JP2001275224A

JP2001275224A - 接合装置

Info

Publication number: JP2001275224A
Application number: JP2000251273A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Hiiro; 重之日色
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2001-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】１回の通電シーケンスの中で被覆線の絶縁物
除去に費やす電流と被覆線導体部の接合に費やす電流と
を各々最適に制御して、接合品質を向上させること。【解決手段】接合ヘッド１８において、第１通電時間
の開始直後は、被覆線Ｗ1の絶縁物が導電路を遮断して
いるため、絶縁物溶解除去用の二次電流Ｉ2は上部電極
２０から中間電極２６を経由して流れる。この二次電流
Ｉ2ないしバイパス電流ＩCで上部電極２０および中間電
極２６より発生される熱により、被覆線Ｗ1の絶縁物が
加熱され、溶解する。被覆線Ｗ1の絶縁物が溶解して除
かれると、中から導体が露出し、上部電極２０と下部電
極２２との間でワーク（Ｗ1，Ｗ2）に導電路が形成さ
れ、下部電極２２に分岐電流ＩBが流れる。制御部は、
電流検出回路３４からの電流検出信号＜ＩB＞を監視し
続け、＜ＩB＞がスキップレベルＳＫに達した（または
越えた）直後に第１通電時間の通電を終了させ、これと
同時に、あるいは予め設定された通電オフ時間を挟んで
被覆線Ｗ1の導体を端子部材Ｗ2に接合するための第２通
電時間の通電を開始させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被覆線を端子部材
に通電によって接合する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被覆線は、導体をポリイミド、ポリウレ
タン、エナメルまたはビニル等の絶縁物で被覆してなる
電線である。従来より、このような被覆線を化学的また
は機械的な前処理を施すことなく通電だけで端子部材に
溶接するようにした抵抗溶接装置が知られている。この
種の抵抗溶接装置は、溶接ヘッドにおいて、被覆線側に
当接する上部電極と被覆線との間に中間電極を介在さ
せ、端子部材側に当接する下部電極に対して該中間電極
を電気的にバイパスさせた構成を有する。

【０００３】かかる構成によれば、通電初期は被覆線の
絶縁物が電流を阻止するため、電流は上部電極および中
間電極を通って下部電極をバイパスする。これにより、
上部電極および中間電極（特に両電極間の接触部分）が
ジュール熱で発熱して、被覆線を加熱し、終いには被覆
線の絶縁膜が溶けて中の導体または素線が露出する。こ
うして被覆線の導体が露出した後は、ワーク（被覆線、
端子部材）が導電路となり、上部電極と下部電極との間
に電流が流れる。このワークを貫通して流れる電流によ
ってワークの接触部分がジュール熱で発熱して溶融し、
冶金的に接合する。このように、溶接ヘッドを通電させ
るだけで、自動的に被覆線の絶縁膜が除去され、被覆線
の導体が端子部材に抵抗溶接される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の抵抗溶
接装置では、被覆線絶縁物の溶解除去に供する電流とワ
ークの抵抗溶接に供する電流とを区別することなく溶接
ヘッド（特に上部電極）を流れる主電流および通電時間
を一定値に管理（制御）していた。

【０００５】しかしながら、同一の被覆線において連続
した通電時間内の一連の工程とはいえ、絶縁物の溶解除
去と導体の抵抗溶接とは本来異質な工程であり、各々別
個に最適な電流値が選ばれるべきである。また、通電時
間も、両工程に合わせ２段階に分けて制御されるべきで
ある。

【０００６】従来は、絶縁物の溶解除去に要した通電時
間（第１通電時間）を監視する手立てがなく、したがっ
て抵抗溶接用の通電時間（第２通電時間）を所望の設定
値で管理することができなかった。このため、第１通電
時間のばらつきによって第２通電時間が左右され、ひい
ては接合品質が影響を受けていた。具体的には、第１通
電時間が長くかかりすぎて第２通電時間が短かすぎる
と、十分な溶接強度が得られなくなる。反対に、第１通
電時間が短い時間で終わって第２通電時間が長くなりす
ぎると、ワーク接合部、特に被覆線の導体が溶けすぎて
スプラッシュが出る等の溶接不良を来しやすい、という
不具合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる従来の
問題点に鑑みてなされたもので、１回の通電シーケンス
の中で被覆線の絶縁物除去に費やす電流と被覆線導体部
の接合に費やす電流とを各々最適に制御して、接合品質
を向上させるようにした接合装置を提供することを目的
とする。

【０００８】本発明の別の目的は、被覆線の絶縁物除去
に供する電流から被覆線導体部の接合に供する電流への
切り換えを適確なタイミングで行えるようにした接合装
置を提供することにある。

【０００９】本発明の別の目的は、被覆線の絶縁物を溶
解するための電極発熱の安定性を向上させる接合装置を
提供することにある。

【００１０】本発明の別の目的は、被覆線の絶縁物を除
去した後の本通電における電流供給効率を向上させるよ
うにした接合装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、ヒータ電極を使用す
ることにより、安定した被覆線除去用の電流を流せるよ
うにした接合装置を提供することにある。

【００１２】上記の目的を達成するため、本発明の第１
の接合装置は、導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合する接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記
被覆線と端子部材とを互いに重ね合わせ、両側から挟ん
で加圧する第１および第２の電極と、前記第１および第
２の電極にそれぞれ電気的に接続される第１および第２
の出力端子を有し、前記第１および第２の出力端子間の
導電路に主電流を供給する電源回路と、前記第１の電極
の先端部に密着する部分を有し、前記電源回路の第２の
出力端子に電気的に接続される第３の電極と、前記第２
の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流値が予め
設定したレベルに達したタイミングを検出する電流監視
手段と、通電開始から前記タイミング信号が検出される
までの第１の期間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除
去用の第１の電流設定値に一致し、前記タイミング信号
が検出された直後から通電終了時までの第２の期間中は
前記主電流が前記導体と前記端子部材との接合用の第２
の電流設定値に一致するように前記電源回路を制御する
通電制御手段とを具備する構成とした。

【００１３】この接合装置では、基本的に不定期間とし
て設定される第１の期間において被覆線の絶縁物を溶解
除去するのに適した電流値に主電流を定電流制御して、
第１および第３の電極に絶縁物の溶解除去のための熱を
発生させながら、第２の電極を流れる電流を監視する。
そして、その監視される電流が所定のレベル（スキップ
レベル）に達した時のタイミングに基づいて第１の期間
の通電を終了すると同時に、第２の期間の通電を開始す
る。第２の期間は予め設定された一定期間でよく、この
期間中は被覆線の導体を端子部材に接合するのに適した
電流値に主電流を定電流制御し、これによって被溶接材
を安定かつ良好に接合することができる。

【００１４】本発明の別の態様によれば、第３の電極を
流れる電流（バイパス電流）を監視する方式も可能であ
り、その場合はバイパス電流の電流値の落ち込み量に対
して適当なスキップレベルを設定してよい。また、別の
態様として、第２の期間において、第２の電極を流れる
電流を定電流制御の制御対象または制御量とすることも
可能である。

【００１５】また、本発明の別の態様によれば、第１の
期間の通電を終了した時点で、いったん通電を所定時間
だけ停止し、それから第２の期間の通電を開始すること
も可能である。かかる通電制御によれば、第１の期間終
了後の通電停止時間中も被覆線の絶縁物は余熱で溶け続
けるため、第２の期間の通電を開始する迄に絶縁物が程
よくかつ十分に除去され、これによって第２の期間の通
電による被覆線の導体と端子部材との抵抗溶接が安定化
し、溶接品質が一層向上する。

