JPH0793060B2 - 自動布線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、配電盤や制御盤等に用いられる束線（ワイヤ
ハーネス）を製造する自動布線装置に係り、特に電線の
端末処理と束線形成とを一貫して行うのに好適な自動布
線装置に関する。

［従来の技術］ 従来の自動布線装置は、特開昭61−23399号公報に記載
されている様に、布線ボード上に設けた釘などの補助具
の間を、ノズル状の工具を用いて電線を引き回し、束線
を形成している。この従来装置によると、電線は連続的
にリールから引き出され、束線として完成後には複数本
の電線となる。しかし、一本の連続した電線で形成され
るため、束線の体裁を形成した後に端末部分を切断し、
被覆材の剥離や端子の圧着などの作業が必要となってい
る。これらの作業は、電線が既に束線状に形成されてい
るため、自動化が困難で人手に頼らざるを得ず、束線製
造工程の一貫自動化を阻害するばかりでなく、人手作業
による端子圧着のため誤りも発生し、製品の信頼性に悪
影響を及ぼす原因ともなっている。

端末処理を自動で行う装置として、特開昭60−233898号
公報記載のものがある。この従来装置は、電線を所要長
で切断し、該電線の両端を把持して先ず端末加工装置の
所で端末処理をする。そして次に、この端末処理した電
線の一端を所定ホルダに係止して他端側を布線ボードの
所定経路に沿って引き回し布線するようにしている。こ
の様にして、何本もの電線を布線し、束線を形成する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記特開昭60−233898号公報記載の従来技術は、端末処
理の自動化を図ったもので、束線製造工程の一貫自動化
を達成するものである。しかし、端末処理と束線形成と
を一連の動作順序で実施するため、端末処理中は束線形
成が行えず、また束線形成中は端末処理ができず、作業
能率が劣るという問題がある。また、束線形成装置や端
末処理装置を制御する制御情報を作成する場合、端末処
理制御と布線（束線形成）制御とを一連の動作で行うた
め、情報作成が複雑となり多大の労力が必要になるとい
う問題がある。

本発明の目的は、端末処理と束線形成を自動的かつ能率
よく実効でき、しかも制御情報の作成が容易に自動布線
装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的は、束線を構成する各電線を測長・切断して該
電線の両端あるいは片端の端末処理を行うと共に、端末
処理済みの電線を線材受渡し部に順次搬送する端末処理
部と、線材受渡し部上の電線を保持しながら、該電線を
布線ボード上で所要の経路に沿って成形し、かつ該電線
の成形を所定の本数分繰り返して束線を形成する束線形
成部と、前記端末処理部及び前記束線形成部を夫々制御
する端末処理部制御部及び束線形成部制御部と、該夫々
の制御部に与える制御情報を作成するプログラミング部
とを備えている。

そして前記束線形成部は、布線ボード上で夫々移動可能
な始端ヘッド及び終端ヘッドと、始端ヘッドに装着さ
れ、かつ電線の始端を把持する始端グリップ，及び電線
を所定の経路に沿って引き回すノズルと、終端ヘッドに
装着され、かつ電線の終端を把持する終端グリップとを
有している。

また、前記プログラミング部は、布線ボード上に備えら
れた釘やホルダの座標値を示すホードデータと個々の電
線の線径や被覆材の線種，始端の処理内容，終端の処理
内容，布線ボード上の電線の経路などを示すワイヤデー
タと複数本の電線の集合としての各束線の形成単位を示
すサブハーネスデータとからなる標準データが入力され
た時点で、これらのデータを標準データファイルとして
登録する標準データ作成プログラム手段と、所定のサブ
ハーネスデータが指定されると、標準データファイルか
ら必要なデータを引き出して編集し、所定のサブハーネ
スデータに対応するワークファイルを作成するデータ編
集プログラム手段と、布線ボード上の経路や釘の周回内
容，電線のルートから始端グリップや終端グリップ，ノ
ズルの移動すべき経路を決定する動作決定規則に従い、
束線形成部の始端ヘッド及び終端ヘッドの移動経路を決
定し得る動作データファイルを作成する動作決定プログ
ラム手段と、動作データファイルに基づき端末処理部制
御部，束線形成部制御部が端末処理部，束線形成部を夫
々制御し得るデータ内容に変換するデータ出力プログラ
ム手段とを有し、前記標準データ作成プログラム手段，
データ編集プログラム手段，動作決定プログラム手段，
データ出力プログラム手段により、標準データに基づき
端末処理部の動作情報と束線形成部の動作情報とを一括
して作成するように構成している。

