KR20240109398A - Ultrasonic welding determination system and ultrasonic welding determination method using the system - Google Patents

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KR20240109398A
KR20240109398A KR1020230001134A KR20230001134A KR20240109398A KR 20240109398 A KR20240109398 A KR 20240109398A KR 1020230001134 A KR1020230001134 A KR 1020230001134A KR 20230001134 A KR20230001134 A KR 20230001134A KR 20240109398 A KR20240109398 A KR 20240109398A
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김성진
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 초음파 용접 장치, 상기 초음파 용접 장치에 부착되어 상기 초음파 용접 장치에서 발생한 진동을 감지하는 진동 센서, 상기 초음파 용접 장치의 이동을 감지하는 시각 센서 및 상기 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 수집 및 분석하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 용접 판별 시스템 및 상기 시스템을 이용하여 초음파 용접 품질을 판별할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention provides an ultrasonic welding device, a vibration sensor attached to the ultrasonic welding device to detect vibration generated from the ultrasonic welding device, a visual sensor for detecting movement of the ultrasonic welding device, and data measured by the vibration sensor and the visual sensor. It relates to an ultrasonic welding determination system characterized by including a control unit that collects and analyzes and a method of determining ultrasonic welding quality using the system.

Description

초음파 용접 판별 시스템 및 상기 시스템을 이용한 초음파 용접 판별 방법{ULTRASONIC WELDING DETERMINATION SYSTEM AND ULTRASONIC WELDING DETERMINATION METHOD USING THE SYSTEM}Ultrasonic welding determination system and ultrasonic welding determination method using the system {ULTRASONIC WELDING DETERMINATION SYSTEM AND ULTRASONIC WELDING DETERMINATION METHOD USING THE SYSTEM}

본 발명은 초음파 용접 판별 시스템 및 상기 시스템을 이용한 초음파 용접 판별 방법에 관한 것으로, 초음파 용접 장치에서 발생한 진동을 감지하는 진동 센서 및 상기 초음파 용접 장치의 이동을 감지하는 시각 센서에서 측정된 데이터를 비교하여 용접 품질을 판별하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an ultrasonic welding discrimination system and an ultrasonic welding discrimination method using the system, by comparing data measured from a vibration sensor that detects vibration generated in an ultrasonic welding device and a visual sensor that detects movement of the ultrasonic welding device. It is characterized by determining welding quality.

파우치형 이차전지는 전극 조립체, 전극 탭, 전극 리드 및 파우치 케이스를 포함한다.A pouch-type secondary battery includes an electrode assembly, an electrode tab, an electrode lead, and a pouch case.

여기서, 전극 조립체(Ea)는 도 1에 개시된 바와 같이 복수의 전극 및 전극 사이에 위치하는 분리막이 교대로 적층된 구조로 형성된다.Here, the electrode assembly Ea is formed in a structure in which a plurality of electrodes and separators positioned between the electrodes are alternately stacked, as shown in FIG. 1 .

또한, 전해질은 일반적으로 통용되는 액체 전해질 외에도, 고체 전해질이나, 고체 전해질에 첨가제를 부가하여 액체와 고체 중간 형태를 띄는 겔 형태의 준고체 전해질로 치환되어도 문제가 없음은 당연하다.In addition, it is natural that, in addition to the commonly used liquid electrolyte, the electrolyte may be replaced with a solid electrolyte or a semi-solid electrolyte in the form of a gel that is intermediate between a liquid and a solid by adding additives to the solid electrolyte.

다음으로 전극 탭(Et)은 복수의 양극과 복수의 음극으로부터 각각 돌출 연장된 복수의 양극 탭과 복수의 음극 탭을 포함하고, 복수의 양극 탭과 복수의 음극 탭은 각각 적층되어 용접 등의 방법으로 결합된다.Next, the electrode tab Et includes a plurality of anode tabs and a plurality of cathode tabs protruding and extending from the plurality of anodes and the plurality of cathodes, respectively, and the plurality of anode tabs and the plurality of cathode tabs are respectively stacked and used by a method such as welding. are combined with

이러한 전극 탭(Et)은 양극 탭과 음극 탭 모두 전극 조립체(Ea)의 동일한 방향으로 돌출될 수도 있고, 양극 탭과 음극 탭이 각각 다른 방향으로 돌출될 수도 있다.As for the electrode tab Et, both the anode tab and the cathode tab may protrude in the same direction of the electrode assembly Ea, or the anode tab and the cathode tab may protrude in different directions.

한편, 전극 탭(Et)은 전극과 연결된 반대쪽 끝단에서 적층되고, 용접에 의하여 접합되고, 전극 리드(El)는 위와 같이 형성된 전극 탭(Et)에 용접 등의 방법으로 접합되어 파우치 케이스 외부로 연장되어 전극 단자가 된다.Meanwhile, the electrode tab (Et) is laminated at the opposite end connected to the electrode and joined by welding, and the electrode lead (El) is joined to the electrode tab (Et) formed as above by a method such as welding and extends outside the pouch case. becomes an electrode terminal.

전극 리드(El)와 전극 탭(Et)을 용접하는 방법으로는 초음파 용접, 레이저 용접 등 공지의 다양한 방법이 가능하다.Various known methods such as ultrasonic welding and laser welding can be used to weld the electrode lead (El) and the electrode tab (Et).

이러한 파우치형 이차전지의 전극 조립체(Ea)는 복수의 전극과 분리막이 교대로 적층된 형태이며, 복수의 전극으로부터 돌출된 전극 탭(Et) 다발은 전극과 연결된 반대쪽 끝단에서 적층되고, 용접에 의하여 접합된다.The electrode assembly (Ea) of this pouch-type secondary battery is a form in which a plurality of electrodes and separators are alternately stacked, and a bundle of electrode tabs (Et) protruding from the plurality of electrodes are stacked at the opposite end connected to the electrode, and are formed by welding. It is joined.

또한, 적층된 전극 탭(Et)에 전극 리드(El)가 용접에 의하여 결합되어 단자를 형성한다.Additionally, the electrode lead El is joined to the stacked electrode tab Et by welding to form a terminal.

이와 같은 용접에는 레이저 용접 및 초음파 용접 등의 방법이 사용되고 있다.For such welding, methods such as laser welding and ultrasonic welding are used.

