JP2011204527A - 電線送給装置、方法及び電線処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電線送り出し速度をできるだけ遅くして、電線束から安定して電線を巻き戻しながら送り出すことのできる電線送給装置などを提供する。
【解決手段】 電線送給装置４０は電線Ｗを電線束Ｂからアキュムレータ５０を経て電線処理装置１の電線送り込み部１０へ送給する。電線送り込み部１０で電線を送り込む速度Ｖ１と、１本の受け入れた電線を電線処理装置１で処理する時間Ｔと、電線送給装置４０が電線束Ｂから電線Ｗをアキュムレータ５０に送り出す速度Ｖ２とが、Ｔ＋Ｌ／Ｖ１＝Ｌ／Ｖ２、ここで、Ｌ＝前記電線処理装置が処理する１本の電線の長さ、を満たすように設定されている。電線処理装置で１本の製品となる電線が処置される時間と、電線を送り込む時間との合計の全ての時間を使って、電線送給装置３０において電線束Ｂから電線Ｗをアキュムレータ５０に送り出すことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電線が束状に巻かれた電線束から電線を引き出しつつ電線処理装置に電線を送給する装置などに関する。特には、電線束から捲き解かれる電線の供給トラブルや電線の傷付きなどのトラブルを回避でき、安定して電線を供給できる電線送給装置などに関する。

電線処理装置は、所定の長さの電線の両端に端子を圧着して、端子圧着電線などを製造する装置である。同装置は、電線の先端に加工（ストリップや端子圧着）を施したり電線の切断を行う加工部と、電線を所定の長さだけ送り込む電線送り込み部とを有する。製品によって電線の長さは異なるので、電線送り込み部から送り込まれる電線の長さは製品ロット毎に異なる。

このような電線処理装置には、１本の電線を束状に巻いた電線束から端部を繰り出して送給する電線送給装置が備えられている場合がある。電線処理装置の電線送り込み部に電線を安定して供給できない場合、同部で送り込まれる電線の長さが不足したり、電線が傷つく、あるいは処理が止まってしまうなどの不具合が発生する場合がある。そこで、電線送り込み部に電線を安定して供給するために、電線送給装置が使用される。

電線送給装置は、一般に、電線処理装置の電線送り込み部で電線が送り出されている間に電線を送り出しし、加工部での加工中は停止するように間欠運転されている。電線を送り出す速度は、電線の長さ（製品となる電線の長さ）に関わらず、電線送り込み部で電線を送り込む速度と同じ速度に設定されている場合が多い。この場合、電線送り込み部の電線送り込み速度を速くすると、電線束から電線を送り出す速度も速くなる。すると、電線の種類によっては、電線が電線束からスムーズに送り出されずに、塊になって一気に電線束から抜け出るような場合がありうる。この送り出し速度は、できるだけ遅い方が好ましい。

そこで、電線送給装置と電線処理装置との間で電線をある程度弛ませたアキュムレータを設けておき、この弛み量を適正な範囲に保つことによって、電線処理装置へ安定して電線を送給させることも行われている。そして、このアキュムレータのループ量を適正にコントロールするための電線送り速度制御方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２１７６４

本発明は、電線処理装置における電線加工時間を考慮することによって電線送り出し速度をできるだけ遅くして、電線束から安定して電線を巻き戻しながら送り出すことのできる電線送給装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の電線送給装置は、 電線束から電線アキュムレータを経て電線処理装置に電線を送給する電線送給装置であって、 前記電線処理装置に電線を送り込む速度Ｖ１と、 １本の受け入れた電線を、前記電線処理装置で処理する時間Ｔと、 前記電線送給装置が電線束から電線を前記アキュムレータに送り出す速度Ｖ２とが、Ｔ＋Ｌ／Ｖ１＝Ｌ／Ｖ２
ここで、Ｌ＝前記電線処理装置が処理する１本の電線の長さ、を満たすように設定されていることを特徴とする。

電線処理装置で１本の製品となる電線が処置される時間は、電線の端末に加工が施される時間と、電線を送り込む時間との合計である。加工（ストリップ、端子圧着、切断など）が施される時間は、電線の種類によって多少変化するが、大きくは変わらない。一方、電線送り込み時間は、電線送り長さ（製品となる電線の長さ）によって異なり、電線送り長さ（ｍ）／電線送り込み速度（ｍ／ｓｅｃ）で求められる。

一般的に、電線送給装置は、電線処理装置の電線送り込み時間にのみ電線が送り込まれ、加工中は送り出しが停止されるように間欠運転されている。つまり、電線送給装置においては、この加工時間の分だけ余分の時間が存在することになる。

