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JPH0342567B2 - - Google Patents
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JPH0342567B2 - - Google Patents

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JPH0342567B2
JPH0342567B2 JP4104683A JP4104683A JPH0342567B2 JP H0342567 B2 JPH0342567 B2 JP H0342567B2 JP 4104683 A JP4104683 A JP 4104683A JP 4104683 A JP4104683 A JP 4104683A JP H0342567 B2 JPH0342567 B2 JP H0342567B2
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presser roller
sheet
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、加工用ホーンに形成された加工面
とその加工面に対向配置された押えローラとの間
に挾持されたシート状加工材料に超音波振動を付
与するとともにそのシート状加工材料を一方向に
移送することにより重合されたシート状加工材料
を自動的に超音波溶着するよにされた超音波溶着
機に関するものである。
従来技術 上述した従来装置においては、例えば、その加
工作業開始時に押えローラ及び加工面の温度が低
いために、加工材料が充分に溶融されず、充分な
溶着加工を行ない得ない虞れがある。又、その超
音波溶着加工を連続して行なうと、押えローラ及
び加工面に熱が蓄積され、その押えローラ及び加
工面が高温になる。この様な場合には、加工材料
がその押えローラ及び加工面からの熱により溶融
されるため、加工材料が溶融され過ぎ、その加工
材料がシート状の薄いものである場合には溶融部
に孔があいてしまうようなこともある。したがつ
て、シート状加工材料を押えローラと加工用ホー
ンとの間に挾持して押えローラを一方向に回転さ
せることにより、加工材料を移送しつつ加工用ホ
ーンに超音波振動を付与して重合された２枚の加
工材料を溶着させる場合、その溶着開始位置と終
了位置とでは溶着作業時に加工面に発生される熱
により、押えローラ及び加工面の温度が異なるも
のとなるので各位置において均一な溶着を為し得
なかつた。
目 的 この発明は、上述した問題点を解消するために
為されたもので、押えローラの温度を指示する示
温部材を押えローラに装着させるとともに、その
示温部材の色彩変化に応じて作業者が操作し得る
ように配置された操作スイツチと、その操作スイ
ツチの操作に応答して加工材料に付与する超音波
振動の量及び加工材料の移送速度のうちいづれか
一方若しくは双方を調整する調整回路とを設ける
ことにより、加工面と押えローラとの間に挾持さ
れた加工材料に付与する超音波振動エネルギーを
その押えローラの温度変化に応じて調整し、超音
波溶着加工作業開始時と連続作業時とにおける溶
着のばらつきをなくし、溶着個所の各位置におい
て均一な溶着を加工材料に施し得る超音波溶着機
を提供することを目的とするものである。
実施例 以下、この発明を超音波溶着機に具体化した一
実施例を図面に基づいて説明する。機枠の一部を
構成する作業台１の一部には、ベツド２が固定さ
れ、その下面にはフレーム３が固定されている。
そのフレーム３には一対の支持体４が固定されて
いる。又、ベツト２の上面には図面において左方
に延びたヘツド部５を有するアーム６が固定され
ている。
前記一対の支持体４には振動子組み体７が鉛直
線の回りに回動可能に支持され、その振動子組み
体７はフレーム３に固定されたモータ８により一
方向に回転駆動される。そして、振動子組み体７
は超音波振動素子９を内蔵しており、この超音波
振動素子９は振動子組み体７に固定された一対の
スリツプリング１０と、フレームに固定された一
対の接触子１１とを介して第３図に示す高周波発
生装置３１により高周波電流が供給されて超音波
振動するものである。この超音波振動素子９の上
部には加工用ホーン１２が連結されている。その
加工用ホーン１２の上部は円筒状に構成され、そ
の上端面に形成された円環状の加工面１３は上下
方向に超音波振動するものであり、その加工面１
３はベツド２に形成された円孔１４を通して前記
作業台１の上面に露出されるとともに、作業台１
及びベツド２の上面と同一レベルになるように配
置されている。
作業台１の下面には駆動手段としてのモータ１
５が固定されている。
前記アーム６の内部にはほぼ水平方向に延びる
