JP6922093B2 - 圧着機 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の圧着機に関する。

こうした圧着機は、例えば、本出願人に付与された（特許文献１）から周知であり、例えば、ストリップされたケーブル端部とワイヤフェルールを圧着する役割を果たす。周知の解決策では、ワイヤフェルールはドラムマガジン上にウェビングとして巻かれ、搬送ユニットによりドラムマガジンから圧着ヘッドに向かって運ばれる。代替として、ワイヤフェルール即ち接点要素はまた、単一化されて収納部内に収納されてもよく、その後、規定の位置において、適切な供給デバイスを介して圧着ヘッドに搬送されてもよい。こうした供給デバイスについては、例えば、（特許文献２）に記載されている。

周知の解決策では、圧着されるワイヤフェルールは、保持ユニットによって、ストリップされたケーブル端部上に置かれ、その後、圧着ヘッドにより圧着される。ケーブル端部のストリッピングは、外部で、又は圧着機に組み込まれたストリッピングヘッドによる、のいずれかであり得る。

ウェビング又は任意の他の電気部品上に配置される、ワイヤフェルールを運ぶための搬送ユニットの設計は、例えば、本出願人の（特許文献３）に記載されている。類似の搬送ユニットは、（特許文献４）にも開示されている。

連続生産では、異なるケーブル断面部と電気部品／接点要素とを互いに圧着し、次に、後の実装工程において、例えば、スイッチキャビネットを実装するときに、それらを取り付ける必要がある。このために、基本的に２つのオプションがあり、１つの形態では、異なるケーブル断面部及び／又は接点要素（ワイヤフェルール）を圧着するために圧着機が再編成される、或いは、異なるケーブル断面部／接点要素を加工するために複数の圧着機が提供される。前者の解決策には長い設定時間及び多大な人件費を要する。後者の解決策では、この欠点は複数の圧着機によって克服されるが、投資費用が多大になる。

（特許文献５）では、異なるケーブル断面部及びワイヤフェルールを加工することができる機械（ストリッパ、クリンパの形態の）が開示されている。したがって、各ワイヤフェルールの種類に対して、ドラムマガジン及び関連する圧着ユニットが提供され、これらに対して、任意選択的に、圧着ユニットの１つに動作的に係合することができる共同ドライブが割り当てられる。このような解決策は、複数の圧着ユニットを設け、且つ制御しなければならないため、高い装置動力を必要とする。

本出願人に付与された（特許文献６）では、前述の欠点を排除した圧着機が示される。この圧着機は、共同搬送ユニット及び共同圧着ヘッドが割り当てられた複数のドラムマガジンを含む収納機構を有するため、装置動力が前述の解決策と比較して大幅に低減される。

同じく本出願人に付与された（特許文献７）は、複数のドラムマガジンを含む収納機構内に異なるワイヤフェルールが提供される圧着機を示す。各々の予め選択されたワイヤフェルールを搬送位置に搬送する搬送ユニットがドラムマガジンのそれぞれに割り当てられている。したがって、そこで分離されたワイヤフェルールはシャトルによって共同圧着ヘッドに案内される。

この圧着機は高い生産性において優れている。しかしながら、必要なシャトルが比較的複雑な設計を有し、対応する空間を要し、ストリッピングが不可能であるという特定の欠点が認められる。

独国特許発明第４４４０８３５号明細書 独国特許出願公開第１９８３１５８８号明細書 独国実用新案第９３０８２６６号明細書 独国特許発明第１９７１４９６４号明細書 独国特許発明第１０２００４０５７８１８号明細書 独国特許出願公開第１０２０１５１１９２１７号明細書 独国特許出願公開第１０２０１５１０２０６０号明細書

上記の圧着機と比較して、本発明の基礎を成す目的は、比較的簡単な設計の、柔軟な製造を可能とする、ストリッピング及び圧着に適した機械を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の特徴を含む圧着機によって達成される。
本発明の有利な発展形態は従属請求項に記載された発明の対象である。
本発明による圧着機は、接点要素を導体の端部部分、例えばケーブル端部と圧着する役割を果たす。圧着機は、複数のマガジンを含む収納機構を有し、接点要素、例えばワイヤフェルールを切断デバイスに搬送するための搬送ユニットが各マガジンに割り当てられている。圧着機は、導体の端部部分（ケーブル端部）に接点要素を圧着する圧着ヘッドに対して導体端部部分を位置決めするためのセンタリングデバイスを更に含む。本発明によれば、分離された接点要素を圧着ヘッドに向かって案内する案内デバイスが圧着ヘッドと切断デバイスとの間に配置されている。案内デバイスは複数の投入部を有し、投入部のそれぞれは、搬送ユニット又は接点要素断面部に割り当てられている。投入部は、チャネルを介して（圧着される接点要素はチャネルに沿って案内される）、圧着ヘッド側の排出部に通じている。排出部において、接点要素は引き継がれ、圧着ヘッドに挿入される。

