JPS6153025A - 超音波加工機 - Google Patents

超音波加工機

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JPS6153025A
JPS6153025A JP59175625A JP17562584A JPS6153025A JP S6153025 A JPS6153025 A JP S6153025A JP 59175625 A JP59175625 A JP 59175625A JP 17562584 A JP17562584 A JP 17562584A JP S6153025 A JPS6153025 A JP S6153025A
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JP
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ultrasonic
machining
signal
period
circuit
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JP59175625A
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蜂須賀　久雄
Kunimitsu Yoshida
吉田　国光
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Brother Industries Ltd
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Publication date
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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】 発明の目的 （技術分野） この発明は超音波加工機に関するものである。
（従来技術） 従来、超音波加工機の使用にあたっては１加エサイクル
中において実際に被加工物に超音波振動を与える時間（
付与時間）を予め設定してから加工作業を行なっている
。
そして、超音波付与時間を設定する場合、１加エサイク
ル開始用の起動スイッチとは別のスイッチを用いて予め
加工試験を行ない、最適な加工が得られるために必要な
付与時間を測定する必要があった。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、この超音波加工機での超音波付与時間の測定
はストップウォッチを用いたり、作業者の勘によって行
なわれていた。
従って、ストップウォッチを用いて行なう場合、超音波
加工機の試験操作と時間計測操作とを同時に行なわなけ
ればならず、その作業は非常に面倒で、かつ正確な時間
計測はできなかった。又、勘で行なう場合にはさらに正
確な時間計測はできなかった。
この発明は加工試験の際、超音波を付与している時間を
自動的に計測し、かつ、その超音波付与時間を表示する
ことによって、時間測定のための手間を省き、かつ、加
工に必要な超音波付与時間を正確に求めることができる
超音波加工機を提供するにある。
発明の構成 （問題を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するために、被加工物に向
かって往復動される加工用ホーンが被加工物に当接され
た状態でタイマー手段にて設定された時間たり超音波が
付与されて加工が行なわれた後、加工用ホーンが解−１
される超音波加工機において、 前記タイマー手段とは関係なく前記加工用ホーンが被加
工物に当接された状態で前記加工用ホーンに超音波振動
を伺与するためのテスト手段と、そのテスト手段による
テストの結果をｒ＋、７間表示するための表示装置と、
前記テストの結果を前記タイマー手段にプリセットする
ための設定手段とを設りた超音波加工機をその要旨とす
るものである。
（作用） テスト手段にて加工時における超音波付与時間を設定し
たタイマー手段とは関係なく加工用ホーンが被加工物に
当接された状態で前記加工用ホーンに超音波振動を（＝
ｌ与する。一方、表示装置はテスト手段によるテストの
結果、すなわち、超音波付与時間を時間表示する。そし
て、設定手段はテス１−の結果を加工時における超音波
付与時間として前記タイマー手段にプリセットするよう
にしたものある。
（実施例） 以下、この発明を具体化した好適な一実施例を図面に従
って説明する。
第１図において、ベット１はその後側に支柱２を立設さ
せ、その支柱２にフレーム３が支持され訃 ている。ベット１には治具４が設けられ、その上部にプ
ラスチック材料よりなる被加工物５，６が載置される。
前記フレーム３の上側には往復駆動手段としてのエアシ
リンダ７が載置固定されている。エアシリンダ７は電磁
