JP2000246451A - 酸化物被覆フィラメントの溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】酸化物で被覆されたフィラメントを溶接面に効
率よく溶接し得る溶接機を提供する。 【解決手段】丸線チップ送出装置およびカッタ１０８に
よって溶接面２３６上でフィラメント６６と交差するよ
うに円形断面の丸線チップ１１６が供給されると共に、
その丸線チップ１１６がそのフィラメント６６との交点
において上側電極２１６と溶接治具２４の受け面との間
で溶接面２３６に向かって押圧され且つ通電されること
で抵抗溶接によりフィラメント６６が溶接面２３６に固
着される。カッタ１０８は、丸線チップ１１６を溶接面
２３６の近傍で切断するものであるため、その先端面１
３８から丸線チップ１１６を順次送り出し且つ溶接後に
切断することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、外周面が酸化物で被覆されたフ
ィラメントを溶接面に効率よく溶接するための溶接機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】基板の表示面に複数個の蛍光体層を備
え、真空空間内においてその上方に架設されたフィラメ
ントから発生させられた電子を、それら蛍光体層とフィ
ラメントとの間に設けられたグリッド電極で制御して蛍
光体層を選択的に発光させる形式の蛍光表示管（Vacuum
Fluorescent Display：ＶＦＤ）が知られている。この
ような蛍光表示管は、フィラメントから発生した電子が
衝突させられる蛍光体層の表面が表示側に位置するため
に動作電圧が低く鮮明に表示されると共に、相互に発光
色の異なる複数種類の蛍光体を用意することによりカラ
ー表示が可能となる等の特徴がある。そのため、音響機
器や自動車或いは航空機の表示パネル等の表示部品とし
て多用されている。

【０００３】上記のフィラメントは、例えばタングステ
ン（W ）等で構成される直径数 (μm)〜数十 (μm)程度
の芯線の表面に、バリウム（Ba）、ストロンチウム（S
r）、およびカルシウム（Ca）の酸化物被膜［(Ba,Sr,C
a)O ］を設けたものである。フィラメントの電子放出機
能は、この酸化物被膜によって付与されている。このよ
うなフィラメントは、例えば、基板上に立設されたアン
カおよびサポートの上端部にそれぞれ備えられる溶接面
にその両端部が溶接により固定されることで所定の高さ
位置に支持されている。アンカは板バネ構造を有してフ
ィラメントに張力を付与するものであって、フィラメン
トが発熱により線膨張させられる駆動時においてもその
膨張によって弛みが生じることを抑制する。通常、フィ
ラメントの一端はサポートによって非弾性的に支持され
ているが、必要に応じて両端がアンカで弾性的に支持さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＶＦＤを製
造するに際してアンカやサポートの溶接面へのフィラメ
ントの固着は、フィラメント溶接機を用いて例えば以下
のようにして行われる。先ず、アンカやサポートを備え
たフレーム部品を治具に載せて溶接機の所定位置に配置
する。フレーム部品は、アンカやサポートを備えたフィ
ラメント支持フレームと、ＶＦＤの表示面に備えられる
複数個の電極に電圧を印加するための電極端子等とが一
体的に構成されたものである。また、上記の治具は溶接
時に下側電極（第２電極）として機能するものであっ
て、溶接面は裏面側からこの治具によって支持される。
次いで、フィラメント・チャックがフィラメントをその
溶接面上まで引張り、チップ供給装置が所定の大きさの
「平チップ」と称される金属薄板をフィラメントの上に
載せる。この平チップは予め溶接面の大きさに合わせて
矩形に切断加工されている。そして、このように溶接面
と平チップとの間でフィラメントを挟んだ状態で、溶接
ヘッドに備えられる上側電極（第１電極）によって平チ
ップを溶接面に向かって押圧すると共に、その上側電極
と治具との間に平チップおよびフィラメントを通る経路
で溶接電流が流される。これにより、平チップが熔融さ
せられ、抵抗溶接によりフィラメントが溶接面に固着さ
れることとなる。

【０００５】しかしながら、上記の溶接機を用いて複数
本のフィラメントを順次溶接する場合には、フィラメン
トを一本を溶接する毎に、複数枚の平チップが用意され
たステージと溶接面との間をチップ供給装置が往復し
て、そのステージから溶接面まで平チップが搬送され
る。そのため、平チップを一枚ずつ搬送するその往復移
動が必要であることに起因して溶接ヘッドの待ち時間が
長くなって、溶接機の作動が非効率的になるという問題
があった。しかも、前述のようにフィラメントには酸化
物被膜が施されているため、その外周面は電気絶縁性を
有している。したがって、溶接電流の通電経路がその酸
化物被膜で遮断されることから、フィラメントを溶接面
上まで引張った後に、溶接に先立って酸化物被膜を剥が
す処理が必要となるため、溶接効率は一層低下させられ
ていた。

【０００６】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであって、その目的は、酸化物で被覆されたフィ
ラメントを溶接面に効率よく溶接し得る溶接機を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明の要旨とするところは、外周面が酸化物で被
覆されたフィラメントを所定の溶接面に溶接によって固
定するための溶接機であって、(a) 下面が凸形状の横断
面を有する金属線を先端から所定量ずつ順次送り出して
前記溶接面上において前記フィラメントと交差するよう
にそのフィラメント上に供給するための金属線供給装置
と、(b) 前記金属線を前記フィラメントとの交点で前記
溶接面に向かって押圧する第１電極と、(c) 前記溶接面
を下側から支持すると共に、前記金属線、前記フィラメ
ント、およびその溶接面を通る経路で前記第１電極との
間に溶接電流を流すための第２電極として機能する受け
部材と、(d) 前記金属線を前記溶接面の近傍において切
断するための切断装置とを、含むことにある。

【０００８】

【発明の効果】このようにすれば、下面が凸形状断面の
金属線が溶接面上でフィラメントと交差するように金属
線供給装置によって供給されると共に、その金属線はそ
のフィラメントとの交点において第１電極と溶接面を受
ける受け部材との間でその溶接面に向かって押圧され
る。そのため、その凸断面の金属線とフィラメントとは
略点接触させられ、第１電極によって押圧された際には
フィラメントに局部的に大きな押圧力が作用することか
ら、そのフィラメントの外周面を覆う酸化物被膜は単に
第１電極で押圧するだけで、その点接触させられている
部分が破壊され剥離する。したがって、酸化物被膜の除
去処理を行わなくとも、第１電極と受け部材との間には
金属線、フィラメント、および溶接面を通る経路で通電
経路が確保されるため、それら第１電極と受け部材との
間に溶接電流を流すことによって金属線を熔融させてフ
ィラメントを抵抗溶接により溶接面に固着できる。ま
た、溶接機には金属線を溶接面の近傍で切断するための
切断装置が備えられているため、金属線供給装置の先端
から金属線を順次送り出し且つ溶接後に切断することが
可能である。そのため、従来のように予め所定の大きさ
に切断した平チップを一つずつ溶接面まで搬送する必要
がないため、その搬送のための待ち時間がなくなる。上
記により、フィラメントを溶接面上に位置させれば直ち
に溶接処理を施すことが可能となるため、酸化物で被覆
されたフィラメントの溶接効率が高められる。

