JP2019528181A - 検査済溶接接合部を形成する装置並びに方法 - Google Patents

検査済溶接接合部を形成する装置並びに方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、溶接平面(S)内で互いに接合された2つの接触共同部材(11,12)間で検査済溶接接合部を形成する装置並びに方法であって、2つの接触共同部材(11,12)を受容するための圧縮室を有し、この圧縮室は、第1軸線方向で2つの互いに対向する側において超音波振動を伝達するホーンの作業面と対向電極(16)の対向面(15)とによって仕切られ、第2軸線方向で2つの互いに対向する側において互いに対向する仕切り要素の仕切り面によって仕切られ、装置は圧縮室に隣接する検査ヘッド(27)を有し、装置の検査モードにおいて、検査ヘッド(27)は、予め形成された溶接接合部の一方の接触共同部材(12)を溶接平面Sに対してほぼ平行に向けられた剪断力で負荷するために開放している圧縮室内部に配置されるように、検査ヘッドは圧縮室の外部の位置から圧縮室の内部の位置へ移行することができ、装置の溶接モードにおいて、検査ヘッド(27)は、溶接接合部を形成するために圧縮室の外部に配置されている、検査済溶接接合部を形成する装置並びに方法に関する。

Description

本発明は、溶接平面内で互いに接合された2つの接触共同部材間で検査済溶接接合部を形成する装置であって、2つの接触共同部材を受容するための圧縮室を有し、圧縮室が、互いに対向する側での第1軸線方向で超音波振動を伝達するホーンの作業面と対向電極の対向面とによって仕切られ、また、互いに対向する側での第2軸線方向で、2つの対向する仕切り要素の仕切り面によって仕切られており、少なくとも1つの仕切り要素が側方スライダ要素として形成され、この側方スライダ要素が、送り装置によって対向電極に対して移動可能であるように形成されている装置に関する。さらに本発明は、2つの接触共同部材間の溶接平面内に形成された検査済溶接接合部を形成する方法に関する。
冒頭で述べた形式の装置は、本出願人においては、以下に端子接合部と呼ばれる、ワイヤー導体の接続端部と、通常は薄板部材として形成された、専門用語ではしばしば端子と呼ばれる接続具との溶接接合部を形成するために使用される。ワイヤー導体の接続端部と接続具は、それぞれ端子接合部の接触共同部材となり、これらの接触共同部材は1つの溶接平面内で超音波溶接結合部によって互いに接合される。
ワイヤー導体の接続端部は、ワイヤー導体のストランドによって直接に形成されていてよい。ストランドは、溶接平面内でホーンによって超音波負荷されている間、接続具の接触タブに面状に密着する。あるいは、ワイヤー導体の接続端部は、やはり薄板部材として形成された接触面要素によって形成されていてもよい。接触面要素は、溶接接合部の形成前にワイヤー導体の接続端部を形成するために、ワイヤー導体のストランドに接合される。この場合には両接触共同部材が薄板部材から形成されている。
検査済溶接接合部を形成するために、圧縮室内で溶接接合部を形成している間に、圧縮室内で形成された接合処理のプロセスパラメータ又はジオメトリをその場で検査し、欠陥が検出されると、つまり例えば定義された限界値を上回ると、切断装置を自動的に作動させることによって、端子からワイヤー導体を切断することにより、欠陥のある状態で端子と溶接されたワイヤー導体を続いて使用できないようにすることが、特許文献1に基づき公知となっている。
別の実施態様の場合、或いはプロセスパラメータ又は接合処理の溶接過程時に形成されたジオメトリを監視することによる溶接接合部の前述のその場での検査と組み合わせた実施態様の場合にも、ワイヤー導体の接続端部が端子と溶接されている端子接合部において、少なくともランダムに接合処理の機械的負荷試験を実施することにより、端子接合部が、この端子接合部を規定通りに使用したときに発生する機械的負荷にも耐えることを保証する。このために、端子接合部には剪断試験が施される。この剪断試験では、両接触共同部材が、溶接平面内で、そしてワイヤー導体の長手方向の延びに対して横方向に剪断力を負荷される。このような試験は従来、溶接過程の実施に続いて、そして溶接過程中に形成された接合処理を圧縮室から取り出した後で実施される。これには、端子接合部の付加的なハンドリングが付随するので、これに伴う手間のために実際には1つのバッチのうち比較的少数の端子接合部しか検査されない。
独国特許出願公開第102014013452(A1)号明細書
本発明の根底を成す課題は、端子接合部の機械的試験の実施を容易にする装置並びに方法を提案することである。
この課題を解決するために、本発明による装置は請求項1の特徴を有する。
本発明によれば、装置が圧縮室に隣接する検査ヘッドを有し、この検査ヘッドは、溶接平面に対して平行な送り軸線の方向に検査ヘッドを送るための送り装置を備え、そして対向面が送り軸線の方向に一方の接触共同部材を固定的に受容するのに役立ち、装置の検査モードでは、検査ヘッドが、予め形成された溶接接合部の他方の接触共同部材を溶接平面に対してほぼ平行に向けられた剪断力で負荷するために開放している圧縮室内部に配置されるように、検査ヘッドは圧縮室の外部の位置から圧縮室の内部の位置へ移行することができ、そして検査ヘッドは装置の溶接モードでは、溶接接合部を形成するために圧縮室の外部に配置されている。
