JPH0759333B2 - 圧着ツールの摩損を管理する圧着プレス及びその方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧着ツールの摩損を管理する圧着プレス及びそ
の方法に係り、更に詳しくは、圧着サイクル毎に圧着プ
レスに発生した圧着力の測定値から圧着ツールの摩損を
管理する技術に関する。

〔従来の技術〕

周知の通り、導電端子の導線への圧着に用いられ、フレ
ームと、このフレームに取り付けられ、導電端子及び導
線を受ける手段を有するアンビル及び上記フレームとア
ンビルに対して動いて端子の選択した部分を圧着して導
線と結合させるパンチから成る圧着ツールとを備えた圧
着プレスが多々用いられている。

所で、上記圧着プレスによると、上記圧着ツールは端子
の終端作業中に働く圧着力によって序々に摩損してしま
う。上記圧着ツールの摩損は、圧着高さを基準高さから
ずらしてしまい、圧着不良の端子を発生させるものであ
る。

そこで、上記圧着ツール、つまりパンチとアンビルとの
摩損による圧着不良をなくす為に、上記パンチとアンビ
ルは定期的に取り替えていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術によると、次の点に於て不具合を有する。

即ち、上記パンチ及びアンビルの取り替えに関して、普
通、圧着プレスの使用者もしくは所有者は規定回数の圧
着サイクルの後に取り替える。上記圧着サイクルの規定
回数は、同じような圧着ツールのこれまでの経験によっ
て決めた圧着ツールの寿命の評価に基づいて決定する。

所が、こうすると多くの場合取り替えなくてもよいのに
取り替えたり、取り替えなければならないのに取り替え
ず使っていたりすることがあった。

そして、上記圧着ツールの早めの取り替えによって、最
終的な圧着ツールのコストが余分にかかってしまった
り、或いは上記圧着ツールの遅い取り替えによって、圧
着不良の端子が発生したりするものであった。

また、上記圧着サイクルの規定回数自体も、同じような
圧着ツールのこれまでの経験に基づいたものであった為
に、使用によっては必ずしも適切な値であるとは限らな
かった。

従って、本発明の目的とする所は、上記端子の圧着時の
圧着力を測定することによって、圧着不良の端子が発生
する前に、適切に圧着ツールの調整或いは取り替えが行
なえ、以って圧着不良による端子の発生を防止すると共
に、上記圧着ツールを寿命がくるまで有効に使用し、圧
着ツールにかかるコストを削減し易くする技術を提供す
るにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する為に、本発明は次の技術的手段を有
する。即ち、実施例に対応する添付図面中の符号を用い
てこれを説明すると、本発明は導電端子の導線への圧着
に用いられ、フレームと、このフレームに取りつけら
れ、導電端子及び導線を受ける手段を有するアンビル42
及び上記フレームとアンビル42とに対して動いて端子の
選択した部分を圧着して導線と結合させるパンチ34,36
から成る圧着ツールとを備えた圧着プレス30であって、
上記圧着プレス30に取りつけられ、圧着サイクル毎に圧
着プレス30に発生した圧着力を測定する圧着力測定手段
54と、この圧着力測定手段54で測定された圧着力のデー
タが読み込み可能に接続され、測定された圧着力を許容
範囲の圧着力と比較し、そして許容範囲外の圧着力に応
答して不合格信号を発生する制御手段52とを有する圧着
プレス30に於て； 上記制御手段52は、上記圧着力測定手段54によって測定
された圧着力のデータを読み込み、選択された回数の圧
着サイクルに対する平均圧着力を計算する平均手段を備
え、この平均圧着力を最小許容平均力と比較し、上記平
均圧着力が最小許容平均力より小さいと圧着力低下信号
を発生し、上記圧着力低下信号を受けて圧着ツールの調
整／取り替えの必要を指示する圧着ツール調整／交換信
号を発生する手段であることを特徴とする圧着ツールの
摩損を管理する圧着プレスである。

また、上記圧着ツールの摩損を管理する方法として、圧
着サイクル毎に圧着プレス30に発生した圧着力を測定す
る方法に於て； 上記測定した圧着力に基づいて、選択された回数の圧着
サイクルに対する平均圧着力を計算し、上記平均圧着力
を圧着力の最小許容平均力と比較し、上記平均圧着力が
最小許容平均力よりも小さいと圧着力低下信号を発生
し、上記圧着力低下信号を受けて圧着ツールの調整／取
り替えの必要を指示する圧着ツール調整／交換信号を発
生することを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によると、平均圧着力が最小許容平均力よりも
小さいときに、上記制御手段52から圧着ツールの調整も
しくは取り替えの圧着ツール調整信号もしくは圧着ツー
ル交換信号を発生することにより、圧着不良の端子が発
生する前に、適切に圧着ツールの調整もしくは取り替え
が行える。これにより、圧着不良による端子の発生を防
止すると共に、上記圧着ツールを寿命がくるまで有効に
使用できる。

