JP2001058278A - ヒュージング加工方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数または多種類の加工点に対するヒュージ
ング加工のスケジュール管理を効率化し、作業性ないし
生産性を向上させること。 【解決手段】制御部は、最初に、所与の被加工物に対し
てユーザの希望するスケジュールの番号（コード）を入
力する（ステップＢ１）。次に、入力したスケジュール
番号を識別して、このスケジュール番号で管理されてい
る各種加工条件の設定値をメモリから読み出して、それ
ぞれ所定のレジスタにセットする（ステップＢ２，Ｂ
３）。特に、該当する加工区間における加工条件設定値
をセットする（ステップＢ4）。次に、外部装置からの
起動信号あるいは作業者が入力する起動信号に応動して
１回のヒュージング加工を実行する（ステップＢ5，Ｂ
6）。１回分のヒュージング加工を終えると、区間加工
点数のカウンタを１つインクリメントする（ステップＢ
7）。そして、当該区間に設定されている加工点の設定
数（ＮCOUNT）に達するまで、後続の加工点に対して上
記と全て同一の加工条件でヒュージング加工を繰り返し
実行する（ステップＢ8→Ｂ4〜Ｂ7→Ｂ8）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジュール熱と加圧
力を利用して被加工物をかしめるヒュージング加工技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、直流モータの電機子巻線と整
流子との接合にヒュージング（熱圧接）加工が用いられ
ている。一般に、中型機以上の直流モータでは、電機子
巻線を絶縁被覆された多数の型巻コイルで構成し、各型
巻コイルのコイル辺を電機子鉄心（コア）のスロットに
納め、スロットよりはみ出たコイル端部を対応する整流
子片に接合するようにしている。整流子は、コイルの本
数（Ｎ本）に等しい個数（Ｎ個）の整流子片を有し、こ
れらの整流子片が円周方向に配列して円筒体を形成す
る。したがって、整流子の周りを一周して各対応するコ
イル端部と整流子片との接合（ヒュージング加工）をＮ
回繰り返し行うことで、電機子巻線が完成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種のヒュー
ジング加工法では、ヒュージング加工における種々の加
工条件（通電時間、電流値等）の設定値を１加工点毎に
スケジュールで管理していた。このため、上記した電機
子のように多数の加工点を有する被加工物においては、
スケジュールの数が非常に多くなり、ユーザ（作業者）
においてスケジュール管理が煩雑化するだけでなく、ユ
ーザが使用したいスケジュールの数が装置で設定可能な
スケジュール数の最大を越えてしまうことがあった。

【０００４】また、作業場では、１台のヒュージング加
工機で多種類の被加工物に対応することもある。その場
合は、ユーザの使用（設定）したいスケジュールの数が
さらに飛躍的に増え、上記の不具合が一層顕著になって
いた。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、多数または多種類の加工点に対するヒュージン
グ加工のスケジュール管理を効率化し、作業性ないし生
産性を向上させるヒュージング加工方法および装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のヒュージング加工方法は、被加工物の１
組の加工点に所定の時間間隔を置いてヒュージング加工
を順次施すヒュージング加工方法において、１組の加工
点に対するヒュージング加工の加工条件を一括して管理
するためのスケジュールを１つまたは複数設定する段階
と、各々の前記スケジュール毎に前記１組の加工点の各
々について前記加工条件の所望の値を設定する段階と、
設定された各々の前記スケジュールにつき前記加工条件
の設定値をメモリに記憶する段階と、所与の被加工物に
おける１組の加工点について所望の１つのスケジュール
を選択する段階と、前記選択されたスケジュールに対応
する前記加工条件の設定値を前記メモリより読み出し、
前記所与の被加工物における前記１組の加工点の各々に
対して各対応する前記加工条件設定値にしたがってヒュ
ージング加工を実行する段階とを有する構成とした。

【０００７】また、本発明のヒュージング加工装置は、
被加工物の１組の加工点に所定の時間間隔を置いてヒュ
ージング加工を順次施すヒュージング加工装置であっ
て、予め設定した１組の加工点に対するヒュージング加
工の加工条件を一括して管理するためのスケジュールを
１つまたは複数設定するスケジュール設定手段と、各々
の前記スケジュール毎に前記１組の加工点の各々につい
て前記加工条件の所望の値を設定する条件設定手段と、
設定された各々の前記スケジュールにつき前記加工条件
の設定値を記憶する記憶手段と、所与の被加工物におけ
る１組の加工点について所望の１つのスケジュールを選
択するスケジュール選択信号を入力する入力手段と、前
記選択されたスケジュールに対応する前記加工条件の設
定値を前記記憶手段より読み出し、前記所与の被加工物
における前記１組の加工点の各々に対して各対応する前
記加工条件設定値にしたがってヒュージング加工を実行
するヒュージング加工手段とを具備する構成とした。

【０００８】本発明のヒュージング加工装置において、
好ましくは、前記条件設定手段が、所定の第１の加工条
件について前記１組の加工点に共通の値を設定可能とす
る第１の条件設定部と、所定の第２の加工条件について
前記１組の加工点にそれぞれ独立した値を設定可能とす
る第２の条件設定部とを具備する。

