CN114284820B - 电线的制造方法以及电线制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使包括直径不同的芯线的多个芯线适当地接合的电线的制造方法。电线的制造方法包括：在具有在第一方向上彼此对置的第一对置面和第二对置面以及在与第一方向正交的第二方向上彼此对置的按压部件和施振部件的接合装置中，使第一方向上的第一对置面与第二对置面之间的间隔为第一距离的工序；在间隔为第一距离的第一对置面与第二对置面之间设置多个芯线的工序；以及利用按压部件和施振部件夹持多个芯线的同时利用施振部件对多个芯线施加超声波振动来使多个芯线接合的工序，多个芯线包括外径的值相互不同的芯线，第一距离比多个芯线所具有的外径的值的最大值大，且比多个芯线所具有的外径的值的最小值与最大值之和小。

Description

电线的制造方法以及电线制造装置

技术领域

本发明涉及电线的制造方法以及电线制造装置。

背景技术

以往，存在对电线的芯线进行超声波接合的技术。在专利文献1中公开了一种超声波接合方法，在将多根电线中的2根电线的芯线夹在一对模具之间的状态下对一对模具中的一个赋予超声波振动而将2根电线的芯线彼此接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-185706号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

在使包括直径不同的芯线的多个芯线接合的情况下，优选能够适当地配置多个芯线。例如，当芯线在与进行超声波振动的面平行的方向上排列时，存在接合不充分的可能性。

本发明的目的在于提供一种能够使包含直径不同的芯线的多个芯线适当地接合的电线的制造方法以及电线制造装置。

用于解决问题的技术手段

本发明的电线的制造方法的特征在于，包括：在具有在第一方向上彼此对置的第一对置面和第二对置面以及在与所述第一方向正交的第二方向上彼此对置的按压部件和施振部件的接合装置中，使所述第一方向上的所述第一对置面与所述第二对置面之间的间隔为第一距离的工序；在所述间隔为所述第一距离的所述第一对置面与所述第二对置面之间设置多个芯线的工序；以及利用所述按压部件以及所述施振部件夹持多个所述芯线的同时利用所述施振部件对多个所述芯线施加超声波振动来使多个所述芯线接合的工序，多个所述芯线包括外径的值相互不同的芯线，所述第一距离比多个所述芯线所具有的外径的值的最大值大，且比多个所述芯线所具有的外径的值的最小值和所述最大值之和小。

发明效果

本发明所涉及的电线的制造方法包括在间隔为第一距离的第一对置面与第二对置面之间设置多个芯线的工序。该第一距离比多个芯线所具有的外径的值的最大值大，且比多个芯线所具有的外径的值的最小值和最大值之和小。根据本发明所涉及的电线的制造方法，起到能够使包含直径不同的芯线的多个芯线适当地接合的效果。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的电线制造装置的图。

图2是实施方式所涉及的电线制造装置的框图。

图3是实施方式所涉及的电线束以及信息记录介质的图。

图4是实施方式所涉及的电线束的立体图。

图5是说明实施方式的对位工序的图。

图6是说明实施方式的设置工序的图。

图7是说明实施方式的接合工序的图。

图8是表示接合后的芯线的图。

图9是说明间隙中的多个芯线的配置的图。

图10是示出第二芯线与砧座接触的状态的图。

图11是示出第二芯线与焊头接触的状态的图。

图12是表示容纳于间隙的四根芯线的图。

符号说明

1：电线制造装置

2：滑动卡爪、2a：第一对置面

3：砧板、3a：第二对置面

4：砧座、4a：第三对置面

5：焊头、5a：第四对置面

6：电线、6A：第一电线、6B：第二电线

7：芯线、7A：第一芯线、7B：第二芯线

8：覆皮

10：控制部、20：驱动机构、30：读取装置

40：信息记录介质、41：二维码

60：电线束

100：接合装置、101：间隙

CL1：第一芯线的中心轴线、CL2：第二芯线的中心轴线

D1：第一芯线的直径、D2：第二芯线的直径

D3：第三芯线的直径、D4：第四芯线的直径

Lx：第一对置面与第二对置面的间隔、Ly：第三对置面与第四对置面的间隔

L1：第一距离

X：第一方向、Y：第二方向

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的电线的制造方法以及电线制造装置进行详细说明。另外，本发明并不限定于该实施方式。另外，在下述的实施方式中的构成要素中包括本领域技术人员能够容易想到的要素或者实质上相同的要素。

