JP2000207956A - 端子付電線の自動評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１本１本の試験電線に対して一貫した自動測定
を行い測定結果を出力することができる端子付電線の自
動評価装置を提供する。 【解決手段】一端が端子圧着された試験電線を受け取
り、受け取った試験電線の端子金具のクリンプハイトを
測定するクリンプハイト測定部２１、第１の自動搬送部
Ａ、端子金具の接触抵抗値を測定する接触抵抗測定部２
２、第２の自動搬送部Ｂ、及び端子金具の引っ張り強さ
を測定する固着力測定部２３、を含む検査ユニット２
と、前記検査ユニット２の検査結果を当該試験電線ごと
に記憶し出力するデータ処理ユニット３１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端子付電線の自動
評価装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、被覆電線を調尺して裁断し、ビ
ニール被覆を剥いだ後、端子金具を圧着する端子圧着装
置が採用されている。この端子圧着装置は、端子金具を
かしめる金型をユニット化したものであり、予め端部に
皮剥加工が施された被覆電線の皮剥端部を位置決めし、
これに端子金具を圧着できるように構成されている。前
記金型としては、端子金具を受けるアンビルと、このア
ンビルと協働して端子金具をかしめるクリンパとが対に
なって設けられ、被覆電線はこれらアンビルとクリンパ
との間でかしめられ、被覆電線の端部に圧着されるよう
になっている。

【０００３】一方、圧着される端子金具は、断面がＵ字
状に開いた２つのバレルを有している。１つは被覆電線
の被覆端部にかしめられる被覆バレルであり、他の１つ
は、芯線にかしめられる芯線バレルである。図９は、被
覆電線４に圧着された状態の端子金具８を示す斜視図で
あり、かしめられた被覆バレルの高さをＨV(ビニールハ
イト)、横幅をＷV（ビニールワイド）で表し、かしめら
れた芯線バレルの高さをＨC(クリンプハイト)、横幅を
ＷC（クリンプワイド）で表している。

【０００４】前記クリンプハイトＨCは、端子の圧着高
さであり、電線と端子金具との接触抵抗Ｒと、固着力Ｆ
に関係する重要な指標とされている。クリンプハイトＨ
Cが高すぎると、接触抵抗Ｒが高くなり、電線を引っ張
ると容易に抜けてしまう。クリンプハイトＨCが低すぎ
ると、接触抵抗Ｒは低くなるが、芯線に大きなストレス
がかかり、機械的強度が弱くなって断線しやすくなって
しまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来では、ク
リンプハイトＨCの最適設定値を得るため、一定数の端
子付電線に対して、作業員が接触抵抗計で接触抵抗値を
測定し、引張試験機にかけて固着力を測定し、測定結果
を人手で入力していた。しかし、測定に労力を要し、測
定結果の入力ミスも起こりうることから、測定の自動化
が望まれていた。

【０００６】また、従来の測定は、一定数の端子付電線
に対して、接触抵抗値を測定すればそれらのデータを統
計処理し、固着力を測定すればそれらのデータを統計処
理し、といった具合に、１本１本の試験電線に対して一
貫して行うものではなかった。したがって、１本の試験
電線にどのような測定結果が現れるのか知ることができ
ず、総合的な評価が困難になるため、最適設計をする際
に支障を来していた。

【０００７】本発明は、１本１本の試験電線に対して一
貫した自動測定を行い測定結果を出力することができる
端子付電線の自動評価装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、その測定結果の評価に基づいて端
子の圧着高さを自動的に調整することができる端子付電
線の自動評価装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の端子付電線の自
動評価装置は、図１にその構成を示すように、一端が端
子圧着された試験電線を受け取り、受け取った試験電線
の端子金具のクリンプハイトを測定するクリンプハイト
測定部２１、第１の自動搬送部Ａ、端子金具の接触抵抗
値を測定する接触抵抗測定部２２、第２の自動搬送部
Ｂ、及び端子金具の引っ張り強さを測定する固着力測定
部２３、を含む検査ユニット２と、前記検査ユニット２
の検査結果を当該試験電線ごとに記憶し出力するデータ
処理ユニット３１とを有する（請求項１）。