本発明による装置によれば、圧縮室内に端子接合部がまだ位置している間に機械的検査を実施することを可能にする。これによれば機械的試験を実施するための端子接合部の別個のハンドリングは必要でない。それどころか、端子接合部は溶接過程実施後に接合室内のその場に留まり、機械的試験実施後に初めて接合室から取り出される。これにより、1つのバッチのうちの実際に検査される端子接合部の数を著しく増やすことができ、しかもこれには1つのバッチの製造時間の顕著な増大が伴うことはない。
検査ヘッドの送り装置が、側方スライダ要素の送り装置によって形成されていることにより、検査ヘッドの送りのために別個の送り装置を設けずに済むので有利である。
検査ヘッドが側方スライダ要素に配置されていると、側方スライダ要素を検査ヘッドの組み付けのために利用することができる。
有利な実施形態では、検査ヘッドが、側方スライダ要素の側方スライダ支持体に交換可能に結合された側方スライダヘッドに配置されているので、端子接合部を形成するために標準通りに使用される溶接装置の追加装備が、側方スライダヘッドを容易に交換することによって可能になる。
検査ヘッドが側方スライダ要素に枢動可能に接続されていると、検査ヘッドの圧縮室内への移行を最短時間内で行うことができる。
検査ヘッドが、対向電極の対向面に対して平行に、そして側方スライダ要素の送り方向に対して横方向の第3軸線方向に延びる枢動軸線によって、側方スライダ要素に接続されていることにより、検査ヘッドを枢動させるための駆動装置を側方スライダ要素の上方に設けることができ、ひいては圧縮室へのアクセス可能性をできる限り損なわないように設けられていると、特に有利である。
検査ヘッドが、側方スライダ要素に配置された駆動装置によって、側方スライダ要素に対して枢動可能であると、検査ヘッドを圧縮室のすぐ近くに配置するための特にコンパクトな解決手段がもたらされる。
検査ヘッドが接触共同部材受容部を有し、この接触共同部材受容部が、溶接平面に対してほぼ平行に配置された押し下げ手段と、接触共同部材へ力を伝達するための力伝達手段とを備えていると有利である。このように形成された検査ヘッドによって、検査ヘッドによって接触共同部材に作用する検査力が溶接平面内部に作用することが保証される。それというのも、特に接触共同部材受容部が形成されていることにより、検査力で負荷された接触共同部材が他方の接触共同部材から持ち上がることが阻止されるからである。
力伝達手段が、対向面に配置された接触共同部材の、検査ヘッドの送り軸線に対して平行に延びる中心軸線に対して側方にずらされて方向付けされるように配置されていると、剪断力は剪断モーメントと重ね合わされることができる。
接触共同部材受容部が、第1軸線方向で有効な回転ロック部を有していると、他方において、検査力で負荷された接触共同部材が、溶接平面内で他方の接触共同部材に対して回転するのを、必要な場合に阻止することもできる。
押し下げ手段が、溶接平面Sに対して平行に配置された当接面として、回転ロック部が当接縁部として、そして力伝達手段がストッパ縁部として形成されているので、押し下げ手段と回転ロック部と負荷面とは、空間の定義されたコーナを形成し、そして接触共同部材の全幅にわたって検査力は均一に伝達され、そして接触共同部材の回転が排除される。
圧縮室に隣接して加工装置が配置されており、加工装置が、一方の接触共同部材に接合されたワイヤー導体の、又はこの接触共同部材に接合された端子の、検査過程に続く加工を可能にすると、特に有利である。
加工装置が、ワイヤー導体を切断するための切断装置として形成されており、これにより、剪断試験時に接合処理が失敗した場合に、その接合処理を不要なものとして印を付けるために、続いてすぐにワイヤー導体を切断できるようになっていると有利である。
剪断試験時に接合処理が失敗した場合に、端子の形状修正を行うか又は行わないままにすることにより接合処理を不要なものとして標識づけできるように、加工装置が、端子を形状修正させるための形状修正装置として形成されていると、やはり有利であり得る。
本発明の根底を成す課題を解決するために、本発明による方法は請求項15の特徴を有する。
本発明によれば、溶接動作に続く検査過程を実施するために、圧縮室がホーンによって閉じられている装置の溶接モードで実施される溶接過程中には圧縮室の外部に配置されている検査ヘッドが、圧縮室が開放している装置の検査モードでは、圧縮室の内部の位置にもたらされ、検査過程を実施するために、溶接位置に留まる溶接接合部の一方の接触共同部材が、検査ヘッドの送り軸線の方向に剪断力を負荷され、そして、対向面上の他方の接触共同部材が検査ヘッドの送り方向とは反対方向に固定された状態で保持される。
装置の検査モードで検査過程を実施するために、検査ヘッドが、装置の溶接モードでは側方スライダ要素の上方に配置された位置から、開放している圧縮室内の検査位置へ枢動させられると有利である。
検査過程が、溶接過程中に検出された少なくとも1つのプロセスパラメータに応じて行われると、例えばそれぞれx番目の端子接合部が検査されるように規定の検査頻度を意図する固定的な検査構成とは無関係に、プロセスパラメータの顕著な偏差が突き止められたときにはいつでも検査を行うことができる。このようなプロセスパラメータは、例えばホーンの、又はホーンに接続された変換器の電力消費量、又は溶接接合部の幾何学的パラメータであってもよい。
