JP2009295315A - フラットケーブルの切断装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】送出されるフラットケーブルの張力の緩み防止と、窓部における切断位置の精度を向上させる。
【解決手段】絶縁テープ５，７に導体３を露出した窓部９を形成したフラットケーブル１１をロール状に巻いた半製品１３から引き出される前記フラットケーブル１１の張力を調整する張力付加装置１９と、前記フラットケーブル１１を引き出して前方へ送出する送り込みロール２５と、前記送出したフラットケーブル１１の窓部９を検出する窓部検出装置３３と、この窓部検出装置３３の検出信号により一時的に停止させたフラットケーブル１１の窓部９を撮像して窓部９の切断設定位置を測定する撮像手段３５と、この測定したデータに基づいてフラットケーブル１１を窓部９の切断設定位置が窓部切断装置３７の窓部切断位置に移動位置決めすべく送り込みロール２５を制御する制御装置２９と、前記窓部９の切断設定位置で切断する窓部切断装置３７と、で構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、フラットケーブルの切断装置及びその方法に関し、特に導体が露出した窓部の所定位置で精度良く切断するためのフラットケーブルの切断装置及びその方法に関する。

従来、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）などのフラットケーブルは、並列配置した複数本の導体がその両側から絶縁テープにて挟み込まれ、かつこの絶縁テープのうちの一方に前記導体を露出した窓部を適宜間隔で形成される。その後、熱ロールを通過することでラミネートされた後に、半製品のフラットケーブルの形状となり、巻取装置にてロール状に巻き取られる。

このロール状の半製品のフラットケーブルは引き出されてから切断装置により各窓部のほぼ中央の位置で切断されることにより、製品のフラットケーブルとなる。

従来のフラットケーブルの切断装置としては、例えば、特許文献１では横断カッタによりフラットケーブルの窓部の中央部分を切断する。また、特許文献２では開口窓が設けられた部分でフラットケーブルを切断する。また、特許文献３では各窓孔のほぼ中央で切断して短尺のものとする。以上のように、特許文献１〜３のいずれもほぼ同様であり、窓部の切断方法及び装置についての詳細な記載はない。
特開平６−４４８４０号公報 特開２００２−５０２４５号公報 平１−２１１８１２号公報

ところで、従来から、ロール状の半製品のフラットケーブルから引き出して、各窓部の所定位置で切断する際には種々の問題点があった。すなわち、ロール状の半製品からフラットケーブルが引き出されるときに、そのフラットケーブルが緩んだり突っ張ったりする現象が生じるために、フラットケーブルを窓部の切断すべき位置が切断装置の切断刃の位置に位置するように移動位置決めすることが難しいので、精度の良いフラットケーブルの製品を得ることができないという問題点があった。

さらに、上記のようなフラットケーブルの張力の変動による要因とは別に、送出されるフラットケーブルを窓部の切断すべき位置が切断装置の切断刃の位置に位置するように精度良く移動位置決めするには、何らかの工夫が必要である。つまり、単にフラットケーブルの送り速度を減速してからフラットケーブルの送りを停止するだけでは、フラットケーブルを精度良く所定位置に停止させることが難しいという問題点があった。

この発明は、送出されるフラットケーブルの張力の緩み防止と、窓部における切断位置の精度を向上させることを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明のフラットケーブルの切断装置は、 並列配置される複数本の導体に両側から絶縁テープをラミネートし、かつこの絶縁テープに前記導体を露出した窓部を適宜間隔で形成したフラットケーブルをロール状に巻いた半製品を装着する回転自在な回転テーブルと、
この回転テーブルに装着した半製品から引き出されるフラットケーブルの張力を調整する張力付加装置と、
前記回転テーブルから前記フラットケーブルを引き出して前方へ送出すべく回転駆動する送り込みロールと、
この送り込みロールで送出したフラットケーブルの窓部を検出する窓部検出装置と、
この窓部検出装置で窓部を検出した検出信号により前記送り込みロールの回転駆動を一時的に停止せしめたフラットケーブルの窓部を撮像し、この撮像した画像に基づいて窓部の切断設定位置を測定する撮像手段と、
前記フラットケーブルを窓部の切断設定位置で切断する窓部切断装置と、
前記撮像手段で測定した窓部の位置データに基づいて、フラットケーブルを前記窓部の切断設定位置が前記窓部切断装置の窓部切断位置に位置するように移動位置決めすべく前記送り込みロールの回転駆動を制御する制御装置と、で構成されていることを特徴とするものである。

