專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲波熔敷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波熔敷裝置，特別是關(guān)于具備在超聲波熔敷時(shí)的判斷熔敷不合格的機(jī)構(gòu)的超聲波熔敷裝置。
背景技術(shù)：
以往的超聲波熔敷裝置一般具有由振蕩器驅(qū)動(dòng)的振子、傳遞該振子振動(dòng)的焊頭、與該焊頭相對(duì)而被設(shè)置并用于承載被熔敷物的基座，通過(guò)振子及焊頭的振動(dòng)，使焊頭觸壓在被熔敷物上進(jìn)行熔敷。
這種超聲波熔敷裝置的最佳熔敷條件，是依據(jù)被熔敷物的大小、形狀、材質(zhì)等的不同，設(shè)定試驗(yàn)性得到的觸壓壓力、振蕩時(shí)間、焊頭振幅等的最佳值，而進(jìn)行試驗(yàn)性熔敷，并確定最佳熔敷條件。
另一方面，關(guān)于熔敷質(zhì)量的管理，測(cè)量振蕩時(shí)間、熔敷時(shí)焊頭的沉入量以及振子的輸入能量，并根據(jù)時(shí)間控制法、沉入控制法或能量控制法判定熔敷狀況合格與否。(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)另外，已知的是可監(jiān)測(cè)熔敷中的焊頭電流，根據(jù)該電流值超過(guò)規(guī)定范圍而檢測(cè)出熔敷不合格，或計(jì)測(cè)出被熔敷物的加壓力、熔敷時(shí)間，并與預(yù)先設(shè)定的上限及下限進(jìn)行比較，判定熔敷合格與否。此外，還已知除了監(jiān)測(cè)熔敷強(qiáng)度，在被熔敷物產(chǎn)生熔敷裂紋的情況下，一旦檢測(cè)出焊頭電流有急劇上升而此后大幅度下降的特性，即判斷產(chǎn)生了熔敷裂紋。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1是日本特開(kāi)平10-113992號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2是日本特開(kāi)2000-317651號(hào)公報(bào)但是最近，以往的超聲波熔敷裝置中，公知的事實(shí)是焊頭、基座等因產(chǎn)生磨損而發(fā)生被熔敷物的滑移，而且當(dāng)振動(dòng)能量的變化曲線(xiàn)平穩(wěn)時(shí)，即使峰值和未磨損時(shí)的相同，熔敷強(qiáng)度也較小。然而以往的超聲波熔敷裝置的熔敷不合格檢測(cè)方法存在的問(wèn)題是不能把因焊頭、基座等磨損而未得到充分熔敷強(qiáng)度的熔敷判定為不合格。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是為解決上述問(wèn)題，提供一種超聲波熔敷裝置，能把因焊頭、基座等磨損而未得到充分熔敷強(qiáng)度的熔敷判定為不合格。
為了解決上述課題，本發(fā)明中作為第1解決機(jī)構(gòu)具有承載被熔敷物的基座、用于夾持并觸壓該基座與焊頭之間的上述被熔敷物的焊頭、具有被振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的振子且由該振子的振動(dòng)使上述焊頭振動(dòng)的加振機(jī)構(gòu)、通過(guò)測(cè)量上述振蕩器輸出的振子電流計(jì)測(cè)出上述加振機(jī)構(gòu)供給上述焊頭的振動(dòng)能量的振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)、以及依據(jù)該振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的振動(dòng)能量進(jìn)行熔敷合格與否判定的判定機(jī)構(gòu)，上述判定機(jī)構(gòu)是依據(jù)上述振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系來(lái)判定熔敷合格與否的。
此外，作為第2解決機(jī)構(gòu)，上述判定機(jī)構(gòu)是依據(jù)在上述焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后、上述振動(dòng)能量達(dá)到預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定值時(shí)的振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間來(lái)判定熔敷合格與否的。
