专利名称：被覆线用电阻焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及把多个被覆线相互间用电阻焊接方法结合的被覆线用电阻焊接装置。
背景技术：
被覆线是指把导体用聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚氨脂、涂层材料或乙烯等绝缘膜包覆起来的电线。现在，将两根被覆线焊接时，并不需要将其先作化学或机械上的前处理，仅用通电即电阻焊接的方法将其结合的被覆线用的电阻焊接装置是人所共知的。这种电阻焊接装置是在焊接头上的上部电极与工件(被覆线)之间加一个中间电极，对下部电极来说，该中间电极形成一个旁通电路。
根据这种结构，在通电初期，由于被覆线的绝缘膜阻止电流流动，电流则通过上部电极及中间电极与下部电极形成旁通电路。于是上部电极及中间电极(特别是两电极间的接触部分)会因焦耳热而发热，并加热被覆线，最后将被覆线的绝缘膜熔掉，使里面的导体或导线束露出来。而被覆线内的导体露出来之后，工件(被覆线)自身就形成了一个导电电路，电流就在上部电极和下部电极之间流动。由贯通工件流动的电流，工件的接触部分即两个被覆线的导体之间就会由于焦耳热而发热熔融焊接成一体。这样只在焊接头上通电就会自动地将被覆线上的绝缘膜除去，使两个被覆线内的导体相互焊接在一起。
如上所述，在现有的被覆线用电阻焊接装置中，用于把中间电极正确而稳固地安装在上部电极上的电极构造复杂，不仅价格昂贵，还存在焊接性不好的问题。即作为工件的两个被覆线中的位于上面的被覆线的绝缘膜受到由上部电极及中间电极直接加热(焦耳热)熔化，但位于下面的被覆线的绝缘膜由于得不到来自下部电极的加热，故很难熔。若为使下面的被覆线的绝缘膜也被加热而加强上部电极与中间电极的发热的话，有时会出现上侧被覆线的绝缘膜熔化过快燃掉的现象，使焊接质量不好。因此，在焊接实际操作中是采用在上侧被覆线的绝缘膜已熔化时停止通电及加压后将两个被覆线调换上下位置，再次加压、通电，使另一个被覆线的绝缘膜熔化，而使焊接电流流经两被覆线的导体。但此方法必须进行非常麻烦的两被覆线上、下反转的操作，而且需要很多的工序和时间，生产性不好，没有根本地解决问题。
发明内容
本发明考虑到现有技术的问题所在，其目的在于提供一种可将多个被覆线高效且良好地焊接在一起的被覆线用电阻焊接装置。
本发明的另一个目的在于可以在适当时刻将提供除去被覆线的绝缘膜的电流切换成为用于焊接被覆线导体的电流。
本发明的再一个目的在于，提高熔融被覆线绝缘膜的电极发热的稳定性。
本发明的又一个目的在于，提高除去被覆线绝缘膜后的主通电的电流供给效率及焊接质量。
为达到以上目的，本发明的被覆线用电阻焊接装置将多个被覆线重叠，用电阻焊接将其结合，其中包括第一电极，其由具有导电性及高发热性的材料所制，且具有第一、第二端子，在所述第一、第二端子间的电极前端部以规定的压力与一方的被覆线接触；第二电极，其由具有导电性及高发热性的材料所制，且具有第三、第四端子，所述第三端子和所述第一电极的第二端子电连接，用所述第三、第四电极间的电极前端部从所述第一电极相反的一侧，以规定的压力与另一方的被覆线接触；电源电路，其与所述第一电极的第一端子电连接的第一输出端子及与所述第二电极的第四端子电连接的第二输出端子构成，向所述第一及第二输出端子间的电路中供给主电流。
在所述构造中，当电源电路向第一及第二输出端子间的电路供主电流时，通电初期因为两被覆线的绝缘膜阻止主电流流动，故电流以把两电极成串接方式纵向流动。即从电源电路的第一输出端子流入第一电极的第一端子的电流，流经第一电极的电极前端部从第二端子流出，进入第二电极的第三端子，流经第二电极的电极前端部，从第四端子再流回电源电路的第二输出端子。这样，两电极的电极前端部附近就产生了焦耳热，用这个焦耳热两被覆线的绝缘膜就上下同时被加热。
通过上下同时加热，两被覆线的绝缘膜几乎同时熔化，各自导体露出后，在第一及第二电极间提供的两被覆线导体的导电路，从电源电路的第一输出端子流入第一电极第一端子的电流中的大部分就不再流经第一电极的第二端子和第二电极的第三端子，而是从第一电极的电极前端部横跨两被覆线的导体流入第二电极的电极前端部，从第二电极的第四端子流回电源电路的第二输出端子。这样，电阻焊接用的电流就高效、稳定地供给了两电极间的被焊接件(被覆线)，两被覆线的导体之间就牢固地、高质量地被焊接。