検査過程を実施するために、検査ヘッドの力伝達手段が接触共同部材に衝突するまで移動させられ、続いて力が連続的に高められると有利である。
力が高められている間に検査ヘッドの送り距離が測定されるように、検査ヘッドの送り装置が距離測定装置を備えていると、特に一方の接触共同部材がストランドとして形成されている場合、接触共同部材の圧縮性が余りにも大きいと、つまり例えば規定の力/距離勾配からの偏差が余りにも大きいと、その端子接合部は不良部品であると定義される。
不良部品と定義するために規定されたパラメータとは無関係に、検査過程及び/又は検査結果のドキュメンテーションを行うために、検査過程と並行して、関連データの記憶、及び、これらのデータの検査済み端末接合部に対するマッチングを伴うドキュメンテーション、特にログファイルの構築が行われると有利である。
検査過程の実施時に、一方の接触共同部材の標識付けが検査標識を用いて行われると、検査過程の実施と同時に、行われた検査に対する証明を可能にすることができる。
検査過程中に、検査ヘッドによって付与された力の測定が行われ、そして定義された検査力を下回る場合には、接触共同部材に接合されたワイヤー導体が分離装置によって切断されると有利である。
或いは、検査過程中に、検査ヘッドによって付与された剪断力の力測定を行い、そして目標値として定義された検査力を下回る場合、一方の接触共同部材とこの接触共同部材に接合されたワイヤー導体との機械的接合部を形成するために、この接触共同部材に作用する形状修正装置によってこの接触共同部材の形状を修正しないままにすることができる。
装置の有利な実施形態を、装置によって実施可能な方法の説明とともに、図面に基づいて以下に詳述する。
従来技術に基づく装置を、圧縮室が閉じられた状態で示す図である。 従来技術に基づく装置を、圧縮室が開放している状態で示す図である。 圧縮室の外部に配置された検査ヘッドを備えた、本発明による装置の一実施形態を示す図である。 図3に示された装置を、検査ヘッドが枢動して圧縮室内に進入した状態で示す図である。
図1は、超音波溶接過程を実施中の、従来技術に基づく装置の圧縮室10を示している。圧縮室10は、溶接過程実施中に、下側の接触共同部材11及び上側の接触共同部材12を有しており、Z軸線によって定義された第1軸線方向で見て、互いに対向する2つの側において、図平面に対して直角にY軸線方向に超音波振動で負荷されるホーン14の作業面13と、アンビルとして形成された対向電極16の対向面15とによって仕切られている。
X軸線によって定義される第2軸線方向では、圧縮室10は、仕切り要素の互いに対向する仕切り面17,18によって仕切られている。仕切り要素はそれぞれ側方スライダ要素19,20によって形成されている。側方スライダ要素は特に図2に示されているように、両方とも対向電極16に向かってX軸線方向に移動することができる。
図1に示された溶接モード、すなわち2つの接触共同部材11,12が定義された配列を成して互いに上下に重なった状態で溶接位置に位置する溶接モードでは、下側の接触共同部材11は、この接触共同部材11をX軸線方向に固定するアンビル受容部21内に受容されている。下側の接触共同部材11と、ホーン14の作業面13との間には、上側の接触共同部材12が位置している。上側の接触共同部材12は、定義された厚さを有するホーン14によって下側の接触共同部材11に押し付けられる。下側の接触共同部材11に対する上側の接触共同部材12の相対位置は、溶接モードでは、側方スライダ要素19,20の、X軸線方向で上側の接触共同部材12に向かって移動する仕切り面17,18によって定義される。閉じられた圧縮室10内部の接触共同部材11,12のこのような相対配列において、ホーン14の振動負荷が、接触共同部材11,12の間に形成された溶接平面S内で接触共同部材11,12の溶接を生じさせる。
図1及び2に示された接触共同部材11,12において、この事例では下側の接触共同部材11は、薄板から製造された端子22の接続端部であり、そして上側の接触共同部材12は、端子接合部23を形成するために端子22に接合されたワイヤー導体24の、ホーン14による圧力負荷の結果として断面がほぼ方形に圧縮されたストランド端部である(図3)。
図1に示された圧縮室10内で溶接接合部を形成した後、図2に示されているように圧縮室10は開放されて、これにより側方スライダ要素19,20がX軸線方向に、そしてホーン14はZ軸線方向に移動させられ、完成した端子接合部23を圧縮室10から取り出すことができるようになる。
図3は、圧縮室25を備えた本発明による装置の一実施態様を、図2に相当する形態で、すなわち溶接過程実施後に圧縮室25内の溶接位置に端子接合部23がまだ配置されている状態で示す等角図である。図3には、図2に示された圧縮室10と一致して形成された構成部分が同一の符号を有している。
図3と図2との比較で明確になるように、圧縮室25は圧縮室10とは異なり、検査ヘッド27を備えた側方スライダ要素26を有している。検査ヘッド27は側方スライダヘッド28に配置されている。側方スライダヘッド28は、側方スライダ要素19の側方スライダヘッド29のように交換可能に側方スライダ支持体30に配置されている。
