JPH07227905A - 超音波溶着装置 - Google Patents
超音波溶着装置Info
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- JPH07227905A JPH07227905A JP4186294A JP4186294A JPH07227905A JP H07227905 A JPH07227905 A JP H07227905A JP 4186294 A JP4186294 A JP 4186294A JP 4186294 A JP4186294 A JP 4186294A JP H07227905 A JPH07227905 A JP H07227905A
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- Japan
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- ultrasonic
- holder
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造の簡略化を図り,且つ生産性及び保守性
の改善を図った超音波溶着装置を提供すること。 【構成】 超音波ホーン部11と、超音波ホーン部11
を保持するホーン保持体12とを備え、ホーン保持体1
2を支持し該ホーン保持体12が被加工物Kに向けての
移動を案内するガイド支軸13A,13Bを設け、該ガ
イド支軸13A,13Bの上端部に、超音波ホーン部1
1及びホーン保持体12を被加工物Kに向けて移送し被
加工物に加圧当接せしめるホーン移送加圧手段15を装
備し、このホーン移送加圧手段15の移送力に抗して作
動するリターンばね22を、ホーン移送加圧手段15と
ホーン保持体12との間に装備する。又、ガイド支軸1
3A,13Bを他の外部支持手段に着脱自在に連結する
ガイド支軸固定機構24を設けたこと。
の改善を図った超音波溶着装置を提供すること。 【構成】 超音波ホーン部11と、超音波ホーン部11
を保持するホーン保持体12とを備え、ホーン保持体1
2を支持し該ホーン保持体12が被加工物Kに向けての
移動を案内するガイド支軸13A,13Bを設け、該ガ
イド支軸13A,13Bの上端部に、超音波ホーン部1
1及びホーン保持体12を被加工物Kに向けて移送し被
加工物に加圧当接せしめるホーン移送加圧手段15を装
備し、このホーン移送加圧手段15の移送力に抗して作
動するリターンばね22を、ホーン移送加圧手段15と
ホーン保持体12との間に装備する。又、ガイド支軸1
3A,13Bを他の外部支持手段に着脱自在に連結する
ガイド支軸固定機構24を設けたこと。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波溶着装置に係
り、特に、超音波ホーン部を備え、その工具ホーン部分
を被加工物に当接させて所定の静圧力を印加する機構を
備えた超音波溶着装置に関する。
り、特に、超音波ホーン部を備え、その工具ホーン部分
を被加工物に当接させて所定の静圧力を印加する機構を
備えた超音波溶着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波溶着装置は、熱可塑性のプラスチ
ックを対象として従来より広く用いられている。この超
音波溶着装置は、プラスチック同志を短時間に強固に溶
着し得るという利点を備えている。
ックを対象として従来より広く用いられている。この超
音波溶着装置は、プラスチック同志を短時間に強固に溶
着し得るという利点を備えている。
【0003】一方、超音波溶着装置は、原理的に超音波
ホーン部の先端部に装備された工具ホーンを被加工物に
当接させて静圧力を印加する必要がある。そのための構
成として、超音波ホーン部を保持するホーン保持体,工
具ホーン部分を被加工物に当接させて所定の静圧力を印
加する静圧印加機構,更には超音波ホーン部に発生する
熱を放散する手段等,従来より種々の機能を備えた部材
および機構が装備されている。
ホーン部の先端部に装備された工具ホーンを被加工物に
当接させて静圧力を印加する必要がある。そのための構
成として、超音波ホーン部を保持するホーン保持体,工
具ホーン部分を被加工物に当接させて所定の静圧力を印
加する静圧印加機構,更には超音波ホーン部に発生する
熱を放散する手段等,従来より種々の機能を備えた部材
および機構が装備されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、多くの部材および機構が組み込まれて
いることから全体的に構成が複雑且つ大型化し、可搬性
が悪いという不都合があった。
来例にあっては、多くの部材および機構が組み込まれて
いることから全体的に構成が複雑且つ大型化し、可搬性
が悪いという不都合があった。
【0005】また、工具ホーンを被加工物に当接させて
静圧力を印加する必要性より、例えば支持基板に植設さ
れた支柱に堅牢な枠体を装備すると共に、この枠体に前
述した超音波ホーン部の上下動を案内するガイド機構,
或いは静圧印加機構を装備するという構成が採用されて
いた。このため、装置全体の堅牢化は達成し得ても、構
成の複雑化に起因して、その生産性が悪く、また故障点
検等に際しては手間がかかる等の不都合があった。
静圧力を印加する必要性より、例えば支持基板に植設さ
れた支柱に堅牢な枠体を装備すると共に、この枠体に前
述した超音波ホーン部の上下動を案内するガイド機構,
或いは静圧印加機構を装備するという構成が採用されて
いた。このため、装置全体の堅牢化は達成し得ても、構
成の複雑化に起因して、その生産性が悪く、また故障点
検等に際しては手間がかかる等の不都合があった。
【0006】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに構造が比較的簡単で且つ使いやすく,
