JP2007059286A - 電線装着装置、及び測定構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電気機器や他の電線と連結する連結器としてのコネクターが所定の位置に保持されている場合に、このコネクターに設けられている端子挿入用の端子口に、電線の先端に固着された端子を挿入して装着させる電線の装着装置であって、調整としてのコネクターへの位置合わせが人手を介すことなく行える電線装着装置の提供であり、またその為の測定構造の提供である。
【解決手段】 端子口に対して端子を突き出させる突き出し部と、突き出される端子とこの突き出しの標的となる端子口との位置関係を事前に測定する測定部とを有する装置である。また突き出し部により電線の端子が挿入される基準口を有すると共に、挿入された端子を基準口の内面に当接させる様に相対的に移動させることにより、基準口内での端子の位置を測定する測定手段を有するものである。
【選択図】 図1

Description

この発明は、電気機器や他の電線と連結する連結器としてのコネクターが所定の位置に保持されている場合に、このコネクターに設けられている端子挿入用の端子口に、電線の先端に固着された端子を挿入して装着させる電線装着装置とこれに関する測定構造とに関する。
例えば、図6に示す様なコネクター100は、図7に示した様な端子210が固着された電線200を多数接続させるものであり、その為に、多数の端子210を挿入するための多数の穴(以下、端子口110という)とが設けられている。この端子口110に端子210を差し込むことにより、電線200は装着できるのである。図7の例では、端子210を挿入方向から見ると略矩形の筒状に形成された形状になっており、よって端子口210もこれに対応して矩形の穴になっている。この端子口210の入口は5/100の傾斜で面取りされている。また端子210は、電線200をその原材料の電線ロールから切り出し、切り出された半製品の電線に端子210を固着するのである(特許文献1参照)。
この様な装着は、従来で有れば、人手でによる直接挿入によって行っていた。この端子口自体、例えば1辺が2mm程度の矩形であり、これに挿入する端子とのクリアランスWは、一例として約4/100mm程度であるが、これを、いわゆるパートなどの人手により行っていた。人手であれば、この様にクリアランスの小さな場合でも、挿入することが可能なのである。
これに対し、最近では機械的な方法でこの挿入作業をさせるものも提供されてきている。例えば、電線の先端をクランプなどの把持装置で掴んで、このクランプで1本1本挿入させるのである。コネクターは多数の端子口があるが、これら端子口の配置を装置に教えておけば、全ての端子口に対し、機械的に挿入させることができるのである。
ただ、クランプで掴んだ電線先端の端子が、4/100mm程度の精度で、常にクランプ上の同じ位置、同じ向きでの掴まれ方となることはまれである。その為、クランプで挿入しようとしても、挿入時の標的となる端子口とは位置などのズレが生じてしまい、挿入できないこともある。ただ電線は、この挿入行程に送られてくる時にはその上流工程で端子の固着がされるのであるが、その上流行程での固着行程の癖や電線の癖、或いは、上流行程から送られてくる時の送られ方の癖などが、同じ傾向となることも多い。この様な傾向は、端子の端子口に対する位置のズレ、或いは捻れによる挿入不良、つまり装着不良となるのである。
その為、クランプの位置をコネクターの端子口に合わせる位置調整を最初に行い、端子と端子口とのズレを修正しているのである。この様な修正を行っておけば、端子口に引っかかることなく、挿入が可能となるのである。また調整しようとする電線のズレや捻れは同じ傾向が維持されるのであり、要するに端子と端子口とのズレは比較的一定である為に、この様な最初に行う調整で、以後のズレの大半を解消でき、よって機械処理によるコネクターへの電線装着が可能になっているのである。
特開2002−219542号公報
ただ、この最初に行う調整だけは人手で行わねばならず、コネクターの端子口に対して、突き出されてくる端子の位置を、装着装置の操作盤から、修正量の入力という手順で行わねばならず、また挿入される様子の視認がし難く、正確な調整は難しいのである。
