JP4063127B2 - ワイヤーハーネスの自動生産システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤーハーネスの自動生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にワイヤーハーネスを生産する際には、被覆電線を調尺して裁断し、裁断された被覆電線の少なくとも一方の端部に端子を接続し、接続された端子をコネクタハウジングに挿入することによって電線とコネクタとを接続している。これらの工程を自動化する方法としては、一対の電線クランプによって、調尺された被覆電線の端部近傍をそれぞれ把持した状態で垂下させ、各電線クランプを直線状に設定された電線搬送経路に沿ってシーケンシャルに駆動することにより、当該電線搬送経路に沿って配置されたユニットに被覆電線の端末を供給して、皮剥加工や端子接続加工等を行うようにしている。
【０００３】
上記生産工程において、調尺された被覆電線の端末に端子を接続する際には、端子圧着装置が広く使用されている。端子圧着装置は、端子をかしめるアプリケータと、このアプリケータを駆動するプレス機とを含むユニットであり、端子が連続する端子帯を上記アプリケータに供給し、この端子帯から端子を裁断して被覆電線の端末に端子を接続していた。そのような端子圧着装置としては、複数のアプリケータを一台のプレス機で駆動するタイプのものも開発されている（特許文献１参照）。一般に端子圧着装置の端子帯は、プレス機の背後（電線搬送経路と反対側）に配置され、当該電線搬送経路と交差する方向からねじりを加えて電線搬送経路に終端を沿わせることにより、アプリケータに供給されていた。また、一台のサーボモータに二台の動力伝達ユニットを連結し、各動力伝達ユニット毎に設けたアプリケータを択一的に駆動する形式の端子圧着装置も開発されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−５２８３４号
【特許文献２】
特開２００２−１５８０７６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年のワイヤーハーネスにおいては、生産されるワイヤーハーネスの回路数や回路種が増加しているため、一つの生産ラインに対して比較的多数（たとえば８頭）の端子圧着装置を実装することが要請されている。他方、多品種少量生産をこなすため、実装された端子圧着装置の段取り替えを効率的に行うことも必要となる。しかしながら、従来の端子圧着装置においては、アプリケータに端子帯を供給するためのスペースがかさばり、作業者の動線が徒に長くなるという不具合があった。特に、特許文献１の端子圧着装置を採用した場合には、電線の搬送方向に沿って複数のアプリケータを配設しなければならない。そのため、端子帯の供給方向も、下流側では電線の搬送方向に沿って平行に送給することになるため、電線送給方向に大きなスペースが必要となる。また、このスペースを過度に圧縮すると、端子帯リールからアプリケータに至る端子帯の搬送経路が大きくねじれることになり、端子帯のスムーズな供給を妨げるおそれがあった。そのため、近年のワイヤーハーネスを自動生産する際には、端子圧着装置に必要なスペースが大きくなり、作業性やメンテナンス性が低下するという不具合があった。
【０００６】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、端子圧着装置に必要なスペースを可及的に圧縮し、作業性やメンテナンス性の高いワイヤーハーネスの自動生産システムを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、被覆電線を調尺して裁断する調尺裁断装置と、裁断された被覆電線の端末近傍を把持する一対の電線クランプと、把持された被覆電線を垂下させた状態で、各電線クランプを直線状に設定された電線搬送経路に沿ってシーケンシャルに駆動する搬送装置と、上記電線搬送経路に沿って配置されるプレス機、このプレス機に駆動されるアプリケータ、及びアプリケータに端子帯を供給する端子帯リールを有し、上記電線クランプによって搬送された被覆電線の端末に端子をかしめる端子圧着装置とを備えたワイヤーハーネスの自動生産システムにおいて、複数種類の上記端子圧着装置を、各端子リールから端子帯の端子が上記電線搬送経路に対し斜交する方向に沿って対応するアプリケータに送給されるように並設し、上記アプリケータに送給された端子帯の端子に沿って被覆電線の端末を端子接続可能となるように回動して傾斜した方向に向くプレス姿勢と残余のユニットとの間で被覆電線の端末をやり取りするために上記電線搬送経路に対して直交する方向に向く通常姿勢との間で各電線クランプの姿勢を個別に切換える切換手段を設けたことを特徴とするワイヤーハーネスの自動生産システムである。
【０００８】
この発明によれば、通常は、従来の構成と同様に調尺された被覆電線の端末を一対の電線クランプで把持し、各電線クランプを電線搬送経路に沿ってシーケンシャルに送給することにより、被覆電線の各端末に所期の加工を施すことができる。そして、端子を被覆電線の端末にかしめる際には、切換手段によって電線クランプの姿勢を個別に切換え、被覆電線の端末を端子圧着装置のアプリケータに供給することにより端子をかしめることが可能になる。また、端子接続後においても、各電線クランプを通常姿勢に戻すことにより、残余の装置との間で被覆電線の端末をやり取りする（たとえば、端子の検査を行うために検査装置に供給する、あるいは電線を別の装置に受け渡す等）ことができる。ここで、本発明では、電線搬送経路に対し斜交する方向に端子帯を供給可能な姿勢に端子圧着装置のアプリケータを配置しているので、各アプリケータの電線搬送経路沿いの間隔を可及的に狭めることができる。このため、各アプリケータ間における作業者の動線が短くなる。
【０００９】
好ましい態様において、上記切換手段は、上記電線クランプを担持する揺動部と、この揺動部を当該電線搬送経路と直交する鉛直軸回りに軸支するブロックと、このブロックに設けられ、当該電線クランプがプレス姿勢と通常姿勢とを取り得るように揺動部が上記鉛直軸周りに回動する回動量を規制する一対のボルトと、上記揺動部を上記ブロックとの間で相対的に駆動することにより当該電線クランプをプレス姿勢と通常姿勢との間に駆動するエアシリンダとを備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネスの自動生産システムを示す平面略図である。
【００１３】
同図を参照して、この実施形態では、被覆電線Ｗを図略のロールから繰り出して調尺する調尺ステーションＳＴ１と、調尺された被覆電線Ｗの端末を加工する端末加工ステーションＳＴ２と、加工された被覆電線の端末に端子Ｔを接続する端子接続ステーションＳＴ３と（図１２〜図１４参照）、接続された端子Ｔを検査する検査ステーションＳＴ４と（図１５（Ａ）参照）、検査に合格した被覆電線Ｗの端子Ｔを受け渡す受渡ステーションＳＴ５と（図１５（Ｂ）参照）、受渡ステーションＳＴ５から端子付電線を受け取って端子をコネクタハウジング（図示せず）に挿入するための端子挿入ステーションＳＴ６と、端子Ｔが挿入されてワイヤーハーネスとして組み付けられた被覆電線Ｗの集合体を取り出す製品脱着ステーションＳＴ７とが設けられている。
【００１４】
調尺ステーションＳＴ１には、被覆電線Ｗが予め設定された長さに調尺する調尺ユニットや、その端末を直角に切り揃える裁断ユニットが装備されている。この調尺ステーションＳＴ１で調尺された被覆電線Ｗを下流側のステーションへ搬送するために、調尺ステーションＳＴ１から受渡ステーションＳＴ５迄の間には、電線搬送コンベヤー１００が設けられている。
【００１５】
図２は電線搬送コンベヤー１００の要部を概略的に示す斜視図である。
【００１６】