図3が示すように、検査ヘッド27は、側方スライダ要素26の送り方向に対して横方向に、すなわちここではX軸線に対して横方向に、且つ対向電極16の対向面15に対して平行に延びる枢動軸線31で、側方スライダヘッド28に支承されている。検査ヘッド27のための枢動駆動装置として、検査ヘッド27は、ここでは空気圧シリンダとして形成された駆動装置32に結合されている。駆動装置は側方スライダ支持体30に配置されている。
図3に示された検査ヘッド27は、検査ヘッドが溶接過程実施中に、すなわち溶接装置が溶接モードに位置している時間中に配置される相対配列状態で、圧縮室25の外部で側方スライダ要素26に設けられている。図3に示された開放位置、すなわち側方スライダ要素26,20が接触共同部材11,12に対して所定の間隔を置いて位置し、ホーン14が接触共同部材11,12から上方へ向かって持ち上げられる開放位置へ圧縮室25が移行された後、溶接過程に続いて、溶接平面S内で互いに溶接された接触共同部材11,12を有する端子接合部23は、対向電極16上の溶接位置に留まっている。アンビル受容部21内の下側の接触共同部材11はX軸線方向で固定されたままである。
図3に示された非運転位置から出発して、検査過程を実施するために、検査ヘッド27はその運転位置又は検査位置へ枢動させられる。検査ヘッド27の検査位置は本実施例の場合、枢動軸線31にヒンジ状に支承された、検査ヘッドの枢動アーム33,34が側方スライダヘッド28に配置された枢動ストッパ35,36に衝突することにより定義される。検査ヘッド27のこのような検査位置から出発して、検査ヘッド27の、図3に示されたストッパ縁部37が、当接縁部38及び当接面39と一緒に、Y軸線方向に延びる上側の接触共同部材12の長手方向縁部42に向かって移動させられる。当接縁部38及び当接面39は、ストッパ縁部37に対してそれぞれ直角に配向されており、そしてストッパ縁部37と一緒に検査ヘッド27の下側40にコーナスペースとして形成された接触共同部材受容部41を形成する。
図4が示すように、ストッパ縁部37が上側の接触共同部材12の長手方向縁部42に当接した後に到達した、検査ヘッド27の力伝達位置では、上側の接触共同部材12は、検査ヘッド27に形成された接触共同部材受容部41内に受容されて、当接面39が押し下げ手段として、そして当接縁部38が回転防止部として作用するようになる。これにより、X軸線方向に側方スライダ要素26の送り装置を操作することにより上側の接触共同部材12が横方向力で負荷され、この横方向力が溶接平面S内で剪断力を生じさせる事例では、上側の接触共同部材12の変位がZ軸方向及びY軸方向では阻止され、そしてX軸方向でのみ可能にされる。
図3に示されているように、ストッパ縁部37は検査スタンプ43を備えている。検査スタンプは、上側の接触共同部材12上に検査標識を付与するのを可能にする。目標値として定義された検査力を下回る場合に、図3に示されているように、Y軸線方向で圧縮室25にすぐに隣接して配置された切断装置44によって、上側の接触共同部材12に接合されたワイヤー導体24を切断することにより、検査力を下回ることによって欠陥があると認識された端子接合部23の使用を阻止することができる。

Claims (22)

  1. 溶接平面(S)内で互いに接合された複数の接触共同部材(11,12)間で検査済溶接接合部を形成する装置であって、
    前記接触共同部材(11,12)を受容するための圧縮室(25)を有し、該圧縮室(25)は、第1軸線方向で2つの互いに対向する側において超音波振動を伝達するホーン(14)の作業面(13)と対向電極(16)の対向面(15)とによって仕切られ、第2軸線方向で2つの互いに対向する側において互いに対向する複数の仕切り要素の仕切り面(17,18)によって仕切られており、
    少なくとも1つの仕切り要素は側方スライダ要素(26)として形成され、該側方スライダ要素(26)は、送り装置によって前記対向電極(16)に対して移動可能であるように形成されている装置において、
    前記装置は、前記圧縮室(25)に隣接する検査ヘッド(27)を有すると共に、前記溶接平面(S)に対して平行な送り軸線の方向に前記検査ヘッド(27)を送るための送り装置を備え、
    前記対向面(15)は、前記送り軸線の方向に一方の接触共同部材(11)を固定的に受容するために設けられ、
    前記検査ヘッド(27)は、前記装置の検査モードで予め形成された溶接接合部の他方の接触共同部材(12)を前記溶接平面(S)に対してほぼ平行に向けられた剪断力で負荷するために開放された前記圧縮室(25)内部に配置されるように、前記検査ヘッドは前記圧縮室の外部の位置から前記圧縮室の内部の位置へ移行することができ、
    前記検査ヘッド(27)は前記装置の溶接モードで前記溶接接合部を形成するために前記圧縮室(25)の外部に配置されている、
    ことを特徴とする、検査済溶接接合部を形成する装置。
