(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線を所定の長さ送り出す電線送出部と、前記電線送出部から送り出された電線の先端部を把持する第１電線クランプと、前記第１電線クランプが電線を把持する第１位置とこれより電線の送出方向とは異なる方向へ離間した第２位置との間で前記第１電線クランプが往復移動可能なように設けられ、前記電線の先端部を把持した前記第１電線クランプを前記第１位置から前記第２位置まで移動させて、前記電線送出部から送り出された電線を方向転換させ、前記電線に自由弛み部を形成する第１電線クランプ旋回機構と、前記自由弛み部が形成された電線の後端部を把持する第２電線クランプと、前記電線の後端部を切断するカッターとを備えた定尺電線の製造装置であって、前記第１電線クランプ旋回機構は、前記第１電線クランプを旋回支持する旋回アームと、前記旋回アームの基部に設けられたピニオン歯車と、該ピニオン歯車にかみ合い、該ピニオン歯車を回動させてその中心の回りに第１電線クランプを旋回移動させるラックと、該ラックを前記ピニオン歯車の接線方向へ往復直線移動させる流体圧シリンダとからなることを特徴とする定尺電線の製造装置。
【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製造設備における定尺電線の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤーハーネスは、形状、大きさ、長さ、導体サイズ、絶縁被覆の厚さ、色等の種々異なる端子付電線で構成される。この製造に際しては、先ず、電線をワイヤーハーネスの形成に必要な所定の長さに切断して定尺電線を製造する。次に、この電線の両端部に端子を取り付ける。次に、この端子付電線をワイヤーハーネスの配線経路に合うように布線し、該電線の端子をコネクタハウジングに挿着することにより完成する。このワイヤーハーネスを製造する製造設備において、前記定尺電線を製造する従来の製造装置は図２に示すような構成になっている。
【０００３】
即ち、電線２を所定の長さ送り出す電線送出部１と、電線送出部１から送り出された電線２を９０度方向転換させる電線方向転換部３と、方向転換された電線２の先端部を把持する第１電線クランプ４と、電線送出部１から所定長さ送り出されてＵ形状の自由弛み部６（図４（ハ）（ニ）参照）が形成された電線２の後端部を把持する第２電線クランプ５と、第２電線クランプ５の近傍で電線２の後端部を切断するカッター７とを備える。
【０００４】
電線送出部１は、電線２をその半径方向から挟持するように開閉自在に設けられた一対の無端状ベルト８、８からなり、少なくとも一方の無端状ベルト８は図示しない駆動手段で電線２をその長さ方向に移動させて電線方向転換部３等へ送り出すことができるように構成されている。更に、例えば、一方の無端状ベルト８を支持するホイール９のシャフト１０には、送り出される電線２の長さを計測する、例えば、エンコーダ１１が取り付けられている。
【０００５】
電線方向転換部３は、図３に示すように、扇形状の下割型体１２と扇形状の上割型体１３とを２分割自在に組み合わせて構成される。そして、両割型体１２、１３の対向する内側面にはそれぞれ弧状の半割溝１４が形成され、両割型体１２、１３を閉じて組み合わせたとき、中央に電線２を案内する挿通穴１５が形成されるようになっている。この電線方向転換部３は、電線送出部１から送り出された電線２を９０度方向転換させるときには、下割型体１２と上割型体１３とを閉じて組み合わせ、一方、電線２を電線送出部１からワイヤーハーネスの形成に必要な長さ送り出してこれにＵ形状の自由弛み部６を形成するときには、前記下割型体１２と上割型体１３を開き、電線方向転換部３を２分割して解体するようになっている。
【０００６】
上記製造装置を用いて定尺電線を製造する方法を図４に基づいて説明する。最初に図３に示す電線方向転換部３の下割型体１２と上割型体１３を閉じて組み合わせておき、電線送出部１を駆動して電線２を電線方向転換部３に向けて送り出しを開始する（図４（イ）参照）。
【０００７】
