JPH076850A - 電線挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハウジングに対する電線の挿入を自動化し、
しかも所要時間の短縮、自動化装置全体としての小形化
を達成する。 【構成】 ハウジング８を水平方向および垂直方向に位
置調節可能に支持するハウジング保持装置２と、電線の
両端部に圧着端子を装着する圧着端子カシメ機３と、電
線の先端部を把持して圧着端子をハウジング８に挿入す
る電線先端部挿入機５と、電線の後端部を把持して圧着
端子をハウジング８に挿入する電線後端部挿入機４と、
一方の挿入機が圧着端子挿入のための動作を行なってい
る間に他方の挿入機に圧着端子挿入動作に付随する動作
を行なわせる制御装置とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電線挿入装置に関し、
さらに詳細にいえば、複数の電子装置同士を電気的に接
続するための、コネクタ等のハウジングに対して所定の
相対関係に基づいて電線を挿入してハウジング間の電気
的接続を達成するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からマイクロコンピュータの普及等
に伴なって、産業機械、自動車等に対して、各構成部分
毎の動作を電気的に制御する制御部を制御対象位置の近
傍に配置し、制御部同士の間における信号授受を行なわ
せるために、必要本数の電線で電気的に接続された複数
個のコネクタを用いて制御部同士を電気的に接続するこ
とが一般化している。具体的には、複数本の電線が接続
されるコネクタを複数個有し、各コネクタの各電線毎に
相手方となるコネクタが定められている。

【０００３】したがって、複数個のコネクタ同士の間を
電気的に接続するための電線の装着作業としては、予め
所定長さに切断された電線の両端部に圧着端子かしめ機
を用いて圧着端子を圧着し、各圧着端子を所望のコネク
タの所望箇所に、作業者の手作業によって挿入する方法
が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法によりコネ
クタに対する電線の挿入を行なわせる場合には、作業者
の手作業に頼っている関係上、電線の挿入所要時間がか
なり長いのみならず、電線の挿入間違いが生じる可能性
がかなり高いという不都合がある。このような不都合を
考慮して、多軸構成の汎用産業用ロボットを用いてコネ
クタに対する電線の挿入（具体的には圧着端子の挿入）
を行なわせることが考えられる。しかし、この場合に
は、電線を挿入すべきコネクタの数が一般的にかなり多
いとともに、各コネクタにおける電線挿入位置がかなり
多いのであり、しかも各電線毎に両端部をコネクタの該
当位置に挿入しなければならないのであるから、１本の
電線の両端部をコネクタの該当位置に挿入するための所
要時間がかなり長くなってしまう（例えば、電線１本当
りの挿入所要時間が約３０秒以上かかってしまう）とい
う不都合がある。

【０００５】また、電線挿入対象となるコネクタの数が
増加すれば、動作可能範囲が広い産業用ロボットを採用
しなければならなくなり、電線挿入装置が全体として大
型化してしまうという不都合がある。

【０００６】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、電線１本当りの挿入所要時間を大幅に短
縮でき、しかも全体として比較的小形化できる電線挿入
装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項１の電線挿入装置は、所定長さの電線の両
端部にそれぞれ圧着端子を装着する端子装着装置と、両
端部に圧着端子が装着された電線が装着されるべきハウ
ジングを位置調節可能に保持するハウジング保持装置
と、電線の一端部に装着された圧着端子を直接または間
接に把持してハウジングの該当箇所に挿入する第１圧着
端子挿入装置と、電線の他端部に装着された圧着端子を
直接または間接に把持してハウジングの該当箇所に挿入
する第２圧着端子挿入装置と、何れか一方の圧着端子挿
入装置による圧着端子挿入動作に同期して他方の圧着端
子挿入装置による圧着端子挿入付随動作を行なわせるべ
く両圧着端子挿入装置を制御する制御装置とを含んでい
る。ここで、圧着端子挿入付随動作とは、圧着端子の挿
入に直接的に関与しない動作を含む概念として使用され
ており、圧着端子挿入後の復帰動作をも含んでいる。

