JPH04183247A - 端子自動接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、端子を自動的に接続する装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］従来、電
気部品から突出した短寸のリード線の先端の端子を、電
源側の端子へ接続しようとした場合、リード線の長さの
バラツキ、及び、リード線のねじれや弯曲に伴う端子の
位置と姿勢のバラツキ、が大きく、自動化は不可能視さ
れてきた７即ち、従来は、この種のリード線の先端の端
子の接続は、作業者が手作業で行なわざるをえないのが
実状であった。

例えば、電気モータのステータの組立て、及び、検査の
各工程は、自動化されているが、この組立て完了後、検
査へ移る前に、組立てられたステータのリード線の端子
を、電源側の端子へ接続する工程は、自動化出来ずに、
いちいち作業者が手作業にて行なっていた。

本発明の目的は、このように従来は至難視されていた電
気部品のリード線端子を、自動的に接続可能とする点に
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、電気部品から突出
した所定長さのリード線の先端の第１端子を、電源側の
第２端子へ自動的に接続する装置であって、上記電気部
品から上記リード線が突出する付根部の一点を通る第１
軸心廻りに揺動するアクチュエータを設けると共に、該
アクチュエータにて該第１軸心廻りに揺動する揺動台を
設け、かつ、上記第１端子と上記リード線とを結ぶ直線
が、上記一点に於て上記第１軸心と交わるように、上記
第１端子を固着保持する保持機構を、上記揺動台に設け
、さらに、上記一点を頂点として上記第１軸心を中心軸
とすると共に上記リード線を含む仮想円錐の曲面上に、
上記第２端子を配設したものである。

〔作　用〕

アクチュエータによって揺動台は第１軸心廻り□仮想円
錐の中心軸廻り□に揺動する。

この時、揺動台上の保持機構にて保持された第１端子（
及びリード線）は、上記第１軸心廻りに揺動するが、こ
の第１端子とリード線の軌跡は、仮想円錐の曲面の一部
を描く。そのため、リード線の付根部□仮想円錐の頂点
□から、リード線の先端の第１端子までの長さは、変化
しないで、一定値となる。この仮想円錐の曲面上に配設
された第２端子を、揺動して送られて来る第１端子に対
して、高精度に一致させることが可能となり、第１端子
と第２端子とは、容易確実に、自動接続出来る。またリ
ード線に無理な力が掛からない。

〔実施例〕

以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説する。

第３図と第５図に於て、短い所定長さｉのリード線１を
有する電気部品２として、ハーメチックモータ等の電気
モータのステータを例示する。リード線１の先端には扁
平な第１端子３が付設され、同図の下面の第１平面部５
と上面の第２平面部４５は相互に平行であって、平面視
が屋根形である。

第２平面部４５には、３個のコ矛りクビン用の孔４・・
・が開設されている。

そして、該電気部品２としてのステータは、鉄心６と巻
線７とを有し、中心に孔８を有する。リード線１□引き
出し線−−−は、この巻線７の軸方向端面の一点Ｐから
、はぼ径方向へ突出しているが、鉄心６に巻線７を巻く
前工程（＆Ｉ立工程）の直後では、このリード線ｌの突
出方向位置は上下・左右に位置が定まらず、かつ、長さ
２のバラツキもあると共に、弯曲したりねじれているこ
とも多く、特に第１端子３の位置と向きのバラツキが大
きい。

本発明に係る端子自動接続装置は、例えばこのような組
立後の電気部品２を、次の検査工程へ、無人にて（自動
的に）、送るため、リード線１の上記第１端子３を、電
源側の第２端子９（第１図参照）へ自動的に接続する装
置である。

まず、本発明の端子自動接続装置１０が応用された具体
例を第２図の平面口に示す。同図に於て、１１は検査用
ターンテーブルで矢印Ｂ方向へ間欠的に回転する。この
ターンテーブル１１の外周縁に沿って例えば８個の検査
品保持筒体１２・・・が、上方へ突設される（第１５図
参照）。

そして、１３は矢印Ｃ方向へ、組立完了後の電気部品２
（ステータ）を送ってくる第１コンヘアであり、幅寸法
がしだいに減少する一対のガイド壁１４、１４がこの第
１コンへ７１３の上方に付設されていて、第５図に示す
ステータの鉄心６の２面幅寸法Ｅよりも、僅かに大きい
幅寸法Ｆに、上記ガイド壁１４．１４の最終幅寸法を決
定することによって、第２図に示すように、鉄心６の向
きが定まる。

