JPH0565111B2 - - Google Patents

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。

（従来技術） 被覆電線の端末に端子を圧着する場合、或る一
定長に切断した被覆電線の端末の被覆を或る一定
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７図ａ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Ｔ２は導体（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
の一部が導体つかみ部Ｔ２からはみ出したり（所
謂「芯線こぼれ」、第７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７図ｃ）、或いは導体つかみ部Ｔ２が被覆
Ｗ１をつかんだり（所謂「樹脂かみ」、第７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。
また、画像処理等の視覚認識を用いて圧着状態を
識別して圧着不良を検出するようにした「端子圧
着電線の端子圧着部検査装置」（特開昭61−
161404、165645）等も提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前者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」によるものか等の異
常の種類の判定が困難であり、且つ同じ異常であ
つ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。
また、後者においては、「芯線こぼれ」等は形状
的な差異を有するために比較的容易にその識別を
行うことが可能であるが、「樹脂かみ」、「首吊り」
状態では形状的な差異が表れ難いためにその識別
が一般に困難である。更に、端子不良識別では端
子圧着時に識別を行い、不良品を排除することが
望ましいが、通常端子圧着台の上方位置には圧着
アプリケータ等が配置されてITVカメラ等の視
覚認識装置により圧着部を見るスペースがなく、
圧着作業も高速、且つ連続的に行われるために、
良質な静止画像を得ることが困難である等の問題
がある。

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、端子圧着装置の端子圧着時におけるプ
レスに加わる力を検出し、当該力の時間的な変化
をパターンとして捉えて圧着不良を判定するよう
にした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。

（問題点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
した圧着力の時間的変化をパターンとして捉え、
当該パターンの変化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の時間的変化
パターンを調べ、当該パターンの相違点から端子
の圧着状態を判定し、当該圧着の不良及びその種
類を識別する。これにより正確、且つ迅速に端子
の圧着不良の検出・分離が可能となる。

（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により回転可能
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７４の回転はトグル７３及び上、下
の各リンク７１，７２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
には秤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揺動
されて秤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
に従つてリンクの長さ方向の力即ち、これらのリ
ンク７１，７２の長さ方向に沿つて垂直方向に押
す力Ｐが大きくなる。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。従つて、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１０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′
から成り、一方の圧力センサ１１は柱６ａの前面
６ｂ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、これらの
各ロードセル１２，１３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）に沿つて、他方のロードセル１３は軸方向
と直角方向（横方向）に沿つて粘着される。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
示すようにブリツジ回路に接続され、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１
３，１２′と１３′との各接続点ｃ，ｄは端子１０
ａ，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２
２のトリガ入力端子に接続され、当該Ａ／Ｄ変換
器２２の出力端子はメモル２４の入力端子に接続
される。このメモリ２４は更に中央演算処理装置
（以下CPUという）２５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７１の回転をト
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の往復動
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が左右に揺動して秤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１０
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）Ｖを出力する。

この圧力センサ１０から出力された信号Ｖ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Ｖと基準信号Vsとを比較し、Ｖ
＞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２
２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Ｖ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
メモリ２４に格納する。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Ｖ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80ｍ
secである。従つて、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。

CPU２５はメモリ２４に格納された正常な圧
着状態の信号波形（以下正常波形という）を記憶
しておき、当該記憶している正常波形と各端子圧
着時の各波形とを逐次比較し、当該波形が正常で
あるか異常であるかを判定し、異常と判定したと
きには異常判定信号V₀を出力する。

第５図ａ〜ｆ及び第６図ａ〜ｆは端子圧着時に
おける信号波形のパターンの一例を示し、第５図
はAVS0.5SQ、第６図はAVS1.25SQの場合であ
る。尚、これらの各図中正常波形は実線で、不良
時の波形を１点鎖線で表してある。

第５図ａ及び第６図ａは夫々正常な圧着状態の
信号波形即ち、正常波形を示し、第５図ｂ，ｃ及
び第６図ｂ，ｃに夫々１点鎖線で示す波形は「芯
線こぼれ」時の波形を、第５図ｂは（2/7本）、同
図ｃは（5/7本）の芯線こぼれ、第６図ｂは（4/1
６本）、ｃは（12/16本）の芯線こぼれの場合であ
る。これらの各波形から明らかなように圧着力の
ピークレベルは芯線の「こぼれ量」に支配され、
第５図ａ及び第６図(a)に示す正常品（第７図ａ）
の波形とのレベル差を見ることによりその良否を
判定することが可能である。

また、「樹脂かみ（ビニールかみ）」の場合には
力のパターンに大きな特徴がある。即ち、第５図
ｄ，ｅ及び第６図ｄ，ｃに１点鎖線で示すように
圧着開始後15ｍsec〜30ｍsecの間で実線で示す正
常波形と大きな差異がある。従つて、この点によ
り良否を判別することが可能である。尚、完全な
「樹脂かみ」の場合には第５図ｄ、第６図ｄに１
点鎖線で示すように上昇した圧着力が途中で急激
に低下する傾向がある。

また、「芯線切れ」の場合には第５図ｆ及び第
６図ｆに１点鎖線で示すように波形のピークレベ
ル及び25ｍsec付近における荷重に大きな差異が
生じ、これにより良否の判定を行うことが可能で
ある。

下記各信号波形のパターンにおいて、不良パタ
ーン（第５図ｂ〜ｆ、第６図ｂ〜ｆな１点鎖線で
示す）では実線で示す正常波形のパターンに比し
て、端子切り離し時の波形のピーク値の時刻t₁か
ら次に当該端子の圧着時に前記ピーク値に達した
時の時刻t₂までの時間差（t₂−t₁）が、「樹脂か
み」の場合は短く、「芯線こぼれ」若しくは芯線
が圧着されていない「端子のみ」の場合は長くな
る。従つて、比較のポイントとして、共通波形即
ち、端子切り離し時の波形のピーク値の時間t₁を
記憶し、次に当該端子の圧着時に前記ピーク値に
達した時の時間t₂を検知することにより判定可能
である。また、多数本の「芯線こぼれ」は荷重レ
ベルにより、「樹脂かみ（ビニールかみ）」は圧着
途中のパターン（荷重）により、「芯線切れ」は
荷重レベルによる夫々判定することが可能であ
る。更に、圧着時のピークレベルの高低を調べる
ことにより不良の程度を識別ことも可能である。

パターン判定回路２０のCPU２５から出力さ
れた異常判定信号V₀は警報ランプ等の警報装置
に供給されて作業者に端子圧着の異常を知らせ
る。また、自動端子圧着装置では異常、端子打さ
れた電線は一定数量（例えば、100〜200本単位）
で自動結束して搬出機構による装置外に搬出する
ように構成されているので、前記異常判定信号
V₀により搬出時に前記異常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い。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。例えば、「樹脂かみ」のカ
ウント数が極端に多い場合には電線の被覆を剥離
するワイヤストリツパの異常であり、「芯線こぼ
れ」のカウント数が多い場合には端子の圧着位置
の設定ミスの可能性がある等の判断をすることが
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
着力の時間的変化をパターンとして捉え、当該パ
ターンの変化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、端子圧着時における圧
着不良の検出、分類及び不良の程度の判別等を行
うことが可能である。また、検出部の構成が簡単
であり、異常の検出のための特別のスペースを取
る必要もない。更に、端子の種類や電線の種類毎
に異なるアプリケータに交換する場合にも検出部
の交換が不用であり、作業性の向上が図られる等
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
ツク図、第５図及び第６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
７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、２０……パターン判定回路、Ｔ……端子、Ｗ
……電線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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時間的変化をパターンとして
   捉え、当該パターンの変化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。