JP4074849B2 - 端子圧着装置 - Google Patents

Description

本発明は、電線の端部に端子を圧着する端子圧着装置に関するものであり、特に、端子を圧着するための押圧部材とアンビルとを互いに接近および離反させる端子圧着機構を備えた端子圧着装置に関するものである。

従来より、端子圧着装置として、垂直に立設された支柱部材と、支柱部材の上側に配設され、動力機構によって上下方向に昇降する昇降部材と、昇降部材の下端に取付けられた押圧部材と、支柱部材の下側に位置固定に配設され上面に凹状のアンビルが形成された基台とを具備する端子圧着機構を備えたものが知られている。

この端子圧着機構としては、図６に示すように、動力機構１００と、動力機構１００の動作により上下運動するスライド部材１０１と、スライド部材１０１に連結された昇降部材１０２と、昇降部材１０２の先端に取付けられ圧着端子を押圧する押圧部材１０３と、押圧部材１０３の下側に配置されアンビル１０４が形成された基台１０５とを具備している。スライド部材１０１は、図示しない装置本体に固定された支持部材１０６によって左右両端を支持され、上下方向にのみ摺動可能となっている。また、基台１０５も装置本体に固定されている。

スライド部材１０１には、左右方向に延びる長孔状のガイド孔１０７が穿設されており、このガイド孔１０７には、砲金からなる摺動部材１０８が平行移動可能に嵌め込まれている。摺動部材１０８は、モータなどの回転駆動手段１０９の駆動軸に連結されたクランク１１０の他端が連結されており、回転駆動手段１０９によりクランク１１０を回転させることで、摺動部材１０８がガイド孔１０７を左右方向に移動するとともに、スライド部材１０１が上下に移動し、スライド部材１０１が下死点に達したときに、スライド部材１０１の下側に取付けられた押圧部材１０３とアンビル１０４とで、それらの間に配置された端子が圧潰されるようになっている。なお、クランク１１０の代わりにカムを用いたものや、押圧部材１０３とアンビル１０４とを一体的に備えたアプリケータとして、端子圧着機構から脱着可能に構成したものも知られている。

本願出願人は、本願出願時において、以上の技術情報が記載されている文献として、以下のものを知見している。
特開平１０−３２３８００号公報

ところで、従来の端子圧着装置では、電線の端部に端子を圧着する際に、まず、切断機構において電線の先端部の被覆材を除去した上で、端子圧着機構で端子を圧着しており、それら電線に加工を行う、切断機構や端子圧着機構は、夫々異なる場所に配置されている。そのため、電線の端部に各種の加工を行うたびに電線の端部の向きをそれらの機構のある向きに変えなければならず、電線に無駄な動きが生じ、電線加工の生産効率を高めることができなかった。そこで、電線の向きを変えることなく、電線に種々の加工を行うことで生産効率を飛躍的に高めた端子圧着装置の出現が望まれていた。

しかしながら、従来のアプリケータでは、端子を圧着する押圧部材とアンビルとが一体的に備えられており、アプリケータの電線を挿入する側と反対側には、押圧部材やアンビルなどを支持するための支持部材が配置されており、端子を圧着した電線をそのまま挿入側の反対側に送ることができなかった。そこで、アプリケータの押圧部材とアンビルとを夫々分離させることで、支持部材を廃止して、電線を反対側へ送ることができるようにすることが考えられるが、従来の端子圧着機構では、基台とともにアンビルが装置本体に固定されており、電線の端部に端子を圧着した後に、電線をさらに前方へ送り出すと、アンビルと電線が接触してしまい、電線を真直ぐ送ることができなかったり、電線に傷などが付いたりして、不具合の原因となる恐れがある。

そこで、押圧部材とアンビルとをともに端子の圧着位置から進退可能とすることが考えられるが、この場合、端子の圧着の際に係る大きな荷重に耐え得る進退機構を備えた端子圧着機構の開発が望まれていた。また、押圧部材とアンビルとをともに進退可能とした場合、電線の端部に端子を圧着する際に、電線の軸位置に対して、端子を圧着する位置が大きく外れると、電線に曲がり癖が付く恐れがある。

また、従来の端子圧着機構では、クランクやカムなどを一方向に連続して回転させることで、スライド部材を上下に移動させ、下死点に達したときに端子の圧潰が最適となるようにしており、クランクやカムなどの摺動部材、押圧部材やアンビルなどに、耐摩耗性に優れた砲金などが用いられているものの、使用に伴って摺動部材などが摩耗し、やがて最適な状態から逸脱してしまい、不具合が発生する恐れがあった。そのため、定期的に、摩耗した摺動部材などを交換したり、或いは、シムなどを挿入したりして位置調整などを行う必要があり、それらの作業は大変であり、工数やコストのかかるものとなっていた。

そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、アプリケータの押圧部材とアンビルとを夫々独立して進退させるとともに、電線の端部に端子を圧着する際の荷重に耐え、且つ、端子を圧着する際の押圧部材とアンビルとの位置関係を最適な状態に保つことの可能な端子圧着機構を備えた端子圧着装置を提供することを課題とするものである。

