(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆の剥ぎ取られた電線の端部に、一連の帯体として供給される端子を一個ずつ圧着する方法であって、
端子圧着工具である昇降側クリンパと固定側アンビルとの間の電線搬送高さ位置に前記電線の端部を送り込むＡ工程と、
前記クリンパと前記アンビルとの間に前記端子を位置させるとともに、該端子と前記帯体との接続部をスライドカッターの切刃部に位置させるＢ工程と、
前記電線を前記スライドカッター上面位置まで下降させるＣ工程と、
該電線を圧着高さ位置まで下降させつつ前記クリンパを下降させて該端子を該電線の端部に圧着するとともに、前記スライドカッターを下降させて前記帯体から該端子を切り離すＤ工程と、
圧着された電線を前記スライドカッターとともに前記スライドカッター上面位置まで上昇させるＥ工程と、
前記クリンパを上昇させるとともに、該電線を前記電線搬送高さ位置まで上昇させるＦ工程と、を含み、
予め与えられたクリンパの運動式ｆｃ（ｔ）、Ｃ工程の開始時点ｔ２、電線下降距離ＳＷ及びスライドカッターの下降距離Ｓｓとから前記Ｃ工程、前記Ｄ工程、前記Ｅ工程、前記Ｆ工程における電線昇降の運動式ｆｗ（ｔ）を求め、前記電線が、前記スライドカッターの上に載置された状態で前記スライドカッターと同期されながら昇降され、前記電線の端部に端子を圧着することを特徴とする端子圧着方法。
【請求項２】
前記電線の搬送高さ位置をＨ２とし、アンビル高さ位置をＨＡとし、前記Ｄ工程における前記スライドカッターの下降距離をＳｓとし、前記端子の肉厚をＴｔとし、前記電線の直径をＤとした場合、
前記電線の搬送高さ位置Ｈ２及び前記アンビル高さ位置ＨＡは、予め定められた固有値として与えられ、
前記電線下降距離ＳＷは、
【数８】
0004833246.tif 000035
の関係式より、前記端子の肉厚Ｔｔ及び前記電線の直径Ｄを、入力手段に入力することで任意に設定されることを特徴とする請求項１に記載の端子圧着方法。
【請求項３】
前記クリンパは、該クリンパを昇降するための駆動源であるプレスに連結され、該プレスが回転運動することにより前記プレスに従動して昇降し、
前記Ｂ工程の開始から前記プレスの加速が完了する時間ｔ１までの前記プレスの角加速度をαとした場合、
前記プレスの駆動速度ωは、前記時間ｔ１及び前記プレスの角加速度αを、入力手段に入力することで任意に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の端子圧着方法。
【請求項４】
被覆の剥ぎ取られた電線端部に端子を圧着する装置であって、
昇降ラムを有するプレスと、
該ラムによって駆動され、圧着工具である昇降側クリンパ及び固定側アンビルを有するアプリケータと、
前記電線を保持するクランプと、
該クランプを昇降する昇降機構と、
前記昇降ラムと前記昇降機構とを所定の端子圧着方法を用いて制御する制御手段と、
を具備し、
前記所定の端子圧着方法が前記請求項１ないし３のいずれかに記載の端子圧着方法であることを特徴とする端子圧着装置。
【請求項５】
電線を送給する送給装置と、
該電線の先端部の皮むき装置と、
該先端部に端子を圧着する第一の端子圧着装置と、
該電線の先端部を任意の長さに切断する切断装置と、
切断された電線の後端部の皮むき装置と、
該後端部に端子を圧着する第二の端子圧着装置と、
両端に端子が圧着された電線の排出装置と、
を含み、
前記端子圧着装置が前記請求項４に記載の端子圧着装置であることを特徴とする端子圧着電線製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆の剥ぎ取られた電線端部に端子を圧着する方法及び装置に関する。特には、複数の端子が並列して帯状のキャリアに接続されている帯体から、端子を一個ずつ電線端部に圧着する方法及び装置に関する。さらに、電線を所定の長さに切断し、その両端に端子を圧着する圧着端子付き電線製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、現在用いられている一般的な端子圧着装置について以下に説明する。
端子圧着装置は、所望の長さの電線の両端に端子を圧着する端子圧着電線製造装置に装備されるものである。ここでは、多数の端子が並列してキャリアに接続されている帯体を、装置の側方から供給するサイドフィードアプリケータを有するタイプについて説明する。このアプリケータは、プレス加工の金型(材料送り機構付き)に相当するものであって、端子の形状やサイズ、電線のサイズ等に応じて個別に設計・製作される。端子圧着電線製造装置で処理する電線・端子のサイズや種類に応じて各種のアプリケータを交換して使用する。
【０００３】
最初に、多数の端子が並列にキャリアに接続されている端子の帯体について説明する。
図１６は、帯体及び端子が圧着された電線を説明する図であり、図１６（Ａ）は帯体の平面図、図１６（Ｂ）は帯体の側面図、図１６（Ｃ）は電線の端部に端子が圧着された状態を示す平面図である。
この帯体１００は、並列に並んだ複数の圧着端子１０１と、各端子１０１の基端が接続するキャリア１０２とを有する。キャリア１０２は、細幅の金属薄帯である。
【０００４】
圧着端子１０１は、キャリア１０２に接続部１０３で接続している。図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、圧着端子１０１は、先端側（図１６（Ａ）の下側、図１６（Ｂ）の左側）から、相手方コネクタピンとの接触部１０１ａ、ワイヤ用バレル１０１ｂ、インスレーション用バレル１０１ｃを有する。両バレル１０１ｂ、１０１ｃは、圧着前には正面から見ると上開きのU字型をしており、そのU字の凹部に電線を受け入れる。そして図１６（Ｃ）に示すように、ワイヤ用バレル１０１ｂは被覆の剥ぎ取られた電線端部Ｗに圧着され、インスレーション用バレル１０１ｃは、被覆端部Ｃに圧着される。図１６（Ａ）に示すように、圧着端子１０１は、キャリア１０２に所定の間隔で並列に接統されている。また、キャリア１０２には、所定の間隔で穴１０２ａが開けられている。この穴１０２ａは、後述するように、アプリケータにおいて、端子を一個ずつ間欠的に搬送する際のツメ掛け部として使用される。
【０００５】
次に、アプリケータの構造を説明する。
図１７は、アプリケータの構造の一例を示す斜視図である。
図１８は、図１７のアプリケータの側面断面図である。
図１９は、図１７のアプリケータの圧着工具部分の構造を示す分解斜視図である。
図２０は、図１７のアプリケータのスライドカッターの構造を示す図であり、図２０（Ａ）は正面図、図２０（Ｂ）は側面図である。
【０００６】
この例のアプリケータ１０は、図１７、図１８に示すように、以下の主要部から構成されている。
ベース１１：各部を搭載する基板である。
ホルダー１２：ベース１１に立設された柱状の構造体である。
昇降側クリンパ１３・１５と固定側アンビル１４・１６：ワイヤ用バレル１０１ｂ及びインスレーション用バレル１０１ｃを圧着するための圧着工具である。ワイヤ用バレル１０１ｂ圧着用のもの（図１８の右側のもの）をワイヤクリンパ、ワイヤアンビルといい、インスレーション用バレル１０１ｃ圧着用のもの（図１８の左側のもの）をインスクリンパ、インスアンビルという。なお、ワイヤクリンパとインスクリンパを総称してクリンパ、ワイヤアンビルとインスアンビルを総称してアンビルということもある。
スライドカッター１７：帯体１００の接続部１０３を切断する。
カットオフパンチ１８：スライドカッター１７を押し下げる。
【０００７】
端子フィード機構２２：側方から供給される帯体１００が通る供給路２１が設けられ、同供給路内の帯体１００を所定のピッチずつ圧着位置（各クリンパと各アンビルが係合する位置）に送り出す。端子フィード機構２２は、帯体１００のキャリア１０２に形成された穴１０２ａ（図１６参照）に係合する送り爪２３を備える。
【０００８】