[实施方式]

参照图1至图12，对实施方式进行说明。本实施方式涉及电线的制造方法以及电线制造装置。图1是表示实施方式所涉及的电线制造装置的图，图2是实施方式所涉及的电线制造装置的框图，图3是实施方式所涉及的电线束及信息记录介质的图，图4是实施方式所涉及的电线束的立体图，图5是说明实施方式的对位工序的图，图6是说明实施方式的设置工序的图，图7是说明实施方式的接合工序的图，图8是表示接合后的芯线的图，图9是说明间隙中的多个芯线的配置的图，图10是表示第二芯线与砧座接触的状态的图，图11是表示第二芯线与焊头接触的状态的图，图12是表示间隙中容纳的四根芯线的图。

如图1所示，实施方式的电线制造装置1包括接合装置100。接合装置100具有滑动卡爪2、砧板3、砧座4和焊头5。滑动卡爪2和砧板3在第一方向X上彼此对置。第一方向X例如是水平方向。滑动卡爪2以及砧板3的形状例如为平板形状。滑动卡爪2具有第一对置面2a。砧板3具有第二对置面3a。第一对置面2a和第二对置面3a在第一方向X上彼此对置。第一对置面2a和第二对置面3a例如分别为平面，且平行地延伸。

砧座4和焊头5在第二方向Y上彼此对置。第二方向Y是与第一方向X正交的方向，例如是铅垂方向。砧座4和焊头5例如是平板状的部件。砧座4是在砧座4与焊头5之间夹入多个芯线7的部件。砧座4将多个芯线7朝向焊头5按压。焊头5被超声波振荡器激振而进行超声波振动。砧座4具有第三对置面4a。焊头5具有第四对置面5a。第三对置面4a和第四对置面5a在第二方向Y上彼此对置。第三对置面4a和第四对置面5a例如分别为平面，且平行地延伸。

如图2所示，电线制造装置1具有接合装置100和读取装置30。接合装置100具有控制部10和驱动机构20。驱动机构20具有使滑动卡爪2沿着第一方向X移动的机构以及使砧座4沿着第二方向Y移动的机构。本实施方式的电线制造装置1通过驱动机构20使第一方向X上的第一对置面2a与第二对置面3a之间的间隔Lx变化。电线制造装置1通过驱动机构20使第二方向Y上的第三对置面4a与第四对置面5a之间的间隔Ly变化。驱动机构20例如通过空气压力、液压使滑动卡爪2及砧座4移动。

控制部10具有集成电路等控制电路。控制部10能够执行对电线制造装置1的各部进行控制的程序。控制部10输出对驱动机构20的指示信号。控制部10例如将第一对置面2a与第二对置面3a之间的间隔Lx的目标值作为指示信号输出。驱动机构20根据该指示信号控制滑动卡爪2的位置，以使间隔Lx成为目标值。控制部10例如将砧座4按压芯线7的按压力的目标值作为指示信号输出。驱动机构20根据该指示信号来控制砧座4的位置、施加于砧座4的力，以将按压力设为目标值。

读取装置30是读取记录于信息记录介质40中的信息的装置。如图3所示，接合对象的多个电线6被集中为电线束60。在电线束60上附加有信息记录介质40。信息记录介质40例如是标签、卡。在例示的信息记录介质40中，通过二维码41记录信息。记录于信息记录介质40中的信息包括与第一距离L1相关的信息。第一距离L1是被设定为间隔Lx的目标值的值。关于第一距离L1的详细情况在后面叙述。

