CN110167331A - 接合装置以及接合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及接合装置以及接合方法。本发明涉及的接合装置(1)具备：接合工具(11)，将引线(14)接合于端子(31)；导向构件(12)，对引线(14)进行导向；夹紧件(13)，由导电性材料构成，并且能够将引线(14)固定；以及电特性测定部(15)，与夹紧件(13)电连接。夹紧件(13)构成为在将引线(14)固定了时与引线(14)电连接。接合装置(1)在使用接合工具(11)将引线(14)接合于端子(31)后，使用夹紧件(13)将引线(14)固定，并且实施拉伸试验和电特性试验，拉伸试验以预定负荷拉伸被接合于端子(31)的引线(14)，电特性试验使用电特性测定部(15)测定引线(14)与端子(31)的接合部处的电阻。

Description

接合装置以及接合方法
技术领域
本发明涉及接合装置以及接合方法。
背景技术
作为将电池和端子(汇流条)电连接的方法之一，有使用引线接合的方法。在这样的接合方法中，在将引线接合于端子后，为了确认引线与端子的接合状态，而进行拉伸试验。在日本特开2011-242394号公报中，公开了在接合工序后进行拉伸试验的接合方法。
发明内容
如上所述，在使用接合装置将引线接合于端子的情况下，在将引线接合于端子后，为了确认引线与端子的接合状态，进行拉伸试验。另外，为了确认引线与端子的电连接状态，在与拉伸试验不同的工序中，进行用于测定引线与端子的接合部处的电阻的电特性试验。
然而，由于该电特性试验通过对产品的一部分进行抽样检查来实施，所以存在电特性试验变得繁杂这一问题。
本发明提供一种能够将电特性试验简化的接合装置以及接合方法。
本发明所涉及的接合装置是将引线接合于端子的接合装置，具备：接合工具，其将被供给到前端部的所述引线接合于所述端子；导向构件，其对被供给到所述接合工具的所述前端部的所述引线进行导向；夹紧件，其由导电性材料构成，并且能够将所述引线固定；以及电特性测定部，其与所述夹紧件电连接。所述夹紧件构成为在将所述引线固定了时与该引线电连接。另外，所述接合装置，在使用所述接合工具将所述引线接合于所述端子后，使用所述夹紧件将所述引线固定，并且实施拉伸试验和电特性试验，所述拉伸试验以预定负荷拉伸被接合于所述端子的所述引线，所述电特性试验使用所述电特性测定部测定所述引线与所述端子的接合部处的电阻。
在本发明所涉及的接合装置中，构成为由导电性材料构成夹紧件，在夹紧件将引线固定了时夹紧件与引线电连接。另外，在夹紧件上电连接有电特性测定部。由此，能够通过同一工序实施拉伸试验与电特性试验，另外能够在线实施电特性试验。由此，不需要对产品的一部分进行抽样检查，能够将电特性试验简化。
在上述的接合装置中，所述导向构件也可以由绝缘性材料构成，所述夹紧件，也可以在将所述引线固定时通过所述导向构件与所述夹紧件夹持所述引线。通过形成为这样的构成，能够使用夹紧件将引线可靠地进行固定并且能够在将引线固定了时将夹紧件与引线电连接。
在上述的接合装置中，所述导向构件也可以具有U字状的截面形状，所述引线也可以配置成通过所述导向构件的U字截面的内侧，所述夹紧件也可以在将所述引线固定时，在所述导向构件的所述U字截面的内侧通过所述导向构件与所述夹紧件夹持所述引线。通过形成为这样的构成，能够使用夹紧件将引线可靠地进行固定。
在上述的接合装置中，所述端子也可以是电池的一方的电极，所述接合装置也可以在使用所述接合工具将所述引线接合于所述电池的一方的电极后，使用所述夹紧件将所述引线固定，并且实施拉伸试验以及电特性试验，所述拉伸试验以预定负荷拉伸被接合于所述电池的一方的电极的所述引线，所述电特性试验使用所述电特性测定部测定所述引线与所述电池的一方的电极的接合部处的电阻和所述电池的内部电阻的合计值。通过形成为这样的构成，能够简化将引线接合于电池的电极后的电特性试验。
在上述的接合装置中，所述电特性测定部还可以测定所述电池的电动势。通过这样在实施了电特性试验时也同时测定电池的电动势，能够提早发现电池的不良。
在上述的接合装置中，所述电特性测定部也可以具备：可变电阻，其被电连接于所述夹紧件与所述电池的另一方的电极之间；电流计，其测定在所述可变电阻中流动的电流；以及电压计，其测定所述可变电阻的两端的电压，也可以使用在将所述可变电阻设定为第一电阻值时测定出的所述电流计的第一电流值和所述电压计的第一电压值、以及在将所述可变电阻设定为第二电阻值时测定出的所述电流计的第二电流值和所述电压计的第二电压值，求出所述接合部处的电阻和所述电池的内部电阻的合计值以及所述电动势。通过将电特性测定部形成为这样的构成，能够使接合部处的电阻以及电池的内部电阻的合计值和电动势的测定简化。
本发明所涉及的接合方法是使用了接合装置的接合方法，所述接合装置具备：接合工具，其将被供给到前端部的引线接合于端子；导向构件，其对被供给到所述接合工具的所述前端部的所述引线进行导向；夹紧件，其由导电性材料构成，并且能够将所述引线固定；以及电特性测定部，其与所述夹紧件电连接，所述夹紧件构成为在将所述引线固定了时与该引线电连接，所述接合方法包括：使用所述接合工具将所述引线接合于所述端子的第一工序；以及在所述第一工序之后，使用所述夹紧件将所述引线固定，并且实施拉伸试验和电特性试验的第二工序，所述拉伸试验以预定负荷拉伸被接合于所述端子的所述引线，所述电特性试验使用所述电特性测定部测定所述引线与所述端子的接合部处的电阻。
在本发明所涉及的接合方法中，在夹紧件将引线固定了时夹紧件与引线电连接。另外，在夹紧件上电连接有电特性测定部。由此，能够通过同一工序实施拉伸试验与电特性试验，另外能够在线实施电特性试验。由此，不需要对产品的一部分进行抽样检查，能够将电特性试验简化。
通过本发明，能够提供能够将电特性试验简化的接合装置以及接合方法。
从以下给出的详细描述和附图中将更全面地理解本公开的上述和其他目的、特征和优点，附图仅以图解例示的方式给出，因此不应被视为限制本公开。
附图说明
图1是用于对实施方式1所涉及的接合装置进行说明的剖视图。
图2是图1所示的导向构件以及夹紧件的放大剖视图。
图3A是用于对接合工序进行说明的图(定位工序)。
图3B是用于对接合工序进行说明的图(接合工序)。
图3C是用于对接合工序进行说明的图(试验工序)。
图3D是用于对接合工序进行说明的图(定位工序)。
图3E是用于对接合工序进行说明的图(接合工序)。
图3F是用于对接合工序进行说明的图(试验工序)。
图3G是用于对接合工序进行说明的图(切断工序)。
图3H是用于对接合工序进行说明的图(结束状态)。
图4是用于对拉伸试验进行说明的曲线图。
图5是用于对实施方式2所涉及的接合装置进行说明的图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是用于对实施方式1所涉及的接合装置进行说明的剖视图。如图1所示，本实施方式所涉及的接合装置1具备头部10。头部10具备接合工具(bonding tool)11、导向构件12、夹紧件13以及切刀(cutter)16。头部10构成为能够使用驱动机构(未图示)在x轴方向、y轴方向以及z轴方向上移动。另外，头部10也可以构成为能够使用驱动机构(未图示)以z轴为中心进行旋转。通过头部10进行移动，接合工具11、导向构件12、夹紧件13以及切刀16作为一体进行移动。
接合工具11将被供给到接合工具11的前端部的引线14接合于作为接合对象的端子31(例如汇流条)。例如，接合工具11使用金属材料构成。接合工具11在接合工具11的z轴方向正侧与振动体(未图示)连结，由振动体产生的超声波振动被传递到接合工具11，由此接合工具11的前端部进行超声波振动。在将引线14接合于端子31时，一边使用接合工具11将引线14按压于端子31，一边使接合工具11的前端部进行超声波振动。由此，将引线14接合于端子31。
导向构件12构成为对供给到接合工具11的前端部的引线14进行导向。另外，夹紧件13构成为能够将引线14固定。图2是图1所示的导向构件12以及夹紧件13的xy平面上的放大剖视图。如图2所示，导向构件12具有U字状的截面形状。引线14被配置成通过导向构件12的U字截面的内侧(即、导向面21)。夹紧件13构成为能够在导向构件12的U字截面的内侧在x轴方向上移动。在夹紧件13的z轴方向正侧设置有夹紧件驱动单元(未图示)，夹紧件13构成为能够使用该夹紧件驱动单元(未图示)在x轴方向上移动。
如图2的左图所示，在没有将引线14固定的状态(开放状态)下，夹紧件13被配置于在x轴方向上与引线14分离的位置。另一方面，如图2的右图所示，在将引线14固定时，在导向构件12的U字截面的内侧，使夹紧件13向x轴方向负侧移动。由此，通过导向构件12的导向面21与夹紧件13来夹持引线14而将引线14固定。
引线14是例如由导电性优异的铜等形成的薄壁状的金属板。引线14从例如引线供给单元(未图示)经由导向构件12而连续地供给到接合工具11的前端部。
夹紧件13由导电性材料(金属材料)构成。另外，导向构件12由绝缘性材料构成。由此，在通过导向构件12与夹紧件13夹持引线14而将引线14固定了时，夹紧件13与引线14接触，夹紧件13和引线14被电连接。
另外，如图1所示，在夹紧件13上电连接有电特性测定部15。电特性测定部15在使用接合工具11将引线14接合于端子31后，测定引线14与端子31的接合部处的电特性(具体地说是电阻)。
切刀16在使用接合工具11将引线14接合于端子31后，在预定位置将引线14切断(参照图3G)。例如，切刀16构成为能够使用切刀驱动单元(未图示)而向接合工具11的前端部侧移动。
接下来，使用图3A～图3H对本实施方式所涉及的接合装置的动作(接合方法)进行说明。以下，作为一例，对使用引线14将端子31与端子32连接的情况下的动作进行说明。
首先，如图3A所示，使接合装置1的头部10向接合引线14的端子31的上侧移动。具体地说，使用驱动机构(未图示)，使头部10沿x轴方向、y轴方向以及z轴方向移动，将头部10配置于端子31的上侧。此时，调整引线14的位置，以使得引线14覆盖接合工具11的前端部。
然后，如图3B所示，使头部10向z轴方向负侧(下侧)移动。并且，一边使用接合工具11将引线14按压于端子31，一边使接合工具11的前端部进行超声波振动。由此，将引线14接合于端子31。
然后，如图3C所示，使用夹紧件13将引线14固定，实施以预定负荷对被接合于端子31的引线14进行拉伸的拉伸试验。具体地说，使夹紧件13向x轴方向负侧移动，通过导向构件12的导向面21与夹紧件13夹持引线14而将引线14固定。在该状态下使头部10向z轴方向正侧(上侧)移动，向端子31与引线14接合在一起的接合部33施加预定负荷。并且，使以预定负荷拉伸接合于端子31的引线14的状态持续预定时间，基于经过预定时间后的引线14的位移量，判定接合状态的良好与否。
图4是用于对拉伸试验进行说明的曲线图。如图4所示，使以预定负荷拉伸被接合于端子31的引线14的状态持续预定时间，在经过预定时间后的引线14的位移量为预定基准值以下的情况下判定为接合状态为良好(OK)。即在该情况下，在实施了拉伸试验时，被接合于端子31的引线14不会从端子31的表面剥离，接合于端子31的状态被保持，所以引线14的位移量成为预定基准值以下。由此，判定为接合状态为良好。
另一方面，如图4所示，使以预定负荷拉伸被接合于端子31的引线14的状态持续预定时间，在经过预定时间后的引线14的位移量比预定基准值大的情况下判定为接合状态为不良(NG)。即在该情况下，在实施了拉伸试验时，被接合于端子31的引线14会从端子31的表面剥离，引线14的位移量变大。由此，判定为接合状态为不良。
另外，在图3C所示的工序中，使用电特性测定部15，实施用于测定引线14与端子31的接合部33处的电阻的电特性试验。具体地说，将电特性测定部15电连接于端子31。另外，如上所述，在实施拉伸试验时，使用夹紧件13将引线14固定，但此时夹紧件13与引线14抵接，夹紧件13与引线14被电连接。由此，电特性测定部15、夹紧件13、引线14以及端子31被电连接而形成电路。即，夹紧件13与引线14电连接，作为测定电阻时的探针(probe)而起作用。此外，电特性测定部15也可以在准备阶段(图3A的工序之前)被预先电连接于端子31。
电特性测定部15使用此时形成的电路，测定引线14与端子31的接合部33处的电阻。即，如果假定为夹紧件13、引线14以及端子31的电阻为无限低的值，则电特性测定部15能够通过测定包含夹紧件13、引线14以及端子31的路径的电阻而测定引线14与端子31的接合部33处的电阻。
并且，在引线14与端子31的接合部33处的电阻为预定基准值以下的情况下，判定为电连接状态为良好。另一方面，在引线14与端子31的接合部33处的电阻比预定基准值大的情况下，判定为电连接为不良。即在该情况下，引线14与端子31的接合没有被恰当地进行，所以能够判定为在引线14与端子31的接合部33产生了电连接不良。
在本实施方式中，如图3C所示，通过同一工序实施了拉伸试验与电特性试验。
接下来，如图3D所示，使夹紧件13向x轴方向正侧移动，使引线14为开放状态。在该状态下使头部10向x轴方向正侧移动。即，通过在将引线14开放的状态下使头部10从端子31向端子32移动，能够以从端子31架设到端子32的方式将引线14延伸。
然后，如图3E所示，使头部10向z轴方向负侧(下侧)移动。并且，一边使用接合工具11将引线14按压于端子32，一边使接合工具11的前端部进行超声波振动。由此，引线14被接合于端子32。
然后，如图3F所示，使用夹紧件13将引线14固定，实施以预定负荷拉伸被接合于端子32的引线14的拉伸试验。另外，使用电特性测定部15，实施测定引线14与端子31的接合部34处的电阻的电特性试验。此外，图3F的工序中的拉伸试验以及电特性试验与在图3C的工序中说明的拉伸试验以及电特性试验同样，所以省略重复的说明。在图3F的工序中，也通过同一工序实施拉伸试验与电特性试验。
最后，如图3G所示，使切刀16向接合工具11的前端部侧移动而将引线14切断。然后，如图3H所示，使头部10向z轴方向正侧(上侧)移动，使头部10与端子32分离。
通过以上说明的动作，能够使用引线35(14)将端子31与端子32连接。
在以往技术中，在使用接合装置将引线接合于端子后，为了确认引线与端子的接合状态，实施了拉伸试验。另外，为了确认引线与端子的电连接状态，在与拉伸试验不同的工序中，进行了测定引线与端子的接合部处的电阻的电特性试验。
然而，该电特性试验通过对产品的一部分进行抽样检查来实施，所以存在电特性试验变得繁杂这一问题。
与此相对，在本实施方式所涉及的发明中，构成为由导电性材料构成夹紧件13，在夹紧件13将引线14固定了时夹紧件13与引线14电连接。另外，在夹紧件上电连接有电特性测定部。由此，如图3C、图3F所示，能够通过同一工序实施拉伸试验与电特性试验，另外能够在线(in-line)实施电特性试验。由此，不再需要对产品的一部分进行抽样检查，能够使电特性试验简化。
＜实施方式2＞
接下来，对本发明的实施方式2进行说明。图5是用于对实施方式2所涉及的接合装置进行说明的图。在本实施方式中，使用接合装置2，通过引线14将端子31与电池41的电极42连接在一起。除此以外，与在实施方式1中说明的接合装置1同样，所以对同一构成要素赋予同一附图标记，并省略重复的说明。
在本实施方式中，也使用在实施方式1中说明的图3A～图3C的工序将引线14接合于端子31。然后，使头部10向电池41的一方的电极42的上侧移动(对应于图3D的工序)。然后，使头部10向z轴方向负侧(下侧)移动。然后，一边使用接合工具11将引线14按压于电极42，一边使接合工具11的前端部进行超声波振动。由此，将引线14接合于电极42(对应于图3E的工序)。此外，电极42可以是电池41的正极，也可以是负极。
然后，如图5所示，使用夹紧件13将引线14固定，实施以预定负荷拉伸被接合于电极42的引线14的拉伸试验。另外，在本实施方式中，也使用电特性测定部45实施电特性试验，但在本实施方式中，使用电特性测定部45，测定了引线14与电极42的接合部46处的电阻和电池41的内部电阻。进而，在本实施方式中，也可以测定电池41的电动势。以下，对本实施方式中的电特性试验详细进行说明。
如图5所示，本实施方式所涉及的接合装置2所具备的电特性测定部45具备可变电阻51、电流计52以及电压计53。可变电阻51被电连接于夹紧件13与电池41的另一方的电极43之间。电流计52被连接于可变电阻51与夹紧件13之间，测定在可变电阻51中流动的电流。电压计53与可变电阻51的两端连接在一起，测定可变电阻51的两端的电压。
在这里，如果将电池41的电动势设为E，将引线14与电极42的接合部46的电阻和电池41的内部电阻的合计值设为r，将在可变电阻51中流动的电流设为I，将可变电阻51的两端的电压设为V，则下面的关系成立。
V＝E－rI···式1
即，对于电池41的电动势E而言，由于电压根据电池41的内部电阻与接合部46的电阻而下降，所以可变电阻51的两端处的电压V会与“E－rI”相等。
另外，在将可变电阻51的电阻值为R1时通过电流计52测定出的电流值(即，在可变电阻51中流动的电流)设为I1，将通过电压计53测定出的电压值(即，可变电阻51的两端的电压)设为V1，将可变电阻51的电阻值为R2时通过电流计52测定出的电流值(即，在可变电阻51中流动的电流)设为I2，将通过电压计53测定出的电压值(即，可变电阻51的两端的电压)设为V2的情况下，下面的关系成立。
V1＝E－rI1···式2
V2＝E－rI2···式3
而且，在解式2、式3的联立方程式时，接合部46的电阻与电池41的内部电阻的合计值r能够如下表示。
r＝(V1－V2)/(I2－I1)···式4
另外，对于电池41的电动势E而言，将式4代入式2而能够如下表示。
E＝V1+I1×(V1－V2)/(I2－I1)···式5
即，在本实施方式中，能够使用将可变电阻51设定为电阻值R1时测定出的电流计52的电流值I1和电压计53的电压值V1、以及将可变电阻51设定为电阻值R2时测定出的电流计52的电流值I2和电压计53的电压值V2，求出接合部46的电阻与电池41的内部电阻的合计值r、以及电动势E。
在上述的本实施方式所涉及的发明中，也能够将电特性试验简化。进而，在本实施方式所涉及的发明中，在实施了电特性试验时，也能够同时测定电池的电动势，所以能够提早发现电池的不良。
从上述公开中可以明显看出，公开的实施方式能够以各种方式进行变化。这些变化不应被视为脱离本发明的主旨和范围，并且对于本领域技术人员而言显而易见的所有此类修改都包括在以下权利要求书所记载的范围内。

Claims (7)

1.一种接合装置，是将引线接合于端子的接合装置，具备：
接合工具，其将被供给到前端部的所述引线接合于所述端子；
导向构件，其对被供给到所述接合工具的所述前端部的所述引线进行导向；
夹紧件，其由导电性材料构成，并且能够将所述引线固定；以及
电特性测定部，其与所述夹紧件电连接，
所述夹紧件构成为在将所述引线固定了时与该引线电连接，
所述接合装置，在使用所述接合工具将所述引线接合于所述端子后，使用所述夹紧件将所述引线固定，并且实施拉伸试验和电特性试验，所述拉伸试验以预定负荷拉伸被接合于所述端子的所述引线，所述电特性试验使用所述电特性测定部测定所述引线与所述端子的接合部处的电阻。
2.根据权利要求1所述的接合装置，
所述导向构件由绝缘性材料构成，
所述夹紧件在将所述引线固定时，通过所述导向构件与所述夹紧件夹持所述引线。
3.根据权利要求2所述的接合装置，
所述导向构件具有U字状的截面形状，
所述引线被配置成通过所述导向构件的U字截面的内侧，
所述夹紧件，在将所述引线固定时在所述导向构件的所述U字截面的内侧通过所述导向构件与所述夹紧件夹持所述引线。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的接合装置，
所述端子为电池的一方的电极，
所述接合装置，在使用所述接合工具将所述引线接合于所述电池的一方的电极后，使用所述夹紧件将所述引线固定，并且实施拉伸试验和电特性试验，所述拉伸试验以预定负荷拉伸被接合于所述电池的一方的电极的所述引线，所述电特性试验使用所述电特性测定部测定所述引线与所述电池的一方的电极的接合部处的电阻和所述电池的内部电阻的合计值。
5.根据权利要求4所述的接合装置，
所述电特性测定部还测定所述电池的电动势。
6.根据权利要求5所述的接合装置，
所述电特性测定部具备：
可变电阻，其被电连接于所述夹紧件与所述电池的另一方的电极之间；
电流计，其测定在所述可变电阻中流动的电流；以及
电压计，其测定所述可变电阻的两端的电压，
使用在将所述可变电阻设定为第一电阻值时测定出的所述电流计的第一电流值和所述电压计的第一电压值、以及在将所述可变电阻设定为第二电阻值时测定出的所述电流计的第二电流值和所述电压计的第二电压值，求出所述接合部处的电阻和所述电池的内部电阻的合计值以及所述电动势。
7.一种接合方法，是使用了接合装置的接合方法，
所述接合装置具备：
接合工具，其将被供给到前端部的引线接合于端子；
导向构件，其对被供给到所述接合工具的所述前端部的所述引线进行导向；
夹紧件，其由导电性材料构成，并且能够将所述引线固定；以及
电特性测定部，其与所述夹紧件电连接，
所述夹紧件构成为在将所述引线固定了时与该引线电连接，
所述接合方法包括：
使用所述接合工具将所述引线接合于所述端子的第一工序；以及
在所述第一工序之后，使用所述夹紧件将所述引线固定，并且实施拉伸试验和电特性试验的第二工序，所述拉伸试验以预定负荷拉伸被接合于所述端子的所述引线，所述电特性试验使用所述电特性测定部测定所述引线与所述端子的接合部处的电阻。
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