(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用ワイヤーハーネスの製造において、そのワイヤーハーネス用電線をコネクタの圧接端子に圧接接続する際、
上記コネクタごとに予め正常圧入力のパターンを設定するとともに、その正常圧入力パターンの全長における圧入力の±の許容範囲を設定し、上記圧接端子のスロットに対する電線の圧入力を検出し、この検出値が、前記正常圧入力パターンの許容範囲内に入るか否かによって、電線の圧接状態の適否を判断する自動車用ワイヤーハーネス製造における電線の圧接適否判別方法。
【請求項２】
自動車用ワイヤーハーネスの製造において、そのワイヤーハーネス用電線をコネクタの樹脂バレル付き圧接端子に圧接接続する際、
上記圧接端子のスロットに対する電線の圧入力を検出するとともに、バレルのかしめ力を検出し、この検出値を、上記コネクタごとに予め設定した正常圧入力及び正常かしめ力のパターンと比較して、圧接状態の適否とかしめの適否を判断する自動車用ワイヤーハーネス製造における電線の圧接適否判別方法。
【請求項３】
上記電線を圧接端子に押し込む圧接刃の上記コネクタの上面を基準とした下降ストロークを検出し、この検出値を前記コネクタごとに予め設定した正常圧入ストロークと比較し、この比較値も上記圧接状態の適否の判断に加味するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用ワイヤーハーネス製造における電線の圧接適否判別方法。
【請求項４】
自動車用ワイヤーハーネスの製造において、そのワイヤーハーネス用電線をコネクタの圧接端子に圧接接続する装置であって、
上記コネクタの圧接端子のスロットに対する各電線の圧入力を検出する圧力検出センサと、この圧力検出センサの検出値に基づき圧接状態の適否を判断する認識手段とを備え、
上記認識手段は、上記コネクタごとに予め正常圧入力のパターンを設定するとともに、その正常圧入力パターンの全長における圧入力の±の許容範囲を設定し、前記検出センサの検出値が、前記正常圧入力パターンの許容範囲内に入るか否かによって、電線の圧接適否を判断する自動車用ワイヤーハーネス製造における電線圧接装置。
【請求項５】
自動車用ワイヤーハーネスの製造において、そのワイヤーハーネス用電線をコネクタの樹脂バレル付き圧接端子に圧接接続する装置であって、
上記コネクタの圧接端子のスロットに対する各電線の圧入力及びバレルのかしめ力を検出する圧力検出センサと、この圧力検出センサの検出値に基づき圧接状態の適否及びかしめの適否を判断する認識手段とを備え、
上記認識手段は、上記コネクタごとに予め正常圧入力及び正常かしめ力のパターンを設定し、上記検出センサの検出値を前記コネクタごとに予め設定した正常圧入力及び正常かしめ力のパターンと比較して、上記圧接状態の適否とかしめの適否を判断する自動車用ワイヤーハーネス製造における電線圧接装置。
【請求項６】
上記認識手段に、上記電線を圧接端子に押し込む圧接刃の上記コネクタの上面を基準とした下降ストロークの検出手段を接続し、前記認識手段は、前記検出手段の検出値を上記コネクタごとに予め設定した正常圧入ストロークと比較し、この比較値も、上記圧接状態の適否の判断に加味するものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の電線圧接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用ワイヤーハーネスの製造において、そのワイヤーハーネス用電線をコネクタの圧接端子に圧接接続する装置及びその圧接状態の適否判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ワイヤーハーネスは、例えば図５に示すように電線ａが並列され、その長さ方向及び幅方向の適宜個所にコネクタＣを接続し、そのコネクタＣに必要に応じてカバーＰを被せたものである。その電線ａのコネクタＣへの接続手段として、作業性の点から、図１３に示す、圧接接続（以下、圧接という）が採用されつつある（図７、図１０参照）。