【０００９】前記の構成によれば、製造された端子付電
線は、試験電線として、検査ユニット２に供給される。
そしてこの検査ユニット２において、試験電線のクリン
プハイトＨCが測定され、受け渡し後、当該試験電線の
接触抵抗値が測定され、受け渡し後、当該試験電線の固
着力が測定される。これらの測定は、一貫して自動的に
行われるので、従来の検査測定の工数と比べて、工数の
低減が可能になる。

【００１０】測定されたデータは、データ処理ユニット
３１において試験電線ごとにまとめられ、記憶され、適
宜の形で出力される。したがって、管理者は、このデー
タを見ることによって、試験電線ごとにクリンプハイト
ＨCと、接触抵抗値、固着力との関係を調べ、さらに
は、試験電線ごとの合否判断を行なうことができる。

【００１１】また、本発明の端子付電線の自動評価装置
は、図２にその構成を示すように、試験材となる被覆電
線を調尺し、両端に皮剥加工を施して、少なくとも一端
部に端子金具を圧着し、他端側芯線部をハンダ付けして
試験電線を製造する電線自動製造ユニット１と、試験電
線を受け取り、受け取った試験電線の端子金具のクリン
プハイトを測定するクリンプハイト測定部２１、第１の
自動搬送部Ａ、端子金具の接触抵抗値を測定する接触抵
抗測定部２２、第２の自動搬送部Ｂ、及び端子金具の引
っ張り強さを測定する固着力測定部２３、を含む検査ユ
ニット２と、検査ユニット２の検査結果に基づいて、前
記端子の圧着高さを自動的に調整するデータ処理制御ユ
ニット３２とを有するものである（請求項２）。

【００１２】この構成によれば、検査ユニット２の検査
結果に基づいて、前記端子の圧着高さが最適値になるよ
うに、自動的に調整することができるので、最終的に
は、最適な端子圧着高さを含む製造条件を自動的に得る
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図３は、端子付
電線の自動評価装置の概略構成を示す平面図である。端
子付電線の自動評価装置は、電線製造ユニット１と、検
査ユニット２と、データ処理制御ユニット３とに大別さ
れる。

【００１４】電線製造ユニット１は、巻取りリール４ａ
に巻き取られた被覆電線４を引き出して調尺し、所定の
長さに裁断して両端部の被覆部を皮剥する裁断・皮剥部
１４と、アンビルとクリンパの対を備え、端子金具リー
ル５ａに巻き取られた端子金具帯５を繰り出して該端子
帯５の端子金具８をサーボプレスで上記被覆電線４の一
端部に圧着する端子圧着部１１と、被覆電線４の端子が
圧着されていない他端部を半田付けする半田付け部１２
と、ブロアー１３ａによる冷却空気の吹きつけによって
半田を冷却する冷却部１３とを有する。

【００１５】図４は、端子金具８の芯線バレル８ａに導
入された芯線４ａを示す断面図である。図５(a) は、端
子金具８をアンビルとクリンパの間に挟んで圧着してい
る状態を示し、図５(b) は、圧着後の端子金具８の状態
を示す。これらの図４、図５も参照して、図３で示した
端子圧着部１１においては、この芯線４ａを芯線バレル
８ａに導入した状態で、アンビル１１ａとクリンパ１１
ｂとの間に送給し、両者でかしめることにより、端子金
具８を被覆電線４の上記一端部に圧着させる。

