(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を照射する光源と、
光源を予め定められた軸回りに揺動可能に保持する第１のホルダと、
この第１のホルダに設けられ、上記光源を対応する軸回りに揺動させる光源用駆動部材と、
上記第１のホルダを上記軸と直交する軸回りに揺動可能に保持する第２のホルダと、
上記第１のホルダを対応する軸回りに揺動させるホルダ用駆動部材と、
ワイヤーハーネスの製造工程順序に従い、当該ワイヤーハーネスの加工部位とこの加工部位に関連のある部品収容部とを同時に照明するように上記光源用駆動部材およびホルダ用駆動部材を制御可能な制御手段と
を備えていることを特徴とする作業支援用指示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワイヤーハーネスの作業支援用指示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にワイヤーハーネスを製造する際には、複数の電線を布線板と呼称される作業台の上に配索し、配索された電線束にコネクタを接続したり、テーピングを施したり、外装部品を装着したりしている。上記ワイヤーハーネスの形状は至って複雑であり、その取付部品の点数も多く、加工工程も多岐にわたる。そのため、従来から種々の方法で作業手順等を表示する技術が提案されてきた。
【０００３】
たとえば、特開平９―１４７６４１号公報には、レーザービーム等の可視光で布線順序や部品組付位置等を作業者に指示する技術が提案されている。その骨子は、布線板上に可視光をＹＸ方向に照射可能な誘導装置を設け、布線板に電線を布線する順序に従って該可視光を布線経路やワイヤーハーネスの保持具等に照射するというものである。そして、同公報の００１４欄から明らかなように、所定の作業位置を可視光で表示し、表示された作業位置での作業を終了した後、次の作業の位置を可視光で表示するという手順を繰り返すように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、可視光を作業順序に従って照射しているだけでは、作業者の作業工程毎に作業の終了検出を行う必要があるので、至って煩雑な切り換え動作を必要とし、また、切り換え検出のための装置も複雑になるという不具合があった。
【０００５】
すなわち、一つのワイヤーハーネスを布線板上で製造するために必要な工程がたとえばＮ工程ある場合、可視光も、Ｎ回照射位置を切り換える必要がある。その際には、各工程毎に作業が進行しているか否かを検出し、照射位置を切り換えるための制御ユニットに作業の進行状況を入力しなければならないので、工程終了を検出するためのセンサを多く必要とし、その検出方法も複雑になる。そのため、上記従来の構成では、ワイヤーハーネスのような多工程の製造作業を要する製品には適していなかった。
【０００６】
また、表示位置をタイマー等の設定で切り換えることも考えられるが、その場合においても、個々の工程毎に切り換え時間を設定／変更する必要があり、設定自体が煩雑になる。加えて、個々の工程毎に切り換え時間を設定すると、作業者の実際の作業時間と設定された時間がずれやすくなり、好ましくない。
【０００７】
さらに作業支援を経時的に誘導する支援方法では、作業者に押し付けがましくくどい表示態様となり、能率向上には必ずしもならない場合があった。
【０００８】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、多工程の製造手順を可及的に簡素な構成で表示することのできるワイヤーハーネスの作業支援用指示装置を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可視光を照射する光源と、光源を予め定められた軸回りに揺動可能に保持する第１のホルダと、この第１のホルダに設けられ、上記光源を対応する軸回りに揺動させる光源用駆動部材と、上記第１のホルダを上記軸と直交する軸回りに揺動可能に保持する第２のホルダと、上記第１のホルダを対応する軸回りに揺動させるホルダ用駆動部材と、ワイヤーハーネスの製造工程順序に従い、当該ワイヤーハーネスの加工部位とこの加工部位に関連のある部品収容部とを同時に照明するように上記光源用駆動部材およびホルダ用駆動部材を制御可能な制御手段とを備えていることを特徴とする作業支援用指示装置である。
【００１０】
本発明によれば、可視光によってワイヤーハーネスの製造工程順序に従い、当該ワイヤーハーネスの加工部位とこの加工部位に関連のある部品収容部とを同時に照射することにより、各表示位置の作業順序を表示することができる。このようにすると、作業者の進捗状況を逐一検出することなく、作業順序の表示を行うことが可能になる。
【００１１】
ここで、「同時に」とは、厳密な意味での同時に限らず、可視光の軌跡によって人間が同時と識別できる程度であればよい。
【００１２】
さらにこの装置においては、上記第１のホルダと光源との間にのみ、当該光源用駆動部材に連結される減速ギヤのバックラッシュを防止する弾性部材を設けていることが好ましい。このようにすると、光源を揺動させるために、第１のホルダに光源用駆動部材を設け、この光源用駆動部材を介して第１のホルダを揺動可能に保持する第２のホルダを設けているので、ホルダ用駆動部材は、光源用駆動部材を片持ち状に保持することになる。この結果、光源用駆動部材ならびにこの光源用駆動部材を介して保持される第１のホルダの荷重を上記ホルダ用駆動部材が受けることになるので、ホルダ用駆動部材のためにバックラッシュ防止用の弾性部材を設ける必要がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について詳述する。図１は本発明の支援方法を採用可能な指示装置の使用例を示す正面略図であり、図２は図１の側面略図である。なお、以下の説明において作業者Ｐ（図２参照）の方を仮に前方とする。
【００１４】
これらの図を参照して、図示の実施形態に係る指示装置１０は、布線台１に併設されて使用されるものである。布線台１は、ワイヤーハーネスＷＨを配索するための布線板２を脚部３で支えたものであり、作業者Ｐが作業を容易にするために布線板２の作業者Ｐ側が下側に傾斜したものである（図２参照）。
【００１５】
指示装置１０は、キャスタ１１によって移動可能な可動台１２と、可動台１２に立設された筒体１３と、筒体１３に挿入されて上下に昇降可能な支持ブラケット１４とを支持機構として有している。そして、上記支持ブラケット１４には、布線板２に可視光としてのレーザー光を照射する光線照射ユニット１５０が支持されている。
【００１６】
上記可動台１２は、平面視矩形の台座であり、使用時には、布線板２の直下に配置されている。この可動台１２には、後述する制御ユニット２０が載置されている。
【００１７】
上記筒体１３は、その使用時に布線台１の背後に立設されるように、可動台１２の一端部分に固定されている。筒体１３の所定位置には、周方向３箇所に等配された複数の止めねじ１６が二組設けられており、これらの止めねじ１６によって、内部に導入された支持ブラケット１４の上下位置を調整することができるようになっている。
【００１８】
上記支持ブラケット１４は、略直角に屈曲した棒状の部材であり、その一端を鉛直方向に沿わせ、上記筒体１３内に収容しているとともに、他端を上記布線板２の上方に臨ませている。
【００１９】
図３は図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの正面断面図であり、図４は図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの側面断面図、図５は図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの平面図である。また図６は図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの斜視図である。
【００２０】
これらの図を参照して、光線照射ユニット１５０は、支持ブラケット１４の他端部に固定されたカバー１５１と、カバー１５１内に設けられて垂下するステー１５２と、このステー１５２に取り付け部材１５２ｃを介して取り付けられたホルダ１５３（第２のホルダ）と、ホルダ１５３に保持されるＸ軸モータ（ホルダ用駆動部材）１５４と、Ｘ軸モータ１５４によって揺動するＬ字型ホルダ１５５（第１のホルダ）と、Ｌ字型ホルダ１５５に保持されるＹ軸モータ（光源用駆動部材）１５６と、Ｙ軸モータ１５６によって揺動する光源クランプ１５７と、光源クランプ１５７に保持された光源ユニット１６０とを有している。
【００２１】
上記カバー１５１は、下向きに開く箱体であり、内部で後述するＹ軸モータ１５６が揺動するのに必要十分な空間を区画している。
【００２２】
上記ステー１５２は、正面でみて概ね逆Ｌ字型に形成され、その短片１５２ａがボルトＢ１によってカバー１５１の頂部に水平に固定され、長片１５２ｂを鉛直線に沿ってカバー１５１内にて垂下させている。
【００２３】
上記ホルダ１５３は、概ね直方体のブロック体であり、その背面には、後述するＸ軸モータ１５４が固定されて、後方に水平に延びている。ホルダ１５３の上下両面には、スペーサ１５３ａ、１５３ｂがボルトＢ２で固定されており、その端部を前方に突出させている。そして、このスペーサ１５３ａ、１５３ｂの端部１５３ｃ、１５３ｄが、後述するＹ軸モータ１５６の回動量を規制するストッパを構成している。
【００２４】
上記Ｘ軸モータ１５４、Ｙ軸モータ１５６は、何れもステッピングモータで具体化されたものであり、対応するＬ字型ホルダ１５５および光源クランプ１５７を双方向に回動することができるものである。Ｘ軸モータ１５４の出力軸は前後方向に沿って水平に延びており、カップリング１５４ａを介してＬ字型ホルダ１５５を揺動可能に連結されている。このＬ字型ホルダ１５５は、平面視Ｌ字型に構成され、図３〜図５に示すホームポジションにおいて、Ｙ軸モータ１５６の出力軸がＸ軸モータ１５４の出力軸と直交する水平方向に沿うようにＹ軸モータ１５６を支持している。なお、各ホルダ１５３、１５５には、位置検出用の光電センサＳ１、Ｓ２が設けられており、ホルダ１５３についてはＬ字型ホルダ１５５に取り付けられたドグＳ１１を検出することにより、Ｌ字型ホルダ１５５については光源クランプ１５７に取り付けられたドグＳ２１を検出することにより、それぞれ、各モータ１５４、１５６が所定のホームポジションで停止しているか否かを検出するようにしている。
【００２５】
光源クランプ１５７は、左右に対向する一対のクランプ片１５７ａ、１５７ｂをボルトＢ３で連結することにより、両者間に配置された光源ユニット１６０を保持するものである。
【００２６】
図４に示すように、光源クランプ１５７とＬ字型ホルダ１５５との間には、引っ張りコイルばね（弾性部材）１６２が設けられており、その付勢力によって、Ｙ軸モータ１５６に連結されている減速ギヤ１５６ａ（図６のみ図示）によるバックラッシュによる光源ユニット１６０のＹ軸回りのがたつきを防止している。他方、Ｌ字型ホルダ１５５とホルダ１５３との間には、何等バックラッシュ用の引っ張りコイルばねを採用していない。これは、Ｌ字型ホルダ１５５にＹ軸モータ１５６を設け、このＹ軸モータ１５６を介してＬ字型ホルダ１５５を揺動可能に保持するホルダ１５３を設けているので、Ｘ軸モータ１５４は、Ｌ字型ホルダ１５５（さらにはＹ軸モータ１５６）を片持ち状に保持することになる。この結果、Ｌ字型ホルダ１５５およびＹ軸モータ１５６の荷重を上記Ｘ軸モータ１５４が受けることになるので、Ｘ軸モータ１５４のためにバックラッシュ防止用の弾性部材を設ける必要がなくなるからである。
【００２７】
図７は図１の実施形態に係る各モータ１５４、１５６を制御するための基本構成を概略的に示す構成図である。
【００２８】
図７を参照して、制御ユニット２０は、内部にマイクロプロセッサ２１を有し、そのメモリ２２内に製造対象となるワイヤーハーネスＷＨの工程や、各工程に対応する照射位置並びに照射位置に対応する各モータ１５４、１５６の駆動データが記憶されている。これらのデータは、図示しないパーソナルコンピュータを用いて入力される。またマイクロプロセッサ２１のＣＰＵ２１ａには、上記光線照射ユニット１５０の各センサＳ１、Ｓ２の出力信号が入力されるようになっている。
【００２９】
また、上記マイクロプロセッサ２１には、各モータ１５４、１５６をより高精度で駆動するために、各モータ１５４、１５６毎にモータ制御ドライバ２３ａ、２３ｂが接続されており、これらモータ制御ドライバ２３ａ、２３ｂを介して各モータ１５４、１５６を選択的に駆動することができるようになっている。
【００３０】
さらに上記マイクロプロセッサ２１には、操作パネル２４が設けられ、この操作パネル２４を操作することにより、電源投入等の他、光線照射ユニット１５０の光源ユニット１６０を強制的に消灯することができるようになっている。
【００３１】
加えて、図示の実施形態では、上記布線板２に付設されている接続指示装置１７０の指示信号出力部１７１および導通検査信号出力部１７２が上記マイクロプロセッサ２１に接続されており、ワイヤーハーネスを製造する際に接続された端子付電線の接続指示信号と導通検査信号とがそれぞれの出力部１７１、１７２から出力されるようになっている。これにより、製造過程にあるワイヤーハーネスの加工工程および加工後の合否判断が制御ユニット２０に入力され、後述する接続支援手順にその情報を用いることができるようになっている。
【００３２】
図８は本実施形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【００３３】
同図を参照して、上記制御ユニット２０は、ステップＳ１において初期設定がなされ、ステップＳ２においてモード選択がなされる。このモード選択は、通常のルーチンである通常指示処理モードＳ３と、データの入力や設定変更を行うためのティーチング処理モードＳ４とに択一的に切り換えるためのものであり、このモード選択手順によって何れかのモードが選択され、実行されることになる。
【００３４】
図９は、図８における通常指示処理モードの詳細を示すフローチャートである。
【００３５】
同図を参照して、通常指示処理モードが選択されると、制御ユニット２０のマイクロプロセッサ２１は、ステップＳ３１において表示すべきデータの読み取りを行う。図示の実施形態に係る読み取り動作においては、上記接続指示装置１７０の接続指示信号出力部１７１から出力された指示信号を読み取ることにより、工程が入力されるようになっている。なお図示の実施形態では、ステップＳ３２において、この入力情報がメモリ２２に記憶されているデータと照合されるようになっている。仮にこのデータ照合時にデータが不一致の場合には、ステップＳ３６に進み、エラー表示を行って処理を終了する。
【００３６】
照合されたデータが一致している場合には、ステップＳ３３において、光源ユニット１６０が作動され、照明が開始される。
【００３７】
ここで図示の実施形態においては、後述する図１０〜図１２に示すように、作業順序に関連のあるワイヤーハーネスＷＨの加工部位とそれに対応する部品収容部（ケース４）とを対にして上記可視光で同時に表示するようにしているので、作業者の進捗状況を逐一検出することなく、作業順序の表示を行うことが可能になる。この態様では、作業位置を同時に表示することができるので、経時的な制約がなくなり、作業者の作業状態に応じて表示状態を適宜変更することも容易になる。
【００３８】
次に、マイクロプロセッサ２１は、ステップＳ３４において、作業者が作業を終了した否かを上記接続支持装置１７０の導通検査信号出力部１７２の出力信号に基づいて判別する。そして、仮に出力信号が合格信号である場合には、ステップＳ３５において光源ユニット１６０を消灯し、処理を終了する。また、上記ステップＳ３４において、出力された信号が不合格信号である場合には、ステップＳ３６に進んでエラー表示を行い、処理を終了する。
【００３９】
図１０は本実施形態に係る典型的な表示例を示す斜視図である。なお図１０において、２ａはワイヤーハーネスＷＨを配索するための布線具（いわゆるＵ字冶具）、４は配索されるワイヤーハーネスＷＨに必要な物品を収容するケース（部品収容部）であり、ワイヤーハーネスＷＨに取り付けられるコネクタや外装部品、或いは上記布線具２ａが適宜種類ごとに分類されて収容されている。
【００４０】
同図に示すように、光線照射ユニット１５０によるワイヤーハーネス製造時の支援表示としては、たとえば、ワイヤーハーネスＷＨの加工位置とそれに対応するケース４との間に線状の軌跡ＧＡが形成されるように照明照射することが好適である。このように、本発明における「同時に」とは、厳密な意味での同時に限らず、可視光の軌跡ＧＡによって人間が同時と識別できる程度であればよい。
【００４１】
図１１は本発明の別の実施形態に係る表示態様を示す斜視図である。
【００４２】
図１１に示すように、作業位置を照射する態様としては、複数の指示装置１０（或いは光線照射ユニット１５０）を用意して、同時に複数の個所を可視光で照射するようにしてもよい。
【００４３】
図１２は本発明のさらに別の実施形態を示す斜視図である。
【００４４】
同図に示す例では、ケース４にそれぞれ照明５を取り付け、制御ユニット２０（図６参照）によって個別に所定のタイミングで点灯可能に構成されている。そして、特定の作業工程に係るケース４の照明５と、このケース４に対応するワイヤーハーネスＷＨの加工個所とを同時に照明することにより、複数の工程を同時に表示するようにしている。
【００４５】
上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず本発明は上述した実施の形態に限定されない。たとえば、光線照射ユニットとしては、複数のミラーを組み合わせてレーザー光を走査照明することにより、光像を形成するような構成を採用してもよい。
