(57)【要約】【課題】ロボットの動作制限を解消しつつ実施する作業種類の制約を抑制できる作業ツール用線条体の配索方法及び配索装置を提供する。【解決手段】ツールスタンド３に待機保持され且つロボット４の手首に選択的に着脱される作業ツールＴと作業ツール用制御盤５とを接続する配線及び配管の少なくとも一方を含む線条体としてのケーブルガイド７の配索装置である。前記ツールスタンド３に回転可能に配置され前記作業ツールＴに先端を接続した線条体の中途部を巻掛け保持する回転ドラム８を備える。そして、前記回転ドラム８に巻掛けた線条体の後端側に対して下方へ牽引力を付与して、前記作業ツールＴの移動に伴い回転ドラム８の前方に引出される線条体に対して予め設定した引張り力を付与する付勢手段としてのスプリングバランサ１２を備える。【選択図】図６
2012044759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールスタンドに待機保持され且つロボットの手首に選択的に着脱される作業ツールと作業ツール用制御盤とを接続する配線及び配管の少なくとも一方を含む線条体の配索装置であり
前記ツールスタンドに回転可能に配置され前記作業ツールに先端を接続した線条体の中途部を巻掛け保持する回転ドラムと、
前記回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側に対して下方へ牽引力を付与して、前記作業ツールの移動に伴い回転ドラムの前方に引出される線条体に対して予め設定した引張り力を付与する付勢手段と、を備えることを特徴とする作業ツール用線条体の配索装置。
【請求項２】
前記回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側は、下方に垂らした後、上方に折り返してその後端部をツールスタンドに固定しており、
前記付勢手段は、前記折返し近傍の線条体に対して下方への牽引力を付与することを特徴とする請求項１に記載の作業ツール用線条体の配索装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側に連結した牽引ロープを内蔵するばねにより巻取るスプリングバランサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業ツール用線条体の配索装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側に連結した錘で構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業ツール用線条体の配索装置。
【請求項５】
前記付勢手段は、予め設定された重量を備えて前記折返し近傍の線条体に巻掛け保持される昇降ドラムであることを特徴とする請求項２に記載の作業ツール用線条体の配索装置。
【請求項６】
前記回転ドラムはツールスタンドの上端に配置され、
前記作業ツールは前記回転ドラムの下方においてツールスタンドに待機保持され、ツールスタンドの前方からロボットの手首に選択的に着脱されて引出されるよう配置され、
前記付勢手段はツールスタンドの後方側に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の作業ツール用線条体の配索装置。
【請求項７】
ツールスタンドに待機保持され且つロボットの手首に選択的に着脱される作業ツールと作業ツール用制御盤とを接続する配線及び配管の少なくとも一方を含む線条体の配索方法であり
前記ツールスタンドに回転可能に配置され前記作業ツールに先端を接続した線条体の中途部を巻掛け保持する回転ドラムを備え、
前記回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側に対して下方へ牽引力を付与して、前記作業ツールの移動に伴い回転ドラムの前方に引出される線条体に対して予め設定した引張り力を付与することを特徴とする作業ツール用線条体の配索方法。
【請求項８】
前記回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側は、下方に垂らした後、上方に折り返してその後端部をツールスタンドに固定しており、
前記折返し近傍の線条体に対して下方への牽引力を付与することを特徴とする請求項７に記載の作業ツール用線条体の配索方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットやマニピュレータにより選択的に使用される作業ツールに付随する配線及び／又は配管を含む作業ツール用線条体の配索方法及び配索装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からロボットやマニピュレータ（以下では、ロボットと総称する）により選択的に使用される作業ツールに付随する配線・配管を含む線条体はロボットのアーム内に内蔵されたりアームに沿わせたりして配索されている。しかしながら、このような配索方法においては、スペース的に配索する線条体の種類・数量が限定されるため、ロボットにより選択させる作業ツールの種類・数量を最小限度に限定する必要があり、多種類の作業を、ロボットを介して実行させるための制約となっている。
【０００３】