この発明のフラットケーブルの切断装置は、前記フラットケーブルの切断装置において、前記張力付加装置が、前記回転テーブルにおける回転軸の回転を調整すべく、前記回転軸に連結されていることが好ましい。

この発明のフラットケーブルの切断装置は、前記フラットケーブルの切断装置において、前記制御装置は、前記撮像手段で撮像した画像から前記窓部の切断設定位置を計算して測定する第１演算装置と、前記第１演算装置で測定された窓部の切断設定位置と予め設定した撮像手段の中心位置との偏差分量を計算する第２演算装置と、前記偏差分量を前記フラットケーブルの送り込み量に反映すべくフィードバックし、前記窓部の切断設定位置を窓部切断位置に移動位置決めするように制御する指令を前記送り込みロールの回転駆動機構に与える指令部を備えていることが好ましい。

この発明のフラットケーブルの切断方法は、並列配置される複数本の導体に両側から絶縁テープをラミネートし、かつこの絶縁テープに前記導体を露出した窓部を適宜間隔で形成したフラットケーブルを送出する際に、
前記フラットケーブルの張力変動を抑えるために前記フラットケーブルの張力を調整し、前記フラットケーブルを一時的に停止せしめて撮像手段で前記窓部を撮像し、この撮像された画像に基づいて窓部の切断設定位置を測定し、
その後、前記測定した窓部の位置データに基づいて、フラットケーブルを前記窓部の切断設定位置が窓部切断位置に位置するよう移動位置決めし、前記窓部切断位置でフラットケーブルの窓部の切断設定位置を切断することを特徴とするものである。

この発明のフラットケーブルの切断方法は、前記フラットケーブルの切断方法において、前記フラットケーブルの張力の調整は、前記フラットケーブルをロール状に巻いた半製品を装着した回転テーブルの回転軸に連結された張力付与装置で調整されることが好ましい。

この発明のフラットケーブルの切断方法は、前記フラットケーブルの切断方法において、前記撮像手段で撮像した画像から前記窓部の切断設定位置を測定し、この測定された窓部の切断設定位置と予め設定した撮像手段の中心位置との偏差分量を計算し、前記偏差分量を前記フラットケーブルの送り込み量に反映すべくフィードバックして前記窓部の切断設定位置を窓部切断位置に位置するよう移動位置決めすることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明のフラットケーブルの切断装置及びその方法によれば、ロール状の半製品のフラットケーブルを送り込みロールと張力付加装置により送り出すことで、前記張力付加装置によってフラットケーブルが緩むことなくフラットケーブルを送出することができる。また、撮像手段により窓部の切断設定位置を精度よく測定し、この測定した切断設定位置のデータに基づいて、制御装置によりフラットケーブルの窓部の切断設定位置を窓部切断装置の窓部切断位置に位置させるよう送り込みロールを制御することができるので、フラットケーブルを窓部の切断設定位置で確実に切断することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照するに、この実施の形態に係るフラットケーブルの切断装置１は、この切断装置１が使用される前工程において、並列配置した複数本の導体３がその両側から絶縁テープ５，７にて挟み込まれ、かつこの絶縁テープ５，７のうちの一方に、この実施の形態では絶縁テープ５に前記導体３を露出した窓部９を適宜間隔で形成される。その後、図示しない熱ロールを通過することでラミネートされた後に、半製品のフラットケーブル１１の形状となり、図示しない巻取装置にてロール状に巻き取られ、図１中のロール状の半製品１３の状態となる。

