(57)【要約】【課題】視覚によって迅速且つ適確に現在の溶着状況を把握する。【解決手段】金属若しくは樹脂材料などの被溶着対象物を溶着接合する溶着装置における溶着データ表示装置である。情報記憶表示装置２に備えた、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行う手段と、溶着装置１に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段と、情報記憶表示装置２に備えた、送信された現在のデータと過去における最適のデータとをグラフにして同時に表示する手段とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2007054845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属若しくは樹脂材料などの被溶着対象物を溶着接合する溶着装置における溶着データ表示装置であって、情報記憶表示装置に備えた、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行う手段と、溶着装置に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段と、情報記憶表示装置に備えた、送信された現在のデータと過去における最適と判断できるデータ等のデータとをグラフにして同時に表示する手段とを有することを特徴とする溶着装置における溶着データ表示装置。
【請求項２】
情報記憶表示装置において、一接合工程中における接合品質に影響を与える基本要素についてのデータを順次累積しておくと共に、複数の接合工程の夫々における各データを数値として一覧表示するようになした請求項１記載の溶着装置における溶着データ表示装置。
【請求項３】
溶着装置に接続された情報記憶表示装置としてのコンピュータに、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、その値の変化を検知して表示させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行わせるステップと、コンピュータに、溶着装置に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段に命令し、指定された基本要素に関する情報を取得させるステップと、コンピュータに、取得した現在のデータと過去における最適と判断できるデータ等のデータとをグラフにして表示させるステップとを有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項４】
溶着装置に接続されたコンピュータに、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、その値の変化を検知して表示させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行わせるステップと、コンピュータに、溶着装置に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段に命令し、指定された基本要素に関する情報を取得させるステップと、コンピュータに、取得した現在のデータと過去における最適と判断できるデータ等のデータとをグラフにして表示させる一方、一接合工程中における接合品質に影響を与える基本要素についてのデータを順次累積して記憶させると共に、複数の接合工程の夫々における各データを数値として一覧表示するようになすステップとを有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶着装置における溶着データ表示装置及びコンピュータプログラムに関し、更に詳細には金属若しくは樹脂材料などの被溶着対象物を、超音波振動溶着、レーザー溶着、熱板溶着、抵抗溶着、スピン溶着等の溶着装置によって溶着接合を行う際に、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素についての現在のデータと過去におけるデータ（例えば最適と判断できるデータ）とをグラフにして同時に表示し、視覚によって迅速且つ適確に現在の溶着状況を把握することを可能となした溶着装置における溶着データ表示装置及びコンピュータプログラムに係わる。
【背景技術】
【０００２】
溶着装置、例えば、超音波振動溶着装置によって金属若しくは樹脂材料などの被溶着対象物の溶着接合を行うときにおいて、理想とする接合品質を得るためには、（１）加圧力（被溶着対象物に対する超音波ホーンの加圧力）、（２）超音波の周波数、（３）超音波ホーンの振幅、（４）パワー、（５）沈み込み量（溶け込んだ深さ）、（６）超音波ホーンの下降速度等の接合品質に影響を与える基本要素を常時監視することが望ましい。
【０００３】
