(57)【要約】【課題】コネクタハウジングの実際の位置を比較的低コストで、且つ高い精度で検出し位置を正しく補正する。【解決手段】固定盤１０上に配置されたコネクタハウジング８０の移動経路の移動方向とほぼ直交する方向に向けて光軸５１ａが配置されたレーザセンサ５０と、コネクタハウジング８０が移動する時に、レーザセンサ５０が出力する信号に基づいて、コネクタハウジング８０の移動方向の外形形状輪郭に相当する一端位置及び他端位置を検出し、検出された前記一端位置及び他端位置に基づき、コネクタハウジング８０の基準位置を計算により特定する位置制御部を備える。レーザ遮光の有無が切り替わるタイミングで角度を位置情報として取得し、コネクタハウジング８０の幅方向の中央位置を検出する。【選択図】図７
2016048629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定盤上に配置されるコネクタハウジングを検出し、前記コネクタハウジングの実際の位置を表す情報を取得するコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが配置される固定盤と、
前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングの移動経路の移動方向とほぼ直交する方向に向けて光軸が配置された光学検出器と、
前記コネクタハウジングが移動する時に、前記光学検出器が出力する信号に基づいて、前記コネクタハウジングの移動方向の外形形状輪郭に相当する一端位置及び他端位置を検出し、検出された前記一端位置及び他端位置に基づき、前記コネクタハウジングの基準位置を計算により特定する位置制御部と、
を備えることを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記光学検出器は、前記コネクタハウジングの移動経路を間に挟んで一方の位置に配置されたレーザ光源と、他方の位置に配置されたレーザ受光器とで構成される透過型レーザセンサである、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記位置制御部は、前記光学検出器が出力する信号に基づいて検出された前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置として検出する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングの位置を検出する前に、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けから取り外された状態で、前記光学検出器を用いて前記ハウジング受けの移動方向の外形形状輪郭に相当するハウジング受け一端位置及びハウジング受け他端位置を検出し、検出された前記ハウジング受け一端位置と前記ハウジング受け他端位置との中央位置を特定し、把握している前記ハウジング受けの位置を前記中央位置に基づいて補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
【請求項５】
請求項３に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けのほぼ中央に配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置に基づいて、位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けに対して片寄せされた状態で配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置と、片寄せの影響とに基づいて位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記固定盤は、所定の回転軸を中心として回転し、前記固定盤に搭載された前記コネクタハウジングを円周方向に移動する回転機構を含み、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングの各位置を、前記回転機構の回転角度により把握する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
【請求項８】
固定盤上に配置されるコネクタハウジングを検出し、前記コネクタハウジングの実際の位置を表す情報を取得するコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが配置される固定盤と、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングの移動経路の移動方向とほぼ直交する方向に向けて光軸が配置された光学検出器とを利用して、
前記コネクタハウジングが移動する時に、前記光学検出器が出力する信号に基づいて、前記コネクタハウジングの移動方向の外形形状輪郭に相当する一端位置及び他端位置を検出し、検出された前記一端位置及び他端位置に基づき、前記コネクタハウジングの基準位置を計算により特定する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【請求項９】
請求項８に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記光学検出器として、前記コネクタハウジングの移動経路を間に挟んで一方の位置に配置されたレーザ光源と、他方の位置に配置されたレーザ受光器とで構成される透過型レーザセンサを利用する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記光学検出器が出力する信号に基づいて検出された前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置として検出する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【請求項１１】
請求項８に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングの位置を検出する前に、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けから取り外された状態で、前記光学検出器を用いて前記ハウジング受けの移動方向の外形形状輪郭に相当するハウジング受け一端位置及びハウジング受け他端位置を検出し、検出された前記ハウジング受け一端位置と前記ハウジング受け他端位置との中央位置を特定し、把握している前記ハウジング受けの位置を前記中央位置に基づいて補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けのほぼ中央に配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置に基づいて、位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【請求項１３】
請求項８に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けに対して片寄せされた状態で配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置と、片寄せの影響とに基づいて位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１３のいずれか１項に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記固定盤が、所定の回転軸を中心として回転し、前記固定盤に搭載された前記コネクタハウジングを円周方向に移動する回転機構を含み、
前記コネクタハウジングの各位置を、前記回転機構の回転角度により把握する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定盤上に配置されるコネクタハウジングを検出し、前記コネクタハウジングの実際の位置を表す情報を取得するコネクタハウジング位置検出装置及び位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１においては、布線板上に位置決めされたコネクタハウジングの端子挿入用孔内へ端子を挿入する端子挿入装置が示されている。また、光照射部及びテレビカメラを設けて、端子を挿入する前に、画像処理によりコネクタハウジングの位置ずれ量を検出し、端子挿入動作に補正を加えることを示している。
【０００３】
また、特許文献２には、ワイヤーハーネスを製造するために用いる端子挿入装置が示されている。この端子挿入装置は、端子を把持してハウジングのキャビティに挿入するものである。また、係合確認機構が、端子のハウジングへの挿入後に、該端子に反挿入方向への力を加えて該端子とハウジングとの間の変位を変位センサにより検出し、該端子とハウジングとの係合の良否を判定することを示している。
【０００４】
また、特許文献３には、ワイヤーハーネスを製造するために用いる端子挿入装置が示されている。また、この端子挿入装置はハウジングが所定位置にあることを確認する手段１４０を備えている。また、同手段は所定位置においてハウジングが当接する部材１３５に形成された空所１３７、該空所の空気を吸引する吸引機構１６０、及び、該空所１３７に連通するパイプ１６１の圧力を検出する圧力センサ１６２を有している。そして、該センサで検出された圧力に応じてハウジングが所定位置にあるか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１３８８２６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８６１７９号公報
【特許文献３】特開２０１３−３３７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、所定の固定盤上にハウジング受けを配置し、前記ハウジング受けで支持したコネクタハウジングに対して端子を挿入する場合を想定する。挿入する端子については、所定の端子挿入機で把持して、前記コネクタハウジングの前面と対向する位置に位置決めする。この場合、前記コネクタハウジングのキャビティ（空洞）と端子の位置が合っていれば、端子をキャビティに挿入することができる。
【０００７】
例えば、端子挿入機であるロボットをティーチングすることにより、端子挿入機の基準位置が、前記ハウジング受けの基準位置と一致するように位置合わせすることができる。また、基本的には前記ハウジング受け及び前記コネクタハウジングの寸法が既知であり、設計図面上で定められた寸法に従って計算を行うことにより、前記ハウジング受けの基準位置から前記コネクタハウジングのキャビティの位置を特定できる。したがって、端子の位置をキャビティと一致する位置に端子挿入機で位置合わせすることができる。
【０００８】
しかしながら、実際のキャビティの位置が計算上の位置からずれているために、端子の挿入に失敗する場合がある。位置ずれの代表的な原因としては次の２つが考えられる。
（１）一般的なコネクタハウジングは樹脂成形品であるため、製造時の熱収縮によって寸法に誤差が発生する。具体的には、コネクタハウジング内の各キャビティの位置が、設計図面上の位置よりもコネクタハウジングの中心寄りの位置に移動する傾向がある。尚、事前に熱収縮の影響を考慮した寸法で設計し製造を行う場合には、逆に各キャビティの位置が、コネクタハウジングの中心から離れる放射方向に位置ずれする場合もある。
【０００９】
（２）コネクタハウジングを収容するためのハウジング受けの空間が、コネクタハウジングよりも少し大きく形成され、ハウジング受けとコネクタハウジングとの間にクリアランス（隙間）が形成される場合がある。その場合、コネクタハウジングの位置がハウジング受けに対して移動しないように、幅方向の一方の位置に片寄せした状態で保持するように、ばねなどを用いて位置決めし固定する。このような片寄せを行っている場合には、コネクタハウジングの各キャビティの実際の位置は、ハウジング受けの基準位置から算出される理論上の位置に対して少しずれた位置に移動する。また、コネクタハウジングの幅の寸法にずれが生じた場合には、片寄せの影響による各キャビティ位置のずれ量も変化する。
【００１０】
また、コネクタハウジングのキャビティの位置ずれを抑制するために、ハウジング受けには高い加工精度が要求される。そのため、ハウジング受けを加工するための加工費用が高くなるのは避けられない。
【００１１】
例えば、特許文献１に示されるような光照射部及びテレビカメラを備える場合には、コネクタハウジングの位置ずれ量を検出することが可能である。しかし、高価なテレビカメラを採用したり、特別な工夫を施さない限り、位置ずれ量を高精度で検出するのは困難である。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタハウジングの実際の位置を比較的低コストで、且つ高い精度で検出することが可能なコネクタハウジング位置検出装置及び位置検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタハウジング位置検出装置は、下記（１）〜（７）を特徴としている。
