JP7426897B2 - 自動配線装置 - Google Patents

Description

本開示は、自動配線装置に関するものである。

リード線などの線材は容易に変形する。またリード線などの線材の位置の規制は難しい。したがって、リード線などの線材の配線作業は手作業で実施されることが多い。一方で、配線作業を自動化する技術が提案されている。例えば、特開平７－１５１９８号公報（特許文献１）には、電線（線材）を自動で配線する自動配線方法が記載されている。

この公報に記載された自動配線方法では、形状および位置が安定した状態で電線（線材）の第１端が電線供給装置の排出口にて第１の電線保持具に把持される。電線供給装置によって電線の絶縁被覆（絶縁被膜）が除去され、導線（芯材）が切断されることで、電線の第２端が形成される。電線の第２端は、電線供給装置の排出口にて第２の電線保持具に把持される。電線の第１端および第２端の各々は、第１の電線保持具および第２の電線保持具から第１のクランプ腕および第２のクランプ腕に持ち替えられる。第１の多関節ロボット（駆動源）は第１のクランプ腕を移動させる。第２の多関節ロボット（第２の駆動源）は第２のクランプ腕を移動させる。第１のクランプ腕および第２のクランプ腕の各々が独立して動作することによって、電線の第１端および第２端の各々が配線箇所にそれぞれ差し込まれることで配線作業が完了する。

特開平７－１５１９８号公報

上記公報に記載された自動配線方法では、第１の多関節ロボットおよび第２の多関節ロボットが第１のクランプ腕および第２のクランプ腕をそれぞれ移動させる。つまり、この自動配線方法を実施する自動配線装置は、第１のクランプ腕および第２のクランプ腕と、第１の多関節ロボットおよび第２の多関節ロボットとを備えている。したがって、自動配線装置の構成要素が多い。

本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成要素を少なくすることができる自動配線装置を提供することである。

本開示の自動配線装置は、芯材と芯材を被覆する絶縁被膜とを含む線材の第１端および第２端を端子の第１端子部および第２端子部にそれぞれ接続するための自動配線装置である。自動配線装置は、駆動源と、配線機とを備えている。配線機は、搬送部と、切断部と、かしめ部と、把持部とを含んでいる。搬送部は、切断部に線材を搬送するように構成されている。切断部は、搬送部から搬送された線材の第１端および第２端の芯材の各々を絶縁被膜から露出させるように構成されている。切断部は、搬送部から搬送された線材の第２端の芯材を切断するように構成されている。かしめ部は、端子の第１端子部および第２端子部の各々をかしめることで第１端および第２端の各々の芯材を端子の第１端子部および第２端子部の各々にそれぞれ接続するように構成されている。把持部は、切断部に対して搬送部とは反対側に配置されている。把持部は、第１端子部に第１端が接続されてから第２端子部に第２端が接続されるように線材を把持するように構成されている。配線機は、配線機が線材の第１端および第２端のいずれかを保持した状態で駆動源によって移動するように構成されている。

本開示の自動配線装置によれば、配線機は、配線機が線材の第１端および第２端のいずれかを保持した状態で駆動源によって移動するように構成されている。このため、配線機が線材の第１端および第２端の両方を保持した状態で２つの駆動源によって移動するように構成されている場合よりも、自動配線装置の構成要素が少ない。したがって、自動配線装置の構成要素を少なくすることができる。

実施の形態１に係る自動配線装置の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る線材の第１端および第２端の各々が第１端子部および第２端子部にそれぞれ接続された状態の自動配線装置の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る配線機が第１端子部に移動した状態の自動配線装置の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る配線機が第２端子部に移動した状態の自動配線装置の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る自動配線装置の他の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る線材の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る端子の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る線材、端子および製品の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る配線機の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る配線機の構成を概略的に示す下面図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図である。 実施の形態１に係る第１シリンダの第１軸部が伸びた状態の配線機の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る第２シリンダの第２軸部が伸びた状態の配線機の構成を概略的に示す断面図である。 図１１のＸＩＶ領域の拡大図である。 実施の形態１に係る第１切断刃が絶縁被膜を切断した状態の第１切断刃の構成を概略的に示す拡大図である。 実施の形態１に係る第１切断刃が芯材を切断した状態の第１切断刃の構成を概略的に示す拡大図である。 実施の形態１に係る第１切断刃が絶縁被膜を切断した状態の自動配線装置の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る絶縁被膜が芯材から分離した状態の自動配線装置の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る第１切断刃および第２切断刃が開いた状態の自動配線装置の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る配線機が第１端子部に移動した状態の配線機の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る線材が第１端子部の保持部に配置された状態の線材および第１端子部の構成を概略的に示す正面図である。 実施の形態１に係る線材が第１端子部の保持部に配置された状態の線材および第１端子部の構成を概略的に示す側面図である。 実施の形態１に係る配線機が第１端子部に移動した状態の配線機の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る第１切断刃および第２切断刃が上方に移動した状態の配線機の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る第１かしめ爪および第２かしめ爪が第１端子部を挟み込んだ状態の配線機の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る第１端子部がかしめられた状態の線材および第１端子部の構成を概略的に示す正面図である。 実施の形態１に係る第１かしめ爪および第２かしめ爪が第１端子部を解放した状態の配線機の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る配線機が第１端子部から移動しかつ第１シリンダの第１軸部が伸びた状態の自動配線装置の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る第１把持爪および第２把持爪が線材を挟み込んだ状態の自動配線装置の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る第２切断刃が絶縁被膜を切断した状態の自動配線装置の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る線材が切断されることで第２端が形成された状態の自動配線装置の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る線材が切断されることで第２端が形成された状態の自動配線装置の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る配線機が第２端子部に移動しかつ第２シリンダの第２軸部が伸びた状態の配線機の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る配線機が第２端子部に移動しかつ第２シリンダの第２軸部が伸びた状態の配線機の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る第１かしめ爪および第２かしめ爪が第２端子部を挟み込んだ状態の配線機の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態１に係る第１かしめ爪および第２かしめ爪が第２端子部を解放した状態の配線機の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態２に係る自動配線装置の構成を概略的に示す下面図である。 実施の形態３に係る自動配線装置の構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態５に係る自動配線装置の構成を概略的に示す側面図である。