【０００９】また、好ましい態様として、前記条件設定
手段が、前記１組の加工点を任意の個数毎に複数の区間
に分割する区間設定部と、所定の加工条件について各々
の前記区間毎に共通の値を設定可能とする区間条件設定
部とを具備する。

【００１０】また、好ましくは、前記ヒュージング加工
手段が、ヒュージング加工中に少なくとも一方が各々の
加工点に配置された金属部材に加圧接触する一対の電極
と、商用周波数の交流電圧を直流電圧に変換する整流回
路と、ヒュージング加工のための各通電時間中に前記整
流回路より出力された直流電圧を高周波数のパルス電圧
に変換するインバータと、前記通電時間を複数の単位通
電期間に分割し、奇数番目の各単位通電期間では一方の
極性で前記高周波パルスを出力し、偶数番目の各単位通
電期間では他方の極性で前記高周波パルスを出力するよ
うに前記インバータを制御するインバータ制御手段と、
一次巻線が前記インバータの出力端子に接続されるとと
もに、二次巻線が前記一対の電極に接続され、前記奇数
番目の各単位通電期間では一方の極性で二次電流を前記
電極を介して前記金属部材に流し、前記偶数番目の各単
位通電期間では他方の極性で二次電流を前記電極を介し
て前記金属部材に流すトランスとを具備する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施例を説明する。

【００１２】先ず、図１〜図４につき本発明の一適用例
として直流モータの電機子におけるヒュージング加工法
を説明する。

【００１３】図１に、直流モータの回転子の一例を示
す。モータ軸１０にコア（電機子鉄心）１２と整流子１
４とが固定され、コア１２のスロットには電機子巻線を
構成する絶縁被覆された多数の型巻コイル１６が鼓状巻
で配列されている。整流子１４の各整流子片１８は、銅
または銅合金からなり、軸方向に延在するブラシ接触部
２０と、このブラシ接触部２０の基端部から径方向に突
出する端子部２２とを有している。端子部２２の先端部
には、スロット２２ａが形成されている。各型巻コイル
１６においてコア１２のスロットより整流子１４側には
み出た開放端のコイル端部１６ｉは、当該コイルと対応
する整流子片１８のスロット２２ａに所定の他の型巻コ
イル１６のコイル端部１６ｊと上下に重なってコネクタ
部２２の先端部のスロット２２ａに納められる。

【００１４】かかる構成の電機子を完成させるため、各
整流子片１８のスロット２２ａに納められた２本のコイ
ル端部１６ｉ，１６ｊに対してヒュージング加工を施
し、両コイル端部１６ｉ，１６ｊを各整流子片１８の端
子部２２にかしめる。

【００１５】より詳細には、図２に示すように、各整流
子片１８において、端子部２２のスロット２２ａに納め
られたコイル端部１６ｉ，１６ｊにたとえばタングステ
ンからなる高発熱性の電極２４を所定の加圧力Ｆで押し
付けるとともに、ブラシ接触部２０にたとえばクロム銅
からなる低発熱性の電極２６を当て、両電極２４，２６
間に適当な電圧を印加して加工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，
２２）に電流Ｉを流す。コイル端部１６ｉ，１６ｊは絶
縁膜で覆われているため通電開始直後は導通せず、電流
Ｉは端子部２２のスロット２２ａを迂回して流れる。す
ると、電極２４および端子部２２がジュール熱で発熱
し、その熱でコイル端部１６ｉ，１６ｊの絶縁膜が溶
け、コイル導体が露出する。以後、電極２４からの電流
Ｉはコイル端部１６ｉ，１６ｊのコイル導体を通って流
れる。コイル端部１６ｉ，１６ｊは、電極２４より加圧
力Ｆを受けながら自己のジュール熱および電極２４や端
子部２２のジュール熱によって加熱され、図３の
（Ａ），（Ｂ）に示すように溶け込みながら端子部２２
にかしめられる。

【００１６】上記のようなヒュージング加工は、各整流
子片１８毎に行なわれる。したがって、整流子１４にお
ける整流子片１８の総数をＮ（たとえば３６）個とする
と、図４に示すように当該電機子を一周して上記のヒュ
ージング加工が所定のマシンタクトでＮ（３６）回繰り
返し行なわれる。

【００１７】図５に、本発明の一実施例によるヒュージ
ング加工装置の要部の構成を示す。このヒュージング加
工装置の電源部３０は、インバータ３６を有する交流波
形式電源として構成されている。

【００１８】インバータ３６は、ＧＴＲ（ジャイアント
・トランジスタ)またはＩＧＢＴ（絶縁ゲート・バイポ
ーラ・トランジスタ）等からなる４つのトランジスタ・
スイッチング素子３８，４０，４２，４４を有してい
る。

【００１９】これら４つのスイッチング素子３８〜４４
のうち、第１組（正極側）のスイッチング素子３８，４
２は駆動回路４６からの第１のインバータ制御信号Ｇa
により同時に所定のインバータ周波数（たとえば１０ｋ
Ｈｚ）でスイッチング（オン・オフ）制御され、第２組
（負極側）のスイッチング素子４０，４４は駆動回路４
６からの第２のインバータ制御信号Ｇb によって同時に
上記インバータ周波数でスイッチング制御されるように
なっている。

【００２０】インバータ３６の入力端子（Ｌa ，Ｌb ）
は整流回路３２の出力端子に接続されており、出力端子
（Ｍa ，Ｍb ）は降圧トランス４８の一次側コイルの両
端にそれぞれ接続されている。トランス４８の二次側コ
イルの両端には一対の電極たとえば図２および図３の電
極２４，２６が整流回路を介さずに二次側導体だけを介
して接続されている。両電極２４，２６の間には、ヒュ
ージング加工の対象となる加工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，
２２）が配置される。

【００２１】整流回路３２はたとえば６個のダイオード
を三相ブリッジ結線してなる三相整流回路からなり、三
相の交流電源端子（Ｕ，Ｖ，Ｗ）からの商用周波数（５
０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の三相交流電圧を直流電圧に変
換する。整流回路３２より出力される直流電圧は平滑コ
ンデンサ３４を介してインバータ３６に供給される。

【００２２】インバータ３６の出力端子とトランス４８
の一次側コイルとの間の導体には、たとえばカレント・
トランスからなる電流センサ５０が取付されている。ヒ
ュージング加工のための通電中、二次側回路を流れる二
次電流ｉ2（ヒュージング用電流Ｉ）と相似な波形を有
する一次側の電流ｉ1 の瞬時値を表す電流検出信号＜Ｉ
1 ＞が電流センサ５０より出力される。電流測定回路５
２は、インバータの各スイッチング・サイクル毎に電流
センサ５０からの電流検出信号＜Ｉ1 ＞に基づいて電流
ｉ1の実効値、平均値またはピーク値を電流測定値［Ｉ1
］として演算または測定し、その求めた電流測定値
［Ｉ1 ］を制御部５４に与える。

【００２３】トランス４８の二次側には、電極２４，２
６間の電圧Ｖをたとえば実効値として測定する電圧測定
回路５６が設けられている。この電圧測定回路５６から
の電極間電圧測定値［Ｖ］も制御部５４に与えられる。

【００２４】制御部５４は、マイクロコンピュータから
なり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（プログラ
ムメモリ）、ＲＡＭ（データメモリ）、クロック回路、
インタフェース回路等を含んでおり、本装置内の一切の
制御たとえばヒュージング加工における加圧制御、電流
制御およびそれらのシーケンス制御や、各種条件の設定
値に関連する設定入力や登録管理、さらには測定値や判
定値等の演算、出力等を行う。本実施例では、外部装置
（図示せず）からの起動信号ＳＴに応動して１回のヒュ
ージング加工を実行するようになっている。

【００２５】入力部５６は、キーボードあるいはマウス
等の入力装置からなり、ヒュージング加工用の各種条件
の設定入力に用いられる。表示部５８は、ＬＣＤまたは
ＬＥＤ等で構成され、設定値、測定値、判定値等を表示
する。

【００２６】本実施例では、図６に示すようなプログラ
ムユニット６０に上記入力部５６および表示部５８を組
み込んでいる。

【００２７】図６において、このプログラムユニット６
０の前面中央部に表示部５８のディスプレイたとえば液
晶表示ディスプレイ６２が配置され、その下に入力部５
６の機能キー（ボタン）６４〜７４が配置されている。
この実施例では、機能キー（ボタン）として、カーソル
・キー６４（６４ａ〜６４ｄ）、（＋）キー６６、
（−）キー６８、書き込みキー７０、メニュー・キー７
２およびリセット・ボタン７４が設けられている。

【００２８】カーソル・キー６４（６４ａ〜６４ｄ）
は、画面上でカーソルを上下左右方向に移動させるため
のキーであり、各キー６４ａ〜６４ｄを押すとそのキー
の示す矢印方向にカーソルが移動するようになってい
る。

【００２９】（＋）キー６６および（−）キー６８はデ
ータ入力キーであり、後述するような『スケジュール』
画面や『ステッパー・セット』画面等でユーザが各種加
工条件について所望の値を設定入力する際に用いられ
る。

【００３０】書き込みキー７０は、カーソル位置の表示
データを確定された設定データとしてメモリに書き込む
ためのキーである。メニュー・キー７２は、装置の画面
モードを選択するためのキーである。リセット・ボタン
７４は、トラブル発生時にディスプレイ６２に表示され
る『エラーメッセージ』画面（図示せず）を解除するた
めに使われる。

【００３１】プログラムユニット６０は、電気ケーブル
または光ケーブル７６を介して本体ユニット（図示せ
ず）側の制御部５４と信号またはデータをやりとりでき
るようになっている。もっとも、このようなプログラム
ユニット６０と同等の入力・表示機能を有する操作パネ
ルを本体ユニットに一体化する装置構成も可能である。