図１８に示すように、ホルダー１２の上部には、シャンク２５が上下にスライド可能に取付けられている。このシャンク２５は、図示せぬプレスのラム３１に連結されて昇降される。シャンク２５には、図１８に示すように、カットオフパンチ１８、インスクリンパ１５、ワイヤクリンパ１３が、図の左右方向（帯体送り方向に直交する方向）に並ぶように備えられている。インスクリンパ１５、ワイヤクリンパ１３の圧着面１５ａ、１３ａは、カットオフパンチ１８の当接面１８ａよりやや下方に位置する。シャンク２５が昇降駆動されると、カットオフパンチ１８、インスクリンパ１５、ワイヤクリンパ１３が一体で昇降運動する。
【０００９】
また、図１７に示す端子フィード機構２２も、シャンク２５の上下運動に伴って駆動され、送り爪２３が端子供給路２１内で往復運動する。これにより、送り爪２３に係合する帯体１００が所定のピッチ毎に圧着位置に送り込まれる。
【００１０】
図１８に示すように、カットオフパンチ１８、インスクリンパ１５、ワイヤクリンパ１１３の下方のベース１１上には、スライドカッター１７、インスアンビル１６、ワイヤアンビル１４が、図の左右方向に並ぶように固定されている。インスアンビル１６、ワイヤアンビル１４の上面の圧着面１６ａ、１４ａはほぼ同じ高さであり（厳密にはワイヤアンビル１４の方がやや高い）、これらはベース１１上に移動不能に固定されている。一方、スライドカッター１７は後述するように、ベース１１上に下方に移動可能に取付けられている。
【００１１】
図１９に示すように、上下方向にみて、カットオフパンチ１８はスライドカッター１７に対向している。また、インスクリンパ１５はインスアンビル１６に、ワイヤクリンパ１１３は、ワイヤアンビル１４に対向している。カットオフパンチ１８の下隅は、下方に突出しており、同部分の下面１８ａは平坦な当接面１８ａとなっている。インスクリンパ１５の下端には、下方に向かって広がる凹部１５ｂが設けられており、同凹部１５ｂの最奥が圧着面１５ａとなっている。ワイヤクリンパ１３の下端にも、下方に向かって広がる凹部１３ｂが設けられており、同凹部１３ｂの最奥が圧着面１３ａとなっている。シャンク２５（図１８参照）が下降すると、カットオフパンチ１８は、その隅の当接面１８ａでスライドカッター１７を押し下げる。また、インスクリンパ１５、ワイヤクリンパ１３の圧着面１５ａ、１３ａは、端子及びワイヤを介して、インスアンビル１６、ワイヤアンビル１４の圧着面１６ａ、１４ａに押し当てられ、後述するように各バレル１０１ｃ、１０１ｂを圧着する。
【００１２】
スライドカッター１７の構造を詳細に説明する。
スライドカッター１７は、幅広の直方体状の部材で、図１８、図１９に示すように、ベース１１にバネ１９により上方に付勢されて取付けられており、下方に移動可能である。同カッター１７の上面には、図２０に示すように、圧着時に電線が置かれる溝部１７ａが形成されている。スライドカッター１７の上限にある状態では、この溝部１７ａの底面（スライドカッター上面、後述する刃部１７ｄの上面ともいう）は、図１９に示すインスアンビル圧着面１６ａやワイヤアンビル圧着面１４ａよりやや高い位置にある。さらに、同カッター１７の上面の隅（図２０の左隅）にはカットオフパンチ１８の当接面１８ａが当たる当接面１７ｂが形成されている。また、図２０（Ｂ）に示すように、奥側（アンビル側）の側面には、送られた端子帯体１００の一部を受け入れる、断面コの字状の凹部１７ｃが形成されている。この凹部１７ｃの上方の部分は刃部１７ｄとなっており、凹部１７ｃの入口の上側（刃部１７ｄの下側）のエッジ１７ｅが、帯体１００の接続部１０３（図１６参照）を切断する切刃となっている。スライドカッター１７の上限にある状態では、図１８に示すように、凹部１７ｃの下面は、両アンビル１６、１４の圧着面１６ａ、１４ａとほぼ同一高さにある。
【００１３】
バネ１９は、スライドカッター１７の下面に形成された穴１７ｆに収容されている。さらに、同カッター１７の手前側の面（凹部１７ｃと反対側の面）には、スライドカッター１７の上限位置を決めるストッパ（図２１の符号２５）が当接する段部１７ｇが形成されている。
【００１４】
次に、電線を供給・位置決めするクランプ装置について説明する。
図２１は、クランプ装置を含む端子圧着装置を説明するための側面図である。
クランプ装置８０は、アプリケータ１０の正面に配置され、電線Ｅが保持されるクランプ８１、クランプ開閉用のカム機構や同カム機構を駆動するシリンダ等が収容されているクランプ駆動機構８２、クランプ８１やクランプ駆動機構８２を保持するクランプ搬送テーブル８３等を有する。クランプ８１には、別工程にて端部が剥ぎ取られた電線Ｅが保持される。クランプ駆動機構８２は、搬送テーブル８３にバネ８４によってサポートされて、移動可能に取付けられている。搬送テーブル８３上には、クランプ駆動機構８２の下降限位置を決定するストッパ８５が設けられている。アプリケータ１０を駆動するプレス３０には、電線Ｅを下降させるために、クランプ８１を下方に押し下げる押し棒３３が設けられている。押し棒３３はバネ３４で付勢されて上方に移動可能となっている。
【００１５】
端子圧着のために、電線Ｅは、クランプ８１や搬送テーブル８３により、搬送高さＨ２においてアプリケータ１０内に搬送される。この搬送高さＨ２は、圧着高さＨ１（アンビル上面よりも、電線Ｅの半径プラス端子の肉厚だけ高い高さ）より高い。
【００１６】
次に、端子１０１を圧着する前に、電線Ｅの、クランプ８１で把持されている部分の高さ（電線中心高さ）が、圧着高さＨ１と同じとなるまで、電線Ｅを下降させる必要がある（詳細後述）。そこで、プレス３０を下降させ、押し棒３３をクランプ８１の上面に当てて、押し棒３３でクランプ８１を押し下げる。クランプ８１が押し下げられてクランプ駆動機構８２の下面がストッパ８５に当たったとき、電線Ｅの中心高さは圧着高さＨ１とほぼ等しくなる。さらにプレス３０が下降しても、その下降分はバネ３４の縮みで吸収されるため、クランプ８１、すなわち、電線Ｅは圧着高さＨ１に維待されることになる。
【００１７】
次に、この端子圧着装置を用いて端子を圧着する工程について詳しく説明する。
圧着工程は主に以下の５つの工程からなる。
第１工程：クリンパとアンビル間の電線搬送高さ位置Ｈ２に電線の端部を送り込む、
第２工程：アンビル上に端子を位置させる、
第３工程：電線を圧着高さＨ１まで下降させる、
第４工程：クリンパ及びカットオフパンチを下降させて端子を圧着するとともに、端子と帯体との間の接続部を切断する、
第５工程：クリンパ及びカットオフパンチを上昇させるとともに電線を上昇させる。
【００１８】
各工程について図２１〜図２６を参照して説明する。
図２１は既に説明した図であるが、上述の第１工程の終了状態を示す図である。
図２２は、第２工程を説明する図であり、図２２（Ａ）は側面図、図２２（Ｂ）は送り込まれた端子周辺の拡大側面図である。
図２３は、第３工程の初期段階を説明する側面図である。
図２４は、第３工程の最終段階を説明する図であり、図２４（Ａ）は側面図、図２４（Ｂ）は電線端部及び端子周辺の拡大側面図である。
図２５は、第４工程の初期段階を説明する図であり、図２５（Ａ）は側面図、図２５（Ｂ）は電線端部及び端子周辺の拡大側面図である。
図２６は、第４工程の最終段階を説明する図であり、図２６（Ａ）は側面図、図２６（Ｂ）は電先端部及び端子周辺の拡大側面図である。
【００１９】
＜第１の工程＞（図２１参照）
図２１に示すように、クランプ８１や搬送テーブル８３により、電線Ｅを電線搬送高さＨ２に送り込む。このとき、被覆の剥ぎ取られた電線端部Ｗがワイヤクリンパ１３とワイヤアンビル１４の間に、被覆端部Ｃがインスクリンパ１５とインスアンビル１６間に位置する。スライドカッター１７は、段部１７ｇがストッパ２５に当接して上限位置に位置している。
【００２０】
＜第２の工程＞（図２２参照）