以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下では、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。

実施の形態１．
図１～図５を用いて、実施の形態１に係る自動配線装置１００の構成を説明する。

図１および図２に示されるように、自動配線装置１００は、線材３の第１端３ａおよび第２端３ｂを端子４の第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂにそれぞれ接続するための自動配線装置１００である。端子４は、第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂを含んでいる。自動配線装置１００は、線材３を第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂに接続するための自動配線装置１００である。自動配線装置１００は、端子４が接続された製品Ｐの端子４に自動で配線作業を実施するための自動配線装置１００である。自動配線装置１００は、配線機１と、駆動源２と、配線材移送機５とを含んでいる。

配線機１は、線材３の１つの端部を保持するように構成されている。図３および図４に示されるように、配線機１は、配線機１が線材３の第１端３ａおよび第２端３ｂのいずれかを保持した状態で駆動源２によって移動するように構成されている。

配線機１は、搬送部１１と、切断部１２と、かしめ部１３と、把持部１４とを含んでいる。搬送部１１は、切断部１２に線材３を搬送するように構成されている。切断部１２は、搬送部１１から搬送された線材３の第１端３ａおよび第２端３ｂの芯材３１の各々を絶縁被膜３２から露出させるように構成されている。切断部１２は、搬送部１１から搬送された線材３の第２端３ｂの芯材３１を切断するように構成されている。かしめ部１３は、端子４の第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂの各々をかしめることで第１端３ａおよび第２端３ｂの各々の芯材３１を端子４の第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂの各々にそれぞれ接続するように構成されている。把持部１４は、切断部１２に対して搬送部１１とは反対側に配置されている。把持部１４は、第１端子部４ａに第１端３ａが接続されてから第２端子部４ｂに第２端３ｂが接続されるように線材３を把持するように構成されている。なお、配線機１の詳細な構成および動作は、後述される。

駆動源２は、線材３の配線経路に沿って配線機１を移動させるように構成されている。本実施の形態において、駆動源２は、多関節ロボットである。駆動源２は、線材３の配線経路に沿って配線機１を移動するように構成されていれば、多関節ロボットには限られない。駆動源２は、例えば、直線動作をするように構成されたシリンダ、回転運動をするように構成されたモータ、またはシリンダおよびモータの組み合わせであってもよい。

線材３は、例えば、リード線である。芯材３１は、例えば、撚線である。線材３は、柔軟である。線材３は、リール３３に巻き回されていてもよい。

配線材移送機５は、線材３を配線機１に搬送するように構成されている。配線材移送機５は、線材３を配線機１に搬送する速度を配線機１が駆動源２によって移動する移動速度に応じて調整可能に構成されている。

配線材移送機５は、ブラケット５１と、第１線材送りローラ５２と、第２線材送りローラ５３とを含んでいる。第１線材送りローラ５２および第２線材送りローラ５３は、ブラケット５１に回転可能に取り付けられている。第１線材送りローラ５２は、第１原動側ローラ５２ａおよび第１従動側ローラ５２ｂを含んでいる。線材３は、第１原動側ローラ５２ａおよび第１従動側ローラ５２ｂに挟み込まれている。第２線材送りローラ５３は、第２原動側ローラ５３ａおよび第２従動側ローラ５３ｂを含んでいる。線材３は、第２原動側ローラ５３ａおよび第２従動側ローラ５３ｂに挟み込まれている。線材３は、第１原動側ローラ５２ａおよび第１従動側ローラ５２ｂの間ならびに第２原動側ローラ５３ａおよび第２従動側ローラ５３ｂの間に投入される。

第１原動側ローラ５２ａおよび第２原動側ローラ５３ａは、図示されない原動機によって回転される。本実施の形態において、第１原動側ローラ５２ａおよび第２原動側ローラ５３ａが時計回りに回転することによって線材３が配線材移送機５から配線機１に移動する。これにより、線材３は、配線材移送機５から配線機１に供給される。なお、第１原動側ローラ５２ａおよび第２原動側ローラ５３ａが反時計回りに回転する場合、線材３は配線機１から配線材移送機５に向かって移動する。第１従動側ローラ５２ｂおよび第２従動側ローラ５３ｂは、第１原動側ローラ５２ａおよび第２原動側ローラ５３ａの回転による線材３の移動によって回転される。

