているので、電線をチャックする部分には、チ
ャックするハンドの他に、電線フィードローラーやロー
ラーを駆動するモータが必要となり、また電線フィード
ローラーの表面には端子付き電線との間で滑りを発生さ
せないような加工が必要となるなど構成が複雑となると
いう問題点があった。また、電線の曲がりぐせや、端子
収納室内での端子の引っかかりなどにより、電線フィー
ドローラーを駆動させても端子が途中で止まる可能性が
あり、安定して挿入できないという問題点もあった。
【0007】又、特開平9−245887号公報に示さ
れたものにおいては、製品の制約上、ガイドを設けるこ
とができないことや、ガイドを設ける費用がかかるなど
の問題があった。さらには、手作業でコネクタを積み付
ける場合、次の工程でコネクタを引き抜く動作を行って
抜けないことを確認する工程か、又はコネクタを再度押
し込んで確実に入っていることを確認する工程が必要と
なるという問題点もあった。
【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、装置の構成が簡単でかつ確
実に取付ができ、廉価な装置を得ることを目的とする。
また、この装置に適した取付方法を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るハーネス取付装置は、コンベアによって搬送されるパ
レット上の製品にハーネスを組み付けるものであって、
上下左右に移動可能な移動機構にコンプライアンス機構
を介して取付けられたハーネスを把持する把持ハンド
と、この把持ハンドに取付けられた押し込み用治具と、
把持ハンドを支承する圧縮ばねとから構成されたもので
ある。
【0010】この発明の請求項2に係るハーネス取付方
法は、移動機構により把持ハンドを下降させて、ハーネ
スを製品の途中まで挿入した時に把持ハンドを開き、再
び移動機構を下降させて押し込み用治具でハーネスを押
し込むようにしたものである。
【0011】この発明の請求項3に係るハーネス取付装
置は、コンベアによって搬送されるパレット上の製品に
ハーネスを組み付けるものであって、上下左右に移動可
能な移動機構にコンプライアンス機構を介して取付けら
れたハーネスを把持する把持ハンドと、この把持ハンド
を支承する圧縮ばねと、移動機構に取付けられると共に
把持ハンドとはテーパ部を介して対向する押し込み用治
具とから構成されたものである。
【0012】この発明の請求項4に係るハーネス取付方
法は、移動機構を下降させて把持ハンドを製品に接触さ
せ、更に移動機構によって押し込み用治具のみ下降させ
て把持ハンドを開かせ、押し込み用治具でハーネスを押
し込むようにしたものである。
【0013】この発明の請求項5に係るハーネス取付装
置は、ハーネスを整列させて収納するトレーと、このト
レーからハーネスを取り出し、位置決めステージまで搬
送する搬送機構とを設けたものである。
【0014】この発明の請求項6に係るハーネス取付装
置は、電線を必要な長さに切断し、被覆を除去してコネ
クタを取付ける装置と、このコネクタを位置決めする装
置とを設けたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
一実施形態を図に基づいて説明する。図1はこの発明の
実施の形態1によるハーネス取付装置を示す正面図、図
2は同じく把持ハンド部分を示す拡大正面図であり、図
において、1はコンベア、2はコンベア1によって搬送
されるパレットであり、パレット2には、製品3とハウ
ジング固定治具4が固定されている。移動機構5は上下
左右に移動可能であり、移動機構5の先端には、ハーネ
ス6を把持する把持ハンド7と、把持ハンド7に取付け
られた押し込み用治具8と、水平方向と円周方向に移動
可能なコンプライアンス機構9がある。ここで、コネク
タ10は接続端子の方向とハーネス6の方向が直交して
いるL型タイプのコネクタである。ハーネス6を把持し
たときのコネクタ10とハウジング11の間隔は、コネ
クタ10が取り付けられる製品3のハウジング12とハ
ウジング固定治具4の間隔と同一である。
【0016】把持ハンド7は、リニアガイド13に案内
されて移動し、通常は、圧縮ばね14によりストッパ1
5に押しつけられているため、把持ハンド7が動くこと
はない。ハーネス6取付の後工程で、ハーネス6の検査
及び製品の電気特性検査を行うために、ハーネス6のハ
ウジング11をパレット2に固定する必要があるが、コ
ネクタ10を把持すると同様にハウジング11を把持す
る機構も上記と同様に構成するものである。
【0017】次に動作について説明する。把持ハンド7
でハーネス6のコネクタ10を把持して、パレット2の
上方から移動機構5を下降させる。多少製品3の位置が