この課題を解決する方法として、作業ツールの動力源を二次電池として作業ツールと一体化させて作業ツールへの電源ケーブルの配索を廃止するものが提案されている（特許文献１参照）。これは、作業ツールに付属する二次電池の蓄電量が低下された場合には取外して固定側の充電器に装着させると共に新たに充電済みの二次電池を作業ツールに取付ける自動交換機構を備えて、作業を継続可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、作業ツールへの線条体の配索によるロボットの動作制限が解消できるものの、電力を使用する作業ツールに限定されるため、作業資材をツールに供給しつつなされる作業等には適用できず、実施する作業種類が限定される課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ロボットの動作制限を解消しつつ実施する作業種類の制約を抑制できる作業ツール用線条体の配索方法及び配索装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ツールスタンドに待機保持され且つロボットの手首に選択的に着脱される作業ツールと作業ツール用制御盤とを接続する配線及び配管の少なくとも一方を含む線条体の配索装置である。前記ツールスタンドに回転可能に配置され前記作業ツールに先端を接続した線条体の中途部を巻掛け保持する回転ドラムを備える。そして、前記回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側に対して下方へ牽引力を付与して、前記作業ツールの移動に伴い回転ドラムの前方に引出される線条体に対して予め設定した引張り力を付与する付勢手段を備える。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明では、回転ドラムに巻掛けた線条体の後端側に対して下方へ牽引力を付与して、前記作業ツールの移動に伴い回転ドラムの前方に引出される線条体に対して予め設定した引張り力を付与する。このため、ロボットの動作に伴い、線条体が回転ドラムにガイドされながら引き出されたり引き戻されたりする際、回転ドラムとロボットとの間の線条体のたるみがなくなる。結果として、線条体をどこかに引っ掛けて切断したりすることを防止するようにロボットの動作に制限を与えたりすることがなく、また、線条体の配索により作業ツールにより実施する作業種類の制約を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の作業ツール用線条体の配索装置を適用した組立装置により組立てる電気自動車用インバータの構成を示す概略図。
【図２】本実施形態の作業ツール用線条体の配索装置を適用した組立装置の平面図。
【図３】作業ツール用線条体の配索装置を適用した組立装置の正面図。
【図４】作業ツール用線条体の配索装置を適用した組立装置の左側面図。
【図５】作業ツール用線条体の配索装置を適用した組立装置の右側面図。
【図６】作業ツール用線条体の配索装置の側面図。
【図７】作業ツール用線条体の配索装置の背面図。
【図８】作業ツール用線条体の配索装置に使用する回転ドラムの側面図（Ａ）及び背面図（Ｂ）。
【図９】ロボットの手首を示す側面図。
【図１０】ハンドの側面図。
【図１１】ツールの代表例としてのグリス塗布ツールの側面図。
【図１２】ハンド及びツールに使用されるプレートの正面図。
【図１３】グリス塗布ツール及びプレートの正面図。
【図１４】ツールスタンドの要部を示す背面図。
【図１５】ツールスタンドに設けられる上下受け駒の側面図。
【図１６】上部受け駒の平面図。
【図１７】下部受け駒の平面図。
【図１８】上下受け駒に保持されたプレートを示す背面図。
【図１９】上下受け駒に保持されたプレートを示す側面図。
【図２０】上部受け駒に保持されたプレートを示す平面図。
【図２１】下部受け駒に保持されたプレートを示す平面図。
【図２２】上下受け駒に保持されたプレートが抜き差し可能位置に上昇された状態を示す背面図。
【図２３】上下受け駒に保持されたプレートが抜き差し可能位置に上昇された状態を示す側面図。
【図２４】ロボットの手首をツールスタンドに保持させたツールに向けて移動させた状態を示す側面図。
【図２５】ロボットの手首とツールスタンドに保持させたツールとを連結させた状態を示す側面図。
【図２６】ロボットによりツールスタンドに保持させたツールを抜き出した状態を示す側面図。
【図２７】図２６の拡大側面図。
【図２８】ロボットによりツールをワーク上部に引出した状態を示す側面図。
【図２９】ロボットによりツールをワーク上部に引出した状態を示す平面図。
【図３０】ロボットによりツールをワーク上部に引出した状態を示すツールスタンドの背面図。
【図３１】ケーブルガイドの付勢手段の別の実施例を示す説明図。
【図３２】ケーブルガイドの付勢手段の更に別の実施例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の作業ツール用線条体の配索方法及び配索装置を一実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本実施形態の作業ツール用線条体の配索装置を適用した組立装置により組立てる電気自動車用インバータの構成を示す概略図である。前記電気自動車用インバータは、冷却液を循環して流通させるウォータジャケット組立体Ｗ１（ＷＪ＿ＡＳＳＹ）上に、インバータ部品を階層状に組上げて構成される。
【００１２】