さらに、前記端末処理部制御部，束線形成部制御部は、
互いに通信線を介して接続され、端末処理部の動作情報
と束線形成部の動作情報とに基づき、端末処理部と束線
形成部との何れか一方の処理中に他方が処理を実効可能
にすべく端末処理部と束線形成部とを独立的に制御する
ように構成している。

［作用］ プログラミング部が、上述の如く、ボードデータとワイ
ヤデータとサブハーネスデータとからなる標準データが
入力された時点で、標準データファイルとして登録する
標準データ作成プログラム手段と、所定のサブハーネス
データが指定されると、所定のサブハーネスデータに対
応するワークファイルを作成するデータ編集プログラム
手段と、束線形成部の始端ヘッド及び終端ヘッドの移動
経路を決定し得るデータファイルを作成する動作決定プ
ログラム手段と、動作データファイルに基づき端末処理
部制御部，束線形成部制御部が端末処理部，束線形成部
を夫々制御し得るデータ内容に変換するデータ出力プロ
グラム手段とを有し、これら各プログラム手段により、
標準データに基づき端末処理部の動作情報と束線形成部
の動作情報とを一括して作成するので、端末処理部と束
線形成部との各々の制御情報は同一の布線情報から一括
して得られ、そのため、プログラム作成の労力を軽減す
ることができる。

しかも、動作決定プログラム手段が、布線ボードの経路
や釘の周回内容，電線のルートから始端グリップや終端
グリップ，ノズルの移動すべき経路を決定する動作決定
規則に従い、束線形成時の始端ヘッド及び終端ヘッドの
移動経路を決定し得るので、対象となるハーネス及びそ
れを構成する線材の経路が変わっても、容易かつ確実に
自動布線することができる。

端末処理部はプログラミング部から得た動作情報に基づ
いて電線を端末処理すると共に、端末処理済みの電線を
線材受渡し部に順次搬送する一方、束線形成部はプログ
ラミング部から得た動作情報に基づいて、端末処理部で
加工の完了した電線を受け取り、所定の経路に沿って成
形を行う。また、束線形成部は電線の受け取り完了を示
す信号を出力し、端末処理部に次の電線の供給準備を指
示する。上記の各情報の伝送は、通信線を介して行われ
る。

これにより、端末処理部と束線形成部との各々の制御情
報は同一の布線情報から一括して得られるので、プログ
ラム作成の労力を軽減することができ、また、端末処理
部と束線形成部とが同時に作業を実効するので作業能率
を向上させることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第６図により説明
する。第１図は本実施例における布線装置のシステム構
成図で、制御盤や配電盤に用いる束線を形成するもので
ある。システムは、たとえばパソコンなどを用いたプロ
グラミング部１、束線形成部制御装置２、端末処理部制
御装置３、束線形成部４、端末処理部５から構成され
る。

はじめに各動作部の機能を説明する。束線形成部４は、
端末処理部５の線材受渡し部29に在る、測長・切断・端
末処理済みの電線31を、布線ボード10の上に設けられた
ホルダ11や釘12を用いて固定しながら所定の経路に沿っ
て成形し、束線13を形成する。装置は一対のガイドレー
ル14a,14bに沿って図のＸ方向に移動し、かつ上記布線
ボード10をまたがる主アーム15と、該主アーム15の側面
に設けられたガイドレール16に沿って図のＹ方向に移動
し得る始端ヘッド17,並びに、主アーム15の他の側面に
設けられたガイドレール18に沿って始端ヘッド17と平行
に移動可能に取付けられた終端ヘッド19から構成されて
いる。