  2. 前記検査ヘッド(27)の前記送り装置は、前記側方スライダ要素(26)の送り装置によって形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  3. 前記検査ヘッド(27)は前記側方スライダ要素(26)に配置されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。
  4. 前記検査ヘッド(27)は、前記側方スライダ要素(26)の側方スライダ支持体(30)に交換可能に結合された側方スライダヘッド(28)に配置されていることを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の装置。
  5. 前記検査ヘッド(27)は前記側方スライダ要素(26)に枢動可能に接続されていることを特徴とする、請求項3又は4に記載の装置。
  6. 前記検査ヘッド(27)は、前記対向電極(16)の対向面(15)に対して平行に、かつ、前記側方スライダ要素(26)の送り方向に対して横方向の第3軸線方向に延びる枢動軸線(31)によって、前記側方スライダ要素(26)に接続されていることを特徴とする、請求項5に記載の装置。
  7. 前記検査ヘッド(27)は、前記側方スライダ要素(26)に配置された駆動装置(32)によって、前記側方スライダ要素(26)に対して枢動可能であることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
  8. 前記検査ヘッド(27)は接触共同部材受容部(41)を有し、該接触共同部材受容部(41)は、前記溶接平面Sに対してほぼ平行に配置された押し下げ手段と、前記接触共同部材(12)へ力を伝達するための力伝達手段と、を備えていることを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載の装置。
  9. 前記力伝達手段は前記接触共同部材の中心軸線に対して側方にずらされて方向付けされるように配置され、該中心軸線は前記検査ヘッド(27)の前記送り軸線に対して平行に延び、前記接触共同部材は前記対向面に配置されていることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
  10. 前記接触共同部材受容部が、前記第1軸線方向を中心とした回転に対して有効な回転ロック部を有していることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
  11. 前記押し下げ手段は前記溶接平面(S)に対して平行に配置された当接面(39)として形成され、前記回転ロック部は当接縁部(38)として形成され、前記力伝達手段がストッパ縁部(37)として形成されていることを特徴とする、請求項10に記載の装置。
  12. 加工装置は、前記検査過程に続き、一方の接触共同部材(12)に接合されたワイヤー導体(43)、又は前記接触共同部材に接合された端子(22)の加工を可能にし、前記加工装置は前記圧縮室(25)に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項1〜11の何れか一項に記載の装置。
  13. 前記加工装置が、前記ワイヤー導体(22)を切断するための切断装置(44)として形成されていることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
  14. 前記加工装置が、前記端子(22)を形状修正するための形状修正装置として形成されていることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
  15. 複数の接触共同部材(11,12)間の溶接平面(S)内で検査済溶接接合部を形成する方法であって、
    第1軸線方向で2つの互いに対向する側において超音波振動を伝達するホーン(14)の作業面(13)と対向電極(16)の対向面(15)とによって仕切られ、第2軸線方向で2つの互いに対向する側において仕切り面(17,18)を介して互いに対向する仕切り要素によって仕切られている圧縮室(25)内で、前記接触共同部材(11,12)の溶接位置で実施された溶接過程に続いて、前記圧縮室(25)が開放する、方法において、
    前記圧縮室の外部に配置されている検査ヘッド(27)は、前記圧縮室(25)が前記ホーン(14)によって閉じられている前記装置の溶接モードで実施される前記溶接過程中において、前記圧縮室(25)が開放している前記装置の検査モードで、開放している前記圧縮室の内部の位置にもたらされることにより、前記溶接動作に続く検査過程を実施し、
    溶接位置に留まる前記溶接接合部の一方の接触共同部材(12)は、前記検査ヘッドの送り軸線の方向に剪断力で負荷されることにより検査過程を実施し、
    前記対向面(15)上の他方の接触共同部材(11)は、前記検査ヘッド(27)の前記送り方向とは反対方向に固定された状態で保持される、ことを特徴とする検査済溶接接合部を形成する方法。
  16. 前記装置の検査モードで前記検査過程を実施するために、前記検査ヘッド(27)は、前記装置の前記溶接モードで前記側方スライダ要素(26)の上方に配置された位置から、開放している前記圧縮室(25)内の検査位置へ枢動させられることを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 前記検査過程が、前記溶接過程中に検出された少なくとも1つのプロセスパラメータに応じて実施されることを特徴とする、請求項15又は16に記載の方法。
