(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に供給される板状の被加工対象物を、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含む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溶接により接合する溶接機と、
前記プレス機と前記溶接機とで行われる加工時間に基づいて、前記溶接機の送り位置決め時間を決定する送り位置決め時間演算手段と、
前記送り位置決め時間に応じて、前記溶接機内で前記連鎖端子を溶接加工位置に位置決めする送り位置決め機構と、
を備えたことを特徴とする端子製造装置。
【請求項２】
前記加工時間には、前記プレス機によるプレス時間と、前記溶接機による溶接時間と、前記圧着部に溶接を行う溶接加工位置まで搬送し、当該位置で位置決め及び解放させる送り位置決め時間とを含み、
前記送り位置決め時間演算手段は、前記プレス時間と、前記溶接時間と送り位置決め時間との合計時間が同等になるように、前記送り位置決め時間を決定することを特徴とする請求項１記載の端子製造装置。
【請求項３】
前記プレス機と前記溶接機との間の前記連鎖端子の搬送路には、搬送される連鎖端子のたるみ量を検出する位置検出センサを備え、
前記送り位置決め時間演算手段は、前記たるみ量に応じて、前記送り位置決め時間を修正することを特徴とする請求項２記載の端子製造装置。
【請求項４】
前記加工時間には、さらに、時間調整を行うための待機時間を含み、
前記位置検出センサは、前記連鎖端子の基準となる水平位置から上下方向に対する位置ずれを検出するものであり、
前記連鎖端子が、鉛直方向上方にずれている場合には、前記溶接時間が短いと判断して、前記送り位置決め時間演算手段は、前記待機時間を延長する処理を行い、
前記連鎖端子が、鉛直方向下方にずれている場合には、前記溶接時間が長いと判断して、前記送り位置決め時間演算手段は、前記待機時間を短縮する処理を行う、ことを特徴とする請求項３記載の端子製造装置。
【請求項５】
前記プレス時間は、前記プレス機のショットカウンターから検出されるプレス間隔から算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の端子製造装置。
【請求項６】
前記溶接機と一体に又は前記溶接機の下流側に別体に、溶接された前記圧着部の加工性を検査する加工性検査機が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の端子製造装置。
【請求項７】
中空状に折り曲げて形成された圧着部を備えた圧着端子と、この圧着端子を一定の間隔で複数支持したキャリア部と、から形成される連鎖端子を、前記キャリア部を保持して搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される前記圧着端子を、溶接加工位置において位置決めする位置決め部と、
前記位置決めされた前記圧着端子における前記圧着部の折り曲げた２つの縁部を、レーザ溶接により接合する溶接部と、を備え、
前記位置決め部は、前記溶接加工位置にある前記圧着端子を搬送方向に直交する方向から挟持して位置決めする保持機構と、前記保持機構に設けられたピンを前記キャリア部に設けられた穴に挿入して位置決めする留め機構と、を備えたことを特徴とする溶接装置。
【請求項８】
前記保持機構は、前記圧着端子を搬送方向に直交する方向から挟持するための上クランプ治具と、下クランプ治具とを備え、
前記上クランプ治具には、前記溶接部により前記圧着部の折り曲げた２つの縁部をレーザ溶接するための貫通溝が設けられ、
前記溶接部は、前記貫通溝を通して、前記圧着部にレーザ溶接を行うことを特徴とする請求項７記載の溶接装置。
【請求項９】
前記搬送部は、前記溶接部の上流側と下流側とに一対設けられるとともに、それぞれの側で前記キャリア部の両面に当接する一対のローラを備え、このローラの回転により、前記圧着端子を、前記溶接加工位置に搬送することを特徴とする請求項７又は８記載の溶接装置。
【請求項１０】
圧着端子の中空状に折り曲げて形成した圧着部の２つの縁部を、レーザ溶接により接合する溶接部と、
前記圧着端子と前記圧着端子を一定の間隔で複数支持したキャリア部とから形成される連鎖端子を保持して、前記圧着端子を前記溶接部の溶接加工位置まで連続的又は間欠的に搬送する搬送部と、を備え、
前記搬送部は、前記圧着端子の間隔と同等の間隔で、前記圧着端子の少なくとも一部を挿入して保持したまま、前記圧着端子を前記溶接加工位置まで搬送する挿入溝を備え、
前記搬送部の上流側には、前記圧着端子を前記挿入溝に挿入する挿入部が設けられ、前記搬送部の下流側には、前記圧着端子を前記挿入溝から排出する排出部が設けられたことを特徴とする溶接装置。
【請求項１１】
前記搬送部は、円周上に前記挿入溝を複数備えたロールからなり、このロールの回転により前記圧着端子を搬送するものであり、
前記挿入部は、前記搬送部の周面上に当接して、前記搬送部の上流側に送られてくる圧着端子を、前記搬送部の周面と前記挿入部とで挟むことにより、前記挿入溝へ挿入するものであり、
前記排出部は、前記連鎖端子のキャリア部に当接して、前記圧着端子を前記挿入溝から持ち上げることにより排出するものであることを特徴とする請求項１０記載の溶接装置。
【請求項１２】
前記挿入溝は、前記圧着部の２つの縁部が当接した状態における前記圧着部の幅と同等の幅で形成されることを特徴とする請求項１０又は１１記載の溶接装置。
【請求項１３】
前記挿入部と前記排出部とはロールで形成され、前記搬送部の回転に伴って回転することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の溶接装置。
【請求項１４】
圧着端子の中空状に折り曲げて形成した圧着部の２つの縁部を、レーザ溶接により接合して密閉構造にする溶接部と、
前記圧着端子と前記圧着端子を一定の間隔で複数支持したキャリア部とから形成される連鎖端子を保持して、前記圧着端子を前記溶接部の溶接加工領域まで連続的に搬送する搬送部と、を備え、
前記溶接部は、搬送される前記圧着端子の移動に伴って、レーザ照射軌跡を、前記圧着部の２つの縁部に合わせてＸＹ方向に移動させながら溶接を行うことを特徴とする溶接装置。
【請求項１５】
前記搬送部は、前記溶接加工領域の上流側と下流側とに一対設けられるとともに、それぞれの側で前記キャリア部の両面に当接する一対のローラを備え、ローラの回転により、前記圧着端子を、前記溶接加工領域に搬送するものであり、
前記溶接部は、前記ローラの回転速度の入力に基づいて、前記溶接加工領域における前記圧着部の２つの縁部の移動量を検出して、前記レーザ照射軌跡を移動させることを特徴とする請求項１４記載の溶接装置。
【請求項１６】
連続的に供給される板状の被加工対象物に、断面が中空形状となるように曲げ加工した板材両端の突き合わせ部と、該板材の一端を面状に重ね合せた重ね合わせ部とを形成するプレス機と、
前記突き合わせ部と前記重ね合わせ部とを溶接により接合する溶接機と、
前記溶接された突き合わせ部及び重ね合わせ部のビード幅を測定する溶接検査機とを備えたことを特徴とする端子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の突き合わせ界面又は重ね合わせ部分をレーザ照射により溶接する溶接装置、及び溶接装置を備えた端子製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車内配線にはワイヤハーネスが多用される。ワイヤハーネスは、車内配線の仕様に合わせて複数の被覆電線を集合部品化したものである。各被覆電線の端末には、接続用の端子（以下、圧着端子という。）が圧着されている。圧着端子をワイヤハーネスの電線端末に接続する場合、電線端末の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線を露出させ、芯線露出部に圧着端子の芯線バレルを加締め圧着することにより、電線端末と圧着端子との電気的接続がなされる。そして、圧着端子との接続部から電線内への水分の浸入による芯線の腐食を防止するべく、圧着端子と電線端末との接続部が樹脂封止される（例えば、特許文献１，２参照）。【０００３】
また、このような圧着端子は、例えば、ロール状に巻き取られた状態から搬送装置により供給される銅条に対して、プレス装置を用いて打ち抜きや曲げ加工等のプレス成型を行う。このプレス成型では、装置内で銅条を搬送するため搬送機構が保持するキャリアによって繋がった鎖状の連鎖端子を形成する。その上で、この連鎖端子を再びロール状に巻き取り、今度は樹脂封止装置において、端子形状に形成された圧着端子と電線端末との接続部が樹脂封止されるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６７８２１号
【特許文献２】特開２０１２−０６９４４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、圧着端子と電線端末との接続部を樹脂封止することがワイヤハーネスの製造単価を増加させる要因となっている。これは使用される樹脂そのものが高価であることに加え、樹脂モールド処理或いはコーティング処理の工程で、樹脂の流し込みや硬化に時間を要することによる。【０００６】
そこで、圧着端子の電線接続部（圧着部）をプレス成型により筒状に曲げ加工し、その筒状に曲げ加工した部分にできる板材両端の突き合わせ界面全体を、レーザ溶接により接合して電線接続部を密閉構造にする試みがなされている。【０００７】
一方で、圧着端子の製造工程においては、プレス成型後の連鎖端子を、次工程であるレーザ溶接するに当たって一度巻き取って、次工程に移動させてから行う必要がある。このような巻き取りの作業は、作業工程を増加させるばかりか、巻き取りの際に端子が変形し、キャリアに対して水平又は垂直でなくなるため、次工程のレーザ溶接品質に影響を与える原因になる。【０００８】
本発明が解決しようとする第１の課題は、プレス成型後の連鎖端子を巻き取ることなく次工程のレーザ溶接に送り、溶接品質と製作速度の向上を図った端子製造装置を提供することにある。【０００９】
また、本発明が解決しようとする第２の課題は、プレス成型後に送られてくる連鎖端子を巻き取ることなく次工程のレーザ溶接に送り、送り速度と位置決め精度を確保してレーザ溶接を行うことを可能にした送り位置決め機構を備えた溶接装置を提供することにある。【００１０】
