(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子圧着装置で電線の芯線に端子を圧着する圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて、該端子の圧着状態を判別する端子圧着状態判別方法において、
正常に圧着されたときの前記特性波形から基準波形を求めるとともに、該基準波形の増分値から該基準波形の特異点を求め、該基準波形を該特異点で分割し、該分割した領域で前記圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とする端子圧着状態判別方法。
【請求項２】
前記基準波形と前記圧着過程で得られる特性値の特性波形との差を該基準波形の割合で捉え、該割合を前記分割した領域に予め設定されたしきい値と比較して端子の圧着状態を判別することを特徴とする請求項１記載の端子圧着状態判別方法。
【請求項３】
前記分割した領域についての前記割合が前記しきい値を超過する程度に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とする請求項２記載の端子圧着状態判別方法。
【請求項４】
コンピュータで判定基準設定用プログラムと端子圧着状態判別プログラムとを実行し、
前記判定基準設定用プログラムの実行により前記基準波形および前記しきい値を設定するとともに、前記端子圧着状態判別プログラムの実行により、前記設定された基準波形およびしきい値に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とする請求項２または３記載の端子圧着状態判別方法。
【請求項５】
端子圧着装置で電線の芯線に端子を圧着する圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて、該端子の圧着状態を判別する端子圧着状態判別装置において、
正常に圧着されたときの前記特性波形から求めた基準波形の増分値から該基準波形の特異点を求める特異点検出手段と、
該基準波形を該特異点で分割し、該分割した領域で前記圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて端子の圧着状態を判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とする端子圧着状態判別装置。
【請求項６】
前記判別手段は、前記基準波形と前記圧着過程で得られる特性値の特性波形との差を該基準波形の割合で捉え、該割合を前記分割した領域に予め設定されたしきい値と比較して端子の圧着状態を判別することを特徴とする請求項５記載の端子圧着状態判別装置。
【請求項７】
前記判別手段は、前記分割した領域についての前記割合が前記しきい値を超過する程度に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とする請求項６記載の端子圧着状態判別装置。
【請求項８】
複数の端子圧着装置の各々に圧着不良検出装置を設けるとともに、該各々の圧着不良検出装置とコンピュータによりネットワークを形成し、前記各々の圧着不良検出装置に、端子圧着装置で正常な加締め型を用いて電線の芯線に端子を圧着する圧着過程で得られる特性値の基準波形を求めて該基準波形を記憶しておき、前記端子圧着装置で正常に圧着されたときの特性波形と前記記憶しておいた基準波形とを比較することにより、前記加締め型の摩耗状態を検出する加締め型の摩耗状態検出方法を適用し、各圧着不良検出装置にそれぞれ記憶されている前記基準波形を前記コンピュータにより管理することにより、各圧着不良検出装置で他の圧着不良検出装置の基準波形を参照できるようにし、各圧着不良検出装置において前記参照した基準波形と前記記憶している基準波形とを比較することにより加締め型の摩耗状態を検出するようにしたことを特徴とする加締め型の摩耗状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤハーネス等を構成する端子付電線をつくる端子圧着装置に係わり、該端子圧着装置で圧着された端子の圧着状態を判別する端子圧着状態判別方法および装置、並びに端子圧着装置の加締め型の摩耗状態を検出する加締め型の摩耗状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、端子圧着装置において、端子と電線は端子の加締め足部を電線の芯線に加締めることで圧着されるが、この圧着工程で圧着不良が生じることがある。そこで、圧着された端子の圧着不良を検出する圧着不良検出装置が用いられている。この装置は、例えば圧着過程の荷重値等の特性値を時系列にサンプリングして特性波形を求め、この特性波形と、良品について予め求められた特性波形である基準波形とを比較することで良否を判定している。これは、例えば図２１に示したように正常圧着時と不良圧着時とで特性値（荷重値）の変化の仕方が異なること、すなわち基準波形と特性波形とで波形が異なることにより良否の判定ができるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不良の程度により基準波形と特性波形との波形の違いの程度にも差がある。例えば、図２２（Ａ）  のように電線の芯線の部分が皮剥きされておらずに絶縁被覆部が加締め足部で加締められた場合は、図２２（Ｂ）  のように基準波形と特性波形の差が大きくなる。また、図２３（Ａ）  のように芯線が皮剥き開始位置で切断された状態で加締め足部が加締められた場合も、図２３（Ｂ）  のように基準波形と特性波形の差が大きくなる。このような重欠陥不良では良否の判定が容易であるが、図２４（Ａ）  のように芯線が例えば１本欠落しているなど芯線不足のような不良の場合では、図２４（Ｂ）  のように基準波形と特性波形の差が小さくなり、良品と区別がつきにくいものがある。
【０００４】
また、良品と不良品の区別の仕方は、特性波形で構成される領域の面積を求め、基準波形で構成される領域の面積と比較する方法などがあるが、この方法では面積差が大きく出る重欠陥不良は検出されやすいが、特性波形の高さが圧着初期は基準波形より高く後期は低く出るような不良時には面積差が出にくく不良が検出されないという不具合もあった。
【０００５】
そこで、検出能力を上げるため、波形の比較に使用する領域を制限したり、波形をいくつかの領域に分割したりして工夫していた。これにより、検出能力は少し向上するが、ある程度の限界があった。また、この領域の制限や分割の仕方などの判定条件の設定は経験から導き出された例が多く、設定する人の職能の程度に大きく左右される性格のものである。さらに、このような設定の仕方は、端子の種類や電線サイズ（種類）との組合せによっても異なる。
【０００６】
すなわち、これらの判定条件の設定の仕方は試行錯誤で探し出しており、例えば、ある基準値を決めておき、不良状態で圧着してそれを検出できるかどうかを見ながら調整する。また、別の不良状態や良品を圧着しながら修正する、という具合であり、かなりの手間と熟練を要する。このことは、検出能力にバラツキが存在することと、判定条件の設定の困難さを意味している。また、生産効率を考慮して、設定を容易にするために領域の制限や分割の仕方を一律で決めたり、判定基準を緩めることもあるが、検出能力の向上が望めなくなる。
【０００７】
このように、従来の圧着不良検出装置あるいは圧着状態判別方法では、細かな不良まで確実に検出できる決めてに欠けており、実際の工程での運用は、重欠陥不良の検出に重点を置いて使用されることが多かった。このため、端子の圧着状態の良好な製品を効率よく製造するのが困難であった。
【０００８】
一方、端子の加締め足部やこの加締め足部を芯線に加締めるための加締め型（クリンパとアンビル）の設計は設計基準に基づき行われるが、その評価は圧着結果としての機械的特性評価および電気的特性評価が主流を占めている。圧着過程の端子と電線の変形挙動は図面上で再現しにくく、動的な評価はほとんど行われなかった。加締め型の磨耗が大きくなると、一般に背バリが大きくなり、ある程度を超えると加締め部にクラックが生じ、電気的・機械的特性を損なうことが知られている。
【０００９】
また、加締め型の磨耗具合を直接測定することは困難であり、ＴＰＭ（技術的パフォーマンス測定）管理としてカウンターによる圧着数把握や、圧着部のバリの大きさにより判断していた。しかし、圧着数と磨耗の関係は、端子の種類や電線サイズとの組合せ等により一様ではなく、それだけでは単独に機能しにくい。また、背バリの大きさもどこまでが許容できるのか明確な基準が設定できにくく、圧着部をカットし、断面の顕微鏡観察等により、クロックラックの有無を調べていた。この方法は手間がかかり、リアルタイムの判定はできなかった。
【００１０】
さらに、圧着不良検出装置は、生産開始前に実際の圧着過程から特性波形をサンプリングして、良否判定用の基準波形として用い、そのロットの生産が終わった時点で、基準波形は不要となり、次の生産の新たな基準波形に置き換えられていた。つまり、圧着不良検出装置は、生産途中の突発異常による加締め型へのダメージは検出できるが、型の異常に気付かず基準波形を採って生産すると、不良が流出する危険が伴う。
【００１１】
そこで、本発明は、圧着状態の良否の判別を安定して検出するとともに細かな不良まで確実に検出し、また、加締め型の磨耗状態を効率よく、かつ、確実に把握することで、端子の圧着状態の良好な製品を効率よく製造できるようにすることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の端子圧着状態判別方法は、端子圧着装置で電線の芯線に端子を圧着する圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて、該端子の圧着状態を判別する端子圧着状態判別方法において、正常に圧着されたときの前記特性波形から基準波形を求めるとともに、該基準波形の増分値から該基準波形の特異点を求め、該基準波形を該特異点で分割し、該分割した領域で前記圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とする。
【００１３】
端子圧着装置での圧着過程では、端子が変形する過程で力が上昇から下降に代わる点、端子が芯線に触れ始めて力が上昇に代わる点、芯線を加締める過程において力が上昇から下降に代わる点、力が加えられなくなる点など、荷重値や端子圧着装置の構成部品の変形量などの特性値の変化に特徴があり、これが特性波形上で特異点として現れることが判った。この特異点は基準波形の増分値から求めることができる。
【００１４】
上記特異点で分割される領域は、圧着過程の細分化された一連の過程に対応するので、請求項１のように、この分割された領域で特性波形に基づいて端子の圧着状態の判別を行うことにより、端子の圧着状態の良否の判別を安定して行うことができ、細かな圧着不良まで検出できる。
【００１７】
請求項２の端子圧着状態判別方法は、請求項１の構成を備え、前記基準波形と前記圧着過程で得られる特性値の特性波形との差を該基準波形の割合で捉え、該割合を前記分割した領域に予め設定されたしきい値と比較して端子の圧着状態を判別することを特徴とする。
【００１８】
請求項２の端子圧着状態判別方法によれば、請求項１と同様な作用効果が得られるとともに、特性波形と基準波形の比較に、特性値の特性波形との差の基準波形に対する割合を用いるので、判定基準となるしきい値の値を分割した領域内で一定の値とすることができ、演算等が容易になる。
【００１９】
請求項３の端子圧着状態判別方法は、請求項２の構成を備え、前記分割した領域についての前記割合が前記しきい値を超過する程度に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とする。
【００２０】
請求項３の端子圧着状態判別方法によれば、請求項２と同様な作用効果が得られるとともに、特性値の特性波形との差の基準波形に対する割合がしきい値を超過する程度で判別するので、特性値のノイズ等による検出誤り等を防止でき安定した判別を行うことができる。
【００２１】
請求項４の端子圧着状態判別方法は、請求項２または３の構成を備え、コンピュータで判定基準設定用プログラムと端子圧着状態判別プログラムとを実行し、前記判定基準設定用プログラムの実行により前記基準波形および前記しきい値を設定するとともに、前記端子圧着状態判別プログラムの実行により、前記設定された基準波形およびしきい値に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とする。
【００２２】
請求項４の端子圧着状態判別方法によれば、請求項２または３と同様な作用効果が得られるとともに、端子圧着状態判別装置としてコンピュータを利用し、判定基準設定用プログラムと端子圧着状態判別プログラムとを実行することで、基準波形およびしきい値の設定作業、圧着工程での圧着不良検出等の作業性が向上する。
【００２３】
請求項５の端子圧着状態判別装置は、端子圧着装置で電線の芯線に端子を圧着する圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて、該端子の圧着状態を判別する端子圧着状態判別装置において、正常に圧着されたときの前記特性波形から求めた基準波形の増分値から該基準波形の特異点を求める特異点検出手段と、該基準波形を該特異点で分割し、該分割した領域で前記圧着過程で得られる特性値の特性波形に基づいて端子の圧着状態を判別する判別手段と、を備えたことを特徴とし、この請求項５の端子圧着状態判別装置によれば、請求項１と同様な作用効果が得られる。
【００２５】
請求項６の端子圧着状態判別装置は、請求項５の構成を備え、前記判別手段は、前記基準波形と前記圧着過程で得られる特性値の特性波形との差を該基準波形の割合で捉え、該割合を前記分割した領域に予め設定されたしきい値と比較して端子の圧着状態を判別することを特徴とし、この請求項６の端子圧着状態判別装置によれば、請求項５および請求項２と同様な作用効果が得られる。
【００２６】
請求項７の端子圧着状態判別装置は、請求項８の構成を備え、前記判別手段は、前記分割した領域についての前記割合が前記しきい値を超過する程度に基づいて端子の圧着状態を判別することを特徴とし、この請求項７の端子圧着状態判別装置によれば、請求項６および請求項３と同様な作用効果が得られる。
【００２７】
ここで、端子圧着装置で正常な加締め型を用いて電線の芯線に端子を圧着する圧着過程で得られる特性値の基準波形を求めて該基準波形を記憶しておき、前記端子圧着装置で正常に圧着されたときの特性波形と前記記憶しておいた基準波形とを比較することにより、前記加締め型の摩耗状態を検出するようにした加締め型の摩耗状態検出方法を適用できる。
【００２８】
端子圧着装置で、生産を開始するとき、端子圧着装置で正常に圧着されたときの特性波形から基準波形を前もって設定しておき、圧着工程で得られる特性波形と基準波形を比較して圧着不良を検出する。しかし、端子圧着装置の加締め型が摩耗すると新たに設定した基準波形も変化してくる。したがって、上記の加締め型の摩耗状態検出方法によれば、加締め型の摩耗状態は時には端子圧着装置で正常に圧着されたときの特性波形が記憶しておいた基準波形からずれるので、加締め型の摩耗状態を検出することができ、異常発生前に型の交換が可能になる。
【００２９】
請求項８の加締め型の摩耗状態検出方法は、複数の端子圧着装置の各々に圧着不良検出装置を設けるとともに、該各々の圧着不良検出装置とコンピュータによりネットワークを形成し、前記各々の圧着不良検出装置に、端子圧着装置で正常な加締め型を用いて電線の芯線に端子を圧着する圧着過程で得られる特性値の基準波形を求めて該基準波形を記憶しておき、前記端子圧着装置で正常に圧着されたときの特性波形と前記記憶しておいた基準波形とを比較することにより、前記加締め型の摩耗状態を検出する加締め型の摩擦状態検出方法を適用し、各圧着不良検出装置にそれぞれ記憶されている前記基準波形を前記コンピュータにより管理することにより、各圧着不良検出装置で他の圧着不良検出装置の基準波形を参照できるようにし、各圧着不良検出装置において前記参照した基準波形と前記記憶している基準波形とを比較することにより加締め型の摩耗状態を検出するようにしたことを特徴とする。
【００３０】
請求項８の加締め型の摩耗状態検出方法によれば、複数の端子圧着装置間で基準波形の授受が可能となり、生産側では、現在の基準波形の可否を知ることができ、加締め型の摩耗状態を検出することができ、異常発生前に型の交換が可能になる。さらに、コンピュータ側では例えば基準波形の詳細な分析が可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明を適用した端子圧着装置の正面図、図２は同端子圧着装置の側面図である。図において、１は端子圧着装置Ａのケーシングであって、基板２とその両側の側板３，３とから成り、両側板３，３の上部後方には減速機５を備えたサーボモータ４が固定されている。減速機５の出力軸６には偏心ピン（クランク軸）８を有する円板７が軸装され、偏心ピン８にはスライドブロック９が枢着されている。スライドブロック９の上面および下面はラム１１に取付けられた受座１０および１０′間に摺動自在に装着されており、円板７に回転によりスライドブロック９は受座１０，１０′間を左右方向にスライドするとともにラム１１が上下方向に移動する。このラム１１は両側板３，３の内面に設けたラムガイド１２，１２に上下摺動自在に装着されており、円板７、スライドブロック９、受座１０，１０′、ラム１１およびラムガイド１２がピストン−クランク機構を構成している。
【００３２】
ラム１１は下端部に係合凹部１３を有し、該係合凹部１３にはクリンパ１４を取付けたクリンパホルダ１５の係合凸部１６が着脱自在に装着され、クリンパ１４の直下にはこれと対向してアンビル１７が基板２上のアンビル取付台２４に固定されている。図３に示したように、ラム１１には水平方向に切欠き部１１ａが形成され、このラム１１に加わる荷重に応じて、下ブロック１１Ａは連結部１１Ｃの弾性により上ブロック１１Ｂに対して荷重に応じた量だけ上下方向（図の矢印の方向）に変動する。また、上ブロック１１Ｂに固定された位置検出装置１００のプローブ１００ａが下ブロック１１Ａの上面１１Ａ−１に当接されており、この位置検出装置１００は圧着不良検出装置Ｂに接続されている。そして、位置検出装置１００の出力により圧着不良検出装置Ｂで下ブロック１１Ａの上下方向の変位量（すなわちラム１１の変形量）が検出され、この検出された変位量が、圧着過程での特性値として処理される。
【００３３】
なお、図１において、１８は既知の構成の端子供給装置であり、図示しない連鎖状端子を支持する端子ガイド１９、端子押さえ２０、先端に端子送り爪２１を有する端子送りアーム２２および該アーム２２を進退させる揺動リンク２３等を備え、揺動リンク２３は前記ラム１１の降下、上昇に合わせて前後に揺動し、端子送り爪２１により端子（図示せず）を一個ずつアンビル１７上に送り込むようになっている。また、アンビル１７はアンビル取付台２４のハンドル２５の操作によりクリンパ１４に対する位置調整や撤去、交換等を容易にできるようになっている。
【００３４】
サーボモータ４は正逆回転を行い、前記ピストン−クランク機構によりラム１１、即ちクリンパ１４を降下および上昇させるものであり、該モータ４の駆動を制御するドライバ３２に接続されている。そして、クリンパ１４の下降および上昇により、このクリンパ１４とアンビル１７との間に配置された、端子および電線の圧着が行われる。なお、ドライバ３２には基準データ入力部３３が接続されて、端子規格（又はサイズ）、対応する電線サイズ、クリンプハイトおよびサーボモータ４にかかる負荷（電流）などの基準データを入力するようになっている。また、サーボモータ４の図示しない出力軸にはエンコーダ３１が付設されており、その回転数に基いてクリンパ１４の位置を検出してドライバ３２にフィードバックしている。
【００３５】
図４は実施形態に係わる圧着不良検出装置Ｂのブロック図であり、圧着不良検出装置Ｂは位置検出装置１００の出力を増幅するアンプ４１、アンプ４１から出力されるアナログ電圧信号をデジタルの電圧データに変換するＡ／Ｄ変換器４２、入力部４３、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、表示部４７および通信インターフェース４８を備えており、入力部４３、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、表示部４７および通信インターフェース４８はマイクロコンピュータを構成している。ＣＰＵ４４はＲＯＭ４５に格納された制御プログラムに基づいてＲＡＭ４６のワーキングエリアを使用して制御を行う。具体的には、Ａ／Ｄ変換器４２で得られる位置検出装置１００による変位量のデータを特性値としてサンプリングする。また、ＣＰＵ４４は、サンプリングした特性値に基づいて演算を行い、基準波形の生成処理、基準波形の特異点の検出処理、しきい値（しきい線の値）および許容限度の入力処理、圧着不良の検出処理、加締め型（クリンパ１４とアンビル１７）の摩耗状態の検出処理等を行い、検出結果を表示部４７に表示する。
【００３６】
端子の圧着時には、位置検出装置１００による変位量のデータである特性値が得られ、例えば図５（Ａ）  に示したような特性波形が得られる。この図５（Ａ）  の特性波形は正常に圧着されたときの特性波形であり、このように正常に圧着されたときの特性波形を複数求めて所定のフォーマットでＲＡＭ４６に記憶しておく。なお、Ａ／Ｄ変換器４２は所定の変換サイクルでデジタルデータが確定する毎にそのデータを出力するので、ＣＰＵ４４は、例えばこのデータの出力タイミングをタイムベースとして特性値を時系列にサンプリングすることができ、特性波形のデータを時系列なデータとしてＲＡＭ４６に記憶しておくことができる。そして、圧着状態が正常であった複数の特性波形のデータの平均等により基準波形のデータをＲＡＭ４６内に生成する。なお、以下の説明では図５（Ａ）  の特性波形を基準波形として説明する。また、「特性波形」という用語は正常に圧着された場合と正常に圧着されなかった場合の何れの場合にも使用し、「基準波形」という用語は正常に圧着された場合の特性波形から得た波形について使用する。
【００３７】
図５（Ａ）  のような基準波形が得られると、ＣＰＵ４４は、この基準波形のデータから特性値の単位時間当たりの増分値を求め、図５（Ｂ）  のような増分値の波形のデータを得る。次に、この増分値の波形のデータから極値やゼロクロス点となる位置（時間軸上の位置）を検出し、この位置を端子圧着過程におけるいくつかの特別な点となるＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点を特異点とする。なお、増分値の極値となる位置は上記４点以外にもあるが、上記の４点は、圧着過程の１サイクル中での以下のような特別な点であり予め大まかな位置が既知であるので、上記４点を抽出することができる。
【００３８】
図６はクリンパ１４、アンビル１７、端子の加締め足部５０および芯線６０の圧着過程の断面図である。なお、見やすくするために斜線を一部省略してある。同図（Ａ）  〜（Ｄ）  は上記４つの特異点における状態を示し、同図（Ｅ）  は圧着開始直前の状態を示している。４つの特異点は以下のような点である。
Ａ点：図６（Ａ）  のように加締め足部５０がクリンパ１４上部のアール（曲面部分）により変形する過程において、力が上昇から下降に代わる点。
Ｂ点：図６（Ｂ）  のように加締め足部５０が芯線６０に触れ始め、力が上昇に代わる点。
Ｃ点：図６（Ｃ）  のように加締め足部５０により芯線６０を加締める過程において、力が上昇から下降に代わる点。
Ｄ点：図６（Ｄ）  のように加締め足部５０により芯線６０が完全に加締められて特性値がピークになる点。
【００３９】
なお、基準波形のデータおよび増分値の波形のデータも、特性波形のデータと同様なタイムベースによりに時系列なデータとして扱うことができることはいうまでもない。また、上記特異点の位置もこれらの時系列なデータに対応付けてタイミングのデータとして記憶しておくことができる。
【００４０】
次に、これらの特異点で基準波形を分割し、Ａ−Ｂ間、Ｂ−Ｃ間、Ｃ−Ｄ間を分割領域として設定し、この分割領域毎に特性波形に基づいて圧着不良の判定を行う。このように分割領域毎に判定を行うとそれぞれの分割領域での特性波形の状態により、正常圧着（良品）と異常圧着（不良品）が判別し易くなる。例えば、絶縁被覆部を噛み込むような異常圧着（絶縁噛み）の場合は、図７（Ａ）  に示したようにＡ−Ｂ間とＢ−Ｃ間で特性波形は基準波形より高く、Ｃ−Ｄ間では特性波形は基準波形より低くなる。また、これとは対照的に、芯線が絶縁皮剥き位置で切断されていたり切断芯線が少ない異常圧着（芯線切れ）の場合は、図７（Ｂ）  に示したようにＡ−Ｂ間では特性波形と基準波形には差が無く、Ｂ−Ｃ間とＣ−Ｄ間では特性波形は基準波形より低くなる。このように、特異点で分割した分割領域で特性波形を調べれば、各不良の特徴が顕著に現れ、圧着不良の検出能力が高まる。なお、図７に示したようにＤ点に代えて機械的に予め判っている下死点を使ってもよいが、以下の例ではＤ点を特異点とした場合について説明する。
【００４１】
なお、Ａ−Ｂ間、Ｂ−Ｃ間、Ｃ−Ｄ間の分割領域毎に特性波形に基づいて圧着不良の判定を行うことは、特性値のピーク（Ｄ点）近傍より前半の波形に基づいて圧着不良の判定を行うことになる。このため、圧着過程での特性値はこの前半（Ａ−Ｄ間）だけサンプリングすればよいので、例えば、ラム４６に設定された特性値の記憶領域の容量が一定（すなわちサンプリング可能なポイント数が一定）とすると、全特性波形にわたって特性値をサンプリングする場合よりも、細かくサンプリングすることができる。したがって、判定精度を高めることができる。また、逆に、サンプリングの間隔が固定であれば、全特性波形にわたって特性値をサンプリングする場合よりも少ない記憶容量でよい。
【００４２】
次に、請求項３、４、８および９の具体例として、各分割領域での圧着不良の検出方法について説明する。まず、検出した特性値の各サンプリング点について、その特性値と基準波形における同じサンプリング点の特性値との差を求め、この差のそのサンプリング点の基準波形の特性値に対する第１の割合を演算する。なお、基準波形の特性値の方が特性波形の特性値より大きければ、この第１の割合は負の値となるので、この第１の割合を±のパーセンテージで表現する。こうして各サンプリング点毎に得られた第１の割合を一旦ＲＡＭ４６に記憶する。
【００４３】
一方、各分割領域には予め上記第１の割合に対するしきい線が設定されており、各分割領域において第１の割合の絶対値がしきい線で示すしきい値の絶対値を越えるか否かを判定する。そして、各分割領域においてつぎのような処理を行う。第１の割合の絶対値がしきい値の絶対値を越えるようなサンプリング点（以後、「異常候補点」という。）の数を求める。一方、分割領域内の全サンプリング点の数は分割領域を決定したときに決まるので、分割領域内の上記異常候補点の数と分割領域内の全サンプリング点の数の割合（以後、「第２の割合」という。）を求める。次に、この第２の割合と当該分割領域に予め設定されている許容限度（パーセンテージのしきい値で、例えば５０％とする。）とを比較する。そして、全分割領域について、第２の割合が許容限度を越える領域が一つでもあれば、圧着不良と判定する。上記しきい線のしきい値は、各種不良による割合波形の現れ方と上記許容度との兼ね合いにより決定する。なお、各しきい線の値が請求項における「しきい値」に対応している。
【００４４】
次に、図８〜図１２に基づいて各分割領域での判定基準となるしきい線の設定について説明する。特性波形の各サンプリング点における前記第１の割合の時系列データにより、図８〜図１２のような第１の割合に対応する波形が得られる。図８は良品についての波形、図９は１／３の絶縁噛みの不良の場合の波形、図１０は１／２の絶縁噛みの不良の場合の波形、図１１は１／７本の芯線切れの不良の場合の波形、図１２は１／３の芯線引込みの不良の場合の波形をそれぞれ示している。このような割合の波形はプラス側とマイナス側に現れるが、不良の場合には、Ａ−Ｂ間では図９，図１０のように主にプラス側に振れ、Ｂ−Ｃ間では、図９，図１０のようにプラス側に振れる場合と、図１１，図１２のようにマイナス側に振れる場合がある。さらに、Ｃ−Ｄ間では、図１０，図１２のように主にマイナス側に振れる。
【００４５】
そこで、分割領域Ａ−Ｂ間で横軸の上側にしきい線▲１▼を設定し、分割領域Ｂ−Ｃ間は上側と下側にしきい線▲２▼，▲２▼′を設定し、分割領域Ｃ−Ｄ間は下側にしきい線▲３▼を設定する。このしきい線▲１▼，▲２▼，▲２▼′，▲３▼の４箇所を監視すれば、ほぼ全ての種類の不良が高い精度で検出できる。また、はずれ方の組合せで不良の内容や原因の絞り込みができる。なお、上記のような割合の波形を以後「割合波形」という。
【００４６】
上記のようなしきい線の決定の仕方としては、例えば次のような方法がある。圧着不良検出装置Ｂで制御プログラムを実行し、一種類の圧着不良について複数回のサンプリングを行って割合波形を一つのグラフに重ねてプリントアウトする。これを良品と前記のような各種の圧着不良について行い、例えば図１６のようなプリント結果を得る。図１６（Ａ）  は３本の良品の端子の割合波形の例、図１６（Ｂ）  は３本の絶縁噛み端子の割合波形の例、図１６（Ｃ）  は３本の芯線切れ端子の割合波形（Ｃ）  をそれぞれ示しているが、この割合波形は図１６以外のものもサンプル取りする。そして、許容度（例えば５０％）を考慮しながら各プリントアウトされたグラフを見比べることにより、各分割領域のしきい値を決める。なお、このようなしきい線を決める処理は、割合波形のデータに対して統計処理等を行うことで、演算により自動的に設定することもできる。
【００４７】
なお、特性波形の特性値の増分を示すグラフの特徴と、特異点の出方を知ることにより、端子の加締め足部や加締め型の設計の良否や、お互いの適合具合を評価することができる。例えば、図５（Ｂ）  に示したように、好ましい状態は、Ａ、Ｂ、Ｃ点が明確に現れ、波形もなめらかである。一方、加締め足部や加締め型が好ましくない場合は、例えば図１３に示したように、Ａ、Ｂ点付近で山谷の数が多く出ている。
【００４８】
図１４および図１５は圧着不良検出装置Ｂで実行される実施形態の制御プログラムのフローチャートであり、図１４は判定基準設定用プログラムのフローチャート、図１５は端子圧着状態判別プログラムのフローチャートである。圧着不良検出装置Ｂは、図示しないメインフローのプログラムの実行により使用者が動作モードを選択できるようになっており、圧着作業（生産）の前段階の動作モードとしての判定基準設定モードが選択されると判定基準設定用プログラムが実行され、圧着作業時の動作モードとして端子圧着状態判別モードが選択されると端子圧着状態判別プログラムが実行される。
【００４９】
まず、図１４の判定基準設定用プログラムが起動されると、ステップＳ１１で基準波形の取込み処理を行う。この基準波形の取込み処理では、複数の良品を圧着して、各々の特性波形から各サンプリング点における特性値の平均等により基準波形のデータを求めてＲＡＭ４６に記憶する。次に、ステップＳ１２で、所定の状態（代表的な不良状態または良状態のうち選択した一つの状態）で圧着を実行するとともに、そのときの特性値をサンプリングして特性波形のデータをＲＡＭ４６に記憶する。次に、ステップＳ１３で、サンプリングした特性値と基準波形の特性値との差（同じサンプリング点）の基準波形の特性値に対する割合（第１の割合）を演算し、割合波形のデータをＲＡＭ４６に記憶する。
【００５０】
そして、ステップＳ１４で、現在の圧着状態についての上記同様な割合波形のサンプリングを続行するか否かを判定し、入力部４３で続行の入力操作があればステップＳ１２に戻り、終了の入力操作があればステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、現在の圧着状態についてサンプル取りした割合波形を同一グラフ上にプリントアウトする。次に、ステップＳ１６で別の圧着状態について上記同様な割合波形のサンプリングを続行するか否かを判定し、続行の入力操作があればステップＳ１２に戻り、終了の入力操作があれば処理を終了する。
【００５１】
以上の処理により、良状態および複数の不良状態について、それぞれ複数の割合波形をプリントアウトした結果が得られ、これらの割合波形から前述のようにしきい線および許容度の決定を行う。
【００５２】
次に、図１５の端子圧着状態判別プログラムが起動されると、ステップＳ２１で、基準波形の設定処理を行う。この基準波形の設定処理では、判定基準設定用プログラムのステップＳ１１の基準波形の取込み処理でＲＡＭ４６に記憶した基準波形のデータを判定処理用として設定する。次に、ステップＳ２２で、前記のように決定したしきい線のしきい値および許容度を判定基準としてオペレータが入力するための入力処理を行う。
【００５３】
次に、ステップＳ２３で、圧着を実行するとともにそのときの特性値をサンプリングしてＲＡＭ４６に記憶し、ステップＳ２４で前記のように基準波形と特性波形および特異点等に基づいて圧着の良否の判定を行い、不良（ＮＧ）の場合はステップＳ２５で不良品発生の信号を出力してステップＳ２６で特性波形と判定結果を表示する。なお、不良品発生の信号は例えば図示しない装置により警報を発生する場合等に用いる。良品（ＯＫ）の場合はそのままステップＳ２６で特性波形と判定結果を表示する。そして、ステップＳ２７で、圧着を続行するか否かを判定し、続行の入力操作があればステップＳ２３に戻り、終了の入力操作があれば処理を終了する。
【００５４】
以上のように、判定基準設定用プログラムと端子圧着状態判別プログラムとを備えているので、判定基準の設定作業も容易になり、圧着状態の良否の判別を安定して検出することができる。
【００５５】
以上説明した圧着不良検出装置Ｂは前記通信インターフェース４８を用いてネットワークシステムを構成することもできる。例えば図１７のように、複数の端子圧着装置Ａのそれぞれに備えられた複数の圧着不良検出装置ＢをネットワークＮを介してパーソナルコンピュータＣに接続する。各圧着不良検出装置Ｂで設定した基準波形のデータをパーソナルコンピュータＣに転送し、パーソナルコンピュータＣに内蔵されたハードディスク等に各基準波形のデータを記憶しておく。そして、このパーソナルコンピュータＣで各圧着不良検出装置Ｂにおける基準波形を管理する。
【００５６】
また、各圧着不良検出装置Ｂにおいて、対応する端子圧着装置の加締め型（クリンパ１４やアンビル１７）の摩耗具合を判定することもできる。すなわち、加締め型を新品の部品と交換したときに、複数の良品の圧着によって前記のように基準波形を求めておき、この基準波形のデータをネットワークＮを介してパーソナルコンピュータＣに転送しパーソナルコンピュータＣのハードディスクに記憶しておく。そして、圧着不良検出装置Ｂ側では、随時行われる圧着作業の前段階で基準波形を設定したとき、パーソナルコンピュータＣ側に前に記憶しておいた、加締め型が新品の部品のときの基準波形のデータを読み出し、この読み出した基準波形と現在設定した基準波形とを比較する。
【００５７】
これにより、加締め型の磨耗具合を判定することこができる。加締め型が古い場合と新しい場合とでは、例えば図１８のように基準波形に差が生じるので、両基準波形を表示部４７に重ねて表示することにより摩耗具合を容易に判定することができ、手間がかからずリアルタイムで判定することができる。したがって、加締め型の磨耗状態を効率よく、かつ、確実に把握することができ、端子の圧着状態の良好な製品を効率よく製造できる
【００５８】
また、ネットワークＮを介して各圧着不良検出装置Ｂ間で基準波形のデータを相互に授受したり、パーソナルコンピュータＣで、生産側（端子圧着装置Ａおよび圧着不良検出装置Ｂ側）では、現波形の可否を知ることができ、管理側（パーソナルコンピュータＣ側）では詳細分析が可能となる。したがって、例えば端子の種類や電線サイズとの組合せ等による、圧着数、摩耗、バリ、波形の関係を調べ、データベースを構築することにより、異常発生前に加締め型の交換が可能になる。
【００５９】
以上の実施形態では圧着時の特性値として、ラム１１の下ブロック１１Ａの上下方向の変位量すなわちラム１１の変形量を検出するようにしているが、例えば、図１９に示したように、端子圧着装置Ａの上下のフレームであるケーシング１と側板３の間に位置検出装置１００を設けるようにしてもよい。すなわち、端子を圧着する端子圧着装置は、圧着時の反力を受けてフレームが変形する。その変形量はフレームの構造により剛性が異なるので端子圧着装置の種類により違いがある。つまり、変形量が大きい端子圧着装置や小さい端子圧着装置等が存在する。変形量がほとんどゼロに等しい端子圧着装置も考えられるが、実用的ではない。つまり、実用される端子圧着装置は、基本的に変形するので、この変形量を特性として用いることができる。このことは、フレームの変形量を測定するだけでなく、実施形態のラムと同様にピストン−クランク機構に切欠き部をつけバネ性を持たせるなどすれば、この検出部を内蔵させることが可能となる。
【００６０】
また、位置検出装置に限らず、フレームが変形する過程等を加速度センサで測定し、その測定値で圧着時の特性波形を取っても良品と不良品を識別するのに十分なデータを得ることができる。
【００６１】
さらに、本発明において、特性値は実施形態のように圧着時のラムやフレーム等の変形量に限らず、圧力（荷重）を特性値としてもよいことはいうまでもない。例えば、アンビルに加わる圧力、クリンパに加わる圧力、ラムに加わる圧力などを圧力センサで検出して、これを特性値としてするようにしてもよい。
【００６２】
また、特性値を検出するセンサ等の種類によっては特性値の出方が異なることから増分値の波形も図５（Ｂ）  と異なることもあり、例えば図２０のような波形となることもある。この場合でも、特性値のゼロクロス点やピーク点により、図６と同様な圧着過程の１サイクル中での特別な点としてＡ点〜Ｄ点を求めることができる。
【００６３】
また、実施形態では、各分割領域において圧着不良を検出する際に、前記異常候補点の数と分割領域内の全サンプリング点の数の割合すなわち第２の割合を求め、この第２の割合が許容限度を越えるか否かで良不良を検出しているが、これに限らず他の外の方法で良不良を検出するようにしてもよい。例えば、上記第１の割合としきい値との差分を求め、その差分をその分割領域内について加算し、差分の総和を求める。また、その分割領域内の各サンプリング点での第１の割合を全て加算して第１の割合の総和を求める。そして、差分の総和の第１の割合の総和に対する割合を求め、この割合が当該分割領域に予め設定されている許容限度を越えるか否かで良不良を検出するようにしてもよい。
【００６４】
さらに、本発明における圧着不良の判定は実施形態のものに限らず、基準波形から特異点を求め、この特異点で分割した分割領域で判定を行うものであればよい。例えば、圧着過程における特性値を、分割領域内で加算し、その分割領域内での基準波形の特性値の加算値（予め求めておくことができる。）と、上記圧着過程における特性値の加算値とを比較し、この加算値のずれの程度によって良不良を判定するようにしてもよい。なお、このような方法は、特性波形あるいは基準波形で囲まれる部分の面積を比較することに相当する。
【００６５】
また、実施形態で対象としている端子圧着装置はサーボモータの駆動により端子圧着を行うものであるが、本発明はどのような圧着機構であってもよいことはいうまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の端子圧着状態判別方法または請求項５の端子圧着状態判別装置によれば、圧着過程の特性値の基準波形の増分値から該基準波形の特異点を求め、該基準波形を該特異点で分割し、該分割した領域で特性波形に基づいて端子の圧着状態を判別するようにしたので、端子の圧着状態の良否の判別を安定して行うことができ、細かな圧着不良まで検出できる。したがって、端子の圧着状態の良好な製品を効率よく製造できる。
【００６８】
請求項２の端子圧着状態判別方法または請求項６の端子圧着状態判別装置によれば、請求項１と同様な作用効果が得られるとともに、特性波形と基準波形の比較に、特性値の特性波形との差の基準波形に対する割合を用いるので、判定基準となるしきい値の値を分割した領域内で一定の値とすることができ、演算等が容易になる。
【００６９】
請求項３の端子圧着状態判別方法または請求項７の端子圧着状態判別装置によれば、請求項３と同様な作用効果が得られるとともに、特性値の特性波形との差の基準波形に対する割合がしきい値を超過する程度で判別するので、特性値のノイズ等による検出誤り等を防止でき安定した判別を行うことができる。したがって、端子の圧着状態の良好な製品を効率よく製造できる。
【００７０】
請求項４の端子圧着状態判別方法によれば、請求項２または３と同様な作用効果が得られるとともに、端子圧着状態判別装置としてコンピュータを利用し、判定基準設定用プログラムと端子圧着状態判別プログラムとを実行することで、基準波形およびしきい値の設定作業、圧着工程での圧着不良検出等の作業性が向上する。したがって、端子の圧着状態の良好な製品を効率よく製造できる。
【００７２】
請求項８の加締め型の摩耗状態検出方法によれば、複数の端子圧着装置間で基準波形の授受が可能となり、生産側では、現在の基準波形の可否を知ることができ、加締め型の摩耗状態を検出することができ、異常発生前に型の交換が可能になる。さらに、コンピュータ側では例えば基準波形の詳細な分析が可能となる。したがって、端子の圧着状態の良好な製品を効率よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した端子圧着装置の正面図である。
【図２】同端子圧着装置の側面図である。
【図３】実施形態における位置検出装置の取付状態を示す図である。
【図４】実施形態に係わる圧着不良検出装置Ｂのブロック図である。
【図５】実施形態に係わる基準波形と増分値の波形および特異点の例を示す図である。
【図６】実施形態におけるクリンパ、アンビル、端子の加締め足部および芯線の圧着過程の断面図である。
【図７】実施形態に関わる特異点で分割した領域と不良状態の種類に応じた特性波形との関係の一例を示す図である。
【図８】実施形態における良品についての割合波形としきい線を示す図である。
【図９】実施形態における１／３の絶縁噛みの不良の場合の割合波形としきい線を示す図である。
【図１０】実施形態における１／２の絶縁噛みの不良の場合の割合波形としきい線を示す図である。
【図１１】実施形態における１／７本の芯線切れの不良の場合の割合波形としきい線を示す図である。
【図１２】実施形態における１／３の芯線引込みの不良の場合の割合波形としきい線を示す図である。
【図１３】実施形態における加締め足部や加締め型が好ましくない場合の増分値の波形および特異点の例を示す図である。
【図１４】実施形態における判定基準設定用プログラムのフローチャートである。
【図１５】実施形態における端子圧着状態判別プログラムのフローチャートである。
【図１６】実施形態における判定基準設定用の割合波形のプリントアウト結果の一例を示す図である。
【図１７】実施形態における複数の圧着不良検出装置とパーソナルコンピュータで構成したネットワークシステムの概念図である。
【図１８】実施形態における加締め型が古い場合と新しい場合との基準波形の差を示す図である。
【図１９】実施形態における端子圧着装置のフレームの変形を特性値として検出する場合の構成の一例を示す図である。
【図２０】実施形態における他の増分値の波形および特異点の例を示す図である。
【図２１】正常圧着時および不良圧着時の特性波形の違いの例を示す図である。
【図２２】絶縁噛みの不良状態とそのときの基準波形と特性波形の差を示す図である。
【図２３】芯線切れの不良状態とそのときの基準波形と特性波形の差を示す図である。
【図２４】芯線不足の不良状態とそのときの基準波形と特性波形の差を示す図である。
【符号の説明】
１１    ラム
１１ａ  切欠き部
１４    クリンパ
１７    アンビル
４１    アンプ
４２    Ａ／Ｄ変換器
４３    入力部
４４    ＣＰＵ
４５    ＲＯＭ
４６    ＲＡＭ
４７    表示部
４８    通信インターフェース
５０      加締め足部
６０      芯線
１００  位置検出装置
Ａ      端子圧着装置
Ｂ      圧着不良検出装置
Ｃ      パーソナルコンピュータ
Ｎ      ネットワーク
【図１】
0003627212.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003627212.tif 000004
【図４】
0003627212.tif 000005
【図５】
0003627212.tif 000006
【図６】
0003627212.tif 000007
【図７】
0003627212.tif 000008
【図８】
0003627212.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003627212.tif 000011
【図１１】
0003627212.tif 000012
【図１２】
0003627212.tif 000013
【図１３】
0003627212.tif 000014
【図１４】
0003627212.tif 000015
【図１５】
0003627212.tif 000016
【図１６】
0003627212.tif 000017
【図１７】
0003627212.tif 000018
【図１８】
0003627212.tif 000019
【図１９】
0003627212.tif 000020
【図２０】
0003627212.tif 000021
【図２１】
0003627212.tif 000022
【図２２】
0003627212.tif 000023
【図２３】
0003627212.tif 000024
【図２４】
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