JPH01185457A - 端子圧着電線の端子圧着不良検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被覆を剥離して導体を裸出した電線の端末に端
子を圧着する際の圧着不良を検出する方法に関する。

（従来の技術） 被覆電線の端末に端子を圧着する場合、成る一定長に切
断した被覆電線の端末の被覆を成る一定長だけ剥離し、
一定の形状及び寸法の端子を当該端末に装着して圧着す
る。即ち、第６図（ａｌに示すように端子圧着において
、端子Ｔの被覆つかみ部Ｔ１は電線Ｗの被覆部Ｗ１を全
周に亘り、且つその被覆部から僅かな距離を残して確実
につかみ、導体つかみ部（以下バレルという）Ｔ２は電
線Ｗの導体（芯線）Ｗ２を全周に亘り確実につかむよう
にして圧着し、当該電線Ｗの端末に端子Ｔを圧着する。

かかる電線Ｗへの端子Ｔの圧着は端子圧着装置により自
動的に行われるが、圧着時に、導体Ｗ２の一部がバレル
Ｔ２からはみ出したり（所謂「芯線こぼれ」、第６図（
ｂ））、端子Ｔの被覆つかみ部Ｗ１が導体Ｗ２をつかん
だり（所謂「首吊り」、第６図（Ｃ））、或いはバレル
Ｔ２が被覆部Ｗ１をつかんだり（所謂「樹脂かみ」、第
６図（ｄ））する等の種々の圧着不良が発生する。

このような端子圧着不良を検出する方法として本願出願
人は端子圧着時の異常を圧力センサにより検出して圧着
状態を識別し、前記各種の端子圧着不良を検出するよう
にした「電線端子圧着状態判別方法」　（特願昭５９−
１０１４６７）を提案している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記電線端子圧着状態判別方法において
は端子圧着時の異常を圧力センサのレベルにより判別し
ているために当該異常が「芯線こぼれ（芯線ひげ）」に
よるものか、或いは「樹脂かみＪによるものか等の異常
の種類の判定が困難であり、また、同じ異常であっても
実際上は良品とされるものがあり、異常の判定を行うこ
とが困難であるという問題がある。特に「芯線こぼれ」
のような異常に対してそのこぼれ量が１．２本を問題と
した場合には正常晶の場合との差異が小さく、その−成
度において許容範囲を可成り狭くしなければならず、異
常の判別が困難である。

例えば、０．５ｍｍ”の断面積の芯線（芯線数７本）を
端子に圧着した場合、第７図（ａ）に示すように全ての
芯線Ｗ２が端子ＴのバレルＴ２の左側Ｔ２ａに圧着され
ている場合には正常晶となるが、同図（ｂ）に示すよう
にバレルＴ２の右側Ｔ２ｂに１本、同図（Ｃ）に示すよ
うにバレルＴ２の右側Ｔ２ｂに２本、或いは同図（切に
示すように１本の芯線が右側Ｔ２ｂに、もう１本の芯線
がバレルＴ２の中央即ち、バレルＴ２ａとＴ２ｂとの両
側に掛かるような場合等、種々の異常な圧着状態がある
。

そして、第７図の［有］）〜（ｄ）に示すようにバレル
Ｔ２に圧着する芯線のうちバレルＴ２ｂ内にある芯線は
当該バレルＴ２ｂに圧着されず、実質的に「芯線こぼれ
」と同様である。このような０．５ｉｎ＋”程度の芯線
では芯線数が少ないために圧着部を通過する電流容量は
１．２本の「芯線こぼれ」も大きな問題となる０反対に
、１．２５ｍｍ”以上の芯線本数の比較的多いものは１
．２本の「芯線こぼれ」があっても電流容量は問題とな
ることはなく、特に、圧着不良とすることもない。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
、芯線本数が比較的少ない電線を用いる端子圧着におい
て、■、２本程度の芯線の「こぼれ」のような正常晶に
対してその差異の小さい圧着不良を正確に判定すること
が可能な端子圧着電線の端子圧着不良検出方法を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、端子圧着台
上で端子圧着用型押部により被覆を剥離して導体を裸出
した電線の端末に端子を圧着する時の圧着力を荷重セン
サにより検出し、当該検出した圧着力の総和により前記
端子の圧着状態の良否を判定するようにしたものである
。

