JP2001116522A - インターコネクタの溶接部の検査方法と検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶接部や構成する部材を破壊せずに、簡単な構
成で溶接部の検査を行うことができる検査方法及び検査
装置を提供する。 【解決手段】インターコネクタ３及び太陽電池セル４を
溶接して接合し、溶接部５の直上に画像入力用カメラ１
を配設する。撮像した画像を画像処理装置１０で画像処
理し、溶接部５の面積、溶接部５の周囲の傾斜面２１の
斜辺の余弦及び傾斜面２１の長さを測定する。そして、
演算装置１１で予め設定された値と比較すると、溶接部
５の良否判定を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイスとそ
れに接続される配線物を溶接により接続することに関す
るものであり、特に配線物としてはインターコネクタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、溶接部の検査方法としては、
溶接部材を直接ハンマー等で叩く方法や、溶接部材を引
張る方法が知られている。電子デバイス間を溶接で接合
した場合、電子デバイスを直接ハンマー等で叩いたり、
引張ったりして検査すると、電子デバイスが破損する可
能性が高い。

【０００３】そこで、溶接部に直接力を加えないで検査
を行う方法として、非破壊検査方法がある。その技術と
して特開平５−２１５７０６号公報には、溶接部と母材
の間に電圧を印加して抵抗値を測定する方法が開示され
ている。また、特開平８−２４７７４９号公報には、Ｘ
線を用いた溶接部の溶接部の検査方法が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平５−２
１５７０６号公報に開示された検査方法は、溶接物の線
抵抗率が低い場合には、溶接部に印加する電圧または電
流を大きくして測定する必要がある。太陽電池等の電子
デバイスは、配線材料に銀や金などの線抵抗率の低い材
料を用いているので、高電圧や高電流を印加しなければ
検査できないが、線間距離が短く配線が細いため、上記
検査方法を行うと電子デバイスの破損につながる。

【０００５】特開平８−２４７７４９号公報に開示され
た検査方法は、Ｘ線を溶接部に照射し、その透過画像の
濃度や形状に基づいて検査を行うため、電子デバイスの
破損の虞はない。しかし、Ｘ線を発生させるために大型
の装置が必要である。また、人が長時間Ｘ線の照射を受
けると体に障害が発生するため、作業者がＸ線の照射を
受けないように作業環境への配慮が必要である等の問題
点がある。

【０００６】本発明の目的は、溶接部や構成する部材を
破壊せずに、簡単な構成で溶接部の検査を行うことがで
きる検査方法及び検査装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、以下の構成を備えてい
る。

【０００８】(1) 電子デバイス間を直列方向または並列
方向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電
子デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接
続し、その溶接部を検査する溶接部の検査方法であっ
て、溶接部に生成される溶接痕を撮像手段で撮像し、撮
像した画像を画像処理して溶接痕の面積、溶接痕の周囲
に形成された傾斜面の斜辺の余弦及び該傾斜面の長さの
うち少なくといずれか１つを測定し、予め設定された値
と比較することにより溶接部の良否を判定することを特
徴とする。

【０００９】この構成においては、インターコネクタと
電子デバイスとは溶接により接続され、撮像手段で撮像
した溶接部に生成される溶接痕の画像を画像処理し、溶
接痕の面積、溶接痕の周囲に形成された傾斜面のインタ
ーコネクタの面に平行な方向の幅である傾斜面の斜辺の
余弦及び溶接痕の周囲に形成された傾斜面の長さのうち
少なくといずれか１つを測定し、その各々の測定値と予
め設定された値とを比較することにより溶接部の良否を
判定する。したがって、溶接部を撮像した画像を処理し
て溶接部の形状に基づいて検査を行うので、溶接部を非
破壊で検査を行うことができる。また、溶接部の溶接強
度が容易に判別できる。

【００１０】(2) 前記撮像手段は前記溶接部の直上に配
設され、前記溶接部に対し斜め方向から照射された光の
反射光像を撮像することを特徴とする。

【００１１】この構成においては、撮像手段は溶接部の
画像を撮像するために、溶接部の直上に配設され、溶接
部に対して斜め方向から照射された光の反射光像を撮像
する。したがって、ハレーション等を発生することな
く、溶接部を鮮明に撮像して検査を行うことができる。

【００１２】(3) 電子デバイス間を直列方向または並列
方向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電
子デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接
続し、その溶接部を検査する溶接部の検査装置であっ
て、溶接部に光を照射する光照射手段と、溶接部の画像
を撮像する撮像手段と、撮像した溶接部に生成された溶
接痕の面積、溶接痕の周囲に形成された傾斜面のインタ
ーコネクタに平行な方向の幅及び該傾斜面の長さのうち
少なくともいずれか１つを測定する画像処理手段と、該
各測定値と予め設定された値とを比較して溶接部の良否
を判定する判定手段と、該各手段を制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１３】この構成においては、光照射手段によって
光を照射された溶接部を撮像手段で撮像し、溶接部に生
成された溶接痕の面積、溶接痕の周囲に形成された傾斜
面の幅及び長さのうち少なくともいずれか１つを画像処
理手段で測定し、測定した各値と予め設定された値とを
検査手段で比較して溶接部の検査を行う。したがって、
撮像した溶接痕の形状に基づいて、容易に溶接部の良否
の検査をすることができる。

