本发明关于一种可由一台电焊机而对被焊接物施以多点焊接的电 阻焊接机。详言之，本发明关于一种可使焊接电流依序流往各焊接点， 以对被焊接物进行多点焊接的电阻焊接机。

例如，在将萤光显示管所用的灯丝及其导线藉由电阻焊接方式而 焊接时，系将多个灯丝以一定间隔排列于焊接夹具的下部电极上面， 再将多个导线的一端分别排列叠放于各灯丝上面，并将一带材沿灯丝 排列方向叠置于各导线的一端上面之后，将对应多个灯丝的排列而设 于焊接夹具上的多个上部电极叠置并加压压接于带材上面，而在此压 接状态下，在下部电极与上部电极之间通入电流，以将每一灯丝、导 线及带材焊接。当焊接完毕之后，则由切断每相邻两灯丝间的带材而 予以分开，便形成供萤光显示管使用的灯丝构件。

按此种可多点焊接的电阻焊接机，除具有上述下部电极及多个上 部电极之外，还具有以主级连接于对商用电源施以相位控制以控制电 流的所谓交流式的焊接用电源上的焊接变压器，且将上述下部电极连 接于此焊接变压器之次级一方输出端子上，另将上述各上部电极呈并 连方式连接于此焊接变压器的其它输出端子上。当对被焊接物进行多 点焊接时，被焊接物被夹压保持在下部电极与多个上部电极之间，在 此状态下，由于焊接电流同时流往下部电极及上部电极，遂可同时对 各上部电极对应的被焊接物的各焊接部位进行焊接。

然而，上述公知的电阻焊接机，由于其焊接夹具或电极的加工误 差或装配误差等原因，而使其与被焊接物各焊接点之间的接触状态会 有些小的差异，致使包括电极及被焊接物各焊接点的电阻值亦互有差 异，而此电阻值的不同导致流经各焊接点的电流值不相同，结果，即 使将流经焊接变压器之次级的总焊接电流控制为一定值，亦不能使流 经各焊接点的电流值保持均匀一致。

而且，由于焊接电流同时流入多个焊接点，即使流入各焊接点的 电流值不大，但因流入焊接变压器次级的总焊接电流等于流入焊接点 数N乘以一个焊接点的电流的乘积，也会形成相当大之总焊接电流， 因此公知的电阻焊接机的焊接变压器必须具有大电流容量，致使焊接 变压器本身的体积加大。

再者，由于焊接用电源将商用电源施以相位控制方式，其回馈控 制的速度甚慢(在最快的情形下也落后电源的半个周期)，又因电流具 有中断时间，遂有热效率差的缺点。

尚且，按上述对各焊接点的上部电极同时通电的方式的公知电阻 焊接机，因其流经各焊接点的电流值如前所述将会产生差异，且焊接 点的焦耳热与电流的平方成比例，因而该电流差异对各焊接点的焊接 品质影响甚大，除无法对各焊接点施以均质焊接外，也增加了制品的 不合格率。

本发明的目的在于克服上述缺点，而提供一种能稳定供应各焊接 点所需的一定的焊接电流，从而对焊接点进行均质焊接，以降低制品 的不合格率，又可使焊接变压器做成小容量化的电阻焊接机。

为达到上述目的，本发明权利要求1所述的电阻焊接机包括：一 焊接用电源部，一将焊接用电源部输出的交流电变换为低电压、大电 流的电力的焊接变压器；而将焊接变压器次级所感应的电流直接供应 至焊接电极，或藉由整流回路予以整流后供应至焊接电极，从而对被 焊接物施以多点焊接；

其特征在于：该焊接电极由一可供被焊接物置于其上的下部电 极，及多个抵接被焊接物的被焊接部位将被焊接物按压于下部电极上 面的上部电极所构成；在连接上述整流回路的输出端子与各上部电极 之间的各供电线路上，分别串连有开关元件，还设有可依序以设定时 间间隔对各开关元件施以通断电控制的控制装置。

