JP7220815B2 - 端子圧着装置、端子圧着電線製造装置、及び、端処理電線の製造方法 - Google Patents
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Description
太物電線の被覆剥離のために被覆に切り込みを入れるには、電線の芯線組合せ径(撚り径)に合わせた、半円弧形状の被覆剥離刃(切り込み刃)が一般的に採用されている。なお、太物以外の電線の被覆剥離には、通常、菱形状の刃を用いる。その理由は、太物電線において菱形状の刃を用いると、切り込みの入らない被覆の残り部分が大きくなり、電線をプルバックして切り込み残り部分を引きちぎる(図3(C)、段落0034など参照)際の抵抗が増して好ましくないためである。また、引きちぎり部分の形状が乱れて、端子圧着時のトラブル・品質劣化の原因となるからである。
太物電線に端子を圧着する際には、電線芯線の径が比較的に大きいため、端子圧着時に芯線が相当程度伸びる現象が生じる。この電線伸びを吸収する処置を講じなければ、電線曲がりや芯線の座屈が生じるおそれがある。
T・T1・T2;端子
11;電線送給部、15;電線切断部、17;電線引き込み測長部、20;走行レール、
21;先クランプ搬送部、23;電線被覆剥離装置(電線被覆剥離部、先被覆剥離部)、
25;先検査部、27;端子圧着機(端子圧着部、先端子圧着部)、30;走行レール、
31;後クランプ搬送部、32;電線回動部、
33;電線被覆剥離装置(電線被覆剥離部、後被覆剥離部)、35;後検査部
37;端子圧着機(端子圧着部、後端子圧着部)、41;製品受け部
211;クランプ、213;クランプベース、215;クランプ開閉機構(エアシリンダ)
217;クランプ開閉機構ベース、218;架台、219;ガイド付き上下動エアシリンダ
231;剥離刃(上刃)、233;剥離刃(下刃)、237・238;スライダ、
241;被覆屑落とし部材(プレート)、241A・241B・241C;被覆屑落とし部材、
241x;爪部材、
243;駆動手段(アクチュエータ、エアシリンダ)、244;エアノズル、
247;上下案内レール(コラム)、248;剥離刃駆動手段(モータ)、
249;剥離刃開閉用直動ガイド付きボールネジ、251;屑シュート
275;クリンパー、283;アンビル
300;端子圧着装置
320;伸び吸収機構、321;架台、321r;台板、321t;バネ収容穴、
321w;後端面、321x;メネジ
323;伸縮付勢部材(コイルスプリング)
327;付勢力調整部材(調整ボルト)、327b;前端部、327f;中央部分
328;ロックナット、
329;ストップボルト、329b;オネジ、329f;円柱部、329h;端面、
329j;六角穴付き部(頭)、
331;ボルト植え込み板、331g;貫通孔、331k;後側面
333;電線伸び吸収スライダ、335;ガイド、341;前後スライド板、343;スライダ
345;前後ガイド、347;ボールネジ、348;モータ(クランプ駆動手段)、
351;横スライド台
400;端子圧着装置、411;クランプ、419;ガイド付き上下動エアシリンダ
420;伸び吸収機構、421;架台、423;シリンダ、423b;ロッド
429;ストップボルト(位置決めボルト)、
430;プレートボルト植え込み板、431g; 貫通孔,432;ブロック、
433;電線伸び吸収スライダ、435;ガイド、
445;前後ガイド、448;モータ(クランプ駆動手段)、451;横スライド台
463;方向制御弁
WL;電線リール、10;リールサポート
1000;電線送給・引き出し測長装置、
1110;ストレートナー、1111・1113・1115・1117;ローラー、1501;刃
1701;クランプ、1705;引出ヘッド、
1710;過負荷逃げスライド台、1711;過負荷逃げレール
1716;退避手段(エアシリンダ)、1716b;ロッド側の室;1717;シリンダロッド、
1718;ピストン、1718c;後側の面、1719;圧力調整弁、1720;空気配管、
