JP3361134B2

JP3361134B2 - ワイヤハーネスの自動結線装置及び方法

Info

Publication number: JP3361134B2
Application number: JP33439592A
Authority: JP
Inventors: 則和新宅; 義陽向井; 元鳥居; 博行吉田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JPH06188061A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配線の自動結線装置及
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から物体の認識を行う方法は公知で
あり、たとえば、特開昭６４−７８１０６号公報には、
画像処理によって円柱形状を認識する方法が開示されて
いる。また、特開昭６３−６２００３号公報には、認識
したワークの特徴点をロボット系の座標に変換する方法
を開示している。さらに、実開平２−３２６８０号公報
には、コネクターの結合が適正に完了したかどうかを、
一定の引張力を与えて検査するようにしている。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかし、従来の技術は、単に
物体の認識、あるいは、結合不良の検出等を部分的に行
う装置あるいは方法を開示するものであるが、これらの
単位操作を結合して物体の認識から把持、結合、確認の
一連の動作を効果的に行うことについては示唆するとこ
ろがない。したがって、たとえば車両に搭載する電装品
のためのハーネスの結線作業を自動的に行おうとする場
合に、上記の従来開示された技術を単に組み合わせても
効果的に自動結線を行うことは困難である。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて構成され
たもので、効率よくしかも確実にカプラを結合すること
によってワイヤハーネスの自動結線を達成することがで
きる装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
するため、本発明に係る装置は、カプラを介して配線の
接続を自動的に行う装置であって、結線すべきカプラの
位置を検出する位置検出手段と、カプラの正確な位置と
向きを検出する向き検出手段と、カプラを所定の状態で
捕獲する１対の捕獲手段と、前記一対の捕獲手段を動作
させてカプラを結合させる結合手段と、カプラの結合が
適正に行われたかどうかを確認する確認手段とを備えて
いる。

【０００６】好ましくは、前記向き検出手段は、光を照
射する照射手段と、所定の領域をスキャンするスキャン
手段と、そのスキャン領域における反射光を検出して画
像認識手段と、該画像認識手段による画像と予め記憶さ
れているカプラの画像データとを比較する比較手段と、
この比較結果に基づいてカプラの方向を認識するように
なっている。

【０００７】さらに好ましくは、前記照射手段は、レー
ザー照射手段であって、該レーザー照射手段は対象領域
におけるカプラと背景との明暗の差に応じて出力が変化
するように構成される。前記向き検出手段を、は異なる
複数の位置から光を照射する照射手段とそれぞれの照射
手段からの反射光を検出する反射光検出手段とを備え、
それぞれの反射光検出手段による検出結果に基づいてカ
プラの向きを検出するように構成してもよい。好ましい
態様では、前記捕獲手段の近傍に撮像装置を設置し、捕
獲手段と該捕獲手段に捕獲されるべきカプラの両方を撮
像するように構成する。

【０００８】また、１つの態様では、一対の捕獲手段は
結合される一対のカプラの内の一方のカプラを捕獲して
カプラの結合動作の際にほぼ静止状態に維持される固定
捕獲手段と、結合される他方のカプラを捕獲してカプラ
の結合動作の際に前記固定捕獲手段に捕獲された前記一
方のカプラに対して前記他方のカプラを相対的に移動さ
せて結合を行う移動捕獲手段とを備える。

【０００９】この場合、捕獲手段はカプラの移動方向に
対して垂直方向にカプラを把持する把持手段と、前記移
動方向に関してカプラの背後からカプラに係合し、カプ
ラを押圧して相対的に結合方向に移動させる押圧手段と
を備える。この押圧手段は、好ましくは、ワイヤハーネ
スの形状に対応して係合状態が変化する可変係合手段を
備える。この可変係合手段はカプラの結合方向に垂直方
向に並べて配置され、上下方向に延びかつ上下方向に変
移自在な複数のスライド部材を備え、前記スライド部材
はハーネスの上方から接近し下端がハーネスに当接した
部分は退却することによって、スライド部材の先端部は
カプラの背後においてハーネスの外形に沿って位置す
る。

