特許 5730926 プレス装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5730926

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】プレス装置

(51)【国際特許分類】

   B30B 13/00 20060101AFI20150521BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20150521BHJP

   B23K 26/10 20060101ALI20150521BHJP

   B23K 26/70 20140101ALI20150521BHJP

   B21D 5/01 20060101ALI20150521BHJP

   B21D 53/00 20060101ALI20150521BHJP

   H01R 43/048 20060101ALI20150521BHJP

【ＦＩ】

   B30B13/00 D

   B23K26/21 L

   B23K26/10

   B23K26/70

   B23K26/21 N

   B21D5/01 R

   B21D53/00 D

   H01R43/048 A

   B30B13/00 J

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-33955(P2013-33955)

(22)【出願日】2013年2月22日

(65)【公開番号】特開2014-161868(P2014-161868A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2014年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】八木 三郎

(72)【発明者】

【氏名】繁松 孝

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雅也

(72)【発明者】

【氏名】児嶋 伸弥

(72)【発明者】

【氏名】桑原 幹夫

【審査官】 福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１４６６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３２６０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０１２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０４７８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０００９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００５５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４２５３２３４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６５７３４７２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特許第５４４９６３２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００４−７１４３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３０Ｂ １３／００

Ｂ２１Ｄ ５３／００

Ｂ２１Ｄ ５／０１

Ｂ２３Ｋ ２６／１０

Ｂ２３Ｋ ２６／２１

Ｂ２３Ｋ ２６／７０

Ｈ０１Ｒ ４３／０４８

Ｈ０１Ｒ ４３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続的に供給される板状体を中空状に折り曲げて、被覆導線の導体部分を収容して圧着可能な圧着部を有する連鎖端子を形成するプレス機と、
前記圧着部の２つの縁部を近接させて、前記２つの縁部に沿ってレーザ光を照射して接合し密閉構造にするレーザ照射手段を備えた溶接機と、を備え、
前記プレス機は、固定された下金型と前記下金型に対して離間移動可能に設けられた上金型とからなる金型と、前記上下金型の間で前記連鎖端子を順送り搬送する搬送機構と、を備え、
前記上下金型のいずれかに、レーザ光を照射可能な貫通穴が、前記連鎖端子の搬送方向に直交する方向に形成され、
前記レーザ照射手段は、前記貫通穴を通して前記２つの縁部にレーザ光を照射することを特徴とするプレス装置。

【請求項2】

前記貫通穴は、前記上金型に形成され、
前記金型外部には、前記上金型に形成された前記貫通穴の開口部上方に延伸し、前記レーザ照射手段を支持する支持部材が固定されたことを特徴とする請求項１記載のプレス装置。

【請求項3】

前記貫通穴は、前記下金型に形成され、
前記下金型を支持する基台には、前記下金型に形成された前記貫通穴の開口部下方から、前記レーザ光を照射可能なように、前記レーザ照射手段を設置する設置部が設けられたことを特徴とする請求項１記載のプレス装置。

【請求項4】

前記貫通穴は、前記上金型に形成され、
前記レーザ照射手段は、前記金型外部に固定され、
前記上金型に形成された前記貫通穴の開口部近傍には、前記レーザ照射手段からのレーザ光を前記貫通穴に向かって反射するミラーが設けられたことを特徴とする請求項１記載のプレス装置。

【請求項5】

前記ミラーは、前記上金型に固定されており、
前記レーザ照射手段は、前記上金型の離間移動に合わせて移動する前記ミラーの反射光が前記前記２つの縁部に沿って移動するように、前記ミラーに向かって前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項４記載のプレス装置。

【請求項6】

前記ミラーは、前記金型外部に固定された前記レーザ照射手段から前記上金型に形成された前記貫通穴の開口部上方に延伸して設けられたアームに固定されており、
前記レーザ照射手段は、前記ミラーの反射光が前記前記２つの縁部に沿って移動するように、前記ミラーに向かって前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項４記載のプレス装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物の縁部をレーザ照射により溶接するレーザ溶接装置を備えたプレス装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車内配線にはワイヤハーネスが多用される。ワイヤハーネスは、車内配線の仕様に合わせて複数の被覆電線を集合部品化したものである。各被覆電線の端末には、接続用の端子（以下、圧着端子という。）が圧着されている。圧着端子をワイヤハーネスの電線端末に接続する場合、電線端末の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線を露出させ、芯線露出部に圧着端子の芯線バレルを加締め圧着することにより、電線端末と圧着端子との電気的接続がなされる。そして、圧着端子との接続部から電線内への水分の浸入による芯線の腐食を防止するべく、圧着端子と電線端末との接続部が樹脂封止される（例えば、特許文献１，２参照）。

