JP3609408B2 - 分岐構造を有するハーネスを製造する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、導線（電線）、ファイバ、チューブ、あるいはケーブルのハーネス（組み配線）の製造、すなわちハーネスの結束（繋ぎ止め）および／あるいはテープ巻きを可能とする方法および装置に関する。
本発明の属する技術分野は、電気的ハーネスの製造に関するものである。
電気的ハーネスは、端部が通常剥されてタブが装着されるか、あるいは電気的コネクタのスロット内に係合される複数の導線から構成されている。
電気的ハーネスを製造するための構成要素の配置工程は自動化可能であり、この目的に用いられる装置が、特に国際特許出願WO−93/00730号（L'Entreprise Industrielle）に開示されている。この特許には、電気的ハーネスを構成するために、導線を挿入および操作する装置が開示されている。また、電気的ハーネスを製造するための他の装置が、英国特許GB−２−087−760号（Yasaki）に開示されている。この特許には、ハーネスを製造するために使用される導線の端部が挿入および配置される装置が開示されており、この特許の図８には、複数のブランチからなる分岐構造を有する電気的ハーネスが示されている。
本発明においては、一方のブランチ端部が複数の導線の端部がまとめられた（”自由端”と称される）ブランチ端部であり、もう一方のブランチ端部が他のブランチのブランチ端部をも兼ねる”節点”と称されるブランチ端部である導線の一部分を指すために”末端ブランチ”という用語が用いられている。また、２つの節点間を延びるとともに、導線端部を含まず、導線の本体部のみから構成され、少なくとも２つの他のブランチ（末端ブランチである場合もあれば、そうでない場合もある）と相互接続するように機能するブランチに対して、”中央ブランチ”という用語が用いられている。
上記のYasakiの特許の図８には、従来的な手動による電気的ハーネスの製造方法が開示されている。この方法では、ハーネスを構成する導線が、ハーネス内のブランチの本体部およびブランチ端部を案内および位置決めするためのペグ（止めクギ）を備えた水平なワークテーブル上に配置される。これにより、所定の位置にブランチを保持し、操作者が手動により、電気的ハーネスのそれぞれのブランチを結束および／あるいはテープ巻きすることが可能となる。手動によりハーネスを製造することを可能とするこの種の装置は、”ペグボード（peg board）”と称されることもある。
また、例えば、欧州特許出願EP−403−350号（Aeroapatiale）には、電気的ハーネスのブランチを上記の操作により、製造および／あるいは結束および／あるいはテープ巻きする工程の自動化に対してなされたテストに関しての記載がなされている。
上記の特許における装置は、水平方向のワーク面と、直線的に延びる平行な複数の案内路とを有して構成されている。この案内路に沿っては、ペグと接合部を備えた支持部材とがスライド移動可能となっており、この案内路により、ペグおよび支持部材が所定の位置へ移動される。接合部とペグ対とは、案内路に沿って互いに離間して配置され、そして、ペグ対が互いに接近するように移動することで、ハーネス内の節点が設定され、その後、支持部材が案内路を交差するように引かれることで、それぞれの導線が伸張される。これにより、逐次的に、導線が互いに機械的に連結され、電気的ハーネスのブランチを形成することが可能となる。
上記と類似のシステムが、欧州特許出願EP−490−795号（Ricard）に開示されている。この特許に開示された装置は、アームを備えたロボットにより移動されるとともにタイ（tie）を装着するためのクランプ器具（締付固定器具）を有して構成されている。さらに、上記の装置は、複数の平行なコンベヤを有して構成されている。これらのコンベヤ間には、平行に案内路が設置され、ハーネスのブランチをたわめてまとめる受け台が移動してこの案内路に保持される。製造されるべきハーネスは、平行に配置された固定装置により、第１にその端部が保持され、第２にその節点が保持される。また、タイを装着するクランプ器具は、平行なコンベヤの異なる位置間を移動する。この装置においては、製造されたハーネスを取り去るために、操作者の介在が必要となる。
上記の特許に記載された装置の欠点は、これらの装置が非常に複雑な構造を有することである。これらの装置は、平面上を（互いに垂直な）２方向に移動する必要がある非常に多くの構成要素（ペグ、支持部材、および結束装置）を有して構成されている。さらに、このような複雑な装置は、費用がかかり、電気的ハーネスの製造の完全自動化に対しては、充分に適用されてはいない。
本発明は、多数の中央ブランチおよび／あるいは末端ブランチを有する複雑な電気的ハーネスの製造を可能にするとともに、その製造を完全に自動化する装置を提供することを目的とする。この際、移動部材の数および移動距離の最小化が図られている。また、本発明の他の目的は、電気的ハーネスを製造するためにガイド部材（ペグ）の使用を避けること、および静止しているかあるいは単一の軸方向のみに両方向に選択的に移動可能である結束ステーションの使用を可能とすることである。
上記の問題点を解決する手段として、複数の導線を互いに結束および／あるいはテープ巻きすることによる電気的ハーネスの製造方法が与えられている。この方法においては、導線の端部あるいは導線の端部集合、あるいは導線の端部あるいは導線の端部集合に装着されたコネクタ、すなわちハーネスの末端ブランチのそらぞれの自由端が、実質的に水平方向の移動軸（XX₁）を有し直線的に動作するコグベルト（cog belt）（はめ歯ベルト）コンベヤとして構成されるのが好適である第１のコンベヤにより移動可能となるクランプ器具のような個々の支持部材内に取付けられる。端部集合に対するクランプ器具あるいは支持部材に対して適用されるコグ駆動ベルトあるいはコンベヤは、同期式ステッピングモータのようなモータにより駆動される。また、ハーネスのそれぞれのブランチを伸張させるために、（ａ）末端ブランチの自由端を保持する一部のクランプ器具あるいは支持部材で、ブランチの左側に位置するものは、第１のコンベヤから延びる第２のコンベヤへ、すなわち縦方向軸（XX₁）に沿って、所定の方法で所定の相対距離だけ移送される。また、末端ブランチの右側の自由端を保持するクランプ器具あるいは支持部材は、第１のコンベヤ上において、所定の方法で所定の相対距離だけ移送され、これにより、ブランチ長さが増すことになる。次に、（ｂ）第１のコンベヤは、第１の方向へ移動され、第２のコンベヤは、第１の方向と実質的に同軸であるとともに反対方向である第２の方向へ移動される。これにより、ブランチおよびブランチを構成する導線部分が伸張される。そして、結束装置により、伸張されたブランチが結束あるいはテープ巻きされる。
少なくとも１つの節点により分離される（すなわち、その位置で出会う）少なくとも３つのブランチを形成する少なくとも２つの導線を有して構成される電気的ハーネスを、特に結束により製造する方法は、以下の工程を有している。
（ａ）ハーネスは、端部および端部集合をもとにしてまとめられ、すなわち、電気的ハーネスの末端ブランチの自由端は、例えばクランプ器具のような支持部材によりまとめられ、このクランプ器具あるいは支持部材は、水平軸（XX₁）方向に沿って移動させるのが好適である。また、（ｂ）それぞれのブランチを伸張させるために、
（b1）すべてのブランチのすべての自由端は、２つの異なるカテゴリーに分類される。すなわち、電気的ハーネスの形状、およびハーネスの導線あるいはブランチの長さに関するデータが記録されたコンピュータにより、２つの異なるカテゴリーに分類される。第１のカテゴリーの自由端は、伸張される末端ブランチの一方のブランチ端部側に位置する自由端である。また、第２のカテゴリーの自由端は、伸張されるブランチの他方のブランチ端部側に位置する自由端である。
（b2）第１のカテゴリーに属する末端ブランチの自由端は、第２のカテゴリーに属する末端ブランチの自由端から、支持部材あるいはクランプ器具の相対移動により、軸（XX₁）に沿って離間するように移動される。
（b3）結束あるいは巻付け装置を用いて、伸張されたブランチに少なくとも１つのタイが装着される。
電気的ハーネスの末端ブランチを結束するために、結束される末端ブランチの自由端を構成する端部あるいは端部集合が第１のコンベヤ上に配置され、他のすべての末端ブランチの自由端を構成する端部あるいは端部集合が、第１のコンベヤに対して直線的に配置されて延びる第２のコンベヤ上に移送あるいは配置される。
また、上記の問題点を解決する手段は、導線に関して分岐構造あるいは木構造を有するハーネスのブランチを形成あるいは結束するための装置を提供することで与えられる。ブランチが中央ブランチである場合には、それぞれのブランチは２つの節点により区画される。また、ブランチが末端ブランチである場合には、ブランチは、１つの節点と導線の端部集合とにより区画される。本発明の装置は、水平が好適である共通の縦軸（XX₁）方向に移動する相互に直線的なベルトを有する少なくとも２つの主コンベヤを有して構成されている。それぞれの主コンベヤは、端部集合を移動させるために、２つの異なる方向において、支持部材を移動させるのに適用される。支持部材は、導線の端部あるいは導線の端部集合を保持するためのクランプ器具を有して構成されることもあれば、導線の１つ以上の端部が収容されるコネクタを有して構成されることもある。そして、この装置は、一方のコンベヤの近傍に位置する静止ステーションとして設置されるのが好適である少なくとも１つの結束手段あるいは結束装置を有して構成されている。また、この装置は、端部集合に対する支持部材の軸方向（XX₁）の順番を入れ換えるための入換え手段を有して構成されている。さらに、この装置は、端部集合に対する支持部材を一方のコンベヤから他方のコンベヤへ移動させる双方向の移送手段あるいは移送装置を有して構成されている。また、この装置は、２つの主コンベヤから所定の間隔をあけて、それぞれの主コンベヤの位置および移動を独立に制御および監視する手段を有して構成されている。
主コンベヤの長さの合計値は、電気的ハーネスの最大長さの２倍以上であるのが好適である。
上記の装置は、導線の端部あるいは端部集合を保持するクランプ器具を移動させるのに好適である”上流側の”第１の主コンベヤと、導線の端部を保持するクランプ器具を移動させるのに好適である”下流側の”第２の主コンベヤとを有して構成されるのが好適である。また、上記の装置は、一方のコンベヤの近傍に位置され、ブランチを形成する導線部分を結束する結束手段を有して構成されている。さらに、上記の装置は、クランプ器具を、第１のコンベヤから第２のコンベヤへ、あるいはその逆に第２のコンベヤから第１のコンベヤに移送する移送手段を有して構成されている。また、上記の装置は、端部集合および／あるいは端部集合を保持するクランプ器具を配列する配列手段を有して構成されている。さらに、上記の装置は、ハーネスのブランチを構成する導線部分を伸張させるために、異なる２つの方向に、第１の主コンベヤと第２の主コンベヤとを独立に駆動する駆動手段を有して構成されている。