１６は、第１コンヘア１３の終端１５に停止した電気部
品２（ステータ）を、ターンテーブル１１のａ位置の筒
体１２内へ搬送するロボットである。例えばこのロボッ
ト１６のハンドの移動域Ｇを、第２０のように設定する
。

端子自動接続装置ｌＯはこの供給位置ａの近傍に配設さ
れる。次に、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの各位置を、回転方向
テスト位置、導体抵抗測定位置、絶縁テスト位置、耐圧
テスト位置、コロナ放電測定位置とする。また、ｇ位置
で端子を分離し、ｈ位置で検査完了品を排出する位置と
する。２１はマニピュレータ式のアンローダであって、
良品を第２コンベア１７へ排出する。

ところで、第１５図に示すようにステータの種類に応じ
て交換自在の高さ調整用円筒スペーサ１８が、筒体１２
内の下部に挿入されており、ステータの種類が変わって
も、巻線７の上面７ａを一定に保つ。

また、筒体１２の内部に対応してターンテーブル１１に
は孔１９が貫設されていて、前記排出位置りに於て、こ
の孔１９から流体シリンダ２０のピストンロンドが伸長
してステータを少し押上げて、ステータの下端面の高さ
位置を、ステータの種類にかかわらず常時一定として、
マニピュレータ式のアンローダ２１にてステータを掴持
した時のステータの下端面を常に一定とすることが出来
る。これによって、第２コンベア１７上に、静かにステ
ータを落下させることが出来る。

しかして、第１図と第８図に於て、２３は、電源側の第
２端子９を保持する保持手段であり、この保持手段２３
は、回倒では、ターンテーブル１１の上面からくの字形
に突設したパイプ材２４と、その先端に固着された孔２
５付の固定費は片２６と、孔２５内に第２端子９を突入
状として保持すると共に矢印Ｈ，Ｊ方向へ往復動可能と
して取付けられた可動部材２７等から構成されている。

なお、２８は端子離脱板である。図示省略のスリップリ
ングユニントを介して、ターンテーブル１１の下方中心
から電気が送られ、パイプ材２４内の配線を介して、第
２端子９に供給可能である。また、Ｖ例では、この第２
端子９は、雄側の端子であって、３本のいわゆるコネク
タビン２９・・・を有する。

第１図と第２図に示すように、流体シリンダ３０にて矢
印に、　Ｌのように、ａ位置の筒体１２内の電気部品２
に接近分離自在に往復動する往復動部材３１に、揺動モ
ータ等のロークリアクチュエータ３２を取付け、さらに
、このアクチュエータ３２にて、第１軸心３３廻りに揺
動するように、該アクチュエータ３２の出力軸に、揺動
台３４を固着する。

３５は、この揺動台３４の一部に固着され、第１端子３
の第１平面部５を受ける受は部材である。

３６は、この受は部材３５上に、載！、又は、接近して
対応した、第１端子３の第２平面部４５に軽く接触又は
接近し、受は部材３５と共働して（第１１図（１）参照
）、この第１端子３を保持する厚み方向押え手段である
。この厚み方向押え手段は、第１図の回倒では、揺動台
３４に取付けられた回転アクチエエータ３７と、その出
力軸に固着の押え片３８とから成り、押え片３８は矢印
Ｑのように揺動する。

４２は、厚み方向押え手段３６にて保持された第１端子
３の先端面に接触して、リード線１を僅かに縮む方向（
たわむ方＠）へ押圧する流体シリンダ４３から成る長手
方向位置決め手段である。つまり、リード＆９１１の突
出長さのバラツキが存在していても、この長手方向位置
決め手段４２によって、長手方向Ｔ、Ｕの位置を正確に
決め得る（第１２図参照）。

３９は、厚み方向押え手段３６及び長手方向位置決め手
段４２にて保持された第１端子３を、第１図中の矢印Ｒ
，Ｓのように往復動する一対の可動片４０゜４０にて、
両側面４１．４１から挟着保持する輻寄せ挟着手段であ
る（第１３図参照）。

この幅寄せ挟着手段３９にて、第１端子３を両側面４Ｌ
　４１から強く挟着すると、前記厚み方向押え手段３６
の押えは不要となるから、第１回のように押え手段３６
は元の状態にもどって、第１端子３の第２平面部４５は
露出する。