그 중 레이저 용접은 용접부에 레이저 빔을 조사하면, 레이저 빔의 에너지에 의하여 용접부가 용융되고, 이후 용융된 부분이 응고되면서 접합되는 방법이다.Among them, laser welding is a method in which a laser beam is irradiated to a welded area, the welded area is melted by the energy of the laser beam, and then the melted part is solidified and joined.

한편, 초음파 용접은 용접부에 하중을 가하면서 초음파 진동을 부가하여 진동 마찰열을 발생시켜 접합하는 방법으로, 금속만 아니라 비금속을 비롯한 이종재료에까지 그 적용범위가 넓다.Meanwhile, ultrasonic welding is a method of joining by applying ultrasonic vibration while applying a load to the welded area to generate vibrational frictional heat. Its application range is wide, covering not only metals but also dissimilar materials including non-metals.

또한, 초음파 용접은 통상적인 용접 방법에 비하여 고온 융착이나 제3금속의 첨가가 없는 용접 방법이라는 장점이 있어, 이차전지 제조 공정에서 많이 사용되고 있다.In addition, ultrasonic welding has the advantage of being a welding method without high-temperature fusion or addition of third metals compared to conventional welding methods, and is therefore widely used in the secondary battery manufacturing process.

일반적으로 초음파 용접에 사용되는 초음파 용접 장치는 용접 대상물을 지지하는 앤빌과 초음파 진동을 인가하는 혼이 배치되어 초음파 용접이 수행된다. 이때, 용접히 완료된 후, 혼 및 앤빌 등을 용접 대상물로부터 분리하게 되는데, 상기 용접 대상물이 혼 등에 소착되어 분리되지 않는 문제가 발생하기도 하였다.In general, an ultrasonic welding device used for ultrasonic welding performs ultrasonic welding by arranging an anvil that supports an object to be welded and a horn that applies ultrasonic vibration. At this time, after welding is completed, the horn and anvil are separated from the welding object, but there is a problem that the welding object is stuck to the horn, etc. and cannot be separated.

종래의 초음파 용접 장치에는 상기 소착 문제 등을 해결하기 위해 혼이 상기 용접 대상물로부터 분리될 때, 상기 혼에 진동을 발생시켜 용접 대상물을 떼어내는 After burst 기능이 탑재되어 있기도 하다.In order to solve the sticking problem, conventional ultrasonic welding devices are equipped with an after burst function that generates vibration in the horn to separate the welding object when the horn is separated from the welding object.

다만, 종래에는 상기 After burst 기능을 모니터링하는데 있어서 엔지니어의 경험에 의존하여 After burst 셋업 시점을 설정하기 때문에 상기 After burst의 정확성이 떨어지고, 결과적으로 용접 품질이 나빠진다는 문제가 있다.However, in the related art, when monitoring the after burst function, the after burst setup point is set depending on the engineer's experience, so there is a problem that the accuracy of the after burst is reduced and as a result, the welding quality deteriorates.

한국공개특허 제10-2022-0053314호Korean Patent Publication No. 10-2022-0053314

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 초음파 용접의 품질을 향상시킬 수 있는 용접 판별 시스템 및 용접 판별 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and its purpose is to provide a weld discrimination system and a weld discrimination method that can improve the quality of ultrasonic welding.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood from the following description and will be more clearly understood by practicing the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.

본 발명에 의하면, 초음파 용접 장치; 상기 초음파 용접 장치에 부착되어 상기 초음파 용접 장치에서 발생한 진동을 감지하는 진동 센서; 상기 초음파 용접 장치의 이동을 감지하는 시각 센서; 및 상기 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 수집 및 분석하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 용접 판별 시스템을 제공한다.According to the present invention, an ultrasonic welding device; A vibration sensor attached to the ultrasonic welding device and detecting vibration generated from the ultrasonic welding device; a visual sensor that detects movement of the ultrasonic welding device; and a control unit that collects and analyzes data measured by the vibration sensor and vision sensor. It provides an ultrasonic welding discrimination system comprising:

상기 초음파 용접 장치는, 용접 대상물에 접촉하여 초음파 용접을 수행하는 진동부; 및 상기 진동부에 의해 접촉된 용접 대상물을 지지하는 지지부; 를 포함할 수 있다.The ultrasonic welding device includes a vibrating unit that contacts an object to be welded and performs ultrasonic welding; and a support portion supporting the welding object contacted by the vibrating portion. may include.

상기 진동 센서는 상기 진동부 및 지지부에 각각 설치되고, 상기 시각 센서는 상기 초음파 용접 장치로부터 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다.The vibration sensor may be installed on the vibration unit and the support unit, respectively, and the visual sensor may be installed at a predetermined distance from the ultrasonic welding device.

상기 진동부는, 진동을 생성하는 컨버터 유닛; 및 상기 컨버터 유닛과 결합되어 용접 대상물에 직접 초음파 진동을 인가하는 혼; 을 포함하고, 상기 지지부는, 상기 혼에 접촉된 용접 대상물의 반대편을 지지하는 앤빌; 을 포함할 수 있다.The vibration unit includes a converter unit that generates vibration; and a horn coupled to the converter unit to apply ultrasonic vibration directly to the welding object. It includes: an anvil supporting the opposite side of the welding object in contact with the horn; may include.

상기 진동 센서는 상기 혼 및 앤빌에 각각 설치될 수 있다.The vibration sensor may be installed on the horn and anvil, respectively.

상기 초음파 용접 장치는, 상기 컨버터 유닛을 고정 및 지지하는 컨버터 지지대; 및 상기 앤빌을 지지하는 앤빌 지지대; 를 더 포함하고, 상기 진동 센서는 상기 혼 및 컨버터 지지대 중 어느 하나에 설치되고, 상기 앤빌 및 앤빌 지지대 중 어느 하나에 설치될 수 있다.The ultrasonic welding device includes a converter supporter that fixes and supports the converter unit; and an anvil support supporting the anvil; It may further include that the vibration sensor may be installed on any one of the horn and the converter support, and may be installed on any one of the anvil and the anvil support.

상기 혼 및 앤빌 중 적어도 어느 하나는 서로 맞닿을 수 있도록 왕복 이동이 가능하도록 구비되고, 상기 초음파 용접은 상기 혼, 용접 대상물 및 앤빌이 모두 밀착된 상태에서 진행될 수 있다.At least one of the horn and the anvil is capable of reciprocating movement so as to come into contact with each other, and the ultrasonic welding can be performed with the horn, the object to be welded, and the anvil all in close contact.