切換バルブ８の切換動作により、そのピストンロッド７
ａが上下方向に往復動される。
可動体９は前記ピストンロッド７ａに連結固定され、ピ
ストンロッド７ａにて上下方向に往復動される。加工用
ホーン１０は前記可動体９にその鍔部が支持され、その
上端に振動子１１が結合している。そして、前記エアシ
リンダ７のピストンロッド７ａが下動することにより、
加工用ホーン１０を被加工物５．６に当接させ、振動子
１１にて加工用ホーン１０を超音波振動させ、被加工物
５．６を超音波加工させる。
圧力感知スイッチ１２はエアシリンダ７に付設され、加
工用ホーン１０が被加工物５，６に当接したか否か検知
する。圧力感知スイッチ１２はエアシリンダ７内の圧力
が予め設定した圧力に達した時、すなわち、加工用ホー
ン１０が被加工物５゜６に当接することににってピスト
ンロッド７ａに加わる負荷が増大してエアシリンダ７内
の圧力が増大した時、プラス電位（以下、Ｈレベルとい
う）の検出信＠Ｓ　Ｇ　３を出力するようになっている
。
第２図に示すように、前記ベット１の前面には２個の起
動スイッチ１ｇ’ａ、１３ｂが設けられ、この２個のス
イッチ１３ａ、１３ｂを共にオンさせることによって１
加工サイクルの動作が開始するようになっている。カバ
ー１４の前面下側には加圧スイッチ１５、テスト手段と
しての超音波発生スイッチ１６、及び、付与時間セット
スイッチ１７が設けられている。
保持時間設定ダイヤル１８は付与時間セットスイッチ１
７の上側に設けられ、１加エサイクルにおいて超音波の
付与が終了した後の被加工物５゜６を抑圧保持しておく
時間を設定する。表示装置としてのテスト時間表示装置
１９は前記保持時間設定ダイヤル１８の上側に設けられ
、テスト加工における超音波付与時間が表示される。テ
スト時６一 間表示装置１９の上側に設けられた付与時間表示装置２
０はテスト加工によって求めた実際の１加工サイクルを
行なう際の超音波付与時間が表示される。
次に上記のように構成した超音波加工機の電気回路につ
いて説明する。
第３図において、ラッチ回路２１はインバータ２２を介
して前記起動スイッチ１３ａ、１３ｂのオン操作に基づ
くオン信号に応答してバルブ駆動回路２３にトルベルの
往動信号ＳＧＩを出力する。
バルブ駆動回路２３は前記電磁切換バルブ８を切換制御
する回路であって、前記往動信号ＳＧ１に応答してエア
シリンダ７のピストンロッド７ａ。
すなわち、加工用ホーン１０を下動（往動）させ、後記
する復動信号ＳＧ８に応答して加工用ホーン１０を上動
（復動）させるように電磁切換バルブ８を切換制御する
。
又、バルブ駆動回路２３は前記加圧スイッチ１５のオン
操作に基づくインバータ２４を介して出力される往動信
号に応答して加工用ホーン１０を往動させるとともに、
オフ操作に基づくワンショ　　。
ット回銘２５、インバータ２６．２４を介して出力され
る復動信号に応答して加工用ホーン１０を復動させる。
１パルス発生回路２７はオア回路２８を介して前記起動
スッチ１３ａ、１３ｂの操作に基づ（オン信号に応答し
て１個のパルス信号ＳＧ２を出力する回路であって、設
定手段としての次段のカウンタ２９に出力する。
前記ラッチ回路２１のトルベルの往動信号ＳＧ１はオア
回路３０を介してアンド回路３１に出力される。アンド
回路３１は前記圧力感知スイッチ１２からの検出信号Ｓ
Ｇ３を入力し、トルベルの往動信号ＳＧ１が出力されて
いる状態で検出信号ＳＧ３がトルベルになった時、前記
振動子１１を駆動させるための１」レベルの駆動制御信
号ＳＧ４を出力する。
アンド回路３２は前記駆動信号ＳＧ４を入力するととも
に、基準クロック発生器３３からの予め定められた周期
のクロック信号ＳＧ５を入）ｊし、駆動信号ＳＧ４が出
力された時点、すなわち、振動子１１が作動し超音波加
工が開始した時点から次段の前記カウンタ２９にクロッ
ク信号ＳＧ５を出力する。
前記カウンタ２９は１パルス発生回路２７からのパルス
信号ＳＧ２に応答してその内容をクリアするとともに、
前記クロック信号ＳＧ５をカウントする。従って、その
カウンタ内容は振動子１１による加工用ホーン１０の超
音波付与時間となる。
そして、そのカウンタ内容はテスト時間表示装置１９に
表示される。
又、インバータ３４を介して前記超音波発生スイッチ１
６のオン操作に基づくトルベルの超音波付与信号ＳＧ６
は前記１パルス発生回路２７及び前記アンド回路３１に
出力される。そして、この場合においても前記と同様に
振動子１１及びカウンタ２９はこの超音波付与信号ＳＧ
６に基づいて動作する。
タイマー手段としての付与時間設定器３５はインバータ
３６を介して前記付与時間セットスイツチ１７のオン操
作にに応答して前記カウンタ２９の内容が１加工サイク
ルにお（プる超音波付与時間としてプリセットされる。
そして、その付与時間は付与時間設定器＠２０に表示さ
れるようになっている。
比較器３７は付与時間設定器３５で設定した超音波付与
