JP5811075B2 - 電線の露出導体部配列装置及びワイヤーハーネス製造装置 - Google Patents

Description

この発明は、電線の露出導体部を配列する技術に関する。

従来、電線の導体同士を超音波溶接する技術として、特許文献１〜３に開示の技術がある。

特許文献１は、アンビルとソノトロードの各対向面にＶ形押溝を形成することによって、加圧方向に垂直な方向にも加圧力を作用させる技術を開示している。

特許文献２は、各導体を傾斜ガイド片部に沿って斜めに配設した状態で、第２ガイド部材と第１ガイド部材とを近接移動させて、各導体を縦方向に並べ、この状態で超音波溶接を行う技術を開示している。

特開２００５−３１９４８３号公報 特開２００６−１５３５４号公報

特許文献１及び２のように、超音波溶接を行う際には、導体の接触部分に大きな加圧力を作用させるようにすることが好ましい。そのためには、導体を一定方向になるべく近接させた状態で並べるようにすることが好ましい。

そこで、本発明は、電線の露出導体部をなるべく近接させた状態で一列に並べるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様は、複数の電線の端部の露出導体部を一列に並べるための電線の露出導体部配列装置であって、前記複数の電線の被覆部のうち前記露出導体部側の部分を、一列に並べた状態で挟込むように把持可能な第１把持部を含む第１把持機構部と、前記複数の電線の被覆部のうち前記第１把持部から前記露出導体部とは反対側の部分を、一列に並べた状態で挟込むように把持可能な第２把持部を含む第２把持機構部と、前記第１把持部による配列方向に沿って、前記電線のうちの前記露出導体部側の端部を押え込む電線押え部を含む電線押え機構部と、前記第１把持部及び前記第２把持部に向けて、前記電線を受渡す電線受渡機構部と、を備え、前記第２把持部によって少なくとも２本の前記電線を一列に並べた状態で把持すると共に前記第１把持部による前記少なくとも２本の前記電線の把持を解除した状態で、それらの電線のうちの前記露出導体部側の端部を前記電線押え部によって押え込む押え動作と、前記押え動作の後、前記第１把持部によって前記少なくとも２本の前記電線を一列に並べた状態で把持する配列維持用把持動作とを実行する。

第２の態様は、第１の態様に係る電線の露出導体部配列装置であって、前記電線のうち前記露出導体部側の端部に当接して前記露出導体部をその軸方向において位置決めする位置決め部材が設けられている。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る電線の露出導体部配列装置であって、前記配列維持用把持動作の後、前記第２把持部による前記少なくとも２本の前記電線の把持を解除する把持解除動作を実行する。

第４の態様は、第３の態様に係る電線の露出導体部配列装置であって、前記第２把持機構は、前記第２把持部を、前記第１把持部によって把持される前記複数の前記電線の配列方向において前記第１把持部と同じ位置で前記複数の前記電線を把持可能な退避位置と、前記退避位置から前記配列方向に沿って上方に突出した突出位置との間で昇降駆動する出退駆動機構部を含み、把持解除状態の前記第２把持部を前記突出位置に上昇させた状態で、前記第２把持部が前記電線受渡機構部から前記電線を受取ってその電線を把持する受取用把持動作と、前記受取用把持動作後、前記第１把持部による前記電線の把持を解除させた状態で、前記第２把持部を前記退避位置に下降させる電線追加動作と、を実行する。

第５の態様に係るワイヤーハーネス製造装置は、露出導体部が形成された電線を順次供給する皮剥電線供給装置と、前記電線受渡機構部が前記皮剥電線供給装置より供給される電線を受渡すように構成された、第１〜第４のいずれか１つの態様に係る電線の露出導体部配列装置と、前記複数の露出導体部を超音波溶接する超音波溶接装置と、前記配列維持用把持動作によって一列に並べられた前記複数の電線を、その配列状態を維持した状態で、前記超音波溶接装置に向けて搬送する超音波溶接用搬送機構部と、を備える。

第６の態様は、第５の態様に係るワイヤーハーネス製造装置であって、前記露出導体部に端子を圧着する端子圧着装置と、超音波溶接された露出導体部を含む前記電線の他の露出導体部を、前記端子圧着装置に向けて搬送する圧着用搬送機構部と、備える。

第１の態様によると、押え動作では、前記第１把持部による前記少なくとも２本の前記電線の把持を解除しているため、電線押え部による押え込みにより、電線の露出導体部をなるべく近接させることができる。この際、前記第２把持部によって少なくとも２本の電線が一列に並べた状態で把持されているため、少なくとも２本の前記電線を一列に並べた状態に維持し易い。そして、押え動作後には、前記第１把持部によって少なくとも２本の電線を一列に並べた状態で把持するため、電線の露出導体部をなるべく近接させた状態で一列に並べた状態に維持することができる。

第２の態様によると、当該露出導体部の位置を揃えることができる。

第３の態様によると、把持解除動作では、前記第２把持部による少なくとも２本の電線の把持が解除されるため、第２把持部において電線がなるべく近接する方向に移動する。これにより、第２把持部においても、電線をなるべく近接させた状態で一列に並べた状態にすることができる。

第４の態様によると、前記第２把持部が突出位置で前記電線受渡機構部から前記電線を受取ってその電線を把持した後、前記第１把持部による前記電線の把持を解除させた状態で、前記第２把持部を前記退避位置に下降させるため、電線の配列状態を維持しつつ、電線を追加することができる。

第５の態様によると、複数の露出導体部が超音波溶接されたワイヤーハーネスを効率よく製造することができる。

第６の態様によると、超音波溶接後に、端子を圧着することになるため、超音波振動による影響が端子に加わることを抑制できる。

ワイヤーハーネスを概略的に示す説明図である。 ワイヤーハーネス製造装置の全体構成を示す説明図である。 同上のワイヤーハーネス製造装置を用いてワイヤーハーネスを製造する全体的な処理例を示すフローチャートである。 超音波溶接装置による超音波溶接動作の一例を示す説明図である。 超音波溶接装置による超音波溶接動作の一例を示す説明図である。 超音波溶接装置による超音波溶接動作の一例を示す説明図である。 複数の露出導体部の集合状態の一例を示す図である。 複数の露出導体部の集合状態の一例を示す図である。 複数の露出導体部の集合状態の一例を示す図である。 露出導体部配列装置及び超音波溶接用搬送機構部を示す概略正面図である。 超音波溶接用搬送機構部及び超音波溶接装置を示す概略正面図である。 配列ユニットの配列機構部を示す概略側面図である。 第１把持機構部を電線の基端側から見た概略図である。 第２把持機構部を電線の基端側から見た概略図である。 位置決め部材を電線の基端側から見た概略図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。 露出導体部配列装置による動作を示す説明図である。

以下、実施形態に係る電線の露出導体部配列装置及びワイヤーハーネス製造装置について説明する。

＜ワイヤーハーネスについて＞
まず、処理対象となるワイヤーハーネスについて説明する。図１はワイヤーハーネス１０を概略的に示す説明図である。

ワイヤーハーネス１０は、複数（図１では８本）の電線１２によって構成されている。

各電線１２は、芯線部と、当該芯線部を覆う被覆部とを備える。芯線部は、複数の素線が束ねられた構成とされている。被覆部は、樹脂等によって構成されており、押出被覆等によって芯線部を被覆している。

電線１２の両端部の被覆部は所定長に亘って除去されており、当該電線１２の両端部に所定長の露出芯線部が形成されている。

複数の電線１２の一端部の露出芯線部は、集合された状態で超音波溶接されている。つまり、複数の電線１２は、超音波溶接部１５を介して溶接され、１つのワイヤーハーネス１０を構成している。前記超音波溶接部１５には、樹脂製のキャップ等が被せられていてもよい。

また、各電線１２の他端部の露出芯線部には、端子１６が圧着されている。当該端子１６は、他の端子と共にコネクタハウジング内に挿入され、コネクタ端子として用いられる。電線１２の他端部の露出芯線部には、他の電線の露出芯線部が接続されていてもよい。また、電線１２の他端部の露出芯線部には、何も接続されず、そのまま放置されていてもよい。

上記ワイヤーハーネス１０は、車両等に組込まれ、当該車両における各種電気部品同士を電気的に接続する配線材として用いられる。

＜ワイヤーハーネス製造装置の全体構成＞
露出導体部配列装置４０を含むワイヤーハーネス製造装置２０の全体構成について説明する。

図２はワイヤーハーネス製造装置２０の全体構成を示す説明図である。このワイヤーハーネス製造装置２０は、ワイヤーハーネス製造工程における上流側から下流側に向けて、調尺ユニット２２と、超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３と、超音波用中間皮剥チェックユニット２４と、電線撚りユニット２５と、配列ユニット４２と、超音波溶接装置９０と、溶接チェックユニット９８と、圧着用先端カットユニット２６と、圧着用皮剥ユニット２７と、圧着ユニット２８ａ、２８ｂと、端子チェックユニット２９と、電線排出ユニット３０とが設けられた構成とされている。

調尺ユニット２２は、電線供給用のリール２１等に巻回収容された電線１２を測長しつつ供給し、当該電線１２が予め設定された所定長引出された時点で当該電線を切断可能に構成されている。調尺ユニット２２は、複数のリール２１に巻回収容された電線１２を選択的に供給可能に構成されていることが好ましい。これにより、ワイヤーハーネス１０の仕様に応じて、電線径、色等が異なる複数種類の電線１２を切替えて供給することができる。

超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３は、電線１２の一端部（超音波溶接用の端部）の先端部をカットすると共に、当該電線１２の一端部の被覆部を途中迄中間皮剥するように構成されている。電線１２の一端部の先端部のカットは、例えば、Ｖ字状又はＵ字状の刃を有する一対の端部処理刃によって電線１２を剪断することによって行うことができる。また、電線１２の一端部の中間皮剥は、前記一対の端部処理刃を被覆部のみに食込ませた状態で、当該一対の端部処理刃を電線１２の先端部側に移動させ、これにより分離した被覆部が除去される手前で、一対の端部処理刃を開くことによって行うことができる。これにより、電線１２の一端部に、部分的に芯線部が露出し、かつ、その先端側には被覆部が残存したままの状態とすることができる。

超音波用中間皮剥チェックユニット２４は、上記超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３によって中間皮剥処理された電線１２の端部の状態（例えば、芯線部幅等）を画像処理等によって検査するように構成されている。なお、本検査又は後の各検査処理において、不良が判断された場合、当該不良箇所が特定された状態で、当該電線１２を含むワイヤーハーネス１０が後述する電線排出ユニット３０に搬送される。そして、電線排出ユニット３０では当該不良箇所を含むワイヤーハーネス１０を不良品として排出することができる。これにより、品質的に安定したワイヤーハーネス１０を製造することができる。

電線撚りユニット２５は、上記電線１２の一端部に残存している被覆部を回転させながら芯線部の先端側に引抜くように構成されている。これにより、電線１２の一端部に、超音波溶接用の所定長の露出芯線部が形成される。この露出芯線部では、複数の素線が撚られた状態となっており、素線のバラケが抑制されている。

これらの調尺ユニット２２と、超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３と、超音波用中間皮剥チェックユニット２４と、電線撚りユニット２５に並設するようにして、電線搬送ユニット３２が設けられている。この電線搬送ユニット３２の構成例については後で説明する。この電線搬送ユニット３２により、調尺ユニット２２から供給される電線１２をＵ字状に曲げた状態で、当該電線１２の両端部を把持して、調尺ユニット２２から超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３、超音波用中間皮剥チェックユニット２４、電線撚りユニット２５に向けて搬送することができる。これにより、一端部が超音波溶接用に皮剥処理された電線１２を連続的に得ることができる。つまり、上記各構成は、露出導体部が形成された電線１２を順次供給する皮剥電線供給装置としての役割を果す。

配列ユニット４２は、複数（例えば、３本〜８本）の電線１２の超音波溶接用の露出導体部を、超音波溶接に適した状態となるように配列するユニットである。上記のように一端部に超音波溶接用の露出導体部が形成された電線１２が、電線受渡機構部１００によって、電線搬送ユニット３２から配列ユニット４２に向けて１本ずつ受渡されることで、前記配列がなされる。この配列ユニット４２、電線受渡機構部１００については後で詳述する。

超音波溶接装置９０は、配列ユニット４２によって配列された複数の露出導体部を超音波溶接するための装置である。すなわち、上記配列ユニット４２によって、超音波溶接に適した状態となるように配列された複数の露出導体部が、そのままの配列状態で、超音波溶接用搬送機構部１２０によって、超音波溶接装置９０に搬送されて超音波溶接される。本実施形態では、超音波溶接された複数の電線は、超音波溶接用搬送機構部１２０によってさらに下流側のユニット（ここでは、溶接チェックユニット９８）に搬送される。

溶接チェックユニット９８は、上記超音波溶接装置９０によって超音波溶接された箇所を画像処理等によって検査するための装置である。溶接チェックユニット９８では、例えば、溶接箇所のハイト（高さ）、ワイド（幅）等を測定することで、溶接箇所の良否を検査する。

圧着用先端カットユニット２６は、電線１２の他端部（端子圧着用の端部）の先端部をカットするように構成されている。電線１２の他端部の先端部のカットは、例えば、Ｖ字状又はＵ字状の刃を有する一対の端部処理刃によって電線１２を剪断することによって行うことができる。

圧着用皮剥ユニット２７は、電線１２の他端部（端子圧着用の端部）の被覆部を皮剥するように構成されている。電線１２の他端部の被覆部の皮剥は、例えば、Ｖ字状又はＵ字状の刃を有する一対の端部処理刃を被覆部のみに食込ませた状態で、当該一対の端部処理刃を電線１２の先端部側に移動させ、これにより分離した被覆部を除去することによって行うことができる。これにより、電線１２の他端部に、所定長の露出芯線部を形成することができる。

圧着ユニット２８ａ、２８ｂは、電線１２の他端部の露出芯線部に端子を圧着可能に構成されている。圧着ユニット２８ａ、２８ｂは、圧着対象となる電線１２の芯線径、圧着される端子の種類（オス端子、メス端子等）の種類に応じて複数の端子圧着装置２８Ａ、２８Ｂを備えている。そして、電線１２の他端部の露出導体部が、圧着されるべき端子を圧着する端子圧着装置２８Ａ、２８Ｂ前を通過する際に、当該露出導体部に対して端子が圧着される。

端子チェックユニット２９は、画像処理等によって電線１２のうち端子が圧着された端部の検査（端子の圧着高さの検査、端子が露出導体部に対して正確に圧着されているか、端子の異常変形等に関する検査）を行うように構成されている。

なお、溶接チェックユニット９８と、圧着用先端カットユニット２６と、圧着用皮剥ユニット２７と、圧着ユニット２８ａ、２８ｂと、端子チェックユニット２９とに並設するようにして、圧着用搬送機構部３４が設けられている。この電線搬送ユニット３２により、超音波溶接部１５及び電線１２の他端部を所定の配列状態に維持した状態で、上記各ユニット９８、２６、２７、２８ａ、２８ｂ、２９に沿って搬送することができる。そして、電線１２の他端部の露出導体部が端子圧着装置２８Ａ、２８Ｂに向けて搬送されると、当該露出導体部に端子が圧着される。

電線排出ユニット３０は、上記各加工が施されたワイヤーハーネス１０を排出するためのユニットである。この電線排出ユニット３０には、例えば、クリップ等を利用した挟込み構造等によって電線の端部を保持可能なカセット３１が待機されている。そして、上記各加工が施されたワイヤーハーネス１０の端部が当該カセット３１に保持されることで、相互の絡み合い等が抑制された状態で、取出されるようになっている。なお、上記したように、電線排出ユニット３０において、上記各検査ユニットにおいて不良が判定されている端部を含むワイヤーハーネス１０については、不良品として区別されて排出されることが好ましい。

なお、本ワイヤーハーネス製造装置は、制御ユニット９９によって動作制御される。ここで、制御ユニット９９は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュータであり、予め格納されたソフトウェアプログラム及び所定の設定値に従ってワイヤーハーネス製造装置の動作制御を行う。特に、ここでは、制御ユニット９９は、後述する露出導体部配列装置４０によって電線１２の露出導体部を一列に配列する処理を行うように、露出導体部配列装置４０の諸動作を制御する。なお、制御ユニット９９が行う処理の一部或は全部の機能が、専用の論理回路等でハードウエア的に実現されてもよい。

図３は上記ワイヤーハーネス製造装置を用いてワイヤーハーネス１０を製造する全体的な処理例を示すフローチャートである。

まず、調尺ユニット２２において、製造対象となるワイヤーハーネス１０に応じた種類の電線１２が逐次選択されると共に、所定長に調尺切断される。所定長に切断された電線１２は、電線搬送ユニット３２によって、調尺ユニット２２から超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３、超音波用中間皮剥チェックユニット２４、電線撚りユニット２５に向けて順次搬送される。

超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３では、電線１２のうち超音波溶接用の一端部において、先端カットがなされ、続いて、中間皮剥がなされる。

次の超音波用中間皮剥チェックユニット２４では、電線１２のうち超音波溶接用の一端部における中間皮剥の良否検査がなされる。

次の電線撚りユニット２５では、電線１２のうち超音波溶接用の一端部において露出導体部の撚り及び被覆部の皮剥処理がなされる。これにより、超音波溶接用の露出導体部が形成される。この電線撚りユニット２５において、露出導体部の露出長のチェック（皮剥出代のチェック）等がなされることが好ましい。

この後、電線受渡機構部１００によって、ワイヤーハーネス１０を構成する複数の電線１２が順次配列ユニット４２にセットされる。より具体的には、複数の電線１２のうち溶接対象となる露出導体部が集合された状態で配列するように、配列ユニット４２にセットされる。

続いて、超音波溶接用搬送機構部１２０によって、溶接対象となる露出導体部が配列された状態のままで、超音波溶接装置９０に搬送され、超音波溶接される。

この後、超音波溶接用搬送機構部１２０によって、超音波溶接部１５を介して一体となった複数の電線１２の集合体が圧着用搬送機構部３４に向けて搬送される。

圧着用搬送機構部３４の最上流側では、溶接チェックユニット９８において、超音波溶接部１５の良否検査、例えば、ハイト測定、ワイド測定等がなされる。溶接チェックユニット９８によって超音波溶接部１５の良否検査をした後には、超音波溶接部１５が下流側の処理ユニットと干渉しないように、当該処理ユニット群から退避する方向に引戻しておくことが好ましい。

続いて、圧着用搬送機構部３４によって、複数の電線１２の集合体のうち端子の圧着対象となる他端部が圧着用先端カットユニット２６に搬送される。当該圧着用先端カットユニット２６において、電線１２の他端部の先端部がカットされる。

続いて、圧着用搬送機構部３４によって、電線１２の他端部が圧着用皮剥ユニット２７に搬送される。当該圧着用皮剥ユニット２７において、電線１２の他端部の被覆部が除去され、端子圧着用の露出導体部が形成される。

続いて、圧着用搬送機構部３４によって、電線１２の他端部が圧着用皮剥ユニット２７に搬送される。当該圧着用皮剥ユニット２７において、電線１２の他端部の被覆部が除去され、端子圧着用の露出導体部が形成される。被覆部除去後に、画像処理等によって、露出導体部の状態チェック（露出導体部の長さ、幅の良否チェック、バラケの有無チェック、被覆部の除去ミスの有無等）を行うことが好ましい。

続いて、圧着用搬送機構部３４によって、電線１２の他端部の露出導体部が圧着ユニット２８ａ、２８ｂに搬送される。そして、当該露出導体部に適した端子圧着用の端子圧着装置２８Ａ、２８Ｂにおいて、当該露出導体部に端子が圧着される。この後、端子チェックユニット２９におけるチェックに適した位置となるように、電線１２の他端部の引出又は引戻しが行われる。

そして、圧着用搬送機構部３４によって、端子が圧着された電線１２の他端部が端子チェックユニット２９に搬送される。この端子チェックユニット２９において、端子の圧着高さの検査、端子が露出導体部に対して正確に圧着されているか、端子の異常変形等に関する検査がなされる。

この後、複数の電線１２の集合体が電線排出ユニット３０のカセット３１に搬送及びセットされる。カセットには、複数の電線１２の集合体が１つ又は複数セットされる。

このカセット３１が取出されることで、本ワイヤーハーネス製造装置におけるカセット１つ部分の製造サイクルが終了する。

カセット３１と共に取出された複数の電線１２の集合体に対しては、別箇所で、超音波溶接部１５に対する樹脂製のキャップの取付け等が行われてもよい。上記各工程を経て、ワイヤーハーネス１０が完成する。

＜超音波溶接装置について＞
図４〜図６は、超音波溶接装置９０による超音波溶接動作の一例を示す説明図である。

この超音波溶接装置９０は、チップ９１と、アンビル９２と、超音波溶接用ガイド部材９３とを備える。

下側のチップ９１は、上向きの溶接面９１ｆを有している。このチップ９１は、図示省略のホーンを介して振動子に連結されており、当該振動子によって発生された超音波振動がホーンを介してチップ９１に伝達されるようになっている。

上側のアンビル９２は、上記溶接面９１ｆと対向する押え面９２ｆ１と、チップ９１の側面と摺接可能な横押え面９２ｆ２とを有している。そして、横押え面９２ｆ２をチップ９１の側面と摺接させた状態で、図示省略のリニアアクチュエータ（流体シリンダ、リニアモータ等）によって昇降駆動可能とされている。なお、超音波振動は、上側のアンビル９２に相当する部材に伝達される構成であってもよい。

超音波溶接用ガイド部材９３は、チップ９１の溶接面９１ｆ上に設けられた可動支持部９４と、当該支持部９４から横押え面９２ｆ２に向けて進退可能に配設された押え部材９５とを含む。可動支持部９４は、図示省略のリニアアクチュエータ（流体シリンダ、リニアモータ等）によって、上記アンビル９２に向けて進退駆動可能とされている。押え部材９５は、コイルバネ等の付勢部材９５ｓによって横押え面９２ｆ２に向けて付勢されている。押え部材９５の上端部は、押え面９２ｆ１の上方に位置しており、従って、押え部材９５をアンビル９２側に移動させた状態で、当該押え部材９５は、横押え面９２ｆ２には接触せず、アンビル９２のうち押え面９２ｆ１の上側部分に接触する。この状態では、押え部材９５のうちアンビル９２向きの面と横押え面９２ｆ２との間に、複数の露出導体部１４を配設可能な縦長の空間が形成される。

上記超音波溶接装置９０による複数の露出導体部１４の超音波溶接は次のようにして行われる。

すなわち、上側のアンビル９２を上方に位置させると共に、超音波溶接用ガイド部材９３をアンビル９２から離れた側方位置に位置させた状態で、複数の露出導体部１４を、上方から横押え面９２ｆ２と、押え部材９５との間に配設する（図４参照）。

この状態で、超音波溶接用ガイド部材９３をアンビル９２に向けて接近移動させる。すると、複数の露出導体部１４が、横押え面９２ｆ２と、押え部材９５との間の縦長空間内に配設される（図５参照）。

この後、アンビル９２を下降させると、下側のチップ９１の溶接面９１ｆと上側のアンビル９２の押え面９２ｆ１との間で、複数の露出導体部１４が加圧された状態で、当該複数の露出導体部１４に超音波振動が付与される。これにより、複数の露出導体部１４がそれぞれの接触部分で超音波溶接される。

超音波溶接では、被溶接対象物に対して加圧条件下で超音波振動が与えられることで、当該被溶接対象物同士が溶接される。

このため、図７に示すように、複数の露出導体部１４を超音波溶接する際には、当該露出導体部１４が加圧方向（図７〜図９では上下方向）に沿って一列に配列されており、加圧力が露出導体部１４の接触部分に効果的に作用することが理想的である。

また、図８に示すように、複数の露出導体部１４が互違いに積重なっていたとしても、相互の露出導体部１４が加圧方向に対して斜め方向の接線で接していれば、加圧力は露出導体部１４同士の接触部分に及ぶことができる。従って、このような場合でも、複数の露出導体部１４を超音波溶接することができる。

しかしながら、複数の露出導体部が加圧方向に対して真横の位置関係にある場合には、原則的には、当該露出導体部の接触部分には加圧力は及ばないので、超音波溶接は失敗してしまう恐れがある。また、複数の露出導体部が全くランダムな態様で集合され超音波溶接されるような場合には、露出導体部１４の相互の関係等によって、隣合う露出導体部同士が接触できない関係が生じうる。この場合にも、当該露出導体部同士の超音波溶接が失敗してしまう恐れがある。

そこで、次に説明する露出導体部配列装置４０では、上記のような超音波溶接装置９０等に対して、複数の露出導体部１４をなるべく近接させた状態で一列に並べた状態にして供給できるようにするための構成について説明する。

＜露出導体部配列装置について＞
図１０は露出導体部配列装置４０及び超音波溶接用搬送機構部１２０を示す概略正面図であり、図１１は超音波溶接用搬送機構部１２０及び超音波溶接装置９０を示す概略正面図である。

図１０に示すように、露出導体部配列装置４０は、複数の導体の露出導体部１４を一列に並べるための装置であり、配列ユニット４２と、電線受渡機構部１００とを備える。上記のように超音波溶接用の露出導体部１４が形成された電線１２は、電線受渡機構部１００によって配列ユニット４２に受渡される。そして、配列ユニット４２において、複数の露出導体部１４がなるべく接近するように一列に配設される。この後、当該複数の露出導体部１４は、超音波溶接用搬送機構部１２０によって、超音波溶接装置９０に搬送され、超音波溶接される。

まず、電線受渡機構部１００について説明する。電線受渡機構部１００は、上記調尺ユニット２２、超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３、超音波用中間皮剥チェックユニット２４及び電線撚りユニット２５によって処理された電線１２を、１本ずつ配列ユニット４２に向けて受渡すように構成されている。

すなわち、電線受渡機構部１００の上流側には、電線搬送ユニット３２が設けられている。電線搬送ユニット３２としては、例えば、電線の端部を挟持可能なチャック部３２ａが循環回転駆動される循環回転ベルト３２ｂ周りに間隔をあけて取付けられた構成が採用される。上記電線搬送ユニット３２では、所定長に切断された電線１２がＵ字状に曲げた状態で、当該電線１２の両端部が隣合う一対のチャック部３２ａによって把持されており、この状態で、当該電線１２が調尺ユニット２２から超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３、超音波用中間皮剥チェックユニット２４、電線撚りユニット２５に向けて搬送される。電線１２がこれらのユニット２２、２３、２４、２５に沿って搬送される際、電線１２の一端部に露出導体部１４が形成される。そして、電線１２が電線搬送ユニット３２において電線撚りユニット２５よりも下流側に搬送された位置で、当該電線１２が電線受渡機構部１００により受取られる。

電線受渡機構部１００は、電線搬送ユニット３２の下流側に搬送された電線１２を、配列ユニット４２の第１把持部６２及び第２把持部７２に向けて、受渡す装置であり、一対の把持部１０２と、一対の把持部１０２を電線搬送ユニット３２の下流側上方位置と配列ユニット４２との間で移動させるための受渡駆動部１１０とを備える。

一対の把持部１０２は、それぞれ一対の把持爪１０２ａを有している。この一対の把持爪１０２ａは、ソレノイドを利用した電磁アクチュエータ又はエアシリンダ等によって開閉駆動される。そして、一対の把持爪１０２ａを閉じることで、それらの間に電線１２の端部を把持し、一対の把持爪１０２ａを開くことで、一対の把持爪１０２ａ間から電線１２の端部の把持を解除できる。

受渡駆動部１１０は、一対の把持部１０２を、電線搬送ユニット３２の下流側位置で電線１２の端部を受取可能な位置と、配列ユニット４２側の位置で電線１２の端部を受渡可能な位置との間で往復駆動させるように構成されている。

具体的には、受渡駆動部１１０は、水平駆動部１１２と、共通昇降駆動部１１４と、一対の個別昇降駆動部１１６とを備える。

水平駆動部１１２は、エアシリンダ、油圧シリンダ或はリニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されるものであり、水平駆動本体部１１３ａと水平可動部１１３ｂとを備える。水平駆動本体部１１３ａは、電線搬送ユニット３２の下流側上方位置と配列ユニット４２の上方位置との間に掛渡すようにして水平姿勢で配設されている。水平可動部１１３ｂは、水平駆動本体部１１３ａによって電線搬送ユニット３２の下流側上方位置と配列ユニット４２の上方位置との間で往復駆動可能に支持されている。ここでは、水平可動部１１３ｂは、板状に形成されており、水平駆動本体部１１３ａの延在方向に沿った略鉛直姿勢で、水平駆動本体部１１３ａにより支持されている。

共通昇降駆動部１１４は、上記水平可動部１１３ｂに支持され、一対の把持部１０２を一括して昇降駆動可能に構成されている。すなわち、共通昇降駆動部１１４は、エアシリンダ、油圧シリンダ或はリニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されるものであり、共通昇降駆動本体部１１５ａと、共通昇降可動部１１５ｂとを備える。共通昇降駆動本体部１１５ａは、上記水平可動部１１３ｂに対して本装置の正面側の位置に取付固定されている。この共通昇降駆動本体部１１５ａは、その正面側位置で、共通昇降可動部１１５ｂを昇降駆動可能に支持する。共通昇降可動部１１５ｂは、板状に形成されており、上記水平可動部１１３ｂに対して水平姿勢で支持されている。この共通昇降駆動部１１４の駆動によって、一対の把持部１０２が一括して昇降駆動される。

一対の個別昇降駆動部１１６は、上記一対の把持部１０２に対応して設けられ、それぞれ別々に把持部１０２を昇降駆動可能に構成されている。すなわち、個別昇降駆動部１１６は、エアシリンダ、油圧シリンダ或はリニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されるものであり、個別昇降駆動本体部１１７ａと、個別昇降可動部１１７ｂとを備える。各個別昇降駆動本体部１１７ａは、上記共通昇降可動部１１５ｂの両側部に対して本装置の正面側の位置に取付固定されている。個別昇降可動部１１７ｂは、棒状（ここでは角棒状）に形成されており、各個別昇降駆動本体部１１７ａの下方に延出する姿勢で、当該個別昇降駆動本体部１１７ａによって昇降駆動可能に支持されている。各個別昇降可動部１１７ｂの下端部に、把持部１０２が支持されている。一対の把持部１０２の間隔は、電線搬送ユニット３２におけるチャック部３２ａの間隔と同じに設定されている。かかる一対の個別昇降駆動部１１６によって、一対の把持部１０２が別々に昇降駆動されるようになっている。

この電線受渡機構部１００は、次のようにして、電線搬送ユニット３２の下流側から配列ユニット４２に向けて電線１２を受渡す。

すなわち、電線搬送ユニット３２によって、一端部に露出導体部１４が形成された電線１２がＵ字状に曲げられた状態で搬送される。電線１２が電線搬送ユニット３２の下流側に搬送された状態で、水平駆動部１１２の駆動により一対の把持部１０２が電線搬送ユニット３２の下流側の上方位置に移動駆動される。この状態では、一対の把持部１０２は、電線搬送ユニット３２の下流側にある２つのチャック部３２ａの上方位置に配設されている。

そして、一対の把持部１０２の把持爪１０２ａを開いた状態で、共通昇降駆動部１１４の駆動により、一対の把持部１０２が当該２つのチャック部３２ａに向けて下降する。そして、一対の把持爪１０２ａの把持爪１０２ａを閉じて一対のチャック部３２ａにより把持された電線１２の両端部を把持した後、当該２つのチャック部３２ａによる電線１２の両端部の把持を解除する。これにより、電線搬送ユニット３２から一対の把持部１０２に向けて電線１２が渡される。

この後、共通昇降駆動部１１４の駆動により、一対の把持部１０２が上昇する。そして、水平駆動部１１２の駆動により、一対の把持部１０２を配列ユニット４２の上方位置に移動する。

配列ユニット４２は、電線１２の端部のうち超音波溶接用の露出導体部１４を配列するための配列機構部５０と、電線１２のうち超音波溶接用の端部以外の端部を保持するための電線保持部４４とを備えている。

そして、電線受渡機構部１００は、一対の把持部１０２のうち超音波溶接用の露出導体部１４側を把持したものを配列機構部５０の上方に移動させ、この後、当該把持部１０２に対応する一方の個別昇降駆動部１１６の駆動によって、当該把持部１０２を下降させる。そして、把持部１０２を下降させた状態で、一対の把持爪１０２ａを開いて当該把持部１０２による電線１２の一方の端部の把持を解除し、電線１２の一方の端部を配列機構部５０に受渡す。この後、当該把持部１０２を上昇させる。

また、電線受渡機構部１００は、電線１２の上記一方側の端部を配列機構部５０に受渡す前又は後に、電線１２のうち超音波溶接用の露出導体部１４ではない他方側の端部を電線保持部４４に受渡す。すなわち、電線受渡機構部１００は、一対の把持部１０２のうち超音波溶接用の露出導体部１４ではない端部を把持したものをいずれかの電線保持部４４の上方に移動させ、この後、当該把持部１０２に対応する他方の個別昇降駆動部１１６の駆動によって、当該把持部１０２を下降させる。そして、把持部１０２を下降させた状態で、一対の把持爪１０２ａを開いて当該把持部１０２による電線１２の他方の端部の把持を解除し、電線１２の他方の端部を電線保持部４４に受渡す。この後、当該把持部１０２を上昇させる。

上記動作を、１つのワイヤーハーネス１０を構成する電線１２に応じて、複数回繰返すことで、当該ワイヤーハーネス１０を構成する複数の電線（図１０等では５本図示）の一方の端部が配列ユニット４２に受渡され、他方の端部が電線保持部４４に受渡された状態となる。そして、電線１２の端部を配列ユニット４２に受渡す際に、後述するようにして、配列動作が行われ、複数の露出導体部１４がなるべく接近した状態で一列に配列されるようになる。

また、上記を繰返すことで、複数のワイヤーハーネス１０に対して順次加工処理が施される。

次に、配列ユニット４２から超音波溶接装置９０に対して電線１２を搬送するための超音波溶接用搬送機構部１２０について説明する。

図１０及び図１１に示すように、超音波溶接用搬送機構部１２０は、配列ユニット４２によって一列に並べられた複数の電線１２の一端部を、その配列状態を維持した状態で、超音波溶接装置９０に向けて搬送可能に構成されている。

より具体的には、超音波溶接用搬送機構部１２０は、溶接用把持部１２２と、複数の端子圧着端部把持部１２４と、これら溶接用把持部１２２及び複数の端子圧着端部把持部１２４を、配列ユニット４２と超音波溶接装置９０との間で移動駆動する超音波溶接用駆動部１３０とを備える。本実施形態では、本超音波溶接用搬送機構部１２０は、溶接用把持部１２２及び複数の端子圧着端部把持部１２４を、下流側の圧着用搬送機構部３４に向けて移動駆動させるように構成されている。もっとも、超音波溶接装置９０と圧着用搬送機構部３４との間での電線１２の搬送は他の搬送機構によって行われてもよい。

溶接用把持部１２２は、一対の把持爪１２３ａを有している。この一対の把持爪１２３ａは、ソレノイドを利用した電磁アクチュエータ又はエアシリンダ等によって開閉駆動される。また、一対の把持爪１２３ａは、配列された複数（ここでは、最大８本の電線が想定されている）の電線１２を、当該配列された状態を保ったままで把持可能な程度の長さ寸法を有している。そして、上記配列ユニット４２によって配列された複数の電線１２を、当該配列状態を保ったままで把持可能に構成されている。また、一対の把持爪１２３ａを開くことで、一対の把持爪１２３ａ間から複数の電線１２の端部の把持を解除できる。

複数の端子圧着端部把持部１２４は、上記溶接用把持部１２２の両側に振分けるように設けられている。ここでは、溶接用把持部１２２の一方側に４つの端子圧着端部把持部１２４が設けられ、溶接用把持部１２２の他方側に４つの端子圧着端部把持部１２４が設けられている。これにより、超音波溶接用に配列された複数の露出導体部１４を上記溶接用把持部１２２によって把持し、その両側で、各電線１２の他端部を複数の端子圧着端部把持部１２４によって把持できる。

超音波溶接用駆動部１３０は、超音波溶接用水平駆動部１３２と、第１昇降駆動部１３４と、第２昇降駆動部１３６とを備える。

超音波溶接用水平駆動部１３２は、エアシリンダ、油圧シリンダ或はリニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されるものであり、水平駆動本体部１３３ａと水平可動部１３３ｂとを備える。

水平駆動本体部１３３ａは、配列ユニット４２の上方位置から超音波溶接装置９０の上方を通って圧着用搬送機構部３４の上方に至るように水平姿勢で配設されている。水平可動部１３３ｂは、水平駆動本体部１３３ａによって配列ユニット４２の上方位置から超音波溶接装置９０の上方を通って圧着用搬送機構部３４の上方位置との間で往復駆動可能に支持されている。ここでは、水平可動部１３３ｂは、水平駆動本体部１３３ａの延在方向に沿って長い長尺部材に形成されている。

第１昇降駆動部１３４は、上記水平可動部１３３ｂに支持され、溶接用把持部１２２を昇降駆動可能に構成されている。すなわち、第１昇降駆動部１３４は、エアシリンダ、油圧シリンダ或はリニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されるものであり、第１昇降駆動本体部１３５ａと、第１昇降可動部１３５ｂとを備える。第１昇降駆動本体部１３５ａは、水平可動部１３３ｂに対して本装置の正面側の位置であって当該水平可動部１３３ｂの長手方向中間部に取付固定されている。第１昇降可動部１３５ｂは、棒状（ここでは角棒状）に形成されており、第１昇降駆動本体部１３５ａの下方に延出する姿勢で、当該第１昇降駆動本体部１３５ａによって昇降駆動可能に支持されている。この第１昇降可動部１３５ｂの下端部に、溶接用把持部１２２が支持されている。この第１昇降駆動部１３４によって、溶接用把持部１２２がそれ単独で昇降駆動されるようになっている。

第２昇降駆動部１３６は、複数の端子圧着端部把持部１２４を昇降駆動可能に構成されている。

すなわち、一対の第２昇降駆動部１３６は、水平可動部１３３ｂに対して本装置の正面側の位置であって上記第１昇降駆動部１３４を挟む両側位置に設けられている。

各第２昇降駆動部１３６は、エアシリンダ、油圧シリンダ或はリニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されるものであり、第２昇降駆動本体部１３７ａと、第２昇降可動部１３７ｂとを備える。第２昇降駆動本体部１３７ａは、水平可動部１３３ｂの長手方向の端部に取付固定されている。第２昇降可動部１３７ｂは、下方が広がる板状に形成されており、第２昇降駆動本体部１３７ａの下方に延出する姿勢で、当該第２昇降駆動本体部１３７ａによって昇降駆動可能に支持されている。また、第２昇降可動部１３７ｂの下端部には、複数の端子圧着端部把持部１２４が垂下状態で支持されている。各端子圧着端部把持部１２４の間隔及び端子圧着端部把持部１２４と溶接用把持部１２２との間隔は、配列ユニット４２の配列機構部５０と電線保持部４４との各間隔、及び、後述する圧着用搬送機構部３４におけるチャック部３４ａの間隔と同じに設定されている。

そして、複数の電線１２の露出導体部１４が配列ユニット４２の配列機構部５０に保持されると共に、複数の電線の他端部が電線保持部４４によって保持された状態で、溶接用把持部１２２及び端子圧着端部把持部１２４を開状態にして、第１昇降駆動部１３４及び第２昇降駆動部１３６の駆動により、溶接用把持部１２２及び端子圧着端部把持部１２４を下降させる。そして、溶接用把持部１２２及び端子圧着端部把持部１２４を閉じると共に、配列機構部５０及び電線保持部４４による電線１２の端部の把持を解除すると、配列ユニット４２から超音波溶接用搬送機構部１２０に電線１２が受渡される。

この状態で、第１昇降駆動部１３４及び第２昇降駆動部１３６の駆動により、溶接用把持部１２２及び端子圧着端部把持部１２４を上昇させる。そして、超音波溶接用水平駆動部１３２の駆動により、溶接用把持部１２２を超音波溶接装置９０の上方位置に移動させる。この状態で、第１昇降駆動部１３４の駆動により、溶接用把持部１２２を下降させると、配列された複数の露出導体部１４が当該配列状態のままで超音波溶接装置９０に送込まれ、上記したようにして超音波溶接される。

この後、第１昇降駆動部１３４の駆動により、溶接用把持部１２２を上昇させ、超音波溶接用水平駆動部１３２の駆動により、溶接用把持部１２２及び端子圧着端部把持部１２４を、圧着用搬送機構部３４のチャック部３４ａの上方位置に移動させる。そして、第１昇降駆動部１３４及び第２昇降駆動部１３６の駆動により、溶接用把持部１２２及び圧着端部把持部１２４を下降させ、各チャック部３４ａにより電線１２の端部を把持させると共に、溶接用把持部１２２及び圧着端部把持部１２４による電線１２の端部の把持を解除すると、超音波溶接部１５を介して１つの集合体となった複数の電線１２の端部が圧着用搬送機構部３４によって把持された状態で搬送され、電線１２の他端部に対する端子圧着等が行われる。

なお、圧着用搬送機構部３４としては、例えば、電線の端部を挟持可能なチャック部３４ａが循環回転駆動される循環回転ベルト３４ｂ周りに間隔をあけて取付けられた構成を採用することができる。

配列ユニット４２の配列機構部５０について説明する。図１２は配列ユニット４２の配列機構部５０を示す概略側面図であり、図１３は第１把持機構部６０を電線１２の基端側から見た概略図であり、図１４は第２把持機構部７０を電線１２の基端側から見た概略図であり、図１５は位置決め部材８８を電線１２の基端側から見た概略図である。

配列機構部５０は、第１把持機構部６０と、第２把持機構部７０と、位置決め部材８８と、電線押え機構部８０とを備えている。

第１把持機構部６０は、超音波溶接用搬送機構部１２０の溶接用把持部１２２によって受渡される電線１２の被覆部１３の先端側部分（露出導体部１４に近い部分）を把持可能な位置に配設され、第２把持機構部７０は、当該電線１２の被覆部１３のうち上記第１把持部６２によって把持される部分よりも基端側部分（露出導体部１４から離れた部分）を把持可能な位置に配設されている。位置決め部材８８は、電線１２の端部近傍位置に配設され、電線押え機構部８０は電線１２の露出導体部１４近傍位置に配設されている。そして、そして、第１把持機構部６０と第２把持機構部７０との少なくとも一方によって電線１２の被覆部１３を把持した状態で、位置決め部材８８による露出導体部１４の位置決め及び電線押え機構部８０による露出導体部１４の押え込みを行うようになっている。

すなわち、第１把持機構部６０は、複数の電線１２のうち露出導体部１４側の部分を一列に並べた状態（ここでは、上下方向に沿った配列方向に沿って並べた状態）で挟込むように把持可能に構成されている。

より具体的には、第１把持機構部６０は、一対の第１把持爪６３と第１把持駆動部６４とを含む第１把持部６２と、第１ガイド部６６とを備える。

一対の第１把持爪６３は、それぞれ長尺部材に形成されており、第１把持駆動部６４によって水平方向に開閉駆動可能とされている。ここでは、第１把持爪６３は、上方に向けて延出した後、第２把持機構部７０側に向けて曲り、さらに上方に延出する形状に形成されている。もっとも、第１把持爪は直線状に長い形状であってもよい。一対の第１把持爪６３の内向きの側面には、ゴム等の弾性部材によって構成された挟込当接部６３ａが設けられている。挟込当接部６３ａの長さ寸法は、最も多くの電線１２を把持した場合において、当該電線１２の直径の総和よりも大きく設定されている。これにより、把持対象として想定される最大本数の電線１２を、一対の挟込当接部６３ａの間に挟込んだ状態で、一列に並べて保持することができる。また、挟込当接部６３ａとして弾性部材を用い、かつ、一対の挟込当接部６３ａの間隔を把持対象となる最小径の電線１２の直径よりも小さくすることで、異なる径の複数の電線１２を把持する場合には、当該電線１２の径に応じて挟込当接部６３ａを弾性変形させることができる。これにより、異なる径の複数の電線１２であっても同時に一列に並べて把持することができる。

第１把持駆動部６４は、ソレノイドを利用した電磁アクチュエータ又はエアシリンダ等によって構成されており、本装置の支持フレーム等によって一定位置に固定され、上記一対の第１把持爪６３を水平方向に沿って互いに近接する方向及び離間する方向に開閉駆動するように構成されている。

第１ガイド部６６は、板状部材に形成されており、上記第１把持駆動部６４の一主面（第２把持機構部７０側の面）に、一対の第１把持爪６３の間に把持される電線１２の延在方向に対して直交する姿勢で取付固定されている。第１ガイド部６６には、第１ガイド溝６６ａが形成されている。第１ガイド溝６６ａは、電線１２の直径よりも大きな幅に設定され、好ましくは、複数の電線１２の一列の配列状態を維持できる程度の幅に設定されている。第１ガイド溝６６ａの下側底部は一対の挟込当接部６３ａの下端部より上方に位置している。また、第１ガイド溝６６ａは上方に開口している。第１ガイド溝６６ａの上方開口は、上方に向けて徐々に広がる形状に形成されている。そして、一対の第１把持爪６３が開かれた状態で、本第１把持機構部６０に対して上方より電線１２が配設されると、電線１２が第１ガイド溝６６ａによってガイドされつつ一対の第１把持爪６３間に案内される。この状態で、一対の第１把持爪６３が閉じられると、当該一対の第１把持爪６３間で電線１２が把持される。なお、第１ガイド溝６６ａの下側底部は一対の挟込当接部６３ａの下端部より上方に位置しているため、一対の把持部１０２を開いたとしても、電線１２は第１ガイド溝６６ａの下側底部よりも上方位置に維持され、従って、一対の挟込当接部６３ａによって電線１２を挟込み可能な状態が維持される。

第２把持機構部７０は、複数の電線１２の被覆部１３のうち第１把持部６２から露出導体部１４とは反対側の部分を、一列に並べた状態で挟込むように把持可能に構成されている。

より具体的には、第２把持機構部７０は、一対の第２把持爪７３と第２把持駆動部７４とを含む第２把持部７２と、第２ガイド部７６とを備える。

一対の第２把持爪７３は、それぞれ長尺部材に形成されており、第２把持駆動部７４によって水平方向に開閉駆動可能とされている。一対の第２把持爪７３の内向きの側面には、ゴム等の弾性部材によって構成された挟込当接部７３ａが設けられている。挟込当接部７３ａは、上記挟込当接部６３ａと同様構成とされており、一対の第２把持爪７３間で異なる径の複数の電線１２を同時に一列に並べて把持することができる。

第２把持駆動部７４は、上記第１把持駆動部６４と同様に、ソレノイドを利用した電磁アクチュエータ又はエアシリンダ等によって構成されており、上記一対の第２把持爪７３を水平方向に沿って互いに近接する方向及び離間する方向に開閉駆動するように構成されている。

第２ガイド部７６は、板状部材に形成されており、上記第２把持駆動部７４の一主面（第１把持機構部６０の反対側の面）に、一対の第２把持爪７３の間に把持される電線１２の延在方向に対して直交する姿勢で取付固定されている。第２ガイド部７６には、上記第１ガイド部６６の第１ガイド溝６６ａと同様形状の第２ガイド溝７６ａが形成されている。そして、本第２把持部７２によって、上記第１把持部６２と同様に、複数の電線１２を挟込んで把持できる。

また、ここでは、第２把持機構部７０は、上記第２把持部７２を昇降駆動する出退駆動機構部７８を備える。

出退駆動機構部７８は、第２把持部７２を、第１把持部６２によって把持される複数の電線１２の配列方向において、第１把持部６２と同じ位置で複数の電線１２を把持可能な退避位置（図１２において実線で示す位置参照）と、この退避位置から前記配列方向に沿って上方に突出した位置との間で昇降駆動させるように構成されている。

より具体的には、出退駆動機構部７８は、エアシリンダ、油圧シリンダ或はリニアモータ等のリニアアクチュエータにより構成されるものであり、出退駆動本体部７９ａと、出退用可動部７９ｂとを備える。出退駆動本体部７９ａは、本装置の支持フレーム等によって一定位置に固定されており、出退用可動部７９ｂを昇降可能に支持している。この出退用可動部７９ｂ上に第２把持部７２が取付固定されている。そして、出退用可動部７９ｂが下方に位置する状態では、複数の電線１２の配列方向において、第２把持部７２が第１把持部６２と同じ退避位置（第１ガイド溝６６ａの下側底部と第２ガイド溝７６ａの下側底部とを揃えた位置、図１２において実線で示す位置参照）に配設される。また、出退用可動部７９ｂが上方に位置する状態では、複数の電線１２の配列方向において、第２把持部７２は、一対の第２把持爪７３の上端部を第１把持部６２の上端部よりも上方に突出させた突出位置（図１２において二点鎖線で示す位置参照）に配設される。

そして、第２把持部７２を退避位置に移動させた状態では、第１把持部６２と第２把持部７２とによって、前記配列方向に沿って同じ位置で電線１２を把持できる。また、第２把持部７２を突出位置に移動させた状態では、第１把持部６２よりも上方の位置で第２把持部７２により電線１２を把持できる。

電線押え機構部８０は、第１把持部６２による電線１２の配列方向に沿って、電線１２の露出導体部１４側の端部を押え込み可能に構成されている。

より具体的には、電線押え機構部８０は、電線押え部８２と、電線押え部８２を姿勢変更駆動する電線押え駆動部８４とを備えており、本装置の支持フレーム等に取付固定されたブラケット８６を介して、上記第１把持部６２及び第２把持部７２による把持される電線１２の先端側位置に支持されている。

電線押え部８２は、ウレタンゴム等の弾性部材によって形成された部材であり、押え本体部８２ａの先端部から当接押え部８２ｂがＬ字状に曲げられて延出する形状とされている。電線押え部８２のうち当接押え部８２ｂは板状に形成されており、その先端部は水平方向に沿ってある程度の長さを有する縁部に形成されていることが好ましい。

電線押え駆動部８４は、ソレノイドを利用した電磁アクチュエータ又はエアシリンダ等によって構成されている。この電線押え駆動部８４は、ブラケット８６によって電線１２の先端側に位置に支持されている。この電線押え駆動部８４は、上記電線押え部８２を、電線１２の端部を押え込む押え込み位置と当該押え込み位置から退避した押え込み退避位置との間で姿勢変更駆動するように構成されている。すなわち、上記電線押え部８２の押え本体部８２ａの端部が上記電線押え駆動部８４によって回転駆動可能に支持されている。押え込み位置では、押え本体部８２ａを水平姿勢にすると共に当接押え部８２ｂを押え本体部８２ａの先端から下方に垂下させた姿勢とする（図１２において二点鎖線で示す位置参照）。また、押え込み退避位置では、前記押え込み位置から電線押え部８２を上方に回動させて、押え本体部８２ａを鉛直姿勢にすると共に当接押え部８２ｂを電線１２の端部から斜め上方に離した姿勢とする（図１１において実線で示す位置参照）。従って、電線押え部８２を押え込み退避位置に配設した状態では、電線押え機構部８０に対向させるように電線１２の端部を配設することができる。また、この状態で、電線押え部８２を押え込み位置に姿勢変更させることで、電線１２の端部を前記配列方向に沿って下方に押え込むことができる。なお、後述するように、配列されている電線１２の本数によっては、電線押え部８２が一番上の電線１２を押え込む位置が前記配列方向に沿って異なる。そこで、押え込み位置において、当接押え部８２ｂの先端部が、第１把持部６２及び第２把持部７２によって一番下側に把持される電線１２の端部を押え込み可能な位置に配設されるように設定されている。これにより、第１把持部６２及び第２把持部７２が１本の電線１２を把持している場合でも、当接押え部８２ｂによって当該電線１２の端部を押え込むことができる。また、第１把持部６２及び第２把持部７２が複数の電線１２を把持している場合には、押え本体部８２ａを弾性変形させつつ、当接押え部８２ｂによって当該複数の電線１２の最も上側の電線１２の端部を押え込むことができる。

位置決め部材８８は、電線１２のうち露出導体部１４側の端部に当接して露出導体部１４をその軸方向において位置決め可能に構成されている。

すなわち、位置決め部材８８は、ブラケット８７を介して、第１把持部６２及び第２把持部７２によって保持される電線１２の被覆部１３の端面に対向する位置に設けられている。位置決め部材８８の上端部は、押え込み位置に姿勢変更した電線押え部８２の押え本体部８２ａよりも下方の位置に配設されている。位置決め部材８８は、板状部分を有しており、この部分に露出導体部１４の直径よりも大きくかつ被覆部１３の直径よりも小さい幅の位置決め溝８８ａが形成されている。位置決め溝８８ａは上方に開口しており、この位置決め溝８８ａの上方開口は上方に向けて徐々に広がる形状に形成されている。そして、露出導体部１４を位置決め溝８８ａ内に配設した状態で、被覆部１３の端部を位置決め溝８８ａの両側縁部で位置決め部材８８の第１把持部６２側の部分に当接させることができるようになっている。これにより、被覆部１３の端部が位置決め部材８８の第１把持部６２側の部分に当接させた状態よりも前側に突出しないように位置決めされ、露出導体部１４をその軸方向先端側に突出しすぎないように位置決めできるようになっている。

なお、ブラケット８６には、上記位置決め部材８８に対して間隔をあけて第１把持部６２側に第３ガイド部材８９が設けられている。第３ガイド部材８９と位置決め部材８８との間には、電線押え部８２の当接押え部８２ｂを配設可能な程度の間隔が設けられている。また、第３ガイド部材８９は板状に形成され、被覆部１３の直径よりも大きい幅の第３ガイド溝８９ａが形成されている。第３ガイド溝８９ａは、上方に開口しており、この第３ガイド溝８９ａの上方開口は上方に向けて徐々に広がる形状に形成されている。そして、複数の電線１２の被覆部１３が、露出導体部１４の近くでも、当該第３ガイド溝８９ａ内に挿入されて、前記配列方向に沿った配置となるようにガイドされる。

上記露出導体部配列装置４０は、制御ユニット９９による動作制御下、次のようにして、複数の露出導体部１４を配列させるように構成されている。

図１６〜図２７は露出導体部配列装置４０による動作を示す説明図である。

まず、初期状態では、図１６に示すように、電線押え部８２は押え込み退避位置に位置している。また、第１把持部６２の一対の第１把持爪６３は閉じた状態となっている。また、第２把持部７２の一対の第２把持爪７３は開いた状態となっており、第２把持部７２は退避位置に位置している。

上記状態から、まず、１本目の電線１２がセットされる。すなわち、図１７に示すように、第２把持部７２が突出位置に向けて移動すると共に、電線受渡機構部１００の一対の把持部１０２のうち超音波溶接用の露出導体部１４を把持したものが第１把持部６２及び第２把持部７２の上方位置に移動して下降する。そして、第２把持部７２の一対の第２把持爪７３を閉じると共に、上記把持部１０２による電線１２の把持を解除すると、電線１２が把持部１０２から第２把持部７２に受渡される。

次に、図１８に示すように、第１把持部６２の一対の第１把持爪６３を開いて、第２把持部７２を退避位置に向けて下降させる。すると、電線１２の端部が一対の第１把持爪６３の間に配設される。

次に、図１９に示すように、電線押え部８２を押え込み位置に向けて姿勢変更させる。すると、電線１２の被覆部１３のうち露出導体部１４に近い部分が上下方向の配列方向に沿って下方に押え込まれる。この後、一対の把持部１０２が閉じて、当該一対の把持部１０２が電線１２の被覆部１３を把持する。

この後、図２０に示すように、電線押え部８２を押え込み退避位置に姿勢変更させる。また、一対の第２把持爪７３を開く。すると、一対の第２把持爪７３間に保持されていた電線１２の被覆部１３部分が、一対の第２把持爪７３間において下方に落下する。これにより、１本目の電線１２のセットが終了する。

次に、２本目以降の電線１２を追加していく。なお、複数の電線１２は、順次太径のものから細径のものになるように追加していくことが好ましい。これにより、より太径の電線１２の上により細径の電線１２を積重ねるように配列していくことができ、電線１２の配列状態が崩れ難くなるからである。

すなわち、図２１に示すように、把持解除状態の上記第２把持部７２を突出位置に上昇させた状態で、図１７と同様にして、第２把持部７２が電線受渡機構部１００から電線１２を受取り、当該電線１２を把持する（受取用把持動作）。なお、第２把持部７２では、追加された電線１２は、セット済の電線１２の上方に離れた位置で把持される。

そして、受取用把持動作後、図２２に示すように、第１把持部６３による電線１２の把持を解除させた状態で、第２把持部７２を退避位置に下降させる（電線追加動作）。すると、追加された電線１２が、第１把持部６２において、セット済の電線１２の上方に離れた位置で、一対の第１把持爪６３の間に配設される。

次に、図２３では、第２把持部７２の一対の第２把持爪７３によって少なくとも２本の電線１２を上下の配列方向に沿って一列にならべた状態で把持する状態を継続する。また、第１把持部６２では、一対の第２把持爪７３による少なくとも２本の電線１２の把持を解除したままとする。つまり、少なくとも２本の電線１２の被覆部１３のうち露出導体部１４に近い部分を比較的自由に移動させることができるようにした状態で、かつ、少なくとも２本の電線１２の被覆部１３のうち露出導体部１４から遠い部分を所定の配列状態に拘束した状態とする。この状態で、電線押え部８２を押え込み位置に向けて姿勢変更させる（押え動作）。すると、追加された電線１２の被覆部１３のうち露出導体部１４に近い部分が上下方向の配列方向に沿って下方に押え込まれ、セット済の電線１２に近づく。この後、一対の把持部１０２を閉じて、当該一対の把持部１０２が少なくとも２本電線１２の被覆部１３を把持する（配列維持用把持動作）。すると、セット済の電線１２の端部及び追加された電線１２の端部とがなるべく近づいた状態で一列に配列された状態で把持される。

この後、図２４に示すように、電線押え部８２を押え込み退避位置に姿勢変更させる。また、一対の第２把持爪７３を開く（把持解除動作）。すると、一対の第２把持爪７３間に保持されていた追加された電線１２の被覆部１３部分が、一対の第２把持爪７３間において下方に落下する。これにより、第２把持部７２においても、追加された電線１２がセット済の電線１２に近づく。これにより、１本の電線１２の追加が終了する。

さらに、電線１２を追加する場合には、図２５に示すように、把持解除状態の上記第２把持部７２を突出位置に上昇させた状態で、図２１と同様にして、第２把持部７２が電線受渡機構部１００から電線１２を受取って当該電線１２を把持し（受取用把持動作）、以降、上記動作を繰返す。

そして、所定数の電線１２がセットされた状態では、図２６に示すように、複数の電線１２の露出導体部１４が上下の配列方向に沿って一列に揃えられ、かつ、互いになるべく近接した状態となるように、電線１２の端部が第１把持部６２によって保持された状態となる。

この後、図２７に示すように、溶接用把持部１２２が配列された複数の電線１２の被覆部１３を把持し、当該配列状態のままで超音波溶接装置９０に向けて搬送して、超音波溶接装置９０による超音波溶接がなされる。

以上のように構成された電線の露出導体部配列装置４０によると、電線押え部８２による押え動作では、露出導体部１４に近い第１把持部６２による少なくとも２本の電線１２の把持を解除しているため、電線押え部８２による押え込みにより、電線の露出導体部１４をなるべく近接させることができる。この際、露出導体部１４から遠い第２把持部７２では、少なくとも２本の電線１２が一列に並べた状態で把持されているため、少なくとも２本の電線１２を一列に並べた状態に維持し易い。そして、押え動作後には、第１把持部６２によって少なくとも２本の電線１２を一列に並べた状態で把持するため、電線１２の露出導体部１４をなるべく近接させた状態で一列に並べた状態に維持することができる。これにより、次の処理工程、例えば、超音波溶接装置９０による超音波溶接処理において、露出導体部１４に対して互いに接触する方向に加圧力を加えた状態で超音波振動を付与し易く、より良好な超音波溶接加工を行うことができる。

また、位置決め部材８８によって露出導体部１４の長手方向において当該露出導体部１４が出過ぎないように位置決めした状態で、複数の露出導体部１４を配列させているため、露出導体部１４の長手方向の位置をなるべく揃えて配列することができる。これにより、超音波溶接部１５における露出導体部１４の飛出しを抑制することができる。

また、上記配列維持用動作の後、第２把持部７２による少なくとも２本の電線１２の把持を解除する把持解除動作を実行するため、第２把持部７２において電線１２が落下してセット済の電線１２に対して近接する方向に移動する。これにより、第２把持部７２においても、電線１２をなるべく近接させた状態で一列に並べた状態にすることができる。

また、第２把持機構部７０は、出退駆動機構部７８によって第２把持部７２を退避位置と突出位置との間で昇降駆動させるように構成されており、把持解除状態の第２把持部７２を突出位置に上昇させた状態で、第２把持部７２が電線受渡機構部１００から電線１２を受取って当該追加された電線を把持する受取用把持動作と、この受取用把持動作後、第１把持部６２による電線１２の把持を解除させた状態で、第２把持部７２を退避位置に下降させる電線追加動作を実行する。このため、第２把持部７２によってセット済の電線１２の配列状態を維持しつつ、追加用の電線１２を第１把持部６２によって把持可能なように追加することができる。

また、上記ワイヤーハーネス製造装置２０によると、超音波溶接用の露出導体部１４が形成された電線１２を順次供給する皮剥電線供給装置（調尺ユニット２２と、超音波用先端カット中間皮剥ユニット２３と、超音波用中間皮剥チェックユニット２４と、電線撚りユニット２５等）と、上記露出導体部配列装置４０と、超音波溶接装置９０と、露出導体部配列装置４０によって一列に並べられた複数の電線の端部をその配列状態を維持した状態で、超音波溶接装置９０に向けて搬送する超音波溶接用搬送機構部１２０とを備えているため、複数の露出導体部１４が超音波溶接されたワイヤーハーネス１０を効率よく製造することができる。すなわち、また、上記作業を別々の作業場所で行う場合には、それぞれの作業場所において作業者等が必要となるし、また、中間製造物の搬送用の設備、スペースが必要となる。しかしながら、上記のように製造することで、少ない作業人数で、省スペースでワイヤーハーネス１０を製造することができる。

特に、ワイヤーハーネス製造装置２０は、端子圧着装置２８Ａ、２８Ｂと、超音波溶接された露出導体部１４を含む電線１２の他の露出道台部を端子圧着装置２８Ａ、２８Ｂに向けて搬送する圧着用搬送機構部３４とを備えているため、超音波溶接後に端子１６を圧着作業することができる。このため、超音波振動による影響が端子１６に加わることを抑制でき、端子１６の割れ等を有効に抑制できる。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０ ワイヤーハーネス
１２ 電線
１３ 被覆部
１４ 露出導体部
１５ 超音波溶接部
１６ 端子
２０ ワイヤーハーネス製造装置
２２ 調尺ユニット
２３ 超音波用先端カット中間皮剥ユニット
２５ 電線撚りユニット
２７ 圧着用皮剥ユニット
２８Ａ、２８Ｂ 端子圧着装置
３２ 電線搬送ユニット
３４ 圧着用搬送機構部
４０ 露出導体部配列装置
５０ 配列機構部
６０ 第１把持機構部
６２ 第１把持部
７０ 第２把持機構部
７２ 第２把持部
７３ 第２把持爪
７８ 出退駆動機構部
８０ 電線押え機構部
８２ 電線押え部
８８ 位置決め部材
９０ 超音波溶接装置
９９ 制御ユニット
１００ 電線受渡機構部
１２０ 超音波溶接用搬送機構部

Claims (6)

1. 複数の電線の端部の露出導体部を一列に並べるための電線の露出導体部配列装置であって、
   前記複数の電線の被覆部のうち前記露出導体部側の部分を、一列に並べた状態で挟込むように把持可能な第１把持部を含む第１把持機構部と、
   前記複数の電線の被覆部のうち前記第１把持部から前記露出導体部とは反対側の部分を、一列に並べた状態で挟込むように把持可能な第２把持部を含む第２把持機構部と、
   前記第１把持部による配列方向に沿って、前記電線のうちの前記露出導体部側の端部を押え込む電線押え部を含む電線押え機構部と、
   前記第１把持部及び前記第２把持部に向けて、前記電線を受渡す電線受渡機構部と、
   を備え、
   前記第２把持部によって少なくとも２本の前記電線を一列に並べた状態で把持すると共に前記第１把持部による前記少なくとも２本の前記電線の把持を解除した状態で、それらの電線のうちの前記露出導体部側の端部を前記電線押え部によって押え込む押え動作と、前記押え動作の後、前記第１把持部によって前記少なくとも２本の前記電線を一列に並べた状態で把持する配列維持用把持動作とを実行する、電線の露出導体部配列装置。
2. 請求項１記載の電線の露出導体部配列装置であって、
   前記電線のうち前記露出導体部側の端部に当接して前記露出導体部をその軸方向において位置決めする位置決め部材が設けられている、電線の露出導体部配列装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の電線の露出導体部配列装置であって、
   前記配列維持用把持動作の後、前記第２把持部による前記少なくとも２本の前記電線の把持を解除する把持解除動作を実行する、電線の露出導体部配列装置。
4. 請求項３記載の電線の露出導体部配列装置であって、
   前記第２把持機構は、前記第２把持部を、前記第１把持部によって把持される前記複数の前記電線の配列方向において前記第１把持部と同じ位置で前記複数の前記電線を把持可能な退避位置と、前記退避位置から前記配列方向に沿って上方に突出した突出位置との間で昇降駆動する出退駆動機構部を含み、
   把持解除状態の前記第２把持部を前記突出位置に上昇させた状態で、前記第２把持部が前記電線受渡機構部から前記電線を受取ってその電線を把持する受取用把持動作と、前記受取用把持動作後、前記第１把持部による前記電線の把持を解除させた状態で、前記第２把持部を前記退避位置に下降させる電線追加動作と、を実行する、電線の露出導体部配列装置。
5. 露出導体部が形成された電線を順次供給する皮剥電線供給装置と、
   前記電線受渡機構部が前記皮剥電線供給装置より供給される電線を受渡すように構成された、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の電線の露出導体部配列装置と、
   前記複数の露出導体部を超音波溶接する超音波溶接装置と、
   前記配列維持用把持動作によって一列に並べられた前記複数の電線を、その配列状態を維持した状態で、前記超音波溶接装置に向けて搬送する超音波溶接用搬送機構部と、
   を備えるワイヤーハーネス製造装置。
6. 請求項５記載のワイヤーハーネス製造装置であって、
   前記露出導体部に端子を圧着する端子圧着装置と、
   超音波溶接された露出導体部を含む前記電線の他の露出導体部を、前記端子圧着装置に向けて搬送する圧着用搬送機構部と、
   を備えるワイヤーハーネス製造装置。

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