本発明によれば、電線処理装置で１本の製品となる電線が処置される時間（加工部で端部に加工が施される時間Ｔ（一例で０．８（ｓｅｃ）、この間電線受け入れは止まっている）と、電線を送り込む時間（電線処理装置の電線送り部で電線を送り込む時間（Ｌ／Ｖ２（ｓｅｃ））との合計）の全ての時間を使って、電線送給装置において電線束から電線をアキュムレータに送り出すことができる。つまり、電線処理装置の電線送り込み部で電線を送り込む時間よりも長い時間で、所定の長さの電線を電線送給装置からアキュムレータに送り出すことができるので、送り出し速度が遅くなり、電線を電線束からスムーズに繰り出すことができる。なお、アキュムレータとは、電線を送りながら所定の長さの電線をループ状に溜めておくバッファとなる装置のことである。
また、上記式は常に厳密に成立しなければならないというものではなく、基本的な電線送り速度コントロールの考え方が、上記式の考え方に基づいていれば、多少の差（アキュムレータのループの調整のためなど）があっても構わない。

なお、前述の特許文献１の技術では、同文献の段落００２３や００３０に記載されているように、電線処理装置への電線導入（送り込み）が停止された時には、プレフィーダで電線送給装置の駆動ローラ４の回転数を低下させている。すなわち、特許文献１には、電線送給装置の電線送り出し速度をできるだけ平均化・一定化するという思想はない。

本発明の電線送給方法は、 電線束から電線アキュムレータを経て電線処理装置に電線を送給する方法であって、 前記電線処理装置に電線を送り込む速度Ｖ１と、 受け入れた１本の電線を、前記電線処理装置で処理する時間Ｔと、 前記電線処理装置に電線束から電線を前記アキュムレータに繰り出す速度Ｖ２とが、Ｔ＋Ｌ／Ｖ１＝Ｌ／Ｖ２ ここで、Ｌ＝前記電線処理装置が処理する１本の電線の長さ、を満たすように設定されていることを特徴とする。

本発明の電線処理システムは、 一定の長さの電線の端末処理などを行う電線処理装置と、 前記に記載の電線送給装置と、 電線アキュムレータと、を備えることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電線処理装置で１本の製品となる電線が処置される時間の全ての時間を使って、また、ある一定のできるだけ遅い速度で電線束から電線を送り出すことができる。つまり、電線処理装置の電線送り込み部で電線が送り込まれる時間よりも長い時間で所定の長さの電線を送り出すので、送り出し速度を遅くできる。これにより、電線を電線束からスムーズに送り出すことができ、製品となる電線の長さ不足や損傷などの不具合を低減できる。

本発明の実施の形態に係る電線送給装置の構造を説明する側面図である。 電線処理装置（本体部）の一例を模式的に説明する平面図である。 図２の電線処理装置の電線送り部を模式的に示す平面図である。 図１のアキュムレータを説明する正面図である。 電線送り速度を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の電線送給装置４０は、アキュムレータ５０を経て電線処理装置１（本体部）に対して電線束Ｂから電線Ｗを送給するものである。

まず、図１、図２、図３を参照して電線処理装置１（本体部）の一例について説明する
この例では、所定の長さに切断された電線の両端の被覆を剥ぎ、露出した両端部に端子が圧着された端子圧着電線を製造する装置について説明する。
電線処理装置１は、図１、図２に示すように、電線を所定の長さ送り込む電線送り込み部１０と、送り込まれた電線に加工を施す加工部２０とを有する。図２に示すように、加工部２０は、電線を把持及び搬送する２個のクランプ装置２１Ａ、２１Ｂ、電線切断装置２３、基側電線（電線送り込み部側の電線）の先端部の皮むき装置２５Ａ、先側電線（切断された電線）の後端部の皮むき装置２５Ｂ、基側電線の先端部への端子圧着装置２７Ａ、先側電線の後端部への端子圧着装置２７Ｂ、両端に端子が圧着された電線の排出装置２９、とを主に備える。

電線送り込み部１０は、図３に示すように、ストレーナ１１、１２、一対のエンコーダローラ１３及び一対のフィードローラ１４を有し、これらは上流側から下流側に向かって順に一列に並んでいる。ストレーナ１１、１２は複数のローラから構成されており、電線はこのストレーナを通過する間に曲がりを矯正される。フィードローラ１４は、サーボモータ１５で駆動され、電線を加工部２０へ送り込む。送り込まれる電線の長さはエンコーダローラ１３で計測されて、所定の長さだけ送り込まれるようにサーボモータ１５が制御される。

