(57)【要約】【課題】ピーク荷重に基づくクリンプハイトの測定精度を向上させる。【解決手段】クリンプハイト測定装置１００は、圧電素子１１０及び荷重検出部１０１から出力された荷重波形を補正して補正済荷重波形を出力する荷重波形補正部１０２と、補正済荷重波形から圧着動作中に端子５１に付加されるピーク荷重Ｐを算出するピーク荷重算出部１０３と、ピーク荷重Ｐに基づいて端子圧着装置２００により作製された圧着端子５１のクリンプハイトＣＨを算出するクリンプハイト算出部１０４と、を備える。荷重波形補正部１０２は、荷重検出部１０１のコンデンサの容量Ｃと抵抗の抵抗値Ｒにより決まる増幅回路の放電時定数Ｃ・Ｒに基づいて荷重波形を補正する。【選択図】図４
2016103420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリンパとアンビルとの間にて端子と電線とを圧着する圧着動作を行って圧着端子を作製する端子圧着装置に設けられ、前記圧着動作中に前記クリンパ及び前記アンビルが前記端子に付加する荷重の変化に応じて電荷を発生する圧電素子と、
前記圧電素子にて発生した前記電荷を電圧に変換し、変換した前記電圧の時間推移を、前記圧着動作中の前記荷重の時間推移である荷重波形として出力する荷重検出部と、
前記荷重検出部から出力された前記荷重波形を補正して補正済荷重波形を出力する荷重波形補正部と、
前記荷重波形補正部により補正された前記補正済荷重波形から、前記圧着動作中に前記端子に付加される前記荷重の最大値であるピーク荷重を算出するピーク荷重算出部と、
前記ピーク荷重算出部にて算出された前記ピーク荷重に基づいて、前記端子圧着装置により作製された前記圧着端子のクリンプハイトを算出するクリンプハイト算出部と、
を備え、
前記荷重検出部は、コンデンサと抵抗とを有し、前記圧電素子にて発生した前記電荷を前記コンデンサに充電して、前記コンデンサに充電された電荷に応じて前記電圧を出力すると共に、前記コンデンサに充電された前記電荷を前記抵抗により放電する増幅回路を含み、
前記荷重波形補正部は、前記荷重検出部の前記コンデンサの容量と前記抵抗の抵抗値により決まる前記増幅回路の放電時定数に基づいて前記荷重波形を補正する、
ことを特徴とするクリンプハイト測定装置。
【請求項２】
前記荷重波形補正部は、前記補正済荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｉ（ｎ）、前記荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｏ（ｎ）、前記コンデンサの容量をＣ、前記抵抗の抵抗値をＲ、サンプリング周期をΔｔと表すとき、下記の数式を用いて前記荷重波形を補正して前記補正済荷重波形を出力する、
請求項１に記載のクリンプハイト測定装置。
【数１】
2016103420.tif 000010
【請求項３】
前記クリンプハイト算出部は、前記クリンプハイトをＣＨ、前記ピーク荷重をＰ、定数をａ，ｂと表すとき、下記の数式を用いて前記クリンプハイトを算出する、
請求項１または２に記載のクリンプハイト測定装置。
ＣＨ＝ａ×Ｐ＋ｂ
【請求項４】
前記端子圧着装置の前記クリンパは、ラムに連結されて該ラムと共に前記アンビルに対して昇降し、下死点において前記アンビル上の前記端子を前記電線の芯線にかしめることで前記圧着端子を作製するよう構成され、
前記クリンプハイト算出部は、前記端子及び前記電線の不存在時に前記下死点に降下させた前記クリンパと前記アンビルとのクリンパ昇降方向における間隔をｂ、前記ラムの下死点位置をＤＰ、定数をｃと表すとき、下記の数式を用いて前記クリンプハイトを算出する、
請求項３に記載のクリンプハイト測定装置。
ＣＨ＝ａ×Ｐ＋ｂ
ｂ＝ＤＰ＋ｃ
【請求項５】
前記クリンプハイト算出部により算出された前記クリンプハイトと、所定のクリンプハイト許容上限値及びクリンプハイト許容下限値のうち少なくとも一方との比較により、前記端子圧着装置により作製された前記圧着端子の圧着状態の良否を判定する圧着状態判定部を備える、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリンプハイト測定装置。
【請求項６】
クリンパとアンビルとの間にて端子と電線とを圧着する圧着動作を行って圧着端子を作製する端子圧着装置に設けられ、前記圧着動作中に前記クリンパ及び前記アンビルが前記端子に付加する荷重の変化に応じて電荷を発生する圧電素子において発生した前記電荷を電圧に変換し、変換した前記電圧の時間推移を、前記圧着動作中の前記荷重の時間推移である荷重波形として取得する荷重波形取得ステップと、
前記荷重波形取得ステップにて取得された前記荷重波形を補正して補正済荷重波形を出力する荷重波形補正ステップと、
前記荷重波形補正ステップにて補正された前記補正済荷重波形から、前記圧着動作中に前記端子に付加される前記荷重の最大値であるピーク荷重を算出するピーク荷重算出ステップと、
前記ピーク荷重算出ステップにて算出された前記ピーク荷重に基づいて、前記端子圧着装置により作製された前記圧着端子のクリンプハイトを算出するクリンプハイト算出ステップと、
を備え、
前記荷重波形取得ステップは、コンデンサと抵抗とを有し、前記圧電素子にて発生した前記電荷を前記コンデンサに充電して、前記コンデンサに充電された電荷に応じて前記電圧を出力すると共に、前記コンデンサに充電された前記電荷を前記抵抗により放電する増幅回路を用いて、前記荷重波形を取得し、
前記荷重波形補正ステップは、前記コンデンサと前記抵抗により決まる前記増幅回路の放電時定数に基づいて前記荷重波形を補正する、
ことを特徴とするクリンプハイト測定方法。
【請求項７】
前記荷重波形補正ステップは、前記補正済荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｉ（ｎ）、前記荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｏ（ｎ）、前記コンデンサの容量をＣ、前記抵抗の抵抗値をＲ、サンプリング周期をΔｔと表すとき、下記の数式を用いて前記荷重波形を補正して前記補正済荷重波形を出力する、
請求項６に記載のクリンプハイト測定方法。
【数２】
2016103420.tif 000011
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリンプハイト測定装置及びクリンプハイト測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
端子を電線に圧着させて圧着端子を作製する際には、圧着端子の圧着状態の適否を判断する指標の一つとしてクリンプハイトが用いられている。クリンプハイトとは、電線の芯線に加締め圧着された圧着端子の高さ寸法である。クリンプハイトが大きすぎる場合には、端子が芯線に対して充分に加締め圧着されておらず、圧着端子と電線との間に導通不良が発生する場合がある。一方、クリンプハイトが小さすぎる場合には、加締めた圧着端子により芯線が切断されて電線に断線不良が発生する場合がある。
