JPH05335064A - コネクタ用電気リード装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コネクタブロックに略マトリクス状に形成さ
れた開口に複数の成端されたワイヤ又はリードを順次高
速且つ自動的にローディング( 挿入ラッチ) するコネク
タ用電気リード装着装置を提供すること。 【構成】 コネクタブロック12に略マトリクス状に配置
された開口14を有する。このコネクタブロック12はキャ
リア手段26により次のリードが挿入される特定開口が挿
入軸ＩＡと一致するよう位置合せする。次に、把持手段
32、40でリード16をピックアップし、移動手段70〜90で
リード16を予定パスを通って選択された開口へ移動す
る。そして挿入手段50にてリードを開口内に挿入保持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は端子に接続したワイヤを
電気コネクタブロックの端子受容開口内に挿入するコネ
クタ用電気リード装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】コネクタブロックの開口
にワイヤに接続された端子を挿入して電気リードをコネ
クタブロックに装着する手作業を自動化する必要性は長
く存在した。1989年６月６日に発行した米国特許第4,83
5,846 号公報に開示する最近の自動ブロック装着装置は
成端されたリードをブロック装着位置へ送り、端子をブ
ロック開口内に挿入し、且つこれらの動作を選択した所
定順序で反復する手段を含んでいる。また、1983年９月
２日に発行した米国特許は別のアプローチを開示してい
る。

【０００３】ブロックローディング作業に伴う一般的な
問題に関して共通の目標は、端子リードを把持し、それ
を挿入する為の所定位置に移動させ、リード端子をコネ
クタブロックの開口内に挿入してラッチするかその他の
手段で固定し、その後に初期即ち開始位置に復帰する一
連の動作を挿入の為及びパーツ、工具寿命を損うことな
くしかもメンテナンスを容易にしていかに最短サイクル
タイムで実行するかということにある。これら最良の目
標に影響する要因（パラメータ）は、ローディング機構
のストローク長、異なる動きの数、所定サイクルを実行
するのに必要な運動の数及び駆動モータ及びその機能を
果す為に必要な動きの形態である。

【０００４】従って、本発明の目的はワイヤに成端され
たリードをコネクタブロックの開口内に高速且つ高信頼
性でブロックローディングする装置を提供することであ
る。

【０００５】本発明の別の目的は、短いストロークと固
定ストロークサイクルで制御される動きにより高速且つ
高信頼性のブロックローディング装置を提供することで
ある。

【０００６】本発明の更に別の目的は、既に挿入したリ
ードを避けるようにリードの動きを制御する高信頼性の
カム及びローラ機構を有するブロックローディング装置
を提供することである。

【０００７】

【課題解決の為の手段】本発明のコネクタ用電気リード
装着装置によると、次のリードが挿入される選択された
開口を挿入軸に位置合せするコネクタブロックのキャリ
ア手段と、予定位置のリードを把持する把持手段と、把
持されたリードを予定通路を通って選択された開口へ運
ぶ移動手段と、リードを選択された開口内に挿入保持す
る挿入手段とを具え、常に一定ストロークで自動的且つ
高速に端子付きリードをコネクタブロックの略マトリク
ス状開口内に挿入保持することができる。

【作用】

【０００８】本発明の装置は特定の開口にワイヤに成端
された端子を挿入することにより行及び列方向に配列さ
れた開口を有するコネクタブロックの開口に選択的にリ
ードを装着（ローディング）することが可能である。こ
の装置はブロックを反復的且つ順次ローディングしたい
開口のある位置に位置合せするよう移動させて予め定め
た固定ローディング軸を中心とする。１対のクランプが
駆動機構と可能な限り近接して設けられ、成端されたリ
ードを把持及び保持するよう動作する。クランプの一方
はリードの端子を摺動且つ案内係合関係で取り囲み、他
方のクランプはこのリードワイヤの端子近傍の一定距離
だけ離れた位置を強固に把持する。好適実施例の２個の
クランプはエアシリンダにより駆動されてクランプ動作
を行い、ヨーク内で摺動を可能にし、更に好適実施例で
はエアシリンダである別の駆動手段に結合される。各種
駆動手段を取付けているヨークはローラにより駆動され
る逆カムに結合される軸により取付けられ、好適実施例
ではエアシリンダの形態である別の駆動手段に連結され
ているレバーにより駆動される。この逆カム及びローラ
の組合せはレバーの円弧状の動きを特定の曲線運動に変
換し、クランプ手段を移動させる。これにより、端子と
ワイヤを上方且つ回動運動させ、工具及び端子が既に挿
入されたリードをコネクタブロックに関して避けるよう
にする。このサイクル点で、２番目の駆動手段が作動し
てワイヤクランプを軸方向の前方へ駆動して端子を第１
クランプ手段を介して開口内のラッチ位置へ駆動して実
効的にブロックのローディングを行う。次に、各種駆動
手段を反転させてクランプ手段を最初のワイヤローディ
ング位置に復帰させ、次のサイクルの動作が始められる
ようにする。このようにして、駆動手段の純粋に線形動
作を一連の短いステップに変換し既に挿入したリードと
の干渉を避けて反復的にリードをブロック内に挿入可能
にする。これはブロック内の開口位置が異なることに関
係なく高速且つ短いサイクルタイムで稼働させることが
可能である。

