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特開2019-220441ワイヤハーネスを製造する製造システム及びワイヤハーネスの製造システム用の搬送装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-220441(P2019-220441A)
(43)【公開日】2019年12月26日
(54)【発明の名称】ワイヤハーネスを製造する製造システム及びワイヤハーネスの製造システム用の搬送装置
(51)【国際特許分類】
   H01B 13/012 20060101AFI20191129BHJP
   H01B 13/00 20060101ALI20191129BHJP
【FI】
   H01B13/012 D
   H01B13/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2018-119199(P2018-119199)
(22)【出願日】2018年6月22日
(71)【出願人】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】391045897
【氏名又は名称】古河AS株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100135633
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 浩康
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(74)【代理人】
【識別番号】100143959
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 秀一
(72)【発明者】
【氏名】荒巻 英司
(72)【発明者】
【氏名】加藤 巧二
(72)【発明者】
【氏名】赤井 光幸
(72)【発明者】
【氏名】大窪 崇之
(72)【発明者】
【氏名】南 宣行
(57)【要約】
【課題】ワイヤハーネスの製造効率を向上させる。
【解決手段】接続部品が取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する、複数の処理区間2を有する製造システム100が、少なくとも複数の処理区間2に対応した数の作業盤31と、複数の処理区間2に沿った往搬送路において上流側Aから下流側Bに作業盤31を水平状態において順次搬送した後、作業盤31を復搬送路において下流側Bから上流側Aに戻す循環型の搬送手段32と、作業盤31において、作業盤31の搬送方向Lに沿って延びる一方の縁部が他方の縁部より上方側Eに位置付けられた起立状態に作業盤31を設定し、かつ、作業盤31を起立状態から水平状態に設定する起立手段33と、を有する複数の処理区間2に沿って設けられた搬送装置3を、備える。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
接続部品が取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する、複数の処理区間を有する製造システムあって、
少なくとも前記複数の処理区間に対応した数の作業盤と、
前記複数の処理区間に沿った往搬送路において上流側から下流側に前記作業盤を水平状態において順次搬送した後、前記作業盤を復搬送路において下流側から上流側に戻す循環型の搬送手段と、
前記作業盤において、該作業盤の搬送方向に沿って延びる一方の縁部が他方の縁部より上方側に位置付けられた起立状態に前記作業盤を設定し、かつ、前記作業盤を前記起立状態から前記水平状態に設定する起立手段と、を有する
搬送装置を、備える
ことを特徴とするワイヤハーネスを製造する製造システム。
【請求項2】
前記搬送装置に沿いに設けられた、前記作業盤へ前記部分組立品を載置する布線処理装置を備えることを特徴とする請求項1に記載のワイヤハーネスを製造する製造システム。
【請求項3】
前記起立手段は、前記布線処理装置に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のワイヤハーネスを製造する製造システム。
【請求項4】
前記搬送装置に沿いに設けられた、前記作業盤上のワイヤハーネスを撮像する撮像装置を備えることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載のワイヤハーネスを製造する製造システム。
【請求項5】
前記搬送装置に沿いに設けられた、前記作業盤上のワイヤハーネスの導通検査を実施する導通検査装置を備えることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載のワイヤハーネスを製造する製造システム。
【請求項6】
前記搬送装置は、前記作業盤を間欠的に搬送するように前記搬送手段を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載のワイヤハーネスを製造する製造システム。
【請求項7】
接続部品が取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する、複数の処理区間を有する製造システム用の搬送装置であって、
前記複数の処理区間に沿って設けられ、
少なくとも前記複数の処理区間に対応した数の作業盤と、
前記複数の処理区間に沿った往搬送路において上流側から下流側に前記作業盤を水平状態において順次搬送した後、前記作業盤を復搬送路において下流側から上流側に戻す循環型の搬送手段と、
前記作業盤において、該作業盤の搬送方向に沿って延びる一方の縁部が他方の縁部より上方側に位置付けられた起立状態に前記作業盤を設定し、かつ、前記作業盤を前記起立状態から前記水平状態に設定する起立手段と、を備える
