(57)【要約】【課題】リード配線の成形を容易に行うことができる配線装置を提供することである。【解決手段】本発明にかかる配線装置１は、第１の端子１１と第２の端子１２とをリード配線２７を用いて接続する配線装置であり、加圧ノズル５３と成形バー１１１とを備える。加圧ノズル５３は、第１および第２の端子にリード配線２７を接合する。成形バー１１１は、第１の端子１１にリード配線２７を接合した後、第２の端子１２にリード配線２７を接合する前に、リード配線２７を所定の形状に成形する。成形バー１１１の先端部には、断面が第１の曲率半径を有する曲率部１２１と、断面が第１の曲率半径よりも小さい第２の曲率半径を有し先端部からリード配線２７側に突出している突出部１２２と、が形成されている。【選択図】図１１Ａ
2014033087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子と第２の端子とをリード配線を用いて接続する配線装置であって、
前記第１および第２の端子に前記リード配線を接合する加圧ノズルと、
前記第１の端子に前記リード配線を接合した後、前記第２の端子に前記リード配線を接合する前に、前記リード配線を所定の形状に成形する成形バーと、を備え、
前記成形バーの先端部には、断面が第１の曲率半径を有する曲率部と、断面が前記第１の曲率半径よりも小さい第２の曲率半径を有し前記先端部から前記リード配線側に突出している突出部と、が形成されている、
配線装置。
【請求項２】
前記成形バーは前記リード配線側に設けられた第１の面と、当該第１の面と対向する第２の面とを備え、
前記突出部は前記第１の面から突出するように形成されており、
前記曲率部は前記先端部において前記第２の面が前記突出部に近づくように形成されている、
請求項１に記載の配線装置。
【請求項３】
前記第１の曲率半径は前記第２の曲率半径の３倍乃至５倍である、請求項１または２に記載の配線装置。
【請求項４】
前記第１の曲率半径は前記第２の曲率半径の４倍である、請求項３に記載の配線装置。
【請求項５】
前記リード配線と前記突出部とが当接した後、更に前記成形バーを前記リード配線に押しつけることで前記リード配線を成形する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線装置。
【請求項６】
前記成形バーの伸長方向と水平面とがなす角度は、前記第１の端子に前記リード配線を接合した後、前記第１の端子から延びる前記リード配線と水平面とがなす角度よりも小さい、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線装置。
【請求項７】
前記リード配線を成形する際に前記リード配線が所定の張力で引っ張られるように前記リード配線を狭持する配線狭持ユニットを更に備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の配線装置。
【請求項８】
前記成形バーは、前記突出部を前記リード配線に当接することで第１の湾曲部を形成し、前記成形バーを前記リード配線に押しつけることで第２の湾曲部を形成する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配線装置。
【請求項９】
前記加圧ノズルは、前記第１の端子に前記リード配線を接合した後、前記第１の端子よりも低い位置に配置されている前記第２の端子に前記リード配線を接合する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の配線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配線装置に関し、特に端子間の配線を自動で行うことができる配線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路を所定のケースに実装する場合は、各々の端子をリード配線を用いて電気的に接続する必要がある。例えば、ケースに設けられた電源端子と集積回路の端子とを接続することで、集積回路に電源を供給することができる。ここで、端子間の距離は温度変化等により変化するため、端子間を接続する配線の途中に湾曲部を設けることで、各々の端子の位置が変化することにより配線に応力が作用することを抑制することができる。
【０００３】
特許文献１には、長尺なリード配線を引出してこれを溶接、屈曲成形および切断の全てを自動で行うリード配線の溶接装置（配線装置）が開示されている。特許文献１に開示されている溶接装置では、チャックレバーとカッターとでリード配線を狭持してリード配線を引出し、溶接ユニットの先端とワークの端子との間でリード配線を挟んで溶接する。リード配線を成形する際は、リード成形装置の水平移動用モータおよび上下移動用モータを作動させ、成形ピンを第１の端子側から第２の端子側に向けて水平方向に移動させつつ下降させることにより、リード配線にＳ字形状の湾曲部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３４３８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術で説明したように、特許文献１に開示されている溶接装置では、ケースに設けられた第１の端子と集積回路に設けられた第２の端子とをリード配線を用いて接続している。このとき、端子間に設けられたリード配線は、成形ピンを用いてＳ字形状の湾曲部を有するように成形される。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている溶接装置では、第１の端子と第２の端子との間にリード配線を設けた後、リード配線と当接する成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形している。このため、第１の端子と第２の端子の位置が変化する場合は、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。すなわち、特許文献１に開示されている溶接装置では、成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形しているため、第１の端子と第２の端子の位置が変化する度に、成形ピンの水平方向および垂直方向の移動量を調整する必要があり、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。
