JPH11197854A - 超音波溶着装置及び超音波溶着装置における溶着状態 検査方法 - Google Patents
超音波溶着装置及び超音波溶着装置における溶着状態 検査方法Info
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- JPH11197854A JPH11197854A JP820598A JP820598A JPH11197854A JP H11197854 A JPH11197854 A JP H11197854A JP 820598 A JP820598 A JP 820598A JP 820598 A JP820598 A JP 820598A JP H11197854 A JPH11197854 A JP H11197854A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被溶着物の超音波溶着の状態の検査を簡略に
実行することが可能な超音波溶着装置を提供する。 【解決手段】 支持部材により支持される製品３ａ、３
ｂに、超音波発振器９からの超音波による超音波振動を
伴う超音波ホーン４を押圧して、超音波溶着を行う超音
波溶着装置１において、前記製品３ａ、３ｂの周辺領域
に配置され超音波溶着時の振動を検出する加速度ピック
アップ６と、この加速度ピックアップ６の検出結果を基
に、超音波溶着時の振動の基本波の振幅と、高調波の振
幅との比を求め、前記製品３ａ、３ｂの溶着状態の良否
を検査する演算処理装置７とを有するものである。
実行することが可能な超音波溶着装置を提供する。 【解決手段】 支持部材により支持される製品３ａ、３
ｂに、超音波発振器９からの超音波による超音波振動を
伴う超音波ホーン４を押圧して、超音波溶着を行う超音
波溶着装置１において、前記製品３ａ、３ｂの周辺領域
に配置され超音波溶着時の振動を検出する加速度ピック
アップ６と、この加速度ピックアップ６の検出結果を基
に、超音波溶着時の振動の基本波の振幅と、高調波の振
幅との比を求め、前記製品３ａ、３ｂの溶着状態の良否
を検査する演算処理装置７とを有するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波溶着装置及
び該超音波溶着装置における溶着状態検査方法に関する
ものである。
び該超音波溶着装置における溶着状態検査方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波による溶着の溶着状態の検
査方法としては、例えば特開平６−３４１９６６号公報
に開示された発明が存在する。
査方法としては、例えば特開平６−３４１９６６号公報
に開示された発明が存在する。
【０００３】図５を参照して従来の超音波による溶着状
態の検査方法について説明する。図５に示す超音波溶着
装置１０１は、被溶着物Ａを載置するアンビル１０２
と、このアンビル１０２の支持面１０２ａに載置された
被溶着物Ａを上方から加圧面１０３ａを介して押圧する
とともに、その表面に沿って往復駆動される超音波ホー
ン１０３と、この超音波ホーン１０３に振動子１０４を
介して振動を加える超音波発振器１０５とを具備してい
る。
態の検査方法について説明する。図５に示す超音波溶着
装置１０１は、被溶着物Ａを載置するアンビル１０２
と、このアンビル１０２の支持面１０２ａに載置された
被溶着物Ａを上方から加圧面１０３ａを介して押圧する
とともに、その表面に沿って往復駆動される超音波ホー
ン１０３と、この超音波ホーン１０３に振動子１０４を
介して振動を加える超音波発振器１０５とを具備してい
る。
【０００４】そして、この超音波溶着装置１０１には、
溶着状態を監視するために、超音波発振器１０５に流れ
る電流波形を測定するための電流測定装置（例えば、オ
シログラフ等が使用される）１０６が接続されている。
溶着状態を監視するために、超音波発振器１０５に流れ
る電流波形を測定するための電流測定装置（例えば、オ
シログラフ等が使用される）１０６が接続されている。
【０００５】被溶着物Ａの溶着状態が正常である場合の
電流波形を電流測定装置１０６により測定すると、図６
に示すような電流波形が流測定装置１０６の画面１０６
ａに観測される。
電流波形を電流測定装置１０６により測定すると、図６
に示すような電流波形が流測定装置１０６の画面１０６
ａに観測される。
【０００６】図６に示すような電流波形を模式化した図
７に示す負荷電流−時間特性から分かるように、被溶着
物Ａに対する溶着状態が正常に行われている場合には、
超音波発振器１０５に流れる負荷電流の波形パターンは
