电池用极板制造装置的检查方法以及检查装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种可以对电池用极板制造装置的超声波接合工具的交换时期更加适当地判断的电池用极板制造装置的检查方法、以及使用该检查方法的检查装置。电池用极板制造装置的检查方法对将加载焊头的加工面和焊座的加工面之间的电池用极板的基板和配置在该基板上的引线进行超声波接合的焊头和焊座进行检查。焊头的加工面以及焊座的加工面的至少一方的宽度比引线的宽度更宽。电池用极板制造装置的检查方法包括；检测工序，对于宽度比引线的宽度更宽的加工面，将与引线的位置对应的中央部和与引线的位置不对应的端部之间的台阶作为磨损量进行检测；和判断工序，基于检测的磨损量对焊头以及焊座的至少一方的交换时期进行判断。
【专利说明】电池用极板制造装置的检查方法以及检查装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对用于将引线超声波接合在电池用极板上的电池用极板制造装置进行检查的检查方法、以及使用该检查方法的检查装置。
【背景技术】
[0002]众所周知，如上所述的电池用极板制造装置在将构成电池用极板的基板和引线接合的时候，将基板和引线相互重合地夹在产生超声波振动的焊头和向该焊头按压的焊座之间，在此状态下驱动焊头进行超声波接合。然而，由于这样的超声波振动，在按压于基板或引线的焊头或焊座的抵接面(加工面)上，不可避免地发生磨损。因此以前就提出有用于适当地确定在焊头或焊座的面上产生的磨损的技术，作为这样的技术的一个例子可以举出专利文献I所述的装置。
[0003]专利文献I所述的装置具备；对构成超声波接合工具的焊座的的滚花面、即与工件接触的面进行拍摄的摄像机；对构成超声波接合工具的焊头的滚花面进行拍摄的摄像机；以及对这些拍摄的图像进行图像解析的工具检查用计算机。焊座以及焊头的滚花面上分别排列有多个四角锥形状的突起。工具检查用计算机对被拍摄的图像进行解析，求出焊座和焊头各自的滚花面的突起的顶端的宽度，并根据求出的顶端的宽度判断焊座或者焊头的交换时期。由此，可以准确地估计出超声波接合工具的交换时期。
[0004]专利文献I ;日本特开2010-207837号公报
[0005]通过专利文献I所述的装置，对于在滚花面上具有四角锥形状的突起的焊座或者焊头，可以对其交换时期进行判断。然而，在焊座或者焊头的滚花面上没有设置四角锥形状的突起时，通过专利文献I所述的装置就无法适当地判断交换时期。另外，在超声波接合工具的滚花面上产生的磨损根据滚花面和通过超声波焊接的部件之间的抵接状态多种多样，所以为了能得到超声波接合工具的正确地交换时期，必须要进行和滚花面上产生的磨损相对应的判断。只要检查的对象为上述的电池用极板制造装置，都存在这样共通的课题。
【发明内容】
[0006]本发明正是鉴于这样的情况而做出的，其目的为提供一种可以更加适当地判断电池用极板制造装置的超声波接合工具交换时期的电池用极板制造装置的检查方法、以及使用该检查方法的检查装置。
[0007]解决上述课题的电池用极板制造装置的检查方法对具备第I工具以及第2工具、并在所述第I工具和所述第2工具之间产生超声波振动从而将被夹在所述第I工具的加工面和所述第2工具的加工面之间的电池用极板的基板和配置在该电池用极板的基板上的引线进行超声波接合的电池用极板制造装置进行检查，其特征在于，所述第I工具的加工面以及所述第2工具的加工面的至少一方的宽度比所述引线的宽度更宽，所述检查方法包括；检测工序，对于所述宽度比所述引线的宽度更宽的加工面，将与所述引线的位置对应的中央部和与所述引线的位置不对应的端部之间的台阶作为磨损量进行检测；和判断工序，基于所述检测的磨损量，对所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的交换时期进行判断。
[0008]解决上述课题的电池用极板制造装置的检查装置对具备第I工具以及第2工具、并在所述第I工具和所述第2工具之间产生超声波振动从而将被夹在所述第I工具的加工面和所述第2工具的加工面之间的电池用极板的基板和配置在该电池用极板的基板上的引线进行超声波接合的电池用极板制造装置进行检查，其特征在于，所述第I工具的加工面以及所述第2工具的加工面的至少一方的宽度比所述引线的宽度更宽，所述检查装置具备；检测部，对于所述宽度比所述引线的宽度更宽的加工面，将与所述引线的位置对应的中央部和与所述引线的位置不对应的端部之间的台阶作为磨损量进行检测；和判断部，基于所述检测的磨损量，对所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的交换时期进行判断。
[0009]发明的效果
[0010]通过电池用极板制造装置的检查方法、以及该检查装置，可以适当地对电池用极板制造装置的超声波接合工具的交换时期进行判断。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是示出将本发明的电池用极板制造装置的检查装置具体化的一个实施方式的概要的示意图。
[0012]图2是示出电池用极板制造装置的立体构造的示意图。
[0013]图3是示出超声波接合工具处于初期状态时的截面构造的剖视图。
[0014]图4是示 出超声波接合工具处于磨损状态时的截面构造的剖视图。
[0015]图5是对于通过磨损的超声波接合工具制造的电池用极板的一个例子，示出其截面构造的剖视图。