同時に生産性および保守性の改善を図った超音波溶着装
置を提供することを、その目的とする。
を改善し、とくに構造が比較的簡単で且つ使いやすく,
同時に生産性および保守性の改善を図った超音波溶着装
置を提供することを、その目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、超音波振動
子及び当該超音波振動子に円柱状のブースタを介して装
備された工具ホーンを有する超音波ホーン部と、この超
音波ホーン部を保持するホーン保持体とを備えている。
このホーン保持体は、比較的堅牢に形成され,且つ例え
ば上下方向にわたって配置されたガイド支軸に係合さ
れ、これによって、当該ガイド支軸に支持され且つ上下
方向への移動を自在になし得るようになっている。
子及び当該超音波振動子に円柱状のブースタを介して装
備された工具ホーンを有する超音波ホーン部と、この超
音波ホーン部を保持するホーン保持体とを備えている。
このホーン保持体は、比較的堅牢に形成され,且つ例え
ば上下方向にわたって配置されたガイド支軸に係合さ
れ、これによって、当該ガイド支軸に支持され且つ上下
方向への移動を自在になし得るようになっている。
【0008】このガイド支軸の上方側の端部には、前述
した超音波ホーン部およびホーン保持体を所定の押圧力
をもって下方の被加工物に向けて移送すると共に,当該
超音波ホーン部の工具ホーンを被加工物に加圧当接せし
めるホーン移送加圧手段が装備されている。さらに、こ
のホーン移送加圧手段の移送力に抗して作動するリター
ンばねが、前述したホーン移送加圧手段とホーン保持体
との間に装備されている。
した超音波ホーン部およびホーン保持体を所定の押圧力
をもって下方の被加工物に向けて移送すると共に,当該
超音波ホーン部の工具ホーンを被加工物に加圧当接せし
めるホーン移送加圧手段が装備されている。さらに、こ
のホーン移送加圧手段の移送力に抗して作動するリター
ンばねが、前述したホーン移送加圧手段とホーン保持体
との間に装備されている。
【0009】また、ガイド支軸を他の外部支持手段に着
脱自在に連結するガイド支軸固定機構を設ける、等の構
成を採っている。これによって前述した目的を達成しよ
うとするものである。
脱自在に連結するガイド支軸固定機構を設ける、等の構
成を採っている。これによって前述した目的を達成しよ
うとするものである。
【0010】
【作用】まず、装置全体を稼働状態に設定する。次に、
被加工物Kを加工物固定台W上に固定する。続いてエア
ーシリンダ15Bを駆動して超音波ホーン部11を被加
工物Kに向けて降下させ、被加工物Kに当接した時点で
当該被加工物Kに所定の静圧力を印加する。同時に超音
波ホーン部11を作動させて被加工物Kの所定箇所を溶
着する。
被加工物Kを加工物固定台W上に固定する。続いてエア
ーシリンダ15Bを駆動して超音波ホーン部11を被加
工物Kに向けて降下させ、被加工物Kに当接した時点で
当該被加工物Kに所定の静圧力を印加する。同時に超音
波ホーン部11を作動させて被加工物Kの所定箇所を溶
着する。
【0011】超音波ホーン部11の降下に際しては、ガ
イド支軸13A,13Bに案内されて円滑に降下動作が
行われる。超音波ホーン部11が降下し溶着作業が完了
すると、図示しない制御手段からの指令によってエアー
シリンダ15Bの加圧動作が解除される。これにより直
ちにリターンばね22が作動し、ホーン保持体12と共
に超音波ホーン部11は元の位置に迅速に復帰する。
イド支軸13A,13Bに案内されて円滑に降下動作が
行われる。超音波ホーン部11が降下し溶着作業が完了
すると、図示しない制御手段からの指令によってエアー
シリンダ15Bの加圧動作が解除される。これにより直
ちにリターンばね22が作動し、ホーン保持体12と共
に超音波ホーン部11は元の位置に迅速に復帰する。
【0012】
【発明の実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図
8に基づいて説明する。
8に基づいて説明する。
【0013】まず、図1乃至図5において、符号1は支
持基板を示し、符号2は支持基板1に植設された支柱体
を示す。この支柱体2は円筒状に形成されている。この
支柱体2には、後述する超音波ホーン部11等を上下方
向に往復移送可能に支持する本体移送支持機構3が装備
されている。
持基板を示し、符号2は支持基板1に植設された支柱体
を示す。この支柱体2は円筒状に形成されている。この
支柱体2には、後述する超音波ホーン部11等を上下方
向に往復移送可能に支持する本体移送支持機構3が装備
されている。
【0014】この本体移送支持機構3は、超音波ホーン
部11等を支持する筒状支持体3Aと、この筒状支持体
3Aを前述した支柱体2の任意の位置に固定するロック
機構3Bとを備えている。符号3aは、このロック機構
3Bを作動させるための操作アームを示す。
部11等を支持する筒状支持体3Aと、この筒状支持体
3Aを前述した支柱体2の任意の位置に固定するロック
機構3Bとを備えている。符号3aは、このロック機構
3Bを作動させるための操作アームを示す。
【0015】このため、例えば、操作アーム3aを操作
してロック状態を緩めることにより筒状支持体3Aを介
して超音波ホーン部11等を上下方向の任意の位置に移
動させることができ、また、その後、操作アーム3aを
操作してロック機構3Bを作動させることにより、超音
波ホーン部11等を上下方向の任意の位置に固定させる
ことができるようになっている。
してロック状態を緩めることにより筒状支持体3Aを介
して超音波ホーン部11等を上下方向の任意の位置に移
動させることができ、また、その後、操作アーム3aを
操作してロック機構3Bを作動させることにより、超音
波ホーン部11等を上下方向の任意の位置に固定させる
ことができるようになっている。
【0016】この超音波ホーン部11は、超音波振動子