按本发明权利要求2所述的电阻焊接机，其中该焊接用电源部具 有将商用交流变换为直流的整流器(converter)，及将该整流器输出的 直流变换为高频交流的反向变流器(inverter)，从而构成可将该反向 变流器所变换的高频交流供应至上述焊接变压器的主级的结构。

按本发明权利要求3所述的电阻焊接机，其中该控制部具有可以 按预先设定顺序设定上述各开关元件为导通(ON)状态，并可任意设定 上述各开关元件的导通时间的设定装置，及依上述设定装置所设定的 信息而依序选择上述各开关元件，且仅在上述设定时间内使上述各开 关元件导通的开关元件的选择、驱动回路。

按本发明权利要求4所述的电阻焊接机，其中在上述下部电极与 上部电极之间，设有可对供应至上述每个上部电极的焊接电流值及其 通电时间予以任意设定的设定装置，及控制上述反向变流器以获得以 上述设定装置所设定的电流值及其通电时间的控制部。

按本发明权利要求第5所述的电阻焊接机，设有可感测上述各焊 接部位焊接时的焊接电流的感测器，而藉由将上述感测器所感测的感 测值回馈至反向变流器控制部，以将上述焊接电流控制为设定电流 值。

按上述本发明的实施例，由于藉由控制部以所设定的时间间隔对 各上部电极所设的开关元件依序施以导通控制，且在此导通期间，每 次以一个电极对处于导通状态下的开关元件所连接的上部电极所对应 的被焊接物焊接部位施以焊接，遂能稳定供应适于各焊接点所需的一 定的焊接电流，进而对焊接点进行均质焊接，并降低制品的不合格率， 同时可使焊接变压器做成小容量化。

再者，按本发明的焊接用电源部，具有将商用交流电变换为直流 的换流器所输出直流又变换为高频交流的反向变流器，遂能产生适于 多点焊接的焊道细致的焊接电流。

按本发明可藉由设定装置，而任意设定各开关元件的导通顺序及 其导通时间。

按本发明因具有可设定焊接电流的电流值及其通电时间的设定装 置，遂能任意设定适于被焊接物的焊接部位的焊接电流值及其通电时 间。

另外，按本发明可将感测器所感测的感测值予以回馈至反向变流 器，遂能将各焊接部位的焊接电流控制为设定值。

以下参照附图详细说明本发明电阻焊接机的实施例。

图1为本发明电阻焊接机的实施例的整体构造示意图；图2表示 图1中的焊接用电源部的内部构造的方块图；图3表示图1中的控制 部的内部构造的方块图；图4为本发明实施例的通往各焊接点的电流 波形图。

图中，本发明电阻焊接机包括：一连接三相交流电源10的焊接用 电源部11；一控制部12；一焊接变压器13；一整流回路14；一适用 于被焊接物A的多点焊接的下部电极15及多个上部电极16-1～16- N；多个对应上部电极16-1～16-N的开关元件17-1～17-N及电流感测 器18等。

本发明电阻焊接机适用的被焊接物A如图1所示，例如，被焊接 物A可为萤光显示管使用的灯丝及其导线，而此等构件将被进行多点 焊接。作为焊接夹具的下部电极15的上面以一定间隔排列有多个灯丝 30，各导线31的一端分别排列在灯丝30上，而一条沿灯丝排列方向 延伸的带材32则置于导线31的一端上面。

对应各灯丝30的排列而设于焊接夹具上的多个上部电极16-1～ 16-N自上方压接并加压在带材32上面，而在此压接状态下，使焊接 电流流往下部电极15与各上部电极16-1～16-N之间，可将各灯丝 30、导线31与带状材32焊接为一体。

上述焊接用电源部11能将三相交流电源10变换为多点焊接所需 的高频交流(4KHz)，且产生适宜被焊接物A的多点焊接的波形而进行 AC-DC-AC变换。

可达成此目的的焊接用电源部11乃如图2所示，它包括：一用以 将三相交流变换为直流之整流器111；一将整流器111产生的直流输 出予以平滑化的电容器112，及一将此平滑化直流变换为一定频率数 的交流反向变流器113。

上述反向变流器113的交流输出端如图1所示，连接于焊接变压 器13的主级线圈131，而焊接变压器13的次级线圈132的两端连接 于用以将此次级线圈132所感应的高频交流予以全波整流的整流回路 14上。此整流回路14则主要由半导体D1、D2所构成。

上述整流回路14的正(+)输出端如图1所示，通过供电线LA而连 接于下部电极15，整流回路14的负(-)输出端通过供电线L-1～L-N 而并列连接于各上部电极16-1～16-N。整流回路14的负(-)输出端与 各上部电极16-1～16-N之间，分别串连有用以个别对各上部电极 16-1～16-N的导通施以通断电控制的如SCR或金属氧化半导体 (MOSFET)等开关元件17-1～17-N。

控制部12主要以各开关元件17-1～17-N按一定的时间间隔依序 进行通断电的控制，且控制该反向变流器113以产生预先设定的电流 值及通电时间的焊接电流，如图3所示，具有将控制部12全体予以控 制的CPU121，及通过汇流排122而与此CPU121连接的ROM123及 RAM124。CPU121又通过汇流排122而连接有设定用输入介面125、显 示用输出介面126、指令用输出介面127、感测电流用输入介面128 及开关元件控制用输入介面129。

上述ROM123储存有：一可将设定多点焊接所需焊接电流值及其通 电时间内所输入的资料予以处理的程序、一可将设定控制或开关元件 17-1～17-N的导通顺序及其导通时间间隔内所输入的资料予以处理 的程序、一可将输入设定的资料予以显示处理的程序、及一可将设定 的焊接电流值与电流感测器18所感测的电流值予以比较处理的程序 等资料。

上述RAM124储存有CPU121的演算结果及输入设定的焊接电流值 及其通电时间资料、或开关元件的导通顺序及导通时间间隔资料等。

上述设定用输入介面125是与由键盘等所构成的输入部19接合的 介面，通过操作该输入部19，而可输入多点焊接所需焊接电流值及其 通电时间的资料或开关元件的导通顺序及导通时间间隔等资料。

上述显示用输出介面126是作为与LCD等所构成的显示部20之间 的介面，该显示部20做成可将输入部19输入的各种设定资料予以显 示。

上述指令用输出介面127连接至D-A变换部21，此D-A变换部21 将以CPU121执行比较处理程序而得到的设定电流值与电流感测器18 的感测电流值间的比较演算结果变换为类比信号而输出，由D-A变换 部21输出的变流器指令信号输入至脉冲宽度调变回路22。由脉冲宽 度调变回路22输出之脉冲信号通过驱动回路23而供应至反向变流器 113，以控制该变流器113产生与设定值对应的焊接电流。

上述感测电流用输入介面128连接至一将电流感测器18所感测的 焊接电流变换为数位信号的A-D变换部24，藉此A-D变换部24而变 换为数位的焊接电流，则通过感测电流用输入介面128进入CPU121， 而与设定电流值进行比较演算。

上述开关元件控制用输出介面129连接至开关元件选择、驱动回 路25。此开关元件选择、驱动回路25基于焊接时从控制部12通过开 关元件控制用输出介面129而输出的开关元件控制信号S1，而将用以 依序选择开关元件17-1～17-N并使之以设定时间导通的控制极信号 予以输出。而此开关元件选择、驱动回路25的输出端连接于各开关元 件17-1～17-N的控制极。

上述开关元件控制信号S1藉由CPU121且基于RAM124所储存的开 关元件的导通顺序及导通时间间隔而产生，再经由开关元件控制用输 出介面129输出至开关元件选择、驱动回路25。

另外，上述输入部19、CPU121及ROM123构成设定开关元件的导 通顺序及导通时间的设定手段，及设定焊接电流的电流值及其导通时 间的设定手段，而控制部12、脉冲宽度调变回路22及驱动回路23则 构成变流器113的控制手段。