【００４６】
また、照射されるタイミングについても上記実施形態に限定されない。
【００４７】
たとえば図１３に示す態様を採用することが可能である。図１３は本発明の別の実施形態に係るフローチャートである。なお図１３に示す内容のうち、図９にと同一の手順であるところには同一の符号を付し説明を省略する。
【００４８】
図１３に示すように照明のタイミングを設定する手順としては、ステップＳ３０１に示すように標準設定時間をカウントする方法であってもよい。この標準設定時間は、作業者が当該作業に要する標準的な時間であり、マイクロプロセッサ２１のタイマー等でカウントされるものである。作業者は、この標準設定時間内に光源ユニット１６０の照明動作に基づいて予め定められた作業を行うことになる。このような標準設定時間を設定した場合には、ステップＳ３０２に示すように当該標準設定時間が経過した後に照明を終了する場合の他、標準設定時間経過前においても、ステップＳ３０３に示すように、マニュアル操作（具体的には操作パネル２４の操作）によって照明を強制終了することも可能になる。これにより、照明による作業支援をより作業者の作業状態に適した状態で行うことができるので、より作業性の向上を高めることが可能になる。
【００４９】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の作業順序を同時に表示しているので、可視光による表示位置の切り換え動作が可及的に不要になり、比較的工程の複雑なワイヤーハーネスを製造する際にも、好適に作業支援を行うことが可能になる。また、表示位置をタイマー等の設定で切り換える場合においても、複数の工程が同時に表示されるので、設定が容易になり、作業者の実際の作業時間とのずれも生じにくくなる。従って本発明によれば、可及的に簡素な構成でワイヤーハーネスの製造手順を表示することができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を採用可能な指示装置の使用例を示す正面略図である。
【図２】  図１の側面略図である。
【図３】  図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの正面断面図である。
【図４】  図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの側面断面図である。
【図５】  図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの平面図である。
【図６】  図１の実施の形態に係る光線照射ユニットの斜視図である。
【図７】  図１の実施形態に係る各モータを制御するための基本構成を概略的に示す構成
図である。
【図８】  本実施形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図９】  図８における通常指示処理モードの詳細を示すフローチャートである。
【図１０】  本実施形態に係る典型的な表示例を示す斜視図である。
【図１１】  図１の指示装置を使用したさらに別の表示態様を示す斜視図である。
【図１２】  本発明のさらに別の実施形態を示す斜視図である。
【図１３】  本発明の別の実施形態に係るフローチャートである。
【符号の説明】
１      布線台
２      布線板
４      ケース
５      照明
１０    指示装置
２０    制御ユニット
１５０  光線照射ユニット
Ｐ      作業者
【図１】
0003654105.tif 000002
【図２】
0003654105.tif 000003
【図３】
0003654105.tif 000004
【図４】
0003654105.tif 000005
【図５】
0003654105.tif 000006
【図６】
0003654105.tif 000007
【図７】
0003654105.tif 000008
【図８】
0003654105.tif 000009
【図９】
0003654105.tif 000010
【図１０】
0003654105.tif 000011
【図１１】
0003654105.tif 000012
【図１２】
0003654105.tif 000013
【図１３】
0003654105.tif 000014