JP3639749B2 - 電線接続方法及び電線自動接続装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワイヤーハーネス生産時の電線に端子を取付けする際の電線交換（取替）等における電線接続方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ワイヤーハーネスの生産における電線への端子取付け（圧着、圧接等）の際、複数の電線サプライから切断圧着機（切圧機）に電線を導いて所要の長さに切断するとともに、その切断端に端子を圧着する（取付ける）。このとき、サプライの電線切れ、又は電線交換などにより、引き出されている（導き出されている）一の電線を他の電線に交換すべく、一の電線を切断してその切断端に他の電線を接続することが行われる。
【０００３】
その接続方法（手段）として、従来ではつぎのもの▲１▼〜▲５▼があった。すなわち、▲１▼スリーブに両電線の接続端を挿入して、そのスリーブを圧縮し、そのスリーブでもって接続する、▲２▼特開平８−１３８８２４号公報等に記載のごとく、接続端を溶接する、▲３▼フープ材によって圧着片を順々に送り、その圧接片に接続端を直線上に位置させ、その圧着片を筒状に成形しながら圧縮するとともに、キャリィ片から切断し、その圧着片で接続する、▲４▼アルミテープを両接続端間に亘って巻回し、そのアルミテープでもって接続する、▲５▼接続端末のシースを剥がして素線を露出させ、その両素線を撚って接続する、等の手段が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲１▼の手段はスリーブの圧縮力（圧着力）が十分でない場合があって、接続の信頼性が低い（不安定である）。また、スリーブ単価も高い。▲２▼の手段は高価であるうえに、接合部（接続部）の仕上がりが不安定であり、トゲやバリが発生し易く、バリ等が発生すると、電線走行途中のノズルに引っかかる不都合が生じる。▲３▼の手段は、両電線端末の突き合わせの位置合わせが困難であり、両端末が重なり合うと、トゲが発生し易く、トゲは前記ノズルに引っかかる不都合等を招く。▲４▼の手段は、アルミテープ自体が高いうえに、一般に、手巻きのため、作業性も悪く、接続信頼性も低い。▲５▼の手段は、両電線素線端末の巻き付けが難しく、自動化は困難であり、一般に、手作業に頼っており、作業性も悪く、接続信頼性も低い。
【０００５】
この発明は、このような実情の下、接続信頼性も高く、かつ自動化も容易な電線接続方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、テープ上に、その長さ方向に接続しようとする電線端末を直線状に位置させて転がし、その両端末にテープを巻回するようにしたのである。
【０００７】
テープ上面が貼着層であれば、電線端末の転がりにつれてテープが巻回され、その巻回テープによって電線が接続される。このとき、一般に、テープ片はその長さ方向の引き裂き力には高い効力を発揮するため、電線は強固に接続される。とくに、テープが強化繊維入りのものであれば、より強固である。
【０００８】
この接続方法の具体的態様としては、接続しようとする両電線の端末を同一軸線上で対向させ、その両端末間に亘ってテープを巻回して両電線を接続する電線接続方法であって、転動用基板上に、前記接続しようとする両電線の端末を同一軸線上に対向させて載置するとともに、その電線端末に並行に前記テープをその貼着面を上面にして載置し、前記両電線端末に転動用動板を当てがってその動板を前記テープ側に移動させ、動板と基板の間で両電線端末を転がしながらテープ上に転がしてそのテープを両電線端末間に亘って巻回して、両電線を接続する構成を採用し得る。
【０００９】
この構成の電線接続方法は、複数の電線サプライから所要の電線を引き出して電線加工機に導く途中において、その引出し電線を切替えて、今まで導かれていた一方の電線にその切替える他の電線を接続する際に採用でき、この場合は、前記基板上において一方の電線を切断し、つづいて他方の電線端末を前記一方の電線の切断端末と同一軸線上に位置させ、以後、両端末を転がし、上記テープを両端末間に巻回するようにする。
【００１０】
このとき、上記両電線端末を転がしてテープを巻回した後、逆方向に転がして、電線を引き出し及び導き出し線上に戻すようにすれば、テープ巻回による電線の捩り（撚り）が戻されて、以後の電線走行が円滑に行われる。
【００１１】