電線搬送後、プレス３０（図２１参照）が下降し始める。すると、シャンク２５が下方にスライドし、端子フィード機構２２（図１７参照）が作動して、端子１０１を圧着位置に送り込む。つまり、図２２（Ｂ）に分かりやすく示すように、キャリア１０２がスライドカッター１７の凹部１７ｃ内に、インスレーション用バレル１０１ｃがインスアンビル１６上に、ワイヤ用バレル１０１ｂがワイヤアンビル１４上に置かれる。そして、接続部１０３は、切刃１７ｅの下方に位置する。
【００２１】
＜第３の工程＞（図２３、図２４参照）
図２３に示すように、プレス３０がさらに下降して押し棒３３がクランプ８１に当接し、クランプ８１をバネ８４の付勢力に抗して押し下げ始め、電線Ｅが下降し始める。カットオフパンチ１８、インスクリンパ１５、ワイヤクリンパ１３も一体的に下降し続ける。
【００２２】
図２４（Ａ）に示すように、クランプ駆動機構８２の下面がストッパ８５に当接するまでプレス３０が下降すると、電線Ｅのクランプ８１で把持された部分は圧着高さＨ１に位置する。しかし、図２４（Ｂ）に示すように、この状態ではスライドカッター１７の溝部１７ａの底面の高さは圧着高さＨ１（アンビル上面よりも、電線の半径プラス端子の肉厚だけ高い高さ）よりも高いので、電線Ｅのクランプ８１で把持された部分から先の電線は、スライドカッター１７の溝部１７ａ（高さＨ１’）に乗り上げ、上方に傾斜する。そして、被覆端部Ｃはインスレーション用バレル１０１ｃに途中まではまり込み、電線端部Ｗはワイヤ用バレル１０１ｂに途中まではまり込んでいる。
【００２３】
＜第４の工程＞（図２５、図２６参照）
図２５に示すように、プレス３０がさらに下降し、カットオフパンチ１８の下隅の当接
面１８ａ（図１９参照）がスライドカッター１７の当接面１７ｂに当接して同カッター１７を押し下げ始める。ほぼ同時に、インスクリンパ１５の圧着面１５ａがインスレーション用バレル１０１ｃに当たり、ワイヤクリンパ１３の圧着面１３ａがワイヤ用バレル１０１ｂに当たり始める。このとき、図２５（Ｂ）に示すように、電線Ｅのクランプ８１で把持された部分から先の部分はスライドカッター１７の溝部１７ａに乗り上げ、上方に傾斜したままである。なお、押し棒３３は、クランプ８１を押し下げ続けているが、プレス３０の下降分がバネ３４（図２１参照）の縮みで吸収されるため、電線Ｅのクランプ８１で把持された部分は圧着高さＨ１に維持されている。
【００２４】
プレス３０が最後まで下降すると、図２６に示すように、カットオフパンチ１８がスライドカッター１７を押し下げて、帯体１００の接続部１０３が切刃１７ｄ（図２０参照）とインスアンビル１６との間で切断され、凹部１７ｃ内のキャリア１０２と、アンビル１６、１４上の端子１０１に分かれる。ほぼ同時に、両クリンパ１３・１５が両アンビル１４・１６に押し当てられ、ワイヤ用バレル１０１ｂが丸く潰されるように電線端部Ｗに圧着され、インスレーション用バレル１０１ｃも同様に被覆端部Ｃに圧着される。この際、電線Ｅのクランプ８１で把持された部分と電線端部Ｗ及び被覆端部Ｃは圧着高さＨ１にある。しかし、スライドカッター１７の溝部１７ａに乗り上げていた部分は、クランプ８１及びインスクリンパ１５・インスアンビル１６により両側を押えられているため、変形が戻らず、最終的には図２６（Ｂ）に示すように、端子の根元の電線が中高に湾曲したような形状となる。
【００２５】
このような電線の湾曲をさけるためには、スライドカッター１７の溝部１７ａの高さを圧着高さに近づければよい、つまり、刃部１７ｄ（図２０参照）の厚さを薄くすればよいが、そうすれば切刃の強度が不足し、切断時に刃部が折れるようなことも起こり得る。
【００２６】
このように電線が曲がってしまった場合、端子をコネクタに挿入するときに電線が座屈したり、コネクタと接触部との位置がずれたりして問題となることがある。
【００２７】
このような問題の対策として、クランプ８１の下限位置を決定するストッパ８５の高さを調節して、クランプ８１の下限高さをやや高くし、圧着時の電線の中心高さを、圧着高さＨ１よりやや高い位置とすることも考えられる。しかし、この場合は、電線が端子の根元で下方へ湾曲したような形状となってしまう。
【００２８】
また、圧着される端子や電線の形状や寸法が変わると、ストッパの高さ位置を調整しなければならず、微妙で手間のかかる作業が増えてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、圧着時に電線が中高に曲がったり折れたりしないように、被覆の剥ぎ取られた電線端部に端子を圧着する方法及び装置を提供することを目的とする。さらには、そのような良好な端子圧着状態の圧着端子付き電線製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の端子圧着方法は、
被覆の剥ぎ取られた電線の端部に、一連の帯体として供給される端子を一個ずつ圧着する方法であって、
端子圧着工具である昇降側クリンパと固定側アンビルとの間の電線搬送高さ位置に前記電線の端部を送り込むＡ工程と、
前記クリンパと前記アンビルとの間に前記端子を位置させるとともに、該端子と前記帯体との接続部をスライドカッターの切刃部に位置させるＢ工程と、
前記電線を前記スライドカッター上面位置まで下降させるＣ工程と、
該電線を圧着高さ位置まで下降させつつ前記クリンパを下降させて該端子を該電線の端部に圧着するとともに、前記スライドカッターを下降させて前記帯体から該端子を切り離すＤ工程と、
圧着された電線を前記スライドカッターとともに前記スライドカッター上面位置まで上昇させるＥ工程と、
前記クリンパを上昇させるとともに、該電線を前記電線搬送高さ位置まで上昇させるＦ工程と、を含み、
予め与えられたクリンパの運動式ｆｃ（ｔ）、Ｃ工程の開始時点ｔ２、電線下降距離ＳＷ及びスライドカッターの下降距離Ｓｓとから前記Ｃ工程、前記Ｄ工程、前記Ｅ工程、前記Ｆ工程における電線昇降の運動式ｆｗ（ｔ）を求め、前記電線が、前記スライドカッターの上に載置された状態で前記スライドカッターと同期されながら昇降され、前記電線の端部に端子を圧着することを特徴としている。
この特徴によれば、電線をスライドカッター上面位置まで下降させた後、圧着高さ位置までスライドカッターと確実に同期した状態で下降させて端子圧着及び切断を行うので、電線がほぼ直線状態のままで圧着作業が行われる。このため、電線が端子の根元で中高に曲がったり、先端が下方に曲がることがない。
なお、以上の発明においては、上下・昇降方向は、重力方向及びその方向の動きに限定されるものではない。また、電線とスライドカッターが同期とは、厳密な速度・加速度・タイミングの一致を意味するものではなく、圧着後の形態に支障が出ない程度の動作の不一致は許容される。上記各工程Ａ〜Ｅは互いにオーバーラップ、あるいは支障のない範囲で前後していてもよい。
【００３１】
本発明の請求項２に記載の端子圧着方法は、請求項１に記載の端子圧着方法であって、
前記電線の搬送高さ位置をＨ２とし、アンビル高さ位置をＨＡとし、前記Ｄ工程における前記スライドカッターの下降距離をＳｓとし、前記端子の肉厚をＴｔとし、前記電線の直径をＤとした場合、
前記電線の搬送高さ位置Ｈ２及び前記アンビル高さ位置ＨＡは、予め定められた固有値として与えられ、
前記電線下降距離ＳＷは、
【数８】
0004833246.tif 000002
の関係式より、前記端子の肉厚Ｔｔ及び前記電線の直径Ｄを、入力手段に入力することで任意に設定されることを特徴としている。
【００３２】
本発明の請求項３に記載の端子圧着方法は、請求項１または２に記載の端子圧着方法であって、
前記クリンパは、該クリンパを昇降するための駆動源であるプレスに連結され、該プレスが回転運動することにより前記プレスに従動して昇降し、
前記Ｂ工程の開始から前記プレスの加速が完了する時間ｔ１までの前記プレスの角加速度をαとした場合、
前記プレスの駆動速度ωは、前記時間ｔ１及び前記プレスの角加速度αを、入力手段に入力することで任意に設定されることを特徴としている。
この特徴によれば、プレスの加速が完了する時間ｔ１とプレスの角加速度αが任意に設定可能となるため、特にＢ工程において、クリンパとアンビルの間に端子を送り込む速度を調整することが出来るため、高速度で供給することが困難な端子帯の場合でも速度を落として供給することが可能になり端子圧着の品質を維持することが出来るという効果がある。