図５に示されるように、配線材移送機５は、ガイドローラ５４をさらに含んでいてもよい。ガイドローラ５４は、第１線材送りローラ５２と第２線材送りローラ５３との間に配置されている。ガイドローラ５４は、第１線材送りローラ５２から送られた線材３を第２線材送りローラ５３にガイドするように構成されている。ガイドローラ５４は、ブラケット５１に設けられた溝に沿って上下に移動するように構成されている。

続いて、図６を用いて、実施の形態１に係る線材３の構成を説明する。

図６に示されるように、線材３は、芯材３１と、絶縁被膜３２とを含んでいる。絶縁被膜３２は、芯材３１を被覆している。図２に示されるように、線材３は、第１端３ａと、第２端３ｂを含んでいる。

続いて、図７および図８を用いて、実施の形態１に係る端子４の構成を説明する。

図７に示されるように、端子４は、保持部４１を有している。保持部４１は、変形可能に構成されている。保持部４１は、保持部４１内に線材３（図６参照）が配置されるように構成されている。詳細に後述されるように、保持部４１が芯材３１（図６参照）を挟み込むことによって、線材３（図６参照）は端子４に接続される。端子４の材料は、例えば、金属の薄板である。図７および図１に示されるように、第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂは、同じ構造を有している。第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂの各々は、保持部４１を有している。図８は、図２のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図８に示されるように、第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂは、製品Ｐに接続されている。第１端子部４ａは、第２端子部４ｂとずれて配置されていてもよい。

続いて、図９～図１３を用いて、配線機１の構成について詳細に説明する。図９は、図１０のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。なお、図９では、取付板１５が搬送部１１に対して上側に配置されるように配線機１が図示されている。取付板１５は、搬送部１１に対して上側に配置されている。

図９に示されるように、本実施の形態において、配線機１は、取付板１５、規制ガイド１６、第１シリンダ１７および第２シリンダ１８をさらに含んでいる。

図１０に示されるように、搬送部１１は、Ｘ軸方向に沿って線材３を切断部１２に搬送するように構成されている。搬送部１１は、線材３を保持するように構成されている。なお、本実施の形態において、Ｘ軸方向は、取付板１５の下面で線材３が延びている方向に沿った方向である。Ｙ軸方向は、取付板１５の下面に沿い、かつＸ軸方向に直交する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方に直交する方向である。搬送部１１は、線材３を切断部１２に搬送する速度を移動速度に応じて調整可能に構成されている。

搬送部１１は、第１ローラ１１ａと、第２ローラ１１ｂとを含んでいる。第１ローラ１１ａおよび第２ローラ１１ｂは、取付板１５の下面に取り付けられている。第１ローラ１１ａは、一対の第１ローラ部Ｒａを含んでいる。一対の第１ローラ部Ｒａは、線材３を挟み込むように構成されている。第２ローラ１１ｂは、一対の第２ローラ部Ｒｂを含んでいる。一対の第２ローラ部Ｒｂは、線材３を挟み込むように構成されている。

切断部１２は、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂを含んでいる。第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、線材３を挟み込むように構成されている。第１切断刃１２ａは、線材３を挟み込むように構成された一対の第１刃部Ｂａを含んでいる。一方の第１刃部Ｂａと線材３との距離は、他方の第１刃部Ｂａと線材３との距離と同じであってもよい。第２切断刃１２ｂは、線材３を挟み込むように構成された一対の第２刃部Ｂｂを含んでいる。一方の第２刃部Ｂｂと線材３との距離は、他方の第２刃部Ｂｂと線材３との距離と同じであってもよい。一対の第１刃部Ｂａ同士の間隔は、一対の第２刃部Ｂｂ同士の間隔よりも大きくてもよい。

図１１および図１０に示されるように、第１刃部Ｂａおよび第２刃部Ｂｂは、Ｖ字形状に形成された刃を含んでいる。線材３は、第１刃部Ｂａおよび第２刃部Ｂｂの各々のＶ字形状に形成された刃の間に挟み込まれている。

図１０に示されるように、かしめ部１３は、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂと、かしめ開閉機構１３２とを含んでいる。第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、かしめ開閉機構１３２の先端に取り付けられている。かしめ開閉機構１３２は、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂを開閉するように構成されている。かしめ開閉機構１３２は、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂをＹ軸方向に開閉するように構成されている。かしめ開閉機構１３２は、例えば、駆動源としてモータを有する電動チャックである。

第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、端子４（図１参照）を挟み込むように構成されている。第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂの各々の第１面には、第１切断刃１２ａの一対の第１刃部Ｂａのそれぞれが取り付けられている。第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂの各々の第２面には、第２切断刃１２ｂの一対の第２刃部Ｂｂのそれぞれが取り付けられている。これにより、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、かしめ開閉機構１３２による第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂの開閉に連動して開閉するように構成されている。

把持部１４は、第１把持爪１４１ａおよび第２把持爪１４１ｂと、把持爪開閉機構１４２とを含んでいる。第１把持爪１４１ａおよび第２把持爪１４１ｂは、線材３を挟み込んで把持するように構成されている。把持爪開閉機構１４２は、第１把持爪１４１ａおよび第２把持爪１４１ｂを開閉するように構成されている。把持爪開閉機構１４２は、第１把持爪１４１ａおよび第２把持爪１４１ｂをＹ軸方向に開閉するように構成されている。把持爪開閉機構１４２は、例えば、駆動源としてモータを有する電動チャックである。