本发明被覆线用电阻焊接装置所希望的形式在于具有能监视流经所述电源电路或所述第一、第二电极的规定电流，按所述电流呈现规定变化的时刻适时切换通电或加压条件的条件切换装置。
所述条件切换装置的所希望的一形式在于，可以按所述电流呈现规定变化的时刻，适时动作，切换主电流的电流设定值。另一所希望的形式在于具有按所述电流呈现规定变化的时刻适时动作，将以后的通电时间切换成用于所述被覆线导体相互间的焊接的设定时间。或者，还可按所述电流呈现规定变化的时刻适时动作，切换施加于被覆线的压力的大小。
所述条件切换装置的所希望的形式还在于具有第一电流测定装置，其测定第一电极的第二端子和第二电极的第三端子间的流动电流；第一电流监视装置，其监视所述第一电流测定装置测出的电流值，检测所述电流的电流值比规定监视值低时刻。
或者，所述条件切换装置也可以具有第二电流测定装置，其测定主电流；第二电流监视装置，其监视由所述第二电流测定装置测出的所述主电流的波动，并检测所述主电流的波动超出规定监视值的时刻。
本发明被覆线用电阻焊接装置的电源电路的所希望的一形式在于，包括整流电路，其可将商用频率交流电压转换成直流电压；变换器，其可将从所述整流电路输出的直流电压变换成高频脉冲电压；焊接变压器，其初级线圈的两端与所述变换器的输出端子电连接、次级线圈的两端不接整流电路而分别与所述第一电极的第一端子及所述第二电极的第四端子电气连接；变换控制装置，其控制变换器切换动作，使得由单位通电期间的多次反复构成一次通电时间，在序号为奇数的各单位通电期间内，由所述变换器按一方的极性输出高频脉冲，按每个高频率单位通电周期，流经焊接变压器的初级回路或次级回路的流通电流的峰值或实效值与希望的电流设定值大体一致；在序号为偶数的各单位通电期间内，由所述变换器按另一方的极性输出高频脉冲，按每个所述单位通电周期，流经焊接变压器的初级回路或次级回路的流动的电流的峰值或实效值与电流设定值大体一致。在这样的交流变换式电源中所述条件切换装置就能根据所述电流呈现规定的变化适时动作，切换所述单位通电期间的交变频率。
本发明被覆线用电阻焊接装置的电源电路的所希望的另一形式在于，包括第一整流电路，其将商用频率交流电压转换或直流电压；变换器，其将从所述第一整流电路输出的直流电压转换成高频交流脉冲电压；焊接变压器，其初级线圈与所述变换器的输出端子电连接；第二整流电路，其将从所述焊接变压器的次级线圈得到的交流电压转换成直流电压并输出所述主电流；变换控制装置，其控制所述变换器切换动作，使在焊接变压器的初级或次级流动的电流的峰值或实效值与希望的电流设定值大体一致。
本发明被覆线用电阻焊接装置的电源电路的所希望的又一形式在于，可以是单相交流式，其包括焊接变压器，其将商用频率交流电压通过由一对可控硅组成的接触器输入到初级线圈，从次级线圈输出所述主电流；可控硅控制装置，其控制所述可控硅的点弧角，使流经所述焊接变压器初级或次级的电流的实效值与希望的电流设定值大体一致。
图1是本发明一实施例的被覆线用电阻焊接装置的主要构成图；图2是实施例中的焊接头主要部分构成图；图3是表示按一实施例的焊接电源部的电路构成图；图4是表示实施例中通电中的各部电流的波形图；图5是为说明实施例中交流变换式定电流限制控制的各部电流波形及时钟脉冲图；图6是表示按其它实施例的焊接电源部的电路构成图；图7是表示按其它实施例的焊接电源部的电路构成图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施例。
图1表示了本发明一实施例的被覆线用电阻焊接装置的主要构成。该电阻焊接装置有焊接头10和焊接电源部12，焊接头上装有上部电极14及下部电极16和加压部18。
焊接电源部12从三相交流电源端子(R，S，T)输入商用频率交流电源电压；在内部转换成焊接用直流或交流电压，通过一对输出端子12a，12b供给焊接头10的导电电路主电流Iw。
在焊接头10上的上部电极14及下部电极16可将上下相互重叠的两根被覆线W1，W2从两侧(上方及下方)夹住，用加压部18的加压力形成加压接触。