半田を溶融するための下降期間Ｂにおいては、半田の溶
融から接合部のなじみ等により、負荷が減少するため、
直線的に下降する。
７に示す負荷電流−時間特性から分かるように、被溶着
物Ａに対する溶着状態が正常に行われている場合には、
超音波発振器１０５に流れる負荷電流の波形パターンは
半田を溶融するための下降期間Ｂにおいては、半田の溶
融から接合部のなじみ等により、負荷が減少するため、
直線的に下降する。
【０００７】次に、溶融状態の維持及び接合完了までの
溶融維持期間Ｅにおいては、被溶着物Ａが溶融状態であ
るため、負荷電流が略一定となっている。すなわち、電
流の波形パターンが略水平となっている。
溶融維持期間Ｅにおいては、被溶着物Ａが溶融状態であ
るため、負荷電流が略一定となっている。すなわち、電
流の波形パターンが略水平となっている。
【０００８】従って、超音波溶着作業時に、電流測定装
置１０６により、このような波形パターンが観測されれ
ば、溶着作業が正常に行われていることが確認される。
置１０６により、このような波形パターンが観測されれ
ば、溶着作業が正常に行われていることが確認される。
【０００９】また、溶着状態が不良である場合には、電
流測定装置１０６により観測される負荷電流の波形パタ
ーンが図７に示す場合と異なるものになるため、溶着状
態の良否を容易、かつ、確実に判定することができる。
流測定装置１０６により観測される負荷電流の波形パタ
ーンが図７に示す場合と異なるものになるため、溶着状
態の良否を容易、かつ、確実に判定することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の超音波溶着装置１０１の場合、以下のような課
題がある。すなわち、製品（ワーク）を超音波溶着装置
１０１により溶着する場合に、同一ワークの溶着時に例
えば電流波形の形状としては同じでも、振幅の絶対値の
大小に違いが生じる場合がある。また、別ワークの溶着
時には、個々のワーク毎に予め標準となる電流波形パタ
ーンを求めておかなければならない。
た従来の超音波溶着装置１０１の場合、以下のような課
題がある。すなわち、製品（ワーク）を超音波溶着装置
１０１により溶着する場合に、同一ワークの溶着時に例
えば電流波形の形状としては同じでも、振幅の絶対値の
大小に違いが生じる場合がある。また、別ワークの溶着
時には、個々のワーク毎に予め標準となる電流波形パタ
ーンを求めておかなければならない。
【００１１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、予め超音波溶着時の負荷電流の振幅の絶対値の大小
の違いや製品別の標準波形パターンを求めておかなくて
も、被溶着物の超音波溶着の状態の検査を簡略に実行す
ることが可能な超音波溶着装置及び超音波溶着装置にお
ける溶着状態検査方法を提供することを目的とする。
で、予め超音波溶着時の負荷電流の振幅の絶対値の大小
の違いや製品別の標準波形パターンを求めておかなくて
も、被溶着物の超音波溶着の状態の検査を簡略に実行す
ることが可能な超音波溶着装置及び超音波溶着装置にお
ける溶着状態検査方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
支持手段により支持される被溶着物に、超音波発振手段
からの超音波による超音波振動を伴う超音波ホーンを押
圧して、超音波溶着を行う超音波溶着装置において、前
記被溶着物の周辺領域に配置され超音波溶着時の振動を
検出する振動検出手段と、この振動検出手段の検出結果
を基に、超音波溶着時の振動の基本波の振幅と、高調波
の振幅との比を求め、前記被溶着物の溶着状態の良否を
検査する演算処理手段とを有することを特徴とするもの
である。
支持手段により支持される被溶着物に、超音波発振手段
からの超音波による超音波振動を伴う超音波ホーンを押
圧して、超音波溶着を行う超音波溶着装置において、前
記被溶着物の周辺領域に配置され超音波溶着時の振動を
検出する振動検出手段と、この振動検出手段の検出結果
を基に、超音波溶着時の振動の基本波の振幅と、高調波
の振幅との比を求め、前記被溶着物の溶着状態の良否を
検査する演算処理手段とを有することを特徴とするもの
である。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の超
音波溶着装置における前記演算処理手段は、振動検出手
段の検出結果を取り込み、基本波成分、高調波成分の分
離処理を行う周波数分離手段と、この周波数分離手段に
より分離した前記基本波成分、高調波成分から基本波の
振幅と、高調波の振幅とを求める振幅測定部と、この振