本発明による解決策では、圧着される接点要素は、したがって、複雑なシャトル等に相互接続されることなく圧着ヘッドの動作領域に直接案内される。案内は、記載される案内デバイスによる最小限の装置動力を伴って実現され、案内デバイスは、実質的にあらゆる可動構成要素なく機能し、接点要素を重力の効果によって運び、仮に行う場合には、圧縮空気等を適用することのみによりこれを支援する。

本発明の好ましい例示的実施形態では、案内デバイスは漏斗形状であり、投入部が一方の側に互いに隣接して配置されるように構成されている。次いで、チャネルは、投入部から、反対側の共同排出部へと収束するように延びる。

既に述べたように、案内デバイス内における接点要素の搬送が少なくとも重力によって支援されるように、チャネルは圧着機内において、好ましくは重力の方向に、即ち垂直方向に方向付けられている。

１つの例示的実施形態では、案内デバイス内における接点要素の移動を支援する適切な加速デバイスが設けられている場合、搬送は加速させることができる。こうした加速デバイスは、例えば、接点要素に対して圧縮空気ジェットを導く圧縮空気チャネルを含んでもよい。したがって、圧縮空気チャネルが各チャネルに割り当てられ得る、又は共同圧縮空気チャネルが全チャネルに割り当てられ得る。

案内デバイスの排出部の領域内に、接点要素の接近を検知するセンサが配置される場合、動作安全性を更に向上させることができる。したがって、圧着ヘッド及び関連する機能要素は、その時に生成されたセンサ信号により、制御ユニットによって制御される。

特に小型の解決策では、ストリッパは更に、圧着機に組み込まれる。
圧着機は、制御パネル／ディスプレイを備えてもよく、制御パネル／ディスプレイを介して、ケーブル断面部／接点要素の種類を選択する。そのような入力に応答して、搬送ユニット及び切断デバイス、ストリッピングユニット及び圧着ヘッド、並びに他の機能要素が制御ユニットを介して制御される。

圧着機は、好ましくは空気的に動作する。しかし、基本的に、モータ駆動動作も実現することができる。
搬送ユニット、ストリッピングユニット、及び圧着ヘッドの実際の構造は、本出願人の従来技術、特に、（特許文献１）及び（特許文献７）、並びにこれら明細書で引用された従来技術から周知である。そのため、以下においては、本質的に周知のこれらユニットの詳細な説明は省略し、この点においては、本願の開示に属する、言及した文書の開示を参照する。

本発明の好ましい例示的実施形態は概略図によって以下に詳細に図示される。

本発明による圧着機の３次元図を示す。 図１の圧着機の背面図を示す。 部分的に開かれたハウジングを有する圧着機の正面図を示すとともに、機能ユニットを一部のみ示す。 図１〜図３による圧着機の搬送ユニット及び切断デバイスの個々の図を示す。 図４によるユニットを上から見たときの図を示す。 本発明による案内デバイスを含む搬送ユニットの３次元図を示す。 下から見た図６の案内デバイスを示す。 ハウジングが開かれている圧着機の図を示す。

図１は、５つの異なるワイヤフェルール又は他の接点要素及び対応するケーブル断面部を加工することができる圧着機１の３次元図を示す。各ワイヤフェルール２はウェビングとして提供される。図示されている例示的実施形態では、ウェビングは、マガジンホルダ６を介して圧着機１のハウジング８上に回転自在に支持された５つのドラムマガジン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ上に巻かれている。次いで、ワイヤフェルール２を含む各ウェビングは各自の搬送ユニットによりドラムマガジン４から巻き出され、搬送ユニットは、ハウジング８上に取り付けられた搬送モジュール１０に組み合わされている。

図１に示すハウジング前面に、例えば、タッチディスプレイの形態のディスプレイ１２が配置されているため、ケーブル断面部等を選択するための適切な入力を行うことができる。

