JP3401078B2

JP3401078B2 - 高周波ロウ付け方法及びその装置

Info

Publication number: JP3401078B2
Application number: JP09928394A
Authority: JP
Inventors: 力宮崎; 咲夫大石
Original assignee: 株式会社ミヤデン
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1994-04-12
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JPH07284921A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、略円盤状のワークの外
周部に、高周波の誘導加熱を利用してセグメントをロウ
付け固定する、高周波ロウ付け方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばカップホイール等のワーク
の外周部に、ダイヤモンドチップや超硬チップ等のセグ
メントをロウ付け固定する場合、ワークを支持台上にセ
ットすると共に、ワークを上下動する押さえ板で所定の
圧力で押さえる。そして、この状態で、支持台及び押さ
板を取り囲むように配設した加熱コイルに高周波電流を
供給し、ワークを誘導加熱しながら、セグメントをワー
クにロウ付け固定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この高
周波ロウ付け方法にあっては、ワークに変形が生じ易
く、ロウ付け後のセグメントの耐久性が劣るという問題
点があった。即ち、ワーク全体に渦電流が誘起されるた
め、セグメントの固定部であるワークの外周部以外の部
分も誘導加熱され、ワークが円盤状であることから、ワ
ークの位置による加熱温度及び冷却速度のバラツキ等に
より、冷却後、ワークにひねりや反り等の変形が生じ易
い。また、セグメント自体も全体が誘導加熱されるた
め、加熱温度によっては、焼き鈍し状態になって、ワー
クにロウ付けされたセグメントの耐久性が劣ることにな
る。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、ワークの変形を防止し得ると共
に、ロウ付け後のセグメントの耐久性の劣化を防止し得
る、高周波ロウ付け方法及びその装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、請求項１記載の高周波ロウ付け方法は、略円盤状の
ワークの外周部に、セグメントをロウ付け固定する高周
波ロウ付け方法において、ワークのセグメント固定部よ
り内側の部分に、カップ状の導電体の開口端部を当接さ
せ、その後、ワークに対して導電体と同じ側で該導電体
の下端外周に近接配置した加熱コイルに高周波電流を供
給して、セグメントをワークにロウ付け固定することを
特徴とする。

【０００６】また、請求項２記載の高周波ロウ付け装置
は、略円盤状のワークを支持する支持機構と、支持機構
で支持されたワークを所定の圧力で押さえる押さえ機構
と、ワークに近接配置される加熱コイルと、加熱コイル
に高周波電流を供給する高周波発振器とを具備し、ワー
クの外周部にセグメントをロウ付け固定する高周波ロウ
付け装置において、押さえ機構にカップ状の導電体から
なる押さえ治具を配設し、この押さえ治具の開口端部を
ワークのセグメント固定部より内側に当接させると共
に、加熱コイルをワークに対して押さえ治具と同じ側で
押さえ治具の下端外周に近接配置してワークを誘導加熱
することを特徴とする。

【０００７】また、請求項３記載の高周波ロウ付け装置
は、支持機構が、ワーを回転させる回転治具を有するこ
とを特徴とし、請求項４記載のロウ付け装置は、支持機
構及び押さえ機構に、冷却パイプが巻回された冷却フラ
ンジを配設したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】まず、請求項１記載の高周波ロウ付け方法によ
れば、ワークのセグメント固定部の内側に、例えば銅カ
ップ等からなるカップ状の導電体の開口部を当接させ
る。ワークに近接配置した加熱コイルに高周波電流が供
給されると、その磁束の一部は導電体に作用し、導電体
の内側部分、即ちワークの中心側部分は誘導加熱されな
くなる。ワークのセグメント固定部は、誘導加熱され
て、ロウ付けされる。これにより、ワークの必要部分の
みの誘導加熱が可能になり、ワークの変形が防止され
る。