[0016]图6是示出超声波接合工具的焊头的加工面的磨损状态的剖视图。
[0017]图7是示出超声波接合工具的焊座的加工面的磨损状态的示意图。
[0018]图8是示出根据焊座的加工面的磨损量和焊头的加工面的磨损量判断交换时期时候的条件的图表。
[0019]图9是示出焊头的加工面的磨损量和焊头的行驶距离之间的关系的图标。
[0020]图10是对于将本发明的其他实施方式示出其在超声波接合工具处于初期状态时候的截面构造的剖视图。
[0021]图11是示出上述其他实施方式中的超声波接合工具为磨损状态时的截面构造的剖视图。
[0022]附图的标记i兑明
[0023]10…基板、11...引线配置部、12…凹部、13…凹陷、15…引线、20...焊头、21...加工面、22...宽度方向中央部、23...宽度方向端部、30，30A...焊座、31...加工面、32...突起、40...控制装置、50...焊头传感器、51...焊座传感器、Dl，D2…距离、Lll，L12，L2，L21，L22…距离、E20，E30, E40…预报值、E21，E31，E41…交换值。
【具体实施方式】
[0024]以下，对于将本发明的电池用极板制造装置的检查方法以及检查装置具体化的一个实施方式参照图1-图9进行说明。
[0025]在本实施方式中，对制造作为电池用极板的镍氢蓄电池正极板的情况进行说明。该镍氢蓄电池为密闭型电池，作为电动汽车或者混合动力汽车的电源被使用。镍氢蓄电池具备电极群，该电极群例如通过将包含氢贮藏合金的预定片数的的负极板、和包含氢氧化镍(Ni(OH)2)的预定片数的正极板隔着由耐碱性树脂的无纺布构成的隔板层积来构成。负极板通过在作为由冲压金属板等制成的基板的电极支承体上涂布氢贮藏合金粉末来制作。正极板通过在由发泡镍基板制成的基板10中充填包含氢氧化镍粒子的活性物质来制作，而发泡镍基板为金属多空体。通过将电极群的正极连接至正极侧的集电板，并将电极群的负极连接至负极侧的集电板，并且将正极和负极与电解液一起收容在树脂制的电解槽内，从而构成镍氢蓄电池。
[0026]然而，由于正极板的基板10为由金属多孔体构成的多孔结构，所以其机械强度低，难以在其端部(边部)直接安装集电板。因此，在基板10的表面中靠近连接有集电板的边的部分上焊接引线15，在被焊接的引线15上安装集电板。引线15为由镍板或者镀镍板等形成的延伸为带状的金属板。也就是说，在正极板上经由引线15安装有集电板。
[0027]首先对镍氢蓄电池的正极板的制造装置进行说明。
[0028]如图1-3所示，正极板的制造装置具备；产生超声波振动的作为第I工具或者第2工具的焊头20 ;和配置在与焊头对置的位置上的、作为第2工具或者第I工具的焊座30。焊头20和焊座30为所谓的超声波接合工具，在焊头20和焊座30之间夹入相互重合的基板10和引线15。焊头20对夹在其与焊座30之间的基板10和引线15施加超声波振动，从而使基板10和引线15的接触面进行超声波接合。此超声波接合为所谓固相接合。焊头20和焊座30为圆柱形状的旋转滚子，以能够使基板10和引线15朝行驶方向F移动的方式旋转。另外，焊头20或者焊座30可以被旋转驱动，也可以和基板10或者引线15连动。引线15在行驶方向F上的长度为引线长度，引线15在与行驶方向F垂直的方向上的长度为引线宽度。
[0029]焊头20在滚子的径向外周上具备加工面21，此加工面21与基板10的载置有引线15的表面对置，并与引线15抵接。焊头20朝旋转方向Rl旋转，以使加工面21的与引线15抵接的部分朝行驶方向F移动。由此，加工面21与引线15 —起朝行驶方向F移动的同时，焊头20使超声波振动从加工面21传递至引线15。
[0030]焊座30在滚子的径向外周上具备加工面31，此加工面31与基板10的、位于表面的相反侧的背面相对置。加工面31具备多个突起32。突起32的顶端与基板10的背面相抵接。也就是说，焊座30通过加工面31的突起32确保了其和基板10的背面之间产生大的摩擦力。只要可以确保焊座30和基板10的背面之间具有进行超声波接合而必须的摩擦力，突起32的形状也可以为圆锥形状、角锥形状、圆柱形状、角柱形状，也可以形成槽等代替突起。
[0031]焊座30朝旋转方向R2旋转，以使加工面31上与基板10抵接的部分朝行驶方向F移动。焊座30被未予图示的按压装置向焊头20侧按压。由此，焊座30的加工面31与基板10 —起朝行驶方向F移动的同时，焊座30经由加工面31的突起32将基板10朝焊头20的方向按压。
[0032]焊座30以大摩擦力保持基板10的同时，从焊头20的加工面21向载置于基板10的引线配置部11的引线15施加超声波振动。由此，在基板10(引线配置部11)和引线15之间由超声波振动产生振动，基板10和引线15的抵接面被超声波接合。本实施方式中，由于焊座30和焊头20的宽度设定的比引线15的宽度更大，所以被夹在焊座30和焊头20之间的基板10和引线15的抵接面的全体都能被确实地焊接。
[0033]如图3所示，在将基板10和引线15夹在焊头20和焊座30之间进行基板10和i引线15的超声波接合的时候，由于基板10或者引线15通过与焊头20或者焊座30的抵接而受到的磨损只是在接合时才产生，所以其磨损可以被忽略。然而，旋转的焊头20或者焊座30的各加工面21，31则是反复地与基板10或者引线15接触，其磨损量会逐渐增加。这样磨损量增加的话，对应的加工面21，31对于基板10或者引线15的抵接状态就变得不适当，超声波接合的接合强度也变得不适当，会出现磨损的加工面21，31的表面对基板10进行不需要的加工(划伤)的情况。
