(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部リード線の一部を挾持して、このリード線の一端部を、一端が棒状に形成されたアルミニウム線の端面に対向させ、相互に離間当接させてアーク溶接を行う溶接レバーを備えた電解コンデンサ用リード線の製造装置において、前記溶接レバーは、弾性変形しない剛体で形成した固定板と、この固定板の一側面に枢着された可動板とからなり、前記固定板と可動板の一端部にそれぞれ前記リード線を挾持する把持部を設け、前記固定板のほぼ中央部を支持部材により旋回可能に保持し、前記固定板の他端部には、把持部に挾持されたリード線の一端部がアルミニウム線の端面に当接する方向に前記固定板を旋回させるよう押圧弾力作用するばね部材を配置すると共に、このばね部材の押圧弾力に抗して前記固定板を吸着保持して前記リード線の一端部をアルミニウム線の端面より離間させる方向に旋回させるよう構成した電磁石を設けることを特徴とする電解コンデンサ用リード線の製造装置。
【請求項２】
溶接レバーの固定板の他端部に設けた電磁石を付勢し、この状態で所要のアーク電流値でアークを発生させて対向する金属端面部を溶融した後、所定のアーク溶接電流値でアークを発生させて所定のタイミングにより前記電磁石の付勢を解除すると共に溶接レバーをばね部材の押圧弾力により旋回移動させて、前記外部リード線の一端部を前記アルミニウム線の端面に所定の圧力で当接して溶接を行うよう構成してなる請求項１記載の電解コンデンサ用リード線の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電解コンデンサの製造装置に係り、特に電解コンデンサの電極と接続するアルミニウム線の端部に外部リード線を溶接接続してリード端子を組立てる電解コンデンサ用リード線の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電解コンデンサの製造に際しては、リード端子の組立工程において、一端部を棒状とすると共に他端側を偏平状に形成したアルミニウム線材の棒状端部面に、銅被覆の軟鉄線からなる外部リード線材を溶接し、その後前記アルミニウム線材の偏平状部分を帯状の電極箔にかしめ付け等の手段により接続する作業が行われる。
【０００３】
従って、この種のリード端子の組立作業を、連続的にしかも自動的に行うよう構成した、電解コンデンサ用リード線の組立装置としては、例えば特開平４−４４２０６号公報に開示されている。
【０００４】
そこで、前記リード端子の組立てに際して、アルミニウム線材の棒状端部面に外部リード線材を溶接する手段として、例えば図６に示す装置が知られている。すなわち、図６において、参照符号１０はアルミニウム線、１２は外部リード線を示し、この外部リード線１２はアルミニウム製板ばねで構成した溶接レバー１４で保持して、アルミニウム線１０の端部面１０ａに外部リード線１０の先端部１２ａを当接させて溶接を行うよう構成されている。
【０００５】
しかるに、前記溶接レバー１４は、その先端部に外部リード線１２の一部を保持するための下側把持部１６と上側把持部１８とを備え、下側把持部１６はアルミニウム製板ばねからなる固定板２０に結合し、また上側把持部１８は軸部２２を介して前記固定板２０の一側面に枢着されたアルミニウム製板ばねからなる可動板２４に結合している。そして、前記固定板２０の基部は、支持部材２６に固定し、この固定板２０の先端に形成した前記把持部１６、１８を、外部リード線１２の軸芯（矢印）方向に弾性変位するよう配置する。この場合、前記固定板２０の一側面にばね部材２８を設置して、前記固定板２０の変位に対し加圧弾力を発生するよう構成する。また、前記固定板２０の一側面には、磁性板３０を取付け、この磁性板３０に対して電磁石３２の励磁片３４を対向配置する。これにより、前記電磁石３２を付勢することにより、励磁片３４に磁性板３０を、前記固定板２０に作用するばね弾力に抗して吸着し、溶接レバー１４を溶接待機状態に保持することができる。
【０００６】
また、一端において前記上側把持部１８と結合し、固定板２０に対して枢着された可動板２４の他端側に、圧縮コイルばね３６を介して上下方向に弾力的に変位する開閉部材３８を結合し、この圧縮コイルばね３６の弾力作用により、前記上側把持部１８を下側把持部１６に対し所要の圧力で当接して、外部リード線１２の適正な挾持を行うよう可動板２４を変位させる。従って、前記開閉部材３８に対し、上方から適当な押圧手段（図示せず）により、前記可動板２４の他端側をばね弾力に抗して押下げ操作を行うことにより、前記把持部１６、１８の開閉を行うことができる。なお、参照符号４０は、固定板２０の一側面に固定した前記圧縮コイルばね３６の一端を保持するための支持具である。
【０００７】
このように構成された従来の外部リード線材溶接手段によれば、次の手順に従ってアーク溶接を行う。すなわち、図７の（ａ）、（ｂ）に、この溶接手順を示す。
