JPH0423626B2 - - Google Patents

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JPH0423626B2
JPH0423626B2 JP59175625A JP17562584A JPH0423626B2 JP H0423626 B2 JPH0423626 B2 JP H0423626B2 JP 59175625 A JP59175625 A JP 59175625A JP 17562584 A JP17562584 A JP 17562584A JP H0423626 B2 JPH0423626 B2 JP H0423626B2
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JP
Japan
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ultrasonic
machining
circuit
signal
time
Prior art date
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Hisao Hachisuga
Kunimitsu Yoshida
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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Publication of JPH0423626B2 publication Critical patent/JPH0423626B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （技術分野） この発明は超音波加工機に関するものである。
（従来技術） 従来、超音波加工機の使用にあたつては１加工
サイクル中において実際に被加工物に超音波振動
を与える時間（付与時間）を予め設定してから加
工作業を行なつている。
そして、超音波付与時間を設定する場合、１加
工サイクル開始用の起動とスイツチとは別のスイ
ツチを用いて予め加工試験を行ない、最適な加工
が得られるために必要な付与時間を測定する必要
があつた。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、この超音波加工機で超音波付与時間
の測定はストツプウオツチを用いたり、作業者の
勘によつて行なわれていた。
従つて、ストツプウオツチを用いて行なう場
合、超音波加工機の試験操作と時間計測操作とを
同時に行なわなければならず、その作業は非常に
面倒で、かつ正確な時間計測はできなかつた。
又、勘で行なう場合にはさらに正確な時間計測は
できなかつた。
この発明は加工試験の際、超音波を付与してい
る時間を自動的に計測し、かつ、その超音波付与
時間を表示することによつて、時間測定のための
手間を省き、かつ、加工に必要な超音波付与時間
を正確に求めることができる超音波加工機を提供
するにある。
発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するために、被加
工物に向かつて相対的に往復動される加工用ホー
ンが被加工物に当接された状態でタイマー手段に
て設定された時間だけ超音波が付与されて加工が
行なわれた後、加工用ホーンが被加工物に対して
相対的に解離される超音波加工機において、 前記タイマー手段とは関係なく前記加工用ホー
ンが被加工物に当接された状態で前記加工用ホー
ンに超音波振動を付与するためのテスト手段と、
そのテスト手段によるテストの結果を時間表示す
るための表示装置と、前記テストの結果を前記タ
イマー手段にプリセツトするための設定手段とを
設けた超音波加工機をその要旨とするものであ
る。
（作用） テスト手段にて加工時における超音波付与時間
を設定したタイマー手段とは関係なく加工用ホー
ンが被加工物に当接された状態で前記加工用ホー
ンに超音波振動を付与する。一方、表示装置はテ
スト手段によるテストの結果、すなわち、超音波
付与時間を時間表示する。そして、設定手段はテ
ストの結果を加工時における超音波付与時間とし
て前記タイマー手段にプリセツトするようにした
ものある。
（実施例） 以下、この発明を具体化した好適な一実施例を
図面に従つて説明する。
第１図において、ベツト１はその後側に支柱２
を立設させ、その支柱２にフレーム３が支持され
ている。ベツト１には治具４が設けられ、その上
部にプラスチツク材料よりなる被加工物５，６が
載置される。前記フレーム３の上側には往復駆動
手段としてのエアシリンダ７が載置固定されてい
る。エアシリンダ７は電磁切換バルブ８の切換動
作により、そのピストンロツド７ａが上下方向に