図９に示されるように、取付板１５の上面には、駆動源２、第１シリンダ１７および把持爪開閉機構１４２が取り付けられている。取付板１５の下面には、搬送部１１および規制ガイド１６が取り付けられている。線材３は、取付板１５の下面に沿って配置されている。駆動源２が取付板１５を移動させることによって、配線機１が一体的に移動するように配線機１が構成されている。図９および図１０に示されるように、かしめ部１３は、取付板１５に設けられた第１貫通孔ＴＨ１を貫通している。第１把持爪１４１ａおよび第２把持爪１４１ｂは、取付板１５に設けられた第２貫通孔ＴＨ２を貫通している。

図１０に示されるように、規制ガイド１６は、Ｘ軸方向に搬送部１１の第１ローラ１１ａと切断部１２との間に配置されている。規制ガイド１６は、線材３との間に隙間が設けられるように線材３を挟み込んでいる。規制ガイド１６は、搬送部１１から供給された線材３が第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂの間の空間に向かって直線的に供給されるように構成されている。

図９に示されるように、第１シリンダ１７は、第１駆動部１７１と、第１取付部１７２と、第１軸部ＳＨａとを含んでいる。第１駆動部１７１は、取付板１５の上面に取り付けられている。第１取付部１７２は、第１軸部ＳＨａを介して第１駆動部１７１に接続されている。図９および図１２に示されるように、第１駆動部１７１は、第１軸部ＳＨａを介して第１取付部１７２をＸ軸方向に沿って移動させるように構成されている。

図９に示されるように、第２シリンダ１８は、第２駆動部１８１と、第２取付部１８２と、第２軸部ＳＨｂとを含んでいる。第２駆動部１８１は、第１取付部１７２に取り付けられている。第２駆動部１８１は、第１取付部１７２に対して第１駆動部１７１とは反対側で第１取付部１７２に取り付けられている。第２駆動部１８１は、第１駆動部１７１によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。第２取付部１８２は、第２軸部ＳＨｂを介して第２駆動部１８１に接続されている。第２取付部１８２には、かしめ開閉機構１３２が取り付けられている。図９および図１３に示されるように、第２駆動部１８１は、第２軸部ＳＨｂを介して第２取付部１８２をＺ軸方向に沿って移動させるように構成されている。

かしめ開閉機構１３２は、第２取付部１８２のＺ軸方向に沿った移動によってＺ軸方向に沿って移動するように構成されている。かしめ開閉機構１３２のＺ軸に沿った移動によって第１かしめ爪１３１ａ、第２かしめ爪１３１ｂ、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂがＺ軸に沿って移動するように構成されている。

図１３に示されるように、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂがＺ軸方向に上側に移動した状態において、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、線材３を挟み込まない位置に配置されている。第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂがＺ軸方向の上側に移動した状態において、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、線材３を挟み込む位置に配置されている。これにより、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂが開閉した際に、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂが線材３を切断しないように第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂが構成されている。

続いて、主に図１４～図１６を用いて、第１切断刃１２ａ、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂの構成について詳細に説明する。なお、説明の便宜のため、第２切断刃１２ｂおよび取付板１５は図示されていない。

図１４に示されるように、線材３が切断されていない状態において、第１切断刃１２ａは、線材３から間を空けて線材３を挟み込んでいる。図１５に示されるように、第１切断刃１２ａは、第１切断刃１２ａによって絶縁被膜３２が除去される際に芯材３１に接触する手前の位置まで移動するように構成されている。図１６に示されるように、第１切断刃１２ａは、第１切断刃１２ａによって芯材３１および絶縁被膜３２が切断される際に一対の第１刃部ＢａのＶ字形状の底の部分が互いに交差する位置まで移動するように構成されている。

第１切断刃１２ａは、絶縁被膜３２を切断し、かつ芯材３１を切断しない位置に移動するように配置されている。また、第２切断刃１２ｂ（図１０参照）は、絶縁被膜３２および芯材３１を切断する位置に移動するように配置されている。第２切断刃１２ｂ（図１０参照）は、第１切断刃１２ａと同じ構造を有し、かつ同じ動作が可能に構成されている。

続いて、主に図２～図４および図９～図３６を用いて、実施の形態１に係る自動配線装置１００が線材３を端子４に接続する動作を説明する。

本実施の形態に係る自動配線装置１００は、線材３の第１端３ａを第１端子部４ａに接続した後、図２に示されるように、線材３の第２端３ｂを第２端子部４ｂに接続する。

まず、図３に示されるように、線材３の第１端３ａの絶縁被膜３２が除去される。図１０に示されるように、具体的には、線材３は、第１ローラ１１ａおよび第２ローラ１１ｂの間と、規制ガイド１６の間とを通るように配置される。第１ローラ１１ａの一対の第１ローラ部Ｒａが互い違いに回転する。これにより、線材３は、Ｘ軸方向に沿って第１ローラ１１ａ側から切断部１２側に送られる。線材３の先端が第２切断刃１２ｂと同じＸ軸方向の位置に配置されたら、第１ローラ１１ａの回転が停止する。

図１７に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂが閉じる方向に移動する。これにより、第１切断刃１２ａが絶縁被膜３２を切断する。なお、芯材３１（図３参照）は、切断されない。具体的には、第２切断刃１２ｂは、線材３を切断しない。