【００１４】(4) 電子デバイス間を直列方向または並列
方向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電
子デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接
続し、その溶接部を検査する溶接部の検査方法であっ
て、インターコネクタに流体を吹き付けて、インターコ
ネクタの有無を判別して、溶接部の良否を判定すること
を特徴とする。

【００１５】この構成においては、インターコネクタと
電子デバイスとは溶接によって接続され、インターコネ
クタに流体を吹き付けると、溶接強度が弱い場合インタ
ーコネクタが剥がれるので、インターコネクタの有無を
判別して溶接部を検査する。したがって、溶接部の状態
が良好に見えるが、溶接がうまく行えていない場合に
も、溶接不良を検出することができる。

【００１６】(5) 電子デバイス間を直列方向または並列
方向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電
子デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接
続し、その溶接部を検査する溶接部の検査装置であっ
て、インターコネクタに流体を吹き付ける吹付手段と、
インターコネクタの有無判別を行う判別手段と、該各手
段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１７】この構成においては、インターコネクタと
電子デバイスとの溶接部を検査するために、インターコ
ネクタに流体を吹き付けて、インターコネクタが剥がれ
て無くなったか否かを判別手段で判別する。したがっ
て、インターコネクタに流体を吹き付けることで溶接部
の溶接強度の検査を容易に行うことができる。

【００１８】(6) 前記流体は、空気であることを特徴と
する。

【００１９】この構成においては、電子デバイスに溶接
されたインターコネクタに空気を吹き付けて溶接部の検
査を行う。したがって、溶接状態の良好な物を破損する
ことなく、容易に入手できる空気をインターコネクタに
吹き付けることで溶接部の検査が実施できる。

【００２０】(7) 電子デバイス間を直列方向または並列
方向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電
子デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接
続し、その溶接部を検査する溶接部の検査方法であっ
て、電子デバイスに通電し、電子デバイスとアース間に
流れる電流と、インターコネクタとアース間に流れる電
流と、を比較して溶接部の良否を判定することを特徴と
する。

【００２１】この構成においては、電子デバイスとイン
ターコネクタとは溶接によって接続され、電子デバイス
に通電し、電子デバイスとアース間に流れる電流と、電
子デバイスに接続されたインターコネクタとアース間に
流れる電流と、を測定・比較して溶接部の良否を判定す
る。即ち、溶接部の状態によって、インターコネクタと
アース間に流れる電流は異なり、電子デバイスとアース
間に流れる電流は略一定である。したがって、両方の電
流の差を比較して差を求めることで容易に溶接部の状態
を検査することができる。

【００２２】(8) 電子デバイス間を直列方向または並列
方向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電
子デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接
続し、その溶接部を検査する溶接部の検査装置であっ
て、電子デバイスに通電する通電手段と、電子デバイス
とアース間に流れる電流とインターコネクタとアース間
に流れる電流とを比較して溶接部の良否を判定する判定
手段と、該各手段を制御する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする。

【００２３】この構成においては、電子デバイスとイン
ターコネクタとは溶接によって接続され、電子デバイス
は通電されて、電子デバイスとアース間に流れる電流
と、電子デバイスに接続されたインターコネクタとアー
ス間に流れる電流とを測定し、電流を比較して、溶接部
の良否を判定する。したがって、電子デバイスとアース
間に流れる電流と、電子デバイスに接続されたインター
コネクタとアース間に流れる電流とを比較することで、
簡単に溶接部の状態を把握できる。

【００２４】(9) 請求項３に記載の溶接部の検査装置、
請求項６に記載の溶接部の検査装置、及び請求項８に記
載の溶接部の検査装置のうち、少なくとも２つの装置を
用いて溶接部の検査を行ない、いずれか１つの装置での
検査結果が不可だと溶接部の検査結果を不可とすること
を特徴とする。

【００２５】この構成においては、画像処理によって溶
接部の検査を行う装置、溶接部に流体を吹き付けてイン
ターコネクタの有無判別を行って溶接部の検査を行う装
置、及び電子デバイスに通電して電子デバイスとアース
間に流れる電流とインターコネクタとアース間に流れる
電流とを測定・比較して溶接部の検査を行う装置、の少
なくとも２つの装置を用いて溶接部の検査を行い、いず
れか１つの検査結果が不可の場合、溶接部の状態は不可
であると判定する。したがって、複数の検査を行うこと
で、より確実に、また総合的に溶接部の検査を行うこと
ができる。