連結軸１６が回転可能に支承され、その一端に固
定したタイミングプーリ１７と前記モータ１５の
モータ軸上のタイミングプーリ１８との間にはタ
イミングベルト１９が掛装されている。
前記ヘツド部５にはスプリング２１により常に
下方へ向つて付勢された押え棒２０が上下動可能
に支持されており、その押え棒２０は押上げレバ
ー２２の操作により上下動される。押え棒２０の
下端には支持枠２３が固定され、その支持枠２３
には軸２４により押え具としての押えローラ２５
が支持されており、その押えローラ２５は前記加
工面１３の上方においてその加工面１３のほぼ平
行な一軸線の回りに回転可能である。前記連結軸
１６の他端にはタイミングプーリ２６が固定され
るとともに、軸２４には押えローラ２５と一体回
転されるタイミングプーリ２７が支持され、それ
らの両プーリ２６，２７間にはタイミングベルト
２８が掛装されている。そして、前記モータ１５
が一方向に回転されると、連結軸１６、タイミン
グベルト１９，２８等を介して押えローラ２５が
加工面１３の回転方向と同方向に回転駆動され
る。
前記押えローラ２５は金属製ローラ２５ａ及び
そのローラ２５ａの外周に着脱可能に装着された
シリコンゴム製の弾性ローラ２５ｂからなり、そ
の弾性ローラ２５ｂ中にはその成型時にその温度
に応じて色彩が変化される示温材料が混入されて
おり、常温時において赤色を呈し、その押えロー
ラ２５の表面温度が70℃を越える場合に暗い茶紫
色を呈するように構成されている。前記弾性ロー
ラ２５ｂは、前記金属製ローラ２５ａに密接され
る内周層２５ｃと加工面１３に対向する外周層２
５ｄとの間に位置する中間層２５ｅが多数の泡状
の小孔を有する発泡構造を有する三層構造の無端
ベルトにより構成され、その外周面側には押えロ
ーラ２５の軸２４の回転軸線と略直交する平面に
沿つて多数のスリツト２５ｆが形成されている。
前記作業台１の右方には前記超音波振動子９に
高周波電流を供給する高周波発生装置３１を含む
制御装置を内蔵する制御ボツクス３２が配置され
ている。その制御パネル３３上には前記超音波振
動子９に供給する高周波電流の大きさを調整する
ために切換可能な操作スイツチ３４が配置される
とともにその操作スイツチ３４の回動に伴なうそ
の指針部３４ａの移動経路に沿つて赤色部と茶紫
部との２色に色分けされた帯状の指標３４ｂが形
成されている。
第３図に示されるように、前記高周波発生装置
３１は帰還回路３５、超音波振動素子９の振動量
を制御するための制御手段としての可変増巾回路
３６、及び電力増巾回路３７を含み、前記操作ス
イツチ３４の切換操作に基づき前記可変増巾度増
巾回路３６の増巾度が切換えられることにより、
前記超音波振動素子９の振動量の調整が可能に構
成されている。
次に、以上のように構成された超音波溶着機の
作用を説明する。まず、溶着加工作業開始時にお
いて、前記押えローラ２５のローラ２５ａは通常
室温と略同温度であるので赤色を呈しており、作
業者は前記操作スイツチ３４を第１図に示される
ようにその指針３４ａが指標３４ｂの赤色部に位
置される側に切換操作を行う。その後、加工用ホ
ーン１２の加工面１３を含むベツド２上面にシー
ト状の加工材料を載置して押え上げレバー２２に
より押えローラ２５を下降させると、加工材料に
押圧力が付与されてその加工材料が加工面と押え
ローラとの間に挾持される。この状態で、足踏み
スイツチ等の加工開始スイツチを操作すると、超
音波振動素子９には前記操作スイツチ３４が赤色
側に切換えられていることにより増巾回路３６の
増巾度は大となりその超音波振動素子９の振動量
を比較的大とするための高周波電流が供給されて
加工用ホーン１２が比較的大きな振幅で超音波振
動するとともに、モータ１５の回転により押えロ
ーラ２５が一方向に回転される。このため、加工
材料が一方向へ送られ、加工材料は連続的に溶着
される。この時、加工用ホーン１２の加工面１３
と押えローラ２５との間においてそれらの表面温
度が比較的低いにも拘わらず、加工用ホーン１２
が比較的大きな振幅で超音波振動されるので、加
工材料は確実に超音波溶着が為される。上記加工
材料の超音波溶着作業が連続的に為されると、前
記押えローラ２５のローラ２５ａにはその超音波
溶着時において発生される熱が蓄積され、その温
度が70℃を越える迄上昇され、その成型時におい
て混入された示温材料が赤色から茶紫色に変色さ
れる。
上記超音波溶着作業の途中、上記押えローラ２５
の変色が作業者によつて検知され、前記操作スイ
ツチ３４の指針３４ａがその指標３４ｂの茶紫部
側に位置するように切換操作されると、前記可変
増巾度増巾器３６の増巾度が小とされ、前記超音
波振動素子９の振動量が減少される。従つて、上
記操作スイツチ３４の上記茶紫色側への切換操作
の為された後は、前記押えローラ２５と加工面１
３との間に挾持された加工材料には比較的小さな
振幅の超音波振動しか付与されないことになる