此外，作為第3解決機(jī)構(gòu)，上述判定機(jī)構(gòu)是依據(jù)在上述焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后、振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定值時(shí)的上述振動(dòng)能量來(lái)判定熔敷合格與否的。
此外，作為第4解決機(jī)構(gòu)，上述判定機(jī)構(gòu)是依據(jù)在上述焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后的上述振動(dòng)能量變化速度來(lái)判定熔敷合格與否的。
此外，作為第5解決機(jī)構(gòu)，上述振動(dòng)能量變化速度是由相對(duì)振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的振動(dòng)能量的推移曲線(xiàn)來(lái)表示的。
如上所述，本發(fā)明的超聲波熔敷裝置具有用來(lái)承載被熔敷物的基座、用來(lái)夾持并觸壓該基座與焊頭之間的被熔敷物的焊頭、具有由振蕩器驅(qū)動(dòng)振子且由振子的振動(dòng)使焊頭振動(dòng)的加振機(jī)構(gòu)、通過(guò)測(cè)量振蕩器輸出的振子電流計(jì)測(cè)出加振機(jī)構(gòu)供給焊頭的振動(dòng)能量的振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)、依據(jù)振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的振動(dòng)能量進(jìn)行熔敷合格與否判定的判定機(jī)構(gòu)，判定機(jī)構(gòu)依據(jù)振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系判定熔敷合格與否，同以往那樣依據(jù)振動(dòng)能量的峰值是否在管理范圍內(nèi)判定熔敷合格與否相比，由于是依據(jù)振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系判定熔敷合格與否的，所以可以把因焊頭或基座磨損而未得到充分熔敷強(qiáng)度的熔敷判定為不合格。
并且，因?yàn)榕卸C(jī)構(gòu)是依據(jù)焊頭振動(dòng)開(kāi)始后，振動(dòng)能量達(dá)到預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定值時(shí)的振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間進(jìn)行熔敷合格與否的判定，所以即使振動(dòng)能量的峰值在管理范圍內(nèi)，也能把因焊頭和基座等磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的被熔敷物作為不合格品檢測(cè)出來(lái)。
并且，因?yàn)榕卸C(jī)構(gòu)是依據(jù)焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后，振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定值時(shí)的振動(dòng)能量進(jìn)行熔敷合格與否的判定，所以同樣，即使振動(dòng)能量的峰值在管理范圍內(nèi)，也能把因焊頭和基座等磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的被熔敷物作為不合格品檢測(cè)出來(lái)。
并且，因?yàn)榕卸C(jī)構(gòu)是依據(jù)焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后，振動(dòng)能量變化速度進(jìn)行熔敷合格與否的判定，所以同樣，即使振動(dòng)能量的峰值在管理范圍內(nèi)，也能把因焊頭和基座等磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的被熔敷物作為不合格品檢測(cè)出來(lái)。
并且，因?yàn)檎駝?dòng)能量變化速度是由相對(duì)振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的振動(dòng)能量的推移曲線(xiàn)來(lái)表示的，可以簡(jiǎn)便地設(shè)定振動(dòng)能量的變化速度，把因焊頭和基座等磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的被熔敷物作為不合格品檢測(cè)出來(lái)。