11Aと、該超音波振動子11Aに円柱状のブースタ
(コーン部分)11Bを介して装備された工具ホーン1
1Cとを備え、全体的には円柱状に形成されている。そ
して、この超音波ホーン部11は、本実施例では、例え
ば図1に示すように上下方向にわたって配置され、その
ブースタ11B部分で後述するようにホーン保持体12
に着脱自在に装着されている。
11Aと、該超音波振動子11Aに円柱状のブースタ
(コーン部分)11Bを介して装備された工具ホーン1
1Cとを備え、全体的には円柱状に形成されている。そ
して、この超音波ホーン部11は、本実施例では、例え
ば図1に示すように上下方向にわたって配置され、その
ブースタ11B部分で後述するようにホーン保持体12
に着脱自在に装着されている。
【0017】この超音波ホーン部11を支持するホーン
保持体12は、所定間隔を隔てて配置された二本の固定
ガイド支軸13A,13B(図1,図3〜図4では重な
ってみえる)にリニアベアリングとしてのボールねじ1
4を介して上下動自在に支持されている。記号Kは、ホ
ーン保持体12の図1における下方に配置された被加工
物を示し、記号Wは被加工物Kを固定する加工物固定台
を示す。
保持体12は、所定間隔を隔てて配置された二本の固定
ガイド支軸13A,13B(図1,図3〜図4では重な
ってみえる)にリニアベアリングとしてのボールねじ1
4を介して上下動自在に支持されている。記号Kは、ホ
ーン保持体12の図1における下方に配置された被加工
物を示し、記号Wは被加工物Kを固定する加工物固定台
を示す。
【0018】ホーン保持体12は、比較的厚い四角形状
のブロック部材からなり、その図1における左端部側に
比較的大きい貫通穴12Aが設けられ、この貫通穴12
A部分に、前述した超音波ホーン部11が装備されてい
る。
のブロック部材からなり、その図1における左端部側に
比較的大きい貫通穴12Aが設けられ、この貫通穴12
A部分に、前述した超音波ホーン部11が装備されてい
る。
【0019】固定ガイド支軸13A,13Bの前述した
被加工物Kとは反対側の端部(図1における上部)に、
ホーン移送加圧手段15が装備されている。
被加工物Kとは反対側の端部(図1における上部)に、
ホーン移送加圧手段15が装備されている。
【0020】このホーン移送加圧手段15は、固定ガイ
ド支軸13A,13Bに一端部が固定されて図1の水平
方向に延設されたシリンダ用のベースプレート15A
と、このベースプレート15Aに装着され前述した超音
波ホーン部11およびホーン保持体12を図1の下方に
押圧するエアーシリンダ15Bと、このエアーシリンダ
15Bの動作をコントロールする空気圧制御系15Cと
を備えている。また、符号15aはベースプレート15
Aをガイド支軸13A,13Bに固定するためのスナッ
プリングを示す。
ド支軸13A,13Bに一端部が固定されて図1の水平
方向に延設されたシリンダ用のベースプレート15A
と、このベースプレート15Aに装着され前述した超音
波ホーン部11およびホーン保持体12を図1の下方に
押圧するエアーシリンダ15Bと、このエアーシリンダ
15Bの動作をコントロールする空気圧制御系15Cと
を備えている。また、符号15aはベースプレート15
Aをガイド支軸13A,13Bに固定するためのスナッ
プリングを示す。
【0021】符号15Kはカバーを示す。このカバー1
5Kは、その上端部が、後述するホーン移送加圧手段1
5のベースプレート15Aに装着されている。
5Kは、その上端部が、後述するホーン移送加圧手段1
5のベースプレート15Aに装着されている。
【0022】また、空気圧制御系15Cは、図1および
図8に示すように、エアーシリンダ15Bの動作速度を
制御するエアーコントローラとしての速度制御弁15C
aと、エアーシリンダ15Bの動作方向を切り替え制御
する電磁弁15Cbと、空気圧の安定出力を図るエアー
レギュレータ15Ccとを備えている。図8において、
符号25はエアーシリンダ15Bを駆動するコンプレッ
サを示し、符号26はエアーフィルタを示す。また、符
号15Cdは速度制御弁15Caに併設された消音器を
示し、符号15Ceは圧力計を示す。
図8に示すように、エアーシリンダ15Bの動作速度を
制御するエアーコントローラとしての速度制御弁15C
aと、エアーシリンダ15Bの動作方向を切り替え制御
する電磁弁15Cbと、空気圧の安定出力を図るエアー
レギュレータ15Ccとを備えている。図8において、
符号25はエアーシリンダ15Bを駆動するコンプレッ
サを示し、符号26はエアーフィルタを示す。また、符
号15Cdは速度制御弁15Caに併設された消音器を
示し、符号15Ceは圧力計を示す。
【0023】そして、この空気圧制御系15Cに制御さ
れて、前述した超音波ホーン部11およびホーン保持体
12が被加工物Kに向けて移送され、超音波ホーン部1
1の工具ホーン11Cが被加工物Kに当接され、同時に
この被加工物Kに所定の静圧が印加されるようになって
いる。
れて、前述した超音波ホーン部11およびホーン保持体
12が被加工物Kに向けて移送され、超音波ホーン部1
1の工具ホーン11Cが被加工物Kに当接され、同時に
この被加工物Kに所定の静圧が印加されるようになって
いる。
【0024】ここで、被加工物Kに対する超音波ホーン
部11の静圧力は、ホーン保持体12を介してホーン移
送加圧手段15から超音波ホーン部11に伝達されるよ
うになっている。
部11の静圧力は、ホーン保持体12を介してホーン移
送加圧手段15から超音波ホーン部11に伝達されるよ
うになっている。
【0025】これを更に詳述すると、超音波ホーン部1
1のブースタ11Bの外周囲に鍔部11Baが設けら
れ、この鍔部11Baが一方と他方の二枚の環状プレー
ト16,17に挟持されている。
1のブースタ11Bの外周囲に鍔部11Baが設けら
れ、この鍔部11Baが一方と他方の二枚の環状プレー
ト16,17に挟持されている。
