JP5730926B2 - Press machine - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a press apparatus provided with a laser welding apparatus for welding an edge portion of a workpiece by laser irradiation.
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)。
Wire harnesses are frequently used for in-car wiring of automobiles. The wire harness is a collective part of a plurality of covered electric wires according to the specifications of in-vehicle wiring. A terminal for connection (hereinafter referred to as a crimp terminal) is crimped to the end of each covered electric wire. When connecting the crimp terminal to the wire end of the wire harness, peel off the insulation coating layer of the wire end to expose the core wire, and crimp the core wire barrel of the crimp terminal to the core wire exposed part to crimp the wire end. Electrical connection with the terminal is made. And the connection part of a crimp terminal and an electric wire terminal is resin-sealed in order to prevent the corrosion of the core wire by the penetration | invasion of the water | moisture content from the connection part with a crimp terminal in the inside of an electric wire (for example, refer
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。 Moreover, such a crimp terminal performs press molding such as punching or bending using a press device, for example, on a copper strip supplied by a transport device from a state wound in a roll shape. In this press molding, a chain-like chain terminal connected by a carrier held by a transport mechanism for transporting a copper strip in the apparatus is formed. Then, this chain terminal is wound up again in a roll shape, and this time, in the resin sealing device, it is common that the connection portion between the crimp terminal formed in the terminal shape and the wire terminal is resin-sealed. .
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。 However, resin-sealing the connection portion between the crimp terminal and the wire terminal is a factor that increases the manufacturing cost of the wire harness. This is because the resin itself used is expensive, and it takes time for the resin to be poured and cured in the resin molding process or the coating process.
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。 Therefore, the wire connection part (crimp part) of the crimp terminal is bent into a cylindrical shape by press molding, and the two edges at both ends of the plate material that can be bent into the cylindrical shape are joined by laser welding to connect the wire. Attempts have been made to make the parts sealed.
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。 On the other hand, in the crimp terminal manufacturing process, the press-molded chain terminal is welded by a separately prepared laser welding machine. In performing this welding process, the press-molded terminal is again used. An operation step for precise positioning is required, which causes a limitation on the speeding up of the press molding to be synchronized.
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。 The problem to be solved by the present invention is to provide a welding machine that improves the welding quality and the production speed by executing the pressing process and the welding process performed in the post-process in one apparatus. It is to provide a pressing device.
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。 In order to solve the above-described problems, the press device of the present invention forms a chain terminal having a crimping portion that can be crimped by accommodating a conductor portion of a coated conductor by bending a continuously supplied plate-like body into a hollow shape. And a welding machine provided with laser irradiation means for bringing two edges of the crimping part close to each other and irradiating laser light along the two edges to form a sealed structure. The press machine sequentially feeds the chain terminal between a mold composed of a fixed lower mold and an upper mold provided so as to be movable away from the lower mold, and the upper and lower molds. A through-hole capable of irradiating a laser beam in any one of the upper and lower molds in a direction perpendicular to the transport direction of the chain terminal, and the laser irradiation means includes the through-hole The two edges are irradiated with laser light.
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。 According to the present invention as described above, by incorporating a laser welding machine into a press apparatus, it is possible to perform press processing and welding processing that have been performed in the subsequent post-process in a single apparatus. . Therefore, it is not necessary to wind the workpiece that has been press-molded into a roll once and perform the welding process in the next process, speeding up the process by reducing the number of processing steps, and shifting the terminal position due to winding. It is possible to prevent poor welding based on the above and manufacture a highly accurate terminal.
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。 In addition, a through hole is provided in either of the upper and lower molds, and laser light can be irradiated through this through hole, so that pressing and welding can be performed in one device without affecting the press working with the mold. it can.
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。 In another aspect of the present invention, the through hole is formed in the upper mold, and the laser irradiation is performed on the outside of the mold, extending above the opening of the through hole formed in the upper mold. A support member for supporting the means is fixed.
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。 In this aspect, the laser irradiation means can be fixed directly above the welding position by installing the laser irradiation means outside the mold by the support member, so that the laser irradiation by the laser irradiation means is affected by the vertical movement of the upper mold. Not receive.
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。 In another aspect, the through hole is formed in the lower mold, and a base supporting the lower mold is formed from below the opening of the through hole formed in the lower mold. An installation section for installing the laser irradiation means is provided so that the laser beam can be irradiated.
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。 In the above aspect, the laser irradiation means can be installed only by providing the installation portion on the base and further providing the through hole in the lower mold. In other words, it is possible to incorporate the welding machine into the press apparatus only by processing the mold without providing other installation members.
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。 In another aspect, the through hole is formed in the upper mold, and the laser irradiation means is fixed to the outside of the mold and is near the opening of the through hole formed in the upper mold. Is provided with a mirror that reflects the laser beam from the laser irradiation means toward the through hole.