상기 시각 센서는 상기 혼 및 앤빌 중 적어도 어느 하나의 이동을 감지하고,The visual sensor detects movement of at least one of the horn and anvil,

상기 제어부는 상기 시각 센서 및 진동 센서에서 측정한 데이터를 기반으로 용접의 품질을 평가할 수 있다.The control unit may evaluate the quality of welding based on data measured by the vision sensor and the vibration sensor.

상기 진동 센서는 가속도계 센서일 수 있다.The vibration sensor may be an accelerometer sensor.

상기 시각 센서는 레이저 변위 센서일 수 있다.The vision sensor may be a laser displacement sensor.

본 발명에 의하면, 용접 대상물을 준비하는 단계; 상기의 초음파 용접 장치를 준비하는 단계; 상기의 진동 센서 및 시각 센서를 세팅하는 단계; 상기 초음파 용접 장치로 상기 용접 대상물에 초음파 진동을 가하여 용접하는 단계; 및 상기의 제어부로 상기 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 분석하는 단계; 를 포함하고, 상기 초음파 용접 장치는, 용접 대상물에 접촉하여 초음파 용접을 수행하는 진동부; 및 상기 진동부에 의해 접촉된 용접 대상물을 지지하는 지지부; 를 포함하고, 상기 용접 단계는, 용접 대상물의 양측으로 상기 진동부 및 지지부가 각각 접촉하여 용접이 진행되는 시작 단계; 및 상기 용접 대상물의 일측에 접촉된 진동부를 이격시키는 종료 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 용접 판별 방법을 제공한다.According to the present invention, preparing an object to be welded; Preparing the ultrasonic welding device above; Setting up the vibration sensor and vision sensor; Welding the object by applying ultrasonic vibration to the object to be welded using the ultrasonic welding device; and analyzing data measured by the vibration sensor and the vision sensor using the control unit. It includes: a vibrating unit that contacts an object to be welded and performs ultrasonic welding; and a support portion supporting the welding object contacted by the vibrating portion. It includes, wherein the welding step includes: a starting step in which welding is performed by contacting the vibrating part and the supporting part with both sides of the object to be welded; and an ending step of separating the vibrating part in contact with one side of the welding object; It provides an ultrasonic welding discrimination method comprising:

상기 종료 단계에서, 상기 진동부는 상기 용접 대상물로부터 이격되는 동시에 진동하여 상기 용접 대상물을 분리시킬 수 있다.In the termination step, the vibrating unit may separate from the welding object and vibrate at the same time to separate the welding object.

상기 진동 센서는 상기 진동부 및 지지부의 진동을 감지하고, 상기 시각 센서는 상기 진동부의 이동을 감지하고, 상기 데이터를 분석하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 종료 단계에서의 상기 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 비교하여 용접 품질을 판별할 수 있다.The vibration sensor detects vibration of the vibration unit and the support unit, the visual sensor detects movement of the vibration unit, and in the step of analyzing the data, the control unit detects the vibration of the vibration sensor and the visual sensor in the end step. Welding quality can be determined by comparing measured data.

상기 데이터를 분석하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 시각 센서에서 측정한 진동부의 이동과 상기 진동 센서에서 측정한 진동부의 진동의 선후관계를 비교하여 용접 품질을 판별할 수 있다.In the step of analyzing the data, the control unit may determine welding quality by comparing the sequential relationship between the movement of the vibrating part measured by the visual sensor and the vibration of the vibrating part measured by the vibration sensor.

상기 제어부는 상기 종료 단계에서의 상기 진동부의 이동이 상기 진동부의 진동보다 앞서는 경우 용접 품질을 양호한 것으로 판별할 수 있다.The control unit may determine that the welding quality is good when the movement of the vibrating unit in the end step precedes the vibration of the vibrating unit.

본 발명에 의하면, 초음파 용접의 품질을 정확히 판별함으로써 용접 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, welding efficiency can be improved by accurately determining the quality of ultrasonic welding.

도 1은 종래의 전극 조립체 및 전극 리드의 접촉 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 초음파 용접 판별 시스템을 나타낸 것이다.
도 3은 상기 도 2의 혼 및 앤빌의 작동 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 초음파 용접 판별 방법에 대한 순서도를 나타낸 것이다.
도 5는 용접 양호 상태를 나타낸 데이터 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 용접 불량 상태를 나타낸 데이터 그래프를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the contact state of a conventional electrode assembly and electrode leads.
Figure 2 shows the ultrasonic welding discrimination system of the present invention.
Figure 3 shows the operating process of the horn and anvil of Figure 2.
Figure 4 shows a flow chart of the ultrasonic welding determination method of the present invention.
Figure 5 shows a data graph showing a good welding state.
Figure 6 shows a data graph showing a welding defect state.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각 하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이 고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양 한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so they can be replaced at the time of filing the present application. It should be understood that various equivalents and variations may exist.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에 서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.Since the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, the shapes and sizes of components in the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically shown for clearer description. . Therefore, the size or ratio of each component does not entirely reflect the actual size or ratio.

본 발명은 초음파 용접 판별 시스템 및 상기 시스템을 이용한 초음파 용접 판별 방법에 관한 것으로, 초음파 용접 장치에서 발생한 진동을 감지하는 진동 센서 및 상기 초음파 용접 장치의 이동을 감지하는 시각 센서에서 측정된 데이트를 비교하여 용접 품질을 판별하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an ultrasonic welding discrimination system and an ultrasonic welding discrimination method using the system, by comparing data measured by a vibration sensor that detects vibration generated in an ultrasonic welding device and a visual sensor that detects movement of the ultrasonic welding device. It is characterized by determining welding quality.

(초음파 용접 판별 시스템)(Ultrasonic welding discrimination system)

도 2는 본 발명의 초음파 용접 판별 시스템을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the ultrasonic welding discrimination system of the present invention.

상기 초음파 용접 판별 시스템은 초음파 용접 장치, 진동 센서(Sen1), 시각 센서(Sen2) 및 제어부를 포함한다.The ultrasonic welding discrimination system includes an ultrasonic welding device, a vibration sensor (Sen1), a vision sensor (Sen2), and a control unit.

상기 초음파 용접 장치는 용접 대상물(W)에 접촉하여 초음파 용접을 수행하는 진동부(110) 및 상기 진동부(110)에 의해 접촉된 용접 대상물(W)을 지지하는 지지부(120)를 포함한다.The ultrasonic welding apparatus includes a vibrating part 110 that contacts the welding object W to perform ultrasonic welding, and a support part 120 supporting the welding object W contacted by the vibrating part 110.

