JP6738861B2 - 作業装置 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタが取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する製造システムの作業盤に、部分組立品を載置する作業装置に関する。

ワイヤハーネスは、コネクタが取り付けられた複数の電線を束ねて電線の一端を所定の形状に展開したものである。ワイヤハーネスは、例えば自動車の車体に配索され、当該自動車が備える各種電気機器への電力供給、電気機器間の制御信号の通信などに利用される。

例えば、複数の電線に複数のコネクタを装着した部分組立品が分岐配策される傾斜した配索基台と、サブアッセンブリハーネス掛止棒と、を有するワイヤハーネスの製造装置がある（例えば、特許文献１参照。）。配索基台には、複数の作業盤（特許文献１においては配索板）が固定されており、各作業盤には部分組立品（特許文献１においてはサブアッセンブリハーネス）を係止する掛止部材が設けられている。部品掛止棒は、配索基台に着脱自在に、配索基台の横方向に移動自在に取り付けられている。部品掛止棒は、部分組立品の枝部を係止して、部分組立品を一まとめにして移動できるようにしている。

特開２００４−１８６０８３号公報

ところで、特許文献１のワイヤハーネスの製造装置においては、部品掛止棒に仮掛止されている部分組立品のコネクタ及び電線の枝部は、作業員によって作業盤に配索される。特許文献１のワイヤハーネスの製造装置においては、配策する部分組立品のコネクタ及び電線の枝部の位置を作業員に指示する誘導カードが設けられており、これにより、配索作業が容易になるとされている。

しかしながら、部分組立品の配索作業は作業員によって行われている。作業員は、配索作業時に誘導カードの指示を作業の都度、確認して作業盤に部分組立品を載置しなければならない。また、部分組立品の載置作業に要する作業時間も常に一定ではなく、作業効率を改善する余地があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、作業盤に部分組立品を載置する際の作業効率を改善することができる作業装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る、接続部品が取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する製造システムの作業盤に、前記部分組立品を載置する作業装置であって、前記製造システムにより製造されるべき前記ワイヤハーネスの形状に沿って前記作業盤に対して移動自在な本体部と、前記本体部の先端に取り付けられて、前記部分組立品を供給する供給装置から前記部分組立品を受け取り、前記ワイヤハーネスの形状に沿った前記作業盤の位置に前記部分組立品の各接続部品を載置する実装部と、を備えることを特徴とする。

また、前記実装部は、前記接続部品を把持し、前記作業盤に対して進退自在である摺動部材を有すると好ましい。

また、前記ワイヤハーネスの形状に基づいた複数の経路情報が記憶されており、前記経路情報に基づいて、前記作業盤に対して前記本体部を移動させる制御部を備えると好ましい。

本発明によれば、部分組立品を作業盤に載置する作業の効率を改善することができる。

製造されるワイヤハーネスの一例を概略的に示す斜視図である。 ワイヤハーネスの製造に用いられる部分組立品を概略的に示す図である。 ワイヤハーネスの製造システムの構成を説明するための概略図である。 循環型コンベアの構成を説明するための概略図である。 作業盤の構成を説明するための概略的な斜視図である。 作業盤に設けられた治具の構成を説明するための図である。 作業盤に設けられた治具の構成を説明するための図である。 起立手段の構成を説明するための概略的な斜視図である。 布線処理装置の構成を説明するためのブロック図である。 布線処理装置の実装部の構成を説明するための図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において種々の形態をとり得る。

図１は、製造されるワイヤハーネスの一例を概略的に示す図である。図２は、ワイヤハーネスの製造に用いられる部分組立品を概略的に示す図である。図３は、ワイヤハーネスの製造システムの構成を説明するための概略図である。図４は、循環型コンベアの構成を説明するための概略図である。図５は、作業盤の構成を説明するための概略的な斜視図である。図６は、作業盤に設けられたコネクタ治具の構成を説明するための図である。図７は、作業盤に設けられたクランプ治具の構成を説明するための図である。図８は、起立手段の構成を説明するための概略的な斜視図である。図９は、布線処理装置の構成を説明するためのブロック図である。図１０は、布線処理装置の実装部の構成を説明するための図である。

なお、説明の便宜上、製造システムの長さ方向（「搬送方向」ともいう。）を「Ｌ」とし、上流側を「Ａ」、下流側を「Ｂ」とする。また、製造システムの幅方向を「Ｗ」とし、上流側Ａから下流側Ｂを見て左方側を「Ｃ」、右方側を「Ｄ」とする。また、製造システムの上下方向を「Ｈ」とし、上方側を「Ｅ」、下方側を「Ｆ」とする。

＜製造システムの構成＞
本実施の形態に係る製造システム１００は、例えば、自動車に適用されるワイヤハーネス１を製造する製造装置である。製造システム１００により製造されるワイヤハーネス１は、自動車に搭載された各種電気機器への電力供給や、電気機器間の通信などに利用される。

図１及び図２に示すように、ワイヤハーネス１は、部分組立品１１により形成されている。部分組立品１１は、端子付きの複数の電線１２と、各電線１２の末端に設けられて各種電気機器に接続される複数のコネクタ１３と、を有する。ワイヤハーネス１は、電線１２が、例えば、グロメット、保護材、プロテクタ、テープ、結束バンドなどの外装部品１４により互いに束ねられることにより形成されている。各電線１２は所定の屈曲形状を有するように配索されており、ワイヤハーネス１の全体としては複雑な枝分かれ構造（分岐形状）に展開されている。なお、コネクタ１３は、接続部品の一例であって、例えば接続部品が接続端子等である場合も、実施の形態の一例に含まれる。

ワイヤハーネス１は、複数の処理区間２において部分組立品１１に段階的に所定の処理を施すことにより製造される。ここで「処理」には、ワイヤハーネス１を製造するまでの一連の作業、例えば、ワイヤハーネス１の組立て、及びワイヤハーネス１に対する所定の検査が含まれ、「ワイヤハーネスの製造」には、製造システム１００からワイヤハーネス１が搬出されるまでが含まれる。

図３に示すように、ワイヤハーネス１を製造する製造システム１００は、ワイヤハーネス１の製造処理をする複数の処理区間２と、全ての処理区間２に沿って設けられた搬送装置３と、所定の処理区間２において部分組立品１１を分岐形状に配索する布線処理装置４と、所定の処理区間２においてワイヤハーネス１を撮像する撮像装置５と、所定の処理区間２においてワイヤハーネス１を導通検査する導通検査装置６と、を備える。

［処理区間］
処理区間２は、後述する作業盤３１を供給する供給区間２１と、搬送方向Ｌにおいて供給区間２１の下流側Ｂに位置して、作業盤３１上に部分組立品１１を載置する布線区間２２と、布線区間２２の下流側Ｂに位置して、部分組立品１１の電線１２同士を撚り合わせる第１仕上げ区間２３と、第１仕上げ区間２３の下流側Ｂに位置して、撚り合わされた複数の電線１２を束ねる第２仕上げ区間２４と、第２仕上げ区間２４の下流側Ｂに位置して、ワイヤハーネス１を検査する検査区間２５と、検査区間２５の下流側Ｂに位置して、製造されたワイヤハーネス１を製造システム１００から他の工程へ搬出する搬出区間２６と、を有する。

供給区間２１、布線区間２２、第１仕上げ区間２３、第２仕上げ区間２４、検査区間２５及び搬出区間２６（以下、「処理区間２１〜２６」などともいう。）は、搬送装置３に沿ってワイヤハーネス１の製造工程順に配置されている。

［搬送装置］
図４に示すように、搬送装置３は、上下方向Ｈにおいて循環する循環型コンベア（以下、「循環型コンベア３」ともいう。）として形成されている。循環型コンベア３は、処理区間２１〜２６に対応した数の作業盤３１と、作業盤３１を各処理区間２１〜２６に順次搬送する搬送手段３２と、作業盤３１を起こす及び横たえる起立手段３３と、搬送手段３２を間欠的に駆動する駆動手段（図示せず。）と、駆動手段を制御する制御手段（図示せず。）と、を有する。

（作業盤）
作業盤３１は、平面視矩形状の板材により形成されており、部分組立品１１が所定の布線経路（製造システム１００により製造されるべきワイヤハーネス１の形状）に沿って配置され、処理区間２２〜２５において部分組立品１１を処理してワイヤハーネス１を組み立てるための台であり、ＡＳＳＹ盤とも称呼される。作業盤３１は、搬送手段３２上に水平状態において、ワイヤハーネス１を製造するための製造処理が施される面である作業面３１ａを上方側Ｅに向けて、複数の処理区間２１〜２６に沿って順次搬送されるように搬送手段３２に載置されている。

なお、「水平状態」には、製造システム１００において作業盤３１に左右両側ＣＤから接近して作業処理を実施できる程度に循環型コンベア３上に横たえられた状態も含む（以下、「略水平状態」ともいう）。

図５に示すように、部分組立品１１が載置される面である作業盤３１の作業面３１ａには、部分組立品１１の所定の布線経路（図示せず。）が印刷されている。作業盤３１は、布線経路に沿って載置される部分組立品１１を保持する複数の治具３６と、集合端子台３７とを有する。

治具３６は作業面３１ａに立設されている。治具３６は、布線処理装置４によって部分組立品１１が掛けられるキャッチ治具３６１と、コネクタ１３と電気的に接続されるコネクタ治具３６２と、ワイヤハーネス１を外装部品１４において把持するクランプ治具３６３と、ワイヤハーネス１を電線１２において支持する支持治具３６４と、を有する。キャッチ治具３６１及びコネクタ治具３６２は、互いに近接して配置されている。なお、各治具３６１〜３６４の数は特に限定されない。また、キャッチ治具３６１及びコネクタ治具３６２は、互いの対応関係が明確であり、かつ、コネクタ１３をコネクタ治具３６２に取り付ける際に、製造すべきワイヤハーネス１の形状が変化せず、また、電線１２に引張による過度な負荷がかからないのであれば、キャッチ治具３６１及びコネクタ治具３６２を互いに適宜離間して配置してもよい。

キャッチ治具３６１は、棒状部材３６１ａの一端が作業面３１ａに取り付けられて、他端に部分組立品１１が掛けられる二叉状の２つの脚部３６１ｂを有する。二叉状の脚部３６１ｂはそれぞれ、棒状部材３６１ａ側とは反対側の先端部において互いに接触して環状の閉鎖状態を形成しており、両脚部３６１ｂは、弾性的に開閉自在に形成されている。

図６に示すように、コネクタ治具３６２は、棒状部材３６２ａの一端が作業面３１ａに取り付けられて、他端に部分組立品１１のコネクタ１３が接続される略直方体状のコネクタ部３６２ｂを有する。コネクタ部３６２ｂは、部分組立品１１のコネクタ１３が嵌合される凹状の嵌合口部３６２ｃと、嵌合口部３６２ｃに収容されたコネクタ１３を係止する係止爪３６２ｄと、解除機構（図示せず。）と、検査配線３６２ｅと、を有する。

嵌合口部３６２ｃは、コネクタ治具３６２が作業盤３１に取り付けられた状態において、作業盤３１の作業面３１ａに沿った方向にコネクタ部３６２ｂの一面において形成されている。嵌合口部３６２ｃの内部には、コネクタ１３と電気的に接続する複数の導通ピン（図示せず。）が設けられている。

係止爪３６２ｄは、嵌合口部３６２ｃの周縁部に設けられており、嵌合口部３６２ｃに対して進退自在に構成されている。係止爪３６２ｄは、解除機構が作用していない状態においては、嵌合口部３６２ｃに収容されたコネクタ１３に係合してコネクタ１３が嵌合口部３６２ｃから抜け落ちることを防止するように、嵌合口部３６２ｃに先端が重なるようになっている。係止爪３６２ｄは、解除機構が作用している状態においては、係止爪３６２ｄの先端部と嵌合口部３６２ｃとが重ならないようになっている。

解除機構は、係止爪３６２ｄとコネクタ１３との係合状態を解除するエアシリンダ（図示せず。）を有する。エアシリンダは、一端が係止爪３６２ｄに直接的に又は間接的に連結されており、他端が作業面３１ａの裏側の面である背面３１ｂ側で圧縮空気を供給する、例えば、圧縮機に接続されている。

検査配線３６２ｅは、コネクタ部３６２ｂのコネクタ１３が挿入される側とは反対側で各導通ピンに接続されており、コネクタ部３６２ｂから、コネクタ治具３６２の近傍において作業盤３１に形成された孔部３１ｃを通じて背面３１ｂ側に通されている。コネクタ治具３６２からの検査配線３６２ｅは集合端子台３７に接続される。

図７に示すように、クランプ治具３６３は、棒状部材３６３ａの一端が作業面３１ａに取り付けられて、他端に外装部品１４を把持するクランプ部材３６３ｂを有する。クランプ部材３６３ｂは、外装部品１４を保持する保持凹部３６３ｃと、保持凹部３６３ｃを覆う移動自在のカバー部３６３ｄと、カバー部３６３ｄを移動させる解除機構（図示せず。）と、を有する。

保持凹部３６３ｃは、クランプ部材３６３ｂの一面で作業盤３１の作業面３１ａに沿った方向及び作業面３１ａとは反対側に開放している。カバー部３６３ｄは、作業盤３１の作業面３１ａに沿った方向にスライド自在に構成されており、解除機構が作用していない状態において保持凹部３６３ｃを覆い、解除機構が作用した状態において保持凹部３６３ｃを作業面３１ａとは反対側に向かって開放するようになっている。

解除機構はカバー部３６３ｄを、保持凹部３６３ｃを覆う位置から保持凹部３６３ｃを開放する位置に移動させるエアシリンダ（図示せず。）を有する。エアシリンダは、一端がカバー部３６３ｄに直接的に又は間接的に連結されており、他端が作業面３１ａの裏側の面である背面３１ｂ側で圧縮空気を供給する、例えば、圧縮機に接続されている。なお、クランプ治具３６３のエアシリンダ及びキャッチ治具３６１のエアシリンダが接続されている圧縮機は、同じ圧縮機であっても他の圧縮機であってもよい。

支持治具３６４は、棒状部材３６４ａの一端が作業面３１ａに取り付けられて、他端に電線１２が掛けられる二叉状の２つの脚部３６４ｂを有する。

（搬送手段）
図３及び図４に戻って、搬送手段３２は、複数の処理装置４，５，６に沿った搬送路である往搬送路において上流側Ａから下流側Ｂに作業盤３１を順次搬送した後、作業盤３１を往搬送路の下方側Ｆの搬送路である復搬送路において下流側Ｂから上流側Ａに戻すように、往路搬送部３２１と、下降搬送部３２２と、復路搬送部３２３と、上昇搬送部３２４と、を有する。往路搬送部３２１、下降搬送部３２２、復路搬送部３２３及び上昇搬送部３２４は互いに連続しており、上下方向Ｈにおいて作業盤３１を循環するように構成されている。

往路搬送部３２１は、搬送方向Ｌにおいて供給区間２１から搬出区間２６に向かって作業盤３１を順次搬送するように処理区間２１〜２６に沿って延びている。往路搬送部３２１は、作業盤３１を背面３１ｂ側で支持して、上流側Ａの処理区間から下流側Ｂの処理区間に沿って作業盤３１を順次搬送する。

下降搬送部３２２は、搬出区間２６から作業盤３１の作業面３１ａを上方側Ｅに向けたまま、往路搬送部３２１の下方側Ｆに所定の間隔をあけて設けられた復路搬送部３２３へ搬送するように、往路搬送部３２１の搬出区間２６側の端部から下方側Ｆに復路搬送部３２３まで延びている。

復路搬送部３２３は、作業盤３１を供給区間２１に戻すように、下降搬送部３２２の下端部から供給区間２１にまで延びている。復路搬送部３２３は、往路搬送部３２１に対して下方側Ｆに所定の間隔をあけて平行に延びている。

上昇搬送部３２４は、作業盤３１を復路搬送部３２３から作業面３１ａを上方側Ｅに向けたまま、往路搬送部３２１に搬送するように、復路搬送部３２３の供給区間２１側の端部から上方側Ｅに往路搬送部３２１へ延びて形成されている。

なお、作業盤３１が各搬送部３２１〜３２４に着脱自在に固定されているのであれば、作業盤３１は、その作業面３１ａが復路搬送部３２３において下方側Ｆを向くように搬送手段３２によって搬送されてもよい。

（起立手段）
起立手段３３は、搬送手段３２の往路搬送部３２１において、所定の処理区間２１〜２６に設けられており、具体的には、布線区間２２において後述する布線処理装置４に対して設けられている。起立手段３３は、作業盤３１の搬送方向Ｌに沿って延びる作業盤３１の一方の縁部が他方の縁部より上方側Ｅに位置付けられた起立状態になるように作業盤３１を略水平状態から起こして設定し、かつ、作業盤３１を起立状態から略水平状態に横たえて設定する。

図８に示すように、起立手段３３は、作業盤３１の縁を囲む鋼製のフレーム３３１と、フレーム３３１に設けられて作業盤３１の縁部の少なくとも一部を把持する把持体３３２と、フレーム３３１に連結されてフレーム３３１を回動させる駆動軸３３３と、を有する。

フレーム３３１は、所定の間隔をあけて長さ方向Ｌに延びる３つの第１枠部３３１ａと、第１枠部３３１ａを各端部において互いに連結する一対の第２枠部３３１ｂと、を有する。３つの第１枠部３３１ａのうち中間の第１枠部３３１ａは、第２枠部３３１ｂの延在方向における中間部に対して、フレーム３３１が起立した状態において下方側Ｆに位置する第１枠部３３１ａ寄りに設けられている。フレーム３３１においては、フレーム３３１が起立した状態において上方側Ｅに位置する第１枠部３３１ａと、中間の第１枠部３３１ａと、第２枠部３３１ｂとにより、作業盤３１を取り囲む空間３３１ｃが画成されている。

中間及び下方側Ｆの第１枠部３３１ａの間には、フレーム３３１を駆動軸３３３に連結するための複数の連結部３３４が設けられている。各連結部３３４は、一端が連結部３３４に対して略垂直をなして取り付けられた腕部３３５を有する。腕部３３５の他端は、駆動軸３３３に対して相対的に回動しないように駆動軸３３３に固定されている。

把持体３３２は、作業盤３１の長さ方向Ｌに沿って延びる縁部を把持するように、上方側Ｅの及び中間の第１枠部３３１ａに所定の間隔をあけて複数設けられている。

駆動軸３３３は、連結部３３４の腕部３３５の他端に相対的な回動が不能であるように一体に連結されており、駆動軸３３３の一端は、例えば、モータ（図示せず。）等の駆動装置に連結されている。

起立手段３３は、駆動軸３３３が回動することにより、フレーム３３１が往路搬送部３２１に対して接近及び離間自在となっており、具体的には、フレーム３３１は、往路搬送部３２１上に横たえられた状態（略水平状態）と、往路搬送部３２１に対して起立した状態（起立状態）との間を、駆動軸３３３を中心に回動自在になっている。なお、フレーム３３１は、往路搬送部３２１上で横たえられた略水平状態を０°とした場合、当該略水平状態から０〜６０°、好ましくは０〜９０°、より好ましくは０°〜１２０°の範囲内において回動する。

（駆動手段及び制御手段）
駆動手段は、搬送手段３２、具体的には、往路搬送部３２１、下降搬送部３２２、復路搬送部３２３及び上昇搬送部３２４を間欠的に連動して駆動させる、例えば、モータ等のアクチュエータである。制御手段は、例えば、ＭＣＵなどのプログラムを処理する処理装置であり、駆動手段に対して駆動タイミングを指示する。

［布線処理装置］
布線処理装置４は、布線区間２２において、循環型コンベア３に対して幅方向Ｗの左方側Ｃに設けられている。図９に示すように、布線処理装置４は、多軸多関節型の本体部４１と、部分組立品１１を作業盤３１に実装する実装部４２と、本体部４１及び実装部４２の駆動する駆動部４３と、駆動部４３の駆動を制御する制御部４４と、を有する。なお、布線処理装置４は、布線区間２２において、循環型コンベア３に対して幅方向Ｗの右方側Ｄに設けられていてもよい。

本体部４１は、製造されるワイヤハーネス１の形状に沿った移動を可能にする、互いに連結された複数のアーム部材４５を有する。本体部４１は、例えば、公知の６軸多関節型のロボットを使用することができるが、６軸回転型に限られず、多軸型であれば、２〜５軸又は７軸以上の回転型のロボットであってもよい。

図１０に示すように、実装部４２は、本体部４１の先端に取り付けられて、部分組立品１１を供給する部分組立品組立装置（供給装置）２００から部分組立品１１を受け取り、布線経路に沿った、作業盤３１の位置に部分組立品１１の各コネクタ１３を載置する。実装部４２は、保持部材４６と、摺動部材４７と、を有する。保持部材４６は、本体部４１の先端に取り付けられる平面視略矩形状の部材である。摺動部材４７は、保持部材４６において、保持部材４６の長手方向に沿った一方の縁側に所定の間隔をあけて複数設けられている。摺動部材４７は、保持部材４６の短手方向（「摺動方向」ともいう。）ｘに摺動自在に保持部材４６に取り付けられている。摺動部材４７は、その摺動方向ｘにおける一方の端面に、部分組立品１１のコネクタ１３を把持する把持体４８を有する。

