經濟部中央標準扃負工消"合作社印製 201711 Λ 6 ___Π_6_ 五、發明説明（1 ) 本發明有朗於進行熱鏤嵌或點焊作業時，一種測量鑲 嵌匾或焊接區溫度的方法。 這樣的一種焊接作業是在一臺點焊機上進行的，主要 包括兩分別連接到電源輸出端子的移動電極。當進行兩 個元件的焊接作業時，將兩元件面對面地緊貼着，然後 .將每一電極端部的壓力施加在兩元件的外表面上。於 是，在兩電極之間通過焊接電流，電流穿過每一元件的 厚度以形成局部熔化和熔點，一俟完成焊接，切斷電流 通路，釋放元件上的電極壓力。 熱鑲嵌作業也是藉肋於鑌嵌區中的電流通路而實現的 ，但其電流強度低於進行焊接者。在文獻FR-A-2510827 和FR-A2511200中敘述電動機換向器鑲嵌作業的一特殊 應用例子。 在文獻FR-A-2510827中可觀察到由許多安裝在國管周 邊的弓形片構成的一換向器，每一弓形片由一軸向引導 的薄Η和一形成拐彎的延伸舌Η所構成。由安裝在轉子 上的電樞引出的每一根導線穿過或卷練在相應弓形片拐 彎的内部。一霄捶將一垂直力施加在弓形片的舌片上以 將舌Η合攏在薄Η上且把導線完全緊裹起來。隨即將足 夠高的電流施加在此電極和相應的弓形片之間以導致溫 度的上升，一方面，在鑲嵌處，破澳覆蓋電樞導線的絶緣 清漆，另一方面，完成在弓形片上的導線的鑲嵌。 不同的參數介太上述作業的實施方案：諸如焊接電流 X -3- (請先閱讀背而之注意柬項#ί'-本頁 本紙51尺度遑用中明8家楳準(CNS)甲4規怙（2〗0父297公龙) 81. 7. 20,000^ (H) 經濟部屮央桴準局Λ工消货合作社印製 2017U Λ 6 _M_C_ 五、發明説明（2ι) 強享，作業持纊，間，施加在待焊接元件上的電棰壓力 Ο 進行同一鑌嵌或焊接作業時，有可能改變和控制造些 參數。鑲嵌區域焊接區中達到的溫度是作業的決定因素 。此外，為使操作的控制有效，應該尋求可直接測量鏤 嵌區或焊接區溫度的操作方法，至少發送一傾與錶嵌區 或焊接區溫度成函數鼷傜的倍號。 已知方法例如在專利文獻JP-A-5214942和US-A-4472620 的操作設備，包括安裝在點焊機的一霄掻上的熱電轉換器 ,另一已知方法包括一光學鑛維，光學纖維的尖端在測 量區上的距離是短的，由鑲嵌或焊接作業發射的紅外線 強度穿過光學繼維而構成溫度倍號。 4 ,然而，上述的這些設備提出了各種問題，或者是設備 太遠離测量區，導致明顯的滞後測量，或者是設備太靠 近測置區，從而飽直_持星复性.待焊接旅獻電極屬安装― 。因此，測量信號由於焊接的外部現象而被干擾，例如 焊屑飛濺，電極磨損等。 ------------------— ----------------------- ·. 本發明提出一種測量鑌嵌區或焊接區溫度的方法，並 無上述缺點。 為此，需要使用至少一個^霣倍號（作為測量信號） ，分別在一焊接件或另一焊接件和毗鄰電極之間，和/ 或在待焊接件之間發生者。 因此，測量信號是直接發生在鑛嵌區或焊接區，它不 -4- (請先間讀背而之注意事項#卞，.本頁) 本紙張尺度逍用中β B家標準（CNS)肀4規格（210x297公；ft) 81. 7. 