【００１６】図５(a)におけるかしめ部分の高さは、か
しめ状態における金型間寸法（以下単に「金型間寸法」
という）、すなわちサーボプレスの下死点の高さで決ま
るものである。図５(b) におけるかしめ部分の高さはク
リンプハイトＨcである。金型間寸法とクリンプハイト
Ｈcとは、端子のスプリングバック等のために必ずしも
同一ではないが、経験則上、一定の関係があり、この関
係に基づいて、サーボプレスの下死点を調整することに
より、クリンプハイトＨｃを最適に決めることができ
る。

【００１７】なお、電線製造ユニット１は、前記の構造
のものに限られず、作業者が予め調尺された被覆電線を
手作業で搬送し、端子金具８を圧着する形式のものであ
ってもよく、要するに圧着工程後に該試験電線を特定可
能な状態で検査ユニット２に受け渡す形式のものであれ
ば、どのような構造であってもよい。図３を参照して、
電線製造ユニット１により端子が圧着された被覆電線
（「試験電線」という）は、水平状態のまま１本ずつ、
間欠的に第１受け渡し部６によって検査ユニット２に送
られる。

【００１８】検査ユニット２は、クランプ２４ａ〜２４
ｄを備える無端コンベヤ２４と、無端コンベヤ２４に搬
送されている試験電線４のクリンプハイトＨｃを測定す
るクリンプハイト測定部２１と、接触抵抗値を測定する
接触抵抗測定部２２と、試験電線の向きを水平から垂直
に変えて搬送する第２受け渡し部２５と、垂直向きの電
線を固着力測定部２３まで搬送する第３受け渡し部２６
と、試験電線の固着力を測定する固着力測定部２３と、
測定後の試験電線を搬送し排出する第４受け渡し部２７
とを有する。前記無端コンベヤ２４は、請求項記載の
「第１の自動搬送部」として機能し、第２受け渡し部２
５及び第３受け渡し部２６は、請求項記載の「第２の自
動搬送部」として機能するものである。

【００１９】クリンプハイト測定部２１は、試験電線の
端子金具８のかしめ部を固定して、デジタルダイヤルゲ
ージ等によって測定する。接触抵抗測定部２２は、図６
に示すように、試験電線の端子金具８と端子が圧着され
ていない他端側の芯線部４ｂとの間に電流Ｉを流して、
電圧降下Ｖを測定するもので、比Ｖ／Ｉによって接触抵
抗値を知ることができる。

【００２０】上述したように、図示の実施の形態では、
電線製造ユニット１に半田付け部１２を設け、芯線部４
ｂを半田付けしているので、この芯線部４ｂを単体の導
体として扱うことができるので、上記接触抵抗測定部２
２での測定時において、該接触抵抗測定部２２の接触子
２２ａとの位置決めや接触状態が良好になるという利点
がある。さらに図示の実施の形態では、半田付け後の芯
線部４ｂを冷却部１３のブロアー１３ａで冷却している
ので、この点からもより正確に接触抵抗値を測定するこ
とが可能になる。

【００２１】固着力測定部２３は、図７に示すように、
試験電線の端子金具８と、電線４の本体部分（図示の例
では芯線部４ｂ）とをそれぞれチャック２３ａ，２３ｂ
で挟持し、張力を与え次第に増加させて、試験電線に加
わる応力のピーク値を測定する。クリンプハイト測定部
２１の測定信号、接触抵抗測定部２２の測定信号、及び
固着力測定部２３の測定信号は、データ処理制御ユニッ
ト３に入力される。

【００２２】データ処理制御ユニット３は、各測定信号
に基づき、当該試験電線のクリンプハイトＨc、接触抵
抗値Ｒ、固着力Ｆとを求める。データ処理制御ユニット
３は、以上の処理を、電線製造ユニット１から送られて
くる試験電線ごと行い、内部のメモリに記憶させる。そ
して、オペレータの操作に応じて、試験電線ごとのクリ
ンプハイトＨc、接触抵抗値Ｒ、固着力Ｆとを一覧にし
て出力する。

