JP6384873B2 - Ultrasonic welding apparatus and ultrasonic welding method - Google Patents
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Description
本発明は、被溶着体に環状につながる溶着部を形成する超音波溶着装置及び超音波溶着方法に関する。 The present invention relates to an ultrasonic welding apparatus and an ultrasonic welding method for forming an annular welded portion connected to an object to be welded.
被溶着体に環状につながる溶着部を形成する超音波溶着装置として、例えば、特許文献1には、一回の超音波溶着(挟圧工程)により、矩形状につながる溶着部を形成する超音波溶着装置が開示されている。 As an ultrasonic welding apparatus that forms a welded portion connected in a ring shape to a welded body, for example, Patent Document 1 discloses an ultrasonic wave that forms a welded portion connected in a rectangular shape by a single ultrasonic welding (clamping step). A welding apparatus is disclosed.
環状につながる溶着部を被溶着体に形成するにあたり、溶着部の大きさによっては、複数回に分けて超音波溶着(挟圧工程)を行う必要がある。
例えば、超音波振動を行うホーンの大きさが所望する溶着部の大きさに対して小さい場合がこれに相当し、このような場合には、被溶着体に対して複数回の超音波溶着を行うことで、環状につながる溶着部を形成することができる。
In forming a welded portion connected in a ring shape on the welded body, it is necessary to perform ultrasonic welding (clamping step) in a plurality of times depending on the size of the welded portion.
For example, this corresponds to the case where the size of the horn that performs ultrasonic vibration is smaller than the desired size of the welded portion. In such a case, multiple ultrasonic weldings are performed on the welded object. By carrying out, the welding part connected in an annular shape can be formed.
しかしながら、このような複数回の超音波溶着を行ったとしても、必ずしも途切れずにつながる環状の溶着部が形成されるとは限らず、溶着部が不連続となり溶着部間に非溶着部が形成されることがある。
このような非溶着部が形成されると、不良品として扱われることになり、例えば、被溶着体を不織布、織物、編み物、メッシュ状体などの布状体としたときには、非溶着部が形成されるとこの部分から糸が解れたりすることがある。
However, even if such ultrasonic welding is performed a plurality of times, an annular welded portion that is not necessarily disconnected is not necessarily formed, and the welded portion becomes discontinuous and a non-welded portion is formed between the welded portions. May be.
When such a non-welded part is formed, it will be treated as a defective product. For example, when the welded body is a cloth-like body such as a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or a mesh-like body, the non-welded part is formed. If it is done, the thread may come off from this part.
そこで、本発明は、複数回の超音波溶着を行ったとしても、途切れずにつながる環状の溶着部を形成することのできる超音波溶着装置及び超音波溶着方法の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic welding apparatus and an ultrasonic welding method capable of forming an annular welded portion that is connected without interruption even when ultrasonic welding is performed a plurality of times.
上記目的を達成するため、本発明の超音波溶着装置は、被溶着体に対して複数回の超音波溶着を行うことにより、被溶着体に環状につながる溶着部を形成する超音波溶着装置であって、所定の軸を中心に回転可能に形成されるとともに、回転と停止を繰り返す間欠回転を行う回転体と、間欠回転時における前記回転体の回転角度を規制する回転角度規制手段と、前記回転体に設けられ、環状につながる連続凸部の形成された受け型と、前記受け型に対して進退可能に動作し、進出時及び前記回転体の停止時において前記連続凸部との間で被溶着体を挟圧して被溶着体に超音波振動を伝達するホーンと、を備え、前記回転角度規制手段は、前記間欠回転時における前記回転角度を、前記軸を中心とする前記ホーンの被溶着体に対向する対向面と前記連続凸部が重なる範囲に対応する角度よりも小さい角度に規制する構成としてある。 In order to achieve the above object, the ultrasonic welding apparatus of the present invention is an ultrasonic welding apparatus that forms a welded portion connected in a ring shape to the welded body by performing ultrasonic welding a plurality of times on the welded body. A rotating body that is formed to be rotatable about a predetermined axis and that performs intermittent rotation that repeats rotation and stop, and a rotation angle regulating means that regulates the rotation angle of the rotating body during intermittent rotation, A receiving mold provided on the rotating body and formed with a continuous convex portion connected in a ring shape, and operates so as to be able to advance and retreat with respect to the receiving mold, and between the continuous convex portion at the time of advancement and when the rotating body is stopped A horn that clamps the welded body and transmits ultrasonic vibrations to the welded body, and the rotation angle restricting means sets the rotation angle during the intermittent rotation to the rotation of the horn around the axis. A facing surface facing the welded body; Serial in the range of the continuous convex portion is overlapped configured so as to regulate the angle smaller than the angle corresponding.
