JPH08313497A - Joining device - Google Patents

Joining device

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JPH08313497A
JPH08313497A JP7117192A JP11719295A JPH08313497A JP H08313497 A JPH08313497 A JP H08313497A JP 7117192 A JP7117192 A JP 7117192A JP 11719295 A JP11719295 A JP 11719295A JP H08313497 A JPH08313497 A JP H08313497A
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JP
Japan
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ultrasonic
joined
contact interface
ultrasonic pulse
joining
Prior art date
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Pending
Application number
JP7117192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ikagawa
弘 五百川
Toshio Inoue
俊夫 井上
Masayasu Makihara
正泰 牧原
Tsuguhisa Itou
承央 伊藤
Yutaka Higashida
豊 東田
Tsutomu Kadooka
勉 角岡
Taketoshi Hida
豪敏 飛田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FINE CERAMICS CENTER
Chubu Electric Power Co Inc
Original Assignee
FINE CERAMICS CENTER
Chubu Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by FINE CERAMICS CENTER, Chubu Electric Power Co Inc filed Critical FINE CERAMICS CENTER
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Publication of JPH08313497A publication Critical patent/JPH08313497A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被接合体の接合状態を直接的に観察すること
ができ、確実な接合が可能な接合装置を提供することを
目的とする。 【構成】 上記接合装置は、接触界面3が加熱されて接
合される被接合体1,2の一方の端面に着接される超音
波振動子21と、その超音波振動子21から超音波パル
スを発射させて被接合体1,2に超音波パルスを入射さ
せ、その被接合体1,2に入射された超音波パルスが、
接触界面3で反射したエコ−の波形を解析することによ
り接触界面3の接合状態、及び被接合体1,2のクラッ
クの発生を観察する超音波探傷装置22とを備えた構成
になっている。
(57) [Abstract] [Purpose] It is an object of the present invention to provide a joining device which enables direct observation of the joining state of objects to be joined and enables reliable joining. According to the above joining apparatus, an ultrasonic oscillator 21 is attached to one end face of the objects 1, 2 to be joined by heating the contact interface 3, and an ultrasonic pulse from the ultrasonic oscillator 21. To emit ultrasonic pulses to the objects to be joined 1 and 2, and the ultrasonic pulses incident to the objects 1 and 2 to be joined are
An ultrasonic flaw detector 22 is provided for observing the bonding state of the contact interface 3 and the occurrence of cracks in the objects to be bonded 1 and 2 by analyzing the waveform of the echo reflected at the contact interface 3. .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波等による局
部加熱で被接合体の接触界面を接合する接合装置に係
り、詳しくは、超音波パルスのエコ−あるいは超音波パ
ルスの透過波形観察により接合状態及びクラックを観察
する接合装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding apparatus for bonding contact interfaces of objects to be bonded by local heating by microwaves or the like. The present invention relates to a joining device for observing a joining state and cracks.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えばキャビティに二つの被接合
体の接触界面を配置し、マイクロ波による局部加熱で被
接合体の接触界面を接合する接合装置において、接触界
面の接合状態を観察する場合、被接合体の接触界面の温
度を赤外線式温度測定装置で測定しながら、被接合体の
接触界面の接合が確実に行われるようにマイクロ波の出
力を調整する手段が採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, when observing the bonding state of a contact interface in a bonding apparatus that arranges the contact interfaces of two objects to be bonded in a cavity and bonds the contact interfaces of the objects by local heating with microwave A means for adjusting the output of the microwave is employed so that the temperature of the contact interface of the objects to be joined is measured by an infrared temperature measuring device so that the joining of the contact interface of the objects to be joined is reliably performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の接合装置に
よれば、二つの被接合体の接触界面の接合状態を観察す
る場合、接合部の温度を赤外線式温度測定装置で測定す
るという間接的な観察手段が採用されているため、二つ
の被接合体の接触界面が確実に、且つ高品質で接合され
ているか否かを直接的に観測することは極めて困難であ
る。そこで本発明では、超音波パルスのエコ−もしくは
超音波パルスの透過波形の観察により二つの被接合体の
接合状態を直接的に観察でき、更に、被接合体のクラッ
クの発生を観察できる接合装置を提供することを解決す
べき課題とするものである。
According to the above-mentioned conventional bonding apparatus, when observing the bonding state of the contact interface between two objects to be bonded, the temperature of the bonding portion is indirectly measured by an infrared type temperature measuring device. It is extremely difficult to directly observe whether or not the contact interface between the two objects to be joined is surely and with high quality, because such an observing means is adopted. Therefore, in the present invention, a joining device capable of directly observing the joining state of two objects to be joined by observing the echo of the ultrasonic pulse or the transmission waveform of the ultrasonic pulse and further observing the occurrence of cracks in the objects to be joined It is an issue to be solved to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するための第1の手段として、被接合体の接触界面
を加熱して接合する接合装置を、前記被接合体の一方の
端部に着接される超音波振動子と、その超音波振動子か
ら超音波パルスを発射させて前記被接合体にその超音波
パルスを入射させる超音波パルス発生部と、前記被接合
体に入射された超音波パルスが、その被接合体の接触界
面で反射したエコ−の波形を解析することにより前記接
触界面の接合状態、及び被接合体のクラックの発生を観
察する観察部とを備えた構成にすることである。
According to the present invention, as a first means for solving the above-mentioned problems, a joining device for heating and joining a contact interface of a body to be joined is provided with one end of the body to be joined. An ultrasonic transducer attached to the part, an ultrasonic pulse generator for emitting an ultrasonic pulse from the ultrasonic transducer to make the ultrasonic pulse enter the object to be joined, and an ultrasonic pulse generator to the object to be joined The ultrasonic pulse is provided with an observation unit for observing the joining state of the contact interface and the occurrence of cracks in the joined object by analyzing the waveform of echo reflected at the contact interface of the joined object. It is to make a structure.

【0005】また、前記課題解決のための第2の手段と
して、被接合体の接触界面を加熱して接合する接合装置
を、前記接触界面を中心とする被接合体の両方の端面に
対向状に着接される超音波振動子と、その超音波振動子
の一方から超音波パルスを発射させて前記被接合体にそ
の超音波パルスを入射させる超音波パルス発生部と、前
記被接合体に入射された超音波パルスが、その超音波パ
ルスを発射した超音波振動子と反対側の超音波振動子で
受信された超音波パルスの波形を解析することにより前
記接触界面の接合状態、及び被接合体のクラックの発生
を観察する観察部とを備えた構成にすることである。
As a second means for solving the above-mentioned problems, a joining device for heating and joining the contact interface of the objects to be joined is provided so as to face both end surfaces of the object to be joined with the contact interface as the center. An ultrasonic transducer attached to the ultrasonic transducer, an ultrasonic pulse generator that emits an ultrasonic pulse from one of the ultrasonic transducers to make the ultrasonic pulse enter the object to be joined, and the ultrasonic element to the object to be joined. The incident ultrasonic pulse is analyzed by analyzing the waveform of the ultrasonic pulse received by the ultrasonic oscillator on the opposite side of the ultrasonic oscillator that emitted the ultrasonic pulse, and And a observing section for observing the occurrence of cracks in the bonded body.