【0026】この二枚の環状プレート16,17の内、
図1の下側に位置する一方の環状プレート16は、図6
に示すように超音波ホーン部11の鍔部11Baを係止
するための座ぐり穴16aを有し、この座ぐり穴16a
内に前述した鍔部11Baが配設され,当該鍔部11B
aの周囲に当接してシール用のOリング18が装備され
ている。この一方の環状プレート16は、四本のボルト
16Bによって他方の環状プレート16に固定されてい
る(図7参照)。
図1の下側に位置する一方の環状プレート16は、図6
に示すように超音波ホーン部11の鍔部11Baを係止
するための座ぐり穴16aを有し、この座ぐり穴16a
内に前述した鍔部11Baが配設され,当該鍔部11B
aの周囲に当接してシール用のOリング18が装備され
ている。この一方の環状プレート16は、四本のボルト
16Bによって他方の環状プレート16に固定されてい
る(図7参照)。
【0027】そして、この二枚の環状プレート16,1
7は、前述したホーン保持体12の図1における貫通穴
12A部分の下端面に着脱自在に装着され、これによっ
て、まず、超音波ホーン部11が、前述したようにホー
ン保持体12に着脱自在に装着されている。
7は、前述したホーン保持体12の図1における貫通穴
12A部分の下端面に着脱自在に装着され、これによっ
て、まず、超音波ホーン部11が、前述したようにホー
ン保持体12に着脱自在に装着されている。
【0028】また、他方の環状プレート17は、前述し
た一方の環状プレート16よりもその直径が大きく形成
されている。この他方の環状プレート17は、その周囲
部分四箇所で前述したホーン保持体12の図1における
下端面にボルト17aによってボルト止めされている。
図7に、この部分の具体例を示す。
た一方の環状プレート16よりもその直径が大きく形成
されている。この他方の環状プレート17は、その周囲
部分四箇所で前述したホーン保持体12の図1における
下端面にボルト17aによってボルト止めされている。
図7に、この部分の具体例を示す。
【0029】この他方の環状プレート17には、図7に
示すようにホーン垂直度設定機構21が四箇所に装備さ
れている。この各ホーン垂直度設定機構21は、前述し
た四本のボルト17Bの中間位置に設けられた貫通ねじ
穴21Aと、このねじ穴21Aに螺合された垂直度設定
ねじ21Bとにより構成されている。
示すようにホーン垂直度設定機構21が四箇所に装備さ
れている。この各ホーン垂直度設定機構21は、前述し
た四本のボルト17Bの中間位置に設けられた貫通ねじ
穴21Aと、このねじ穴21Aに螺合された垂直度設定
ねじ21Bとにより構成されている。
【0030】この垂直度設定ねじ21Bは、その先端部
に,いずれの方向にも向きを変え得るボール21Baが
組み込まれ且つ全体に螺子が形成されたものが使用され
ている。このボール21Baは、その突出側が一部平坦
に形成され、これによって当接する相手側の部材の傾斜
面に対し常に面接触可能に構成されている。
に,いずれの方向にも向きを変え得るボール21Baが
組み込まれ且つ全体に螺子が形成されたものが使用され
ている。このボール21Baは、その突出側が一部平坦
に形成され、これによって当接する相手側の部材の傾斜
面に対し常に面接触可能に構成されている。
【0031】このため、上記各ホーン垂直度設定機構2
1による超音波ホーン部11の垂直度の調整および設定
に際しては、まず四本のボルト17Bで他方の環状プレ
ート17をホーン保持体12に固定したのち超音波ホー
ン部11の垂直度を水準器等で測定し、しかるのち四本
のボルト17Bを調整して超音波ホーン部11を垂直状
態に設定する。その後、一箇所又は二乃至四箇所の垂直
度設定ねじ21Bを作動させて当該調整された超音波ホ
ーン部11の垂直状態を固定する。
1による超音波ホーン部11の垂直度の調整および設定
に際しては、まず四本のボルト17Bで他方の環状プレ
ート17をホーン保持体12に固定したのち超音波ホー
ン部11の垂直度を水準器等で測定し、しかるのち四本
のボルト17Bを調整して超音波ホーン部11を垂直状
態に設定する。その後、一箇所又は二乃至四箇所の垂直
度設定ねじ21Bを作動させて当該調整された超音波ホ
ーン部11の垂直状態を固定する。
【0032】即ち、この垂直度設定ねじ21Bは、前述
した四本のボルト17Bによる環状プレート固定する機
能を備えているのに対し、当該他方の環状プレート17
をホーン保持体12から引き離す機能を備えている。こ
のため、四本のボルト17Bおよび他方の環状プレート
17によって設定された超音波ホーン部11の垂直状態
は、ホーン垂直度設定機構21によって堅牢に設定され
固定されるようになっている。
した四本のボルト17Bによる環状プレート固定する機
能を備えているのに対し、当該他方の環状プレート17
をホーン保持体12から引き離す機能を備えている。こ
のため、四本のボルト17Bおよび他方の環状プレート
17によって設定された超音波ホーン部11の垂直状態
は、ホーン垂直度設定機構21によって堅牢に設定され
固定されるようになっている。
【0033】超音波ホーン部11の超音波振動子11A
部分は、図1に示すようにホーン保持体12の貫通穴1
2A部分で上方に向けて突設されている。この超音波ホ
ーン部11の前述した超音波振動子11A部分を覆うよ
うにして、断面逆U字状の有底筒体18が装備されてい
る。この有底筒体18は、その開口部側(図1の下端
部)がホーン保持体12の貫通穴12A部分に埋設さ
れ、その上端部中央が連結手段であるフリージョイント
19を介して前述したエアーシリンダ15Bのピストン
ロッド15Ba(図3参照)に連結されている。
部分は、図1に示すようにホーン保持体12の貫通穴1
2A部分で上方に向けて突設されている。この超音波ホ
ーン部11の前述した超音波振動子11A部分を覆うよ
うにして、断面逆U字状の有底筒体18が装備されてい
