JPH0319649B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は接点接合装置に関し、更に詳細には接
点と台座との接合時に赤外線放射エネルギを検出
することにより、接合状態を制御し、並びに接合
結果の良否を判別する接点接合装置に関する。

（従来の技術） 従来、接点と台座とは、例えばスポツト溶接機
などの抵抗熱源を用いて接合される。このような
従来の接点と台座との接合方法につき第１図を参
照して説明する。第１図において、１はスポツト
溶接機の上部電極、２は下部電極、３は接点、４
は接点３に予めクラツドされている銀層、５は銀
以外の金属材料の台座、６は接合層、７は銀を主
成分とする溶出金属をそれぞれ示す。そして、接
点３が台座５上に載置された状態でこれらを両電
極１，２間に所定加圧力で挾持し、通電すること
により、接合層６を形成して接点３と台座５との
接合が行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、接合は、接合界面全体に接合層６を
形成し、また適量の溶出金属７がフイレツトを形
成した第１図に示す状態が好ましい接合結果であ
り、接合現象の過不足は接触子としての性能を損
う。第２図ａ，ｂは不良接合状態を示す。第２図
ａのものは、接合層６の形成が不十分な状態であ
り、電気的、熱的導通が不十分である上、機械的
強度が低いので、接触子としては耐脱落特性、耐
消耗性が劣悪である。また、第２図ｂのものは、
接合現象が進み過ぎた状態であり、接点３の銀層
４のすべてが溶解し、過大な溶出金属が接点３お
よび台座５の側面にまではみ出している。

このような接触子は、接合強度が低い上に、は
み出した溶出金属７が開閉装置内に組込むのに寸
法的な阻害要因となり、更に通電の遮断時に、溶
出金属７が溶融飛散するため、耐脱落特性、耐溶
着特性が劣悪であるという問題があつた。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決す
るためになされたもので、接合過程で接合現象を
制御して好ましい接合を行なうと共に接合結果の
良否を検査して接合不良なものを除去する接点接
合装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、片面に銀層がクラツドされている接
点と銀以外の金属材料の台座とを接合する接点接
合装置において、上記接点と台座との接合時の赤
外線放射エネルギ量を検出する光学系および接合
中の接点と台座の溶融合金成分の溶出にもとづく
赤外線放射エネルギ量の変曲点を検知する比較判
断回路からなる検出器と、該検出器からの出力信
号を受けて接合のための加熱を停止・完了させる
制御器とから構成される接点接合用制御装置を備
えることを特徴とする。

更に、本発明は、片面に銀層がクラツドされて
いる接点と銀以外の金属材料の台座とを接合する
接点接合装置において、(イ)上記接点と台座との接
合時の赤外線放射エネルギ量を検出する光学系お
よび接合中の接点と台座の溶融合金成分の溶出に
もとづく赤外線放射エネルギ量の変曲点を検知す
る比較判断回路から成る検出器、および該検出器
からの出力信号を受けて接合のための加熱を停
止・完了させる制御器から構成される接点接合用
制御装置と、(ロ)前記接点に至近の台座端面の赤外
線放射エネルギ量を検出する光学系および接合前
後の赤外線放射エネルギ量を比較してその比較値
が所定範囲外の場合に信号を発する比較判断回路
から成る検出器、および該検出器からの出力信号
を受けて接合の良否を判定する信号を発する制御
器から構成される接点接合検査装置と、を備えた
ことを特徴とする。

（作用） 本発明の接点接合装置によると、接点接合用制
御装置は光学系で検出した赤外線放射量が激減す
る変曲点を比較判断回路で判断した信号を検出器
から制御器の制御回路に入力させ、この回路の作
動により制御器が溶接機の電極への電力の供給を
遮断し、赤外線放射エネルギ量が変曲点に達して
減少する時点で、接合のための加熱を停止・完了
させる。そして、接点接合制御装置に加えて更に
接点接合検査装置を備える接点接合装置において
は、上述した接点接合制御装置の動作に加えて、
接点接合検査装置が溶出金属の最もはみ出し易い
台座の端面に焦点位置を定めた赤外線検出プロー
ブから検出される赤外線放射エネルギ量の大、小
を検出器の比較判断回路で判断し、赤外線放射エ
ネルギ量が比較の範囲外の場合にだけ、選別信号
を検出器から制御器に入力させてこれを作動させ
ることにより、選別装置によつて不良品がインプ
ロセスで検査、除去される。

（実施例） 以下、本発明の接点接合装置を添付図面に示さ
れた実施例について更に詳細に説明する。

第３図は、スポツト溶接機を用いて行う接点３
と台座５との接合の一般的な例の接点および台座
の加熱特性を示す。第３図において、８は通電に
よる電流分布、９は電極内での発熱ゾーン、１０
は電流である。第３図に示すように、発熱電極を
用いる接合方式では、接点３および台座５の接合
界面に発熱ゾーン９から熱流１０によつて熱が輸
送されるが、多くの場合に接点３は台座５の端部
に載置されて接合されるため、台座５内の端面で
熱反射を発生し、Ａ点からＢ点にかけてT_A−T_B
のような温度差が生ずる。このような場合には、
接合現象は台座５の接点３接合部に近い端面側か
ら進行する。第４図ａ，ｂは上述した現象を利用
した場合の本発明の一実施例による接点と台座と
の接合状況を示す。第４図ａ，ｂにおいて、１１
は赤外線検出プローブであり、このブローブ１１
は、焦点位置を、台座５上の接点３と至近の台座
表面に、接合に先立つて定めておくことにより、
第４図ａに示す接合現象の初期ないし中期段階で
は、台座５の表面からの赤外線放射エネルギを検
出する。この場合に、台座５に用いられる、銅、
銅合金などの一般的な金属材料では放射率ｌが
0.1〜0.7であり、温度上昇に伴つて赤外線放射エ
ネルギが増大して行く。接合現象がさらに進行し
て第４図ｂに示す溶出金属７がフイレツトを形成
した時点では、赤外線検出プローブ１１は、銀を
主成分とした溶出金属７の赤外線放射エネルギを
検出する。銀を主成分とした溶出金属７の放射率
ｌは0.02〜0.08程度ときわめて低いため、赤外線
放射エネルギ量の変化から溶出金属７がフイレツ
トを形成した時点を明確に知ることができる。第
５図は本発明の電極への通電と赤外線放射エネル
ギとの関係を示す図であり、第５図中、１２は両
電極１，２間に通電していることを示す電圧波
形、１３は赤外線放射エネルギの検出量の変化を
示す曲線である。第５図から明らかなように、電
極１，２への通電開始と同時に台座５の赤外線放
射エネルギ量が曲線１３ａのように検出され増大
して行くが、接合の最終段階で溶出金属のフイレ
ツトが形成されると、曲線１３ｂのように検出さ
れる赤外線放射エネルギ量が激減する。

第６図は上述したことを利用した本発明の一実
施例を示す。第６図において、１４は赤外線検出
プローブ１１を有する光学系と、比較判断回路と
を含む検出器、１５は検出器１４からの信号によ
つてスポツト溶接機１６を制御する回路を含む制
御器であり、上記検出器１４と制御器１５で接点
接合用制御装置１７を構成している。この制御装
置１７は、光学系で検出した赤外線放射量が激減
する変曲点を比較判断回路で判断した信号を、検
出器１４から制御器１５の制御回路に入力させ、
この回路の作動により制御器１５がスポツト溶接
機１６の電極１，２への電力の供給を遮断し、赤
外線放射エネルギ量が変曲点に達して減少する時
点で、接合のための加熱を停止・完了させるもの
である。従つて、接点接合用制御装置１７を用い
ることにより、接合現象が過不足なく進行した段
階で、リアルタイムにより接合を完了させること
ができ、このため常に良好な接触子を得ることが
できる。

第７図は、上述した接点接合装置に、さらに検
査機能を付加した実施例による接合状況を説明す
る図である。第７図において、１８は検査用の赤
外線検出プローブであり、このプローブ１８は、
焦点位置を、台座５上の接点３と至近の台座端面
に、接合に先立つて定めることができるものであ
る。そして、上述した接点接合用制御装置１７を
有することにより、安定した接合結果が得られる
としても、時には台座５の端面に溶出金属７がは
み出す恐れがあり、このような溶接結果の場合
に、はみ出した溶出金属７を赤外線検出プローブ
１８によつて検出するものである。

