JPS61200612A - 圧接型ワイヤハ−ネス製造装置 - 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］ 本発明は圧接型ワイＡ７ハーネス製造装置に関するもの
である。

［従来技術］ 従来、自動車や電子楽器の電気配線にはワイヤハーネス
が用いられており、このワイヤハーネスの製造には圧着
型コネクタを用いて行なうシステムが一部採用されてい
た。しかし圧巻型コネクタを用いた場合には、ワイヤの
接続に際してまず被覆をむき、コンタクトのカシメを行
なってからコネクタに挿入するので、手作業で行なった
場合には細か（しかも複雑な指先作業を必要とするので
時間が掛り能率がよくなく、またワイヤとコネクタに加
えてコンタクトという余分な補助部品を使用しなければ
ならなかった。

最近この圧着型コネクタに代るものとして、圧接型コネ
クタが使用されるようになっており、この圧接型コネク
タは、ワイヤをコネクタ上面の開口部から圧入するとコ
ネクタに内設された端子付金具の刃がワイヤの被覆を破
り中の１８１１が金具と圧接状態になり、ワイヤが端子
に接続されるものであった。即ちワイヤをコネクタに圧
入するだけで接続が完了するので作業が非常に簡単であ
り、そのほか補助部品も必要としないのであった。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記したような圧接型コネクタを用いて
も、ワイヤハーネスの製造そのものは依然として手作業
で行なわれており、所定のパターンにワイヤを布設し、
次いでワイヤを所定の位置で結束材により結束したあと
切断し、その後コネクタを所定の位置で圧接して接続す
ることから、作業時間も掛り、それだけ労力も必要であ
って、製造作業が煩雑であるという点は解消されなかっ
たのである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記した従来の欠点を考慮してなされたもの
で、基台上に上下方向に昇降する円弧状の布線テーブル
を水平に配設し、かつ基台中央に制御本体を回転自由に
立設し、該制御本体は上下方向に昇降しかつ制御本体を
中心として遠心求心方向に屈伸するアームを有し、該ア
ームの先端にロボットハンドが設けられて、該ロボット
ハンドが、布線テーブル上に表出する複数個のコネクタ
配設治具に、圧接コネクタを順次配設するコネクタ配置
ヘッドと、 布線テーブル上に表出する複数個の布線配設治具にワイ
ヤを掛°止させながら、配設された前記圧接コネクタそ
れぞれにワイヤを布設する布線圧接ヘッドと、 布線テーブル上に布設された複数本のワイヤを結束する
結束ヘッドとを 交互に選択保持して、布線テーブル上での旋回、上下方
向への昇降、および布線テーブル上での遠心求心方向へ
の移動を行ない、布線テーブル上にワイヤハーネスを形
成する装置を提供して、上記従来の欠点を解消するとと
もに、前記布線圧接ヘッドは、圧接コネクタへのワイヤ
の圧接時、該布線圧接ヘッドの下方の所定位置にワイヤ
を挟持して位置決めするワイヤ挟持機構を具備したこと
により、ワイヤを布線圧接ヘッド下方の所定位置に位置
させ、確実にワイヤを圧接コネクタに圧接させるように
したのである。

［作　用］ 本発明においては、その動作が自動制御されたロボット
ハンドが選択保持する作業ヘッド（コネクタ配置ヘッド
、布線圧接ヘッド、結束ヘッド）にて、布線テーブル上
で圧接型ワイヤハーネスを製造させるとともに、ワイＡ
７をワイヤ挟持機構で挟持し、圧接時ワイヤが常に布線
圧接ヘッドの下部の所定位置に正確に位置するようにし
て、強制的にワイヤの布線圧接ヘッドに対する直線性を
維持するようにしたものである。

