KR20150088896A - 접합 상태 검사 방법 - Google Patents

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
오토모티브 에너지 서플라이 가부시키가이샤
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Abstract

초음파 접합된 판 형상 부재의 접합 상태 검사 방법이며, 앤빌 상에 겹쳐서 적재된 복수의 판 형상 부재에 진동하는 혼을 압박해서 판 형상 부재를 초음파 접합할 때에, 앤빌에 전달된 에너지를 측정하는 측정 단계와, 측정 단계에서 측정된 에너지에 기초하여, 판 형상 부재의 접합 상태의 양부를 판정하는 판정 단계를 갖는다.

Description

접합 상태 검사 방법{WELDING STATE INSPECTION METHOD}
본 발명은, 접합 상태 검사 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 초음파 접합된 판 형상 부재의 접합 상태를 검사하는 접합 상태 검사 방법에 관한 것이다.
초음파 접합은, 겹친 상태로 앤빌 상에 적재된 2매의 금속판에, 진동하는 혼을 압박함으로써, 2매의 금속판을 고상 접합한다.
이에 관련하여, 하기의 특허문헌 1에는, 초음파 접합 시에서의 앤빌의 진동을 측정하고, 진동의 측정 파형을 표준 파형과 비교하여, 초음파 접합의 양부를 판정하는 초음파 접합의 모니터 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 1에 개시되는 모니터 방법에 의하면, 초음파 접합된 2매의 금속판의 접합 상태의 양부(良否)를 간단하게 판정할 수 있다.
일본 특허 공개 평5-115986호 공보
그러나, 상기의 모니터 방법에서는, 진동의 측정 파형이 표준 파형과 비교되므로, 측정 파형이 표준 파형과 다르면 제품이 불량품이라고 판정된다. 이로 인해, 인장 시험을 행하면 양품으로 판정되는 제품이어도, 측정 파형이 표준 파형과 다르면 불량품으로 판정되어, 판정 정밀도가 낮다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은, 초음파 접합된 판 형상 부재의 접합 상태의 양부를 고정밀도로 판정할 수 있는 접합 상태 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 하기의 수단에 의해 달성된다.
본 발명의 접합 상태 검사 방법은, 측정 단계 및 판정 단계를 갖는다. 상기 측정 단계는, 앤빌 상에 겹쳐서 적재된 복수의 판 형상 부재에 진동하는 혼을 압박해서 상기 판 형상 부재를 초음파 접합할 때에, 상기 앤빌에 전달된 에너지를 측정한다. 상기 판정 단계는, 상기 측정 단계에서 측정된 상기 에너지에 기초하여, 상기 판 형상 부재의 접합 상태의 양부를 판정한다.
본 발명에 따르면, 앤빌에 전달된 에너지에 기초하여 판 형상 부재의 접합 상태의 양부가 판정되므로, 진동의 측정 파형이 표준 파형과 달라도 올바른 판정을 할 수 있다. 즉, 판 형상 부재의 접합 상태의 양부를 고정밀도로 판정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 접합 상태 검사 방법을 적용하는 검사 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시되는 해석 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 해석 장치에 의해 실행되는 데이터 해석 처리의 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 진동 파형 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 대역 통과 필터가 적용된 진동 파형 데이터를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 3의 스텝 S103에 나타내어지는 잘라내기 포인트 특정 처리의 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 전파 정류가 행해진 진동 파형 데이터를 도시하는 도면이다.
도 8은 저역 통과 필터가 적용된 진동 파형 데이터를 도시하는 도면이다.
도 9는 잘라내기 포인트 특정 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 대상 구간의 파형이 잘라내어진 진동 파형 데이터를 도시하는 도면이다.
도 11은 전파 정류가 행해진 진동 파형 데이터를 도시하는 도면이다.
도 12는 진동 파형 데이터의 누적 적분 결과를 도시하는 도면이다.
도 13은 초음파 접합 시에서의 앤빌의 거동을 도시하는 도면이다.
