JPH0721977B2 - 電線端末自動処理方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電線端末自動処理方法及びその装置に関する。

（従来の技術） 従来この種の方法及び装置は知られていなかった。裸丸
形、先開形端子と電線との圧着のためにストリップ、ツ
イスト、圧着等の各工程が必要である。ストリップは電
線の被覆を剥がすため、ツイストはひげを出さない（ば
らけさせない）ため、そして圧着は端子と撚り線を端子
から外れないように固定するために必要である。従来上
記の工程が個々には行われていた、即ちストリップの
み、ツイストのみ又は圧着のみがそれぞれ単独に別々の
装置で行われていた。しかし個々の工程を別々の準備工
程を経て行うのでは電線のセット、端子のセット、電線
の排出等に手数を要し作業能率が悪くて作業者の負担が
大きく、その上端子の除去される被覆の長さのばらつき
が生じて製品品質が低いものであった。

（発明の課題） 本発明は電線の端子圧着のための工程を個々に行うので
はなく、ワンタッチ（電線の挿入により全自動的に端末
の圧着が完了する）で端子圧着を完了し、その際圧着個
所に端子が残っているのに電線に新たな端子が圧着され
るような事故は確実に阻止されるようにした電線端末自
動処理方法及びその装置を提供することを課題とする。

（課題の解決のための手段） 本発明によれば、上記課題は特許請求の範囲第１項及び
第２項に記載の構成によって解決される。

（発明の効果） 本発明によれば、端子圧着の自動化及び作業能率の向
上、圧着品質の向上及び操作の簡易性が達成され、また
装置自体の小型化、軽量化も達成され、従って本願発明
による方法及びその装置は電設作業の随所で有利に利用
されることができる。

（実施例） 第１図、第2a図〜第2k図、第３図、第４図及び第５図に
基づいて本発明を説明する。

（構成） 一回転クラッチ付減速モータ２は基台１上に取りつけら
れている。電源としてはAC100Vが使用される。モータ軸
2aにはピニオン３があり、これと噛み合う歯車３、及び
歯車４は主軸５に同軸的に固定されている。主軸５は基
台１上に固定された軸受ユニット６によって矢印Ａ方向
（第2a図）に回転可能に支承されている。主軸５には溝
カムである7b、7i及び外形カム7a、7c、7d、7e、7f、7
g、7h、7j、7kが回転不能に固定されている。第１図及
び第2a図〜第2k図によれば、次の構成が明らかである。

第2a図によれば、ワイヤクランプは主軸５上のワイヤク
ランプカム7aに当接するように、一端にローラ12の付い
た従動節11が基台１上の図示しないブラケットに固定さ
れた軸に回転可能に軸支されて従動節11がばね13により
附勢されており、従動節11の他端にはピン14が設けられ
ている。ワイヤクランプは基台１上に渡って主軸５に平
行に配設された軸15上、矢印Ｂ方向（第2b図）に運動可
能に配設されたチャックスライド16に軸止されたレバ17
の又状部17aと係合する。チャックスライド16は基台１
上のブラケット1aによっても案内されることができる。
カム7aと従動節11との接触のためにはばね13を使用する
外に、２つのカムを確動カムの形で使用してワイヤクラ
ンプの従動節11の運動を完全に拘束することもできる。
レバ17と一体のピニオン18がチャックスライド16に回転
可能に軸止され、このピニオン18に同様にチャックスラ
イド16に軸止された別のピニオン19が噛み合う。ピニオ
ン18、19にはそれぞれクランプジョウ20、21が固着され
ていて、両ピニオンの回転により、クランプジョウ20、
21の開閉が行われる。上記クランプジョウ20には下部ク
ランプジョウ21の溝に相応してＵ字形の案内溝の縁20a
が下方へ向かって突出して形成され、案内溝20aはクラ
ンプジョウ20、21の閉鎖時に詳しく図示しない下部クラ
ンプジョウ21の案内溝の両縁に沿って形成された浅い凹
溝に係入して確実に電線９を捕捉し、かつはみ出しを防
止するようにされており、また上部クランプジョウ20の
外方から案内溝内にラジアル方向に突出する、先端の圧
子を圧縮ばねを介して結合して成る調整ねじ20bが付設
されており、その圧子が電線を押圧することにより一定
寸法のクランプジョウ20、21によって直径の相異なる電
線（例えば0.75〜2.0mm²）に対しても適合した案内がで
きるようにされている（第2a図）。上部クランプジョウ
20に案内溝の縁20aを突出させて電線９の案内を確実に
することができるようになったのは、後で説明するエジ
ェクタ機構により端子10及び電線10をクランプジョウ2
0、21の横方向に排出できるような構成を具備すること
に依る。チャックスライド16の軸15上の支持はチャック
スライド16の軸支承部に装着されたスライドベアリング
16aを介して行われる。それによってチャックスライド1
6の縦往復運動は円滑にかつ耐久的に行われることがで
き、しかも確実なストローク精度とタイミングをもって
行われることができる。軸15はボールスプラインとして
形成されている。

第2b図によれば、チャックスライド16の下面に固着され
たピン22が基台１上の図示しないブラケットに軸止され
たレバ23の一端の又状部23aが係入し、レバ23の他端は
ローラ24を介して溝カム7bの溝に係入している。

第2c図によれば、ストリップブレード25、26が示され、
ストリップブレード25、26の横溝25a、26aにローラ27、
28が係入し、ローラ27、28は従動節29、30に回転可能に
固定され、その際ローラ27aは従動節29に偏心調整可能
に固定されており、それによってストリップブレード25
の上下位置が電線の太さに応じて基準位置に対して微調
整されることができ、従動節の他端のローラ31、32がカ
ム7c₁、7c₂と接触している。カム7c₁、7c₂は合わせて１
つのカムを形成する。従動節29、30は基台１上の図示し
ないブラケットに軸止されている。両従動節29、30は常
にスプリング33によりカム面にローラが圧着されるよう
に附勢されている。スプリングを使用せずに一体のレバ
によりストリップブレードの開閉運動を運動拘束的に行
わせることもできる。ストリップブレード25、26は矢印
c₁、c₂の方向又はその反対方向に運動する。電線９の挿
入方向から見てストリップブレード25、26の直前にセパ
レータ91が基台１上のブラケットに固定して設けられて
おり、このセパレータ91は端子圧着後の端子及び電線の
不所望の微小移動によりストリップブレートに引っ掛か
るような事故を阻止するために設けられている。

ツイスト駆動は第2d図に示され、ローレット面35a、36a
を備えたジョウ35、36が前記ストリップブレート25、26
の横溝25b、26b中に滑動可能に係入している。上部ジョ
ウ35及び下部ジョウ36はリンク37、38を介してレバ39に
ピン止めされ、レバ39は基台１上のブラケットに軸止さ
れており、レバ39は一端にローラ40、41を備え、ローラ
40、41は各カム7d₁、7d₂と接触している。これにより、
ジョウ35、36は矢印d₁、d₂の方向に又はその反対方向に
運動可能である。ツイストはストリップブレード25、26
の横溝25b、26b中にストリップブレード25、26に対して
横に運動可能に案内されており、それによってストリッ
プブレード26、26の閉じている時にジョウ35、36のロー
レット面35a、36aが電線の被覆に当接してツイスト運動
を行い、ストリップブレード25、26の解放方向への運動
の際に被覆から離れつつ戻り運動を行うことによりいわ
ゆるスクェアモーションを行うように構成されている。
電線９のストリップブレード25、26を切り込まれた被覆
部分のツイストはストップの直後のばらけ防止、直線性
の維持等に役立つ。

第2e図によれば、基台１上のブラケットに軸止された従
動節45はローラ46を介してカム7eに接触している。従動
節45の他端はフオーク状に溝45aを有し、溝45aには別の
レバ48上のピン47が係入し、レバ48は基台１上のブラケ
ットに軸止されており、レバ48の他端48bはワイヤスト
ッパを形成する。このストッパの役目はクランプジョウ
20、21への電線９の差し込みの際に電線９の差し込み長
さを規制し、端末のストリップ長さを正確にすることで
ある。電線９のクランプジョウ20、21への挿入時の電線
の先端の突き当てとして作用するこのレバ48にはその始
動位置（カム7eの０点位置）において電線９の縦軸線の
位置に相応する位置にタッチセンサ49が付設されてお
り、このタッチセンサ49はリード線を図示しない制御装
置に接続している。タッチセンサ49はクランプジョウ2
0、21に電線９を挿入した時に端子10を圧着されるべき
電線９の端末を感知し、主軸５の一回転を開始させるた
めに１回転クラッチ付減速モータ２に作動信号を入力す
る。それによって主軸５の一回転が実施される。レバ48
にはタッチセンサ49の外、圧着位置における端子10の残
存を感知して主軸５の起動を阻止（インタロック）する
ための別のセンサ（近接スイッチ）を具備することがで
きる。これにより端子10が圧着個所に残存する場合、端
子10が電線の軸線に相応する位置になくとも検出され、
それによって主軸５の回転が始動されず、圧着個所等に
おける安全が達成される。

第2f図によれば、電線９の被覆をガイドし、かつ押圧す
るレバ55が基台１上のブラケットに軸止されており、レ
バ55の一端にローラ56、他端にワイヤガイド57を備えて
いる。レバ55が揺動すればワイヤガイド57の矢印Ｆ方向
の運動が作用される。即ち基台１上でワイヤガイド57が
電線９を押さえたり、離したりする。ワイヤガイド57は
電線９の被覆除去後の芯線の突当の際の芯線の正確な調
心案内を可能にするために電線９の縦軸線位置に相応す
る位置に皿状部57aを備えている。この皿状部はワイヤ
ガイド57よりも後方へ突出する撚り線が心立てされて端
子10のバレルに進入することができるために必要とされ
る。

第2g図によれば、端子圧着機構が示されている。ローラ
72を備えたレバ71はローラ74の付いたレバ状の工具73に
固着され、圧着工具73は基台１上の図示しないブラケッ
トに軸支されている。カム7g₂は工具73の持ち上げ、カ
ム7g₁は工具72の押下げ、即ち基台１上のダイス1g上で
の端子10の圧着を作用するためのものである。

第2h図はマガジン送りを説明するためのものである。レ
バ60はローラ61を介してカム7hに接触しており、他端の
ジョウ60aはピン62と係合している。ピン62は基台１上
のブラケット上の別の軸に軸止されている。

マガジン送り爪64に固定され、またばね掛けピン65が固
定され、前記レバ60上のばね掛けピン63とピン65との間
にスプリング66が掛けられている。また別のスプリング
68が基台１に一端を引っ掛けられ、他端をレバ60上のピ
ン67に引っ掛けられている。それによって、カム7hの回
転により、マガジン100は矢印Ｈの方向に間欠的に送ら
れる。マガジン100は基台１の延長部1b上のブラケット
に軸止103されたアーム102に支承された軸101上に回転
可能に支承されており、マガジン100のセット位置とリ
セット位置との切り換えはアーム101の先端とブラケッ
トとの間に掛けられたばね104によってばねの中立位置
に対する一方の側ではマガジン100がセット位置に位置
し（第2h図）、そして他方の側ではリセット位置に来る
ようにされている。これによりマガジン100の取り換え
が円滑に行われることができる。

第2i図によれば、溝カムとして形成された端子プッシャ
カム7iが認められ、これにローラ50が係入し、ローラ50
の近くでレバ51が基台１に軸止され、レバ51の他端は端
子プッシャ52の下面の溝52aに係入し、レバ51の揺動に
より、基台１のブラケット1iに案内された端子プッシャ
52を矢印方向Ｉに往復運動させる。

第2j図によれば、停止信号カム7jが示されている。停止
信号カム7jは図示しない制御装置を介して主軸５の回転
を制御し、即ちこのカム7iの作動により一回転クラッチ
付きモータ２が常に正確に一回転して停止するように制
御される。