図１２に示されるように、第１シリンダ１７の第１駆動部１７１がＸ軸方向に第１ローラ１１ａ側から把持部１４側に向かって第１取付部１７２を移動させる。これにより、第１切断刃１２ａがＸ軸方向に沿って第１ローラ１１ａ側から把持部１４側に向かって移動する。図１８に示されるように、第１切断刃１２ａによって切断された絶縁被膜３２は、Ｘ軸方向に沿って第１ローラ１１ａから把持部１４側に向かって移動する。このため、第１切断刃１２ａによって切断された絶縁被膜３２は、芯材３１から分離する。

図１９に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、開く方向に移動する。これにより、第１切断刃１２ａが開く方向に移動するため、切断された絶縁被膜３２が第１切断刃１２ａの間から落下する。このため、切断された絶縁被膜３２が第１切断刃１２ａの間から除去される。

続いて、図３に示されるように、線材３の第１端３ａの芯材３１が第１端子部４ａに接続される。図２０に示されるように、具体的には、配線機１は、配線機１が線材３の第１端３ａを保持した状態で駆動源２によって第１端子部４ａに移動する。配線機１は、搬送部１１が線材３の第１端３ａを保持した状態で駆動源２によって第１端子部４ａに移動する。

なお、配線材移送機５が線材３を配線機１に搬送する速度は、配線機１が駆動源２によって移動する移動速度と同じであってもよい。また、搬送部１１が線材３を切断部１２に搬送する速度は、配線機１が駆動源２によって移動する移動速度と同じであってもよい。また、配線材移送機５の第１原動側ローラ５２ａ（図３参照）および第２原動側ローラ５３ａ（図３参照）ならびに搬送部１１の第１ローラ１１ａおよび第２ローラ１１ｂの回転速度は、駆動源２の動作量に応じて調整されてもよい。

また、第１シリンダ１７の第１駆動部１７１がＸ軸方向に沿って把持部１４側から第１ローラ１１ａ側に向かって第１取付部１７２を移動させる。これにより、切断部１２がＸ軸方向に沿って把持部１４側から第１ローラ１１ａ側に向かって移動する。

図２１～図２３に示されるように、第１端子部４ａの保持部４１に芯材３１が配置される。

図１３に示されるように、第２シリンダ１８の第２駆動部１８１がＺ軸方向に沿って上側に第２取付部１８２を移動させる。これにより、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、Ｚ軸方向に沿って上方に移動する。第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂが線材３を挟み込まない位置に移動する。なお、説明の便宜のため、図２４等の下面視において、上方に移動した状態の第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、図示されていない。

図２５に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、閉じる方向に移動する。第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、第１端子部４ａをかしめる。第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、第１端子部４ａに接触して第１端子部４ａを挟み込む。図２６に示されるように、第１端子部４ａの保持部４１が変形することによって、芯材３１が第１端子部４ａに固定される。線材３は、第１端子部４ａに接続される。

図２７に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、開く方向に移動する。配線機１は、駆動源２（図３参照）によって製品Ｐ（図３参照）の上方に移動する。

続いて、図４に示されるように、絶縁被膜３２が除去される。線材３が切断されることによって、第２端３ｂが形成される。図２８に示されるように、具体的には、第２シリンダ１８の第２駆動部１８１が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂがＺ軸方向に沿って下側に移動する。これにより、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂが線材３に接触できる高さに移動する。

また、図２９に示されるように、把持爪開閉機構１４２が動作することによって、第１把持爪１４１ａおよび第２把持爪１４１ｂは、閉じる方向に移動する。これにより、線材３は、第１把持爪１４１ａおよび第２把持爪１４１ｂに把持される。

図３０に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、閉じる方向に移動する。これにより、第１切断刃１２ａは、芯材３１および絶縁被膜３２を切断する。第２切断刃１２ｂは、絶縁被膜３２を切断する。第２切断刃１２ｂは、芯材３１を切断しない。

図３１に示されるように、第１シリンダ１７の第１駆動部１７１は、第１取付部１７２をＸ軸方向に沿って把持部１４側から第１ローラ１１ａ側に移動させる。これによって、切断部１２によって切断された絶縁被膜３２は、芯材３１から分離する。

図３２に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、開く方向に移動する。これにより、第２切断刃１２ｂが開く方向に移動するため、切断された絶縁被膜３２が第２切断刃１２ｂの間から落下する。このため、切断された絶縁被膜３２が除去される。これにより、線材３の第２端３ｂが形成される。

続いて、図４に示されるように、線材３の第２端３ｂが第２端子部４ｂに接続される。具体的には、図３３に示されるように、配線機１は、配線機１が線材３の第２端３ｂを保持した状態で駆動源２によって第２端子部４ｂに移動する。配線機１は、把持部１４が線材３の第２端３ｂを保持した状態で駆動源２によって第２端子部４ｂに移動する。これにより、第２端子部４ｂの保持部４１（図２１参照）に芯材３１が配置される。

また、図３３および図３４に示されるように、第２シリンダ１８の第２駆動部１８１がＺ軸方向に沿って上側に第２取付部１８２を移動させる。これにより、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、Ｚ軸方向に沿って上側に移動する。第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂは、第１切断刃１２ａおよび第２切断刃１２ｂが線材３を挟み込まない位置に移動する。なお、説明の便宜のため、図３４等の下面図では、第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂは、Ｘ軸方向に沿って配置されているように図示されている。また、線材３は、Ｘ軸方向に沿って配置されているように図示されている。図８に示されるように、第１端子部４ａおよび第２端子部４ｂは、Ｘ軸方向にずれて配置されていてもよい。また、線材３は、Ｘ軸方向に対して斜めに配置されていてもよい。

