JP4025279B2 - 超音波溶着装置及び超音波溶着方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波振動により電線の導体部を端子に溶着するのに用いる超音波溶着装置及び超音波溶着方法に関する。

従来の超音波溶着装置及び超音波溶着方法の一例としては、溶着されるワークを収めたパレットが順次搬送されながら、ワークを溶着する超音波溶着装置及び超音波溶着方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような超音波溶着装置及び超音波溶着方法では、溶着受け部がパレットと別になっているだけでなく、上下することによって、パレットに収めているワークに直にぴったりと接触して当たり、パレットを下面側から共通して受けられる溶着受け部と溶着ヘッドの先端にあるホーンとで、パレットごとの加工精度のばらつきなどに関わらず、安定した溶着を行う。
特開２００２−１６０２９９号公報（図１ 第３頁〜第４頁）

ところが、上記特許文献１に開示された超音波溶着装置及び超音波溶着方法においては、ワークと溶着部との位置決めを調整することができない。そのため、位置ずれしたまま溶着された不良品が多く製造される虞がある。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高精度な位置決めを行なうことにより不良品を製造せずに生産性の向上を図ることができる超音波溶着装置及び超音波溶着方法を提供することにある。

１）本発明に係る超音波溶着装置は、導体部が載置された端子の下側に当接されるアンビルと、前記端子上に載置された前記導体部の上側に配されて、前記アンビルとで当該導体部と当該端子とを挟み込んで超音波溶着を行なうホーンと、電線を把持し、前記端子上に前記導体部を載置する電線挟み部材と、前記電線の前記導体部を多種形状の前記端子に固定する超音波溶着装置であって、前記端子を載置するホルダと、前記ホルダを上下方向へ押圧移動させるホルダ押し板と、前記ホルダ押し板により移動された前記ホルダ上で前記端子を押圧保持して当該端子の上下方向の位置決めをする横ガイドと、を備えていることを特徴としている。
２）本発明に係る超音波溶着装置は、前記１）に記載した超音波溶着装置において、前記端子の電線軸方向の位置決めが、前記横ガイドによる押圧を解除した状態で基準寄せ部材により行われることを特徴としている。

ここで、超音波溶着としては、導体部と端子とをホーンとアンビルとで挟み込んだ状態で、トランスジューサを介してホーンより超音波振動の振動エネルギーを発生させ、これと同時に加圧力を加えることで、導体部と端子とに強力な摩擦熱を発生させ、接合する部分を溶融させて接合を行なう工法を例示できる。また、電線としては、複数芯のアルミニウム合金製導体部を内装した電源線や接地線を例示できる。そして、ホルダとしては、端子を載置できるように板形状に形成され、例えば、油圧、空気圧、等によって圧力を発生するシリンダを介したホルダ押し板により上下方向に移動するものを例示できる。

前記構成の超音波溶着装置によれば、端子がホルダ上に載置され、ホルダ押し板によりホルダが上下方向へ押圧移動され、ホルダ押し板により移動されたホルダ上で、横ガイドにより端子が押圧保持されて端子が上下方向に位置決めされ、横ガイドによる押圧を解除した状態で、基準寄せ部材により端子が電線軸方向に位置決めされ、再度横ガイドにより押圧を加える。そして、電線を把持した電線挟み部材により、基準寄せ部材による電線軸方向の位置決めが終了した端子上に導体部が載置され、導体部が載置された端子の下側にアンビルが当接され、端子上に載置された導体部の上側に配されたホーンにより、アンビルとで導体部と端子とを挟み込んで超音波溶着が行なわれる。従って、ホルダ上において端子の上下方向及び電線軸方向の位置決めが行なわれてから、その位置に合わせて電線の導体部が配置されることによって、高精度な位置決めを行なうことにより不良品を製造せずに生産性の向上を図ることができる。

３）本発明に係る超音波溶着装置は、上記１）に記載した超音波溶着装置において、前記ホルダが、戻しばねを介して前記パレットに上下移動可能に配されていることを特徴としている。

前記構成の超音波溶着装置によれば、ホルダが、ホルダ押し板により上下方向へ押圧移動された際に、戻しばねによって安定して保持されるため、安定したホルダの位置で位置決めを行うことができる。