【０００９】また、請求項２記載の高周波ロウ付け装置
によれば、押さえ機構にカップ状の導電体からなる押さ
え治具を固定し、この押さえ治具の開口部側でワークを
押さえる。ワークに近接配置した加熱コイルに、高周波
発振器から高周波電流が供給されると磁束が発生し、こ
の磁束は、ワークのセグメント固定部と押さえ治具に作
用して、該部分を誘導加熱する。この誘導加熱によっ
て、セグメントがワークにロウ付け固定される。ワーク
の押さえ治具が当接している内側の部分は、磁束が導電
体によって遮蔽された状態になり、誘導加熱されない。
これにより、ワークの変形が防止される。

【００１０】また、請求項３記載のロウ付け装置によれ
ば、ワークを回転させることにより、ワークの外周部を
均一に加熱することができ、複数のセグメントが均一か
つ高精度にロウ付けされる。さらに、請求項４記載のロ
ウ付け装置によれば、支持機構及び押さえ機構に、冷却
パイプを巻回したフランジを配設することにより、各装
置の駆動装置等への熱伝達が防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明に係わる高周波ロウ付け
装置の概略構成図を示している。図において、高周波ロ
ウ付け装置１は、ワーク２を支持する支持機構３と、こ
の支持機構３を上下動及び回転させる駆動装置４と、こ
の支持機構３の上方に配設された押さえ機構５と、この
押さえ機構５を上下動させる駆動装置６と、ワーク２が
載置される回転テーブル７と、この回転テーブル７を回
転させるテーブル駆動装置８と、加熱コイル９と、この
加熱コイル９に高周波電流を供給する高周波発振器１０
と、冷却水供給装置１１と、制御装置１２等を有してい
る。

【００１２】支持機構３は、シャフト１３の上端に配設
された回転治具１４と、回転テーブル７上に配置され回
転治具１４と係合するセット治具１５を有している。セ
ット治具１５は、その下面に、回転治具１４上面のピン
１６と係合する凹部１７が設けられると共に、その上面
には、セグメント１８をセットするための複数個の凹部
１９が設けられている。また、セット治具１５の上面に
は、ワーク２の中心に設けられた取付孔２ａに嵌入する
ピン２０が設けられている。

【００１３】このセット治具１５は、回転テーブル７上
に、例えば６個配設されたプレート２１の凹部２２内に
載置されている。なお、回転テーブル７には、例えば６
個のステーションが形成され、この回転テーブル７は、
制御装置１２の制御信号による、テーブル駆動装置８の
作動によって回転する。

【００１４】シャフト１３の上部には、外周面に冷却パ
イプ２３が巻回された冷却フランジ２４が嵌装されてい
る。この冷却フランジ２４は、図２に示すように、フラ
ンジ本体２４ａの外周に、銅パイプからなる冷却パイプ
２３を所定回数巻回し、この冷却パイプ２３の両端に、
ホースジョイント２５をそれぞれ固定したものである。
このホースジョイント２５を介して、冷却パイプ２３内
に冷却水供給装置１１から冷却水が供給される。

【００１５】また、シャフト１３の下端には、駆動装置
４が連結され、この駆動装置４は、図示しないモータ、
シリンダー、ギヤーヘッド等を有し、シャフト１３を回
転させて、回転治具１４を回転させると共に、シャフト
１３を上下動させて、回転治具１４を介して、セット治
具１５を上下動させる。この回転治具１４の回転と、セ
ット治具１５の上下動は、後述する如く、制御装置１２
の制御信号によって自動的に行われる。

【００１６】押さえ機構５は、シャフト２６の下端に固
定された銅製のカップ状の押さえ治具２７を有してい
る。この押さえ治具２７は、図３及び図４に示すよう
に、内部に開口部２８と、この開口部２８に連通する貫
通孔２９と、この貫通孔２９に連通する２個の取付孔３
０がそれぞれ形成されている。この押さえ治具２７の開
口端縁２８ａで、後述する如く、ワーク２が押さえられ
る。

【００１７】シャフト２６には、外周面に冷却パイプ３
１が巻回された冷却フランジ３２が嵌装されている。こ
の冷却フランジ３２も、上記冷却フランジ２４と略同様
に構成されている。また、シャフト２６の上端は、駆動
装置６に連結されている。この駆動装置６は、図示しな
いクランク機構、リンクボール、ネジ軸等を有し、手動
で操作することにより、シャフト２６が上下動する。な
お、シャフト２６及び押さえ治具２７は回転自在に構成
されている。

【００１８】加熱コイル９は、図５及び図６に示すよう
に、コイル部３５と、固定部３６とからなり、コイル部
３５は、ワーク２の直径に応じた内径を有し、絶縁チュ
ーブ（図示せず）が嵌装された銅パイプ３７を所定回数
巻回させ、ガラステープ３８で固定することによって構
成されている。固定部３６は、絶縁板３９を介して、ネ
ジ４０によって圧接固定された一対の銅板４１、４２を
有し、この銅板４１、４２の外側面には角パイプ４３、
４４が固定され、この角パイプ４３、４４の一端に、コ
イル部３５の両端がそれぞれ固定されている。

【００１９】角パイプ４３、４４の他端には、ホースジ
ョイント４５がそれぞれ固定され、このホースジョイン
ト４５を介して、後述する如く、冷却水供給装置１１か
ら冷却水が供給される。なお、コイル部３５の両端部分
には、加熱コイル９のインダクタンスを調整するための
屈曲部３５ａ、３５ｂが設けられ、ワーク２の形態に応
じて適宜調整される。そして、この加熱コイル９は、固
定部３６が高周波発振器１０の出力端子に接続されて使
用される。

【００２０】高周波発振器１０は、例えばトランジスタ
インバータで構成され、図示しない、パワートランジス
タ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体素子と、変成器
等を有し、半導体素子をスイッチング動作させることに
より、変成器の二次側に高周波の大電流を発生させる。
この電流を加熱コイル９に供給する。また、冷却水供給
装置１１は、図示しない冷却器、タンク等を有し、例え
ば冷却水を、冷却フランジ２４、３２の冷却パイプ２
３、３１及び加熱コイル９に循環、供給する。

【００２１】制御装置１２は、例えば図示しないプログ
ラマブルコントローラを有し、ワーク２の加熱温度を測
定する放射温度計４５（図１参照）からの信号、及び図
示しない各種センサ及びスイッチからの信号に基づい
て、駆動装置４、６、テーブル駆動装置８、高周波発振
器１０及び冷却水供給装置１１等を、例えばシーケンス
制御する。

【００２２】次に、この高周波ロウ付け装置１の動作に
ついて説明する。まず、回転テーブル７のワークセット
位置で、セット治具１５の複数個の凹部１９にセグメン
ト１８をセットし、このセグメント１８の上にフラック
スを塗布すると共に、銀ロウ（図示せず）を載置し、そ
の上にワーク２を載置する。この時、ワーク２の取付孔
２ａ内に、セット治具１５のピン２０が嵌入して、ワー
ク２が位置決めされる。この状態で、制御装置１２の信
号（手動信号）により、テーブル駆動装置８を作動させ
て、回転テーブル７を回転させ、ワーク２がセットされ
たセット治具１５を、回転治具１４の上方に位置させ
る。

【００２３】そして、制御装置１２の信号（手動信号）
により、駆動装置４を作動させ、ワーク２を上昇端位置
まで上昇させると共に、駆動装置６を手動操作して、押
さえ機構５を所定距離下降させ、押さえ治具２７をワー
ク２に突き当てる。その後、ワーク２を一端下降させる
と共に、押さえ治具２７を所定距離（押さえ量）下降さ
せ、加熱コイル９を、そのコイル部３５が押さえ治具２
７の下端外周に位置する如くセットする。そして、再び
ワーク２を上昇端位置まで上昇させ、加熱コイル９の位
置を調整する。また、放射温度計４５を所定位置にセッ
トし、ロウ付け装置１を全原位置に戻す。これにより、
加熱コイル９のセット、即ち段取りが完了する。