図示される前面の略中央に、略漏斗状に内側に膨らんだセンタリング及び案内デバイス１４が設けられており、センタリング及び案内デバイス１４を通して、加工されるケーブル端部１６を供給することができる。前述のように、図示される圧着機１によって５つの異なるケーブル断面部を加工することができる。当然ながら、圧着機１は、より多数又はより少数のケーブル断面部及び対応する数のワイヤフェルールを加工するように設計することもできる。

図２は、図１による圧着機１の背面図を示す。この図は、５つのドラムマガジン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを示し、ウェビングは示していない。したがって、ウェビングは、ドラムマガジン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅから、ハウジング８上に取り付けられた搬送モジュール１０へと延びる。記載されている圧着機１は圧縮空気によって動作する。図２に示される裏面に、適切な圧縮空気供給源１８が配置されている。ハウジング８の裏面に、オン／オフスイッチはもとより、信号伝送又はエネルギー供給用の更なるソケット／端子を有する電気接続部２０が追加的に設けられている。

図３は、ハウジング８が部分的に開かれているときの図１及び図２による圧着機を示し、この図は、ハウジング内部内に、加工されるワイヤフェルールを圧着ヘッド（不図示）に向かって案内する案内デバイス２２と、ストリッパユニットと、関連する機能要素、例えば、スリーブ保持用プライヤ及び導体保持用プライヤ（内容を簡略化するために図示しない）と、を単に示す。これらの要素の基本構造は、最初に説明したように、引用される従来技術から周知である。

図４は、図１〜図３においては筐体を備える個々の搬送モジュール１０を示し、この筐体は、図４では省略されている。加工されるワイヤフェルール２を各々のウェビングから分離することができる切断デバイス２４は搬送モジュール１０に割り当てられている。前述のように、搬送モジュール１０は、基本構造が本質的に知られている５つの搬送ユニット２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅを含む。この点においては、基礎を成す特許である本出願人に付与された（特許文献１）（同文献の明細書の図１０ａ、図１０ｂ）を参照されたい。したがって、このような搬送ユニット２６は空気作動式の搬送用爪２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅを有し、搬送用爪２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅは定位置に付勢され、搬送用突起によって、ウェビングに隣接する２つのワイヤフェルール２間の領域に係合し、適切な制御により、これらワイヤフェルールを搬送方向（矢印Ｔを参照）に移動させる。各ストロークはワイヤフェルールの直径に対応する。搬送中、各々のウェビングは、幾何学的形状がウェビングの幾何学的形状に適合された案内溝内に案内される。搬送用爪２８は、ワイヤフェルールの各々のプラスチックスリーブに作用する。図４においては、ガイド３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅの開口領域が示され、ワイヤフェルールのプラスチックカラーが、図４の上部にあるガイド３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅの爪側領域内に案内され、同様に、ワイヤフェルールの実際の金属スリーブが、狭くなった領域内に案内されている。加工されるケーブル断面部に対応して、ガイド３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅの内径も異なるように設計されている。図４においては、加工されるワイヤフェルールの大きさは右から左に向かって減少する。

搬送ユニット２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅは、予め選択されたケーブル断面部に従い、関連する搬送ユニット２６のみが作動されるように個々に制御することができる。

その後、搬送ユニット２６のストロークによって図４に示される開口領域内に移動したワイヤフェルール２は、切断デバイス２４によってウェビングから分離される。図示されている例示的実施形態では、切断デバイス２４は、空気圧シリンダ３５によって動作され得る共同切断バー３４に取り付けられた５つのスリーブ分離刃３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅを有するように構成されている。空気圧シリンダ３５はワイヤフェルール２を分離するために延び、スリーブ分離刃３２を含む切断バー３４が図４において上方に移動して前のワイヤフェルールを分離する。そうすることにより、５つのスリーブ分離刃３２全てが同時に動作されるが、わずか１つのワイヤフェルールが動作領域内にあるとき、他の４つのスリーブ分離刃は、言わば、いかなる切断係合もないアイドルストロークを実施する。

図４は、搬送ユニット２６、より正確には、搬送用爪２８を動作させるための空気圧シリンダを参照番号３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅによって更に示す。空気圧シリンダ３６は、関連する空気圧バルブにより制御される複動シリンダである。

図５は、搬送モジュール１０の上面図であり、図４に示されたカバー３８を示していない。図５では、関連する搬送用爪２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ並びに関連するベアリングを有するとともに、引張ばね４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅを含み、引張ばね４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅによって搬送用爪２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅがそれらの係合位置に付勢される、搬送ユニット２６の５つの案内プレート４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅが示される。この図で同じく示されるのは、ウェビングを所定の搬送位置に保持する又は案内するように、搬送中に各々のウェビングに動作的に係合するピボットマウント式の爪４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅである。