【0003】

また、このような圧着端子は、例えば、ロール状に巻き取られた状態から搬送装置により供給される銅条に対して、プレス装置を用いて打ち抜きや曲げ加工等のプレス成型を行う。このプレス成型では、装置内で銅条を搬送するため搬送機構が保持するキャリアによって繋がった鎖状の連鎖端子を形成する。その上で、この連鎖端子を再びロール状に巻き取り、今度は樹脂封止装置において、端子形状に形成された圧着端子と電線端末との接続部が樹脂封止されるのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−１６７８２１号公報

【特許文献2】特開２０１２−０６９４４９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、圧着端子と電線端末との接続部を樹脂封止することがワイヤハーネスの製造単価を増加させる要因となっている。これは使用される樹脂そのものが高価であることに加え、樹脂モールド処理或いはコーティング処理の工程で、樹脂の流し込みや硬化に時間を要することによる。

【0006】

そこで、圧着端子の電線接続部（圧着部）をプレス成型により筒状に曲げ加工し、その筒状に曲げ加工した部分にできる板材両端の２つの縁部を、レーザ溶接により接合して電線接続部を密閉構造にする試みがなされている。

【0007】

一方で、圧着端子の製造工程においては、プレス成型後の連鎖端子を、別途用意されたレーザ溶接機において溶接加工を行うが、この溶接加工処理を行うに当たっては、プレス成型された端子を、再度精密に位置決めする作業工程が必要であり、同期するプレス成型の速度の高速化を制限する原因になる。

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、後工程で行っていたプレス加工と溶接加工とを、一つの装置の中で実行することで、溶接品質と製作速度の向上を図った溶接機を備えたプレス装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明のプレス装置は、連続的に供給される板状体を中空状に折り曲げて、被覆導線の導体部分を収容して圧着可能な圧着部を有する連鎖端子を形成するプレス機と、前記圧着部の２つの縁部を近接させて、前記２つの縁部に沿ってレーザ光を照射して接合し密閉構造にするレーザ照射手段を備えた溶接機と、を備え、前記プレス機は、固定された下金型と前記下金型に対して離間移動可能に設けられた上金型とからなる金型と、前記上下金型の間で前記連鎖端子を順送り搬送する搬送機構と、を備え、前記上下金型のいずれかに、レーザ光を照射可能な貫通穴が、前記連鎖端子の搬送方向に直交する方向に形成され、前記レーザ照射手段は、前記貫通穴を通して前記２つの縁部にレーザ光を照射する。

【0010】

以上のような本発明によれば、プレス装置のなかに、レーザ溶接機を組み込むことによって、従来後工程で行っていたプレス加工と溶接加工とを、一つの装置の中で実行することができる。したがって、プレス成型を施した被加工対象物を一度ロール状に巻き取って次工程の溶接加工を行うような必要がなく、処理工程の減少による処理の高速化と、巻き取りによる端子の位置ずれ等に基づく溶接不良を防ぎ、高精度な端子製造を行うことができる。

【0011】

また、上下金型のいずれかに貫通穴を設け、この貫通穴を通じてレーザ光を照射できるので、金型によるプレス加工に影響を与えることなく、プレス加工と溶接加工とを一つの装置内で実現できる。

【0012】

本発明の他の態様では、前記貫通穴は、前記上金型に形成され、前記金型外部には、前記上金型に形成された前記貫通穴の開口部上方に延伸し、前記レーザ照射手段を支持する支持部材が固定される。

【0013】

この態様では、レーザ照射手段を、支持部材によって、金型外部に設置することで、溶接加工位置の直上に固定することができるので、レーザ照射手段によるレーザ照射が上金型の上下移動の影響を受けることない。

【0014】

また、他の態様では、前記貫通穴は、前記下金型に形成され、前記下金型を支持する基台には、前記下金型に形成された前記貫通穴の開口部下方から、前記レーザ光を照射可能なように、前記レーザ照射手段を設置する設置部が設けられる。

【0015】

以上の態様では、基台に設置部を設け、さらに下金型に貫通穴を設けるだけで、レーザ照射手段の設置が可能となる。すなわち、他の設置部材等を設けず、金型の加工だけでプレス装置に溶接機を組み込むことが可能となる。

【0016】

また、他の態様では、前記貫通穴は、前記上金型に形成され、前記レーザ照射手段は、前記金型外部に固定され、前記上金型に形成された前記貫通穴の開口部近傍には、前記レーザ照射手段からのレーザ光を前記貫通穴に向かって反射するミラーが設けられる。

