JPH0515977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 被覆線を端子に圧着することにより接続する場
合、被覆線の被覆層を剥離し、露出する芯線を芯
線圧着部の適正位置に端子の圧着バレルで圧接す
ると共に、剥離されていない被覆層を被覆把持部
で適正に把持する必要がある。上記の加工が完全
に行なわれないと、以後の電気部品又はコネクタ
の組立において、不良を発生しやすく、かつ電気
的特性や機械的特性が満足される製品を得ること
が困難となる。例えば芯線圧着部に芯線のみなら
ず、剥離されたが残存する被覆層の先端部が芯線
と共に圧着された場合（以後「樹脂かみ」と称す
る）には芯線と芯線圧着部との間の圧着力のみな
らず接触面積も不足となり、満足な電気的特性が
得られない。又逆に被覆把持部の一部のみに被覆
層が把持され、残部に芯線が把持される場合（以
後「首つり」と称する）は被覆把持部による被覆
層の把持力が充分でなく、被覆線の振動が芯線に
伝達されて断線の原因ともなり、又被覆層の後退
と同時に芯線先端も後退するので芯線圧着部の一
部のみにより芯線が圧着されることになり、電気
的特性も劣化させることになる。又芯線が多数の
素線で構成されていて、その素線の一部が芯線圧
着部の外にはみ出す場合（以後「芯線はみ出し」
と称する）には圧着力の不足により電気的特性不
良となりやすく又端子のコネクタケースへの挿入
の障害となる。上記のような端子圧着不良は、芯
線と端子との電気的導通検査のみでは判別不可能
であるため、従来目視検査に頼らなければならな
いという不便があつた。

本発明の目的はこの目視検査に代わり、被検査
品を撮像し、得られた映像について求めたデータ
を演算処理することにより良否を自動的に判別す
る検査方法を提供することである。

芯線ならびに端子は金属で構成されているの
で、その撮像に際してはしばしば金属部分の外郭
像がハレーシヨンを起こす。しかもそのハレーシ
ヨンは、照明の仕方や撮像対象のわずかな状態の
変化によつて不規則なパターンの変化を示し、従
来の認識手法では識別が不可能であつた。

本発明の第１の特徴は、金属のハレーシヨン部
分がかなり不均一な分布を示しても圧着済み端子
の外郭像を有効な画像情報として利用しパターン
識別に用いることができることである。すなわち
本発明の実施結果によれば、被検査品である圧着
済み端子を圧着加工方向に対してほぼ直角方向よ
り観測して求めた側面外郭像より充分な画像情報
が得られることが見出された。それにより圧着作
業が満足に行なわれたかどうかを検査するために
は、多少のハレーシヨンが画像中に生じても上記
のような側面外郭像を得れば完全な検査が可能で
あることが見出された。

さらに本発明の特徴は、得られた画像の中で、
被覆把持部の外郭像の端縁の所定のかどの位置を
自動的に読み取り、このかどを計測基準点として
定め、所定の判別領域内で得られたパターンが該
基準点よりどの程度偏位しているかを計測し良否
の判定を行なうように上記基準点を選定し使用す
ることが端子圧着作業上からも好ましく、かつ合
否判定精度を高めることができることを見出した
ことである。

さらに本発明の特徴は、例えば被覆把持部と芯
線圧着部との中間部分に被覆層の切端が存在する
か否かは、当該部分の濃淡反転境界を求め、この
境界の縦横の方向の計測値が上記中間部分に存在
するか否かを判別することによつて合否を判定す
ることができることを見出したことである。

さらに本発明の特徴は、芯線の素線の一部が芯
線圧着部の外方にはみ出す不良に対しては、通常
芯線はみ出しが起こりやすい所定の空間領域を走
査し該空間領域内における異物すなわち濃淡反転
像の存在の有無を判別することにより芯線はみ出
し不良の有無を判別することができることであ
る。

さらに本発明の特徴は、被覆把持部と芯線圧着
部とのかしめ加工後の寸法が所定の規格値内に入
つているかどうかを判別することができることで
ある。

本発明の上記及びその他の特徴は、添附図面を
参照する下記の本発明の詳細な説明により明らか
にされる。

第１図ａに、一例として、示された圧着端子は
電極部１１、芯線圧着部１２、被覆把持部１４及
び芯線圧着部１２と被覆把持部１４との中間にあ
る中間部１３を有する。ここで電極部１１は図示
のような舌片状の雄形端子である場合もあり、又
逆にこれらの雄形端子と係合使用される雌形端子
である場合もあり、あるいはボルトを挿入しナツ
ト締めされるドーナツツ状の電極、いわゆるLA
端子であつても良く、あるいは電気部品のリード
線への接続用部品であつてもよい。又芯線圧着部
１２は、例えば特公昭39−15915号公報又は米国
特許第3112150号に開示されているように、基板
部より両側に、Ｕ字型に延長されたワイヤバレル
１５を持つており、いわゆるオープンバレルを形
成している。このオープンバレルのＵ字型に開放
された部分の間から芯線２１が基板部にあてがわ
れ、ダイ（図示されない）によつて押圧されて周
囲からバレルを加圧変形して芯線にくい込ませ電
気的接続が完成される（第１図ｂ）。又同様に被
覆把持部１４も通常ワイヤバレル１５と同様であ
るが少し大形のインシユレーシヨンバレル１６に
よつて構成され、通常芯線圧着操作と同時に被覆
線２０の被覆層２２を包囲するように、ダイの押
圧によつて変形させられて被覆層を把持する（第
１図ｂ）。

ダイによる端子圧着操作の結果得られた圧着部
の態様は第２図に示されている。第２図の中で、
(a)は良品、(b)は樹脂かみ不良、(c)は首つり不良、
(d)ははみ出し芯線２３による芯線はみ出し不良を
示している。

第３Ａ図において、矢印は芯線圧着のためのダ
イによる圧着加圧方向を示しており、同図中ハツ
チングを施した各パターンは、この矢印方向に対
してほぼ直角方向より撮像した場合の圧着済み端
子の側面外郭像を示している。上記の側面外郭像
を得るためには、第３Ａ図の正面裏側に明るい背
景を設け、表側に拡大撮像装置を置く。これによ
り第３Ａ図図示のような端子の側面外郭像が得ら
れる。第３Ａ図ａに図示の圧着済端子の側面外郭
像の中、Ａ区域は電極部１１の側面外郭像域であ
り、Ｂ区域は芯線圧着部１２の側面外郭像域、Ｃ
及びＤ区域は中間部１３のそれであり、Ｅ区域は
被覆把持部１４のそれであり、Ｆ区域は被覆線２
０の側面外郭像である。また第３Ａ図ａに示した
良品の側面外郭像においては、Ｃ及びＤ区域のそ
れぞれの中の芯線領域２１Ｈ及び被覆領域２２Ｈ
の間に段差２２Ｖが存在することが特徴である。
第３Ａ図ｂに示した樹脂かみ不良の場合は被覆領
域２２ＨがＢ区域まで達していることが特徴であ
る。第３Ａ図ｃに示した首つり不良の場合は芯線
領域２１ＨがＥ区域まで達していることが特徴で
ある。又第３Ａ図ｄに示した芯線はみ出し不良の
場合は、Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかの区域内において
側面外郭像の上側に濃淡反転像２３′が存在する
ことが特徴である。

この第３Ａ図より明らかなように、Ｅ区域内に
描写される被覆把持部の外郭線１４Ｈは、インシ
ユレーシヨンバレル１６が所定のアンビルとダイ
によつて被覆層の周囲を把持するように変形圧接
されているので、端子基板下面の外郭線１０Ｈと
ほとんど平行であり且つほぼ一定の高さを持つて
いる。たとえ第３Ａ図ｃの首つり不良の場合のよ
うに被覆層がＥ区域の全区域にわたつて存在しな
い場合でも、ダイは所定の箇所及び位置をこえて
降下せず、またダイの上面は端子基板下面１０Ｈ
に平行になつているので、外郭線１４Ｈの平行度
と外郭線１４Ｈと１０Ｈとの間の高さとの再現性
は非常に高い。又第３Ａ図から明らかなように、
Ｅ及びＦ区域では端子の良否判定のために有効な
情報量は非常に乏しい。しかしながら第３Ａ図に
示した被覆把持部１４の芯線圧着部の側の側面外
郭像の垂線１４Ｖ上のかどの点を基準としたとき
の芯線圧着部の側のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ区域内におけ
る画像には良否判定の情報が豊富に含まれてい
る。更に上記の側面外郭像のＤ区域とＥ区域との
境界には多くの場合上記のかどの点が出現する。
従つて第３Ａ図のＥ区域より左側のＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ区域の画像を解析すれば、上記の側面外郭像よ
り合否判定情報を読み取ることができる。そこで
本発明の検査方法は上記のかどの点を合否の検査
のための計測基準点としている。

他方、第３Ｂ図は、第３Ａ図中に示した矢印方
向より撮像した場合の圧着済み端子の平面外郭像
を示している。

第３Ｂ図中の区域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦ
は、それぞれ第３Ａ図図示の区域と対応してお
り、圧着済みの端子のそれぞれの対応部分の外郭
像域を表わしている。第３Ｂ図ａは良品の正面外
郭像を示す。第３Ｂ図ｂは樹脂かみ不良の場合を
示し、この場合はＣ，Ｄ区域には段差が現われず
かつ太くなつている。第３Ｂ図ｃは首つり不良の
場合を示し、Ｃ，Ｄ区域にはやはり段差がなくか
つ細くなつている。次の第３Ｂ図ｄは第３Ａ図の
図示では紙面に垂直の方向に現われたはみ出し芯
線の画像２３′を含む芯線はみ出し不良の場合を
示す。

第３Ｂ図においても、第３Ａ図の場合と同様
に、加圧用ダイのアンビルに対する一定の動きの
押圧のために、Ｅ区域内における外郭像の両外縁
の平行度とその間の幅の大きさとの再現性は高
い。

次に、本発明の検査方法において用いられる画
像の演算処理の方法について説明する。先ず、イ
メージセンサ、ビジコンカメラ等の撮像装置を用
い、圧着済の端子の拡大側面映像信号が、例えば
256×256の縦横の画素数を用いて取り出される。
一般的に、は第４図の端子基板下面１０Ｈが256
×256の画素数のモニターの表示面上の水平方向
と平行になるように画像を回転処理することが望
ましい。又検査速度の関係より、ソフトウエアに
よる回転処理をせず、直接表示面上で端子基板下
面１０Ｈが水平方向に平行になるようにすること
が演算処理上簡便である。

先ず画像のパターンを計測するための準備操作
として、基準線１４Ｖと基準線１４Ｈとの交点Ｘ
の検出が必要である。そこで第４図ａに示す端子
基板下面１０Ｈは、測定領域内の下端から上方に
向かつて画面が明から暗に変化する点であり、横
線を検出するフイルタを用いて明から暗に変化す
る境界を検出し、測定領域内の上下方向（縦方
向）の下端から上記境界線までの画素数を読み取
り、そのヒストグラムより求めた最大値より基準
線１０Ｈの位置を求める。次に第４図ｂにおい
て、基準線１０Ｈから所定の画素数の高さで測定
領域内を左から右に向かう水平方向の走査におい
て暗から明に変化する点の縦線の位置をフイルタ
により求め、その処理結果のヒストグラムよりそ
の最大値を取れば基準縦線１０Ｖの位置が求めら
れる。次に第４図ｃにおいて、１０Ｈの基準線よ
り一定の画素数だけ上の方向の領域をフイルタで
調べると、基準線１４Ｈにおいては暗→明と変化
するので、横線検出フイルタで検出した輝線をも
とにヒストグラムを取り基準線１４Ｈの検出を行
なう。続いて第４図ｄにおいて、基準線１４Ｈの
少し下で左から右への水平方向を調べる縦線検出
フイルタにより基準線１４Ｖを検出し、基準線１
４Ｈと１４Ｖとの交点Ｘ計測基準点を検出する。

次に圧着済み端子の検査に際しては、第５図ａ
（良品の場合を示す）において、計測基準点Ｘを
中心に左下側を走査し検査する。その検査手順と
しては、計測基準点Ｘを通る基準線１４Ｈ及び１
４Ｖをそれぞれｘ軸及びｙ軸にとり、端子の形状
によりその寸法は決まつているので、ｘ軸１４Ｈ
上の予め設定した位置から、例えばａ，ｂで示し
たような予め設定した長さの縦線を数本引き、そ
の先端位置における画像の濃淡がどうなつている
かを調べる。同様にしてｙ軸１４Ｖより例えば
ｃ，ｄで示したような予め設定した長さの横線を
数本引き、その先端位置における画像の濃淡を調
べる。それ等の縦線及び横線の先端位置における
画像の濃淡により、圧着済み端子が良品である
か、不良品であるかを判定する。それによつて、
それぞれ第５図ｂ及びｃに示したような樹脂かみ
及び首つり不良の存在を判別することができる。

又芯線はみ出しについては、同様にして予め設
定した長さの横線ｅ及び縦線ｆを所要数走査させ
て、空白領域内を走査させることにより濃淡反転
像の存在の有無を調べることにより、芯線はみ出
し不良の有無を判別する。

更に、本発明の実施例の検査方法のいくつかの
例を、以下に第６図ａよりｉまでを参照しつつ説
明する。

第６図ａにおいては、ｙ軸から左へ設定された
x₁画素数はなれた縦線を引き画像が白から黒に変
わる点までの距離ｄを調べる。

第６図ｂにおいては、ｙ軸から左へ設定された
x₁画素数はなれた縦線を引き、画像が白から黒に
変わる点ｄから更に設定されたy₁画素数だけ進ん
だ点を通るようにｙ軸から左へ設定されたx₂画素
数の横線を引きその点Ｐにおける画像の濃淡を調
べる。もし点Ｐの画像が黒であれば良品である
が、白であればＰ点は空白であり第６図ｃ図示の
ような形状になる。

第６図ｄにおいては、ｙ軸から左へ設定された
x₃画素数はなれた縦線を引き画像が白から黒に変
る点Ｑまでの縦線の長さｈを調べる。

第６図ｅにおいては、ｙ軸から設定されたx₄画
素数はなれた、縦線を引き画像が白から黒に変る
点Ｒ、までの縦線の長さｉを調べ、ｙ軸から横方
向にその点Ｒまで走査し、画像が黒い横線の範囲
Ｊの部分の長さを調べる。

もし第６図ｅの検査の結果、例えば第６図ｆに
図示のように、x₄＝Ｊであれば樹脂かみ不良と判
定される。もし第６図ｅの検査の結果、例えば、
第６図ｇに図示のようにＪ＝０、すなわちＪ部分
が存在しない場合は首つり不良である場合が多
い。

第５図ａについて、芯線はみ出し不良の判別法
を述べたが、更に圧着端子の周辺の広い範囲内の
芯線はみ出し不良の判別法が、第６図ｈ及びｉに
示されている。

第６図ｈにおいて、基準線１０Ｖ上で基準線１
０Ｈの下方y₁画素数の点Ｓを出発点とし左方に
160画素だけ走査する。そのとき、もし黒色画像
（芯線のはみ出し画像）とぶつかればその時のＳ
点からの長さを調べ、更にその近傍の黒色画像の
連続性を、走査により調べる。その結果より芯線
はみ出し不良の有無の判定を行なう。もしぶつか
らない時は芯線はみ出し不良なしと判定する。

第６図ｉにおいつては、基準線１０Ｖ上で基準
線１４Ｈの上方y₂画素数の点Ｔを出発点として左
方に160画素だけ走査する。そのとき、もし黒色
画像（はみ出し芯線の画像）とぶつかればその時
のＴ点からの長さを調べ、更にその近傍の黒色画
像の連続性を走査し、芯線はみ出し不良の有無を
判定する。もしぶつからない時は芯線はみ出し不
良なしと判定する。

第７図は、以上説明した本発明の実施例の圧着
端子の検査方法において行なわれる演算処理操作
を図解した流れ図の一例を示す。

以上述べた本発明の実施例の圧着端子の検査方
法の例示説明においては、端子の圧着加工用機械
工具及び検査装置のレイアウト上比較的に実施し
やすい事例として、圧着加圧方向に対しほぼ直角
方向により圧着済み端子の側面外郭像を撮像する
場合について図示し説明したが、本発明による検
査方法は上記の方向よりの撮像に限ることなく、
圧着加圧方向に対し同じ方向又は反対方向より撮
像し、得られた外郭像によつて検査を行なうこと
も勿論可能である。

また、本発明による検査方法の終了とともに、
自動的に検査結果の表示又は通報装置を駆動する
こと、更には引続き良品及び不良品の選別装置を
自動的に駆動することにより検査効率を増進する
ことが可能である。

上述の説明より明らかなように、本発明の圧着
端子の検査方法によれば、圧着済み端子の外郭像
を撮像した後同外郭像を走査して得たデータを演
算処理し、同演算処理結果に基づいて自動的に圧
着済み端子の良否の判定を行なう手順に含まれた
既述の数々の特徴のゆえに、従来の目視検査の困
難を排除して検査効率を増進し、かつ良否判定精
度を著しく向上させることができるので、産業上
与える効果はきわめて顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは、公知の圧着端子の構成を概
略的に例示した斜視図である。第２図ａは、良好
な圧着済み端子を、第２図ｂ，ｃ及びｄは不良な
圧着済み端子を例示した斜視図である。第３Ａ図
ａ並びに第３Ａ図ｂ，ｃ及びｄは、本発明の検査
方法により得られる良好な圧着済み端子及び不良
な圧着済み端子のそれぞれの側面外郭像を説明す
るための説明図である。第３Ｂ図ａ並びに第３Ｂ
図ｂ，ｃ及びｄは、本発明の検査方法により得ら
れる良好な圧着済み端子及び不良な圧着済み端子
のそれぞれの平面外郭像を説明するための説明図
である。第４図ａ，ｂ，ｃ及びｄは、本発明の検
査方法により得られる圧着済み端子の側面外郭像
を計測するための基準線及び基準点の求め方の説
明に供する説明図である。第５図ａ並びに第５図
ｂ及びｃは、本発明の検査方法により得られる良
好な圧着済み端子及び不良な圧着済み端子のそれ
ぞれの側面外郭像に対する良否判定のための計測
及び演算処理操作の説明に供する説明図である。
第６図ａよりｉまでは、第５図ａ，ｂ及びｃの図
解に加えて、本発明の検査方法により得られる圧
着済み端子の側面外郭像に対する良否判定のため
の計測及び演算処理操作の種々の態様の説明に供
する説明図である。第７図は、本発明の検査方法
において行なわれる演算処理操作を例示する流れ
図である。 （符号の説明）、１１……圧着端子の電極部、
１２……芯線圧着部、１３……中間部、１４……
被覆把持部、１５……ワイヤバレル、１６……イ
ンシユレーシヨンバレル、２０……被覆線、２１
……芯線、２２……被覆層、２３……はみ出し芯
線、２３′……はみ出し芯線の画像、Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ……圧着加工済み圧着端子の側面外郭
像の各区域、２１Ｈ……側面外郭像の芯線領域、
２２Ｈ……側面外郭像の被覆領域、２２Ｖ……２
１Ｈと２２Ｈとの間の段差、１４Ｖ……被覆把持
部の側面外郭像のかど、１０Ｈ，１４Ｈ……側面
外郭像の横基準線、１０Ｖ，１４Ｖ……側面外郭
像の縦基準線、ｘ……計測基準点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芯線圧着部と被覆把持部とを含む圧着端子の
   芯線圧着部に被覆線の被覆層を剥離して露出させ
   た芯線を圧着させるとともに、該被覆把持部によ
   り被覆層を把持した被覆線圧着端子の検査方法に
   おいて、 前記芯線圧着部における芯線圧着加圧方向に対
   してほぼ直角の方向より投射する透過光を用い、
   前記圧着済み端子の投影側面外郭像を撮像するこ
   と、 前記圧着済み端子の投影側面外郭像の前記被覆
   把持部の端縁の所定のかどの点を計測基準点と
   し、該計測基準点を通る直交基準線を直交座標軸
   として、前記圧着済み端子の前記芯線圧着部側の
   前記外郭像の領域内における縦横両軸方向の走査
   により濃淡反転境界点を検出し、検出された該濃
   淡反転境界点の座標値の二値化された値を求める
   こと、 前記二値化座標値を所定合格基準値と比較する
   ことにより、前記被覆把持部における把持不良状
   態及び前記芯線圧着部における圧着不良状態の有
   無を判別すること、および 前記圧着済み端子の投影側面外郭像の前記芯線
   圧着部の加圧側の前記外郭像外の空白領域を走査
   し、該空白領域内における濃淡反転像の存在の有
   無を識別することにより、前記圧着済み端子の芯
   線はみ出し不良状態の有無を判別すること を包含した被覆線圧着端子の検査方法。