JPH08130081A - 自動コネクタ着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】短時間で確実にコネクタを着脱でき、コネクタ
着脱動作の制御を容易に行なうことができる装置を提供
する。 【構成】コネクタ１をチャック１０により保持し、トル
クモータ３により回転駆動するローラ８をコネクタ１の
締付ナット１Ｂに外接して、ローラ８の正，逆回転によ
るころがり接触でナット１Ｂに締付と緩めるための回転
力を加える。ローラ８の正，逆回転に合わせて該ローラ
に進，退の移動力をシリンダ３により与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ナット締付式コネクタ
を自動的に着脱する自動コネクタ着脱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２にナット締付式コネクタとその接続
対象（着脱対象）となるアダプタの概観を示す。

【０００３】この種のコネクタ（コネクタ本体）１の先
端には、端子１Ａが設けてあり、後部にはコード１Ｃが
ある。コネクタ１をアダプタ２に接続するためには、ア
ダプタ２側の端子孔２Ｂに端子１Ａを挿入した後、コネ
クタ１側のナット１Ｂを回してアダプタ２のねじ２Ａに
締付ける。逆に接続を外すためには、ナット１Ｂを逆に
回して緩めた後、端子１Ａを引き抜く。

【０００４】したがって、コネクタ１の着脱を自動的に
行なうためには、コネクタ１の保持（把持）、端子１Ａ
の抜き差し、及びナット１Ｂの締付と緩めができる機構
が必要となる。

【０００５】図３に従来の自動コネクタ着脱装置の概観
を示す。

【０００６】この従来装置は、トルクモータ３にチャッ
ク４が取り付けられている。また、通常、トルクモータ
３は、ロボットアーム５の先端に取り付けられている。

【０００７】以上のように構成された従来の自動コネク
タ着脱装置の動作は、チャック４によりコネクタ１を
保持し、さらにロボットアーム５でコネクタ１を前進
（図のＸ方向の移動）させてコネクタの端子１Ａをアダ
プタ２の端子孔２Ｂに挿入する。

【０００８】次にチャック４でナット１Ｂを保持した
後、トルクモータ３で約１８０°までナット１Ｂを締ま
る方向に回転させながら、トルクモータ３をＸ方向に移
動させる。その後、チャック４を開きと逆の方向に
チャック４を１８０°回転させて元の状態に戻す。さら
に上記，の動作を繰り返して、規定のトルク値に達
したらコネクタ接続が完了となる。

【０００９】反対に接続を外す場合には、，の動作
とそれぞれ逆の動作を行ない、これを繰り返す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の自動コ
ネクタ着脱装置は、コネクタのコード１Ｃによる制約を
受けるために、必ず，の繰り返し動作が必要とな
る。その結果、タクトタイムの増加となる。

【００１１】また、ナット１Ｂを回転させる時に、コネ
クタ１をナット１Ｂと独立して保持できないため、ナッ
ト１Ｂの回転につられてコネクタ１全体が回転してしま
うという欠点がある。

【００１２】さらに確実にナット１Ｂを締め付けるため
には、チャック４の回転速度とＸ方向への移動速度をね
じのピッチに合うように制御する必要があるので、制御
する機器が複雑かつ高価なものになってしまう。

【００１３】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、短時間で確実にコネクタを着脱でき、しかも、コ
ネクタ着脱動作の制御を容易に行なうことができる装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、締付ナ
ットで接続する方式のコネクタを自動的に着脱する装置
において、コネクタ本体を保持するコネクタチャック
と、前記締付ナットに外接して正，逆回転によるころが
り接触で該締付ナットに締付と緩めるための回転力を加
えるローラと、前記ローラの正，逆回転に合わせて該ロ
ーラに進，退の移動力を与えるローラ移動機構とを備え
た点にある。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、コネクタを接続する場合に
は、まずコネクタ本体をチャックに保持して、接続の相
手方にコネクタ端子を挿入する。次いで、コネクタに装
着された締付ナットにローラを外接した状態で該ナット
とローラがころがり接触するようにローラを回転駆動
（この回転は、ころがり接触相手の締付ナットを締付方
向に回転させるために、ローラ自身はナットの回転と反
対方向の回転となり、これを正回転とする）しつつ、こ
のローラを前進移動させると、締付ナットにローラから
の締付方向回転力と推力が加えられる。そのため、締付
ナットが接続相手方の雄ねじ上を回転しながらコネクタ
先端方向に移動することで締め付けられ、コネクタの接
続がなされる。