また、本発明の超音波溶着方法は、被溶着体に対して複数回の超音波溶着を行うことにより、被溶着体に環状につながる溶着部を形成する超音波溶着方法であって、所定の軸を中心に回転可能に形成される回転体に、回転と停止を繰り返す間欠回転を行わせる間欠回転工程と、間欠回転時における前記回転体の回転角度を規制する回転角度規制工程と、超音波振動を行うホーンに、前記回転体に設けられるとともに環状につながる連続凸部の形成された受け型に対して進退動作を行わせ、前記ホーンの進出時及び前記回転体の停止時において前記ホーンと前記連続凸部との間で被溶着体を挟圧して被溶着体に超音波振動を伝達する溶着工程と、を有し、前記回転角度規制工程では、前記間欠回転時における前記回転角度を、前記軸を中心とする前記ホーンの被溶着体に対向する対向面と前記連続凸部が重なる範囲に対応する角度よりも小さい角度に規制する方法としてある。 Further, the ultrasonic welding method of the present invention is an ultrasonic welding method for forming a welded portion connected in a ring shape to the welded body by performing ultrasonic welding a plurality of times on the welded body. An intermittent rotation step for causing the rotating body formed to be rotatable about an axis to perform intermittent rotation that repeats rotation and stop, a rotation angle regulating step for regulating the rotation angle of the rotating body during the intermittent rotation, and an ultrasonic wave A horn that vibrates is made to move forward and backward with respect to a receiving mold provided on the rotating body and formed with a continuous convex portion connected to the ring, and when the horn is advanced and when the rotating body is stopped, A welding step of sandwiching the welded body between the continuous convex portions and transmitting ultrasonic vibration to the welded body, and in the rotation angle regulating step, the rotation angle at the intermittent rotation is Centered on the axis There a method for regulating the angle smaller than the angle corresponding to the range of the continuous convex portion and the facing surface overlap facing the object to be welded of the horn.
本発明によれば、間欠回転時における回転体の回転角度を、ホーンの対向面と連続凸部が重なる範囲に対応する角度よりも小さい角度に規制するので、複数回行われるそれぞれの超音波溶着、すなわち挟圧工程ごとに、被溶着体に重複溶着されるオーバーラップ溶着部が形成されることから、溶着部が不連続となることなく、途切れずにつながる環状の溶着部を形成することができる。 According to the present invention, the rotation angle of the rotating body during intermittent rotation is restricted to an angle smaller than the angle corresponding to the range where the opposing surface of the horn and the continuous convex portion overlap, so that each ultrasonic welding performed multiple times That is, since an overlap welded portion that is overlapped and welded to the welded body is formed for each clamping step, it is possible to form an annular welded portion that is continuous without being discontinuous. it can.
