JPH0639392U - 超音波式切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポリエチレン等の柔軟な樹脂を発熱等の不具合
を生じること無く切断できる超音波式切断装置を、低コ
ストで達成すること。 【構成】比較的大きな幅寸法を有する切断刃具２９をそ
の幅方向中央部で振動子２４のコーン２６とろう付けに
より結合して超音波式切断装置を構成し、振動子２４に
より切断刃具２９を加振して部品５１を接断するように
した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、モールド成形された樹脂成形品をランナから切断して分離するた めに用いられる超音波式切断装置に係り、詳しくは、幅広かつ薄肉の切断刃具を 備え、この切断刃具を振動子により加振してランナ等の部材を切断する切断装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

超音波式切断装置は、大きな切断能力を有することから、型成形された部材を ランナから切断するため等に使用される。このような切断装置は、図６に示すよ うに、振動子のコーン１２に板状ホーン１３を取り付け、この板状ホーン１３か ら超音波をランナ１０と部品１１との切断部に作用させて加振し、複数の部品１ １をランナ１０から一時に取り外すものが知られる。

【０００３】 ところが、ポリエチレン等の柔軟な樹脂材料で成形された部品１１は、上述の ような切断装置でランナ１０から分断しようとしてランナ１０に超音波を与える とランナ１０が溶融し、部品１１をランナ１０から確実に分離できないことがあ った。そこで、従来では、柔軟な樹脂材料の切断には、図７に示すように、板状 ホーン１３に略同幅の刃具１４を複数のボルト１５等で取り付けた切断装置が用 いられる。この切断装置は、刃具１４を振動子で加振し、刃具１４を振動させつ つ部品１１を切断する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した図７に示す切断装置にあっては、刃具１４の幅寸法が 共振周波数の４分の１波長以上になると横振動を生じるため、板状ホーン１３に スリット８０を設ける等の加工を施さなければならず、コストの増大を招く一因 になるという問題があった。 また、この切断装置にあっては、板状ホーン１３に複数のボルト１５で刃具１ ４を固定するため、振動の振幅を大きな切断効果が得られる振幅（約３０μｍｐ −ｐ，１９．５ＫＨｚ）まで増大させると、うなり音や発熱が生じるという問題 がある。

【０００５】 一方、後者の問題は刃具１４をろう付けで板状ホーン１３に固定することで解 決できるとも考えられるが、刃具１４が薄く幅広であるため、ろう付け時等に熱 変形等を生じやすく、そのろう付け作業が困難である。 この考案は、上記問題に鑑みてなされたもので、コストの低減が図れ、また、 うなり音や発熱を有効に防止できる超音波式切断装置を提供することを目的とす る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、この考案に係る超音波式切断装置は、励振される振 動子と、この振動子の出力部より大きな幅寸法で、かつ、厚さ寸法が小さく、幅 方向の一部が前記振動子の出力部と溶着により結合された切断刃具と、を備えて いる。

【０００７】

【作用】

この考案に係る超音波式切断装置によれば、振動子の出力部に切断刃具を幅方 向一部でろう付けにより結合するため、切断刃具に横振動が発生しても振動子の 出力部に影響が及ぶことが無く、また、うなり音の発生や発熱も防止できる。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面を参照して説明する。 図１から図５はこの考案の一実施例にかかる超音波式切断装置を示し、図１が 全体斜視図、図２が一部拡大正面図、図３が切断時の状態を模式的に示す側面図 、図４が同切断時の一部拡大正面図、図５が同切断時の一部を拡大した斜視図で ある。

【０００９】 図１において、２０は超音波式切断装置を示し、切断装置２０はベース台２１ に支持ロッド２２が立設され、この支持ロッド２２にヘッド２３が上下動可能に 取り付けられる。ベース台２１上には、上面に載置面２１ａが設定され、また、 一側に支持部２１ｂが凸設されている。載置面２１ａにはラバー３１が敷設され 、支持部２１ｂには上述した支持ロッド２２が支持される。後に詳述するが、載 置面２１ａ上には被切断部材としてモールド等で成形された部材５１がランナ５ ２に結合した状態で載置され、この部材５１は支持部２１ｂの段差に当接し、こ の当接で規定される位置でランナ５２から切り離される。

【００１０】 ヘッド２３には、図示しない昇降機構と連結したハンドル３２が設けられ、ま た、振動子２４が設けられる。このヘッド２３は、ハンドル３２のＡ方向操作で 昇降機構により下方に、ハンドル３２のＢ方向操作で上方に移動する。

【００１１】 振動子２４は、チャック等でヘッド２３に固定され、カバー３３（図２参照） により覆われる。この振動子２４は、発振器２５に接続され、この発振器２５の 出力で励振される。この振動子２４には下部にホーン（出力部）２６が一体的に 設けられ、このホーン２６により振動の振幅が拡大される。