下面，就上述构成的电阻焊接机实施例的操作情形进行详细说 明。

首先，就被焊接物A的多点焊接所必须的焊接电流值及其导通时 间的设定，及开关元件17-1～17-N的导通顺序及其导通时间间隔予以 设定的情形进行说明。

以操作输入部19的按键，将控制部12设定为资料设定模式，且 将被焊接物A的焊接电流值及其通电时间选择为设定的模式。而在此 状态下操作输入部19，将适于被焊接物A的各焊接部位的焊接电流值 及通电时间以数值予以输入，例如，将400A的焊接电流值及之10ms 的通电时间予以输入。已输入之焊接电流值及通电时间资料经由设定 用输入介面125而进入CPU121，再按自ROM123读出的处理程序而被 执行设定处理之后，即作为设定资料而储存于RAM124内。

此时，已输入的焊接电流值及通电时间的设定资料显示在显示部 20上。因此，由观看显示部20所显示的数值，便可确认已输入的焊 接电流值及通电时间是否适于多点焊接的数值。

另外，在设定开关元件17-1～17-N的导通顺序及其导通时间间隔 的情况下，将控制部12设定为导通顺序及导通时间间隔设定模式。而 在此状态下操作输入部19，将导通顺序及其导通时间间隔予以输入， 例如，设定开关元件17-1～17-N依此顺序而行导通动作，且将开关元 件17-1～17-N的导通时间设定为40ms。已输入的导通顺序及其导通 时间间隔资料经由设定用输入介面125而进入CPU121，再按自ROM123 读出的处理程序而被执行设定处理之后，即作为设定资料而储存于 RAM124内。

此时，已输入的导通顺序及其导通时间间隔的设定资料显示在显 示部20上。因此，由观看显示部20所显示的数值，便可确认已输入 的导通顺序及其导通时间间隔是否适于多点焊接的数值。

下面基于上述设定资料而控制电阻焊接机的情况进行说明。

在此情况下，首先，操作输入部19的按键，而将控制部12设定 为焊接模式，再操作输入部19的按键，而自RAM124选择适于被焊接 物A的多点焊接的设定资料。同时，通过如以程序控制机器人等的插 入装置(未予图示)，而如图1所示的将灯丝30、导线31与带材32以 一定之排列而叠置于焊接夹具的下部电极15的上面，再以对应各灯丝 30的排列的各上部电极16-1～16-N抵接按压保持在带材32上面。

保持按压之后，程序器将启动信号输入至输入部19时，首先，通 过CPU121的基于RAM124所储存的关于开关元件17-1～17-N的导通顺 序及导通时间间隔资料，而产生开关元件控制信号S1，开关元件控制 信号S1通过开关元件控制用输出介面129，再输出至开关元件选择、 驱动回路25。此开关元件选择、驱动回路25可选择开关元件17-1， 且可将控制极信号供应至控制极，而使开关元件17-1达到设定时间的 导通状态，例如40ms的导通状态。

另一方面，在开关元件17-1保持导通状态之际，从RAM124选择 的设定电流值资料通过指令用输出介面127而输出至D-A变换部21， 再经D-A变换部21变换为类比信号之后，则作为变流器指令信号而输 入至脉冲宽度调变回路22。脉冲宽度调变回路22将脉冲宽度调变后 的脉冲信号通过驱动回路25而供应至反向变流器113，藉此驱动反向 变流器113，而将换流器111输出的通过平滑用电容器112的直流变 换为一定频率数的交流。此高频交流藉由焊接变压器13而变换为低电 压、大电流的电力，此电力通过整流回路14变换为直流之后，将供应 至下部电极15与上部电极16-1之间的焊接部位，而对此焊接部位施 以焊接，此时的通电时间约为10ms。

当焊接电流流动于下部电极15与上部电极16-1之间时，此焊接 电流可由电流感测器18所感测。此感测的焊接电流以A-D变换部24 变换为数位量之后，即通过感测电流用输入介面128而流入CPU121， 而与设定电流值作比较演算。

此比较结果通过指令用输出介面127及D-A变换部21而输入至脉 冲宽度调变回路22，为使比较结果之差等于零而变化由脉冲宽度调变 回路22输出的脉冲信号宽度，藉此控制变流器113以使供应至下部电 极15与上部电极16-1间的焊接部位的焊接电流达到设定值。

