JPH03203627A - 高周波ウエルダー - 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） 本発明は自動車用ドアの内装材、シート等の製造に好適
に使用される高周波ウエルダーに関する。

（従来の技術と問題点） 高周波ウエルダーの加工上の問題点としてスパークによ
る加工不良の割合が多く、各加工メーカーとも苦労して
いる。例えば、塩化ビニールと塩化ビニールの場合、そ
の間に異物が入り込まない限り殆どスパークしないが、
塩化ビニールとウレタンフオーム等のパッドとハードボ
ードを溶着する場合はスパーク不良が出ることが多い。

このようなスパークの要因としては、現場でのホコリや
異物の付着、高周波治具（電極）の欠損や押面の傾き、
平行度不良による面圧不均一、機械や高周波治具（電極
）に付着したスパークによるカーボン、ハードボードの
含水率のムラ、高含水率、異物の混入等が考えられる。

また、電圧負荷が大きすぎたり、電流負荷が大きすぎた
り、乱れたりすることもその原因である。

上記の各原因に対してそれぞれ各種の対策がとられてい
る。電流の負荷の問題に対しては、例えばメーターリレ
ーによる陽極電流制御が知られている。この方法は陽極
電流計にて電流の上限と下限を設定しておき、この範囲
内で陽極電流を＃＠しようとするものである。すなわち
、高周波ウエルダーによる溶着加工において、負荷（被
加工物）の電気的特性（インピーダンス）に対し最適の
高周波電力を供給しつる状態に整合器（可変バリコン）
を調整し最適の同１（マツチング）をとるようにしない
と、スパークの発生や高周波電力不足による加熱時間の
長期化という問題を生じる。

そこで整合器（バリコン）を自動的に駆動して、変化す
る電流値を制御しようとしている。上記メーターリレー
による陽極電流制御の場合、発振スタートから下限値に
達するまでモーターを駆動してバリコンを操作し陽極電
流を増加し、下限値に達するとモーターを停止させる。

電流は負荷の加熱に伴い増加し、陽極電流が上限値に達
すると上記モーターは陽極電流を逆に減少させる方向に
動作する。第４図はこのような制御の状態を示しており
、高周波電力のうち溶着に使用される部分はＡの範囲内
であるので、上限値と下限値はこの部分において所望の
電力を供給できるように設定されている。したがって、
立ち上がり電流の制御はなされていないから、オーバー
シュートやアンダーシュートが発生しやすく、スパーク
の原因となる。

またサーボアンプ式、プログラム式その他の制御が知ら
れているが、いずれの方式も予め設定したように単に電
流を変化させるものであるため、実際の加工中において
電極間で時々刻々変化している被加工物の状態に対処で
きていない。その上、被加工物は同一ロットでも湿気の
多少、異物、厚み等の相違により誘電率、体積抵抗率が
均一でないので常に同じ条件で処理できるとはいえず、
発熱量Ｐ（Ｗ）（代用特性として電流値でみる）の値が
意図した動きにはならない。例えば、含水率が高いもの
は可変バリコンの動きは同一でも誘電率、体積抵抗率の
値が変化し電流は任意に上昇しスパーク値に達する場合
がある。そのような事態を生じないようにするには、処
理されている被加工物の状態を適宜のセンサーで検知し
、その情報によって高周波電力を制御することも考えら
れるが、高周波ウエルダーはＩＭＨｚ以上、通常１０〜
４０触程度の高周波を使用するので、そのようなセンサ
ーは高周波で破壊されてしまい、実際的でない。

（発明の解決課題） 本発明の目的は上記のような実情に鑑み、陽極電流に基
いて高周波電力を理想曲線に沿って変化させるとともに
被加工物による誘電率、体積抵抗率の相違もその都度自
動的に補正し、スパークの発生を抑えるようした高周波
ウエルダーを提供することである。

（課題解決の手段） 本発明によれば上記目的は被加工物を加熱するため電極
間に高周波電力を供給するようにした高周波ウエルダー
において、陽極電流計にて陽極電流の上限値と下限値を
設定し、該上限値若しくは下限値に陽極電流が到達した
とき同調バリコンを制御して上限値と下限値の範囲内に
陽極電流が戻るようにし、一方スパークを生じないで被
加工物を溶着するための陽極電流の時間的変化をプログ
ラムし、該プログラムに従って上記同調バリコンを制御
して陽極電流を変化させると共に上記陽極電流計の上記
上限値及び下限値を該プログラムに従って変化させるよ
うにしたことを特徴とする高周波ウエルダーにより達成
することができる。

（作用） 本発明の高周波ウエルダーはスパークを生じないで被加
工物を溶着するための陽極電流の時間的変化を予めプロ
グラムしておき、このプログラムに従って同調バリコン
を制御するので、基本的には最適の状態で溶着加工が進
行し、途中で被加工物の損失によって陽極電流が上限値
若しくは下限値を超えるようなときがあっても該上限値
及び下限値は上記プログラムに従って変化しているから
、直ちに上記同調バリコンを制御して上限値と下限値の
範囲内に陽極電流を戻すように作用し、スパーク不良を
生じないようにすることができる。

（実施例） 第１図は本発明の構成図を示しである。陽極電流計（メ
ーターリレー）本体１には陽極電流を表示する指針２と
上限値を設定する上限指針３及び下限値を設定する下限
指針４が設けられている（第２図、第３図）。上記上限
指針３と下限指針４はヨーク５．６に係合する図示を省
いた調節ノブによりそれぞれ調整することができ、各セ
ンサー７．８が指針２に設けた検出器９を検知すると信
号を発するようになっている。上記上限指針３と下限指
針４の軸１０は上記指針２と同軸心的にそれぞれ回転自
在に設けられている。