本発明が解決しようとする第３の課題は、プレス成型後の被加工対象物を次工程のレーザ溶接に送り、溶接品質と製作速度の向上を図った端子製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（第１の課題を解決するための手段）
上記第１の課題を解決するため、本発明の端子製造装置は、連続的に供給される板状の被加工対象物を、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含む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レーザ溶接により接合する溶接機と、前記プレス機と前記溶接機とで行われる加工時間に基づいて、前記溶接機の送り位置決め時間を決定する送り位置決め時間演算手段と、前記送り位置決め時間に応じて、前記溶接機内で前記連鎖端子を溶接加工位置に位置決めする送り位置決め機構と、を備える。【００１２】
本態様では、プレス後に、連鎖端子を巻き取ることなくレーザ溶接を行うことができるので、巻き取りによる端子の変形が起きることがなく、高い溶接品質を保つことが可能になる。また、プレスとレーザ溶接とを別ラインでなく一つのラインで行うことができるので、端子の製作速度を向上させることができる。また、プレス機と溶接機とで行われる加工時間、及び送り位置決め時間を決定するので、プレス機の処理時間と溶接機の処理時間とを同期させることができ、プレスとレーザ溶接という別々の処理を円滑に繋ぐことができる。【００１３】
本発明の他の態様では、前記加工時間には、前記プレス機によるプレス時間と、前記圧着部に溶接を行う溶接加工位置まで搬送し、当該位置で位置決め及び解放させる送り位置決め時間と、前記溶接機による溶接時間と、を含み、前記送り位置決め時間演算手段は、前記プレス時間と、前記溶接時間と送り位置決め時間との合計時間が同等になるように、前記送り位置決め時間を決定する。【００１４】
この態様によれば、プレス機のプレス時間と溶接機の溶接時間とを同期させるための送り位置決め時間を決定する具体的手段として、加工時間を、プレス時間と、溶接時間と、端子の搬送時間及び位置決め時間とに分け、その上で、プレス機におけるプレス時間と同様にする演算を行う。この場合、溶接時間が端子の板厚や溶接精度等により予め決まっていても、搬送時間及び位置決め時間を調整することで対応が可能である。【００１５】
本発明の他の態様では、前記プレス機と前記溶接機との間の前記連鎖端子の搬送路には、搬送される連鎖端子のたるみ量を検出する位置検出センサを備え、前記送り位置決め時間演算手段は、前記たるみ量に応じて、前記送り位置決め時間を修正する。この態様では、プレス機と溶接機の間の連鎖端子のたるみ量に基づいて、プレス機と溶接機の搬送速度のずれを検出し、送り位置決め機構はこれを元に溶接機の送り位置決め時間を修正することができるので、プレス時間と溶接時間との同期をさらに正確に行うことができる。【００１６】
本発明の他の態様では、前記加工時間には、さらに、時間調整を行うための待機時間を含み、前記位置検出センサは、前記連鎖端子の基準となる水平位置から鉛直方向上下に対する位置ずれを検出するものであり、前記連鎖端子が、鉛直方向上方にずれている場合には、前記溶接時間が短いと判断して、前記送り位置決め時間演算手段は、前記待機時間を延長する処理を行い、前記連鎖端子が、鉛直方向下方にずれている場合には、前記溶接時間が長いと判断して、前記送り位置決め時間演算手段は、前記待機時間を短縮する処理を行う。【００１７】
この態様では、プレス機の処理時間と溶接機の処理時間とを修正するための具体的手段として、たるみが鉛直方向に対して上方又は下方に出ている場合には、それぞれ溶接機における溶接時間が短い又は長いかを判断し、送り位置決め時間を修正する。これにより、プレス時間と溶接時間との同期をさらに正確に行うことができる。【００１８】
溶接機と一体に又は前記溶接機の下流側には、レーザ溶接された前記圧着部の加工性を検査する加工性検査機を設けてもよい。溶接機の下流側に加工性検査機を設け、溶接の加工性を検査することにより、一つの工程で、プレス、溶接加工、加工性の検査のすべての工程を実行でき、端子の製作速度の早い端子製造装置を提供することが可能になる。【００１９】
本発明の他の態様では、前記プレス時間は、前記プレス機のショットカウンターから検出されるプレス間隔から算出することを特徴とする。【００２０】
本発明の他の態様では、記溶接機と一体に又は前記溶接機の下流側に別体に、溶接された前記圧着部の加工性を検査する加工性検査機が設けられたことを特徴とする。【００２１】
（第２の課題を解決するための手段）
上記第２の課題を解決するために、本発明の溶接装置は、中空状に折り曲げて形成された圧着部を備えた圧着端子と、この圧着端子を一定の間隔で複数支持したキャリア部と、から形成される連鎖端子を、前記キャリア部を保持して搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される前記圧着端子を、溶接加工位置において位置決めする位置決め部と、前記位置決めされた前記圧着端子における前記圧着部の折り曲げた２つの縁部を、レーザ溶接により接合する溶接部と、を備え、前記位置決め部は、前記溶接加工位置にある前記圧着端子を搬送方向に直交する方向から挟持して位置決めする保持機構と、前記保持機構に設けられたピンを前記キャリア部に設けられた穴に挿入して位置決めする留め機構と、を備える。【００２２】
以上態様では、搬送部による連鎖端子の搬送により、圧着端子の溶接加工位置への高速高精度な搬送が可能となる。また、溶接加工位置においては、留め機構によりピンを用いてキャリア部に設けた穴を位置決めし、保持機構により圧着端子Ｔを上下面から挟み込むことにより、より高精度な位置決めが可能となる。これにより、圧着端子の圧着部の２つの縁部に対するレーザ溶接を確実に行うことができ、結果として歩留まりの高い製造装置を提供することが可能となる。【００２３】
本発明の他の態様では、前記保持機構は、前記圧着端子を搬送方向に直交する方向から挟持するための上クランプ治具と、下クランプ治具とを備え、前記上クランプ治具には、前記溶接部により前記圧着部の折り曲げた２つの縁部をレーザ溶接するための貫通溝が設けられ、前記溶接部は、前記貫通溝を通して、前記圧着部にレーザ溶接を行う。【００２４】
以上の態様では、溶接加工位置において、クランプ治具により圧着端子を上下面から挟み込むことが可能であり、また、クランプ治具にレーザ溶接を行うための貫通溝が設けられていることにより、クランプ治具により保持したままレーザ溶接を行うことが可能である。【００２５】
本発明の他の態様では、前記搬送部は、前記溶接部の上流側と下流側とに一対設けられるとともに、それぞれの側で前記キャリア部の両面に当接する一対のローラを備え、このローラの回転により、前記圧着端子を、前記溶接加工位置に搬送する。【００２６】
以上の態様では、ローラにより、キャリア部を確実に保持した状態で連鎖端子の搬送を行うことができるので、位置決め精度を高く保つことができるとともに、高速搬送が可能となる。【００２７】
上記第２の課題を解決するために、本発明の溶接装置は、圧着端子の中空状に折り曲げて形成した圧着部の２つの縁部を、レーザ溶接により接合する溶接部と、前記圧着端子と前記圧着端子を一定の間隔で複数支持したキャリア部とから形成される連鎖端子を保持して、前記圧着端子を前記溶接部の溶接加工位置まで連続的又は間欠的に搬送する搬送部と、を備え、前記搬送部は、前記圧着端子の間隔と同等の間隔で、前記圧着端子の少なくとも一部を挿入して保持したまま、前記圧着端子を前記溶接加工位置まで搬送する挿入溝を備え、前記搬送部の上流側には、前記圧着端子を前記挿入溝に挿入する挿入部が設けられ、前記搬送部の下流側には、前記圧着端子を前記挿入溝から排出する排出部が設けられたことを特徴とする。【００２８】
本発明の他の態様では、前記搬送部は、円周上に前記挿入溝を複数備えたロールからなり、このロールの回転により前記圧着端子を搬送するものであり、前記挿入部は、前記搬送部の周面上に当接して、前記搬送部の上流側に送られてくる圧着端子を、前記搬送部の周面と前記挿入部とで挟むことにより、前記挿入溝へ挿入するものであり、前記排出部は、前記連鎖端子のキャリア部に当接して、前記圧着端子を前記挿入溝から持ち上げることにより排出するものである。【００２９】
以上の態様では、搬送部の挿入溝に、圧着端子を挿入させ、連鎖端子の搬送と、同時に、圧着端子の溶接加工位置への位置決めする機構として機能し得る。特に一つの機構により、連鎖端子及び圧着端子の搬送と位置決めを行うことができるので、制御が容易でより高速高精度な位置決めと溶接加工が可能となる。【００３０】
また、溶接部において、搬送中の圧着端子に対して、搬送経路に沿って斜め方向に溶接を実行できる機構を備えている場合には、搬送部によって圧着端子を溶接加工位置にて停止させる必要はなく、連続的に搬送しながら、処理することが可能となる。【００３１】
本発明の他の態様では、前記挿入溝は、前記圧着部の２つの縁部が当接した状態における前記圧着部の幅と同等の幅で形成される。この態様では、圧着端子が挿入溝に挿入されることにより、圧着部の２つの縁部の隙間を解消して溶接精度を確保することができる。【００３２】
本発明の他の態様では、前記挿入部と前記排出部とはロールで形成され、前記搬送部の回転に伴って回転する。この態様では、挿入部と排出部がロールで形成され、挿入溝への圧着端子の挿入及び排出を、搬送部の回転に伴って回転しながら行うことができる。したがって、圧着端子に対して余計な摩擦力や押圧力を掛けることなく、圧着端子の挿入溝への誘導と排出を行うことができる。【００３３】
上記第２の課題を解決するために、本発明の溶接装置は、圧着端子の中空状に折り曲げて形成した圧着部の２つの縁部を、レーザ溶接により接合する溶接部と、前記圧着端子と前記圧着端子を一定の間隔で複数支持したキャリア部とから形成される連鎖端子を保持して、前記圧着端子を前記溶接部の溶接加工領域まで連続的に搬送する搬送部と、を備え、前記溶接部は、搬送される前記圧着端子の移動に伴って、レーザ照射軌跡を、前記圧着部の２つの縁部に合わせてＸＹ方向に移動させながら溶接を行うことを特徴とする。【００３４】
送り位置決め機構では、溶接部のレーザ光の照射軌跡を、連鎖端子の搬送方向に合わせて斜め方向に取る。これにより、搬送部が連鎖端子を連続的に搬送させた状態で、圧着端子の圧着部の２つの縁部に対して溶接加工を施すことができる。このように、移動する連鎖端子に対して、これを追従して溶接加工を行うことができる。【００３５】