【０００３】
上記の圧着端子の作製には端子圧着装置が用いられることが多い。端子圧着装置は、アンビルに対するクリンパの昇降により、アンビル上に載置した端子と電線の芯線とを加締めて圧着させる装置である。このような端子圧着装置を用いた圧着端子の作製過程において上記のクリンプハイトを手作業で実測するとなると、各圧着端子のクリンプハイトを継続して定量的に測定することが困難となる。そこで、例えば特許文献１には、端子圧着装置において端子を電線に圧着する際のピーク荷重を検出し、このピーク荷重とクリンプハイトとの比例関係を表す関係式を用いて、クリンプハイトを計算により測定する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載される従来のピーク荷重に基づくクリンプハイトの算出手法は、クリンプハイトの測定精度を向上する点でさらなる改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ピーク荷重に基づくクリンプハイトの測定精度を向上させることができるクリンプハイト測定装置及びクリンプハイト測定方法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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係るクリンプハイト測定装置は、クリンパとアンビルとの間にて端子と電線とを圧着する圧着動作を行って圧着端子を作製する端子圧着装置に設けられ、前記圧着動作中に前記クリンパ及び前記アンビルが前記端子に付加する荷重の変化に応じて電荷を発生する圧電素子と、前記圧電素子にて発生した前記電荷を電圧に変換し、変換した前記電圧の時間推移を、前記圧着動作中の前記荷重の時間推移である荷重波形として出力する荷重検出部と、前記荷重検出部から出力された前記荷重波形を補正して補正済荷重波形を出力する荷重波形補正部と、前記荷重波形補正部により補正された前記補正済荷重波形から、前記圧着動作中に前記端子に付加される前記荷重の最大値であるピーク荷重を算出するピーク荷重算出部と、前記ピーク荷重算出部にて算出された前記ピーク荷重に基づいて、前記端子圧着装置により作製された前記圧着端子のクリンプハイトを算出するクリンプハイト算出部と、を備え、前記荷重検出部は、コンデンサと抵抗とを有し、前記圧電素子にて発生した前記電荷を前記コンデンサに充電して、前記コンデンサに充電された電荷に応じて前記電圧を出力すると共に、前記コンデンサに充電された前記電荷を前記抵抗により放電する増幅回路を含み、前記荷重波形補正部は、前記荷重検出部の前記コンデンサの容量と前記抵抗の抵抗値により決まる前記増幅回路の放電時定数に基づいて前記荷重波形を補正することを特徴とする。
【０００８】
また、上記のクリンプハイト測定装置において、前記荷重波形補正部は、前記補正済荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｉ（ｎ）、前記荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｏ（ｎ）、前記コンデンサの容量をＣ、前記抵抗の抵抗値をＲ、サンプリング周期をΔｔと表すとき、下記の数式を用いて前記荷重波形を補正して前記補正済荷重波形を出力することが好ましい。
【数１】
2016103420.tif 000003
【０００９】
また、上記のクリンプハイト測定装置において、前記クリンプハイト算出部は、前記クリンプハイトをＣＨ、前記ピーク荷重をＰ、定数をａ，ｂと表すとき、下記の数式を用いて前記クリンプハイトを算出することが好ましい。
ＣＨ＝ａ×Ｐ＋ｂ
【００１０】
また、上記のクリンプハイト測定装置において、前記端子圧着装置の前記クリンパは、ラムに連結されて該ラムと共に前記アンビルに対して昇降し、下死点において前記アンビル上の前記端子を前記電線の芯線にかしめることで前記圧着端子を作製するよう構成され、前記クリンプハイト算出部は、前記端子及び前記電線の不存在時に前記下死点に降下させた前記クリンパと前記アンビルとのクリンパ昇降方向における間隔をｂ、前記ラムの下死点位置をＤＰ、定数をｃと表すとき、下記の数式を用いて前記クリンプハイトを算出することが好ましい。
ＣＨ＝ａ×Ｐ＋ｂ
ｂ＝ＤＰ＋ｃ
【００１１】
また、上記のクリンプハイト測定装置は、前記クリンプハイト算出部により算出された前記クリンプハイトと、所定のクリンプハイト許容上限値及びクリンプハイト許容下限値のうち少なくとも一方との比較により、前記端子圧着装置により作製された前記圧着端子の圧着状態の良否を判定する圧着状態判定部を備えることが好ましい。
【００１２】
同様に、上記の課題を解決するため、本発明に係るクリンプハイト測定方法は、クリンパとアンビルとの間にて端子と電線とを圧着する圧着動作を行って圧着端子を作製する端子圧着装置に設けられ、前記圧着動作中に前記クリンパ及び前記アンビルが前記端子に付加する荷重の変化に応じて電荷を発生する圧電素子において発生した前記電荷を電圧に変換し、変換した前記電圧の時間推移を、前記圧着動作中の前記荷重の時間推移である荷重波形として取得する荷重波形取得ステップと、前記荷重波形取得ステップにて取得された前記荷重波形を補正して補正済荷重波形を出力する荷重波形補正ステップと、前記荷重波形補正ステップにて補正された前記補正済荷重波形から、前記圧着動作中に前記端子に付加される前記荷重の最大値であるピーク荷重を算出するピーク荷重算出ステップと、前記ピーク荷重算出ステップにて算出された前記ピーク荷重に基づいて、前記端子圧着装置により作製された前記圧着端子のクリンプハイトを算出するクリンプハイト算出ステップと、を備え、前記荷重波形取得ステップは、コンデンサと抵抗とを有し、前記圧電素子にて発生した前記電荷を前記コンデンサに充電して、前記コンデンサに充電された電荷に応じて前記電圧を出力すると共に、前記コンデンサに充電された前記電荷を前記抵抗により放電する増幅回路を用いて、前記荷重波形を取得し、前記荷重波形補正ステップは、前記コンデンサと前記抵抗により決まる前記増幅回路の放電時定数に基づいて前記荷重波形を補正することを特徴とする。
【００１３】
また、上記のクリンプハイト測定方法において、前記荷重波形補正ステップは、前記補正済荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｉ（ｎ）、前記荷重波形のｎ番目の要素をＡＤｏ（ｎ）、前記コンデンサの容量をＣ、前記抵抗の抵抗値をＲ、サンプリング周期をΔｔと表すとき、下記の数式を用いて前記荷重波形を補正して前記補正済荷重波形を出力することが好ましい。
【数２】
2016103420.tif 000004