[0034]如图4所示，在反复进行超声波接合的焊头20的加工面21中，宽度方向中央部22(与引线15的位置对应的部分)由于与引线15的磨损而被磨掉，比没有磨损的宽度方向端部23 (不与引线15的位置对应的部分)向焊头20中心方向低距离Dl (变深)。也就是说，在焊头20的加工面21上，宽度方向端部23相对地向外侧突出距离Dl。因此，磨损量增多而使得宽度方向端部23的顶端达到基板10的表面的话，在基板10的表面上会形成凹部、也就是划伤。
[0035]如图5所示，在通过宽度方向端部23的顶端达到基板10的焊头20而超声波接合的基板10上，在引线配置部11的表面上沿引线15形成有凹部12。从引线15的表面到凹部12的底部为止的距离(深度)为距离D1。由于基板10的表面上形成的凹部12，会出现基板10的机械强度降低的情况。
[0036]如图4所示，在将基板10反复地向焊头20侧按压的焊座30的加工面31上，宽度方向中央部与基板10上和引线15的位置相对应的部分接触，宽度方向的两端部与基板10上和引线15的位置不对应的部分接触。引线15比为多孔体的基板10的机械强度高，所以焊座30的加工面31 (突起32)的、与引线15的位置相对应的宽度方向中央部的磨损量比与引线15的位置不对应的部分的磨损量更多。因此，处在宽度方向中央部的突起32由于磨损而被磨掉，和磨损较少的处在宽度方向端部的突起32相比其高度朝焊座30的中心方向低距离D2。也就是说，在焊座30的加工面31上，宽度方向端部的突起32相对地向外突出距离D2。因此，就会出现宽度方向端部的突起32刺向基板10的背面而使基板10的背面形成凹陷，也就是说划伤(形成凹部)的情况。
[0037]另外，通常在焊座30的加工面31磨损的情况，基板10和引线15之间的接合强度有减弱的倾向，所以在这种情况下，一般会提高向焊头20侧的加压力来保持接合强度。然而，在焊座30的加工面31 (突起32)上有台阶的情况下，如果提高向焊头20侧的加压力，上述划伤就更容易发生，这样就会降低基板10的强度。
[0038]如图5所示，在通过宽度方向端部的突起32相对突出的焊座30被超声波接合的基板10上，在基板10的背面上以沿基板10的表面的引线15的方式形成凹陷13。从基板10的背面到凹陷13的底部位置距离、即凹陷13的深度为距离D2。形成在基板10的背面上的凹陷13有可能使基板10的机械强度降低。
[0039]特别是，焊头20的加工面21的台阶和焊座30的加工面31的台阶在基板10的两面形成凹部或者划伤，而焊头20形成的凹部和焊座30形成的凹部相重叠的部分比电池用极板的基板10的厚度薄，从而有可能使得该基板10的强度大幅降低。
[0040]因此，在进行超声波接合的时候，需要对焊头20的加工面21上形成的台阶的距离Dl (磨损量)、或者焊座30的加工面31上形成的台阶的距离D2 (磨损量)进行适当的管理。
[0041]本实施方式涉及的镍氢蓄电池正极板的制造装置的检查装置以及方法可以对上述的磨损量进行适当的管理。以下，对本实施方式涉及的检查装置的构成以及其方法进行说明。
[0042]如图1所示，镍氢蓄电池的正极板的制造装置的检查装置具备焊头传感器50、焊座传感器51、以及控制装置40。焊头传感器50作为测定到焊头20的加工面21为止的距离的检测部发挥功能，焊座传感器51作为测定到焊座30的加工面31为止的距离的检测部发挥功能。控制装置40作为分别输入焊头传感器50的测定结果以及焊座传感器51的测定结果的判断部发挥功能。
[0043]如图6所示，焊头传感器50为可以测定到焊头20的加工面21位置的距离的激光传感器。详细地讲，焊头传感器50为二维激光传感器，在焊头20的加工面21的宽度方向全范围Wl对焊头20的加工面21为止的距离进行测定(检测工序)，焊头20的加工面21的宽度方向为与行驶方向F垂直的方向。由于焊头20的加工面21的宽度比引线15的宽度更宽，所以在焊头20的加工面21上，包含宽度方向中央部22的、与引线15抵接的范围的磨损量较多，而包含宽度方向端部23的、不与引线15抵接的范围几乎没有磨损。焊头传感器50对于磨损的焊头20的加工面21分别测量到宽度方向中央部22为止的距离L11、和比距离Lll更短的到宽度方向端部23为止的距离L12。另外，距离L12为与到未使用的焊头20的加工面21为止的距离大致相等的距离。
[0044]如图7所示，焊座传感器51为可以测定到焊座30的加工面31或者到突起32位置的距离的激光传感器。详细地讲，焊座传感器51为一维激光传感器，在焊座30的宽度方向上的特定位置对到焊座30的加工面31或者到突起32位置的距离进行测定(检测工序)，焊座30的宽度方向为与行驶方向F垂直的方向。由于焊座30的加工面31的宽度比引线15的宽度更宽，所以在焊座30上，处于包含在与引线15对置的范围内的宽度方向中央部的突起32的磨损较多，而处于虽然与基板10抵接但包含在不与引线15直接对置的范围内的宽度方向端部的突起32的磨损较少。也就是说，焊座传感器51在存在磨损突起32的宽度方向特定位置分别对到加工面31位置的距离L21、以及到磨损的突起32为止的距离L22进行测定。另外，焊座传感器51对于未使用的焊座30测定到突起32位置的距离L2。