【００１６】また、コネクタを抜く場合には、コネクタ
本体をチャックに保持した後に、締付ナットのローラを
外接した状態で該ナットとローラがころがり接触するよ
うローラを回転駆動（この回転は、ころがり接触相手の
締付ナットを緩める方向に回転させるために、ローラ自
身はナットと反対方向の回転となり、これを逆回転とす
る）しつつ、このローラを後退移動させると、締付ナッ
トにローラからの緩め方向回転力と後退力が加えられ
る。そのため、締付ナットが接続相手方の雄ねじ上を回
転しながらコネクタ後部方向に移動することで緩めら
れ、コネクタの離脱がなされる。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。

【００１８】図１の（Ａ）は本発明の一実施例に係る自
動コネクタ着脱装置の概要図、（Ｂ）はその右側面図で
ある。

【００１９】図１において、ロボットハンド５の先端に
は支持板５Ａが取り付けられ、支持板５ＡにＸ軸シリン
ダ７Ａ，Ｚ軸シリンダ７Ｂを介してトルクモータ３が支
持されると共に、ナットチャック６及びコネクタチャッ
ク１０が支持されている。ここでは、Ｘ軸シリンダ７Ａ
の可動部にＺ軸シリンダ７Ｂを結合し、Ｚ軸シリンダ７
Ｂの可動部にトルクモータ３を取り付けている。

【００２０】トルクモータ３のシャフト３Ａ先端には、
ローラ８が取り付けてある。ローラ８は、その外周面が
Ｚ軸シリンダ７Ｂの移動により、コネクタ１の外周に接
触可能となり、この外接によりローラ８とナット１Ｂと
がころがり接触することで、ローラ８の回転力がナット
１Ｂに伝わるようにしてある。ナット１Ｂは上記ころが
り接触が可能なように円形を呈する。

【００２１】ナットチャック６はローラ８の前方に、コ
ネクタチャック１０はローラ８の後方に配置される。ナ
ットチャック６はその一対の開閉可能なアーム６Ａ，６
Ｂの各先端に補助ローラ９を設けて成り、ローラ８がナ
ット１Ｂに外接した状態にある時にアーム６Ａ，６Ｂを
閉じると、補助ローラ９からナット１Ｂに対してローラ
８側に向けた押し付け力が加わる構成としてある。

【００２２】一方、コネクタチャック１０はその一対の
開閉可能なアーム１０Ａ，１０Ｂより成り、アーム１０
Ａ，１０Ｂを閉じると、コネクタ１を保持する構成とし
てある。これらのチャック６，１０は、例えば電磁力に
より開閉駆動される。

【００２３】次に本実施例の動作について説明する。

【００２４】まず、コネクタ１を接続相手方（例えば、
図２のアダプタ２）に接続する場合は、 チャック１０のアーム１０Ａ，１０Ｂを閉じ、コネク
タ１を保持した後、ロボット５をＸ方向に移動させて、
端子１Ａをアダプタ２の端子孔２Ｂに挿入する。 次にチャック６のアーム６Ａ，６Ｂを閉じ、シリンダ
７ＢをＺ方向の下向きに移動させるとローラ８及び補助
ローラ９が三点支持によりナット１Ｂに外接する。この
状態で補助ローラ９からナット１Ｂに対してローラ８側
に向けた押し付け力が加わり、ローラ８とナット１Ｂと
が確実なころがり接触状態となる。

【００２５】次にトルクモータ３によりローラ８を正
回転（この回転は、ころがり接触相手のナット１Ｂを締
付方向に回転させるために、ローラ８自身は上記ナット
の回転方向と反対方向に回転するもので、例えば左回転
である）させつつ、シリンダ７Ａによりローラ８をコネ
クタ先端方向すなわちＸ方向に前進移動させる。これに
より、ナット１Ｂはアダプタ２の雄ねじ２Ａ上を回転
（右回転）しながらコネクタ先端方向に移動することで
締め付けられ、コネクタ１のアダプタ２への接続がなさ
れる。