が、そのローラ２５ａに蓄積された熱との相乗効
果によりその加工材料には前述した超音波溶着加
工開始時におけると略同等な超音波溶着加工を施
し得るものである。
その後、上記超音波溶着加工を連続的に行う場
合には上記押えローラ２５の温度はほとんど下降
されず、そのローラ２５は茶紫色を呈し、前記操
作スイツチ３４は何等操作を行う必要はないもの
であるが、上記溶着作業が休止された場合には前
記押えローラの変色状況に応じて作業者は前記操
作スイツチ３４の切換操作を行うことにより、加
工材料に対して略均一な超音波溶着加工を施し得
る。
尚、上記実施例において、押えローラに装着す
る示温部材として、シリコンゴム製のローラ中に
その成型時に予め示温材料が混入されたものを示
したが、押え具としての押えローラの外周面若し
くは側面に示温性のペイント若しくはテープ等を
装着するようにしても良く、又、その示温材料と
しては一種類のみを混入したものを用いた例を示
したが、例えば、そのローラをローラの回転線と
直交する平面で分割される多層構造とし、それら
の各層に異なる温度で変色が為される種々の示温
材料を混入するようにしたり、種々の温度で変色
されるペイント、テープ等を押えローラに貼着若
しくは塗布することにより装着させるようにして
も良い。
又、上記実施例においては、押えローラの温度
変化に応答して加工材料の溶着度を調整するため
の手段として超音波振動素子の振動量だけを調整
可能にした例を示したが、その溶着度を調整する
手段としては、例えば、その加工材料の移送速度
を変更したり、又、上述した超音波振動素子の振
動量及び加工材料の移送速度の双方を調整するよ
うにしても良いことは言うまでもない。
効 果 以上詳述したように、本発明は、押えローラの
温度に応答してその色彩が変化される示温部材を
押えローラに装着させるとともにその色彩変化に
基づいて加工材料に付与する振動量及び加工材料
の移送速度のうちいづれか一方若しくは双方を調
整可能に構成したことにより、簡単且つ確実に押
えローラの温度を識別し得るとともに加工材料の
溶着度を調整し得、溶着加工開始時と連続加工作
業時とにおける加工材料の溶着のばらつき等をな
くし溶着個所の各位置において均一な溶着を施し
得るものでその効果は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第３図はこの発明を具体化した一実施
例を示すものであつて、第１図は超音波溶着機を
示す正面図、第２図は押圧ローラの部分を拡大し
て示す断面図、第３図は電気的構成を示すブロツ
ク回路図である。 図中、９は超音波振動素子、１２は加工用ホー
ン、１３は加工面、１５はモータ、２５は押えロ
ーラ、３１は高周波発生装置、３４は操作スイツ
チ、３７は可変増巾度増巾回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波振動子に連結された加工用ホーンと、
    その加工用ホーンに形成された加工面と対向して
    配置された押えローラと、前記超音波振動子を超
    音波振動させる振動子駆動手段と、前記加工面と
    押えローラとの間に配置されたシート状加工材料
    を一方向に移送する移送手段とを備え、前記シー
    ト状加工材料を前記加工面と押えローラとにより
    押圧挾持させ、その加工面に超音波振動を付与さ
    せるとともにそのシート状加工材料を一方向に移
    送させることにより重合されたシート状加工材料
    等を連続的に溶着するようにしてなる超音波溶着
    機において、 温度変化に対応してそれ自身の色彩が変化され
    る示温部材を前記押えローラの少なくとも一部に
    装着させるとともに、 手動操作可能な操作スイツチと、 その操作スイツチの操作に応答し、前記振動子
    駆動手段に基づく前記加工面の振動量及び前記移
    送手段に基づくシート状加工材料の移送速度のう
    ちいづれか一方若しくは双方を調整可能な調整回
    路とを設けたことを特徴とする超音波溶着機。 ２ 前記押えローラは、前記加工面に当接離反可
    能に配置されたローラ支持体に回転可能に支承さ
    れた回転軸と、ゴム系弾性材料よりなり、前記回
    転軸に着脱可能に装着された無端ベルトとを含
    み、前記示温部材は、前記無端ベルトの外周面に
    その無端ベルトの成型時に混入された示温材料よ
    りなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の超音波溶着機。
JP58041046A 1983-03-11 1983-03-11 超音波溶着機 Granted JPS59165621A (ja)

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