[0045]控制装置40基于焊头传感器50所测定的距离或者焊座传感器51所测定的距离对焊头20或者焊座30的交换时期进行判断(判断工序)。
[0046]控制装置40包含具有计算装置(CPU)和ROM或者RAM等只读存储装置或者随机存储性装置等的微型计算机。微型计算机的只读存储装置中保存着进行各种处理的控制程序、以及用于各种处理的各种参数。计算装置根据需要运行保持在存储装置中的控制程序，并在控制程序的运行处理时根据需要参照各种参数。本实施方式的存储装置中，存储有基于焊头传感器50所测定的距离来判断焊头20的交换时期的程序、和包含在该程序的处理中用于判断交换时期的的预报值E20以及交换值E21的参数。另外，存储装置中还存储有基于焊座传感器51所测定的距离来判断焊座30的交换时期的程序、和包含在该程序的处理中用于判断交换时期的预报值E30以及交换值E31的参数。进一步，存储装置中还存储有基于焊头传感器50所测定的距离及焊座传感器51所测定的距离来判断焊头20或者焊座30的交换时期的程序、和在该程序的处理中用于判断交换时期的预报值E40以及交换值E41的参数。各预报值E20，E30，E40及各交换值E21，E31，E41被设定为可以作为表示交换时期的值来使用。
[0047]本实施方式的控制装置40基于焊头传感器50所测定的到宽度方向中央部22为止的距离Lll和到宽度方向端部23为止的距离L12算出焊头20的磨损量。例如，控制装置40将到宽度方向中央部22为止的距离Lll与到宽度方向端部23为止的距离L12的差、即距离D1(D1=L11-L12)作为磨损量。
[0048]另外，控制装置40基于焊座传感器51所测定的到宽度方向中央部的突起32为止的距离L22与到未使用的焊座30的突起32为止的距离L2算出焊座30的磨损量。例如，控制装置40将到宽度方向中央部的突起32为止的距离L22和到未使用的焊座30的突起32为止的距离L2的差、即距离D2(D2=L2-L22)作为磨损量。另外，到未使用的焊座30的突起32为止的距离L2为刚刚交换了焊座30之后测定的值、或者是作为初期设定的值被储存在存储装置中。
[0049]如上所述在本实施方式中，将对未使用的焊座30进行测定的值作为距离L2来使用。另外，也可以与焊头20相同地、在每次计算磨损量的时候从测量的到加工面31为止的距离仅将到端部的突起32为止距离抽出。但由于在这种情况下，必须从加工面31仅将突起32抽出，所以如本实施方式的这样使用在未使用的焊座30测定的值比较容易。
[0050]然而，由于在焊座30的加工面31上分开设置有多个突起32，所以将从焊座传感器51到突起32为止的距离L22和从焊座传感器51到加工面31为止的距离L21输入控制装置40。控制装置40在不变的距离L21的附近设置用于仅抽出距离L22的阈值，将比该阈值更短的距离作为距离L22抽出。另外，由于反复测定多个突起32各自的距离L22，控制装置40将距离L2的预定时间内的、或者预定次数的测定结果的平均值用于计算作为焊座30的磨损量的距离D2。另外，平均值的计算在每次有必要时进行。另外，也可以直接利用测定的距离L22，或者利用由平均值以外的处理得到的距离L22来计算距离D2。
[0051]另外，控制装置40对于到宽度方向中央部22为止的距离Lll以及到宽度方向端部23为止的距离L12，也分别算出其平均值并用于计算作为焊头20的磨损量的距离Dl。另夕卜，也可以直接利用测定的距离Lll或者距离L12，或者利用由平均值以外的处理得到的距离Lll或者距离L12来计算距离Dl。
[0052]如图8所示，焊头20的预报值E20为焊头20的加工面21的预定的磨损量，其表示焊头20的加工面21的磨损量已经到了最好交换焊头20的状态。焊头20的交换值E21为预报值E20以上的磨损量，其表示焊头20的加工面21的磨损量已经到了有可能对基板10的机械强度造成影响的状态。预报值E20及交换值E21优选设为基于实际制造的基板10的状态而得到的值，但也可以为其他的经验值或者实验值，或从规格计算的值。
[0053]在本实施方式中，例如可以将焊头20的预报值E20和交换值E21设定为25 μ m (微米)。由于焊头20不容易磨损，所以即使达到交换值E21也可以确保到交换为止有足够的行驶距离和使用时间。因此，将预报值E20和交换值E21设置为相同的值。然而，根据焊头20的容易磨损的程度，也可以将预报值E20和交换值E21设为不同的值。[0054]另外，焊座30的预报值E30为焊座30的加工面31的预定的磨损量，其表示焊座30的加工面31的磨损量已经到了最好交换焊座30的状态。焊座30的交换值E31为预报值E30以上的磨损量，其表示焊座30的加工面31的磨损量已经到了有可能对基板10的机械强度造成影响的状态。另外，预报值E30及交换值E31优选设为基于实际制造的基板10的状态而得到的值，但也可以为其他的经验值或者实验值，或从规格计算的值。
[0055]本实施方式中，例如可以将焊座30的预报值E30设定为65 μ m，将交换值Ε31设定为70μπι。由于焊座30容易磨损，所以在到达交换值Ε31之后不能确保到交换为止有足够的行驶距离和使用时间。因此，优选发出预报从而确保准备交换的余裕。因此，预报值Ε30设定为比交换值Ε31更小的值。然而，也可以根据焊座30的不易磨损的程度，改变预报值Ε30和交换值Ε31的差，后者将预报值Ε30和交换值Ε31设为相同的值。