上部电极14由具有高发热性的导电材料如钼或钨系合金制成，虽可制成任意形状，但理想形状还是呈大致为U形或V形。可以把在其左右一对的肢体14c，14d的上端作为电极端子14a，14b，把肢体14c，14d的下端连结部作为用于加压接触工件的电极前端部14e。在上部电极14上，至少在电极前端部14e附近使用高发热性材料，其它部分也可以用低发热性材料(如铜合金)。
下部电极16同样由具有高发热性的导电材料如钼或钨系合金制成，虽可制成任意形状，但理想形状还是呈大致为倒置的U形或V形。可以把在其左右一对的肢体16c，16d的下端作为电极端子16a，16b，把肢体16c，16d的上端连结部作为用于加压接触工件的电极前端部16e。在下部电极16上，至少在电极前端部16e附近使用高发热性材料，其它部分也可以用低发热性材料(如铜合金)。
上部电极14及下部电极16，在机械方面，分别安装在加压部18的上部电极安装部20及下部电极安装部22上；在电方面，焊接电源部12的两输出端子12a，12b分别与下部电极16的电极端子16a及上部电极14的电极端子14a连接，下部电极16的电极端子16b与上部电极14的电极端子14b相互连接。
这样，焊接头10通电后，则从焊接电源部12向焊接头10的导电电路供主电流Iw，由于供电初期两被覆线W1，W2的绝缘膜阻止主电流Iw流动，电流Iw就纵向串流流经两电极14、16。详细情况就是主电流Iw以图示方向流动时，全部电流Iw都经由焊接电源部12的输出端子12a→下部电极16(电极端子16a→肢体16c→电极前端部16e→肢体16d→电极端子16b)→上部电极14(电极端子14b→肢体14d→电极前端部14e→肢体14c→电极端子14a)→焊接电源部12的输出端子12b这样的导电路径流通。主电流Iw若以与图示方向相反的方向流动时，则以与所述路径相反方向流动。
这样在通电刚开始的一段时间，由于全部主电流Iw从上部电极14及下部电极16的一端到另一端纵向流过，故在两电极14、16的电极前端部14e，16e以及肢体部14c，14d，16d，16c处产生焦耳热，由该焦耳热，两被覆线W1、W2的绝缘膜从上下同时被加热。
通过上下同时加热，两被覆线W1、W2的绝缘膜几乎同时熔融，各自中的导体露了出来。于是在上部电极14与下部电极16的中间就形成了工件(W1、W2)导电电路，主电流Iw的大部分电流就从这个导电路流通。
详细情况就是，主电流Iw以图示方向流动时，从焊接电源部12的输出端子12a流向下部电极16的主电流Iw中的大部分，从下部电极16的电极前端部16e通过两被覆线W2，W1的导体流入上部电极14的电极前端部14e，然后流过上部电极14的肢体14c及电极端子14a，再通过焊接电源部12的输出端子12b流出。而流入下部电极16的主电流Iw的一部分(剩下的部分)则从下部电极16的电极前端部16e通过，肢体16d及电极端子16b，迂回流到上部电极14的电极端子14b，在电极前端部14e与流经工件(W1、W2)的电流汇合，流向焊接电源部12的输出端子12b。主电流Iw若以与图示方向相反的方向流动时，则各部电流以与所述路径相反方向流动。
这样，在通电过程中，两被覆线W1、W2的绝缘膜熔化，各自的导体露出后，主电流Iw中的大部分通过两电极14、16间的最短路径，即横向流经两被覆线W1、W2的导体，因而在两被覆线W1、W2的导体之间就可以实现高效、稳定地电阻焊接。
焊接电源部12还包括后面将要提到的用于控制在焊接头10的通电及加压的控制部。该控制部可以在通电过程中两被覆线W1、W2的绝缘膜刚熔融时或估算的时刻适时地切换通电或加压条件。为进行这个条件切换的控制，对在上部电极14的电极端子14b与下部电极16的电极端子16b间的电路15上流通的电流Ic及/或对在焊接电源部12的输出端子12a，12b和两电极16、14的电极端子16a，14a间的电路17、19上流通的电流，即主电流Iw用电流传感器24、26进行测定，就可得到用后面要提到的电流监控环法测的电流Ic、Iw规定的属性(如电流值、脉动、波形等)的变化，检测两被覆线W1、W2的绝缘膜熔融的时刻。
图2表示了在该实施例的焊接头10的主要部分构成。