【0017】

以上の態様では、レーザ照射手段を外部に設置しているので、簡単な構造で、プレス装置に溶接機を設けることが可能となる。特に、レーザ照射手段をプレス機の内部に挿入することがないので、レーザ照射手段の防振及び防汚が容易である。

【0018】

また、他の態様では、前記ミラーは、前記上金型に固定されており、前記レーザ照射手段は、前記上金型の離間移動に合わせて移動する前記ミラーの反射光が前記２つの縁部に沿って移動するように、前記ミラーに向かって前記レーザ光を照射する。

【0019】

以上の態様では、上記態様と同様に、レーザ照射手段を外部に設置しているので、簡単な構造で、プレス装置に溶接機を設けることが可能となる。

【0020】

他の態様では、前記ミラーは、前記金型外部に固定された前記レーザ照射手段から前記上金型に形成された前記貫通穴の開口部上方に延伸して設けられたアームに固定されており、前記レーザ照射手段は、前記ミラーの反射光が前記２つの縁部に沿って移動するように、前記ミラーに向かって前記レーザ光を照射する。

【0021】

以上の態様では、上記態様と同様に、レーザ照射部を外部に設置しているので、簡単な構造で、プレス装置に溶接機を設けることが可能となる。

【発明の効果】

【0022】

以上のような本発明によれば、後行程で行っていたプレス加工と溶接加工とを、一つの装置の中で実行することで、溶接品質と製作速度の向上を図ったレーザ溶接装置を備えたプレス装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１の実施形態におけるプレス装置の概略構成図。

【図2】本発明の第１の実施形態における圧着端子の製造過程を示す模式図（ａ）〜（ｄ）。

【図3】図２の過程を経て製造された圧着端子の外観構成を示す斜視図。

【図4】本発明の第１の実施形態におけるプレス装置の処理を示す模式図。

【図5】本発明の第２の実施形態におけるプレス装置の構成図。

【図6】本発明の第３の実施形態におけるプレス装置の構成図。

【図7】本発明の第３の実施形態におけるプレス装置の処理を示す模式図。

【図8】本発明の第４の実施形態におけるプレス装置の構成図。

【図9】本発明の第４の実施形態におけるプレス装置の処理を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を実施するための形態について、実施形態ごとに図面を参照して説明する。

【0025】

［１．第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るプレス装置１について、図１〜図４を参照して説明する。まず、本実施形態のプレス装置１の概略構成示す。図１にプレス装置１の斜視図に示すように、プレス装置１は、プレス成型とその後の工程（本実施形態ではレーザ溶接）とを、プレス装置ひとつの中で実行する装置である。

【0026】

このプレス機１０は、連続的に供給される板状体である銅条を、図示しない送り機構により間欠的に搬送しながら、打ち抜きや曲げ加工等のプレス成型を施して連鎖端子を形成する装置である。また、レーザ溶接機１１は、連鎖端子に形成された圧着端子にレーザ光を照射して接合するものである。

【0027】

具体的には、図２に示すように、ロール状から巻き出された銅条ＣＳ（図２（ａ））に対して、一次プレスとして、打ち抜き加工を施すことによって、図２（ｂ）に示す連鎖端子ＴＳ１が形成される。この連鎖端子ＴＳ１は、プレス機１０内において連鎖端子ＴＳ１を送り方向に搬送するためのキャリア部Ｃ１，Ｃ２が連鎖端子Ｔ１の上下に形成されている。このキャリア部Ｃ１，Ｃ２には、搬送時に位置決めを行うため図示しない送りピンを挿入する送り穴Ｈが所定ピッチで複数（ここでは圧着端子Ｔの位置に合わせて一つずつ）設けられている。キャリア部Ｃ１，Ｃ２の間には、後工程において個片の圧着端子ＳＴの筒状の圧着部Ｔａを成す部分と、他の端子との接続部分となる箱状のコネクタ部Ｔｂとが形成されている（図３参照）。

【0028】

図２（ｃ）は、二次プレスとして、曲げ加工を施すことによって、図２（ｃ）に示す連鎖端子Ｔ２が形成される。この連鎖端子Ｔ２では、キャリア部Ｃ２は除去されており、キャリア部Ｃ１のみを有する状態となる。また、圧着部Ｔａとコネクタ部Ｔｂとは、曲げ加工により、図３に示すように、それぞれ筒状と箱状に形成された状態となる。この状態において、圧着部Ｔａは、筒状の曲げ加工した部分にできる突き合わせ界面Ｔｃが形成される。ここで、突き合わせ界面Ｔｃとは、圧着部の一方の端部の側面と、もう一方の端部の側面を突き合わせて接触させた部分のことを言う。なお、本実施形態では、最適な例として突き合わせ溶接を示しているが、本発明は、このような突き合わせ溶接に限らず、例えば、板材両端を重ね合わせて密閉構造を形成することも可能である。この場合、突き合わせ溶接ではなく、重ね合わせ溶接が施される。