[0056]进一步，被与磨损量的合计值比较的预报值Ε40为预定的磨损量，其表示焊头20的加工面21的磨损量和焊座30的加工面31的磨损量之间的关系达到了最好至少交换焊头20以及焊座30的至少一者的状态。被与磨损量的合计值比较的交换值Ε41为预报值Ε40以上的磨损量，其表示焊座30的加工面31的磨损量和焊座30的加工面31的磨损量之间的关系达到了有可能对基板10的机械强度造成影响的状态。另外，预报值Ε40即交换值Ε41优选设定为基于实际制造的基板10的状态得到的值，但也可以为其他经验值或者实验值，或从规格计算的值。
[0057]本实施方式中，引线15的宽度比焊头20即焊座30的宽度窄。因此，在焊头20的加工面21即焊座30的加工面31上，中央部和端部之间形成台阶，这样的台阶有可能使基板10的两面上形成断裂。于是，通过根据磨损量的合计值来决定焊头20或者焊座30的交换时期，可以在加工面21，31上的台阶在基板10的两面上形成具有会出现问题的深度的凹部之前，交换焊头20及焊座30。
[0058]本实施方式中，例如可以将和计量的预报值Ε40设定为75 μ m，将交换值E41设定为80 μ m。由于和计值为基于焊头20的加工面21的磨损量和焊座30的加工面31的磨损量之间的相互关系的值，为了配合容易磨损的焊座30而做出确保准备交换的余裕的预报，将预报值E40设定为比交换值E41更小的值。然而，也可以根据焊座30的不易磨损的程度改变预报值E40和交换值E41的差，或者将预报值E40和交换值E41设为相同地值。
[0059]另外，本实施方式中，如果和计值达到95 μ m的话，接合了引线15的引线配置部11被从基板10切断的可能性就会增大。另外，预计焊座30的加工面31的磨损量的算出结果有包含测定误差的、± IOym的误差，焊头20的加工面21的磨损量的算出结果有包含测定误差的±3 μ m的误差，将与和计量比较的交换值E41设定为80 μ m。
[0060]以下对本实施方式的作用进行说明。
[0061]基于上述设定，控制装置40可以根据焊头20的加工面21的磨损量以及焊座30的加工面31的磨损量判断焊头20及焊座30的交换时期。详细地讲，控制装置40判断焊头20的加工面21的磨损量和焊座30的加工面31的磨损量的关系是处于图8所示的通常区域Al、还是处于预报区域A2、还是处于交换区域A3。控制装置40在焊头20的加工面21的磨损量和焊座30的加工面31的磨损量的关系处于通常区域Al的时候判断为不是交换时期，在处于预报区域A2的时候判断为预报交换时期，在处于交换区域A3的时候判断为是交换时期。[0062]例如，控制装置40在焊头20的加工面21的磨损量比预报值E20大的时将焊头20接近交换时期这一信息经由未予图示的表示装置或者报警装置向外部通知，而在比交换值E21大时将焊头20处于交换时期这一信息经由表示装置或者报警装置进行通知。另外，控制装置40在焊座30的加工面31的磨损量比预报值E30大时将焊座30接近交换时期这一信息经由表示装置或者报警装置进行通知，而在比交换值E31大时，将焊座30处在交换时期这一信息经由表示装置或者报警装置向外部通知。进一步，控制装置40在焊头20的加工面21的磨损量和焊座30的加工面31的磨损量的和计值比预报值E40大时，将焊头20和焊座30接近交换时期这一信息经由表示装置等进行通知，而比交换值E41大时，将焊头20和焊座30处于交换时期这一信息经由表示装置等向外部外部。另外，也可以选择焊头20和焊座30中磨损率较高的一方将其接近交换时期或者处于交换时期这一信息经由表示装置或者报警装置进行通知。
[0063]以下对本实施方式的效果进行说明。
[0064]参照图9对根据行驶距离管理焊头20的情况、和本实施方式的情况进行说明。另夕卜，在此对焊头20进行说明，因为焊座30也具有相同的效果，所以省略其说明。
[0065]在根据行驶距离管理焊头20的交换时期的情况下，将被认为适合作为管理位置的距离设定为管理距离M2。以焊头20的行驶距离达到管理距离M2为条件，对焊头20进行交换。然而，由于焊头20的磨损量根据与引线15之间的摩擦状态等变化，所以即使焊头20行驶了管理距离M2，焊头20的磨损量、也就是说加工面21的台阶的距离Dl也不一定总是大致相同。
[0066]例如由于基板10比一般情况硬而使在引线15和焊头20之间的摩擦较大时，焊头20的磨损进行的较快(图9的曲线FLl)，所以有可能磨损量在行驶距离Ml就达到交换值E21。在这种情况下，由于在从管理距离M2到行驶距离Ml为止的范围BI内，焊头20的磨损量在交换值E21以上，所以会出现在基板10上形成具有常时使强度产生问题的深度的凹部等、制造出非良制品的问题。
[0067]另外，例如由于基板10比一般情况软而使引线15和焊头20之间的摩擦较小时，焊头20的磨损进行的较慢(图9的曲线FL2)，所以有可能磨损量在管理距离M2还未达到交换值E21。在这种情况下，对还能使用的焊头20进行交换，会产生浪费。也就是说，焊头20的磨损量达到交换值E21时的距离为比管理距离M2更长的行驶距离M3，这样就浪费了从管理距离M2到行驶距离M3为止的范围B2，所以导致焊头20的管理成本上升。
[0068]于是，如本实施方式，通过对焊头20的加工面21的磨损量用交换值E21管理，无论焊头20的行驶距离如何，需要交换的磨损量、也就是说加工面21的台阶的距离Dl总是在达到大致相同的值时判断为到了交换时期。
[0069]也就是说，在焊头20的磨损量较多时(图9的曲线FLl)，即使焊头20的行驶距离为较短的行驶距离M1，根据磨损量达到了交换值E21从而判断为到了交换时期。由此，可以防止在行驶距离Ml以后，即使焊头20的磨损量在交换值E21以上仍继续制造，从而制造出形成了会产生强度上问题的凹部的、不良的基板10。
[0070]另外，在焊头20的磨损较少时(图9的曲线FL2)，即使焊头20的形式距离为较长的行驶距离M3，根据磨损量达到了交换值E21从而判断为到了交换时期。由此，可以防止在管理距离M2，即使焊头20的磨损量小于交换值E21、焊头20仍然可以使用，却交换了焊头20这样的浪费。由此，可以抑制焊头20的管理成本。
[0071]如以上的说明，根据本实施方式的电池用极板制造装置的检查方法以及检查装置，可以得到以下的效果。
[0072](I)在构成超声波接合工具的焊头20及焊座30中，如果其加工面21，31的磨损增多，会产生使电池用极板的基板10和引线15的超声波接合的接合性降低、由于磨损而在加工面21，31上产生的变形使得在基板10等上形成凹部、或者划伤的问题。
[0073]在宽度比引线15更宽的加工面21，31上，形成宽度方向端部的不磨损的面(23)和宽度方向中央部的磨损面(22)。因此，在本实施方式中，根据形成这些不磨损的面(23)和磨损面(22)之间的台阶的距离D1，D2算出磨损量。也就是说，焊头20的加工面21的磨损量及焊座30的加工面31的磨损量被适当地算出。通过基于这样算出的、焊头20的加工面21的磨损量及焊座30的加工面31的磨损量来判断这些工具的交换时期，可以对由焊头20的加工面21上形成的台阶以及焊座30的加工面31上形成的台阶使得电池用极板的基板10上形成的凹部后者划伤进行适当的管理。
[0074]另外，焊头20及焊座30的交换时期不随工具的加工面形状变动，可以被更加适当地判断。
[0075](2)由于夹住基板10的焊头20及焊座30的加工面21，31的台阶使得基板10的两面上形成凹部或者划伤，所以，特别是在焊头20形成的凹部和焊座30形成地方凹部相互重叠的部分，电池用极板的基板10的厚度变薄，有可能使该基板10的强度降低。
[0076]在本实施方式中，焊头20及焊座30的交换时期基于其磨损量的和计量来判断。也就是说，通过基于焊头20和焊座30的磨损量的和计量来判断交换时期，可以将由于焊头20和焊座30分别 形成的凹部变薄的基板10的厚度维持在适当的厚度。由此，考虑在基板10的两面上形成的凹部等，可以更适当地判断焊头20及焊座30的交换时期。
[0077](3)依据距离Lll及距离L12的平均值算出焊头20磨损量。由此，对于加工面21为平面的焊头20来说，可以降低在加工面21产生的部分性的磨损量的变化等的影响，而基于加工面21的整体性的磨损傾向来判断焊头20的交换时期。也就是说，对于没有设置突起的工具、或者没有滚花加工的工具的加工面，可以判断其交换时期。
[0078](4)即使焊座30的加工面31具有多个突起32，也可以根据突起32 ^磨损量得到具有多个突起32的加工面31的磨损量。由此，即使是具有设置了突起32的加工面31的焊座30，其交换时期也可以适当地判断。另外，通过根据加工面31的中央部的突起32计算磨损量，作为磨损量可以得到适当的值。
[0079](5)焊头20及焊座30的交换时期可以通过将其磨损量的和计量和与该和计量对应的预报值E40或者交换值E41比较来判断。由此可以容易地判断交换时期。也就是说，可以在由于磨损，焊头20的加工面21和i焊座30的加工面31上的中央部和端部之间的台阶使得基板10的两面发生断裂之前，适当地交换焊头20及焊座30。
[0080](6)由于焊头20及焊座30的宽度比引线15的宽度更宽，在各加工面21，31的宽度方向端部上形成不磨损的面。根据该不磨损的面和各加工面21，31的宽度方向中央部的磨损面之间的距离的差(台阶)、即深度来算出磨损量。由此，加工面21，31的磨损量可以被适当地算出。
[0081](7)为平面的、焊头20的加工面21的宽度方向端部23的面(不磨损的面)，和焊头20的加工面21的宽度方向中央部22的面(磨损面)通过同一个焊头传感器50测定，从而可以根据适时的测定值容易并且迅速地算出磨损量。
[0082](8)根据具有多个突起32的焊座30的加工面31磨损之前的突起32的高度、和每次测量的突起32的高度的差的平均值算出磨损量。由此，焊座30的加工面31的磨损量可以适当地算出。另外，焊座30的加工面31的磨损前的突起32的高度使用在交换焊座30时测定的突起32的高度值、或者由设计值等算出的设定值。
[0083](9)由于具有多个突起32的焊座30的加工面31的宽度方向中央部的突起32 (磨损的突起)通过焊座传感器51来测定，所以可以基于适时的测定值算出磨损量。
[0084](其他实施方式)
[0085]上述实施方式也可以按照以下的形式实施。
[0086]?在上述实施方式中，作为例子示出了焊座30的突起32对应磨损而产生高度不同的情况。但并不仅限于此，焊座30的突起32也可以不根据磨损量而产生高度的不同。
[0087]如图10所示，也可以将焊座30A的宽度设置为与引线15的宽度相同或者小于引线15的宽度。由于焊座30A和与载置引线15的部分相对应的基板10之间施加有大致均等的按压力，如果将焊座30A的宽度设定为引线15的宽度，并将焊座30A抵接在基板10的与引线15对应的位置，在焊座30A上形成的多个突起32产生的摩擦力也被均等化。