【０００８】

【作用】請求項１の電線挿入装置であれば、端子装着装
置により所定長さの電線の両端部にそれぞれ圧着端子を
装着し、ハウジング保持装置により位置調節可能に保持
され、かつ両端部に圧着端子が装着された電線が装着さ
れるべき、コネクタに代表されるハウジングを、圧着端
子挿入予定位置に対応させて移動させる。そして、制御
装置の制御下において、１対の圧着端子挿入装置の何れ
か一方による圧着端子挿入動作に同期して他方による圧
着端子挿入付随動作を行なわせる。したがって、１対の
圧着端子挿入装置の同期動作により所要時間を短縮でき
る。そして、ハウジング移動装置によるハウジングの移
動範囲に対応して圧着端子挿入装置の動作範囲を小さく
できるので、全体として小形化を達成できる。

【０００９】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明の電線挿入装置の一実施例を
示す斜視図であり、所定位置に長溝１ａが形成された基
体１の、長溝１ａを基準として一方側にハウジング保持
装置２が設けられ、他方側に圧着端子カシメ機３、電線
後端部挿入機４、電線先端部挿入機５および操作パネル
６が設けられている。尚、ハウジング保持装置２、圧着
端子カシメ機３、電線後端部挿入機４および電線先端部
挿入機５の動作を制御するコントローラ（図示せず）が
基体１の内部に設けられている。また、図１には図示し
ていないが、電線引き出し機、電線切断機、電線被覆剥
離機も設けられている。さらに、圧着端子リール１０
ａ、電線リール１０ｂも設けられている。

【００１０】図２はハウジング保持装置２の背面図、図
３は平面図、図４は要部縦断面図であり、基体１の上面
に設けられた水平ガイドレール１ｂ上にスライド自在に
支承された１対の支柱部材２ａと、両支柱部材２ａの互
に対向する面に設けられた垂直ガイドレール２ｂと、垂
直ガイドレール２ｂに上下スライド自在に連結されたハ
ウジングキャリア本体２ｃと、ハウジングキャリア本体
２ｃを昇降させるための第１駆動源２ｄと、支柱部材２
ａを水平移動させるための第２駆動源２ｅとを有してい
る。さらに詳細に説明すると、上記ハウジングキャリア
本体２ｃは両端部に、垂直ガイドレール２ｂに対して水
平方向抜け止め状に係合される係合部材２ｃ１を有して
おり、一方の係合部材２ｃ１の所定位置にラック２ｃ２
が形成されているとともに、上記第１駆動源２ｄにより
回転駆動される第１ピニオン２ｃ３をラック２ｃ２と噛
み合せている。また、２ｆはハウジング７を収容するた
めの凹所（または開口）であり、互に直交方向に動作す
る１対のクランプシリンダ２ｆ１によりハウジング８を
特定の隅角部に押圧して固定するようにしている。した
がって、凹所２ｆに収容可能なハウジング８として、サ
イズが異なる種々のハウジング８を採用することができ
る。さらに、水平ガイドレール１ｂの上面所定位置にラ
ック１ｂ１が形成されているとともに、上記第２駆動源
２ｅにより回転駆動される第２ピニオン２ｅ１と噛み合
せている。また、電線の湾曲部等を収容し支承するため
の電線受け枠（図示せず）が長溝１ａに収容されてお
り、しかも上端部が支柱部材２ａの所定位置に連結さ
れ、ハウジングキャリア本体２ｃの水平移動に追従して
長溝１ａ内を水平移動するようにしている。

【００１１】図５は電線後端部挿入機４および電線先端
部挿入機５の正面図、図６は側面図であり、互に一体形
成された上部フレーム１ｄ１、下部フレーム１ｄ２にそ
れぞれ電線後端部挿入機４、電線先端部挿入機５が設け
られている。上記電線先端部挿入機５は、下部フレーム
１ｄ２に支承されたモータ等からなる第１旋回駆動源５
ａと、第１旋回駆動部５ａの旋回軸に連結された支持部
材５ｂと、支持部材５ｂに対して進退可能に設けられた
進退アーム５ｃと、進退アーム５ｃの先端部に設けられ
たモータ等からなる第２旋回駆動部５ｄと、第２旋回駆
動部５ｄの旋回軸に連結されたチャック本体５ｅと、チ
ャック本体５ｄに設けられた１対のチャック爪５ｆと、
進退アーム５ｃを支持部材５ｂに対して進退させる進退
機構５ｇとを有している。

