JP7055391B2

JP7055391B2 - Capacitor manufacturing equipment and its power supply control method

Info

Publication number: JP7055391B2
Application number: JP2019081975A
Authority: JP
Inventors: 裕二田村
Original assignee: ハイメカ株式会社
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2022-04-18
Anticipated expiration: 2039-04-23
Also published as: JP2020181841A

Description

本発明は、コンデンサの製造装置およびその電源制御方法に関する。 The present invention relates to a capacitor manufacturing apparatus and a power supply control method thereof.

電子回路に使用する部品を電子部品という。特に静電容量により電荷を蓄えたり放出したりする電子部品をコンデンサという。 Parts used in electronic circuits are called electronic parts. In particular, electronic components that store and release electric charges due to their capacitance are called capacitors.

コンデンサの例としてタンタルコンデンサを挙げると、タンタルコンデンサは、小形で寿命が長いことに加え、広い温度範囲で安定した電気特性を備えている。そのため、タンタルコンデンサは、ノートパソコン、スマートフォンなどの小型機器のみならず、ハイブリッドカーや電気自動車など各方面で使用されている。 Taking tantalum capacitors as an example of capacitors, tantalum capacitors are small and have a long life, and also have stable electrical characteristics over a wide temperature range. Therefore, tantalum capacitors are used not only in small devices such as notebook computers and smartphones, but also in various fields such as hybrid cars and electric vehicles.

タンタルコンデンサは概略、めっきしたリードフレームにコンデンサ素子を載置し、電極により溶接（スポット溶接）して形成される。タンタルコンデンサにおけるコンデンサ素子は、タンタルパウダーを加圧成形して真空中で焼結したものとされ、コンデンサ素子の一側面（前面）からはコンデンサの陽極となるワイヤが延びている。ワイヤはタンタルの粉末を焼結した素子に植接したタンタル線から形成されている。電極は、たとえば銅合金電極とされる。 A tantalum capacitor is generally formed by placing a capacitor element on a plated lead frame and welding (spot welding) with electrodes. The capacitor element in a tantalum capacitor is made by press-molding tantalum powder and sintering it in a vacuum, and a wire serving as an anode of the capacitor extends from one side surface (front surface) of the capacitor element. The wire is formed of tantalum wire planted on a device in which tantalum powder is sintered. The electrode is, for example, a copper alloy electrode.

詳細には、タンタルコンデンサのリードフレームはその中央部が櫛型やＨ字型に打ち抜かれ、打ち抜きで残存した部分はインナーリード部とされている。インナーリード部は陰極インナーリード部、陽極インナーリード部を備え、陰極インナーリード部、陽極インナーリード部は互いに対向している。陰極インナーリード部にはコンデンサ素子が載置されるとともに、陽極インナーリード部にはコンデンサ素子から延びるワイヤが接触される。 Specifically, the lead frame of the tantalum capacitor is punched in a comb shape or an H shape at the center thereof, and the remaining portion after punching is an inner lead portion. The inner lead portion includes a cathode inner lead portion and an anode inner lead portion, and the cathode inner lead portion and the anode inner lead portion face each other. A capacitor element is placed on the cathode inner lead portion, and a wire extending from the capacitor element is brought into contact with the anode inner lead portion.

陰極インナーリード部とコンデンサ素子とは、たとえば導電性接着剤で接続される。また、陽極インナーリード部とワイヤとは、電極（特に陽極）による溶接で電気的に接続される。具体的に、陽極は、陽極インナーリード部およびワイヤに対して上下（垂直）方向に作動可能とされている。そして、陽極インナーリード部の端末上にワイヤが接触し、接触したワイヤの上方からさらに陽極が接近する。接近した陽極が、陽極インナーリード部とワイヤとを加圧、溶接する。 The cathode inner lead portion and the capacitor element are connected by, for example, a conductive adhesive. Further, the anode inner lead portion and the wire are electrically connected by welding with an electrode (particularly the anode). Specifically, the anode is movable in the vertical direction with respect to the anode inner lead portion and the wire. Then, the wire comes into contact with the terminal of the anode inner lead portion, and the anode further approaches from above the contacted wire. The close anode pressurizes and welds the anode inner lead portion and the wire.

陽極インナーリード部とワイヤとの溶接において、ワイヤの太さやインナーフレームの厚みなどにより溶接の溶け込み量にばらつきが生じる場合がある。溶け込み量のばらつきが生じると、溶接強度などが安定しないおそれがある。そのため、溶接の溶け込み量のばらつきを低減させることなどを目的としたコンデンサの製造装置やその電源制御方法が従来から提案されている。
たとえば、特開昭５２－１３５０５４号公報では、電極（陽極）の電圧を検出するとともに、あらかじめ設定した基準値まで電圧が低下したときに電極への通電を遮断する端子を備えた構成が開示されている。 In welding the anode inner lead portion and the wire, the amount of penetration in the weld may vary depending on the thickness of the wire, the thickness of the inner frame, and the like. If the amount of penetration varies, the welding strength may not be stable. Therefore, a capacitor manufacturing apparatus and a power supply control method thereof have been conventionally proposed for the purpose of reducing the variation in the amount of welding penetration.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-13504 discloses a configuration including a terminal that detects the voltage of an electrode (anode) and shuts off the energization of the electrode when the voltage drops to a preset reference value. ing.

また、特開２００３－１６８６２６号公報では、ワイヤの接触する陽極インナーリード部の端末に凹部を形成し、陽極インナーリード部の凹部内にワイヤを挿入してワイヤとインナーリード部の端末とを接触させ、溶接する構成が開示されている。 Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-168626, a recess is formed in the terminal of the anode inner lead portion to which the wire contacts, and the wire is inserted into the recess of the anode inner lead portion to contact the wire and the terminal of the inner lead portion. The configuration for letting and welding is disclosed.

特開昭５２－１３５０５４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-13504 特開２００３－１６８６２６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-168626

特開昭５２－１３５０５４号公報によれば、電極が被溶接物（メタリコン）に接触した時に電極の端子が電極間の電圧の変動を検出し、あらかじめ設定した基準値まで低下したときに通電を遮断することで、一定の溶け込み量を常に得ることができる。
しかし、ワイヤなどの被溶接物の厚さにばらつきがある場合は溶接が均一とならない。また、通電を遮断した時点と、遮断により電極が実際に停止した時点とは時間差があり、この点からも溶接が必ずしも均一とはならない。 According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-135044, when the electrode comes into contact with the object to be welded (metallikon), the terminal of the electrode detects the fluctuation of the voltage between the electrodes, and when the voltage drops to the preset reference value, energization is performed. By shutting off, a constant amount of penetration can always be obtained.
However, if the thickness of the object to be welded such as a wire varies, the welding will not be uniform. Further, there is a time difference between the time when the energization is cut off and the time when the electrode is actually stopped due to the cutoff, and from this point as well, the welding is not always uniform.

特開２００３－１６８６２６号公報によれば、陽極インナーリード部の凹部内にワイヤを挿入して接触させ、その接触部分を溶接している。そのため、溶接による溶け込み量にばらつきが生じても、ワイヤの先端は凹部に接続されている。言い換えると、溶け込み量のばらつきを凹部が吸収することができる。また、凹部の深さ分だけコンデンサ素子を大きくし、より多くの電荷を蓄えるなどコンデンサ素子の性能を向上させることができる。
しかし、電極として棒状電極を使用している。そのため、溶接の繰り返しにより電極の先端が変形し、繰り返して使用できないおそれがある。 According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-168626, a wire is inserted into the recess of the anode inner lead portion to bring it into contact, and the contact portion is welded. Therefore, the tip of the wire is connected to the recess even if the amount of penetration due to welding varies. In other words, the recess can absorb the variation in the amount of penetration. Further, the performance of the capacitor element can be improved by increasing the size of the capacitor element by the depth of the recess and storing more electric charge.
However, a rod-shaped electrode is used as the electrode. Therefore, the tip of the electrode may be deformed due to repeated welding, and the electrode may not be used repeatedly.

棒状電極ではなく円型電極を使用すれば、先端の変形は棒状電極よりも少ない。しかし、円型電極の軸心と外径との偏芯量の有無は加工精度に左右され、加工精度により溶接時における電極の下降端の高さ、つまり電極とワイヤとの間隔（距離）にばらつきが生じるおそれが否定できない。 If a circular electrode is used instead of a rod-shaped electrode, the deformation of the tip is less than that of the rod-shaped electrode. However, the presence or absence of the amount of eccentricity between the axis and the outer diameter of the circular electrode depends on the machining accuracy, and depending on the machining accuracy, the height of the descending end of the electrode during welding, that is, the distance (distance) between the electrode and the wire. It cannot be denied that there is a risk of variation.

