專利名稱：熔接作業方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于利用焦耳熱和施加的壓力將各工件連接在一起的熔接技術。
熔接(熱壓連接)作業迄今已用于將直流電動機電樞繞組和換向器連接在一起。在普通介質或大尺寸的直流電動機的情況下，電樞繞組由進行多種絕緣覆蓋作業的線圈組成，線圈的主要部分容納在電樞鐵芯的槽中，線圈引線和由槽中伸出的部分連接到相關的換向片(commutator bar)上。換向器具有與線圈數量相對應的數量(N)的換向片。換向片沿圓周方向排列形成一圓柱體。因此，線圈引線端部和換向片的連接(熔接作業)要重復N次，才形成沿換向器圓周的一圈，完成電樞繞組。
按這種常規的熔接作業方法，對于每個作業點的各種作業條件(熔接時間，電流值等)的設定值利用一作業表(schedule)管理。由于這一原因，在工件例如上述具有多個作業點的電樞的情況下需要大量的作業表，導致用戶的作業表管理十分麻煩，另外用戶(操作員)需使用的作業表數量經常超過裝置中可能設置的作業表數量的最大值。
在某些加工車間，一臺熔接機必須得處理多種工件。在這種情況下，用戶需使用(設置)的作業表數量增加到很大規模，上述缺點變得更明顯。
本發明正是根據上述問題提出來的。因此，本發明的目的是提供一種熔接作業方法和裝置，其能夠提高在多個或多種作業點上熔接作業的作業表管理的效率，因此提高作業能力或生產率。
為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，提供一種熔接作業方法，用于順序地對在工件上的一組作業點進行熔接作業，所述熔接作業方法包含步驟設定一個或多個作業表，用于集中管理在該組作業點上的熔接作業的作業條件；對于根據逐個所述作業表的所述一組作業點中的每一組，設定所述熔接作業條件的所需值；將對于每一設定作業表的作業條件的設定值存儲在一存儲器中；對于指定工件上的一組作業點從所述作業表中選擇所需的一個；以及從存儲器中讀出與所選擇的作業表相對應的所述作業條件的設定值，以便根據與之相應的所述作業條件的設定值，在指定工件上的所述每一組作業點上進行熔接作業。
根據本發明的第二方面，提供一種熔接作業裝置，用于順序地對在工件上的一組作業點進行熔接作業，該熔接作業裝置包含作業表設定裝置，用于設定一個或多個作業表，用于集中管理在預定一組作業點上熔接作業的作業條件；條件設定裝置，用于對于根據逐個所述作業表的該組作業點中的每一組，設定所述熔接作業的所需值；存儲裝置，用于存儲對于每一組作業表的所述作業條件的設定值；輸入裝置，用于輸入該用于對在指定工件上的一組作業點上選擇所需其中一個作業表的作業表選擇信號，以及熔接裝置，用于從存儲裝置中讀出與所選擇的作業表相對應的作業條件的設定值，以便根據與之相應的作業條件的設定值，在所述指定工件上的每一組作業點上進行熔接作業。
在本發明的熔接作業裝置中，條件設定裝置最好包含第一條件設定單元，用于相對于預定的第一作業條件設定一在該組作業點的公用值；以及第二條件設定單元，用于相對于預定的第二作業條件設定一在該組作業點的分選(separate)值。
按照一種優選方式，條件設定裝置可以包含區限定單元，用于將該組作業點按任選的數目分成為多個區；以及區條件設定單元，用于相對于預定的作業條件對于每一區設定一個數值。