【0029】

レーザ溶接機１１は、連鎖端子の曲げ加工した部分にできる突き合わせ界面Ｔｃを、レーザ溶接により接合して電線接続部を密閉構造にする装置である。レーザ溶接機１１は、また、圧着部Ｔａとコネクタ部Ｔｂとの接続部分に、導体部分への水の侵入を抑制するためにレーザ溶接を行い封止する装置でもある。具体的には、図３の斜視図に示すように、個片の圧着端子Ｔにおける円筒状に曲げ加工された圧着部Ｔａの上端部において、軸方向に向かって形成される突き合わせ界面Ｔｃを、レーザ溶接する。また、圧着部Ｔａとコネクタ部Ｔｂとの接続部分を押し潰して接続部Ｔｄを形成し、この部分に導体部分への水の侵入を抑制するために、封止部をレーザ溶接する。

【0030】

本実施形態では、被加工対象物を上述のように銅条ＣＳとして、銅合金による板材を用いている。なお、被加工対象物の材料が銅合金に限定されないことはもちろんであり、例えばアルミニウム系材料が被加工対象物として用いられてもよい。本実施形態では、被加工対象物の板厚は、０．２５ｍｍまたは０．３２ｍｍのものが使用されているが、板厚がこれらに限定されないことはもちろんである。

【0031】

また、上述したレーザ溶接機１１のレーザ溶接には、ファイバレーザ溶接が用いられている。ファイバレーザはビーム品質に優れ、集光性が高いため、従来のレーザよりも加工領域におけるエネルギー密度の高いレーザ溶接を実現することができる。このため、高速で材料を加工することが可能であり、熱影響が少なく、アスペクト比の高い深溶け込み溶接が可能であるから圧着部Ｔａの強度低下や変形を抑制しつつ、曲げ加工した２つの縁部の突き合わせ又は重ね合わせ部と、接続部Ｔｃの重ね合わせ部を適切に封止することができる。ファイバレーザは、連続発振、パルス発振、ＱＣＷ発振、又はパルス制御された連続発振によって照射されてもよい。ファイバレーザはシングルモードまたはマルチモードファイバレーザでも構わない 。

【0032】

なお、本発明では、ファイバレーザ溶接に代えて、ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ディスクレーザ等のレーザビーム、又は電子ビームを用いてもよい。

【0033】

図１に戻って、プレス装置１の具体的な構成について説明する。プレス機１０は、基台となるボルスタプレート１５に固定された下金型１３と下金型１３に対して図中上下方向に離間移動可能にするスライド１６に設けられた上金型１４とからなる金型１２と、上下金型１２の間で連鎖端子ＴＳを間欠的に順送り搬送する搬送機構（図示せず）と、を備える。なお、搬送機構は、銅条ＣＳをローラによって搬送する従来プレス装置に用いられる公知の機構を用いるので、ここでは詳細な説明を省略する。

【0034】

下金型１３は、上述のとおり、ボルスタプレート１５上に保持されるとともに、中央に直線状に連鎖端子の搬送路ＴＲを備える。一方、上金型１４は、スライド１６に支持されるとともに、図に示すように、スライド１６に支持される柱１４ａ，１４ｂのうち一方の柱１４ｂを切り欠いて形成した切欠１４ｃを設けて、後述するレーザ照射部１７を挿入する空間を設けている。また、上金型１４の中央部分には、レーザ照射部１７がレーザ光ＬＢを照射可能な貫通穴ＴＨが、連鎖端子の搬送方向に直交する方向に形成されている。

【0035】

一方、レーザ溶接機１１は、図示しないレーザ光源と、ボルスタプレート１５に固定されたレーザ照射部１７と、レーザ照射部１７を支持するブラケット１８（支持部材）を備える。

【0036】

レーザ照射部１７は、図示しないレーザ光源から出力されたレーザ光を溶接加工位置Ｐに導くための光学装置である。レーザ照射部１７は、ガルバノスキャナ１７Ａと、集光レンズ１７Ｂと、を有している。図１に示したように、レーザ光源と光学装置を分離するためには、ミラーによる伝送かファイバケーブルを用いた伝送がある。ミラー伝送は振動に弱く、定期的なアライメントが必要であるのに対して、ファイバ伝送はレーザ光をファイバ内に伝送させることが可能なため、振動に強くかつアライメントフリーである。このようなファイバ伝送可能なレーザとして、上述した例のように、ファイバレーザやＹＡＧレーザがある。