る。この有底筒体18は、その開口部側(図1の下端
部)がホーン保持体12の貫通穴12A部分に埋設さ
れ、その上端部中央が連結手段であるフリージョイント
19を介して前述したエアーシリンダ15Bのピストン
ロッド15Ba(図3参照)に連結されている。
【0034】これにより、エアーシリンダ15Bが作動
してピストンロッド15Baが下方に押し出されると、
このピストンロッド15Baによって有底筒体18が押
し下げられ、同時に有底筒体18を支持しているホーン
保持体12および当該ホーン保持体12に装備されてい
る前述した超音波ホーン部11が、一体的に図1の下方
に向けて押し下げられるようになっている。
してピストンロッド15Baが下方に押し出されると、
このピストンロッド15Baによって有底筒体18が押
し下げられ、同時に有底筒体18を支持しているホーン
保持体12および当該ホーン保持体12に装備されてい
る前述した超音波ホーン部11が、一体的に図1の下方
に向けて押し下げられるようになっている。
【0035】有底筒体18の図1における上端部には、
信号用配線等を施設するための貫通穴18aが設けられ
ている。そして、超音波振動子11A用の駆動信号が、
前述した貫通穴18aを介して配線された駆動用信号線
11aにより、予め別に装備された発振器(図示せず)
から送り込まれるようになっている。
信号用配線等を施設するための貫通穴18aが設けられ
ている。そして、超音波振動子11A用の駆動信号が、
前述した貫通穴18aを介して配線された駆動用信号線
11aにより、予め別に装備された発振器(図示せず)
から送り込まれるようになっている。
【0036】この駆動用信号線11aは、中空の二連チ
ューブ20の一方のチューブ20A内に収納され,当該
二連チューブ20と共に貫通穴18aを介して、外部か
ら有底筒体18の内部に配線されるようになっている。
ューブ20の一方のチューブ20A内に収納され,当該
二連チューブ20と共に貫通穴18aを介して、外部か
ら有底筒体18の内部に配線されるようになっている。
【0037】この二連チューブ20の他方のチューブ2
0Bは、前述したエアーシリンダ15Bの排気口に連結
されて排エアーガイドチューブとして機能し得るように
なっている。このため、エアーシリンダ15Bの排気エ
アーは、排エアーガイドチューブとしての他方のチュー
ブ20Bを介して有底筒体18の内部に案内され、当該
有底筒体18内で放出される。このため、連続運転等で
温度が上昇した超音波振動子11Aは、このエアーシリ
ンダ15Bの排気エアーによって有効に冷却され、この
ため当該超音波振動子11Aの耐久性を著しく増大する
ことができ、同時に排気エアーの排気音の外部への放散
が有効に抑制されるため、かかる点において比較的静か
な状態で装置全体を稼働させることが可能となってい
る。
0Bは、前述したエアーシリンダ15Bの排気口に連結
されて排エアーガイドチューブとして機能し得るように
なっている。このため、エアーシリンダ15Bの排気エ
アーは、排エアーガイドチューブとしての他方のチュー
ブ20Bを介して有底筒体18の内部に案内され、当該
有底筒体18内で放出される。このため、連続運転等で
温度が上昇した超音波振動子11Aは、このエアーシリ
ンダ15Bの排気エアーによって有効に冷却され、この
ため当該超音波振動子11Aの耐久性を著しく増大する
ことができ、同時に排気エアーの排気音の外部への放散
が有効に抑制されるため、かかる点において比較的静か
な状態で装置全体を稼働させることが可能となってい
る。
【0038】ここで、前述した中空の二連チューブ20
は、エアーシリンダ15Bの出力ロッドであるピストン
ロッド15Ba(図3参照)の先端部およびフリージョ
イント19の周囲を適当な平均直径で一回又は二回以上
の適当な回数をもって螺旋状に巻き回したのち、前述し
た有底筒体18内に向けて配設されている。このため、
ホーン保持体12および超音波ホーン部11部分全体が
図1における上下方向に往復移動しても、二連チューブ
20は余裕をもってこれに追従し得るようになってい
る。
は、エアーシリンダ15Bの出力ロッドであるピストン
ロッド15Ba(図3参照)の先端部およびフリージョ
イント19の周囲を適当な平均直径で一回又は二回以上
の適当な回数をもって螺旋状に巻き回したのち、前述し
た有底筒体18内に向けて配設されている。このため、
ホーン保持体12および超音波ホーン部11部分全体が
図1における上下方向に往復移動しても、二連チューブ
20は余裕をもってこれに追従し得るようになってい
る。
【0039】また、ホーン移送加圧手段15とホーン保
持体12との間に、ホーン移送加圧手段15の移送力に
抗して作動するリターンばね22(図4〜図5参照)が
装備されている。このため、ホーン移送加圧手段15を
作動させた後は、直ちにリターンばね22が作動して元
の位置への復帰を迅速に行うことが可能となり、かかる
点において作業を迅速になし得るという利点がある。
持体12との間に、ホーン移送加圧手段15の移送力に
抗して作動するリターンばね22(図4〜図5参照)が
装備されている。このため、ホーン移送加圧手段15を
作動させた後は、直ちにリターンばね22が作動して元
の位置への復帰を迅速に行うことが可能となり、かかる
点において作業を迅速になし得るという利点がある。
【0040】更に、このホーン移送加圧手段15とホー
ン保持体12との間には、超音波ホーン部11の移動範
囲を可変設定するストッパ機構23(図4〜図5参照)
が装備されている。これにより、例えば被加工物Kが無
い場合等にあって必要以上に超音波ホーン部11が降下
移動して生じる駆動用信号線11aや工具ホーン11C
部分等の破損事故が予め有効に阻止されている。
ン保持体12との間には、超音波ホーン部11の移動範
囲を可変設定するストッパ機構23(図4〜図5参照)
が装備されている。これにより、例えば被加工物Kが無