ずれていても、コンプライアンス機構9で製品3のハウ
ジング12にコネクタ10がならいながら押し込まれ
る。コネクタ10が製品3の途中まで一次挿入させたと
きに、移動機構5の下降を止めて、把持ハンド7を開
く。再び移動機構5を下降させることにより、コネクタ
10に押し込み用治具8が接触する。さらに移動機構5
を下降させると、圧縮ばね14のたわみによる力よりも
大きな力で移動機構5を下降させているので、リニアガ
イド13に沿って把持ハンド7が動き、コネクタ10は
押し込み用治具8に接触したままとなる。
【0018】さらに、移動機構5を下降させて押し込み
用治具8で押し込むと、コネクタ10は製品3のハウジ
ング12に接触しているために下降せず、圧縮ばね14
のたわみが大きくなる。そしてコネクタ10を押し込む
時の力が必要な力になるように、圧縮ばね14が押し込
む時の力に対応したたわみ量に達するところで移動機構
5の下降を止める。
【0019】万一、パレット2上に異常があるか、又は
コネクタ10に異常があるとき、コネクタ10が正常な
位置まで押し込まれない。このとき移動機構5は決まっ
た位置まで下降するが、圧縮ばね14のたわみ量が正常
の場合よりも大きくなって止まる。そしてセンサ16に
よって正常な位置にないことを検知して取り付け不良を
判別する。尚、ハウジング11を把持してハウジング固
定治具4に取付ける構造も上記と同様に構成されると共
に、同様な動作を行なう。
【0020】従って、本実施形態によると、エアシリン
ダ及びリニアガイド及び圧縮ばねなど安価な部品で、装
置を簡単に構成することができる。さらに、作業者が行
うときのように、コネクタを押し込む動作を自動化する
ことによって、確実にコネクタ付きハーネスを製品に取
り付けることができる。又、手作業でコネクタを取り付
ける場合必要であった確認工程が、自動化することによ
って不要となる。
【0021】なお、本実施形態では、コネクタ10をL
型コネクタとした例を示したが、押し込み用部品の形状
を変えて押し込めるコネクタを採用してもよい。また、
ハーネス6の端末にコネクタのみで、ハウジングが付か
ない場合は、ハウジングを掴む把持ハンドや押し込み用
部品並びに、これらに係わる部品が不要になるが、その
他の構成、動作などは上記説明と同様である。
【0022】以上のように、接続端子付のハウジング1
2を有する製品3をパレット2に乗せてコンベア1で搬
送し、コネクタ10付きのハーネス6の一端を製品3の
ハウジング12に組み付け、もう一端をパレット2に組
み付ける製造工程において、移動機構5の先端にコンプ
ライアンス機構9を有し、その先にコネクタ10を掴む
把持ハンド7とコネクタ押し込み用治具8を備え、移動
機構5により把持ハンド7を移動させて、把持ハンド7
で掴んだコネクタ10を製品3のハウジング12の途中
まで挿入した時に、把持ハンド7を開き、再び移動させ
ることにより、コネクタ押し込み用治具8でコネクタ1
0を押し込むようにしたので、自動で確実に組み付けで
き、装置が安価にできる。
【0023】実施の形態2.以下、この発明の実施の形
態2を図に基づいて説明する。図3はこの発明の実施の
形態2によるハーネス取付装置を示す正面図、図4は同
じく把持ハンド部分を示す拡大正面図、図5は拡大側面
図である。上記実施の形態1では、コネクタ10が製品
3の途中まで一次挿入されたときに、移動機構5の下降
の途中で把持ハンド7を開いており、また、押し込み用
治具8を把持ハンド7に取付けた構造としていた。これ
に対し、製品3に把持ハンド7が接触して、コネクタ1
0の把持ハンド7が掴んでいる部分が製品3の中に押し
込まれる必要がある場合は、図3に示すように、押し込
み用治具17を支持部品18に取付けると共に、全体支
持部品19と移動機構5との間にリニアガイド20を設
けることができる。更に、図5に示すように、把持ハン
ド7と押し込み用治具17にはテーパー部7a,17a
を設けるようにする。
【0024】移動機構5を下降させて、コネクタ10が
製品3のハウジング12に挿入されるときに、把持ハン
ド7が製品3に接触して、移動機構5が下降しても、把
持ハンド7は下降せずに圧縮ばね14がたわむ。これに
対し、押し込み用治具17は下降して、把持ハンド7の
テーパー部7aと接触して、把持ハンド7を押し開きな
がら下降し、コネクタ10を押し込む。
【0025】従って、本実施形態によると、移動機構5
の下降と把持ハンド7の開閉のタイミングのバラツキを
なくして、コネクタ10を押し込むことができ、また把
持ハンド7が掴んでいる部分も製品3のハウジング12
に押し込むことが可能になる。
【0026】実施の形態3.以下、この発明の実施の形
態3を図に基づいて説明する。図6はこの発明の実施の