なお、上記の絶縁テープ５，７は、予め打ち抜き型で絶縁テープ５，７の幅方向の両側縁部分を残した形で窓部９を形成した形状で供給される場合と、１枚ずつ独立した枚葉形状で供給される場合がある。

窓部９が打ち抜き型で打ち抜かれた絶縁テープ５，７を使用する場合は、熱ロールでラミネートされた後、窓部９におけるケーブル幅方向の両側縁の絶縁テープ５，７が残った部分を除去するように刃物等で長さ方向にスリットされてから巻き取られる。

一方、枚葉形状の絶縁テープ５，７を使用する場合は、熱ロールでラミネートした後、窓部９におけるケーブル幅方向の両側縁に絶縁テープ５，７が残った部分は無い状態となるが、製品となったフラットケーブル１５（図４を参照）におけるコネクタに対する嵌め込み精度を高めるには、ラミネートされた後に、前者と同様に、フラットケーブル１１の幅方向の両側縁を長さ方向にスリットする場合もある。

この実施の形態のフラットケーブルの切断装置１では、上記のロール状の半製品１３が回転テーブル１７のテーブル部１７Ａの中心にセット（装着）される。この回転テーブル１７はテーブル部１７Ａに一体に設けた回転軸１７Ｂが図示しない支持装置に回転自在に取り付けられており、回転テーブル１７の回転軸１７Ｂには、例えばパウダーブレーキ等の張力付加装置１９がベルト２１を介して機械的に連結して取り付けられている。すなわち、張力付加装置１９は、回転テーブル１７に装着したロール状の半製品１３から引き出されるフラットケーブル１１の張力変動を抑えるために前記フラットケーブル１１の張力を調整するものである。

上記のように回転テーブル１７にセットされた半製品のフラットケーブル１１は、縦方向の倒れを抑制するための一対のガイドロール２３の間を通過し、一対の送り込みロール２５により引き出され、かつ、前方へ送出される。すなわち、一対の送り込みロール２５のうちの一方がロール回転駆動機構としての例えばロール回転用の駆動モータ２７で回転駆動される構成であり、前記駆動モータ２７は詳しくは後述する制御装置２９に接続されている。制御装置２９としては例えば位置決めコントローラがある。

前記張力付加装置１９は、前記制御装置２９に接続され、前記制御装置２９により張力設定の調整が可能となっている。

送り込みロール２５の前方へ送出されたフラットケーブル１１は、小ガイド３１で下部を支えられながら、フラットケーブル１１の窓部９を検出する窓部検出装置としての例えば窓部検出センサ３３、及び窓部位置測定用の撮像手段としての例えばＣＣＤカメラ３５の前を通過し、窓部切断装置３７の切断刃３９を通過したところまで引き出されて切断待機状態となる。

また、前記窓部検出センサ３３で窓部９を検出すると、その検出信号により前記送り込みロール２５の駆動モータ２７が回転速度を下げ、フラットケーブル１１の窓部９がＣＣＤカメラ３５の前に来たときに停止する構成となっている。

ＣＣＤカメラ３５はフラットケーブル１１の窓部９を撮像すると共にこの撮像された画像に基づいて予め設定した窓部９の切断設定位置、つまりこの実施の形態では窓部９におけるケーブル長さ方向の中心位置４１（図３参照）を測定するものである。なお、ＣＣＤカメラ３５のレンズ近傍にはカメラ用照明４３が備えられている。

また、ＣＣＤカメラ３５には、当該のＣＣＤカメラ３５で撮像した画像を寸法測定可能に処理するための画像処理装置４５が接続されており、この画像処理装置４５は制御装置２９に接続されている。