従来においても、特開平５−２０６２２４や特開２００４−５８５２３に示されたような、接合状態を計測して接合不良の発生を検出するようにした装置も案出されているが、それらは被溶着対象物或いはそれを保持する冶具に振動センサーを取り付け、超音波溶着時における振動を基に接合状態を把握するものである。
【０００４】
しかし、振動変化の状態の計測のみで接合状態の完全な監視を行うことは不可能であり、より完全な接合状態の監視を行うことができる装置の出現が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、接合品質に影響を与える上記（１）〜（６）の基本要素並びに各溶着装置において必要とする要素の値の変化について検知し、一接合工程中における各基本要素についての現在のデータと過去におけるデータ（例えば最適と判断できるデータ）とをグラフにして同時に表示し、視覚によって迅速且つ適確に現在の溶着状況を把握することができるようになした溶着装置における溶着データ表示装置及びコンピュータプログラムを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
而して、本発明に係る溶着データ表示装置の要旨とするところは、金属若しくは樹脂材料などの被溶着対象物を溶着接合する溶着装置における溶着データ表示装置であって、情報記憶表示装置に備えた、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行う手段と、溶着装置に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段と、情報記憶表示装置に備えた、送信された現在のデータと過去におけるデータ（例えば最適と判断できるデータ）とをグラフにして同時に表示する手段とを有することにある。
【０００７】
また、上記構成において、情報記憶表示装置において、一接合工程中における接合品質に影響を与える基本要素についてのデータを順次累積しておくと共に、複数の接合工程の夫々における各データを数値として一覧表示するようになしてもよい。
【０００８】
この場合には、接合不良が生じたときに、どの（何回目の）工程中におけるどの基本要素が基準とずれていたかを確認することができる。即ち、何が原因で接合不良になったかを究明することができるものである。
【０００９】
また、本発明に係るコンピュータプログラムの要旨とするところは、溶着装置に接続された情報記憶表示装置としてのコンピュータに、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、その値の変化を検知して表示させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行わせるステップと、コンピュータに、溶着装置に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段に命令し、指定された基本要素に関する情報を取得させるステップと、コンピュータに、取得した現在のデータと過去におけるデータ（例えば最適と判断できるデータ）とをグラフにして表示させるステップとを有することにある。
【００１０】
また、本発明に係るコンピュータプログラムの要旨とするところは、溶着装置に接続されたコンピュータに、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、その値の変化を検知して表示させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行わせるステップと、コンピュータに、溶着装置に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段に命令し、指定された基本要素に関する情報を取得させるステップと、コンピュータに、取得した現在のデータと過去における最適のデータとをグラフにして表示させる一方、一接合工程中における接合品質に影響を与える基本要素についてのデータを順次累積して記憶させると共に、複数の接合工程の夫々における各データを数値として一覧表示するようになすステップとを有することにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、接合品質に影響を与える複数の基本要素について検知するものであるから、従来装置に比してより完全な溶着状況の把握をすることができ、もって接合品質の大幅な向上を図ることができるものである。
【００１２】
また、一接合工程中における接合品質に影響を与える各基本要素についての現在のデータと過去におけるデータ（例えば最適と判断できるデータ）とをグラフにして同時に表示するものであるから、視覚によって迅速且つ適確に現在の溶着状態を把握することができるものである。したがって、不具合の基本要素を直ちに調整し直すことができ、不良接合を極力少なくすることができるものである。
【００１３】