往復動される。
可動体９は前記ピストンロツド７ａに連結固定
され、ピストンロツド７ａにて上下方向に往復動
される。加工用ホーン１０は前記可動体９にその
鍔部が支持され、その上端に振動子１１が結合し
ている。そして、前記エアシリンダ７のピストン
ロツド７ａが下動することにより、加工用ホーン
１０を被加工物５，６に当接させ、振動子１１に
て加工用ホーン１０を超音波振動させ、被加工物
５，６を超音波加工させる。
圧力感知スイツチ１２はエアシリンダ７に付設
され、加工用ホーン１０が被加工物５，６に当接
したか否か検知する。圧力感知スイツチ１２はエ
アシリンダ７内の圧力が予め設定した圧力に達し
た時、すなわち、加工用ホーン１０が被加工物
５，６に当接することによつてピストンロツド７
ａに加わる負荷が増大してエアシリンダ７内の圧
力が増大した時、プラス電位（以下、Ｈレベルと
いう）の検出信号SG３を出力するようになつて
いる。
第２図に示すように、前記ベツト１の前面には
２個の起動スイツチ１３ａ，１３ｂが設けられ、
この２個のスイツチ１３ａ，１３ｂを共にオンさ
せることによつて１加工サイクルの動作が開始す
るようになつている。カバー１４の前面下側には
加圧スイツチ１５、テスト手段としての超音波発
生スイツチ１６、及び、付与時間セツトスイツチ
１７が設けられている。
保持時間設定ダイヤル１８は付与時間セツトス
イツチ１７の上側に設けられ、１加工サイクルに
おいて超音波の付与が終了した後の被加工物５，
６を押圧保持しておく時間を設定する。表示装置
としてのテスト時間表示装置１９は前記保持時間
設定ダイヤル１８の上側に設けられ、テスト加工
における超音波付与時間が表示される。テスト時
間表示装置１９の上側に設けられた付与時間表示
装置２０はテスト加工によつて求めた実際の１加
工サイクルを行なう際の超音波付与時間が表示さ
れる。
次に上記のように構成した超音波加工機の電気
回路について説明する。
第３図において、ラツチ回路２１はインバータ
２２を介して前記起動スイツチ１３ａ，１３ｂの
オン操作に基づくオン信号に応答してバルブ駆動
回路２３にＨレベルの往動信号SG１を出力する。
バルブ駆動回路２３は前記電磁切換バルブ８を切
換制御する回路であつて、前記往動信号SG１に
応答してエアシリンダ７のピストンロツド７ａ、
すなわち、加工用ホーン１０を下動（往動）さ
せ、後記する復動信号SG８に応答して加工用ホ
ーン１０を上動（復動）させるように電磁切換バ
ルブ８を切換制御する。
又、バルブ駆動回路２３は前記加圧スイツチ１
５のオン操作に基づくインバータ２４を介して出
力される往動信号に応答して加工用ホーン１０を
往動させるとともに、オフ操作に基づくワンシヨ
ツト回路２５、インバータ２６，２４を介して出
力される復動信号に応答して加工用ホーン１０を
復動させる。
１パルス発生回路２７はオア回路２８を介して
前記起動スイツチ１３ａ，１３ｂの操作に基づく
オン信号に応答して１個のパルス信号SG２を出
力する回路であつて、設定手段としての次段のカ
ウンタ２９に出力する。
前記ラツチ回路２１のＨレベルの往動信号SG
１はオア回路３０を介してアンド回路３１に出力
される。アンド回路３１を前記圧力感知スイツチ
１２からの検出信号SG３を入力し、Ｈレベルの
往動信号SG１が出力されている状態で検出信号
SG３がＨレベルになつた時、前記振動子１１を
駆動させるためのＨレベルの駆動制御信号SG４
を出力する。
アンド回路３２は前記駆動信号SG４を入力す
るとともに、基準クロツク発生器３３からの予め
定められた周期のクロツク信号SG５入力し、駆
動信号SG４が出力された時点、すなわち、振動
子１１が作動し超音波加工が開始した時点から次
段の前記カウンタ２９にクロツク信号SG５を出
力する。
前記カウンタ２９は１パルス発生回路２７から
のパルス信号SG２に応答してその内容をクリア
するとともに、前記クロツク信号SG５をカウン
トする。従つて、そのカウンタ内容は振動子１１
による加工用ホーン１０の超音波付与時間とな
る。そして、そのカウンタ内容はテスト時間表示
装置１９に表示される。
又、インバータ３４を介して前記超音波発生ス
イツチ１６のオン操作に基づくＨレベルの超音波
付与信号SG６は前記１パルス発生回路２７及び
前記アンド回路３１に出力される。そして、この
場合においても前記と同様に振動子１１及びカウ
ンタ２９はこの超音波付与信号SG６に基づいて
動作する。
タイマー手段としての付与時間設定器３５はイ
ンバータ３６を介して前記付与時間セツトスイツ
チ１７のオン操作にに応答して前記カウンタ２９
の内容が１加工サイクルにおける超音波付与時間
としてプリセツトされる。そして、その付与時間
は付与時間表示装置２０に表示されるようになつ
ている。
比較器３７は付与時間設定器３５で設定した超