[0088]如图11所示，如果在多个突起32上产生的磨损量相同地话，即使各突起32磨损，各突起32的位置之间不会产生差，所以可以防止突起32在基板10上形成凹部。
[0089]也 就是说，焊座30A的加工面31的宽度方向端部和同加工面31的宽度方向中央部的摩擦量被平准化，磨损量也被均等化。所以，在焊座30A的加工面31上不会产生大的台阶，从而可以降低在到焊座30的交换时期为止的期间、或者即使稍微超过了交换时期的情况下，焊座30A在基板10上形成会发生问题程度的凹陷的可能性。
[0090]由此，可以适当地维持焊座30A的加工面31的突起32的高度的同时，容易地对焊座30A的交换时期进行管理。因此，可以实现增大电池用极板制造装置的检查装置适用范围。
[0091]不过，即使在这种情况下，焊头的加工面上也会形成台阶，所以将该加工面的中央部和端部之间的差作为磨损量来检测的本检查方法及检查装置仍然有用。
[0092]另外，也可以将焊头(而不是焊座)的宽度设定为与引线的宽度相同或者小于引线的宽度。然而，在将焊头或者焊座设置为与引线的宽度相同或者小于引线的宽度的情况下，必须以高精度将焊头(或者焊座)和引线的位置关系维持在预定的关系，但这样的位置关系的维持有时从设备的角度来看是困难的。在这样的情况下，由于不得不将焊头及焊座的宽度设定得比引线的宽度更宽，所以本检查方法及检查装置可以发挥作用。
[0093].在上述实施方式中，作为例子示出了焊头传感器50为二维激光传感器的情况。然而不仅限于此，焊头传感器只要可以测定焊头的表面的必要的位置，也可以是一维传感器。
[0094]例如，在使用一维传感器的情况下，通过设置测定宽度方向端部的传感器和测定宽度方向中央部的传感器，可以根据2个传感器检测的距离的差算出磨损量。
[0095]另外，也可以将磨损前的焊头的加工面的位置存储起来，根据测定宽度方向中央部的传感器测定的位置和被存储的加工面的位置算出焊头的磨损量。[0096]由此，可以提高电池用极板制造装置的检查装置的构成自由度。
[0097]?在上述实施方式中，作为例子示出了焊头传感器50及焊座传感器51为激光传感器的情况。然而不仅限于此，焊头传感器或焊座传感器只要能测定到焊头或者焊座的表面为止的距离，也可以采用图像识别等、激光传感器以外的测定方法。由此，可以提高电池用极板制造装置的检查装置的构成自由度。
[0098]?在上述实施方式中，作为例子示出了控制装置40直接使用焊头传感器50及焊座传感器51的测定结果的情况。然而不仅限于此，控制装置也可以基于测定对象(焊头或焊座)的膨胀率或者反射率等对各传感器的测定值进行补正。另外，也可以使用可以进行膨胀率或反射率补正的传感器，并将传感器补正的检测结果输出。由此，可以提高磨损量的测定精度，可以更好地判断交换时期。
[0099].在上述实施方式中，作为例子示出了在焊座30的加工面31上形成突起32的情况。然而不仅限于此，焊座30的加工面也可以为平面等，而不进行滚花加工。由此，可以增大电池用极板制造装置的检查装置的适用可能性。
[0100]?在上述实施方式中，作为例子示出了焊头20的加工面21为平面的情况。然而不仅限于此，焊头的加工面也可以具有突起等，进行滚花加工。由此，可以增大电池用极板制造装置的检查装置的适用可能性。
[0101]?在上述实施方式中，作为例子示出了基于各磨损量对焊头20及焊座30判断各自的交换时期的情况。然而不仅限于此，也可以仅测定焊头的磨损量从而仅判断焊头的交换时期，也可以仅测定焊座的磨损量从而仅判断焊座的交换时期。另外，也可以根据焊头的磨损量和焊座的磨损量的关系，从焊头的磨损量推定焊座的磨损量并判断焊座的交换时期，或者从焊座的磨损量推定焊头的磨损量并判断焊头的交换时期。例如，可以考虑以下关系，即如果焊头的磨损量增大的话振动的传递量就会增加，焊座的磨损就变快。另外，例如也可以考虑以下关系，即焊 座的磨损量增加的话摩擦力就会降低，焊头的磨损量也会降低。由此也可以基于磨损量对于焊头或者焊座适当地判断交换时期。
[0102].在上述实施方式中，作为例子示出了将检查方法适用于正极板的制造装置上的情况。然而不仅限于此，也可以将检查方法适用于负极板的制造装置。由此，由于利用电池用极板制造装置的检查方法可以很好地制造负极板，所以可以增大这样的电池用极板制造装置的检查方法的適用范围。
[0103].在上述实施方式中，作为例子示出了电池为镍氢蓄电池的情况。但不仅限于此，只要是包含将引线超声波接合在极板上的工序的蓄电池的制造装置所具有的超声波接合工具，都可以适用此电池用极板制造装置的检查方法。
[0104].在上述实施方式中，作为例子示出了电池为二次电池的情况。但不仅限于此，电池也可以为一次电池。由此，可以增大电池用极板制造装置的检查方法的适用范围。
【权利要求】
1.一种电池用极板制造装置的检查方法，所述电池用极板制造装置具备第I工具以及第2工具，并在所述第I工具和所述第2工具之间产生超声波振动从而将被夹在所述第I工具的加工面和所述第2工具的加工面之间的电池用极板的基板和配置在该电池用极板的基板上的引线进行超声波接合，其特征在于， 所述第I工具的加工面以及所述第2工具的加工面的至少一方的宽度比所述引线的宽度更宽， 所述检查方法包括； 检测工序，对于所述宽度比所述引线的宽度更宽的加工面，将与所述引线的位置对应的中央部和与所述引线的位置不对应的端部之间的台阶作为磨损量进行检测；和 判断工序，基于所述检测的磨损量，对所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的交换时期进行判断。