（１）  固定盤上に配置されるコネクタハウジングを検出し、前記コネクタハウジングの実際の位置を表す情報を取得するコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが配置される固定盤と、
前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングの移動経路の移動方向とほぼ直交する方向に向けて光軸が配置された光学検出器と、
前記コネクタハウジングが移動する時に、前記光学検出器が出力する信号に基づいて、前記コネクタハウジングの移動方向の外形形状輪郭に相当する一端位置及び他端位置を検出し、検出された前記一端位置及び他端位置に基づき、前記コネクタハウジングの基準位置を計算により特定する位置制御部と、
を備えることを特徴とする。
（２）  上記（１）に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記光学検出器は、前記コネクタハウジングの移動経路を間に挟んで一方の位置に配置されたレーザ光源と、他方の位置に配置されたレーザ受光器とで構成される透過型レーザセンサである、
ことを特徴とする。
（３）  上記（１）に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記位置制御部は、前記光学検出器が出力する信号に基づいて検出された前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置として検出する、
ことを特徴とする。
（４）  上記（１）に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングの位置を検出する前に、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けから取り外された状態で、前記光学検出器を用いて前記ハウジング受けの移動方向の外形形状輪郭に相当するハウジング受け一端位置及びハウジング受け他端位置を検出し、検出された前記ハウジング受け一端位置と前記ハウジング受け他端位置との中央位置を特定し、把握している前記ハウジング受けの位置を前記中央位置に基づいて補正する、
ことを特徴とする。
（５）  上記（３）に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けのほぼ中央に配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置に基づいて、位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とする。
（６）  上記（１）に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けに対して片寄せされた状態で配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置と、片寄せの影響とに基づいて位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とする。
（７）  上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記固定盤は、所定の回転軸を中心として回転し、前記固定盤に搭載された前記コネクタハウジングを円周方向に移動する回転機構を含み、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングの各位置を、前記回転機構の回転角度により把握する、
ことを特徴とする。
【００１４】
上記（１）の構成のコネクタハウジング位置検出装置によれば、前記光学検出器は、前記コネクタハウジングが移動して光軸を横切る時にその輪郭の位置だけを検出できればよいので、低コストのセンサであっても高精度で位置を特定できる。また、前記位置制御部が特定する前記コネクタハウジングの基準位置は、外形形状輪郭の一端位置及び他端位置に基づいて計算される中間位置であるため、この基準位置は製造時の熱収縮の影響による寸法誤差の影響を受けにくく、前記コネクタハウジングの傾きの影響も受けにくい。
上記（２）の構成のコネクタハウジング位置検出装置によれば、前記レーザ光源から出射されるスポット状のレーザ光を前記コネクタハウジングが移動中に遮光する輪郭の位置を高精度で検出できる。しかも、低コストで位置検出を実現できる。
上記（３）の構成のコネクタハウジング位置検出装置によれば、前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置に定めるので、この基準位置は製造時の熱収縮の影響による寸法誤差の影響を受けにくく、前記コネクタハウジングの傾きの影響も受けにくい。
上記（４）の構成のコネクタハウジング位置検出装置によれば、前記ハウジング受けの位置も正確に検出できる。したがって、前記ハウジング受けの位置決め精度が低い場合や、前記ハウジング受けの加工精度が低い場合であっても、それらの影響による位置ずれを事前に補正し、その後で、コネクタハウジングの位置ずれを正確に検出できる。
上記（５）の構成のコネクタハウジング位置検出装置によれば、前記ハウジング受けの位置を基準にして、前記コネクタハウジングの位置ずれを正しく補正することができる。
上記（６）の構成のコネクタハウジング位置検出装置によれば、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けに対して片寄せされている状況であっても、前記ハウジング受けの位置を基準にして、前記コネクタハウジングの位置ずれを正しく補正することができる。
上記（７）の構成のコネクタハウジング位置検出装置によれば、前記回転機構の回転角度として、前記コネクタハウジングの各位置を把握できる。前記固定盤を回転することにより、多数のコネクタハウジングを順番に切り替えて処理することが容易になり、大量生産する場合に効率良い作業を実現できる。
【００１５】
前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタハウジング位置検出方法は、下記（８）〜（１４）を特徴としている。
（８）  固定盤上に配置されるコネクタハウジングを検出し、前記コネクタハウジングの実際の位置を表す情報を取得するコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが配置される固定盤と、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングの移動経路の移動方向とほぼ直交する方向に向けて光軸が配置された光学検出器とを利用して、
前記コネクタハウジングが移動する時に、前記光学検出器が出力する信号に基づいて、前記コネクタハウジングの移動方向の外形形状輪郭に相当する一端位置及び他端位置を検出し、検出された前記一端位置及び他端位置に基づき、前記コネクタハウジングの基準位置を計算により特定する、
ことを特徴とする。
（９）  上記（８）に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記光学検出器として、前記コネクタハウジングの移動経路を間に挟んで一方の位置に配置されたレーザ光源と、他方の位置に配置されたレーザ受光器とで構成される透過型レーザセンサを利用する、
ことを特徴とする。
（１０）  上記（８）に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記光学検出器が出力する信号に基づいて検出された前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置として検出する、
ことを特徴とする。
（１１）  上記（８）に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングの位置を検出する前に、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けから取り外された状態で、前記光学検出器を用いて前記ハウジング受けの移動方向の外形形状輪郭に相当するハウジング受け一端位置及びハウジング受け他端位置を検出し、検出された前記ハウジング受け一端位置と前記ハウジング受け他端位置との中央位置を特定し、把握している前記ハウジング受けの位置を前記中央位置に基づいて補正する、
ことを特徴とする。
（１２）  上記（１０）に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けのほぼ中央に配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置に基づいて、位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とする。
（１３）  上記（８）に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けに対して片寄せされた状態で配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置と、片寄せの影響とに基づいて位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とする。
（１４）  上記（８）乃至（１３）のいずれかに記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記固定盤が、所定の回転軸を中心として回転し、前記固定盤に搭載された前記コネクタハウジングを円周方向に移動する回転機構を含み、
前記コネクタハウジングの各位置を、前記回転機構の回転角度により把握する、
ことを特徴とする。
【００１６】
上記（８）の構成のコネクタハウジング位置検出方法によれば、前記光学検出器は、前記コネクタハウジングが移動して光軸を横切る時にその輪郭の位置だけを検出できればよいので、低コストのセンサであっても高精度で位置を特定できる。また、特定する前記コネクタハウジングの基準位置は、外形形状輪郭の一端位置及び他端位置に基づいて計算される中間位置であるため、この基準位置は製造時の熱収縮の影響による寸法誤差の影響を受けにくく、前記コネクタハウジングの傾きの影響も受けにくい。
上記（９）の構成のコネクタハウジング位置検出方法によれば、前記レーザ光源から出射されるスポット状のレーザ光を前記コネクタハウジングが移動中に遮光する輪郭の位置を高精度で検出できる。しかも、低コストで位置検出を実現できる。
上記（１０）の構成のコネクタハウジング位置検出方法によれば、前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置に定めるので、この基準位置は製造時の熱収縮の影響による寸法誤差の影響を受けにくく、前記コネクタハウジングの傾きの影響も受けにくい。
上記（１１）の構成のコネクタハウジング位置検出方法によれば、前記ハウジング受けの位置も正確に検出できる。したがって、前記ハウジング受けの位置決め精度が低い場合や、前記ハウジング受けの加工精度が低い場合であっても、それらの影響による位置ずれを事前に補正し、その後で、コネクタハウジングの位置ずれを正確に検出できる。
上記（１２）の構成のコネクタハウジング位置検出方法によれば、前記ハウジング受けの位置を基準にして、前記コネクタハウジングの位置ずれを正しく補正することができる。
上記（１３）の構成のコネクタハウジング位置検出方法によれば、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けに対して片寄せされている状況であっても、前記ハウジング受けの位置を基準にして、前記コネクタハウジングの位置ずれを正しく補正することができる。
上記（１４）の構成のコネクタハウジング位置検出方法によれば、前記回転機構の回転角度として、前記コネクタハウジングの各位置を把握できる。前記固定盤を回転することにより、多数のコネクタハウジングを順番に切り替えて処理することが容易になり、大量生産する場合に効率良い作業を実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のコネクタハウジング位置検出装置及び位置検出方法によれば、コネクタハウジングの実際の位置を比較的低コストで、且つ高い精度で検出することが可能になる。したがって、コネクタハウジングの各キャビティに端子を挿入する行程で、コネクタハウジングの位置ずれに起因する端子挿入不良の発生を抑制できる。
【００１８】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態の、２台の並列関節機構を備える端子挿入装置の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の端子挿入装置を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における固定盤を示す図であって、図３（Ａ）は固定盤の平面図であり、図３（Ｂ）は側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態の端子挿入装置における並列関節機構を示す側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の端子挿入装置における電線運搬機を示す斜視図である。