【０００７】
上記課題に鑑み本発明の目的は、リード配線の成形を容易に行うことができる配線装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様にかかる配線装置は、第１の端子と第２の端子とをリード配線を用いて接続する配線装置であって、前記第１および第２の端子に前記リード配線を接合する加圧ノズルと、前記第１の端子に前記リード配線を接合した後、前記第２の端子に前記リード配線を接合する前に、前記リード配線を所定の形状に成形する成形バーと、を備え、前記成形バーの先端部には、断面が第１の曲率半径を有する曲率部と、断面が前記第１の曲率半径よりも小さい第２の曲率半径を有し前記先端部から前記リード配線側に突出している突出部と、が形成されている。
【０００９】
上記配線装置において、前記成形バーは前記リード配線側に設けられた第１の面と、当該第１の面と対向する第２の面とを備えていてもよく、前記突出部は前記第１の面から突出するように形成され、前記曲率部は前記先端部において前記第２の面が前記突出部に近づくように形成されていてもよい。
【００１０】
上記配線装置において、前記第１の曲率半径は前記第２の曲率半径の３倍乃至５倍であってもよい。
【００１１】
上記配線装置において、前記第１の曲率半径は前記第２の曲率半径の４倍であってもよい。
【００１２】
上記配線装置において、前記リード配線と前記突出部とが当接した後、更に前記成形バーを前記リード配線に押しつけることで前記リード配線を成形してもよい。
【００１３】
上記配線装置において、前記成形バーの伸長方向と水平面とがなす角度は、前記第１の端子に前記リード配線を接合した後、前記第１の端子から延びる前記リード配線と水平面とがなす角度よりも小さくてもよい。
【００１４】
上記配線装置において、前記リード配線を成形する際に前記リード配線が所定の張力で引っ張られるように前記リード配線を狭持する配線狭持ユニットを更に備えていてもよい。
【００１５】
上記配線装置において、前記成形バーは、前記突出部を前記リード配線に当接することで第１の湾曲部を形成し、前記成形バーを前記リード配線に押しつけることで第２の湾曲部を形成してもよい。
【００１６】
上記配線装置において、前記加圧ノズルは、前記第１の端子に前記リード配線を接合した後、前記第１の端子よりも低い位置に配置されている前記第２の端子に前記リード配線を接合してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、リード配線の成形を容易に行うことができる配線装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態にかかる配線装置の斜視図である。
【図２Ａ】配線対象であるワークの一部を拡大した斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示すワークのリード配線部分を拡大した斜視図である。
【図３Ａ】実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニットの斜視図である。
【図３Ｂ】実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニットの側面図である。
【図３Ｃ】実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニットの正面図である。
【図４Ａ】実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニットを底面側からみた斜視図である。
【図４Ｂ】実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニットの底面図である。
【図５Ａ】実施の形態にかかる配線装置が備えるノズルユニットの分解斜視図である。
【図５Ｂ】実施の形態にかかる配線装置が備えるノズルユニットの斜視図である。
【図６Ａ】実施の形態にかかる配線装置が備えるノズルユニットとクランパーの正面図である。
【図６Ｂ】実施の形態にかかる配線装置が備えるノズルユニットとクランパーの正面図である。
【図７】実施の形態にかかる配線装置が備えるクランプユニットの斜視図である。
【図８】実施の形態にかかる配線装置が備えるヒューム吸引機構を説明するための図である。
【図９】実施の形態にかかる配線装置を用いて形成されるリード配線の形状の一例を示す断面図である。
【図１０Ａ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｂ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｃ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｄ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｅ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｆ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｇ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｈ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｉ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１０Ｊ】実施の形態にかかる配線装置の動作を説明するための図である。
【図１１Ａ】実施の形態にかかる配線装置が備える成形ユニットの側面図である。
【図１１Ｂ】実施の形態にかかる配線装置が備える成形ユニットの側面図である。
【図１２】成形ユニットが備える成形バーの拡大斜視図である。
【図１３】図１２に示す成形バーのＡ−Ａ切断線における断面図である。
【図１４Ａ】成形バーを用いてリード配線を成形する工程を説明するための図である。
【図１４Ｂ】成形バーを用いてリード配線を成形する工程を説明するための図である。
【図１４Ｃ】成形バーを用いてリード配線を成形する工程を説明するための図である。
【図１４Ｄ】成形バーを用いてリード配線を成形する工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる配線装置１の斜視図である。本実施の形態にかかる配線装置１は、配線ユニット２と駆動ユニット３とを備える。配線ユニット２は、ワーク１０内に配置されている各々の端子に対して配線を行うためのユニットである。駆動ユニット３は、配線対象であるワーク１０の位置を調整するためのユニットである。
【００２０】
駆動ユニット３は、マシンベース４、Ｘ軸方向駆動機構５、Ｙ軸方向駆動機構６、回転駆動機構８、およびワーク固定治具９を備える。Ｙ軸方向駆動機構６は、マシンベース４に固定されている。また、Ｙ軸方向駆動機構６は、Ｘ軸方向駆動機構５（回転駆動機構８およびワーク固定治具９を含む）をＹ軸方向に移動可能に支持している。Ｘ軸方向駆動機構５は、回転駆動機構８およびワーク固定治具９をＸ軸方向に移動可能に支持している。回転駆動機構８は、ワーク固定治具９を水平面（Ｘ軸とＹ軸を含む面、つまりＸＹ平面）と垂直な回転軸を中心に回転可能に支持している。ワーク固定治具９はワーク１０を固定する。つまり、駆動ユニット３は、ワーク１０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することができ、また水平面と垂直な回転軸を中心に回転することができる。
【００２１】
図２Ａは、ワーク１０の一部を拡大した斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示すワーク１０のリード配線部分を拡大した斜視図である。図２Ａ、図２Ｂに示すように、ワーク１０には回路基板２０が実装されている。回路基板２０には複数の集積回路が実装されている。回路基板２０は電極パッド（第２の端子）１２を備える。また、ワーク１０内のケース１９にはバスバー１１（第１の端子）が設けられている。例えば、バスバー１１は、ワーク１０に実装されている集積回路に電源を供給するための端子板である。
【００２２】
図２Ｂに示すように、バスバー１１と電極パッド１２はリード配線１３を用いて電気的に接続されている。このとき、リード配線１３の一端は、第１の溶接部１４においてバスバー１１と溶接されている。また、リード配線１３の他端は、第２の溶接部１５において電極パッド１２と溶接されている。リード配線１３には湾曲部１６が形成されている。このように湾曲部１６を形成することで、バスバー１１と電極パッド１２の位置が溶接後に温度変化等によって変化した場合であっても、リード配線１３に応力が作用することを抑制することができる。よって、リード配線１３が断線したり、リード配線がバスバー１１や電極パッド１２から剥離したりすることを抑制することができる。例えば、リード配線１３は、導電性に優れた銅等でできた薄肉金属板である。
【００２３】
また、図１に示すように、駆動ユニット３は補正計測部２１とノズル清掃部２２とを備える。補正計測部２１は、配線ユニット２が備える加圧ノズル５３、カッター１０１、および成形バー１１１（それぞれ、図３Ａ参照）の位置を計測するためのセンサである。例えば補正計測部２１はタッチセンサを用いて構成されている。ノズル清掃部２２は、加圧ノズル５３の内部に付着したスパッタや煤を除去する。例えば、ノズル清掃部２２は吸引機構やドリルを備える。
【００２４】
図１に示すように、Ｚ軸方向駆動機構７はＹ軸方向駆動機構６に固定されている。Ｚ軸方向駆動機構７は、配線ユニット２をＺ軸方向に移動可能に支持している。つまり、配線ユニット２のベース板３１はガイド３２を介してＺ軸方向駆動機構７に支持されている（特に、図３Ｂ参照）。また、ベース板３１には配線ユニット２の主要な部材が固定されている。よって、Ｚ軸方向駆動機構７を用いてベース板３１のＺ軸方向の位置を移動することで、ノズルユニット５０、カッターユニット１００、成形ユニット１１０、および配線導入ユニット１３０等のＺ軸方向の位置を調整することができる。
【００２５】
また、配線ユニット２には、レーザ導入部２３を経由してレーザ（例えば、ファイバーレーザ）が導入される。レーザ導入部２３を経由して導入されたレーザは、光学ヘッド２４においてレーザの焦点が調整され、光軸調整部２５においてレーザのＸ−Ｙ座標が調整されて、ノズルユニット５０に導入される。そして、ノズルユニット５０に設けられた加圧ノズル５３の先端からレーザを照射することで、リード配線２７が端子に溶接される。
【００２６】
図３Ａ〜図３Ｃに、本実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニット２の斜視図、側面図、および正面図をそれぞれ示す。また、図４Ａ、図４Ｂに、本実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニット２を底面側からみた斜視図、および底面図をそれぞれ示す。
【００２７】
各図に示すように、配線ユニット２は、成形ユニット１１０、配線導入ユニット１３０、クランパー７１、加圧ノズル５３、カッターユニット１００、および形状センサ２８を有する。
【００２８】
成形ユニット１１０は、成形バー１１１とスライドシリンダ１１２とを備える。成形バー１１１はリード配線２７に湾曲部を形成するための棒状の部材である（図１０Ｄ参照）。スライドシリンダ１１２は、成形バー１１１を伸縮させる。例えば、リード配線２７に湾曲部を形成する際は、スライドシリンダ１１２を用いて成形バー１１１を伸長させ、成形バー１１１をリード配線２７と当接させてリード配線２７に湾曲部を形成する。リード配線２７に湾曲部を形成するとき以外は、成形バー１１１を収縮させる。図３Ｃに示すように、成形ユニット１１０は固定ブラケット１１８に固定されている。固定ブラケット１１８はベース板３１に固定されているので、成形ユニット１１０のＺ軸方向の位置は、Ｚ軸方向駆動機構７によって調整することができる。
【００２９】
配線導入ユニット１３０は、加圧ノズル５３に導入されるリード配線２７の位置を調整し、またリード配線２７を端子に溶接した後にプルテストを実施する。リード配線２７は、配線導入ユニット１３０に接続されている中空状のチューブ２６を通して配線導入ユニット１３０に供給される。図３Ａに示すように、配線導入ユニット１３０はベース板３１に固定されている。また、図３Ｃに示すように、配線導入ユニット１３０は、配線調整ユニット１３１、配線変位量検出ユニット１３２、配線狭持ユニット１３３およびレール１３４を備える。リード配線２７はレール１３４に沿って移動する。
【００３０】
配線調整ユニット１３１は、加圧ノズル５３に導入されるリード配線２７の位置、つまりリード配線２７の先端の位置を調整（テール調整）するためのユニットである。配線調整ユニット１３１は、リード配線２７をローラー１３６とローラー１３７とで狭持し、ローラー１３７をモータを用いて回転させることで、リード配線２７の位置を調整することができる。ここで、ローラー１３６はスライドシリンダ１３５を用いて移動可能に構成されている。例えば、リード配線２７の位置を調整する場合は、リード配線２７をローラー１３６とローラー１３７とで狭持するようにスライドシリンダ１３５を動作させる。一方、プルテスト時は、リード配線２７を解放状態とするためにリード配線２７をローラー１３６とローラー１３７とで狭持しないようにスライドシリンダ１３５を動作させる。
【００３１】
配線変位量検出ユニット１３２は、リード配線２７の変位量を検出するためのユニットである。例えば、配線変位量検出ユニット１３２は、リード配線２７を低摩擦負荷で狭持するローラーと、このローラーに取り付けられたロータリーエンコーダーとを用いて構成することができる。
【００３２】
配線狭持ユニット１３３は、リード配線２７を端子に溶接した後に実施されるプルテストの際に、リード配線２７に一定の張力を作用させるためのユニットである。配線狭持ユニット１３３は、スライドシリンダ１４４と配線狭持部材１４５とを備えており、プルテストの際は、配線狭持部材１４５を用いてリード配線２７が狭持されるようにスライドシリンダ１４４を動作させる。このように、配線狭持部材１４５を用いてリード配線２７を狭持し、ワーク１０（端子）に対する配線ユニット２の位置を変化させることで、プルテストの際にリード配線２７に一定の張力を作用させることができる。一方、プルテストを実施しない場合は、リード配線２７が解放状態となるように、つまり、配線狭持部材１４５でリード配線２７が狭持されないようにスライドシリンダ１４４を動作させる。なお、配線狭持部材１４５を用いてリード配線２７を狭持する際の力は、例えばスライドシリンダ１４４を動作させる際に供給されるエアーの圧力によって調整することができる。
【００３３】
次に、加圧ノズル５３を含むノズルユニット５０について説明する。図３Ｂに示すように、加圧ノズル５３を含むノズルユニット５０はノズルアーム３８を介してベース板３１に取り付けられている。ここで、ノズルアーム３８のＺ軸方向の位置は、ベース板３１に対して変位させることができるように構成されている。
【００３４】
図５Ａは、ノズルユニット５０の分解斜視図である。図５Ｂは、ノズルユニット５０の斜視図である。図５Ａ、図５Ｂに示すように、ノズルユニット５０はノズル本体５１とノズルガイド６１とを備える。ノズル本体５１は、ノズルＤ（５２）、加圧ノズル５３、および当接部５４を備える。ノズルガイド６１は、ガイド壁６２、６３、ピン６４、６５、クランプ面６６、および嵌合孔６７を備える。
【００３５】
加圧ノズル５３は、端子にリード配線２７を接合する。加圧ノズル５３の先端部の周囲には、所定の曲率を有する湾曲部５６が形成されている。湾曲部５６は、加圧ノズル５３の４つの側面に対応するように形成されている。また、加圧ノズル５３の先端部にはレーザが出力されるレーザ照射孔５５が形成されている。加圧ノズル５３はノズルガイド６１の嵌合孔６７に嵌合され、ノズルガイド６１と当接部５４とが当接することで位置決めされる。なお、ノズル本体５１とノズルガイド６１はビス６８を用いて固定されている（図６Ａ、図６Ｂ参照）。
【００３６】
ノズルガイド６１が備えるガイド壁６２、６３はクランプ面６６から立設しており、互いに所定の距離を隔てて対向するように設けられている。ピン６４、６５は、ガイド壁６２、６３に渡って設けられている。そして、配線導入ユニット１３０から導入されたリード配線２７は、ガイド壁６２、６３にガイドされ、ピン６４、６５とクランプ面６６との間を通って加圧ノズル５３の先端部に導入される。
【００３７】
図６Ａ、図６Ｂは、ノズルユニット５０とクランパー７１の正面図である。クランパー７１は、加圧ノズル５３の先端部に導入されるリード配線２７をクランプする。クランパー７１がリード配線２７をクランプしていない場合（非クランプ状態）は、図６Ａに示すように、クランパー７１の突出部７２はクランプ面６６から所定の距離だけ離れている。このとき、リード配線２７はピン６４、６５とクランプ面６６との間を通過する。一方、クランパー７１がリード配線２７をクランプする場合（クランプ状態）は、図６Ｂに示すように、クランパー７１の突出部７２とクランプ面６６によってリード配線２７が狭持される。なお、図６Ａ、図６Ｂにおいて符号５８はレーザの光路を示している。
【００３８】
図７は、本実施の形態にかかる配線ユニット２が備えるクランプユニット７０の斜視図である。図７に示すように、ノズルユニット５０およびクランプユニット７０は、ノズルアーム３８に取り付けられている。また、ノズルアーム３８はベース板３１に取り付けられている（図３Ｂ、図４Ｂ参照）。リード配線２７をクランプするクランパー７１は、支点ブラケット７４を介してクランプバー７３と連結されている。支点ブラケット７４は支点部７５を備えており、クランパー７１とクランプバー７３と支点ブラケット７４とで構成される部材は、支点部７５を中心に回動可能に構成されている。クランプバー７３は電磁石７７によって吸引または解放されるように構成されている。つまり、クランプユニット７０は、電磁石７７を用いてクランプバー７３を吸引または解放することで、クランパー７１の状態を切り替える。
【００３９】
具体的には、クランパー７１をクランプ状態とする場合は、電磁石７７をオフ状態とする。電磁石７７をオフ状態とすることで、クランプバー７３が圧縮バネ８３によって外側（電磁石７７から離れる方向）に押されて、クランパー７１がノズルガイド６１側へと変位してクランプ状態となる。一方、クランパー７１を非クランプ状態とする場合は、電磁石７７をオン状態とする。電磁石７７をオン状態とすることで、クランプバー７３が電磁石に吸い寄せられ、クランパー７１がノズルガイド６１から離れて非クランプ状態となる。
【００４０】
電磁石７７は、ノズルアーム３８の上部に取り付けられたリニアガイド８１に固定されている。また、クランパー７１がクランプ状態であるか非クランプ状態であるかは、近接センサ７６のオン／オフにより確認することができる。また、電磁石７７がクランプバー７３を吸引する力は、調整ネジ７８を用いて電磁石７７の位置を調整することで変更することができる。調整ネジ７８で電磁石７７の位置を調整した後は、固定ネジ７９を用いて電磁石７７の位置を固定することができる。
【００４１】
クランパー７１のクランプ力は、クランプバー７３とクランプアーム８５との間に設けられた圧縮バネ８３の圧縮量を、バネ調整ネジ８２を用いて調整することで変更することができる。つまり、圧縮バネ８３の圧縮量を増やすと（つまり、圧縮バネの長さを短くすると）、圧縮バネ８３がクランプバー７３を外側に押す力が強くなり、クランプ力が増加する。また、非クランプ状態におけるクランプ面６６と突出部７２との距離（図６Ａ参照）は、ノズルアーム３８に取り付けられたストッパボルト８４の出代を用いて調整することができる。
【００４２】
次に、図８を用いて本実施の形態にかかる配線ユニット２が備えるヒューム吸引機構について説明する。図８に示すように、レーザ導入部２３（図１参照）から導入されたレーザは、ノズルＡ（９１）、ノズルＢ（９２）、ノズルＣ（９３）を経由してノズルユニット５０に導入される。ここで、符号９８はレーザの経路を示している。また、ノズルＣ（９３）は、ノズルユニット５０のノズルＤ（５２）と摺動可能に取り付けられている。
【００４３】
ノズルＢ（９２）の上部にはエアー吸引口９５、９６およびバキューム口９７が設けられている。バキューム口９７には真空エジェクタ（不図示）が取り付けられており、この真空エジェクタを用いて各ノズルの光路内の空気を吸引することで、溶接時に発生するヒュームを吸引することができる。このとき、エアー吸引口９５、９６から各ノズルの光路内に外部の空気が吸入され、各ノズルの光路内で気流が発生する。よって、各ノズルに滞留しているヒュームもバキューム口９７から吸引することができる。このようにヒューム吸引機構を設けることで、ヒュームに起因するレーザ出力の低下を抑制することができる。
【００４４】
図３Ａ〜図３Ｃ、および図４Ａ、図４Ｂに示すように、カッターユニット１００はカッター１０１とスライドシリンダ１０２とを備える。カッター１０１は、リード配線２７を端子（第２の端子）に溶接した後にリード配線２７を切断する。スライドシリンダ１０２は、カッター１０１を伸縮させる。リード配線２７を切断する際は、スライドシリンダ１０２を用いてカッターを伸長させる。また、リード配線２７を切断するとき以外は、カッター１０１を収縮させる。図３Ｃに示すように、カッターユニット１００は固定ブラケット１０９に固定されている。固定ブラケット１０９はベース板３１に固定されているので、カッターユニット１００のＺ軸方向の位置は、Ｚ軸方向駆動機構７によって調整することができる。
【００４５】
形状センサ２８は、端子間の配線を実施した後にリード配線の形状を計測する。図４Ａ、図４Ｂに示すように、形状センサ２８は、測定部２９を備えており、この測定部２９からリード配線に対してレーザを照射することでリード配線の形状を計測することができる。
【００４６】
図９は、本実施の形態にかかる配線装置１を用いて形成されるリード配線１３の形状の一例を示す断面図である。図９に示すように、リード配線１３は、バスバー（第１の端子）１１と電極パッド（第２の端子）１２とを電気的に接続している。ここで、バスバー１１は電極パッド１２よりも高さｄ２だけ高い位置に配置されている。リード配線１３の一端は、第１の溶接部１４においてバスバー１１と溶接されている。また、リード配線１３の他端は、第２の溶接部１５において電極パッド１２と溶接されている。リード配線１３には湾曲部１６が形成されている。バスバー１１側のリード配線１３の端部にはテール１７が形成されている。
【００４７】
例えば、形状センサ２８は、リード配線１３の一端と他端の段差である高さｄ２、リード配線１３の一端に対する湾曲部１６のトップ位置の高さｄ３、湾曲部１６のトップ位置と電極パッド１２の端部との距離ｄ４を測定する。そして、測定した各々の値が、予め定められた値の範囲内にあるか否かを判定することで、リード配線１３の形状が適正か否かを判定することができる。なお、第１の溶接部１４と第２の溶接部１５との距離ｄ１は、設定値として配線装置１に予め入力されている。
【００４８】
また、図４Ｂの底面図に示すように、成形バー１１１、クランパー７１、加圧ノズル５３、カッター１０１、および形状センサ２８は一直線上に並ぶように配置されている。
【００４９】
次に、図１０Ａ〜図１０Ｊを用いて本実施の形態にかかる配線装置１の動作について説明する。図１０Ａ〜図１０Ｊでは、バスバー（第１の端子）１１と電極パッド（第２の端子）１２をリード配線を用いて接続する場合について説明する。ここで、バスバー１１は、集積回路２０に設けられている電極パッド１２よりも高い位置に配置されている。
【００５０】
まず、図１０Ａに示すように、加圧ノズル５３の位置がバスバー１１の上部となるように、ワーク１０のＸ−Ｙ方向の位置を調整する。ワーク１０の位置は、駆動ユニット３が備えるＸ軸方向駆動機構５、Ｙ軸方向駆動機構６、および回転駆動機構８を用いて調整することができる（図１参照）。
【００５１】
このとき、カッター１０１および成形バー１１１は上昇している（つまり、スライドシリンダが収縮している）。また、配線導入ユニット１３０（図３Ｃ参照）が備える配線調整ユニット１３１は、リード配線２７の位置を調整可能な状態となっている。配線狭持ユニット１３３はリード配線２７を狭持していない状態となっている。クランパー７１は、リード配線２７をクランプしている。なお、リード配線２７の先端の位置は配線調整ユニット１３１を用いて予め調整されている。つまり、リード配線２７の先端の位置を調整した後に、クランパー７１を用いてリード配線２７をクランプしている。
【００５２】
次に、図１０Ｂに示すように、加圧ノズル５３を下降させてリード配線２７をバスバー１１に押しつける。そして、レーザを照射してリード配線２７をバスバー１１に溶接する。このときの溶接の位置が第１の溶接位置１４である。
【００５３】
このとき、カッター１０１および成形バー１１１は上昇している。また、配線調整ユニット１３１はリード配線２７の位置を調整可能な状態となっている。配線狭持ユニット１３３はリード配線２７を狭持していない状態となっている。クランパー７１は、リード配線２７をクランプしている。
【００５４】
次に、図１０Ｃに示すように、加圧ノズル５３を上昇させると共に、ワーク１０の位置を紙面右側に移動する。これにより、ワーク１０に対する加圧ノズル５３の位置は、図１０Ｂに示す位置から斜め左上方向へと移動する。このとき、配線調整ユニット１３１がリード配線２７を解放している状態とし、クランパー７１を非クランプ状態とすることで、加圧ノズル５３とワーク１０の移動と共にリード配線２７が引き出される。なお、カッター１０１および成形バー１１１は上昇している。
【００５５】
また、配線狭持ユニット１３３を用いてリード配線２７を狭持することでプルテストを実施することができる。つまり、配線狭持ユニット１３３を用いてリード配線２７を狭持することで、加圧ノズル５３とワーク１０を移動する際に、リード配線２７を一定の張力で引っ張ることができる。よって、第１の溶接位置１４にリード配線２７をバスバー１１から引き離そうとする力を作用させることができ、バスバー１１へのリード配線２７の溶接が適切に行われたかをテストすることができる。このときのリード配線２７の移動量は、配線変位量検出ユニット１３２を用いて検出することができる。
【００５６】
例えば、配線変位量検出ユニット１３２で検出されたリード配線２７の移動量が、バスバー１１に対する配線ユニット２（加圧ノズル５３）の移動量と略同一であれば、バスバー１１へのリード配線２７の溶接が適切に行われたと判定することができる。つまりこの場合は、バスバー１１からリード配線２７が剥離していないため、リード配線２７は配線狭持ユニット１３３から受けている摩擦力に抗って移動する。このときのリード配線２７の移動量は、バスバー１１に対する配線ユニット２（加圧ノズル５３）の移動量と略同一となる。
【００５７】
一方、配線変位量検出ユニット１３２で検出されたリード配線２７の移動量が、バスバー１１に対する配線ユニット２の移動量よりも少ない場合は、バスバー１１からリード配線２７が剥離したと判定することができる。つまりこの場合は、バスバー１１からリード配線２７が剥離したために、配線狭持ユニット１３３に対してリード配線２７が移動しない状態で（つまり、リード配線２７が滑らない状態で）リード配線２７がバスバー１１から引き離される。よって、配線変位量検出ユニット１３２で測定されるリード配線２７の移動量が少なくなる。
【００５８】
次に、図１０Ｄに示すように、成形バー１１１を下降させて（つまり、スライドシリンダを伸長させる）、成形バー１１１をリード配線２７に当接させてリード配線２７に湾曲部１８を形成する。このとき、カッター１０１は上昇している。また、配線調整ユニット１３１はリード配線２７を解放した状態となっており、配線狭持ユニット１３３はリード配線２７を狭持している状態となっている。このように、配線狭持ユニット１３３を用いてリード配線２７を狭持することで、リード配線２７を成形する際にリード配線２７に一定の張力を作用させることができる。クランパー７１は非クランプ状態となっている。
【００５９】
次に、図１０Ｅに示すように、加圧ノズル５３の位置が電極パッド１２の上部となるように、ワーク１０のＸ−Ｙ方向の位置を調整する。ワーク１０の位置は、駆動ユニット３が備えるＸ軸方向駆動機構５、Ｙ軸方向駆動機構６、および回転駆動機構８を用いて調整することができる。
【００６０】
このとき、カッター１０１および成形バー１１１は上昇している。また、配線調整ユニット１３１はリード配線２７を解放した状態となっており、配線狭持ユニット１３３はリード配線２７を狭持している状態となっている。クランパー７１は、リード配線２７をクランプしている。
【００６１】
次に、図１０Ｆに示すように、加圧ノズル５３を下降させてリード配線２７を電極パッド１２に押しつける。そして、レーザを照射してリード配線２７を電極パッド１２に溶接する。このときの溶接の位置が第２の溶接位置１５である。
【００６２】
このとき、カッター１０１および成形バー１１１は上昇している。また、配線調整ユニット１３１はリード配線２７を解放した状態となっており、配線狭持ユニット１３３はリード配線２７を狭持している状態となっている。クランパー７１は、リード配線２７をクランプしている。
【００６３】
次に、図１０Ｇに示すように、加圧ノズル５３を上昇させると共に、ワーク１０の位置を紙面右側に移動する。これにより、ワーク１０に対する加圧ノズル５３の位置は、図１０Ｆに示す位置から斜め左上方向へと移動する。このとき、次の行程（図１０Ｈ）においてカッター１０１を下降させた際に、カッター１０１の位置がリード配線２７の切断位置となるように、配線ユニット２とワーク１０の相対的な位置関係を調整する。
【００６４】
また、このとき配線調整ユニット１３１がリード配線２７を解放している状態とし、クランパー７１を非クランプ状態とすることで、加圧ノズル５３とワーク１０の移動と共にリード配線２７が引き出される。カッター１０１および成形バー１１１は上昇している。
【００６５】
また、配線狭持ユニット１３３を用いてリード配線２７を狭持することでプルテストを実施することができる。つまり、配線狭持ユニット１３３を用いてリード配線２７を狭持することで、加圧ノズル５３とワーク１０を移動する際に、リード配線２７を一定の張力で引っ張ることができる。よって、第２の溶接位置１５においてリード配線２７を電極パッド１２から引き離そうとする力を作用させることができ、電極パッド１２へのリード配線２７の溶接が適切に行われたかをテストすることができる。このときのリード配線２７の移動量は、配線変位量検出ユニット１３２を用いて検出することができる。なお、プルテストについては図１０Ｃで説明した場合と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００６６】
次に、図１０Ｈに示すように、カッター１０１を下降させて（つまり、スライドシリンダを伸長させる）、リード配線２７を電極パッド１２上で切断する。このとき、成形バー１１１は上昇している。また、配線調整ユニット１３１はリード配線２７の位置を調整可能な状態となっている。配線狭持ユニット１３３はリード配線２７を狭持していない状態となっている。クランパー７１は、リード配線２７をクランプしている。
【００６７】
次に、図１０Ｉに示すように、配線調整ユニット１３１を用いて、切断後のリード配線２７を引き戻してリード配線２７の先端の位置を調整する。このとき、カッター１０１および成形バー１１１は上昇している。配線狭持ユニット１３３はリード配線２７を狭持していない状態となっている。クランパー７１は、非クランプ状態となっている。
【００６８】
最後に、図１０Ｊに示すように、ワーク１０の位置を紙面右側に移動し、形状センサ２８を用いて、バスバー１１と電極パッド１２とを接続するリード配線１３の形状を計測し、リード配線１３の形状が適正であるか否かを判定する。
【００６９】
以上で説明した動作により、バスバー１１と電極パッド１２とをリード配線１３を用いて接続することができる。
【００７０】
次に、本実施の形態にかかる配線装置１が備える成形ユニット１１０について詳細に説明する。図１１Ａ、図１１Ｂは、本実施の形態にかかる配線装置１が備える成形ユニット１１０の側面図である。図１１Ａは成形バー１１１が収縮している状態を示しており、図１１Ｂは成形バー１１１が伸長している状態を示している。
【００７１】
図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、成形ユニット１１０は、成形バー１１１、スライドシリンダ１１２、スライドテーブル１１３、ピストン１１４（図１１Ｂ参照）、成形バーホルダー１１５、および調整ネジ１１６を有する。成形バー１１１はリード配線２７に湾曲部を形成するための棒状の部材である。成形バー１１１は成形バーホルダー１１５に固定されている。成形バー１１１の位置は調整ネジ１１６を用いて調整することができる。成形バーホルダー１１５はスライドテーブル１１３に固定されている。スライドテーブル１１３はピストン１１４に固定されている。スライドシリンダ１１２は、ピストン１１４を伸縮させることができる。
【００７２】
よって、スライドシリンダ１１２を用いてピストン１１４を伸縮させることで、成形バー１１１を伸縮させることができる。例えば、リード配線２７に湾曲部を形成する際は、スライドシリンダ１１２を用いて成形バー１１１を伸長させる。リード配線２７に湾曲部を形成するとき以外は、成形バー１１１を収縮させる。また、スライドシリンダ１１２は固定ブラケット１１８に固定されている。
【００７３】
図１２は、成形バー１１１の拡大斜視図である。図１３は、図１２に示す成形バー１１１のＡ−Ａ切断線における断面図である。図１２、図１３に示すように、成形バー１１１の先端部には、曲率部１２１と突出部１２２が形成されている。曲率部１２１の断面は第１の曲率半径を有する。突出部１２２は、成形バー１１１の先端部からリード配線２７側（図１４Ａ参照）に突出するように形成されている。また、突出部１２２の断面は第１の曲率半径よりも小さい第２の曲率半径を有する。
【００７４】
詳細に説明すると、成形バー１１１はリード配線２７側に設けられた第１の面１２５と、当該第１の面１２５と対向する第２の面１２６とを備える。突出部１２５は、成形バー１１１の先端部において第１の面１２５から突出するように形成されている。曲率部１２１は、成形バー１１１の先端部において第２の面１２６が突出部１２２に近づくように形成されている。
【００７５】
例えば、第１の曲率半径は第２の曲率半径の３倍乃至５倍とすることができ、特に好ましくは第１の曲率半径は第２の曲率半径の４倍とすることができる。なお、この数値は一例であり、第２の曲率半径を第１の曲率半径よりも小さくする限りは、第１の曲率半径と第２の曲率半径は任意に決定することができる。
【００７６】
次に、図１４Ａ〜図１４Ｄを参照して、成形バー１１１を用いてリード配線２７を成形する工程について説明する。なお、本実施の形態にかかる配線装置１が備える成形バー１１１は、バスバー（第１の端子）１１にリード配線を接合した後、電極パッド（第２の端子）１２にリード配線２７を接合する前に、リード配線２７を所定の形状に成形する（図１０Ｂ〜図１０Ｆ参照）。
【００７７】
リード配線２７を所定の形状に成形する際、成形バー１１１を伸長させる。成形バー１１１を伸長させると、図１４Ａに示すように、突出部１２２がリード配線２７に当接する。このとき、例えば成形バー１１１の伸長方向１２７と水平面とがなす角度αは、バスバー１１にリード配線２７を接合した後、バスバー１１から延びるリード配線２７と水平面とがなす角度βよりも小さくする。また、リード配線２７を所定の形状に成形する際、例えばリード配線２７が所定の張力で引っ張られるようにする。例えばリード配線２７を配線狭持ユニット１３３（図３Ｃ参照）で狭持することで、リード配線２７を所定の張力で引っ張ることができる。また、例えばクランプ７１（図３Ｃ、図６Ｂ参照）をクランプ状態とすることで、リード配線２７を所定の張力で引っ張ることができる。
【００７８】
その後、成形バー１１１が更に伸長する、図１４Ｂに示すように、リード配線２７と突出部１２２とが当接している部分に第１の湾曲部１２３が形成され始める。また、リード配線２７と突出部１２２とが当接している部分と第１の溶接部１４との間に、第２の湾曲部１２４が形成され始める。
【００７９】
その後、更に成形バー１１１が伸長すると、図１４Ｃに示すように、第１の湾曲部１２３と第２の湾曲部１２４が図１４Ｂに示した場合よりも更に湾曲する。そして、成形バー１１１が最も伸長した際に、リード配線２７が図１４Ｄに示すような形状となる。つまり、本実施の形態にかかる配線装置では、リード配線２７と突出部１２２とが当接した後、更に成形バー１１１をリード配線２７に押しつけることでリード配線２７を成形することができる。
【００８０】
換言すると、成形バー１１１は、突出部１２２をリード配線２７に当接することで第１の湾曲部１２３を形成し、成形バー１１１をリード配線２７に押しつけることで第２の湾曲部１２４を形成することができる。なお、第１の湾曲部１２３は、バスバー１１と電極パッド１２とをリード配線１３で接続した際に形成される湾曲部１６（図９参照）に対応している。
【００８１】
背景技術で説明したように、特許文献１に開示されている溶接装置では、ケースに設けられた第１の端子と集積回路に設けられた第２の端子とをリード配線を用いて接続している。このとき、端子間に設けられたリード配線は、成形ピンを用いてＳ字形状の湾曲部を有するように成形されていた。
【００８２】
しかしながら、特許文献１に開示されている溶接装置では、第１の端子と第２の端子との間にリード配線を設けた後、リード配線と当接する成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形していた。このため、第１の端子と第２の端子の位置が変化する場合は、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。すなわち、特許文献１に開示されている溶接装置では、成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形しているため、第１の端子と第２の端子の位置が変化する度に、成形ピンの水平方向および垂直方向の移動量を調整する必要があり、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。
【００８３】
これに対して本実施の形態にかかる配線装置１では、第１の端子１１にリード配線２７を接合した後、第２の端子１２にリード配線２７を接合する前に、成形バー１１１を用いてリード配線２７を所定の形状に成形しているので、端子の位置に依存することなくリード配線を容易に成形することができる。つまり、第２の端子１２にリード配線２７を接合する前に、リード配線２７を所定の形状に成形しているので、第１の端子１１に対する第２の端子１２の位置が変化した場合であっても、リード配線を適切に成形することができる。例えば、本実施の形態にかかる配線装置１では、第１の端子と第２の端子の高さが同一である場合や、第１の端子と第２の端子の高さが異なる場合であっても、柔軟にリード配線２７を成形することができる。
【００８４】
また、成形バーの先端部には、断面が第１の曲率半径を有する曲率部１２１と、断面が第１の曲率半径よりも小さい第２の曲率半径を有し先端部からリード配線２７側に突出している突出部１２２を設けている。よって、リード配線２７の成型時に成形バー１１１がリード配線２７に傷等のダメージを与えることを抑制することができる。また、突出部１２２を設けることで、配線時に湾曲部１６（図９参照）となる第１の湾曲部１２３を容易に成形することができる。
【００８５】
よって本実施の形態にかかる発明により、リード配線の成形を容易に行うことができる配線装置を提供することができる。
【００８６】
なお、上記実施の形態では、レーザを用いて端子にリード配線を溶接する配線装置について説明したが、本発明は例えば超音波を用いて端子にリードを接合する配線装置など、他の手法により端子にリード配線を接合する配線装置にも適用することができる。
【００８７】
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００８８】
１  配線装置
２  配線ユニット
３  駆動ユニット
４  マシンベース
５  Ｘ軸方向駆動機構
６  Ｙ軸方向駆動機構
７  Ｚ軸方向駆動機構
８  回転駆動機構
９  ワーク固定治具
１０  ワーク
１１  バスバー（第１の端子）
１２  電極パッド（第２の端子）
１３  リード配線
１４  第１の溶接部
１５  第２の溶接部
１６  湾曲部
１７  テール
１８  成形部
１９  ケース
２０  集積回路
２１  補正計測部
２２  ノズル清掃部
２３  レーザ導入部
２４  光学ヘッド
２５  光軸調整部
２６  チューブ
２７  リード配線
２８  形状センサ
２９  測定部
３１  ベース板
３２  ガイド
５０  ノズルユニット
５１  ノズル本体
５２  ノズルＤ
５３  加圧ノズル
５４  当接部
５５  レーザ照射孔
５６  湾曲部
５８  レーザの光路
６１  ノズルガイド
６２、６３  ガイド壁
６４、６５  ピン
６６  クランプ面
６７  嵌合孔
６８  ビス
７０  クランプユニット
７１  クランパー
７２  突出部
７３  クランプバー
７４  支点ブラケット
７５  支点部
７６  近接スイッチ
７７  電磁石
７８  調整ネジ
７９  固定ネジ
８１  リニアガイド
８２  バネ調整ネジ
８３  圧縮バネ
８４  ストッパボルト
８５  クランプアーム
９１  ノズルＡ
９２  ノズルＢ
９３  ノズルＣ
９５、９６  エアー吸引口
９７  バキューム口
９８  レーザの光路
１００  カッターユニット
１０１  カッター
１０２  スライドシリンダ
１０９  固定ブラケット
１１０  成形ユニット
１１１  成形バー
１１２  スライドシリンダ
１１３  スライドテーブル
１１４  ピストン
１１５  成形バーホルダー
１１６  調整ネジ
１１８  固定ブラケット
１２１  曲率部
１２２  突出部
１２３  第１の湾曲部
１２４  第２の湾曲部
１２５  第１の面
１２６  第２の面
１２７  伸長方向
１３０  配線導入ユニット
１３１  配線調整ユニット
１３２  配線変位量検出ユニット
１３３  配線狭持ユニット
１３４  レール
１３５  スライドシリンダ
１３６、１３７  ローラー
１３８  モータ
１４４  スライドシリンダ
１４５  配線狭持部材
【図１】
2014033087.tif 000003
【図２Ａ】
2014033087.tif 000004
【図２Ｂ】
2014033087.tif 000005
【図３Ａ】
2014033087.tif 000006
【図３Ｂ】
2014033087.tif 000007
【図３Ｃ】
2014033087.tif 000008
【図４Ａ】
2014033087.tif 000009
【図４Ｂ】
2014033087.tif 000010
【図５Ａ】
2014033087.tif 000011
【図５Ｂ】
2014033087.tif 000012
【図６Ａ】
2014033087.tif 000013
【図６Ｂ】
2014033087.tif 000014
【図７】
2014033087.tif 000015
【図８】
2014033087.tif 000016
【図９】
2014033087.tif 000017
【図１０Ａ】
2014033087.tif 000018
【図１０Ｂ】
2014033087.tif 000019
【図１０Ｃ】
2014033087.tif 000020
【図１０Ｄ】
2014033087.tif 000021
【図１０Ｅ】
2014033087.tif 000022
【図１０Ｆ】
2014033087.tif 000023
【図１０Ｇ】
2014033087.tif 000024
【図１０Ｈ】
2014033087.tif 000025
【図１０Ｉ】
2014033087.tif 000026
【図１０Ｊ】
2014033087.tif 000027
【図１１Ａ】
2014033087.tif 000028
【図１１Ｂ】
2014033087.tif 000029
【図１２】
2014033087.tif 000030
【図１３】
2014033087.tif 000031
【図１４Ａ】
2014033087.tif 000032
【図１４Ｂ】
2014033087.tif 000033
【図１４Ｃ】
2014033087.tif 000034
【図１４Ｄ】
2014033087.tif 000035