(57)【要約】【課題】長さが異なる複数のリード線に取り付けられた圧着端子を所定の姿勢で整列させる端子整列装置を提供する。【解決手段】コネクター２２０のハウジング部２２１から引き出された長さが異なる複数のリード線（１００ａ、１００ｂ）のそれぞれの末端に取り付けられた圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を所定の姿勢で整列させるための端子整列装置１であって、互いに直交する三方向を、幅方向、奥行き方向、高さ方向として、奥行き方向に突出しつつ幅方向に移動するピン３２によってリード線のそれぞれを幅方向に離隔させるとともに、それぞれのリード線に取り付けられている前記圧着端子を、ピンと奥行き方向で対向する面４２に磁力で吸着させる端子固定機構２０と、幅方向に並んだ複数のリード線を高さ方向に垂下させた状態でコネクターを端子固定機構の設置場所まで搬送するコネクター搬送機構１０とを備える。【選択図】図６
2020136076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクターのハウジング部から引き出された長さが異なる複数のリード線のそれぞれの末端に取り付けられた圧着端子を所定の姿勢で整列させるための端子整列装置であって、
互いに直交する三方向を、幅方向、奥行き方向、高さ方向として、
奥行き方向に突出しつつ幅方向に移動するピンによって前記リード線のそれぞれを幅方向に離隔させるとともに、それぞれの前記リード線に取り付けられている前記圧着端子を、前記ピンと奥行き方向で対向する面に磁力で吸着させる端子固定機構と、
幅方向に並んだ複数の前記リード線を高さ方向に垂下させた状態で、前記コネクターを前記端子固定機構の設置場所まで搬送する端子固定機構と、
を備えたことを特徴とする端子整列装置。
【請求項２】
請求項１に記載の端子整列装置であって、
前記コネクターのリード線の数をＮとして、
前記端子固定機構は、リード線離隔部と端子吸着部とで構成され、
前記リード線離隔部は、Ｎ−１本の前記ピンと、それぞれの前記ピンを幅方向に移動させるピン移動機構とを含み、
Ｎ−１本の前記ピンは、複数のリード線のうち、最短のリード線を除くＮ−１本のリード線のそれぞれの長さに対応して、それぞれの高さ方向の位置が異なるＮ−１箇所に配置され、
前記端子吸着部は、奥行き方向に法線を有して前記ピンの先端に対向する吸着面と、Ｎ本のリード線のそれぞれに取り付けられている前記圧着端子を、前記吸着面の異なる位置に吸着させる磁石とを有し、
前記端子固定機構は、前記コネクターが、前記コネクター搬送機構により搬送されてくると、前記リード線離隔部により、幅方向で隣接する二本のリード線間に、Ｎ−１本の前記ピンのそれぞれの先端を割り込ませて、各ピンを、それぞれ所定の距離だけ幅方向に移動させるとともに、前記端子固定機構により、Ｎ本のリード線のそれぞれに取り付けられている圧着端子を前記吸着面に吸着させる、
ことを特徴とする端子整列装置。
【請求項３】
、
請求項２に記載の端子整列装置であって、
前記リード線離隔部は、奥行き方向を法線方向とした面を有して奥行き方向に移動可能な押圧板を備え、
前記押圧板には、前記Ｎ−１本のピンのそれぞれが挿通されるとともに、幅方向を長手方向としたスリットが形成され、
前記リード線離隔部は、前記端子吸着部に前記圧着端子が吸着されると、前記押圧板で圧着端子を押圧する、
ことを特徴とする端子整列装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の端子整列装置であって、
前記端子吸着部は、前記吸着面を有する吸着板と、奥行き方向を法線とした面を有するとともに、前記吸着板において前記吸着面に対する裏面に対して離隔可能に移動する可動板と、可動板を奥行き方向に移動させる可動板移動機構とを含み、
永久磁石が、前記可動板において前記吸着板に接触する側の面に配置され、
前記端子吸着部は、前記可動板を、前記吸着板に近接させて永久磁石を当該吸着板の前記裏面に接触させて前記圧着端子を前記吸着面に吸着させるとともに、前記可動板を前記吸着板から離隔させて前記圧着端子の吸着状態を解除する、
ことを特徴とする端子整列装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の端子整列装置であって、
前記端子吸着部は、前記吸着面を有する吸着板と、電磁石と、当該電磁石に対する通電手段とを有し、
前記電磁石は、前記吸着板において前記吸着面に対する裏面側に配置され、通電手段により通電されると、前記圧着端子を前記吸着面に吸着させるとともに、通電が遮断されると前記圧着端子の吸着状態を解除する、
ことを特徴とする端子整列装置。
【請求項６】
コネクターのハウジングから引き出された長さが異なるＮ本のリード線のそれぞれの先端に取り付けられた圧着端子を所定の姿勢で整列させる方法であって、
互いに直交する三方向を、幅方向、奥行き方向、高さ方向として、
Ｎ本の前記リード線を、前記ハウジングから高さ方向に垂下しつつ、幅方向に並んだ状態で、奥行き方向に延長するＮ−１本のピンのそれぞれの先端を、幅方向で隣接する二本のリード線間に割り込ませるステップと、
二本のリード線間に割り込ませた各ピンを、それぞれに所定の距離だけ幅方向に移動させることで、幅方向で隣接するリード線同士を，幅方向に所定の距離だけ離隔させるステップと、
幅方向で所定の距離を隔てて離隔している状態で幅方向に並んでいるＮ本の前記リード線のそれぞれに取り付けられている圧着端子を、前記ピンの先端に対向して奥行き方向に法線を有する面に磁力によって吸着させるステップと、
