JPH07276068A - 超音波溶接装置 - Google Patents
超音波溶接装置Info
- Publication number
- JPH07276068A JPH07276068A JP6318839A JP31883994A JPH07276068A JP H07276068 A JPH07276068 A JP H07276068A JP 6318839 A JP6318839 A JP 6318839A JP 31883994 A JP31883994 A JP 31883994A JP H07276068 A JPH07276068 A JP H07276068A
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- JP
- Japan
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- resonator
- ultrasonic welding
- transducer
- acoustic wave
- wave transducer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 縦振動をする第１の音波変換器１と、λ／２
またはその倍数の長さの棒状の共振器３とを備え、該共
振器は、音波変換器の１端面にて結合されている、超音
波溶接装置を、溶接のために一層多くのエネルギーを使
用することができるように、また振動振幅を拡大するこ
とである。 【構成】 共振器の自由端面に、第１の音波変換器と同
期して縦振動する第２音波変換器２が結合されている。
またはその倍数の長さの棒状の共振器３とを備え、該共
振器は、音波変換器の１端面にて結合されている、超音
波溶接装置を、溶接のために一層多くのエネルギーを使
用することができるように、また振動振幅を拡大するこ
とである。 【構成】 共振器の自由端面に、第１の音波変換器と同
期して縦振動する第２音波変換器２が結合されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦振動をする第１の音
波変換器と、λ／２またはその整数倍の長さの棒状の共
振器とを備え、該共振器は、前記音波変換器に１つの端
面において結合されている、超音波溶接装置に関する。
波変換器と、λ／２またはその整数倍の長さの棒状の共
振器とを備え、該共振器は、前記音波変換器に１つの端
面において結合されている、超音波溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波溶接装置は、今日、ますます広範
に使用されている。すなわち、超音波を用いて合成樹脂
の他に、例えばアルミニウムまたは銅のような金属も溶
接することができる。
に使用されている。すなわち、超音波を用いて合成樹脂
の他に、例えばアルミニウムまたは銅のような金属も溶
接することができる。
【０００３】例えば２つの金属を相互に溶接しようとす
るとき、それらを高い圧力で押し付けかつそれらの構造
物を超音波を用いて振動させなければならない。このこ
とは通例、これら金属を高い圧力で、超音波領域にある
周波数で振動する棒に押圧することによって行われる。
振動振幅が高ければ高い程、静圧を一層容易に調整する
ことができる。それ故に、溶接すべき物体をできるだけ
大きな振幅で励振することが望まれる。
るとき、それらを高い圧力で押し付けかつそれらの構造
物を超音波を用いて振動させなければならない。このこ
とは通例、これら金属を高い圧力で、超音波領域にある
周波数で振動する棒に押圧することによって行われる。
振動振幅が高ければ高い程、静圧を一層容易に調整する
ことができる。それ故に、溶接すべき物体をできるだけ
大きな振幅で励振することが望まれる。
【０００４】振幅が大きければ大きい程、溶接すべき物
体に送出されるエネルギーはますます大きい。したがっ
て同様に、出来るだけ多くのエネルギーを溶接箇所に供
給することが望まれる。
体に送出されるエネルギーはますます大きい。したがっ
て同様に、出来るだけ多くのエネルギーを溶接箇所に供
給することが望まれる。
【０００５】従来の超音波溶接装置では、エネルギー供
給は使用可能な変換器によって制限されている。与えら
れている構造上の理由から、任意の高さのエネルギーを
有する変換器を使用することはできない。それ故に超音
波溶接装置において使用可能なエネルギー、ひいては溶
接継ぎ目の大きさは制限されている。
給は使用可能な変換器によって制限されている。与えら
れている構造上の理由から、任意の高さのエネルギーを
有する変換器を使用することはできない。それ故に超音
波溶接装置において使用可能なエネルギー、ひいては溶
接継ぎ目の大きさは制限されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の超音波変換器を、溶接のために一層多く
のエネルギーを使用することができるように構成しかつ
被加工物を励振する振動振幅を拡大することである。
に述べた形式の超音波変換器を、溶接のために一層多く
のエネルギーを使用することができるように構成しかつ
被加工物を励振する振動振幅を拡大することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決され
る。その他の請求項には本発明の有利な実施例が記載さ
れている。
ば、請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決され
る。その他の請求項には本発明の有利な実施例が記載さ
れている。
【０００８】本発明によれば、冒頭に述べた形式の超音
波溶接装置において、共振器の自由端面に、第２の、縦
振動をする音波変換器が結合されており、該音波変換器
が第１の音波変換器と同期して振動する。この第２の音
波変換器も、共振器にエネルギーを送出する。これによ
って、溶接のために使用可能であるエネルギーはほぼ２
倍になる。したがって、一層大きな物体を相互に溶接す
ることができる。
波溶接装置において、共振器の自由端面に、第２の、縦
振動をする音波変換器が結合されており、該音波変換器
が第１の音波変換器と同期して振動する。この第２の音
波変換器も、共振器にエネルギーを送出する。これによ