【００２６】規定のトルク値に達したところで、トル
クモータ３が停止し接続が完了する。接続完了後チャッ
ク６，１０を開く。

【００２７】次にコネクタ１をアダプタ２から抜く場合
には、 ´チャック１０のアーム１０Ａ，１０Ｂを閉じ、コネ
クタ１を保持し、チャック６のアーム６Ａ，６Ｂを閉じ
て、上記同様にローラ８及び補助ローラ９が三点支持
によりナット１Ｂに外接する。

【００２８】´上記のようにローラ８を外接した状態
で、トルクモータ３によりローラ８を逆回転（この回転
は、ころがり接触相手のナット１Ｂを緩める方向に回転
させるために、ローラ８自身は上記ナットの回転方向と
反対方向に回転するもので、例えば右回転）させつつ、
シリンダ７Ａによりローラ８をコネクタ後部方向すなわ
ちＸ方向に後退移動させる。

【００２９】これにより、ナット１Ｂはアダプタ２の雄
ねじ２Ａ上を緩む方向に回転（左回転）しながらコネク
タ後部方向に移動することで緩められる。

【００３０】´その後、ロボット５により、端子１Ａ
を端子孔２Ｂから引き抜くことで、コネクタ離脱作業が
完了する。

【００３１】なお、上記，の工程のうち、まずの
ローラ８をナット１Ｂに接触させた後にの動作を行な
ってもよい。

【００３２】本実施例によれば、 （イ）ローラ８がナット１Ｂに外接してころがり接触す
ることで、ナット１Ｂの締付，緩めを行なうので、ロー
ラ８が回転してもコネクタ１のコード１Ｃの制約を受け
ないので、ナット１Ｂを連続的に回転させて、締付或い
は緩めることができる。したがって、タクトタイムを大
幅に短縮する効果を奏する。

【００３３】（ロ）また、コネクタ１を保持する機構と
ナット１Ｂを回す機構を独立に構成できるので、コネク
タ１を保持しながらナット１Ｂだけを確実回すことがで
きる。 （ハ）また、ロータ８の回転速度及びＸ方向の移動速度
をねじのピッチに合わせなくてもよいので、速度制御す
る機器が不要となる。したがって、装置が安易に且つ安
価に構成できる利点がある。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コネクタ
を締付ナットと独立して保持しながら、連続したロータ
の回転により上記ナットの締付，緩めを行ない得るの
で、短時間で確実にコネクタを着脱でき、しかも、複雑
な制御を必要とすることなくコネクタ着脱動作を容易に
行なうことができ、その結果、着脱装置の製作コストも
安価なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施例に係る自動コネクタ
着脱装置の概要図、（Ｂ）はその右側面図。

【図２】本発明の適用対象となるコネクタの概要図。

【図３】自動コネクタ着脱装置の従来例を一部断面して
示す概要図。

【符号の説明】

１ コネクタ １Ａ 端子 ３ トルクモータ ６ ナットチャック ７Ａ シリンダ（ローラ移動機構） ８ ローラ ９ 補助ローラ １０ コネクタチャック

フロントページの続き (72)発明者 根元 重則 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】締付ナットで接続する方式のコネクタを自
   動的に着脱する装置において、コネクタ本体を保持する
   コネクタチャックと、前記締付ナットに外接して正，逆
   回転によるころがり接触で該締付ナットに締付と緩める
   ための回転力を加えるローラと、前記ローラの正，逆回
   転に合わせて該ローラに進，退の移動力を与えるローラ
   移動機構とを備えて成ることを特徴とする自動コネクタ
   着脱装置。
2. 【請求項２】請求項１において、開閉可能な一対のアー
   ムの各先端に補助ローラを有するナットチャックを備
   え、前記アームを閉じた時に前記補助ローラから前記締
   付ナットに対して前記ローラ側に向けた押し付け力が加
   わる構成としたことを特徴とする自動コネクタ着脱装
   置。