窓部切断装置３７は、切断刃３９を備えた切断刃ブロック４７が切断刃駆動装置としての例えばエアシリンダ４９で駆動される構造である。なお、エアシリンダ４９の駆動機構は制御装置２９に接続されており、制御装置２９の指令によりフラットケーブル１１の窓部９の中心位置４１を窓部切断位置５１（図３参照）で切断することとなる。

前記制御装置２９は、前記画像処理装置４５で処理された画像から測定した窓部９の位置データに基づいて、フラットケーブル１１を前記窓部９の中心位置４１が窓部切断装置３７の窓部切断位置５１に位置するように移動位置決めすべく前記送り込みロール２５の回転駆動を制御するものである。

図２を参照するに、制御装置２９は、中央処理装置としてのＣＰＵ５３が備えられており、このＣＰＵ５３には、種々のデータやプログラム等を入力するキーボードやタッチパネルなどの入力装置５５と、ＣＲＴや液晶などの表示装置５７と、入力装置５５から入力されたプログラムや種々の検知データなどを記憶するメモリ５９が備えられている。

さらに、前記ＣＰＵ５３には、前記ＣＣＤカメラ３５で撮像して画像処理装置４５で処理された画像から前記窓部９の中心位置４１を計算して測定する第１演算装置６１と、この第１演算装置６１で測定された窓部９の中心位置４１と予め設定したＣＣＤカメラ３５の中心位置６３との偏差分量ΔＬ（図３を参照）を計算する第２演算装置６５と、前記偏差分量ΔＬを前記フラットケーブル１１の送り込み量に反映すべくフィードバックし、前記窓部９の中心位置４１を窓部切断位置５１に移動位置決めするように制御する指令を前記送り込みロール２５の回転駆動機構としての例えば駆動モータ２７に与える指令部６７を備えている。

次に、上記のフラットケーブルの切断装置１を用いた切断動作、つまり、この実施の形態のフラットケーブルの切断方法について説明をする。

前述したように切断待機状態にセットされたロール状の半製品１３のフラットケーブル１１は、一対の送り込みロール２５により引き出されていく。引き出される際に、ロール状の半製品１３が回転テーブル１７の回転時の慣性によりフラットケーブル１１の張力が変動するために緩んだり突っ張ったりすることで、一対の送り込みロール２５にて滑りが生じる可能性があるので、張力付加装置１９によってフラットケーブル１１の張力変動がなるべく小さくなるようにそのブレーキ力が調整される。

送り込みロール２５により、ＣＣＤカメラ３５の方向に送り込まれたフラットケーブル１１の窓部９は、まず窓部検出センサ３３により、その存在が検出される。窓部検出センサ３３によりフラットケーブル１１の窓部９が検出されると、送り込みロール２５はその回転速度を下げ、検出された窓部９がＣＣＤカメラ３５の図３に示されている視野６９内の中央付近に来るように位置決め動作を行った後に一旦停止する。

図３を参照するに、窓部９がＣＣＤカメラ３５の視野６９の内部、特に窓部パターン認識領域７１の中に停止すると、ＣＣＤカメラ３５にて窓部９の中心位置４１が測定される。すなわち、ＣＣＤカメラ３５で撮像した窓部９の画像は、画像処理装置４５にて窓部９の寸法並びに位置を測定可能に画像処理される。この画像処理された画像に基づいて、窓部９の中心位置４１が制御装置２９の第１演算装置６１にて計算して測定される。さらに、前記第１演算装置６１で計算された窓部９の中心位置４１と、予め設定したＣＣＤカメラ３５の中心位置６３との偏差分量ΔＬが制御装置２９の第２演算装置６５にて計算される。

さらに、第２演算装置６５で計算された偏差分量ΔＬは、前記フラットケーブル１１の送り込み量に反映すべくフィードバックされ、前記窓部９の中心位置４１を窓部切断位置５１に移動位置決めするように制御する指令が、指令部６７から送り込みロール２５の回転駆動機構である駆動モータ２７に与えられる。