従って、本願発明の目的とするところは、電線の装着装置であって、調整としてのコネクターへの位置合わせが人手を介すことなく行える電線装着装置の提供であり、またその為の測定構造の提供である。
請求項1記載の発明は、電気機器や他の電線と連結する連結器としてのコネクターが所定の位置に保持されている場合に、このコネクターに設けられている端子挿入用の端子口に、電線の先端に固着された端子を挿入して装着させる電線装着装置である。そして、前記端子口に対して前記端子を突き出させる突き出し部と、突き出される前記端子とこの突き出しの標的となる端子口との位置関係を事前に測定する測定部と、を有することを特徴とする電線装着装置である。
この様に、端子は前方の端子口を標的として突き出されるのである。電線自身は曲がりうるものである。しかし突き出し部は先端の端子をクランプなどで掴むなどして突き出すのであり、端子はこのクランプから数mm出ている状態に掴まれているので、クランプが想定された様に端子を掴んだ場合には、端子口に正確に挿入されるはずなのである。ただ実際にクランプが端子を掴むときには、電線の微妙な曲がり具合や端子の固着のされ方の癖などにより、掴まれた端子が、クランプに対して想定通りの掴まれ方とは異なった掴まれ方になり、端子の向きなども予定通りにはならない。その為に、クランプなどの突き出し部から突き出される端子は、標的たる端子口とはズレてしまい、挿入ミスとなってしまうのである。加えて、端子と端子口とのクレアランスは、例えば4/100mm程度しかなく、一層、挿入ミスになりやすいのである。その為、そのズレた端子と端子口との位置関係を事前に測定し、挿入ミスの修正に役立てるのである。
ズレには、電線を突き出した場合、この突き出し方向に対する垂直方向のズレがある。例えば突き出し方向が水平方向であれば、このズレは上下左右のズレとなる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電線装着装置において、測定部は、突き出し部により電線の端子が挿入される基準口を有する。そして、挿入された前記端子を前記基準口の内面に当接させる様に相対的に移動させることにより、基準口内での端子の位置を測定する測定手段を有することを特徴とする電線装着装置である。
基準口はコネクターの近傍で、端子口と横並びに配置するのが好適例である、これに限らず、突き出し部から電線を挿入できる位置であればどの位置に設けてもよい。この基準口はどの様な形状でもよいが、ただ基準口には、ズレのある端子が挿入されることを前提としているので、この様なある程度、先端がズレている電線でも引っかかることなく挿入できる程度の大きさである。
この様にして基準口に挿入された端子は、例えば突き出し方向の垂直方向に移動させると(つまり基準口の中で振る様な動かし方をすると)基準口の内面に当接するが、この様に当接させて、基準口内のどの位置に有るかを測定するのである。基準口への挿入方向が水平向きであれば、この水平に挿入した端子を上下左右に移動させ、4辺に当接させることにより、挿入時の端子が四角い基準口のどの位置にあるかが測定できるのである。また例えば基準口を導電体にしておき、当接したことを電気的に知って移動距離を知るのである。
具体例としては、端子の突き出し方向が水平方向であり、基準口がこれに対応した向きに開口する様に設けておけば、ここに挿入された端子を基準口内で上下左右に振る様にして移動させることにより、基準口中心からズレが分かる。即ち図8に示す様に、左右の内面の移動M1と左移動M2との移動距離から、M1>M2なら、(M1+M2)/2だけ中心から左にズレた位置なのである。M1<M2なら同じだけ右にズレているのである。上下のズレに関しても同様である。これらにより端子は、上下、及び左右に、どれだけズレているかが分かり、挿入された時の基準口内での端子の位置が分かるのである。なお、端子は左右幅が例えば2mm弱であるなどするので、以上の様な測定は、精密を要するものであり、例えば1/100mm程度かそれ以上の精度が必要である。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の電線装着装置において、端子の断面外形形状が円形以外の形状である場合に、基準口が略矩形に形成され、前記基準口の内面に当接させる移動が前記矩形の各辺に垂直な移動であることを特徴とする電線装着装置である。