い場合等にあって必要以上に超音波ホーン部11が降下
移動して生じる駆動用信号線11aや工具ホーン11C
部分等の破損事故が予め有効に阻止されている。
【0041】前述したガイド支軸13A,13Bは、ガ
イド支軸固定機構24によって前述した本体移送支持機
構3に着脱自在に固定支持されている。このガイド支軸
固定機構24は、図4〜図5に示すように本体移送支持
機構3の支持部材3Aに固定される受け部材24Aと、
この受け部材24Aに前述したガイド支軸13A,13
Bを挟持した状態でボルト止めされる支軸固定部材24
Bとにより構成されている。
イド支軸固定機構24によって前述した本体移送支持機
構3に着脱自在に固定支持されている。このガイド支軸
固定機構24は、図4〜図5に示すように本体移送支持
機構3の支持部材3Aに固定される受け部材24Aと、
この受け部材24Aに前述したガイド支軸13A,13
Bを挟持した状態でボルト止めされる支軸固定部材24
Bとにより構成されている。
【0042】このため、受け部材24Aを、例えば所定
のロボットのアーム部分に固定装備すると、当該超音波
ホーン部11をいずれの方向にも,また被加工物Kが異
なった位置に存在していても自由にこれに対応すること
ができるという利点を得ることができる。
のロボットのアーム部分に固定装備すると、当該超音波
ホーン部11をいずれの方向にも,また被加工物Kが異
なった位置に存在していても自由にこれに対応すること
ができるという利点を得ることができる。
【0043】更に、ガイド支軸固定機構24は、受け部
材24Aを、例えば、当該箇所における水平軸線H0 に
沿って所定角度回転させ傾斜した状態で装着し得るよう
に構成してもよい。このようにすると、傾斜面に対する
超音波溶着作業が可能となるという利点がある。
材24Aを、例えば、当該箇所における水平軸線H0 に
沿って所定角度回転させ傾斜した状態で装着し得るよう
に構成してもよい。このようにすると、傾斜面に対する
超音波溶着作業が可能となるという利点がある。
【0044】前述した他方の環状プレート17の一部に
は、前述した超音波ホーン部11の装備時若しくは超音
波ホーン部11の垂直度の調整時に,該超音波ホーン部
11が必要以上に回転するのを阻止する回り止め用の一
方の係止片32が、図6に示すように前述したホーン保
持体12の貫通穴12A部分に突設されている。また、
この一方の係止片32に係止される他方の係止片32が
前述した超音波ホーン部11のブースタ11B部分に設
けられている。そして、この一方の係止片32と他方の
係止片33とによって超音波ホーン部11用の回り止め
機構31が形成されている図1,図6参照)。
は、前述した超音波ホーン部11の装備時若しくは超音
波ホーン部11の垂直度の調整時に,該超音波ホーン部
11が必要以上に回転するのを阻止する回り止め用の一
方の係止片32が、図6に示すように前述したホーン保
持体12の貫通穴12A部分に突設されている。また、
この一方の係止片32に係止される他方の係止片32が
前述した超音波ホーン部11のブースタ11B部分に設
けられている。そして、この一方の係止片32と他方の
係止片33とによって超音波ホーン部11用の回り止め
機構31が形成されている図1,図6参照)。
【0045】この場合、一方の係止片32は他方の環状
プレート17の一箇所に,また他方の係止片33は超音
波ホーン部11の一箇所にそれぞれ設けられている。こ
のため、上記実施例では超音波ホーン部11は、約36
0°の回転許容範囲が認められている。また、この場
合、前述した二連チューブ20もこれに対応した長さの
ものが使用されている。
プレート17の一箇所に,また他方の係止片33は超音
波ホーン部11の一箇所にそれぞれ設けられている。こ
のため、上記実施例では超音波ホーン部11は、約36
0°の回転許容範囲が認められている。また、この場
合、前述した二連チューブ20もこれに対応した長さの
ものが使用されている。
【0046】この一方の係止片32又は他方の係止片3
3は、適宜二箇所に設けて前述した超音波ホーン部11
の回転許容範囲を適当に設定してもよい。
3は、適宜二箇所に設けて前述した超音波ホーン部11
の回転許容範囲を適当に設定してもよい。
【0047】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
る。
【0048】まず、コンプレッサ25を始動させ,また
超音波ホーン部11を始動可能状態にする等,装置全体
を稼働状態に設定する。次に、被加工物Kを加工物固定
台W上に固定する。続いて電磁弁15Cbを作動させて
エアーシリンダ15Bを駆動し、超音波ホーン部11を
被加工物Kに向けて降下させ、被加工物Kに当接した時
点で当該被加工物Kに所定の静圧力を印加する。同時に
超音波ホーン部11を作動させて被加工物Kの所定箇所
を溶着する。
超音波ホーン部11を始動可能状態にする等,装置全体
を稼働状態に設定する。次に、被加工物Kを加工物固定
台W上に固定する。続いて電磁弁15Cbを作動させて
エアーシリンダ15Bを駆動し、超音波ホーン部11を
被加工物Kに向けて降下させ、被加工物Kに当接した時
点で当該被加工物Kに所定の静圧力を印加する。同時に
超音波ホーン部11を作動させて被加工物Kの所定箇所
を溶着する。
【0049】超音波ホーン部11の降下に際しては、ガ
イド支軸13A,13Bに案内されて円滑に降下動作が
行われる。超音波ホーン部11が降下し溶着作業が完了
すると、図示しない制御手段からの指令によって速度制
御弁15Caが作動し,エアーシリンダ15Bの加圧動
作が解除される。これにより直ちにリターンばね22が
作動し、ホーン保持体12と共に超音波ホーン部11は
元の位置に迅速に復帰する。
イド支軸13A,13Bに案内されて円滑に降下動作が
行われる。超音波ホーン部11が降下し溶着作業が完了
すると、図示しない制御手段からの指令によって速度制