を含むことを特徴とする端子整列方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子整列装置、および端子整列方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる電気回路同士を、リード線を介して電気的に接続する方法として、圧着端子を用いる方法がある。圧着端子は、導線であるリード線の末端を物理的圧力によって取り付ける構造となっている。図１に、リード線１００が取り付けられた状態の圧着端子２００の一例を示した。圧着端子２００は、金属板をプレス加工などによって所定の形状に成形したものであり、図１に示したように、平板状で表裏に平坦面（２０３、２０４）を有する端子部２０１と、リード線１００が取り付けられる圧着部２０２とを一体的に備えている。圧着部２０２には、リード線１００の末端１０１が取り付けられる。そして、圧着端子２００は、端子部２０１が、溶接やネジ止めなどの方法によって、電池の電極端子や電気回路の端子台などに固着され、電気回路同士をリード線を介して接続させる。
【０００３】
図２にリード線１００が取り付けられる前の圧着端子２００を示した。図２（Ａ）は、圧着端子２００を、平板状の端子部２０１の表裏一方の面２０３側から見たときの斜視図であり、図２（Ｂ）は、圧着端子２００を、端子部２０１の表裏他方の面２０４側から見たときの斜視図である。図２（Ａ）に示したように、圧着部２０２は、中空筒状であり、図示した例では、軸２０５方向にスリット２０６が形成されている。
【０００４】
筒状の圧着部２０２の軸２０５と、端子部２０１の面（２０３、２０４）とは、ほぼ平行である。圧着部２０２にリード線１００を取り付けるためには、圧着部２０２の中空部２０７に、リード線１００の末端１０１を挿通し、次いで、筒状の圧着部２０２の側面を外力によって押しつぶす。すなわち、リード線１００は、末端１０１が圧着部２０２にかしめられることで、圧着端子２００に固定される。
【０００５】
圧着部２０２は、端子部２０１の表裏一方の面２０３側では、当該端子部２０１の法線２０８の方向に突出するように形成されている。また、表裏他方の面２０４では、図２（Ｂ）に示したように、圧着部２０２は、表裏他方の面２０４と同じ面上に形成されている。なお、表裏他方の面２０４に対し段差を形成するように表裏一方の面２０３側に後退している場合もある。そして、圧着部２０２が端子部２０１の平坦面に対して突出していない表裏他方の面２０４が、電極端子などに固着される面(以下、固着面２０４と言うことがある)となる。そして、圧着端子２００と電極端子などとを接続させる際には、普通、端子部２０１における固着面２０４と電極端子とを面接触させた状態で、溶接、導電性接着剤による接着、あるいはネジ止めなどによって固着させることで電気的に接続する。
【０００６】
図３に、端子部２０１にネジ止め用の孔２０９が形成されている圧着端子２１０を示した。図３（Ａ）は、圧着端子２１０を、端子部２０１に対して圧着部２０２が突出する表裏一方の面２０３側から見たときの斜視図であり、図３（Ｂ）は、圧着端子２１０を表裏他方の固着面２０４側から見たときの斜視図である。なお、以下の非特許文献１には、様々な形状の圧着端子が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本圧着端子製造株式会社、”汎用圧着端子”、[online]、[平成３１年１月１５日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jst-mfg.com/product/search.php?type=1&id=13&page=2＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
圧着端子を電極端子などに固着させる作業は、従来、人の手で行われていた。しかし、圧着端子が大量生産される製品の一部である場合、上記の固着作業の多くを自動化して製品の製造コストを低減させることが考えられる。圧着端子を溶接する場合では、例えば、生産ラインに沿って溶接工程の実行位置まで搬送されてきた圧着端子の圧着部をマニピュレーターに把持させ、次いで、接続対象物と溶接される固着面（図１、図２、符号２０４）と、電極端子など、接続対象物において溶接される面（以下、固着対象面ともいう）とが平行になるように、マニピュレーターを動作させた後、固着面を固着対象面に押しつけて双方の面を面接触させる。そして、溶接ロボットが固着面と固着対象面とを溶接する。
【０００９】
しかし、搬送されてきた圧着端子が、例えば、コネクターに接続されたリード線の先端に取り付けられているような場合、圧着端子の固着面が、様々な方向に向いた状態で搬送されてくる場合がある。このような場合、固着面の方向を考慮せずに圧着端子の圧着部をマニピュレーターに把持させてしまうと、端子部の固着面が様々な方向に向いた状態となり、その後の溶接工程に支障を来す場合がある。
【００１０】
図４に、マニピュレーター４００が、圧着端子２００の圧着部２０２を把持したときの状態を示した。図４（Ａ）に示したように、マニピュレーター４００は、把持方向４０２、すなわち、マニピュレーター４００が備える二本の爪４０１の移動方向４０２と固着面２０４とが平行となるように、固着面２０４を固着対象面３００に近接させた場合、互いの面（２０４、３００）が平行となる。すなわち、互いの面（２０４、３００）の法線（２０８、３０１）が平行となる。なお、把持方向４０２と固着面２０４とが平行であっても、圧着端子２００が、固着対象面３００の法線３０１を軸として回転し、その回転位置がマニピュレーター４００による把持機会毎に異なる場合がある。しかし、このような場合であっても、画像認識技術などを用いて圧着部２０２の形状を認識させるとともに、固着面２０４や固着対象面３００の法線（２０８、３０１）を軸としてマニピュレーター４００を回転させれば、マニピュレーター４００は、圧着部２０２を容易、かつ正確に把持することができる。