1723;作動検出手段(磁気センサ)、1731;移動テーブル
1770;ヘッド移動手段、1771;ヘッド移動レール、
1780;移動ベルト(タイミングベルト)、1783;駆動プーリー、1784;従動プーリー
1790;移動モータ、1795;エンコーダー、1798;長さ差算出手段
2101・2103;クランプ片、
2120;補助測長ローラー、2123;エアシリンダ、2125;回転計(エンコーダー)、
2130;電線通しトンネル
2141;電線案内横ローラー、2145;電線案内縦ローラー、
3101;クランプ片
WB; 電線W3の元部
31;後クランプ搬送部、3101;搬送クランプ、3102;台
32;電線回動部、3201;回動クランプ、3201b・c;クランプ片、
3201g;山、3201j;谷、
3203;クランプ開閉機構、3207;回動胴、3211;フレーム、3220;開閉機構の回動手段、3221;大プーリー、3223;タイミングベルト、3225;小プーリー、3227;回動モータ
AP;アプリケータ、APE;エンドフィード用アプリケータ、
APS;サイドフィード用アプリケータ
2700;端子圧着機、2701;ラム、2703;ラムボルト、2707;シャンク
2711;クリンパー(上型)、2715;端子送り機構
2721;アンビル(下型)、2724;アンビルホルダー、2727;アプリケータベース
2731;ラムホルダー(上タイバー)、2731h・m;左右両側部
2734;タイロッド(ガイドロッド、ポスト)、2735;ブッシュ、
2739;スライドレール、2739b;レール溝、2739c;エンアプリケータ搭載台
2739t;側面
2741;アプリケータ架台(下型架台)、2741h・m;左右両側部、2741x;稼動位置
2742・2743;ベース固定爪、2742b・2743b;面
2745;ロッドガイド部、2750;窓、
2751;従動プーリー、2754;ベルト、2757;駆動プーリー
2761;軸受ホルダー、2764;軸受(軸受ボックス)、
2767;ナットホルダー(下タイバー)、、2767h・m;左右両側部
2771;送りナット(ナットボックス)、2781;送りスクリュー、
2791;モータ減速機、2794;モータ
2800;端子圧着機、 2821;レール
2823;スライドレール(サイドテーブル)、2823b;レール溝、2823y;待機位置、
2831;架台、
2871;スライドレール、2871b;レール溝、2871t;後側端、2871y;待機位置
端子圧着電線製造装置1は、以下の各部を備える。
電線送給部11;ロール状に巻かれた電線束(図示されず)から電線W1を縦方向に送る。
切断部15;送給される電線W1を切断し、先後切断電線W3の長さを決める。
電線引き込み測長部17;切断部15を通過した電線を先方向に引き込む。製品となる端子圧着電線の長さに対応した位置で停止し、電線後端を切断する。両端切断された電線を先後切断電線W3という。
走行レール20;クランプ搬送部21が走行する。
先被覆剥離部23;先側端部が切断された電線W2の被覆を剥離する。
先検査部25;電線先端部の被覆剥離状態を検査する。
先端子圧着部27;電線W2の先端に端子T1を圧着する。
走行レール30;後クランプ搬送部31が走行する。
後被覆剥離部33;後側端部が切断された電線W3の被覆を剥離する。
後検査部35;電線後端部の被覆剥離状態を検査する。
後端子圧着部37;電線W3の後端に端子T2を圧着する。
製品受け部41;両端に端子を圧着した製品電線の払い出しを受ける。
図3(A)は、剥離刃231・233は刃が開いた初期位置状態で、電線Wの端部が両刃の間に挿入された状態である。屑落としプレート241は、上に上がった状態である。
図5(A)の屑落とし部材241Aは、小さくした屑落としプレート241に棒状又は突起形状を取付けたものである。動作は、上述の屑落としプレート241と同様に上下に駆動され、被覆屑を剥ぎ落す。この棒状又は突起形状の屑落とし部材241Aの利点は、被覆センター位置より少しずれた位置に屑落とし部材241Aを取付けたことにより、被覆を斜め上から叩き落すことになり、上刃231又は、下刃233に喰い付いた被覆屑落としが容易になる。