圖1是表示本發(fā)明的超聲波熔敷裝置的構(gòu)成的示意2是表示本發(fā)明的超聲波熔敷裝置動(dòng)作的流程3是表示本發(fā)明的振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間關(guān)系的曲線(xiàn)4是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間關(guān)系的曲線(xiàn)5是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間關(guān)系的曲線(xiàn)圖具體實(shí)施方式
用附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的超聲波熔敷裝置的構(gòu)成的示意圖，圖2是表示本發(fā)明的超聲波熔敷裝置動(dòng)作的流程圖，圖3是表示本發(fā)明的振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間關(guān)系的曲線(xiàn)圖，圖4是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間關(guān)系的曲線(xiàn)圖，圖5是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
圖1中，超聲波熔敷裝置1具有使用了壓電元件的振子2、驅(qū)動(dòng)此振子2的振蕩器3的加振機(jī)構(gòu)4、向該加振機(jī)構(gòu)4供給驅(qū)動(dòng)電流(焊頭電流)的控制器5、通過(guò)上述加振機(jī)構(gòu)4進(jìn)行振動(dòng)的焊頭(ホ一ン)6、用來(lái)計(jì)測(cè)上述加振機(jī)構(gòu)4供給上述焊頭6振動(dòng)能量的振動(dòng)能量的計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)7、以及在與上述焊頭6的前端部之間夾持有被熔敷物8、9的基座10。
并且，上述控制器5包含依據(jù)上述振動(dòng)能量進(jìn)行熔敷合格與否判定的判定機(jī)構(gòu)。并且，上述振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)7具備由上述控制器5向上述加振機(jī)構(gòu)4施加固定的電壓時(shí)，用于計(jì)測(cè)加振機(jī)構(gòu)4中流動(dòng)的電流的電流傳感器。
并且，上述焊頭6的根部通過(guò)圖中未示的保持部，被保持成可進(jìn)行超聲波振動(dòng)。并且本實(shí)施例中，上述被熔敷物8、9具有如黃銅、銅等導(dǎo)電性金屬材料形成的端子部件，由扁形電纜、管腳座(リ一ド端子ブロツク)等連接器的一部分構(gòu)成。
使用該超聲波熔敷裝置1的熔敷(熔接)是按照以下那樣來(lái)進(jìn)行的。首先上述被熔敷物8、9在重疊狀態(tài)下被夾持在上述焊頭6和上述基座10之間。而且，將上述焊頭6向被熔敷物8推壓，以對(duì)被熔敷物8的接合部分加壓。然后，從上述控制器5向上述加振機(jī)構(gòu)4供給用于進(jìn)行超聲波振動(dòng)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(焊頭電流)。于是，由上述振蕩器3驅(qū)動(dòng)的振子2使上述焊頭6進(jìn)行超聲波振動(dòng)，該振動(dòng)傳達(dá)給上述被熔敷物8、9。
其結(jié)果是在上述被熔敷物8、9的接觸面上產(chǎn)生微小的振動(dòng)塑性滑移，通過(guò)該滑移作用在上述被熔敷物8、9的接觸面上產(chǎn)生摩擦熱，并且可進(jìn)行利用此摩擦熱的冷壓接熔敷。本實(shí)施例中，上述被熔敷物8、9由于是由例如黃銅、銅等導(dǎo)電性金屬材料構(gòu)成的端子部件而被形成的，因此不需焊錫或粘結(jié)材料，相互間的端子部件彼此是在確實(shí)導(dǎo)通狀態(tài)下被連接的。
這種情況下，上述被熔敷物8、9的熔敷狀態(tài)(質(zhì)量)，因上述焊頭6的前端部的劣化(磨損)、或由熔敷冶具引起的被熔敷物8、9的定位精度、或被熔敷物8、9的表面粗糙度等的變動(dòng)，即使熔敷條件一定，也會(huì)產(chǎn)生熔敷強(qiáng)度小的情況。為了檢測(cè)出這些，以往在熔敷時(shí)通過(guò)檢測(cè)出從上述控制器5供給上述加振機(jī)構(gòu)4的用于進(jìn)行超聲波振動(dòng)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(焊頭電流)的峰值，而看它是否在管理范圍以?xún)?nèi)來(lái)進(jìn)行熔敷合格與否的判定。但是，不能僅用這個(gè)方法把未達(dá)到熔敷強(qiáng)度的熔敷全部判定為不合格。
為此，本實(shí)施方式的超聲波熔敷裝置1中，具有通過(guò)檢測(cè)出上述振蕩器3輸出的振子電流而計(jì)測(cè)上述加振機(jī)構(gòu)4提供給上述焊頭6的振動(dòng)能量的上述振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)7、以及根據(jù)由該振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)7計(jì)測(cè)的振動(dòng)能量，進(jìn)行熔敷合格與否判定的判定機(jī)構(gòu)，該判定機(jī)構(gòu)在基于上述振動(dòng)能量峰值進(jìn)行熔敷合格與否的判定的同時(shí)，還依據(jù)上述振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行熔敷合格與否的判定。
基于圖2的流程圖說(shuō)明進(jìn)行該熔敷合格與否的判定的動(dòng)作。
開(kāi)始進(jìn)行熔敷(Start)時(shí)，用振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)7測(cè)定供給上述加振機(jī)構(gòu)4的用來(lái)進(jìn)行超聲波振動(dòng)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流(焊頭電流)，并進(jìn)行存儲(chǔ)，將每一時(shí)間的測(cè)定值進(jìn)行累計(jì)(步驟S1)。之后，用控制器5對(duì)累計(jì)值是否到達(dá)預(yù)定值(熔敷是否結(jié)束)進(jìn)行判斷(步驟S2)。該判斷結(jié)果為否(NO)時(shí)，返回步驟1繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電流的計(jì)測(cè)。
步驟2的判斷結(jié)果為是(YES)時(shí)，則判斷熔敷結(jié)束，用控制器5對(duì)峰值進(jìn)行計(jì)算(步驟3)，以及進(jìn)行到達(dá)預(yù)定值所用時(shí)間的計(jì)算(步驟4)。其后，判斷到達(dá)峰值以及預(yù)定值的時(shí)間是否在管理范圍以?xún)?nèi)(步驟5)。
然后，步驟5的判斷結(jié)果為是(YES)時(shí)，判斷沒(méi)有發(fā)生熔敷不合格并結(jié)束(End)。然而，步驟5的判斷結(jié)果為否(NO)時(shí)，則判斷發(fā)生了熔敷不合格，發(fā)出警報(bào)并通知操作者產(chǎn)生了不合格品，或者自動(dòng)篩選不合格品(步驟6)。
下面，參照?qǐng)D3說(shuō)明關(guān)于有無(wú)熔敷不合格的振動(dòng)能量(消耗電力)的變化和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間(熔敷時(shí)間)的關(guān)系。
圖3中縱軸表示振動(dòng)能量(消耗電力)W，橫軸表示振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間(熔敷時(shí)間)T。此外，縱軸W1～W2表示振動(dòng)能量W的峰值Wp的管理范圍，W3表示直到到達(dá)峰值Wp期間的某一預(yù)定值。此外，T1～T2表示振動(dòng)能量W直到到達(dá)預(yù)定值W3的振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T的管理范圍。
曲線(xiàn)A、B、C、D表示對(duì)于不同的被熔敷物的超聲波熔敷中的振動(dòng)能量(消耗電力)的波形，例如，如曲線(xiàn)A、B所示的被熔敷物表示是合格品，曲線(xiàn)C、D所示的被熔敷物表示是不合格品。
這種情況下，在正常的熔敷中，由于通過(guò)從焊頭6被供給的振動(dòng)，被熔敷物8、9均勻地振動(dòng)，由此，如圖3的曲線(xiàn)A、B所示，施加于焊頭6的振動(dòng)能量W的波形是以具有大致固定的斜率上升至峰值Wp之后，緩慢下降變平。
此外，圖3所示曲線(xiàn)A、B、C、D是為了容易理解而簡(jiǎn)單地用折線(xiàn)來(lái)表現(xiàn)的，當(dāng)然實(shí)際上的曲線(xiàn)是復(fù)雜的。
與此相對(duì)，由于上述焊頭6的前端部的劣化(磨損)、或因熔敷冶具引起的被熔敷物8、9的定位精度、或被熔敷物8、9的表面粗糙度等變化，而產(chǎn)生熔敷不合格的情況下，如圖3的曲線(xiàn)C所示的那樣，振動(dòng)能量W的值在還未到達(dá)峰值Wp的管理范圍W1～W2時(shí)就下降變平了，或如曲線(xiàn)D所示的那樣，振動(dòng)能量W的值到達(dá)了峰值Wp的管理范圍W1～W2的，并在到達(dá)峰值Wp之前的曲線(xiàn)是已大幅度超出了振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T的管理范圍T1～T2的。
這樣，在發(fā)生熔敷不合格的情況下，由于沒(méi)有完全被熔敷，在上述焊頭6與被熔敷物8、9之間或者被熔敷物8、9之間發(fā)生滑移等，而且超聲波熔敷中的振動(dòng)能量(消耗電力)W的波形發(fā)生變化，所以計(jì)測(cè)該振動(dòng)能量W的波形變化，以判斷振動(dòng)能量W的峰值、以及振動(dòng)能量W在到達(dá)一定的預(yù)定值W3之前的振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T，是否進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的管理范圍W1～W2、以及T1～T2之中，由此，根據(jù)振動(dòng)能量W和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T的相對(duì)關(guān)系判定熔敷合格與否。
為此，即使振動(dòng)能量W的峰值在管理范圍W1～W2之中，也能將因焊頭6和基座10等的磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的被熔敷物作為不合格品檢測(cè)出來(lái)。
圖4表示本發(fā)明的第2實(shí)施例，同樣表示關(guān)于有無(wú)熔敷不合格的振動(dòng)能量(消耗電力)的變化和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間(熔敷時(shí)間)的關(guān)系。
圖4中縱軸表示振動(dòng)能量(消耗電力)W，橫軸表示振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間(熔敷時(shí)間)T。此外，縱軸W1～W2表示振動(dòng)能量W的峰值Wp的管理范圍，W3～W4表示振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T直到達(dá)到預(yù)定值T1時(shí)振動(dòng)能量W的管理范圍。此外，T1表示振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T的某一預(yù)定值。
曲線(xiàn)A、B、C、D表示對(duì)于不同的被熔敷物的超聲波熔敷中的振動(dòng)能量(消耗電力)的波形，例如，如曲線(xiàn)A、B所示的被熔敷物表示是合格品，曲線(xiàn)C、D所示的被熔敷物表示是不合格品。
這種情況下，在正常的熔敷中，由于通過(guò)從焊頭6被供給的振動(dòng)，被熔敷物8、9均勻地振動(dòng)，由此，如圖4的曲線(xiàn)A、B所示，施加于焊頭6的振動(dòng)能量W的波形是以具有大致固定的斜率上升至峰值Wp之后，緩慢下降變平。
與此相對(duì)，由于上述焊頭6的前端部的劣化(磨損)、或因熔敷冶具引起的被熔敷物8、9的定位精度、或被熔敷物8、9的表面粗糙度等變化，而產(chǎn)生熔敷不合格的情況下，如圖4的曲線(xiàn)C所示的那樣，振動(dòng)能量W的值在還未到達(dá)峰值Wp的管理范圍W1～W2時(shí)就下降變平了，或如曲線(xiàn)D所示那樣，振動(dòng)能量W的值到達(dá)了峰值Wp的管理范圍W1～W2的，并在到達(dá)峰值Wp之前的曲線(xiàn)是已大幅度超出了振動(dòng)能量W的管理范圍W3～W4的。
這樣，在發(fā)生熔敷不合格的情況下，由于沒(méi)有完全被熔敷，在上述焊頭6與被熔敷物8、9之間或者被熔敷物8、9之間發(fā)生滑移等，而且超聲波熔敷中的振動(dòng)能量(消耗電力)W的波形發(fā)生變化，所以計(jì)測(cè)該振動(dòng)能量W的波形變化，以判斷振動(dòng)能量W的峰值Wp、以及振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T在到達(dá)一定的預(yù)定值T1之前的振動(dòng)能量W，是否進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的管理范圍W1～W2、以及W3～W4之中，由此，根據(jù)振動(dòng)能量W和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T的相對(duì)關(guān)系判定熔敷合格與否。
為此，與上述實(shí)施例相同，即使振動(dòng)能量W的峰值Wp在管理范圍之中，也能將因焊頭6和基座10等的磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的被熔敷物作為不合格品檢測(cè)出來(lái)。
圖5表示本發(fā)明的第3實(shí)施例，同樣表示關(guān)于有無(wú)熔敷不合格的振動(dòng)能量(消耗電力)的變化和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間(熔敷時(shí)間)的關(guān)系。
圖5中縱軸表示振動(dòng)能量(消耗電力)W，橫軸表示振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間(熔敷時(shí)間)T。此外，縱軸W1～W2表示振動(dòng)能量W的峰值Wp的管理范圍，Q1～Q2表示振動(dòng)能量W的上升曲線(xiàn)的管理范圍角度。
并且，振動(dòng)能量W的上升曲線(xiàn)，表示上述焊頭6振動(dòng)開(kāi)始后的振動(dòng)能量的變化速度，該變化速度由表示相對(duì)振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T的振動(dòng)能量W的推移的曲線(xiàn)表示。
曲線(xiàn)A、B、C、D表示對(duì)于不同的被熔敷物的超聲波熔敷中的振動(dòng)能量(消耗電力)的波形，例如，如曲線(xiàn)A、B所示的被熔敷物表示是合格品，曲線(xiàn)C、D所示的被熔敷物表示是不合格品。
這種情況下，在正常的熔敷中，由于通過(guò)從焊頭6被供給的振動(dòng)，被熔敷物8、9均勻地振動(dòng)，由此，如圖5的曲線(xiàn)A、B所示，施加于焊頭6的振動(dòng)能量W的波形是以具有大致固定的斜率上升至峰值Wp之后，緩慢下降變平。
與此相對(duì)，由于上述焊頭6的前端部的劣化(磨損)、或因熔敷冶具引起的被熔敷物8、9的定位精度、或被熔敷物8、9的表面粗糙度等變化，而產(chǎn)生熔敷不合格的情況下，如圖5的曲線(xiàn)C所示的那樣，振動(dòng)能量W的值在還未到達(dá)峰值Wp的管理范圍W1～W2時(shí)就下降變平了，或如曲線(xiàn)D所示的那樣，振動(dòng)能量W的值到達(dá)了峰值Wp的管理范圍W1～W2的，并在到達(dá)峰值Wp之前的曲線(xiàn)是已大幅度超出了振動(dòng)能量W上升曲線(xiàn)的管理范圍角度Q1～Q2的范圍之內(nèi)的。
這樣，在發(fā)生熔敷不合格的情況下，由于沒(méi)有完全被熔敷，上述焊頭6與被熔敷物8、9之間或者被熔敷物8、9之間發(fā)生滑移等，而且超聲波熔敷中的振動(dòng)能量(消耗電力)W的波形發(fā)生變化，所以計(jì)測(cè)該振動(dòng)能量W的波形變化，以判斷振動(dòng)能量W的峰值Wp、以及振動(dòng)能量W的上升曲線(xiàn)的角度，是否進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的管理范圍W1～W2、以及管理范圍角度Q1～Q2之中，由此，根據(jù)振動(dòng)能量W和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間T的相對(duì)關(guān)系判定熔敷合格與否。
為此，在本實(shí)施例中，即使振動(dòng)能量W的峰值Wp在管理范圍之中，也能將因焊頭6和基座10等的磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的被熔敷物作為不合格品檢測(cè)出來(lái)。
上述本發(fā)明的超聲波熔敷裝置1具有用來(lái)承載被熔敷物8、9的基座10、用來(lái)夾持并觸壓該基座10與焊頭6之間的上述被熔敷物8、9的焊頭6、具有由振蕩器3驅(qū)動(dòng)振子2且用該振子2的振動(dòng)使上述焊頭6振動(dòng)的加振機(jī)構(gòu)4、通過(guò)檢測(cè)上述振蕩器3輸出的振子電流，計(jì)測(cè)出上述加振機(jī)構(gòu)4供給上述焊頭6的振動(dòng)能量的振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)7、以及依據(jù)該振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)7計(jì)測(cè)出的振動(dòng)能量進(jìn)行熔敷合格與否判定的判定機(jī)構(gòu)5。由于上述判定機(jī)構(gòu)5依據(jù)振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系判定熔敷合格與否，所以與以往根據(jù)振動(dòng)能量峰值Wp是否在管理范圍內(nèi)判定熔敷合格與否相比，因?yàn)橐罁?jù)振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行熔敷合格與否的判定，所以可以將因上述焊頭6和上述基座10等的磨損而未達(dá)到強(qiáng)度的熔敷判定為不合格并檢測(cè)出來(lái)。
符號(hào)的說(shuō)明1超聲波熔敷裝置2振子3振蕩器4加振機(jī)構(gòu)5控制器(判定機(jī)構(gòu))6焊頭7電流傳感器(振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu))8被熔敷物9被熔敷物10基座
權(quán)利要求
1.一種超聲波熔敷裝置，其特征在于，具有承載被熔敷物的基座；用于夾持并觸壓該基座與焊頭之間的上述被熔敷物的焊頭；加振機(jī)構(gòu)，具有由振蕩器驅(qū)動(dòng)的振子，且由該振子的振動(dòng)使上述焊頭振動(dòng)；振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，通過(guò)檢測(cè)出上述振蕩器輸出的振子電流，計(jì)測(cè)出上述加振機(jī)構(gòu)提供給上述焊頭的振動(dòng)能量；及判定機(jī)構(gòu)，基于該振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的振動(dòng)能量進(jìn)行熔敷合格與否判定，上述判定機(jī)構(gòu)依據(jù)上述振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行熔敷合格與否的判定。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波熔敷裝置，其特征在于，上述判定機(jī)構(gòu)是依據(jù)在上述焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后、上述振動(dòng)能量達(dá)到預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定值時(shí)的振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間來(lái)判定熔敷合格與否的。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲波熔敷裝置，其特征在于，上述判定機(jī)構(gòu)是依據(jù)在上述焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后、振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定值時(shí)的上述振動(dòng)能量來(lái)判定熔敷合格與否的。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲波熔敷裝置，其特征在于，上述判定機(jī)構(gòu)是依據(jù)在上述焊頭的振動(dòng)開(kāi)始后的上述振動(dòng)能量變化速度來(lái)判定熔敷合格與否的。
5.如權(quán)利要求4所述的超聲波熔敷裝置，其特征在于，上述振動(dòng)能量變化速度是由相對(duì)振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的振動(dòng)能量的推移曲線(xiàn)來(lái)表示的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種超聲波熔敷裝置，能將因焊頭和基座等的磨損而未達(dá)到熔敷強(qiáng)度的熔敷判定為不合格。其具有用來(lái)承載被熔敷物(8、9)的基座(10)、用于夾持并觸壓該基座(10)與焊頭(6)之間的被熔敷物(8、9)的焊頭(6)、具有由振蕩器(3)驅(qū)動(dòng)的振子(2)且由振子2的振動(dòng)使焊頭(6)振動(dòng)的加振機(jī)構(gòu)(4)、通過(guò)檢測(cè)出振蕩器(3)輸出的振子電流計(jì)測(cè)加振機(jī)構(gòu)(4)提供給焊頭(6)的振動(dòng)能量的振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)(7)、基于振動(dòng)能量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)(7)計(jì)測(cè)出的振動(dòng)能量進(jìn)行熔敷合格與否判定的判定機(jī)構(gòu)(5)，判定機(jī)構(gòu)(5)依據(jù)振動(dòng)能量和振蕩經(jīng)過(guò)時(shí)間的相對(duì)關(guān)系判定熔敷合格與否。
文檔編號(hào)B29C65/08GK1672856SQ200510056079
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者久米宏, 鈴木和夫 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社