JP6212777B2 - ワイヤハーネス生産システム及びワイヤハーネス生産方法 - Google Patents

Description

本発明は、端子付き電線を生産する工程と、端子付き電線の端子金具をコネクタハウジングに挿入する工程とを含む、ワイヤハーネス生産システム及びワイヤハーネス生産方法に関する。

自動車（移動体）では、電線が多数使用される。この多数の電線は、ワイヤハーネスを構成するものとなる。ワイヤハーネスに関して説明をすると、自動車にはクルマの基本性能、すなわち走る・曲がる・止まるという性能や、安全性、そして利便性や快適性を可能にする様々な電子機器が搭載される。これら様々な電子機器は、バッテリーからの電力と制御信号によって動作することになり、この電力と信号の伝送を担うのがワイヤハーネスとなる。ワイヤハーネスは、機器の種類、流す電流の値、配索位置などにより、様々な種別（長さ、太さ、絶縁体材料）の電線が必要になる。

様々な種別の電線を多数備えてなるワイヤハーネスは、例えば電線自体の外観が全て同じであれば、その製造がきわめて困難になってしまうことになる。また、機器同士を接続するにあたり、誤った接続が生じてしまうことにもなる。さらには、メンテナンスに支障を来してしまうことにもなる。そこで、様々な種別の電線を識別するために、電線被覆部に着色やマーキングを施すことが一般的である（下記特許文献１参照）。

ここで、ワイヤハーネスを生産するためのシステムについて説明をすると、従来のワイヤハーネス生産システムは、サブハーネスなどの中間生産品を生産するためのサブハーネス生産ラインと、サブハーネスや外装部品などからワイヤハーネスを組み立てるためのワイヤハーネス組み立てラインとを備えて構成される。以下、図面を参照しながらサブハーネスの生産に係るライン構成や生産方法について説明をする。

図５において、引用符号１０１は電線リールを示す。電線リール１０１は、リールに電線が巻かれているものである。ここでは、例えば０．５ｓｑの電線が巻かれているものとする（０．５ｓｑに限らず、例えば０．３ｓｑや０．８ｓｑ等の電線でもよい）。このような電線リール１０１から引き出された一本の電線は、着色ユニット１０２へと供給される（電線リール１０１は、電線の供給ができるような構成である）。電線リール１０１から供給された電線は、着色ユニット１０２において電線被覆部に着色が施される。電線被覆部に着色が施された後の電線は、切断・圧着ユニット１０３へと供給される。

切断・圧着ユニット１０３は、複数の装置からなり、具体的には、検尺・切断装置１０４と、Ａ端側圧着装置１０５と、Ｂ端側圧着装置１０６とを含んで構成される。検尺・切断装置１０４では、電線の長さが測定され、この測定値に基づいて電線が指示された長さに切断される。切断により得られた電線は、検尺切断電線となる。

Ａ端側圧着装置１０５では、電線端末であるＡ端（電線移動方向の先端）に所定の端子金具が取り付けられる（圧着される）。Ａ端での端子金具の取り付けが完了すると、Ｂ端側圧着装置１０６でも同様に、電線端末であるＢ端（Ａ端の反対側となる後端）に所定の端子金具が取り付けられる。端子金具は、端子リール１０７、１０８から供給される。Ａ端、Ｂ端それぞれに端子金具が取り付けられると、一本の端子付き電線１０９が完成する。尚、ここまでが一つのライン構成となる。

端子付き電線１０９は、端末の端子金具がコネクタハウジングの対応するキャビティに挿入される。端子金具の挿入（端子挿入１１０）は、サブハーネスに必要となる本数分の端子付き電線１０９に対して行われる。すなわち、二本目、三本目の端子付き電線１０９が前工程から流れてきて、順次、端子金具の挿入が行われる。端子金具の挿入は、手動で行われる。上記必要となる本数分の端子金具の挿入が完了すると、一つのサブハーネスが完成する。

上記ワイヤハーネス組み立てラインは、サブハーネス生産ラインにより生産されたサブハーネスを布線板上で組み立てて、この時にテープ巻き、外装部品の取り付け等をするラインであり、ここでワイヤハーネスが組み立てられる。

