JPH04245A - 電機子リード線の溶接方法及びその装置 - 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、電機子鉄心に巻回したコイル端末を整流子
のフックに溶接する電機子リード線の溶接方法及びその
装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、電機子リード線の溶接には抵抗溶接が用いられ
、その電源からの電流供給には、定電流方式、定位相方
式、定電力方式等の各種の方式がある。そして、溶接の
制御方式としては、初期設定方式とフィードバック方式
とがある。

初期設定方式は、定電流方式を例にとると、最初に１回
の溶接に必要な電流のサイクル数及び総電流量を決めて
おいてその量だけを流し、所定の量だけ流れたかどうか
は、別に設けたモニタによりチエツクする。

また、フィードバック方式は、定電力方式を例にとると
、まず電流、電圧の初期設定を行い、１回の溶接の間に
電流、電圧がその値になるように変化させる。すなわち
、溶接サイクルを例えば１０サイクルとすると、１サイ
クル目の電流量をチエツクしてそれが初期設定値に達し
ていない場合には、２サイクル目でその不足分をプラス
して流すようにする。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の電機子リード線の溶接
方法にあっては、いずれも回路上の電流や電圧をチエツ
クしているだけであって、実際の溶接状態をチエツクし
ているものではないので、例えば、溶接開始時の電極棒
の初期温度や電極棒と整流子フックとの接触抵抗が変動
すると溶接結果が著しく変化するという問題点がある。

また、後者は電流の不足分を補うために、−時的に大容
量の電流を流さなければならないので、危険で扱いにく
いという問題点もある。

この点を解決するため、電極棒から少し離れた部位の整
流子の温度を検出したり、電極棒の沈込量を検出したり
してその値が所定の値に達した時に溶接を完了させるよ
うにして間接的に溶接部位の温度を制御するようにした
ものもある。

ところが、上記の温度検出方法も、電極棒に妨げられて
溶接部位そのものの温度を検出することはできないので
、実際の溶接部位の温度との間に熱伝導の良否によって
大きな差が生じるという問題がある。

また、電極棒の沈込量を検出する方法は一見理想的のよ
うにも思われるが、所定の沈込量に達した時点で直ちに
溶接を止めて電極棒を引き上げると溶接面が乱れるので
、電流を切ってから例えば０．１〜０．２秒のホールド
タイムを置いてから電極棒を引き上げなければならず、
その間に沈み込みが進行して、沈込量を厳密に規制する
ことが難しいという問題がある。

そして、いずれの場合にも極めて高度の制御技術を必要
とするものである。

この発明は上記の点に鑑みてなされてたものであり、制
御が簡単であらゆる条件下で良好な溶接品質を得ること
ができる電機子リード線の溶接方法及びその装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するため、その溶接方法
では、電極棒の温度変化と、電極棒と整流子のフックと
の接触抵抗変化に対応する各種の溶接パターンを予めメ
モリに記憶させておき、溶接に先立ち電極棒の温度と、
電極棒とフックとの接触抵抗とを検出して、その検出デ
ータにより、記憶させた溶接パターンの中から最適のパ
ターンを選んで溶接する。

また、その溶接装置は上記の方法を実施するための装置
であって、電極棒の温度変化と、この電極棒と整流子の
フックとの接触抵抗変化とに対応する各種の溶接パター
ンをメモリに記憶させる記憶手段と、溶接前の電極棒の
温度を検出する温度検出手段と、電極棒とフックとの接
触抵抗を検出する抵抗検出手段と、これらの検出結果に
従って上記メモリに記憶した溶接パターンから最適のパ
ターンを選んで溶接電流を制御する制御手段とを設けた
ものである。

〔作　用〕

上記のようにすれば、溶接に先立って電極棒の温度と、
電極棒と整流子のフックとの接触抵抗を検出し、その結
果に従って予めメモリに記憶しである各種の溶接データ
の中から最も近いものを選んで溶接する。

このような方法によれば、電源からの電流供給は安定し
た作用が期待できる初期設定方式でよく、機械の停止や
電極棒の交換あるいは工場温度に伴う電極棒の温度変動
によって溶接状態が変化するおそれがない。

また、各種の整流子の種類、ワイヤ径あるいはワイヤ被
膜の種類等に応じてそれぞれ異なる溶接パターンを設定
することができるので、あらゆる種類の電機子に対応さ
せることができる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の詳細な説明するが
、その説明に先立ち、第３図によって通常の電機子リー
ド線の溶接方法の概略を説明する。

外周面をエナメル被膜で覆われたワイヤＷが、そのリー
ド線端末を電機子１０の整流子１１の第１のフック１１
ａに結線された後、鉄心１２の所定のスロット間に巻回
されて第１のコイルが形成され、その巻終りのリード線
が第２のフックに結線された後、鉄心１２の次のスロッ
ト間に巻回されて第２のコイルが形成され、その巻終り
のリード線が第３のフックに結線され、同様にして順次
コイルの形成とリード線の結線とを繰り返して電機子１
０の巻線が終了する。巻線が終了すると、各フックの結
線部を抵抗溶接装置により溶接する。

この溶接装置は高融点のタングテン等からなる電極棒１
と、高導電率の銅からなる副電極枠２とを備え、電極棒
１により整流子片１１ｂのフック１１ａを所定の圧力で
加圧すると共に、副電極枠２を整流子片１１ｂに圧接さ
せて電極棒１と副電極枠２との間に所定の電圧を印加す
る。

これにより、電極棒１と副電極枠２との間には、整流子
片１１ｂを介して電流が流れるが、電極棒１とフック１
１ａとの接触抵抗によりこの部分にジュール熱を発生す
る。この熱によりリード線の被膜が溶融あるいは軟化し
、同時に電極棒１により軟化したフックｌｌａを押圧し
、整流子片１１ｂへ機械的に圧接させてワイヤＷを溶着
させる（第４図参照）。

上記のような抵抗溶接において、溶接状態を変化させる
最大の要因として、溶接温度と加圧力をあげることがで
きる。このうち、加圧力は容易に制御できるので、大き
く変動するおそれはないが。

溶接温度は溶接前の電極棒１自体の温度と電極棒１とフ
ックｌｌａとの接触抵抗の大小とによって同一の電流を
流した場合にも大きく変化する。

したがって、この実施例では、上記の工大要因を溶接前
に初期条件として検出し、その検出データによって予め
定められた各種の溶接パターンの中から最も近いパター
ンで溶接するようにした。

すなわち、第１図に示すように、溶接前の電極棒１の温
度を遠隔点から検出する放射温度計等の温度検出センサ
３と、電極棒１及び副電極枠２をそれぞれフックｌｌａ
及び整流子片１１ｂに接触させた状態で、電極棒１と副
電極枠２間の接触抵抗を検出する接触抵抗検出センサ４
とを設ける。

第２図はこの実施例の制御系を含むブロック図であり、
電極棒１と副電極枠２間に交流電源５から溶接トランス
６を介して溶接に必要な電流を供給する。また、温度検
出センサ３の出力を温度検出回路３ａを介して予め多数
の溶接パターンを記憶させた溶接パターンメモリ７に入
力すると共に、接触抵抗検出センサ４の出力を接触抵抗
検出回路４ａを介して溶接パターンメモリ７に入力し、
その出力を、三端子サイリスタ（ＳＣＲ）等を用いて位
相制御を行なう公知の溶接電流制御回路８に入力し、溶
接トランス６の一次側に流す交流の波形を制御して溶接
電流の実効値を制御する。

上記の溶接パターンメモリ７には、溶接前の電極棒１の
温度と、電極棒１とフック１１ａ間の接触抵抗をそれぞ
れ変化させた場合の最適の電流値。

通電時間、加圧力等の溶接パターンをワイヤの線径毎に
予め記憶させておく。

実際の溶接に際しては、まず溶接前に、温度検出センサ
３により電極棒１の温度を検出すると共に、接触抵抗検
出センサ４により電極棒１とフッ９１１８間の接触抵抗
を検出する。

そして、それぞれの検出データを溶接パターンメモリ７
へ入力して、予め記憶させである多数の溶接パターンの
中から最も近似したものを選んで溶接電流制御回路８に
より溶接電流を制御する。

このようにすることにより、溶接中にフィードバックに
よる面倒な制御を行うことなく安定した溶接結果を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、電極棒の温度変
化と、電極棒と整流子フック間の接触抵抗変化とに対応
する各種の溶接パターンを予めメモリに記憶させておき
、実際の溶接に先立ち上記両者のデータを検出し、その
検出データにより記憶させた溶接パターンの中から最適
のパターンを選んで溶接するようにしたので、溶接電流
の制御は簡単な初期設定方式でよく、安定性を高めるこ
とができる。

また、溶接装置の停止時間や工場温度の高低あるいは電
極棒交換等による溶接状態の変化も防止できると共に、
各種の整流子、ワイヤ径、ワイヤ被膜等に広く対応させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図。 第２図はその制御系を含むブロック図、第３図は一般の
電機子リード線の溶接方法を示す説明図、 第４図はその溶接完了状態の要部を拡大して示す説明図
である。 １・・・電極棒　　　　　　２・・・副電極枠３・・温
度検出センサ　　４・・・接触抵抗検出センサ６・・・
溶接トランス　　　７・・・溶接パターンメモリ８・・
・溶接電流制御回路　１０・・・電機子１１・・整流子 １２・・・鉄心

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電機子鉄心に巻回したコイルの端末を整流子のフッ
   クに抵抗溶接する電機子リード線の溶接方法において、 電極棒の温度変化と、電極棒とフックとの接触抵抗変化
   に対応する各種の溶接パターンを予めメモリに記憶させ
   ておき、溶接に先立ち電極棒の温度と、電極棒とフック
   との接触抵抗とを検出して、その検出データにより、記
   憶させた溶接パターンの中から最適のパターンを選んで
   溶接する電機子リード線の溶接方法。 ２　電機子鉄心に巻回したコイルの端末を整流子のフッ
   クに抵抗溶接する電機子リード線の溶接装置において、 電極棒の温度変化と、該電極棒と前記フックとの接触抵
   抗変化とに対応する各種の溶接パターンをメモリに記憶
   させる記憶手段と、溶接前の電極棒の温度を測定する温
   度検出手段と、前記電極棒と前記フックとの接触抵抗を
   検出する抵抗検出手段と、これらの検出結果に従つて前
   記メモリに記憶した溶接パターンから最適のパターンを
   選んで溶接電流を制御する制御手段とを設けたことを特
   徴とする電機子リード線の溶接装置。