  18. 前記試験過程を実施するために、前記検査ヘッド(27)の力伝達手段は前記接触共同部材(12)で止まるように配置され、力が連続的に高められることを特徴とする、請求項16又は17に記載の方法。
  19. 前記力が高められている間に、前記検査ヘッド(27)の送り距離が測定されるように、前記検査ヘッドの送り装置は距離測定装置を備えていることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
  20. 前記検査過程の実施時に、一方の接触共同部材(12)は検査標識を用いて標識付けされることを特徴とする、請求項15〜19の何れか一項に記載の方法。
  21. 前記検査過程中に、前記検査ヘッド(27)によって付与された力が測定され、及び/又は前記検査ヘッド(27)の前記送り距離が測定され、
    一方の接触共同部材(12)に接合されたワイヤー導体(24)は、目標値として定義された検査力を下回る場合、又は最大距離として定義された送り距離を上回る場合に、分離装置(44)によって切断されることを特徴とする、請求項15〜20の何れか一項に記載の方法。
  22. 前記検査過程中に、前記検査ヘッド(27)によって付与された力が測定され、及び/又は前記検査ヘッド(27)の前記送り距離が測定され、
    前記接触共同部材と該接触共同部材に接合されたワイヤー導体(22)との機械的接合部を形成するための接触共同部材(11,12)の形状修正は、目標値として定義された検査力を下回る場合、又は最大距離として定義された送り距離を上回る場合に、前記接触共同部材(12)に作用する形状修正装置によって行わないことを特徴とする、請求項11〜13の何れか一項に記載の方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6887203B2 (ja) * 2017-07-14 2021-06-16 古河電気工業株式会社 導体接続装置及び導体接続方法
EP3623098B1 (de) * 2018-09-11 2022-11-02 Aptiv Technologies Limited Qualitätsbestimmung von schweissverbindungen
DE102019103758A1 (de) * 2019-02-14 2020-08-20 Lisa Dräxlmaier GmbH Verfahren und system zum prüfen einer stoffschlüssigen fügeverbindung zwischen einem litzenleiter und einem kontaktteil
US11872648B2 (en) * 2019-11-05 2024-01-16 Schunk Sonosystems Gmbh Ultrasonic welding device with displaceable stop element
EP3906133B1 (de) * 2019-11-05 2022-04-20 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweisseinrichtung mit positionierungserkennung von fügepartnern
UA128446C2 (uk) * 2019-11-07 2024-07-10 Шунк Соносістемс Гмбх Ультразвуковий зварювальний пристрій з охолодженням вузла генератора

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3335254A1 (de) * 1983-09-29 1985-04-18 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 8750 Aschaffenburg Vorrichtung zum verbinden bzw. verdichten elektrischer leiter
DE3437749A1 (de) * 1984-10-15 1986-04-17 Schunk Ultraschalltechnik GmbH, 6301 Wettenberg Verfahren und vorrichtung zum verdichten elektrischer leiter und mechanischen und elektrisch leitenden verbinden dieser auf einem traeger