これにより、端子の捻れについて知ることができる。つまり電線は、その電線の突き出し方向を捻れ軸とした捻れのズレが生ずることもあるのであからである。この場合、端子口に挿入しようとする端子も捻れるので、この捻れにより挿入ができなくなることがあるのである。例えば端子断面の外形形状が長方形などの矩形な場合には、端子と端子口の矩形の向きが揃わないと挿入できなくなり、よって捻れの有無などを事前に知っておく必要があるのである。
なお、本請求項では、端子を円形以外の形状の場合に限定しているが、これは、端子の断面外形形状が円形では、端子を捻ってもその捻れを認識できず、つまり捻れのズレは生じ得ないからである。
これに対し、端子断面が円形以外であれば、捻れている時と捻れていない時とでは、図28と図9とに例示する様に、基準口の内面に当接するまでの距離の和(M1+M2)が異なるはずであり、この距離の和を知ることにより、捻れに関する情報を得ることができるのである。その情報は様々であるが、例えば次の請求項4に係る発明がその一例である。
即ち請求項4記載の発明は、請求項3記載の電線装着装置において、基準口に挿入された端子が、間隔Wを隔てて対面し合う前記基準口の内面に当接するまでの移動の距離がM1とM2であるとする。また前記端子が突き出し方向を捻れ軸とした捻れを有しない状態で挿入されている場合の、前記移動の方向に対応する端子の幅がDであるとする。この場合に、
G=|(W−D)−(M1+M2)|で算出されるこの値Gが所定の値を上回るかどうかにより、前記捻れのズレの有無を判断することを特徴とする電線装着装置である。
例えば図8に示す様に、捻れのない場合には、矩形な端子の幅がDであれば、
G=(W−D)−(M1+M2)=0となるはずである。しかし図9に示す様に捻れがある場合には、
G=(W−D)−(M1+M2)>0と正になり、端子の捻れていることが分かるのである。ただし、端子の断面形状は様々であり、例えば図10の様な断面の端子の場合、これが捻れて図11の様になった場合には、
G=(W−D)−(M1+M2)<0と負になる。何れにしても、捻れが生じている場合には、Gの絶対値が0でなくなるのである。実際には僅かな捻れの場合には挿入に支障がないので、支障の出る程度の捻れだけを判定すればよい。従って、
G=|(W−D)−(M1+M2)|を出し、この値Gが捻れの程度を表すこととなるので、値Gが所定の基準値を超えると看過できない捻れがある、と判断するのである。
請求項5〜7の測定構造の発明は、請求項1〜4の電線装着装置の発明に関する説明で言及した測定部に対応する発明である。
即ち、請求項5記載の発明は、請求項1〜2記載の発明に対応し、請求項6は請求項3に対応し、請求項7は請求項4に対応しているのである。
本願発明により、端子とこれを挿入しようとする端子口との位置関係が人手を介さずに事前に分かる。またこれにより、挿入ミスのない挿入が可能となる。
次に、本願発明の電線装着装置及び測定構造の実施例を、図を用いて説明する。
図1は、保持台10にコネクター100を保持して、これに突き出し部20としてのクランプに掴まれた電線200を装着する電線装着装置1の様子である。即ち、この電線装着装置1は、コネクター100を保持する保持台10と、この保持台10と向かい合う配置で、電線端子210の突き出し部20が配置され、更に保持台10の前面には正方形の基準口30が凹設されている。
保持台10は、突き出し部20に向けて伸びる水平な回動軸Lでの90度の回動が可能に形成されており、図1に示す縦姿勢と図2に示す横姿勢を取ることができる様になっている。この保持台10を、図3に示す横姿勢の場合で説明すると、受け部11とその上方の押さえ部12とで、コネクター100を挟むようにして保持するものである。
まず、受け部11には、縦断面がL字の長手な案内部13が、他所から供給されてくるコネクタ13の案内部13として水平に設けられ、案内部13の片端には、この案内部13の上をスライドして送られてくるコネクター100に対するストッパー14が設けられている。そして案内部13の上方には、昇降可能な押さえ部12が、受け部11側の案内部13と対面した状態で設けられている。コネクター100は、他所からスライドさせられて送られてきて、ストッパー14に当てた状態で載置される。そして、降下してくる押さえ部12に押さえられ、受け部11と押さえ部12に挟まれた状態でコネクター100が保持されるのである。又この時、コネクター100は、挟まれた隙間から端子口110が覗く状態の姿勢で挟まれ、この端子口110の覗く側が保持台10の前面となっているのである。