更に第２図に示す様に、始端ヘッド17には、布線ボード
10に垂直なＺ軸方向に移動するロッド32が上下動可能に
取付けられ、該ロッド32の先端にはアーム33が固定さ
れ、該アーム33の上記主アーム15中心寄りの一端には回
転軸34が回転可能に取付けられ、該回転軸34には始端ハ
ンドベース35が固定されている。該始端ハンドベース35
には電線13の始端側を把持する始端グリップ36と、電線
13を所定の経路に沿って引き回すためのノズル37が設け
られている。ノズル37はヒンジ38によって始端ハンドベ
ース35に回動可能に取付けられ、第２図に示す様にノズ
ル37の軸をＺ軸方向に立てたり、あるいはＸ−Ｙ平面内
に倒すことができる。また、ノズル37は半割りにした円
筒を合わせた構造（図示せず）をとり、合わせた部分を
開閉することにより、電線13をその側方からノズル37内
に収容することができる。

一方終端ヘッド19には、始端ヘッド17と同様にロッド39
が上下に移動可能に取付けられ、該ロッド39の下端部40
にはスライドアーム42が、ガイドレール41を介してＸ方
向に移動可能に取付けられ、該スライドアーム42の主ア
ーム15中心寄りの一端には回転軸43が取付けられ、該回
転軸43には終端ハンド44が固定されている。該終端ハン
ド44には電線13の終端側を把持する終端グリップ45が取
付けられている。主アーム15の下部には、電線13を所定
の経路に沿って引き回す際に該電線13を収容しておくホ
ルダ46が取付けられている。ホルダ46には、ゴム等の可
撓体で作られた中仕切り47,及びふた49,49ダッシュが取
付けられている。このふた49,49′は各々ヒンジ48,48′
によって開閉可能にホルダ46に取付けられている。

端末処理部５は、第１図に示すようにリール21に巻かれ
た電線23を測長しながら繰り出して所定の長さで切断す
る測長切断ユニット22、切断された電線23の端部を保持
するクランプ25を備えて順次後続のユニットに移動する
コンベア24,切断された電線23の端部の被覆材を剥離す
る剥離ユニット26,電線23の剥離された端部に端子20を
圧着する圧着ユニット27,28が並べられ、更に圧着ユニ
ット28の隣には図のＹ方向に移動する成形ピン30によっ
て電線23をＶ字形31に張って束線形成部４のホルダ46に
電線を収容させるための線材受渡し部29が備えられてい
る。

次に、上記の装置に於いて電線の端末処理をして束線を
形成する動作順序を説明する。

末端処理部５において、電線23は測長切断ユニット22に
よってリール218から繰り出され、その先端はＵターン
ユニット51によって折り返され、クランプ25に把持され
る。測長切断ユニット22は更に電線23を測長しながら所
定の長さだけ繰り出し、終端側をクランプ25で保持した
後に切断する。この結果、電線は第１図に示す様に二ツ
折りの形状で両端をクランプ25に保持された状態とな
る。

次に、コンベア24が第１図に示すＸ軸左方向へ移動し、
剥離ユニット26により線端の被覆が剥離される。更に所
定の端子が圧着ユニット27,28によって圧着される。圧
着ユニット27,28は、端子の仕様と組合せに応じて選択
的に使用される。線材受渡し部29に於いて電線31のＶ字
形成形が完了すると、束線形成部４の主アーム15が該線
材受渡し部29に移動し、始端グリップ36と終端グリップ
45とが下降して電線31を把持する。この時、ノズル37は
水平方向に倒れており、半割りの部材は開口して電線を
ノズル37の内部に収容する。

次にノズル37を閉じ、電線の端部を保持した各グリップ
36,45が上昇すると共に成形ピン30が上昇してＶ字形電
線31を押し上げ、ふた49,49′を開いてホルダ46の内部
に電線を押し込む。そし、ふた49,49′を閉じ、成形ピ
ン30が下降して電線を束線形成部４側に渡す。

束線形成部４では、主アーム15と始端ヘッド17の移動に
よって、電線13の始端20が所定のホルダ11の位置へ移動
するように始端グリップ36の位置を移動し、始端グリッ
プ36が下降して電線13の始端20をホルダ11に固定する。
次に始端グリップ36は開放し、ノズル37が垂直姿勢にな
るように回動し、ノズル37を所定の経路に沿って移動す
ることにより、電線13を布線ボード10上に引き回す。こ
の時、電線13はホルダ46から必要長さ分だけ引き出さ
れ、余長分はホルダ46の内部に収められている。終端ヘ
ッド19は、ホルダ46内の残り線長が始端ヘッド17と終端
ヘッド19との間の距離まで短縮するまでは、線材受け渡
し時のＹ軸,Z軸位置に留まり、ホルダ46内の残り線長が
上記ヘッド間の距離に達した後は、ノズル37によって引
き出される電線13の長さに応じてＹ軸方向に移動し、終
端20′を固定するホルダ11′に近づく。ノズル37により
引き出される電線13が終端20′に近づき、残り波長が予
め定められた長さに達すると、ノズル３の半割りの合わ
せ部が開いて電線13を開放し、終端グリップ45が終端2
0′部分の電線を所定のホルダ11′に固定して、電線１
本分の布線動作を完了する。以上の動作を所定の本数分
繰り返して束線を形成する。

上記の様にして所定の本数の電線を備えた電線を形成し
た後、始端ハンドベース35または終端ハンド44に結束工
具（図示せず）を自動的にあるいは主動で取付け、束線
の結束を行うようにしてもよい。

上記一連の動作のプログラムは、プログラミング部１に
よって作成される。次に、プログラミング部１に於ける
処理手順を第３図，第４図を用いて説明する。束線の形
状に関するデータは第４図に示す様な階層的標準データ
となっている。すなわち、ボード10に備えられた釘やホ
ルダの座標値を示すボードデータ62,一本一本の電線の
種類や経路を示すワイヤデータ63,複数本の電線の集合
としての束線の構成単位を示すサブハーネスデータ64の
３階層からなっている。

ボードデータ62は、釘12の位置を示すコーナネイルデー
タ65とホルダ11,11′の位置を示すホルダデータ66から
成り、各々、個々の釘やホルダを示すシンボル67,70
と、それらのボード10上のXY座標値68,69,71,72及び、
ホルダの向き73が第４図の様に表形式で記述されてい
る。

ワイヤデータ63は、個々の電線13に対しで電線番号74を
付し、線径や被覆材などの線種75,始端の処理内容（端
子の種類など）76,終端の処理内容77,線長78など電線の
属性を示すデータと共に、ボード10上の経路（ルート）
79を、その経由するホルダや釘のシンボルを用いて記述
する。

また、一個の束線はいくつかの標準化された束線ユニッ
トから構成されているので、各束線ユニット（サブユニ
ット）にシンボル80を付し、構成する電線番号81を羅列
してこれをサブハーネスデータ64として登録する。

上記の標準データは、予めキーボードを操作してプログ
ラミング部１に入力52（第３図）され、標準データ作成
プログラム53によって標準データファイル54として登録
される。束線製作実行時には、所定のサブハーネスの組
み合わせを入力55することにより、データ編集プログラ
ム56が起動され、標準データファイル54から必要なデー
タを引き出して編集し、ワークファイル57を作成する。
更に、ボード10上の経路や釘の周回方法、及び電線13の
ルートから始端グリップ36や終端グリップ45,ノズル37
が移動すべき経路を決定する動作決定規則58に従って、
束線形成部４の各ヘッド17,19の移動経路を動作決定プ
ログラム59により決定し、動作データファイル60を作成
する。更にデータ出力プログラム61によって所定のフォ
ーマットに変換された位置データとしてフロッピディス
ク７に出力される。以上の処理に於いて、各電線の種
類，端末，長さなどの属性データは保存される。フロッ
ピディスクに出力されるデータ82は、第５図に示す様
に、ワイヤデータ部83と位置データ部84とから成り、ワ
イヤデータ部83には、電線番号85,種類86,始端87,終端8
8,線長89が格納され、位置データ部84には、各電線の成
形に必要なヘッドの動作の経路上における目標位置90が
各駆動軸の目標位置91として格納されている。

第６図に束線形成部制御装置２と端末処理部制御装置３
の構成を示す。束線形成部制御装置２は全体シーケンス
を制御する主プロセッサ92,フロッピディスクドライブ
８を制御するフロッピディスクコントローラ94,共通メ
モリ95,外部メモリとしての磁気バブルメモリ96,直列イ
ンタフェース97,サーボカウンタ99,サーボプロセッサ10
0,並列入出力回路101がバス106によって接続されてお
り、サーボプロセッサ100は、主プロセッサ92によって
算出されたサンプリングサイクル毎の目標位置に従いサ
ーボアンプ98を介して各軸のモータ103を駆動する。各
軸の回転速度はタコゼネレータ104により検出されたサ
ーボアンプ98にフィードバックされ、各軸の位置はエン
コーダ105によって検出されサーボカウンタ99にフィー
ドバックされる。末端処理部制御装置３は、プロセッサ
107,直列インタフェース108,サーボカウンタ110,並列入
出力回路111がバス112によって接続され、並列入出力回
路111から各ユニットの動作を制御し、また測長ユニッ
ト22における電線の測長の様にデータに基づいて位置
（長さ）を制御するユニットに対してはサーボアンプ10
9を介してモータ113を駆動し、繰り出される線長をエン
コーダ115で検出して制御する。両制御装置2,3の直列イ
ンタフェース97,108の間は通信線９で接続されており、
データの伝送が可能である。

プログラミング部１によって作成された動作データのフ
ロッピディスク７は、フロッピディスクドライブ８によ
って読み込まれ、ワイヤデータ部83のデータは通信線９
を介して端末処理部制御装置３に伝送され、ローカルメ
モリ（図示せず）に格納される。次いで、両制御装置2,
3が起動されると、端末処理部５は受信したワイヤデー
タ部83に基づいて電線の端末処理を行い、端末処理を完
了した電線31の番号85を束線形成部制御装置２に通信線
９を介して送信し、束線形成部４は該当する電線の位置
データ部84に従って成形動作を行う。

以上述べたように、本実施例によれば、端末処理部５に
よる端末処理と束線形成部４による布線処理とを別個に
行い、何れか一方の処理中に他方の処理を実行すること
によって、各部4,5が共に処理を行うので、作業能率が
高くなる。

また、制御情報も、同一標準データから端末処理様制御
情報と布線用制御情報を一括して作成するため、測ち、
標準データ作成プログラム53,データ編集プログラム56,
動作決定プログラム59,データ出力プログラム63によ
り、標準データ54に基づき端末処理部５の動作情報と束
線形成部４の動作情報とを一括して作成するように構成
したので、データ作成の労力が著しく軽減する。特に、
動作決定プログラム59では、布線ボード10上の経路や釘
の周回内容，電線のルートから始端グリップ36や終端グ
リップ45,ノズル37の移動すべき経路を決定する動作決
定規則58に従い、束線形成部45の始端ヘッド17及び終端
ヘッド19の移動経路を決定するので、対象となるハーネ
ス及びそれを構成する線材の経路が変わっても、容易か
つ確実に自動布線することができる。

尚、上記実施例では、電線の線長78をワイヤデータ63の
経路情報79から自動的に電線長を算出し、ワイヤデータ
部83の線長データ89として出力してもよいことは言うま
でもない。

［発明の効果］ 本発明によれば、束線形成部における電線の端末処理と
布線処理を自動的かつ効率良く実行でき、 また、制御情報の作成が非常に簡単になりデータ読込み
分配が一貫して行えるので、データ管理上の誤りが未然
に防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動布線装置の構成
図、第２図は第１図のII−II線矢視図、第３図は第１図
に示すプログラミング部の処理を示すブロック図、第４
図は入力データ説明図、第５図は出力データ説明図、第
６図は第１図に示す制御装置の詳細ブロック構成図であ
る。 １……プログラミング部、２……束線形成部制御装置、
３……端末処理部制御装置、４……束線形成部、５……
端末処理部、９……通信線、53……標準データ作成プロ
グラム、54……標準データファイル、56……データ編集
プログラム、57……ワークファイル、58……動作決定規
則、59……動作決定プログラム、60……動作データファ
イル、61……データ出力プログラム、62……ボードデー
タ、63……ワイヤデータ、64……サブハーネスデータ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−36732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−125893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−25013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−68075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−175200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−221000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−233898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−23399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−121211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−173412（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】束線（13）を構成する各電線を測長・切断
   して該電線の両端あるいは片端の端末処理を行うと共
   に、端末処理済みの電線（31）を線材受渡し部（29）に
   順次搬送する端末処理部（５）と、線材受渡し部（29）
   上の電線（31）を保持しながら、該電線（31）を布線ボ
   ード（10）上で所要の経路に沿って成形し、かつ該電線
   の成形を所定の本数分繰り返して束線（13）を形成する
   束線形成部（４）と、前記端末処理部（５）及び前記束
   線形成部（４）を夫々制御する端末処理部制御部（３）
   及び束線形成部制御部（２）と、該夫々の制御部（3,
   2）に与える制御情報を作成するプログラミング部
   （１）とを備え、 前記束線形成部（４）は、布線ボード上で夫々移動可能
   な始端ヘッド（17）及び終端ヘッド（19）と、始端ヘッ
   ド（17）に装着され、かつ電線の始端を把持する始端グ
   リップ（36），及び電線（31）を所定の経路に沿って引
   き回すノズル（37）と、終端ヘッド（19）に装着され、
   かつ電線の終端を把持する終端グリップ（45）とを有
   し、 前記プログラミング部（１）は、布線ボード（10）上に
   備えられた釘やホルダの座標値を示すボードデータ（6
   2）と個々の電線の線径や被覆材の線種，始端の処理内
   容，終端の処理内容，布線ボード（10）上の電線の経路
   などを示すワイヤデータ（63）と複数本の電線の集合と
   しての各束線の構成単位を示すサブハーネスデータ（6
   4）とからなる標準データ（54）が入力された時点で、
   これらのデータを標準データファイルとして登録する標
   準データ作成プログラム手段（53）と、所定のサブハー
   ネスデータが指定されると、標準データファイルから必
   要なデータを引き出して編集し、所定のサブハーネスデ
   ータに対応するワークファイル（57）を作成するデータ
   編集プログラム手段（56）と、布線ボード上の経路や釘
   の周回内容，電線のルートから始端グリップ（36）や終
   端グリップ（45），ノズル（37）の移動すべき経路を決
   定する動作決定規則（58）に従い、束線形成部（４）の
   始端ヘッド（17）及び終端ヘッド（19）の移動経路を決
   定し得る動作データファイルを作成する動作決定プログ
   ラム手段（59）と、動作データファイルに基づき端末処
   理部制御部（３），束線形成部制御部（２）が端末処理
   部（５），束線形成部（４）を夫々制御し得るデータ内
   容に変換するデータ出力プログラム手段（61）とを有
   し、前記標準データ作成プログラム手段（53），データ
   編集プログラム手段（56），動作決定プログラム手段
   （59），データ出力プログラム手段により（61），標準
   データ（54）に基づき端末処理部の動作情報と束線形成
   部の動作情報とを一括して作成するように構成し、 前記端末処理部制御部（３），束線形成部制御部（２）
   は、互い通信線（９）を介して接続され、端末処理部
   （５）の動作情報と束線形成部（４）の動作情報とに基
   づき、端末処理部（５）と束線形成部（４）との何れか
   一方の処理中に他方が処理を実効可能にすべく端末処理
   部（５）と束線形成部（４）とを独立的に制御すること
   を特徴とする自動布線装置。