DE3745065C1 (de) * 1987-06-06 1994-05-19 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren zum Verbinden elektrischer Leiter und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US5196079A (en) * 1991-01-18 1993-03-23 Branson Ultrasonics Corporation Method and apparatus for joining thermoplastic workpieces by high frequency vibrations
US5894981A (en) * 1996-11-27 1999-04-20 Orthodyne Electronics Corporation Integrated pull tester with an ultrasonic wire bonder
EP1120827B1 (en) 1998-09-01 2006-11-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Bump joining judging device and method, and semiconductor component production device and method
US6564115B1 (en) 2000-02-01 2003-05-13 Texas Instruments Incorporated Combined system, method and apparatus for wire bonding and testing
AU2002229583A1 (en) * 2000-12-01 2002-06-11 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Method for joining articles and corresponding tool
US7459653B2 (en) * 2003-08-22 2008-12-02 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Device for compacting and/or welding electric conductors
DE10350809B3 (de) * 2003-10-29 2005-07-07 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren zum Verschweissen von Leitern
DE10359368A1 (de) * 2003-12-18 2005-07-14 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren zum Verschweißen von Leitern
ATE451998T1 (de) * 2003-10-29 2010-01-15 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zum verschweissen von leitern
DE102004012098B3 (de) * 2004-03-08 2005-08-18 Volkswagen Bordnetze Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Qualitätskontrolle beim Ultraschallschweißen von kunststoffisolierten, metallischen Folienleitern
DE102004022313B3 (de) * 2004-05-04 2005-10-20 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum fluiddichten Dichtschweißen eines Rohrabschnittes
DE102004026826B4 (de) * 2004-05-28 2010-01-14 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung und Konverter einer Ultraschallschweißvorrichtung
JP2006015354A (ja) 2004-06-30 2006-01-19 Sumitomo Wiring Syst Ltd 超音波溶接装置、超音波溶接用矯正部材及び超音波溶接方法
DE102004033575B3 (de) * 2004-07-09 2006-04-13 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Anordnung zum Verschweißen von Werkstücken
EP1771274B1 (de) * 2004-07-23 2009-03-18 SCHUNK Ultraschalltechnik GmbH Verfahren zur herstellung einer schweissverbindung zwischen elektrischen litzen mit einem träger