〔実施例〕

次に、添付図面に従い本発明の実施例を詳述する。本発
明の圧着プレスは第１図に30で全体を示されている。圧
着プレス30に第１図に32で示される圧着高さ調整手段を
設けてあり、それの詳細は第４図及び第５図に示す。す
なわち上記圧着プレス30は第１と第２のそれぞれ独立し
て調整できるパンチ34と36とを含んでいる。絶縁被覆を
剥ぎ取った導線の部分へ端子の先端を圧着するのに第１
のパンチ34を使用する。上記第１のパンチ34によって圧
着すると、被覆導線の導体に端子を電気的に接続するこ
ととなる。上記第２のパンチ36は大きな圧着高さを決
め、そして被覆導線の被覆絶縁区域へ端子の後方配置部
分を圧着する。上記第２のパンチ36がつくる圧着は終端
の歪み逃がしと高い引き抜き力に寄与する。

上記パンチ34,36は独立して調整できて圧着高さの個々
の部分を変えられる。すなわち、上記圧着高さ調整手段
32は、第１図に42で示す固定アンビルに対して第１のパ
ンチ34の高さ調整のための第１の調整カム38と第２のパ
ンチ36の高さ調整のための第２の調整カム40とを含んで
いる。上記調整カム38,40には、ロッド44,46がそれぞれ
つながり、上記ロッド44,46にはステップモータ48、50
がそれぞれ取りつけられている。上記モータ48,50は第
１図に示されている制御手段52へ接続されている。後で
説明するように制御手段52は電気信号を発生して、ステ
ップモータ48,50はそれぞれロッド44,46を駆動し、そし
てそれによりそれぞれ調整カム38,40を駆動する。上記
調整カム38,40の相対位置はアンビル42に対するパンチ3
4,36の高さ位置を変え、そしてそれにより圧着高さを変
える。

上記圧着高さとは圧着サイクルの完了時の終端の高さを
いう。

第１図を参照すると、上記圧着プレス30は圧着プレス30
の後面56へ取りつけた歪みゲージ54を含んでいる。上記
歪みゲージ54は、パンチ34からアンビル42に働く力を測
定することで、圧着プレス30に発生した圧着力を測定す
る圧着力測定手段54である。

第２図及び第３図を参照すると、上記歪みゲージ54は頂
部取付ブラッケット58と底部取付ブラッケット60とそれ
らの間に取りつけたトランスジューサ62を含んでいる。

また、導線64,66がトランスジューサ62の上に離して取
りつけた端子68,70に取りつけられている。上記導線64,
66は上記制御手段52へのびており、制御手段52は導線6
4,66を通して、そしてトランスジューサ62を通して電流
を流している。上記歪みゲージ54は、上記トランスジュ
ーサ62の中に圧電気手段を備えている。そして、上記ト
ランスジューサ62が含む圧電気手段は取付ブラッケット
58と60との間の僅かな寸法変化に応答して端子68と70と
の間の電圧を比例的に変える。そして、上記歪みゲージ
は上記寸法変化を電気信号に変える。好ましい歪みゲー
ジはインターナショナル・メジャメント・アンド・コン
トロール・カンパニー（IMCO）がトンリミット・デテク
タと称して販売している。

更に、上記制御手段52は、特定の圧着高さに対するある
範囲の許容圧着力と測定圧着力を比較する機能を有す
る。上記制御手段52は適当な界面回路により上記歪みゲ
ージ54で示された圧着力測定手段へ接続されたマイクロ
プロセッサもしくはコンピュータを備えている。

更に、上記制御手段52は読める形で測定データを呈示す
る表示手段を備えている。そして、上記制御手段52は、
ステップモータ48,50及びロッド44,46を介して上記圧着
高さ調整手段32へ接続されている。そして、上記制御手
段52は、歪みゲージ54が測定した歪みと圧着高さ調整手
段32でセットした圧着高さとの両方についてのデータを
受取り、そして比較する。