【図６】図６（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における端子計測センサを示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、計測センサによる検出領域と端子の位置関係を示す正面図である。
【図７】図７は、固定盤に配置される複数のコネクタハウジング及びコネクタハウジング位置センサの位置関係を表す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態の端子挿入装置を含む制御システムの機能ブロック図である。
【図９】図９は、コネクタハウジングの挿入面及びハウジング受けを示す正面図である。
【図１０】図１０は、設計上のコネクタハウジング及び製造後の実際のコネクタハウジングの寸法を表す状態遷移図である。
【図１１】図１１は、ハウジング受けとコネクタハウジングとの位置関係の具体例を表す正面図である。
【図１２】図１２は、コネクタハウジング位置センサとハウジング受け及びコネクタハウジング８０との位置関係を表す正面図である。
【図１３】図１３は、ハウジング受け及びコネクタハウジング８０と、検出位置の移動軌跡との位置関係を表す平面図である。
【図１４】図１４は、レーザ検出信号と、サーボモータ角度と、検出位置に対向する遮光物との関係を表すタイムチャートである。
【図１５】図１５（Ａ）は固定盤上に配置されたコネクタハウジングを表す平面図、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）の一部分を表す要部拡大部である。
【図１６】図１６（Ａ）はハウジング受けの検出位置を表す正面図、図１６（Ｂ）はハウジング受けの検出位置を表す平面図である。
【図１７】図１７（Ａ）はコネクタハウジングの検出位置を表す正面図、図１７（Ｂ）は、コネクタハウジングの検出位置を表す平面図である。
【図１８】図１８は、コネクタハウジングの位置ずれを表す平面図である。
【図１９】図１９（Ａ）は、コネクタハウジング及び検出位置の移動軌跡を表す平面図、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）の一部分を表す要部拡大図である。
【図２０】図２０（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）の要部拡大図である。
【図２１】図２１（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）の要部拡大図である。
【図２２】図２２（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の要部拡大図である。
【図２３】図２３（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）の要部拡大図である。
【図２４】図２４（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図であり、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）の要部拡大図である。
【図２５】図２５（Ａ）は、Ｘ計測センサ及びＺ計測センサの検出領域に端子の先端が位置している状態を示す斜視図であり、図２５（Ｂ）は、端子のロール方向の回転が０に戻され、且つ電線がＹ軸に平行に配置された状態を示す斜視図である。
【図２６】図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）は、端子のロール方向の回転角の計算手法を説明する模式図であり、図２６（Ａ）は回転角が０の場合、図２６（Ｂ）は回転角がθの場合であり、図２６（Ｃ）は、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角の計算手法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００２１】
［端子挿入装置の概要］
図１は、本発明の実施形態のコネクタハウジング位置検出装置を含む端子挿入装置を示す斜視図である。本発明の実施形態の端子挿入装置は、固定盤１０と、並列関節機構２０と、を含んで構成される。本発明の実施形態の端子挿入装置は、さらに、電線運搬機３０と、端子計測センサ４０と、図７に示すコネクタハウジング位置センサ５０とを備えている。以下、固定盤１０、並列関節機構２０、電線運搬機３０、端子計測センサ４０、及びコネクタハウジング位置センサ５０について詳細に説明する。
【００２２】
図１に示されるように、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ、固定盤１０に配置された異なるコネクタハウジング８０に対して端子を挿入する。また、この構成の場合、電線運搬機３０は、２つの移動体３２Ａ、３２Ｂを備えており、移動体３２Ａが電線９０の一端を、移動体３２Ｂが電線９０の他端をそれぞれ把持する。そして、２つの移動体３２Ａ、３２Ｂが一端及び他端が把持された状態の電線９０を所定位置へ運搬する。このように、電線運搬機３０は、一回路線単位で電線を運搬する。
【００２３】
また、端子計測センサ４０は、計測センサが２つセンサ台４１に取り付けられている。一つの計測センサ４７Ａは、並列関節機構２０Ａが把持した電線の先端に位置する端子を計測対象とし、別の計測センサ４７Ｂは、並列関節機構２０Ｂが把持した電線の先端に位置する端子を計測対象とする。この構成により、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂは、一方が電線９０の一端を把持し、他方が電線９０の他端を把持し、それぞれの端部が接続されるべき異なるコネクタハウジングに対して端子挿入処理を実行する。また、コネクタハウジング位置センサ５０は、図７のように固定盤１０上の各コネクタハウジング８０を検出できる位置に配置されている。
【００２４】
以降に説明する、本発明の実施形態の端子挿入装置においては、より深い理解に導くため、１台の並列関節機構２０によって端子をコネクタハウジングに挿入する形態について説明するが、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂによって端子を挿入する形態であっても、２台の並列関節機構２０Ａ、２０Ｂが独立して駆動するため、端子挿入処理は同様である。
【００２５】
［端子挿入装置の構成］
［固定盤１０の詳細］
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における固定盤を示す図であって、図３（Ａ）は固定盤の平面図を、図３（Ｂ）は側面図を、それぞれ示す。固定盤１０は、図２及び図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示されるように、コネクタハウジング８０を位置決めするための部材であり、ハウジング支持台（図示せず）の平坦面に取り付けられる。固定盤１０は、コネクタハウジング８０を保持するハウジング受け１１と、ハウジング受け１１が固定される円環状のレール部材１２と、レール部材１２と軸心が一致するように該レール部材１２が上面１３ａに固定される円盤部材１３と、円盤部材１３の軸心と一致するように回転軸１４ａが設定された、円盤部材１３の下面１３ｂに取り付けられたモータ部材１４と、を備える。
【００２６】
このモータ部材１４は、後述するサーボモータ（５４）を備え、各コネクタハウジング８０をハウジング受け１１と共に図３（Ａ）における反時計回り方向に回転駆動することができる。また、このサーボモータは回転位置を検出するエンコーダを内蔵しており、回転位置を表す角度の信号を出力することができる。つまり、モータ部材１４を駆動することにより、各コネクタハウジング８０を円周方向に移動させて円周上の所望の位置に位置決めすることができる。
【００２７】
ハウジング受け１１は、コネクタハウジング８０の外側面の形状に略一致する内面が形成された凹部を有する。ハウジング受け１１の凹部に収容されることにより、コネクタハウジング８０はハウジング受け１１に対して位置決めされる。ハウジング受け１１は、ハウジング受け１１を支持する支持台１１ａを介してレール部材１２に固定される。レール部材１２に固定された支持台１１ａは、その一部がレール部材１２の半径方向に沿ってレール部材１２の外部に延在されている。ハウジング受け１１は、支持台１１ａにおけるレール部材１２の外部に延在されている一部に固定されている。また、レール部材１２には複数のハウジング受け１１が固定されるが、これらの複数のハウジング受け１１は、円環状のレール部材１２に所定の間隔で配置される。このため、複数のハウジング受け１１に固定されたコネクタハウジング８０は、隣り合うコネクタハウジング８０の位置を順に繋いでいくと、その繋いだ線分の集合が全体として円環状を形成するように配置される。また、コネクタハウジング８０は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、キャビティ８１の開口が露出する該コネクタハウジング８０の前面がレール部材１２の外側に位置するようにハウジング受け１１に保持される。このとき、ハウジング受け１１に保持されたコネクタハウジングにおけるキャビティ８１は、その延びる方向がレール部材１２の半径方向に沿って配置される。
【００２８】
レール部材１２は、円形平板の内部が穿たれた平板状の円環部材であり、その内部に円盤部材１３の一部が嵌入することにより該円盤部材１３に固定される。レール部材１２は、半円形状の平板が２つ同一平面上に並設されたものである。好ましくは、ハウジング受け１１にコネクタハウジング８０が保持された状態のレール部材１２が円盤部材１３に固定され、各コネクタハウジング８０に対する端子の挿入が実施される。
【００２９】
円盤部材１３は、径の異なる３つの円盤体１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが軸心を一致するように積層され、それらの円盤体１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが一体として形成された部材である。円盤体１３ｃは、径がレール部材１２の内径に略一致する。円盤体１３ｃがそのレール部材１２に嵌入することにより、レール部材１２が円盤体１３ｃに対して固定される。また、円盤体１３ｄは、径がレール部材１２の外径に略一致する。円盤体１３ｃに対して固定されたレール部材１２の下面を、円盤体１３ｄの上面１３ａが支持することにより、レール部材１２は円盤部材１３に対して安定的に保持される。また、円盤体１３ｅは、下面１３ｂにモータ部材１４が取り付けられている。円盤体１３ｅの軸心は、モータ部材１４の回転軸１４ａの軸心と一致しており、モータ部材１４の回転に伴って円盤部材１３が回動する。この結果、円盤部材１３の円盤体１３ｃに固定されたレール部材１２も、モータ部材１４の回転に伴って回転軸１４ａを中心として回動する。このため、各ハウジング受け１１に固定された複数のコネクタハウジング８０もまた、これらのハウジングが形成する円環の周方向に回転することになる。
【００３０】
モータ部材１４は、回転軸がハウジング支持台（図示せず）の平坦面に対して垂直となるように、該平坦面に支持される。モータ部材１４がハウジング支持台の平坦面に支持されることにより、固定盤１０がハウジング支持台に取り付けられる。モータ部材１４は、モータの回転力が各種のギヤを介して円盤部材１３に伝達され、円盤部材１３が回転する。モータ部材１４は、制御装置（図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には図示せず）からの制御信号を受け付けて、モータの回転を制御する。制御装置によるモータ部材１４の駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。
【００３１】
本発明の実施形態の端子挿入装置では、複数のコネクタハウジング８０が固定盤１０に円環状に配置される。このため、本発明の実施形態の端子挿入装置は、従来の端子挿入装置のように、複数のコネクタハウジングを一列に配置するための幅方向に大きく開かれた空間を確保する必要は無く、固定盤１０を収納できる程度の幅の空間を確保すればよくなる。このため、上述した固定盤１０の構造は、端子挿入装置の小型化に寄与する。
【００３２】
［並列関節機構２０の詳細］