20,000張（Π) A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作：ϋ印製 五、發明説明（ 3 會 由 於 焊 接 區 外 部 現 象 的 發 生 而 受 到 干 擾 的 影 m * 而 且 相 對 於 溫 度 的 變 化 而 y 不 會 導 致 明 顯 的 滞 後 m 量 0 按 照 本 發 明 的 另 一 特 性 9 至 少 使 用 一 與 焊 接 件 ( 或 鑛 嵌 件 ) 接 觸 的 配 有 設 備 的 電 極 9 且 在 它 與 焊 件 分 界 面 上 發 生 一 熱 電 信 號 〇 按 照 __· 種 實 施 例 所 述 設 備 是 在 事 先 準 備 按 熱 電 偶 元 件 材 料 製 成 的 電 極 t 另 元 件 為 所 述 錶 嵌 件 之 一 或 悍 接 件 之 * 或 另 —‘ 電 極 〇 按 照 另 一 實 施 例 所 述 設 備 是 包 括 一 焊 接 在 所 述 電 極 -- 端 由 合 金 製 成 的 接 觸 Η 9 所 述 接 觸 片 為 一 熱 電 偶 元 件 9 而 一 元 件 為 所 述 鑲 嵌 件 之 —、 或 待 焊 接 件 之 一 或 另 一 電 極 〇 按 照 另 -» 實 施 例 9 所 述 設 備 是 包 括 把 許 多 鐵 雄 tiWL 埋 入 位 於 所 述 電 極 - 端 的 凹 中 » 所 述 纖 維 僳 由 合 金 製 成 的 9 使 其 成 為 熱 電 偶 元 件 之 __» ί 而 另 熱 電 偶 元 件 為 所 述 鑲 嵌 件 之 一 或 焊 接 件 之 一 或 % —* 電 極 〇 本 發 明 還 涉 及 前 述 由 黏 焊 機 實 現 的 焊 接 作 業 參 數 控 制 方 法 的 應 用 〇 因 此 9 本 發 明 涉 及 控 制 應 值 得 注 意 的 參 數 的 方 法 是 在 於 値 或 幾 個 溫 度 测 量 之 電 信號* 方 面 在 點 焊 機 的 一 電 極 或 —· 電 極 的 端 和 另 一 方 面 在 待 焊 接 件 之 一 的 一 端 或 另 一 電 極 的 一 端 取 樣 ( 被 董 化 ) t 以 及 將 事 先 準 傭 的 設 備 用 於 使 所 述 偏 信 ΟΜ m 或 -5 幾 - 個 信 號 成 為 熱 電 信 59E 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐) 經濟部中央標準局貝工消f合作社印製 20ίΊ11 Λ 6 _ 1\6 五、發明説明（4 ) 這些信號具有一代表焊接匾溫度的電壓值。可用於按 實際時間指導一設備以控制焊接作業的不同參數。 例如，當觀察到一値或幾糰溫度測量信號，且逹到預 定焊接溫度時，這樣的一種設備可控制焊接電流通路的 中斷。 該設備邇可用於控制焊接電流使測量信號的變化相當 於一預定函數。 本說明書中，亦有指出金屬電偶具有熱霄容量，這意 味箸此熱II偶可産生一可测量的溫度信號，也就是説， 其電壓值至少為毫伏數量级β 要注意到焊接區的溫度約計1500 °C,在某些條件下， 甚至超過15Q(TC，而在此溫度下，眾多熱電偶材料要符 合上述的條件是相當重要的。 本發明邇涉及到上逑在電動機集流器片上鑌嵌導線的 測童方法的應用。一般説，電動機集流器片被安装在鬮 筒周邊，本身由絶緣材枓製成的圓筒被軸向安裝在電動 機軸上。然而，為進行熱鑲嵌作業而不導致圖筒的損壤 ，因此要提高集流器之精密度以播得優良的電動機運轉 性能，在鑲嵌過程時，並要使用耐高溫材料，從而導致 加強塑脂的使用。 然而這些材料是昂貴的，而且是污染環境的β因此， 人們寧可使用價格不贵，不污染環境的其它材料，和尋 求一種方法以解決裝有集流器Η圖筒的耐熱問題，這是 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- -線- 本紙張尺度边用中Η B家標準(CNS)甲4規格(210><29’/公子) 201711 Λ 6 Π 6 五、發明説明（5 ) 通過控制瘸集流器Μ溫度，特別是控制鑲嵌區的溫度而 達到。 按照本發明的一種值得注意的方法，在於使用作為溫 度測董信號的熱電信號，是發生在電極和Ife流器Η之間 的（電極和集流器片相接觸）。 此測量信號與鏤嵌匾中的溫度成正比，因此有可能控 制鑌嵌匾中的溫度，從而調節溫度使其不超過已知的臨 界溫度。 由此，對於裝有集流器片的國筒，也有可能使用耐熱 性稍差，價格比目前使用的材料低廉。 按照最佳的實施例，鑲嵌電極配有設施，以便使它和 集流器片的分界面産生一熱電信號。 這些設備在於考盧到用一種熱電偶元件材料製成的笛 搔，即熱電偶元件之一而另一元件為待鑲嵌的集流器Η 經濟部中央榣準局兵工消伢合作社印製 元， 絲每嵌 偶一 細即鑲 電之 ，，待 熱件 口的為 一元 凹成件 由偶 多構元 接電 許料一 焊熱 有材另 端為 含件而 一 Μ 端元， 的觸 由偶一 極接。自電之 電述 Η 的熱件 述所器掻由元 所，流電是偶 在片集，絲電 爲牯觸嵌例細熱 包接鑲施，成 可的待實中構 還成為 一口絲 。 備製件另凹細片 設料元照入述器 些材一按埋所流 這件另 被一集 本紙張尺度遑用中a Β家«準(CNS) Τ4規格(210x297公龙) 81. 7. 20,000張（11) Λ 6 Π 6 經濟部中央楳準局β工消费合作社印製 五、發明説明（6) 按照S—實施例，所述電棰由鋦錁合金構成。 本發明的上述和其它待徴再經閲讀下述兩値特殊應用 的實施例説明而更明顯，所述說明和下述附圈有鼸，其 中： 圖1-3分別表示第一、第二和第三實施例中的點焊機 的示意圖， 圖4是含有一控制設備的點焊機的示意圈，此視圖說 明所述控制設備的一種可能的作用模式， 圖5是按照電動機集流器的徑向面的剖視圈， 圖6是按照本發明説明鑲嵌作業蓮用方法的視圈，和 圖7表示一電極實施例的剖視圖，此霣極可用於按照 本發明的操作方法。 由圖1 ,可觀察到點焊機的第一電極110和第二電極 120 。所示電搔110和120的毎端分別支靠在需焊接的 兩値元件130和140的外表面上。 兩電極110和120分別與霣源150的兩端子連接，電 源用於供給焊接電流。因此，要事先考廉到一包括在兩 電極110和120之間的區域中通過每一元件130和140 的焊接電流，以便在造一區域中能産生兩元件130和140 的熔化，從而確保元件的焊接。 按照本發明的第一實施例，電極110例如傺由一種熱 轚偶元件材料所構成，第二元件僳待焊元件130和140 或另一電棰120 。 -8 - (請先閲請背而之注意事項#填頁) 裝- 本紙張尺度逍用中國國家榣準(CNS) T4規格（210X297公*) 81. 7. 20,000張（11) Λ 6 Β 6 經濟部屮央櫺準局A工消许合作社印製 五、發明説明（7 ) 例如，如果待焊接元件之一 130或140是由鏑製成的 ，可準備一由銅錁合金製成的霣極110 ,另一霄極120 可由銅構成。溫度信號可在鋦錁合金霣極110和待焊接 元件之一 130或140之間，或在銅錁合金霣極110和銅 電極120之間被量出，如同圖1的箭頭A、B、C所示。 要注意到溫度信號也可在兩元件130和140的每端被 量出（箭頭D )。 電極110的銅錁合金是逭樣的，即它和待焊接元件之 一 130或140的熱電容置大到足以進行測董，逭意味着 銅錁合金含有相當高的含錁Λ。但考盧到离焊接電流強 度以及為了避免大量的熱損失，電極110必須具有低電 阻率，含錁量不能太高。因此，銅錁合金較有利地是含 錁量少於20¾ ，甚至少於1〇χ 。試驗中指出2¾的含錁量 提供優良的成果，也就是說，低焦耳損耗（電流熱損失） ，而粗度信號仍具有足夠高的電熱容量測量值。 本發明不局限於僅作為説明的上述材料，邇包括可滿 足上述作用的其它材料。 圖2表示第二實施例。在該特定方式中，導體111縱 向地穿過電極110 ,使導體的一端與電極110 —端的表 面在同一水平上，當電極110支靠在元件130上時，導 體111的一端和所述元件130接觸。導體111是由具有 它和待焊接另件之一 130或140或和電極120 —起可測 量的熱電容量材料構成的。 (請先閲讀背而之注意事項#个頁) 本紙張尺度边用中曲國家榣準(CNS)甲4規格（210x297公；«：) 81, 7. 20,000張（H) 201711 A 6 Π 6 經濟部屮央櫺準局CX工消伢合作社印製 五、發明説明（8) 焊接溫度的測量倍號，一方面是在導臞111 ,另一方 面和待焊接元件之一 130或140之間（筋頭B和C ),或 和S —電極120之間（箭頭A)被量出。蓮可以在導醱111 和電極體110之間（筋頭C’）被量出，該霣搔龌110和待 焊接元件130具有電接觸。 構成導體111的材料，例如銅鎳合金，如同康銅。 圖3表示另一實施例，其中，一厚度極薄的接觸Η 112被固定在霣極110的一端，接觸Η112由這樣的材 料携成的，即它和待焊接元件之一 130或140具有可測 量的熱電容量（熱電能）。焊接溫度的測量信號一方面是 在接觸片112 ,另一方面和待焊接元件之一 130和140 之間（箭頭Β和C )或和另一電極120之間（筋頭A )被量 出。 要注意到如果接梅M112的厚度是薄的，即具有一高 電阻率而無高焦耳損耗。因此，有可能選擇一種大熱電 容董材料，例如含有極高百分率的鎳的銅鎳合金，如康 銅。 圖2和3所示的運用方法，事實上，是把事先準備好 的嵌入件和待焊接元件之一（指130 )相接觸。亦可了解 使用其它具有輿本發明範圍内所引述的類似功能形狀的 嵌入件。 本行業人員在獲悉本說明書内容中的掲示後，按照本 發明使用之方法，根據多於一個的溫度信號可控制焊接 -1 0 - (請先闖讀背而之注意事項孙歡不頁) 裝- 線_ 本紙張尺度遑用中a a家標準(CNS) T4規格(210x297公龙) 81. 7. 20,000¾ (Π) Λ 6 B 6 經濟部中央榀準局CX工消仲合作社印製 五、發明説明（9) 參數。 例如用事先準備好的設備以播得兩値溫度信號，例如 下面將敘述的設備，使在霣搔110和120之間，毗鄰待 焊接元件之間，或在待焊接元件和電極之間的具有熱電 容量的兩値分界面，一値信號一方面在電極110的一端 和另一方面待焊接元件之一 130的一端取樣（被量测）， 另一個信號一方面在另一電掻120的一端和S —方面待 焊接元件130或140的一端取樣。 圖4示意地表示一臺帶有兩雷極110和120和一電極 150的點焊機，電源兩端分別連接電極110和120 。本 文中的溫度信號由兩電極110和120的每一端所發送， 但也可用不同於本文中所敘述的發送溫度倍號。 所示點焊機還含有一控制設備160 ,其有一外加時鐘 信號的輸入161 ,並具有分別接受溫度測董信號S之兩 輸入1 6 2和1 6 3 。 控制設備160邇具有一控制電源的輸出164和另一控 制點焊機其它參數的輸出165 。 控制設備160的功能如下所述。它首先控制電源150 以使電源將一預定電流強度施加在兩鬣極110和120之 間。因此，它把一電流強度數值給予點焊機的各個參數 。然後，切斷電源150 ,進行溫度測量信號的讀出。最 後，它把從己得出的溫度計值推斷點焊機的新參數值， 以及推斷給予下一循環的新電流強度值。 -1 1 - (請先閱讀背而之注意事項#塥―个頁) 本紙51尺度遑用中明《家樣準(CNS)〒4規格(210X297公度） 81. 7. 20,000张（1!) 五、發明説明（10) 確定控制設備160的焊接作業參數值的方法，可提高 本行業人員的技能，本文不作詳細敘述。 控制設備160的主要功能在於在讀出溫度信號階段後 .如果溫度計值不達到預定K值，則控制待焊接元件中 的預定焊接電流強度的通路，也就是，即換句話説，將 此電流強度值作為焊接霄流，或者，如果焊接溫度計值 達到閩值，切斷待焊接元件的焊接電流的通路，也就是 說，以零值賦與電流強度。 控制設備160的另一功能，調節由電源150提供的霄 流強度，以使溫度信號S隨着相當於預定函數的時間而 變化（按數學術語含義）。 要注意到控制裝置1 6 0的鬱應時間相當於時鐘信號的 一値周期。使用50赫的時鐘頻率，20毫秒的時間是足以 操縱點焊接。例如，使用1000赫的時鐘頻率可獲得更可 觀的精度。 要理解如何可以自由使用幾値溫度信號，應知道其時 控制設備160的功能顯然與用一値溫度信號是一樣的。 經濟部中央標準局Μ工消t合作杜印製 (請先閱讀背而之注意事項再塡i r頁) 按照本發明將敘述另一測溫方法的應用，待別是，鑲 嵌電動機集流器片的應用範圍。 首先，圖5表示電動機轉子201的端部，轉子用於容 纳所述電動機的集流器210 。 在電動機軸201上，裝有與軸連成一體的且用於容納 轉子電樞繞組（未圖示）的由塑脂製成的環202。在環202 -12- 本紙張尺度逍用中B國家樣準(CNS)甲4規格（210x297公龙) 81. 7. 20,000張（II) 經濟部中央櫺準局cx工消t合作社印製 五、發明説明（11) 上.装有與琛連成一體的絶綠圄筒203 ,絶緣國筒由加 強塑脂製成。 集流器是連成一體地安裝在國筒203的周圍，逋是本 行業人員所熟知的方法，集流器204由各個軸向引導的 H204a和向一端延伸的拐鸯連接舌M 204b構成。一根與 電動機電樞撓組連接的導線206穿過拐彎205的内部。 此導線也可卷撓在集流器片的舌片2 0 4 b周圍。 導線的電觸點和機械安裝是通遇熱鑲嵌作業而實現的 。圖5所示軸的上面，指出導線在熱鑲嵌作業前，也就是 說，當安裝電榴繞組引出線時，所示的舌Η形狀，而圖 5的同一軸的下面，表示鑲嵌後的舌片形狀。 要注意到每一集流器Η204 ,是有利地用主要由含有 銅的材料製成。 圓筒203在電樞側具有一倒角203 ,每一集流器片 204支靠在集流器的接耳（升高片）203b上。 圖6按照本發明示意地表示一臺實現鑲嵌作業的焊接 機。可觀察到按電氣接觸在集流器H204的薄K204a上 的第一電極211 ,可垂直移動且支靠在舌片204b自由端 上的第二電極212 ,此第二電極用於將一垂直力F施加 在舌片204b上，從而使舌H 204b朝着薄H 204a而合攏， 且將導線206緊裹在拐彎205的内部。 第二電極212由一垂直金颶棒構成，例如由鉬製成的 。電極212的自由端上，例如藉焊接，裝有由銅鎳合金 -13- (請先閲请背而之注意亊項#填< C頁) 裝· 訂· 線. 本紙張尺度遑用中β B家楳準(CNS)規怙(210X297公：St) 81. 7. 20,000張（JI) 201711 Λ 6 Π 6 經濟部中央標準局tsc工消费合作社印製 五、發明説明（12) 製成的接觸片212a。 按照此方法，當進行鑛嵌時，在第二電極212的由銅 錁合金製成的一端212a和由銅製成的舌片204b的一端之 間的接觸會産生一與支配鑲嵌區中的溫度成正比的電壓 ,從而形成一熱電偶。 按照所示的實施例，第一電極212與機膿是霣氣連接 的，第二電極212與控制設備/20 '的输入220S連接。如 實施例所示，控制設備是由一轉換開關221構成，其共 同點221a連接控制設備220的輸出220S,其轉換點221b 連接一電壓源或一電源222 ,而另一轉換點221C與控制 器223的输入連接。此控制器與機殼連接，它一方面具 有與電源222的控制输入連接的輸出223S,另一方面， 具有與控制設備224输入連接的輸出223p,從而將第二 電極212的垂直力施加在舌片204b上。 控制器223可以是諸如有或無撖處理機的控制回路型 、類比式或數位式的。 轉換開鼷221由一時基發生器225所控制，以使其交 替地從一値位置轉換到另一位置，其頻率可包括在例如 1和1 0 0 0赫之間。 當轉換開闢221在所述供電階段轉向電源222時，將 一電壓施加在兩電掻211和2 12之間，以産生足夠強的 電流通路，導致舌片204b和導線244的溫升。此溫升以 及第二電極212將力施加在舌片204a上可實現導線206 -1 4- (請先閱請背而之注意事項/h填ίί .頁) 裝· 線. 本紙張尺度逍用中a國家楳準(CNS)T4規格(210X297公龙) 8】.7· 20,000張（11) 經濟部中央櫺準局员工消t合作社印製 五、發明説明（13) 的熱鑲嵌，因此，可實現舌片204b和薄H204a之間的機 械保持，以及集流器片204的電氣接觴。 導線206可能覆蓋一層清漆，在此情況下，由於鑛嵌 而使溫度上升，導致鑛嵌區的清漆受損壊。 當轉換開關在所述測量過程時轉向控制器223 ,由熱 電偶産生的且在銅舌片204b和銅錁合金片212a之間形成 的電壓由控制器223的输入接收。 於是，控制器223控制電壓源222以使供電過程後， 進行測量過程，霉源222將舌H204b的發熱控制到所需 溫度，此所需溫度為測量過程時測量溫度的函數。 控制器223還控制設備224以改變由電極212施加在 舌H204b上之力的強度，特別是舌片204b下陷在薄片 2 0 4a上之後，在測量過程時。該力是測置溫度的函數， 按照鑲嵌性質，所使用材料，鑲嵌電流的強度，各種參 與元件的質量，起始力之後的力的強度增加或減少而改 變。 控制設備220的構造和功能説明僅作為實施例而提供 的，可理解的在不脱離本發明範圍内，可有不同的結構 和功能。 圖7表示電極212的變動實施例，電極一端具有許多 凹口，分別被埋入由銅錁合金制成的接觸片或細絲212b 。其功能類似於第一實施例。 -15- 本紙張疋度逍用中a Η家楳毕(CNS) T 4規格（210x297公龙) 81. 7. 20,000¾ (II) (請先閲讀背而之注意事項#蜞A .頁) 裝· 訂_ 線-