図５の下部には、空気圧シリンダ３５並びに切断バー３４及びスリーブ分離刃３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅを含む切断デバイス２４が明確に示されている。切断デバイス３４の動作によって分離されたワイヤフェルール２は、次いで、図３に既に示した案内デバイス２２へと重力の方向に下方に落下する。分離されたワイヤフェルール２が重力によって運ばれるように、案内デバイス２２は重力の方向に方向付けられている。

図６では、案内デバイス２２は、搬送モジュール１０から遠ざかる方に先細る略漏斗状の構造を有する。図４に示される各ガイド３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅは、ワイヤフェルール２が案内デバイス２２内に最小限の摩擦で入ることができるようにその断面が選択される投入部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅに通じている。次いで、各投入部４６は各々のチャネル４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅに通じ、これらチャネルは下方向に収束し、排出部５０で一体化する。中央チャネル４８ｃは、関連する投入部４６ｃから排出部５０へと重力の方向に直接延びる。２つの隣接するチャネル４８ｂ及び４８ｄは中央領域においてチャネル４８ｃへと収束する。２つの外側チャネル４８ａ、４８ｅは、排出部５０の領域内で中央チャネル４８ｃに通じている。換言すると、排出部５０から見るとチャネル４８は投入部４６に向かって蛇行しており、その幾何学的形状は、ワイヤフェルール２の搬送／落下中における最小限の摩擦に関し最適化されている。

搬送の動きを支援するために、圧縮空気チャネル５２ａ、５２ｂ、５２ｄ、５２ｃが湾曲した外側チャネル４８ａ、４８ｂ、４８ｄ、４８ｅのそれぞれに通じており、搬送の動きを支援するために、各々の圧縮空気バルブを制御すると圧縮空気チャネルを通して圧縮空気ジェットを導入することができ、制御は、当然、ワイヤフェルールを搬送方向に加速させるように実行される。中央チャネル４８ｃに関しては、このチャネルはたわみを有していないためこれは必要ない。ワイヤフェルール２の落下を監視し、対応する制御信号を制御ユニットに伝送するために、漏斗形の案内デバイス２２の端部領域に、図６に示される光バリア５５が配置されている。

図７は、前述の投入部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅと、共同排出部５０と、関連するチャネル４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅとを含む案内デバイス２２を異なる図で示し、図６に透過的に示されるカバープレート５４は示していない。図７では、重力の方向に方向付けられた中央チャネル４８ｃへの外側チャネル４８ａ、４８ｂ、４８ｄ、４８ｅの開口領域、並びに各々の割り当てられたチャネルへの圧縮空気チャネル５２ａ、５２ｂ、５２ｄ、５２ｅの開口領域がはっきりと示されている。

図８は、記載した機能要素のいくつかが見えるようにハウジング８が開かれている圧着機１の部分図を示す。上部にはっきりと見えるのは、一体化された切断デバイス３４を含む搬送モジュール１０である。漏斗形の案内デバイス２２は、重力の方向に方向付けられて、この図ではカバープレート５４によって覆われており、搬送モジュール１０に接続されている。

案内デバイス２２の排出部５０は、図３にも示される案内用プレート５６に通じている。この案内用プレート５６に沿って、圧縮空気ジェットにより支援され、分離されて単一化されたワイヤフェルール２はスリーブ保持用プライヤ５８に向かって案内され、スリーブ保持用プライヤ５８は更に、スイベルプレート上に支持されている。スリーブ保持用プライヤ５８は切り離されたワイヤフェルール２を引き継ぐ。

ワイヤフェルール２の単一化及び投入部４６への搬送と並行して、ケーブル端部の絶縁体は、調節可能なツールキャリッジ６２上に案内されるストリッピングユニット６０により切断される。

ワイヤフェルール２の落下が光バリア５５を介して報告された後、ツールキャリッジ６２は後方に移動する。この移動によって、絶縁体はケーブル端部から取り除かれる。ツールキャリッジ６２上にピボット式に取り付けられたスイベルプレートは、ケーブル端部とワイヤフェルール２とが互いに同軸に配置される位置に、スリーブ保持用プライヤ５８、したがって、分離されたワイヤフェルール２を移動させる。次の工程で、ワイヤフェルールが、導体保持用プライヤによって保持された、ストリップされたケーブル端部上に押し込まれるように、ツールキャリッジ６２は前方に移動する。次の作業サイクルでは、ワイヤフェルールは圧着ヘッドを介してケーブル端部に圧着され、ワイヤフェルールとそれに圧着されたケーブル端部とを取り外すことができるように、導体保持用プライヤは開かれる。