即ち、ウォータジャケット組立体Ｗ１の上面に下から、放熱グリスＷ２（塗布）、絶縁シートＷ３（積層）、放熱グリスＷ４（塗布）、パワーモジュールＷ５（ねじ締め固定）が、この順番に積層・固定される。次いで、ドライバー基板Ｗ６（ねじ締め固定、半田付け）が、この順番に積層・固定される。次いで、バスバーＷ７（取付け）、平滑コンデンサＷ８（取付け）、モジュールコントロール基板Ｗ９（取付け）が、この順番に積層・固定される。以下では、ドライバー基板を「ＤＲ基板」と表現し、モジュールコントロール基板を「ＭＣ基板」と表現する。
【００１３】
図２〜図５は、本実施形態の作業ツール用線条体の配索装置を適用した組立装置１を示し、図２は平面図、図３は正面図、図４は左側面図、図５は右側面図である。
【００１４】
組立装置１には、パレット搬送用コンベア２により、ワークとしてのウォータジャケット組立体Ｗ１、及び、ウォータジャケット組立体Ｗ１上に組付ける上記した部品が、前工程から搬送される。パレット搬送用コンベア２には、ワークとしてのウォータジャケット組立体Ｗ１が積載固定されるワークパレット２Ａと、ウォータジャケット組立体Ｗ１上に組付ける部品を積載するキットパレット２Ｂを、装備している。パレット搬送用コンベア２は、当該組立装置１に対して所定位置で停止され、キットパレット２Ｂ上の部品が順次ワークとしてのウォータジャケット組立体Ｗ１へ組付けられた後に、これらを次工程に搬送する。
【００１５】
この組立装置１は、順次ワークとしてのウォータジャケット組立体Ｗ１へ各部品を組付けるための各作業ツールＴ及びハンドＨを保持したツールスタンド３と、作業ツールＴおよびハンドＨのいずれかを手首先端に着脱して組立作業を実行するロボット４と、を備える。
【００１６】
前記ツールスタンド３は、コンベア２を跨って搬送方向上流側に配置された上流側ツールスタンド３Ａと、搬送方向下流側に配置された下流側ツールスタンド３Ｂと、を備える。以下では、個別の上流側及び下流側ツールスタンドを示す場合にはその符号を３Ａ,３Ｂとし、両者を総称する場合には符号を単に３とする。
そして、上流側ツールスタンド３Ａのコンベア２を跨ぐ後方側（図２の上方側、図４の左側）には、パワーモジュールねじ締めツールＴ２、ＤＲ基板ねじ締めツールＴ３、ＤＲ基板組付けハンドＨ３が脱着可能に装備されている。また、上流側ツールスタンド３Ａの同じくコンベア２を跨ぐ前方側（図２の下方側、図４の右側）には、パワーモジュール組付けハンドＨ２が脱着可能に装備されている。
【００１７】
また、下流側ツールスタンド３Ｂには、図５に示すように、グリス塗布ツールＴ１、絶縁シート組付けハンドＨ１、はんだ付けツールＴ４、が脱着可能に装備されている。以下では、個別のツールを示す場合には符号をＴ１〜Ｔ４とし、ツール全般を示す場合には符号を単にＴとする。また、個別のハンドを示す場合には符号をＨ１〜Ｈ３とし、ハンド全般を示す場合には符号を単にＨとする。
【００１８】
図４，５に示すように、各ツールＴには、ツールＴを制御する制御盤５と、制御盤５とツールＴとを接続する線条体としてのツールケーブル６と、ツールケーブル６のツールＴ側部分を内蔵して保護するケーブルガイド７と、を備える。ケーブルガイド７は、一端がツールＴに連結され、他端がツールスタンド３に連結される。
【００１９】
ケーブルガイド７は、図６，７に示すように、ツールスタンド３の上端に配置された回転ドラム８にその中途部が巻掛けられている。そして、ケーブルガイド７の巻掛けられた前方部分の先端部がツールＴに固定の取付金具９に連結され、巻掛けられた後方部分が下方に垂らされた後に再び上方に引上げられて、その上端において取付金具１０によりツールスタンド３の上端に固定されている。制御盤５から取出されたケーブル６は、ツールスタンド３を構成するフレームに沿って配線され、取付金具１０に固定された端部からケーブルガイド７内に挿入され、ツールＴに取付金具９で固定されたケーブルガイド７の他端から外に取出され、ツールＴへと接続されている。
【００２０】
回転ドラム８に巻掛けられたケーブルガイド７の後方部分の下方へＵ字状に垂らされた下端近傍には中間金具１１が固定されており、ツールスタンド３の上下方向中途部に固定して配置されたスプリングバランサ１２より引出されたロープ１２Ａの先端が連結されている。ケーブルガイド７内には、線条体として、上記したケーブル６を挿入するものであるが、圧搾空気や作業資材をツールＴに供給する配管を挿入するものであってもよい。
【００２１】
スプリングバランサ１２は、内蔵する図示しないスプリングにより設定した巻取り力によりロープ１２Ａを巻取ることでロープを所定の牽引力で引込むよう作動する。そして、ケーブルガイド７の下方へＵ字状に垂らされた下端近傍の中間金具１１を下方へ設定した牽引力により牽引する。
【００２２】
中間金具１１は、図７に示すように、Ｕ字状部分からツールスタンド３上端に向かって折り返された部位に配置されている。このため、ツールＴがツールスタンド３に保持されている状態及びロボット４によりツールスタンド３から若干引出された状態においては、回転ドラム８に巻掛けされたケーブルガイド７には牽引力が作用しない状態となっている。このため、ツールＴがツールスタンド３から外れることなく、ツールスタンド３に確実に保持される。
【００２３】
そして、ツールＴがツールスタンド３からある程度引き離されてから、中間金具１１がケーブルガイド７により引上げられ、その時点からケーブルガイド７は回転ドラム８の巻掛けた状態で後方側からスプリングバランサ１２により緊張される。この緊張により、先端のツールＴとの間において引き延ばされた状態となり、その弛みや振れ回りが抑制される。
【００２４】
ツールＴが組立作業のためにロボット４により引出されるに連れて巻掛けしたケーブルガイド７も引出されるが、スプリングバランサ１２により牽引力が付与された状態で引出されることにより、回転ドラム８から引出された領域においても、その弛みや振れ回りが抑制される。
【００２５】
前記回転ドラム８は、図８に示すように、ツールスタンド３の上端フレームにベースプレート１５を介して取付けられる。ベースプレート１５には軸受けユニット１６を介して、鉛直方向の軸回りに旋回可能に縦板１７が固定され、この縦板１７には軸受けユニット１８を介して、横方向の軸回りに回転可能に回転ドラム８が固定される。回転ドラム８は、外周に巻掛けられるケーブルガイド７を収容する溝を外周に備え、鉛直方向の軸回りに旋回可能であると共に横方向の軸回りに回転可能に、ツールスタンド３に支持されている。前記鉛直方向の軸受けユニット１６の軸心と横方向の軸受けユニット１８の軸心とは、図８（Ａ）に示すように、横方向平面内でオフセットしている。なお、１９はケーブルガイド７が回転ドラム８の収容溝から脱落しないように規制するガイドローラである。
【００２６】
このため、ケーブルガイド７が回転ドラム８に巻き掛けされて、ツールＴの移動によりツールＴ側に引き出されたり、スプリングバランサ１２により引き戻されたりする際には、回転ドラム８が横方向の軸受けユニット１８回りに回転してケーブルガイド７を案内する。また、ツールＴがツールスタンド３から取り出されて空間上を移動する際には、その移動方向に合わせて、鉛直方向の軸受けユニット１６回りに回転ドラム８の向きを変えて旋回するので、ケーブルガイド７がスムーズに引き込まれたり引き出されたりするのを助ける。その際、前記鉛直方向の軸受けユニット１６の軸心と横方向の軸受けユニット１８の軸心とは、横方向平面内でオフセットしているため、上記した回転ドラム８の旋回は、ツールＴの水平面内の移動に対して円滑に追随する。
【００２７】
ロボット４の手首先端には、図９に示すように、オートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０を装備している。そして、ハンドＨ側（図１０参照）及びツールＴ側（図１１参照）には、前記ロボット４の手首先端の本体側アダプタ２０に脱着可能な、ハンド側アダプタ２１及びツール側アダプタ２２が夫々装備されている。図１０には、ハンドＨ側の代表として絶縁シート組付けハンドＨ１を示している。また、図１１には、ツールＴ側の代表としてグリス塗布ツールＴ１を示している。
【００２８】
ハンド側アダプタ２１及びツール側アダプタ２２は、ロボット４の手首先端の本体側アダプタ２０への脱着部の構造は、全く同じである。このため、ロボット４はオートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０に、アダプタ２０を介してハンドＨを装着して部品を把持して組付けることができると共に、アダプタ２０を介してツールＴを装着してワークに対してツールＴを使用して作業を実施することもできる。
【００２９】
オートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０には、周知のように、図示しないエア供給源からのエア配管と図示しない全体制御盤からの電気配線とが接続されて、夫々導入されている。また、ハンドＨ側のアダプタ２１には、部品把持エアアクチュエータ２３への配管及び把持確認センサ２４への配線が施してある。このため、オートハンドチェンジャの両アダプタ２０，２１を結合させることにより、配管及び配線同士が夫々接続されて、ハンドＨ側へのエア供給及び信号のやり取りをすることができる。結果として、ハンドＨ側から直接その外側へのエア配管や信号ケーブルを引き伸ばす必要がない。
【００３０】
図１０に示すハンドＨ側（代表として絶縁シート組付けハンドＨ１）には、先端のプレート２５に固定して絶縁シートＷ３を吸着把持する複数の吸着ノズル２３Ａが配置されている。また、ツール側（代表としてグリス塗布ツールＴ１）アダプタ２２にも、図１１に示すように、前記ハンド側アダプタ２１に設けたプレート２５と同様のプレート２５を装備し、そのプレート２５を挟んで先端側に作業ツールＴを固定して装備している。
【００３１】
ハンド側アダプタ２１及びツール側アダプタ２２に設けたプレート２５は、図１２及び図１３に示すように、四角形をした板材であり、対向する縦２辺に切欠き２６を形成した構造となっている。
【００３２】
一方、ツールスタンド３には、図１４に示すように、各ツールＴ及びハンドＨに設けたプレート２５を保持することにより、待機状態でツールＴ及びハンドＨを保持するための一対の上部受け駒２７及び一対の下部受け駒２８が設けられている。これらの一対の上部受け駒２７及び一対の下部受け駒２８は、上下方向同一高さにおいて、夫々ツールスタンド３に固定されている。
図１４は下流側ツールスタンド３Ｂを示し、図中の左上には半田付け用ツールＴ４のための上下受け駒２７，２８、図中の右上にはグリス塗布ツールＴ１のための上下受け駒２７，２８、図中の左下には絶縁シート組付けハンドＨ１のための上下受け駒２７，２８、を夫々示す。
【００３３】