最好，熔接裝置包含一對電極，在熔接作業期間至少其中之一與配置在其各對應作業點的各金屬元件形成壓接觸；整流電路，用于將工業頻率的交流電壓整流為直流電壓；逆變器(inverter)，用于在為熔接作業每一次提供電流的時間期間將從整流電路輸出的直流電壓變換為高頻脈沖電壓；逆變器控制裝置，用于將所述提供電流的時間分成為多個單元(unit)電流提供周期，使得在奇數單元電流提供周期期間按照一種極性輸出高頻脈沖，在偶數單元電流提供周期期間按照另一種極性輸出高頻脈沖；變壓器，其初級繞組電連接到所述逆變器的輸出端，次級繞組電連接到所述一對電極，該變壓器用于使二次電流在奇數單元電流提供周期期間按照一種極性流過所述電極到所述金屬元件，所述變壓器用于在偶數單元電流提供周期期間按照另一種極性流過所述電極到所述金屬元件。
根據結合附圖的如下的詳細介紹，使本發明的上述和其它目的、方面和特征將變得更明顯，其中

圖1A和1B分別是直流電動機轉子的透視圖及換向片和與之相關的線圈引線端部的放大透視圖；圖2是表示熔接作業方法的示意立面側視圖，該方法用于將圖1A和1B中所示直流電動機的換向片和電樞的線圈引線端部相連接；圖3A和3B分別是表示熔接作業方法的局部放大示意的正立面側視圖；圖4是表示熔接作業方法的正立面側視圖；圖5是表示根據本發明的一實施例的熔接作業裝置的主要部分的方塊示意圖；圖6是表示該實施例的熔接作業裝置中的編程(Program)單元的正立面側視圖；圖7是表示利用該實施例的熔接作業裝置進行的單一熔接作業的基本順序的波形示意圖；圖8A和8B是表示該實施例的以交流逆變器為基礎的電流提供方法的波形示意圖；圖9是表示在該實施例的“作業表”屏幕上的顯示內容(起始值)的示意圖；圖10是表示在該實施例的的熔接作業裝置上進行的設定值輸入作業的流程圖；圖11是表示在該實施例的“作業表”屏幕上的一設定實例的示意圖；圖12是表示在該實施例的“作業表”屏幕上的另一設定實例的示意圖；圖13是以舉例方式表示在該實施例的“作業表”屏幕上的顯示內容(起始值)的示意圖；圖14是表示在該實施例的“分級設定(stepper set)”屏幕上的設定實例的示意圖；圖15是以曲線圖的形式表示圖14中所示的設定實例；圖16是表示在該實施例中的對于在單一工件上熔接作業由控制單元進行的作業的操作流程圖；以及圖17是表示在該實施例的單一熔接作業由控制單元進行的作業的操作流程圖。
下面參照附圖介紹本發明，這些附圖以非限定方式表示目前的優選實施例。
首先參照圖1到4，對在直流電動機的電樞組件中實施的熔接作業方法進行介紹。
圖1A表示直流電動機轉子的一個實例。鐵芯(電樞鐵芯)12和換向器14牢固地固定在電動機軸10上，鐵芯12具有多個適于容納進行多個絕緣覆蓋的線圈的槽，它們排列在鼓形繞組中，以構成電樞繞組。如在圖1B中所示，換向器14包含多個由銅或銅合金制成的換向片18，每個包含一軸向上延伸的電刷接觸部分20和沿徑向從電刷接觸部分20的底端伸出的端接部分22。端接部分22在其末端具有適于容納線圈引線端部16i(一個在另一個之上)的槽22a，線圈引線端部16i由鐵芯12的槽中伸出朝向換向器14。與換向片18相關的線圈架(former)繞制的線圈具有槽22a，以及另一預定線圈架繞制的線圈16的線圈引線端部16i。
為了組裝這樣構成的電樞，對容納在每個換向片18中的兩個線圈引線端部16i和16i進行熔接作業，因此將兩個線圈引線端部16i和16j連接到端接部分22。
更具體地說，如圖2所示，例如由鎢制成的高發熱電極按照預定施加的壓力F24對容納在每個換向片18的端接部分22的槽22a中的兩個線圈引線端部16i和16j加壓。同時，例如由鉻銅制成的低發熱電極26貼靠電刷接觸部分20，以便在兩個電極和之間施加適當的電壓，使電流I流過作業點W(16I，16j，22)。由于覆蓋線圈引線端部16i和16j的絕緣薄膜的存在，在開始提供電流后電流不能從中直接流過，但是將代之以電流I圍繞端接部分22中的槽22a繞道。于是，電極24和端接部分22由于焦耳效應放出熱能，導致線圈引線端部16i和16j的絕緣薄膜熔化，線圈導體裸露。此后，來自電極24的電流可以流過線圈引線端部16i和16j中的導體同時由于受到由電極24施加的壓力F作用，線圈引線端部16i和16j由于它們自身的焦耳熱和電極24與端接部分22的焦耳熱而發熱，使得它們以結合方式連接到端接部分22，如圖3A和3B所示。