本発明に係る端子圧着装置は、「押圧部材を備えた上側ユニットと、押圧部材の下方に配置されるアンビルを備えた下側ユニットとからなり、押圧部材とアンビルとの間に位置した端子を、押圧部材とアンビルとで圧潰して電線の端部に端子を圧着するアプリケータと、該アプリケータの上側ユニットと下側ユニットとを互いに接近および離反するように進退させる端子圧着機構とを少なくとも具備する端子圧着装置において、前記端子圧着機構は、上下方向に延び端子を圧着する電線が配置される前進側の端部に前記アプリケータの上側ユニットまたは下側ユニットの何れか一方のユニットが脱着可能に取付けられ、上下方向に摺動する第一摺動部材と、該第一摺動部材を上下方向に進退可能に保持する第一保持部材と、該第一保持部材の後退側で且つ前記第一摺動部材の軸心とは偏芯した位置に配置され、前記第一摺動部材を進退させる進退駆動手段と、該進退駆動手段により前進した前記第一摺動部材の後退側に形成される空間内に挿入されるロック部材、及び該ロック部材を前記空間内に挿入および排除するロック部材駆動手段を有し、該ロック部材駆動手段により、前記ロック部材を、前記進退駆動手段により前進した前記第一摺動部材の後退側に形成される前記空間内に挿入することで、前記一方のユニットの後退を阻止するロック手段とを備えた第一進退機構と、前記アプリケータの上側ユニットまたは下側ユニットの何れか他方のユニットを、端子を圧着する電線が配置される方向に進退させる第二進退機構とを備え、前記第一進退機構と前記第二進退機構とで、前記アプリケータの両ユニットを夫々前進させることで、電線の端部に端子を圧着する」構成とするものである。

本発明の端子圧着装置によると、アプリケータが押圧部材を備えた上側ユニットと、アンビルを備えた下側ユニットとで構成されており、このアプリケータが取付けられる端子圧着機構では、第一進退機構により一方のユニットを端子を圧着する電線が配置される方向に前進させ、その後にロック手段によりそのユニットの後退が阻止することができる。一方、第二進退機構により他方のユニットを端子を圧着する電線が配置される方向に前進することができ、第一，第二進退機構により、夫々に取付けられたユニットを互いに近接する方向に前進させ、それらユニットの間に配置された端子が圧潰される。このとき、第一進退機構ではロック手段によりユニットの後退が阻止されているので、第二進退機構から第一進退機構に向けて所定の荷重を作用させても、第一進退機構に取付けられたユニットが後退してしまうことがなく、所定の荷重を確実に端子に作用させることが可能となる。

また、本発明の端子圧着装置によると、端子圧着機構により、押圧部材を備えた上側ユニットとアンビルを備えた下側ユニットとを夫々進退させることができるので、電線の端部に端子を圧着した後に、夫々のユニットを後退させることで、電線をさらにその前方に送り出しても、押圧部材やアンビルなどに接触するのを回避することができ、電線を真直ぐ送ることが可能となる。つまり、電線の向きを変える必要がなくなるので、電線を直線状に送りながら電線に種々の加工を行うことのできる端子圧着装置とすることができ、加工の際に電線の無駄な動きを低減させることができ、生産効率を高めることができる。

また、上側ユニットの押圧部材と下側ユニットのアンビルとをともに、端子を圧着する電線が位置する方向に前進させることで、電線に端子を圧着するようにしており、電線の端部に端子を圧着する際に、電線の軸位置に対して、端子を圧着する位置の差を少なくすることができるので、電線に曲がり癖が付くのを抑制することができる。

なお、一方のユニットを後退させるときには、ロック部材駆動手段により、第一摺動部材の後退側の空間に挿入されたロック部材をその空間から排除し、そして、進退駆動手段により第一摺動部材を後退させることで、一方のユニットを後退させることができる。また、第一，第二進退機構での前進のタイミングは、第一進退機構側を先に前進させて、ロック手段により後退を阻止した状態で、第二進退機構側を前進させて、端子を圧着するのが望ましく、これにより、ロック手段により第二進退機構からの荷重を受けさせることができ、第一進退機構ではユニットを進退させ得るだけの駆動力ですむので、装置全体を小型化することができる。

本発明の端子圧着装置によると、前進側の端部にアプリケータの一方のユニットを取付けた第一摺動部材を進退させる進退駆動手段を、第一摺動部材の軸心とは偏芯した位置に備えて、第一摺動部材が前進することでその後退側に形成される空間内にロック手段のロック部材を挿入することで、第一摺動部材の後退、すなわち、第一摺動部材の前進側に取付けられた一方のユニットが後退するのを阻止することが可能となる。また、進退駆動手段を第一摺動部材の軸心と偏芯した位置に備えており、第一摺動部材の後退側端部をロック部材に直接当接させることができるので、第一摺動部材に後退方向に大きな荷重が作用しても、確実に第一摺動部材の後退を阻止することができる。

さらに、本発明に係る端子圧着装置は、「前記第二進退機構は、上下方向に延び端子を圧着する電線が配置される前進側の端部に前記他方のユニットが脱着可能に取付けられる第二摺動部材と、該第二摺動部材を上下方向に進退可能に保持する第二保持部材と、該第二保持部材の後退側に配置され、前記第二摺動部材の後退側の端部に固定されたローラ保持部材と、該ローラ保持部材に回転可能かつ後退向きに保持されたローラと、該ローラと接触するカム面を有した回転カムと、該回転カムを回転駆動する回転駆動手段と、前記ローラよりも前進側に備えられた部材の進退方向の位置を検知する位置検知手段とを備え、前記回転駆動手段により前記回転カムを回転させることで、前記他方のユニットを進退させ、前記位置検知手段が予め設定された前進位置に前記ローラよりも前進側に備えられた部材が到達したのを検知すると、前記回転駆動手段の回転を停止させて、前記他方のユニットの前進を停止させる」構成とすることもできる。