図４は、本発明の実施形態の端子挿入装置における並列関節機構を示す側面図である。並列関節機構２０は、コネクタハウジング８０に端子を挿入するための機材であり、並列関節機構支持台（図示せず）に取り付けられる。並列関節機構２０は、図４に示されるように、並列関節機構支持台に取り付けられる基台２１と、基台２１上に設置された３つの第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの回転軸に各々の一端が接続されて駆動する３つのアーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、アーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃの他端に各々の一端がユニバーサルジョイント、伝達ギヤを介して接続される３つのリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、３つのリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃの他端にユニバーサルジョイントを介して接続されるハンド部材２５と、を備えている。並列関節機構２０は、３つの第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの回転量を制御してアーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃの傾斜角度、及びリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃのアーム２３ａ、２３ｂ、２３ｃに対する角度を変化させることにより、ハンド部材２５をＸＹＺに沿う３方向に並進させることができる。並列関節機構２０は、制御装置（図４には図示せず）からの制御信号を受け付けて、第１モータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの回転を制御する。制御装置による並列関節機構２０のＸＹＺ３方向への並進駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。
【００３３】
さらに、ハンド部材２５は、３つのリンク２４ａ、２４ｂ、２４ｃの他端にユニバーサルジョイントを介して接続されるハンド基台２５ａと、ハンド基台２５ａに対してロール方向に旋回自在に取り付けられた電線把持本体２５ｂと、先端に接続された端子を含む電線の一部を把持する、電線把持本体２５ｂの先端に設けられた電線チャック２５ｃと、ハンド基台２５ａに取り付けられ、電線把持本体２５ｂをハンド基台２５ａに対してピッチ方向（図４におけるＸ軸を周回する方向）、ヨー方向（図４におけるＺ軸を周回する方向）に旋回する第２モータ２５ｆと、ハンド基台２５ａに取り付けられ、電線把持本体２５ｂをハンド基台２５ａに対してロール方向（図４におけるＹ軸を周回する方向）に旋回する第３モータ２５ｄと、電線チャック２５ｃに作用する外力を検出する圧力センサ２５ｇを有する。尚、本実施形態では、ハンド基台２５ａに第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄを設ける構成としたが、第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄを基台２１上に設ける構成としてもよい。この場合、第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄを伸縮シャフト及びユニバーサルジョイントを介してハンド基台２５ａに取り付ける構造とすることにより、ハンド部材２５をピッチ方向、ヨー方向、ロール方向に旋回自在とする。また、１つの第２モータ２５ｆにて電線把持本体２５ｂをピッチ方向及びヨー方向に旋回する構成としたが、第２モータ２５ｆに相当するモータをハンド基台２５ａに２つ取り付け、一方のモータがその回転によって電線把持本体２５ｂをピッチ方向に、他方のモータがその回転によって電線把持本体２５ｂをヨー方向に、それぞれ旋回自在とする構成であってもよい。
【００３４】
電線把持本体２５ｂは、電線チャック２５ｃにエアーを送り込むシリンダを有しており、電線チャック２５ｃは、電線把持本体２５ｂからエアーを送り込まれるとチャックが閉じられ、エアーが送り込まれなくなるとチャックが開く。並列関節機構２０は、制御装置（図４には図示せず）からの制御信号を受け付けて、電線把持本体２５ｂが電線チャック２５ｃにエアーを送り込むタイミングを制御する。制御装置による電線チャック２５ｃの開閉駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。
【００３５】
また、電線把持本体２５ｂは、第２モータ２５ｆの回転量を制御して駆動させることにより、電線把持本体２５ｂの姿勢がピッチ方向、ヨー方向に旋回する。また、電線把持本体２５ｂは、第３モータ２５ｄの回転軸に連結される駆動軸２５ｅを有しており、第３モータ２５ｄの回転量を制御して駆動軸２５ｅをハンド基台２５ａに対して回転させることにより、電線把持本体２５ｂの姿勢をロール方向に旋回させることができる。この結果、電線チャック２５ｃに把持された電線もまた、姿勢がピッチ方向、ヨー方向及びロール方向に旋回する。並列関節機構２０は、制御装置（図４には図示せず）からの制御信号を受け付けて、第２モータ２５ｆ及び第３モータ２５ｄの回転を制御する。制御装置による電線把持本体２５ｂのピッチ方向、ヨー方向及びロール方向への旋回駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。
【００３６】
また、電線チャック２５ｃは、前側チャック２５ｃ１及び後側チャック２５ｃ２を備えている。本発明の実施形態では、各チャック２５ｃ１、２５ｃ２がそれぞれ、電線の外皮の部分をチャックの間に挟んだ状態で閉じられることにより、電線チャック２５ｃが電線を把持する。このように電線チャック２５ｃが端子９１を把持しなくてもよくなると、端子９１を把持するための端子チャックを電線把持本体２５ｂに設けなくて済む。これにより、電線把持本体２５ｂの軽量化、ひいてはハンド部材２５の軽量化に繋がる。この結果、並列関節機構２０の動作スピードの向上やサイクルタイムの短縮が実現でき、並列関節機構２０の作業効率の向上を図ることができる。
【００３７】
［電線運搬機３０の詳細］
図５は、本発明の実施形態の端子挿入装置における電線運搬機を示す斜視図である。電線運搬機３０は、先端に端子９１が取り付けられた電線９０を、所定位置に運搬する機材である。電線運搬機３０は、図５に示されるように、Ｘ軸方向に延びる運搬レール３１と、運搬レール３１をスライド自在な移動体３２と、先端に接続された端子９１を含む電線９０の一部を把持する、移動体３２に設けられた搬送チャック３３と、運搬レール３１を支持するフレーム３４と、搬送チャック３３にエアーを送り込むエアチャック本体３５と、を備えている。本発明の実施形態では、移動体３２が運搬レール３１上を移動する向きがＸ軸の向きに相当する。
【００３８】
移動体３２は、モータを備えており、当該モータの回転力が運搬レール３１の長手方向の推進力に変換されて運搬レール３１上をスライドすることができる。移動体３２は、制御装置（図５には図示せず）からの制御信号を受け付けて、モータの回転を制御する。制御装置による移動体３２の運搬レール３１上のスライド駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。
【００３９】
また、移動体３２は、搬送チャック３３にエアーを送り込むエアチャック本体３５を有しており、搬送チャック３３は、移動体３２からエアーを送り込まれるとチャックが閉じられ、エアーが送り込まれなくなるとチャックが開く。移動体３２は、制御装置（図５には図示せず）からの制御信号を受け付けて、搬送チャック３３にエアーを送り込むタイミングを制御する。制御装置による搬送チャック３３の開閉駆動制御については後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。
【００４０】
移動体３２によって運搬されてきた電線９０を並列関節機構２０が把持する位置は、予め位置決めされている。すなわち、移動体３２は、運搬レール３１上を移動して予め定められた所定位置で停止し、他方、並列関節機構２０は、移動体３２によって運搬された電線が予め定められた位置にあるものとしてその位置に向かう。この結果、並列関節機構２０は、移動体３２によって運搬されてきた電線９０をハンド部材２５で把持することができ、他方、移動体３２は、電線９０が並列関節機構２０によって把持された後自身の電線９０の把持を解く。この一連の処理により、並列関節機構２０に電線９０が供給される。
【００４１】
［端子計測センサ４０の詳細］
図６（Ａ）は、本発明の実施形態の端子挿入装置における端子計測センサを示す斜視図である。端子計測センサ４０は、並列関節機構２０のハンド部材２５が把持した電線９０の先端に位置する端子９１のロール方向の回転角及び端子９１の先端が位置するＸＺ座標を計測する機材である。本発明の実施形態では、並列関節機構２０の電線チャック２５ｃが電線９０の外皮の部分を２箇所挟み、並列関節機構２０がその電線９０を運搬して、端子９１をコネクタハウジング８０のキャビティ８１に挿入する。このとき、端子９１がロール方向に回転していることも考慮しなければならない。さらには、端子９１の重みによる電線９０の垂れ下がりまたは電線の巻き癖による跳ね返り、より具体的には電線９０における、電線チャック２５ｃのの前側チャック２５ｃ１に把持された箇所から電線９０の先端にかけての垂れ下がりまたは跳ね返り、を考慮しなければならない。端子計測センサ４０は、端子９１のロール方向への回転角、及びこの電線９０の垂れ下がりまたは跳ね返りによる端子９１のＹ軸方向に対する傾きを検出するものである。
【００４２】
端子計測センサ４０は、センサ台４１、センサ台４１に取り付けられる端子９１先端のＸ軸方向の位置座標を検出するＸ計測センサ４２、センサ台４１に取り付けられる端子９１先端のＺ軸方向の位置座標を検出するＺ計測センサ４３、Ｙ軸方向に延びるセンサ台レール４４、センサ台４１のセンサ台レール４４に沿ったスライドを可能にするスライダ４５、及びセンサ台レール４４の端部（図６（Ａ）では左方）に設けられた、センサ台４１をスライダ４５を介して前進、後退駆動させるための駆動源４６と、を備える。センサ台４１がセンサ台レール４４上を移動する向きがＹ軸の向きに相当する。
【００４３】
Ｘ計測センサ４２は、帯状レーザを発光する発光面とその帯状レーザを受光する受光面がＺ軸方向に離間して配置されている。また、Ｚ計測センサ４３は、帯状レーザを発光する発光面とその帯状レーザを受光する受光面がＸ軸方向に離間して配置されている。図６（Ｂ）に示される、計測センサによる検出領域と端子の位置関係のように、Ｘ計測センサ４２の発光面と受光面、及びＺ計測センサ４３の発光面と受光面で囲まれる検出領域に遮蔽物が位置した場合、Ｘ計測センサ４２の受光面にて検出される光の強度の分布、及びＺ計測センサ４３の受光面にて検出される光の強度の分布から、その遮蔽物のＸ方向、Ｚ方向の幅、及びＸＺ座標を特定することができる。この原理を利用し、並列関節機構２０が把持した電線９０の端子９１の先端を、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に配置することができれば、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３によって検出される端子９１のＸ方向、Ｚ方向の幅及びＸＺ座標から端子９１の先端のロール方向の回転角θ、及びＸＺ座標を検出することができる。
【００４４】
上述のようにＸ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１の先端を配置するため、センサ台４１は、センサ台レール４４をＹ軸方向に次のように移動する。すなわち、駆動源４６は、制御装置（図６には図示せず）からの制御信号を受け付けて駆動し、または駆動を停止し、センサ台４１は、その駆動源４６から動力を受けてＹ軸方向の任意の位置に移動する。このセンサ台４１の動きにより、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１の先端を収めることができる。
【００４５】
尚、並列関節機構２０が電線９０を把持する箇所が端子９１から離れるほど、端子９１の重みによる電線９０の垂れ下がり量または跳ね返り量は大きくなる。この結果、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１が収まらない、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域に端子９１が到達しない、等が考えられる。このため、並列関節機構２０が電線９０を把持する箇所を定めるにあたっては、電線９０の垂れ下がりまたは跳ね返りによる端子９１の先端のＸ軸及びＺ軸の最大変位量が上記の検出領域に収まり、且つ、Ｙ軸方向の最大変位量がＸ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の帯状レーザの厚み（Ｙ軸方向の厚み）の範囲内に収まることが好ましい。
【００４６】
ここまで説明したセンサ台４１の移動は、制御装置（図６には図示せず）が駆動源４６のエンコーダからの信号を受け付け駆動源４６に制御信号を出力してセンサ台４１の移動を制御することにより実現される。そして、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３は、検出領域に配置された端子９１の先端のＸ方向、Ｚ方向の幅、及びＸＺ座標を検出すると、その信号を制御装置に出力する。端子９１の先端のロール方向の回転角θ、及びＸＺ座標の算出手法については、後述する［制御装置７０による制御の詳細］にて説明する。
【００４７】
［コネクタハウジング位置センサ５０の詳細］
図７に示すように、コネクタハウジング位置センサ５０は、円盤部材１３の回転に伴って円周方向に移動する各コネクタハウジング８０の移動軌跡と対向する位置に固定されており、レーザ投光器５１とレーザ受光器５２とで構成されている。図７の例ではレーザ投光器５１が上方に配置され、レーザ受光器５２が下方に配置され、レーザ投光器５１から出射されるレーザ光５１ａの光軸は、各コネクタハウジング８０の移動軌跡の向きと直交する方向に向いている。レーザ受光器５２は、レーザ投光器５１からのレーザ光５１ａを受光できるように対向する位置に固定されている。尚、レーザ投光器５１とレーザ受光器５２との上下位置を逆にしても良い。
【００４８】
レーザ光５１ａが通過する軸の位置にコネクタハウジング８０やハウジング受け１１が存在しない時には、レーザ光５１ａがレーザ受光器５２で常時受光される。一方、円盤部材１３の回転に伴って、コネクタハウジング８０がレーザ光５１ａの位置を通過する時には、コネクタハウジング８０がレーザ光５１ａを遮光するので、レーザ受光器５２は一時的にレーザ光５１ａを検出できない状態になる。したがって、レーザ受光器５２におけるレーザ光５１ａの受光の有無に基づき、レーザ光５１ａの位置をコネクタハウジング８０が通過しているか否かを識別することができる。
【００４９】
また、ハウジング受け１１上にコネクタハウジング８０が配置されていない状態においては、円盤部材１３の回転に伴ってハウジング受け１１がレーザ光５１ａの位置を通過する時に、ハウジング受け１１がレーザ光５１ａを遮光する。したがって、コネクタハウジング８０が存在しない時には、レーザ受光器５２におけるレーザ光５１ａの受光の有無に基づき、レーザ光５１ａの位置をハウジング受け１１が通過しているか否かを識別することができる。
【００５０】
尚、レーザ光５１ａを通過する箇所におけるハウジング受け１１の幅寸法は、コネクタハウジング８０の幅寸法よりも小さくなっている。そのため、ハウジング受け１１上にコネクタハウジング８０が配置されている状態においては、レーザ受光器５２が検出する遮光の開始位置及び終了位置は、ハウジング受け１１による遮光の影響を受けない。つまり、コネクタハウジング８０が存在する時には、レーザ光５１ａの遮光開始位置はコネクタハウジング８０の幅方向の一端と一致し、遮光終了位置はコネクタハウジング８０の幅方向の他端と一致する。
【００５１】
尚、レーザ投光器５１とレーザ受光器５２との間の実際の距離については、例えば１００［ｃｍ］程度に定めることが想定される。この距離を大きくすることにより、レーザ光５１ａの精密な光軸調整が容易になり、無関係の他の部材との物理的干渉を抑制することも容易になる。
【００５２】
［制御システムの構成］
項目［端子挿入装置の構成］にて説明したように、本発明の実施形態の端子挿入装置は、固定盤１０と、並列関節機構２０と、を備え、さらに、電線運搬機３０と、端子計測センサ４０と、コネクタハウジング位置センサ５０とを備えている。これらの機材を統括的に制御するため、本発明の実施形態のコネクタハウジング位置検出装置及び端子挿入装置を含む制御システムには制御装置７０が備わっている。実際には、制御装置７０としてプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を採用している。
【００５３】
図７は、本発明の実施形態の端子挿入装置を含む制御システムの機能ブロック図である。制御装置７０には、固定盤１０のモータ部材１４、並列関節機構２０、電線運搬機３０の移動体３２、コネクタハウジング位置センサ５０、並びに、端子計測センサ４０のＸ計測センサ４２、Ｚ計測センサ４３、及び駆動源４６のエンコーダに接続される。制御装置７０は、各種の駆動源に対しては制御信号を出力し、各種のセンサからは該センサが検出した信号が入力される。
【００５４】
コネクタハウジング位置センサ５０のレーザ投光器５１及びレーザ受光器５２は、コネクタハウジング移動経路５６と対向するように配置されている。また、コネクタハウジング位置センサ５０のレーザ受光器５２が出力する信号については、信号処理部５３で処理された結果の二値信号ＳＧ１が制御装置７０に入力される。また、信号処理部５３は、アナログ信号のレベルを増幅する増幅器と、その出力を事前に定めた閾値レベルと比較して二値信号ＳＧ１を生成する比較器とを内蔵している。また、固定盤１０を駆動するモータ部材１４のサーボモータ５４に含まれるエンコーダから出力される位置信号（角度の情報を含む）ＳＧ２も制御装置７０に入力される。制御装置７０は、二値信号ＳＧ１のオンオフが切り替わるタイミングで、位置信号ＳＧ２を取り込んで保持（ラッチ）することができる。詳細については後述する。以下、制御装置７０によって制御される、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理について詳細に説明する。
【００５５】
［制御装置７０による制御の詳細］
［位置決め設定処理］
制御装置７０には、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理に先だって、固定盤１０の初期位置、及び固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０の初期位置を設定し、初期状態におけるコネクタハウジング８０のキャビティ８１の位置を該制御装置７０に認識させておく必要がある。
【００５６】
ところで、固定盤１０の円盤部材１３及びモータ部材１４はハウジング支持台の所定位置に取り付けられている。このため、形状が特定される円盤部材１３に取り付けられるレール部材１２の中心の位置は、円盤部材１３の軸心上の一点に定めることができる。また、レール部材１２の半径及びレール部材１２に対する各ハウジング受け１１の取り付け位置は既知である。以上から、円盤部材１３にレール部材１２を取り付けたときの、円盤部材１３の周方向の所定位置とレール部材１２の周方向の所定位置と間の相対的なずれ量が分かれば、そのずれ量に基づいて、各ハウジング受け１１に収容されるコネクタハウジング８０の位置及びキャビティ８１の開口の位置を制御装置７０に設定することができる。
【００５７】
円盤部材１３の周方向の所定位置からレール部材１２の周方向の所定位置までの相対的なずれ量については、次のようにして制御装置７０に設定することができる。すなわち、円盤部材１３の周方向の所定位置及びレール部材１２の周方向の所定位置にそれぞれ目印となるものを設けておき、それらの目印が一致するように円盤部材１３にレール部材１２が取り付けられる。こうしておけば、ずれ量「０」として制御装置７０に設定しておけばよい。或いは、円盤部材１３の周方向またはレール部材１２の周方向に角度を示す目盛を付記しておき、円盤部材１３の周方向の所定位置からレール部材１２の周方向の所定位置までの角度をずれ量として制御装置７０に設定しておくことも可能である。
【００５８】
或いは、円盤部材１３の初期位置を、並列関節機構２０を用いて設定しても良い。例えば、円盤部材１３のハウジング受け１１のいずれか一つに丸穴を設け、他方、電線チャック２５ｃに電線９０の代わりに位置決め用の丸棒を持たせる。そして、丸棒が丸穴に差し込むことができるハウジング受け１１の位置を、円盤部材１３の回転角０の位置とする。このように各種の手法により、固定盤１０の初期位置を設定する。
【００５９】
また、制御装置７０には、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理に先だって、並列関節機構２０のハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の初期角度、並びに、電線把持本体２５ｂのロール方向の初期角度、を設定し、初期状態におけるこれらの数値を該制御装置７０に認識させておく必要がある。ハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置は、電線運搬機３０の搬送チャック３３の所定位置によって定められる。すなわち、ハンド基台２５ａの初期位置は、電線９０を把持した移動体３２が並列関節機構２０へ電線を渡すべき所定位置にいる状況の搬送チャック３３に対して、電線チャック２５ｃが所定の距離上方（Ｚ軸の正方向）に位置するように定められる。より厳密には、ハンド基台２５ａの初期位置は、Ｚ軸方向に電線チャック２５ｃ及び搬送チャック３３を視たときに、電線チャック２５ｃの前側チャック２５ｃ１及び後側チャック２５ｃ２によって搬送チャック３３が挟まれる位置に定められる。このため、搬送チャック３３に把持された電線９０を電線チャック２５ｃが把持する際、搬送チャック３３の前後両側を前側チャック２５ｃ１及び後側チャック２５ｃ２が把持することになる。
【００６０】
移動体３２が並列関節機構２０へ電線を渡すべき所定位置は、運搬レール３１の所定位置にストッパーを設けておく、若しくは移動体３２のモータのエンコーダ情報によって位置決めするなどして、電線運搬機３０に構造上設定されている。この所定位置を予め作業者が計測し制御装置７０に設定しておく、若しくは電線運搬機３０側で移動体３２のモータのエンコーダ情報を記憶しておけば、制御装置７０は、その所定位置に基づいて並列関節機構２０のハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置を設定することができる。
【００６１】
端子計測センサ４０のセンサ台レール４４は、電線９０を把持した移動体３２が並列関節機構２０へ電線を渡すべき所定位置にいる状況の搬送チャック３３に対して、位置合わせされている。すなわち、センサ台レール４４は、搬送チャック３３によって把持される、垂れ下がりまたは跳ね返りが無くＹ軸方向に理想的に延びる電線９０が、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３によって計測されるＸＺ座標の原点Ｏ（図６（Ｂ）参照。）を通過する位置に、位置合わせされている。また、端子計測センサ４０のセンサ台４１の初期位置は、駆動源４６のエンコーダ情報によって定められている。この初期位置は、把持された電線９０の端子９１先端がＸ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域から離間し、その２部材の間である程度の距離が確保され得る位置である。
【００６２】
以上まとめると、制御装置７０には、次の項目が初期値として設定されている。
・固定盤１０の初期位置
・レール部材１２の固定盤１０に対する初期位置
・固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０のキャビティ８１の初期位置
・ハンド基台２５ａのＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置
・電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の角度の初期角度
・電線把持本体２５ｂのロール方向の角度の初期角度
・移動体３２の運搬レール３１に対する初期位置
・端子計測センサ４０のセンサ台４１の初期位置
【００６３】
［コネクタハウジング位置補正処理］
［位置補正が必要な理由］
上述のように、固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０のキャビティ８１の初期位置については、事前に特定し初期値として定めることが可能である。つまり、コネクタハウジング８０等の各部材の設計図面上の寸法に基づいて、計算でキャビティ８１の位置を特定することができる。しかし、実際のキャビティの位置が計算上の位置からずれているために、端子の挿入に失敗する場合がある。位置ずれの代表的な原因としては次の２つが考えられる。
【００６４】
（１）一般的なコネクタハウジングは樹脂成形品であるため、製造時の熱収縮によって寸法に誤差が発生する。具体的には、コネクタハウジング内の各キャビティの位置が、設計図面上の位置よりもコネクタハウジングの中心寄りの位置に移動する傾向がある。尚、事前に熱収縮の影響を考慮した寸法で金型を設計し、この金型でコネクタハウジングの製造を行う場合には、逆に各キャビティの位置が、コネクタハウジングの中心から離れる放射方向に位置ずれする場合もある。
【００６５】
（２）コネクタハウジングを収容するためのハウジング受けの空間が、コネクタハウジングよりも少し大きく形成され、ハウジング受けとコネクタハウジングとの間にクリアランス（隙間）が形成される場合がある。その場合、コネクタハウジングの位置がハウジング受けに対して移動しないように、幅方向の一方の位置に片寄せした状態で保持するように、ばねなどを用いて位置決めし固定する。このような片寄せを行っている場合には、コネクタハウジングの各キャビティの実際の位置は、ハウジング受けの基準位置から算出される理論上の位置に対して少しずれた位置に移動する。また、コネクタハウジングの幅の寸法にずれが生じた場合には、片寄せの影響による各キャビティ位置のずれ量も変化する。
【００６６】
また、コネクタハウジングのキャビティの位置ずれを抑制するために、ハウジング受けには高い加工精度が要求される。そのため、ハウジング受けを加工するための加工費用が高くなるのは避けられない。
【００６７】
図９は、コネクタハウジングの挿入面及びハウジング受けを示す正面図である。また、図１０は、設計上のコネクタハウジング及び製造後の実際のコネクタハウジングの寸法を表す状態遷移図である。また、図１１はハウジング受けとコネクタハウジングとの位置関係の具体例を表す正面図である。
【００６８】
図９に示すように、樹脂で成形されたコネクタハウジング８０は、ハウジング受け１１を介して前述の固定盤１０上に配置される。尚、ハウジング受け１１の基準位置に基準穴１１ｒが形成されている。
【００６９】
樹脂成形品は製造時に熱収縮するので、図１０に示すように、設計図面上で規定されたコネクタハウジング８０Ａと比べて、製造後のコネクタハウジング８０Ｂは寸法が小さくなる傾向がある。したがって、図１０に示すコネクタハウジング８０Ａの寸法Ｘｏが、コネクタハウジング８０Ｂの寸法（Ｘｏ−ΔＸ）に変化する。つまり、ΔＸだけキャビティ８１の位置にずれが発生する。
【００７０】
また、図１１に示すようにコネクタハウジング８０を配置するためのハウジング受け１１の凹部がコネクタハウジング８０の幅寸法よりも大きく形成してある場合には、コネクタハウジング８０が動かないように片寄せ機構（ばね等）８２を用いて片寄せした状態で位置を固定する。図１１の例では、コネクタハウジング８０の幅方向の左端面８０Ｌが、ハウジング受け１１の凹部の左壁面１１Ｌと密着するように、コネクタハウジング８０の幅方向の右端面８０Ｒに片寄せ機構８２で力を加えている。
【００７１】
そのため、コネクタハウジング８０の位置はハウジング受け１１の凹部に対し左寄りに片寄せされた位置で固定され、右端面８０Ｒと右壁面１１Ｒとの間に間隙８３が形成される。したがって、図１１に示すずれΔ相当だけ、コネクタハウジング８０の中心位置が、ハウジング受け１１の中心に対してずれることになる。
【００７２】
［実際のコネクタハウジングの位置を検出するための動作］
図１２は、コネクタハウジング位置センサとハウジング受け及びコネクタハウジング８０との位置関係を表す正面図である。また、図１３は、ハウジング受け及びコネクタハウジング８０と、検出位置の移動軌跡との位置関係を表す平面図である。また、図１４は、レーザ検出信号と、サーボモータ角度と、検出位置に対向する遮光物との関係を表すタイムチャートである。
【００７３】
図１２、図１３に示すように、コネクタハウジング移動経路５６に沿ってコネクタハウジング８０が移動する時に、コネクタハウジング８０がレーザ光５１ａと干渉する。つまり、レーザ光５１ａの位置をコネクタハウジング８０が通過する時に、コネクタハウジング８０がレーザ光５１ａを一時的に遮光する。
【００７４】
実際の検出位置（レーザ光５１ａの位置）とコネクタハウジング８０との位置関係は、図１３に示す移動軌跡５６ａのように定めてある。具体的には、レーザ光５１ａのスポット径を１［ｍｍ］に定めた場合に、コネクタハウジング８０の前面開口部から奥行き方向に１［ｍｍ］以上内側まで進んだ位置の移動軌跡５６ａが、レーザ光５１ａの位置と一致するように配置してある。
【００７５】
また、コネクタハウジング８０が配置された状態で、コネクタハウジング８０の位置検出にハウジング受け１１が干渉しないように、コネクタハウジング８０及びハウジング受け１１の形状及び構造を規制してある。更に、コネクタハウジング８０をハウジング受け１１から外した状態では、ハウジング受け１１の一部分が通過時にレーザ光５１ａを遮光するように、ハウジング受け１１の位置及び形状を定めてある。
【００７６】
したがって、信号処理部５３から制御装置７０に入力される二値信号ＳＧ１は、図１４に示すように変化する。つまり、遮光物であるコネクタハウジング８０（１）、８０（２）、８０（３）、・・・がレーザ光５１ａの位置を順番に通過する場合に、コネクタハウジング８０（１）、８０（２）、８０（３）、・・・の輪郭形状の左端及び右端の位置でそれぞれ二値信号ＳＧ１のオンオフが切り替わる。
【００７７】
制御装置７０は、各々のコネクタハウジング８０が通過する時に、二値信号ＳＧ１のオンオフが切り替わるタイミングで、サーボモータ５４から出力される位置信号ＳＧ２、つまりサーボモータ角度φ［ｄｅｇ］を取り込む。そして、二値信号ＳＧ１がオンからオフに切り替わる時のサーボモータ角度φを左端の位置として認識し、二値信号ＳＧ１がオフからオンに切り替わる時のサーボモータ角度φを右端の位置として認識する。
【００７８】
［実際に検出するコネクタハウジングの位置］
図１５（Ａ）は固定盤上に配置されたコネクタハウジングを表す平面図、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）の一部分を表す要部拡大部である。また、図１６（Ａ）はハウジング受けの検出位置を表す正面図、図１６（Ｂ）はハウジング受けの検出位置を表す平面図である。また、図１７（Ａ）はコネクタハウジングの検出位置を表す正面図、図１７（Ｂ）は、コネクタハウジングの検出位置を表す平面図である。
【００７９】
コネクタハウジング位置センサ５０は、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示す円環状の移動軌跡５６ａにおいて、レーザ光５１ａと一致する位置でコネクタハウジング８０を検出するので、図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すコネクタハウジング８０の左端位置Ｐ２Ｌ及び右端位置Ｐ２Ｒを検出することができる。左端位置Ｐ２Ｌと右端位置Ｐ２Ｒとの距離Ｌ２が、コネクタハウジング８０の実際の幅寸法（大きさ）を表す。
【００８０】
また、コネクタハウジング８０がハウジング受け１１から取り外されている状態においては、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すハウジング受け１１の左端位置Ｐ１Ｌ及び右端位置Ｐ１Ｒを検出することができる。左端位置Ｐ１Ｌと右端位置Ｐ１Ｒとの距離Ｌ１がハウジング受け１１の幅寸法（大きさ）を表す。
【００８１】
［コネクタハウジングの位置補正手順］
図１８は、コネクタハウジングの位置ずれを表す平面図である。また、図１９（Ａ）は、コネクタハウジング及び検出位置の移動軌跡を表す平面図、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）の一部分を表す要部拡大図である。
【００８２】
本実施形態では、コネクタハウジング位置センサ５０はコネクタハウジング８０だけでなくハウジング受け１１の位置も検出できる。そこで、実際にワイヤハーネスの生産を開始する前の調整処理として、ハウジング受け１１の位置を検出し、この位置の補正を実施する。調整処理の手順は次の通りである。
【００８３】
［調整処理］
Ｓ１１：各ハウジング受け１１からコネクタハウジング８０を取り外した状態にした後、以下の処理を実行する。
【００８４】
Ｓ１２：モータ部材１４のサーボモータ５４を駆動して円盤部材１３を反時計回り方向に一定の速度で回転し、コネクタハウジング位置センサ５０を用いてハウジング受け１１の位置を表す位置情報を取得する。
【００８５】
具体的には、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示したハウジング受け１１の左端位置Ｐ１Ｌと、右端位置Ｐ１Ｒとのそれぞれについて、二値信号ＳＧ１のオンオフが切り替わるタイミングで位置信号ＳＧ２を取得し、左端位置Ｐ１Ｌの角度ψｏ１及び右端位置Ｐ１Ｒの角度ψｏ２を特定する。
【００８６】
Ｓ１３：次に、ハウジング受け１１の幅方向の中心位置を基準位置角度ψｏｃとして次式により算出する。
ψｏｃ＝（ψｏ２＋ψｏ１）／２      ・・・（１）
【００８７】
この基準位置角度ψｏｃは、ハウジング受け１１に形成されている基準穴１１ｒの位置に相当し、ハウジング受け１１上に配置されるコネクタハウジング８０の基準位置としても利用できる。尚、高精度で基準位置角度ψｏｃを検出するためには、レーザ光５１ａを遮光するハウジング受け１１の幅方向両側面を高精度で加工しておく必要がある。
【００８８】
以上の処理を終了した後で製品の生産行程を開始する。この生産行程においては、次に示す「生産フロー」の中で、コネクタハウジング８０の実際の位置を検出し、この位置を補正する。なお、上述の「調整処理」及び以下の「生産フロー」は、制御装置７０の制御により自動的に実施される。
【００８９】
［生産フロー］
Ｓ２１：各ハウジング受け１１上にコネクタハウジング８０を配置し固定する。この状態で以下の処理を実行する。
【００９０】
Ｓ２２：モータ部材１４のサーボモータ５４を駆動して円盤部材１３を反時計回り方向に一定の速度で回転し、コネクタハウジング位置センサ５０を用いてコネクタハウジング８０の位置を表す位置情報を取得する。
【００９１】
具体的には、図１７（Ａ）、（Ｂ）に示したコネクタハウジング８０の左端位置Ｐ２Ｌと、右端位置Ｐ２Ｒとのそれぞれについて、二値信号ＳＧ１のオンオフが切り替わるタイミングで位置信号ＳＧ２を取得し、左端位置Ｐ２Ｌの角度ψ１及び右端位置Ｐ２Ｒの角度ψ２を特定する。
【００９２】
Ｓ２３：次に、コネクタハウジング８０の幅方向の中心位置を実測中心角度ψｃとして次式により算出する。
ψｃ＝（ψ２＋ψ１）／２      ・・・（２）
【００９３】
また、コネクタハウジング８０の実測幅ｈを次式により算出する。
ｈ＝２・Ｒ・ｓｉｎ｛（ψ２−ψ１）／２｝      ・・・（３）
但し、
Ｒ：円盤部材１３の中心軸からレーザ光５１ａの光軸位置までの円形軌道の半径
ψ２＞ψ１
【００９４】
Ｓ２４：上記の実測幅ｈと、コネクタハウジング８０の設計図面上の幅寸法ｈｏとを用いて（図１０参照）、熱収縮の影響による位置ずれ量ΔＸｃを次式により算出する。
ΔＸｃ＝−Ｘｏ（ｈｏ−ｈ）／４ｈｏ      ・・・（４）
Ｘｏ：任意のキャビティの設計図面上の基準位置
【００９５】
Ｓ２５：次に、コネクタハウジング８０の片寄せの影響による各キャビティの端子挿入座標のずれ量ΔＸψ（図１１、図１８参照）を次式により算出する。
ΔＸψ＝２・Ｒ・ｓｉｎ｛（ψｃ−ψｏｃ）／２｝〜Ｒ（ψｃ−ψｏｃ）
（∵｜ψｃ−ψｏｃ｜＜＜１）      ・・・（５）
【００９６】
Ｓ２６：次に、累積ずれ量ΔＸを次式により算出する。
ΔＸ＝ΔＸｃ＋ΔＸψ      ・・・（６）
【００９７】
Ｓ２７：上記累積ずれ量ΔＸの影響を、登録してある各キャビティの端子挿入座標に換算するために、次式によりずれ量Δｘ、Δｙを算出する。
Δｘ＝ΔＸ・ｃｏｓθ      ・・・（７）
Δｙ＝ΔＸ・ｓｉｎθ      ・・・（８）
−９０度≧θ≧９０度
θ：挿入時のコネクタハウジング８０の位置を表す角度
【００９８】
すなわち、並列関節機構２０がハンド部材２５を動かして端子９１先端の位置をコネクタハウジング８０と対向する位置に位置決めする際に、図１９に示す移動軌跡５６ａ上のどの位置で挿入を実施するかは事前に定まっていない。したがって、例えば並列関節機構２０が端子９１を位置決めする際の座標系（パラレルリンク座標）の基準位置が図１９の（θ＝０）の位置であって、実際の挿入位置が（θ＝３０度）の場合には、座標系の方向の違いを考慮して、（θ＝３０度）の位置における位置ずれをパラレルリンク座標上のずれ量に変換する必要がある。上記第（７）式及び第（８）式により、パラレルリンク座標上のずれ量Δｘ、Δｙを算出できる。
【００９９】
Ｓ２８：挿入先の任意のキャビティについて、事前に登録した端子挿入座標（ｘ，ｙ，ｚ，ω）を、上記第（７）式及び第（８）式の結果を利用して、補正後の端子挿入座標（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，ｚ，ω）に修正する。
ω：端子挿入機の端子把持部のサーボモータ角度位置
【０１００】
尚、上述の説明においてはコネクタハウジング８０がハウジング受け１１に対して密着した状態で配置される場合を想定しているが、ハウジング受け１１の凹部とコネクタハウジング８０との間に僅かな隙間が形成される場合もある。その場合には、間隙の影響を考慮して上記の各計算を実施する必要がある。
【０１０１】
［端子挿入処理］
続いて、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための一連の処理について詳細に説明する。図２０（Ａ）、図２１（Ａ）、図２２（Ａ）、図２３（Ａ）及び図２４（Ａ）はそれぞれ、本発明の実施形態の端子挿入装置による端子挿入処理の一工程を示す斜視図である。また、図２０（Ｂ）、図２１（Ｂ）、図２２（Ｂ）、図２３（Ｂ）及び図２（Ｂ）はそれぞれ、対応する図２０（Ａ）、図２１（Ａ）、図２２（Ａ）、図２３（Ａ）及び図２４（Ａ）の要部拡大図である。尚、以下に説明する各機材の駆動は、制御装置７０からの制御信号にしたがったものである。
【０１０２】
まず、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示されるように、並列関節機構２０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための前回の一連の処理が終わると、ハンド基台２５ａをＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置に移動すると共に、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。さらに、電線把持本体２５ｂのロール方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。
【０１０３】
また、固定盤１０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための前回の一連の処理が終わると、制御装置７０からの制御信号が入力されてレール部材１２が回転し、今回の一連の処理で端子９１が挿入される対象となるコネクタハウジング８０が、並列関節機構２０の電線把持本体２５ｂに向かって周回移動する。このような固定盤１０の周回駆動制御は、固定盤１０に配置されたコネクタハウジング８０の初期位置が［位置決め設定処理］にて制御装置７０に設定されているからこそ、実現することができる。さらに、この周回移動の際、今回の一連の処理で端子９１が挿入される対象となるキャビティ８１がＹ軸に平行になる位置に、コネクタハウジング８０を周回移動することが好ましい。このような固定盤１０の周回駆動制御も、コネクタハウジング８０におけるキャビティ８１の開口の位置が事前に登録されているために実現することができる。
【０１０４】
また、電線運搬機３０は、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示されるように、搬送チャック３３に電線を把持した状態の移動体３２が所定位置に移動してくる。
【０１０５】
そして、並列関節機構２０は、移動体３２の所定位置への移動が完了すると、図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示されるように、ハンド基台２５ａが所定距離、下方向（Ｚ軸負方向）に移動する。そして、電線チャック２５ｃが、搬送チャック３３に把持された電線９０を把持する。
【０１０６】
端子計測センサ４０は、並列関節機構２０の電線チャック２５ｃによって電線９０が把持されると、センサ台４１が初期位置から並列関節機構２０の電線把持本体２５ｂに向かって前進移動を開始する。そして、センサ台４１は、駆動源４６のエンコーダ情報によって定められた位置に来ると、その移動を停止する。
【０１０７】
電線運搬機３０は、センサ台４１の移動が完了すると、図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示されるように、移動体３２が搬送チャック３３を開いて電線９０を解放する。この後、移動体３２は、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示されるように、次の電線９０を把持すべく、所定位置から離れていく。
【０１０８】
センサ台４１の移動が完了したとき、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３の検出領域には、図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示されるように、端子９１の先端が位置している。このとき、制御装置７０には、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３それぞれによって検出される光の強度の分布が入力される。制御装置７０は、これらの光の強度の分布に基づいて、端子９１のロール方向の回転角、及び端子９１の先端のＸＺ座標を算出する。
【０１０９】
図２６（Ａ）は、Ｘ計測センサ及びＺ計測センサの検出領域に端子の先端が位置している状態を示す正面図である。図２６（Ａ）に示されるように、端子９１がロール方向に回転している場合がある。さらに、電線チャック２５ｃに把持された電線９０は、電線チャック２５ｃの前側チャック２５ｃ１を支点として跳ね返り上（Ｚ軸正方向）、左右（Ｘ軸方向）に曲がっている場合がある（逆に、垂れ下がって下（Ｚ軸負方向）、左右（Ｘ軸方向）に曲がっている場合もある）。このように端子９１がロール方向に回転しており、電線９０が跳ね返った姿勢のまま端子９１をコネクタハウジング８０のキャビティ８１に挿入しようとしても、キャビティ８１に挿入することができない、または挿入できたとしても電線９０または端子９１を破損するなどの虞がある。
【０１１０】
このため、本発明の実施形態の端子挿入装置では、制御装置７０が、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３それぞれによって検出される光の強度の分布に基づいて、端子９１のロール方向の回転角及び電線９０の垂れ下がり量または跳ね返り量を定量的に算出する。そして、制御装置７０は、さらに、その算出した数値を基に、端子９１のロール方向の回転を０度に戻し、且つ垂れ下がったまたは跳ね返った電線９０をＹ軸に平行に配置するための、電線把持本体２５ｂのロール方向の回転角、並びに電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角を算出する。
【０１１１】
ここで、電線把持本体２５ｂのロール方向の回転角を算出する計算手法について説明する。図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）は、端子のロール方向の回転角の計算手法を説明する正面図であり、図２６（Ａ）は回転角が０の場合、図２６（Ｂ）は回転角がθの場合である。以下では、端子９１の先端面の形状が幅ａ、高さｂの長方形であり、その対角線の長さがｃであるとする。このとき、図２６（Ａ）に示されるように、幅方向の一辺と対角線のなす角θ０は、次式によって与えられる。
θ０＝ｃｏｓ−１（ａ／ｃ）
【０１１２】
続いて、端子９１がロール方向にθ回転した場合を考える。このとき、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３それぞれの受光面は、この端子９１によって帯状レーザが遮られることによって、部分的に強度が弱くなった分布の光を受光する。この弱くなった部分を特定することにより、端子９１のＸ軸方向及びＺ軸方向の幅が特定される。図２６（Ｂ）では、Ｘは、Ｘ計測センサ４２が受光した分布に基づいて特定された端子９１のＸ軸方向の幅を示し、Ｚは、Ｚ計測センサ４３が受光した分布に基づいて特定された端子９１のＺ軸方向の幅を示している。ここで、図２６（Ｂ）に示されるように、対角線とＸ軸方向とのなす角θ１を規定すると、回転角θは、次式によって与えられる。
θ＝θ０−θ１＝ｃｏｓ−１（ａ／ｃ）−ｃｏｓ−１（Ｘ／ｃ）
この算出手法により、電線把持本体２５ｂのロール方向の回転角が算出される。
【０１１３】
続いて、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角を算出する計算手法について説明する。図２６（Ｃ）は、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角の計算手法を説明する模式図である。図２６（Ｂ）に示されるように、端子９１の先端のＸ座標は、上述した幅Ｘの中点ｘ１として定めることができる。同様に、端子９１の先端のＺ座標は、上述した幅Ｚの中点ｚ１として定めることができる。
【０１１４】
ところで、センサ台４１及びセンサ台レール４４は、Ｙ軸方向に理想的に延びる電線９０が、Ｘ計測センサ４２及びＺ計測センサ４３によって計測されるＸＺ座標の原点Ｏ（図６（Ｂ）参照。）を通過する位置に、位置合わせされている。また、並列関節機構２０の前側チャック２５ｃ１から前進したセンサ台４１における検出領域までの距離ｌは既知である。このため、図２６（Ｃ）に示されるように前側チャック２５ｃ１の位置を原点として見立てた場合、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角θ２及びヨー方向の回転角θ３は、次式によって与えられる。
【０１１５】
θ２＝ｔａｎ−１（ｚ１／ｌ）
θ３＝ｔａｎ−１（ｘ１／ｌ）
この算出手法により、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の回転角及びヨー方向の回転角が算出される。
【０１１６】
図２５（Ｂ）は、端子のロール方向の回転が０に戻され、且つ電線がＹ軸に平行に配置された状態を示す斜視図である。制御装置７０は、算出されたピッチ方向の回転角、ヨー方向の回転角及びロール方向の回転角だけ、その回転を打ち消す方向にハンド基台２５ａ及び電線把持本体２５ｂを旋回させる。この結果、電線把持本体２５ｂは、図２５（Ｂ）に示されるように、端子９１のロール方向の回転角が０度に戻り、且つＹ軸に平行に延びる電線９０を把持することができる。
【０１１７】
端子計測センサ４０は、ハンド基台２５ａ及び電線把持本体２５ｂが旋回した後、図１２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示されるように、センサ台４１が初期位置に移動する。
【０１１８】
並列関節機構２０は、センサ台４１が初期位置に移動した後、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示されるように、ハンド基台２５ａをＸ軸及びＺ軸方向に駆動して、コネクタハウジング８０におけるキャビティ８１の開口のＸＺ座標に、端子９１のロール方向の回転角が０度に戻り且つＹ軸に平行になった後の電線９０の軸心を合わせる。そして、並列関節機構２０は、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示されるように、ハンド基台２５ａをＹ軸正方向に駆動して、端子９１をキャビティ８１に挿入する。このとき、制御装置７０には、コネクタハウジング８０におけるキャビティ８１内で端子９１にロックが掛かるまでの距離が設定されている。このため、制御装置７０は、この距離だけＹ軸正方向にハンド基台２５ａが移動するよう並列関節機構２０を駆動する。このとき、制御装置７０は、圧力センサ２５ｇが検出する信号から、端子９１の座屈、または端子９１がキャビティに挿入されなかった場合の端子９１の固定盤１０に対する干渉を判定する。
【０１１９】
並列関節機構２０は、Ｙ軸正方向にハンド基台２５ａを移動すると、続いて、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動する。ここで、電線把持本体２５ｂには、電線チャック２５ｃに作用する外力を検出する圧力センサが備わっている。端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていた場合、端子９１はキャビティ８１内のランスに係合されている。このため、端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていれば、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動したときに圧力センサ２５ｇが電線９０に作用する、ある閾値以上の張力を検出するはずである。逆に、端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていなければ、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動したときに圧力センサ２５ｇが外力を検出しない、或いは閾値未満の張力を検出するはずである。このように、並列関節機構２０は、Ｙ軸負方向にわずかにハンド基台２５ａを移動することによって、端子９１が正常に挿入されたか否かを判別している。尚、端子９１がキャビティ８１に正常に挿入されていない場合、並列関節機構２０は、ハンド基台２５ａをダストボックス上に移動させ、そこで電線チャック２５ｃを開くことで、電線９０をダストボックスに廃棄するようにしてもよい。この後、並列関節機構２０は、コネクタハウジング８０に端子９１を挿入するための今回の一連の処理が終わると、ハンド基台２５ａをＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標の初期位置に移動すると共に、電線把持本体２５ｂのピッチ方向の角度及びヨー方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。さらに、電線把持本体２５ｂのロール方向の角度を初期角度に戻すように旋回する。
【０１２０】
［コネクタハウジング位置検出装置の利点］
上述のコネクタハウジング位置検出装置によれば、コネクタハウジング位置センサ５０は、コネクタハウジング８０が移動してレーザ光５１ａの光軸を横切る時にその輪郭の位置（図１７のＰ２Ｌ、Ｐ２Ｒ）だけを検出できればよいので、低コストのセンサであっても高精度で位置を特定できる。また、制御装置７０が特定するコネクタハウジング８０の基準位置は、外形形状輪郭の一端位置及び他端位置に基づいて計算される中間位置であるため、この基準位置は製造時の熱収縮の影響による寸法誤差の影響を受けにくい。
【０１２１】
また、円盤部材１３の移動を利用して位置を検出するので、コネクタハウジング位置センサ５０を動かすための特別な機構を付加する必要がない。更に、コネクタハウジング８０が僅かに傾斜して配置されている場合であっても、前記第（２）式を用いてコネクタハウジング８０の幅方向の中央を基準位置として検出することにより、傾斜の影響による検出位置の誤差を減らすことができる。
【０１２２】
［コネクタハウジング位置検出装置の変形］
上述のコネクタハウジング位置検出装置においては、コネクタハウジング位置センサ５０として、レーザ投光器５１及びレーザ受光器５２で構成される透過型のレーザセンサを用いているが、反射型のレーザセンサに置き換えても良い。但し、検出位置精度については、反射型レーザセンサよりも透過型のレーザセンサを用いた方が好ましい結果が得られる。
【０１２３】
上述のコネクタハウジング位置検出装置においては、コネクタハウジング位置センサ５０を用いてコネクタハウジング８０の幅方向（コネクタハウジングの移動方向）の基準位置を検出しているが、コネクタハウジング８０の高さ方向（Ｚ方向）の位置を検出することも可能である。その場合には、コネクタハウジング位置センサ５０と同様のセンサを光軸がコネクタハウジング８０の移動方向と平行になるように配置する。また、この場合はコネクタハウジング８０が上下方向には動かないので、センサ側を上下方向に移動しながらコネクタハウジング８０の輪郭の上端及び下端の各位置を検出する必要がある。勿論、コネクタハウジング８０の位置を上下方向に移動する機構を付加した場合には、センサを動かす必要はない。
【０１２４】
また、上述のコネクタハウジング位置検出装置においては、図７のように固定盤１０と隣接する位置にコネクタハウジング位置センサ５０を配置してあるが、例えばハンド部材２５と共に移動する箇所にコネクタハウジング位置センサ５０を設置することも考えられる。
【０１２５】
ここで、上述した本発明の実施形態の端子挿入装置及び端子挿入方法の特徴をそれぞれ以下［１］〜［１４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］  固定盤（１０）上に配置されるコネクタハウジング（８０）を検出し、前記コネクタハウジングの実際の位置を表す情報を取得するコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが配置される固定盤（１０）と、
前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングの移動経路の移動方向とほぼ直交する方向に向けて光軸が配置された光学検出器（コネクタハウジング位置センサ５０）と、
前記コネクタハウジングが移動する時に、前記光学検出器が出力する信号に基づいて、前記コネクタハウジングの移動方向の外形形状輪郭に相当する一端位置（Ｐ２Ｌ）及び他端位置（Ｐ２Ｒ）を検出し、検出された前記一端位置及び他端位置に基づき、前記コネクタハウジングの基準位置を計算により特定する位置制御部（制御装置７０）と、
を備えることを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
［２］  上記［１］に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記光学検出器（５０）は、前記コネクタハウジングの移動経路を間に挟んで一方の位置に配置されたレーザ光源（レーザ投光器５１）と、他方の位置に配置されたレーザ受光器（５２）とで構成される透過型レーザセンサである、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
［３］  上記［１］に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記位置制御部（７０）は、前記光学検出器が出力する信号に基づいて検出された前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置として検出する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
［４］  上記［１］に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジング（８０）が所定のハウジング受け（１１）を介して前記固定盤（１０）に配置されている状況において、
前記位置制御部（７０）は、前記コネクタハウジングの位置を検出する前に、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けから取り外された状態で、前記光学検出器を用いて前記ハウジング受けの移動方向の外形形状輪郭に相当するハウジング受け一端位置（Ｐ１Ｌ）及びハウジング受け他端位置（Ｐ１Ｒ）を検出し、検出された前記ハウジング受け一端位置と前記ハウジング受け他端位置との中央位置を特定し、把握している前記ハウジング受けの位置を前記中央位置に基づいて補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
［５］  上記［３］に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けのほぼ中央に配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置に基づいて、位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
［６］  上記［１］に記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記位置制御部は、前記コネクタハウジング（８０）が前記ハウジング受け（１１）に対して片寄せされた状態（図１１参照）で配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置と、片寄せの影響とに基づいて位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
［７］  上記［１］〜［６］のいずれかに記載のコネクタハウジング位置検出装置であって、
前記固定盤（１０）は、所定の回転軸を中心として回転し、前記固定盤に搭載された前記コネクタハウジングを円周方向に移動する回転機構（モータ部材１４、サーボモータ５４）を含み、
前記位置制御部（７０）は、前記コネクタハウジングの各位置を、前記回転機構の回転角度により把握する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出装置。
［８］  固定盤上に配置されるコネクタハウジングを検出し、前記コネクタハウジングの実際の位置を表す情報を取得するコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが配置される固定盤と、前記固定盤に配置された前記コネクタハウジングの移動経路の移動方向とほぼ直交する方向に向けて光軸が配置された光学検出器とを利用して、
前記コネクタハウジングが移動する時に、前記光学検出器が出力する信号に基づいて、前記コネクタハウジングの移動方向の外形形状輪郭に相当する一端位置及び他端位置を検出し、検出された前記一端位置及び他端位置に基づき、前記コネクタハウジングの基準位置を計算により特定する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
［９］  上記［８］に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記光学検出器として、前記コネクタハウジングの移動経路を間に挟んで一方の位置に配置されたレーザ光源と、他方の位置に配置されたレーザ受光器とで構成される透過型レーザセンサを利用する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
［１０］  上記［８］に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記光学検出器が出力する信号に基づいて検出された前記一端位置と前記他端位置との中央を前記コネクタハウジングの基準位置として検出する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
［１１］  上記［８］に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングの位置を検出する前に、前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けから取り外された状態で、前記光学検出器を用いて前記ハウジング受けの移動方向の外形形状輪郭に相当するハウジング受け一端位置及びハウジング受け他端位置を検出し、検出された前記ハウジング受け一端位置と前記ハウジング受け他端位置との中央位置を特定し、把握している前記ハウジング受けの位置を前記中央位置に基づいて補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
［１２］  上記［１０］に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けのほぼ中央に配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置に基づいて、位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
［１３］  上記［８］に記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記コネクタハウジングが所定のハウジング受けを介して前記固定盤に配置されている状況において、
前記コネクタハウジングが前記ハウジング受けに対して片寄せされた状態で配置されている時には、検出した前記コネクタハウジングの位置と、片寄せの影響とに基づいて位置ずれ量を把握し、前記位置ずれを補正する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
［１４］  上記［８］〜［１３］のいずれかに記載のコネクタハウジング位置検出方法であって、
前記固定盤が、所定の回転軸を中心として回転し、前記固定盤に搭載された前記コネクタハウジングを円周方向に移動する回転機構を含み、
前記コネクタハウジングの各位置を、前記回転機構の回転角度により把握する、
ことを特徴とするコネクタハウジング位置検出方法。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  固定盤
１１  ハウジング受け
１１ｒ  基準穴
１２  レール部材
１３  円盤部材
１４  モータ部材
１５  ハウジング支持台
２０  並列関節機構
２１  基台
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  第１モータ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  アーム
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  リンク
２５  ハンド部材
２５ｆ  第２モータ
３０  電線運搬機
３１  運搬レール
３２  移動体
３３  搬送チャック
３４  フレーム
３５  エアチャック本体
４０  端子計測センサ
４１  センサ台
４２  Ｘ計測センサ
４３  Ｚ計測センサ
４４  センサ台レール
４５  スライダ
４６  駆動源
５０  コネクタハウジング位置センサ
５１  レーザ投光器
５１ａ  レーザ光
５２  レーザ受光器
５３  信号処理部
５４  サーボモータ
５６  コネクタハウジング移動経路
５６ａ  検出位置の移動軌跡
７０  制御装置
８０  コネクタハウジング
８１  キャビティ
８２  片寄せ機構
８３  間隙
９０  電線
９１  端子
【図１】
2016048629.tif 000003
【図２】
2016048629.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016048629.tif 000008
【図７】
2016048629.tif 000009
【図８】
2016048629.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2016048629.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2016048629.tif 000014
【図１３】
2016048629.tif 000015
【図１４】
2016048629.tif 000016
【図１５】
2016048629.tif 000017
【図１６】
2016048629.tif 000018
【図１７】
2016048629.tif 000019
【図１８】
2016048629.tif 000020
【図１９】
2016048629.tif 000021
【図２０】
2016048629.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2016048629.tif 000024
【図２３】
2016048629.tif 000025
【図２４】
2016048629.tif 000026
【図２５】
2016048629.tif 000027
【図２６】
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