【００２６】(10)前記インターコネクタは、厚さ０．１
ｍｍ以下の箔板金状であることを特徴とする。

【００２７】この構成においては、厚さ０．１ｍｍ以下
の箔板金状のインターコネクタと電子デバイスが溶接さ
れて、溶接部が形成される。したがって、インターコネ
クタは厚みが薄いため検査時の取扱いに気を付ける必要
があり、叩いたり引張ったりして検査することができな
いが、画像処理、流体の吹き付け、または通電により検
査することで、溶接部の状態を容易に検査することがで
きる。

【００２８】(11)前記溶接部は、先端面が矩形状の平面
を有し、平行に対向して配設された２つの電極を備えた
パラレルギャップ抵抗溶接機で溶接されたことを特徴と
する。

【００２９】この構成においては、パラレルギャップ抵
抗溶接機に備えられた平行に設置された２つの対向した
電極によって、電子デバイスとインターコネクタとが溶
接される。したがって、溶接する場所に２つの対向した
電極を当接させることで簡単に溶接を行うことができ
る。また、溶接部の溶接痕が電極の先端面と略同様の矩
形状の平面になるので、特に画像処理によって検査を行
う場合は容易に溶接部の検査を行うことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下において、電子デバイスとイ
ンターコネクタの溶接の一例として、太陽電池セルの電
極に厚さ０．１ｍｍ以下で箔板金状のインターコネクタ
の電極を溶接して接続する際の溶接部に形成される溶接
痕の検査方法と検査装置について説明する。

【００３１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る検
査装置の概略の構成を示す図である。本検査装置は、撮
像手段である画像入力用カメラ１、光照射手段であるリ
ング照明灯２、画像処理手段である画像処理装置１０、
溶接部の良否を判定する判定手段である演算装置１１及
び各手段を制御する制御部１２を含む構成である。画像
入力用カメラ１は画像処理装置１０に接続され、画像処
理装置１０は演算装置１１に接続され、さらに演算装置
１１は制御部１２に接続されている。また、制御部１２
によって演算装置１１、画像処理装置１０及び画像入力
用カメラ１は制御されている。

【００３２】溶接を行った太陽電池セル４とインターコ
ネクタ３の溶接部５の直上に、溶接部近傍を撮像する画
像入力用カメラ１を配設する。そして、溶接部５に対し
て斜めに光を照射するようにリング照明灯２を配設す
る。制御部１２は、画像入力用カメラ１で溶接部５の撮
像を行うように制御して、画像入力用カメラ１で撮像を
行う。上記のように溶接部５に対してリング照明灯２及
び画像入力用カメラ１を配設すると、ハレーションを発
生せずに鮮明に溶接部５を撮像できる。

【００３３】撮像した画像は画像処理装置１０に送ら
れ、制御部１２は予め定められた方法で画像処理を行う
ように画像処理装置１０を制御する。画像処理方法とし
ては、一例として二値化及び白黒反転の処理を行う。そ
して、画像処理装置１０において溶接痕の面積、溶接痕
の周囲に形成された傾斜面のインターコネクタの面に平
行な方向の幅である傾斜面の斜辺の余弦、及び溶接痕の
周囲に形成された傾斜面の長さが測定される。その結果
は演算装置１１に送られ、制御部１２は演算装置１１に
入力されている予め設定された値と測定された値とを比
較するように演算装置１１を制御して、溶接部の溶接の
良否が判定される。

【００３４】図２は本発明の溶接に用いられる溶接機の
一例であるパラレルギャップ溶接機の概略構成を示す図
である。パラレルギャップ抵抗溶接機は、対向して平行
に配設された２つの電極６、７を備え、各々の電極６、
７は溶接用電源９に接続されている。電極６、７は、可
動機構８により保持され上下に可動自在であり、溶接部
材に電極６、７の先端面を押圧して溶接する。電極６の
材質はタングステンであり、電極７の材質は銅である。
また、電極６、７の溶接部材に押圧する先端面は矩形状
の平面である。

【００３５】溶接を行うインターコネクタ３の材質とし
ては、一般的に金や銀等の貴金属が用いられる。本例で
は、インターコネクタ３に銀を用いた。

【００３６】溶接時には、図外の溶接用電源の電源スイ
ッチをＯＮにする。そして、溶接するインターコネクタ
３に対向した先端面が溶接部材であるインターコネクタ
３に所定の力で押圧される。電極６、７間にはインター
コネクタ３を介して電流が流れ、インターコネクタ３と
太陽電池セル４とは溶接される。銀を材質とするインタ
ーコネクタ３の場合、タングステンを材質とする電極６
の先端面に対向する部分のみが溶接される。そして、所
定の時間が経過したら、電極６、７をインターコネクタ
３の溶接部５から離間する。