【００２３】

【表１】

【００２４】出力の形式は、プリンタによる打ち出し、
ブラウン管などの表示器への表示、構内ネットワークを
通したデータ伝送など適宜選択することができる。管理
者は、当該一覧を見て、クリンプハイトＨcに対する、
接触抵抗値Ｒのバラツキ、固着力Ｆのバラツキが分か
る。また、接触抵抗値Ｒ、固着力Ｆが規格を満たしてい
るかどうかをチェックすることができる。また、接触抵
抗値Ｒや固着力Ｆと、クリンプハイトＨcとの関係も知
ることができる。したがって、管理者は、各試験結果と
合否判断のための予め作成されたデータとを照合して、
試験電線４ごとに合否判断をすることができるととも
に、不合格データに対して、その原因を容易に調べるこ
とができる。

【００２５】なお、本発明の実施形態において、データ
処理制御ユニット３には、試験電線の合否判断を行なう
ためのデータが入力されているので、各試験結果と合否
判断のためのデータとを照合して、試験電線４の合否判
断を自動出力させることもできる。この合否判断におい
ては、単に個々の試験結果の合否判断がなされるだけで
はなく、各試験結果が当該被覆電線４ごとに行なわれる
ので、より総合的あるいは複合的な合否判断を行なうこ
とが可能になる。

【００２６】図８は、クリンプハイトＨcと、接触抵抗
値Ｒ及び固着力Ｆとの関係を示すグラフである。横軸に
クリンプハイトＨcをとり、縦軸に接触抵抗値Ｒ及び固
着力Ｆをとっている。図８で、MEANとしているのは試験
材とした試験電線の中での平均値、MAXは最大値、 MIN
は最小値を表す。Ｆcは固着力の規格値を示し、これ以
上の固着力が必要とされる。Ｒcは接触抵抗の規格値を
示し、これ以下の接触抵抗値が要求される。図８のグラ
フから固着力が最大となるクリンプハイトＨc（Ｆ最
大）は、比較的高い所にあるが、そのクリンプハイトＨ
cを選べば接触抵抗値Ｒが規格すれすれになってしま
う。接触抵抗値Ｒだけを見れば、クリンプハイトＨc
は、低い方がよいが固着力Ｆが急激に低下する。したが
って、接触抵抗値Ｒ、固着力Ｆともに規格内で適正な値
をとることのできるクリンプハイトＨcが存在するの
で、そのようなクリンプハイトＨcを見つけることが好
ましい。

【００２７】本発明の実施の形態によれば、予め定めた
複数のクリンプハイトＨc値により圧着したそれぞれの
試験電線について、クリンプハイトＨcと接触抵抗値Ｒ
及び固着力Ｆとの測定結果のデータを集積して、図８の
グラフのようにプロットし、最適なクリンプハイトＨc
を見出すことができる。また、計算上求めた理論上最適
なクリンプハイトＨc値を金型間寸法に換算してサーボ
プレスに入力し、その金型間寸法を前後とする複数の金
型間寸法を設定して、試験電線を自動的に作りながら試
験データを集積処理することにより、自動的に最適なク
リンプハイトＨc値を見い出すことができる。

【００２８】以上の端子圧着部１１の圧着条件の自動設
定は、一定のアルゴリズムを使ってデータ処理制御ユニ
ット３の中のコンピュータに行わせることができる。当
該「アルゴリズム」の流れを例示すると、接触抵抗値Ｒ
と固着力Ｆとを変数とする評価関数を決定しておき、接
触抵抗値Ｒ、固着力Ｆともに規格内にはいるようなクリ
ンプハイトＨcの範囲を決定して、この範囲の中で、前
記評価関数を最大にするクリンプハイトＨcを決定する
ことである。