４）本発明に係る超音波溶着装置は、上記１）〜３）のいずれか一項に記載した超音波溶着装置において、前記ホルダが、前記アンビルを通過させるための貫通孔を有し、当該貫通孔に対応して前記端子の溶着部が載置されることを特徴としている。

前記構成の超音波溶着装置によれば、ホルダの貫通孔を介して、アンビルが端子の溶着部に当接されるため、アンビルを端子の溶着部に確実に当接させて超音波溶着を行うことができる。

５）本発明に係る超音波溶着装置は、上記１）〜４）のいずれか一項に記載した超音波溶着装置において、前記ホルダ押し板が、前記ホルダの上方に一対に配されていることを特徴としている。

前記構成の超音波溶着装置によれば、端子を載置したホルダが、一対のホルダ押し板により押圧移動される。そのため、位置決めのためにホルダを移動させた際に、一対のホルダ押し板により、ホルダを安定させて配置することができる。

６）本発明に係る超音波溶着装置は、上記１）〜５）のいずれか一項に記載した超音波溶着装置において、前記横ガイドが、前記ホルダ上に一対に配され、ノックピンにより前記端子に向けて移動可能であることを特徴としている。

前記構成の超音波溶着装置によれば、ホルダ上に一対に配された横ガイドによって端子が保持される。そのため、ホルダ押し板により移動されたホルダ上で端子を押圧保持して端子の上下方向の位置決めをするに際し、ノックピンにより端子に向けて移動する横ガイドによって、端子が位置ずれすることなく確実に位置決めされる。

７）本発明に係る超音波溶着装置は、上記１）〜６）のいずれか一項に記載した超音波溶着装置において、前記基準寄せ部材が、多種形状の端子に対応した端子押圧部を有することを特徴としている。

前記構成の超音波溶着装置によれば、多種形状の端子に対応した端子押圧部を有する基準寄せ部材によって、電線軸方向の位置決めが行なわれる。そのため、横ガイドによる押圧を解除した状態で端子の電線軸方向の位置決めを行なう際に、多種形状の端子に対応して、単一形状の基準寄せ部材を用いることができるため、複数種類の基準寄せ部材を作成する必要がなくなり、工数の増大を避けることができる。

８）本発明に係る超音波溶着方法は、端子をホルダ上に載置する第１工程と、ホルダ押し板により前記ホルダを上下方向へ押圧移動する第２工程と、前記ホルダ押し板により移動されたホルダ上で、横ガイドにより前記端子を押圧保持して当該端子の上下方向の位置決めをする第３工程と、前記横ガイドによる押圧を解除した状態で、基準寄せ部材により前記端子の電線軸方向の位置決めを行ない前記横ガイドにより前記端子を再度押圧保持する第４工程と、導体部を内装した電線を把持した電線挟み部材により、前記基準寄せ部材による電線軸方向の位置決めが完了した前記端子上に前記電線の前記導体部を載置する第５工程と、前記導体部が載置された前記端子の下側にアンビルを当接させ、当該端子上に載置された当該導体部の上側に配されたホーンにより、前記アンビルとで前記導体部と前記端子とを挟み込んで超音波溶着を行なう第６工程と、からなることを特徴としている。

前記構成の超音波溶着方法によれば、第１工程で端子がホルダ上に載置され、第２工程でホルダ押し板によりホルダが上下方向へ押圧移動され、第３工程でホルダ押し板により移動されたホルダ上で、横ガイドにより端子が押圧保持されて端子の上下方向の位置決めが行なわれる。そして、第４工程で横ガイドによる押圧を解除した状態で、基準寄せ部材により端子の電線軸方向の位置決めが行なわれ前記横ガイドにより前記端子が再度押圧保持され、第５工程で電線挟み部材により、基準寄せ部材による電線軸方向の位置決めが完了した端子上に電線の導体部が載置される。そして、第６工程で導体部が載置された端子の下側にアンビルを当接させ、端子上に載置された導体部の上側に配されたホーンにより、アンビルとで導体部と端子とを挟み込んで超音波溶着が行なわれる。従って、ホルダ上において端子の上下方向及び電線軸方向の位置決めが行なわれてから、その位置に合わせて電線の導体部が配置されることによって、高精度な位置決めを行なうことにより不良品を製造せずに生産性の向上を図ることができる。

