JPH086397Y2 - コネクタ端子とビニル電線との自動圧接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、例えば制御機器の入出力用配線に使用さ
れるコネクタ、特に細長い絶縁ケースの長手方向に二股
状の電線受部をもつ多数の金属端子が一定のピッチで固
着されたコネクタの金属端子と、細いビニル被覆電線
（以下単にビニル電線と云う）の導体とを電気的に導通
するように導体相互の接続を行なう圧接に実施される自
動圧接装置に関する。

従来の技術 従来、コネクタ端子とビニル電線とを電気的に導通す
るように導体相互の接続を行なう圧接処理は、基本的に
は技能者の手作業で行なわれているが、この圧接処理を
自動機械化した圧接装置としては、例えば特開昭63−31
8084号公報又は実開昭63−143888号公報に記載されたも
のなどが公知であり、既に実施もされている。

本考案が解決しようとする課題 コネクタ端子とビニル電線との圧接処理を入手の作業
に頼って行なうやり方では、能率が悪いし、コストが高
くなる上に、作業の品質保証の確保も困難である。

また、上記公報に記載されたような従来の圧接装置
は、圧接作業の機械化、自動化を達成できるが、構成が
いかにも複雑である。即ち、従来の圧接装置は、コネク
タのピッチ送り機構にカムを２個使用した構成であり、
また、コネクタ及びコネクタ保持台の位置決め固定機構
にブレーキ機構を採用した構成であるため、全体として
構造が複雑であるし、バックラッシが発生してピッチ送
り後の圧接処理時にコネクタの位置がバラつき、精度が
悪いという欠点があった。

従って、本考案の目的は、構造が簡単で、しかも圧接
作業の出来上がりを均一に精度良く行なえる自動圧接装
置を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、こ
の考案に係るコネクタ端子とビニル電線との自動圧接装
置は、図面に実施例を示したとおり、 絶縁ケース2aの長手方向に二股状の電線受部6cをもつ
多数の金属端子６…が一定のピッチで固着されているコ
ネクタ２の前記金属端子６の二股状の電線受部6cへ１本
ずつビニル電線３を圧入し導体相互の接続を行なう圧接
装置において、 イ）コネクタ２をその金属端子６の配置と同一ピッチの
刻みで順次長手方向へ移送可能に保持するワーク保持台
１と、 ロ）ビニル電線３を金属端子６の電線受部6cへ圧接する
時期にワーク保持台１の位置を不動状態に固定する位置
決め固定機構14と、 ハ）位置決め固定されたワーク保持台１上のコネクタ２
の該当する順位の金属端子６の二股状の電線受部6cの直
上位置にビニル電線３の端子の端部を供給する手段及び
その位置出しを検出するセンサー50と、 ニ）センサー50がビニル電線３の端部が正規に位置出し
されたことを検出した検出信号に基いて、同ビニル電線
３の端部を金属端子６の二股状の電線受部6cの中へ一定
の深さまで圧入する圧入機構36と、 ホ）圧入機構36のパンチ40がワーク保持台１上のコネク
タ２から離れると直ちに同ワーク保持台１を位置決めし
ている前記位置決め固定機構14を解除し同ワーク保持台
１を１ピッチ分だけ一方向へ刻み送りする送り機構21
と、 より成ることを特徴とする。

上述の自動圧接装置はまた、ワーク保持台１の長手方
向に一定ピッチの櫛歯状をなす被係合爪部11が形成さ
れ、他方、位置決め固定機構14の作動杆13及び送り機構
21の作動杆22にはそれぞれ前記ワーク保持台１の被係合
爪部11にぴったり係合する同形、同一ピッチの櫛歯状を
なす係合爪部12,23が形成され、送り機構21の作動杆22
の係合爪部23がワーク保持台１の被係合爪11に係合する
際の係合に先立って位置決め固定機構14の作動杆13の係
合爪部12を被係合爪部11から退避させるカム機構33,34
が設けられていることも特徴とする。

作用 ワーク保持台１は、コネクタ２を一定の姿勢にしっか
りと保持する（第２図）。

位置決め固定機構14は、その係合爪部12がワーク保持
台１の被係合爪部11へ係合して、ワーク保持台１の位置
を一時的に不動状態に固定する。その間に後記の圧入機
構36のパンチ40がビニル電線３を所定の金属端子６の二
股状の電線受部6cへ圧入して導体相互の接続（圧接）を
行なう。

センサー50は、ビニル電線３の端部（圧接位置）とコ
ネクタ２の該当する金属端子６との相対的位置出しを検
出し、モータ32に始動信号を与える。

送り機構21は、圧入機構36のパンチ40がコネクタ２か
ら離れるのと相前後して、その作動杆22が前進しその係
合爪部23がワーク保持台１の被係合爪部11へ係合する動
作を開始する。但し、係合爪部23が被係合爪部11へ到達
して係合する直前に、まずカム機構33,34が働いて、位
置決め固定機構14の作動杆13及びその係合爪部12をワー
ク保持台１の被係合爪部11から退避させる。その退避直
後に、送り機構21の係合爪部23がワーク保持台１の被係
合爪部11へ係合し両者は一体的関係となる。その後、送
り機構21は、ワーク保持台１をコネクタ２における金属
端子６の配置ピッチと同一の１ピッチ分（約2mm）だけ
刻み送りし、その後係合爪部23はワーク保持台１の被係
合爪部11から退避する。

送り機構21の係合爪部23がワーク保持台１の被係合爪
部11から退避する動きに伴ない、既述したカム機構33,3
4が逆に働き、位置決め固定機構14の作動杆13及びその
係合爪部12が復元動作し１ピッチ刻み送りされたワーク
保持台１の被係合爪部11へ再び係合し、その位置にワー
ク保持台１を位置決め固定する。

実施例 次に、図示した本考案の実施例を説明する。

まず第１図は、この考案に係るコネクタ端子とビニル
電線との自動圧接装置の機構全体図を概念的に簡単化し
て示している。

図中１がワーク保持台で、その上面部に被加工物とし
てのコネクタ２がビニル電線３の圧接処理に適切な態様
で着脱自在に保持されている。第３図に詳示したよう
に、ワーク保持台１は、その下底面の長手方向に蟻部1a
を有し、これがベース４に設けられた略同形、同大の蟻
溝4a内にはめ込まれ、長手方向にのみ高精度の安定した
移動を行なう構成とされている。ワーク保持台１の上面
部の長手方向に、コネクタ２の幅寸と略同じ溝幅で浅く
平行な凹溝状をなすワーク保持溝５（第５図参照）が形
成されている。さらに同ワーク保持溝５の溝底の長手方
向に、コネクタ２における金属端子６の下向きに突設さ
れた端子板6aを通す（逃がす）細溝5aが設けられてい
る。ワーク保持溝５には、固定片７と可動片８の対が設
けられ、この対がワーク保持溝５内にはめ込まれたコネ
クタ２の両端を圧接処理に十分な安定性で保持する構成
とされている。

ワーク保持台１の前記ワーク保持溝５の下方部位に、
同ワーク保持溝５の長手方向に平行なガイドバー９が架
設され、可動片８はガイドバー９に沿って移動するもの
とされている。しかも可動片８は、前記ガイドバー９に
巻装されたコイルバネ10により常時コネクタ２を固定片
７に向って押す向きに押圧されている。したがって、前
記コイルバネ10の押圧作用に打ち勝つ強さで可動片８を
固定片７から遠のく方向に手で移動させることにより、
ワーク保持台１に対するコネクタ２の装着、取り外しの
交換作業を自在にできる。

ワーク保持台１の一側縁の長手方向に、その全長にわ
たり、およそコネクタ２における金属端子６の配置ピッ
チ（約2mm）と同一ピッチの矩形波状（櫛歯状）をなす
被係合爪部11が形成されている。

他方、前記被係合爪部11の垂直下方位置には、上端部
に前記被係合爪部11にぴったり係合する同一形状で同一
ピッチの櫛歯状をなす係合爪部12を形成された作動杆13
を含む位置決め固定機構14が設けられている。作動杆13
は、前記被係合爪部11に対して垂直方向（上下方向）に
のみスライド自在に設置され、バネ受け15との間に装着
された押しバネ16（第３図参照）によって常時上向きに
押されている。作動杆13の係合爪部12がワーク保持台１
の被係合爪部11に係合することによってワーク保持台１
は不動状態に位置決め固定される。作動杆13の下端部に
は、支点17を中心に揺動するレバー18の一端部がピン19
で連結され、レバー18の他端部に作動杆13の上昇ストロ
ーク限度を規定するストッパ20が当接する構成とされて
いる。

ワーク保持台１の被係合爪部11と水平方向に相対峙す
る配置で、送り機構21の作動杆22が設置されている。こ
の作動杆22の先端部にも、前記ワーク保持台１の被係合
爪部11とぴったり係合する同形で同一ピッチの櫛歯状を
なす係合爪部23が形成されている。作動杆22は、ホルダ
24のガイド孔25により水平な矢印Ｘ方向にのみスライド
可能に支持されている。また、ホルダ24は、スライド保
持部26により水平な矢印Ｙ方向にのみスライド可能に支
持されている。従って、作動杆22は、水平なＸ−Ｙ平面
上を２次元に移動可能である。

作動杆22の後端部には、前記Ｘ、Ｙ方向に平行な四辺
から成る正四角形のカム受孔（カム従節）27が設けら
れ、このカム受孔27の中に円板カム（偏心カム）28が設
置されている（第４図）。円板カム28の回転軸29は、そ
の歯車30が減速歯車列31を介してモータ32と連結され、
一定方向に一定速度で回転されるようになっている。か
くして円板カム28が第４図の実線位置から90°回転する
度に、カム受孔27の一辺ずつが順に押され、作動杆22は
Ｘ、Ｙ方向へ順次に移動される。特に矢印Ｙ方向にはコ
ネクタ２における金属端子６の配置ピッチ（2mm）と同
一のストロークで変位される。

その結果、一つの循環として、円板カム28が第４図の
実線位置から右回りに90°回転する間に、まず作動杆22
は第２図の矢印Ｘ方向へ前進してゆき、その係合爪部23
がワーク保持部１の被係合爪部11へ係合してゆく。但
し、作動杆22がＸ方向へ前進すると、第３図に示したよ
うに、まずその先端部の斜面カム（直動カム）33が、上
述した位置決め固定機構14の作動杆13の上端部に形成さ
れた斜面カム34に当接し、両者の斜面効果（カム作用）
によって作動杆13が押し下げられ、その係合爪部12がワ
ーク保持台１の被係合爪部11から退避される。これと相
前後して入れ替るように、作動杆22の係合爪部23が被係
合爪部11へ係合する。円板カム28が右回りにさらに90°
回転すると、係合爪部23が被係合爪部11へ係合した一体
状態のままワーク保持台１を１ピッチ分だけ刻み送りす
る。円板カム28の次の90°の回転によって係合爪部23が
被係合爪部11から外れてゆく。これと入れ替わるように
対をなす斜面カム33と34の離れによって作動杆13が押し
バネ16の作用で復元移動され、その係合爪部12が被係合
爪部11へ係合し、前述のように１ピッチ刻み送りされた
ワーク保持台１をそのままの位置に位置決め固定する。
この固定状態のまま、後述の圧入機構がビニル電線３を
コネクタ２の該当する金属端子６へ圧接する処理を待
つ。円板カム28がさらに90°回転（これで360°の１回
転）すると、第２図に示したように作動杆22をＹ矢印方
向へ１ピッチ分だけ（元の位置へ）戻すことになる。従
ってまた、位置決め固定機構14の作動杆13を押しバネ16
により強い力で手によって押し下げ、係合爪部12を被係
合爪部11から引き外すことにより、ワーク保持台１を矢
印方向へ手で移動させ位置を調整することが可能であ
る。

次に、上述した送り機構21の円板カム28の回転軸29の
上部に端面型のカム35が設置され、これに圧入機構36の
カムフオロア37が当接されている。カムフオロア37は、
支点38を中心に揺動するレバー39の一端部に取付けられ
ている。同レバー39の他端部に垂直下向きのパンチロッ
ド（以下単にパンチと云う）40が取付けられている。こ
のパンチ40は、カム35のカム曲線及びリフト量に従い、
上述のワーク保持台１に対して垂直方向（上下方向）に
駆動される。パンチ40は、ワーク保持台１上に保持され
たコネクタ２に対して、第５図、第６図に示した態様で
配置されている。

ところで、コネクタ２は、その主体である絶縁ケース
2aが長手方向に平行な立上り壁2b,2b及び短手方向に一
定のピッチで平行な多数の仕切壁2c…を有し、これらの
立上り壁2b,2bと仕切壁2c,2cに囲まれた凹部に１個ずつ
金属端子６が固着されている。各金属端子６…は絶縁ケ
ース2aの長手方向に2mm位の微小ピッチで固着され、下
向きの端子板6aは絶縁ケース2aを貫通され、その突き出
し部分が細溝5aに通され（逃がされ）ている。但し、端
子板6aが無い場合、及び第５図中に２点線線6bで示した
ように端子板が横向きに突設される場合もあるが、この
場合にも圧接処理は可能である。

肉厚が0.1mm位の銅又は銅合金等で作られた金属端子
６は、第７図に拡大して示したように、ビニル電線３の
導体3aの外径と略同一かやや幅狭の二股状をなす電線受
部6cを有する。この電線受部6cへビニル電線３が圧入さ
れると、電線受部6cによってビニル被覆が切断され、中
身の導体3aと電線受部6cとが直接の所謂メタルタッチに
よる導体相互の接続状態となるのである。

パンチ40の先端部は、第５図、第６図に示したよう
に、絶縁ケース2aの奥側（第５図中左側）の立上り壁2b
よりも内側へ圧入される配置とされている。また、幅寸
は第６図のように隣り合う二つの仕切壁3c,3cの内側へ
圧入される大きさとされている。よって、パンチ40に
は、手前側の立上り壁2bと二つの電線受部6c,6cを逃げ
るスリット40a〜40cを持つ構成とされている。第１図中
41はパンチ40の復元バネである。

本実施例において、圧入機構36は、上述の送り機構21
がワーク保持台１を１ピッチ刻み送りしてその作動杆22
の係合爪部23が被係合爪部11から外れ、ワーク保持台１
が位置決め固定機構14によって固定されたあと、送り機
構21の円板カム28が作動杆22を第２図のＹ矢印方向へ復
元されるまでの間に、カム35の凸部35aがカムフオロア3
7と当接してパンチ40を１往復の移動をさせビニル電線
３の圧入動作をする。

この圧入動作は、次の要領で実行される。即ち、ワー
ク保持台１がその上に装着されたコネクタ２を１ピッチ
だけ刻み送りし位置決め固定機構14がワーク保持台１の
位置を固定した後の適当な時期に、モータ32は一旦自動
停止される。一方、ビニル電線３の供給手段として、例
えば作業員が第３図の右方から矢印方向に、コネクタ２
の直上位置であってパンチ40の下端との間に供給し、リ
ミットスイッチの如き位置検出センサー50がビニル電線
３の端部の位置出しを検出すると、その検出信号に基い
てモータ32が始動され、直ちにパンチ40が下降され、ビ
ニル電線３を直下に位置する金属端子６の電線受部6cの
中へ所定の深さまで押し込んで圧接の目的を達成する圧
接工程（プログラム）が実行される。勿論、ビニル電線
３の供給は送りロールとカッタ等による自動供給機構を
採用して実施することもできる。

