JPH1024491A - 超音波加工装置 - Google Patents

超音波加工装置

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JPH1024491A
JPH1024491A JP19957296A JP19957296A JPH1024491A JP H1024491 A JPH1024491 A JP H1024491A JP 19957296 A JP19957296 A JP 19957296A JP 19957296 A JP19957296 A JP 19957296A JP H1024491 A JPH1024491 A JP H1024491A
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JP
Japan
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work
pressing member
welding
tool horn
welded
Prior art date
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Pending
Application number
JP19957296A
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English (en)
Inventor
Kunihiko Kuroda
邦彦 黒田
Ryoichi Hosono
良一 細野
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.)
Seidensha Electronics Co Ltd
Original Assignee
Seidensha Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークを断続的に溶着できるようにする。 【解決手段】 加工テーブル３の開口部４に工具ホーン
８を配置し、この工具ホーン８に、超音波振動子７から
の振動を加える。加工テーブル３に、ワーク２を移動さ
せるワーク送り機構２０およびワーク押さえ２１を設け
る。摺動部材１５により上下に摺動可能に保持された昇
降部材１３の下端部に、押圧部材１１を取付ける。昇降
部材１３を、スプリング１７により上方に付勢する。昇
降部材１３の上方に、円板カム１８を配置する。円板カ
ム１８を回転させると、押圧部材１１が上下動し、ワー
ク２が工具ホーン８の放射面９に断続的に押圧される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波振動を用い
てシート状等のワークの溶着，切断あるいは孔穿け等を
行なう超音波加工装置に係り、特に超音波ミシンとして
使用するのに好適な超音波加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、基台上に配したシート状のワーク
の上面に、上方から工具ホーンを圧接し、ワークの端部
を帯板状等に溶着するようにした超音波加工装置は一般
に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の超音波加工
装置においては、溶着形態の自由度がほとんどなく、例
えば糸を用いた縫合のように断続的に溶着するようなこ
とはできない等の問題がある。
【０００４】本発明はかかる現況に鑑みなされたもの
で、ワークを断続的に溶着することができる超音波加工
装置を提供することを目的とする。
【０００５】本発明の他の目的は、高速かつ高精度に断
続溶着することができる超音波加工装置を提供するにあ
る。
【０００６】本発明の他の目的は、直線的な溶着線のみ
ならず、曲線や折線等の溶着線も容易に得ることができ
る超音波加工装置を提供するにある。
【０００７】本発明の他の目的は、溶着線によりワーク
に模様等を描くことができる超音波加工装置を提供する
にある。
【０００８】本発明の他の目的は、三角形や十字形等で
溶着線を形成することができる超音波加工装置を提供す
るにある。
【０００９】本発明の他の目的は、ワークの切断と切断
部の溶着とを同時に行なうことができる超音波加工装置
を提供するにある。
【００１０】本発明の他の目的は、ワークへの孔穿け加
工と孔周縁の溶着，あるいはワークから打抜かれた製品
とその溶着等とを同時に行なうことができる超音波加工
装置を提供するにある。
【００１１】本発明の他の目的は、ワークに孔を穿ける
ことができ、しかもワークが織布であっても、孔部から
の糸のほつれを有効に防止することができる超音波加工
装置を提供するにある。
【００１２】本発明の他の目的は、先端面が平坦な押圧
部材を用いても、変化に富んだ溶着線を得ることができ
る超音波加工装置を提供するにある。
【００１３】本発明のさらに他の目的は、より多彩な溶