［実施例１ つぎに、本発明を第１図から第１５図に示す一実施例に
基づいて詳細に説明する。

図中１は圧ｍ型ワイヤハーネス製道装置である。

該圧接型ワイヤハーネス製造装置は、第１図に示すよう
に、基台２上に円弧状の布線テーブル３を水平に配設し
、かつ基台２の中央に柱状の！制御本体４が回転自由に
立設され、布線テーブル３における布線作業の範囲外の
テーブル上に、３台の作業へ ラド収容ユニット７を配設している。前記作業ヘッド収
容ユニット７それぞれには、布線テーブル側からコネク
タ配置ヘッド８、ワイヤの布線圧接ヘッド９、ワイヤの
結束ヘッド１０が載置されている。また前記制御本体４
は、コンビｌ−夕の制御による駆動するモータによって
（図示せず）上下方向（鉛直方向）に昇降し、かつ制御
本体を中心として遠心求心方向に屈伸するアーム５を有
している。前記アーム５の先端にロボットハンド６が設
けられ、制御本体４の回転、アーム５の昇降および屈伸
により、制御本体４を中心とした旋回、上下方向の昇降
およびＩ制御本体４を中心とした遠心求心方向の１ｖＩ
後動、さらに前記各作業ヘッドの選択保持が自動１１Ｊ
　ＩＩＩされている。前記コネクタ配置ヘッド８は給送
パイプ１１を介して自動供給される圧接コネクタａを順
次配設するものであり、布線圧接ヘッド９は布線テーブ
ル３上に配設された圧接コネクタａそれぞれにワイヤｂ
を布設するものである。結束ヘッド１０は布線テーブル
３上に布設された複数本のワイヤを結束ワイヤＣにて結
束するものである。

そしてワイヤハーネスを形成するにあたっては、前記ロ
ボットハンド６は、先ずコネクタ配置ヘッド８を取り出
し、コネクタ供給装置１２がら給送バイブ１１を経て供
給されてくる圧接コネクタａを布線テーブル３のコネク
タ配設治具１３，１３・・・に順次配設してゆく（コネ
クタ配設治具はワイヤの布線パターンに従って予め布線
テーブルの所定位置に装着されている）。次に、ロボッ
トハンド６は作業ヘッド収容ユニット７にコネクタ配設
ヘッド８を戻し、布線圧接ヘッド９を取り出して、前記
コネクタ配設治具１３の圧接コネクタａにワイヤｂを圧
接し、布線配設治具１４に掛止して布設を行なう（布線
配設治具も前記コネクタ配設治具と同様にワイヤの布線
パターンに従って予め布線テーブルの所定位置に装着さ
れているのである）。次にロボットハンド６は作業ヘッ
ド収容ユニット７に布線圧接ヘッド９を戻し、結束ヘッ
ド１０を取り出して、前記布設されたワイｔｔ　ｂの束
を要所にて結束し、圧接型ワイヤハーネスを完成するの
である。

上記布線圧接ヘッド９は、ロボットハンド６に係合する
基ａｉｏｏと、この基盤１００に支持されてかつ水平方
向に回転する本体１１０と本体１１０の下側に設けられ
てかつ上下動する圧接バンチ１２０と、本体１１０中に
て上下動自在に設けられたスリーブ１３０と、前記圧接
バンチ１２０を覆うようにして設けられた押圧部材１４
０と、前記本体に接続されスリーブ１３０との対向位置
に設けらたワイヤ挟持機構１５０とがら構成されている
。

本体１１０は全体として円形であって、その上部には歯
車１１１、下部には下方に開いた円筒１１２が形成され
ている。

基盤１００はベアリングを介して本体１１０を水平かつ
回転自在に支持している。基盤１００の後部にはロボッ
トハンド６が係合するようになっており、これに内蔵さ
れた歯車が本体１１０の歯車１１１と噛合係合する。そ
して適宜な駆動撮構によってロボットハンド６側の歯車
が回転されると、これに伴って本体１１０は全体として
、中心軸について水平回転する。

圧接バンチ１２０は、第４図に示すように、底面中央に
圧接コネクタａの溝形状に合致する圧接突起１２１が列
設されているとともに、開設された穴１２２内にカッタ
ー１２３が設けられているのである（第２図参照）。前
記カッター１２３は、圧接バンチ１２０の内壁に枢支さ
れた刃片１２４゜１２４を組合わせてなるもので、下端
が圧接バンチ１２０の底面中央に表出しており、両刃片
１２４．１２４間に介設された引張バネ（図示せず）に
よって常時開くように設けられている。そして上記本体
１１０内に設けられ流体圧によって上下動するテーパー
スピンドル１１３の進入時には、カッター１２３が閑じ
ワイヤｂを切断するのである。さらに前記刃片１２４．
１２４は、第１７図に示すように、切断部１２５と挟持
部１２６とを有しているのであって、ワイヤｂと切断し
たときには挟持部１２６がワイヤｂの切断端部を挟持す
るのである。

スリーブ１３０は縦長の構造であって長手方向に透通し
てワイヤｂの導孔１３１を有している。

本体１１０上に架設された駆動モーター１１４の出力軸
に固定されたプーリー１１５はベルト１１６を介して従
動プーリー１１７に作動連結されている。この従動プー
リー１１７に付設された偏心カム１１８はスリーブ１３
０に固定された従動片１３２に係合している。スリーブ
１３０の上部には１対のガイドホイル１１９がこれに噛
合係合し、スリーブ１３０の上下動を安定に導くのであ
る。

押圧部材１４０は、第５図に示すように、中央開口部に
上記圧接バンチ１２０が挿入され、上縁部１４１の孔１
４２に設けられ圧接バンチ１２０に当接する圧縮コイル
バネ１４３により常時下方に付勢されて、上下方向の移
動可能に設けられているのである。１２７は圧接バンチ
１２０の側面に植設されたビンで、前記押圧部材１４０
の側壁に設けられた縦長の長孔１４４にｉ嵌し、押圧部
材１４０の上下方向の移動を案内するのである。

また１４６は押圧部材１４０の下端面部１４５に設けら
れた開口部で、圧接時圧接バンチ１２０の圧接突起１２
１と上記カッター１２３の先端が挿通し、該開口部１４
６から下方に表出するのである。

第７図から第９図は布線圧接ヘッド９の圧接時における
押圧部材１４０の動作を示すものである。

布線圧接ヘッド９が降下すると、先ず押圧部材１４０の
下端面部１４５が圧接コネクタａに当接する。つづいて
抑圧部材１４０が押し上げられ、圧接バンチ１２０の圧
接突起１２１が開口部１４６から表出し、前記圧接突起
１２１がワイヤを圧接コネクタａの溝内に圧入するので
ある（第８図参照）。この時点において必要とあれば切
断が行なわれるのである。

その後、布線圧接ヘッド９は上昇するが、上述したよう
に押圧部材１４０は圧縮コイルバネ１４３により下方に
付勢され圧接バンチ１２０に対して上下方向に相対移動
自在に設けられていることから、完全に圧接バンチ１２
０の圧接突起１２１が圧接コネクタａの溝から脱却する
まで、押圧部材１４０が圧接コネクタを押し付け、コネ
クタ配設治具１３から圧接コネクタが脱落するのを防止
する（第９図参照）。前述したように、ワイヤの圧接コ
ネクタへの圧接終了後、圧接バンチを上昇させる際、押
圧部材が圧接コネクタに付勢状態で当接しているので、
特に少数ビン数（例えば３本〜５本）の圧接コネクタに
生じ易い脱落を防止でき、効果的である。

ワイヤ挟持機構１５０は、第５図に示すように、本体１
０に揺動自在に上端が軸支されて垂下した一対の挟持要
素１５１．１５２からなるものである。前記挟持要素１
５１．１５２の上端には、圧縮コイルバネ１５３が介装
されており、挟持要素１５１．１５２が常時閉じるよう
に挟持要素それぞれが付勢されているのである。また挟
持要素の下端には、圧接作業を行なう際に既布線のワイ
ヤに緩衝当接するワイヤ挟持体１５４．１５４が備えら
れており、ワイヤ挟持体１５４内に設けられた圧縮コイ
ルバネ１５５により、ワイヤ挟持時においても既布線さ
れたワイヤに当接すると、上方に押し上げられるのであ
る。

１６０は、上記挟持要素１５１．１５２それぞれに植設
された作動ビン１５６，１５７を案内し、挟持要素を開
閉させる作動部である。前記作動部１６０は布線圧接ヘ
ッド９の上下動を行なわないカバーに取り付けられるも
のであり、上端がカバーに軸支された一対のガイド片１
６１，１６２と、該ガイド片１６１．’＋６２間に位置
する固定片１６４とからなり、ガイド片間に介装された
引張コイルバネ１６３によりガイド片が上端を中心とし
て揺動可能にしてかつ常時内方へ付勢されているのであ
る。

第６図に示すように、上記作動ピン１５６゜１５７に対
向するガイド片の側面それぞれには、側部下方に向けて
傾斜した上ガイド面１６６゜１６９と同じく側部下方に
向けて傾斜した下ガイド面１６７．１７０とを有したガ
イド１６５゜１６８が一体に設けられており、上下動す
る挟持要素１５１．１５２の作動ビン１５６．１５７が
ガイド１６５．１６８の周面を暦接して挟持要素が開閉
するのである。

第１１図から第１６図はワイヤ挟持機構の動作を示すも
のである。ワイヤの布線時には本体１１０が上昇してい
て上位置にあり、挟持要素１５１．１５２の作動ビン１
５６．１５７はガイド１６５，１６８の上部に位置し、
ワイヤ挟持機構１５０は閉じているのである（第１１図
参照）。

つぎに、布線圧接ヘッドが圧接コネクタ上にて停止し本
体１１０が降下すると、挟持要素１５１゜１５２がとも
に降下し作動ビン１５６，１５７が前記ガイド１６５．
１６８の上ガイド面１６６゜１６９に摺接して側方下部
へ案内されて、ワイヤ挟持機構１５０が開くのである（
第１２図参照）。

そして、さらに本体１１０が降下すると、ガイド１６５
．１６８の下端から作動ビン１５６゜１５７が外れ、圧
縮コイルバネ１５３によってワイヤ挟持機構１５０がｍ
じワイヤｂを挟持し該ワイヤｂを圧接バンチの圧接突起
１２１の真下に位置決めするのである（第１３図参照）
。

圧接時においてもワイヤ挟持機構１５０は閉じておりワ
イヤを挟持しているのである（第１４図参照）。

圧接が終了して本体１１０が上昇すると、ワイヤｂを挟
持した状態でワイヤ挟持機構１５０も上昇し、作動ビン
１５６，１５７はガイド１６５゜１６８の下ガイド面１
６７．１７０に摺接しガイド片１６１，１６２を押し広
げながら上方に移動する（第１５図参照）。

さらに本体１１０が上昇すると開拡した状態のガイド１
６５．１６８の上端から作動ビン１５６゜１５７が外れ
、モして引張コイルバネ１６３によリガイド片１６１．
１６２がｍじる際に、ガイド１６５．１６８の上端に案
内されて作動ビンが上ガイド面１６６．１６９側に廻り
込み、ワイヤ挟持機構１５０がわずかに開いて圧接され
たワイヤｂを開放するのである（第１６図参照）。なお
挟持時におけるワイヤの上昇量はわずかであり、圧接し
たワイヤの引き抜きや圧接コネクタの脱却は起きないの
である。

そして本体１１０が第１１図に示す圧接前の位置に戻り
（ワイヤ挟持機構はｍじる）、引き続いてワイヤの布線
が行なわれるのである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ロボットハンド
が保持するコネクタ配置ヘッドと布線圧接ヘッドと結束
ヘッドによる圧接コネクタの配設、ワイヤの布設、ワイ
ヤの結束にて圧接型ワイヤハーネスを人手を掛けること
なく製造できるとともに、圧接時ワイヤが常に布線圧接
ヘッド下方の所定位置に位置決めすることができ、特に
ワイヤが布線配設治具に掛止されている近辺での圧接に
おいても、位置ズレを生じさせずに布線圧接ヘッドに対
する直線性を維持させ、確実に圧接でき、ざらに圧接時
、圧接コネクタ押圧する抑圧部材を設ければ、少数ビン
数の圧接コネクタに生じ易い脱落も容易で防止でき１、
圧接型ワイヤハーネスを容易にしてかつ安価、そして確
実に製造できるなど、実用性にすぐれた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧接型ワイヤハーネス製造装置の
一実施例を示す斜視図、 第２図は一実施例における布線圧接ヘッドを断面にて示
す説明図、 第３図は同じく布線圧接ヘッドを側方から示す説明図、 第４図は圧接バンチと抑圧部材を示す説明図、第５図は
ワイヤ挟持機構と作動部を示す説明図、第６図は作動部
を示す説明図、 第７図から第９図は圧接バンチの動作を説明するもので
、 第７図は圧接前の状態を示ず図、 第８図は圧接時の状態を示す図、 第９図は圧接後の状態を示す図、 第１０図はワイヤ挟持体を示す説明図、第１１図から第
１６図はワイヤ挟持１１椙の動作を示す説明図で、 第１１図（イ）は布線の状態を示す図、第１１図（ロ）
は布線状態における作動ビンを示す図、 第１２図（イ）は降下時の状態を示す図、第１２図（ロ
）は降下時における作動ビンを示す図、 第１３図（イ）はワイヤを挟持した状態を示す図、 第１３図（ロ）は挟持時における作動ビンを示す図、 第１４図（イ）は圧接時の状態を示す図、第１４図（ロ
）は圧接時における作動ビンを示す図、 第１５図（イ）は圧接後の状態を示す図、第１５図（ロ
）は圧接後における作動ビンを示す図、 第１６図（イ）はワイヤ開放時の状態を示す図、第１６
図（０）はワイヤ開放時における作動ビンを示す図、 第１７図はカッターを示す説明図である。 １・・・圧接型ワイヤハーネス製造装置６・・・ロボッ
トハンド ９・・・布線圧接ヘッド １２０・・・圧接バンチ １４０・・・押圧部材 １５０・・・ワイヤ挟持機構 特許出願人　　　日本楽器製造株式会社に＝ 第２図　　　　第３図 第４図 第８ 第７図 ｂ−０ （イ） 第１２図 （イ） 第１３図 第１４図 第１５図 第１７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基台上に上下方向に昇降する円弧状の布線テーブ
   ルを水平に配設し、かつ基台中央に制御本体を回転自由
   に立設し、該制御本体は上下方向に昇降しかつ制御本体
   を中心として遠心求心方向に屈伸するアームを有し、該
   アームの先端にロボットハンドが設けられて、該ロボッ
   トハンドが、布線テーブル上に表出する複数個のコネク
   タ配設治具に、圧接コネクタを順次配設するコネクタ配
   置ヘッドと、 布線テーブル上に表出する複数個の布線配設治具にワイ
   ヤを掛止させながら、配設された前記圧接コネクタそれ
   ぞれにワイヤを布設する布線圧接ヘッドと、 布線テーブル上に布設された複数本のワイヤを結束する
   結束ヘッドとを 交互に選択保持して、布線テーブル上での旋回、上下方
   向への昇降、および布線テーブル上での遠心求心方向へ
   の移動を行ない、布線テーブル上にワイヤハーネスを形
   成する装置であつて、 前記布線圧接ヘッドは、圧接コネクタへのワイヤの圧接
   時、該布線圧接ヘッドの下方の所定位置にワイヤを挟持
   して位置決めするワイヤ挟持機構を具備したことを特徴
   とする圧接型ワイヤハーネス製造装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の圧接型ワイヤハー
   ネス製造装置において、 布線圧接ヘッドの上方への後退時に圧接コネクタを下方
   へ押圧する押圧部材を、前記布線圧接ヘッドに圧縮コイ
   ルバネを介して上下方向に移動可能に設けたことを特徴
   とする圧接型ワイヤハーネス製造装置。