CFMのための完全なシステム

2017年9月12日|閲覧数:4477

CFMシステムを真に効果的に機能させるには、プロセス、つまりシステムが安定していなければなりません。ここで言う「システム」とは、圧着時に作用するすべての要素、つまり電線、端子、圧着部だけでなく、アプリケーションのヘッドルーム、アプリケーター、プレス機、ベンチトップアプリケーションの場合はオペレーター、機械、そしてCFMの許容パラメータなどを含みます。

これらの変数はそれぞれ、最終的な圧着曲線に影響を与える可能性があり、CFMがセンサーとソフトウェアを介して記録する力にも影響を与えます。残念ながら、CFMは特定の変数を分離することはできず、プロセス全体を監視します。したがって、CFMが正しく機能するには、システム全体が一貫した力を生成する必要があります。

端子とワイヤー:すべての素材が同じように作られているわけではありません。多くの場合、コストが安いと品質も低くなります。素材に安く支払ったとしても、長期的にはコストがかさむケースも少なくありません。

端子に関しては、いくつかの要因が端子の品質に影響を及ぼします。例えば、材料の厚さのばらつきは、力曲線のばらつきを引き起こす可能性があります。問題のある用途において、これが主な原因となることは稀です。しかしながら、これらのばらつきが極端な場合、CFMの正常な動作に悪影響を及ぼすことは容易に想像できます。

端子材質もCFMの変動に影響を及ぼします。例えば、金接点は他の材質の接点よりも一般的に変動が大きくなります。これは、金が他の材質よりも柔らかい金属であり、柔らかい材質は変動が大きくなる傾向があるためです。同じ理由から、CFMはプレ絶縁端子を使用するほとんどのアプリケーションでは使用できません。プラスチック絶縁体は柔らかすぎるため、変動が大きすぎるからです。

接点にオイルを使用すると、新たな変動が生じる可能性があります。機械が通常の速度で稼働しているときはオイルが必ずしも問題を引き起こすわけではありませんが、休憩から戻った直後、アンビルとオイラー間の端子に付着したオイルがわずかに乾燥しているため、オペレーターは何らかのエラーに気付くことがあります。

最後に、スプール上の端子の不適切な管理も問題の原因となる可能性があります。スプール上の端子の保管方法は、アプリケーターへの挿入方法に影響を与えるからです。例えば、端子が不自然な角度でシステムに入り込み、圧着品質に影響を与える可能性があります。

電線に関しては、非同心電線ではストリッピングの問題が発生することが多く、また一部の絶縁材は電線に付着することがあります。前者の場合、CFMは特に有効です。なぜなら、ストランドに傷や切断が生じた際に力曲線の変化を検出できるからです。こうしたエラーは、圧着後に目視で検出することが困難な場合が多いからです。

ワイヤ、端子の組み合わせ:私たちは不完全な世界に生きています。メーカーは、特定の電線に対して小さすぎたり大きすぎたりする端子を指定することが非常に多くあります。驚くべきことに、これは品質と生産性の面で問題を引き起こす可能性があります。

たとえば、24 AWG ～ 20 AWG 定格の端子に圧着された 24 AWG ワイヤを監視することは、24 AWG ～ 28 AWG 定格の同様の端子に圧着された同じワイヤを監視することよりも困難です。

端子が大きすぎると、電線の配置にばらつきが生じ、問題が発生することがあります。具体的には、圧着前の電線の向きによって、電線が圧着端子の異なる箇所に巻き付くことがあります。その結果、一見同じに見える端子同士でも、圧着力に大きな差が生じることがあります。

ヘッドルーム:ヘッドルームとは、電線が存在する場合と存在しない場合の圧着力の差を指します。この差から、CFMがストランドが抜けている圧着を識別できるかどうかを推定できます。

例えば、ある用途において、ワイヤーの有無による力の差が総圧着力の約47%だとします。大まかに言えば、7本撚りのワイヤーの場合、各撚り線は総圧着力の約6.7%を占めます。一方、19本撚りのワイヤーでは、各撚り線は約2.5%を占めます。

したがって、±4 パーセントの許容パラメータを使用すると、7 ストランドワイヤ上の 1 本のストランドの欠落を拾うことができますが、19 ストランドワイヤでは、力の差が非常に小さいため、拾うことができません。

一方、ワイヤを省略しても曲線のピーク力がわずか26%しか低下しない場合、ワイヤ1本の欠損の影響は、7芯ワイヤでは総力の3.7%、19芯ワイヤでは1.4%の低下となります。結果として、同じ±4%の許容範囲を適用すると、CFMはどちらのワイヤタイプにおいても、1芯欠損の圧着を不良品として認識しない可能性が高いと考えられます。

アプリケーター:アプリケーターの品質はCFMの有効性に極めて重要な役割を果たします。なぜなら、状態の悪いアプリケーターは必然的にばらつきの原因となるからです。外見上は圧着状態が良好に見えても、CFMの検査では合格しません。

このような状況で最も大きな要因となるのは、アプリケーターの経年劣化とメンテナンス不足です。また、工具の摩耗、送り出しやベルマウスの位置のばらつき、あるいはラムのスムーズなスライド不良なども、圧着曲線の変動の原因となることがあります。

調整後や新しいツールの取り付け後、アプリケーターを「安定させる」必要がある場合があります。具体的には、アプリケーターが正しく固定されるまで、力の測定値は低下し続けます。アプリケーターが安定すると、力の測定値は再び一定になります。

CFMは繊細なため、加工上の問題が発生した場合、アプリケーターの損傷を防ぐ優れた保護機能を発揮します。ダイやアンビルが割れるには、圧着ミスがそれほど多く必要ありません。自動機の場合、1回の圧着ミスがあっという間に5回、6回にまで膨れ上がる可能性があります。CFMがあれば、このような欠陥によって生じる大きな力の変動によって、ツールが損傷する前に機械を停止させることができます。

プレス機とオペレーター:CFMを効果的に使用するには、プレス機の剛性が高く、速度と閉口高さが一定である必要があります。これは、剛性が低下した古いプレス機を使用しているメーカーにとって問題となる可能性があります。過去5～10年以内に製造されたプレス機であれば、適切にメンテナンスされていれば通常は問題ありません。しかし、古いプレス機では剛性が十分でない場合があります。

実際の生産においては、力曲線の劇的な変動を避けるため、ワイヤーの配置を一定に保つことが極めて重要です。特に挿入深さに関しては、経験の浅いオペレーターやメンテナンスの行き届いていない機械では問題となることがよくあります。