本発明の移送および入換え手段は、上流側および下流側の主コンベヤのコグベルトのコルゲーション（波形）のピッチに実質的に等しいピッチを有する歯を備えたギア歯車から構成される２つの中間コンベヤを有して構成されるのが好適である。これらの中間コンベヤは、上流側および下流側の主コンベヤの縦方向軸（XX₁）に垂直な軸（ZZ₁）に沿って移動可能である。中間コンベヤは、端部集合に対する少なくとも１つの支持部材を保持および／あるいは移動させることが可能である。この中間コンベヤは、上流側および下流側の主コンベヤと直線的に配置される第１の位置に設置可能であり、２つの主コンベヤ間に挟まれることで、端部集合を保持する支持部材を上流側のコンベヤから下流側のコンベヤへ、あるいはその逆に移送することが可能となっている。また、この中間コンベヤは、上流側および下流側の主コンベヤと直線的でなく配置される第２の位置に設置可能であり、この位置では、この中間コンベヤは端部集合の支持部材の一時的な保持手段として機能し、この際、他方の中間コンベヤが、主コンベヤと直線的に配置され、別の端部集合の支持部材の移送が可能となり、これにより、上流側および下流側の主コンベヤの縦方向軸（XX₁）に沿った端部集合の順序の入れ換えが可能となる。
主コンベヤの縦方向軸（XX₁）および中間コンベヤの移動軸（ZZ₁）は、実質的に水平方向に延び、すなわち水平面内にあるのが好適である。そして、導線の端部あるいは端部集合は、実質的に垂直位置で保持される。
上記の２つの中間コンベヤは、機械的に連結されるとともに、単一のアクチュエータによって駆動されるのが好適である。
上記のそれぞれの中間コンベヤは、オルダム継手を用いてクラッチ動作を行なう駆動装置を介して、上流側あるいは下流側のいずれか一方のコンベヤにより、このコンベヤに同期するとともに一定速度で駆動されるように構成されるのが好適である。
上記の上流側および下流側の主コンベヤは、無端のコグベルトを有して構成されるのが好適である。この際、末端ブランチの端部あるいは端部集合に対する支持部材の基端部には、コンベヤのコグベルトのコルゲーションに係合あるいは協働するのに適したスタッドが設けられるのが好適である。そして、上流側および下流側の主コンベヤは、同期するステッピングモータにより駆動される。そして、上記の装置は、一方の主コンベヤに関して、他方の主コンベヤの端部に近接する側の端部近傍に位置される結束手段を有して構成されている。
電気的ハーネスを製造するための本発明による方法および装置は、幾つかの利点を有している。
本発明の方法および装置により、選択的にタブが装着された個々の導線から、複雑な構造を有するハーネスを結束および製造することが可能となる。この際、導線は、端部あるいは端部集合に対するようにコンベヤ上に設置されたクランプ器具あるいは支持部材内に、操作者により手動で取付けられることもあれば、上流側に設置された自動取付機械によりコンベヤ上に設置されることもある。また、コネクタ内に端部が挿入される複数の導線からハーネスを製造する場合にも、導線は、端部集合を保持するためのコンベヤ上のクランプ器具内、あるいは支持部材上に手動で設置可能であることもあれば、上流側に設置された自動的な挿入機械により移送可能であることもある。
本発明では、末端ブランチの自由端の移動を自動化してハーネスを操作することにより、電気的ハーネスの製造を可能としている。この末端ブランチの自由端とは、すなわち、末端ブランチにおいて他のブランチに連結されていない側の端部を示している。そして、末端ブランチの自由端は、単一の導線から構成されることもあれば、複数の導線から構成されることもあり、選択的にタブが装着されている。そして、これらの自由端は、１つ以上の導線端部を保持可能であるとともに、直線的に延びるコンベヤ上に設置されたクランプ器具内に保持される。また、末端ブランチの自由端は、まとめられてコネクタのスロット内に挿入された複数の導線の端部から構成されることもある。この場合、自由端は、同様に直線的に延びるコンベヤ上に設置されるとともにコンベヤにより移動されるコネクタ支持部材を用いて操作される。
本発明による方法および装置によれば、導線の数、中央ブランチの数、および末端ブランチの数になんら制限を加えることなしに、ハーネスを製造することが可能となる。ブランチを単位として、ハーネスは、構成され、配置され、そして、端部集合を移動させることで結束される。すなわち、末端ブランチの自由端を水平方向が好適である共通軸に沿って移動させることで、ハーネスの製造が実施される。これは、欧州特許EP−403−350号に記載された種類のシステムと対照をなすものであり、このシステムでは、ハーネスおよびハーネスのブランチを製造するために、互いに垂直な２方向に沿った移動が必要となる。さらに、この装置では、電気的ハーネスを結束および製造するため、完全に手動により操作が行われる装置を模倣して処理が行われている。
本発明による結束方法および結束装置は、分岐構造あるいは木構造を有するような複雑な構造のハーネスに対して適用される。本発明においては、電気的ハーネスの”ブランチを伸張する”という用語は、ブランチの端部を離間することを意味する。より詳細に言えば、伸張される複数の末端ブランチのなかの２つの自由端に、それぞれその両端部が対応する導線の長さに実質的に等しい距離だけ、末端ブランチの自由端を離間する。この際、電気的ハーネスのすべての導線に対して、機械的引張り応力を必ずしも作用させる必要はない。
