JP2009218002A - 油圧式圧着装置及びこれを用いた電線加工装置 - Google Patents

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【課題】圧着ダイスの交換作業に伴う電線の圧着不良を低減するとともに、電線加工の作業効率を向上させること。
【解決手段】電線を圧着端子に挿入して圧着ダイスを可動させることにより圧着端子をかしめて電線に圧着する油圧式圧着装置において、複数の圧着ダイスがそれぞれ可動自在に取り付けられる複数の油圧ヘッド部119と、この油圧ヘッド部へ作動油を供給する油圧ポンプ111と、油圧ヘッド部に作動油を供給する作動油供給手段113とを有し、この作動油供給手段は、油圧ポンプの吐出口と接続される主流路と、この主流路から分岐されて油圧ヘッド部とそれぞれ接続される複数の副流路と、この副流路にそれぞれ設けられる開閉弁と、この開閉弁の開閉を操作する操作手段117を備えるものとする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、油圧式圧着装置及びこれを用いた電線加工装置に係り、特に、複数の線径を有する電線の圧着作業に適した油圧式圧着装置に関する。
従来、配線対象となる盤本体に電線を組み込む電線作業においては、あらかじめ電線の測長、切断、絶縁被覆剥離、端子圧着などの電線加工により電線を加工し、この加工された電線を盤本体の配線部を模擬したモデル配線板上に配線し、これを束線及び整線して組み込みやすい形状としてから、盤本体への組み込みが行われている。
モデル配線板への配線作業においては、例えば、表示パネルの表示画面に表示された配線指示内容に従って作業者が配線し、同時に、配線チェックを自動的に行うことで、配線ミスの防止が図られている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、電線加工における端子の圧着作業においては、一般に油圧式圧着器が用いられる。油圧式圧着器は、電線を圧着端子に挿入し、上型ダイスと下型ダイスからなる圧着ダイスを可動させることにより、圧着端子をかしめて電線に圧着するものである。この種の圧着器は、1台の油圧ポンプに対して一つの圧着ダイスが設けられている。
特開平5−243800号公報
しかしながら、モデル配線板に配線される電線は、線径の異なる複数のタイプが存在するため、配線作業中に電線径の変化が頻繁に発生する。このため、作業途中で電線径が切り替わるたびに、圧着ダイスを交換しなければならず、作業時間が長くなるという問題がある。また、圧着ダイスの交換頻度が高くなると、ダイス交換を怠ったり、不適合なダイスに交換されることなどが懸念され、その場合、圧着不充分や過圧着などの圧着不良を生じるおそれがある。
一方、圧着作業時においては、圧着ダイス内に配設された電線がダイスの可動時に動きやすく、電線と圧着端子のずれによる圧着不良を招くおそれがあることから、例えば、作業者はダイスが閉じるまで電線を押さえていなければならず、作業効率を低下させる要因となっていた。
本発明は、圧着ダイスの交換作業に伴う電線の圧着不良を低減するとともに、電線加工の作業効率を向上させることを課題とする。
本発明は、上記課題を解決するため、電線を圧着端子に挿入して、上型ダイスと下型ダイスとからなる圧着ダイスを可動させることにより圧着端子をかしめて電線に圧着する油圧式圧着装置において、複数の圧着ダイスがそれぞれ可動自在に取り付けられる複数の油圧ヘッド部と、この油圧ヘッド部へ作動油を供給する油圧ポンプと、この油圧ヘッド部に作動油を供給する作動油供給手段とを有し、作動油供給手段は、油圧ポンプの吐出口と接続される主流路と、この主流路から分岐されて油圧ヘッド部とそれぞれ接続される複数の副流路と、この副流路にそれぞれ設けられる開閉弁と、この開閉弁の開閉を操作する操作手段とを備えてなることを特徴とする。
