JP6291630B1 - 圧着測定装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ケーブルラグ又はフェルール等における導電体に対する圧着コネクタの圧着部の高さを求める測定装置に関する。Exmore圧着測定装置は、圧着コンタクトの高精度の測定のために開発された圧着高さ及び圧着幅測定システムである。本発明は、マイクロメーター測定装置において用いられる刃の変更によって特徴付けられる。本発明に係る測定装置は、弾性ツールを備える測定ナイフを備える。弾性ツールは、測定ナイフの中心に配置され、測定ナイフの向きに対して垂直に配置されるプレート型ツールを更に含む。測定は手動で、センタリングユニットによって操作者関連の影響から独立して行われる。Exmore圧着測定装置は、圧着高さ測定プロセスを簡略化し、その結果、より速い測定時間及び向上した一貫性をもたらし、得られた測定値は、読み取るか、シリアルインターフェースを介して転送するか、又は必要に応じて印刷することができる。【選択図】図5

Description

本発明は、ケーブルラグ又はフェルール等における導電体上の圧着コネクタ／コンタクトの圧着部の高さを求める測定装置に関する。Exmore圧着測定装置は、圧着コンタクトの高精度の測定のために開発された圧着高さ及び圧着幅測定システムである。測定は手動で、センタリングユニットにより操作者関連の影響から独立して行われる。Exmore圧着測定装置は、圧着高さ測定プロセスを簡略化し、その結果、より速い測定時間及び向上した一貫性をもたらし、得られた測定値は、読み取るか、シリアルインターフェースを介して転送するか、又は必要に応じて印刷することができる。

自動圧着プレスは、コネクタ産業において長い間、例えばエレクトロニクス、電気通信及び車載電子機器の分野における種々の配線（ropes）及びハーネスの高速の圧着を行うのに用いられてきた。圧着プロセスでは、圧着スリーブ内に導電体を押し合わせることにより、電気的及び機械的な接続が達成される。圧着されたコンタクトの圧着高さは、形成された圧着接続部の品質を評価する重要な基準である。規定の圧着高さに満たない接続部は、更なるプロセスに供することができない。

現在、圧着高さは、ワイヤ圧着機上で直接又は別個の測定場所で、例えばマイクロメーターを用いるか又はデジタルゲージを備えた測定装置によって、手動で測定されることが多い。用いられる方法によらず、圧着高さは、測定装置における圧着部の適切な配置及び向きでしか正確に求めることができない。誤った配置及び／又は向きでは、望ましくない誤差が生じるが、このこと自体が問題なのではなく、使用者がこうした誤差をそれと（誤操作の結果であると）認識することができないことが問題である。

したがって、圧着接続部の圧着高さを求めるのに上述の問題に対処するために、現在既に解決策が模索されていることは不思議ではない。例えば特許文献1に記載されている第1のアプローチでは、測定される圧着接続部を把持するとともに、測定ヘッド間の圧着接続部の正しい向き及び位置決めをもたらす機械的ツールを測定装置に設ける。特許文献1では、測定ヘッドの上側は、圧着接続部において閉鎖されるアームを備え、したがって水平の向きが確保される。圧着部が測定ヘッド間の中心に位置決めされることを確実にするために、測定ヘッドの下側には、上記アームとの接触時にのみ測定を可能にするセンタリング装置が設けられている。特許文献2に記載されている異なるアプローチでは、測定器内における圧着部の配置決めを光学的に追跡し、使用者にフィードバックを与える。光学測定により、向き及び配置の限定的な誤差を補正することも可能である。この光学的方法の不都合点は、使用者に対する触感的なフィードバックがないことである。第1のアプローチでは、測定装置は、使用者による正確な配置を完全に代行している。後者のアプローチは、小型化の観点から特に有用である。この場合、操作される複合体がより小さくなり、最大限の自動化が必要である。

