JPH0760166B2

JPH0760166B2 - 端子圧着電線の端子圧着不良検出方法及び装置

Info

Publication number: JPH0760166B2
Application number: JP63011177A
Authority: JP
Inventors: 文彦安倍; 山口　　静
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-01-21
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH01185457A

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及び装置に関
する。

（従来の技術）被覆電線の端末に端子を圧着する場合、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接着して圧着す
る。即ち、第６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（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59−1014
67）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」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
た場合には正常品の場合との差異が小さく、その一致度
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、0.5mm²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
は正常品となるが、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のの
右側T2bに２本、或いは同図（ｄ）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（ｂ）〜（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0.5mm²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。反対に、1.25mm²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、１、２本程度の芯線の「こぼれ」のような正常品
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及び装
置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加工の進行に
伴って変化する圧着力を荷重センサにより逐次検出し、
当該逐次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。

端子の圧着状態の良否を判定する装置は、端子圧着台上
で端子圧着用型押部により被覆が剥離された電線の端末
に端子を圧着するプレスを備えた端子圧着装置であっ
て、前記電線の端末に端子を圧着する時の圧着加工の進
行に伴って変化する圧着力を逐次検出する荷重センサ
と、前記荷重センサの検出信号により端子圧着時におけ
る逐次検出した圧着力の総和を求めて圧着状態の良否を
判定する判定手段とを備えた構成としたものである。

（作用）端子圧着時にプレスに加わる圧着力を逐次検出して当該
圧着力の総和により圧着の不良及びその種類を判別す
る。これによれ正確、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
揺動されて杆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の長さ方向に沿って垂直方向
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10
が配設されている。圧力センサ10は２つの圧力センサ1
1、11′（第３図）から成り、一方の圧力センサ11は柱6
a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
端子はマイクロコンピュータ25の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74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に伝達して当該
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80msec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）〜
（ｄ）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。
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t₁から時刻t₂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」、「芯線切れ」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、圧力パターンは例え
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
又は右の右何れかのバレルT2a又はT2bに１、２本入るよ
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（ｂ）、（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
定数量（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加工の進行に伴って
変化する圧着力を荷重センサにより逐次検出し、当該逐
次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
差異の小さな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
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、20……パターン判定回路、Ｔ……端子、Ｗ……
電線。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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
る時の圧着加工の進行に伴って変化する圧着力を荷重セ
ンサにより逐次検出し、当該逐次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向。
【請求項２】端子圧着台上で端子圧着用型押部により被
覆が剥離された電線の端末に端子を圧着するプレスを備
えた端子圧着装置であって、前記電線の端末に端子を圧
着する時の圧着加工の進行に伴って変化する圧着力を逐
次検出する荷重センサと、前記荷重センサの検出信号に
より端子圧着時における逐次検出した圧着力の総和を求
めて圧着状態の良否を判定する判定手段とを備えたこと
を特徴とする端子圧着電線の端子圧着不良検出装置。