そして、電線送出部１から送り出された電線２を電線方向転換部３の挿通穴１５に挿入して案内しながら反時計方向へ９０度だけ方向転換させ、電線２の先端部が電線方向転換部３から外方へ引き出されたとき、エンコーダ１１からの指令で電線送出部１の駆動を停止し、その電線２の先端部を第１電線クランプ４で把持する（図４（ロ）参照）。
【０００８】
次に、電線方向転換部３の下割型体１２と上割型体１３を開き、電線方向転換部３を２分割して解体する。次に、電線送出部１を再駆動して、前記電線２の先端部を第１電線クランプ４で把持した状態で、電線２をトータルでワイヤーハーネスの形成に必要な所定の長さになるまで電線２の残量を送り出して、これにＵ形状の自由弛み部６を形成し、エンコーダ１１からの指令で電線送出部１の駆動を停止する（図４（ハ）参照）。
【０００９】
次に、前記Ｕ形状の自由弛み部６が形成された電線２の後端部を第２電線クランプ５で把持し、第２電線クランプ５の近傍で電線２の後端部をカッター７で切断する（図４（ニ）参照）。このようにして、電線２をワイヤーハーネスの形成に必要な長さに切断した定尺電線を製造する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の製造装置を使用して定尺電線を製造する場合には、電線送出部１から送り出された電線２を電線方向転換部３で方向転換させ、その後、煩雑な電線方向転換部３の解体を行い、その後、該電線２に自由弛み部６を形成して定尺電線を製造する必要があるため、定尺電線を製造するのに手間と時間を要して製造能率が低下するほか、作業工程が増えるので、設備が複雑となり、設備費が高くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決し、定尺電線の製造工程を減らして製造能率を向上させると共に、設備費を低減させる定尺電線の製造装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された定尺電線の製造装置は、電線を所定の長さ送り出す電線送出部と、前記電線送出部から送り出された電線の先端部を把持する第１電線クランプと、前記第１電線クランプが電線を把持する第１位置とこれより電線の送出方向とは異なる方向へ離間した第２位置との間で前記第１電線クランプが往復移動可能なように設けられ、前記電線の先端部を把持した前記第１電線クランプを前記第１位置から前記第２位置まで移動させて、前記電線送出部から送り出された電線を方向転換させ、前記電線に自由弛み部を形成する第１電線クランプ旋回機構と、前記自由弛み部が形成された電線の後端部を把持する第２電線クランプと、前記電線の後端部を切断するカッターとを備えた定尺電線の製造装置であって、前記第１電線クランプ旋回機構は、前記第１電線クランプを旋回支持する旋回アームと、前記旋回アームの基部に設けられたピニオン歯車と、該ピニオン歯車にかみ合い、該ピニオン歯車を回動させてその中心の回りに第１電線クランプを旋回移動させるラックと、該ラックを前記ピニオン歯車の接線方向へ往復直線移動させる流体圧シリンダとからなる。
【００１３】
このような構成によると、電線の先端部を把持した第１電線クランプを第１位置から第２位置まで移動させて電線を方向転換させ、その方向転換中に、又は方向転換後、他の工程を経ずに、電線に自由弛み部を形成することが可能になる。これにより、定尺電線を製造する作業工程が減少し、定尺電線の製造に要する手間と時間が軽減されるので、電線の製造能率を向上させることができる。また、作業工程が減少するので、設備が簡単になり、設備費を低減させることができる。
【００１５】
また、上述のような旋回機構を用いると、第１電線クランプを第１位置から第２位置まで移動させる際、電線に無理な曲げや捻り等が作用しなくなるので、電線を速やかに方向転換させて、これに自由弛み部を円滑、容易に形成することができ、定尺電線の製造能率を一段と向上させることができる。
【００１７】