また、一接合工程中における接合品質に影響を与える基本要素についてのデータを順次累積して記憶しておくと共に、複数の接合工程の夫々における各データを数値として一覧表示するようになした場合には、接合不良が生じたときに、どの（何回目の）工程中におけるどの基本要素が基準とずれていたかを確認することができる。即ち、何が原因で接合不良になったかを究明することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態は、金属若しくは樹脂材料などの被溶着対象物を溶着接合する溶着装置における溶着データ表示装置であって、情報記憶表示装置に備えた、一接合工程中における接合品質に影響を与える複数の基本要素について、いかなる基本要素についての情報を取得すべきかの指定を行う手段と、溶着装置に備えた、指定された基本要素の値の変化を検知し、データとして送信する手段と、情報記憶表示装置に備えた、送信された現在のデータと過去における最適のデータとをグラフにして同時に表示する手段とを有することにある。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の全体の構成を示すブロック図、図２は加圧機構の構成を示すブロック図、図３は本発明の処理手順を示すフローチャート、図４は情報記憶表示装置（ＰＣ）におけるデータ表示部の表示例、図５は情報記憶表示装置（ＰＣ）におけるデータ表示部の他の表示例である。
【００１６】
図中、１は超音波溶着装置であり、２は情報記憶表示装置としてのパソコン（ＰＣ）である。また、該超音波溶着装置１とパソコン（ＰＣ）２とは、超音波溶着装置１における後記コントロールボードと、パソコン（ＰＣ）２におけるデータ送受信部との間で送受信を行う。
【００１７】
超音波溶着装置１は、加圧機構３、振動子４、発振器５、コントロールボード６、ディスプレイキーパッド７などを備えている。
【００１８】
前記加圧機構３は、エアーシリンダー等の手段をもって超音波ホーン（図示せず。）を所定のストロークで昇降させ、金属若しくは樹脂材料などの被溶着対象物に該超音波ホーンを所定の圧力で押しつけ、加圧するものである。これは、エアーシリンダー等の機械的作動手段からなる加圧機構部分３Ａと、超音波ホーンがどの位置にあるかという位置情報をデジタル信号化してＩＦボード３Ｄに送信するリニアエンコーダ３Ｂと、加圧情報をアナログ信号化してＩＦボード３Ｄに送信するロードセル３Ｃと、これらリニアエンコーダ３Ｂとロードセル３Ｃからの情報を基に加圧力、沈み込み量、超音波ホーンの下降速度とを演算し、これらの情報をコントロールボード６に送信するＩＦボードとをもって構成される。
【００１９】
振動子４は、これに発生した超音波振動をブースターホーン（図示せず。）を介して超音波ホーンに伝達するものである。
【００２０】
発振器５は、振動子４を駆動するものであり、また超音波の周波数、超音波ホーンの振幅、パワーに関する情報をコントロールボード６との間で送受信するものである。
【００２１】
コントロールボード６は、パソコン（ＰＣ）２におけるデータ送受信部から送信される、所望の基本要素の情報取得命令に基づき加圧機構３及び発振器５との間で情報を送受信し、得られた情報をデジタル信号化してパソコン（ＰＣ）２における受信部に送信するものである。
【００２２】
ディスプレイキーパッド７は、コントロールボード６に接続され、いかなる基本要素の情報を取得しようとしているのかを表示するものである。
【００２３】
情報記憶表示装置としてのパソコン（ＰＣ）２は、命令入力部８、制御部９、データ演算部１０、データベース１１、データ表示部１２、送信部１３、受信部１４などを備えている。
【００２４】
前記命令入力部８は、一接合工程中におけるいかなる基本要素の情報を取得すべきかの命令を入力し、制御部９に送信するものである。
【００２５】
制御部９は、命令入力部８からの入力に基づき、要求された所望の情報を検知して送るように送信部１３を介して超音波溶着装置１におけるコントロールボード６に送信するものである。また、該制御部９は、もう一方で、データ演算部１０に、超音波溶着装置１におけるコントロールボード６から受信部１４に送信された情報を演算させるものである。
【００２６】
データ演算部１０は、超音波溶着装置１におけるコントロールボード６から受信部１４に送信された情報と、データベース１１に記憶された過去における最適なデータ（基準データ）とを波形グラフにして、データ表示部１２に同時に表示するものである。また一方、データベース１１に各情報を順次累積して記憶させ、複数の接合工程の夫々における各情報を数値にして一覧表示し、これを前記波形グラフと共にデータ表示部１２に表示するようになすものである。
【００２７】
次に、本発明の処理手順について説明する。
命令入力部８は、一接合工程中における加圧力、超音波の周波数、超音波ホーンの振幅、パワー、沈み込み量、超音波ホーンの下降速度等の接合品質に影響を与える基本要素について、そのうちのいずれかを指定し、それに関する情報を取得するよう命令する（ステップＳ１）。尚、この指定は、特定のいずれか又は全てかを決めて行う。この命令入力部８による命令は、制御部９に入力され、該制御部９から送信部１３を介して超音波溶着装置６におけるコントロールボード６に送信される（ステップＳ２）。
【００２８】
コントロールボード６は、命令を受信（ステップＳ３）すると、指定された基本要素に関する情報を取得すべく、各基本要素の情報の取得に対応する手段とやりとりをし、その情報を取得する。本実施例においては、上記基本要素の全てについての情報取得が命じられた場合を示し、加圧機構３に対して、加圧力の検知、送信（ステップＳ４）、沈み込み量の検知、送信（ステップＳ５）、超音波ホーンの下降速度の検知、送信（ステップＳ６）を命じ、また、発振器５に対して、超音波の周波数の検知、送信（ステップＳ７）、超音波ホーンの振幅の検知、送信（ステップＳ８）、パワーの検知、送信（ステップＳ９）を命じる。
【００２９】
コントロールボード６は、加圧機構３及び発振器５からの夫々の情報を受信すると、デジタル信号化してパソコン（ＰＣ）２における受信部１４に送信する（ステップＳ１０）。
【００３０】
パソコン（ＰＣ）２における受信部１４が情報を受信すると、制御部９はデータ演算部１０に受信した情報を演算させる（ステップＳ１１）。データ演算部１０は、受信した情報とデータベース１１に記憶された過去における最適なデータ（基準データ）とを波形グラフにしてデータ表示部１２に同時に表示する（ステップＳ１２）。
【００３１】
また一方、制御部９からの指令に基づき、データ演算部１０はデータベース１１に各情報を順次累積して記憶させ（ステップＳ１３）、複数の接合工程の夫々における各情報を数値にして一覧表示し、これを前記波形グラフと共にデータ表示部１２に表示する（ステップＳ１４）ものである。
【００３２】
図４はパソコン（ＰＣ）２におけるデータ表示部１２の表示例を示すものであり、パワーに関する情報を波形グラフ１２Ａにして表示すると共に複数の接合工程の夫々における各情報を数値にして一覧表示したもの１２Ｂを同時に表示している。また、１２Ｃは情報を取得しようとする基本要素の選択画面であり、命令入力部８を構成している。尚、波形グラフ１２Ａにおける１２ａは一接合工程中における現在のデータ、１２ｂは過去における最適なデータ（基準データ）であり、色を違えて表示している。また、各基本要素の値の変化をできるだけ正確に示すために２０ｍｓ以下、好ましくは５ｍｓ毎にモニターしている。また、各情報を数値にして一覧表示したもの１２Ｂにおける１２ｃは工程回数の番号、１２ｄは各工程の日付、１２ｅは時刻、１２ｆは超音波の周波数、１２ｇはパワーのピーク値を示す。
【００３３】
図５はパソコン（ＰＣ）２におけるデータ表示部１２の他の表示例を示すものであり、基本要素の全てに関する情報を波形グラフにして表示するものである。該図は一接合工程中における現在のデータを示すものであり、波形グラフ１２Ａにおける１２ｈは加圧力、１２ｉは超音波の周波数、１２ｊは超音波ホーンの振幅、１２ｋはパワー、１２ｌは沈み込み量、１２ｍは超音波ホーンの下降速度についてのデータであり、夫々色を違えて表示している。
【００３４】
また、本実施例は超音波溶着装置を例にとったが、本発明はこれ以外の溶着装置にも対応可能である。そして接合品質に影響を与える基本要素としては、超音波溶着装置にあっては前記６要素であるが、この他の溶着装置の場合にあっては、レーザー溶着の場合は前記６要素のうち超音波ホーンの振幅が不要であり、また熱板溶着の場合は温度が必要であり、また、抵抗溶着の場合は電圧が必要であり、更にスピン溶着の場合には回転速度が必要である。
【００３５】
また、本発明により得られたデータをもとに溶着装置における加圧力、振幅並びに周波数の調節をする場合には、自動制御によって電気的又は機械的に行うようにしても、或いは人手によって手動で行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】加圧機構の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】情報記憶表示装置（ＰＣ）におけるデータ表示部の表示例である。
【図５】情報記憶表示装置（ＰＣ）におけるデータ表示部の他の表示例である。
【符号の説明】
【００３７】
１  超音波溶着装置
２  情報記憶表示装置（ＰＣ）
３  加圧機構
４  振動子
５  発振器
６  コントロールボード
７  ディスプレイキーパッド
８  命令入力部
９  制御部
１０  データ演算部
１１  データベース
１２  データ表示部
１３  送信部
１４  受信部
【図１】
2007054845.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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