ここで、「ローラよりも前進側に備えられた部材」としては、特に限定するものではないが、ローラ保持部材、第二摺動部材、の他に、第二摺動部材とアプリケータのユニットとを取付けるための被連結部、第二摺動部材に取付けられたアプリケータのユニット、などを例示することができる。

ところで、回転カムのカム面に対してローラを転動させて進退させるものの場合、カム面との摩擦抵抗を低減させることができるので、駆動に係る効率を高めることができる。しかしながら、ローラを回転支持するために、例えば、複数のベアリング球が使用されており、これらベアリング球は、所定の寸法公差でもって形成されているので、それらベアリング球の直径にはバラツキがあるのが実情である。これにより、ローラの回転に伴ってベアリング球の位置が変化するので、ローラの軸心と軸受けの軸心とが常に同一にはならず、変化したものとなっている。そのため、回転カムの回転角度が同じであっても、カム面を転動するローラを回転支持する側（支持部材）の位置はその都度変化することとなり、その位置の再現性を得るのが困難であった。そこで、砲金などからなる摺動部材をカム面に接触させることで、回転カムの回転角度に対する再現性を得ることが考えられるが、この場合、カム面との摩擦抵抗が大きく、長期の使用により、カム面や摺動部材が摩耗することで、結果的に位置の再現性が得られないと言った問題がある。

そこで、本発明の端子圧着装置によると、回転カムを回転駆動手段により回転させることで、アプリケータの他方のユニットを取付けた第二摺動部材を、端子を圧着する電線が位置する方向に進退させることが可能となる。そしてローラよりも前進側に備えられた部材の進退方向の位置を検知する位置検知手段により、その部材の位置を検知し、予め設定された前進位置にその部材が達すると回転駆動手段の回転を停止させて、他方のユニットの前進を停止させるものである。つまり、ローラを回転支持するベアリング球の精度のバラツキに関係なく、ローラよりも前進側に備えられた部材の位置を検知して他方のユニットを所定の位置まで前進するようにしており、ローラを用いても、他方のユニットの前進位置の再現性を得ることができる。また、ローラを用いることができるので、カム面との摩擦抵抗を低減させることができ、進退の駆動に係るロスを低く抑えることができるとともに、耐久性を向上させることができる。

また、本発明の端子圧着装置によると、装置の使用により押圧部材やアンビルが摩耗して、端子を圧着する最適位置が変化しても、第二圧着機構におけるローラよりも前進側に備えられた部材の前進位置の設定を変更するだけで容易に対応することができ、従来に比べて、位置調整などに係る時間を大幅に短縮することができる。

なお、他方のユニットを後退させるときは、回転駆動手段を前進させた方向とは逆方向に回転させることで、他方のユニットを後退させることができる。また、ローラを回転カムの方向に付勢する付勢手段を備えてもよい。これにより、回転カムのカム面とローラとの接触性を向上させ、カム面からローラが離れるのを防止して、回転カムの急激な回転にも追従できるようにすることができる。つまり、進退駆動を早くすることができるので、装置の生産効率を高めることが可能となる。

上記のように本発明によると、アプリケータの押圧部材とアンビルとを夫々独立して進退させるとともに、電線の端部に端子を圧着する際の荷重に耐え、且つ、端子を圧着する際の押圧部材とアンビルとの位置関係を最適な状態に保つことの可能な端子圧着機構を備えた端子圧着装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態である端子圧着装置について、図１から図５に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である端子圧着装置を示す斜視図であり、図２は端子圧着装置を図１とは反対側から示す斜視図であり、図３は端子圧着装置の端子圧着機構をアプリケータとともに示す正面図であり、図４は端子圧着機構の第一進退機構の動作を示す説明図であり、図５は端子圧着機構の第二進退機構の動作を説明する説明図である。

本実施形態の端子圧着装置１は、図１および図２に示すように、電線癖取装置２と、電線Ｌの先端側に端子を圧着させるための第一圧着機構３と、電線Ｌの後端側に端子を圧着させるための第二圧着機構４と、電線Ｌを切断するとともに電線Ｌの端部の被覆材を除去する切断機構５と、電線Ｌの先端側を第一圧着機構３に送り込む電線送り機構６と、切断後の電線Ｌを保持し電線Ｌの後端側を第二圧着機構４に送り込むチャック機構７と、端子を圧着し終えた電線Ｌを蓄えた後に電線Ｌを外部へ排出する排出装置８とを備えている。本例の端子圧着装置１は、加工中の電線Ｌの向きを変えることなく、直線状に電線Ｌを送りながら加工することのできるものである。なお、図２は電線癖取装置２を省略して示している。また、第一圧着機構３および第二圧着機構４が、本発明の端子圧着機構に相当している。

第一圧着機構３と第二圧着機構４とは基本的な構成が等しいため、以下、第一圧着機構３について説明し、第二圧着機構４についての詳細な説明は省略する。第一圧着機構３は、図１および図３に示すように、端子を圧着するアプリケータ９を取付けるフレーム部材１０を備えている。このフレーム部材１０の側面には、切欠き１１が形成されており、その切欠き１１内にアプリケータ９が取付けられている。詳しくは、切欠き１１の上方には後述するアプリケータ９の上側ユニット１２が、また、切欠き１１の下方には、アプリケータ９の下側ユニット１３が夫々取付けられている。