また、上記テープにより電線を接続後、その両電線端末を挟持して引っ張り、両電線端末の離脱の有無により接続の良否を判断するようにすれば、その良否判断信号によって、後続の加工機の動きを制御でき、接続不良に基づく電線切断等による各不都合を未然に防止し得る。
【００１２】
上記電線接続方法をなす装置にあっては、装置フレームに、上記基板と、その基板に接離するとともに電線とテープの並列方向に往復動する上記動板と、上記一方の電線の切断具と、上記他方の電線の端末を支持して前記一方の電線の切断端末と同一軸線上に移載する板と、テープ巻きからテープを引き出して電線端末に並列するとともに長尺片に切断する治具とをそれぞれ設け、かつ、前記動板、切断具、移載板及び並列切断治具の駆動手段をそれぞれ設けた構成を採用し得る。
【００１３】
この構成において、上記電線の引き出し・導き出し線上の上記基板上下の上記フレーム上に電線をチャッキングする治具を設け、その一方の治具は前記線上に動き得るようにすれば、両治具で電線をチャッキングした後、一方の治具を動かすことにより、上記切断良否の判定を行い得る。すなわち、その治具の動きが電線弛みをなくす程度の途中で停止すれば、接続は良好であり、一方、その途中を越えて治具が動けば、接続がうまくなされていないこととなる。
【００１４】
また、上記動板は、一方の電線用と他方の電線用に分割し、かつ、その分割動板を弾性をもって電線に接離可能とすれば、接続する両電線の太さが異なっていても、両分割動板のそれぞれの接離度合でその太さを吸収して円滑な接続を行い得る。
【００１５】
【実施の形態】
一実施形態を図１乃至図８に示し、この実施形態を図１を主に参照して説明すると、装置フレームＦに、転動用基板１１、転動用動板３３、電線ａの切断具１８、接続用電線移載板１９、テープｔの引き出し具１６が設けられている。
【００１６】
基板１１はフレームＦに固定され、この基板１１の側部に補助基板１２がフレームＦに対し図示しないエアシリンダにより接離自在に設けられている。この補助基板１２は、テープ引き出し具１６がテープｔを引き出す際にはフレームＦ側に後退し、テープｔを電線ａに巻回する際には前進して基板１１と面一となる。
【００１７】
基板１１の上方にはテープ巻き１３が設けられ、このテープ巻き１３からテープｔが案内ローラ１４ａ、１４ｂを介して補助基板１２の上方まで導かれている。テープｔは巻回層の内側が貼着層となっており、その貼着層でもって下側ローラ１４ｂに貼着して少し垂れ下がっている。この垂れ片をガイド１５を上下動する引き出し具１６の挟持治具１６ａにより挾持して下方に降ろすことにより、テープｔが補助基板１２上に位置される。このとき、図６に示すように、挟持治具１６ａの対向する挟持片１６ｂ、１６ｃは一方がベークライト板などの絶縁板１６ｄを介し支持されて、その両挟持片１６ｂ、１６ｃは電気的に絶縁されて電圧が印加されており、テープｔのミスチャック（ミス挟持）をすれば、その両挟持片１６ｂ、１６ｃが当接することにより、電気的導通が生じてミスチャックが検出される。このミスチャック信号が発生すれば、以降の動作は行われず、作業者により、テープｔが再セットされて再スタート動作の後、再びテープ引き下げ作用に移行する。引き出し具１６の上下動はガイド１５内の図示しない駆動手段により行われる。
【００１８】
テープｔが所要長さ引き下げられれば、切断具１７によりテープｔは切断されるとともに、その切断具１７に付設のプローブで切断テープ端を押さえて支持される（図７（ｄ）のＳ点）。このテープ支持の解除は、後述の動板３３により電線ａがテープｔ上の端に来た瞬間に切断具１７が手前に退避して行われる。このとき、引き出し具１６も同時に手前に退避する。このため、動板３３の動きに支障がない。切断具１７の進退はエアシリンダ１７ａにより行われ、引き出し具１６の挟持及び退避は、先端の挟持治具１６ａの開閉及び後退（手前への動き）によって行われ、この動作は図示しないエアシリンダによって行われる。
【００１９】
基板１１は上下に分割され、その間隙に切断具１８が設けられており、この切断具１８はエアシリンダ１８ａにより作動し、上下方向に引き出され導かれた電線ａを切断するとともに、上側の電線ａを挟持する。この挟持は、動板３３が基板１１とで電線ａを挟持した瞬間に解放し、切断具１８は間隙内に退去する。なお、動板３３は後述のように上下に二分割されており、その分割動板間に切断具１８は位置するため、動板３３の動きに邪魔とならない。
【００２０】