さらに、電極（陽極）の作動範囲、特に陽極が下方に押し込む下限位置は通常、ストッパにより規定されている。陽極はストッパにより下限位置から下方への作動（移動）が規制され、被溶接物への加圧が停止される。そのため、陽極の下端と被溶接物との間にスパークが発生したり、被溶接物の凝固時に十分な溶接強度が得られなくなる可能性がある。 Further, the working range of the electrode (anode), particularly the lower limit position where the anode is pushed downward, is usually defined by a stopper. The operation (movement) of the anode from the lower limit position is restricted by the stopper, and the pressurization on the work piece is stopped. Therefore, there is a possibility that a spark may be generated between the lower end of the anode and the work piece to be welded, or sufficient welding strength may not be obtained when the work piece is solidified.

本発明は、溶接時に電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減させ、さらにスパークが発生したりすることなく十分な溶接強度を得ることができるコンデンサの製造装置の提供を目的としている。
また、溶接時に電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減させ、さらにスパークが発生したりすることなく十分な溶接強度を得ることができるコンデンサの製造装置の電源制御方法の提供を別の目的としている。 An object of the present invention is to provide a capacitor manufacturing apparatus capable of reducing variation in the distance between an electrode and a wire during welding and obtaining sufficient welding strength without causing sparks.
Another object of the present invention is to provide a power supply control method for a capacitor manufacturing device that can reduce the variation in the distance between the electrode and the wire during welding and obtain sufficient welding strength without causing sparks. ..

本発明では、電極の作動方向の距離を計測するデジタル変位計が、電極に接続されている。
すなわち、請求項１に係る本発明によれば、コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤとコンデンサ素子を載置したリードフレームとを溶接する電極と、電極を作動する駆動部と、溶接の電源として電極へ通電する電源部と、電源部、駆動部を制御する制御部と、を備えたコンデンサの製造装置であって、溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、電極とワイヤとが接触した位置を電極の作動方向における距離の起点とし、電極の作動方向における起点からの距離の設定値、目標値、基準値が制御部に設定され、駆動部が電極を起点から設定値分下降させ、電極がワイヤを加圧し、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を開始し、電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、溶接によりワイヤとリードフレームとが溶け、電極が設定値から基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電源部の通電停止後も、電極が基準値を越え、溶接の目標とする溶け込み量である目標値となる位置に到達するまで電極の加圧が継続して行われ、溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了し、その後、制御部により電極がワイヤから離反して上昇し、電極の加圧が終了する。
また、請求項２によれば、コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤとコンデンサ素子を載置したリードフレームとを溶接する電極と、電極を作動する駆動部と、溶接の電源として電極へ通電する電源部と、電源部、駆動部を制御する制御部と、を備えたコンデンサの製造装置であって、リードフレームにはインナーリード部が形成され、インナーリード部は、陰極インナーリード部と陽極インナーリード部とを有し、コンデンサ素子の載置される陰極インナーリード部と、コンデンサ素子から延びるワイヤの溶接される陽極インナーリード部とが互いに対向し、陽極インナーリード部の端末をワイヤの高さに折曲して折曲部が形成され、ワイヤとワイヤを支持する折曲部とが電極により溶接され、溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、電極とワイヤとが接触した位置を電極の作動方向における距離の起点とし、電極の作動方向における起点からの距離の設定値、目標値、基準値が制御部に設定され、駆動部が電極を起点から設定値分下降させ、電極がワイヤを加圧し、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を開始し、電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、溶接によりワイヤとリードフレームとが溶け、電極が設定値から基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電源部の通電停止後も、電極が基準値を越え、溶接の目標とする溶け込み量である目標値となる位置に到達するまで電極の加圧が継続して行われ、溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了し、その後、制御部により電極がワイヤから離反して上昇し、電極の加圧が終了している。
さらに、請求項４に係る本発明によれば、コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤをリードフレームに溶接する電極において、その作動方向の起点からの距離の設定値、目標値、基準値をコンデンサの製造装置の制御部に設定するステップと、制御部に通信可能なデジタル変位計の取り付けられた電極がワイヤに接近し、接触したことを制御部が認識するステップと、ワイヤと接触した位置を、電極の作動方向における距離の起点に設定するステップと、電極が設定値分下降したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、電極がワイヤを加圧し、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を開始し、電極がワイヤとリードフレームとを溶接するステップと、溶接によりワイヤとリードフレームとが溶け、電極が設定値から基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止するステップと、電源部の通電停止後も、電極が基準値を越え、溶接の目標とする溶け込み量である目標値となる位置に到達するまで電極の加圧が継続して行われ、溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了し、その後、制御部により電極がワイヤから離反して上昇し、電極の加圧が終了するステップと、を備えている。
In the present invention, a digital displacement meter that measures the distance in the working direction of the electrode is connected to the electrode.
That is, according to the present invention according to claim 1, the electrode for welding the wire extending from the capacitor element of the capacitor and the lead frame on which the capacitor element is placed, the drive unit for operating the electrode, and the electrode as a power source for welding. It is a capacitor manufacturing device equipped with a power supply unit that energizes, a power supply unit, and a control unit that controls the drive unit. It can measure the distance in the working direction of the electrodes in welding and communicate the measured value to the control unit. A digital displacement meter is connected to the electrode, and the position where the electrode and the wire come into contact is set as the starting point of the distance in the working direction of the electrode, and the set value, target value, and reference value of the distance from the starting point in the working direction of the electrode are the control units. The drive unit lowers the electrode from the starting point by the set value, the electrode pressurizes the wire, the control unit communicates with the power supply unit, the power supply unit starts energizing the electrode, and the electrode is the wire and lead frame. When the control unit recognizes that the wire and the lead frame have melted by welding and the electrode has reached the reference value from the set value by the digital displacement meter, the control unit communicates with the power supply unit and the power supply unit communicates with the electrode. Even after the power supply to the power supply is stopped, the electrode continues to be pressurized until the electrode exceeds the reference value and reaches the target value, which is the target penetration amount for welding. The welding is completed with the overrun of penetration , and then the electrode is separated from the wire by the control unit and rises, and the pressurization of the electrode is completed .
Further, according to claim 2, an electrode for welding a wire extending from the capacitor element of the capacitor and a lead frame on which the capacitor element is placed, a drive unit for operating the electrode, and a power supply unit for energizing the electrode as a power source for welding. It is a capacitor manufacturing device equipped with a power supply unit and a control unit that controls a drive unit. An inner lead portion is formed on the lead frame, and the inner lead portion is a cathode inner lead portion and an anode inner lead portion. The cathode inner lead portion on which the condenser element is placed and the anode inner lead portion to which the wire extending from the condenser element is welded face each other, and the end of the anode inner lead portion is folded to the height of the wire. A bent part is formed by bending, and the wire and the bent part supporting the wire are welded by the electrode, the distance in the working direction of the electrode in welding is measured, and the measured value can be communicated to the control unit. The meter is connected to the electrode, and the position where the electrode and the wire come into contact is set as the starting point of the distance in the working direction of the electrode, and the set value, the target value, and the reference value of the distance from the starting point in the working direction of the electrode are set in the control unit. , The drive unit lowers the electrode from the starting point by the set value, the electrode pressurizes the wire, the control unit communicates with the power supply unit, the power supply unit starts energizing the electrode, and the electrode welds the wire and the lead frame. Then, when the control unit recognizes that the wire and the lead frame are melted by welding and the electrode reaches the reference value from the set value by the digital displacement meter, the control unit communicates with the power supply unit and the power supply unit energizes the electrode. Even after the power supply is stopped, the electrode continues to be pressurized until the electrode exceeds the reference value and reaches the target value, which is the target penetration amount for welding. Welding is completed with an overrun , and then the electrode is separated from the wire by the control unit and rises, and the pressurization of the electrode is completed .
Further, according to the fourth aspect of the present invention, in the electrode for welding the wire extending from the capacitor element of the capacitor to the lead frame, the set value, the target value, and the reference value of the distance from the starting point in the working direction of the electrode are set to the capacitor. The step of setting in the control unit of the manufacturing equipment, the step of the control unit recognizing that the electrode with the digital displacement meter that can communicate with the control unit approaches and contacts the wire, and the position of contact with the wire. When the control unit recognizes by the digital displacement meter that the step of setting the starting point of the distance in the working direction of the electrode and the electrode has descended by the set value, the electrode pressurizes the wire and the control unit communicates with the power supply unit. The digital displacement meter indicates that the power supply unit starts energizing the electrode, the electrode welds the wire and the lead frame, and the wire and the lead frame are melted by welding, and the electrode reaches the reference value from the set value . When the control unit recognizes, the control unit communicates with the power supply unit and the power supply unit stops energizing the electrodes, and even after the energization of the power supply unit is stopped, the electrodes exceed the reference value and the target penetration amount for welding. Pressurization of the electrode is continuously performed until the target value is reached, welding is completed with an overrun of penetration , and then the electrode is separated from the wire by the control unit and rises, and the electrode is applied. It has a step to end the pressure .