【００２９】前記評価関数は、実際に試験電線に対して
図８のようなグラフを作成し、プロットされた接触抵抗
値Ｒや固着力Ｆの曲線の形を、近似式を用いてフィッテ
ィングさせ、人間が最適なクリンプハイトＨcと判断す
るのと同じような結果の出る関数形を試行錯誤的に求め
ることによって決定することができる。そしてクリンプ
ハイトＨcに基づいて、電線製造ユニット１の端子圧着
部１１の金型間寸法を自動的に設定して、試験電線の測
定を続けることによって、さらに適正な接触抵抗値Ｒ、
固着力Ｆを持つ試験電線の製造をすることができる。

【００３０】以上で本発明の実施の形態を説明したが、
本発明の実施は以上の実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内で、種々の変更を施すことが可能
である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明の端子付電線の自動
評価装置によれば、１本１本の試験電線ごとにクリンプ
ハイトＨC、接触抵抗値Ｒ、固着力Ｆを自動的に測定す
ることができ、工数の低減につながる。また、試験結果
に基づき、試験電線ごとにこれら各試験結果の相関的な
関係をも調べることができるので、異常データが出た場
合その分析が容易にできる。

【００３２】また、請求項２記載のように、クリンプハ
イトＨCに基づいて金型間寸法を調整するように端子圧
着部にフィードバック制御することとすれば、最適なク
リンプハイトＨCを自動的に決定することができ、そし
て、このクリンプハイトＨCに基づいて端子付き電線の
最適な製造条件を自動的に見い出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明（請求項１記載）の構成図である。

【図２】本発明（請求項２記載）の構成図である。

【図３】端子付電線の自動評価装置の構成を示す概略平
面図である。

【図４】端子金具８の芯線バレルに導入された芯線を示
す断面図である。

【図５】(a) は、端子金具８をアンビルとクリンパの間
に挟んで圧着している状態を示す断面図でり、 (b)は、
圧着後の状態を示す断面図である。

【図６】接触抵抗測定部２２における測定方法を説明す
るための図である。

【図７】固着力測定部２３における試験方法を説明する
ための図である。

【図８】クリンプハイトＨcと、接触抵抗値Ｒ及び固着
力Ｆとの関係を示すグラフである。

【図９】被覆電線に圧着された状態の端子金具８の斜視
図である。

【符号の説明】

１ 電線製造ユニット ２ 検査ユニット ３ データ処理制御ユニット ４ 被覆電線 ７ 制御部 ８ 端子金具 １１ 端子圧着部 １２ 半田付け部 ２１ クリンプハイト測定部 ２２ 接触抵抗測定部 ２３ 固着力測定部 ２４ 無端コンベヤ ２５ 第２受け渡し部 ２６ 第３受け渡し部 ３１ データ処理ユニット ３２ データ処理制御ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が端子圧着された試験電線を受け取
   り、受け取った試験電線の端子金具のクリンプハイトを
   測定するクリンプハイト測定部、第１の自動搬送部、端
   子金具の接触抵抗値を測定する接触抵抗測定部、第２の
   自動搬送部、及び端子金具の引っ張り強さを測定する固
   着力測定部、を含む検査ユニットと、 前記検査ユニットの検査結果を当該試験電線ごとに記憶
   し出力するデータ処理ユニットとを有することを特徴と
   する端子付電線の自動評価装置。
2. 【請求項２】試験材となる被覆電線を調尺し、両端に皮
   剥加工を施して、少なくとも一端部に端子金具を圧着
   し、他端側芯線部をハンダ付けして試験電線を製造する
   電線自動製造ユニットと、 試験電線を受け取り、受け取った試験電線の端子金具の
   クリンプハイトを測定するクリンプハイト測定部、第１
   の自動搬送部、端子金具の接触抵抗値を測定する接触抵
   抗測定部、第２の自動搬送部、及び金具の引っ張り強さ
   を測定する固着力測定部、を含む検査ユニットと、 検査ユニットの検査結果に基づいて、前記端子の圧着高
   さを自動的に調整するデータ処理制御ユニットを有する
   ことを特徴とする端子付電線の自動評価装置。