この第一圧着機構３は、切欠き１１内において、電線Ｌの端部に端子が圧着されるようになっており、アプリケータ９の上側ユニット１２および下側ユニット１３を、それらユニットの間に配置される端子に向かって、夫々独立して進退させる第一進退機構１４および第二進退機構１５とを備えている。ここでは、電線Ｌが配置される方向、すなわち、端子を圧着する方向に進むのを前進と言い、その逆方向に進むのを後退という。

図３に示すように、第一進退機構１４は、上下方向に延び電線Ｌが配置される前進側の端部がフレーム部材１０の切欠き１１内部に露出する第一摺動部材１６と、フレーム部材１０に固定され、第一摺動部材１６を上下方向に摺動可能に保持する第一保持部材１７と、第一摺動部材１６の後退側（図中上側）の端部に固定され、第一摺動部材１６に対しその軸直角方向に突出した連結片１８と、連結片１８の突出端部に接続され、第一保持部材１７の後退側に配置されたエアシリンダなどからなる昇降シリンダ１９とを備えている。昇降シリンダ１９は、連結片１８を介して第一摺動部材１６を進退させることができるとともに、連結片１８により、第一摺動部材１６の軸心とは偏芯した位置に配置されている。

この第一進退機構１４には、昇降シリンダ１９により前進した第一摺動部材１６の後退を阻止するロック手段２０がさらに備えられている。このロック手段２０は、第一摺動部材１６を前進させることでその後退側に形成される空間２１（図４参照）内に挿入可能な大きさのロック部材２２と、ロック部材２２を第一摺動部材１６の軸直角方向に移動させてロック部材２２を空間２１内に挿入するエアシリンダなどからなるロックシリンダ２３とから構成されている。

この第一進退機構１４は、昇降シリンダ１９により、第一摺動部材１６を前進（図３中下降）させると、第一摺動部材１６の後退側に空間２１が形成され、その空間２１にロックシリンダ２３により水平方向からロック部材２２を挿入する。これにより、第一摺動部材１６の後退側端部がロック部材２２に当接するとともに、ロック部材２２がその後退側（図中上方）に位置するフレーム部材１０の一部と当接し、而して第一摺動部材１６の後退を阻止することが可能となる。なお、図４（ウ）に示すようにロック部材２２は、ロックシリンダ２３側に付勢手段２４により付勢されており、ロックシリンダ２３の駆動力を解除することで、ロック部材２２は、空間２１から排除され、ロックが解除される。

また、第一進退機構１４には、第一摺動部材１６の前進側端部に上側ユニット１２を取付けるための被連結部２５が固定されており、この被連結部２５と第一保持部材１７との間には互いに接近する方向に付勢する付勢手段２６が設けられており、昇降シリンダ１９の駆動力とロック手段２０のロックとが解除されると、第一摺動部材１６は、図３および図４（ア）に示す後退した状態となる。本例では、昇降シリンダ１９および付勢手段２６が本発明の進退駆動手段に相当し、ロックシリンダ２３および付勢手段２４が本発明のロック部材駆動手段に相当している。

一方、第二進退機構１５は、上下方向に延び、電線Ｌが配置される前進側（図中上側）の端部がフレーム部材１０の切欠き１１内部に露出する第二摺動部材２７と、フレーム部材１０に固定され、第二摺動部材２７を上下方向に摺動可能に保持する第二保持部材２８と、第二保持部材２８の後退側（下側）に配置され第二摺動部材２７の後退側端部に固定されたローラ保持部材２９と、ローラ保持部材２９に回転可能かつ後退向きに保持されたローラ３０と、ローラ保持部材２９の下方に配置されローラ３０と接触するカム面３１を有した回転カム３２と、回転カム３１を回転駆動するステッピングモータなどからなる回転駆動手段３３と、第二摺動部材２７の前進側端部に固定されアプリケータ９の下側ユニット１３を取付けるための被連結部３４と、回転カム３２のカム面３１からローラ３０が離れないようにローラ３０を回転カム３２側に付勢する付勢手段３５とが備えられている。この回転カム３２は、その回転中心とカム面３１までの半径距離が、図中反時計回りの方向に進むに従って大きくなるように形成されており、およそ一周する手前辺りでその半径差を繋ぐような形状とされている。

また、この第二進退機構１５には、第二摺動部材２７の所定位置に、その軸直角方向に突出する突起３６と、第二摺動部材２７の前進および後退移動に伴って移動する突起３６の位置を検知する位置検知手段３７とがさらに備えられている。

この第二進退機構１５は、回転駆動手段３３により、回転カム３２を回転させることで、第二摺動部材２７を上下方向に進退させることができ、特に前進の際に、第二摺動手段２７の突起３６の位置を位置検知手段３７により検知しながら前進させ、予め設定された前進位置に突起３６が到達すると、回転駆動手段３３の回転を停止させ、第二摺動部材２７の前進を停止させる。つまり、第二摺動部材２７の前進側端部に取付けられた下側ユニット１３の前進を停止させる。これにより、ローラ３０を回転支持するベアリング球などの寸法誤差などによるガタツキを微調整して、下側ユニット１３の前進位置を常に一定に維持することが可能となる。なお、第二摺動部材２７すなわち下側ユニット１３の後退は、回転駆動手段３３の回転を前進側とは反対方向に回転させることで、後退させることができる。