図１５及び図１７に示すように、一対の下部受け駒２８は、ツールスタンド３から突出した部分において、両者の上面に同じ方向（互いに同軸）に延びる受け溝２８Ａを備える。また、一対の上部受け駒２７は、図１５及び図１６に示すように、ツールスタンド３から突出した部分において、対向する表面に上下方向に延びる受け溝２７Ａを備える。
【００３４】
そして、図１８〜図２１に示すように、これらの下部受け駒２８の受け溝２８Ａにプレート２５の下端隅部を導入してプレート２５を下方から支持すると共にプレート２５をその面に直角方向から支持させる。同時に、上部受け駒２７の受け溝２７Ａ内に、切欠き２６から上に続くプレート２５の対向する縦辺を導入することによりプレート２５をその面に直角方向から支持することにより、ツールＴ及びハンドＨをツールスタンド３に保持させて待機状態とすることができる。
【００３５】
このため、ツールスタンド３で待機保持されているツールＴ又はハンドＨを作業のために下記の要領により、ロボット４により離脱させることができる。即ち、ロボット４の手首先端の本体側アダプタ２０にハンド側アダプタ２１又はツール側アダプタ２２を連結させて、ロボット４によりツールスタンド３から上昇させ、プレート２５の下端隅部を一対の下部受け駒２８の受け溝２８Ａから離脱させる。同時に、プレート２５の上昇により、プレート２５の切欠き２６から上に続くプレート２５の対向する縦辺が上部受け駒２７の受け溝２７Ａ内から抜け出て、一対の上部受け駒２７はプレート２５の一対の切欠き２６内に位置している。
【００３６】
図２２〜図２３は、ツールスタンド３からロボット４により上昇されたツールＴ又はハンドＨのプレート２５と上下受け駒２７，２８との関係位置を示している。この状態では、ツールＴ又はハンドＨのプレート２５と上下受け駒２７，２８との係合は解かれて、抜き差し可能位置となっており、ツールＴ又はハンドＨはロボット４によりツールスタンド３から離脱させて移動させることができる。
【００３７】
また、ツールスタンド３から離脱させたツールＴ又はハンドＨをツールスタンド３へ戻すためには、ロボット４により下記の要領により戻すことができる。まず、ロボット４によりツールＴ又はハンドＨのプレート２５をツールスタンド３の上記した抜き差し可能位置（図２２〜図２３参照）に移動させる。次いで、ロボット４により、その位置でツールＴ又はハンドＨを下降させて、プレート２５の下端隅部を一対の下部受け駒２８の受け溝２８Ａに係合させると同時に、プレート２５の切欠き２６から上に続くプレート２５の対向する縦辺を上部受け駒２７の受け溝２７Ａへ係合させる（図１８〜図２１参照）。次いで、本体側アダプタ２０とハンドＨ側若しくはツール側のアダプタ２１，２２との連結を解除することにより、これらツールＴ又はハンドＨをツールスタンド３に保持させて待機状態とできる。
【００３８】
なお、上流側ツールスタンド３Ａのパワーモジュール組付けハンドＨ２、ＤＲ基板組付けハンドＨ３、パワーモジュールねじ締めツールＴ２、ＤＲ基板ねじ締めツールＴ３の上下受け駒２７，２８も、上記と同様の構造に形成されている。
【００３９】
以上の構成の作業ツール用線条体の配索方法及び配索装置の動作について以下に説明する。本組立装置１では、前述したように、パレット搬送用コンベア２により前工程から搬送されたワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１に対し、キットパレット２Ｂに積載された部品を順次組付けて電気自動車用インバータを組立てる作業が実施される。組立作業にあたっては、下記の要領にて、ロボット４によりハンドＨ及びツールＴを使用して組立作業が実施される。即ち、放熱グリスＷ２塗布→絶縁シートＷ３組付け→放熱グリスＷ４塗布→パワーモジュールＷ５組付け→パワーモジュールＷ５ねじ締めが実施される。次いで、ＤＲ基板Ｗ６組付け→ＤＲ基板Ｗ６ねじ締め→パワーモジュールＷ５とＤＲ基板Ｗ６はんだ付けまでが、この組立装置１により実施される。
【００４０】
次に、ワークパレット２Ａとキットパレット２Ｂがパレット搬送用コンベア２により、本組立装置１から搬出され、次工程の組立装置に搬入される。そして、キットパレット２Ｂ内の残りの部品である、ＰＮバスバーＷ７、平滑コンデンサＷ８、ＭＣ基板Ｗ９、等が、同様のロボット作業により組立てられていく。
【００４１】
以下、本組立装置１による組立作業を順を追って説明する。先ず、ワークパレット２Ａとキットパレット２Ｂが、パレット搬送用コンベア２により搬送され、本組立装置１の所定の位置で停止する。ワークパレット２Ａ上にはワークとしてのウォータジャケット組立体Ｗ１が固定されており、キットパレット２Ｂ上には、組付けるべき部品が積載されている。
【００４２】
ロボット４が、図２４に示すように、下流側ツールスタンド３Ｂのグリス塗布ツールＴ１が待機している位置へロボット手首を移動させる。そして、図２５に示すように、オートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０とグリス塗布ツールＴ１のツール側アダプタ２２とを結合させる。
【００４３】
次いで、グリス塗布ツールＴ１を待機位置から上昇させて、プレート２５を下流側ツールスタンド３Ｂの上下受け駒２７，２８から離脱させて抜き差し可能位置に移動させ、その後に、図２６に示すように、グリス塗布ツールＴ１を抜き取り出す。図２７はロボット４の手首先端のオートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０とグリス塗布ツールＴ１のツール側アダプタ２２との結合状態を説明するものである。回転ドラム８より先に延びているケーブルガイド７は、その先端側が、グリス塗布ツールＴ１の移動に連れて引出される。