図３５に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、閉じる方向に移動する。第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、第２端子部４ｂをかしめる。第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、第２端子部４ｂに接触して第２端子部４ｂを挟み込む。第２端子部４ｂが変形することによって、芯材３１が第２端子部４ｂに固定される。芯材３１は、第２端子部４ｂに接続される。

図３６に示されるように、かしめ開閉機構１３２が動作することによって、第１かしめ爪１３１ａおよび第２かしめ爪１３１ｂは、開く方向に移動する。図２に示されるように、配線機１は、駆動源２によって製品Ｐの上方に移動する。以上により、自動配線装置１００が線材３を配線する工程が完了する。つまり、配線作業が完了する。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

実施の形態１に係る自動配線装置１００によれば、図３および図４に示されるように、配線機１は、配線機１が線材３の第１端３ａおよび第２端３ｂのいずれかを保持した状態で駆動源２によって移動するように構成されている。このため、配線機１が線材３の第１端３ａおよび第２端３ｂの両方を保持した状態で２つの駆動源２によって移動するように構成されている場合よりも、自動配線装置１００の構成要素が少ない。よって、第２端３ｂを保持するための第２の配線機および第２の配線機を移動させるための第２の駆動源が必要ではない。したがって、自動配線装置１００の構成要素を少なくすることができる。

図３および図４に示されるように、配線機１は、搬送部１１と、切断部１２と、かしめ部１３と、把持部１４とを含んでいる。このため、図３１に示されるように、第１端３ａが第１端子部４ａに接続された後に配線機１が線材３を保持した状態で線材３が切断されることによって、第２端３ｂが形成される。また、第２端３ｂは、把持部１４に把持されている。よって、第１端３ａおよび第２端３ｂが保持具等に一時的に把持される必要がない。これにより、第１端３ａおよび第２端３ｂの両方を保持するための保持具等が必要ではない。したがって、自動配線装置１００の構成要素を少なくすることができる。

仮に、芯材３１が端子４に芯材３１が延びる方向にまっすぐ押し込まれることで線材３が端子４に接続される場合、確実に線材３が端子４に接続されるためには線材３が端子４にまっすぐ押し込まれる必要がある。しかしながら、線材３が柔らかい場合には、線材３が変形しやすいため接続が困難である。本実施の形態に係る自動配線装置１００によれば、図２６に示されるように、線材３は、端子４の上方から端子４の保持部４１に配置され得る。このため、線材３を端子４にまっすぐ押し込む必要がないため、線材３が柔らかい場合であっても、線材３を端子４に接続することができる。

図３に示されるように、配線材移送機５は、線材３を配線機１に搬送する速度を配線機１が駆動源２によって移動する移動速度に応じて調整可能に構成されている。搬送部１１は、線材３を切断部１２に搬送する速度を移動速度に応じて調整可能に構成されている。このため、線材３の第１端３ａが第１端子部４ａに接続された後に配線機１が第２端子部４ｂに移動する際に、線材３の第１端３ａと第１端子部４ａとに力がかかることを抑制できる。このため、端子４における接続の品質が向上し得る。

実施の形態２．
次に、図３７を用いて、実施の形態２に係る自動配線装置１００の構成を説明する。実施の形態２は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図３７に示されるように、本実施の形態に係る自動配線装置１００は、第１センサＳ１をさらに含んでいる。第１センサＳ１は、線材３の有無を検出するように構成されている。第１センサＳ１は、線材３の線径を検出するように構成されている。第１センサＳ１は、線材３の絶縁被膜３２の有無を検出するように構成されている。

第１センサＳ１は、取付板１５の下面に取り付けられている。第１センサＳ１は、Ｘ軸方向に切断部１２と把持部１４との間に配置されている。

第１センサＳ１は、投光器Ｓ１ａと、受光器Ｓ１ｂとを含んでいる。投光器Ｓ１ａは、受光器Ｓ１ｂから間隔を空けて配置されている。投光器Ｓ１ａは、受光器Ｓ１ｂに向かってライン状のレーザー光を照射するように構成されている。受光器Ｓ１ｂは、投光器Ｓ１ａが照射したレーザー光を受光するように構成されている。第１センサＳ１は、受光器Ｓ１ｂが受光したレーザー光の面積を検出するように構成されている。

レーザー光が線材３によって遮られることで、レーザー光の面積は減少する。このため、第１センサＳ１は、レーザー光の面積に基づいて投光器Ｓ１ａと受光器Ｓ１ｂとの間の間隔における線材３の有無を検出できる。また、レーザー光の面積に基づいて投光器Ｓ１ａと受光器Ｓ１ｂとの間に配置された線材３の線径が判別され得る。このため、第１センサＳ１は、受光器Ｓ１ｂが受光したレーザー光の面積に基づいて、投光器Ｓ１ａと受光器Ｓ１ｂとの間に配置された線材３の線径を判別できる。また、芯材３１により遮られたレーザー光の面積は、絶縁被膜３２により遮られたレーザー光の面積と異なる。このため、第１センサＳ１は、レーザー光の面積に基づいて絶縁被膜３２の有無を検出できる。すなわち、第１センサＳ１は、絶縁被膜３２が除去されたことを検出できる。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