상기 진동부(110) 및 지지부(120)는 도 2에 도시된 것처럼 다이 등에 고정되어 지지될 수 있으며, 상기 다이의 이동에 따라 위치가 이동될 수 있다.The vibration unit 110 and the support unit 120 may be fixed and supported on a die, etc., as shown in FIG. 2, and their positions may be moved according to the movement of the die.

상기 용접 대상물(W)은 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 금속 소재를 포함하고 서로 분리되어 있는 어떠한 것도 될 수 있다. 예컨대, 상기 용접 대상물(W)은 전극 리드(El) 및 전극 탭(Et)일 수 있으며, 또는 버스바 및 전극 리드(El)일 수 있다.The type of the welding object W is not particularly limited, and may be anything that includes a metal material and is separated from each other. For example, the welding object W may be an electrode lead El and an electrode tab Et, or a bus bar and an electrode lead El.

상기 진동부(110)는 도 2에 도시된 것처럼 컨버터 유닛(110b) 및 혼(110a)을 포함한다.The vibration unit 110 includes a converter unit 110b and a horn 110a, as shown in FIG. 2.

상기 컨버터 유닛(110b)은 압전 소자의 압전 효과를 이용하여 공급되는 전기 에너지로부터 초음파 진동을 생성하는 역할을 한다.The converter unit 110b serves to generate ultrasonic vibration from supplied electric energy using the piezoelectric effect of the piezoelectric element.

상기 혼(110a)은 상기 컨버터 유닛(110b)과 결합되어 용접 대상물(W)에 직접 초음파 진동을 인가 한다. 즉, 상기 혼(110a)은 상기 컨버터 유닛(110b)으로부터 전달된 진동을 용접 대상물(W)에 인가하는 동시에 용접 대상물(W)을 가압하여 용접이 이루어지도록 하는 역할을 한다.The horn 110a is combined with the converter unit 110b to apply ultrasonic vibration directly to the welding object W. That is, the horn 110a serves to apply vibration transmitted from the converter unit 110b to the welding object W and simultaneously pressurizes the welding object W to perform welding.

상기 진동부(110)는 상기 혼(110a) 및 컨버터 유닛(110b) 사이를 연결하고 상기 컨버터 유닛(110b)을 고정 및 지지하는 컨버터 지지대(110c)를 더 포함한다.The vibration unit 110 further includes a converter support 110c that connects the horn 110a and the converter unit 110b and fixes and supports the converter unit 110b.

상기 진동부(110)는 수평 방향 및 수직 방향으로 왕복 이동이 가능하도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 진동부(110)는 용접에 앞서 상기 용접 대상물(W)에 상기 혼(110a)이 접촉되어 가압할 수 있도록 이동한다.The vibrating unit 110 may be provided to move back and forth in the horizontal and vertical directions. Accordingly, the vibrating part 110 moves so that the horn 110a contacts and presses the welding object W prior to welding.

상기 지지부(120)는 도 2에 도시된 것처럼 앤빌(120a)을 포함한다.The support portion 120 includes an anvil 120a as shown in FIG. 2.

상기 앤빌(120a)은 상기 혼(110a)에 접촉된 용접 대상물(W)의 반대편을 지지하는 역할을 한다.The anvil 120a serves to support the opposite side of the welding object W in contact with the horn 110a.

상기 앤빌(120a)은 자체적으로 진동을 유발할 수 없다. 다만, 상기 앤빌(120a)은 상기 혼(110a)과 용접 대상물(W)을 통해서 간접적으로 접촉해 있는 동안, 상기 혼(110a)의 진동에 의해 진동될 수 있다.The anvil 120a cannot cause vibration on its own. However, the anvil 120a may be vibrated by the vibration of the horn 110a while it is in indirect contact with the horn 110a and the welding object W.

상기 지지부(120)는 앤빌(120a)과 결합되어 상기 앤빌(120a)을 지지하는 앤빌 지지대(120b)를 포함한다.The support portion 120 is coupled to the anvil 120a and includes an anvil support 120b supporting the anvil 120a.

상기 지지부(120)는 진동부(110)와 마찬가지로 수평 방향 및 수직 방향으로 왕복 이동이 가능하도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 지지부(120)는 상기 용접 대상물(W)의 후면에 앤빌(120a)이 접촉되어 지지할 수 있도록 이동한다.The support unit 120, like the vibrating unit 110, may be provided to move back and forth in the horizontal and vertical directions. Accordingly, the support portion 120 moves so that the anvil 120a can contact and support the rear surface of the welding object W.

상기 초음파 용접 장치에 따른 용접은 상기 혼(110a), 용접 대상물(W) 및 앤빌(120a)이 모두 밀착된 상태에서 진행되며, 상기 혼(110a) 및 앤빌(120a) 중 적어도 어느 하나가 상기 용접 대상물(W)로부터 이격된 상태에서는 진행되지 않는다.Welding using the ultrasonic welding device is performed with the horn 110a, the welding object W, and the anvil 120a all in close contact, and at least one of the horn 110a and the anvil 120a is used in the welding. It does not proceed when separated from the object (W).

도 3은 상기 진동부(110)에 포함된 혼(110a) 및 지지부(120)에 포함된 앤빌(120a)을 작동시켜 용접 대상물(W)을 용접하는 과정을 간단히 나타낸 것이다.Figure 3 simply shows the process of welding the welding object W by operating the horn 110a included in the vibration unit 110 and the anvil 120a included in the support unit 120.

우선, 상기 혼(110a) 및 앤빌(120a)은 상기 도 3에 도시된 것처럼 용접 대상물(W)의 일면 및 상기 일면에 반대편에 해당하는 타면에 각각 접촉되도록 이동한다. 즉, 상기 앤빌(120a)은 상기 용접 대상물(W)의 타면을 지지하고, 상기 혼(110a)은 상기 앤빌(120a)에 의해 지지되는 용접 대상물(W)의 일면을 향해 이동하여 상기 용접 대상물(W)을 가압하도록 이동한다.First, the horn 110a and the anvil 120a move so as to contact one surface of the welding object W and the other surface opposite to the one surface, respectively, as shown in FIG. 3. That is, the anvil (120a) supports the other side of the welding object (W), and the horn (110a) moves toward one side of the welding object (W) supported by the anvil (120a) to form the welding object ( Move to pressurize W).