端子圧着部27・37は、図9に示すように、被覆を剥離した電線Wの端部に端子Tを圧着する。端子圧着部27・37は、昇降する上カシメ工具であるクリンパー275や、固定下工具であるアンビル283などを有する。
コイルスプリング323は、架台321の台板321rに彫り込まれたバネ収容穴321tの中に収容されている。バネ収容穴321tは、前後方向に延びており、後端は台板321rの後端面321wに開口している。
太物電線においては、下記の事情により、電線の巻クセを十分に取りきることは難しく、電線切断長さの測長も難しい。すなわち、電線の単位長さあたりの重量が重くなるので、従来の方法である送りローラー方式では、負荷が大きくなるとローラー面と電線被覆面にスリップが発生し、ローラー側の送り量と実際に送られた電線長さに誤差が発生しやすい。また、電線の被覆の材質や電線内部の導体構成などの特性により、摩擦係数や重量の変化が大きいため、上記同様に電線長さ誤差が生じやすい。さらに、電線のリール状の包装状態によっては、電線被覆外径が変化し、ローラーの把持位置が変化することで誤差が生じやすい。
ア)電線長さ寸法精度の向上。
イ)電線長さ異常の検出を自動で行える。
ウ)過大な電線引き出し力がかかった場合に、設備異常を防止し、製品異常を検出する。
また、両測長手段の測長値の差が基準を超える場合に、操作盤1799を介して、表示、通知、警報、及び/又は、装置停止を行うこともできる。
太物電線においては、電線自体のひねり(ねじり)自由度が低いのと、電線の単位長さあたりの重力が重いため、電線両端への端子圧着後に、両端の端子相互の角度(電線長手軸周りの)を、電線にねじれを加えることによって調整(角度変え)する自由度は低い場合がある。近年、電気自動車やハイブリッドなどの普及が進み、自動車ワイヤーハーネス用の動力電線の太物化が進むとともに、その両端端子角度の精度についての要求もますます厳しくなっている。
特許文献12; 特開2008-10375号公報
特許文献13; 特許第5048885号公報
ア)端子圧着後の工程に支障をきたすことがなく、作業効率を改善する。
イ)重い太物電線も短時間で正確に角度調整できる。
本発明は、電線軸方向回転工程を、電線の後方側(テール側)の処理工程として設置し、電線前方側(トップ側)に対して所望する電線軸方向回転を行った後に、後方側(テール側)の端子圧着を行うことができる。端子圧着の次の工程(ハウジング挿入 など)における圧着電線組み付け時に、太物電線はねじるのがむずかしく、圧着された端子の姿勢が自由にならないことから、次工程の組み付けに合わせた電線軸方向の回転を行い、圧着を実施すれば、次行程における作業効率が改善される。
図17は、本発明の実施形態に係る電線両端端子圧着装置の電線回動部32の構成概要及び動作を示す斜視図である。(A)は電線回動部32のクランプ3201に電線W3の元部WBを挿入した状態であり、(B)は回動クランプ3201を閉じて電線元部WBを把持した状態であり、(C)は電線W3を90°反時計回りに回動した状態であり、(D)は回動クランプ3201を開いて電線W3を後クランプ搬送部31に預けた状態である。
図18は、図17の電線回動部32の具体的構造を示す図であって、(A)は側面図、(B)は正面図である。
(ア)ラムホルダー(図19・図20の符号2731参照、「スライド」ともいう)の大きさに応じて、アプリケータ架台(図19・図20の符号2741参照、「ベッド面」ともいう)との平行度等の精度が下がる。
(イ)集中荷重負荷の発生位置によって、スライドの大きさと剛性に応じたタワミが発生し、使用する金型(アプリケータ)の剛性に頼った加工となり、金型寿命を下げる場合がある。
なお、特許文献51のサーボプレスにおいては、モータが左右両ポストの間の下部に配置されているため、モータ故障時のメンテナンス性が悪いという問題もある。