本発明の他の態様では、前記搬送部は、前記溶接加工領域の上流側と下流側とに一対設けられるとともに、それぞれの側で前記キャリア部の両面に当接する一対のローラを備え、ローラの回転により、前記圧着端子を、前記溶接加工領域に搬送するものであり、前記溶接部は、前記ローラの回転速度の入力に基づいて、前記溶接加工領域における前記圧着部の２つの縁部の移動量を検出して、前記レーザ照射軌跡を移動させる。【００３６】
ローラの回転速度が、溶接部に入力されることにより、溶接部が、圧着端子の移動に伴って搬送斜め（ＸＹ）方向にレーザ光の軌跡で溶接加工が可能となる。したがって、送り位置決め機構の制御が容易であるとともに、被加工対象を止めることなく処理が可能であるので、圧着端子の溶接加工位置又は範囲における高速高精度の位置決めが可能となる。【００３７】
（第３の課題を解決するための手段）
上記第３の課題を解決するために、本発明の端子製造装置は、連続的に供給される板状の被加工対象物に、断面が中空形状となるように曲げ加工した板材両端の突き合わせ部と、該板材の一端を平板状に押し潰した重ね合わせ部とを形成するプレス機と、前記突き合わせ部と前記重ね合わせ部とを溶接により接合する溶接機と、前記溶接された突き合わせ部及び重ね合わせ部のビード幅を測定する溶接検査機とを備えたことを特徴とする。【００３８】
本態様では、プレス成型後の被加工対象物を次工程のレーザ溶接に送り、溶接された突き合わせ部及び重ね合わせ部のビード幅を測定することにより、溶接品質と製作速度の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上のような第１の課題を解決する本発明によれば、プレス成型後の連鎖端子を巻き取ることなく次工程のレーザ溶接に送り、溶接品質と製作速度の向上を図った端子製造装置を提供することができる。【００４０】
以上のような第２の課題を解決する本発明によれば、プレス成型後に送られてくる連鎖端子を巻き取ることなく次工程のレーザ溶接に送り、送り速度と位置決め精度を確保してレーザ溶接を行うことを可能にした送り位置決め機構を備えた溶接装置を提供することができる。【００４１】
以上のような第３の課題を解決する本発明によれば、プレス成型後の被加工対象物を次工程のレーザ溶接に送り、溶接品質と製作速度の向上を図った端子製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態における端子製造装置の概略構成図。
【図２】本発明の第１の実施形態における圧着端子の製造過程を示す模式図（ａ）〜（ｄ）。
【図３】図２の過程を経て製造された圧着端子の外観構成を示す斜視図。
【図４】本発明の第１の実施形態における端子製造装置の構成図。
【図５】本発明の第２の実施形態における端子製造装置の構成図。
【図６】本発明の第２の実施形態における送り位置決め機構の一例を示す模式図。
【図７】本発明の第２の実施形態における送り位置決め処理時間の例を示すタイミングチャート図。
【図８】本発明の実施形態におけるレーザ溶接機に用いる送り位置決め機構の一例を示す模式図。
【図９】図８に示す位置決め機構の側面図。
【図１０】本発明の実施形態におけるレーザ溶接機に用いる送り位置決め機構の一例を示す模式図。
【図１１】図１０に示す位置決め機構の側面図。
【図１２】本発明の実施形態におけるレーザ溶接機に用いる送り位置決め機構の一例を示す模式図。
【図１３】図１２の位置決め機構を用いて行うレーザ溶接のレーザ照射軌跡を示すイメージ図。
【図１４】図１４は、レーザ溶接された端子の溶接品質を検査するレーザ加工性検査機の概略を示す図である。
【図１５】図１５は、ビード検出部による検出処理について説明するための図である。
【図１６】図１６は、突き合わせ部の検査工程について説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１７は、重ね合わせ部の検査工程について説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１８は、貫通穴の有無を検査する検査工程について説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１９は、空隙の有無を検査する検査工程について説明するためのフローチャートである。
【図２０】図２０は、変形例に係るレーザ溶接機２１０を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
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。
【００４４】
［１．第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る端子製造装置１について、図１〜図４を参照して説明する。
【００４５】
［１−１．構成］
まず、本実施形態の端子製造装置１の概略構成を示す。図１に示すように、端子製造装置１は、図中左側の送り方向上流側から、巻出しロール１０と、プレス機２０と、レーザ溶接機３０と、レーザ加工性検査機４０と、巻取りロール５０と、これらの動作を制御する制御装置６０と、を備える。
【００４６】
すなわち、従来、プレス機２０とレーザ溶接機３０とは別々の工程として実施されており、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た後、次工程（従来は樹脂封止工程）に運んで、再びロールから巻き出して次工程を行っていた。これに対して、本実施形態の端子製造装置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、一連の工程として実施するものである。
【００４７】
なお、以上のことから、本実施形態において、レーザ加工性検査機４０は、必須の構成ではない。また、本実施形態では、プレス機２０とレーザ溶接機３０とを別体として設けた例を示しているが、本発明においては、これらが一体、すなわち、プレス機２０にレーザ溶接機３０が組み込まれている実施態様も包含する。さらに、説明の便宜上、レーザ溶接機３０とレーザ加工性検査機４０とを別の装置として分けて構成する例を示しているが、レーザ溶接機３０の中にレーザ加工性検査機４０の機能を組み込む態様も包含する。
【００４８】
以下、端子製造装置１の各構成について説明する。
【００４９】
巻出しロール１０は、ロール状に巻回された被加工対象物である銅条ＣＳを所定の速度で巻き出して供給する機構である。巻出しロール１０は、主としてプレス機２０におけるプレス加工タイミングを考慮した速度で、銅条ＣＳをロールから連続的に送り出す。
【００５０】
本実施形態では、銅条ＣＳとして銅合金による板材が用いられている。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。
【００５１】
なお、後述のように、プレス機２０において、銅条ＣＳはプレス加工のタイミングに合わせて間欠的に搬送される。そのため、図１で示すように、巻出しロール１０とプレス機２０との間では、銅条ＣＳに一定のたるみを持たせて、間欠搬送と連続搬送との搬送タイミングの相違を吸収するようにしている。
【００５２】
プレス機２０は、巻出しロール１０から供給される銅条ＣＳ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Ｔを形成する装置である。
【００５３】
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Ｔ１が形成される。この連鎖端子Ｔ１は、上下にプレス機２０内において連鎖端子Ｔ１を送り方向に搬送するためのキャリア部Ｃ１，Ｃ２が形成されている。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ピンを挿入する穴Ｈが所定ピッチで複数（ここでは連鎖端子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。
【００５４】
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。なお、曲げ加工を施すことによって、圧着部Ｔａの外形状を、表面に段差を有する筒状にしてもよい。つまり、圧着部Ｔａは、段差管構造にしてもよい。
【００５５】
レーザ溶接機３０は、連鎖端子Ｔ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する装置である。具体的には、図３の斜視図にそのイメージを示すように、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。さらに、圧着部Ｔａのコネクタ部Ｔｂとの接続部分を押し潰して接続部Ｔｃ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レーザ溶接を行い封止する。なお、ここでは、連鎖端子Ｔの曲げ加工した部分に突き合わせた例を用いているが、本実施形態では、曲げ加工した部分がオーバーラップしている場合においても、レーザ溶接して接合することが可能である。
【００５６】
レーザ溶接機３０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、２つの縁部である突き合わせ界面Ｔｃの間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。
【００５７】
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。
【００５８】
レーザ加工性検査機４０は、レーザ溶接された連鎖端子Ｔの加工性の検査を行う装置である。具体的には、レーザ溶接機３０においてレーザ溶接された突き合わせ界面Ｔｃにおける溶接具合について、ＣＣＤカメラ等の撮像手段により、溶接位置の軸方向での位置ずれ量やビード幅が許容範囲内かを判定するものである。
【００５９】
なお、プレス機２０とレーザ溶接機３０との間の搬送路では、連鎖端子Ｔにたるみを持たせて搬送している。また、同様に、レーザ溶接機３０とレーザ加工性検査機４０との間の搬送路においても、連鎖端子Ｔにたるみを持たせて搬送している。これは、プレス機２０とレーザ溶接機３０、レーザ溶接機３０とレーザ加工性検査機４０の処理タイミングにずれが生じるためであり、これを、工程間の連鎖端子Ｔのたるみによって吸収するためである。
【００６０】