図２に示すように、電線送り込み部１０と、二個のクランプ装置２１Ａ、２１Ｂは、電線送り方向（電線長手方向）に直列に並んで配置されている。ここで、電線送り込み部１０に近い側のクランプ装置２１Ａを上流側クランプ装置、もう一方のクランプ装置を下流側クランプ装置２１Ｂという。また、両クランプ装置２１Ａ、２１Ｂが直列に並んだ位置を、電線送り位置という。

上流側クランプ装置２１Ａは、電線送り込み部１０から送り込まれた電線の先端を把持するもので、電線送り方向に移動可能であるとともに、電線搬送方向（この例では、円周方向）に移動可能に設けられている。下流側クランプ装置２１Ｂは、電線送り込み部１０から所定の長さ（製品となる端子圧着電線の長さ）送り込まれた後の電線を把持するもので、電線送り方向に移動可能であるとともに、電線搬送方向に移動可能に設けられている。
両クランプ装置２１Ａ、２１Ｂ間には、電線を切断する切断装置２３が設けられている。

上流側クランプ装置２１Ａが電線送り位置から所定の距離移動した先には、端子圧着装置２７Ａが設けられている。また、この移動軌道の途中には、皮むき装置２５Ａが設けられている。
下流側クランプ装置２１Ｂが電線送り位置から所定の距離移動した先には、端子圧着装置２７Ｂが設けられている。この移動軌道の途中には皮むき装置２５Ｂが設けられている。

この電線処理装置１の動きを簡単に説明する。
初期状態として、電線の先端が上流側クランプ装置２１Ａで把持されているとともに、同電線の先端が加工済み（前の工程において端子が圧着されている）の状態とする。

この状態から、まず、電線送り込み部１０が、所定の長さ（製品となる端子圧着電線の長さ）だけ電線をクランプ装置２１Ａ、２１Ｂに向って送り込む。送り込まれた電線は、２ヶ所で各クランプ装置２１Ａ、２１Ｂで把持される。そして、切断装置２３により、電線が切断される。電線送り込み部１０に残った電線（残留電線）の先端は上流側クランプ装置２１Ａに把持され、切断された電線（切断電線）の後端は下流側クランプ装置２１Ｂに把持される。

次に、上流側クランプ装置２１Ａが皮むき装置２５Ａまで移動して、同装置によって残留電線の先端部の被覆が剥ぎ取られる。次に、端子圧着装置２７Ａまで移動して、剥ぎ取られた先端に端子が圧着される。その後、上流側クランプ装置２１Ａは元の位置に戻る。つまり、残留電線の先端に端子が圧着されていることになる。

この作業と同時に、下流側クランプ装置２１Ｂが皮むき装置２５Ｂまで移動して、同装置によって切断電線の後端の被覆が剥ぎ取られる。次に、端子圧着装置２７Ｂまで移動して、剥ぎ取られた後端に端子が圧着される。これにより、所定の長さに切断された電線の両端に端子が圧着される。その後、端子圧着電線は排出装置２９によって排出される。その後、下流側クランプ装置２１Ｂは元の位置に戻る。

次に、図１、図４を参照して電線送給装置４０について説明する。
図１に示すように、電線送給装置４０とアキュムレータ５０とは、電線処理装置１の電線送り込み部１０の上流側に配置されている。これらは、架台３１上に配置された枠状のフレーム３２に取り付けられている。

フレーム３２は方形の枠状であり、一方の縦柱の下方に、電線Ｗが巻かれた電線束Ｂが設置される。この縦柱の下端には、電線Ｗをガイドするガイド板３４が取り付けられている。さらにこの縦柱に沿って、電線を上方に向けて案内するガイドパイプ３５が設けられている。電線送給装置４０は、この縦柱の上端に設置されており、固定ローラ４１と駆動ローラ４２、駆動ローラ４２を駆動するモータ４３からなる。駆動ローラ４２は、モータ４３の回転軸に取り付けられており、モータ４３の回転に伴って駆動ローラ４２が回転する。固定ローラ４１は、外周面が駆動ローラ４２の外周面に接するように配置されている。電線Ｗは両ローラ４１、４２の外周面間に挟まれており、駆動ローラ４２の回転によって、電線Ｗが両ローラ４１、４２間から送り出される。