なお、制御装置２９のメモリ５９には、予め窓部９のパターンを認識させて記億させておくことで、ＣＣＤカメラ３５では前記認識した窓部９のパターンに基づいて視野６９内の窓部９の検出を容易なものとしている。

また、ＣＣＤカメラ３５と切断刃ブロック４７の切断刃３９にて切断される窓部切断位置５１との関係は予め設定されて固定されているため、窓部切断位置５１からＣＣＤカメラ３５の中心位置６３までの距離Ｌは固定である。

以上のように、窓部９の中心位置４１とＣＣＤカメラ３５の中心位置６３との偏差分量ΔＬが第２演算処理装置６５で計算されることにより、窓部９の中心位置４１を窓部切断位置５１まで移動させるための距離データを得ることができる。この距離データを用いて、制御装置２９の指令により送り込みロール２５に移動位置決めするよう駆動させることで、フラットケーブル１１の窓部９の中心位置４１を窓部切断装置３７の窓部切断位置５１まで精度よく送り込むことが可能である。

その後、窓部切断位置５１まで送り込まれたフラットケーブル１１の窓部９は、切断刃ブロック４７の切断刃３９にて切断される。これにより、半製品のフラットケーブル１１は、図４に示されているように、ケーブル長さ方向の両側の窓部９が切断された状態で初めて製品のフラットケーブル１５となる。

上記のように半製品のフラットケーブル１１の窓部９を切断した後は、送り込みロール２５が最初の送り込み速度で再スタートを行い、次の窓部９が窓部検出センサ３３で検出されるまでフラットケーブル１１の送り込みが行われる。以後、前述した一連の動作を繰り返すことで、順次、確実に半製品のフラットケーブル１１の窓部９の中心位置４１で切断されていくことになる。

以上ことから、この発明の実施の形態のフラットケーブルの切断装置１及びその方法は、下記に示すような効果を奏する。

（１）回転テーブル１７にセットされると共に回転テーブル１７に取り付けた張力調整用の張力付加装置１９により、ロール状に巻き取られた半製品１３からフラットケーブル１１を引き出す際の張力変動を抑えることができる。その結果、送り込みロール２５でのスリップを抑制し、送り込み精度に与える影響を無くすことができる。

（２）ロール状の半製品１３のフラットケーブル１１は、制御装置２９により回転駆動の制御が可能な送り込みロール２５によって引き出されるので、フラットケーブル１１の窓部９を窓部切断装置３７の所定の窓部切断位置５１へ位置決めできるように精度よく送り込むができる。その結果、フラットケーブル１１の窓部９の切断を精度よく行うことができる。

（３）ＣＣＤカメラ３５によりフラットケーブル１１の窓部９の中心位置４１を測定し、制御装置２９の第２演算装置６５にて窓部９の中心位置４１から窓部切断位置５１までの距離を精度よく計算し、送り込みロール２５の位置決め動作用データとするので、窓部９の中心位置４１を精度よく測定することができる。その結果、フラットケーブル１１の窓部９の切断を精度よく行うことができる。

この発明の実施の形態のフラットケーブルの切断装置を示す斜視図である。 制御装置のブロック構成図である。 ＣＣＤカメラ及び窓部切断位置との関係を示す概略説明図である。 製品のフラットケーブルを示す斜視図である。

符号の説明

１ フラットケーブルの切断装置
３ 導体
５ 絶縁テープ
７ 絶縁テープ
９ 窓部
１１ フラットケーブル（半製品の）
１３ ロール状の半製品
１５ フラットケーブル（製品の）
１７ 回転テーブル
１９ 張力付加装置
２１ ベルト
２５ 送り込みロール
２７ 駆動モータ（ロール回転駆動機構）
２９ 制御装置
３３ 窓部検出センサ（窓部検出装置）
３５ ＣＣＤカメラ（窓部位置測定用の撮像手段）
３７ 窓部切断装置
３９ 切断刃
４１ 窓部の中心位置（窓部の切断設定位置）
４３ カメラ用照明
４５ 画像処理装置
４７ 切断刃ブロック
４９ エアシリンダ（切断刃駆動装置）
５１ 窓部切断位置
５９ メモリ
６１ 第１演算装置
６３ ＣＣＤカメラの中心位置
６５ 第２演算装置
６７ 指令部