尚、図５における引用符号１１１は自動機による工程、引用符号１１２は作業者による手動の工程をそれぞれ示す。

特公平７−１６４５号公報

上記サブハーネスの生産にあっては、自動機による工程１１１と、作業者による手動の工程１１２との間に作業能力の差が生じ、同期した連続生産が難しくなってしまう。例えば、端子金具圧着までの生産工程が段取り替えなどによって遅くなると、端子金具の挿入に係る工程（端子挿入工程）での作業者は何もできない待ち状態になってしまう。また、端子挿入工程が遅くなると、その対策として圧着までの生産工程のスピードを調整する必要があるが、この場合、装置の稼働率が悪くなってしまう。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、作業能力の差を吸収して連続生産をすることが可能なワイヤハーネス生産システム及びワイヤハーネス生産方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明では、ワイヤハーネスの生産に必要となる端子付き電線を順次生産する必要電線順次生産工程部と、前記端子付き電線を構成する端子金具をコネクタハウジングに挿入する端子挿入工程部と、前記必要電線順次生産工程部及び前記端子挿入工程部の間に設置される仮置管理工程部と、を含み、前記必要電線順次生産工程部の構成として、生産に必要となる電線の電線被覆部を着色材で着色をする着色ユニットと、前記電線を指示した長さで切断するとともに前記電線の端末に所望の前記端子金具を取り付けて前記端子付き電線を得る切断・圧着ユニットと、を含み、前記仮置管理工程部の構成としては、前記必要電線順次生産工程部にて生産された前記端子付き電線を前記端子挿入工程部へ流す前に生産された順番に一時的に置いておく複数の並んだ仮置部を含み、該仮置き部としては、前記端子付き電線を個々に区分けする真っ直ぐな樋状又は収容部形状に形成されることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、仮置管理工程部を含むことにより、必要電線順次生産工程部と端子挿入工程部との間の作業能力の差を吸収して連続生産をすることができる。また、本発明によれば、必要電線順次生産工程部と端子挿入工程部との間に仮置管理工程部を設置することで、待ち状態の発生を防止したり稼働率の低下を防止したりすることができる。

本発明では、前記複数の仮置部に、一つのサブハーネスを構成する分の前記端子付き電線を一セット以上置いておくことを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、例えば一つ分のサブハーネスに対応することが可能な状態で端子付き電線を置いておくことができる。電線付き端子は、必要電線順次生産工程部で生産された順番に置いていくようになるが、一セットまとまった状態になれば、その後の端子金具の挿入を生産順に行わないようにすることも可能になる。すなわち、一セット毎においておけば、例えばコネクタハウジングの形態に応じて端子金城の挿入順を変えたりすることができる。従って、本発明によれば、作業の自由度を高めることができる。

また、上記課題を解決するためになされた本発明では、ワイヤハーネスの生産に必要となる端子付き電線を順次生産する必要電線順次生産工程と、前記端子付き電線を構成する端子金具をコネクタハウジングに挿入する端子挿入工程と、前記必要電線順次生産工程及び前記端子挿入工程の間で行われる仮置管理工程と、を含み、前記必要電線順次生産工程として、生産に必要となる電線の電線被覆部を着色材で着色をする工程と、前記電線を指示した長さで切断するとともに前記電線の端末に所望の前記端子金具を取り付けて前記端子付き電線を得る工程と、を含み、前記仮置管理工程では、前記必要電線順次生産工程にて生産された前記端子付き電線を前記端子挿入工程へ流す前に生産された順番に一時的に複数の並んだ仮置部に置いておく工程を含み、前記仮置き部としては、前記端子付き電線を個々に区分けする真っ直ぐな樋状又は収容部形状に形成されたものを用いることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、仮置管理工程を含むことにより、必要電線順次生産工程と端子挿入工程との間の作業能力の差を吸収して連続生産が可能な工程にすることができる。また、本発明によれば、必要電線順次生産工程と端子挿入工程との間で仮置管理工程を行うことで、待ち状態の発生を防止したり稼働率の低下を防止したりすることができる。

本発明によれば、端子付き電線の仮置きをすることができる。従って、作業能力の差を吸収して連続生産をすることができるという効果を奏する。

本発明のワイヤハーネス生産システム及びワイヤハーネス生産方法に係るサブハーネス生産ラインを示す構成図である。 （ａ）は仮置管理工程部の一例を示す図、（ｂ）は端子挿入工程における作業例を示す図である。 仮置管理工程部の他の例を示す図である。 仮置管理工程部の更に他の例を示す図である。 従来例のサブハーネス生産ラインを示す構成図である。

以下、図面を参照しながら一実施形態を説明する。図１は本発明のワイヤハーネス生産システム及びワイヤハーネス生産方法に係るサブハーネス生産ラインを示す構成図である。また、図２（ａ）は仮置管理工程部の一例を示す図、図２（ｂ）は端子挿入工程における作業例を示す図である。

本発明に係るワイヤハーネス生産システムは、サブハーネスなどの中間生産品を生産するためのサブハーネス生産ライン１（図１参照）と、サブハーネスや外装部品などからワイヤハーネスを組み立てるためのワイヤハーネス組み立てラインとを備えて構成される。本発明では、サブハーネス生産ライン１に特徴を有し、このライン構成や工程について、以下に詳細に説明をする。

図１において、サブハーネス生産ライン１は、必要電線順次生産工程部２と、端子挿入工程部３と、これら必要電線順次生産工程部２及び端子挿入工程部３の間に設置される仮置管理工程部４と、を含んで構成される。

このようなライン構成において行われる工程の概略としては、次のようになる。必要電線順次生産工程部２では、ワイヤハーネスの生産に必要となる端子付き電線５を順次、自動で生産する工程（必要電線順次生産工程）が行われる。また、仮置管理工程部４では、端子付き電線５を一時的に仮置きする工程（仮置管理工程）が行われる。また、端子挿入工程部３では、端子付き電線５を構成する端子金具６（７）をコネクタハウジング８（図２参照）に挿入する工程（端子挿入工程）が行われる。

必要電線順次生産工程部２は、図示しないコンピュータにより制御されるものとする。また、図示しない制御機構により作動するものとする。コンピュータによる制御部は、必要電線順次生産工程部２の全体を一括して制御することができるように構成されるものとする（構成毎であってもよいものとする）。制御部は、公知のＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を有する。

必要電線順次生産工程部２は、上記の如く、ワイヤハーネスの生産に必要となる端子付き電線５を順次、自動で生産する工程が行われる装置の構成であって、具体的には、電線リール９と、着色ユニット１０と、切断・圧着ユニット１１とを含んで構成される。尚、ここでは三つの装置構成（９〜１１）にて説明をするが、連続した装置（連続した自動機）及び工程からなるものであれば、必要電線順次生産工程部２の構成数は特に限定されないものとする。

電線リール９は、円筒形状のリール本体と、この両端に設けられるフランジ部とを有し、リール本体には、多数本分の長さを有する電線が巻かれる。ここでは、例えば０．５ｓｑの電線が巻かれるものとする（０．５ｓｑに限らず、例えば０．３ｓｑや０．８ｓｑ等の電線であってもよいものとする）。尚、本実施形態のサブハーネス生産ライン１は、０．５ｓｑの電線を用いたラインになる。

電線は、電線導体部（導体）と、電線被覆部（絶縁体）とを備えて構成される。電線導体部は、導電性を有する。一方、電線被覆部は、絶縁性を有する。電線被覆部は、電線導体部の外表面に溶融樹脂材料を押し出すことにより形成される。電線被覆部は、樹脂材料に白色の着色剤を混入させて白色になる。又は、樹脂材料に着色剤を混入させてないでナチュラルな色になる。尚、本実施例においては白色を原則とするが、ナチュラルやその他の色であってもよいものとする。