【００１２】上記１対のチャック爪５ｆは、圧着端子Ｂ
または電線Ａを把持すべく互に接近可能に構成されてい
るとともに、把持している圧着端子Ｂまたは電線Ａを釈
放すべく互に離隔可能に構成されており、上記コントロ
ーラからの指令に基づいて接近動作または離隔動作を行
なう。上記進退機構５ｇは、モータ等の駆動源５ｇ１
と、駆動源５ｇ１の駆動力を受けて自転する雄ねじ軸５
ｇ２と、雄ねじ軸５ｇ２と螺合し、かつ進退アーム５ｃ
の基部と連結された雌ねじ板５ｇ３とを有している。
尚、駆動源５ｇ１はそのケーシングが支持部材５ｂの所
定位置に連結されている。したがって、駆動源５ｇ１の
駆動力の向きを制御することにより進退アーム５ｃを前
進させまたは後退させることができる。また、駆動源５
ｇ１の駆動時間を制御することにより進退アーム５ｃの
移動量を制御することができる。

【００１３】上記電線後端部挿入機４は、上部フレーム
１ｄ１に吊り下げ状に支持されている点および全体とし
て上下関係が電線先端部挿入機５と逆に設定されている
点が異なるだけであり、他の構成は電線先端部挿入機５
と同様であるから詳細な説明を省略する。但し、電線先
端部挿入機５のチャック爪５ｆと電線後端部挿入機４の
チャック爪４ｆとは、同一平面内において移動されるよ
うに相対位置が予め設定されている。したがって、圧着
端子カシメ機３によるカシメ位置が、先端側圧着端子Ｂ
と後端側圧着端子Ｂとで互に同じ高さの所定位置に設定
されている場合に、垂直方向の移動アームを必要とせ
ず、しかも何ら不都合なく、各挿入機により該当する圧
着端子Ｂまたは電線Ａを把持させることができる。

【００１４】図７は図１に図示されていない電線引き出
し機７を電線先端部挿入機５と共に示す正面図、図８は
側面図、図９は平面図である。上記電線引き出し機７
は、基体１の上面に設けられた支柱部材７ａと、支柱部
材７ａの上端部に設けられたスライド部材７ｂと、スラ
イド部材７ｂのスライドベース７ｂ１に一体的に連結さ
れたチャック本体７ｃと、チャック本体７ｃに設けられ
た１対のチャック爪７ｄとを有している。尚、９は電線
送り出しローラである。また、３ａ、３ｂは圧着端子カ
シメ機３の上型、下型をそれぞれ示している。

【００１５】上記１対のチャック爪７ｄは、圧着端子Ｂ
を把持すべく互に接近可能に構成されているとともに、
把持している圧着端子Ｂを釈放すべく互に離隔可能に構
成されており、上記コントローラからの指令に基づいて
接近動作または離隔動作を行なう。上記の構成の電線挿
入装置の作用を図１０に示すタイミングチャートを参照
しながら以下に説明する。尚、図１０には動作順序を矢
印で示している。

【００１６】圧着端子カシメ機３により電線Ａの先端部
に圧着端子Ｂを装着し、次いで、スライド部材７ｂによ
り電線引き出し機７のチャック本体７ｃを前進させ、装
着された圧着端子Ｂをチャック爪７ｄにより把持し、チ
ャック本体７ｃを後退させることにより電線Ａを引き出
す。その後、電線先端部挿入機５の進退機構５ｇを動作
させることによりチャック本体５ｅを前進させ、電線引
き出し機７のチャック爪７ｄにより把持されている部分
の近傍をチャック爪５ｆにより把持する。次いで、進退
機構５ｇによりチャック本体５ｅを後退させ、第１旋回
駆動部５ａを動作させることにより、チャック本体５ｅ
をハウジング保持装置２と正対させる。尚、この間にお
いて、必要に応じて第２旋回駆動部５ｄを動作させるこ
とによりチャック爪５ｆの姿勢を制御する（尚、この動
作はタイミングチャートには示していない）。その後、
電線先端部挿入機５の進退機構５ｇを動作させることに
よりチャック本体５ｅを前進させ、チャック爪５ｆによ
る把持位置に近接する圧着端子Ｂをハウジングキャリア
本体２ｃの所定位置に保持されたハウジング８の所定位
置に挿入し、チャック爪５ｆの把持状態を解除し、さら
に、進退機構５ｇによりチャック本体５ｅを後退させ
る。尚、電線引き出し機７のチャック本体７ｃの後退か
ら、圧着端子Ｂをハウジング８に挿入するためのチャッ
ク本体５ｅの前進が行なわれるまでの間、電線送り出し
ローラ９が動作して電線Ａを送り出すことにより、過大
な引張り力が作用することを防止している。もちろん、
必要長さの電線Ａの送り出しをも達成している。

