端子压接状态的检查方法及其检查装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种端子压接状态的检查方法及检查装置，其包括基于合格品样品的端子压力波形和不合格品样品的端子压力波形计算公差，并将上述公差设定为检查条件的检查条件设定步骤；取得上述合格品样品的端子压力波形的平均值作为参考波形，计算上述参考波形的端子压力值的参考波形取得步骤；取得端子压接时的端子压力波形作为检查对象的检查波形，计算上述检查波形的端子压力值的检查波形取得步骤；和基于上述参考波形的上述端子压力值和上述检查波形的上述端子压力值，判定上述端子压接是否合格的合格与否判定步骤。
【专利说明】端子压接状态的检查方法及其检查装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及对通过压接将电线装配至压接端子后的压接状态进行检查的端子压接状态的检查方法及其检查装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为端子压接时的“芯线断裂”、“绝缘体咬合”等端子压接不良状况的检测方法，已知有采用端子压力监视器(Crimp Force Monitor:CFM)的方法。例如，日本国特开2002-352931号公报中公开了一种能够稳定判别压接状态是否良好、并能够检测出细微的不良状态、且能够缩短判别所需要的时间的端子压接状态判别方法。
[0003]在该端子压接状态判别方法中，基于得到了良好的压接状态的附带端子的接头时的载荷值而生成参考波形，该参考波形被分为多个分割区域，并设定了奇异点。对被分为多个的分割区域中的含有奇异点的局部参考波形进行积分，并根据得到作为判别对象的附带端子的接头时的载荷值生成特征波形。将所生成的特征波形分为多个部分，对相当于局部参考波形的局部波形进行积分。然后，将局部参考波形的积分值与局部波形的积分值进行比较，判别对象品是否合格。
[0004]另外，为了判别端子压接状态是否良好而采用的公差是使用不合格品的波形，并考虑了合格品波形的标准离差之后计算而得。
[0005]但是，随着近年的压接技术的提高，需要有即使是对以往的不合格品也能够以更高精度进行检查的检查方法。而且产生了对迄今为止尚不致构成问题的不合格品也进行检
查的需要。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种能够以更高灵敏度稳定检查不合格品，并能够适于检查端子压接时所新产生的不合格品的端子压接状态的检查方法及检查装置。
[0007]本发明的端子压接状态的检查方法包括:基于合格品样品的端子压力(crimpforce)波形和不合格品样品的端子压力波形计算公差，将上述公差设定为检查条件的检查条件设定步骤；取得上述合格品样品的端子压力波形的平均值作为参考波形，计算上述参考波形的端子压力值的参考波形取得步骤；取得端子压接时的端子压力波形作为检查对象的检查波形，计算上述检查波形的端子压力值的检查波形取得步骤；和基于上述参考波形取得步骤所取得的上述参考波形的上述端子压力值、以及上述检查波形取得步骤所取得的上述检查波形的上述端子压力值，判定上述端子压接是否合格的合格与否判定步骤。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明实施例1的端子压接状态的检查方法中作为测量对象的压接端子和电线的简要结构的立体示意图。
[0009]图2为实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的结构的主视图。
[0010]图3为实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的结构的侧视图。
[0011]图4为用于说明实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的压头(ram)与压片支架(crimper holder)的卡合状态的不意图。
[0012]图5为实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置所具有的压接不良检测装置的组成的框图。
[0013]图6为表示由实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的压接不良检测装置所执行的检查条件的设定处理的流程图。
[0014]图7为图6的步骤S13所执行的合格品、不合格品之差的波形计算处理的细节的流程图。
[0015]图8A为实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的压接不良检测装置所执行的绝缘体咬合时的合格品和不合格品的端子压力波形的示意图。图8B为绝缘体咬合时的合格品与不合格品之差的波形示意图。
[0016]图9A为实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的压接不良检测装置所执行的芯线断裂时的合格品和不合格品的端子压力波形的示意图。图9B为芯线断裂时的合格品与不合格品之差的波形示意图。
[0017]图1OA为实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的压接不良检测装置中按照时刻设定检查位置的示例的示意图。图1OB为按照区间设定检查位置的示例的示意图。
[0018]图11为实施例1的端子压接状态的检查方法中所使用的端子压接装置的压接不良检测装置所执行的参考波形取得处理的流程示意图。
[0019]图12为实施例1的端子压接状态的检查方法所使用的端子压接装置的压接不良检测装置所执行的检查处理的流程示意图。
[0020]图13为实施例1的端子压接状态的检查方法所使用的端子压接装置的压接不良检测装置所执行的检查波形与参考波形的判定方法，为按照时刻进行检查的示例的示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下，参照附图详细说明本发明的端子压接状态的检查方法及检查装置的【具体实施方式】。
[0022](实施例1)
[0023]图1为本发明实施例1的端子压接状态的检查方法中作为测量对象的压接端子和电线的简要结构的立体示意图。在图1中，压接端子51作为端子压接并装配至电线61。
[0024]电线61具有导电性芯线60和包覆该芯线60的绝缘性包覆部62。芯线60由多条导线绞结(集束)而成，截面形状呈圆形。构成芯线60导线由例如铜、铜合金、铝、铝合金等具有导电性的金属制成。包覆部62由绝缘性合成树脂制成。电线61在被装配于压接端子51之前，被除去了包覆部62的端部的一部分，形成一部分芯线60露出在外的状态。
[0025]压接端子51通过将导电性金属板折弯等而形成。压接端子51是后述电接触部53呈筒状的所谓孔式端子。压接端子51具备用于与电线61连接的电线连接部52、用于与其它端子接头连接的电接触部53、以及将该电线连接部52和电接触部53结合的底壁54。
[0026]电线连接部52具有一对电线敛缝管脚55和一对芯线敛缝管脚50。一对电线敛缝管脚55分别从底壁54的两边竖立。电线敛缝管脚55通过向底壁54弯曲而从包覆部62的上方将电线61夹持在该电线敛缝管脚55与底壁54之间。这样，电线61就由一对电线敛缝管脚55紧固。
[0027]一对芯线敛缝管脚50分别从底壁54的两边竖立。芯线敛缝管脚50通过向底壁54弯曲来夹持从该芯线敛缝管脚50与底壁54之间露出的芯线60。这样，芯线60就由一对芯线敛缝管脚50紧固。
[0028]接着，参照图2?图4对芯线敛缝管脚50和电线敛缝管脚55向底壁54弯曲以将压接端子51紧固于电线61的端子压接装置进行说明。
[0029]如图2的主视图所示，端子压接装置200具有框架I。该框架I具有基板2和位于该基板两侧的侧板3、3。如图3的侧视图所示，在两侧板3、3的上部的后方，固定着具有减速器5的伺服马达4。如图2所示，在减速器5的输出轴6上，以其为轴装配着具有偏心销(曲轴)8的圆板7，以偏心销8为枢轴，安装着滑块9。滑块9装配在安装于压头11的支座
10、IOa之间，能够在两支座之间自由滑动。滑块9通过圆板7的旋转而在支座10、IOa之间沿左右方向滑动。压头11与滑块9 一起沿上下方向移动。
[0030]该压头11装配在设于两侧板3、3的内表面的压头引导部12、12，并能沿上下方向自由滑动。圆板7、滑块9、支座10、10a、压头11和压头引导部12构成了活塞-曲轴机构。如图4所示，压头11的下端部具有卡合凹部13，该卡合凹部13上装配着能够与其自由装卸的安装有压片14的压片支架15的卡合凸部16。
[0031]如图2所示，压片14与砧座17对置。砧座17固定于设在基板2之上的砧座装配台24。另外，如图4所示，压头11与压片支架15之间设有压力传感器100。该压力传感器100连接着压接不良检测装置300。然后，根据压力传感器100的输出，用压接不良检测装置300检测来自压片14的上下方向的载荷(下文将该载荷值称为“载荷值”)。检测出的载荷值作为压接过程中的特征值进行处理。该载荷形成压接作业中来自压接端子51的反作用力和施加于压接端子51的作用力。
[0032]需要说明的是，图2中的符号18表示具有已知结构的端子供给装置。该端子供给装置18具有支承未图示的呈连锁状的压接端子51的端子引导部19、端子压接部20、前端具备端子送进爪21的端子进给臂22、以及使端子进给臂22前进和后退的摆动杆23等。
[0033]摆动杆23随着压头11的下降和上升而前后摆动，利用端子送进爪21将压接端子51逐个进给至砧座17之上。另外，能够很容易地通过对砧座装配台24的手柄25的操作来调节砧座17相对于压片14的位置及其撤除、更换等。
[0034]通过伺服马达4的正转和反转，利用上述活塞-曲轴机构使压头11也即压片14下降和上升。伺服马达4连接着控制该伺服马达4的驱动的驱动器32 (附带定位功能)。然后，利用与伺服马达4的旋转相应的压片14的下降和上升，对配置在该压片14与砧座17之间的压接端子51和电线61进行压接。
[0035]因此，压头11的上侧停止位置(上止点位置)和下侧停止位置(下止点位置)取决于由伺服马达4的伺服控制所确定的正反旋转量。这样，压头11的下止点位置根据伺服马达4的伺服控制而定，而未必一定与压头11能够到达的活塞-曲轴机构的结构上的下止点位置一致。因此，为了与压头11能够到达的结构上的下止点相区别，将根据伺服马达4的伺服控制而确定的压头11的下止点称为“伺服下止点”。就压头11的下止点位置而言，端子压接装置200的位置越低(离站座17越近)其值越小、位置越高(离站座17越远)其值越大。
[0036]需要说明的是，输入部33连接着驱动器32。输入部33用于输入压接端子51的规格(或尺寸)、对应电线61的尺寸、压接高度(Crimp Height)及施加于伺服马达4的负载(电流)等基准数据。另外，伺服马达4的未图示的输出轴上附设有编码器31，其基于伺服马达的转速来检测压片14的位置，并反馈给驱动器32。
[0037]接着，参照图5所示的框图说明压接不良检测装置300。压接不良检测装置300相当于本发明的端子压接状态的检查装置，其具有放大压力传感器100的输出的放大器41、将由放大器41输出的模拟电压信号转换为数字电压数据的模拟-数字转换器(A / D转换器)42、输入部43、CPU44、R0M45、RAM46、显示部47及通信接口 48。
[0038]输入部43、CPU44、R0M45、RAM46、显示部47及通信接口 48构成微机。CPU44根据存储于R0M45的控制程序，将RAM46用作工作区进行控制。
[0039]具体而言，将由A / D转换器42得到的利用了压力传感器100的载荷值数据作为特征值取样。另外，CPU44基于取样而得的特征值进行检查条件的设定处理、参考波形的取得处理、判定压接端子51的压接状态是否良好的检查处理等，将检测结果显示于显示部47。
[0040]在压接端子51压接时，得到表示作为利用了压力传感器100的载荷值的数据的特征值的波形。该波形显示出由压片14及砧座17施加给压接端子51的载荷的随经过时间的变化。
[0041]接着，参照流程图及说明图说明实施例1的端子压接装置200中，压接端子51与电线61压接，判别安装有压接端子51的电线61是否良好的工序流程。
[0042]首先，参照图6及图7所示的流程图说明检查条件的设定处理。该检查条件的设定处理对应于本发明的“检查条件设定步骤”、“检查条件设定部”。需要说明的是，下文所说明的各处理主要在压接不良检测装置300中执行。
[0043]在检查条件的设定处理中，首先取得合格品样品的端子压力(下文简称为“CF”)波形(步骤SI I)。即，端子压接装置200将压接端子51和电线61压接，制作Na个(此时的Na为2以上的整数)合格品样品。取得此时的合格品样品的端子压力波形并存储到RAM46中。
[0044]接着，取得X种不合格品样品的CF波形(步骤S12)。即，通过由端子压接装置200将压接端子51和电线61压接，来制作X种(X为正整数)不合格品样品。取得此时的不合格品样品的CF波形并存储在RAM46。此时，X种不合格品样品各具有Nx个(此时的Nx为I以上的整数)不合格品样品。作为不合格品例，例如，可举出绝缘体咬合、芯线断裂等。
[0045]接着，计算X种不合格品的每一种的合格品与不合格品之差的波形(步骤S13)。即，计算考虑了合格品的波形的标准离差之后的波形(例如，平均值±6σ )与考虑了 X种不合格品的标准离差之后的波形(不合格品为I个时，为单波形)之差的波形F (I)?F (X)0
[0046]例如，不合格品为绝缘体咬合的情况下，计算图8A所示的合格品的端子压力波形与不合格品的端子压力波形之差，得到图8B所示的时刻T (I)时该差为最大值的波形。同样，在不合格品为芯线断裂的情况下，计算图9A所示的合格品的端子压力波形与不合格品的端子压力波形之差，得到图9B所示的时刻T (2)时该差为最大值的波形。该步骤S13对应于本发明的“端子压力波形差计算步骤”、“端子压力波形差计算部”。
[0047]在此，参照图7所示的流程图说明步骤S13中所执行的合格品、不合格品之差的波形的计算处理的细节。
[0048]在合格品、不合格品之差的波形的计算处理中，首先，将变量η初始化为“O”(步骤S21)。接着，对变量η进行增量(+I)处理(步骤S22)。接着，计算合格品、不合格品在同一时刻(tn:n = I?Nt (此时的Nt为单波形样品的数据数))时的CF的平均值与偏差值σ(步骤S23)。
[0049]接着，研究合格品的平均值减去不合格品的平均值之后的差值是否大于O (步骤S24)。当在该步骤S24中判断合格品的平均值减去不合格品的平均值之后的差值大于O时，则按照下式(I)计算合格品、不合格品的差值(步骤S25)。然后，处理进至步骤S27。
[0050](合格品、不合格品的差)=〔{(合格品的平均值)一(合格品的6σ)}— {(不合格品的平均值)+ (不合格品的3 σ)}〕/ (合格品的σ) (I)
[0051]另一方面，当在上述步骤S24中判断合格品的平均值减去不合格品的平均值不大于O时，则按照下式(2)计算合格品、不合格品的差值(步骤S26)。然后，处理进至步骤S27。
[0052](合格品、不合格品的差)=〔{(不合格品的平均值)一(不合格品的3σ )} — {(合格品的平均值)+ (合格品的6 σ )}〕/ (合格品的σ ) (2)
[0053]此外，步骤S24、S25的合格品、不合格品的差的计算还可以采用式。
[0054](合格品、不合格品的差)=I合格品的平均值一不合格品的平均值I/ 3 (合格品的σ +不合格品的σ )等。
[0055]在步骤S27中，研究变量η是否达到N。当在该步骤S27中判断变量η达到N时，则返回步骤S22的处理，重复上述处理。另一方面，当在该步骤S27中判断变量η未达到N时，则结束合格品、不合格品的差的波形的计算处理。然后，处理返回至图6所示的流程图的步骤S14。
[0056]在步骤S14中，计算差的波形F (I)?F (X)为最大值时的时刻T (I)?T (X)(步骤S14)。即，计算合格品的分布与不合格品的分布之差为最大值时的时刻，也即，计算合格品与不合格品的差的波形为最大值时的时刻(或最大值的周边区间)，如图10所示，将该时刻作为此后的检查时的位置T (I)?T (X)0图1OA为按照时刻设定检查位置的示例，图1OB为按照区间设定检查位置的示例。需要说明的是，作为区间，此外还可采用波形差最大值的区间、最大值周边的区间(例如，最大值的区间± lmsec)、波形差O以上的区间、最大值的50%以上的区间等。该步骤S14对应于本发明的“最大值时刻计算步骤”、“最大值时刻计算部”。
[0057]接着，计算合格品样品的时刻T (I)?T (X)时的CF的标准偏差σ (I)?σ(X)与平均值AVE (I)?AVE (X)(步骤S15)。然后计算时刻T (I)?T (X)时的公差D
(I)?D (X)(步骤S16)。此时，可将下述所示的步骤S14中所计算的时刻T (I)?T (X)时的合格品的值(或合格品的区间内的合计值的平均值)的6 σ的合格品值比率(％ )作为检查的公差D (I)?D (X)0
[0058]D (I) = 6 σ (I) / AVE (I)[0059]D (2) = 6 σ (2) / AVE (2)
[0060]......[0061]D (X) = 6 σ (X) / AVE (X)
[0062]上述步骤S15及步骤S16对应本发明的“公差计算步骤”、“公差计算部”。需要说明的是，作为公差的计算方法，除了上述方法以外，例如，还可采用“(合格品平均值一不合格品平均值)的I / 2”等。基于上述步骤，检查条件的设定处理结束。
[0063]接着说明压接端子的检查方法。首先，参照图11所示的流程图说明压接端子的检查中所执行的参考波形的取得处理。该参考波形的取得处理对应本发明的“参考波形取得步骤”、“参考波形取得部”。 [0064]在参考波形的取得处理中，首先取得检查对象的CF波形(步骤S31 )。接着取得Nb个(此时的Nb为I以上的整数)合格品样品的CF波形(步骤S32)。接着，求出Nb个合格品样品的平均值，作成参考波形(步骤S33)。然后计算参考波形的时刻T (I)~T (X)时的CF值B (I)~B (X)(步骤S34)。由此得到图13中实线所示的参考波形。然后进行生产(端子压接)(步骤S35)。即，在端子压接装置200中将压接端子51与电线61压接。
[0065]接着参照图12所示的流程图说明压接端子的检查中所执行的检查处理。在该检查处理中，首先取得检查对象的CF波形(步骤S41)。将该步骤S41中取得的CF波形用作检查波形。
[0066]接着计算步骤S41所取得的检查波形的时刻T (I)~T (X)时的CF值A (I)~A(X)(步骤S42)。由此得到图13中由双点划线表示的检查波形。上述步骤S41及步骤S42的处理对应于本发明的“检查波形取得步骤”、“检查波形取得部”。
[0067]接着计算检查波形的CF值A {Α (I)~A (X) }与参考波形的CF值B {B (I)~B (X)}之差d {d (I)~d (X)}(步骤S43)。具体而言，进行下述计算。
[0068]d (I) = I A (I)-B (I) I /B(I)
[0069]d (2) = I A (2) - B (2) I / B (2)
[0070]......[0071]d (X) = I A (X) — B (X) I / B (X)
[0072]接着研究是否在所有时刻该差值d {d (I)~d (X)}均小于公差D {D (I)~D(X)}(步骤 S44)。即，研究 d (I) < D (l)、d (2) < D (2)、……、d (X) < D (X)是否成立。上述步骤S43及步骤S44的处理对应于本发明的“合格与否判定步骤”、“合格与否判定部”。
[0073]当在该步骤S44中判断所有时刻的差值d均小于公差D时，则检查结果为合格(OK)(步骤S45)。然后结束检查处理。
[0074]另一方面，当在步骤S44中判断至少一个时刻时的差值d大于公差D时，则检查结果为不合格(NG)(步骤S46)。然后研究I~X中哪一个序号为不合格(NG)，显示该不合格品的种类(步骤S47)。然后结束检查处理。
[0075]如上所述，根据实施例1的端子压接装置，
[0076](I)与现有的检查方法相比，能够提高以往一直就有的不合格品的检测灵敏度。
[0077](2)能够在无关端子种类、不依赖于操作者的经验和认知的情况下对设定的位置、公差进行设定。[0078](3)即使在发现了新种类的不合格品的情况下，也能在不依赖于操作者的经验和认知的情况下，与其它不合格品同样地轻易进行检查的设定。
[0079]根据本发明，能够提供能够以更高灵敏度稳定地对不合格品进行检查、而且能够适于检查端子压接时所新产生的不合格品的端子压接状态的检查方法。
[0080]产业实用性
[0081]本发明能够适用于以更高灵敏度稳定检测端子压接时所产生的不合格品、对新产生的不合格品也需要检测的端子压接装置。
【权利要求】
1.一种端子压接状态的检查方法，其特征在于，包括: 基于合格品样品的端子压力波形和不合格品样品的端子压力波形计算公差，将所述公差设定为检查条件的检查条件设定步骤； 取得所述合格品样品的端子压力波形的平均值作为参考波形，计算所述参考波形的端子压力值的参考波形取得步骤； 取得端子压接时的端子压力波形作为检查对象的检查波形，计算所述检查波形的端子压力值的检查波形取得步骤；和 基于所述参考波形取得步骤中所取得的所述参考波形的所述端子压力值、以及所述检查波形取得步骤中所取得的所述检查波形的所述端子压力值，判定所述端子压接是否合格的合格与否判定步骤。
2.根据权利要求1所述的端子压接状态的检查方法，其特征在于，在所述合格与否判定步骤中， 计算所述参考波形取得步骤中所取得的所述参考波形的端子压力值和所述检查波形取得步骤中所取得的所述检查波形的所述端子压力值的差值，当所得到的所述端子压力值的差值小于所述检查条件设定步骤中作为所述检查条件设定的所述公差时，判定为合格；当所得到的所述端子压力值的差值大于所述公差时，判定为不合格。
3.根据权利要求1所述的端子压接状态的检查方法，其特征在于，所述检查条件设定步骤包括: 计算所述合格品样品的所述端子压力波形与所述不合格品样品的所述端子压力波形之差的端子压力波形差计算步骤； 计算所述端子压力波形差计算步骤中计算而得的所述端子压力波形差为最大值时的时刻的最大值时刻计算步骤；和 计算所述最大值时刻计算步骤中计算而得的所述时刻时的所述合格品样品的所述端子压力波形的标准离差和平均值，基于所得到的所述标准离差和所述平均值计算所述公差的公差计算步骤。
4.根据权利要求2所述的端子压接状态的检查方法，其特征在于，所述检查条件设定步骤包括: 所述检查条件设定步骤包括: 计算所述合格品样品的所述端子压力波形与所述不合格品样品的所述端子压力波形之差的端子压力波形差计算步骤； 计算所述端子压力波形差计算步骤中计算而得的所述端子压力波形差为最大值时的时刻的最大值时刻计算步骤；和 计算所述最大值时刻计算步骤中计算而得的所述时刻时的所述合格品样品的所述端子压力波形的标准离差和平均值，基于所得到的所述标准离差和所述平均值计算所述公差的公差计算步骤。
5.一种端子压接状态的检查装置，其特征在于，包括: 基于合格品样品的端子压力波形和不合格品样品的端子压力波形计算公差，将所述公差设定为检查条件的检查条件设定部； 取得所述合格品样品的端子压力波形的平均值作为参考波形，计算所述参考波形的端子压力值的参考波形取得部； 取得端子压接时的端子压力波形作为检查对象的检查波形，计算所述检查波形的端子压力值的检查波形取得部；和 基于所述参考波形取得部所取得的所述参考波形的所述端子压力值、以及所述检查波形取得部所取得的所述检查波形的所述端子压力值，判定所述端子压接是否合格的合格与否判定部。`
【文档编号】H01R43/00GK103682936SQ201310418674
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】山口裕司 申请人:矢崎总业株式会社