さらに、上述のように、第１電線クランプ旋回機構の駆動手段として流体圧シリンダを使用すると、電線を送り出す電線送出部と第１電線クランプを旋回して移動させる第1電線クランプ旋回機構とを同期して駆動する必要がないので、本発明の製造装置の駆動制御機構が簡単になる利点がある。また、第１電線クランプの旋回手段としてラックとピニオン歯車を組み合わせたものを用いると、第１電線クランプ旋回機構の構造が簡単で小型になり、また、動作も確実になって性能を向上させることができるので好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明に係る定尺電線の製造装置の一実施形態を説明する。図１は上記実施形態の製造装置の概略構成図である。なお、従来の製造装置と同一構成及び機能を有する構成部材は同一符号を用いている。
【００１９】
この製造装置は、電線２を所定の長さ送り出す電線送出部１と、電線送出部１から送り出された電線２の先端部を電線送出部１の電線通路出口側における第１位置Ａで把持する第１電線クランプ４と、第１電線クランプ４が電線２を把持する第１位置Ａとこれより電線２の送出方向とは異なる方向へ離間した第２位置Ｂとの間で往復移動可能なように設けられ、電線２の先端部を把持した第１電線クランプ４を前記第１位置Ａから第２位置Ｂまで移動させて、電線送出部１から送り出された電線２を方向転換させ、電線２に自由弛み部６を形成する第１電線クランプ移動手段１６と、自由弛み部６が形成された電線２の後端部を把持する第２電線クランプ５と、第２電線クランプ５の近傍で電線２の後端部を切断するカッター７とを備えている。
【００２０】
電線送出部１は、電線２をその半径方向から挟持するように開閉自在に設けられた一対の無端状ベルト８、８からなり、少なくとも一方の無端状ベルト８は図示しない駆動手段で電線２をその長さ方向に移動させて第１電線クランプ移動手段１６等へ送り出すことができるように構成されている。更に、例えば、一方の無端状ベルト８を支持するホイール９のシャフト１０には、送り出される電線２の長さを計測する、例えば、エンコーダ１１が取り付けられている。
【００２１】
第１電線クランプ移動手段１６は、例えば、第１電線クランプ旋回機構１７からなる。この第１電線クランプ旋回機構１７は、図１から明らかなように、第１電線クランプ４を旋回支持する旋回アーム１８と、旋回アーム１８の基部に設けられたピニオン歯車１９と、ピニオン歯車１９にかみ合い、ピニオン歯車１９を時計方向及び反時計方向へ所定角度回動させて、その中心の回りに第１電線クランプ４を、図１の実線で示す第１位置Ａと図１で反時計方向へ９０度旋回させた一点鎖線で示す第２位置Ｂとの間で往復旋回移動させるラック２０と、ラック２０をピニオン歯車１９の接線方向へ往復直線移動させる流体圧シリンダ２１とで構成される。
【００２２】
そして、流体圧シリンダ２１のピストンロッド２２の先端部にはラック２０の後端部が取り付けられる。そこで、流体圧シリンダ２１の流体給排口２３から加圧されたエア又は油の加圧流体を供給すると、ピストンロッド２２が伸長してラック２０が図１で左方向へ前進し、ピニオン歯車１９が図１で反時計方向へ回動するので、第１電線クランプ４を第１位置Ａから第２位置Ｂまで矢印方向へ旋回移動させることができる。一方、流体圧シリンダ２１の流体給排口２４から加圧されたエア又は油の加圧流体を供給すると、ピストンロッド２２が縮退してラック２０が図１で右方向へ後退し、ピニオン歯車１９が逆転（時計方向へ回動）するので、第１電線クランプ４を第２位置Ｂから第１位置Ａまで旋回移動させることができる。
【００２３】
なお、第１電線クランプ４及び第２電線クランプ５は、いずれも電線２を挟むように対向して配置された固定把持部２５と可動把持部２６からなり、電線２を挟んで把持する各対向面は、電線２との摩擦を高めるために凹凸面に形成される。そして、可動把持部２６をエアチャック等の駆動手段で固定把持部２５に対して接近、離隔させることにより、電線２の把持と解除が行えるようになっている。第２電線クランプ５は第１電線クランプ４の第１位置Ａ近傍で、該位置Ａよりも電線送出部１から離れた位置に配設される。
【００２４】
カッター７はナイフ状の固定刃２７と可動刃２８からなり、可動刃２８を駆動して両刃間に電線２の後端部を挟み切断する。このカッター７も第２電線クランプ５と同様に第１電線クランプ４の第１位置Ａ近傍であるが、第１位置Ａと第２電線クランプ５との間に配設される。
【００２５】