上述の自動圧接装置によれば、１本のビニル電線３を
圧接処理するための所要時間は0.5秒程度である。よっ
て例えば15芯型のコネクタ２でも15〜20秒程度で圧接処
理を完了することが可能である。

本発明が奏する効果 上述した本発明に係るコネクタ端子とビニル電線との
自動圧接装置は、ワーク保持台１の刻み送りと位置決め
機構14の働きとを１個の円板カム28で駆動できる構成と
したので、構造の簡素化が達成される。また、係合爪部
12と被係合爪部11との係合に基く位置決め固定機構14を
構成したので、バックラッシ等の乱れ要因がなく、ワー
ク保持台１の位置決めを正確、確実に行なえるので、圧
接作業を高精度、高品質に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動圧接装置の全体機構図を示
した斜視図、第２図はワーク保持台部分の平面図、第３
図は第２図のIII−III線矢視に相当するワーク保持台と
コネクタの拡大詳細図、第４図は第１図のIV−IV線矢視
図、第５図は第２図のIII−III線矢視に相当するワーク
保持台とコネクタの拡大詳細図、第６図は第５図のVI−
VI矢視図、第７図は金属端子とビニル電線との圧接状態
を拡大して示した斜視図である。 3a…絶縁ケース、6c…二股状の電線受部 ６…金属端子、２…コネクタ端子 ３…ビニル電線、１…ワーク保持台 14…位置決め固定機構、50…センサー 36…圧入機構、40…パンチ 21…送り機構、11…被係合爪部 13,22…作動杆、12,23…係合爪部 33,34…斜面カム（カム機構） 32…モータ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁ケースの長手方向に二股状の電線受部
   をもつ多数の金属端子が一定のピッチで固着されている
   コネクタの前記金属端子の二股状の電線受部へ１本ずつ
   ビニル電線を圧入し導体相互の接続を行なう圧接装置に
   おいて、 イ）コネクタをその金属端子の配置と同一ピッチの刻み
   で順次長手方向へ移送可能に保持するワーク保持台と、 ロ）ビニル電線を金属端子の電線受部へ圧接する時期に
   ワーク保持台の位置を不動状態に固定する位置決め固定
   機構と、 ハ）位置決め固定されたワーク保持台上のコネクタの該
   当する順位の金属端子の二股状の電線受部の直上位置に
   ビニル電線の端部を供給する手段及びその位置出しを検
   出するセンサーと、 ニ）センサーがビニル電線の端部が正規に位置出しされ
   たことを検出した検出信号に基いて、同ビニル電線の端
   部を金属端子の二股状の電線受部の中へ一定の深さまで
   圧入する圧入機構と、 ホ）圧入機構のパンチがワーク保持台上のコネクタから
   離れると直ちに同ワーク保持台を位置決めしている前記
   位置決め固定機構を解除し同ワーク保持台を１ピッチ分
   だけ一方向へ刻み送りする送り機構と、 より成ることを特徴とするコネクタ端子とビニル電線と
   の自動圧接装置。
2. 【請求項２】ワーク保持台の長手方向に一定ピッチの櫛
   歯状をなす被係合爪部が形成され、他方、位置決め固定
   機構の作動杆及び送り機構の作動杆にはそれぞれ前記ワ
   ーク保持台の被係合爪部にぴったり係合する同形、同一
   ピッチの櫛歯状をなす係合爪部が形成されており、送り
   機構の作動杆の係合爪部がワーク保持台の被係合爪に係
   合する際の係合に先立って位置決め固定機構の作動杆の
   係合爪部を被係合爪部から退避させるカム機構が設けら
   れていることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載したコネクタ端子とビニル電線との自動圧接装
   置。