着線を得ることができる超音波加工装置を提供するにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、上面側にワークが配置される加工テーブル
と、加工テーブルの開口部または切欠き部に放射面が位
置し入力面に超音波振動が加えられる工具ホーンと、工
具ホーンの上方に位置しワークを放射面に押圧する押圧
部材とを設け、前記工具ホーンに、超音波振動を断続的
に加えるようにしたことを特徴とする。そしてこれによ
り、ワークを断続的に溶着することが可能となる。
【００１５】本発明はまた、上面側にワークが配置され
る加工テーブルと、加工テーブルの開口部または切欠き
部に放射面が位置し入力面に超音波振動が加えられる工
具ホーンと、工具ホーンの上方に位置し昇降駆動機構に
より上下に駆動されてワークを放射面に断続的に押圧す
る押圧部材とを設けるようにしたことを特徴とする。そ
して、押圧部材を上下動させることによりワークを断続
的に溶着するようにしているので、スポンジ状等のワー
クであっても、何等支障なく断続的に溶着することが可
能となる。
【００１６】本発明はまた、加工テーブルに、ワークを
所定方向に移動させるワーク送り機構を設けるようにし
たことを特徴とする。そしてこれにより、ワークの送り
が正確となり、高速かつ高精度に断続溶着することが可
能となる。
【００１７】本発明はまた、前記ワーク送り機構に加
え、ワーク送り機構と異なる方向に押圧部材を水平移動
させる横動機構を、押圧部材に設けるようにしたことを
特徴とする。そして、両機構の共働により、直線的な溶
着線のみならず、曲線や折線等の溶着線も容易に得るこ
とが可能となる。
【００１８】本発明はまた、加工テーブルにＸ−Ｙ移動
機構を設けるようにしたことを特徴とする。そしてこれ
により、溶着線によりワークに模様等を容易に描くこと
が可能となる。
【００１９】本発明はまた、押圧部材の先端部に、任意
形状の溶着形状形成部を設けるようにしたことを特徴と
する。そしてこれにより、三角形や十字形等で溶着線を
形成することが可能となる。
【００２０】本発明はまた、押圧部材の先端部に、任意
形状の溶着形状形成部および溶着形状形成部に隣接する
カッタ部を設けるようにしたことを特徴とする。そして
これにより、ワークの切断と切断部の溶着とを同時に行
なうことが可能となる。
【００２１】本発明はまた、カッタ部を環状に形成し、
かつ溶着形状形成部を、カッタ部の外周側または内周側
のうちの少なくともいずれか一方に設けるようにしたこ
とを特徴とする。そしてこれにより、ワークへの孔穿け
加工と孔周縁の溶着，あるいは円形に打抜かれた製品と
その周縁の溶着等とを同時に行なうことが可能となる。
【００２２】本発明はまた、押圧部材の先端部に環状の
カッタ部を設けるようにしたことを特徴とする。そして
これにより、ワークに孔を穿けることが可能となり、し
かもワークが織布であっても、穿孔時に孔周縁が溶融す
るので、孔部からの糸のほつれを有効に防止することが
可能となる。
【００２３】本発明はまた、工具ホーンの放射面に、任
意形状の溶着形状形成部を設けるようにしたことを特徴
とする。そしてこれにより、先端面が平坦な押圧部材を
用いても、変化に富んだ溶着線を得ることが可能とな
る。
【００２４】本発明はさらに、押圧部材の先端部または
工具ホーンの放射面に溶着形状形成部を設け、かつ回動
機構により溶着形状形成部を軸廻りに回動させることが
できるようにしたことを特徴とする。そしてこれによ
り、より多彩な溶着線を得ることが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る超音
波加工装置を示すもので、この超音波加工装置１は、上
面側にワーク２が配置される加工テーブル３を備えてお
り、この加工テーブル３の中央部には、開口部４が設け
られている。
【００２６】この加工テーブル３の下方位置には、図１
に示すように、固定ホーン５の中央部が固定台６上に固
定されており、この固定ホーン５の下端部には、図示し
ない発振器が接続されて縦振動を発生させる超音波振動
子７が接合されているとともに、固定ホーン５の上端部
には、放射面９が前記開口部４内に位置する工具ホーン
８の入力面１０が接合されている。そして、前記超音波
振動子７からの超音波振動は、入力面１０から工具ホー
ン８に加えられ、工具ホーン８は、この振動エネルギを
放射面９を介し前記ワーク２に供給して溶着等の加工を
行なうようになっている。
【００２７】この工具ホーン８の上方位置には、図１に
示すように、例えば先端面が平坦な丸棒状の押圧部材１
１が配設されており、この押圧部材１１は、昇降駆動機
構１２により上下に駆動され、ワーク２を工具ホーン８
の放射面９に断続的に押圧するようになっている。
【００２８】前記昇降駆動機構１２には、図１に示すよ
うに、上端フランジ１４を有する例えば角棒状の昇降部
材１３と、この昇降部材１３を昇降自在に支持する摺動
部材１５と、この摺動部材１５を固定支持する支持部材
１６とを備えており、前記上端フランジ１４と摺動部材
１５との間には、昇降部材１３を常時上方に押圧付勢す
るスプリング１７が介装されている。そして、このスプ
