JPH0418647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ワイヤハーネス製造システムに用
いるコネクター配置ヘツドに関するものであり、
更に詳しくは自動車、民生機器や電子楽器の電気
配線を構成するワイヤハーネスを製造工程中にお
いて自動的にコネクターを配置するために用いる
作業ヘツドに関するものである。

（従来技術） 上記のようなワイヤハーネスの一例としては第
６図に示すようなものがあり、ワイヤーＷは所定
の位置において結束材Ｂによつて結束されるとと
もに、多数の圧接型コネクターＣに接続されてい
る。

ワイヤハーネスの製造は従来もつぱら手作業に
よつて行われているが、仮に６図に示すようなワ
イヤハーネスを手作業で製造するとなると、まず
所定のパターンに従つてワイヤーＷを、布線しな
がら所定位置でコネクターＣに圧接接続し、次い
でワイヤーＷを所定の位置で結束材Ｂにより結束
するという手順になる。

以上のような作業は非常に労働力を必要とする
のみならず、作業能率が非常に低い。加えて一括
作業方式によつているので、最後の段階で導通検
査を行つて誤配線等の不良が発見されるとそれ迄
の作業が全てムダになることも少なくない。

更にワイヤハーネスの構成が複雑になると、特
に布線などにおいて作業ミスが発生し易い。

このような問題を解決するために本出願人は、
第７図に示すごときワイヤハーネス製造システム
を開発した。

その一例を第７図に示して概略を説明する。基
台１上に水平に固定された円弧上の布線テーブル
２の中央にはロボツトRBが立設されており、そ
の周辺には作業ヘツド収容ユニツト３、コネクタ
ー供給装置４、結束材およびワイヤー供給ユニツ
ト５，６が配設されている。ロボツトRBのアー
ムＡの先端にはロボツトハンドＨが取りつけてあ
り、このロボツトハンドＨは本装置に内蔵された
コンピユーターによる制御の下に、与えられたプ
ログラムに従つて、θ方向（ロボツトRBの垂直
中心軸について水平旋回する方向）、Ｒ方向（同
中心軸に対して接近、離間する方向）およびＺ方
向（上下の方向）に移動する。

ロボツトハンドＨはまず収容ユニツト３から第
１の作業ヘツド７を選択保持して移動し、このヘ
ツド７がシユートＳを経て供給装置４から順次供
給された圧接型コネクターＣを布線テーブル２上
の所定位置に配置する。次にロボツトハンドＨは
収容ユニツト３から第２の作業ヘツド８を選択保
持して移動し、このヘツド８が供給ユニツト６か
た引出したワイヤーＷを順次コネクターＣに圧接
接続し、導通検査しながら布線を行う。

この間必要あれば、圧接後にワイヤーＷの切断
が行われる。最後にロボツトハンドＨは収容ユニ
ツト３から第３の作業ヘツド９を選択保持して移
動し、このヘツド９が供給ユニツト５から引出し
た結束材ＢによりワイヤーＷを結束してワイヤハ
ーネスが完成するようにしたものである。

（発明の目的） この発明の目的は、上記したような圧接型ワイ
ヤハーネスをロボツトにより製造するシステムに
用いるコネクター配置ヘツドを提供することにあ
る。

（発明の基本的構成） この発明によるワイヤハーネス製造システム用
コネクター配置ヘツドは、ロボツトハンドに保持
されつつ垂直軸について自転可能に構成した本体
にハウジングブロツクを下方へ付勢した状態で嵌
装し、該ハウジングブロツク内の駆動機構によつ
て回転される斜軸の下端に、バネ付勢力により常
時互いに弾性圧接した状態にあるクランプユニツ
トを装着するとともに、該クランプユニツトが起
立状態となつたとき、給送されてくるコネクター
を挟持すべく所定位置で拡開停止し、横転状態と
なつたとき、コネクターを挟持して所定位置に停
止するようにしたストツパー機構を前記ハウジン
グブロツクに備えていることを基本的構成とす
る。

（実施態様） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。

第１図に、この発明のコネクター配置ヘツド断
面図であつてコネクターを挟持する状態を示し、
第２図はコネクターを治具に配置する状態を示
す。同図において、コネクター配置ヘツド５００
を機能構成的に大別すると、ロボツトハンドに係
合する基板５１０と、この基板５１０に支持され
てかつ水平方向に旋回可能な本体５２０と、本体
５２０の下方に支持されてかつ与えられた斜軸に
ついて180度旋回可能なクランプユニツト５７０
と、本体５２０の上方に連結された上部構造５９
０によつて構成される。

本体５２０は、全体として円形であつて、その
上部には歯車５２１および、この歯車５２１と一
体に回転する円筒台板５２２が基板５１０上にベ
アリング５２３を介して載置状態で固定されてい
る。歯車５２１はロボツトハンドに内蔵された駆
動用歯車と噛合係合しており、従つてロボツトハ
ンド側の歯車が回転すると本体５２０は全体とし
て中心軸について旋回する。

