(57)【要約】【課題】溶接における電極（陽極）とコンデンサのワイヤとの間隔にばらつきが生じる。【解決手段】陽極１２ａの作動方向の距離を計測し、計測した値を電源部に通信可能なデジタル変位計が陽極に接続されている。基準値の設定されたデジタル変位計により陽極がワイヤに接触したことを制御部が認識する（ステップＳ１、Ｓ２）。ワイヤと接触した位置が、陽極の作動方向における距離の起点に設定される（ステップＳ３）。陽極が加圧、溶接し（ステップ４）、陽極の距離が起点から基準値に到達すると、陽極に通電する電源部へ制御部が通電の停止を通信する（ステップＳ５）。通電の停止により陽極の作動が停止し、溶け込みはオーバーランをもって終了する（ステップ６）。【選択図】図３
2020181841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤとコンデンサ素子を載置したリードフレームとを溶接する電極と、
電極を作動する駆動部と、
溶接の電源として電極へ通電する電源部と、
電源部、駆動部を制御する制御部と、
を備えたコンデンサの製造装置であって、
溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、
電極の作動方向における距離の基準値が制御部に設定され、
電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、
電極が基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了するコンデンサの製造装置。
【請求項２】
コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤとコンデンサ素子を載置したリードフレームとを溶接する電極と、
電極を作動する駆動部と、
溶接の電源として電極へ通電する電源部と、
電源部、駆動部を制御する制御部と、
を備えたコンデンサの製造装置であって、
リードフレームにはインナーリード部が形成され、インナーリード部は、陰極インナーリード部と陽極インナーリード部とを有し、
コンデンサ素子の載置される陰極インナーリード部と、ワイヤの溶接される陽極インナーリード部とが互いに対向し、
陽極インナーリード部の端末をワイヤの高さに折曲して折曲部が形成され、ワイヤとワイヤを支持する折曲部とが電極により溶接され、
溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、
電極の作動方向における距離の基準値が制御部に設定され、
電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、
電極が基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了するコンデンサの製造装置。
【請求項３】
電極が円型電極である請求項１または２記載のコンデンサの製造装置。
【請求項４】
コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤをリードフレームに溶接する電極において、その作動方向の距離の基準値をコンデンサの製造装置の制御部に設定するステップと、
制御部に通信可能なデジタル変位計の取り付けられた電極がワイヤに接近し、接触したことを制御部が認識するステップと、
ワイヤと接触した位置を、電極の作動方向における距離の起点に設定するステップと、
電極がワイヤとリードフレームとを加圧、溶接するステップと、
起点からの電極の距離が基準値に到達すると、電極に通電する電源部へ制御部が通電の停止を通信するステップと、
電源部が停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了するステップと、
を備えるコンデンサの製造装置の電源制御方法。
【請求項５】
溶接時の溶接、加圧に関するデータを、溶接ごとに記録部に記録するステップと、
をさらに備える請求項４記載のコンデンサの製造装置の電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサの製造装置およびその電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路に使用する部品を電子部品という。特に静電容量により電荷を蓄えたり放出したりする電子部品をコンデンサという。
【０００３】
コンデンサの例としてタンタルコンデンサを挙げると、タンタルコンデンサは、小形で寿命が長いことに加え、広い温度範囲で安定した電気特性を備えている。そのため、タンタルコンデンサは、ノートパソコン、スマートフォンなどの小型機器のみならず、ハイブリッドカーや電気自動車など各方面で使用されている。
【０００４】