【００２４】この状態で、ロウ付け装置１の自動運転が
開始され、まず、回転治具１４の上方に、セット治具１
５がセットされていることを検知すると、制御装置１２
の信号により、駆動装置４が作動する。この駆動装置４
の作動により、回転治具１４が上昇して、図７に示す如
く、そのピン１６をセット治具１５の凹部１７に係合さ
せると共に、セット治具１５を上方に押し上げ、ワーヘ
２の上面を押さえ治具２７の開口端縁２８ａに当接させ
る。

【００２５】そして、セット治具１５が上昇端位置に達
すると、駆動装置４が作動して回転治具１４を回転さ
せ、ピン１６によって係合しているセット治具１５及び
ワーク２が回転する。ワーク２の回転に合わせて、回転
自在に配設されている押さえ治具２７及びシャフト２６
も回転する。このワーク２が回転している状態で制御装
置１２の信号により、高周波発振器１０を作動させ、加
熱コイル９に所定周波数の高周波電流を供給する。

【００２６】これにより、ワーク２及びセグメント１８
が誘導加熱され、セグメント１８とワーク２間に挟持さ
れている銀ロウが溶融し、セグメント１８がロウ付けさ
れる。この時、ワーク２が回転しながら誘導加熱された
め、ワーク２の外周部が均一に加熱される。また、外周
部より内側の部分に押さえ治具２７の開口端縁２８ａが
当接しているため、加熱コイル９から生じる磁束が、こ
の押さえ治具２７に作用し、押さえ治具２７の開口部２
８に位置するワーク２にはほとんど作用しない。その結
果、ワーク２の中央部分の加熱が防止される。

【００２７】また、加熱コイル９への高周波電流の供給
と同時に、冷却水供給装置１１を作動させて、加熱コイ
ル９に冷却水を供給し、コイル部３５及び固定部３６の
発熱を抑える。なお、冷却フランジ２４、３２には、冷
却水供給装置１１から冷却水が連続的に供給される。そ
して、所定時間加熱したら、制御装置１２の信号によ
り、高周波発振器１０の作動を停止させると共に、ワー
ク２の回転を停止する。また、駆動装置４を作動させ
て、回転治具１４及びセット治具１５を下降させ、セッ
ト治具１５を、プレート２１の凹部２２内に再び載置す
ると共に、ピン１６と凹部１７の係合を解く。その後、
テーブル駆動装置８を作動させて、回転テーブル７を回
転させ、ロウ付けが完了したワーク２が載置されている
プレート２１を、回転治具１４上から退去する。

【００２８】そして、回転治具１４上には、ワーク２が
セットされた次のセット治具１５が位置し、上記と同様
にセグメント１８がロウ付けされる。なお、ロウ付けさ
れたワーク２は、セット治具１５が回転テーブル７の所
定のステーションまで回転すると、図示しない治具等に
より、セット治具１５から自動的に取り外されて、例え
ば冷却水中に侵漬されて冷却される。これにより、１個
のワーク２のロウ付けが完了する。なお、回転テーブル
７上の６個プレート２１にも、冷却水の流路が形成さ
れ、常時冷却水が循環供給されている。これにより、ワ
ークセット時に、作業者がプレート２１に触っても火傷
等を負うことがない。

【００２９】このように、上記の高周波ロウ付け装置１
にあっては、ワーク２の上面にカップ状の押さえ治具２
７の開口端縁２８ａを当接させて誘導加熱するため、加
熱コイル９からの磁束が、押さえ治具２７によって遮蔽
され、ワーク２の中心部分の誘導加熱を防止することが
できる。これにより、ワーク２のひねりとか反り等の変
形が防止される。

【００３０】また、加熱コイル９をワーク２の外周部の
上方に配置すると共に、回転治具１４によって、ワーク
２自体を回転させながら、誘導加熱するため、ワーク２
の外周部が均一に加熱される。これにより、加熱コイル
９のコイル引き出し部（屈曲部３５ａ、３５ｂ部分）の
加熱の劣化等がなくなり、ワーク２の外周部に複数個の
セグメント１８を、均一かつ高精度にロウ付け固定する
ことができる。

【００３１】さらに、セグメント１８が加熱コイル９の
反対側に、すなわち、ワーク２を介して対向配置される
ため、セグメント１８全体の誘導加熱が防止され、ワー
ク２との当接面であるロウ付け側が効果的に誘導加熱さ
れる。これにより、良好なロウ付け状態が得られると共
に、セグメント１８自体の加熱による耐久性の劣化が防
止される。

【００３２】また、シャフト１３、２６に冷却フランジ
２４、３２が嵌装されているため、誘導加熱による、駆
動装置４、６側への熱伝導が遮断され、駆動装置４、６
の劣化等の悪影響が防止されて、信頼性のある高周波ロ
ウ付け装置１が得られる。またさらに、作業者がワーク
２を、回転テーブル７の所定のステーションでセットす
るだけで、ロウ付け作業を自動的に行うことができ、作
業の省力化が図れる。特に、ワーク２のセット作業をロ
ボットによって行えば、ロウ付け作業の完全自動化も可
能になり、一層の省力化が図れる。

【００３３】なお、上記実施例においては、ワークとし
てカップホイールの場合について説明したが、本発明は
これに何等限定されず、例えば平板状の円盤からなる台
金の外周部に、超硬チップからなるセグメントがロウ付
けされるチップソーにも適用し得るし、略円盤状の外径
形状を呈し、その外周部に他の部材をロウ付け固定す
る、他のあらゆるワークに適用できる。

【００３４】また、上記実施例におけるセット治具、回
転治具、押さえ治具、加熱コイル等の形状、高周波ロウ
付け装置の動作（シーケンス動作）等は一例であって、
ワークの形態に応じて、本発明の要旨を逸脱しない範囲
おいて、種々変更可能であることは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の高周波ロ
ウ付け方法及びその装置にあっては、押さえ治具をワー
クに当接させることにより、ワークの変形等を防止する
ことができると共に、加熱コイルによるセグメント全体
の誘導加熱が防止されて、ロウ付け後のセグメントの耐
久性の劣化が防止される等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる高周波ロウ付け装置の概略構成
図

【図２】同冷却フランジの平面図

【図３】同押さえ治具の断面図

【図４】同その底面図

【図５】同加熱コイルの平面図

【図６】同その側面図

【図７】同動作を説明するための断面図

【符号の説明】１高周波ロウ付け装置２ワーク３支持機構４駆動装置５押さえ機構６駆動装置７回転テーブル８テーブル駆動装置９加熱コイル１０高周波発振器１１冷却水供給装置１２制御装置１４回転治具１５セット治具１８セグメント２１プレート２４、３２冷却フランジ２７押さえ治具２８開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 1/00 B23K 3/00 B23K 31/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】略円盤状のワークの外周部に、セグメント
をロウ付け固定する高周波ロウ付け方法において、前記
ワークのセグメント固定部より内側の部分に、カップ状
の導電体の開口端部を当接させ、その後、ワークに対し
て導電体と同じ側で該導電体の下端外周に近接配置した
加熱コイルに高周波電流を供給して、セグメントをワー
クにロウ付け固定することを特徴とする高周波ロウ付け
方法。
【請求項２】略円盤状のワークを支持する支持機構と、
該支持機構で支持されたワークを所定の圧力で押さえる
押さえ機構と、前記ワークに近接配置される加熱コイル
と、該加熱コイルに高周波電流を供給する高周波発振器
とを具備し、前記ワークの外周部にセグメントをロウ付
け固定する高周波ロウ付け装置において、前記押さえ機
構にカップ状の導電体からなる押さえ治具を配設し、こ
の押さえ治具の開口端部をワークのセグメント固定部よ
り内側に当接させると共に、前記加熱コイルをワークに
対して押さえ治具と同じ側で押さえ治具の下端外周に近
接配置してワークを誘導加熱することを特徴とする高周
波ロウ付け装置。
【請求項３】前記支持機構が、ワーを回転させる回転治
具を有することを特徴とする請求項２記載の高周波ロウ
付け装置。
【請求項４】前記支持機構及び押さえ機構に、冷却パイ
プが巻回された冷却フランジを配設したことを特徴とす
る請求項２または３記載の高周波ロウ付け装置。