ティーチング用設定ダイヤル１１は、上記上限指針３と
下限指針４に設けた歯車１２．１３に係合する歯車１４
を有し、該歯車１２．１３．１４は該ダイヤルを押し込
むと係合し、引き出すと係合が外れるようになっており
、押し込み状態ではダイヤル軸１５はストッパー１６に
よって回転可能に保持されている。上記歯車１４は押し
込み位置において歯車列１７に係合し、ＤＣサーボモー
ター、ステッピングモーター、ポジションメータ、ロー
タリーエンコーダー等の駆動手段１８により駆動される
。

構成図において、陽極電流計（メーターリレ→の指針２
の端子２ａとセンサーの端子７ａ、８ａからの信号は、
自動制御の場合は、プログラムコントローラー１９に入
力し、該プログラムコントローラー１９の出力はアンプ
２０を介し上記駆動手段１８に入力されている。図の鎖
線で示す部分は陽極電流計（メーターリレー）の内部に
設けられる構成である。

また、上記端子２ａ、７ａ、　８ａからの信号はインタ
ーフェース２１を介し第２のプログラムコントローラー
２２に入力し、該プログラムコントローラー２２の出力
はアンプ２３を介し、ＤＣサーボモーター、ステッピン
グモーター、ポジションメーター、ロータリーエンコー
ダー等の駆動手段２４に入力し、該駆動手段２４によっ
て整合器の同調バリコン２５を制御するようにしである
。

なお、該プログラムコントローラー２２は同調バリコン
２５を直接制御するためのものであるから、手動で制御
する場合には、上記センサーの端子７ａ、８ａを接点２
６．２７に接続することにより、該センサーの信号を該
プログラムコントローラー２２に直接入力して同調バリ
コン２５を制御することもできる。

また、上記プログラムコントローラー２２の出力は上記
駆動手段１８を操作するよう上記アンプ２０にも接続さ
れている。

而して、上記陽極電流計（メーターリレー）１の上記上
限指針３と下限指針４は、ティーチング用設定ダイヤル
１１を第３図のように抜き出した状態で上限値と下限値
を定めるように調整される。

通常これらの指針の間隔は狭いものとなることが好まし
い。

そして、上記ティーチング用設定ダイヤル１１を第３図
の鎖線のように押し込み、陽極電流を表す指針２が上記
上限指針３と下限指針４の間にくるようにする。

この状態で、上記ティーチング用設定ダイヤル１１を回
して被加工物の最適の陽極電流のカーブ（理想曲線）を
描くように変位させ、その態様を上記プログラムコント
ローラー１９に記憶させる。

この理想曲線は、被加工物に応じて種々の態様になる。

このプログラムコントローラー１９のプログラムにした
がって上記上限指針３と下限指針４を加工作業のつど移
動させるように上記駆動手段１８が動作する。

また、同時にインターフェース２１を介し、上記プログ
ラムコントローラー２２もこの理想曲線を記憶し、駆動
手段２４によって同調バリコン２５を制御する。

上記のようにしてから実際に被加工物を高周波ウエルダ
ーの電極間にセットし、加工を始める。

そうすると、プログラムコントローラー１９及び駆動手
段１８により上記上限指針３と下限指針４はプログラム
にしたがって変位し、該上限指針３と下限指針４に挟ま
れた陽極電流の指針２も理想曲線に沿って変位すると共
に同調バリコン２５もプログラムコントローラー２２の
作用で理想曲線に沿って変位する。

このようにして加工しているとき、同一ロット品でも被
加工物の誘電体損失の違いから、予め設定した上記プロ
グラムから外れる事態が生じてくる。この変化は上記陽
極電流計の指針２が上記上限指針３または下限指針４に
到達したり、超えたりする現象として現れるから、各セ
ンサー７．８は検知信号を発し、その信号はインターフ
ェース２１を介して上記プログラムコントローラー２２
にフィードバックされる。

該プログラムコントローラー２２はアンプ２０を介して
駆動手段１８で上記各指針を正しい位置に戻すと共にア
ンプ２３により陽極電流がスパークを生じない範囲内に
戻るように上記同調バリコン２５を被加工物の電気特性
に合った動きに電流追尾させる。

（発明の効果〉 本発明は上記のように構成されているので、陽極電流を
理想曲線に従ってプログラムしておき、このプログラム
によって高周波電力を制御するとともに、プログラムか
らはずれるような陽極電流の変動が生じたときに同調バ
リコンをプログラムコントローラーによって調整し、被
加工物の電気特性に合った所定の電流値に追随させ、ス
パーク不良等を生じないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は構成図、第２図
及び第３図は陽極電流計（メーターリレー）の分解斜視
図及び断面図、第４図は従来のメーターリレ一方式の場
合の陽極電流の変化を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被加工物を加熱するため電極間に高周波電力を供給す
   るようにした高周波ウエルダーにおいて、陽極電流計に
   て陽極電流の上限値と下限値を設定し、該上限値若しく
   は下限値に陽極電流が到達したとき同調バリコンを制御
   して上限値と下限値の範囲内に陽極電流が戻るようにし
   、一方スパークを生じないで被加工物を溶着するための
   陽極電流の時間的変化をプログラムし、該プログラムに
   従って上記同調バリコンを制御して陽極電流を変化させ
   ると共に上記陽極電流計の上記上限値及び下限値を変化
   させるようにしたことを特徴とする高周波ウエルダー。