JP5981472B2 - Laser welding equipment - Google Patents

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Description

本発明は、被加工物の突き合わせ界面をレーザ照射により溶接するレーザ溶接装置に関する。   The present invention relates to a laser welding apparatus for welding a butt interface of workpieces 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(特許文献1、特許文献2)。   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 to the inside of an electric wire (patent document 1, patent document 2).

特開2001−167821号Japanese Patent Laid-Open No. 2001-167821 特開2012−069449号JP2012-0669449

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、圧着端子の圧着部(電線接続部)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突き合わせ界面全体をレーザ溶接により接合して圧着部を密閉構造にする試みがなされている。   Therefore, the crimping part (wire connection part) of the crimping terminal is bent into a cylindrical shape by press molding, and the entire butt interface at both ends of the plate material formed in the cylindrically bent part is joined by laser welding to seal the crimping part. Attempts have been made to structure.

しかしながら、圧着端子などの被加工物の種類が変わったり、摩耗した金型を交換すると、レーザ溶接におけるレーザの照射位置と被加工物の突き合わせ界面の相対位置とがずれてしまうことがある。   However, if the type of work piece such as a crimp terminal is changed or a worn die is replaced, the laser irradiation position in laser welding and the relative position of the butt interface of the work piece may shift.

本発明が解決しようとする課題は、被加工物の突き合わせ界面の位置のばらつきを許容して、当該突き合わせ界面をレーザ溶接して圧着部を密閉することができるレーザ溶接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 laser welding apparatus that allows variation in the position of a butt interface of a workpiece and laser-welds the butt interface to seal a crimping portion. .

上記課題を解決するために、本発明のレーザ溶接装置は、
キャリア部に片持ち支持された連鎖端子における圧着端子の圧着部の突き合わせ部分である突き合わせ界面を有する被加工物を溶接加工位置に供給し、当該被加工物の突き合わせ界面をレーザ照射により溶接するレーザ溶接装置であって、
前記レーザ光の照射開始に先立ち、前記レーザ光の照射位置と前記突き合わせ界面の位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれが所定の許容誤差よりも大きいか否かを判定し、前記位置ずれが許容誤差以下の場合には補正することなく、前記位置ずれが前記許容誤差よりも大きい場合には、前記レーザ光の照射位置を前記突き合わせ界面の位置に補正する照射位置補正手段と、
前記突き合わせ界面にレーザ光を照射するレーザ掃引照射手段と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the laser welding apparatus of the present invention is:
A laser that supplies a workpiece having a butt interface, which is a butt portion of a crimping portion of a crimp terminal in a chain terminal supported by a carrier , to a welding position, and welds the butt interface of the workpiece by laser irradiation. A welding device,
Prior to the start of the irradiation of the laser beam, a displacement detection means for detecting a displacement between the irradiation position of the laser beam and the position of the butt interface;
It is determined whether or not the positional deviation is larger than a predetermined allowable error. If the positional deviation is equal to or smaller than the allowable error, no correction is performed. Irradiation position correction means for correcting the irradiation position of light to the position of the butt interface;
And laser sweep irradiation means for irradiating the butt interface with laser light.

本発明のレーザ溶接装置は、キャリア部に片持ち支持された連鎖端子における圧着端子の圧着部の突き合わせ部分である突き合わせ界面の位置とレーザ光の照射位置との相対的な位置ずれが所定の許容誤差よりも大きいか否かを判定し、位置ずれが許容誤差以下の場合には補正することなく、位置ずれが許容誤差よりも大きい場合には補正する機能を有しているので、被加工物の突き合わせ界面の位置のばらつきを許容して溶接可能となり、圧着部を密閉できるため、当該突き合わせ界面を常に高品質にレーザ溶接することができる。 According to the laser welding apparatus of the present invention, the relative positional deviation between the position of the butting interface which is the butting portion of the crimping portion of the crimping terminal in the chain terminal supported by the carrier portion in a cantilever manner and the irradiation position of the laser beam has a predetermined tolerance. Since it has a function to determine whether or not the error is larger than the error, the correction is not performed when the positional deviation is less than the allowable error, and the correction is performed when the positional deviation is larger than the allowable error . Since it is possible to weld while allowing variation in the position of the butt interface, and the crimping portion can be sealed, the butt interface can always be laser-welded with high quality.

本発明のレーザ溶接装置において、前記被加工物を前記溶接加工位置に供給する送りローラを更に備え、
前記送りローラの外周面には、前記圧着端子の間隔に相当する一定のピッチで前記キャリア部に設けられた送り孔と係合する送り爪が周方向に等間隔に突設されていることが望ましい。
本発明のレーザ溶接装置において、
前記位置ずれ検出手段は、
前記被加工物を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に基づいて前記位置ずれを検出するための画像処理手段と、
前記被加工物の像を前記撮像手段の受光部に導く位置ずれ観測用光学装置と、を有し、
前記位置ずれ観測用光学装置の光路の一部は、
前記レーザ光を前記突き合わせ界面に導くための光学装置の光路と同軸に配置されていることが望ましい。
The laser welding apparatus of the present invention further comprises a feed roller for supplying the workpiece to the welding position,
On the outer peripheral surface of the feed roller, feed claws that engage with feed holes provided in the carrier portion at a constant pitch corresponding to the interval between the crimp terminals protrude in the circumferential direction at equal intervals. desirable.
In the laser welding apparatus of the present invention,
The positional deviation detecting means is
Imaging means for imaging the workpiece;
Image processing means for detecting the displacement based on an image picked up by the image pickup means;
An optical device for positional deviation observation that guides an image of the workpiece to a light receiving unit of the imaging unit;
A part of the optical path of the positional deviation observation optical device is:
It is desirable that the laser beam be disposed coaxially with the optical path of an optical device for guiding the laser beam to the butt interface.