【0006】また、前記課題解決のための第3の手段と
して、被接合体の接触界面を加熱して接合する接合装置
を、前記被接合体の弾性特性と類似した弾性特性を有す
る材料で形成され、一方の端面が前記被接合体の端面と
着接された状態で、その被接合体に超音波パルスを導く
超音波伝送部材と、その超音波伝送部材の弾性特性と類
似した弾性特性を有し、その超音波伝送部材の一方の端
面と前記被接合体の端面とを着接させる接着剤と、前記
超音波伝送部材の他方の端面に着接された超音波振動子
と、前記超音波振動子から前記超音波伝送部材を介して
前記被接合体に超音波パルスを入射させる超音波パルス
発生部と、前記被接合体に入射された超音波パルスがそ
の被接合体の接触界面で反射したエコ−の波形を解析す
ることにより、その接触界面の接合状態、及び被接合体
のクラックの発生を観察する観察部とを備えた構成にす
ることである。
As a third means for solving the above-mentioned problems, a joining device for heating and joining a contact interface of an article to be joined is formed of a material having elastic characteristics similar to those of the article to be joined. In the state where one end surface is attached to the end surface of the object to be joined, an ultrasonic transmission member that guides an ultrasonic pulse to the object to be joined, and elastic characteristics similar to those of the ultrasonic transmission member are provided. Having an adhesive for adhering one end face of the ultrasonic transmission member and the end face of the object to be joined, an ultrasonic transducer attached to the other end face of the ultrasonic transmission member, An ultrasonic pulse generator that causes an ultrasonic pulse to enter the object to be joined from the ultrasonic transducer through the ultrasonic transmission member, and an ultrasonic pulse incident to the object to be joined at the contact interface of the object. By analyzing the reflected echo waveform, The bonding state of the contact interface, and to a configuration in which a viewing unit for observing the occurrence of a crack in the object to be bonded.

【0007】また、前記課題解決のための第4の手段と
して、被接合体の接触界面を加熱して接合する接合装置
を、前記被接合体の弾性特性と類似した弾性特性を有す
る材料で形成され、一方の端面が前記それぞれの被接合
体の端面と着接された状態で、超音波パルスを通過させ
る第1及び第2の超音波伝送部材と、その第1及び第2
の超音波伝送部材の弾性特性と類似した弾性特性を有
し、その第1及び第2の超音波伝送部材の端面と前記そ
れぞれの被接合体の端面とを着接させる接着剤と、前記
第1及び第2の超音波伝送部材それぞれの端面に着接さ
れた第1及び第2の超音波振動子と、その第1の超音波
振動子から前記第1の超音波伝送部材を介して前記被接
合体に超音波パルスを入射させる超音波パルス発生部
と、前記被接合体に入射された超音波パルスが、前記第
2の超音波伝送部材を介して第2の超音波振動子で受信
された超音波パルスの波形を解析することにより前記接
触界面の接合状態、及び被接合体のクラックの発生を観
察する観察部とを備えた構成にすることである。
As a fourth means for solving the above-mentioned problems, a joining device for heating and joining a contact interface of an article to be joined is made of a material having elastic characteristics similar to those of the article to be joined. The first and second ultrasonic transmission members for passing ultrasonic pulses, and the first and second end surfaces thereof, with one end surface being in contact with the end surfaces of the respective objects to be joined.
An adhesive having elastic characteristics similar to those of the ultrasonic transmission member, and for adhering the end surfaces of the first and second ultrasonic transmission members to the end surfaces of the respective objects to be joined, The first and second ultrasonic transducers attached to the respective end surfaces of the first and second ultrasonic transmission members, and the first ultrasonic transducer through the first ultrasonic transmission member. An ultrasonic pulse generator that causes an ultrasonic pulse to enter the object to be joined and an ultrasonic pulse that has entered the object to be joined are received by a second ultrasonic transducer via the second ultrasonic transmission member. And an observation unit for observing the joining state of the contact interface and the occurrence of cracks in the article to be joined by analyzing the waveform of the generated ultrasonic pulse.

【0008】[0008]

【作用】請求項1の構成の接合装置によれば、接触界面
の接合進行過程で、超音波パルス発生部から超音波パル
スが発生され、超音波振動子から被接合体に超音波パル
スが入射されると、その超音波パルスは、被接合体の両
端面及び接触界面で反射し、エコ−となって超音波振動
子を振動させるため、超音波振動子から出力されたエコ
−対応信号が観察部に入力され、解析されるとともに、
そのエコ−対応波形が表示されると、接触界面からのエ
コ−波形の消滅により被接合体の接触界面が完全に接合
されたと判断される。また、エコ−対応波形の解析によ
り、被接合体の加熱に伴うクラックの発生を検知するこ
とができる。
According to the bonding apparatus of the first aspect of the invention, the ultrasonic pulse is generated from the ultrasonic pulse generator in the process of bonding at the contact interface, and the ultrasonic pulse is incident on the object to be bonded from the ultrasonic vibrator. Then, the ultrasonic pulse is reflected by both end surfaces and contact interfaces of the objects to be joined, and becomes an echo to vibrate the ultrasonic vibrator. Therefore, the echo-corresponding signal output from the ultrasonic vibrator is changed. It is input to the observation section and analyzed,
When the eco-corresponding waveform is displayed, it is judged that the contact interface of the joined object is completely joined due to the disappearance of the eco-waveform from the contact interface. Further, by analyzing the eco-corresponding waveform, it is possible to detect the occurrence of cracks due to heating of the objects to be joined.

【0009】また、請求項2の構成の接合装置によれ
ば、接触界面の接合進行過程で、超音波パルス発生部か
ら超音波パルスが発生され、一方の超音波振動子から被
接合体に超音波パルスが入射されると、接触界面を透過
した超音波パルスは、被接合体の他方の端面に着接され
た他方の超音波振動子で受信されるため、観察部では、
接触界面を透過した超音波パルスの波形を解析するとと
もに、その超音波パルスの波形が表示される。そのた
め、接触界面を透過した超音波パルスの強さが大きくな
るに従って、被接合体の接触界面の接合状態が進行した
と判断され、被接合体の接触界面が完全に接合される
と、接触界面を透過した超音波パルスの強さが最大にな
る。また、接触界面を透過した超音波パルスの波形の解
析により、被接合体の加熱に伴うクラックの発生を検知
することができる。
Further, according to the bonding apparatus of the second aspect, an ultrasonic pulse is generated from the ultrasonic pulse generator in the process of bonding at the contact interface, and an ultrasonic wave is ultrasonically generated from one ultrasonic vibrator to the object to be bonded. When the ultrasonic pulse is incident, the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface is received by the other ultrasonic transducer attached to the other end face of the joined object, and therefore, in the observation unit,
The waveform of the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface is analyzed, and the waveform of the ultrasonic pulse is displayed. Therefore, as the strength of the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface increases, it is determined that the joining state of the contact interface of the object to be joined has progressed, and when the contact interface of the object to be joined is completely joined, the contact interface The intensity of the ultrasonic pulse transmitted through is maximum. Further, by analyzing the waveform of the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface, it is possible to detect the occurrence of cracks accompanying the heating of the objects to be joined.

【0010】また、請求項3の構成の接合装置によれ
ば、接触界面の接合進行過程で、超音波パルス発生部か
ら超音波パルスが発生され、超音波振動子から超音波伝
送部材を介して被接合体に超音波パルスが入射される
と、その超音波パルスは、被接合体の両端面及び接触界
面で反射し、エコ−となって超音波振動子を振動させる
ため、超音波振動子から出力されたエコ−対応信号が観
察部に入力され、解析されるとともに、そのエコ−対応
波形が表示される。そのため、接触界面からのエコ−波
形の消滅により、被接合体の接触界面が完全に接合され
たと判断される。また、エコ−対応波形の解析により、
被接合体の加熱に伴うクラックの発生を検知することが
できる。
Further, according to the bonding apparatus of the third aspect, an ultrasonic pulse is generated from the ultrasonic pulse generator during the process of bonding at the contact interface, and the ultrasonic pulse is generated from the ultrasonic vibrator via the ultrasonic transmission member. When an ultrasonic pulse is incident on the object to be bonded, the ultrasonic pulse is reflected by both end surfaces of the object to be bonded and the contact interface, and becomes an echo to vibrate the ultrasonic vibrator. The eco-corresponding signal output from is input to the observation unit and analyzed, and the eco-corresponding waveform is displayed. Therefore, it is determined that the contact interface of the objects to be joined is completely joined due to the disappearance of the echo waveform from the contact interface. Also, by analyzing the eco-compatible waveform,
It is possible to detect the occurrence of cracks due to the heating of the objects to be joined.

【0011】更に、請求項4の構成の接合装置によれ
ば、接触界面の接合進行過程で、超音波パルス発生部か
ら超音波パルスが発生され、第1の超音波振動子から第
1の超音波伝送部材を介して被接合体に超音波パルスが
入射されると、接触界面を透過した超音波パルスは被接
合体及び第2の超音波伝送部材を介してこの第2の超音
波伝送部材の端面に着接された第2の超音波振動子で受
信されるため、観察部では、接触界面を透過した超音波
パルスの波形を解析するともに、超音波パルスの波形が
表示される。そのため、接触界面を透過した超音波パル
スの強さが大きくなるに従って、被接合体の接触界面の
接合状態が進行したと判断され、被接合体の接触界面が
完全に接合されると、接触界面を透過した超音波パルス
の強さが最大になる。また、接触界面を透過した超音波
パルスの波形の解析により、被接合体の加熱に伴うクラ
ックの発生を検知することができる。
Further, according to the bonding apparatus of the fourth aspect, an ultrasonic pulse is generated from the ultrasonic pulse generation unit in the process of bonding at the contact interface, and the first ultrasonic transducer generates the first ultrasonic wave. When an ultrasonic pulse is incident on the object to be joined via the sound wave transmitting member, the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface passes through the object to be joined and the second ultrasonic wave transmitting member to the second ultrasonic wave transmitting member. Since it is received by the second ultrasonic transducer attached to the end face of, the observation unit analyzes the waveform of the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface and displays the waveform of the ultrasonic pulse. Therefore, as the strength of the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface increases, it is determined that the joining state of the contact interface of the object to be joined has progressed, and when the contact interface of the object to be joined is completely joined, the contact interface The intensity of the ultrasonic pulse transmitted through is maximum. Further, by analyzing the waveform of the ultrasonic pulse transmitted through the contact interface, it is possible to detect the occurrence of cracks accompanying the heating of the objects to be joined.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1は、本発明の第1実施例の全体的な構成
を示したブロック図である。図1に示すように、第1実
施例の接合装置は、2本の棒状の被接合体1,2の端面
が突き合わされた接触界面3が接合面としてキャビティ
4内の中心部に配置されている。また、この被接合体
1,2の端部は、保持部5,6で保持されている。保持
部5において、被接合体1の端部は保持治具7で保持さ
れ、保持部6において、被接合体2の端部は保持治具8
で保持されている。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the bonding apparatus of the first embodiment, a contact interface 3 where the end faces of two rod-shaped objects to be bonded 1 and 2 are butted is arranged in the center of a cavity 4 as a bonding surface. There is. Further, the end portions of the objects to be joined 1 and 2 are held by holding portions 5 and 6. In the holding section 5, the end of the article 1 to be joined is held by the holding jig 7, and in the holding section 6, the end of the article 2 to be joined is the holding jig 8.
Is held in.

【0013】被接合体1の端面には加圧用ばね9が圧接
され、更に加圧用ばね9は、加圧用ねじ10により、被
接合体1の端面に対する加圧力が調節できるようになっ
ている。一方、保持治具8の端面には加圧用ばね11,
12が圧接され、更に加圧用ばね11は、加圧用ねじ1
3により、保持治具8の端面に対する加圧力が調節でき
るようになっているとともに、加圧用ばね12は、加圧
用ねじ14により、保持治具8の端面に対する加圧力が
調節できるようになっている。従って、被接合体1,2
の接触界面3における接合圧力は、加圧用ねじ10,1
3,14の調節により様々に設定することができる。
A pressurizing spring 9 is pressed against the end surface of the article 1 to be joined, and the pressurizing spring 9 can adjust the pressure applied to the end surface of the article 1 to be joined by a pressurizing screw 10. On the other hand, a pressure spring 11,
12, the pressing spring 11 is pressed against the pressing screw 1.
3, the pressing force applied to the end surface of the holding jig 8 can be adjusted, and the pressing spring 12 can adjust the pressing force applied to the end surface of the holding jig 8 by the pressing screw 14. There is. Therefore, the objects to be joined 1, 2
The bonding pressure at the contact interface 3 of the
It is possible to set variously by adjusting 3,14.

【0014】前述のキャビティ4は、マイクロ波発生器
15で発生されたマイクロ波を導波管16を介して導入
し、それを内部共振させることにより、効率良く被接合
体1,2の接触界面3部を加熱し、接合できるように構
成されている。そのため、キャビティ4には、チュ−ニ
ング板17が設けられており、そのチュ−ニング板17
の位置を調節することにより、マイクロ波の共振が可能
になっている。上記チュ−ニング板17の位置を精密に
調整するため、ねじ18を主とするチュ−ニング用微動
機構19が設けられている。尚、チュ−ニング用微動機
構19の近傍には、マイクロ波をシ−ルドするためのシ
−ルド体20が設けられている。
The above-mentioned cavity 4 efficiently introduces the microwave generated by the microwave generator 15 through the waveguide 16 and internally resonates it, so that the contact interfaces of the objects to be joined 1 and 2 are efficiently joined. It is constructed so that three parts can be heated and joined together. Therefore, the tuning plate 17 is provided in the cavity 4.
By adjusting the position of, microwave resonance is possible. In order to precisely adjust the position of the tuning plate 17, there is provided a fine tuning mechanism 19 mainly for the screw 18. A shield body 20 for shielding microwaves is provided in the vicinity of the fine movement mechanism 19 for tuning.

【0015】被接合体2の端面には超音波振動子21が
着接されており、超音波振動子21は超音波探傷装置2
2と電気的に接続されている。この超音波探傷装置22
は、超音波振動子21から単一モ−ドの超音波パルスを
発振させ、その超音波パルスを被接合体1,2に入射さ
せると、超音波パルスは、被接合体1,2の両端部及び
接触界面3で反射し、エコ−となって超音波振動子21
を振動させる。エコ−により超音波振動子21が振動さ
れるのに伴って、超音波振動子21からエコ−の強さに
応じた電圧信号が出力されるため、超音波探傷装置22
は、超音波振動子21から出力された電圧信号に基づい
た波形を解析するとともに、オシロスコ−プ23に被接
合体1の端部及び接触界面3で反射したエコ−の波形を
表示させる。
An ultrasonic transducer 21 is attached to the end surface of the article to be joined 2, and the ultrasonic transducer 21 is an ultrasonic flaw detector 2.
2 are electrically connected. This ultrasonic flaw detector 22
Oscillates a single-mode ultrasonic pulse from the ultrasonic transducer 21 and causes the ultrasonic pulse to enter the objects to be joined 1, 2, and the ultrasonic pulse is applied to both ends of the objects 1, 2 to be joined. The ultrasonic transducer 21 is reflected by the parts and the contact interface 3 and becomes eco-friendly.
Vibrate. As the ultrasonic vibrator 21 is vibrated by the echo, a voltage signal according to the strength of the echo is output from the ultrasonic vibrator 21, so the ultrasonic flaw detector 22
Analyzes the waveform based on the voltage signal output from the ultrasonic transducer 21, and causes the oscilloscope 23 to display the waveform of the echo reflected at the end of the article 1 and the contact interface 3.

【0016】超音波探傷装置22は、前述のマイクロ波
発生器15の出力をコントロ−ルするコントロ−ラ24
と電気的に接続されている。コントロ−ラ24は、マイ
クロ波発生器15の出力を任意に設定することができる
とともに、超音波探傷装置22から出力されるコントロ
−ル信号に基づいてマイクロ波発生器15の出力を制御
することができる。従って、被接合体1,2の接触界面
3がマイクロ波で加熱され、接合されている状態で、接
触界面3で反射したエコ−の波形が後述するように消滅
したような場合、接触界面3が完全に接合されたものと
して、超音波探傷装置22から出力されるコントロ−ル
信号を制御し、マイクロ波発生器15の出力を小さくす
るように制御する。尚、超音波探傷装置22は、超音波
振動子21から出力された電圧信号に基づいた波形を解
析することにより、被接合体1,2が加熱されるのに伴
って発生するクラックを検知することができる。このク
ラック検知に関しては後述する第2、第3及び第4実施
例についても同様に可能である。
The ultrasonic flaw detector 22 has a controller 24 for controlling the output of the microwave generator 15 described above.
Is electrically connected to. The controller 24 can arbitrarily set the output of the microwave generator 15, and controls the output of the microwave generator 15 based on the control signal output from the ultrasonic flaw detector 22. You can Therefore, in the state where the contact interface 3 of the objects to be joined 1 and 2 is heated by the microwave and joined, if the waveform of the echo reflected at the contact interface 3 disappears as described later, the contact interface 3 Is completely bonded, the control signal output from the ultrasonic flaw detector 22 is controlled, and the output of the microwave generator 15 is controlled to be small. The ultrasonic flaw detector 22 detects a crack generated as the bonded bodies 1 and 2 are heated by analyzing the waveform based on the voltage signal output from the ultrasonic transducer 21. be able to. This crack detection is also possible in the second, third and fourth embodiments described later.

【0017】図2は、超音波振動子21から発振された
超音波が、被接合体1,2の接触界面3、及び被接合体
1の一方の端面で反射したエコ−の大きさを、接触界面
3の接合進行状態に応じて模式的に示したものである。
図2の(1)から(4)は、接触界面3の接合が進行す
るに従って、エコ−の大きさが小さくなり、(4)にお
いて、接触界面3の接合が完了してこの面からのエコ−
が消滅したことを示している。
FIG. 2 shows the size of echo reflected by the ultrasonic waves oscillated from the ultrasonic transducer 21 at the contact interface 3 between the objects to be joined 1 and one end face of the object 1 to be joined. It is schematically shown according to the joining progress state of the contact interface 3.
In (1) to (4) of FIG. 2, the size of the eco becomes smaller as the joining of the contact interface 3 progresses, and in (4), the joining of the contact interface 3 is completed and the eco from this side is completed. −
Indicates that has disappeared.

【0018】図3は、図2の(1)から(4)それぞれ
における接触界面3、及び被接合体1の端面で反射した
エコ−の波形を前述のオシロスコ−プ23で観測した状
態を示したものである。図3に示すように、(1)から
(4)に接合が進行するに従って、接触界面3における
エコ−の大きさが小さくなる一方、被接合体1の一方の
端面におけるエコ−の大きさが大きくなることが示され
ている。
FIG. 3 shows a state in which the waveform of the echo reflected by the contact interface 3 and the end face of the article 1 to be bonded in each of (1) to (4) of FIG. 2 is observed by the above-mentioned oscilloscope 23. It is a thing. As shown in FIG. 3, as the joining progresses from (1) to (4), the size of the echo at the contact interface 3 becomes smaller, while the size of the eco at the one end face of the joined body 1 becomes smaller. It has been shown to grow.

【0019】図4は、第2実施例の接合装置の全体的な
構成を示したブロック図である。この第2実施例の接合
装置では、被接合体1,2のそれぞれの端面に超音波振
動子21A,21Bを着接したうえ、超音波振動子21
Aから超音波パルスを発振する一方、超音波振動子21
Bでその超音波パルスを受信することにより被接合体
1,2の接触界面3の接合状態を観察するように構成さ
れたものである。
FIG. 4 is a block diagram showing the overall construction of the joining apparatus of the second embodiment. In the joining apparatus of the second embodiment, the ultrasonic transducers 21A and 21B are attached to the respective end surfaces of the objects to be joined 1 and 2 and the ultrasonic transducer 21
While oscillating the ultrasonic pulse from A, the ultrasonic transducer 21
By receiving the ultrasonic pulse at B, the bonding state of the contact interface 3 between the objects to be bonded 1 and 2 is observed.

【0020】上記超音波振動子21A,21Bは超音波
探傷装置22と電気的に接続されており、超音波探傷装
置22は、超音波振動子21Aに対して、超音波パルス
発振のための電気信号を出力する一方、超音波振動子2
1Bで受信された超音波パルスの大きさに対応した受信
信号を超音波振動子21Bから入力する。超音波探傷装
置22は超音波振動子21Bから出力された受信信号に
基づいてオシロスコ−プ23でその受信波形を表示させ
る。
The ultrasonic transducers 21A and 21B are electrically connected to the ultrasonic flaw detector 22. The ultrasonic flaw detector 22 causes the ultrasonic transducer 21A to generate electric waves for ultrasonic pulse oscillation. While outputting the signal, ultrasonic transducer 2
A reception signal corresponding to the size of the ultrasonic pulse received in 1B is input from the ultrasonic transducer 21B. The ultrasonic flaw detector 22 displays the received waveform on the oscilloscope 23 based on the received signal output from the ultrasonic transducer 21B.

【0021】尚、超音波探傷装置22に接続されたコン
トロ−ラ24、マイクロ波発生器15、キャビティ4、
及び保持部5,6などは、第1実施例と同様に構成され
ている。
The controller 24, the microwave generator 15, the cavity 4, which are connected to the ultrasonic flaw detector 22,
The holding parts 5, 6 and the like are configured similarly to the first embodiment.

【0022】図5は、超音波振動子21Aから発振され
る超音波パルスが、被接合体1,2の接触界面3の接合
状態に応じて、超音波振動子21Bで受信される超音波
パルスの大きさが変化することを模式的に示したもので
ある。図5に示すように、(1)から(4)に接合が進
行するに従って、接触界面3におけるエコ−(減衰)が
小さくなり、超音波振動子21Bで受信される超音波パ
ルスの大きさが大きくなることを示している。
FIG. 5 shows that an ultrasonic pulse oscillated from the ultrasonic transducer 21A is received by the ultrasonic transducer 21B according to the bonding state of the contact interface 3 between the objects to be bonded 1 and 2. It schematically shows that the size of the changes. As shown in FIG. 5, as the joining progresses from (1) to (4), the echo (attenuation) at the contact interface 3 becomes smaller, and the magnitude of the ultrasonic pulse received by the ultrasonic transducer 21B becomes smaller. It shows that it grows.

【0023】図6は、図5の(1)から(4)それぞれ
における接触界面3で反射する超音波パルスの波形図で
あり、図5の(1)から(4)に示すように接合が進行
するに従って、接触界面3におけるエコ−(減衰)が小
さくなることを示している。そして、(4)では接触界
面3での接合が完了したため、接触界面3における超音
波パルスの減衰がほぼゼロであることを示している。
FIG. 6 is a waveform diagram of the ultrasonic pulse reflected at the contact interface 3 in (1) to (4) of FIG. 5, respectively. As shown in (1) to (4) of FIG. It is shown that the echo (attenuation) at the contact interface 3 becomes smaller as it advances. Then, in (4), since the joining at the contact interface 3 is completed, the attenuation of the ultrasonic pulse at the contact interface 3 is almost zero.

【0024】図7は、第3実施例の接合装置の全体的な
構成を示したブロック図である。この第3実施例の接合
装置は、前述の第1実施例の接合装置において、被接合
体2の端面に超音波振動子21を直接着接すると、熱的
影響のため、超音波振動子21が十分機能を発揮しなか
ったり、破損したりする恐れが有る場合、水冷式の超音
波導入用ロッド(超音波伝送部材)31の一方の端面を
被接合体2の端面に着接し、超音波導入用ロッド31の
他方の端面に超音波振動子21を着接することにより、
被接合体1,2の接触界面3の接合状態を観察するよう
に構成されたものである。
FIG. 7 is a block diagram showing the overall construction of the joining apparatus of the third embodiment. In the joining apparatus of the third embodiment, when the ultrasonic transducer 21 is directly attached to the end surface of the article 2 to be joined in the joining apparatus of the first embodiment, the ultrasonic transducer 21 is thermally affected, so Does not exert its function sufficiently or may be damaged, one end surface of the water-cooling type ultrasonic introduction rod (ultrasonic transmission member) 31 is attached to the end surface of the article 2 to be bonded, By attaching the ultrasonic transducer 21 to the other end surface of the introducing rod 31,
It is configured to observe the bonding state of the contact interface 3 between the objects to be bonded 1, 2.

【0025】従って、この第3実施例の接合装置は、第
1実施例の接合装置において、水冷式の超音波導入用ロ
ッド31のみが加えられた構成になっている。尚、超音
波導入用ロッド31は、被接合体1,2の弾性特性とほ
ぼ同じような弾性特性を有する材料、例えばセラミック
スで作られている。また、超音波導入用ロッド31の一
方の端面と被接合体2の端面とを着接するため、弾性特
性が超音波導入用ロッド31と同様のセラミックペ−ス
トが接着剤として用いられる。従って、超音波振動子2
1から発振される超音波パルスの伝送特性が変化するこ
となく、この超音波パルスは、超音波導入用ロッド3
1、被接合体2、及び被接合体1に伝送される。
Therefore, the joining apparatus of the third embodiment is constructed by adding only the water-cooling type ultrasonic introducing rod 31 to the joining apparatus of the first embodiment. The ultrasonic wave introducing rod 31 is made of a material, for example, ceramics, which has substantially the same elastic characteristics as those of the objects to be joined 1 and 2. Further, since one end surface of the ultrasonic wave introducing rod 31 and the end surface of the joined body 2 are brought into contact with each other, a ceramic paste having elastic characteristics similar to those of the ultrasonic wave introducing rod 31 is used as an adhesive. Therefore, the ultrasonic transducer 2
No change in the transmission characteristics of the ultrasonic pulse oscillated from the ultrasonic pulse is generated by this ultrasonic pulse.
1, the object to be bonded 2, and the object to be bonded 1 are transmitted.

【0026】図8は、超音波振動子21から発振された
超音波パルスが、超音波導入用ロッド31を介して被接
合体2、被接合体1,2の接触界面3、及び被接合体1
に伝送され、被接合体1の端面、被接合体1,2の接触
界面3、及び被接合体2の端面で反射したそれぞれのエ
コ−の大きさを、接触界面3の接合進行状態に応じて模
式的に示したものである。図8の(1)から(4)は、
接触界面3の接合が進行するに従って、接触界面3にお
けるエコ−の大きさが小さくなり、(4)において、接
触界面3の接合が完了してこの面からのエコ−が消滅し
たことを示している。
FIG. 8 shows that an ultrasonic pulse oscillated from the ultrasonic transducer 21 is bonded to the object 2 to be bonded, the contact interface 3 between the objects 1 and 2 and the object to be bonded via the ultrasonic wave introducing rod 31. 1
To the end surface of the object to be joined 1, the contact interfaces 3 of the objects to be joined 1 and the end surface of the object to be joined 2, and the size of each echo is determined according to the joining progress state of the contact interface 3. Is shown schematically. (1) to (4) of FIG.
As the joining of the contact interface 3 progresses, the size of the eco at the contact interface 3 becomes smaller, and in (4), it is shown that the joining of the contact interface 3 is completed and the eco from this surface disappears. There is.

【0027】図9は、図8の(1)から(4)それぞれ
における接触界面3、及び被接合体1,2の端面で反射
したエコ−の波形を前述のオシロスコ−プ23で観測し
た状態を示したものである。図9は、(1)から(4)
に接合が進行するに従って、接触界面3におけるエコ−
が小さくなる一方、被接合体1,2の端面におけるエコ
−が大きくなることを示している。
FIG. 9 shows a state in which the waveform of the echo reflected on the contact interface 3 and the end faces of the objects to be joined 1 and 2 in FIGS. 8 (1) to 8 (4) is observed by the above-mentioned oscilloscope 23. Is shown. FIG. 9 shows (1) to (4)
As the joining progresses, the eco at the contact interface 3
Is smaller, the eco-value on the end faces of the objects to be joined 1 and 2 is larger.

【0028】図10は、第4実施例の接合装置の全体的
な構成を示したブロック図である。この第4実施例の接
合装置は、前述の第2実施例の接合装置のように、被接
合体1,2のそれぞれの端面に超音波振動子21A,2
1Bを直接、着接する代わりに、水冷式の超音波導入用
ロッド31A,31Bを介して超音波振動子21A,2
1Bを着接するように構成されている。従って、この実
施例は、被接合体1,2の端面に超音波振動子21A,
21Bを直接着接すると、熱的影響のため、超音波振動
子21A,21Bが十分機能を発揮しなかったり、破損
する恐れが有る場合に適用される。
FIG. 10 is a block diagram showing the overall construction of the joining apparatus of the fourth embodiment. The joining apparatus of the fourth embodiment is similar to the joining apparatus of the above-described second embodiment in that the ultrasonic transducers 21A and 2A are attached to the respective end faces of the objects to be joined 1 and 2.
Instead of directly attaching 1B, the ultrasonic transducers 21A, 2A are connected via water cooling type ultrasonic introducing rods 31A, 31B.
It is configured to wear 1B. Therefore, in this embodiment, the ultrasonic transducers 21A,
If the ultrasonic wave vibrators 21A and 21B do not sufficiently perform their functions or may be damaged due to thermal influences when they are directly attached.

【0029】図10に示すように、この第4実施例の接
合装置は、超音波振動子21Aから超音波パルスを発振
し、超音波導入用ロッド31A、被接合体1、接触界面
3、被接合体2、及び超音波導入用ロッド31Bを伝送
させて超音波振動子21Bでその超音波パルスを受信す
ることにより被接合体1,2の接触界面3の接合状態を
観察するように構成されたものである。
As shown in FIG. 10, the bonding apparatus of the fourth embodiment oscillates ultrasonic pulses from the ultrasonic transducer 21A, and the ultrasonic wave introducing rod 31A, the object to be bonded 1, the contact interface 3, and the object to be bonded. It is configured to observe the bonding state of the contact interfaces 3 of the bonded bodies 1 and 2 by transmitting the bonded body 2 and the ultrasonic wave introducing rod 31B and receiving the ultrasonic pulse by the ultrasonic vibrator 21B. It is a thing.

【0030】上記超音波振動子21A,21Bは超音波
探傷装置22と電気的に接続されており、超音波探傷装
置22は、超音波振動子21Aに対して、超音波パルス
発振のための電気信号を出力する一方、超音波振動子2
1Bで受信された超音波パルスの大きさに対応した受信
信号を超音波振動子21Bから入力するように構成され
ている。超音波探傷装置22は超音波振動子21Bから
出力された受信信号に基づいてオシロスコ−プ23でそ
の受信波形を表示させる。
The ultrasonic transducers 21A and 21B are electrically connected to the ultrasonic flaw detector 22. The ultrasonic flaw detector 22 causes the ultrasonic transducer 21A to generate electric waves for ultrasonic pulse oscillation. While outputting the signal, ultrasonic transducer 2
The reception signal corresponding to the size of the ultrasonic pulse received in 1B is input from the ultrasonic transducer 21B. The ultrasonic flaw detector 22 displays the received waveform on the oscilloscope 23 based on the received signal output from the ultrasonic transducer 21B.

【0031】図11は、超音波振動子21Aから発振さ
れる超音波パルスが、被接合体1,2の接触界面3の接
合状態に応じて、超音波振動子21Bで受信される超音
波パルスの大きさが変化することを模式的に示したもの
である。図11に示すように、(1)から(4)に接合
が進行するに従って、接触界面3におけるエコ−(減
衰)が小さくなり、超音波振動子21Bで受信される超
音波パルスの大きさが大きくなることを示している。
FIG. 11 shows that an ultrasonic pulse oscillated from the ultrasonic transducer 21A is received by the ultrasonic transducer 21B according to the bonding state of the contact interface 3 between the objects to be bonded 1 and 2. It schematically shows that the size of the changes. As shown in FIG. 11, as the joining progresses from (1) to (4), the echo (attenuation) at the contact interface 3 becomes smaller and the magnitude of the ultrasonic pulse received by the ultrasonic transducer 21B becomes smaller. It shows that it grows.

【0032】図12は、図11の(1)から(4)それ
ぞれにおける接触界面3での超音波パルスの反射波の波
形図であり、図11の(1)から(4)に接合が進行す
るに従って、接触界面3における反射波が小さくなるこ
とを示している。そして、(4)では接触界面3での接
合が完了したため、接触界面3における反射波がほぼゼ
ロになったことを示している。
FIG. 12 is a waveform diagram of the reflected wave of the ultrasonic pulse at the contact interface 3 in each of (1) to (4) of FIG. 11, and the joining progresses from (1) to (4) of FIG. It is shown that the reflected wave at the contact interface 3 becomes smaller as Then, in (4), since the joining at the contact interface 3 is completed, the reflected wave at the contact interface 3 becomes almost zero.

【0033】以上のように、それぞれの実施例におい
て、被接合体1,2の接触界面3がマイクロ波により加
熱接合される過程で、接触界面3における超音波パルス
のエコ−が次第に小さくなり、接合が完了した時点で接
触界面3における超音波パルスのエコ−が、ほぼゼロに
なる。従って、接触界面3における超音波パルスのエコ
−が、ほぼゼロになったことを観測することにより、リ
アルタイムに接合の進行と完了が観察される。そして、
この時点で、マイクロ波発生器15の出力を急激に小さ
くすることにより、接触界面3における過剰溶融が防止
される。
As described above, in each of the embodiments, the echo of the ultrasonic pulse at the contact interface 3 becomes gradually smaller during the process of heating and bonding the contact interface 3 of the objects to be joined 1 and 2 by the microwave. When the joining is completed, the echo of the ultrasonic pulse at the contact interface 3 becomes almost zero. Therefore, by observing that the echo of the ultrasonic pulse at the contact interface 3 has become almost zero, the progress and completion of bonding can be observed in real time. And
At this point, the output of the microwave generator 15 is suddenly reduced to prevent excessive melting at the contact interface 3.

【0034】尚、以上の実施例ではマイクロ波による加
熱を利用した接合装置について説明したが、マイクロ波
に限らず、被接合体の接触界面を均一的に加熱して接合
することが可能な接合装置は本発明の範疇に入る。
In the above embodiments, the joining apparatus utilizing heating by microwaves has been described, but not limited to microwaves, it is possible to join by uniformly heating the contact interface of the objects to be joined. Devices are within the scope of the invention.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように請求項1から請求項4それ
ぞれの構成の接合装置によれば、被接合体の接触界面が
加熱接合される過程で、被接合体に超音波パルスを導入
し、被接合体の接触界面で反射する超音波パルスの波
形、もしくは超音波パルスの透過波形を観測することに
より、接触界面における接合状態を直接的に認識するこ
とができるため、確実で高品質の接合を可能にするとい
う効果がある。また、被接合体が加熱されるのに伴って
発生する被接合体のクラックも検知が可能である。
As described above, according to the bonding apparatus of each of the first to fourth aspects, the ultrasonic pulse is introduced into the object to be bonded in the process of heating and bonding the contact interface of the object to be bonded. By observing the waveform of the ultrasonic pulse reflected at the contact interface of the object to be bonded or the transmitted waveform of the ultrasonic pulse, the bonding state at the contact interface can be directly recognized, so that reliable and high quality This has the effect of enabling joining. It is also possible to detect cracks in the article to be joined that occur as the article to be joined is heated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の全体的な構成を示したブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a first embodiment.

【図2】被接合体の接触界面及び端面における超音波パ
ルスのエコ−の強さを段階的に示した模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing stepwise the echo intensity of an ultrasonic pulse at a contact interface and an end face of an object to be joined.

【図3】図2の超音波パルスのエコ−の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of echo of the ultrasonic pulse of FIG.

【図4】第2実施例の全体的な構成を示したブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of a second embodiment.

【図5】被接合体の接触界面における超音波パルスのエ
コ−の強さを段階的に示した模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the intensity of echo of an ultrasonic pulse at the contact interface of the objects to be joined in stages.

【図6】図5の超音波パルスのエコ−の波形図である。6 is a waveform diagram of the echo of the ultrasonic pulse of FIG.

【図7】第3実施例の全体的な構成を示したブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of a third embodiment.

【図8】被接合体の接触界面及び端面における超音波パ
ルスのエコ−の強さを段階的に示した模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing stepwise the echo intensity of an ultrasonic pulse at a contact interface and an end face of a body to be joined.

【図9】図8の超音波パルスのエコ−の波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram of echo of the ultrasonic pulse of FIG.

【図10】第4実施例の全体的な構成を示したブロック
図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an overall configuration of a fourth embodiment.

【図11】被接合体の接触界面における超音波パルスの
エコ−の強さを段階的に示した模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing stepwise the intensity of echo of an ultrasonic pulse at the contact interface of the objects to be joined.

【図12】図11の超音波パルスのエコ−の波形図であ
る。
12 is a waveform diagram of echo of the ultrasonic pulse of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 被接合体 3 接触界面 4 キャビティ 5,6 保持部 15 マイクロ波発生器 21 超音波振動子 21A,21B 超音波振動子 22 超音波探傷装置 23 オシロスコ−プ 24 コントロ−ラ 31 超音波導入用ロッド 31A 超音波導入用ロッド 31B 超音波導入用ロッド 1, 2 Objects to be bonded 3 Contact interface 4 Cavity 5, 6 Holding part 15 Microwave generator 21 Ultrasonic transducer 21A, 21B Ultrasonic transducer 22 Ultrasonic flaw detector 23 Oscilloscope 24 Controller 31 Ultrasonic introduction Rod 31A Ultrasonic wave introducing rod 31B Ultrasonic wave introducing rod

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧原 正泰 名古屋市緑区大高町字北関山20番地の1 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 伊藤 承央 名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団 法人ファインセラミックスセンタ−内 (72)発明者 東田 豊 名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団 法人ファインセラミックスセンタ−内 (72)発明者 角岡 勉 名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団 法人ファインセラミックスセンタ−内 (72)発明者 飛田 豪敏 名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団 法人ファインセラミックスセンタ−内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Masayasu Makihara Inventor Masayasu Makihara 1-20-20 Kitakousan, Otaka-cho, Midori-ku, Nagoya City Chubu Electric Power Co., Inc. Electric Power Research Laboratory (72) Inoue Seio Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya 2-4-1, Incorporated Fine Ceramics Center (72) Inventor Yutaka Higashida 2-4-1, Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya-shi Incorporated Fine Ceramics Center (72) Inventor Tsutomu Kadooka Atsuta, Nagoya 2-4-1, Rokuno-ku, Fine Ceramics Center Foundation (72) Inventor, Gotoshi Tobita 2-4-1-1, Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya City Fine Ceramics Center

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被接合体の接触界面を加熱して接合する
接合装置において、前記被接合体の一方の端面に着接さ
れる超音波振動子と、その超音波振動子から超音波パル
スを発射させて前記被接合体にその超音波パルスを入射
させる超音波パルス発生部と、前記被接合体に入射され
た超音波パルスが、その被接合体の接触界面で反射した
エコ−の波形を解析することにより前記接触界面の接合
状態、及び前記被接合体のクラックの発生を観察する観
察部とを備えたことを特徴とする接合装置。
1. A bonding apparatus for heating and bonding a contact interface of an object to be bonded, the ultrasonic vibrator being attached to one end surface of the object to be bonded, and an ultrasonic pulse from the ultrasonic vibrator. An ultrasonic pulse generator that emits the ultrasonic pulse to the object to be joined and an ultrasonic pulse that is incident on the object to be joined forms an echo waveform reflected at the contact interface of the object to be joined. A bonding apparatus comprising: an observation unit for observing a bonding state of the contact interface and occurrence of cracks in the bonded object by analysis.
【請求項2】 被接合体の接触界面を加熱して接合する
接合装置において、前記接触界面を中心とする被接合体
の両方の端面に対向状に着接される超音波振動子と、そ
の超音波振動子の一方から超音波パルスを発射させて前
記被接合体にその超音波パルスを入射させる超音波パル
ス発生部と、前記被接合体に入射された超音波パルス
が、その超音波パルスを発射した超音波振動子と反対側
の超音波振動子で受信された超音波パルスの波形を解析
することにより前記接触界面の接合状態、及び前記被接
合体のクラックの発生を観察する観察部とを備えたこと
を特徴とする接合装置。
2. An ultrasonic transducer, comprising: an ultrasonic transducer, which is attached to both end surfaces of a body to be joined with the contact interface of the body to be joined by heating, in a joining device. An ultrasonic pulse generator that emits an ultrasonic pulse from one of the ultrasonic transducers to cause the ultrasonic pulse to enter the object to be joined, and the ultrasonic pulse incident to the object to be joined is the ultrasonic pulse. An observation unit for observing the bonding state of the contact interface and the occurrence of cracks in the bonded body by analyzing the waveform of the ultrasonic pulse received by the ultrasonic vibrator on the side opposite to the ultrasonic vibrator that emitted the And a joining device.
【請求項3】 被接合体の接触界面を加熱して接合する
接合装置において、前記被接合体の弾性特性と類似した
弾性特性を有する材料で形成され、一方の端面が前記被
接合体の端面と着接された状態で、その被接合体に超音
波パルスを導く超音波伝送部材と、その超音波伝送部材
の弾性特性と類似した弾性特性を有し、その超音波伝送
部材の一方の端面と前記被接合体の端面とを着接させる
接着剤と、前記超音波伝送部材の他方の端面に着接され
た超音波振動子と、前記超音波振動子から前記超音波伝
送部材を介して前記被接合体に超音波パルスを入射させ
る超音波パルス発生部と、前記被接合体に入射された超
音波パルスが、その被接合体の接触界面で反射したエコ
−の波形を解析することにより前記接触界面の接合状
態、及び前記被接合体のクラックの発生を観察する観察
部とを備えたことを特徴とする接合装置。
3. A joining device for heating and joining a contact interface of an article to be joined, which is made of a material having elastic characteristics similar to those of the article to be joined, and one end face of which is an end surface of the article to be joined. The ultrasonic transmission member that guides the ultrasonic pulse to the object to be bonded in the state of being attached to the member and the elastic property similar to the elastic property of the ultrasonic transmission member, and one end surface of the ultrasonic transmission member. And an adhesive for adhering the end surface of the bonded body, an ultrasonic transducer adhered to the other end surface of the ultrasonic transmission member, and from the ultrasonic transducer via the ultrasonic transmission member An ultrasonic pulse generator that applies an ultrasonic pulse to the object to be joined, and an ultrasonic pulse that is applied to the object to be joined are analyzed by analyzing the waveform of echo reflected at the contact interface of the object to be joined. Bonding state of the contact interface and the bonded object And a observing section for observing the occurrence of cracks in the joining apparatus.
【請求項4】 被接合体の接触界面を加熱して接合する
接合装置において、前記被接合体の弾性特性と類似した
弾性特性を有する材料で形成され、一方の端面が前記そ
れぞれの被接合体の端面と着接された状態で、超音波パ
ルスを通過させる第1及び第2の超音波伝送部材と、そ
の第1及び第2の超音波伝送部材の弾性特性と類似した
弾性特性を有し、その第1及び第2の超音波伝送部材の
端面と前記それぞれの被接合体の端面とを着接させる接
着剤と、前記第1及び第2の超音波伝送部材の端面に着
接された第1及び第2の超音波振動子と、その第1の超
音波振動子から前記第1の超音波伝送部材を介して前記
被接合体に超音波パルスを入射させる超音波パルス発生
部と、前記被接合体に入射された超音波パルスが、前記
第2の超音波伝送部材を介して第2の超音波振動子で受
信された超音波パルスの波形を解析することにより前記
接触界面の接合状態、及び前記被接合体のクラックの発
生を観察する観察部とを備えたことを特徴とする接合装
置。
4. A joining device for heating and joining a contact interface of an article to be joined, wherein the joining object is formed of a material having elastic characteristics similar to those of the article to be joined, and one end face of each of the articles to be joined. And an elastic characteristic similar to the elastic characteristic of the first and second ultrasonic transmission members that pass the ultrasonic pulse in a state of being attached to the end surface of the first ultrasonic transmission member. An adhesive that attaches the end faces of the first and second ultrasonic transmission members to the end faces of the respective objects to be joined, and the adhesive that is attached to the end faces of the first and second ultrasonic transmission members. First and second ultrasonic transducers, and an ultrasonic pulse generator that causes an ultrasonic pulse to be incident from the first ultrasonic transducer on the object to be bonded via the first ultrasonic transmission member, The ultrasonic pulse incident on the bonded body is the second ultrasonic transmission unit. An observation unit for observing the bonding state of the contact interface and the occurrence of cracks in the bonded body by analyzing the waveform of the ultrasonic pulse received by the second ultrasonic transducer through the material. A joining device characterized by the above.
【請求項5】 超音波伝送部材はセラミックスとすると
ともに、接着剤はセラミックペ−ストとする請求項3又
は請求項4記載の接合装置。
5. The joining apparatus according to claim 3, wherein the ultrasonic transmission member is made of ceramics and the adhesive is made of ceramic paste.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007111709A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Honda Motor Co Ltd Solid phase bonding method for metal parts
JP2008292238A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Kochi Univ Of Technology Ultrasonic measurement method such as film thickness and ultrasonic measurement system such as film thickness
JP2010019787A (en) * 2008-07-14 2010-01-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Apparatus and method of determining contact
CN102519717A (en) * 2011-12-08 2012-06-27 西安交通大学 Ultrasonic reflectivity extraction system which detects revolution composition surface contact characteristic and method thereof

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