本発明によれば、端子の上下方向及び電線軸方向の位置決めを高精度に行い、不良品を製造せずに生産性の向上を図ることができる。

以下、本発明に係る好適な実施形態例を図１〜図１４に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る超音波溶着装置及び超音波溶着方法の一実施の形態例を示す超音波溶着装置の全体側面図、図２は図１に示す超音波溶着装置の平面図、図３は図１に示す超音波溶着装置の要部拡大正面図である。また、図４は図３の側面図、図５は図１に示す超音波溶着装置に用いられるホルダ周りの外観斜視図、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は図１に示す超音波溶着装置に用いられる基準寄せ部材の拡大側面図、図７は図１に示す超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の動作を説明するフローチャートである。また、図８は図１に示す超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第１工程の正面図、図９は図１に示す超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第２工程の正面図、図１０は図１に示す超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第３工程の正面図である。また、図１１は図１に示す超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第４工程の正面図、図１２は図１１の側面図、図１３は図１に示す超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第５工程の正面図、図１４は図１に示す超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第６工程の正面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態である超音波溶着装置１０は、アルミニウム合金製の導体部１２を内装した電線１１の導体部１２を多種形状の端子１３に固定する超音波溶着装置であり、工程内を搬送移動するパレット１４上に配され、端子１３を載置するホルダ１５を備えている。また、ホルダ１５を上下方向へ押圧移動させるホルダ押し板１６，１６と、ホルダ押し板１６，１６により移動されたホルダ１５上で端子１３を押圧保持して端子１３の上下方向の位置決めをする横ガイド（図２に示す）１７，１７を備えている。また、横ガイド１７，１７による押圧を解除した状態で端子１３の電線軸方向の位置決めを行なう基準寄せ部材１８と、電線１１を把持し、基準寄せ部材１８による電線軸方向の位置決めが終了した端子１３上に導体部１２を載置する電線挟み部材１９，１９を備えている。また、導体部１２が載置された端子１３の下側に当接されるアンビル２０と、端子１３上に載置された導体部１２の上側に配されて、アンビル２０とで導体部１２と端子１３とを挟み込んで超音波溶着を行なうホーン（図３に示す）２１とを備えている。

電線１１は、アルミニウム、鉄、銅、等を用いて合金にした複数芯の導体部１２を内装した、例えば自動車用の電源線や接地線であって、導体部１２を覆って配される被膜２２が所定量（所定寸法、所定重量）だけ皮剥きされることにより、導体部１２が露出した状態で超音波溶着装置１０へ搬送されてくる。このとき、電線１１の搬送には、電線挟み部材１９，１９が用いられる。電線挟み部材１９，１９は、上シリンダ２３と下シリンダ２４とにより上方からと下方からとで対向して電線１１を把持し、端子１３への溶着が行なわれるまで待機している。電線挟み部材１９，１９は、２個の連続されたパレット１４，１４に対して、１本の電線１１の２つの端部を供給し、２つの端部における導体部１２，１２にそれぞれ端子１３を固定するのに用いられる。

端子１３は、鉄、銅、等の導電材料を素材として成形されており、その中央部に、断面視Ｕ字形状の溶着部１３Ａを有し、その先端部に、四角形の略筒状に折り曲げ成形された接触部（図５に示す）１３Ｂと、接触部１３Ｂの端部において折り曲げ成形された先端折曲部（図５に示す）１３Ｃとを有し、その基端部に、電線１１の被膜２２に加締められる足部（図５に示す）１３Ｄを有する。

パレット１４は、四角形で２分割された底板２５，２５上にそれぞれ２本ずつの軸２６，２６，２６，２６が立設されており、軸２６，２６，２６，２６の外側に、ねじりコイルばね状の戻しばね２７，２７，２７，２７が配されている。パレット１４は、超音波溶着装置１０の工程内に８個並べて配され、パレット移動機構（図２に示す）２８によって順次搬送移動されることにより、連続的な溶着を行なうのに用いられる。そして、パレット１４上にホルダ１５が組み付けられている。

ホルダ１５は、Ｈ字形状に形成された板であって、中央部にアンビル２０を挿通させるための貫通孔２９が形成されており、この貫通孔２９部分が端子載置部（図２に示す）３０になっている。ホルダ１５は、パレット１４の４本の軸２６，２６，２６，２６の上端部に軸方向に移動可能に係止されており、戻しばね２７，２７，２７，２７によって上方に付勢されている。そのため、ホルダ押し板１６，１６によって下方に押圧移動された際に戻しばね２７，２７，２７，２７により水平状態を保ちながら下方に移動され、ホルダ押し板１６によって押圧されなくなった際に戻しばね２７，２７，２７，２７の弾性反発力により水平状態を保ちながら上方に戻り移動される。ホルダ１５は、ホルダ押し板１６，１６により上下方向へ押圧移動された際に、戻しばね２７，２７，２７，２７によって安定して保持されるため、安定したホルダ１５の位置で端子１３の位置決めを行うことができる。また、ホルダ１５の貫通孔２９を介して、アンビル２０が端子１３の溶着部１３Ａに当接されるため、貫通孔２９によってアンビル２０を端子１３の溶着部１３Ａに確実に当接させて超音波溶着を行うことができる。そして、ホルダ１５には、貫通孔２９の両側に対応して横ガイド１７，１７（図２に示す）が配されている。

横ガイド１７，１７は、ホルダ１５の貫通孔２９の両脇に一対にして突出配置されており、戻しばね（図３に示す）３１，３１により上方へ付勢されていて貫通孔２９に向けて斜め方向に進退自在な駒３２，３２を有する。駒３２，３２は、ノックピン（図３に示す）３３，３３による押圧によって貫通孔２９に向けて進行することにより、端子載置部３０に置かれた端子１３の溶着部１３Ａ側部を押圧保持する。そのため、ホルダ押し板１６，１６により移動されたホルダ１５上で端子１３を押圧保持して端子１３の上下方向の位置決めをするに際し、ノックピン３３，３３により横ガイド１７，１７の駒３２，３２が端子１３を保持することにより、端子１３を位置ずれさせることなく確実に位置決めすることができる。この際の位置決めには、端子１３の位置をレーザセンサ（不図示）にてセンシングしており、位置ずれが、例えば０．３mmを超えたときに停止される。

ホルダ押し板１６，１６は、ホルダ１５の上方に、前後に一対ずつ配されており、シリンダ３４によって、端子１３が端子載置部３０に置かれたホルダ１５を下方に押圧する。ホルダ押し板１６，１６は、ホルダ１５の外側端部を押圧するため、ホルダ１５を安定させて移動させ、その位置で安定させて配置することができる。

基準寄せ部材１８は、ホルダ１５の側方に配置されており、駆動機構３５によって電線軸方向に進退移動する。基準寄せ部材１８は、ホルダ押し板１６，１６によりホルダ１５を所定位置に押圧移動してから、横ガイド１７，１７の駒３２，３２による押圧を解除した状態で端子１３の電線軸方向の位置決めを行なうのに用いられる。基準寄せ部材１８の先端部には、多種形状の端子１３に対応した端子押圧部１８Ａを有する。端子押圧部１８Ａは、端子１３の形状に合わせて形成されているため、横ガイド１７，１７の駒３２，３２による押圧を解除した状態で端子１３の電線軸方向の位置決めを行なう際に、多種の端子１３，３６（図６（ｂ）に示す），３７（図６（ｃ）に示す）の位置決めを単一の形状によって行うことができる。そのため、複数種類の基準寄せ部材を作成する必要がなくなり、工数の増加を避けることができる。この際の位置決めには、端子１３の位置をフォトセンサ（不図示）にてセンシングしており、位置ずれが、例えば０．３mmを超えたときに停止される。

アンビル２０は、ホルダ１５の貫通孔２９の下方に配置されている。ホーン２１は、ホルダ押し板１６，１６の中央部に配置されており、ホルダ１５上の端子１３における上下方向の位置決め及び、電線軸方向の位置決めが完了したところで、シリンダ（不図示）により下降される。そして、アンビル２０との間に電線１１の導体部１２と端子１３の溶着部１３Ａを挟み込み、トランスジューサ（不図示）を介して超音波振動の振動エネルギーを発生させ、アンビル２０とにより加圧力を加えることで、導体部１２と端子１３とに強力な摩擦熱を発生させ、導体部１２と端子１３の溶着部１３Ａを溶融させて接合を行なう。

図２に示すように、パレット移動機構２８は、モータ３８により回転するリード軸３９と、このリード軸３９に噛合されたナット部材４０と、から構成されており、ナット部材４０がパレット１４に連結されている。電線挟み部材１９，１９は、パレット移動機構２８と同様にして、シリンダ４１によりリード軸３９と平行位置に移動される。

図３，図４に示すように、ノックピン３３，３３は、ホルダ押し板１６，１６の側方に配されており、シリンダ４２，４２により横ガイド１７，１７の駒３２，３２を貫通孔２９に向けて進行させる。

図５に示すように、パレット１４の軸２６，２６，２６，２６には、ボルト４３，４３，４３，４３が挿通されており、ボルト４３，４３，４３，４３が底板２５，２５にねじ込まれている。ホルダ１５は、戻しばね２７，２７，２７，２７により上方に向けて常時付勢されているため、ホルダ押し板１６，１６により下方へ押圧されることにより、ホルダ１５が、ボルト４３，４３，４３，４３に支持されながら、安定して下降移動される。また、横ガイド１７，１７の駒３２，３２は、駒押さえ４４，４４によって天部が支持されている。そして、端子１３は、溶着部１３Ａが、中央部において断面視Ｕ字形状をなし、先端部の接触部１３Ｂが、四角形の略筒状に折り曲げ成形されており、先端折曲部１３Ｃが、接触部１３Ｂの端部において折り曲げ成形されており、基端部の足部１３Ｄが、電線１１の被膜２２に加締められる。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、基準寄せ部材１８の端子押圧部１８Ａは、２個の板部１８Ｂ，１８Ｂの間に溝部１８Ｃを有する。この端子押圧部１８Ａは、図６（ａ）に示すように、端子１３が、接触部１３Ｂの端部に折り曲げ成形された先端折曲部１３Ｃを有する場合、その先端折曲部１３Ｃに一方の板部１８Ｂが当接されることによって端子１３を電線軸方向に押圧して、電線軸方向の位置決めを行なう。これとは異なり、図６（ｂ）に示すように、平板状に成形された端子３６の場合、その先端部を溝部１８Ｃ内に挿入することによって端子３６を電線軸方向に押圧して、電線軸方向の位置決めを行なう。また、図６（ｃ）に示すように、先端部に折り曲げ成形されていてねじ孔３７Ｂが形成された接続端部３７Ａを有する端子３７の場合、その接続端部３７Ａに両方の板部１８Ｂ，１８Ｂが当接されることによって端子１３を電線軸方向に押圧して、電線軸方向の位置決めを行なう。

次に、図７〜図１４を参照して、超音波溶着装置１０を用いて行なう超音波溶着方法の動作について説明する。まず、図７に示すように、第１工程において、ホルダ１５上に端子１３が置かれる（ステップＳ１）。即ち、図８に示すように、第１工程では、端子１３がホルダ１５の端子載置部３０に載置される。このとき、ホルダ１５は、復帰位置Ａ１にあり、ホルダ押し板１６，１６、電線１１を挟み込んでいる電線挟み部材１９，１９は、ホルダ１５の上方に離れて配置されて待機状態にある。また、アンビル２０は、ホルダ１５の貫通孔２９の下方に離れて配置されている。そして、横ガイド１７，１７の駒３２，３２も貫通孔２９から離れた復帰位置Ｂ１に配置されている。つまり、端子１３は、作業者や自動機によって端子載置部３０に置かれただけであり、位置決めされていない。

次に、第２工程において、ホルダ押し板１６，１６を下降させ、ホルダ１５を押圧下降させる（図７に示すステップＳ１〜Ｓ２）。即ち、図９に示すように、ホルダ押し板１６，１６が下降されることにより、ホルダ１５が復帰位置Ａ１から位置決め位置Ａ２まで押圧下降される。これにより、ホルダ１５とともに端子１３も下降され、アンビル２０がホルダ１５の貫通孔２９を介して端子１３の溶着部１３Ａ下面に当接する。このとき、電線挟み部材１９，１９は、ホルダ１５の上方に離れて配置されて待機状態にあり、横ガイド１７，１７の駒３２，３２も貫通孔２９から離れた復帰位置Ｂ１にある。

次に、第３工程において、ノックピン３３，３３により横ガイド１７，１７を押圧して端子１３を保持し、端子１３の上下方向の位置決めをする（図７に示すステップＳ１〜Ｓ３）。即ち、図１０に示すように、ホルダ１５が位置決め位置Ａ２にある状態で、ノックピン３３，３３によって横ガイド１７，１７の駒３２，３２が押圧されるため、駒３２，３２が、復帰位置Ｂ１から第１位置決め位置Ｂ２まで進行して端子１３の溶着部１３Ａ側部を押圧保持し、端子１３の上下方向が位置Ｃ１で位置決めされる。このとき、電線挟み部材１９，１９は、ホルダ１５の上方に離れて配置されて待機状態のままである。

次に、第４工程において、ノックピン３３，３３の押圧力を下げ、端子１３に基準寄せ部材１８を当接させて端子１３の電線軸方向の位置決めをする（図７に示すステップＳ１〜Ｓ４）。即ち、図１１に示すように、ノックピン３３，３３による駒３２，３２への押圧力を下げることにより、駒３２，３２が、第１位置決め位置Ｂ２から第２位置決め位置Ｂ３まで上昇移動して端子３に対する押圧が緩められる。そして、図１２に示すように、この状態で、基準寄せ部材１８の一方の板部１８Ｂが先端折曲部１３Ｃに当接されることによって端子１３を電線軸方向に押圧移動させて、端子１３の電線軸方向の位置決めが行なわれる。そして、再びノックピン３３，３３によって横ガイド１７，１７の駒３２，３２が押圧され、端子３が駒３２，３２により再度押圧保持される。このとき、電線挟み部材１９，１９は、ホルダ１５の上方に離れて配置されて待機状態のままである。

次に、第５工程において、電線挟み部材１９，１９に保持されている電線１１の導体部１２を端子１３上に置く（図７に示すステップＳ１〜Ｓ５）。即ち、図１３に示すように、ホルダ１５上において、上下方向及び、電線軸方向が位置決めされ駒３２，３２により再度押圧保持されている端子１３に対し、電線挟み部材１９，１９が下降移動されてから開放され、その溶着部１３Ａ上に導体部１２が載置される。

そして、第６工程において、アンビル２０とホーン２１とにより導体部１２と端子３とを超音波溶着する（図７に示すステップＳ１〜Ｓ６）。即ち、図１４に示すように、ホーン２１が下降移動されてきて、ホルダ１５上において、上下方向及び、電線軸方向が位置決めされている端子１３の溶着部１３Ａと、この溶着部１３Ａ上に配置された導体部１２とを、ホーン２１とアンビル２０とにより挟み込む。そこで、ホーン２０に超音波振動の振動エネルギーを発生させ、アンビル２０で加圧力を加えることで、導体部１２と端子１３とに強力な摩擦熱を発生させ、導体部１２と端子１３の溶着部１３Ａとを溶融させて接合を行なう。

第６工程の後に、端子１３の足部１３Ｄを電線１１の被膜２２に加締められる工程（不図示）が実行され、完成した端子付電線を払い出す払い出し工程（不図示）が実行される。

前述した本実施形態の超音波溶着装置１０によれば、端子１３がホルダ１５上に載置され、ホルダ押し板１６，１６によりホルダ１５が上下方向へ押圧移動され、ホルダ押し板１６，１６により移動されたホルダ１５上で、横ガイド１７，１７により端子１３が押圧保持されて端子１３が上下方向に位置決めされる。そして、横ガイド１７，１７による押圧を解除した状態で、基準寄せ部材１８により端子１３が電線軸方向に位置決めされ、電線１１を把持した電線挟み部材１９，１９により、基準寄せ部材１８による電線軸方向の位置決めが終了した端子１３上に導体部１２が載置される。そして、導体部１２が載置された端子１３の下側にアンビル２０が当接され、端子１３上に載置された導体部１２の上側に配されたホーン２１により、アンビル２０とで導体部１２と端子１３とを挟み込んで超音波溶着が行なわれる。従って、ホルダ１５上において端子１３の上下方向及び電線軸方向の位置決めが行なわれてから、その位置に合わせて電線１１の導体部１２が配置されることによって、高精度な位置決めを行なうことにより不良品を製造せずに生産性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の超音波溶着装置１０によれば、ホルダ１５が、ホルダ押し板１６，１６により上下方向へ押圧移動された際に、戻しばね２７，２７によって安定して保持されるため、安定したホルダ１５の位置で位置決めを行うことができる。

また、本実施形態の超音波溶着装置１０によれば、ホルダ１５の貫通孔２９を介して、アンビル２０が端子１３の溶着部１３Ａに当接される。そのため、アンビル２０を端子１３の溶着部１３Ａ２確実に当接させて超音波溶着を行うことができる。

また、本実施形態の超音波溶着装置１０によれば、端子１３を載置したホルダ１５が、一対のホルダ押し板１６，１６により押圧移動される。そのため、位置決めのためにホルダ１５を移動させた際に、一対のホルダ押し板１６，１６により、ホルダ１５を安定させて配置することができる。

また、本実施形態の超音波溶着装置１０によれば、ホルダ１５上に一対に配された横ガイド１７，１７によって端子１３が保持される。そのため、ホルダ押し板１６，１６により移動されたホルダ１５上で端子１３を押圧保持して端子１３の上下方向の位置決めをするに際し、ノックピン３３，３３により端子１３に向けて移動する横ガイド１７，７１によって、端子１３が、位置ずれすることなく確実に位置決めされる。

また、本実施形態の超音波溶着装置１０によれば、多種形状の端子１３，３６，３７に対応した端子押圧部１８Ａを有する基準寄せ部材１８によって、電線軸方向の位置決めが行なわれる。そのため、横ガイド１７，１７による押圧を解除した状態で端子１３の電線軸方向の位置決めを行なう際に、多種形状の端子１３，３６，３７に対応して、単一形状の基準寄せ部材１８を用いることができるため、複数種類の基準寄せ部材を作成する必要がなくなり、工数の増大を避けることができる。

また、実施形態の超音波溶着方法によれば、第１工程で端子１３がホルダ１５６に載置され、第２工程でホルダ押し板１６，１６によりホルダ１５が上下方向へ押圧移動され、第３工程でホルダ押し板１６，１６により移動されたホルダ１５上で、横ガイド１７，１７により端子１３が押圧保持されて端子１３の上下方向の位置決めが行なわれる。そして、第４工程で横ガイド１７，１７による押圧を解除した状態で、基準寄せ部材１８により端子１３の電線軸方向の位置決めが行なわれ、第５工程で電線挟み部材１９，１９により、基準寄せ部材１８による電線軸方向の位置決めが完了した端子１３上に電線１１の導体部１２が載置される。そして、第６工程で導体部１２が載置された端子１３の下側にアンビル２０を当接させ、端子１３上に載置された導体部１２の上側に配されたホーン２１により、アンビル２０とで導体部１２と端子１３とを挟み込んで超音波溶着が行なわれる。
従って、ホルダ１５上において端子１３の上下方向及び電線軸方向の位置決めが行なわれてから、その位置に合わせて電線１１の導体部１２が配置されることによって、高精度な位置決めを行なうことにより不良品を製造せずに生産性の向上を図ることができる。

尚、本発明の超音波溶着装置及び超音波溶着方法は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。例えば、パレットの軸は４本に限らず、４本以上の複数本でも良く、ホルダとの組付けに、戻しばねに代えて油圧や空気圧のシリンダ、或いはダンパ等を用いても良い。

また、横ガイドの駒は、図示した四角形状に限らず、例えば丸棒形状や角棒形状にしても良く、ノックピンを延長させて端子を保持するようにしても良い。

本発明に係る超音波溶着装置及び超音波溶着方法の一実施の形態例を示す超音波溶着装置の全体側面図である。 図１に示した超音波溶着装置の平面図である。 図１に示した超音波溶着装置の要部拡大正面図である。 図３の側面図である。 図１に示した超音波溶着装置に用いられるホルダ周りの外観斜視図である。 （ａ）は図１に示す超音波溶着装置に用いられる基準寄せ部材の端子との当接関係を説明する拡大側面図、（ｂ）は（ａ）とは異なる形状の端子と基準寄せ部材との当接関係を説明する拡大側面図、（ｃ）は（ｂ）とは更に異なる形状の端子と基準寄せ部材との当接関係を説明する拡大側面図である。 図１に示した超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の動作を説明するフローチャートである。 図１に示した超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第１工程の正面図である。 図１に示した超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第２工程の正面図である。 図１に示した超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第３工程の正面図である。 図１に示した超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第４工程の正面図である。 図１１の側面図である。 図１に示した超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第５工程の正面図である。 図１に示した超音波溶着装置を用いて行なう超音波溶着方法の第６工程の正面図である。

符号の説明

１０ 超音波溶着装置
１１ 電線
１２ 導体部
１３ 端子
１３Ａ 溶着部
１４ パレット
１５ ホルダ
１６ ホルダ押し板
１７ 横ガイド
１８ 基準寄せ部材
１８Ａ 端子押圧部
１９ 電線挟み部材
２０ アンビル
２１ ホーン
２７ 戻しばね
２９ 貫通孔
３３ ノックピン
３６ 端子
３７ 端子

Claims (8)

1. 導体部が載置された端子の下側に当接されるアンビルと、
   前記端子上に載置された前記導体部の上側に配されて、前記アンビルとで当該導体部と当該端子とを挟み込んで超音波溶着を行なうホーンと、
   電線を把持し、前記端子上に前記導体部を載置する電線挟み部材と、を備え、
   前記電線の前記導体部を多種形状の前記端子に固定する超音波溶着装置であって、
   工程内を搬送移動するパレット上に配され、前記端子を載置するホルダと、
   前記ホルダを上下方向へ押圧移動させるホルダ押し板と、
   前記ホルダ押し板により移動された前記ホルダ上で前記端子を押圧保持して当該端子の上下方向の位置決めをする横ガイドと、を備えていることを特徴とする超音波溶着装置。
2. 前記端子の電線軸方向の位置決めが、前記横ガイドによる押圧を解除した状態で基準寄せ部材により行われることを特徴とする請求項１に記載した超音波溶着装置。
3. 前記ホルダが、戻しばねを介して前記パレットに上下移動可能に配されていることを特徴とする請求項１に記載した超音波溶着装置。
4. 前記ホルダが、前記アンビルを通過させるための貫通孔を有し、当該貫通孔に対応して前記端子の溶着部が載置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した超音波溶着装置。
5. 前記ホルダ押し板が、前記ホルダの上方に一対に配されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載した超音波溶着装置。
6. 前記横ガイドが、前記ホルダ上に一対に配され、ノックピンにより前記端子に向けて移動可能であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載した超音波溶着装置。
7. 前記基準寄せ部材が、多種形状の端子に対応した端子押圧部を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載した超音波溶着装置。
8. 端子をホルダ上に載置する第１工程と、
   ホルダ押し板により前記ホルダを上下方向へ押圧移動する第２工程と、
   前記ホルダ押し板により移動されたホルダ上で、横ガイドにより前記端子を押圧保持して当該端子の上下方向の位置決めをする第３工程と、
   前記横ガイドによる押圧を解除した状態で、基準寄せ部材により前記端子の電線軸方向の位置決めを行ない前記横ガイドにより前記端子を再度押圧保持する第４工程と、
   導体部を内装した電線を把持した電線挟み部材により、前記基準寄せ部材による電線軸方向の位置決めが完了した前記端子上に前記電線の前記導体部を載置する第５工程と、
   前記導体部が載置された前記端子の下側にアンビルを当接させ、当該端子上に載置された当該導体部の上側に配されたホーンにより、前記アンビルとで前記導体部と前記端子とを挟み込んで超音波溶着を行なう第６工程と、からなることを特徴とする超音波溶着方法。

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