JP4180855B2 - 接合装置の可動電極制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人手による被接合材の操作が行われるとともに、可動電極により被接合材の接合部を加圧した状態で接合を行うことのできる接合装置の可動電極制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から加圧状態で被接合材である部品の接合を行うことのできる接合装置が知られている。このような接合装置としては、スポット溶接（点溶接）およびシーム溶接（縫合わせ溶接）などに用いられる抵抗溶接装置、リフローソルダリング装置などがある。
【０００３】
一方の抵抗溶接装置は、例えば、小型の電子機器の部品、詳しくは小型の組み電池における板厚０．１５ｍｍ程度のタブによる複数の電池の電極間の接合、小さいモータやコイル巻き線の接合など小型の電子部品に代表される小物部品の接合に用いられているものであり、接合する金属からなる部品を重ね合わせたりあるいは突き合わせたりさせ、その接合部に単数あるいは複数の可動電極を所定の加圧力をもって当接させて可動電極と固定電極との間、あるいは複数の可動電極の相互間に通電することにより、接合部に電流（溶接電流）を流し、そのとき得られる抵抗発熱を利用して接合部を溶融・加圧し接合するようにされている。
【０００４】
他方のリフローソルダリング装置は、例えば、携帯電話などの小型の電子機器に使用されるＩＣリードやＬＣＤのフラットケーブルの基板への電気的な接続に用いられているものであり、電子部品の端子をプリント基板の対応するランドに合わせ、その上から加圧ヘッドとしての加熱チップ（可動電極）を所定の加圧力をもって当接させてランド上のハンダを溶融させることにより、端子とランドとがハンダ付けされ、両者が電気的かつ物理的に接合するようにされている。
【０００５】
このような接合装置においては、電極（可動電極）を接合部に当接させる際の加圧力が重要になる。すなわち、加圧力が大きすぎると、接合部が位置ずれを生じたり、接合部が凹んだり、甚だしくは接合部に孔があくという不都合を生じる。したがって、所定の加圧力を接合部に正しく加えることのできる技術が必要とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の接合装置は、大量生産を行う場合には、被接合材であるワークに応じた専用設計の専用機を用いることができるため何ら問題は生じないものの、多品種少量生産やライフサイクルの短い製品の接合を行う場合には、人手によるワークの操作が行われる汎用性のある一般的な設計仕様の小型で安価なものが用いられている。
【０００７】
しかしながら、従来の人手によるワークの操作が行われる接合装置においては、接合に供するワークに素材あるいは接合部の厚さが異なる複数個所の接合部がある場合には、接合個所がかわる毎に、操作者が接合部に加える加圧力の設定、すなわち可動電極の動作条件の設定値を変更しなければならず、手間がかかるという問題点があった。
【０００８】
そこで、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることのできる接合装置の可動電極制御方法が求められている。
【０００９】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることのできる接合装置の可動電極制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の接合装置の可動電極制御方法の特徴は、複数の電極のうちの少なくとも一つが可動電極であり、可動電極駆動手段により前記可動電極を移動させ、加圧手段を介して前記可動電極が被接合材の接合部を所定の加圧力で加圧するとともに、前記可動電極と他の電極との間に前記接合部を介して電流を供給し、接合を行う接合装置の可動電極制御方法において、前記可動電極の始点位置、前記可動電極による被接合材の接合部への加圧力、前記可動電極によって被接合材の接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、前記可動電極の移動速度の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、ついで記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより前記可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、その後接合動作を実行する際に、前記動作パターンに基づいて前記可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができる。
【００１１】
また、請求項２に係る本発明の接合装置の可動電極制御方法の特徴は、可動電極駆動手段により可動電極を移動させ、加圧手段を介して可動電極が被接合材の接合部を加圧するとともに、前記可動電極に電流を供給し、前記可動電極を加熱して接合を行う接合装置の可動電極制御方法において、前記可動電極の始点位置、前記可動電極による被接合材の接合部への加圧力、前記可動電極によって被接合材の接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、前記可動電極の移動速度の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、ついで記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより前記可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、その後接合動作を実行する際に、前記動作パターンに基づいて前記可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る接合装置の可動電極制御方法の実施形態の要部を示すフローチャートである。
【００１４】
本実施形態の接合装置の可動電極制御方法（以下、単に可動電極制御方法と記す）は、ワークとして可動電極の動作が異なる複数の接合部を有する場合を例示している。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の可動電極制御方法が開始されると、まず、ステップＳＴ01において、可動電極の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、つぎのステップＳＴ02に進行する。
【００１６】
ついで、ステップＳＴ02において、記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、つぎのステップＳＴ03に進行する。
【００１７】
ついで、ステップＳＴ03において、接合動作を実行する際に、動作パターンに基づいて可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御することにより、本実施形態の可動電極制御方法が終了する。
【００１８】
なお、可動電極の動作条件の設定値としては、可動電極の始点位置、可動電極によるワークの接合部の加圧力、可動電極によってワークの接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、可動電極の移動速度などを例示できる。
【００１９】
このような構成からなる本実施形態の可動電極制御方法によれば、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができる。
【００２０】
ここで、本実施形態の可動電極制御方法を適用した接合装置の実施形態について説明する。
【００２１】
図２は本発明に係る可動電極制御方法が適用される接合装置の実施形態を示すものである。本実施形態の接合装置は、被接合材としての小物の部品たるワークの接合部に低加圧力を付与して接合を行うものであり、２つの電極のうちの一方を固定電極、他方を可動電極とし、ワークの操作が人手によって行われる抵抗溶接装置を例示している。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態の可動電極制御方法が適用される接合装置としての抵抗溶接装置１は、ヘッド本体２と溶接電源３とを有している。