【００３７】図３は、溶接部の外観を示す図である。図
３（Ａ）は、図２に示したパラレルギャップ抵抗溶接機
を用いて溶接した時に形成される溶接部５の溶接痕５ａ
の上面図である。図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ’部
矢視断面図である。図３（Ａ）において、太陽電池セル
４の上面に帯状のインターコネクタ３を載置して、パラ
レルギャップ溶接機を用いて溶接を行う。そうすると、
前記のようにインターコネクタ３の表面において電極６
の端面に対向した位置に溶接痕５ａが形成されて、イン
ターコネクタ３と太陽電池セル４とが溶接される。本実
施例では、先端面が矩形状の電極６、７を使用した為、
溶接痕５ａは電極の先端面の形状と同様の矩形に形成さ
れる。また、図３（Ｂ）に示すように、溶接痕５ａの断
面は傾斜面２１と底面２２とによって構成された凹型に
形成される。溶接時の電極６、７の押圧力によって溶接
痕５ａの底面２２の深さが異なるため、それに伴って、
傾斜面２１の斜辺の余弦（以下、傾斜面２１の幅と称す
る。）の長さが異なる。

【００３８】次に、本発明に係る検査方法について説明
する。図４（Ａ）は画像入力用カメラ１で撮像した溶接
状態の良好な溶接部５の溶接痕５ａの画像であり、図４
（Ｂ）は図４（Ａ）の画像を画像処理部１０で画像処理
した画像である。画像入力用カメラ１により溶接痕５ａ
が撮像されると、図４（Ａ）に示すように傾斜面２１は
白色の面として画像認識され、平面である底面２２及び
溶接部の周囲の面１３は、灰色の面として画像認識され
る。

【００３９】図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の画像に対して
二値化及び白黒反転の画像処理を行ったものである。画
像処理装置１０において、傾斜面２１は黒色の面として
処理され、底面２２は白色の面として処理される。そし
て、黒色の面として処理された矩形状の溶接部の各辺の
直上から撮像した傾斜面２１の幅である溶接部５の辺２
４における傾斜面の幅１４、辺２５における傾斜面の幅
１５、辺２６における傾斜面の幅１６、辺２７における
傾斜面の幅１７が測定される。また、白色の面として処
理された底面２２の面積２０と、溶接部５の傾斜面の縦
横の長さ１８、１９と、が測定される。

【００４０】各測定結果から以下のことがわかる。ま
ず、傾斜面の幅１４、１５、１６、１７を測定すること
で、溶接部５の溶接強度が判定できる。これは、溶接状
態が良好であると傾斜面の幅は略一定値になるが、溶接
の際電極６、７の溶接部５への押圧力が弱いと溶接部５
の深さは浅くなり、傾斜面の幅は溶接状態が良好な場合
より狭くなる。この場合、溶接部の溶解量が少ないた
め、溶接強度が弱くなる。また、溶接の際電極６、７の
溶接部５への押圧力が強いと溶接部５の深さは深くな
り、傾斜面の幅は溶接状態が良好な場合より広くなる。
この場合、溶接部の溶解量は多いが、溶接部５の周囲に
おけるインターコネクタ３の厚みが極端に薄くなるた
め、インターコネクタ３の部品強度が弱くなる。

【００４１】また、底面２２の面積２０を測定すること
でも、溶接部５の溶接強度が判定できる。つまり、溶接
状態が良好な場合、底面２２の接合面積は溶接電極６に
おける先端面の面積と略同一である。一方、溶接する際
にインターコネクタ３と太陽電池セル４との間に異物等
を挟み込んだ状態で溶接した場合には気泡が発生し、イ
ンターコネクタ３の載置状態が悪い場合に皺が発生す
る。いずれの場合も接合面積が減少し、溶接強度の低下
によりインターコネクタ３にクラックが発生し、破損の
原因となる。

【００４２】さらに、溶接部５の傾斜面２１の縦横の長
さ１８、１９を測定することで、インターコネクタ３と
太陽電池セル４との平行度を求めることができ、この場
合も溶接痕５ａの溶接強度が判定できる。つまり、パラ
レルギャップ抵抗溶接機の電極６とインターコネクタ３
及び太陽電池セル４との平行度が悪い場合は、電極６、
７の先端面の一部は溶接部に当接しない。そのため、接
合面積が減少し傾斜面２１の縦横の長さ１８、１９が短
くなり溶接強度が低下する。この場合、再度溶接を行う
と、溶接時に太陽電池セル４やインターコネクタ３が破
損する虞がある。

【００４３】したがって、溶接状態が良好な溶接部の各
値を予め測定しておき、各値について良品として判定す
る範囲を設定しておく。そして、測定値と比較すること
で溶接部の良否判定が実施できる。

【００４４】図５は、溶接状態の悪い溶接部の画像処理
結果を示す図である。図５（Ａ）は、溶接時に電極６、
７とインターコネクタ３及び太陽電池セル４との平行度
が悪かった場合の溶接部５の処理画像である。前記のよ
うに平行度が悪いと電極６、７の先端面の一部は溶接部
５に当接しない。そのため、本例の場合溶接部５におけ
る溶接痕５ａの縦の距離１８が、溶接が良好な場合の処
理画像（図４（Ｂ））に比べて短く、底部２２の面積２
０も小さくなる。

【００４５】図５（Ｂ）は、溶接時に太陽電池セル４と
インターコネクタ３との間に異物を挟み込んで溶接した
溶接部５の処理画像である。この場合、異物の周囲が浮
き上がって気泡状になる。そのため、その部分は傾斜面
になり黒色の面として認識され、底部２２の面積２０は
溶接が良好な場合の処理画像（図４（Ｂ））に比べて小
さくなる。

【００４６】図５（Ｃ）は、溶接した際にインターコネ
クタ３に皺が発生した溶接部５の処理画像である。この
例では、溶接部５の中央部に皺が発生し、皺は山形の形
状になる。そのため、傾斜面になり黒色の面として認識
され、底部２２の面積２０は溶接が良好な場合の処理画
像（図４（Ｂ））に比べて小さくなる。

【００４７】図５（Ｄ）は、傾斜面２１がほとんど形成
されなかった例である。前記のように、溶接時の電極
６、７の溶接面に対する押圧力が弱いと、溶接部５の底
面２２の深さが浅くなり傾斜面２１がほとんど形成され
ない。そのため底部２２の面積２０は溶接が良好な場合
の処理画像（図４（Ｂ））と略同じであるが、傾斜面の
幅１４、１５、１６、１７が狭くなる。

【００４８】このように、溶接面を撮像した画像を画像
処理して、傾斜面の幅２１や底面２２の面積等を測定し
て、予め設定した値と比較することにより、溶接部５の
良否判定を容易に実施することができる。

【００４９】図６は、傾斜面を直上から測定した場合の
インターコネクタ３に平行な方向の幅と溶接強度との関
係を示す図である。本例において厚さ３０μｍのインタ
ーコネクタ３が太陽電池セル４に正常に溶接されている
場合、傾斜面２２の幅は略１０μｍとなり、溶接強度は
１１００ｇとなる。溶接状態が悪いと、傾斜面の幅は正
常な状態に比べて狭くなるか、または広くなる。したが
って、図６に示した関係を演算装置１１に記憶させる
と、溶接部５の良否判定が容易に行うことができる。な
お、一例として溶接強度は５００ｇ以上で良品と判定す
る。この場合、傾斜面のインターコネクタ３に平行な方
向の幅は２．５μｍ乃至１５μｍの範囲で良品になる。

【００５０】図７は、インターコネクタ３と太陽電池セ
ル４との溶接部５近傍に流体を吹きつけるノズルの設置
例である。図７（Ａ）は、インターコネクタ３及び太陽
電池セル４に対して平行にノズル２３を設置した例であ
る。図７（Ｂ）は、インターコネクタ３及び太陽電池セ
ル４に対して垂直にノズル２４を設置した例である。こ
こで、流体として空気を用いた場合について説明する。

【００５１】図７（Ａ）において、ノズル２３をインタ
ーコネクタ３及び太陽電池セル４の上部にインターコネ
クタ３と平行に配設し、ノズル２３から流体である空気
を所定の流速で吐出させることにより、インターコネク
タ３の上部に空気の流れが発生する。そして、インター
コネクタ３に揚力が発生し、インターコネクタ３は太陽
電池セル４から剥がれようとする。

【００５２】また、図７（Ｂ）において、ノズル２４を
インターコネクタ３の下部にインターコネクタ３と垂直
に配設し、ノズル２４から空気を所定の流速で吐出させ
ることにより、インターコネクタ３に空気があたり、イ
ンターコネクタ３は太陽電池セル４から剥がれようとす
る。

【００５３】溶接部５において、溶接状態の良好なもの
は、５００ｇ以上の溶接強度を有する。しかし、インタ
ーコネクタ３や太陽電池セル４の電極は、長時間空気中
に放置されると表面が酸化する。また、溶接時にも電極
表面は酸化する。さらに、取扱いが悪いと電極表面が汚
損される。電極表面がこのような状態であると、溶接強
度は極端に低下し、１００ｇ程度になる。また、前記の
ように強い押圧力を加えて溶接するとインターコネクタ
３の部品強度が低下する。溶接強度または部品強度が弱
い溶接部５に低速の空気を吹き付けると、インターコネ
クタ３は、剥がれる。したがって、インターコネクタ３
に流体を吹き付けて、その有無を判別手段で判別するこ
とで、インターコネクタ３の正常品の溶接を破壊せずに
不良品だけを判別することが可能となる。

【００５４】なお、溶接部５の溶接強度１００ｇ以下の
幅２．５ｍｍ、厚さ３０μｍのインターコネクタ３に対
して、図７（Ａ）に示すようにノズル２３をインターコ
ネクタ３に対して平行に設置した場合、ノズル２３から
流速５ｍ／ｓで空気を吐出させると、インターコネクタ
３は剥がれた。また、前記条件のインターコネクタ３に
対して、図７（Ｂ）に示すようにノズル２４をインター
コネクタ３に対して垂直に設置した場合、ノズル２４か
ら流速１ｍ／ｓで空気を吐出させると、インターコネク
タ３は剥がれた。

【００５５】図８は、本発明の第２の実施形態に係るイ
ンターコネクタ３に空気を吹き付けて有無判別を行う構
成の溶接検査装置の一例を示した図である。インターコ
ネクタ３及び太陽電池セル４の上部に、インターコネク
タ３に対して平行にノズル２３を配設し、インターコネ
クタ３の下部にインターコネクタ３に対して垂直にノズ
ル２４を配設する。また、インターコネクタ３の直上に
インターコネクタ３の有無を判別する判別手段であるセ
ンサ２８を配設する。センサ２８は図外の制御部に接続
される。また、ノズル２３、２４の空気の吐出調整は図
外の制御部によって行われる。

【００５６】ノズル２３及びノズル２４から所定の流速
で空気を吐出させて、太陽電池４に溶接したインターコ
ネクタ３に空気を吹き付ける。前記のように、溶接部５
の溶接強度が弱い場合、インターコネクタ３は剥がれる
ため、センサ２８でインターコネクタ３の有無を判別す
る。これにより、インターコネクタ３と太陽電池セル４
との溶接部５の溶接強度の検査を行うことができる。な
お、インターコネクタ３の有無を判別する手段であるセ
ンタ２８としては、反射式光電センサや超音波センサ等
が好適である。なお、ノズル２３とノズル２４とは同時
に空気を吐出させても交互に空気を吐出させてもよい。
同時に空気を吐出させる場合は、交互に空気を吐出させ
る場合より流速を小さくする。

【００５７】図９は、本発明の第３の実施形態に係る太
陽電池セル４の起電力を利用して溶接部５の検査を行う
ための検査装置の構成を示す回路図である。図９におい
て、太陽電池セル４の電極３０、３２には、太陽電池セ
ル４の起電力に基づく電流を測定する電流計３４が直列
に接続されている。また、太陽電池セル４に溶接された
インターコネクタ３の電極３１と太陽電池セル４の電極
３２との間に流れる電流を測定する電流計３３が直列に
接続されている。

【００５８】本例では電子デバイスとして太陽電池セル
を用いた場合の説明を行っているが、通常の電子デバイ
スとインターコネクタとを溶接して溶接部を検査する場
合、電子デバイスに電源装置を接続して、電子デバイス
とアース間に流れる電流と、電子デバイスに溶接された
インターコネクタとアース間に流れる電流とを比較す
る。本例の太陽電池セルは光を受けると起電力を生じる
ので、電子デバイスに通電する手段と電子デバイスとが
組み合わされて構成されたものとして考えればよい。

【００５９】太陽電池セル４に光が当たると、太陽電池
セル４には起電力が生じる。そして太陽電池セル４の電
極３０と電極３２との間に流れる電流を電流計３３で測
定する。また、太陽電池セル４に溶接したインターコネ
クタの電極３１と太陽電池セル４の電極３２との間に流
れる電流を電流計３４で測定する。溶接部５が正常に溶
接されていると、電流計３３と電流計３４とで測定した
電流にはほとんど差は発生しない。しかし、溶接部に異
物や酸化物が介在したり、または溶接部に空隙等が発生
して溶接部に問題があると抵抗が増加するため、電流計
３３と電流計３４とで測定した電流には差が発生する。

【００６０】なお、図９に示した例の場合、太陽電池セ
ル４の起電力を用いて溶接部の検査を行っているため、
太陽電池セル４に過大な電流や電圧を印加する必要がな
い。そのため、太陽電池セル４を破損することなく溶接
部の評価を行うことが可能になる。

【００６１】図１０は、溶接部における接合面積率と電
流計３３及び電流計３４の電流差との関係を示す図であ
る。縦軸には電流差（Ａ）、横軸には接合面積率（％）
を示した。図１０より、接合面積率が高いほど、つまり
溶接部５の状態が良好であるほど、電流差が小さくなる
ことが分かる。

【００６２】ここで、本発明の第１の実施形態、本発明
の第２の実施形態、及び本発明の第３の実施形態のうち
少なくとも２つを用いて検査を行ってもよい。例えば、
インターコネクタ３に空気を吹きつけ、溶接強度の弱い
ものを削除してから、画像処理によって、溶接部５の溶
接強度を判別する方法がある。また、画像処理をによっ
て要素粒５の溶接強度を判別してから、太陽電池セル４
の起電力によって溶接部５の検査を行う方法もある。い
ずれの場合も、１つの検査で不可と判定されたら、その
溶接部は溶接強度不良として、除去する。

【００６３】以上のように、少なくとも２つの検査を組
み合わせて溶接部５の検査を行うことにより、溶接部５
の検査を確実に実施でき、総合的な評価が可能となる。

【００６４】なお、電子デバイスとして太陽電池を例に
挙げて説明を行ったが、他の電子デバイスを使用しても
本発明の効果は損なわれるものではない。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００６６】(1) インターコネクタと電子デバイスとは
溶接により接続され、撮像手段で撮像した溶接部に生成
される溶接痕の画像を画像処理し、溶接痕の面積、溶接
痕の周囲に形成された傾斜面のインターコネクタの面に
平行な方向の幅である傾斜面の斜辺の余弦及び溶接痕の
周囲に形成された傾斜面の長さのうち少なくといずれか
１つを測定し、その各々の測定値と予め設定された値と
を比較することにより溶接部の良否を判定することによ
り、溶接部を撮像した画像を処理して溶接部の形状に基
づいて検査を行い、溶接部を非破壊で検査を行うことが
できる。また、溶接部の溶接強度が容易に判別できる。

【００６７】(2) 撮像手段は溶接部の画像を撮像するた
めに、溶接部の直上に配設され、溶接部に対して斜め方
向から照射された光の反射光像を撮像するので、ハレー
ション等を発生することなく、溶接部を鮮明に撮像して
検査を行うことができる。

【００６８】(3) 光照射手段によって光を照射された溶
接部を撮像手段で撮像し、溶接部に生成された溶接痕の
面積、溶接痕の周囲に形成された傾斜面の幅及び長さの
うち少なくともいずれか１つを画像処理手段で測定し、
測定した各値と予め設定された値とを検査手段で比較し
て溶接部の検査を行うことにより、撮像した溶接痕の形
状に基づいて、容易に溶接部の良否の検査をすることが
できる。

【００６９】(4) インターコネクタと電子デバイスとは
溶接によって接続され、インターコネクタに流体を吹き
付けると、溶接強度が弱い場合インターコネクタが剥が
れるので、インターコネクタの有無を判別して、溶接部
の検査するため、溶接部の状態が良好に見えるが、溶接
がうまく行えていない場合にも、溶接不良を検出するこ
とができる。

【００７０】(5) インターコネクタと電子デバイスとの
溶接部を検査するために、インターコネクタに流体を吹
き付けて、インターコネクタが剥がれて無くなったか否
かを判別手段で判別することにより、溶接部の溶接強度
の検査を容易に行うことができる。

【００７１】(6) 電子デバイスに溶接されたインターコ
ネクタに空気を吹き付けて溶接部の検査を行うため、溶
接状態の良好な物を破損することなく、容易に入手でき
る空気をインターコネクタに吹き付けることで溶接部の
検査が実施できる。

【００７２】(7) 電子デバイスとインターコネクタとは
溶接によって接続され、電子デバイスに通電し、電子デ
バイスとアース間に流れる電流と、電子デバイスに接続
されたインターコネクタとアース間に流れる電流と、を
測定・比較して溶接部の良否を判定する。即ち、溶接部
の状態によって、インターコネクタとアース間に流れる
電流は異なり、電子デバイスとアース間に流れる電流は
略一定であるため、両方の電流の差を比較して差を求め
ることで容易に溶接部の状態を検査することができる。

【００７３】(8) 電子デバイスとインターコネクタとは
溶接によって接続され、電子デバイスは通電されて、電
子デバイスとアース間に流れる電流と、電子デバイスに
接続されたインターコネクタとアース間に流れる電流と
を測定し、電流を比較して、溶接部の良否を判定するこ
とにより、簡単に溶接部の状態を把握できる。

【００７４】(9) 画像処理によって溶接部の検査を行う
装置、溶接部に流体を吹き付けてインターコネクタの有
無判別を行って溶接部の検査を行う装置、及び電子デバ
イスに通電して電子デバイスとインターコネクタとに流
れる電流を測定・比較して溶接部の検査を行う装置、の
少なくとも２つの装置を用いて溶接部の検査を行い、い
ずれか１つの検査結果が不可の場合、溶接部の状態は不
可であると判定するので、複数の検査を行うことで、よ
り確実に、また総合的に溶接部の検査を行うことができ
る。

【００７５】(10)厚さ０．１ｍｍ以下の箔板金状のイン
ターコネクタと電子デバイスが溶接されて、溶接部が形
成されるため、インターコネクタは厚みが薄く検査時の
取扱いに気を付ける必要があり、叩いたり引張ったりし
て検査することができないが、画像処理、流体の吹き付
け、または通電により検査することで、溶接部の状態を
容易に検査することができる。

【００７６】(11)パラレルギャップ抵抗溶接機に備えら
れた平行に設置された２つの対向した電極によって、電
子デバイスとインターコネクタとが溶接されることによ
って、溶接する場所に２つの対向した電極を当接させる
ことで簡単に溶接を行うことができる。また、溶接部の
溶接痕が電極の先端面と略同様の矩形状の平面になるの
で、特に画像処理によって検査を行う場合は容易に溶接
部の検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る検査装置の概略
の構成を示す図である。

【図２】パラレルギャップ溶接機の概略構成を示す図で
ある。

【図３】溶接部の外観を示す図である。

【図４】溶接状態の良好な溶接部５の画像及び画像処理
した画像である。

【図５】溶接状態の悪い溶接部の画像処理結果を示す図
である。

【図６】溶接部の周囲に形成された傾斜面を直上から測
定した場合の幅（傾斜面の幅）と溶接強度との関係を示
す図である。

【図７】インターコネクタと太陽電池セルとの溶接部近
傍に流体を吹きつけるノズルの設置例である。

【図８】本発明の第２の実施形態に係るインターコネク
タに空気を吹き付けて有無判別を行う構成の溶接検査装
置を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施形態に係る検査装置の構成
を示す図である。

【図１０】溶接部における接合面積率と電流差との関係
を示す図である。

【符号の説明】

１−画像入力用カメラ１ ３−インターコネクタ ４−太陽電池セル ５−溶接部 １０−画像処理装置 １１−演算装置 ２１−傾斜面

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子デバイス間を直列方向または並列方
   向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電子
   デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接続
   し、その溶接部を検査する溶接部の検査方法であって、 溶接部に生成される溶接痕を撮像手段で撮像し、撮像し
   た画像を画像処理して溶接痕の面積、溶接痕の周囲に形
   成された傾斜面の斜辺の余弦及び該傾斜面の長さのうち
   少なくともいずれか１つを測定し、予め設定された値と
   比較することにより溶接部の良否を判定することを特徴
   とする溶接部の検査方法。
2. 【請求項２】 前記撮像手段は前記溶接部の直上に配設
   され、前記溶接部に対し斜め方向から照射された光の反
   射光像を撮像することを特徴とする請求項２に記載の溶
   接部の検査方法。
3. 【請求項３】 電子デバイス間を直列方向または並列方
   向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電子
   デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接続
   し、その溶接部を検査する溶接部の検査装置であって、 溶接部に光を照射する光照射手段と、溶接部の画像を撮
   像する撮像手段と、撮像した溶接部に生成された溶接痕
   の面積、溶接痕の周囲に形成された傾斜面の斜辺の余弦
   及び該傾斜面の長さのうち少なくともいずれか１つを測
   定する画像処理手段と、該各測定値と予め設定された値
   とを比較して溶接部の良否を判定する判定手段と、該各
   手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする
   溶接部の検査装置。
4. 【請求項４】 電子デバイス間を直列方向または並列方
   向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電子
   デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接続
   し、その溶接部を検査する溶接部の検査方法であって、 インターコネクタに流体を吹き付けて、インターコネク
   タの有無を判別して、溶接部の良否を判定することを特
   徴とする溶接部の検査方法。
5. 【請求項５】 電子デバイス間を直列方向または並列方
   向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電子
   デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接続
   し、その溶接部を検査する溶接部の検査装置であって、
   インターコネクタに流体を吹き付ける吹付手段と、イン
   ターコネクタの有無判別を行う判別手段と、該各手段を
   制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする溶接部
   の検査装置。
6. 【請求項６】 前記流体は、空気であることを特徴とす
   る請求項４または５に記載の溶接部の検査方法または検
   査装置。
7. 【請求項７】 電子デバイス間を直列方向または並列方
   向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電子
   デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接続
   し、その溶接部を検査する溶接部の検査方法であって、 電子デバイスに通電し、電子デバイスとアース間に流れ
   る電流と、インターコネクタとアース間に流れる電流
   と、を比較して溶接部の良否を判定することを特徴とす
   る溶接部の検査方法。
8. 【請求項８】 電子デバイス間を直列方向または並列方
   向に電気的に接続するインターコネクタの電極と、電子
   デバイスの表面に形成された電極と、を溶接により接続
   し、その溶接部を検査する溶接部の検査装置であって、 電子デバイスに通電する通電手段と、電子デバイスとア
   ース間に流れる電流とインターコネクタとアース間に流
   れる電流とを比較して溶接部の良否を判定する判定手段
   と、該各手段を制御する制御手段と、を備えたことを特
   徴とする溶接部の検査装置。
9. 【請求項９】 請求項３に記載の溶接部の検査装置、請
   求項６に記載の溶接部の検査装置、及び請求項８に記載
   の溶接部の検査装置のうち、少なくとも２つの装置を用
   いて溶接部の検査を行ない、いずれか１つの装置での検
   査結果が不可だと溶接部の検査結果を不可とすることを
   特徴とする溶接部の検査装置。
10. 【請求項１０】 前記インターコネクタは、厚さ０．１
    ｍｍ以下の箔板金状であることを特徴とする請求項１乃
    至９のいずれかに記載の溶接部の検査方法または検査装
    置。
11. 【請求項１１】 前記溶接部は、先端面が矩形状の平面
    を有し平行に対向して配設された２つの電極を備えたパ
    ラレルギャップ抵抗溶接機で溶接されたことを特徴とす
    る請求項１乃至９のいずれかに記載の溶接部の検査方法
    または検査装置。