JPH0711549B2 - 圧着不良端子検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電線端末に圧着端子を取付ける際に圧着不良
な端子を検出する方法に関する。

［従来の技術］ 電線の端末に圧着端子を取付けるには、圧着端子のワイ
ヤーバレルを電線端末の芯線に圧着し、インシュレーシ
ョンバレルを電線端末の絶縁樹脂被覆部分に圧着して取
付けているが、多数の圧着端子の中には芯線部分の圧着
不良や樹脂被覆部分の圧着不良等の端子が生ずることが
ある。

このような圧着端子は第５図、第６図示のように、キャ
リア21により多数の導電金属板製端子を連結した端子列
22の圧着端子20にワイヤーバレル23、インシュレーショ
ンバレル24、接触端子部25を設け、この端子列22を連続
圧着装置に送給し、端子20をキャリア21から切断し、第
７図Ａのようにワイヤーバレル23を電線端末の芯線W1に
圧着し、インシュレーションバレル24は絶縁樹脂被覆部
分W0に圧着している。

このように電線端末に取付けられる圧着端子20は正常に
圧着されると第７図Ａのような状態になるが、取付不良
の場合は同図のＢ、Ｃ、Ｄのような状態になる。同図Ｂ
は電線端末の芯線W1の一部W2がワイヤーバレル23からは
み出した圧着不良状態のいわゆる“芯線こぼれ”の状態
であり、同図Ｃはワイヤーバレル23が芯線W1に圧着され
ずに絶縁樹脂被覆W0の端部に圧着された状態のいわゆる
“樹脂かみ”の状態であり、同図Ｄは芯線W1の先端がワ
イヤーバレル23よりも下方に下ってしまいインシュレー
ションバレル24が絶縁樹脂被覆W0の端部に圧着されずに
線W1に圧着されてしまった“芯線さがり”の状態であ
る。

前記のように電線端末に取付けられた圧着端子の圧着不
良状態を検出する方法として、本出願人さきに、端子圧
着装置の型押ラムに圧力センサを取付けて端子圧着時に
型押ラムに生ずる圧着反力い伴なう歪を検出し、その検
出出力の信号波形の時間的変化パターンを正常圧着時の
信号波形の時間的変化パターンと比較して圧着不良を検
出するようにした特願昭62-114423号の端子圧着電線の
端末圧着不良検出方法を開発した。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記のように検査対象の圧着端子と比較される基準の正
常圧着端子であっても、そのすべての端子の圧着力信号
波形の時間的変化パターンは必ずしも均一でなく正常製
品でも若干のばらつきがあり、殊に、“芯線こぼれ”
（第７図Ｂ）のような異状の場合は芯線W1の一部W2のこ
ぼれ両が１〜２本程度であるとその不良圧着端子の波形
パターンと正常圧着端子の波形パターンとの差異が第８
図示のように小さいため両者の対比判別が困難である。

第８図はサイドフィード型の圧着端子において“芯線こ
ぼれ”の場合の圧着検出信号の波形の時間的変化パター
ンを示したもので、実線の波形ｍは比較すべき基準波形
パターンとなる正常圧着時の圧着力検出信号波形の時間
的変化パターンを、また点線の波形ｎは検査対象となる
圧着端子の圧着力検出信号波形の時間的変化パターンを
示し、横軸は波形変化の経過時間（msec）、縦軸は圧着
力（Kgf）である。

この波形パターンのように、端子20をキャリア21から切
断する時の挙動の波形11とワイヤーバレルとインシュレ
ーションバレルの各押圧時の挙動の波形T2が連続した一
つの波形パターンとなり、また検出信号の点線波形と正
常基準波形の実線波形との最高レベルの差異ｄはきわめ
て小さいのでこのような波形の時間的変化パターンを単
純に比較するだけでは正常圧着端子と異状圧着端子との
差異の判別が困難であるという問題点がある。

そこで本発明は、前記のように不良圧着端子の波形パタ
ーンと正常圧着端子の波形パターンとの差異が小さいよ
うな端子圧着状態の異状であっても正確に判定すること
ができる圧着不良端子検出方法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 前述の問題点を解決するために本発明は、ワイヤーバレ
ルとインシュレーションバレルを有する圧着端子のワイ
ヤーバレルを電線端末の芯線に圧着し、インシュレーシ
ョンバレルを絶縁樹脂被覆に圧着して電線端末に圧着す
る際に、ワイヤーバレルとインシュレーションバレルの
圧着力を荷重センサで別々に検出し、ワイヤーバレルと
インシュレーションバレルの各圧着力検出信号の波形パ
ターン判定回路40、46により前記のワイヤーバレルとイ
ンシュレーションバレルの各圧着力検出信号の波形パタ
ーンと正常な圧着状態の各圧着力の波形パターンとを対
比しその波形の時間的変化パターンの差異により圧着不
良な端子を検出するようにしたものである。

［作用］ 圧着端子のワイヤーバレルを押圧用刃型3Aで電線端末の
芯線に圧着し、インシュレーションバレルを押圧用刃型
3Bで絶縁樹脂被覆に圧着する時に、それぞれの圧着力に
等しい反力が生じ、これに対応して押圧用刃型3A、3Bに
それぞれ歪が生ずる。

そこでこの各歪の荷重を検出してそれぞれの圧着力の検
出信号を得る。このワイヤーバレルとインシュレーショ
ンバレルのそれぞれの圧着力の検出信号を各別の波形パ
ターン判定回路40、46に入力し、その各検出信号の各波
形パターンを、それぞれ正常な圧着状態の場合の圧着力
の波形パターンと対比し、その波形の時間的変化パター
ンの差異を判定して圧着力の不良を検出する。これによ
りワイヤーバレル押圧時の挙動およびインシュレーショ
ンバレル押圧時の挙動の各波形パターン（第８図のT2の
波形）が別々に得られ、１〜２本程度の、“芯線こぼ
れ”でも正確に検出され、さらに“芯線こぼれ”、“樹
脂かみ”、“芯線きれ”、“芯線さがり”等の不良状態
の区分も判別される。

［実施例］ 以下本発明の１実施例を図面により説明する。第１図は
本発明の方法において使用する端子圧着装置、第２図は
その側面図を示したもので、１はアプリケータであり、
これはトグル装置等の適宜の駆動手段２により上下に往
復動してアプリケータ下端に取付けた圧着端子押圧用の
刃型３を上下動させる。４はこの上下動するアプリケー
タ１の両側のガイド枠である。

前記の押圧用刃型３は、アプリケータ１の下降により圧
着端子を押圧して電線端末に圧着するものであり、これ
は第２図の側面図に示したように圧着端子のワイヤーバ
レル23（第５図、第６図、第７図示）を押圧するワイヤ
ーバレル押圧用刃型3Aと、インシュレーションバレル24
を押圧するインシュレーションバレル押圧用刃型3Bをア
プリケータ１の下端に前後に配置したものであり、各刃
型3A、3Bはほぼ板状の部材で形成する。またアプリケー
タ１の下端には端子列22のキャリア21を切断するパンチ
3Cを併設する。

５は端子圧着台であり、この端子圧着台５上に圧着端子
20を置いて前記の押圧用刃型３で押圧して電線端末に圧
着する。

６は端子配給レバーであり、上端部を枢支７し、アプリ
ケータ１とともに上下動するアーム８の先端を溝９に嵌
入し、アプリケータ１が上下動すると端子配給レバー６
が左右に揺動し、その下端の杆10の先端が左右に動くこ
とにより、多数の端子が帯状に連綴された端子列22から
圧着端子20を１個づつ切断して端子圧着台５上に配給す
る。

11は圧着端子20の取付けが終了した端子付き電線端末部
を排出するトレーである。

前記のアプリケータ１が下降して押圧用刃型３が端子圧
着台５上の圧着端子20を電線端末に圧着すると、この圧
着力に等しい反力が押圧用刃型３に生ずる。ワイヤーバ
レル23をワイヤーバレル押圧用刃型3Aにより圧着力Paで
電線端末の芯線に圧着する時にはこのワイヤーバレル押
圧用刃型3Aに圧着力Paに等しい反力Paが生じ、この反力
Paに対応してワイヤーバレル押圧用刃型3Aに歪が生ず
る。またインシュレーションバレル24をインシュレーシ
ョンバレル押圧用刃型3Bにより圧着力Pbで絶縁樹脂被覆
部分に圧着する時にはこのインシュレーションバレル押
圧用刃型3Bに圧着力Pbに等しい反力Pbが生じ、この反力
Pb対応する歪がインシュレーションバレル押圧用刃型3B
に生ずる。なお端子列22のキャリア21をパンチ3Cで切断
する時にもパンチ3Cに反力が生ずる。

そこで第３図示のように、ワイヤーバレル押圧用刃型3A
とインシュレーションバレル押圧用刃型3Bに、歪抵抗素
子を用いたロードセル等の圧力センサで構成された圧着
力検出用の荷重センサ30、35を取付けて端子圧着時に各
刃型3Aと刃型3Bに生ずる前記の歪を検出する。

すなわち、ワイヤーバレル圧着力検出用の荷重センサ30
はワイヤーバレル押圧用刃型3Aの表面に圧力センサ31、
32を取付けるとともに裏面に圧力センサ33、34を取付け
て形成し、またインシュレーションバレル圧着力検出用
の荷重センサ35はインシュレーションバレル押圧用刃型
3Bの表面に圧力センサ36、37を取付けるとともに裏面に
圧力センサ38、39を取付けて形成する。

前記のワイヤーバレル圧着力検出用の荷重センサ30を形
成する圧力センサ31、32、33、34とインシュレーション
バレル圧着力検出用の荷重センサ35を形成する圧力セン
サ36、37、38、39はそれぞれ第４図示のようにブリッジ
を組んで、ワイヤーバレルの圧着力検出信号の波形パタ
ーン判定回路40、およびインシュレーションバレルの圧
着力検出信号の波形パターン判定回路46に接続する。

前記のワイヤーバレル圧着力検出信号の波形パターン判
定回路40は、荷重センサ30のブリッジの出力を受けるス
トレンアンプ41とA/D変換器42と比較器43とメモリ44とC
PU45とよりなり、インシュレーションバレル圧着力検出
信号の波形パターン判定回路46も、荷重センサ35のブリ
ッジの出力を受けるストレンアンプとA/D変換器と比較
器とメモリとCPUを備える。

前記のように構成された装置において、アプリケータ１
が上下動してワイヤーバレル押圧用刃型3Aとインシュレ
ーションバレル押圧用刃型3Bが端子圧着台５上に置かれ
た圧着端子のワイヤーバレル23とインシュレーションバ
レル24を電線端末の芯線と絶縁樹脂被覆部分に圧着する
と、ワイヤーバレル圧着力検出用の荷重センサ30がその
圧着力を検出してそのブリッジが検出信号を出力すると
ともに、インシュレーションバレル圧着力検出用の荷重
センサ35がその圧着力を検出用してそのブリッジが検出
信号を出力する。

前記のワイヤーバレル圧着力検出用の荷重センサ30のブ
リッジから出力する検出信号はワイヤーバレル圧着力検
出信号の波形パターン判定回路40のアンプ41に入力し、
このアンプの出力信号レベルは比較器43で基準レベルと
比較され基準レベル以上であればトリガ信号を出力し、
A/D変換器42にレベルトリガをかけ、このA/D変換器はア
ンプ41の出力の検出信号をサンプリングしA/D変換して
時系列でメモリ44に入れ、CPU45においてはこの検出信
号波形のパターンとメモリ44に格納されている正常な圧
着力の波形のパターン（正常な圧着状態の端子のワイヤ
ーバレル圧着力に対応する検出信号波形のパターン）と
を比較して検出信号波形パターンが正常であるか異状で
あるかを判定し、異状の場合には異状判定信号を出力す
る。

なお比較器の基準レベルは端子圧着時に発生する波形の
立上りを促える程度の電圧レベル設定されそれ以上のレ
ベル信号はすべてサンプリングする。またサンプリング
周期はアプリケータ１の動作時間により異なるが、圧着
周期が0.8sec、圧着時間は約80msecの場合、波形を400
等分すれば再現性の良い波形が得られるので約200msec
の周期でサンプリングする。

またインシュレーションバレル圧着力検出用の荷重セン
サ35のブリッジから出力された検出信号も、前記と同様
にインシュレーションバレル圧着力検出信号の波形パタ
ーン判定回路46に入力し、アンプ、A/D変換器、比較
器、メモリ、CPUにより検出信号波形パターンと正常波
形パターンが比較され、検出信号波形パターンが正常か
異状かが判定されて異状の場合は異状判定信号が出力さ
れる。

前記のようにワイヤーバレル圧着力検出用の荷重センサ
30とインシュレーションバレル圧着力検出用の荷重セン
サ35が各々別個にワイヤーバレルの圧着力とインシュレ
ーションバレルの圧着力を検出し、その各々の圧着力検
出信号の波形パターン判定回路40、46がワイヤーバレル
とインシュレーションバレルの各々の圧着力検出信号の
波形パターンが正常か異状かを各々別個に判定するが、
圧着取付状態が正常な場合の圧着力の検出信号波形パタ
ーンは第９図（Ａ）、（Ｂ）のようになる。横軸は波形
変化の経過時間（msec），縦軸は圧着力（Kgf）であ
り、（Ａ）は正常なワイヤーバレルの圧着力の検出信号
波形パターンmaを示し、（Ｂ）は正常なインシュレーシ
ョンバレルの圧着力の検出信号波形パターンmbを示す。

第10図〜第13図は圧着取付状態が不良な場合の検出信号
の波形パターンを示し、電線端末の芯線の一部がワイヤ
ーバレルからはみ出した状態の“芯線こぼれ”が生じた
場合たとえば芯線７本のうちの１〜２本がワイヤーバレ
ルの圧着からこぼれた場合は第10図（Ａ）の点線波形パ
ターンnaのようになる。

ワイヤーバレルの正常な圧着力の検出信号波形パターン
maを比較基準波形パターンとして実線で示し、これと
“芯線こぼれ”の点線の波形パターンnaと対比すると、
ピークレベルに対する割合が大きく差異が大きく表われ
るので“芯線こぼれ”が生じていることの判定が容易と
なり、“芯線こぼれ”が１〜２本であっても正確に検出
することができる。

この場合インシュレーションバレルの絶縁樹脂被覆に対
する圧着状態が正常であれば、その圧着力の検出信号波
形パターンnbはこの第10図（Ｂ）のように正常なインシ
ュレーションバレル圧着力の検出信号波形パターンnb
（第９図Ｂと同じ）と一致し差異が生じない。

ワイヤーバレルが芯線でなく絶縁樹脂被覆端部を圧着し
てしまった状態の“樹脂かみ”の場合は、このワイヤー
バレル圧着力の検出信号波形パターンは第11図（Ａ）の
点線波形パターンpaのようになり、これとワイヤーバレ
ルの正常圧着力の検出信号波形パターンmaとを対比する
と、圧着力と波形変化の経過時間の波形パターンの相違
が顕著であり、“樹脂かみ”発生の判定は容易である。

この場合インシュレーションバレルの絶縁樹脂被覆に対
する圧着状態が正常であれば、その検出信号波形パター
ンnbはこの第11図（Ｂ）のように正常なインシュレーシ
ョンバレル圧着力の検出信号波形パターンmbと一致し差
異が生じない。

“芯線きれ”の場合はワイヤーバレル圧着力の検出信号
波形パターンが第12図（Ａ）の点線波形パターンqaのよ
うになり、これとワイヤーバレルの正常圧着力の検出信
号波形パターンmaとを対比すると両者の相違は明らかで
あり、“芯線きれ”発生の判定は容易である。このとき
もインシュレーションバレルの圧着状態が正常であり、
その検出信号波形パターンnbはこの第12図（Ｂ）のよう
に正常圧着力の検出信号波形パターンmbと一致する。

インシュレーションバレルに圧着不良が生ずるのは第７
図Ｄのように芯線W1の先端がワイヤーバレル23よりも下
方に下ってインシュレーションバレル24が絶縁樹脂被覆
W0の端部を圧着せずに芯線W1に圧着されてしまった“芯
線さがり”の状態の場合であり、このときのインシュレ
ーションバレル圧着力の検出信号波形パターンは、第13
図（Ｂ）の点線波形パターンnrとなる。

この点線波形パターンnrとインシュレーションバレルの
正常圧着力の検出信号波形パターンmbとを対比すると両
者の波形パターンのピークレベルの差異が大きく、その
相違は明らかであり、“芯線さがり”発生の判定は容易
である。

このときワイヤーバレルも圧着不良であり、その圧着力
の検出信号波形パターンはこの第13図（Ａ）の点線波形
パターンqaのようになり、第12図（Ａ）の点線波形パタ
ーンqaの場合と同様に圧着不良の判定は容易である。

前記のようにして電線端末に圧着された端子のワイヤー
バレルとインシュレーションバレルの各圧着状態が検出
され、その検出信号の波形パターンが正常な圧着状態の
検出信号波形パターンと対比されて圧着力が正常か異状
かが正確、迅速に判別され、同時にその圧着不良の種別
が“芯線こぼれ”、“樹脂かみ”、“芯線きれ”、“芯
線さがり”のいずれであるかが判別されるのであり、異
状の場合にいは異状判定信号が出力される。

この出力された異状判定信号は警報ランプ等の異状検出
報知装置や端子圧着装置等に入れ、不良品の発生を知ら
せるととに、不良状態の種別のカウントや不良品の排出
を行なう。

なおワイヤーバレルとインシュレーションバレルの圧着
力を検出する荷重センサ30、35は、前記のようにワイヤ
ーバレル押圧用刃型3Aとインシュレーションバレル押圧
用刃型3Bに設置するかわりに、端子圧着台５のワイヤー
バレル受け部とインシュレーションバレル受け部に設け
てもよい。また前記の本発明の方法は前記のようなサイ
ドフィード型端子のみでなくエンドフィード型端子にも
適用される。

［発明の効果］ 本発明は前述のように、ワイヤーバレルとインシュレー
ションバレルの圧着力を別々に検出し、その検出信号の
波形パターンを正常な波形パターンと対比して両波形の
時間的変化パターンの差異により不良な端子圧着状態を
検出するようにしたので、１〜２本程度の芯線こぼれを
正確に検出することができるばかりでなく、不良発生状
態の種別までも判別でき、圧着状態の良否をきわめて正
確、迅速に判定することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の１実施例の正面
図、第２図はその側面図、第３図Ａ、Ｂは押圧用刃型の
略示図、第４図は圧着力検出信号波形パターン判定回路
を示す図、第５図および第６図は端子列の正面図と側面
図、第７図Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは端子圧着状態を示す図、第
８図は従来の波形パターンを示す図、第９図乃至第13図
は本発明の波形パターンを示す図である。 20:圧着端子 23:ワイヤーバレル 24:インシュレーションバレル 30:ワイヤーバレル圧着力検出用荷重センサ 35:インシュレーションバレル圧着力検出用荷重センサ 40,46:波形パターン判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電線端末に圧着する圧着端子のワイヤーバ
   レルの圧着力とインシュレーションバレルの圧着力を別
   々に検出し、前記の各圧着力の検出信号の波形パターン
   を正常な圧着力の波形パターンと対比して圧着不良な端
   子を検出することを特徴とする圧着不良端子検出方法。