請求項１、２、４に係る本発明では、デジタル変位計が電極の作動方向の距離を計測することで電極とワイヤとの間隔が常に把握される。これにより、溶接時に電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減させるとともに、スパークが発生したりすることなく十分な溶接強度を得ることができる。 In the present invention according to claims 1, 2 and 4, the distance between the electrode and the wire is always grasped by measuring the distance in the operating direction of the electrode by the digital displacement meter. As a result, it is possible to reduce the variation in the distance between the electrode and the wire during welding and to obtain sufficient welding strength without causing sparks.

本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の正面図を示す。The front view of the capacitor manufacturing apparatus in one Embodiment of this invention is shown. （Ａ）はコンデンサの製造装置で製造されるコンデンサ（タンタルコンデンサ）の断面図、（Ｂ）はコンデンサ素子とリードフレームとを表す平面図、（Ｃ）は（Ｂ）の矢視方向の断面図をそれぞれ示す。(A) is a cross-sectional view of a capacitor (tantalum capacitor) manufactured by a capacitor manufacturing apparatus, (B) is a plan view showing a capacitor element and a lead frame, and (C) is a cross-sectional view of (B) in the direction of arrow. Are shown respectively. 本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の電源制御方法のフローチャートを示す。The flowchart of the power-source control method of the capacitor manufacturing apparatus in one Embodiment of this invention is shown. コンデンサの製造装置の電源制御方法におけるタイミングチャートをそれぞれ示す。なお、図４（Ａ）「距離」は起点から電極までの距離の、（Ｂ）「デジタル変位計計測値」はデジタル変位計での計測値（カウンタ値）の、（Ｃ）「溶接トリガ」は電源部から陽極へ出力されるパルス（電気信号；縦軸）の、（Ｄ）「出力停止信号」は高速カウンタユニットから電源部へ出力されるパルスの、（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」は電源部から出力される電力の波形の時間変化をそれぞれ示す。The timing charts in the power supply control method of the capacitor manufacturing apparatus are shown respectively. Note that FIG. 4 (A) "distance" is the distance from the starting point to the electrode, (B) "digital displacement meter measurement value" is the measurement value (counter value) of the digital displacement meter, and (C) "welding trigger". Is the pulse (electric signal; vertical axis) output from the power supply unit to the anode, (D) "output stop signal" is the pulse output from the high-speed counter unit to the power supply unit, and (E) "power supply unit (welding). "Power supply) output waveform" indicates the time change of the waveform of the power output from the power supply unit.

溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、電極の作動方向における距離の基準値が制御部に設定され、電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、電極が基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了している。 A digital displacement meter that measures the distance in the working direction of the electrode in welding and can communicate the measured value to the control unit is connected to the electrode, the reference value of the distance in the working direction of the electrode is set in the control unit, and the electrode is a wire. And the lead frame are welded, and when the control unit recognizes that the electrode has reached the reference value by the digital displacement meter, the control unit communicates with the power supply unit, the power supply unit stops energizing the electrode, and the electrode melts. Welding is completed with the overrun of.

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の正面図、図２（Ａ）はコンデンサの製造装置で製造されるコンデンサ（タンタルコンデンサ）の断面図、（Ｂ）はコンデンサ素子とリードフレームとを表す平面図、（Ｃ）は（Ｂ）の矢視方向の断面図をそれぞれ示す。
コンデンサの製造装置１０はコンデンサ２０を製造するための装置であり、コンデンサはたとえばタンタルコンデンサとされるが、これに限定されない。コンデンサの製造装置１０は、電極１２（陽極１２ａ、陰極１２ｂ）、駆動部１４、電源部１６、制御部１８を備えて構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a front view of a capacitor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a cross-sectional view of a capacitor (tantallum capacitor) manufactured by the capacitor manufacturing apparatus, and FIG. 2B is a capacitor element and a lead frame. A plan view showing the above and (C) show a cross-sectional view of (B) in the direction of the arrow.
The capacitor manufacturing apparatus 10 is a device for manufacturing a capacitor 20, and the capacitor is, for example, a tantalum capacitor, but the present invention is not limited thereto. The capacitor manufacturing apparatus 10 includes electrodes 12 (anode 12a, cathode 12b), a drive unit 14, a power supply unit 16, and a control unit 18.

電極１２は、図２（Ａ）に示すコンデンサ２０の後述するコンデンサ素子２２と、コンデンサ素子を載置した後述する（めっきした）リードフレーム２４とを溶接し、たとえば図１のように上電極を陽極１２ａ、下電極を陰極１２ｂとしている。また、電極１２（陽極１２ａ、陰極１２ｂ）はたとえば円型電極とされる。
陽極１２ａは陽極（上電極）ユニット１２’の下端に取り付けられており、陽極ユニットの上に駆動部１４が取り付けられている。陽極ユニット１２’が駆動部１４により駆動されることで、陽極１２ａが上下（垂直）方向に作動される。図１の矢視および図２（Ｃ）の破線の矢視は、陽極１２ａ（陽極（上電極）ユニット１２’）の作動方向を示す。
陽極１２ａ、陰極１２ｂの間に、コンデンサ２０を構成するコンデンサ素子２２、リードフレーム２４などが載置される。しかし、コンデンサの製造装置１０に対してコンデンサ素子２２、リードフレーム２４などは相対的に小さいため、図１ではその図示を省略し符号のみとしている。 For the electrode 12, the capacitor element 22 described later of the capacitor 20 shown in FIG. 2A and the lead frame 24 described later (plated) on which the capacitor element is placed are welded, and the upper electrode is provided, for example, as shown in FIG. The anode 12a and the lower electrode are cathodes 12b. Further, the electrode 12 (anode 12a, cathode 12b) is, for example, a circular electrode.
The anode 12a is attached to the lower end of the anode (upper electrode) unit 12', and the drive unit 14 is attached on the anode unit. By driving the anode unit 12'by the driving unit 14, the anode 12a is operated in the vertical direction. The arrow in FIG. 1 and the arrow in the broken line in FIG. 2C indicate the operating direction of the anode 12a (anode (upper electrode) unit 12').
A capacitor element 22 and a lead frame 24 constituting the capacitor 20 are placed between the anode 12a and the cathode 12b. However, since the capacitor element 22, the lead frame 24, and the like are relatively small with respect to the capacitor manufacturing apparatus 10, their illustrations are omitted in FIG. 1 and only the reference numerals are used.

陽極ユニット１２’には、電極１２の他、デジタル変位計１２－１、ロードセル１２－２などが搭載されている。
デジタル変位計１２－１は、陽極１２ａに接続され、電極（陽極）が作動方向（上下方向）に作動する距離を計測可能としている。詳細には、デジタル変位計１２－１は、陽極の作動方向の距離を陽極１２ａの加圧量として電気信号（パルス）に変換し、後述する高速カウンタユニット１８ｃに送信している。たとえば、デジタル変位計１２－１の分解能（計測の最小単位）は０．１μｍ／パルスとされる。
ロードセル１２－２は、陽極１２ａによる溶接時の加圧力を電気信号に変換し、後述するアナログ入力ユニット１８ｄに送信している。加圧力の単位は、ｋｇｆ（キログラム重）またはＮ（ニュートン）とされる。理解しやすさのため、図１ではロードセル１２－２、アナログ入力ユニット１８ｄ間の通信を破線で表している。 In addition to the electrode 12, the anode unit 12'is equipped with a digital displacement meter 12-1 and a load cell 12-2.
The digital displacement meter 12-1 is connected to the anode 12a and can measure the distance at which the electrode (anode) operates in the operating direction (vertical direction). Specifically, the digital displacement meter 12-1 converts the distance in the working direction of the anode into an electric signal (pulse) as a pressurizing amount of the anode 12a, and transmits the electric signal (pulse) to the high-speed counter unit 18c described later. For example, the resolution (minimum unit of measurement) of the digital displacement meter 12-1 is 0.1 μm / pulse.
The load cell 12-2 converts the pressing force at the time of welding by the anode 12a into an electric signal and transmits it to the analog input unit 18d described later. The unit of pressure is kgf (kilogram-force) or N (Newton). For ease of understanding, in FIG. 1, the communication between the load cell 12-2 and the analog input unit 18d is represented by a broken line.

駆動部１４は、陽極（上電極）ユニット１２’（陽極１２ａ）の上部に取り付けられ、陽極を上下（垂直）方向に作動する動力とされる。駆動部１４は、たとえばサーボモータとされている。
電源部１６は、溶接のため、陽極１２ａおよび陰極１２ｂへ直接通電しており、溶接専用の電力供給源とされる。なお、コンデンサの製造装置１０全体を作動させる別の電源部（図示しない）が、電源部１６と別に設けられている。また、電源部１６は、後述する高速カウンタユニット１８ｃから溶接出力停止信号を受信した場合は、陽極１２ａへの溶接のための出力（通電）を停止する機能を備えている。 The drive unit 14 is attached to the upper part of the anode (upper electrode) unit 12'(anode 12a), and is used as a power source for operating the anode in the vertical direction. The drive unit 14 is, for example, a servo motor.
The power supply unit 16 directly energizes the anode 12a and the cathode 12b for welding, and is used as a power supply source dedicated to welding. A separate power supply unit (not shown) for operating the entire capacitor manufacturing apparatus 10 is provided separately from the power supply unit 16. Further, the power supply unit 16 has a function of stopping the output (energization) for welding to the anode 12a when the welding output stop signal is received from the high-speed counter unit 18c described later.

制御部１８は、駆動部１４、電源部１６を介して電極１２（陽極１２ａ）の作動を制御している。制御部１８は、その制御の中心となるＣＰＵ（中央演算処理装置）１８ａを有している。ＣＰＵ１８ａには入力部１８ａ－１、記録部１８ａ－２が接続され、たとえば入力部はタッチパネル、記録部はメモリカードとされている。
また、図１のように、制御部１８は、ＣＰＵ１８ａのほかに各種の制御ユニット１８ｂ～１８ｄを有し、ＣＰＵは各種の制御ユニットを統括的に制御している。各種の制御ユニットとして、たとえばモーションユニット１８ｂ、高速カウンタユニット１８ｃ、アナログ入力ユニット１８ｄが挙げられる。もちろん、各種の制御ユニットはこれらに限定されるものではなく、そのほかの機能を有する制御ユニットをこれらに追加して設けていてもよい。また、これらの制御ユニットは個別に設けられる複数のユニットに限定されず、同様の機能を有する単体の制御ユニットとして設けられていてもよい。 The control unit 18 controls the operation of the electrode 12 (anode 12a) via the drive unit 14 and the power supply unit 16. The control unit 18 has a CPU (Central Processing Unit) 18a that is the center of the control. An input unit 18a-1 and a recording unit 18a-2 are connected to the CPU 18a. For example, the input unit is a touch panel and the recording unit is a memory card.
Further, as shown in FIG. 1, the control unit 18 has various control units 18b to 18d in addition to the CPU 18a, and the CPU comprehensively controls various control units. Examples of various control units include a motion unit 18b, a high-speed counter unit 18c, and an analog input unit 18d. Of course, the various control units are not limited to these, and control units having other functions may be additionally provided. Further, these control units are not limited to a plurality of individually provided units, and may be provided as a single control unit having the same function.

モーションユニット１８ｂは駆動部１４に接続されており、駆動部１４および陽極（上電極）ユニット１２’を介して電極１２（陽極１２ａ）の高さを制御している。
高速カウンタユニット１８ｃは、電源部１６に接続され、通信可能とされている。また、高速カウンタユニット１８ｃはデジタル変位計１２－１とも通信可能とされている。詳細には、高速カウンタユニット１８ｃは、接続された陽極１２ａの加圧量、具体的には陽極（電極）の作動方向の距離が電気信号によりデジタル変位計を介して伝達され、陽極（電極）の作動方向の距離が後述する基準値に達すると、溶接を瞬時に停止させる溶接出力停止信号を電源部１６に送信する。 The motion unit 18b is connected to the drive unit 14 and controls the height of the electrode 12 (anode 12a) via the drive unit 14 and the anode (upper electrode) unit 12'.
The high-speed counter unit 18c is connected to the power supply unit 16 and is capable of communication. The high-speed counter unit 18c can also communicate with the digital displacement meter 12-1. Specifically, in the high-speed counter unit 18c, the pressurizing amount of the connected anode 12a, specifically, the distance in the working direction of the anode (electrode) is transmitted by an electric signal via a digital displacement meter, and the anode (electrode). When the distance in the working direction of the above reaches a reference value described later, a welding output stop signal for instantaneously stopping welding is transmitted to the power supply unit 16.

アナログ入力ユニット１８ｄは、電源部１６に接続、通信可能とされている。また、アナログ入力ユニット１８ｄは、ロードセル１２－２とも接続、通信可能とされている。そのため、電極１２（陽極１２ａ）による溶接のたびに、ロードセル１２－２からは溶接の加圧力を、電源部１６からは溶接時の電流、電圧のログを取得している。また、デジタル変位計１２－１から上述の高速カウンタユニット１８ｃへ送信された陽極の加圧量のログと併せて、これらの溶接時の溶接、加圧に関するデータ（加圧量、加圧力、溶接電流、溶接電圧など）のログは、ＣＰＵ１８ａを介して記録部１８ａ－２に、たとえばＣＳＶファイルの形式で記録、保存されている。 The analog input unit 18d is connected to the power supply unit 16 and is capable of communication. Further, the analog input unit 18d can also be connected to and communicate with the load cell 12-2. Therefore, every time welding is performed by the electrode 12 (anode 12a), the welding pressure is acquired from the load cell 12-2, and the current and voltage logs at the time of welding are acquired from the power supply unit 16. In addition, along with the log of the pressurization amount of the anode transmitted from the digital displacement meter 12-1 to the high-speed counter unit 18c described above, data on welding and pressurization during welding (pressurization amount, pressurization, welding). The log (current, welding pressure, etc.) is recorded and stored in the recording unit 18a-2 via the CPU 18a, for example, in the form of a CSV file.

コンデンサの製造装置１０で製造されるコンデンサ２０について述べる。
コンデンサ（タンタルコンデンサ）２０は、図２（Ａ）に示すように、コンデンサ素子（タンタルコンデンサ素子）２２、ワイヤ２２ａ、リードフレーム２４を備えている。コンデンサ素子２２、ワイヤ２２ａ、リードフレーム２４などをたとえば樹脂（エポキシ樹脂）２０－１で外装して一体化することでコンデンサ２０が形成されるが、コンデンサの構成はこれに限定されるものではない。 The capacitor 20 manufactured by the capacitor manufacturing apparatus 10 will be described.
As shown in FIG. 2A, the capacitor (tantalum capacitor) 20 includes a capacitor element (tantalum capacitor element) 22, a wire 22a, and a lead frame 24. The capacitor 20 is formed by exteriorizing the capacitor element 22, the wire 22a, the lead frame 24, and the like with, for example, a resin (epoxy resin) 20-1 and integrating them, but the configuration of the capacitor is not limited to this. ..

コンデンサ素子（タンタルコンデンサ素子）２２は、タンタルパウダーを加圧成形して真空中で焼結したものとされている。
ワイヤ２２ａは、コンデンサ素子２２の一側面（前面）から延びる短い針金状部材であり、コンデンサ２０の陽極とされる。ワイヤ２２ａは、たとえばタンタルの粉末を焼結した素子に植接したタンタル線から形成されている。
リードフレーム２４は、コンデンサ２０の内部配線として使用される金属製の薄板であり、通常めっき処理が行われるが、本発明とは直接関係がないためめっきの詳細を省略する。また、図２（Ｂ）に示すように、リードフレーム２４はその中央部が櫛型やＨ字型に複数打ち抜かれている。図２（Ｂ）の符号２４－１はリードフレーム２４の打ち抜かれた部分であり、図２（Ｂ）ではＨ字型に打ち抜かれた部分が３カ所記載されている。 The capacitor element (tantalum capacitor element) 22 is made by pressure-molding tantalum powder and sintering it in a vacuum.
The wire 22a is a short wire-like member extending from one side surface (front surface) of the capacitor element 22, and is used as an anode of the capacitor 20. The wire 22a is formed of, for example, a tantalum wire planted on an element obtained by sintering tantalum powder.
The lead frame 24 is a thin metal plate used as the internal wiring of the capacitor 20, and is usually plated, but since it is not directly related to the present invention, the details of plating will be omitted. Further, as shown in FIG. 2B, a plurality of lead frames 24 are punched in a comb shape or an H shape at the center thereof. Reference numeral 24-1 in FIG. 2B is a punched portion of the lead frame 24, and FIG. 2B shows three H-shaped punched portions.

リードフレーム２４の打ち抜きで残存した部分はインナーリード部２４－２とされ、インナーリード部は陽極インナーリード部２４－２ａ、陰極インナーリード部２４－２ｂを有している。図２（Ｂ）のように、陽極インナーリード部２４－２ａ、陰極インナーリード部２４－２ｂは互いに対向している。
併せて図２（Ｃ）に示すように、陰極インナーリード部２４－２ｂの端末にはコンデンサ素子２２が載置され、陰極インナーリード部とコンデンサ素子とはたとえば導電性接着剤で接続（接着）される。 The portion remaining after punching of the lead frame 24 is an inner lead portion 24-2, and the inner lead portion has an anode inner lead portion 24-2a and a cathode inner lead portion 24-2b. As shown in FIG. 2B, the anode inner lead portion 24-2a and the cathode inner lead portion 24-2b face each other.
At the same time, as shown in FIG. 2C, a capacitor element 22 is placed on the terminal of the cathode inner lead portion 24-2b, and the cathode inner lead portion and the capacitor element are connected (adhesive) with, for example, a conductive adhesive. Will be done.

陽極インナーリード部２４－２ａには、コンデンサ素子から延びるワイヤ２２ａが接触している。詳細に述べると、陽極インナーリード部２４－２ａの端末が、図２（Ｃ）のようにワイヤ２２ａの高さ分（Ｘ）だけ垂直方向（上方）に折曲されて、折曲部２４－２ａ’が形成されている。折曲部２４－２ａ’の上面に、ワイヤ２２ａが載置されている。言い換えると、折曲部２４－２ａ’がワイヤ２２ａを下方から支持している。陽極インナーリード部２４－２ａ（折曲部２４－２ａ’）とワイヤ２２ａとは、電極１２（陽極１２ａ）による溶接で電気的に接続される。 The wire 22a extending from the capacitor element is in contact with the anode inner lead portion 24-2a. More specifically, the terminal of the anode inner lead portion 24-2a is bent in the vertical direction (upward) by the height (X) of the wire 22a as shown in FIG. 2C, and the bent portion 24- 2a'is formed. The wire 22a is placed on the upper surface of the bent portion 24-2a'. In other words, the bent portion 24-2a'supports the wire 22a from below. The anode inner lead portion 24-2a (bent portion 24-2a') and the wire 22a are electrically connected by welding with the electrode 12 (anode 12a).

電極１２、より詳細には陽極１２ａは、陽極インナーリード部２４－２ａ（折曲部２４－２ａ’）およびワイヤ２２ａに対して上下（垂直）方向に作動可能とされている。なお、陰極１２ｂは、図１に示すように、コンデンサ２０、リードフレーム２４を介して陽極１２ａの下方に位置している。ワイヤ２２ａ、陽極インナーリード部の折曲部２４－２ａ’の下方に陰極１２ｂが待機し、陽極１２ａがワイヤ２２ａの上方から接近すると、電源部１６からの通電により陽極がワイヤ２２ａ、折曲部２４－２ａ’を瞬時に溶接している。 The electrode 12, more particularly the anode 12a, is capable of operating in the vertical (vertical) direction with respect to the anode inner lead portion 24-2a (bent portion 24-2a') and the wire 22a. As shown in FIG. 1, the cathode 12b is located below the anode 12a via the capacitor 20 and the lead frame 24. When the cathode 12b stands by below the bent portion 24-2a'of the wire 22a and the anode inner lead portion and the anode 12a approaches from above the wire 22a, the anode becomes the wire 22a and the bent portion by energization from the power supply unit 16. 24-2a'is welded instantly.

コンデンサの製造装置の電源制御方法について説明する。
図３は、本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の電源制御方法のフローチャート、図４はコンデンサの製造装置の電源制御方法におけるタイミングチャートをそれぞれ示す。なお、図４（Ａ）「距離」は起点から電極までの距離の、（Ｂ）「デジタル変位計計測値」はデジタル変位計での計測値（カウンタ値）の、（Ｃ）「溶接トリガ」は電源部から陽極へ出力されるパルス（電気信号；縦軸）の、（Ｄ）「出力停止信号」は高速カウンタユニットから電源部へ出力されるパルスの、（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」は電源部から出力される電力の波形の時間変化をそれぞれ示す。 The power supply control method of the capacitor manufacturing apparatus will be described.
FIG. 3 shows a flowchart of a power supply control method of the capacitor manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a timing chart of the power supply control method of the capacitor manufacturing apparatus. Note that FIG. 4 (A) "distance" is the distance from the starting point to the electrode, (B) "digital displacement meter measurement value" is the measurement value (counter value) of the digital displacement meter, and (C) "welding trigger". Is the pulse (electric signal; vertical axis) output from the power supply unit to the anode, (D) "output stop signal" is the pulse output from the high-speed counter unit to the power supply unit, and (E) "power supply unit (welding). "Power supply) output waveform" indicates the time change of the waveform of the power output from the power supply unit.

たとえば、コンデンサの製造装置１０の電源ボタン（図示しない）を押下して制御部１８、駆動部１４などに通電し、溶接動作を開始する。なお、上述のとおり、リードフレーム２４のめっきなどの処理はすでに行われたものとする。
入力部（タッチパネル）１８ａ－１などから、電極１２（陽極１２ａ）の作動方向（上下（垂直）方向）における距離の設定値、目標値、基準値をそれぞれ設定する（ステップＳ０）。設定値、目標値、基準値はすべて、後述する起点からの距離で表され、単位はたとえばミリメートルとされる。設定値は電極の初期加圧量（値）を、目標値は溶接の目標とする溶け込み量（値）を、基準値は溶け込み量の下限となる値をそれぞれ表す。たとえば、設定値、目標値、基準値として、０．１ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．０５ｍｍがそれぞれ設定される。 For example, the power button (not shown) of the capacitor manufacturing apparatus 10 is pressed to energize the control unit 18, the drive unit 14, and the like to start the welding operation. As described above, it is assumed that processing such as plating of the lead frame 24 has already been performed.
From the input unit (touch panel) 18a-1 or the like, the set value, the target value, and the reference value of the distance in the operating direction (vertical (vertical) direction) of the electrode 12 (anode 12a) are set (step S0). The set value, the target value, and the reference value are all expressed by the distance from the starting point described later, and the unit is, for example, millimeters. The set value represents the initial pressurizing amount (value) of the electrode, the target value represents the target penetration amount (value) for welding, and the reference value represents the lower limit of the penetration amount. For example, 0.1 mm, 0.08 mm, and 0.05 mm are set as set values, target values, and reference values, respectively.

そして、制御部１８に通信可能なデジタル変位計１２－１の取り付けられた電極１２（陽極１２ａ）がワイヤ２２ａに接近し、ワイヤに接触したことを制御部１８が認識する（ステップＳ１；ステップＳ１－１～Ｓ１－３およびステップＳ２）。
すなわち、まず、通電により駆動部１４が駆動され（ステップＳ１－１）、駆動部の駆動により陽極（上電極）ユニット１２’が作動する（図１参照）。陽極ユニット１２’の作動により陽極１２ａが高速で下降し（Ｓ１－２）、ワイヤ２２ａに上方から接近する。陽極１２ａがワイヤ２２ａの直上まで下降すると、溶接位置を決定するために、陽極が低速で下降する（ステップＳ１－３）。図４（Ａ）「距離」によれば、ステップＳ１－２、Ｓ１－３ではそれぞれ傾きが異なり、陽極１２ａが高速、低速で下降していることが理解される。
陽極１２ａがさらに下降してワイヤ２２ａに接触すると、デジタル変位計１２－１の値が制御部１８（詳細には制御部の高速カウンタユニット１８ｃ）に通信され、陽極がワイヤに接触したことを認識する（Ｓ２）。 Then, the control unit 18 recognizes that the electrode 12 (anode 12a) to which the digital displacement meter 12-1 capable of communicating with the control unit 18 is attached approaches the wire 22a and comes into contact with the wire (step S1; step S1). -1 to S1-3 and step S2).
That is, first, the drive unit 14 is driven by energization (step S1-1), and the anode (upper electrode) unit 12'is operated by the drive of the drive unit (see FIG. 1). Due to the operation of the anode unit 12', the anode 12a descends at high speed (S1-2) and approaches the wire 22a from above. When the anode 12a descends to just above the wire 22a, the anode descends at a low speed in order to determine the welding position (step S1-3). According to FIG. 4 (A) “distance”, it is understood that the inclinations of steps S1-2 and S1-3 are different from each other, and the anode 12a descends at high speed and low speed.
When the anode 12a further descends and comes into contact with the wire 22a, the value of the digital displacement meter 12-1 is communicated to the control unit 18 (specifically, the high-speed counter unit 18c of the control unit), and it is recognized that the anode has come into contact with the wire. (S2).

ステップＳ２により陽極１２ａがワイヤ２２ａに接触したことが認識されると、制御部１８は陽極とワイヤとが接触した位置を、電極の作動方向における距離の起点に設定し、さらに陽極の最終到達位置を設定する（ステップＳ３；ステップＳ３－１～３）。
すなわち、まず、陽極１２ａの下降する距離を計測するため、制御部１８は、陽極とワイヤ２２ａとが接触した位置を起点に設定する（ステップＳ３－１）。図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」によれば、ステップＳ３の時点でデジタル変位計１２－１は０パルス、すなわち距離の起点となる距離０ｍｍを示している。
そして、制御部１８がステップＳ０で入力した設定値の位置を最終到達位置に設定し（ステップＳ３－２）、最終到達位置に向けて陽極がさらに下降する（ステップＳ３－３）。たとえば、設定値を０．１ｍｍとしたとき、陽極１２ａとワイヤ２２ａとが接触した位置（起点）から下方に０．１ｍｍ（デジタル変位計１２－１の分解能によれば１０００パルス）下降した位置が最終到達位置とされる。図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」によれば、ステップＳ３－３の最後でデジタル変位計１２－１は１０００パルス、すなわち陽極１２ａの最終到達位置を示しており、陽極が設定値の位置となる最終到達位置（０．１ｍｍ；１０００パルス）に到達したことがわかる。 When it is recognized in step S2 that the anode 12a has come into contact with the wire 22a, the control unit 18 sets the position where the anode and the wire come into contact as the starting point of the distance in the operating direction of the electrode, and further, the final reaching position of the anode. Is set (step S3; steps S3-1 to 3).
That is, first, in order to measure the descending distance of the anode 12a, the control unit 18 sets the position where the anode and the wire 22a come into contact with each other as the starting point (step S3-1). According to FIG. 4B “Digital Displacement Meter Measurement Value”, the digital displacement meter 12-1 shows 0 pulse, that is, the distance 0 mm which is the starting point of the distance at the time of step S3.
Then, the control unit 18 sets the position of the set value input in step S0 to the final arrival position (step S3-2), and the anode further lowers toward the final arrival position (step S3-3). For example, when the set value is 0.1 mm, the position where the anode 12a and the wire 22a are in contact with each other (starting point) is lowered by 0.1 mm (1000 pulses according to the resolution of the digital displacement meter 12-1). It is considered to be the final arrival position. According to FIG. 4B “Digital displacement meter measurement value”, at the end of step S3-3, the digital displacement meter 12-1 shows 1000 pulses, that is, the final arrival position of the anode 12a, and the anode is the set value. It can be seen that the final arrival position (0.1 mm; 1000 pulses), which is the position, has been reached.

設定値の位置（最終到達位置）に到達した陽極１２ａは、ワイヤ２２ａとリードフレーム２４（正確には、陽極インナーリード部の折曲部２４－２ａ’）とを加圧、溶接する（ステップＳ４；ステップＳ４－１、２）。
すなわち、まず、デジタル変位計１２－１の計測により、陽極１２ａが設定値分下降して最終到達位置に到達したことを制御部の高速カウンタユニット１８ｃが認識すると、陽極による加圧（初期加圧）が行われる（ステップＳ４－１）。
そして、電源部１６から陽極１２ａおよび陰極１２ｂへ溶接のための電力が直接出力され、溶接が行われる（ステップＳ４－２）。図４（Ｃ）「溶接トリガ」、（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」に示すように、ステップＳ４－２の直前に溶接トリガとなるパルスが発生し、溶接トリガにより電源部１６から陽極１２ａおよび陰極１２ｂへ出力（通電）が行われていることがわかる。
さらに、図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」によれば、ステップＳ４－２（溶接）の間にデジタル変位計１２－１の計測値が、１０００パルス（０．１ｍｍ）から５００パルス（０．０５ｍｍ）に低減している。すなわち、溶接のための電極１２への通電によりワイヤ２２ａなどの被溶接物が溶けることで陽極１２ａが下降して、設定値０．１ｍｍから基準値０．０５ｍｍに到達していることがわかる。 The anode 12a that has reached the set value position (final arrival position) pressurizes and welds the wire 22a and the lead frame 24 (to be exact, the bent portion 24-2a'of the anode inner lead portion) (step S4). Steps S4-1 and 2).
That is, first, when the high-speed counter unit 18c of the control unit recognizes that the anode 12a has descended by the set value and reached the final arrival position by the measurement of the digital displacement meter 12-1, pressurization by the anode (initial pressurization). ) Is performed (step S4-1).
Then, the electric power for welding is directly output from the power supply unit 16 to the anode 12a and the cathode 12b, and welding is performed (step S4-2). As shown in FIG. 4 (C) “welding trigger” and (E) “power supply unit (welding power supply) output waveform”, a pulse serving as a welding trigger is generated immediately before step S4-2, and the power supply unit is generated by the welding trigger. It can be seen that the output (energization) is performed from 16 to the anode 12a and the cathode 12b.
Further, according to FIG. 4 (B) “Digital displacement meter measurement value”, the measurement value of the digital displacement meter 12-1 during step S4-2 (welding) is 1000 pulses (0.1 mm) to 500 pulses (10 mm). It is reduced to 0.05 mm). That is, it can be seen that the anode 12a descends due to the melting of the object to be welded such as the wire 22a by energizing the electrode 12 for welding, and reaches the reference value 0.05 mm from the set value 0.1 mm.

電極１２への通電により被溶接物が溶けることで陽極１２ａが下降し、陽極１２ａが基準値の位置に到達したことをデジタル変位計１２－１が認識すると、デジタル変位計の値が制御部１８（詳細には制御部の高速カウンタユニット１８ｃ）へ通信され、電極に通電する電源部１６へ制御部が通電の停止を通信する（ステップＳ５）。
すなわち、陽極１２ａが下降してデジタル変位計１２－１の計測値が５００パルス（基準値０．０５ｍｍ）になると、デジタル変位計１２－１が制御部の高速カウンタユニット１８ｃに溶接出力停止信号を送信し、高速カウンタユニットは溶接出力停止信号を電源部１６に送信する。図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」、「出力停止信号」に示すように、デジタル変位計１２－１の計測値が５００パルス（基準値０．０５ｍｍ）となった時点で出力停止信号が発生している。 When the digital displacement meter 12-1 recognizes that the anode 12a descends due to the melting of the object to be welded by energizing the electrode 12 and the anode 12a reaches the position of the reference value, the value of the digital displacement meter is changed to the control unit 18. (Specifically, it is communicated to the high-speed counter unit 18c of the control unit), and the control unit communicates to the power supply unit 16 that energizes the electrodes to stop energization (step S5).
That is, when the anode 12a descends and the measured value of the digital displacement meter 12-1 becomes 500 pulses (reference value 0.05 mm), the digital displacement meter 12-1 sends a welding output stop signal to the high-speed counter unit 18c of the control unit. The high-speed counter unit transmits the welding output stop signal to the power supply unit 16. As shown in FIG. 4B, “Digital displacement meter measurement value” and “Output stop signal”, the output stop signal is obtained when the measurement value of the digital displacement meter 12-1 reaches 500 pulses (reference value 0.05 mm). Is occurring.

溶接出力停止信号を受信した電源部１６により、電源部から陽極１２ａと陰極１２ｂへの通電が停止する。そして、陽極１２ａによる溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了する（ステップＳ６；ステップＳ６－１、２）。
すなわち、電源部１６は、高速カウンタユニットからの溶接出力停止信号を受信すると、その出力（通電）を停止する（ステップＳ６－１）。図４（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」に示すように、ステップＳ６－１の時点で出力波形が表示されていないことが理解される。
電源部１６の停止により、電源部から陽極１２ａおよび陰極１２ｂへの直接の通電が停止する。これにより陽極１２ａの溶接は終了するが、陽極の加圧は引き続き行われる。つまり、溶け込みの一定のオーバーランをもって溶接が終了する（ステップＳ６－２）。また、図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」に示すように、陽極１２ａの起点からの距離は基準値（最終到達位置）５００パルス（０．０５ｍｍ）から２００パルス（０．０２ｍｍ）となっており、陽極がわずかに下降していることが理解される。２００パルス（０．０２ｍｍ）とは、溶接での溶け込み量の「目標値」０．０８ｍｍ（＝０．１ｍｍ－０．０２ｍｍ）を意味する。また、併せて図４（Ａ）「距離」に示すように、２００パルス（０．０２ｍｍ）の位置、すなわち溶け込み量の目標値となる位置において、加圧がステップＳ６－１以降も一定時間継続していることが理解される。 The power supply unit 16 that has received the welding output stop signal stops the energization from the power supply unit to the anode 12a and the cathode 12b. Then, welding is completed with an overrun of penetration by the anode 12a (step S6; steps S6-1 and 2).
That is, when the power supply unit 16 receives the welding output stop signal from the high-speed counter unit, the power supply unit 16 stops the output (energization) (step S6-1). As shown in FIG. 4 (E) “Power supply unit (welding power supply) output waveform”, it is understood that the output waveform is not displayed at the time of step S6-1.
When the power supply unit 16 is stopped, the direct energization from the power supply unit to the anode 12a and the cathode 12b is stopped. This completes the welding of the anode 12a, but the pressurization of the anode is continued. That is, welding is completed with a constant overrun of penetration (step S6-2). Further, as shown in FIG. 4 (B) “Digital displacement meter measurement value”, the distance from the starting point of the anode 12a ranges from a reference value (final arrival position) of 500 pulses (0.05 mm) to 200 pulses (0.02 mm). It is understood that the anode is slightly lowered. The 200 pulse (0.02 mm) means a "target value" of 0.08 mm (= 0.1 mm-0.02 mm) of the amount of penetration in welding. In addition, as shown in FIG. 4 (A) “distance”, pressurization continues for a certain period of time after step S6-1 at the position of 200 pulses (0.02 mm), that is, at the position where the target value of the penetration amount is reached. It is understood that you are doing.

そして、溶接を終了した陽極１２ａは、目標値（０．０８ｍｍ）の位置からさらに上昇し、ワイヤ２２ａから離反する（ステップＳ７）。
すなわち、陽極ユニット１２’の駆動により陽極１２ａが上昇し、陽極の上昇により溶接のみならず加圧も終了する。図４（Ａ）「距離」、（Ｂ）「デジタル変位計計測値」に示すように、陽極１２ａが上昇してデジタル変位計の計測値も２００パルス（０．０２ｍｍ）から０パルス（０ｍｍ）となっている。出力停止信号は、出力から所定時間経過後に自動的に停止する。 Then, the anode 12a after welding further rises from the position of the target value (0.08 mm) and separates from the wire 22a (step S7).
That is, the anode 12a rises by driving the anode unit 12', and not only welding but also pressurization ends due to the rise of the anode. As shown in FIG. 4 (A) “distance” and (B) “digital displacement meter measurement value”, the anode 12a rises and the measurement value of the digital displacement meter also changes from 200 pulses (0.02 mm) to 0 pulse (0 mm). It has become. The output stop signal automatically stops after a predetermined time has elapsed from the output.

また、上記ステップにおける溶接、加圧に関するデータが、溶接ごとに記録部１８ａ－２に記録される（ステップＳ８）。
すなわち、ステップＳ４（Ｓ４－２）などにおける溶接時の電流、電圧など、溶接に関連するデータを取得しておき、すべてのデータをログとして溶接ごとに記録部１８ａ－２に保存、記録する。たとえば、ステップＳ４－２の時点において、溶接における電流、電圧のデータ（溶接モニタ波形）が電源部１６から、溶接の加圧力のデータがロードセル１２－２から、それぞれアナログ入力ユニット１８ｄに送信される。また、ステップＳ４－２の時点において、陽極の作動方向の距離としての加圧量のデータが、デジタル変位計１２－１から高速カウンタユニット１８ｃに送信される。なお、図３では、ステップＳ４－２、Ｓ６－１で各データを取得しているが、データ取得のタイミングはこれに限定されない。
高速カウンタユニット１８ｃ、アナログ入力ユニット１８ｄに送信されたデータは、たとえば溶接の終了するステップＳ６－１のタイミングでＣＰＵ１８ａを介して記録部１８ａ－２に保存、記録される。なお、ログ保存のタイミングや方法、データの種類はこれに限定されない。
ログはたとえばＣＳＶファイルで保存されるが、これに限定されない。しかし、ＣＳＶファイルであれば表計算ソフトの種類によらず閲覧などが可能であり、汎用性が高い。 Further, data on welding and pressurization in the above steps are recorded in the recording unit 18a-2 for each welding (step S8).
That is, data related to welding such as current and voltage at the time of welding in step S4 (S4-2) are acquired, and all the data are stored and recorded in the recording unit 18a-2 as a log for each welding. For example, at the time of step S4-2, the current and voltage data (welding monitor waveform) in welding are transmitted from the power supply unit 16, and the welding pressing data is transmitted from the load cell 12-2 to the analog input unit 18d, respectively. .. Further, at the time of step S4-2, the data of the pressurizing amount as the distance in the working direction of the anode is transmitted from the digital displacement meter 12-1 to the high-speed counter unit 18c. In FIG. 3, each data is acquired in steps S4-2 and S6-1, but the timing of data acquisition is not limited to this.
The data transmitted to the high-speed counter unit 18c and the analog input unit 18d is stored and recorded in the recording unit 18a-2 via the CPU 18a, for example, at the timing of step S6-1 at the end of welding. The timing and method of log saving and the type of data are not limited to this.
Logs are stored, for example, in CSV files, but are not limited to this. However, if it is a CSV file, it can be viewed regardless of the type of spreadsheet software, and it is highly versatile.

陽極１２ａにデジタル変位計１２－１が設けられ、デジタル変位計が陽極の作動方向（上下、垂直方向）の距離を計測している。具体的には、陽極１２ａがワイヤ２２ａに接触した点を距離０（起点）として（ステップＳ３－１）、この起点からの距離を計測し、計測した値を制御部１８（高速カウンタユニット１８ｃ）へ送信している。デジタル変位計１２－１の計測値が設定値となった時点で初期加圧が完了し（ステップＳ４－１）、また、基準値となった時点で制御部１８から電源部１６へ溶接出力停止信号が送信される（ステップＳ５）。
このように、デジタル変位計１２－１の計測により制御部１８が陽極１２ａとワイヤ２２ａとの間隔を把握、認識し、制御部の電源、加圧の制御により電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減することができる。ストッパにより陽極１２ａの作動（移動）が規制される場合とは異なり、デジタル変位計１２－１を使用した制御部１８の制御により陽極１２ａの偏芯量のばらつきなどを低減（吸収）することで、スパークの発生を防止したり被溶接物において十分な溶接強度を得ることができる。 A digital displacement meter 12-1 is provided on the anode 12a, and the digital displacement meter measures the distance in the working direction (vertical, vertical direction) of the anode. Specifically, the point where the anode 12a contacts the wire 22a is set as the distance 0 (starting point) (step S3-1), the distance from this starting point is measured, and the measured value is used as the control unit 18 (high-speed counter unit 18c). Sending to. When the measured value of the digital displacement meter 12-1 reaches the set value, the initial pressurization is completed (step S4-1), and when the measured value reaches the reference value, the welding output is stopped from the control unit 18 to the power supply unit 16. A signal is transmitted (step S5).
In this way, the control unit 18 grasps and recognizes the distance between the anode 12a and the wire 22a by measuring the digital displacement meter 12-1, and the variation in the distance between the electrode and the wire is controlled by controlling the power supply and pressurization of the control unit. Can be reduced. Unlike the case where the operation (movement) of the anode 12a is regulated by the stopper, the variation of the eccentricity of the anode 12a is reduced (absorbed) by the control of the control unit 18 using the digital displacement meter 12-1. It is possible to prevent the generation of sparks and obtain sufficient welding strength in the workpiece.

また、デジタル変位計１２－１により陽極１２ａがワイヤ２２ａに接触した点が認識される（ステップＳ３－１）。駆動部１４はその駆動により、起点から陽極（上電極）ユニット１２’ を下降させ、陽極１２ａを介して加圧量を加えている。このような加圧の制御は、陽極ユニット１２’の下降動作中にその都度行われている。そのため、円型電極である陽極１２ａの偏芯状態（円型電極の軸心と外径との偏芯量のばらつきなど）やワイヤ２２ａの状態に左右されることなく、陽極１２ａは毎回安定した初期加圧力を加えることができる。 Further, the point where the anode 12a comes into contact with the wire 22a is recognized by the digital displacement meter 12-1 (step S3-1). The drive unit 14 lowers the anode (upper electrode) unit 12'from the starting point by the drive, and applies a pressurizing amount via the anode 12a. Such pressurization control is performed each time during the lowering operation of the anode unit 12'. Therefore, the anode 12a is stable every time without being affected by the eccentric state of the anode 12a which is a circular electrode (variation in the amount of eccentricity between the axial center and the outer diameter of the circular electrode, etc.) and the state of the wire 22a. Initial pressurization can be applied.

デジタル変位計１２－１の計測値が設定値となった時点で初期加圧が完了し（ステップＳ４－１）、さらに電源部１６の溶接出力を停止（ステップＳ６－１）しても、陽極１２ａはワイヤ２２ａに接触しているため、ワイヤなどは継続して加圧されている（図４（Ａ）「距離」での加圧の状態を参照）。そのため、溶け込みの一定のオーバーランが持続され（ステップＳ６－２）、その後陽極１２ａがワイヤ２２ａから離反して溶接が終了する（ステップＳ７）。したがって、溶接終了後のステップＳ６－２の間も陽極１２ａによる加圧が確保され、この点でも電極とワイヤ２２ａとの間隔のばらつきを低減することができる。
また、溶接時の溶接、加圧に関するデータを溶接ごとに記録することで（ステップＳ８）、溶接における設定値、目標値、基準値の設定の参考とすることができる。 Even if the initial pressurization is completed when the measured value of the digital displacement meter 12-1 reaches the set value (step S4-1) and the welding output of the power supply unit 16 is stopped (step S6-1), the anode Since 12a is in contact with the wire 22a, the wire and the like are continuously pressurized (see the state of pressurization at “distance” in FIG. 4 (A)). Therefore, a constant overrun of penetration is maintained (step S6-2), after which the anode 12a separates from the wire 22a and welding is completed (step S7). Therefore, the pressurization by the anode 12a is ensured during the step S6-2 after the welding is completed, and the variation in the distance between the electrode and the wire 22a can be reduced in this respect as well.
Further, by recording data on welding and pressurization at the time of welding for each welding (step S8), it is possible to refer to the setting value, the target value, and the reference value in the welding.

陽極インナーリード部に折曲部２４－２ａ’を設けた構成であっても、デジタル変位計１２－１により陽極１２ａを緻密に制御することができ、折り曲げた陽極インナーリード部２４－２ａの上にワイヤ２２ａを安定して溶接することができる。 Even if the anode inner lead portion is provided with the bent portion 24-2a', the anode 12a can be precisely controlled by the digital displacement meter 12-1, and the bent anode inner lead portion 24-2a can be used. The wire 22a can be stably welded to the wire 22a.

上述した実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を何等限定するものでなく、本発明の技術範囲内で変形、改造等の施されたものも全て本発明に包含されることはいうまでもない。 The above-mentioned examples are for explaining the present invention, and do not limit the present invention in any way, and all the modifications and modifications made within the technical scope of the present invention are included in the present invention. Needless to say.

実施例では、溶接における設定値、目標値、基準値をそれぞれ０．１ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．０５ｍｍとしたが、数値は一例であってこれに限定されない。ワイヤの太さ、陽極インナーリード部の厚み、素材、コンデンサの所望の性能などにより、特に溶け込み量の基準値を任意の数値に設定することができる。
また、実施例ではコンデンサをタンタルコンデンサとしたが、これに限定されないことはいうまでもない。 In the embodiment, the set value, the target value, and the reference value in welding are set to 0.1 mm, 0.08 mm, and 0.05 mm, respectively, but the numerical values are only examples and are not limited thereto. The reference value of the penetration amount can be set to an arbitrary value depending on the thickness of the wire, the thickness of the anode inner lead portion, the material, the desired performance of the capacitor, and the like.
Further, in the embodiment, the capacitor is a tantalum capacitor, but it goes without saying that the capacitor is not limited to this.

本発明は、ワイヤと陽極インナーリード部とを溶接して製造するとともに、陽極とワイヤとの間の距離をデジタル変位計で計測するコンデンサの製造装置およびその電源制御方法に広範囲に応用できる。 The present invention can be widely applied to a capacitor manufacturing apparatus and a power supply control method thereof for measuring the distance between the anode and the wire with a digital displacement meter while manufacturing by welding the wire and the anode inner lead portion.

１０コンデンサの製造装置
１２電極（円型電極）
１２ａ、１２ｂ陽極、陰極
１２－１デジタル変位計
１４駆動部
１６電源部
１８制御部
２０コンデンサ
２２コンデンサ素子
２２ａワイヤ
２４リードフレーム
２４－２インナーリード部
２４－２ａ、２４－２ｂ陽極インナーリード部、陰極インナーリード部
２４－２ａ’ 折曲部 10 Capacitor manufacturing equipment 12 Electrodes (circular electrodes)
12a, 12b Anode, Cathode 12-1 Digital displacement meter 14 Drive unit 16 Power supply unit 18 Control unit 20 Capacitor 22 Capacitor element 22a Wire 24 Lead frame 24-2 Inner lead part 24-2a, 24-2b Anode Inner lead part, Cathode Inner lead part 24-2a'Bent part

Claims

An electrode for welding the wire extending from the capacitor element of the capacitor and the lead frame on which the capacitor element is placed,
The drive unit that operates the electrodes and
A power supply unit that energizes the electrodes as a power source for welding,
A control unit that controls the power supply unit and drive unit,
It is a capacitor manufacturing device equipped with
A digital displacement meter that measures the distance in the working direction of the electrode in welding and can communicate the measured value to the control unit is connected to the electrode.
The position where the electrode and the wire come into contact is set as the starting point of the distance in the operating direction of the electrode, and the set value, the target value, and the reference value of the distance from the starting point in the operating direction of the electrode are set in the control unit.
The drive unit lowers the electrode from the starting point by the set value, the electrode pressurizes the wire, the control unit communicates with the power supply unit, the power supply unit starts energizing the electrode, and the electrode welds the wire and the lead frame. ,
When the control unit recognizes from the digital displacement meter that the wire and lead frame have melted due to welding and the electrode has reached the reference value from the set value , the control unit communicates with the power supply unit and the power supply unit stops energizing the electrode. death,
Even after the power supply is stopped, the electrode is continuously pressurized until the electrode exceeds the standard value and reaches the target value, which is the target penetration amount for welding, and welding is performed with the penetration overrun. After that, the electrode is separated from the wire by the control unit and rises, and the pressurization of the electrode is completed .

An electrode for welding the wire extending from the capacitor element of the capacitor and the lead frame on which the capacitor element is placed,
The drive unit that operates the electrodes and
A power supply unit that energizes the electrodes as a power source for welding,
A control unit that controls the power supply unit and drive unit,
It is a capacitor manufacturing device equipped with
An inner lead portion is formed on the lead frame, and the inner lead portion has a cathode inner lead portion and an anode inner lead portion.
The cathode inner lead portion on which the capacitor element is placed and the anode inner lead portion to which the wire is welded face each other.
The end of the anode inner lead portion is bent to the height of the wire to form a bent portion, and the wire and the bent portion supporting the wire are welded by an electrode.
A digital displacement meter that measures the distance in the working direction of the electrode in welding and can communicate the measured value to the control unit is connected to the electrode.
The position where the electrode and the wire come into contact is set as the starting point of the distance in the operating direction of the electrode, and the set value, the target value, and the reference value of the distance from the starting point in the operating direction of the electrode are set in the control unit.
The drive unit lowers the electrode from the starting point by the set value, the electrode pressurizes the wire, the control unit communicates with the power supply unit, the power supply unit starts energizing the electrode, and the electrode welds the wire and the lead frame. ,
When the control unit recognizes from the digital displacement meter that the wire and lead frame have melted due to welding and the electrode has reached the reference value from the set value , the control unit communicates with the power supply unit and the power supply unit stops energizing the electrode. death,
Even after the power supply is stopped, the electrode is continuously pressurized until the electrode exceeds the standard value and reaches the target value, which is the target penetration amount for welding, and welding is performed with the penetration overrun. After that, the electrode is separated from the wire by the control unit and rises, and the pressurization of the electrode is completed .

The capacitor manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the electrode is a circular electrode.

In the electrode that welds the wire extending from the capacitor element of the capacitor to the lead frame, the step of setting the set value, target value, and reference value of the distance from the starting point in the working direction to the control unit of the capacitor manufacturing device, and
A step in which the control unit recognizes that an electrode equipped with a digital displacement meter capable of communicating with the control unit approaches and contacts the wire.
The step of setting the position of contact with the wire as the starting point of the distance in the working direction of the electrode, and
When the control unit recognizes that the electrode has dropped by the set value by the digital displacement meter, the electrode pressurizes the wire, the control unit communicates with the power supply unit, the power supply unit starts energizing the electrode, and the electrode becomes the wire. Steps to weld the lead frame and
When the control unit recognizes from the digital displacement meter that the wire and lead frame have melted due to welding and the electrode has reached the reference value from the set value, the control unit communicates with the power supply unit and the power supply unit stops energizing the electrode. Steps to do and
Even after the power supply is stopped, the electrode is continuously pressurized until the electrode exceeds the standard value and reaches the target value, which is the target penetration amount for welding, and welding is performed with the penetration overrun. After that, the control unit separates the electrode from the wire and raises it, and the pressurization of the electrode is completed.
How to control the power supply of a capacitor manufacturing device.

A step to record data on welding and pressurization during welding in the recording unit for each welding,
The power supply control method for the capacitor manufacturing apparatus according to claim 4.