リング１７の付勢力により、上端フランジ１４をその上
方に位置する円板カム１８に圧接させるようになってい
る。
【００２９】この円板カム１８は、図１に示すように、
中心から偏心した位置に駆動軸１９が貫通固定されてお
り、この円板カム１８は、前記駆動軸１９の回転により
偏心回転し、前記スプリング１７と共働して昇降部材１
３を昇降駆動するようになっている。
【００３０】一方、前記加工テーブル３の開口部４を介
しその両側位置には、図１に示すように、ワーク２を例
えば図１の表裏方向に移動させるための一対のワーク送
り機構２０およびワーク２を各ワーク送り機構２０に上
方から押さえる一対のワーク押さえ２１がそれぞれ配設
されている。
【００３１】前記各ワーク送り機構２０は、図２に示す
ように、送り駆動軸２３により図中時計廻りに間欠的に
回転駆動される送り用駆動プーリ２２と、戻し用駆動軸
２５により図中反時計廻りに間欠的に回転駆動される戻
し用駆動ムプーリ２４と、これら両プーリ２２，２４間
に装着された無端状の搬送ベルト２６とを備えており、
前記両駆動軸２３，２５は、一対のワーク送り機構２０
で共通となっているとともに、送り時には、戻し用駆動
軸２５は自由回転し、逆に戻し時には、送り用駆動軸２
３は自由回転するようになっている。
【００３２】また、前記各ワーク押えさ２１は、図２に
示すように、固定部に固定支持された昇降機２７と、こ
の昇降機２７に設けられ上下に揺動させることにより昇
降体２９を昇降させる操作ハンドル２８と、昇降体２９
に取付けられてワーク２を搬送ベルト２６上に押付ける
押さえ板３０とを備えており、押さえ板３０以外の機構
は、一対のワーク押さえ２１で共通となっている。
【００３３】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。図１に示すように、ワーク２を加工テーブル３上に
セットした状態で、超音波振動子７を起動すると、超音
波振動子７からの超音波振動は、入力面１０から工具ホ
ーン８に加えられ、工具ホーン８からの振動エネルギ
は、放射面９からワーク２に供給される。
【００３４】この状態で、駆動軸１９により円板カム１
８を回転させると、昇降部材１３を介し押圧部材１１が
上下に駆動され、ワーク２は工具ホーン８の放射面９に
断続的に押圧される。そして、ワーク２は、押圧部材１
１の先端と工具ホーン８の放射面９との間で溶着等の加
工が施される。
【００３５】前記押圧部材１１の上下動に合わせ、ワー
ク送り機構２０によりワーク２を例えば図２において右
方に間欠的に搬送すると、図３に示すように、ワーク２
の溶着部３１が一定間隔で断続的に形成され、ワーク２
を糸を用いるミシンで縫合したような状態が得られる。
【００３６】しかして、押圧部材１１を上下動させてワ
ーク２を断続的に工具ホーン８の放射面９に押圧するよ
うにしているので、ワーク送り機構２０を用いて、ある
いは手動によりワーク２を間欠的に搬送すれば、糸を用
いた縫合のようにワーク２を断続的に溶着することがで
きる。
【００３７】また、押圧部材１１が上下動するので、例
えば図４に示すように、下側ワーク２ａと上側ワーク２
ｂとを溶着する際に、上側ワーク２ｂがスポンジ状の素
材であっても、何等支障なく両ワーク２ａ，２ｂを溶着
することができる。また、図５に示すように、下側ワー
ク２ａと上側ワーク２ｂとを溶着する際に、上側ワーク
２ｂの凹部３２位置のみを溶着するような場合であって
も、上側ワーク２ｂの凸部が邪魔になることがない。
【００３８】なお、前記第１の実施の形態においては、
押圧部材１１が丸棒状で先端面が平坦である場合につい
て説明したが、押圧部材１１を丸棒以外の形状にした
り、あるいは押圧部材１１先端面に、任意形状の溶着形
状形成部を設けるようにしてもよい。
【００３９】図６ないし図１３はその代表例をそれぞれ
示すもので、以下これらについて説明する。図６
（ａ），（ｂ）は、丸棒状をなす押圧部材１１の先端部
に、円筒状の溶着形状形成部４０を設けるようにしたも
のであり、この押圧部材１１を用いることにより、図６
（ｃ）に示すように、リング状の溶着部３１が得られ
る。
【００４０】また、図７（ａ），（ｂ）は、押圧部材１
１を断面十字形の棒状に形成し、その先端面を、溶着形
状形成部４０としたものであり、この押圧部材１１を用
いることにより、図７（ｃ）に示すように、十字状の溶
着部３１が得られる。
【００４１】また、図８（ａ），（ｂ）は、押圧部材１
１を断面三角形の棒状に形成し、その先端面を、溶着形
状形成部４０としたものであり、この押圧部材１１を用
いることにより、図８（ｃ）に示すように、三角形の溶
着部３１が得られる。
【００４２】また、図９（ａ），（ｂ）は、四角柱状を
なす押圧部材１１の先端に、網目模様の溶着形状形成部
４０を凸設したものであり、この押圧部材１１を用いる
ことにより、図９（ｃ）に示すように、網目模様の溶着
部３１が得られる。
【００４３】また、図１０（ａ），（ｂ）は、四角柱状
をなす押圧部材１１の先端に、星形模様の溶着形状形成