次に、アプリケータ９は、上側ユニット１２と、下側ユニット１３とに互いに分離されており、個々に交換可能な状態で第一圧着機構３に取付けられている。詳しくは、上側ユニット１２の上部には連結部７０が設けられており、この連結部７０と第一進退機構１４の被連結部２５とを連結することで上側ユニット１２が第一進退機構１４に取付けられる。一方、下側ユニット１３の下部にも連結部７１が設けられており、この連結部７１と第二進退機構１５の被連結部３４とを連結することで、下側ユニット１３が第二進退機構１５に取付けられる。

このアプリケータ９では、上側ユニット１２には押圧部材３８が、下側ユニット１３にはアンビル３９が夫々取付けられており、上側ユニット１２及び下側ユニット１３を互いに接近する方向に前進させることで、押圧部材３８とアンビル３９との間に位置する端子を圧潰可能としている。なお、下側ユニット１３には、端子をアンビル３９上に搬送する端子搬送機構４０が備えられている。

端子搬送機構４０は、板状のキャリアによって一連に繋がれた端子を一つずつアンビル３９上に順次供給するものであり、ベース部材４１と、ベース部材４１に形成されキャリアを案内する溝状のガイド部４２と、ガイド部４２の開口部分を部分的に塞ぎキャリアの逸脱を防止する逸脱防止機構４３と、端子に係止爪４４を係止させることでキャリアによって繋がれた端子を搬送させる搬送機構４５と、搬送機構４５を水平方向に摺動させる搬送シリンダ（図示しない）と、端子をアンビル３９上に停止させるための制止機構６９とを備えている。

ところで、アプリケータ９の上側ユニット１２および下側ユニット１３には、それらを特定するための識別情報が書込まれたＩＣチップ（図示しない）が夫々備えられており、端子圧着装置１に備えられた図示しない読書き手段によりＩＣチップの情報を読取ることで、アプリケータ９の上側ユニット１２および下側ユニット１３に対応した位置設定、電線Ｌの加工内容、あるいは、端子圧着装置１に取付けられた上側ユニット１２や下側ユニット１３が正しいものか否か、などを端子圧着装置１において制御することが可能となり、それらの設定などにかかる時間を短縮したり、設定ミスなどを防止することができる。

切断機構５は、第一圧着機構３と第二圧着機構４との間に配置され、電線Ｌの切断や、電線Ｌの端部の被覆材を除去するものであり、電線Ｌの被覆材を除去するために上下方向に配置された一対の切込刃４６と、図示は省略するが、電線Ｌを切断するために上下方向に配置された一対の切断刃とを備えている。それら、切込刃４６および切断刃は、夫々独立して開閉することができ、ステッピングモータ等からなる駆動手段４７を有した開閉手段４８により、開閉駆動するようになっている。

一方、電線送り機構６は、図１に示すように、電線取込みガイド４９、電線の長さを測長するエンコーダ５０、所定距離離間して配置される一対のローラ５１、及びガイドパイプ５２等から構成されている。なお、一対のローラ５１は、互いに接近および離反するように移動可能とされ、また、ローラ５１がローラ駆動手段（図示しない）により回転駆動され、回転方向及び回転数を制御することにより、電線Ｌを任意の長さ送るとともに、エンコーダ５０によるフィードバック制御を可能にしている。また、ガイドパイプ５２は、図示しないガイドパイプ駆動手段により、そのパイプの先端をアプリケータ９や切断機構５の近傍に位置させて、端子の圧着、切断や、被覆材の除去の際に電線Ｌが振れたりするのを防止するものである。

また、チャック機構７は、図２に示すように、第一，第二圧着機構３，４および切断機構５を挟んで、電線送り機構６とは反対側に配置されている。このチャック機構７は、上下方向に対向配置された一対の把持部５３と、一対の把持部５３を開閉するチャック開閉機構５４と、把持部５３とともにチャック開閉機構５４を電線の送り方向に移動するチャック移動手段（図示しない）と、電線Ｌを載置し電線Ｌの送りを補助するコンベア５５とから構成されている。このチャック機構７の把持部５３は、Ｖ字形状をしており、特に、下側の把持部５３により、電線Ｌを受けるとともに、把持部５３を閉動作することで、電線Ｌが把持部５３の中心に移動し、電線Ｌの軸心を保つことができる。このチャック機構７は、切断機構５で切断された電線Ｌを把持するとともに、電線Ｌの後端部の加工の際に電線Ｌをその軸方向に移動させるものであり、その際に電線Ｌがスムーズに移動できるように、電線Ｌの移動に同調して電線Ｌを載置したコンベア５５が作動するようになっている。

さらに、排出装置８は、チャック機構７の側方に配置され、チャック機構７から電線Ｌを受け取る受取機構５６と、受取機構５６を移動させて電線Ｌをチャック機構７から移動させる移動機構５７と、移動機構５７により移動した電線Ｌを受け取って収容する収容部５８を備えた回転収容装置５９とから構成されている。この排出装置８は、加工された電線Ｌを所定量収容した後に外部に排出するものである。なお、符号６０は、受取機構５６を移動させる移動機構５７の駆動手段であり、符号６１は、回転収容装置５９における収容部５８を回転させる回転駆動手段である。

また、端子圧着装置１には、アプリケータ９に望むように端子ガイド機構６２が配置されている。この端子ガイド機構６２は、端子をガイドするガイドローラ６３と、搬送される端子の振れを抑制する一対の振れ止板６４と、端子の有無を検知する端子有無センサ（図示しない）と、これらガイドローラ６３、振れ止板６４など支持するフレーム部材６５とから構成されている。この端子ガイド機構６２は、端子圧着装置１のテーブル６６の下側に収容された図示しない端子リールに巻かれた端子を、アプリケータ９に安定して案内するとともに、端子の有無を検知するものである。

さらに、端子圧着装置１には、図１に示すように、電線送り機構６の前方（電線Ｌの上流側）に、電線癖取装置２が配置されている。この電線癖取装置２は、所定間隔に配置された複数のローラと、電線Ｌの有無を検知する電線有無センサ（図示しない）とを備えており、複数のローラ間に電線Ｌを通すことで、電線Ｌの曲げ癖を直し、電線Ｌを真直ぐにするとともに、電線Ｌの有無を検知することのできるものである。

なお、図１および図２中符号６７は、制御手段を備えた操作部であり、この操作部６７において、所定の情報を入力することで、制御手段により端子圧着装置１が制御される。また、符号６８は、第一，第二圧着機構３，４を個別に操作できる副操作部である。

次に、本実施形態の端子圧着装置１の動作の一例を図１から図５に基づいて説明する。はじめに、操作部６７から、所望とする製品、つまり、端子付電線の情報を入力し、加工に必要にアプリケータ９を取付ける。このとき、アプリケータ９の上側ユニット１２および下側ユニット１３に夫々設けられたＩＣチップの識別情報を読み取ることで、上側ユニット１２および下側ユニット１３が間違えていないかを自動的に検出する。そして、上側ユニット１２および下側ユニット１３に間違いがなければ、端子圧着装置１が可動可能となる。また、下側ユニット１３の前進位置に関する位置設定などが、図示しない記憶手段から制御手段に読込まれる。

まず、電線Ｌは、電線送り機構６のローラ５１が回転することで、電線Ｌの先端が切断機構５へと送られ、電線Ｌの先端が切込刃４６から所定量、すなわち、電線Ｌの被覆材の除去長さ分突出した位置で停止する。このとき、ガイドパイプ５２も、切断機構５近傍まで前進する。そして、駆動手段４７の駆動により一対の切込刃４６が電線Ｌの芯線まで切込んだ後に、電線Ｌから離れない程度に若干後退する。これにより、芯線に傷が付くのを防ぐとともに、小さい力で引抜くことができる。その後、電線送り機構６のローラ５１が逆回転し、電線Ｌ先端の被覆材が除去されるとともに、電線Ｌの先端は、第一圧着機構３におけるアプリケータ９の押圧部材３８とアンビル３９との間まで後退する。また、ガイドパイプ５２もあわせて後退する。

次に、第一圧着機構３において、上側ユニット１２が下降するとともに、下側ユニット１３が上昇することで、上側ユニット１２の押圧部材３８と下側ユニット１３のアンビル３９とで端子が圧潰され電線Ｌの先端に端子が圧着される。詳述すると、第一圧着機構３の第一進退機構１４では、はじめに、図４（ア）に示すように、昇降シリンダ１９の駆動力とロック手段２０のロックとが解除されており、付勢手段２６の付勢力により第一摺動部材１６すなわち上側ユニット１２が押圧部材３８とともに上昇した後退位置にある。そして、昇降シリンダ１９に圧縮エアが供給されると、付勢手段２６の付勢力に抗して第一摺動部材１６が前進（下降）する。このとき第一摺動部材１６の後退側には空間２１が形成される（図４（イ）参照）。なお、第一摺動部材１６の前進位置は、連結片１６が第一保持部材１７と当接することで規制されている。その後、ロックシリンダ２３に圧縮エアが供給され、付勢手段２４の付勢力に抗してロック部材２２が空間２１内に挿入され、第一摺動部材１６の後退が阻止される。

一方、第二進退機構１５では、図５（ア）に示すように、下側ユニット１３が下降した後退位置にあり、回転駆動手段３３により回転カム３２を図中反時計回りの方向に回転させる。すると、回転カム３２のカム面３１と当接しているローラ３０を介して第二摺動部材２７すなわちアンビル３９を備えた下側ユニット１３が前進（上昇）する。このとき、ローラ３０は、付勢手段３５により回転カム３２側に付勢されており、カム面３１からローラ３０が離れることはない。この回転カム３２の回転に伴って、第二摺動部材２７が前進すると、第二摺動部材２７の突起３６も前進し、位置検知手段３７によりその突起３６の位置を検知している。そして、位置検知手段３７により、突起３６が予め設定された位置に到達したのを検知すると、回転駆動手段３３の回転駆動を停止させ、回転カム３２の回転が停止すると同時に第二摺動部材２７の前進が停止する。つまり、下側ユニット１３の前進が停止する。

この下側ユニット１３の前進が停止する位置は、上側ユニット１２の押圧部材３８と、下側ユニット１３のアンビル３９とで電線の端部に端子を圧着するときに、最適な圧着状態となるような、押圧部材３８とアンビル３９との位置関係があり、その位置関係を基に予め位置が設定されている。なお、この位置設定は、アプリケータの種類などにより適宜設定することができる。また、押圧部材やアンビルの摩耗などによりその位置が変化した場合でも、適宜、位置設定を変更することも可能である。