巻取りロール５０は、巻出しロール１０と同様の速度で、連鎖端子Ｔの巻き取りを行う機構である。なお、巻取りロール５０においても、巻出しロール１０と同様に、前工程のレーザ溶接機３０又はレーザ加工性検査機４０において、連鎖端子Ｔがレーザ加工又は検査処理のタイミングに合わせて間欠的に搬送されるため、図１で示すように、巻取りロール５０とレーザ加工性検査機４０との間には、連鎖端子Ｔに一定のたるみを持たせて、間欠搬送と連続搬送との搬送タイミングの相違を吸収するようにしている。
【００６１】
なお、上述のように、説明の便宜上、レーザ溶接機３０とレーザ加工性検査機４０とを別の装置として分けて構成する例を示しているが、レーザ溶接機３０の中にレーザ加工性検査機４０の機能を組み込むことも可能である。すなわち、レーザ溶接機３０内において、レーザ加工部７０が設けられた下流側であって連鎖端子Ｔの搬送路上に、画像検査カメラを設けることにより、実現可能である。
【００６２】
制御装置６０は、プレス機２０におけるプレス成型と、レーザ溶接機３０におけるレーザ加工とを一連の工程として実施するために、主としてレーザ溶接機３０の動作を制御するためのものである。
【００６３】
［１−２．レーザ溶接機と制御装置の具体的構成］
上述のように、プレス機２０におけるプレス成型と、レーザ溶接機３０におけるレーザ加工とを一連の工程として実施するためのレーザ溶接機３０と制御装置６０の具体的構成として、図４に示すように、以下のような構成を有する。
【００６４】
まず、レーザ溶接機３０は、レーザ加工部７０としてレーザ光源７１とレーザ照射光学装置７２と、送り位置決め機構８０と、を有する。
【００６５】
レーザ光源７１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。レーザ照射光学装置７２は、レーザ光源７１から出力されたレーザ光を圧着端子ＳＴに導くための光学装置であり、本実施形態では、ガルバノスキャナを用いる。ここで、ガルバノスキャナは、２軸（ＸＹ）式であり、光路軸シフト光学装置７２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つのミラーで順次反射させることにより、溶接加工位置に停止している圧着端子ＳＴの突き合わせ界面Ｔｃにレーザ光を掃引照射する。
【００６６】
なお、本実施形態のレーザ溶接機３０では、上述のように、圧着部Ｔａは、筒状に曲げ加工した板材両端を突き合わせた突き合わせ界面Ｔｃをレーザ溶接などで接合するだけでなく、コネクタ部Ｔｂ側の端部に、筒状に曲げ加工した板材の一端を面状に重ね合わせた重ね合わせ部を形成し、この重ね合わせ部がレーザ溶接して封止部Ｔｄを形成することも可能である。具体的に、封止部Ｔｄは、１枚の板材の一端を面状に重ね合わせる、つまり、見かけ上板材が２枚重なった重ね合わせ部の長手方向の中間を端子幅方向に溶接することで形成される。
【００６７】
また、レーザ光源７１には、上述のようなファイバレーザを用いる場合に限らず、レーザ加工ヘッドを用い、そのレーザ加工ヘッド自体をＸＹ方向（水平方向）に移動させることにより、レーザ光ＬＢを掃引することも可能である。
【００６８】
送り位置決め機構８０は、連鎖端子Ｔを、連鎖端子Ｔ上に並んでいる各圧着端子ＳＴのピッチＬに相当する一定のピッチで間欠的に送るか、又は所定の速度で連続的に送ることにより、各圧着端子ＳＴを溶接加工位置に順次供給する機構を備える。なお、具体的には、後述の送り位置決め機構８０の例示（送り位置決め機構１００，１１０，１２０を含む。）において示す。
【００６９】
制御装置６０は、プレス時間検出手段６１と、送り位置決め加工時間演算手段６２と、送り位置決め時間設定手段６３と、加工条件設定手段６４と、を備える。
【００７０】
プレス時間検出手段６１は、プレス機２０における一個あたりの圧着端子ＳＴに対する打ち抜き又は曲げ加工の一工程に要する時間を検出するものである。具体的には、プレス機２０に設けられた図示しないショットカウンターからプレス間隔を検出し、これをプレス時間として算出する。なお、プレス時間検出手段６１は、ショットカウンターを利用してプレス時間を算出する場合に限らず、例えば、モータの回転数（ｒｐｍ）を算出することで、プレス速度（ｓｐｍ）を検出し、これをプレス時間として算出してもよい。
【００７１】
位置決め加工時間演算手段６２は、送り位置決め機構８０が連鎖端子Ｔの圧着端子ＳＴ一個を溶接加工位置に送り、当該圧着端子ＳＴにレーザ溶接を行い、レーザ溶接が終了してから次に溶接される圧着端子ＳＴを溶接加工位置まで搬送し位置決めするまでのインデックスタイム（搬送時間と位置決め時間の和）と、圧着端子ＳＴ一個に対するレーザ溶接に要する時間（以下、単に「レーザ加工時間」という。）を演算する手段である。なお、上記の例では、溶接加工位置に搬送する圧着端子ＳＴを一個ずつ搬送して処理する例を示しているが、ここでは、複数個の圧着端子ＳＴを送り位置決めし、この複数個の圧着端子に対して一括して溶接処理することも可能である。
【００７２】
位置決め加工時間演算手段６２は、具体的には、プレス時間検出手段６１によって特定されたプレス時間とレーザ加工時間と、を読み出し、これらに基づいて、送り位置決め機構８０がインデックスタイムを決定する。つまり、プレス時間を概ねの最大時間とし、この時間からレーザ加工時間を減算し、残りの時間に、（１）圧着端子ＳＴの溶接加工位置までの搬送時間、（２）圧着端子ＳＴの溶接加工位置における位置決め時間、（３）圧着端子ＳＴの溶接加工位置における位置決め解放時間、の３つの時間にタイミングを割り当てる処理を行う。
【００７３】
送り位置決め時間設定手段６３は、上記のようにして演算された送り位置決め時間を、送り位置決め機構８０に対して設定する手段である。送り位置決め機構８０は、この設定された時間に基づいて制御される。また、加工条件設定手段６４は、レーザ加工時間をレーザ溶接機３０に入力する手段である。レーザ溶接機３０は、この設定された時間に基づいて制御される。
【００７４】
［１−３．作用効果］
以上のような本実施形態によれば、プレス後に、連鎖端子Ｔを巻き取ることなくレーザ溶接を行うことができるので、巻き取りによる圧着端子ＳＴの変形が起きることがなく、高い溶接品質を保つことが可能になる。
【００７５】
また、プレスとレーザ溶接とを別ラインでなく一つのラインで行うことができるので、圧着端子ＳＴの製作速度を向上させることができる。また、プレス時間に基づいて、レーザ溶接機３０における溶接時間及び送り位置決め時間を決定するので、プレス機２０の処理時間とレーザ溶接機３０の処理時間とを同期させることができ、プレスとレーザ溶接という別々の処理を円滑に繋ぐことができる。
【００７６】
また、プレス機２０の処理時間とレーザ溶接機３０の処理時間とを同期させるための送り位置決め時間を決定する具体的手段として、加工時間を、プレス時間と、溶接時間と、端子の搬送時間及び位置決め時間とに分け、その上で、プレス機２０におけるプレス時間と同様にする演算を行う。この場合、溶接時間が端子の板厚や溶接精度等により予め決まっていても、搬送時間及び位置決め時間を調整することで対応が可能である。
【００７７】
また、レーザ溶接機３０の下流側に、レーザ溶接された圧着部Ｔａの加工性を検査する加工性検査機４０を設けている。この加工性検査機４０により、溶接の加工性を検査することで、一つの工程で、プレス、溶接加工、加工性の検査のすべての工程を実行でき、端子の製作速度の早い端子製造装置１を提供することが可能になる。
【００７８】
［２．第２の実施形態］
［２−１．構成］
本発明の第２の実施形態に係る端子製造装置２について、図５〜図７を参照して説明する。図５に示すように、端子製造装置２は、第１の実施形態における端子製造装置１とほぼ同様の構成を備えるものであり、プレス機２０とレーザ溶接機３０との間の連鎖端子Ｔの搬送路に、たるみ位置検出センサ９０を設けた点が異なる。また、このたるみ位置検出センサ９０を設けたことにより、制御装置６０によるレーザ溶接機３０の制御にも変更を加えたものである。以下、具体的に説明する。なお、その他の第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００７９】
たるみ位置検出センサ９０は、上述のように、プレス機２０とレーザ溶接機３０との間の連鎖端子Ｔの搬送路に設置される。このセンサには、超音波センサ等、公知のセンサを用いることが可能である。たるみ位置検出センサ９０は、センサによって検知される連鎖端子Ｔの垂直方向において、基準位置から上下に対する位置ずれ量を検出する。なお、連鎖端子Ｔが基準位置から上方向にずれていれば、送り位置決め機構８０の処理が早いと判断でき、反対に連鎖端子Ｔが基準位置から下方向にずれていれば、送り位置決め機構８０の処理が遅いと判断できる。
【００８０】
たるみ位置検出センサ９０は、検出された位置ずれ量を、位置決め加工時間演算手段６２に入力する。位置決め加工時間演算手段６２は、たるみ位置検出センサ９０からの入力に基づいて、第１の実施形態で述べた、プレス時間とレーザ加工時間及びインデックスタイムを演算する。
【００８１】
この位置決め加工時間演算手段６２におけるプレス時間とレーザ加工時間及びインデックスタイムの演算について、図６及び図７を用いて、より具体的に説明する。
【００８２】
図６は、位置決め加工時間演算手段６２の演算の例を示すために用いる送り位置決め機構８０の構成の一例を示す図である。また、図７は、位置決め加工時間演算手段６２において演算したレーザ加工時間及びインデックスタイムに基づいてレーザ溶接機３０の各構成要素の処理タイミングを示すタイミングチャート図である。
【００８３】
図６に示すように、この例で用いる送り位置決め機構８０は、連鎖端子Ｔを搬送する送り機構８１と、連鎖端子Ｔを溶接加工位置Ｐにおいて位置決めする位置決め機構８２とからなる。
【００８４】
送り機構８１は、連鎖端子Ｔ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Ｔのキャリア部Ｃ１を上下から挟んで回転する送りロール８３と、引張ロール８４とを備える。
【００８５】
位置決め機構８２は、圧着端子ＳＴを溶接加工位置Ｐに位置決めし、圧着端子ＳＴの突き合わせ界面Ｔｃの隙間を解消して溶接精度を確保する機構として、上クランプ治具８５ａと下クランプ治具８５ｂとからなるクランプ機構８５を有する。
【００８６】
このような送り機構８１と位置決め機構８２との構成において、両クランプ治具８５ａ、８５ｂで圧着端子ＳＴの圧着部Ｔａを上下から挟み込むことにより、圧着部Ｔａの突き合わせ界面Ｔｃが圧接され、溶接加工位置Ｐにおいて圧着端子ＳＴが位置決めされ、レーザ溶接機３０によって、突き合わせ界面Ｔｃにレーザ溶接が実行される。
【００８７】
このようなレーザ溶接機３０のレーザ光源７１及びレーザ照射光学装置７２によるレーザ加工と、送り位置決め機構８０を用いて、圧着端子ＳＴ一個に要する処理時間のタイミングについて、図７に示す。同図に示すように、送り位置決め機構８０の処理時間は、時間Ａ〜Ｅの５つの局面からなる。
【００８８】
すなわち、圧着端子ＳＴを処理位置まで移動させる「送り時間Ａ」と、圧着端子ＳＴを処理位置で位置決めするためのクランプ機構８５の「クランプ閉時間Ｂ」と、プレス時間とレーザ加工時間及びインデックスタイムとの関係から時間調整を行う「待機時間Ｃ」と、レーザ溶接機３０によるレーザ溶接に要する「レーザ加工時間Ｄ」と、クランプ機構８５の「クランプ開時間Ｅ」とである。
【００８９】
このようなタイミングチャートにおいて、位置決め加工時間演算手段６２は、レーザ溶接機３０における処理時間であるＡ〜Ｅの和と、プレス機２０におけるプレス時間とが一致するように演算する。すなわち、レーザ加工時間及びインデックスタイムを、プレス時間よりも短く設定し、さらに、プレス時間とレーザ加工時間及びインデックスタイムとの差分を、待機時間Ｃを設けて調整する。
【００９０】
例えば、プレス機２０における連鎖端子Ｔ一個あたりの製造時間（プレス時間）が、０．３秒だった場合、レーザ加工時間及びインデックスタイムをこれと同じ０．３秒にする必要がある。この場合、レーザ加工時間が０．２秒で、インデックスタイムを０．０７秒とした場合、プレス時間と、レーザ加工時間及びインデックスタイムとの差が、０．０３秒あるので、位置決め加工時間演算手段６２は、これを待機時間Ｃとして算出し、この間、レーザ溶接機３０における処理は待機となる。
【００９１】
以上のような処理において、たるみ位置検出センサ９０が、連鎖端子Ｔが基準位置から上方向にずれていて、送り位置決め機構８０の処理が早いと判断した場合には、待機時間Ｃを増加させ待機し、プレス時間と、レーザ加工時間及びインデックスタイムとの差をなくす処理を行う。反対に、連鎖端子Ｔが基準位置から下方向にずれていれば、送り位置決め機構８０の処理が遅いと判断し、待機時間Ｃを減少させ、プレス時間と、レーザ加工時間及びインデックスタイムとの差をなくす処理を行う。
【００９２】
［２−２．作用効果］
以上のような本実施形態によれば、プレス機２０とレーザ溶接機３０との間の連鎖端子Ｔの搬送路には、搬送される連鎖端子Ｔのたるみ量を検出するたるみ位置検出センサ９０を設けた。これにより、プレス機２０とレーザ溶接機３０の間の連鎖端子Ｔのたるみ量に基づいて、プレス機２０とレーザ溶接機３０の搬送速度のずれを検出し、送り位置決め機構８０はこれを元にレーザ溶接機３０の送り位置決め時間を修正することができるので、プレス時間と溶接時間との同期をさらに正確に行うことができる。
【００９３】
プレス機２０の処理時間とレーザ溶接機３０の処理時間とを修正するための具体的手段として、たるみが鉛直方向に対して上方又は下方に出ている場合には、それぞれレーザ溶接機３０における溶接時間が短い又は長いかを判断し、送り位置決め時間を修正する。これにより、プレス時間と溶接時間との同期をさらに正確に行うことができる。
【００９４】
［３．送り位置決め機構の具体的な実施形態］
続いて、第１の実施形態及び第２の実施形態におけるレーザ溶接機３０の送り位置決め機構８０を実現する具体的な実施例について説明する。なお、本明細書では、上述の通りプレス機とレーザ溶接機とを連続した工程に用いた例を示すものであるが、以下の各例は、上記の通りレーザ溶接機の送り位置決め機構として機能するものであり、プレス機と連続した工程に用いる場合に限らず、レーザ溶接機がプレス機と独立して単独の工程をなす場合においても用いることができることはいうまでもない。
【００９５】
［３−１．送り位置決め機構の第１の例］
（構成）
送り位置決め機構８０の第１の例を、送り位置決め機構１００として、図８及び図９を用いて説明する。図８は、送り位置決め機構１００において、連鎖端子Ｔの搬送方向に対して直角方向から見た正面図であり、図９は、連鎖端子Ｔの搬送方向に向かって見た側断面図である。
【００９６】
同図に示すように、送り位置決め機構１００は、連鎖端子Ｔを搬送する送り機構１０１と、連鎖端子Ｔを溶接加工位置Ｐにおいて位置決めする位置決め機構１０２とからなる。また、送り位置決め機構１００の溶接加工位置Ｐの上部には、レーザ溶接部３１が設けられている。このレーザ溶接部３１は、上述の通り、溶接加工位置Ｐに位置決めされる連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃに保持された圧着端子ＳＴの突き合わせ界面Ｔｃにレーザ光ＬＢを掃引照射するものである。
【００９７】
送り機構１０１は、連鎖端子Ｔ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Ｔのキャリア部Ｃ１を上下から挟んで回転する送りロール１０３と、引張ロール１０４とを備える。
【００９８】
送りロール１０３と引張ロール１０４とは、溶接加工位置Ｐを中心として対照に形成され、駆動も同期されている。送りロール１０３と引張ロール１０４は、それぞれ図示しないサーボモータ等により搬送と停止を繰り返して間欠的に駆動され、溶接加工位置Ｐに圧着端子ＳＴの突き合わせ界面Ｔｃが位置するように、高精度な位置決めが可能になっている。送りロール１０３と引張ロール１０４には、ロールフィード方式、グリッパフィード方式又はスプロケット方式のいずれの方式によっても構成可能である。
【００９９】
位置決め機構１０２は、圧着端子ＳＴを溶接加工位置Ｐに位置決めし、圧着端子ＳＴの突き合わせ界面Ｔｃの隙間を解消し溶接精度を確保する機構として、クランプ機構１０５と、ピン位置決め機構１０６とを備える。
【０１００】
クランプ機構１０５は、上クランプ治具１０５ａと下クランプ治具１０５ｂとからなる。下クランプ治具１０５ｂは、図８及び図９に示すように、ここでは上下方向への移動はなく、連鎖端子Ｔを構成する圧着端子ＳＴ全体とキャリア部Ｃ１とを底面側から支持することで、垂直方向の位置決めを行う治具である。
【０１０１】
一方、上クランプ治具１０５ａは、図示しない駆動機構により、上述した位置決め加工時間演算手段６２の演算結果に基づいて所定のタイミングで、圧着端子ＳＴ上端部に接する位置と、図に示す退避位置とを上下移動するものである。この上クランプ治具１０５ａの上下駆動は、モータの回転駆動を図示しないカム機構により行うか、ソレノイドによるダイレクト駆動により行うことが可能である。
【０１０２】
より具体的には、上クランプ治具１０５ａは、図９に示すように、側面視Ｌ字形状をなし、圧着端子ＳＴの上面部に当接する圧着端子ＳＴの軸方向に細長の奥行部１０５ｃと、連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１の上面に当接する縦部１０５ｄを備える。
【０１０３】
なお、図９に破線と範囲を示す矢印で示すように、レーザ溶接部３１から照射されるレーザ光ＬＢの照射領域ＬＡは、圧着端子ＳＴの圧着部Ｔａ軸方向に渡る。そのため、上クランプ治具１０５ａには、図８に破線で示すように、このレーザ光ＬＢの照射光路を確保するため、照射穴１０５ｅが照射領域ＬＡに対応して設けられている。
【０１０４】
下クランプ治具１０５ｂは、圧着端子ＳＴの軸方向長さと同等の長さを有する縦長棒状体であり、圧着端子ＳＴを、連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１の底面からコネクタ部Ｔｂに至る位置まで支持するように構成される。
【０１０５】
ピン位置決め機構１０６は、上クランプ治具１０５ａの端部を形成する縦部１０５ｄの底面側に設けられたパイロットピン１０６ａと、下クランプ治具１０５ｂの端部であって、パイロットピン１０６ａと垂直方向に一致する位置に設けられた位置決め穴１０６ｂとを備える。この位置決め穴１０６ｂ上に連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１に設けられた穴Ｈが位置する圧着端子ＳＴのポジションが、圧着端子ＳＴが溶接加工位置Ｐに到達した位置になるように設計されている。
【０１０６】
（作用効果）
以上の送り位置決め機構１００では、送りロール１０３と引張ロール１０４との同期した回転駆動により、連鎖端子Ｔの圧着端子ＳＴが、レーザ加工を施す溶接加工位置Ｐに搬送され停止する（図７の「送り時間Ａ」参照）。その後、上クランプ治具１０５ａが駆動され下降して、奥行部１０５ｃが圧着端子ＳＴの上面部に当接するとともに、縦部１０５ｄが連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１の上面に当接する。また、同時に、パイロットピン１０６ａがキャリア部Ｃ１に設けられた穴Ｈと位置決め穴１０６ｂとを貫通する。これにより、圧着端子ＳＴが溶接加工位置Ｐに位置決めされる（図７の「クランプ閉時間Ｂ」参照。）。なお、ここでは待機時間Ｃについての説明は省略する。
【０１０７】
その後、レーザ溶接部３１から、突き合わせ界面Ｔｃに対してレーザ光ＬＢが照射され、突き合わせ界面Ｔｃが溶接加工される（図７の「レーザ加工時間Ｄ」参照。）。溶接加工が終了すると、上クランプ治具１０５ａは上昇し、パイロットピン１０６ａが位置決め穴１０６ｂ及び穴Ｈから抜けることで、圧着端子ＳＴ及び連鎖端子Ｔが位置決め状態から解放される（図７の「クランプ開時間Ｅ」参照。）。
【０１０８】
続いて、送りロール１０３と引張ロール１０４との同期した回転駆動により、溶接加工が終了した圧着端子ＳＴが溶接加工位置Ｐから移動するとともに、次の溶接加工の対照となる圧着端子ＳＴが溶接加工位置Ｐに移動する。
【０１０９】
このような送り位置決め機構１００では、サーボモータ等により駆動される送りロール１０３と引張ロール１０４による連鎖端子Ｔの搬送により、圧着端子ＳＴの溶接加工位置Ｐへの高速高精度な搬送が可能となる。また、溶接加工位置Ｐにおいては、クランプ機構１０５により圧着端子ＳＴを上下面から挟み込むとともに、ピン位置決め機構１０６によりパイロットピン１０６ａを用いてキャリア部Ｃ１に設けた穴Ｈを位置決めすることにより、より高精度な位置決めが可能となる。これにより、圧着端子ＳＴの突き合わせ界面Ｔｃへのレーザ溶接を確実に行うことができ、結果として歩留まりの高い製造装置を提供することが可能となる。また、送りロール１０３と引張ロール１０４がスプロケット状である場合などには、穴Ｈが変形することを防止するため、穴Ｈ以外に別途送り穴を設けることで、より精密な溶接が可能となる。
【０１１０】
また、レーザ光ＬＢの照射光路を確保するための照射穴１０５ｅが照射領域ＬＡに対応して設けられているので、クランプ機構１０５により連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１を上下面から挟み込んで圧着端子ＳＴを位置決めした状態で、レーザ溶接を行うことが可能である。
【０１１１】
［３−２．送り位置決め機構の第２の例］
送り位置決め機構８０の第２の例を、送り位置決め機構１１０として、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、送り位置決め機構１１０において、連鎖端子Ｔの搬送方向に対して直角方向から見た正面図であり、図１１は、連鎖端子Ｔの搬送方向に向かって見た側面模式図である。
【０１１２】
同図に示すように、送り位置決め機構１１０は、大径で周面上に圧着端子ＳＴが挿入され位置決めされる挿入溝１１１ａを有する位置決めロール１１１と、連鎖端子Ｔの搬送方向上流側と下流側とに、搬送される連鎖端子Ｔに保持された圧着端子ＳＴを、挿入溝１１１ａに対して押し込む押圧ロール１１２と、挿入溝１１１ａから排出する排出ロール１１３とを備える。また、送り位置決め機構１１０の溶接加工位置Ｐの上部には、上記の例１と同様、レーザ溶接部３１が設けられている。
【０１１３】
ここで、本例の送り位置決め機構１１０は、ここまで説明した機構と異なり、連鎖端子Ｔ又は圧着端子ＳＴの搬送と位置決めとを一つの機構で実行するものである。
【０１１４】
各構成について説明すると、位置決めロール１１１は、円筒形状で周面上に、連鎖端子Ｔにおける圧着端子ＳＴのピッチＬと略同等のピッチで挿入溝１１１ａを複数有する。この挿入溝１１１ａは、横幅が圧着端子ＳＴの直径と略同一に形成されており、圧着端子ＳＴが挿入溝１１１ａに挿入されることにより、圧着端子ＳＴが側方を挟持されるようになるため、突き合わせ界面Ｔｃの隙間を解消することが可能となるものである。なお、この例において、挿入溝１１１ａの側面の立上りは直角方向に形成されているが、これは一例を示すに過ぎず、例えば側面を圧着端子ＳＴが挿入され易いように、テーパ上に形成したり、上端部分のみ外方に拡がるように形成する構成も、もちろん取り得る。
【０１１５】
また、位置決めロール１１１は、図示しないモータ等により図中矢印方向に回転するようになっている。位置決めロール１１１の奥行きは、図１１に示すように、少なくとも、圧着端子ＳＴの圧着部Ｔａを軸方向に保持する程度に挿入溝１１１ａを有するように形成され、もちろん、コネクタ部Ｔｂまでを含めて挿入溝１１１ａに挿入されるように形成しても構わない。
【０１１６】
ここで、この位置決めロール１１１を用いた例では、位置決めロール１１１は、上述の各例と同様、圧着端子ＳＴを溶接加工位置Ｐにおいて停止させながら、間欠的に搬送する態様で制御することも可能であるし、圧着端子ＳＴを停止させず、連続的に搬送しながら、レーザ溶接部３１のレーザ照射位置を、圧着端子ＳＴの移動に伴って移動させながら、突き合わせ界面Ｔｃに対して斜め方向の軌跡でレーザ照射することも可能である。
【０１１７】
押圧ロール１１３は、圧着端子の溶接対象となる圧着部Ｔａを、挿入溝１１１ａに回転しながら押し込む機能を備え、具体的には、図１１の側面図に示すように、位置決めロール１１１の周面上に当接する位置に設けられている。
【０１１８】
なお、押圧ロール１１３は、回転するための駆動源を有することを要せず、位置決めロール１１１の回転に伴って回転するようになっていれば良い。また、押圧ロール１１３として構成したのは、最適な実施態様を示すものであり、ロール状に構成せず、単に位置決めロール１１１の圧着端子ＳＴの挿入位置である図中ＩＰの上側に板状体を設けることによって、圧着端子ＳＴを挿入溝１１１ａ内に押し込むこと構成も取り得る。ただし、固定された板状体への接触により、圧着端子ＳＴの圧着部Ｔａがその形状を変形させる可能性もあることから、本例に示すように、回転ロールで形成するのが好ましい。
【０１１９】
排出ロール１１３は、図１１の側面模式図に示すように、連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１に相当する位置にその周面が位置するように設けられている。排出ロール１１３は、排出位置ＤＰにおいて、その周面がキャリア部Ｃ１の底面に当接して、挿入溝１１１ａから圧着端子ＳＴを排出するように構成される。排出ロール１１３は、また、押圧ロール１１３と同様、回転駆動源を有することは要せず、キャリア部Ｃ１の底面に当接し、連鎖端子Ｔの搬送に伴って摩擦力によって回転するようになっている。
【０１２０】
なお、排出ロール１１３も、押圧ロール１１２と同様、ロール状に構成せず、単に排出位置ＤＰに板状体を設けることによっても圧着端子ＳＴの挿入溝１１１ａからの排出は可能である。ただし、この場合も、固定された板状体への接触により、圧着端子ＳＴが圧着部Ｔａの形状を変形させる可能性もあることから、本例に示すように、回転ロールで形成するのが好ましい。
【０１２１】
（作用効果）
以上の送り位置決め機構１１０では、回転駆動される位置決めロール１１１の挿入溝１１１ａに、圧着端子ＳＴを挿入させ、連鎖端子Ｔの搬送と、同時に、圧着端子ＳＴの溶接加工位置への位置決め及び突き合わせ界面Ｔｃの隙間を解消して溶接精度を確保する機構として機能し得る。特に一つの機構により、連鎖端子Ｔ及び圧着端子ＳＴの搬送と位置決めを行うことができるので、制御が容易でより高速高精度な位置決めと溶接加工が可能となる。
【０１２２】
また、レーザ溶接部３１において、搬送中の圧着端子ＳＴに対して、搬送経路に沿って斜め方向に溶接を実行できる機構を備えている場合には、位置決めロール１１１によって圧着端子ＳＴを溶接加工位置にて停止させる必要はなく、連続的に搬送しながら、処理することが可能となるので、この場合でもやはり制御が容易になる。
【０１２３】
また、押圧ロール１１２と排出ロール１１３とをロール状に形成し、挿入溝１１１ａへの圧着端子ＳＴの挿入及び排出を、位置決めロール１１１の回転に伴って回転しながら行うことができる。したがって、圧着端子ＳＴに対して余計な摩擦力や押圧力を掛けることなく、圧着端子ＳＴの挿入溝１１１ａへの誘導と排出を行うことができる。
【０１２４】
［３−３．送り位置決め機構の第３の例］
送り位置決め機構８０の第３の例を、送り位置決め機構１２０として、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、送り位置決め機構１２０において、連鎖端子Ｔの搬送方向に対して直角方向から見た正面図であり、図１３は、本例における圧着端子ＳＴのレーザ軌跡を示す模式図である。
【０１２５】
図１２に示すように、送り位置決め機構１２０は、溶接加工位置Ｐ（この場合の位置は、特定の位置ではなく溶接範囲を示す。）の上流側と下流側とに、送りロール１２１と、引張ロール１２２とを備える。また、送り位置決め機構１１０の溶接加工位置Ｐの上部には、上記の例１と同様、レーザ溶接部３１が設けられている。
【０１２６】
送りロール１２１と、引張ロール１２２とは、それぞれ、連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１を上下方向から挟んで連鎖端子Ｔを搬送するように構成されている。上部にキャリア部Ｃ１の面上に当接して連鎖端子Ｔの上方への位置ずれを押さえる押えローラ１２１ａと、同じく押えローラ１２２ａを備える。また、下部にキャリア部Ｃ１に設けられた穴Ｈに挿入する挿入ピン１２１ｃを穴ＨのピッチＬに合わせて周上に複数備えたスプロケット状の搬送ローラ１２１ｂと同じく搬送ローラ１２２ｂを備える。また、穴Ｈが変形することを防止するため、穴Ｈ以外に別途送り穴を設けてもよい。
【０１２７】
上方の押えローラ１２１ａ及び１２２ａは、必ずしも回転駆動されることを要せず、キャリア部Ｃ１の上方への位置ずれを押さえるとともに、搬送方向への移動に伴って回転するように構成されれば良い。一方、搬送ローラ１２１ｂ及び１２２ｂとは、図示しないモータにより同期して回転駆動される。搬送ローラ１２１ｂ及び１２２ｂとの回転は、連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１にたるみが出ないようにそれぞれの回転速度を制御される。
【０１２８】
また、搬送ローラ１２１ｂ及び１２２ｂとの回転速度は、レーザ溶接部３１に入力されるとともに、ロータリエンコーダ等により、搬送ローラ１２１ｂ及び１２２ｂとの回転角度又は回転量を検知することでこの情報もレーザ溶接部３１へ入力する。これにより、図１３に示すように、レーザ溶接部３１が、圧着端子ＳＴの移動に伴って搬送斜め（ＸＹ）方向にレーザ光ＬＢの軌跡で溶接加工が可能となるように制御を行う。
【０１２９】
（作用効果）
以上の送り位置決め機構１２０では、溶接加工位置Ｐの上下流に設けられた送りロール１２１と引張ロール１２２とのそれぞれに、連鎖端子Ｔのキャリア部Ｃ１に当接して搬送する搬送ローラ１２１ａ及び１２２ｂと、キャリア部Ｃ１を上方から当接して位置ずれを防止した状態にする押えローラ１２１ｂ及び１２２ｂとを設け、連鎖端子Ｔの搬送及び位置決めを行う。
【０１３０】
送り位置決め機構１２０では、レーザ溶接部３１のレーザ光ＬＢの照射軌跡を、連鎖端子Ｔの搬送方向に合わせて斜め方向に取る。これにより、送りロール１２１及び引張ロール１２２の回転を止めることなく連続的に搬送させた状態で、圧着端子ＳＴの突き合わせ界面Ｔｃに対して溶接加工を施すことができる。このように、移動する連鎖端子Ｔに対して、これを追従して溶接加工を行うことができる。したがって、送り位置決め機構１２０の制御が容易であるとともに、被加工対象を止めることなく処理が可能であるので、圧着端子ＳＴの溶接加工位置又は範囲における高速高精度の位置決めが可能となる。
【０１３１】
［４．レーザ加工性検査機の具体的な実施形態］
続いて、第１の実施形態及び第２の実施形態におけるレーザ加工性検査機４０を実現する具体的な実施例について説明する。
【０１３２】
［４−１．構成］
レーザ加工性検査機４０は、上述のようなプレス機２０におけるプレス成型と、レーザ溶接機３０におけるレーザ加工とからなる一連の製造工程により製造された圧着端子Ｔの溶接品質を精度良く検査するために、以下のような構成を有する。
【０１３３】
すなわち、レーザ加工性検査機４０は、図１４に示すように、４つの可視光カメラ４１１、４１２、４１３、４１４と、Ｘ線カメラ４２と、ビード検出部４３と、隙間検知部４３５と、貫通穴検出部４４と、空隙検出部４５と、品質判定部４６と、表示部４７と、を備える。
【０１３４】
可視光カメラ４１１、４１２、４１３は、それぞれ異なる画角で圧着端子Ｔの外観を撮像する第１の撮像装置として機能する。
【０１３５】
すなわち、可視光カメラ４１１、４１２は、突き合わせ部Ｔｃ及び重ね合わせ部Ｔｄのそれぞれの外観を撮像する。上述したように突き合わせ部Ｔｃのコネクタ部Ｔｂ側の溶接面が傾斜面Ｔｅをなすため、一台の可視光カメラの撮像画像では、突き合わせ部Ｔｃの溶接面の全面に対してフォーカスを合わせることができない。これに対して、２台の可視光カメラ４１１、４１２を用いてそれぞれ異なる画角で撮像することで、フォーカスずれの影響を受けることなく、レーザ溶接部全体の外観画像を取得することができる。
【０１３６】
可視光カメラ４１３は、図１４に示すように、重ね合わせ部Ｔｄの照射面Ｔｄ１の裏面Ｔｄ２側の外観を撮像する。
【０１３７】
可視光カメラ４１４は、図１４に示すように、圧着部Ｔａの開口から臨まれる重ね合わせ部Ｔｄの内部形状を被写体として撮像する。また、コネクタ部Ｔｂから重ね合わせ部Ｔｄに光を照射する。ここで、当該照射光が重ね合わせ部Ｔｄから圧着部Ｔｂの開口に漏れた場合には、可視光カメラ４１４は、当該漏れ光を撮像することができる。このように可視光カメラ４１４が漏れ光を撮像した場合には、後述のように重ね合わせ部Ｔｄに隙間が存在することを検知できる。
【０１３８】
Ｘ線カメラ４２は、レーザ溶接部の内部構造を撮像する第２の撮像部として機能する。具体的に、Ｘ線カメラ４２は、測定対象であるレーザ溶接部にＸ線を照射し、レーザ溶接部を透過したＸ線を受光することで内部構造を撮像する。また、Ｘ線カメラ４２は、可視光カメラ４１１、４１２、４１３が配置されたスペース以外の部分に設置して同時に撮像することが困難であるため、例えば図１４に示すように、可視光カメラ４１１、４１２、４１３の撮像後に所定の位置に圧着端子Ｔを搬送してレーザ溶接部の内部構造を撮像するものとする。
【０１３９】
なお、第２の撮像部は、可視光カメラ４１１、４１２、４１３、４１４の撮像前に撮像してもよい。また、第２の撮像部は、Ｘ線カメラ４２に限定されず、例えば、レーザ溶接部の内部構造を撮像可能な赤外線撮像カメラであってもよい。赤外線カメラでは、測定対象であるレーザ溶接部にパルス光を照射して温度を上昇させ、その後の冷却過程おいて放出する赤外線を受光することで内部構造を撮像する。このように赤外線カメラでも内部構造を撮像可能であるが、Ｘ線カメラ４２を用いることで、より高解像度の撮像画像を得ることが可能となる。また、突き合わせ界面Ｔｃと重ね合わせ部Ｔｄとの両方の溶接状態を検査可能であれば、カメラの個数は適宜変更してもよい。
【０１４０】
ビード検出部４３は、可視光カメラ４１１、４１２、４１３により撮像された画像から、レーザ溶接部である突き合わせ部Ｔｃ及び重ね合わせ部Ｔｄにそれぞれ形成されたビードを検出する。具体的に、ビード検出部４３は、撮像画像にエッジ検出処理などを施すことでビードを検出する。また、ビード検出部４３は、検出したビードから、ビード幅と、当該ビード幅の中心を示すビード中心位置を測定する。
【０１４１】
上記のように検出されるビードは、レーザによって与えられた光エネルギが金属母材において熱エネルギに変換され、溶融した金属が再凝固したものである。上記のようにビードが形成されるので、レーザ出力、レーザ掃引速度などのレーザ溶接機３０によるレーザ照射条件が一定であり、かつ、レーザ溶接後の突き合せ界面及び重ね合わせ部の密着度が一定であれば、適切に光エネルギが熱エネルギに変換されるため、レーザ照射によって形成されたビードの幅も略一定となる。したがって、ビード検出部４３により測定されるビード幅は、レーザ溶接後の突き合せ界面及び重ね合わせ部の溶接品質を間接的に判定するための判定指標となる。
【０１４２】
また、ビード検出部４３は、突き合わせ部Ｔｃに形成されたビード５１のビード幅を測定する場合、図１５（Ａ）に示すように、ビード５１の中心線５１１の両端部５１ａ、５１ｂと中央部５１ｃとの少なくとも合計３点のビード幅を測定することが好ましい。このようにして少なくとも３点のビード幅を検出することで、この３点以外のビード幅についても、補間処理などによって精度良く測定することができる。
【０１４３】
また、ビード検出部４３は、突き合わせ部Ｔｃに沿って形成されたビード５１のビード中心位置を測定する場合、図１５（Ｂ）に示すように、圧着部Ｔａの幅方向の端子側部５２を基準として、ビード５１の中心線５１１の両端部５１ａ、５１ｂの少なくとも合計２点のビード中心位置を測定することが好ましい。レーザ溶接機３０ではレーザ光を直線上に掃引するため、少なくとも２点のビード中心位置を測定すれば、この２点以外のビード中心位置についても、補間処理などによって精度良く測定することができる。
【０１４４】
隙間検知部４３５は、可視光カメラ４１４により撮像された画像に漏れ光が写っている場合には、重ね合わせ部Ｔｄに隙間があるものと検知する。
【０１４５】
貫通穴検出部４４は、可視光カメラ４１１、４１２、４１３により撮像された画像から、レーザ溶接部に、主としてレーザ光の照射位置のずれに起因して発生しうる貫通穴が存在するか否かを検出する。具体的に、撮像画像では、貫通穴の輝度が周囲の母材の輝度と異なるため、貫通穴検出部４４は、撮像画像の輝度に二値化処理などを施すことで、貫通穴の有無を容易に検出することができる。より好ましくは、レーザ溶接部に光を照射して、その漏れ光を撮像することで、容易に貫通穴を検出することができる。具体的には、圧着部Ｔａの開口から当該圧着部Ｔａ内部に照明光を入射し、外部に漏れる光を、可視光カメラ４１１、４１２、４１３で撮像することで、貫通光が存在することを容易に検出することができる。
【０１４６】
また、突き合わせ部Ｔｃを成型工程でプレス装置の位置ずれに起因して、レーザ溶接機３０により突き合わせ部Ｔｃにレーザ溶接されない場合がある。撮像画像において、レーザ溶接されている部分とレーザ溶接されていない部分とでは輝度が異なるため、貫通穴検出部４４は、撮像画像の輝度に二値化処理などを施すことで、未溶接の突き合わせ部Ｔｃが存在する否かを検出することができる。
【０１４７】
空隙検出部４５は、Ｘ線カメラ４２により撮像した画像から、レーザ溶接部の内部構造に空隙が存在するか否かを検出する。具体的に、Ｘ線カメラ４２による撮像画像では、貫通穴の輝度が母材の輝度と異なるため、貫通穴検出部４４は、撮像画像の輝度情報に対して二値化処理などを施すことで、貫通穴の有無を容易に検出することができる。
【０１４８】
品質判定部４６は、具体的には後述する検査工程に従って、ビード検出部４３により測定したビード幅及びビード中心位置を判定指標としてレーザ溶接部の溶接品質を検査し、検査結果を表示部４７に出力する。
【０１４９】
［４−２：検査工程］
（突き合わせ部の検査工程）
次に、レーザ加工性検査機４０で行われる具体的な溶接品質の検査工程について説明する。まず、レーザ加工性検査機４０は、図１６に示すようなフローチャートに従って、突き合わせ部Ｔｃの溶接品質を検査する。すなわち、ビード検出部４３により、可視光カメラ４１１、４１２の撮像画像から、突き合わせ部Ｔｃに形成されたビード幅およびビード中心位置を検出する（ステップＳ６１）。続いて、品質判定部４６により、ビード幅が所定の範囲内であり、かつ、撮像された圧着部Ｔａの幅方向の端子側部５２からビード中心位置までの距離が所定の範囲内であるという条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ６２）。当該条件を満たす場合には（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、突き合わせ部Ｔｃの溶接品質が良質であると判定し（ステップＳ６３）、当該条件を満たさない場合には（ステップＳ６２：Ｎｏ）、突き合わせ部Ｔｃの溶接品質が不良であると判定する（ステップＳ６４）。
【０１５０】
上記のステップＳ６１乃至Ｓ６４により、突き合わせ部Ｔｃが適切な耐圧着強度を有するか否かを検査することができる。より具体的には、ビード幅とビード中心位置との両方に基づいて溶接品質を判定することで、ビード中心位置が撮像された圧着部Ｔａの幅方向の端子側部５２から所定距離ずれた状態を不良と判定することができる。すなわち、上記のステップＳ６１乃至Ｓ６４により、圧着に耐えうると考えられるビード幅が形成されていても、圧着時に溶接後の突き合わせ部Ｔｃが破断してしまう虞のある端子を不良と判定することができる。
【０１５１】
（重ね合わせ部の検査工程）
また、レーザ加工性検査機４０は、図１７に示すようなフローチャートに従って、重ね合わせ部Ｔｄの溶接品質を検査する。すなわち、ビード検出部４３により、可視光カメラ４１３の撮像画像から、レーザ光の照射面Ｔｄ１の裏面Ｔｄ２に形成されたビード幅を検出する（ステップＳ７１）。続いて、品質判定部４６により、ビード幅が所定の範囲内であるという条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ７２）。当該条件を満たす場合には（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）ステップＳ７３に進み、当該条件を満たさない場合（ステップＳ７２：ＮＯ）にはステップＳ７５に進む。ステップＳ７３において、隙間検知部４３５は、可視光カメラ４１４の撮像画像から、重ね合わせ部Ｔｄに隙間がないか否かを判断し、隙間がない場合（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）にはステップＳ７４に進み、隙間がある場合（ステップＳ７３：Ｎｏ）にはステップＳ７５に進む。ステップＳ７４において、品質判定部４６は、重ね合わせ部Ｔｄの密閉性が良質であると判定する。他方ステップＳ７５において、品質判定部４６は、重ね合わせ部Ｔｄの密閉性が不良であると判定する。
【０１５２】
上記のステップＳ７１乃至Ｓ７５により、レーザ光の照射面の裏面に形成されたビード幅と重ね合わせ部Ｔｄに隙間とに基づいて、重ね合わせ部Ｔｄの密閉性が十分に確保されているか否かを精度良く検査することができる。なお、上記図１７に示す処理に限らず、ビード幅の測定は、重ね合わせ部Ｔｄの隙間を検知した後に行うようにしてもよい。
【０１５３】
（貫通穴の有無を検査する検査工程）
また、レーザ加工性検査機４０は、ビード幅に基づいた溶接品質の検査処理に加えて、図１８に示すようなフローチャートに従って、レーザ溶接部の溶接品質を検査することが好ましい。すなわち、貫通穴検出部４５により、圧着部Ｔａの内部に照明光を入射した状態で可視光カメラ４１１、４１２、４１３により撮像された画像から、漏れ光が写っていること、つまりレーザ溶接部における貫通穴の存在を検出する（ステップＳ８１）。続いて、品質判定部４６により、貫通穴の存在が存在するという条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ８２）。当該条件を満たす場合には（ステップＳ８２：Ｙｅｓ）、レーザ溶接部の密閉性が不良と判定であると判定し（ステップＳ８３）、当該条件を満たさない場合には（ステップＳ８２：Ｎｏ）、レーザ溶接部の密閉性が良質であると判定する（ステップＳ８４）。
【０１５４】
なお、レーザ加工性検査機４０では、上述したように貫通穴検出部４５によって、貫通穴の存在を検出するのと同時に、レーザ溶接されていない突き合わせ部Ｔｃが存在するか否かを検出してもよい。このような検出により、レーザ加工性検査機４０では、品質判定部４６により、未溶接の突き合わせ部Ｔｃが存在する場合には、レーザ溶接部の密閉性が不良であると判定することができる。
【０１５５】
上記のステップＳ８１乃至Ｓ８４により、貫通穴及び未溶接の突き合わせ部Ｔｃの存在の有無に基づいて、レーザ溶接部の密閉性を精度良く検査することができる。
【０１５６】
（空隙の有無を検査する検査工程）
また、レーザ加工性検査機４０は、ビード幅に基づいた溶接品質の検査処理に加えて、図１９に示すようなフローチャートに従って、レーザ溶接部の溶接品質を検査することが好ましい。
【０１５７】
すなわち、空隙検出部４５により、Ｘ線カメラ４２により撮像された画像から、レーザ溶接部の内部における空隙、すなわちボイドの存在を検出する（ステップＳ９１）。続いて、品質判定部４６により、ボイドが存在するという条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ９２）。当該条件を満たす場合には（ステップＳ９２：Ｙｅｓ）、レーザ溶接部の溶接強度が不良と判定であると判定し（ステップＳ９３）、当該条件を満たさない場合には（ステップＳ９２：Ｎｏ）、レーザ溶接部の溶接強度が良質であると判定する（ステップＳ９４）。
【０１５８】
上記のステップＳ９１乃至Ｓ９４により、ボイドの存在の有無に基づいて、レーザ溶接部の密閉性を精度良く検査することができる。
【０１５９】
（その他）
レーザ加工性検査機４０は、上述した図１６乃至図１９に示した検査工程をどのような順番で組み合わせて行ってもよく、レーザ溶接部の溶接品質を精度良く検査することができる。なお、上述した実施形態では、レーザ溶接された圧着端子Ｔの突き合わせ部Ｔｃ及び重ね合わせ部Ｔｄの溶接品質を検査対象としたが、これに限定されず、レーザ溶接によって加工される被加工対象物を検査対象としてもよい。例えば、レーザ加工性検査機は、曲げ加工により板材端部を重ね合わせてレーザ溶接した圧着端子を被加工対象物としてもよい。すなわち、レーザ加工性検査機は、板材端部を重ね合わせて貫通溶接したレーザ溶接部を検査対象とし、当該レーザ溶接部に形成されたビード幅を用いて溶接品質を検査してもよい。このような圧着端子は、上記の検査によって溶接品質が良質であれば、上述した突き合わせ部Ｔｃを有する圧着端子Ｔと比べてより高い密閉性を実現することが可能となる。
【０１６０】
［５．変形例に係るレーザ溶接機］
本発明の変形例に係るレーザ溶接機について説明する。図２０は、変形例に係るレーザ溶接機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。
【０１６１】
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、突き合わせ界面状測定装置２６０と、制御装置２７０と、を有している。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
突き合わせ界面状測定装置２６０は、形状検出器２６１とデータ処理系２６２とを有している。
【０１７０】
形状検出器２６１は、圧着端子２８７の通過領域に臨ませて、溶接加工位置Ｐの上流側の所定の位置に設置されている。この例では、溶接加工位置Ｐから５ピッチ（Ｌ×５）分に相当する距離だけ上流側の位置に臨ませて設けられている。このような構成からなる形状検出器２６１は、突き合せ界面２８６ａの隙間寸法を測定することにより、不良品の発生、製品のばらつきを抑えることができる。つまり、突き合せ溶接２８６ａにおいて、所定範囲外の隙間があると、溶接品質が著しく低下してしまうが、溶接前に隙間を測定することで不良品の発生、製品のばらつきを抑えることができる。
【０１７１】
データ処理系２６２は、形状検出器２６１からの検出データを処理して、突き合せ界面２８６ａの隙間寸法のプロファイルデータとして出力する。このプロファイルデータは、制御装置２７０に入力される。
【０１７２】
形状検出器２６１もしくはデータ処理系２６２により、隙間が所定範囲外になった場合はプレス機を停止させたり、アラートを出したりすることもできる。
【０１７３】
制御装置２７０は、端子形状に基づいてＸ・Ｙ軸スキャナ及びＺ軸スキャナを駆動制御することにより、照射位置におけるレーザ光ＬＢの強度が溶接可能な強度になるようにレーザ光ＬＢの焦点位置を高精度に３次元制御しつつ、突き合わせ界面２８６ａ及び重ね合わせ部２８６ｂに沿ってレーザ光を走査するため、圧着端子２８７の突き合わせ界面２８６ａ及び重ね合わせ部２８６ｂを高品質にレーザ溶接することができる。突き合わせ界面状測定装置２６０による測定は、全ての圧着端子２８７について実施する必要はない。レーザ溶接機２１０に連鎖端子２８８をセットして溶接加工を開始する際の初期の少なくとも１個の圧着端子２８７を対象にして測定を実施すればよい。これにより端子プレス機の金型の摩耗等による突合せ状態の劣化を確認することができるとともに、溶接品質を一定に保つことが可能である。
【０１７４】
［６．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。
【０１７５】
例えば、上記の実施形態では、レーザ溶接機により、筒状に曲げ加工した板材両端を突き合わせた突き合わせ界面と、コネクタ部側の端部に、筒状に曲げ加工した板材を平板状に押し潰した重ね合わせ部とについて、レーザ溶接可能であることを示したが、本発明は、このような態様に限られず、例えば、レーザ溶接機に、レーザ光を２つ、例えば、ガルバノスキャナを２つ又はレーザ加工ヘッドを二つ設けることにより、上記突き合わせ界面と、重ね合わせ部とを同時にレーザ溶接することも可能である。このような態様では、溶接時間の短縮が可能である。また、たるみ量に限らず、プレス機が連鎖端子を送り出す個数とレーザ溶接機が連鎖端子を送り出す個数とに基づいて、プレス機とレーザ溶接機の搬送速度のずれを検出してもよい。また、レーザ溶接前に突き合わせ部の画像検査を行うようにしてもよい。位置決め機構では大まかに搬送した後に、ピン止め機構などを用いて正確な位置決めをしてもよい。また、連鎖端子にはキャリア部以外に位置決め用のパイロットホールを設けてもよい。また、位置決め機構では、レーザ測定手法を用いて連鎖端子の位置決めを行うようにしてもよい。また位置決め機構では、上述したキャリア及びパイロットホールなどの穴を複数個用いて位置決めを行うようにしてもよい。また、レーザ加工性検査機４０は、撮像画像に代えて、レーザ測定器を用いてレーザ溶接部の溶接品質を検査してもよい。
【０１７６】
さらに、上記の実施形態では、プレス機が１列の連鎖端子を送出するものとして説明したが、このような実施形態に限らず、本発明に係る端子製造装置では、プレス機から同時に複数列の連鎖端子が送出する場合であっても、同期や位置決めが可能である、つまりプレス機の処理時間と溶接機の処理時間とを同期させることができ、プレスとレーザ溶接という別々の処理を円滑に繋ぐことが可能である。
【符号の説明】
【０１７７】
１，２  端子製造装置、１０  巻出しロール、２０  プレス機、３０  溶接機、３１  レーザ溶接部、４０  レーザ加工性検査機、５０  巻取りロール、６０  制御装置、６１  プレス時間検出手段、６２  位置決め加工時間演算手段、６３  送り位置決め時間設定手段、６４  加工条件設定手段、７０  レーザ加工部、７１  レーザ光源、７２  レーザ照射光学装置、８０  送り位置決め機構、８１  送り機構、８２  位置決め機構、８３  送りロール、８４  引張ロール、８５  クランプ機構、８５ａ  上クランプ治具、８５ｂ  下クランプ治具、９０  たるみ位置検出センサ、１００，１０１，１０２  送り位置決め機構、１０３  送りロール、１０４  引張ロール、１０５  クランプ機構、１０５ａ  上クランプ治具、１０５ｂ  下クランプ治具、１０５ｃ  奥行部、１０５ｄ  縦部、１０５ｅ  照射穴、１０６  ピン位置決め機構、１０６ａ  パイロットピン、１０６ｂ  位置決め穴、１１０  送り位置決め機構、１１１  位置決めロール、１１１ａ  挿入溝、１１２
押圧ロール、１１３  排出ロール、１２０  送り位置決め機構、１２１  送りロール、１２１ａ  押えローラ、１２１ｂ  搬送ローラ、１２１ｃ  挿入ピン、１２２  引張ロール、１２２ａ  押えローラ、１２２ｂ  搬送ローラ、Ｃ１，Ｃ２  キャリア部、ＣＳ  銅条、ＤＰ  排出位置、Ｈ  穴、ＩＰ  図中、Ｌ  ピッチ、ＬＡ  照射領域、ＬＢ  レーザ光、Ｐ  溶接加工位置、ＳＴ  圧着端子、Ｔ，Ｔ１，Ｔ２  連鎖端子、Ｔａ  圧着部、Ｔｂ  コネクタ部、Ｔｃ  突き合わせ界面、Ｔｄ  封止部
【要約】
プレス成型後の連鎖端子を巻き取ることなく次工程のレーザ溶接に送り、溶接品質と製作速度の向上を図った端子製造装置を提供する。
端子製造装置１は、上流側から、巻出しロール１０と、プレス機２０と、レーザ溶接機３０と、レーザ加工性検査機４０と、巻取りロール５０と、これらの動作を制御する制御装置６０と、を備える。端子製造装置１は、プレス成型とその後の工程（レーザ溶接）とを、一連の工程として実施するものである。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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