圧着力のデータと圧着高さのデータとは圧着終端の品質
と予測の電気的性能とを評価する。すなわち、圧着終端
の性能は圧着高さにおける圧着力の関数として正確に決
定できることが判っている。例えば、圧着終端は例え撚
りの線のかなりの部分が圧着からはみ出していても規定
の高さになれる。このはみ出し欠陥は、その規定の高さ
に対する規定の圧着力より低い力によって認識できる。
反対に、２本の導線が誤って単一の端子に送り込まれ、
そして規定の高さに圧着されることがある。しかしこの
場合は、圧着力は規定の圧着力よりもかなり大きい。こ
れら両方の場合において規定の圧着力よりも大きい、も
しくは小さい圧着力が歪みゲージ54で示された圧着力測
定手段によって簡単に測定され、そして制御手段52によ
って識別されて圧着終端が許容できるものでないことを
示す。その感知状態に応答して制御手段52は不合格信号
を出して欠陥終端を指示する。

圧着力及び又は圧着高さの変動は終端プロセスにおける
明白な欠陥、例えば導線もしくは端子を送らなかった、
もしくはそれらを幾つも送ってしまったというようなこ
とを示すものではない。そうではなくて、圧着ツーリン
グの漸増的摩損のため許容できない終端が起こり勝ちで
あるということを示す。圧着ツーリングのこの摩損は次
第に圧着高さを増していき、圧着力を低下させていく。
すなわち、上記圧着プレス30は、ある規定範囲の許容で
きる圧着力と圧着高さから圧着終端が次第に外れていく
のを監視するものである。

次に、本発明の特徴とする部分を説明する。即ち、上記
制御手段52は、上記圧着力測定手段54によって測定され
た圧着力のデータを読み込み、選択された回数の圧着サ
イクルに対する平均圧着力を計算する平均手段を備え、
この平均圧着力を最小許容平均力と比較し、上記平均圧
着力が最小許容平均力より小さいと圧着力低下信号を発
生し、上記圧着力低下信号を受けて圧着ツールの調整も
しくは取り替えの必要を指示する圧着ツールの調整信号
もしくは圧着ツール交換信号を発生する手段である。

上記最小許容平均力は、製品として得たい圧着高さにな
るときの許容平均力の最小値であり、上記許容平均力
は、上記圧着プレス30の始動前に上記制御手段52に記憶
させておく。尚、この例では、上記許容平均力は、上記
歪みゲージ54で得られた許容平均歪みの値で記憶され
る。

次に、第６図を参照して、上記圧着プレス30の使用時の
動作について説明する。すなわち、第６図で数字80で示
すデータの集まりは、新しい圧着ツールを用いた圧着プ
レス30で存在する歪みと圧着高さの分布を示す。つま
り、この例では上記圧着力の値を歪みの値として得てい
る。上記圧着ツールが摩損し始めると、圧着高さは増大
し、そして歪みゲージ54が感知する歪みは圧着ツールの
摩損を示す低いレベルへ移っていく。第６図で場所82で
示す最小許容平均値へ歪みが減少したことを示すデータ
は制御手段52へ送られる。

次に、上記制御手段52に送られた歪みのデータは、上記
平均手段によって所定回数の圧着サイクル毎に平均歪み
が計算される。そして、上記制御手段52は、上記許容平
均歪みの最小の許容平均値と比較される。

上記平均歪みが最小の許容平均値よりも小さい場合、上
記制御手段52は上記圧着力低下信号である歪み低下信号
を発生する。そして、上記歪み低下信号を受けて上記制
御手段52は、圧着ツールの調整の必要を指示する圧着ツ
ール調整信号を発生する。

第１図に示す制御手段52が発生した圧着ツール調整信号
はステップモータ48及び／又は50を作動し、パンチ34,3
6の高さを調整する。すなわち、上記ステップモータ48,
50によりロッド44及び又は46は直線に進み、そしてそれ
により各調整カム38及び又は40の位置を決め直す。この
調整により平均歪みは、終端を流れる電流を不必要に制
限することのない、許容できる最小の規格圧着高さに対
応する第６図の場所80付近に戻る。第１図の制御手段52
は作業員が細かく観察しなくても規定回数のそのような
調整を許す。しかし、最大回数の調整後最小の許容平均
値82へ平均歪みが下降していくと圧着ツールの検査及び
又は交換を要求する圧着ツール交換信号を発生する。

第６図は最大許容歪みと最小許容歪みとを示している。
これらのリミットを越えて測定される歪みの値は、平均
歪みの進行している評価を無視して拒絶される。例え
ば、第６図に示す最大の規格リミット84を越える歪みは
第１図の圧着プレス30で絡みついたか、破損した圧着ツ
ールを示している。こうなると、その終端を不合格とす
ることを示しているか及び又は圧着プレス30の作業の終
わらせることを示している拒絶信号を直ぐに発生する。
同様に、最小の規格歪みレベル86以下の読みは導線の総
ての撚り線に係合していない圧着か、もしくは導線もし
くは端子が適正に送られていない場合のどちらかを示
す。上に述べたように、これは直ちに拒絶信号を発生し
て最小規格歪み以下のその終端導線を拒絶することを示
し、圧着プレス30を検査する必要を示す。