御弁15Caが作動し,エアーシリンダ15Bの加圧動
作が解除される。これにより直ちにリターンばね22が
作動し、ホーン保持体12と共に超音波ホーン部11は
元の位置に迅速に復帰する。
【0050】この時、エアーシリンダ15Bでは、排エ
アーが排出され、これが二連チューブ20の他方のチュ
ーブ20Bに案内されて前述した有底筒体18内に案内
され、これによって超音波ホーン部11が有効に冷却さ
れる。かかる動作は、溶着作業が繰り返し成される度に
繰り返される。このため、継続して成される溶着作業に
あって、超音波ホーン部11の温度が上昇して生じる超
音波振動子11Aの特性劣化を予め有効に防止すること
ができ、そのための冷却手段を本実施例にあっては改め
て別に装備する必要がなくなる。
アーが排出され、これが二連チューブ20の他方のチュ
ーブ20Bに案内されて前述した有底筒体18内に案内
され、これによって超音波ホーン部11が有効に冷却さ
れる。かかる動作は、溶着作業が繰り返し成される度に
繰り返される。このため、継続して成される溶着作業に
あって、超音波ホーン部11の温度が上昇して生じる超
音波振動子11Aの特性劣化を予め有効に防止すること
ができ、そのための冷却手段を本実施例にあっては改め
て別に装備する必要がなくなる。
【0051】また、装備全体の移動,或いは連続稼働等
によって超音波ホーン部11の垂直度が変化した場合に
は、他方の環状プレート17のボルト止め及びホーン垂
直度設定機構21を操作して超音波ホーン部11の垂直
度を正規の状態に設定する。この場合、まず他方の環状
プレート17の四本のボルト17Bの該当箇所を緩め、
同時に他のボルト17Bについても適当に緩めながら超
音波ホーン部11の垂直度を正規の状態に設定する。そ
の後、ホーン垂直度設定機構21の垂直度設定ねじ21
Bを作動させて当該超音波ホーン部11の垂直度を固定
し、続いて四本のボルト17Bを締める。これによって
超音波ホーン部11の垂直度の調整および設定作業は完
了する。
によって超音波ホーン部11の垂直度が変化した場合に
は、他方の環状プレート17のボルト止め及びホーン垂
直度設定機構21を操作して超音波ホーン部11の垂直
度を正規の状態に設定する。この場合、まず他方の環状
プレート17の四本のボルト17Bの該当箇所を緩め、
同時に他のボルト17Bについても適当に緩めながら超
音波ホーン部11の垂直度を正規の状態に設定する。そ
の後、ホーン垂直度設定機構21の垂直度設定ねじ21
Bを作動させて当該超音波ホーン部11の垂直度を固定
し、続いて四本のボルト17Bを締める。これによって
超音波ホーン部11の垂直度の調整および設定作業は完
了する。
【0052】ここで、上記実施例では、特に二本のガイ
ド支軸13A,13Bを装備した場合を開示したが、こ
れに代えて、適当な回り止めを装備することにより一本
のガイド支軸を使用するように構成してもよい。
ド支軸13A,13Bを装備した場合を開示したが、こ
れに代えて、適当な回り止めを装備することにより一本
のガイド支軸を使用するように構成してもよい。
【0053】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、超音波ホーン部を支持する手段と
当該超音波ホーン部の移動を案内する手段とをガイド支
軸で兼用する構造としたので、装置全体の構造を著しく
簡略化することができ、同時に装置全体の重量を軽減す
ることが可能となり、このため装置の生産性および可搬
性の改善および原価低減を図ることができ、また、リタ
ーンばねを装備したので、超音波ホーン部の元位置復帰
に際しては外部からの動力を要することなく迅速に超音
波ホーン部の元位置復帰が可能となり、従って装置全体
の省エネルギ化を図ることができ、同時に超音波溶着作
業の能率向上を図ることができ、また、ガイド支軸固定
機構の作用により超音波ホーン部等を例えばロボットの
アーム等固定装備することが可能となり、従って汎用性
を著しく高めることができるという従来にない優れた超
音波溶着装置を提供することができる。
ので、これによると、超音波ホーン部を支持する手段と
当該超音波ホーン部の移動を案内する手段とをガイド支
軸で兼用する構造としたので、装置全体の構造を著しく
簡略化することができ、同時に装置全体の重量を軽減す
ることが可能となり、このため装置の生産性および可搬
性の改善および原価低減を図ることができ、また、リタ
ーンばねを装備したので、超音波ホーン部の元位置復帰
に際しては外部からの動力を要することなく迅速に超音
波ホーン部の元位置復帰が可能となり、従って装置全体
の省エネルギ化を図ることができ、同時に超音波溶着作
業の能率向上を図ることができ、また、ガイド支軸固定
機構の作用により超音波ホーン部等を例えばロボットの
アーム等固定装備することが可能となり、従って汎用性
を著しく高めることができるという従来にない優れた超
音波溶着装置を提供することができる。
【図1】本発明の一実施例を示す図で、一部省略し且つ
有底筒体部分およびガイド支軸に係合するボールねじ部
分等を断面した正面図である。
有底筒体部分およびガイド支軸に係合するボールねじ部
分等を断面した正面図である。
【図2】図1の一部省略した左側面図である。
【図3】図1の動作を示す説明図である。
【図4】図1におけるガイド支軸と他の構成部材との配
置関係を示す説明図である。
置関係を示す説明図である。
【図5】図4の一部省略した左側面図である。
【図6】図1における他方の環状プレートとホーン垂直
度設定機構部分を示す拡大説明図である。
度設定機構部分を示す拡大説明図である。
【図7】図6に開示した他方の環状プレートとホーン垂
直度設定機構の一例を示す同図の下側からみた底面図で
ある。
直度設定機構の一例を示す同図の下側からみた底面図で
ある。
【図8】図1における空気圧制御系部分の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