そこで、幅寄せ挟着手段３９にて保持された第１端子３
を、前記アクチュエータ３２の矢印Ｍ方向への揺動によ
り、保持手段２３にて保持されている第２＠子９へ対応
させる。即ち、第８図の端子離脱板２８に、第１端子３
の第２平面部４５が接触状態となり、かつ、コネクタビ
ン２９・・・の各々の先端位置に対し、第１端子３の孔
４・・・の各々が、一致する。

第１図と第９図に於て、往復動部材３１の一部からＬ字
状の突出片４４を突設して、これに流体シリンダ４６を
取付けて、そのピストンロンド先端を、可動部材２７の
一部に当接して、押圧■すると、第２端子９のコネクタ
ビン２９・・・が、端子離脱板２８から突出する。第９
図では第１端子３を図示省略したが、上述の如く、アク
チュエータ３２にて第１端子３はこの端子離脱板２８に
当接しているから、その孔４・・・にコネクタビン２９
・・・が挿入され、電気的に接続状態となる。

しかして、第１１１Ｄ及び第１４図に於て明らかなよう
に、アクチュエータ３２の揺動中心線であるところの前
記第１軸心３３が、電気部品２からリード線ｌが突出す
る付根部の一点Ｐを、通るように、アクチュエータ３２
の取付姿勢を決定する。

さらに、受は部材３５上に於て、幅寄せ挟着手段３９に
て固定された第１端子３の長手方向の延長線□言い換え
れば、第１端子３とリード線１とを結ぶ直線４７□も、
上記一点Ｐを通るように、揺動台３４、受は部材３５、
及び可動片４０．４０等の方向を、設定する。

このように、第１端子３とリード線１とを結ぶ直線４７
が、リード！１の付根部の一点Ｐにて交わるように、上
述の各構成部材を配設する。

このようにして、（第１４図で分かるように、）リード
線１は、上記一点Ｐを頂点として、第１軸心３３を中心
軸とする仮想円錐４８の曲面の一部を描従って、第２端
子９を、この仮想円錐４８の曲面上であって、頂点に相
当する上記一点Ｐから第１端子３までの寸法！に相等し
い位置に、設置すれば良い。さらに、コネクタピン２９
・・・の同きを、同図のように、第１軸心３３と直交す
る平面にて仮想円錐４８を切った円４９の接線方向を間
ける。

なお、揺動台３４に於て第１端子３を固着保持する保持
機構５０として、上述の実施例では、幅寄せ挟着手段３
９と受は部材３５をもって、構成したが、本発明ではこ
れ以外に種々設計変更自由なことは勿論である。

また、第２図に於て、パイプ材２４等を有する前記保持
手段２３・・・は、ａ位置とε位置にのみ示して、他の
位置す、　　ｃ、　　ｄ、　　ｅ、　　ｆ、　　ｈでは
、図示省略しである。即ち、筒体１２・・・の各々に一
対一対応にてこの保持手段２３が付設されているのであ
る。

次に、第７図は他の実施例であって、第１図中の長手方
向位置決め手段４２を、所望により省略するも自由であ
ることを示す。それ以外は前実施例と同様の構成である
ので、詳細説明を省略する。

ところで、第２図に示した第１コンヘア１３から、ター
ンテーブル１１のａ位置の筒体１２内へ、電気部品２（
ステータ）を供給するロボッ目６のロボットハンド５１
の先端には、第４図に示すようなフォーク状の矯正部材
５２を付設する。

即ち、第４図に於て、ロボットハンド５１の先端に、鉛
直回転軸５３を設け、この中空管状軸５３の下端に、水
平状アーム５４を固着する。この軸５３内に、別の軸５
７が挿入されており、第３図の電気部品２の孔８内に挿
入されて、エアー等にて多数の突出子５５・・・が突出
自在な掴持具５６をこの別の軸５７に付設する。この掴
持具５６の軸心は、回転軸５３の軸心と一致させる。

フォーク状矯正部材５２は、アーム５４の先端から垂設
され、（図示省略の駆動機構にて）矢印Ｗのように回転
軸５３が回転すれば、掴持具５６の軸心層りに揺動する
。また、この矯正部材５２の揺動は、掴持具５６（及び
軸５７）とは独立して揺動する。

第５図に示す如くリード綿１は上下左右方向等に突出し
方向がバラバラである。この電気部品２の孔８内へ上方
から第４図の掴持具５６を挿入すると、フォーク状矯正
部材５２の股の間へリード線１が差込状となる。特に、
リード線１の付根部（一点Ｐ）に近い位置に矯正部材５
２が対応するようにするのが好ましい。次に、第５図か
ら第６回のようにリード線１を矯正するのである。つま
り、第４図の回転軸５３の揺動にて、矢印Ｘ方向へ矯正
部材５２を振って、平面的に見たリード線突出方向を一
定にする。なお、上記差込のときに、リード線１は水平
にも矯正される。

