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JP2551081B2 - 超音波溶接機用加圧装置 - Google Patents
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JP2551081B2 - 超音波溶接機用加圧装置 - Google Patents

超音波溶接機用加圧装置

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JP2551081B2
JP2551081B2 JP63020198A JP2019888A JP2551081B2 JP 2551081 B2 JP2551081 B2 JP 2551081B2 JP 63020198 A JP63020198 A JP 63020198A JP 2019888 A JP2019888 A JP 2019888A JP 2551081 B2 JP2551081 B2 JP 2551081B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波溶接機用加圧制御装置に係り、とく
にプラスチック溶接に好適な超音波溶接機用加圧制御装
置に関する。
〔従来の技術〕
第５図（１）（２）に従来例を示す。この第５図
（１）（２）に示す従来例は、プラスチック溶接用の超
音波溶接機60と、この超音波溶接機60に装備される加圧
制御装置70とにより構成されている。
超音波溶接機60は、コ字状の支柱本体61と、支柱本体
61の突出上端部に装備されたエアーシリンダ62と、この
エアーシリンダ62のピストン部分に装着された超音波振
動子機構63及び加工用の超音波ホーン64とを備えてい
る。加工用ホーン64の下方すなわちコ字状の支柱本体61
の61A部分には、接合部が重ねられたプラスチックワー
ク65が配設され固定されるようになっている。
エアーシリンダ62には制御用のエアーバルブ71と減圧
弁72を介してコンプレッサ73から所定の元圧の圧縮空気
が、溶接中（１〜３秒の間）印加されるようになってい
る。70はエアーシリンダ制御用のエアー回路を示す。
そして、減圧弁72の手動調整によって、プラスチック
ワーク65に印加する一定の静圧力が調整されるようにな
っている。
〔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、エアーシリン
ダ62による加圧力Ａは、時間の経過があっても第６図に
示す如く一定であることから、第７図に示す如く時間の
経過とともにワーク65の変形が大きくなり、溶着後の接
合部における強度不良という不都合が生じる。
第８図（１）（２）（３）に、ワーク65の変形やはみ
出し65Aの状況を示す。一方、この変形やはみ出し65Aの
発生を防止するには、静圧力を小さい値に設定すればよ
い。しかしながら、この場合には、ワーク65の接合時間
が長くなるという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善
し、とくに比較的短時間にプラスチックワークの接合を
行うとともに、接合強度も充分に得ることを可能とした
超音波溶接機用加圧装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明では、ワークに対し超音波ホーンを介
して一定の圧力を印加するエアーシリンダと、このエア
ーシリンダに所定圧力の圧縮空気を送り込むコンプレッ
サとを備えている。エアーシリンダとコンプレッサとの
間に、加変圧力調整弁を装備され、ワークに近接してワ
ーク変形量検出センサが配設されている。さらに、この
ワーク変形量検出センサの出力に応じて可変圧力調整弁
の弁開度を適度に調整する弁開度自動調整手段を装備す
る、という構成を採っている。
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。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図（１）（２）ないし
第４図に基づいて説明する。
第１図（１）（２）の実施例は、被溶着部材であるワ
ーク１に対し超音波ホーン２を介して一定の圧力を印加
するエアーシリンダ３と、このエアーシリンダ３に所定
の圧縮空気を送り込むコンプレッサ４とを備えている。
エアーシリンダ３とコンプレッサ４との間には、可変圧
力調整弁５が装備されている。さらに、ワーク１に近接
してワーク変形量検出センサ６が配設されている。この
ワーク変形量検出センサ６の出力に応じて可変圧力調整
弁５の弁開度を適度に調整する弁開度自動調整手段７が
装備されている。
エアーシリンダ３は、超音波ホーン２を介して例えば
プラスチックワーク１等の溶接部分に、数〔kg/cm2〕〜
数10〔kg/cm2〕の静圧を印加し得るように構成されてい
る。
可変圧力調整弁４は、実際には可変減圧弁が使用され
ている。また、弁開度自動調整手段７としてはコンピュ
ータが使用されている。
その他の構成は、前述した従来例と同一となってい
る。
次に、上記実施例の動作について説明する。
第２図に示すように、弁開度自動調整手段７には、オ
ペレータによって予め圧力値と加圧時間とが外部入力さ
れ設定される。一方、弁開度自動調整手段７には、さら
にワーク変形量検出センサ６からワーク１の変形量デー
タが入力されるようになっている（S100〜S102）。これ
らの各情報を入力した弁開度自動調整手段７は、マイク
ロコンピュータによる演算を行い、必要とする所定圧力
がエアーシリンダ３から出力されるように前述した可変
圧力調整弁５を作動するための駆動制御信号を出力する
（S103〜S104）。この結果、エアーシリンダ３は、印加
される空気圧の大小に応じて作動し（S105）、前述した
ワーク１に対して所定の印加静圧力を超音波溶接の進行
に合せて変化せしめる。第３図ないし第４図に、溶接時
間の経過を基準とした印加圧力とワークの変形量の各々
の変化の一例 （制御例）と示す。
この第３図ないし第４図で示すように、最初の加圧静
圧力は従来より高い静圧力を使用することから、溶着時
間を大幅に短縮することができ、ワーク変形量検出セン
サ６がワーク１の変形量を常時検出して弁開度自動調整
手段７に送り込んでいることから、ワークの変形が進み
出すとその直前にこれを検知してコンピュータ制御によ
りエアーシリンダ３への送っている空気圧力を減少制御
させる。このためワーク１の変形量を著しく小さく抑え
ることが可能となり、その結果、ワーク１のはみ出しを
少なくし、溶接強度の不良を有効に防止することができ
る。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によると、ワーク変形量検出セン
サと弁開度自動調節手段の作用により、ワークに必要以
上の静圧が印加されるのを防止することができ、これが
ため超音波により溶接された部分の強度を効果的に高め
ることができ、溶着不良を防止することができるという
従来になれ優れた超音波溶接機用加圧装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（１）（２）は本発明の一実施例を示す構成図、
第２図ないし第４図は各々第１図の動作を示す説明図、
第５図（１）（２）は従来例を示す構成図、第６図ない
し第８図（１）（２）（３）は各々第５図の動作を示す
説明図である。 １……ワーク、２……超音波ホーン、３……エアーシリ
ンダ、５……可変圧力調整弁、６……ワーク変形量検出
センサ、７……弁開度自動調整手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ワークに対し超音波ホーンを介して一定の
    圧力を印加するエアーシリンダと、このエアーシリンダ
    に所定圧力の圧縮空気を送り込むコンプレッサとを備え
    た超音波溶接機用加圧装置において、 前記エアーシリンダとコンプレッサとの間に、加変圧力
    調整弁を装備するとともに、前記ワークに近接してワー
    ク変形量検出センサを配設し、 このワーク変形量検出センサの出力に応じて前記可変圧
    力調整弁の弁開度を適度に調整する弁開度自動調整手段
    を装備したことを特徴とする超音波溶接機用加圧装置。
JP63020198A 1988-01-31 1988-01-31 超音波溶接機用加圧装置 Expired - Lifetime JP2551081B2 (ja)

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