本体５２０には、該本体と同軸に旋回し、頂部
フランジで落下係止されて嵌装されたハウジング
ブロツク５２４を備え、このハウジングブロツク
５２４内の軸孔５２５には、出力軸に傘歯車５２
８が嵌設された流体圧回転アクチユエータ５２７
が同心状に固定されており、またハウジングブロ
ツク５２４の下部には、前記軸孔５２５と、その
底端に会合するごとくに斜孔５２６が形成されて
いる。前記斜孔５２６には両端とこれから突出さ
せた斜軸５２９がベアリングを介して回転可能に
挿通されており、この斜軸５２９の上端に固嵌さ
れた傘歯車５３０は回転アクチユエーター側の傘
歯車５２８に噛合係合しており、また斜軸５２９
の下端には後述するようにクランプユニツト５７
０が固嵌されている。

更に本体５２０にはコネクター給送筒５３１が
縦設されており、その下端にはクランプユニツト
５７０に向つて開口したコネクター保持棚５３２
が形成されている。給送筒５３１は例えば可撓ホ
ースなどによつてコネクターCRの供給装置に連
結されており、１個づつ供給されたコネクター
CRは給送筒５３１内を落下し、保持棚５３２に
至つて起立状に保持される。

回転アクチユエーター５２９の頂端からは出力
軸と一体の軸が突出しており、これには半径方向
に延在するリミツト作動片５３３が固嵌されてい
る。このリミツト作動片５３３の回転範囲内でハ
ウジングブロツク５２４の中心角180度を隔てた
位置には１対のリミツトスイツチ５３４ａ，５３
４ｂが横設されており、更にリミツトスイツチ５
３５ａ，５３５ｂが立設されている。

上部構造５９０は、支持ボルト５９４によつて
位置決め保持され、前記リミツトスイツチ５３５
ａ，５３５ｂと係合する斜面５９３が形成された
冠設部材５９２と、該冠設部材５９２とハウジン
グブロツク５２４間に介装された圧縮コイルバネ
５９１からなり、従つて、この圧縮コイルバネ５
９１により、常時ハウジングブロツク５２４は下
方へ押し下げられるように付勢されている。

次にクランプユニツト５７０の構成を第３図、
第４図に示す。斜軸５２９の下端には固定爪５７
１が固嵌されており、これと組合せて可動爪５７
２が遊嵌されている。両方の爪を貫通して遊挿さ
れたピン５７３には圧縮コイルバネ５７４が装て
んされており、この付勢力により可動爪５７２は
固定爪５７１に引寄せられ、クランプユニツト５
７０は、常閉状態を維持する。

第５図イは、クランプユニツト５７０とストツ
パー機構を装着した状態を示すハウジングブロツ
ク５２４下部の斜視図であり、第５図ロは前記ス
トツパー機構を示す。同図において、給送管５３
１の保持棚５３２近傍で本体５２０に固定された
ブラケツト５３６には起立状態（第１図中実線で
示す状態）にあるクランプユニツト５７０に当接
する配置で２本のストツパー５３７，５３８が植
設されており、この内長い方のストツパー５３７
は可動爪５７２に当接し、短い方のストツパー５
３７は固定爪５７１に当接する。従つてクランプ
ユニツト５７０が起立するとまず可動爪５７２が
長い方のストツパー５３７に当接して転回が停止
されるのでそれ以上進めなくなり、固定爪５７１
は短い方のストツパー５３８に当る迄進むから、
クランプユニツト５７０は斜軸５２９を中心にし
て拡開し、保持棚５３２上のコネクターCRを把
持できる状態となる。また、クランプユニツト５
７０が第１図仮想線で示す横転状態となつたと
き、可動爪５７２がストツパー５３９に当接して
停止する。

次に動作について説明する。クランプユニツト
５７０はまず第１図に実線で示すように起立状態
にあり、拡開した状態で保持棚５３２に臨んでい
る。コネクターCRが給送筒５３１を落下して保
持棚５３２に至るとブラケツト５３５に付設され
た反射型光電センサー５４０がこれを検知してコ
ネクターCRの存在を確認するとアクチユエータ
ー５２７が始動し、斜軸５２９が回転してクラン
プユニツト５７０は起立状態から次第に傾動し保
持棚５３２から離脱してゆく。固定爪５７１がス
トツパー５３８から離脱するに従つてクランプユ
ニツト５７０の開口が圧縮バネ５７４の付勢力に
より閉じ、やがてコネクターCRを把持する。

