DE1814365A1

DE1814365A1 - Ultrasonic treatment device for the operation of different interchangeable tools

Info

Publication number: DE1814365A1
Application number: DE19681814365
Authority: DE
Inventors: Josef Steger
Original assignee: KOERTING RADIO WERKE GmbH
Current assignee: KOERTING RADIO WERKE GmbH
Priority date: 1968-12-12
Filing date: 1968-12-12
Publication date: 1970-07-02

Description

Ultraschallbehandlungsvorrichtung für den Betrieb unterschiedlicher austauschbarer Werkzeuge Die Erfindung betrifft eine Ultraschallbehandlungsvorrichtung für den Betrieb unterschiedlicher austauschbarer werkzeuge mit einem Ultraschallgenerator mit einer oteuereinrichtung zur steuerung seines betriebs und mit Anpaßeinrichtungen für die eleitrischen Größen für jedes Werkzeug.Ultrasonic treatment device for the operation of different exchangeable tools The invention relates to an ultrasonic treatment device for the operation of different interchangeable tools with one ultrasonic generator with a remote control device to control its operation and with adapting devices for the electrical sizes for each tool.

Aus Fig. 1 der beigefügten Zeichnung ist der schematische Aufbau einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung ersichtlich. Das Werkzeug A wird von einem Ultraschallgenerator G mit Energie gespeist. Der Betrieb des Ultraschallgenerators G wird durch eine Steuereinrichtung b gesteuert.From Fig. 1 of the accompanying drawings, the schematic structure of a Ultrasonic treatment device can be seen. The tool A is powered by an ultrasonic generator G fed with energy. The operation of the ultrasonic generator G is through a Control device b controlled.

In manchen Fällen ist es erwünscht, daß unterschiedliche Werkzeuge an einen Ultraschallgenerator angeschlossen werden können. Besonders wenn mehrere Arten von Werkstücken in kleineren Serien behandelt werden sollen, kann durch die Austauschbarkeit von erzeugern eine höhere Wirtschaftlichkeit einer Ultraschallbehandlungsanlage erreicht werden.In some cases it is desirable to have different tools can be connected to an ultrasonic generator. Especially if several Types of workpieces to be treated in smaller series can be handled by the Interchangeability of generators a higher economic efficiency of an ultrasonic treatment system can be achieved.

Bei Ultraschallbehandlungsvorrichtungen für den betrieb unterschiedlicher austauschbarer werkzeuge müssen mittels einer einstellbaren Anpaßvorrichtung X verschiedene elektrische Größen einstellbar sein, damit der Ultraschallgenerator und das jeweils eingesetzte Werkzeug optimal aneinander angepaßt werden können und die jeweils geforderten betriebsbedingungen eingestellt werden können.In the case of ultrasonic treatment devices for the operation of different interchangeable tools have to be different by means of an adjustable adapter electrical variables can be adjusted so that the ultrasonic generator and each tools used can be optimally adapted to each other and the respectively required operating conditions can be set.

Im einzelnen sollen z.B. folgende Einstellmöglichkeiten durch die Anpaßvorrichtung gegeben sein: a) Frequenz/Phase: Während der Behandlung eines Werkstücks durch ein bestimmtes Werkzeug tritt gewöhnlicn eine Verschiebung der Resonanzfrequenz des Schwingers gegenüber der Generatorfrequenz auf, die eine Frequenzregelung erforderlich macht. Dazu wird dem Schwinger im Werkzeug eine elektriscne Regelgröße entnommen, die über die Anpaßeinricntung E der Steuereinrichtung S zugefünrt wird. In der Anpaßeinrichtung E sind einstellbare Scnaltelemente zur Beeinflussung von Phase und Amplitude der Regelgröße vorgesehen, die bei jedem Werkzeugwecnsel neu eingestellt werden müssen.In detail, for example, the following setting options should be provided by the Adjustment device must be given: a) Frequency / Phase: During treatment A shift of a workpiece by a particular tool usually occurs the resonance frequency of the oscillator compared to the generator frequency, the one Makes frequency control necessary. For this purpose, the oscillator in the tool is electrically powered Taken control variable which is supplied to the control device S via the adapting device E will. In the adapting device E there are adjustable switching elements for influencing of phase and amplitude of the controlled variable provided for each tool change need to be reset.

b) Leistung.b) performance.

c) Schweißzeit.c) welding time.

d) Nachwirkzeit.d) Post-effect time.

Die vom Ulvraschallgenerator an das Werkzeug abgegebene Leistung, die Schweißzeit und die Nachwirkzeit (Dauer des Verbleibs des Werkstücks im Werkzeug nach Ende der Schweißzeit) müssen bei jedem Xerkzeugwechsel an das Jeweilige werkzeug und die damit auszufünrende wenanclungsaufgabe angepaßt werden,und inre @instellung erfolgt mittels enuspr echender Schaltelemente in der Anpaßeinricntung.The power delivered by the ultrasonic generator to the tool, the welding time and the post-action time (length of time the workpiece remains in the tool after the end of the welding time) each time the tool is changed, the relevant tool must be used and the change to be carried out with it can be adjusted, and inre @ setting takes place by means of appropriate switching elements in the adaptation unit.

e) Einschaltfolge: Wenn mehrere Einzelwerkzeuge an den Ultraschallgenerator angeschlossen sind, so werden sie gewöhnlich in zeitlicher Staffelung aufeinanderfolgend von dem Ultraschallgenerator mit Energie gespeist (unter "Werkzeug" soll hierin immer auch eine Gruppe von in der oben beschriebenen Art und weise betriebenen Einzelwerkzeugen verstanden sein; Bei einem Austausch einer solchen Gruppe von Einzelwerkzeugen kann neben den schon erwähnten instellvorgängen eine Neueinstellung der Einschaltfolge mittels entsprechender Schaltelemente in der Anpaßeinrichtung notwendig sein.e) Switch-on sequence: If several individual tools are connected to the ultrasonic generator are connected, they are usually sequential in time fed by the ultrasonic generator with energy (under "tool" is intended herein always a group of individual tools operated in the manner described above be understood; When exchanging such a group of individual tools, In addition to the setting processes already mentioned, a readjustment of the switch-on sequence be necessary by means of appropriate switching elements in the adapter.

Das Erfordernis, bei jedem Wechsel eines Werkzeugs zahlreiche Kriterien in einer Anpaßeinrichtung neu einstellen zu müssen, bringt zahlreiche Nachteile mit sich.The requirement to have numerous criteria every time a tool is changed To have to readjust in an adapter has numerous disadvantages with himself.

Es besteht die Gefahr, daß eine Neueinstellung unrichtig oder überhaupt nicht ausgeführt wird, was zu unbefriedigenden Betriebsbedingungen oder sogar zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung des Ultraschallgenerators führen kann. Die Einstellung erfordert qualifiziertes Bedienungspersonal. Schlieblich muß bei einer sorgfältigen Neueinstellung bei Werkzeugwechsel jedes mal mit einem hohen Zeitaufwand gerechnet werden, so daß di. Ultraschallbehandlungsvorrichtung bei jedem Werkzeugwechsel für längere Zeit nicht betrieben werden kann.There is a risk that a new hire will be incorrect or at all not running, resulting in unsatisfactory operating conditions or even too damage or destruction of the ultrasonic generator. The setting requires qualified operating personnel. Finally, a careful one must Readjustment when changing tools is expected to take a lot of time every time be so that di. Ultrasonic treatment device with every tool change cannot be operated for a long time.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden, und es soll eine Anordnung geschaffen werden, durch welche bei einer eingangs genannten Vorrichtung ein einfacher, rascher und mit einer geringstmöglichen Gefahr von Betriebsstörungen verbundener Werkzeugwechsel bewerkstelligt werden kann.The invention is intended to eliminate these disadvantages, and it an arrangement is to be created by means of which in one of the aforementioned Device a simpler, faster and with the least possible risk of malfunctions associated tool change can be accomplished.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für jedes austauschbare Werkzeug eine eigene, voreingestellte Anlaß einrichtung vorgesehen ist.This object is achieved in that for each interchangeable tool a dedicated, preset starting device is provided.

Durch eine solche Maßnahme wird die Gefahr falscher Einstellungen nahezu völlig beseitigt. Ebenso fällt die zeitraubende Arbeit einer erneuten Einstellung bei Werkzeugwechsel fort. Schließlich kann die Einstellung der einzelnen, voreingestellten Anpaßeinrichtungen z.. vom Hersteller mit einer Genauigkeit vorgenommen werden, welche bei häufigen Neueinstellungen im Betrieb des Anwenders nicht erreichbar ist.Such a measure increases the risk of incorrect settings almost completely eliminated. Likewise, there is the time-consuming work of hiring again continued with tool change. Finally, the setting can be individual, preset Adaptation devices z .. are made by the manufacturer with an accuracy, which cannot be reached in the event of frequent new settings in the user's company.

Vorteilhaft sind die voreingestellten npaßeinrich tungen für jedes unterschiedliche austauschbare Wark zeug in der Steuereinrichtung fttr den Ultraschallgenerator fest inaebaut.The preset npaßeinrich lines are advantageous for each different interchangeable wark stuff in the control device Permanently installed for the ultrasonic generator.

Vorteilhaft ist bei einem Werkzeugwechsel die jeweils einem bestimmten Werkzeug zugeordnete Anpaßeinrichtung durch eine Umschalteinrichtung in Betrieb nehmbar.When changing tools, it is advantageous to use a specific one in each case Adaptation device assigned to the tool by a switching device in operation acceptable.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die voreingestellten Anpaßeinrichtungen für jedes unterschiedliche austauschbare Werkzeug als austauschbare Einschübe mit bteckeinrichtungen ausgebildet, die durch entsprechende in der Steuereinrichtung für den Ultraschallgenerator vorgesehene Steckeinrichtungen mit diesem verbindbar sind. Durch diese Ausbildung der Erfindung ist eine Ultraschallbehandlungsvorrichtung außerordentlich universell verwendbar.According to a further embodiment of the invention, the preset Adaptation devices for each different interchangeable tool than interchangeable Plug-in units with plug-in devices are formed by corresponding ones in the control device Plug-in devices provided for the ultrasonic generator can be connected to this are. This embodiment of the invention provides an ultrasonic treatment device extremely universally applicable.

Vorteilhaft ist an jedem Einschub eine Steckerleiste und an der steuereinrichtung für den Ultraschallgenerator eine @uchsenleiste angebracht.It is advantageous to have a connector strip on each plug-in unit and on the control device a socket strip attached for the ultrasonic generator.

Vorteilhaft sind die Steckerleisten an den Einschüben in einer Wand der Einschübe so versenkt angeordnet, daß die Steckerstifte nicht über diese wand vorragen.The connector strips on the slots in a wall are advantageous the inserts are sunk so that the plug pins do not wall over them protrude.

Dadurch sind die Steckerstifte geschützter, und es wird dadurch eine größere Robustheit -der Einschübe erreicht.This means that the connector pins are more protected, and it becomes a greater robustness of the slots achieved.

Nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung ist die voreingestellte Anpaßeinrichtung für Jedes unterschiedlich. austauschbare Werkzeug Jeweils direkt an diese. angebracht. Dadurch sind Verwechslungen in der Wahl der Anpaßeinrichtungen beim Austausch von Werkzeugen von vornherein ausgeschlossen.According to a further embodiment of the invention, the preset Adaptation device different for each. interchangeable tool each directly to this. appropriate. This leads to confusion in the choice of adapter devices excluded from the outset when replacing tools.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten zeichnung erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the attached drawing explained.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung nach dem Stand der Technik.1 shows a schematic block diagram of an ultrasonic treatment device According to the state of the art.

Fig. 2 zeigt ein schematisches blockschaltbild einer Ausführungsfor. einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung gemäß Erfindung.Fig. 2 shows a schematic block diagram of an embodiment. an ultrasonic treatment device according to the invention.

Fig. 3 zeigt schematisch eine abgewandelte Ausführungsform gemäß Erfindung.Fig. 3 shows schematically a modified embodiment according to the invention.

Fig. 4 zeigt eine Einschubanordnung einer anpaßeinrichtung gemäß Erfindung.Fig. 4 shows an insert arrangement of an adapter device according to the invention.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Dlockschaltbild einer weiteren ausführungsform einer Ultraschallbehandlungsanlage gemäß Erfindung.5 shows a schematic block diagram of a further embodiment an ultrasonic treatment system according to the invention.

Auf die aus kig. 1 ersichtliche und dei Stand der Technik entsprechende Ultrschallbehandlungsorrichtung wurde bereits in der Beschreibungeeinleitung bezug genommen.On the kig. 1 and corresponds to the state of the art Ultrasonic treatment device was already referenced in the introduction to the description taken.

bei der in ig. 2 gezeigten Ausführungsform ist wiederum ein Werkzeug A an den Energieausgang des Ultraschallgenerators G angeschlossen, an welchen auch die weiterhin vorgesehenen Werkzeuge B, C, D angeschlossen werden können. An den Ultraschallgenerator G ist eine Steuereinrichtung S zur Steuerung seines Betriebs angeschlossen. In der Steuereinrichtung S sind verschiedene Anpaßeinrichtungen Ea, Eb, Ec und Ed vorgesehen, welche durch einen Umschalter U wahlweise einzeln an die Steuereinrichtung anschaltbar sind. Den Anpaßeinrichtungen wird über eine Leitung von dem Werkzeug eine elektrische Regelgröße zur Beeinflussung von Frequenz bzw. Phase des Ultraschallgenerators zugeführt. Die einzelnen Anpaßeinrichtungen Ea, Eb, Ec und Ed sind Jeweils den mit entsprechenden großen Buchstaben bezeichneten Werkzeugen A, B, C, U zugeordnet, und so voreingestellt, daß der Ultraschallgenerator und das Jeweils der Anpaßeinrichtung zugeordnete Werkzeug optimal aneinander angepaßt sind und die jeweils geforderten Betriebsbedingungen erreicht werden. Bei Austausch eines Werkzeugs gegen ein anderes braucht lediglich mittels des Umschalters die entsprechende Anpaßeinrichtung an die Steuereinrichtung S angeschalt.t au werden.at the in ig. 2 is again a tool A connected to the energy output of the ultrasonic generator G, which also the tools B, C, D that are still provided can be connected. To the Ultrasonic generator G is a control device S for controlling its operation connected. In the control device S, various adapting devices Ea, Eb, Ec and Ed provided, which by a switch U optionally individually to the Control device can be switched on. The adapting devices is via a line an electrical control variable from the tool to influence the frequency or Phase of the ultrasonic generator supplied. The individual adapting devices Ea, Eb, Ec and Ed are each labeled with the corresponding capital letters Assigned to tools A, B, C, U, and preset so that the ultrasonic generator and the tool assigned to the adapter device is optimally adapted to one another and the required operating conditions are achieved. When exchanging one tool against another only needs the appropriate Adapting device connected to the control device S. be au.

Bei einer weiteren, in der Zeichnung nicht gezeisten Ausführungsform ist wiederum ein Ultraschall-Generator G vorgesehen, an den verschiedene Werkzeuge A, B, C und D angeschlossen werden können. In der Steuereinrichtung S fttr den Ultraschall-Generator sind verschiedene den einzelnen Werkzeugen A, B, C und D jeweils zugeordnete Anpaßeinrichtungen Ea, Eb, Ec und Ed vorgesehen. Die Anpaßeinrichtungen besitzen die gleiche Funktion wie unter Bezug auf Fig. 2 erläutert.In a further embodiment not shown in the drawing an ultrasonic generator G is in turn provided to which various tools A, B, C and D can be connected. In the control device S fttr the ultrasonic generator are different adapting devices assigned to the individual tools A, B, C and D. Ea, Eb, Ec and Ed provided. The adapters have the same function as explained with reference to FIG.

Bei dieser Ausführungsform weisen die Werkzeuge Codierungseinrichtungen auf, die über Steckeinrichtungen an die Steuereinrichtung S für den Ultraschallgenerator G anschließbar sind. Wenn die Codierungseinrichtung eines Werkzeugs auf diese Weise angeschlossen wird, wird in der Steuereinrichtung S für den Ultraschallgenerator die diesem Werkzeug zugeord-.In this embodiment, the tools have coding devices on, which are connected to the control device S for the ultrasonic generator via plug-in devices G can be connected. When coding a tool this way is connected, is in the control device S for the ultrasonic generator assigned to this tool.

nete Anpaßeinrichtung in Betrieb genommen.Nete adapting device put into operation.

Die Inbetriebnahme kann direkt erfolgen, indem durch den Stecker direkt die Anschaltverbindung unter Auswahl einer Leitungsverbindung unter mehreren jeweils den einzelnen Anpaßeinrichtungen zugeordneten Leitungsverbindungen hergestellt wird. Die Inbetriebnahme kann Jedoch auch indirekt erfolgen, indes durch den Stesker lediglich ein Hilfzstrenkreis unter mehreren Hilfastremkreison ausgewählt und geschiessen wird, in welchem beispielsweise ein @elais liegt, welches bei Erregung die Anpaßeinrichtung einschaltet.Commissioning can be done directly by going through the connector directly the connection connection by selecting one line connection from among several in each case line connections assigned to the individual adapting devices are established. Commissioning can However, it can also be done indirectly, however through the Stesker only selected one auxiliary circle from among several Hilfast remkreison and is shot, in which, for example, a @elais is located, which when excited the adapter switches on.

Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, daß die Anschaltung der den einzelnen Werkzeugen zugeordneten Anpaßeinrichtungen bei deren Anschluß jeweils zwangsläufig richtig erfolgt.This embodiment has the advantage that the connection of the Adapting devices assigned to the individual tools when they are connected inevitably done correctly.

Gemäß Fig. 3 sind die Jeweiligen Werkzeugen A, B, C und D zugeordneten Anpaßeinrichtungen Ea, Eb, Ec und Ed als Einschübe mit Steckeinrichtungen ausgebildet, die über entsprechende Steckeinrichtungen an der Steuereinrichtung S mit dieser entsprechend der Wahl des jeweiligen Werkzeugs verbunden werden können.According to FIG. 3, the respective tools A, B, C and D are assigned Adapting devices Ea, Eb, Ec and Ed designed as plug-in units with plug-in devices, via corresponding plug-in devices on the control device S with this can be connected according to the choice of the respective tool.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer solchen Einschubanordnung gezeigt. Der Einschub Ea ist mit einer Steckerleiste versehen, die an einer seiner Wände so versenkt angeordnet ist, daß die Steckerstifte nicht über diese Wand hinausragen. Zur Inbetriebnahme des Einschubs wird dieser in die entsprechende Aussparung in der Steuereinrichtung S, in welcher eine Buchsenleiste angeordnet ist, eingeschoben.In Fig. 4 is an embodiment of such a slide-in arrangement shown. The insert Ea is provided with a connector strip on one of its Walls is sunk so that the connector pins do not protrude beyond this wall. To start up the withdrawable part, it is inserted into the corresponding recess in the control device S, in which a socket strip is arranged, inserted.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die Anpaßeinrichtungen Ea, Eb ... direkt mit den ihnen zugehörigen Werkzeugen A, B ... verbunden. Auf diese Weise wird bei Austausch eines Werkzeugs mit Sicherheit verhindert, daß dabei eine falsche Anpaßeinrich tung in Betrieb genommen wird.In the embodiment shown in Fig. 5, the adapters are Ea, Eb ... connected directly to the associated tools A, B ... To this Way is prevented when a tool is replaced with certainty that a wrong adapting device is put into operation.

- PatentansprUche -- patent claims -

Claims

Patent Claims: 1. Ultrasonic treatment device for operation different interchangeable tools with an ultrasonic generator with control devices to control its operation and with adapting devices for the electrical quantities for each tool, characterized in that for each interchangeable tool its own preset adapter is provided.

2. Ultrasonic treatment device according to claim 1, characterized in that that the preset adapters are interchangeable for each different one Tool are permanently installed in the control device for the ultrasonic generator.

3. Ultrasonic treatment device according to claim 2, characterized in that that when a tool is changed, the adapting device assigned to a specific tool in each case can be put into operation by a switching device.

4. Ultrasonic treatment device according to claim 2, characterized in that that the tools are provided with coding devices through which upon connection a tool to the ultrasonic treatment device each of this tool associated adapter can be put into operation.

5. Ultrasound treatment device according to claim I, characterized in that that the pre-set adapters for each different replaceable Tool as interchangeable. Inserts are designed with plug-in devices that by corresponding ones provided on the control device for the ultrasonic generator Plug-in devices can be connected to this.

6. Ultrasonic treatment device according to claim 5, characterized in that that on each insert a connector strip and on the control device for the ultrasonic generator a socket connector is attached.

7. Ultrasonic treatment device according to claim 6, characterized in that that the connector strips on the slots in a wall of the slots so sunk are arranged so that the connector pins do not protrude beyond this wall.

8. Ultrasonic treatment device according to claim 1, characterized in that that the preset adapter for each different replaceable Tool is attached directly to this.

L e r s i t e