JP2010167448A - Ultrasonic metal welder and joined metallic plate obtained using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本件発明は、二枚の金属板を接合するために使用される超音波金属接合機および、これを用いて得られる接合金属板に関する。 The present invention relates to an ultrasonic metal bonding machine used for bonding two metal plates and a bonded metal plate obtained by using the ultrasonic metal bonding machine.
従来、二枚の金属板(例えば電極端子)を接合するために、例えば、特許文献1に記載されているような超音波金属接合機が使用されている。
Conventionally, in order to join two metal plates (for example, electrode terminals), for example, an ultrasonic metal bonding machine as described in
この超音波金属接合機は、アンビル及びホーンを備えている。この超音波金属接合機を用いて二枚の金属板を接合するには、作業者は、まず、アンビルに二枚の金属板を上下に重ねた状態で載置する。次に、作業者は、超音波金属接合機を駆動し、超音波金属接合機の加圧装置がホーンを下方に押圧することにより、ホーンとアンビルとで二枚の金属板を挟持する。 This ultrasonic metal bonding machine includes an anvil and a horn. In order to join two metal plates using this ultrasonic metal joining machine, an operator first places the two metal plates on the anvil in a state where they are stacked one above the other. Next, the operator drives the ultrasonic metal bonding machine, and the pressurizing device of the ultrasonic metal bonding machine presses the horn downward, thereby holding the two metal plates between the horn and the anvil.
さらに、この状態で、超音波金属接合機の超音波振動子が駆動することによってホーンが水平方向に超音波振動し、ホーンから上側の金属板に超音波振動が与えられて、双方の金属板が左右に摺り合わせられる。これにより、双方の金属板の接触面に付着している酸化膜等の不純物が除去されるとともに、双方の金属板が重なっている重合部分に摩擦熱が生じる。この摩擦熱により、重合部分に急激な塑性流動が生じることにより重合部分が接合されて接合金属板が得られる。また、ホーンの超音波振動を停止する方法としては、以下の3つの方法が知られている。
(1)予め設定したホーンの駆動時間を経過した時に超音波振動を停止する。
(2)予め設定した上側の金属板の沈み込み量に達した時に超音波振動を停止する。
(3)予め設定した超音波振動のエネルギー量に達した時に超音波振動を停止する。
Further, in this state, the horn vibrates in the horizontal direction by driving the ultrasonic vibrator of the ultrasonic metal bonding machine, and the ultrasonic vibration is applied from the horn to the upper metal plate. Are slid left and right. As a result, impurities such as oxide films adhering to the contact surfaces of both metal plates are removed, and frictional heat is generated in the overlapping portion where both metal plates overlap. Due to this frictional heat, a rapid plastic flow is generated in the superposed part, so that the superposed part is joined to obtain a joined metal plate. The following three methods are known as methods for stopping the ultrasonic vibration of the horn.
(1) The ultrasonic vibration is stopped when a preset driving time of the horn has elapsed.
(2) The ultrasonic vibration is stopped when the preset amount of the upper metal plate is reached.
(3) The ultrasonic vibration is stopped when a preset amount of ultrasonic vibration energy is reached.
しかしながら、上記の(1)〜(3)の方法では、超音波接合機の駆動前に、予め条件値(駆動時間、沈み込み量、エネルギー量)を設定している。このため、条件値が必要以上に大きく設定された場合には、金属板の接合が完了しても、ホーンは超音波振動していることになる。したがって、アンビルと下側の金属板とが無駄に擦られてしまい、接合金属板は下側の金属板が薄くなる等のダメージを受けるので、接合強度が安定しなかった。 However, in the above methods (1) to (3), the condition values (driving time, sinking amount, energy amount) are set in advance before the ultrasonic bonding machine is driven. For this reason, when the condition value is set to be larger than necessary, the horn vibrates ultrasonically even if the joining of the metal plates is completed. Therefore, the anvil and the lower metal plate are rubbed unnecessarily, and the bonded metal plate suffers damage such as thinning of the lower metal plate, so that the bonding strength is not stable.