上述开关元件17-1的导通时间经过后(此导通时间由控制部12内 设置的定时器(图中省略)及CPU121所控制)，开关元件控制信号S1 为选择开关元件17-2而被更新，此更新的开关元件控制信号S1通过 开关元件控制用输出介面129而输出至开关元件选择、驱动回路25。 于是开关元件选择、驱动回路25选择开关元件17-2，并将控制极信 号供应至控制极，遂使开关元件17-2达成设定时间的导通状态，例如 40ms的导通状态。

其次，与上述开关元件17-1的情形相同，通过将设定的焊接电流 以设定时间供应至开关元件17-2连接的上部电极16-2与下部电极15 之间的焊接部位，而对此焊接部位施以焊接。

于上述的情形相同，藉由每焊接一个焊接部位而更新的开关元件 控制信号S1，而将开关元件17-3～17-N依此顺序予以切换导通，在 这些开关元件17-3～17-N导通期间，将供应至开关元件17-3～17-N 所连接的上部电极16-3～16-N与下部电极15间的各焊接部位的焊接 电流，由反向变流器113而控制为设定值，由此能依序对被焊接物A 的各焊接部位进行焊接。

图4为将开关元件17-1～17-N依序导通，而使焊接电流流过各上 部电极16-3～16-N与下部电极15间的各焊接部位时的焊接电流波形 图。

按上述本发明的实施例，因通过控制部12及开关元件选择、驱动 回路25，而以设定的时间间隔对各上部电极16-1～16-N所设的开关 元件17-1～17-N依序施以导通控制，且在此导通期间，每次对一个处 于导通状态下的开关元件连接的上部电极所对应的被焊接物A的焊接 部位施以焊接。就能稳定地供应适于各焊接点所需的一定的焊接电 流，及对焊接点进行均质焊接，且可降低制品的不合格率，又可仅使 用一个变压器来进行焊接工作及使变压器小容量化。

按上述本发明的焊接电流波形，并不限定为图4所示的单纯的波 形，本发明焊接电流波形亦可设定为具有上斜面部及下斜面部的台形 或阶形的波形。

按本发明的电阻焊接机，并不限定为上述实施例所示的将萤光显 示管的灯丝及导线进行多点焊接，不言而喻，亦可适用于其他的被焊 接物A的多点焊接。

上述实施例就于焊接变压器的次级侧加入半导体进行整流，并将 此直流以SCR构成的开关元件17-1～17-N对通往被焊接物A的电流进 行通断电控制的情形加以说明，但本发明并不限定为上述实施例所述 情形。

例如，图1所示的由SCR构成的开关元件17-1～17-N，可以三端 双向可控矽开关元件等交流控制用开关元件代替，而将焊接变压器的 次级侧所感应的电流直接以交流供应至焊接电极，且将各电极的电流 通过交流控制用开关元件予以控制。在此情况下，焊接变压器13的次 级侧则可省略整流元件。再者，在此情况下，对于通过电流极性而使 焊接结果不同的特殊的被焊接物也有效。

按上述本发明的实施例，因通过控制部而以设定的时间间隔对各 上部电极所设的开关元件依序施以导通控制，且在此导通期间，每次 以一个电极对处于导通状态下的开关元件所连接的上部电极所对应的 被焊接物焊接部位进行焊接。就能稳定供应适于各焊接点所需的一定 之焊接电流，对焊接点进行均质焊接，以降低制品之不合格率，又可 使焊接变压器做成小容量化。

另外，按本发明的焊接用电源部，具有将商用交流电变换为直流 的整流器所输出的直流又变换为高频交流的变流器，遂能产生适于多 点焊接的焊道细致的焊接电流。

按本发明可通过设定装置而任意设定各开关元件的导通顺序及其 导通时间。

按本发明因具有可设定焊接电流的电流值及其通电时间的设定装 置，遂能任意设定适于被焊接物的焊接部位的焊接电流值及其通电时 间。

按本发明可将感测器所感测的感测值予以回馈至变流器，遂能将 各焊接部位的焊接电流控制为设定值。