またコネクター100は、その型番毎に、どの様な形状でどの様な端子口110の配列かが、図示しない操作盤から事前に入力されている。その為に、その時々の作業対象となっているコネクター100の型番を操作盤から入力さえすれば、端子挿入の標的となる多数の端子口110が保持台10上のどこにあるかが、この電線装着装置1としては事前に分かっている状態なのである。なおこの様な入力は、電線装着装置1に備えられた図示しない情報処理機器により記憶・プログラム処理などがされるのである。
基準口30は、保持台10の受け部11の前面に凹設された正方形の開口である。従ってこの基準口30は、コネクター100を保持した時の端子口110と同様に保持台10の前面側であり、対面する突き出し部20に臨む様にして水平向きに開口している。また受け部11が縦姿勢の時には、この基準口30の4辺は、縦の2辺と横の2辺とになっている。また更に、この基準口30はコネクター100の端子口110と矩形の向きが揃っている。基準口30の1辺は、端子が基準口の中央からズレて挿入されても挿入可能となる様に、端子口110の1辺の2〜3倍の大きさである。
突き出し部20は、電線200先端の端子210を掴む第一クランプ21と、端子210の後方の電線部分を掴んで支える2つの第二クランプ22とを有している。第一クランプ21は導体で形成されており、基準口30に端子210が当接したことを検知する為の、図4に概念を示した様な検知回路の為の電線23が接続されている。
これら第一クランプ21及び第二クランプ22で電線200を掴んだ時には、電線200先端の端子210が、保持台10の前面と対面する様に配置されている。そして電線装着装置1での装着が行われる場合には、図示しない上流行程で端子の固着された電線が準備されているのであり、この上流行程から供給された電線を第一クランプ21及び第二のクランプ22で掴むのである。そして電線200を掴んだままの突き出し部20は、第一クランプ21と第二クランプ22が一体となって、前後方向、左右方向、及び上下左右方向の移動が可能に設けられており、端子210の基準口30への挿入と、端子口110への挿入を可能にしている。
測定部は、基準口30と第一クランプ21をその構成の一部としている。即ち、突き出し部20は掴んだ端子210を基準口30に挿入することができ、また挿入した後には、上下・左右に動くことができる様になっている。これにより、端子210を突き出し方向の垂直方向となる上下・左右の方向に移動させ、つまり図5の概念図に示した様に、基準口30の中で上下・左右に振る様な動かし方をするのである。これにより、基準口30の内面である4辺に、端子210を当接させることができるのである。
次に、本実施例の使用方法を説明する。
まず最初は、保持台10にコネクター100を保持させる動作から始まる。これは図3に示された様に、まず保持台10が横姿勢となっており、その受け部11の水平な案内部13の上を、コネクター100がスライドさせられながら、図示しない他所から供給されてくる。その際コネクター100は、その端子口110を保持台10の前面側を向けた横倒し状態で供給され、これがストッパー14に突き当たって位置決めされる。そして、図2に示す様に、上から降下してくる押さえ部12により押さえられるのである。これによりコネクター100は、受け部11と押さえ部12とに挟まれて保持されるのであり、保持されたコネクター100は、図2に示した様に保持台10が90度回動して、図1に示した様な縦姿勢となる。
次に、上流行程から供給された電線200を、突き出し部20の第一クランプ21及び第二クランプ22に掴ませ、図1に示した様に、基準口30に臨む位置まで移動する。そして、端子210を基準口300に挿入させ、図5の概念図に示した様に、端子210を上下・左右に移動させるのである。これにより、端子210は基準口30の各辺に垂直な移動をし、各辺に当接するまでの移動距離を測ることができるのである。そしてこれにより、挿入された端子210が、基準口30のどの位置に挿入されたかが判明するのである。