時間と前記カウンタ２９の内容を入力して両データを比
較する。そして、比較器３７は実際の超音波加工時にお
ける超音波加工時間が付与時間設定器３５で設定した時
間と同じになった時、加工終了信号ＳＧ７を出力し、前
記振動子１１を駆動停止させる。
又、加工終了信号ＳＧ７はクリア信号として前記ラッチ
回路２１に出力され、同ラッチ回路２１の状態を初期セ
ットして前記トルベルの往動信号ＳＧ１を消失させる。
タイマ３８は前記保持時間設定ダイヤル１８で設定した
超音波付与終了後において被加工物５゜６を加圧保持す
る時間データと前記加工終了信号ＳＧ７を入力する。そ
して、タイマ３８は加工終子信号ＳＧ７を入力しタイマ
動作を開始し、前記加圧保持時間が経過した時、復動信
号ＳＧ８を前記バルブ駆動回路２３に出力する。そして
、バルブ駆動回路２３はこの復動信号ＳＧ８に応答して
エアシリンダ７のピストンロッド７ａを復動させるよう
に電磁切換バルブ８を切換制御する。
次に上記のように構成した超音波加工機の作用について
説明する。
今、超音波付与時間を設定するための試験加工を行なう
べく加圧スイッチ１５をオン操作すると、バルブ駆動回
路２３は同スイッチ１５のオン信号に応答して電磁切換
バルブ８を切換え、エアシリンダ７を駆動させて加工用
ホーン１０を被加工物５．６に向って往動させる。加工
用ホーン１０が被加工物５，６に当接すると、圧力感知
スイッチ１２からＨレベルの検出信号ＳＧ３が出力され
る。
加工用ホーン１０が被加工物５．６に当接している状態
で、超音波発生スイッチ１６をオン操作すると、超音波
付与信号ＳＧ６が１パルス発生回路２７及びアンド回路
３１に出力される。１パルス発生回路１７はこの付与信
号ＳＧ６に応答してパルス信号ＳＧ２を１つカウンタ２
９に出力しカウンタ内容をクリアする。
一方、アンド回路３１は駆動制御信号ＳＧ４を振動子１
１に出力して同振動子１１を駆動させるとともに、次段
のアンド回路３２に出力して基準クロック発生器３３の
クロック信号ＳＧ５を前記カウンタ２９に出力させる。
従って、加工用ホーン１０は試験超音波加工を開始する
とともに、カウンタ２９はクロック信号ＳＧ５に基づい
てその超音波付与時間をカウントする。この時、カウン
タ２９の内容はテスト時間表示装置１９に表示される。
次に、超音波付与を停止トすべく超音波発生スイッチ１
６をオフさせると、前記Ｈレベルの超音波付与信号ＳＧ
６は消失して零電位（以下、Ｌレベルという）となる。
これによって、アンド回路３１から出力されていたＨレ
ベルの駆動制御信号ＳＧ４はＬレベルとなり、撮動子１
１は駆動停止するとともに、次段のアンド回路３２はカ
ウンタ２［１ ９への前記クロック信号ＳＧ５の出力を遮断しカウンタ
２９のカウント動作を停止させる。
従って、カウンタ２９は振動子１１の超音波付与が停止
すると同時にそのカウント動作が終了することになり、
そのカウント内容は振動子１１が超音波を付与していた
時間となる。そして、その付与時間はテスト時間表示装
置１９に表示されることから作業者は直ちに試験加工に
おける超音波付与時間を確認することができる。
次に作業者が付与時間セットスイッチ１７をオン操作す
ると、このオン操作に応答して付与時間設定器３５は前
記カウンタ２９の内容、すなわち、超音波付与時間を読
み出し記憶するとともに、付与時間表示装置２０に表示
する。
超音波付与時間の設定が終了した後、前記加圧スイッチ
１５をオフ操作すると、そのオフ操作に基づいてワンシ
ョット回路２５、インバータ２６゜２４を介して出力さ
れる復動信号にバルブ駆動回路２３は応答して加工用ホ
ーン１０を復動させる。
そして、加工用ホーン１ｏが最上位位置に往動した時、
超音波付与時間設定のための試験加工は終了する。
次に前記設定した超音波付与時間に基づいて１加エサイ
クルを行なう場合にってい説明する。
今、起動スイッチ１３ａ、１３ｂを操作すると、ラッチ
回路２１はＨレベルの往動信号ＳＧ１をバルブ駆動回路
２３に出力するとともに、１パルス発生回路２７及びア
ンド回路３１に出力する。バルブ駆動回路２３は同往動
信号ＳＧ１に応答して電磁切換バルブ８を切換え、エア
シリンダ７を駆動させて加工用ホーン１０を被加工物５
，６に向って往動させる。
一方、１パルス発生回路２７はこの往動信号ＳＧ１に応
答してカウンタ２９にパルス信号ＳＧ２を出力してその
カウント内容をクリアする。また、アンド回路３１は今
だ加工用ホーン１０が被加工物５．６に当接されておら
ず圧力感知スイッチ１２からＨレベルの検出信号ＳＧ３
が出力されていないことからＨレベルの駆動制御信号Ｓ
Ｇ４を出力しない。
やがて、加工用ホーン１０が被加工物５，６に当接する
と、圧力感知スイッチ１２がＨレベルの検出信号ＳＧ３
を出力すると、前記アンド回路３１はＨレベルの駆動制
御信号Ｓ　Ｇ　４を出力する。
この駆動信号ＳＧ４に応答して振動子１１は駆動し加工
用ホーン１０にて被加工物５，６の超音波加工を開始さ
せる。一方、これと同時に、次段のアンド回路３２から
出力されてくるクロック信号ＳＧ５をカウンタ２９はカ
ウントする。
そして、超音波加工が進み、比較器３７が付与時間設定
器３５で設定した超音波付与時間に達したことを前記カ
ウンタ２９の内容に基づいて判断すると、比較器３５は
加工終了信号ＳＧ７を振動子１１、ラッチ回路２１、及
び、タイマ３８に出力する。振動子１１はこの加工終了
信号ＳＧ７に基づいて駆動を停止する。一方、ラッチ回
路２１は初期状態にセットされる。又、タイマ３８はこ
の加工＾子信号ＳＧ７に応答してタイマ動作を開始する
。
そして、被加工物５，６を加圧保持する工程に移る。タ
イマ３８が保持時間設定ダイヤル１８で設定した保持時
間に達すると、同タイマ３８はバルブ駆動回路２３に復
動信号ＳＧ８を出力する。
復動信号ＳＧ８に応答してバルブ駆動回路１６は電磁切
換バルブ８を切換え加工用ホーン１０を復動させる。
そして、加工用ホーン１０が最上位位置まで達すると、
超音波加工機は１加エサイクルを終了し、次の起動スイ
ッチ１３ａ、１３ｂの操作を待つ。
このように、本実施例では加工用ホーン１０が被加工物
５．６に当接した時から付与する超音波付与時間を設定
するための試験加工の際、自動的に計測し、その時間を
テスト時間表示装■１９に表示させるとともに、付与時
間設定器３５にセットするようにしたので、超音波付与
時間測定のための手間を省き、かつ、加工に必要な超音
波イ」与時間を正確に求めることができる。
なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、例えば、前記実施例では付与時間セットスイッチ１７
を操作してカウンタ２９の内容を超音波付与時間として
イ１与時間設定器３５にセットするようにしたが、これ
を前記加圧スイッチ１５或いは超音波発生スイッチ１６
のオフ操作に応答してカウンタ２９の内容を付与時間設
定器３５にセットするようにして実施してもよい。
発明の効果 このように、本発明によれば超音波付与時間設定のため
の加工試験を行なう際、超音波を付与している時間を自
動的に計測し設定でき、かつ、その超音波付与時間を表
示するようにしたので、超音波時間測定のための手間を
省き、かつ、加工に必要な超音波付与時間を正確に求め
ることができる優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を具体化した超音波加工機の側面図、
第２図は同じく超音波加工機の正面図、第３図は超音波
加工機の電気ブロック回路図である。 図中、５，６は被加工物、７はエアシリンダ、８は電磁
切換バルブ、９は可動体、１０は加工用ホーン、１１は
振動子、１２は圧力感知スイッチ、１３ａ、１３ｂは起
動スイッチ、１５は加圧スイッチ、１６は超音波発生ス
イッチ、１７は付与時間セラ１〜スイツヂ、１９はテス
ト時間表示装置、２３はバルブ駆動回路、２７は１パル
ス発生回路、２９はカウンタ、３１．３２はアンド回路
、３５はイ」与時間設定器、３７は比較器、３８はタイ
マである。 特許出願人　　　　　ブラザー工業株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　恩ＥＦＩ　　博宵第１図 １．４ 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 被加工物（５、６）に向かつて往復動される加工用ホー
    ン（１０）が被加工物（５、６）に当接された状態でタ
    イマー手段（３５）にて設定された時間だけ超音波が付
    与されて加工が行なわれた後、加工用ホーン（１０）が
    解離される超音波加工機において、 前記タイマー手段（３５）とは関係なく前記加工用ホー
    ン（１０）が被加工物（５、６）に当接された状態で前
    記加工用ホーン（１０）に超音波振動を付与するための
    テスト手段（１６）と、そのテスト手段（１６）による
    テストの結果を時間表示するための表示装置（１９）と
    、 前記テストの結果を前記タイマー手段（３５）にプリセ
    ットするための設定手段（１７、２９等）と を設けたことを特徴とする超音波加工機。
JP59175625A 1984-08-23 1984-08-23 超音波加工機 Granted JPS6153025A (ja)

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JP59175625A JPS6153025A (ja) 1984-08-23 1984-08-23 超音波加工機

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JPH0423626B2 JPH0423626B2 (ja) 1992-04-22

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