このように、複数の油圧ヘッド部を油圧ポンプと接続することにより、各油圧ヘッド部には、異なる種類の圧着ダイス、つまり種々の電線の線径に対応する圧着ダイスをそれぞれ取り付けた状態で使用することが可能になる。これにより、装置の省スペース化を実現できるだけでなく、油圧ヘッド部から圧着ダイスを取り外して別の圧着ダイスを取り付けるという、ダイスの交換作業がいらなくなるため、作業を停滞させずに、連続的に圧着作業を行うことができ、作業効率の向上をはかることができる。また、作業者は、あらかじめ取り付けられた圧着ダイスのうちから使用する圧着ダイスを選択するだけでよいため、誤ったダイスによる圧着作業を減らすことができ、圧着不良を低減することができる。さらに、油圧ヘッド部に取り付けられた圧着ダイスの動作は、すべて操作手段による開閉弁の操作によって可能となるため、手動、自動の操作を問わず、使用しない圧着ダイスが可動するような誤動作を防止することができる。
具体的に、油圧ヘッド部は、一端を支点とする支持棒の他端側にそれぞれ連結されて支持され、操作手段は、支持棒が支点を中心として設定角度を回動したとき、その支持棒に支持される油圧ヘッド部に対応する開閉弁を開放させるようにする。これによれば、作業者が作業しやすい位置まで圧着ダイスを引き寄せることにより、その圧着ダイスだけを可動させることができるため、誤動作を防止できるだけでなく、操作性と作業性を向上させることができる。
また、油圧ヘッド部には、油圧ポンプを駆動させる第1のスイッチと、圧着ダイスを可動させる第2のスイッチとが設けられているものとする。これによれば、従来のフットペダルによる操作を手動化させることができるため、例えば、操作時の確認を手元で行うことができ、作業効率を向上させることができる。
また、油圧ヘッド部には、圧着ダイス内に配設された電線の圧着ダイスから外側に突出する線部を長手方向に案内支持する電線固定治具が取り付けられていてもよい。これによれば、圧着作業時において、ダイスの可動時に電線のずれを作業者が手で押さえる必要がなく、電線を固定した状態で作業することができるため、作業者は圧着中に他の作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。
また、本発明は、上記支持棒を備えた油圧式圧着装置をデータベースの加工情報に基づいて操作する電線加工装置において、油圧式圧着装置には、支持棒を設定方向に回転駆動させる駆動手段が設けられ、圧着前の電線の線径に対応する圧着ダイスをデータベースから読み出して、その圧着ダイスが連結された支持棒を回転駆動させることを特徴とする。これによれば、加工する電線に適した圧着ダイスを支持棒の動作により作業者に知らせ、圧着作業を誘導することができるため、作業者は、圧着ダイスを間違うことなく圧着作業を行うことができ、圧着不良を低減することができる。
本発明によれば、圧着ダイスの交換作業に伴う電線の圧着不良を低減するとともに、電線加工の作業効率を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明を適用してなる電線加工装置を用いた作業設備を説明する図である。本実施形態の電線加工装置は、配電盤や制御盤などに実装される機器間を接続する電線の加工処理を行う装置であり、本発明の油圧式圧着装置を備えている。ここでは、電線加工装置を用いて配線対象となる盤本体に組み込む電線を加工する電線加工工程と、盤本体の配線部を模擬したモデル配線板上に配線するモデル配線工程とを経て、得られた電線束を盤本体に組み込む例について説明する。
電線加工装置は、複数種の電線を収納した電線段取り装置と、電線を自動的に切断する自動切断装置と、データベースから読み出された加工情報が表示される表示パネルと、電線加工台と、油圧式圧着装置などを備えて構成される。電線加工台1の上には、電線加工器具類3と表示パネル5bが設置されており、油圧式圧着装置101は、電線加工台1に隣接して設けられている。表示パネル5bは通信ケーブル7bを介してパソコン9と接続されており、パソコン9から送信された加工指示データが表示画面に表示されるようになっている。
モデル配線工程においては、盤本体11の配線部を模擬したモデル配線板13が支持台15に支持されている。モデル配線板13の中央の上部には、表示パネル5aが支持台15に取り付けられている。表示パネル5aは通信ケーブル7aを介してパソコン9と接続されており、パソコン9から送信された配線指示データが表示画面に表示されるようになっている。