上記のように構成されたレーザ溶接装置によれば、被加工物を前記溶接加工位置に供給する送りローラの外周面には、圧着端子の間隔に相当する一定のピッチでキャリア部に設けられた送り孔と係合する送り爪が周方向に等間隔に突設されているので、送り爪と送り孔とが係合するごとに送りローラとキャリア部との間の僅かな隙間に起因する圧着端子の搬送量のずれを防止することができる。
上記のように構成されたレーザ溶接装置によれば、被加工物の像を撮像手段の受光部に導く位置ずれ観測用光学装置の少なくとも一部の光路軸が、突き合わせ界面に照射されるレーザ光の落射光路と同軸に配置されていることにより、レーザ光が実際に照射される位置を含む被加工物の画像を確実に撮像することができる。そして、当該撮像された画像に基づいて、レーザ光の照射位置と被加工物の突き合わせ界面の位置との相対的な位置ずれを検出し、その位置ずれを解消するべくレーザ光の照射位置を補正することができる。また、位置ずれ観測用光学装置の光路の一部として、レーザ光の落射光路を利用することにより、レーザ光の照射位置において発生する飛散粒子や煙などの影響を受けない位置に撮像手段を配置して、常に清浄な環境下で被加工物の像を撮像することができる。
According to the laser welding apparatus configured as described above, the outer peripheral surface of the feed roller that supplies the workpiece to the welding position is provided on the carrier portion at a constant pitch corresponding to the interval between the crimp terminals. Since the feed claw that engages with the feed hole protrudes at equal intervals in the circumferential direction, the crimping caused by a slight gap between the feed roller and the carrier portion every time the feed claw and the feed hole are engaged. A shift in the transport amount of the terminal can be prevented.
According to the laser welding apparatus configured as described above, at least a part of the optical path axis of the misalignment observation optical device that guides the image of the workpiece to the light receiving unit of the imaging unit is irradiated to the butt interface. By being arranged coaxially with the incident light path, it is possible to reliably capture an image of the workpiece including the position where the laser light is actually irradiated. Then, based on the captured image, a relative displacement between the irradiation position of the laser beam and the position of the butt interface of the workpiece is detected, and the irradiation position of the laser beam is corrected to eliminate the displacement. can do. In addition, by using the laser beam epi-illumination path as part of the optical path of the positional deviation observation optical device, the imaging means is placed at a position that is not affected by scattered particles or smoke generated at the laser beam irradiation position. Thus, an image of the workpiece can be taken in a clean environment at all times.

本発明のレーザ溶接装置は、レーザ光の照射位置と突き合わせ界面の位置との相対的な位置ずれを補正する機能を有しているので、被加工物の突き合わせ界面の位置のばらつきを許容して溶接可能となり、圧着部を密閉できるため、当該突き合わせ界面を常に高品質にレーザ溶接することができる。   Since the laser welding apparatus of the present invention has a function of correcting the relative positional deviation between the irradiation position of the laser beam and the position of the butt interface, it allows variation in the position of the butt interface of the workpiece. Since welding is possible and the crimping part can be sealed, the butt interface can always be laser-welded with high quality.

本発明の第1の実施形態の装置構成図Device configuration diagram of the first embodiment of the present invention (a)突き合わせ界面に隙間が生じている被加工物と当該被加工物を挟み込む前の状態におけるクランプ装置の形態とを例示する概念図 (b)被加工物をクランプ装置で挟み込んだ状態で被加工物の突き合わせ界面にレーザ光を照射している状態を例示する概念図(A) Conceptual diagram illustrating the workpiece having a gap at the butt interface and the configuration of the clamping device in a state before the workpiece is sandwiched. (B) The workpiece in a state in which the workpiece is sandwiched by the clamping device. Conceptual diagram illustrating the state in which laser light is irradiated to the butt interface of the workpiece 本発明のレーザ溶接装置による溶接加工処理動作の流れを例示するフロー図The flowchart which illustrates the flow of the welding processing operation by the laser welding apparatus of this invention 本発明の第2の実施形態の装置構成図The apparatus block diagram of the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施形態の装置構成図The apparatus block diagram of the 3rd Embodiment of this invention 本発明の第4の実施形態の装置構成図Device configuration diagram of the fourth embodiment of the present invention 本発明のその他の実施形態の装置構成図The apparatus block diagram of other embodiment of this invention 本発明のレーザ溶接装置により溶接加工された圧着端子の斜視図The perspective view of the crimp terminal welded by the laser welding apparatus of this invention 図8の圧着端子の製造工程の概略を示す工程図Process drawing which shows the outline of the manufacturing process of the crimp terminal of FIG. レーザ溶接機を示すシステム構成図System configuration diagram showing a laser welder

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
この実施形態では、図8に例示する圧着端子80を製造するための装置構成について説明する。この圧着端子80は、図9に示すように、(a)帯状の金属板81をその長手方向(矢印Aの向き)に一定のピッチで順送しつつ、(b)キャリア部82と展開状態の端子素材83とを打ち抜き、(c)端子素材83を打ち抜き及び曲げ加工することにより箱状のコネクタ部84と筒状の圧着部85とを一体成型し、(d)圧着部85にできる板材両端の突き合わせ界面86及び先端封止部分の重ね合わせ部100をレーザ溶接により接合する、という一連の工程を経て製造される。ここで、突き合わせ界面とは、圧着部を構成する板材の曲げ方向における一方の端面と、もう一方の端面とを突き合わせて接触させた部分のことを言う。また、レーザ溶接は、重ね合わせ部100の長手方向の中間を端子幅方向に溶接するように行う。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
In this embodiment, an apparatus configuration for manufacturing the crimp terminal 80 illustrated in FIG. 8 will be described. As shown in FIG. 9, the crimp terminal 80 is (a) a belt-shaped metal plate 81 that is fed forward at a constant pitch in the longitudinal direction (direction of arrow A), and (b) the carrier portion 82 and the unfolded state. (C) A plate material that can be formed into a crimping portion 85 by integrally molding the box-shaped connector portion 84 and the cylindrical crimping portion 85 by punching and bending the terminal material 83. It is manufactured through a series of steps of joining the butted interface 86 at both ends and the overlapping portion 100 of the tip sealing portion by laser welding. Here, the abutting interface refers to a portion where one end surface in the bending direction of the plate material constituting the crimping portion and the other end surface are abutted and brought into contact with each other. Laser welding is performed so that the middle in the longitudinal direction of the overlapping portion 100 is welded in the terminal width direction.

[第1の実施形態]
図1は本発明のレーザ溶接装置の第1の実施形態を示すシステム構成図である。このレーザ溶接装置10は、被加工物である未溶接の圧着端子87を溶接加工位置に順次供給し、その圧着端子87の圧着部85の突き合わせ界面86をレーザ照射により溶接する装置である。圧着端子87は、図9(c)に示すように一定の間隔でキャリア部82に片持ち支持された連鎖端子88の形態で溶接加工位置Pに順次送り込まれて、レーザ照射による溶接加工が施される。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of a laser welding apparatus of the present invention. The laser welding apparatus 10 is an apparatus that sequentially supplies unwelded crimp terminals 87, which are workpieces, to a welding position, and welds a butt interface 86 of a crimp portion 85 of the crimp terminals 87 by laser irradiation. The crimp terminal 87 is sequentially fed to the welding position P in the form of a chain terminal 88 that is cantilevered and supported by the carrier portion 82 at a constant interval as shown in FIG. 9C, and is subjected to welding by laser irradiation. Is done.

レーザ溶接装置10は、レーザ光源20と、レーザ照射光学装置30と、送り装置40と、クランプ装置50と、位置ずれ検出装置60と、制御装置70と、を有している。   The laser welding apparatus 10 includes a laser light source 20, a laser irradiation optical device 30, a feeding device 40, a clamping device 50, a misalignment detection device 60, and a control device 70.