このように、上側ユニット１２と下側ユニット１３とが、夫々端子を圧着する電線Ｌが配置された方向に前進することで、アンビル３９上に配置された端子に電線Ｌの先端部が挿入されるとともに、押圧部材３８とアンビル３９とで端子が圧潰され、電線の端部に端子が圧着される。このとき、第一進退機構１４では、ロック手段２０により押圧部材３８の後退が阻止されており、第二進退機構１５から作用する荷重を逃がすことなくアンビル３９を介して端子に作用させることができる。なお、第一進退機構１４と第二進退機構１５の作動タイミングは、特に限定するものではないが、端子が圧潰される前までに、第一進退機構１４のロック手段２０が作動して第一摺動部材１６の後退が阻止されていることが望ましい。

そして、電線Ｌの先端に端子が圧着されると、第一進退機構１４では、ロックシリンダ２３の駆動力を解除すると付勢手段２４の付勢力によりロック部材２２が空間２１から排除され、さらに、昇降シリンダ１９の駆動力を解除すると、付勢手段２６の付勢力により第一摺動部材１６が後退し、もって上側ユニット１２が後退する。一方、第二進退機構１５では、回転駆動手段３３が前進時とは逆方向（図中時計回りの方向）に回転カム３２を回転駆動させると、第二摺動部材２７が後退し、もって下側ユニット１３が後退する。そして、上側ユニット１２および下側ユニット１３が夫々後退し、電線Ｌを開放して互いに遠ざかる。

続いて、電線送り機構６のローラ５１が回転し電線Ｌが所定長さ送られる。なお、電線Ｌの長さは、エンコーダ５０により測長されており、所定長さに達するとローラ５１の回転が停止する。すると、チャック機構７のチャック開閉機構５４が作動し電線Ｌの後端を一対の把持部５３により把持し、切断機構５の切断刃が閉駆動して、電線Ｌが所定長さに切断される。なお、電線Ｌの先端側は、チャック機構７のコンベア５５に載置される。

電線Ｌが切断されると、チャック開閉機構５４は、電線Ｌを把持したまま、電線Ｌの後端が切断機構５の切込刃４６から所定量となるように電線の送り方向と逆方向に移動する。そして、切込刃４６により切込まれた後、チャック開閉機構５４が電線の送り方向に移動すると、電線Ｌの後端の被覆材が除去されるとともに、電線Ｌの後端は、第二圧着機構４におけるアプリケータ９の押圧部材３８とアンビル３９との間まで移動する。

第二圧着機構４でも、第一圧着機構３と同様の動作がおこなわれ、電線Ｌの後端に端子が圧着される。両端に端子が圧着された電線Ｌは、チャック開閉機構５４から排出機構５の受取機構５６へと受け渡され、電線Ｌを受け取った受取機構５６は、駆動手段６０により回転収容装置５９の上方に移動すると、電線Ｌを放し、電線Ｌは、回転収容装置５９の収容部５８に収容される。なお、アプリケータ９では、端子が圧潰されると、下側ユニット１３における端子搬送機構４０により次の端子がアンビル上に搬送される。

上記の一連の動作により両端に端子を圧着した電線Ｌが形成され、この一連の動作が所定回数繰り返される。なお、回転収容装置５９は、収容部５８に所定数量の電線Ｌが収容されると回転駆動手段６１により回転し、電線Ｌすなわち端子付電線を端子圧着装置１の外部に排出する。

このように、本実施形態の端子圧着装置１によると、押圧部材３８を備えた上側ユニット１２とアンビル３９を備えた下側ユニット１３とを、第一進退機構１４と第二進退機構１５とにより互いに近接する方向に前進させ、押圧部材３８とアンビル３９とで電線Ｌの端部に端子を圧着することができる。このとき、第一進退機構１４のロック手段２０により上側ユニット１２の後退が阻止されているので、第二進退機構１５から第一進退機構１４に向けて所定の荷重を作用させても、第一進退機構１４に取付けられた上側ユニット１２が後退してしまうことがなく、所定の荷重を確実に端子に作用させることができる。

また、第一進退機構１４と第二進退機構１５とにより、押圧部材３８を備えた上側ユニット１２とアンビル３９を備えた下側ユニット１３とを夫々進退させることができるので、電線Ｌの端部に端子を圧着した後に、夫々のユニットを後退させることで、電線Ｌをさらにその前方に送り出しても、押圧部材３８やアンビル３９などに接触するのを回避することができ、電線Ｌを真直ぐ送ることが可能となるので、電線Ｌを直線状に送りながら電線Ｌに種々の加工を行うことのできる端子圧着装置１とすることができ、加工の際に電線Ｌの無駄な動きを低減させることができ、生産効率を高めることができる。また、電線Ｌの端部に端子を圧着する際に、電線Ｌの軸位置に対して、端子を圧着する位置の差を少なくすることができるので、電線Ｌに曲がり癖が付くのを抑制することができる。

さらに、第二進退機構１５において、位置検知手段３７により、第二摺動部材２７の前進位置を検知し、予め設定された前進位置に第二摺動部材２７が達すると回転駆動手段３３の回転を停止させて、下側ユニット１３の前進を停止させるようにしているので、これにより、ローラ３０を回転支持するベアリング球などの精度のバラツキに関係なく、第二摺動部材２７の位置を検知して下側ユニット１３を所定の位置まで前進するようにしており、ローラ３０を用いても、下側ユニット１３の前進位置の再現性を得ることができるので、カム面３１との摩擦抵抗を低減させることができ、進退の駆動に係るロスを低く抑えることができるとともに、耐久性を向上させることができる。