【００１１】
しかし、圧着端子２００の固着面２０４の法線２０８の方向にバラツキがあると、図４（Ｂ）に示したように、マニピュレーター４００の把持方向４０２と、固着面２０４の法線２０８とが直交しない。そして、このままマニピュレーター４００が圧着端子２００を把持すると、その把持方向４０２と、固着面２０４の法線２０８とが直交しない状態のまま、固着面２０４を固着対象面３００に近接させたとき、固着面２０４と固着対象面３００とを面接触させることができない。もちろん、マニピュレーター４００が、把持方向４０２と固着面２０４とが平行でない状態で圧着端子２００を把持した場合でも、マニピュレーター４００が多関節ロボットの先端に取り付けられていれば、固着対象面３００に対する固着面２０４の傾きを修正し、双方の面（２０４、３００）を平行にさせることができる。しかし、圧着端子２００は、サイズが小さく、圧着部２０２がマニピュレーター４００によって把持されたとき、固着面２０４とマニピュレーター４００の把持方向４０２とが直交していない状態で固着面２０４を固着対象面３００に接触させようとすると、固着面２０４よりも先にマニピュレーター４００の爪４０１が固着対象面３００に接触する可能性がある。また、固着面２０４と固着対象面３００との相対的な位置や角度を画像認識したり、その画像認識の処理結果に基づいて多関節ロボットを動作させたりする処理が必要となり、溶接に要する工程時間が長くなる。すなわち、製品の製造コストをより低減させることが難しくなる。
【００１２】
さらに、一つのコネクターに、圧着端子付きのリード線が複数本取り付けられて、各リード線に取り付けられている圧着端子を、複数のマニピュレーターに同時に把持させる場合、隣接する二本のリード線同士の間隔が狭いと、複数のマニピュレーターが互いに干渉し合って、圧着部を把持することができなくなる。したがって、圧着端子の固着面を、溶接などによって接続対象物に確実に固着させるためには、マニピュレーターによる把持方向と固着面とが平行となるように圧着端子をあらかじめ整列させておくことが必要となる。
【００１３】
そこで本発明は、複数のリード線のそれぞれの先端に、圧着端子が取り付けられたコネクターを、マニピュレーターによって確実に把持させるように、圧着端子を所定の姿勢で整列させるための端子整列装置と、当該装置を用いた端子整列方法とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、コネクターのハウジング部から引き出された長さが異なる複数のリード線のそれぞれの末端に取り付けられた圧着端子を所定の姿勢で整列させるための端子整列装置であって、
互いに直交する三方向を、幅方向、奥行き方向、高さ方向として、
奥行き方向に突出しつつ幅方向に移動するピンによって前記リード線のそれぞれを幅方向に離隔させるとともに、それぞれの前記リード線に取り付けられている前記圧着端子を、前記ピンと奥行き方向で対向する面に磁力で吸着させる端子固定機構と、
幅方向に並んだ複数の前記リード線を高さ方向に垂下させた状態で、前記コネクターを前記端子固定機構の設置場所まで搬送する端子固定機構と、
を備えたことを特徴とする端子整列装置としている。
【００１５】
前記コネクターのリード線の数をＮとして、
前記端子固定機構は、リード線離隔部と端子吸着部とで構成され、
前記リード線離隔部は、Ｎ−１本の前記ピンと、それぞれの前記ピンを幅方向に移動させるピン移動機構とを含み、
Ｎ−１本の前記ピンは、複数のリード線のうち、最短のリード線を除くＮ−１本のリード線のそれぞれの長さに対応して、それぞれの高さ方向の位置が異なるＮ−１箇所に配置され、
前記端子吸着部は、奥行き方向に法線を有して前記ピンの先端に対向する吸着面と、Ｎ本のリード線のそれぞれに取り付けられている前記圧着端子を、前記吸着面の異なる位置に吸着させる磁石とを有し、
前記端子固定機構は、前記コネクターが、前記コネクター搬送機構により搬送されてくると、前記リード線離隔部により、幅方向で隣接する二本のリード線間に、Ｎ−１本の前記ピンのそれぞれの先端を割り込ませて、各ピンを、それぞれ所定の距離だけ幅方向に移動させるとともに、前記端子固定機構により、Ｎ本のリード線のそれぞれに取り付けられている圧着端子を前記吸着面に吸着させる、
端子整列装置としてもよい。
【００１６】
前記リード線離隔部は、奥行き方向を法線方向とした面を有して奥行き方向に移動可能な押圧板を備え、
前記押圧板には、前記Ｎ−１本のピンのそれぞれが挿通されるとともに、幅方向を長手方向としたスリットが形成され、
前記リード線離隔部は、前記端子吸着部に前記圧着端子が吸着されると、前記押圧板で圧着端子を押圧する端子整列装置とすることもできる。
【００１７】
さらに、前記端子吸着部は、前記吸着面を有する吸着板と、奥行き方向を法線とした面を有するとともに、前記吸着板において前記吸着面に対する裏面に対して離隔可能に移動する可動板と、可動板を奥行き方向に移動させる可動板移動機構とを含み、
永久磁石が、前記可動板において前記吸着板に接触する側の面に配置され、
前記端子吸着部は、前記可動板を、前記吸着板に近接させて永久磁石を当該吸着板の前記裏面に接触させて前記圧着端子を前記吸着面に吸着させるとともに、前記可動板を前記吸着板から離隔させて前記圧着端子の吸着状態を解除する端子整列装置とすることもできる。
【００１８】
前記端子吸着部は、前記吸着面を有する吸着板と、電磁石と、当該電磁石に対する通電手段とを有し、