タンタルコンデンサは概略、めっきしたリードフレームにコンデンサ素子を載置し、電極により溶接（スポット溶接）して形成される。タンタルコンデンサにおけるコンデンサ素子は、タンタルパウダーを加圧成形して真空中で焼結したものとされ、コンデンサ素子の一側面（前面）からはコンデンサの陽極となるワイヤが延びている。ワイヤはタンタルの粉末を焼結した素子に植接したタンタル線から形成されている。電極は、たとえば銅合金電極とされる。
【０００５】
詳細には、タンタルコンデンサのリードフレームはその中央部が櫛型やＨ字型に打ち抜かれ、打ち抜きで残存した部分はインナーリード部とされている。インナーリード部は陰極インナーリード部、陽極インナーリード部を備え、陰極インナーリード部、陽極インナーリード部は互いに対向している。陰極インナーリード部にはコンデンサ素子が載置されるとともに、陽極インナーリード部にはコンデンサ素子から延びるワイヤが接触される。
【０００６】
陰極インナーリード部とコンデンサ素子とは、たとえば導電性接着剤で接続される。また、陽極インナーリード部とワイヤとは、電極（特に陽極）による溶接で電気的に接続される。具体的に、陽極は、陽極インナーリード部およびワイヤに対して上下（垂直）方向に作動可能とされている。そして、陽極インナーリード部の端末上にワイヤが接触し、接触したワイヤの上方からさらに陽極が接近する。接近した陽極が、陽極インナーリード部とワイヤとを加圧、溶接する。
【０００７】
陽極インナーリード部とワイヤとの溶接において、ワイヤの太さやインナーフレームの厚みなどにより溶接の溶け込み量にばらつきが生じる場合がある。溶け込み量のばらつきが生じると、溶接強度などが安定しないおそれがある。そのため、溶接の溶け込み量のばらつきを低減させることなどを目的としたコンデンサの製造装置やその電源制御方法が従来から提案されている。
たとえば、特開昭５２−１３５０５４号公報では、電極（陽極）の電圧を検出するとともに、あらかじめ設定した基準値まで電圧が低下したときに電極への通電を遮断する端子を備えた構成が開示されている。
【０００８】
また、特開２００３−１６８６２６号公報では、ワイヤの接触する陽極インナーリード部の端末に凹部を形成し、陽極インナーリード部の凹部内にワイヤを挿入してワイヤとインナーリード部の端末とを接触させ、溶接する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５２−１３５０５４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特開昭５２−１３５０５４号公報によれば、電極が被溶接物（メタリコン）に接触した時に電極の端子が電極間の電圧の変動を検出し、あらかじめ設定した基準値まで低下したときに通電を遮断することで、一定の溶け込み量を常に得ることができる。
しかし、ワイヤなどの被溶接物の厚さにばらつきがある場合は溶接が均一とならない。また、通電を遮断した時点と、遮断により電極が実際に停止した時点とは時間差があり、この点からも溶接が必ずしも均一とはならない。
【００１１】
特開２００３−１６８６２６号公報によれば、陽極インナーリード部の凹部内にワイヤを挿入して接触させ、その接触部分を溶接している。そのため、溶接による溶け込み量にばらつきが生じても、ワイヤの先端は凹部に接続されている。言い換えると、溶け込み量のばらつきを凹部が吸収することができる。また、凹部の深さ分だけコンデンサ素子を大きくし、より多くの電荷を蓄えるなどコンデンサ素子の性能を向上させることができる。
しかし、電極として棒状電極を使用している。そのため、溶接の繰り返しにより電極の先端が変形し、繰り返して使用できないおそれがある。
【００１２】
棒状電極ではなく円型電極を使用すれば、先端の変形は棒状電極よりも少ない。しかし、円型電極の軸心と外径との偏芯量の有無は加工精度に左右され、加工精度により溶接時における電極の下降端の高さ、つまり電極とワイヤとの間隔（距離）にばらつきが生じるおそれが否定できない。
【００１３】
さらに、電極（陽極）の作動範囲、特に陽極が下方に押し込む下限位置は通常、ストッパにより規定されている。陽極はストッパにより下限位置から下方への作動（移動）が規制され、被溶接物への加圧が停止される。そのため、陽極の下端と被溶接物との間にスパークが発生したり、被溶接物の凝固時に十分な溶接強度が得られなくなる可能性がある。
【００１４】
本発明は、溶接時に電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減させ、さらにスパークが発生したりすることなく十分な溶接強度を得ることができるコンデンサの製造装置の提供を目的としている。
また、溶接時に電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減させ、さらにスパークが発生したりすることなく十分な溶接強度を得ることができるコンデンサの製造装置の電源制御方法の提供を別の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では、電極の作動方向の距離を計測するデジタル変位計が、電極に接続されている。
すなわち、請求項１に係る本発明によれば、コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤとコンデンサ素子を載置したリードフレームとを溶接する電極と、電極を作動する駆動部と、溶接の電源として電極へ通電する電源部と、電源部、駆動部を制御する制御部と、を備えたコンデンサの製造装置であって、溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、電極の作動方向における距離の基準値が制御部に設定され、電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、電極が基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了している。
また、請求項２によれば、コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤとコンデンサ素子を載置したリードフレームとを溶接する電極と、電極を作動する駆動部と、溶接の電源として電極へ通電する電源部と、電源部、駆動部を制御する制御部と、を備えたコンデンサの製造装置であって、リードフレームにはインナーリード部が形成され、インナーリード部は、陰極インナーリード部と陽極インナーリード部とを有し、コンデンサ素子の載置される陰極インナーリード部と、コンデンサ素子から延びるワイヤの溶接される陽極インナーリード部とが互いに対向し、陽極インナーリード部の端末をワイヤの高さに折曲して折曲部が形成され、ワイヤとワイヤを支持する折曲部とが電極により溶接され、溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、電極の作動方向における距離の基準値が制御部に設定され、電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、電極が基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了している。
さらに、請求項４に係る本発明によれば、コンデンサのコンデンサ素子から延びるワイヤをリードフレームに溶接する電極におけるその作動方向の距離の基準値をコンデンサの製造装置の制御部に設定するステップと、制御部に通信可能なデジタル変位計の取り付けられた電極がワイヤに接近し、接触したことを制御部が認識するステップと、ワイヤと接触した位置を、電極の作動方向における距離の起点に設定するステップと、電極がワイヤとリードフレームとを加圧、溶接するステップと、起点からの電極の距離が基準値に到達すると、電極に通電する電源部へ制御部が通電の停止を通信するステップと、電源部が停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了するステップと、を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、２、４に係る本発明では、デジタル変位計が電極の作動方向の距離を計測することで電極とワイヤとの間隔が常に把握される。これにより、溶接時に電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減させるとともに、スパークが発生したりすることなく十分な溶接強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の正面図を示す。
【図２】（Ａ）はコンデンサの製造装置で製造されるコンデンサ（タンタルコンデンサ）の断面図、（Ｂ）はコンデンサ素子とリードフレームとを表す平面図、（Ｃ）は（Ｂ）の矢視方向の断面図をそれぞれ示す。
【図３】本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の電源制御方法のフローチャートを示す。
【図４】コンデンサの製造装置の電源制御方法におけるタイミングチャートをそれぞれ示す。なお、図４（Ａ）「距離」は起点から電極までの距離の、（Ｂ）「デジタル変位計計測値」はデジタル変位計での計測値（カウンタ値）の、（Ｃ）「溶接トリガ」は電源部から陽極へ出力されるパルス（電気信号；縦軸）の、（Ｄ）「出力停止信号」は高速カウンタユニットから電源部へ出力されるパルスの、（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」は電源部から出力される電力の波形の時間変化をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
溶接における電極の作動方向の距離を計測し、計測した値を制御部に通信可能なデジタル変位計が電極に接続され、電極の作動方向における距離の基準値が制御部に設定され、電極がワイヤとリードフレームとを溶接し、電極が基準値に到達したことをデジタル変位計により制御部が認識すると、制御部が電源部へ通信して電源部が電極への通電を停止し、電極による溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了している。
【実施例】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の正面図、図２（Ａ）はコンデンサの製造装置で製造されるコンデンサ（タンタルコンデンサ）の断面図、（Ｂ）はコンデンサ素子とリードフレームとを表す平面図、（Ｃ）は（Ｂ）の矢視方向の断面図をそれぞれ示す。
コンデンサの製造装置１０はコンデンサ２０を製造するための装置であり、コンデンサはたとえばタンタルコンデンサとされるが、これに限定されない。コンデンサの製造装置１０は、電極１２（陽極１２ａ、陰極１２ｂ）、駆動部１４、電源部１６、制御部１８を備えて構成されている。
【００２０】
電極１２は、図２（Ａ）に示すコンデンサ２０の後述するコンデンサ素子２２と、コンデンサ素子を載置した後述する（めっきした）リードフレーム２４とを溶接し、たとえば図１のように上電極を陽極１２ａ、下電極を陰極１２ｂとしている。また、電極１２（陽極１２ａ、陰極１２ｂ）はたとえば円型電極とされる。
陽極１２ａは陽極（上電極）ユニット１２’の下端に取り付けられており、陽極ユニットの上に駆動部１４が取り付けられている。陽極ユニット１２’が駆動部１４により駆動されることで、陽極１２ａが上下（垂直）方向に作動される。図１の矢視および図２（Ｃ）の破線の矢視は、陽極１２ａ（陽極（上電極）ユニット１２’）の作動方向を示す。
陽極１２ａ、陰極１２ｂの間に、コンデンサ２０を構成するコンデンサ素子２２、リードフレーム２４などが載置される。しかし、コンデンサの製造装置１０に対してコンデンサ素子２２、リードフレーム２４などは相対的に小さいため、図１ではその図示を省略し符号のみとしている。
【００２１】
陽極ユニット１２’には、電極１２の他、デジタル変位計１２−１、ロードセル１２−２などが搭載されている。
デジタル変位計１２−１は、陽極１２ａに接続され、電極（陽極）が作動方向（上下方向）に作動する距離を計測可能としている。詳細には、デジタル変位計１２−１は、陽極の作動方向の距離を陽極１２ａの加圧量として電気信号（パルス）に変換し、後述する高速カウンタユニット１８ｃに送信している。たとえば、デジタル変位計１２−１の分解能（計測の最小単位）は０．１μｍ／パルスとされる。
ロードセル１２−２は、陽極１２ａによる溶接時の加圧力を電気信号に変換し、後述するアナログ入力ユニット１８ｄに送信している。加圧力の単位は、ｋｇｆ（キログラム重）またはＮ（ニュートン）とされる。理解しやすさのため、図１ではロードセル１２−２、アナログ入力ユニット１８ｄ間の通信を破線で表している。
【００２２】
駆動部１４は、陽極（上電極）ユニット１２’（陽極１２ａ）の上部に取り付けられ、陽極を上下（垂直）方向に作動する動力とされる。駆動部１４は、たとえばサーボモータとされている。
電源部１６は、溶接のため、陽極１２ａおよび陰極１２ｂへ直接通電しており、溶接専用の電力供給源とされる。なお、コンデンサの製造装置１０全体を作動させる別の電源部（図示しない）が、電源部１６と別に設けられている。また、電源部１６は、後述する高速カウンタユニット１８ｃから溶接出力停止信号を受信した場合は、陽極１２ａへの溶接のための出力（通電）を停止する機能を備えている。
【００２３】
制御部１８は、駆動部１４、電源部１６を介して電極１２（陽極１２ａ）の作動を制御している。制御部１８は、その制御の中心となるＣＰＵ（中央演算処理装置）１８ａを有している。ＣＰＵ１８ａには入力部１８ａ−１、記録部１８ａ−２が接続され、たとえば入力部はタッチパネル、記録部はメモリカードとされている。
また、図１のように、制御部１８は、ＣＰＵ１８ａのほかに各種の制御ユニット１８ｂ〜１８ｄを有し、ＣＰＵは各種の制御ユニットを統括的に制御している。各種の制御ユニットとして、たとえばモーションユニット１８ｂ、高速カウンタユニット１８ｃ、アナログ入力ユニット１８ｄが挙げられる。もちろん、各種の制御ユニットはこれらに限定されるものではなく、そのほかの機能を有する制御ユニットをこれらに追加して設けていてもよい。また、これらの制御ユニットは個別に設けられる複数のユニットに限定されず、同様の機能を有する単体の制御ユニットとして設けられていてもよい。
【００２４】
モーションユニット１８ｂは駆動部１４に接続されており、駆動部１４および陽極（上電極）ユニット１２’を介して電極１２（陽極１２ａ）の高さを制御している。
高速カウンタユニット１８ｃは、電源部１６に接続され、通信可能とされている。また、高速カウンタユニット１８ｃはデジタル変位計１２−１とも通信可能とされている。詳細には、高速カウンタユニット１８ｃは、接続された陽極１２ａの加圧量、具体的には陽極（電極）の作動方向の距離が電気信号によりデジタル変位計を介して伝達され、陽極（電極）の作動方向の距離が後述する基準値に達すると、溶接を瞬時に停止させる溶接出力停止信号を電源部１６に送信する。
【００２５】
アナログ入力ユニット１８ｄは、電源部１６に接続、通信可能とされている。また、アナログ入力ユニット１８ｄは、ロードセル１２−２とも接続、通信可能とされている。そのため、電極１２（陽極１２ａ）による溶接のたびに、ロードセル１２−２からは溶接の加圧力を、電源部１６からは溶接時の電流、電圧のログを取得している。また、デジタル変位計１２−１から上述の高速カウンタユニット１８ｃへ送信された陽極の加圧量のログと併せて、これらの溶接時の溶接、加圧に関するデータ（加圧量、加圧力、溶接電流、溶接電圧など）のログは、ＣＰＵ１８ａを介して記録部１８ａ−２に、たとえばＣＳＶファイルの形式で記録、保存されている。
【００２６】
コンデンサの製造装置１０で製造されるコンデンサ２０について述べる。
コンデンサ（タンタルコンデンサ）２０は、図２（Ａ）に示すように、コンデンサ素子（タンタルコンデンサ素子）２２、ワイヤ２２ａ、リードフレーム２４を備えている。コンデンサ素子２２、ワイヤ２２ａ、リードフレーム２４などをたとえば樹脂（エポキシ樹脂）２０−１で外装して一体化することでコンデンサ２０が形成されるが、コンデンサの構成はこれに限定されるものではない。
【００２７】
コンデンサ素子（タンタルコンデンサ素子）２２は、タンタルパウダーを加圧成形して真空中で焼結したものとされている。
ワイヤ２２ａは、コンデンサ素子２２の一側面（前面）から延びる短い針金状部材であり、コンデンサ２０の陽極とされる。ワイヤ２２ａは、たとえばタンタルの粉末を焼結した素子に植接したタンタル線から形成されている。
リードフレーム２４は、コンデンサ２０の内部配線として使用される金属製の薄板であり、通常めっき処理が行われるが、本発明とは直接関係がないためめっきの詳細を省略する。また、図２（Ｂ）に示すように、リードフレーム２４はその中央部が櫛型やＨ字型に複数打ち抜かれている。図２（Ｂ）の符号２４−１はリードフレーム２４の打ち抜かれた部分であり、図２（Ｂ）ではＨ字型に打ち抜かれた部分が３カ所記載されている。
【００２８】
リードフレーム２４の打ち抜きで残存した部分はインナーリード部２４−２とされ、インナーリード部は陽極インナーリード部２４−２ａ、陰極インナーリード部２４−２ｂを有している。図２（Ｂ）のように、陽極インナーリード部２４−２ａ、陰極インナーリード部２４−２ｂは互いに対向している。
併せて図２（Ｃ）に示すように、陰極インナーリード部２４−２ｂの端末にはコンデンサ素子２２が載置され、陰極インナーリード部とコンデンサ素子とはたとえば導電性接着剤で接続（接着）される。
【００２９】
陽極インナーリード部２４−２ａには、コンデンサ素子から延びるワイヤ２２ａが接触している。詳細に述べると、陽極インナーリード部２４−２ａの端末が、図２（Ｃ）のようにワイヤ２２ａの高さ分（Ｘ）だけ垂直方向（上方）に折曲されて、折曲部２４−２ａ’が形成されている。折曲部２４−２ａ’の上面に、ワイヤ２２ａが載置されている。言い換えると、折曲部２４−２ａ’がワイヤ２２ａを下方から支持している。陽極インナーリード部２４−２ａ（折曲部２４−２ａ’）とワイヤ２２ａとは、電極１２（陽極１２ａ）による溶接で電気的に接続される。
【００３０】
電極１２、より詳細には陽極１２ａは、陽極インナーリード部２４−２ａ（折曲部２４−２ａ’）およびワイヤ２２ａに対して上下（垂直）方向に作動可能とされている。なお、陰極１２ｂは、図１に示すように、コンデンサ２０、リードフレーム２４を介して陽極１２ａの下方に位置している。ワイヤ２２ａ、陽極インナーリード部の折曲部２４−２ａ’の下方に陰極１２ｂが待機し、陽極１２ａがワイヤ２２ａの上方から接近すると、電源部１６からの通電により陽極がワイヤ２２ａ、折曲部２４−２ａ’を瞬時に溶接している。
【００３１】
コンデンサの製造装置の電源制御方法について説明する。
図３は、本発明の一実施例におけるコンデンサの製造装置の電源制御方法のフローチャート、図４はコンデンサの製造装置の電源制御方法におけるタイミングチャートをそれぞれ示す。なお、図４（Ａ）「距離」は起点から電極までの距離の、（Ｂ）「デジタル変位計計測値」はデジタル変位計での計測値（カウンタ値）の、（Ｃ）「溶接トリガ」は電源部から陽極へ出力されるパルス（電気信号；縦軸）の、（Ｄ）「出力停止信号」は高速カウンタユニットから電源部へ出力されるパルスの、（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」は電源部から出力される電力の波形の時間変化をそれぞれ示す。
【００３２】
たとえば、コンデンサの製造装置１０の電源ボタン（図示しない）を押下して制御部１８、駆動部１４などに通電し、溶接動作を開始する。なお、上述のとおり、リードフレーム２４のめっきなどの処理はすでに行われたものとする。
入力部（タッチパネル）１８ａ−１などから、電極１２（陽極１２ａ）の作動方向（上下（垂直）方向）における距離の設定値、目標値、基準値をそれぞれ設定する（ステップＳ０）。設定値、目標値、基準値はすべて、後述する起点からの距離で表され、単位はたとえばミリメートルとされる。設定値は電極の初期加圧量（値）を、目標値は溶接の目標とする溶け込み量（値）を、基準値は溶け込み量の下限となる値をそれぞれ表す。たとえば、設定値、目標値、基準値として、０．１ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．０５ｍｍがそれぞれ設定される。
【００３３】
そして、制御部１８に通信可能なデジタル変位計１２−１の取り付けられた電極１２（陽極１２ａ）がワイヤ２２ａに接近し、ワイヤに接触したことを制御部１８が認識する（ステップＳ１；ステップＳ１−１〜Ｓ１−３およびステップＳ２）。
すなわち、まず、通電により駆動部１４が駆動され（ステップＳ１−１）、駆動部の駆動により陽極（上電極）ユニット１２’が作動する（図１参照）。陽極ユニット１２’の作動により陽極１２ａが高速で下降し（Ｓ１−２）、ワイヤ２２ａに上方から接近する。陽極１２ａがワイヤ２２ａの直上まで下降すると、溶接位置を決定するために、陽極が低速で下降する（ステップＳ１−３）。図４（Ａ）「距離」によれば、ステップＳ１−２、Ｓ１−３ではそれぞれ傾きが異なり、陽極１２ａが高速、低速で下降していることが理解される。
陽極１２ａがさらに下降してワイヤ２２ａに接触すると、デジタル変位計１２−１の値が制御部１８（詳細には制御部の高速カウンタユニット１８ｃ）に通信され、陽極がワイヤに接触したことを認識する（Ｓ２）。
【００３４】
ステップＳ２により陽極１２ａがワイヤ２２ａに接触したことが認識されると、制御部１８は陽極とワイヤとが接触した位置を、電極の作動方向における距離の起点に設定し、さらに陽極の最終到達位置を設定する（ステップＳ３；ステップＳ３−１〜３）。
すなわち、まず、陽極１２ａの下降する距離を計測するため、制御部１８は、陽極とワイヤ２２ａとが接触した位置を起点に設定する（ステップＳ３−１）。図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」によれば、ステップＳ３の時点でデジタル変位計１２−１は０パルス、すなわち距離の起点となる距離０ｍｍを示している。
そして、制御部１８がステップＳ０で入力した設定値の位置を最終到達位置に設定し（ステップＳ３−２）、最終到達位置に向けて陽極がさらに下降する（ステップＳ３−３）。たとえば、設定値を０．１ｍｍとしたとき、陽極１２ａとワイヤ２２ａとが接触した位置（起点）から下方に０．１ｍｍ（デジタル変位計１２−１の分解能によれば１０００パルス）下降した位置が最終到達位置とされる。図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」によれば、ステップＳ３−３の最後でデジタル変位計１２−１は１０００パルス、すなわち陽極１２ａの最終到達位置を示しており、陽極が設定値の位置となる最終到達位置（０．１ｍｍ；１０００パルス）に到達したことがわかる。
【００３５】
設定値の位置（最終到達位置）に到達した陽極１２ａは、ワイヤ２２ａとリードフレーム２４（正確には、陽極インナーリード部の折曲部２４−２ａ’）とを加圧、溶接する（ステップＳ４；ステップＳ４−１、２）。
すなわち、まず、デジタル変位計１２−１の計測により、陽極１２ａが設定値分下降して最終到達位置に到達したことを制御部の高速カウンタユニット１８ｃが認識すると、陽極による加圧（初期加圧）が行われる（ステップＳ４−１）。
そして、電源部１６から陽極１２ａおよび陰極１２ｂへ溶接のための電力が直接出力され、溶接が行われる（ステップＳ４−２）。図４（Ｃ）「溶接トリガ」、（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」に示すように、ステップＳ４−２の直前に溶接トリガとなるパルスが発生し、溶接トリガにより電源部１６から陽極１２ａおよび陰極１２ｂへ出力（通電）が行われていることがわかる。
さらに、図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」によれば、ステップＳ４−２（溶接）の間にデジタル変位計１２−１の計測値が、１０００パルス（０．１ｍｍ）から５００パルス（０．０５ｍｍ）に低減している。すなわち、溶接のための電極１２への通電によりワイヤ２２ａなどの被溶接物が溶けることで陽極１２ａが下降して、設定値０．１ｍｍから基準値０．０５ｍｍに到達していることがわかる。
【００３６】
電極１２への通電により被溶接物が溶けることで陽極１２ａが下降し、陽極１２ａが基準値の位置に到達したことをデジタル変位計１２−１が認識すると、デジタル変位計の値が制御部１８（詳細には制御部の高速カウンタユニット１８ｃ）へ通信され、電極に通電する電源部１６へ制御部が通電の停止を通信する（ステップＳ５）。
すなわち、陽極１２ａが下降してデジタル変位計１２−１の計測値が５００パルス（基準値０．０５ｍｍ）になると、デジタル変位計１２−１が制御部の高速カウンタユニット１８ｃに溶接出力停止信号を送信し、高速カウンタユニットは溶接出力停止信号を電源部１６に送信する。図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」、「出力停止信号」に示すように、デジタル変位計１２−１の計測値が５００パルス（基準値０．０５ｍｍ）となった時点で出力停止信号が発生している。
【００３７】
溶接出力停止信号を受信した電源部１６により、電源部から陽極１２ａと陰極１２ｂへの通電が停止する。そして、陽極１２ａによる溶け込みのオーバーランをもって溶接が終了する（ステップＳ６；ステップＳ６−１、２）。
すなわち、電源部１６は、高速カウンタユニットからの溶接出力停止信号を受信すると、その出力（通電）を停止する（ステップＳ６−１）。図４（Ｅ）「電源部（溶接の電源）出力波形」に示すように、ステップＳ６−１の時点で出力波形が表示されていないことが理解される。
電源部１６の停止により、電源部から陽極１２ａおよび陰極１２ｂへの直接の通電が停止する。これにより陽極１２ａの溶接は終了するが、陽極の加圧は引き続き行われる。つまり、溶け込みの一定のオーバーランをもって溶接が終了する（ステップＳ６−２）。また、図４（Ｂ）「デジタル変位計計測値」に示すように、陽極１２ａの起点からの距離は基準値（最終到達位置）５００パルス（０．０５ｍｍ）から２００パルス（０．０２ｍｍ）となっており、陽極がわずかに下降していることが理解される。２００パルス（０．０２ｍｍ）とは、溶接での溶け込み量の「目標値」０．０８ｍｍ（＝０．１ｍｍ−０．０２ｍｍ）を意味する。また、併せて図４（Ａ）「距離」に示すように、２００パルス（０．０２ｍｍ）の位置、すなわち溶け込み量の目標値となる位置において、加圧がステップＳ６−１以降も一定時間継続していることが理解される。
【００３８】
そして、溶接を終了した陽極１２ａは、目標値（０．０８ｍｍ）の位置からさらに上昇し、ワイヤ２２ａから離反する（ステップＳ７）。
すなわち、陽極ユニット１２’の駆動により陽極１２ａが上昇し、陽極の上昇により溶接のみならず加圧も終了する。図４（Ａ）「距離」、（Ｂ）「デジタル変位計計測値」に示すように、陽極１２ａが上昇してデジタル変位計の計測値も２００パルス（０．０２ｍｍ）から０パルス（０ｍｍ）となっている。出力停止信号は、出力から所定時間経過後に自動的に停止する。
【００３９】
また、上記ステップにおける溶接、加圧に関するデータが、溶接ごとに記録部１８ａ−２に記録される（ステップＳ８）。
すなわち、ステップＳ４（Ｓ４−２）などにおける溶接時の電流、電圧など、溶接に関連するデータを取得しておき、すべてのデータをログとして溶接ごとに記録部１８ａ−２に保存、記録する。たとえば、ステップＳ４−２の時点において、溶接における電流、電圧のデータ（溶接モニタ波形）が電源部１６から、溶接の加圧力のデータがロードセル１２−２から、それぞれアナログ入力ユニット１８ｄに送信される。また、ステップＳ４−２の時点において、陽極の作動方向の距離としての加圧量のデータが、デジタル変位計１２−１から高速カウンタユニット１８ｃに送信される。なお、図３では、ステップＳ４−２、Ｓ６−１で各データを取得しているが、データ取得のタイミングはこれに限定されない。
高速カウンタユニット１８ｃ、アナログ入力ユニット１８ｄに送信されたデータは、たとえば溶接の終了するステップＳ６−１のタイミングでＣＰＵ１８ａを介して記録部１８ａ−２に保存、記録される。なお、ログ保存のタイミングや方法、データの種類はこれに限定されない。
ログはたとえばＣＳＶファイルで保存されるが、これに限定されない。しかし、ＣＳＶファイルであれば表計算ソフトの種類によらず閲覧などが可能であり、汎用性が高い。
【００４０】