【００２３】
一方のヘッド本体２には、少なくとも固定電極４と、可動電極５と、可動電極移動手段６と、可動電極駆動手段７と、制御部８とが配設されている。
【００２４】
前記固定電極４と可動電極５とは、被接合材としての小物の部品の部品たるワークＷの接合部ＷＰの接合たる溶接に必要な電流（溶接電流）を流すための導体であり、それぞれの先端が相互に対向するように配置されている。
【００２５】
前記可動電極移動手段６は、前記可動電極５をワークＷの接合部ＷＰに対して接離動作させるためのものであり、可動電極５を固定電極４に対して接離動作させることができるようになっている。また、可動電極移動手段６には、可動電極５によりワークＷの接合部ＷＰを所定の加圧力で加圧する加圧手段９が配設されており、可動電極５は加圧手段９を介して可動電極移動手段６に接続されている。なお、加圧手段９としては、弾性部材、例えば加圧ばねが一般的に用いられている。また、加圧手段９には、可動電極５による加圧力が所定の値に達したタイミングを検出するマイクロスイッチなどからなる設定加圧力検出センサを設けたり、加圧力を直接かつリアルタイムで検出することのできるロードセルなどからなる加圧力検出センサを設けることが、ワークＷの種類にかかわりなく可動電極５による加圧力を確実かつ微細に制御することが容易にできるという意味で好ましい。
【００２６】
前記可動電極駆動手段７は、可動電極移動手段６を駆動するためのものである。この可動電極駆動手段７は制御部８に電気的に接続されており、制御部８から送出される制御指令によって所定のタイミングで駆動されるようになっている。また、可動電極駆動手段７としては、モータ、詳しくは電気式サーボモータが可動電極５をワークＷの接合部ＷＰに対してソフトに当接させることができ、しかも可動電極５の移動方向を動作の途中で変更することが容易にできるなどの理由により好ましい。
【００２７】
前記制御部８は、ＣＰＵ１０と、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより構成されたメモリ１１と、抵抗溶接装置１の各部との接続に用いるＩ／Ｏインターフェース（図示せず）とを有している。そして、制御部８には、可動電極駆動手段７、操作手段１２、操作パネル１３および溶接電源３などが電気的に接続されている。
【００２８】
前記操作手段１２は、可動電極駆動手段７の動作を指示する信号を送出するためのものである。この操作手段１２としては、操作者による足踏み操作が可能な２段式足踏みスイッチや、操作者の手による操作が可能な操作スイッチなどが用いられる。なお、操作スイッチを用いる場合には、操作スイッチを操作パネル１３に配置してもよい。
【００２９】
前記操作パネル１３は、少なくとも装置の動作状況や可動電極５の動作設定および動作状況の表示などに用いられるものであり、入力手段、表示手段および制御電源スイッチ、非常停止スイッチなどの各種のスイッチ類が配設されている。そして、入力手段としては、エンコーダと押しボタンスイッチの機能を兼ね備えたジョグ、あるいは０〜９の数値キーと、＋，−などの各種の記号キーを組み合わせた入力キーなどが用いられている。さらに、表示手段としては、オン、オフおよび点滅可能なＬＥＤなどからなる複数の表示灯あるいは液晶表示パネルなどが用いられる。
【００３０】
前記制御部８のメモリ１１は、各種の制御プログラムおよび各種の接合データを記憶するためのものであり、メモリ１１には、少なくとも制御電源投入時のイニシャライズ動作を行うのに必要なプログラム、可動電極５の動作条件を設定するのに必要なプログラム、前述した可動電極制御方法を実行するのに必要なプログラムなどが記憶されている。
【００３１】
なお、外部記憶装置を設け、この外部記憶装置に各種の接合データを記憶するように構成してもよい。
【００３２】
前記可動電極５の動作条件の設定値としては、可動電極５を原点位置からワークＷの接合部ＷＰから離間した始点位置に位置させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度、可動電極５を始点位置からワークＷの接合部ＷＰに所定の加圧力をもって当接した接合位置の手前に設けられた一時停止位置に位置させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度、可動電極５をワークＷの接合部ＷＰに所定の加圧力をもって当接した接合位置に位置させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度、可動電極５によるワークＷの加圧力、可動電極５によってワークＷの接合部ＷＰを所定の加圧力で保持する保持時間、接合たる溶接を終了した後の可動電極５を接合位置から一時停止位置を間において始点位置へ移動させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度などを例示できる。
【００３３】
他方の溶接電源３は、ワークＷの接合たる溶接に必要な電流である溶接電流を固定電極４と可動電極５との間に接合部ＷＰを介して供給するためのものであり、単相交流式、トランジスタ式、コンデンサ式あるいはインバータ式など、必要に応じていずれの溶接電源を用いてもよい。本実施形態では所定の電流値を得るための変圧器１４を有しているが、トランジスタ式溶接電源を使用する場合は、この変圧器１４は不要である。この変圧器１４には一対の出力端が設けられており、一方の出力端には固定電極４が電気的に接続されており、他方の出力端には可動電極５が電気的に接続されている。また、溶接電源３には、接合部ＷＰに応じた通電条件を設定して通電データとして記憶することができるように形成されており、前記制御部８から送出されるスタート信号などの制御指令に基づいて、選択された通電データに基づいた通電条件で、所定の電流値の電流を所定のタイミングで所定の時間だけ通電することができるように形成されている。なお、通電データを制御部８のメモリ１１あるいは外部記憶装置に記憶するようにしてもよい。
【００３４】
前記固定電極４および可動電極５の配置としては、設計コンセプトなどの必要に応じて可動電極５の移動方向を例えば水平方向などの任意の方向とするように構成できる。そして、固定電極４あるいは可動電極５の数を２以上の複数としてもよい。
【００３５】
つぎに、前述した実施形態の抵抗溶接装置１における可動電極制御方法について、固定電極４および可動電極５からなる２つの電極によって、厚さの異なる２個所の接合部ＷＰを有するワークＷの接合を行う場合を例示して具体的に説明する。
【００３６】
図３はワークの接合例を電極とともに示す要部の概略斜視図である。
【００３７】
図３に示すように、ワークＷＡは、図３下方に示すほぼ平板状に形成された第１部品ＷＡａと、第１部品ＷＡａの上面の左側に接合されるほぼ平帯状に形成された第２部品ＷＡｂと、第１部品ＷＡａの上面の右側に接合されるほぼ平帯状に形成された第３部品ＷＡｃとにより形成されている。また、第１部品ＷＡａの上面に接合される第２および第３部品ＷＡｂ，ＷＡｃは、ともに同一素材により形成されているとともに、第２部品ＷＡｂの厚さが第３部品ＷＡｃの厚さより薄く形成されている。そして、固定電極４および可動電極５による接合は、図３の実線で示す固定電極４および可動電極５による第１部品ＷＡａと第２部品ＷＡｂとが重なった第１接合部ＷＰＡ１と、図３の破線で示す固定電極４および可動電極５による第１部品ＷＡａと第３部品ＷＡｃとが重なった第２接合部ＷＰＡ２との２個所が、人手によるワークＷＡの操作によってこの順に行われるようになっている。
【００３８】