【００１０】本発明の別の態様では、捕獲手段はカプラ
近傍のハーネスを把持してカプラを引き込む引き込み手
段と、該引き込み手段によって引き込まれたカプラを把
持する把持手段とを備える。また、確認手段は、たとえ
ば、カプラの両側に引張力を加えて結合状態に異常がな
い場合に結合が完了したこと確認するようになってい
る。また、結合時に必要な押圧力が所定値を越えたこと
を検出することによって、結合完了を確認するようにし
てもよい。この場合には、たとえば、ロボットとアーム
の先端に取付けられている捕獲手段にかかる負荷を検出
し、その負荷値が所定値を越えたときに、結合完了を確
認するようにすればよい。また、別の態様として、カプ
ラには、結合が完了位置まですすんだときに係合爪が係
合するなどして音を出すようになっているものがある。
この場合には、この係合の際の音を検出することによっ
て結合完了を確認するようにしても良い。

【００１１】前記捕獲手段に、捕獲したカプラの姿勢を
修正する姿勢修正手段を設けてもよい。さらに別の態様
では、位置検出手段は、比較的広い領域を撮像して、画
像処理によってカプラの位置を検出し、つぎに前記向き
検出手段が当該カプラの周辺の比較的狭い領域内にレー
ザ光を照射しその反射光に基づいてカプラの正確な位置
と向きを判断するようになっている。

【００１２】さらに本発明の別の特徴によれば、カプラ
を介して配線の接続を自動的に行う方法が提供されてお
り、結線すべきカプラの位置を検出し、該検出されたカ
プラの姿勢を検出し、１対のカプラの各々を前記検出さ
れた向きにしたがって捕獲し、該一対のカプラを相対的
に接近させて結合させ、該カプラの結合が適正に行われ
たかどうかを確認する工程とを備える。

【００１３】この場合、比較的広い領域を撮像して、画
像処理によってカプラの位置を検出し、当該カプラの周
辺の比較的狭い領域内にレーザ光を照射しその反射光に
基づいてカプラの正確な位置と向きを判断するようにな
っている。なお、カプラ１１、１２のおおよその位置を
検出するための比較的広い視野からワークを検索する位
置検出手段と、カプラ１１、１２の正確な位置と向きを
検出するための比較的狭い視野においてワークの表面を
検索する向き検出手段の具体的な組み合わせとして、位
置検出手段としてカメラを用い、向き検出手段としてレ
ーザ光をワーク表面に照射してカメラで正確な位置と向
きを検出すること、レーザ光照射およびカメラ検出をと
もに位置検出手段および向き検出手段に用いること、ま
た、カメラを位置検出手段および向き検出手段として用
いること、さらに、レーザ光照射およびカメラ検出を位
置検出手段に用い、カメラ検出を向き検出手段に用いる
こともできる。どの組み合わせを採用するかはコスト、
処理時間要求される精度等の要因に基づいて決定すれば
よい。

【００１４】

【作用】本発明によれば、まず結合されるべき１対のカ
プラのおおよその位置を撮像、レーザ照射等によってそ
れぞれ検出する。おおよその位置が検出された場合に
は、つぎにカプラの正確な位置と姿勢、特にカプラの向
きを検出して結合方向を知る。そして、結合方向がわか
ると捕獲手段が、カプラに接近してこれを捕獲する。こ
の場合、捕獲手段は、結合されるべきカプラの一方の側
たとえば、雄カプラ及び、他方のカプラたとえば、雌カ
プラに対してそれそれ設けられ、それぞれ捕獲動作を行
う。