ことを特徴とするワイヤハーネスの製造システム用の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワイヤハーネスを製造する製造システム及びワイヤハーネスの製造システム用の搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ワイヤハーネスは、コネクタや接続端子等の接続部品が取り付けられた複数の電線を束ねて電線の一端を所定の形状に展開したものである。ワイヤハーネスは、例えば自動車の車体に配索され、当該自動車が備える各種電気機器への電力供給、電気機器間の制御信号の通信などに利用される。
【0003】
このようなワイヤハーネスを製造する製造システムにおいては、複数の電線の布線用の作業盤が用いられる。作業盤は、製造システムにおいて複数用いられ、無端のコンベア装置に固定されて水平方向に循環移動する。作業盤が循環移動する間にワイヤハーネスの製造(組立)が完了する。例えば、布線用の作業盤がコンベア装置に斜めに起立した状態で搬送されるワイヤハーネスの製造システムがある(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2017−188237号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献1のコンベア装置は、作業盤(特許文献1においては治具板)を常に斜めに起立した状態で、当該作業盤を水平方向に、ワイヤハーネスの複数の製造工程を循環させている。常に斜めに起立した状態で搬送される作業盤へのアクセスは、コンベア装置の片側からのみ可能であり、製造工程によっては、工程における作業効率が低下することがあった。
【0006】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ワイヤハーネスの製造効率を向上させたワイヤハーネスを製造する製造システム及びワイヤハーネスの製造システム用の搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明に係る、接続部品が取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する、複数の処理区間を有する製造システムは、少なくとも前記複数の処理区間に対応した数の作業盤と、前記複数の処理区間に沿った往搬送路において上流側から下流側に前記作業盤を水平状態において順次搬送した後、前記作業盤を復搬送路において下流側から上流側に戻す循環型の搬送手段と、前記作業盤において、該作業盤の搬送方向に沿って延びる一方の縁部が他方の縁部より上方側に位置付けられた起立状態に前記作業盤を設定し、かつ、前記作業盤を前記起立状態から前記水平状態に設定する起立手段と、を有する搬送装置を、備えることを特徴とする。
【0008】
また、前記搬送装置に沿いに設けられた、前記作業盤へ前記部分組立品を載置する布線処理装置を備えると好ましい。
【0009】
また、前記起立手段は、前記布線処理装置に対応する位置に設けられていると好ましい。
【0010】
また、前記搬送装置に沿いに設けられた、前記作業盤上のワイヤハーネスを撮像する撮像装置を備えると好ましい。
【0011】
また、前記搬送装置に沿いに設けられた、前記作業盤上のワイヤハーネスの導通検査を実施する導通検査装置を備えると好ましい。
【0012】
また、前記搬送装置は、前記作業盤を間欠的に搬送するように前記搬送手段を駆動する駆動手段を有すると好ましい。
【0013】
さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る、接続部品が取り付けられた複数の電線を有する部分組立品を用いてワイヤハーネスを製造する、複数の処理区間を有する製造システム用の搬送装置は、前記複数の処理区間に沿って設けられ、少なくとも前記複数の処理区間に対応した数の作業盤と、前記複数の処理区間に沿った往搬送路において上流側から下流側に前記作業盤を水平状態において順次搬送した後、前記作業盤を復搬送路において下流側から上流側に戻す循環型の搬送手段と、前記作業盤において、該作業盤の搬送方向に沿って延びる一方の縁部が他方の縁部より上方側に位置付けられた起立状態に前記作業盤を設定し、かつ、前記作業盤を前記起立状態から前記水平状態に設定する起立手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、ワイヤハーネスの製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】製造されるワイヤハーネスの一例を概略的に示す斜視図である。
図2】ワイヤハーネスの製造に用いられる部分組立品を概略的に示す図である。
図3】ワイヤハーネスの製造システムの構成を説明するための概略図である。
図4】循環型コンベアの構成を説明するための概略図である。
図5】作業盤の構成を説明するための概略的な斜視図である。
図6】作業盤に設けられた治具の構成を説明するための図である。
図7】作業盤に設けられた治具の構成を説明するための図である。
図8】起立手段の構成を説明するための概略的な斜視図である。
図9】布線処理装置の実装部の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において種々の形態をとり得る。
【0017】
図1は、製造されるワイヤハーネスの一例を概略的に示す図である。図2は、ワイヤハーネスの製造に用いられる部分組立品を概略的に示す図である。図3は、ワイヤハーネスの製造システムの構成を説明するための概略図である。図4は、循環型コンベアの構成を説明するための概略図である。図5は、作業盤の構成を説明するための概略的な斜視図である。図6は、作業盤に設けられたコネクタ治具の構成を説明するための図である。図7は、作業盤に設けられたクランプ治具の構成を説明するための図である。図8は、起立手段の構成を説明するための概略的な斜視図である。図9は、布線処理装置の実装部の構成を説明するための図である。