前記ワークＷＡを用いた場合における可動電極制御方法は、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、第１接合部ＷＰＡ１を特定可能な識別値としての条件番号、例えば「０１」を表示する。その後、入力手段を操作して第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定を行う。ここで得られた第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定値と、第１接合部ＷＰＡ１を特定可能な識別値としての条件番号「０１」とは、制御部８により、第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の設定値と「０１」とを対とした動作データとしてメモリ１１に記憶する。なお、外部記憶装置を設け、この外部記憶装置に動作データを記憶してもよい。
【００３９】
ついで、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、第２接合部ＷＰＡ２を特定可能な識別値としての条件番号、例えば「０２」を表示する。その後、入力手段を操作して第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定を行う。ここで得られた第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定値と、第２接合部ＷＰＡ２を特定可能な識別値としての条件番号「０２」とは、制御部８により、第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の設定値と「０２」とを対とした動作データとしてメモリ１１に記憶する。
【００４０】
すなわち、可動電極５の動作条件を各接合部ＷＰＡ１，ＷＰＡ２毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに各接合部ＷＰＡ１，ＷＰＡ２を特定可能な識別値である条件番号を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶する。
【００４１】
なお、溶接電源３側で設定される通電条件の通電データを動作データと対としてメモリ１１に記憶することが、条件番号に基づいて可動電極５の動作条件と通電条件とをセットにして切換制御することができるという意味で好ましい。
【００４２】
ついで、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ１」を表示する。その後、入力手段を操作して条件番号を接合順、例えば「０１」、「０２」の順に設定・入力することで動作パターンを形成し、メモリ１１に記憶する。
【００４３】
これにより、メモリ１１に記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることができる。その結果、可動電極５の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを容易かつ確実に形成できる。
【００４４】
ついで、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、動作パターンの設定番号「Ｓ１」を表示する。この状態で、人手による操作をもってワークＷＡの第１接合部ＷＰＡ１の下面を固定電極４上に載置し、操作手段１２をオン操作する。
【００４５】
すると、可動電極５の動作条件が条件番号「０１」となり、第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定値がメモリ１１から呼び出され、この設定値に基づいて、可動電極駆動手段７が駆動し、可動電極５は、第１接合部ＷＰＡ１に接するまで降下する。この時、可動電極駆動手段７は、可動電極５による第１接合部ＷＰＡ１への加圧力が設定値に到達するまで駆動する。
【００４６】
ついで、可動電極５による第１接合部ＷＰＡ１への加圧力が設定値に到達すると可動電極駆動手段７が停止し、制御部８は溶接電源３に第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な溶接電流の通電を指示する制御指令であるスタート信号を送出する。
【００４７】
ついで、溶接スタート信号を受けた溶接電源３は、第１接合部ＷＰＡ１の溶接に必要な通電条件による通電を開始する。そして、通電が終了すると溶接が終了し、所定の保持時間が経過した後、可動電極駆動手段７が駆動し、可動電極５は始点に向かって上昇を開始する。
【００４８】
ついで、可動電極５が始点位置に復帰すると、可動電極５の動作条件が条件番号「０２」となり、第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の動作条件に切り替わる。この時、溶接電源３における通電条件も第２接合部ＷＰＡ２の溶接に必要な通電条件に切り替わる。
【００４９】
この状態で、人手による操作をもってワークＷＡを移動することで、ワークＷＡの第２接合部ＷＰＡ２の下面を図３の破線にて示す固定電極４上に載置し、操作手段１２をオン操作する。すると、前述した第１接合部ＷＰＡ１の接合動作と同様の接合動作が実行される。そして、第２接合部ＷＰＡ２の接合が終了し、可動電極５が始点位置に復帰すると、可動電極５の動作条件が条件番号「０１」となり、第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件に切り替わる。これによりつぎのワークＷＡの接合が可能になる。
【００５０】
このように、動作パターンの設定番号「Ｓ１」は、動作条件の目次の機能をもっており、制御部８は、動作パターンの設定番号「Ｓ１」に基づいて、予め設定された可動電極５の動作条件を予め設定された順序（「０１」→「０２」）で呼び出すことができるようになっている。また、接合部ＷＰを特定可能な識別値としての条件番号「０１」、「０２」は、動作データとして条件番号「０１」、「０２」と対になって記憶されている可動電極５の動作条件の設置値を呼び出すための鍵の機能をもっており、制御部８は、各条件番号「０１」、「０２」に応じた可動電極５の動作条件の設定値を呼び出して可動電極５の動作を制御するようになっている。
【００５１】
したがって、可動電極５の動作条件を接合部ＷＰ毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極５の動作を接合部ＷＰ毎に自動的に切り換えることができる。
【００５２】
なお、可動電極５の動作条件を切り換えるタイミングとしては、保持時間が経過した後や、可動電極５が復路の一時停止位置に戻った時などの、溶接電流の通電が終了してから、可動電極５が接合部ＷＰから離間して始点位置に復帰するまでの任意のタイミングで行うことができる。
【００５３】
また、３以上の複数の接合部ＷＰを一つの動作パターンに設定することができる。
【００５４】
図４はワークの他の接合例を示すものであり、この接合例におけるワークＷＢは、図４（ａ）で示されるように、ほぼ長方体状に形成された第１部品ＷＢａと、第１部品ＷＢａの図４（ａ）の上面に接合されるほぼ平帯状に形成された第２部品ＷＢｂと、第１部品ＷＢａの図４（ａ）の右側面に接合されるほぼ平帯状に形成された第３部品ＷＢｃとにより形成されている。また、第２および第３部品ＷＢｂ，ＷＢｃは、同一素材により同一厚さに形成されている。さらに、本接合例のワークＷＢの接合は、相互に平行に配設された２本の可動電極５Ｂを用いて行われている。
【００５５】
このように、第１部品ＷＢａに対して接合させる第２および第３部品ＷＢｂ，ＷＢｃが同一で、図４（ａ）に示す第１部品ＷＢａと第２部品ＷＢｂとの接合が行われる第１接合部ＷＰＢ１における可動電極５Ｂの高さ位置と、図４（ｂ）に示す第１部品ＷＢａと第３部品ＷＢｃとの接合が行われる第２接合部ＷＰＢ２における可動電極５Ｂの高さ位置とが異なる場合には、通電条件をかえる必要はなく、各接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２毎に可動電極５Ｂの駆動条件のみを切り換えるようにすればよい。
【００５６】