【００１５】一方の捕獲手段は、固定捕獲手段あってカ
プラを捕獲した状態でほぼ静止している。他方の捕獲手
段は移動捕獲手段であって上記一方の捕獲手段に捕獲さ
れたカプラに対して接近させる。そして、所定の作用力
で押圧して１対のカプラを結合させる。そして、カプラ
の結合が適正に行われたかどうかを、確認手段によって
確認する。

【００１６】

【実施例】以下、添附の図面に基づいて本発明の実施例
を説明する。図１を参照すると、本発明の１実施例に係
るワイヤハーネスの自動結線装置１の概略構成が示され
ている。本例の自動結線装置１は、１対のロボット２、
３を備える。各ロボット２、３は、コントロールユニッ
ト４からの制御命令に従って動作する。コントロールユ
ニット４は好ましくは、マイクロコンピュータを含んで
構成される。各ロボット２、３は、旋回、屈曲、平行移
動などを自在に行うことができるアーム５、６を有して
いる。ロボット２、３は架台７に懸架されており、搬送
装置８上のワーク９（本例では、自動車のドア）に対し
てアクセスして作業を行うようになっている。本例の場
合ドア９の内面が上側になって搬送されており、これが
ロボットのアームの先端と対峙している。図２に示すよ
うに、ワーク９の内面にはワイヤハーネス１０が露出状
態になっており、その先端には、結合されるべきカプラ
１１、１２が未結線状態で取付けられている。本例の装
置１はこのワイヤハーネス１０の特定のカプラ１１、１
２を検出して自動的に結線するよう動作するものであ
る。

【００１７】図３に示すようにロボット２（ロボット３
も同様）のアーム５の先端部には、カプラ１１（または
１２）を捕獲するためのハンド１３が設けられ、このハ
ンド１３の近傍には、その動き及び捕獲すべきカプラを
監視する計測装置１４が取り付けられている。この計測
装置１４は図４に示すようにワーク９上にレーザ光を照
射するレーザ照射装置１６と、このレーザ光の反射光を
検出してワーク９上のカプラ１１の位置を検出するカメ
ラ１５とを備えている。カメラ１５は、ワーク９の表面
のレーザ反射光を検出することによってその表面の状態
を撮像し、カプラ１１の位置を検出するようになってい
る。

【００１８】図５を参照するとハンドの１例が斜視図で
示されている。ハンド１３はハンド本体１７を備え、こ
のハンド本体１７は、矩形のボックス形状の側部チャッ
ク機構１８と、該側部チャック機構１８に隣接して設け
られ同様にボックス形状の後部チャック機構１９を備え
ている。図６及び図７を参照するとハンド本体１７の側
部チャック機構１８には平行に下方に延びる一対の板状
のチャック２０、２１が取付けられる。また、このチャ
ック２０、２１の内側には円形プレート２２、２３がチ
ャック２０、２１に対して回転自在に取付けられる。さ
らに、ハンド本体１７の側部チャック機構１８の側面に
は上下方向に動作するシリンダ機構２４が取付けられて
いる。このシリンダ機構２４のピストンロッド２５は、
図７に示すように側部チャック機構１８の下端部から下
面に沿って内方に延びその中央部分まで達している。先
端には水平な下面を有する押さえ部材２６が取付けられ
ている。また、ハンド本体１７の後部チャック機構１９
には、下方に延びかつ後部チャック機構１９の摺動方向
とは直角方向に並んで配置される矩形断面の複数のプレ
ート部材２７が設けられる。図８及び図９に示すように
このプレート部材２７は上方から下方に向けてバネ２８
によって付勢されている。したがって、このプレート部
材２７は下方から上方に向けてバネ力に打ち勝つ力が作
用したとき上方に変位する。また、各プレート部材２７
には、後部チャック機構１９に設けられた長穴から突出
するピン２９が設けられている。このピンによって、プ
レート部材２７は、長穴３０の長さを越えて変位できな
いように構成されている。