上部电极安装部20包括垂直臂30，其与加压部18(图1)内的图中未表示出的加压驱动部(如汽缸)一起动作；导电水平臂32，其装在该垂直臂30的下端部，两者中间加有绝缘材料(图中未表示)；左右一对的电极支持板34、36，其垂直安装在所述水平臂32的前端面。两电极支持板34、36中右侧的电极支持板36与水平臂32电连接，左侧的电极支持板34与水平臂32之间靠绝缘材料(图中未示出)不使电流通过。两个电极支持板34、36之间也靠绝缘材料38，相互不使电流通过。
上部电极14的左右电极端子14b，14a分别用螺栓40、42以可离合方式装在左侧及右侧的电极支持板34、36上。水平臂32的后端部(背面侧)与电源输出端子12b(图1)的导电板44连通。导电板44、水平臂32及右侧电极支持板36在电源输出端子12b和上部电极14的右侧电极端子14a之间构成了导电线路19(图1)。
下部电极安装部22由固定在底座46上、两者中间加有绝缘材料(图中未示出)的导电块48和与该导电块48的一个端面垂直固定安装的左、右一对电极支持板50、52组成。两电极支持板50、52中右侧的电极支持板52与导电块48实现电连接，左侧的电极支持板50与导电块48间加有绝缘材料(图中未示出)，不使电流通过。两电极支持板50、52间也加有绝缘材料54，相互不使电流通过。下部电极16的左右电极端子16b，16a分别用螺栓56、58以可离合方式装在左侧及右侧的电极支持板50、52上。导电块48的后端部(背面侧)与电源输出端子12a(图1)的导电板60连通。导电板60、导电块48及右侧电极支持板52在电源输出端子12a和下部电极16的右侧电极端子16a之间构成了导电线路17(图1)。
上部的左侧电极支持板34和下部的左侧电极支持板50之间用电缆61相互连接。这些电极支持板34、50及电缆61就在上部电极14的左侧电极端子14b与下部电极16的左侧电极端子16b之间构成了导电线路(旁通电路)15。在电缆61上也可以安装作为电流传感器24的如环状线圈。
图3表示按一实施例焊接电源部12的构成。该实施例的焊接电源部12使用了交流变换式电源电路。该电源电路中的变换器62包括由GTR(大功率三极管)或IGBT(绝缘栅双极管)组成的四个晶体管切换元件64、66、68、70。
这四个切换元件64-70中，第一组(正极侧)的切换元件64、68，通过驱动回路72，根据由控制部74发出的同相驱动脉冲G1、G3按规定的变换频率(如4KHz)同时进行切换(开·关)控制；第二组(负极侧)的切换元件66、70，通过驱动电路72，根据由控制部发出的同相驱动脉冲G2、G4按所述的变换频率同时进行切换控制。
变换器62的输入端子[L0，L1]与三相整流电路76的输出端子相接。三相整流电路76把6个二极管按三相桥式接线，把由三相交流电源端子(R，S，T)输入的商用三相交流电压进行全波整流并变换成直流电压。从三相整流电路76输出的直流电压被电容78平滑后，传给变换器62的输入端子[L0，L1]。
变换器62的输出端子[M0，M1]与焊接变压器80的初级线圈相接。焊接变压器80的次级线圈的两端分别通过次级导体输出端子12a，12b及导电电路17、19与下部电极16的电极端子16a和上部电极14的电极端子14a连接。
控制部74由微型计算机组成，含有CPU、ROM(程序存储器)、RAM(数据存储器)、接口电路等。除进行电源装置内的所有控制如通电控制(特别是变换器控制)、各种焊接条件的设定及显示处理之外，还要进行对加压部18及其它外部关联装置所需要的控制。在机能上，用于管理通电时间的通电程序部、用于控制变换器62切换动作的变换器控制部和用于切换通电时间过程中的通电、加压条件的条件切换部也包括在控制部74内。
输入部82包括设在焊接电源部12的操作盘(图中未示出)上的键盘或电键开关群，用于设定电阻焊接的各种条件的输入。显示部84包括设在该操作盘上的显示器如液晶显示器，以显示控制部74控制下的各种条件的设定值和测定值等。