アクチユエーター５２７が180°回転するとクラ
ンプユニツト５７０はブラケツト５３６のストツ
パー５３９に当接して停止し、リミツト作動片５
３３がリミツトスイツチ５３４ｂを作動し、タイ
ミング信号を図示しない制御機器へ送出して斜軸
５２７の回転は停止する。このときクランプユニ
ツト５７０はブラケツト５３５のストツパー５３
８に当接して第１図中仮想線で示すように横転状
態となつて停止し、コネクターCRの水平状態が
維持される。すると基板５１０を保持しているロ
ボトツトハンドがＺ方向下方に移動し、ヘツド５
００全体が下降し、コネクターが治具に押圧され
る。この時、コネクターCRが治具Ｈへ確実に装
着されることを助長するため、第２図に示すごと
くハウジングブロツク５２４がコネクターを装着
終了した位置より僅かにロボツトハンドが降下
し、これにより圧縮コイルバネ５９１が作用して
コネクターCRが下方へ押圧され、装着力が強化
される。前記により本体５２０と上部構造５９０
がハウジングブロツク５２４に対して相対的に降
下し、冠設部材５９２がリミツトスイツチ５３５
ａを作動すると、該リミツトスイツチ５３５ａか
らコネクターCRが確実に装着されたことを示す
信号が出力される。もしこのとき、リミツトスイ
ツチ５３５ａが作動しないと、ハウジングブロツ
ク５２４が適正に降下していないことを示し、ま
たリミツトスイツチ５３５ｂをも作動した場合
は、過度にハウジングブロツク５２４が降下した
ことを示すので、何れの場合にも、各リミツトス
イツチの出力信号の条件を判断して装置の緊急停
止を司どることができる。

このようにして、コネクターCRの装着が終了
すると、ロボツトハンドがＺ方向に移動してヘツ
ド５００の全体が上昇する。この間クランプユニ
ツト５７０は閉じたままであるが、圧縮バネ５７
４による把持力よりも治具ＨからコネクターCR
のピンに掛る締付力の方が通常大なので、クラン
プユニツト５７０が上昇するとコネクターCRは
これから自然に抜けて治具Ｈに残る。

もつともコネクターのピン数が少なくて治具に
よる締付力として充分なものが得られない場合に
は、例えば本体５２０にソレノイドなどによつて
駆動される押ピンを設け、コネクターの治具への
押圧が完了したタイミングでこの押ピンによつて
可動爪５７２を押して、クランプユニツト５７０
を開いてコネクターを解放するようにしてもよ
い。

ヘツド５００の上昇が終つたらアクチユエータ
ー５２７は前とは逆方向に回転し、クランプユニ
ツト５７０は横転状態から次第に起立し、ストツ
パー５３８に固定爪５７１が当接して停止する。
このようにしてアクチユエーター５７０が180°回
転するとリミツト作動片５３３がリミツトスイツ
チ５３４ａを作動し、図示しない制御機器へタイ
ミング信号を送出する。このときクランプユニツ
ト５７０は第１図中実線で示す起立状態に戻り、
可動爪５７２がストツパー５３７に接してクラン
プユニツト５７０は拡開し、保持棚５３０に臨ん
で以下給送されてくる次のコネクターCRに前述
と同様の動作をくり返す。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したごとく、この発明のコネ
クター配置ヘツドによれば、クランプユニツト５
７０が180°回転するのみで垂直状態で給送されて
きたコネクターを瞬時に水平状態に移行すること
ができ、しかも本体が360°自転するのでコネクタ
ーの配置方向も同時的に設定することができ、コ
ネクターの治具への配置がきわめて迅速に処理で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のコネクター配置ヘツドの
一実施態様を示す断面図、第２図は、この発明の
コネクター配置ヘツドがコネクターを配置する状
態を示す断面図、第３図は、クランプユニツトを
分解状態で示す斜視図、第４図は、クランプユニ
ツトの断面図、第５図イ，ロは、クランプユニツ
トとストツパー機構を示す斜視図、第６図は、ワ
イヤハーネスの一例を示す平面図、第７図は、ワ
イヤハーネス製造システムを示す斜視図である。 ５００……コネクター配置ヘツド、５１０……
基板、５２０……本体、５２１……歯車、５２７
……回転アクチユエーター、５２９……斜軸、５
３２……コネクター保持棚、５９０……上部構
造、５７０……クランプユニツト、５７１……固
定爪、５７２……可動爪、CR……コネクター、
Ｈ……治具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロボツトハンドに保持されつつ垂直軸につい
   て自転可能に構成した本体にハウジングブロツク
   を下方へ付勢された状態で嵌装し、該ハウジング
   ブロツク内の駆動機構によつて回転される斜軸の
   下端にバネ付勢力により常時互いに弾性圧接した
   状態にあるクランプユニツトを装着するととも
   に、該クランプユニツトが起立状態となつたと
   き、給送されてくるコネクターを挟持すべく所定
   位置で拡開停止し、横転状態となつたときコネク
   ターを挟持して所定位置に停止するようにしたス
   トツパー機構を前記ハウジングブロツクに備えて
   なることを特徴とするワイヤハーネス製造システ
   ム用コネクター配置ヘツド。