【0037】

ガルバノスキャナ１７Ａは、２軸（ＸＹ）式または３軸（ＸＹＺ）式ガルバノスキャナであり、レーザ光源からのレーザ光を互いに直交する軸周りに互いに同期して角度制御される２つのミラー１７Ｘ，１７Ｙで順次反射させることにより、溶接加工位置Ｐに停止している圧着端子Ｔの突き合わせ界面Ｔｃにレーザ光ＬＢを掃引照射する。ガルバノスキャナ１７Ａは、ガルバノ制御装置により駆動制御される。レーザ光ＬＢの水平面内における照射位置は、ミラー１７Ｘ，１７Ｙの角度を制御することにより、レーザ光ＬＢの掃引速度はミラー１７Ｘ，１７Ｙの回動速度を制御することにより、各々調節することができる。

【0038】

集光レンズ１７Ｂは、ガルバノスキャナ１７Ａからのレーザ光を圧着端子Ｔの突き合わせ界面Ｔｃの位置に集光させる光学レンズである。集光レンズ１７Ｂには、テレセントリックレンズ又はｆ−θレンズが用いられる。

【0039】

なお、本実施形態では、圧着端子のレーザ加工領域が３次元構造であるため、ガルバノスキャナ１７Ａには３軸式を用いる必要がある。ただし、加工する端子表面が２次元形状の場合には、レーザ光が垂直入射になり、焦点補正が不要であることから、ガルバノスキャナ１７Ａには２軸式を用いることができる。

【0040】

ブラケット１８は、下金型１３と同様に、ボルスタプレート１５には、上金型１４に形成された貫通穴の開口部上方に延伸して、レーザ照射部１７を支持する部材である。より具体的には、ブラケット１８は、側面視Ｌ字状で形成され、ボルスタプレート１５から鉛直方向に立ち上がる柱部１８ａと、金型１２外部から水平方向に延びてレーザ照射部１７を搭載する梁部１８ｂとから構成される。

【0041】

なお、ブラケット１８は、理想的には図に示すように金型１２から距離が離れておらず、処理対象である圧着端子Ｔと振動成分を同じくできるボルスタプレート１５に設けるのが好ましいが、上金型１４の上下動を共にしない限りは、他の箇所に固定しても構わない。

【0042】

以上のような構成のプレス装置１では、図４（ａ）〜（ｃ）の模式図に示すように、矢印方向に間欠的に搬送される銅条ＣＳに対して、上金型１４が複数回の上下移動を繰り返すことにより、連鎖端子ＴＳ上に図３に示した圧着端子Ｔが形成されるようになる。すなわち、図４（ｃ）に示すように、搬送方向上流側より、前段プレスゾーンとして３工程、後段プレスゾーンとして３工程のプレス成型を行う間に、レーザ溶接機１１によるレーザ溶接ゾーンを設け、連鎖端子ＴＳにレーザ溶接を施す。なお、図４（ｃ）では、図２及び３に示した圧着端子Ｔのうち、圧着部Ｔａに対する加工のみを取り出して示している。

【0043】

より具体的には、前段プレスゾーンにおいて、まず、銅条ＣＳを打ち抜き（図４（ａ）の（１））、続いて、打ち抜いた板状体を半円状に曲げ加工し（図４（ａ）の（２））、さらに、次の工程で円管状に曲げ加工して圧着端子Ｔの形状を形成する（図４（ａ）の（３））。続く工程では、円管状の圧着部Ｔａとコネクタ部Ｔｂとの接続部分を押し潰して接続部Ｔｄを形成される（図４（ａ）の（４））。続いて、連鎖端子ＴＳの圧着端子Ｔが、溶接加工位置Ｐに搬送されてくると、図４（ｂ）に示すように、レーザ照射部１７によって、溶接加工位置Ｐに停止している圧着端子Ｔの突き合わせ界面Ｔｃ及び封止部にレーザ光ＬＢが掃引照射される（図４（ａ）の（５））。これにより、図３の斜視図に示すような圧着部Ｔａが形成される（図４（ａ）の（６））。

【0044】

以上のような本実施形態のプレス装置１によれば、プレス装置１のなかに、レーザ溶接機１１を組み込むことによって、従来別ラインで行っていたプレス加工と溶接加工とを、一つの装置の中で実行することができる。したがって、プレス加工後、溶接加工を行うに当たってプレス成型された端子を再度精密に位置決めする作業工程が省略できるので、処理工程の減少による処理の高速化を実現できる。

