KR970001957B1 - 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 성형불량 검출방법 및 이 방법을 이용한 단자 압착장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 성형불량 검축방법 및 이 방법을 이용한 단자 압착장치

제1도는 본 발명의 관한 단자압착불량 검출방법을 적용한 단자압착장치의 실시예 1을 표시한 일부절결 정면도.

제2도는 제1도에 표시한 단자압착장치에 공급되는 단자 열(Tr)의 부분평면도.

제3도는 제2도에 표시한 단자 열(Tr)의 측면도.

제4도는 압착단자가 피복전선의 끝머리에 정상으로 부착된 상태를 표시한 평면도.

제4b도∼제4d도는 압착단자의 부착이 불량한 여러 종류의 상태를 표시한 평면도.

제5도는 제1도에 표시한 단자압착장치의 램(6)의 요부확대도이고, 하중센서의 부착을 상세하게 표시한다.

제6도는 제5도에 표시한 하중센서의 접속상태를 표시한 회로도.

제7도는 압착단자의 부착불량을 판장하는 패턴 판정회로의 내부구성을 표시한 불록도.

제8a도∼제8f도는 심선수 7개의 전선에 단자를 압착하였을때의 검출된 여러 종류의 압착하중신호 파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제9a도∼제9f도는 심선수 16개의 전선에 단자를 압착하였을 때에 검축된 여러 종류의 압착하중신호 파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제10도는 제7도에 표시한 마이크로컴퓨터(MCU)(26)에 의하여 실행되는 불량단자 판별 루우틴(routine)의 프로그램 순서도.

제11a도∼제11d도는 심선수가 7개인 전선의 심선을 단자 한쪽의 와이어배럴에 압착했을때에 검출된 여러 종류의 압착하중신호 파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제12a도∼제12d도는 제11a∼제11d도에 표시한 각 압착하중신호 파형의 대응하는 단자의 압착상태를 도식적으로 표시한 단면도.

제13도는 단자의 절연배럴 및 와이어배럴을 개별적으로 누르는데 사용하는 날틀로 압착시키는 단자압착장치의 측면도.

제14도는 제13도에 표시한 와이어배럴로 누르는데 사용하는 날틀(5A)에 부착되는 하중센서의 부착상태를 표시한 부분확대도.

제15도는 제13도에 표시한 절연배럴로 누르는데 사용하는 날틀(5B)에 부착되는 하중센서의 부착상태를 표시한 부분 확대도.

제16도는 절연배럴 및 와이어배럴의 압착을 개별적으로 실시할 경우의 각 배럴의 압착불량을 판정하는 패턴판정회로의 내부구성을 표시한 블록도.

제17a도∼제21a도는 와이어배럴의 압착시에 검출된 여러 종류의 압착하중신호파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제17b도∼제21b도는 절연배럴의 압착시에 검출된 여러 종류의 압착하중신호파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제22도는 단자압착하중의 검출시에 달리하는 타이밍으로 읽어넣게된 압착하중신호파형을 표시한 그래프.

제23도는 압착동작개시를 검출하는 센서(50)를 비치한 패턴판정회로의 내부구성을 표시한 블록도.

제24도는 열교환기의 지지판에 파이프가 압입된 상태를 표시한 부분 단면도.

제25도∼제27도는 제24도에 표시한 열교환기의 파이프압입시에 검출된 여러 종류의 압입하중신호파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제28도는 도체가 슬리이브에 의해 접속된 상태를 표시한 부분단면도.

제29도는 제28도에 표시한 슬리이브의 압착시에 검출된 압착하중신호파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제30도는 프레스각인된 기판과 펀치의 부분단면도.

제31도는 제30도에 표시한 펀치에 의해 프레스각인할때에 검출된 압착하중신호파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제32도는 프레스로 깊은 드로우잉가공되는 공작물과 펀치의 부분 단면도.

제33도 및 제34도는 제32도에 표시한 펀치에 의한 프레스로 깊은 드로우잉가공시에 검출된 압착하중신호파형의 패턴을 도식적으로 표시한 그래프.

제35도는 프레스로 펀칭가공되는 공적물과 펀치의 부분단면도.

제36도는 뚜껑용 홈 가공된 캔용기의 끝면을 표시하는 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 단자압착장치 4 : 애풀리케이터

6a : 넥부분 7 : 토글장치

T₁: 절연배열 T₂: 와이어배럴

본 발명은 프레스성형에 의해 성형된 공작물의 성형불량검출 방법에 관한 것으로 특히 단자압착전선의 단자압착가공, 열교환기의 파이프를 지지판에 압입하는 프레스 압입가공, 바이르 캔 등의 캔 용기의 단면에 형성되는 뚜껑 개폐용 홈가공, 프레스로 깊은 드로우잉가공, 프레스로 각인가공, 프레스로 펀칭가공 등의 프레스성형에 호적하게 적용되는 성형불량 검출방법 및 이 방법을 이용한 단자압착장치에 관한 것이다.

예컨대 프레스성형에 의해 피복전선의 끝머리에 압착단자를 부착할 경우, 어떤 일정한 길이에 절단된 피복전선 끝머리의 피복을 어떤 일정한 길이만 벗겨져 떨어지게 하고, 일정한 형상 및 치수의 압착단자의 와이어배럴을 전선끝머리의 도체부(심선부)에 압착하여 절연배럴을 전선끝머리의 절연수지 피복부에 압착하고 있다.

이와 같이하여 부착된 다수의 압착단자중에는 심선부의 압착불량이나 수지피복부분의 압착불량이 발생하는 경우가 있다.

예컨대 심선의 일부가 와이어배럴에서 비어져 나오거나(소위「심선 흐름」내지는「심선의 털」로 일컬어지는 압착불량), 단자의 절연배럴이 심선부를 움켜쥐거나(소위「심선이 내려감」내지는「심선조각」으로 일컬어지는 압착불량), 혹은 와이어밸럴이 피복부를 움켜쥐거나 하는 등의 여러 종류의 압착불량이 발생한다.

이와 같은 단자의 압착불량을 검출하는 방법으로서, 단자압착시의 이상을 하중센서에 의해 검출하여 압착상태를 식별하고, 상술한 각 종류의 단자압착불량을 검출하는 방법이 일본공개특허공보소화 60-246579호에 의해 알려져 있다.

또, 화상처리 등의 시작인식을 이용하여 압착상태를 식별하여 압착불량을 검출하는 방법이 일본공개특허공보소화 제61-61404호, 제61-165645호 등에 의해 제안되어 있다.

그러나, 전자에 있어서는 단자압착시의 이상을 하중센서가 검출한 어떤 샘플링 시점에서의 하중레벨, 내지는 검출한 최고하중레벨에 의해 판별하고 있기 때문에 이 이상한 것이「심선흐름(심선 털)」에 의한 것인지 혹은「수지종이」에 의한 것인지 등의 이상한 종류의 판정이 곤란하고, 또한 똑같은 이상한 것이라 할지라도 실제상은 양질품으로 되는 것이 있고, 이상한 판정을 정확하게 실시하기가 곤란하다고 하는 문제가 있다.

또 후자에 있어서는「심선흐름」등은 형상적인 차이를 가지고 있기 때문에 비교적 쉽게 그 식별을 실시할 수 있지만「수지종이」,「심선내려감」상태로서는 형상적인 차이가 나타나기 어렵기 때문에 그 식별이 일반적으로 곤란한 것이다.

더우기, 단자의 불량식별로서는 단자압착시에 식별을 실시하여 불량품을 배제하는 것이 바람직하지만, 보통의 경우 단자압착대의 위쪽 위치에는 압착 애풀리케이터등이 배치되어서 I TV카메라 등의 시각인식장치에 의해 압착부를 멀리 넓게 바라보게 하는 스페이스가 없고, 압착작업도 고속 또한 연속적으로 실시하게 되므로 양질인 정지된 화상을 얻기가 곤란한 것 등이 문제가 있다.

상술한 문제는 압착단자전선의 단자압착가공에 한정되지 않고, 프레스압입가공, 프레스홈가공, 프레스펀칭가공, 프레스 깊은 드로우잉가공 등의 프레스성형가공시의 공작물의 성형 불량을 검출하는 경우에도 마찬가지 문제가 발생한다.

본 발명의 주목적은 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 성형불량을 단시간에 간단 또한 확실하게 검출하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단자압착전선의 단자의 압착불량을 단시간을 간단 또한 확실하게 검출하는 방법 및 이 방법을 이용한 단자압착장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 단자압착전선에 단자압착시에 발생하는 여러 종류의 압착불량 패턴을 식별하여 압착불량을 확실하게 검출할 수 있는 방법 및 이 방법을 이용한 단자압착장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 프레스성형에 의해 성형되는 공작물이 하기하는 스텝으로부터 이루어진 성형불량 검출방법이 제안된다.