次に、上記製造装置を用いて定尺電線を製造する方法を図１により説明する。予め、第１電線クランプ移動手段１６の好適な形態である第１電線クランプ旋回機構１７の流体圧シリンダ２１を駆動して、ラック２０を図１で右方向へ後退させ、第１電線クランプ４を電線送出部１の電線通路出口側における第１位置Ａに位置させ、第１電線クランプ４の可動把持部２６を固定把持部２５から離隔して開放しておく。
【００２６】
次に、電線送出部１の一対の無端状ベルト８、８間に電線２を挟持した後、電線送出部１を駆動して電線２を送り出し、その先端部が第１電線クランプ４の電線通路出口側の第１位置Ａに到達したとき、電線送出部１の駆動を停止する。
【００２７】
次に前記電線２の先端部を第１電線クランプ４の固定把持部２５と可動把持部２６間の隙間に押し込み、可動把持部２６を固定把持部２５へ接近させて、固定把持部２５と可動把持部２６間に電線２を挟持して把持する。
【００２８】
次に、第１電線クランプ旋回機構１７の流体圧シリンダ２１を駆動して、ラック２０を図１で左方向へ前進させ、第１電線クランプ４を第１位置Ａから第２位置Ｂへ向けて反時計方向へ旋回させようとする力を作用させる。この状態では、電線送出部１がまだ非駆動状態（停止状態）にあるので、電線２が送り出されず、その先端部に一定の引張張力が作用した状態にある。
【００２９】
次に、上記のような状態で、電線送出部１を駆動し、エンコーダ１１で電線の送り出し長さを計測しながら、電線２の送り出しを開始する。そうすると、第１電線クランプ４には、これを電線流体圧シリンダ２１の流体圧で第１位置Ａから第２位置Ｂへ旋回させようとする力が作用しているため、第１電線クランプ４が第１位置Ａから第２位置Ｂに向けて反時計方向への旋回を開始する。このようにして、電線２を第１位置Ａから第２位置Ｂに向けて方向転換させる。このような第１電線クランプ旋回機構１７を用いて第１電線クランプ４を第１位置Ａから第２位置Ｂまで旋回して移動させると、電線２を無理なく円滑に方向転換させて、自由弛み部を形成することができるので好ましい。
【００３０】
また、第１電線クランプ旋回機構１７の駆動手段として流体圧シリンダ２１を使用すると、電線２を送り出す電線送出部１と第１電線クランプ４を旋回して移動させる第1電線クランプ旋回機構１７とを同期して駆動する必要がないので、駆動制御機構が簡単になる利点がある。また、第１電線クランプ４の旋回手段としてラック２０とピニオン歯車１９を組み合わせたものを用いると、第１電線クランプ旋回機構１７の構造が簡単で小型になり、更に、動作も確実になって性能を向上させることができるので好ましい。
【００３１】
次に、第１電線クランプ４が第２位置Ｂに到達したとき、流体圧シリンダ２１の駆動、即ち、ラック２０の前進を停止し、第1電線クランプ４を第２位置Ｂに配置する。このような状態でも、電線送出部１の駆動を続行して電線送出部から電線２を送り出し、電線２に図１に示すようなＵ形状の自由弛み部６を形成する。やがて、電線送出部１から送り出される電線２のエンコーダ１１による計測長が予め設定された所定の長さに到達したとき、エンコーダ１１から電線送出部１の駆動を停止させる指令が出され、電線送出部１の駆動、即ち、電線２の送り出しが停止する。
【００３２】
次に、前記Ｕ形状の自由弛み部６が形成された電線２の後端部を、前記電線２の先端部を第１電線クランプ４で把持したときと同様な方法で、第２電線クランプ５で把持する。更に、第２電線クランプ５の近傍で電線２の後端部をカッター７で切断する。このようにして、電線２をワイヤーハーネスの形成に必要な長さに切断した定尺電線を製造する。
【００３３】
本発明の製造装置を用いて定尺電線を製造すると、自由弛み部６を形成するために従来必要とした電線方向転換部３の解体作業が不要になり、定尺電線を製造する作業工程を減らすことが可能になる。従って、定尺電線の製造に要する手間と時間が軽減され、電線の製造能率を向上させることができる。
【００３４】
上記のようにして定尺電線を製造した後は、第１電線クランプ４を開いて、電線２の先端部を第１電線クランプ４から外し、この先端部を第１電線クランプ４の近傍に配置された受け渡しチャック（図示省略）に把持する。そして、このチャックで先端部と前記第２電線クランプ５で後端部が把持された定尺電線を、コンベア等の移送手段で後工程の端子圧着部（図示省略）へ移行させ、端子圧着部で定尺電線の両端部に端子を取り付ける。次に、この端子付電線をワイヤーハーネスの配線経路に合うように布線治具を用いて布線する等してワイヤーハーネスを完成する。