【0045】

本実施形態では、また、上金型１４に貫通穴ＴＨを設け、この貫通穴ＴＨを通じてレーザ光ＬＢを照射できるので、金型１２によるプレス加工に影響を与えることなく、プレス加工と溶接加工とを一つの装置内で実現できる。

【0046】

また、レーザ照射部１７を、ブラケット１８によって、金型１２外部であって、下金型１３を支持するボルスタプレート１５に設置することで、溶接加工位置Ｐの直上に固定することができるので、レーザ照射部１７によるレーザ照射が上金型１４の上下移動の影響を受けることない。

【0047】

レーザ照射部１７は、上金型１４の柱１４ｂに切欠１４ｃを設けるとともに、上金型１４に貫通穴ＴＨを設けることで金型１２に対して設置できるので、従来のプレス装置の改良によって実現可能である。

【0048】

以上の本実施形態では、高速高精度のプレス加工及び溶接加工が可能となった溶接機を備えたプレス装置を提供することができる。

【0049】

［２．第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るプレス装置２について、図５を参照して説明する。プレス装置２は、第１の実施形態におけるプレス装置１のレーザ照射部１７の設置位置に変更を加えたものである。以下、この点について説明し、第１の実施形態と共通の構成については、説明を省略する。

【0050】

図５に示すように、プレス装置２は、レーザ照射部１７を、下金型１３の下部に設けたものである。より具体的には、下金型１３を支持するボルスタプレート１５に、レーザ照射部１７を収納する設置穴１５Ａと、レーザ照射部１７と図示しないレーザ光源とを接続するケーブルＣＡを収納する収納溝１５Ｂを形成して、レーザ照射部１７を収納したものである。

【0051】

また、下金型１３には、レーザ照射部１７からのレーザ光ＬＢが下金型１３に設けた搬送路ＴＲ上を搬送する連鎖端子ＴＳに照射されるように形成された貫通穴ＴＨが設けられている。

【0052】

さらに、設置穴１５Ａの上側には、貫通穴ＴＨを横切るように、エア流路ＡＲが設けられている。このエア流路ＡＲには、外部に図示しないエア噴射機と、吸引機とが接続されている。このエア噴射機と吸引機により、エア流路ＡＲには、図に矢印で示す方向にプッシュプル方式のエアフローが形成されている。このようなエアフローにより、下部にレーザ照射部１７を設けた場合であっても、圧着部Ｔａの溶接対象部位からスパッタが下方に飛散した場合でも、スパッタがレーザ照射部１７に積もることなく、吸引機側に吸引することが可能である。

【0053】

なお、この実施形態では、上金型１４については、第１の実施形態と同様の符号を付しているが、第１の実施形態の上金型１４の柱１４ａ，１４ｂは形成されず、上金型１４の全面を支持する支持部材１４ｄが設けられている。

【0054】

また、上述のように、下金型１３の下方から連鎖端子ＴＳの圧着端子Ｔにレーザ照射を行うため、圧着端子Ｔの圧着部Ｔａにおける突き合わせ界面Ｔｃは、レーザ照射側である下側を向いている必要があり、曲げ加工のプレス成型も第１の実施形態とは、反対の面に向かって行う。

【0055】

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、端子のレーザ加工を行う部分が３次元構造であるため、ガルバノスキャナ１７Ａには３軸式を用いる必要がある。また、端子のレーザ加工を行う部分が２次元構造である場合には、レーザ光が垂直入射になるので、ガルバノスキャナ１７Ａには２軸式を用いることができる。

【0056】

以上のようなプレス装置２によれば、第１の実施形態の効果のほか、ボルスタプレート１５に設置穴１５Ａと収納溝１５Ｂとからなる設置部を設け、さらに下金型１３に貫通穴ＴＨを設けるだけで、レーザ照射部１７の設置が可能となる。すなわち、他の設置部材等を設けず、金型の加工だけでプレス装置に溶接機を組み込むことが可能となる。

【0057】

［３．第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るプレス装置３について、図６及び７を参照して説明する。プレス装置３は、第１の実施形態におけるプレス装置１のレーザ照射部１７の設置位置に変更を加えたものである。以下、この点について説明し、第１の実施形態と共通の構成については、説明を省略する。