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、接合強度が安定した接合金属板を得ることができる超音波金属接合機および、これを用いて得られる接合金属板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides an ultrasonic metal bonding machine capable of obtaining a bonded metal plate with stable bonding strength, and a bonded metal plate obtained using the ultrasonic metal bonding machine. With the goal.
前記課題を解決するために本件発明の請求項1に記載の超音波金属接合機は、ホーンの超音波振動の開始時から前記超音波金属接合機の出力を連続的に検出して検出信号を出力する出力検出手段と、この出力検出手段から出力された検出信号に基づいて前記超音波金属接合機の出力を算出して順次保存し、その保存開始時から所定時間毎に出力状態を監視して、その出力状態が少なくとも3回連続して安定している場合は、前記二枚の金属板の接合が完了したと判断して前記ホーンの超音波振動を停止するホーン駆動制御手段とを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the ultrasonic metal bonding machine according to
また、本件発明の請求項2に記載の超音波金属接合機は、ホーンの超音波振動の開始時から前記超音波金属接合機の出力を連続的に検出して検出信号を出力する出力検出手段と、前記ホーンの超音波振動の開始時から上側の金属板の沈み込み量を連続的に検出して検出信号を出力する沈み込み量検出手段と、ホーン駆動制御手段とを備え、このホーン駆動制御手段は、前記出力検出手段から出力された検出信号に基づいて前記超音波金属接合機の出力を算出して順次保存し、その保存開始時から所定時間毎に出力状態を監視する出力状態監視手段と、前記沈み込み量検出手段から出力された検出信号に基づいて前記沈み込み量を算出して順次保存し、その保存開始時から所定時間毎に前記沈み込み量の変化量を算出する沈み込み変化量算出手段と、前記所定時間毎の出力状態が少なくとも3回連続して安定し、且つ、前記所定時間毎の沈み込み量の変化量が少なくとも3回連続して一定である場合は、前記二枚の金属板の接合が完了したと判断して前記ホーンの超音波振動を停止する超音波振動停止手段とを備えていることを特徴としている。
Further, the ultrasonic metal bonding machine according to
また、本件発明の請求項3に記載の接合金属板では、二枚の金属板を、請求項1または請求項2に記載の超音波金属接合機を用いて接合することにより得られることを特徴としている。
Moreover, in the joining metal plate of
本件発明の請求項1に記載の超音波金属接合機では、所定時間毎の出力状態が少なくとも3回連続して安定している場合には、二枚の金属板の接合が完了したと判断してホーンの超音波振動を停止するようにした。このため、アンビルと下側の金属板とが無駄に擦られてしまうことがないので、接合金属板は、下側の金属板が薄くなる等のダメージを受けてしまうことはない。よって、請求項1に記載の超音波金属接合機は、接合強度が安定した接合金属板を得ることができる。
In the ultrasonic metal bonding machine according to
また、本件発明の請求項2に記載の超音波金属接合機では、所定時間毎の出力状態が少なくとも3回連続して安定し、且つ、所定時間毎の沈み込み量の変化量が少なくとも3回連続して一定である場合には、二枚の金属板の接合が完了したと判断してホーンの超音波振動を停止するようにした。このため、請求項2に記載の超音波金属接合機は、アンビルと下側の金属板とが無駄に擦られてしまうことがないので、接合強度が安定した接合金属板を得ることができる。
Further, in the ultrasonic metal bonding machine according to
また、請求項2に記載の超音波金属接合機は、請求項1に記載の超音波金属接合機に比べて、金属板の接合完了の判断条件が多いので接合完了の判断が正確になる。よって、請求項2に記載の超音波金属接合機は、接合強度が確実に安定した接合金属板を得ることができる。
Further, the ultrasonic metal joining machine according to
また、本件発明の請求項3に記載の接合金属板は、二枚の金属板を、請求項1または請求項2に記載の超音波金属接合機を用いて接合することにより得られるようにした。したがって、請求項3に記載の接合金属板は、従来の接合金属板よりも安定した接合強度を得ることができるので、品質が向上する。
Moreover, the joining metal plate according to
以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1の実施の形態:
図1は、本件発明の第1の実施の形態を示す超音波金属接合機1のシステム図である。この超音波金属接合機1は、二枚の金属板10、11を接合するために使用される。金属板の例としては、下側の金属板10は黄銅にスズメッキを施したもの、上側の金属板11は銅にニッケルメッキを施したものが挙げられる。
First embodiment:
FIG. 1 is a system diagram of an ultrasonic
また、この超音波金属接合機1は、アンビル2と、ホーン3と、出力センサ4と、超音波金属接合機コントローラ5と、超音波振動子および加圧装置(図示せず)とを備えている。アンビル2、ホーン3、超音波振動子および加圧装置については従来と同様なので、本実施の形態では、出力センサ4と超音波金属接合機コントローラ5について説明する。
The ultrasonic
出力センサ4は、本件発明の出力検出手段を構成している。この出力センサ4は、超音波金属接合機1の出力を検出して検出信号を出力するように構成されている。この出力センサ4によって検出される出力としては、超音波金属接合機1全体の出力(駆動力)や、ホーン3や超音波振動子の出力(駆動力)等が挙げられる。
The
超音波金属接合機コントローラ5は、出力センサ4等に接続されている。この超音波金属接合機コントローラ5は、本件発明のホーン駆動制御手段を構成している。この超音波金属接合機コントローラ5は、出力センサ4等から出力された各種の信号に基づいて、ホーン3の駆動制御等、各種の制御を行うように構成されている。
The ultrasonic metal bonding machine controller 5 is connected to the
以上のように構成されている超音波金属接合機1において、次に、金属板10、11の接合方法を説明する。作業者は、アンビル2に金属板10を載せて、その上に別の金属板11を重ねて、超音波金属接合機1の開始スィッチ(図示せず)を押す。すると、超音波金属接合機1の加圧装置がホーン3を下方に押圧して、ホーン3とアンビル2が二枚の金属板10、11を挟持する。
Next, a method of joining the
次に、超音波金属接合機1の超音波振動子が駆動する。これにより、図2に示すように、ホーン3が水平方向に超音波振動して、ホーン3から上側の金属板11に超音波振動が与えられる。
Next, the ultrasonic transducer of the ultrasonic
最初は、ホーン3の振動と一緒に上側の金属板11が振動して、下側の金属板10は振動せずに、双方の金属板10、11が左右に摺り合わせられる。すると、双方の金属板10、11の接触面に付着している酸化膜等の不純物が除去されるとともに、双方の金属板10、11の重合部分12に摩擦熱が生じる。この摩擦熱により、重合部分12に急激な塑性流動が生じて、双方の金属板10、11が接合し始める。
Initially, the
双方の金属板10、11が接合し始めると、図3に示すように下側の金属板10も振動を開始する。この振動の継続時間は、例えば2〜10mSと短い時間である。この振動が終了すると、図2に示したように、上側の金属板11のみが振動している状態に戻る。
When both the
双方の金属板10、11は、図2の状態と図3の状態を、例えば5〜7回程度繰り返した後に、図3の状態が維持される。つまり、双方の金属板10、11の振動状態が維持される。これは、双方の金属板10、11の接合が完了していることを意味している。
Both the
これにより、超音波金属接合機1は、ホーン3の超音波振動を停止するための制御処理を行う。その制御処理について、図4のフローチャートを用いて以下に説明する。この制御処理は、超音波金属接合機1の出力状態を利用して行うものである。
Thereby, the ultrasonic
(ステップS1)
まず、ホーン3が超音波振動を開始すると、出力センサ4は、超音波金属接合機1の出力を連続的に検出して検出信号を超音波金属接合機コントローラ5に出力する。
(ステップS2)
超音波金属接合機コントローラ5は、出力センサ4から出力された検出信号に基づいて超音波金属接合機1の出力(出力値)を算出して、この出力を順次保存する。図5は、超音波金属接合機1の出力Pの変化を示すグラフである。
(ステップS3)
次に、超音波金属接合機コントローラ5は、図5に示すように超音波金属接合機1の出力Pの保存開始から所定時間t毎に出力状態を監視する。この所定時間tは、予め金属板10、11の接合実験によって決められ、金属板10、11の接合に要する時間よりも短い。また、この所定時間tは、金属板の種類や金属板の接合の際の各種条件により異なる。
(ステップS4)
次に、超音波金属接合機コントローラ5は、所定時間t毎の出力状態が3回連続して安定しているか否かを判断する。言い換えれば、図5に示すように、所定時間t毎の出力Pの変動幅aが3回連続して所定幅以内にあるか否かを判断する。この所定幅は、予め金属板10、11の接合実験によって決められ、金属板10、11の接合前における出力Pの変動幅aよりもはるかに小さい。
(ステップS5)
次に、超音波金属接合機コントローラ5は、図5のAに示すように所定時間t毎の出力状態が3回連続して安定している場合には(ステップS4でYES)、金属板10、11の接合が完了したと判断して超音波振動子の駆動を停止する。これにより、図5のS時点でホーン3の超音波振動が停止して制御処理が終了する。その結果、図3に示すような接合金属板13が得られる。
(Step S1)
First, when the
(Step S2)
The ultrasonic metal bonding machine controller 5 calculates the output (output value) of the ultrasonic
(Step S3)
Next, as shown in FIG. 5, the ultrasonic metal bonding machine controller 5 monitors the output state every predetermined time t from the start of storing the output P of the ultrasonic
(Step S4)
Next, the ultrasonic metal bonding machine controller 5 determines whether or not the output state at every predetermined time t is stable three times continuously. In other words, as shown in FIG. 5, it is determined whether or not the fluctuation range a of the output P every predetermined time t is within a predetermined range for three consecutive times. This predetermined width is determined in advance by a joining experiment of the
(Step S5)
Next, when the output state at every predetermined time t is stable three times continuously as shown in A of FIG. , 11 is completed, the driving of the ultrasonic transducer is stopped. As a result, the ultrasonic vibration of the
なお、所定時間t毎の出力状態が3回連続して安定している場合に金属板10、11の接合が完了したと判断する理由は次の通りである。
The reason for determining that the joining of the
金属板10、11の接合が完了していない状態では、金属板10、11は図2の状態や図3の状態を繰り返すことになる。したがって、出力Pの変動幅aが所定幅を超えてしまうので出力状態が安定しない。なお、所定時間t毎に出力状態を連続して監視する回数は、少なくとも3回は必要である。
In a state where the joining of the
このように、本実施の形態の超音波金属接合機1では、金属板10、11の接合が完了した直後にホーン3の超音波振動を停止させるようにした。このため、金属板10、11の接合が完了しても、従来の超音波金属接合機のようにアンビル2と下側の金属板10とが無駄に擦られてしまうことがない。したがって、接合金属板13は、下側の金属板10が薄くなる等のダメージを受けてしまうことはない。よって、本実施の形態の超音波金属接合機1は、接合強度が安定した接合金属板13を得ることができる。また、この接合金属板13は、従来の接合金属板よりも安定した接合強度を得ることができるので、品質が向上する。
As described above, in the ultrasonic
第2の実施の形態:
図6は、本件発明の第2の実施の形態を示す超音波金属接合機101のシステム図である。なお、本実施の形態の超音波金属接合機101では、第1の実施の形態の超音波金属接合機1と同じ部分には同じ符号を付して、第1の実施の形態の超音波金属接合機1と異なる部分について説明する。
Second embodiment:
FIG. 6 is a system diagram of the ultrasonic
この超音波金属接合機101は、アンビル2と、ホーン3と、出力センサ4と、変位量センサ40と、超音波金属接合機コントローラ50と、超音波振動子および加圧装置(図示せず)とを備えている。
The ultrasonic
変位量センサ40は、本件発明の沈み込み量検出手段を構成している。この変位量センサ40は、上側の金属板11の沈み込み量を検出して検出信号を出力するように構成されている。
The
超音波金属接合機コントローラ50は、出力センサ4や変位量センサ40等に接続されている。この超音波金属接合機コントローラ50は、本件発明のホーン駆動制御手段を構成している。この超音波金属接合機コントローラ50は、出力センサ4や変位量センサ40等から出力された各種の信号に基づいて、ホーン3の駆動制御等、各種の制御を行うように構成されている。
The ultrasonic metal
以上のように構成されている超音波金属接合機101は、第1の実施の形態で説明したように金属板10、11が図2の状態と図3の状態を5〜7回程度繰り返した後、図3のように金属板10、11の振動状態が維持されて金属板10、11の接合が完了する。
In the ultrasonic
これにより、超音波金属接合機101は、ホーン3の超音波振動を停止するための制御処理を行う。その制御処理について、図7のフローチャートを用いて以下に説明する。この制御処理は、超音波金属接合機101の出力状態と、上側の金属板11が下側の金属板10の方に沈み込む際の変化量を利用して行うものである。
Thereby, the ultrasonic
(ステップS101)
まず、ホーン3が超音波振動を開始すると、出力センサ4は、超音波金属接合機101の出力を連続的に検出して検出信号を超音波金属接合機コントローラ50に出力する。これと同時に、変位量センサ40は、上側の金属板11の沈み込み量を連続的に検出して検出信号を超音波金属接合機コントローラ50に出力する。
(ステップS102)
次に、超音波金属接合機コントローラ50は、出力センサ4から出力された検出信号に基づいて超音波金属接合機101の出力を算出して、この出力を順次保存する。これと同時に、超音波金属接合機コントローラ50は、変位量センサ40から出力された検出信号に基づいて上側の金属板11の沈み込み量を算出して、この沈み込み量を順次保存する。図8は、超音波金属接合機101の出力Pの変化と、上側の金属板11の沈み込み量Dの変化を示すグラフである。
(ステップS103)
次に、超音波金属接合機コントローラ50は、図8に示すように、所定時間t毎に、超音波金属接合機101の出力状態の監視処理と、上側の金属板11の沈み込み量Dの変化量bの算出処理を行う。出力状態の監視処理は、第1の実施の形態で説明した図4のステップS3の処理と同じである。つまり、超音波金属接合機コントローラ50は、超音波金属接合機101の出力Pの保存開始から所定時間t毎に出力状態を監視する。
(Step S101)
First, when the
(Step S102)
Next, the ultrasonic metal
(Step S103)
Next, as shown in FIG. 8, the ultrasonic metal
上側の金属板11の沈み込み量Dの変化量bの算出は、超音波金属接合機コントローラ50が、沈み込み量Dの保存開始から所定時間t毎に沈み込み量Dの変化量b(傾き)を算出して、この変化量bを保存する。
The amount of change b of the subsidence amount D of the
ここで、所定時間tは、予め金属板10、11の接合実験を行って決められる。具体的には、この所定時間tは、金属板10、11の接合に要する時間よりも短い。さらに、この所定時間tは、金属板10、11の接合途中ではなく、金属板10、11の接合完了後に変化量bが少なくとも3回連続して一定に確保できるような長さに設定される。また、この所定時間tは、金属板の種類や金属板の接合の際の各種条件により異なる。なお、この所定時間tは、超音波金属接合機101の出力状態の監視処理で用いられる所定時間tと同じである。なお、双方の所定時間の長さは同じでなくても良い。
Here, the predetermined time t is determined in advance by conducting an experiment of joining the
(ステップS104)
次に、超音波金属接合機コントローラ50は、所定時間t毎の出力状態が3回連続して安定しているか否かを判断する。この処理は、第1の実施の形態で説明した図4のステップS4の処理と同じである。
(ステップS105)
超音波金属接合機コントローラ50は、図8のAに示すように所定時間t毎の出力状態が3回連続して安定している場合には(ステップS104でYES)、それと同時に沈み込み量Dの変化量bが3回連続して一定であるか否かを判断する。
(ステップS106)
超音波金属接合機コントローラ5は、図8のBに示すように沈み込み量Dの変化量bが3回連続して一定である場合には(ステップS105でYES)、金属板10、11の接合が完了したと判断して超音波振動子の駆動を停止する。これにより、図8のS時点でホーン3の超音波振動が停止して制御処理が終了し、接合金属板が得られる。
(Step S104)
Next, the ultrasonic metal
(Step S105)
When the output state at every predetermined time t is stable three times continuously as shown in FIG. 8A (YES in step S104), the ultrasonic metal
(Step S106)
When the change amount b of the sinking amount D is constant three times continuously as shown in B of FIG. 8 (YES in step S105), the ultrasonic metal bonding machine controller 5 It is determined that the joining is completed, and the driving of the ultrasonic transducer is stopped. As a result, the ultrasonic vibration of the
なお、沈み込み量Dの変化量bが少なくとも3回連続して一定である場合に金属板10、11の接合が完了したと判断する理由は次の通りである。
The reason for determining that the joining of the
金属板10、11の接合が完了しない状態では、金属板10、11は上記で説明した図2の状態や図3の状態を繰り返すことにより、沈み込み量Dの変化量bが一定にならないからである。なお、この沈み込み量Dの変化量bの変化を監視する回数は、少なくとも3回は必要である。
In the state where the joining of the
このように、本実施の形態の超音波金属接合機101では、金属板10、11の接合が完了した直後にホーン3の超音波振動を停止させるようにした。このため、金属板10、11の接合が完了しても、アンビル2と下側の金属板10とが無駄に擦られてしまうことがない。したがって、接合金属板13は、下側の金属板10が薄くなる等のダメージを受けてしまうことはない。よって、本実施の形態の超音波金属接合機101は、接合強度が安定した接合金属板を得ることができる。
Thus, in the ultrasonic
また、本実施の形態の超音波金属接合機101は、金属板10、11の接合完了の判断条件として、超音波金属接合機101の出力状態と、上側の金属板11の沈み込み量Dの変化量bを利用した。したがって、本実施の形態の超音波金属接合機101は、第1の実施の形態の超音波金属接合機1に比べて金属板10、11の接合完了の判断条件が多くなるので、接合完了の判断が正確になる。よって、本実施の形態の超音波金属接合機101は、接合強度が確実に安定した接合金属板を得ることができる。また、この接合金属板は、従来の接合基板よりも安定した接合強度を得ることができるので、品質がさらに向上する。
Further, the ultrasonic
以上、本件発明にかかる実施の形態を例示したが、この実施の形態は本件発明の内容を限定するものではない。また、本件発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。 As mentioned above, although embodiment concerning this invention was illustrated, this embodiment does not limit the content of this invention. Various modifications can be made without departing from the scope of the claims of the present invention.
例えば、第2の実施の形態で、図7のステップS105における判断は、図8のAとBで示したように、ステップS104の判断と同時でも良いし、ステップS104の判断結果がYESになった以降に行うようにしても良い。また、ステップS104とステップS105を逆にして、ステップS105の判断結果がYESのときと同時に、あるいは、それ以降にステップS104の判断を行うようにしても良い。 For example, in the second embodiment, the determination in step S105 in FIG. 7 may be simultaneous with the determination in step S104, as shown by A and B in FIG. 8, and the determination result in step S104 is YES. You may make it carry out after. Alternatively, step S104 and step S105 may be reversed, and the determination in step S104 may be performed simultaneously with or after the determination result in step S105 is YES.
以上説明したように本件発明の超音波金属接合機では、接合強度が安定した接合金属板を得ることができる。また、本件発明の接合金属板では、本件発明の超音波金属接合機を用いたことにより品質が向上する。したがって、本件発明を、超音波金属接合機の技術分野で充分に利用することができる。 As described above, in the ultrasonic metal bonding machine of the present invention, a bonded metal plate with stable bonding strength can be obtained. Moreover, in the joining metal plate of this invention, quality improves by using the ultrasonic metal joining machine of this invention. Therefore, the present invention can be fully utilized in the technical field of ultrasonic metal bonding machines.
1 超音波金属接合機
2 アンビル
3 ホーン
4 出力センサ
5 超音波金属接合機コントローラ
10 金属板
11 金属板
13 接合金属板
40 変位量センサ
50 超音波金属接合機コントローラ
101 超音波金属接合機
D 沈み込み量
P 出力
b 沈み込み量の変化量
t 所定時間
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ホーンの超音波振動の開始時から前記超音波金属接合機の出力を連続的に検出して検出信号を出力する出力検出手段と、
この出力検出手段から出力された検出信号に基づいて前記超音波金属接合機の出力を算出して順次保存し、その保存開始時から所定時間毎に出力状態を監視して、その出力状態が少なくとも3回連続して安定している場合は、前記二枚の金属板の接合が完了したと判断して前記ホーンの超音波振動を停止するホーン駆動制御手段と
を備えていることを特徴とする超音波金属接合機。 The two metal plates are placed on the anvil in a stacked state, and the two metal plates are sandwiched between the anvil and the horn. In this state, the horn is ultrasonically vibrated in the horizontal direction and the upper metal plate is sandwiched between the two metal plates. In the ultrasonic metal joining machine which gives a joining metal plate by giving this ultrasonic vibration to a plate and sliding the two metal plates to the left and right and joining them,
Output detection means for continuously detecting the output of the ultrasonic metal bonding machine from the start of ultrasonic vibration of the horn and outputting a detection signal;
Based on the detection signal output from the output detection means, the output of the ultrasonic metal bonding machine is calculated and stored sequentially, the output state is monitored every predetermined time from the start of the storage, and the output state is at least Horn drive control means for judging that the joining of the two metal plates has been completed and stopping the ultrasonic vibration of the horn when it is stable three times continuously. Ultrasonic metal bonding machine.
前記ホーンの超音波振動の開始時から前記超音波金属接合機の出力を連続的に検出して検出信号を出力する出力検出手段と、前記ホーンの超音波振動の開始時から上側の金属板の沈み込み量を連続的に検出して検出信号を出力する沈み込み量検出手段と、ホーン駆動制御手段とを備え、
このホーン駆動制御手段は、
前記出力検出手段から出力された検出信号に基づいて前記超音波金属接合機の出力を算出して順次保存し、その保存開始時から所定時間毎に出力状態を監視する出力状態監視手段と、
前記沈み込み量検出手段から出力された検出信号に基づいて前記沈み込み量を算出して順次保存し、その保存開始時から所定時間毎に前記沈み込み量の変化量を算出する沈み込み変化量算出手段と、
前記所定時間毎の出力状態が少なくとも3回連続して安定し、且つ、前記所定時間毎の沈み込み量の変化量が少なくとも3回連続して一定である場合は、前記二枚の金属板の接合が完了したと判断して前記ホーンの超音波振動を停止する超音波振動停止手段と
を備えていることを特徴とする超音波金属接合機。 The two metal plates are placed on the anvil in a stacked state, and the two metal plates are sandwiched between the anvil and the horn. In this state, the horn is ultrasonically vibrated in the horizontal direction and the upper metal plate is sandwiched between the two metal plates. In the ultrasonic metal joining machine which gives a joining metal plate by giving this ultrasonic vibration to a plate and sliding the two metal plates to the left and right and joining them,
Output detection means for continuously detecting the output of the ultrasonic metal bonding machine from the start of the ultrasonic vibration of the horn and outputting a detection signal; and the upper metal plate of the horn from the start of ultrasonic vibration A subtraction amount detecting means for continuously detecting the subduction amount and outputting a detection signal; and a horn drive control means,
This horn drive control means
Based on the detection signal output from the output detection means, the output of the ultrasonic metal bonding machine is calculated and stored sequentially, and output state monitoring means for monitoring the output state every predetermined time from the start of storage,
A subduction change amount for calculating the subtraction amount based on a detection signal output from the subtraction amount detection means and sequentially storing the subtraction amount and calculating a change amount of the subtraction amount every predetermined time from the start of the storage. A calculation means;
When the output state at each predetermined time is stable at least three times continuously and the amount of change in the subsidence amount at the predetermined time is constant at least three times, the two metal plates An ultrasonic metal joining machine comprising: ultrasonic vibration stopping means for judging that the joining is completed and stopping the ultrasonic vibration of the horn.
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