前記電磁石は、前記吸着板において前記吸着面に対する裏面側に配置され、通電手段により通電されると、前記圧着端子を前記吸着面に吸着させるとともに、通電が遮断されると前記圧着端子の吸着状態を解除する端子整列装置としてもよい。
【００１９】
本発明のその他の態様は、コネクターのハウジングから引き出された長さが異なるＮ本のリード線のそれぞれの先端に取り付けられた圧着端子を所定の姿勢で整列させる方法であって、当該方法は、
互いに直交する三方向を、幅方向、奥行き方向、高さ方向として、
Ｎ本の前記リード線を、前記ハウジングから高さ方向に垂下しつつ、幅方向に並んだ状態で、奥行き方向に延長するＮ−１本のピンのそれぞれの先端を、幅方向で隣接する二本のリード線間に割り込ませるステップと、
二本のリード線間に割り込ませた各ピンを、それぞれに所定の距離だけ幅方向に移動させることで、幅方向で隣接するリード線同士を，幅方向に所定の距離だけ離隔させるステップと、
幅方向で所定の距離を隔てて離隔している状態で幅方向に並んでいるＮ本の前記リード線のそれぞれに取り付けられている圧着端子を、前記ピンの先端に対向して奥行き方向に法線を有する面に磁力によって吸着させるステップと、
を含むことを特徴とする端子整列方法としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のリード線のそれぞれの先端に、圧着端子が取り付けられたコネクターを、マニピュレーターによって確実に把持させるように、圧着端子を所定の姿勢で整列させるための端子整列装置と、当該装置を用いた端子整列方法とが提供される。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧着端子を示す図である。
【図２】圧着端子の一例を示す図である。
【図３】圧着端子のその他の例を示す図である。
【図４】リード線１００が取り付けられた状態の圧着端子をマニピュレーターで把持する際の問題点を示す図である。
【図５】二本のリード線を有するコネクターを示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る端子整列装置を示す図である。
【図７】本発明の実施例に係る端子整列装置を構成するコネクター移動機構の動作を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係る端子整列装置を構成するコネクター搬送機構を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係る端子整列装置に供給される上記コネクターの設置状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施例に係る端子整列装置を構成する端子固定機構に含まれるリード線離隔部を示す図である。
【図１１】上記端子固定機構に含まれる端子吸着部を示す図である。
【図１２】上記端子吸着部の内部構造を示す図である。
【図１３】上記端子吸着部の動作を示す図である。
【図１４】上記コネクター搬送機構によるコネクターの搬送手順を示す図である。
【図１５】上記端子固定機構による圧着端子の整列手順を示す図である。
【図１６】上記リード線離隔部を構成する押圧板の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。図面によっては説明に際して不要な符号を省略することもある。
【００２３】
＝＝＝実施例＝＝＝
＜コネクター＞
本発明の実施例に係る端子整列装置によって整列させられる圧着端子は、コネクターに取り付けられた二本のリード線の末端に取り付けられている。また、圧着端子の固着面は、円筒形電池の電池缶の両端面に配置されている正極端子と負極端子とを固着対象面として溶接されることとしている。
【００２４】
図５に、本発明の実施例に係る端子整列装置が整列させる二つの圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を備えたコネクター２２０を示した。図５に示したように、コネクター２２０は、電子機器側のコネクターと挿抜可能なハウジング部２２１から長さが異なる二本のリード線（１００ａ、１００ｂ）が引き出されてなる。各リード線（１００ａ、１００ｂ）の末端１０１は、被膜が除去された裸線の状態で、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の圧着部２０２にかしめられている。圧着端子（２００ａ、２００ｂ）は、図４に示したものと同様であり、平坦面を有する端子部２０１が圧着部２０２と一体的に形成されてなる。また、長さが異なる二本のリード線（１００ａ、１００ｂ）は、それぞれ、円筒形電池（以下、電池と言うことがある）の正極端子と負極端子とに個別に対応し、各リード線（１００ａ、１００ｂ）の圧着端子（２００ａ、２００ｂ）は、それぞれの固着面２０４が、それぞれ別の固着対象面である電池の正負いずれかの極の端子に溶接される。
【００２５】
なお、二本のリード線（１００ａ、１００ｂ）は、電池の正極端子と負極端子のそれぞれに対応し、長さによって接続先の極性がわかるようになっている。そして、図５に示したコネクター２２０では、リード線（１００ａ、１００ｂ）の長さで極性を区別できるようにしているため、リード線（１００ａ、１００ｂ）の末端１０１に取り付けられている圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の極性を、安価なモノクロカメラを用いた画像認識技術により検出することができる。すなわち、溶接に際し、二つのマニピュレーターのそれぞれに把持させる圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の位置を、安価な画像認識システムによって正確に認識させることができる。