形態3によるハーネス取付装置を示す平面図であり、図
において、1はコンベア、2はコンベア1によって搬送
されるパレット、21はトレー、22はハーネス6を固
定するための位置決めステージ、23はコネクタ10を
位置決めするためのエアシリンダ、24はエアハンドの
付いた搬送機構である。
【0027】予めトレー21にコネクタ10とハウジン
グ11が付いたハーネス6を整列させて収納し、トレー
21を積み重ねて供給する。トレー21からハーネス6
を搬送機構24で取り出し、位置決めステージ22に搬
送する。そこで、トレー21にはハーネス6が正確に位
置決めされずに収納されているので、位置決め用エアシ
リンダ23によってコネクタ10とハウジング11を決
まった位置に固定して位置決めする。次に位置決めされ
たハーネス6を移動機構5によって、パレット2上の製
品3に組み付ける。
【0028】従って、本実施形態によると、ハーネス6
を整列させたトレー21と位置決めステージ22を設け
ることによって、ハーネス6をまとめて供給できるの
で、人手が介する時間を少なくして自動化が可能にな
り、ハーネス6を移動機構5によってパレット2上の製
品3に組み付けるときに、位置決めステージ22で位置
決めされたハーネス6のコネクタ10とハウジング11
を把持することによって、製品3に確実に組み付けるこ
とができる。
【0029】実施の形態4.以下、この発明の実施の形
態4を図に基づいて説明する。図7はこの発明の実施の
形態4によるハーネス取付装置を示す平面図であり、上
記実施の形態3では、ハーネス6が整列して収納されて
いるトレー21から搬送機構24で取り出す例を示した
が、図7に示すように、ドラム25に巻かれた電線26
を引き出して搬送するエアハンドの付いた移載装置27
を設け、引き出した電線26に張力を与えるテンショナ
ー28と、電線26の切断部分の近くを固定して必要な
長さに切断するカッター29と、電線26の端末の被覆
を剥いで、コネクタ10とハウジング11を取り付ける
端子取付機30を設けることにより、搬送機構27で取
り出して、位置決めステージ22に搬送するようにす
る。端子取付機30は自動で電線26に端子を取り付け
る周知の装置を使用する。
【0030】コネクタ10及びハウジング11の種類が
複数あり、段取り替えするときは端子取付機30の端子
を入れ替えて用いる。端子を入れ替えるだけで対応でき
ない場合は、端子取付機30を入れ替えて用いる。従っ
て、本実施形態によると、トレー21にハーネス6を並
べる必要がなく、また、ハーネス6への取付を自動化す
ることができ、そして、コネクタ10とハウジング11
を取り付けてハーネスを組み付ける工程を自動化するこ
とができる。
【0031】
【発明の効果】この発明の請求項1及び請求項2記載の
ハーネス取付装置及び取付け方法によれば、コンベアに
よって搬送されるパレット上の製品にハーネスを組み付
けるものであって、上下左右に移動可能な移動機構にコ
ンプライアンス機構を介して取付けられたハーネスを把
持する把持ハンドと、この把持ハンドに取付けられた押
し込み用治具と、把持ハンドを支承する圧縮ばねとから
構成され、移動機構により把持ハンドを下降させて、ハ
ーネスを製品の途中まで挿入した時に把持ハンドを開
き、再び移動機構を下降させて押し込み用治具でハーネ
スを押し込むようにしたので、自動で確実に組み付けで
き、装置を安価に構成することができる。
【0032】この発明の請求項3及び請求項4記載のハ
ーネス取付装置及び取付方法によれば、コンベアによっ
て搬送されるパレット上の製品にハーネスを組み付ける
ものであって、上下左右に移動可能な移動機構にコンプ
ライアンス機構を介して取付けられたハーネスを把持す
る把持ハンドと、この把持ハンドを支承する圧縮ばね
と、移動機構に取付けられると共に把持ハンドとはテー
パ部を介して対向する押し込み用治具とから構成され、
移動機構を下降させて把持ハンドを製品に接触させ、更
に移動機構によって押し込み用治具のみ下降させて把持
ハンドを開かせ、押し込み用治具でハーネスを押し込む
ようにしたので、移動機構の下降と把持ハンドの開閉の
タイミングのばらつきをなくして、ハーネスを押し込む
ことができ、また把持ハンドが掴んでいる部分も製品の
ハウジングに押し込むことが可能となる。
【0033】この発明の請求項5に係るハーネス取付装
置によれば、ハーネスを整列させて収納するトレーと、
このトレーからハーネスを取り出し、位置決めステージ
まで搬送する搬送機構とを設けたので、ハーネスをまと
めて供給でき、人手が介する時間を少なくして自動化が
可能になり、ハーネスを移動機構によってパレット上の
製品に組み付けるときに、位置決めステージで位置決め