したがって、第１接合部ＷＰＢ１における可動電極５Ｂの動作条件を、例えば条件番号「２１」とし、第２接合部ＷＰＢ２における可動電極５Ｂの動作条件を、例えば条件番号「２２」とし、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ２」に、条件番号を接合順、例えば「２１」、「２２」の順に設定・入力することで図４（ａ）に示す第１接合部ＷＰＢ１の溶接と、図４（ｂ）に示す第２接合部ＷＰＢ２の溶接とをこの順に行う動作パターンを形成し、メモリ１１に記憶する。そして、接合動作を実行するときに、可動電極５Ｂの動作条件を、ワークＷＢ毎に「２１」→「２２」の順に切り換えることにより、可動電極５Ｂの動作を各ワークＷＢの各接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２毎に自動的に切り換えることが容易かつ確実にできる。このことは、従来の接合個所がかわる毎に、操作者が接合部に加える加圧力の設定、すなわち可動電極５Ｂの動作条件の設定値を変更するという手間の係る動作を行う必要がないので、操作者の負担の低減および生産性の向上を図ることができる。
【００５７】
図５はワークのさらに他の接合例を電極とともに示す要部の概略斜視図である。この接合例のワークＷＣは、図５（ａ）で示されるように、ほぼ長方体状に形成された第１部品ＷＣａと、第１部品ＷＣ右側に接合されるほぼ平帯状に形成された第２部品ＷＣｂと、第１部品ＷＣａの左側に接合されるほぼ平帯状に形成された第３部品ＷＣｃと、第１部品ＷＣａの左側面に接合されるほぼ平帯状に形成された第４部品ＷＣｄとにより形成されている。また、第２および第３部品ＷＣｂ，ＷＣｃは、同一素材により同一厚さに形成されており、第４部品ＷＣｄは、第２および第３部品ＷＣｂ，ＷＣｃと同一素材であるが異なる厚さに形成されている。さらに、本実施例のワークＷＣの接合は、相互に平行に配設された２本の可動電極５Ｃを用いて行われている。
【００５８】
したがって、図５（ａ）に示す第１部品ＷＣａと第２部品ＷＣｂとの第１接合部ＷＰＣ１における可動電極５Ｃの高さ位置と、図５（ｂ）に示す第１部品ＷＣａと第３部品ＷＣｃとの第２接合部ＷＰＣ２における可動電極５Ｃの高さ位置とが同一であるが、図５（ｃ）に示す第１部品ＷＣａと第４部品ＷＣｄとの第３接合部ＷＰＣ３における可動電極５Ｃの高さ位置は前記２個所の接合部ＷＰＣ１，ＷＰＣ２と異なる。このような場合には、第１および第２接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２は同一の可動電極５Ｃの駆動条件および通電条件で接合を行い、第３接合部ＷＰＢ３の可動電極５Ｃの駆動条件および通電条件は他の条件に切り換えて接合をするようにすればよい。
【００５９】
したがって、第１接合部ＷＰＣ１における可動電極５Ｃの動作条件を、例えば条件番号「３１」とし、第２接合部ＷＰＣ２における可動電極５Ｃの動作条件を、例えば条件番号「３２」とし、第３接合部ＷＰＣ３における可動電極５Ｃの動作条件を、例えば条件番号「３３」とし、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ３」に、条件番号を接合順、例えば「３１」、「３２」、「３３」の順に設定・入力することで図５（ａ）に示す第１接合部ＷＰＣ１の溶接と、図５（ｂ）に示す第２接合部ＷＰＣ２の溶接と、図５（ｃ）に示す第３接合部ＷＰＣ３の溶接とをこの順に行う動作パターンを形成し、メモリ１１に記憶する。そして、接合動作を実行するときに、可動電極５Ｃの動作条件を、ワークＷＣ毎に、「３１」→「３２」→「３３」の順に切り換えることにより、可動電極５Ｃの動作および通電条件を各ワークＷＣの接合部ＷＰＣ１，ＷＰＣ２，ＷＰＣ３毎に自動的に切り換えることが容易かつ確実にできる。
【００６０】
なお、第１および第２接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２は、可動電極５Ｃの駆動条件および通電条件が同一なので、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ３」に、条件番号を接合順、例えば「３１」、「３１」、「３３」の順に設定・入力することで動作パターンを形成したり、カウンタを用いて「３１」を２回繰り返した後で「３３」となるように設定することで動作パターンを形成したりすることができる。
【００６１】
なお、本発明の可動電極制御方法を適用する接合装置としては、可動電極としての加熱チップにより、ワークの接合部をハンダ付けするリフローソルダリング装置が例示できる。この場合の可動電極たる加熱チップとしては、上部がスリットあるいは絶縁部材によって左右に区分されており、それぞれの上部には、電源装置からの電力が供給される構成のものが一般的に用いられる。
【００６２】
また、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。例えば、回転（ローラ）電極を用いたシーム溶接にも本発明を適用することが可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の接合装置の可動電極制御方法によれば、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る接合装置の可動電極制御方法の実施形態の要部を示すフローチャート
【図２】 本発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置の実施形態の要部を示すブロック図
【図３】 本発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置により接合されるワークの接合例を電極とともに示す要部の概略斜視図
【図４】 発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置により接合されるワークの他の接合例であり、（ａ）は第１接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図、（ｂ）は第２接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図
【図５】 発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置により接合されるワークのさらに他の接合例であり、（ａ）は第１接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図、（ｂ）は第２接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図、（ｃ）は第３接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図
【符号の説明】
１ 抵抗溶接装置
２ ヘッド本体
３ 溶接電源
４ 固定電極
５、５Ｂ、５Ｃ 可動電極
６ 可動電極移動手段
７ 可動電極駆動手段
８ 制御部
９ 加圧手段
１０ ＣＰＵ
１１ メモリ
１２ 操作手段
１３ 操作パネル
１４ 変圧器
Ｗ、ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ ワーク
ＷＡａ、ＷＢａ、ＷＣａ 第１部品
ＷＡｂ、ＷＢｂ、ＷＣｂ 第２部品
ＷＡｃ、ＷＢｃ、ＷＣｃ 第３部品
ＷＣｄ 第４部品
ＷＰ 接合部
ＷＰＡ１、ＷＰＢ１、ＷＰＣ１ 第１接合部
ＷＰＡ２、ＷＰＢ２、ＷＰＣ２ 第２接合部
ＷＰＣ３ 第３接合部
【発明の属する技術分野】
本発明は、人手による被接合材の操作が行われるとともに、可動電極により被接合材の接合部を加圧した状態で接合を行うことのできる接合装置の可動電極制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から加圧状態で被接合材である部品の接合を行うことのできる接合装置が知られている。このような接合装置としては、スポット溶接（点溶接）およびシーム溶接（縫合わせ溶接）などに用いられる抵抗溶接装置、リフローソルダリング装置などがある。
【０００３】