【００１２】 ホーン２６は、図２，図４にも示すように、下方に向かって縮径するテーパ部 ２６ａと、このテーパ部２６ａの下端に連続する一定の径の円柱部２６ｂとを有 する。円柱部２６ｂは、テーパ部２６ａの下端と略同径（本実施例では１２ｍｍ ）を有し、下端に２ｍｍ幅の溝８１が形成されている。この円柱部２６ｂには、 溝８１に切断刃具２９が嵌合してろう付け（溶着）により固着されている。

【００１３】 切断刃具２９は、大きな幅寸法を有し、幅方向中央上部が上述のホーン２６に 固着される。この実施例における刃具２９は、工具鋼（例えば、ＳＫＳ材）から 成り、厚さが２ｍｍ、幅寸法（長手方向）が１９３ｍｍ、高さ寸法が１２ｍｍに 形成される。

【００１４】 この実施例にあっては、図３，４，５に示すように、モールド成形等で形成さ れた被切断部材、すなわちランナ５２に結合した複数の部品５１を支持部２１ｂ の段差面に突き当てて載置面２１ａ上に載置する。そして、振動子２４は発振器 ２５の出力で励振されて刃具２９を加振し、この状態でハンドル３２をＡ方向に 操作して切断刃具２９を下降させると、各部品５１を一定の位置でランナ５２か ら切り離すことができる。

【００１５】 ここで、この実施例の切断装置にあっては、ホーン２６の円柱部２６ｂの径が １２ｍｍ、刃具２９の幅寸法が１９３ｍｍであり、刃具２９は溝８１に背部を嵌 合させてろう付けされ、ホーン２６の円柱部２６ｂが刃具２９に幅方向の一部で ろう付けされるにすぎない。したがって、ろう付け部の体積が小さく、切断刃具 ２９取り付け，取り外しが容易であり、切断刃具２９廻りを小型化でき、また、 発熱やうなり音の発生等の不具合も防止できる。さらに、切断刃具２９は全幅寸 法（１９３ｍｍ）に比較してホーン２９の円柱部２６ｂとの結合部分の寸法（１ ２ｍｍ）が小さいため、刃具２９に横振動が発生してもホーン２６に及ぼす影響 が小さくできる。

【００１６】 本考案者の実験によれば、上記実施例に開示された構成において、振幅３０μ ｍｐ−ｐ、周波数１９．４４ＫＨｚで刃具２９を加振できること、また、切断刃 具２９の幅寸法も４００ｍｍ程度まで大きくできることが確認された。したがっ て、切断刃具２９を大きい振幅で支障なく振動させて高い切断能力を得ることが 可能であり、さらに、一度に切断できる範囲も大きくすることが可能となる。

【００１７】 なお、上記実施例では、図２（ｂ）に示すように、切断刃具２９はホーン２６ から入力する振動が両端へ向かい伝達されて切断能力の低下を招く節位ｇが発生 するが、切断刃具２９を長手方向に揺動させることで切断能力の低下を防止でき る。 ただし、本実施例では、切断箇所が部品５１とランナ５２との連結部分で切断 刃具２９の幅方向に対しては間欠的に存在するにすぎないため、上記節位ｇを連 結部分からはずれた位置に設定することでも切断能力を維持できる。

【００１８】 なお、上述した実施例では、モールド成形等された樹脂成形品である部品５１ をランナ５２から分離するために用いる切断装置を例示するが、この考案は他の 用途、例えばシート状の部材を切断するものにも適用することが可能である。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案にかかる超音波式切断装置によれば、刃具を振 動子の出力部に刃具の全幅に比較して短い範囲で溶着により結合するため、刃具 および振動子の廻りを小型化でき、また、溶着部の体積が小さくなり、刃具の取 り外し、取り付けが容易となり、さらに、刃具に発生する横振動で悪影響を受け ることが無く、またさらに、熱歪等の影響を受けることなく刃具を取り付けるこ とができ発熱等の不具合の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例にかかる超音波式切断装置
の全体斜視図である。

【図２】ａが同超音波式切断装置の一部拡大正面図、ｂ
が同切断装置の刃具に発生する振動位相を示す図であ
る。

【図３】同超音波式切断装置が被切断部材を切断する場
合の刃具と被切断部材との状態を模式的に示す側面図で
ある。

【図４】同切断装置の刃具を被切断部材とともに示す正
面図である。

【図５】同刃具と被切断部材との関係を示す斜視図であ
る。

【図６】従来の超音波式切断装置の一部拡大斜視図であ
る。

【図７】従来の他の超音波式切断装置の一部拡大斜視図
である。

【符号の説明】

２０ 超音波式切断装置 ２４ 振動子 ２５ 発振器 ２６ コーン（出力部） ２９ 刃具 ５１ 部品 ５２ ランナ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 励振される振動子と、この振動子の出力
   部より大きな幅寸法で、かつ、厚さ寸法が小さく、幅方
   向の一部が前記振動子の出力部と溶着により結合された
   切断刃具と、を備えることを特徴とする超音波式切断装
   置。