JP3280331B2 - 端子圧着機の圧潰圧力調節装置、及び端子圧着機の圧潰圧力調節方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端子圧着機の圧潰
圧力調節装置、及び端子圧着機の圧潰圧力調節方法に関
するものであり、特に、圧着端子を最適な圧力で圧潰す
ることができる端子圧着機の圧潰圧力調節装置、及び端
子圧着機の圧潰圧力調節方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、端子圧着機は、基台の上面に
形成された凹状のアンビルに圧着端子が送り込まれ、こ
の圧着端子を、押圧部材によって圧潰することにより端
子の圧着を行う。具体的には、この端子圧着機では、支
柱部材が垂直に立設されており、支柱部材の上側にガイ
ド部材が配設され、支柱部材の下側に基台が配設されて
いる。そして、ガイド部材の下端に、押圧部材が突出し
て取付けられ、ガイド部材及び押圧部材は動力機構によ
り上下運動する。つまり、押圧部材が下方へ移動したと
き、押圧部材の先端と基台に形成されたアンビルとの間
で圧着端子が圧潰される。

【０００３】また、端子圧着機では、押圧部材の上下運
動に同期して圧着端子が基台のアンビルに送り込まれ
る。アンビルへ送り込まれた圧着端子は順に圧潰され、
圧潰が終了するごとに新たな圧着端子と交換される。

【０００４】ところで、圧潰運転を開始する前や、圧潰
する圧着端子を異なる種類のものに交換する場合には、
次の調節作業を行わなければならない。すなわち、押圧
部材の先端とアンビルとの距離が、圧着端子の大きさに
適した距離になるように設定しなければならない。そこ
で、一般には、ガイド部材から突出する押圧部材の突出
長さを適宜変更できるようになっている。例えば、ロー
レットネジ状の調節つまみを有するハイト調節機構を備
えたものでは、調節つまみを手動で時計回り、または反
時計回りに回転させることにより、押圧部材の突出長さ
を適宜変更することができる。調節作業としては、ま
ず、アンビルの上に圧着端子を載置して圧潰動作を一度
行い、その圧潰動作により生成された圧着端子の高さ
（クリンプハイト）をノギス等の測定器具で測る。そし
て、測定された高さが最適な高さと異なる場合には、調
節つまみを手動で操作し、再度、圧潰動作を行う。そし
て、測定された圧着端子の高さが最適な高さと一致する
まで上記の調節作業を繰り返す。このように、圧着端子
の高さが最適な高さとなるように押圧部材の突出長さを
設定することにより、圧着端子が電線の端部に確実に取
付けられ、しかも電線が破損しない状態で圧着させるこ
とができる。

【０００５】なお、圧着端子をアンビル上に載置しない
状態で、押圧部材の先端とアンビルとの距離が、最適な
距離になるように計測手段で測定しながら、調節つまみ
を操作することも行われている。しかし、圧潰動作のと
きに、端子圧着機本体を構成する支柱部材等が撓み、ま
た、その撓み度合は押圧力や温度によって異なるため、
たとえ、押圧部材の先端とアンビルとの距離を正確に設
定したとしても、圧潰動作により実際に生成された圧着
端子の高さが最適な高さにならない場合がある。そこ
で、この場合においても、上記のように、圧潰動作によ
り生成された圧着端子の高さをノギス等の測定器具で測
り直す必要がある。

【０００６】ところで、端子圧着機では、複数の圧着端
子が次々と連続して圧潰されていくが、何らかの原因で
押圧部材の先端が欠けると、圧着端子を十分に圧潰する
ことができない。また、押圧部材が正常であっても、電
線の被覆材を除去する際に、圧着端子に圧着されるべき
導線の一部が除去されたり、電線の被覆材にむき残しが
生じたりすることがある。導線の一部が除去された場合
には、圧着後の結合力を十分に確保することができず、
また、電線の被覆材にむき残しがある場合には、被覆材
の一部が内部の導線と一緒に圧着端子に圧着され、圧着
端子の圧潰部分に歪みが生じる。

【０００７】そこで、圧着端子の圧潰不良を速やかに発
見するために、圧力センサを備えた端子圧着機が開発さ
れている。例えば、本願出願人の先の出願（特願平９−
１５４５０７号）には、押圧部材とガイド部材との間に
圧力センサを設け、押圧部材とアンビルとの間で圧着端
子を圧潰する際に、圧力センサにより圧力を検知するも
のが開示されている。

【０００８】この端子圧着機によれば、圧力センサで検
出される押圧力の波形は山状をしており、押圧部材の上
下運動に合わせて周期的に発生する。そして、例えば、
押圧部材の先端が欠けて押圧部材の長さが短くなると、
波形の振幅が小さくなる。そこで、波形の波高値（最大
値）が、圧着端子の圧潰条件となる圧力の許容範囲から
逸脱したとき、圧着端子の圧潰動作を停止し、異常状態
を報知するようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の端子圧
着機によれば、圧着端子の大きさが変わる毎に、調節つ
まみを操作して圧潰動作を行い、続いて、その圧潰動作
により生成された圧着端子の高さを測定し、圧着端子の
高さが最適な高さと異なる場合には、再度調節つまみを
操作して圧潰動作を行うという作業を、圧着端子の高さ
が最適な高さと一致するまで、繰り返さなければならな
かった。また、圧力センサを備え、圧潰動作時の圧力が
許容範囲から逸脱しないか否かを判定する機能を有する
端子圧着機においても、圧力を直接設定することができ
ないため、最適な圧力が検出されるまで、調節つまみを
操作しながら圧潰動作を繰り返さなければならなかっ
た。このため、従来のものは、圧潰動作を行う前の調節
作業に、多くの時間と手間を要していた。

【００１０】そこで、本発明は、圧着端子を圧潰動作す
る際の圧力を、自動的に且つ正確に、最適な圧力に調節
することができる端子圧着機の圧潰圧力調節装置、及び
端子圧着機の圧潰圧力調節方法の提供を課題とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
端子圧着機の圧潰圧力調節装置は、上面にアンビルが形
成された基台と、前記基台の上方に配設され、前記基台
に対して上下運動するように支持されたガイド部材と、
前記ガイド部材を上下運動させる動力機構と、前記ガイ
ド部材の下端に位置し、前記基台のアンビル上に載置さ
れる圧着端子に対して前記アンビルとの間で圧潰動作を
する押圧部材と、駆動軸の回転方向及び回転角度を所定
の範囲で自在に数値制御可能なモータを有し、該モータ
の回転により、前記ガイド部材の下端から下方に突出す
る前記押圧部材の突出長さを調節する調節機構と、前記
圧潰動作における圧力を検出する圧力センサと、前記押
圧部材によって圧着端子を押圧する際の最適圧力を設定
する圧力設定手段と、前記モータの前記駆動軸の回転角
度を一定角度変化させ、前記押圧部材の突出長さを一定
距離だけ長くすることにより、前記押圧部材の突出長さ
の変化に対する、検出圧力の変化度合を測定し、該変化
度合に応じて、検出圧力を前記最適圧力に近づけるのに
必要な前記押圧部材の突出補正量を推測し、該突出補正
量に基づいて前記モータの回転角度を補正する圧力調節
手段とを具備するものである。

【００１２】したがって、請求項１の発明の端子圧着機
の圧潰圧力調節装置によれば、圧潰運転を開始する前
や、圧着端子の大きさが変わる毎に、圧潰圧力の調節が
行われる。圧潰圧力の調節を行うには、まず、作業者
は、圧力設定手段により、圧着端子に対応した最適圧力
を入力する。つまり、圧着端子の種類毎に、それぞれ対
応する最適な圧力を予め把握しておくことで、圧潰する
圧着端子に対応する最適圧力が一義的に定められるた
め、この最適圧力を数値等で設定する。次に、基台のア
ンビル上に圧着端子を載置した状態で、圧力調節手段を
動作させる指示を与えると、圧力調節手段は、調節機構
を動作させる。ここで、調節機構は、ガイド部材の下端
から下方に突出する押圧部材の突出長さを変化させるも
のであり、押圧部材の突出長さが変わると、押圧部材の
先端と基台の上面に形成されたアンビルとの距離が変化
し、圧着端子を押圧する圧力が変化する。圧潰動作時の
圧力は圧力センサで検出されており、圧力調節手段は、
圧力センサで検出される検出圧力が、圧力設定手段で設
定された最適圧力に一致するように、押圧部材の突出長
さを調節する。

【００１３】なお、通常の圧潰運転では、基台の上面に
形成されたアンビルに、圧着端子が載置された状態で、
動力機構が動作する。これにより、ガイド部材が下方へ
移動し、ガイド部材の下端に位置する押圧部材の先端と
アンビルとの間で圧着端子が圧潰される。

【００１４】

【００１５】圧力調節手段は、圧力センサで検出される
検出圧力を最適圧力に近づける際、調節機構に備えられ
たモータの回転角度を調節することにより、押圧部材の
突出長さを変更する。ここで、モータとしては、ステッ
ピングモータのほか、エンコーダを備えたサーボモータ
や、超音波モータ等であってもよい。このようなモータ
を使用することにより、モータの回転角度と押圧部材の
突出長さとを互いに関連させることができるため、モー
タの駆動軸の回転方向及び回転角度を数値制御すること
により押圧部材の突出長さが自在に変更できる。

【００１６】また、圧力調節手段は、検出圧力を最適圧
力に一致させる際、まず、モータの駆動軸の回転角度を
所定の方向へ一定角度変化させる。これにより、押圧部
材の突出長さが一定長さだけ長くなる。そして、モータ
の駆動軸の回転角度を一定角度変化させた後、圧潰動作
を行い、モータの駆動軸を一定角度変化させることによ
り生じる検出圧力の変化を認識する。これにより、モー
タの駆動軸の単位角度に対する、検出圧力の変化度合が
分かる。そこで、圧力調整手段は、認識された変化度合
と、今回の圧潰動作時における検出圧力と、圧力設定手
段により設定された最適圧力とに基づいて、検出圧力を
最適圧力に一致させるための、モータの回転角度の補正
量を求める。そして、求められた補正量に基づきモータ
の回転角度を補正する。これにより、モータの回転角度
の補正に対応した距離だけ押圧部材の突出長さが長くな
り、圧潰動作時における検出圧力が最適圧力に略一致す
る。

【００１７】請求項２の発明にかかる端子圧着機の圧潰
圧力調節方法は、下端に押圧部材が配設されたガイド部
材を、動力機構の動作により下方へ移動させ、押圧部材
の先端が圧着端子に当接したことが圧力センサにより検
出されたとき、または前記ガイド部材が下死点まで移動
したとき、前記動力機構の動作を一旦停止させる第１工
程と、前記第１工程において前記押圧部材の先端が圧着
端子に当接したとき、停止位置から下死点までの距離を
算出するとともに、調節機構の動作により前記ガイド部
材に対する前記押圧部材の突出長さを、算出された距離
に相当する長さだけ短くする第２工程と、前記第２工程
の後に、前記ガイド部材を前記動力機構の動作により下
死点まで移動させるとともに、移動させたときに前記圧
力センサで検出される検出圧力を基準圧力として記憶す
る第３工程と、前記第１工程において前記押圧部材が前
記圧着端子に当接することなく下死点まで移動したと
き、前記押圧部材の先端が圧着端子に当接したことが前
記圧力センサにより検出されるまで、前記調節機構の動
作により前記押圧部材の突出長さを長くし、前記押圧部
材の先端が圧着端子に当接したときに前記圧力センサで
検出される検出圧力を基準圧力値として記憶する第４工
程と、前記第３工程または第４工程の後、前記動力機構
の動作により前記ガイド部材を所定距離だけ上昇させ、
続いて前記調節機構の動作により前記ガイド部材に対す
る前記押圧部材の突出長さを一定距離だけ長くする第５
工程と、前記第５工程の後、前記動力機構の動作により
前記ガイド部材が下死点を通過するように前記ガイド部
材を移動させる第６工程と、前記第６工程を行う際に検
出された検出圧力の最大値と、前記基準圧力との圧力差
を算出し、前記圧力差と前記第５工程における前記一定
距離との関係に基づいて、予め設定された最適圧力に対
応する前記押圧部材の突出補正量を推測する第７工程
と、前記第７工程により推測された前記突出補正量に基
づき前記押圧部材の突出長さを補正することにより、圧
着端子の圧潰動作における検出圧力を前記最適圧力に近
づける第８工程とを有するものである。

【００１８】したがって、請求項２の発明の端子圧着機
の圧潰圧力調節方法によれば、８つの工程を有する。ま
ず、第１工程では、下端に押圧部材が配設されたガイド
部材を、下方へ移動させるように動力機構を動作させ
る。そして、押圧部材の先端が圧着端子に当接したこと
が圧力センサにより検出されたとき、またはガイド部材
が下死点まで移動したとき、動力機構の動作を一旦停止
させる。これにより、ガイド部材が所定の位置で停止す
る。なお、ガイド部材を下方へ移動させる速度は、押圧
部材の先端が圧着端子に当接するときに、圧着端子に大
きな圧力が加わる前に、動力機構を停止できる速度であ
る。また、動力機構には、エンコーダ等の位置検出手段
が備えられ、これによりガイド部材の位置が検出されて
いる。

【００１９】第２工程は、第１工程において動力機構を
動作させたときに、ガイド部材が下死点に移動する前
に、押圧部材の先端が圧着端子に当接した場合の処理で
あり、この場合には、まず、停止位置（圧着端子に当接
した位置）から下死点までの距離を算出する。そして、
ガイド部材に対する押圧部材の突出長さが、算出された
距離の分だけ短くなるように調節機構を動作させる。続
く第３工程では、ガイド部材が下死点まで移動するよう
に動力機構を動作させる。このとき押圧部材の先端が圧
着端子に当接し、圧力センサにより、圧着端子を押圧す
る圧力が検出される。そこで、圧力センサで検出される
検出圧力を基準圧力として記憶する。

【００２０】第４工程は、第１工程において動力機構を
動作させたときに、押圧部材の先端が圧着端子に当接す
る前に、ガイド部材が下死点に到達した場合の処理であ
り、この場合には、調節機構を動作させ、押圧部材の先
端が圧着端子に当接することが圧力センサにより検出さ
れるまで、押圧部材の突出長さを長くする。そして、圧
着端子に当接したら調節機構を一旦停止させ、このとき
検出される圧力を基準圧力として記憶する。

【００２１】第５工程は、第３工程または第４工程の後
に行う処理、すなわち、ガイド部材が下死点に位置し、
且つ押圧部材の先端が圧着端子に当接した状態において
行う処理であり、まず、動力機構を動作させ、ガイド部
材を所定距離だけ上昇させる。この動作は、押圧部材の
突出長さを更に長くするために行う処理である。つま
り、調節機構は、ガイド部材の下端から突出する押圧部
材の突出長さを調節するものであり、調節機構の動作に
よって圧着端子に大きな圧力を加えることができない。
換言すれば、押圧部材の先端が圧着端子に当接した状態
では、押圧部材の突出長さを長くすることができないた
め、ここでは、押圧部材の突出長さを長くしても圧着端
子に当接しないように、ガイド部材を所定距離だけ上昇
させる。そして、ガイド部材を所定距離だけ上昇させた
後、調節機構部を動作させ、ガイド部材に対する押圧部
材の突出長さを一定距離だけ長くする。

【００２２】第６工程は、第５工程の後に行う処理であ
り、動力機構を動作させ、ガイド部材が下死点を通過す
るようにガイド部材を移動させる。このとき、圧力セン
サで検出される圧力の最大値、つまりガイド部材が下死
点に位置したときの検出圧力は、第５工程においてガイ
ド部材の突出長さを長くした分だけ上昇する。そこで、
第７工程では、検出された検出圧力の最大値と、記憶さ
れている基準圧力との圧力差を算出し、この圧力差と第
５工程における一定距離との関係に基づいて、押圧部材
の突出長さの変化量に対する圧力上昇度合を認識する。
そして、今回検出された検出圧力を、予め設定された最
適圧力に上昇させるために必要な押圧部材の突出長さの
補正量を推測する。なお、圧潰動作では、ガイド部材を
支持する支柱部材が撓み、また、その撓み度合は圧力等
によって異なる。このため、押圧部材の突出補正量を推
測する場合には、これらの撓み度合を考慮して推測する
ことが望ましい。また、検出圧力の最大値が最適圧力を
越えてしまうと、圧着端子が潰れ過ぎ、元に戻すことが
できないため、突出補正量は、実際より少し低い値にな
るように推測した方がよい。

【００２３】第８工程は、第７工程により推測された突
出補正量に基づいて押圧部材の突出長さを補正する。こ
の結果、圧潰動作時の検出圧力（検出圧力の最大値）は
最適圧力に略一致する。なお、第７工程において、突出
補正量を、実際より低い値に推測するものでは、１回の
補正により、検出圧力の最大値を最適圧力に一致させる
ことができない場合が多い。そこで、この場合には、第
６工程乃至第８工程を複数回繰り返し行う。これによ
り、検出圧力の最大値が最適圧力に略一致する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
端子圧着機について図１乃至図６に基づき説明する。図
１乃至図３は、本発明の一実施形態である端子圧着機を
示す斜視図、図４は、本発明の一実施形態である端子圧
着機における制御手段を示すブロック図、図５及び図６
は、本発明の一実施形態である端子圧着機の調節制御手
段における動作を示すフローチャートである。

【００２５】本実施形態の端子圧着機１は、圧着端子を
圧潰する端子圧着機本体２と、端子圧着機本体２の制御
を行う制御手段３と、端子圧着機本体２の状態、特に、
圧力センサの出力状態を表示する表示器４とを備えてい
る。端子圧着機本体２は、図１に示すように主な構成と
して、長手方向が垂直に立設する支柱部材５と、支柱部
材５の上側に配設され、動力機構６の動作により上下運
動するガイド部材７と、支柱部材５の下側に位置する基
台８とを備えている。

【００２６】支柱部材５は、金属で形成され、腕部５
ａ、柱部５ｂ，及び根部５ｃにより断面略コ字状の外観
を呈している。支柱部材５は、柱部５ｂの長手方向が地
面に対して垂直になるように設置され、腕部５ａの側面
には、ガイド部材７が上下に摺動可能な状態で取付けら
れている。また、根部５ｃの側面であり、且つガイド部
材７の下方には、基台８が取付けられている。

【００２７】ガイド部材７は、図２に示すように、金属
で形成され、支柱部材５の腕部５ａに固定された支持部
材９に横幅方向両側を支持され、上下方向にのみ摺動可
能となっている。ガイド部材７は、動力機構６により上
下運動する。

【００２８】動力機構６は、電動機１１でクランク軸１
２を回転させることにより、ガイド部材７を摺動させる
ものである。ガイド部材７の略中央には、横幅方向に向
かって延びる長孔状のガイド孔７ａが穿設されている。
ガイド孔７ａには、縦幅がガイド孔７ａに略等しい砲金
からなる摺動部材１３が嵌め込まれており、摺動部材１
３はガイド孔７ａ内を長手方向に向かって平行移動可能
になっている。摺動部材１３は、略中央を電動機１１の
駆動軸に連結されたクランク軸１２の端部に回動可能に
軸支されている。

【００２９】クランク軸１２は、電動機１１の駆動軸に
一端が連結された主軸１２ａと、主軸１２ａの他端に一
端が垂設された直交軸１２ｂと、直交軸１２ｂの他端に
垂設され主軸１２ａに略平行な作用軸１２ｃとからな
り、全体がクランク状になっている。そのため、主軸１
２ａが回転すると作用軸１２ｃの端部が円運動し、作用
軸１２ｃの端部に軸支されている摺動部材１３が、電動
機１１の駆動軸の回転により円運動する。摺動部材１３
の円運動のうち、垂直方向成分によりガイド部材７は上
下運動し、摺動部材１３の円運動のうち、水平方向成分
により摺動部材１３自身がガイド孔７ａ内を長手方向に
円運動する。なお、電動機１１の回転軸には、エンコー
ダ２９が取付けられており、ガイド部材７の位置がエン
コーダ２９を介して検出される。

【００３０】図３に示すように、ガイド部材７には、圧
力調節機構１５と圧力センサ１９とを介して押圧部材１
６が取付けられている。押圧部材１６は、ガイド部材７
の下端から突出して配設されており、圧力調節機構１５
により下方への突出長さを調節できるようになってい
る。また、押圧部材１６は、金属で形成され、下端が下
方に向かって鋭利となっている。押圧部材１６は、ガイ
ド部材７と一体となって上下動する。

【００３１】基台８は、図１に示すように支柱部材５の
根部５ｃの側面に取付けられており、上面の略全体が平
面であるが、押圧部材１６の下方に対応する部分には、
凹状のアンビル８ａが形成されている。したがって、基
台８のアンビル８ａに、圧着端子である圧着端子を載置
し、電動機１１を駆動させることにより、押圧部材１６
がガイド部材７とともに下方に移動し、押圧部材１６の
先端と基台８に形成されたアンビル８ａとが噛み合っ
て、圧着端子を圧潰する。

【００３２】圧力調節機構１５は、図３に示すように、
ガイド部材７の下端から突出する押圧部材１６の突出長
さを適宜変更するためのものである。押圧部材１６の突
出長さを変えることにより、圧潰動作時における押圧部
材１６の圧力を最適な圧力に調節することができる。こ
こで、圧力調節機構１５は本発明の調節機構に相当す
る。

【００３３】圧力調節機構１５は、動力部２１、連結部
２２、及び作動軸２３から構成されている。動力部２１
は、ステッピングモータ（以下、モータと称す）２１ａ
を有し、駆動軸の回転方向、回転角度、及び回転速度を
所定の範囲内で自在に数値制御することができる。連結
部２２は、筒状の第１歯車２２ａと円板状の第２歯車２
２ｂからなり、第１歯車２２ａは、一端がモータ２１ａ
の駆動軸に接続され、他端が取付枠２４に回転自在に取
付けられている。第２歯車２２ｂは、内周に雌ねじが形
成され、第１歯車２２ａの回転に応じて回転するように
図示しない取付部材により回動自在に取付けられてい
る。また、作動軸２３は、外周に雄ねじが形成されたボ
ルト形状であり、第２歯車２２ｂの内周に形成された雌
ねじに螺入されている。そして、作動軸２３は、上下に
移動可能であり、且つ回動不能な状態で取付けられてい
る。したがって、モータ２１ａを駆動して、モータ２１
ａの駆動軸を回転させると、第１歯車２２ａ及び第２歯
車２２ｂが回転する。このとき、第２歯車２２ｂの回転
により作動軸２３を回転させる力が作用するが、作動軸
２３は、回転不能な状態で取付けられているため、雄ね
じと雌ねじとの関係により作動軸２３は、上方向または
下方向に移動する。

【００３４】作動軸２３の下端には、圧力センサ１９を
介して押圧部材１６が接続されており、押圧部材１６は
モータ２１ａの回転に応じて上下方向に移動する。すな
わち、モータ２１ａを所定方向に回転させると、押圧部
材１６は下方に移動し、その移動量はモータ２１ａの回
転角度に対応した距離となる。また、モータ２１ａを反
対方向に回転させると、押圧部材１６は上方に移動し、
その移動量はモータ２１ａの回転角度に対応した距離と
なる。つまり、モータ２１ａの回転方向及び回転角度を
数値制御することにより、押圧部材１の移動方向及び移
動量（突出長さ）を制御することができる。

【００３５】このような構成の圧力調節機構１５によ
り、押圧部材１６の先端と基台８の上面に形成されたア
ンビル８ａとの距離が調節される。つまり、圧力センサ
１９で検出される圧潰動作時の圧力が最適圧力となるよ
うに、押圧部材１６の突出長さが調節される。この調節
は、圧潰運転を開始する前や、圧潰される圧着端子が異
なる種類の圧着端子に交換される際に行われる。

【００３６】この圧力調節機構１５は、制御装置３の調
節制御手段３３等によって制御され、圧潰動作において
最適な圧力が得られるように、押圧部材１６の突出長さ
が自動的に調節される。なお、この調節の方法について
は後述する。

【００３７】圧力調節機構１５と押圧部材１６との間に
は、圧力センサ１９が設けられており、押圧部材１６と
アンビル８ａとの間で圧着端子を圧潰する際に、押圧部
材１６に加わる圧力を検出する。この圧力は、圧着端子
が受ける圧力に略等しい圧力である。圧力センサ１９
は、圧電素子等で構成され、受けた圧力に応じて抵抗値
が変化する。

【００３８】ここで、圧力センサ１９が検知する押圧力
の変化について説明する。圧力センサ１９が検知する押
圧力の波形は山状をしており、押圧部材１６の上下運動
に合わせて周期的に発生し、各波形の振幅は略一定であ
る。つまり、押圧部材１６の先端が圧着端子に当接し始
めると、圧力センサ１９に圧力が加わり、押圧部材１６
が上下運動の下死点に位置したとき、最も大きな圧力が
検知される。そして、押圧部材１６が下死点から上方に
移動するにつれて、検知される圧力は小さくなる。

【００３９】押圧部材１６の先端が破損して押圧部材１
６の全長が短くなると、押圧部材１６が下死点に到達し
たときの押圧部材１６の先端とアンビル８ａとの距離が
十分に短くならないため、圧着端子を十分に圧潰できな
くなる。そのため、圧力センサ１９が検知する圧力が小
さくなる。なお、圧着端子を十分に圧潰できない場合に
は、電線端部に圧着された圧着端子と電線との結合力が
十分に得られないだけでなく、圧着端子と電線との接触
抵抗が基準値以下にならない。また、導線の一部が除去
された電線を圧着端子に挿入する場合にも、押圧部材１
６の先端が欠けている場合と同様に圧力センサ１９が検
知する圧力が小さくなる。一方、電線の端部の被覆材の
一部が、何らかの原因で除去できずに残されたままの状
態で圧着端子に挿入された場合には、圧力センサ１９が
検知する圧力の最大値が大きくなる。

【００４０】そこで、本実施形態の端子圧着機１では、
電線と圧着端子との結合強度及び接触抵抗の許容基準と
なる範囲を予め決め、圧力センサ１９が検知する押圧力
の変化を分析して、圧着端子の電線端部への圧着状態に
より電線と圧着端子との間の結合強度及び接触抵抗が許
容範囲内であるか否かを判断している。そして、圧力セ
ンサ１９が検知する押圧力の分析結果が圧着不良を示す
場合、即ち検知される圧力が許容範囲間から逸脱する場
合には、不良品として除外される。

【００４１】図４は、制御手段３の構成を示すブロック
図である。制御手段３は、位置検出部３０と、圧力認識
部３１と、異常検出部３２と、調節制御手段３３（本発
明の圧力調節手段に相当）とを有する。位置検出部３０
は、動力機構６に備えられたエンコーダ２９の出力に基
づいてガイド部材７の位置を認識する。また、圧力認識
部３１は、圧力センサ１９の抵抗値に基づいて圧力を認
識する。異常検出部３２は、電線と圧着端子との結合強
度及び接触抵抗の許容基準となるしきい値を設定する許
容範囲設定部３４と、圧力認識部３１の出力の波高値
（最大値）と許容範囲設定部３４で設定される基準値と
を比較する比較部３５とを備え、圧力認識部３１の出力
が許容範囲から逸脱するとき、動力機構制御部３６に停
止信号を送出する。

【００４２】調節制御手段３３は、演算及び制御を行う
中央情報処理装置（ＣＰＵ）と、読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）から
なる補助記憶装置とを備えており、図５及び図６に示す
プログラムに従って圧潰圧力の調節を行う。調節制御手
段３３の入力ポートには、前述の位置検出部３０及び圧
力認識部３１のほか、圧力設定部３７と、圧力調節指示
スイッチ３８が接続されており、調節制御手段３３の出
力ポートには、動力機構制御部３６と、調節機構制御部
３９とが接続されている。

【００４３】圧力設定部３７（本発明の圧力設定手段に
相当）は、圧潰動作を行う際の最適な圧力を数値で設定
するものである。具体的には、圧着端子の型式とそれに
対応する最適な圧力とがテーブルとして用意され、圧潰
する圧着端子が決まると、それに応じて一義的に定まる
ため、そのテーブルに基づいて最適値を入力する。ま
た、圧力調節指示スイッチ３８は、圧力の自動調節の開
始を指示するためのものであり、作業者によって押圧さ
れると、調節制御手段３３に調節開始指示信号が送出さ
れる。

【００４４】また、動力機構制御部３６は、調節制御手
段３３の出力に基づいて動力機構６の電動機１１の回転
角度、回転方向、及び回転速度を制御する。つまり、動
力機構６には、電動機１１の回転角度に応じて出力を送
出するエンコーダ２９が配設されているため、位置検出
部３０を介して認識されるエンコーダ２９の出力に基づ
いて電動機１１を制御することにより、電動機１１を任
意の方向に、任意の角度だけ回転させることができる。
また、動力機構制御部３６には、異常検出部３２の比較
部３５の出力が入力されており、通常の圧潰運転中に、
異常検出部３２から停止信号が送出された場合には、電
動機１１の駆動を停止し、圧潰運転を中止する。

【００４５】また、制御手段３は、表示制御部４０を備
えている。表示制御部４０は、圧力認識部３１によって
認識される圧力の計時的変化を表示器４にグラフで表示
させるとともに、圧潰動作時における圧力（最大検出圧
力）を表示器４に数値で表示させる。

【００４６】次に、本実施形態の端子圧着機１の調節制
御手段３３における圧潰圧力の調節動作について、図５
及び図６に示すフローチャートに基づき説明する。圧着
端子を基台８のアンビル８ａにセットした状態で、圧力
設定部３７により、圧着端子に対応した最適圧力が入力
され（ステップＳ１においてＹＥＳ）、続いて圧力調節
指示スイッチ３８より、圧潰圧力の調節動作の開始が指
示されると（ステップＳ２においてＹＥＳ）、まず、動
力機構制御部３６により電動機１１を駆動し、ガイド部
材７を下方へ移動させる（ステップＳ３）。なお、この
ときの電動機１１の回転速度は、通常の圧潰動作時の回
転速度に比べて十分遅くなるように設定されている。こ
のため、押圧部材１６の先端が圧着端子に当接した際、
圧着端子に大きな圧力が加わる前に、電動機１１を停止
することができる。また、電動機１１の回転角度、及び
圧力センサ１９の出力は、それぞれ位置検出部３０、及
び圧力認識部３１により、常に検出されている。

【００４７】電動機１１を回転させ、ガイド部材７を下
方へ移動させた結果、ガイド部材７の下端に配設された
押圧部材１６の先端が圧着端子に当接した場合、すなわ
ち、圧力センサ１９の検出圧力が所定値を越えた場合に
は（ステップＳ４においてＹＥＳ）、電動機１１を停止
する（ステップＳ５）。続いて、位置検出部３０の出力
に基づいて、ガイド部材７の停止位置とガイド部材７の
下死点との距離Ｌを算出する（ステップＳ６）。そし
て、調節機構制御部３９によりモータ２１ａを駆動し、
ガイド部材７から突出する押圧部材１６の突出長さを、
ステップＳ６で算出した距離Ｌ分だけ短くする（ステッ
プＳ７）。

【００４８】続いて、動力機構制御部３６により電動機
１１を駆動し、ガイド部材７を下死点まで移動させる
（ステップＳ８）。このとき押圧部材１６の先端が圧着
端子に当接し、圧力センサ１９の出力は、圧着端子を押
圧する押圧力に応じた値となる。そこで、圧力認識部３
１で認識される検出圧力を基準圧力として記憶し（ステ
ップＳ９）、ステップＳ１６に進む。

【００４９】一方、ステップＳ４において、押圧部材１
６の先端が圧着端子に当接する前に、ガイド部材７が下
死点に到達した場合には（ステップＳ１０においてＹＥ
Ｓ）、電動機１１を一旦停止する（ステップＳ１１）。
続いて、調節機構制御部３９によりモータ２１ａを駆動
し、ガイド部材７から突出する押圧部材１６の突出長さ
を長くする（ステップＳ１２）。そして、押圧部材１６
の先端が圧着端子に当接した場合、すなわち、圧力セン
サ１９の検出圧力が所定値を越えた場合には（ステップ
Ｓ１３においてＹＥＳ）、モータ２１ａの回転を停止す
る（ステップＳ１４）とともに、圧力認識部３１で認識
される検出圧力を基準圧力として記憶し（ステップＳ１
５）、ステップＳ１６に進む。

【００５０】ステップＳ１６では、動力機構制御部３６
により電動機１１を駆動し、ガイド部材７を所定量（例
えば１ｍｍ）上昇させる。モータ２１ａは、ガイド部材
７の下端から突出する押圧部材１６の突出長さを調節す
るものであり、モータ２１ａにより圧着端子に大きな圧
力を加えることができないため、換言すれば押圧部材１
６の先端が圧着端子に当接した状態では押圧部材１６の
突出長さを長くすることができないため、ステップＳ１
６では、押圧部材１６の突出長さを長くすることができ
るように、ガイド部材７を１ｍｍだけ上昇させている。
そして、ガイド部材７を１ｍｍ上昇させた後、調節機構
制御部３９によりモータ２１ａを駆動し、ガイド部材７
から突出する押圧部材１６の突出長さを５０μｍだけ長
くする（ステップＳ１７）。

【００５１】続いて、動力機構制御部３６により電動機
１１を駆動し、ガイド部材７が下死点を通過するように
ガイド部材７を移動させる（ステップＳ１８）。このと
き、圧力センサ１９で検出される圧力の最大値、つまり
ガイド部材７が下死点に位置したときの検出圧力を認識
する（ステップＳ１９）。この検出圧力は、ステップＳ
９またはステップＳ１５において記憶された基準圧力よ
りも高く、また基準圧力との差は、押圧部材１６の突出
長さを５０μｍだけ長くしたことにより生じる大きさで
ある。そこで、検出圧力（最大値）と基準圧力との圧力
差を求め（ステップＳ２０）、この圧力差に基づいて、
押圧部材１６の突出長さの変化に対する圧力上昇度合を
認識する。そして、今回検出された検出圧力を予め設定
された最適圧力に上昇させるために必要な押圧部材１６
の突出長さの補正量（モータ２１ａの回転角度の補正
量）を推測する（ステップＳ２１）。なお、圧潰動作を
行う際には、ガイド部材７を支持する支柱部材５が撓
み、その撓み度合は圧力等によって異なるため、押圧部
材１６の突出補正量を推測する際には、これらの撓み度
合を考慮して推測する。また、押圧部材１６の突出補正
量を極めて正確に推測することができれば、１回の補正
により、検出圧力を最適圧力に一致させることができる
が、通常は誤差等を含んでいるため、この補正量に基づ
いて補正を行うと、検出圧力が最適圧力を越えてしまう
場合がある。そして、最適圧力を越えると、圧着端子が
潰れ過ぎ、元に戻すことができない。そこで、本実施形
態の端子圧着機１では、補正量は、実際より少し低い値
となるように推測している。

【００５２】そして、調節機構制御部３９によりモータ
２１ａを駆動し、ガイド部材７から突出する押圧部材１
６の突出長さを、ステップＳ２１により推測された突出
補正量だけ長くする（ステップＳ２２）。その後、再
び、動力機構制御部３６により電動機１１を駆動し、ガ
イド部材７が下死点を通過するように移動させ（ステッ
プＳ２３）、圧力センサ１９で検出される圧力の最大値
を認識する（ステップＳ２４）。

【００５３】押圧部材１６の突出長さを補正した結果、
圧力センサ１９で検出される圧力の最大値が、圧力設定
部３７で設定された最適圧力に略一致した場合には（ス
テップＳ２４においてＹＥＳ）、圧潰圧力の自動調節を
終了するが、本実施形態では、ステップＳ２１で突出補
正量を推測するにあたり、実際より少し低い値に推測し
ているため、１回の補正では検出圧力が最適圧力に一致
しない。そこで、ステップＳ２５において、検出圧力が
最適圧力に略一致するまで、ステップＳ２１乃至ステッ
プＳ２４の制御を繰り返す。つまり、ステップＳ２１で
は、突出補正量と、押圧部材１６の突出長さを突出補正
量だけ長くした際に生じた圧力上昇度合とを認識し、今
回検出された検出圧力を予め設定された最適圧力に上昇
させるために必要な、押圧部材１６の突出長さの補正量
を推測する。そして、ステップＳ２３及びステップＳ２
４の制御を同様に行う。このように、ステップＳ２１乃
至ステップＳ２４の制御を複数回繰り返すことにより、
検出圧力が最適圧力に徐々に近づき、最終的には最適圧
力に極めて近い圧力となる。

【００５４】なお、図５及び図６に示すフローチャート
において、ステップＳ３乃至ステップＳ５と、ステップ
Ｓ１０及びステップＳ１１とが本発明の第１工程に相当
し、ステップＳ６及びステップＳ７が本発明の第２工程
に相当し、ステップＳ８及びステップＳ９が本発明の第
３工程に相当し、ステップＳ１２乃至ステップＳ１５が
本発明の第４工程に相当する。また、ステップＳ１６及
びステップＳ１７が本発明の第５工程に相当し、ステッ
プＳ１８及びステップＳ１９が本発明の第６工程に相当
し、ステップＳ２０及びステップＳ２１が本発明の第７
工程に相当し、ステップＳ２２乃至ステップＳ２５が本
発明の第８工程に相当する。

【００５５】このように、上記の端子圧着機１では、圧
力設定部３７により圧着端子に対応した最適圧力値を入
力し、圧力調節指示スイッチ３８によって調節制御手段
３３を動作させるように指示するだけで、圧力認識部３
１で認識される検出圧力が最適圧力に一致するように、
調節機構制御部３９を介してモータ２１ａが制御され
る。したがって、ガイド部材７の下端から突出する押圧
部材１６の突出長さを、圧潰動作時に、最適圧力が得ら
れる長さに自動的に調節することができる。このため、
圧潰圧力の調節作業を極めて容易に、且つ速やかに行う
ことができる。

【００５６】特に、上記の端子圧着機１では、モータと
して、ステッピングモータを使用するため、モータの駆
動軸の回転方向及び回転角度を制御することにより、押
圧部材１６の突出長さを自在に変更することができる。

【００５７】また、上記の端子圧着機１では、押圧部材
１６の突出長さの変化に対する、検出圧力の変化度合を
測定し、その変化度合に応じて、現状の検出圧力を最適
圧力に近づけるのに必要な押圧部材１６の突出補正量を
推測し、その突出補正量に基づいてモータ２１ａの回転
角度を補正するため、検出圧力を最適圧力に極めて近づ
けることができる。

【００５８】さらに、上記の端子圧着機１では、押圧部
材１６の突出補正量を推測するにあたり、実際より低く
補正量を推測し、複数回の補正により徐々に検出圧力を
最適圧力に近づけるため、突出補正量に誤差が含まれて
いても、検出圧力が最適圧力を大きく越えることがな
い。このため、確実に最適圧力に近づけることができ
る。

【００５９】加えて、上記の端子圧着機１では、圧力の
異常を検出するために備えられた圧力センサを兼用し
て、圧潰圧力の調節における圧力を測定することができ
るため、構造の複雑化や商品コストの上昇を抑制でき
る。

【００６０】ところで、上記実施形態の端子圧着機１で
は、圧力調節機構１５のモータとしてステッピングモー
タを示したが、エンコーダを備えたサーボモータや、超
音波モータ等であってもよい。

【００６１】上記実施形態の端子圧着機１の調節制御手
段３３では、モータ２１ａの回転角度の変化（押圧部材
１６の突出長さの変化）に対する検出圧力の変化から、
押圧部材１６の突出補正量を推測するものを示したが、
押圧部材１６の突出長さを、予め定められた一定長さづ
つ補正し、徐々に最適圧力に近づけるようにしてもよ
い。

【００６２】上記実施形態の端子圧着機１の調節制御手
段３３では、押圧部材１６の突出補正量を推測するにあ
たり、突出補正量を実際の値より低く推測し、複数回の
補正を繰り返すことにより検出圧力を最適圧力に一致さ
せるものを示したが、検出誤差がなければ、１回の補正
により検出圧力が最適圧力に一致するように、補正量を
決定してもよい。

【００６３】上記実施形態の端子圧着機１では、圧力調
節機構１５のモータ２１ａの駆動によって、押圧部材１
６の突出長さを長くし、その後、電動機１１を駆動して
ガイド部材７が下死点を通過するようにガイド部材７を
移動させ、下死点での検出圧力（最大検出圧力）が最適
圧力に略一致するか否かを判定するようにしたが、モー
タ２１ａの駆動力により、圧着端子を圧潰することがで
きれば、まず、電動機１１を駆動してガイド部材７を下
死点まで移動させ、その後、モータ２１ａを駆動し、検
出圧力が最適圧力に略一致するまで、押圧部材１６の突
出長さを長くすればよい。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の端子圧
着機の圧潰圧力調節装置は、圧力センサによる検出圧力
が、圧力設定手段で設定された最適圧力に一致するよう
に、調節機構が制御されるため、ガイド部材の下端から
突出する押圧部材の突出長さを、圧潰動作時に、最適圧
力が得られる長さに自動的に調節することができる。こ
のため、圧潰圧力の調節作業を容易に、且つ速やかに行
うことができる。特に、調節機構のモータの回転角度を
制御することにより、押圧部材の突出長さを自在に調節
することができる。また、モータの回転角度の変化に対
する、検出圧力の変化度合を測定し、その変化度合に基
づいてモータの回転角度を補正するため、圧潰動作時の
圧力を最適圧力に速やかに一致させることができる。

【００６５】

【００６６】請求項２の発明の端子圧着機の圧潰圧力調
節方法は、圧潰圧力の調整を自動で行うことができるた
め、作業者の負担を大きく低減することができる。ま
た、極めて正確に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である端子圧着機の全体を
示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態である端子圧着機のガイド
部材近傍を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態である端子圧着機の押圧部
材の上部を示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施形態である端子圧着機における
制御手段を示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施形態である端子圧着機の調節制
御手段における動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明の一実施形態である端子圧着機の調節制
御手段における動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 端子圧着機（端子圧着機の圧潰圧力調節装置） ６ 動力機構 ７ ガイド部材 ８ 基台 ８Ｃ アンビル １１ 電動機 １５ 圧力調節機構（調節機構） １６ 押圧部材 １９ 圧力センサ ２１ａ モータ ２９ エンコーダ ３０ 位置検出部 ３１ 圧力認識部 ３３ 調節制御手段（圧力調節手段） ３６ 動力機構制御部 ３７ 圧力設定部（圧力設定手段） ３８ 圧力調節指示スイッチ ３９ 調節機構制御部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面にアンビルが形成された基台と、 前記基台の上方に配設され、前記基台に対して上下運動
   するように支持されたガイド部材と、 前記ガイド部材を上下運動させる動力機構と、 前記ガイド部材の下端に位置し、前記基台のアンビル上
   に載置される圧着端子に対して前記アンビルとの間で圧
   潰動作をする押圧部材と、駆動軸の回転方向及び回転角度を所定の範囲で自在に数
   値制御可能なモータを有し、該モータの回転により、 前
   記ガイド部材の下端から下方に突出する前記押圧部材の
   突出長さを調節する調節機構と、 前記圧潰動作における圧力を検出する圧力センサと、 前記押圧部材によって圧着端子を押圧する際の最適圧力
   を設定する圧力設定手段と、前記モータの前記駆動軸の回転角度を一定角度変化さ
   せ、前記押圧部材の突出長さを一定距離だけ長くするこ
   とにより、前記押圧部材の突出長さの変化に対する、検
   出圧力の変化度合を測定し、該変化度合に応じて、検出
   圧力を前記最適圧力に近づけるのに必要な前記押圧部材
   の突出補正量を推測し、該突出補正量に基づいて前記モ
   ータの回転角度を補正する 圧力調節手段とを具備するこ
   とを特徴とする端子圧着機の圧潰圧力調節装置。
2. 【請求項２】 下端に押圧部材が配設されたガイド部材
   を、動力機構の動作により下方へ移動させ、押圧部材の
   先端が圧着端子に当接したことが圧力センサにより検出
   されたとき、または前記ガイド部材が下死点まで移動し
   たとき、前記動力機構の動作を一旦停止させる第１工程
   と、 前記第１工程において前記押圧部材の先端が圧着端子に
   当接したとき、停止位置から下死点までの距離を算出す
   るとともに、調節機構の動作により前記ガイド部材に対
   する前記押圧部材の突出長さを、算出された距離に相当
   する長さだけ短くする第２工程と、 前記第２工程の後に、前記ガイド部材を前記動力機構の
   動作により下死点まで移動させるとともに、移動させた
   ときに前記圧力センサで検出される検出圧力を基準圧力
   として記憶する第３工程と、 前記第１工程において前記押圧部材が前記圧着端子に当
   接することなく下死点まで移動したとき、前記押圧部材
   の先端が圧着端子に当接したことが前記圧力センサによ
   り検出されるまで、前記調節機構の動作により前記押圧
   部材の突出長さを長くし、前記押圧部材の先端が圧着端
   子に当接したときに前記圧力センサで検出される検出圧
   力を基準圧力値として記憶する第４工程と、 前記第３工程または第４工程の後、前記動力機構の動作
   により前記ガイド部材を所定距離だけ上昇させ、続いて
   前記調節機構の動作により前記ガイド部材に対する前記
   押圧部材の突出長さを一定距離だけ長くする第５工程
   と、 前記第５工程の後、前記動力機構の動作により前記ガイ
   ド部材が下死点を通過するように前記ガイド部材を移動
   させる第６工程と、 前記第６工程を行う際に検出された検出圧力の最大値
   と、前記基準圧力との圧力差を算出し、前記圧力差と前
   記第５工程における前記一定距離との関係に基づいて、
   予め設定された最適圧力に対応する前記押圧部材の突出
   補正量を推測する第７工程と、 前記第７工程により推測された前記突出補正量に基づき
   前記押圧部材の突出長さを補正することにより、圧着端
   子の圧潰動作における検出圧力を前記最適圧力に近づけ
   る第８工程とを有する端子圧着機の圧潰圧力調節方法。