陽極１２ａにデジタル変位計１２−１が設けられ、デジタル変位計が陽極の作動方向（上下、垂直方向）の距離を計測している。具体的には、陽極１２ａがワイヤ２２ａに接触した点を距離０（起点）として（ステップＳ３−１）、この起点からの距離を計測し、計測した値を制御部１８（高速カウンタユニット１８ｃ）へ送信している。デジタル変位計１２−１の計測値が設定値となった時点で初期加圧が完了し（ステップＳ４−１）、また、基準値となった時点で制御部１８から電源部１６へ溶接出力停止信号が送信される（ステップＳ５）。
このように、デジタル変位計１２−１の計測により制御部１８が陽極１２ａとワイヤ２２ａとの間隔を把握、認識し、制御部の電源、加圧の制御により電極とワイヤとの間隔のばらつきを低減することができる。ストッパにより陽極１２ａの作動（移動）が規制される場合とは異なり、デジタル変位計１２−１を使用した制御部１８の制御により陽極１２ａの偏芯量のばらつきなどを低減（吸収）することで、スパークの発生を防止したり被溶接物において十分な溶接強度を得ることができる。
【００４１】
また、デジタル変位計１２−１により陽極１２ａがワイヤ２２ａに接触した点が認識される（ステップＳ３−１）。駆動部１４はその駆動により、起点から陽極（上電極）ユニット１２’ を下降させ、陽極１２ａを介して加圧量を加えている。このような加圧の制御は、陽極ユニット１２’の下降動作中にその都度行われている。そのため、円型電極である陽極１２ａの偏芯状態（円型電極の軸心と外径との偏芯量のばらつきなど）やワイヤ２２ａの状態に左右されることなく、陽極１２ａは毎回安定した初期加圧力を加えることができる。
【００４２】
デジタル変位計１２−１の計測値が設定値となった時点で初期加圧が完了し（ステップＳ４−１） 、さらに電源部１６の溶接出力を停止（ステップＳ６−１）しても、陽極１２ａはワイヤ２２ａに接触しているため、ワイヤなどは継続して加圧されている（図４（Ａ）「距離」での加圧の状態を参照）。そのため、溶け込みの一定のオーバーランが持続され（ステップＳ６−２）、その後陽極１２ａがワイヤ２２ａから離反して溶接が終了する（ステップＳ７）。したがって、溶接終了後のステップＳ６−２の間も陽極１２ａによる加圧が確保され、この点でも電極とワイヤ２２ａとの間隔のばらつきを低減することができる。
また、溶接時の溶接、加圧に関するデータを溶接ごとに記録することで（ステップＳ８）、溶接における設定値、目標値、基準値の設定の参考とすることができる。
【００４３】
陽極インナーリード部に折曲部２４−２ａ’を設けた構成であっても、デジタル変位計１２−１により陽極１２ａを緻密に制御することができ、折り曲げた陽極インナーリード部２４−２ａの上にワイヤ２２ａを安定して溶接することができる。
【００４４】
上述した実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を何等限定するものでなく、本発明の技術範囲内で変形、改造等の施されたものも全て本発明に包含されることはいうまでもない。
【００４５】
実施例では、溶接における設定値、目標値、基準値をそれぞれ０．１ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．０５ｍｍとしたが、数値は一例であってこれに限定されない。ワイヤの太さ、陽極インナーリード部の厚み、素材、コンデンサの所望の性能などにより、特に溶け込み量の基準値を任意の数値に設定することができる。
また、実施例ではコンデンサをタンタルコンデンサとしたが、これに限定されないことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ワイヤと陽極インナーリード部とを溶接して製造するとともに、陽極とワイヤとの間の距離をデジタル変位計で計測するコンデンサの製造装置およびその電源制御方法に広範囲に応用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１０          コンデンサの製造装置
１２          電極（円型電極）
１２ａ、１２ｂ      陽極、陰極
１２−２      デジタル変位計
１４          駆動部
１６          電源部
１８          制御部
２０          コンデンサ
２２          コンデンサ素子
２２ａ        ワイヤ
２４          リードフレーム
２４−２      インナーリード部
２４−２ａ、２４−２ｂ    陽極インナーリード部、陰極インナーリード部
２４−２ａ’  折曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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