幅測定部により求めた基本波の振幅と、高調波の振幅と
の比を求めて、前記被溶着物の溶着状態の良否を検査す
る比較判定部とを具備することを特徴とするものであ
る。
音波溶着装置における前記演算処理手段は、振動検出手
段の検出結果を取り込み、基本波成分、高調波成分の分
離処理を行う周波数分離手段と、この周波数分離手段に
より分離した前記基本波成分、高調波成分から基本波の
振幅と、高調波の振幅とを求める振幅測定部と、この振
幅測定部により求めた基本波の振幅と、高調波の振幅と
の比を求めて、前記被溶着物の溶着状態の良否を検査す
る比較判定部とを具備することを特徴とするものであ
る。
【００１４】請求項３記載の発明は、支持手段により支
持される被溶着物に、超音波発振手段からの超音波によ
る超音波振動を伴う超音波ホーンを押圧して、前記被溶
着物の超音波溶着を行う超音波溶着方法において、前記
被溶着物の周辺領域に配置された振動検出手段により超
音波溶着時の振動を検出し、検出した超音波溶着時の振
動結果を基に、超音波溶着時の振動の基本波の振幅と、
高調波の振幅との比を求めて、被溶着物の溶着状態の良
否を検査することを特徴とするものである。
持される被溶着物に、超音波発振手段からの超音波によ
る超音波振動を伴う超音波ホーンを押圧して、前記被溶
着物の超音波溶着を行う超音波溶着方法において、前記
被溶着物の周辺領域に配置された振動検出手段により超
音波溶着時の振動を検出し、検出した超音波溶着時の振
動結果を基に、超音波溶着時の振動の基本波の振幅と、
高調波の振幅との比を求めて、被溶着物の溶着状態の良
否を検査することを特徴とするものである。
【００１５】以下、本発明に係る超音波溶着装置及び超
音波溶着方法の作用について説明する。
音波溶着方法の作用について説明する。
【００１６】本発明の超音波溶着装置を用いた溶着状態
検査方法は、前記被溶着物の周辺領域に配置された振動
検出手段により超音波溶着時の振動を検出し、検出した
超音波溶着時の振動結果を基に、演算処理手段により超
音波溶着時の振動の基本波の振幅と、高調波の振幅との
比を求めて、被溶着物の溶着状態の良否を検査するよう
にしたものである。
検査方法は、前記被溶着物の周辺領域に配置された振動
検出手段により超音波溶着時の振動を検出し、検出した
超音波溶着時の振動結果を基に、演算処理手段により超
音波溶着時の振動の基本波の振幅と、高調波の振幅との
比を求めて、被溶着物の溶着状態の良否を検査するよう
にしたものである。
【００１７】前記演算処理手段は、振動検出手段の検出
結果を取り込み、基本波成分、高調波成分の分離処理を
行う周波数分離手段と、この周波数分離手段により分離
した前記基本波成分、高調波成分から基本波の振幅と、
高調波の振幅とを求める振幅測定部と、この振幅測定部
により求めた基本波の振幅と、高調波の振幅との比を求
めて、前記被溶着物の溶着状態の良否を検査する比較判
定部とからなる簡略な構成としている。
結果を取り込み、基本波成分、高調波成分の分離処理を
行う周波数分離手段と、この周波数分離手段により分離
した前記基本波成分、高調波成分から基本波の振幅と、
高調波の振幅とを求める振幅測定部と、この振幅測定部
により求めた基本波の振幅と、高調波の振幅との比を求
めて、前記被溶着物の溶着状態の良否を検査する比較判
定部とからなる簡略な構成としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】［実施の形態１］ （構成）以下に本発明の実施の形態１の超音波溶着装置
について説明する。図１は本実施の形態１の超音波溶着
装置１の概略構成図、図２は本実施の形態１の超音波溶
着装置１における振動検出手段である加速度ピックアッ
プ６を超音波ホーン４に取り付けた変形例を示す部分拡
大図、図３は本実施の形態１の超音波溶着装置１におけ
る演算処理装置（演算処理手段）７の詳細を示すブロッ
ク図である。
について説明する。図１は本実施の形態１の超音波溶着
装置１の概略構成図、図２は本実施の形態１の超音波溶
着装置１における振動検出手段である加速度ピックアッ
プ６を超音波ホーン４に取り付けた変形例を示す部分拡
大図、図３は本実施の形態１の超音波溶着装置１におけ
る演算処理装置（演算処理手段）７の詳細を示すブロッ
ク図である。
【００１９】図１に示す超音波溶着装置１は、ベース８
の上面に支持手段である支持部材２が設置され、この支
持部材２の上面に被溶着物である製品３ａ、３ｂが載置
されるようになっている。この製品３ａ、３ｂの上方に
は、シリンダ１０が配置されこのシリンダ１０に、前記
製品３ａ、３ｂを押圧すると共にその表面に沿って往復
