JP2012523663A - 圧着工程監視方法、圧着プレス及びコンピュータプログラム製品 - Google Patents

Abstract

本願記載の圧着工程監視方法では、圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値（Ｆａ）がその力の理想値（Ｆｉ）を上回っているかそれとも下回っているかを少なくとも一点にて判別する。本方法では、上回っていると判別された場合は上方に、下回っていると判別された場合は下方に、上側境界（Ｂｕ）、下側境界（Ｂｌ）又はその双方をシフトさせる。但し、上方シフトは上側境界（Ｂｕ）が絶対上限（Ｌｕ）を上回らない範囲に留め、下方シフトは下側境界（Ｂｌ）が絶対下限（Ｌｌ）を下回らない範囲に留める。更に、本願記載の圧着プレス及びコンピュータプログラム製品では本発明の方法を使用する。

Description

本願は、２００９年４月９日付米国暫定特許出願第６１／１６８２１２号及びそれに対応する米国特許出願に基づく優先権主張、並びに２００９年４月９日付スイス国特許出願第０５８０／０９号に基づく優先権主張を伴う出願である。この参照を以て、これら米国暫定特許出願第６１／１６８２１２号及びスイス国特許出願第０５８０／０９号の全内容を、あらゆる意図及び目的との関連で本願に明示的に繰り入れ、本願中に説明されているものとみなすことにする。

本発明は、圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値が、その力の理想値より上方に上側境界があり下方に下側境界がある許容帯内に収まっているか否かを、少なくとも一点にて判別するステップと、収まっていると判別された場合に圧着接合を合格と判定するステップと、を有する圧着工程監視方法に関する。本発明は、更に、圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値が、その力の理想値より上方に上側境界があり下方に下側境界がある許容帯内に収まっているか否かを、少なくとも一点にて判別する手段と、収まっていると判別された場合に圧着接合を合格と判定する手段と、を備え、本発明に係る方法の実行に使用可能な圧着プレスに関する。そして、本発明は、圧着プレス用制御装置のメモリ内にロードされ本発明に係る方法を機能的に実現するコンピュータプログラム製品に関する。

圧着は、塑性変形によって部品間、例えばワイヤ・（プラグ状）コネクタ間を接合する特殊なビーディング手法である。電気的にも機械的にも安定な恒久的接合が得られ、熔接、半田付等、他種連結手法の代替に適することから、圧着は通信機器、車載用電気機器等を初め電気機器の分野で多用されている。ただ、圧着先の形状がワイヤのそれと厳密に整合していないと、そのワイヤの変形量を所要量にすることができない。圧着は圧着グリッパか圧着プレスで実行されるのが普通である。

従来から知られているように、圧着工程中に作用する力を計測することは、圧着プレスで形成される圧着接合の品質を監視し、それを一定化する上で有用である。図５に示す例では、フレーム・ダイ１４間、ドライブ・プランジャ１５間又はその双方に圧力センサを設けることで、それを実行することができる。圧着プレスを構成しているフレームの変形を調べるのにも役立つ。

例えば、特許文献１に記載の圧着工程品質監視方法では、所要品質を得るためピーク係数、即ち圧着仕事を力のピーク値で除したものを求め、多数の学習サンプルに亘る平均値及び標準偏差に基づき境界設定を行っている。

次に、特許文献２に記載の圧着工程監視方法では、圧着中にストローク軸に沿い漸変する力を計測し、ストローク軸に沿い漸変する基準値と比較している。評価は特定のしきい値に基づき行っている。

更に、特許文献３記載の圧着工程監視方法では、圧着中に時間軸に沿い漸変する力を計測し、圧着仕事を算出し、計測した力を複数のセグメントに分割し、圧着仕事の実際値をセグメント毎に基準値と比較している。

また、特許文献４記載の圧着工程監視方法では、圧着中にストローク軸に沿い漸変する力を計測し、基準範囲内に収まるか否か判定している。更に、統計理論に基づき、漸変する力の許容ばらつきを示す連続帯を設定している。

そして、特許文献５記載の圧着工程監視方法では、圧着中にストローク軸に沿い漸変する力を計測し、一群のデータ要素対を注目領域における計測結果から選出している。更に、それらのデータ要素対を解析し、既知の高品質圧着動作にて採取された一群の標準的データ要素対と照合することで、現下の圧着動作品質を判別している。

加えて、特許文献６記載の圧着電気接続評価方法では，その圧着装置における打突位置可変範囲に亘り圧着力を計測し、その力の統計的許容範囲を求めている。力の計測は圧着毎に行い、その計測結果を統計的許容範囲と照合することで、その圧着接合の合否を判定している。合格になった圧着接合については、そのデータをデータベースに追加すべきか決定するため再評価を行っている。