電線リール９は、電線リール本体と、この本体自体を回転自在に支持するリール支持部と、電線リール９から引き出された電線を着色ユニット１０へ案内するための電線案内部と、電線リール９から電線を引き出すための引出機構（駆動機構）とを有する。電線リール９から引き出された一本の電線は、上記電線案内部を介して着色ユニット１０へと供給される。尚、上記引出機構は、例えば着色ユニット１０や、これよりも後工程側に設けてもよいものとする。

着色ユニット１０は、電線リール９から供給された電線の電線被覆部に対し所定の状態の着色を施すことができるように構成される。電線被覆部への着色は、電線周方向に線状（帯状）となるようにする他、ドット（・・）やマーク（○△）（ＡＢ）等にしてもよいものとする。また、電線被覆部の着色は、この全体を着色するようにしてもよいものとする。着色ユニット１０に関し、これを「着色ユニット及び／又はマーキングユニット」と読み替えてもよいものとする。マーキングユニットは、着色材でマーキングするためのユニットである。尚、着色ユニット１０による電線被覆部への着色に関し、本実施例においては電線周方向に線状となるものを一例として挙げるものとする（後述する着色部２６を参照）。

ここで上記の「着色」について説明をすると、この着色とは、電線被覆部の外表面を着色材で着色することを示す。着色材とは、色材（工業用有機物質）が水又はその他の溶媒に熔解、分散した液状物質である。有機物質としては、染料、顔料（大部分は有機物であり、合成品）があり、時には染料が顔料として、顔料が染料として用いられることもある。より具体的な例としては、着色材とは、着色液または塗料である。

上記着色液とは、溶媒中に染料が溶けているもの、又は分散しているものを示す。また、上記塗料とは、分散液中に顔料が分散しているものを示す。そのため、着色液で電線被覆部の外表面を着色すると、染料が電線被覆部内に染み込み、塗料で電線被覆部の外表面を着色すると、顔料が電線被覆部内に染み込むことなく外表面に接着する。すなわち、ここで言う「着色」とは、電線被覆部の外表面を染料で染めることと、電線被覆部の外表面に顔料を塗ることを示す。

上記溶媒と分散液に関し、電線被覆部を形成する合成樹脂材料と親和性のあるものが望ましい。この場合、染料が電線被覆部内に確実に染み込んだり、顔料が電線被覆部の外表面に確実に接着することになる。

切断・圧着ユニット１１は、複数の装置からなり、具体的には、検尺・切断装置１２と、Ａ端側圧着装置１３と、Ｂ端側圧着装置１４とを含んで構成される。

検尺・切断装置１２は、着色ユニット１０で着色された電線の長さを測定することができるように、また、この測定に基づいて電線を指示した長さで切断することができるように構成される。具体的には、電線の長さを測定する検尺部と、この検尺部の測定に基づいて電線を指示した長さで切断し検尺切断電線１５を得る電線切断部とを含んで構成される。

Ａ端側圧着装置１３は、上記指示した長さで電線を切断する直前に、又は、検尺切断電線１５を得た後に、電線端末であるＡ端（電線移動方向の先端）に所定の端子金具６を圧着にて取り付けすることができるように構成される（圧着に限らないものとする。例えば圧接や溶着にて取り付けをする場合は、圧接や溶接に読み替えてもよいものとする）。具体的には、電線端末を皮むきして電線導体部を露出させる端末皮むき部と、この端末皮むき部により露出した電線導体部に所望の端子金具６を取り付ける端子取付部とを含んで構成される。端子金具６は、端子リール１６から供給される。

Ｂ端側圧着装置１４は、上記検尺切断電線１５を得た後に、電線端末であるＢ端（Ａ端の反対側となる後端）に所定の端子金具７を圧着にて取り付けすることができるように構成される。Ｂ端側圧着装置１４は、Ａ端側圧着装置１３と同様に構成される。具体的には、電線端末を皮むきして電線導体部を露出させる端末皮むき部と、この端末皮むき部により露出した電線導体部に所望の端子金具７を取り付ける端子取付部とを含んで構成される。端子金具７は、端子リール１７から供給される。

Ａ端、Ｂ端それぞれに端子金具６、７が取り付けられると、一本の端子付き電線５の生産が完了する。端子付き電線５は、必要電線順次生産工程部２にて順次、自動で生産される。

端子付き電線５は、検尺切断電線１５と、この両端に取り付けられる端子金具６、７とを備えて構成される。端子付き電線５は、この両端末に、着色ユニット１０により着色されて形成された着色部２６を有する。着色部２６は、電線周方向に線状に着色されて形成される。

仮置管理工程部４では、上記の如く、端子付き電線５を一時的に仮置きする工程（仮置管理工程）が行われる。このような工程のために仮置管理工程部４は、仮置部１８を含んで構成される。具体的には、必要電線順次生産工程部２にて順次生産された端子付き電線５を端子挿入工程部３へ流す前に一時的に置いておくための仮置部１８を含んで構成される。

仮置部１８は、端子付き電線５を必要電線順次生産工程部２で生産された順番に置いておけるように複数設けられる。図１中では、四つ設けられる。尚、数は一例であるものとし、サブハーネス生産に必要な数分だけ設けてもよいものとする。或いは、複数本のサブハーネス生産単位で設けてもよいものとする。生産順に置いておくことにより、例えば管理し易くなるのは勿論である。

図２（ａ）において、仮置部１８の一例としては、公知の電線保持竿１９が挙げられる。電線保持竿１９は、竿長手方向に並ぶ数多くの電線クリップ２０と、この電線クリップ２０を保持するクリップベース２１とを備えて構成される。電線クリップ２０は、一対の挟持子から構成され、この一対の挟持子の間が端子付き電線５における検尺切断電線１５を保持する部分（電線保持部）として形成される。一対の挟持子の先端部分には、電線案内用としてテーパが形成される。テーパは、電線保持部に向けて傾斜するように形成される。電線クリップ２０は、全て同じ大きさ及び形状に形成される。電線クリップ２０は、一つの電線保持竿１９に数十個存在するように設けられる。

尚、図２（ａ）中の数字（１〜４）は、必要電線順次生産工程部２で生産された順番を示す。

ここで、電線保持竿１９とは別の例を挙げると、図３に示すような樋状となる形状の仮置部２２でもよいものとする。図３中では、五つの仮置部２２が並んで設けられる。また、図４に示すようなコンベア２３上に設けられた収容部形状の仮置部２４でもよいものとする。図４中では多くの仮置部２４が並んで設けられる。図３及び図４中の数字（１〜５）は、必要電線順次生産工程部２（図１参照）で生産された順番を示す。

図１及び図２において、端子挿入工程部３は、上記の如く、端子付き電線５を構成する端子金具６、７をコネクタハウジング８の対応するキャビティ２５に挿入する工程（端子挿入工程）が行われる作業部分であって、具体的には、コネクタハウジング８を供給する手段や、端子挿入工程をやり易くするための作業台などを含んで構成される。尚、図２（ｂ）においては、コネクタハウジング８を手で持った状態を示すが、これに限らず専用の治具にコネクタハウジング８を保持させておいてもよいものとする。

端子金具６、７の挿入は、サブハーネス生産に必要となる本数分の端子付き電線５に対して行われる。すなわち、一本目、二本目、三本目…となる端子付き電線５を仮置部１８から取って、順次、端子金具６、７の挿入が行われる。端子金具６、７の挿入は、手動で行われる。サブハーネス生産に必要となる本数分の端子金具６、７の挿入が完了すると、一つのサブハーネスが完成する。

尚、上記サブハーネスとは、複数本の端子付き電線５の各端子金具６、７が全てコネクタハウジング８に挿入された状態や、ジョイントされた状態にあるものを指すものとする。別な言い方をすれば、全ての端子金具６、７が露出してない状態のものを指すものとする。

端子挿入工程部３での工程は、必要電線順次生産工程部２による生産状況に左右されることはない。何故ならば、直前の工程部及び工程として、仮置管理工程部４があるからである。具体的には、端子挿入工程部３で必要となる端子付き電線５が仮置管理工程部４の仮置部１８に一時的に置いてあるからである。

以上、図１ないし図４を参照しながら説明してきたように、本発明のワイヤハーネス生産システム及びワイヤハーネス生産方法に係るサブハーネス生産ライン１により、サブハーネスが連続生産される。この連続生産に関し、サブハーネス生産ライン１の構成から分かるように、仮置管理工程部４を含むことから、自動機による必要電線順次生産工程部２と、手動による端子挿入工程部３との間の作業能力の差を吸収することができる。従って、連続生産をすることができる。

また、必要電線順次生産工程部２と端子挿入工程部３との間に仮置管理工程部４を設置することから、待ち状態の発生を防止したり稼働率の低下を防止したりすることもできる。

サブハーネス生産ライン１において、手動（手作業）で行う端子挿入が遅くなる場合には、端子挿入工程部３を二つ設けて調整を図るようにすればよいものとする。端子付き電線５は、生産順に仮置部１８に置かれることから、二つのラインであっても対応することが可能である。

また、段取り替えが頻繁に発生するようであれば、予め端子付き電線５をサブハーネス数セット分、仮置部１８にストックしておくことで、端子挿入工程部３での作業者に空き時間が生じないようにすることができる。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…サブハーネス生産ライン、 ２…必要電線順次生産工程部、 ３…端子挿入工程部、 ４…仮置管理工程部、 ５…端子付き電線、 ６、７…端子金具、 ８…コネクタハウジング、 ９…電線リール、 １０…着色ユニット、 １１…切断・圧着ユニット、 １２…検尺・切断装置、 １３…Ａ端側圧着装置、 １４…Ｂ端側圧着装置、 １５…検尺切断電線、 １６、１７…端子リール、 １８…仮置部、 １９…電線保持竿（仮置部）、 ２０…電線クリップ、 ２１…クリップベース、 ２２…仮置部、 ２３…コンベア、 ２４…仮置部、 ２５…キャビティ、 ２６…着色部

Claims (3)

1. ワイヤハーネスの生産に必要となる端子付き電線を順次生産する必要電線順次生産工程部と、
   前記端子付き電線を構成する端子金具をコネクタハウジングに挿入する端子挿入工程部と、
   前記必要電線順次生産工程部及び前記端子挿入工程部の間に設置される仮置管理工程部と、
   を含み、
   前記必要電線順次生産工程部の構成として、
   生産に必要となる電線の電線被覆部を着色材で着色をする着色ユニットと、
   前記電線を指示した長さで切断するとともに前記電線の端末に所望の前記端子金具を取り付けて前記端子付き電線を得る切断・圧着ユニットと、
   を含み、
   前記仮置管理工程部の構成としては、
   前記必要電線順次生産工程部にて生産された前記端子付き電線を前記端子挿入工程部へ流す前に生産された順番に一時的に置いておく複数の並んだ仮置部を含み、
   該仮置き部としては、前記端子付き電線を個々に区分けする真っ直ぐな樋状又は収容部形状に形成される
   ことを特徴とするワイヤハーネス生産システム。
2. 請求項１に記載のワイヤハーネス生産システムにおいて、
   前記複数の仮置部に、一つのサブハーネスを構成する分の前記端子付き電線を一セット以上置いておく
   ことを特徴とするワイヤハーネス生産システム。
3. ワイヤハーネスの生産に必要となる端子付き電線を順次生産する必要電線順次生産工程と、
   前記端子付き電線を構成する端子金具をコネクタハウジングに挿入する端子挿入工程と、
   前記必要電線順次生産工程及び前記端子挿入工程の間で行われる仮置管理工程と、
   を含み、
   前記必要電線順次生産工程として、
   生産に必要となる電線の電線被覆部を着色材で着色をする工程と、
   前記電線を指示した長さで切断するとともに前記電線の端末に所望の前記端子金具を取り付けて前記端子付き電線を得る工程と、
   を含み、
   前記仮置管理工程では、前記必要電線順次生産工程にて生産された前記端子付き電線を前記端子挿入工程へ流す前に生産された順番に一時的に複数の並んだ仮置部に置いておく工程を含み、
   前記仮置き部としては、前記端子付き電線を個々に区分けする真っ直ぐな樋状又は収容部形状に形成されたものを用いる
   ことを特徴とするワイヤハーネス生産方法。

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