レーザ光源20は、公知のファイバレーザであり、希土類元素を添加した石英光ファイバをレーザ媒体に使用して近赤外領域の波長のレーザ光を発振する。   The laser light source 20 is a known fiber laser, and oscillates a laser beam having a wavelength in the near-infrared region using a quartz optical fiber doped with a rare earth element as a laser medium.

レーザ照射光学装置30は、レーザ光源20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。レーザ照射光学装置30は、光路軸シフト光学装置31と、ガルバノスキャナ(レーザ掃引照射手段)32と、集光レンズ33と、を有している。   The laser irradiation optical device 30 is an optical device for guiding the laser beam output from the laser light source 20 to the welding position P. The laser irradiation optical device 30 includes an optical path axis shift optical device 31, a galvano scanner (laser sweep irradiation means) 32, and a condenser lens 33.

光路軸シフト光学装置31は、レーザ光源20から水平方向に出力されたレーザ光を複数回に反射させて、レーザ光の光路軸を上方に平行にシフトさせる光学装置である。この例では、互いに平行且つ上下に離間させて入射角45°の姿勢で配置された2つの誘電体多層膜平面ミラー31A、31Bで構成されている。   The optical path axis shift optical device 31 is an optical device that reflects the laser light outputted in the horizontal direction from the laser light source 20 a plurality of times and shifts the optical path axis of the laser light upward in parallel. In this example, it is composed of two dielectric multilayer flat mirrors 31A and 31B which are arranged in parallel with each other and vertically spaced from each other with an incident angle of 45 °.

ガルバノスキャナ32は、2軸(XY)式ガルバノスキャナであり、光路軸シフト光学装置31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32X,32Y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87の突き合わせ界面86及び重ね合わせ部100にレーザ光LBを掃引照射する。ガルバノスキャナ32は、ガルバノ制御系34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32X,32Y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32X,32Y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 galvano scanner 32 is a two-axis (XY) type galvano scanner, and sequentially reflects the laser light from the optical path axis shift optical device 31 by two mirrors 32X and 32Y whose angles are controlled synchronously around axes orthogonal to each other. By doing so, the laser light LB is swept to the butted interface 86 and the overlapping portion 100 of the crimp terminal 87 stopped at the welding position P. The galvano scanner 32 is driven and controlled by a galvano control system 34. The irradiation position of the laser beam LB in the horizontal plane can be adjusted by controlling the angles of the mirrors 32X and 32Y, and the sweep speed of the laser beam LB can be adjusted by controlling the rotation speed of the mirrors 32X and 32Y. .

集光レンズ33は、ガルバノスキャナ32からのレーザ光を圧着端子87の突き合わせ界面86の位置に集光させる光結合系である。集光レンズ33には、テレセントリックレンズ又はfθレンズが用いられる。   The condensing lens 33 is an optical coupling system that condenses the laser light from the galvano scanner 32 at the position of the butt interface 86 of the crimp terminal 87. As the condenser lens 33, a telecentric lens or an fθ lens is used.

送り装置40は、連鎖端子88を圧着端子87の並んでいる間隔Lに相当する一定のピッチで送ることにより、圧着端子87を溶接加工位置Pに順次供給する装置である。送り装置40は、連鎖端子88の送り方向における溶接加工位置Pの上流側近傍と下流側近傍とに、連鎖端子88のキャリア部82を上下から挟んで回転する双ローラ41、42を有している。双ローラ41、42は、キャリア部82の下面に接する送りローラ41A、42Aと、上面に接する押さえローラ41B、42Bとからなる。押さえローラ41B、42Bは、キャリア部82を上方から押さえつつ従動回転する。送りローラ41A、42Aは、図示しない駆動機構により一定速度で回転駆動される。送りローラ41A、42Aの外周面には、周方向に等間隔に送り爪45が突設されている。送り爪45は、キャリア部82の送り孔89(図9参照)に係合する。送りローラ41A、42Aが一定角度回転する毎に、キャリア部82の送り孔89に係合している送り爪45が連鎖端子88を圧着端子87の並んでいる間隔L分だけ移動させる。   The feeding device 40 is a device that sequentially supplies the crimp terminals 87 to the welding position P by feeding the chain terminals 88 at a constant pitch corresponding to the interval L where the crimp terminals 87 are arranged. The feeding device 40 has twin rollers 41 and 42 that rotate while sandwiching the carrier portion 82 of the chain terminal 88 from above and below in the vicinity of the upstream side and the downstream side of the welding position P in the feed direction of the chain terminal 88. Yes. The twin rollers 41 and 42 include feed rollers 41A and 42A that are in contact with the lower surface of the carrier portion 82, and pressing rollers 41B and 42B that are in contact with the upper surface. The pressing rollers 41B and 42B are driven to rotate while pressing the carrier portion 82 from above. The feed rollers 41A and 42A are rotationally driven at a constant speed by a drive mechanism (not shown). Feeding claws 45 project from the outer peripheral surfaces of the feeding rollers 41A and 42A at equal intervals in the circumferential direction. The feed claw 45 engages with a feed hole 89 (see FIG. 9) of the carrier portion 82. Each time the feed rollers 41 </ b> A and 42 </ b> A rotate by a certain angle, the feed claw 45 engaged with the feed hole 89 of the carrier portion 82 moves the chain terminal 88 by an interval L where the crimp terminals 87 are arranged.

クランプ装置50は、溶接加工位置Pに供給された圧着端子87を精度良く位置決めするための装置である。クランプ装置50は、上クランプ治具51と、下クランプ治具52と、圧着端子87の背面側(クランプ治具52の背面側)から光を照射する照明装置53とを有し、両クランプ治具51、52で圧着端子87の圧着部85に最低3点で接触するように上下から挟み込む。このため、クランプ治具51には、例えば、圧着部85と2点で当接して押さえ込む略ハ字型部51aが形成されている。一方、クランプ治具52には、圧着部85と一点で当接する略平らな当接面52aが形成されている。両クランプ治具51、52で圧着端子87の圧着部85を上下から挟み込むことにより、圧着部85の突き合わせ界面86を、図2(b)に示すように、レーザ光LBを照射可能な位置に位置決めをすることができる。また、上クランプ治具51には、突き合わせ界面86へのレーザ光LBの照射の邪魔にならないようにスリット51bが形成されている。   The clamp device 50 is a device for accurately positioning the crimp terminal 87 supplied to the welding position P. The clamp device 50 includes an upper clamp jig 51, a lower clamp jig 52, and an illumination device 53 that emits light from the back side of the crimp terminal 87 (the back side of the clamp jig 52). The tools 51 and 52 are sandwiched from above and below so as to contact the crimping portion 85 of the crimping terminal 87 at least at three points. For this reason, the clamp jig 51 is formed with, for example, a substantially C-shaped portion 51 a that abuts and presses against the crimping portion 85 at two points. On the other hand, the clamp jig 52 is formed with a substantially flat contact surface 52a that contacts the crimping portion 85 at one point. By sandwiching the crimping portion 85 of the crimping terminal 87 from above and below by the clamp jigs 51 and 52, the butt interface 86 of the crimping portion 85 is placed at a position where the laser beam LB can be irradiated as shown in FIG. Can be positioned. Further, the upper clamp jig 51 is formed with a slit 51b so as not to obstruct the irradiation of the laser beam LB to the butt interface 86.

位置ずれ検出装置60は、レーザ光の照射開始に先立ち、レーザ光LBの照射位置と突き合わせ界面86の位置との相対的な位置ずれを検出するための検出装置である。位置ずれ検出装置60は、溶接加工位置Pに供給された圧着端子87の圧着部85を撮像するための撮像装置61と、溶接加工位置Pを明るく照らす照明装置62と、圧着部85の像を撮像装置61の受光部に導き結像させる位置ずれ観測用光学装置63と、撮像装置61により撮像された画像に基づいて突き合わせ界面86の位置を検出するための画像処理系64と、を有している。   The positional deviation detection device 60 is a detection device for detecting a relative positional deviation between the irradiation position of the laser beam LB and the position of the butt interface 86 prior to the start of laser beam irradiation. The misalignment detection device 60 captures an image of the crimping portion 85 of the crimping terminal 87 supplied to the welding processing position P, an illumination device 62 that illuminates the welding processing position P, and an image of the crimping portion 85. An optical device 63 for observing misalignment that is guided to the light receiving unit of the image pickup device 61 and forms an image; and an image processing system 64 for detecting the position of the butt interface 86 based on the image picked up by the image pickup device 61. ing.

撮像装置61には、CCD(Carge-Cupled Dice)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)など固体撮像素子を用いたイメージセンサが使用される。照明装置62には、LED(Light Emitting Diode)ランプやハロゲンランプなどが使用される。   For the imaging device 61, an image sensor using a solid-state imaging device such as a CCD (Carge-Cupled Dice) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) is used. For the lighting device 62, an LED (Light Emitting Diode) lamp, a halogen lamp, or the like is used.

位置ずれ観測用光学装置63は、その光路の大部分がレーザ照射光学装置30の光路と同軸に配置されている。この例では、光路軸シフト光学装置31の一方の誘電体多層膜平面ミラー31Bからガルバノスキャナ32に至る光路35と、レーザ照射光学装置30の落射光路36すなわち、ガルバノスキャナ32から溶接加工位置Pに至る光路とを、位置ずれ観測用光学装置63の光路として利用している。そして、誘電体多層膜平面ミラー31Bと撮像装置61との間に結像レンズ65が配置されている。この構成により、溶接加工位置Pに供給された圧着端子87の圧着部85の像が、集光レンズ33、ガルバノスキャナ32、誘電体多層膜平面ミラー31B、結像レンズ65を順次経て、撮像装置61の受光部に結像される。撮像装置61は、受光像を撮像し、得られた画像データを出力する。撮像装置61から出力された画像データは、画像処理系64に入力される。画像処理系64は、入力された画像データにエッジ検出処理などを施すことにより、圧着端子87の突き合わせ界面86の位置を検出する。   Most of the optical path of the positional deviation observation optical device 63 is arranged coaxially with the optical path of the laser irradiation optical device 30. In this example, an optical path 35 from one dielectric multilayer flat mirror 31B of the optical path axis shift optical device 31 to the galvano scanner 32 and an incident light path 36 of the laser irradiation optical device 30, that is, from the galvano scanner 32 to the welding processing position P. The reaching optical path is used as the optical path of the positional deviation observation optical device 63. An imaging lens 65 is disposed between the dielectric multilayer flat mirror 31B and the imaging device 61. With this configuration, the image of the crimping portion 85 of the crimping terminal 87 supplied to the welding position P sequentially passes through the condenser lens 33, the galvano scanner 32, the dielectric multilayer flat mirror 31B, and the imaging lens 65, and then the imaging device. An image is formed on the light receiving portion 61. The imaging device 61 captures a received light image and outputs the obtained image data. The image data output from the imaging device 61 is input to the image processing system 64. The image processing system 64 detects the position of the butt interface 86 of the crimp terminal 87 by performing edge detection processing or the like on the input image data.

制御装置70は、このレーザ溶接装置10の全体の動作を統括制御するコンピュータシステムである。制御装置70は、画像処理系64からのデータに基づいて、レーザ光LBの照射位置を補正する照射位置補正手段として機能する。   The control device 70 is a computer system that performs overall control of the overall operation of the laser welding apparatus 10. The control device 70 functions as an irradiation position correction unit that corrects the irradiation position of the laser beam LB based on the data from the image processing system 64.

上記のように構成されたレーザ溶接装置10の動作を図3に例示するフロー図に従って説明する。レーザ溶接装置10は、送り装置40により未溶接処理の圧着端子87を溶接加工位置Pに供給する度に(S1)、その圧着端子87の圧着部85をクランプ装置50でクランプし(S2)、位置決めを行った状態で、圧着部85を撮像する(S3)。撮像により得られた画像データに基づいて、圧着部85に存在する突き合わせ界面86の位置を検出する(S4)。検出された突き合わせ界面86の位置とレーザ光LBの照射位置(現在の設定位置)との間の距離Dを測定し(S5)、測定された距離Dが許容誤差(閾値)ΔDより大であるか否か判定する(S6)。測定された距離Dが許容誤差ΔD以下であれば(S6でNo)、現在の設定位置のままレーザ光LBを照射してレーザ溶接を実行する(S7)。一方、測定された距離Dが許容誤差ΔDより大の場合(S6でYes)、レーザ光LBの照射位置と突き合わせ界面86の位置との間に相対的な位置ずれが生じたと判断し、レーザ光LBの照射位置を突き合わせ界面86の位置に補正した後(S8)、レーザ溶接を実行する(S7)。その後、クランプを解除し(S9)、未溶接処理の圧着端子87を溶接加工位置Pに供給する処理(S1)に戻る。   The operation of the laser welding apparatus 10 configured as described above will be described with reference to the flowchart illustrated in FIG. The laser welding apparatus 10 clamps the crimping portion 85 of the crimping terminal 87 with the clamp device 50 (S2) each time the unwelded crimping terminal 87 is supplied to the welding position P by the feeding device 40 (S1). In the state where the positioning is performed, the crimping portion 85 is imaged (S3). Based on the image data obtained by imaging, the position of the butt interface 86 existing in the crimping portion 85 is detected (S4). The distance D between the detected position of the butt interface 86 and the irradiation position (current set position) of the laser beam LB is measured (S5), and the measured distance D is larger than the allowable error (threshold value) ΔD. Whether or not (S6). If the measured distance D is equal to or smaller than the allowable error ΔD (No in S6), laser welding is performed by irradiating the laser beam LB at the current set position (S7). On the other hand, if the measured distance D is larger than the allowable error ΔD (Yes in S6), it is determined that a relative positional deviation has occurred between the irradiation position of the laser beam LB and the position of the butt interface 86, and the laser beam After correcting the irradiation position of LB to the position of the butt interface 86 (S8), laser welding is performed (S7). Thereafter, the clamp is released (S9), and the process returns to the process (S1) of supplying the unwelded crimp terminal 87 to the welding position P.

上記のように、このレーザ溶接装置10は、レーザ光LBの照射開始に先立ち、レーザ光LBの照射位置と突き合わせ界面86の位置との相対的な位置ずれを検出する処理を行い、その結果、位置ずれが検出された場合には、レーザ光LBの照射位置を突き合わせ界面86の位置に補正した後、レーザ光LBの照射を開始してレーザ溶接を実行する。したがって、このレーザ溶接装置10によれば、溶接加工位置Pに次々と供給される圧着端子87の突き合わせ界面86の位置のばらつきを許容して、全ての圧着端子87の突き合わせ界面86を高品質にレーザ溶接することができる。   As described above, the laser welding apparatus 10 performs a process of detecting a relative displacement between the irradiation position of the laser beam LB and the position of the butt interface 86 before starting the irradiation of the laser beam LB. When the positional deviation is detected, the irradiation position of the laser beam LB is corrected to the position of the butt interface 86, and then the irradiation of the laser beam LB is started to perform laser welding. Therefore, according to the laser welding apparatus 10, variations in the positions of the butt interfaces 86 of the crimp terminals 87 that are successively supplied to the welding position P are allowed, and the butt interfaces 86 of all the crimp terminals 87 are of high quality. Laser welding is possible.

また、この実施形態のレーザ溶接装置10によれば、圧着部85の像を撮像装置61の受光部に導く位置ずれ観測用光学装置63の一部の光路軸が、突き合わせ界面86に照射されるレーザ光LBの落射光路36と同軸に配置されていることにより、レーザ光LBが実際に照射される位置を含む圧着部85の画像を確実に撮像することができる。そして、当該撮像された画像に基づいて、レーザ光LBの照射位置と圧着部85の突き合わせ界面の位置との相対的な位置ずれを検出し、その位置ずれを解消するべくレーザ光LBの照射位置を補正することができる。また、位置ずれ観測用光学装置63の光路の一部としてレーザ光LBの落射光路36を利用することにより、レーザ光LBの照射位置において発生する飛散粒子や煙などの影響を受けない位置に撮像装置61を配置して、常に清浄な環境下で圧着部85の像を撮像することができる。
また、送りローラ41A、42Aの外周面には送り爪45が突設されているため、圧着端子87の搬送時に送り爪45がキャリア部82の送り孔89に係合する。これによって、送りローラ41A、42Aとキャリア部82との間の僅かな隙間に起因する圧着端子87の搬送量のずれを防止することができ、高精度な位置決めを行うことができる。
また、クランプ装置50の背面側にバックライト53を設けたので、このバックライト53からの光の照射により圧着端子87の輪郭がより明瞭となるため、より高精度な位置決めを行うことができる。
Further, according to the laser welding apparatus 10 of this embodiment, a part of the optical axis of the misalignment observation optical device 63 that guides the image of the crimping portion 85 to the light receiving portion of the imaging device 61 is irradiated to the butt interface 86. By being arranged coaxially with the incident light path 36 of the laser beam LB, it is possible to reliably capture an image of the crimping portion 85 including the position where the laser beam LB is actually irradiated. Then, based on the captured image, a relative positional shift between the irradiation position of the laser beam LB and the position of the butt interface of the crimping portion 85 is detected, and the irradiation position of the laser beam LB to eliminate the positional shift. Can be corrected. Further, by using the incident light path 36 of the laser beam LB as a part of the optical path of the positional deviation observation optical device 63, an image is picked up at a position not affected by scattered particles or smoke generated at the irradiation position of the laser beam LB. By arranging the device 61, an image of the crimping portion 85 can be taken in a clean environment at all times.
Since the feed claws 45 project from the outer peripheral surfaces of the feed rollers 41 </ b> A and 42 </ b> A, the feed claws 45 engage with the feed holes 89 of the carrier portion 82 when the crimp terminal 87 is conveyed. Accordingly, it is possible to prevent a shift in the conveyance amount of the crimp terminal 87 caused by a slight gap between the feed rollers 41A and 42A and the carrier portion 82, and highly accurate positioning can be performed.
In addition, since the backlight 53 is provided on the back side of the clamp device 50, the outline of the crimp terminal 87 becomes clearer by the irradiation of light from the backlight 53, so that more accurate positioning can be performed.

[第2の実施形態]
図4は本発明のレーザ溶接装置の第2の実施形態を示すシステム構成図である。以下、第1の実施形態と共通の構成要素については図中に同一符号を付し、説明を適宜省略する。第1の実施形態では、溶接加工位置Pの近傍に照明装置62を設け、照明装置62の照明光で圧着部85を直接照らすようにしているが、図4に示す第2の実施形態では、光路軸シフト光学装置31の誘電体多層膜平面ミラー31Aに臨ませて照明装置66が設けられ、照明装置66から出射された照明光が、レーザ照射光学装置30の光路軸を通って溶接加工位置Pに導かれるようになっている。すなわち、この例では、光路軸シフト光学装置31の両多層膜平面ミラー31A、31B間の光路37と、誘電体多層膜平面ミラー31Bからガルバノスキャナ32に至る光路35と、レーザ照射光学装置30の落射光路36とを、照明光の光路として利用している。照明光の光路としてレーザ光LBの落射光路36を利用することにより、レーザ光LBの照射位置において発生する飛散粒子や煙などの影響を受けない位置に照明装置66を配置することができる。また、確実に材料表面をむらなく照明でき、送り装置40やクランプ装置50との位置的干渉をさけることができる。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a system configuration diagram showing a second embodiment of the laser welding apparatus of the present invention. In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted as appropriate. In the first embodiment, the illumination device 62 is provided in the vicinity of the welding position P, and the crimping portion 85 is directly illuminated by the illumination light of the illumination device 62. However, in the second embodiment shown in FIG. An illuminating device 66 is provided so as to face the dielectric multilayer flat mirror 31A of the optical path axis shift optical device 31, and the illumination light emitted from the illuminating device 66 passes through the optical path axis of the laser irradiation optical device 30 and is welded. P is led. That is, in this example, the optical path 37 between both multilayer film plane mirrors 31A and 31B of the optical path axis shift optical device 31, the optical path 35 from the dielectric multilayer film plane mirror 31B to the galvano scanner 32, and the laser irradiation optical device 30 The incident light path 36 is used as an optical path for illumination light. By using the incident light path 36 of the laser light LB as the optical path of the illumination light, the illumination device 66 can be disposed at a position that is not affected by scattered particles or smoke generated at the irradiation position of the laser light LB. In addition, the material surface can be reliably illuminated evenly, and positional interference with the feeding device 40 and the clamping device 50 can be avoided.

[第3の実施形態]
図5は本発明のレーザ溶接装置の第3の実施形態を示すシステム構成図である。第1の実施形態では、ガルバノスキャナ32を備え、レーザ光源20からのレーザ光LBをガルバノスキャナ32内の2つのミラー32X、32YでXY方向(水平方向)に振ることにより、圧着端子87の突き合わせ界面86に沿ってレーザ光LBを掃引する構成を採用しているが、図5に示す第3の実施形態では、レーザ加工ヘッド90を備え、そのレーザ加工ヘッド90自体をXY方向(水平方向)に移動させることにより、レーザ光LBを掃引する。レーザ加工ヘッド90内には、レーザ光源20からのレーザ光LBを下向きに直角に反射させて溶接加工位置Pに落射させる誘電体多層膜平面ミラー91と、誘電体多層膜平面ミラー91からのレーザ光LBを圧着端子87の突き合わせ界面86の位置に集光させる集光レンズ92とが設けられている。さらに、レーザ加工ヘッド90内には、撮像装置61と、結像レンズ65とが設けられている。撮像装置61及び結像レンズ65は、落射光路36と同軸に配置されており、溶接加工位置Pにある圧着端子87の圧着部85の像が集光レンズ92、誘電体多層膜平面ミラー91、結像レンズ65を順次経て、撮像装置61の受光部に結像される。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a system configuration diagram showing a third embodiment of the laser welding apparatus of the present invention. In the first embodiment, the galvano scanner 32 is provided, and the laser light LB from the laser light source 20 is shaken in the XY direction (horizontal direction) by the two mirrors 32X and 32Y in the galvano scanner 32, thereby matching the crimp terminal 87. Although the configuration in which the laser beam LB is swept along the interface 86 is adopted, the third embodiment shown in FIG. 5 includes a laser processing head 90, and the laser processing head 90 itself is XY direction (horizontal direction). The laser beam LB is swept by moving to. In the laser processing head 90, a dielectric multilayer flat mirror 91 that reflects the laser beam LB from the laser light source 20 downward at right angles and falls on the welding processing position P, and a laser from the dielectric multilayer flat mirror 91. A condensing lens 92 that condenses the light LB at the position of the butt interface 86 of the crimp terminal 87 is provided. Further, in the laser processing head 90, an imaging device 61 and an imaging lens 65 are provided. The imaging device 61 and the imaging lens 65 are arranged coaxially with the incident light path 36, and the image of the crimping portion 85 of the crimping terminal 87 at the welding position P is a condensing lens 92, a dielectric multilayer flat mirror 91, The light passes through the imaging lens 65 in order and forms an image on the light receiving portion of the imaging device 61.

この第3の実施形態のレーザ溶接装置10においても、圧着部85の像を撮像装置61の受光部に導く位置ずれ観測用光学装置63の一部の光路軸が、突き合わせ界面86に照射されるレーザ光LBの落射光路36と同軸に配置されていることにより、レーザ光LBが実際に照射される位置を含む圧着部85の画像を確実に撮像することができる。そして、当該撮像された画像に基づいて、レーザ光LBの照射位置と圧着部85の突き合わせ界面の位置との相対的な位置ずれを検出し、その位置ずれを解消するべくレーザ光LBの照射位置を補正することができる。   Also in the laser welding apparatus 10 of the third embodiment, a part of the optical path axis of the misalignment observation optical device 63 that guides the image of the crimping portion 85 to the light receiving portion of the imaging device 61 is irradiated to the butt interface 86. By being arranged coaxially with the incident light path 36 of the laser beam LB, it is possible to reliably capture an image of the crimping portion 85 including the position where the laser beam LB is actually irradiated. Then, based on the captured image, a relative positional shift between the irradiation position of the laser beam LB and the position of the butt interface of the crimping portion 85 is detected, and the irradiation position of the laser beam LB to eliminate the positional shift. Can be corrected.

[第4の実施形態]
図6は本発明のレーザ溶接装置の第4の実施形態を示すシステム構成図である。第3の実施形態では、溶接加工位置Pの近傍に照明装置62を設け、照明装置62の照明光で圧着部85を直接照らすようにしているが、図6に示す第4の実施形態では、照明装置66が溶接加工位置Pから遠く離れたレーザ光源20の近傍に設けられている。レーザ光源20の近傍には、レーザ光源20から出力されたレーザ光LBを反射させてレーザ加工ヘッド90内の誘電体多層膜平面ミラー91に導く誘電体多層膜平面ミラー67が設けられている。照明装置66は両誘電体多層膜平面ミラー67、91と同軸に配置されている。そして、照明装置66から出射された照明光が、レーザ照射光学装置30の光路軸を通って溶接加工位置Pに導かれるようになっている。すなわち、この例では、レーザ照射光学装置30の両多層膜平面ミラー67、91間の光路38と、落射光路36とを、照明光の光路として利用している。照明光の光路としてレーザ光LBの落射光路36を利用することにより、レーザ光63の照射位置において発生する飛散粒子や煙などの影響を受けない位置に照明装置66を配置することができる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a system configuration diagram showing a fourth embodiment of the laser welding apparatus of the present invention. In 3rd Embodiment, although the illuminating device 62 is provided in the vicinity of the welding process position P and it is made to illuminate the crimping | compression-bonding part 85 directly with the illumination light of the illuminating device 62, in 4th Embodiment shown in FIG. An illumination device 66 is provided in the vicinity of the laser light source 20 far from the welding processing position P. In the vicinity of the laser light source 20, a dielectric multilayer flat mirror 67 that reflects the laser light LB output from the laser light source 20 and guides it to the dielectric multilayer flat mirror 91 in the laser processing head 90 is provided. The illuminating device 66 is arranged coaxially with both dielectric multilayer flat mirrors 67 and 91. The illumination light emitted from the illumination device 66 is guided to the welding processing position P through the optical path axis of the laser irradiation optical device 30. That is, in this example, the optical path 38 between the multilayer mirrors 67 and 91 of the laser irradiation optical device 30 and the incident light path 36 are used as the optical path of illumination light. By using the incident light path 36 of the laser beam LB as the optical path of the illumination light, the illumination device 66 can be disposed at a position that is not affected by scattered particles or smoke generated at the irradiation position of the laser beam 63.

[その他の実施形態]
本発明の構成は上記実施形態の構成に限定されるものではない。たとえば、ミラーやレンズの配置などは適宜変更可能である。また、上記の例では、レーザ光源20としてファイバレーザを使用した場合について説明したが、レーザ光源20はファイバレーザに限定されない。上記の例では、位置ずれ検出装置60が照明装置62、66を有しているが、溶接加工位置Pに供給された圧着端子87の圧着部85の像を誘電体多層膜平面ミラー31B、91を透過させて撮像装置61で受光できる十分な明るさが得られているならば、照明装置62、66は省略可能である。被加工物についても圧着端子に限るものではない。
[Other Embodiments]
The configuration of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment. For example, the arrangement of mirrors and lenses can be changed as appropriate. In the above example, the case where a fiber laser is used as the laser light source 20 has been described. However, the laser light source 20 is not limited to a fiber laser. In the above example, the misregistration detection device 60 includes the illumination devices 62 and 66. However, the images of the crimping portion 85 of the crimping terminal 87 supplied to the welding position P are obtained from the dielectric multilayer flat mirrors 31B and 91. , And the illumination devices 62 and 66 can be omitted. The workpiece is not limited to the crimp terminal.

また、図7は、図1に示す第1の実施形態の構成からクランプ装置50を省いた装置構成図である。図7に示すように、クランプ装置50を省いた場合には、送りローラ41A、42Aとキャリア部82の送り孔89との係合において、位置ずれが発生するが、上記実施形態においては、全ての圧着端子の画像処理をして突き合わせ界面の位置ずれを補正しながらレーザ照射することができる。また、圧着部のクランプ工程を省くことができ、圧着端子の搬送から溶接に至るまでの作業効率を向上させることができる。   FIG. 7 is a device configuration diagram in which the clamp device 50 is omitted from the configuration of the first embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 7, when the clamping device 50 is omitted, misalignment occurs in the engagement between the feed rollers 41 </ b> A and 42 </ b> A and the feed hole 89 of the carrier portion 82. It is possible to perform laser irradiation while performing image processing of the crimp terminal and correcting the positional deviation of the butt interface. Moreover, the clamping process of a crimping | compression-bonding part can be skipped, and the work efficiency from conveyance of a crimping terminal to welding can be improved.

また、図10は、レーザ溶接機210を示すシステム構成図である。このレーザ溶接機210は、被加工物である未溶接の圧着端子287を溶接加工位置に順次供給し、その圧着端子287の圧着部285の突き合わせ界面286a及び重ね合わせ部286bをレーザ照射により溶接する装置である。圧着端子287は、一定の間隔でキャリア部282に片持ち支持された連鎖端子288の形態で溶接加工位置Pに順次送り込まれて、レーザ照射による溶接加工が施される。   FIG. 10 is a system configuration diagram showing the laser welding machine 210. The laser welder 210 sequentially supplies unwelded crimp terminals 287, which are workpieces, to welding positions, and welds the butt interface 286a of the crimp portion 285 and the overlapping portion 286b of the crimp terminal 287 by laser irradiation. Device. The crimp terminals 287 are sequentially fed to the welding position P in the form of chain terminals 288 that are cantilevered and supported by the carrier portion 282 at regular intervals, and are subjected to welding by laser irradiation.

レーザ溶接機210は、レーザ光源220と、レーザ照射光学装置230と、送り装置240と、被加工物保持機構250と、制御装置270と、を有している。   The laser welder 210 includes a laser light source 220, a laser irradiation optical device 230, a feeding device 240, a workpiece holding mechanism 250, and a control device 270.

レーザ照射光学装置230は、レーザ光源220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。レーザ照射光学装置230は、X・Y軸スキャナ231と、Z軸スキャナ232と、集光レンズ233と、を有している。   The laser irradiation optical device 230 is an optical device for guiding the laser beam output from the laser light source 220 to the welding position P. The laser irradiation optical device 230 includes an X / Y axis scanner 231, a Z axis scanner 232, and a condenser lens 233.

X・Y軸スキャナ231は、2軸(XY)式ガルバノスキャナであり、レーザ光源220からのレーザ光LB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231X,231Y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287の突き合わせ界面286a及び重ね合わせ部286bにレーザ光LBを掃引照射する。   The X / Y-axis scanner 231 is a two-axis (XY) type galvano scanner, and sequentially includes two mirrors 231X and 231Y whose angles are controlled in synchronization with each other around axes orthogonal to each other. By reflecting the laser beam LB, the laser light LB is swept onto the butt interface 286a and the overlapping portion 286b of the crimp terminal 287 stopped at the welding position P.

Z軸スキャナ232は、X・Y軸スキャナ231により走査されるレーザ光LBの照射方向(Z軸方向)における焦点位置を調節するための光学装置である。Z軸スキャナ232は、X・Y軸スキャナ231に入射するレーザ光LBの光路上に設けられている。   The Z-axis scanner 232 is an optical device for adjusting the focal position in the irradiation direction (Z-axis direction) of the laser beam LB scanned by the X / Y-axis scanner 231. The Z-axis scanner 232 is provided on the optical path of the laser beam LB incident on the X / Y-axis scanner 231.

X・Y軸スキャナ231及びZ軸スキャナ232は、ガルバノ制御系234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231X,231Y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231X,231Y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 X / Y axis scanner 231 and the Z axis scanner 232 are driven and controlled by a galvano control system 234. The irradiation position of the laser beam LB in the horizontal plane can be adjusted by controlling the angles of the mirrors 231X and 231Y, and the sweep speed of the laser beam LB can be adjusted by controlling the rotation speed of the mirrors 231X and 231Y. .

集光レンズ233は、X・Y軸スキャナ231からのレーザ光LBを圧着端子287の突き合わせ界面286a及び重ね合わせ部286bの位置に集光させる光結合系である。集光レンズ233には、テレセントリックレンズ又はfθレンズが用いられる。   The condensing lens 233 is an optical coupling system that condenses the laser light LB from the X / Y-axis scanner 231 at the positions of the butt interface 286 a and the overlapping portion 286 b of the crimp terminal 287. As the condenser lens 233, a telecentric lens or an fθ lens is used.