欧州特許第1780846号 米国特許出願公開第2012/0263344号

それにもかかわらず、これらの問題に対処する単純な測定装置がなおも必要である。したがって、本発明は、圧着部の圧着高さを再現可能な方法で求める単純な測定装置を提供することを目標とする。

圧着高さを求めることは、圧着プロセス中の品質決定パラメーターである。用いられる方法によらず、圧着高さは、測定装置における圧着部の適切な配置及び向きでしか正確に求めることができない。つまり、誤った配置及び／又は向きでは、望ましくない測定誤差が生じる。この問題を回避するために、マイクロメーター測定装置において用いられるナイフエッジの変更によって特徴付けられる測定装置を提供する。本発明に基づく測定装置は、測定ナイフが弾性的に起立したツールを備え、このツールは、測定ナイフの中心に配置され、測定ナイフの向きに対して垂直なプレート型ツールからなるという点で、他の測定装置とは異なる。この測定ナイフの適用により、最も重要な品質パラメーター（すなわち、圧着高さ）を正確に求めることが可能になる。

以下、図面を具体的に参照するが、図示の詳細は例であり、本発明の様々な実施形態の説明的な記載を目的とするにすぎないことを強調する。これらは、最も有用であり、本発明の原理及び概念的な態様を容易に示すと考えられるものを提供するために提示されている。これに関して、本発明の構造の細部を、本発明の基本的理解に必要である以上に詳細に示すことは試みない。図面を伴う説明により、本発明のいくつかの形態を実際にどのように実現することができるのかが当業者には明らかとなる。

ケーブルコネクタに配置されているケーブルの中心導電体6を備える圧着コネクタ3の断面図である。この断面図は、圧着する間に形成された外形を示しており、ここでは、上側に溝22が、また底部に1対の圧着縁部9が形成されている。圧着高さCHも示されている。 現行の技術水準に従った測定装置の斜視図である。この図は、ケーブル自由端部にケーブルラグ4を伴った圧着部を有する電気絶縁ケーブル5を示している。絶縁されたケーブル端部8は、絶縁圧着部7によってケーブルラグに接続され、導電体端部6は、圧着コネクタ3に押し込まれている。圧着部の高さは、圧着コネクタを測定ナイフ1と測定点2との間で垂直かつ中心に配置することによって求められる。 現行の技術水準に従った測定装置（B）と本発明に従った測定装置（A）との間の違いを示す断面図である。ツール12が圧着コネクタの溝に嵌まり、それにより正しい位置決めが確実になる。 本発明に従った測定ナイフ1の構造の斜視図である。この図は、溝14が垂直かつ中心にあり、溝14内にプレート型ツール12が嵌まることを示している。底部のカム21により、ツールがばね23によって測定ナイフから完全に押し出されることを防いでいる。 本発明に従った測定ナイフ1及び連結されるホルダー17の構造の斜視図である。この図は、ナイフにおいてツール12及びばね23の前にあり、取外し可能な底部16を備えるキャビティ15を示している。この部分は、円筒形ホルダー17にある偏心リセス18に嵌まり、ナイフは、制止手段20によってホルダー内に固定される（is fixed）。 測定された圧着コンタクトの画像を作成することができ、そしてその画像を記憶することができるカメラの位置を示す図である。このカメラは、光学レンズを備えるCCD型カメラである。 トレーサビリティソフトウェアの動作を示す図である。圧着装置に対するパラメーターを設定した後、バーコード、QRコードのスキャンにより、又はRFIDを介してプロセスを開始することができる。最初に、基準の圧着が行われる。結果が正である場合、製造を開始することができ、連続的な製造を、バッチコントロール（使用者により決定されるバッチサイズ）を通して維持することができる。基準の圧着又はバッチコントロールが負である場合、パラメーターは調整しなければならず、プロセスは新しいパラメーターで繰り返される。

本明細書において既に述べたように、本発明の目標は、圧着部の圧着高さを再現可能な方法で求める測定装置を提供することである。したがって、本発明は、マイクロメーター測定装置において用いられる刃の変更によって特徴付けられる。