도 14는 접합 상태 검사 방법의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 도면 중, 동일한 부재에는 동일한 부호를 사용했다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 접합 상태 검사 방법을 적용하는 검사 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
검사 장치(100)는 초음파 접합 장치(200)에 의해 초음파 접합되는 판재(W)의 접합 상태를 검사한다. 초음파 접합 장치(200)는 판재(W)에 압박되어 진동을 부여하는 혼(210)과, 판재(W)가 적재되는 앤빌(220)을 갖는다. 초음파 접합 장치(200) 상에 대향 배치되는 혼(210)과 앤빌(220)의 선단부에는, 각뿔 형상을 갖는 복수의 돌기가 바둑판 형상으로 각각 형성되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 검사 장치(100)는, 초음파 접합 장치(200)의 앤빌(220)의 진동 진폭을 측정하는 진동 센서(110)와, 진동 센서(110)로부터의 신호에 기초하여 판재(W)의 접합 상태의 양부를 판정하는 해석 장치(120)를 구비한다.
진동 센서(110)는 앤빌(220)의 측면에 배치되고, 초음파 접합 시에서의 앤빌(220)의 진동 진폭을 측정한다. 진동 센서(110)는 A/D 컨버터(도시하지 않음)를 통하여, 해석 장치(120)에 접속되어 있다. 진동 센서(110)로서는, 와전류 센서나 레이저 도플러 변위계 등의 비접촉식 변위 센서를 채용할 수 있다.
해석 장치(120)는 초음파 접합되는 판재(W)의 접합 상태의 양부를 판정한다. 해석 장치(120)는 진동 센서(110)가 앤빌(220)의 진동 진폭을 측정해서 얻어지는 진동 파형 데이터를 해석하여, 초음파 접합된 2매의 판재(W)의 접합 상태의 양부를 판정한다. 해석 장치(120)는, 예를 들어, 일반적인 퍼스널 컴퓨터이다.
도 2는, 해석 장치(120)의 개략 구성을 도시하는 블록도이다. 해석 장치(120)는, CPU(121), ROM(122), RAM(123), 하드 디스크(124), 디스플레이(125), 입력부(126) 및 인터페이스(127)를 갖는다. 이들 각 부는, 버스를 통하여 서로 접속되어 있다.
CPU(121)는 프로그램에 따라서 상기 각 부의 제어 및 각종 연산 처리를 행한다. ROM(122)은 각종 프로그램 및 각종 데이터를 미리 저장한다. RAM(123)은 작업 영역으로서 일시적으로 프로그램 및 데이터를 기억한다.
하드 디스크(124)는 OS(오퍼레이팅 시스템)를 포함하는 각종 프로그램 및 각종 데이터를 저장한다. 하드 디스크(124)에는 진동 센서(110)에 의해 앤빌(220)의 진동 진폭을 측정해서 얻어지는 진동 파형 데이터를 해석하기 위한 데이터 해석 프로그램이 저장되어 있다.
디스플레이(125)는, 예를 들어, 액정 디스플레이이며, 각종의 정보를 표시한다. 입력부(126)는, 예를 들어, 키보드, 터치 패널 및 마우스 등의 포인팅 디바이스이며, 각종 정보의 입력에 사용된다.
인터페이스(127)는 해석 장치(120)와 진동 센서(110)를 전기적으로 접속한다. 인터페이스(127)는 진동 센서(110)로부터의 신호를 수신한다.
또한, 해석 장치(120)는, 상기한 구성 요소 이외의 구성 요소를 포함하고 있어도 좋고, 혹은, 상기한 구성 요소 중 일부가 포함되어 있지 않아도 좋다.
이상과 같이 구성되는 검사 장치(100)는, 초음파 접합 장치(200)에 의해 판재(W)를 초음파 접합할 때에 앤빌(220)에 전달된 에너지에 기초하여, 판재(W)의 접합 상태의 양부를 판정한다. 이하, 도 3 내지 도 14를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 접합 상태 검사 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 해석 장치(120)에 의해 실행되는 데이터 해석 처리의 수순을 나타내는 흐름도이다. 또한, 도 3의 흐름도에 의해 나타내어지는 알고리즘은, 해석 장치(120)의 하드 디스크(124)에 프로그램으로서 기억되어 있고, CPU(121)에 의해 실행된다.
먼저, 진동 파형 데이터가 수록된다(스텝 S101). 구체적으로는, 초음파 접합 장치(200)가 판재(W)를 초음파 접합하는 동안, 앤빌(220)의 진동 진폭이 진동 센서(110)에 의해 측정되고, 진동 센서(110)의 출력이 진동 파형 데이터로서 수록된다.
계속해서, 대역 통과 필터(이하, 「BPF」라고 칭함)가 적용된다(스텝 S102). 구체적으로는, 스텝 S101에 나타내는 처리에서 수록된 진동 파형 데이터에 대해 BPF가 적용되고, 소정의 주파수 대역의 데이터가 추출된다. BPF는, 혼(210)의 진동 주파수(예를 들어, 20㎑)를 중심 주파수로 하고, 중심 주파수로부터 ±500㎐의 대역폭을 갖는 FIR 필터이다.
도 4는 진동 파형 데이터의 일례를 나타내는 도면이며, 도 5는 BPF가 적용된 진동 파형 데이터를 도시하는 도면이다. 도 4 및 도 5의 종축은 앤빌(220)의 진동 진폭[진동 센서(110)의 출력 전압]을 나타내고, 횡축은 시간(샘플링 포인트수)을 나타낸다.
본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 진동 센서(110)의 출력이 진동 파형 데이터로서 수록된다. 진동 파형 데이터에는, 초음파 접합 장치(200)가 초음파 접합을 개시하기 전 및 초음파 접합을 종료한 후의 데이터도 포함되어 있다. 수록된 진동 파형 데이터에 BPF가 적용되면, 도 5에 도시하는 바와 같이, 진동 파형 데이터로부터, 예를 들어, 중심 주파수 20㎑ 또한 대역폭±500㎐의 진동 파형 데이터가 추출된다.
계속해서, 잘라내기 포인트 특정 처리가 실행된다(스텝 S103). 구체적으로는, 스텝 S102에 나타내는 처리에서 BPF가 적용된 진동 파형 데이터로부터, 앤빌(220)이 진동하고 있는 시간의 데이터를 잘라내기 위한 샘플링 포인트를 특정하는 잘라내기 포인트 특정 처리가 실행된다.
도 6은 잘라내기 포인트 특정 처리의 수순을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 전파 정류가 행해진다(스텝 S201). 구체적으로는, 스텝 S102에 나타내는 처리에서 BPF가 적용된 진동 파형 데이터에 대해 전파 정류가 행해진다. 전파 정류가 행해지면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 진동 파형 데이터의 마이너스측의 진폭값이 반전된다.
계속해서, 저역 통과 필터(이하, 「LPF」라고 칭함)가 적용된다(스텝 S202). 구체적으로는, 스텝 S201에 나타내는 처리에서 전파 정류가 행해진 진동 파형 데이터에 대해 LPF가 적용된다. LPF가 적용되면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 진동 파형 데이터의 엔벨로프가 추출된다.
그리고, 잘라내기 포인트가 특정된다(스텝 S203). 구체적으로는, 스텝 S202에 나타내는 처리에서 LPF가 적용된 진동 파형 데이터에 기초하여, 진동 파형 데이터 중으로부터, 앤빌(220)이 진동하고 있는 시간의 데이터를 잘라내기 위한 개시 포인트 및 종료 포인트가 특정된다.
도 9는 잘라내기 포인트 특정 처리를 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (A)는, 도 8의 파선으로 둘러싸여지는 부분 A의 확대도이며, 도 9의 (B)는 도 8의 파선으로 둘러싸여지는 부분 B의 확대도이다.