DE102005004899A1 (de) * 2005-02-02 2006-08-03 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Verdichtungsraum sowie ein einen Verdichtungsraum begrenzendes Werkzeug
DE102005048368B3 (de) * 2005-10-10 2007-05-03 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Schweißverbindung zwischen elektrischen Leitern
DE102006021422B8 (de) * 2006-05-05 2008-06-26 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Durchgangs- oder Endknotens sowie Durchgangs- oder Endknoten
DE102006047378A1 (de) * 2006-10-06 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung sowie Verpackungsmaschine mit Ultraschallschweißvorrichtung
DE102006049624B4 (de) * 2006-10-20 2016-07-14 Hesse Gmbh Ultraschallbonder
DE102008045751B4 (de) * 2008-09-04 2020-01-30 Te Connectivity Germany Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Kompaktierschweißen
DE102010050387B4 (de) * 2009-11-09 2023-05-04 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Vibrationsschweißsystem und Verfahren zum Überwachen und Steuern eines Vibrationsschweißsystems während eines Vibrationsschweißprozesses
DE102009059307A1 (de) 2009-12-23 2011-06-30 Schunk Sonosystems GmbH, 35435 Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von Drähten
DE102012111734A1 (de) * 2012-12-03 2014-06-05 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung sowie Verfahren zum Verschweißen von elektrischen Leitern
DE102013106349A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-13 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zum Ermitteln des Verdichtungsgrades eines Knotens
US20140374466A1 (en) 2013-06-19 2014-12-25 Branson Ultrasonics Corporation Method of ultrasonically welding multi-stranded malleable wires together
DE102013107637A1 (de) * 2013-07-18 2015-01-22 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Knotens durch Schweißen
DE102013222938B3 (de) * 2013-11-11 2015-04-30 Schunk Sonosystems Gmbh Vorrichtung zum Verschweißen von elektrischen Leitern
DE102013222939B3 (de) * 2013-11-11 2015-04-30 Schunk Sonosystems Gmbh Vorrichtung zum Verschweißen von elektrischen Leitern
DE102014013452B4 (de) * 2014-09-17 2016-05-19 Schunk Sonosystems Gmbh Vorrichtung zum Verschweißen von stabförmigen Leitern
DE102015222013B3 (de) * 2015-11-09 2016-11-03 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung

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