米国特許第５８４１６７５号明細書（Ａ） 米国特許第６４１８７６９号明細書（Ｂ１） 欧州特許出願公開第１２４３９３２号明細書（Ａ２） 米国特許第５９３７５０５号明細書（Ａ） 欧州特許第０４６０４４１号明細書（Ｂ１） 欧州特許出願公開第０７３０３２６号明細書（Ａ２）

しかしながら、これらの方法には、圧着接合が良質（合格）かそれとも悪質（不合格）かに関する判定が曖昧に、即ち幾ばくかの圧着ばらつきを許容する形態で行われる、という点で、なお改良の余地が残っている。

本発明の目的は、圧着工程監視方法、圧着プレス及びコンピュータプログラム製品を改良し、圧着中の人的介在を減らせるようにすることにある。

この目的を達成するため、本発明に係る圧着工程監視方法は、技術分野の欄に記載の諸ステップに加え、
圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値がその力の理想値を上回っているかそれとも下回っているかを少なくとも一点にて判別するステップと、
上回っていると判別された場合は上方、下回っていると判別された場合は下方に、且つ上側境界が絶対上限を上回ること及び下側境界が絶対下限を下回ることがないよう、上側境界、下側境界又はその双方をシフトさせるステップと、
を有する。

更に、本発明に係る圧着接合形成用の圧着プレスは、技術分野の欄に記載の諸手段に加え、
圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値がその力の理想値を上回っているかそれとも下回っているかを少なくとも一点にて判別する手段と、
上回っていると判別された場合は上方、下回っていると判別された場合は下方に、且つ上側境界が絶対上限を上回ること及び下側境界が絶対下限を下回ることがないよう、上側境界、下側境界又はその双方をシフトさせる手段と、
を備える。

また、本発明に係るコンピュータプログラム製品は、圧着プレス用制御装置のメモリ内にロードされると本発明の方法に係る機能が実現される製品である。

これらの特徴的技術を適用すると、圧着合否判定用の許容帯が条件変化に対し適合化される。条件変化とは、ワイヤや圧着先の僅かな条件ばらつき（素材厚、素材特性等のばらつき）、温度変化、力センサやストロークセンサのドリフト等のことである。従来技術では、そうした変化をオペレータが直接的に、或いは圧着接合への影響を通じ間接的に監視し、然るべき措置を執る必要があった。これは多大な（持続的）調整を伴うものであり、その調整が面倒なものになること、例えば圧着プレスのオペレータが朝方の温度上昇に毎日対処しなければならなくなることがあった。本発明によれば、個々の圧着プレスによる自己制御で、条件変化に対しそのプレスを適合させることができる。例えば、ストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値がその力の理想値を同傾向で上回る状況が何回かの圧着動作で連続的に生じた場合、上側境界、下側境界又はその双方が上方シフトされる。この場合、ストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値がシフト前の上側境界を上回っていても、シフト後の上側境界を下回っていれば、その圧着接合は引き続き合格と判定されることになる。このように、人的介在の必要性を大きく抑制することができる。

本発明では、更に、絶対上限より上方への上側境界シフト及び絶対下限より下方への下側境界が禁制されている。このように、許容帯の上側，下側境界のシフトを制限する絶対上限，下限が設定されることも、許容帯が動的に移動・拡縮することと並びオペレータにとり有用なことである。さもなければ、悪質な結果が何回かの圧着動作で連続して得られた場合に、特許文献６で生じるのと同じく、許容帯が移動・拡縮し理想圧着（ストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の理想値）から遠く離れていくこととなりかねない。そうした状況下では、適合的アルゴリズムの適用当初なら不合格と判定されていた類の圧着接合が、許容帯移動・拡縮後のある時点からは合格と誤判定されることになる。本発明では、警報もなく理想圧着からのずれが進行し誤判定が見た目に明らかになるに至る、といったことは生じない。

本発明では、また、漸変する力に関する判別を一点で実行することも複数点で実行することもできる。望ましいのは、漸変域全体に亘り分散している諸点で判別を行い概観を得ることである。しかし、所要情報処理能力抑制の面では、ある特定のしきい値を上回っているときだけ判別を実行し、実際の圧着発生領域に的を絞るのが望ましい。

本発明では、漸変する力の理想値をいわゆる教育工程を通じ初期導出することができる。例えば、漸変する力の実際値を何回かの圧着動作で保存しておき、保存されている実際値に関し圧着プレスのオペレータが判別を行い、その高さや幅、電気特性、外見、擦過パターン等から見て良質と見られる圧着接合についての保存済実際値に従い理想値を導出すればよい。理想値を導出する処理には最小自乗平方法等を使用することができる。