部４０を凸設したものであり、この押圧部材１１を用い
ることにより、図１０（ｃ）に示すように、星形模様の
溶着部３１が得られる。
【００４４】また、図１１（Ａ），（ｂ）は、四角柱状
をなす押圧部材１１の先端に、Ａ等の文字の溶着形状形
成部４０を凸設したものであり、この押圧部材１１を用
いることにより、図１１（ｃ）に示すように、Ａ等の文
字の溶着部３１が得られる。
【００４５】また、図１２（ａ），（ｂ）は、四角柱状
をなす押圧部材１１の先端に、例えば３本の凸条からな
る溶着形状形成部４０を設けるようにしたものであり、
この押圧部材１１を用いることにより、図１２（ｃ）に
示すように、バーコード状の溶着部３１が得られる。
【００４６】さらに、図１３（ａ），（ｂ）は、四角柱
状をなす押圧部材１１の先端に、例えば多数の丸棒状の
ピンからなる溶着形状形成部４０を設けるようにしたも
のであり、この押圧部材１１を用いることにより、図１
３（ｃ）に示すように、剣山状の溶着部３１が得られ
る。
【００４７】なお、図６ないし図１３においては、いず
れも溶着部３１が断続的に形成される場合について説明
したが、ワーク送り機構２０により送り量を調節するこ
とにより、溶着部３１を連続させて形成することもでき
る。また、溶着形状形成部４０を押圧部材１１に設け
ず、工具ホーン８の放射面９に設けるようにしても同様
の結果が得られる。
【００４８】また、図９〜図１３においては、溶着形状
形成部４０を、押圧部材１１の先端に凸設する場合につ
いて説明したが、例えば図１４（ａ），（ｂ）に一例を
示すように、四角柱状をなす押圧部材１１の先端に、Ａ
等の文字の溶着形状形成部４０を凹設するようにしても
よい。そしてこの押圧部材１１を用いることにより、図
１４（ｃ）に示すように、方形の溶着部３１内に、Ａ等
の文字の形状をなす非溶着部３１ａが配された溶着部形
状を得ることができ、しかも非溶着部３１ａを、図１４
（ｄ）に示すように、他の部分よりも盛り上がらせるこ
とができ、より立体的な溶着部３１が得られる。
【００４９】図１５（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の
実施の形態を示すもので、ワーク２に孔穿け加工を施す
ことができるようにしたものである。
【００５０】すなわち、押圧部材１１の先端部には、図
１５（ａ）に示すように、例えば円筒状のカッタ部５０
が設けられており、一方このカッタ部５０に対応する工
具ホーン８の放射面９には、平面円形の凹部５１が設け
られている。そして、工具ホーン８の起動状態で、押圧
部材１１を下降させることにより、図１５（ｂ）に示す
ように、ワーク２に丸孔５２が穿設されるようになって
いる。なお，凹部５１に変えて環状溝等を用いてもよ
く、また必要に応じ凹部５１は省略してもよい。
【００５１】しかして、押圧部材１１と工具ホーン８と
を用いて丸孔５２をワーク２に穿設した場合、丸孔５２
の周縁部は、切断されるのではなく溶断されることにな
る。このため、ワーク２が織布であっても、丸孔５２の
周縁から糸がほつれるといった不具合が全くない。
【００５２】図１６（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の
実施の形態を示すもので、ワーク２の溶着と切断とを同
時に行なうことができるようにしたものである。
【００５３】すなわち、押圧部材１１の先端には、図１
６（ａ）に示すように、例えば帯状の溶着形状形成部４
０が設けられているとともに、この溶着形状形成部４０
に隣接して、例えば平板状のカッタ６０が設けられてお
り、一方これに対応する工具ホーン８の放射面９には、
段部６１が設けられている。そして、工具ホーン８の起
動状態で、押圧部材１１を下降させることにより、図１
６（ｂ）に示すようにワーク２に切断部６２が形成され
るとともに、切断部６２にそって溶着部３１が形成され
るようになっている。なお、前記溶着形状形成部４０お
よびカッタ６０は、平面直線状のものに限らず、例えば
平面波形状等の他の形状でもよい。また、段部６１に代
えて凹部や溝部等を用いるようにしてもよく、また必要
に応じ段部６１を省略するようにしてもよい。
【００５４】しかして、押圧部材１１に、溶着形状形成
部４０を形成するとともにカッタ６０を設け、一方工具
ホーン８に段部６１を設けるようにしているので、ワー
ク２の切断と切断部６２にそった溶着とを同時に行なう
ことができる。
【００５５】図１７（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の
実施の形態を示すもので、ワーク２の穿孔と孔部周囲の
溶着とを同時に行なうことができるようにしたものであ
る。
【００５６】すなわち、押圧部材１１の先端部には、図
１７（ａ）に示すように、例えば円筒状のカッタ部５０
が設けられているとともに、このカッタ部５０の外周部
には、リング状の溶着形状形成部４０が形成されてお
り、一方このカッタ部５０に対応する工具ホーン８の放
射面９には、平面円形の凹部５１が設けられている。そ