されたハーネスのコネクタとハウジングを把持すること
によって、製品に確実に組み付けることができる。
【0034】この発明の請求項6に係るハーネス取付装
置によれば、電線を必要な長さに切断し、被覆を除去し
てコネクタを取付ける装置と、このコネクタを位置決め
する装置とを設けたので、トレーにハーネスを並べる必
要がなく、またハーネスへの取付を自動化することがで
き、コネクタとハウジングを取付けてハーネスを組付け
る工程を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるハーネス取付
装置を示す正面図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による把持ハンド部
分を示す拡大正面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるハーネス取付
装置を示す正面図である。
【図4】 この発明の実施の形態2による把持ハンド部
分を示す拡大正面図である。
【図5】 この発明の実施の形態2による把持ハンド部
分を示す拡大側面図である。
【図6】 この発明の実施の形態3によるハーネス取付
装置を示す平面図である。
【図7】 この発明の実施の形態4によるハーネス取付
装置を示す平面図である。
【図8】 従来の端子挿入装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 コンベア、2 パレット、3 製品、5 移動機
構、6 ハーネス、7把持ハンド、8,17 押し込み
用治具、9 コンプライアンス機構、10 コネクタ、
14 圧縮ばね、21 トレー、22 位置決めステー
ジ、24 搬送機構、26 電線。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−1964(JP,A) 特開 平8−8032(JP,A) 特開 平7−211429(JP,A) 特開 平6−188061(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01R 43/20

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンベアによって搬送されるパレット上
    の製品にハーネスを組み付けるハーネス取付装置であっ
    て、上下左右に移動可能な移動機構にコンプライアンス
    機構を介して取付けられた上記ハーネスを把持する把持
    ハンドと、この把持ハンドに取付けられた押し込み用治
    具と、上記把持ハンドを支承する圧縮ばねとを備えたこ
    とを特徴とするハーネス取付装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のハーネス取付装置による
    ハーネス取付方法であって、移動機構により把持ハンド
    を下降させて、ハーネスを製品の途中まで挿入した時に
    把持ハンドを開き、再び上記移動機構を下降させて押し
    込み用治具で上記ハーネスを押し込むことを特徴とする
    ハーネス取付方法。
  3. 【請求項3】 コンベアによって搬送されるパレット上
    の製品にハーネスを組み付けるハーネス取付装置であっ
    て、上下左右に移動可能な移動機構にコンプライアンス
    機構を介して取付けられた上記ハーネスを把持する把持
    ハンドと、この把持ハンドを支承する圧縮ばねと、上記
    移動機構に取付けられると共に上記把持ハンドとはテー
    パ部を介して対向する押し込み用治具とを備えたことを
    特徴とするハーネス取付装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のハーネス取付装置による
    ハーネス取付方法であって、移動機構を下降させて把持
    ハンドを製品に接触させ、更に上記移動機構によって押
    し込み用治具のみ下降させて把持ハンドを開かせ、上記
    押し込み用治具でハーネスを押し込むことを特徴とする
    ハーネス取付方法。
  5. 【請求項5】 ハーネスを整列させて収納するトレー
    と、このトレーから上記ハーネスを取り出し、位置決め
    ステージまで搬送する搬送機構とを設けたことを特徴と
    する請求項1又は請求項3記載のハーネス取付装置。
  6. 【請求項6】 電線を必要な長さに切断し、被覆を除去
    してコネクタを取付ける装置と、このコネクタを位置決
    めする装置とを設けたことを特徴とする請求項1又は請
    求項3記載のハーネス取付装置。
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