本発明では、圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値が許容帯内に収まっているか否かを判別する手段、圧着の合否を判定する手段、圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値がその力の理想値を上回っているかそれとも下回っているかを判別する手段、並びに前者なら上側境界、下側境界又はその双方を上方シフトさせ後者なら下方シフトさせる手段を含め、圧着プレス構成要素をソフトウェア、ハードウェア又はその併用で実現することができる。更に、それらの構成要素を圧着プレス用（別体）制御装置の一部分とすることができる。それらの手段をソフトウェア的に実現するのであれば、適切なプログラミング言語を任意に選び、それを用いて相応のソフトウェア関数、ソフトウェアルーチン等を作成し、そのコードを圧着プレス用制御装置のメモリに保存するのが望ましい。自明な通り、制御の際にはそのコードが圧着プレス用の中央処理ユニット内に個別ロードされる。

従属形式請求項、実施形態に関する説明及び別紙図面に記載の通り、本発明には幾つかの好適な実施形態がある。

好適な実施形態の一つは、
漸変する力の理想値より上方に第１領域、下方に第２領域を配し、
漸変する力の実際値が第１領域に収まっている場合は上方、第２領域に収まっている場合は下方に、上側境界、下側境界又はその双方をシフトさせる、
という形態である。

本実施形態では、許容帯、具体的にはその上側，下側境界のシフトを制御するのに複数個の領域を利用しているので、圧着工程の適合化を好適に実現することができる。

本実施形態の好適な態様としては、漸変する力の理想値と第１，第２領域それぞれとの間に隙間を設ける態様がある。これは低速応答型アルゴリズムとなる。理想圧着からの散発的な逸脱では許容帯が移動・拡縮されないからである。これは、一種のヒステリシスの導入である。

本実施形態の好適な態様としては、漸変する力の理想値と第１，第２領域それぞれとを隣接させる態様もある。これは高速応答型アルゴリズムとなる。実際値が理想値にぴったり重なることはほとんどないため、この態様では圧着のたびにほぼ例外なく許容帯が移動・拡縮される。

本実施形態の好適な態様としては、上側境界と第１領域の間及び下側境界と第２領域の間に隙間を設ける態様もある。ストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値が理想値から大きく外れているとき許容帯の適合化処理が発動しないので、これは低速応答型アルゴリズムとなる。

本実施形態の好適な態様としては、上側境界と第１領域の間及び下側境界と第２領域の間を隣接させる態様もある。ストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値が理想値から大きく外れているとき許容帯の適合化処理が発動するので、これは高速応答型アルゴリズムとなる。

本発明の好適な実施形態としては、ほかに、
漸変する力の理想値の上方近手に第１領域、下方近手に第２領域、上方遠手に第３領域、下方遠手に第４領域を配し、
漸変する力の実際値が第１領域に収まっている場合は下側境界を上方、第２領域に収まっている場合は上側境界を下方、第３領域に収まっている場合は上側境界を上方、第４領域に収まっている場合は下側境界を下方にシフトさせる、
という形態がある。

発明者の知見によれば、こうした構成にすることで、上側，下側境界のシフトを円滑化すること、即ち過剰に高速又は低速なシフトを防ぐことができる。これにより、長期間に亘り或いは多様な外乱条件に亘り、所要圧着品質を得続けることが可能になる。

本実施形態の好適な態様としては、漸変する力の理想値と第１，第２領域それぞれとの間、第１領域と第３領域の間及び第２領域と第４領域の間を隣接させる態様がある。圧着動作の多くで許容帯移動・拡縮が生じるので、これは高速応答型アルゴリズムとなる。

本実施形態の好適な態様としては、漸変する力の理想値と第１，第２領域それぞれとの間を隣接させる一方、第１領域と第３領域の間及び第２領域と第４領域の間に隙間を設ける態様もある。圧着動作の多くで許容帯移動・拡縮が生じないので、これは低速応答型アルゴリズムとなる。従って、このアルゴリズムは圧着プレスで好適に採用することができる。

本実施形態の好適な態様としては、上側境界と第３領域の間及び下側境界と第４領域の間に隙間を設ける態様もある。ストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値が理想値から大きく外れているとき許容帯の適合化処理が発動されないので、これは低速応答型アルゴリズムとなる。従って、このアルゴリズムも圧着プレスで好適に採用することができる。

本実施形態では、漸変する力の実際値がその領域内に収まる確率が、第１〜第４領域間で略同一であると都合がよい。そうであれば、本発明に係る処理を十分多く、例えば１０００回に亘り実行することで、標準偏差σに比し３倍の範囲内に上側，下側境界を収束させることができる。

本発明の好適な実施形態としては、更に、力に代え又は加えその力から導出される物理変数を使用する形態がある。力に代え又は加え本発明の基礎にすることができるものとしては、例えば圧着仕事がある。力の一階微分も同じく基礎になりうる。

そして、本発明の好適な実施形態としては、本発明に係る処理を所定回数反復した後、許容帯の平均値を漸変する力の理想値に設定する形態がある。本実施形態では、許容帯だけでなく漸変する力の理想値、即ち理想圧着と認める基準も変更される。従って、条件変化が圧着工程に及ぼす影響に、より好適に対処することができる。