また、この端子圧着装置１によると、装置の使用により押圧部材３８やアンビル３９が摩耗して、端子を圧着する最適位置が変化しても、第二圧着機構１５における第二摺動部材２７の前進位置の位置設定を変更するだけで容易に対応することができ、従来に比べて、位置調整などに係る時間を大幅に短縮することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、本実施形態の端子圧着装置１は、上側ユニット１２を第一進退機構１４で、下側ユニット１３を第二進退機構１５で夫々進退させるものを示したが、これに限定するものではなく、上側ユニットを第二進退機構で、下側ユニットを第一進退機構で夫々進退させてもよい。ただし、本実施形態のようにするのが望ましく、機構が大きくなる第二進退機構を下側に配置することで、端子圧着装置全体の重心を下げることができ、安定性を高めることができると共に、端子圧着機構のフレーム部材を必要最小限の大きさにすることができる。

また、本実施形態の端子圧着装置１は、第二進退機構１５における位置検知手段３７が検知するローラ３０よりも前進側に備えられた部材として、第二摺動部材２７を示したが、これに限定するものではなく、例えば、ローラ保持部材２９、被連結部３４、或いは、下側ユニット１３、を検知するようにしても良く、何れの場合でも、上記と同様の効果を奏することができる。

本発明の一実施形態である端子圧着装置を示す斜視図である。 端子圧着装置を図１とは反対側から示す斜視図である。 端子圧着装置の端子圧着機構をアプリケータとともに示す正面図である。 端子圧着機構の第一進退機構の動作を示す説明図である。 端子圧着機構の第二進退機構の動作を説明する説明図である。 従来の端子圧着機構を示す斜視図である。

符号の説明

１ 端子圧着装置
３ 第一圧着機構（端子圧着機構）
４ 第二圧着機構（端子圧着機構）
９ アプリケータ
１２ 上側ユニット
１３ 下側ユニット
１４ 第一進退機構
１５ 第二進退機構
１６ 第一摺動部材
１７ 第一保持部材
１９ 昇降シリンダ（進退駆動手段）
２０ ロック手段
２１ 空間
２２ ロック部材
２３ ロックシリンダ（ロック部材駆動手段）
２４ 付勢手段（ロック部材駆動手段）
２６ 付勢手段（進退駆動手段）
２７ 第二摺動部材
２８ 第二保持部材
２９ ローラ保持部材
３０ ローラ
３１ カム面
３２ 回転カム
３３ 回転駆動手段
３７ 位置検知手段
３８ 押圧部材
３９ アンビル

Claims (2)

1. 押圧部材を備えた上側ユニットと、押圧部材の下方に配置されるアンビルを備えた下側ユニットとからなり、押圧部材とアンビルとの間に位置した端子を、押圧部材とアンビルとで圧潰して電線の端部に端子を圧着するアプリケータと、
   該アプリケータの上側ユニットと下側ユニットとを互いに接近および離反するように進退させる端子圧着機構と
   を少なくとも具備する端子圧着装置において、
   前記端子圧着機構は、
   上下方向に延び端子を圧着する電線が配置される前進側の端部に前記アプリケータの上側ユニットまたは下側ユニットの何れか一方のユニットが脱着可能に取付けられ、上下方向に摺動する第一摺動部材と、該第一摺動部材を上下方向に進退可能に保持する第一保持部材と、該第一保持部材の後退側で且つ前記第一摺動部材の軸心とは偏芯した位置に配置され、前記第一摺動部材を進退させる進退駆動手段と、該進退駆動手段により前進した前記第一摺動部材の後退側に形成される空間内に挿入されるロック部材、及び該ロック部材を前記空間内に挿入および排除するロック部材駆動手段を有し、該ロック部材駆動手段により、前記ロック部材を、前記進退駆動手段により前進した前記第一摺動部材の後退側に形成される前記空間内に挿入することで、前記一方のユニットの後退を阻止するロック手段とを備えた第一進退機構と、
   前記アプリケータの上側ユニットまたは下側ユニットの何れか他方のユニットを、端子を圧着する電線が配置される方向に進退させる第二進退機構とを備え、
   前記第一進退機構と前記第二進退機構とで、前記アプリケータの両ユニットを夫々前進させることで、電線の端部に端子を圧着することを特徴とする端子圧着装置。
2. 前記第二進退機構は、
   上下方向に延び端子を圧着する電線が配置される前進側の端部に前記他方のユニットが脱着可能に取付けられ、上下方向に摺動する第二摺動部材と、
   該第二摺動部材を上下方向に進退可能に保持する第二保持部材と、
   該第二保持部材の後退側に配置され、前記第二摺動部材の後退側の端部に固定されたローラ保持部材と、
   該ローラ保持部材に回転可能かつ後退向きに保持されたローラと、
   該ローラと接触するカム面を有した回転カムと、
   該回転カムを回転駆動する回転駆動手段と、
   前記ローラよりも前進側に備えられた部材の進退方向の位置を検知する位置検知手段とを備え、
   前記回転駆動手段により前記回転カムを回転させることで、前記他方のユニットを進退させ、前記位置検知手段が予め設定された前進位置に前記ローラよりも前進側に備えられた部材が到達したのを検知すると、前記回転駆動手段の回転を停止させて、前記他方のユニットの前進を停止させることを特徴とする請求項１に記載の端子圧着装置。

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