개시 포인트를 특정하는 경우, 도 9의 (A)에 도시하는 바와 같이, 먼저, 진동 파형 데이터의 진폭값이 소정의 임계값 V1을 최초로 초과하는 시점(샘플링 포인트 1)이 인식된다. 계속해서, 진폭값이 임계값 V1을 초과하고 있는 상태가 소정 시간 T1(소정의 샘플링 포인트수) 계속되고 있는 것이 확인된다. 진폭값이 임계값 V1을 초과하고 있는 상태가 소정 시간 계속되고 있는 것이 확인되면, 샘플링 포인트 1로부터 소정 시간 T2(소정의 샘플링 포인트수) 소급된 시점(샘플링 포인트 2)이 개시 포인트로 특정된다.
한편, 종료 포인트를 특정하는 경우, 도 9의 (B)에 도시하는 바와 같이, 먼저, 진동 파형 데이터의 진폭값이 소정의 임계값 V2를 최초로 하회하는 시점(샘플링 포인트 3)이 인식된다. 계속해서, 진폭값이 임계값 V2를 하회하고 있는 상태가 소정 시간 T3 계속되고 있는 것이 확인된다. 진폭값이 임계값 V2를 하회하고 있는 상태가 소정 시간 계속되고 있는 것이 확인되면, 샘플링 포인트 3으로부터 소정 시간 T4 진행된 시점(샘플링 포인트 4)이 종료 포인트로 특정된다.
이상과 같이, 도 3의 스텝 S103에 나타내어지는 잘라내기 포인트 특정 처리에 의하면, 진동 파형 데이터로부터, 앤빌(220)이 진동하고 있는 시간의 데이터를 잘라내기 위한 샘플링 포인트가 특정된다.
계속해서, 대상 구간의 파형이 잘라내어진다(스텝 S104). 구체적으로는, 스텝 S102에 나타내는 처리에서 BPF가 적용된 진동 파형 데이터로부터, 스텝 S103에 나타내는 처리에서 특정된 2개의 잘라내기 포인트에 의해 획정되는 시간의 데이터가 잘라내어진다. 그 결과, 도 10에 도시하는 바와 같이, 접합 상태의 양부의 판정에 무관계인 데이터가 제거된 진동 파형 데이터가 얻어진다.
계속해서, 전파 정류가 행해진다(스텝 S105). 구체적으로는, 스텝 S104에 나타내는 처리에서 잘라내어진 진동 파형 데이터에 대해 전파 정류가 행해진다. 전파 정류가 행해지면, 도 11에 도시하는 바와 같이, 진동 파형 데이터의 마이너스측의 진폭값이 반전된다.
계속해서, 누적 적분이 행해진다(스텝 S106). 구체적으로는, 스텝 S105에 나타내는 처리에서 전파 정류가 행해진 진동 파형 데이터의 누적 적분이 행해진다. 보다 구체적으로는, 진동 파형 데이터의 각 샘플링 포인트의 진폭값이 누적된다.
계속해서, 적분 커브의 기울기가 산출된다(스텝 S107). 구체적으로는, 스텝 S106에 나타내는 처리에서 누적 적분이 행해진 진동 파형 데이터의 누적 적분값을 적분 커브의 개시점으로부터 종료점까지의 시간(적분 시간)으로 나눔으로써, 진동 파형 데이터의 적분 커브의 기울기가 산출된다.
도 12는 진동 파형 데이터의 누적 적분 결과를 도시하는 도면이다. 본 실시 형태에서는, 진동 파형 데이터의 누적 적분값 V를, 적분 커브의 개시점으로부터 종료점까지의 시간 T로 나눔으로써, 진동 파형 데이터의 적분 커브의 기울기(V/T)가 산출된다. 또한, 누적 적분값 V는, 도 11에 도시하는 진동 파형 데이터의 면적값에 상당한다. 또한, 누적 적분값 V 및 진동 파형 데이터의 면적값은, 초음파 접합 장치(200)에 의해 판재(W)를 초음파 접합할 때에 앤빌(220)에 전달된 에너지에 상당한다.
계속해서, 적분 커브의 기울기가 소정의 임계값을 초과하고 있는지 여부가 판단된다(스텝 S108). 구체적으로는, 스텝 S107에 나타내는 처리에 의해 산출된 적분 커브의 기울기가, 소정의 임계값을 초과하고 있는지 여부가 판단된다. 여기서, 소정의 임계값은 접합 상태가 양호한 복수 세트의 판재에 대해, 적분 커브의 기울기에 대한 데이터를 취함으로써 통계적으로 구해진 값이다.
적분 커브의 기울기가 소정의 임계값을 초과하고 있다고 판단되는 경우(스텝 S108:"예"), 접합 상태가 양호하다고 판단되고(스텝 S109), 처리가 종료된다. 예를 들어, 접합 상태가 양호한 취지가 해석 장치(120)의 디스플레이(125)에 표시되고, 처리가 종료된다.
한편, 적분 커브의 기울기가 소정의 임계값을 초과하고 있지 않다고 판단되는 경우(스텝 S108:"아니오"), 접합 상태가 양호하지 않다고 판단되고(스텝 S110), 처리가 종료된다. 예를 들어, 접합 상태가 불량인 취지가 해석 장치(120)의 디스플레이(125)에 표시되고, 처리가 종료된다.
이상과 같이, 도 3에 도시되는 흐름도의 처리에 의하면, 먼저, 진동 센서(110)에 의해 앤빌(220)의 진동 진폭이 측정되고, 진동 파형 데이터가 수록된다. 계속해서, 진동 파형 데이터가 적분되어, 누적 적분값이 산출된다. 그리고, 진동 파형 데이터의 누적 적분값에 기초하여, 판재(W)의 접합 상태의 양부가 판정된다.
즉, 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법에 의하면, 초음파 접합 장치(200)에 의해 판재(W)를 초음파 접합할 때에 앤빌(220)에 전달된 에너지가 측정되고, 측정된 에너지에 기초하여, 판재(W)의 접합 상태의 양부가 판정된다. 이와 같은 구성에 의하면, 초음파 접합된 판재(W)의 접합 상태의 양부를 고정밀도로 판정할 수 있다.
이하, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 접합 상태 검사 방법의 작용 효과에 대해 상세하게 설명한다.
도 13은 초음파 접합 시에서의 앤빌(220)의 거동을 도시하는 도면이다.
도 13의 (A)에 도시하는 바와 같이, 초음파 접합의 개시 직후는 2매의 판재(W1, W2)는 접합되어 있지 않고, 혼(210)의 진동은 2매의 판재(W1, W2) 중 상측의 판재(W1)에만 전달된다. 이로 인해, 앤빌(220)은 진동하지 않고, 혼(210)과 판재(W1)와의 미끄럼 이동에 의한 발열 및 판재(W1)와 판재(W2)와의 미끄럼 이동에 의한 발열이 발생한다.
도 13의 (B)에 도시하는 바와 같이, 판재(W1)와 판재(W2)가 접합되기 시작하면, 혼(210)의 진동이 앤빌(220)에까지 전달되어, 앤빌(220)이 진동하기 시작한다.
그리고, 도 13의 (C)에 도시하는 바와 같이, 판재(W1)와 판재(W2)와의 접합이 진행되면, 판재(W1)와 판재(W2)는 미끄럼 이동하지 않게 되고, 판재(W1)와 판재(W2)와의 미끄럼 이동에 의한 발열이 없어진다. 한편, 앤빌(220)의 진동이 커진다. 또한, 초음파 접합 장치(200)는 혼(210)의 진폭과 가압력을 일정하게 유지하도록, 혼(210)에 전력을 인가한다.
이상과 같이, 초음파 접합에서는, 2매의 판재(W1, W2)의 접합 계면의 접합 상태에 따라서, 혼(210)으로부터 판재(W1, W2)를 통하여 앤빌(220)에 전달되는 에너지가 변화된다. 이에 추가하여, 판재(W1, W2)의 변형이나 오염 등의 영향도 있고, 가령, 혼(210)의 진동 진폭을 측정해도, 판재(W1, W2)의 접합 계면의 접합 상태와의 상관은 얻을 수 없어, 접합 상태를 올바르게 파악할 수 없다.
한편, 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법에서는, 앤빌(220)의 진동 진폭을 측정함으로써, 초음파 접합의 참된 요건인 앤빌(220)에 전달된 에너지를 측정하고 있다. 이로 인해, 시간의 경과에 수반해서 변화하는 판재(W1, W2)의 접합 상태를 올바르게 반영한 측정 결과가 얻어져, 접합 상태의 양부를 고정밀도로 판정하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법에서는, 비접촉식의 진동 센서(110)에 의해 앤빌(220)의 진동 진폭을 측정하고 있다. 따라서, 접촉식의 진동 센서와 같이 센서의 자중이 진동 상태에 영향을 주는 일 없이, 앤빌(220)의 거동을 올바르게 측정할 수 있다.
도 14는 본 실시 형태에 관한 접합 상태 검사 방법의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 14에 있어서 실선 및 파선으로 나타내어지는 진동 파형은, 인장 시험에 의해 접합 상태(접합 강도)가 양호하다고 판단되는 양품의 진동 파형이다. 한편, 도 14에 있어서 일점쇄선으로 나타내어지는 진동 파형은, 인장 시험에 의해 접합 상태가 불량이라고 판단되는 불량품의 진동 파형이다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 불량품은 양품에 비해, 앤빌에 전달된 에너지가 작다. 한편, 실선으로 나타내어지는 양품의 진동 파형과 파선으로 나타내어지는 양품의 진동 파형을 비교하면, 파형이 다르다. 측정 파형을 표준 파형과 비교하는 종래의 모니터 방법에서는, 파선으로 나타내어지는 진동 파형의 제품은 불량품으로 판정된다.
그러나, 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법은, 앤빌에 전달된 에너지에 기초하여 접합 상태의 양부를 판정하므로, 측정 파형을 착안하면 불량품으로 판정되는 제품이어도, 양품으로 판정할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법에 의하면, 판재의 접합 상태의 판정 정밀도가 향상된다. 그 결과, 불량품으로 판정되는 제품이 감소하여, 제품의 수율이 향상된다.
이상과 같이, 설명한 본 실시 형태는, 이하의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법은, 앤빌에 전달된 에너지에 기초하여, 판재의 접합 상태의 양부를 판정한다. 따라서, 앤빌의 진동 진폭 측정 파형이 표준 파형과 달라도 올바른 판정을 할 수 있다. 즉, 판재의 접합 상태의 양부를 고정밀도로 판정할 수 있다.
(b) 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법은, 진동 센서에 의해 앤빌의 진동 진폭을 측정해서 얻어진 진동 데이터를 적분하고, 진동 파형 데이터의 적분 결과에 기초하여, 판재의 접합 상태의 양부를 판정한다. 따라서, 앤빌에 전달된 에너지를 수치화하여 접합 상태의 양부를 용이하게 판정할 수 있다.
(c) 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법은, 진동 파형 데이터의 적분값을 적분 시간으로 나눈 값이 소정의 임계값보다도 큰 경우, 판재의 접합 상태가 양호하다고 판정한다. 따라서, 접합 시간의 편차가 흡수되어, 판정의 안정성이 향상된다.
(d) 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법은, 진동 파형 데이터 중으로부터, 앤빌이 진동하고 있는 시간의 데이터를 잘라내고, 잘라낸 데이터를 적분한다. 따라서, 데이터양이 저감되어, 접합 상태의 양부를 단시간에 판정할 수 있다.
(e) 본 실시 형태의 접합 상태 검사 방법은, 혼의 진동 주파수에 의해 정해지는 주파수 대역의 BPF를 적용해서 진동 파형 데이터로부터 데이터를 추출한다. 따라서, 진동 파형 데이터에 포함되는 외란(노이즈)을 제거할 수 있다.
(f) BPF의 중심 주파수는 혼의 진동 주파수와 일치하고 있다. 따라서, 혼으로부터 전달된 에너지만을 선택적으로 추출할 수 있다.
이상과 같이, 설명한 일 실시 형태에 있어서, 본 발명의 접합 상태 검사 방법을 설명했다. 그러나, 본 발명은, 그 기술 사상의 범위 내에서 당업자가 적절하게 추가, 변형 및 생략할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 진동 파형 데이터의 적분 커브의 기울기에 기초하여, 판재의 접합 상태의 양부가 판정되었다. 그러나, 앤빌에 전달된 에너지에 기초하여 접합 상태의 양부를 판정하는 방법은, 적분 커브의 기울기를 이용하는 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진동 파형 데이터의 누적 적분값(진동 파형 데이터의 면적값)이 소정의 값까지 도달하고 있는 경우, 판재의 접합 상태가 양호하다고 판정해도 좋다.
본 출원은, 2013년 1월 15일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2013-004664호에 기초하고 있고, 그들의 개시 내용은 참조되고, 전체적으로 인용되고 있다.
100 : 검사 장치
110 : 진동 센서
120 : 해석 장치
121 : CPU
122 : ROM
123 : RAM
124 : 하드 디스크
125 : 디스플레이
126 : 입력부
127 : 인터페이스
200 : 초음파 접합 장치
210 : 혼
220 : 앤빌

Claims (6)

  1. 앤빌 상에 겹쳐서 적재된 복수의 판 형상 부재에 진동하는 혼을 압박해서 상기 판 형상 부재를 초음파 접합할 때에, 상기 앤빌에 전달된 에너지를 측정하는 측정 단계와,
    상기 측정 단계에서 측정된 상기 에너지에 기초하여, 상기 판 형상 부재의 접합 상태의 양부를 판정하는 판정 단계
    를 갖는 것을 특징으로 하는, 접합 상태 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 단계는,
    상기 앤빌의 진동 진폭을 진동 센서에 의해 측정하는 진동 측정 단계와,
    상기 진동 측정 단계에서 상기 앤빌의 진동 진폭을 측정해서 얻어진 진동 데이터를 적분하는 적분 단계를 포함하고,
    상기 판정 단계는, 상기 적분 단계에서의 적분 결과에 기초하여, 상기 판 형상 부재의 접합 상태의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는, 접합 상태 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판정 단계는,
    상기 진동 데이터의 적분값을 적분 시간으로 제산한 값을, 미리 설정된 임계값과 비교하는 비교 단계를 포함하고,
    상기 적분값을 상기 적분 시간으로 제산한 값이 상기 임계값보다도 큰 경우, 상기 판 형상 부재의 접합 상태가 양호하다고 판정하는 것을 특징으로 하는, 접합 상태 검사 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 측정 단계는,
    상기 진동 데이터 중으로부터, 상기 앤빌이 진동하고 있는 시간의 데이터를 잘라내는 잘라내기 단계를 더 포함하고,
    상기 적분 단계는, 상기 잘라내기 단계에서 잘라내어진 상기 데이터를 적분하는 것을 특징으로 하는, 접합 상태 검사 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 단계는,
    상기 혼의 진동 주파수에 의해 정해지는 주파수 대역의 대역 통과 필터를 적용하여, 상기 진동 데이터로부터 상기 주파수 대역의 데이터를 추출하는 추출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 접합 상태 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터의 중심 주파수는, 상기 혼의 진동 주파수와 일치하고 있는 것을 특징으로 하는, 접합 상태 검사 방법.
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