프레스성형시에 공작물에 작용하는 성형하중의 시간경과에 따른 프로우필을 검출하고, 검출한 성형하중의 프로우필을 기준성형하중 프로우필과 비교하며, 비교결과에 의거하여 공작물의 성형불량을 판정한다.

본 발명 방법의 한 상태로서, 와이어 배럴과 절연배럴을 가지고 있고, 피복전선의 끝머리에 노출된 도체부분에 와이어배럴을, 피복부에 절연배럴을 각각 프레스성형에 의해 압착하여 피복전선의 끝머리에 부착되는 단자의 압착불량검출에 호적한 프레스성형 불량검출방법이 제공된다.

단자압착시에 단자에 작용하는 압착하중의 시간경과에 따른 프로우필이 검출되고, 검출된 압착하중의 프로우필을 기준압착하중의 프로우필과 비교하여 단자의 압착불량이 판정된다.

필요에 따라, 검출된 압착하중의 프로우필에서 이 단자에 작용된 압착하중의 적분치를 연산하고, 연산된 적분치와 소정의 기준치를 비교하여 단자의 압착불량을 판정해도 좋고, 검출된 압착하중의 프로우필에서 소정된 시점에 있어서의 복수의 압착하중치를 기록하여 이들의 각 압착하중치를 각각으로 대응하는 소정의 기준치와 비교하고, 각 비교결과에 의거하여 단자의 압착불량을 판정해도 좋다.

또, 검출된 압착하중의 프로우필에서 적어도 1개의 소정시점에 있어서의 압착하중치와 최대압착하중치를 기록하여 이들의 각 압착하중치를 각각으로 대응하는 소정의 기준치와 비교하고, 단자의 압착불량을 판정해도 된다.

더우기, 프레스성형시에 와이어배럴에 작용하는 압착하중의 프로우필과 절연배럴에 작용하는 압착하중의 프로우필을 개별적으로 검출하고, 검출된 각 압착하중의 프로우필을 각각으로 대응하는 기준압착하중의 프로우필과 비교하여 단자의 압착불량을 판정하도록 해도 된다.

또, 본 발명에 의하면 단자를 단자압착대에 얹어놓고, 구동장치에 의해 구동되는 애풀리케이터에 의해서 프레스성형하여 피복전선의 끝머리가 노출된 도체부분에 단자의 와이어배럴을, 피복부분에 절연배럴을 압착하여 전선의 끝머리에 단자를 부착하는 단자의 압착장치가 제공된다.

연결부재가 구동장치와 애풀리케이터 사이에 개재되며, 또한 애풀리케이터에 직접 연결된다.

그리고, 센서수단이 연결부재에 부착되어 단자의 압착시에 단자에 작용하는 압착하중의 시간경과에 따르는 프로우필이 검출되고, 판정회로의 수단은 이 센서수단이 검출된 압착하중의 프로우필을 기준 압착하중의 프로우필과 비교하여 단자의 압착불량이 판정된다.

바람직하기로는 연결부재는 단면적이 그밖의 부분보다 작은 넥부분을 가지고 있고, 센서수단은 이 넥부분에 부착된다.

더욱더 바람직하기로는, 트리거(trigger)수단이 애풀리케이터에 의한 압착작동 개시시점을 검출하여 트리거신호를 출력하고, 판정회로 수단은 이 트리거수단에서 트리거신호가 입력된후 소정시간의 경과를 기다려서 센서수단이 검출한 압착하중의 프로우필을 읽어넣기 시작한다.

본 발명에서 상술한 것 및 그밖의 목적, 특징 및 이점이 첨부도면에 의거하는 하기의 상세한 설명에서 더한층 분명하게될 것이다.

제1도는 본 발명 방법이 실시되는 단자압착장치를 표시하고, 단자압착장치(1)는 프레스프레임(2), 프레스프레임(2)에 배치되는 단자압착대(3), 이 단자압착대(3)의 윗쪽에 가이드틀(4a), (4b)에 따라서 상하로 움직인 가능하게 배치되는 애풀리케이터(4), 이 애풀리케이터(4)의 아래 끝에 장착되는 단자압착용 형압부분(5), 애풀리케이터(4)의 위끝에 아래끝이 고정되고, 또한 프레스프레임(2)의 가운데 프레임(2a)으로 뚫어 설치된 구멍(2b)을 미끄러져 움직일 수 있도록 끼워넣게 되는 램(연결부)(6), 이 램(6)을 상하로 작동시키는 토글(toggle)장치(7) 및 단자배급레버(8) 등에 의해 구성된다.

토글장치(7)는 위쪽 링크(71)와 아래쪽 링크(72) 및 토글(73)과 플라이휘일(74)을 갖추고, 이들의 윗쪽 링크(71)와 아랫쪽 링크(72) 및 토글(73)과의 각 한쪽끝은 축(75)에 의해 회전할 수 있도록 지지되고, 윗쪽 링크(71)의 다른끝은 고정부(76)에, 아랫쪽 링크(72)의 다른쪽 끝은 램(6)의 위끝에 토글(73)의 다른쪽 끝은 플라이휘일(74)의 둘레 가장자리에 각각 회동, 회전할 수 있도록 축받이 되어 있다.

플라이휘일(74)은 도시하지 않은 모우터에 의해 회전되고, 이 플라이휘일(74)의 회전은 토글(73) 및 상, 하의 각 링크(71), (72)를 개재하여 램(6)에 전달되고, 이 램(6)이 상하로 왕복작동된다.

단자의 배급레버(8)는 상단을 축(81)을 개재하여 회전할 수 있도록 지지되고, 가운데 부분에 설치된 구동홈(82)안에 한쪽 끝을 애풀리케이터(4)의 위끝에 고정된 아암(83)의 다른쪽 끝이 핀을 개재하여 걸어맞추게 되고, 아래끝에는 막대(84)가 부착되어 있다.

이 단자배급레버(8)는 애풀리케이터(4)의 상하작동에 의해 좌우로 요동하며 막대(84)를 좌우로 구동시키고, 다수의 단자(T)가 띠형상으로 연이어 맞추게 된 단자열(Tr)에서 단자(T)를 1개씩 단자대(3) 위에 배급한다.

압착단자(T)의 부착이 끝난 단자가 달린 전선의 끝머리 부분을 트레이(3a)를 개재하여 배출한다.

제2도 및 제3도는 캐리어(Tc)에 의해 다수의 도전 급속판제 단자(T)를 연결한 단자열(Tr)을 표시하고, 각 단자(T)는 와이어배럴(T2), 절연배럴(T1), 접촉단지부(T3)등으로부터 구성되어 있다.

이 단자열(Tr)을 단자압착장치(1)에 송급하고, 단자(T)를 캐리어(Tc)에서 절단하고, 후술하는 제4a도에 표시한 바와 같이 와이어배럴(T2)을 전선(W)을 끝머리의 심선(W2)에 압착하고, 절연배럴(T1)은 절연수지 피복부(W₁)에 압착되어 있다.

토글장치(7)는 상, 하의 각 링크(71), (72)의 추지점(축(75)의 위치)을 토글(73)에 의해 밀면 이들의 양쪽링크(71), (72)는 일직선으로 가까이 하므로서 링크의 길이방향의 힘, 즉 이들의 링크(71), (72)의 길이방향으로 따라서 수직방향으로 미는 힘(P)이 크게 된다.

양쪽 릴크(71), (72)의 길이가 동일한 것으로 하고, 수직선과 링크(72)와의 이루는 각을 (θ), 토글(75)의 누르는 힘을(F)라고 하면 링크(72)가 램(6)을 밀어내리게 하는 힘(P)은 다음식으로 표시된다.

P=F/(2tan θ)

이 힘(P)은 단자압착용 형압부분(5)이 단자대(3) 위의 단자(T)를 압착하는 힘(이하 압축하중이라함)이다.

따라서, 램(6)은 단자의 압착시에 이 압착하중(P)의 반력(P')(=P)을 받는다.

그런 까닭으로 이 램(6)에 작용하는 반력(P')을 검출하는 것이다. 램(6)은 소정의 위치 예컨대 아래부분을 제1도 및 제5도에 표시한 바와 같이 전체 둘레에 걸쳐 축방향과 직각방향으로 단면이

는 형상으로 잘라내어져서 가는 몸체의 넥부분(6a)으로 된다.