実施の形態２に係る自動配線装置１００によれば、図３７に示されるように、第１センサＳ１は、線材３の有無を検出するように構成されている。このため、自動配線装置１００の動作中に線材３がなくなった際に、自動配線装置１００の動作を自動で停止できる。また、自動配線装置１００の動作中に線材３がなくなった際に、作業者に線材３の自動配線装置１００への供給を促すことができる。これにより、自動配線装置１００の停止時間が低減され得る。

図３７に示されるように、第１センサＳ１は、線材３の線径を検出するように構成されている。このため、第１センサＳ１は、生産している製品Ｐ（図４参照）に用いられる線材３と異なる線径を有する線材３が用いられた場合に、異なる線径を有する線材３を検出できる。したがって、自動配線装置１００は、作業者に線材３の交換等の復旧対応を促すことができる。

図３７に示されるように、第１センサＳ１は、線材３の絶縁被膜３２の有無を検出するように構成されている。このため、第１センサＳ１は、絶縁被膜３２が除去されなかった場合に、絶縁被膜３２が除去されなかったことを検出できる。したがって、自動配線装置１００は、作業者に絶縁被膜３２の除去等の復旧対応を促すことができる。

実施の形態３．
次に、図３８を用いて、実施の形態３に係る自動配線装置１００の構成を説明する。実施の形態３は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図３８に示されるように、本実施の形態に係る自動配線装置１００は、第２センサＳ２をさらに含んでいる。第２センサＳ２は、かしめ部１３に接続されている。第２センサＳ２は、かしめ部１３が端子４をかしめることでかしめ部１３に生じる荷重を検出可能に構成されている。第２センサＳ２は、かしめ部１３に生じる荷重、端子４の板厚および芯材３１の線径に基づいて、かしめの成否を判断するように構成されている。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

実施の形態３に係る自動配線装置１００によれば、図３８に示されるように、自動配線装置１００は、第２センサＳ２をさらに含んでいる。第２センサＳ２は、かしめ部１３が端子４をかしめることでかしめ部１３に生じる荷重を検出可能に構成されている。このため、自動配線装置１００は、かしめ部１３に生じる荷重に基づいてかしめの成否を判断することができる。

実施の形態４．
次に、図１２を用いて、実施の形態４に係る自動配線装置１００の構成を説明する。実施の形態４は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

本実施の形態に係るかしめ部１３は、かしめ開閉機構１３２の開閉動作量を検出可能に構成されている。かしめ部１３は、かしめ開閉機構１３２の開閉動作量、端子４の板厚および芯材３１の線径に基づいて、かしめの成否を判断するように構成されている。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

実施の形態４に係る自動配線装置１００によれば、かしめ部１３は、かしめ開閉機構１３２の動作量を検出可能に構成されている。このため、自動配線装置１００は、かしめ開閉機構１３２の動作量に基づいてかしめの成否を判断することができる。

実施の形態５．
次に、図３９を用いて、実施の形態５に係る自動配線装置１００の構成を説明する。実施の形態５は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図３９に示されるように、本実施の形態に係る線材３は、第１線材部３４および第２線材部３５を含んでいる。第１線材部３４は、第２線材部３５とは別体である。

本実施の形態に係る配線機１は、第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂを含んでいる。第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂは、同じ構造を有している。第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂの各々は、搬送部１１、切断部１２、かしめ部１３および把持部１４を含んでいる。駆動源２には、第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂのいずれかが装着されている。第１配線部１ａは、第１配線部１ａが第１線材部３４の第１端および第２端のいずれかを保持した状態で駆動源２によって移動するように構成されている。第２配線部１ｂは、第２配線部１ｂが第２線材部３５の第１端および第２端のいずれかを保持した状態で駆動源２によって移動するように構成されている。第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂは、駆動源２に着脱可能に構成されている。駆動源２は、第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂの両方に届く寸法および可動範囲を有している。なお、説明の便宜のため駆動源２は小さく図示されている。

配線材移送機５は、第１配線材移送部５ａおよび第２配線材移送部５ｂを含んでいる。第１配線材移送部５ａは、第１線材部３４を第１配線部１ａに搬送するように構成されている。第２配線材移送部５ｂは、第２線材部３５を第２配線部１ｂに搬送するように構成されている。

自動配線装置１００は、ツールチェンジャＴＣ、第１配線台Ｂ１、第２配線台Ｂ２および第３センサＳ３をさらに含んでいる。ツールチェンジャＴＣは、駆動源２の先端に接続されている。駆動源２は、ツールチェンジャＴＣを介して第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂのいずれかに接続されている。ツールチェンジャＴＣは、ツールチェンジャＴＣを介して駆動源２が第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂのいずれかと自動的に着脱するように構成されている。

第１配線台Ｂ１は、第１配線部１ａを支持するように構成されている。第２配線台Ｂ２は、第２配線部１ｂを支持するように構成されている。第１配線部１ａが駆動源２に装着されている場合、第２配線部１ｂが第２配線台Ｂ２に配置されている。第２配線部１ｂが駆動源２に装着されている場合、第１配線部１ａが第１配線台Ｂ１に配置されている。

第３センサＳ３は、第１部Ｓ３ａと、第１部Ｓ３ａから間を空けて配置された第２部Ｓ３ｂとを含んでいる。第３センサＳ３は、第１部Ｓ３ａと第２部Ｓ３ｂとの間の隙間における線材３の有無を検出するように構成されている。第３センサＳ３は、配線材移送機５の第１線材送りローラ５２と第２線材送りローラ５３との間に配置されている。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