【００１９】また、プレート部材２７の上下方向の位置
が位置決めされたとき互いに接近してプレート部材２７
を抑えてこれを拘束するチャック１９ａ、１９ｂがそれ
ぞれ設けられる。さらに、以上の構成の装置の動作を説
明する。コントロールユニット４からの命令により、ロ
ボット２はハンド１３の先端に設けられた計測装置１４
によって結合すべきカプラ１１を特定して位置を検出す
る。この場合、カメラ１５はカプラ１１と背景との明度
差、あるいは彩度差に基づき、コントロールユニット４
内のメモリに予め記憶されたカプラ１１のパターンと比
較することにより、カプラ１１の位置を特定する。

【００２０】つぎに、図１０で示すようにコントロール
ユニット４は、レーザ検出装置１６によってカプラ１１
の周辺領域をスリット状のレーザ光を照射してスキャン
する。そして、反射光を検出することによってカプラ１
１の向きを正確に検出する。この場合、カメラ１５によ
る撮像は、比較的遠くから広い視野から、たとえば、２
００ｍｍ×２００ｍｍの範囲をカバーするように行う。
また、レーザ照射は比較的狭い視野例えば、５０ｍｍ×
５０ｍｍの範囲で行う。

【００２１】つぎに、ロボットは、コントロールユニッ
ト４からの命令信号にしたがって、アームを上記検出し
たカプラ１１に対して接近させ捕獲する作業を行う。こ
のためにロボット２は、必要に応じて移動またはアーム
５を動かしてハンド１３が対象となるカプラ１１の上方
に位置するように制御する。そして、カプラ１１の後端
から延びているハーネス１０上に上記のプレート部材が
位置するように位置決めされる。つぎに、ロボット２は
ハンド１３をプレート部材２７の先端がワーク９の表面
に当接する位置まで下降させる。このとき、チャック１
９ａ、１９ｂは弛緩しており、このためプレート部材２
７は上下に移動できるようになっている。したがって、
プレート部材２７の先端がワークの９の表面に当接した
とき、その先端はカプラ１１の後部から延びるハーネス
１０に上方から当接して、上方にバネ力に抗して後退す
る。ハーネス１０に当接しないプレート部材２７はカプ
ラ１１の背後においてワーク９表面まで延びる。なお、
このとき側部チャック機構１８の下方に設けられている
チャック２０の先端も丁度ワーク９の表面に当接した状
態になっている。つぎに、コントロールユニット４は図
示しない駆動装置に命令信号を出力してチャック２０、
２１を互いに接近するように制御する。そして、所定の
押圧力がチャック２０、２１に支持された円形プレート
２２、２３に生じたことが検出された場合には、チャッ
ク２０、２１の動作を停止する。つぎにコントロールユ
ニット４は、シリンダ機構２４を動作させて、シリンダ
ロッド２５を下降させ、押さえ部材２６がカプラ１１の
上面に当接させる。押さえ部材２６の下面は水平面にな
っており、また、円形プレート２２、２３はブラケット
２０に支持された軸の回りに回転自在になっているの
で、たとえば、図１１に示すように円形プレート２２、
２３に挟まれたカプラ１１が水平状態になっていない場
合には、上記押さえ部材２６が下降したカプラ１１を押
したときカプラ１１は水平姿勢に修正される（図１
２）。これによって、ロボット２のカプラ捕獲動作は完
了する。このようにして、一対の結合されるべきカプラ
１１がそれぞれのロボット２に、捕獲された場合には、
コントロールユニット４はつぎに、結合動作に入る。こ
の場合、一方のロボット２には雄カプラ１１が捕獲さ
れ、他方のロボット３には、雌カプラ１２が捕獲されて
いる。結合動作において、一方のロボット２はほぼ静止
状態に維持され、他方のロボット３が移動して固定状態
のロボット２に接近しそのままカプラ１２を押し込んで
カプラ１１、１２を結合させる。この場合、上記のよう
にロボット２、３の各ハンド１３においてカプラ１１の
姿勢は一義的に定まるとともに、それぞれのロボット
２、３のハンド１３の位置は、ロボット２、３の座標系
において既に記憶されている。したがって、１対のロボ
ット２、３に捕獲されたカプラ１１の結合動作は捕獲動
作をハンド１３とカプラ１１、１２の相対位置関係が一
定となるように適正に行うことによって容易に行うこと
ができる。カプラ１１、１２が接触して押圧力が加わっ
た場合においてカプラ１１、１２がチャックか２０、２
１が押圧力によって後方にずれても、その背後には、プ
レート部材２７があり後面に接触することによって停止
する。ハンド１３がさらにカプラ１１、１２を結合すべ
く互いに前進する場合には、このプレート部材２７がカ
プラ１１、１２の後端を背後から支持するので、カプラ
１２をカプラ１１に押し込む結合動作を容易にすること
ができる。また側部チャック機構１８に後部チャック機
構１９が入りこむようにしておけばカプラ１１、１２の
先端のみを結合した状態で一方のロボット２に対して他
方のロボット３が衝突干渉等で結合方向への移動が不可
能な場合、チャック２０、２１を互いに離反する方向に
動作させ、後部チャック機構１９を側部チャック機構１
８内に向けてストロークさせることによってプレート部
材２７がカプラ１１の背面を押し、カプラ１１、１２を
結合させることができる。