【実施例】

【０００９】以下、添付図を参照して本発明のコネクタ
用電気リード装着装置の好適実施例を詳細に説明する。

【００１０】図１はハーネスユニット10を示す。このハ
ーネスユニット10は図１に番号１乃至９で示す列及び図
２に記号Ａ乃至Ｅで示す行状に配置された多数の開口14
を含むコネクタブロックにより成る。本発明の目的は図
１中に符号16で示すリードを挿入することによりブロッ
ク12のローディングを行うことである。各リード16は符
号22で示す位置でワイヤ24に圧着成端された端子18より
構成される。この端子18は図１に示す如く少なくとも１
個のランス素子20を含み、このランス20は図示せずも端
子18をブロック12内の開口14内に係合させる作用をす
る。図１及び図２中に既に挿入して示す多数のリード24
はブロック12の後面から突出している。本発明の概念に
よると、ブロック12は行列で表す第1 開口Ａ−１内にロ
ーディングされ、これが最初にローディングされて第１
列の残りの開口Ｂ−Ｅがその後順次ローディングされ
る。

【００１１】次に、ブロックローディングサイクルで、
第２列の最も下の開口Ａ−２がローディングされ、その
後その上方の開口Ｂ−Ｅが順次ローディングされる。こ
の工程はブロック12が所定パターンでローディング完了
するまで続行される。時として全ての開口にローディン
グが行われ、また場合によっては所定回路のみを指定し
て選択された特定開口のみにローディングされる。図１
及び図２から明らかな如く、リード16を開口１−Ａに挿
入すると開口１−Ｂへの上方の動きを妨害し、また同じ
行の他の開口への動きも妨害する。よって、図１及び図
２を参照し、リードはローディングされるべき次の開口
へアプローチされるようにする必要があり、この例では
挿入軸ＩＡと表示する開口の中心軸に沿う開口２−Ｅで
ある。本発明によると、成端されたワイヤより成るリー
ドは図２中にＳＰで示す初期サイクル開始位置に移動さ
れ、その後本発明の装置の完全な動作は下位置からロー
ディングされる選択された開口のＩＡの右へ図１及び図
２に点線で示す通路に沿って移動される。これから判る
如く、リードの動きは実質的に上方及び既にローディン
グされた開口及びリードを取り巻く方向に選択された開
口へ移動する。この方法により、既に取付けられたリー
ドを避ける。

【００１２】次に図３を参照する。リード16の開始位置
ＳＰをブロック12及び挿入軸ＩＡとの関係で示す。リー
ド16は予め定められておりコンベア25によりローディン
グステーション( 装着台) へ供給される。このコンベア
25は適当なクランプを有し、リード16を所定位置に保持
する。リード16の端子18は適当なガイド19により支持さ
れる。リード16は好ましくは自動機により製造されコン
ベア25内にローディングされ開始位置へ運ばれる。そこ
で、ブロック12にはインデックスが付されて次にローデ
ィングされるべき開口が図３に示す挿入軸ＩＡと位置合
せされるようにする。ブロック12は好ましくは図３及び
図４に示すブロックキャリア26内に保持され、これは更
に図４に示す１対のドライバ（駆動装置)28 、29により
Ｘ及びＹ方向へ駆動される。更にまた、このドライバは
ＩＡに沿って所定開口位置に順次駆動される。ブロック
12の動きは総合制御回路により図３及び図４に示す装置
30のサイクリングと同期される。この制御回路は好まし
くは電子コントローラにより発生される一連の電子制御
信号を含み、このコントローラは更にブロックローディ
ングサイクルを実行する為にエアロジック及びエアシリ
ンダその他のアクチュエータを順次駆動する。

【００１３】装置30は図３の左にエアシリンダ34の形態
であるモータで駆動される第１クランプ素子32を含み、
クランプ機構36を駆動し、クランプ構体38がその下方の
リード端子18を把持するようにする。これは端子18を摺
動的に内部に係合させ且つクランプ構体38に対して正確
に位置させる。好適なクランプ構体の詳細説明は、本発
明の要旨でないのでここでは省略するが、必要に応じて
クランプ32、40の双方に適用可能である別出願の明細書
の説明を参照されたい。クランプ32は所定サイクルで動
作して下方に伸び、工具38を有する1 対のジョーを端子
18の上方で開き、所定サイクルで閉じると端子18を把持
する。

【００１４】好ましくはエアシリンダであるアクチュエ
ータ42を含む別のクランプ40は同様に動作し、ジョー44
を下方へ伸ばしワイヤ24上で工具46を開く。クランプ40
が駆動されると、クランプジョーの部分46は閉じてワイ
ヤ24を確実に把持する。実用上は、両クランプ32、40は
一緒に駆動され、リードが保持され、端子18はクランプ
構体38により摺動的に係合して保持され、且つワイヤ24
はジョー46にて強固に把持される。

【００１５】クランプ32、40はヨーク50により保持さ
れ、クランプ40に係合する軸52により斯るヨーク50に対
してブロック12に向け及びそれから離れる水平方向に摺
動的に移動する。１対のロッド54がクランプ32をクラン
プ40に連結する。エアシリンダの線形アクチュエータ56
はヨーク50に結合され、アクチュエータはストローク調
整素子58を含み、この素子58は左手方向の動きでウレタ
ン製バンパ59と係合して装置30の衝撃を制限する。アク
チュエータ56は部分62でクランプ40に連結された軸60を
含み、56上で動作し、所定サイクルでクランプ40を駆動
し、連結器54を介してクランプ32を挿入サイクルで左方
へ駆動する。サイクルのこの時点でクランプ32、40で運
ばれるリード16は挿入軸ＩＡに沿って位置され、両クラ
ンプ32、40の動きによりリード16を選択された開口内に
挿入するようにする。これが起きると、アクチュエータ
56は左方向へ駆動し続け、把持されたワイヤ24をして端
子18をブロック開口内に完全に挿入するようにする。本
発明によると、この完全挿入は端子18のランス20がブロ
ック12の開口内の前述したロック面に係合するとき起き
る。クランプ42はアクチュエータ56により駆動されてロ
ッド54上をクランプ32に向って摺動するとき行われる。
アクチュエータ56により駆動される復帰サイクル中に、
クランプ40は図３に示す如く右方向へ復帰してダッシュ
ポット64が軸66及びリンク68を介して動作して斯る動き
に対してクランプ32を保持し、クランプ40を縮めてクラ
ンプ32、40の工具を適当スペースとし、両クランプを図
３に示す位置に縮める。コイル状又はウレタンばね或は
これらの組み合わせによる適当なバンパ一機構を素子53
内に設け、この引き戻しサイクル中の衝撃を吸収する。

【００１６】前述の挿入サイクルの前に、ヨーク50を上
方へ移動してクランプ32、40、駆動アクチュエータ34、
42、工具38、46及びリード16を図 3に示す位置から上方
へＩＡと一致する点まで移動する。この上方及びその後
下方への動きはブロックハウジング74に摺動の為に支持
され、図４に示す軸70、72を介して行われる。このブロ
ック74は図４及び図５に示す如く１対の支持部材76によ
り保持され、更に好ましくは装置30の基部に固定された
固定支持部材78に連結される。図３を参照して、軸70、
72の上端はブロック80に結合しているように見える。こ
のブロック80は上下ベアリング面86を有するスロット84
を含んでいる。ブロック80は図３乃至図５に示す如くそ
の一端から突出するローラ88を含んでいる。このローラ
88には逆カム90が固定され、この逆カム90は特定の曲内
面92を有し、その中にローラ88を案内保持する。スロッ
ト84内には別のローラ94がレバー96の場所98で旋回可能
に取付けられ、駆動アーム102 はアクチュエータにより
駆動されるべく旋回可能に取付けられる。レバー96は支
持部材106-108 に取付けられ、、更に装置30のハウジン
グ及び基部にクランプされる。位置104 で結合されてい
るリンク110 は好ましくはエアシリンダであるアクチュ
エータ112 により駆動される。

【００１７】図４から理解される如く、アクチュエータ
112 が動作すると、レバー96が回転し、その構体は円弧
状又は回転状に動作する。この運動は更に駆動ローラ88
同様に動作させ、更にまたブロック80を上方へ駆動し、
ブロック80内でローラ94が動いてブロック80が横方向(
トランスバース) 動作可能にする。ブロック80と軸70、
72、よってヨーク50の動きはローラ88が逆カム90の面92
に対して係合することにより変更又は変調される。従っ
て、ヨーク50及びこれに取付けられた各種クランプ並び
にアクチュエータを動かす軸70、72は特定の円弧状の運
動をする。これによりリード16、その端子18及びワイヤ
24を既にローディングされたリードを避ける通路を通っ
て移動する。

【００１８】図４に示す如く、多くの調整可能なバンパ
ー機構が含まれている。これらは装置が短いサイクルタ
イムで高速駆動される際の装置の衝撃を吸収する働きを
する。従って、垂直方向の衝撃は、ブロック84の一部で
あるバー116 が共に支持部材118 に取付けられている調
整可能部分114 及び弾性素子115 を含むバンパーと係合
することにより吸収している。また、水平方向のバンパ
ーは、ブロック74の挿入及び引抜き動作を吸収するのに
使用し得る。よって、支持部材120 に取付けられた弾性
バンパー119 はブロック74と係合して装置の右方向への
動きを吸収するよう動作する。同様に、12４に支持され
た左方向の弾性バンパー122 はブロック74及び装置30の
左方向への動きを吸収するよう調整可能である。

【００１９】以上、要約すると、本発明の装置30はブロ
ック12を挿入軸ＩＡと選択された開口が一致するよう移
動するサイクルを含んでいる。予め成端されたリード16
がコンベア25を介して初期開始位置ＳＰへ運ばれる。そ
の後クランプ用アクチュエータが先に供給されたリード
をクランプして上方及びとり巻き運動をしてクランプ工
具が既に挿入されたワイヤを避けて運ばれ、その後に選
択された開口内に端子を挿入するよう更に駆動される。
第２クランプは端子に関連するワイヤを押して端子が開
口内に押込まれハウジング内にラッチされ、その後工具
が開いて初期位置へ復帰するように移動する。適当な動
きが固体カムローラ機構により生じ且つこの装置による
ストロークが一定長さ及び方向であればアクチュエータ
のすべては線形である。実際の装置では、クランプの垂
直方向の移動は１インチ（25mm)以下であり、装置の上
部を含む垂直運動全体は2.5 インチ( 約64mm) であっ
た。クランプ工具部がブロック12と係合する水平移動は
約19mmであり、ワイヤクランプの追従動作は約50mmを僅
かに超す値であった。

【００２０】以上、本発明によるコネクタ用電気リード
装着装置30を好適実施例に基づき説明したが、本発明は
斯る実施例のみに限定するべきではない。本発明の要旨
を逸脱することなく用途に応じて種々の変形変更が可能
であることが当該技術分野において通常の知識を有する
者には容易に可能であることが理解できよう。

【００２１】

【発明の効果】本発明のコネクタ用電気リード装着装置
によると、順次供給される成端されたワイヤ又はリード
を共通ピックアップ点から１度に１本ずつ取り上げ、且
つ各リードを所定位置に運び、次に各成端されたリード
をコネクタハウジング内の対応キャビティ内に端子がラ
ッチされるまで押込まれる。挿入機構は既に挿入された
リードに触れないように動くので、これらリードを折曲
げたり、ひっかき回したり、その他損傷を生じさせるの
を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コネクタブロックの開口に挿入された数本の成
端されたワイヤ及び挿入前の成端されたワイヤを示す斜
視図。

【図２】図１のコネクタブロックの正面図。

【図３】本発明によるコネクタ用電気リード装着装置の
初期位置における側面図。

【図４】図３の装置の一部端面図。

【図５】図３の装置の主要部を詳細に示す拡大斜視図。

【符号の説明】

30 コネクタ用電気リード装着装置 12 コネクタブロック 14 開口 16 リード 26 キャリア手段 32、40 把持手段 50 挿入手段 70〜90 移動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591104147 アルトス・エンジニアリング・カンパニー ＡＲＴＯＳ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｃ ＯＭＰＡＮＹ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53151 ニューベルリン ウエスト リン カーン アベニュー 15600 (72)発明者 ケネス・フォスター・フォーク アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17112 ハリスバーグ フレスノ ドライ ブ 320 (72)発明者 ウィリアム・ジョン・ウーリー・ジュニア アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53202 ミルウォーキー イースト シカ ゴ ストリート 318

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コネクタブロックに略マトリクス状に形
   成された複数の開口に、端子付きリードを順次挿入する
   装置において、 前記開口のうち次に前記リードが挿入される選択された
   開口を挿入軸位置に移動する前記コネクタブロックのキ
   ャリア手段と、 予定供給位置にある前記リードを把持する把持手段と、 該把持手段で把持された前記リードを予定通路を通り前
   記選択された開口へ運ぶ移動手段と、 該移動手段で運ばれた前記リードを前記選択された開口
   内に挿入保持する挿入手段とを具えることを特徴とする
   コネクタ用電気リード装着装置。