11 超音波ホーン部 11A 超音波振動子 11B ブースタ 11C 工具ホーン 12 ホーン保持体 13A,13B ガイド支軸 15 ホーン移送加圧手段 22 リターンばね 23 ストッパ機構 24 ガイド支軸固定機構
Claims (3)
- 【請求項1】 超音波振動子及び当該超音波振動子に円
柱状のブースタを介して装備された工具ホーンを有する
超音波ホーン部と、この超音波ホーン部を保持するホー
ン保持体とを備えた超音波溶着装置において、 前記ホーン保持体を支持すると共に,当該ホーン保持体
が前記被加工物に向けて移動するのを案内するガイド支
軸を設け、 このガイド支軸の前記被加工物とは反対側の端部に、前
記超音波ホーン部およびホーン保持体を所定の押圧力を
もって被加工物に向けて移送すると共に,前記超音波ホ
ーン部の工具ホーンを前記被加工物に加圧当接せしめる
ホーン移送加圧手段を装備し、 このホーン移送加圧手段の移送力に抗して作動するリタ
ーンばねを、前記ホーン移送加圧手段と前記ホーン保持
体との間に装備すると共に、 前記ガイド支軸を他の外部支持手段に着脱自在に連結す
るガイド支軸固定機構を設けたことを特徴とする超音波
溶着装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の超音波溶着装置におい
て、前記ホーン加圧移送手段と前記ホーン保持体との間
に、前記超音波ホーン部の移動範囲を可変設定するスト
ッパ機構を装備したことを特徴とする超音波溶着装置。 - 【請求項3】 前記ホーン移送加圧手段は、前記超音波
ホーン部の前記被加工物に対する押圧力を、前記ホーン
保持体を介して伝達するように構成されていることを特
徴とする請求項1又は2記載の超音波溶着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186294A JPH07227905A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 超音波溶着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186294A JPH07227905A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 超音波溶着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07227905A true JPH07227905A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12620067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186294A Withdrawn JPH07227905A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 超音波溶着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07227905A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101274559B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2013-06-13 | 한국생산기술연구원 | 스테이지 고정형 초음파혼이 구비된 초음파접합장치 |
| KR101308410B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2013-09-16 | 한국생산기술연구원 | 교체형 가압부재가 구비된 초음파접합장치 |
| WO2018011129A1 (de) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Telsonic Holding Ag | Vorrichtung zum ultraschallschweissen und sonotrode für eine solche vorrichtung |
| CN118595684A (zh) * | 2024-07-29 | 2024-09-06 | 湖北精滤设备有限公司 | 一种消声器生产用加工焊接装置 |
-
1994
- 1994-02-16 JP JP4186294A patent/JPH07227905A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101274559B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2013-06-13 | 한국생산기술연구원 | 스테이지 고정형 초음파혼이 구비된 초음파접합장치 |
| KR101308410B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2013-09-16 | 한국생산기술연구원 | 교체형 가압부재가 구비된 초음파접합장치 |
| WO2018011129A1 (de) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Telsonic Holding Ag | Vorrichtung zum ultraschallschweissen und sonotrode für eine solche vorrichtung |
| CN118595684A (zh) * | 2024-07-29 | 2024-09-06 | 湖北精滤设备有限公司 | 一种消声器生产用加工焊接装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |