自動車部品ハーネスの手さぐりコネクティング

適用工程

自動車部品の組立工程において、ワイヤーハーネスをピックアップし、所定のコネクタへ接続する工程。
自動車には多数のワイヤーハーネスやコネクタが使われており、組立工程では、ハーネスを取り出し、向きを整え、相手側コネクタに挿入・嵌合する作業が発生。ハーネスのワイヤー部分が柔らかく、置き方や曲がり方が毎回変わるため、ロボットにとっては非常に難しい作業。特に、ハーネスは決まった位置に置かれていても、ワイヤー部分が決まった形状を保てない。先端のコネクタ位置や角度も、ワイヤーのたわみやねじれの影響を受けます。そのため、単純な位置決めや固定治具だけでは安定した自動化が難しく、バラ積みピッキングに近い認識・把持技術が必要になる。
また、コネクタへの嵌合では、カメラで相手側の位置を高精度に特定しても、実際の挿入時にはわずかな位置ずれ、角度ずれ、部品公差、ケーブルの反力などにより、確実に入らない場合があります。このため、人が行うように、先端の感触を見ながら、少しずつ位置を探り、調整しながら挿入する動作が必要になる。
大手自動車メーカーで本格導入に向けて検証中。

導入前の課題

ワイヤー部分が柔らかく、曲がり・たわみ・ねじれによって形状が安定しない
決まった位置に置いても、コネクタ先端の位置や向きがばらつく
コネクタ部のピックアップには、バラ積みピッキングに近い認識・把持が必要になる
カメラで相手側コネクタの位置を特定しても、部品公差や把持誤差により微小なズレが生じる
少しでも位置や角度が合わないと、挿入時に引っかかる
単純な押し込みではなく、人のように探りながら挿入する動作が必要になる
無理に押し込むと、端子変形・部品破損・不完全嵌合につながるリスクがある

システム構成・仕様概要

Thinkerの手さぐりコネクティングは、コネクタを単に目標位置へ直線的に挿入するのではなく、人が手で行うように、接触状態を探りながら位置や姿勢を微調整し、嵌合を行う。

ハーネス接続では、カメラで位置を認識しても、実際の挿入時にはずれや抵抗が生じる。
そのため、ロボットが挿入時の状態を見ながら、または感じながら、少しずつ補正することが重要になる。

経営効果

ハーネス接続作業の自動化
作業者の手作業負担の軽減
コネクタ嵌合作業の省人化
挿入ミス・嵌合不良の低減
部品破損や端子変形リスクの低減
ばらつきのあるハーネスへの対応
カメラだけでは難しい接触作業のロボット化
自動車部品組立ラインの効率化
将来的な人手不足への対応
作業品質の安定化