モデル配線板13は、折り畳み自在に形成されており、例えば、中央から2つ折りに折り曲げられた状態で支持台15に支持されている。モデル配線板13の表面には複数の電線接続端子17が取り付けられており、いずれも裏面に布設されたケーブル19と接続されている。ケーブル19は束ねた状態で配線チェッカー21と接続されている。
支持台15は、複数のパイプ材23を組み合わせて構成され、折り曲げ部にはジョイントが設けられることにより、モデル配線板13は、折り畳み角度と設置傾きが自在に調整できるようになっている。パイプ材23の底部には、キャスター25が取り付けられており、床上を走行できるようになっている。
作業開始時、モデル配線板13の上には、予め端子間を接続する配線ルートが描かれており、配線ルートのすべてに電線を配線すると1回路分が完成するようになっている。パソコン9の操作により上位パソコン27に保存されているデータのうち必要なデータが通信ケーブル29を介して呼び出され、この呼び出されたデータがパソコン9から通信ケーブル7a,7bを介してそれぞれ表示パネル5a,5bに送信され、各表示画面に作業表示が表示されるようになっている。
図2に、表示パネル5a,5bの表示画面に表示される作業指示画面の一例を示す。表示パネル5a,5bに表示される具体的な作業指示は、例えば、表示パネル5a,5bを操作することにより行われ、作業指示画面には作業する回路区分及び図番201、作業順序番号202、線番と取付ける電線の色203、使用する電線の種類204、電線の切断する線長205、端末加工作業を指示する電線製作図206、電線の配線ルート図207、電線の接続先208がそれぞれ表示される。電線の配線ルート図207には、モデル配線板13に描かれた配線ルートが表示され、作業指示された配線ルートが強調指示される。また、接続する端子部は、各線の強調表示された電線の接続先208に接続端子番号が表示される。
次に、本発明の特徴構成を有する油圧式圧着装置101の構成について説明する。図3は、油圧式圧着装置101の正面図、図4は、図3のA−A´の側断面図、図5は、油圧ヘッド部を拡大して示す斜視図、図6は、油圧ヘッド部に電線固定治具を取り付けたときの上断面図である。
油圧式圧着装置は、本体収納部103の上に作業部105を配置して構成され、本体収納部103の底部には、キャスター107とフット式ロック109が取り付けられている。本体収納部103の筐体内には、油圧ポンプ111と、油圧ポンプ111と配管で接続されたバルブマニホールド113と、油圧ポンプ111と制御配線115で接続され、バルブマニホールド113の弁の開閉を制御する制御ボックス117が収納されている。
作業部105は、装置の前方、つまり作業側(図4の右側)が開放され、他の側面および上面をカバー118で覆い、これらのカバー118で囲われた空間内に6つの油圧ヘッド部119がそれぞれ支持棒121で支持されて配置されている。油圧ヘッド部119は、作業側から見てテーブル123の奥側に横方向で等間隔に並んで配置されている。支持棒121は一端が本体収納部103内に位置する支点部125によって回動可能に支持され、上方に位置する他端には油圧ヘッド部119が連結されている。支持棒121は支点部125を中心として油圧ヘッド部119が前方側へ所定角度回動して引き出されるようになっている。このように油圧ヘッド部119は、圧着作業が行われないときはカバー内に収納された状態となり、圧着作業が行われるときに支持棒121の他端側が前方に突き出した状態(点線)となる。各油圧ヘッド部119は、高圧ホース127を介してそれぞれバルブマニホールド113と接続されており、バルブマニホールド113は、油圧ポンプ111と1本の配管129で接続されている。
支持棒121の一端側の近傍には、例えば、各支持棒121に対応させてリミットスイッチ131が複数設置されており、支持棒121が所定角度回動すると、リミットスイッチ131が押し付けられてON状態となる。リミットスイッチ131は、制御ボックス117と電気的に接続されており、支持棒121が回動してリミットスイッチ131がON状態になると、制御ボックス117がこれを検知し、バルブマニホールド113の弁を開閉制御するようになっている。バルブマニホールド113は、通常状態において閉となっており、開に切り替わらない限り、油圧ヘッド部119には作動油が供給されないようになっている。