在焊接电源部12中，为能完成电流反馈式的通电控制，在初级电路这一侧，在整流电路76和变换器62之间(在图1的构成例中则是在电容78和变换器62之间)的导线上安装了由电流互感器组成的电流传感器86，根据该电流传感器86的输出信号，电流测定电路88便可测出在变换器62的输入端流通的初级电流I1的测定值(瞬时值)，将该测定值作为电流测定信号MI1，并将它供给控制部74。
另外，根据次级回路这一侧装有的电流传感器24、26的输出信号，电流测定回路90、92可分别测出电流Ic、Iw的测定值(实效值)，将表示这些电流测定值的电流测定信号MIc、MIw供给控制部74。
下面说明该实施例在焊接电源部12的作用。
在控制部74内的存储器里，已预先设定了要加工工件(W1、W2)的焊接条件。特别重要的条件是通电时间、电流值、加压力。
通电时间的设定是把为熔化除去两被覆线W1、W2的绝缘膜所需的第一通电时间WE1和为将两被覆线W1、W2的导体焊接在一起所需的第二通电时间WE2分成两部分。这里，第一通电时间WE1不确定，仅设定上限时间WE’便可。第二通电时间WE2在第一通电时间WE1终止时开始。在该焊接电源部12内，为了可以如后面要叙述的那样准确地测出第一通电时间WE1的应终止通电的时刻，故可以管理第二通电时间WE2通电开始的时刻，从而也可按设定WE2的时间那样进行管理。因此，第二通电时间WE2就可设定为适于将被覆线W1的导体与被覆线W2结合上的恰当的通电时间。
电流值可按第一通电时间WE1和第二通电时间WE2分别设定。第一通电时间WE1的主电流Iw的设定电流值，可根据适合熔去两被覆线W1、W2的绝缘膜所希望用的时间来选择电流值Is1。第二通时间WE2的设定电流值可根据能在通电时间WE2里将适合两被覆线W1、W2的导体焊接来选定电流值Is2。
加压力也可按第一通电时间WE1和第二通电时间WE2分别设定。当被覆线W1、W2的线径小时、由于工件(导体之间)的熔透速度快，则可将第二通电时间内的加压力的值设定得比第一通电时间WE1内的加压力值小。
由于该实施例的焊接电源部12是交流变换式的，因此次级交流周期的频率可任意设定，第一通电时间WE1和第二通电时间WE2里的交流周期的频率也可独立设定。
图4、图5表示了该实施例通电中各部分的电流波形(一例)。在图示的例中控制部74内的变换器控制部通过电流传感器86及电流测定电路88将初级电流I1的瞬时值反馈，进行定电流限制控制。在交流转换式的定电流限制控制中，在规定的时钟周期TC的始端，通过驱动回路72使驱动脉冲G1、G3处于H水平，使某侧如正极侧的开关元件64、68位于开的位置，
此时驱动脉冲G2、G4保持L水平，负极侧的切换元件66、70位于关的位置。正极侧的切换元件64、68位于开的位置，初级电流I1则在正极方向上建立。
初级电流I1一正常建立，电流测定信号MI1在该时钟周期内达到对应用于第一通电时间WE1的设定电流值Is1规定的极限水平，则控制部74内的变换器控制部在到达该极限水平的时刻，把控制脉冲G1、G3返回到L水平，正极侧的切换元件64、68置于关的位置。
由于次级电路电阻值增大或三相交流电源电压下降等变动，初级电流I1建立不好，电流测定信号MI1在该时钟周期内有时达不到极限水平，这时在时钟周期TC的终端前降下，把控制脉冲G1、G3，使正极侧的切换元件64、68置于关的位置。
这样，次级侧交流周期的各正极性的半波(如奇数号的单位通电期间T)中，如上所述通过在负极侧的切换元件66、70处于关的状态下把正极侧的切换元件64、68作定电流极限控制、高速地(以变换器的频率)作切换动作，在焊接变压器80的次级侧电路中就有大体呈台形波的主电流Iw沿正方向流动。
次级侧交流周期的各负极性的半波(偶数号的单位通电时间T)中，通过在变换器62内的正极侧的切换元件64、68与负极侧的切换元件66、70交换，与所述一样做高速切换动作，在焊接变压器80的次级电路中就有大体呈台形波的主电流Iw沿负方向流动。
如上所述，在通电开始后的短时间内，即第一通电时间WE1的初期到中间阶段，焊接头10的全部主电流Iw，都经由旁通电路15、纵向贯通上部电极14和下部电极16。因此流通旁通电路15的电流Ic与主电流Iw相同。在该阶段，上部电极14及下部电极16分别发热，从上下同时加热两被覆线W1、W2。
由于是上下同时加热，两被覆线W1、W2的绝缘膜几乎同时熔融。这样就如图4所示，旁通电路电流Ic、主电流Iw及1次电流I1出现了显著变化。即旁通电路电流Ic的电流值突然或急剧地变低。主电流Iw的波动突然或急剧地变大。而且初级电流I1的各时钟脉冲的每个脉冲幅度Tp也突然出现了大变动Q。
控制部74内的条件切换部在第一通电时间WE1通过电流传感器24及电流测定电路90能监视旁通电路电流Ic的电流值；通过电流传感器26及电流测定电路92能监视主电流Iw的波动。
从而在各单位通电期间T内电流建立后，将旁通电路电流Ic的电流值If与规定的监视值Ik作比较，当成为If＜Ik的时刻，就可判定两被覆线W1、W2的绝缘膜已熔化的时刻。
或者计算主电流Iw的波动δI并与规定的监视值ΔI作比较，当成为δI＞ΔI的时刻，就可判定两被覆线W1、W2的绝缘膜已熔化的时刻。主电流Iw波动的演算可按规定的频率抽出样本值求出极大点和极小点，将相临的极大点和极小点的差作为波动δI。
或者求出初级电流I1的在各时钟周期的脉冲幅度Tp变动率dTp，将它与规定的监视值DTp作比较，当成为dTP＞DTp的时刻，就可判定两被覆线W1、W2的绝缘膜已熔化的时刻。另外，也可以不监视初级电流I1的脉冲幅度Tp而监视驱动脉冲G的脉冲幅度。
如上所述，一检测到两被覆线W1、W2的绝缘膜已熔的时刻，控制部74内的条件切换部就在检测到该时刻的单位通电期间T内将第一通电时间WE1终止，从下一个单位通电时间T起开始第二通电时间WE2，在此，对通电时间，电流设定值和加压力等焊接条件进行切换。在图示的例中，在次级交流周期基础上将第二通电时间WE2设定为一个周期(单位通电时间基础上的两个周期)。另外，把主电流Iw的设定值Is2设定得远大于第一通电时间WE1的设定值Is1。
在第二通电时间WE2中，由于主电流Iw中的大部分都通过上部电极14及下部电极16间的最短路径即横断两被覆线W1、W2的导体流通，迂回流经旁通电路15的电流Ic逐渐减少近似于零。主电流Iw上依旧有大的波动δI出现，与这个次级侧的电流波动δI相呼应，初级电流I1的脉冲幅度也断续且大幅地持续变动。但通过两电极14、16供给两被覆线W1、W2的热能很稳定，两被覆线W1、W2的导体由高效且稳定的电阻焊接被牢固、高质量地结合在一起。
图6表示了另一实施例的焊接电源部12的构成。该实施例的焊接电源部12用直流转换式的电源电路。图中对与所述实施例的交流变换式电源电路有实质上同样构成或同样机能的部分标记同样的符号。
在直流变换式中，在焊接变压器80的次级上装了由一对二极管94、96组成的整流电路98。详细情况就是将焊接变压器80的次级线圈的两端分别通过二极管94、96与正极侧的输出端子12a接在一起而次级线圈的中间抽头与负极侧的输出端子12b接在一起。
初级侧的变换器62，在整个通电期间，通过正极侧的切换元件64、68和负极侧的切换元件66、70在每个时钟周期交互地根据极限控制切换，从变换器62的输出端子[M0，M1]向焊接变压器80的初级圈发送变换频率的交流脉冲电压。
在焊接变压器80的次级线圈上，因感应电动势而产生的次级交流脉冲电压被整流电路98变换成直流，从输出端子12a，12b向焊接头10的焊接部输出直流主电流Iw。
在这个实施例中，除去次级主电流Iw及旁通电路电流Ic是直流外，也与所述实施例的交流变换式起着同样的作用。特别是在检测两被覆线W1、W2的绝缘膜熔融时刻，切换焊接条件的作用可以原封不动地使用与所述的实施例相关的构成和机能，因此也能得到与所述同样的效果。
图7表示了在焊接电源部12采用单相交流式电源电路的构成例。在该电源部，由输入端子100、102输入的商用频率单相交流电压V，通过由一对可控硅104、106组成的接触器供给至焊接变压器80的初级线圈。在焊接变压器80的次级线圈上产生感应电动势(次级侧电压)，由输出端子12a，12b将交流次级电流或主电流Iw输出给焊接头10的焊接部。
主电流Iw的大小(实效值)由通电角决定，由于点弧角和通电角之间大体存在一定的关系，因而也可以说由点弧角来决定。在本实施例中控制部74内的可控硅控制部通过点弧电路108控制可控硅104、106的点弧角(点弧时刻)，从而控制主电流Iw的实效值。
在本实施例中，虽然在控制速度和精细程度方面虽比所述实施例交流变换式的要差一些，但基本上能得到与所述的交流变换式同样的作用和效果。
所述的实施形态的各部构成，特别是焊接头10的电极周围部分的构成和焊接电源部12内的电路构成是一个例子。在本发明的技术思路的范围内可作种种变形。如上部电极14及下部电极16的形状、尺寸、材质不一定必须要一致，根据两被覆线W1、W2的材质、形状及焊接标准，可以分别采用不同的电极构造。
在所述实施例的直流变换式中，由于供给焊接头10的是直流主电流Iw，在两电极14、16的各部上流通的常常是同一方向的电流，因此两电极14、16的磨损程度也易产生不同。为此，在焊接电源部12的输出端子12a，12b和两电极14、16间安装有配列器，可对熔接头10的通电极性即电源输出端子12a，12b和两电极14、16间的接续关系作定期的逆变换。所述实施例中的变换式电源采用的是定电流控制的极限控制方式，但也可以采用在每个时钟周期检出测定值与设定值间的误差来变换脉冲幅度的变换脉冲幅度方式。
在所述实施例中，采用的是定电流控制方式，也可采用定电压控制或定功率控制等其它控制方式，且被覆线也不限定结合两根，在一根线上同时结合两根、三根或三根以上的线都可以。被覆线也不限于是圆线，也可以是扁线等。
如上所述，用发本明的被覆线用电阻焊接装置，能将多个被覆线高效且良好地焊接。特别是上部电极及下部电极双方均由单一型或一体型的加热电极构成，可将两被覆线的绝缘膜从上下同时熔融并切换至两被覆线绝缘膜除去后电阻焊接两被覆线导体的最佳焊接条件，从而得到良好的焊接质量。从供给除去被覆线的绝缘膜的电流切换成供给焊接被覆线导体的电流时，也能在合适的时刻进行切换。
权利要求
1.一种被覆线用电阻焊接装置，其将多个被覆线重叠并用电阻焊接将其结合，其中，包括第一电极，其由装有第一、第二端子的具有导电性和高发热性的部件制作，且用所述第一、第二端子间的电极前端部与一方的所述被覆线的按规定的加压力接触；第二电极，其由装有第三、第四端子的具有导电性和高发热性的部件制作，且用所述第三端子与所述第一电极的第二端子电连接，用所述第三、第四端子间的电极前端部从与所述第一电极的相反的一侧与所述另一方的被覆线按规定的压力接触；电源电路，其包括与所述第一电极的第一端子电连接的第一输出端子、和与所述第二电极的第四端子电连接的第二输出端子，且向所述第一和第二输出端子间的导电电路供给主电流。
2.如权利要求1所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，具有条件切换装置，其监视流经所述电源电路或所述电极的规定电流、并根据所述电流呈现规定变化的时刻切换通电或加压条件。
3.如权利要求2所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述条件切换装置根据所述电流呈现规定变化的时刻切换所述主电流的电流设定值。
4.如权利要求2所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述条件切换装置根据所述电流呈现规定变化的时刻将以后的通电时间切换成用于焊接所述被覆线导体相互间的设定时间。
5.如权利要求2所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述条件切换装置根据所述电流呈现规定变化的时刻切换加在所述被覆线上的加压力的大小。
6.如权利要求2～5中任一项所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述条件切换装置包括第一电流测定装置，其用于测定在所述第一电极的第二端子和所述第二电极的第三端子之间流动的电流；第一电流监视装置，其监视由所述第一电流测定装置测出的所述电流的电流值，并检测所述电流的电流值比规定的监视值低的时刻。
7.如权利要求2～6中任一项所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述条件切换装置包括第二电流测定装置，其用于测定所述主电流；第二电流监视装置，其监视由所述第二电流测定装置测出的所述主电流的波动，并检测所述主电流的波动超出规定监视值的时刻。