Claims (6)

1. 並列配置される複数本の導体に両側から絶縁テープをラミネートし、かつこの絶縁テープに前記導体を露出した窓部を適宜間隔で形成したフラットケーブルをロール状に巻いた半製品を装着する回転自在な回転テーブルと、
   この回転テーブルに装着した半製品から引き出されるフラットケーブルの張力を調整する張力付加装置と、
   前記回転テーブルから前記フラットケーブルを引き出して前方へ送出すべく回転駆動する送り込みロールと、
   この送り込みロールで送出したフラットケーブルの窓部を検出する窓部検出装置と、
   この窓部検出装置で窓部を検出した検出信号により前記送り込みロールの回転駆動を一時的に停止せしめたフラットケーブルの窓部を撮像し、この撮像した画像に基づいて窓部の切断設定位置を測定する撮像手段と、
   前記フラットケーブルを窓部の切断設定位置で切断する窓部切断装置と、
   前記撮像手段で測定した窓部の位置データに基づいて、フラットケーブルを前記窓部の切断設定位置が前記窓部切断装置の窓部切断位置に位置するように移動位置決めすべく前記送り込みロールの回転駆動を制御する制御装置と、で構成されていることを特徴とするフラットケーブルの切断装置。
2. 前記張力付加装置が、前記回転テーブルにおける回転軸の回転を調整すべく、前記回転軸に連結されていることを特徴とする請求項１記載のフラットケーブルの切断装置。
3. 前記制御装置は、前記撮像手段で撮像した画像から前記窓部の切断設定位置を計算して測定する第１演算装置と、前記第１演算装置で測定された窓部の切断設定位置と予め設定した撮像手段の中心位置との偏差分量を計算する第２演算装置と、前記偏差分量を前記フラットケーブルの送り込み量に反映すべくフィードバックし、前記窓部の切断設定位置を窓部切断位置に移動位置決めするように制御する指令を前記送り込みロールの回転駆動機構に与える指令部を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のフラットケーブルの切断装置。
4. 並列配置される複数本の導体に両側から絶縁テープをラミネートし、かつこの絶縁テープに前記導体を露出した窓部を適宜間隔で形成したフラットケーブルを送出する際に、
   前記フラットケーブルの張力変動を抑えるために前記フラットケーブルの張力を調整し、前記フラットケーブルを一時的に停止せしめて撮像手段で前記窓部を撮像し、この撮像された画像に基づいて窓部の切断設定位置を測定し、
   その後、前記測定した窓部の位置データに基づいて、フラットケーブルを前記窓部の切断設定位置が窓部切断位置に位置するよう移動位置決めし、前記窓部切断位置でフラットケーブルの窓部の切断設定位置を切断することを特徴とするフラットケーブルの切断方法。
5. 前記フラットケーブルの張力の調整は、前記フラットケーブルをロール状に巻いた半製品を装着した回転テーブルの回転軸に連結された張力付与装置で調整されることを特徴とする請求項４記載のフラットケーブルの切断方法。
6. 前記撮像手段で撮像した画像から前記窓部の切断設定位置を測定し、この測定された窓部の切断設定位置と予め設定した撮像手段の中心位置との偏差分量を計算し、前記偏差分量を前記フラットケーブルの送り込み量に反映すべくフィードバックして前記窓部の切断設定位置を窓部切断位置に位置するよう移動位置決めすることを特徴とする請求項４または５記載のフラットケーブルの切断方法。

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