對于每一個換向片18實行這種熔接作業。因此，如果換向器14包含總數為N(例如36)個換向片18，則按照預定的機加工熔接周期時間，同時圍繞如圖4所示的電樞，上述熔接作業重復進行N(例如36)次。
圖5表示根據本發明的一實施例的熔接作業裝置的主要部分的結構。該熔接作業裝置具有以包含逆變器36的交流電源形式的供電單元30。
逆變器36包含4個晶體管開關元件38、40、42和44，它們例如包含GTR(大型晶體管)或IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。
在4個晶體管開關元件38、40、42和44中，第一組(正側)開關元件38和42同時響應于來自驅動電路46的第一逆變器控制信號Ga受到按照預定的逆變器頻率的開關(導通/關斷)控制，而同時第二組(負側)開關元件38和42同時響應于來自驅動電路46的第二逆變器控制信號Gb受到按照預定的逆變器頻率的開關(導通/關斷)控制。
逆變器36設有電連接到整流電路32的輸出端的輸入端(La和Lb)，并設有電連接到降壓變壓器48的初級線圈的反(極性)端的輸出端。一對電極例如圖2和3中所示的電極24和26僅經過二次側導線沒有任何整流電路的介入電連接到降壓變壓器48的次級線圈的反(極性)端。需不可分熔接在一起的作業點W(161，16j，22)位于在2個電極24和26之間。
整流電路32是例如由6個二極管組成的三相整流電路，6個二極管彼此連接為三相橋式電路。整流電路32將來自三相交流電源端(U、V、W)的工業頻率(50或60赫)的三相交流電壓變成為直流電壓。由整流電路32輸出的直流電壓經過濾波電容34提供到逆變器36。
電流傳感器50例如由電流互感器組成，其安裝到逆變器36的輸出端Ma和變壓器48的初級線圈。在為熔接作業提供電流期間，電流傳感器50輸出代表的初級電流i1瞬時值的電流檢測信號<I1>，其波形類似于流過次級電路的次級電流i2(熔接電流I)的波形。對于逆變器的每個開關轉換周期，電流測量電路52根據來自電流傳感器50的電流檢測信號<I1>確定或測量電流i1的有效值、平均值或峰值作為電流測量值[I1]并將因此得到的電流測量值[I1]輸送到控制單元54。
在變壓器48的二次側配置一電壓測量電路56用于測量例如2個電極24和26之間的有效值電壓V。來自電壓測量電路56的極間電壓測量值[V]也輸送到控制單元54。
控制單元54包含一微計算機，該微計算機包含CPU(中央處理單無)ROM(程序存儲器)、RAM(數據存儲器)、時鐘電路和接口電路。控制單元54提供在該裝置內部進行的所有的控制，例如壓力控制、電流控制和它們在熔接作業時的順序控制、對設定值輸入和與各種條件的設定值相關的登記進行管理，以及進行計算并輸出測量值和判別值等。在這一實施例中，響應于來自未表示的外部裝置的起動信號ST進行單一熔接作業。
輸入單元57包含例如為鍵盤和鼠標的輸入裝置，在輸入熔接作業的各種條件的設定值時使用。顯示單元58包含LCD或LED，用于顯示設定值、測量值和判別值等。
在這一實施例中，輸入單元57和顯示單元58包含在圖6中示意表示的編程單元60中由圖6可以看出，編程單元60包含一顯示器，例如為顯示單元58中的液晶顯示器62，其配置在編程單元60的正面中央；以及配置在液晶顯示器62下方的功能鍵(按鍵)64到74。在這一實施例中，功能鍵(按鍵)包含光標鍵64a到64d、加號(+)鍵66、減號(-)鍵68、輸入鍵70、菜單鍵72和復位按鍵74。