本発明においては、”節点”という用語は、ハーネスの少なくとも３つのブランチが交わる点を示しており、これらのブランチは互いに結束されるか、機械的に接合される。そして、これらのブランチのすべてあるいは一部が、それぞれ中央ブランチあるいは末端ブランチから構成されている。
本発明においては、”ブランチ”という用語は、１つ以上の導線から構成される導線集合の一部であるとともに電気的ハーネスの一部分をも指すものである。ブランチを構成するそれぞれの導線は、通常、実質的に平行に束ねられ、互いの接触が特にテープ巻きにより維持されている。さらに、これらの導線は、少なくとも１つのタイあるいは締付器具により、互いに機械的に結束される。
本発明により与えられる種々の利点は、次の図を参照した以下の記載から、より明確に理解されるであろう。以下の記載および図は、発明を限定する意図を持つものではなく、電気的ハーネスを製造するための方法および装置の特定の実施の形態を示すものである。
図１は、２つの導線から構成される単純なハーネスを示す図である。
図２は、図１に示されたハーネスを異なる図法により示す図である。
図３は、３つの導線から構成される単純な第２のハーネスを示す図である。
図４は、図２と同じ図法を用いて、図３に示されたハーネスを示す図である。
図５は、本発明による製造装置の一部を縦方向に示す図である。
図６は、本発明による製造装置の主要構成部材とともに、本発明による製造方法における幾つかの動作を示す図である。
図７は、図２および図４と実質的に同一の図法を用いて、より複雑なハーネスを示す図である。
図８ないし図14は、図７に示されたハーネスの連続的な製造工程を示す図である。
図15ないし図20は、本発明による製造装置の一般的な移動軸に沿って、端部集合を入換える動作を示す図である。
図21は、移送および入換え手段と、本発明による装置の一方に主コンベヤの動力をもとに移送および入換え手段を駆動する駆動手段との特定の実施の形態を示す図である。また、図21は、図６のXXI線矢視図となっている。
図22は、移送および入換え手段の詳細構造を縦方向に示す図である。
図１および図２には、２つの異なる図法が用いられてはいるが、同じ単純なハーネス10が示されている。このハーネス10は、節点９で交わる３つのブランチ11,12,13を有して構成されている。
図１に示されるように、ハーネスは、選択的にタブが装着されることもある端部2,3を備えた第１の導線１と、選択的にタブが装着されることもある端部5,6を備えた第２の導線４とを有して構成されている。
図１および図２に示されるハーネスを製造するためには、導線１および導線４は、以下のように組立てられる必要がある。まず、端部２と端部５とが互いに近接してまとめて接合され、そして、その近傍において導線１および導線４の全長の一部分が、図に示されるように、タイ（tie）あるいは結束器具7,8を用いて結束され、ブランチ11が形成される。そして、充分な強度を与えるとともに、対応する導線部分を互いに保護して結束するために、ブランチ11には、テープ14が巻かれる。
（図２に示されるように、）中間タイと称されることもあるタイ８は、節点９の近傍に取付けられる。図３および図４には、図１および図２に示されたハーネスに第３の導線15が付加されて構成された別のハーネスが示されている。導線15は２つの端部16,17を有し、端部16は導線１の端部３とまとめられ、端部17は導線４の端部６とまとめられる。これにより、ハーネスには、３つのブランチ11,12,13が形成される。それぞれのブランチは、タイ７およびタイ８を用いて、導線1,4,15を互いに結束することで形成される。
図４に示されるように、節点と称される点９において、ブランチ11,12,13は、理論的に交わるようになる。この節点は、（図３に示されるように、）通常、３つのブランチを機械的に接合することで具現化される。この機械的接合は、３つのブランチの合流点あるいは節点近傍に、タイ８を取付けることで実現される。
図５に示されるように、本発明の装置は、無端ベルト式であるのが好適な２つの主コンベヤ18,26を有して構成されている。この無端ベルトは、少なくとも外表面にコグ（はめ歯）が設けられているベルトであるのが好適である。これらのベルトは、それぞれ一対のローラ20,20間、およびローラ28,28間において張りを与えられ、一対のローラのなかで少なくとも一方のローラが駆動されることで回転される。これらのローラは、それぞれモータ21あるいはモータ29、および駆動ベルト22あるいは駆動ベルト30により回転される。モータ21およびモータ29は、同期的に駆動されるステッピングモータであるのが好適であり、これにより、端部集合を保持する支持部材23,24,25が載せられる無端ベルトが、正確に前方あるいは後方に移動される。
コンベヤ18およびコンベヤ26は、実質的に直線的に配置され、すなわち、これらのコンベヤは、水平が好適である共通の縦方向軸XX₁に沿って延びている。
固定の結束機械あるいは結束ステーションは、上流側コンベヤと称されるコンベヤ18に対して下流側コンベヤと称されているコンベヤ26の近傍に設置されるのが好適である。そして、上流側コンベヤ18上には、製造されるハーネスの自由端を形成する導線の端部あるいは端部集合を保持するための支持部材23,24,25が配置されている。自由端（あるいは端部集合）を保持する支持部材23,24,25は、一方のコンベヤ上に手動により配置されることもあれば、既に記載された国際特許出願WO−93/00730号に記載された種類の装置を用いて、自動的に移送されることもある。