要するに、圧着プレス30に歪みゲージ54を組み込む。こ
の歪みゲージ54に接続されている制御手段52は圧着毎に
歪みを読み込み、そして一連の所定回数以上にわたって
平均歪みを計算する。規定範囲以上若しくは以下のどち
らの読みによってもその端子を不合格とする拒絶信号が
発生する。制御手段52は拒絶された端子もしくは圧着ツ
ールのどちらかの検査を要求する信号を発生する。圧着
ツールが次第に摩損していくと、歪みの平均値は最小許
容平均値に向かって移っていく。最小許容平均値に到達
すると、圧着ツールを調整する必要を指示する圧着ツー
ル調整信号が発生する。圧着プレス30は圧着高さ調整手
段を含んでいる。この圧着高さ調整手段は制御手段52に
接続していて、平均歪みが最小許容平均値に到達すると
き自動的に圧着高さを調整する。上記制御手段52は圧着
高さ調整後に次の圧着高さ調整信号を発生する。

本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明の思想内
で種々変更できることは明らかである。上記歪みゲージ
54以外の圧着力測定手段を使用して圧着中の力を測定し
てもよい。更に、圧着プレス30と圧着高さの調整はここ
に示した以外の形態をとってもよい。

〔効果〕

以上詳述した如く、本発明は平均圧着力が最小許容平均
力よりも小さいときに、上記制御手段から圧着ツールの
調整もしくは取り替えの圧着ツール調整信号もしくは圧
着ツール交換信号を発生することにより、圧着不良の端
子が発生する前に、適切に圧着ツールの調整もしくは取
り替えを行える。これにより、圧着不良による端子の発
生が防止できると共に、上記圧着ツールを寿命がくるま
で有効に使用できる。また、上記圧着力の平均を計算
し、その後比較及び調整を行うので、上記圧着ツールが
序々に摩損し、しだいに圧着力が小さくなってきても、
適当な時間間隔を置いて圧着ツールの調整が行なえ、常
時圧着ツールの管理を良好に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って歪みゲージを組み込んだ圧着プ
レスの側面図、第２図は圧着プレスへ取りつけた歪みゲ
ージの正面図、第３図は第２図の線７−７に沿う断面
図、第４図は本発明に従う圧着高さ調整手段の正面図、
第５図は第４図の圧着高さ調整手段の平面図、第６図は
歪み対圧着高さの比較を示すグラフである。 30……圧着プレス 34……第１のパンチ 36……第２のパンチ 42……アンビル 54……圧着力測定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−246579（ＪＰ，Ａ) 実公 昭55−20076（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電端子の導線への圧着に用いられ、フレ
   ームと、このフレームに取りつけられ、導電端子及び導
   線を受ける手段を有するアンビル42及び上記フレームと
   アンビル42とに対して動いて端子の選択した部分を圧着
   して導線と結合させるパンチ34,36から成る圧着ツール
   とを備えた圧着プレス30であって、上記圧着プレス30に
   取りつけられ、圧着サイクル毎に圧着プレス30に発生し
   た圧着力を測定する圧着力測定手段54と、この圧着力測
   定手段54で測定された圧着力のデータが読み込み可能に
   接続され、測定された圧着力を許容範囲の圧着力と比較
   し、そして許容範囲外の圧着力に応答して不合格信号を
   発生する制御手段52とを有する圧着プレス30に於て； 上記制御手段52は、上記圧着力測定手段54によって測定
   された圧着力のデータを読み込み、選択された回数の圧
   着サイクルに対する平均圧着力を計算する平均手段を備
   え、この平均圧着力を最小許容平均力と比較し、上記平
   均圧着力が最小許容平均力より小さいと圧着力低下信号
   を発生し、上記圧着力低下信号を受けて圧着ツールの調
   整／取り替えの必要を指示する圧着ツール調整／交換信
   号を発生する手段であることを特徴とする圧着ツールの
   摩損を管理する圧着プレス。
2. 【請求項２】圧着サイクル毎に圧着プレス30に発生した
   圧着力を測定する方法に於て； 上記測定した圧着力に基づいて、選定された回数の圧着
   サイクルに対する平均圧着力を計算し、上記平均圧着力
   を圧着力の最小許容平均力と比較し、上記平均圧着力が
   最小許容平均力よりも小さいと圧着力低下信号を発生
   し、上記圧着力低下信号を受けて圧着ツールの調整／取
   り替えの必要を指示する圧着ツール調整／交換信号を発
   生することを特徴とする圧着ツールの摩損を管理する方
   法。