なお、本発明に係る上述した処理の諸形態、諸変形例及び諸効果は、本発明に係る圧着プレス及びコンピュータプログラム製品にも同様に当てはまるので、その点に留意されたい。

本願記載の諸実施形態は、任意且つ所望の態様で組み合わせることができる。

ストローク軸に沿い漸変する力の理想値・実際値間関係及び許容帯を示す図である。 本発明に係る処理を何回か反復した後、漸変する力の理想値及び許容帯がどのようになるかを示す図である。 ２個の領域を用い許容帯移動・拡縮を制御する実施形態を示す図である。 図３ａ中の２領域と漸変する力の理想値との間に隙間を設ける例を示す図である。 図３ａ中の２領域と上側，下側境界との間に隙間を設ける例を示す図である。 図３ａ中の２領域と漸変する力の理想値及び上側，下側境界との間に隙間を設ける例を示す図である。 ４個の領域を用い許容帯移動・拡縮を制御する実施形態を示す図である。 ダイ１４及びプランジャ１５と併せ圧着プレス全体を示す図である。

以下、本発明に関する理解を助けるため、本発明に関し別紙図面に基づき説明する。別紙図面及び後掲の説明を以て、本発明に係る広範な技術的範囲を限縮解釈してはならない。

なお、以下の説明及び別紙特許請求の範囲では、特に断らない限り、「漸変する力」なる語を、ストローク軸沿いに漸変する力及び時間軸沿いに漸変する力の双方を包括する意味で使用している。

図１に、ストローク軸に沿い漸変する力の理想値Ｆｉを示す力対ストローク理想関係曲線乃至理想圧着曲線、その力の実際値Ｆａを示す力対ストローク実関係曲線乃至実圧着曲線（破線）、並びに許容帯の上側境界Ｂｕ及び下側境界Ｂｌを模式的に示す。この例では、実際値Ｆａが許容帯内に収まっているとき圧着接合が合格と判定される。図示の通り、この例では、第１部分では実際値Ｆａが理想値Ｆｉを下回り、第２部分では上回り、第３部分では再び下回っている。矢印は許容帯の境界Ｂｕ，Ｂｌがめいめいにシフトされる方向を表している。

なお、簡明化のためストローク軸に沿い漸変する力の例のみを示すが、本件技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）には容易にご理解頂けるように、本願記載の事項は時間軸に沿い漸変する力にも同様に適用されうる。

図２に、本発明に係る処理を何回か反復した後、図１に示す如く漸変する力の理想値Ｆｉ及び許容帯がどのようになるかを示す。図示の通り、許容帯には理想圧着からの逸脱による窪みが幾つか現れている。同じく図示の通り、許容帯幅が均一でなく時間経過につれ広狭を呈している。また、この例では、力がある特定のしきい値Ｆｔを上回った場合にのみ本発明に係る処理が実行される。即ち、実際の圧着発生領域たる注目領域に的を絞り判定が行われる。更に、本発明に係る処理は図中の複数点にて実行される。

無論、それらの点に代え、幾つかの領域乃至範囲にて本発明に係る処理を実行するようにしてもよい。

図３ａ〜図３ｄ及び図４に、図１及び図２に示した如くストローク軸に沿い漸変する力の詳細、特に本発明に係る処理が実行される点、領域乃至範囲を示す。

まず、図３ａに示す例では領域Ｚ１，Ｚ２を利用し境界Ｂｕ，Ｂｌのシフトが制御される。即ち、漸変する力の実際値Ｆａが第１領域Ｚ１内なら上側境界Ｂｕ、下側境界Ｂｌ又はその双方が上方シフトされる。実際値Ｆａが第２領域Ｚ２内なら上側境界Ｂｕ、下側境界Ｂｌ又はその双方が下方シフトされる。図示の通り、第１領域Ｚ１は漸変する力の理想値Ｆｉ及び上側境界Ｂｕ、第２領域Ｚ２は理想値Ｆｉ及び下側境界Ｂｌに隣接している。更に、上側境界Ｂｕの更なる上方シフトを制限する絶対上限Ｌｕや、下側境界Ｂｌの更なる下方シフトを制限する絶対下限Ｌｌも図示されている。圧着接合が総合的に理想的でない場合を含め、圧着接合が合格と判定されるたびに上側境界Ｂｕ、下側境界Ｂｌ又はその双方がシフトされることから、このアルゴリズムの応答は割合に高速となる。

図３ｂに示す例は図３ａに示した例とよく似ている。相違点は、漸変する力の理想値Ｆｉと領域Ｚ１，Ｚ２それぞれとの間に隙間がある点だけである。圧着接合がほぼ理想的な場合（実際値が理想値Ｆｉに近く領域Ｚ１・Ｚ２間にある場合）に上側境界Ｂｕや下側境界Ｂｌがシフトされないため、このアルゴリズムの応答はやや低速となる。