移動可能な超音波ホーン４が取り付けられており、さら
に、超音波ホーン４に対して超音波発振器９により駆動
される振動子（超音波振動子）５が固着されている。
の上面に支持手段である支持部材２が設置され、この支
持部材２の上面に被溶着物である製品３ａ、３ｂが載置
されるようになっている。この製品３ａ、３ｂの上方に
は、シリンダ１０が配置されこのシリンダ１０に、前記
製品３ａ、３ｂを押圧すると共にその表面に沿って往復
移動可能な超音波ホーン４が取り付けられており、さら
に、超音波ホーン４に対して超音波発振器９により駆動
される振動子（超音波振動子）５が固着されている。
【００２０】前記製品３ａ、３ｂの周辺領域、すなわ
ち、支持部材２の製品３ａ、３ｂを載置する上面よりも
下側の部分には、振動検出手段である加速度ピックアッ
プ６がビス止めや接着等の手段で固定されており、加速
度ピックアップ６は演算処理装置７に接続されて、前記
支持部材２に生じる振動成分を検出し検出結果を演算処
理装置７に送るようになっている。
ち、支持部材２の製品３ａ、３ｂを載置する上面よりも
下側の部分には、振動検出手段である加速度ピックアッ
プ６がビス止めや接着等の手段で固定されており、加速
度ピックアップ６は演算処理装置７に接続されて、前記
支持部材２に生じる振動成分を検出し検出結果を演算処
理装置７に送るようになっている。
【００２１】前記加速度ピックアップ６は、図２に示す
ように、前記超音波ホーン４の壁面にビス止めや接着等
の手段で固定するようにしても良く、その配置は特に図
示したものに限定されるものではない。
ように、前記超音波ホーン４の壁面にビス止めや接着等
の手段で固定するようにしても良く、その配置は特に図
示したものに限定されるものではない。
【００２２】前記演算処理装置７は、図３に示すよう
に、前記加速度ピックアップ６の検出信号を増幅するア
ンプ２１と、アンプ２１により増幅された信号から基本
周波数成分を分離する第１のバンドパスフィルター（Ｂ
ＰＦ）２２と、アンプ２１により増幅された信号から第
２高調波成分を分離する第２のバンドパスフィルター
（ＢＰＦ）２３と、分離された基本周波数成分及び第２
高調波成分の振幅を測定する振幅測定部２４と、振幅測
定部２４の測定結果を基に基本波の振幅Ｘs と第２高調
波の振幅Ｘ2sとの比を求め、予め記憶させておいた良品
に関する基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2sとの
比と比較するコンピュータ等からなる比較判定部２５と
を具備している。
に、前記加速度ピックアップ６の検出信号を増幅するア
ンプ２１と、アンプ２１により増幅された信号から基本
周波数成分を分離する第１のバンドパスフィルター（Ｂ
ＰＦ）２２と、アンプ２１により増幅された信号から第
２高調波成分を分離する第２のバンドパスフィルター
（ＢＰＦ）２３と、分離された基本周波数成分及び第２
高調波成分の振幅を測定する振幅測定部２４と、振幅測
定部２４の測定結果を基に基本波の振幅Ｘs と第２高調
波の振幅Ｘ2sとの比を求め、予め記憶させておいた良品
に関する基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2sとの
比と比較するコンピュータ等からなる比較判定部２５と
を具備している。
【００２３】（作用）次に、本実施の形態１の超音波溶
着装置１の作用を説明する。この超音波溶着装置１にお
いて、前記支持部材２上に載置された製品３ａ、３ｂ
は、上方よりシリンダ１０の動作で下降する超音波ホー
ン４によって押圧される。この際、超音波ホーン４に取
り付けた振動子５に超音波発振器９からの超音波が伝達
され、振動子５を経て超音波ホーン４に振動が伝達され
る。超音波ホーン４は、上側の製品３ｂを押圧しながら
振動し、製品３ａと３ｂを溶着する。この溶着の際に発
生する振動を加速度ピックアップ６によって検出し、検
出信号を演算処理装置７に送る。
着装置１の作用を説明する。この超音波溶着装置１にお
いて、前記支持部材２上に載置された製品３ａ、３ｂ
は、上方よりシリンダ１０の動作で下降する超音波ホー
ン４によって押圧される。この際、超音波ホーン４に取
り付けた振動子５に超音波発振器９からの超音波が伝達
され、振動子５を経て超音波ホーン４に振動が伝達され
る。超音波ホーン４は、上側の製品３ｂを押圧しながら
振動し、製品３ａと３ｂを溶着する。この溶着の際に発
生する振動を加速度ピックアップ６によって検出し、検
出信号を演算処理装置７に送る。
【００２４】演算処理装置７においては、前記アンプ２
１により加速度ピックアップ６の検出信号を増幅し、前
記第１のバンドパスフィルター２２により基本周波数成
分を分離して振幅測定部２４に送出する。また、第２の
バンドパスフィルター２３により第２高調波成分を分離
して振幅測定部２４に送出する。振幅測定部２４は、第
１のバンドパスフィルター２２、第２のバンドパスフィ
ルター２３からの基本周波数成分、第２高調波成分にお
ける基本波の振幅Ｘs 、第２高調波の振幅Ｘ2sを測定
し、これらの信号を比較判定部２５に送る。
１により加速度ピックアップ６の検出信号を増幅し、前
記第１のバンドパスフィルター２２により基本周波数成
分を分離して振幅測定部２４に送出する。また、第２の
バンドパスフィルター２３により第２高調波成分を分離
して振幅測定部２４に送出する。振幅測定部２４は、第
１のバンドパスフィルター２２、第２のバンドパスフィ
ルター２３からの基本周波数成分、第２高調波成分にお
ける基本波の振幅Ｘs 、第２高調波の振幅Ｘ2sを測定
し、これらの信号を比較判定部２５に送る。
【００２５】比較判定部２５は、基本波の振幅Ｘs と、
第２高調波の振幅Ｘ2sとの比を求め予め記憶させておい
た良品に関する基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ
2sとの比と比較し、溶着状態の良否の判定を行う。本願
発明者らは、基本波の振幅Ｘ s 、第２高調波の振幅Ｘ2s
とするととき、振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2sとの比
によって、被溶着物の溶着状態を判断できることを見い
出した。例えば、正常な被溶着物である製品に関して
は、Ｘ2s／Ｘs が０．０１付近に集中しており、また、
異常品ではＸ2s／Ｘs が０．２５以上となることを見い
出した。
第２高調波の振幅Ｘ2sとの比を求め予め記憶させておい
た良品に関する基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ
2sとの比と比較し、溶着状態の良否の判定を行う。本願
発明者らは、基本波の振幅Ｘ s 、第２高調波の振幅Ｘ2s
とするととき、振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2sとの比
によって、被溶着物の溶着状態を判断できることを見い
出した。例えば、正常な被溶着物である製品に関して
は、Ｘ2s／Ｘs が０．０１付近に集中しており、また、
異常品ではＸ2s／Ｘs が０．２５以上となることを見い
出した。
【００２６】これにより、従来例のように超音波溶着時
の負荷電流の振幅の絶対値の大小の違いや、超音波溶着
時の標準の波形パターンを求めておかなくても、超音波
溶着による被溶着物である製品３ａ、３ｂの溶着状態の
検査を簡略に実行できる。
の負荷電流の振幅の絶対値の大小の違いや、超音波溶着
時の標準の波形パターンを求めておかなくても、超音波
溶着による被溶着物である製品３ａ、３ｂの溶着状態の
検査を簡略に実行できる。
【００２７】（効果）本実施の形態１によれば、前記製
品３ａ、３ｂの支持面及び超音波ホーン４の先端面等の
目詰まり、摩耗、被溶着物の位置ずれ、押圧力の不良等
に基づく溶着状態の異常を、従来のように、電流波形の
観測をすることなく、振動の基本波の振幅Ｘs と第２高
調波の振幅Ｘ2sとの比を比較することによって容易、か
つ、確実に判定することが可能となる。
品３ａ、３ｂの支持面及び超音波ホーン４の先端面等の
目詰まり、摩耗、被溶着物の位置ずれ、押圧力の不良等
に基づく溶着状態の異常を、従来のように、電流波形の
観測をすることなく、振動の基本波の振幅Ｘs と第２高
調波の振幅Ｘ2sとの比を比較することによって容易、か
つ、確実に判定することが可能となる。
【００２８】［実施の形態２］ （構成）本発明の実施の形態２を以下に説明する。本発
明の実施の形態２の超音波溶着装置は、基本的には実施
の形態１の超音波溶着装置と同様な構成からなるもので
あるが、前記演算処理装置７の代りに、図４に示す演算
処理装置７Ａを用いることが特徴である。
明の実施の形態２の超音波溶着装置は、基本的には実施
の形態１の超音波溶着装置と同様な構成からなるもので
あるが、前記演算処理装置７の代りに、図４に示す演算
処理装置７Ａを用いることが特徴である。
【００２９】図４に示す演算処理装置７Ａは、前記加速
度ピックアップ６の検出信号を増幅するアンプ２１と、
このアンプ２１により増幅された信号をフーリエ変換等
の処理により基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2s
の算出、これらの比の算出、予め記憶させておいた良品