って、溶接のために使用可能であるエネルギーはほぼ２
倍になる。したがって、一層大きな物体を相互に溶接す
ることができる。
【０００９】しかし本発明の装置によって、溶接のため
に高められたエネルギーを必要としないとき、比較的小
さな変換器を使用することができるようにもなり、この
場合超音波溶接装置は一層簡単な構造で間に合う。
に高められたエネルギーを必要としないとき、比較的小
さな変換器を使用することができるようにもなり、この
場合超音波溶接装置は一層簡単な構造で間に合う。
【００１０】超音波溶接装置の本発明の構成の別の利点
は、被加工物を振動最大値において共振器に圧着するこ
とができることである。これに対して従来の超音波溶接
装置では、被加工物は、開放端面における共振器の振動
最大値から出発して、振動最大値に隣接してしか配置す
ることができない。
は、被加工物を振動最大値において共振器に圧着するこ
とができることである。これに対して従来の超音波溶接
装置では、被加工物は、開放端面における共振器の振動
最大値から出発して、振動最大値に隣接してしか配置す
ることができない。
【００１１】本発明の特別な実施例によれば、共振器の
長さは、λ／２の偶数倍に相当している。これにより、
２つの変換器の間の真ん中に正確に振動最大個所が存在
する。すなわち、溶接すべき物体を共振器に押圧する個
所は、２つの変換器の間の真ん中にあり、これによりそ
れらは申し分なく接近可能である。さらに、このような
配置では、超音波溶接装置を対称的に構成することがで
きる。
長さは、λ／２の偶数倍に相当している。これにより、
２つの変換器の間の真ん中に正確に振動最大個所が存在
する。すなわち、溶接すべき物体を共振器に押圧する個
所は、２つの変換器の間の真ん中にあり、これによりそ
れらは申し分なく接近可能である。さらに、このような
配置では、超音波溶接装置を対称的に構成することがで
きる。
【００１２】本発明の別の実施例において、共振器の、
変換器との結合は変換部材を用いて行われる。これによ
り、変換器を共振器に結合する振幅を最適値に調整する
ことができる。
変換器との結合は変換部材を用いて行われる。これによ
り、変換器を共振器に結合する振幅を最適値に調整する
ことができる。
【００１３】本発明の別の実施例によれば、第２の変換
器に対する電流供給は、共振器を介して軸線方向に行わ
れる。共振器として中実な材料のみならず、管形状の材
料も使用することができるので、共振器はいかなる場合
にも、第２の変換器に対して導線を案内することができ
る軸線方向の孔を設けることができる。したがって有利
にも、妨害となる、外部に延在する導線なしに第２の変
換器にエネルギーを供給することができる。
器に対する電流供給は、共振器を介して軸線方向に行わ
れる。共振器として中実な材料のみならず、管形状の材
料も使用することができるので、共振器はいかなる場合
にも、第２の変換器に対して導線を案内することができ
る軸線方向の孔を設けることができる。したがって有利
にも、妨害となる、外部に延在する導線なしに第２の変
換器にエネルギーを供給することができる。
【００１４】
【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１５】図１からわかるように、超音波変換器は第
１の変換器１および第２の変換器２を有している。２つ
の変換器１，２は、共振器３に接続されている。結合
は、共振器３の２つの端面において行われる。変換器
１，２は、結合箇所において振動最大値Ｍを有する。変
換器３は、π／２の２倍の長さを有しているので、変換
器の中央においても振動最大値Ｍが形成される。振幅経
過は、共振器３の下方に略示されている。
１の変換器１および第２の変換器２を有している。２つ
の変換器１，２は、共振器３に接続されている。結合
は、共振器３の２つの端面において行われる。変換器
１，２は、結合箇所において振動最大値Ｍを有する。変
換器３は、π／２の２倍の長さを有しているので、変換
器の中央においても振動最大値Ｍが形成される。振幅経
過は、共振器３の下方に略示されている。
【００１６】変換器の中央において、溶接すべき被加工
物が圧力Ｐで共振器３に圧着される。被加工物４は、被
加工物４の中心が振動最大値Ｍにあるように配置されて
いる。したがって、超音波振動の最大振幅を利用するこ
とができる。
物が圧力Ｐで共振器３に圧着される。被加工物４は、被
加工物４の中心が振動最大値Ｍにあるように配置されて
いる。したがって、超音波振動の最大振幅を利用するこ
とができる。
【００１７】従来の超音波溶接装置では、被加工物４
は、振動最大値Ｍの近傍に配置しなければならなかっ
た。というのは、共振器棒は振動最大値Ｍの所までしか
延在していないからである。わかり易くするために、図
１には被加工物４′が示されているが、それは、従来の
超音波溶接装置において配置しなければならなかったよ
うに配置されている。
は、振動最大値Ｍの近傍に配置しなければならなかっ
た。というのは、共振器棒は振動最大値Ｍの所までしか
延在していないからである。わかり易くするために、図
１には被加工物４′が示されているが、それは、従来の
超音波溶接装置において配置しなければならなかったよ
うに配置されている。
【図１】本発明の超音波溶接装置の概略図である。
１，２ 変換器、３ 共振器、 ４ 被加工物
Claims (4)
- 【請求項１】 縦振動をする第１の音波変換器（１）
と、λ／２またはその倍数の長さの棒状の共振器（３）
とを備え、該共振器は、前記音波変換器（１）に１つの
端面において結合されている、超音波溶接装置におい
て、前記共振器（３）の自由端面に、第２の、縦振動を
する音波変換器（２）が結合されており、該音波変換器
は前記第１の音波変換器（１）と同期して振動すること
を特徴とする超音波溶接装置。 - 【請求項２】 前記共振器（３）の長さは、λ／２の偶
数倍に相当する請求項１記載の超音波溶接装置。 - 【請求項３】 前記共振器（３）の、前記変換器（１，
２）との結合は変換部材を用いて行われる請求項１また
は２記載の超音波溶接装置。 - 【請求項４】 前記第２の音波変換器（２）に対する電
流供給は、前記共振器（３）を介して軸線方向に行われ
る請求項１から３までのいずれか１項記載の超音波溶接