【０００３】
この圧接は、同図に示すように、各電線ａに対応した圧接刃５０を有する圧接刃ホルダ５１を下降させ、圧接刃５０の先端面により、これらの電線ａをコネクタＣの圧接端子Ｔに圧入し、この圧入に伴い、絶縁被覆が被われて導体がスロットｔ（圧接端子Ｔ）の縁に接触し、導通させるものである。
【０００４】
この圧接において、その接続不良の適否は、従来、上記圧接刃ホルダ５１（圧接刃５０）の下死点をセンサーで検出し、そのセンサーでもって、圧接刃５０が下死点に至ったか否かで判別したり、図１４に示すように、圧接完了後、コネクタＣ内の端子Ｔに、接触式プローブｂを押し当て、各電線ａの両端の端子Ｔ間の導通を導通検査器Ｑで判定して判別している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前者の判別手段は、単に、圧接刃５０が下死点に到達したかどうかを判別するだけなので、電線ａがなかったり、圧接刃５０に掛からなかった場合でも、圧接刃５０が下死点に到達すれば、“正常”と判断する問題がある。
【０００６】
後者の判別手段は、単に導通をみるだけのため、電線ａが圧接端子Ｔのスロットｔ内の正規の位置にない不安定な場合でも、導通すれば、“正常”と判断する問題がある。また、コネクタＣへの全ての圧接が終了した後でないと、この検査を行うことができない。このため、圧接工程に連続してこの導通検査を行うと、その検査中、圧接工程の作業を停止しなければならなくなり、時間がかかるため、圧接と導通検査は時間的に切り離された別工程としなければならない問題もある。
【０００７】
この発明は、圧接作用と同時に、圧接状態の適否を正確に判別し得るようにすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、自動車用ワイヤーハーネスの製造において、そのワイヤーハーネス用電線をコネクタの圧接端子に圧接接続する際、前記圧接端子のスロットに対する電線の圧入力を検出し、この検出値を前記コネクタごとに予め設定した正常圧入力のパターンと比較して圧接状態の適否を判断するようにしたのである。
【０００９】
このようにすれば、圧接作用と同時に判別作用を行うことができ、上述の“電線なし”、“端子なし”などの場合には、所要の圧入力が生じず、正確に圧接不良と判断し得る。このときの判断資料としては、▲１▼圧入力の示す曲線と時間軸との間で囲む面積の対比、▲２▼曲線形状に±の許容範囲を設定し、その範囲内に、検出値の波形が入るか否か、▲３▼検出値が前記許容範囲を出た頻度による、等を採用する。
【００１０】
この圧接力パターンの対比によれば、上述のストローク検出手段では不可能であった、“異なる径の電線を圧接した場合”、“電線の出代不足”、“端子変形”、“端子と圧接刃との干渉”、“圧接刃のすき間不良”、“コネクタの高さ寸法不良”、などにおいても、それらの状態における圧入力パターンは正常圧入力パターンとは大きく異なることとなるため、その不具合を検出し得る。また、検出により得られたパターンから、逆に、どの不良モードかも推定することができ、肉眼では判断できない不良についても、不良原因究明の手助けとし得る。
【００１１】
この発明において、上記正常圧入力パターンを時間軸に対して複数に分割し、その各分割時間毎に、上記検出値を正常圧入力パターンと比較して、電線の圧接適否を判断するようにするとよい。
【００１２】
このようにすれば、判別精度を高めることができる。例えば、樹脂バレルを有する圧接端子である場合（図１０参照）、圧接作用と同時に、そのバレルのカシメ作用がなされるが、そのカシメ作用は圧接力によりかなり大きいため、微妙な圧接時の圧入力の変化が、パターンの比較時に埋れてしまう場合がある。しかし、その樹脂バレルのカシメ作用が始まる前で時間分割すれば、そのカシメ力が生じない前の圧入力パターンを比較することができ、圧接適否の判断精度が向上する。
【００１３】
また、上記各発明において、上記電線を圧接端子に押し込む圧接刃の下降ストロークを検出し、この検出値を前記コネクタごとに予め設定した正常圧入ストロークと比較し、この比較値も上記圧接状態の適否の判断に加味するようにするとよい。
【００１４】
このように、圧接刃の下降ストロークも判断要素とすれば、適正な下降ストロークが得られず、適正な圧接がなされていないにもかかわらず、何らかの事情により、圧入力パターンが“正常”と判断された場合、“否”と判断し得るため、判別精度が向上する。
【００１５】
さらに、上記各発明において、適否を判断する認識手段に、各コネクタに対応する予め設定した正常圧入力パターンを記憶している手段を接続し、前記認識手段は、圧接するコネクタに適した正常圧入力パターンを前記記憶手段から自動的に導き入れ、その導入した正常圧入力パターンに基づき、上記電線の圧接適否を判断するものであるものとすることができる。
【００１６】
このようにすれば、圧接する各電線、各コネクタ（圧接端子）の種類（サイズ等）に合わせて、認識手段にその圧接する電線とコネクタの正常圧入力パターンを入力することにより、その種類換えに容易に対応することができる。すなわち、品種が膨大になっても、基準波形（正常圧入力パターン）の入力作業などの段取り替えが不要となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に示すように、この発明に係る圧接装置は、コネクタＣが載置される圧接台１の上方に、圧接台１に対して昇降するラム２を設け、このラム２の下端に、圧接刃ホルダ３と電線ガイド４とを設けた構成とされている。ラム２はフレームＦにより支持され、フレームＦ上に設置されたサーボモータＭにより駆動される。
【００１８】
前記圧接刃ホルダ３は、ラム２に設けられた取付枠５の下面に取り付けられ、コネクタＣに接続すべき各電線ａに対応して並列する複数の圧接刃６を備えている。一方、電線ガイド４は、取付枠５の下面４隅から垂下するガイド軸７に沿って圧接刃ホルダ３に対して昇降する昇降枠８に、各圧接刃６が挿通される複数の長孔９を形成し、昇降枠８の下面に、長孔９の両側から下方へ突出する複数の仕切板１０を平行に設けた構成とされ、昇降枠８はスプリング１１により取付枠５に対して下方へ押圧されている。
【００１９】
上記圧接装置により並列する複数の電線ａをコネクタＣに接続するには、図１に示すように、コネクタＣを圧接台１上に載置し、同図及び図３に示すように、コネクタＣに挿入された各端子Ｔのスロットｔの上方に、各電線ａをそれぞれ位置させる。
【００２０】
この状態でラム２を下降させると、圧接刃ホルダ３及び電線ガイド４が共に下降し、各電線ａは隣接する仕切板１０、１０間に案内され、圧接刃６の先端面で押し下げられる。そして、図４に示すように、仕切板１０の先端がコネクタＣの上面Ｃ’に当接すると、電線ガイド４の下降は停止するが、圧接刃ホルダ３の下降は続行し、電線ａがスロットｔの底部まで圧入される。
【００２１】
この電線ａの圧入の際、電線ａは、その両側方に位置する仕切板１０、１０により幅方向への移動が規制されるので、圧接刃６の先端面から逸脱することなく、確実にスロットｔに圧接される。このとき、スプリング１１の押圧力により、電線ガイド４のコネクタＣに対する密着状態が維持される。
【００２２】
また、図１に示すように、フレームＦにはラム２の下死点を検出する測定ゲージ１２が設けられており、この測定ゲージ１２は圧接台１上の基準点との距離によってラム２（圧接刃６）の下降ストロークを検出する。この測定ゲージ１２は図示しない制御器に接続されて、この制御器により、下降ストロークの計測値に基づいてラム２の下死点を補正するようにサーボモータＭが制御されて、電線ａのスロットｔへの圧接深さを一定に保持し、良好な電気接続性能を得る。測定ゲージ１２の上記基準点をコネクタＣの上面Ｃ’とすれば、コネクタＣの上面Ｃ’を基準にして圧接作用が行なわれ、載置面１のレベルに影響されなくなる。測定ゲージ１２は鎖線のごとく下死点のみを検出するものとし得る。
【００２３】
さらに、圧接刃ホルダ３と取付枠５との間には、スロットｔに対する各電線ａの圧入力を検知するピエゾ素子等の圧力検知センサ１３が設けられて、この圧力検出センサ１３は圧力検出器１４に接続され、さらにこの圧力検出器１４はパーソナルコンピュータ１５に接続されている。この圧力検出器１４及びコンピュータ１５は、センサ１３の出力値を、コネクタＣごとに予め設定した正常圧入力のパターンと比較して圧接状態の適否を判断する。
【００２４】
その判断は、以下のようにして行う。例えば、図６、７に示すコネクタＣ（圧接端子Ｔ）においては、圧接端子Ｔに電線ａを圧入すると、その圧入力は、時間（ラム２の下降）に対し図８の曲線Ｐを示し、その最高点が図１３で示す、鎖線の状態、すなわち電線ａがスロットｔの入口に触れた状態であり、その後は下死点まで圧入力は減少する。
【００２５】
このため、あるコネクタＣに対するある電線ａの図８に示す正常圧入力パターン（曲線）Ｐを予め設定しておき、そのパターンＰ0 を基準にして、図９の斜線で示すように、圧入力の適正範囲（接続適正範囲・良品範囲）を実験等によって予め設定しておき、実際の圧入力パターンＰが破線のごとくその範囲内であれば、“適”と判断し、鎖線のごとく、その範囲外となれば、“否”と判断する。
【００２６】
また、図１０に示す、樹脂バレルｅを有する圧接端子Ｔにあっては、図１１に示すように、圧入力の曲線Ｐは、圧接に基づく圧入力の最高点の後に、樹脂バレルｅをカシメる最高点が生じる。このため、前述と同様に、図１２に示すように、曲線Ｐに基づき許容範囲を定めるとともに、圧入力の最高点の少し後の時間ｔ1 で、パターン認識を分割し、その時間ｔ1 の前後でもって上述の判別を行う。
【００２７】
このようにすれば、圧接適否判断とバレルかしめ適否判断が別々に行われて、相互に干渉することなく、両者の適否判断が適切に行え得る。なお、分割時点ｔ1 の位置及び数は任意である。なお、時間軸はサーボモータＭの角速度等によって測定する。
【００２８】
コンピュータ１５には、各種の電線ａ及び各コネクタＣ（圧接端子Ｔ）の種類（サイズ等）に合わせて、その圧接する電線ａとコネクタＣの正常圧入力パターンＰ0 が予め記憶されており、電線ａ、コネクタＣの変更毎に、図示しない制御器からの信号により、その各電線ａ等のパターンＰ0 を圧力検出器１４に導き入れて、適否を判断する。コンピュータ１５でラム２の下降制御器及び圧力検出器１４の両方を又はどちらか一方を兼用してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成し、圧入力パターン比較によって、圧接適否を判断するようにしたので、その判断精度は高いものとなる。また、その比較を時分割したり、圧接力の下降ストロークも判断資料に加味すれば、その精度はより高いものとなる。さらに、各種のコネクタの圧接パターンを適宜に比較可能とすれば、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る圧接装置の一実施形態を示す正面図
【図２】同上の要部拡大側面図
【図３】同上の圧接作用説明図
【図４】同上の圧接作用説明図
【図５】ワイヤーハーネスを示す斜視図
【図６】同上のコネクタの断面図
【図７】圧接端子への電線圧接作用を示す斜視図
【図８】同実施形態の圧入力関係図
【図９】同実施形態の圧入力関係図
【図１０】他の圧接端子への電線圧接作用を示す斜視図
【図１１】同圧接端子への圧接時の圧入力関係図
【図１２】同圧接端子への圧接時の圧入力関係図
【図１３】圧接作用概略説明図
【図１４】導通試験説明図
【符号の説明】
ａ  電線
Ｃ  コネクタ
Ｔ  端子
ｔ  スロット
１  圧接台
２  ラム
３  圧接刃ホルダ
４  電線ガイド
６  圧接刃
１０  仕切板
１２  測定ゲージ
１３  圧力検出センサ
１４  圧力検出器
１５  パーソナルコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003708287.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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