に関する振幅Ｘs 、振幅Ｘ2sの比との比較等の解析処理
を行う演算処理部２６と、この演算処理部２６の解析結
果を表示する判定表示部２７とを具備している。
度ピックアップ６の検出信号を増幅するアンプ２１と、
このアンプ２１により増幅された信号をフーリエ変換等
の処理により基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2s
の算出、これらの比の算出、予め記憶させておいた良品
に関する振幅Ｘs 、振幅Ｘ2sの比との比較等の解析処理
を行う演算処理部２６と、この演算処理部２６の解析結
果を表示する判定表示部２７とを具備している。
【００３０】（作用）次に、本実施の形態２の超音波溶
着装置の作用を説明する。この超音波溶着装置におい
て、製品３ａ、３ｂに対する溶着の際に発生する振動を
実施の形態１の場合と同様にして加速度ピックアップ６
によって検出し、検出信号を演算処理装置７Ａに送る。
着装置の作用を説明する。この超音波溶着装置におい
て、製品３ａ、３ｂに対する溶着の際に発生する振動を
実施の形態１の場合と同様にして加速度ピックアップ６
によって検出し、検出信号を演算処理装置７Ａに送る。
【００３１】演算処理装置７Ａにおいては、前記アンプ
２１により前記検出信号を増幅した後、演算処理部２６
により、フーリエ変換等の処理により基本波の振幅Ｘs
と第２高調波の振幅Ｘ2sの算出、これらの比の算出、予
め記憶させておいた良品に関する前記振幅Ｘs 、Ｘ2sの
比との比較等の解析処理を行う。演算処理装置７Ａの解
析結果は、判定表示部２７により表示される。
２１により前記検出信号を増幅した後、演算処理部２６
により、フーリエ変換等の処理により基本波の振幅Ｘs
と第２高調波の振幅Ｘ2sの算出、これらの比の算出、予
め記憶させておいた良品に関する前記振幅Ｘs 、Ｘ2sの
比との比較等の解析処理を行う。演算処理装置７Ａの解
析結果は、判定表示部２７により表示される。
【００３２】（効果）以上のような本実施の形態２によ
れば、実施の形態１の場合と同様な効果を奏することに
加え、加速度ピックアップ６から演算処理部２６に直接
検出信号を取り込むことができ、比較的簡略な回路構成
で前記振幅Ｘs 、Ｘ2sの比を比較することができ、より
精度の良い良否判定を実現できる。
れば、実施の形態１の場合と同様な効果を奏することに
加え、加速度ピックアップ６から演算処理部２６に直接
検出信号を取り込むことができ、比較的簡略な回路構成
で前記振幅Ｘs 、Ｘ2sの比を比較することができ、より
精度の良い良否判定を実現できる。
【００３３】尚、実施の形態１における前記加速度ピッ
クアップ６の他に、種々の構成の振動検出手段を用いる
ことができるのは勿論である。
クアップ６の他に、種々の構成の振動検出手段を用いる
ことができるのは勿論である。
【００３４】本発明によれば、以下の構成を付記するこ
とができる。 （１）被溶着物を支持する支持台と、前記被溶着物と対
向する位置に配置され、前記被溶着物を上方から押圧す
ると共にその表面に沿って往復移動する超音波ホーン
と、この超音波ホーンに超音波振動を加える超音波発振
器とを有する超音波溶着装置において、前記支持台又は
前記超音波ホーンに振動検出センサーを設置し、演算処
理装置により、振動検出センサーから得られる振動成分
から、振動の基本波の振幅と高調波の振幅とを求めこれ
らの比を比較することにより、被溶着物の溶着状態の良
否を検査することを特徴とする超音波溶着装置。この構
成によれば、超音波溶着作業時におれける超音波による
振動を利用して被溶着物の溶着状態の検査を容易に実行
することが可能となる。
とができる。 （１）被溶着物を支持する支持台と、前記被溶着物と対
向する位置に配置され、前記被溶着物を上方から押圧す
ると共にその表面に沿って往復移動する超音波ホーン
と、この超音波ホーンに超音波振動を加える超音波発振
器とを有する超音波溶着装置において、前記支持台又は
前記超音波ホーンに振動検出センサーを設置し、演算処
理装置により、振動検出センサーから得られる振動成分
から、振動の基本波の振幅と高調波の振幅とを求めこれ
らの比を比較することにより、被溶着物の溶着状態の良
否を検査することを特徴とする超音波溶着装置。この構
成によれば、超音波溶着作業時におれける超音波による
振動を利用して被溶着物の溶着状態の検査を容易に実行
することが可能となる。
【００３５】（２）前記演算処理装置は、振動検出セン
サーから得られる振動成分を基に、フーリエ変換等の処
理により基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2sの算