【０００８】
まず、図７の（ａ）は、アルミニウム線１０と溶接レバー１４に挾持された外部リード線１２との溶接開始状態の位置関係を示す。この場合、前記アルミニウム線１０と外部リード線１２とに対して、溶接用電源（図示せず）を接続し、前記アルミニウム線１０と外部リード線１２との対向面においてアーク溶接電流を発生するよう構成されている。そして、このアーク電流の電源としては、商用電源（３相、２００Ｖ）を変圧して使用している。また、この場合、溶接レバー１４の電磁石３２を付勢して、溶接レバー１４をばね部材２８のばね弾力に抗して外部リード線１２の先端部がアルミニウム線１０の端部面から離間するように吸着変位させる。そして、アルミニウム線１０と外部リード線１２との間に溶接電流を流すことにより、離間した前記外部リード線１２の先端部とアルミニウム線１０の端部面との間にアークが発生し、これにより相互に対向する金属表面が溶融する。
【０００９】
次いで、所要のタイミングで前記電磁石３２の付勢を解除することにより、図７の（ｂ）に示すように、溶接レバー１４はばね部材２８のばね弾力により変位して、相互に溶融している外部リード線１２の先端部とアルミニウム線１０の端部面とが所定の圧力で当接して、溶融金属が融合し所定の溶接による接続が達成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の一般的な外部リード線材の溶接手段においては、外部リード線の先端部とアルミニウム線の端部面との溶接に際し、その最終段階において溶接レバーを、その構成材料であるアルミニウム製板ばねの作用と、ばね部材によるばね弾力とによって、所要の圧力を発生させて当接（衝突）させている。このため、特に大型の電解コンデンサを取扱う場合には、溶接時の前記加圧力も比例的に大きくするため、溶接動作時における溶接部に大きな振動を発生させたり、外部リード線に捩れや撓み等の変形を発生させ、これにより溶接強度や溶接品質の安定性に悪影響を与えていた。
【００１１】
そこで、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、溶接レバーの作動をそれ自体の弾性変形によらず、支点を設定して旋回運動を利用して行うことにより、溶接強度および溶接品質の安定性の向上を達成することができることを突き止めた。
【００１２】
従って、本発明の目的は、電解コンデンサ用リード線の組立てに際し、アルミニウム線の端部面に対して外部リード線の先端部を溶接して接続する場合において、溶接強度および溶接品質の安定性を向上することができる、改善された溶接レバー構造を備えた電解コンデンサ用リード線の製造装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る電解コンデンサ用リード線の製造装置は、外部リード線の一部を挾持して、このリード線の一端部を、一端が棒状に形成されたアルミニウム線の端面に対向させ、相互に離間当接させてアーク溶接を行う溶接レバーを備えた電解コンデンサ用リード線の製造装置において、前記溶接レバーは、弾性変形しない剛体で形成した固定板と、この固定板の一側面に枢着された可動板とからなり、前記固定板と可動板の一端部にそれぞれ前記リード線を挾持する把持部を設け、前記固定板のほぼ中央部を支持部材により旋回可能に保持し、前記固定板の他端部には、把持部に挾持されたリード線の一端部がアルミニウム線の端面に当接する方向に前記固定板を旋回させるよう押圧弾力作用するばね部材を配置すると共に、このばね部材の押圧弾力に抗して前記固定板を吸着保持して前記リード線の一端部をアルミニウム線の端面より離間させる方向に旋回させるよう構成した電磁石を設けることを特徴とする。
【００１４】
前記の電解コンデンサ用リード線の製造装置において、溶接レバーの固定板の他端部に設けた電磁石を付勢し、この状態で所要のアーク電流値でアークを発生させて対向する金属端面部を溶融した後、所定のアーク溶接電流値でアークを発生させて所定のタイミングにより前記電磁石の付勢を解除すると共に溶接レバーをばね部材の押圧弾力により旋回移動させて、前記外部リード線の一端部を前記アルミニウム線の端面に所定の圧力で当接して溶接を行うよう構成することができる。
【００１５】
【作用】
本発明に係る電解コンデンサ用リード線の製造装置によれば、溶接レバーを構成する固定板を剛体で形成し、そのほぼ中央部を支持部材により旋回可能に保持することにより、まず電磁石の付勢により前記固定板を吸着保持して前記リード線の一端部をアルミニウム線の端面より離間させる方向に旋回させ、所定のアークを発生させた後、前記電磁石の付勢を解除すると共に溶接レバーをばね部材の押圧弾力により旋回移動させて、前記外部リード線の一端部を前記アルミニウム線の端面に所定の圧力で当接して、常に安定した強度を有する溶接を行うことができる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明に係る電解コンデンサ用リード線の製造装置の実施例につき、添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る電解コンデンサ用リード線の組立てを行う電解コンデンサ用リード線の製造装置の一実施例を示すものである。なお、説明の便宜上、図６に示す従来の構成と同一の構成部分については、同一の参照符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
【００１８】
そこで、図１に示す実施例においては、外部リード線１２を溶接レバー１４で保持して、アルミニウム線１０の端部面１０ａに対し、外部リード線１２の先端部１２ａを当接させて溶接を行うよう構成する点においては、従来の製造装置と同様である。しかるに、本実施例において、前記溶接レバー１４の固定板２０は、弾性変形しない剛体、例えばアルミニウム鋳造合金で構成する。なお、この固定板２０には、その先端部に外部リード線１２の一部を保持するための下側把持部１６を結合すると共に、前記固定板２０の一側面に軸部２２を介して可動板２４を枢着し、その先端部に前記外部リード線１２の一部を保持するための上側把持部１８を結合する。
【００１９】
そして、前記固定板２０のほぼ中央部は、支持部材４２を介して垂直方向に延在する軸部材４４により枢支し、この固定板２０を軸部材４４を支点として旋回可能に保持する。すなわち、固定板２０および可動板２４の一端にそれぞれ形成した前記把持部１６、１８を、外部リード線１２の軸芯（矢印）方向に旋回変位するよう配置する。この場合、前記固定板２０の他側面にばね部材４６を設置して、前記固定板２０の旋回変位に対し対向する弾力を発生するよう構成する。また、前記固定板２０の他端部側には、適宜磁性板３０を取付け、この磁性板３０に対して電磁石３２の励磁片３４を対向配置する。これにより、前記電磁石３２を付勢することにより、励磁片３４に磁性板３０を、前記固定板２０に作用するばね部材４６のばね弾力に抗して吸着し、溶接レバー１４の一端を溶接待機状態に旋回保持することができる。従って、本実施例においては、従来装置における固定用の支持部材２６および加圧弾力を発生するばね部材２８は省略される。
【００２０】
なお、図示しないが、一端において前記上側把持部１８と結合し、固定板２０に対して枢着された可動板２４の他端側に、適宜圧縮コイルばねを介して上下方向に弾力的に変位する開閉部材を結合し、この圧縮コイルばねの弾力作用により、前記上側把持部１８を下側把持部１６に対し所要の圧力で当接して、外部リード線１２の適正な挾持を行うよう可動板２４を変位させるように構成し、前記開閉部材の作用下に前記可動板２４の他端側をばね弾力に抗して押下げ操作を行い、前記把持部１６、１８の開閉を行うことができることは勿論である。
【００２１】
また、本実施例において、前記アルミニウム線１０と外部リード線１２とに対して接続する溶接用電源（図示せず）としては、商用電源（３相、２００Ｖ）で作動するインバータ電源「インバータ・エレコン２００Ｐ（株式会社ダイヘン）」を使用し、これにより前記アルミニウム線１０と外部リード線１２との対向面において、アーク溶接電流を発生するよう構成すれば好適である。
【００２２】
次に、このように構成された本実施例装置による電解コンデンサ用リード線の組立て操作について、図２の（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００２３】
図２の（ａ）は、アルミニウム線１０と溶接レバー１４に挾持された外部リード線１２との溶接開始状態の位置関係を示すものである。この場合、溶接レバー１４の電磁石３２は付勢されて、溶接レバー１４をばね部材４６のばね弾力に抗して旋回動作させ、外部リード線１２の先端部がアルミニウム線１０の端部面から離間するように吸着変位させておく。
【００２４】
また、本実施例において、前記図２の（ａ）の状態の時に、アルミニウム線１０と外部リード線１２との間に、所要のアーク溶接電流よりは低電流からなるプレヒートアーク電流を一定時間流すことにより、対向するアルミニウム線１０と外部リード線１２との金属表面を溶融させて、溶接面の均一化を達成することができる。
【００２５】
次いで、所要のアーク溶接電流を一定時間流すと共に、この間に電磁石３２の付勢を解除することにより、図２の（ｂ）に示すように、溶接レバー１４はばね部材４６のばね弾力と、その旋回動作により変位して、外部リード線１２の先端部がアルミニウム線１０の端部面に所定の圧力で当接し、相互に溶融している外部リード線１２の先端部とアルミニウム線１０の端部面との溶融金属が融合し、所定の溶接による接続が達成される。
【００２６】
ところで、前述した溶接時における溶接レバー１４の挙動、すなわち溶接レバー１４の時間経過に伴う変位量をレーザー変位計を使用して測定すると、一般的に図３に示す特性が得られる。図３において、Ａ点は溶接レバー１４の起動点を示し、Ｂ点は外部リード線１２の先端部がアルミニウム線１０の端部面と当接する点を示し、従ってＡ点からＢ点への変位は溶接レバー１４の移動量を示し、そしてＢ点からＣ点への変化は、前記外部リード線１２とアルミニウム線１０との当接後の振動を示し、Ｄはこの振動の振幅を示すものである。
【００２７】
そこで、本実施例装置による場合の溶接時における溶接レバー１４の挙動について、レーザー変位計を使用して測定した結果、図４に示す特性が得られた。同様にして、図６に示す従来装置による場合の溶接時における溶接レバー１４の挙動について測定した結果、図５に示す特性が得られた。
【００２８】
図４および図５で得られた特性より、本実施例装置によれば前記Ａ点からＢ点への移行がスムーズであり、またＢ点からＣ点への移行における振動も円滑に漸減しており、当接圧力が安定していることが了解される。従って、本発明装置によれば、常に安定した溶接強度を保持することができることが、確認された。
【００２９】
これに対し、従来装置によれば、Ａ点からＢ点への移行が迅速であり、Ｂ点からＣ点への移行においては不規則かつ大きな変位が継続しており、この結果当接圧力が安定していないことが了解される。従って、従来装置では、常に安定した溶接強度を保持することは困難であることが理解される。
【００３０】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかな通り、本発明によれば、外部リード線の一部を挾持して、このリード線の一端部を、一端が棒状に形成されたアルミニウム線の端面に対向させ、相互に離間当接させて溶接を行う溶接レバーを備えた電解コンデンサ用リード線の製造装置において、前記溶接レバーは、弾性変形しない剛体で形成した固定板と、この固定板の一側面に枢着された可動板とからなり、前記固定板と可動板の一端部にそれぞれ前記リード線を挾持する把持部を設け、前記固定板のほぼ中央部を支持部材により旋回可能に保持し、前記固定板の他端部には、把持部に挾持されたリード線の一端部がアルミニウム線の端面に当接する方向に前記固定板を旋回させるよう押圧弾力作用するばね部材を配置すると共に、このばね部材の押圧弾力に抗して前記固定板を吸着保持して前記リード線の一端部をアルミニウム線の端面より離間させる方向に旋回させるよう構成した電磁石を設けることにより、溶接時においてリード線を保持した溶接レバーの旋回動作によりアルミニウム線の端面に当接する際に、溶接部における不規則かつ大きな振動の発生を低減し、円滑かつ速やかな減衰振動を生じさせて、常に安定した強度を有する溶接を達成することができる。
【００３１】
また、本発明装置によれば、溶接レバーを剛体で製造することにより、従来の板ばね構造に比べてばね弾力の劣化に伴う部品交換を必要としないため、設備費の低減と共に、品質の安定化により、ランニングコストの低減を容易に実現することができる。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電解コンデンサ用リード線の製造装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す本発明装置による電解コンデンサ用リード線の組立て操作を示すもので、（ａ）はアルミニウム線と外部リード線の溶接開始状態の位置関係を示す説明図、（ｂ）はアルミニウム線と外部リード線の溶接完了状態の位置関係を示す説明図である。
【図３】溶接レバーの溶接時における一般的な挙動特性を示す波形図である。
【図４】図１に示す本発明装置による溶接レバーの溶接時における挙動特性の測定結果を示す波形図である。
【図５】図６に示す装置による溶接レバーの溶接時における挙動特性の測定結果を示す波形図である。
【図６】従来の電解コンデンサ用リード線を製造するためのリード線組立装置の概略構成図である。
【図７】図６に示す装置による電解コンデンサ用リード線の組立て操作を示すもので、（ａ）はアルミニウム線と外部リード線の溶接開始状態の位置関係を示す説明図、（ｂ）はアルミニウム線と外部リード線の溶接完了状態の位置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  アルミニウム線
１０ａ  端部面
１２  外部リード線
１２ａ  先端部
１４  溶接レバー
１６  下側把持部
１８  上側把持部
２０  固定板
２２  軸部
２４  可動板
２６  支持部材
２８  ばね部材
３０  磁性板
３２  電磁石
３４  励磁片
３６  圧縮コイルばね
３８  開閉部材
４０  支持具
４２  支持部材
４４  軸部材
４６  ばね部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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