異なる断面が加工される場合、タッチディスプレイ１２上で対応する入力が行われる。その後、入力に応じて、異なる搬送ユニット２６が対応する空気圧バルブ及び割り当てられた空気圧シリンダを介して駆動される、前述の同じ作業サイクルが行われる。

図示されている例示的実施形態では、圧着機１は、ワイヤ断面が０．５ｍｍ^２、０．７５ｍｍ^２、１．０ｍｍ^２、１．５ｍｍ^２、及び２．５ｍｍ^２であるワイヤフェルールを加工するように設計されており、当然ながら、圧着機は、他の断面を加工するように設計することもできる。

開示されているのは、搬送デバイスを含み、搬送デバイスによって、分離されたワイヤフェルールが搬送ユニットから圧着ヘッドに向かって案内される圧着機である。

１…圧着機、２…ワイヤフェルール、４…ドラムマガジン、６…マガジンホルダ、８…ハウジング、１０…搬送モジュール、１２…ディスプレイ、１４…センタリング／供給デバイス、１６…ケーブル端部、１８…圧縮空気供給源、２０…電気接続部、２２…案内デバイス、２４…切断デバイス、２６…搬送ユニット、２８…搬送用爪、３０…ガイド、３２…スリーブ分離刃、３４…切断バー、３５…空気圧シリンダ、３６…シリンダ、３８…カバー、４０…案内用プレート、４２…引張ばね、４４…爪、４６…投入部、４８…チャネル、５０…排出部、５２…圧縮空気チャネル、５４…カバープレート、５５…光バリア、５６…案内用プレート、５８…スリーブ保持用プライヤ、６０…ストリッピングユニット、６２…ツールキャリッジ。

Claims (8)

1. 接点要素、好ましくはワイヤフェルール（２）を圧着するための圧着機であって、ケーブル端部（１６）などの導体の端部部分と、複数のマガジンを有する収納機構であって、前記接点要素を切断デバイス（２４）に搬送するための搬送ユニット（２６）が各マガジンに割り当てられている収納機構と、前記導体に前記接点要素を圧着するための圧着ヘッドに対して該導体を位置決めするためのセンタリングデバイス（１４）と、を含む圧着機において、
   前記切断デバイス（２４）と前記圧着ヘッドとの間の領域内に案内デバイス（２２）を備え、前記案内デバイス（２２）の１つの投入部（４６）が各搬送ユニット（２６）に割り当てられており、全ての投入部（４６）は、チャネル（４８）を介して、前記圧着ヘッド側の共同排出部（５０）に通じており、前記排出部（５０）を通って、分離された前記接点要素が前記圧着ヘッドに運ばれることを特徴とする、圧着機。
2. 前記案内デバイス（２２）が漏斗形状をなし、前記投入部（４６）が一方の側に互いに隣接して配置されており、前記一方の側から収束するように配置されたチャネル（４８）が前記排出部（５０）に通じている、請求項１に記載の圧着機。
3. 前記チャネル（４８）が略重力の方向に延びる、請求項１又は２に記載の圧着機。
4. 前記案内デバイス（２２）内における前記接点要素の移動を支援する加速デバイスを含む、請求項２又は３に記載の圧着機。
5. 前記加速デバイスが圧縮空気チャネル（５２）を含み、前記圧縮空気チャネル（５２）を通して、前記チャネル（４８）内において運ばれる前記接点要素に対して圧縮空気ジェットを向ける、請求項４に記載の圧着機。
6. 前記排出部（５０）への接点要素の接近を検知するためのセンサを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧着機。
7. 前記導体用のストリッピングユニット（６０）、導体保持用プライヤ、スリーブ保持用プライヤ（５８）、ツールキャリッジ（６２）、又は前記ツールキャリッジ（６２）上に支持されたスイベルプレート、或いはこれら全てを含み、前記スイベルプレートによって、前記スリーブ保持用プライヤ（５８）が、前記案内デバイス（２２）における搬送位置から圧着位置に移動可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧着機。
8. 接点要素の種類を選択するための制御パネルと、入力に応答して、機能要素、特に前記搬送ユニット（２６）及び前記切断デバイス（２４）、並びに他の機能要素を制御するための制御ユニットと、を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の圧着機。

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