JPS5994592A - 超音波加工機 - Google Patents

超音波加工機

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JPS5994592A
JPS5994592A JP57204252A JP20425282A JPS5994592A JP S5994592 A JPS5994592 A JP S5994592A JP 57204252 A JP57204252 A JP 57204252A JP 20425282 A JP20425282 A JP 20425282A JP S5994592 A JPS5994592 A JP S5994592A
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signal
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この光明番よ超音波エネルギーによって被加工物に加工
を施す超音波加工機に関する。
従来技術 従来の超音波加工機においては、流体圧シリンダにより
加工用ホーンを下動させ、その加工用ホーンが被加工物
を押圧した時流体圧シリンダ回路内の流体圧が変化する
のを圧力スイッチによって検知し、その圧力スイッチの
作動に基づいて超音波振動子及び加工用ホーンの振動を
開始させ、加工を開始するようにしていた。
しかしながら、この圧力スイッチはばね等の機械的機構
により構成されており、このため、超音波振動子の振動
開始時期がかならずしも一定せずばらつきを生じるおそ
れがある。又、被加工物の材質、形状が変化することに
よりその被加工物の条件に合致させてその流体圧を設定
調整しなければならないという問題点があった。
目的 この発明の目的は、上記問題点を解決するために為され
たもので、加工用ホーンが被加工物に当接した時に超音
波振動子の振動を開始させるようにして、特別な機械的
スイッチ等を設けることなく、発振開始時期を調整する
必要がなく、又、発振開始時期のばらつきをなくした信
頼性の高い超音波加工機を提供することにある。
実施例 以下この発明を具体化した一実施例を図面に従って説明
する。
第１図に示すように機枠１は、テーブル２と、そのテー
ブル２上に立設された支柱３と、その支柱３の上部に固
定された固定台４とからなる。その固定台４には流体圧
シリンダ５が固定され、その下方に延びるビス１〜ンロ
ツド６には可動枠体７が固定されてａ３す、その可動枠
体７には超音波振動子８が保持されている。その超音波
振動子８の下端には加工用ホーン９が着脱可能に取付け
られ、その下端の加工面９８は前記テーブル２と対向し
ている。又、超音波振動子８を振動させる振動子駆動回
路１０が設けられている。
流体圧シリンダ５のヘッド側出入口５ａは流量制御バル
ブ１１ど逆止めバルブ１２との並列回路を介して方向制
御バルブ１３のポートＡに接続されている。また、流体
圧シリンダ５のロンド側出入口５ｂは流量制御バルブ１
／Ｉと逆止めバルブ１５との並列回路を介して方向制御
バルブ１３のポートＢに接続されている。
さて、テーブル２上に型１６を載置して、その型１６上
にプラスデックからなる２枚の被加工物１７を重合載置
する。この状態で図示しない加工開始スイッチを操作す
ると、方向制御バルブ１３が工位置に切換え配置され、
イの方向制御バルブ１３のポートＡから逆止めバルブ１
２を介して流体圧シリンダ５の出入口５ａに流体圧が供
給されて、ピストンロッド６が下動され、出入口５ｂか
ら流ｆｆｉ　ｉ！ｉＩＪ　Ｉｌｌバルブ１４を介して方
向制御バルブ１３のポートＢへ流体が吐出される。ピス
トンロッド６の下動に伴い、可動枠体７と共に加工用ホ
ーン９が下動され、その加工面９ａが被加工物１７の加
工部１７ａを押圧する。その状態で振動子駆動回路１０
により超音波振動子８を振動させ、被加工物１７に加工
面９ａから超音波振動を付与すると両波加工物１７の加
工部１７ａが超音波加工される。加工終了後は、方向制
御バルブ１３が１位置に切換えられ、ポートＢから逆止
めバルブ１５を介して出入口５ｂへ流体圧が供給される
。それにより、ピストンロッド６が上動され、出入口５
ａから流■制御バルブ１１を介して方向制御バルブ１３
のポートＡへ流体が吐出される。このため、ピストンロ
ッド６が上動されて加工用ホーン９が上動され、加工終
了後の液加］二物１７をデープル２土から取除くことが
できる。
次に、この実施例の超？λ波加工機の振動子駆動回路１
０を含む電子回路を第２図に従って説明する。第１の信
号発生回路１８からは連続的な微少信号ＳＧ１がアナロ
グスイッチ１つを介して励磁回路２０に（＝ｊ勺される
。又、第２の信号発生回路２１からは微少信号ＳＧ１よ
りかなり大きい振幅値の通常信号ＳＧ２がアナログスイ
ッチ２２を介して励磁回路２０に付与される。その励磁
回路２０は、それらの微少信号ＳＧ１又は通常信号ＳＧ
２のいずれかを増幅して電力増幅回路２３に供給し、そ
の電力増幅回路２３は出カドランス２４を介して超音波
振動子８に大電力を供給する。なお、出カドランス２４
の二次側の一端子と超音波振動子８との間には整合用の
チョークコイル２５が接続されており、二次側の他端子
は接地されている。
そして、第１及び第２の信号発生回路１８．２１、励磁
回路２０．電力増幅回路２３、出カドランス２４等で振
動子駆動回路１０が構成されている。
出カドランス２４の一次側の一端子は電流検出抵抗２６
を介して接地され、その電流検出抵抗２６を電流検出回
路２７としている。その電流検出抵抗２６の出カドラン
ス２４側端了は比較回路３１の一端子に接続され、その
比較回路３１の他端子には基準電圧ｖｒｅｆが付与され
ている。そして、電流検出回路２７と比較回路３１とで
パラメータ変化検知回路３２が構成されている。比較回
路３１の出力端子は、ＲＳＳフリップフロラ回路３３（
以下、Ｒ５−ＦＦ回路と称する）のセット端子Ｓ及びタ
イマ回路３５の入ノＥ　ＯＶＡ　Ｉに直接接続され、イ
ンバータ３４を介してリセット端子Ｒに接続されている
。そのリセット端子Ｒにはタイマ回路３５の出力端子が
接続されている。そして、Ｒ８−Ｆｌ：回路３３ど、イ
ンバータ３４と、タイマ回路３５とで制御回路３６′が
構成されている。このＲ８−ＦＦ回路３３のセット端子
Ｓに論理１（リセッ１〜喘子Ｒに論理Ｏ）の信号がイｑ
Ｆｉ−されると、出力端子Ｑからの論理１の信号に基づ
いて前記アナログスイッチ１９がオンされ、すＬット端
子Ｒに論１Ｂ！１　（セラ１〜端子Ｓに論］！［！Ｏ）
の信号が付与されると、出力端子ｄからの論理１の信号
に基づいて前記アナログスイッチ２２がオンされる。
又、タイマ回路３５の出力信号に基づいて方向制御パル
／１３が切換えられる。
さて、加工用ホーン９が被加工物１７に当接していない
時には、Ｒ８−ＦＦ回路３３の出力端子Ｑからの信号に
基づいてアナログスイッチ１９がオンされ、出力端子Ｑ
からの信号に基づいてアナログスイッチ２２がオフされ
ている。従って微少信号ＳＧ１が励磁回路２０−に入力
され、超音波振動子８には微少な超音波振動が連続的に
付与されている。この場合、出カドランス２４の一次側
に流れる電流づ゛なわち検知電流Ｉは微少な値である。
その検知電流Ｉに比例する検知電圧Ｖが比較回路３１の
一端子に付与され、比較回路３１は、その検知電圧Ｖと
基準電圧ｙ＋’ｅｒとを比較して、論理１の検知信号Ｓ
Ｇ３を出力する。その検知信号ＳＧ３に塁づいてＲ”Ｓ
　−Ｆ　Ｆ回路３３の出力端子Ｑは論理１となり、前述
したようにアナログスイッチ１９がオンされている。又
、出力端子Ｑは論理Ｏとなり、前述したようにアナログ
スイッチ２２がオフされている。
つぎに、加工用ホーン９が下動され被加工物１７に当接
すると、その加工用ボーン９に機械的負荷が加わり、超
音波振動子８の負荷が増大することとなる。それにより
、出カドランス２４の一次側に流れる電流、Ｊなわち検
知電流■が変化する。
その検知電流■の変化に基づいて比較回路３１は検知電
圧Ｖと基準電圧Ｖ　ｒｅｆとを比較して、論理Ｏの検出
信号ＳＧ３を制御回路３６に付与する。
それにＪ、す、Ｒ３−ＦＦ回路３３の出力端子Ｑは論理
Ｏとなり、アナログスイッチ１つがオフされるとともに
、出力端子Ｑは論理１となり、アナログスイッチ２２が
オンされる。従って通常信号ＳＧ２が励磁回路２０に（
＝ｌ与され、電力増幅回路２３により増幅されて超音波
振動子８に通常の超音波振動が付与される。従って、被
加工物１７に加工用ホーン９が当接すると同時に通常の
超音波加■が為されることとなる。
つぎに、検知信＠ＳＧ３が出力された後所定時間経過後
にタイマ回路３５によりＲ８−ＦＦ回路３３がリセット
され、アナログスイッチ１９がオンされるとともにアナ
ログスイッチ２２がオフされて元の状態に戻る。又、そ
のタイマ回路３５ｈ）らの出ツノ信号に基づいて方向制
御バルブ１３が切換えられ加工用事−ン９が上動され、
被加工物１７の加工が終了する。
なお、パラメータ変化検知回路３２としては、第３図に
示すように、出カドランス２４の二次側を流れる電流Ｉ
を電流検出抵抗２６により検出してもよいし、又、第４
図に示すように超音波振動子８の検出用端子８ａから検
出電圧ＶＳまたは検出電流■Ｓを検出するようにしても
よい。又、検出電圧ＶＳ及び検出電流ｉｓを検出して超
音波振動子８のアドミッタンスＹ＝Ｉｓ／ｖｓの変化を
演桿回路により求めたり、そのアドミッタンス変化に基
づく超音波振動子の振動周波数変化を求めるようにして
もよい。
効果 以上詳述したようにこの発明は、加工用ホーン９の被加
工物１７への当接に先立って超音波振動子８に微少な超
音波振動を連続的に付与するための信号ＳＧＩを発生す
るようにした第１の信号発生回路１８と、加工用ホーン
９の被加工物１７への当接を検知するために前記振動子
駆動回路１０に接続され、その加工用ホーン９の被加工
物１７への当接時における前記振動子駆動回路１０への
入ツノ電流若しくは前記超音波振動子８のアドミツタン
ス値等のパラメータの変化を検知するパラメータ変化検
知回路３２と、被加工物１７に加工を施すために通常の
超音波振動を前記超音波振動子８に付与するための信号
ＳＧ２を発生ずる第２の信号発生回路２１と、前記第１
の信号発生回路１８からの信号ＳＧＩに前記超音波振動
子８の駆動時において前記パラメータ変化検知回路３２
ににって検知された検知信号ＳＧ３の発生に基づいて前
記第１の信号発生回路１８による超音波振動子８の駆動
を無効化させるとともに前記第２の信号発生回路２１を
有効化させ前記超音波振動子８に通常の超音波振動を付
与する制御回路３６とを設【ノたことにより、超音波振
動子８の振動開始時期を、被加工物１７の材質、形状に
影響されることなく、確実に設定′ツることがでさて加
工上の信頼性を白土さぼることがＣきるとどもに、圧力
スイッチが不要となるので機械的構成を簡単にすること
ができる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図はこの発明を具体化した一実施例を示
し、第１図は側面図、第２図は回路図である。第３図は
この発明を具体化した別の実施例を示す回路図、第４図
は同じく別の実施例を示す回路図である。 機枠１、可動枠体７、超音波振動子８、加工用ホーン９
、振動子駆動回路１０、被加工物１７、第１の信号発生
回路１８、アナログスイッチ１９、励磁回路２０、第２
の信号発生回路２１、アナログスイッチ２２、電力増幅
回路２３、出カドランス２４、電流検出抵抗２６、電流
検出回路２７、比較回路３１、パラメータ変化検知回路
３２、制御回路３６、微少信号Ｓ０１、通常信号ＳＧ２
、検知電流■、検知信号ＳＧ３゜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １．１ａ枠（１）に往復動可能に支持された可動枠体（
    ７）ど、 その可動枠体（７）に保持され、一端に加工用ホーン（
    ９）が連結された超音波振動子（８）とその超音波振動
    子（８）を超音波振動さじる振動子駆動回路く１０）と を含み、前記可動枠体（７）の移動に基づいて前記加工
    用ホーン（９）が被加工物（１７）に当接された時、前
    記加工用ホーン（９）に超音波振動の付与を開始ざＵｏ
    ることにより被加工物（１７）に加工を施すようにされ
    た超音波加工機に８５いて、前記加工用ホーン（９）の
    被加工物（１７）への当接に先立って前記超音波振動子
    （８）に微少な超音波振動を連続的に付与するための信
    号（ＳＧ　１　）を発生する第１の信号発生回路〈１８
    〉と、前記加工用ホーン（９）の被加工物（１７）への
    当接を検知するために前記振動子駆動回路（１０）に接
    続され、その加工用ホーン（９）の被加工物（１７）へ
    の当接時における前記振動子駆動回路（１０）への入力
    電流名しくは前記超音波振動子（８）のアドミツタンス
    値等のパラメータの変化を検知するパラメータ変化検知
    回路（３２）と、 被加工物（１７）に加工をｌＮ７Ｆために通常の超音波
    振動を前記超音波振動子（８）に付与するための信＠（
    ＳＧ’２＞を発生ずる第２の信号発生回路（２１）と、 前記第１の信号発生回路（１８）からの信号（ＳＧＩ）
    による前記超音波振動子（８）の駆動時においてＯｉＪ
    記パラメータ変化検知回路（３２）によって検知された
    検知信号（ＳＧ３）の発生に基づいて前記第１の信号発
    生回路（１８〉による超音波振動子（８）の駆動を無効
    化させるとともに前記第２の信号発生回路（２１）を有
    効化させ前記超音波振動子（８）に通常の超音波振動を
    付与する制御回路〈３５）ど、 を設【ブたことを特徴とする超音波加工機。 ２、前記パラメータ変化検知回路（３２）は、前記振動
    子駆動回路（１０）への入力電流を検出する電流検出回
    路（２７）と、その電流検出回路（２７）によっ−Ｃ検
    出された電流値と予め定められた基準値とを比較する比
    較回路（３１）とを含むことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の超音波加工機。
JP57204252A 1982-11-20 1982-11-20 超音波加工機 Granted JPS5994592A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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