一方の抵抗溶接装置は、例えば、小型の電子機器の部品、詳しくは小型の組み電池における板厚０．１５ｍｍ程度のタブによる複数の電池の電極間の接合、小さいモータやコイル巻き線の接合など小型の電子部品に代表される小物部品の接合に用いられているものであり、接合する金属からなる部品を重ね合わせたりあるいは突き合わせたりさせ、その接合部に単数あるいは複数の可動電極を所定の加圧力をもって当接させて可動電極と固定電極との間、あるいは複数の可動電極の相互間に通電することにより、接合部に電流（溶接電流）を流し、そのとき得られる抵抗発熱を利用して接合部を溶融・加圧し接合するようにされている。
【０００４】
他方のリフローソルダリング装置は、例えば、携帯電話などの小型の電子機器に使用されるＩＣリードやＬＣＤのフラットケーブルの基板への電気的な接続に用いられているものであり、電子部品の端子をプリント基板の対応するランドに合わせ、その上から加圧ヘッドとしての加熱チップ（可動電極）を所定の加圧力をもって当接させてランド上のハンダを溶融させることにより、端子とランドとがハンダ付けされ、両者が電気的かつ物理的に接合するようにされている。
【０００５】
このような接合装置においては、電極（可動電極）を接合部に当接させる際の加圧力が重要になる。すなわち、加圧力が大きすぎると、接合部が位置ずれを生じたり、接合部が凹んだり、甚だしくは接合部に孔があくという不都合を生じる。したがって、所定の加圧力を接合部に正しく加えることのできる技術が必要とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の接合装置は、大量生産を行う場合には、被接合材であるワークに応じた専用設計の専用機を用いることができるため何ら問題は生じないものの、多品種少量生産やライフサイクルの短い製品の接合を行う場合には、人手によるワークの操作が行われる汎用性のある一般的な設計仕様の小型で安価なものが用いられている。
【０００７】
しかしながら、従来の人手によるワークの操作が行われる接合装置においては、接合に供するワークに素材あるいは接合部の厚さが異なる複数個所の接合部がある場合には、接合個所がかわる毎に、操作者が接合部に加える加圧力の設定、すなわち可動電極の動作条件の設定値を変更しなければならず、手間がかかるという問題点があった。
【０００８】
そこで、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることのできる接合装置の可動電極制御方法が求められている。
【０００９】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることのできる接合装置の可動電極制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の接合装置の可動電極制御方法の特徴は、複数の電極のうちの少なくとも一つが可動電極であり、可動電極駆動手段により前記可動電極を移動させ、加圧手段を介して前記可動電極が被接合材の接合部を所定の加圧力で加圧するとともに、前記可動電極と他の電極との間に前記接合部を介して電流を供給し、接合を行う接合装置の可動電極制御方法において、前記可動電極の始点位置、前記可動電極による被接合材の接合部への加圧力、前記可動電極によって被接合材の接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、前記可動電極の移動速度の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、ついで記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより前記可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、その後接合動作を実行する際に、前記動作パターンに基づいて前記可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができる。
【００１１】
また、請求項２に係る本発明の接合装置の可動電極制御方法の特徴は、可動電極駆動手段により可動電極を移動させ、加圧手段を介して可動電極が被接合材の接合部を加圧するとともに、前記可動電極に電流を供給し、前記可動電極を加熱して接合を行う接合装置の可動電極制御方法において、前記可動電極の始点位置、前記可動電極による被接合材の接合部への加圧力、前記可動電極によって被接合材の接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、前記可動電極の移動速度の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、ついで記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより前記可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、その後接合動作を実行する際に、前記動作パターンに基づいて前記可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る接合装置の可動電極制御方法の実施形態の要部を示すフローチャートである。
【００１４】
本実施形態の接合装置の可動電極制御方法（以下、単に可動電極制御方法と記す）は、ワークとして可動電極の動作が異なる複数の接合部を有する場合を例示している。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の可動電極制御方法が開始されると、まず、ステップＳＴ01において、可動電極の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、つぎのステップＳＴ02に進行する。
【００１６】
ついで、ステップＳＴ02において、記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、つぎのステップＳＴ03に進行する。
【００１７】
ついで、ステップＳＴ03において、接合動作を実行する際に、動作パターンに基づいて可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御することにより、本実施形態の可動電極制御方法が終了する。
【００１８】
なお、可動電極の動作条件の設定値としては、可動電極の始点位置、可動電極によるワークの接合部の加圧力、可動電極によってワークの接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、可動電極の移動速度などを例示できる。
【００１９】
このような構成からなる本実施形態の可動電極制御方法によれば、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができる。
【００２０】
ここで、本実施形態の可動電極制御方法を適用した接合装置の実施形態について説明する。
【００２１】
図２は本発明に係る可動電極制御方法が適用される接合装置の実施形態を示すものである。本実施形態の接合装置は、被接合材としての小物の部品たるワークの接合部に低加圧力を付与して接合を行うものであり、２つの電極のうちの一方を固定電極、他方を可動電極とし、ワークの操作が人手によって行われる抵抗溶接装置を例示している。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態の可動電極制御方法が適用される接合装置としての抵抗溶接装置１は、ヘッド本体２と溶接電源３とを有している。
【００２３】
一方のヘッド本体２には、少なくとも固定電極４と、可動電極５と、可動電極移動手段６と、可動電極駆動手段７と、制御部８とが配設されている。
【００２４】
前記固定電極４と可動電極５とは、被接合材としての小物の部品の部品たるワークＷの接合部ＷＰの接合たる溶接に必要な電流（溶接電流）を流すための導体であり、それぞれの先端が相互に対向するように配置されている。
【００２５】