【0058】

図６に示すように、プレス装置３は、レーザ照射部１７を、金型１２の外部に設けるとともに、上金型１４の貫通穴ＴＨの開口部ＰＥに、外部に設けられたレーザ照射部１７からのレーザ光ＬＢを、下金型１３上の溶接加工位置Ｐに向けて反射するミラー１７Ｃを設けて構成される。

【0059】

外部に設けられるレーザ照射部１７は、基台となるボルスタプレート１５に設けられたブラケット１８上に載置され、集光レンズ１７Ｂの光軸をミラー１７Ｃ方向に向けるように設置されている。

【0060】

以上のようなプレス装置３では、上金型１４の一回の昇降ストロークの間に、圧着端子Ｔの圧着部Ｔａの突き合わせ界面Ｔｃにレーザ光ＬＢを掃引照射するに当たって、ミラー１７Ｃが上金型１４の移動に伴って移動するため、レーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けて照射するレーザ光ＬＢの光軸を変更する必要がある。この点について、図７を用いて説明する。

【0061】

図７（ａ）は、上金型１４の昇降動作を示すストローク曲線であり、縦軸に位置を、横軸に上金型１４を昇降させるモータの回転角度を表す。図７（ｂ）は、同図（ａ）に示す曲線で昇降動作を行う上金型１４の移動を５つの局面をピックアップし、これにレーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けてレーザ光ＬＢを照射方向とミラー１７Ｃにおける反射を模式的に示したものである。

【0062】

図７（ｂ）の（１）と（５）は、上金型１４が上昇した位置を示しており、この局面は、それぞれレーザ照射部１７からのレーザ光ＬＢの照射が開始される位置と、終了する位置である。図７（ｂ）の（１）から（２）までの局面は、レーザ照射部１７から圧着部Ｔａの突き合わせ界面Ｔｃの端部から、この界面に沿ってレーザ光ＬＢが照射すべく、レーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けてレーザ光ＬＢを照射する局面であり、（２）の段階で突き合わせ界面Ｔｃへの溶接を終えている。

【0063】

図７（ｂ）の（３）は、上金型１４が下降し、下金型１３と当接した上金型１４を駆動するモータの回転角が１８０度の局面であり、ここでは、同図に示すように、圧着部Ｔａの接続部Ｔｄに形成される封止部の溶接を行う局面であり、図に示す封止部のレーザ溶接を行う基点にレーザ光ＬＢが照射されるように、レーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けて水平方向にレーザ光ＬＢを照射する。

【0064】

図７（ｂ）の（４）は、接続部Ｔｄに形成される封止部のレーザ溶接が終了した局面を示すものであり、同図に示すように、圧着部Ｔａの接続部Ｔｄに形成される封止部のレーザ溶接が完了した段階にある。なお、図７における（３）〜（４）の局面（（３）〜（３）も同様。）は、同図（ａ）に示すように、上金型１４の下降速度が減速され、（３）の１８０°の時点で０になり、再び加速する局面である。したがって、単位時間当たりの上金型のストロークが、（１）〜（２）や（４）〜（５）に比較して短い局面である。そこで、（３）〜（４）の局面において、接続部Ｔｄに形成する封止部にレーザ溶接を行うことで制御を容易にすることが可能である。

【0065】

このように、図７（ｂ）の模式図に示すように、上金型１４に固定設置したミラー１７Ｃが、上金型１４の昇降に沿って移動した場合でも、圧着部Ｔａの突き合わせ界面Ｔｃに対して、レーザ光ＬＢを掃引照射することが可能となる。

【0066】

以上のようなプレス装置３によれば、レーザ照射部１７を外部に設置しているので、簡単な構造で、プレス装置に溶接機を設けることが可能となる。特に、レーザ照射部１７をプレス機１０の内部に挿入することがないので、レーザ照射部１７の防振及び防汚が容易である。

【0067】

なお、本態様では、集光レンズ１７Ｂとしてスキャンエリア内にて垂直照射が可能なテレセントリックレンズを用い、ガルバノスキャナ１７Ａには３軸式を用いるのが好ましい。

【0068】

［４．第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態に係るプレス装置４について、図８及び９を参照して説明する。プレス装置４は、第１の実施形態におけるプレス装置１のレーザ照射部１７の設置位置に変更を加えたものである。以下、この点について説明し、第１の実施形態と共通の構成については、説明を省略する。

【0069】

図８に示すように、プレス装置４は、レーザ照射部１７を、第３の実施形態と同様の位置である金型１２の外部に設けるとともに、上金型１４の貫通穴ＴＨの開口部ＰＥ上方に、ミラーブラケット１８ｃを外部から内部に延伸して設けた。ミラー１７Ｃは、このミラーブラケット１８ｃにより、開口部ＰＥ直上に位置させ、外部に設けられたレーザ照射部１７からのレーザ光ＬＢを、下金型１３上の溶接加工位置Ｐに向けて反射するように構成している。

