(57)【要約】【課題】  超音波を用いて接合された部位の接合品質を自動的に確認できるようにする。【解決手段】  超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認方法であって、接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を取得し（ｓ１）、物理特性情報および接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振位置を演算し（ｓ３）、接合品質確認情報に基づいて、演算された加振位置を加振する（ｓ４）。【選択図】            図７
2005351806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認方法であって、
接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を取得する段階と、
前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振位置を演算する段階と、
前記接合品質確認情報に基づいて、演算された加振位置を加振する段階と、
を含むことを特徴とする接合品質確認方法。
【請求項２】
超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認方法であって、
接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を取得する段階と、
前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振周波数を演算する段階と、
前記接合品質確認情報に基づいて、特定の加振位置を演算された加振周波数で加振する段階と、
を含むことを特徴とする接合品質確認方法。
【請求項３】
前記物理特性情報は、部材の材質、ヤング率Ｅ、波長定数ｋおよび振動伝播特性を含み、これらの物理特性情報はデータベースとして記憶手段に記憶されているものを用いるか、または外部装置から入力されたものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の接合品質確認方法。
【請求項４】
前記接合品質確認情報は、接合された部位の位置と、加振周波数、最大振動振幅ξ０、加圧力および加振時間を含み、これらの接合品質確認情報はデータベースとして記憶手段に記憶されているものを用いるか、または外部装置から入力されたものを用いることを特徴とする請求項１に記載の接合品質確認方法。
【請求項５】
前記接合品質確認情報は、接合された部位の位置と、加振位置、最大振動振幅ξ０、加圧力および加振時間を含み、これらの接合品質確認情報はデータベースとして記憶手段に記憶されているものを用いるか、または外部装置から入力されたものを用いることを特徴とする請求項２に記載の接合品質確認方法。
【請求項６】
前記加振位置は、
Ｔｑ＝Ｅξ０ｋｓｉｎｋｘ
Ｔｑ：接合された部位に求められる引張り強さ
Ｅ：部材のヤング率
ξ０：最大振動振幅、
ｋ：部材の波長定数（ω/ｃ）＝２πｆ/ｃ
ｘ：接合された部位と加振位置との距離
で表される式のＥ、ξ０、ｋの値を前記物理特性情報および前記接合品質確認情報から取得し、前記Ｔｑの値が最大となるｘを求めることによって演算することを特徴とする請求項１に記載の接合品質確認方法。
【請求項７】
前記加振周波数は、
Ｔｑ＝Ｅξ０ｋｓｉｎｋｘ
Ｔｑ：接合された部位に求められる引張り強さ
Ｅ：部材のヤング率
ξ０：最大振動振幅、
ｋ：部材の波長定数（ω/ｃ）＝２πｆ/ｃ
ｘ：接合された部位と加振位置との距離
で表される式のＥ、ξ０の値および加振位置を前記物理特性情報および前記接合品質確認情報から取得し、前記Ｔｑの値が最大となるｋを求めることによって演算することを特徴とする請求項２に記載の接合品質確認方法。
【請求項８】
超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認装置であって、
接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を記憶するデータベースと、
前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振位置を演算する加振位置演算手段と、
前記加振位置に前記部材を位置決めする位置決め手段と、
前記接合品質確認情報に基づいて、前記加振位置を加振する加振手段と、
を有することを特徴とする接合品質確認装置。
【請求項９】
超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認装置であって、
接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を記憶するデータベースと、
前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振周波数を演算する加振周波数演算手段と、