光標鍵64a到64d是用于在屏幕上沿豎直和水平方向移動光標的鍵。當按下光標鍵64a到64d的其中一個鍵時，光標按由鍵指示的箭頭沿豎直和水平方向移動光標。
加號(+)鍵66和減號(-)鍵68是當用戶在“作業表”屏幕上或在“分級設定”屏幕上對于各種工作條件設定所需值時使用的數字輸入鍵，下面將詳細介紹。
輸入鍵70是用于將在光標位置時的顯示數據作為限定的設定數據存入一存儲器的屏幕。菜單鍵72是用于選擇屏幕模式的屏幕。復位鍵74用于取消當發生任何異常時出現在顯示器62上未表示的“出錯信息”屏幕。
編程單元60配置在于利用電纜或光纜與在未顯示的主機中的控制單元54交換信號或數據。可以按照另外的方式配置，與這種編程單元60的輸入和顯示功能等效的控制盤綜合到主機中。
在這里，參照圖7、8A和8B介紹在這一實施例中的熔接作業的基本順序。
由圖7可以看出，這一實施例中的熔接作業的順序是這樣的，加壓裝置78在控制單元54的控制下在熔接期間始終連續地在工件W上施加預定的壓力F，同時在加壓時間內的預先設定的熔接時間WE期間，供電單元30使熔接電流I(i2)在2個電極24和26之間流過。
更具體地說，在加壓時間期間，對擠壓延遲時間[SQD]、擠壓時間[SQZ]、第一熔接時間[WE1]、冷卻時間[COOL]、第二熔接時間[WE2]、保持時間[HOLD]和解除時間[關斷]順序進行選擇。
在擠壓時間[SQZ]內，由電極(特別是在這一實施例的情況下的電極24)施加的壓力F呈現穩定，以便在作業點W處的金屬材料上具有更好的固著特性。擠壓延遲時間[SQD]調節擠壓時間[SQZ]的長度。在第一熔接時間[WE1]內，在作業點W處的絕緣薄膜(在這一實施例的情況下為線圈引線端部16i和16j的絕緣薄膜)基本熔化以便除去。冷卻時間[COOL]是為了實現更好的熔接作業的空閑時間。在第二熔接時間[WE2]內，在作業點W處的金屬材料基本上被加熱并熔化。這一實施例的脈動模式使伴隨著冷卻時間[COOL]的第二熔接時間[WE2]按任選的次數(n次)重復。保持時間[HOLD]為這樣的時間，在終止提供電流后在該期間在作業點W處的金屬材料逐漸固化同時將電極的壓力保持在一定數值之下。解除時間[關斷]為這樣的時間，在單一熔接作業時在該期間電極短時由作業點W解除。
由圖7可明顯看出，這一實施例中的每一熔接時間[WE]使具有矩形波形(更精確地說，為梯形波形)的交流二次電流i2(I)按設定的循環次數和預定的二次側交流頻率(例如工業頻率)流過。在一次側，在提供電流期間，正如下面將介紹的，正側開關元件38、42以及負側開關元件40、44在控制單元54的控制下按照逆變器頻率根據半周期進行交替轉換(導通/關斷)操作。
圖8A和8B是表示按該實施例的以交流逆變器為基礎的焊接電流提供方法。在該方法中，按照二次側交流頻率(例如工業頻率)的周期數限定單一連續熔接時間WE。即按照與二次側交流頻率的半周期相對應的熔接周期TA的整數倍限定熔接時間WE。
在每一熔接時間WE內，控制單元54使正側開關元件38和42按照逆變器頻率進行連續的開關操作，同時在構成熔接時間WE的多個熔接周期TA中的奇數熔接周期TAO內維持負側開關元件40和44關斷，另一方面卻使負側開關元件40和44按照逆變器頻率進行連續的開關操作，同時在偶數熔接周期TAE內維持負側開關元件38和42關斷。
這就使二次電流i2即具有基本上為梯形的電流波形的熔接電流I在奇數熔接周期TAO內通過電源(供電)裝置的二次回路沿正方向流動，但在偶數熔接周期TAE內沿負方向流動。利用來自電流測量電路52的作為反饋信號的電流測量值[I1]，控制單元54最好利用PWM(脈寬調制)控制提供按照逆變器頻率的開關轉換脈沖的可變脈寬控制，以使梯形電流波形的上側的電流值與設定值IC一致。代之以，控制單元54可以利用來自電壓測量電路56的作為反饋信號的電壓測量值[V]，以便提供相似的PWM控制。
按照這種方式，按照交流逆變器方法，具有梯形的電流波形的熔接電流I在每個熔接周期TA內可以在電極24和26之間流過，因此實現穩定的熔接質量和提高熱效率。
下面參照圖9，對作為這一實施例的主要特征的作業條件的作業表管理功能進行介紹。
在圖上未表示的“菜單”屏幕作為在編程單元60中的顯示器62的初始屏幕出現。當選擇性地指定在“菜單”屏幕上的“作業表”時，屏幕切換到“作業表”屏幕(起始值)，如圖9中所示。在圖9中，為了易于理解，在屏幕上用虛線包圍能夠設定和輸入的項目部分，盡管實際的屏幕并沒有顯示這些虛線。下面的圖11到14加有相似的指示。
在圖9中所示的這一實施例中“作業表”屏幕上進行選擇，按照對于一組作業點的可設定的作業條件，選擇擠壓延遲時間[SQD]、擠壓時間[SQZ]、第一熔接時間[WE1]、冷卻時間[COOL]、第二熔接時間[WE2]、保持時間[HOLD]和解除時間[關斷]以及第二熔接時間[WE2]的重復次數[PULSATION](它們的全體構成上述序列)(參閱圖7)以及在第一和第二熔接時間WE1和WE2內的電流值[HEAT]，加壓系統等。這些各種各樣的作業條件集中由作業表號或代碼[SCHDULE#]管理。
圖9中所示的“作業表”屏幕上的[UPSLOPE]和[DOWNSLOPE]是對于熔接電流的上升和下降時間設定項目。上升時間是當第一熔接時間[WE1]內電流I逐漸上升時所需的時間，下降時間是當第二熔接時間[WE2]內電流I逐漸下降時所需的時間。
在這一實施例中，僅這些作業條件的電流值[HEAT]對每一區單獨地設定(下面將介紹)，以及所有的其它條件對一組(所有區)作業點都指定為一公用值。
用戶操作編程單元60中的光標鍵，以便移動光標到能夠設定和輸入的每個條件項目。然后，用戶操作加號(+)鍵66和減號(-)鍵68，以便設定所需數據的數值并按下輸入鍵70。在圖10中所示的操作流程中，控制單元54響應于用戶的按鍵操作(步驟A2)，進行輸入顯示作業(步驟A3和步驟A4)并進行作業(步驟A5)，然后將輸入的設定值數據根據作業表存儲在存儲器中。
圖11和12表示在“作業表”屏幕上對于在圖1A中所示的電樞上的熔接作業設定的實例。
在圖11中所示的實例中，作業表號[SCHDULE#]設定為“03”，擠壓延遲時間[SQD]設定為“0”毫秒，擠壓時間[SQZ]設定為“400”毫秒，第一熔接時間[WE1]設定為“5”周期，冷卻時間[COOL]設定為“4”周期，第二熔接時間[WE2]設定為“5”周期，保持時間[HOLD]設定為“200”毫秒，解除時間[關斷]設定為“0”毫秒，上升時間[UPSLOPE]設定為“0”周期，和下降時間[DOWNSLOPE]設定為“0”周期，第一熔接時間[WE1]的電流參考值[HEAT]設定為“3.5”千安，第二熔接時間[WE2]的電流參考值[HEAT]設定為“3.5”千安，第二熔接時間[WE2]的重復次數[PULSATION]設定為“3”次，加壓系統[VALVE]設定為“1”。
在圖12中所示的實例中，作業表號[SCHDULE#]設定為“06”，擠壓延遲時間[SQD]設定為“0”毫秒，擠壓時間[SQZ]設定為“400”毫秒，第一熔接時間[WE1]設定為“4”周期，冷卻時間[COOL]設定為“4”周期，第二熔接時間[WE2]設定為“8”周期，保持時間[HOLD]設定為“200”毫秒，解除時間[關斷]設定為“0”毫秒，上升時間[UPSLOPE]設定為“0”周期，和下降時間[DOWNSLOPE]設定為“0”周期，第一熔接時間[WE1]的電流參考值[HEAT]設定為“2.5”千安，第二熔接時間[WE2]的電流參考值[HEAT]設定為“2.5”千安，第二熔接時間[WE2]的重復次數[PULSATION]設定為“3”次，加壓系統[VALVE]設定為“1”。
圖13表示這一實施例“分級設定”(起始值)。“分級設定”屏幕還可以由“菜單”屏幕切換而來。在“分級設定”屏幕上，按照與參考值的比限定在一組作業點上的可變作業條件(這一實施例中為電流)。
通常，若在多個作業點上進行相似的熔接作業，最好使可能對作業質量有很大影響的作業條件的數值(特別是電流)對于作業點適當的區而不是對于作業點是可以變化的，以便不僅減輕用戶的作業表管理的負擔而且不會給實際應用帶來不便。
在這一實施例中，用于熔接作業的電極24是由高發熱量金屬例如鎢制成的，以便相應地隨著熔接作業的進行積聚更多的熱能，保證利用較小的電功率所需的卡路里值。由于這一原因，在圖1A所示電樞的情況下，最好通過控制使得在開始一圈之后能立即流過最大值電流，隨著熔接作業的進行電流數值逐步下降。
輸入到在圖13中所示“分級設定”屏幕上的作業表號[SCHDULE#]等于與“分級設定”屏幕相應的作業表號[SCHDULE#]。[STEP1]，[STEP2]，[STEP3]，…，[STEP9]是加到對于作業點的預定組的區的識別碼。“RATIO”列以相對于參考值的相對值的形式(％值)表示在每個區中的熔接時間WR期間的電流的設定和輸入數值。[COUNT]列表示在每個區中包含的作業點W的設定和輸入計數值。應注意，對于使用當中的區[STEP]的[COUNT]設定為其起始值(0)。
同樣響應于在“分級設定”屏幕上的鍵操作，控制單元54按照與圖10中所示相同的操作流程進行輸入顯示過程和輸入執行過程，將每個輸入的設定值數據作為其中一個數據存儲到屬于該存儲器中的作業表中。
圖14表示在圖1中所示的電樞上對于熔接作業的“分級設定”屏幕上的設定實例。這一設定實例對應于在圖11中所示的“作業表”屏幕，因此，具有設定為“03”的作業表號[SCHDULE#]。然后，提供第一到第五區[STEP1]到[STEP5]，36作業點。
將頭4個(第一到第四)作業點W分配到相對電流值為100％的第一[STEP1]。由于作業表號“03”的電流參考值為3.5千安(見圖11)，相對電流值100％形成3.5千安。后續的6個(第五到第十)作業點W分配到相對電流值為91％的第二[STEP2](約3.2千安)。后續的6個(第十一到第十六)作業點W分配到相對電流值為87％的第三[STEP3](約3.0千安)。后續的8個(第十七到第二十四)作業點W分配到相對電流值為85％的第四[STEP4](約3.0千安)。后續的(最后)12個(第二十五到第三十六)作業點W分配到相對電流值為81％的第五[STEP5](約2.8千安)。圖14中所示的實例概念上可以由圖14中所示的示意圖(曲線圖)替代。
在一般熔接作業中共同的是，在開始作業之后立即將最大值電流加到第一區[STEP1]，因此，這樣一種設定方法也是可行的，其中在“作業表”屏幕上電流參考值[HEAT]與開始作業之后立即出現的最大電流值一致，在第一區[STEP1]中的相對電流值始終設定為100％。
圖16表示在這一實施例中的單一工件上的熔接作業由控制單元54進行的處理操作流程。
在圖16中，控制單元54利用編程單元60或任何外部裝置首先輸入用戶對于指定工件(例如圖1中所示的電樞)所需的作業表號(代碼)(步驟B1)。
然后，控制單元54識別因此輸入的作業表號以便由存儲器中讀出由作業表號管理的各種作業條件的設定值，并將它們設置在預定的寄存器中(步驟B2和B3)。特別是，相對于各作業區[STEP]，設定對于第一區[STEP1]的電流設定值和作業點計數值。
然后人工利用移動的或定位的外部裝置設定第一作業點W。在圖1中所示電樞的情況下，將第一作業點W(16i，16j，22)定位在兩個電極24和26之間。
然后，控制單元54等待由外部裝置或由操作人員操作形成的輸入起動信號ST(步驟B5)，當接收到信號ST時，進行單一的熔接作業(步驟B6)。
在完成該單一的熔接作業之后，控制單元54將區作業點計數器遞增1(步驟B7)。然后，直到達到設定在分級設定”屏幕上的區[STEP]的計數值(NCOUNT)，在順序的作業點(16i，16j，22)按照與上述相同的作業條件重復進行熔接作業(步驟B8→B4到步驟B7→B8)。
當因此在屬于第一區[STEP1]的預定計數值的作業點W(16i，16j，22)上完成熔接作業時，控制單元54使之切換到下一(第二)區[STEP2]并限定電流設定值和在第二區[STEP2]中的作業點的計數值(步驟B9，B2，B3)。除了改變電流設定值以外，在包含第二區中的作業點W(16i，16j，22)進行與第一區中的作業點W(16i，16j，22)相同的熔接作業。
在按照與上述的相同方式改變電流設定值之后還對順序的區[STEP3]，[STEP4]，…進行與上述相同的熔接作業。
圖17是表示在單一熔接作業時由控制單元54進行的處理的操作流程圖(步驟B6)。這一操作流程的順序對應于圖7中所示的操作順序。更具體地說，控制單元54首先使加壓裝置78在作業點W(16i，16j，22)上開始施和壓力(步驟C1)，然后，利用它們的各自對應的設定次數對擠壓延遲時間[SQD]、擠壓時間[SQZ]、第一熔接時間[WE1]、冷卻時間[COOL]、第二熔接時間[WE2]、保持時間[HOLD]和解除時間[關斷]以及第二熔接時間[WE2]按照所述的順序進行時鐘控制(步驟C2到C11)。
在第一熔接時間[WE1]和第二熔接時間[WE2]期間，控制單元54進行如圖8A和8B中所示的焊接電流控制，以便流過具有逆變器交流波形的熔接電流I[i2]同時使該電流值與該區[STEP]的設定值相一致(步驟C4，C6)。按照設定的重復次數(nPAL)重復冷卻時間[COOL]和第二熔接時間[WE2](步驟C5到C8)。
在這一實施例中的熔接作業裝置中，如上所述，利用單一的作業表管理一組(多個)作業點的熔接作業的各種作業條件，與作業點的計數值無關。特別是，將指定工件W上的一組作業點分成為所需數目的區，以便設定熔接時間期間對于每一區需輸送的電流，以及利用單一的作業表管理所有區的電流設定值。因此，例如，即使希望具有單一種類的工件的作業質量的多樣性，或即使希望對于實驗作業改變某些作業條件，例如，即使倘若利用單一裝置對各種工件進行不同的熔接作業，也不需要很多的作業表，可以減輕作業表管理的負擔。
在上述實施例中，對于每一區的作業點需單獨設定的作業條件僅是電流值。然而可以設定任何其它作業條件，例如根據逐個區的熔接時間WE。每一區的設定值并不局限于如在上述實施例中的相對于參考值的相對值(％值)，而是可以利用設定值本身的單位進行設定和輸入(例如在電流值的情況下為千安)。
上述實施例中的熔接作業裝置為交流逆變器型并且能夠防止Peltier(帕爾帖)效應和電極的磨損，提高熱效率，保證穩定高質量的熔接作業。然而，本發明可以按照直流逆變器或單相交流熔接作業裝置實現。本發明的熔接作業可適用于各種不同于上述直流電動機電樞的工件。
根據本發明，如上所述，能夠提高用于在多個或多種作業點上熔接作業的作業表管理的效率，因此，提高了加工能力和生產率。
在詳細介紹了本發明的說明性的和目前的優選實施例的同時，應理解，本發明的構思可以按另外的方式體現和采用，所提出的權利要求意在構成包含不受現有技術限制的一些變更方案。
權利要求
1．一種熔接作業方法，用于順序地對在工件上的一組作業點進行熔接作業，所述熔接作業方法包含步驟設定一個或多個作業表，用于集中管理一組作業點關于所述一組熔接作業的作業條件；對于根據逐個所述作業表的所述一組作業點中的每一組，設定所述熔接作業條件的所需值；將對于每一組作業表的所述作業條件的設定值存儲在一存儲器中；對于指定工件上的一組作業點從各所述作業表中選擇所需的一個；以及從存儲器中讀出與所選擇的作業表相對應的所述作業條件的設定值，以便根據與之相應的所述作業條件的設定值，在指定工件上的所述每一組作業點上進行熔接作業。
2．一種熔接作業裝置，用于順序地對在工件上的一組作業點進行熔接作業，所述熔接作業裝置包含作業表設定裝置，用于設定一個或多個作業表，以便集中管理在預定一組作業點上所述熔接作業的作業條件；條件設定裝置，用于對于根據逐個所述作業表的所述一組作業點中的每一組，設定所述熔接作業條件的所需值；存儲裝置，用于存儲對于所述每一組作業表的所述作業條件的設定值；輸入裝置，用于輸入用于對在指定工件上的一組作業點上選擇所需其中一個作業表的作業表選擇信號，以及熔接裝置，用于從存儲裝置中讀出與所選擇的所述作業表相對應的所述作業條件的設定值，以便根據與之相應的所述作業條件的設定值，在所述指定工件上的所述每一組作業點上進行熔接作業。
3．根據權利要求2所述的熔接作業裝置，其中所述條件設定裝置，包含第一條件設定單元，用于相對于預定的第一作業條件設定一在所述一組作業點的公用值；以及第二條件設定單元，用于相對于預定的第二作業條件設定一在所述一組作業點的分選值。
4．根據權利要求2所述的熔接作業裝置，其中所述條件設定裝置，包含區限定單元，用于將所述一組作業點按任選的數目分成為多個區；區條件設定單元，用于對于所述每一區根據預定的作業條件設定一公用值。
5．根據權利要求2或4所述的熔接作業裝置，其中所述熔接裝置包含一對電極，在熔接作業期間至少其中之一與配置在其各對應作業點的各金屬元件形成壓接觸；整流電路，用于將工業頻率的交流電壓整流為直流電壓；逆變器，用于在為熔接作業每一次提供電流的時間期間將從整流電路輸出的直流電壓變換為高頻脈沖電壓；逆變器控制裝置，用于將所述提供電流的時間分成為多個單元熔接周期，使得在奇數單元電流提供周期期間按照一種極性輸出高頻脈沖，在偶數單元電流提供周期期間按照另一種極性輸出高頻脈沖；變壓器，其初級繞組電連接到所述逆變器的輸出端，次級繞組電連接到所述一對電極，所述變壓器用于使二次電流在奇數單元電流提供周期期間按照一種極性流過所述電極到所述金屬元件，所述變壓器用于在偶數單元電流提供周期期間按照另一種極性流過所述電極到所述金屬元件。
全文摘要
一種控制單元首先輸入用戶所需的指定作業的作業表號。控制單元識別輸入的作業表號,從存儲器中讀出由作業表號管理的各種作業條件的設定值,將它們設置在預定的寄存器中。特殊地設定在相關作業區中的作業條件的設定值。響應于外部的起動信號或由用戶輸入的起動信號,控制單元執行單一熔接作業。完成作業后,控制單元將該區作業點計數器遞增1。直到達到作業點的設定計數值,控制單元后續的作業完全按照相同的作業條件重復熔接作業。
文檔編號H01R43/02GK1285254SQ0012268
公開日2001年2月28日 申請日期2000年8月16日 優先權日1999年8月18日
發明者向井, 阿部正行 申請人:宮地技術株式會社