【００１６】本発明の第２の接合装置は、少なくとも一
方が被覆線である一対の被接合部材を重ね合わせて接合
するための接合装置において、第１および第２の出力端
子を有し、前記第１および第２の出力端子間の導電路に
主電流を供給する電源回路と、前記電源回路の第１およ
び第２の出力端子にそれぞれ電気的に接続された第１お
よび第２の端子を有する導電性かつ高発熱性の部材から
なり、前記第１および第２の端子の間の電極先端部にて
前記一方の被接合部材に所定の加圧力で接触する第１の
電極と、前記電源回路の第２の出力端子に電気的に接続
され、他方の前記被接合部材に所定の加圧力で接触する
第２の電極と、前記第２の電極と前記電源回路の第２の
出力端子との間で流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定したレベルに達したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出さ
れるまでの第１の通電時間中は前記主電流が前記絶縁物
の溶解除去用の第１の電流設定値にほぼ一致し、前記タ
イミングが検出された直後から通電終了までの第２の通
電時間中は前記主電流が接合用の第２の電流設定値にほ
ぼ一致するように前記電源回路を制御する通電制御手段
とを具備する構成とした。

【００１７】上記の構成においては、被覆線に加圧接触
する第１の電極が単一または一体型であるため、その電
極先端部より被覆線に与えられるジュール熱が安定し、
被覆線の絶縁物を溶解するための所要時間のばらつきが
少なくなる。また、電流監視手段の働きにより、被覆線
の絶縁物除去に供する電流から被覆線導体部の接合に供
する電流への切り換えを適確なタイミングで行うことが
できる。さらに、電流監視手段と通電制御手段の働きに
より、１回の通電シーケンスの中で被覆線の絶縁物除去
に費やす電流と被覆線の導体部の接合に費やす電流とを
各々最適に制御することが可能であり、接合品質を向上
させることができる。

【００１８】本発明における電流監視手段の別の態様と
して、前記第１の電極の第２の端子と前記電源回路の第
２の出力端子との間で流れる電流を監視し、前記電流の
電流値が予め設定したレベルに達したタイミングを検出
する構成としてもよい。

【００１９】また、この接合装置において、好ましく
は、前記電源回路の第１の出力端子と前記第１の電極の
第２の端子との間に設けられた第１の開閉器と、前記電
源回路の第２の出力端子と前記第１の電極の第２の端子
との間に設けられた第２の開閉器と、前記第１の通電時
間中は前記第１の開閉器を開状態にするとともに前記第
２の開閉器を閉状態とし、前記第２の通電時間中は前記
第２の開閉器を開状態にするとともに前記第１の開閉器
を閉状態とする切換制御手段とを具備してよい。かかる
構成によれば、第１の通電時間の通電だけでなく第２の
通電時間の通電においても第１の電極における導電路を
無駄なく有効利用して、被覆線導体部の接合に供する電
流の供給効率を高めることができる。

【００２０】第２の接合装置においても、第１の期間の
通電を終了した時点で、いったん所定時間だけ通電を停
止し、それから第２の期間の通電を開始する制御が可能
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
好適な実施形態を説明する。

【００２２】図１〜図５につき本発明の第１の実施形態
による接合装置を説明する。

【００２３】図１にこの実施形態による接合装置の構成
を示し、図２にこの接合装置における接合ヘッドの構成
を拡大して示す。

【００２４】この実施形態の接合装置は、電源回路に直
流インバータ式電源回路を用いている。この電源回路に
おけるインバータ１４は、たとえば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）からなるブリッジ結線された２
対（４個）の単方向通電型スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2
，Ｑ3 ，Ｑ4を有している。各スイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4には、これと並列に通電の極性を逆向
きにして還流用のダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 が
接続されている。

【００２５】これら４個のスイッチング素子のうち、第
１組（正極側）の第１および第２のスイッチング素子Ｑ
1 ，Ｑ2 は駆動回路４２からの同期した第１および第２
の駆動パルス（スイッチング制御信号）Ｓ1 ，Ｓ2 によ
り同時にオン・オフし、第２組（負極側）の第３および
第４のスイッチング素子Ｑ3 ，Ｑ4 は駆動回路４２から
の同期した第３および第４の駆動パルスＳ3 ，Ｓ4によ
り同時にオン・オフするようになっている。

【００２６】インバータ１４の入力端子（Ｌ0 ，Ｌ1 ）
は整流回路１０の出力端子に接続され、インバータ１４
の出力端子（Ｍ0 ，Ｍ1 ）はトランス１６の一次側コイ
ルに接続されている。トランス１６の二次側コイルは一
対のダイオードＤa，Ｄbからなる整流回路１７の入力端
子に接続され、整流回路１７の出力端子Ｎ0，Ｎ1が溶接
ヘッド１８における上部および下部電極２０，２２にそ
れぞれ接続されている。

【００２７】図２に明示するように、接合ヘッド１８に
おいて、上部および下部電極２０，２２は、互いに上下
に重ね合わせられた被覆線Ｗ1および端子部材Ｗ2を両側
（上方および下方）から挟み、加圧部２４からの加圧力
で加圧接触するようになっている。さらに、上部電極２
０と被覆線Ｗ1との間に側方から割り込むように、中間
電極２６の先端部が上部電極２０の先端部に密着した状
態で取り付けられている。中間電極２６は、電気的に下
部電極２２を迂回またはバイパスして整流回路１７の出
力端子Ｎ1に接続されている。これら３つの電極２０，
２２，２６のうち、中間電極２６は、高発熱性の導電体
たとえばモリブデンまたはタングステン系の合金からな
り、加圧部２４の上部電極支持部材２８に支持されてい
る。一方、上部電極２０および下部電極２２は、共に導
電率の高い導電体たとえば銅合金からなり、それぞれ加
圧部２４の上部電極支持部材２８および下部電極支持部
材３０に支持されている。

【００２８】下部電極２２の導電路または分岐路には、
たとえばトロイダルコイルからなる電流センサ３２が取
り付けられている。この電流センサ３２の出力端子は、
電流検出回路３４の入力端子に接続されている。下部電
極２２に電流Ｉ_Bが流れると、電流センサ３２がこの電
流Ｉ_Bを検知し、電流検出回路３４が電流Ｉ_Bの電流値を
表す電流検出信号＜Ｉ_B＞を出力する。この電流検出信
号＜Ｉ_B＞は制御部４０に与えられる。

【００２９】再び図１において、整流回路１０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）
からの商用周波数の三相交流電圧を所定レベルの直流電
圧Ｅに変換する。整流回路１０より出力された直流電圧
Ｅは平滑コンデンサ１２を介してインバータ１４に供給
される。

【００３０】インバータ１４の出力端子Ｍ1と溶接トラ
ンス１６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３６が取り付けら
れている。この電流センサ３６の出力端子は、電流検出
回路３８の入力端子に接続されている。溶接トランス１
６の一次回路で一次電流Ｉ1が流れると、電流センサ３
６がこの一次電流Ｉ1を検知し、電流検出回路３８が電
流Ｉ1の電流値を表す電流検出信号＜Ｉ1＞を出力する。
この電流検出信号＜Ｉ1＞は制御部４０に与えられる。

【００３１】制御部４０は、主としてマイクロコンピュ
ータ（ＣＰＵ）で構成されてよく、本装置における各部
および全体の動作に係わる一切の演算および制御を行
う。制御部４０には、クロック回路４４、記憶部４６、
入力部４８、表示部５０等も直接またはインタフェース
回路（図示せず）を介して接続されている。