前記接合品質確認情報に基づいて、特定の加振位置に前記部材を位置決めする位置決め手段と、
前記接合品質確認情報に基づいて、前記特定の加振位置を前記加振周波数で加振する加振手段と、
を有することを特徴とする接合品質確認装置。
【請求項１０】
前記物理特性情報は、部材の材質、ヤング率Ｅ、波長定数ｋおよび振動伝播特性を含むことを特徴とする請求項８または９に記載の接合品質確認装置。
【請求項１１】
前記接合品質確認情報は、接合された部位の位置と、加振周波数、最大振動振幅ξ０、加圧力および加振時間を含むことを特徴とする請求項８に記載の接合品質確認装置。
【請求項１２】
前記接合品質確認情報は、接合された部位の位置と、加振位置、最大振動振幅ξ０、加圧力および加振時間を含むことを特徴とする請求項９に記載の接合品質確認装置。
【請求項１３】
前記加振位置演算手段は、
前記加振位置を、
Ｔｑ＝Ｅξ０ｋｓｉｎｋｘ
Ｔｑ：接合された部位に求められる引張り強さ
Ｅ：部材のヤング率
ξ０：最大振動振幅、
ｋ：部材の波長定数（ω/ｃ）＝２πｆ/ｃ
ｘ：接合された部位と加振位置との距離
で表される式のＥ、ξ０、ｋの値を前記物理特性情報および前記接合品質確認情報から取得し、前記Ｔｑの値が最大となるｘを求めることによって演算することを特徴とする請求項８に記載の接合品質確認装置。
【請求項１４】
前記加振周波数演算手段は、
前記加振周波数を、
Ｔｑ＝Ｅξ０ｋｓｉｎｋｘ
Ｔｑ：接合された部位に求められる引張り強さ
Ｅ：部材のヤング率
ξ０：最大振動振幅、
ｋ：部材の波長定数（ω/ｃ）＝２πｆ/ｃ
ｘ：接合された部位と加振位置との距離
で表される式のＥ、ξ０の値および加振位置を前記物理特性情報および前記接合品質確認情報から取得し、前記Ｔｑの値が最大となるｋを求めることによって演算することを特徴とする請求項９に記載の接合品質確認装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて接合された部位の接合品質を自動的に確認することができる接合品質確認方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりを受けて、自動車の動力源を、化石燃料を利用するエンジンから電気エネルギーを利用するモータに移行しようとする動きがある。このため、モータの電力源となる電池の技術も急速に発展しつつある。
【０００３】
自動車には、小型軽量で、大きな電力を頻繁に充放電可能な、耐震動性、放熱性に優れた電池の搭載が望まれる。この要望を受けて、近年では扁平形の単電池を多数直列に接続してなる組電池が開発されている。
【０００４】
組電池を製造する場合、生産性を向上させるためには単電池同士の接合を、たとえば下記特許文献１に示すように溶接によって行うことが望ましい。ところが、扁平形の単電池の場合、単電池の熱容量が小さく、また、単電池の構造自体も熱には十分な強さを持たない構造となっているため、最近では、たとえば下記特許文献２に示すように、あまり温度を上げることなく溶接できる超音波接合を用いて単電池同士の接合を行っている。
【特許文献１】特開２００２−１４１０５１号公報
【特許文献２】特開２００２−９６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車のような走行中に大きな振動が加わるものに対して搭載される電池にとっては、接合強度の不良は後発的な故障原因となりうるので、検査工程で厳密な検査（全数検査）を行い、このような電池が搭載されないようにしている。
【０００６】
従来この検査は、接合された部位の近辺にマイナスドライバーの先端部分を差し込んでその柄の部分に一定の回転トルクを与え、接合された部位が簡単に剥がれてしまうか否かを見ることによって行っている。
【０００７】
しかしながら、この検査は人間が手作業で行わなければならないため、作業者には負担のかかる作業を強いることになる。また、ドライバーの先端部分を差し込む作業は機械にとって非常に複雑な処理を伴う作業となることから、検査の自動化が難しく検査効率を上げることが困難である。さらに電池によってはドライバーの先端部分を差し込むことが困難な構造のものがあり、このような構造の電池の検査にはさらに大きな作業負担が強いられることになる。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の技術の問題点を解消するために成されたものであり、超音波を用いて接合された部位の接合品質を自動的に確認することができる接合品質確認方法およびその装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明にかかる接合品質確認方法は、超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認方法であって、接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を取得する段階と、前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振位置を演算する段階と、前記接合品質確認情報に基づいて、演算された加振位置を加振する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するための本発明にかかる他の接合品質確認方法は、超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認方法であって、接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を取得する段階と、前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振周波数を演算する段階と、前記接合品質確認情報に基づいて、特定の加振位置を演算された加振周波数で加振する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
これらの方法を実施することにより、接合された部位には大きな応力を人手によらずに加えることができるので、接合品質の確認を機械によって自動的に行うことができ、接合品質の確認を高精度かつ効率的に行うことができる。
【００１２】
さらに、上記目的を達成するための本発明にかかる接合品質確認装置は、超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認装置であって、接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を記憶するデータベースと、前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振位置を演算する加振位置演算手段と、前記加振位置に前記部材を位置決めする位置決め手段と、前記接合品質確認情報に基づいて、前記加振位置を加振する加振手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するための本発明にかかる他の接合品質確認装置は、超音波を用いて接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認装置であって、接合された部材の物理特性情報および接合された部位の接合品質を確認するための接合品質確認情報を記憶するデータベースと、前記物理特性情報および前記接合品質確認情報に基づいて、接合された部位に大きな応力を加えることができる加振周波数を演算する加振周波数演算手段と、前記接合品質確認情報に基づいて、特定の加振位置に前記部材を位置決めする位置決め手段と、前記接合品質確認情報に基づいて、前記特定の加振位置を前記加振周波数で加振する加振手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
これらの装置を用いることにより、接合された部位には大きな応力を人手によらずに加えることができるので、接合品質の確認を機械によって自動的に行うことができ、接合品質の確認を高精度かつ効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような構成を有する本発明は、加振位置または加振周波数を最適なものとすることによって、機械によって信頼性の高い検査が可能になり厳密な検査を実施することができる。また、この検査を人手によらずに機械によってすることができるので、接合品質の確認の自動化が可能となり検査効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかる接合品質確認方法およびその装置について、その動作の詳細を図面に基づいて説明する。
【００１７】
本発明にかかる接合品質確認装置は、超音波を用いて既に接合されている部位の接合品質を機械によって確認できるようにし効率的な検査が自動的に行えるようにしている。
【００１８】
図１は、本発明にかかる接合品質確認装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
接合品質確認装置は、データベース１０、入力装置１５、制御装置２０、ワーク位置決め装置３０および超音波接合機４０から構成される。
【００２０】
データベース１０は、制御装置２０が各種の演算を行うために必要な、接合の対象となる部材の材質、ヤング率Ｅ、波長定数ｋおよび振動伝播特性を含む物理特性情報、および、接合された部位の位置（打点位置）と、超音波接合時に打点位置に与える振動の振動周波数、打点位置の接合品質確認時に加振位置に与える振動の加振周波数、打点位置および加振位置に与える振動の最大振動振幅ξ０、加圧力および加振時間を含む接合品質確認情報を記憶している。
【００２１】
入力装置１５は、上記部材の材質などの物理特性情報および接合品質確認情報を手入力するために設けられているものであり、外部装置として機能する。
【００２２】
制御装置２０は、データベース１０に記憶されているまたは入力装置１５から入力された物理特性情報および接合品質確認情報に基づいて、超音波接合時の打点位置、その打点位置に大きな応力を加えることができる加振位置を演算する。なお、この場合、制御装置２０は加振位置演算手段として機能する。
【００２３】
ワーク位置決め装置３０は位置決め手段として機能するものであって、制御装置２０によって演算された打点位置または加振位置に被接合物である平板Ｂを位置決めする。
【００２４】
超音波接合機４０は、超音波接合時には打点位置で部材同士を超音波接合するための機械として、また、接合品質確認時には加振手段として機能するものであって、超音波接合時には制御装置２０から出力された振動周波数、加圧力、加振時間に基づいて打点位置に所望の振動を与えて部材同士を超音波接合し、接合品質確認時には制御装置２０から出力された接合品質確認情報、すなわち加振周波数、加圧力、加振時間に基づいて加振位置を加振して打点位置に所望の応力を加える。
【００２５】
超音波接合機４０は概略図２に示すような構造を有している。超音波接合機４０は、超音波接合時には金属製の平板Ａと平板Ｂとを重ねた状態で打点位置にセットする一方、接合品質確認時には平板Ｂのみを加振位置にセットするアンビル４１と、振動手段４２によって超音波振動する増幅用ホーン４３と、増幅用ホーン４３の下端部に着脱自在に取り付けられたチップ４４とを有している。
【００２６】
アンビル４１は図示しない基台上に堅固に取り付けられている。振動手段４２は増幅用ホーン４３に図示水平方向の超音波振動を与えるものであって、高周波電源４５で振動する振動子４６を備えている。増幅用ホーン４３は図示しない加圧手段によって図示垂直方向の加圧力をチップ４４に与える。高周波電源４５の周波数は図１に示した制御装置２０の指令によって変更することができる。
【００２７】
超音波接合時、超音波接合される平板ＡとＢは、アンビル４１上で打点位置５４をチップ４４によって加圧される。この状態で増幅用ホーン４３が所定の振動周波数（たとえば１９．５ＫＨｚ）で超音波振動を起こすと、チップ４４が加圧力を受けている状態で水平方向に振動する。この振動によって平板ＡとＢの金属原子が拡散され、さらに再結晶することによってチップ４４の間に位置している部分が機械的に接合される。すなわち、打点位置５４の超音波接合が行われる。
【００２８】
一方、接合品質確認時、平板Ｂは制御装置２０によって演算されたアンビル４１上の加振位置５６に位置決めされチップ４４によって加圧される。この状態で増幅用ホーン４３が加振周波数（たとえば１９．５ＫＨｚ）で超音波振動を起こすと、チップ４４が加圧力を受けている状態で水平方向に振動する。この振動が平板Ｂを伝わって打点位置５４には接合品質が判断できる程度の大きな応力（接合品質基準として定められている程度の応力）が加えられる。この振動を加振時間だけ与え続け、打点位置５４の接合が剥がれなければ接合品質は良好であると判断する。
【００２９】
図３は、本実施の形態で接合品質確認を行う扁平型電池の概略構成を示す図である。図に示される扁平型電池５０の内部には図示されていない電池要素が収容され、その外側をラミネートフィルム５１で覆ったものである。電池要素からは正極端子５２と負極端子５３が引き出されている。電池要素の周囲は熱融着によって封止され、外部からの水分などの浸入を防止している。
【００３０】
本実施の形態では、図３および図４に示したように異なる材質の部材同士を超音波接合する。具体的には、打点位置５４において正極端子５２と電圧検出用のファストン端子５５とを接合する。なお、ファストン端子５５は真鍮製の平板Ａであり、正極端子５２はアルミニウム製の平板Ｂである。本発明では、打点位置５４における接合品質が良好であるか否かを、加振位置５６を所定の加振周波数で加振することによって確認する。
【００３１】
接合品質確認時には、加振位置５６が加振されるが、加振位置５６に与えられている超音波振動は正極端子５２を介して接合済みの打点位置５４に与えられる。打点位置５４と加振位置５６との距離、加振周波数、振幅が適切であれば、打点位置５４に対して大きな応力を与えることができる。打点位置５４に接合品質を確認することができる程度の大きな応力をかけることができれば、接合品質の確認を人手によらずに機械に行わせることができる。
【００３２】
これを実現するため、本実施の形態では、加振周波数を１９．５ＫＨｚ、その振幅を３１．２μｍとし、打点位置５４と加振位置５６との距離を６９ｍｍとしている。
【００３３】
次に、本実施の形態において、加振の振幅を３１．２μｍとし、加振位置５６を打点位置５４から６９ｍｍ離れた位置とした根拠を説明する。
【００３４】
一般に、断面が一様な棒状の長板の弾性体にその一端から振動を与え、その長さ方向に縦振動の半波長共振状態とした場合、弾性体の長さ方向をＸ軸に取ると、ｘ位置における長さ方向の振動振幅ξ（ｘ）は、
ξ（ｘ）＝ξ０ｓｉｎωｔ・ｃｏｓｋｘ
ξ０：最大振動振幅、ω：角周波数、ｋ：波長定数（ω/ｃ）、ｃ：弾性体の音速
との式で表される。
また、振動歪δ（ｘ）は振動振幅の位置的関数であるため、ξ（ｘ）をｘで変微分することによって算出され、振動歪δ（ｘ）は、
δ（ｘ）＝δ０ｓｉｎωｔ・ｓｉｎｋｘ
δ０＝−ξ０ｋ：最大振動歪
との式で表される。
ｘ位置における振動応力Ｔ（ｘ）は、弾性体のヤング率をＥとすると振動歪にヤング率Ｅを乗じたものとなるので、
Ｔ（ｘ）＝Ｅδ０ｓｉｎωｔ・ｓｉｎｋｘ
との式で表される。
【００３５】
これらの式で最終的に得られた振動応力Ｔ（ｘ）は長板を直接的に伝わる振動によって打点位置５４に加わる応力である。実際には、この直接的な振動に加えて、打点位置５４には長板の端面で反射して間接的に伝わる振動の応力も加わる。しかしながら、反射による振動の間接的な応力は伝達距離が長くなるため直接的な応力に比べると非常に小さな応力であり、振動応力Ｔ（ｘ）は上記の式で近似しても差し支えない。
【００３６】
さらに、弾性体の音速をｃとした場合、応力の時間変動が最大となるのは
ｔ＝（ｎ＋１／２）π／ω      ｎ：整数
の時であるので、
Ｔ（ｘ）＝Ｅδ０ｓｉｎｋｘ＝Ｅξ０ｋｓｉｎｋｘ
との式で表される。
【００３７】
一方、品質上の要求から接合位置に求められる引張り強さをＴｑとすると、
Ｔｑ＝Ｅξ０ｋｓｉｎｋｘ
との式で表される。したがって、加振位置５６を加振することによって打点位置５４に大きな応力を与えるためには、この式を満たすようにξ０、ｆ、ｘの値を決定すればよいことになる。
【００３８】
図５は加振位置５６からどのようにして長板上を振動が伝播し応力がかかっていくかを示した図である。加振位置５６を加振すると、長板上に加振位置５６で加えられた振動の周波数と長板の材質の振動伝播特性に応じた、図示実線で示したような波長λの波がサイン波状の振動が伝播する。これとともに長板上の各位置において図示点線で示したようなサイン波状に分布した応力がかかる。これらの波形から、応力波形が振動波形よりもλ／４位相がずれていることがわかる。また、加振位置５６からλ／４離れた位置の応力が最も大きくなることがわかる。
【００３９】
打点位置からλ／４離れた位置には、上記の式で演算される振動応力Ｔ（λ／４）の大きさの最大の応力がかかることになる。このため、図６に示すように、加振位置５６を打点位置５４からλ／４離れた位置に設定すれば、打点位置５４に大きな応力を加えることができ、この応力によって接合品質を確認することができる。
【００４０】
本実施の形態では加振位置５６を打点位置５４からちょうどλ／４離れた位置に設定している。上述のように、超音波接合機４０の加振周波数ｆを１９．１５ＫＨｚとすると、正極端子５２を構成する金属であるアルミニウムの縦波の音速ｃは５３６０ｍ／ｓｅｃであるので、まず、振動波形の波長λを求めると、λ＝２π／ｋ＝２π・ｃ／ｗ＝ｃ／ｆ＝２７５ｍｍとなる。このとき、
Ｔｑ＝Ｅξ０ｋｓｉｎｋｘ＝Ｅξ０ｋｓｉｎπ／２＝Ｅξ０２πｆ／ｃが成立するξ０を求めると、
アルミニウムのヤング率Ｅ＝７．０×１０１０［Ｎ／ｍ２］であるので、
ξ０＝Ｔｑ・ｃ／２πｆＥ＝３２．１μ／ｍ
したがって、λ／４は、打点位置５４から６９ｍｍとなり、振幅は３２．１μ／ｍとなる。このため、本実施の形態では加振位置５６を打点位置５４から６９ｍｍ離れた位置に設定しているのである。以上の演算は、制御装置２０が行い、演算された加振位置５６への扁平型電池５０の位置決めはワーク位置決め装置３０が行う。
【００４１】
上記の例では加振周波数ｆを一定とし、打点位置５４と加振位置５６との距離ｘを調整することによって打点位置５４に大きな応力がかかるようにしたが、距離ｘを一定とし加振周波数ｆを調整することによって打点位置５４に大きな応力がかかるようにしても良い。つまり、加振周波数ｆの波長の１／４の距離（λ／４）が打点位置５４と加振位置５６との距離に一致するように加振周波数を決めればよい。この手法を用いれば、加振位置５６として設定すべき場所を超音波溶接機４０のチップ４４で加圧できないような場合であっても、加振周波数ｆを調整することによって都合の良い場所を加振位置５６に設定することができる。
【００４２】
この場合、データベース１０には、制御装置２０が各種の演算を行うために必要な、接合の対象となる部材の材質、ヤング率Ｅ、波長定数ｋおよび振動伝播特性を含む物理特性情報、および、接合された部位の位置（打点位置）と、加振位置、超音波接合時に打点位置に与える振動の振動周波数、打点位置および加振位置に与える振動の最大振動振幅ξ０、加圧力および加振時間を含む接合品質確認情報を記憶させておく必要がある。また、この場合の制御装置２０は加振周波数演算手段として機能することになる。
【００４３】
たとえば、加振位置５６を打点位置５４から５０ｍｍ離れた位置に設定したとすれば、上記式により加振周波数ｆは２６．４ＫＨｚとなる。
【００４４】
上記のようにして打点位置５４に、打点の引っ張り強さに応じた応力をかけることができるようにすれば、打点位置５４の超音波接合が終了してから即座にその打点位置５４の接合品質を確認することがかかるので、接合品質確認のための工数を大幅に削減することができ、大量生産ラインでも本発明の適用が可能になる。さらにドライバーの先端部分を差し込むことが困難な形状の電池でも容易に接合品質の確認を行うことができるようになる。
【００４５】
図７は本発明にかかる接合品質確認方法の手順を示すフローチャートである。この方法は図１に示した接合品質確認装置によって実施される。
【００４６】
まず、制御装置２０はデータベース１０から、アルミニウム製の平板Ｂである正極端子５２の物理特性情報を取得する。同時に、打点位置５４の超音波接合と加振位置５６での加振を行うために必要な超音波接合情報を取得する。物理特性情報は、打点位置５４において真鍮製のファストン端子５５とアルミニウム製の正極端子５２との超音波接合を行うために必要な情報であり、材質、ヤング率Ｅ、波長定数ｋおよび振動伝播特性を含む情報である。つまり、平板の材質やその形状、厚み、幅、奥行きなどの寸法別にヤング率Ｅ、波長定数ｋおよび振動伝播特性（縦波の伝播速度）である。超音波接合情報は、打点位置５４の位置と、加振位置、加振周波数ｆ、最大振動振幅ξ０、加圧力および加振時間である。
【００４７】
なお通常これらの情報はすべてデータベース２０に記憶されているが、入力装置１５から作業者が手入力をする場合や生産管理装置などの外部装置から取得する場合もある。この場合には制御装置２０は入力装置１５または外部装置から物理特性情報を取得することになる（Ｓ１）。
【００４８】
ワーク位置決め装置３０は、制御装置２０から打点位置の位置情報を取得して、正極端子５２と電圧検出用のファストン端子５５（図３参照）をアンビル４１上（図２参照）でその位置に位置決めする。超音波接合機４０の増幅用ホーン４３が下降してチップ４４がアンビル４１との間で正極端子５２と電圧検出用のファストン端子５５を所望の加圧力で挟み込むと、振動子４６が作動して増幅用ホーン４３が所望の振動周波数で超音波振動を起こし、打点位置での接合が開始される。接合時間だけ超音波振動が継続されると打点位置の超音波接合が終了する（Ｓ２）。
【００４９】
次に、制御装置２０は、データベース１０から取得したアルミニウム製の平板Ｂである正極端子５２の物理特性情報、すなわち材質、ヤング率Ｅ、波長定数ｋおよび振動伝播特性に基づいて上記のような演算を行い、接合品質確認時に、打点位置５４に品質基準となる引っ張り強さと同程度の応力を与えることができる加振位置５６を演算する。具体的には、加振位置５６を打点位置５４から加振周波数に基づく振動波形の波長のλ／４離れた位置に設定する（Ｓ３）。
【００５０】
制御装置２０は、演算された加振位置５６をワーク位置決め装置３０に出力し、ワーク位置決め装置３０は、この加振位置５６に基づいて正極端子５２（図３参照）をアンビル４１上（図２参照）でその位置に位置決めする。超音波接合機４０の増幅用ホーン４３が下降してチップ４４がアンビル４１との間で正極端子５２を所望の加圧力で挟み込むと、振動子４６が作動して増幅用ホーン４３が加振周波数で超音波振動を起こし、打点位置の接合品質の確認が開始される。接合時間だけ超音波振動が継続され、打点位置がはがれなければ溶接品質はＯＫ、剥がれたら溶接品質はＮＧと判断される（Ｓ４）。
【００５１】
以上のように、本発明によれば、加振位置または加振周波数を最適なものとすることによって、機械によって信頼性の高い検査が可能になり厳密な検査を実施することができる。また、この検査を人手によらずに機械によってすることができるので、検査効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明を用いれば、接合部位に対する高精度の検査を効率的に行うことができるので、あらゆる分野の接合品質確認検査に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明にかかる接合品質確認装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】加振手段として機能する超音波接合機の概略構成を示す図である。
【図３】本実施の形態で接合品質確認が行われる扁平型電池の概略構成を示す図である。
【図４】加振位置の説明に供する図である。
【図５】加振位置を設定するための原理説明に供する図である。
【図６】加振位置を設定するための原理説明に供する図である。
【図７】本発明にかかる接合品質確認方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０    データベース、
１５    入力装置、
２０    制御装置、
３０    ワーク位置決め装置、
４０    接合品質確認機、
４１    アンビル、
４２    振動手段、
４３    増幅用ホーン、
４４    チップ、
４５    高周波電源、
４６    振動子、
５０    扁平型電池、
５１    ラミネートフィルム、
５２    正極端子、
５３    負極端子、
５４    打点位置、
５５    ファストン端子、
５６    加振位置、
Ａ、Ｂ    平板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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