第８図は、第７図に示す赤外線検出プローブ１
８を用いた本発明の他の実施例を示す。第８図に
おいて、１９は赤外線検出プローブ１８を有する
光学系と比較制御回路とを含む検出器、２０は図
示しない選別装置を制御する回路を含む制御器、
２１は上記検出器１９と制御器２０とを備えた接
点接合検査装置である。この検査装置２１は、第
６図に示すものと同様な接点接合用制御装置１７
を用いて接点３と台座５との接合が完了して得ら
れた接触子に対して、溶出金属７が最もはみ出し
易い台座５の端面に焦点位置を定めた赤外線検出
プローブ１８から検出される赤外線放射エネルギ
量の大、小すなわちこの放射エネルギが台座５の
材質からのものであるか、銀の主成分とした溶出
金属７の材料からのものであるかを検出器１９の
比較判断回路で判断し、赤外線放射エネルギ量が
比較の範囲外の場合にだけ、選別信号を検出器１
９から制御器２０に入力させてこれを作動させる
ことにより、選別装置によつて不良品をインプロ
セスで検査、除去するものである。

前述した各実施例の説明において、接合用の熱
源としてスポツト溶接機を用いた場合について述
べたが、本発明は他の熱源すなわち他の抵抗熱源
を用いる装置、高周波誘導加熱装置などの熱源を
用いる接点接合装置にも適用できることは言うま
でもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の接点接合装置に
よれば、接点接合用制御装置を備えることによ
り、接合現象が過不足なく進行した段階でリアル
タイムにより接合を完了させることができ、この
ため常に良好な接触子を得ることができる。

また、本発明の接点接合装置によれば、接点接
合用制御装置に加えて接点接合検査装置をも備え
ることにより、接点と台座との接合時に接合現象
をリアルタイムで制御することができるため安定
した接合が可能となると共に接合後の不良品を自
動的に検査、除去することができ、その結果、接
点と台座とが良好に接合した接触子のみを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なスポツト溶接機を用いて接点
と台座とを接合している状況を示す側面図、第２
図ａ，ｂは接点と台座との互いに異る不良接合例
をそれぞれ示す側面図、第３図はスポツト溶接機
による接点接合時の加熱特性を説明するための模
式図、第４図ａ，ｂは本発明の一実施例による接
点と台座との接合状況を示す要部の互いに異つた
時点の側面図、第５図は電極への通電と赤外線放
射エネルギとの関係を示す図、第６図は本発明の
一実施例による接点接合装置を示す構成図、第７
図は本発明の他の実施例による接点と台座との接
合完了時の側面図、第８図は本発明の他の実施例
による接点接合装置を示す構成図である。 １……上部電極、２……下部電極、３……接
点、４……銀層、５……台座、６……接合層、７
……溶出金属、１１……赤外線検出プローブ、１
４……検出器、１５……制御器、１７……接点接
合用制御装置、１８……赤外線検出プローブ、１
９……検出器、２０……制御器、２１……接点接
合検査装置。なお、図中同一符号は同一または相
当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 片面に銀層がクラツドされている接点と銀以
   外の金属材料の台座とを接合する接点接合装置に
   おいて、上記接点と台座との接合時の赤外線放射
   エネルギ量を検出する光学系および接合中の接点
   と台座の溶融合金成分の溶出にもとづく赤外線放
   射エネルギ量の変曲点を検知する比較判断回路か
   ら成る検出器と、該検出器からの出力信号を受け
   て接合のための加熱を停止・完了させる制御器と
   から構成される接点接合用制御装置を備えたこと
   を特徴とする接点接合装置。 ２ 片面に銀層がクラツドされている接点と銀以
   外の金属材料の台座とを接合する接点接合装置に
   おいて、 (イ) 上記接点と台座との接合時の赤外線放射エネ
   ルギ量を検出する光学系および接合中の接点と
   台座の溶融合金成分の溶出にもとづく赤外線放
   射エネルギ量の変曲点を検知する比較判断回路
   から成る検出器、および該検出器からの出力信
   号を受けて接合のための加熱を停止・完了させ
   る制御器から構成される接点接合用制御装置
   と、 (ロ) 前記接点に至近の台座端面の赤外線放射エネ
   ルギ量を検出する光学系および接合前後の赤外
   線放射エネルギ量を比較してその比較値が所定
   範囲外の場合に信号を発する比較判断回路から
   成る検出器、および該検出器からの出力信号を
   受けて接合の良否を判定する信号を発する制御
   器から構成される接点接合検査装置と、 を備えたことを特徴とする接点接合装置。