第2k図によれば、エジェクト機構が示されている。第2c
図及び第2k図によれば基台１上のブラケットにエジェク
タ80aが枢支され、エジェクタ80aはスプリング81aによ
って第2k図で矢印方向において、同様にブラケットに付
設されたストッパに当接するまで反時計方向に附勢され
ている。一方エジェクタレバ82は基台１上のブラケット
83にレバ82の溝82bを通るピン84によって矢印Ｋ方向に
おいて運動可能に支持されており、レバ82の運動によっ
てその突起82aがエジェクタ82aの下端を押すことによっ
てエジェクタ80aが矢印方向において時計方向に旋回可
能にされてる。エジェクタ80aの一端には主軸５と同方
向に延びるエジェクタロッド85が固定されている。エジ
ェクタロッド85は同様にレバ82の矢印ｋ方向における、
主軸５に向かう方向への運動の際に基台１上のブラケッ
トに同様に枢支されかつばね81bによってストッパに当
接するまでばね附勢された別のエジェクタ80bを矢印方
向においてばね力に抗して時計方向に旋回させる。エジ
ェクタ機構を設けて端子10及び電線９を電線９の軸線に
対して横方向に排出するように構成したことにより、端
子及び電線の排出のためにクランプジョウ20、21をそれ
程大きく開く必要がなくそれによってクランプジョウ2
0、21への電線９の挿入前にクランプジョウ20、21を閉
じて一端主軸５の回転を停止する必要がなくなり、それ
によって各工程が全自動的に行われることができること
及びクランプジョウ20、21における案内溝の縁20aを上
部クランプジョウ20から下方へ突出させる構成が可能と
なり、また一サイクル毎に端子10及び電線９を確実にク
ランプジョウ20、21から排除することができる。

第３図はマガジンの全体図であり、マガジン100には多
数の端子10が装填されている。合成樹脂から成ることが
できるマガジン100には多数の凹部100aが設けられてお
り、各凹部100aには１個づつ端子10がその軸線をマガジ
ン100の軸線方向に向けて、装填されている。凹部は端
子10の舌部の直径に相応する接続部の幅を有し、端子の
バレル部の直径に相応する孔100aが貫通している。マガ
ジン100から前記端子プッシャ52の作用により、端子プ
ッシャ52がマガジン100から主軸５と平行の方向（矢印
Ｉ方向）に端子10を突き出す。

（発明の作用） 第１図、第2a図〜第2k図、第３図及び第４図を参照して
本発明の作用を説明する。

主軸の１回転によりワイヤクランプ、チャックスライ
ド、ストリップブレード、ツイスト駆動、ストッパ駆
動、ワイヤガイド、端子圧着、マガジン送り、端子プッ
シャ、エジェクトの各工程及び停止信号カムによる主軸
５の回転停止が順次タイムチャートに従って行われる。
これらの各工程はタッチセンサによる電線端末の検出に
よりシーケンス回路を介して始動される。

まづ、第１図の右方の範囲において、マガジン100に端
子10を装填した状態（第３図）のマガジン100を基台１
の延長部1b上のブラケットの軸に支承されたアーム102
に固定された軸101にセットする。そして第１図の左方
の範囲において主軸と平行に電線をチェックスライドに
差し込む。この際電線はストッパ48bに突き当たるまで
差し込めばよい。

ワイヤクランプはストッパ48に付設されたタッチセンサ
49の作動により始動されて主軸５の１回転の約2/3の区
間に渡って前線９をチャックし続ける。

クランプジョウ25、26を具備したチャックスライドは一
端後退（第１図の左方への運動）した後に前進（第１図
の右方への運動）する。チャックスライドの後退の際は
ストッププレードの運動及びツイスト運動に関連してス
トリップ及びツイストの行われた位置で電線の被覆が除
去される。次にチャックスライドの前進は電線の撚り線
の圧着個所までの送り位相である。ストップブレードは
主軸の回転位相の始めに閉じ、それによって被覆を切断
して、前述のようにチャックスライドの後退運動の際被
覆を除去する。ストリップブレード25のセット位置（カ
ム7cの０点位置）は偏心ピン27aを180°回転させてセッ
トすることにより調整されることができる。チャックス
ライド16のストロークは電線の太さに応じて適宜設定さ
れることができる。

ツイストはストリップと同様な機構により（第2d図）ロ
ーレットを備えた上部ジョウ35と下部ジョウ36とを互い
に反対方向に移動させることによって被覆及び撚線に撚
りを与えて被覆の除去を円滑にしかつ芯線のばらけ防止
及び直線性の維持を保証し（第2d図）、ワイヤガイド57
による調心を有利に行わせる。即ちワイヤガイド57のラ
ッパ状部57aに突当てられる撚線を調心する。ツイスト
はストリップの作動と相前後して行われ、これによりツ
イスト運動はスクェアモーションを行う。

ワイヤストッパ48bの駆動は主軸５の回転位相の始めか
ら主軸５の2/3回転に渡って行われる。ワイヤストッパ4
8bの駆動は電線９を圧着個所へ送るための路を開くため
であり、ワイヤストッパ48bのこれとは反対方向の運動
により端子10を圧着された電線をエジェクトする。

端子圧着は前記のワイヤガイド57の作動タイミングと同
期して行われる。

マガジンは各１つの端子プッシャの圧着毎に１歯づつ行
われる。マガジンのステップ送り（間欠送り）によって
順次端子が端子プッシャの前に位置することになる。

端子プッシャはマガジン中の端子を第１図の左方へ突き
出して端子を圧着個所へ送る。

停止信号カムは主軸を正確に一回転して停止させるよう
に作用する。停止信号カムは主軸を正確に一回転して一
回転毎に停止させるように作用する。エジェクタ80a、8
0bは前記ワイヤストッパ48bの作用とともに端子を圧着
された電線をクランプジョウ20、21から自動的に排出す
る。これにより電線の挿入から端子圧着、続いて電線の
エジェクトまで一連の工程が全自動的に行われることが
できる。このような作用は第５図に示すブロック図によ
って行われることができる。AC100V電源からの電圧によ
り減速機付正逆回転可能なモータ２及びシーケンス回路
が作動し、この作動は表示回路で表示されかつシーケン
ス回路を介してタッチセンサ、主軸上のカムの作動、イ
ンタロックスイッチを作動させ、またこの条件下で手動
操作により装置、特に主軸のインチング駆動が可能にさ
れる。圧着不良等の理由により圧着部、従って圧着工具
73の下のダイス1g上に端子10が残っている場合、これを
圧着ダイス等の範囲に設けられたセンサにより検出して
シーケンス回路を経て主軸の回転起動を阻止する。２度
打ち防止は、１サイクル終了毎にタイマー設定時間内に
次のサイクルの起動を阻止するようにシーケンス回路を
介して作用される。これは電線に端子を圧着した後にエ
ジェクタの不良等により圧着後の電線９が排除されない
で残っている場合等において、いわゆる２度打ちを防止
するために設けられている。これはチャックスライドに
電線が残っていることを検出するためのセンサにより行
われる。また主軸の一回転停止は主軸５に設けられた停
止信号カム7jによってリミットスイッチを作動させるこ
とにより１サイクル毎にモータ２を停止させるようにシ
ーケンス回路を介して作用する。次サイクルの起動防止
のためのタイマーのスタート信号を兼ねる。その他主軸
５をインチング作動させるためのインチング回路が設け
られており、これは操作ボタンを押している間だけ主軸
の回転が行われるようにするものである。

（発明の効果） 本発明によれば、ワイヤクランプ、チャックスライド、
ストリップブレード、ツイスト駆動、ストッパ駆動、ワ
イヤガイド、端子圧着、マガジン送り、端子プッシャ、
エジェクトによる各工程及び停止信号カムによる主軸の
回転停止が電線の挿入によりタッチセンサが作動して全
自動的に主軸の一回転で一気に行われる（例えば２、３
秒間で）、従来に比して著しい作業時間の短縮が図られ
るとともに、圧着品質の優れた端子圧着が得られること
ができる。端子が圧着個所に残存しているのに新たに挿
入された電線に端子を圧着するという事故もエジェクタ
機構を設けたことによって確実に回避されることができ
る。本発明による電線端末自動処理装置の大きさは略横
300mm、奥行400mm、高さ200mmにつくられることがで
き、これによって装置の小型化及び軽量化が達成され
て、電設作業現場の随所で便利に利用されることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電線端末自動処理方法及びその装
置の平面図、第2a図〜第2k図はワイヤクランプ、チャッ
クスライド、ストリップブレード、ツイスト駆動、スト
ッパ駆動、ワイヤガイド、端子圧着、マガジン送り、端
子プッシャエジェクトの各工程及び停止信号カムによる
作用のための機構を部分的に示す図、第３図はマガジン
そして第４図は本発明による装置の作動タイミングを示
すタイムチャート、そして第５図は本発明による装置の
作動ブロック図である。 図中符号 ５……主軸 7a〜7k……カム ９……電線 10……端子 20、21……クランプジョウ 49……タッチセンサ 100……マガジン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端子（10）を円板状のマガジン（100）に
   挿入し、電線（９）をクランプジョウ（20、21）に挿入
   してタッチセンサ（49）を作動させることにより全自動
   的に、電線（９）の端をクランプし、電線（９）の端の
   被覆をツイストしながら除去した後、電線（９）をクラ
   ンプしたまま圧着位置まで送り、一方マガジン（100）
   から順次圧着位置まで端子（10）を送出し、圧着位置で
   電線（９）のクランプの下に端子（10）との圧着を行
   い、そして端子（10）を圧着された電線（９）を排出す
   ることを特徴とする電線端末自動処理方法。
2. 【請求項２】端子（10）を円板状のマガジン（70）に挿
   入し、電線（９）をクランプジョウ（20、21）に挿入し
   てタッチセンサ（49）を作動させることにより全自動的
   に、電線（９）の端をクランプし、電線（９）の端の被
   覆をツイストしながら除去した後、電線（９）をクラン
   プしたまま圧着位置まで送り、一方マガジン（100）か
   ら順次圧着位置まで端子（10）を送出し、圧着位置で電
   線（９）のクランプの下に端子（10）との圧着を行い、
   そして端子（10）を圧着された電線（９）を排出する電
   線端末自動処理方法を実施するための装置において、 １つの主軸（５）上にワイヤクランプ、チャックスライ
   ド、ストリップブレード、ツイスト駆動、ストッパ駆
   動、ワイヤガイド、端子圧着、マガジン送り、端子プッ
   シャ、エジェクトの各工程のための及び停止信号用のカ
   ム（7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h、7i、7j、7k）を
   取りつけ、各カムには従動節を介して前記の全工程を作
   用するための工具又は部材を運動伝達可能に接触させ
   て、電線（９）の挿入を感知するタッチセンタ（49）の
   作動による主軸（５）の１回転により、前記の全工程が
   連続的に行われるようにし、その際エジェクタ機構によ
   って一サイクル毎に端子圧着個所から端子（10）及び電
   線（９）が確実に排除されるようにしたことを特徴とす
   る前記装置。
3. 【請求項３】クランプジョウ（20、21）の中上部のクラ
   ンプジョウ（20）には下部のクランプジョウ（21）の溝
   に相応してＵ字形の案内溝の縁（20a）が下方へ向かっ
   て突出して形成されている、特許請求の範囲第２項記載
   の装置。
4. 【請求項４】クランプジョウ（20、21）が取りつけられ
   ているチャックスライド（16）がスライドベアリングを
   介して軸（15）上に移動可能に支承されている、特許請
   求の範囲第２項又は第３項記載の装置。
5. 【請求項５】圧着個所に端子（10）が残存している場合
   にこれを感知して主軸（５）の起動を阻止するためのイ
   ンタロック装置が設けられている、特許請求の範囲第２
   項から第４項までのうちのいずれか１つに記載の装置。