この場合、突き出し部20と基準口30とは電線装着装置1の部分同士であるので、その互いの位置関係が分かっている。従って端子210が基準口30のどの位置に挿入されたかが分かれば、端子210が突き出し部20に対してどの位置にあるかも正確に分かるのである。なお、この様な位置関係は事前にデータ入力しておくなり、プログラムに組み込んでおくなりしておくのである。
また同様に、保持台10と突き出し部20とは互いの位置関係が分かっており、よって、保持されているコネクター100の端子口110は、突き出し部20からどの位置にあるかが正確に分かっている。このように、突き出し部20からは、自らが掴んだ端子210の位置と、挿入の標的となる端子口210の位置とが共に分かっているので、突き出し部20をどの方向にどれだけ移動させれば、端子210を端子口110に挿入することができるかが計算できるのであり、この様な制御により端子の装着が成されるのである。
この様な、基準口30を用いた挿入前の測定は、電線1本毎に行ってもよいが、最初に1回測定するか、或いは最初に数10本測定してその平均値を計算してもよい。これは、供給される電線200が上流工程で作られる時に、同じ材料を同じ装置で同じ処理がされる為に、端子210などの固着のされ方などに同傾向が見られ、その結果、突き出し部20に掴まれた端子210の、標的からのズレ具合の癖が同じになるからである。つまり最初に1度、端子の位置を測定すれば、暫くはその測定結果が通用する場合があり、その様な場合であれば、毎回測定する必要はないのである。連続的に処理される電線200に対する測定が、どのくらいの頻度で成されればよいかは供給されてくる電線200の状況を鑑み、電線装着装置1の操作人が決めればよい。
また基準口30内での上下・左右への移動距離によって、端子210の捻れ具合も分かる。即ち、図8〜9に示したように、基準口30に挿入された端子210が、間隔Wを隔てて対面し合う基準口30の内面(例えば左右の辺)に当接するまでの移動の距離がM1とM2であったとする。また、端子210が捻れを有しない場合(図8の場合)の移動の方向に対応する端子210の幅(例えば左右幅)がDであったとする。この場合に、
G=|(W−D)−(M1+M2)|
で算出されるこの値Gを得ることができる。またこの値は、左右方向G1と上下方向G2と云う様に2つ算出することもできる。
この場合、端子210の端面外形形状が円形か、円形に近い形状で形状でない限り、捻れていない端子210は、G1=0、及びG2=0となるのである。逆に、G1およびG2が0で無い場合(図9の場合)には、捻れがあることとなる。ただ、捻れが僅かで、挿入可能な範囲で有れば問題ない。従って「捻れが有れば全て挿入不可」と判断するのではなく、値Gが所定の値(挿入が可能な、微小な捻れの範囲)を上回るかどうかにより、実質的な捻れの有無を判断することができるのである。
所定の値がどの様な値か、或いは、値Gが左右方向だけでいいのか、これに上下方向を加えて2種類のGを算出するのがいいかは、端子210の断面外形形状により決めればよい。又この様にして捻れの有無・その程度が分かり、それが挿入できない程度の捻れである場合の対処をどの様にするかは、状況により選択すればよい。
例えば、供給されてくる電線の状況は1本毎に違うのではなく、むしろ似た様な状況の電線が送られてくる傾向がある。そのため、捻れがあると判断された場合には、一旦、電線装着装置を止めて、電線を供給してくる上流工程を調整して、供給されてくる電線の捻れの無い状態にしてから、再度、電線装着装置を始動する対処がある。
或いは、捻れがその1本だけの特殊なことあるような場合には、捻れの発見された電線を不良品として跳ねる処理を電線装着装置に持たせ、次の電線の供給を受けるようにしてもよい。
或いは、突き出し部を、電線を回動軸とした回動ができるようにしておき、突き出し部自らが電線の捻れと逆方向に捻れる動作を行い、これによる捻れの修正をしながら挿入するようにしてもよい。その他、どの様な対処であってもよい。
なを、本願発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、どの様に実現されてもよい。
この図は、実施例の電線装着装置である。 この図は、電線装着装置の保持台を説明する図である。 この図も、電線装着装置の保持台を説明する図である。 この図は、基準口に端子が当接したことを検知する検知回路の概念図である。 この図は、基準口内での端子の動きを説明する図である。 この図は、コネクターとこれに数本の電線が装着された場合の図である。 この図は、電線の端子を説明する図である。 この図は、端子に捻れの無い場合の説明図である。 この図は、図8において、端子に捻れの有る場合の説明図である。 この図は、端子に捻れの無い場合の説明図である。 この図は、図10において、端子に捻れの有る場合の説明図である。
符号の説明
1 電線装着装置
10 保持台
11 受け部
12 押さえ部
13 案内部
14 ストッパー
20 突き出し部
21 第一クランプ
22 第二クランプ
23 電線
30 基準口
100 コネクター
110 端子口
200 電線
210 端子

Claims (7)

  1. 電気機器や他の電線と連結する連結器としてのコネクターが所定の位置に保持されている場合に、このコネクターに設けられている端子挿入用の端子口に、電線の先端に固着された端子を挿入して装着させる電線装着装置であって、
    前記端子口に対して前記端子を突き出させる突き出し部と、
    突き出される前記端子とこの突き出しの標的となる端子口との位置関係を事前に測定する測定部と、
    を有することを特徴とする電線装着装置。
  2. 請求項1記載の電線装着装置であって、測定部は、
    突き出し部により電線の端子が挿入される基準口を有すると共に、
    挿入された前記端子を前記基準口の内面に当接させる様に相対的に移動させることにより、基準口内での端子の位置を測定する測定手段を有することを特徴とする電線装着装置。
  3. 請求項2記載の電線装着装置であって、端子の断面外形形状が円形以外の形状である場合に、
    基準口が略矩形に形成され、前記基準口の内面に当接させる移動が前記矩形の各辺に垂直な移動であることを特徴とする電線装着装置。
  4. 請求項3記載の電線装着装置であって、基準口に挿入された端子が、間隔Wを隔てて対面し合う前記基準口の内面に当接するまでの移動の距離がM1とM2であり、
    前記端子が突き出し方向を捻れ軸とした捻れを有しない状態で挿入されている場合の、前記移動の方向に対応する端子の幅がDである場合に、
    G=|(W−D)−(M1+M2)|で算出されるこの値Gが所定の値を上回るかどうかにより、前記捻れの有無を判断することを特徴とする電線装着装置。
  5. 電気機器や他の電線と連結する連結器としてのコネクターが所定の位置に保持されている場合であって、このコネクターに設けられている端子挿入用の端子口に、電線の先端に固着された端子を挿入して、前記電線を前記コネクターに装着させる場合に、
    挿入される前記端子とこの挿入の標的となる端子口との位置関係を事前に測定する測定構造であって、
    前記挿入の為に前記端子を突き出すことのできる突き出し部と、前記端子が突き出し部により挿入される基準口とを有し、
    前記基準口に挿入された前記端子を前記基準口の内面に当接させる様に相対的に移動させることにより、基準口内での端子の位置を測定する測定手段を有することを特徴とする測定構造。
  6. 請求項5記載の測定構造であって、端子の断面外形形状が円形以外の形状である場合に、
    基準口が略矩形に形成され、前記基準口の内面に当接させる移動が前記矩形の各辺に垂直な移動であることを特徴とする測定構造。
  7. 請求項6記載の測定構造であって、基準口に挿入された端子が、間隔Wを隔てて対面し合う前記基準口の内面に当接するまでの移動の距離がM1とM2であり、
    前記端子が突き出し方向を捻れ軸とした捻れを有しない状態で挿入されている場合の、前記移動の方向に対応する端子の幅がDである場合に、
    G=|(W−D)−(M1+M2)|で算出されるこの値Gが所定の値を上回るかどうかにより、前記捻れの有無を判断することを特徴とする測定構造。
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