同図を参照して、本実施形態に係る電線搬送コンベヤー１００は、図略の制御機構により、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ５が並ぶ方向に沿って延びる搬送経路ＰＨを形成している。電線搬送コンベヤー１００は、調尺ステーションＳＴ１から反転ステーションＳＴ５へ被覆電線Ｗを搬送する電線搬送経路ＰＨを構成するリニアユニット１１０と、このリニアユニット１１０によってシーケンシャルに搬送される一対の電線クランプユニット１２０とを有している。
【００１７】
リニアユニット１１０は、上記電線搬送経路ＰＨを形成するリニアコンベヤー１１１と、このリニアコンベヤー１１１によって上記電線搬送経路ＰＨ沿いに往復移動する一対のリニアテーブル１１２と、各リニアテーブル１１２に設けられたリニアモータ（図示せず）を有しており、上記図略のリニアモータによって、リニアテーブル１１２を個別に往復移動させることができるようになっている。なお以下の説明では、このリニアテーブル１１２が往復移動する方向を仮にＸ方向とし、このＸ方向と直交する水平方向を仮にＹ方向という。
【００１８】
図３は電線クランプユニット１２０の側面図、図４は同電線クランプユニット１２０の平面略図である。
【００１９】
これらの図も参照して、上記一対の電線クランプユニット１２０は、それぞれが対応するリニアテーブル１１２上に固定されているＬＭガイド１２１と、このＬＭガイド１２１上に設けられ、Ｙ方向に往復移動可能なスライダ１２１ａと、このスライダ１２１ａ上に固定されたテーブル１２２と、このテーブル１２２のＹ方向において各ステーションＳＴ１〜ＳＴ５が設定されている側（以下、この方向を仮に前方とする）の端部に設けられた揺動ユニット１４０と、この揺動ユニット１４０の前端部に取り付けられたリニアアクチュエータ１２４と、このリニアアクチュエータ１２４によって昇降可能に担持されている電線クランプ１２５とを備えている。
【００２０】
上記ＬＭガイド１２１の側部には、サーボモータ１２６ａを有する一軸ロボット１２６が設けられ、この一軸ロボット１２６によって上記テーブル１２２を前後に駆動できるようになっている。
【００２１】
上記テーブル１２２には、ステー１２７を介してエアシリンダ１２８が連結されている。エアシリンダ１２８は、Ｙ方向に沿って配置され、そのロッド１２８ａを前方に向けている。ロッド１２８ａの端部は、揺動ユニット１４０に設けられた揺動部１４１のステー１４１ａに連結されている。
【００２２】
図３に示すように、上記揺動ユニット１４０は、上記揺動部１４１と、この揺動部１４１を支持するために上記テーブル１２２に固定されたブロック１４２とを有している。上記揺動部１４１は、上下一対の板状部１４１ｂを端壁部１４１ｃで矩形に連続されることにより、側面でみて略コの字状に形成された構造体であり、その凹部を後方に向け、上下に自由端を対向させた姿勢に配置されている。上記エアシリンダ１２８が連結されているステー１４１ａは、下側の板状部１４１ｂから側方に突出するように溶接されている。
【００２３】
上記ブロック１４２は、上記テーブル１２２にボルト１４３で固着されている略直方体形状の基部１４２ａと、この基部１４２ａから前方に突出する支持ブロック部１４２ｂと、この支持ブロック部１４２ｂの後端上部に突設されている壁部１４２ｃとを一体に有している金属部材である。上記支持ブロック部１４２ｂは、揺動部１４１の板状部１４１ｂの間に導入可能な諸元に設定されており、鉛直軸周りのボルト１４４及びボルト１４４に螺合するナット１４５、並びに上記ボルト１４４を回転自在に支持するために内蔵された図略の軸受によって鉛直軸周りに揺動部１４１を支持している。また、上記壁部１４２ｃには、一対のボルト１４６が前後方向に延びる姿勢で取り付けられており、ナット１４７で突設量を調整可能に固定されている。各ボルト１４６は、支持ブロック部１４２ｂに連結された上記揺動部１４１の板状部１４１ｂの後端部に対向している。他方、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、揺動部１４１の上側の板状部１４１ｂは、一方の隅部が切り欠かれている。この切欠形状と各ボルト１４６の突出量の調整とにより、揺動部１４１は、図４（Ａ）で示すように、電線クランプ１２５が電線搬送経路ＰＨに対して直交する水平方向に向く通常姿勢と、図４（Ｂ）に示すように、電線搬送経路ＰＨに対して右回り方向において４５°回動するプレス姿勢との間で回動範囲が規定されている。
【００２４】
各電線クランプ１２５は、筐体部１２５ａと、この筐体部１２５ａの頂部に設けられた一対のクランプアーム１２５ｂとを有している周知のユニットであり、上記筐体部１２５ａに内蔵された図略のアクチュエータによって、各クランプアーム１２５ｂを対称形に回動させることにより、図２に示すように、両クランプアーム１２５ｂが略水平に倒れた電線解放姿勢と図３に示すように、両クランプアーム１２５ｂが垂直に起立して被覆電線Ｗをクランプする電線クランプ姿勢とを取ることができるように構成されている。
【００２５】
図３を参照して、電線クランプ１２５と上記揺動ユニット１４０の揺動部１４１とを連結するために、上記揺動部１４１の端壁部１４１ｃには、リニアアクチュエータ１２４が固定されているとともに、上記電線クランプユニット１２０の筐体部１２５ａの背面には、取付板１２０ｃを介してＬＭガイド１２４ａが固定されており、このリニアアクチュエータ１２４が電線クランプユニット１２０を上下に昇降可能に担持している。さらに図示の実施形態では、上記端壁部１４１ｃの側部に一対のボルト１４１ｆを突設し、各ボルト１４１ｆの下方に配置されて平行に対向する連結用のボルト１２０ｆを上記取付板１２０ｃの下部に設けている。そして、両ボルト１４１ｆ、１２０ｆ間に引張りコイルばね１４８を張設し、電線クランプユニット１２０を上方に付勢している。この結果、電線クランプ１２５は、リニアアクチュエータ１２４によって、上下に昇降する他、後述するプレス動作の際、弾性的に上下に昇降し得るようになっている。
【００２６】
上記電線クランプユニット１２０がＸ方向に沿って往復移動する範囲内には、カバー１６０が設けられ、電線クランプユニット１２０は、その電線クランプ１２５のみを外部に露出させた状態で覆われている。
【００２７】
以上の構成により、電線搬送コンベヤー１００は、電線搬送経路ＰＨに沿って、調尺ステーションＳＴ１で調尺裁断された被覆電線を把持し、当該ステーションＳＴ１からその下流側のステーションＳＴ２、ＳＴ３、・・・ＳＴ５へと搬送することができるように構成されている。
【００２８】
図５は、調尺ステーションＳＴ１に設置されている設備の概略構成を簡素化して示す概略図である。
【００２９】
同図を参照して、調尺ステーションＳＴ１には、公知の電線調尺裁断装置２００と、電線繰り出し装置２１０とが設けられている。電線調尺裁断装置２００は、選択された被覆電線Ｗを繰り出すローラユニット２０１と、ローラユニット２０１に含まれるロータリエンコーダ２０２と、このロータリエンコーダ２０２によって計測された長さで被覆電線Ｗを裁断する裁断ユニット２０３とを有している。上記電線繰り出し装置２１０は、電線調尺裁断装置２００が繰り出した被覆電線Ｗを電線搬送コンベヤー１００の電線クランプ１２５に受け渡すためのものであり、鉛直軸周りに出力軸２１１ａを回動させるサーボモータ２１１と、このサーボモータ２１１の出力軸２１１ａによって鉛直軸周りに旋回する旋回アーム２１２と、この旋回アーム２１２の自由端に設けられた電線クランプ２１４とを有している。そして、電線クランプ２１４によって、図５の仮想線で示す繰り出し位置から被覆電線Ｗを把持し、旋回アーム２１２を１８０°旋回させて、電線クランプ２１４を図の実線に示す繰り出し位置に移動することにより、被覆電線Ｗを上記カバー１６０の上にループ状に繰り出すことができるようになっている。これにより電線搬送コンベヤー１００に並んでいる一対の電線クランプユニット１２０は、ループ状に調尺された被覆電線Ｗの端末近傍部分を受け取ることができるようになっている。