して、工具ホーン８の起動状態で、押圧部材１１を下降
させることにより、図１７（ｂ）に示すように、ワーク
２に丸孔５２が穿設されるとともに、丸孔５２の周縁部
にリング状の溶着部３１が形成されるようになってい
る。なお、前記凹部５１に代え、環状溝等を用いるよう
にしてもよく、また必要に応じ凹部５１を省略するよう
してもよい。
【００５７】しかして、押圧部材１１に、カッタ部５０
およびその外周部に位置する溶着形状形成部４０をそれ
ぞれ設けるとともに、工具ホーン８に、凹部５１を設け
るようにしているので、ワーク２の穿孔と丸孔５２外周
部の溶着とを同時に行なうことができる。
【００５８】図１８（ａ），（ｂ）は、本発明の第５の
実施の形態を示すもので、ドーナツ円板状の製品３３の
打抜きとその全面溶着とを同時に行なうことができるよ
うにしたものである。
【００５９】すなわち、押圧部材１１の先端部には、図
１８（ａ）に示すように、リング状の外側カッタ部５０
Ａと内側カッタ部５０Ｂとが同心円状に設けられている
とともに、これら両カッタ部５０Ａ，５０Ｂの間には、
リング状の溶着形状形成部４０が形成されており、一方
工具ホーン８の放射面９は平坦面となっている。そし
て、工具ホーン８の起動状態で、押圧部材１１を下降さ
せることにより、図１８（ｂ）に示すように、図示しな
いワークから、中心部に丸孔５２を有するドーナツ円板
状の製品３３が打抜かれるとともに、この製品３３の全
面に溶着部３１を形成することができるようになってい
る。なお、工具ホーン８の放射面９に、図１７に示す凹
部５１等を設けるようにしてもよい。
【００６０】しかして、押圧部材１１に、外側カッタ部
５０Ａ，内側カッタ部５０Ｂおよび溶着形状形成部４０
を設けるようにしているので、ドーナツ円板状の製品３
３の打抜きとその全面溶着とを同時に行なうことができ
る。
【００６１】図１９（ａ），（ｂ）は、本発明の第６実
施例を示すもので、ワーク２の穿孔および孔部周囲の溶
着と円板状の製品の打抜きおよびその全面溶着とを同時
に行うことができるようにしたものである。
【００６２】すなわち、押圧部材１１の先端部には、図
１９（ａ）に示すように、その全面に平坦な溶着形状形
成部４０が形成されているとともに、その中央部に、リ
ング状のカッタ部５０が設けられており、一方工具ホー
ン８の放射面９は平坦面となっている。そして、工具ホ
ーン８の起動状態で、押圧部材１１を下降させることに
より、図１９（ｂ）に示すように、ワーク２に丸孔５２
が穿設され、かつ丸孔５２の周縁部にリング状の溶着部
３１が形成されるようになっているとともに、丸孔５２
に対応する円板状の製品３３が打抜かれるようになって
おり、この製品３３は、その全面に溶着部３１が形成さ
れるようになっている。なお、工具ホーン８の放射面９
に、図１７に示す凹部５１等を設けるようにしてもよ
い。
【００６３】しかして、押圧部材１１の先端部全面に溶
着形状形成部４０を設けるとともに、その中央部にリン
グ状のカッタ部５０を設けるようにしているので、ワー
ク２の穿孔および孔部周囲の溶着と、円板状の製品３３
の打抜きおよびその全面溶着とを同時に行なうことがで
きる。
【００６４】図２０（ａ），（ｂ）は、本発明の第７の
実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態におけ
る構成に、ワーク送り機構２０によるワーク２の送り方
向と直交する方向に押圧部材１１を水平移動させる横動
機構７０を追設するようにしたものである。
【００６５】すなわち、前記横動機構７０は、図２０
（ａ），（ｂ）に示すように、摺動部材１５を保持する
保持部材７１と、保持部材７１の両側から水平に突出し
て支持部材１６を摺動可能に貫通するガイドロッド７２
と、一方のガイドロッド７２と固定部材７３との間に設
けられた流体圧シリンダ７４とを備えており、前記流体
圧シリンダ７４の伸縮作動により、昇降部材１３，上端
フランジ１４，摺動部材１５，およびスプリング１７が
図中左右方向に往復動するようになっている。そして、
この往復動により、押圧部材１１がワーク送り機構２０
によるワーク２の送り方向と直交する方向に水平移動す
るようになっている。なお、その他の点については、前
記第１の実施の形態と同一構成となっており、作用も同
一である。
【００６６】しかして、横動機構７０により押圧部材１
１を水平移動させるようにしているので、ワーク送り機
構２０との共働により、ワーク２を、図２１（ａ）に示
すような鋸刃状や図２１（ｂ）に示すような波形状の連
続的または断続的な溶着線７５により溶着することがで
きる。
【００６７】なお、前記第７の実施の形態においては、
押圧部材１１を、ワーク送り機構２０によるワーク２の
送り方向と直交する方向に水平移動させる場合について
説明したが、ワーク送り機構２０によるワーク２の送り
方向と異なる方向であれば、必ずしも直交する方向に水
平移動させる必要はない。
【００６８】図２２は、本発明の第８の実施の形態を示
すもので、前記第１の実施の形態におけるワーク送り機
構２０に代え、Ｘ−Ｙ移動機構８０を設けるようにした
ものである。
【００６９】すなわち、加工テーブル３は、図２２に示
すように、スライドガイド部材８１に支持されて、一定
範囲内で水平方向に自由に移動できるようになってお
り、この加工テーブル３は、その下面側に設けられたＸ
−Ｙ駆動機構８０で駆動されるようになっている。な
お、その他の点については、前記第１の実施の形態と同
一構成となっており、作用も同一である。
【００７０】しかして、加工テーブル３がＸ−Ｙテーブ
ル構造となっているので、例えば図２３に示すような複
雑な模様の溶着線７５も容易に得ることができ、その送
り量の調節により、溶着線７５を断続線で構成すること
も、連続線で構成することもできる。
【００７１】図２４は、本発明の第９の実施の形態を示
すもので、前記第１の実施の形態における構成に、押圧
部材１１を軸廻りに回転させる回動機構９０を追設する
ようにしたものである。
【００７２】すなわち、前記回動機構溝９０は、図２４
に示すように、昇降部材１３に設けられたスプライン軸
部９１と、スプライン孔を有してスプライン軸部９１と
ともにスプライン継手を構成するハブ９２とを備えてお
り、このハブ９２は、支持部材１６と軸受部材９３との
間で回転自在に支持されている。
【００７３】また、前記ハブ９２の外周部には、図２４
に示すように歯車部９４が設けられており、この歯車部
９４には、前記軸受部材９３の開口９３ａを通して駆動
歯車９５が噛合され、この駆動歯車９５は、支持部材１
６上に設置したモータ９６により駆動されるようになっ
ている。そしてこれにより、押圧部材１１は上下動しつ
つ軸廻りに回転駆動されるようになっている。
【００７４】この押圧部材１１の先端部には、図２４に
示すように、押圧部材１１の軸心に対し所定量偏心した
位置にピン状の溶着形状形成部４０を有する例えば円板
状の先端部材９７が固設されており、溶着形状形成部４
０は、押圧部材１１の回転により、その軸心を中心とし
て偏心回転するようになっている。なお、その他の点に
ついては、前記第１の実施の形態と同一構成となってお
り、作用も同一である。
【００７５】しかして、回動機構９０により押圧部材１
１を軸廻りに回転させ、これにより溶着形状形成部４０
を偏心回転させるようにしているので、例えば図２５に
示すような螺旋状の溶着線７５を得ることができ、しか
もこの溶着線７５を断続線で構成することも、また連続
線で構成することもできる。
【００７６】なお、前記第９の実施の形態においては、
押圧部材１１側を回転させる場合について説明したが、
図２４に示す溶着形状形成部４０と同様のものを、工具
ホーン８の放射面９に設け、この工具ホーン８側を回転
させるようにしても同様の効果が得られる。
【００７７】また、前記各実施の形態においては、円板
カム１８を用いて押圧部材１１を上下に駆動する場合に
ついて説明したが、円板カム以外のカムを用いたり、あ
るいはカム以外の例えば流体圧シリンダ等を用いること
もでき、またリンク機構等を介し、離れた位置から押圧
部材１１を駆動することもできる。
【００７８】また、前記各実施の形態においては、押圧
部材１１を上下に駆動することにより、ワーク２を工具
ホーン８の放射面９に断続的に押圧する場合について説
明したが、押圧部材１１によりワーク２を工具ホーン８
の放射面９に常時押圧しておき、この状態で工具ホーン
８に超音波振動を断続的に加えるようにしてもよい。そ
してこの方法によっても、ワーク２を断続的に溶着する
ことが可能となる。
【００７９】また、前記各実施の形態においては、縦振
動を用いて超音波加工する場合について説明したが、横
振動を用いたり、あるいはＲＬ変換した振動を用いた
り、さらには捩り振動を用いたりすることもでき、これ
らはワーク２の種類や加工の種類等に合わせ適宜選択す
ることができる。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、押圧部材
によりワークを工具ホーンの放射面に押圧するととも
に、この状態で工具ホーンに超音波振動を断続的に加え
るようにしているので、ワークを断続的に溶着すること
ができ、超音波加工装置をいわゆる超音波ミシンとして
用いることができる。
【００８１】本発明はまた、昇降駆動機構により押圧部
材を上下動させ、ワークを工具ホーンの放射面に断続的
に押圧するようにしているので、スポンジ状のワークや
表面に凹凸があるワーク等であっても、何等支障なくワ
ークを断続的に溶着することができる。
【００８２】本発明はまた、加工テーブルに、ワークを
所定方向に移動させるワーク送り機構を設けるようにし
ているので、ワークの送りが正確となって高速かつ高精
度に断続溶着を行なうことができる。
【００８３】本発明はまた、ワーク送り機構に加え、ワ
ーク送り機構と異なる方向に押圧部材を水平移動させる
横動機構を設けるようにしているので、前記両機構の共
働により、直線的な溶着線のみならず、曲線や折線等の
溶着線も容易に得ることができる。
【００８４】本発明はまた、加工テーブルにＸ−Ｙ移動
機構を設けるようにしているので、溶着線によりワーク
上に模様等を容易に描くことができる。
【００８５】本発明はまた、押圧部材の先端部に、任意
形状の溶着形状形成部を設けるようにしているので、三
角形や十字形等で溶着線を形成することができ、使用目
的に合った最適な溶着線を容易に得ることができる。
【００８６】本発明はまた、押圧部材の先端部に、任意
形状の溶着形状形成部および溶着形状形成部に隣接する
カッタ部を設けるようにしているので、ワークの切断と
切断部の溶着とを同時に行なうことができる。
【００８７】本発明はまた、カッタ部を環状に形成し、
かつ溶着形状形成部を、カッタ部の外周側または内周側
のうちの少なくともいずれか一方に設けるようにしてい
るので、ワークへの孔穿け加工と孔周縁の溶着，あるい
は円形に打抜かれた製品とその周縁の溶着等とを同時に
行なうことができる。
【００８８】本発明はまた、押圧部材の先端部に環状の
カッタ部を設けるようにしているので、ワークに孔を穿
けることができ、しかもこの穿孔は溶断により行なわれ
るので、ワークが織布であっても、孔部から糸がほつれ
るのを防止することができる。
【００８９】本発明はまた、工具ホーンの放射面に、任
意形状の溶着形状形成部を設けるようにしているので、
先端面が平坦な押圧部材を用いても、変化に富んだ溶着
線を得ることができる。
【００９０】本発明はさらに、押圧部材の先端部または
工具ホーンの放射面に溶着形状形成部を設け、かつ回動
機構により溶着形状形成部を軸廻りに回動させることが
できるようにしているので、より多彩な溶着線を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波加工装
置を示す構成図である。
【図２】図１のワーク送り機構およびワーク押さえの構
成を示す説明図である。
【図３】図１の装置で形成される溶着部の状態を示す説
明図である。
【図４】図１の装置でスポンジ状のワークを溶着してい
る状態を示す説明図である。
【図５】図１の装置で表面が凹凸状をなすワークを溶着
している状態を示す説明図である。
【図６】（ａ）は円筒状の溶着形状形成部を有する押圧
部材を示す部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、
（ｃ）はワークの溶着部の状態を示す説明図である。
【図７】（ａ）は十字状の溶着形状形成部を有する押圧
部材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は
ワークの溶着部の状態を示す説明図である。
【図８】（ａ）は三角形状の溶着形状形成部を有する押
圧部材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）
はワークの溶着部の状態を示す説明図ある。
【図９】（ａ）は網目状の溶着形状形成部を有する押圧
部材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は
ワークの溶着部の状態を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は星形模様の溶着形状形成部を有する
押圧部材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、
（ｃ）はワークの溶着部の状態を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は文字の溶着形状形成部を有する押圧
部材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は
ワークの溶着部の状態を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は３本の突条からなる溶着形状形成部
を有する押圧部材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面
図、（ｃ）はワークの溶着部の状態を示す説明図であ
る。
【図１３】（ａ）は多数のピンからなる溶着形状形成部
を有する押圧部材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面
図、（ｃ）はワークの溶着部の状態を示す説明図であ
る。
【図１４】（ａ）は文字の溶着形状形成部を有する押圧
部材を示す部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、
（ｃ）はワーク２の溶着部および非溶着部の状態を示す
説明図、（ｄ）は（ｃ）の非溶着部が盛り上がっている
ことを示す断面図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第２の実施の形態を示す要
部断面構成図、（ｂ）はワークに施された加工の状態を
示す説明図である。
【図１６】（ａ）は本発明の第３の実施の形態を示す要
部断面構成図、（ｂ）はワークに施された加工の状態を
示す説明図である。
【図１７】（ａ）は本発明の第４の実施の形態を示す要
部断面構成図、（ｂ）はワークに施され加工の状態を示
す説明図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第５の実施の形態を示す要
部断面構成図、（ｂ）はワークから打抜かれた製品の状
態を示す説明図である。
【図１９】（ａ）は本発明の第６の実施の形態を示す要
部断面構成図、（ｂ）はワークに施された加工の状態お
よびワークから打抜かれた製品の状態を示す説明図であ
る。
【図２０】（ａ），（ｂ）は本発明の第７の実施の形態
を示す要部断面構成図である。
【図２１】（ａ），（ｂ）は図２０の装置により形成さ
れた溶着線の形状をそれぞれ示す説明図である。
【図２２】本発明の第８の実施の形態を示す要部断面構
成図である。
【図２３】図２２の装置により形成された溶着線の形状
を示す説明図である。
【図２４】本発明の第９の実施の形態を示す要部断面構
成図である。
【図２５】図２４の装置により形成された溶着線の形状
を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 超音波加工装置 ２ ワーク ３ 加工テーブル ４ 開口部 ５ 固定ホーン ７ 超音波振動子 ８ 工具ホーン ９ 放射面 １０ 入力面 １１ 押圧部材 １２ 昇降駆動機構 １３ 昇降部材 １５ 摺動部材 １６ 支持部材 １７ スプリング １８ 円板カム １９ 駆動軸 ２０ ワーク送り機構 ２１ ワーク押さえ ３１ 溶着部 ３１ａ 非溶着部 ３３ 製品 ４０ 溶着形状形成部 ５０ カッタ部 ５０Ａ 外側カッタ部 ５０Ｂ 内側カッタ部 ５１ 凹部 ５２ 丸孔 ６０ カッタ ６１ 段部 ６２ 切断部 ７０ 横動機構 ７５ 溶着線 ８０ Ｘ−Ｙ移動機構 ９０ 回動機構

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上面側にワークが配置される加工テーブ
    ルと、加工テーブルの開口部または切欠き部に放射面が
    位置し入力面に超音波振動が加えられる工具ホーンと、
    工具ホーンの上方に位置しワークを放射面に押圧する押
    圧部材とを備え、前記工具ホーンには、超音波振動が断
    続的に加えられることを特徴とする超音波加工装置。
  2. 【請求項２】 上面側にワークが配置される加工テーブ
    ルと、加工テーブルの開口部または切欠き部に放射面が
    位置し入力面に超音波振動が加えられる工具ホーンと、
    工具ホーンの上方に位置し昇降駆動機構により上下に駆
    動されてワークを放射面に断続的に押圧する押圧部材と
    を具備することを特徴とする超音波加工装置。
  3. 【請求項３】 加工テーブルは、ワークを所定方向に移
    動させるワーク送り機構を有していることを特徴とする
    請求項１または２記載の超音波加工装置。
  4. 【請求項４】 加工テーブルは、ワークを所定方向に移
    動させるワーク送り機構を有し、かつ押圧部材は、ワー
    ク送り機構と異なる方向に押圧部材を水平移動させる横
    動機構を有していることを特徴とする請求項２記載の超
    音波加工装置。
  5. 【請求項５】 加工テーブルは、Ｘ−Ｙ移動機構を有し
    ていることを特徴とする請求項１または２記載の超音波
    加工装置。
  6. 【請求項６】 押圧部材は、その先端部に任意形状の溶
    着形状形成部を有していることを特徴とする請求項１，
    ２，３，４または５記載の超音波加工装置。
  7. 【請求項７】 押圧部材は、その先端部に任意形状の溶
    着形状形成部および溶着形状形成部に隣接するカッタ部
    を有していることを特徴とする請求項２，４または５記
    載の超音波加工装置。
  8. 【請求項８】 カッタ部は環状に形成され、かつ溶着形
    状形成部は、カッタ部の外周側または内周側のうちの少
    なくともいずれか一方に設けられていることを特徴とす
    る請求項７記載の超音波加工装置。
  9. 【請求項９】 押圧部材は、その先端部に環状のカッタ
    部を有していることを特徴とする請求項２，４または５
    記載の超音波加工装置。
  10. 【請求項１０】 工具ホーンは、その放射面に任意形状
    の溶着形状形成部を有していることを特徴とする請求項
    １，２，３，４または５記載の超音波加工装置。
  11. 【請求項１１】 押圧部材の先端部または工具ホーンの
    放射面のうちのいずれか一方は、任意形状の溶着形状形
    成部を有し、かつ溶着形状を有する押圧部材または工具
    ホーンは、軸廻りに回転駆動させるための回動機構を有
    していることを特徴とする請求項２，３，４または５記
    載の超音波加工装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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