本発明に係る超音波溶着装置の好ましい実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。 A preferred embodiment of an ultrasonic welding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の第一実施形態に係る超音波溶着装置1は、図1、2及び4に示すように、回転テーブル2、受け型3、及びホーン4を備えている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the ultrasonic welding apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes a rotary table 2, a receiving
回転テーブル2は、回転体の一例であり、所定の軸Oを中心に水平方向に回転可能に形成され、モータなどの駆動手段からの動力を受けて回転する。また、駆動手段がCPUを備えるコンピュータによりオンオフ制御されることで、回転と停止を繰り返す間欠回転を行うことができる。
The
受け型3は、ネジ、ボルトなどの螺着手段を介して回転テーブル2に取り付け可能に構成され、その上面に環状につながる連続凸部31を備えている。本実施形態の連続凸部31は、例えば、円状につながる連続凸部として形成されている。
連続凸部31は、全周に亘って、例えば、5〜10mmなどの幅を有する平坦面を上面に備えており、被溶着体5がこの平坦面とホーン4との間で挟圧されるとともに超音波振動を受けることで、図3に示すように、平坦面と同じ形状の溶着部50が形成されることになる。
また、連続凸部31の高さ(受け型3上面から連続凸部31平坦面までの距離)は、被溶着体5の厚みに応じて任意に設定することができる。
The receiving
The
Further, the height of the continuous convex portion 31 (the distance from the upper surface of the receiving
また、受け型3は、被溶着体を保持する保持手段として、複数の針状体32を備えている。
針状体32は、受け型3の上面において鉛直方向に向けて突設され、被溶着体5を所定の目合いを有する合成繊維(熱可塑性)からなる布状体としたときには、被溶着体5を受け型3に対して押し付けることにより、針状体32が被溶着体5を突き通して保持する保持状態となる。また、この保持状態の被溶着体5を受け型3から離間するように上方に持ち上げることにより、被溶着体5は針状体32から脱抜される。
In addition, the receiving die 3 includes a plurality of needle-
The needle-
ホーン4は、超音波振動を被溶着体5に伝達する装置である。
ホーン4は、所定の発振器と接続されることで縦振動を発生する振動子(不図示)と接合されており、被溶着体5に対向する対向面41を放射面として超音波振動を被溶着体5に伝達する。
対向面41は、図2に示すように、連続凸部31のすべてと重ならず一部と重なる大きさを有し、本実施形態では、ホーン4の汎用性を高めるため、矩形形状(長方形)に形成されている。
また、ホーン4は、所定のプレス装置に連結され、連続凸部31(受け型3)に対して進退動作を行うように構成されている。このホーン4の進退動作を行う方向は、軸Oに対して平行な方向(軸に沿う方向)となっている。
The
The
As shown in FIG. 2, the facing
The
対向面41と連続凸部31の重なる範囲すなわち溶着範囲Sは、円弧形状を有している。溶着範囲Sは、連続凸部31の内側線31a、連続凸部31の外側線31b、及び対向面41の外形線41aで区画される領域であり、一回の超音波溶着により、この溶着範囲Sに対応する溶着部が被溶着体5に形成されることになる。
A range in which the
このように溶着範囲Sは円弧形状を有しているため、図3に示すような一つながりの環状の溶着部50を形成するためには、複数回の超音波溶着を行う必要がある。また、このような複数回の超音波溶着を行うにあたり、溶着部が不連続となり溶着部間に非溶着部が形成されないようにするためには、溶着部の重複する範囲すなわち、オーバーラップ溶着部51を設ける必要がある。
そこで、このようなオーバーラップ溶着部51を設けるために、軸Oを中心とする溶着範囲Sに対応する角度よりも小さい回転角での間欠回転を回転テーブル2に行わせる。
Thus, since the welding range S has an arc shape, it is necessary to perform ultrasonic welding a plurality of times in order to form a continuous
Therefore, in order to provide such an overlap welded
本実施形態では、対向面41の形状が連続凸部31と同じ曲率を有していないことから、溶着範囲Sに対応する角度は、内側線31aと外形線41aとで定まる角度Bから、外側線31bと外形線41aとで定まる角度Cまでの範囲の角度となる。
回転テーブル2の間欠回転を、角度Cよりも小さく、角度Bより大きく設定することもできるが、この場合、溶着部間に微小な非溶着部が形成されることになり、好ましくない。
そこで、溶着部間に非溶着部が形成されないようにするためには、溶着範囲Sに対応する角度のうち最も小さい角度Bを基準角度とし、回転テーブル2の間欠回転角度を、この角度Bよりも小さく設定する必要がある。
溶着範囲Sに対応する角度Bを、例えば110°と特定したときには、回転テーブル2の間欠回転角度Aを角度Bよりも小さい、例えば90°に決定することができる。
In this embodiment, since the shape of the
The intermittent rotation of the