【００３０】
図１を参照して、端末加工ステーションＳＴ２には、被覆電線Ｗの端末を切り揃えて皮剥加工を施す皮剥ユニット２５０と、皮剥された被覆電線Ｗの端末部分を撮像する撮像ユニット（図示せず）が配置されており、この撮像ユニットで被覆電線Ｗの端末部分を撮像し、被覆電線Ｗの皮剥状態（露出している芯線の長さや芯線のばらけの有無）良否を判別するように構成されている。
【００３１】
次に、図１並びに図６及び図７を参照して、端子接続ステーションＳＴ３について詳述する。
【００３２】
図６は本実施形態に係る端子圧着装置４００の正面図であり、図７は同端子圧着装置４００の側面図である。
【００３３】
これらの図を参照して、端子接続ステーションＳＴ３には、電線搬送コンベヤー１００が規定する電線搬送経路ＰＨに沿って加工対象となる被覆電線Ｗの仕様に対応した複数種類の端子圧着装置４００が配置されている。
【００３４】
端子圧着装置４００は、電線搬送経路ＰＨの途中部に臨む筐体部４１０と、筐体部４１０に二つ一組で装着される一対のアプリケータユニット４２０とを有している。
【００３５】
筐体部４１０は、一台のプレス機４１１と、このプレス機４１１の駆動力を伝達する一対の動力伝達機構４１２とを含んでいる。
【００３６】
プレス機４１１は、サーボモータで具体化され、図略のマイクロプロセッサの制御によって、被覆電線Ｗの搬送動作に連動し、予め設定されたタイミングで回転駆動力を出力するためのものである。
【００３７】
上記動力伝達機構４１２は、プレス機４１１が出力した回転駆動力を上下運動に変換して各アプリケータユニット４２０に対し択一的に伝達するためのものである。この動力伝達機構４１２が回転駆動力を上下運動に変換する機構や、二つのアプリケータユニット４２０に対し択一的に伝達する機構については、上述した特許文献２に開示されているので、その詳細については説明を省略する。
【００３８】
上記アプリケータユニット４２０は、端子をかしめるアプリケータ４２１と、このアプリケータ４２１に端子帯を供給する端子帯リール４２２（図１に概略的にのみ図示）と、端子帯リール４２２及びアプリケータ４２１を一体的に担持するフレーム４２３とをユニット化したものであり、このフレーム４２３（図１に概略的にのみ図示）を筐体部４１０に対して装着することにより、当該フレーム４２３に装着されたアプリケータ４２１を動力伝達機構４１２に対し、着脱可能に連結することができるようになっている。なお、アプリケータと端子帯リールとをフレームで一体化し、プレス機に対して着脱可能とした構成は、たとえば特開２０００−１４０９６０号公報等に開示されている構成であるので、その詳細については説明を省略する。
【００３９】
ここで本実施形態においては、図１に示すように、フレーム４２３の筐体部４１０に対する挿抜方向を上記電線搬送経路ＰＨに対し斜交する方向に設定し、アプリケータ４２１が右回り方向において、４５°傾斜するように設定されており、端子帯リール４２２は、アプリケータ４２１に対して平面視直線状に端子帯ＴＢ（図７並びに図１２〜図１４参照）を供給することができるようになっている。この結果、電線搬送経路ＰＨ方向における各アプリケータ４２１、４２１の間隔を大幅に短縮することが可能になる。
【００４０】
検査ステーションＳＴ４には、上記アプリケータ４２１によって圧着された端子を検査する検査装置４５０が設けられており、各端子の接続状態を画像によって検査することができるようになっている。また、この検査ステーションＳＴ４には、ハイト測定装置が併設されており、当該端子Ｔの電線バレル（図示せず）のクリンプハイトの良否が検査されるようになっている。
【００４１】
受け渡しステーションＳＴ５には、受け渡しユニット５００と、反転ユニット（図示せず）とが併設されており、受け渡しユニット５００によって電線搬送コンベヤー１００が下流端に搬送した被覆電線Ｗを受け取り、反転ユニットによって予め設定された端子Ｔの被覆電線Ｗに対する軸周りの位相を１８０°変更するように構成されている。
【００４２】
端子挿入ステーションＳＴ６には、公知のコネクタハウジング供給装置及び電線接続装置（図示せず）が併設され、これらの装置によって端子が端末に圧着された被覆電線Ｗをコネクタハウジングに挿入し、電線接続体を構成することができるようになっている。
【００４３】
次に、上述した各図並びに図８以下を参照しながら、上記実施形態の動作について説明する。
【００４４】
図８〜図１５は、本実施形態の動作を示す平面略図である。
【００４５】
まず、図１、図５、図８を参照して、被覆電線Ｗが調尺／裁断される過程では、調尺ステーションＳＴ１の電線調尺裁断装置２００から被覆電線Ｗが調尺されながら繰り出され、その繰り出し端を電線繰り出し装置２１０の電線クランプ２１４で把持し、この電線クランプ２１４を１８０°旋回させて被覆電線Ｗのループを形成する。他方、図２及び図９、図１０に示すように、電線搬送コンベヤー１００の各電線クランプユニット１２０は、電線解放姿勢の状態で、ループ状に繰り出された被覆電線Ｗの両側に移動した後、被覆電線Ｗの調尺を終了した時点で電線クランプ姿勢に変位し、電線クランプ１２５によって、それぞれ対応する部位をクランプする。
【００４６】
被覆電線Ｗが両電線クランプユニット１２０によってクランプされた後、電線繰り出し装置２１０は、電線クランプ２１４を開いて、電線調尺裁断装置２００から被覆電線Ｗを受け取る位置に復帰する一方、電線調尺裁断装置２００は、裁断ユニット２０３を駆動して被覆電線Ｗを裁断する。
【００４７】
図４及び図１１を参照して、被覆電線Ｗの裁断後、電線クランプユニット１２０は、被覆電線Ｗが裁断された時点で下流側の端末加工ステーションＳＴ２に移動する。端末加工ステーションＳＴ２の皮剥ユニット２５０に各電線クランプユニット１２０が対向する位置に到着すると、各電線クランプユニット１２０のアクチュエータ１２６が作動し、電線クランプ１２５が前進する。これにより、各電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末部分が皮剥ユニット２５０に供給され、皮剥加工が供給された被覆電線Ｗの端末部分に施される。
【００４８】
図１２（Ａ）及び図２〜図４を参照して、皮剥加工が完了し、検査が終了すると、各電線クランプユニット１２０のうち、Ｘ方向下流側のものは、上記エアシリンダ１２８のロッド１２８ａを伸張し、揺動ユニット１４０の揺動部１４１を回動させて、電線クランプ１２５を図１２（Ａ）において、右回り４５°回動させる。
【００４９】
図１２（Ｂ）を参照して、上記回動動作と平行して、両電線クランプユニット１２０は、下流側の端子接続ステーションＳＴ３に移動し、電線クランプ１２５が回動している電線クランプ１２５を、当該電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末に対応するアプリケータ４２１に対向させ、上流側の電線クランプユニット１２０を待機させる。
【００５０】
図１３及び図２〜図４を参照して、Ｘ方向において、下流側の電線クランプ１２５が位置決めされると、今度は一軸ロボット１２６のサーボモータ１２６ａを駆動して、電線クランプ１２５を前方に駆動する。これにより、当該電線クランプ１２５が担持している被覆電線Ｗの端末部分がアプリケータ４２１内に供給され、端子Ｔを圧着することが可能になる。次いで、アプリケータ４２１を駆動することにより、端子Ｔが従来の構成と同様に被覆電線Ｗの端末に接続される。上述したように、本実施形態の電線クランプ１２５は、コイルばね１４８によって弾性的に昇降可能に構成されているので、アプリケータ４２１による圧着動作の過程で、クランプアーム１２５ｂからアプリケータ４２１の駆動力を受けることにより、被覆電線Ｗの端末を弾性的に昇降させて、端子接続過程に追従させることが可能になる。
【００５１】
図１４を参照して、下流側の電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末に端子Ｔが接続されると、この下流側の電線クランプ１２５を後退させ、電線クランプ１２５の傾斜を元の姿勢に復帰させ、上流側の電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末に端子が圧着されるのを待機する。他方、上流側の電線クランプ１２５においては、下流側の電線クランプ１２５と同様の手順で対応するアプリケータ４２１に被覆電線Ｗの端末を供給する。これにより、被覆電線Ｗの両端部に端子Ｔが接続されることになる。
【００５２】
図１５（Ａ）を参照して、端子Ｔが接続された被覆電線Ｗの端末部分は、検査ステーションＳＴ４に設置されている検査装置４５０によって、検査される。
【００５３】
図１５（Ｂ）を参照して、検査された被覆電線Ｗは、受渡ステーションＳＴ５に搬送され、受渡ユニット５００が電線クランプ１２５から被覆電線Ｗの端末部分を受け取って、図略の端子挿入装置に受け渡すことができるようになっている。なお、以上の工程で不良が発生したときは、ラインを一時停止させる又は受渡ステーションＳＴ５において不良品を廃棄する等の措置により、不良品が下流側の工程に流れないようにしている。
【００５４】
上記工程を経て、被覆電線Ｗを受け渡した電線クランプユニット１２０は、それぞれ電線解放姿勢のまま、上記電線搬送経路ＰＨを復動して図９の状態に移行し、次の被覆電線Ｗを把持して上述した動作を繰り返す。
【００５５】
以上説明したように本実施形態においては、通常は、従来の構成と同様に調尺された被覆電線Ｗの端末を一対の電線クランプ１２５で把持し、各電線クランプ１２５を電線搬送経路ＰＨに沿ってシーケンシャルに送給することにより、被覆電線Ｗの各端末に所期の加工を施すことができる。そして、端子Ｔを被覆電線Ｗの端末にかしめる際には、切換手段としてのエアシリンダ１２８、揺動ユニット１４０によって電線クランプ１２５の姿勢を個別に切換え、被覆電線Ｗの端末を端子圧着装置４００のアプリケータ４２１に供給することにより端子Ｔをかしめることが可能になる。また、端子接続後においても、各電線クランプ１２５を通常姿勢に戻すことにより、残余の装置（この実施形態では、ステーションＳＴ１〜ＳＴ５に設置された装置のうち、端子圧着装置以外のもの）との間で被覆電線Ｗの端末をやり取りする（たとえば、端子Ｔの検査を行うために検査装置４５０に供給する、あるいは被覆電線Ｗを別の装置に受け渡す等）ことができる。ここで、本実施形態では、電線搬送経路ＰＨに対し斜交する方向に端子帯ＴＢを供給可能な姿勢に端子圧着装置４００のアプリケータ４２１を配置しているので、各アプリケータ４２１の電線搬送経路ＰＨ沿いの間隔を可及的に狭めることができる。このため、本実施形態では、各アプリケータ４２１、４２１間における作業者の動線が短くなり、作業効率が向上するという顕著な効果を奏する。また、端子帯ＴＢを直線状に供給することが可能になるので、端子帯ＴＢの供給が確実になり、アプリケータ４２１の動作不良も生じにくくなるという利点がある。
【００５６】
上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例を示したものに過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００５７】
たとえば、端子圧着装置に採用されるアプリケータとしては、上記実施形態におけるように、端子Ｔが並列に配列された端子帯ＴＢが供給されるサイドフィード式の他、端子が直列に配列された端子帯が供給されるエンドフィード式のものであってもよい。
【００５８】
また、電線クランプ１２５が傾斜する角度は、本実施形態では、平面において右回りであってもよく、左回りであってもよい。但し何れの場合にも、４５°に設定されていることが好ましい。
【００５９】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電線搬送経路に対し斜交する方向に端子帯を供給可能な姿勢に端子圧着装置のアプリケータを配置することにより、各アプリケータの電線搬送経路沿いの間隔を可及的に狭めることができるので、各アプリケータ間における作業者の動線が短くなり、作業効率が向上するという顕著な効果を奏する。また、端子帯を直線状に供給することが可能になるので、端子帯の供給が確実になり、アプリケータの動作不良も生じにくくなるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネスの自動生産システムを示す平面略図である。
【図２】 電線搬送コンベヤーの要部を概略的に示す斜視図である。
【図３】 電線クランプユニットの側面図である。
【図４】 同電線クランプユニットの平面略図である。
【図５】 調尺ステーションに設置されている設備の概略構成を簡素化して示す概略図である。
【図６】 本実施形態に係る端子圧着装置の正面図である。
【図７】 同端子圧着装置の側面図である。
【図８】 本実施形態の調尺ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図９】 本実施形態の調尺ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１０】 本実施形態の調尺ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１１】 本実施形態の調尺ステーション及び端末加工ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１２】 本実施形態の動作を示す平面略図であり、（Ａ）は端末加工ステーションでの動作、（Ｂ）は端子接続ステーションでの動作を示す。
【図１３】 本実施形態の端子接続ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１４】 本実施形態の端子接続ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１５】 本実施形態の動作を示す平面略図であり、（Ａ）は検査ステーションの動作、（Ｂ）は受渡ステーションでの動作を示す。
【符号の説明】
１００ 電線搬送コンベヤー（搬送装置の一例）
１２０ 電線クランプユニット
１２５ 電線クランプ
１２８ エアシリンダ（切換手段の構成要素の一例）
１４０ 揺動ユニット（切換手段の構成要素の一例）
１４７ ナット
１６０ カバー
２００ 電線調尺裁断装置
４００ 端子圧着装置
４１０ 筐体部
４１１ プレス機
４２１ アプリケータ
４２２ 端子帯リール
４５０ 検査装置
５００ 受渡ユニット
ＰＨ 電線搬送経路
ＳＴ１ 調尺ステーション
ＳＴ２ 端末加工ステーション
ＳＴ３ 端子接続ステーション
ＳＴ４ 検査ステーション
ＳＴ５ 受渡ステーション
Ｔ 端子
ＴＢ 端子帯
Ｗ 被覆電線
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤーハーネスの自動生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にワイヤーハーネスを生産する際には、被覆電線を調尺して裁断し、裁断された被覆電線の少なくとも一方の端部に端子を接続し、接続された端子をコネクタハウジングに挿入することによって電線とコネクタとを接続している。これらの工程を自動化する方法としては、一対の電線クランプによって、調尺された被覆電線の端部近傍をそれぞれ把持した状態で垂下させ、各電線クランプを直線状に設定された電線搬送経路に沿ってシーケンシャルに駆動することにより、当該電線搬送経路に沿って配置されたユニットに被覆電線の端末を供給して、皮剥加工や端子接続加工等を行うようにしている。
【０００３】
上記生産工程において、調尺された被覆電線の端末に端子を接続する際には、端子圧着装置が広く使用されている。端子圧着装置は、端子をかしめるアプリケータと、このアプリケータを駆動するプレス機とを含むユニットであり、端子が連続する端子帯を上記アプリケータに供給し、この端子帯から端子を裁断して被覆電線の端末に端子を接続していた。そのような端子圧着装置としては、複数のアプリケータを一台のプレス機で駆動するタイプのものも開発されている（特許文献１参照）。一般に端子圧着装置の端子帯は、プレス機の背後（電線搬送経路と反対側）に配置され、当該電線搬送経路と交差する方向からねじりを加えて電線搬送経路に終端を沿わせることにより、アプリケータに供給されていた。また、一台のサーボモータに二台の動力伝達ユニットを連結し、各動力伝達ユニット毎に設けたアプリケータを択一的に駆動する形式の端子圧着装置も開発されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−５２８３４号
【特許文献２】
特開２００２−１５８０７６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年のワイヤーハーネスにおいては、生産されるワイヤーハーネスの回路数や回路種が増加しているため、一つの生産ラインに対して比較的多数（たとえば８頭）の端子圧着装置を実装することが要請されている。他方、多品種少量生産をこなすため、実装された端子圧着装置の段取り替えを効率的に行うことも必要となる。しかしながら、従来の端子圧着装置においては、アプリケータに端子帯を供給するためのスペースがかさばり、作業者の動線が徒に長くなるという不具合があった。特に、特許文献１の端子圧着装置を採用した場合には、電線の搬送方向に沿って複数のアプリケータを配設しなければならない。そのため、端子帯の供給方向も、下流側では電線の搬送方向に沿って平行に送給することになるため、電線送給方向に大きなスペースが必要となる。また、このスペースを過度に圧縮すると、端子帯リールからアプリケータに至る端子帯の搬送経路が大きくねじれることになり、端子帯のスムーズな供給を妨げるおそれがあった。そのため、近年のワイヤーハーネスを自動生産する際には、端子圧着装置に必要なスペースが大きくなり、作業性やメンテナンス性が低下するという不具合があった。
【０００６】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、端子圧着装置に必要なスペースを可及的に圧縮し、作業性やメンテナンス性の高いワイヤーハーネスの自動生産システムを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、被覆電線を調尺して裁断する調尺裁断装置と、裁断された被覆電線の端末近傍を把持する一対の電線クランプと、把持された被覆電線を垂下させた状態で、各電線クランプを直線状に設定された電線搬送経路に沿ってシーケンシャルに駆動する搬送装置と、上記電線搬送経路に沿って配置されるプレス機、このプレス機に駆動されるアプリケータ、及びアプリケータに端子帯を供給する端子帯リールを有し、上記電線クランプによって搬送された被覆電線の端末に端子をかしめる端子圧着装置とを備えたワイヤーハーネスの自動生産システムにおいて、複数種類の上記端子圧着装置を、各端子リールから端子帯の端子が上記電線搬送経路に対し斜交する方向に沿って対応するアプリケータに送給されるように並設し、上記アプリケータに送給された端子帯の端子に沿って被覆電線の端末を端子接続可能となるように回動して傾斜した方向に向くプレス姿勢と残余のユニットとの間で被覆電線の端末をやり取りするために上記電線搬送経路に対して直交する方向に向く通常姿勢との間で各電線クランプの姿勢を個別に切換える切換手段を設けたことを特徴とするワイヤーハーネスの自動生産システムである。
【０００８】
この発明によれば、通常は、従来の構成と同様に調尺された被覆電線の端末を一対の電線クランプで把持し、各電線クランプを電線搬送経路に沿ってシーケンシャルに送給することにより、被覆電線の各端末に所期の加工を施すことができる。そして、端子を被覆電線の端末にかしめる際には、切換手段によって電線クランプの姿勢を個別に切換え、被覆電線の端末を端子圧着装置のアプリケータに供給することにより端子をかしめることが可能になる。また、端子接続後においても、各電線クランプを通常姿勢に戻すことにより、残余の装置との間で被覆電線の端末をやり取りする（たとえば、端子の検査を行うために検査装置に供給する、あるいは電線を別の装置に受け渡す等）ことができる。ここで、本発明では、電線搬送経路に対し斜交する方向に端子帯を供給可能な姿勢に端子圧着装置のアプリケータを配置しているので、各アプリケータの電線搬送経路沿いの間隔を可及的に狭めることができる。このため、各アプリケータ間における作業者の動線が短くなる。
【０００９】
好ましい態様において、上記切換手段は、上記電線クランプを担持する揺動部と、この揺動部を当該電線搬送経路と直交する鉛直軸回りに軸支するブロックと、このブロックに設けられ、当該電線クランプがプレス姿勢と通常姿勢とを取り得るように揺動部が上記鉛直軸周りに回動する回動量を規制する一対のボルトと、上記揺動部を上記ブロックとの間で相対的に駆動することにより当該電線クランプをプレス姿勢と通常姿勢との間に駆動するエアシリンダとを備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネスの自動生産システムを示す平面略図である。
【００１３】
同図を参照して、この実施形態では、被覆電線Ｗを図略のロールから繰り出して調尺する調尺ステーションＳＴ１と、調尺された被覆電線Ｗの端末を加工する端末加工ステーションＳＴ２と、加工された被覆電線の端末に端子Ｔを接続する端子接続ステーションＳＴ３と（図１２〜図１４参照）、接続された端子Ｔを検査する検査ステーションＳＴ４と（図１５（Ａ）参照）、検査に合格した被覆電線Ｗの端子Ｔを受け渡す受渡ステーションＳＴ５と（図１５（Ｂ）参照）、受渡ステーションＳＴ５から端子付電線を受け取って端子をコネクタハウジング（図示せず）に挿入するための端子挿入ステーションＳＴ６と、端子Ｔが挿入されてワイヤーハーネスとして組み付けられた被覆電線Ｗの集合体を取り出す製品脱着ステーションＳＴ７とが設けられている。
【００１４】
調尺ステーションＳＴ１には、被覆電線Ｗが予め設定された長さに調尺する調尺ユニットや、その端末を直角に切り揃える裁断ユニットが装備されている。この調尺ステーションＳＴ１で調尺された被覆電線Ｗを下流側のステーションへ搬送するために、調尺ステーションＳＴ１から受渡ステーションＳＴ５迄の間には、電線搬送コンベヤー１００が設けられている。
【００１５】
図２は電線搬送コンベヤー１００の要部を概略的に示す斜視図である。
【００１６】
同図を参照して、本実施形態に係る電線搬送コンベヤー１００は、図略の制御機構により、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ５が並ぶ方向に沿って延びる搬送経路ＰＨを形成している。電線搬送コンベヤー１００は、調尺ステーションＳＴ１から反転ステーションＳＴ５へ被覆電線Ｗを搬送する電線搬送経路ＰＨを構成するリニアユニット１１０と、このリニアユニット１１０によってシーケンシャルに搬送される一対の電線クランプユニット１２０とを有している。
【００１７】
リニアユニット１１０は、上記電線搬送経路ＰＨを形成するリニアコンベヤー１１１と、このリニアコンベヤー１１１によって上記電線搬送経路ＰＨ沿いに往復移動する一対のリニアテーブル１１２と、各リニアテーブル１１２に設けられたリニアモータ（図示せず）を有しており、上記図略のリニアモータによって、リニアテーブル１１２を個別に往復移動させることができるようになっている。なお以下の説明では、このリニアテーブル１１２が往復移動する方向を仮にＸ方向とし、このＸ方向と直交する水平方向を仮にＹ方向という。
【００１８】
図３は電線クランプユニット１２０の側面図、図４は同電線クランプユニット１２０の平面略図である。
【００１９】
これらの図も参照して、上記一対の電線クランプユニット１２０は、それぞれが対応するリニアテーブル１１２上に固定されているＬＭガイド１２１と、このＬＭガイド１２１上に設けられ、Ｙ方向に往復移動可能なスライダ１２１ａと、このスライダ１２１ａ上に固定されたテーブル１２２と、このテーブル１２２のＹ方向において各ステーションＳＴ１〜ＳＴ５が設定されている側（以下、この方向を仮に前方とする）の端部に設けられた揺動ユニット１４０と、この揺動ユニット１４０の前端部に取り付けられたリニアアクチュエータ１２４と、このリニアアクチュエータ１２４によって昇降可能に担持されている電線クランプ１２５とを備えている。
【００２０】
上記ＬＭガイド１２１の側部には、サーボモータ１２６ａを有する一軸ロボット１２６が設けられ、この一軸ロボット１２６によって上記テーブル１２２を前後に駆動できるようになっている。
【００２１】
上記テーブル１２２には、ステー１２７を介してエアシリンダ１２８が連結されている。エアシリンダ１２８は、Ｙ方向に沿って配置され、そのロッド１２８ａを前方に向けている。ロッド１２８ａの端部は、揺動ユニット１４０に設けられた揺動部１４１のステー１４１ａに連結されている。
【００２２】
図３に示すように、上記揺動ユニット１４０は、上記揺動部１４１と、この揺動部１４１を支持するために上記テーブル１２２に固定されたブロック１４２とを有している。上記揺動部１４１は、上下一対の板状部１４１ｂを端壁部１４１ｃで矩形に連続されることにより、側面でみて略コの字状に形成された構造体であり、その凹部を後方に向け、上下に自由端を対向させた姿勢に配置されている。上記エアシリンダ１２８が連結されているステー１４１ａは、下側の板状部１４１ｂから側方に突出するように溶接されている。
【００２３】
上記ブロック１４２は、上記テーブル１２２にボルト１４３で固着されている略直方体形状の基部１４２ａと、この基部１４２ａから前方に突出する支持ブロック部１４２ｂと、この支持ブロック部１４２ｂの後端上部に突設されている壁部１４２ｃとを一体に有している金属部材である。上記支持ブロック部１４２ｂは、揺動部１４１の板状部１４１ｂの間に導入可能な諸元に設定されており、鉛直軸周りのボルト１４４及びボルト１４４に螺合するナット１４５、並びに上記ボルト１４４を回転自在に支持するために内蔵された図略の軸受によって鉛直軸周りに揺動部１４１を支持している。また、上記壁部１４２ｃには、一対のボルト１４６が前後方向に延びる姿勢で取り付けられており、ナット１４７で突設量を調整可能に固定されている。各ボルト１４６は、支持ブロック部１４２ｂに連結された上記揺動部１４１の板状部１４１ｂの後端部に対向している。他方、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、揺動部１４１の上側の板状部１４１ｂは、一方の隅部が切り欠かれている。この切欠形状と各ボルト１４６の突出量の調整とにより、揺動部１４１は、図４（Ａ）で示すように、電線クランプ１２５が電線搬送経路ＰＨに対して直交する水平方向に向く通常姿勢と、図４（Ｂ）に示すように、電線搬送経路ＰＨに対して右回り方向において４５°回動するプレス姿勢との間で回動範囲が規定されている。
【００２４】
各電線クランプ１２５は、筐体部１２５ａと、この筐体部１２５ａの頂部に設けられた一対のクランプアーム１２５ｂとを有している周知のユニットであり、上記筐体部１２５ａに内蔵された図略のアクチュエータによって、各クランプアーム１２５ｂを対称形に回動させることにより、図２に示すように、両クランプアーム１２５ｂが略水平に倒れた電線解放姿勢と図３に示すように、両クランプアーム１２５ｂが垂直に起立して被覆電線Ｗをクランプする電線クランプ姿勢とを取ることができるように構成されている。
【００２５】
図３を参照して、電線クランプ１２５と上記揺動ユニット１４０の揺動部１４１とを連結するために、上記揺動部１４１の端壁部１４１ｃには、リニアアクチュエータ１２４が固定されているとともに、上記電線クランプユニット１２０の筐体部１２５ａの背面には、取付板１２０ｃを介してＬＭガイド１２４ａが固定されており、このリニアアクチュエータ１２４が電線クランプユニット１２０を上下に昇降可能に担持している。さらに図示の実施形態では、上記端壁部１４１ｃの側部に一対のボルト１４１ｆを突設し、各ボルト１４１ｆの下方に配置されて平行に対向する連結用のボルト１２０ｆを上記取付板１２０ｃの下部に設けている。そして、両ボルト１４１ｆ、１２０ｆ間に引張りコイルばね１４８を張設し、電線クランプユニット１２０を上方に付勢している。この結果、電線クランプ１２５は、リニアアクチュエータ１２４によって、上下に昇降する他、後述するプレス動作の際、弾性的に上下に昇降し得るようになっている。
【００２６】
上記電線クランプユニット１２０がＸ方向に沿って往復移動する範囲内には、カバー１６０が設けられ、電線クランプユニット１２０は、その電線クランプ１２５のみを外部に露出させた状態で覆われている。
【００２７】
以上の構成により、電線搬送コンベヤー１００は、電線搬送経路ＰＨに沿って、調尺ステーションＳＴ１で調尺裁断された被覆電線を把持し、当該ステーションＳＴ１からその下流側のステーションＳＴ２、ＳＴ３、・・・ＳＴ５へと搬送することができるように構成されている。
【００２８】
図５は、調尺ステーションＳＴ１に設置されている設備の概略構成を簡素化して示す概略図である。
【００２９】
同図を参照して、調尺ステーションＳＴ１には、公知の電線調尺裁断装置２００と、電線繰り出し装置２１０とが設けられている。電線調尺裁断装置２００は、選択された被覆電線Ｗを繰り出すローラユニット２０１と、ローラユニット２０１に含まれるロータリエンコーダ２０２と、このロータリエンコーダ２０２によって計測された長さで被覆電線Ｗを裁断する裁断ユニット２０３とを有している。上記電線繰り出し装置２１０は、電線調尺裁断装置２００が繰り出した被覆電線Ｗを電線搬送コンベヤー１００の電線クランプ１２５に受け渡すためのものであり、鉛直軸周りに出力軸２１１ａを回動させるサーボモータ２１１と、このサーボモータ２１１の出力軸２１１ａによって鉛直軸周りに旋回する旋回アーム２１２と、この旋回アーム２１２の自由端に設けられた電線クランプ２１４とを有している。そして、電線クランプ２１４によって、図５の仮想線で示す繰り出し位置から被覆電線Ｗを把持し、旋回アーム２１２を１８０°旋回させて、電線クランプ２１４を図の実線に示す繰り出し位置に移動することにより、被覆電線Ｗを上記カバー１６０の上にループ状に繰り出すことができるようになっている。これにより電線搬送コンベヤー１００に並んでいる一対の電線クランプユニット１２０は、ループ状に調尺された被覆電線Ｗの端末近傍部分を受け取ることができるようになっている。
【００３０】
図１を参照して、端末加工ステーションＳＴ２には、被覆電線Ｗの端末を切り揃えて皮剥加工を施す皮剥ユニット２５０と、皮剥された被覆電線Ｗの端末部分を撮像する撮像ユニット（図示せず）が配置されており、この撮像ユニットで被覆電線Ｗの端末部分を撮像し、被覆電線Ｗの皮剥状態（露出している芯線の長さや芯線のばらけの有無）良否を判別するように構成されている。
【００３１】
次に、図１並びに図６及び図７を参照して、端子接続ステーションＳＴ３について詳述する。
【００３２】
図６は本実施形態に係る端子圧着装置４００の正面図であり、図７は同端子圧着装置４００の側面図である。
【００３３】
これらの図を参照して、端子接続ステーションＳＴ３には、電線搬送コンベヤー１００が規定する電線搬送経路ＰＨに沿って加工対象となる被覆電線Ｗの仕様に対応した複数種類の端子圧着装置４００が配置されている。
【００３４】
端子圧着装置４００は、電線搬送経路ＰＨの途中部に臨む筐体部４１０と、筐体部４１０に二つ一組で装着される一対のアプリケータユニット４２０とを有している。
【００３５】
筐体部４１０は、一台のプレス機４１１と、このプレス機４１１の駆動力を伝達する一対の動力伝達機構４１２とを含んでいる。
【００３６】
プレス機４１１は、サーボモータで具体化され、図略のマイクロプロセッサの制御によって、被覆電線Ｗの搬送動作に連動し、予め設定されたタイミングで回転駆動力を出力するためのものである。
【００３７】
上記動力伝達機構４１２は、プレス機４１１が出力した回転駆動力を上下運動に変換して各アプリケータユニット４２０に対し択一的に伝達するためのものである。この動力伝達機構４１２が回転駆動力を上下運動に変換する機構や、二つのアプリケータユニット４２０に対し択一的に伝達する機構については、上述した特許文献２に開示されているので、その詳細については説明を省略する。
【００３８】
上記アプリケータユニット４２０は、端子をかしめるアプリケータ４２１と、このアプリケータ４２１に端子帯を供給する端子帯リール４２２（図１に概略的にのみ図示）と、端子帯リール４２２及びアプリケータ４２１を一体的に担持するフレーム４２３とをユニット化したものであり、このフレーム４２３（図１に概略的にのみ図示）を筐体部４１０に対して装着することにより、当該フレーム４２３に装着されたアプリケータ４２１を動力伝達機構４１２に対し、着脱可能に連結することができるようになっている。なお、アプリケータと端子帯リールとをフレームで一体化し、プレス機に対して着脱可能とした構成は、たとえば特開２０００−１４０９６０号公報等に開示されている構成であるので、その詳細については説明を省略する。
【００３９】
ここで本実施形態においては、図１に示すように、フレーム４２３の筐体部４１０に対する挿抜方向を上記電線搬送経路ＰＨに対し斜交する方向に設定し、アプリケータ４２１が右回り方向において、４５°傾斜するように設定されており、端子帯リール４２２は、アプリケータ４２１に対して平面視直線状に端子帯ＴＢ（図７並びに図１２〜図１４参照）を供給することができるようになっている。この結果、電線搬送経路ＰＨ方向における各アプリケータ４２１、４２１の間隔を大幅に短縮することが可能になる。
【００４０】
検査ステーションＳＴ４には、上記アプリケータ４２１によって圧着された端子を検査する検査装置４５０が設けられており、各端子の接続状態を画像によって検査することができるようになっている。また、この検査ステーションＳＴ４には、ハイト測定装置が併設されており、当該端子Ｔの電線バレル（図示せず）のクリンプハイトの良否が検査されるようになっている。
【００４１】
受け渡しステーションＳＴ５には、受け渡しユニット５００と、反転ユニット（図示せず）とが併設されており、受け渡しユニット５００によって電線搬送コンベヤー１００が下流端に搬送した被覆電線Ｗを受け取り、反転ユニットによって予め設定された端子Ｔの被覆電線Ｗに対する軸周りの位相を１８０°変更するように構成されている。
【００４２】
端子挿入ステーションＳＴ６には、公知のコネクタハウジング供給装置及び電線接続装置（図示せず）が併設され、これらの装置によって端子が端末に圧着された被覆電線Ｗをコネクタハウジングに挿入し、電線接続体を構成することができるようになっている。
【００４３】
次に、上述した各図並びに図８以下を参照しながら、上記実施形態の動作について説明する。
【００４４】
図８〜図１５は、本実施形態の動作を示す平面略図である。
【００４５】
まず、図１、図５、図８を参照して、被覆電線Ｗが調尺／裁断される過程では、調尺ステーションＳＴ１の電線調尺裁断装置２００から被覆電線Ｗが調尺されながら繰り出され、その繰り出し端を電線繰り出し装置２１０の電線クランプ２１４で把持し、この電線クランプ２１４を１８０°旋回させて被覆電線Ｗのループを形成する。他方、図２及び図９、図１０に示すように、電線搬送コンベヤー１００の各電線クランプユニット１２０は、電線解放姿勢の状態で、ループ状に繰り出された被覆電線Ｗの両側に移動した後、被覆電線Ｗの調尺を終了した時点で電線クランプ姿勢に変位し、電線クランプ１２５によって、それぞれ対応する部位をクランプする。
【００４６】
被覆電線Ｗが両電線クランプユニット１２０によってクランプされた後、電線繰り出し装置２１０は、電線クランプ２１４を開いて、電線調尺裁断装置２００から被覆電線Ｗを受け取る位置に復帰する一方、電線調尺裁断装置２００は、裁断ユニット２０３を駆動して被覆電線Ｗを裁断する。
【００４７】
図４及び図１１を参照して、被覆電線Ｗの裁断後、電線クランプユニット１２０は、被覆電線Ｗが裁断された時点で下流側の端末加工ステーションＳＴ２に移動する。端末加工ステーションＳＴ２の皮剥ユニット２５０に各電線クランプユニット１２０が対向する位置に到着すると、各電線クランプユニット１２０のアクチュエータ１２６が作動し、電線クランプ１２５が前進する。これにより、各電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末部分が皮剥ユニット２５０に供給され、皮剥加工が供給された被覆電線Ｗの端末部分に施される。
【００４８】
図１２（Ａ）及び図２〜図４を参照して、皮剥加工が完了し、検査が終了すると、各電線クランプユニット１２０のうち、Ｘ方向下流側のものは、上記エアシリンダ１２８のロッド１２８ａを伸張し、揺動ユニット１４０の揺動部１４１を回動させて、電線クランプ１２５を図１２（Ａ）において、右回り４５°回動させる。
【００４９】
図１２（Ｂ）を参照して、上記回動動作と平行して、両電線クランプユニット１２０は、下流側の端子接続ステーションＳＴ３に移動し、電線クランプ１２５が回動している電線クランプ１２５を、当該電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末に対応するアプリケータ４２１に対向させ、上流側の電線クランプユニット１２０を待機させる。
【００５０】
図１３及び図２〜図４を参照して、Ｘ方向において、下流側の電線クランプ１２５が位置決めされると、今度は一軸ロボット１２６のサーボモータ１２６ａを駆動して、電線クランプ１２５を前方に駆動する。これにより、当該電線クランプ１２５が担持している被覆電線Ｗの端末部分がアプリケータ４２１内に供給され、端子Ｔを圧着することが可能になる。次いで、アプリケータ４２１を駆動することにより、端子Ｔが従来の構成と同様に被覆電線Ｗの端末に接続される。上述したように、本実施形態の電線クランプ１２５は、コイルばね１４８によって弾性的に昇降可能に構成されているので、アプリケータ４２１による圧着動作の過程で、クランプアーム１２５ｂからアプリケータ４２１の駆動力を受けることにより、被覆電線Ｗの端末を弾性的に昇降させて、端子接続過程に追従させることが可能になる。
【００５１】
図１４を参照して、下流側の電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末に端子Ｔが接続されると、この下流側の電線クランプ１２５を後退させ、電線クランプ１２５の傾斜を元の姿勢に復帰させ、上流側の電線クランプ１２５が把持している被覆電線Ｗの端末に端子が圧着されるのを待機する。他方、上流側の電線クランプ１２５においては、下流側の電線クランプ１２５と同様の手順で対応するアプリケータ４２１に被覆電線Ｗの端末を供給する。これにより、被覆電線Ｗの両端部に端子Ｔが接続されることになる。
【００５２】
図１５（Ａ）を参照して、端子Ｔが接続された被覆電線Ｗの端末部分は、検査ステーションＳＴ４に設置されている検査装置４５０によって、検査される。
【００５３】
図１５（Ｂ）を参照して、検査された被覆電線Ｗは、受渡ステーションＳＴ５に搬送され、受渡ユニット５００が電線クランプ１２５から被覆電線Ｗの端末部分を受け取って、図略の端子挿入装置に受け渡すことができるようになっている。なお、以上の工程で不良が発生したときは、ラインを一時停止させる又は受渡ステーションＳＴ５において不良品を廃棄する等の措置により、不良品が下流側の工程に流れないようにしている。
【００５４】
上記工程を経て、被覆電線Ｗを受け渡した電線クランプユニット１２０は、それぞれ電線解放姿勢のまま、上記電線搬送経路ＰＨを復動して図９の状態に移行し、次の被覆電線Ｗを把持して上述した動作を繰り返す。
【００５５】
以上説明したように本実施形態においては、通常は、従来の構成と同様に調尺された被覆電線Ｗの端末を一対の電線クランプ１２５で把持し、各電線クランプ１２５を電線搬送経路ＰＨに沿ってシーケンシャルに送給することにより、被覆電線Ｗの各端末に所期の加工を施すことができる。そして、端子Ｔを被覆電線Ｗの端末にかしめる際には、切換手段としてのエアシリンダ１２８、揺動ユニット１４０によって電線クランプ１２５の姿勢を個別に切換え、被覆電線Ｗの端末を端子圧着装置４００のアプリケータ４２１に供給することにより端子Ｔをかしめることが可能になる。また、端子接続後においても、各電線クランプ１２５を通常姿勢に戻すことにより、残余の装置（この実施形態では、ステーションＳＴ１〜ＳＴ５に設置された装置のうち、端子圧着装置以外のもの）との間で被覆電線Ｗの端末をやり取りする（たとえば、端子Ｔの検査を行うために検査装置４５０に供給する、あるいは被覆電線Ｗを別の装置に受け渡す等）ことができる。ここで、本実施形態では、電線搬送経路ＰＨに対し斜交する方向に端子帯ＴＢを供給可能な姿勢に端子圧着装置４００のアプリケータ４２１を配置しているので、各アプリケータ４２１の電線搬送経路ＰＨ沿いの間隔を可及的に狭めることができる。このため、本実施形態では、各アプリケータ４２１、４２１間における作業者の動線が短くなり、作業効率が向上するという顕著な効果を奏する。また、端子帯ＴＢを直線状に供給することが可能になるので、端子帯ＴＢの供給が確実になり、アプリケータ４２１の動作不良も生じにくくなるという利点がある。
【００５６】
上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例を示したものに過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００５７】
たとえば、端子圧着装置に採用されるアプリケータとしては、上記実施形態におけるように、端子Ｔが並列に配列された端子帯ＴＢが供給されるサイドフィード式の他、端子が直列に配列された端子帯が供給されるエンドフィード式のものであってもよい。
【００５８】
また、電線クランプ１２５が傾斜する角度は、本実施形態では、平面において右回りであってもよく、左回りであってもよい。但し何れの場合にも、４５°に設定されていることが好ましい。
【００５９】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電線搬送経路に対し斜交する方向に端子帯を供給可能な姿勢に端子圧着装置のアプリケータを配置することにより、各アプリケータの電線搬送経路沿いの間隔を可及的に狭めることができるので、各アプリケータ間における作業者の動線が短くなり、作業効率が向上するという顕著な効果を奏する。また、端子帯を直線状に供給することが可能になるので、端子帯の供給が確実になり、アプリケータの動作不良も生じにくくなるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るワイヤーハーネスの自動生産システムを示す平面略図である。
【図２】 電線搬送コンベヤーの要部を概略的に示す斜視図である。
【図３】 電線クランプユニットの側面図である。
【図４】 同電線クランプユニットの平面略図である。
【図５】 調尺ステーションに設置されている設備の概略構成を簡素化して示す概略図である。
【図６】 本実施形態に係る端子圧着装置の正面図である。
【図７】 同端子圧着装置の側面図である。
【図８】 本実施形態の調尺ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図９】 本実施形態の調尺ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１０】 本実施形態の調尺ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１１】 本実施形態の調尺ステーション及び端末加工ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１２】 本実施形態の動作を示す平面略図であり、（Ａ）は端末加工ステーションでの動作、（Ｂ）は端子接続ステーションでの動作を示す。
【図１３】 本実施形態の端子接続ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１４】 本実施形態の端子接続ステーションでの動作を示す平面略図である。
【図１５】 本実施形態の動作を示す平面略図であり、（Ａ）は検査ステーションの動作、（Ｂ）は受渡ステーションでの動作を示す。
【符号の説明】
１００ 電線搬送コンベヤー（搬送装置の一例）
１２０ 電線クランプユニット
１２５ 電線クランプ
１２８ エアシリンダ（切換手段の構成要素の一例）
１４０ 揺動ユニット（切換手段の構成要素の一例）
１４７ ナット
１６０ カバー
２００ 電線調尺裁断装置
４００ 端子圧着装置
４１０ 筐体部
４１１ プレス機
４２１ アプリケータ
４２２ 端子帯リール
４５０ 検査装置
５００ 受渡ユニット
ＰＨ 電線搬送経路
ＳＴ１ 調尺ステーション
ＳＴ２ 端末加工ステーション
ＳＴ３ 端子接続ステーション
ＳＴ４ 検査ステーション
ＳＴ５ 受渡ステーション
Ｔ 端子
ＴＢ 端子帯
Ｗ 被覆電線
Claims (2)
- 被覆電線を調尺して裁断する調尺裁断装置と、
裁断された被覆電線の端末近傍を把持する一対の電線クランプと、
把持された被覆電線を垂下させた状態で、各電線クランプを直線状に設定された電線搬送経路に沿ってシーケンシャルに駆動する搬送装置と、
上記電線搬送経路に沿って配置されるプレス機、このプレス機に駆動されるアプリケータ、及びアプリケータに端子帯を供給する端子帯リールを有し、上記電線クランプによって搬送された被覆電線の端末に端子をかしめる端子圧着装置と
を備えたワイヤーハーネスの自動生産システムにおいて、
複数種類の上記端子圧着装置を、各端子リールから端子帯の端子が上記電線搬送経路に対し斜交する方向に沿って対応するアプリケータに送給されるように並設し、
上記アプリケータに送給された端子帯の端子に沿って被覆電線の端末を端子接続可能となるように回動して傾斜した方向に向くプレス姿勢と残余のユニットとの間で被覆電線の端末をやり取りするために上記電線搬送経路に対して直交する方向に向く通常姿勢との間で各電線クランプの姿勢を個別に切換える切換手段を設けた
ことを特徴とするワイヤーハーネスの自動生産システム。 - 請求項１記載のワイヤーハーネスの自動生産システムにおいて、
上記切換手段は、上記電線クランプを担持する揺動部と、この揺動部を当該電線搬送経路と直交する鉛直軸回りに軸支するブロックと、このブロックに設けられ、当該電線クランプがプレス姿勢と通常姿勢とを取り得るように揺動部が上記鉛直軸周りに回動する回動量を規制する一対のボルトと、上記揺動部を上記ブロックとの間で相対的に駆動することにより当該電線クランプをプレス姿勢と通常姿勢との間に駆動するエアシリンダとを備えている
ことを特徴とするワイヤーハーネスの自動生産システム。
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