図1の断面図に示されているように、例えばケーブルラグの圧着コネクタ3において、圧着パンチによって圧着プレスの圧着を行うと、外形がプレスされる。通常、溝22は片側に形成される。この溝は、以下で導電体溝とも呼ばれる。反対側には、通常、圧着パンチとアンビルとの間に必要なクリアランスに起因する圧着縁部9が形成される。図2を参照すると、圧着の高さCHは、溝のある側（以下、溝側と呼ぶ）を測定ナイフ1に接して配置し、圧着コネクタの反対側（以下、圧着コネクタの基部とも呼ぶ）に測定点2を当接させることによって測定される。この場合、圧着高さは、図1に示されているように、溝側の接点10と基部上の接点11との間の距離に相当する。

良好な測定値を得るためには、ナイフと測定点との間の圧着部の正しい位置決めが必須である。図3に示されているように、中心から外れた配置では測定誤差が生じる。これを防ぐために、測定装置の測定ナイフには、測定される圧着部の正しい位置決めのための弾性的に起立したツール12（プレート型部材）が設けられる。このプレート状のツールは、測定ナイフの向きに対して中心かつ垂直に配置される。測定される圧着部の配置決めの際、ツールは最終的に導電体溝に入り、したがって、圧着部の正しいセンタリングが与えられるだけでなく、測定ナイフに対して正しい角度で、特に直交して配置されることも補助する。特定の一実施形態において、測定装置には、カメラ、好ましくは光学レンズを備えるCCD型カメラが設けられる。この実施形態では、図6に示されているように、カメラのレンズは、圧着ナイフに対して垂直に、また圧着コネクタの高さに対して同じ高さに配置される。これにより、測定されるコンタクトの画像を作成することができる。

本発明に係る測定装置は、トレーサビリティソフトウェアを備えることもでき、ここでは、作業命令のコードのログを取ることによって、例えば、バーコード、QRコード又はRFIDをスキャンすることによって製造が開始される。これにより、圧着プロセスにおける誤差及びパラメーター調整の追跡が可能である。圧着装置にもカメラが設けられている限りにおいて、CCDカメラからの記録された画像を、与えられた作業命令のコードとリンクすることができる。このプロセスの概略図は図7に示されている。

測定点とナイフとの間の接触高さであるゼロ設定を決定するためには、ナイフの側方変位を可能にするホルダー17内にナイフを配置し、それにより、測定ナイフ上のツールに隣接する測定点を接触させ、ゼロ点に設定する。特定の一実施形態において、ナイフが偏心して配置される容器は円筒形である。別の実施形態では、圧着コネクタが測定装置の内部に保持されると測定装置の自動的な閉鎖をもたらすソフトクローズ機構（softclosure）が一体化されている。

図4に示されているように、ナイフには溝14が設けられ、溝14内に、ツール12及び弾性部材13が嵌まる。図5において、ツール及び弾性部材13を測定ナイフ1に挿入することを可能にする取外し可能な底部16も見て取れる。この取外し可能な底部は、弾性部材が外部に押し出されるように、内側における弾性部材の弾性力の解放点（drop off point）としても機能する。この器具（device）の基部にあるカム21は、この器具が測定ナイフから完全に押し出されないことを保証する。

特定の一実施形態において、弾性部材はばね23からなる。測定ナイフの作り付けのキャビティ17内に位置するこのばね23は、カム（複数の場合もある）が測定ナイフ内に当接するまでこの器具を押す。ツール12はプレート型であり、測定ナイフにある対応する溝14に嵌まる。特定の一実施形態において、プレート型ツールは、頂部に鋭い縁を有する刀身に例えることができる。したがって、本発明の好ましい一形態において、プレート型ツールの上側は鋭い縁で終端する（すなわち、頂部がより薄い）。プレート型ツールの上側の形状は、中央のより薄い部分で終端する、ナイフの刃に用いられるようなスカンジ、ハイフラット、フルフラット、ハイコンベックス又はフルコンベックスといった刃付け角等の任意の従来の形状とすることができる。鋭い縁で終端することにより、プレート型ツールが導電体溝に深く嵌まることが確実になる。このことは位置決めにとって有益である。測定ナイフの溝は、容器が測定位置にある場合、中心かつ対向して位置付けられる。図示の実施形態において、ホルダー17は、底部のボルト19によって回転させることができる。図示の実施形態では、測定ナイフのホルダーは円筒形であり、偏心リセス18により、測定点に対する測定ナイフの側方変位を、ホルダーを単純に回すことによって実現することができることが確実になる。

