JPS61232074A - 抵抗溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は抵抗発熱を利用した抵抗溶接装置、特に、電
子回路部品を高品質で接合するための抵抗溶接装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来、一般的に使用されている抵抗溶接装置を
示したブロック図であり、（１）、（２）は対向する電
極、（３）、（４）は電極（１）、（２）間に重ねて配
設した被接合材、（５）は被接合材（３）、（４）を介
して電極（１）、（２）間に溶接電流を流すための電源
、（６）は電流の点弧位相を制御する電流（位相）制御
回路、（７）は例えば油圧式の加圧装置、（８）は接合
面である。

第５図は通電中の電流、加圧力、電極の移動による電極
間の変位量を示した動作図であシ、同図（ａ）は電流波
形、同図（ｂ）は加圧力波形、同図ＣＣ）は電極間の変
位量を示したものである。

つぎに、浴接動作について説明する。電極（１）を加圧
装置（７）で加圧して被接合材（３）に尚接させた後、
電源（５）から第５図（ａ）に示す波形の電流を流すと
、電流は電極（１）から被接合材（３）、（４）と電極
（２）を介して流れ、被接合材はジュール熱により温度
上昇する。このとき、接合面（８）は電流密度が最も高
く、温度上昇が最も早くなり、熔融して接合が行なわれ
る。

上記の加圧力は通電前に設定していることから、接合面
（８）での圧力は高く、温度上昇により、すぐに被接合
材（３）、（４）の接合面は塑性変形をおこす。このた
め、電極の移動による電極間の変位量は第５図（Ｃ）に
示すように、通電初期に大きく変化し、接合面（８）の
面積が広くなる。このとき、電極加圧力は一定のため、
接合面（８）では圧力が低下し、塑性変形しなくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記のような従来の抵抗溶接装置では、加圧力、電流値
が制御されていないため、溶接結果に大きく影響をおよ
ぼす接合面（８）の圧力、電流密度は電流変位に応じて
大きく変動し、それが溶接結果にばらつきをもたらす原
因となっていた。

また、加圧力を低く設定すると、初期に被接合材が爆飛
し、一方、加圧力が高すぎると、初期変形が大きく、通
電後期の発熱が不足するなどの問題点があった。

そこで、上記従来の抵抗溶接装置を改良した。例として
、電流を徐々に上昇させる方法や加圧力を徐々に上昇さ
せる方法がとられていたが、いずれの場合も十分な対策
とはならなかった。

また、被接合材が異種材料で、金属間化合物を生成する
ようなものに対しては、通電後期の加圧力が低いと、接
合面（８）に硬くてもろい金属間化合物が成長し、継手
の機械的、電気的性質が劣化するという問題点があった
。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、溶接結果を安定化させるとともに金属間化合物が生
成する場合、接合面に残存する金属間化合物の量を問題
ない程度に少なくすることのできる抵抗溶接装置を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる抵抗溶接装置は、電極の変位を検出し
、その出力を加圧装置および電流制御回路にフィードバ
ックするフィードバック回路を具備したものである。

〔作用〕

この発明におけるフィードバック回路は、電極間の変位
量に応じて電極の加圧力および電流値を制御するため、
通電中、常に適正な加圧力および電流値を接合面に与え
ることができ、高品質の接合部が得られる。

〔発明の実施例〕

第１図は、前記第４図と同一部分に同一符号を付したこ
の発明の一実施例を示す抵抗溶接装置のブロック図であ
り、（９）は電極変位を検出する例えば渦電流式の変位
計、（ｌＯ）は上部電極（１）に取付けられた基準板、
（ｌｌ）は変位計（９）で検出された電極（１）の変位
量から電流路面積を演算する演算回路、（１２）は演算
回路（１１）からの出力を電流（位相）制御回路（６）
に入力するための第１の差動増幅回路、（１２）は演算
回路（１１）からの出力を加圧装置（７）に入力するた
めの第２の差動増幅回路であシ、これら演算回路（ｌｔ
）および第１．第２の差動増幅回路（１２）、（１３）
によってフィードバック回路を構成している。

第２図は電極間の変位量と電流路面積の関係を示したグ
ラフであゆ、正の相関関係を示している。

この関係を近似し、演算回路（１１）で電極間の変位量
から電流路面積を算出する。

上記の抵抗溶接装置において、通電を開始すると、被接
合材（３）、（４）はジュール発熱し、塑性変形により
電極が移動する。この電極の移動による電極間の変位量
を変位計（９）で検出し、演算回路（１１）によって電
流路面積に換算する。この演算回路（１１）の出力は第
１１第２の差動増幅回路（１２）、（１３）に送られる
。

第１の差動増幅回路（１２）では、電極間の変位量に応
じた電流を流すため、電流の位相制御回路（６゛）へ出
力を送る。また、第２の差動増幅回路（１３）において
は、電極間の変位量に応じた加圧力を加えるため、例え
ば油圧による加圧装置（７）では、サーボパルプへある
値の電圧を出力する。

このため、位相制御回路（６）と加圧装置（７）はそれ
ぞれ電流値および加圧力を制御する。

第３図は上記一実施例の通電中の電流、加圧力、電極間
の変位量を示す動作図であり、同図（ｊＬ）は電流波形
、同図（ｋｌ）は加圧力波形、同図（０）は電極間の変
位量を示すものである。この第３図によれば、電極間の
変位量とともに加圧力および電流値が所望の値に増加し
ていることが明らかである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、電極間の変位量に応
じて電流値、加圧力を制御するようにしたから、安定し
た抵抗発熱により、高品゛質の接合部が得られるという
効果がある。また、異種金属材料間の接合や被接合材表
面に酸化物が存在する場合でも、適正な加圧力により、
接合部の品質を劣化させる金属間化合物や酸化物を外へ
排出することができ、良好な接合部を得ることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

＠１図はこの発明の一実施例による抵抗溶接装置のブロ
ック図、第２図は電極変位量と電流路面積との関係を示
すグラフ、第３図はこの発明の一実施例による抵抗溶接
装置の動作図、第４図は従来の抵抗溶接装置を示すブロ
ック図、第５図は従来の抵抗溶接装置の動作図である。 図において、（１）、（２）は電極、（３）、（４）は
被接合材、（９）は変位計、（１１）乃至（１３）はフ
ィードバック回路を構成する演算回路および第１、第２
の差動増幅回路である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示すも
のとする。 代理人　　弁理士　　大　岩　増　雄 （ほか２名） 第１図 ＋、ｚ：９　　売シ　　　　　　　　　３４：ネ廖＃４
ト才才６　：　ｔｓｆ＜＜イ立ネｎ）ｆＪ’ｌ＊ｎ１ｍ
　　　７：ｈｒｌ＆Ｍ１９：変イ立　討　　　　　　　
　　１１＝慣扉回Ｉ各１２：第１シ蔑重力噌鵠ｕｓ各　
　１３：第２の甚曹り堵幅ｔＶＺ各第２図 ｔ５７１Ｌ薯な面揉 第３図 第５図 発明の名称 抵抗溶接装置 補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する電極間に被接合材を重ねて配設し、この
   被接合材を前記電極により加圧した状態で該電極を介し
   て通電し、この通電により生じた抵抗発熱で前記被接合
   材同志を接合する抵抗溶接装置において、前記被接合材
   間の変位量を計測する変位計を設け、この変位計の計測
   値に基づいて前記電極の加圧力および通電量を変化させ
   るように該変位計の出力を加圧装置および電流制御回路
   へフィードバックするフィードバック回路を備えたこと
   を特徴とする抵抗溶接装置。
2. （２）加圧力変化は、被接合材間の接触部の圧力が通電
   時間中同一となるように制御することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の抵抗溶接装置。
3. （３）電流値変化は、被接合材間の電流密度が通電時間
   中同一となるように制御することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の抵抗溶接装置。