音波付与時間と前記カウンタ２９の内容を入力し
て両データを比較する。そして、比較器３７は実
際の超音波加工時における超音波加工時間が付与
時間設定器３５で設定した時間と同じになつた
時、加工終了信号SG７を出力し、前記振動子１
１を駆動停止させる。
又、加工終了信号SG７はクリア信号として前
記ラツチ回路２１に出力され、同ラツチ回路２１
の状態を初期セツトして前記Ｈレベルの往動信号
SG１を消失させる。
タイマ３８は前記保持時間設定ダイヤル１８で
設定した超音波付与終了後において被加工物５，
６を加圧保持する時間データと前記加工終了信号
SG７を入力する。そして、タイマ３８は加工終
了信号SG７を入力しタイマ動作を開始し、前記
加圧保持時間が経過した時、復動信号SG８を前
記バルブ駆動回路２３に出力する。そして、バル
ブ駆動回路２３はこの復動信号SG８に応答して
エアシリンダ７のピストンロツド７ａを復動させ
るように電磁切換バルブ８を切換制御する。
次に上記のように構成した超音波加工機の作用
について説明する。
今、超音波付与時間を設定するための試験加工
を行なうべく加工スイツチ１５をオン操作する
と、バルブ駆動回路２３は同スイツチ１５のオン
信号に応答して電磁切換バルブ８を切換え、エア
シリンダ７を駆動させて加工用ホーン１０を被加
工物５，６に向つて往動させる。加工用ホーン１
０が被加工物５，６に当接すると、圧力感知スイ
ツチ１２からＨレベルの検出信号SG３が出力さ
れる。
加工用ホーン１０が被加工物５，６に当接して
いる状態で、超音波発生スイツチ１６をオン操作
すると、超音波付与信号SG６が１パルス発生回
路２７及びアンド回路３１に出力される。１パル
ス発生回路１７はこの付与信号SG６に応答して
パルス信号SG２を１つカウンタ２９に出力しカ
ウンタ内容をクリアする。
一方、アンド回路３１は駆動制御信号SG４を
振動子１１に出力して同振動子１１を駆動させる
とともに、次段のアンド回路３２に出力して基準
クロツク発生器３３のクロツク信号SG５を前記
カウンタ２９に出力させる。
従つて、加工用ホーン１０は試験超音波加工を
開始するとともに、カウンタ２９はクロツク信号
SG５に基づいてその超音波付与時間をカウント
する。この時、カウンタ２９の内容はテスト時間
表示装置１９に表示される。
次に、超音波付与を停止すべく超音波発生スイ
ツチ１６をオフさせると、前記Ｈレベルの超音波
付与信号SG６は消失して零電位（以下、Ｌレベ
ルという）となる。これによつて、アンド回路３
１から出力されていたＨレベルの駆動制御信号
SG４はＬレベルとなり、振動子１１は駆動停止
するとともに、次段のアンド回路３２はカウンタ
２９への前記クロツク信号SG５の出力を遮断し
カウンタ２９のカウント動作を停止させる。
従つて、カウンタ２９は振動子１１の超音波付
与が停止すると同時にそのカウント動作が終了す
ることになり、そのカウント内容は振動子１１が
超音波を付与していた時間となる。そして、その
付与時間はテスト時間表示装置１９に表示される
ことから作業者は直ちに試験加工における超音波
付与時間を確認することができる。
次に作業者が付与時間セツトスイツチ１７をオ
ン操作すると、このオン操作に応答して付与時間
設定器３５は前記カウンタ２９の内容、すなわ
ち、超音波付与時間を読み出し記憶するととも
に、付与時間表示装置２０に表示する。
超音波付与時間の設定が終了した後、前記加圧
スイツチ１５をオフ操作すると、そのオフ操作に
基づいてワンシヨツト回路２５、インバータ２
６，２４を介して出力される復動信号にバルブ駆
動回路２３は応答して加工用ホーン１０を復動さ
せる。そして、加工用ホーン１０が最上位位置に
往動した時、超音波付与時間設定のための試験加
工は終了する。
次に前記設定した超音波付与時間に基づいて１
加工サイクルを行なう場合につてい説明する。
今、起動スイツチ１３ａ，１３ｂを操作する
と、ラツチ回路２１はＨレベルの往動信号SG１
をバルブ駆動回路２３に出力するとともに、１パ
ルス発生回路２７及びアンド回路３１に出力す
る。バルブ駆動回路２３は同往動信号SG１に応
答して電磁切換バルブ８を切換え、エアシリンダ
７を駆動させて加工用ホーン１０を被加工物５，
６に向つて往動させる。
一方、１パルス発生回路２７はこの往動信号
SG１に応答してカウンタ２９にパルス信号SG２
を出力してそのカウント内容をクリアする。ま
た、アンド回路３１は今だ加工用ホーン１０が被
加工物５，６に当接されておらず圧力感知スイツ
チ１２からＨレベルの検出信号SG３が出力され
ていないことからＨレベルの駆動制御信号SG４
を出力しない。
やがて、加工用ホーン１０が被加工物５，６に
当接すると、圧力感知スイツチ１２がＨレベルの
検出信号SG３を出力すると、前記アンド回路３
１はＨレベルの駆動制御信号SG４を出力する。
この駆動信号SG４に応答して振動子１１は駆
動し加工用ホーン１０にて被加工物５，６の超音
波加工を開始させる。一方、これと同時に、次段
のアンド回路３２から出力されてくるクロツク信
号SG５をカウンタ２９はカウントする。
そして、超音波加工が進み、比較器３７が付与
時間設定器３５で設定した超音波付与時間に達し
たことを前記カウンタ２９の内容に基づいて判断
すると、比較器３５は加工終了信号SG７を振動
子１１、ラツチ回路２１、及び、タイマ３８に出
力する。振動子１１はこの加工終了信号SG７に
基づいて駆動を停止する。一方、ラツチ回路２１
は初期状態にセツトされる。又、タイマ３８はこ
の加工終了信号SG７に応答してタイマ動作を開
始する。
そして、被加工物５，６を加圧保持する工程に
移る。タイマ３８が保持時間設定ダイヤル１８で
設定した保持時間に達すると、同タイマ３８はバ
ルブ駆動回路２３に復動信号SG８を出力する。
復動信号SG８に応答してバルブ駆動回路１６は
電磁切換バルブ８を切換え加工用ホーン１０を復
動させる。
そして、加工用ホーン１０が最上位位置まで達
すると、超音波加工機は１加工サイクルを終了
し、次の起動スイツチ１３ａ，１３ｂの操作を持
つ。
このように、本実施例では加工用ホーン１０が
被加工物５，６に当接した時から付与する超音波
付与時間を設定するための試験加工の際、自動的
に計測し、その時間をテスト時間表示装置１９に
表示させるとともに、付与時間設定器３５にセツ
トするようにしたので、超音波付与時間測定のた
めの手間を省き、かつ、加工に必要な超音波付与
時間を正確に求めることができる。
なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、前記実施例では付与時間セツ
トスイツチ１７を操作してカウンタ２９の内容を
超音波付与時間として付与時間設置器３５にセツ
トするようにしたが、これを前記加圧スイツチ１
５或いは超音波発生スイツチ１６のオフ操作に応
答してカウンタ２９の内容を付与時間設定器３５
にセツトするようにして実施してもよい。
発明の効果 このように、本発明によれば超音波付与時間設
定のための加工試験を行なう際、超音波を付与し
ている時間を自動的に計測し設定でき、かつ、そ
の超音波付与時間を表示するようにしたので、超
音波時間測定のための手間を省き、かつ、加工に
必要な超音波付与時間を正確に求めることができ
る優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を具体化した超音波加工機の
側面図、第２図は同じく超音波加工機の正面図、
第３図は超音波加工機の電気ブロツク回路図であ
る。 図中、５，６は被加工物、７はエアシリンダ、
８は電磁切換バルブ、９は可動体、１０は加工用
ホーン、１１は振動子、１２は圧力感知スイツ
チ、１３ａ，１３ｂは起動スイツチ、１５は加圧
スイツチ、１６は超音波発生スイツチ、１７は付
与時間セツトスイツチ、１９はテスト時間表示装
置、２３はバルブ駆動回路、２７は１パルス発生
回路、２９はカウンタ、３１，３２はアンド回
路、３５は付与時間設定器、３７は比較器、３８
はタイマである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工物５，６に向かつて相対的に往復動さ
    れる加工用ホーン１０が被加工物５，６に当接さ
    れた状態でタイマー手段３５にて設定された時間
    だけ超音波が付与されて加工が行なわれた後、加
    工用ホーン１０が前記被加工物５，６に対して相
    対的に解離される超音波加工機において、 前記タイマー手段３５とは関係なく前記加工用
    ホーン１０が被加工物５，６に当接された状態で
    前記加工用ホーン１０に超音波振動を付与するた
    めのテスト手段１６と、 そのテスト手段１６によるテストの結果を時間
    表示するための表示装置１９と、 前記テストの結果を前記タイマー手段３５にプ
    リセツトするための設定手段１７，２９等と を設けたことを特徴とする超音波加工機。
JP59175625A 1984-08-23 1984-08-23 超音波加工機 Granted JPS6153025A (ja)

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JP59175625A JPS6153025A (ja) 1984-08-23 1984-08-23 超音波加工機

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JPS6153025A JPS6153025A (ja) 1986-03-15
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