本明細書は、ホルダー及び測定ナイフの更なる詳細と併せて本発明を説明している。本発明は添付の特許請求の範囲において規定される。

１：測定ナイフ
２：測定点
３：圧着コネクタ
４：ケーブルラグ
５：電気絶縁ケーブル
６：導電体端部
６：中心導電体
７：絶縁圧着部
８：ケーブル端部
９：圧着縁部
１０：溝側の接点
１１：基部上の接点
１２：弾性的に起立したツール（プレート型部材）
１２：ツール
１３：弾性部材
１４：溝
１５：キャビティ
１６：底部
１７：キャビティ
１７：ホルダー
１８：偏心リセス
１９：底部のボルト
２０：制止手段
２１：カム
２２：溝
２３：ばね


図面訳
図７
Scan WorkOrder 作業命令をスキャン
Parameter setis loaded パラメーターセットがロードされる
Scan press プレスをスキャン
Scanapplicator アプリケーターをスキャン
Scan contact コンタクトをスキャン
Referencecrimp 基準の圧着
Startproduction 製造の開始
Batch control バッチコントロール
Continueproduction 製造を続ける

Claims (15)

1. 圧着コネクタにおける圧着部の圧着高さ（CH）を測定する測定装置であって、弾性ツールが設けられている測定ナイフを備え、このツールは、前記測定ナイフの中心に配置され、前記測定ナイフの向きに対して垂直なプレート型ツールからなる、測定装置。
2. 測定装置はまた、前記測定ナイフに対するホルダーを備える、請求項1に記載の測定装置。
3. 前記測定ナイフは、前記ホルダーによって測定点に対向して側方に可動である、請求項2に記載の測定装置。
4. 前記ホルダーは円筒形である、請求項2又は3に記載の測定装置。
5. 前記測定ナイフは、前記ホルダー内に偏心して配置される、請求項4に記載の測定装置。
6. 前記ホルダーは、該ホルダーを側方に変位させるために、係合点又は該ホルダーを回転させるボルトを備える、請求項2〜5のいずれか1項に記載の測定装置。
7. 前記測定ナイフには、前記ツールに対する溝が設けられている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の測定装置。
8. 前記測定ナイフには、弾性部材若しくはばねに対するキャビティが設けられている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の測定装置。
9. 前記測定ナイフには取外し可能な底部が設けられている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の測定装置。
10. 圧着コネクタが前記測定装置の内部に保持されると前記測定装置の自動的な閉鎖をもたらすソフトクローズ機構を備える、請求項1〜9のいずれか1項に記載の測定装置。
11. 前記プレート型ツールは、頂部の鋭い点で終端する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の測定装置。
12. 前記プレート型ツールの底部側には、1つ又は複数のカムが設けられている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の測定装置。
13. 前記測定装置には、カメラ又は光学レンズを備えるCCD型カメラが設けられている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の測定装置。
14. 前記カメラは、前記測定ナイフに対して垂直に、また圧着コネクタの高さと同じ高さに位置決めされる、請求項13に記載の測定装置。
15. 前記測定装置はトレーサビリティソフトウェアを備え、これにより、製造中、圧着プロセスの監視及び圧着パラメーターの調整を柔軟に行うことが確実になる、請求項1〜14のいずれか1項に記載の測定装置。