（作用） 端子圧着時にプレスに加わる反力を検出して当該圧着力
の総和即ち、反力の時間的変化をとり、その反力の総和
を求め、当該求めた反力の総和により圧着の不良及びそ
の種類を判別する。これにより正確、且つ迅速に端子の
圧着不良の検出・分類が可能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明を適用した端子圧着装置を示し、端子圧
着装置１はプレスフレーム２、当該プレスフレーム２に
配置される端子圧着台３、当該端子圧着台３の上方に上
下動可能に配置されるアプリケータ４、当該アプリケー
タ４の下端に装着される端子圧着用型押部５、アプリケ
ータ４の上端に下端を固定され、且つプレスフレーム２
の中央のフレーム２ａに穿設された孔２ｂを摺動可能に
嵌挿されるラム６、当該ラム６を上下動させるトグル装
置７及び端子配給レバー８等により構成される。

トグル装置７は上方リンク７１と、下方リンク７２と、
トグル７３と、フライホイール７４とを備え、これらの
上方リンク７１と下方リンク７２とトグル７３との各一
端は軸７５により回動可能に枢支され、上方リンク７１
の他端は固定部７６に、下方リンクの他端はラム６の上
端に、トグル７３の他端はフライホイール７４の周縁に
夫々回動、回転可能に軸支されている。フライホイール
７４は図示しないモータにより回転され、当該フライホ
イール７４０回転はトグル７３及び上、下の各リンク７
１．７２を介してラム６に伝達され、当該ラム６が上下
に往復動される。

端子配給レバー８は上端を軸８１を介して回動可能に枢
支され、中央部に設けられた駆動溝８２内に、一端をア
プリケータ４の上端に固定されたアーム８３の他端がピ
ンを介して係合され、下端には杆８４を装着されている
。この端子配給レバー８はアプリケータ４の上下動によ
り左右に横動されて杆８４を左右に駆動して多数の端子
が帯状に連綴された連続端子Ｔｃから端子Ｔを１個づつ
端子台３上に配給する。

トグル装置７は上、下の各リンク７１．７２の枢支点（
軸７５の位置）をトグル７３により押すとこれらの両リ
ンク７１．７２が一直線に近付くに従ってリンクの長さ
方向の力即ち、これらのリンク７１．７２の長さ方向に
沿ワて垂直方向に押す力Ｐが大きくなる０両リンク７１
．７２の長さが等しいものとし、垂直線とリンク７２と
のなす角をθ、トグル７５の押圧力をＦとすると、リン
ク７２がラム６を押下する力Ｐは次式で表される。

Ｐ”’Ｆ／（２ｔａｎθ） この力Ｐは端子圧着用型押部５が端子台３上の端子Ｔを
圧着する力（以下圧着力という）である。

従って、ラム６は端子圧着時に当該圧着力Ｐの反力Ｐ”
（−Ｐ）を受ける。そこで、このラム６に作用する反力
Ｐ”を検出する。

ラム６は所定位置例えば、下部を第１図及び第２図に示
すように全周に亘り軸方向と直角方向に断面コ字状に切
り欠かれて細身の柱６ａとされ、当該柱６ａに圧力セン
サｌＯが配設されている。

圧力センサ１０は２つの圧力センサ１１．１１゜（第３
図）から成り、一方の圧力センサ１１は柱６ａの前面６
ｂに、他方の圧力センサ１１′は裏面に夫々配設されて
いる。圧力センサ１１は例えば、２枚のロードセル１２
．１３により構成されており、これらの各ロードセル１
２．１３は互いに直交して配置され、一方のロードセル
１２は柱６ａの軸方向（縦方向）に沿って、他方のロー
ドセル１３は軸方向と直角方向（横方向）に沿って貼着
される。ロードセル１２は柱６ａの縦方向の伸縮（歪）
に応じて、ロードセル１３は横方向の伸縮（歪）に応じ
て抵抗値が変化する。

ラム６の柱６ａの裏面に配置される圧力センサ１１’　
も前面６ｂに配置された圧力センサ１１と同様に２枚の
ロードセル１２’、１３°により構成され、且つ圧力セ
ンサ１１と略対称位置に貼着されている。

この圧力センサ１０はラム６による端子圧着時に当該ラ
ム６の柱６ａに発生する前記歪みを検出することにより
当該ラム６に加わる前記圧着力の反力を検出する。尚、
ラム６に細身の柱６ａを形成して当該柱６ａの歪みを検
出することにより端子圧着時に当該ラム６に発生する反
力を高感度に検出することが可能となる。

圧力センサ１０の各センサ１１．１１′の各ロードセル
１２．１３及び１２°、１３゛は第３図に示すようにブ
リッジ回路に接続され、ロードセル１２と１２’、１３
と１３′との各接続点ａ、ｂは所定の電源１５に接続さ
れ、ロードセル１２と１３．１２°と１３°との各接続
点ｃ、ｄは端子１０ａ、１０ｂに接続される。

圧力センサ１０の各端子１０ａ、１０ｂはパターン判定
回路２０（第４図）のストレンアンプ２１の入力端子に
接続され、当該ストレンアンプ２１の出力端子はアナロ
グ−デジタル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器という）２２及
び比較器２３の各入力端子に接続される。比較器２３の
出力端子はＡ／Ｄ変換器２２のトリガ入力端子に接続さ
れ、当該Ａ／Ｄ変換器２２の出力端子はマイクロコンピ
ュータ２５０入力端子に接続される。

以下に作用を説明する。

トグル装置７はフライホイール７４０回転をトグル７３
及び上、下の各リンク７１．７２を介してラム６を往復
動させ、アプリケータ４を往復動させる。一方、アプリ
ケータ４の往復動に応じて端子配給レバー８が左右に揺
動して杆８４を介して連続端子Ｔｃから端子Ｔを１個づ
つ端子圧着台３上に供給する。同時に電線（図示せず）
が端子圧着台３に供給され、端末の被覆部を端子Ｔの被
覆つかみ部上に、導体を導体つかみ部上に夫々載置され
る。

電線Ｗが端子Ｔに載置された後、下動するアプリケータ
４の下端に装着された型押部５が端子圧着台３上に電線
の端末と共に載置された端子Ｔを圧着する。この端子Ｔ
の圧着時にラム６に反力が加わり、柱６ａに歪が発生す
る。圧力センサｌＯはこの柱６ａに発生する歪みを検出
して対応する電気信号（歪み信号）■を出力する。

この圧力センサ１０から出力された信号■はストレンア
ンプ２１により増幅された後Ａ／Ｄ変換器２２及び比較
器２３に入力される。比較器２３は入力する信号■と基
準信号Ｖｓとを比較し、■＞Ｖｓの時にトリガ信号Ｐｔ
を出力してＡ／Ｄ変換器２２にレベルトリガをかける。

Ａ／Ｄ変換器２２はこのトリガ信号ｐｔを印加されると
サンプリングを開始して入力する信号■の波形をサンプ
リングしてＡ／Ｄ変換を行い、当該波形を時系列でマイ
クロコンピュータ２５に加える。尚、比較器２３の基準
信号Ｖｓは後述する端子圧着時に発生する共通波形の立
ち上がりを捉えられる程度の電圧レベルに設定され、当
該レベル以上の信号は全てサンプリングを行う。

信号■の波形のサンプリング周期は使用するプレスの作
動時間により異なるが、本実施例の場合は圧着周期が約
０．８秒であり、圧着時間は約８０ｗ　ｓｅｃである。

従って、波形を４００等分程度にすれば再現性の良い波
形が得られるために約２００μｓｅｃの周期でサンプリ
ングしている。

マイクロコンピュータ２５はＡ／Ｄ変換器２２から時系
列で入力される波形に対応する電圧値を各サンプリング
毎に加算して総和を求め、当該求めた総和を正常品の場
合の総和と比較し、正常品よりも総和量の少ないものを
圧着不良として判定する。即ち、判定回路２０は圧力セ
ンサ１０により検出された圧着力の時間的変化を第５図
（ａ）〜（（支）に示すようにパターンとして捉え、当
該パターンの積分値即ち、圧着力の総和により圧着の良
否及びその種類を判定する。この場合、端子圧着時のプ
レスに加わる反力の総和即ち、仕事量は、同じ種類の端
子と同じ電線を使用すれば一定であるという原則を用い
る。

芯線を端子で圧着するタイミングは、端子の種類、電線
の断面積、プレスの歯型等により物理的に決定される０
例えば、第７図（ａ）に示すように、芯線がバレルＴ２
に正常に圧着されている正常品の場合には、圧着力のパ
ターンは例えば、第５図（ａ）に示すような形状となり
、圧着開始時刻ｔ０から時刻ｔ１までは端子を切り離す
時のプレス力を示し、当該時刻ｔ、から時刻１．までの
間において端子圧着を行っている。従って、時刻ｔ１か
ら時刻ｔ２までのパターン波形の積分を行い圧着力の総
和を調べれば、正常圧着に較べて「芯線こぼれ」、「芯
締切れ」が発生した場合には、圧着力の総和は小さくな
る。

尚、芯線の全てが端子Ｔに対して平行に挿入されていな
いために、第７図（ｄ）に示すようにバレル中央部を横
切る芯線が出てくる可能性があり、圧カバターンは例え
ば、第５図（ｄ）のようになり、そのパターンは多様と
なる。

また、第７図（ｂ）、（Ｃ）に示すようにバレルＴ２の
左又は右の右同れかのバレルＴ２ａ又はＴ２ｂに１．２
本人るような場合には当該バレルＴ２ａ又はＴ２ｂに圧
着されない可能性があり、このときの圧着力のパターン
は例えば、第５図い）、（Ｃ）に示すようなパターンと
なる。そして、圧着されない場合には当然に、圧着力の
総和は第７図（ａ）に示す正常品に較べて小さくなる。

これらの場合には実際にバレルＴ２に圧着されていない
ので「芯線こぼれ」と等価である。

パターン判定回路２０のマイクロコンピュータ２５は前
記判定結果に応じた判定信号を出力して例えば、表示装
置（図示せず）に表示し、端子圧着の異常を知らせる。

また、自動端子圧着装置では通常、端子打された電線は
一定数ｉｔ（例えば、１００〜２００本単位）で自動結
束して搬出機構により装置外に搬出するように構成され
ているので、前記判定信号により搬出時に異常と判定さ
れた結束電線を別途に排出させるようにしても良く、こ
れにより、不良端子付電線が次工程に搬送されることを
防止することができる。

また、異常種別毎に異常判定信号を出力させ、各種別毎
に異常数をカウントするカウンタを設けてそのカウント
値を表示させるようにすることにより、異常に起因する
端子圧着装置の不具合箇所を知ることができる。

尚、本実施例においては、ラム６に加わる圧着時の反力
を検出する荷重センサとして歪み抵抗素子を使用したロ
ードセルを用いた場合について記述したが、これに限る
ものではなく、他の例えば、圧電変換素子、磁気抵抗素
子、静電容量素子等の荷重−電気変換素子を使用しても
良い。

更に、本実施例においては、ラム６に圧力センサを取り
付けたが、他の例えば、トグル装置のリンクや、アプリ
ケータの端子圧着用型押部等に取り付けてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、端子圧着台上で端
子圧着用型押部により被覆を剥離して導体を裸出した電
線の端末に端子を圧着する時の圧着力を荷重センサによ
り検出し、当該検出した圧着力の総和により前記端子の
圧着状態の良否を判定するようにしたので、正常品にお
いても、端子圧着時の圧着力の時間パターンにバラツキ
が多い芯線数の比較的少ない電線の圧着において、その
バラツキに影響されることなく正確に圧着の良否の判定
が可能となる。更に、芯線数が少ない電線を用いる端子
圧着において、１．２本の芯線こぼれのような正常品に
対してその差異の小さい場合でもその圧着不良を正確に
判定することが可能となる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る端子圧着電線の端子圧着不良検出
方法を適用した端子圧着装置の一実施例を示す一部切欠
正面図、第２図は第１図のラムの要部拡大図、第３図は
第２図に示す圧力センサの接続態様を示す回路図、第４
図は本発明を実施するためのパターン判定回路の一実施
例を示すブロック図、第５図は端子圧着時における信号
波形のパターンの一実施例を示すグラフ、第６図は電線
の端末に端子を圧着した場合の各種の圧着状態を示す図
、第７図は芯線数の少ない電線の端末に端子を圧着した
場合の各種の圧着状態を示す図である。 １・・・端子圧着装置、２・・・プレスフレーム、３・
・・端子圧着台、４・・・アプリケータ、５・・・型押
部、６・・・ラム、７・・・トグル装置、８・・・端子
配給レバー、１０．１１．１１’　・・・圧力センサ、
１２．１３．１２’　、１３’　・・・ロードセル、２
０・・・パターン判定回路、Ｔ・・・端子、Ｗ・・・電
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 端子圧着台上で端子圧着用型押部により被覆を剥離して
   導体を裸出した電線の端末に端子を圧着する時の圧着力
   を荷重センサにより検出し、当該検出した圧着力の総和
   により前記端子の圧着状態の良否を判定することを特徴
   とする端子圧着電線の端子圧着不良検出方法。