端部あるいは端部集合を保持するためのクランプ器具には、例えば、フランス特許出願FR−87/11392号（Automatismes et Robotique Appliques ARA）に記載された種類のものがある。端部がコネクタに装着される場合には、端部集合、すなわち末端ブランチの自由端に対する支持部材として、フランス特許出願FR−２−671−236号（L'Entreprise Industrielle）に記載された支持部材を用いることができる。クランプ器具あるいはコネクタを備えた支持部材である上記のような支持部材は、通常、本発明においては、”端部集合支持部材”あるいは”末端ブランチ自由端支持部材”という用語を用いて称されている。
図５および図６に示されるように、図１および図２に示されたハーネスを製造するために上流側コンベヤ18に配置された導線１および導線４は、図15ないし図20に示された工程を経ることで、その端部の順序が入換えられるとともに、少なくとも一部分がコンベヤ26に移送される。図15ないし図20に示されるように、本発明の装置は、互いに直線的に配置された上流側コンベヤ18と下流側コンベヤ26とを有して構成されている。これら２つのコンベヤ間は、端部集合支持部材あるいは末端ブランチ自由端支持部材を移送するとともに、その順序を入換える装置を介して離間されている。この入換えおよび移送手段は、２つの位置間を移動可能である２つの小さな中間コンベヤ39,40を有して構成されている。
（図19に示されるように、）例えばコンベヤ39である一方の中間コンベヤが、２つのコンベヤ18,26間に直線的に設置される第１の位置においては、この中間コンベヤの回転手段を駆動することで、末端ブランチ自由端支持部材を一方のコンベヤから他方のコンベヤへ移送することが可能となる。
（図17に示されるように、）中間コンベヤ39が、（図17に対して垂直方向に、）上流側コンベヤ18および下流側コンベヤ26の縦方向軸に対して垂直方向に移動する第２の位置においては、中間コンベヤ39が、末端ブランチ自由端支持部材25に対する一時的保持手段として機能する。また、この際には、中間コンベヤ40が、コンベヤ18とコンベヤ26との間に設置され、これにより、製造されるハーネスの端部集合支持部材あるいは末端ブランチ自由端支持部材24を一方のコンベヤから他方のコンベヤへ移動させることが可能となる。
図15に示される状態においては、コンベヤ26により端部集合支持部材23が移動され、コンベヤ18により端部集合支持部材24,25が移動される。２つのコンベヤ18,26は回転駆動され、これにより、支持部材23,24,25が左方向に移動されている。次に、図16に示されるように、図21に特に示される手段によりコンベヤ18に同期して駆動される中間コンベヤ39により、コンベヤ18からコンベヤ26へ支持部材24が移送され、それに続いて支持部材25が保持される。
次に、図17に示されるように、入換え装置が駆動され、中間コンベヤ39により支持部材25が保持されるとともに、中間コンベヤ40が上方向に移動される。この際、コンベヤ18,26を右方向へ移動することにより、支持部材24を移送、すなわち支持部材24をコンベヤ26（図17）からコンベヤ18（図18）へ戻すことができる位置に、コンベヤ40が設置される。
次に、図19に示されるように、移送および入換え装置が再度駆動されて、コンベヤ39がコンベヤ18とコンベヤ26との中間位置に到達するまで、中間コンベヤ39,40が下方向へ移動される。その後、図19から図20への変化に見られるように、コンベヤ18およびコンベヤ26が駆動されて左方向に移動し、これにより、第１に、支持部材25が中間コンベヤ39から下流側コンベヤ26へ移送され、そして、支持部材24が、コンベヤ18から中間コンベヤ39へ移送されるとともに、その後中間コンベヤ39からコンベヤ26へ移送される。
上記のような入換え操作により、図５に示されるハーネスの端部集合が、図６に示される位置まで移動され、この位置では、導線１および導線４の一部により構成されるブランチ11が、下流側コンベヤ26近傍に設置された結束ステーション31に対面するように配置される。端部集合支持部材23により保持される端部集合34（導線１の端部２と導線４の端部５とがまとめられたもの）が、コンベヤ26上において、結束ステーションの左側、すなわち伸張されるブランチ11の左側に設置される。そして、（導線４の端部６を保持する）支持部材25と、（導線１の端部３を保持する）支持部材24とが、上流側コンベヤ18において伸張されるブランチの右側に設置される。そして、コンベヤ18およびコンベヤ26が、それぞれ矢印32および矢印33で示される異なる方向に移動されることで、端部集合23,25,24が、図６に示されるように、導線４および導線１を実質的に伸張する位置まで移動され、これにより、ブランチ11を結束および／あるいはテープ巻きすることが可能となる。
特に、本発明による装置が、比較的小さな領域内に導かれた導線部分を結束するのに適した結束ステーション31を１つしか有しない場合には、コンベヤ26の長さ38とコンベヤ18の長さ37との合計値が、製造されるハーネスの最長部の長さの２倍以上である必要がある。この例においては、ハーネスの最長部長さは、導線１の長さとなる。
図７には、図１ないし図４に示された電気的ハーネスより、複雑な構造を有する電気的ハーネスが示されている。そして、電気的ハーネスの製造およびテープ巻き動作の詳細が、図８ないし図14を参照して説明される。
図７に示されるように、ハーネスは、５つの端部集合A,B,C,D,Eと、３つの節点N1,N2,N3とを有して構成されている。また、このハーネスは、５つの末端ブランチと２つの中央ブランチとを有している。５つの末端ブランチa,b,c,d,eは、端部集合Ａと節点N1、端部集合Ｂと節点N1、端部集合Ｃと節点N2、端部集合Ｄと節点N3、端部集合Ｅと節点N3とを連結することで、それぞれ形成されている。そして、２つの中央ブランチf,gは、節点N1と節点N2、節点N2と節点N3とを連結することで、それぞれ形成されている。
図８ないし図14には、ハーネスおよび主コンベヤ18,26が図式的に示されており、ハーネスの下部には、その移送方向が矢印示されている。これらの図においては、（丸印により示される）端部集合のなかで、コンベヤ18とコンベヤ26との間に設定された垂直方向に延びる破線の左側に位置する端部集合は、下流側コンベヤ26により移送されるとみなされる。また、上記の破線の右側に位置する端部集合は、図８ないし図14において、上流側コンベヤ18により右方向に移送されるとみなされる。さらに、コンベヤ26により移送される端部集合は、左方向に移送される。
図において、幾つかのブランチがＬ型に示されているが、これは特に重要な意味を持つものではなく、単に図を読み取りやすくする目的で用いられている。
これらの図において、主コンベヤ18,26の共通の縦軸に沿った位置確定は、以下の仮定をもとにして実施されている。末端ブランチ（ａ）は、末端ブランチ（ｂ）よりも長い。末端ブランチ（ｃ）の長さは、末端ブランチ（ｄ）の長さと中央ブランチ（ｇ）の長さとの合計値よりも短い。末端ブランチ（ｅ）は、末端ブランチ（ｄ）よりも長い。
図８に示されるように、末端ブランチ（ａ）を伸張するとともに、コンベヤ26のコンベヤ18（すなわち、他方のコンベヤ）に向く側の端部26aの近傍領域内においての結束を可能とするために、まず、端部集合Ａがコンベヤ26上を左方向に所定の位置まで移動され、端部集合B,C,D,Eが、コンベヤ18上を右方向に所定の位置まで移動される。この際、端部集合B,C,D,E間の間隔は維持され、ハーネスを構成するすべての導線が実質的に伸張される。この場合、図８においてabと参照される端部集合Ａと端部集合Ｂとの間の距離は、末端ブランチ（ａ）の長さと末端ブランチ（ｂ）の長さとの合計値に等しい。また、同様に、図８においてacと参照される端部集合Ａと端部集合Ｃとの間の距離は、末端ブランチ（ｃ）の長さと末端ブランチ（ａ）の長さとの合計値に、中央ブランチ（ｆ）の長さを加えたものに、実質的に等しくなる。
（図示されない）装置により、図８に示された操作に対応するブランチ（ａ）の結束が終了した後に、ブランチ（ｆ）の結束および形成操作を行なうために、図９に示されるように、上記の順序入換えおよび移送手段が用いられて、端部集合Ｂがコンベヤ18からコンベヤ26へ移送され、この際、ブランチ（ｆ）が実質的に伸張される位置に端部集合Ｂが配置される。
次に、図10に示されるように、ブランチ（ｅ）を伸張させるために、端部集合Ｅのみをコンベヤ18上に保持して、他のすべての端部集合A,B,C,Dが、第２の主コンベヤ26上に移送される。これにより、末端ブランチ（ｅ）を構成する導線部分が、（図示されない）結束装置が設置された端部26a近傍に導かれる。
その後、図11に示されるように、端部集合A,B,Cをコンベヤ26上に保持したままにするとともに、端部集合Ｄをコンベヤ18上に移送することで、中央ブランチ（ｇ）を伸張させることが可能となる。この際、これらの端部集合の配置により、ブランチ（ｇ）が実質的に伸張され、これにより、ブランチ（ｇ）を結束することが可能となる。
そして、図12に示されるように、一端に端部集合Ｃを有し、他端に節点N2を有する末端ブランチ（ｃ）を伸張して結束することが可能となる。これは、端部集合Ｃをコンベヤ18上に移送するとともに、他の端部集合A,B,D,Eをコンベヤ26上に移送して、そして、ブランチ（ｃ）を構成する導線が実質的に伸張されるとともに、結束装置の近傍領域に配置されるように、コンベヤ上で上記の端部集合を移動することで実現される。
節点N3と端部集合Ｄとの間に位置する末端ブランチ（ｄ）を結束するために、図13に示されるように、端部集合Ｄがコンベヤ18上に移送され、残りの端部集合A,B,C,Eがコンベヤ26上に移送される。そして、末端ブランチ（ｄ）を形成する導線部分が実質的に伸張されるように、上記の端部集合が移動される。これにより、ブランチ（ｄ）を結束することが可能となる。
その後、ハーネスの最後の末端ブランチであるブランチ（ｂ）を結束するために、図14に示されるように、端部集合Ｂがコンベヤ26上に移送され、残りの端部集合A,C,D,Eがコンベヤ18上に移送される。そして、これらの端部集合が、ブランチ（ｂ）を形成する導線部分が実質的に伸張されるように、相対的な所定位置まで移動される。
ところで、図21に示されるように、本発明の好適な実施の形態においては、中間コンベヤ（特に、図６で示される中間コンベヤ39,40）が、上流側コンベヤおよび下流側コンベヤと直線的に配置される中間位置にあるときには、中間コンベヤが、図21に示されるクラッチ装置を用いて、上流側コンベヤあるいは下流側コンベヤのいずれか一方のコンベヤに同期して駆動される。
この図において、軸XX₁方向に延びるコンベヤ18は、ピッチ49だけ離間されたコルゲーション48を備えたコグベルト19を有して構成されている。このコグベルト19は、回転軸YY₁まわりに回転するプーリあるいはローラ20により、回転されるとともに支持されている。そして、プーリ20に対して共通のシャフト上に取付けられたプーリ59は、プーリ20と同時に駆動され、これによりベルト57を介して、回転軸YY₁に平行な回転軸YY₂を有するプーリ58に駆動力が伝達される。そして、プーリ58により、スロット56を備えた回転部55が回転される。また、中間コンベヤ39,40は、コグベルトのピッチ49に近い外周ピッチ52を有する歯51を備えたギア歯車50から構成されており、この中間コンベヤ39あるいは中間コンベヤ40が、上流側コンベヤと下流側コンベヤとの間に設置された際には、中間コンベヤ39のギア歯車50の回転軸YY₂まわりに強制回転される回転部53により、ギア歯車50および／あるいは中間コンベヤ39が回転されることになる。すなわち、ギア歯車50の回転軸が駆動装置のプーリ58の回転軸YY₂に一致するまで、軸ZZ₁に沿って中間コンベヤ39が移動された際には、ギア歯車50と一体に回転するとともに突出したブレード54あるいは同じ機能を有する偏心的スタッドをその外面に備えた回転部53が、回転部55に設けられたスロット56と協働して、回転部53が回転可能となる。この際、通常オルダム継手として知られている種類の継手を用いることで、プーリ58から駆動力が伝達されて、ギア歯車50が回転される。これにより、中間コンベヤ39を独立に駆動する機構が必要でなくなり、上流側コンベヤおよび下流側コンベヤのいずれか一方から他方への端部集合支持部材の移送が可能となる。
図22に示されるように、コンベヤ18およびコンベヤ26は、それぞれ外面部にコルゲーション48Aを備え、内面部にコルゲーション48Bを備えたベルト19およびベルト27を有して構成されている。これにより、歯20Aおよび歯28Aをそれぞれ備えたプーリ（ローラ）20およびプーリ28により、ベルト19およびベルト27が回転され、前方制御信号あるいは後方制御信号を作用させることで、（一部図示された）端部集合支持部材23,24を、矢印32,33で示された双方向に移動させることが可能となる。この際、支持部材の基端部に形成された歯47が、歯あるいはコルゲーション48に係合するようなっている。ローラ20、ギア歯車50B、およびローラ28の相互に平行な回転軸YY₁、YY₂、およびYY₃は、軸XX₁および軸ZZ₁に対して垂直な方向に延びている。図22に示される位置においては、中間コンベヤ40には、コンベヤ18およびコンベヤ26の上面18Cおよび上面26Cと直線的に配置される（支持部材の滑り面として機能する）上面40Cが設けられている。これにより、支持部材23および支持部材24が、一方のコンベヤから他方のコンベヤへ移送可能となる。この際、ピッチ49、（スタッド47の）ピッチ47A、およびピッチ52は等しい必要があるとともに、回転軸YY₁と回転軸YY₂との間の距離、あるいは回転軸YY₂と回転軸YY₃との間の距離60は、支持部材23,24,25の基端部の長さ61に等しいかあるいは少なくとも近似している必要がある。この図において、移動可能な中間コンベヤ39と中間コンベヤ40とは、（一部図示された）ロッド43により相互連結可能であり、（図示されない）単一のアクチュエータによって、軸ZZ₁に沿って、並進移動するように駆動される。

Claims (10)

1. 電気的ハーネスの”末端”ブランチおよび場合によっては電気的ハーネスの”中央ブランチを形成する複数の導線を有して構成され、
   該電気的ハーネスのそれぞれの前記末端ブランチの自由端が、例えば第１のコンベヤ（18）上に配置されたクランプ器具であるそれぞれの支持部材（23,24,25）上に設置される、分岐構造を有する電気的ハーネスの製造方法において、
   前記ハーネスのそれぞれの前記ブランチを伸張させるために、
   ａ）伸張される前記ブランチの一方のブランチ端部側に位置する前記末端ブランチの自由端を保持する前記支持部材が、前記第１のコンベヤに対して直線的に配置された第２のコンベヤ（26）へ、所定の方法により、所定の相対間隔をおくように移送され、
   伸張される前記ブランチの他方のブランチ端部側に位置する前記末端ブランチの自由端を保持する前記支持部材が、前記第１のコンベヤ上において、所定の方法により、前記導線の自由端あるいは端部集合間に所定の相対間隔が得られるように、配置あるいは移送され、
   ｂ）前記第１のコンベヤ（18）が第１の方向（32）へ移動されるともに、前記第２のコンベヤ（26）が、前記第１の方向と直線上にあるが反対方向である第２の方向（33）へ移動され、これにより、前記末端ブランチの自由端が移動されるのみで、前記ハーネスが操作されるとともに整形され、
   ｃ）伸張された前記ブランチが、結束装置（31）により、結束されることを特徴とする電気的ハーネスの製造方法。
2. 請求項１記載の電気的ハーネスの製造方法において、
   前記電気的ハーネスの形状に関するデータ、および特に前記ハーネスの前記導線あるいは前記ブランチの長さに関するデータが記録されたコンピュータを例えば用いることで、すべての前記ブランチのすべての自由端が、２つの分離されたカテゴリーに分類され、第１のカテゴリーは、伸張される前記ブランチの一方のブランチ端部側に位置する末端ブランチの自由端から構成され、第２のカテゴリーは、伸張される前記ブランチのもう一方のブランチ端部側に位置する末端ブランチの自由端から構成され、
   前記軸（XX₁）に沿って前記支持部材あるいは前記クランプ器具を相対移動させることで、前記第１のカテゴリーに属する前記末端ブランチの自由端を、前記第２のカテゴリーに属する前記末端ブランチの自由端から離間するように移動させることを特徴とする電気的ハーネスの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の電気的ハーネスの製造方法において、
   前記電気的ハーネスの末端ブランチを結束するために、結束される前記末端ブランチの自由端を形成する端部あるいは端部集合が、第１のコンベヤ上に配置され、他のすべての末端ブランチの自由端を形成するすべての端部あるいは端部集合が、第２のコンベヤ上に配置あるいは移送されることを特徴とする電気的ハーネスの製造方法。
4. 導線（1,4,15）を有して構成される分岐構造を有するハーネス（10）のブランチ（11,12,13）を結束して、電気的ハーネスを製造する装置であり、
   端部集合支持部材を移動させるために用いられ、共通の縦方向の移動軸（XX₁）を有する少なくとも２つの直線的に配置された主コンベヤ（18,26）と、
   少なくとも１つの結束装置と、
   前記軸（XX₁）に沿っての前記端部集合支持部材の順序を入換える入換え手段とを有して構成される電気的ハーネスの製造装置において、
   ２つの前記主コンベヤ間に設置され、前記端部集合支持部材を一方の前記主コンベヤから他方の前記主コンベヤへ移送するための少なくとも１つの双方向移送手段と、
   異なる方向における所定の距離にわたって、前記主コンベヤの移動をそれぞれ独立に制御および監視する手段とがさらに設けられていることを特徴とする電気的ハーネスの製造装置。
5. 請求項４記載の電気的ハーネスの製造装置において、
   導線の前記端部および端部集合を保持するクランプ器具を移動するのに適用される上流側の第１の主コンベヤ（18）と、
   前記端部および端部集合を保持する前記クランプ器具を移動するのに適用される下流側の第２の主コンベヤと、
   前記第１の主コンベヤから前記第２の主コンベヤへ、あるいは前記第２の主コンベヤから前記第１の主コンベヤへ前記クランプ器具を移送するための移送手段と、
   前記端部集合および／あるいは前記端部集合を保持する前記クランプ器具を配列する配列手段と、
   単一の軸方向に沿って自由端を移動させるのみで、前記ハーネスの前記ブランチを構成する導線部分を伸張させるために、前記第１の主コンベヤと前記第２の主コンベヤとをそれぞれ２つの異なる方向に独立に駆動させる駆動手段とを有して構成されることを特徴とする電気的ハーネスの製造装置。
6. 請求項４または請求項５記載の電気的ハーネスの製造装置において、
   前記移送および入換え手段が、前記主コンベヤが移動される前記縦方向軸（XX₁）に垂直な軸（ZZ₁）に沿って移動可能である２つの中間コンベヤ（39,40）を有して構成され、
   前記中間コンベヤは、少なくとも１つの前記端部集合支持部材を保持および／あるいは移送するのに適用され、
   一方の前記中間コンベヤが、前記上流側主コンベヤと前記下流側主コンベヤとに対して直線的に配置されるように、これら主コンベヤ間に設置される第１の位置においては、前記中間コンベヤにより、前記上流側主コンベヤから前記下流側主コンベヤへ、あるいは前記下流側主コンベヤから前記上流側主コンベヤへ、前記端部集合支持部材を移動させることが可能となり、
   一方の前記中間コンベヤが、端部集合支持部材の一時的な保持手段として機能する第２の位置においては、他方の前記中間コンベヤが前記主コンベヤに対して直線的に配置されて、端部集合支持部材を移送可能となり、これにより、前記上流側および下流側主コンベヤの縦方向軸（XX₁）に沿った前記端部集合の順番を入換えることが可能となることを特徴とする電気的ハーネスの製造装置。
7. 請求項６記載の電気的ハーネスの製造装置において、
   前記主コンベヤの縦方向軸（XX₁）および前記中間コンベヤの移動軸（ZZ₁）が、実質的に水平方向に延び、
   前記導線の端部あるいは端部集合が、実質的に垂直位置で伸張されていることを特徴とする電気的ハーネスの製造装置。
8. 請求項６または請求項７記載の電気的ハーネスの製造装置において、
   前記結束ステーションが、固定されているか、あるいは単一方向のみに移動可能であることを特徴とする電気的ハーネスの製造装置。
9. 請求項４ないし請求項８のいずれかに記載の電気的ハーネスの製造装置において、
   それぞれの前記中間コンベヤが、オルダム型の継手を用いたクラッチ装置を介することで、いずれか一方の前記主コンベヤから動力が伝達されて、定速で駆動可能であることを特徴とする電気的ハーネスの製造装置。
10. 請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の電気的ハーネスの製造装置において、
    それぞれの前記中間コンベヤ（39,40）が、前記上流側および下流側コンベヤ（18,26）に設けられたコグベルトのコルゲーション（48）のピッチ（49）におおよそ等しいピッチの歯を備えたギア歯車（46,50）から実質的に形成可能であることを特徴とする電気的ハーネスの製造装置。

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