【００４４】
ロボット４が、図２８及び図２９に示すように、グリス塗布ツールＴ１をワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１の塗布所定位置まで、回転ドラム８を回転させつつケーブルガイド７を引き出しながら移動させる。
【００４５】
ツールＴ１がロボット４により、ツールスタンド３Ｂから取り出されて空間上を移動する際には、グリス塗布ツールＴ１の移動方向に合わせて、鉛直方向の軸受けユニット１６回りに回転ドラム８の向きを変えて旋回するので、ケーブルガイド７がスムーズに引き込まれたり引き出されたりするのを助ける。その際、前記鉛直方向の軸受けユニット１６の軸心と横方向の軸受けユニット１８の軸心とは、横方向平面内でオフセットしているため、上記した回転ドラム８の旋回は、グリス塗布ツールＴ１の水平面内の移動に対して円滑に追随する。
【００４６】
その状態では、図２８及び図２９に示すように、ケーブルガイド７の中間金具１１が回転ドラム８の近くまで引き上げられ、回転ドラム８からグリス塗布ツールＴ１までケーブルガイド７が長く引出された状態となる。回転ドラム８の後ろ側（制御盤５側)のケーブルガイド７は、図３０に示すように、中間金具１１を及びロープ１２Ａを介してスプリングバランサ１２の巻きばね力により、下方へ引張り力が作用している。このため、ロボット４が位置を変えながら、ワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１に対してグリス塗布作業をしている間も、その長く引出された部分はたるむことがない。このため、ケーブルガイド７が絡んだり緩んだりして、近接する部材等に引っ掛けてケーブルを切断させる、という不具合を生ずることなく、グリス塗布作業を行なうことができる。
【００４７】
グリス塗布作業が完了すると、ロボット４はグリス塗布ツールＴ１をツールスタンド３Ｂのグリス塗布ツールＴ１を抜き差し可能位置へロボット手首を移動させる。その動作中も、スプリングバランサ１２の巻きばね力が、回転ドラム８の後ろ側（制御盤５側）のケーブルガイド７を、下方へ引張り力を発生させ続けている。このため、ケーブルガイド７の引き戻し中においても、ケーブルガイド７が途中でたるんだり、絡んだりすることなくスムーズに引き戻すことができる。
【００４８】
また、回転ドラム８は、軸受けユニット１６を介して鉛直方向の軸回りに旋回可能な構造により、ロボット４の移動方向に合わせて回転ドラム８が向きを変える。このため、ケーブルガイド７の引き戻し中においても、ケーブルガイド７が途中で折れ曲ったり、絡んだりすることなくスムーズに引き戻すことができる。
【００４９】
次いで、グリス塗布ツールＴ１を抜き差し可能位置から下降させて、そのプレート２５をツールスタンド３Ｂの上下受け駒２７，２８の各受け溝２７Ａ，２８Ａに係合させて戻す。そして、ロボット４は結合しているオートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０とグリス塗布ツールＴ１のツール側アダプタ２２とを離脱させ、ロボット原位置まで戻る。
【００５０】
なお、以下に説明するツールＴ類の動作においては、この放熱グリスＷ２塗布作業におけるケーブルガイド７の動作と同様であるため、簡略化して説明する。
【００５１】
次に、ロボット４は下流側ツールスタンド３Ｂの絶縁シート組付けハンドＨ１が待機している位置へロボット手首を移動させ、オートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０と絶縁シート組付けハンドＨ１のハンド側アダプタ２１とを結合させる。そして、下流側ツールスタンド３Ｂの上下受け駒２７，２８から絶縁シート組付けハンドＨ１を上昇させて抜き差し可能位置へ移動させ、次いで、絶縁シート組付けハンドＨ１を抜き取り出す。
【００５２】
この絶縁シート組付けハンドＨ１は、前述の通り、ハンドＨ１からその外側へのエア配管や信号ケーブルの配索がない。このため、下流側ツールスタンド３Ｂの上下受け駒２７，２８からの取出し時のみならず、絶縁シート組付け作業中や下流側ツールスタンド３Ｂの上下受け駒２７，２８への戻し動作時も、ケーブルのたるみや絡みを気にすることなく、その動作を行なうことができる。
【００５３】
ロボット４は絶縁シート組付けハンドＨ１を取り出すと、それをキットパレット２Ｂ上の絶縁シートＷ３の上まで移動させ、絶縁シートＷ３を把持し持ち上げて、ワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１の所定位置へ移動する。そして、絶縁シートＷ３を位置決めして置き離して、組付け作業を終える。
【００５４】
その後、ロボット４は絶縁シート組付けハンドＨ１を、ツールスタンド３Ｂの抜き差し可能位置に移動させ、下降させて、上下受け駒２７，２８まで戻す。次いで、結合しているオートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０と絶縁シート組付けハンドＨ１のハンド側アダプタ２１とを解離させ、ロボット原位置まで戻る。なお、以下に説明するハンドＨ類の動作においては、この絶縁シート組付けハンドＨ１の組付け作業における動作と同様であるため、簡略化して説明する。
