CN1183662A - 压接装置及导线束的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种压接装置包括:一对框架;一对每一个设置在每一框架中心的压接器;两对每一个可移动地设置在每一框架纵向的连接器工作台;用来在每一框架两端紧固连接器工作台的锁紧装置;沿框架移动每一个所述连接器工作台的移动装置;以及一对连接器夹持杆,在每一该连接器夹持杆上装有多个连接器以便装在每一个连接器工作台上,因此,可以制造许多种分线束。

Description

压接装置及导线束的制造方法

本发明涉及一种具有一对设置在相应的一对框架上的压接器和安装在每一框架上的一对连接器工作台以及能够制造各种分线束的压接装置和方法。

图14至16表示已在JP-A-7-161438和JP-A-161439(对应美国专利5,454,523号)中公开的一种压接装置。

图14所示的一种压接装置81将电线82(简称“导线”)通过支承辊83，导向辊84和检测辊85送到一对安装在导线移动方向上的压接器86和86’内，并且通过垂直气缸88和88’升降操作，在压接器86和86’的下面将导线弯曲在安装在移动工作台87和87’上的连接器89和89’上，在导线弯曲在位于向前移动的工作台87’上的连接器上之后，导线由检测辊85将其伸长到一规定的长度如82a并弯曲在处于向后移动的工作台87上的连接器上，连接器上装有弯曲端子。

由图15可见，两个连接器89和89’分别装在移动工作台87和87’上。具体地说，通过拉动手柄90打开盖子91，并将连接器89安装在装料区92。连接器89由处于水平气缸93端部的一个钩子(未表示)钩住并移动到移动工作台87上的止动器94处。如图16A和16B所示，弯曲刀片96从缸口95落到连接器89上并把导线82弯曲在连接器89上。通过移动工作台87的运动将导线82弯曲成交叉状态。

如图16A所示，导线82是在这样状态下弯曲的，就是该导线由气缸97的导线夹持器99夹持，气缸，夹持器和弯曲刀片96一起下落。弯曲刀片96由垂直气缸86(图14)驱动。当弯曲刀片96下落时，导线82由一切线器98切断并弯曲在连接器内的弯曲端子100上，如图16B所示。

但是如图15所示，在上述结构中，只能提供对应一组分线束的连接器，此外连接器必须手动一个接一个地装上，这就要求进一步改进其生产率和加工性，而且只能安装具有简单形状的连接器(只有不同长度的相同的纵向横截面)，因此不能制造使用不同种类连接器的分线束，因此连接器的装置似乎有局限性，所以进行“分线束的成组生产”(完成的分线束具有一种产品花样)就困难，而且，在图16中连接器的高度h较大，通过导线夹持器99放置导线82趋于不稳定。

本发明的第一个目的是提供一种能提高分线束生产率和提供连接器效率的压接装置，所述装置允许分线束的成组生产，同时即使当连接器的高度较大时能稳当地放置导线。

本发明的第二个目的是提供一种使用所述装置制造导线束的方法。

为了达到本发明的第一个目的，本发明提供了一种压接装置，包括：

一对与导线移动方向垂直安装的框架；

一对各设置在每一框架中央的压接器；

一对各可动地设置在框架纵向的连接器工作台；

用来将连接器工作台紧固在每一框架两端的锁紧装置；

用来沿框架移动每一个所述连接器工作台的移动装置；以及

一对连接器支持杆，在每一个所述连接器支持杆上装有多个连接器以便安装到每一个所述连接器工作台上。

为了达到本发明的第二个目的，本发明提供了一种使用压接装置制造分线束的方法，该压接装置包括分另设置在一对框架中心的压接器和一对在每一框架纵向可滑动的第一和第二连接器工作台，所述方法包括以下步骤：