【００３２】クロック回路４４は、インバータ１４のス
イッチング動作の基本サイクル（周期）を規定するたと
えば１０ｋＨｚの基本クロックパルスφを制御部４０に
供給する。記憶部４６はＲＯＭおよびＲＡＭを含んでい
る。ＲＯＭには制御部４０の演算処理動作を規定する各
種プログラムが格納され、ＲＡＭには各種設定値デー
タ、各種測定値データおよび演算データ等が格納され
る。入力部４８は、装置ユニットの操作パネルに設けら
れている各種キーおよび外部の装置と通信ケーブルを介
して接続されている入出力インタフェース回路等を含ん
でいる。表示部５０は、装置ユニットの操作パネルに設
けられているディスプレイおよびランプ等を含んでい
る。

【００３３】この接合装置では、入力部４８より各種溶
接条件のデータが設定入力され、記憶部４６に格納され
る。本実施例における溶接条件の設定の中で特に重要な
点の１つは、全通電時間が被覆線Ｗ1の絶縁物を溶解除
去するための第１通電時間ＷＥ1と被覆線Ｗ1の導体を端
子部材Ｗ2に溶接するための第２通電時間ＷＥ2とに分割
され、かつ第１および第２通電時間ＷＥ1，ＷＥ2の各々
に独立した電流値が設定されることである。

【００３４】ここで、第１通電時間ＷＥ1は不定であ
り、被覆線Ｗ1の絶縁物を溶解除去するための上限時間
ＷＥ1’が設定される。第２通電時間ＷＥ2は第１通電時
間ＷＥ1の終了と同時に開始される。本装置では、後述
するように第１通電時間ＷＥ1の通電を終了させるべき
タイミングを適確に検出できるため、第２通電時間ＷＥ
2の通電開始のタイミングを管理することができ、した
がってＷＥ2の期間を設定通りに管理することができ
る。このため、第２通電時間ＷＥ2は、被覆線Ｗ1の導体
を端子部材Ｗ2に接合するのに適した通電時間に設定す
ることができる。

【００３５】また、第１通電時間ＷＥ1における設定電
流値は、被覆線Ｗ1の絶縁物を所望の所要時間で溶解除
去するのに適した電流値ＳＩaに選ばれる。一方、第２
通電時間ＷＥ2における設定電流値は、通電時間ＷＥ2で
被覆線Ｗ1の導体を端子部材Ｗ2に接合するのに適した電
流値ＳＩbに選ばれる。

【００３６】なお、この実施形態における接合とは、被
覆線Ｗ1を抵抗溶接によって端子部材Ｗ2に接合する態様
と、端子部材Ｗ2の接合面にハンダメッキまたはスズメ
ッキを施して被覆線Ｗ1をハンダ付けによって端子部材
Ｗ2に接合する態様とを含む。

【００３７】この実施形態における他の重要な設定値
は、第１通電時間ＷＥ1の終了時点を検出するために、
接合ヘッド１８における下部電極電流Ｉ_Bに対して設定
されるスキップレベルＳＫである。下部電極電流Ｉ
_Bは、被覆線Ｗ1における絶縁物の溶解除去の進行に比例
して立ち上がる。スキップレベルＳＫは、この下部電極
電流Ｉ_Bの立ち上がり途中の適当なレベルに選ばれてよ
い。

【００３８】次に、図３〜図５につきこの実施形態の溶
接装置における通電制御方式を説明する。

【００３９】図３に被覆線Ｗ1を端子部材Ｗ2に接合する
ための制御部４０による通電制御手順を示し、図４に定
電流リミッタ制御方式の処理手順を示す。図５にこの被
覆線接合装置の二次側回路で流れる二次電流（主電流）
Ｉ2および下部電極電流（分岐電流）Ｉ_Bの波形を示す。

【００４０】接合ヘッド１８において、上部電極２０お
よび中間電極２６と下部電極２２との間にワーク（Ｗ
1，Ｗ2）が挿入された後、外部装置（図示せず）より所
定の起動信号が与えられる。起動信号に応動して、制御
部４０は先に加圧部２４による電極間の加圧を開始させ
てから、通電シーケンスを開始する。

【００４１】通電シーケンスを開始するに先立ち、制御
部４０は各種加工条件の設定値を記憶部４６より読み出
してそれぞれ所定のレジスタにセットする（ステップＡ
1 ）。

【００４２】次に、第１の通電時間ＷＥ1における通電
を定電流制御で実行する（ステップＡ2 ）。この定電流
制御は、たとえばフィードバック式の定電流リミッタ制
御でよく、帰還信号には電流センサ３６および電流検出
回路３８からの電流検出信号＜Ｉ1＞を用いる。

【００４３】図４に、定電流リミッタ制御方式の手順を
示す。クロックφが入力すると（ステップＢ1）、その
クロックサイクルの始端で制御部４０は駆動回路４２を
介して制御パルスＳ1，Ｓ2をＨレベルに立ち上げ、第１
組のスイッチング素子Ｑ1，Ｑ2をオンにする（ステップ
Ｂ2）。この時、制御パルスＳ3，Ｓ4はＬレベルに保持
し、第２組のスイッチング素子Ｑ3，Ｑ4をオフにしてお
く。第１組のスイッチング素子Ｑ1，Ｑ2がオンすると、
一次電流Ｉ1が正極方向で立ち上がる。

【００４４】一次電流Ｉ1が正常に立ち上がると、電流
検出信号＜Ｉ1＞が当該クロックサイクル内で第１通電
時間ＷＥ1用の設定電流値ＳＩaに応じた所定のリミッタ
レベルに達し、制御部４０はこのリミッタレベル到達時
点で制御パルスＳ1，Ｓ2をＬレベルに戻し、第１組のス
イッチング素子Ｑ1，Ｑ2をオフにする（ステップＢ3→
Ｂ4→Ｂ6）。

【００４５】二次側回路の抵抗値の増大あるいは三相交
流電源電圧の降下等の変動に起因して、一次電流Ｉ1の
立ち上がりがよくなく、電流検出信号＜Ｉ1＞が当該ク
ロックサイクル内でリミッタレベルに達しないことがあ
る。この場合、制御部４０はクロックφの終端で制御パ
ルスＳ1，Ｓ2を立ち下げ、第１組のスイッチング素子Ｑ
1，Ｑ2をオフにする（ステップＢ5→Ｂ6）。

【００４６】次のクロックサイクルでは、極性を反転さ
せ、第１組のスイッチング素子Ｑ1，Ｑ2をオフにしたま
ま、第２組のスイッチング素子Ｑ3，Ｑ4をスイッチング
制御して上記の手順を繰り返す。こうして、クロックサ
イクル毎に極性を切り替えながら、インバータ１４のス
イッチング素子（Ｑ1，Ｑ2），（Ｑ3，Ｑ4）をリミッタ
制御方式でスイッチング制御する（ステップＡ2→Ａ3→
Ａ4→Ａ2‥）。

【００４７】このような定電流リミッタ制御によるイン
バータ１４のスイッチング動作によって、二次側回路で
は設定電流値ＳＩaにほぼ等しい電流値で直流の二次電
流Ｉ2が流れる。

【００４８】接合ヘッド１８において、第１通電時間Ｗ
Ｅ1の開始直後は、被覆線Ｗ1の絶縁物が導電路を遮断し
ているため、二次電流Ｉ2は上部電極２０から中間電極
２６を経由して流れる。つまり、二次電流Ｉ2の全部
が、中間電極２６を流れる分岐電流またはバイパス電流
ＩCとなる。この二次電流Ｉ2ないしバイパス電流ＩCに
より上部電極２０および中間電極２６において、特に両
電極の接触部付近でジュール熱が発生し、この熱によっ
て被覆線Ｗ1の絶縁物が加熱される。

【００４９】この加熱により被覆線Ｗ1の絶縁物が溶融
して除かれると、中から導体が露出してくる。そうする
と、上部電極２０と下部電極２２との間でワーク（Ｗ
1，Ｗ2）に導電路が形成され、二次電流Ｉ2の一部はこ
の導電路側に分流し、下部電極２２を流れる。

【００５０】このワーク（Ｗ1，Ｗ2）を貫通する下部電
極電流Ｉ_Bが流れ始めると、ワーク自体から発生される
ジュール熱により被覆線絶縁体の溶融除去が促進され、
翻って下部電極電流Ｉ_Bが増大する。

【００５１】制御部４０は、電流検出回路３４から与え
られる電流検出信号＜Ｉ_B＞の値を第１通電時間ＷＥ1の
開始（時点ｔ0）から監視し続け、＜Ｉ_B＞がスキップレ
ベルＳＫに達した（または越えた）時点ｔsの直後で第
１通電時間ＷＥ1の通電を終了させ、これと同時に第２
通電時間ＷＥ2の通電を開始させる（ステップＡ5→Ａ6
→Ａ7）。

【００５２】第２通電時間ＷＥ2の通電では、正味の接
合用の設定電流値［ＳＩb］に切り換えて、上記と同様
の定電流リミッタ制御（ステップＡ7）によりインバー
タ１４をスイッチング動作させる。この第２通電時間Ｗ
Ｅ2の通電は、設定時間通り持続される。こうして、被
覆線Ｗ1の導体と端子部材Ｗ2との接触部分にほぼ一定の
電流が設定時間流れることで、ワーク（Ｗ1，Ｗ2）が安
定かつ良好に接合する。

【００５３】なお、第１通電時間ＷＥ1の通電におい
て、何らかの原因により被覆線Ｗ1の絶縁物が溶融し難
く、通電開始から上限時間ＷＥ1’が経っても下部電極
電流Ｉ_BがスキップレベルＳＫに到達しなかったとき
は、その時点（時刻ｔp）で見切りをつけて第１通電時
間ＷＥ1の通電を終了させ、第２通電時間ＷＥ2の通電に
切り換える（ステップＡ3→Ａ7）。

【００５４】上記したように、この実施形態の被覆線接
合装置では、基本的に不定期間として設定される第１通
電時間ＷＥ1において被覆線Ｗ1の絶縁物を溶解除去する
のに適した電流値に二次電流Ｉ2を定電流制御して、上
部電極２０および中間電極２６に絶縁物の溶解除去のた
めの熱を発生させながら、下部電極２２を流れる分岐電
流Ｉ_Bを監視する。そして、該分岐電流Ｉ_Bが所定のスキ
ップレベルＳＫに達した時のタイミングで第１通電時間
ＷＥ1の通電を終了すると同時に、第２通電時間ＷＥ2の
通電を開始する。第２通電時間ＷＥ2は予め設定された
一定期間であり、この期間中は被覆線Ｗ1の導体を端子
部材Ｗ2に接合するのに適した電流値に二次電流Ｉ2を定
電流制御し、これによってワーク（Ｗ1，Ｗ2）を安定か
つ良好に接合することができる。

【００５５】このように、１回の通電シーケンスの中で
被覆線Ｗ1の絶縁物除去に費やす電流と被覆線Ｗ1の導体
部の接合に費やす電流とを各々最適に制御することが可
能であり、接合品質を向上させることができる。

【００５６】上記した実施例では、第１通電時間ＷＥ1
中に被覆線Ｗ1における絶縁物の溶解除去の進捗具合を
判断するために、下部電極２２を流れる分岐電流Ｉ_Bを
監視した。しかし、中間電極２６を流れるバイパス電流
Ｉcを監視する方式も可能である。その場合は、バイパ
ス電流Ｉcの電流値の落ち込み量に対して適当なスキッ
プレベルを設定すればよい。

【００５７】また、上記した実施形態では、第１および
第２通電時間ＷＥ1，ＷＥ2のいずれの通電においても二
次電流Ｉ2を定電流制御の制御対象または制御量とし
た。しかし、第２通電時間ＷＥ2においては二次電流Ｉ2
の代わりに下部電極電流Ｉ_Bを制御量とすることも可能
である。その場合の定電流制御方式としては、インバー
タ周波数の各サイクル毎に下部電極電流Ｉ_Bの測定値
（実効値または平均値）を設定電流値と比較して誤差を
求め、この誤差に応じて次サイクルにおける制御パルス
のパルス幅を決定するような誤差比較型のパルス幅制御
方式を用いてよい。なお、制御部４０において定電流制
御部を専用のハードウェア回路で構成してもよい。

【００５８】上記した実施形態では一次電流Ｉ1の電流
検出値をフィードバック信号としたが、二次側回路にお
いて整流回路１７の出力側に電流センサを取り付けて、
二次電流Ｉ2の電流検出値を定電流制御のフィードバッ
ク信号とすることもできる。

【００５９】また、別の変形例として、上記の実施形態
において、中間電極２６のバイパス回路にスイッチ（図
示せず）を設け、第１通電時間ＷＥ1中は該スイッチを
閉状態（オン）にし、第２通電時間ＷＥ2中は開状態
（オフ）とする方式も可能である。この場合、第２通電
時間ＷＥ2中は二次電流Ｉ2の全部が下部電極２２側に流
れるため、Ｉ2＝Ｉ_Bが成立する。

【００６０】上記した通電制御では、第１通電時間ＷＥ
1中に下部電極２２または中間電極２６を流れる電流が
所定のスキップレベルＳＫに達すると、その時点または
その直後の時点ｔsで第１通電時間ＷＥ1の通電を終了さ
せると同時に第２通電時間ＷＥ2の通電を開始させるよ
うにした。

【００６１】しかし、図６および図７に示すように、ス
キップレベル到達直後の時点ｔsで第１通電時間ＷＥ1の
通電を終了させたなら、そこでいったん通電を予め設定
した時間Ｔcだけ停止させ（ステップＥ1）、そのオフ時
間Ｔcの終了後に第２通電時間ＷＥ2の通電を開始するよ
うにしてもよい。

【００６２】このように第１通電時間ＷＥ1の通電を終
了させた時点でいったん通電をることで被覆線Ｗの絶縁
物は余熱で溶け続けるものの、同時に冷却されることに
もなり、第２通電時間ＷＥ2の通電を開始する迄には絶
縁物が程よくかつ十分に除去されるとともに冷却もなさ
れる。これによって、第２通電時間ＷＥ2の通電による
被覆線Ｗの導体と端子部材Ｗ2との抵抗溶接が安定化す
るとともに、被覆線の溶け過ぎや発火を防止できるので
溶接品質が一層向上する。

【００６３】次に、図８〜図１０を参照して本発明の第
２の実施形態を説明する。図８にこの実施形態における
接合装置の構成を示し、図９にこの接合装置における接
合ヘッドの構成を拡大して示す。図中、上記した第１の
実施形態におけるものと同様の構成または機能を有する
部分には同一の符号を付してある。

【００６４】この実施形態の接合装置において、整流回
路１７の出力端子つまり電源出力端子Ｎ0，Ｎ1には、接
合ヘッド５２における上部および下部電極５４，５６が
電気的に接続されている。より詳細には、正極電圧側の
電源出力端子Ｎ0に上部電極５４の第１の端子５４ａが
接続され、零電位側の電源出力端子Ｎ１には下部電極５
６と上部電極５４の第２の端子５４ｂとが接続されてい
る。

【００６５】図９に示すように、接合ヘッド５２におい
て、上部および下部電極５４，５６は、互いに上下に重
ね合わせられた被覆線Ｗ1および端子部材Ｗ2を両側（上
方および下方）から挟み、加圧部２４からの加圧力で加
圧接触するようになっている。

【００６６】上部電極５４は、高発熱性の導電体たとえ
ばモリブデンまたはタングステン系の合金からなり、任
意の形状を有してよいが、好ましくは略ＵまたはＶ状の
形体を有し、その左右一対の肢部５４ｃ，５４ｄの上端
部を電極端子５４ａ，５４ｂとし、肢部５４ｃ，５４ｄ
の下端連結部をワークに加圧接触するための電極先端部
５４ｅとしてよい。なお、上部電極５４においては、少
なくとも電極先端部５４ｅ付近が高発熱性の部材であれ
ばよく、他の部分は低発熱性の部材（たとえば銅合金）
であってもよい。

【００６７】下部電極５６は、導電率の高い導電体たと
えば銅合金からなり、任意の形状を有してよく、たとえ
ば常用の円柱または円筒型のものでよく、その上端部を
電極先端部としてよい。上部電極５４および下部電極５
６は加圧部２４の上部電極支持部材５８および下部電極
支持部材６０にそれぞれ取付される。

【００６８】図１０に、この実施形態における接合ヘッ
ド５２の具体例を示す。上部電極支持部材５８は、図示
しない加圧駆動部（たとえばエアシリンダ）に作動結合
されている垂直アーム６１と、この垂直アーム６１の下
端部に絶縁体を介して一体に固定されている左右一対の
水平アーム６２，６４とを有している。これら水平アー
ム６２，６４の先端部（正面側）に上部電極５４の両端
子５４ａ，５４ｂがボルト６６，６８で着脱可能に取付
される。水平アーム６２，６４の後端部（背面側）に
は、電源出力端子Ｎ0，Ｎ1（図９）からの導体板７０，
７２がそれぞれ結合される。両水平アーム６２，６４
は、導電性の部材たとえばアルミニウムや銅合金からな
り、ボルト等（図示せず）により互いに物理的に一体結
合されるとともに、絶縁体７４を介して互いに電気的に
絶縁されており、上部電極支持部材５８の一部を構成す
るとともに、電源出力端子Ｎ0，Ｎ1からそれぞれ上部電
極５４の電極端子５４ａ，５４ｂへ至る二次側導体７
６，７８（図９）の一部をも兼ねている。

【００６９】上部電極５４においても、両端子５４ａ，
５４ｂないし両肢部５４ｃ，５４ｄは絶縁体８０を介し
て互いに電気的に絶縁されており、電極先端部５４ｅ付
近で両肢部５４ｃ，５４ｄの下端部が一体に連続してい
る。

【００７０】下部電極支持部材６０は先端部が二片８２
ａ，８２ｂに割れている電極ホルダ８２を有し、この電
極ホルダ８２で下部電極５６を挟むようにして保持し、
ボルト８４で電極ホルダ８２を締めて下部電極５６を着
脱可能に固定取付する構成としている。電極ホルダ８２
は、電源出力端子Ｎ1から下部電極２２へ至る二次側導
体８６（図２）の一部をも兼ねている。

【００７１】図９において、下部電極５６用の二次側導
体８６には、上記第１実施形態と同様に電流センサ３２
が取り付けられ、この電流センサ３２の出力端子は電流
検出回路３４の入力端子に接続されている。下部電極５
６に電流Ｉ_Bが流れると、電流センサ３２がこの電流Ｉ_B
を検知し、電流検出回路３４が電流Ｉ_Bの電流値を表す
電流検出信号＜Ｉ_B＞を制御部４０（図８）に与える。

【００７２】この接合装置でも、上記第１の実施形態と
同様に、主たる溶接条件として、上限時間ＷＥ1’、第
２通電時間ＷＥ2、第１および第２通電時間ＷＥ1，ＷＥ
2における電流値ＳＩa、ＳＩb、スキップレベルＳＫ等
を設定してよい。そして、たとえば図３の手順または図
６の手順と同様の手順で通電制御を行ってよい。

【００７３】接合ヘッド５２において、第１通電時間Ｗ
Ｅ1の開始直後は、被覆線Ｗ1の絶縁物が導電路を遮断し
ているため、電源出力端子Ｎ0から二次側導体７６を介
して上部電極５４の第１の端子５４ａに流入した二次電
流Ｉ2は、上部電極５４の第１の肢部５４ｃ→電極先端
部５４ｅ→第２の肢部５４ｄの導電路を流れて、第２の
端子５４ｂから二次側導体７８を通って電源出力端子Ｎ
1へ帰還する。つまり、二次電流Ｉ2の全部が、上部電極
５４を一端（端子５４ａ）から他端（端子５４ｂ）まで
縦断する上部電極縦断電流Ｉ_Cとなる。この上部電極縦
断電流Ｉ_Cにより上部電極５４の両肢部５４ｃ，５４ｄ
および電極先端部５４ｅでジュール熱が発生し、このジ
ュール熱で被覆線Ｗ1の絶縁物が加熱される。

【００７４】この加熱により被覆線Ｗ1の絶縁物が溶融
して除かれると、中から導体が露出してくる。そうする
と、上部電極５４と下部電極５６との間でワーク（Ｗ
1，Ｗ2）に導電路が形成され、二次電流Ｉ2の一部はこ
の導電路側に分流し、下部電極５６を流れる。

【００７５】このワーク（Ｗ1，Ｗ2）を貫通する下部電
極電流Ｉ_Bが流れ始めると、ワーク自体から発生される
ジュール熱により被覆線絶縁体の溶融除去が促進され、
翻って下部電極電流Ｉ_Bが増大する。

【００７６】上記第１の実施形態と同様に、制御部４０
は、電流検出回路３４から与えられる電流検出信号＜Ｉ
_B＞の値を第１通電時間ＷＥ1の開始（時点ｔ0）から監
視し続け、＜Ｉ_B＞がスキップレベルＳＫに達した（ま
たは越えた）時点ｔsで第１通電時間ＷＥ1の通電を終了
させ、これと同時に、または予め設定した通電オフ時間
Ｔcの経過後に第２通電時間ＷＥ2の通電を開始させる。
そして、第２通電時間ＷＥ2の通電では、正味の接合用
の設定電流値［ＳＩb］に切り換えて、上記と同様の定
電流リミッタ制御（ステップＡ7）によりインバータ１
４をスイッチング動作させる。この第２通電時間ＷＥ2
の通電は、設定時間通り持続される。こうして、被覆線
Ｗ1の導体と端子部材Ｗ2との接触部分にほぼ一定の電流
が設定時間流れることで、ワーク（Ｗ1，Ｗ2）が安定か
つ良好に接合する。

【００７７】この実施形態でも、上記した第１の実施形
態と同様に、１回の通電シーケンスの中で被覆線Ｗ1の
絶縁物除去に費やす電流と被覆線Ｗ1の導体部の接合に
費やす電流とを各々最適に制御することが可能であり、
接合品質を向上させることができる。

【００７８】さらに、この実施形態では、上部電極５４
が、電源部より発熱用の電力を受けるための第１および
第２の端子５４ａ，５４ｂと、被覆線Ｗ1に加圧接触す
るための電極先端部５４ｅとを有する高発熱性の単一ま
たは一体的な導電性部材から構成されているため、被覆
線Ｗ1の絶縁物を除去する際に電極先端部５４ｅより被
覆線Ｗ1に与えられるジュール熱が常時安定し、第１通
電時間ＷＥ1のばらつきを小さくすることができる。

【００７９】この実施形態では、第１通電時間ＷＥ1中
に被覆線Ｗ1における絶縁物の溶解除去の進捗具合を判
断するために、二次側導体７８を流れる上部電極縦断電
流Ｉcを監視する方式も可能である。その場合は、上部
電極縦断電流Ｉ_Cの電流値の落ち込み量に対して適当な
スキップレベルを設定すればよい。

【００８０】また、この実施形態でも、第２通電時間Ｗ
Ｅ2の通電において下部電極電流Ｉ_Bを定電流制御の制御
対象または制御量とすることが可能である。

【００８１】上記した第２の実施形態では、上部電極５
４の第２の端子５４ｂが零電位側の電源出力端子Ｎ1に
常時接続されているため、第１通電時間ＷＥ1の通電か
ら第２通電時間ＷＥ2の通電に切り換わると、上部電極
５４において第２の端子５４ｂ側の肢部５４ｄは両電極
５４，５６間の主導電路から外れ、被覆線Ｗ1の導体部
の接合には寄与しない。

【００８２】しかし、以下に説明する第３の実施形態で
は、第２通電時間ＷＥ2の通電において上部電極５４の
両肢部５４ｃ，５４ｄ双方を被覆線導体部の接合に寄与
させることができる。

【００８３】図１１および図１２に、第３の実施形態に
よる接合装置の構成を示す。図中、上記した第２の実施
形態の装置（図８、図９）の各部と同様の構成または機
能を有する部分には同一の符号を附してある。

【００８４】この第３の実施形態の特徴は、電源出力端
子Ｎ0，Ｎ1と上部電極５４の第２の端子５４ｂとの間に
切換回路（ＳＷ）９０を設け、この切換回路（ＳＷ）９
０により上部電極５４の肢部５４ｄにおける電流の方向
を所定のタイミングで切り換えるようにした点である。
切換回路（ＳＷ）９０は、駆動回路９２を介して制御部
４０により切換制御される。

【００８５】図１２に、切換回路（ＳＷ）９０および駆
動回路９２の構成例を示す。切換回路９０（ＳＷ）は、
正極電圧側の電源出力端子Ｎ0と上部電極５４の第２の
端子５４ｂとの間に電気的に接続された第１の電磁開閉
器（ＳＷａ）９４と、零電位側の電源出力端子Ｎ1と該
第２の端子５４ｂとの間に電気的に接続された第２の電
磁開閉器（ＳＷｂ）９６とを含んでいる。駆動回路９２
は、第１および第２の電磁開閉器９４，９６にそれぞれ
対応するリレー回路９８，１００を含んでいる。各リレ
ー回路９８，１００は、制御部４０からの各切換制御信
号Ｇａ，Ｇｂにしたがって各電磁開閉器（ＳＷａ）９
４，（ＳＷｂ）９６の可動接点をメーク（閉）位置とブ
レイク（開）位置との間で切り換えるためのリレーを有
している。

【００８６】図１３に、この第３の実施形態における通
電制御手順を示す。図中、上記した第１の実施形態にお
ける通電制御手順（図４）と共通する処理には同一の符
号を附してある。この手順の中で、ステップＣ1，Ｃ2，
Ｃ3の処理がこの実施形態で加えられたものである。

【００８７】この第３の実施形態では、通電開始直前の
初期化の際に第１の電磁開閉器（ＳＷａ）９４をオフ
（開状態），第２の電磁開閉器（ＳＷｂ）９６をオン
（閉状態）とし、上部電極５４の第２の端子５４ｂを零
電位側の電源出力端子Ｎ1側に接続しておく（ステップ
Ｃ1）。これにより、第１通電時間ＷＥ1の通電中（ステ
ップＡ2→Ａ3→Ａ4→Ａ2‥）は、上記第１実施形態と同
様に、上部電極５４に上部電極縦断電流Ｉ_Cが流れる。

【００８８】そして、下部電極５６側の電極電流Ｉ_Bが
スキップレベルＳＫに到達すると、制御部４０は先ず第
２の電磁開閉器（ＳＷｂ）９６をオフ（開状態）に切り
換えて上部電極縦断電流Ｉｃを遮断し（ステップＡ5→
Ａ6→Ｃ2）、この直後に第１の電磁開閉器（ＳＷａ）９
４をオン（閉状態）に切り換える（ステップＣ3）。こ
れにより、第２通電時間ＷＥ2の通電中（ステップＡ7→
Ａ8→Ａ9→Ａ7‥）は、正極電圧側の電源出力端子Ｎ0か
らの二次電流Ｉ2が、上部電極５４では二手に分かれて
両端子５４ａ，５４ｂから流入し、それぞれ上部電極５
４の両肢部５４ｃ，５４ｄを縦断し、電極先端部５４ｅ
で合流したうえでワーク（Ｗ1，Ｗ2）に供給される。

【００８９】また、図１４に示すように、第１通電時間
ＷＥ1の通電（ステップＡ2→Ａ3→Ａ4→Ａ2‥）と第２
通電時間ＷＥ2の通電（ステップＡ7→Ａ8→Ａ9→Ａ7
‥）との間に通電オフ時間Ｔc（ステップＥ1）を挿入し
てもよい。

【００９０】このように、第２通電時間ＷＥ2の通電に
際して上部電極５４の両肢部５４ｃ，５４ｄ双方がワー
ク（Ｗ1，Ｗ2）に向けて接合用の電流を供給するので、
電流供給効率が大幅に向上する。したがって、第２通電
時間ＷＥ2の通電における設定電流値ＳＩaを大きな値に
選んで、第２通電時間ＷＥ2を短縮化することもでき
る。また、無駄な上部電極縦断電流Ｉcが流れることも
ないので、消費電力を節減できるとともに、定電流制御
の精度が向上する等の利点もある。

【００９１】なお、切換回路９０に開閉器９６だけを設
け（開閉器９４を省き）、第１通電時間ＷＥ1中は開閉
器９６を閉（オン）状態とし、第２通電時間ＷＥ2中は
開閉器９６を開（オフ）状態とする方式も可能である。
この場合でも、第２通電時間ＷＥ2中は、二次電流Ｉ2の
全部が下部電極５６を流れるため、Ｉ2＝Ｉ_Bが成立す
る。

【００９２】上記した各実施形態では、下部電極５６側
の電流Ｉ_Bを監視することによって、被覆線の絶縁物除
去のための通電から被覆線導体部の接合のための通電に
切り換えるための適確なタイミングを得るようにしてい
る。そのような電流監視式に代えて、図１５に示すよう
に可動電極（上部電極５４）の変位量を監視する方法も
可能である。

【００９３】図１５に示す実施形態では、第１通電時間
ＷＥ1の開始直前における上部電極５４の高さ位置Ｈ0を
基準位置（初期値）としてセットしておき、第１通電時
間ＷＥ1を開始した後に被覆線Ｗ1の絶縁物の溶け込みに
追従して上部電極５４が沈み込む量を該基準位置Ｈ0か
らの電極変位量δｈとして監視し、この電極変位量δｈ
が設定値に達した時点で第１通電時間ＷＥ1から第２通
電時間ＷＥ2に切り換える。

【００９４】この電極変位監視式においては、たとえば
上部電極支持部材５８に上部電極５４の高さ位置を検出
する位置センサ（図示せず）を取り付けて、該位置セン
サの出力信号を制御部４０に送り、制御部４０において
上記のような監視および切換制御のための所要の信号処
理を行ってよい。

【００９５】さらに、別の方式として、上部電極５４の
両端子５４ａ，５４ｂ間の電圧を監視する手段（図示せ
ず）を設け、その両端子間電圧が設定値まで下がった時
点で第１通電時間ＷＥ1の通電から第２通電時間ＷＥ2の
通電に切り換える方式も可能である。

【００９６】上記した実施形態では被覆線Ｗ1と端子部
材Ｗ2との接合であったが、本発明は複数の被覆線同士
を接合するアプリケーションにも適用可能である。

【００９７】また、上記した実施形態では電源回路に直
流インバータ式電源回路を用いたが、他の種々の電源回
路たとえば交流波形インバータ式電源回路や単相交流式
電源回路等も使用可能である。

【００９８】図１６に、図１の接合装置において直流イ
ンバータ式電源回路を交流波形インバータ式電源回路に
置き換えた構成例を示す。交流波形インバータ式電源回
路の場合は、トランス１６に対して上部電極２０および
下部電極２２が整流回路（１７）を介さずに二次側導体
だけを介して電気的に接続される。

【００９９】図１７に、交流波形インバータ式電源回路
を用いる場合の通電制御手順の一例を示す。図１８に、
この通電制御手順により二次側回路で流れる二次電流
（主電流）Ｉ2および下部電極電流（分岐電流）Ｉ_Bの波
形の一例を示す。

【０１００】この通電制御手順でも、通電シーケンスを
開始するに先立ち、制御部４０は各種加工条件の設定値
を記憶部４６より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Ｆ1）。加工条件のうち、第１通
電時間の上限時間ＷＥ’および第２通電時間ＷＥ2は、
二次側交流周波数の半サイクルに相当する単位通電期間
Ｔcの整数倍として設定されてよい。次に、通電初期化
（ステップＦ2）では、最初の単位通電期間Ｔcにおける
インバータの初期極性をセットする。以下の説明では、
初期極性を正極にセットしたとする。

【０１０１】初期化の後、制御部４０は第１通電時間Ｗ
Ｅ1の通電を定電流制御方式で実行する。第１通電時間
ＷＥ1の最初の単位通電期間Ｔcでは、第２組（負極側）
のスイッチング素子Ｑ3，Ｑ4をオフ状態に保持したま
ま、インバータ周波数のクロックサイクル単位のリミッ
タ式またはフィードバック式のパルス幅制御により第１
組（正極側）のスイッチング素子Ｑ1，Ｑ2を連続的にス
イッチング制御する（ステップＦ3→Ｆ5→Ｆ6→Ｆ3‥
‥）。そして、１回目の単位通電時間Ｔcが終了する
と、インバータの極性フラグを負極側に反転させ（ステ
ップＦ5→Ｆ7→Ｆ8）、２回目の単位通電期間Ｔcの制御
に移る（ステップＦ6→Ｆ3‥‥）。２回目の単位通電期
間Ｔcでは、第１組（正極側）のスイッチング素子Ｑ1，
Ｑ2をオフ状態に保持したまま、第２組（負極側）のス
イッチング素子Ｑ3，Ｑ4を上記と同様の仕方で連続的に
スイッチング制御する（ステップＦ3→Ｆ5→Ｆ6→Ｆ3‥
‥）。

【０１０２】そして、制御部４０は、電流検出回路３４
からの電流検出信号＜Ｉ_B＞の値を第１通電時間ＷＥ1の
開始（時点ｔ0）から監視し続け（ステップＦ4）、＜Ｉ
_B＞がスキップレベルＳＫに達した（または越えた）タ
イミングｔsに応動して第１通電時間ＷＥ1の通電を終了
させ、これと同時に第２通電時間ＷＥ2の通電を開始さ
せる（ステップＦ9→Ｆ10‥‥）。

【０１０３】第２通電時間ＷＥ2の開始時では、スキッ
プレベル到達時の極性（図１８の例では負極性）のまま
正味の接合用の設定電流値［ＳＩb］に切り換えて単位
通電時間Ｔcの通電を続行する（ステップＦ10→Ｆ11→
Ｆ12→Ｆ10‥‥）。そして、その単位通電時間Ｔcの終
了後にインバータの極性を切り換えて、上記のような交
流波形インバータ方式の通電を続行する（ステップＦ14
→Ｆ12‥‥）。

【０１０４】あるいは別の方式として、図１９および図
２０に示すように、電流検出回路３４からの電流検出信
号＜Ｉ_B＞がスキップレベルＳＫに達した（または越え
た）タイミングｔsに応動して、直ちにではなく、その
時の単位通電時間Ｔcの終了直後（時点ｔs’）に第１通
電時間ＷＥ1から第２通電時間ＷＥ2に切り換える制御手
順（ステップＦ4→Ｈ1→Ｈ2→Ｆ10‥‥）も可能であ
る。

【０１０５】上記したような交流波形インバータ式電源
回路は、図８または図１１の接合装置にも適用可能であ
り、第１通電時間ＷＥ1の通電を終了させた後、オフ時
間Ｔcを入れて第２通電時間ＷＥ2の通電を開始するよう
にすることも可能である。

【０１０６】

【発明の効果】上記したように、本発明の接合装置によ
れば、１回の通電シーケンスの中で被覆線の絶縁物除去
に費やす電流と被覆線導体部の接合に費やす電流とを各
々最適に制御して、接合品質を向上させることができ
る。また、本発明の接合装置では、被覆線の絶縁物除去
に供する電流から被覆線導体部の接合に供する電流への
切り換えを適確なタイミングで行うことや、被覆線の絶
縁物を溶解するための電極発熱の安定性を向上させるこ
とや、被覆線の絶縁物を除去した後の本通電における電
流供給効率を向上させることもできる。また、ヒータ電
極の使用により、安定した被覆線除去用の電流を流すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による接合装置の構成
を示す図である。

【図２】第１の実施形態の接合装置における接合ヘッド
の構成を示す拡大図である。

【図３】第１の実施形態における通電制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図４】第１の実施形態における定電流リミッタ制御方
式の処理手順を示すフローチャートである。

【図５】第１の実施形態における二次電流（主電流）お
よび下部電極電流（分岐電流）の波形を示す図である。

【図６】第１の実施形態における通電制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図７】第１の実施形態における二次電流（主電流）お
よび下部電極電流（分岐電流）の波形を示す図である。

【図８】第２の実施形態による接合装置の構成を示す図
である。

【図９】第２の実施形態の接合装置における接合ヘッド
の構成を示す拡大図である。

【図１０】第２の実施形態における接合ヘッドの具体的
構成例を示す斜視図である。

【図１１】第３の実施形態による接合装置の構成を示す
図である。

【図１２】第３の実施形態における接合ヘッドの構成を
示す拡大図である。

【図１３】第３の実施形態における通電制御手順を示す
フローチャートである。

【図１４】第３の実施形態の一変形例における通電制御
手順を示すフローチャートである。

【図１５】第４の実施形態において通電モードの切換タ
イミングを得る方式の変形例を示す図である。

【図１６】本発明の接合装置において直流インバータ式
電源回路を交流波形インバータ式電源回路に置き換えた
構成例を示す図である。

【図１７】交流波形インバータ式電源回路を用いる実施
形態における通電制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図１８】図１７の通電制御手順における二次電流（主
電流）および下部電極電流（分岐電流）の波形を示す図
である。

【図１９】交流波形インバータ式電源回路を用いる実施
形態における別の通電制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図２０】図１９の通電制御手順における二次電流（主
電流）および下部電極電流（分岐電流）の波形を示す図
である。

【符号の説明】

１４インバータ１６トランス１７整流回路１８，５２接合ヘッド２０，５４上部電極２２，５６下部電極２４加圧部２６中間電極３２，３６電流センサ３４，３８電流検出回路４０制御部４２記憶部４８入力部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２３Ｋ 11/25 ５１０Ｂ２３Ｋ 11/25 ５１０ // Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合するための接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第２の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定したレベルに達したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から通電終了ま
での第２の通電時間中は前記主電流が前記導体と前記端
子部材との接合用の第２の電流設定値にほぼ一致するよ
うに前記電源回路を制御する通電制御手段とを具備する
ことを特徴とする接合装置。
【請求項２】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合するための接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第２の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定したレベルに達したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から予め設定さ
れた通電オフ時間を挟んで通電終了までの第２の通電時
間中は前記主電流が前記導体と前記端子部材との接合用
の第２の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路
を制御する通電制御手段とを具備することを特徴とする
接合装置。
【請求項３】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合するための接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第３の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定した量まで減少したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から通電終了ま
での第２の通電時間中は前記主電流が前記導体と前記端
子部材との接合用の第２の電流設定値にほぼ一致するよ
うに前記電源回路を制御する通電制御手段とを具備する
ことを特徴とする接合装置。
【請求項４】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合するための接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第３の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定した量まで減少したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から予め設定さ
れた通電オフ時間を挟んで通電終了までの第２の通電時
間中は前記主電流が前記導体と前記端子部材との接合用
の第２の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路
を制御する通電制御手段とを具備することを特徴とする
接合装置。
【請求項５】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合する接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第２の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定したレベルに達したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から通電終了ま
での第２の通電時間中は前記第２の電極を流れる電流が
前記導体と前記端子部材との接合用の第２の電流設定値
にほぼ一致するように前記電源回路を制御する通電制御
手段とを具備することを特徴とする被覆線接合装置。
【請求項６】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合する被覆線接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第２の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定したレベルに達したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から予め設定さ
れた通電オフ時間を挟んで通電終了までの第２の通電時
間中は前記第２の電極を流れる電流が前記導体と前記端
子部材との接合用の第２の電流設定値にほぼ一致するよ
うに前記電源回路を制御する通電制御手段とを具備する
ことを特徴とする被覆線接合装置。
【請求項７】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合する被覆線接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第３の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定した量まで減少したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から通電終了ま
での第２の通電時間中は前記第２の電極を流れる電流が
前記導体と前記端子部材との接合用の第２の電流設定値
にほぼ一致するように前記電源回路を制御する通電制御
手段とを具備することを特徴とする被覆線接合装置。
【請求項８】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を接
合する被覆線接合装置において、前記被覆線同士あるいは前記被覆線と端子部材とを互い
に重ね合わせ、両側から挟んで加圧する第１および第２
の電極と、前記第１および第２の電極にそれぞれ電気的に接続され
る第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第
２の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路
と、前記第１の電極の先端部に密着した部分を有し、前記電
源回路の第２の出力端子に電気的に接続される第３の電
極と、前記第３の電極を流れる電流を監視し、前記電流の電流
値が予め設定した量まで減少したタイミングを検出する
電流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から予め設定さ
れた通電オフ時間を挟んで通電終了までの第２の通電時
間中は前記第２の電極を流れる電流が前記導体と前記端
子部材との接合用の第２の電流設定値にほぼ一致するよ
うに前記電源回路を制御する通電制御手段とを具備する
ことを特徴とする被覆線接合装置。
【請求項９】少なくとも一方が被覆線である一対の被
接合部材を重ね合わせて接合するための接合装置におい
て、第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第２
の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路と、前記電源回路の第１および第２の出力端子にそれぞれ電
気的に接続された第１および第２の端子を有する導電性
かつ高発熱性の部材からなり、前記第１および第２の端
子の間の電極先端部にて前記一方の被接合部材に所定の
加圧力で接触する第１の電極と、前記電源回路の第２の出力端子に電気的に接続され、他
方の前記被接合部材に所定の加圧力で接触する第２の電
極と、前記第２の電極と前記電源回路の第２の出力端子との間
で流れる電流を監視し、前記電流の電流値が予め設定し
たレベルに達したタイミングを検出する電流監視手段
と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から通電終了ま
での第２の通電時間中は前記主電流が接合用の第２の電
流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制御する
通電制御手段とを具備することを特徴とする接合装置。
【請求項１０】少なくとも一方が被覆線である一対の
被接合部材を重ね合わせて接合するための接合装置にお
いて、第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第２
の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路と、前記電源回路の第１および第２の出力端子にそれぞれ電
気的に接続された第１および第２の端子を有する導電性
かつ高発熱性の部材からなり、前記第１および第２の端
子の間の電極先端部にて前記一方の被接合部材に所定の
加圧力で接触する第１の電極と、前記電源回路の第２の出力端子に電気的に接続され、他
方の前記被接合部材に所定の加圧力で接触する第２の電
極と、前記第２の電極と前記電源回路の第２の出力端子との間
で流れる電流を監視し、前記電流の電流値が予め設定し
たレベルに達したタイミングを検出する電流監視手段
と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から予め設定さ
れた通電オフ時間を挟んで通電終了までの第２の通電時
間中は前記主電流が接合用の第２の電流設定値にほぼ一
致するように前記電源回路を制御する通電制御手段とを
具備することを特徴とする接合装置。
【請求項１１】少なくとも一方が被覆線である一対の
被接合部材を重ね合わせて接合するための接合装置にお
いて、第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第２
の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路と、前記電源回路の第１および第２の出力端子にそれぞれ電
気的に接続された第１および第２の端子を有する導電性
かつ高発熱性の部材からなり、前記第１および第２の端
子の間の電極先端部にて前記一方の被接合部材に所定の
加圧力で接触する第１の電極と。前記電源回路の第２の
出力端子に電気的に接続され、他方の前記被接合部材に
所定の加圧力で接触する第２の電極と、前記第１の電極の第２の端子と前記電源回路の第２の出
力端子との間で流れる電流を監視し、前記電流の電流値
が予め設定したレベルに達したタイミングを検出する電
流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から通電終了ま
での第２の通電時間中は前記主電流が接合用の第２の電
流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制御する
通電制御手段とを具備することを特徴とする接合装置。
【請求項１２】少なくとも一方が被覆線である一対の
被接合部材を重ね合わせて接合するための接合装置にお
いて、第１および第２の出力端子を有し、前記第１および第２
の出力端子間の導電路に主電流を供給する電源回路と、前記電源回路の第１および第２の出力端子にそれぞれ電
気的に接続された第１および第２の端子を有する導電性
かつ高発熱性の部材からなり、前記第１および第２の端
子の間の電極先端部にて前記一方の被接合部材に所定の
加圧力で接触する第１の電極と。前記電源回路の第２の
出力端子に電気的に接続され、他方の前記被接合部材に
所定の加圧力で接触する第２の電極と、前記第１の電極の第２の端子と前記電源回路の第２の出
力端子との間で流れる電流を監視し、前記電流の電流値
が予め設定したレベルに達したタイミングを検出する電
流監視手段と、通電開始から前記タイミングが検出されるまでの第１の
通電時間中は前記主電流が前記絶縁物の溶解除去用の第
１の電流設定値にほぼ一致するように前記電源回路を制
御し、前記タイミングが検出された直後から予め設定さ
れた通電オフ時間を挟んで通電終了までの第２の通電時
間中は前記主電流が接合用の第２の電流設定値にほぼ一
致するように前記電源回路を制御する通電制御手段とを
具備することを特徴とする接合装置。
【請求項１３】前記電源回路の第１の出力端子と前記
第１の電極の第２の端子との間に設けられた第１の開閉
器と、前記電源回路の第２の出力端子と前記第１の電極の第２
の端子との間に設けられた第２の開閉器と、前記第１の通電時間中は前記第１の開閉器を開状態にす
るとともに前記第２の開閉器を閉状態とし、前記第２の
通電時間中は前記第２の開閉器を開状態にするとともに
前記第１の開閉器を閉状態とする切換制御手段とを具備
することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載
の接合装置。
【請求項１４】前記電源回路の第２の出力端子と前記
第１の電極の第２の端子との間に設けられた開閉器と、前記第１の通電時間中は前記開閉器を閉状態とし、前記
第２の通電時間中は前記開閉器を開状態とする切換制御
手段とを具備することを特徴とする請求項９〜１２のい
ずれかに記載の接合装置。