8.如权利要求1所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述电源电路包括整流电路，其将商用频率的交流电压变换成直流电压；变换器，其将从所述整流电路输出的直流电压变换成高频脉冲电压；焊接变压器，其初级线圈的两端与所述变换器的输出端子电连接，次级线圈的两端不通过整流电路而与所述第一电极的第一端子和所述第二电极的第四端子分别电连结；变换控制装置，其控制所述变换器的切换动作，使得由单位通电期间的多次反复构成一次通电时间，在序号为奇数的各单位通电期间由所述变换器按一方的极性输出高频脉冲，按所述高频脉冲的每一单位通电周期，使在所述焊接变压器的初级电路或次级电路中流动的电流的峰值或实效值与希望的电流规定值大体一致，在序号为偶数的各单位通电期间由所述变换器按另一方的极性输出所述高频脉冲，按所述每个单位通电周期，使在所述焊接变压器的初级电路或次级电路中流动的电流的峰值或实效值与所述电流设定值大体一致。
9.如权利要求2～7中任一项所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述电源电路包括整流电路，其将商用频率的交流电压变换成直流电压；变换器，其将从所述整流电路输出的直流电压变换成高频脉冲电压；焊接变压器，其初级线圈的两端与所述变换器的输出端子电连接，次级线圈的两端不通过整流电路而与所述第一电极的第一端子和所述第二电极的第四端子分别电连结；变换控制装置，其控制所述变换器的切换动作，使得由单位通电期间的多次反复构成一次通电时间，在序号为奇数的各单位通电期间由所述变换器按一方的极性输出高频脉冲，按所述高频脉冲的每一单位通电周期，使在所述焊接变压器的初级电路或次级电路中流动的电流的峰值或实效值与希望的电流规定值大体一致，在序号为偶数的各单位通电期间由所述变换器按另一方的极性输出所述高频脉冲，按所述每个单位通电周期，使在所述焊接变压器的初级电路或次级电路中流动的电流的峰值或实效值与所述电流设定值大体一致。
10.如权利要求9所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述条件切换装置根据所述电流呈现规定变化的时刻，切换所述单位通电期间的交变频率。
11.如权利要求1～7中任一项所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述电源电路包括第一整流电路，其将商用频率的交流电压变换成直流电压；变换器，其将从所述第一整流电路输出的直流电压变换成高频交流脉冲电压；焊接变压器，其初级线圈与所述变换器的输出端子电连接；第二整流电路，其将从所述焊接变压器次级线圈得到的交流电压变成直流电压并输出所述主电流；变换控制装置，其控制所述变换器切换动作，使在所述焊接变压器的初级或次级流动的电流的峰值或实效值与希望的电流设定值大体一致。
12.如权利要求1～6中任一项所述的被覆线用电阻焊接装置，其中，所述电源电路包括焊接变压器，其将商用频率的交流电压通过由一对可控硅组成的接触器输入到初级线圈，从次级线圈输出所述主电流；可控硅控制装置，其控制可控硅的点弧角，使在所述焊接变压器的初级或次级流动的电流实效值与希望的电流设定值大体一致。
全文摘要
一种被覆线用电阻焊接装置,该装置将多个被覆线高效、良好地结合。其装有焊接头和焊接电源部。在焊接头上装有上部电极、下部电极及加压部。焊接电源部可将来自三相交流电源端子(R,S,T)的商用频率交流电源电压输入,变换成焊接用的直流或交流电压,从一对输出端子将主电流1w供给焊接头的导电电路。上部电极及下部电极将相互上下重叠的两根被覆线从上下两侧夹住,以来自加压部的加压力加压接触。上部电极呈U或V形,其左右一对肢体的上端部作为电极端子,肢体的下端连结部是与两被覆线作加压接触的电极前端部。下部电极呈倒置的U或V形,其左右一对肢体的下端部作为电极端子,肢体的上端连结部是与两被覆线作加压接触的电极前端部。
文档编号B23K11/16GK1383954SQ0211853
公开日2002年12月11日 申请日期2002年4月27日 优先权日2001年4月27日
发明者饭田文乡 申请人:宫地技术株式会社