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、荷重検出部の増幅回路における放電の影響を低減するよう補正した補正済荷重波形を用いてピーク荷重やクリンプハイトの算出を行うので、端子圧着装置の圧着動作の各種設定の影響を受けることなく、ピーク荷重に基づくクリンプハイトの測定精度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るクリンプハイト測定装置の測定対象である圧着端子の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す圧着端子の作製に用いられ、本発明の一実施形態に係るクリンプハイト測定装置が適用される端子圧着装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】図３は、図２中のラムとクリンパホルダとの連結部分を拡大視し、本実施形態に係るクリンプハイト測定装置と端子圧着装置との接続関係を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るクリンプハイト測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、図４中の荷重検出部を構成する増幅回路の一例としてのチャージアンプの回路図である。
【図６】図６は、図４中の荷重検出部を構成する増幅回路の他の例としてのアンプ内蔵型ロードセルの内蔵アンプの回路図である。
【図７】図７は、荷重検出部により出力される荷重波形を示す図であり、端子圧着装置のラムの下死点位置を同一とし、かつ、ラムの降下速度を変更した場合の荷重波形を示す図である。
【図８】図８は、導体量が異なる複数の電線を用いて圧着端子のサンプルを形成した場合の、各サンプルのクリンプハイトの実測値と、荷重検出部により出力される荷重波形のうちのピーク荷重との対応関係を示す図である。
【図９】図９は、荷重波形補正部による補正を施す前の荷重波形と、補正を施した後の補正済荷重波形を示す図である。
【図１０】図１０は、荷重波形補正部により出力される補正済荷重波形を示す図であり、端子圧着装置のラムの下死点位置を同一とし、かつ、ラムの降下速度を変更した場合の補正済荷重波形を示す図である。
【図１１】図１１は、導体量が異なる複数の電線を用いて圧着端子のサンプルを形成した場合の、各サンプルのクリンプハイトの実測値と、荷重波形補正部により出力される補正済荷重波形のうちのピーク荷重との対応関係を示す図である。
【図１２】図１２は、ラムの下死点の設定値と、クリンプハイトの算出に用いる変換式の定数ａとの関係を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態のクリンプハイト測定装置により実施されるクリンプハイト測定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明に係るクリンプハイト測定装置及びクリンプハイト測定方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１７】
［実施形態］
まず図１〜３を参照して、本実施形態に係るクリンプハイト測定装置１００の測定対象である圧着端子５１と、本実施形態に係るクリンプハイト測定装置１００が適用される端子圧着装置２００について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクリンプハイト測定装置の測定対象である圧着端子の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す圧着端子の作製に用いられ、本発明の一実施形態に係るクリンプハイト測定装置が適用される端子圧着装置の概略構成を示す正面図である。図３は、図２中のラムとクリンパホルダとの連結部分を拡大視し、本実施形態に係るクリンプハイト測定装置と端子圧着装置との接続関係を示す模式図である。
【００１８】
図１に示す圧着端子５１は、電線６１に端子として圧着して取り付けられる。電線６１は、導電性の芯線６０と、該芯線６０を被覆する絶縁性の被覆部６２とを備えている。芯線６０は、複数の導線が撚られて（束ねられて）構成されており、断面形状が丸形に形成されている。芯線６０を構成する導線は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの導電性を有する金属からなる。被覆部６２は、絶縁性の合成樹脂からなる。電線６１は、圧着端子５１が取り付けられる前に、一部の被覆部６２が除去されて、該一部の芯線６０が露出した状態となっている。
【００１９】
圧着端子５１は、導電性の板金を折り曲げるなどして形成されている。圧着端子５１は、後述する電気接触部５３が筒状に形成された所謂雌端子である。圧着端子５１は、電線６１と接続するための電線接続部５２と、他の端子金具と接続するための電気接触部５３と、これらの電線接続部５２と電気接触部５３とを互いに連ねる底壁５４と、を備えている。
【００２０】
電線接続部５２は、一対の電線加締め足５５と、一対の芯線加締め足５０と、を備えている。なお、一対の芯線加締め足５０は、本明細書に記した加締め足をなしている。一対の電線加締め足５５は、それぞれ、底壁５４の両縁から立設している。電線加締め足５５は、底壁５４に向かって曲げられることにより、底壁５４との間に被覆部６２ごと電線６１を挟む。こうして、一対の電線加締め足５５は、電線６１を加締める。
【００２１】
一対の芯線加締め足５０は、それぞれ、底壁５４の両縁から立設している。芯線加締め足５０は、底壁５４に向かって曲げられることにより、底壁５４との間に露出した芯線６０を挟む。こうして、一対の芯線加締め足５０は、芯線６０を加締める。ここで、本実施形態では、図１に示すように、電線接続部５２のうち、芯線６０を加締めた状態の芯線加締め足５０の底壁５４から立設方向の寸法を「クリンプハイト」と呼ぶ。クリンプハイトは、端子圧着装置２００を用いて端子を電線の芯線に圧着する際に、端子の電線に対する加締め状態の適否を判断するために用いられる指標の一つである。
【００２２】
このように、加締め足５０，５５を底壁５４に向かって曲げて、芯線６０及び電線６１をかしめることで、圧着端子５１を電線６１に圧着させる圧着動作は、図２，３に示す端子圧着装置２００により実施できる。
【００２３】
図２の正面図に示す端子圧着装置２００は、フレーム１を有している。該フレーム１は、基板２とその両側の側板３，３とを備えている。両側板３，３の上部後方（図２の紙面奥側）には、減速機を備えたサーボモータが固定されている（図示せず）。減速機の出力軸には、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。なお、サーボモータと円板７との連結構造、及び、サーボモータの駆動制御系については、上述の特許文献１（特開２０１４−２２０５３号公報）に詳細が開示されている。
【００２４】
スライドブロック９はラム１１に取り付けられた受座１０，１０ａ間に摺動自在に装着されている。スライドブロック９は、円板７の回転により受座１０，１０ａ間を水平方向（図２の紙面左右方向）にスライドする。ラム１１は、円板７の回転によりスライドブロック９及び受座１０，１０ａとともに鉛直方向（図２の紙面上下方向）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に鉛直方向に摺動自在に装着されている。すなわち、円板７、スライドブロック９、受座１０，１０ａ、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。
【００２５】
図２，３に示すように、ラム１１は、下端部に係合凹部１３を有する。この係合凹部１３には、クリンパホルダ１５の係合凸部１６が着脱自在に装着されている。クリンパホルダ１５は、鉛直方向の上端にこの係合凸部１６を有し、鉛直方向の下端にクリンパ１４が取り付けてられている。
【００２６】
図２に示すように、クリンパ１４にはアンビル１７が対向している。アンビル１７は、基板２上のアンビル取付台２４に固定されている。また、図３に示すように、ラム１１と、クリンパホルダ１５との間には、圧力センサ１１０（以降では「圧電素子１１０」とも表記する）が設けられている。この圧力センサ１１０は、本実施形態のクリンプハイト測定装置１００に接続されている。そして、この圧力センサ１１０の出力によって、クリンプハイト測定装置１００においてクリンパ１４からの上下方向の荷重（以下この荷重の値を荷重値と呼ぶ）が検出され、この検出された荷重値から、圧着端子５１のクリンプハイトが算出される。なお、この荷重は、圧着作業中の圧着端子５１からの反力及び圧着端子５１に加える力をなしている。圧力センサ１１０及びクリンプハイト測定装置１００の詳細については後述する。
【００２７】
なお、図２に示すように、端子圧着装置２００は、既知の構成の端子供給装置１８を備えている。この端子供給装置１８は、図示しない連鎖状の圧着端子５１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および該端子送りアーム２２を進退させる揺動リンク２３等を備えている。揺動リンク２３は、ラム１１の下降、上昇に合わせて前後に揺動し、端子送り爪２１により圧着端子５１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。
【００２８】
端子圧着装置２００は、サーボモータの正逆回転を制御することにより、上記のピストン−クランク機構を介してラム１１、即ちクリンパ１４を降下および上昇させることができる。そして、クリンパ１４の降下および上昇により、このクリンパ１４とアンビル１７との間に配置された、圧着端子５１および電線６１の圧着が行われる。
【００２９】
したがって、ラム１１の上側停止位置（上死点位置）と下側停止位置（下死点位置）は、サーボモータのサーボ制御上で定められた正逆回転量によって決定される。このように、ラム１１の下死点位置は、サーボモータのサーボ制御に応じて定まり、ラム１１が到達できるピストン−クランク機構の構造上の下死点位置とは必ずしも一致しない。そこで、ラム１１が到達できる構造上の下死点と区別するために、サーボモータのサーボ制御に応じて定まるラム１１の下死点を、以降では「サーボ下死点」とも呼ぶ場合がある。また、本実施形態では、単に「ラム１１の下死点」と表記する場合には、ピストン−クランク機構の構造上の下死点ではなく、このサーボ下死点を意味するものとする。ラム１１の下死点位置は、端子圧着装置２００における位置が低い（アンビル１７に近い）ほど小さい値となり、位置が高い（アンビル１７から遠い）ほど大きい値となる。
【００３０】
このように、端子圧着装置２００は、サーボモータのサーボ制御によってラム１１の下死点位置を任意に制御可能であり、これにより、ラム１１の下死点位置におけるクリンパ１４とアンビル１７との間の最接近距離を任意に調整することができる。そして、この最接近距離に応じて、作製する圧着端子５１のクリンプハイトの寸法を制御できるよう構成されている。また、端子圧着装置２００は、サーボモータのサーボ制御によってラム１１の降下速度を任意に制御可能であり、これにより、圧着端子５１の単位時間当たりの製造量を制御できるよう構成されている。
【００３１】
次に図４〜６を参照して、本実施形態に係るクリンプハイト測定装置１００の構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るクリンプハイト測定装置の概略構成を示すブロック図である。図５は、図４中の荷重検出部を構成する増幅回路の一例としてのチャージアンプの回路図である。図６は、図４中の荷重検出部を構成する増幅回路の他の例としてのアンプ内蔵型ロードセルの内蔵アンプの回路図である。
【００３２】
クリンプハイト測定装置１００は、上記の端子圧着装置２００において、クリンパ１４とアンビル１７との間にて端子５１と電線６１とを圧着する圧着動作を行っている最中にクリンパ１４及びアンビル１７が端子５１に付加する荷重を検知し、この荷重値に基づいて端子圧着装置２００により作製された圧着端子５１のクリンプハイトを算出すると共に、この算出したクリンプハイトの値に基づき圧着状態の良否を判定し、その判定結果を出力する装置である。クリンプハイト測定装置１００は、端子圧着装置２００により作製された圧着端子５１のクリンプハイトを直接計測せずに、荷重値から推定するものである。なお、本実施形態のクリンプハイト測定装置１００は、同様の装置の一般的な呼称であるクリンプフォースモニター（ＣＦＭ）や、クリンプハイト管理装置などとも表現することができる。
【００３３】
図４に示すように、クリンプハイト測定装置１００は、圧電素子１１０と、荷重検出部１０１と、荷重波形補正部１０２と、ピーク荷重算出部１０３と、クリンプハイト算出部１０４と、圧着状態判定部１０５と、を備える。
【００３４】
圧電素子１１０は、圧電効果を利用した受動素子であり、圧電体に付加された力を電荷に変換する。本実施形態では、圧電素子１１０は、上述のように、圧着端子５１を作製する端子圧着装置２００に設けられ、クリンパ１４とアンビル１７との間にて端子５１と電線６１とを圧着する圧着動作中にクリンパ１４及びアンビル１７が端子５１に付加する荷重の変化に応じて電荷Ｑｉ（ｔ）を発生する（図５など参照）。
【００３５】
荷重検出部１０１は、圧電素子１１０にて発生した電荷Ｑｉ（ｔ）を電圧ＶＯ（ｔ）に変換する。荷重検出部１０１は、具体的には、圧電素子１１０の出力を増幅する増幅回路である。例えば図５に示すように、荷重検出部１０１は、圧電素子１１０とは別体で構成されるチャージアンプ１１１を含んで構成することができる。チャージアンプ１１１は、コンデンサ１１２、抵抗１１３、及びオペアンプ１１４を並列接続し、圧電素子１１０にて発生した電荷Ｑｉ（ｔ）をコンデンサ１１２に充電させ、その電荷量を計測するものである。
【００３６】
また、圧電素子１１０と荷重検出部１０１とは、例えば周知のアンプ内蔵型ロードセルのようにセンサ内に増幅回路を内蔵する構造など、単体の部品として一体的に構成することもできる。この場合、図６に示すように、荷重検出部１０１は、圧電素子１１０を含むセンサ部品に内蔵される内蔵アンプ１１５を含んで構成することができる。内蔵アンプ１１５は、コンデンサ１１６と抵抗１１７を有する微分回路であり、入力電圧（圧電素子１１０の出力）Ｖｉ（ｔ）に対してこの微分回路を用いて内部処理を行う。
【００３７】
また、荷重検出部１０１は、このように増幅回路により変換された電圧ＶＯ（ｔ）の時間推移を、圧着動作中の荷重の時間推移である荷重波形として出力する。荷重検出部１０１は、増幅回路から出力されるアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換器も含んで構成され、所定のサンプリング周期で離散化したデジタル電圧信号を荷重波形として出力する。
【００３８】
荷重波形補正部１０２は、荷重検出部１０１から出力された荷重波形を補正して補正済荷重波形を出力する。荷重波形補正部１０２は、荷重検出部１０１のコンデンサ（図５のコンデンサ１１２または図６のコンデンサ１１６）の容量Ｃと抵抗（図５の抵抗１１３または図６の抵抗１１７）の抵抗値Ｒにより決まる増幅回路（図５のチャージアンプ１１１または図６の内蔵アンプ１１５）の放電時定数に基づいて荷重波形を補正する。なお、荷重波形補正部１０２による補正処理については後述する。
【００３９】
ピーク荷重算出部１０３は、荷重波形補正部１０２により補正された補正済荷重波形から、圧着動作中に端子５１に付加される荷重の最大値であるピーク荷重Ｐ（図７，９，１０参照）を算出する。
【００４０】
クリンプハイト算出部１０４は、ピーク荷重算出部１０３にて算出されたピーク荷重Ｐに基づいて、端子圧着装置２００により作製された圧着端子５１のクリンプハイトＣＨを算出する。
【００４１】
ここで、クリンプハイト算出部１０４におけるクリンプハイトの導出手法について説明する。端子圧着装置２００の圧着動作において、クリンパ１４とアンビル１７から圧着端子５１にかかる荷重は、おおよそ、ラム１１が下死点位置にあるクリンパ１４の下死点（クリンパ１４が最もアンビル１７に近づく点）においてピーク値（ピーク荷重）を迎える。
【００４２】
また、圧着端子５１のクリンプハイトは、クリンパ１４が下死点に位置して、端子５１を芯線６０に加締めた状態における、クリンパ１４とアンビル１７との間隔に応じて決まる。そして、この状態におけるクリンパ１４とアンビル１７との間隔が、下死点のクリンパ１４とアンビル１７間に端子５１及び芯線６０が存在しない状態における最小間隔より大きくなるほど、すなわち、圧着端子５１のクリンプハイトが大きくなるほど、圧着端子５１にはより大きな荷重がクリンパ１４とアンビル１７から加わる。
【００４３】
したがって、圧着端子５１のクリンプハイトと、下死点に降下させたクリンパ１４とアンビル１７から圧着端子５１に加わるピーク荷重との間には、比例関係が存在する。このことから、圧着端子５１のクリンプハイト（ＣＨ）は、下死点に降下させたクリンパ１４とアンビル１７から圧着端子５１に加わるピーク荷重（Ｐ）と、クリンパ１４とアンビル１７の最小間隔ｂとを用いて、下記の（１），（２）式からなる変換式で算出することができる。
ＣＨ＝ａ×Ｐ＋ｂ      ・・・（１）
ｂ＝ＤＰ＋ｃ          ・・・（２）
但し、ａ，ｂ，ｃは定数、ＤＰは、ラム１１の下死点位置（サーボ下死点）である。
【００４４】
上記の変換式に含まれる定数ａ，ｂ，ｃは、例えば芯線６０の量（導体量）の異なる複数の電線６１を用いて形成した圧着端子５１のサンプルや、ラム１１の下死点位置（サーボ下死点）ＤＰを変えて形成した圧着端子５１のサンプルを用いて、周知の最小二乗法などの手法により同定することで求めることができる。なお、定数ａ，ｂ，ｃの同定手法については、上述の特許文献１（特開２０１４−２２０５３号公報）に詳細が開示されている。
【００４５】
クリンプハイト算出部１０４は、このように予め求めた定数ａ，ｂ，ｃと、圧着端子５１の作製時のラム１１の下死点位置ＤＰの情報とを記憶しておき、ピーク荷重算出部１０３から入力されるピーク荷重Ｐの情報を用いて、上記の変換式によりクリンプハイトＣＨを算出する。
【００４６】
圧着状態判定部１０５は、クリンプハイト算出部１０４により算出されたクリンプハイトに基づいて、端子圧着装置２００により作製された圧着端子５１の圧着状態（端子５１の電線６１に対する加締め状態）の良否を判定する。圧着状態判定部１０５は、例えば、算出されたクリンプハイトを、所定のクリンプハイト許容上限値及びクリンプハイト許容下限値のうち少なくとも一方と比較することで、圧着状態を判定する。
【００４７】
ここで、クリンプハイト測定装置１００の主要部は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、主記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、入力デバイスであるキーボード及びマウス等の入力装置、ディスプレイ等の出力装置、ネットワークカード等のデータ送受信デバイスである通信モジュール、ハードディスク等の補助記憶装置、などを含むコンピュータシステムとして構成することができる。図４に示すクリンプハイト測定装置１００の各機能のうち、特に荷重波形補正部１０２、ピーク荷重算出部１０３、クリンプハイト算出部１０４、圧着状態判定部１０５の各機能は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御のもとで通信モジュール、入力装置、出力装置を動作させるとともに、ＲＡＭや補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。また、荷重検出部１０１の機能は、上述のように、図５のチャージアンプ１１１や図６の内蔵アンプ１１５などの増幅回路、及びＡ／Ｄ変換器により実現される。
【００４８】
ここで、上記のクリンプハイト測定装置１００の構成において、圧電素子１１０と荷重検出部１０１により検出される荷重波形について考察する。
【００４９】
図７は、荷重検出部により出力される荷重波形を示す図であり、端子圧着装置のラムの下死点位置を同一とし、かつ、ラムの降下速度を変更した場合の荷重波形を示す図である。図７の縦軸は、荷重検出部１０１により出力される荷重値（クリンプフォース）（ｋＮ）を表し、図７の横軸は時間（ｍｓｅｃ）を表す。図７には、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度を高速に設定した場合の荷重波形を実線のグラフＡ１（以降では「高速荷重波形Ａ１」とも表記する）で示し、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度を低速に設定した場合の荷重波形を点線のグラフＢ１（以降では「低速荷重波形Ｂ１」とも表記する）で示している。グラフＡ１，Ｂ１共に、端子圧着装置２００のラム１１の下死点位置は同一に設定されている。
【００５０】
端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の変化に伴い、ラム１１の軌道も変化する。このため、図７に示すように、ラム１１の軌道変化に伴って、ラム１１の降下速度が異なる場合の荷重波形Ａ１，Ｂ１も時間的に変化する。具体的には、低速荷重波形Ｂ１の方が、高速荷重波形Ａ１に比べて、クリンプフォースが発生し始めた時点からピーク荷重に到達するまでの所要時間が長くなっている。
【００５１】
ところで、上述のように、図７に示す高速荷重波形Ａ１及び低速荷重波形Ｂ１は、共に端子圧着装置２００のラム１１の下死点位置は同一に設定されている。つまり、両方の条件下で作製した圧着端子５１のクリンプハイトの実測値は略同一となる。また、荷重波形におけるピーク荷重は、ラム１１が下死点位置まで降下して、クリンパ１４とアンビル１７との距離が最接近したときに発生するものであるので、ラム１１の下死点位置を同一にした場合にはピーク荷重も略同一となると考えられる。しかしながら、図７に示すように、荷重検出部１０１により出力される高速荷重波形Ａ１及び低速荷重波形Ｂ１では、クリンプハイトは変化していないにも関わらず、ピーク荷重に相当量の偏差ΔＸがみられる。具体的には、低速荷重波形Ｂ１のピーク荷重ＰＬが、高速荷重波形Ａ１のピーク荷重ＰＨに対して偏差ΔＸ分だけ小さい値で検出されている。
【００５２】
図８は、導体量が異なる複数の電線を用いて圧着端子のサンプルを形成した場合の、各サンプルのクリンプハイトの実測値と、荷重検出部により出力される荷重波形のうちのピーク荷重との対応関係を示す図である。図８の縦軸は、各サンプルのクリンプハイトの実測値（Ｃ／Ｈ）（ｍｍ）を表し、図８の横軸は、各サンプルの作製時に荷重検出部１０１により出力される荷重波形のうちのピーク荷重（ｋＮ）を表す。また、図８には、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度を高速に設定した場合の、クリンプハイトとピーク荷重との分布（高速時分布）を黒色菱形の記号でプロットし、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度を低速に設定した場合の、クリンプハイトとピーク荷重との分布（低速時分布）を白色丸形の記号でプロットしている。さらに、高速時分布の近似直線を点線のグラフＣ１で示し、低速時分布の近似直線を一点鎖線のグラフＤ１で示している。
【００５３】
図８に示すように、導体量（芯線数）が異なる複数の電線６１を用いて圧着端子５１のサンプルを作製し、クリンプハイトとピーク荷重との対応関係をみた場合も、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の変化に伴って、特性が変化している。具体的には、低速時分布の近似直線Ｄ１の傾きが、高速時分布の近似直線Ｃ１の傾きより大きくなっている。なお、この近似直線の傾きは、クリンプハイト算出部１０４においてクリンプハイトの算出に用いる変換式（１）の定数ａに相当する。つまり、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の設定が異なる場合には、クリンプハイトの算出に用いる変換式（１），（２）の定数ａ，ｂ，ｃも異なるものを使う必要がある（図１２参照）。
【００５４】
このように、図７，８を参照して説明したように、荷重検出部１０１により出力される荷重波形Ａ１，Ｂ１には、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度が低速になるほど、作製された圧着端子５１の実際のクリンプハイトが同一であるにも関わらず、ピーク荷重が低減する傾向がある。このため、クリンプハイトを算出するための変換式（１），（２）は、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の種類ごとに定数ａ，ｂ，ｃを個別に同定しておく必要があり、手間であった。そこで、本実施形態のクリンプハイト測定装置１００では、上述のように、荷重検出部１０１から出力された荷重波形Ａ１，Ｂ１を補正して補正済荷重波形Ａ２，Ｂ２（図１０参照）を出力する荷重波形補正部１０２を備え、荷重波形補正部１０２により補正された補正済荷重波形Ａ２，Ｂ２を利用することで、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の影響を受けることなく、ピーク荷重やクリンプハイトを精度良く導出できるよう構成されている。
【００５５】
次に、荷重波形補正部１０２による荷重波形の補正手法について詳細に説明する。
【００５６】
上述のように、荷重検出部１０１により出力される荷重波形Ａ１，Ｂ１には、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度が低速になるほど、作製された圧着端子５１の実際のクリンプハイトが同一であるにも関わらず、ピーク荷重が低減する傾向がある。まずは、この原因について考察する。
【００５７】
図５，６に示したように、荷重検出部１０１に含まれる増幅回路は、図５のチャージアンプ１１１を例とすると、圧電素子１１０にて発生した電荷Ｑｉ（ｔ）をコンデンサ１１２に充電して、コンデンサ１１２に充電された電荷ＱＯ（ｔ）に応じて電圧ＶＯ（ｔ）を出力すると共に、コンデンサ１１２に充電された電荷ＱＯ（ｔ）を抵抗１１３により放電させる構成をとる。したがって、端子圧着装置２００の１回の圧着動作においてコンデンサ１１２に充電された電荷ＱＯ（ｔ）は、チャージアンプ１１１の放電時定数に基づき放電され、空になった状態で次の圧着動作の計測が行われる。チャージアンプ１１１の放電時定数は、コンデンサ１１２の容量Ｃと抵抗１１３の抵抗値Ｒにより決まる値であり、具体的には容量Ｃと抵抗値Ｒの積Ｃ・Ｒである。
【００５８】
ここで、図７の高速荷重波形Ａ１のように、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度が高速に設定された場合には、端子圧着装置２００の１回の圧着動作の所要時間が比較的短時間であるため、コンデンサ１１２に充電されている電荷ＱＯ（ｔ）の放電量は比較的少ないと考えられる。一方、図７の低速荷重波形Ｂ１のように、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度が低速に設定された場合には、端子圧着装置２００の１回の圧着動作の所要時間が比較的長時間であるため、高速荷重波形Ａ１と比較して、コンデンサ１１２に充電されている電荷ＱＯ（ｔ）の放電量が多くなり、この結果、放電の影響が強く出て、低速荷重波形Ｂ１のピーク荷重ＰＬが、高速荷重波形Ａ１のピーク荷重ＰＨに対して偏差ΔＸ分だけ小さい値で検出されていると考えられる。
【００５９】
図６の内蔵アンプ１１５も、図５のチャージアンプ１１１と同様にコンデンサ１１６及び抵抗１１７を有する構成であるので、内蔵アンプ１１５の放電時定数Ｃ・Ｒに基づくコンデンサ１１６の放電の影響を受けるものと考えられる。
【００６０】
そこで、本実施形態では、荷重検出部１０１に含まれる増幅回路（図５のチャージアンプ１１１、図６の内蔵アンプ１１５）の放電時定数Ｃ・Ｒを考慮して、放電分を相殺するようにして荷重波形Ａ１，Ｂ１を補正することで、ピーク荷重が受ける放電の影響を低減できるようにしている。次に、このような補正を行うための補正式について説明する。
【００６１】
まず、図５のチャージアンプ１１１について考える。図５の回路図では下記の（３）〜（５）式の関係が成立する。
【数３】
2016103420.tif 000005
ここで、Ｑｉ（ｔ）は、荷重により圧電素子１１０にて発生した電荷量であり、ＱＯ（ｔ）は、コンデンサ１１２に蓄えられる電荷量であり、ｉ（ｔ）は、抵抗１１３を流れる電流値であり、Ｃは、コンデンサ１１２の容量であり、Ｒは、抵抗１１３の抵抗値であり、ＶＯ（ｔ）は、出力電圧である。
【００６２】
上記（３）〜（５）式より、下記の（６）式を導出できる。
【数４】
2016103420.tif 000006
【００６３】
ここで、上記（６）式の左辺は、コンデンサ１１２の放電の影響を受けない圧電素子１１０からチャージアンプ１１１への入力電圧の時間波形である。右辺は、コンデンサ１１２の放電の影響を受けている出力電圧ＶＯ（ｔ）を、チャージアンプ１１１の放電時定数Ｃ・Ｒを用いて補正を施した時間波形である。つまり（６）式は、出力電圧ＶＯ（ｔ）に放電時定数Ｃ・Ｒを用いた補正を施すことによって、コンデンサ１１２の放電の影響を受けない元の荷重波形（入力電圧）を算出できることを意味する補正式に相当するものである。
【００６４】
次に、図６の内蔵アンプ１１５について考える。図６の回路図では下記の（７），（８）式の関係が成立する。
【数５】
2016103420.tif 000007
ここで、Ｖｉ（ｔ）は、圧電素子１１０から内蔵アンプ１１５への入力電圧であり、ＶＯ（ｔ）は、内蔵アンプ１１５の出力電圧であり、ｉ（ｔ）は、抵抗１１７を流れる電流値であり、Ｃは、コンデンサ１１６の容量であり、Ｒは、抵抗１１７の抵抗値である。
【００６５】
上記（７），（８）式より、下記の（９）式を導出できる。
【数６】
2016103420.tif 000008
（９）式は、出力電圧ＶＯ（ｔ）に放電時定数Ｃ・Ｒを用いた補正を施すことによって、コンデンサ１１６の放電の影響を受けない元の荷重波形（入力電圧Ｖｉ（ｔ））を算出できることを意味する補正式に相当するものである。
【００６６】
図５のチャージアンプ１１１における補正式である（６）式と、図６の内蔵アンプ１１５における補正式である（９）式を踏まえ、かつ、荷重検出部１０１の出力がＡ／Ｄ変換された後のデジタル電圧信号である点を考慮すると、荷重波形補正部１０２において使用する補正式は下記の（１０）式のように表すことができる。
【数７】
2016103420.tif 000009
ここで、ＡＤｉ（ｎ）は、補正済荷重波形のｎ番目の要素であり、ＡＤｏ（ｎ）は、荷重波形のｎ番目の要素であり、Ｃは、コンデンサ１１２，１１６の容量であり、Ｒは、抵抗１１３，１１７の抵抗値であり、Δｔは、サンプリング周期である。荷重波形ＡＤｏ（ｎ）及びＡＤｉ（ｎ）の全要素数はＮである。つまり、（１０）式により、荷重波形のｎ番目の要素ＡＤｏ（ｎ）は、当該要素ＡＤｏ（ｎ）と、この要素ＡＤｏ（ｎ）より時間的に前の他の要素ＡＤｏ（１）〜ＡＤｏ（ｎ−１）との総和を放電時定数で除算した値に基づく補正量が加算されて、補正済荷重波形のｎ番目の要素ＡＤｉ（ｎ）として出力される。
【００６７】
図９は、荷重波形補正部による補正を施す前の荷重波形と、補正を施した後の補正済荷重波形を示す図である。図９の縦軸は、荷重波形補正部１０２に入力されるデジタル電圧信号の値（ＡＤ値）を表し、図９の横軸は時間を表す。図９には、補正前の荷重波形を実線のグラフで示し、補正後の補正済荷重波形を点線のグラフで示している。すなわち、図９の実線グラフは（１０）式のＡＤｏ（ｎ）の波形であり、図９の点線グラフは（１０）式のＡＤｉ（ｎ）の波形である（ｎ＝１，２，・・・Ｎ−１，Ｎ）。図９に示すように、補正済荷重波形は、時間が経過するにつれて、補正前の荷重波形に対して補正量が増加されている。これは、（１０）式にしたがって、放電時定数Ｃ・Ｒに基づいて、時間が経過するほど大きくなる荷重検出部１０１の放電の影響を好適に抑制できていることを示している。これにより、補正済荷重波形ではピーク荷重も大きい値を抽出できている。
【００６８】
図１０は、荷重波形補正部により出力される補正済荷重波形を示す図であり、端子圧着装置のラムの下死点位置を同一とし、かつ、ラムの降下速度を変更した場合の補正済荷重波形を示す図である。図１１は、導体量が異なる複数の電線を用いて圧着端子のサンプルを形成した場合の、各サンプルのクリンプハイトの実測値と、荷重波形補正部により出力される補正済荷重波形のうちのピーク荷重との対応関係を示す図である。図１０及び図１１の主な構成や条件は、それぞれ図７及び図８と同様である。図１０，１１は、荷重検出部１０１により出力される荷重波形の代わりに、荷重波形補正部１０２により出力される補正済荷重波形を扱っている点で、図７，８と異なる。
【００６９】
図１０には、図７の高速荷重波形Ａ１を荷重波形補正部１０２において補正した補正済荷重波形を実線のグラフＡ２（以降では「補正済高速荷重波形Ａ２」とも表記する）で示し、図７の低速荷重波形Ｂ１を荷重波形補正部１０２において補正した補正済荷重波形を点線のグラフＢ２（以降では「補正済低速荷重波形Ｂ２」とも表記する）で示している。また、図１１には、図８と同様に、高速時分布の近似直線を点線のグラフＣ２で示し、低速時分布の近似直線を一点鎖線のグラフＤ２で示している。
【００７０】
図１０に示すように、荷重波形補正部１０２において補正された補正済高速荷重波形Ａ２及び補正済低速荷重波形Ｂ２では、ピーク荷重の偏差ΔＹが、図７の偏差ΔＸに比べて充分に低減できている。具体的には、補正済低速荷重波形Ｂ２のピーク荷重ＰＬＣが、補正済高速荷重波形Ａ２のピーク荷重ＰＨＣと同等レベルまで増加するよう補正されている。つまり、クリンプハイトの実測値が略同一であることに対応して、ピーク荷重ＰＬＣ，ＰＨＣも略同一となっている。つまり、荷重波形補正部１０２において補正された補正済荷重波形Ａ２，Ｂ２を用いることで、端子圧着装置２００のラム１１の下死点の設定値が同一の場合には、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の影響を受けることなく略同一のピーク荷重ＰＬＣ，ＰＨＣを算出することができる。
【００７１】
また、図１１に示すように、荷重波形補正部１０２において補正された補正済荷重波形からピーク荷重を算出することで、クリンプハイトとピーク荷重との対応関係をみた場合も、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の変化に依存せずに特性が一定となっている。具体的には、低速時分布の近似直線Ｄ２の傾きが、高速時分布の近似直線Ｃ２の傾きと略同一となるように補正されている。上述のように、この近似直線の傾きは、クリンプハイト算出部１０４においてクリンプハイトの算出に用いる変換式（１）の定数ａに相当する。つまり、端子圧着装置２００のラム１１の降下速度の設定が異なる場合でも、クリンプハイトの算出に用いる変換式（１），（２）の定数ａ，ｂ，ｃは共通のものを使用することができる。
【００７２】
図１２は、ラムの下死点の設定値と、クリンプハイトの算出に用いる変換式の定数ａとの関係を示す図である。図１２の縦軸は、クリンプハイトの算出に用いる変換式（１），（２）の定数ａ（ここでは「比例定数ａ（ｍｍ／ｋＮ）」とする）を表し、図１２の横軸は、端子圧着装置２００のラム１１の下死点の設定値ＤＰ（ｍｍ）を表す。図１２には、荷重波形補正部１０２において補正された補正済荷重波形Ａ２，Ｂ２を用いてパラメータ同定を行って導出された比例定数ａの値が黒色菱形の記号でプロットされ（図中に「補正後」と表記）、荷重検出部１０１により出力される荷重波形を用いてパラメータ同定を行って導出された比例定数ａの値が白色四角の記号でプロットされている（図中に「補正前」と表記）。ラム１１の下死点の設定値ＤＰとしては約０．０５（ｍｍ）と約０．８（ｍｍ）の２種類が設定されている。
【００７３】
図１２に示すように、荷重波形補正部１０２において補正された補正済荷重波形Ａ２，Ｂ２を用いることで、端子圧着装置２００のラム１１の下死点の設定が異なる場合でも、クリンプハイトの算出に用いる変換式（１），（２）の定数ａ，ｂ，ｃは共通のものを使用することができる。
【００７４】
次に、図１３を参照して、本実施形態に係るクリンプハイト測定方法について説明する。図１３は、本実施形態のクリンプハイト測定装置により実施されるクリンプハイト測定処理を示すフローチャートである。図１３のフローチャートの処理は、クリンプハイト測定装置１００によって、端子圧着装置２００の１回の圧着動作が実行される毎に実施される。
【００７５】
ステップＳ０１では、端子圧着装置２００により、圧着端子５１が作製される。ステップＳ０１の処理が完了するとステップＳ０２に進む。
【００７６】
ステップＳ０２では、ステップＳ０１において圧着端子５１が作製されるのに応じて、圧電素子１１０及び荷重検出部１０１により、当該圧着端子５１を作製するための圧着動作中の荷重波形が取得される（荷重波形取得ステップ）。荷重検出部１０１は、圧電素子１１０により発生した電荷量を増幅回路で増幅した後に、Ａ／Ｄ変換を施して、デジタル電圧信号に変換して出力する。ステップＳ０２の処理が完了するとステップＳ０３に進む。
【００７７】
ステップＳ０３では、荷重波形補正部１０２により、ステップＳ０２にて取得された荷重波形が補正される（荷重波形補正ステップ）。荷重波形補正部１０２は、上記の（１０）式を用いて、荷重検出部１０１から入力された荷重波形を補正して、補正済荷重波形を出力する。ステップＳ０３の処理が完了するとステップＳ０４に進む。
【００７８】
ステップＳ０４では、ピーク荷重算出部１０３により、ステップＳ０３にて補正された補正済荷重波形からピーク荷重Ｐが算出される（ピーク荷重算出ステップ）。ピーク荷重算出部１０３は、例えば、補正済荷重波形の各要素のうち最大値をピーク荷重Ｐとして出力する。ステップＳ０４の処理が完了するとステップＳ０５に進む。
【００７９】
ステップＳ０５では、クリンプハイト算出部１０４により、ステップＳ０４にて算出されたピーク荷重Ｐを用いて、クリンプハイトＣＨが算出される（クリンプハイト算出ステップ）。クリンプハイト算出部１０４は、ピーク荷重算出部１０３から入力されたピーク荷重Ｐと、ステップＳ０１の圧着動作における端子圧着装置２００のラム１１の下死点の設定値ＤＰとを上記の変換式（１），（２）に入力して、クリンプハイトＣＨを算出する。ステップＳ０５の処理が完了するとステップＳ０６に進む。
【００８０】
ステップＳ０６では、圧着状態判定部１０５により、ステップＳ０５にて算出されたクリンプハイトＣＨを用いて、ステップＳ０１にて作製された圧着端子５１の圧着状態が判定される。圧着状態判定部１０５は、例えば、クリンプハイト算出部１０４から入力されたクリンプハイトＣＨを、所定のクリンプハイト許容上限値及びクリンプハイト許容下限値のうち少なくとも一方と比較することで、圧着状態を判定する。クリンプハイトＣＨが許容上限値より大きい場合には、端子５１が芯線６０に対して充分に加締め圧着されておらず、圧着端子５１と電線６１との間に導通不良が発生する場合がある。一方、クリンプハイトＣＨが許容下限値より小さい場合には、加締めた圧着端子５１により芯線６０が切断されて電線６１に断線不良が発生する場合がある。圧着状態判定部１０５は、クリンプハイトＣＨがクリンプハイト許容上限値以下の場合には、圧着端子５１の圧着状態が良好と判定し、クリンプハイトＣＨがクリンプハイト許容上限値を超える場合には、圧着端子５１の圧着状態が不良と判定することができる。また、圧着状態判定部１０５は、クリンプハイトＣＨがクリンプハイト許容下限値以上の場合には、圧着端子５１の圧着状態が良好と判定し、クリンプハイトＣＨがクリンプハイト許容下限値より小さい場合には、圧着端子５１の圧着状態が不良と判定することができる。圧着状態判定部１０５は、圧着端子５１の圧着状態判定結果を表示手段などに出力してユーザに提示する。ステップＳ０６の処理が完了すると図１３のフローチャートの一連の処理を終了する。
【００８１】
以上のように、本実施形態に係るクリンプハイト測定装置１００、及び、このクリンプハイト測定装置１００により実施されるクリンプハイト測定方法によれば、荷重検出部１０１により検出された荷重波形について、荷重波形補正部１０２が荷重検出部１０１の増幅回路の放電時定数を考慮してこの荷重波形を補正して補正済荷重波形を出力する。この補正済荷重波形は、荷重検出部１０１の増幅回路における放電の影響を低減したものなので、この補正済荷重波形を用いることで、以降のピーク荷重ＰやクリンプハイトＣＨの算出を、端子圧着装置２００の圧着動作の各種設定（ラム１１の降下速度や、下死点の設定値、電線６１のサイズなど）の影響を受けることなく精度良く行うことができる。これにより、ピーク荷重Ｐに基づくクリンプハイトＣＨの測定精度を向上させることができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８３】
１００  クリンプハイト測定装置
１０１  荷重検出部
１１１  チャージアンプ（荷重検出部、増幅回路）
１１２  コンデンサ
１１３  抵抗
１１５  内蔵アンプ（荷重検出部、増幅回路）
１１６  コンデンサ
１１７  抵抗
１０２  荷重波形補正部
１０３  ピーク荷重算出部
１０４  クリンプハイト算出部
１０５  圧着状態判定部
１１０  圧力センサ（圧電素子）
２００  端子圧着装置
１１  ラム
１４  クリンパ
１７  アンビル
５１  圧着端子
６１  電線
Ａ１，Ｂ１  荷重波形
Ａ２，Ｂ２  補正済荷重波形
Ｃ  コンデンサ容量
Ｒ  抵抗値
Ｃ・Ｒ  放電時定数
Ｐ  ピーク荷重
ＣＨ  クリンプハイト
Ｓ０２  荷重波形取得ステップ
Ｓ０３  荷重波形補正ステップ
Ｓ０４  ピーク荷重算出ステップ
Ｓ０５  クリンプハイト算出ステップ
【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】
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【図１３】
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