이후, 상기 혼(110a)의 진동에 의해 초음파 용접이 진행되고, 상기 용접 대상물(W)의 용접이 완료된 후에 상기 혼(110a)이 용접 대상물(W)로부터 후퇴하여 이격되도록 이동한다.Thereafter, ultrasonic welding is performed by the vibration of the horn 110a, and after welding of the welding object W is completed, the horn 110a retreats and moves away from the welding object W.

이후, 상기 혼(110a)은 소착되어 있을 용접 대상물(W)이 표면에서 떨어질 수 있도록 추가 진동을 더 진행한다.Afterwards, the horn 110a further vibrates so that the welded object W falls off the surface.

상기 진동 센서(Sen1)는 상기 초음파 용접 장치에 부착되어 상기 초음파 용접 장치에서 발생한 진동을 감지하는 역할을 한다.The vibration sensor (Sen1) is attached to the ultrasonic welding device and serves to detect vibration generated in the ultrasonic welding device.

상기 진동 센서(Sen1)는 도 2에 도시된 것처럼 상기 진동부(110) 및 지지부(120)에 각각 설치되어, 상기 진동부(110) 및 지지부(120)에서 발생하는 진동을 실시간 측정한다.The vibration sensor Sen1 is installed on the vibration unit 110 and the support unit 120, respectively, as shown in FIG. 2, and measures vibration occurring in the vibration unit 110 and the support unit 120 in real time.

구체적으로 상기 진동 센서(Sen1)는 상기 혼(110a) 및 컨버터 지지대(110c) 중 어느 하나에 설치될 수 있고, 동시에 상기 앤빌(120a) 및 앤빌 지지대(120b) 중 어느 하나에 설치될 수 있다.Specifically, the vibration sensor Sen1 may be installed on any one of the horn 110a and the converter support 110c, and may simultaneously be installed on any one of the anvil 120a and the anvil support 120b.

상기 진동 센서(Sen1)는 바람직하게 가속도계 센서이다.The vibration sensor Sen1 is preferably an accelerometer sensor.

상기 가속도계 센서는 진동 또는 구조물의 운동 가속을 측정하는 센서로 일반적으로 압전형 가속도계를 사용하나, 본 발명에서 이에 한정하지 않고 초음파 진동 등을 정밀하게 측정할 수 있는 것이면 어떠한 가속도계 센서도 사용 가능하다.The accelerometer sensor is a sensor that measures vibration or movement acceleration of a structure, and generally uses a piezoelectric accelerometer. However, the present invention is not limited to this and any accelerometer sensor can be used as long as it can precisely measure ultrasonic vibration, etc.

상기 시각 센서(Sen2)는 상기 초음파 용접 장치의 이동을 감지하는 역할을 한다.The visual sensor (Sen2) serves to detect movement of the ultrasonic welding device.

상기 시각 센서(Sen2)는 도 2에 도시된 것처럼 상기 초음파 용접 장치에 부착되어 구비되지 않으며, 상기 초음파 용접 장치로부터 소정 간격 이격되어 설치된다.The visual sensor Sen2 is not attached to the ultrasonic welding device as shown in FIG. 2, but is installed at a predetermined distance from the ultrasonic welding device.

상기 시각 센서(Sen2)는 상기 혼(110a) 및 앤빌(120a) 중 적어도 어느 하나의 이동을 감지할 수 있다.The visual sensor Sen2 may detect movement of at least one of the horn 110a and the anvil 120a.

상기 시각 센서(Sen2)는 바람직하게 레이저 변위 센서이다.The vision sensor (Sen2) is preferably a laser displacement sensor.

상기 레이저 변이 센서는 삼각 측량을 응용한 방식으로 측정을 수행하는데, 투광 소자와 리니어 이미지 센서를 조합해서 이동하는 대상물의 변위량을 검출한다.The laser displacement sensor performs measurement by applying triangulation, and detects the amount of displacement of a moving object by combining a light projection element and a linear image sensor.

본 발명의 초음파 용접 판별 시스템은 상기 진동 센서(Sen1)와 시각 센서(Sen2)에서 측정된 데이터를 기반으로 용접의 품질을 판별하는 것이 특징이다.The ultrasonic welding determination system of the present invention is characterized by determining the quality of welding based on data measured by the vibration sensor (Sen1) and the vision sensor (Sen2).

상기 제어부는 상기 진동 센서(Sen1) 및 시각 센서(Sen2)에서 측정한 데이터를 수집 및 분석하여 용접의 품질을 판별한다.The control unit determines the quality of welding by collecting and analyzing data measured by the vibration sensor (Sen1) and the vision sensor (Sen2).

이하, 상기 제어부에서의 용접 품질의 판별에 관한 것은 후술할 초음파 용접 판별 방법에서 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the determination of welding quality in the control unit will be described in more detail in the ultrasonic welding determination method to be described later.

(초음파 용접 판별 방법)(Ultrasonic welding determination method)

도 4는 본 발명의 초음파 용접 판별 방법에 대한 순서도를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a flow chart of the ultrasonic welding determination method of the present invention.

상기 초음파 용접 판별 방법은 용접 대상물 준비 단계(S1), 초음파 용접 장치 준비 단계(S2), 진동 센서 및 시각 센서 준비 단계(S3), 용접 단계(S4) 및 분석 단계(S5)를 포함한다.The ultrasonic welding determination method includes a welding object preparation step (S1), an ultrasonic welding device preparation step (S2), a vibration sensor and visual sensor preparation step (S3), a welding step (S4), and an analysis step (S5).

용접 대상물 준비 단계(S1)Welding object preparation step (S1)

용접 대상물을 준비하는 단계로, 접합을 목적으로 하는 서로 다른 두 개의 용접 대상물을 준비하는 단계이다.This is the step of preparing the welding object, and is the step of preparing two different welding objects for the purpose of joining.

예컨대, 상기 용접 대상물은 전극 탭 및 전극 리드가 될 수 있고, 또는 전극 리드 및 버스바가 될 수 있다.For example, the welding object may be an electrode tab and an electrode lead, or an electrode lead and a bus bar.

상기 두 개의 용접 대상물은 도 1에 도시된 것처럼 용접이 진행되어야 할 부분이 서로 맞닿도록 위치시켜 준비된다.The two welding objects are prepared by positioning the parts to be welded in contact with each other, as shown in FIG. 1.

초음파 용접 장치 준비 단계(S2)Ultrasonic welding device preparation step (S2)

본 발명의 초음파 용접 장치를 준비하는 단계이다.This is the step of preparing the ultrasonic welding device of the present invention.

상기 초음파 용접 장치는 용접 대상물에 접촉하여 초음파 용접을 수행하는 진동부 및 상기 진동부에 의해 접촉된 용접 대상물을 지지하는 지지부를 포함한다.The ultrasonic welding device includes a vibrating part that contacts the welding object to perform ultrasonic welding, and a support part that supports the welding object contacted by the vibrating part.

보다 구체적으로, 상기 용접 대상물의 양측으로 각각 진동부의 혼과 지지부의 앤빌이 위치한다. 그리고, 상기 용접 대상물의 일측으로 앤빌이 접촉하여 지지하고, 타측으로 혼이 접촉하여 일정 힘으로 가압한다.More specifically, the horn of the vibrating part and the anvil of the support part are located on both sides of the welding object. Then, the anvil contacts and supports one side of the object to be welded, and the horn contacts the other side to press it with a certain force.

진동 센서 및 시각 센서 준비 단계(S3)Vibration sensor and vision sensor preparation step (S3)

본 발명의 진동 센서 및 시각 센서를 세팅하는 단계로, 상기 진동 센서 및 시각 센서는 도 2에 도시된 것처럼 구비된다.In the step of setting the vibration sensor and visual sensor of the present invention, the vibration sensor and visual sensor are provided as shown in FIG. 2.

구체적으로 상기 진동 센서는 상기 혼 및 컨버터 지지대 중 어느 하나에 설치될 수 있고, 동시에 상기 앤빌 및 앤빌 지지대 중 어느 하나에 설치될 수 있다.Specifically, the vibration sensor may be installed on any one of the horn and converter supports, and may simultaneously be installed on any one of the anvil and anvil supports.

또한, 상기 시각 센서는 상기 초음파 용접 장치에 부착되어 구비되지 않으며, 상기 초음파 용접 장치로부터 소정 간격 이격되어 설치된다. 이때, 상기 시각 센서는 상기 초음파 용접 장치의 진동부 및 지지부의 이동을 감지할 수 있도록 구비된다.Additionally, the visual sensor is not attached to the ultrasonic welding device, but is installed at a predetermined distance from the ultrasonic welding device. At this time, the visual sensor is provided to detect movement of the vibrating part and the support part of the ultrasonic welding device.

용접 단계(S4)Welding stage (S4)

초음파 용접 장치로 상기 용접 대상물에 초음파 진동을 가하여 용접하는 단계이다. 구체적으로 상기 초음파 용접 장치의 진동부에 포함된 혼의 초음파 진동에 의해 용접이 진행되는 단계이다.This is a step of welding by applying ultrasonic vibration to the welded object using an ultrasonic welding device. Specifically, this is a step in which welding is performed by ultrasonic vibration of the horn included in the vibrating part of the ultrasonic welding device.

상기 용접 단계는 시작 단계 및 종료 단계로 구분될 수 있다.The welding step can be divided into a start step and an end step.

구체적으로 상기 용접 단계는 용접 대상물의 양측으로 상기 진동부 및 지지부가 각각 접촉하여 용접이 진행되는 시작 단계 및 상기 용접 대상물의 일측에 접촉된 진동부를 이격시키는 종료 단계를 포함한다.Specifically, the welding step includes a starting step in which welding is performed by contacting the vibrating part and the support part with both sides of the welding object, respectively, and an ending step in which the vibrating part in contact with one side of the welding object is spaced apart.

상기 용접은 시작 단계에서 용접 대상물을 가압하고 있는 혼이 초음파 진동함에 따라 진행된다.The welding progresses as the horn pressing the welded object vibrates ultrasonically at the beginning stage.

종료 단계는 용접이 완료된 후의 후속 과정에 해당하며, 진동부가 후퇴하며 용접 대상물로부터 떨어지는 단계이다. 이때, 상기 진동부는 상기 용접 대상물로부터 이격되는 동시에 진동하여 상기 용접 대상물을 분리시킬 수 있다. 즉, 종료 단계에서 용접 대상물로부터 이격되는 혼은 용접 목적이 아닌 일부 소착되어 있는 용접 대상물을 분리시키기 위해 진동을 수행한다.The end stage corresponds to the subsequent process after welding is completed, and is the stage where the vibrating part retreats and falls away from the welded object. At this time, the vibrating part may separate from the welding object and vibrate at the same time to separate the welding object. That is, the horn that is separated from the welding object in the end stage vibrates not for the purpose of welding, but to separate the partially adhered welding object.

분석 단계(S5)Analysis stage (S5)

제어부가 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 분석하는 단계이다.This is the stage where the control unit analyzes data measured from the vibration sensor and vision sensor.

보다 구체적으로 제어부가 각 센서로부터 얻은 데이터를 분석하여 용접의 품질을 판별하는 단계이다.More specifically, this is the step where the control unit analyzes the data obtained from each sensor to determine the quality of the welding.

특히, 본 발명에서 상기 용접의 품질은 상기 종료 단계에서 소착 현상을 제거하기 위해 상기 진동부가 진동과 이동을 적절한 타이밍에 수행했는지에 따라 판별된다.In particular, in the present invention, the quality of the welding is determined depending on whether the vibrating part performs vibration and movement at an appropriate timing to eliminate the sticking phenomenon at the end stage.

즉, 상기 제어부는 상기 시각 센서에서 측정한 진동부의 이동과 상기 진동 센서에서 측정한 진동부의 진동의 선후관계를 비교하여 용접 품질을 판별한다.That is, the control unit determines the welding quality by comparing the sequential relationship between the movement of the vibrating part measured by the visual sensor and the vibration of the vibrating part measured by the vibration sensor.

일례로, 진동부의 이동이 상기 진동부의 진동보다 앞서는 경우 용접 품질은 양호한 것으로 판별된다. 이 경우, 시각 센서에서 감지한 진동부의 이동이 진동 센서에서 감지한 진동부의 진동 보다 앞서게 되고, 진동부에 포함된 혼의 진동이 앤빌에 전달되지 않으므로 앤빌에 부착된 진동 센서는 진동을 감지하지 않는다.For example, when the movement of the vibrating part precedes the vibration of the vibrating part, the welding quality is determined to be good. In this case, the movement of the vibrating part detected by the visual sensor precedes the vibration of the vibrating part detected by the vibration sensor, and since the vibration of the horn included in the vibrating part is not transmitted to the anvil, the vibration sensor attached to the anvil does not detect vibration.

도 5는 용접 품질이 양호할 경우 각 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 그래프로 나타낸 것이다.Figure 5 is a graph showing data measured from each vibration sensor and vision sensor when welding quality is good.

상기 도 5의 결과를 참고하면, 도 5(c)에 도시된 것처럼 혼의 변위가 바뀐 후에 혼의 진동만 관측(도 5(a))되고, 앤빌에서는 진동이 관측되지 않는다(도 5(b)).Referring to the results of FIG. 5, as shown in FIG. 5(c), after the displacement of the horn is changed, only the vibration of the horn is observed (FIG. 5(a)), and no vibration is observed from the anvil (FIG. 5(b)). .

이는 소착을 방지하기 위한 진동부의 추가 진동이 적절한 타이밍에 진행되었다는 것을 의미한다.This means that additional vibration of the vibrating part to prevent seizure occurred at an appropriate timing.

반대로, 진동부의 진동이 상기 진동부의 이동보다 앞서는 경우 용접 품질은 불량한 것으로 판별된다. 이 경우, 진동 센서에서 감지한 진동부의 진동이 시각 센서에서 감지한 진동부의 이동 보다 앞서게 되고, 진동부에 포함된 혼의 진동이 앤빌에 전달되게 되므로 앤빌에 부착된 진동 센서는 진동을 감지하게 된다.Conversely, when the vibration of the vibrating part precedes the movement of the vibrating part, the welding quality is determined to be poor. In this case, the vibration of the vibrating part detected by the vibration sensor precedes the movement of the vibrating part detected by the visual sensor, and the vibration of the horn included in the vibrating part is transmitted to the anvil, so the vibration sensor attached to the anvil detects the vibration.

도 6은 용접 품질이 불량할 경우 각 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 그래프로 나타낸 것이다.Figure 6 is a graph showing data measured from each vibration sensor and vision sensor when welding quality is poor.

상기 도 6의 결과를 참고하면, 도 6(c)에 도시된 것처럼 혼의 변위가 바뀐 후에 혼의 진동이 관측(도 6(a))되고, 동시에 앤빌에서 진동이 관측(도 6(b))된다.Referring to the results of FIG. 6, as shown in FIG. 6(c), after the displacement of the horn is changed, vibration of the horn is observed (FIG. 6(a)), and at the same time, vibration is observed at the anvil (FIG. 6(b)). .

이는 소착을 방지하기 위한 진동부의 추가 진동이 적절하지 않은 타이밍에 진행되었다는 것을 의미한다. 이 경우, 상기 진동이 끝나더라도 상기 혼의 일부에 용접 대상물이 소착된 상태일 수 있으므로, 해당 용접 대상물은 이용이 어려워질 수 있다.This means that the additional vibration of the vibrating part to prevent seizure occurred at an inappropriate timing. In this case, even if the vibration ends, the welded object may remain stuck to a part of the horn, making it difficult to use the welded object.

따라서, 본 발명의 초음파 용접 시스템에 포함된 제어부는 상기의 결과를 바탕으로 용접의 품질을 정확히 판별할 수 있다.Therefore, the control unit included in the ultrasonic welding system of the present invention can accurately determine the quality of welding based on the above results.

이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Above, the present invention has been described in more detail through drawings and examples. However, since the configurations described in the drawings or examples described in this specification are only one embodiment of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, at the time of filing this application, various equivalents and It should be understood that variations may exist.

110: 진동부
110a: 혼
110b: 컨버터 유닛
110c: 컨버터 지지대
120: 지지부
120a: 앤빌
120b: 앤빌 지지대
Sen1: 진동 센서
Sen2: 시각 센서
W: 용접 대상물
Ea: 전극 조립체
Et: 전극 탭
El: 전극 리드
110: Vibration unit
110a: horn
110b: converter unit
110c: converter support
120: support part
120a: anvil
120b: Anvil support
Sen1: Vibration sensor
Sen2: Vision sensor
W: Weld object
Ea: electrode assembly
Et: electrode tab
El: electrode lead

Claims (15)