アキュムレータ５０は、電線送給装置４０の下流の、上下の横柱の間に設けられている。アキュムレータ５０は、上下の横柱間を伸びるリニアガイド５１と、リニアガイド５１の上端に取り付けられた固定プーリ５２と、リニアガイド５１に沿って昇降する可動プーリ５３とを有する。図４に示すように、固定プーリ５２は、複数（この例では３個）のプーリを同軸上に支持したものであり、リニアガイド５１の上端付近に取り付けられている。可動プーリ５３も、複数（この例では２個）のプーリを同軸上に支持したものであり、リニアガイド５１にスライド可能に支持されたリニアスライダ５４に取り付けられている。これにより、可動プーリ５３は、リニアガイド５１に沿って上下方向に昇降する。

電線送給装置部４０から引き出された電線Ｗは、固定プーリ５２と可動プーリ５３との間に複数回ループ状に捲き回され貯留される。可動プーリ５３が下方に移動するほど、両プーリ５２、５３間に巻き回される電線Ｗの長さが長くなり、電線Ｗの貯留量が増える。

リニアガイド５１には、可動プーリ５３の位置を検出する複数のセンサ６１、６２、６３が取り付けられている。リニアガイド５１の上端近傍に取り付けられたセンサ６１は過負荷センサであり、可動プーリ５３がこのセンサ６１の位置まで上昇すると、電線処理装置１への電線送りが不足して電線に過大な負荷がかかっている状態となる。そこで、同センサ６１が作動すると、電線送給装置４０のモータ４３を停止するとともに、電線処理装置１も停止する。リニアガイド５１の下端近傍に取り付けられたセンサ６２は下死点センサであり、可動プーリ５３がこのセンサ６２の位置まで下降すると、電線の貯留量が増えた状態となる。そこで、同センサ６２が作動すると、電線送給装置４０のモータ４３を停止して、アキュムレータ５０への電線送給を停止する。

リニアガイド５１の中央付近に取り付けられたセンサ６３−１、６３−２は電線送り速度切替センサである。これらのセンサ６３−１、６３−２は所定の間隔を開けて上下に取り付けられている。可動プーリ６３がこれらのセンサに向かって上昇して、下側のセンサ６３−２、上側のセンサ６３−１の順で作動した場合は、電線送給装置４０からの電線送り出し速度Ｖ２に、ある一定側速度を加えた速度で電線を送り出す。一方、可動プーリ６３がこれらのセンサに向かって下降して、上側のセンサ６３−１、下側のセンサ６３−２の順で作動した場合は、設定された電線送り速度Ｖ２に戻して電線を送り出す。

図１に示すように、アキュムレータ５０の下流のフレーム３２には、プーリ３６、ガイドパイプ３７、プーリ３８が順に配置されている。これらは、アキュムレータ５０から出た電線Ｗを電線処理装置１の電線送り込み部１０に案内する。

電線束Ｂから引き出された電線Ｗは、フレーム３２に設けられたガイド板３４を通った後、縦柱に沿って設けられたガイドパイプ３５を通って電線送給装置４０に送られる。電線送給装置４０では、電線は両ローラ４１、４２間を通り、回転ローラ４２の回転によって電線Ｗが引き出される。引き出された電線Ｗは、アキュムレータ５０で所定の長さだけ貯留された後、プーリ３６、ガイドパイプ３７及びプーリ３８を介して電線処理装置１の電線送り込み部１０に送給される。

電線送給装置４０のモータ４３の回転速度は、同装置４０がアキュムレータ５０に電線を送り出す速度Ｖ２（ｍ／ｓｅｃ）が、以下の式、
Ｔ＋Ｌ／Ｖ１＝Ｌ／Ｖ２、
ここで、
Ｔ＝電線処理装置１で１本の電線を処理する時間（ｓｅｃ）、
Ｌ＝電線処理装置１の電線送り部１０で送り出される電線（製品となる端子圧着電線）の長さ（ｍ）、
Ｖ１＝電線処理装置１の電線送り込み部１０が電線を送り込む速度（ｍ／ｓｅｃ）、
を満たすように設定されている。

前述のように、電線処理装置１において、１本の製品となる電線の処理時間Ｆは、図５に示すように、電線送り込み部１０が電線を送り込む時間（ｔ０〜ｔ１）と、加工部で電線の端部が加工される時間Ｔ（ｔ１〜ｔ２）の合計である。詳しくは、加工時間は、送り込まれた電線が切断される時間、残留電線の端部がストリップされる時間、残留電線の端部に端子が圧着される時間、及び、電線の移動時間の合計である。ここで、電線送り込み時間は、製品となる電線の長さによって異なる。つまり、電線の長さをＬ（ｍ）、電線送り込み速度をＶ１（ｍ／ｓｅｃ）とすると、電線送り込み時間は、Ｌ／Ｖ１（ｓｅｃ）となる。

一方、加工時間Ｔは電線の種類によっても異なるが大きな差はない。つまり、製品１本の処理時間Ｆは、Ｔ＋Ｌ／Ｖ１（ｓｅｃ）である。

電線送給装置４０の電線送り速度と送りタイミングを、電線処理装置１の電線送り込み部１０と同期させた場合、電線送り込み部１０から電線が送り込まれる時間（ｔ０〜ｔ１）の間、電線送り込み部１０の送り速度Ｖ１と同じ速度で電線を送り出すことになる。

本発明においては、電線送給装置４０において、電線処理装置１の製品１本の処理時間Ｆの全ての時間を使用して、所定の長さＬの電線をアキュムレータ５０に送り出す。つまり、電線送給装置４０の電線送り出し速度Ｖ２は、Ｌ／Ｆ（ｓｅｃ）、すなわち、Ｌ／（Ｔ＋Ｌ／Ｖ１）（ｓｅｃ）となる。このように、本発明においては、電線送給装置４０は間欠運転ではなく連続的に運転される。

なお、電線処理装置１と電線送給装置４０とはインターフェース手段を備えており、電線処理装置１の電線送り込み速度Ｖ１や加工時間Ｔ、電線長さＬなどの情報から、電線送給装置４０の電線送り出し速度Ｖ２を設定することができる。例えば、電線処理装置１の制御盤などに各情報を入力すると、有線や無線で電線送給装置４０のモータ制御装置に送られて、電線送り出し速度Ｖ２を自動で設定することもできる。

一例として、製品となる電線の長さ（Ｌ）を０．２（ｍ）、電線処理装置１の加工部２０で電線の端部が加工される時間（Ｔ）を０．８（ｓｅｃ）、電線処理装置１の電線送り部１０の電線送り込み速度（Ｖ１）を２（ｍ／ｓｅｃ）、とすると、前記の式は、
０．８＋０．２／２＝０．２／Ｖ２
となる。
この式により、電線送給装置４０の電線送り出し速度（Ｖ２）は、約０．２２（ｍ／ｓｅｃ）となる。つまり、電線処理装置１の電線送り込み部１０の繰り込み速度（２ｍ／ｓｅｃ）よりも遅い速度で電線をアキュムレータ５０に送り出すことができるので、電線束からの電線引き出し時の不具合が起こりにくくなる。

１ 電線処理装置
１０ 電線送り出し部
１１、１２ ストレーナ １３ エンコーダローラ
１４ フィードローラ １５ モータ
２０ 加工部 ２１ クランプ装置
２３ 切断装置 ２５ 皮むき装置
２７ 端子圧着装置 ２９ 排出装置
３１ 架台 ３２ フレーム
３４ ガイド板 ３５ ガイドパイプ
３６ プーリ ３７ ガイドパイプ
３８ プーリ
４０ 電線送給装置 ４１ 固定ローラ
４２ 駆動ローラ ４３ モータ
５０ アキュムレータ ５１ リニアガイド
５２ 固定プーリ ５３ 可動プーリ
５４ リニアスライダ ６１、６２、６３ センサ

Claims (3)

1. 電線束から電線アキュムレータを経て電線処理装置に電線を送給する電線送給装置であって、
   前記電線処理装置に電線を送り込む速度Ｖ１と、
   １本の受け入れた電線を、前記電線処理装置で処理する時間Ｔと、
   前記電線送給装置が電線束から電線を前記アキュムレータに送り出す速度Ｖ２とが、
   Ｔ＋Ｌ／Ｖ１＝Ｌ／Ｖ２
   ここで、Ｌ＝前記電線処理装置が処理する１本の電線の長さ、
   を満たすように設定されていることを特徴とする電線処理装置。
2. 電線束から電線アキュムレータを経て電線処理装置に電線を送給する方法であって、
   前記電線処理装置に電線を送り込む速度Ｖ１と、
   受け入れた１本の電線を、前記電線処理装置で処理する時間Ｔと、
   前記電線処理装置に電線束から電線を前記アキュムレータに繰り出す速度Ｖ２とが、
   Ｔ＋Ｌ／Ｖ１＝Ｌ／Ｖ２
   ここで、Ｌ＝前記電線処理装置が処理する１本の電線の長さ、
   を満たすように設定されていることを特徴とする電線送給方法。
3. 一定の長さの電線の端末処理などを行う電線処理装置と、
   請求項１に記載の電線送給装置と、
   電線アキュムレータと、
   を備えることを特徴とする電線処理システム。

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