그리고, 램(6)은 그 아래끝(6d)이 애풀리케이터(4)의 위끝에 형성된 걸어맞춘홈(4a)에 붙이고, 뗄수 있도록 끼워맞춰져서 연결되고, 위끝(6e)이 전술한 바와 같이 연결핀(76)을 개재하여 전기한 아래쪽 링크(72)의 다른쪽 끝으로 회전할 수 있도록 연결되어서 애풀리케이터(4)와 토글장치(7)의 링크기구를 연결한다.

이 램(6)의 넥부분(6a)에 하중센서(10)가 배설되어 있다.

이 하중센서(10)는 2세트의 센서소자(11), (11')로 이루어지고, 한쪽의 센서소자(11)는 넥부분(6a)의 앞면(6b)에, 다른쪽 센서소자(11')는 이면에 각각 배설되어 있다.

센서조자(11)는 예컨대 2개의 스트레인 게이지(변형저항소자)를 사용한 로우드셀(12), (13)에 의해 구성되고, 이들의 각 로우드셀(12), (13)은 서로 직교하여 배치되고, 한쪽의 로우드셀(12)은 넥부분(6a)의 축방향(세로방향)에 따라서, 다른쪽의 로우드셀(13)은 축방향과 직각방향(가로방향)에 따라서 붙여진다.

그리고, 로우드셀(12)은 화살표(A), (A')로 표시한 바와 같이 넥부분(6a)의 세로방향의 오그라듬(변형)에 따라서 로우드셀(13)은 화살표(B), (B')로 표시한 바와 같이 가로방향의 퍼짐(변형)에 따라서 각각 저항치가 변화한다.

램(6)의 넥부분(6a)의 이면에 배치되는 센서소자(11')도 앞면(6b)에 배치된 센서소자(11)와 마찬가지로 2개의 스트레인 게이지를 사용한 로우드셀(12'), (13')에 의해 구성되고 또한 센서소자(11)와 대략 대칭의 위치에 붙여져 있다.

이 하중센서(10)는 램(6)에 의해 단자의 압착시에 이 램(6)의 넥부분(6a)에 발생하는 변형을 검출하므로서 이 램(6)에 더해지는 전기한 압착하중의 반력을 검출하는 것이다.

또한, 램(6)에 가는 몸체의 넥부분(6a)을 형성하여 이 넥부분(6a)의 변형을 검출하므로서 단자압착시에 이 램(6)에 발생하는 반력을 대단히 정확하게 또한 고감도로 검출할 수 있게 된다.

또, 연결부재로 되어 있는 램(6)은 애풀리케이터(4)에 붙이고 뗄수 있도록 연결되는 것으로 되어 있기 때문에 단자의 종류이나 전선의 종류마다 다른 애풀리케이터로 교환할 경우에도 램(6)의 교환은 불필요하고, 때문에 하중센서(10)는 램(6)에 부착하게 한 그대로 좋고 작업성의 향상이 도모된다.

하중센서(10)의 센서소자(11), (11')의 각 로우드셀(12), (13) 및 (12'), (13')는 제6도에 표시한 바와 같이 브리지회로에 접속되고, 로우드셀(12)과 (12'), (13)과 (13')과의 각 접속점(a), (b)는 소정의 전원(15)에 접속되고, 로우드셀(12)과 (13), (12')와 (13')와의 각 접속점(c), (d)은 단자(10a), (10b)에 접속된다.

하중센서(10)의 각 단자(10a), (10b)는 패턴 판정회로(20)의 스트레인 앰프(21)의 입력단자에 접속되고, 이 스트레인 앰프(21)의 출력단자는 아나로그-디지탈(analog-digital) 변환기(이하 A/D 변환기라고 함)(22) 및 비교기(23)의 각 입력단자에 접속된다.

비교기(23)의 출력단자는 A/D 변환기(22)의 트리거의 입력단자에 접속되고, 이 A/D 변환기(22)의 출력전자는 메모리(24) 및 중앙연산처리장치(이하 CPU라고함)(25) 등을 포함하여 구성되는 마이크로 컴퓨우터(이하 MCU라고함)(26)에 접속된다.

다음에 작용을 설명한다.

토글장치(7)는 플라이휘일(74)의 회전을 토글(73) 및 상, 하의 각 링크(71),(72)를 개재하여 램(6)을 왕복으로 작동시켜 애풀리케이터(4)를 왕복으로 작동시킨다.

한편, 애풀리케이터(4)의 왕복작동에 따라서 단자 배급레버(8)가 좌우로 요동하고 막대(84)를 개재하여 단자열(Tr)로부터 단자(T)를 1개씩 단자압착대(3) 위로 공급한다.

동시에 전선(W)이 단자의 압착대(3)에 공급되고, 끝머리의 피복부(W1)을 단자(T)의 절연배럴(T1) 위에, 심선(W2)을 와이어배럴(T2) 위로 각각 얹어놓게 된다.

전선(W)이 단자(T)에 얹어놓은 뒤에 아래로 작동하는 애풀케이터(4)의 아래끝에 장착된 형압부(5)가 단자의 압착대(3) 위에 전선의 끝머리와 함께 얹어놓게 된 단자(T)를 압착한다.

이 단자(T)의 압착시에는 램(6)에 반력이 더해지고, 넥부분(6a)에 변형이 발생한다.

하중센서(10)는 이 넥부분(6a)에 발생하는 변형을 검출하여 대응하는 전기신호(변형신호)(V)를 출력한다.

이 하중센서(10)에서 출력된 신호(V)는 스트레인 앰프(21)에 의해 증폭된 뒤에 A/D 변환기(22) 및 비교기(23)로 입력된다.

비교기(23)는 입력하는 신호(V)와 기준신호(Vs)를 비교하고, VVs 일때에 트리거신호(Pt)를 출력하여 A/D 변환기(22)에 레벨트리거를 건다.

A/D 변환기(22)는 이 트리거신호(Pt)에 전압을 가하게 하면 샘플링을 개시하여 입력하는 신호(V)의 A/D 변환을 실시하고, 이 입력신호(V)의 파형을 시간계열로 MCU(26)의 메모리(24)에 들여넣는다.

또한 비교기(23)의 기준신호(Vs)는 후술하는 단자압착시에 발생하는 공통파형의 동작개시를 포착하게 되는 정도의 전압레벨로 설정되고, 이 레벨 이상의 신호는 전부 샘플링을 실시한다.

신호(V)의 파형의 샘플링 주기는 사용하는 프레스의 작동시간에 의해 다르지만, 본 실시예의 경우는 압착주기가 약 0.8초이고, 압착시간은 약 80msec이다.

따라서, 파형을 400등분 정도로 하면 재현성이 좋은 파형이 얻어지게 되므로 약 200μsec의 주기로 샘플링하고 있다.

CPU(25)는 메모리(24)에 들여넣게된 정상의 압착상태의 신호파형(이하 정상파형이라함)을 기억해 두고, 이 기억하고 있는 정상파형과 각 단자압착시의 각 파형을 차례차례로 비교하고, 이 파형이 정상인가 이상인가를 판정하여 이상이라고 판정될때에는 이상 판장신호(Vo)를 출력한다.

제4a도∼제4d도는 단자의 압착장치(1)에 의해 단자(T)가 전선(W)에 압착된 여러 가지 압착상태를 표시하고, 제4a도는 단자의압착장치(1)에 의해 단자(T)가 정상으로 압착된 상태를 표시한다.

즉, 단자(T)가 전선(W)의 끝머리에 정상으로 압착된 경우에는 단자(T)의 절연배럴(T1)은 전선(W)의 절연부(W1)를전체둘레에 걸쳐서 또한 그 절연부의 끝가장자리에서 약간 거리를 남기고 확실하게 움켜쥐고, 와이어배럴(T2)은 심선(W2)을 전체둘레에 걸쳐서 확실하게 움켜쥐고 있다.

한편, 전선(W)으로의 단자(T)의 압착이 정상으로 실시되지 않는 상태로서는 여러 종류의 것이 있다.

대표적인 예로서는 제4b도로 표시하는 소위「심선흐름」이라고 불려지는 것으로서 압착시에 도체(W2)의 일부분이 와이어배럴(T2)에서 삐어져 나온 것, 제4c도에 표시한 소위 「심선내려감」이라고 불려지는 것으로서, 단자(T)의 절연배럴(T1)이 도체(W2)를 움켜쥔 것, 혹은 제4d도에 표시한 소위 「수지종이」라고 불려지는 것으로 와이어배럴(T2)이 절연부(W1)을 움켜쥔 것이다.

이들의 압착불량은 검출하여 배제될 수 있는 것이고, 본 발명에 의하면 이들의 압착불량은 아래와 같이 하여 검출된다.

제8a도∼제8f도 및 제9a도∼제9f도는 단자의 압착시에 있어서의 신호파형이 패턴에 한 예를 표시하고 제8a도∼제8f도는 전선으로서 비닐피복선 (AVS 0.5Q, 심선 7개) 제9a도∼제9f도는 비닐피복선(AVS 1.25SQ, 심선 16개)을 사용하고 이것을 단자에 압착한 것이다.

또한 각 도면은 압착하중의 시간변화를 표시하고 이들의 도면중에서 정상파형은 실선으로서 불량시의 파형을 일점쇄선으로 표시하고 있다. 제8a도 및 제9a도는 각각 정상인 압착상태의 신호파형 즉, 정상파형을 표시하고, 제8b도, 제8c도 및 제9b도 및 제9c도에 각각 일점쇄선을 표시한 파형은 「심선흐름」의 불량 압착단자가 가지고 있는 파형의 대표예를 표시하고, 제8b 도는 심선 7개중에서 2개가 와이어배럴(T2)에서 흘렀을 경우(이것을 도면중에 「2/7개」로 표시하고 있다. 이하는 마찬가지), 제8c도는 심선 7개중에서 5개가 와이어배럴(T2)에서 흘렀을 경우(5/7개), 제9b도에 심선 16개중에서 4개가 와이어밸럴(T2)에서 흘렀을 겨우 (4/16), 제9c도는 심선 16개중에서 12개가 와이어배럴(T2)에서 흘렀을 경우 (12/16개)의 파형을 표시한다.

이들의 각 파형에서 명백한 바와 같이 압착하중의 피이크(peak) 레벨은 심선이 흘력진 지배되고, 제8a도 및 제9a도에 표시한 정상품 (제4a도)의 파형과 레벨차를 볼수있게 되므로서, 그 양부를 판정할 수 있는 것이다. 또, 「수지종이(비닐종이)」의 불량단자의 경우에는 압착하중의 패턴에 큰특징이 있다.

즉, 제8d도 및 제8e도 및 제9d도 및 제9e도에 일점쇄선으로 표시한 바와 같이 압착개시후 15msec-30msec의 사이로 실선으로 표시한 정상파형과 큰 차이가 있다.

즉, 「수지종이」의 불량단자사이의 압착하중은 정상단자의 압착하중 보다 두드러지게 크게 되어 있다. 따라서 압착개시후 15msec-30msec의 사이의 압착하중을 검출하여 이것을 정상단자의 압착하중과 비교하므로서 「수지종이」의 불량단자를 판별할 수 있는 것이다.

또한 완전한 「수지종이」의 경우에는 제8d도 및 제9d도에 일점쇄선으로 표시한 바와 같이 상승된 압착하중이 도중에서 갑작스럽게 저하하는 경향이 있다.

또, 「심신조각」이 불량단자일 경우에는 제8f도 및 제9f도에 일점쇄선으로 표시한 바와 같이 압착하중 파형의 피이크 레벨 및 25msec부근에 있어서의 압착하중에 정상단자의 그것과 큰 차이가 생기고, 이것에 의해 양부의 판정을 실시할 수 있는 것이다.

불량단자의 압착하중의 패턴(제8b도, 제8f도, 제9b도, 제9f도에 일점쇄선으로 표시한다)에서는 실선으로 표시한 정상 단자파형의 패턴에 비하여 단자를 잘라낼때의 압착하중파형의 피이크의 출현시점(t1)에서 다음으로 이단자의 압착시에 전기한 피이크값과 동일한 값으로 도달된 시점(t2)까지의 시간차(t1-t2)가 「수지종이」일 경우는 짧고, 「심선조각」일 경우는 길게된다. 따라서, 비교의 포인트로서, 시점(t1)을 기억하고 다음에 시간(t2)을 검지하는 것에 의하여도 판정이 가능하다.

이상과 같이 다수개의 심신흐름이 생긴 불량단자는 입착하중레벨에 의하여 「수지종이(비닐종이)」가 생긴 불량단자는 압착도중에서 패턴의 변화에 의해, 「심신조각」은 압착하중의 레벨에 의해 각각 판정할수 있다. 더우기 압착시의 피이크레벨의 고저를 조사하므로서 불량의 정도를 식별하는 것도 가능하다. 제10도는 전술한 패턴의 판정회로(20)에 의하여 실행되는 불량단자의 판별 프로그램의 한예를 표시한다.

우선, 패턴의 판정회로(20)의 MCU(26)는 비교기(23)에서 트리거 신호(Pt)가 출력될때까지 대기한다(스텝(S1)). 즉 비교기(23)에 있어서, 스트레인앰프(21)를 개재하여 입력하는 압착하중의 신호(V)와 기준신호(Vs)가 비교되고, 압착하중신호(V)가 기준신호(Vs)보다 클때 상술한 트리거신호(Pt)가 출력된다. MCU(26)는 이트리거신호(Pt)가 출력될때까지 스텝(S1)을 반복하고 실행하여 대기한다.

트리거신호(Pt)가 비교기(23)에서 출력되면 압착하중의 프로우필을 읽어넣었다.

상술한 바와 같이 트리거신호(Pt)에 의해 압착하중의 포로우필을 읽어넣는 타이밍이 항상 일정하도록 되어 있다. 읽어넣은 포로우필에서 압착하중신호(V)를 샘플링하여 점(t2)에 있어서의 압착하중(V_TS)을 기억함과 아울러 압착하중신호(V)의 최대레벨(V_PS)을 검출하여 이것을 기억한다(스텝(S3)). (t2) 시점은 제8a도 또는 제9a돈에 표시한 바와 같이 정상단자의 단자압착시에 있어서, 단자열(Tr)에서 단자(T)가 잘려떨어진 시점(t1)에 있어서의 하중과 동일한 압착하중이 생기는 시점이고 다수의 실험데이터에서 실험적으로 설정된다. 계속하여 스텝(S3)에 있어서 샘플링한 각(V_TS)값, (V_PS)값과 대응하는 기준값(V_TG)·(V_PG)의 각각의 편차(△V_T)(=V_TG-V_TS), (△V_P)(=V_PG-V_PS)를 연산한다(스템(S5)). 기준값(V_TG), (V_PG)는 단자압착이 정상으로 실시된 압착단자의 전술한(t2)시점에서의 압착하중 및 최대레벨로 되어있고, 이들의 값은 메모리(24)에 미리 기억되어 있다. 그리고, MCU(26)는 연산한 편차(△V_T), (V_P)에서 불량단자를 판정한다.

즉, 스텝(S7)에서 있어서는 편차(△V_T)가 부의 소정의 판별값(△V_TO)보다 작은것인지 아닌가가 판별되고, 스텝(S9)에 있어서는 편자(△V_P)가 정의소정의 판별값(△V_PO)보다 큰것인가 아닌가각 판별된다.

어느것이 판별스텝에 있어서도 판별 결과가 부정(No)일 경우에는 단자는 정상으로 압착되었다고 판정되고(스텝(S11)), 스텝(S7)의 판정 결과가 긍정(Yes)일 경우에는 「수지종이」의 불량단자로 판정되고(스텝(S13)), 스텝(S7)의 판별결과가 No, 또한 스텝(S9)의 판별결과가 Yes일 경우에는 「심선흐름」 내지는 「심선내려감」의 불량단자라고 판정된다(스텝(S15)).

불량단자가 검출되면 MCU(26)는 스텝(17)으로 나아가고 이상 판정신호(Vo)를 출력한다. 이렇게하여 불량단자의판별이 끝나고, 스텝(S1)으로 되돌아가서 마찬가지의판별이 각 단자에 따라서 실행된다. 패턴판정회로(20)의 MCU(26)에서 출력된 아상판정신호(Vo)는 경보램프등의 경보장치에 공급되어서 작업자에 단자압착의 이상을 알려준다.

또, 자동단자압착장치로서는 보통의 경우 단자를 박은 전선을 일정수량(예컨대 100-200개 단위)으로 자동결속하여 반출기구에 의해 장치밖으로 반출하도록 구성되어 있기 때문에 전기한 이상판정신호(Vo)에 의해 반출시에 이상판정된 결속전선을 별도로 배출시키도록 해도 된다.

이것에 의하여 불량단자가 붙은 전선이 다음공정으로 반송되는 것을 방지할수가 있다. 또, 이상 종별마다 이상판정신호를 출력시켜 각 종별마다 이상수를 카운트하는 카운터를 설치하여 그 카운터값을 표시하도록하므로서 이상으로 기인하는 단자압착장치의 상태가 나쁜곳을 알수있는 것이다. 예컨대, 「수지종이」의 카운트수가 극단으로 많을 경우에는 전선의 피복을 벗겨서 떨어지게하는 와이어스트리퍼의 이상이고, 「심선흐름」의 카운트수가 많을 경우에는 단자의 압착위치의 설정착오의 가능성이 있는 등의 판단을 할 수 있다.

그런데, 제8b도, 제9b도 등으로 표시한 바와 같이 「심선흐름」과 같은 이상에 대하여 그 흐름양이 1,2개를 문제로할 경우에는 정상단자의 압착후중의 프로우필과 불량단자의 그것과의 차이가 작고, 정상 단자의 압착하중의 프로우필의 흩어짐의 허용범위를 제법좁게하지 않으면 안되고, 이상의 판별이 곤란한 것이다.

예컨대, 0.5㎟의 단면적의 심신(심신수 7개)을 단자에 압착할 경우 제12a도에 표시한 바와 같이 모든 심신(W2)이 단자(T)의 와이어배럴(T2)의 촤측부분(T2a)에 압착되어 있는 경우에는 정상품으로 되지만, 제12b도에 표시한 바와 같이 와이어배럴(T2)의 우측부분(T2b )에 1개, 제12c도에 표시한 바와 같이 와이어배럴(T2)의 우측부분(T2b)에 2개, 혹은 제12d도에 표시한 바와 같이 1개의 심선이 우측부분(T2b)에, 또하나의 삼선이 와이어배럴(T2)의 가운데 즉, 좌측 배럴(T2a)과 우측배럴(T2b)과의 양쪽측에 걸리도록 할 경우등 여러종류의 이상한 압착상태가 있다.

그리고, 제12b도-제12d도에 표시한 바와 같이 와이어배럴(T2)에 압착하는 심선중에 우측배럴(T2b )안에 있는 심선은 이 배럴(T)에 압착되지 않고 실질적으로 「심선흐름」과 마찬가지인 것이다. 이와 같은 심선단면적이 0.5㎟ 정도의 심선으로서는 심선수가 적기때문에 압착부를 통과하는 전류용량은 1, 2개의 「심선흐름」도 큰 문제로 된다. 반대로 심선단면적이 1.25㎟ 이상의 심선게수의 비교적 많은 것은 1, 2개의 「심선흐름」이 있어도 전류용량은 문제로 될일이 없고, 특히 압착불량으로 하는 것도 있다.

그래서, 심선계수가 비교적 적은 전선의 단자압착의 경우에 있어서, 1, 2개의 정도의 심선의 흐름과 같은 정상품에 대한 압착하중의 프로우필의 차이가 작은 압착불량을 검출하는데는 아래의방법에 의하면 된다. 즉, 단자압착시 프레스에 가해지는 반력을 검출하여 이 압착하중의 총합을 구한다.

즉, 반력의 신간적 변화를 구하고, 그 반력의 저분치를 구한다. 그리고, 이 구한 반력의 적분치에 의해 압착의 불량 및 그 종류를 판별한다. 이것에 의하여 정확, 또는 신속하게 단자의 압착불량의 검출 분류가 가능하게 된다.

보다더 구체적으로는 마이크로컴퓨터(26)는 A/D 변환기(22)에서 시간계열로 입력되는 파형에 대응하는 전압값을 각 샘플링마다 가산하여 총합을 구하고, 이 구한 총합을 정상품일 경우의 총합과 비교하여 정상품보다도 총화량이 적은 것을 압착불량으로서 판정한다. 즉, 판정회로(200)는 하중센서(10)에 의해 검출된 압축하중의 시가적 변화를 제11a도-제11d도에 표시한 바와 같은 패턴으로서 포착하고, 이 패턴의 적분치 즉 압축하중의 총합에 의해 압착의 좋고나쁨 및 그종류를 판정한다. 이 패턴의 적분치 즉 압착하중의 총합에 의해 압착의 좋과나쁨 및 그종류를 판정한다. 이 경우, 단자압착시의 프레스에 가해지는 반력이 종합 즉, 작업량은 동리한 종류의 단자와 전선을 사용하면 일정하다고 하는 원칙을 이용한다.

심선을 단자로 압착하는 타이밍은 단자의 종류, 전선의 단면적, 프레스의 치형등에 의해 물리적으로 결정된다. 예컨대, 제12a도에 표시한 바와 같이 심선의 배럴(T2)에 정상으로 압착되어 있는 정상품의 경우에는 압착하중의 패턴은 예컨대 제11a도에 표시한것 같은 형상으로 되고, 압착개시시각(t₀)에서 시각(t₁)까지는 단자자를 잘라낼때의 프레스하중을 표시하고, 이 시간각(t₁)에서 시간각(t₂)까지의 사이에 있어서 단자압착을 실시하고 있다.

따라서, 시각(t₁)에서 시각(t₂)까지의 패턴파형의 적분을 실시하고 압착하중의 총합을 조사하게 되면 정상 압착에 비교하여 「심선흐름」, 「심선조각」이 발생될 경우에는 압착하중의 총합은 작게된다.

또한 심선전부가 단자(T)에 대하여 평행으로 삽입되지 않고 있으므로 제12d도에 표시한 바와 같이 배럴 중앙부를 가로지르는 심선이 나오게되는 가능성이 있고, 하중패턴은 에컨대 제11d도와 같이 되며, 그 패턴은 다양하게 된다.

또, 제12b도, 제12c도에 표시한 바와 같이 와이어배럴(T2)의 왼쪽 또는 오른쪽의 어느 배럴(T2a) 또는 (T2b)에 1, 2개의 들어갈수 있는 경우에는 압착되지 않는 가능성이 있고, 이때의 압착하중의 패턴은 예컨데 제11b도, 제11c도에 표시한것 같은 패턴으로 된다. 그리고, 압착되지 않는 경우에는 당연히 압착하중의 총합은 제12a도에 표시한 정상품에 비교하여작게된다. 이들의 경우에는 심선(W2)이 실질적으로 와이어배럴(T2)에 압착되어 있지 않기 때문에 「심선흐름」과동등한 값이다.

1, 2개정도이 심선이 흐른것같은 압착불량을 정확하게 검출하는 또다른 방법으로서, 와이어배럴과 절연배럴의 압착하중을 개별적으로 검출하고, 각각의 압착하중의 검출신호를 정상으로 압착하중프로우필과 비교하여 압착불량의 단자를 검출하도록 하여도 된다.

보다더 구체적으로는 이와 같이 와이어배럴과 절연배럴의 압착하중을 별개로 검출하기 때문에 제1도에 표시한 단자압착장치(1)의 단자압착용 형압부(5)는 제13도에 표시한 바와 같이 압착단자(T)의 와이어밸럴(T2)을 누르고 있는 와이어배럴용의 인형(5A)과 절연배럴(T1)을 누르고 있는 절연배럴용 인형(5B)등으로 구성하고, 이들의 인형은 애풀리케이터(4)의 아래끝에 전후로 배치되고, 각 인형은 대략 판형상의 부재로 형성된다.

또한 형압부(5)의 인형(5B)에서 자기앞쪽(제13도에서 좌측)에는 단자열(Tr)의 캐리어(Tc)를 절단하는 편차(5C)가 병설되어 있다. 전술한 애풀리케이터(4)가 하강하여 와이어배럴(T2)을 와이어배럴의 누름용인형(5A)에 의해 압착하중(Pa)으로 전선의 끝머리의 심선(W2)에 압착할때에는 이 와이어배럴의 누름용인형(5A)으로 압착하중(Pa)에 동등한 반력(Pa')이 생기고, 이 반력(Pa')에 대응하여 와이어배럴의 누름인형(5A)에 변형이 생긴다.

또 절연배럴(T1)을 절연배럴의 누름용인형(5B)에 의해압착하중(Pb)으로 절연수지의 피복부분(W1)에 압착할때에는 이 절연배럴의 누름용인형(5B)에 압착하중(Pb)으로 동등한 반력(Pb')이 생기고, 이 반력(Pb')에 대응하는 변형이 절연배럴의 누름용인형(5B)에 생긴다.

또 단자열(Tr)의 캐리어(Te)를 편차(5C)로 절단할때에도 편차(5C)이 반력이 생긴다. 그래서 제13도에 표시한 '바와 같이, 와이어배럴의 누름용인형(5A)과 절연배럴의 누름용(5B)에 변형의 저항소자를 사용한 로우드'셀에 의하여 구성된 압착하중 검출용의 하중센서(30),(35)를 부착하여 단자압착시에 각 인형(5A)과 인형(5B)에 생기는 전술한 변형을 검출한다.

즉, 와이어배럴의 압착하중 검출용의 하중센서(30)는 와이어배럴의 누름용인형(5A)의 표면에 센서소자(31),(32)(제14도 참조)를 부착함과 아울러 이면에 센서소자(33),(34)를 부착하여 구성하고, 또 절연배럴의 압착하중검출용의 하중센서(35)는 절연배럴의 누름용인형(5B)의 표면에 센서소자(36),(37)(제15도 참조)를 부착함과 아울러 이면에 하중센소자(38)(39)를 부착하여 구성한다.

와이어배럴의 압착하중검출용의 하중센서(30)를 구성하는 센서소자(31),(32),(33),(34)와 절연배럴의 압착하중검출용의 하중센서(35)를 구성하는 센서소자(36),(37),(38),(39)는 각각 제16도에 표시한 바와 같이 브리지회로를 형성하여 와이어배럴의 압착하중검출신호의 파형패턴 판정회로(20A), 및 절연배럴의 압착하중검출신호의 파형패턴의 판정회로(20B)에 접속한다.

파형패턴의 판정회로(20A) 및 (20B)는 제7도에 표시한 패턴의 판정회로(20)와 실질적으로 동일한 구성을 가지고 있으므로 대응하는 구성요소에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 장치에 있어서, 애풀리케이터가 상하로 작동하여 와이어배럴의 누름용인형(5A)과 절연배럴의 누름용인형(5B)이 단자의 압착대(3)위에 두개된 압착단자(T)의 와이어배럴(T2)과 절연배럴(T1)을 전선끝머리의 심선(W2)과 절연수지의 피복부(W1)에 압착하며, 와이어배럴의 압착하중 검출용의 하중센서(30)가 그 압착하중을 검출하여 그 브리지회로가 검출회로를 출력함과 아울러 절연배럴의 압착하중 검출용의 하중센서(35)가 그 압착하중을 검출하여 그 브리지회로가 검출신호를 출력한다.

각 검출신호는 파형패턴 판정회로(20A),(20B)에 입력하고, 전술한 것과같이 하여 검출신호의 파형패턴이 정상인가 이상인가가 판정되고, 이사의겨우에는 판정회로(20A) 및 (20B)에서 이상판정신호가 출력된다. 와이어배럴과 절연배럴의 각 압착파형패턴이 별개로 판정되어서 압착부착상태가 어느것도 정상일경우의 압착하중의 검출신호의 파형패턴은 제17a도, 제17b도와 같이된다.

가로축은 파형변화의 경사시간(msec), 세로축은 압착하중(Kgf)이고 제17a도는 정사의 와이어배럴의 압착하중의 검출신호의 파형패턴(ma)을 표시하고, 제17b도는 정상인 절연배럴의 압착하중의 검출신호파형패턴(mb)을 표시한다.

제18a도-제21도, 제18b도-제21b도는 압착의 부착상태가 불량일경우의 검출신호의 파형패턴을 표시하고, 전선끝머리의 심선의 일부가 와이어배럴에서 삐어져나온 상태의 심선흐름이 생겼을 경우 예컨대 심선 7개중에서 1∼2개가 와이어배럴의 압착에서 흘렀을 경우는 제18a도의 점선파형패턴(na)과 같이 된다.

와이어배럴의 정상인 압착하중의 검출신호의 파형패턴(ma)을 비교기준 파형패턴으로서 실선으로 표시하고, 이것과 심선흐름의 점선의 파형패턴(na)을 대비하면 피이크레벨의 차이가 크게 나타나기 때문에 심선흐름이 생기고 있는 것이 판정이 쉽게되고, 심선흐름이 1-2개로 있어도 정확하게 검출할 수 있다.

이런경우에 절연배럴의 절연수지의 피복에 대한 압착상태가 정상이면 그 압착하중의 검출신호의 파형패턴(nb)은 제18b도와같이 정상의 절연배럴의 압착하중의 검출신호 파형패턴(mb)(제17b도와 같음)과 대략일치하고 차이가 생기지 않는다.

와이어배럴이 심선으로되어 있지 않고 절연수지 피복끝부분을 압착하고마는 상태의 수지종이의 경우는, 이 와이어배럴의 압착하중의 검출신호의 파형패턴은 제19a도의 점선파형패턴(Pa)같이 되고, 이것과 와이어배럴의 정상압착하중의 검출신호의 파형패턴(ma)을 대비하면, 압착하중과 파형변화의 경과시간의 파형패턴의 상위가 두드러지게 되어 있고, 수지종이발생의 판정은 쉬운것이다.

이런경우에 절연배럴의 절연수지피복에 대한 압착상태가 정상이면 그 검출신호의 파형패턴(nb)은 이 제19b도와 같이 정상인 절연밸럴 압착하중의 검출신호 파형패턴(mb)과 대략일치하고 차이가 생기지 않는다.

심신조각의 경우는 와이어배럴의 압착하중의 검출신호 파형패턴의 제20a도의 점선파형패턴(qa)과 같이 되고, 이것과 와이어배럴의 정상압착하중의 검출신호 파형패턴(ma)을 대비하면 양자와 상위는 명백하고 심신조각발생의 판정은 쉬운것이다.

이때도 절연배럴의 압착상태가 정상이고, 그 검출신호의 파형패턴(nb)은 제20b도와 같이 압착하중의 검출신호 파형패턴(mb)과 대략일치한다.

절연배럴에 압착불량인 생기는 것은 제4c도와 같이 심신(W2)의 선단이 와이어배럴(T2)보다도 절연배럴(T1)쪽으로 빗나가서 절연배럴(T1)이 절연수지피복(W1)의 끝부분을 압착하지 않고 심선(W2)에 압착되고만 심선내려감 상태의 경우이고, 이때의 절연배럴의 압착하중의 검출신호의 파형패턴은 제21b도의 점선파형패턴(nr)으로 된다.

이 점선 파형패턴(nr)과 절연배럴의 정상압착하중의 검출신호 파형패턴(mb)을 대비하면 양자의 파형패턴의 피이크레벨의차이가 크고, 그 상위은 명백하고 심선내려감 발생의 판정은 쉬운것이다.

이때 와이어밸럴도 압착불량이고, 그 압착하중의 검출신호의 파형패턴은 이 제21a도의 점선파형패턴(qa)과 같이되고, 제20a도의 점선파형패턴(qa)의 경우와 마찬가지로 압착불량의 판정은 쉬운것이다.

이와 같이하여 전선끝머리에 압착된 단자의 와이어배럴와 절연배럴의 각 압착상태가 검출되고, 그 검출신호의 파형패턴이 정상인 압착상태의 검출신호 파형패턴과 대비시켜 압착하중이 정상인가 이상인가가 정확, 산속하게 판별되고, 동시에 그 압착불량의 종별이 심선흐름, 수지종지, 심선내려감 의 중에서 어느것인가가 판별된다. 그리고, 이상이 경우에는 이상판정신호가 각 판정회로(20A),(20B)에서 출력된다.

또 와이어배럴와 절연배럴의 압착하중을 검출하는 하중센서(30),(35)는 전술한 바와 같이 와이어배럴의 누름용인형(5A)과 절연배럴의 누름용인형(5B)으로 설치하는 대신에 단차압착대(3)의 와이어배럴의 받치부분과 절연배럴의 받침부분에 설치해도 된다.

또 본 발명의 방법은 소위 사이드피드형 단자만이 아니고 엔드피이드형 단자에도 적용된다. 이렇게하여도 1∼2개 정도의 심선흐름을 정확하게 검출할 수 있을 뿐만아니라, 불량발생상태의 종별까지도 판별할 수 있고, 압착상태의 좋고 나쁨을 대단히 정학, 신속하게 판전할 수 있다.

또한 상술한 실시예에 있어서 하중센서의 검출신호를 샘플링하는데 하중센서에서의 신호제벨에 의해 샘플링개시점을 판단하고 있지만, 이런경우 하중센서의 신호라인에 말려든 노이즈에 의해 트리거신호가 발생하면, 제22도에 표시한 바와 같이 정상인 압착상태의 기준신호파형(m)에 대하여 검출신호파형(n)이 신간적으로 벗나가서 메로리에 기억되기 때문에 정확한 판단이 될수없다고하는 문제가 있다.

이 대책으로서 스트레인 앰프로 필터을 걸고 혹은 트리거레벨을 올라가게하는 것으로 생각되지만, 이것으로는 증폭된 신호가 평활화되고, 즉 고주파수성분이 파에서 걸러내게되어 초기거동에 차가 있을 경우 그부분의 신호는 얻을 수 없게 된다.

그래서 아래의 방법에 의해 상술한 것같은 불량압착단자의 파형패턴과 정상압착단자의 파형패턴을 대비판정할때에 노이즈에 영향되지 않도록 할 수 있다. 즉, 제1도에 부호(50)로 표시한 바와 같이 프레스기구에 의한 단자압착동작의 개시점을 검출하는 압착동자개시의 검출센서가 설치된다. 전 술한 프레스기구에 의해 각 압착단자(T)를 1개씩 각 전선의 끝머리에 각각 압착하는 동작이 개시시점은 토글장치(7)에 의해 프레스 기구가 왕복동작하는 각 스트로우크에 있어서의 프레스기구의 동작부재의 동작개시시점으로되어 있으므로, 압착동작개시의 검출센서(50)는 프레기구의 동작부재에 근접해서 설치한다.

도면표시의 예는 압착동작개시의 검출센서(50)로서 근접센서를 이용하고, 그 센서헤드를 프레스기구의 동작부재로 되어 있는 램(6)의 위끝부분의 위치에 마주보게 근접시켜서 프레스프레임(2)에 부착시킨 예이고, 압차단자(T)를 전선의 끝머리에 압착하는동작을 실시하기 위해서 램(6)이 하강을 개시하면 이 하강개시시점을 전기한 센서(50)가 검출하므로서 단락압착동작의 개시시점이 검출된다.

제23도는 근접센서(50)를 이용할 경우의 패턴의 판정회로(20C)의 구성을 표시하고, 제7도의 표시한 구성요소와 실질적으로 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여서 이들의 상세한 설명을 생략한다. 근접센서(50)는 센서앰프(51)에 전기적으로 접속되고, 앰프(51)의 출력측은 전기한 압착하중의 검출신호의 파형패턴 판정회로(20C)의 A/D 변환기(22)의 입력하는 측으로 접속되어 있다. 근접센서(50)의 검출신호가 A/D 변환기(22)에 입력하면 이 A/D 변환기(22)는 전기한 검출신호의 입력시점에서 일정시간뒤에 전술한 단자압착시에 한중센서(10)의 브리지회로에서 출력되는 압착하중검출신호의 샘플링을 개시한다.

이 검출신호의 파형패턴은 전숙한 바와 같이 정상의 압착하중이 파형패턴과 대비되에서 검출대상의 압착단자의 압착상태가 정상인가 이상인가가 판정되지만, 이때 근접센서(50)가 검출대상의 단자의 압착동작의 개시를 검출해서부터 항상 일정시간뒤에 검출대상의 압착단자의압착상태의 검출신호가 출력되므로 이 시간안에는 안정되어 있고, 이런까닭에 하중센서의 신호라인에 말려든 노이즈에 의해 제22도에 표시한 바와 같이 정상의 압착상태의 기준신호파형(m)에 대하여 검출신호파형(n)이 시간적으로 빗나가서 메로리(24)에 기억되는 일이 없어지고, 적확한 대비판단을 할 수 있다.

또한 상술한 실시예에서는 압착동작개시의 검출센서로서 근접센서를 이용했지만, 보통 리밋스위치를 사용할수도 있고, 또 그 설치장소는 전술한 바와 같이 프레스기구 램(6)에 근접하여 설치하는 대신에 토글이나 링크의 동작개시시점을 검출하도록 설치하여도 된다.

또한 본 실시예에 있어서는 램(6)에 가해지는 압착시의 반력을 검출하는 하중센서로서 변형의 저항속자를 사용한 로우셀을 사용한 경우에 대하여 기술했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 그밖에 예로써 압전변환소자, 자기저항소자, 정전용량소자등의 하중-전기변환소자를 사용하여도 좋다,

더우기 본 실시예에 있어서는 램(6)에 하중센서를 부착했으나, 그밖에 예로써 토글장치의 링크나 애플리케이트의 단자 압착용 형압부(5)등에 부착하여도 좋다.

또한 제1도에는 단자압착용 형압부(5)에 하중센서(10')를 부착한 파선으로 표시하고 있다.

본 발명의 공작물의 성형불량검출방법은 상술한 압착단자선의 단자압착가공에 한정되지 않고, 여러종류의 프레스성형공시의 성형불량의 검출에 적용할수 있다.

제24도는 예컨대 열교환기의 파이프(55)가 지지판(56)에 뚫어설치된 구멍(57)에 압입된 상태를 표시하고, 이러한 열교환기의 파이프(55)를 도시하지 않는 압입장치에 의해 지지판(56)의 구멍(57)에 압입하는 경우, 본 발명의 방법은 파이프(55)가 정상으로 압입되었지 아닌가를 판정하는데도 적용할 수 있다.

제25도-제27도는 파이프(55)의 압입시에 압입하중의 시간변화를 표시한 것으로서 파이프(55), 구멍(57)의 형상등이 정규로 되어있고, 파이프(55)가 구멍(57)으로 적정하게 압입된 경우로 하중프로우필은 제25도의 실선(I)으로 표시한다.

한편, 파이프(55)의 압입불량이 생긴경우에는 이 정상인 하중프로우필(I)과 현저하게 달리하는 프로우필을 표시한다.

예컨대, 파이프(55)기 구멍(57)이 도중까지 밖에 삽입되지 않았을 경우, 압입하중프로우필은 예컨대 제25도의 실선(II)으로 표시되고, 압입개시에서 끝날때까지의 기간이 정상의 것과 비교하여 짧게되어 있다.

파이프(5)와 구멍(57)의 끼워맞춤정도가 느슨할 경우에는 실선(III)으로, 빽빽한 경우에는 실선(IV)으로 각각 표시되고, 전자의 경우에는 파이프(55)의 탈락이나 열매체의 누설의 우려가 있고 후자의 경우에는 파이프(55)의 끼워맞춤부분의 갈라짐이나 이 갈라진 부분에서의 열매체의 누설우려가 있다.

더우기 구멍(57)의 입구쪽의 지름이 축소하여있을 경우에는 제26도의 실선(V0에 표시한 프로우필을 반대로 넓게열려있을 경우에는 동일한 도면의 실선(VI)으로 표시한 프로우필을 각각 표시한다.

더한층 또 구멍(57)이나 파이프(55)의 끼워맞춤부분의 표면마무리가 나쁘고, 오목한 곳과 볼록한 곳이 있을 경우에는 제27도의 실선(VII)으로 표시한 압입하중프로우필을 표시한다.

상술한 바와 같이 파이프(55)의 압입불량모우드에 의해 프로우필이 달리하기 때문에 이 압입하중의 프로우필을 검출하는 것으로서, 압입불량의 유무, 불량모우드가 판절할수 있게 되고, 이 판정에 의하여 불량 압입파이프를 배제하면 열교환기의 열매체의누설, 파이프의 가라짐등을 사전에 방지할수 있다.

제28도는 본 발명 방법의 또다른 적용예를 표시하고 슬리이브(60)의 양쪽끝에서 2개의 도체끝부분(61),(62)을 삽입한뒤에 슬리이브(60)의 바깥둘레벽을 복수개소 압축(압착)변형시켜 고정하고, 도체끼리를 접속할경우에 도체끼리의접속이 좋고나쁨이 본 발명 방법에 의해 판정된다.

이런경우에 도체(61),(62) 및 슬라이브(60)에는 전기양도체, 예컨대 구리, 알루미늄재등이 사용된다. 도체(61),(62)의 바깥지름이 작거나, 슬리이브(60)의 안지름이 과대하여서 양자간의 빈틈이 크면 슬리이브(60)를 변형시키기 위한 초기하중이 작게되고, 슬리이브(60)가 도체(61),(62)에 접촉하기 시작하면 하중이 급격하게 상승한다.

이러한 하중의 프로우필은 제29도의 실선(II)으로 표시되고 정상일 경우의 프로우필(I)과 두드러진 상위를 표시한다. 하중프로우필(II)를 표시한 슬리이브의 접속은 슬리이브(60)와 도체(61),(62) 사이의 마찰력이 작고, 도체(61),(62)가 슬리이브(60)에서 탈락하기 쉽고 압착불량으로서 배제할수 있게 된다.

제30도는 프레스 각인가공에 본발명 방법이 적용되는 예를 표시하고, 펀치(64)를 기판(65)에 눌러서 소정 형상의 홈(66)를 새긴다. 프레스각인에 의해 홈(66)을 새길 경우에 홈깊이는 보통 경우 일정하지 않고 각잃는 문자, 기호, 모양등의 형상에 의해서 편차(64)에 걸리는 하중의 크기가 시간의 흐름과 함께 변화한다.

이런경우에 편차(64)쪽의 새겨넣는 면(블록면)의 일부분에 깨지는 등의 결함이 있으면, 결합펀치에 의한 각인시의 하중프로우필(제31도의 실선 II)이 정상의 펀치로 각인하고 경우의 하중프로우필(제31도의 실선 I)과 현저하게 달리하므로, 이 하중프로우필을 감시하고 있으면 펀치의 불량 즉 성형품이 성형불량을 검출할 수 있다. 또, 하중의 프로우필에서 펀치가 새겨넣는 면의 목부분에 결함이 있는지를 추측하여 정할수도 있다.

제32도는 프레스 깊은드로우잉가공에 본 발명에 방법이 적용되는 예를 표시하고, 상하의 형(67A),(67B)에 끼워두게되는 공작무(박판)(69)의 펀치(68)로서 컵, 접시등의 소정형상으로 깊은드로우잉가공된다.이런경우에 가공도중에서 공작물에 깨어짐, 파단등의 발생하는 편치(69)에걸리는 하중이 보통의 경우 공정도중에서갑자기 작게된다. 제33도의 실선(II)은 공작물(69)에 결함이 생긴 경우의 하중프로우필을 표시하고, 정상일 경우의 프로우필(1)과 두드러지게 상위한다. 공작물(69)에 끼워짐이 발생하면 펀치(68)가 일찍 밀어내려져서 가공시간을 단축함과 아울러 최대하중도 작게된다. 이와 같은 가공불량도 하중 프로우필을 감시하는 것으로서 검출이 가능하게 된다.

또, 깨어짐이나 파단이 생기지 않는 경우에 있어서도 공작물(69)의 판두께가 얇은 경우, 펀차(68)에 걸리는 하중프로우필은 제34도에서 실선(II)으로 표시한 것같이 정상의 하중프로우필(I)에 비교하여 두드러지게 저하된다.

이런경우에 가공시간은 정상가공시와 대략 동일하지만 성형품에 가공의 구김살이 발생하는 경우가 많고, 성형불량으로서 배제할 것이다. 제35도는 프레스 펀칭가공에 본 발명의 방법이 적용되는 예를 표시하고, 다이스(78) 및 펀치(79)의 형상에 따른 구멍이 공작물(얇은판)(80)에 펀칭된다.

펀치(79)의 아래면(79a)은 보통의 경우 경사시켜서 형성되고, 구멍을 뚫는힘을 감소시키며 또한 구멍뚫기가 쉽게 되었다.

그런데, 펀치(79) 및 다이스(78)의 날이 마모하여 둥글게 되면 펀칭하중이 상승하고 절단면에 되돌아감, 흐름, 요철등이 생겨서 소요의 형상의 가공을 할 수 있다.

상술한 예로서는 도면중에서 화살표방향으로 가공이 나아가지만 초기하중이 정상의 프로우필에 비교해 이상하게 클것같으면 다이스(78) 및 펀치(79)의 도면에 표시한 좌측의 날에 결함이 있고, 이것에 대응하는 공작물의 위치에 깨우짐, 되돌아감, 휘어짐등이 생기는 일이 많다.

제36도는 비이트캔등의 캔용기(86)의 끝면(87)에 프레스성형에 의해 새겨넣게되는 뚜껑여는데 쓰는 홈(88)을 표시한다. 이 홈가공에 있어서 보통의 경우 홈(88)의 작은 원부분(88a)은 홈깊이가 깊고, 큰 원부분(88b)은 얇게 가공된다. 이 홈가공시의 하중프로우필도 제30도에 표시한 프레스각인가공과 마찬가지로 시간의 경과와 아울러 하중레벨이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 홈가공시의 하중프로우필을 검출하므로서 펀치의 수명이나 홈가공불량등을 판정할 수 있다.

Claims (13)

1. 프레스성형시에 공작물에 작용하는 성형하중의 시간경과에 따르는 프로우필을 검출하고, 검출한 성형하중의 프로우필을 기준성형하중의 포로우필과 비교하고, 비교결과에 전기한 공작물의 성형불량을 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 성형불량 검출방법.
2. 와이어배럴과 절연배럴을 가지고 있고, 피복전선의 끝머리가 노출한 도체부에 전기한 와이어배럴을, 피복부에 전기한 절연배럴을 프레스성형에 의하여 압착하여 전기한 피복전선의 끝머리에 부착되는 단자의 프레스성형에 의한 단자압착시에 전기한 단자에 작용하는 압착하중의 시간경과에 따른 프로우필을 검출하고, 검출한 압착하중이 프로우필을 기준합착하중의 프로우필과 비교하고, 비교결과에 의거하여 전기한 단자의 압착불량을 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
3. 제2항에 있어서, 전기한 검출된 압착하중의 프로우필에서 이 단자에 작용한 압착하중의 적분값을 연산하고, 연산된 적분값과 소정의 기준값을 비교하여 전기한 단자의 압착불량을 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물이 압착불량 검출방법.
4. 제3항에 있어서, 전기한 검출된 압착하중 프로우필에서 소정시간 간격으로 이 단자에 작용한 압착하중값을 기록하고 기록한 압착하중값의 총합과 전기한 기준값을 비교하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
5. 제2항에 있어서, 전기한 검출된 압착하중의 프로우필에서 소정시점에 있어서의 복수의 압착하중값을 기록하고, 이들의 각 압착하중값을 각각에 대응하는 소정의 기준값과 비교하고 각 비교결과에 의거해서 전기한 단자의 압착불량을 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
6. 제5항에 있어서, 전기한 각 비교결과에 의거하여 단자의 불량모우드(mode)를 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
7. 제2항에 있어서, 전기한 검출된 압착하중의 프로우필에서 적어도 하나의 소정시점에 있어서의 압착하중값과 최대 압착하중값을 기록하고, 이들의 압착하중값과 최대압착하중값을 기록하고,이들의 압착하중 값을 각각에 대응하는소정의 기준값과 비교하고 각 비교결과에 의거하여 전기한 단자의 압착불량을 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
8. 제7항에 있어서, 전기한 각 배교결과에 의거하여 전기한 단자의 불량모두드를 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
9. 제2항에 있어서, 전기한 프레스성형시에 전기한 와이어 배럴에 작용하는 압착하중의 시간경과에 따르는 프로우필과 전기한 절연배럴에 작용하는 압착하중의 시간경과에 따르는 프로우필을 개별적으로 검출하고, 검출된 각 압착하중의 프로우필을 각각에 대응하는 기준압착하중의 프로우필과 비교하여 각 비교결과에 의거하여 전기한 단자의 압착불량을 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
10. 제9항에 있어서, 전기한 각 비교결과에 의거하여 전기한 단자의 불량모우드를 판정하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 압착불량 검출방법.
11. 단자를 단자압착대에 얹어놓고 구도장치에 의하여 구동되는 애풀리케이터에 의해 프레스성형하여 피복전성의 끝머리가 노출된 도체부에 전기한 단자의 와이어배럴을, 피복부에 절연배럴을 압착하여 전기한 전선의 끝머리에 전기한 단자를 부착하는 전기한 구동장치와 애풀리케이터 사이에 개재되고, 또한 전기한 애풀리케이터에 직접 연결되는 연결부재와 이 연결부재에 부착되어 단장착시에 전기한 단자에 작용하는 압착하중의 시간경과에 따르는 프로우필을 검출하는 센서수단 및 센서수단이 검출된 압착하중의 프로우필을 기준압착하중의 프로우필과 비교하고, 비교결고에 의거하여 전기한 단자의 압착불량을 판정하는 판정회로 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공잘물의 단자압착장치.
12. 제11항에 있어서, 전기한 열결부재는 단면적이 그밖의 부분보다 작은 넥부분을 가지고 있고, 전기한 센서수단은 이 넥부분에 부착된 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 단자압착장치.
13. 제11항에 있어서, 전기한 애풀리케이터에 의한 압착동작개시시점을 검출하고, 트리거신호를 출력하는 트리거수단을 포함해서 이루어지고, 전기한 판정회로수단은 이 트리거 수단에서의 트리거신호가 입력된 뒤의 소정시간의 경과를 기다려서 전기한 센서수단이 검출된 압착하중의 프로우필을 읽어넣어 개시하는 것을 특징으로 하는 프레스성형에 의하여 성형한 공작물의 단자압착장치.

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