【０００９】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記の溶接機
は、複数箇所に前記溶接面を備えるワークに対して、前
記金属線供給装置、前記第１電極、および前記切断装置
をそれら複数箇所の溶接面の各々にフィラメントを溶接
により固定するための位置に順次相対移動させる溶接位
置移動装置を備えたものである。このようにすれば、溶
接位置移動装置によって金属線供給装置や第１電極等が
ワークに対して順次相対移動させられて複数の溶接面に
フィラメントが順次固定され、且つ固定するための金属
線が切断機によって順次切断されることから、その固定
するための金属線が溶接面毎に独立した状態で、フィラ
メントを個々の溶接面に一層効率よく固定することがで
きる。このため、複数個の溶接面が金属線で連結される
ことなく相互に独立した状態に保たれるため、例えばフ
ィラメントに適切な張力を付与するために適切な大きさ
だけ各々弾性変形させられる必要があるＶＦＤのアンカ
等の溶接面へフィラメントを固定する場合にも、本発明
の溶接機を好適に適用し得る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して詳細に説明する。図１乃至図３は、本発明のフ
ィラメント溶接機（以下、単に溶接機という）１０の全
体構成を説明する正面図、右側面図、および平面図であ
る。溶接機１０は、例えばＶＦＤを製造するに際して、
後述する図９に示されるようにアンカ２２８およびサポ
ート２２６が一体的に設けられたフレーム２２に複数本
（例えば６本程度）のフィラメント６６を張設するため
に用いられるものであって、フレーム２２を予め定めら
れた溶接位置に配置するためのフレーム搬送装置１２、
その溶接位置に配置されたフレーム２２上に複数本のフ
ィラメント６６を同時に引き出すためのフィラメント引
出装置１４、およびフレーム２２のアンカ２２８および
サポート２２６にフィラメント６６を溶接するための溶
接装置１６とを備えている。

【００１１】また、溶接機１０は、上下に配置されたそ
れぞれ直方体枠状の下部枠体１８および上部枠体２０と
から成る全体として段付き箱形状の機枠を備えており、
図１に示す正面図において略長方形状を成し、図２に示
す側面図において階段状を成している。相対的に大きい
寸法を備えて下側に位置する下部枠体１８には、前記の
フレーム搬送装置１２およびフィラメント引出装置１４
が取り付けられており、一方、相対的に小さい寸法を備
えて下部枠体１８上において図１における奥側に位置さ
せられた上部枠体２０には、溶接装置１６が取り付けら
れている。

【００１２】上記のフレーム搬送装置１２は、フレーム
２２が固定された溶接治具２４を載置して図３に示され
る載替位置Ａから溶接位置Ｂおよびゲッタ取付位置Ｃ等
に順に搬送するためのターン・テーブル２６（以下、単
にテーブル２６という）を、下部枠体１８の上端部近傍
に備えたものである。テーブル２６は、薄板円盤状を成
して図示しない回転駆動機構によって図３における紙面
に垂直な鉛直方向に伸びる軸心回りに回転させられるも
のであり、その回転によって治具２４を上記各位置に搬
送する。また、テーブル２６には、周方向に略沿った方
向の開口幅寸法が治具２４の幅寸法よりも僅かに短い切
欠部２８が外周部の４箇所に略90°毎に備えられてい
る。治具２４は、この切欠部２８部分に載せられてお
り、その両端部だけがテーブル２６に支持された状態に
ある。なお、治具２４のテーブル２６上における位置
は、例えばそれぞれに設けられている図示しない嵌合穴
と位置決めピンとの嵌め合いによって固定されている。

【００１３】また、上記の溶接位置Ｂおよびゲッタ取付
位置Ｃには、図１に示すように、テーブル２６の下側に
治具昇降装置３０、３２がそれぞれ設けられている。治
具昇降装置３０は、下部枠体１８の上端部から吊り下げ
られた固定枠３４に固定されたシリンダ３６と、その固
定枠３４の内側に配置されてそのシリンダ３６によって
上下移動させられる昇降枠３８とを備えたものである。
昇降枠３８の上端部には、溶接位置Ｂに位置させられた
切欠部２８の開口内に位置させられるように昇降テーブ
ル４０が固定されている。そのため、その溶接位置Ｂに
おいては、治具昇降装置３０の昇降枠３８がシリンダ３
６によって上昇させられることにより、昇降テーブル４
０に治具２４が下側から押し上げられてテーブル２６か
ら離隔させられ、予め定められた溶接高さ位置に位置さ
せられる。図１において治具２４ｃは、このようにして
溶接位置Ｂにおいて溶接高さ位置まで上昇させられた状
態にある。

【００１４】また、ゲッタ取付位置Ｃに設けられている
治具昇降装置３２は、同様に下部枠体１８から吊り下げ
られた固定枠４２にシリンダ４４が固定されると共に、
そのシリンダ４４によって上下移動させられる昇降枠４
６をその固定枠４２の内側に備えたものであり、昇降枠
４６の上端部には、ゲッタ取付位置Ｃに位置させられた
切欠部２８の開口内に位置させられるように昇降テーブ
ル４８が固定されている。図１において実線で示される
治具２４ｄはテーブル２６上に位置させられた状態を示
しており、破線は昇降テーブル４８に押し上げられて予
め定められたゲッタ取付高さ位置に位置させられた状態
を示している。

【００１５】このように治具２４は、溶接位置Ｂおよび
ゲッタ取付位置Ｃでは所定の高さ位置まで上昇させられ
るようになっているが、常にはテーブル２６上に位置さ
せられる。こうして、テーブル２６がその軸心回りに回
転させられることにより治具２４が搬送される際には、
その治具２４は溶接高さ位置等よりも低い位置にあり、
これによって後述するフィラメント引出装置１４の構成
部材との干渉が防止されている。なお、図１において４
７は、昇降枠３８、４６をそれぞれ鉛直方向に案内する
ためのガイドロッドであり、治具昇降装置３２にも治具
昇降装置３０と同様な位置に設けられている。また、４
９は昇降枠３８、４６の下限位置を設定するストッパで
ある。なお、図２に示されるように、載替位置Ａにもテ
ーブル２６の下側にシリンダ５０が備えられているが、
これはテーブル２６上に載置された治具２４を突き上げ
てそこから容易に取り外し得るようにするために設けら
れたものである。したがって、フレーム２２は、溶接機
１０においてフィラメント６６を溶接する際には、治具
２４に固定された状態で取り扱われることとなる。

【００１６】また、前記のフィラメント引出装置１４
は、下部枠体１８上の上部枠体２０に覆われた範囲に、
一対のフィラメント・チャック５２ａ、５２ｂ（以下、
特に区別しないときは単にチャック５２という）と、そ
のチャック５２のブラケット５４に螺合されて図３にお
ける左右方向に伸びる一対のボールねじ５６、５６と、
そのボールねじ５６の一端側に配置されてこれを軸心回
りに回転させることによりチャック５２を図１および図
３における左右方向に移動させるための一対のチャック
移動サーボモータ５８、５８とを備えている。

【００１７】一対のチャック５２ａ、５２ｂには、水平
方向に沿って伸びる一対の上側挟持部６０および下側挟
持部６２が他方に向かって突き出してそれぞれ備えられ
ており、それらは各別に設けられた開閉シリンダ６４の
作動に従って上下に移動させられる。そのため、上側挟
持部６０が上側に移動させられると共に下側挟持部６２
が下側に移動させられるとそれらの間が開いて間隔が広
がった状態になる一方、上側挟持部６０が下側に移動さ
せられると共に下側挟持部６２が上側に移動させられた
場合にはそれらの間が閉じて互いに押圧する状態とな
る。図２において左側に位置するチャック５２ａは上側
挟持部６０および下側挟持部６２が閉じた状態にあり、
右側に位置するチャック５２ｂはそれらが開いた状態に
ある。なお、これら上側挟持部６０および下側挟持部６
２の相互の押圧面の図３における左端部には、それぞれ
後述する図１４に示されるように上刃２４８および下刃
２５６が備えられている。これら上刃２４８および下刃
２５６は、後述するように、チャック５２によってフィ
ラメント６６を順次引き出すに際して、挟んで保持する
同時に切断するためのものである。

【００１８】また、下部枠体１８の側部には、フィラメ
ント６６がそれぞれ巻かれた複数個のリール６８が備え
られており、そのフィラメント６６は下部枠体１８の上
端部側方に設けられたピッチ・ローラ７０を経由してテ
ーブル２６上に向かわせられるようになっている。フィ
ラメント６６は、後述する図１２(b) に示されるように
タングステン等から成る直径が数 (μm)〜数十 (μm)程
度の芯線６５の外周面に薄い酸化物被膜６７が設けられ
たものであって、全体の直径は十〜数十 (μm)程度であ
る。また、ピッチ・ローラ７０は、このフィラメント６
６を掛ける複数本の周溝が軸心方向に所定間隔を以てそ
の外周面に設けられたものであり、このピッチ・ローラ
７０を経由することにより、テーブル２６上で複数本の
フィラメント６６が予め定められた相互間隔に保たれ
る。