【００２２】また、カプラ１１、１２が接触したのち所
定の力を加えても前進しない場合には、一旦後退させた
のち探りを入れて前進させる。そして、コントロールユ
ニット４は、一方のハンド１３を他方のハンド１３に接
近させる動作においてハンド１３がカプラ１１、１２の
結合を与える程度の位置関係まで前進した状態におい
て、ハンド１３の反力が所定値を越えた場合には、結合
動作が完了したと判定する。

【００２３】この反力の測定は図示しない圧力スイッチ
等をハンドのたとえば、プレート部材２７の前面などに
取付け、このスイッチの動作によって判断するようにす
れば良い。また、通常カプラ１１、１２に係合爪が設け
てあるので、この係合爪が係合したときに発する音また
はハンド１３に伝わる振動を検出することによって、結
合完了を判断してもよい。さらに、所定の位置までロボ
ット２、３のハンド１３が接近したこともって、結合完
了と判定しその後、それぞれのカプラ１１、１２を引き
離す方向に引張り、結合状態が崩れない場合に、適正に
結合がおこなわれたと判断する。

【００２４】図１３を参照すると、本発明の他の実施例
が示されている。本例の構造ではハンドは、下端部に開
閉動作してハーネスを捕獲する一対の把持部材３１、３
２を備えている。把持部材３１、３２は、ハーネス１０
の延びる方向に対して垂直方向から係合するようになっ
ている。また、把持部材３１、３２の間には、図１４、
図１５を合わせて参照すると、一対のゴム製ローラ３
３、３４が設けられている。図１６を参照するとハンド
１３の頂部には、これらのローラ３３、３４を駆動する
ためのモータ３５が設けられる。把持部材３１、３２は
図示しない駆動機構によった互いに接近あるいは離反す
るように駆動される。また、ローラ３３、３４はモータ
３５と同軸の駆動プーリ３８とベルト３９を介して被駆
動プーリ４０に連結されており、モータ動力によって回
転駆動される。本例の構成では、駆動プーリ３８、被駆
動プーリ４０との間隔が変化することから両者の間に
は、テンションローラ４１が設けられて、ベルトをバネ
力により押し付けている。