【００３３】
本発明の請求項４に記載の端子圧着装置は、
被覆の剥ぎ取られた電線端部に端子を圧着する装置であって、
昇降ラムを有するプレスと、
該ラムによって駆動され、圧着工具である昇降側クリンパ及び固定側アンビルを有するアプリケータと、
前記電線を保持するクランプと、
該クランプを昇降する昇降機構と、
前記昇降ラムと前記昇降機構とを所定の端子圧着方法を用いて制御する制御手段と、
を具備し、
前記所定の端子圧着方法が前記請求項１ないし３のいずれかに記載の端子圧着方法であることを特徴としている。
【００３４】
本発明の請求項５に記載の端子圧着電線製造装置は、
電線を送給する送給装置と、
該電線の先端部の皮むき装置と、
該先端部に端子を圧着する第一の端子圧着装置と、
該電線の先端部を任意の長さに切断する切断装置と、
切断された電線の後端部の皮むき装置と、
該後端部に端子を圧着する第二の端子圧着装置と、
両端に端子が圧着された電線の排出装置と、
を含み、
前記端子圧着装置が前記請求項４に記載の端子圧着装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３５】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電線をスライドカッター上面位置まで下降させた後、圧着高さ位置までスライドカッターと同期下降させて端子を電線の端部に圧着するとともに端子の切断を行うので、電線をほぼ直線状態に保ったままで圧着作業を行うことができる。このため、電線が端子の根元で中高に曲がったり、先端が下方に曲がることがない。また、ワイヤ降下の運動条件は、ＳＳ，ＳＷ，ｔ２，Ｄ，Ｔｔを入力するだけで自動的に計算することができる。更に、プレスの駆動速度ωを、プレスの加速が完了する時間ｔ１及びプレスの角加速度αを入力することで任意に設定することができ、プレスの駆動速度ωを変更した場合でも、電線昇降の運動条件を自動的に計算することができる。特にＢ工程において、クリンパとアンビルの間に端子を送り込む速度を調整することが出来るため、高速度で供給することが困難な端子帯の場合でも速度を落として供給することが可能になり端子圧着の品質を維持することが出来るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、端子圧着電線製造装置について説明する。
図８は、端子圧着電線製造装置の構成の一例を説明する図である。
この例では、電線を所定の長さに切断し、切断した電線の両端の被覆を剥ぎ、両端の露出した電線に端子を圧着する装置について説明する。
端子圧着電線製造装置１は、ロール状に巻かれた電線から所定の長さずつ電線を送り出す電線送給装置２、電線を把持及び搬送する２個のクランプ装置５０Ａ、５０Ｂ、電線切断装置３、基側電線（電線送給装置２側の電線）の先端部の皮むき装置４Ａ、先側電線（切断された電線）の後端部の皮むき装置４Ｂ、基側電線の先端部への端子圧着装置（アプリケータ）１０Ａ、先側電線の後端部への端子圧着装置（アプリケータ）１０Ｂ、両端に端子が圧着された電線の排出装置５、とを主に備える。これらの装置は、機台６上に配置されている。
【００３７】
電線送給装置２、二個のクランプ装置５０Ａ，５０Ｂは、電線送り方向に直列に並んで配置されている。ここで、電線送給装置２に近い側のクランプ装置５０Ａを基クランプ装置、もう一方のクランプ装置を先クランプ装置５０Ｂという。
【００３８】
基クランプ装置５０Ａは、電線送給装置２から繰り出された電線の基側を把持するクランプ５１Ａ、同クランプ５１Ａを開閉するカム機構や同カム機構を駆動するシリンダ等が設けられたクランプ駆動機構５２Ａ、クランプ５１Ａとクランプ駆動機構５２Ａが載置された搬送テーブル５３Ａなどから構成される。搬送テーブル５３Ａは、電線送り方向に移動可能であるとともに、機台６上に旋回可能に設けられている。
先クランプ装置５０Ｂは、電線送給装置２から繰り出された電線の先側を把持するクランプ５１Ｂ、同クランプ５１Ｂを開閉するカム機構や同カム機構を駆動するシリンダ等が設けられたクランプ駆動機構５２Ｂ、クランプとクランプ駆動機構５２Ｂが載置された搬送テーブル５３Ｂなどから構成される。搬送テーブル５３Ｂは、電線送り方向に移動可能であるとともに、機台６上に横方向に移動可能に設けられている。
両クランプ装置５０Ａ，５０Ｂ間には、電線を切断する切断装置３が設けられている。
【００３９】
基クランプ装置５０Ａの搬送テーブル５３Ａが電線送り方向から所定の角度旋回した先には、先端部端子圧着装置（アプリケータ）１０Ａが設けられている。また、この旋回軌
道の途中には、皮むき装置４Ａが設けられている。
先クランプ装置５０Ｂの搬送テーブル５３Ｂが電線送り方向から所定の距離だけ横方向に移動した先には、後端部端子圧着装置（アプリケータ）１０Ｂが設けられている。この移動軌道の途中には皮むき装置４Ｂが設けられている。
【００４０】
この端子圧着電線製造装置１の動きを簡単に説明する。
まず、電線送給装置２から所定の長さだけ電線がクランプ装置５０Ａ，５０Ｂに向かって送り込まれて、２ヶ所で各クランプ装置５０Ａ，５０Ｂのクランプ５１Ａ，５１Ｂに把持される。ここで、この電線の先端には、前の工程において端子が予め圧着されている。そして、切断装置３により、電線が切断される。電線送給装置２に残った電線（基側電線）は基クランプ装置５０Ａのクランプ５１Ａに把持され、切断された電線(先側電線)は先クランプ装置５０Ｂのクランプ５１Ｂに把持される。
【００４１】
次に、基クランプ装置５０Ａの搬送テーブル５３Ａが皮むき装置４Ａまで旋回して、同装置によって基側電線の先端部の被覆が剥ぎ取られる。次に、同搬送テーブル５３Ａが先端部端子圧着装置１０Ａまで旋回して、剥ぎ取られた電線先端部に端子が圧着される。その後、搬送テーブル５３Ａは元の位置に戻る。つまり、基側電線の先端に端子が圧着されていることになる。
【００４２】
この作業と同時に、先クランプ装置５０Ｂの搬送テーブル５３Ｂが皮むき装置４Ｂまで移動して、同装置によって先側電線の後端部の被覆が剥ぎ取られる。次に、同搬送テーブル５３Ｂが後端部端子圧着装置１０Ｂまで横移動して、剥ぎ取られた電線後端部に端子が圧着される。これにより、所定の長さに切断された電線の両端に端子が圧着される。この電線は排出装置５により排出され、搬送テーブル５３Ｂは元の位置に戻る。
【００４３】
次に、この端子圧着電線製造装置１のアプリケータ（端子圧着装置）１０とクランプ装置５０の構成及び作用を説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る端子圧着装置とクランプ装置の構造を示す側面図で
ある。
このアプリケータ１０は、図１７、図１８のアプリケータ１０とほぼ同一の構造である。ただし、ワイヤクランプを昇降させる作業をプレス３０の駆動力を用いて行うか別の駆動源で行うかの点が異なる。なお、以降の図において、図１７、図１８のアプリケータと同じ構成・作用を有する部分は図１７と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
以下、クランプ装置５０について説明する。
クランプ装置５０は、前述のように、電線Ｅを把持するクランプ５１、クランプ駆動機構５２、搬送テーブル５３を有する。クランプ駆動機構５２は、搬送テーブル５３の上方に配置されて、ガイドバー５４に沿って搬送テーブル５３に対して昇降可能となっている。搬送テーブル５３にはサーボモータ５５が取付けられている。サーボモータ５５の出力軸は上方に延びており、同軸にはボールネジ５６が固定されている。このボールネジ５６は、ナット５７を介してクランプ駆動機構５２に取村けられている。サーボモータ５５の回転により、クランプ駆動機構５２はガイドバー５４に沿って上下運動し、クランプ５１に把持されている電線Ｅが昇降される。
【００４５】
クランプ５１の下降開始時間は、後述するように任意に設定可能である。
【００４６】
次に、この端子圧着装置１０とクランプ装置５０を用いた端子圧着方法を説明する。
図２は、端子圧着方法を説明するためのタイムチャートである。図の上半分は電線Ｅの動きを示し、下半分はアプリケータの動きを示す。
端子圧着方法は、主に以下の工程からなる。
Ａ工程：クリンパとアンビル間の電線搬送高さ位置に電線を送り込む、
Ｂ工程：アンビル上に端子を位置させるとともに、端子と帯体との接続部をスライドカッターの切刃部に位置させる（端子フィード）、
Ｃ工程：電線をスライドカッター上面位置（スライドカッター１７の溝部１７ａの底面（図１９、図２０（Ａ）参照）の高さ）まで下降させ、電線を溝部１７ａに置く、
Ｄ工程：電線を圧着高さ（アンビル上面よりも、電線Ｅの半径プラス端子の肉厚だけ高い高さ）位置まで下降させつつクリンパを下降させて、端子を電線端部Ｗに圧着するとともに、スライドカッターを下降させてキャリアから端子を切り離す、
Ｅ工程：クリンパを上昇させ、端部に端子が圧着された電線はスライドカッターとともに上昇し、スライドカッター上面位置まで上昇する、
Ｆ工程：スライドカッターは上昇を終了し、電線は前記スライドカッター上面位置から前記搬送高さ位置まで上昇し、その位置で停止する。
【００４７】
各工程について図１〜図６を参照して説明する。
図１は、Ａ工程の最終段階を説明する図である。
図２は、端子圧着方法を説明するためのタイムチャートである。
図３は、Ｃ工程の初期段階を説明する図であり、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
図４は、Ｃ工程の最終段階を説明する図であり、図４（Ａ）は側面図、図４（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
図５は、Ｄ工程の初期段階を説明する図であり、図５（Ａ）は側面図、図５（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
図６は、Ｄ工程の最終段階を説明する図であり、図６（Ａ）は側面図、図６（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
【００４８】
各工程について説明する。
＜Ａ工程＞（図１参照）
電線Ｅは、その先端部（図の右端部）を皮むきされた状態でクランプ５１に保持されている。このとき、クランプ５１に把持された電線Ｅは、搬送高さＨ２（圧着高さＨ１の上方）に位置決めされている。そして、クランプ搬送テーブル５３を旋回又は横移動させて、電線Ｅの先端部をクリンパ１３・１５とアンビル１４・１６の間に送り込む。詳細には、電線Ｅの、先端の被覆が剥ぎ取られた電線端部Ｗがワイヤクリンパ１３とワイヤアンビル１４との間に、被覆端部Ｃがインスクリンパ１５とインスアンビル１６との間にくるように送り込む。
【００４９】
＜Ｂ工程＞（図１→図３参照）
電線搬送後、プレス３０が下降し始める。これによりシャンク２５が下方にスライドし、端子フィード機構２２（図１７参照）が作動して、端子１０１を圧着位置に送り込む。このとき、図３（Ｂ）に示すように、キャリア１０２がスライドカッター１７の凹部１７ｃ内に、インスレーション用バレル１０１ｃがインスアンビル１６上に、ワイヤ用バレル１０１ｂがワイヤアンビル１４上に置かれる。また、接続部１０３は切刃１７ｅの下方に位置する。
【００５０】
＜Ｃ工程＞（図３→図４参照）
プレス３０が所定の距離下降した後、サーボモータ５５が駆動され、図３に示すように、クランプ５１が下降し始める。クランプ５１に把持された電線Ｅの先端では、図３（Ｂ）に示すように、電線端部Ｗがワイヤクリンパ１３の凹部１３ｂ内にはまり込み、被覆端部Ｃがインスクリンパ１５の凹部１５ｂ内にはまり込む。この工程では、電線Ｅが、図４に示すように、最終的にスライドカッター１７の溝部１７ａの底面の高さＨ２’（スライドカッター上面位置）に下降する。以後スライドカッター１７の溝部１７ａの底面の高さＨ２’を、スライドカッター１７の上面高さＨ２’という。
【００５１】
この高さＨ２’は、図４（Ｂ）に示すように、アンビル１４・１６の上面より、スライドカッター１７の凹部１７ｃの高さと、刃部１７ｄの厚さと、電線Ｅの半径の分だけ高い。電線Ｅがスライドカッター１７の溝部１７ａに乗ると、被覆端部Ｃと電線端部Ｗは、端子のバレル１０１ｃ，１０１ｂの途中まではまり込む。
【００５２】
＜Ｄ工程＞（図５→図６参照）
プレス３０がさらに下降し、図５に示すように、各クリンパ１５、１３が下降して、各圧着面１５ａ，１３ａがインスレーション用バレル１０１ｃ、ワイヤ用バレル１０１ｂを曲げて電線をくるみ始めるとともに、カットオフパンチ１８の下隅の当接面１８ａ（図１９参照）がスライドカッター１７の当接面１７ｂに当たり、スライドカッター１７を押し下げ始める。同時に、プレス３０の下降と同期して、サーボモータ５５が駆動されてクランプ５１を下降させ始める。クランプ５１は、両クリンパ１３・１５、スライドカッター１７の下降と同期して下降し続ける。つまり、電線Ｅは、ほぼ直線状態で下降する。
【００５３】
そして、最終的にプレス３０が下限位置まで下降すると、図６（Ｂ）に示すように、各クリンパ１３・１５が各アンビル１４・１６に押し当てられて（端子１０１と電線Ｅを介して）、各バレル１０１ｂ，１０１ｃが電線端部Ｗ、被覆端部Ｃに圧着される。同時に、スライドカッター１７が下降して、刃部１７ｄに設けられた切刃１７ｅが下降し、同切刃１７ｅでキャリア１０２と端子１０１の接続部１０３が切り離される。この際、サーボモータ５５は、プレス３０が下限位置まで下降したときにクランプ５１に把持された電線Ｅの中心高さが圧着高さＨ１となるまで下降するように駆動される。そのため、下降中、電線Ｅはほぼ直線の状態に保たれている。
この圧着・切断完了後、図６（Ｂ）に示すように、切刃１７ｅは、圧着高さＨ１より低い位置に達している。
【００５４】
従来の方法では、Ｃ工程からＤ工程の間、電線Ｅのクランプで把持された部分が圧着高さＨ１に維持されて、その先の部分はスライドカッター１７の溝部１７ａに乗り上げていた。このため、乗り上げていた部分は、クランプ５１と、インスクリンパ１５・インスアンビル１６間に、その両側が押えられているため、変形が戻らないまま、帯体１００の接続部１０３が切断されるとともにバレル１０１ｃ，１０１ｂが圧着されていた。しかし、本発明では、クランプ５１をスライドカッター１７やクリンパ１３・１５と同期して下降させているため、電線Ｅを直線状に保持したまま各処理を行うことができる。
【００５５】
＜Ｅ工程＞
圧着完了後、プレス３０が上昇し、クリンパ１３・１５、カットオフパンチ１８の上昇とともにスライドカッター１７は初期高さ位置まで上昇し停止する。この際、クランプ５１をクリンパ１３・１５やカットオフパンチ１８（スライドカッター１７）と同期させて上昇させる。これにより、電線Ｅは端部に端子１０１が圧着された状態で、ほぼ直線状熊のまま、スライドカッターの上面高さＨ２’の位置まで上昇する。
【００５６】
＜Ｆ工程＞
プレス３０は上昇を継続する。電線Ｅはスライドカッターの上面高さＨ２’の位置で停止することなく上昇をし、スライドカッターの上面高さＨ２’を離れ、搬送高さ位置Ｈ１まで上昇し停止する。
【００５７】
次に制御部について説明する。
図７は、制御部の構成・作用を説明する図であり、図９（Ａ）は、プレスのスコッチヨーク機構の偏心軸の軌跡を示した概略図であり、図９（Ｂ）は、偏心軸の角速度の時間との関係を示すグラフであり、図１０は、電線端部ＷのＣ工程及びＤ工程における高さ位置を示す概略図であり、図１１は、クリンパストローク曲線とワイヤストローク曲線を示すグラフであり、図１２は、クリンパ昇降速度曲線とワイヤ昇降速度曲線を示すグラフである。
【００５８】
制御部は、図７に示すように、入力手段と表示手段を備えたパネル４０とパネル４０に接続する制御手段４１を有する。この制御手段４１は、クランプ装置５０のサーボモータ５５に接続されるとともに、プレス３０を動作させるサーボモータ５８に接続されている。つまり制御手段４１は、端子圧着装置１０を駆動させるプレス３０と、クランプ装置５０を駆動させるサーボモータ５５をそれぞれに動作制御することができる。以下、制御部及び該制御部が制御するプレス３０のスコッチヨーク機構５８の運動式について詳述する。
【００５９】
本実施例では、Ｂ工程において、シャンク２５の下降が開始し、クリンパ１３・１５、スライドカッター１７が、所定の運動式（例えば、スコッチヨーク機構５８の運動式）で昇降運動するとともに、Ｃ工程においてサーボモータ５５の駆動に伴いクランプ５１の下降が開始し、電線Ｅが所定の運動式（例えば、等加速度運動）で昇降運動をする。
【００６０】
上述のように、Ｄ工程においてクリンパ１３・１５の下降に対し電線Ｅの下降を同期させるために、Ｄ工程の開始時点で、クリンパ１３・１５の下降速度と電線Ｅにおける電線端部Ｗの下降速度とが一致する制御を行うことを目的としている。
【００６１】
具体的には、図２及び図１１（Ａ）に示すように、ｔ０（Ｂ工程の開始時点）から所定の運動式ｆｃ（ｔ）（例えば、スコッチヨーク機構５８の運動式）で下降を開始し、その後、電線Ｅがｔ２（Ｃ工程の開始時点）から所定の運動式ｆｗ（ｔ）（例えば等加速度運動）で下降を開始する。このとき、ｔ４（Ｄ工程の開始時点）において、スライドカッターの上面高さＨ２’でクリンパ１３・１５（またはスライドカッター）の下降速度と電線端部Ｗの下降速度とを一致させるために、
（１）スライドカッターの下降距離Ｓｓをクリンパの運動式（ｆｃ（ｔ））に代入し、ｔ４（Ｄ工程の開始時点）とＶ４（Ｄ工程の開始時点のスライドカッターの下降速度）を算出する。
（２）このｔ４、Ｖ４、ｔ２（電線端部Ｗの下降開始時点）、ＳＷ（電線端部Ｗの下降距離）及び電線の運動式（ｆｗ（ｔ））とから電線Ｗの下降加減速度ａＷ及び下降加減速時間ｔＡを演算し、電線クランプ装置を昇降するサーボモータ５５の動作を制御するものである。
【００６２】
以下に、クリンパ１３・１５の昇降運動と電線端部Ｗの昇降運動の関係について説明する。
本実施例では、クリンパ１３・１５を昇降させるプレス３０の駆動源は、公知のスコッチヨーク機構５８を備えており、スコッチヨーク機構５８の偏心軸にラム３１が連結され、クリンパ１３・１５が昇降運動するようになっている。
【００６３】
図９（Ａ）に示すように、Ｐは、スコッチヨーク機構５８の偏心軸を示し、Ｑを中心とし、半径ｒ（以下ｒは、スコッチヨーク機構５８の偏心量と称す）の円運動し、この円運動に連動してクリンパ１３・１５が昇降運動している。図９において、Ｐ０は、Ｂ工程の開始時点ｔ０（図２参照）における偏心軸Ｐの位置を示しており、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６は、Ｄ工程の開始時点ｔ４（図２参照）、Ｄ工程の終了時点ｔ５（図２参照）、Ｅ工程の終了時点ｔ６（図２参照）におけるそれぞれ偏心軸Ｐの位置を示している。また、Ｂ工程の開始時点ｔ０からＤ工程の終了時点ｔ５まで偏心軸Ｐが図中ｙ軸方向に２ｒストロークするようになっている。
【００６４】
偏心軸Ｐが角度θ回転した時のクリンパ１３・１５のストロークＳとすると、ストロークＳは、
【数１】
0004833246.tif 000003
と示される。
【００６５】
偏心軸Ｐは、制御部からの開始指令により回転を始め、Ｐ０（上死点）におけるｔ０からプレスの加速が完了する時間ｔ１まで等角加速度（プレスの角加速度）αで加速され、ｔ１から等角速度回転となり、最下点を通過し上昇に転じてからｔ９において等角加速度αで減速されＰ０で停止する。そして、この動作を繰り返し行い、端子圧着が行われる。図９（Ｂ）は偏心軸Ｐの角速度ωの時間との関係をグラフにしたものであり、したがってｔ０からｔ１までの角速度ωは、
【数２】
0004833246.tif 000004
で示され、ｔ１からｔ９までの速度（プレスの駆動速度）は、等角速度であるため、
【数３】
0004833246.tif 000005
で示される。ただし、以下、ｔは、クリンパ１３・１５の下降開始からの時間を示す。
【００６６】
そして、角度θの進み距離（以下進み角θと称す）は、図９（Ｂ）のグラフの面積（図示色塗部分）となるため、ｔ０からｔ１までの進み角θは、
【数４】
0004833246.tif 000006
で示され、ｔ０からｔ９までの進み角θは、
【数５】
0004833246.tif 000007
で示される。
【００６７】
よって、数式４、数式５より進み角θは時間ｔの関数として示され、数式４、数式５を数式１に代入することにより、数式１もまたｔの関数として示される。ここで、偏心軸ＰのストロークＳの位置をｆｃ（ｔ）とすると、
【数６】
0004833246.tif 000008
【数７】
0004833246.tif 000009
となり、数式６、数式７をクリンパの運動式とする。
【００６８】
次に、電線端部Ｗの昇降運動について図１０に基づいて説明する。
図１０において、ＨＡは、アンビル１４の高さ位置であるアンビル高さを示しており、Ｈ１は、前記した圧着高さ（図１参照）を示しており、Ｈ２は、前記した電線端部Ｗの電線搬送高さ（図３（Ｂ）参照）を示しており、Ｈ２’は、前記したスライドカッター１７の上面高さ（図４（Ｂ）参照）を示しており、Ｄは電線Ｅの外径を示しており、Ｔｔは、圧着端子１０１の端子の肉厚を示しており、Ｓｓは、Ｄ工程におけるスライドカッター１７が電線Ｅとともに下降する距離である。ここで、電線搬送高さＨ２とアンビル高さＨＡは端子圧着電線製造装置１の固定値として、スライドカッター１７の下降距離ＳＳと端子の肉厚Ｔｔはアプリケータよって決まる固有値として与えられる。
【００６９】
これより、電線下降距離ＳＷは、
【数８】
0004833246.tif 000010
として示される。この数式８を用いれば、電線下降距離ＳＷを容易に求めることができる。また、電線搬送高さＨ２とアンビル高さＨＡは端子圧着電線製造装置１の固定値であり、下降距離Ｓｓ圧着端子１０１の端子の肉厚Ｔｔは、アプリケータによって決まる固有値であるので、電線Ｅの外径Ｄが変更された場合に、これに応じて電線下降距離ＳＷを導出することができる。
【００７０】
電線端部Ｗは、図２に示すように、ｔ２（Ｃ工程の開始時点）で下降を開始しｔ４（Ｄ工程の開始時点）でスライドカッターの直上に到達する。更に詳しく言えば、ｔ２からｔ３まで一定の加速度ａＷで下降しｔ３からｔ４まではａＷで減速され、ｔ４においてスライドカッターと同じ下降速度Ｖ４に達し、そしてスライドカッター１７と同期して下降する（Ｄ工程）。ここで電線端部Ｗの下降速度をＶｗ（ｔ）とすると、
【数９】
0004833246.tif 000011
【数１０】
0004833246.tif 000012
と示され、数式９及び数式１０をワイヤの速度式（電線昇降の速度式）とする。
【００７１】
また、数式９、数式１０を時間ｔで積分することにより電線端部Ｗの下降距離が時間ｔの関数として以下に示される。
【数１１】
0004833246.tif 000013
【数１２】
0004833246.tif 000014
数式１１と数式１２をｔ２からｔ３及びｔ３からｔ４までのワイヤの運動式（電線昇降の運動式）とする（ここでＣａ、Ｃｄは積分定数である）。
【００７２】
次に図１１について説明する。
前記した数式６と数式７におけるクリンパの運動式をクリンパストローク曲線β１として、図１１に示す。また、クリンパの下降速度は、数式６と数式７をｔで微分することで得られ、クリンパ昇降速度曲線β２として図１２に示される。
【００７３】
更に、Ｃ工程において、電線Ｅがｔ２時点から下降を開始し、ｔ４時点でスライドカッター上面位置に到達するまでの運動式はγ１として図１１に示される。また同様にｔ２からｔ４までの速度変化の状態をγ２として図１２に示される。
【００７４】
Ｄ工程の開始時点ｔ４からＤ工程の終了時点ｔ５まで、クリンパ１３・１５の下降と電線端部Ｗの下降とが同期して下降するために、ワイヤは、クリンパの運動式（数式７）と同じ運動式で制御される。また、同様に、Ｄ工程の終了時点ｔ５からＥ工程におけるスライドカッター１７が上面高さＨ２’に上昇する時点ｔ６までワイヤは、クリンパの運動式と同じ運動式で制御される。尚、ｔ６以降については、ｔ５を中心軸として数式１１及び数式１２が反転した関数となっており、本実施例においてｔ６以降のワイヤの運動式について説明を省略する。
【００７５】
次に、Ｄ工程の開始時点ｔ４、Ｄ工程の開始時点ｔ４における速度Ｖ４及びＤ工程の終了時点ｔ５を求める。
図９（Ａ）に示すように、偏心軸Ｐは、Ｄ工程の開始時点ｔ４における偏心軸Ｐの位置Ｐ４は、Ｄ工程の終了時点ｔ５における偏心軸Ｐの位置Ｐ５よりも下降距離Ｓｓ分高い位置にあり、これより、Ｄ工程の開始時点ｔ４におけるクリンパ１３・１５のストロークＳ４は、
【数１３】
0004833246.tif 000015
となる。
【００７６】
そして、数式１３とクリンパの運動式の数式７を用いてＤ工程の開始時点ｔ４を導出すると、
【数１４】
0004833246.tif 000016
となり、数式１４を整理することにより、
【数１５】
0004833246.tif 000017
と導出される。
【００７７】
Ｄ工程の開始時点ｔ４における速度Ｖ４を求めると、数式７を微分することにより
【数１６】
0004833246.tif 000018
と導出される。
また、同様にしてｔ５を求めると、
【数１７】
0004833246.tif 000019
と導出される。
【００７８】
Ｄ工程において電線端部Ｗの下降がクリンパ１３・１５の下降と同期するために、ｔ２からｔ３の下降加速度ａＷ、下降加速時間ｔＡ及びｔ３からｔ４までの下降減速度ａＷを求めることが必要である。以下に加速度ａＷ及び加速時間ｔＡを導出する方法について説明する。
【００７９】
Ｃ工程では、Ｃ工程の開始時点ｔ２からＣ工程の終了時点ｔ４まで電線端部Ｗが電線下降距離ＳＷ下降する。数式９及び数式１０により、Ｃ工程の電線下降の加速部分（ｔ２からｔ３）の下降速度ＶＡ、下降距離をＳＡとすると、
【数１８】
0004833246.tif 000020
【数１９】
0004833246.tif 000021
【００８０】
また、減速部分（ｔ３からｔ４）の下降速度ＶＤ、下降距離をＳＤとすると、
【数２０】
0004833246.tif 000022
【数２１】
0004833246.tif 000023
ただし、ｔＷは、Ｃ工程の開始時点ｔ２からＤ工程の開始時点ｔ４までの時間を示している（ｔＷ＝ｔ４−ｔ２）。
ここで、
【数２２】
0004833246.tif 000024
【数２３】
0004833246.tif 000025
ｔ４（＝ｔ２＋ｔＷ）の時、ＶＤ＝Ｖ４であるから、
【数２４】
0004833246.tif 000026
【数２５】
0004833246.tif 000027
よって、数式２３と数式２５から
【数２６】
0004833246.tif 000028
と導出される。
【００８１】
したがって以上の結果より、
ワイヤの運動式は、
ｔ２≦ｔ＜ｔ３＝ｔ２＋ｔＡ
ｆｗ（ｔ）＝−０．５ａＷｔ２＋ａＷｔ２ｔ  （数式１９に基づく）
ｔ３＝ｔ２＋ｔＡ≦ｔ≦ｔ４
ｆｗ（ｔ）＝０．５ａＷｔ２−ａＷ（ｔ２＋２ｔＡ）ｔ  （数式２１に基づく）
ｔ４≦ｔ＜ｔ６
ｆｗ（ｔ）＝ｒｃｏｓ（αｔ１ｔ−０．５αｔ１２）−ｒ  （数式７に基づく）
と表される。ただし、積分定数部分は省略。
【数２６】
0004833246.tif 000029
ｔ３＝ｔ２＋ｔＡ
【数１５】
0004833246.tif 000030
【数１７】
0004833246.tif 000031
【数２５】
0004833246.tif 000032
ｔ６からｔ８までの運動式は、ｔ２からｔ４までの運動式に対しｔ５を縦軸とした対称式となるので、
ｔ６≦ｔ＜ｔ７
【数２７】
0004833246.tif 000033
ｔ７≦ｔ＜ｔ８
【数２８】
0004833246.tif 000034
と表される。ただし積分定数は省略。
ｔ６＝２ｔ５−ｔ４
ｔ７＝２ｔ５−ｔ２−ｔ
【００８２】
具体的な実施例を説明すると、プレス運動条件として、スコッチヨークピン偏心量ｒ＝１５（ｍｍ）は固定値として与えられており、加減速時間（プレスの加速が完了する時間）ｔ１＝０．０５（ｓ）、プレス角加速度α＝８３７．３３３３（ｒａｄ／ｓ２）は変更可能な設定値としてパネル入力を行う。
アプリケータから得られる情報として、スライドカッター１７の下降距離ＳＳ＝１．５、圧着端子１０１の端子の肉厚Ｔｔ＝０．５（ｍｍ）をパネル入力する。
【００８３】
また、端子圧着電線製造装置１の固定値として、電線端部Ｗの電線搬送高さ位置Ｈ２＝２００（ｍｍ）、アンビル高さＨＡ＝１８８．５（ｍｍ）が固定値として予め与えられており、電線端部Ｗの下降開始時点ｔ２＝０．０５５（ｓ）はパネル入力を行う。
更に加工される電線の外径がＤ＝３（ｍｍ）をパネル４０から入力した場合について説明する。
【００８４】
以上の数値入力により制御部において演算が実施され、演算の結果が以下のように示される。
ｔＡ＝０．０２５２（ｓ）
ｔ４＝０．０８９２（ｓ）
ｔ５＝０．１（ｓ）
ａＷ＝１６８２１．１４８（ｍｍ／ｓ２）
ω＝４１．８６６６６５（ｍｍ／ｓ）
ワイヤの運動式は、
０．０５５≦ｔ＜０．０８０２
ｆｗ（ｔ）＝−８４１０．５７４ｔ２＋９２５．１６３１４ｔ
０．０８０２≦ｔ＜０．０８９２
ｆｗ（ｔ）＝８４１０．５７４ｔ２−１７７５．７６１４ｔ
０．０８９２≦ｔ＜０．１１０８
ｆｗ（ｔ）＝１５ｃｏｓ（４１．８６６６ｔ−１．０４６６６６）−１５
０．１１０８≦ｔ＜０．１１９８
ｆｗ（ｔ）＝８４１０．５７４ｔ２−３２８６．８５２ｔ
０．１１９８≦ｔ＜０．１４５
ｆｗ（ｔ）＝−８４１０．５７４ｔ２＋２４３９．０６６ｔ
と導出される。
【００８５】
次に、パネル４０の操作について説明する。
図１３は、制御部のパネルの一例を示す図である。
この例では、図１３に示すように、パネルの入力手段から以下の項目を入力することができる。
（１）Ｓｓ：下降距離(ｍｍ)、
（２）Ｔｔ：圧着端子１０１の端子の肉厚（ｍｍ）、
（３）Ｄ：電線Ｅの外径（ｍｍ）、
（４）Ｔ２：Ｃ工程の開始時点（ｓ）、
（５）α：プレス角加速度、
（６）ｔ１：加減速時間
【００８６】
これらの項目を入力することにより、以下の項目が出力結果として表示する。
（７）ｔ４：Ｄ工程の開始時点（ｓ）、
（８）Ｖ４：Ｄ工程の開始時点ｔ４におけるスライドカッター１７下降速度（ｍｍ／ｓ）、
（９）ＳＷ：電線端部Ｗの下降距離ｍｍ)、
（１０）ａＷ：電線端部Ｗの加速度（ｍｍ／ｓ２）、
（１１）ω：プレスの駆動速度（ｍｍ／ｓ）
【００８７】
次に、クランプ昇降機構の他の例について説明する。
図１４は、本発明の他の実施の形態に係る端子圧着装置の構造を説明する図である。
この例のクランプ装置６０においては、サーボモータ５５が、搬送テーブル５３ではなく端子圧着電線製造装置１の機台（図８の符号６参照）やプレス装置のフレーム（図示されず）の側面又は前面に取付けられている。ワイヤクランプ５１は、前述と同様にクランプを開閉するカム機構や同カム機構を駆動するシリンダが設けられたクランプ駆動機構５２上に設けられている。クランプ駆動機構５２は、搬送テーブル５３の上方に配置されており、バネ６１により上方に付勢されて、電線Ｅを搬送高さに維持している。
【００８８】
サーボモータ５５の出力軸は下方に延びており、同軸には、ナット５７を介してスライダ６２が取付けられている。このスライダ６２は、上下に延びるリニアガイド６３に沿ってスライドする。スライダ６２には、下方に延びる押し棒６４が設けられている。サーボモータ５５の回転により、スライダ６２がリニアガイド６３に沿って下方にスライドすると、押し棒６４の先端はクランプ５１の上面に当接し、同クランプを下方に押す。サーボモータ５５を適宜に回転させることにより、クランプ５１、つまり、電線Ｅを、スライドカッター上面高さや圧着高さに下降する。
【００８９】
図１５は、本発明のさらに他の実施の形態に係る端子圧着装置の構造を説明する図である。
この例のクランプ昇降機構７０においても、サーボモータ５５が搬送テーブル５３ではなく、端子圧着電線製造装置１の機台（図８の符号６参照）やプレス装置のフレーム（図示されず）の側面又は前面に取付けられている。ワイヤクランプ５１は、前述と同様に、クランプを開閉するカム機構や同カム機構を駆動するシリンダが設けられたクランプ駆動機構５２上に設けられている。クランプ駆動機構５２は、搬送テーブル５３の上方に配置されており、バネ６１により上方に付勢されて、電線Ｅを搬送高さに維持している。
【００９０】
サーボモータ５５の出力軸５５ｂは側方に延びており、同軸には、偏芯カム７１が固定されている。クランプ駆動機構５２には、この偏芯カム７１に係合するドッグ７２が設けられている。サーボモータ５５の回転により、偏芯カム７１がドッグ７２を押し下げ、クランプ５１を下降させる。サーボモータ５５を適宜に回転させることにより、クランプ５１、つまり、電線をスライドカッター上面高さや圧着高さに下降させる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態に係る端子圧着装置とクランプ装置の構造を示す側面図である。
【図２】端子圧着方法を説明するためのタイムチャートである。図の上半分は電線の動きを示し、下半分はアプリケータの動きを示す。
【図３】Ｃ工程の初期段階を説明する図であり、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
【図４】Ｃ工程の最終段階を説明する図であり、図４（Ａ）は側面図、図４（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
【図５】Ｄ工程の初期段階を説明する図であり、図５（Ａ）は側面図、図５（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
【図６】Ｄ工程の最終段階を説明する図であり、図６（Ａ）は側面図、図６（Ｂ）は電線端部や端子周辺の拡大側面図である。
【図７】制御部の構成・作用を説明する図である。
【図８】端子圧着電線製造装置の構成の一例を説明する図である。
【図９】（Ａ）は、プレスのスコッチヨーク機構の偏心軸の軌跡を示した概略図であり、（Ｂ）は、偏心軸の角速度の時間との関係を示すグラフである。
【図１０】電線端部ＷのＣ工程及びＤ工程における高さ位置を示す概略図である。
【図１１】クリンパストローク曲線とワイヤストローク曲線を示すグラフである。
【図１２】クリンパ昇降速度曲線とワイヤ昇降速度曲線を示すグラフである。
【図１３】制御部のパネルの一例を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態に係る端子圧着装置の構造を説明する図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施の形態に係る端子圧着装置の構造を説明する図である。
【図１６】帯体及び端子が圧着された電線を説明する図であり、図１６（Ａ）は帯体の平面図、図１６（Ｂ）は帯体の側面図、図１６（Ｃ）は電線の端部に端子が圧着された状熊を示す平面図である。
【図１７】アプリケータの構造の一例を示す斜視図である。
【図１８】図１７のアプリケータの側面断面図である。
【図１９】図１７のアプリケータの圧着工具部分の構造を示す分解斜視図である。
【図２０】図１７のアプリケータのスライドカッターの構造を示す図であり、図２０（Ａ）は正面図、図２０（Ｂ）は側面図である。
【図２１】クランプ装置を含む端子圧着装置を説明するための側面図である。
【図２２】第２工程を説明する図であり、図２２（Ａ）は側面図、図２２（Ｂ）は送り込まれた端子周辺の拡大側面図である。
【図２３】第３工程の初期段階を説明する側面図である。
【図２４】第３工程の最終段階を説明する図であり、図２４（Ａ）は側面図、図２４（Ｂ）は電線端部及び端子周辺の拡大側面図である。
【図２５】第４工程の初期段階を説明する図であり、図２５（Ａ）は側面図、図２５（Ｂ）は電線端部及び端子周辺の拡大側面図である。
【図２６】第４工程の最終段階を説明する図であり、図２６（Ａ）は側面図、図２６（Ｂ）は電線端部及び端子周辺の拡大側面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１                端子圧着電線製造装置
２                電線送給装置
３                切断装置
４                皮むき装置
６                機台
１０              端子圧着装置
１１              ベース
１２              ホルダー
１３              ワイヤクリンパ
１４              ワイヤアンビル
１５              インスクリンパ
１６              インスアンビル
１７              スライドカッター
１８              カットオフパンチ
１９              バネ
２１              端子供給路
２２              端子フィード機構
２３              送り爪
２５              シャンク
３０              プレス
３１              ラム
５０              クランプ装置
５１              クランプ
５２              クランプ駆動手段
５３              搬送テーブル
５４              ガイドバー
５５              サーボモータ
５６              ボールネジ
５７              ナット
５８              サーボモータ
６０              クランプ装置
６１              バネ
６２              スライダ
６３              リニアガイド
６４              押し棒
７０              クランプ装置
７１              偏芯カム
７２              ドッグ
【図１】
0004833246.tif 000036
【図２】
0004833246.tif 000037
【図３】
0004833246.tif 000038
【図４】
0004833246.tif 000039
【図５】
0004833246.tif 000040
【図６】
0004833246.tif 000041
【図７】
0004833246.tif 000042
【図８】
0004833246.tif 000043
【図９】
0004833246.tif 000044
【図１０】
0004833246.tif 000045
【図１１】
0004833246.tif 000046
【図１２】
0004833246.tif 000047
【図１３】
0004833246.tif 000048
【図１４】
0004833246.tif 000049
【図１５】
0004833246.tif 000050
【図１６】
0004833246.tif 000051
【図１７】
0004833246.tif 000052
【図１８】
0004833246.tif 000053
【図１９】
0004833246.tif 000054
【図２０】
0004833246.tif 000055
【図２１】
0004833246.tif 000056
【図２２】
0004833246.tif 000057
【図２３】
0004833246.tif 000058
【図２４】
0004833246.tif 000059
【図２５】
0004833246.tif 000060
【図２６】
0004833246.tif 000061