Therefore, in order to prevent the non-welded portion from being formed between the welded portions, the smallest angle B among the angles corresponding to the welding range S is set as a reference angle, and the intermittent rotation angle of the
When the angle B corresponding to the welding range S is specified as 110 °, for example, the intermittent rotation angle A of the
回転角度規制手段は、回転テーブル2の間欠回転角を角度Aに規制する。
回転角度規制手段は、例えば、回転テーブル2を回転させるモータを制御するコンピュータとすることができる。
モータは、エンコーダを備えるサーボモータ、又はステッピングモータなどの回転角を制御可能なモータが好ましく、コンピュータは、このようなモータを制御することで、回転テーブル2に角度Aの間欠回転と停止とを交互に繰り返す動作を行わせる。
また、このコンピュータは、同時にホーン4に進退動作を行わせるプレス装置を制御する。
具体的には、モータの間欠回転中は、ホーン4を連続凸部31から後退(離間)させ、モータの停止中にホーン4を連続凸部31に進出(接近)させるようにプレス装置を制御する。
進出時は、ホーン4と連続凸部31との間で被溶着体5を、例えば、2200N(0.45Pa)の力で約0.7秒間、挟圧することが好ましい。
なお、回転角度規制手段は、上記に限らず、角度Aごとにラッチするラッチ機構などを採用することもできる。
The rotation angle restricting means restricts the intermittent rotation angle of the
The rotation angle regulating means can be, for example, a computer that controls a motor that rotates the
The motor is preferably a servo motor having an encoder or a motor capable of controlling the rotation angle, such as a stepping motor, and the computer controls the motor to perform intermittent rotation and stop of the angle A on the rotary table 2. The operation is repeated alternately.
The computer also controls a press device that causes the
Specifically, the press device is controlled so that the
At the time of advancement, it is preferable to clamp the welded
The rotation angle restricting means is not limited to the above, and a latch mechanism that latches for each angle A can also be adopted.
以上のような構成を備える超音波溶着装置1において、連続凸部31を覆うように被溶着体5(布状体)を少なくとも2枚を重ねた状態又は1枚を折って重ねた状態で受け型3に載置する。そして、図2の実線に示す位置において、ホーン4に紙面垂直方向に沿って進退動作を行わせるとともに(ホーン4は回転しない)、回転テーブル2に回転角度Aを90°とする間欠回転を行わせ、回転テーブル2を一回転させる。
そうすると、合計4回の間欠溶着が行われ(二点鎖線参照)、図3に示すように、4つのオーバーラップ溶着部51を備えるとともに、途切れることなく環状につながる溶着部50の形成された被溶着体5が製造されることになる。
このような被溶着体5は、溶着部50の周縁に沿って切断することにより、例えば、加湿器に内蔵される円形の吸水性フィルターなどに利用できる。
In the ultrasonic welding apparatus 1 having the above-described configuration, at least two welded bodies 5 (cloth-like bodies) are overlapped so as to cover the continuous
Then, a total of four intermittent welds are performed (see the two-dot chain line), and as shown in FIG. 3, the four welded
Such a welded
このオーバーラップ溶着部51は、角度Aをさらに小さくすることで、その範囲を広げることもできる。
また、オーバーラップ溶着部51の数を、以下のように増加させることもできる。
The overlap welded
Moreover, the number of the
図4は、被溶着体5に8つのオーバーラップ溶着部51を形成するときの、ホーン4の配置と回転角Aの関係を示す間欠溶着工程の模式図である。
この例では、オーバーラップ溶着部51の数を増加させるために、ホーン4の位置及び回転角Aを図2から変更してある。
具体的には、ホーン4を軸Oと直交する方向に移動可能に構成するとともに、ホーン4を図2からP方向、すなわち、軸Oから離間する方向に移動させてある。
このように、ホーン4を軸Oと直交する方向に移動可能に構成することにより、ホーン4自体を取り換えることなく、溶着範囲Sを拡縮することができ、ホーン4を軸Oに近づけることで溶着範囲Sが広がり、ホーン4を軸Oから遠ざけることで溶着範囲Sが狭まることになる。
FIG. 4 is a schematic diagram of an intermittent welding process showing the relationship between the arrangement of the