【００２５】本例のハンド１３の動作では、前例と同様
な操作でカプラの位置と向きが検出され、この結果に基
づいてハンドが動作してカプラを捕獲する。捕獲動作に
おいて、コントロールユニット４はハンド１３をカプラ
１１近傍のハーネス１０の上方まで移動させる。つぎ
に、まず図１６に示すようにモータ３５が駆動してギア
を回転させてハーネス１０を捕獲する。把持部材３１、
３２は、それぞれハーネスの長手方向に隔置して一対づ
つ湾曲して向かい合うように係合爪４２、４３を備えて
いる。捕獲動作になる前の状態においては、係合爪４
２、４３は互いに離間しており、その間には、一定の空
間部が形成される。そして、ギヤ３６、３７が回転した
とき係合爪４２、４３は互いに接近するように平行移動
させられる。この間まず、ハーネス１０が係合爪４２、
４３の下方からすくい上げられ中央部の湾曲の中央部分
で挟まれる。そして、最後の段階では、ローラ３３、３
４の間に挟み込まれる。次に、ローラが回転させられ
て、ハーネス１０の長手方向に引きカプラをハンド１３
の方向に引き寄せ（図１７）、係合爪４２、４３に端面
に当接させる。係合爪の端面はこの状態ではハーネスに
延びる方向に対して直角になっているので、カプラの後
端面が係合爪の端面に当接した際には、図１８に示すよ
うにカプラ１１の姿勢は必ず水平になる。

【００２６】この後は前例と同様に結合動作が行われ、
確認動作が行われる。図１９乃至図２１を参照して本発
明のさらに他の実施例について説明する。本例の構成で
は、ハンド１３は、前後２組の把持爪５０、５１および
５２、５３を備えている。前部把持爪５０、５１は、ハ
ンド１３本体内に設けられたモータ５４により、後部把
持爪５２、５３はモータ５５によりそれぞれ互いに接
近、離反するように動作させられる。前部把持爪５０、
５１、後部把持爪５２、５３の対向面には、触覚センサ
パッド５６、５７、５８、５９がそれぞれ取り付けられ
ている。作動において、ロボットは外部に取り付けたカ
メラ、レーザー照射および反射光検出手段等からなる向
き検出手段によってカプラ１１の側面および後面を認識
し、ハンド１３をその上方に移動させる。そして、ハン
ド１３を下降し、カプラ１１を挟んでワークの上面に前
部把持爪５０、５１、後部把持爪５２、５３が当接させ
る。このとき前部把持爪５０、５１は、カプラ１１の側
面に対峙しており、後部把持爪５２、５３はカプラ１１
の後部のハーネスを挟んで対峙している。つぎに、図２
０で示すように先ず前部把持爪５０、５１が接近してカ
プラ１１の側部に当接する。この場合所定の圧力を触覚
センサパッド５６、５７が検出したときモータ５４は停
止する。つぎに、後部把持爪５２、５３を接近させるよ
うにモータ５５が動作し、同様に触覚センサパッド５
８、５９が所定圧力を検出したときモータ５５は停止す
る。つぎに、ロボットが他方のカプラ１２に対してカプ
ラ１１を押し込むように前進するこのとき、後部把持爪
５２、５３の前端は図示のようにカプラ１１の後部に当
接してこれを背後から押す。このとき、カプラ１１、１
２の接触状態が得られたとき、前部把持爪５０、５１は
離反され、後部把持爪５２、５３の前端面でカプラ１１
の背面を押して、カプラ１１と１２の結合を達成する。
もし、前部把持爪５０、５１がカプラ１１を把持したと
き図２１に示すように角度がずれてカプラ１１を斜めに
把持したときは、この水平方向の角度のずれを触覚セン
サパッド５６、５７によって検出する。すなわち、接触
している部分には、電流が発生するが接触していない部
分には電流が発生しない。この触覚センサパッド５６、
５７のマトリックス状に配置されたエレメントの信号発
生分布を検出することよってカプラ１１の姿勢が水平方
向からどの程度ずれているかを検出することができる。

【００２７】そして、ロボットはずれを検出した場合に
は、ハンド１３の姿勢を変更して捕獲されているカプラ
１１の姿勢が水平になるようにして結合動作をおこな
う。この操作によってカプラ１１、１２を常に水平姿勢
で結合方向に移動させることができる。そして、所定の
圧力をハンド１３の圧力センサ（図示せず）がカプラ１
１、１２の結合方向に対して検出したとき、結合が達成
されたものとしてハンド１３の前進は停止する。そし
て、逆方向にハーネスを後部把持爪５２、５３の係合力
によって軽く引っ張ってその方向へ移動が生じることな
く所定以上の抵抗力を圧力センサによって検出したとき
結合が適正に行われたと判定する。

【００２８】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、簡単な構
成で、且つ確実にカプラの自動結線を行うことができ、
作業能率を高めることができる。また、カプラの形状、
大きさ等がある程度、異なっても有効に適用することが
でき、汎用性の面で従来のものより優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動結線装置の含む関連装置の概略図、

【図２】ワークの斜視図、

【図３】ロボットの概略図、

【図４】計測装置の概略図、

【図５】ハンドの斜視図、

【図６】ハンドの正面図、

【図７】ハンドの側面図、

【図８】スライド部材を正面から見た部分断面図、

【図９】スライド部材の側面からみた部分断面図、

【図１０】計測装置の動作の概念図、

【図１１】ハンドの動作状態を示す側面図、

【図１２】ハンドの動作状態を示す側面図、

【図１３】本発明の他の実施例に係るハンドの斜視図、

【図１４】把持部材の動作状態を示す平面図、

【図１５】把持部材の動作状態を示す正面図、

【図１６】ハンドの駆動機構の平面図、

【図１７】ハンドの動作状態を示す側面図、

【図１８】ハンドの動作状態を示す側面図、

【図１９】さらに別の実施例に係るハンドの構成を示す
斜視図、

【図２０】図１９の実施例のハンドの動作状態を示す説
明図、

【図２１】ハンドのカプラの把持状態の１例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１自動結線装置２ロボット３ロボット４コントロールユニット５アーム６アーム７架台８搬送装置９ワーク（ドア）１０ハーネス１１カプラ１２カプラ１３ハンド１４計測装置１５カメラ１６レーザ照射装置１７ハンド本体１８前部チャック機構１９後部チャック機構２０チャック２１チャック２２円形プレート２３円形プレート２４シリンダ機構２５ピストンロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田博行広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開平４−245304（ＪＰ，Ａ) 特開平４−217400（ＪＰ，Ａ) 特開平２−124513（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−312087（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−285410（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−64111（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−119090（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−15780（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−93293（ＪＰ，Ａ) 実開平４−76288（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−32680（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 43/26 G05D 3/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カプラを介して配線の接続を自動的に行う
装置であって、結線すべきカプラのおおよその位置を検
出する位置検出手段と、カプラの正確な位置と向きを検
出する向き検出手段と、一対の前記カプラを所定の状態
で捕獲する１対の捕獲手段と、前記一対の捕獲手段を動
作させてカプラを結合させる結合手段と、カプラの結合
が適正に行われたかどうかを確認する確認手段とを備え
たワイヤハーネスの自動結線装置。
【請求項２】請求項１において、前記向き検出手段は、
光を照射する照射手段と、所定の領域をスキャンするス
キャン手段と、そのスキャン領域における反射光を検出
して画像認識手段と、該画像認識手段による画像と予め
記憶されているカプラの画像データとを比較する比較手
段と、この比較結果に基づいてカプラの方向を認識する
ワイヤハーネスの自動結線装置。
【請求項３】請求項２において、前記照射手段は、レー
ザー照射手段であって、該レーザー照射手段は対象領域
におけるカプラと背景との明暗の差に応じて出力が変化
するように構成されたことを特徴とするワイヤハーネス
の自動結線装置。
【請求項４】請求項１において、前記向き検出手段は異
なる複数の位置から光を照射する照射手段とそれぞれの
照射手段からの反射光を検出する反射光検出手段とを備
え、それぞれの反射光検出手段による検出結果に基づい
てカプラの詳細な位置と向きを検出するように構成され
たことを特徴とするワイヤハーネスの自動結線装置。
【請求項５】請求項１において、前記捕獲手段の近傍に
撮像装置を設置し、捕獲手段と、該捕獲手段に捕獲され
るべきカプラの両方が撮像されるように構成されたこと
を特徴とするワイヤハーネスの自動結線装置。
【請求項６】請求項１において、前記一対の捕獲手段は
結合される一対のカプラの内の一方のカプラを捕獲して
カプラの結合動作の際にほぼ静止状態に維持される固定
捕獲手段と、結合される他方のカプラを捕獲してカプラ
の結合動作の際に前記固定捕獲手段に捕獲された前記一
方のカプラに対して前記他方のカプラを相対的に移動さ
せて結合を行う移動捕獲手段とを備えたことを特徴とす
るワイヤハーネスの自動結線装置。
【請求項７】請求項６において、捕獲手段はカプラの移
動方向に対して垂直方向にカプラを把持する把持手段
と、前記移動方向に関してカプラの背後からカプラに係
合し、カプラを押圧して相対的に結合方向に移動させる
押圧手段とを備えたことを特徴とするワイヤハーネスの
自動結線装置。
【請求項８】請求項７において、前記押圧手段はワイヤ
ハーネスの形状に対応して係合状態が変化する可変係合
手段を備えたことを特徴とするワイヤハーネスの自動結
線装置。
【請求項９】請求項８において、前記可変係合手段はカ
プラの結合方向に垂直方向に並べて配置され、上下方向
に延びかつ上下方向に変移自在な複数のスライド部材を
備え、前記スライド部材はハーネスの上方から接近し下
端がハーネスに当接した部分は退却することによって、
スライド部材の先端部はカプラの背後においてハーネス
の外形に沿って位置することを特徴とするワイヤハーネ
スの自動結線装置。
【請求項１０】請求項１において、捕獲手段はカプラ近
傍のハーネスを把持してカプラを引き込む引き込み手段
と、該引き込み手段によって引き込まれたカプラを把持
する把持手段とを備えたことを特徴とするワイヤハーネ
スの自動結線装置。
【請求項１１】請求項１において、前記確認手段は、カ
プラの両側に引張力を加えて結合状態に異常がない場合
に結合が完了したこと確認することを特徴とするワイヤ
ハーネスの自動結線装置。
【請求項１２】請求項１において、前記捕獲手段は、捕
獲したカプラの姿勢を修正する姿勢修正手段を備えたこ
とを特徴とするワイヤハーネスの自動結線装置。
【請求項１３】請求項１において、前記位置検出手段
は、比較的広い領域を撮像して、画像処理によってカプ
ラの位置を検出し、前記向き検出手段が当該カプラの周
辺の比較的狭い領域内にレーザ光を照射しその反射光に
基づいてカプラの正確な位置と向きを判断するように構
成されたことを特徴とするワイヤハーネスの自動結線装
置。
【請求項１４】カプラを介して配線の接続を自動的に行
う方法であって、結線すべきカプラの位置を検出し、該
検出されたカプラの向きを検出し、１対のカプラの各々
を前記検出された正確の位置と向きにしたがって捕獲
し、該一対のカプラを相対的に接近させて結合させ、該
カプラの結合が適正に行われたかどうかを確認する工程
とを備えたワイヤハーネスの自動結線方法。
【請求項１５】請求項１４において、比較的広い領域を
撮像して、画像処理によってカプラの位置を検出し、当
該カプラの周辺の比較的狭い領域内にレーザ光を照射し
その反射光に基づいてカプラの正確な位置と向きを判断
するように構成されたことを特徴とするワイヤハーネス
の自動結線方法。