前記可動電極移動手段６は、前記可動電極５をワークＷの接合部ＷＰに対して接離動作させるためのものであり、可動電極５を固定電極４に対して接離動作させることができるようになっている。また、可動電極移動手段６には、可動電極５によりワークＷの接合部ＷＰを所定の加圧力で加圧する加圧手段９が配設されており、可動電極５は加圧手段９を介して可動電極移動手段６に接続されている。なお、加圧手段９としては、弾性部材、例えば加圧ばねが一般的に用いられている。また、加圧手段９には、可動電極５による加圧力が所定の値に達したタイミングを検出するマイクロスイッチなどからなる設定加圧力検出センサを設けたり、加圧力を直接かつリアルタイムで検出することのできるロードセルなどからなる加圧力検出センサを設けることが、ワークＷの種類にかかわりなく可動電極５による加圧力を確実かつ微細に制御することが容易にできるという意味で好ましい。
【００２６】
前記可動電極駆動手段７は、可動電極移動手段６を駆動するためのものである。この可動電極駆動手段７は制御部８に電気的に接続されており、制御部８から送出される制御指令によって所定のタイミングで駆動されるようになっている。また、可動電極駆動手段７としては、モータ、詳しくは電気式サーボモータが可動電極５をワークＷの接合部ＷＰに対してソフトに当接させることができ、しかも可動電極５の移動方向を動作の途中で変更することが容易にできるなどの理由により好ましい。
【００２７】
前記制御部８は、ＣＰＵ１０と、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより構成されたメモリ１１と、抵抗溶接装置１の各部との接続に用いるＩ／Ｏインターフェース（図示せず）とを有している。そして、制御部８には、可動電極駆動手段７、操作手段１２、操作パネル１３および溶接電源３などが電気的に接続されている。
【００２８】
前記操作手段１２は、可動電極駆動手段７の動作を指示する信号を送出するためのものである。この操作手段１２としては、操作者による足踏み操作が可能な２段式足踏みスイッチや、操作者の手による操作が可能な操作スイッチなどが用いられる。なお、操作スイッチを用いる場合には、操作スイッチを操作パネル１３に配置してもよい。
【００２９】
前記操作パネル１３は、少なくとも装置の動作状況や可動電極５の動作設定および動作状況の表示などに用いられるものであり、入力手段、表示手段および制御電源スイッチ、非常停止スイッチなどの各種のスイッチ類が配設されている。そして、入力手段としては、エンコーダと押しボタンスイッチの機能を兼ね備えたジョグ、あるいは０〜９の数値キーと、＋，−などの各種の記号キーを組み合わせた入力キーなどが用いられている。さらに、表示手段としては、オン、オフおよび点滅可能なＬＥＤなどからなる複数の表示灯あるいは液晶表示パネルなどが用いられる。
【００３０】
前記制御部８のメモリ１１は、各種の制御プログラムおよび各種の接合データを記憶するためのものであり、メモリ１１には、少なくとも制御電源投入時のイニシャライズ動作を行うのに必要なプログラム、可動電極５の動作条件を設定するのに必要なプログラム、前述した可動電極制御方法を実行するのに必要なプログラムなどが記憶されている。
【００３１】
なお、外部記憶装置を設け、この外部記憶装置に各種の接合データを記憶するように構成してもよい。
【００３２】
前記可動電極５の動作条件の設定値としては、可動電極５を原点位置からワークＷの接合部ＷＰから離間した始点位置に位置させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度、可動電極５を始点位置からワークＷの接合部ＷＰに所定の加圧力をもって当接した接合位置の手前に設けられた一時停止位置に位置させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度、可動電極５をワークＷの接合部ＷＰに所定の加圧力をもって当接した接合位置に位置させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度、可動電極５によるワークＷの加圧力、可動電極５によってワークＷの接合部ＷＰを所定の加圧力で保持する保持時間、接合たる溶接を終了した後の可動電極５を接合位置から一時停止位置を間において始点位置へ移動させるために必要な可動電極駆動手段７の駆動量および駆動速度などを例示できる。
【００３３】
他方の溶接電源３は、ワークＷの接合たる溶接に必要な電流である溶接電流を固定電極４と可動電極５との間に接合部ＷＰを介して供給するためのものであり、単相交流式、トランジスタ式、コンデンサ式あるいはインバータ式など、必要に応じていずれの溶接電源を用いてもよい。本実施形態では所定の電流値を得るための変圧器１４を有しているが、トランジスタ式溶接電源を使用する場合は、この変圧器１４は不要である。この変圧器１４には一対の出力端が設けられており、一方の出力端には固定電極４が電気的に接続されており、他方の出力端には可動電極５が電気的に接続されている。また、溶接電源３には、接合部ＷＰに応じた通電条件を設定して通電データとして記憶することができるように形成されており、前記制御部８から送出されるスタート信号などの制御指令に基づいて、選択された通電データに基づいた通電条件で、所定の電流値の電流を所定のタイミングで所定の時間だけ通電することができるように形成されている。なお、通電データを制御部８のメモリ１１あるいは外部記憶装置に記憶するようにしてもよい。
【００３４】
前記固定電極４および可動電極５の配置としては、設計コンセプトなどの必要に応じて可動電極５の移動方向を例えば水平方向などの任意の方向とするように構成できる。そして、固定電極４あるいは可動電極５の数を２以上の複数としてもよい。
【００３５】
つぎに、前述した実施形態の抵抗溶接装置１における可動電極制御方法について、固定電極４および可動電極５からなる２つの電極によって、厚さの異なる２個所の接合部ＷＰを有するワークＷの接合を行う場合を例示して具体的に説明する。
【００３６】
図３はワークの接合例を電極とともに示す要部の概略斜視図である。
【００３７】
図３に示すように、ワークＷＡは、図３下方に示すほぼ平板状に形成された第１部品ＷＡａと、第１部品ＷＡａの上面の左側に接合されるほぼ平帯状に形成された第２部品ＷＡｂと、第１部品ＷＡａの上面の右側に接合されるほぼ平帯状に形成された第３部品ＷＡｃとにより形成されている。また、第１部品ＷＡａの上面に接合される第２および第３部品ＷＡｂ，ＷＡｃは、ともに同一素材により形成されているとともに、第２部品ＷＡｂの厚さが第３部品ＷＡｃの厚さより薄く形成されている。そして、固定電極４および可動電極５による接合は、図３の実線で示す固定電極４および可動電極５による第１部品ＷＡａと第２部品ＷＡｂとが重なった第１接合部ＷＰＡ１と、図３の破線で示す固定電極４および可動電極５による第１部品ＷＡａと第３部品ＷＡｃとが重なった第２接合部ＷＰＡ２との２個所が、人手によるワークＷＡの操作によってこの順に行われるようになっている。
【００３８】
前記ワークＷＡを用いた場合における可動電極制御方法は、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、第１接合部ＷＰＡ１を特定可能な識別値としての条件番号、例えば「０１」を表示する。その後、入力手段を操作して第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定を行う。ここで得られた第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定値と、第１接合部ＷＰＡ１を特定可能な識別値としての条件番号「０１」とは、制御部８により、第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の設定値と「０１」とを対とした動作データとしてメモリ１１に記憶する。なお、外部記憶装置を設け、この外部記憶装置に動作データを記憶してもよい。
【００３９】
ついで、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、第２接合部ＷＰＡ２を特定可能な識別値としての条件番号、例えば「０２」を表示する。その後、入力手段を操作して第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定を行う。ここで得られた第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定値と、第２接合部ＷＰＡ２を特定可能な識別値としての条件番号「０２」とは、制御部８により、第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の設定値と「０２」とを対とした動作データとしてメモリ１１に記憶する。
【００４０】
すなわち、可動電極５の動作条件を各接合部ＷＰＡ１，ＷＰＡ２毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに各接合部ＷＰＡ１，ＷＰＡ２を特定可能な識別値である条件番号を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶する。
【００４１】
なお、溶接電源３側で設定される通電条件の通電データを動作データと対としてメモリ１１に記憶することが、条件番号に基づいて可動電極５の動作条件と通電条件とをセットにして切換制御することができるという意味で好ましい。
【００４２】
ついで、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ１」を表示する。その後、入力手段を操作して条件番号を接合順、例えば「０１」、「０２」の順に設定・入力することで動作パターンを形成し、メモリ１１に記憶する。
【００４３】
これにより、メモリ１１に記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることができる。その結果、可動電極５の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを容易かつ確実に形成できる。
【００４４】
ついで、入力手段を操作して操作パネル１３の表示部に、動作パターンの設定番号「Ｓ１」を表示する。この状態で、人手による操作をもってワークＷＡの第１接合部ＷＰＡ１の下面を固定電極４上に載置し、操作手段１２をオン操作する。
【００４５】
すると、可動電極５の動作条件が条件番号「０１」となり、第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件の設定値がメモリ１１から呼び出され、この設定値に基づいて、可動電極駆動手段７が駆動し、可動電極５は、第１接合部ＷＰＡ１に接するまで降下する。この時、可動電極駆動手段７は、可動電極５による第１接合部ＷＰＡ１への加圧力が設定値に到達するまで駆動する。
【００４６】
ついで、可動電極５による第１接合部ＷＰＡ１への加圧力が設定値に到達すると可動電極駆動手段７が停止し、制御部８は溶接電源３に第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な溶接電流の通電を指示する制御指令であるスタート信号を送出する。
【００４７】
ついで、溶接スタート信号を受けた溶接電源３は、第１接合部ＷＰＡ１の溶接に必要な通電条件による通電を開始する。そして、通電が終了すると溶接が終了し、所定の保持時間が経過した後、可動電極駆動手段７が駆動し、可動電極５は始点に向かって上昇を開始する。
【００４８】
ついで、可動電極５が始点位置に復帰すると、可動電極５の動作条件が条件番号「０２」となり、第２接合部ＷＰＡ２の接合に必要な可動電極５の動作条件に切り替わる。この時、溶接電源３における通電条件も第２接合部ＷＰＡ２の溶接に必要な通電条件に切り替わる。
【００４９】
この状態で、人手による操作をもってワークＷＡを移動することで、ワークＷＡの第２接合部ＷＰＡ２の下面を図３の破線にて示す固定電極４上に載置し、操作手段１２をオン操作する。すると、前述した第１接合部ＷＰＡ１の接合動作と同様の接合動作が実行される。そして、第２接合部ＷＰＡ２の接合が終了し、可動電極５が始点位置に復帰すると、可動電極５の動作条件が条件番号「０１」となり、第１接合部ＷＰＡ１の接合に必要な可動電極５の動作条件に切り替わる。これによりつぎのワークＷＡの接合が可能になる。
【００５０】
このように、動作パターンの設定番号「Ｓ１」は、動作条件の目次の機能をもっており、制御部８は、動作パターンの設定番号「Ｓ１」に基づいて、予め設定された可動電極５の動作条件を予め設定された順序（「０１」→「０２」）で呼び出すことができるようになっている。また、接合部ＷＰを特定可能な識別値としての条件番号「０１」、「０２」は、動作データとして条件番号「０１」、「０２」と対になって記憶されている可動電極５の動作条件の設置値を呼び出すための鍵の機能をもっており、制御部８は、各条件番号「０１」、「０２」に応じた可動電極５の動作条件の設定値を呼び出して可動電極５の動作を制御するようになっている。
【００５１】
したがって、可動電極５の動作条件を接合部ＷＰ毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極５の動作を接合部ＷＰ毎に自動的に切り換えることができる。
【００５２】
なお、可動電極５の動作条件を切り換えるタイミングとしては、保持時間が経過した後や、可動電極５が復路の一時停止位置に戻った時などの、溶接電流の通電が終了してから、可動電極５が接合部ＷＰから離間して始点位置に復帰するまでの任意のタイミングで行うことができる。
【００５３】
また、３以上の複数の接合部ＷＰを一つの動作パターンに設定することができる。
【００５４】
図４はワークの他の接合例を示すものであり、この接合例におけるワークＷＢは、図４（ａ）で示されるように、ほぼ長方体状に形成された第１部品ＷＢａと、第１部品ＷＢａの図４（ａ）の上面に接合されるほぼ平帯状に形成された第２部品ＷＢｂと、第１部品ＷＢａの図４（ａ）の右側面に接合されるほぼ平帯状に形成された第３部品ＷＢｃとにより形成されている。また、第２および第３部品ＷＢｂ，ＷＢｃは、同一素材により同一厚さに形成されている。さらに、本接合例のワークＷＢの接合は、相互に平行に配設された２本の可動電極５Ｂを用いて行われている。
【００５５】
このように、第１部品ＷＢａに対して接合させる第２および第３部品ＷＢｂ，ＷＢｃが同一で、図４（ａ）に示す第１部品ＷＢａと第２部品ＷＢｂとの接合が行われる第１接合部ＷＰＢ１における可動電極５Ｂの高さ位置と、図４（ｂ）に示す第１部品ＷＢａと第３部品ＷＢｃとの接合が行われる第２接合部ＷＰＢ２における可動電極５Ｂの高さ位置とが異なる場合には、通電条件をかえる必要はなく、各接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２毎に可動電極５Ｂの駆動条件のみを切り換えるようにすればよい。
【００５６】
したがって、第１接合部ＷＰＢ１における可動電極５Ｂの動作条件を、例えば条件番号「２１」とし、第２接合部ＷＰＢ２における可動電極５Ｂの動作条件を、例えば条件番号「２２」とし、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ２」に、条件番号を接合順、例えば「２１」、「２２」の順に設定・入力することで図４（ａ）に示す第１接合部ＷＰＢ１の溶接と、図４（ｂ）に示す第２接合部ＷＰＢ２の溶接とをこの順に行う動作パターンを形成し、メモリ１１に記憶する。そして、接合動作を実行するときに、可動電極５Ｂの動作条件を、ワークＷＢ毎に「２１」→「２２」の順に切り換えることにより、可動電極５Ｂの動作を各ワークＷＢの各接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２毎に自動的に切り換えることが容易かつ確実にできる。このことは、従来の接合個所がかわる毎に、操作者が接合部に加える加圧力の設定、すなわち可動電極５Ｂの動作条件の設定値を変更するという手間の係る動作を行う必要がないので、操作者の負担の低減および生産性の向上を図ることができる。
【００５７】