2.根据权利要求1所述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 所述第I工具的加工面的宽度以及所述第2工具的加工面的宽度的双方都比所述引线的宽度更宽， 在所述检测工序中，分别对于所述第I工具的加工面以及所述第2工具的加工面将与所述引线的位置对应的中央部和与所述引线的位置不对应的端部之间的台阶作为磨损量进行检测， 在所述判断工序中，根据所述第I工具的加工面的磨损量和所述第2工具的加工面的磨损量的和计量对所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的交换时期进行判断。
3.根据权利要求1或者2所 述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的所述加工面为平面， 在所述检测工序中，将所述为平面的加工面的磨损量基于该加工面的磨损量的预定时间内的、或者预定次数的测定结果的平均值算出。
4.根据权利要求1或者2所述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 所述第I工具以及所述第2工具中的至少一方的加工面具有多个突起， 在所述检测工序中，将所述具有多个突起的加工面的磨损量基于该加工面的所述中央部的突起的磨损量算出。
5.根据权利要求2所述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 在所述判断工序中，当所述磨损量的和计量比表示交换时期的值更大时，判断为所述第I工具以及所述第2工具的至少一方到了交换时期。
6.根据权利要求3所述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 在所述检测工序中，将所述为平面的加工面的磨损量基于从该加工面的宽度方向端部的面到该加工面的宽度方向中央部的面为止的深度算出。
7.根据权利要求6所述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 在所述检测工序中，从所述为平面的加工面的宽度方向端部的面到该加工面的宽度方向中央部的面为止的深度通过可以在所述为平面的加工面的宽度方向的范围进行测定的二维传感器来测定。
8.根据权利要求4所述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 在所述检测工序中，将所述具有多个突起的加工面的磨损量基于从该加工面的宽度方向中央部的突起在磨损之前的高度到每次测定的高度为止的距离的、预定时间内的、或者预定次数的测定结果的平均值算出。
9.根据权利要求8所述的电池用极板制造装置的检查方法，其特征在于， 在所述检测工序中，所述具有多个突起的加工面的宽度方向中央部的突起每次测定的高度通过能够以该突起在磨损之前的高度为基准来测定高度方向的距离的一维传感器来测定。
10.一种电池用极板制造装置的检查装置，所述电池用极板制造装置具备第I工具以及第2工具，并在所述第I工具和所述第2工具之间产生超声波振动从而将被夹在所述第I工具的加工面和所述第2工具的加工面之间的电池用极板的基板和配置在该电池用极板的基板上的引线进行超声波接合，其特征在于， 所述第I工具的加工面以及所述第2工具的加工面的至少一方的宽度比所述引线的宽度更宽， 所述检查装置具备； 检测部，对于所述宽度比所述引线的宽度更宽的加工面，将与所述引线的位置对应的中央部和与所述引线的位置不对应的端部之间的台阶作为磨损量进行检测；和 判断部，基于所述检测的磨损量，对所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的交换时期进行判断。
11.根据权利要求10所述的电池用极板制造装置的检查装置，其特征在于， 所述第I工具的加工面的宽度以及所述第2工具的加工面的宽度的双方都比所述引线的宽度更宽，· 所述检测部分别对于所述第I工具的加工面以及所述第2工具的加工面将与所述引线的位置对应的中央部和与所述引线的位置不对应的端部之间的台阶作为磨损量进行检测， 所述判断部根据所述第I工具的加工面的磨损量和所述第2工具的加工面的磨损量的和计量对所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的交换时期进行判断。
12.根据权利要求10或者11所述的电池用极板制造装置的检查装置，其特征在于， 所述第I工具以及所述第2工具的至少一方的所述加工面为平面， 所述检测部将所述为平面的加工面的磨损量基于该加工面的磨损量的预定的时间内的、或者预定的次数的测定结果的平均值算出。
13.根据权利要求10或者11所述的电池用极板制造装置的检查装置，其特征在于， 所述第I工具以及所述第2工具中的至少一方的加工面具有多个突起， 所述检测部将所述具有多个突起的加工面的磨损量基于该加工面的所述中央部的突起的磨损量算出。
【文档编号】G01B21/02GK103852040SQ201310060518
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年2月26日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】平原裕树, 小林胜, 尾崎贵敏, 岛津公一 申请人:朴力美电动车辆活力株式会社