【0070】

以上のようなプレス装置４では、圧着端子Ｔの圧着部Ｔａの突き合わせ界面Ｔｃにレーザ光ＬＢを掃引照射するに当たって、上金型１４の一回の昇降ストロークの間に、レーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けて照射するレーザ光ＬＢの光軸を変更する必要がある。この点について、図９を用いて説明する。

【0071】

図９（ａ）は、第３の実施形態における図７（ａ）と同様に、上金型１４の昇降動作を示すストローク曲線であり、縦軸に位置を、横軸に上金型１４を昇降させるモータの回転角度を表す。

【0072】

図９（ｂ）は、同図（ａ）に示す上金型１４の移動と、レーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けてレーザ光ＬＢを照射方向とミラー１７Ｃにおける反射方向について、５つの局面をピックアップし模式的に示したものである。

【0073】

図９（ｂ）の（１）と（５）は、上金型１４が上昇した位置を示しており、この局面では、それぞれレーザ照射部１７からのレーザ光ＬＢの照射が開始される位置と、終了する位置である。図９（ｂ）の（１）から（２）までの局面は、レーザ照射部１７から圧着部Ｔａの突き合わせ界面Ｔｃの端部から、この界面に沿ってレーザ光ＬＢが照射すべく、レーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けてレーザ光ＬＢを照射する局面であり、（２）の段階で突き合わせ界面Ｔｃへの溶接を終えている。

【0074】

図９（ｂ）の（３）は、上金型１４が下降し、下金型１３と当接した上金型１４を駆動するモータの回転角が１８０度の局面であり、ここでは、同図に示すように、圧着部Ｔａの接続部Ｔｄに形成される封止部の溶接を行う局面であり、図に示す封止部のレーザ溶接を行う基点にレーザ光ＬＢが照射されるように、レーザ照射部１７からミラー１７Ｃに向けて水平方向にレーザ光ＬＢを照射する。

【0075】

図９（ｂ）の（４）は、接続部Ｔｄに形成される封止部のレーザ溶接が終了した局面を示すものであり、同図に示すように、圧着部Ｔａの接続部Ｔｄに形成される封止部のレーザ溶接が完了した段階にある。なお、図７における（３）〜（４）の局面（（３）〜（３）も同様。）は、同図（ａ）に示すように、上金型１４の下降速度が減速され、（３）の１８０°の時点で０になり、再び加速する局面である。したがって、単位時間当たりの上金型のストロークが、（１）〜（２）や（４）〜（５）に比較して短い局面である。そこで、（３）〜（４）の局面において、接続部Ｔｄに形成する封止部にレーザ溶接を行うことで制御を容易にすることが可能である。

【0076】

このように、図９（ｂ）の模式図に示すように、上金型１４の昇降に合わせて、圧着部Ｔａの突き合わせ界面Ｔｃに対して、レーザ光ＬＢを掃引照射することが可能となる。以上のようなプレス装置４によれば、第３の実施形態と同様に、レーザ照射部１７を外部に設置しているので、簡単な構造で、プレス装置に溶接機を設けることが可能となる。

【0077】

［５．他の実施形態］
本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

【符号の説明】

【0078】

１，２，３，４…プレス装置、１０…プレス機、１１…レーザ溶接機、１２…（上下）金型、１３…下金型、１４…上金型、１４ａ，１４ｂ…柱、１４ｃ…切欠、１４ｄ…支持部材、１５…ボルスタプレート、１５Ａ…設置穴、１５Ｂ…収納溝、１６…スライド、１７…レーザ照射部、１７Ａ…ガルバノスキャナ、１７Ｂ…集光レンズ、１７Ｃ…ミラー、１７Ｘ，１７Ｙ…ミラー、１８…ブラケット、１８ａ…柱部、１８ｂ…梁部、１８ｃ…ミラーブラケット、ＣＡ…ケーブル、Ｃ１， Ｃ２…キャリア部、ＣＳ…銅条、Ｈ…送り穴、ＬＢ…レーザ光、ＴＨ…貫通穴、ＡＲ…エア流路、ＰＥ…開口部、ＳＴ…（個片の）圧着端子、Ｔ…圧着端子、Ｔａ…圧着部、Ｔｂ…コネクタ部、Ｔｃ…突き合わせ界面、ＴＲ…搬送路、ＴＳ，ＴＳ１，ＴＳ２ ，ＴＳ３ …連鎖端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】