读取装置30例如是扫描二维码41的扫描仪。读取装置30能够与控制部10进行通信。读取装置30例如经由通信线与控制部10连接，以与控制部10进行有线通信。读取装置30将从信息记录介质40读取到的信息输出到控制部10。

如图4所示，电线束60具有多个电线6。电线6具有芯线7和覆皮8。芯线7例如是具有多根线材的绞线。芯线7也可以是单线。芯线7由铜、铜合金、铝、铝合金等导电性的金属形成。覆皮8具有绝缘性，例如由合成树脂等形成。芯线7的末端从覆皮8突出。换言之，覆皮8的端部被除去，以使芯线7的末端露出。例示的芯线7的截面形状为圆形。

例示的电线束60具有第一电线6A以及第二电线6B。在以下的说明中，将第一电线6A所具有的芯线7称作第一芯线7A，将第二电线6B所具有的芯线7称作第二芯线7B。第一芯线7A具有直径D1，第二芯线7B具有直径D2。第一芯线7A的直径D1大于第二芯线7B的直径D2。直径D1例如是直径D2的两倍的值。电线束60以多个芯线7邻接的方式被捆扎。

对本实施方式所涉及的电线的制造方法进行说明。电线的制造方法包括对位工序、设置工序以及接合工序。

(对位工序)

对位工序是使第一对置面2a与第二对置面3a之间的间隔Lx为第一距离L1的工序。在对位工序中，作业者使读取装置30读取记录于信息记录介质40中的信息。控制部10基于从读取装置30获取的信息来决定第一距离L1。

本实施方式的第一距离L1是由下述式(1)表示的范围的值。最大直径Dmax是多个芯线7所具有的直径D的值的最大值。在图4所例示的电线束60的情况下，第一芯线7A的直径D1为最大直径Dmax。最小直径Dmin是多个芯线7所具有的直径D的值的最小值。在图4所例示的电线束60的情况下，第二芯线7B的直径D2为最小径Dmin。

Dmax<L1<Dmax+Dmin(1)

记录于信息记录介质40中的信息可以是第一距离L1的值本身。上述的信息也可以是电线束60所包括的多个芯线7中的最大直径Dmax的值和最小径Dmin的值。在该情况下，控制部10基于所获取的最大直径Dmax以及最小径Dmin，通过预先确定的计算式来计算第一距离L1。

上述信息也可以是电线束60所包括的全部芯线7的直径D的值。在该情况下，控制部10根据所获取的直径D的值的集合来决定最大直径Dmax以及最小径Dmin，并计算出第一距离L1。

控制部10对驱动机构20发出指示，使第一方向X上的第一对置面2a与第二对置面3a之间的间隔Lx为第一距离L1。如图5所示，驱动机构20根据从控制部10接收到的指示使滑动卡爪2移动，使间隔Lx为第一距离L1。当滑动卡爪2的对位完成时，驱动机构20通知控制部10对位已完成。控制部10例如通过灯、声音等通知给作业者对位已完成。

(设置工序)

设置工序是在间隔Lx为第一距离L1的第一对置面2a与第二对置面3a之间设置多个芯线7的工序。如图6中箭头AR1所示，作业者将第一芯线7A以及第二芯线7B插入到第一对置面2a与第二对置面3a的之间的间隙101。在此，间隔Lx比第一芯线7A的直径D1和第二芯线7B的直径D2的合计窄。因此，第一芯线7A以及第二芯线7B以在第二方向Y上的第一芯线7A的位置以及第二芯线7B的位置偏移的状态被插入。换言之，在芯线7A、7B插入间隙101时，第二芯线7B相对于第一芯线7A向下侧或上侧偏移。

其结果，如图6所示，第一芯线7A以及第二芯线7B以在第一对置面2a与第二对置面3a之间的空间中沿着第二方向Y排列的状态被容纳。优选多个芯线7中的具有相对较大的直径D的芯线7与焊头5接触。当设置第一芯线7A以及第二芯线7B的作业结束时，作业者对电线制造装置1进行指示以开始接合工序。该指示例如是对电线制造装置1所具有的脚踏开关的操作输入。

(接合工序)

接合工序是对多个芯线7施加超声波振动来使多个芯线7接合的工序。控制部10根据来自作业者的指示开始接合工序。在接合工序中，控制部10通过驱动机构20使砧座4移动到对置位置。如图7所示，对置位置是在第二方向Y上砧座4的第三对置面4a与焊头5的第四对置面5a对置的位置。另外，控制部10使砧座4朝向焊头5移动，由砧座4和焊头5夹持第一芯线7A和第二芯线7B。驱动机构20根据控制部10的指示使砧座4移动，利用砧座4将第一芯线7A和第二芯线7B朝向焊头5按压。

控制部10对超声波振荡器进行指示以开始超声波振动。超声波振荡器根据控制部10的指示使焊头5进行超声波振动，对第一芯线7A和第二芯线7B施加超声波振动。第一芯线7A以及第二芯线7B通过超声波振动以及按压力而相互接合。当经过了预先设定的时间时，控制部10对超声波振荡器进行指示以使超声波振动结束，并且对驱动机构20进行指示，以使砧座4和滑动卡爪2移动。

如图8所示，驱动机构20使砧座4向上方移动，且从对置位置向第一方向X移动至开放位置。如图8所示，砧座4的开放位置是使第一对置面2a与第二对置面3a之间的空间部开放的位置。另外，驱动机构20使滑动卡爪2向远离砧板3的方向移动。在图8中示出接合后的芯线70。第一芯线7A以及第二芯线7B接合而一体化。作业者取出接合后的芯线70，开始使下一捆电线束60接合的作业。

例如，第一距离L1也可以如以下那样确定。图9是说明间隙101中的多个芯线7的配置的图。图9示出了将第一芯线7A的中心轴线CL1和第二芯线7B的中心轴线CL2连接的假想线IL。假想线IL相对于第一方向X的倾斜角度θ根据第一对置面2a与第二对置面3a之间的间隔Lx而被限制。更详细而言，倾斜角度θ的最小值θ1由间隔Lx、第一芯线7A的直径D1、第二芯线7B的直径D2决定。

第一距离L1例如也可以设定为使倾斜角度θ的最小值θ1为30°。第一距离L1也可以设定为使倾斜角度θ的最小值θ1为45°。第一距离L1也可以设定为使倾斜角度θ的最小值θ1为60°。

第一距离L1可以设定为使第二芯线7B与砧座4或焊头5中任一个接触。图10示出了第二芯线7B与砧座4接触的状态。第二芯线7B的中心轴线CL2相对于第一芯线7A的中心轴线CL1向上侧偏移。在该情况下，如果第一距离L1小，则第二芯线7B的上端位于比第一芯线7A的上端靠上侧的位置。因此，在砧座4下降时，第二芯线7B最先与砧座4接触。另外，也可以从图10所示的状态起，砧座4在使第二芯线7B变形的同时下降，砧座4与第一芯线7A接触。

图11示出了第二芯线7B与焊头5接触的状态。第二芯线7B的中心轴线CL2向比第一芯线7A的中心轴线CL1向下侧偏移。在该情况下，如果第一距离L1小，则第二芯线7B的下端位于比第一芯线7A的下端靠下侧的位置。因此，成为第二芯线7B与焊头5接触、第一芯线7A与焊头5分离的状态。另外，也可以从图11所示的状态起，砧座4将第一芯线7A向下方按压，使第一芯线7A与焊头5接触。

电线束60所具有的电线6的根数并不限定于两根。电线束60也可以具有三根以上的电线6。例如，如图12所示，也可以接合四根芯线7。四根芯线7包括第一芯线7A、第二芯线7B、第三芯线7C以及第四芯线7D。第三芯线7C的直径D3以及第四芯线7D的直径D4比第一芯线7A的直径D1小，且比第二芯线7B的直径D2大。第一距离L1被设定为满足上述的式(1)。四根芯线7的直径D1、D2、D3、D4中的最大值为第一芯线7A的直径D1，最小值为第二芯线7B的直径D2。因此，第一距离L1在下述式(2)的范围内确定。

D1<L1<D1+D2(2)

在第一对置面2a与第二对置面3a之间的间隔Lx被设为第一距离L1的状态下，四根芯线7设置于间隙101。通过如式(2)那样确定第一距离L1，即使最粗的第一芯线7A与最细的第二芯线7B邻接，也能够限制第一芯线7A以及第二芯线7B在第一方向X上平行地排列。

如以上说明的那样，本实施方式所涉及的电线的制造方法包括：使间隔Lx为第一距离L1的工序；设置多个芯线7的工序；以及使多个芯线7接合的工序。使间隔Lx为第一距离L1的工序在接合装置100中执行。接合装置100具有在第一方向X上彼此对置的第一对置面2a和第二对置面3a、以及在第二方向Y上彼此对置的砧座4和焊头5。第二方向Y是与第一方向X正交的方向。砧座4是按压部件的一例。焊头5是施振部件的一例。

设置多个芯线7的工序例如由作业者执行。作业者在间隔Lx被设为第一距离L1的第一对置面2a与第二对置面3a之间设置多个芯线7。

使多个芯线7接合的工序由接合装置100执行。接合装置100在利用砧座4和焊头5夹持多个芯线7的同时利用焊头5对多个芯线7施加超声波振动来使多个芯线7接合。

多个芯线7包括外径(直径)的值彼此不同的第一芯线7A和第二芯线7B。第一距离L1比多个芯线7所具有的外径的值的最大值D1大，且比多个芯线7所具有的外径的最小值D2与最大值D1之和小。根据本实施方式的电线的制造方法，能够防止将芯线7在与焊头5的第四对置面5a平行的方向上排列的情况。因此，本实施方式所涉及的电线的制造方法能够使包括直径不同的芯线7的多个芯线7适当地接合。

本实施方式所涉及的电线的制造方法还包括在接合装置100中设定第一距离L1的值的工序。多个芯线7被捆扎且附加有信息记录介质40，该信息记录介质40记录有与第一距离L1相关的信息。在设定第一距离L1的工序中，接合装置100获取记录于信息记录介质40的信息并设定第一距离L1的值。

本实施方式所涉及的电线制造装置1具有第一对置面2a和第二对置面3a、砧座4和焊头5、控制部10以及驱动机构20。第一对置面2a和第二对置面3a是在第一方向X上彼此对置的面。砧座4是按压部件的一例，焊头5是施振部件的一例。砧座4和焊头5在与第一方向X正交的第二方向Y上彼此对置。控制部10获取与作为接合对象的多个芯线7的外径对应的第一距离L1。驱动机构20使第一方向X上的第一对置面2a与第二对置面3a之间的间隔Lx变化。

第一距离L1比多个芯线7所具有的外径的值的最大值大，且比多个芯线7所具有的外径的值的最小值和上述最大值之和小。电线制造装置1在使间隔Lx为第一距离L1的状态下将多个芯线7容纳于第一对置面2a与第二对置面3a的间隙101。电线制造装置1利用砧座4和焊头5夹持多个芯线7的同时利用焊头5对多个芯线7施加超声波振动来使多个芯线7接合。本实施方式所涉及的电线制造装置1能够使包括直径不同的芯线7的多个芯线7适当地接合。

另外，记录于信息记录介质40的信息并不限定于二维码41。信息记录介质40例如也可以是IC标签。在该情况下，读取装置30通过无线通信来读取记录于信息记录介质40中的信息。

在信息记录介质40中，也可以记录与在接合工序中施加超声波振动的激振时间相关的信息。例如，与芯线7的材料、直径D对应的最佳的激振时间被记录于信息记录介质40中。控制部10将获取到的激振时间指示给超声波振荡器。

在信息记录介质40中，也可以记录与芯线7的材料相关的信息。在该情况下，控制部10也可以构成为根据芯线7的材料计算激振时间。控制部10例如也可以在全部芯线7的材料相同的情况下和在多个芯线7包括不同材料的芯线7的情况下使激振时间不同。控制部10也可以构成为根据芯线7的材料来计算第一距离L1。

也可以由作业者对接合装置100进行第一距离L1的输入作业。在该情况下，例如与第一距离L1相关的数值等信息被记载在信息记录介质40中。作业者读取信息记录介质40中记载的信息，将该信息输入到接合装置100。接合装置100基于输入的信息来设定第一距离L1。一次设定的第一距离L1例如在由作业者变更之前有效。

第一方向X并不限定于水平方向，例如也可以是铅垂方向。第二方向Y并不限定于铅垂方向，例如也可以是水平方向。接合装置100也可以使焊头5沿着第二方向Y移动来代替砧座4。

作业者也可以按照规定的顺序将多个芯线7插入到接合装置100的间隙101中。沿着第二方向Y排列多个芯线7的顺序例如从焊头5朝向砧座4是铜制的粗芯线7、铜制的细芯线7、铝制的粗芯线7、铝制的细芯线7。

上述的实施方式所公开的内容能够适当组合来执行。

Claims (2)

1.一种电线的制造方法，其特征在于，包括：

在具有在第一方向上彼此对置的第一对置面和第二对置面以及在与所述第一方向正交的第二方向上彼此对置的按压部件和施振部件的接合装置中，使所述第一方向上的所述第一对置面与所述第二对置面之间的间隔为第一距离的工序；

在所述间隔为所述第一距离的所述第一对置面与所述第二对置面之间设置多个芯线的工序；

利用所述按压部件以及所述施振部件夹持多个所述芯线的同时利用所述施振部件对多个所述芯线施加超声波振动而使多个所述芯线接合的工序；以及

在所述接合装置中设定所述第一距离的值的工序，

多个所述芯线包括外径的值相互不同的芯线，

所述第一距离比多个所述芯线所具有的外径的值的最大值大，并且比多个所述芯线所具有的外径的值的最小值和所述最大值之和小，

多个所述芯线被捆扎且被附加有信息记录介质，所述信息记录介质记录有与所述第一距离相关的信息，

在设定所述第一距离的值的工序中，所述接合装置获取记录于所述信息记录介质中的所述信息并设定所述第一距离的值。

2.一种电线制造装置，其特征在于，具备：

在第一方向上彼此对置的第一对置面和第二对置面；

在与所述第一方向正交的第二方向上彼此对置的按压部件及施振部件；

控制部，所述控制部获取与作为接合对象的多个芯线的外径对应的第一距离；

驱动机构，所述驱动机构使所述第一方向上的所述第一对置面与所述第二对置面之间的间隔变化；以及

读取装置，所述读取装置从信息记录介质读取与所述第一距离相关的信息，所述信息记录介质被附加在将多个所述芯线集中而成的电线束上，

所述第一距离比多个所述芯线所具有的外径的值的最大值大，且比多个所述芯线所具有的外径的值的最小值和所述最大值之和小，

在使所述间隔为所述第一距离的状态下将多个所述芯线容纳于所述第一对置面与所述第二对置面之间的间隙，

利用所述按压部件以及所述施振部件夹持多个所述芯线的同时利用所述施振部件对多个所述芯线施加超声波振动而使多个所述芯线接合，

所述控制部从所述读取装置获取与所述第一距离相关的信息。