送り装置240は、連鎖端子288を圧着端子287の並んでいる間隔Lに相当する一定のピッチで送ることにより、圧着端子287を溶接加工位置Pに順次供給する装置である。送り装置240は、連鎖端子288の送り方向における溶接加工位置Pの上流側近傍と下流側近傍とに、連鎖端子288のキャリア部282を上下から挟んで回転する双ローラ241、242を有している。双ローラ241、242は、キャリア部282の下面に接する送りローラ241A、242Aと、上面に接する押さえローラ241B、242Bとからなる。押さえローラ241B、242Bは、キャリア部282を上方から押さえつつ従動回転する。送りローラ241A、242Aは、図示しない駆動機構により一定速度で回転駆動される。送りローラ241A、242Aの外周面には、周方向に等間隔に送り爪245が突設されている。送り爪245は、キャリア部282の送り孔に係合する。送りローラ241A、242Aが一定角度回転する毎に、キャリア部282の送り孔に係合している送り爪245が連鎖端子288を圧着端子287の並んでいる間隔L分だけ移動させる。   The feeding device 240 is a device that sequentially supplies the crimp terminals 287 to the welding position P by feeding the chain terminals 288 at a constant pitch corresponding to the interval L where the crimp terminals 287 are arranged. The feeding device 240 has twin rollers 241 and 242 that rotate while sandwiching the carrier portion 282 of the chain terminal 288 from above and below in the vicinity of the upstream side and the downstream side of the welding position P in the feed direction of the chain terminal 288. Yes. The twin rollers 241 and 242 include feed rollers 241A and 242A that are in contact with the lower surface of the carrier portion 282, and pressing rollers 241B and 242B that are in contact with the upper surface. The pressing rollers 241B and 242B are driven to rotate while pressing the carrier portion 282 from above. The feed rollers 241A and 242A are rotationally driven at a constant speed by a drive mechanism (not shown). Feed claws 245 project from the outer peripheral surfaces of the feed rollers 241A and 242A at equal intervals in the circumferential direction. The feed claw 245 engages with the feed hole of the carrier portion 282. Each time the feed rollers 241A and 242A rotate by a certain angle, the feed claw 245 engaged with the feed hole of the carrier portion 282 moves the chain terminal 288 by the interval L where the crimp terminals 287 are arranged.

被加工物保持機構250は、溶接加工位置Pに供給された圧着端子287を適正な位置・姿勢に保持するとともに突き合わせ界面286aの隙間を解消するための装置である。
なお、同軸観測系と組み合わせられるZ軸フォーカスシステムは、レーザ光源とガルバノスキャナもしくはレーザ加工ヘッドの間にあってもよい。具体的には、図1、4、7のレーザ光源20と誘電体多層膜平面ミラー31Aとの間、図5のレーザ光源20と誘電体多層膜平面ミラー91との間、図6のレーザ光源20と誘電体多層膜平面ミラー67との間に設置すればよい。
すなわち、本発明は金属板材相互の突合せ界面を有する被加工物全般のレーザ溶接装置に適用できる。
The workpiece holding mechanism 250 is a device for holding the crimp terminal 287 supplied to the welding position P in an appropriate position and posture and eliminating the gap at the butt interface 286a.
Note that the Z-axis focusing system combined with the coaxial observation system may be located between the laser light source and the galvano scanner or the laser processing head. Specifically, between the laser light source 20 of FIGS. 1, 4 and 7 and the dielectric multilayer flat mirror 31A, between the laser light source 20 of FIG. 5 and the dielectric multilayer flat mirror 91, and the laser light source of FIG. 20 and the dielectric multilayer flat mirror 67 may be installed.
That is, the present invention can be applied to a laser welding apparatus for all workpieces having a butt interface between metal plate materials.

10 レーザ溶接装置
20 レーザ光源
30 レーザ照射光学装置
31 光路軸シフト光学装置
32 ガルバノスキャナ(レーザ掃引照射手段)
33 集光レンズ
36 落射光路
40 送り装置
50 クランプ装置(隙間解消装置)
60 位置ずれ検出装置
61 撮像装置
63 位置ずれ観測用光学装置
64 画像処理系
70 制御装置(照射位置補正手段)
80 圧着端子
85 圧着部
86 突き合わせ界面
87 圧着端子(被加工物)
LB レーザ光
P 溶接加工位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser welding apparatus 20 Laser light source 30 Laser irradiation optical apparatus 31 Optical path axis shift optical apparatus 32 Galvano scanner (laser sweep irradiation means)
33 Condensing lens 36 Epi-illumination light path 40 Feed device 50 Clamp device (gap elimination device)
60 Misalignment Detection Device 61 Imaging Device 63 Misalignment Observation Optical Device 64 Image Processing System 70 Control Device (Irradiation Position Correction Means)
80 Crimping terminal 85 Crimping part 86 Butt interface 87 Crimping terminal (workpiece)
LB Laser beam P Welding position

Claims (3)

キャリア部に片持ち支持された連鎖端子における圧着端子の圧着部の突き合わせ部分である突き合わせ界面を有する被加工物を溶接加工位置に供給し、当該被加工物の突き合わせ界面をレーザ照射により溶接するレーザ溶接装置であって、
前記レーザ光の照射開始に先立ち、前記レーザ光の照射位置と前記突き合わせ界面の位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれが所定の許容誤差よりも大きいか否かを判定し、前記位置ずれが許容誤差以下の場合には補正することなく、前記位置ずれが前記許容誤差よりも大きい場合には、前記レーザ光の照射位置を前記突き合わせ界面の位置に補正する照射位置補正手段と、
前記突き合わせ界面にレーザ光を照射するレーザ掃引照射手段と、
備えるレーザ溶接装置。
A laser that supplies a workpiece having a butt interface, which is a butt portion of a crimping portion of a crimp terminal in a chain terminal supported by a carrier , to a welding position, and welds the butt interface of the workpiece by laser irradiation. A welding device,
Prior to the start of the irradiation of the laser beam, a displacement detection means for detecting a displacement between the irradiation position of the laser beam and the position of the butt interface;
It is determined whether or not the positional deviation is larger than a predetermined allowable error. If the positional deviation is equal to or smaller than the allowable error, no correction is performed. Irradiation position correction means for correcting the irradiation position of light to the position of the butt interface;
Laser sweep irradiation means for irradiating the butt interface with laser light;
Laser welding apparatus comprising a.
前記被加工物を前記溶接加工位置に供給する送りローラFeed roller for supplying the workpiece to the welding position
を更に備え、Further comprising
前記送りローラの外周面には、前記圧着端子の間隔に相当する一定のピッチで前記キャリア部に設けられた送り孔と係合する送り爪が周方向に等間隔に突設されている、請求項1に記載のレーザ溶接装置。A feed claw that engages with a feed hole provided in the carrier portion at a constant pitch corresponding to the interval between the crimp terminals protrudes from the outer peripheral surface of the feed roller at equal intervals in the circumferential direction. Item 2. The laser welding apparatus according to Item 1.
前記位置ずれ検出手段は、
前記被加工物を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に基づいて前記位置ずれを検出するための画像処理手段と、
前記被加工物の突き合わせ界面の像を前記撮像手段の受光部に導く位置ずれ観測用光学装置と、を有し、
前記位置ずれ観測用光学装置の少なくとも一部の光路は、
前記レーザ光を前記突き合わせ界面に導くための光学装置の光路と同軸に配置されている、請求項1または2記載のレーザ溶接装置。
The positional deviation detecting means is
Imaging means for imaging the workpiece;
Image processing means for detecting the displacement based on an image picked up by the image pickup means;
A misalignment observation optical device for guiding an image of a butt interface of the workpiece to a light receiving unit of the imaging unit;
At least a part of the optical path of the positional deviation observation optical device is:
Wherein and a laser beam is disposed in the optical path coaxial with the optical device for guiding the butt interface, the laser welding apparatus according to claim 1 or 2 wherein.
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