図５はワークのさらに他の接合例を電極とともに示す要部の概略斜視図である。この接合例のワークＷＣは、図５（ａ）で示されるように、ほぼ長方体状に形成された第１部品ＷＣａと、第１部品ＷＣ右側に接合されるほぼ平帯状に形成された第２部品ＷＣｂと、第１部品ＷＣａの左側に接合されるほぼ平帯状に形成された第３部品ＷＣｃと、第１部品ＷＣａの左側面に接合されるほぼ平帯状に形成された第４部品ＷＣｄとにより形成されている。また、第２および第３部品ＷＣｂ，ＷＣｃは、同一素材により同一厚さに形成されており、第４部品ＷＣｄは、第２および第３部品ＷＣｂ，ＷＣｃと同一素材であるが異なる厚さに形成されている。さらに、本実施例のワークＷＣの接合は、相互に平行に配設された２本の可動電極５Ｃを用いて行われている。
【００５８】
したがって、図５（ａ）に示す第１部品ＷＣａと第２部品ＷＣｂとの第１接合部ＷＰＣ１における可動電極５Ｃの高さ位置と、図５（ｂ）に示す第１部品ＷＣａと第３部品ＷＣｃとの第２接合部ＷＰＣ２における可動電極５Ｃの高さ位置とが同一であるが、図５（ｃ）に示す第１部品ＷＣａと第４部品ＷＣｄとの第３接合部ＷＰＣ３における可動電極５Ｃの高さ位置は前記２個所の接合部ＷＰＣ１，ＷＰＣ２と異なる。このような場合には、第１および第２接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２は同一の可動電極５Ｃの駆動条件および通電条件で接合を行い、第３接合部ＷＰＢ３の可動電極５Ｃの駆動条件および通電条件は他の条件に切り換えて接合をするようにすればよい。
【００５９】
したがって、第１接合部ＷＰＣ１における可動電極５Ｃの動作条件を、例えば条件番号「３１」とし、第２接合部ＷＰＣ２における可動電極５Ｃの動作条件を、例えば条件番号「３２」とし、第３接合部ＷＰＣ３における可動電極５Ｃの動作条件を、例えば条件番号「３３」とし、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ３」に、条件番号を接合順、例えば「３１」、「３２」、「３３」の順に設定・入力することで図５（ａ）に示す第１接合部ＷＰＣ１の溶接と、図５（ｂ）に示す第２接合部ＷＰＣ２の溶接と、図５（ｃ）に示す第３接合部ＷＰＣ３の溶接とをこの順に行う動作パターンを形成し、メモリ１１に記憶する。そして、接合動作を実行するときに、可動電極５Ｃの動作条件を、ワークＷＣ毎に、「３１」→「３２」→「３３」の順に切り換えることにより、可動電極５Ｃの動作および通電条件を各ワークＷＣの接合部ＷＰＣ１，ＷＰＣ２，ＷＰＣ３毎に自動的に切り換えることが容易かつ確実にできる。
【００６０】
なお、第１および第２接合部ＷＰＢ１，ＷＰＢ２は、可動電極５Ｃの駆動条件および通電条件が同一なので、動作パターンの設定番号、例えば「Ｓ３」に、条件番号を接合順、例えば「３１」、「３１」、「３３」の順に設定・入力することで動作パターンを形成したり、カウンタを用いて「３１」を２回繰り返した後で「３３」となるように設定することで動作パターンを形成したりすることができる。
【００６１】
なお、本発明の可動電極制御方法を適用する接合装置としては、可動電極としての加熱チップにより、ワークの接合部をハンダ付けするリフローソルダリング装置が例示できる。この場合の可動電極たる加熱チップとしては、上部がスリットあるいは絶縁部材によって左右に区分されており、それぞれの上部には、電源装置からの電力が供給される構成のものが一般的に用いられる。
【００６２】
また、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。例えば、回転（ローラ）電極を用いたシーム溶接にも本発明を適用することが可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の接合装置の可動電極制御方法によれば、可動電極の動作条件を接合部毎に接合順に順次切換制御することができるので、可動電極の動作を接合部毎に自動的に切り換えることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る接合装置の可動電極制御方法の実施形態の要部を示すフローチャート
【図２】 本発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置の実施形態の要部を示すブロック図
【図３】 本発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置により接合されるワークの接合例を電極とともに示す要部の概略斜視図
【図４】 発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置により接合されるワークの他の接合例であり、（ａ）は第１接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図、（ｂ）は第２接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図
【図５】 発明に係る接合装置の可動電極制御方法を適用した接合装置により接合されるワークのさらに他の接合例であり、（ａ）は第１接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図、（ｂ）は第２接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図、（ｃ）は第３接合部の接合状態を電極とともに示す要部の概略斜視図
【符号の説明】
１ 抵抗溶接装置
２ ヘッド本体
３ 溶接電源
４ 固定電極
５、５Ｂ、５Ｃ 可動電極
６ 可動電極移動手段
７ 可動電極駆動手段
８ 制御部
９ 加圧手段
１０ ＣＰＵ
１１ メモリ
１２ 操作手段
１３ 操作パネル
１４ 変圧器
Ｗ、ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ ワーク
ＷＡａ、ＷＢａ、ＷＣａ 第１部品
ＷＡｂ、ＷＢｂ、ＷＣｂ 第２部品
ＷＡｃ、ＷＢｃ、ＷＣｃ 第３部品
ＷＣｄ 第４部品
ＷＰ 接合部
ＷＰＡ１、ＷＰＢ１、ＷＰＣ１ 第１接合部
ＷＰＡ２、ＷＰＢ２、ＷＰＣ２ 第２接合部
ＷＰＣ３ 第３接合部
Claims (2)
- 複数の電極のうちの少なくとも一つが可動電極であり、可動電極駆動手段により前記可動電極を移動させ、加圧手段を介して前記可動電極が被接合材の接合部を所定の加圧力で加圧するとともに、前記可動電極と他の電極との間に前記接合部を介して電流を供給し、接合を行う接合装置の可動電極制御方法において、
前記可動電極の始点位置、前記可動電極による被接合材の接合部への加圧力、前記可動電極によって被接合材の接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、前記可動電極の移動速度の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、ついで記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより前記可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、その後接合動作を実行する際に、前記動作パターンに基づいて前記可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御することを特徴とする接合装置の可動電極制御方法。 - 可動電極駆動手段により可動電極を移動させ、加圧手段を介して可動電極が被接合材の接合部を加圧するとともに、前記可動電極に電流を供給し、前記可動電極を加熱して接合を行う接合装置の可動電極制御方法において、
前記可動電極の始点位置、前記可動電極による被接合材の接合部への加圧力、前記可動電極によって被接合材の接合部を所定の加圧力で保持する保持時間、前記可動電極の移動速度の動作条件を接合部毎に設定し、得られた設定値のそれぞれに接合部を特定可能な識別値を付与して設定値と識別値とを対とした個別の動作データを形成して記憶し、ついで記憶されている各動作データの識別値を接合順に組み合わせることにより前記可動電極の動作条件の設定値を接合順に実行可能な動作パターンを形成して記憶し、その後接合動作を実行する際に、前記動作パターンに基づいて前記可動電極の動作条件を接合部毎に切換制御することを特徴とする接合装置の可動電極制御方法。
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