【００３５】
なお、前記電線２の先端部を第１電線クランプ４から外した後、第１電線クランプ旋回機構１７の流体圧シリンダ２１を逆駆動してラック２０を後退させ、第１電線クランプ４を第２位置Ｂから第１位置Ａへ逆旋回して戻し、次の定尺電線の製造に備える。
【００３６】
前記実施形態の製造装置では、電線２の先端部を把持した第１電線クランプ４を前記第１位置Ａから第２位置Ｂまで９０度旋回させて電線２を９０度方向転換させた後、電線に自由弛み部６を形成するように構成されているが、電線送出部１の電線送り速度を適宜大きくして電線２の単位時間当たりの送出量を増大させることにより、第１電線クランプ４が第２位置Ｂに到達する以前から電線２に自由弛み部６の形成を開始するようにしてもよい。この場合、第１電線クランプ４が第２位置Ｂに到達すると同時に、又は到達前に、自由弛み部６の形成を終了するようにすることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載された定尺電線の製造装置によると、電線の先端部を把持した第１電線クランプを第１位置から第２位置まで移動させて電線を方向転換させ、その方向転換中に、又は方向転換後、他の工程を経ずに電線に自由弛み部を形成することが可能になる。これにより、定尺電線を製造する作業工程が減少すると共に定尺電線の製造に要する手間と時間が軽減され、電線の製造能率を向上させることができる。また、作業工程が減少するので、設備が簡単になり、設備費を低減させることができる。
【００３８】
また、本発明の請求項１に記載された定尺電線の製造装置によると、第１電線クランプを第１位置から第２位置まで移動させる際、電線に無理な曲げや捻りが作用せず、電線を速やかに方向転換させて、これに自由弛み部を円滑、容易に形成することができ、定尺電線の製造能率を一段と向上させることができる。
【００３９】
さらに、本発明の請求項１に記載された定尺電線の製造装置によると、電線を送り出す電線送出部と第１電線クランプを旋回して移動させる第１電線クランプ旋回機構とを同期して駆動する必要がなくなるので、本発明の製造装置の駆動制御機構が簡単になる利点がある。また、第１電線クランプの旋回手段としてラックとピニオン歯車を組み合わせたものを用いるので、第１電線クランプ旋回機構の構造が簡単で小型になり、更に、動作も確実になって性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る定尺電線の製造装置の概略構成図である。
【図２】従来の定尺電線の製造装置を示す概要構成図である。
【図３】従来の製造装置で使用する電線方向転換部の構成部品を示す分解斜視図である。
【図４】従来の製造装置の使用方法を工程順に示すもので、（イ）は電線送出部で電線を送り出している状態、（ロ）は電線方向転換部で電線に９０度だけ方向転換させている状態、（ハ）は電線に自由弛み部を形成して先端部を第１電線クランプで把持した状態、（ニ）は自由弛み部が形成された電線の後端部を第２電線クランプ５で把持し、カッターで切断した状態の説明図である。
【符号の説明】
１    電線送出部
２    電線
４    第１電線クランプ
５    第２電線クランプ
６    自由弛み部
７    カッター
８    無端状ベルト
９    ホイール
１０  シャフト
１１  エンコーダ
１６  第１電線クランプ移動手段
１７  第１電線クランプ旋回機構
１８  旋回アーム
１９  ピニオン歯車
２０  ラック
２１  流体圧シリンダ
２２  ピストンロッド
２３  流体給排口
２４  流体給排口
２５  固定把持部
２６  可動把持部
２７  固定刃
２８  可動刃
Ａ    第１位置
Ｂ    第２位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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