このように矯正して後、（又は矯正しつつ、）電気部品
２をターンテーブル１１の筒体１２へ供給する。

第１図又は第７図の揺動台３４がターンテーブル１１に
接近すると、上述のように矯正部材５２にてリード線１
の向き（姿勢）が矯正されて、比較的正規の向き（姿勢
）を保っており、第１０図のよう番こ、受は部材３５の
上面に捕捉される。

その後は、上述の保持機構５０等にて、第１端子３を正
規の位置と向きに固定保持し、次に、アクチュエータ３
２で揺動させて、第２端子９に接近対応させることがで
きる。

なお、第１ｆ図は第１図の厚み方向押え手段３６の作用
を簡略図で示し、第１２［ｆｆｌは第１図の長手方向位
置決め手段４２の作用を簡略図で示し、第１３図は第１
図の幅寄せ挟着手段３９の作用及びアクチュエータ３２
の作用を簡略図にて示している。

本発明は、図示の実施例以外にも設計変更自由であり、
電気部品２としてはステーク以外に、電気モータの完成
品をも含む（電気機器用の部品と考える）ものとし、さ
らに各種の電気部品であっても自由である。また、第２
端子９としては、回倒のようにシリンダ４日にて往復動
せずに固定式とし、アクチュエータ３２にて第１端子３
が揺動してくる時の押圧力にて、コネクタビンが孔に挿
入するようにするも、好ましい。また、第１端子３を雄
コネクタとし、第２端子９を雌コネクタとしても良い。

さらに、各端子３．９の形状は種々変更自由である。保
持機構５０の構造も変更自由である。

〔発明の効果〕

本発明は上述の構成により、所期目的を達成し、第２端
子と第１端子の雄部（ピン）と雌部（孔）とを、襄精度
に一致出来て、自動的に無人で接続（装着）することが
可能となり、作業能率を著しく向上出来る。

例えば、電気部品２の組立工程から、検査工程へ、無人
で自動的に、連続して、作業を行なうことが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は応用
例の全体平面図、第３図は電気部品２の一例の斜視図、
第４図は要部正面間、第５図と第６図は作用説明画、第
７図は変形例を示す要部平面図、第８図と第９回は一部
破断で示した要部斜視図、第１Ｏ図〜第１４図は作動説
明図、第１５図は要部断面説明図である。 ｉ・・・長さ、Ｐ・・・一点、１・・・リード線、２・
・・電気部品、３・・・第１端子、５・・・第１平面部
、９・・・第２端子、２３・・・保持手段、３２・・・
アクチュエータ、３３・・・第１軸心、３４・・・揺動
台、３５・・・受は部材、３６・・・厚み方向押え手段
、３９・・・幅寄せ挟着手段、４２・・・長手方向位置
決め手段、４５・・・第２平面部、４７・・・直線、４
８・・・仮想円錐、５０・・・保持機構、５１・・・ロ
ボットハンド、５２・・・矯正部材。 特　許　出　願　人　　　松下電器産業株式会社同　　
　上　　　　　三菱電線工業株式会社第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図　　　　　　　第９図 第１２図 第１３図 第１４図 電′ｊＬ部り 第１５図 手続補正書泪匍 平成　３年　２月１５日 ４糟庁長官植松　敏殿 １．１９牛の４し尺 平成　２年幌１第３０７５３５号 ２、発明の名称 端子自Ｖ房洗だ装置 ３、補正をする者 ４、４火工里）（◎５３０πは占（０６）３４４−０１
７７　番目　　発 第７図 −つＱ９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．電気部品から突出した所定長さのリード線の先端の
   第１端子を、電源側の第２端子へ自動的に接続する装置
   であって、 上記電気部品から上記リード線が突出する付根部の一点
   を通る第１軸心廻りに揺動するアクチュエータを設ける
   と共に、該アクチュエータにて該第１軸心廻りに揺動す
   る揺動台を設け、かつ、上記第１端子と上記リード線と
   を結ぶ直線が、上記一点に於て上記第１軸心と交わるよ
   うに、上記第１端子を固着保持する保持機構を、上記揺
   動台に設け、さらに、上記一点を頂点として上記第１軸
   心を中心軸とすると共に上記リード線を含む仮想円錐の
   曲面上に、上記第２端子を配設したことを特徴とする端
   子自動接続装置。