ア)標準品かつ小型のモータを使える。
イ)モータや減速機構の組合せの選択肢が多い。
ウ)ポスト間距離が必要以上に広くならず、スライドとベッド面の平行度等の精度と集中荷重負荷時のタワミがスライドの大きさと剛性に応じたものとなる。
オ)アプリケータの交換・取付けが容易である。
図19は、本発明の実施形態に係る圧着機2700の側面図であり、図20はその正面図である。この圧着機2700は、被覆が一部剥かれた電線Wの先端部に端子Tを圧着するものである。圧着機2700は、端子Tを圧着する可動工具であるクリンパー2711と、該クリンパーと対向する固定工具であるアンビル2721を有する。
図21は、アプリケータ交換機能を改良した端子圧着機2800の側面図であり、図22は平面図である。図22における前(先)・後ろ(元)の方向、及び、左右の方向は、図1における先端子圧着部27の方向に対応する。
図22の右上部には、待機位置2871yのエンドフィード用アプリケータAPEが示されている。待機位置2871yのアプリケータAPEは、前後方向に延びるスライドレール2871に載っている。スライドレール2771の上面には、レール溝2871bが前後方向に延びるように、彫り込まれている。このレール溝2871bに沿って、アプリケータAPEはスライド可能である(手で押してスライドさせる)。
Claims (5)
- 被覆を剥離した電線(W)の端部に端子(T)を圧着する端子圧着機(27´・37´)と 、前記電線を把持して前記端子圧着機に前記電線の端部を挿入する電線クランプ搬送部( 21´・31´)と、
を備える端子圧着装置(400)であって、
前記電線クランプ搬送部(21´・31´)が、
前記電線の端部の元側部分を把持するクランプ(411)と、
該クランプを駆動して、前記圧着機(27´・37´)に電線の端部を挿入するクランプ駆動手段(448)と、
端子圧着時の電線伸長に対応して前記クランプ(411)を後退させる伸び吸収機構(420) と、を具備し、
該伸び吸収機構(420)が、
端子圧着による前記電線の芯線の伸びが始まる圧着高さに到達したことを検出する伸び開始圧着高さ検出手段と、
該手段と同期して作動する、前記クランプ(411)の後退を許容するシリンダ(423)と、 を有し、
前記シリンダ(423)が、前記クランプ駆動手段(448)によって駆動されるスライダ(433)と前記クランプ(411)との間に配置されていることを特徴とする端子圧着装置(400)。 - 前記シリンダ(423)が空気圧シリンダであって、前記伸び開始圧着高さ検出手段と同期して、該空気圧シリンダ内を排気又は減圧する弁(463)が付設されていることを特徴とする請求項1記載の端子圧着装置。
- 前記シリンダ(423)が、トルク制御が可能なサーボ機能付電動シリンダであることを特徴とする請求項1記載の端子圧着装置(300)。
- 電線(W1)を送給する電線送給部(11)と、
送給された電線を任意の長さに切断する電線切断部(15)と、
該電線(W2・W3)の端部の被覆を剥離する電線被覆剥離部(23・33)と、
被覆剥離された前記電線端部に端子を圧着する端子圧着機(27・37)と、
電線をクランプして各部に搬送する電線クランプ搬送部(21・31)と、を備える端子圧着電線製造装置であって、
前記端子圧着機(27・37)及び前記電線クランプ搬送部(21・31 )が請求項1~3いずれか1項記載の端子圧着装置を構成することを特徴とする端子圧着電線製造装置。 - 電線を送給する工程と、 送給された電線を任意の長さに切断する工程と、 該電線の 端部の被覆を剥離する被覆剥離工程と、 被覆を剥離した前記電線の端部に端子を圧着する端子圧着工程と、 を備える端処理電線の製造方法であって、
前記端子圧着工程において請求項1~3いずれか1項記載の端子圧着装置を用いることを特徴とする端処理電線の製造方法。
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