実施の形態５に係る自動配線装置１００によれば、図３９に示されるように、配線機１は、第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂを含んでいる。第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂは、駆動源２に着脱可能に構成されている。説明の便宜のため、第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂのうち駆動源２に装着されている方は、動作側配線部である。また、第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂのうち駆動源２に装着されていない方は、待機側配線部である。動作側配線部に投入された線材３が自動配線装置１００の動作中になくなった際に、直ちに動作側配線部を線材３が投入された状態の待機側配線部に交換できる。このため、自動配線装置１００の停止時間を短くすることができる。したがって、高い生産性を有する自動配線装置１００を提供することができる。

図３９に示されるように、配線機１は、第１配線部１ａおよび第２配線部１ｂを含んでいる。このため、駆動源２に装着された動作側配線部が動作している間に、待機側配線部に線材３を投入することができる。よって、線材３の投入を待機する時間を短くすることができる。

図３９に示されるように、自動配線装置１００は、第３センサＳ３をさらに含んでいる。第３センサＳ３は、第１部Ｓ３ａと第２部Ｓ３ｂとの間の隙間における線材３の有無を検出するように構成されている。このため、第３センサＳ３は、動作側配線部から線材３がなくなったことを検出できる。これにより、線材３の有無に応じて自動的に第１配線部１ａと第２配線部１ｂとが交換され得る。よって、自動配線装置１００が停止することなく配線作業が継続され得る。したがって、高い生産性を有する自動配線装置１００を提供することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 配線機、１ａ 第１配線部、１ｂ 第２配線部、２ 駆動源、３ 線材、４ 端子、５ 配線材移送機、１１ 搬送部、１２ 切断部、１３ かしめ部、１４ 把持部、３１ 線材、３２ 絶縁被膜、３４ 第１線材部、３５ 第２線材部、１３１ａ 第１かしめ爪、１３１ｂ 第２かしめ爪、１３２ かしめ開閉機構、Ｓ１ 第１センサ、Ｓ２ 第２センサ。

Claims (6)

1. 芯材と前記芯材を被覆する絶縁被膜とを含む線材の第１端および第２端を端子の第１端子部および第２端子部にそれぞれ接続するための自動配線装置であって、
   駆動源と、
   搬送部と、切断部と、かしめ部と、把持部とを含む配線機とを備え、
   前記搬送部は、前記切断部に前記線材を搬送するように構成されており、
   前記切断部は、前記搬送部から搬送された前記線材の前記第１端および前記第２端の前記芯材の各々を前記絶縁被膜から露出させるように構成されており、かつ前記搬送部から搬送された前記線材の前記第２端の前記芯材を切断するように構成されており、
   前記かしめ部は、前記端子の前記第１端子部および前記第２端子部の各々をかしめることで前記第１端および前記第２端の各々の前記芯材を前記端子の前記第１端子部および前記第２端子部の各々にそれぞれ接続するように構成されており、
   前記把持部は、前記切断部に対して前記搬送部とは反対側に配置され、かつ前記第１端子部に前記第１端が接続されてから、前記線材の前記第２端を保持した状態とし、
   前記配線機が、前記駆動源によって前記第２端子部に対応する位置へ移動することによって、前記第１端子部に前記第１端が接続されてから、前記第２端子部に前記第２端が接続されるものである、自動配線装置。
2. 前記線材を前記配線機に搬送するように構成された配線材移送機をさらに備え、
   前記配線材移送機は、前記線材を前記配線機に搬送する速度を前記配線機が前記駆動源によって移動する移動速度に応じて調整可能に構成されており、
   前記搬送部は、前記線材を前記切断部に搬送する速度を前記移動速度に応じて調整可能に構成されている、請求項１に記載の自動配線装置。
3. 第１センサをさらに備え、
   前記第１センサは、前記線材の有無を検出するように構成されている、請求項１または２に記載の自動配線装置。
4. 第２センサをさらに備え、
   前記第２センサは、前記かしめ部が前記端子をかしめることで前記かしめ部に生じる荷重を検出可能に構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の自動配線装置。
5. 前記かしめ部は、前記端子を挟み込むように構成された第１かしめ爪および第２かしめ爪と、前記第１かしめ爪および前記第２かしめ爪を開閉するように構成されたかしめ開閉機構とを含み、
   前記かしめ部は、前記かしめ開閉機構の開閉動作量を検出可能に構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の自動配線装置。
6. 前記線材は、第１線材部および第２線材部を含み、
   前記配線機は、第１配線部および第２配線部を含み、
   前記第１配線部および前記第２配線部の各々は、前記搬送部、前記切断部、前記かしめ部および前記把持部を含み、
   前記駆動源には、前記第１配線部および前記第２配線部のいずれかが装着されており、 前記第１配線部は、前記第１配線部が前記第１線材部の前記第１端および前記第２端のいずれかを保持した状態で前記駆動源によって移動するように構成されており、
   前記第２配線部は、前記第２配線部が前記第２線材部の前記第１端および前記第２端のいずれかを保持した状態で前記駆動源によって移動するように構成されており、
   前記第１配線部および前記第２配線部は、前記駆動源に着脱可能に構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の自動配線装置。

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