将两个框架一侧的第一对连接器工作台移动到直接处于所述压接器的下方；

在把导线弯曲所述第一对连接器工作台上的连接器上以形成第一分线束；

将在一侧的所述第一对连接器工作台返回到其初始位置；

将两框架另一侧第二对连接器工作台移动到直接处于所述压接器的下方；以及

把导线弯曲在第二对连接器工作台上的连接器上以形成第二分线束。

根据本发明，当可以把导线弯曲处于第一连接器工作台上的连接器上时，要能向第二连接器工作台提供另一连接器，或者可从第二连接器工作台上重分出一根分线束，因此可以缩短从提供连接器到取出一个产品所需要的时间，从而提高了分线束的生产率。

本发明的上述和其它目的与特征从以下参照附图的描述中将会更明显，附图中：

图1是根据本发明实施例的一种压接装置的正视图；

图2是压接装置的平面图；

图3是压接装置的侧视图；

图4A至4C是表示根据本发明的制造分线束的方法实例的正视图；

图5A和5B分别表示分线束的平面图；

图6是一根大的分线束的平面图；

图7A至7C是表示使导线成“U”形弯曲的方法的平面图；

图8是压接装置中的压接器的侧视图；

图9是压接器的平面图；

图10是压接器的正视图；

图11A至11C是表示压接器中转动板和滑块运动的正视图；

图12是包括导线夹持器和导线接受器的压接器主要部分的侧视图；

图13是表示在连接器上弯曲导线状态的侧视图；

图14是普通压接装置的侧视图；

图15是包括连接器提供部分的普通装置的主要部分的平面图；以及

图16A和16B是使用导线夹持器在连接器上弯曲导线状态的侧视图。

下面参照附图说明本发明的实施例，图1是根据本发明实施例的压接装置的正视图，图2是压接装置的平面图，图3是压接装置的侧视图。

如图1所示，压接装置1设有一个安装在水平框架中央的压接器3，沿框架2安装导轨4，一对左和右连接器工作台5和6通过“LM导向器”7与导轨4可滑动地接合，通过锁紧装置8和9(未表示)所述连接器工作台可紧固在框架2的两侧，同时该工作台也可以通过移动装置10直接在压接器3的下方移动。

如图2所示，一对框架2和2’在垂直于导线移动方向(箭头a)前-后对称安装，每个框架2和2’设置一对分别对称安装的连接器工作台5，5’和6，6’(总共四个连接器工作台)，每对连接器工作台5，5’和6，6’具有相同的形状与尺寸，在每对连接器工作台5，5’和6，6’上平行安装多个连接器20，固定的气缸8，8’和9，9’通过作为上述锁紧装置(图1)的拉杆11紧固在每个框架2和2’的两端，每对固定的气缸8，8’和9，9’的活塞杆12的端部可与一个在每个连接器工作台外端附近的接合孔13相结合。

分别在框架2和2’的纵向安装着作为驱动装置的调速皮带14和14’使用支架15将一个可移动气缸10，10’装在调速皮带14，14’上。可移动气缸10，10’的活塞杆16的端部伸入到每个连接器工作台5，5’和6，6的连接器夹持杆22(后面描述)的中央结合孔17中，因而连接器工作台5，5’和6，6’可沿导轨4，4’移动。连接器夹持杆22夹持多个平行安装的连接器20。

由于接合孔17设在连接器夹持杆22上，而不是在连接器工作台5，5’和6，6’上，因此连接器对压接器3，3’的位置精度得到改善。接合孔17对活塞杆16有一曲线导向表面，连接器工作台5，5’和6，6’通过固定的气缸8，8’和9，9’设置在一个参考位置，同时可移动气缸10，10’的活塞杆16准确地被锁住。

安装在每个框架2，2’一端的伺服电机19，19’可通过一定时皮带轮32精确地将调速皮带14，14’移动一个所要求的距离。根据先前已经存储在控制单元(未表示)中的位置数据来驱动伺服电机19，19’。因此，连接器工作台5，5’和6，6’从框架2，2’端部移动到其中心位置，使得所述工作台直接准确地直接处于压接器3，3’的下面。

连接器工作台5，5’和6，6’通过伺服电机19，19’移动一个小距离以便把导线21弯曲在连接器20以内的弯曲端子(未表示)上(图3)，连接器工作台5，5’和6，6’还可通过代替调速皮带14，14’的滚珠丝杠头来驱动。

在连接器工作台5，5’和6，6’的两端具有骨架39，每个骨架39具有方杆形状，矩形连接器夹持杆22可移动离开骨架。曾经在日本专利申请8-124967中提出过连接器夹持杆22。在连接器夹持杆22上，对应具有不同尺寸和形状的连接器的多个夹持元件23通过螺栓24平行可移动地锁紧。夹持元件23可更换因此具有所需要形状的连接器可随意安排，夹持元件23具有相同的外形尺寸，但对应各种连接器20具有不同形状的连接器支承部分。连接器夹持杆22具有相同的尺寸因此可以安装在任何连接器工作台5，5’和6，6’上。

通过检测辊25(图2)送出的导线21(图3)，沿导线导板26横跨向后的框架2并通过导线导板27达到向前的框架2’，该导线导板27可由一个水平气缸68开/关。在图3中，由于连接器工作台(例如5，5’)处在每个压接器3，3’的下方，导线21的端部处于向前的连接器工作台2’的连接器20上，同时导线21的中间部分处在向后的连接器工作台2的连接器上。

在图3中，标号28表示一个当导线由检测滚子25放出一规定长度时使用的下推的样板。标号29表示驱动下推样板28的气缸。它们装在通过两臂31与两个框架2和2’相连接的中心工作台30上，导线导板27和下推样板28已在JP-A-7-161437(也与美国专利5454523对应)中提出过。

在弯曲刀片33处在导线21的上方时，由伺服电机34驱动的滑块35下落以推动弯曲刀片33，因此变曲刀片33和滑块35一起下落推下导线21。然后当导线21被切线器36切断的同时把导线弯曲在连接器20上。压接器3和3’处在与导线移动方向对称的位置并具有基本相同的结构，后面将详细描述压接器。

图4表示使用上述压接装置制造导线束的方法。

首先，在连接器工作台5和6处在框架2的两侧(如图4A所示)时，连接器夹持杆22设置在一个连接器工作台6中。需要的连接器先前已装在连接器夹持杆22中。具体地说，具有不同形状的连接器先前根据各种分线束的型式，以分开的步骤自动地或手动地安装在大量的各种连接器夹持杆上，当然具有相同型式的连接器可以安装在大量具有相同型式的连接器夹持杆上。

固定的气缸29(图2)被开锁，因而如图4B所示，一个连接器工作台6通过驱动伺服电机19和调速皮带14(图2)滑动到直接处于中心压接器3的下方，然后把导线21弯曲在连接器工作台6上的连接器20上(图3)。同时，连接器夹持杆22₂设定在另一连接器工作台5中。如上所述各种连接器20先前已安装在连接器夹持杆222中。

在把导线弯曲在连接器工作台6上的连接器20上之后，如图4C所示，连接器工作台6返回到其初始位置，另一个连接器工作台5滑动到直接处于中心压接器3的下方，并弯曲处于另一连接器工作台5上的连接器20上的导线21，同时，连接器夹持杆221从连接器工作台6上移开而新的连接器夹持杆装在连接器工作台6上。

在把导线弯曲在另一连接器工作台5上的连接器20上之后，如图4B所示，连接器工作台5返回到其初始位置，连接器工作台6滑动到直接处于中心压接器3的下方，重复此循环交替地把导线弯曲在左右两侧的多组连接器上，因而花在设定连接器到取出连接器步骤上的时间可大大缩短。

而且，如图2所示，由于使用了两对安装在左右两侧的连接器工作台5和6以及5’和6’，因此可由左和右连接器组来形成不同的分线束型式。

图5A和5B表示分线束型式的几个例子，图5A所示分线束40是由处于框架2和2’左侧的连接器工作台5和5’形成的，图5B所示分线束41是由处于框架2和2’右侧的连接器工作台6和6’形成的。

在图2中，在向前和向后的连接器工作台5和5’以及6和6’直接处于各自压接器3和3’的下方时，因此把导线21弯曲在各自的连接器20上。图5所示的分线束40和41在连接器的类型或连接器的安排以及导线21的放置方式上彼此不相同。导线21的交叉布置可以通过将一个连接器工作台偏移相应于该连接器的一个距离来完成。

在制造分线束的过程中，直接处于压接器(例如压接器3)下方的连接器工作台5和另一连接器工作台6可以相互换位，因此如图6所示，导线21较大地交叉以提供第一分线束42与第二分线束彼此连接在一起的大的分线束。

而且可以制造具有“U”型弯头的导线的分线束45，具体地说，如图7A所示，导线21₁垂直地或偏斜地放在左侧两个框架2和2’之间。前连接器20₁或连接器工作台5’转移到向后框架2的右连接器工作台6上，因而如图7B所示，对导线21₁进行“U”形弯曲。另外由于连接器20₂设在向前框架2’的左和右连接器工作台5’和6’上，因此导线21₂放在所述左右连接器工作台与向后的连接器20₁之间。

由于连接器夹持杆22相对于框架2和2’的每个连接器工作台5，5’和6，6’是可动的，如盒式磁带方式，因此如图5至7所示的分线束40，41，44和45可以在不对连接器的安排进行弯更的情况下很快地和可靠地制出。如上所述，不同的分线束型式可以放置在每个压接器3和3’的左右两侧，和成盒式磁带方式。因此可以认为不是分线束的“大量生产”(其中具有相同型式的分线束是大量生产同时将会线束装配成一个产品)而是“成套生产”(其中产品直接制造出来)。也可以实现这样一个生产系统，其中生产量比较低，但可以生产范围比较广的不同产品。

为了以高速把导线21弯曲在具有不同尺寸和形状的连接器20上，在如图3和8至10所示的压接器3和3’中，多个工作头47(本例中为6个)，每一个夹持不同的弯曲刀片33，这些工作头47是可滑动地安装成一种旋转状态。

如图8所示，弯曲刀片33紧固在轴48上，该轴垂直可动地设置在转子49中，轴48的头部50和滑块35的棘爪51接合并随转子49的转动而移动。转子49紧固在转子轴5上，该轴5又通过皮带轮53，54和调速皮带55与伺服电机56连接。在图10中标号66表示由弹簧带动的可动刀片导轨。

旋转系统的工作头本身已在日本专利申请8-189511中提出。每个工作头47包括具有不同尺寸和形状的弯曲刀片33和轴48，并装在转子49的六个表面的每一面上，如图9所示，工作头47是可移动地用螺栓装在转子49上，一个工作头比六种工作头更易于安装。

如图2所示，在检测滚子25的后面(即在向后的压接器3的后面)安装一个具有供应几种直径的导线21的旋转导线供应器(未表示)。根据连接器20的夹紧端子的种类和尺寸，导线21可由其它导线来替代。旋转工作头47可恰当地选出相应线的直径为弯曲刀片33。

图8中的滑块35与“T”型凸轮体59相连，如图10所示。凸轮体59和一旋转板60(图8)上的偏心轴61相连。旋转板60与伺服电机34的减速器62的旋转轴63连接。偏心轴61通过滑块65可在水平方向滑动地啮合在凸轮体59的水平槽64中，当转子64随伺服电机34的旋转而转动时，偏心轴61在凸轮体59的水平槽64中移动。因此凸轮体59与滑块35一起升或降。该滑块35沿导轨66垂直移动。

旋转板60设成单方向可旋转超过0°至360°。如图11A至11C所示，当旋转板60从0°转到180°时，滑块35下降到处于下面的死点(图11C)。当旋转板60从180°转到360°时，滑块35上升到处于上面的死点(图11A)。如上所述，滑块35和弯曲刀片33是一起升或降，通过伺服电机34(图3)和使旋转板60反向可以获得滑块35的下一行程。这样一个升/降系统已经提出过。

使用了上述升降系统的根据本发明的压接装置1可以配备几种具有不同导线弯曲行程(弯曲高度)的连接器，具体地说，通过恰当地设定伺服电机34的旋转角(即旋转板60的旋转角)，弯曲刀片33的升/降行程可以自由地改变。例如，若旋转板60反向旋转90°时，如图2所示，滑块35的行程(即弯曲刀片33的行程)是当它旋转180°时的一半(图11C)。在这种情况下，由于弯曲高度可由伺服电机34来控制，所以不需要改变工具，因此可很快地配备许多种连接器20，这样一种形态作为调整弯曲高度的技术也是有用的。

另一方面，在图3中与导线夹持器70的槽相接合的压接器3和3’中的滑块35的棘爪69分别相对地装在弯曲刀片33的前面，导线夹持器70可垂直滑动地支承在夹持器72中。导线夹持器70的端部70a，如图12所示，处于贴近导线21的上方。

另一方面，导线接受器73相对地装在导线夹持器70的下边并且直接处于导线21的下方或贴近导线21。导线接受器73紧固在垂直气缸74的活塞杆75的端部，该气缸74作为一个驱动器并通过活塞杆75的伸缩可自由地升降。气缸74紧固在框架2上，同时导线接受器73直接处于导线21的下方，处在活塞杆75伸出最大程度的状态。导线夹持器70和导线接受器73是杆，片或块状。

在图12中，当弯曲刀片33下降时，导线夹持器70与其锁紧在一起也下降。然后，导线21由弯曲刀片33(上刀片)的刀片和切线器(下刀片)36切断，如图13所示，导线夹在导线夹持器70和直接处于导线21下方的导线接受器73之间，同时，气缸74减压因而它象弱弹簧一样支承导线。或者使用一个具有比导线夹持器70向下推力低的载荷的并未减压的气缸74，导线夹持器70可以通过导线21下推导线接受器73。

导线接受器73可通过气缸74的伸出从图12的状态进一步上升到直接处于导线21的下方。导线在其移动方向由切线器(导线导轨26的一部分)，导线夹持器70和导线接受器73相对于弯曲刀片33固定着，并且无扭曲地支持着。

当稳固地夹持在导线夹持器70和导线接受器73之间的导线与弯曲刀片33一起下降时，弯曲刀片33稳当地把导线弯曲在连接器20上。在导线弯曲之后，仅弯曲刀片33和导线夹持器70上升同时气缸74完全地减压并将导线接受器73保持在下降的状态，因此导线接受器73不将导线21向上推。在导线通过连接器工作台5的水平运动从导线接受器73上取下以后，导线接受器73上升，如图12所示。

上述结构作为支承导线的一种技术也是有效的。根据上述导线支承结构和方法，即使当从导线21到连接器上表面的高度h₁或者从连接器上表面到弯曲端子77的高度h₂较大时，导线21也能稳当地放置并被弯曲在弯曲末端77上，因而确保弯曲的质量。

Claims (13)

1.一种压接装置，包括：

一对与导线移动方向垂直安装的框架；

一对各设置在每一框架中央的压接器；

一对各可动地设置在框架纵向的连接器工作台；

用来将连接器工作台紧固在每一框架两端的锁紧装置；

用来沿框架移动每一个所述连接器工作台的移动装置；以及

一对连接器支持杆，在每一个所述连接器支持杆上装有多个连接器以便安装到每一个所述连接器工作台上。

2.根据权利要求1所述的压接装置，其特征在于所述的移动装置包括：由伺服电机驱动的驱动装置，紧固在驱动装置上的气缸以及设在所述连接器夹持杆上的结合孔，气缸的活塞杆与所述孔接合。

3.根据权利要求1所述的压接装置，其特征在于所述的压接器包括：多个具有不同弯曲刀片的工作头，具有沿圆周安装多个所述工作头的转子以及转动所述转子的装置。

4.根据权利要求3所述的压接装置，其特征在于所述的压接器包括：用来使所述弯曲刀片上下移动的滑块，紧固在滑块上并具有一水平槽的凸轮体，具有一与上述水平槽啮合的偏心轴的旋转板以及驱动所述旋转板的伺服电机。

5.一压接装置包括：

垂直可移动的弯曲刀片；

与所述弯曲刀片一起可垂直移动的导线夹持器；

安装在所述弯曲刀片下方的连接器；

和导线夹持器相对并安装在其下侧的导线接受器；

与所述导线接受器连接并使其可垂直移动的驱动器；

6.一种使用上述压接装置制造分线束的方法，该压接装置包括设置在框架中心的压接器，可在框架纵向滑动的一对第一和第二连接器工作台，所述方法包括以下步骤：

将第一连接器工作台移动到直接处于所述压接器的下方；

当把导线弯曲在所述第一连接器工作台上的另一连接器上时，向所述第二连接器工作台提供一连接器；

将所述第一连接器工作台返回到其初始位置；

将所述第二连接器工作台移到直接处于所述压接器的下方；以及

当把导线弯曲在第二连接器工作台上的连接器上时，从第一连接器工作台上取下分线束并向所述第一连接器工作台提供连接器。

7.一种使用压接装置制造分线束的方法，该压接装置包括分别设置在一对框架中心的压接器和一对在每一框架纵向可滑动的第一和第二连接器工作台，所述方法包括以下步骤：

将两个框架一侧的第一对连接器工作台移动到直接处于所述压接器的下方；

在把导线弯曲所述第一对连接器工作台上的连接器上以形成第一分线束；

将在一侧的所述第一对连接器工作台返回到其初始位置；

将两框架另一侧第二对连接器工作台移动到直接处于所述压接器的下方；以及

把导线弯曲在第二对连接器工作台上的连接器上以形成第二分线束。

8.根据权利要求7所述的制造导线束的方法，进一步包括以下步骤：

在把导线弯曲在所述第一对连接器工作台上的连接器上并形成第一导线束以后，将所述第一对连接工作台返回到其初始位置；

将处于另一侧的所述第二对连接器工作台中的一个移动到直接处于相应压接器的下方；以及

把导线弯曲处于所述第二对连接器工作台中的所述一个工作台上的连接器上以捆住导线从而在所述第一分线束和所述第二分线束之间交叉。

9.根据权利要求6所述的制造分线束的方法，其特征在于在每一个所述连接器工作台上多个连接器先前已夹持在一个连接器夹持杆中。

10.根据权利要求9所述的制造分线束的方法，其特征在于所述的多个连接器属于不同种类。

11.使用权利要求3所限定的压接装置制造分线束的方法，其特征在于所述转子对每一个不同种类的连接器旋转以选择一个恰当的弯曲刀片。

12.使用权利要求4所限定的压接装置制造分线束的方法，其特征在于所述伺服电机的每分钟转数对每一个不同种类的连接器是变化的从而限定了旋转板的旋转角度，因此调节滑块的升/降行程以对每个连接器提供一个弯曲高度。

13.使用权利要求5所限定的压接装置制造分线束的方法包括以下步骤：

将所述导线接受器直接放在导线的下方；

由导线夹持器和导线接受器夹住导线因此它们就在导线相对于弯曲刀片移动的方向上固定住；

将导线夹持器和导线接受器随弯曲刀片的下降一起下落；以及

由于导线夹在导线夹持器与导线接受器之间并固定在其位置上，通过弯曲刀片把导线弯曲处于连接器上。

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