次に、油圧ヘッド部の構成を説明する。図5に示すように、油圧ヘッド部119は、上部ダイス133と、これに対向する下部ダイス135とが顎部137によって支持されて構成され、下部ダイス135は、図示しないラムが油圧の作用で伸縮することによって上下に摺動する。本実施形態では、6つの油圧ヘッド部119に、それぞれ異なる電線の線径に対応する上部ダイス133と下部ダイス135(以下、これらを圧着ダイスと総称する。)が取り付けられており、圧着作業する電線径ごとに必要な油圧ヘッド部119を適宜選択して使用できるようになっている。また、油圧ヘッド部119の上面部分には、油圧ポンプ111を駆動させるポンプスイッチ139と、下部ダイス135を動作させる、かしめ始動スイッチ141が取り付けられている。
次に、各工程の作業方法について説明する。電線加工工程においては、まず、表示パネル5bの操作により表示パネル5bに表示される回路区分及び図番201を目視して作業内容を確認する。そして、作業順序番号202の作業手順に応じて、電線加工器具類3と油圧式圧着装置101を用いて電線加工を行う。電線加工をする際は、例えば、使用する電線の種類204の指示に従って電線段取り装置から電線を抜き出して用意し、線長205の通りに自動切断装置で電線を切断し、その電線の色203に従って線番を取付ける。そして、端末加工作業を指示する電線製作図206に従って油圧式圧着装置101により電線を圧着処理することにより、電線加工工程は終了する。このように電線を1本ごとに加工指示することにより、加工漏れを防ぎ、不良発生を防止することができる。
ここで、油圧式圧着装置101の動作について詳しく説明する。まず、油圧式圧着装置101の使用開始時には、ポンプスイッチ139が押され、油圧ポンプ111と制御ボックス117が起動する。そして、支持棒121が作業者によって装置の前方側に引出される。
支持棒121が引出されることにより、リミットスイッチ131がON状態となる。これにより、制御ボックス117からバルブマニホールド113に制御信号が出力され、引出された支持棒121の油圧ヘッド部119に対応する弁が開に切替えられる。つまり、使用する油圧ヘッド部119を手前側に引出して作業位置にセットすることによって、初めて、油圧ヘッド部119への作動油の供給が可能となり、かしめ可能状態となる。このように、通常はすべての油圧ヘッド部119がテーブル123の奥側にセットされており、この状態では、リミットスイッチ131と距離があるため、過って使用しない油圧ヘッド部119が動作することを防止することができる。
次に、手前側に引出された油圧ヘッド部119の顎部137を開き、圧着ダイスに被覆剥ぎされた電線143を圧着端子145に挿入した状態でセットする。このとき、油圧ヘッド部119には、図6に示すように、アタッチメントとして電線固定治具147が取り付けられている。この電線固定治具147は、例えば、上下に分割されて脱着可能に形成され、顎部137を閉じた状態で、圧着ダイスから外側に突出する電線143を長手方向に沿って案内支持し、電線143と圧着端子145が動かないように固定するようになっている。これにより、下部ダイス135が可動する際に電線143と圧着端子145のずれを防止することができるため、圧着不良を低減することができる。また、圧着前には電線143と圧着端子145との位置出し調整が不要となり、圧着中には両手で電線143と圧着端子145を押さえながら圧着するという作業が不要となるため、作業の微小停滞がなく、しかも圧着中は両手がフリーとなり別作業を行うことができるため、作業効率の向上をはかることができる。
次に、油圧ヘッド部119に油圧供給されたことを確認した後、かしめ始動スイッチ141を押すことにより、油圧ヘッド部119が動作し、電線143に圧着端子145が圧着される。これらの作業を経て、電線加工工程は終了となる。
本実施形態では、ポンプスイッチ139と、かしめ始動スイッチ141が油圧ヘッド部119の上面側に取り付けられているため、操作時の確認を手元で行うことができ、操作性と作業効率の向上をはかることができる。
次に、モデル配線工程においては、支持台15に取り付けられた表示パネル5aの表示内容に従い、電線加工工程で製作された電線を順次モデル配線板13に配線する。表示パネル5aは支持台15の中央の上部に取り付けられているため、配線作業時にはモデル配線板13を向いたままで配線作業をすることができる。またモデル配線板13と支持台15を所望の折畳み角度で折り曲げ、作業者を取り囲むように2面を形成し、所望の設置角度に調整して作業することにより、作業者の移動距離(作業範囲)を最小限にし、作業姿勢を最適化することができるため、作業効率の向上をはかることができる。
表示パネル5aには、配線ルート図207の強調表示された配線と電線の接続先208が表示されるため、この表示内容に従ってモデル配線板13に電線を配線する。始点部の接続端子に電線の接続端子を取り付けた後、電線を終点部までルーティング・セットして終点部の接続端子に取り付けると、モデル配線板13の裏面に布設されたケーブル19を介して配線チェッカー21とつながり、自動的に接続部間で通電による配線チェックが行われる。
正しく配線された場合は、通電されることによりアラームが発生し、表示パネル5aの画面が自動的に切り換わり、次の電線加工指示が表示パネル5aに表示される。この作業を順次進めることで最終番号に達した場合はアラームを鳴らして作業は終了する。
このようにモデル配線作業においては、電線の配線と同時に接続部間で回路チェック(導通チェック)を自動的に行うことにより、作業時間を短縮することができ、また、配線チェック漏れを防止して品質を確保することができる。配線チェック終了後は、モデル配線板13に表示された束線指示に従い、束線及び整線作業を行なうことで、盤本体11に組み込みやすい形状に電線を仕上げ、モデル配線工程は終了となる。
モデル配線工程終了後、モデル配線板13は支持台15に支持された状態で盤本体11へ搬送される。ここで、支持台15にはパイプ材23の下部にキャスター25が取り付けられているため、モデル配線が終了し、電線が配線された状態のモデル配線板13を容易に移動することができる。すなわち、モデル配線板13に配線された電線を取り外すことなく、モデル配線板13を盤本体11の近傍まで移動させた後、モデル配線板13の電線束を取り外して盤本体11に直接組み込むことが可能となる。この際、ケーブル19は配線チェッカー21との脱着が可能であるため、ケーブル19を配線チェッカー21から取外すことで、スムーズな移動が可能となる。モデル配線板13と支持台15は、折り畳むことにより一人でも容易に運ぶことができ、かつモデル配線板13の未使用時の収納場所をコンパクトにすることができる。
このようにして、モデル配線板13を盤本体11まで移動した後、表示パネル5aには、盤本体11の配線の布設指示が表示される。このため表示内容に従ってモデル配線板13から取り外した電線束を盤本体11に配線することにより、迅速かつ正確な配線組込作業を行うことができる。また、移動時に電線束を取り外すことがないため、損傷や変形などの品質低下を防止することができる。
以上述べたように、本実施形態によれば、油圧式圧着装置101において、あらかじめ使用する電線の線径に合わせて複数の圧着ダイスを用意しておくことにより、電線加工作業中に発生する圧着ダイスの交換作業が不要となり、電線径の変化に素早く対応できるようになるため、作業効率の向上をはかることができる。
また、本実施形態によれば、油圧式圧着装置101において、各油圧ヘッド部119と油圧ポンプ111とをバルブマニホールド113でつないでいるため、1台の油圧ポンプ111で、一又は複数の油圧ヘッド部119を自由に使用することができる。これにより、油圧ポンプと油圧ヘッド部を1個ずつ備えた油圧式圧着器を複数備える必要がなくなるため、省スペースで圧着作業を行うことができ、作業効率の向上をはかることができる。
また、本実施形態では、油圧式圧着装置101において、油圧ヘッド部119を6つ並べる例を示したが、これに限られず、例えば、必要に応じて5つ以下や7つ以上並べた構成であってもよい。このように、必要な電線径の種類にあわせて装置を構成しておくことにより、作業途中に電線径が変わったとしても、圧着ダイスの交換作業を必要とせず、作業効率の向上をはかることができる。
また、本実施形態では、使用する油圧ヘッド部119を作業者が選択し、その選択した油圧ヘッド部119の支持棒121を手前に引出して作業を行なっているが、これに限られず、例えば、油圧式圧着器101がパソコン9からの作業指示を受信できるようにし、電線に適合する圧着ダイスがセットされている油圧ヘッド部119を自動で選択するとともに、その選択された支持棒121を自動的に手前側へ回動させるようにしてもよい。加えて、表示パネル5bに、圧着ダイスや油圧ヘッド部119を表示させることもできる。このように、油圧ヘッド部119を自動的に手前側へ回動させるようにすれば、作業者が油圧ヘッド部119を選ぶ時間を削減でき、さらに油圧ヘッド部119の選択の間違いを防止することができる。
以上述べたように、本実施形態によれば、予め使用する電線の種類ごとに、それぞれに適合した圧着ダイスを1台の油圧式圧着装置に装備し、その中から選択された圧着ダイスだけを可動させることができるため、作業中の電線径の変更に伴う油圧ヘッド部119のダイス交換作業が発生せず、電線加工作業の効率を向上させることができる。またダイス交換作業が不要となることにより、誤ったダイスによる圧着作業を抑制することができるため、圧着不良を低減することができる。
本発明にかかる電線加工装置を用いた作業設備を説明する図である。 表示パネルに表示される作業指示画面の一例を示す図である。 本発明を適用してなる油圧式圧着装置の正面図である。 図3のA−A´の側断面図である。 本発明にかかる油圧式圧着装置の油圧ヘッド部を拡大して示す斜視図である。 本発明にかかる油圧式圧着装置において、油圧ヘッド部に電線固定治具を取り付けたときの上断面図である。
符号の説明
1 電線加工台
5a,5b 表示パネル
9 パソコン
11 盤本体
13 モデル配線板
15 支持台
21 配線チェッカー
101 油圧式圧着装置
111 油圧ポンプ
113 バルブマニホールド
117 制御ボックス
119 油圧ヘッド部
121 支持棒
133 上部ダイス
135 下部ダイス
137 顎部
139 ポンプスイッチ
141 かしめ始動スイッチ
147 電線固定治具

Claims (5)

  1. 電線を圧着端子に挿入して、上型ダイスと下型ダイスとからなる圧着ダイスを可動させることにより前記圧着端子をかしめて前記電線に圧着する油圧式圧着装置において、
    複数の前記圧着ダイスがそれぞれ可動自在に取り付けられる複数の油圧ヘッド部と、該油圧ヘッド部へ作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ヘッド部に前記作動油を供給する作動油供給手段とを有し、
    前記作動油供給手段は、前記油圧ポンプの吐出口と接続される主流路と、該主流路から分岐されて前記油圧ヘッド部とそれぞれ接続される複数の副流路と、該副流路にそれぞれ設けられる開閉弁と、該開閉弁の開閉を操作する操作手段とを備えてなることを特徴とする油圧式圧着装置。
  2. 前記油圧ヘッド部は、一端側を支点とする支持棒の他端側にそれぞれ連結されて支持され、前記操作手段は、前記支持棒が前記支点を中心として設定角度を回動したとき、該支持棒に支持される前記油圧ヘッド部に対応する前記開閉弁を開放させることを特徴とする請求項1に記載の油圧式圧着装置。
  3. 前記油圧ヘッド部には、前記油圧ポンプを駆動させる第1のスイッチと、前記圧着ダイスを可動させる第2のスイッチとが設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧式圧着装置。
  4. 前記油圧ヘッド部には、前記圧着ダイス内に配設された前記電線の前記圧着ダイスから外側に突出する線部を長手方向に案内支持する電線固定治具が取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の油圧式圧着装置。
  5. 請求項2に記載の油圧式圧着装置をデータベースの加工情報に基づいて操作する電線加工装置において、
    前記油圧式圧着装置には、前記支持棒を設定方向に回転駆動させる駆動手段が設けられ、圧着前の前記電線の線径に対応する前記圧着ダイスを前記データベースから読み出して、その圧着ダイスが連結された前記支持棒を回転駆動させることを特徴とする電線加工装置。
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