【００２６】
そして、実施例に係る端子整列装置は、長さが異なるリード線（１００ａ、１００ｂ）を備えたコネクター２２０の圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を、所定の姿勢で整列させた状態で固定するための構成を備えている。
【００２７】
＜端子整列装置の概略構成＞
図６に本発明の実施例に係る端子整列装置１の外観図を示した。端子整列装置１は、平板状のベース台２の上に各種機構、部品、部材が取り付けられてなる。そして、端子整列装置１の各機構を作動させる動力源（モーター、アクチュエーターなど）は、専用、あるいは汎用のコンピューターなどからなる制御装置が出力する制御信号に従って動作する。また、ベース台２には、実施例に係る端子整列装置１とともに、円筒形電池の電極端子に圧着端子を溶接するための溶接装置（図示せず）も設置されている。
【００２８】
ここで、空間に右手系のｘｙｚ直交座標系を規定することとし、さらに、ｘ軸と平行となる左右方向（あるいは、幅方向）、ｙ軸と平行となる前後方向（あるいは奥行き方向）、およびｚ軸と平行となる上下方向（あるいは高さ方向）を規定することとする。また、上記座標系の原点ｏに対してｘ軸の正方向を右方とし、ｙ軸の正方向を後方とし、ｚ軸の正方向を上方として、左と右、前と後、上と下の各方向を規定することとする。なお、当然のことながら、ここで規定した、左、右、前、後、上、下の各方向は、端子整列装置１が備える各種機構、部品、部材の相対的な位置関係、移動方向、回転方向など記述するために便宜的に規定したものである。そして、図６に示したように、ベース台２がｘｙ面と平行な面に設置され、端子整列装置１が、ベース台２の上面に設置されている。
【００２９】
端子整列装置１は、コネクター搬送機構１０と、端子固定機構２０と、コネクター移動機構５０とを含んで構成されている。コネクター搬送機構１０は、当該端子整列装置１に供給される複数のコネクター２２０から、一つのコネクター２２０を取り出し、その一つのコネクター２２０を端子固定機構２０の設置位置まで搬送する。端子固定機構２０は、コネクター搬送機構１０により搬送されてきたコネクター２２０の圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を所定の姿勢で整列させた状態で圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を固定したままコネクター２２０を保持する。また、端子固定機構２０は、コネクター２２０における長さが異なる二本のリード線（１００ａ、１００ｂ）を左右方向に離隔させるためのリード線離隔部３０と、二本のリード線を左右に離隔した状態で圧着端子を保持する端子保持部４０とで構成されている。そして、コネクター移動機構５０は、端子保持部４０によって固定されているコネクター２２０を、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の整列状態を維持したまま溶接装置の設置領域まで移動させる。なお、端子固定機構２０における端子保持部４０は、台座５１の上に設置されており、この台座５１は、左右に延長するガイドレール５２に沿って移動可能に構成されている。コネクター移動機構５０は、このガイドレール５２と、台座５１と、台座５１をガイドレール５２に沿って移動させるための図示しない駆動手段とによって構成されている。そして、ベース台２の右方の領域は、溶接装置の設置領域であり、コネクター移動機構５０は、コネクター２２０を保持している状態の端子保持部４０をガイドレール５２に沿ってベース台２の右方に移動させる。図７に、端子吸着部４０をベース台２の右方に移動させたときの端子整列装置１を示した。
【００３０】
以下に、コネクター搬送機構１０、端子固定機構２０のそれぞれについての構成、構造、および動作を具体的に示し、その上で端子整列装置１によってコネクター２２０の圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を整列させる方法について説明する。
【００３１】
＜コネクター搬送機構＞
図６、図７に示したように、コネクター搬送機構１０は、ベース台２に立設された支柱１１に取り付けられて、ベース台２の上方に所定の高さの位置に設置されている。図８にコネクター搬送機構１０の要部を拡大して示した。図８（Ａ）に示したように、コネクター搬送機構１０は、前後方向に互いに開閉する二つの爪１３を備えたマニピュレーター１２と、そのマニピュレーター１２を左右方向に移動させるための図示しない駆動機構とを備えている。そして、コネクター搬送機構１０は、図８（Ｂ）に示したように、端子整列装置１に順次供給されてくるコネクター２２０をマニピュレーター１２によって把持し、所定の左右位置まで搬送する。本実施例では、コネクター２２０は、両端面が開口する中空角筒状のマガジン（以下、マガジンスティックと言うことがある）に格納された状態で端子整列装置１に供給される。
【００３２】
図９にマガジンスティック６０の概略図を示した。マガジンスティック６０は、中空角筒状で、両端面（６１、６２）に開口６３を有する。そして、マガジンスティック６０は、軸６４方向が左右方向を向くように、所定の高さ位置に交換可能に設置される。マガジンスティック６０の下面６５には、スリット６６が左右方向に延長するように形成されている。マガジンスティック６０は、所定数のコネクター２２０が収納された状態で端子整列装置１に設置される。マガジンスティック６０は、コネクター２２０のハウジング部２２１のみを中空部に保持する。リード線（１００ａ、１００ｂ）は、スリット６６から引き出された状態で垂下している。また、マガジンスティック６０に収納されているコネクター２２０は、図示しない棒状の部材により、マガジンスティック６０の左端面６１側から右端面６２側に向けて押し出される。コネクター搬送機構１０は、マガジンスティック６０の右端面６２側の開口６３から押し出されるコネクター２２０をマニピュレーター１２で把持する。
【００３３】
なお、コネクター２２０は、一様に、短いリード線１００ｂが右方に、長いリード線１００ａが左方となるようにマガジンスティック６０に収納されている。また、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）は、マガジンスティック６０にコネクター２２０が収納されている状態で、固着面２０４が後方側に向くようにリード線（１００ａ、１００ｂ）に取り付けられている。しかし、固着面２０４の法線２０８の方向は、リード線（１００ａ、１００ｂ）における若干のねじれや、リード線（１００ａ、１００ｂ）の末端１０１における圧着精度のバラツキなどによって、前後方向に対してずれている場合がある。そこで、端子固定機構２０が、固着面２０４が正しく後方を向くように圧着端子２００を整列させる。
【００３４】
＜端子整列機構＞
図６、図７に示したように、端子固定機構２０は、リード線離隔部３０と端子吸着部４０とで構成されている。端子固定機構２０は、リード線離隔部３０と端子吸着部４０とを連携動作させて、法線２０８の方向にバラツキがある固着面２０４を正しく後方に向くように圧着端子２００を整列させる。
【００３５】
図１０にリード線離隔部３０の拡大図を示した。図１０に示したように、リード線離隔部３０は、四本脚の台座３１の上に設置され、後方に向かって突出する棒状のピン３２と、前後方向を法線３３の方向とした面を有する板状の押圧板３４と、ピン３２を台座３１に対して前後および左右方向に移動させるためのピン移動機構３５と、押圧板３４を前後方向に移動させるための押圧板移動機構３６とを含む。
【００３６】
押圧板３４には、左右方向を長手方向とするスリット（３７ａ、３７ｂ）が形成されている。図１０に示した例では、押圧板３４の上右方側と下左方側とにスリット（３７ａ、３７ｂ）が形成されている。上右方側のスリット３７ａは、ピン３２がピン移動機構３５によって後方に繰り出された際、そのピン３２が挿通されるように配置されている。そして、このスリット(以下、ピン挿通孔３７ａと言うことがある)の左右幅は、ピン３２が左右方向に移動できる範囲に対応している。なお、下左側のスリット３７ｂは、例えば、端子吸着部４０が押圧板３４の後方に配置された際に、その端子吸着部４０を前方から確認するための窓として利用できる。もちろん、このスリット３７ｂはなくてもよい。
【００３７】
図１１に端子吸着部４０の拡大図を示した。図１１に示したように、端子吸着部４０は、コネクター移動機構５０の一部を構成する台座５１の上に設置されている。そして、端子吸着部４０は、台座５１の上に設置されている。
【００３８】
端子吸着部４０は、前後方向を法線４１の方向とした前面４２を有し、この前面４２に圧着端子２００を磁力によって吸着するように構成されている。なお、前面（以下、吸着面４２と言うことがある）は、樹脂などの非金属製素材からなる薄板（以下、吸着板４３と言うことがある）からなる。吸着板４３には、リード線離隔部３０のピン３２の先端が挿通されるスリット４４が設けられている。
【００３９】
また、端子吸着部４０は、永久磁石を内蔵し、吸着板４３の後方には、内部の永久磁石を前後方向に移動させて吸着板４３の後面に対して永久磁石を近接あるいは離隔させる磁石移動機構４５が配置されている。また、端子吸着部４０は、自身を前後方向に移動させるための前後移動機構４６を備えている。
【００４０】
図１２に端子吸着部４０の内部構造を示した。図１２（Ａ）は、吸着板４３の後面側を示す図であり、図１２（Ｂ）は、端子吸着部４０の分解斜視図である。図１２（Ａ）に示したように、吸着板４３は、前後に開口を有する矩形の枠体４７の前面側に取り付けられている。それによって、吸着板４３の後面４８側には枠体４７に囲繞された奥行きのある空間４９が形成される。
【００４１】
また、端子吸着部４０の内部には、図１２（Ｂ）に示したように、前面に永久磁石２１が貼着されているとともに、前後に移動可能な平板（可動板２２と言うことがある）が配置されている。この可動板２２は、磁石移動機構４５により、吸着板４３の後面４８側に形成された上記空間４９内で前後移動する。それによって、永久磁石２１が、吸着板４３の後面４８に対して接触したり、離隔したりする。図１３に、可動板２２が前方に移動したときの状態を示した。磁石移動機構４５を構成するアクチュエーターのロッド２３の先端が可動板２２の後面に取り付けられており、このロッド２３が前方に繰り出されることで、可動板２２が前方に移動し、永久磁石２１が吸着板４３の後面４８に接触する。このとき、圧着端子２００が吸着面４２に近接していれば、固着面２０４が吸着面４２に吸着される。可動板２２が枠体４７内で後方に移動して永久磁石２１が吸着板４３の後面４８に対して後方に離隔すると、吸着面４２における磁力が弱まり、圧着端子２００の吸着状態が解除される。
【００４２】
＝＝＝コネクター整列方法＝＝＝
図１４〜図１６に、実施例に係る端子整列装置によるコネクターの整列手順を示した。
【００４３】
＜コネクター搬送手順＞
図１４は、マガジンスティック６０に収納された状態で端子整列装置１に供給されたコネクター２２０を、コネクター搬送機構１０により端子固定機構２０の設置位置まで搬送する手順を示しており、コネクター２２０の搬送過程を図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）の順に示した。
【００４４】
上述したように、コネクター２２０は、ハウジング部２２１が中空角筒のマガジンスティック６０内に保持され、マガジンスティック６０の下面６５に形成されているスリット（図６、符号６６）からリード線（１００ａ、１００ｂ）が引き出されている。マガジンスティック６０は、端子整列装置１に対し、左右方向を軸６４として、コネクター搬送装置１０の左方に配置される。また、コネクター２２０は、上述したように、２本のリード線（１００ａ、１００ｂ）のうち、長いリード線１００ａが左方に配置された状態でマガジンスティック６０内に格納されている。
【００４５】
コネクター搬送機構１０は、中空角筒状のマガジンスティック６０に収納されたコネクター２００の一つが、マガジンの右端側に押し出されると、図１４（Ａ）に示したように、マニピュレーター１２によってコネクター２２０の所定の位置を把持する。本実施例では、マニピュレーター１２は、コネクター２２０のハウジング部２２１を把持する。次に、コネクター搬送機構１０は、図１４（Ｂ）に示したように、前方から見て、端子吸着部４０の設置位置まで、マニピュレーター１２を右方に平行移動させる。このとき、図１４（Ｃ）に示したように、リード線（１００ａ、１００ｂ）は、端子吸着部４０の吸着面４２と、リード線離隔部３０の押圧板３４との間に配置される。このようにして、コネクター搬送機構１０は、コネクター２２０を端子固定機構２０の設置場所まで搬送する。
【００４６】
＜端子整列手順＞
図１５、図１６は、コネクター搬送機構１０より搬送されてきたコネクター２２０の圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を、端子固定機構２０により、所定の姿勢で整列させる手順を示している。
【００４７】
先に図１４（Ｃ）に示したように、コネクター２００のリード線（１００ａ、１００ｂ）が、端子吸着部４０とリード線離隔部３０との間に配置されたならば、図１５（Ａ）に示したように、端子吸着部４０を前方に移動させ、吸着面４２にリード線（１００ａ、１００ｂ）の先端に取り付けられている圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を当接させる。また、リード線離隔部３０のピン３４を後方に繰り出す。このとき、ピン３４は、押圧板３４のピン挿通孔３７ａに挿通されつつ、先端側が吸着板４３のスリット４４内に挿入される。なお、図１５（Ｂ）に示したように、コネクター搬送機構１０により搬送されてきたコネクター２２０の二本のリード線（１００ａ、１００ｂ）のそれぞれにおける圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の上下位置は、ピン３４を左右に移動させたときに長いリード線１００ａにのみ当接するように調整されている。
【００４８】
次に、リード線離隔部３０により、ピン３４を左方に移動させる。それによって、図１５（Ｃ）に示したように、長いリード線１００ａが左方に移動し、二本のリード線（２００ａ、２００ｂ）同士の左右の距離が広がる。そして、この状態で、端子吸着部４０に内蔵されている平板（図１３、符号２２）を磁石移動機構４５により前方に移動させ、永久磁石（図１３、符号２１）を吸着板４３の後面４８に当接させる。それによって、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の端子部２０１の固着面２０４が吸着面４２に吸着され、固着面２０４の法線２０８が正しく前後方向を向く。そして、実施例に係る端子整列装置１では、図１６に示したように、押圧板３４を後方に移動させて圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を吸着面４２に押しつける。それによって、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の固着面２０４が吸着面４２に確実に吸着される。
【００４９】
そして、端子整列装置１は、端子固定機構２０により、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を吸着面４２に吸着したならば、コネクター移動機構（図６、符号５０）により、端子吸着部４０を、溶接装置の配置位置まで移動させる。
【００５０】
なお、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の端子部２０１の固着面２０４が吸着面４２に吸着された際に、目視などによって、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）やコネクター２２０の不良などが確認されたならば、磁石移動機構４５を手動操作によって作動させて、永久磁石２１を後方に移動させ、不具合のあるコネクター２２０を吸着板４３から落下させ、その後の溶接工程に搬送されることがない。落下したコネクター２２０は、人の手で回収するなど、適宜に処理すればよい。
【００５１】
コネクター移動機構５０によるコネクター２２０の搬送先となる溶接装置は、例えば、実施形態に係る端子整列装置１と連動するアームロボットや電池の搬送装置などで構成することができる。溶接装置を構成するアームロボットは、例えば、二本のリード線（１００ａ、１００ｂ）のそれぞれの圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の圧着部２０２を左右方向から把持するマニピュレーターと、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を把持したマニピュレーターを溶接工程の実施位置まで搬送するように構成されている。アームロボットは、吸着面４２のｙ座標と、画像認識技術によって認識された二つの圧着端子（２００ａ、２００ｂ）のｚｘ面内での位置や回転角度とに基づいて、各圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の圧着部２０２をマニピュレーターにより把持する。また、端子吸着部４０は、内部の永久磁石２１を吸着板４３の後面４８から離隔させて、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の吸着状態を解除する。
【００５２】
また、アームロボットは、固着面２０４を左右方向で互いに対面させるようにマニピュレーターを可動させることが可能であり、電池の搬送装置は、円筒形電池を、左右方向を軸として所定の位置に配置し、アームロボットは、円筒形電池を、互いに対面する固着面２０４で狭持するように、二つの圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を移動させるとともに、各圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の固着面２０４を円筒形電池の両端面の電極端子に当接させる。そして、溶接ロボットが電極端子と固着面２０４とを溶接する。
【００５３】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記実施例に係る端子整列装置１は、長さが異なる二本のリード線（１００ａ、１００ｂ）を備えたコネクター２２０の圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の固着面２０４の向きを一方向に揃えるように構成されていたが、本発明の実施例に係る端子整列装置１の技術思想は、三本以上のリード線を備えたコネクターにも適用することができる。例えば、長さが異なる三本のリード線を備えたコネクターであれば、リード線離隔部３０に、上下位置が異なる二本のピンを設ければよい。そして、それぞれのピンが、三本のリード線の左右の間隔を広げるように、一番長いリード線と、二番目に長いリード線とを、左右方向に移動させればよい。また、端子吸着部４０は、間隔が広げられた状態の三本のリード線のそれぞれに取り付けられている圧着端子２００の位置に、永久磁石２１が配置されていればよい。
【００５４】
上記実施例に係る端子整列装置１では、コネクター移動機構５０によりコネクター２２０を、端子吸着部４０とともに溶接装置の設置領域まで移動させていたが、端子吸着部４０の吸着面４２に、所定の姿勢で整列されている圧着端子（２００ａ、２００ｂ）を溶接装置が備えるアームロボットのマニピュレーターによって把持させてもよい。
【００５５】
上記実施例に係る端子整列装置１における端子吸着部４０は、永久磁石２１の吸着力を用いて圧着端子２００を吸着面４２に吸着させていたが、磁石は、吸着板４３の後面側に配置された電磁石であってもよい。そして、端子吸着部４０は、電磁石に対する通電手段によって電磁石に通電して吸着力を発生させたり、通電を遮断して吸着力を解除させたりすればよい。
【００５６】
実施例に係る端子整列装置１は、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の固着面２０４の向きを正しく整列させるためのものであって、端子整列装置１による圧着端子（２００ａ、２００ｂ）の整列工程の後に続く工程は、溶接工程に限らず、どのようなものであってもよい。
【００５７】
圧着端子（２００ａ、２００ｂ）は、例えば、図３に示したような、端子部２０１に孔２０９が設けられたものであってもよい。いずれにしても、圧着端子（２００ａ、２００ｂ）は、表裏に平坦面を有する端子部２０１に対し、圧着部２０２が、固着面２０４に対して同一面、あるいは固着面２０４に対して反対側の面２０３側に段差が形成されるように後退した形状であればよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  端子整列装置、２  ベース台、１０  コネクター搬送機構、
１２，４００  マニピュレーター、１３，４０１  マニピュレーターの爪、
２０  端子固定機構、２１  永久磁石、２２  可動板、３０  リード線離隔部、
３２  ピン、３４  押圧板、３５  ピン移動機構、３６  押圧板移動機構、
３７ａ  スリット（ピン挿通孔）、４０  端子吸着部、４２  吸着面、４３  吸着板、
４４  吸着板のスリット、４５  磁石移動機構、４６  前後移動機構、
５０  コネクター移動機構、６０  マガジンスティック、
１００，１００ａ，１００ｂ  リード線、
２００，２００ａ、２００ｂ，２１０  圧着端子、２０１  端子部、２０２  圧着部、
２０４  固着面、２２０  コネクター、２２１  ハウジング部、３００  固着対象面、
４０２  マニピュレーターの把持方向（爪の移動方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020136076.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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