In this example, in order to increase the number of overlap welds 51, the position of the
Specifically, the
Thus, by configuring the
図4に示す例では、図2に示す例に比べてホーン4を軸Oから遠ざけてあり、これにより、溶着範囲Sが狭くなるようにしてある。
この溶着範囲Sから、これに対応する角度B(基準角度)を例えば50°と特定することができ、また、回転テーブル2の間欠回転角Aを角度Bよりも小さい、例えば45°に決定することができる。
これにより、回転テーブル2を一回転させると、合計8回の間欠溶着が行われ(二点鎖線参照)、8つのオーバーラップ溶着部51を備えるとともに、途切れることなく環状につながる溶着部50の形成された被溶着体5が製造されることになる。
このようにオーバーラップ溶着部51の数を増加させることにより、溶着強度を増加させることができる。また、オーバーラップ溶着部51の数の増加は、オーバーラップ溶着部51の範囲の拡大よりも、被溶着体5が受ける負担(熱やけ、熱硬化など)が少ないと考えられる。
In the example shown in FIG. 4, the
From this welding range S, the angle B (reference angle) corresponding thereto can be specified as, for example, 50 °, and the intermittent rotation angle A of the
As a result, when the
Thus, the welding strength can be increased by increasing the number of the
図5は、本発明の第二実施形態に係る超音波溶着装置1を示す斜視図である。
この超音波溶着装置1は、回転体として、回転テーブルに代えて回転ドラム2を備え、ホーン4の進退動作の方向が軸Oと直交する方向となっている点で、第一実施形態に係る超音波溶着装置と相違する。
また、受け型3及び連続凸部31は、回転ドラム2の周面に設けられ、連続凸部31の表面は曲面として形成されている。これに応じてホーン4の対向面41は、連続凸部31の曲面と同じ曲率を有する矩形状の曲面で形成してある。被溶着体5(布状体)は、針状体32を介して、少なくとも2枚を重ねた状態又は1枚を折って重ねた状態で回転ドラム2の周面に巻き付けるように取り付けることができる。
FIG. 5 is a perspective view showing the ultrasonic welding apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention.
The ultrasonic welding apparatus 1 includes a
The receiving
このような超音波溶着装置1においても、溶着範囲Sは対向面41と連続凸部31の一部が重なる大きさを有するため、環状の溶着部50を形成するためには、複数回の超音波溶着を行う必要がある。
そこで、軸Oを中心とする溶着範囲Sに対応する角度よりも小さい回転角での間欠回転を回転ドラム2に行わせ、これに同期させてホーン4を軸Oと直交する方向に進退動作させる。これにより、オーバーラップ溶着部51を備えるとともに、途切れることなく環状につながる溶着部50の形成された筒状の被溶着体5が製造されることになる。
このような被溶着体5は、例えば、袋、網などに利用できる。
Also in such an ultrasonic welding apparatus 1, the welding range S has such a size that the opposing
Therefore, the
Such a to-
以上の説明したような間欠溶着工程は、図6に示すような手順(超音波溶着方法)により実現することができる。
まず、ホーンの対向面と連続凸部の重なり範囲に対応する角度を特定する(S1)。
この角度に範囲があるときには、最も小さい角度を基準角度として特定する。
次いで、回転体の回転角度Aを、上記で特定した角度よりも小さい角度に設定する(S2:回転角度規制工程)。
続いて、超音波溶着を行う溶着回数を設定する。溶着回数は、360°を回転角度Aで除した商に決定する(S3)。この商は整数が好ましいことから、この商が整数となるように、回転角度Aの値を選定する。また、商が整数にならないときには、繰り上げた値を溶着回数とする。この場合、回転体は一回転以上回転することになるものの、非溶着部の発生を避けることができる。
次に、連続凸部31を覆うように被溶着体5(布状体)を少なくとも2枚を重ねた状態又は1枚を折って重ねた状態で受け型3に載置する。そして、ホーン4を受け型3に対して進出(接近)させるとともに、ホーン4と連続凸部31との間で被溶着体5を挟圧しながら超音波を発振する(S4:溶着工程)。これにより被溶着体5に溶着範囲Sを有する溶着部が形成される。
次いで、ホーン4を受け型3から後退(離間)させながら、回転体を回転角度Aだけ回転させる(S5:間欠回転工程及び回転角度規制工程)。その後、溶着回数が設定された回数に達したか否かを判定し、達しないと判定したときには(S6−No)、S4及びS5の動作を繰り返し行う(間欠回転工程、回転角度規制工程及び溶着工程)。
溶着回数が設定された回数に達したと判定したときには(S6−Yes)、溶着工程を終了する。
このような間欠溶着工程(超音波溶着方法)を実行することにより、途切れることなく環状につながる溶着部50の形成された被溶着体5を製造することができる。
The intermittent welding process as described above can be realized by a procedure (ultrasonic welding method) as shown in FIG.
First, an angle corresponding to the overlapping range of the facing surface of the horn and the continuous convex portion is specified (S1).
When this angle has a range, the smallest angle is specified as the reference angle.
Next, the rotation angle A of the rotating body is set to an angle smaller than the angle specified above (S2: rotation angle regulating step).
Subsequently, the number of times of ultrasonic welding is set. The number of weldings is determined as a quotient obtained by dividing 360 ° by the rotation angle A (S3). Since this quotient is preferably an integer, the value of the rotation angle A is selected so that this quotient becomes an integer. Further, when the quotient does not become an integer, the advanced value is used as the number of weldings. In this case, although the rotating body rotates more than one rotation, the occurrence of a non-welded portion can be avoided.
Next, the to-be-welded body 5 (cloth-like body) is placed on the receiving die 3 in a state where at least two sheets are overlapped or one sheet is folded and overlapped so as to cover the continuous
Next, the rotating body is rotated by the rotation angle A while retracting (separating) the
When it is determined that the number of welding times has reached the set number of times (S6-Yes), the welding process is terminated.
By performing such an intermittent welding process (ultrasonic welding method), it is possible to manufacture the welded
以上説明したように、本実施形態の超音波溶着装置1及び超音波溶着方法によれば、間欠回転時における回転体の回転角度を、ホーンの対向面と連続凸部が重なる範囲に対応する角度よりも小さい角度に規制するので、複数回行われるそれぞれの超音波溶着、すなわち挟圧工程ごとに、被溶着体に重複溶着されるオーバーラップ溶着部が形成されることから、溶着部が不連続となることなく、途切れずにつながる環状の溶着部を形成することができる。 As described above, according to the ultrasonic welding apparatus 1 and the ultrasonic welding method of the present embodiment, the rotation angle of the rotating body during intermittent rotation is an angle corresponding to the range where the opposing surface of the horn and the continuous convex portion overlap. The angle is smaller than the angle, so each welded multiple times, i.e., the overlap welded part that is welded to the welded body is formed at each clamping step, so the welded part is discontinuous. Therefore, it is possible to form an annular welded portion that is connected without interruption.
以上、本発明の超音波溶着装置及び超音波溶着方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る超音波溶着装置及び超音波溶着方法は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, although preferred embodiment of the ultrasonic welding apparatus and ultrasonic welding method of the present invention was described, the ultrasonic welding apparatus and ultrasonic welding method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, As will be described below, it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the present invention.
例えば、回転体と受け型は一体でもよく、別体でもよい。
また、回転体の駆動手段は手動でもよく、手動で回転と停止を繰り返せばよい。回転体を手動により間欠回転させるときの回転角度規制手段は、回転体と連動して回転するとともに間欠回転角度Aごとに溝を有する歯車と、先端がバネ等により溝に向けて付勢される爪部材とを備え、回転体が角度Aの回転を行うごとに、爪部材の先端が歯車の溝に係止されるラッチ機構(ラチェット機構)を採用することもできる。
For example, the rotating body and the receiving mold may be integrated or separate.
Moreover, the drive means of a rotary body may be manual, and what is necessary is just to repeat rotation and a stop manually. The rotation angle regulating means for manually rotating the rotating body manually rotates in conjunction with the rotating body and has a gear having a groove for each intermittent rotation angle A, and the tip is biased toward the groove by a spring or the like. A latch mechanism (ratchet mechanism) that includes a claw member and that engages the claw member with the gear groove each time the rotating body rotates at an angle A can also be employed.
また、ホーン4を軸Oと直交する方向に移動可能とする構成は、特に限定されないが、ホーン4の取り付け位置を変更できる構成(例えば、ホーン4を固定するネジ等を緩めてホーン4を異なる位置に固定するなど)、軸Oと直交する方向に延びるガイド棒を設けるとともに、このガイド棒に案内されながらホーン4を移動させるなど、様々な方法から適宜選択することができる。
In addition, the configuration that enables the
また、第一本実施形態では、連続凸部の形状を円としたが、楕円、四角、ひし形、星型、などの環状につながる形状ならば、任意の形状を採用することができる。
また、環状には、途切れることなく全周がつながるものだけでなく、一部のみが途切れているものも含むとすることができ(連続凸部の一部も途切れる)、このような構成により、第一本実施形態の超音波溶着装置により、U字状につながる溶着部を有する被溶着体5、すなわち袋体を製造することもできる。
また、本実施形態では、被溶着体を布状体としたが、これに限定させず、熱可塑性のプラスチック及びプラスチックシートなどでもよい。
In the first embodiment, the shape of the continuous convex portion is a circle. However, any shape can be adopted as long as it is a shape connected to a ring shape such as an ellipse, a square, a diamond, and a star.
In addition, the annular shape can include not only those that connect the entire circumference without interruption, but also those that are only partially interrupted (a part of the continuous convex portion is also interrupted). By the ultrasonic welding apparatus of the first embodiment, the welded
Moreover, in this embodiment, although the to-be-welded body was made into the cloth-like body, it is not limited to this, A thermoplastic plastic, a plastic sheet, etc. may be sufficient.
本発明は、被溶着体に環状につながる溶着部を形成する超音波溶着装置に広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used for an ultrasonic welding apparatus that forms a welded portion connected in a ring shape to an object to be welded.
1 超音波溶着装置
2 回転テーブル、回転ドラム(回転体)
3 受け型
31 連続凸部
32 針状体
4 ホーン
5 被溶着体
50 溶着部
51 オーバーラップ溶着部
1
DESCRIPTION OF
Claims (6)
所定の軸を中心に回転可能に形成されるとともに、回転と停止を繰り返す間欠回転を行う回転体と、
間欠回転時における前記回転体の回転角度を規制する回転角度規制手段と、
前記回転体に設けられ、環状につながる連続凸部の形成された受け型と、
前記受け型に対して進退可能に動作し、進出時及び前記回転体の停止時において前記連続凸部との間で被溶着体を挟圧して被溶着体に超音波振動を伝達するホーンと、を備え、
前記回転角度規制手段は、
前記間欠回転時における前記回転角度を、前記軸を中心とする前記ホーンの被溶着体に対向する対向面と前記連続凸部が重なる範囲に対応する角度よりも小さい角度に規制する
ことを特徴とする超音波溶着装置。 An ultrasonic welding apparatus that forms a welded portion connected to the welded body in a ring shape by performing ultrasonic welding a plurality of times on the welded body,
A rotating body that is formed to be rotatable around a predetermined axis and performs intermittent rotation that repeats rotation and stop,
Rotation angle restricting means for restricting the rotation angle of the rotating body during intermittent rotation;
A receiving mold provided on the rotating body and formed with a continuous convex portion connected in an annular shape;
A horn that operates so as to be able to advance and retreat with respect to the receiving mold, and transmits ultrasonic vibrations to the welded body by sandwiching the welded body with the continuous convex portion at the time of advancement and when the rotating body is stopped, With
The rotation angle regulating means is
The rotation angle at the time of the intermittent rotation is restricted to an angle smaller than an angle corresponding to a range where the facing surface facing the welded body of the horn centered on the axis and the continuous convex portion overlap. Ultrasonic welding equipment.
前記ホーンは、前記軸と直交する方向に移動可能に構成され、
前記ホーンの前記対向面と前記連続凸部が重なる範囲を拡縮可能とした
ことを特徴とする請求項1記載の超音波溶着装置。 The direction in which the horn can move forward and backward is a direction parallel to the axis,
The horn is configured to be movable in a direction perpendicular to the axis,
The ultrasonic welding apparatus according to claim 1, wherein a range in which the facing surface of the horn and the continuous convex portion overlap each other can be enlarged or reduced.
前記回転角度規制手段は、前記間欠回転時における前記回転角度を、前記基準角度よりも小さい角度に規制する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の超音波溶着装置。 When there is a range in the angle corresponding to the range where the facing surface of the horn centering on the axis and the continuous convex portion overlap, the smallest angle is set as a reference angle,
The ultrasonic welding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the rotation angle restricting means restricts the rotation angle during the intermittent rotation to an angle smaller than the reference angle.
前記布状体を着脱可能に保持する針状の保持手段を備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の超音波溶着装置。 The welded body is a cloth-like body,
The ultrasonic welding apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising needle-like holding means that detachably holds the cloth-like body.
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか一項に記載の超音波溶着装置。 The ultrasonic welding apparatus according to claim 1, wherein the facing surface of the horn has a rectangular shape.
所定の軸を中心に回転可能に形成される回転体に、回転と停止を繰り返す間欠回転を行わせる間欠回転工程と、
間欠回転時における前記回転体の回転角度を規制する回転角度規制工程と、
超音波振動を行うホーンに、前記回転体に設けられるとともに環状につながる連続凸部の形成された受け型に対して進退動作を行わせ、前記ホーンの進出時及び前記回転体の停止時において前記ホーンと前記連続凸部との間で被溶着体を挟圧して被溶着体に超音波振動を伝達する溶着工程と、を有し、
前記回転角度規制工程では、
前記間欠回転時における前記回転角度を、前記軸を中心とする前記ホーンの被溶着体に対向する対向面と前記連続凸部が重なる範囲に対応する角度よりも小さい角度に規制する
ことを特徴とする超音波溶着方法。 An ultrasonic welding method for forming a welded portion connected in a ring shape to a welded body by performing ultrasonic welding a plurality of times on the welded body,
An intermittent rotation process for causing the rotating body formed to be rotatable around a predetermined axis to perform intermittent rotation that repeats rotation and stop, and
A rotation angle regulating step for regulating the rotation angle of the rotating body during intermittent rotation;
A horn that performs ultrasonic vibration is made to move forward and backward with respect to a receiving mold provided on the rotating body and formed with a continuous convex portion connected to the ring, and when the horn moves forward and when the rotating body stops A welding step of sandwiching the welded body between the horn and the continuous convex portion and transmitting ultrasonic vibration to the welded body,
In the rotation angle regulating step,
The rotation angle at the time of the intermittent rotation is restricted to an angle smaller than an angle corresponding to a range where the facing surface facing the welded body of the horn centered on the axis and the continuous convex portion overlap. Ultrasonic welding method.
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