【００５５】
次に、ロボット４は、再度、ツールスタンド３Ｂのグリス塗布ツールＴ１をツールスタンド３Ｂの受け駒２７，２８から抜き取り出し、今度はワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１上の、先ほど組付けた絶縁シートＷ３上のグリス塗布所定位置まで、ケーブルガイド７を引き出しながら移動させる。そして、グリス塗布作業をした後、ケーブルガイド７を引き戻しながらツールスタンド３Ｂの受け駒２７，２８へ戻し、オートハンドチェンジャの本体側アダプタ２０とグリス塗布ツールＴ１のツール側アダプタ２２とを解離させ、ロボット原位置まで戻る。これらの動作は、前述した放熱グリスＷ２塗布作業と同様である。
【００５６】
次に、ロボット４は、上流側ツールスタンド３Ａのパワーモジュール組付けハンドＨ２をツールスタンド３Ａの受け駒から抜き取り出し、キットパレット２Ｂ上のパワーモジュールＷ５の上まで移動させる。そして、パワーモジュール組付けハンドＨ２によりパワーモジュールＷ５を把持し持ち上げて、ワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１上の、先ほど絶縁グリスを塗布した絶縁シートＷ３上の所定の位置まで移動させ、位置決めして組付ける。その後、パワーモジュール組付けハンドＨ２を上流側ツールスタンド３Ａの上下受け駒２７，２８へ戻し、オートハンドチェンジャを解離させて、ロボット原位置まで戻る。これらの動作は、前述した絶縁シートＷ３組付け作業と同様である。
【００５７】
次に、ロボット４は、ツールスタンド３のパワーモジュールねじ締めツールＴ２を上流側ツールスタンド３Ａの上下受け駒２７，２８から抜き取り出す。次いで、パワーモジュールねじ締めツールＴ２をワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１上の、先ほど組付けたパワーモジュールＷ５上の所定のねじ締め位置まで、ケーブルガイド７を引き出しながら移動させる。そして、パワーモジュールねじ締めツールＴ２によりねじ締め作業をした後、ケーブルガイド７を引き戻しながら上流側ツールスタンド３Ａの上下受け駒２７，２８へ戻し、オートハンドチェンジャを解離させて、ロボット原位置まで戻る。これらの動作は、前述した放熱グリスＷ２塗布作業と同様である。
【００５８】
次に、ロボット４は、上流側ツールスタンド３ＡのＤＲ基板組付けハンドＨ３をツールスタンド３の上下受け駒２７，２８から抜き取り出し、キットパレット２Ｂ上のＤＲ基板Ｗ６の上まで移動させる。そして、ＤＲ基板組付けハンドＨ３によりＤＲ基板Ｗ６を把持し持ち上げて、ワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１上の、先ほど組付けたパワーモジュールＷ５上の所定の位置まで移動させる。そして、ＤＲ基板Ｗ６を位置決めして組付けた後、ＤＲ基板組付けハンドＨ３を上流側ツールスタンド３Ａの上下受け駒２７，２８へ戻し、オートハンドチェンジャを解離させて、ロボット原位置まで戻る。これらの動作は、前述した絶縁シートＷ３組付け作業と同様である。
【００５９】
次に、ロボット４は、上流側ツールスタンド３ＡのＤＲ基板ねじ締めツールＴ３を上下受け駒２７，２８から抜き取り出す。そして、ワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１上の、先ほど組付けたＤＲ基板Ｗ６上の所定のねじ締め位置まで、ケーブルガイド７を引き出しながら移動させる。ＤＲ基板ねじ締めツールＴ３により、ねじ締め作業をした後、ケーブルガイド７を引き戻しながら上流側ツールスタンド３Ａの上下受け駒２７，２８へ戻し、オートハンドチェンジャを解離させて、ロボット原位置まで戻る。これらの動作は、前述した放熱グリスＷ２塗布作業と同様である。
【００６０】
最後に、ロボット４は、下流側ツールスタンド３Ｂのはんだ付けツールＴ４をツールスタンド３の受け駒２７，２８から抜き取り出す。そして、はんだ付けツールＴ４をワークパレット２Ａ上のウォータジャケット組立体Ｗ１上の、先ほど組付けたパワーモジュールＷ５とＤＲ基板Ｗ６の所定のはんだ付け位置まで、ケーブルガイド７を引き出しながら移動させる。はんだ付けツールＴ４によりはんだ付け作業をした後、ケーブルガイド７を引き戻しながら下流側ツールスタンド３Ｂの上下受け駒２７，２８へ戻し、オートハンドチェンジャを解離させて、ロボット原位置まで戻って、本組立装置１での全作業を完了させる。これらの動作は、前述した放熱グリスＷ２塗布作業と同様である。
【００６１】
次に、ワークパレット２Ａとキットパレット２Ｂがコンベア２により、本組立装置１から搬出され、次工程の組立装置に搬入され、キットパレット２Ｂ内の残りの部品である、ＰＮバスバーＷ７、平滑コンデンサＷ８、ＭＣ基板Ｗ９、等が、これまで述べたと同様のロボット作業により組立てられていく。
【００６２】
図３１は回転ドラム８に巻掛けられたケーブルガイド７の後方部分の下方へＵ字状に垂らされた下端近傍に、スプリングバランサ１２に代えて、錘３０を吊下げた実施例を示す。
【００６３】