【００３２】ここで、図７および図８につき本実施例に
おけるヒュージング加工動作の基本シーケンスを説明す
る。

【００３３】図７に示すように、本実施例におけるヒュ
ージング加工は、制御部５４の制御の下で、加工動作の
開始から終了まで加圧装置７８が被加工物Ｗに所定の加
圧力Ｆを印加し続け、加圧時間内の予め設定された通電
時間ＷＥで電源部３６が電極２４，２６間にヒュージン
グ用電流Ｉ（ｉ2）を流すシーケンスとなっている。

【００３４】より詳細には、加圧時間中に、初期加圧デ
ィレイ時間［ＳＱＤ］、初期加圧時間［ＳＱＺ］、第１
通電時間［ＷＥ１］、冷却時間［ＣＯＯＬ］、第２通電
時間［ＷＥ２］、保持時間［ＨＯＬＤ］、開放時間［Ｏ
ＦＦ］が順次選択される。

【００３５】初期加圧時間［ＳＱＺ］では、電極（本実
施例では特に電極２４）による加圧力Ｆを安定させ、加
工点Ｗにおける金属材のなじみをよくする。初期加圧デ
ィレイ時間［ＳＱＤ］は、初期加圧時間［ＳＱＺ］の長
さを調整する。第１通電時間［ＷＥ１］では、主として
加工点Ｗにおける絶縁被覆（本実施例ではコイル端部１
６ｉ，１６ｊの絶縁膜）を溶解除去する。冷却時間［Ｃ
ＯＯＬ］は、加工状態を良好に仕上げるために必要な休
止時間である。第２通電時間［ＷＥ２］では、主として
加工点Ｗの金属材を発熱させて溶融せしめる。本実施例
においては、パルセーションモードにより冷却時間［Ｃ
ＯＯＬ］を挟んで第２通電時間［ＷＥ２］の繰り返しを
任意の回数（ｎ回）選べるようになっている。保持時間
［ＨＯＬＤ］は、通電終了後に電極の加圧を保持しなが
ら加工点Ｗの金属材を固まらせる時間である。開放時間
［ＯＦＦ］は１回のヒュージング加工の中で加工点Ｗか
ら電極を一時開放しておく時間である。

【００３６】図７に示すように、本実施例の各通電時間
ＷＥでは、矩形波（より正確には台形波）を有する交流
の二次電流ｉ2（Ｉ）が所定の二次側交流周波数（たと
えば商用周波数）で設定サイクル数だけ流される。以下
に説明するように、通電中に一次側では、制御部５４に
よるスイッチング制御の下で、正極側のスイッチング素
子３８，４２と負極側のスイッチング素子４０，４４と
が半サイクル毎に交互にインバータ周波数でスイッチン
グ（オン・オフ）動作するようになっている。

【００３７】図８に、本実施例における交流波形インバ
ータ方式の通電制御方法を示す。この方式では、１つの
連続した通電時間ＷＥを二次側交流周波数（たとえば商
用周波数）のサイクルで規定する。つまり、二次側交流
周波数の半サイクルに相当する通電期間ＴAの整数倍と
して通電時間ＷＥが規定される。

【００３８】各通電時間ＷＥにおいて、制御部５４は、
通電時間ＷＥを構成する複数の通電期間ＴAのうち、奇
数番目の各通電期間ＴAOでは負極側のスイッチング素子
４０，４４をオフ状態に保ったまま正極側のスイッチン
グ素子３８，４２をインバータ周波数で連続的にスイッ
チング動作させ、偶数番目の各通電期間ＴAEでは正極側
のスイッチング素子３８，４２をオフ状態に保ったまま
負極側のスイッチング素子４０，４４をインバータ周波
数で連続的にスイッチング動作させる。

【００３９】これにより、電源装置の二次側回路におい
ては、ほぼ台形状の電流波形を有する二次電流ｉ2つま
りヒュージング用電流Ｉが、奇数番目の各通電期間ＴAO
では正極方向に、偶数番目の各通電期間ＴAEでは負極方
向に流れる。制御部５４は、電流測定回路５２からの電
流測定値［Ｉ1］をフィードバック信号とし、好ましく
はＰＷＭ（パルス幅変調）制御によってインバータ周波
数でスイッチング・パルスのパルス幅を可変制御し、電
流波形における台形上辺部の電流値を設定値ＩCに一致
させる。なお、電圧測定回路５６からの電圧測定値
［Ｖ］をフィードバック信号として同様のＰＷＭ制御を
行うこともできる。

【００４０】このように、交流波形インバータ方式によ
れば、各通電期間ＴAで台形状の電流波形を有するヒュ
ージング用電流Ｉが電極２４，２６間で流れるため、熱
効率が良く、安定したヒュージング加工品質が得られ
る。

【００４１】次に、本実施例における主たる特徴である
ヒュージング加工条件のスケジュール管理機能を説明す
る。

【００４２】上記コントロールユニット６０では、ディ
スプレイ６２上に初期画面として『メニュー』画面（図
示せず）が表示される。この『メニュー』画面の中で
『スケジュール』を選択指示すると、図９に示すような
『スケジュール』画面（初期値）に切り換わる。図９で
は、図解の容易化のため、画面中で設定入力可能な項目
を点線で囲んでいる。実際の画面では、これらの点線は
表示されない。後続の図１１〜図１４でも同様の図解が
なされている。

【００４３】図９において、本実施例の『スケジュー
ル』画面では、１組の加工点に対する設定可能なヒュー
ジング加工条件として、上記シーケンス（図７）を構成
する初期加圧ディレイ時間［ＳＱＤ］、初期加圧時間
［ＳＱＺ］、第１通電時間［ＷＥ１］、冷却時間［ＣＯ
ＯＬ］、第２通電時間［ＷＥ２］、保持時間［ＨＯＬ
Ｄ］、開放時間［ＯＦＦ］、第２通電時間ＷＥ2の繰り
返し回数［ＰＵＬＳＡＴＩＯＮ］に加えて、第１および
第２通電時間ＷＥ１，ＷＥ2における電流値［ＨＥＡ
Ｔ］や加圧系統［ＶＡＬＶＥ＃］等が選ばれており、こ
れらの各種加工条件をスケジュール番号またはコード
［ＳＣＨＥＤＵＬＥ＃］で一括管理するようにしてい
る。

【００４４】なお、図９の『スケジュール』画面におい
て、［ＵＰＳＬＯＰＥ］、［ＤＯＷＮＳＬＯＰＥ］は、
ヒュージング電流Ｉにおけるアップスロープ時間および
ダウンスロープ時間の設定項目である。アップスロープ
時間は第１通電時間［ＷＥ１］の中で電流Ｉを徐々に立
ち上げるときの所要時間であり、ダウンスロープ時間は
第２通電時間［ＷＥ2］の中で電流Ｉを徐々に立ち下げ
るときの所要時間である。

【００４５】本実施例では、これらのヒュージング加工
条件のうち、電流値［ＨＥＡＴ］だけが後述する区間毎
に設定され、他の全ての条件は１組の加工点（全区間）
に共通の値が設定される。

【００４６】ユーザは、コントロールユニット６０のカ
ーソル・キー６４を操作してカーソルを設定入力可能な
各条件項目へ移動させ、（＋）キー６６および（−）キ
ー６８を操作して所望のデータに合わせ、書き込みキー
７０を押せばよい。制御部５４は、図１０に示すような
手順で、ユーザのキー操作（ステップＡ2）に応動し
て、入力表示処理（ステップＡ3，Ａ4）および実行処理
（ステップＡ5）を行い、入力した各設定値のデータを
スケジュール単位でメモリに格納する。

【００４７】図１１および図１２に、図１の電機子に対
するヒュージング加工のための『スケジュール』画面上
の設定例を示す。

【００４８】図１１の設定例では、スケジュール番号
［ＳＣＨＥＤＵＬＥ＃］を“０３”とし、初期加圧ディ
レイ時間［ＳＱＤ］を“０”ｍｓ、初期加圧時間［ＳＱ
Ｚ］を“４００”ｍｓ、第１通電時間［ＷＥ１］を
“５”サイクル、冷却時間［ＣＯＯＬ］を“４”サイク
ル、第２通電時間［ＷＥ２］を“５”サイクル、保持時
間［ＨＯＬＤ］を“２００”ｍｓ、開放時間［ＯＦＦ］
を“０”ｍｓ、アップスロープ時間［ＵＰＳＬＯＰＥ］
を“０”サイクル、ダウンスロープ時間［ＤＯＷＮＳＬ
ＯＰＥ］を“０”サイクル、第１通電時間ＷＥ1の電流
基準値［ＨＥＡＴ］を“３．５”ｋＡ、第２通電時間Ｗ
Ｅ2の電流基準値［ＨＥＡＴ］を“３．５”ｋＡ、第２
通電時間ＷＥ2の繰り返し回数［ＰＵＬＳＡＴＩＯＮ］
を“３”回、加圧系統［ＶＡＬＶＥ］を“１”と設定し
ている。

【００４９】図１２の設定例では、スケジュール番号
［ＳＣＨＥＤＵＬＥ＃］を“０６”とし、［ＳＱＤ］を
“０”ｍｓ、［ＳＱＺ］を“４００”ｍｓ、［ＷＥ１］
を“８”サイクル、［ＣＯＯＬ］を“４”サイクル、
［ＷＥ２］を“８”サイクル、［ＨＯＬＤ］を“２０
０”ｍｓ、［ＯＦＦ］を“０”ｍｓ、［ＵＰＳＬＯＰ
Ｅ］を“０”サイクル、［ＤＯＷＮＳＬＯＰＥ］を
“０”サイクル、［ＨＥＡＴ］を“２．５”ｋＡ、［Ｐ
ＵＬＳＡＴＩＯＮ］を“３”回、［ＶＡＬＶＥ］を
“１”と設定している。

【００５０】図１３に、本実施例における『ステッパー
・セット』画面（初期値）を示す。『ステッパー・セッ
ト』画面も『メニュー』画面から切り換えられる。『ス
テッパー・セット』画面では、１組の加工点の中で可変
の加工条件（本実施例では電流）の値を基準値に対する
比率として設定する。

【００５１】一般に、多数の加工点について同様のヒュ
ージング加工を順次施す場合、加工品質を大きく左右す
る加工条件（特に電流）の値は個々の加工点毎よりも適
当な区間毎に変えたほうがユーザのスケジュール管理の
負担が軽減するだけでなく実際のアプリケーションにも
不都合なく適合する。

【００５２】本実施例では、ヒュージング加圧用の電極
２４がタングステン等の高発熱性金属からなり、加工回
数を重ねるほど熱を蓄積し、より少ない電力で所要の発
熱量が得られる。このため、図１に示すような電機子の
場合は、一周の開始直後は電流を最も多く流し、ヒュー
ジング加工回数を重ねるにつれて、電流値をステップ的
に下げるような制御が適している。

【００５３】図１３の『ステッパー・セット』画面にお
いて、スケジュール番号［ＳＣＨＥＤＵＬＥ＃］には、
この『ステッパー・セット』画面と対応する『スケジュ
ール』画面のスケジュール番号［ＳＣＨＥＤＵＬＥ＃］
と同一の番号を入力する。［ＳＴＥＰ１］，［ＳＴＥＰ
２］，［ＳＴＥＰ３］，‥‥，［ＳＴＥＰ９］は、所定
の１組の加工点に対する各区間の識別コードであり、
［ＲＡＴＩＯ］の欄には各区間における通電時間ＷＲ中
の電流の値を基準値に対する相対値（％値）として設定
入力し、［ＣＯＵＮＴ］の欄には各区間に含まれる加工
点Ｗの個数を設定入力する。もっとも、使用しない区間
［ＳＴＥＰ］では［ＣＯＵＮＴ］の欄を初期値（０）に
しておく。

【００５４】制御部５４は、『ステッパー・セット』画
面におけるキー操作に対しても、図１０と同様の手順で
入力表示処理や入力実行処理等を行い、入力した各設定
値のデータを当該スケジュールに属するデータの１つと
してメモリに格納する。

【００５５】図１４に、図１の電機子に対するヒュージ
ング加工のための『ステッパー・セット』画面上の設定
例を示す。この設定例は、図１１の設定例による『スケ
ジュール』画面に対応しており、スケジュール番号［Ｓ
ＣＨＥＤＵＬＥ＃］を“０３”としている。そして、３
６個の加工点に対して第１〜５の区間［ＳＴＥＰ１］〜
［ＳＴＥＰ５］を設定している。

【００５６】第１の区間［ＳＴＥＰ１］には最初の４個
（第１〜４）の加工点Ｗを割り当て、この区間における
相対電流値を１００％としている。スケジュール番号
“０３”の電流基準値は３．５ｋＡであるから（図１
１）、相対電流値１００％は３．５ｋＡに相当する。第
２の区間［ＳＴＥＰ２］には後続の６個（第５〜１０）
の加工点を割り当て、この区間における相対電流値を９
１％（約３．２ｋＡ）としている。第３の区間［ＳＴＥ
Ｐ３］には後続の６個（第１１〜１６）の加工点を割り
当て、この区間における相対電流値を８７％（約３．０
ｋＡ）としている。第４の区間［ＳＴＥＰ４］には後続
の８個（第１７〜２４）の加工点を割り当て、この区間
における相対電流値を８５％（約３．０ｋＡ）としてい
る。第５の区間［ＳＴＥＰ５］には後続（最後）の１２
個（第２５〜３６）の加工点を割り当て、この区間にお
ける相対電流値を８１％（約２．８ｋＡ）としている。
図１４の設定例は、図１５のような図（グラフィクス）
に置き換えて観念される。

【００５７】なお、一般のヒュージング加工では、開始
直後の第１の区間［ＳＴＥＰ１］に最も大きな電流を設
定するのが普通であるから、第１の区間［ＳＴＥＰ１］
における相対電流値を常時１００％（固定値）とし、
『スケジュール』画面における電流基準値［ＨＥＡＴ］
を開始直後の最大電流値に合わせるような設定法とする
ことも可能である。

【００５８】図１６に、本実施例において１つの被加工
物に対するヒュージング加工のための制御部５４の処理
手順を示す。

【００５９】図１６において、制御部５４は、最初に、
所与の被加工物（たとえば図１の電機子）に対してユー
ザの希望するスケジュールの番号（コード）をコントロ
ールユニット６０または外部装置から入力する（ステッ
プＢ１）。

【００６０】次に、制御部５４は、入力したスケジュー
ル番号を識別して、このスケジュール番号で管理されて
いる各種加工条件の設定値をメモリから読み出して、そ
れぞれ所定のレジスタにセットする（ステップＢ２，Ｂ
３）。特に、加工区間［ＳＴＥＰ］については最初（第
１）の区間［ＳＴＥＰ１］における電流設定値および加
工点数をセットする。

【００６１】次に、搬送系ないし位置決め系の外部装置
あるいは人手によって最初の加工点Ｗをセットする。図
１の電機子の場合は、両電極２４，２６の間に第１の加
工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，２２）を配置する。そして、
該外部装置あるいは作業者によって起動信号ＳＴが入力
されるのを待ち（ステップＢ5）、この信号ＳＴを受け
取ってから１回のヒュージング加工を実行する（ステッ
プＢ6）。

【００６２】１回分のヒュージング加工を終えると、区
間加工点数のカウンタを１つインクリメントする（ステ
ップＢ7）。そして、『ステッパー・セット』画面で設
定された当該区間［ＳＴＥＰ１］のカウント数（ＮCOUN
T）に達するまで、後続の加工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，
２２）に対して上記と全て同一の加工条件でヒュージン
グ加工を繰り返し施す（ステップＢ8→Ｂ4〜Ｂ7→Ｂ
8）。

【００６３】上記のようにして、第１の区間［ＳＴＥＰ
１］に属する所定数の加工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，２
２）に対するヒュージング加工を終えると、次（第２）
の区間［ＳＴＥＰ2］に切り換え、第２の区間［ＳＴＥ
Ｐ2］における電流設定値および加工点数をセットする
（ステップＢ9，Ｂ2，Ｂ3）。この第２の区間に含まれ
る各加工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，２２）に対しても、電
流設定値が変わっただけで、上記した第１の区間におけ
る各加工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，２２）に対するのと同
様のヒュージング加工を行う。

【００６４】後続の区間［ＳＴＥＰ3］，［ＳＴＥＰ
4］，‥‥についても、上記と同様の電流設定値の切り
換えを行ったうえで、上記と同様のヒュージング加工を
行う。

【００６５】図１７に、１回のヒュージング加工動作
（ステップＢ6）における制御部５４の処理手順を示
す。この処理手順のシーケンスは図７の動作シーケンス
に対応している。すなわち、先ず加圧装置７８に当該加
工点Ｗ（１６ｉ，１６ｊ，２２）に対する加圧を開始さ
せ（ステップＣ1）、以下順次に初期加圧ディレイ時間
［ＳＱＤ］、初期加圧時間［ＳＱＺ］、第１通電時間
［ＷＥ１］、冷却時間［ＣＯＯＬ］、第２通電時間［Ｗ
Ｅ２］、保持時間［ＨＯＬＤ］および開放時間［ＯＦ
Ｆ］をそれぞれ設定時間だけ計時する（ステップＣ2〜
Ｃ11）。

【００６６】第１通電時間［ＷＥ１］および第２通電時
間［ＷＥ2］では、図８に示すような通電制御によりイ
ンバータ交流波形でヒュージング電流Ｉ（ｉ2）を当該
区間［ＳＴＥＰ］の設定値に一致させて流す（ステップ
Ｃ4，Ｃ6）。また、冷却時間［ＣＯＯＬ］および第２通
電時間［ＷＥ２］は、設定繰り返し回数（ｎPAL）だけ
繰り返す（（ステップＣ５〜Ｃ8）。

【００６７】上記したように、本実施例のヒュージング
加工装置では、１組（多数）の加工点に対するヒュージ
ング加工の各種加工条件を加工点の数に関係なく１つの
スケジュールで管理している。特に、所与の加工物にお
ける１組の加工点を所望の数の区間に分割し、通電時間
に流す電流を区間毎に設定し、全区間分の電流設定値を
１つのスケジュールで管理する。したがって、１種類の
被加工物に対して加工品質に多様性をもたせたい場合、
試験加工のため加工条件を何種類か変えてみたい場合、
１台の装置で多種類の被加工物に異なるヒュージング加
工を施す場合等でも、使用するスケジュールの数はさほ
ど多くなく、ユーザはスケジュール管理で煩わされるこ
ともない。

【００６８】上記の実施例では、加工点の区間別に独立
した加工条件は電流値だけである。しかし、他の任意の
加工条件たとえば通電時間ＷＥ等も区間別に設定可能と
することも可能である。また、各区間における設定値は
上記実施例のような基準値に対する相対値（％値）に限
るものではなく、各設定値そのものの単位（たとえば電
流値の場合はｋＡ）で設定入力してもよい。

【００６９】上記した実施例におけるヒュージング加工
装置は、交流波形インバータ式のものであり、ペルチェ
効果や電極の片減りを防止できるうえ、熱効率に優れて
おり、安定した高品質のヒュージング加工を保証するこ
とができる。しかし、本発明は、直流インバータ式ある
いは単相交流式のヒュージング加工装置でも可能であ
る。本発明によるヒュージング加工は、上記した直流モ
ータの電機子以外にも種々の被加工物に適用可能であ
る。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多数または多種類の加工点に対するヒュージング加工の
スケジュール管理を効率化し、作業性ないし生産性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】直流モータの回転子を示す斜視図である。

【図２】図１の直流モータ回転子の電機子における整流
子片とコイル端部とを接合するためのヒュージング加工
法を示す略側面図である。

【図３】同ヒュージング加工法を示す部分拡大略正面図
である。

【図４】同ヒュージング加工法を示す略正面図である。

【図５】一実施例によるヒュージング加工装置の要部の
構成を示すブロック図である。

【図６】実施例のヒュージング加工装置におけるコント
ロールユニットを示す正面図である。

【図７】実施例のヒュージング加工装置における１回の
ヒュージング加工の基本シーケンスを示す波形図であ
る。

【図８】実施例における交流波形インバータ式の通電方
法を示す波形図である。

【図９】実施例における『スケジュール』画面の表示内
容（初期値）を示す図である。

【図１０】実施例のヒュージング加工装置における設定
値入力の処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】実施例における『スケジュール』画面上の設
定例の１つを示す図である。

【図１２】実施例における『スケジュール』画面上の別
の設定例を示す図である。

【図１３】実施例における『ステッパー・セット』画面
（初期値）の表示内容例を示す図である。

【図１４】実施例における『ステッパー・セット』画面
上の設定例を示す図である。

【図１５】図１４の設定例をグラフィクスに置き換えて
表した図である。

【図１６】実施例において１つの被加工物に対するヒュ
ージング加工のための制御部の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図１７】実施例において１回のヒュージング加工動作
のための制御部の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１２ コア １４ 整流子 １６ 型巻コイル １６ｉ，１６ｊ コイル端部 １８ 整流子片 ２２ 端子部 ２４，２６ 電極 ３０ 電源部 ３６ インバータ ４８ トランス ５０ 電流センサ ５４ 制御部 ５６ 入力部 ５８ 表示部 ６０ コントロールユニット ６２ ディスプレイ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の１組の加工点にヒュージング
   加工を順次施すヒュージング加工方法において、 １組の加工点に対するヒュージング加工の加工条件を一
   括して管理するためのスケジュールを１つまたは複数設
   定する段階と、 各々の前記スケジュール毎に前記１組の加工点の各々に
   ついて前記加工条件の所望の値を設定する段階と、 設定された各々の前記スケジュールにつき前記加工条件
   の設定値をメモリに記憶する段階と、 所与の被加工物における１組の加工点について所望の１
   つのスケジュールを選択する段階と、 前記選択されたスケジュールに対応する前記加工条件の
   設定値を前記メモリより読み出し、前記所与の被加工物
   における前記１組の加工点の各々に対して各対応する前
   記加工条件設定値にしたがってヒュージング加工を実行
   する段階とを有することを特徴とするヒュージング加工
   方法。
2. 【請求項２】 被加工物の１組の加工点にヒュージング
   加工を順次施すヒュージング加工装置であって、 予め設定した１組の加工点に対するヒュージング加工の
   加工条件を一括して管理するためのスケジュールを１つ
   または複数設定するスケジュール設定手段と、 各々の前記スケジュール毎に前記１組の加工点の各々に
   ついて前記加工条件の所望の値を設定する条件設定手段
   と、 設定された各々の前記スケジュールにつき前記加工条件
   の設定値を記憶する記憶手段と、 所与の被加工物における１組の加工点について所望の１
   つのスケジュールを選択するスケジュール選択信号を入
   力する入力手段と、 前記選択されたスケジュールに対応する前記加工条件の
   設定値を前記記憶手段より読み出し、前記所与の被加工
   物における前記１組の加工点の各々に対して各対応する
   前記加工条件設定値にしたがってヒュージング加工を実
   行するヒュージング加工手段とを具備することを特徴と
   するヒュージング加工装置。
3. 【請求項３】 前記条件設定手段が、 所定の第１の加工条件について前記１組の加工点に共通
   の値を設定可能とする第１の条件設定部と、 所定の第２の加工条件について前記１組の加工点にそれ
   ぞれ独立した値を設定可能とする第２の条件設定部とを
   具備することを特徴とする請求項２に記載のヒュージン
   グ加工装置。
4. 【請求項４】 前記条件設定手段が、 前記１組の加工点を任意の個数毎に複数の区間に分割す
   る区間設定部と、 所定の加工条件について各々の前記区間毎に共通の値を
   設定可能とする区間条件設定部とを具備することを特徴
   とする請求項２に記載のヒュージング加工装置。
5. 【請求項５】 前記ヒュージング加工手段が、 ヒュージング加工中に少なくとも一方が各々の加工点に
   配置された金属部材に加圧接触する一対の電極と、 商用周波数の交流電圧を直流電圧に変換する整流回路
   と、 ヒュージング加工のための各通電時間中に前記整流回路
   より出力された直流電圧を高周波数のパルス電圧に変換
   するインバータと、 前記通電時間を複数の単位通電期間に分割し、奇数番目
   の各単位通電期間では一方の極性で前記高周波パルスを
   出力し、偶数番目の各単位通電期間では他方の極性で前
   記高周波パルスを出力するように前記インバータを制御
   するインバータ制御手段と、 一次巻線が前記インバータの出力端子に接続されるとと
   もに、二次巻線が前記一対の電極に接続され、前記奇数
   番目の各単位通電期間では一方の極性で二次電流を前記
   電極を介して前記金属部材に流し、前記偶数番目の各単
   位通電期間では他方の極性で二次電流を前記電極を介し
   て前記金属部材に流すトランスとを具備することを特徴
   とする請求項２または４に記載のヒュージング加工装
   置、