JP6276095B2 - 端子挿入装置及び端子挿入方法 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタハウジングに端子を挿入する端子挿入装置及び端子挿入方法に関する。

特許文献１には、端子挿入ヘッドによりチャックされてクランプ竿３から持ち上げられた電線が、一本ずつ掴まれて端子を載置台の上に位置決めして置かれたコネクタハウジングの所定の端子収容室に挿入される自動端子挿入機について記載されている。

また、特許文献２には、ワイヤハーネスの製造ラインなどにおいて、コネクタハウジングの端子収容室内に、電線付き端子の端子を挿入する端子挿入装置について記載されている。

特開２００１−１６０４７２号公報 特開２００１−１８４９５８号公報

特許文献１の自動端子挿入機及び特許文献２の端子挿入装置のいずれにおいても、複数のコネクタハウジングは、一列に配置されている。すなわち、複数のコネクタハウジングは、端子を端子収容室に挿入する方向に対して垂直な方向に、端子収容室の開口が設けられた該コネクタハウジングの前面が同じ側に位置するように、横並びした状態で位置決めされている。

しかしながら、このような特許文献１の自動端子挿入機及び特許文献２の端子挿入装置には、複数のコネクタハウジングを一列に配置する空間を確保しなければならない。この空間は横幅が大きくなり易いため、装置が大型化してしまう。

そこで、本発明者は、複数のコネクタハウジングが配置される固定盤と、先端に端子が接続された電線を把持し、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングのうちのいずれか１つに向けて前記電線を運搬し、該コネクタハウジングにおけるキャビティに対して前記端子を挿し込む並列関節機構と、を備える端子挿入装置を発明し、この端子挿入装置自体の小型化を試みた。

すると、あるキャビティに対してある端子を挿し込んだ後、別のキャビティに対して別の端子を挿し込むとき、既に端子が挿し込まれたキャビティの開口から延びる電線が、これから別の端子が差し込まれる別のキャビティの開口を遮り、別の端子を挿入する精度が低下するという課題が生じた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタハウジングのキャビティに端子を挿入する精度を高めることができる端子挿入装置及び端子挿入方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る端子挿入装置は、下記（１）、（２）を特徴としている。
（１） コネクタハウジングに端子を挿入する端子挿入装置であって、
複数のコネクタハウジングが配置され、固定盤用の駆動機構によって移動可能な固定盤と、
先端に端子が接続された電線を把持し、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングのうちのいずれか１つに向けて前記電線を運搬し、該コネクタハウジングにおけるキャビティに対して前記端子を挿し込む並列関節機構と、
掻き分けピンを有し、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングにおける前記キャビティの開口が露出する前面近傍に、前記掻き分けピンを配置する掻き分け機構と、
を備え、
前記掻き分け機構は、第１のキャビティに第１の端子が差し込まれ、該第１のキャビティの開口から第１の電線が延びる前記コネクタハウジングの前面近傍に、前記掻き分けピンを配置し、
前記固定盤は、前記コネクタハウジングに挿し込まれた前記第１の電線が前記掻き分けピンに接触し、且つ前記掻き分けピンに押し込まれて前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで、前記固定盤用の駆動機構によって移動し、
前記並列関節機構は、前記コネクタハウジングにおける、前記第１の電線によって開口が遮られていない第２のキャビティに対して第２の端子を挿し込む
ことを特徴とする端子挿入装置。
（２） 前記固定盤は、前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動した後、前記並列関節機構によって前記第２のキャビティに対して前記第２の端子を挿し込むための位置まで、前記固定盤用の駆動機構によって移動する
ことを特徴とする上記（１）に記載の端子挿入装置。

前述した目的を達成するために、本発明に係る端子挿入方法は、下記（３）、（４）を特徴としている。
（３） 並列関節機構によってコネクタハウジングに端子を挿入する端子挿入方法であって、
第１のキャビティに第１の端子が差し込まれ、該第１のキャビティの開口から第１の電線が延びる前記コネクタハウジングの前面近傍に、掻き分けピンを配置するピン配置工程と、
前記コネクタハウジングが配置された固定盤を、前記コネクタハウジングに挿し込まれた前記第１の電線が前記掻き分けピンに接触し、且つ前記掻き分けピンに押し込まれて前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動する第１の移動工程と、
前記並列関節機構によって、前記コネクタハウジングにおける、前記第１の電線によって開口が遮られていない第２のキャビティに対して第２の端子を挿し込む挿入工程と、
を備えることを特徴とする端子挿入方法。
（４） 前記固定盤を、前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動した後、前記並列関節機構によって前記第２のキャビティに対して前記第２の端子を挿し込むための位置まで移動する第２の移動工程
をさらに備えることを特徴とする上記（３）に記載の端子挿入方法。

上記（１）の構成の端子挿入装置及び上記（３）の構成の端子挿入方法によれば、既に端子が挿入されているコネクタハウジングに別の端子を挿入する場合、既にコネクタハウジングに挿入されている端子から延びる電線に曲げクセが付けられる。このため、既にコネクタハウジングに挿入されている端子が、これから挿入する端子が進入しようとするキャビティの開口を遮ることを抑制することができる。この結果、コネクタハウジングのキャビティに端子を挿入する精度を高めることができる。
上記（２）の構成の端子挿入装置及び上記（４）の構成の端子挿入方法によれば、並列関節機構と第２の端子が挿入されるコネクタハウジングとの距離が縮まるため、端子挿入処理の時間を短縮することができる。

本発明の端子挿入装置によれば、コネクタハウジングのキャビティに端子を挿入する精度を高めることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態の、２台の並列関節機構を備える端子挿入装置の斜視図である。 図２は、本発明の実施形態の端子挿入装置を示す斜視図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における固定盤を示す図であって、図３（Ａ）は固定盤の平面図であり、図３（Ｂ）は側面図である。 図４は、本発明の実施形態の端子挿入装置における並列関節機構を示す側面図である。 図５は、本発明の実施形態の端子挿入装置における電線運搬機を示す斜視図である。 図６（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における端子計測センサを示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、計測センサによる検出領域と端子の位置関係を示す説明図である。 図７は、本発明の実施形態の端子挿入装置を含む制御システムの機能ブロック図である。 図８（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の要部拡大図である。 図９（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の要部拡大図である。 図１０（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の要部拡大図である。 図１１（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の要部拡大図である。 図１２（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の要部拡大図である。 図１３（Ａ）は、Ｘ計測センサ及びＺ計測センサの検出領域に端子の先端が位置している状態を示す説明図であり、図１３（Ｂ）は、端子のロール方向の回転が０に戻され、且つ電線がＹ軸に平行に配置された状態を示す説明図である。 図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、端子のロール方向の回転角の計算手法を説明する説明図であり、図１４（Ａ）は回転角が０の場合、図１４（Ｂ）は回転角がθの場合であり、図１４（Ｃ）は、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角の計算手法を説明する説明図である。 図１５は、本発明の実施形態の端子挿入装置における掻き分け機構を示す斜視図である。 図１６（Ａ）から図１６（Ｃ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における掻き分け機構の掻き分けピンの動きを説明する図である。 図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における固定盤が周回移動するときの、掻き分けピンとコネクタハウジングの位置関係を説明する図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

［端子挿入装置の概要］
図１は、本発明の実施形態の端子挿入装置を示す斜視図である。本発明の実施形態の端子挿入装置は、固定盤１０と、並列関節機構２０と、掻き分け機構５０とを含んで構成される。本発明の実施形態の端子挿入装置は、さらに、電線運搬機３０と、端子計測センサ４０と、を備えている。

図１に示されるように、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ、固定盤１０に配置された異なるコネクタハウジング８０に対して端子を挿入する。また、この構成の場合、電線運搬機３０は、２つの移動体３２Ａ、３２Ｂを備えており、移動体３２Ａが電線９０の一端を、移動体３２Ｂが電線９０の他端をそれぞれ把持する。そして、２つの移動体３２Ａ、３２Ｂが一端及び他端が把持された状態の電線９０を所定位置へ運搬する。このように、電線運搬機３０は、一回路線単位で電線を運搬する。また、端子計測センサ４０は、計測センサが２つセンサ台４１に取り付けられている。一つの計測センサ４７Ａは、並列関節機構２０Ａが把持した電線の先端に位置する端子を計測対象とし、別の計測センサ４７Ｂは、並列関節機構２０Ｂが把持した電線の先端に位置する端子を計測対象とする。この構成により、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂは、一方が電線９０の一端を把持し、他方が電線９０の他端を把持し、それぞれの端部が接続されるべき異なるコネクタハウジングに対して端子挿入処理を実行する。

以降に説明する、本発明の実施形態の端子挿入装置においては、より深い理解に導くため、１台の並列関節機構２０によって端子をコネクタハウジングに挿入する形態について説明するが、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂによって端子を挿入する形態であっても、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂが独立して駆動するため、端子挿入処理は同様である。また、発明の理解を助けるために、固定盤１０、並列関節機構２０、電線運搬機３０及び端子計測センサ４０によって端子をコネクタハウジングに挿入する形態をまず説明し、その後、掻き分け機構５０を含む端子挿入装置によって端子をコネクタハウジングに挿入する形態について詳細に説明する。

［端子挿入装置の構成］
［固定盤１０の詳細］
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における固定盤を示す図であって、図３（Ａ）は固定盤の平面図を、図３（Ｂ）は側面図を、それぞれ示す。固定盤１０は、図２及び図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示されるように、コネクタハウジング８０を位置決めするための部材であり、ハウジング支持台（図示せず）の平坦面に取り付けられる。固定盤１０は、コネクタハウジング８０を保持するハウジング受け１１と、ハウジング受け１１が固定される円環状のレール部材１２と、レール部材１２と軸心が一致するように該レール部材１２が上面１３ａに固定される円盤部材１３と、円盤部材１３の軸心と一致するように回転軸１４ａが設定された、円盤部材１３の下面１３ｂに取り付けられたモータ部材１４と、を備える。

ハウジング受け１１は、コネクタハウジング８０の外側面の形状に略一致する内面が形成された凹部を有する。ハウジング受け１１の凹部に収容されることにより、コネクタハウジング８０はハウジング受け１１に対して位置決めされる。ハウジング受け１１は、ハウジング受け１１を支持する支持台１１ａを介してレール部材１２に固定される。レール部材１２に固定された支持台１１ａは、その一部がレール部材１２の半径方向に沿ってレール部材１２の外部に延在されている。ハウジング受け１１は、支持台１１ａにおけるレール部材１２の外部に延在されている一部に固定されている。また、レール部材１２には複数のハウジング受け１１が固定されるが、これらの複数のハウジング受け１１は、円環状のレール部材１２に所定の間隔で配置される。このため、複数のハウジング受け１１に固定されたコネクタハウジング８０は、隣り合うコネクタハウジング８０の位置を順に繋いでいくと、その繋いだ線分の集合が全体として円環状を形成するように配置される。また、コネクタハウジング８０は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、キャビティ８１の開口が露出する該コネクタハウジング８０の前面がレール部材１２の外側に位置するようにハウジング受け１１に保持される。このとき、ハウジング受け１１に保持されたコネクタハウジングにおけるキャビティ８１は、その延びる方向がレール部材１２の半径方向に沿って配置される。

レール部材１２は、円形平板の内部が穿たれた平板状の円環部材であり、その内部に円盤部材１３の一部が嵌入することにより該円盤部材１３に固定される。レール部材１２は、半円形状の平板が２つ同一平面上に並設されたものである。好ましくは、ハウジング受け１１にコネクタハウジング８０が保持された状態のレール部材１２が円盤部材１３に固定され、各コネクタハウジング８０に対する端子の挿入が実施される。

円盤部材１３は、径の異なる３つの円盤体１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが軸心を一致するように積層され、それらの円盤体１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが一体として形成された部材である。円盤体１３ｃは、径がレール部材１２の内径に略一致する。円盤体１３ｃがそのレール部材１２に嵌入することにより、レール部材１２が円盤体１３ｃに対して固定される。また、円盤体１３ｄは、径がレール部材１２の外径に略一致する。円盤体１３ｃに対して固定されたレール部材１２の下面を、円盤体１３ｄの上面１３ａが支持することにより、レール部材１２は円盤部材１３に対して安定的に保持される。また、円盤体１３ｅは、下面１３ｂにモータ部材１４が取り付けられている。円盤体１３ｅの軸心は、モータ部材１４の回転軸１４ａの軸心と一致しており、モータ部材１４の回転に伴って円盤部材１３が回動する。この結果、円盤部材１３の円盤体１３ｃに固定されたレール部材１２も、モータ部材１４の回転に伴って回転軸１４ａを中心として回動する。このため、各ハウジング受け１１に固定された複数のコネクタハウジング８０もまた、これらのハウジングが形成する円環の周方向に回転することになる。

モータ部材１４は、回転軸がハウジング支持台（図示せず）の平坦面に対して垂直となるように、該平坦面に支持される。モータ部材１４がハウジング支持台の平坦面に支持されることにより、固定盤１０がハウジング支持台に取り付けられる。モータ部材１４は、モータの回転力が各種のギヤを介して円盤部材１３に伝達され、円盤部材１３が回転する。モータ部材１４は、制御装置（図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には図示せず）からの制御信号を受け付けて、モータの回転を制御する。制御装置によるモータ部材１４の駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。

本発明の実施形態の端子挿入装置では、複数のコネクタハウジング８０が固定盤１０に円環状に配置される。このため、本発明の実施形態の端子挿入装置は、従来の端子挿入装置のように、複数のコネクタハウジングを一列に配置するための幅方向に大きく開かれた空間を確保する必要は無く、固定盤１０を収納できる程度の幅の空間を確保すればよくなる。このため、上述した固定盤１０の構造は、端子挿入装置の小型化に寄与する。

［並列関節機構２０の詳細］
図４は、本発明の実施形態の端子挿入装置における並列関節機構を示す側面図である。並列関節機構２０は、コネクタハウジング８０に端子を挿入するための機材であり、並列関節機構支持台（図示せず）に取り付けられる。並列関節機構２０は、図４に示されるように、並列関節機構支持台に取り付けられる基台２１と、基台２１上に設置された３つの第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの回転軸に各々の一端が接続されて駆動する３つのアーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、アーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃの他端に各々の一端がユニバーサルジョイント、伝達ギヤを介して接続される３つのリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、３つのリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃの他端にユニバーサルジョイントを介して接続されるハンド部材２５と、を備えている。並列関節機構２０は、３つの第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの回転量を制御してアーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃの傾斜角度、及びリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃのアーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃに対する角度を変化させることにより、ハンド部材２５をＸＹＺに沿う３方向に並進させることができる。並列関節機構２０は、制御装置（図４には図示せず）からの制御信号を受け付けて、第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの回転を制御する。制御装置による並列関節機構２０のＸＹＺ３方向への並進駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。

さらに、ハンド部材２５は、３つのリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃの他端にユニバーサルジョイントを介して接続されるハンド基台２５ａと、ハンド基台２５ａに対してロール方向に旋回自在に取り付けられた電線把持本体２５ｂと、先端に接続された端子を含む電線の一部を把持する、電線把持本体２５ｂの先端に設けられた電線チャック２５ｃと、ハンド基台２５ａに取り付けられ、電線把持本体２５ｂをハンド基台２５ａに対してピッチ方向（図４におけるＸ軸を周回する方向）、ヨー方向（図４におけるＺ軸を周回する方向）に旋回する第２モータ２５ｆと、ハンド基台２５ａに取り付けられ、電線把持本体２５ｂをハンド基台２５ａに対してロール方向（図４におけるＹ軸を周回する方向）に旋回する第３モータ２５ｄと、電線チャック２５ｃに作用する外力を検出する圧力センサ２５ｇを有する。尚、本実施形態では、ハンド基台２５ａに第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄを設ける構成としたが、第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄを基台２１上に設ける構成としてもよい。この場合、第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄを伸縮シャフト及びユニバーサルジョイントを介してハンド基台２５ａに取り付ける構造とすることにより、ハンド部材２５をピッチ方向、ヨー方向、ロール方向に旋回自在とする。また、１つの第２モータ２５ｆにて電線把持本体２５ｂをピッチ方向及びヨー方向に旋回する構成としたが、第２モータ２５ｆに相当するモータをハンド基台２５ａに２つ取り付け、一方のモータがその回転によって電線把持本体２５ｂをピッチ方向に、他方のモータがその回転によって電線把持本体２５ｂをヨー方向に、それぞれ旋回自在とする構成であってもよい。

電線把持本体２５ｂは、電線チャック２５ｃにエアーを送り込むシリンダを有しており、電線チャック２５ｃは、電線把持本体２５ｂからエアーを送り込まれるとチャックが閉じられ、エアーが送り込まれなくなるとチャックが開く。並列関節機構２０は、制御装置（図４には図示せず）からの制御信号を受け付けて、電線把持本体２５ｂが電線チャック２５ｃにエアーを送り込むタイミングを制御する。制御装置による電線チャック２５ｃの開閉駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。

また、電線把持本体２５ｂは、第２モータ２５ｆの回転量を制御して駆動させることにより、電線把持本体２５ｂの姿勢がピッチ方向、ヨー方向に旋回する。また、電線把持本体２５ｂは、第３モータ２５ｄの回転軸に連結される駆動軸２５ｅを有しており、第３モータ２５ｄの回転量を制御して駆動軸２５ｅをハンド基台２５ａに対して回転させることにより、電線把持本体２５ｂの姿勢をロール方向に旋回させることができる。この結果、電線チャック２５ｃに把持された電線もまた、姿勢がピッチ方向、ヨー方向及びロール方向に旋回する。並列関節機構２０は、制御装置（図４には図示せず）からの制御信号を受け付けて、第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄの回転を制御する。制御装置による電線把持本体２５ｂのピッチ方向、ヨー方向及びロール方向への旋回駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。

また、電線チャック２５ｃは、前側チャック２５ｃ１及び後側チャック２５ｃ２を備えている。本発明の実施形態では、各チャック２５ｃ１、２５ｃ２がそれぞれ、電線の外皮の部分をチャックの間に挟んだ状態で閉じられることにより、電線チャック２５ｃが電線を把持する。このように電線チャック２５ｃが端子９１を把持しなくてもよくなると、端子９１を把持するための端子チャックを電線把持本体２５ｂに設けなくて済む。これにより、電線把持本体２５ｂの軽量化、ひいてはハンド部材２５の軽量化に繋がる。この結果、並列関節機構２０の動作スピードの向上やサイクルタイムの短縮が実現でき、並列関節機構２０の作業効率の向上を図ることができる。

［電線運搬機３０の詳細］
図５は、本発明の実施形態の端子挿入装置における電線運搬機を示す斜視図である。電線運搬機３０は、先端に端子９１が取り付けられた電線９０を、所定位置に運搬する機材である。電線運搬機３０は、図５に示されるように、Ｘ軸方向に延びる運搬レール３１と、運搬レール３１をスライド自在な移動体３２と、先端に接続された端子９１を含む電線９０の一部を把持する、移動体３２に設けられた搬送チャック３３と、運搬レール３１を支持するフレーム３４と、搬送チャック３３にエアーを送り込むエアチャック本体３５と、を備えている。本発明の実施形態では、移動体３２が運搬レール３１上を移動する向きがＸ軸の向きに相当する。

移動体３２は、モータを備えており、当該モータの回転力が運搬レール３１の長手方向の推進力に変換されて運搬レール３１上をスライドすることができる。移動体３２は、制御装置（図５には図示せず）からの制御信号を受け付けて、モータの回転を制御する。制御装置による移動体３２の運搬レール３１上のスライド駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。

また、移動体３２は、搬送チャック３３にエアーを送り込むエアチャック本体３５を有しており、搬送チャック３３は、移動体３２からエアーを送り込まれるとチャックが閉じられ、エアーが送り込まれなくなるとチャックが開く。移動体３２は、制御装置（図５には図示せず）からの制御信号を受け付けて、搬送チャック３３にエアーを送り込むタイミングを制御する。制御装置による搬送チャック３３の開閉駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。

移動体３２によって運搬されてきた電線９０を並列関節機構２０が把持する位置は、予め位置決めされている。すなわち、移動体３２は、運搬レール３１上を移動して予め定められた所定位置で停止し、他方、並列関節機構２０は、移動体３２によって運搬された電線が予め定められた位置にあるものとしてその位置に向かう。この結果、並列関節機構２０は、移動体３２によって運搬されてきた電線９０を把持することができ、他方、移動体３２は、電線９０が並列関節機構２０によって把持された後自身の電線９０の把持を解く。この一連の処理により、並列関節機構２０に電線９０が供給される。

［端子計測センサ４０の詳細］
図６（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における端子計測センサを示す斜視図である。端子計測センサ４０は、並列関節機構２０が把持した電線９０の先端に位置する端子９１のロール方向の回転角及び端子９１の先端が位置するＸＺ座標を計測する機材である。本発明の実施形態では、並列関節機構２０の電線チャック２５ｃが電線９０の外皮の部分を２箇所挟み、並列関節機構２０がその電線９０を運搬して、端子９１をコネクタハウジング８０のキャビティ８１に挿入する。このとき、端子９１がロール方向に回転していることも考慮しなければならない。さらには、端子９１の重みによる電線９０の垂れ下がりまたは電線の巻き癖による跳ね返り、より具体的には電線９０における、電線チャック２５ｃのの前側チャック２５ｃ１に把持された箇所から電線９０の先端にかけての垂れ下がりまたは跳ね返り、を考慮しなければならない。端子計測センサ４０は、端子９１のロール方向への回転角、及びこの電線９０の垂れ下がりまたは跳ね返りによる端子９１のＹ軸方向に対する傾きを検出するものである。

端子計測センサ４０は、センサ台４１、センサ台４１に取り付けられる端子９１先端のＸ軸方向の位置座標を検出するＸ計測センサ４２、センサ台４１に取り付けられる端子９１先端のＺ軸方向の位置座標を検出するＺ計測センサ４３、Ｙ軸方向に延びるセンサ台レール４４、センサ台４１のセンサ台レール４４に沿ったスライドを可能にするスライダ４５、及びセンサ台レール４４の端部（図６（Ａ）では左方）に設けられた、センサ台４１をスライダ４５を介して前進、後退駆動させるための駆動源４６と、を備える。センサ台４１がセンサ台レール４４上を移動する向きがＹ軸の向きに相当する。

Ｘ計測センサ４２は、帯状レーザを発光する発光面とその帯状レーザを受光する受光面がＺ軸方向に離間して配置されている。また、Ｚ計測センサ４３は、帯状レーザを発光する発光面とその帯状レーザを受光する受光面がＸ軸方向に離間して配置されている。図６（Ｂ）に示される、計測センサによる検出領域と端子の位置関係のように、Ｘ計測センサ４２の発光面と受光面、及びＺ計測センサ４３の発光面と受光面で囲まれる検出領域に遮蔽物が位置した場合、Ｘ計測センサ４２の受光面にて検出される光の強度の分布、及びＺ計測センサ４３の受光面にて検出される光の強度の分布から、その遮蔽物のＸ方向、Ｚ方向の幅、及びＸＺ座標を特定することができる。この原理を利用し、並列関節機構２０が把持した電線９０の端子９１の先端を、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に配置することができれば、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３によって検出される端子９１のＸ方向、Ｚ方向の幅及びＸＺ座標から端子９１の先端のロール方向の回転角θ、及びＸＺ座標を検出することができる。

上述のようにＸ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１の先端を配置するため、センサ台４１は、センサ台レール４４をＹ軸方向に次のように移動する。すなわち、駆動源４６は、制御装置（図６には図示せず）からの制御信号を受け付けて駆動し、または駆動を停止し、センサ台４１は、その駆動源４６から動力を受けてＹ軸方向の任意の位置に移動する。このセンサ台４１の動きにより、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１の先端を収めることができる。

尚、並列関節機構２０が電線９０を把持する箇所が端子９１から離れるほど、端子９１の重みによる電線９０の垂れ下がり量または跳ね返り量は大きくなる。この結果、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１が収まらない、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１が到達しない、等が考えられる。このため、並列関節機構２０が電線９０を把持する箇所を定めるにあたっては、電線９０の垂れ下がりまたは跳ね返りによる端子９１の先端のＸ軸及びＺ軸の最大変位量が上記の検出領域に収まり、且つ、Ｙ軸方向の最大変位量がＸ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の帯状レーザの厚み（Ｙ軸方向の厚み）の範囲内に収まることが好ましい。

ここまで説明したセンサ台４１の移動は、制御装置（図６には図示せず）が駆動源４６のエンコーダからの信号を受け付け駆動源４６に制御信号を出力してセンサ台４１の移動を制御することにより実現される。そして、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３は、検出領域に配置された端子９１の先端のＸ方向、Ｚ方向の幅、及びＸＺ座標を検出すると、その信号を制御装置に出力する。端子９１の先端のロール方向の回転角θ、及びＸＺ座標の算出手法については、後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。

［制御システムの構成］
項目［端子挿入装置の構成］にて説明したように、本発明の実施形態の端子挿入装置は、固定盤１０と、並列関節機構２０と、を備え、さらに、電線運搬機３０と、端子計測センサ４０と、を備えている。これらの機材を統括的に制御するため、本発明の実施形態の端子挿入装置を含む制御システムには制御装置７０が備わっている。図７は、本発明の実施形態の端子挿入装置を含む制御システムの機能ブロック図である。制御装置７０は、固定盤１０のモータ部材１４、並列関節機構２０、電線運搬機３０の移動体３２、並びに、端子計測センサ４０のＸ計測センサ４２、Ｚ計測センサ４３、及び駆動源４６のエンコーダに接続される。制御装置７０は、各種の駆動源に対しては制御信号を出力し、各種のセンサからは該センサが検出した信号が入力される。制御装置７０は、汎用ＰＣや、端子挿入装置を含むシステム全体を制御する専用の演算装置などの、各種の装置によって構成することができる。以下、制御装置７０によって制御される、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理について詳細に説明する。

［制御装置７０による制御の詳細］
［位置決め設定処理］
制御装置７０には、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理に先だって、固定盤１０の初期位置、及び固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０の初期位置を設定し、初期状態におけるコネクタハウジング８０のキャビティ８１の位置を該制御装置７０に認識させておく必要がある。

ところで、固定盤１０の円盤部材１３及びモータ部材１４はハウジング支持台の所定位置に取り付けられている。このため、形状が特定される円盤部材１３に取り付けられるレール部材１２の中心の位置は、円盤部材１３の軸心上の一点に定めることができる。また、レール部材１２の半径及びレール部材１２に対する各ハウジング受け１１の取り付け位置は既知である。以上から、円盤部材１３にレール部材１２を取り付けたときの、円盤部材１３の周方向の所定位置とレール部材１２の周方向の所定位置と間の相対的なずれ量が分かれば、そのずれ量に基づいて、各ハウジング受け１１に収容されるコネクタハウジング８０の位置及びキャビティ８１の開口の位置を制御装置７０に設定することができる。

円盤部材１３の周方向の所定位置からレール部材１２の周方向の所定位置までの相対的なずれ量については、次のようにして制御装置７０に設定することができる。すなわち、円盤部材１３の周方向の所定位置及びレール部材１２の周方向の所定位置にそれぞれ目印となるものを設けておき、それらの目印が一致するように円盤部材１３にレール部材１２が取り付けられる。こうしておけば、ずれ量「０」として制御装置７０に設定しておけばよい。或いは、円盤部材１３の周方向またはレール部材１２の周方向に角度を示す目盛を付記しておき、円盤部材１３の周方向の所定位置からレール部材１２の周方向の所定位置までの角度をずれ量として制御装置７０に設定しておくことも可能である。

或いは、円盤部材１３の初期位置を、並列関節機構２０を用いて設定しても良い。例えば、円盤部材１３のハウジング受け１１のいずれか一つに丸穴を設け、他方、電線チャック２５ｃに電線９０の代わりに位置決め用の丸棒を持たせる。そして、丸棒が丸穴に差し込むことができるハウジング受け１１の位置を、円盤部材１３の回転角０の位置とする。このように各種の手法により、固定盤１０の初期位置を設定する。

また、制御装置７０には、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理に先だって、並列関節機構２０のハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の初期角度、並びに、電線把持本体２５ｂのロール方向の初期角度、を設定し、初期状態におけるこれらの数値を該制御装置７０に認識させておく必要がある。ハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置は、電線運搬機３０の搬送チャック３３の所定位置によって定められる。すなわち、ハンド基台２５ａの初期位置は、電線９０を把持した移動体３２が並列関節機構２０へ電線を渡すべき所定位置にいる状況の搬送チャック３３に対して、電線チャック２５ｃが所定の距離上方（Ｚ軸の正方向）に位置するように定められる。より厳密には、ハンド基台２５ａの初期位置は、Ｚ軸方向に電線チャック２５ｃ及び搬送チャック３３を視たときに、電線チャック２５ｃの前側チャック２５ｃ１及び後側チャック２５ｃ２によって搬送チャック３３が挟まれる位置に定められる。このため、搬送チャック３３に把持された電線９０を電線チャック２５ｃが把持する際、搬送チャック３３の前後両側を前側チャック２５ｃ１及び後側チャック２５ｃ２が把持することになる。

移動体３２が並列関節機構２０へ電線を渡すべき所定位置は、運搬レール３１の所定位置にストッパーを設けておく、若しくは移動体３２のモータのエンコーダ情報によって位置決めするなどして、電線運搬機３０に構造上設定されている。この所定位置を予め作業者が計測し制御装置７０に設定しておく、若しくは電線運搬機３０側で移動体３２のモータのエンコーダ情報を記憶しておけば、制御装置７０は、その所定位置に基づいて並列関節機構２０のハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置を設定することができる。

端子計測センサ４０のセンサ台レール４４は、電線９０を把持した移動体３２が並列関節機構２０へ電線を渡すべき所定位置にいる状況の搬送チャック３３に対して、位置合わせされている。すなわち、センサ台レール４４は、搬送チャック３３によって把持される、垂れ下がりまたは跳ね返りが無くＹ軸方向に理想的に延びる電線９０が、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３によって計測されるＸＺ座標の原点Ｏ（図６（Ｂ）参照。）を通過する位置に、位置合わせされている。また、端子計測センサ４０のセンサ台４１の初期位置は、駆動源４６のエンコーダ情報によって定められている。この初期位置は、把持された電線９０の端子９１先端がＸ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域から離間し、その２部材の間である程度の距離が確保され得る位置である。

以上まとめると、制御装置７０には、次の項目が初期値として設定されている。
・固定盤１０の初期位置
・レール部材１２の固定盤１０に対する初期位置
・固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０のキャビティ８１の初期位置
・ハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置
・電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の角度の初期角度
・電線把持本体２５ｂのロール方向の角度の初期角度
・移動体３２の運搬レール３１に対する初期位置
・端子計測センサ４０のセンサ台４１の初期位置

［端子挿入処理］
続いて、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理について詳細に説明する。尚、ここで説明する一連の処理には、掻き分け機構５０による処理は含まれていない。図８（Ａ）、図９（Ａ）、図１０（Ａ）、図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）はそれぞれ、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図である。また、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）はそれぞれ、対応する図８（Ａ）、図９（Ａ）、図１０（Ａ）、図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）の要部拡大図である。尚、以下に説明する各機材の駆動は、制御装置７０からの制御信号にしたがったものである。

まず、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、並列関節機構２０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための前回の一連の処理が終わると、ハンド基台２５ａをＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置に移動すると共に、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。さらに、電線把持本体２５ｂのロール方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。

また、固定盤１０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための前回の一連の処理が終わると、制御装置７０からの制御信号が入力されてレール部材１２が回転し、今回の一連の処理で端子９１が挿入される対象となるコネクタハウジング８０が、並列関節機構２０の電線把持本体２５ｂに向かって周回移動する。このような固定盤１０の周回駆動制御は、固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０の初期位置が［位置決め設定処理］にて制御装置７０に設定されているからこそ、実現することができる。さらに、この周回移動の際、今回の一連の処理で端子９１が挿入される対象となるキャビティ８１がＹ軸に平行になる位置に、コネクタハウジング８０を周回移動することが好ましい。このような固定盤１０の周回駆動制御も、コネクタハウジング８０におけるキャビティ８１の開口の位置が事前に登録されているために実現することができる。

また、電線運搬機３０は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、搬送チャック３３に電線を把持した状態の移動体３２が所定位置に移動してくる。

そして、並列関節機構２０は、移動体３２の所定位置への移動が完了すると、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、ハンド基台２５ａが所定距離、下方向（Ｚ軸負方向）に移動する。そして、電線チャック２５ｃが、搬送チャック３３に把持された電線９０を把持する。

端子計測センサ４０は、並列関節機構２０の電線チャック２５ｃによって電線９０が把持されると、センサ台４１が初期位置から並列関節機構２０の電線把持本体２５ｂに向かって前進移動を開始する。そして、センサ台４１は、駆動源４６のエンコーダ情報によって定められた位置に来ると、その移動を停止する。

電線運搬機３０は、センサ台４１の移動が完了すると、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、移動体３２が搬送チャック３３を開いて電線９０を解放する。この後、移動体３２は、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、次の電線９０を把持すべく、所定位置から離れていく。

センサ台４１の移動が完了したとき、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域には、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、端子９１の先端が位置している。このとき、制御装置７０には、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３それぞれによって検出される光の強度の分布が入力される。制御装置７０は、これらの光の強度の分布に基づいて、端子９１のロール方向の回転角、及び端子９１の先端のＸＺ座標を算出する。

図１３（Ａ）は、Ｘ計測センサ及びＺ計測センサの検出領域に端子の先端が位置している状態を示す説明図である。図１３（Ａ）に示されるように、端子９１がロール方向に回転している場合がある。さらに、電線チャック２５ｃに把持された電線９０は、電線チャック２５ｃの前側チャック２５ｃ１を支点として跳ね返り上（Ｚ軸正方向）、左右（Ｘ軸方向）に曲がっている場合がある（逆に、垂れ下がって下（Ｚ軸負方向）、左右（Ｘ軸方向）に曲がっている場合もある）。このように端子９１がロール方向に回転しており、電線９０が跳ね返った姿勢のまま端子９１をコネクタハウジング８０のキャビティ８１に挿入しようとしても、キャビティ８１に挿入することができない、または挿入できたとしても電線９０または端子９１を破損するなどの虞がある。

このため、本発明の実施形態の端子挿入装置では、制御装置７０が、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３それぞれによって検出される光の強度の分布に基づいて、端子９１のロール方向の回転角及び電線９０の垂れ下がり量または跳ね返り量を定量的に算出する。そして、制御装置７０は、さらに、その算出した数値を基に、端子９１のロール方向の回転を０度に戻し、且つ垂れ下がったまたは跳ね返った電線９０をＹ軸に平行に配置するための、電線把持本体２５ｂのロール方向の回転角、並びに電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角を算出する。

ここで、電線把持本体２５ｂのロール方向の回転角を算出する計算手法について説明する。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、端子のロール方向の回転角の計算手法を説明する説明図であり、図１４（Ａ）は回転角が０の場合、図１４（Ｂ）は回転角がθの場合である。以下では、端子９１の先端面の形状が幅ａ、高さｂの長方形であり、その対角線の長さがｃであるとする。このとき、図１４（Ａ）に示されるように、幅方向の一辺と対角線のなす角θ_０は、次式によって与えられる。
θ_０＝ｃｏｓ^−１（ａ／ｃ）

続いて、端子９１がロール方向にθ回転した場合を考える。このとき、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３それぞれの受光面は、この端子９１によって帯状レーザが遮られることによって、部分的に強度が弱くなった分布の光を受光する。この弱くなった部分を特定することにより、端子９１のＸ軸方向及びＺ軸方向の幅が特定される。図１４（Ｂ）では、Ｘは、Ｘ計測センサ４２が受光した分布に基づいて特定された端子９１のＸ軸方向の幅を示し、Ｚは、Ｚ計測センサ４３が受光した分布に基づいて特定された端子９１のＺ軸方向の幅を示している。ここで、図１４（Ｂ）に示されるように、対角線とＸ軸方向とのなす角θ_１を規定すると、回転角θは、次式によって与えられる。
θ＝θ_０−θ_１＝ｃｏｓ^−１（ａ／ｃ）−ｃｏｓ^−１（Ｘ／ｃ）
この算出手法により、電線把持本体２５ｂのロール方向の回転角が算出される。

続いて、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角を算出する計算手法について説明する。図１４（Ｃ）は、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角の計算手法を説明する説明図である。図１４（Ｂ）に示されるように、端子９１の先端のＸ座標は、上述した幅Ｘの中点ｘ１として定めることができる。同様に、端子９１の先端のＺ座標は、上述した幅Ｚの中点ｚ１として定めることができる。

ところで、センサ台４１及びセンサ台レール４４は、Ｙ軸方向に理想的に延びる電線９０が、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３によって計測されるＸＺ座標の原点Ｏ（図６（Ｂ）参照。）を通過する位置に、位置合わせされている。また、並列関節機構２０の前側チャック２５ｃ１から前進したセンサ台４１における検出領域までの距離ｌは既知である。このため、図１４（Ｃ）に示されるように前側チャック２５ｃ１の位置を原点として見立てた場合、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角θ_２及びヨー方向の回転角θ_３は、次式によって与えられる。
θ_２＝ｔａｎ^−１（ｚ１／ｌ）
θ_３＝ｔａｎ^−１（ｘ１／ｌ）
この算出手法により、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角が算出される。

図１３（Ｂ）は、端子のロール方向の回転が０に戻され、且つ電線がＹ軸に平行に配置された状態を示す説明図である。制御装置７０は、算出されたピッチ方向の回転角、ヨー方向の回転角及びロール方向の回転角だけ、その回転を打ち消す方向にハンド基台２５ａ及び電線把持本体２５ｂを旋回させる。この結果、電線把持本体２５ｂは、図１３（Ｂ）に示されるように、端子９１のロール方向の回転角が０度に戻り、且つＹ軸に平行に延びる電線９０を把持することができる。

端子計測センサ４０は、ハンド基台２５ａ及び電線把持本体２５ｂが旋回した後、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示されるように、センサ台４１が初期位置に移動する。

並列関節機構２０は、センサ台４１が初期位置に移動した後、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示されるように、ハンド基台２５ａをＸ軸及びＺ軸方向に駆動して、コネクタハウジング８０におけるキャビティ８１の開口のＸＺ座標に、端子９１のロール方向の回転角が０度に戻り且つＹ軸に平行になった後の電線９０の軸心を合わせる。そして、並列関節機構２０は、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示されるように、ハンド基台２５ａをＹ軸正方向に駆動して、端子９１をキャビティ８１に挿入する。このとき、制御装置７０には、コネクタハウジング８０におけるキャビティ８１内で端子９１にロックが掛かるまでの距離が設定されている。このため、制御装置７０は、この距離だけＹ軸正方向にハンド基台２５ａが移動するよう並列関節機構２０を駆動する。このとき、制御装置７０は、圧力センサ２５ｇが検出する信号から、端子９１の座屈、または端子９１がキャビティに挿入されなかった場合の端子９１の固定盤１０に対する干渉を判定する。

並列関節機構２０は、Ｙ軸正方向にハンド基台２５ａを移動すると、続いて、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動する。ここで、電線把持本体２５ｂには、電線チャック２５ｃに作用する外力を検出する圧力センサが備わっている。端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていた場合、端子９１はキャビティ８１内のランスに係合されている。このため、端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていれば、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動したときに圧力センサ２５ｇが電線９０に作用する、ある閾値以上の張力を検出するはずである。逆に、端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていなければ、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動したときに圧力センサ２５ｇが外力を検出しない、或いは閾値未満の張力を検出するはずである。このように、並列関節機構２０は、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動することによって、端子９１が正常に挿入されたか否かを判別している。尚、端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていない場合、並列関節機構２０は、ハンド基台２５ａをダストボックス上に移動させ、そこで電線チャック２５ｃを開くことで、電線９０をダストボックスに廃棄するようにしてもよい。この後、並列関節機構２０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための今回の一連の処理が終わると、ハンド基台２５ａをＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置に移動すると共に、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。さらに、電線把持本体２５ｂのロール方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。

［掻き分け機構５０を含む端子挿入装置の構成］
ここまでは、固定盤１０、並列関節機構２０、電線運搬機３０及び端子計測センサ４０によって端子をコネクタハウジングに挿入する形態を説明した。以降では、固定盤１０、並列関節機構２０、電線運搬機３０、端子計測センサ４０及び掻き分け機構５０によって端子をコネクタハウジングに挿入する形態について詳細に説明する。尚、固定盤１０、並列関節機構２０、電線運搬機３０及び端子計測センサ４０の構成については、既に説明したとおりであるため、ここでの再度の説明を省略する。

［掻き分け機構５０の詳細］
図１５は、本発明の実施形態の端子挿入装置における掻き分け機構を示す斜視図である。掻き分け機構５０は、駆動部５１、シャフト５２、スライダガイド５３、スライダ基台５４、昇降部５５、把持チャック５６及び掻き分けピン５７を有している。

駆動部５１は、本発明の実施形態の端子挿入装置を収容する枠組みにネジ止め等によって取り付けられることにより、枠組みに固定される。駆動部５１は、モータを有しており、モータの回転がシャフト５２に伝えられる。駆動部５１は、制御装置７０からの制御信号を受けてモータを回転する。制御装置７０による駆動部５１のモータの回転制御については、［掻き分け機構５０の処理を含む端子挿入処理］にて後述する。

シャフト５２は、駆動部５１のモータの回転を伝えるために用いられる回転軸である。

スライダガイド５３は、スライダ基台５４をシャフト５２の長手方向に沿った方向に案内する溝を有する。スライダガイド５３の溝は、スライダ基台５４の下側を収容できる溝幅を有し、且つスライダガイド５３に収容されたスライダ基台５４におけるシャフト５２の長手方向に沿った長さよりも長い溝長を有する。このため、スライダ基台５４は、スライダガイド５３の溝が延びる方向（溝長の方向）に沿って案内される。また、スライダガイド５３には、その溝長の方向に沿ってシャフト５２が配置されている。

スライダ基台５４は、その下側がスライダガイド５３の溝に収容される形状であり、スライダガイド５３に取り付けられた際のスライダガイド５３の溝長の方向に位置する先端には、上方に向けて立設された壁部５４１を有している。スライダ基台５４は、シャフト５２の回転によってシャフト５２の長手方向にスライド可能な機構を有している。このため、スライダ基台５４は、シャフト５２の回転が伝えられると、スライダガイド５３の溝が延びる方向（溝長の方向）に沿って案内されつつ、シャフト５２の長手方向にスライドすることができる。以後、スライダ基台５４がスライドする方向を前後方向とし、スライダ基台５４が駆動部５１から離れる向きを前、スライダ基台５４が駆動部５１に近づく向きを後、とする。

昇降部５５は、平板状の固定板５５１と、平板状の可動板５５２と、固定板５５１に対して可動板５５２を上下方向に駆動するモータ（図示せず）とを有する。固定板５５１及び可動板５５２は、互いに向かい合うように保持されており、固定板５５１は、壁部５４１に取り付られ、可動板５５２は、固定板５５１に対して上下方向に移動できるように固定板５５１に取り付けられている。可動板５５２は、上側への移動が完了したとき、その天面が固定板５５１の天面と面一になる位置関係にある。他方、下側への移動が完了したとき、その天面が固定板５５１の上下方向の略中間に位置する。図示しないモータは、制御装置７０からの制御信号を受けて回転する。制御装置７０による昇降部５５のモータの回転制御については、［掻き分け機構５０の処理を含む端子挿入処理］にて後述する。

把持チャック５６は、棒状の掻き分けピン５７を把持する部材である。把持チャック５６は、昇降部５５の可動板５５２に取り付けられている。これにより、把持チャック５６は、可動板５５２の移動に応じて上下方向に移動する。この結果、掻き分けピン５７もまた、可動板５５２の移動に応じて上下方向に移動する。

掻き分けピン５７は、棒状の形状である。この掻き分けピン５７は、［掻き分け機構５０の処理を含む端子挿入処理］にて説明するように、キャビティ８１の開口から電線９０が延びるコネクタハウジング８０の前面に配置される。

掻き分け機構５０は、制御装置７０によって制御信号を受け付けると、駆動部５１のモータ及び昇降部５５のモータが回転して、次のように掻き分けピン５７が移動する。図１６（Ａ）から図１６（Ｃ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における掻き分け機構の掻き分けピンの動きを説明する図である。まず、図１６（Ａ）に示されるように、スライダ基台５４が前後方向の後側に位置しており、可動板５５２が上側に位置している状態を初期状態とする。この初期状態から、駆動部５１のモータが回転してスライダ基台５４が前方に移動する（図１６（Ｂ））。スライダ基台５４が前方に移動する距離は、駆動部５１のモータの回転量によって調節される。さらに、図１６（Ｂ）に示す状態から、昇降部５５のモータが回転して可動板５５２が下側に移動する（図１６（Ｃ））。可動板５５２が下側に移動する距離は、昇降部５５のモータの回転量によって調節される。尚、駆動部５１のモータが回転してスライダ基台５４が後方に移動し、且つ、昇降部５５のモータが回転して可動板５５２が上側に移動すれば、図１６（Ｃ）に示す状態から図１６（Ａ）に示す状態に戻ることができる。

掻き分け機構５０は、可動板５５２が上側に位置している状態において、掻き分けピン５７がコネクタハウジング８０の前面から延びる電線９０接触しない高さに位置する。このため、可動板５５２が上側に位置している状態においては、固定盤１０が回転しても、掻き分けピン５７が電線９０に接触して端子挿入の妨げになることは無い。他方、可動板５５２が下側に位置している状態においては、掻き分けピン５７が電線９０に接触する位置関係にある。

［掻き分け機構５０による処理を含む、制御装置７０による制御の詳細］
［位置決め設定処理］
続いて、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理について詳細に説明する。まず、制御装置７０には、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理に先だって、固定盤１０の初期位置、及び固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０の初期位置を設定し、初期状態におけるコネクタハウジング８０のキャビティ８１の位置を該制御装置７０に認識させておく必要がある。この処理は、既に説明したとおりであるため、ここでの再度の説明を省略する。これらの処理に加え、掻き分け機構５０の掻き分けピン５７の初期位置を設定しておく必要がある。

掻き分け機構５０の掻き分けピン５７の所定位置は、スライダガイド５３の所定位置にストッパーを設けておく、若しくは駆動部５１のモータのエンコーダ情報によって位置決めするなどして、掻き分け機構５０に構造上設定されている。この所定位置を予め作業者が計測し制御装置７０に設定しておく、若しくは掻き分け機構５０で駆動部５１のモータのエンコーダ情報を記憶しておけば、制御装置７０は、その所定位置に基づいて掻き分けピン５７の初期位置を設定することができる。

［掻き分け機構５０の処理を含む端子挿入処理］
続いて、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理について詳細に説明する。以下に説明する各機材の駆動は、制御装置７０からの制御信号にしたがったものである。

まず、並列関節機構２０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための前回の一連の処理が終わると、ハンド基台２５ａをＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置に移動すると共に、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。さらに、電線把持本体２５ｂのロール方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。

また、固定盤１０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための前回の一連の処理が終わると、制御装置７０からの制御信号が入力されてレール部材１２が回転し、今回の一連の処理で端子９１が挿入される対象となるコネクタハウジング８０が、掻き分け機構５０の掻き分けピン５７に向かって周回移動する。このような固定盤１０の周回駆動制御は、掻き分けピン５７の初期位置が［位置決め設定処理］にて制御装置７０に設定されているからこそ、実現することができる。以下、図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）を参照して、固定盤１０の周回移動及び掻き分け機構５０の動きの詳細について説明する。図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における固定盤が周回移動するときの、掻き分けピンとコネクタハウジングの位置関係を説明する図である。尚、図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）は、発明の理解を助けるため、掻き分けピン５７、コネクタハウジング８０、電線９０、及び端子９１のみを記載している。また、図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）それぞれにおいて、左側の図は下方向（Ｚ軸負方向）に掻き分けピン５７及びコネクタハウジング８０を視たときの平面図、右側の図は左方向（Ｙ軸正方向）に掻き分けピン５７及びコネクタハウジング８０を視たときの正面図である。

図１７（Ａ）に示すように、固定盤１０は、下方向（Ｚ軸負方向）に掻き分けピン５７及びコネクタハウジング８０を視たときに、今回の一連の処理で端子９１が挿入される対象となるキャビティ８１が掻き分けピン５７と対向する位置関係になるように、周回移動する。このとき、掻き分け機構５０は、可動板５５２が上側に位置している状態であるため、固定盤１０が回転しても、掻き分けピン５７が、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０に接触することは無い。

図１７（Ａ）に示されるように固定盤１０が周回移動した後、掻き分け機構５０は、図１７（Ｂ）に示されるように、掻き分けピン５７の一部がコネクタハウジング８０と同じ高さに位置するよう可動板５５２が下側に移動する。このとき、掻き分け機構５０は、可動板５５２が下側に位置している状態であるため、掻き分けピン５７が、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０に接触する位置関係にある。

図１７（Ｂ）に示されるように掻き分けピン５７が下側に移動した後、固定盤１０は、図１７（Ｃ）に示されるように、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０を掻き分けピン５７に押し当てるように回転する。このとき、固定盤１０は、掻き分けピン５７に押し込まれて、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０に曲げクセがつく程度に所定角度回転する。掻き分けピン５７が電線９０に当接する位置は、端子９１に近い程曲げクセが付きやすい反面、端子９１に近過ぎると端子９１がキャビティ８１から抜け出る或いは電線に過剰な外力が作用する虞がある。この点を踏まえ、曲げクセがつく程度に固定盤１０を回転する回転角が適宜設定される。

図１７（Ｃ）に示されるように固定盤１０が回転した後、掻き分け機構５０は、図１７（Ｄ）に示されるように、可動板５５２が上側に移動する。こうして、固定盤１０が回転しても、掻き分けピン５７が、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０に接触することは無い。

この後、固定盤１０は、制御装置７０からの制御信号が入力されてレール部材１２が回転し、今回の一連の処理で端子９１が挿入される対象となるコネクタハウジング８０が、並列関節機構２０の電線把持本体２５ｂに向かって周回移動する。以降の処理は、既に説明したとおりであるため、ここでの再度の説明を省略する。

［本発明の端子挿入装置による作用・効果］
本発明の実施形態の端子挿入装置は、既に端子９１が挿入されているコネクタハウジング８０に別の端子９１を挿入する場合、既にコネクタハウジング８０に挿入されている端子９１から延びる電線９０に曲げクセが付けられる。このため、既にコネクタハウジング８０に挿入されている端子９１が、これから挿入する端子９１が進入しようとするキャビティ８１の開口を遮ることを抑制することができる。この結果、コネクタハウジングのキャビティに端子を挿入する精度を高めることができる。

また、本発明の実施形態の端子挿入装置は、固定盤１０が回転することにより、コネクタハウジング８０に挿入されている端子９１から延びる電線９０に曲げクセが付けられる構成である。本発明者は、掻き分けピン５７を回転することにより曲げクセを付けることも検討したが、この構成の場合、掻き分けピン５７が水平方向に移動することが求められ掻き分け機構５０が複雑にならざるを得ない。他方、本発明の端子挿入装置は、固定盤１０が水平方向に移動することを前提にして構築されたシステムである。このため、固定盤１０の回転を利用して電線９０に曲げクセを付けるためには、固定盤１０の回転を制御するプログラムの更新だけで済む。よって、本発明の実施形態の端子挿入装置によれば、掻き分けピン５７を回転する形態と比べて、容易に曲げクセを付ける構成を実現することができる。

尚、本発明の実施形態では、図１７を参照して、掻き分けピン５７に対して一方側にのみ位置する電線を掻き分ける処理について説明した。本発明は、この形態に限られるものではない。掻き分けピン５７に対して両側に電線がしている場合、固定盤１０を、まず、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０の一方を掻き分けピン５７に押し当てるように回転し、当該電線９０に曲げクセがつく程度に所定角度回転する。そして、回転した方向とは逆方向に所定角度回転した後、固定盤１０を、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０の他方を掻き分けピン５７に押し当てるように回転し、当該電線９０に曲げクセがつく程度に所定角度回転する。こうして、掻き分けピン５７の両側に位置する電線それぞれに曲げクセを付けることができる。

また、本発明の実施形態では、電線９０に曲げクセをつけるために、固定盤１０が回転する形態について説明した。本発明は、固定盤１０が回転する形態に限られるものではない。例えば、端子挿入装置の一形態として固定盤１０が直線移動するものが考えられる。この場合、固定盤１０は、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０を掻き分けピン５７に押し当てる向きに直線移動する。このとき、固定盤１０は、掻き分けピン５７に押し込まれて、既にコネクタハウジング８０に挿入されている電線９０に曲げクセがつく程度に所定距離移動する。掻き分けピン５７が電線９０に当接する位置は、端子９１に近い程曲げクセが付きやすい反面、端子９１に近過ぎると端子９１がキャビティ８１から抜け出る或いは電線に過剰な外力が作用する虞がある。この点を踏まえ、曲げクセがつく程度に固定盤１０を直線移動する距離が適宜設定される。

ここで、上述した本発明の実施形態の端子挿入装置及び端子挿入方法の特徴をそれぞれ以下［１］〜［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ コネクタハウジング（８０）に端子（９１）を挿入する端子挿入装置であって、
複数のコネクタハウジングが配置され、固定盤用の駆動機構（モータ部材１４）によって移動可能な固定盤（１０）と、
先端に端子が接続された電線（９０）を把持し、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングのうちのいずれか１つに向けて前記電線を運搬し、該コネクタハウジングにおけるキャビティに対して前記端子を挿し込む並列関節機構（２０）と、
掻き分けピン（５７）を有し、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングにおける前記キャビティの開口が露出する前面近傍に、前記掻き分けピンを配置する掻き分け機構（５０）と、
を備え、
前記掻き分け機構は、第１のキャビティに第１の端子が差し込まれ、該第１のキャビティの開口から第１の電線が延びる前記コネクタハウジングの前面近傍に、前記掻き分けピンを配置し、
前記固定盤は、前記コネクタハウジングに挿し込まれた前記第１の電線が前記掻き分けピンに接触し、且つ前記掻き分けピンに押し込まれて前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで、前記固定盤用の駆動機構によって移動し、
前記並列関節機構は、前記コネクタハウジングにおける、前記第１の電線によって開口が遮られていない第２のキャビティに対して第２の端子を挿し込む
ことを特徴とする端子挿入装置。
［２］ 前記固定盤は、前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動した後、前記並列関節機構によって前記第２のキャビティに対して前記第２の端子を挿し込むための位置まで、前記固定盤用の駆動機構によって移動する
ことを特徴とする上記［１］に記載の端子挿入装置。
［３］ 並列関節機構（２０）によってコネクタハウジング（８０）に端子を挿入する端子挿入方法であって、
第１のキャビティに第１の端子が差し込まれ、該第１のキャビティの開口から第１の電線が延びる前記コネクタハウジングの前面近傍に、掻き分けピン（５７）を配置するピン配置工程と、
前記コネクタハウジングが配置された固定盤（１０）を、前記コネクタハウジングに挿し込まれた前記第１の電線が前記掻き分けピンに接触し、且つ前記掻き分けピンに押し込まれて前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動する第１の移動工程と、
前記並列関節機構によって、前記コネクタハウジングにおける、前記第１の電線によって開口が遮られていない第２のキャビティに対して第２の端子を挿し込む挿入工程と、
を備えることを特徴とする端子挿入方法。
［４］ 前記固定盤を、前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動した後、前記並列関節機構によって前記第２のキャビティに対して前記第２の端子を挿し込むための位置まで移動する第２の移動工程
をさらに備えることを特徴とする上記［３］に記載の端子挿入方法。

以上、本発明の実施形態の端子挿入装置及び端子挿入方法について説明した。本発明の端子挿入装置によれば、コネクタハウジングのキャビティに端子を挿入する精度を高めることができる。

１０ 固定盤
１１ ハウジング受け
１２ レール部材
１３ 円盤部材
１４ モータ部材
１５ ハウジング支持台
２０ 並列関節機構
２１ 基台
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 第１モータ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ アーム
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ リンク
２５ ハンド部材
２５ｆ 第２モータ
３０ 電線運搬機
３１ 運搬レール
３２ 移動体
３３ 搬送チャック
３４ フレーム
３５ エアチャック本体
４０ 端子計測センサ
４１ センサ台
４２ Ｘ計測センサ
４３ Ｚ計測センサ
４４ センサ台レール
４５ スライダ
４６ 駆動源
５０ 掻き分け機構
５１ 駆動部
５２ シャフト
５３ スライダガイド
５４ スライダ基台
５５ 昇降部
５６ 把持チャック
５７ 掻き分けピン
７０ 制御装置
８０ コネクタハウジング
８１ キャビティ
９０ 電線
９１ 端子

Claims (4)

1. コネクタハウジングに端子を挿入する端子挿入装置であって、
   複数のコネクタハウジングが配置され、固定盤用の駆動機構によって移動可能な固定盤と、
   先端に端子が接続された電線を把持し、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングのうちのいずれか１つに向けて前記電線を運搬し、該コネクタハウジングにおけるキャビティに対して前記端子を挿し込む並列関節機構と、
   掻き分けピンを有し、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングにおける前記キャビティの開口が露出する前面近傍に、前記掻き分けピンを配置する掻き分け機構と、
   を備え、
   前記掻き分け機構は、第１のキャビティに第１の端子が差し込まれ、該第１のキャビティの開口から第１の電線が延びる前記コネクタハウジングの前面近傍に、前記掻き分けピンを配置し、
   前記固定盤は、前記コネクタハウジングに挿し込まれた前記第１の電線が前記掻き分けピンに接触し、且つ前記掻き分けピンに押し込まれて前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで、前記固定盤用の駆動機構によって移動し、
   前記並列関節機構は、前記コネクタハウジングにおける、前記第１の電線によって開口が遮られていない第２のキャビティに対して第２の端子を挿し込む
   ことを特徴とする端子挿入装置。
2. 前記固定盤は、前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動した後、前記並列関節機構によって前記第２のキャビティに対して前記第２の端子を挿し込むための位置まで、前記固定盤用の駆動機構によって移動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の端子挿入装置。
3. 並列関節機構によってコネクタハウジングに端子を挿入する端子挿入方法であって、
   第１のキャビティに第１の端子が差し込まれ、該第１のキャビティの開口から第１の電線が延びる前記コネクタハウジングの前面近傍に、掻き分けピンを配置するピン配置工程と、
   前記コネクタハウジングが配置された固定盤を、前記コネクタハウジングに挿し込まれた前記第１の電線が前記掻き分けピンに接触し、且つ前記掻き分けピンに押し込まれて前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動する第１の移動工程と、
   前記並列関節機構によって、前記コネクタハウジングにおける、前記第１の電線によって開口が遮られていない第２のキャビティに対して第２の端子を挿し込む挿入工程と、
   を備えることを特徴とする端子挿入方法。
4. 前記固定盤を、前記第１の電線に曲げクセがつく位置まで移動した後、前記並列関節機構によって前記第２のキャビティに対して前記第２の端子を挿し込むための位置まで移動する第２の移動工程
   をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の端子挿入方法。

Images