【００１７】以上の一連の動作を行なわせることにより
電線Ａの先端部の圧着端子Ｂがハウジング８の所定位置
に挿入される。また、最終的にチャック本体５ｅが後退
する前に電線カシメ機３が動作して電線Ａの後端にも圧
着端子Ｂを装着する。そして、電線先端部挿入機５と同
様に電線後端部挿入機４を動作させることにより、電線
Ａの後端部の圧着端子Ｂを該当するハウジング８の所定
位置に挿入することができる。但し、この場合には、チ
ャック爪４ｆによる把持状態が最終的な挿入動作に適し
た状態であるから、電線引き出し機７を動作させる必要
がない。

【００１８】上記何れの挿入機により、電線Ａに装着さ
れた圧着端子Ｂをハウジング８に挿入する場合にも、各
挿入機の挿入作業時の姿勢が定まっているので、ハウジ
ングキャリア本体２ｃを水平方向および／または垂直方
向に移動させることにより、圧着端子Ｂが挿入されるべ
きハウジング８を所定位置まで移動させることにより、
圧着端子Ｂの挿入作業を何ら不都合なく行なわせること
ができる。

【００１９】さらに、一方の挿入機が圧着端子挿入のた
めの動作を行なっている間に、他方の挿入機が復帰動作
（第１旋回駆動部による逆方向の旋回動作）を行ない、
無駄時間を殆ど生じさせることなく、順次圧着端子Ｂの
挿入作業を行なわせるようにしている。以下、上記一連
の動作を反復させることにより、多数本の電線Ａの両端
部を順次該当するハウジング８に挿入することができ
る。

【００２０】また、上記の構成の電線挿入装置による電
線１本当りのタクトタイムは、多軸構成の汎用産業用ロ
ボットによる電線１本当りのタクトタイムの約１／４に
短縮できた。

【００２１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、１対の
圧着端子挿入装置の同期動作により所要時間を短縮でき
るとともに、ハウジング移動装置によるハウジングの移
動範囲に対応して圧着端子挿入装置の動作範囲を小さく
して、全体として小形化を達成できるという特有の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電線挿入装置の一実施例を示す斜視
図である。

【図２】ハウジング保持装置の背面図である。

【図３】同上平面図である。

【図４】同上要部縦断面図である。

【図５】電線後端部挿入機および電線先端部挿入機の正
面図である。

【図６】同上側面図である。

【図７】電線引き出し機を電線先端部挿入機と共に示す
正面図である。

【図８】同上側面図である。

【図９】同上平面図である。

【図１０】電線挿入装置の作用を説明するタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

２ ハウジング保持装置 ３ 圧着端子カシメ機 ４ 電線後端部挿入機 ５ 電線先端部挿入機 ８ ハウジング Ａ 電線 Ｂ 圧着端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定長さの電線（Ａ）の両端部にそれぞ
   れ圧着端子（Ｂ）を装着する端子装着装置（３）と、両
   端部に圧着端子（Ｂ）が装着された電線（Ａ）が装着さ
   れるべきハウジング（８）を位置調節可能に保持するハ
   ウジング保持装置（２）と、電線（Ａ）の一端部に装着
   された圧着端子（Ｂ）を直接または間接に把持してハウ
   ジング（８）の該当箇所に挿入する第１圧着端子挿入装
   置（４）と、電線（Ａ）の他端部に装着された圧着端子
   （Ｂ）を直接または間接に把持してハウジング（８）の
   該当箇所に挿入する第２圧着端子挿入装置（５）と、何
   れか一方の圧着端子挿入装置による圧着端子挿入動作に
   同期して他方の圧着端子挿入装置による圧着端子挿入付
   随動作を行なわせるべく両圧着端子挿入装置（４）
   （５）を制御する制御装置とを含むことを特徴とする電
   線挿入装置。