초음파 용접 장치;
상기 초음파 용접 장치에 부착되어 상기 초음파 용접 장치에서 발생한 진동을 감지하는 진동 센서;
상기 초음파 용접 장치의 이동을 감지하는 시각 센서; 및
상기 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 수집 및 분석하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 용접 판별 시스템.
ultrasonic welding device;
A vibration sensor attached to the ultrasonic welding device and detecting vibration generated from the ultrasonic welding device;
a visual sensor that detects movement of the ultrasonic welding device; and
a control unit that collects and analyzes data measured by the vibration sensor and vision sensor; Ultrasonic welding discrimination system comprising:
제1항에 있어서,
상기 초음파 용접 장치는,
용접 대상물에 접촉하여 초음파 용접을 수행하는 진동부; 및
상기 진동부에 의해 접촉된 용접 대상물을 지지하는 지지부; 를 포함하는 초음파 용접 판별 시스템.
According to paragraph 1,
The ultrasonic welding device,
A vibrating unit that contacts the welding object to perform ultrasonic welding; and
a support portion supporting the welding object contacted by the vibrating portion; Ultrasonic welding discrimination system including.
제2항에 있어서,
상기 진동 센서는 상기 진동부 및 지지부에 각각 설치되고,
상기 시각 센서는 상기 초음파 용접 장치로부터 소정 간격 이격되어 설치되는 초음파 용접 판별 시스템.
According to paragraph 2,
The vibration sensor is installed on the vibration unit and the support unit, respectively,
An ultrasonic welding discrimination system in which the visual sensor is installed at a predetermined distance from the ultrasonic welding device.
제2항에 있어서,
상기 진동부는,
진동을 생성하는 컨버터 유닛; 및
상기 컨버터 유닛과 결합되어 용접 대상물에 직접 초음파 진동을 인가하는 혼; 을 포함하고,
상기 지지부는,
상기 혼에 접촉된 용접 대상물의 반대편을 지지하는 앤빌; 을 포함하는 초음파 용접 판별 시스템.
According to paragraph 2,
The vibrating part,
A converter unit that generates vibration; and
A horn coupled to the converter unit to apply ultrasonic vibration directly to the welding object; Including,
The support part,
an anvil supporting the opposite side of the welding object in contact with the horn; Ultrasonic welding discrimination system including.
제4항에 있어서,
상기 진동 센서는 상기 혼 및 앤빌에 각각 설치되는 초음파 용접 판별 시스템.
According to clause 4,
An ultrasonic welding discrimination system in which the vibration sensor is installed on the horn and anvil, respectively.
제4항에 있어서,
상기 초음파 용접 장치는,
상기 컨버터 유닛을 고정 및 지지하는 컨버터 지지대; 및
상기 앤빌을 지지하는 앤빌 지지대; 를 더 포함하고,
상기 진동 센서는 상기 혼 및 컨버터 지지대 중 어느 하나에 설치되고, 상기 앤빌 및 앤빌 지지대 중 어느 하나에 설치되는 초음파 용접 판별 시스템.
According to clause 4,
The ultrasonic welding device,
A converter supporter that fixes and supports the converter unit; and
an anvil support supporting the anvil; It further includes,
The vibration sensor is installed on any one of the horn and converter supports, and the ultrasonic welding discrimination system is installed on any one of the anvil and anvil supports.
제4항에 있어서,
상기 진동부 및 지지부 중 적어도 어느 하나는 서로 맞닿을 수 있도록 왕복 이동이 가능하도록 구비되고,
상기 초음파 용접은 상기 혼, 용접 대상물 및 앤빌이 모두 밀착된 상태에서 진행되는 초음파 용접 판별 시스템.
According to clause 4,
At least one of the vibration unit and the support unit is provided to be capable of reciprocating movement so as to come into contact with each other,
The ultrasonic welding is an ultrasonic welding discrimination system in which the horn, the welding object, and the anvil are all in close contact with each other.
제4항에 있어서,
상기 시각 센서는 상기 혼 및 앤빌 중 적어도 어느 하나의 이동을 감지하고,
상기 제어부는 상기 시각 센서 및 진동 센서에서 측정한 데이터를 기반으로 용접의 품질을 평가하는 초음파 용접 판별 시스템.
According to clause 4,
The visual sensor detects movement of at least one of the horn and anvil,
The control unit is an ultrasonic welding determination system that evaluates the quality of welding based on data measured from the vision sensor and vibration sensor.
제1항에 있어서,
상기 진동 센서는 가속도계 센서인 초음파 용접 판별 시스템.
According to paragraph 1,
An ultrasonic welding discrimination system in which the vibration sensor is an accelerometer sensor.
제1항에 있어서,
상기 시각 센서는 레이저 변위 센서인 초음파 용접 판별 시스템.
According to paragraph 1,
An ultrasonic welding discrimination system in which the visual sensor is a laser displacement sensor.
용접 대상물을 준비하는 단계;
상기 제1항의 초음파 용접 장치를 준비하는 단계;
상기 제1항의 진동 센서 및 시각 센서를 세팅하는 단계;
상기 초음파 용접 장치로 상기 용접 대상물에 초음파 진동을 가하여 용접하는 단계; 및
상기 제1항의 제어부로 상기 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 분석하는 단계; 를 포함하고,
상기 초음파 용접 장치는,
용접 대상물에 접촉하여 초음파 용접을 수행하는 진동부; 및
상기 진동부에 의해 접촉된 용접 대상물을 지지하는 지지부; 를 포함하고,
상기 용접 단계는,
용접 대상물의 양측으로 상기 진동부 및 지지부가 각각 접촉하여 용접이 진행되는 시작 단계; 및
상기 용접 대상물의 일측에 접촉된 진동부를 이격시키는 종료 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 용접 판별 방법.
Preparing an object to be welded;
Preparing the ultrasonic welding device of claim 1;
Setting the vibration sensor and vision sensor of claim 1;
Welding the object by applying ultrasonic vibration to the object to be welded using the ultrasonic welding device; and
Analyzing data measured by the vibration sensor and the vision sensor with the control unit of claim 1; Including,
The ultrasonic welding device,
A vibrating unit that contacts the welding object to perform ultrasonic welding; and
a support portion supporting the welding object contacted by the vibrating portion; Including,
The welding step is,
A starting step in which welding proceeds by contacting the vibrating part and the supporting part with both sides of the welding object; and
An ending step of separating the vibrating part in contact with one side of the welding object; Ultrasonic welding determination method comprising:
제11항에 있어서,
상기 종료 단계에서, 상기 진동부는 상기 용접 대상물로부터 이격되는 동시에 진동하여 상기 용접 대상물을 분리시키는 초음파 용접 판별 방법.
According to clause 11,
In the termination step, the vibrating unit is spaced apart from the welding object and simultaneously vibrates to separate the welding object.
제12항에 있어서,
상기 진동 센서는 상기 진동부 및 지지부의 진동을 감지하고,
상기 시각 센서는 상기 진동부의 이동을 감지하고,
상기 데이터를 분석하는 단계에서,
상기 제어부는 상기 종료 단계에서의 상기 진동 센서 및 시각 센서에서 측정한 데이터를 비교하여 용접 품질을 판별하는 초음파 용접 판별 방법.
According to clause 12,
The vibration sensor detects vibration of the vibration unit and the support unit,
The visual sensor detects movement of the vibrating unit,
In the step of analyzing the data,
An ultrasonic welding determination method in which the control unit determines welding quality by comparing data measured by the vibration sensor and the vision sensor in the end step.
제13항에 있어서,
상기 데이터를 분석하는 단계에서,
상기 제어부는 상기 시각 센서에서 측정한 진동부의 이동과 상기 진동 센서에서 측정한 진동부의 진동의 선후관계를 비교하여 용접 품질을 판별하는 초음파 용접 판별 방법.
According to clause 13,
In the step of analyzing the data,
An ultrasonic welding determination method in which the control unit determines welding quality by comparing the sequential relationship between the movement of the vibrating part measured by the visual sensor and the vibration of the vibrating part measured by the vibration sensor.
제14항에 있어서,
상기 제어부는 상기 종료 단계에서의 상기 진동부의 이동이 상기 진동부의 진동보다 앞서는 경우 용접 품질을 양호한 것으로 판별하는 초음파 용접 판별 방법.

According to clause 14,
The control unit determines that the welding quality is good when the movement of the vibrating unit in the end step precedes the vibration of the vibrating unit.

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