【００１９】そのため、溶接位置Ｂに位置させられたフ
レーム２２上にフィラメント６６を引き出すに際して
は、そのフレーム２２よりもピッチ・ローラ７０側に一
対のチャック５２ａ、５２ｂの一方を位置させ、その上
側挟持部６０および下側挟持部６２を閉じることにより
複数本のフィラメント６６を挟持する。そして、挟持し
たままチャック５２をそのピッチ・ローラ７０から離隔
する図３における左方に移動させることにより、フィラ
メント６６がフレーム２２上にその長手方向に沿って引
き出されることとなる。図３は、図における上側に位置
するチャック５２ｂによってフィラメント６６を引き出
した状態を示しており、他方のチャック５２ａはフレー
ム２２よりも右側すなわちリール６８側に位置して、そ
の上側挟持部６０および下側挟持部６２が開いた状態に
ある。なお、図２と図３とでは、時間的な「ずれ」があ
り（後述するように図２は図３の状態から所定時間経過
した状態となる）、チャック５２ａ、５２ｂの開閉状態
が反対になっている。

【００２０】また、前記の溶接装置１６は、図１に示さ
れるように溶接位置Ｂにある治具２４ａの長手方向にお
ける両端部の上方にそれぞれ位置させられた一対の溶接
ヘッド７２ａ、７２ｂを備えたものである。溶接ヘッド
７２ａは、ｚ方向移動部材７４、ｙ方向移動部材７６、
およびｘ方向移動部材７８を介して上部枠体２０に吊設
されており、溶接ヘッド７２ｂは、ｚ方向移動部材７４
およびｙ方向移動部材７６を介して上部枠体２０に吊設
されている。

【００２１】上部枠体２０の図における右上部には、図
の左右方向すなわち水平方向に伸びて一端（図における
右端）に備えられたサーボモータ８０によって回転させ
られるボールねじ８２がその両端部において軸支される
と共に、ガイドロッド８４がその上側にそれに平行に設
けられている。そのボールねじ８２は上記のｘ方向移動
部材７８に螺合されており、ガイドロッド８４はそのｘ
方向移動部材７８に備えられる図示しない貫通穴に挿し
通されている。そのため、ｘ方向移動部材７８は、その
ボールねじ８２の回転に従って、ガイドロッド８４に案
内されつつ溶接位置Ｂに位置させられたフレーム２２の
長手方向すなわち図の左右方向の何れかに移動させられ
る。これにより、溶接ヘッド７２ａがそのフレーム２２
の長手方向寸法に応じた位置に位置させられることとな
る。なお、溶接ヘッド７２ｂ側にはｘ方向移動部材７８
が設けられておらず、そのｘ方向位置が固定されている
ため、フレーム２２の長手方向寸法に応じた溶接ヘッド
７２ａ、７２ｂの相互間隔は溶接ヘッド７２ａの移動だ
けで調節される。図１においては、その相互間隔が最も
広げられている。

【００２２】また、上記のｘ方向移動部材７８には下方
に向かって伸びる支持板８６が一体的に備えられてお
り、その下端の一面には、図２に示すようにサーボモー
タ８８を一端に備えたボールねじ機構９０が水平方向に
沿って固定されている。このボールねじ機構９０は、溶
接ヘッド７２ｂ側においても同様に支持板８６に固定さ
れた状態で備えられているが、それらの取付位置は支持
板８６、８６の対向面である。前記のｙ方向移動部材７
６は、溶接ヘッド７２ａ、７２ｂの何れにおいても、そ
の上端部においてそのボールねじ機構９０のボールねじ
９２に螺合された状態で支持されている。そのため、ｙ
方向移動部材７６は、そのボールねじ９２の回転に従っ
て図２における左右方向に移動させられ、これにより、
溶接ヘッド７２がフレーム２２の長手方向に垂直な幅方
向に送られる。

【００２３】また、ｙ方向移動部材７６のボールねじ機
構９０とは反対側の一面には、溶接ヘッド７２ａ、７２
ｂの何れにおいても、上端部にサーボモータ９４を備え
たボールねじ機構９６が鉛直方向に沿って備えられてい
る。前記のｚ方向移動部材７４は、その上端部をこのボ
ールねじ機構９６内に備えられる図示しないボールねじ
に螺合されている。そのため、ｚ方向移動部材７４は、
そのボールねじの回転に従って鉛直方向すなわち図１、
２における上下方向に移動させられ、これにより、ＶＦ
Ｄの品番毎に定められる適切な高さ位置に溶接ヘッド７
２が位置させられる。なお、両図はｚ方向移動部材７４
が最上部に位置させられている状態を示している。

【００２４】図４は、上記の溶接ヘッド７２ａを拡大し
て構成を説明する図であり、図５はその左側面図であ
る。なお、溶接ヘッド７２ｂは溶接ヘッド７２ａと対称
的に構成されているため、その詳細は省略する。ｚ方向
移動部材７４のｙ方向移動部材７６の反対側の面（図４
における左側面）には、鉛直方向に沿って伸びるレール
９８が固定されており、そのレール９８にはカッタ固定
板１００の裏面に設けられた滑動部材（ガイド）１０２
がその長手方向の移動可能に嵌め合わされている。その
ため、カッタ固定板１００は、そのレール９８に案内さ
れることによって鉛直方向の移動可能な状態でｚ方向移
動部材７４に取り付けられている。

【００２５】また、カッタ固定板１００の裏面には鉛直
方向の上端部および下端部に、ボールねじ９６機構に向
かって突起１０４、１０５が滑動部材１０２と干渉しな
い位置に突設されている。上側に位置する突起１０４
は、その下端面がｙ方向移動部材７６の下端部に取り付
けられているストッパ１０６に当接させられるものであ
り、下側に位置する突起１０５は、その下端面がｚ方向
移動部材７４の下端部に取り付けられているストッパ１
０７に当接させられるものである。なお、ｚ方向移動部
材７４には鉛直方向に延びる図示しない長穴が備えられ
ており、突起１０４、１０５はその長穴内を移動させら
れる。このため、ｚ方向移動部材７４がボールねじ機構
９６の作動によって図に示される位置よりも上方に移動
させられる際には、ストッパ１０７によって突起１０５
が上方に押されることからカッタ固定板１００がｚ方向
移動部材７４と共に上昇させられる。一方、ｚ方向移動
部材７４が図に示される位置よりも下方に移動させられ
る際には、ストッパ１０６によって突起１０４が上方に
押されるため、カッタ固定板１００は図の位置に留めら
れて下降しない。すなわち、突起１０４およびストッパ
１０６はｙ方向移動部材７６に対するカッタ固定板１０
０の下限位置を設定するためのものであり、突起１０５
およびストッパ１０７は、ｙ方向移動部材７６に対して
ｚ方向移動部材７４が一定以上の高さ位置にあるときに
カッタ固定板１００をこれと共に上下に移動させるため
のものである。これにより、フィラメント６６の溶接時
において、ストッパ１０６によってカッタ固定板１００
に取り付けられている後述する丸線チップ・カッタ１０
８を適正な高さ位置に固定した状態で、上側電極２１６
を下降させて溶接処理を実施することができる。

【００２６】また、上記のカッタ固定板１００には、上
記のレール９８とは反対側の一面において、図５に示す
ように、丸線チップ・カッタ１０８が下端部に、丸線チ
ップ送出装置１１０が右端部に、およびカッタ開閉装置
１１２が上端部にそれぞれ取り付けられている。これら
各装置は、カッタ固定板１００が上述したようにレール
９８に対して移動させられる際に一体となって移動す
る。なお、図４においては、丸線チップ送出装置１１０
を省略して示している。

【００２７】上記のカッタ１０８は、下端部が鉤状に曲
がった取付金具１１４を介して取り付けられてその全体
がカッタ固定板１００の下側よりも左方に位置させられ
たものであり、丸線チップ１１６を切断するための固定
刃１３２および可動刃１５２をそれぞれ先端部に有する
固定カッタ部材１１８および可動カッタ部材１２０と、
固定刃１３２および可動刃１５２まで丸線チップ１１６
を案内するためにそれらの間に配置された案内部材１２
２とを備えている。ｚ方向移動部材７４の上端部右方に
は、その丸線チップ１１６が幾重にも巻き取られたリー
ル１２４を取り付けるための取付軸１２６を先端部に備
えたアーム１２８が固定されており、そのリール１２４
は、その軸心回りの回転可能な状態でアーム１２８に支
持されている。カッタ１０８は、後述するように、丸線
チップ送出装置１１０によってこのリール１２４から引
き出され且つカッタ１０８に送られた丸線チップ１１６
を、溶接位置の近傍に供給し且つそこで切断するための
ものである。なお、丸線チップ送出装置１１０とカッタ
１０８との間には、ステンレス鋼等から成る案内管１３
０が備えられており、丸線チップ１１６はこの案内管１
３０内を通ってカッタ１０８に供給される。また、丸線
チップ１１６は、フィラメント６６を溶接するための溶
接材料として溶接面２３６（後述する図１０(a) 等を参
照）に供給されるものであって、例えば軟鉄、ステンレ
ス鋼、或いはニッケル鋼等から成り、その直径は0.3 〜
0.5(mm) 程度である。

【００２８】図６は、上記のカッタ１０８を拡大して図
５における裏面側から見た状態で示す図である。固定カ
ッタ部材１１８は、工具鋼等から成る本体部１３２の高
さの低くなった先端部１３２ａに例えば超硬（超硬合
金）製の固定刃１３４がロウ付け等によって固着されて
成るものであり、その本体部１３２の固定刃１３４とは
反対側に位置する薄板部１３２ｂにおいて、案内部材１
２２の側面にねじ止めにより固定されている。先端部１
３２ａと薄板部１３２ｂとの間には先端に向かうに従っ
て高さが低く且つ幅が狭くなる幅広部１３２ｃが設けら
れており、その幅広部１３２ｃの薄板部１３２ｂ側の端
面１３６から固定刃１３４の先端面１３８との間には、
図７に断面を示すようにそれらを貫通する貫通穴１４
０、１４２が同軸的に備えられる。これら貫通穴１４
０、１４２は、前記の丸線チップ１１６を挿し通すため
のものであって、カッタ１０８に供給された丸線チップ
１１６は、その固定刃１３４の先端面１３８から突き出
させられる。なお、図７は貫通穴１４０、１４２の軸心
を通る断面であって、これらは先端面１３８においてそ
の丸線チップ１１６の直径に略一致するように、何れも
先細りになっている。

【００２９】また、案内部材１２２は、その上部を構成
して前記の取付金具１１４にねじ止めにより固定するた
めの取付部１２２ａと、その下部を構成して上記の貫通
穴１４０、１４２に軸心が一致する貫通穴１４４を備え
た案内部１２２ｂとから構成される。取付部１２２ａに
は、前記の取付金具１１４にねじ止めにより取り付ける
ためのねじ穴１４６、１４６がその上端面から形成され
ている。すなわち、カッタ１０８は、案内部材１２２を
ねじ止めすることによってその取付金具１１４に固定さ
れる。そのため、その案内部材１２２およびそれにねじ
止めにより固定された固定カッタ部材１１８は、何れも
取付金具１１４延いてはカッタ固定板１００に対して相
対位置が固定されている。また、案内部１２２ｂは、丸
線チップ１１６の案内方向において取付部１２２ａより
も長い寸法に構成されており、案内部材１２２は全体と
して段付き形状を成す。その段付き部に形成される案内
部１２２ｂの上端面１４８は、固定カッタ部材１１８の
幅広部１３２ｃの上端面よりも僅かに上側に位置させら
れている。

【００３０】なお、案内部１２２ｂに備えられている貫
通穴１４４は、端面１３６側の略半分が貫通穴１４０よ
りも直径の小さい小径部１４４ａに構成される一方、そ
の反対側の端面１５０側の略半分がそれよりも直径の大
きい大径部１４４ｂに構成され、それらの間に端面１３
６側ほど直径が小さくなるテーパ部１４４ｃが設けられ
たものとなっている。この大径部１４４ｂは、前記の案
内管１３０を差し込む目的で大きくされたものであり、
案内管１３０を差し込んだ状態における内径は、案内部
１２２ｂ全体で略一様となる。

【００３１】図６に戻って、前記の可動カッタ部材１２
０は、例えば超硬製の可動刃１５２と、それを保持する
保持部１５４ａを備えた例えば燐青銅等の銅合金製の本
体部１５４とから成るものである。可動刃１５２は、先
端が固定刃１３４側に曲がった鉤状を成すものであっ
て、その基端側の一面１５６が、固定刃１３４の先端面
１３８に密着するように配置されている（図７参照）。
また、本体部１５４のうち保持部１５４ａの上部後方
（可動刃１５２とは反対側）に備えられた取付部１５４
ｂには、鉛直方向に貫通する嵌合穴１５８が設けられて
おり、そこにリニア・シャフト１６０がブシュ１６２を
介して嵌め込み固定されている。前記の図４、図５に示
される取付金具１１４の先端部には可動部取付ブロック
１６４が固着されており、上記のシャフト１６０はこの
ブロック１６４に備えられたものである。そのため、可
動カッタ部材１２０は、鉛直方向に沿った軸心回りの回
動可能な状態で取付金具１１４に取り付けられている。

【００３２】また、取付部１５４ｂには、固定カッタ部
材１１８とは反対側に位置する面に回動板１６６が固着
されており、取付部１５４ａから離隔した位置において
上方に伸びて設けられた押圧部１６６ａの上端部には、
固定カッタ部材１１８側の一面に略半球状の突起１６８
が備えられている。この回動板１６６は、可動カッタ部
材１２０と一体となってリニア・シャフト１６０の軸心
回りに回動させられるものである。固定カッタ部材１１
８の薄板部１３２ｂには、ばね固定板１６９が固定刃１
３４とは反対側に突き出して取り付けられており、その
ばね固定板１６９の先端部に設けられた穴１７１と回動
板１６６に設けられた穴１７３との間にはコイルばね１
７０が掛け渡されている。回動板１６６は、コイルばね
１７０の引張力によって常にはその押圧部１６６ａがば
ね固定板１６９に接近するＲ方向に最も回動させられた
位置にある。そのため、可動刃１５２は、図に示される
ように固定刃１３４の先端面１３８を略覆う位置からリ
ニア・シャフト１６０の軸心回りのＲ方向に回動させら
れることにより、常にはその先端面１３８に備えられる
貫通穴１４２の開口を開放している（後述する図１０
(a) 等を参照）。そして、前記突起１６８或いは押圧部
１６６ａが矢印Ｐ方向に押圧されることにより、コイル
ばね１７０の引張力に抗して回動板１６６が矢印Ｒとは
反対方向に回動させられると、可動刃１５２も図に示さ
れる位置まで回動して貫通穴１４２の開口を塞ぐのであ
る。

【００３３】図４および図５に戻って、カッタ１０８の
上方においてカッタ固定板１００に取り付けられている
カッタ開閉装置１１２は、そのカッタ固定板１００に固
定された楔駆動シリンダ１７２と、そのシリンダ１７２
の下方に突き出した出力ロッド１７４に固定された移動
板１７６と、その移動板１７６に下方に突き出すように
取り付けられた楔１７８と、シリンダ１７２の取付位置
の下方において長手方向が鉛直方向に沿った向きでカッ
タ固定板１００に固定されたレール１８０とを備えたも
のである。移動板１７６のカッタ固定板１００側の裏面
には、レール１８０に嵌め合わされた滑動部材１８２が
備えられている。そのため、移動板１７６は、シリンダ
１７２出力ロッド１７４の上下動に従って、レール１８
０に案内されつつ鉛直方向に上下させられる。

【００３４】上記の楔１７８は、図４に示されるように
カッタ１０８の押圧部１６６ａの近傍にその先端部１８
４が位置させられており、その先端部１８４は、カッタ
取付板１００とは反対側に位置するその押圧部１６６ａ
側の一面が、先端に向かうに従って厚みの薄くなるテー
パ状に形成されたテーパ部となっている。そのため、楔
１７８が下降させられるとそのテーパ部１８４で押圧部
１６６ａに設けられた突起１６８が押圧されることか
ら、前記の図６に示される押圧力Ｐが作用することとな
って、矢印Ｒの反対方向に回動板１６６が回動させられ
る。カッタ開閉装置１１２は、このようにして楔１７８
で回動板１６６を回動させることにより、それに一体と
なっている可動刃１５２を回動させ、固定刃１３４の先
端面１３８を開放状態からその可動刃１５２によって覆
われた状態に変化させる。

【００３５】また、カッタ開閉装置１１２の右方に配置
されている丸線チップ送出装置１１０は、カッタ固定板
１００に取付板１８６によって取り付けられており、リ
ール１２４側に備えられている引込口１８８から丸線チ
ップ１１６が引き込まれ、前記の案内管１３０が接続さ
れている送出口１９０からその丸線チップ１１６をカッ
タ１０８に向かって送る。これら引込口１８８および送
出口１９０間には、丸線チップ１１６の送り方向Ｔに沿
って並んだ３つのワンウェイ・クラッチ１９２、１９
４、１９６が備えられている。これらクラッチ１９２、
１９４、１９６は、それぞれに一方向だけへの回転が許
容されたローラ１９８が一対ずつ備えられたものであ
る。そのため、送り方向Ｔに丸線チップ１１６を送る際
にはそれとの間の摩擦により回転させられるが、リール
１２４および丸線チップ送出装置１１０間のテンション
等によって丸線チップ１１６が送り方向Ｔの反対方向に
引っ張られても、その方向に丸線チップ１１６が戻され
ることはない。なお、ローラ１９８の各対のうちカッタ
開閉装置１１２側に位置する一方には引張バネ２００が
掛けられており、その引張力に従って他方のローラ１９
８に押しつけられることでクラッチとしての機能が与え
られている。

【００３６】上記の３つのクラッチ１９２、１９４、１
９６のうち、中央に位置するクラッチ１９４は、取付板
１８６上に移動板２０２を介して取り付けられている。
取付板１８６の図５における右端上部には、クラッチ駆
動シリンダ２０４が設けられており、その出力ロッド２
０６に上記の移動板２０２が固定されている。この出力
ロッド２０６は丸線チップ１１６の送り方向Ｔに沿って
突き出され或いは引き込まれるものであり、移動板２０
２がその動作に従ってレール２０８に案内されつつ移動
させられることにより、クラッチ１９４がその送り方向
Ｔの前後に移動させられる。

【００３７】このため、出力ロッド２０６が突き出され
る際には、ローラ１９８と丸線チップ１１６との摩擦力
がクラッチ１９４のローラ１９８には非回転方向に作用
する一方、クラッチ１９２および１９６のローラ１９８
には回転方向に作用するため、丸線チップ１１６は、ク
ラッチ１９４に保持された状態で、クラッチ１９２およ
び１９６のローラ１９８を回転させつつリール１２４か
ら引き出されてカッタ１０８に送られる。これに対し
て、その突き出した出力ロッド２０６が引き込まれる際
には、上記のローラ１９８と丸線チップ１１６との間の
摩擦力が、クラッチ１９４においては回転方向に作用す
る一方、クラッチ１９２および１９６においては非回転
方向に作用するため、クラッチ１９４はローラ１９８が
回転させられつつリール１２４側の原位置まで復帰す
る。したがって、丸線チップ１１６は、シリンダ２０４
の出力ロッド２０６の突き出し量だけカッタ１０８に送
られ、その貫通穴１４２の開口から、一回の送り動作毎
に予め定められた微小量だけ突き出させられることとな
る。すなわち、丸線チップ１１６の送り量（送り長さ）
は、出力ロッド２０６の突き出し量を変更することで調
節される。

【００３８】また、図５において、ｚ方向移動部材７４
上には、カッタ開閉装置１１２の左方の位置に加圧装置
２１０が固定されている。加圧装置２１０は、ｚ方向移
動部材７４に固定された固定部２１２と、その上側に設
けられた加圧力調節部２１４と、その固定部２１２の下
側に設けられて上側電極２１６を保持する電極ホルダ２
１８とを備えたものである。ホルダ２１８は、固定部２
１２内に上端部が収容された加圧棒２２０の先端部に取
り付けられており、その加圧棒２２０は、その固定部２
１２内に備えられた圧縮バネ２２２によって下方に向か
って押圧されている。この圧縮バネ２２２は上端部が加
圧力調節部２１４内に位置しており、そこに備えられて
いる加圧力調節ねじ２２４のねじ込み量を変更すること
によって加圧棒２２０の押圧力を調節できる。なお、上
側電極２１６は、例えば先端部の直径が1(mm) 程度と小
さく、基端部（上端部）の直径が5(mm) 程度に大きく構
成された段付き丸棒であり、その大径部分のうち小径部
側の一部は、軸心方向に垂直な断面が略半円板状を成す
形状となっている。

【００３９】以上のように構成された溶接機１０を用い
て、フレーム２２にフィラメント６６を架設する方法を
図８の工程図に従って説明する。先ず、テーブル回転工
程Ｓ１においては、テーブル２６を図３における左回り
に回転させることにより、その上に載置されてフレーム
２２が固定されている治具２４を、そのフレーム２２に
フィラメント６６を架設するための溶接位置Ｂまで送
る。なお、フレーム２２は、溶接機１０への搬入に先立
って治具２４に固定され、その状態でテーブル２６上の
載替位置Ａに置かれる。そして、テーブル２６は90°単
位で周方向に駆動されることから、載替位置Ａに載せた
後の２回のテーブル２６の回動で治具２４が溶接位置Ｂ
まで移動させられる。なお、フレーム２２は、例えば図
９にその全体構成が示されるように、複数個のサポート
２２６および複数個のアンカ２２８の一方および他方を
それぞれ有する一対のフィラメント支持フレーム２３０
ａ、２３０ｂを両端部に備えると共に、それらを連結す
る長手状の連結部２３２の一方に、ＶＦＤの基板の表示
面に設けられる電極に通電するための複数本のリード・
ピン（電極端子）２３４を備えたものである。フレーム
２２のうちフィラメント支持フレーム２３０や連結部２
３２などは例えば４２６合金で構成されており、サポー
ト２２６およびアンカ２２８は例えばステンレス鋼で構
成されて、フィラメント支持フレーム２３０にスポット
溶接等で固定されている。

【００４０】上記のようにフレーム２２を溶接位置Ｂに
配置した後、フィラメント引出工程Ｓ２において、複数
本のフィラメント６６を互いに平行な状態で挟んで保持
したチャック５２を、図３においてチャック５２ａとし
て示される位置から同図における左方に、図の左右方向
においてチャック５２ｂとして示される位置まで移動さ
せる。これにより、チャック５２（以下、この時点でフ
ィラメント６６を挟んで同図における左方に移動するも
のをチャック５２ａとして説明する）に挟まれた複数本
のフィラメント６６が相互の間隔を保持されたままフレ
ーム２２上に引き出される。なお、リール６８には適度
な回転抵抗が与えられており、引き出されたフィラメン
ト６６がテーブル２６上で弛むことはない。

【００４１】このとき、他方のチャック５２ｂは、チャ
ック５２ａが移動させられる際には左方に位置してお
り、その移動と同時に右方に、図の左右方向においてそ
のチャック５２ａが存在していた位置まで移動させられ
る。この移動時にはチャック５２ｂの上側挟持部６０お
よび下側挟持部６２間が図２に示されるように開いた状
態にあり、チャック５２ａとその進路上で相互に干渉す
ることはない。すなわち、図２は図３の後のチャック５
２ａ、５２ｂの移動時の状態を示しているのである。上
記の移動（すなわちフィラメント６６の引出し）の終了
後、チャック５２ａはフィラメント６６を挟持した状態
に、チャック５２ｂは開いた状態にそれぞれ保持され
る。なお、テーブル２６の回転とフィラメント６６の引
出しとは、反対の順序で実施されても、或いは同時に実
施されても差し支えない。

【００４２】次いで、治具上昇工程Ｓ３において、溶接
位置Ｂに位置させられている治具２４が所定の溶接高さ
位置まで上昇させられる。この溶接高さ位置は、その治
具２４に固定されているフレーム２２のサポート２２６
およびアンカ２２８の上面（後述する図１０(a) 以下に
示される溶接面）２３６に、引き出されたフィラメント
６６が接触し或いはその溶接面２３６により僅かに押し
上げられる位置に設定されている。図９は、このように
フレーム２２が上昇させられることにより、フィラメン
ト６６とサポート２２６およびアンカ２２８とが接触さ
せられている状態を表す。なお、図においては、アンカ
２２８が真直な状態に描かれているが、通常アンカ２２
８は、フィラメント６６に一定の張力を付与する目的
で、治具２４に固定されている状態においてその先端が
サポート２２６に接近するように各々が弾性的に曲げら
れている。また、図においてはチャック５２ａ側にサポ
ート２２６が位置するようにフレーム２２が配置されて
いるが、サポート２２６とアンカ２２８の位置は治具２
４への取付状態等で決定されるものであり、反対となる
ように構成されていても差し支えない。

【００４３】続く溶接ヘッド下降工程Ｓ４においては、
溶接ヘッド７２ａ、７２ｂがフィラメント６６をサポー
ト２２６およびアンカ２２８にそれぞれ溶接するための
高さ位置まで、共に下降させられる。この高さ位置は、
例えば、図１０(a) に示されるように、溶接ヘッド７２
に備えられるカッタ１０８の先端部の固定刃１３４およ
び可動刃１５２が、サポート２２６およびアンカ２２８
から僅かに上方に離隔した位置であって、前記の突起１
０４がストッパ１０６に当接するまでｚ方向移動部材７
４が下降させられた位置である。すなわち、この段階ま
では、カッタ１０８等と上側電極２１６等とは同様に下
降させられる。以下の各工程は、溶接ヘッド上昇工程Ｓ
１０までの間、一対の溶接ヘッド７２ａ、７２ｂが同時
に動くこととなるため、一方だけについて説明する。

【００４４】上記のように各部材および各装置を配置し
た後、金属線供給工程に対応する丸線チップ送出工程Ｓ
５において、丸線チップ送出装置１１０を作動させるこ
とにより、リール１２４から丸線チップ１１６を引き出
す。これにより、固定刃１３４の先端面１３８の貫通穴
１４２から、丸線チップ１１６を例えば2(mm) 程度の予
め定められた一回の溶接に必要な長さだけ、フィラメン
ト６６上すなわちサポート２２６或いはアンカ２２８の
溶接面２３６上に送り出される。図１０(a) は、このよ
うに溶接面２３６上に位置させられたフィラメント６６
をその溶接面２３６との間で挟む位置に丸線チップ１１
６が供給された状態を表す。すなわち、シリンダ２０４
の一回の作動による丸線チップ１１６の送出量は、一つ
の溶接面２３６に対して必要な量に設定されている。し
たがって、本実施例においては、丸線チップ送出装置１
１０、カッタ１０８の案内部材１２２、および固定カッ
タ部材１１８によって金属線供給装置が構成されてい
る。

【００４５】なお、溶接ヘッド７２が下降させられる際
には、楔１７８が上端位置にあって図１０(b) に実線で
示されるようにその先端部１８４が突起１６８と非接触
状態にあることから、前記のバネ１７０の引張力に基づ
いて、図１０(a) に示されるように可動刃１５２が固定
刃１３４の先端面１３８を露出させる位置に後退させら
れている。そのため、丸線チップ送出工程Ｓ５において
は、丸線チップ１１６が可動刃１５２に妨げられること
なく先端面１３８から突き出させられる。この段階で
は、丸線チップ１１６はリール１２４に巻き取られてい
る部分に連続した一本の金属線の状態に保たれており、
本実施例においては、溶接材料である丸線チップ１１６
が連続線のまま溶接面２３６上に供給される。なお、フ
ィラメント６６の直径は前述したように十〜数十 (μm)
程度であって、その太さは丸線チップ１１６の1/10程度
の以下に過ぎないが、図においてはフィラメント６６の
直径が誇張して描かれている。また、この丸線チップ１
１６の送出量は、後述する溶接段階においてフィラメン
ト６６の固定を確実に行い得る範囲で可及的に短い長さ
に設定される。

【００４６】そして、上側電極下降工程Ｓ６において
は、ｚ方向移動部材７４を更に下降させることにより、
カッタ１０８の高さ位置を固定したまま、上側電極２１
６を下降させる。なお、前記の溶接ヘッド下降工程Ｓ４
とこの上側電極下降工程Ｓ６とは何れもｚ方向移動部材
７４を下降させる工程Ｓであり、例えば、丸線チップ送
出工程Ｓ５を適宜のタイミングで実施することにより、
上記２工程を連続的に行ってもよい。図１１(a) に図１
０において溶接面２３６を上方から見た状態を示すよう
に、溶接ヘッド７２は、上側電極２１６の軸心およびそ
の先端面２３８がフィラメント６６と丸線チップ１１６
との交点上に位置するように、上側電極２１６とカッタ
１０８との相対位置や溶接ヘッド７２とフィラメント６
６および溶接面２３６との相対位置等が設定されてい
る。そのため、溶接面２３６に向かって上側電極２１６
を下降させると、その上側電極２１６は、丸線チップ１
１６をフィラメント６６との交点上で溶接面２３６に垂
直な方向に押圧することとなる。図１２(a) は、上側電
極２１６が丸線チップ１１６に接触する位置まで下降さ
せられた状態、或いは丸線チップ１１６の押圧を開始し
た状態を表しており、フレーム２２のサポート２２６或
いはアンカ２２８の溶接面２３６が備えられている部分
は、治具２４の受け面２４４上に位置させられている。
そのため、フィラメント６６および丸線チップ１１６
は、それらの交点位置においてそれら受け面２４４と先
端面２３８との間で押圧されることとなる。すなわち、
治具２４は、溶接処理の際に溶接面２３６を下側から支
持する受け部材として機能するものであって、上側電極
下降工程Ｓ６は、丸線チップ１１６を溶接面２３６に向
かって押圧する押圧工程でもある。

【００４７】このとき、交差して重ねられている丸線チ
ップ１１６およびフィラメント６６は、何れも円形断面
を有することから、それらは略点接触させられるため、
上記の上側電極２１６による押圧力はその接触点に局所
的に作用する。そのため、この圧力によって、図１２
(b) に示されるように、フィラメント６６の外周面に設
けられている酸化物被膜６７にクラック２４０が発生
し、延いてはその酸化物被膜６７が剥離することによ
り、破線で示す丸線チップ１１６との接触部２４２にお
いて芯線６５が露出させられる。このような押圧力の集
中延いてはそれに基づく酸化物被膜６７の剥離作用は、
フィラメント６６と溶接面２３６との間でも得られる。
フィラメント６６と溶接面２３６とは線接触させられて
押圧力はその接触範囲に分散することとなるが、フィラ
メント６６の周方向における上記点接触させられている
位置の反対側の位置では、押圧されたフィラメント６６
の僅かな変形により高い押圧力が発生するのである。こ
の結果、丸線チップ１１６と溶接面２３６との間には、
芯線６５を通る通電経路が形成される。換言すれば、上
側電極下降工程Ｓ６における上側電極２１６による丸線
チップ１１６の押圧力は、フィラメント６６の酸化物被
膜６７が部分的に破壊されて剥離するように設定されて
いる。したがって、本実施例においては、通電経路を確
保するためにフィラメント６６の酸化物被膜６７を剥離
する工程を特に設けることなく、フィラメント６６およ
び丸線チップ１１６を所定位置に配置した後、単に上側
電極２１６を下降させるだけで、その酸化物被膜６７を
剥離して溶接のための通電経路を確保することができ
る。

【００４８】このようにして通電経路を確保した後、通
電工程Ｓ７においては、図１２(a)に示されるように上
側電極２１６と治具２４との間に電圧を印加して、丸線
チップ１１６、フィラメント６６（芯線６５）、および
サポート２２６（或いはアンカ２２８）を通る経路で溶
接電流を予め定められた時間だけ流す。治具２４は、少
なくともサポート２２６等を下側から支持する部分が銅
等の導電性材料で構成されたものであり、軟鉄等から成
る丸線チップ１１６、タングステン等から成る芯線６
５、ステンレス鋼等から成るサポート２２６およびアン
カ２２８は何れも導電性を有していることから、それら
を通る経路で上側電極２１６と治具２４との間に溶接電
流が流れるのである。これにより、その溶接電流で抵抗
発熱させられた丸線チップ１１６が溶け、図１３に示さ
れるように、上側電極２１６に押し潰されることにより
フィラメント６６に密着してこれを覆った状態で、溶接
面２３６に抵抗溶接によって固着される。すなわち、フ
ィラメント６６がサポート２２６或いはアンカ２２８の
溶接面２３６に固着される。したがって、本実施例にお
いては、フィラメント６６が抵抗溶接によって溶接面２
３６に固着され、上側電極２１６および治具２４は、そ
の抵抗溶接を実施するための第１電極および第２電極と
してそれぞれ機能する。

【００４９】フィラメント６６が溶接面２３６に固着さ
れた後、上側電極上昇工程Ｓ８においては、ｚ方向移動
部材７４を上昇させることにより、上側電極２１６を上
昇させて溶接面２３６から離隔させ、図１０(a) に示さ
れる位置に復帰させる。この高さ位置はストッパ１０７
が突起１０５に当接させられる高さ位置であり、この段
階ではカッタ１０８の位置は変化しない。すなわち、上
側電極上昇工程Ｓ８では、カッタ１０８の位置を固定し
たまま上側電極２１６だけを上昇させる。そして、金属
線切断工程に対応する丸線チップ切断工程Ｓ９におい
て、カッタ１０８で丸線チップ１１６を切断する。この
丸線チップ１１６の切断は以下のようにして実施され
る。

【００５０】上側電極２１６が上昇した時点では、図１
１(a) に示されるように、カッタ１０８の可動刃１５２
が、固定刃１３４の先端面１３８の一部を貫通穴１４２
の開口を含む範囲で露出させる位置にある。なお、その
先端面１３８および可動刃１５２の摺接面１５６は何れ
も同様な曲率半径の円筒面に形成されているが、その円
筒面の軸心はリニア・シャフト１６０の軸心に一致させ
られている。そのため、上側電極２１６が上昇した後に
図１０(b) に破線で示されるように楔１７８を下降させ
てそのテーパ面１８４で突起１６８を押圧することによ
り、押圧部１６６ａをＰ方向に押し、延いては回動板１
６６を矢印Ｃ方向に回動させると、そのリニア・シャフ
ト１６０の回動に従って、可動刃１５２は摺接面１５６
が先端面１３８に密着したまま、そこに備えられている
貫通穴１４２の開口を覆う位置まで、図１１(a) に示さ
れる矢印Ｂ方向に回動させられる。これにより、固定刃
１３４と可動刃１５２との間で丸線チップ１１６に剪断
力が作用し、その先端面１３８から突き出した部分が切
断される。すなわち、丸線チップ１１６の切断は、それ
が貫通穴１４２から突き出した状態でその開口を含む範
囲で可動刃１５２の摺接面１５６と固定刃１３４の先端
面１３８とを摺動させることによって為される。要する
に、本実施例においては、丸線チップ１１６の送出口
（貫通穴１４２の開口）とそれを切断するための固定刃
１３４とが兼用されており、その貫通穴１４２の開口稜
線と、可動刃１５２の摺接面１５６先端稜線とが刃先を
構成している。図１１(b) は、このようにして丸線チッ
プ１１６を切断した状態を表す。このとき、切断された
丸線チップ１１６のフィラメント６６上に位置する溶接
部分よりも固定刃１３４側の部分は、切断された端部近
傍が可動刃１５２によって図における下方に押し曲げら
れる。そのため、図に示されるように、溶接された丸線
チップ１１６の一端は曲がっている。

【００５１】そして、一本のフィラメント６６の溶接
（固着）が終了した後、溶接ヘッド上昇工程Ｓ１０にお
いて溶接ヘッド７２が元の高さ位置まで上昇して溶接面
２３６から離隔させられる。複数本のフィラメント６６
をフレーム２２に備えられている複数個のサポート２２
６或いはアンカ２２８の溶接面２３６に固着する場合に
は、溶接ヘッド７２が上昇した後、溶接ヘッド水平移動
工程Ｓ１１においてｙ方向移動部材７６を移動すること
により、溶接ヘッド７２が次の溶接面２３６の上方まで
移動させられる。すなわち、本実施例においてはｙ方向
移動部材７６が溶接位置移動装置に相当する。この後、
前述した溶接ヘッド下降工程Ｓ４乃至溶接ヘッド上昇工
程Ｓ１０が同様にして繰り返される。すなわち、丸線チ
ップ１１６の先端面１３８からの突き出し量は一個の溶
接面２３６へのフィラメント６６の溶接に必要な分だけ
であり、溶接ヘッド７２は一回の溶接毎に移動させられ
るのである。なお、サポート２２６およびアンカ２２８
は、フレーム２２に同数備えられており、フィラメント
６６の両端がそれらに同時に固着されることから、上記
の各工程の繰り返しにおいても溶接ヘッド７２ａ、７２
ｂが同時に動かされる。

【００５２】このようにして複数本のフィラメント６６
の溶接が全て終了した後、フィラメント切断工程Ｓ１２
においては、図３における右側位置に位置させられてい
たチャック５２（図においてチャック５２ａが配置され
ている位置）の開閉シリンダ６４が作動させられること
により、それに備えられている上側挟持部６０および下
側挟持部６２間が閉じる。これにより、複数本のフィラ
メント６６がその右側に位置するチャック５２によって
挟持されると同時に、その挟持位置とフレーム２２のリ
ール６８側の端部（図９のように配置される場合にはア
ンカ２２８）との間で切断される。

【００５３】図１４(a) 、(b) は、この工程におけるフ
ィラメント６６の切断および挟持の前後をそれぞれ説明
する図である。上側挟持部６０には、アンカ２２８側の
側面２４６に上刃２４８が取り付けられると共に、下端
面２５０にはゴム２５２が固着されている。上刃２４８
の先端位置は、ゴム２５２の下端位置よりもやや上側に
設定されている。一方、下側挟持部６２には、上端面２
５４のアンカ２２８側稜部に下刃２５６が形成されてい
る。(a) の状態から上側挟持部６０が下降させられると
同時に下側挟持部６２が上昇させられると、ゴム２５２
と下側挟持部６２の上端面２５４との間でフィラメント
６６が挟まれ、更に、そのゴム２５２が押し潰されつつ
そのフィラメント６６が強固に挟持される。このとき、
ゴム２５２が押し潰されるとその下端位置と下端面２５
０との間隔が(a) に示される初期の状態よりも小さくな
る。そのため、(b) に示されるように上刃２４８の先端
と下刃２５６とが重なり合い、剪断力によってフィラメ
ント６６が切断されるのである。

【００５４】この結果、フレーム２２上まで引き出され
ていたフィラメント６６のうち、フレーム２２上に固着
された部分が切り離され、リール６８側の部分はそのチ
ャック５２によって挟持された状態になる。すなわち、
フィラメント６６の切断と次にフィラメント６６をフレ
ーム２２上まで引き出すための挟持処理はチャック５２
の一回の動作により同時に為されるようになっている。
その後、治具下降工程Ｓ１３において、治具２４がテー
ブル２６上に降ろされることにより、一個のフレーム２
２に複数本のフィラメント６６を固着するための一連の
処理が終了し、続いて溶接機１０に搬入される複数個の
フレーム２２を順次処理すべく、テーブル回転工程Ｓ１
以下が繰り返される。

【００５５】以上説明したように、本実施例において
は、丸線チップ送出装置１１０およびカッタ１０８によ
って溶接面２３６上でフィラメント６６と交差するよう
に円形断面の丸線チップ１１６が供給されると共に、そ
の丸線チップ１１６はそのフィラメント６６との交点に
おいて上側電極２１６と溶接面２３６を受ける治具２４
の受け面２４４との間でその溶接面２３６に向かって押
圧される。そのため、その円形断面の丸線チップ１１６
とフィラメント６６とは略点接触させられ、上側電極２
１６によって押圧された際にはフィラメント６６に局部
的に大きな押圧力が作用することから、そのフィラメン
ト６６の外周面を覆う酸化物被膜６７は単に上側電極２
１６で押圧するだけで破壊される。したがって、酸化物
被膜６７の除去処理を行わなくとも、上側電極２１６と
治具２４との間には丸線チップ１１６、フィラメント６
６、および溶接面２３６を通る経路で通電経路が確保さ
れるため、それら上側電極２１６と治具２４との間に溶
接電流を流すことによって丸線チップ１１６を熔融させ
てフィラメント６６を抵抗溶接により溶接面２３６に固
着できる。また、溶接機１０に備えられているカッタ１
０８は、丸線チップ１１６を溶接面２３６の近傍で切断
するものであるため、その先端面１３８から丸線チップ
１１６を順次送り出し且つ溶接後に切断することが可能
である。そのため、従来のように予め所定の大きさに切
断した平チップを一つずつ溶接面２３６まで搬送する必
要がないため、その搬送のための待ち時間がなくなる。
上記により、前述したようにフィラメント６６を溶接面
２３６上に位置させれば直ちに溶接処理を施すことが可
能となるため、酸化物で被覆されたフィラメント６６の
溶接効率が高められる。

【００５６】しかも、本実施例においては、平チップの
搬送装置が不要であると共にそれに代わって備えられた
カッタ１０８および丸線チップ送出装置１１０等が溶接
ヘッド７２に一体的に備えられているため、溶接機１０
が小型化されるという利点もある。

【００５７】また、本実施例においては、溶接機１０に
溶接位置移動装置として機能するｙ方向移動部材７６が
備えられていることから、一個の溶接面２３６にフィラ
メント６６を溶接する毎にワークであるフレーム２２に
対して溶接ヘッド７２を移動させることで、そのフレー
ム２２の複数箇所に備えられている複数の溶接面２３６
に順次フィラメント６６が溶接される。したがって、複
数個の溶接面２３６を備えているフレーム２２のような
ワークにフィラメント６６を溶接する場合にも、効率よ
く作業が為されるという利点がある。

【００５８】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は、更に別の態様でも実施さ
れる。

【００５９】例えば、実施例においては、フィラメント
６６を溶接面２３６に固着するための金属線として円形
断面の丸線チップ１１６が用いられていたが、金属線
は、下面が凸形状であれば、楕円形状、多角形状や角部
をＲ面に形成された矩形等の横断面を有する種々の断面
形状のものを用い得る。

【００６０】また、実施例においては、溶接機１０は、
一対の溶接ヘッド７２ａ、７２ｂがサポート２２６側お
よびアンカ２２８側にそれぞれ備えられていたが、フレ
ーム２２の両端間で移動可能な溶接ヘッド７２が一つだ
け備えられて、それによって全てのフィラメント溶接が
為されるものであっても差し支えない。

【００６１】また、実施例においては、溶接機１０に備
えられているチャック５２が複数本のフィラメント６６
を同時に引き出すように構成されていたが、チャック５
２は、フィラメント６６を一本ずつ溶接面２３６上まで
引出すものであっても差し支えない。

【００６２】また、実施例においては、一個のワーク
（フレーム２２）に備えられている複数の溶接面２３６
に連続的にフィラメント６６を溶接する処理に溶接機１
０が用いられた場合について説明したが、溶接機１０
は、複数のワークにフィラメント６６を一本ずつ順次固
着する場合にも用いられる。その場合においても、フィ
ラメント６６を溶接面２３６上まで引き出した後に酸化
物被膜６７を剥がす処理が不要であると共に平チップを
搬送する待ち時間を要しないことに基づき、ワーク一個
当たりの処理時間が短くなって、フィラメント６６の溶
接処理効率が高められる効果を同様に享受できる。

【００６３】また、実施例においては、カッタ１０８の
可動カッタ部材１２０の回動駆動が楔１７８で回動板１
６６を押圧することで為されていたが、例えば、リニア
・シャフト１６０をモータ等で直接的に回転駆動等する
ことによって可動カッタ部材１２０を回動させ、丸線チ
ップ１１６を切断するように構成してもよい。

【００６４】また、実施例においては、サポート２２６
側およびアンカ２２８側の何れにおいても溶接後に丸線
チップ１１６を切断して、複数個のサポート２２６およ
びアンカ２２８にそれぞれ独立して丸線チップ１１６が
固着されていた。しかしながら、アンカ２２８は、フィ
ラメント６６の張力を予め定められた値に維持するため
のものであるため、複数個が各々独立させられる必要が
ある一方、サポート２２６側では丸線チップ１１６が複
数のサポート２２６上で連続したままであっても何ら支
障はない。したがって、溶接後の切断処理は少なくとも
アンカ２２８側だけで実施すればよい。

【００６５】また、実施例においては、貫通穴１４２の
開口稜線が丸線チップ１１６を切断するための刃先を構
成していたが、その開口から離隔した位置に別途可動刃
１５２との間で摺接させられる固定刃或いは可動刃が設
けられていてもよい。

【００６６】その他、一々例示はしないが、本発明は、
その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の溶接機の構成を示す正面図
である。

【図２】図１における右側面を示す図である。

【図３】図１における上面を示す図である。

【図４】図１の溶接機に備えられている溶接ヘッドの構
成を説明する図である。

【図５】図４の左側面を示す図である。

【図６】図４の溶接ヘッドに備えられている丸線チップ
・カッタの構成を説明する図である。

【図７】図６のカッタの貫通穴に沿った断面図である。

【図８】図１の溶接機を用いたフィラメントの溶接方法
を説明する工程図である。

【図９】図８のフィラメント引出工程においてフィラメ
ントをフレーム上に引き出した状態を説明する図であ
る。

【図１０】(a) は、図８の丸線チップ送出工程において
溶接面上に丸線チップを供給した状態を説明する図であ
り、(b) は、(a) における楔と押圧板の作動を説明する
図である。

【図１１】(a) 、(b) は、カッタによる丸線チップの切
断作動を説明する図である。

【図１２】(a) は図８の上側電極下降工程乃至通電工程
の実施状態を説明する図であり、(b) は上側電極が下降
して丸線チップによってフィラメントが押圧されている
状態を説明する斜視図である。

【図１３】抵抗溶接によりフィラメントの溶接面への固
着が終了した状態を説明する図である。

【図１４】(a) 、(b) は、図８のフィラメント切断工程
におけるフィラメント・チャックの作動を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１０：溶接機 ２４：溶接治具（受け部材） ６６：フィラメント ６７：酸化物被膜 １０８：丸線チップ・カッタ（切断装置） ｛１１０：丸線チップ搬送装置、１１８：固定カッタ部
材、１２２：案内部材｝ （金属線供給装置） １１６：丸線チップ（金属線） ２１６：上側電極 ２３６：溶接面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 哲郎 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並2160 番地九州ノリタケ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C027 CC10 DD15

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面が酸化物で被覆されたフィラメン
   トを所定の溶接面に溶接によって固定するための溶接機
   であって、 下面が凸形状の横断面を有する金属線を先端から所定量
   ずつ順次送り出して前記溶接面上において前記フィラメ
   ントと交差するようにそのフィラメント上に供給するた
   めの金属線供給装置と、 前記金属線を前記フィラメントとの交点で前記溶接面に
   向かって押圧する第１電極と、 前記溶接面を下側から支持すると共に、前記金属線、前
   記フィラメント、およびその溶接面を通る経路で前記第
   １電極との間に溶接電流を流すための第２電極として機
   能する受け部材と、 前記金属線を前記溶接面の近傍において切断するための
   切断装置とを、含むことを特徴とする酸化物被覆フィラ
   メントの溶接機。