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4344186A DE4344186C1 (de) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Ultraschallschweißgerät |
| DE4344186.6 | 1993-12-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276068A true JPH07276068A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=6506019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6318839A Pending JPH07276068A (ja) | 1993-12-23 | 1994-12-21 | 超音波溶接装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0659516B2 (ja) |
| JP (1) | JPH07276068A (ja) |
| AT (1) | ATE149399T1 (ja) |
| DE (2) | DE4344186C1 (ja) |
| ES (1) | ES2098847T5 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100330668B1 (ko) * | 1999-08-26 | 2002-03-29 | 이천웅 | 초음파 용접기의 비틀림진동 발생장치 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4439470C2 (de) * | 1994-11-08 | 1999-05-20 | Herrmann Ultraschalltechnik | Vorrichtung zum Ultraschallbearbeiten eines Werkstücks |
| DE19545132C2 (de) * | 1995-12-01 | 1998-05-20 | Branson Ultraschall | Orbitalreibschweißmaschine |
| JP3290632B2 (ja) * | 1999-01-06 | 2002-06-10 | 株式会社アルテクス | 超音波振動接合装置 |
| CN102145434A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 严锦璇 | 双头同步超声波金属焊接装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3166840A (en) † | 1961-06-28 | 1965-01-26 | Aeroprojects Inc | Apparatus and method for introducing high levels of vibratory energy to a work area |
| US3209448A (en) † | 1962-03-12 | 1965-10-05 | Sonobond Corp | Vibratory welding method and apparatus |
| DE2253528A1 (de) * | 1972-11-02 | 1974-05-09 | Reimar Prof Dr Phil Pohlman | Verfahren, die schweissleistung beim ultraschall-schweissprozess zu erhoehen |
-
1993
- 1993-12-23 DE DE4344186A patent/DE4344186C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-10-29 ES ES94117134T patent/ES2098847T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-29 EP EP94117134A patent/EP0659516B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-29 AT AT94117134T patent/ATE149399T1/de active
- 1994-10-29 DE DE59401935T patent/DE59401935D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-21 JP JP6318839A patent/JPH07276068A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100330668B1 (ko) * | 1999-08-26 | 2002-03-29 | 이천웅 | 초음파 용접기의 비틀림진동 발생장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59401935D1 (de) | 1997-04-10 |
| ES2098847T5 (es) | 2000-11-01 |
| EP0659516B1 (de) | 1997-03-05 |
| EP0659516A1 (de) | 1995-06-28 |
| DE4344186C1 (de) | 1995-01-26 |
| ATE149399T1 (de) | 1997-03-15 |
| ES2098847T3 (es) | 1997-05-01 |
| EP0659516B2 (de) | 2000-07-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040310 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20040608 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20040611 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041105 |