図３ｃに示す例も図３ａに示した例と似ている。この例では、第１領域Ｚ１と上側境界Ｂｕの間、第２領域Ｚ２と下側境界Ｂｌの間にそれぞれ隙間が設けられている。実際値が理想値から遠く離れていると合格にされ、上側境界Ｂｕや下側境界Ｂｌがシフトされないため、このアルゴリズムの応答もやや低速となる。

図３ｄに示す最後の例でも、図３ａに示した例と似た形態で領域Ｚ１，Ｚ２を利用している。この例では、第１領域Ｚ１と漸変する力の理想値Ｆｉ及び上側境界Ｂｕそれぞれとの間、並びに第２領域Ｚ２と理想値Ｆｉ及び下側境界Ｂｌそれぞれとの間に隙間が設けられている。このアルゴリズムの応答はやや低速で、その安定性がやや高くなる。

図４に更に他の実施形態を示す。漸変する力の理想値Ｆｉから見ると、その上方近手に第１領域Ｚ１、下方近手に第２領域Ｚ２、上方遠手に第３領域Ｚ３、下方遠手に第４領域Ｚ４がある。漸変する力の実際値Ｆａが第１領域Ｚ１内なら下側境界Ｂｌが上方シフトされる。実際値Ｆａが第２領域Ｚ２内なら上側境界Ｂｕが下方シフトされる。実際値Ｆａが第３領域Ｚ３内なら上側境界Ｂｕが上方シフトされ、第４領域Ｚ４内なら下方シフトされる。とりわけ円滑な移動・拡縮が可能であるため、本実施形態は圧着プレスに好適に適用することができる。

また、本実施形態では、漸変する力の理想値Ｆｉの上隣に第１領域Ｚ１、その第１領域Ｚ１の上方に隙間を挟んで第３領域Ｚ３があり、理想値Ｆｉの下隣に第２領域Ｚ２、その第２領域Ｚ２の下方に隙間を挟んで第４領域Ｚ４がある。上側境界Ｂｕと第３領域Ｚ３の間や、下側境界Ｂｌと第４領域Ｚ４の間に、隙間を設けることもできる。本実施形態は、圧着工程に更に相応しいものである。

本実施形態の具体例としては、ストローク軸に沿い漸変する力の値域を１０２４個のセグメントに分割し、その力の実際値が領域Ｚ１〜Ｚ４に収まっているか否かをセグメント毎に判別する態様がある。この態様では、圧着工程を非常に正確に監視、制御することができる。

漸変する力の実際値が領域内に収まる確率が領域Ｚ１〜Ｚ４間でほぼ同一であれば、標準偏差σに比し３倍の範囲内に、境界Ｂｕ，Ｂｌを収束させることができる。即ち、圧着のうち９９．７３％で合格と判定されることになる。

大まかにいえば、領域Ｚ１・Ｚ４間広さ比で下側境界Ｂｌの限界値が決まり、領域Ｚ２・Ｚ３間広さ比で上側境界Ｂｕの限界値が決まる。いわゆる当業者には容易に理解できるように、漸変する力の理想値Ｆｉまでの距離を境界Ｂｕ・Ｂｌ間で等しくする必要はないので、領域Ｚ１〜Ｚ４間広さ比を様々に設定することで、境界Ｂｕ，Ｂｌを個別に定めるのが望ましい。また、境界Ｂｕ，Ｂｌの限界値が領域Ｚ１〜Ｚ４間広さ比で決まるのに対し、収束速度は領域Ｚ１〜Ｚ４の広さで決まる。領域Ｚ１〜Ｚ４が広いほど、その領域Ｚ１〜Ｚ４内に圧着接合が収まる確率が増すため、このアルゴリズムの応答は高速になる。外寄りにある領域Ｚ３，Ｚ４の広さは、漸変する力の理想値Ｆｉと境界Ｂｕ，Ｂｌとの間の距離の１／１８にするのが望ましい。

なお、領域Ｚ１〜Ｚ４の広さが互いに等しくても、漸変する力の実際値がその領域Ｚ１〜Ｚ４に収まる確率が領域間で等しくなるとは限らないので、その点に留意されたい。寧ろ、中央部分が高レベルなガウス分布のように、領域Ｚ１，Ｚ２に収まる確率が高レベルになる分布の方が多い。そうした分布では、領域Ｚ１，Ｚ２を領域Ｚ３，Ｚ４に比べ狭くしないと、領域Ｚ１〜Ｚ４に収まる確率を領域間で等しくすることができない。例えば、ガウス分布等の許では、領域Ｚ１〜Ｚ４に収まる確率を領域間で等しくするのにそうする必要がある。

本実施形態に係る圧着プレスの具体例としては、オペレータが圧着合格率又は不合格率を好き好きに設定する態様がある。この態様では、設定された合格率又は不合格率に基づき圧着プレス用制御装置が領域Ｚ１〜Ｚ４間広さ比を算出し、更に収束速度所要値に基づき領域Ｚ１〜Ｚ４の広さ（絶対値）を決定する。大抵は、圧着合格率を９９．７３％（標準偏差σの３倍）に設定し、領域Ｚ３，Ｚ４の広さを漸変する力の理想値と境界Ｂｕ，Ｂｌとの間の距離の１／１８に設定すると、満足のいく結果が得られる。

いわゆる当業者には容易に理解できるように、図示説明した処理は、力Ｆから導出される物理変数、例えば力の一階微分や圧着仕事にも適用することができる。

本発明の更に好適な実施形態としては、本発明に係る処理を所定回数反復した後、許容帯の平均値を漸変する力の理想値Ｆｉに設定する形態がある。反復回数は例えば５０回にするのが望ましい。このようにすると、本発明に係るアルゴリズムに影響を及ぼす新たな理想値に対し、領域Ｚ１〜Ｚ４が適合的に更新されることになる。絶対上限Ｌｕ及び絶対下限Ｌｌは、同様に変化させてもよいし、一定に保ってもよい。ただ、同様に変化させることにすると、絶対上限Ｌｕ及び絶対下限Ｌｌの変化に伴いその限界値が変化し、その結果絶対上限Ｌｕ及び絶対下限Ｌｌが漂い去ってしまう恐れが生じる。従って、多くの場合、絶対上限Ｌｕ及び絶対下限Ｌｌを固定する方がよい。

そして、これまでの説明が本発明の技術的範囲を限定するものでないことや、いわゆる当業者なら別紙特許請求の範囲で定義される本発明の技術的範囲内で様々な構成変更を施せることに留意されたい。特許請求の範囲に参照符号が括弧付きで挿入されていることを以て、その請求項に記載の発明を限定的に解釈してはならない。「備える」及びそれに類する動詞は、どの請求項にも或いは明細書にも列記されていない部材乃至ステップを含む形態を、全般的に除外する趣旨のものではない。単複の明示がない部材は単数にすることも複数にすることもできる。装置形式請求項に記載されている諸手段のうち幾つかを、同一のソフトウェア乃至ハードウェア構成要素で実現することもできる。別々の請求項に記載されているからといって、それらの技術的手段同士の組合せで有用な効果を得ることができないわけではない。

Ｂｌ 下側境界、Ｂｕ 上側境界、Ｆ 力、Ｆａ 漸変する力の実際値、Ｆｉ 漸変する力の理想値、Ｆｔ 力しきい値、Ｌｌ 絶対下限、Ｌｕ 絶対上限、ｓ ストローク、Ｚ１〜Ｚ４ 第１〜第４領域、１４ ダイ、１５ プランジャ。

Claims (30)

1. 圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値（Ｆａ）が、その力の理想値（Ｆｉ）より上方に上側境界（Ｂｕ）があり下方に下側境界（Ｂｌ）がある許容帯内に収まっているか否かを、少なくとも一点にて判別するステップと、
   収まっていると判別された場合に圧着接合を合格と判定するステップと、
   を有する圧着工程監視方法であって、
   圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値（Ｆａ）がその力の理想値（Ｆｉ）を上回っているかそれとも下回っているかを少なくとも一点にて判別するステップと、
   上回っていると判別された場合は上方、下回っていると判別された場合は下方に、且つ上側境界（Ｂｕ）が絶対上限（Ｌｕ）を上回ること及び下側境界（Ｂｌ）が絶対下限（Ｌｌ）を下回ることがないよう、上側境界（Ｂｕ）、下側境界（Ｂｌ）又はその双方をシフトさせるステップと、
   を有することを特徴とする圧着工程監視方法。
2. 請求項１記載の圧着工程監視方法であって、
   漸変する力の理想値（Ｆｉ）より上方に第１領域（Ｚ１）、下方に第２領域（Ｚ２）を配したこと、並びに
   漸変する力の実際値（Ｆａ）が第１領域（Ｚ１）に収まっている場合は上方、第２領域（Ｚ２）に収まっている場合は下方に、上側境界（Ｂｕ）、下側境界（Ｂｌ）又はその双方をシフトさせることを特徴とする圧着工程監視方法。
3. 請求項１又は２記載の圧着工程監視方法であって、
   漸変する力の理想値（Ｆｉ）の上方近手に第１領域（Ｚ１）、下方近手に第２領域（Ｚ２）、上方遠手に第３領域（Ｚ３）、下方遠手に第４領域（Ｚ４）を配したこと、並びに
   漸変する力の実際値（Ｆａ）が第１領域（Ｚ１）に収まっている場合は下側境界（Ｂｌ）を上方、第２領域（Ｚ２）に収まっている場合は上側境界（Ｂｕ）を下方、第３領域（Ｚ３）に収まっている場合は上側境界（Ｂｕ）を上方、第４領域（Ｚ４）に収まっている場合は下側境界（Ｂｌ）を下方にシフトさせることを特徴とする圧着工程監視方法。
4. 請求項３記載の圧着工程監視方法であって、漸変する力の理想値（Ｆｉ）と第１領域（Ｚ１）及び第２領域（Ｚ２）それぞれの間が隣接する一方、第１領域（Ｚ１）と第３領域（Ｚ３）の間及び第２領域（Ｚ２）と第４領域（Ｚ４）の間に隙間があることを特徴とする圧着工程監視方法。
5. 請求項３又は４記載の圧着工程監視方法であって、上側境界（Ｂｕ）と第３領域（Ｚ３）の間及び下側境界（Ｂｌ）と第４領域（Ｚ４）の間に隙間があることを特徴とする圧着工程監視方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項記載の圧着工程監視方法であって、力（Ｆ）に代え又は加えその力（Ｆ）から導出される物理変数を使用することを特徴とする圧着工程監視方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項記載の圧着工程監視方法であって、所定回数の反復を経た後、許容帯の平均値を漸変する力の理想値（Ｆｉ）に設定することを特徴とする圧着工程監視方法。
8. 圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値（Ｆａ）が、その力の理想値（Ｆｉ）より上方に上側境界（Ｂｕ）があり下方に下側境界（Ｂｌ）がある許容帯内に収まっているか否かを、少なくとも一点にて判別する手段と、
   収まっていると判別された場合に圧着接合を合格と判定する手段と、
   を備える圧着接合形成用の圧着プレスであって、
   圧着中にストローク軸又は時間軸に沿い漸変する力の実際値（Ｆａ）がその力の理想値（Ｆｉ）を上回っているかそれとも下回っているかを少なくとも一点にて判別する手段と、
   上回っていると判別された場合は上方、下回っていると判別された場合は下方に、且つ上側境界（Ｂｕ）が絶対上限（Ｌｕ）を上回ること及び下側境界（Ｂｌ）が絶対下限（Ｌｌ）を下回ることがないよう、上側境界（Ｂｕ）、下側境界（Ｂｌ）又はその双方をシフトさせる手段と、
   を備えることを特徴とする圧着プレス。
9. 圧着プレス用制御装置のメモリ内にロードされ、請求項１乃至７のいずれか一項記載の圧着工程監視方法に係る機能を実現するコンピュータプログラム製品。
10. 漸変する圧着力の理想値を求めるステップと、
    漸変する圧着力の実際値に関し理想値を包含するよう許容帯を定めるステップと、
    理想値以上となるよう許容帯に関し実際値の上側境界を定めるステップと、
    理想値以上となるよう実際値の第１領域を定めるステップと、
    第１領域の下縁を以て実際値の第１下縁とするステップと、
    実際値の第１下縁を理想値以下に設定するステップと、
    第１領域の上縁を以て実際値の第１上縁とするステップと、
    実際値の第１上縁を第１下縁以上に設定するステップと、
    上側境界以上となるよう実際値の固定上限を定めるステップと、
    理想値以下となるよう許容帯に関し実際値の下側境界を定めるステップと、
    理想値以下となるよう実際値の第２領域を定めるステップと、
    第２領域の上縁を以て実際値の第２上縁とするステップと、
    実際値の第２上縁を理想値以下に設定するステップと、
    第２領域の下縁を以て実際値の第２下縁とするステップと、
    実際値の第２下縁を第２上縁以下に設定するステップと、
    下側境界以下となるよう実際値の固定下限を定めるステップと、
    漸変する圧着力の実際値を計測するステップと、
    実際値の計測結果が第１領域内かそれとも第２領域内かを判別するステップと、
    上側境界及び下側境界で定義される許容帯を判別結果に従い動的にシフトさせるステップと、
    固定上限及び固定下限で定まる範囲内にその動的シフトを制限するステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
11. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、第１領域内との判別を受け許容帯の上側境界を上方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
12. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、第１領域内との判別を受け許容帯の下側境界を上方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
13. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、第２領域内との判別を受け許容帯の上側境界を下方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
14. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、第２領域内との判別を受け許容帯の下側境界を下方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
15. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、
    第１領域に係る第１上縁と一致するよう許容帯の上側境界を定めるステップと、
    第２領域に係る第２下縁と一致するよう許容帯の下側境界を定めるステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
16. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、
    第１領域に係る第１上縁を上回るよう許容帯の上側境界を定めるステップと、
    第２領域に係る第２下縁を下回るよう許容帯の下側境界を定めるステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
17. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、実際値の計測結果が許容帯に収まっているとの判別結果に応じその圧着接合が合格である旨通知するステップを有する圧着工程監視方法。
18. 請求項１０記載の圧着工程監視方法であって、実際値の計測結果がそのしきい値を上回っている場合に限り上掲の判別を行わせるステップを有する圧着工程監視方法。
19. 漸変する圧着力の理想値を求めるステップと、
    漸変する圧着力の実際値に関し理想値を包含するよう許容帯を定めるステップと、
    理想値以上となるよう許容帯に関し実際値の上側境界を定めるステップと、
    理想値以上となるよう実際値の第１領域を定めるステップと、
    第１領域の下縁を以て実際値の第１下縁とするステップと、
    第１領域の上縁を以て実際値の第１上縁とするステップと、
    実際値の第１上縁を第１下縁以上に設定するステップと、
    第１領域以上となり上側境界以下となるよう実際値の第３領域を定めるステップと、
    第３領域の下縁を以て実際値の第３下縁とするステップと、
    第３領域の上縁を以て実際値の第３上縁とするステップと、
    上側境界以上となるよう実際値の固定上限を定めるステップと、
    理想値以下となるよう許容帯に関し実際値の下側境界を定めるステップと、
    理想値以下となるよう実際値の第２領域を定めるステップと、
    第２領域の上縁を以て実際値の第２上縁とするステップと、
    第２領域の下縁を以て実際値の第２下縁とするステップと、
    実際値の第２下縁を第２上縁以下に設定するステップと、
    第２領域以下となり下側境界以上となるよう実際値の第４領域を定めるステップと、
    第４領域の上縁を以て実際値の第４上縁とするステップと、
    第４領域の下縁を以て実際値の第４下縁とするステップと、
    下側境界以下となるよう実際値の固定下限を定めるステップと、
    漸変する圧着力の実際値を計測するステップと、
    実際値の計測結果が第１領域内、第２領域内、第３領域内及び第４領域内のいずれかを判別するステップと、
    上側境界及び下側境界で定義される許容帯を判別結果に従い動的にシフトさせるステップと、
    固定上限及び固定下限で定まる範囲内にその動的シフトを制限するステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
20. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、第２領域内との判別を受け許容帯の上側境界を下方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
21. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、第３領域内との判別を受け許容帯の上側境界を上方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
22. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、第１領域内との判別を受け許容帯の下側境界を上方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
23. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、第４領域内との判別を受け許容帯の下側境界を下方シフトさせるステップを有する圧着工程監視方法。
24. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、
    理想値と一致するよう実際値の第１下縁を定めるステップと、
    理想値と一致するよう実際値の第２上縁を定めるステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
25. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、
    第３領域に係る第３上縁を上回るよう許容帯の上側境界を定めるステップと、
    第４領域に係る第４上縁を下回るよう許容帯の下側境界を定めるステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
26. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、
    理想値を上回るよう実際値の第１下縁を定めるステップと、
    理想値を下回るよう実際値の第２上縁を定めるステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
27. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、実際値の計測結果が許容帯に収まっているとの判別結果に応じその圧着が合格である旨通知するステップを有する圧着工程監視方法。
28. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、
    第３領域に係る第３上縁と一致するよう許容帯の上側境界を定めるステップと、
    第４領域に係る第４下縁と一致するよう許容帯の下側境界を定めるステップと、
    を有する圧着工程監視方法。
29. 請求項１９記載の圧着工程監視方法であって、理想値と許容帯の上側境界及び下側境界との差に比し１／１８倍になるよう第３下縁と第３上縁の間のレベル差を定めるステップを有する圧着工程監視方法。
30. 漸変する圧着力の理想値を求めるステップと、
    漸変する圧着力の実際値に関し理想値を包含するよう許容帯を定めるステップと、
    理想値以上となるよう許容帯に関し実際値の上側境界を定めるステップと、
    理想値以上となるよう実際値の第１領域を定めるステップと、
    第１領域の下縁を以て実際値の第１下縁とするステップと、
    理想値と一致するよう実際値の第１下縁を定めるステップと、
    第１領域の上縁を以て実際値の第１上縁とするステップと、
    実際値の第１上縁を第１下縁以上に設定するステップと、
    上側境界以上となるよう実際値の固定上限を定めるステップと、
    理想値以下となるよう許容帯に関し実際値の下側境界を定めるステップと、
    理想値以下となるよう実際値の第２領域を定めるステップと、
    第２領域の上縁を以て実際値の第２上縁とするステップと、
    理想値と一致するよう実際値の第２上縁を定めるステップと、
    第２領域の下縁を以て実際値の第２下縁とするステップと、
    実際値の第２下縁を第２上縁以下に設定するステップと、
    下側境界以下となるよう実際値の固定下限を定めるステップと、
    漸変する圧着力の実際値を計測するステップと、
    実際値の計測結果が第１領域内かそれとも第２領域内かを判別するステップと、
    上側境界及び下側境界で定義される許容帯を判別結果に従い動的にシフトさせるステップと、
    固定上限及び固定下限で定まる範囲内にその動的シフトを制限するステップと、
    を有する圧着工程監視方法。

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