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。 In the above aspect, since the laser irradiation means is installed outside, it is possible to provide a welding machine in the press device with a simple structure. In particular, since the laser irradiation means is not inserted into the press machine, it is easy to prevent vibrations and stains of the laser irradiation means.
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。 In another aspect, the mirror is fixed to the upper mold, and the laser irradiation means is configured so that the reflected light of the mirror that moves in accordance with the separation movement of the upper mold is the two edge portions. The laser beam is irradiated toward the mirror so as to move along the axis.
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。 In the above aspect, since the laser irradiation means is installed outside as in the above aspect, a welding machine can be provided in the press device with a simple structure.
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。 In another aspect, the mirror is fixed to an arm provided by extending from the laser irradiation means fixed to the outside of the mold above the opening of the through hole formed in the upper mold. The laser irradiation unit irradiates the laser beam toward the mirror so that the reflected light of the mirror moves along the two edges.
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。 In the above aspect, since the laser irradiation part is installed outside as in the above aspect, a welding machine can be provided in the press device with a simple structure.
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。 According to the present invention as described above, the laser welding apparatus is provided which improves the welding quality and the production speed by executing the press working and welding work performed in the subsequent process in one apparatus. A pressing device can be provided.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described for each embodiment with reference to the drawings.
[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。
[1. First Embodiment]
The
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。
This
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)。
Specifically, as shown in FIG. 2, the copper strip CS unwound from the roll shape (FIG. 2A) is subjected to punching as a primary press to obtain FIG. 2B. The chain terminal TS1 shown is formed. In the chain terminal TS1, carrier portions C1 and C2 for transporting the chain terminal TS1 in the feeding direction in the
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。 In FIG. 2C, a chain terminal T2 shown in FIG. 2C is formed by bending as a secondary press. In this chain terminal T2, the carrier part C2 is removed, and only the carrier part C1 is provided. Moreover, as shown in FIG. 3, the crimping | compression-bonding part Ta and the connector part Tb will be in the state formed in the cylinder shape and the box shape, respectively, as shown in FIG. In this state, the crimping portion Ta is formed with a butt interface Tc formed in a cylindrical bent portion. Here, the abutting interface Tc refers to a portion where the side surface of one end portion of the crimping portion and the side surface of the other end portion are abutted and brought into contact with each other. In the present embodiment, butt welding is shown as an optimal example, but the present invention is not limited to such butt welding, and for example, it is possible to form a sealed structure by overlapping both ends of a plate material. . In this case, lap welding is performed instead of butt welding.
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。
The
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。 In this embodiment, the workpiece is used as the copper strip CS as described above, and a plate material made of a copper alloy is used. Of course, the material of the workpiece is not limited to a copper alloy, and for example, an aluminum-based material may be used as the workpiece. In this embodiment, the plate thickness of the workpiece is 0.25 mm or 0.32 mm, but the plate thickness is not limited to these.
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 。
Further, fiber laser welding is used for laser welding of the
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。 In the present invention, a laser beam such as a YAG laser, a semiconductor laser, a disk laser, or an electron beam may be used instead of the fiber laser welding.
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。
Returning to FIG. 1, a specific configuration of the
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。
As described above, the
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。
On the other hand, the
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。
The
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。
The
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。
The condensing
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。
In this embodiment, since the laser processing region of the crimp terminal has a three-dimensional structure, it is necessary to use a three-axis type for the
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。
Similarly to the
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。
The
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。
In the
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))。
More specifically, in the preceding press zone, first, the copper strip CS is punched ((1) in FIG. 4 (a)), and then the punched plate is bent into a semicircular shape (FIG. 4 ( In (2)) of a), the shape of the crimp terminal T is formed by bending into a circular tube in the next step ((3) of FIG. 4A). In the subsequent process, the connecting portion Td is formed by crushing the connecting portion between the circular crimping portion Ta and the connector portion Tb ((4) in FIG. 4A). Subsequently, when the crimp terminal T of the chain terminal TS is conveyed to the welding position P, the crimp terminal stopped at the welding position P by the
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。
According to the
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。
In the present embodiment, since the
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。
Moreover, since the
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。
The
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。 In the present embodiment described above, it is possible to provide a press apparatus provided with a welding machine capable of performing high-speed and high-precision pressing and welding.
[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。
[2. Second Embodiment]
A
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
Further, the
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。
Further, an air flow path AR is provided above the installation hole 15A so as to cross the through hole TH. An air injector (not shown) and a suction device are connected to the air flow path AR. By this air injector and suction device, a push-pull type air flow is formed in the air flow path AR in the direction indicated by the arrow in the figure. Even if the
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。
In this embodiment, the
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。
Further, as described above, since the laser irradiation is performed on the crimping terminal T of the chain terminal TS from below the
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。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, since the portion where the laser processing of the terminal is performed has a three-dimensional structure, it is necessary to use a three-axis type for the
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。
According to the
[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。
[3. Third Embodiment]
A
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。
As shown in FIG. 6, the
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。
The
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。
In the
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。
FIG. 7A is a stroke curve showing the raising / lowering operation of the
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。
(1) and (5) in FIG. 7 (b) show the positions where the
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。
(3) in FIG. 7B is a situation in which the
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。
(4) in FIG. 7 (b) shows a situation where the laser welding of the sealing portion formed in the connection portion Td has been completed. As shown in FIG. It is in the stage where the laser welding of the sealing portion to be completed is completed. In addition, in the aspect (3) to (4) in FIG. 7 (the same applies to (3) to (3)), the lowering speed of the
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。
Thus, as shown in the schematic diagram of FIG. 7B, even when the
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。
According to the
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。
In this aspect, it is preferable to use a telecentric lens capable of vertical irradiation in the scan area as the
[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。
[4. Fourth Embodiment]
A
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。
As shown in FIG. 8, the
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。
In the
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。
FIG. 9A is a stroke curve showing the lifting and lowering operation of the
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。
FIG. 9B shows five aspects of the movement of the
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。
FIGS. 9B and 9B show the positions where the
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。
(3) in FIG. 9B is a situation where the
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。
(4) in FIG. 9 (b) shows a situation where the laser welding of the sealing portion formed in the connection portion Td has been completed, and as shown in FIG. 9B, it is formed in the connection portion Td of the crimping portion Ta. It is in the stage where the laser welding of the sealing portion to be completed is completed. In addition, in the aspect (3) to (4) in FIG. 7 (the same applies to (3) to (3)), the lowering speed of the
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。
In this way, as shown in the schematic diagram of FIG. 9B, the laser beam LB can be swept to the butt interface Tc of the pressure-bonding portion Ta as the
[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。
[5. Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. Various modifications such as design changes can be added to each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art, and embodiments to which such modifications are added can also be included in the scope of the present invention.
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 1, 2, 3, 4 ... Pressing device, 10 ... Pressing machine, 11 ... Laser welding machine, 12 ... (Upper and lower) mold, 13 ... Lower mold, 14 ... Upper mold, 14a, 14b ... Column, 14c ... Notch, 14d ... support member, 15 ... bolster plate, 15A ... installation hole, 15B ... storage groove, 16 ... slide, 17 ... laser irradiation part, 17A ... galvano scanner, 17B ... condensing lens, 17C ... mirror, 17X, 17Y ... Mirror, 18 ... Bracket, 18a ... Column, 18b ... Beam, 18c ... Mirror bracket, CA ... Cable, C1, C2 ... Carrier, CS ... Copper strip, H ... Feed hole, LB ... Laser light, TH ... Through hole, AR ... air flow path, PE ... opening, ST ... (single piece) crimp terminal, T ... crimp terminal, Ta ... crimp part, Tb ... connector part, Tc ... butt interface, TR ... transport path, TS , TS1, TS2 , TS3 Chain terminal
Claims (6)
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。 A press machine that bends a continuously supplied plate-like body into a hollow shape, accommodates a conductor portion of a coated conductor, and forms a chain terminal having a crimping portion that can be crimped;
A welding machine provided with a laser irradiation means that brings two edges of the crimping part close to each other and irradiates a laser beam along the two edges to form a sealed structure.
The press machine forwardly conveys the chain terminal between a mold composed of a fixed lower mold and an upper mold provided to be movable away from the lower mold, and the upper and lower molds. A transport mechanism,
In either of the upper and lower molds, a through hole capable of irradiating a laser beam is formed in a direction perpendicular to the transport direction of the chain terminal,
The said laser irradiation means irradiates a laser beam to the said 2 edge part through the said through hole, The press apparatus characterized by the above-mentioned.
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。 The through hole is formed in the upper mold,
The press according to claim 1, wherein a support member that extends above an opening of the through hole formed in the upper mold and supports the laser irradiation unit is fixed outside the mold. apparatus.
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。 The through hole is formed in the lower mold,
The base supporting the lower mold is provided with an installation section for installing the laser irradiation means so that the laser beam can be irradiated from below the opening of the through hole formed in the lower mold. The press apparatus according to claim 1, wherein the press apparatus is provided.
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。 The through hole is formed in the upper mold,
The laser irradiation means is fixed to the outside of the mold,
The mirror for reflecting the laser beam from the laser irradiation means toward the through hole is provided in the vicinity of the opening of the through hole formed in the upper mold. Press device.
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。 The mirror is fixed to the upper mold,
The laser irradiation means irradiates the laser beam toward the mirror so that the reflected light of the mirror that moves in accordance with the separation movement of the upper mold moves along the two edge portions. The press apparatus according to claim 4.
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。 The mirror is fixed to an arm provided by extending from the laser irradiation means fixed to the outside of the mold above the opening of the through hole formed in the upper mold,
The press apparatus according to claim 4, wherein the laser irradiation unit irradiates the laser beam toward the mirror so that reflected light of the mirror moves along the two edges.
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