【0018】
なお、説明の便宜上、製造システムの長さ方向(「搬送方向」ともいう。)を「L」とし、上流側を「A」、下流側を「B」とする。また、製造システムの幅方向を「W」とし、上流側Aから下流側Bを見て左方側を「C」、右方側を「D」とする。また、製造システムの上下方向を「H」とし、上方側を「E」、下方側を「F」とする。
【0019】
<製造システムの構成>
本実施の形態に係る製造システム100は、例えば、自動車に適用されるワイヤハーネス1を製造する製造装置である。製造システム100により製造されるワイヤハーネス1は、自動車に搭載された各種電気機器への電力供給や、電気機器間の通信などに利用される。
【0020】
図1及び図2に示すように、ワイヤハーネス1は、部分組立品11により形成されている。部分組立品11は、端子付きの複数の電線12と、各電線12の末端に設けられて各種電気機器に接続される複数のコネクタ13と、を有する。ワイヤハーネス1は、電線12が、例えば、グロメット、保護材、プロテクタ、テープ、結束バンドなどの外装部品14により互いに束ねられることにより形成されている。各電線12は所定の屈曲形状を有するように配索されており、ワイヤハーネス1の全体としては複雑な枝分かれ構造(分岐形状)に展開されている。なお、コネクタ13は、接続部品の一例であって、例えば接続部品が接続端子等である場合も、実施の形態の一例に含まれる。
【0021】
ワイヤハーネス1は、複数の処理区間2において部分組立品11に段階的に所定の処理を施すことにより製造される。ここで「処理」には、ワイヤハーネス1を製造するまでの一連の作業、例えば、ワイヤハーネス1の組立て、及びワイヤハーネス1に対する所定の検査が含まれ、「ワイヤハーネスの製造」には、製造システム100からワイヤハーネス1が搬出されるまでが含まれる。
【0022】
図3に示すように、ワイヤハーネス1を製造する製造システム100は、ワイヤハーネス1の製造処理をする複数の処理区間2と、全ての処理区間2に沿って設けられた搬送装置3と、所定の処理区間2において部分組立品11を分岐形状に配索する布線処理装置(処理装置)4と、所定の処理区間2においてワイヤハーネス1を撮像する撮像装置(処理装置)5と、所定の処理区間2においてワイヤハーネス1を導通検査する導通検査装置(処理装置)6と、を備える。
【0023】
[処理区間]
処理区間2は、後述する作業盤31を供給する供給区間21と、搬送方向Lにおいて供給区間21の下流側Bに位置して、作業盤31上に部分組立品11を載置する布線区間22と、布線区間22の下流側Bに位置して、部分組立品11の電線12同士を撚り合わせる第1仕上げ区間23と、第1仕上げ区間23の下流側Bに位置して、撚り合わされた複数の電線12を束ねる第2仕上げ区間24と、第2仕上げ区間24の下流側Bに位置して、ワイヤハーネス1を検査する検査区間25と、検査区間25の下流側Bに位置して、製造されたワイヤハーネス1を製造システム100から他の工程へ搬出する搬出区間26と、を有する。
【0024】
供給区間21、布線区間22、第1仕上げ区間23、第2仕上げ区間24、検査区間25及び搬出区間26(以下、「処理区間21〜26」などともいう。)は、搬送装置3に沿ってワイヤハーネス1の製造工程順に配置されている。
【0025】
[搬送装置]
図4に示すように、搬送装置3は、上下方向Hにおいて循環する循環型コンベア(以下、「循環型コンベア3」ともいう。)として形成されている。循環型コンベア3は、処理区間21〜26に対応した数の作業盤31と、作業盤31を各処理区間21〜26に順次搬送する搬送手段32と、作業盤31を起こす及び横たえる起立手段33と、搬送手段32を間欠的に駆動する駆動手段(図示せず。)と、駆動手段を制御する制御手段(図示せず。)と、を有する。
【0026】
(作業盤)
作業盤31は、平面視矩形状の板材により形成されており、部分組立品11が所定の布線経路に沿って展開して配置され、処理区間22〜25において部分組立品11を処理してワイヤハーネス1を組み立てるための台であり、ASSY盤とも称呼される。作業盤31は、搬送手段32上に水平状態において、ワイヤハーネス1を製造するための製造処理が施される面である作業面31aを上方側Eに向けて、複数の処理区間21〜26に沿って順次搬送されるように搬送手段32に載置されている。
【0027】
なお、「水平状態」には、製造システム100において作業盤31に左右両側CDから接近して作業処理を実施できる程度に循環型コンベア3上に横たえられた状態も含む(以下、「略水平状態」ともいう)。
【0028】
図5に示すように、部分組立品11が載置される面である作業盤31の作業面31aには、部分組立品11の所定の布線経路(図示せず。)が印刷されている。作業盤31は、布線経路に沿って載置される部分組立品11を保持する複数の治具36と、集合端子台37とを有する。
【0029】
治具36は作業面31aに立設されている。治具36は、布線処理装置4によって部分組立品11が掛けられるキャッチ治具361と、コネクタ13と電気的に接続されるコネクタ治具362と、ワイヤハーネス1を外装部品14において把持するクランプ治具363と、ワイヤハーネス1を電線12において支持する支持治具364と、を有する。キャッチ治具361及びコネクタ治具362は、互いに近接して配置されている。なお、各治具361〜364の数は特に限定されない。また、キャッチ治具361及びコネクタ治具362は、互いの対応関係が明確であり、かつ、コネクタ13をコネクタ治具362に取り付ける際に、製造すべきワイヤハーネス1の形状が変化せず、また、電線12に引張による過度な負荷がかからないのであれば、キャッチ治具361及びコネクタ治具362を互いに適宜離間して配置してもよい。
【0030】
キャッチ治具361は、棒状部材361aの一端が作業面31aに取り付けられて、他端に部分組立品11が掛けられる二叉状の2つの脚部361bを有する。二叉状の脚部361bはそれぞれ、棒状部材361a側とは反対側の先端部において互いに接触して環状の閉鎖状態を形成しており、両脚部361bは、弾性的に開閉自在に形成されている。
【0031】
図6に示すように、コネクタ治具362は、棒状部材362aの一端が作業面31aに取り付けられて、他端に部分組立品11のコネクタ13が接続される略直方体状のコネクタ部362bを有する。コネクタ部362bは、部分組立品11のコネクタ13が嵌合される凹状の嵌合口部362cと、嵌合口部362cに収容されたコネクタ13を係止する係止爪362dと、解除機構(図示せず。)と、検査配線362eと、を有する。
【0032】
嵌合口部362cは、コネクタ治具362が作業盤31に取り付けられた状態において、作業盤31の作業面31aに沿った方向にコネクタ部362bの一面において形成されている。嵌合口部362cの内部には、コネクタ13と電気的に接続する複数の導通ピン(図示せず。)が設けられている。
【0033】
係止爪362dは、嵌合口部362cの周縁部に設けられており、嵌合口部362cに対して進退自在に構成されている。係止爪362dは、解除機構が作用していない状態においては、嵌合口部362cに収容されたコネクタ13に係合してコネクタ13が嵌合口部362cから抜け落ちることを防止するように、嵌合口部362cに先端が重なるようになっている。係止爪362dは、解除機構が作用している状態においては、係止爪362dの先端部と嵌合口部362cとが重ならないようになっている。
【0034】
解除機構は、係止爪362dとコネクタ13との係合状態を解除するエアシリンダ(図示せず。)を有する。エアシリンダは、一端が係止爪362dに直接的に又は間接的に連結されており、他端が作業面31aの裏側の面である背面31b側で圧縮空気を供給する、例えば、圧縮機に接続されている。
【0035】
検査配線362eは、コネクタ部362bのコネクタ13が挿入される側とは反対側で各導通ピンに接続されており、コネクタ部362bから、コネクタ治具362の近傍において作業盤31に形成された孔部31cを通じて背面31b側に通されている。コネクタ治具362からの検査配線362eは集合端子台37に接続される。
【0036】
図7に示すように、クランプ治具363は、棒状部材363aの一端が作業面31aに取り付けられて、他端に外装部品14を把持するクランプ部材363bを有する。クランプ部材363bは、外装部品14を保持する保持凹部363cと、保持凹部363cを覆う移動自在のカバー部363dと、カバー部363dを移動させる解除機構(図示せず。)と、を有する。
【0037】
保持凹部363cは、クランプ部材363bの一面で作業盤31の作業面31aに沿った方向及び作業面31aとは反対側に開放している。カバー部363dは、作業盤31の作業面31aに沿った方向にスライド自在に構成されており、解除機構が作用していない状態において保持凹部363cを覆い、解除機構が作用した状態において保持凹部363cを作業面31aとは反対側に向かって開放するようになっている。
【0038】
解除機構はカバー部363dを、保持凹部363cを覆う位置から保持凹部363cを開放する位置に移動させるエアシリンダ(図示せず。)を有する。エアシリンダは、一端がカバー部363dに直接的に又は間接的に連結されており、他端が作業面31aの裏側の面である背面31b側で圧縮空気を供給する、例えば、圧縮機に接続されている。なお、クランプ治具363のエアシリンダ及びキャッチ治具361のエアシリンダが接続されている圧縮機は、同じ圧縮機であっても他の圧縮機であってもよい。
【0039】
支持治具364は、棒状部材364aの一端が作業面31aに取り付けられて、他端に電線12が掛けられる二叉状の2つの脚部364bを有する。
【0040】
(搬送手段)
図3及び図4に戻って、搬送手段32は、複数の処理装置4,5,6に沿った搬送路である往搬送路において上流側Aから下流側Bに作業盤31を順次搬送した後、作業盤31を往搬送路の下方側Fの搬送路である復搬送路において下流側Bから上流側Aに戻すように、往路搬送部321と、下降搬送部322と、復路搬送部323と、上昇搬送部324と、を有する。往路搬送部321、下降搬送部322、復路搬送部323及び上昇搬送部324は互いに連続しており、上下方向Hにおいて作業盤31を循環するように構成されている。
【0041】
往路搬送部321は、搬送方向Lにおいて供給区間21から搬出区間26に向かって作業盤31を順次搬送するように処理区間21〜26に沿って延びている。往路搬送部321は、作業盤31を背面31b側で支持して、上流側Aの処理区間から下流側Bの処理区間に沿って作業盤31を順次搬送する。
【0042】
下降搬送部322は、搬出区間26から作業盤31の作業面31aを上方側Eに向けたまま、往路搬送部321の下方側Fに所定の間隔をあけて設けられた復路搬送部323へ搬送するように、往路搬送部321の搬出区間26側の端部から下方側Fに復路搬送部323まで延びている。
【0043】
復路搬送部323は、作業盤31を供給区間21に戻すように、下降搬送部322の下端部から供給区間21にまで延びている。復路搬送部323は、往路搬送部321に対して下方側Fに所定の間隔をあけて平行に延びている。
【0044】
上昇搬送部324は、作業盤31を復路搬送部323から作業面31aを上方側Eに向けたまま、往路搬送部321に搬送するように、復路搬送部323の供給区間21側の端部から上方側Eに往路搬送部321へ延びて形成されている。
【0045】
なお、作業盤31が各搬送部321〜324に着脱自在に固定されているのであれば、作業盤31は、その作業面31aが復路搬送部323において下方側Fを向くように搬送手段32によって搬送されてもよい。
【0046】
(起立手段)
起立手段33は、搬送手段32の往路搬送部321において、所定の処理区間21〜26に設けられており、具体的には、布線区間22において後述する布線処理装置4に対して設けられている。起立手段33は、作業盤31の搬送方向Lに沿って延びる作業盤31の一方の縁部が他方の縁部より上方側Eに位置付けられた起立状態になるように作業盤31を略水平状態から起こして設定し、かつ、作業盤31を起立状態から略水平状態に横たえて設定する。
【0047】
図8に示すように、起立手段33は、作業盤31の縁を囲む鋼製のフレーム331と、フレーム331に設けられて作業盤31の縁部の少なくとも一部を把持する把持体332と、フレーム331に連結されてフレーム331を回動させる駆動軸333と、を有する。
【0048】
フレーム331は、所定の間隔をあけて長さ方向Lに延びる3つの第1枠部331aと、第1枠部331aを各端部において互いに連結する一対の第2枠部331bと、を有する。3つの第1枠部331aのうち中間の第1枠部331aは、第2枠部331bの延在方向における中間部に対して、フレーム331が起立した状態において下方側Fに位置する第1枠部331a寄りに設けられている。フレーム331においては、フレーム331が起立した状態において上方側Eに位置する第1枠部331aと、中間の第1枠部331aと、第2枠部331bとにより、作業盤31を取り囲む空間331cが画成されている。
【0049】
中間及び下方側Fの第1枠部331aの間には、フレーム331を駆動軸333に連結するための複数の連結部334が設けられている。各連結部334は、一端が連結部334に対して略垂直をなして取り付けられた腕部335を有する。腕部335の他端は、駆動軸333に対して相対的に回動しないように駆動軸333に固定されている。
【0050】
把持体332は、作業盤31の長さ方向Lに沿って延びる縁部を把持するように、上方側Eの及び中間の第1枠部331aに所定の間隔をあけて複数設けられている。
【0051】
駆動軸333は、連結部334の腕部335の他端に相対的な回動が不能であるように一体に連結されており、駆動軸333の一端は、例えば、モータ(図示せず。)等の駆動装置に連結されている。
【0052】
起立手段33は、駆動軸333が回動することにより、フレーム331が往路搬送部321に対して接近及び離間自在となっており、具体的には、フレーム331は、往路搬送部321上に横たえられた状態(略水平状態)と、往路搬送部321に対して起立した状態(起立状態)との間を、駆動軸333を中心に回動自在になっている。なお、フレーム331は、往路搬送部321上で横たえられた略水平状態を0°とした場合、当該略水平状態から0〜60°、好ましくは0〜90°、より好ましくは0°〜120°の範囲内において回動する。
【0053】
(駆動手段及び制御手段)
駆動手段は、搬送手段32、具体的には、往路搬送部321、下降搬送部322、復路搬送部323及び上昇搬送部324を間欠的に連動して駆動させる、例えば、モータ等の装置である。制御手段は、例えば、MCUなどのプログラムを処理する処理装置であり、駆動手段に対して駆動タイミングを指示する。
【0054】
[布線処理装置]
布線処理装置4は、布線区間22において、循環型コンベア3に対して幅方向Wの左方側Cに設けられている。布線処理装置4は、多軸多関節型の本体部41と、本体部41の先端に取り付けられて作業盤31上に部分組立品11を取り付ける実装部42と、を有する。本体部41は、例えば、公知の6軸多関節型のロボットを使用することができる。なお、布線処理装置4は、布線区間22において、循環型コンベア3に対して幅方向Wの右方側Dに設けられていてもよい。
【0055】
図9に示すように、実装部42は、保持部材43と、摺動部材44とを有する。保持部材43は、本体部41に取り付けられて摺動部材44を保持する平面視略矩形状の部材である。摺動部材44は、保持部材43の長手方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられており、保持部材43にその短手方向に摺動自在に取り付けられている。摺動部材44は、短手方向に外側を向く端部に、部分組立品11のコネクタ13を把持する把持体45を有する。
【0056】
なお、布線処理装置4が作業盤31上に載置する部分組立品11は、製造システム100の近傍に配置された、部分組立品11を自動で組み立てる部分組立品組立装置200(図3参照。)から供給される。布線処理装置4が部分組立品組立装置200に接近して、部分組立品11の各コネクタ13を各摺動部材44において把持体45によって把持した後に、布線処理装置4は、作業盤31上に部分組立品11を布線経路に沿って展開して載置する布線処理を実施する。ここで、布線処理装置4が部分組立品組立装置200に接近して部分組立品11を把持する代わりに、部分組立品組立装置200の一部が移動して布線処理装置4に部分組立品11を渡してもよく、部分組立品組立装置200自体が布線処理装置4の機能を持つようにしてもよい。
【0057】
[撮像装置]
図3に戻って、撮像装置5は、第2仕上げ区間24において製造されたワイヤハーネス1の外観、例えば、特定の外装部品14の外観を検査するために撮像する、例えば、カメラである。撮像装置5は、検査区間25において作業盤31の作業面31aに対向する位置、つまり、上下方向Hにおいて上方側E、及び、幅方向Wにおいて循環型コンベア3に対して左方側C及び右方側Dに、往路搬送部321に沿って複数設けられている。なお、撮像装置5は、検査区間25以外に設けられていてもよい。
【0058】
検査区間25には、撮像装置5によって撮像したワイヤハーネス1の画像を表示する、例えば、ディスプレイなどの表示装置51が設けられている。
【0059】
[導通検査装置]
導通検査装置6は、第2仕上げ区間24において製造されたワイヤハーネス1の導通状態を検査する装置である。導通検査装置6は、検査区間25において、循環型コンベア3に対して左方側C又は右方側Dに設けられている。導通検査装置6は、作業盤31の集合端子台37と電気的に接続される接続嵌合部(図示せず。)を有する。接続嵌合部(図示せず。)は、集合端子台37と自動的に接続される。
【0060】
<ワイヤハーネスの製造工程>
次に、製造システム100におけるワイヤハーネス1の製造工程について説明する。製造システム100によるワイヤハーネス1の製造方法は、循環型コンベア3上において実施され、略水平状態に横たえられた状態の作業盤31を起こし、起立状態の作業盤31上に部分組立品11を載置する工程と、ワイヤハーネス1の画像検査を行う工程と、ワイヤハーネス1の導通検査を行う工程と、を少なくとも含む。
【0061】
製造システム100において循環型コンベア3には、各処理区間21〜26に対応した数の作業盤31が配置されており、各処理区間21〜26においてそれぞれの製造処理が同時に行われる。循環型コンベア3は、各処理区間21〜26に作業盤31が所定の時間滞在するように、駆動手段及び制御手段により間欠的に駆動制御されている。なお、以下では説明の便宜上、処理区間21〜26の順番に沿って各処理区間21〜26における製造処理について説明する。
【0062】
まず、供給区間21においては、部分組立品11が載っていない作業盤31が供給される。製造システム100におけるワイヤハーネス1の製造工程は供給区間21から始まる。作業盤31は、略水平状態に横たえられて搬送され、作業盤31の作業面31aが上下方向Hにおいて上方側Eを向いている。作業盤31の供給が完了すると、供給区間21から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。
【0063】
供給区間21から作業盤31が循環型コンベア3により布線区間22へ搬送される際、起立手段33は、そのフレーム331が作業盤31の搬送に干渉しない位置にある。具体的には、起立手段33のフレーム331は、幅方向Wにおいて左方側Cに少し起こされた状態になっている。作業盤31が布線区間22へ搬送されてくると、起立手段33のフレーム331が作業盤31に接近するように駆動軸333を中心に回動する。
【0064】
フレーム331は、空間331c内に作業盤31を収容するまで(フレーム331が略水平状態になるまで)回動し、作業盤31において、その搬送方向Lに沿って延びる外縁部を部分的に把持体332が把持する。作業盤31が把持体332により把持されると、作業盤31の搬送方向Lに沿って延びる作業盤31の一方の縁部、例えば、幅方向Wにおいて右方側Dの縁部から、上下方向Hにおいて上方側Eでかつ幅方向Wにおいて左方側Cに向かって作業盤31を持ち上げて起こす。これにより、起立手段33は、作業盤31を略水平状態から約90°起きた起立状態に設定する。起立状態において、作業盤31の作業面31aは左方側Cを向いている。
【0065】
起立手段33の上記作業と同時並行して、布線処理装置4が部分組立品11を部分組立品組立装置200に取りに行く。布線処理装置4において部分組立品11のコネクタ13を把持する摺動部材44が保持部材43から進出する。部分組立品組立装置200から部分組立品11のコネクタ13を、それぞれ対応する摺動部材44の把持体45が把持すると、作業盤31に最初に実装されるコネクタ13を把持した摺動部材44以外の摺動部材44は、保持部材43側に引っ込む。
【0066】
本体部41が起立状態にある作業盤31に接近して、保持部材43から進出した状態にある摺動部材44が部分組立品11のコネクタ13を作業盤31の作業面31aに設けられた所定のキャッチ治具361に引っ掛けていく。把持体45がコネクタ13を放すと、摺動部材44は保持部材43側に引っ込み、次に、キャッチ治具361に引っ掛けられるコネクタ13を把持する摺動部材44が保持部材43から進出する。布線処理装置4が作業盤31上の布線経路に応じて、個々のキャッチ治具361に部分組立品11の各コネクタ13をそれぞれ取り付けて、部分組立品11のコネクタ13を作業盤31上に展開していく(分岐形状を形成する)。
【0067】
布線処理装置4による作業盤31の作業面31aへの部分組立品11の布線作業が終了すると、起立手段33は、作業盤31が略水平状態となるまでフレーム331を倒す。次いで、フレーム331の把持体332は作業盤31を解放して、循環型コンベア3の往路搬送部321上に作業盤31が再び載置される。作業盤31が再び略水平状態に横たえられると、布線区間22から制御装置に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、布線区間22から第1仕上げ区間23への作業盤31の搬送時、フレーム331は作業盤31の搬送を妨害しない位置に移動している。
【0068】
第1仕上げ区間23においては、作業員が、キャッチ治具361から部分組立品11のコネクタ13を取り外して、当該コネクタ13を、対応するコネクタ治具362のコネクタ部362bにおける嵌合口部362cに差し込む。さらに、作業盤31に配索された部分組立品11の電線12を支持治具364の脚部364b間に載せる。第1仕上げ区間23における作業が完了すると、第1仕上げ区間23から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、第1仕上げ区間23における作業は、作業員によらず専用の装置を用いて実施してもよい。
【0069】
第2仕上げ区間24においては、作業員が、撚り合わせされた電線12に、例えば、外装部品14を装着して電線12同士を束ねて、部分組立品11をワイヤハーネス1へと仕上げる。第2仕上げ区間24において、作業員は、外装部品14をクランプ治具363のカバー部363dをずらして保持凹部363cに収容する。カバー部363dは、自動的に保持凹部363cを覆う位置に戻る。
【0070】
第2仕上げ区間24においては、さらに、ワイヤハーネス1に、例えば、バーコード、QRコード(登録商標)などの品番ラベルが作業員により取り付けられる。品番ラベルを読み込むことにより、撮像装置5及び導通検査装置6に検査区間25において実施すべき検査内容が送信される。なお、ワイヤハーネス1への品番ラベルの取り付けは第1仕上げ区間23において実施されてもよい。
【0071】
第2仕上げ区間24における作業が完了すると、第2仕上げ区間24から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、第2仕上げ区間24における作業は、作業員によらず専用の装置を用いて実施してもよい。
【0072】
検査区間25においては、まず、ワイヤハーネス1の画像検査が実施される。具体的には、ワイヤハーネス1の外観、例えば、特定の外装部品14の外観を、撮像装置5が、上方側E、左方側C及び右方側Dから撮影する。撮像装置5によって撮影された画像は表示装置51に表示される。表示されたワイヤハーネス1の画像は、作業員により所定の基準を満たしているか否か判定される。なお、画像の判定作業は、作業員によらずAI等を用いて実施してもよい。
【0073】
画像検査が終了すると、ワイヤハーネス1の導通検査が実施される。導通検査は、導通検査装置6の接続嵌合部が作業盤31の集合端子台37に自動的に嵌合されることにより実施される。画像検査及び導通検査が完了すると、検査区間25から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。なお、導通検査装置6の接続嵌合部と集合端子台37との接続は、作業員によって実施してもよい。また、画像検査及び導通検査の順番は、特に限定されず、導通検査の後に画像検査を実施してもよく、画像検査及び導通検査を同時に実施してもよい。
【0074】
搬出区間26においては、ワイヤハーネス1のコネクタ13と、作業盤31のコネクタ治具362のコネクタ部362bとの接続状態、及びワイヤハーネス1の外装部品14の、クランプ治具363におけるクランプ部材363bによる把持状態がまず解除される。
【0075】
具体的には、コネクタ治具362及びクランプ治具363にエアシリンダを設け、これらのエアシリンダの他端を、圧縮空気を供給する圧縮機と接続する。コネクタ治具362の解除機構のエアシリンダに圧縮機から圧縮空気を供給すると、係止爪362dは作業盤31の作業面31a側に下がり、ワイヤハーネス1のコネクタ13との係合状態が解除され、さらに、クランプ治具363の解除機構のエアシリンダに圧縮機から圧縮空気を供給すると、カバー部363dを保持凹部363cからずらしてワイヤハーネス1の外装部品14の把持状態が解除される。なお、コネクタ治具362及びクランプ治具363からのワイヤハーネス1の解除は全て同時に実施しても、また、コネクタ治具362及びクランプ治具363に順番を割当て、当該順番に基づいて実施してもよい。
【0076】
ワイヤハーネス1のコネクタ13の係合状態及びワイヤハーネス1の外装部品14の把持状態が解除されると、ワイヤハーネス1のコネクタ13及び外装部品14は、ワイヤハーネス1の自重によりコネクタ治具362のコネクタ部362b及びクランプ治具363のクランプ部材363bから外れる。これにより、ワイヤハーネス1は作業面31a上に落下する。次いで、作業盤31を略水平状態から幅方向Wにおいて一方の側、例えば、左方側Cに傾けて、循環型コンベア3から、具体的には、製造システム100からワイヤハーネス1を搬出する。ワイヤハーネス1の搬出が完了すると、搬出区間26から制御手段に対して作業を完了した旨の信号が送信される。
【0077】
制御手段は、各処理区間21〜26から作業が完了した旨の信号を受信すると、駆動手段に信号を送信する。制御手段からの信号を受信した駆動手段は、処理区間21〜25の作業盤31を下流側Bに配置された処理区間に、また、処理区間26の作業盤31を復路搬送部323に搬送させるように搬送手段32を駆動する。処理区間21〜26における作業盤31の搬送は、上記各処理区間21〜26における全ての製造処理が完了したことを条件に実施される。つまり、処理区間21〜26のうち完了しない製造処理が1つでもある場合、搬送方向Lに沿った作業盤31の搬送は実施されない。
【0078】
以上の処理区間21〜26における全ての製造処理は同時に並行して実施されており、全ての処理区間21〜26を経ることによりワイヤハーネス1の製造工程が完了する。搬出されたワイヤハーネス1は、製造工程の次工程、例えば、梱包工程などに搬送される。
【0079】
なお、ワイヤハーネス1が搬出された作業盤31は、往路搬送部321から、下降搬送部322によって下方側Fに、次いで、復路搬送部323によって上流側Aに、そして最終的に上昇搬送部324によって上方側Eに搬送されて往路搬送部321へと戻される。
【0080】
<製造システムの特徴>
以上のような製造システム100により、作業盤31は、略水平状態において搬送されるので、ワイヤハーネス1を製造するために循環型コンベア3の左方側C及び右方側Dから作業盤31に対して作業処理を実施することができる。さらに、製造システム100は起立手段33を有しているので、作業盤31を起こして製造処理をしなければならない処理区間22においては、作業盤31を適宜起立状態に設定することができる。
【0081】
製造システム100は、布線区間22において、作業盤31へ部分組立品11を布線経路に沿って展開して載置する布線処理装置4を有しているので、従来、作業員によって手作業により実施されていた作業盤31への部分組立品11の載置作業の効率が大幅に向上する。さらに、起立手段33が布線区間22に沿って設けられた循環型コンベア3の部分に設けられているので、布線処理装置4による作業盤31への部分組立品11の載置作業は、作業盤31を起こした状態において実施することができる。かくして、自重により下方側Fに垂れ下がる部分組立品11の電線12が作業盤31上に残って布線処理装置4の載置作業を妨害することはない。
【0082】
従来のワイヤハーネスの製造システムにおいては、ワイヤハーネスの製造エリアから離れた場所に設けられている検査エリアに製造されたワイヤハーネスを移動して別途、検査していたが、製造システム100においては、ワイヤハーネス1の画像検査及び導通検査を実施する検査区間25に撮像装置5及び導通検査装置6が設けられているので、製造システム100における同一ライン上(インライン)でワイヤハーネス1の画像検査及び導通検査を実施することができ、作業効率を大幅に改善することができる。
【0083】
検査区間25において作業盤31は略水平状態にあるので、撮像装置5を作業の妨げにならない位置に配置することができ、撮像装置5によるワイヤハーネス1の撮像が容易になる。なお、撮像装置5は、移動可能に設置されていてもよい。撮像装置5を移動可能とすることで、作業者との干渉をより効果的に防いだり、撮像装置5の台数を減らしたりすることなどが可能となる。
【0084】
循環型コンベア3の作業盤31に設けられているコネクタ治具362のコネクタ部362bは、ワイヤハーネス1のコネクタ13と電気的に接続するコネクタ部362b及び導通検査装置6に接続される検査配線362eを有しているので、検査区間25における作業盤31上でのワイヤハーネス1の容易かつ迅速な導通検査が可能になる。
【0085】
循環型コンベア3は間欠的に駆動されるので、各処理区間21〜26における処理を確実に完了させてから下流側Bの処理区間に作業盤31を搬送させることができる。
【0086】
作業盤31においては、コネクタ治具362がワイヤハーネス1との接続状態を解除するエアシリンダ式の解除機構を有し、クランプ治具363がワイヤハーネス1の把持状態を解除するエアシリンダ式の解除機構を有し、当該解除機構はそれぞれ圧縮空気を供給する外部装置と接続可能であるので、ワイヤハーネス1は作業盤31から搬出区間26において簡単かつ迅速に取り外すことができる。
【0087】
<その他>
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、本発明の範囲を超えない範囲で適宜変更が可能である。例えば、作業盤31は、製造するワイヤハーネス1の型に応じて、対応する布線経路及び大きさを持つ作業盤31に適宜変更可能であり、循環型コンベア3の搬送手段32に載置される。
【0088】
上記の実施の形態においては、循環型コンベア3は、搬送手段32による作業盤31の搬送を間欠的に実施していたが、連続的に実施してもよい。また、作業盤31の搬送速度を可変に調整できるようにしてもよい。なお、搬送手段32は、全処理区間21〜26にわたって設けられていてもよく、また、各処理区間21〜26間での作業盤31の搬送が妨げられなければ、各処理区間21〜26それぞれに対応した搬送手段32を設けてもよい。各処理区間21〜26それぞれに個別に搬送手段32が設けられている場合には、作業盤31が載置されていない搬送手段32があってもよい(循環型コンベア3上において作業盤31間に一時的に空き領域を設けてもよい)。これにより、作業盤31の間欠動作に時間差を持たせることができ、また、作業盤31ごとに搬送速度を可変に調整できるようなる。
【0089】
上記の実施の形態においては、作業盤31は、作業面31aを上方側Eに向けて水平状態において搬送されていたが、循環型コンベア3の設置面に対して作業面31aが平行になるように搬送されてもよい。
【0090】
上記の実施の形態においては、コネクタ治具362及びクランプ治具363の解除機構はそれぞれ、エアシリンダを用いていたが、ソレノイド式又は圧電式のアクチュエータであってもよい。
【0091】
上記の実施の形態においては、コネクタ治具362のコネクタ部362bと、部分組立品11のコネクタ13とは、係止爪362dを介して互いに係合状態を保持していたが、コネクタ部362bの嵌合口部362cにマルチカプラを設け、当該マルチカプラにコネクタ13を嵌めるようにしてもよい。マルチカプラからコネクタ13を外す場合、解除機構がマルチカプラを押し当てるようになっている。
【0092】
上記の実施の形態においては、第1、第2仕上げ区間23,24は、それぞれ独立した処理区間であったが、互いに統合されて1つの処理区間としてもよい。
【0093】
上記の実施の形態においては、復路搬送部323は、往路搬送部321の下方側Fに設けられているが、往路搬送部321の上方側Eに設けられていてもよい。また、循環型コンベア3は、作業盤31を水平方向における同一平面上で搬送するループ状に形成された搬送装置であってもよい。さらに、往路搬送部321及び復路搬送部323は、直線状に延在していても、例えば、途中で蛇行して曲がって延在していてもよい。
【0094】
上記の実施の形態における作業盤31の作業面31a又は背面31bに、導通検査装置6と接続可能なテストチェック用のワイヤハーネスとを有していてもよい。この場合、テストチェック用のワイヤハーネスは集合端子台37と電気的に接続可能になっている。
【符号の説明】
【0095】
100 製造システム
1 ワイヤハーネス
11 部分組立品
12 電線
13 コネクタ(接続部品)
2 処理区間
3 循環型コンベア(搬送装置)
31 作業盤
32 搬送手段
33 起立手段
36 治具
362 コネクタ治具
362e 検査配線
363 クランプ治具
4 布線処理装置(処理装置)
5 撮像装置(処理装置)
6 導通検査装置(処理装置)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9