把持体４８は、部分組立品１１のコネクタ１３を挟持する一対の脚部である挟持脚部４８ａ，４８ｂを有する。挟持脚部４８ａ，４８ｂは、互いに接近・離反して開閉自在に形成されている。

駆動部４３は、本体部４１及び実装部４２を駆動させるアクチュエータであり、アーム部材４５、摺動部材４７及び把持体４８に直接的に又は間接的に連結されていて、アーム部材４５を移動自在に駆動すると共に、摺動部材４７を保持部材４６に対して進退自在に駆動する。駆動部４３の駆動は、制御部４４により制御されている。

制御部４４は、例えば、ＭＣＵなどのプログラムを処理する処理装置であり、製造するワイヤハーネス１の品番に応じた分岐構造（布線経路）に沿って部分組立品１１を作業盤３１上に展開するように、駆動部４３に本体部４１及び実装部４２を駆動（移動）させる。制御部４４には、ワイヤハーネス１の品番に応じた布線経路に関する複数の布線経路情報（経路情報）が記憶されている。制御部４４は、製造されるワイヤハーネス１の形状に対応する布線経路情報に基づいて、作業盤３１に対して本体部４１を実装部４２と共に移動させる。

なお、布線処理装置４が作業盤３１上に載置する部分組立品１１は、部分組立品１１を自動で組み立てる、製造システム１００の近傍に配置された部分組立品組立装置２００（図３参照。）から供給される。布線処理装置４が部分組立品組立装置２００に接近して、部分組立品１１の各コネクタ１３を各摺動部材４７において把持体４８によって把持した後に、布線処理装置４は、作業盤３１上に部分組立品１１を布線経路に沿って展開して載置する布線処理を実施する。ここで、布線処理装置４が部分組立品組立装置２００に接近して部分組立品１１を把持する代わりに、部分組立品組立装置２００の一部が移動して布線処理装置４に部分組立品１１を渡してもよく、部分組立品組立装置２００自体が布線処理装置４の機能を持つようにしてもよい。

［撮像装置］
図３に戻って、撮像装置５は、第２仕上げ区間２４において製造されたワイヤハーネス１の外観、例えば、特定の外装部品１４の外観を検査するために撮像する、例えば、カメラである。撮像装置５は、検査区間２５において作業盤３１の作業面３１ａに対向する位置、つまり、上下方向Ｈにおいて上方側Ｅ、及び、幅方向Ｗにおいて循環型コンベア３に対して左方側Ｃ及び右方側Ｄに、往路搬送部３２１に沿って複数設けられている。なお、撮像装置５は、検査区間２５以外の区間に設けられていてもよい。

検査区間２５には、撮像装置５によって撮像したワイヤハーネス１の画像を表示する、例えば、ディスプレイなどの表示装置５１が設けられている。

［導通検査装置］
導通検査装置６は、第２仕上げ区間２４において製造されたワイヤハーネス１の導通状態を検査する装置である。導通検査装置６は、検査区間２５において、循環型コンベア３に対して左方側Ｃ又は右方側Ｄに設けられている。導通検査装置６は、作業盤３１の集合端子台３７と電気的に接続される接続嵌合部（図示せず。）を有する。接続嵌合部（図示せず。）は、集合端子台３７と自動的に接続される。

＜ワイヤハーネスの製造工程＞
次に、製造システム１００におけるワイヤハーネス１の製造工程について説明する。製造システム１００によるワイヤハーネス１の製造方法は、循環型コンベア３上において実施され、略水平状態に横たえられた状態の作業盤３１を起こし、起立状態の作業盤３１上に部分組立品１１を布線処理装置４により載置する布線工程と、ワイヤハーネス１の画像検査を行う工程と、ワイヤハーネス１の導通検査を行う工程と、を少なくとも含む。

製造システム１００において循環型コンベア３には、各処理区間２１〜２６に対応した数の作業盤３１が配置されており、各処理区間２１〜２６においてそれぞれの製造処理が同時に行われる。循環型コンベア３は、各処理区間２１〜２６に作業盤３１が所定の時間滞在するように、駆動手段及び制御手段により間欠的に駆動制御されている。なお、以下では説明の便宜上、処理区間２１〜２６の順番に沿って各処理区間２１〜２６における製造処理について説明する。

まず、供給区間２１においては、部分組立品１１が載っていない作業盤３１が供給される。製造システム１００におけるワイヤハーネス１の製造工程は供給区間２１から始まる。作業盤３１は、略水平状態に横たえられて搬送され、作業盤３１の作業面３１ａが上下方向Ｈにおいて上方側Ｅを向いている。作業盤３１の供給が完了すると、供給区間２１から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。

供給区間２１から作業盤３１が循環型コンベア３により布線区間２２へ搬送される際、起立手段３３は、そのフレーム３３１が作業盤３１の搬送に干渉しない位置にある。具体的には、起立手段３３のフレーム３３１は、幅方向Ｗにおいて左方側Ｃに少し起こされた状態になっている。作業盤３１が布線区間２２へ搬送されてくると、起立手段３３のフレーム３３１が作業盤３１に接近するように駆動軸３３３を中心に回動する。

フレーム３３１は、空間３３１ｃ内に作業盤３１を収容するまで（フレーム３３１が略水平状態になるまで）回動し、作業盤３１において、その搬送方向Ｌに沿って延びる外縁部を部分的に把持体３３２が把持する。作業盤３１が把持体３３２により把持されると、作業盤３１の搬送方向Ｌに沿って延びる作業盤３１の一方の縁部、例えば、幅方向Ｗにおいて右方側Ｄの縁部から、上下方向Ｈにおいて上方側Ｅでかつ幅方向Ｗにおいて左方側Ｃに向かって作業盤３１を持ち上げて起こす。これにより、起立手段３３は、作業盤３１を略水平状態から約９０°起きた起立状態に設定する。起立状態において、作業盤３１の作業面３１ａは左方側Ｃを向いている。

起立手段３３の上記作業と同時並行して、布線処理装置４が部分組立品１１を部分組立品組立装置２００に取りに行く。部分組立品１１は、部分組立品組立装置２００において製造されていて、部分組立品組立装置２００は、部分組立品１１が製造される回転式の台である製造台２１０を有する。製造台２１０においては、まず、部分組立品１１のコネクタ１３が作業員により又は専用の装置により供給され、次いで、コネクタ１３に端子付きの電線１２が装着される。これにより、部分組立品１１の組立が完了する。

布線処理装置４において、制御部４４は、部分組立品１１を部分組立品組立装置２００から受け取る旨の入力信号を駆動部４３に送信する。制御部４４からの入力信号を受信した駆動部４３は、部分組立品組立装置２００の製造台２１０に実装部４２が正対するように本体部４１を移動させると共に、部分組立品１１のコネクタ１３を受け取る摺動部材４７を保持部材４６から進出させる。次いで、駆動部４３は、本体部４１を実装部４２と共に製造台２１０に接近するように駆動し、コネクタ１３を把持するように把持体４８を駆動する。

部分組立品組立装置２００から部分組立品１１のコネクタ１３を、それぞれ対応する摺動部材４７の把持体４８が把持すると、駆動部４３は、制御部４４にコネクタ１３を把持した旨の信号を送信する。なお、作業盤３１に最初に実装されるコネクタ１３を把持した摺動部材４７以外の摺動部材４７は、保持部材４６側に引っ込む。

次いで、制御部４４は、どの摺動部材４７に把持されているコネクタ１３を、作業盤３１のどのキャッチ治具３６１に掛けるかについての布線経路情報に基づく実装信号を駆動部４３に送信する。制御部４４からの実装信号を受信した駆動部４３は、作業盤３１上を、図８における上流側Ａ、下流側Ｂ、左方側Ｃ、右方側Ｄ、上方側Ｅ及び下方側Ｆに本体部４１のアーム部材４５及び実装部４２を自在に移動させる。

駆動部４３は、実装信号に基づいて本体部４１を実装部４２と共に作業盤３１に接近させ、布線経路情報に基づいて摺動部材４７が把持するコネクタ１３を、作業盤３１に設けられた所望のキャッチ治具３６１に引っ掛けていく。把持体４８がコネクタ１３を放すと、摺動部材４７は保持部材４６側に引っ込み、次に、キャッチ治具３６１に引っ掛けられるコネクタ１３を把持する摺動部材４７が保持部材４６から進出する。布線処理装置４が作業盤３１上の布線経路情報に応じて、個々のキャッチ治具３６１に部分組立品１１の各コネクタ１３をそれぞれ取り付けて、部分組立品１１のコネクタ１３を作業盤３１上に展開していく（分岐形状を形成する）。

布線処理装置４による作業盤３１の作業面３１ａへの部分組立品１１の布線作業が終了すると、起立手段３３は、作業盤３１が略水平状態となるまでフレーム３３１を倒す。次いで、フレーム３３１の把持体３３２は作業盤３１を解放して、循環型コンベア３の往路搬送部３２１上に作業盤３１が再び載置される。作業盤３１が再び略水平状態に横たえられると、布線区間２２から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、布線区間２２から第１仕上げ区間２３への作業盤３１の搬送時、フレーム３３１は作業盤３１の搬送を妨害しない位置に移動している。

第１仕上げ区間２３においては、作業員が、キャッチ治具３６１から部分組立品１１のコネクタ１３を取り外して、当該コネクタ１３を、対応するコネクタ治具３６２のコネクタ部３６２ｂにおける嵌合口部３６２ｃに差し込む。さらに、作業盤３１に配索された部分組立品１１の電線１２を支持治具３６４の脚部３６４ｂ間に載せる。第１仕上げ区間２３における作業が完了すると、第１仕上げ区間２３から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、第１仕上げ区間２３における作業は、作業員によらず専用の装置を用いて実施してもよい。

第２仕上げ区間２４においては、作業員が、撚り合わせされた電線１２に、例えば、外装部品１４を装着して電線１２同士を束ねて、部分組立品１１をワイヤハーネス１へと仕上げる。第２仕上げ区間２４において、作業員は、外装部品１４をクランプ治具３６３のカバー部３６３ｄをずらして保持凹部３６３ｃに収容する。カバー部３６３ｄは、自動的に保持凹部３６３ｃを覆う位置に戻る。

第２仕上げ区間２４においては、さらに、ワイヤハーネス１に、例えば、バーコード、ＱＲコード（登録商標）などの品番ラベルが作業員により取り付けられる。品番ラベルを読み込むことにより、撮像装置５及び導通検査装置６に検査区間２５において実施すべき検査内容が送信される。なお、ワイヤハーネス１への品番ラベルの取り付けは第１仕上げ区間２３において実施されてもよい。

第２仕上げ区間２４における作業が完了すると、第２仕上げ区間２４から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、第２仕上げ区間２４における作業は、作業員によらず専用の装置を用いて実施してもよい。

検査区間２５においては、まず、ワイヤハーネス１の画像検査が実施される。具体的には、ワイヤハーネス１の外観、例えば、特定の外装部品１４の外観を、撮像装置５が、上方側Ｅ、左方側Ｃ及び右方側Ｄから撮影する。撮像装置５によって撮影された画像は表示装置５１に表示される。表示されたワイヤハーネス１の画像は、作業員により所定の基準を満たしているか否か判定される。なお、画像の判定作業は、作業員によらずＡＩ等を用いて実施してもよい。なお、撮像装置５は、移動可能に設置されていてもよい。撮像装置５を移動可能とすることで、作業者との干渉をより効果的に防いだり、撮像装置５の台数を減らしたりすることなどが可能となる。

画像検査が終了すると、ワイヤハーネス１の導通検査が実施される。導通検査は、導通検査装置６の接続嵌合部が作業盤３１の集合端子台３７に自動的に嵌合されることにより実施される。画像検査及び導通検査が完了すると、検査区間２５から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、導通検査装置６の接続嵌合部と集合端子台３７との接続は、作業員によって実施してもよい。また、画像検査及び導通検査の順番は、特に限定されず、導通検査の後に画像検査を実施してもよく、画像検査及び導通検査を同時に実施してもよい。

搬出区間２６においては、ワイヤハーネス１のコネクタ１３と、作業盤３１のコネクタ治具３６２のコネクタ部３６２ｂとの接続状態、及びワイヤハーネス１の外装部品１４の、クランプ治具３６３におけるクランプ部材３６３ｂによる把持状態がまず解除される。

具体的には、コネクタ治具３６２及びクランプ治具３６３にエアシリンダを設け、これらのエアシリンダの他端を、圧縮空気を供給する圧縮機と接続する。コネクタ治具３６２の解除機構のエアシリンダに圧縮機から圧縮空気を供給すると、係止爪３６２ｄは作業盤３１の作業面３１ａ側に下がり、ワイヤハーネス１のコネクタ１３との係合状態が解除され、さらに、クランプ治具３６３の解除機構のエアシリンダに圧縮機から圧縮空気を供給すると、カバー部３６３ｄを保持凹部３６３ｃからずらしてワイヤハーネス１の外装部品１４の把持状態が解除される。なお、コネクタ治具３６２及びクランプ治具３６３からのワイヤハーネス１の解除は全て同時に実施しても、また、コネクタ治具３６２及びクランプ治具３６３に順番を割当て、当該順番に基づいて実施してもよい。

ワイヤハーネス１のコネクタ１３の係合状態及びワイヤハーネス１の外装部品１４の把持状態が解除されると、ワイヤハーネス１のコネクタ１３及び外装部品１４は、ワイヤハーネス１の自重によりコネクタ治具３６２のコネクタ部３６２ｂ及びクランプ治具３６３のクランプ部材３６３ｂから外れる。これにより、ワイヤハーネス１は作業面３１ａ上に落下する。次いで、作業盤３１を略水平状態から幅方向Ｗにおいて一方の側、例えば、左方側Ｃに傾けて、循環型コンベア３から、具体的には、製造システム１００からワイヤハーネス１を搬出する。ワイヤハーネス１の搬出が完了すると、搬出区間２６から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。

制御手段は、各処理区間２１〜２６から作業が完了した旨の信号を受信すると、駆動手段に信号を送信する。制御手段からの信号を受信した駆動手段は、処理区間２１〜２５の作業盤３１を下流側Ｂに配置された処理区間に、また、処理区間２６の作業盤３１を復路搬送部３２３に搬送させるように搬送手段３２を駆動する。処理区間２１〜２６における作業盤３１の搬送は、上記各処理区間２１〜２６における全ての製造処理が完了したことを条件に実施される。つまり、処理区間２１〜２６のうち完了しない製造処理が１つでもある場合、搬送方向Ｌに沿った作業盤３１の搬送は実施されない。

以上の処理区間２１〜２６における全ての製造処理は同時に並行して実施されており、全ての処理区間２１〜２６を経ることによりワイヤハーネス１の製造工程が完了する。搬出されたワイヤハーネス１は、製造工程の次工程、例えば、梱包工程などに搬送される。

なお、ワイヤハーネス１が搬出された作業盤３１は、往路搬送部３２１から、下降搬送部３２２によって下方側Ｆに、次いで、復路搬送部３２３によって上流側Ａに、そして最終的に上昇搬送部３２４によって上方側Ｅに搬送されて往路搬送部３２１へと戻される。

＜製造システムの特徴＞
従来、作業員により行われていた作業盤３１への部分組立品１１の布線処理を、以上のような製造システム１００が備える６軸多関節型の布線処理装置４により、オートメーション化することができるので、布線処理における作業効率が向上すると共に、布線処理の作業時間を大幅に短縮することができる。

布線処理装置４においては、作業盤３１に対して所望の摺動部材４７だけを実装部４２から進退自在に駆動することができるので、例えば、作業盤３１の所定のキャッチ治具３６１に載置したいコネクタ１３を把持する摺動部材４７だけを保持部材４６から進出させることができる。これにより、所定のキャッチ治具３６１に載置されるコネクタ１３以外を把持する他の摺動部材４７が、所定のキャッチ治具３６１に載置されるコネクタ１３を把持する摺動部材４７の、当該所定のキャッチ治具３６１への接近時に、作業盤３１に干渉することを防ぐことができる。

布線処理装置４は、部分組立品１１の布線経路に沿って本体部４１及び実装部４２を移動させる制御部４４を有しているので、種々異なるワイヤハーネス１を製造する場合であっても、製造するワイヤハーネス１毎の布線情報経路に応じて、本体部４１を実装部４２と共に作業盤３１に対して移動させるので、部分組立品１１を迅速かつ容易に作業盤３１上に載置することができる。

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、本発明の範囲を超えない範囲で適宜変更が可能である。例えば、作業盤３１は、製造するワイヤハーネス１の型に応じて、対応する布線経路及び大きさを持つ作業盤３１に適宜変更可能であり、循環型コンベア３の搬送手段３２に載置される。

上記の実施の形態においては、循環型コンベア３は、搬送手段３２による作業盤３１の搬送を間欠的に実施していたが、連続的に実施してもよい。また、作業盤３１の搬送速度を可変に調整できるようにしてもよい。なお、搬送手段３２は、全処理区間２１〜２６にわたって設けられていてもよく、また、各処理区間２１〜２６間での作業盤３１の搬送が妨げられなければ、各処理区間２１〜２６それぞれに対応した搬送手段３２を設けてもよい。各処理区間２１〜２６それぞれに個別に搬送手段３２が設けられている場合には、作業盤３１が載置されていない搬送手段３２があってもよい（循環型コンベア３上において作業盤３１間に一時的に空き領域を設けてもよい）。これにより、作業盤３１の間欠動作に時間差を持たせることができ、また、作業盤３１ごとに搬送速度を可変に調整できるようなる。

上記の実施の形態においては、作業盤３１は、作業面３１ａを上方側Ｅに向けて水平状態において搬送されていたが、循環型コンベア３の設置面に対して作業面３１ａが平行になるように搬送されてもよい。

上記の実施の形態においては、コネクタ治具３６２及びクランプ治具３６３の解除機構はそれぞれ、エアシリンダを用いていたが、ソレノイド式又は圧電式のアクチュエータを用いてもよい。

上記の実施の形態においては、コネクタ治具３６２のコネクタ部３６２ｂと、部分組立品１１のコネクタ１３とは、係止爪３６２ｄを介して互いに係合状態を保持していたが、コネクタ部３６２ｂの嵌合口部３６２ｃにマルチカプラを設け、当該マルチカプラにコネクタ１３を嵌めるようにしてもよい。マルチカプラからコネクタ１３を外す場合、解除機構がマルチカプラを押し当てるようになっている。

上記の実施の形態においては、第１、第２仕上げ区間２３，２４は、それぞれ独立した処理区間であったが、互いに統合されて１つの処理区間としてもよい。

上記の実施の形態においては、復路搬送部３２３は、往路搬送部３２１の下方側Ｆに設けられているが、往路搬送部３２１の上方側Ｅに設けられていてもよい。また、循環型コンベア３は、作業盤３１を水平方向における同一平面上で搬送するループ状に形成された搬送装置であってもよい。さらに、往路搬送部３２１及び復路搬送部３２３は、直線状に延在していても、例えば、途中で蛇行して曲がって延在していてもよい。

上記の実施の形態における作業盤３１の作業面３１ａ又は背面３１ｂに、導通検査装置６と接続可能なテストチェック用のワイヤハーネスとを有していてもよい。この場合、テストチェック用のワイヤハーネスは集合端子台３７と電気的に接続可能になっている。

１００ 製造システム
１ ワイヤハーネス
１１ 部分組立品
１２ 電線
１３ コネクタ（接続部品）
３ 循環型コンベア
３１ 作業盤
４ 布線処理装置（作業装置）
４１ 本体部
４２ 実装部
４３ 駆動部
４４ 制御部
４５ アーム部材
４６ 保持部材
４７ 摺動部材
４８ 把持体
２００ 部分組立品組立装置（供給装置）

Claims (3)

1. 接続部品が取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する製造システムの作業盤に、前記部分組立品を載置する作業装置であって、
   前記製造システムにより製造されるべき前記ワイヤハーネスの形状に沿って前記作業盤に対して移動自在な本体部と、
   前記本体部の先端に取り付けられて、前記部分組立品を供給する供給装置から前記部分組立品を受け取り、前記ワイヤハーネスの形状に沿った前記作業盤の位置に前記部分組立品の各接続部品を載置する実装部と、
   を備えることを特徴とする作業装置。
2. 前記実装部は、前記接続部品を把持し、前記作業盤に対して進退自在である摺動部材を有することを特徴とする請求項１に記載の作業装置。
3. 前記ワイヤハーネスの形状に基づいた複数の経路情報が記憶されており、
   前記経路情報に基づいて、前記作業盤に対して前記本体部を移動させる制御部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業装置。

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