このように、単に錘３０を吊下げるのみでも、ロボット４の動作に伴ない、線条体としてのケーブルガイド７が回転ドラム８にガイドされながら引き出されたり引き戻されたりする際、回転ドラム８とロボット４との間の線条体のたるみを無くすることができる。結果として、線条体をどこかに引っ掛けて切断したりすることを防止するようにロボット４の動作に制限を与えたりすることがなく、また、線条体の配索により作業ツールＴにより実施する作業種類の制約を抑制できる。
【００６４】
図３２は回転ドラム８に巻掛けられたケーブルガイド７の後方部分の下方へＵ字状に垂らされた下端近傍に、スプリングバランサ１２に代えて、予め設定された重量を備えて前記折返し近傍のケーブルガイド７に巻掛け保持される昇降ドラム３１を設けたものである。
【００６５】
このように、昇降ドラム３１を設けるものでも、ロボット４の動作に伴い、線条体としてのケーブルガイド７が回転ドラム８にガイドされながら引き出されたり引き戻されたりする際、回転ドラム８とロボット４との間の線条体のたるみを無くすることができる。結果として、線条体をどこかに引っ掛けて切断したりすることを防止するようにロボット４の動作に制限を与えたりすることがなく、また、線条体の配索により作業ツールＴにより実施する作業種類の制約を抑制できる。また、追従移動する昇降ドラム３１の移動量を半減でき、ツールスタンド３後方のスペースを有効利用できる一方、作業ツールＴ及び線条体の引出し量を大きくできる。
【００６６】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００６７】
（ア）ツールスタンド３に待機保持され且つロボット４の手首に選択的に着脱される作業ツールＴと作業ツール用制御盤５とを接続する配線及び配管の少なくとも一方を含む線条体としてのケーブルガイド７の配索装置である。前記ツールスタンド３に回転可能に配置され前記作業ツールＴに先端を接続した線条体の中途部を巻掛け保持する回転ドラム８を備える。そして、前記回転ドラム８に巻掛けた線条体の後端側に対して下方へ牽引力を付与して、前記作業ツールＴの移動に伴い回転ドラム８の前方に引出される線条体に対して予め設定した引張り力を付与する付勢手段としてのスプリングバランサ１２を備える。このため、ロボット４の動作に伴い、線条体が回転ドラム８にガイドされながら引き出されたり引き戻されたりする際、回転ドラム８とロボット４との間の線条体のたるみがなくなる。結果として、線条体をどこかに引っ掛けて切断したりすることを防止するようにロボット４の動作に制限を与えたりすることがなく、また、線条体の配索により作業ツールＴにより実施する作業種類の制約を抑制できる。
【００６８】
（イ）回転ドラム８に巻掛けた線条体の後端側は、下方に垂らした後、上方に折り返してその後端部をツールスタンド３に固定しており、前記付勢手段としてのスプリングバランサ１２は、前記折返し近傍の線条体に対して下方への牽引力を付与する。このため、ツールスタンド３の後方に後端側の線条体をまとまりよく配置できる。
【００６９】
（ウ）図７に示す付勢手段は、前記回転ドラム８に巻掛けた線条体の後端側に連結した牽引ロープを内蔵するばねにより巻取るスプリングバランサ１２である。このため、スプリングバランサ１２といった安価な機器の追加でよく、設備投資を小さく抑えることができる。また、必要なスペースを小さくでき、設備スペースの増加も小さくすることができる。
【００７０】
（エ）図３１に示す付勢手段は、前記回転ドラム８に巻掛けた線条体の後端側に連結した錘３０で構成される。このため、錘３０といった安価な装置の追加でよく、設備投資を小さく抑えることができる。
【００７１】
（オ）図３２に示す付勢手段は、予め設定された重量を備えて前記折返し近傍の線条体に巻掛け保持される昇降ドラム３１である。このため、付勢手段としての昇降ドラム３１の追従移動する移動量を半減でき、ツールスタンド３後方のスペースを有効利用できる一方、作業ツールＴ及び線条体の引出し量を大きくできる。
【００７２】
（カ）回転ドラム８はツールスタンド３の上端に配置され、前記作業ツールＴは前記回転ドラム８の下方においてツールスタンド３に待機保持され、ツールスタンド３の前方からロボット４の手首に選択的に着脱されて引出されるよう配置されている。また、前記付勢手段はツールスタンド３の後方側に配置されている。このため、引出された線条体は作業ツールＴと回転ドラム８との間において上方に架線されることとなり、線条体をどこかに引っ掛けて切断したりすることをより一層防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の作業ツール用線条体の配索方法及び配索装置は、電気自動車用インバータの組立装置１に適用したものについて説明したが、これに限らず、例えば、電気自動車用モータ、内燃機関、トランスミッション、等の組立装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  組立装置
２  パレット搬送用コンベア
３  ツールスタンド
４  ロボット
５  制御盤
６  ツールケーブル
７  線条体としてのケーブルガイド
８  回転ドラム
１１  中間金具
１２  スプリングバランサ
【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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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