移載板１９はガイド２０により左右に移動自在になっており、クリップ２１に接続しようとする電線ａ’を右横から挿入挾持して電線ａを支持する。この移載板１９の左右動はガイド２０内の図示しない駆動手段により行われる。移載板１９には下方にコ字状のアーム２２が設けられており、そのアーム２２の途中のクリップ２３に電線ａを右横から挿入挟持し、かつ、アーム２２の先端２２ａで切断された下方の電線ａを払って、その電線ａが邪魔にならないようにする。
【００２１】
基板１１の上下方のフレームＦにはチャック付の案内治具２４、２５が設けられており、上側の案内治具２４はエアシリンダ２４ａの作動により、チャックが電線ａを挟持して上昇する。下側の案内治具２５はエアシリンダ２５ａの作動により電線ａ’を挟持して固定する。このため、両案内治具２４、２５が電線ａ、ａ’をチャッキングし、上方のチャックが上昇することにより、電線ａ、ａ’が張られて、後述のテープｔによる巻回しの良否が判断される。すなわち、接続が良好であれば、上方のチャックの上昇は一定の位置で停止するが、それ以上上昇すれば、接続不良となって、以後の電線ａ、ａ’の送り動作が中止される。
【００２２】
フレームＦの基板１１前面には補助フレーム３０がその左端でもって前後に揺動自在に設けられており、このフレーム３０にエアシリンダ３１により左右動する移動板３２が摺動子３２ａを介して設けられている。移動板３２の内面には転動用動板３３が上下に分割されて設けられており、この動板３３は移動板３２に接離可能に支持され、ばね３４により離反方向に押されている。このため、図５に示すように、動板３３は電線ａ、ａ’を介在して基板１１に圧接した際、その弾力により、電線ａ、ａ’の径が異なっても円滑に挟持する。
【００２３】
フレーム３０の先端にはストッパ３５が設けられており、このストッパ３５は長さが調整可能で、このストッパ３５の長さを調節することにより、動板３３と基板１１、１２の圧接度合（接近度合）を調節し得る。この調節は両板３３、１１、１２表面の摩耗防止に有効である。すなわち、電線ａ、ａ’が円滑に転動するように、基板１１、１２、１９及び動板３３の当接面には砂状の粒子を貼着した滑り止め層を形成するが、ストッパ３５により、その当接度合が調整され、その滑り止め層の摩耗を防止し得る。
【００２４】
フレーム３０先端のフック３６にはフレームＦに固定のエアシリンダ３７のピストンロッド３７ａがピンを介して連結され、エアシリンダ３７の作動により、フレーム３０が基板１１側に引き寄せられて動板３３が基板１１などに電線ａ、ａ’を介在して当接する（近接する）。この状態で、エアシリンダ３１が作動することにより、動板３３が右方に動いて、後述のように、電線ａ、ａ’を転動してテープｔを巻回しする。
【００２５】
この実施形態は以上の構成であり、つぎにその作用について説明すると、いま、図１に示すように、一方の電線サプライＳ₁ から電線ａが引き出され、上下案内治具２４、２５を通って、電線加工機（図示せず）に電線ａが導き出されている状態において、電線替えなどにより、他方の電線サプライＳ₂ からの電線ａ’に交換する場合、その電線ａ’を前もって移載板１９及びアーム２２のクリップ２１、２３に引っ掛けておく。この状態で、電線加工機から電線替えの信号（ランプ等）が入れば、図示しない起動スイッチを押すと、電線ａの引き出しが停止されて、電線ａ、ａ’の接続動作に移行する。このとき、クリップ２１、２３には引っ掛け完了スイッチが設けられており、このスイッチがオンしていないかぎり、起動スイッチをオンしても接続動作に移行しない。クリップが不十分であると、接続不良が生じ易いからである。
【００２６】
その接続動作は、まず、図２、図７（ａ）、図８（ａ）の状態から、テープ引き出し具１６が上昇して挟持治具１６ａによりテープｔを掴んで（図７（ｂ）、図８（ｂ））、補助基板１２に添うようにテープｔを引き出す（同（ｃ））。この動作の終了と同時にテープｔが切断されるとともに、移載板１９が右方に移動して下側基板１１に沿う（同（ｃ））。この状態になると、フレーム３０が近づけられて動板３３が電線ａ、ａ’を介在して基板１１に当接する（近接する）とともに（同（ｄ））、動板３３が右方に移動し（同（ｅ））、この移動につれて、電線ａ、ａ’は基板１１と動板３３間を転動し、やがて、補助基板１２上のテープｔ上を転動する。この転動により、テープｔが両電線ａ、ａ’に亘って巻回され、図９に示すようにこのテープｔにより接続される（同（ｅ））。
【００２７】
この後、動板３３は左方に移動して電線ａ、ａ’の撚りを戻し（同（ｆ））、フレーム３０が離れてさらに動板３３は定位置に復帰する。この復帰動作とともに、上下の案内治具２４、２５が電線ａ、ａ’をチャッキングし、上側案内治具２５が上昇して、接続の良否が判定される（同（ｇ））。このように、電線ａ、ａ’の交換時に以上の動作が行われて、電線ａ、ａ’の自動接続が行われる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は以上のようにしたので、接続信頼性も高く、自動化も容易なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の概略斜視図
【図２】同実施形態の作用説明用正面図
【図３】同実施形態の作用説明用正面図
【図４】同実施形態の作用説明用正面図
【図５】同実施形態の要部側面図
【図６】同実施形態のテープチャック部の斜視図
【図７（ａ）】同実施形態の作用説明用概略正面図
【図７（ｂ）】同作用説明用概略正面図
【図７（ｃ）】同作用説明用概略正面図
【図７（ｄ）】同作用説明用概略正面図
【図７（ｅ）】同作用説明用概略正面図
【図７（ｆ）】同作用説明用概略正面図
【図７（ｇ）】同作用説明用概略正面図
【図８（ａ）】同実施形態の作用説明用概略平面図
【図８（ｂ）】同作用説明用概略正面図
【図８（ｃ）】同作用説明用概略正面図
【図８（ｄ）】同作用説明用概略正面図
【図８（ｅ）】同作用説明用概略正面図
【図８（ｆ）】同作用説明用概略正面図
【図８（ｇ）】同作用説明用概略正面図
【図９】電線接続状態図
【符号の説明】
ａ、ａ’ 電線
ｔ テープ
Ｓ₁ 、Ｓ₂ 電線サプライ
Ｆ 装置フレーム
１１ 電線転動用基板
１２ 補助基板
１３ テープ巻き
１６ テープ引き出し具
１６ａ テープ挟持治具
１７ テープ切断具
１８ 電線切断具
１９ 電線移載板
２４、２５ 電線チャック案内治具
３０ 開閉フレーム
３３ 転動用動板
３４ 転動用動板付勢ばね
３５ ストッパ

Claims (7)

1. 接続しようとする両電線ａ、ａ’の端末を同一軸線上で対向させ、その両端末間に亘ってテープｔを巻回して両電線ａ、ａ’を接続する電線接続方法であって、
   転動用基板上に、上記接続しようとする両電線の端末を同一軸線上に対向させて載置するとともに、その電線端末に並行に上記テープｔをその貼着面を上面にして載置し、前記両電線端末に転動用動板を当てがってその動板を前記テープ側に移動させ、動板と基板の間で両電線端末を転がしながらテープ上に転がしてそのテープを両電線端末間に亘って巻回して、両電線を接続する電線接続方法。
2. 複数の電線サプライから所要の電線を引き出して電線加工機に導く途中において、その引出し電線を切替えて、今まで導かれていた一方の電線ａにその切替える他の電線ａ’を接続する請求項１に記載の電線接続方法であって、
   上記基板上において一方の電線を切断し、つづいて他方の電線端末を前記一方の電線の切断端末と同一軸線上に位置させ、以後、両端末を転がして、上記テープを両端末間に巻回することを特徴とする電線接続方法。
3. 請求項２に記載の電線接続方法において、上記両電線端末を転がしてテープを巻回した後、逆方向に転がして、電線を引き出し及び導き出し線上に戻すようにしたことを特徴とする電線接続方法。
4. 上記テープにより電線を接続後、その両電線端末を挟持して引っ張り、両電線端末の離脱の有無により接続の良否を判断するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の電線接続方法。
5. 請求項２又は３に記載の電線接続方法をなす装置であって、装置フレームＦに、上記基板１１、１２と、その基板に接離するとともに電線ａ、ａ’とテープｔの並列方向に往復動する上記動板３３と、上記一方の電線ａの切断具１８と、上記他方の電線ａ’の端末を支持して前記一方の電線ａの切断端末と同一軸線上に移載する板１９と、テープ巻き１３からテープｔを引き出して電線端末に並列するとともに長尺片に切断する治具１６、１７とをそれぞれ設け、かつ、前記動板３３、切断具１８、移載板１９及び並列切断治具１６、１７の駆動手段をそれぞれ設けた電線自動接続装置。
6. 上記電線ａ、ａ’の引き出し・導き出し線上の上記基板１１上下の上記フレームＦ上に電線ａ、ａ’をチャッキングする治具２４、２５を設け、その一方の治具２５は前記線上に動き得るようになっていることを特徴とする請求項４に記載の接続方法をなす請求項５に記載の電線自動接続装置。
7. 上記動板３３を、一方の電線ａ用と他方の電線ａ’用に分割し、かつ、その分割動板を弾性３５をもって電線ａ、ａ’に接離可能としたことを特徴とする請求項５又は６に記載の電線自動接続装置。

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