出処理、これらの比の算出処理、予め記憶させておいた
良品に関する前記振幅Ｘs 、Ｘ2sの比との比較処理から
なる解析処理を行う演算処理部を備えたことを特徴とす
る付記１記載の超音波溶着装置。この構成によれば、前
記演算処理装置の回路構成の簡略化を図れる。
サーから得られる振動成分を基に、フーリエ変換等の処
理により基本波の振幅Ｘs と第２高調波の振幅Ｘ2sの算
出処理、これらの比の算出処理、予め記憶させておいた
良品に関する前記振幅Ｘs 、Ｘ2sの比との比較処理から
なる解析処理を行う演算処理部を備えたことを特徴とす
る付記１記載の超音波溶着装置。この構成によれば、前
記演算処理装置の回路構成の簡略化を図れる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、従来例のような負荷電
流の振幅の絶対値の大小の違いや標準波形パターンを求
めておかなくとも、超音波溶着作業における被溶着物の
溶着状態の検査を簡略に実現できる超音波溶着装置及び
超音波溶着方法を提供することができる。
流の振幅の絶対値の大小の違いや標準波形パターンを求
めておかなくとも、超音波溶着作業における被溶着物の
溶着状態の検査を簡略に実現できる超音波溶着装置及び
超音波溶着方法を提供することができる。
【００３７】また、本発明によれば、被溶着物の溶着状
態の判断を行う演算処理手段の回路構成の簡略化を図れ
る超音波溶着装置を提供することができる。
態の判断を行う演算処理手段の回路構成の簡略化を図れ
る超音波溶着装置を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１の超音波溶着装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の超音波溶着装置の加速
度ピックアップを超音波ホーンに取り付けた変形例を示
す部分拡大図である。
度ピックアップを超音波ホーンに取り付けた変形例を示
す部分拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１の超音波溶着装置の演算
処理装置を示すブロック図である。
処理装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２の超音波溶着装置におけ
る演算処理装置を示すブロック図である。
る演算処理装置を示すブロック図である。
【図５】従来の超音波溶着装置を示す概略構成図であ
る。
る。
【図６】製品の溶着状態が正常な場合の電流波形図であ
る。
る。
【図７】製品の溶着状態が正常な場合の電流波形の模式
図である。
図である。
１ 超音波溶着装置 ２ 支持部材 ３ａ 製品 ３ｂ 製品 ４ 超音波ホーン ５ 振動子 ６ 加速度ピックアップ ７ 演算処理装置 ８ ベース ９ 超音波発振器 １０ シリンダ ２１ アンプ ２２ 第１のバンドパスフィルター ２３ 第２のバンドパスフィルター ２４ 振幅測定部 ２５ 比較判定部 ２６ 演算処理部 ２７ 判定表示部
Claims (3)
- 【請求項１】 支持手段により支持される被溶着物に、
超音波発振手段からの超音波による超音波振動を伴う超
音波ホーンを押圧して、超音波溶着を行う超音波溶着装
置において、 前記被溶着物の周辺領域に配置され超音波溶着時の振動
を検出する振動検出手段と、 この振動検出手段の検出結果を基に、超音波溶着時の振
動の基本波の振幅と、高調波の振幅との比を求めて、前
記被溶着物の溶着状態の良否を検査する演算処理手段
と、 を有することを特徴とする超音波溶着装置。 - 【請求項２】 前記演算処理手段は、振動検出手段の検
出結果を取り込み、基本波成分、高調波成分の分離処理
を行う周波数分離手段と、この周波数分離手段により分
離した前記基本波成分、高調波成分から基本波の振幅
と、高調波の振幅とを求める振幅測定部と、この振幅測
定部により求めた基本波の振幅と、高調波の振幅との比
を求めて、前記被溶着物の溶着状態の良否を検査する比
較判定部とを具備することを特徴とする請求項１記載の
超音波溶着装置。 - 【請求項３】 支持手段により支持される被溶着物に、
超音波発振手段からの超音波による超音波振動を伴う超
音波ホーンを押圧して、前記被溶着物の超音波溶着を行
う超音波溶着方法において、 前記被溶着物の周辺領域に配置された振動検出手段によ
り超音波溶着時の振動を検出し、 検出した超音波溶着時の振動結果を基に、超音波溶着時
の振動の基本波の振幅と、高調波の振幅との比を求め
て、前記被溶着物の溶着状態の良否を検査すること、 を特徴とする超音波溶着装置における溶着状態検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP820598A JPH11197854A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 超音波溶着装置及び超音波溶着装置における溶着状態 検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP820598A JPH11197854A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 超音波溶着装置及び超音波溶着装置における溶着状態 検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11197854A true JPH11197854A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11686758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP820598A Withdrawn JPH11197854A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 超音波溶着装置及び超音波溶着装置における溶着状態 検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11197854A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144485A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Honda Electronic Co Ltd | 超音波溶着器 |
| KR100891965B1 (ko) * | 2009-01-28 | 2009-04-08 | 서정석 | 혼의 진동주파수 분석장치 및 분석방법 |
| JP2012035299A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | 超音波接合制御装置及び超音波接合制御方法 |
| JP2012091213A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | 超音波接合制御装置および超音波接合制御方法 |
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| KR20150088896A (ko) * | 2013-01-15 | 2015-08-03 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 접합 상태 검사 방법 |
| WO2018143410A1 (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 三菱電機株式会社 | 超音波接合装置、超音波接合検査方法および超音波接合部の製造方法 |
| CN109900809A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-18 | 杭州成功超声设备有限公司 | 用于超声波焊接质量检测的底模、检测系统及方法 |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP820598A patent/JPH11197854A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2018143410A1 (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 三菱電機株式会社 | 超音波接合装置、超音波接合検査方法および超音波接合部の製造方法 |
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| US11631653B2 (en) | 2017-02-03 | 2023-04-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Ultrasonic bonding apparatus, ultrasonic bonding inspection method and ultrasonically-bonded portion fabrication method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |