DE69605735T3 - Ultraschall-Verbindungsvorrichtung und Schallfanger - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Ultraschall-Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer überlappten Berührungsfläche zwischen einer Mehrzahl Elemente, die miteinander durch Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle mit einer vorgegebenen Frequenz zu verbinden sind,
  • 14 ist eine Seitenansicht einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung, die in der japanischen Patentschrift Nr. 23349/1979 offenbart wird. In 14 enthält ein Sockel 200 einen Hydraulikzylinder 201 entsprechend einem hydraulischen Hubzylinder, der einen Druckmechanismus in dessen Mitte bildet. An der Oberseite einer Kolbenstange 202, die von der oberen Oberfläche des Sockels 200 des Hydraulikzylinders 201 nach oben ragt, ist eine Aufnahme 203 zur Aufnahme einer überlappten Berührungsfläche Wa zwischen miteinander zu verbindenden Elementen W1 und W2 vorgesehen. Bei einem Wandler 204 handelt es sich um einen sog. elektroakustischen Wandler oder einen elektrischen Schwingungswandler zum Wandeln elektrischer Energie in mechanische Energie, der aus einem piezoelektrischen Element, einem magnetostriktiven Element oder dgl. besteht, der Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle mit einer vorgegebenen Frequenz mittels elektrischer Energie, die er von einem nicht dargestellten Ultraschallwellengenerator über ein Kabel 205 empfängt, erzeugt und aussendet. Ein stabförmiger Resonator 207 ist mechanisch mit dem Ausgangsende 206 dieses Wandlers 204 auf eine solche Weise verbunden, dass er koaxial zum Wandler 204 angeordnet ist.
  • Im Punkt maximaler Schwingungsamplitude in der Mitte des Resonators 207 ist ein Arbeitsabschnitt 208 zum Verbinden vorgesehen, der sich von der Außenfläche des Resonators 207 aus radial nach außen erstreckt. Die einen Enden der Stützelemente 209 und 210 sind mit den beiden Punkten maximaler Schwingungsamplitude an beiden Seiten des Resonators 207 verbunden. Die anderen Enden dieser Stützelemente 209 und 210 sind mit der linken bzw. rechten Stirnseite des Sockels 200 verbunden. Die Unterseite des Arbeitsabschnitts 208 zum Verbinden und die Oberseite der Aufnahme 203 sind so angeordnet, dass sie aufgrund der durch die Verbindung zwischen dem Resonator 207 und dem Sockel 200 mittels der Stützelemente 209 und 210 gegebenen Beziehung senkrecht zur Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung vom Wandler 204 zum Resonator 207 zueinander weisen.
  • Der Resonator 207 einschließlich des Wandlers 204 ist deshalb mittels der beiden Stützelemente 209 und 210 oberhalb des Sockels 200 und parallel zu diesem angeordnet, wobei ein vorgegebener Abstand dazwischen gebildet wird. Schlägt die Kolbenstange 202 des Hydraulikzylinders 201 in der untersten Stellung an, wird die Berührungsfläche Wa auf der Oberfläche der Aufnahme 203 angebracht, und die Kolbenstange 202 fährt aus und schlägt in der obersten Stellung an, wobei die auf der Oberfläche der Aufnahme 203 angebrachte Berührungsfläche Wa gegen die Unterseite des Arbeitsabschnitts 208 zum Verbinden gepresst und mit dieser in Berührung gebracht wird, und die Unterseite der Berührungsfläche Wa während der Zeitdauer ab dem Zeitpunkt, zu dem die Kolbenstange 202 von der untersten Stellung ausgefahren wird, bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Kolbenstange 202 in der obersten Stellung anschlägt, auch gegen die Oberfläche der Aufnahme 203 gepresst und mit dieser in Berührung gebracht wird. Als Ergebnis wird die Berührungsfläche Wa unter Druck zwischen der Aufnahme 203 und dem Arbeitsabschnitt 208 zum Verbinden gehaltert.
  • Entweder vor oder nach der Druckhalterung wird von einem nicht dargestellten Ultraschallwellengenerator elektrische Energie an den Wandler 204 geliefert, damit dieser eine Ultraschallschwingung erzeugen kann. Die vom Wandler 204 erzeugte Ultraschallschwingung wird über den Resonator 207 an den Arbeitsabschnitt 208 zum Verbinden senkrecht zur Richtung der Druckbeaufschlagung durch den Hydraulikzylinder 201 in Schwingung versetzt wird. Nach Ablauf einer Zeit bewirkt diese Schwingung eine Pressverbindung der überlappten Oberflächen der gemeinsamen Berührungsfläche Wa wie beispielsweise in der USP 2946119 offenbart.
  • Druckschrift USP 3752380 bildet in Bezug auf Anspruch 1 den nächstliegenden Stand der Technik. Diese offenbart eine Ultraschallbondierungsmaschine zum Bondieren einer überlappt ausgeführten Grenzfläche zwischen einer Mehrzahl von Elementen, die durch die Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle miteinander zu verbinden sind, wobei die Ultraschallbondierungsmaschine Folgendes aufweist:
    Einen Hauptkörper in dem ein Arbeitsraum, der nach vorne, rechts und links offen ist, ausgebildet ist; eine Halterung, die in einem unteren Bereich des Arbeitsraums angeordnet ist, zur Halterung der Grenzfläche; einen Wandler zum Erzeugen der Ultraschallschwingung; einen Resonator, der mit dem Ausgangsende des Wandlers verbunden ist, und mit Ultraschallschwingungen vom Wandler bei einer vorgegebenen Resonanzfrequenz schwingt und mit Bondierungsarbeitsabschnitten versehen ist, die aus seiner äußeren Oberfläche herausragen sowie mit Halterungsabschnitten, die sich im Abstand zu den Bondierungsabschnitten und zu beiden Seiten derselben befinden; einen Druckmechanismus, der innerhalb des Abschnitts des Hauptkörpers angeordnet ist.
  • USP 3863826 bildet in Bezug auf Anspruch 2 den nächstliegenden Stand der Technik. Diese zeigt eine Ultraschallbondierungsmaschine zum Bondieren einer überlappend ausgeführten Grenzschicht zwischen einer Mehrzahl Elemente, die durch die Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle miteinander zu verbinden sind, bei der ein Druckmechanismus zur senkrechten Bewegung innerhalb eines Hauptkörpers angeordnet ist, ein Resonator, der mit Ultraschallschwingung und einer vorgegebenen Resonanzfrequenz schwingt und ein Bondierungsarbeitsabschnitt aufweist, der mit dem Ausgangsende eines Wandlers zum Erzeugen der Ultraschallschwingung verbunden ist und von einem Halteelement über Halteabschnitte desselben gehalten ist, die überlappt ausgeführte Grenzfläche, die zwischen der zu bondierenden Mehrzahl Elemente mit Druck zwischen dem Bondierungsarbeitsabschnitt des Resonators und der Halterung gehalten wird, indem der Resonator mit dem Druckmechanismus um eine vorgegebene Strecke bewegt wird, in einer Richtung, sodass sich der Resonator der Aufnahme nähert, die zum Bondierungsarbeitsabschnitt desselben weisend angeordnet ist, und Ultraschallschwingung vom Wandler zum Bondierungsarbeitsabschnitt des Resonators zum Bondieren der Grenzfläche übertragen wird.
  • Da bei der obigen Ultraschall-Verbindungsvorrichtung nach dem Stand der Technik der Resonator 207 mittels der getrennt ausgeformten Stützelemente 209 und 210 am Sockel 200 befestigt ist, ist es bei einem Austausch des Resonators 207 gegen einen anderen Resonator erforderlich, das Stützelement 210 vom Sockel 200 abzunehmen, oder das obere Ende des Stützelements 210 an dieser Seite oder an der anderen Seite der Zeichnungsebene von 14 zu verschieben, den Resonator 207 vom Stützelement 209 zu trennen und den Resonator 207 vom Sockel 200 abzunehmen. Der Austausch des Resonators in dieser Weise ist beschwerlich. Da die Berührungsfläche Wa durch Druck gehaltert wird, indem die Aufnahme 203 mittels des Hydraulikzylinders 201 angehoben wird, haftet dem Stand der Technik das Problem an, dass die Berührungsfläche Wa zwischen dem Arbeitsabschnitt 208 zum Verbinden und der Aufnahme 203 gehaltert wird, während die Berührungsfläche Wa bei ihrer Aufwärtsbewegung in waagrechter Richtung verschoben wird.
  • Eine der möglichen Lösungen für dieses Problem besteht darin, dass die Aufnahme 203 stillgesetzt und der Resonator 207 senkrecht verfahren wird, während er waagrecht angeordnet ist. Wird dieser Resonator 207 jedoch in eine Fertigungsstraße integriert, muss der Arbeitsabstand zischen dem Resonator 207 und der Aufnahme 203 in senkrechter Richtung aufgrund der Beziehung zwischen dem vorigen und dem anschließenden Schritt nach dem Verbindungsschritt oder der Beziehung zwischen ihm und den Formen der miteinander zu verbindenden Elemente W verbreitert werden. Bei Bildung eines breiten Arbeitsabstandes in senkrechter Richtung erhält der Teil der Verbindungsvorrichtung, der den Druckmechanismus 201 zum senkrechten Verfahren des Resonators 207 aufnimmt, eine große Höhe, wodurch die Einsparungen an Größe, Gewicht und Energieverbrauch der gesamten Verbindungsvorrichtung wieder aufgehoben werden. Aus diesem Grund wird die Ultraschall-Verbindungsvorrichtung nach dem Stand der Technik kaum eingesetzt.
  • Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Ultraschall-Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, die den Austausch des Resonators erleichtert und die Berührungsfläche ordnungsgemäß haltert, um die Zuverlässigkeit zu verbessern, sowie einen Resonator mit guter Handhabbarkeit wie z.B. die Austauschbarkeit eines abgenutzten Verbindungs-Arbeitsabschnitts, Verträglichkeit mit den physikalischen Eigenschaften der miteinander zu verbindenden Elemente und Einfachheit der Neukonfigurierung.
  • Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung, in der der Resonator an der Vorderseite des Hauptkörpers der Ver bindungsvorrichtung senkrecht angeordnet ist.
  • Folglich stellt die Erfindung eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1, 2 und einen Resonator gemäß Anspruch 3 zur Verfügung.
  • Gemäß dem in Anspruch 1 beanspruchten Aufbau kann der Resonator auf einfache Weise in waagrechter Richtung aus dem Arbeitsraum ausgetauscht werden, wenn er durch einen anderen ersetzt werden soll, da der Resonator in einem oberen Abschnitt des Arbeitsraumes auf eine solche Weise gehaltert ist, dass er waagrecht angeordnet ist, wenn das Trägerelement in der obersten Stellung anschlägt. Des Weiteren ist die Berührungsfläche auf der in einem unteren Abschnitt des Arbeitsraumes angeordneten Aufnahme platziert, so dass die gemeinsame Berührungsfläche durch die Schwingungsenergie einer vertikalen Ultraschallwelle verbunden werden kann, während sie ordnungsgemäß durch Druck in einem stationären Zustand zwischen dem Arbeitsabschnitt zum Verbinden und der Halterung gehaltert wird.
  • Gemäß dem in Anspruch 2 beanspruchten Aufbau können Größe, Gewicht und Energieverbrauch des Hauptkörpers reduziert werden, indem der Resonator an der Vorderseite des Hauptkörpers so vorgesehen wird, dass er senkrecht und parallel zur senkrechten Verfahrrichtung des Druckmechanismus angeordnet ist. Außerdem wird die vom Halteelement zum Zeitpunkt der Druckhalterung empfangene Reaktionskraft von der Frontwand des Hauptkörpers durch den Führungsmechanismus aufgenommnen, wodurch die Parallelität zwischen der Unterseite des Arbeitsabschnittes zum Verbinden und der Oberseite der Halterung zur Stabilisierung der Verbindungsfestigkeit der Berührungsfläche sichergestellt wird. Die in Anspruch 3 beanspruchte Erfindung ist ein Resonator, der in einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung verwendet wird, mit zwei Verstärkern mit Halteabschnitten, die mit beiden Enden eines Ultraschalltrichters verbunden sind, der Arbeitsabschnitte zum Verbinden mit Schrauben in der Weise aufweist, dass sie koaxial zum Ultraschalltrichter angeordnet sind.
  • Gemäß dem in Anspruch 3 beanspruchten Aufbau ist es möglich, nur den Ultraschalltrichter und nicht den gesamten Resonator auszutauschen, wenn die Arbeitsabschnitte zum Verbinden des Ultraschalltrichters abgenutzt sind, um aus einer Vielfalt von Ultraschalltrichtern den für die physikalischen Eigenschaften wie beispielsweise die Fläche und Dicke der Berührungsfläche und die Materialien der miteinander zu verbindenden Elemente am besten geeigneten zu wählen, den gewählten zu verwenden und einen Ultraschalltrichter oder einen Verstärker selbst nur dann neu zu konfigurieren, wenn das Bauteil gegenüber der Konstruktionszeichnung im Produktionsprozess eine andere Größe hat.
  • Die obigen sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen weiter verdeutlicht.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das die relative Lage des Wandlers, des Resonators, der Ultraschallschwingung und der mechanischen Spannung von Ausführungsform 1 zeigt.
  • 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wandlers und des Resonators der Ausführungsform 1.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht des Trägerelements von Ausführungsform 1.
  • 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 5.
  • 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 5.
  • 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D in 5 des im Halteabschnitt installierten Resonators.
  • 9 ist eine senkrechte Schnittansicht des Zwischenverstärkers von Ausführungsform 1.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht des äußeren Aussehens eine Ultraschall-Verbindungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
  • 11 ist eine Seitenansicht als Teilschnitt der Ausführungsform 2.
  • 12 ist eine Vorderansicht von Ausführungsform 2.
  • 13 Zeigt die relative Lage von Wandler und Ultraschallschwingung von Ausführungsform 2; (a) ist eine Draufsicht des Wandlers und des Resonators und (b) ist ein Wellenformdiagramm der Ultraschallschwingung; und
  • 14 ist eine Seitenansicht einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung, in der ein Resonator waagrecht angeordnet ist, und 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1. In diesen 1 und 2 ist ein Arbeitsraum 2, der nach vorne, rechts und links offen ist, in einem unteren vorderen Abschnitt eines Hauptkörpers 1 ausgeformt. Ein Druckluftzylinder 3 als Druckmechanismus ist in einem oberen inneren Abschnitt des Hauptkörpers 1 installiert, um einen oberen Teil des Arbeitsraumes 2 zu begrenzen. Ein Trägerelement 5 ist über ein Verbindungselement 6 (siehe 2) mit dem unteren Ende einer Kolbenstange A verbunden, die unterhalb des Druckluftzylinders 3 herausragt.
  • Das Trägerelement 5 hält einen stabförmigen Resonator 7 aus einer Legierung wie Titanlegierung mit guten akustischen Kennwerten auf eine solche Weise, dass er waagrecht in einem oberen inneren Abschnitt des Arbeitsraumes 2 angeordnet und an seinen beiden Enden aufgelagert ist. Mit einem Ende des Resonators 7 ist das Ausgangsende eines Wandlers 10, der als ein elektrischer Schwingungswandler zum Erzeugen und Aussenden einer Schwingung einer senkrechten Ultraschallwelle mit vorgegebener Frequenz dient, der Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle mit einer vorgegebenen Frequenz mittels elektrischer Energie, die er von einem Ultraschallwellengenerator 8 (siehe 2) über ein Kabel 9 (siehe 2) empfangen hat, erzeugt und aussendet, in der Weise mechanisch verbunden, dass der Resonator 7 koaxial mit dem Wandler 10 angeordnet ist.
  • Der Resonator 7 hat Arbeitsabschnitte 11 zum Verbinden, die in der Mitte des Resonators 7 in axialer Richtung herausragen, und schwingt in Resonanz mit der vom Wandler 10 mit einer vorgegebenen Frequenz übertragenen Ultraschallschwingung,
  • Ein unterer Abschnitt des Hauptkörpers 1, der einen hinteren Abschnitt des Arbeitsraumes 2 begrenzt, ist über einem Bett 12 angeordnet, das einen Sockel für die Integrierung einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung beispielsweise in eine Fertigungsstraße darstellt. Eine Aufnahme 13 zum Aufnehmen einer überlappten Berührungsfläche Wa zwischen einer Mehrzahl miteinander zu verbindenden Elementen W1 und W2 ist auf der Oberseite des Bettes 12 installiert, um einen unteren Abschnitt des Arbeitsraumes 2 zu begrenzen. Die Aufnahme 13 ist in einem unteren inneren Abschnitt des Arbeitsraumes 2 auf eine solche Weise angeordnet, dass sie in senkrechter Richtung koaxial zur Kolbenstange 4 und zum Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden angeordnet ist, so dass die obere Oberfläche der Aufnahme 13 zur Unterseite des Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden weist, die parallel zur Oberfläche angeordnet ist, wobei ein vorgegebener Abstand zwischen ihnen gebildet wird, wenn die Kolbenstange 4 in der obersten Stellung anschlägt.
  • Wie in 2 dargestellt, befindet sich im Hauptkörper 1 ein Paar rechter und linker Federsitze 14 zu beiden Seiten des Druckluftzylinders 3. An diesen Federsitzen 14 sind die einen Enden elastischer Elemente 15, beispielsweise Wickelfedern, befestigt. Die anderen Enden dieser Elemente 15 sind am Trägerelement 5 befestigt. Die elastischen Elemente 15 beaufschlagen das Trägerelement 5 mit einer nach oben gerichteten elastischen Kraft. Insbesondere dann, wenn keine Druckluft zum Anheben von einem nicht dargestellten Druckluft-Versorgungskreis an den Druckluftzylinder 3 geliefert wird, verhindert die obige elastische Kraft, dass das Trägerelement 5 aufgrund seines Eigengewichts nach unten fällt, sondern hält das Trägerelement 5 in seiner obersten Stellung.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das die relative Lage zwischen Wandler, Resonator, Ultraschallschwingung und mechanischer Spannung zeigt. In dieser 3 ist der Resonator 7 so dimensioniert, dass er fünf Punkte mit maximaler Schwingungsamplitude f1, f3, f5, f7 und f9 und vier Punkte mit minimaler Schwingungsamplitude f2, f4, f6 und f8 jeweils zwischen den entsprechenden Punkten mit maximaler Schwingungsamplitude enthält, wenn er mit der vom Wandler 10 als senkrechte Welle übertragenen Ultraschallschwingung in Resonanz schwingt. Das bedeutet, dass die Gesamtlänge des Resonators 7 gleich dem zweifachen der Wellenlänge einer Resonanzfrequenz zu setzen ist. Der Momentanversatz der vom Resonator 7 erzeugten Ultraschallschwingung ist durch die Wellenform mit durchgezogener Linie dargestellt. Der Spannungsversatz innerhalb des Resonators 7 aufgrund des Versatzes der Ultraschallschwingung ist durch die Wellenform mit punktierter Linie dargestellt. Die Theorie der Ultraschallwellen hat bereits erklärt, dass sich die Beziehung zwischen dem Spannungsversatz und dem Versatz der Ultraschallschwingung so verhält, dass die Punkte mit maximaler Schwingungsamplitude f1, f3, f5, f7 und f9 zu den Punkten mit minimaler Schwingungsamplitude und die Punkte mit minimaler Schwingungsamplitude f2, f4, f6 und f8 zu den Punkten mit maximaler Spannung werden.
  • Im Falle dieser Ausführungsform befinden sich die Arbeitsabschnitte 11 zum Verbinden in der Mitte des Resonators 7 am Punkt f5 mit maximaler Schwingungsamplitude in Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung vom Wandler 10 zum Resonator 7. Die Unterseite 11a jedes Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden ist gitterartig, mit senkrechten oder waagrechten Rillen oder geglättet, entsprechend dem Material des zu verbindenden Elements W1, um anhaltenden Kontakt der Berührungsfläche Wa sicherzustellen. Wird die Berührungsfläche Wa vom Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden und der Aufnahme 13 mit Druck beaufschlagt, wird sie deshalb ordnungsgemäß gehaltert, ohne eine waagrechte Verschiebung der überlappten Anordnung der Berührungsfläche Wa zu verursachen. Der obige Resonator 7 hat einen Stützvorsprung 16 im Punkt f2 mit minimaler Schwingungsamplitude, der dem Wandler 10 vom Punkt f5 mit maximaler Schwingungsamplitude aus am nächsten liegt, sowie einen Stützvorsprung 17, der vom Punkt f8 mit minimaler Schwingungsamplitude aus am weitesten vom Wandler 10 entfernt liegt.
  • Der Resonator 7 besteht aus einem Ultraschalltrichter 18 in seiner Mitte und aus zwei Verstärkern 19 und 20, die mechanisch mit den beiden Enden des Ultraschalltrichters auf eine solche Weise verbunden sind, dass sie koaxial zum Ultraschalltrichter 18 angeordnet sind. Dieser Ultraschalltrichter 18 hat eine Länge vom Punkt f3 mit maximaler Schwingungsamplitude bis zum Punkt f7 mit maximaler Schwingungsamplitude, was einer Wellenlänge entspricht, und der Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden ist koaxial zum Ultraschalltrichter 18 in dessen Mitte auf eine solche Weise angeordnet, dass er sich im Punkt f5 mit maximaler Schwingungsamplitude befindet und radial von der Außenfläche des Ultraschalltrichters 18 aus nach außen ragt. Der Verstärker 19, einer der beiden Verstärker 19 und 20, hat eine Länge vom Punkt f1 mit maximaler Schwingungsamplitude bis zum Punkt f3 mit maximaler Schwingungsamplitude, was gleich ist einer halben Wellenlänge, und der andere Verstärker 20 hat eine Länge vom Punkt f7 mit maximaler Schwingungsamplitude bis zum Punkt f9 mit maximaler Schwingungsamplitude, was gleich ist einer halben Wellenlänge. Die Anschlussflächen 21 und 22 dieser Verstärker 19 und 20 am Ultraschalltrichter 18 liegen in den Punkten f3 bzw. f7 mit maximaler Schwingungsamplitude. In den Mitten der Verstärker 19 und 20 sind Stützvorsprünge 16 und 17 koaxial zu den Verstärkern 19 und 20 auf eine solche Weise angeordnet, dass sie radial von den Außenflächen der Verstärker 19 und 20 aus nach außen ragen.
  • 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wandlers und des Resonators. In dieser 4 sind an beiden Stirnseiten des Ultraschalltrichters 18 Passvorsprünge 23 und 24 in der Weise angeformt, dass sie die Form kurzer Zylinder mit einem Außendurchmesser haben, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Ultraschalltrichters 18, und sich koaxial zum Ultraschalltrichter 18 erstrecken; Schraubenlöcher 25 (siehe 8) und 26 sind in der Mitte der Stirnflächen dieser Passvorsprünge 18 und 19 axial nach innen ausgeformt, und Werkzeugansatzlöcher 27 und 28 sind in den Außenflächen der Verstärker 19 und 20 radial nach innen ausgeformt. Eine Mehrzahl, z.B. 4, der Arbeitsabschnitte 11 zum Verbinden am Resonator 7 sind abstandsgleich in Umfangsrichtung an der Außenfläche des Resonators 7 angeordnet.
  • Da die obigen beiden Verstärker 19 und 20 die gleiche Struktur haben und seitensymmetrisch sind, um die Fertigungskosten zu senken und die Abstimmung des Schwingungsverlaufs zu vereinfachen, wird im Folgenden nur der auf der rechten Seite in 4 dargestellte Verstärker 19 beschrieben. Ein versenkter Passabschnitt 30 ist in einer Stirnseite des Verstärkers 19 in axialer Richtung als kreisförmige Bohrung koaxial zum Verstärker 19 eingeformt und hat einen kleineren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Stirnfläche; ein Schraubenloch 31 ist in der Mitte der Bodenfläche des versenkten Passabschnitts 30 axial nach innen ausgeformt, und Werkzeugansatzlöcher 32 und 33 sind in der Außenfläche des Verstärkers 19 radial nach innen ausgeformt, und ein Schraubenloch 34 (siehe 8) ist axial nach innen in der Mitte der Stirnfläche das Verstärkers 19 ausgeformt.
  • Der obige Stützvorsprung 16 am Verstärker 19 ist wie eine Ringwand geformt, die sich von der Außenfläche des Verstärkers aus 19 radial nach außen erstreckt. Dieser Stützvorsprung 16 ist koaxial zum Verstärker 19. Ein Pufferzylinder 35 mit einem Innendurch messer, der größer ist als der Außendurchmesser des Verstärkers 19 ist um den Stützvorsprung 16 angeordnet und mit diesem verbunden wie in 8 dargestellt. Der Pufferzylinder ist koaxial zum Verstärker 19 und umgibt die Außenfläche des Verstärkers 19 auf eine solche Weise, dass der Eingriff eines nicht dargestellten Befestigungswerkzeug im Werkzeugansatzloch 33 nicht behindert und ein Abstand zwischen ihm und der Außenfläche des Verstärkers 19 gebildet wird. Eine ringförmige Verbindungswand 36, die sich radial nach außen erstreckt, ist mit einem dem Stützvorsprung 16 gegenüberliegenden Endabschnitt des Pufferzylinders 35 verbunden. Diese ringförmige Verbindungswand ist koaxial zum Verstärker 19. Ein ringförmiger Flansch 37 mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des Pufferzylinders 35, ist mit der Außenfläche dieser ringförmigen Verbindungswand 36 verbunden. Dieser Flansch 37 ist koaxial zum Verstärker 19 und umgibt die Außenfläche des Pufferzylinders 35 ist in der Weise, dass ein Abstand zwischen ihm und der Außenfläche des Pufferzylinders 35 gebildet wird.
  • Nunmehr sei nochmals auf 4 verwiesen, in der der versenkte Passabschnitt, die Schrauben- und die Werkzeugansatzlöcher, der Pufferzylinder, die ringförmige Verbindungswand und der Flansch des auf der linken Seite dargestellten Verstärkers 20 mit den gleichen Bezugszeichen und dem Buchstaben "L" versehen sind wie der versenkte Passabschnitt 30, die Schrauben- und die Werkzeugansatzlöcher 31 und 34, der Pufferzylinder 35, die ringförmige Verbindungswand 36 und der Flansch 37. Die Dicke der Pufferzylinder 35 und 35L ist kleiner als die Dicke der Stützvorsprünge 16 und 17, der ringförmigen Verbindungswände 36 und 36L und der Flansche 37 und 37L.
  • In 4 kennzeichnet das Bezugszeichen 38 ein Schraubenloch, das von der Mitte der Stirnfläche des Ausgangsendes des Wandlers 10 axial nach innen ausgeformt ist, 39 ist ein Werkzeugansatzloch, das von der Außenfläche des Ausgangsendes des Wandlers 10 radial nach innen ausgeformt ist, 40 eine Schraube ohne Kopf zum Verbinden des Ultraschalltrichters 18 mit dem Verstärker 19, 41 eine Schraube ohne Kopf zum Verbinden des Ultraschalltrichters 18 mit dem Verstärker 20 und 42 eine Schraube ohne Kopf zum Verbinden des Verstärkers 19 mit dem Ausgangsende des Wandlers 10. Jede dieser Schrauben ohne Kopf 40 bis 42 weist an ihrer hinteren Stirnfläche ein Werkzeugansatzloch auf, um das obere Ende eines nicht dargestellten Befestigungswerkzeugs mit einem einbeschriebenen sechseckigen Querschnitt, z.B. einen Sechskantschlüssel, aufzunehmen.
  • Wie in 8 dargestellt, sind der obige Ultraschalltrichter 18 und der Verstärker 19 mechanisch mittels der Schraube 40 ohne Kopf miteinander verbunden. Konkret ausgedrückt, wird ein Befestigungswerkzeug, das in ein nicht dargestelltes Werkzeugansatzloch für die Schraube 40 ohne Kopf eingeführt wird, verwendet, um einen oberen Endabschnitt der Schraube 40 ohne Kopf fest im Schraubenloch 25 des Ultraschalltrichters 18 anzuziehen. Danach wird das Befestigungswerkzeug aus dem Schraubenloch für die Schraube ohne Kopf 40 herausgezogen, und ein hinterer Endabschnitt der Schraube ohne Kopf 40, das aus dem Ultraschalltrichter 18 axial nach außen ragt, wird in das Schraubenloch 31 des Verstärkers 19 eingesetzt. Im Weiteren wird ein vom obigen Befestigungswerkzeug verschiedenes nicht dargestelltes Befestigungswerkzeug in das Werkzeugansatzloch 27 des Ultraschalltrichters 18 eingeführt, und ein anderes Befestigungswerkzeug wird in das Werkzeugansatzloch 32 des Verstärkers 19 eingeführt. Der Verstärker 19 wird mittels des Befestigungswerkzeug in Umfangsrichtung gedreht, während der Ultraschalltrichter 18 durch das Befestigungswerkzeug gehalten und am Drehen gehindert wird, z.B. unter obiger Bedingung, um den hinteren Endabschnitt der Schraube 40 ohne Kopf fest in das Schraubenloch 31 des Verstärkers 19 einzusetzen.
  • Durch diese Verbindungsoperation kommt der Passvorsprung 23 des Ultraschalltrichters 18 zu einem perfekten Sitz im versenkten Passabschnitt 30 des Verstärkers 19, so dass ein äußerst kleiner Spalt zwischen der Schraube ohne Kopf 40 und dem Schraubenloch 31 beseitigt wird; der Ultraschalltrichter 18 und der Verstärker 19 sind koaxial als untrennbare Einheit miteinander verbunden, und die Ultraschallschwingung wird ordnungsgemäß zwischen dem Ultraschalltrichter 18 und dem Verstärker 19 übertragen.
  • Kurz zusammengefasst: wenn der Ultraschalltrichter 18 und der Verstärker 19 mittels der Schraube ohne Kopf 40 miteinander verbunden sind, der Ultraschalltrichter 18 und der Verstärker 19 genau koaxial zueinander angeordnet sind, indem der versenkte Passabschnitt 30 mit dem Passvorsprung 23 in Eingriff gebracht wird, während sie zueinander so ausgerichtet sind, dass die Stirnflächen des versenkten Passabschnitt 30 und das Passvorsprungs 23 aneinander gepresst und miteinander in Berührung gebracht werden, führt dies zu einer effizienten Übertragung der Ultraschallschwingung.
  • Unter Bezugnahme auf 8 lässt sich ohne weiteres erkennen, wie der in 4 dargestellte Ultraschalltrichter 18 und der Verstärker 20 mittels der Schraube ohne Kopf 41 miteinander zu einer untrennbaren Einheit und wie der Verstärker 19 und das Ausgangsende des Wandlers 10 mittels der Schraube ohne Kopf 42 verbunden werden.
  • Wie bei dem in 4 dargestellten Resonator 7 ersichtlich ist, lassen sich die Verbindung des Ultraschalltrichters 18, der Verstärker 19 und 20 und des Wandlers 10, die Zerlegung und der Wiederzusammenbau ordnungsgemäß und auf einfache Weise mittels der Schrauben ohne Kopf 40 bis 42 durchführen, da der Ultraschalltrichter 18, die Verstärker 19 und 20 und der Wandler 10 mit Werkzeugansatzlöchern 27, 28, 32, 32L, 33, 33L bzw. 39 ausgeführt sind. Außerdem kann das Auftreten von Beschädigungen wie Kratzer und Verdrehen durch das Befestigungswerkzeug auf den Außenflächen des Ultraschallhorns 18, der Verstärker 19 und 20 und des Wandlers 10 vermieden werden, wodurch eine genaue Abstimmung des Schwingungsverlaufs und der Resonanzfrequenz möglich ist. Mit anderen Worten, wird der Resonator 7 verkratzt oder verdreht, geht das Gewichtsgleichgewicht des gesamten Resonators 7 verloren, was in einer ungenauen Abstimmung des Schwingungsverlaufs und der Resonanzfrequenz resultiert.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht eines vorgenannten Trägerelements. In dieser 5 besteht das Trägerelement 5 aus einem Grundplattenabschnitt 51 und einem Paar Halteabschnitten 52 und 53, die sich vom rechten und linken Ende des Grundplattenabschnitts 51 aus nach unten erstrecken. Durchgangsbohrungen 54 und 55 zur Aufnahme des Resonators 7 einschließlich des Wandlers 10 sind in diesen Halteabschnitten 52 und 53 auf eine solche Weise ausgeformt, dass sie in horizontaler Richtung zueinander koaxial liegen. Die Durchmesser dieser Durchgangsbohrungen 54 und 55 können durch Dehnschlitze 56 und 57, die in den Umfangswandungen der Durchgangsbohrungen 54 und 55 ausgeformt sind, variiert werden. Unter den Dehnschlitzen 56 und 57 sind Schraubenlöcher 58 in den Halteabschnitten 52 und 53 ausgeformt, deren Mittelachsen senkrecht verlaufen, wie in 6 dargestellt. Die oberen Enden der Schraubenlöcher 58 sind mit den Dehnschlitzen 56 und 57 verbunden. Unterhalb der Schraubenlöcher 58 sind Ansenkungen 59 durch Einsendungen in den Halteabschnitten 52 und 53 von ihren Unterseiten aus nach oben eingearbeitet. Nicht dargestellte Schrauben werden von den Ansenkungen 59 aus in die Schraubenlöcher 58 eingeschraubt, und die von den Schraubenlöchern 58 aus nach oben ragenden oberen Endabschnitte der Schrauben drücken die Oberflächen der Halteabschnitte 52 und 53 oberhalb der Dehnschlitze 56 und 57 nach oben. Als Gegenwirkung werden untere Abschnitte der Halteabschnitte 52 und 53 unterhalb der Dehnschlitze 5G und 57 nach unten gedrückt, wobei Abschnitte P1, die zu den Dehnschlitzen 56 und 57 weisen und links von den Schlitzen 56 und 57 angeordnet sind, als Mitten der Halteabschnitte 52 und 53 fungieren. Als Ergebnis vergrößern sich die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 54 und 55.
  • Rechts und links von den obigen Ansenkungen 59 in 5 sind Löcher 60 zum Einführen einer Schraube in den Halteabschnitten 52 und 53 ausgeformt, deren Mittelachsen wie in 7 dargestellt senkrecht verlaufen. Die oberen Enden der Löcher 60 sind mit den Dehnschlitzen 56 und 57 verbunden. Unterhalb der Löcher 60 sind Ansenkungen 61 durch Einsenkungen in den Halteabschnitten 52 und 53 von ihren Unterseiten aus nach oben eingearbeitet. Schraubenlöcher 62 sind in den Halteabschnitten 52 und 53 koaxial zu den Löchern 60 an Stellen eingeformt, die zu den Löchern 60 weisen. Werden also nicht dargestellte Schrauben mit Kopf in die Schraubenlöcher 62 durch die Löcher 60 von den Ansenkungen 61 aus eingeschraubt, werden Teile der Halteabschnitte 52 und 53 um die Löcher 60 nach oben gedrückt, wobei Abschnitte P1 (identisch mit P1 in 6), die zu den Dehnschlitzen 56 und 57 weisen und links von den Dehnschlitzen 56 und 57 angeordnet sind, als Mitten der Halteabschnitte 52 und 53 fungieren. Als Ergebnis werden die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 54 und 55 kleiner, und es ist möglich, die Flansche 37 und 37L des Resonators 7 koaxial zueinander ohne Ungleichgewicht in den Durchgangsbohrungen 54 und 55 zu halten.
  • Anders ausgedrückt werden bei dieser Ausführungsform zur Befestigung der Baugruppe aus Resonator 7 und Wandler 10 am Trägerelement 5 die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 54 und 55 durch die Konstruktion gemäß 6 geringfügig größer gemacht als der Außendurchmesser des Flansches 37 (siehe 8) des Resonators 7. Unter dieser Bedingung wird der Verstärker 20, der das linke Element des Resonators 7 und der Kopf der Baugruppe ist, in die Durchgangsbohrung 54 des rechten Halteabschnitts 52 und dann in die Durchgangsbohrung 55 des linken Halteabschnitts 53 eingeführt, und der Verstärker 19, das rechte Element des Resonators 7, wird in die Durchgangsbohrung 54 des rechten Halteabschnitts 52 eingeführt. Danach werden die nicht dargestellten Schrauben, die in die Schraubenlöcher 58 in 6 eingeschraubt wurden, herausgeschraubt, so dass die oberen Enden der Schrauben von den Oberflächen der Halteabschnitte und 53 über den Dehnschlitzen 56 und 57 freikommen, um die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 54 und 55 mittels der obigen Konstruktion nach 7 zu verringern und die Innenflächen der Durchgangsbohrungen 54 und 55 mit den Außenflächen der Flansche 37 in Berührung zu bringen. Wenn anschließend die nicht dargestellten Schrauben mit Kopf in die in 7 dargestellten Schraubenlöcher 62 durch die Ansenkungen 61 und die Löcher 60 zum Einführen einer Schraube eingeschraubt werden, werden die Flansche 37 und 37L durch die Halteabschnitte 52 und gehalten, und die obige Baugruppe aus Resonator 7 und Wandler 10 wird auf eine solche Weise im Trägerelement 5 eingebaut, dass die Baugruppe den rechten und linken Halteabschnitt 52 und 53 überspannend zum Sitz kommt.
  • Nunmehr sei wieder auf 5 verwiesen, wonach der Grundplattenabschnitt 51 einen Träger 62 aufweist, der mit den Halteabschnitten 52 und 53 und den Durchgangsbohrungen 62 verbunden ist, um das Trägerelement 5 mit dem Verbindungselement 6 (siehe 2) mittels der nicht dargestellten Schrauben mit Kopf zu verbinden.
  • Der Ultraschalltrichter 18 und die Verstärker 19 und 20 sind so geformt, dass sie dem Resonator 7 entsprechen und eine Resonanzfrequenz haben, die von der Frequenz der vom Ultraschallwellengenerator 8 zum Wandler 10 übertragenen Ultraschallwelle bestimmt wird. Bei dieser Ausführungsform ist der Ultraschalltrichter 18 so geformt, dass er eine Länge gleich der Wellenlänge der Resonanzfrequenz hat, und die Verstärker 19 und 20 sind so geformt, dass sie eine Länge gleich der halben Wellenlänge der Resonanzfrequenz haben, um den Resonator 7 abzustimmen.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise dieser in 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform beschrieben. Aufgrund des wechselnden Druckluft-Zuführwegs gemäß 1 und 2 des nicht dargestellten Druckluft-Versorgungskreises wird die Kolbenstange 4 des Druckluftzylinders 3 betätigt, so dass sie einfährt, und der Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden wird nach oben und weg von der Aufnahme 13 um eine vorgegeben Strecke senkrecht zur Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung vom Wandler 10 an den Resonator 7 verfahren. Danach beendet die Kolbenstange 4 die Einfahrbewegung, und der Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden bleibt in der obersten Stellung stehen, wodurch ein vorgegebener Abstand zum Einbringen und Herausnehmen der überlappten Berührungsfläche Wa zwischen einer Mehrzahl miteinander zu verbindender Elemente W1 und W2 zwischen der Unterseite des Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden und der Oberseite der Aufnahme 13 gebildet wird. Wenn der Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden in der obersten Stellung stehen bleibt, wird die Mehrzahl der miteinander zu verbindenden Elemente W1 und W2, während sie einander überlappen, in den Arbeitsabschnitt zum Verbinden auf der Oberfläche der Aufnahme 13 eingebracht.
  • Danach wird während der Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem die Kolbenstange 4 betätigt wird, um gegen des elastische Kraft des elastischen Elements 15 auszufahren, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie in der untersten Stellung aufgrund des wechselnden Druckluft-Zuführwegs des Druckluft-Versorgungskreises anschlägt, die obere Oberfläche der auf der Oberseite der Aufnahme 13 platzierten Berührungsfläche Wa mit der Unterseite des Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden des Resonators 7 in Berührung gebracht, und die Unterseite der Berührungsfläche Wa wird gegen die obere Oberfläche der Aufnahme 13 gepresst und mit dieser in Kontakt gebracht. Als Ergebnis wird die Berührungsfläche Wa zwischen der Aufnahme 13 und dem Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden durch Druck gehaltert.
  • Entweder nach oder vor der Druckhalterung der Berührungsfläche Wa wird hochfrequente Energie vom Ultraschallwellengenerator 8 an den Wandler 10 geliefert, um diesen zu veranlassen, Ultraschallschwingung zu erzeugen. Der Resonator 7 schwingt mit dieser Ultraschallschwingung in Resonanz, und der Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden schwingt mit der maximalen Schwingungsamplitude senkrecht zur Richtung der Druckbeaufschlagung durch den Druckluftzylinder 3, um die überlappten Oberflächen der Berührungsfläche Wa mittels Pressschweißen zu verbinden.
  • Da bei dieser Ausführungsform die Stützvorsprünge 16 und 17 in den Punkten f2 und f8 mit minimaler Schwingungsamplitude zu beiden Seiten des Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden angeordnet sind, wird ein Teil der vom Wandler 10 an den Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden des Resonators 7 zu übertragenden Ultraschallschwingungsenergie vom Wandler 10 wirksam an den Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden übertragen, ohne von den Stützvorsprüngen 16 und 17 verbraucht zu werden. Die Verbindungsfestigkeit des Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden schwankt deshalb nicht und wird stabil, und die Gefahr eines Verbindungsfehlers nimmt erheblich ab.
  • Des Weiteren wird wie in 8 dargestellt der ringförmige Flansch 37, der über den Pufferzylinder 35 und die ringförmige Verbindungswand 36 mit dem Stützvorsprung 16 verbunden ist, in die Durchgangsbohrung 54 eingeführt und mit dem Halteabschnitt 52 verbunden. Der Resonator 7 ist deshalb mechanisch am Halteabschnitt 52 auf eine solche Weise befestigt, dass er durch den Halteabschnitt 52 schwimmend gelagert wird. Als Ergebnis wird die Energie der Ultraschallschwingung, die vom Wandler 10 an den Verstärker 19 des Resonators 7 übertragen wird, weiter wirksam vom Verstärker 19 an den Ult raschalltrichter 18 übertragen, ohne durch den Stützvorsprung 16, den Pufferzylinder 35 und die ringförmige Verbindungswand 36 verbraucht zu werden.
  • Nachdem schließlich die Druckhalterung der Berührungsfläche Wa durch den Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden und die Aufnahme 13 aufgehoben worden ist, werden die obere Oberfläche der Aufnahme 13 und die Unterseite 11a des Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden augenblicklich von der Berührungsfläche Wa, die verbunden worden ist, getrennt, und die Mehrzahl der Elemente W1 und W2, die an der Berührungsfläche Wa miteinander verbunden worden sind, wird aus dem vorgegebenen Raum zwischen der Aufnahme 13 und dem Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden entnommen, wodurch der Schritt des Verbindens beendet ist.
  • Da bei dieser Ausführungsform der Arbeitsraum 2 in waagrechter Richtung offen ist, um den Resonator 7 gegen einen anderen Resonator auszutauschen, wenn der Druckluftzylinder 3 zum Einfahren betätigt wird, das Trägerelement 5 in der obersten Stellung anschlägt und der Resonator 7 waagrecht in einem oberen Abschnitt des Arbeitsraumes 2 angeordnet ist wie in 1 dargestellt, kann der Resonator 7 aus dem Trägerelement 5 ausgebaut werden, indem die Durchmesser der rechten und linken Durchgangsbohrung 54 und 55 (siehe 5) des Trägerelements 5 vergrößert werden, der Wandler 10 gefasst und seitlich herausgezogen wird. Danach wird der Resonator 7 vom Wandler 10 abgenommen, ein anderer Resonator mittels der Schraube 42 ohne Kopf (siehe 4) mit dem Wandler 10 verbunden und der mit dem Wandler 10 verbundene Resonator waagrecht in das Trägerelement eingesetzt wie oben beschrieben, so dass er waagrecht angeordnet ist, wodurch ein Austausch des Resonators 7 auf einfache Weise möglich ist.
  • Da außerdem bei dieser Ausführungsform wie in 4 dargestellt der Resonator 7 auf seiner Außenfläche eine Mehrzahl Arbeitsabschnitte 11 zum Verbinden aufweist, können die Unterseiten 11a der Mehrzahl Arbeitsabschnitte 11 zum Verbinden verschieden ausgeführt werden, z.B. ist eine der Unterseiten 11a gitterartig, eine andere Unterseite 11a hat senkrechte Rillen, eine andere Unterseite 11a waagrechte Rillen und eine andere Unterseite 11a ist geglättet, so dass selbst dann, wenn eine Mehrzahl von miteinander zu verbindenden Elementen W1 und W2 aus unterschiedlichen Materialien besteht, eine Mehrzahl Verbindungsoperationen auf einer einzigen Ultraschall-Verbindungsvorrichtung einwandfrei durchgeführt werden kann, indem der Resonator 7 mit dem Wandler 10 in Umfangsrichtung relativ zum Trägerelement 5 gedreht wird, so dass der jeweilige zum Verbinden der unterschiedlichen Materialien geeignete Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden zur Aufnahme 13 weist, um die verschiedenen Materialien zu verbinden. Haben außerdem die Unterseiten 11a der Mehrzahl von Arbeitsabschnitten 11 zum Verbinden die gleiche Form, kann die Anzahl der mit einem einzigen Resonator 7 auszuführenden Verbindungsoperationen um ein Mehrfaches erhöht werden, indem an Stelle eines abgenutzten Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden ein anderer Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden verwendet wird.
  • Der Ultraschalltrichter 18 mit einer Länge gleich der Wellenlänge der Resonanzfrequenz ist in der obigen Ausführungsform dargestellt worden. Wird ein Ultraschalltrichter mit einer Länge gleich einem Vielfachen z.B. dem 2-, 3-, 4- oder 5-fachen der Wellenlänge der Resonanzfrequenz verwendet, kann die einfache Durchführbarkeit der Verbindungsarbeitsgänge selbst dann sichergestellt werden, wenn die zu verbindenden Elemente W1 und W2 lang sind. Auf jeden Fall ist es erforderlich, die Anschlussflächen 21 und 22 zwischen dem Ultraschalltrichter 18 und den Verstärkern 19 und 20 an Punkten mit maximaler Schwingungsamplitude, in denen die Spannung null wird, und die Stützvorsprünge 16 und 17 als Auflagerungspunkte der Verstärker 19 und 20 an Punkten mit minimaler Schwingungsamplitude zu positionieren.
  • Der Ultraschalltrichter 18, der im obigen Ausführungsbeispiel in Form eines Rundstabes dargestellt ist, kann jedoch z.B. auch die Form eines Vierkantstabes haben, mit einer Mehrzahl Arbeitsabschnitte 11 zum Verbinden an seiner Ober- und Unterseite, um die Unterseite 11a des Arbeitsabschnitts 11 zum Verbinden an die physikalischen Eigenschaften wie Fläche und Dicke der Berührungsfläche und Material der miteinander zu verbindenden Elemente anzupassen. Aus der Vielfalt von Ultraschalltrichtern wird der für die physikalischen Eigenschaften wie Form und Material der miteinander zu verbindenden Elemente am besten geeignete gewählt.
  • Im obigen Ausführungsbeispiel ist der Resonator 7 mit dem Ausgangsende des Wandlers 10 verbunden. Es ist jedoch auch möglich, die Schwingungsamplitude im Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden zu ändern, indem ein stabförmiger Zwischenverstärker, der aus einem Material besteht, das z.B. aus Titan, Aluminium oder gehärtetem Stahl gewählt wird, und der eine Länge gleich einem Mehrfachen der halben Wellenlänge zwischen dem Resonator 7 und dem Wandler 10 hat. Der Zwischenverstärker wird anhand von 9 beschrieben. In dieser 9 hat der Zwischenverstärker 70 eine Länge gleich der halben Wellenlänge und besteht aus einem Halbabschnitt gleich einem Viertel der Wellenlänge als Abschnitt 71 mit kleinem Durchmesser und dem anderen Halbabschnitt als Abschnitt 72 mit großem Durchmesser sowie einem Verbindungsabschnitt 73 zur Verbindung des Abschnitts 72 mit dem großen Durchmesser und des Abschnitts 71 mit dem kleinen Durchmesser, welcher einen Kreisbogenabschnitt beschreibt, um Spannungskonzentration zu mildern und glatt in den Abschnitt 72 mit großem Durchmesser und in den Abschnitt 71 mit kleinem Durchmesser verläuft. Dieser Verbindungsabschnitt 73 ist an allen Bereichen in Umfangsrichtung des Abschnitts 72 mit großem Durchmesser und des Abschnitts 71 mit kleinem Durchmesser ausgeformt. Schraubenlöcher 74 und 75 sind in axialer Richtung in der Mitte beider Stirnflächen nach innen ausgeformt, und ein Werkzeugansatzloch 76 ist in radialer Richtung nach innen in der Außenfläche des Zwischenverstärkers 70 ausgeformt. Da der Zwischenverstärker 70 so strukturiert ist, dass das Eingangs-/Ausgangsverhältnis (Verstärkung) der Schwingungsamplitude durch das Volumenverhältnis des Abschnitts 72 mit großem Durchmesser zum Abschnitt 71 mit kleinem Durchmesser geändert wird, wenn die Durchmesser des Abschnitts 72 mit großem Durchmesser und des Abschnitts 71 mit kleinem Durchmesser z.B. so eingestellt sind, dass das Volumen des Abschnitts 72 mit großem Durchmesser das Zweifache des Abschnitts 71 mit kleinem Durchmesser wird, der Wandler 10 vom Verstärker 19 des Resonators 7 entfernt wird, während die Schraube 42 ohne Kopf (7) im Verstärker 19 verbleibt, der Abschnitt 72 mit großem Durchmesser mit dem Ausgangsende des Wandlers 10 mittels der Schraubenlöcher 75 und 38 durch Verwendung einer nicht dargestellten der Schraube 42 ohne Kopf entsprechenden Schraube verbunden wird, und der Abschnitt 71 mit kleinem Durchmesser mit dem Verstärker 19 mittels der Schraubenlöcher 74 und 34 durch Verwendung des hinteren Abschnitts der Schraube 42 ohne Kopf, der aus dem Verstärker 19 herausragt, entspricht die Schwingungsamplitude am Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden des Resonators bei Verwendung des Zwischenverstärkers 70 dem Doppelten der Schwingungsamplitude ohne Verwendung des Zwischenverstärkers 70. Wird der Wandler 10 vom Verstärker 19 des Resonators 17 entfernt, während die in 8 dargestellte Schraube 42 ohne Kopf im Verstärker 19 verbleibt, der Abschnitt 71 mit kleinem Durchmesser mit dem Ausgangsende des Wandlers 10 mittels der Schraubenlöcher 74 und 38 durch Verwendung einer nicht dargestellten der Schraube 42 ohne Kopf entsprechenden Schraube verbunden wird, und der Abschnitt 72 mit großem Durchmesser mit dem Verstärker 19 mittels der Schraubenlöcher 75 und 34 durch Verwendung des hinteren Abschnitts der Schraube 42 ohne Kopf, der aus dem Verstärker 19 herausragt, verbunden wird, entspricht die Schwingungsamplitude am Arbeitsabschnitt 11 zum Verbinden des Resonators bei Verwendung des Zwischenverstärkers 70 der halben Schwingungsamplitude ohne Verwendung des Zwischenverstärkers 70. Da der Arbeitsraum 2 im Hauptkörper 1 selbst bei Verwendung des Zwischenverstärkers in waagrechter Richtung offen ist, wie in 1 dargestellt, kann auf diese Weise der Zwischenverstärker 70 am Resonator 7 befestigt werden, während der Resonator im Trägerelement 5 sitzt.
  • In der obigen Ausführungsform wird der Resonator 7 verwendet, bei dem die Arbeitsabschnitte 11 zum Verbinden im Punkt f5 mit der maximalen Schwingungsamplitude liegen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine weitere nicht dargestellte Ausführungsform ist möglich, bei der der Punkt mit minimaler Schwingungsamplitude in der Mitte des Ultraschalltrichters angeordnet ist, ein kreuzförmiger Schwingungswandler um den Punkt mit minimaler Schwingungsamplitude vorgesehen ist, der Arbeitsabschnitt zum Verbinden an der kreuzförmigen ebenen Oberfläche des Schwingungswandlers vorgesehen ist, der Schwingungswandler die Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung in eine gerade und eine dazu senkrechte Richtung ändert, der Resonator unter Verwendung der Schwingungsenergie, die durch Kombination der Ultraschallschwingung in der geraden Richtung und der Ultraschallschwingung in der dazu senkrechten Richtung gewonnen wird, an beiden Enden des Trägerelements 5 an der Seite des Hauptkörpers 1 durch die Stützvorsprünge 16 und 17 auf eine solche Weise gehaltert wird, dass er waagrecht angeordnet ist, und die Berührungsfläche Wa mittels Ultraschallschwingung verbunden wird.
  • 10 zeigt das äußere Aussehen einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung, bei der der Resonator senkrecht angeordnet ist. Eine Halterung 102 ist vor der Frontwand 100a des Hauptkörpers 100 auf eine solche Weise angeordnet, dass sie durch einen Führungsmechanismus 103 senkrecht verfahren werden kann. Diese Halterung 102 haltert an beiden Enden den Resonator 105, der mit dem Ausgangsende eines Wandlers 104 mittels einer nicht dargestellten Schraube koaxial auf eine solche Weise verbunden ist, dass er senkrecht in deren waagrechter Mitte angeordnet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Wandler 104 ein sog. elektroakustischer Wandler oder ein elektrischer Schwingungswandler zum Wandeln elektrischer Energie in mechanische Energie, der aus einem piezoelektrischen Element, einem magnetostriktiven Element oder dgl. besteht, der Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle mit einer vorgegebenen Frequenz mittels elektrischer Energie, die er von einem nicht dargestellten Ultraschallwellengenerator über ein Kabel 106 empfängt, erzeugt und aussendet. Der Resonator 105 besteht aus einer Legierung z.B. einer Titanlegierung mit guten akustischen Eigenschaften und ist stabförmig, um in Resonanz mit der vom Wandler ausgesendeten Ultraschallschwingung mit einer vorgegebenen Resonanzfrequenz zu schwingen. Der Resonator 105 weist zwei Verstärker 105b, die in axialer Richtung mit beiden Enden eines Ultraschalltrichters 105a mittels nicht dargestellter Schrauben auf eine solche Weise verbunden sind, dass sie koaxial zum Ultraschalltrichter angeordnet sind. Der Ultraschalltrichter 105a hat einen kreuzförmigen Schwingungswandler 105c und einen Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden, der an einem Endabschnitt in waagrechter Richtung des Kreuzes des Schwingungswandlers 105c vorgesehen ist. Die beiden Verstärker 105b sind mit Halteabschnitten 105e verbunden, um den Resonator 105 auf eine solche Weise zu haltern, dass der Resonator 105 von der Halterung 102 an beiden Enden gehaltert wird.
  • Obere und untere Halteabschnitte 102a der Halterung 102 haben Dehnschlitze 102c zum Verändern der Durchmesser der Durchgangsbohrungen 102b, die senkrecht zur Aufnahme des Resonators 105 auf eine solche Weise ausgeformt sind, dass sie koaxial zum Resonator 105 und Schrauben 102d verlaufen, die von der Vorderseite der Halteabschnitte 102a durch die Dehnschlitze 102c in den Halteabschnitte 102a eingeführt werden. Die Schrauben 102d werden von der Vorderseite des Hauptkörpers 100 aus eingeschraubt, um die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 102b zu verringern, während der Resonator 105 in der Halterung 102 senkrecht durch die Durchgangsbohrungen 102b installiert wird. Dadurch haltert die Halterung 102 die Halteabschnitte 105e des Resonators 105 und stützt den Resonator 105 an beiden Enden. Wenn der Resonator 105 in der Halterung 102 installiert wird, und der Schwingungswandler 105c lässt sich nicht durch die Durchgangsbohrungen 102b schieben, wird der Resonator 105 z.B. vom Wandler 104 getrennt, ein unterer Endabschnitt des Resonators 105 wird von oben nach unten in die untere Durchgangsbohrung 102b eingeführt, während ein oberer Endabschnitt des Resonators 105 von unten nach oben in die obere Durchgangsbohrung 102b eingeführt wird, der Wandler 104 wird mit dem oberen Ende des Resonators 105 mittels einer nicht dargestellten Schraube verbunden, und der Resonator 105 wird in der Halterung 102 durch Anziehen der Schrauben 102d gehaltert.
  • Die Halterung 102 hat an ihrer rechten und linken vorderen Oberfläche Schellen 107.
  • Eine Stange 108 wird von unten nach oben in jede der Schellen 107 eingeführt, und ein Bund 109, der mit der Unterseite der Schelle 107 in Berührung steht, wird am unteren Ende der Stange 108, das von der Schelle 107 aus nach unten ragt, befestigt. Das von der Schelle 107 aus nach oben ragende obere Ende der Stange 108 verläuft durch die obere Wand 100e des Hauptkörpers 100, ein elastisches Element 110, z.B. eine Wickelfeder, ist um die von der oberen Wand 100e des Hauptkörpers 100 aus nach oben ragende Stange 108 angeordnet und ein nicht dargestelltes Außengewinde ist am oberen Ende der Stange 108 ausgeformt, die von einem Betätigungselement 111 aus nach oben ragt. Der Abschnitt der Stange 108 mit diesem Außengewinde wird mit dem Betätigungselement 111 versehen, das ein nicht dargestelltes Schraubenloch hat, indem das Außengewinde mit dem im Schraubenloch ausgeformten Innengewinde in Eingriff gebracht wird. Die Unterseite des Betätigungselements 111 und die Oberseite der oberen Wand 100e des Hauptkörpers 100 halten die oberen bzw. unteren Enden der elastischen Elemente 110, Insbesondere dann, wenn keine Druckluft zum Anheben von einem nicht dargestellten Druckluftversorgungskreis zum Druckluftzylinder 114, der später beschrieben wird, geliefert wird, hindert das obige elastische Element 110 die Halterung 102 daran, durch ihr Eigengewicht herunterzufallen und hält sie in der obersten Stellung. Dieses Betätigungselement 111 hat seitlich eine Schraube 112, die in die Stange 108 eingeschraubt wird, um das Betätigungselement 111 verdrehfest an der Stange 108 zu befestigen.
  • 11 zeigt das Antriebssystem zum senkrechten Verfahren des Resonators. Der Hauptkörper 100 hat einen Innenraum 113, der von vorderen, hinteren, rechten, linken, oberen und unteren Wänden 100a, 100b, 100c, 100d, 100e und 100f umgeben ist und einen Druckluftzylinder 114 als Druckmechanismus im Innenraum 113 aufweist. Der Druckluftzylinder 114 ist an der oberen Wand 100e des Hauptkörpers 100 installiert, wobei seine Kolbenstange 114a nach unten weist. Eine Entlastungsbohrung 100g ist in der vorderen Wand 100a des Hauptkörpers 100 ausgeformt, und ein Befestigungsabschnitt 102e der Halterung 102, der von der hinteren Fläche ihres mittleren Abschnitts waagrecht hervorragt, wird durch diese Entlastungsbohrung 100g von der Vorderseite der vorderen Wand 100a aus in das Innere des Innenraums 113 eingeführt. Der in Innenraum 113 eingeführte Befestigungsabschnitt 102e wird mit dem unteren Ende der Kolbenstange 114a über einen Kupplungsmechanismus 115 verbunden, wodurch der Resonator 105 an beiden Seiten durch die Halterung 102 vor der vorderen Wand 100a des Hauptkörpers 100 auf eine solche Weise gehaltert wird, dass er senkrecht angeordnet ist. Eine Aufnahme 116, die an der unteren Wand 100f, die sich von der vorderen Wand 100a des Hauptkör pers 100 aus erstreckt, ist unterhalb des Arbeitsabschnitts 105d zum Verbinden angeordnet, der sich an der Unterseite des nach vorne weisenden Abschnitts des Resonators 105 befindet, so dass er zum Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden weist.
  • 12 ist eine Vorderansicht der Ultraschall-Verbindungsvorrichtung mit einer als Teilschnitt dargestellten Halterung. Der Führungsmechanismus 103 ist sowohl an der rechten als auch an der linken Seite der vorderen Oberfläche der Frontwand 100a des Hauptkörpers 100 vorgesehen und besteht aus einer Führungsschiene 103a als Führungselement, die mittels Schrauben 117 und Gleitelementen 103b als zu führende Elemente an der vorderen Oberfläche der Frontwand 100a des Hauptkörpers 100 befestigt sind und die senkrecht entlang der Führungsschiene 103a gleiten. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Gleitelemente 103b für jede Führungsschiene 103a vorgesehen, die mittels Schrauben 118 an der hinteren Oberfläche der rechten und linken Wände der Halterung 102 sowohl rechts als auch links vom Resonator 105 angeordnet sind.
  • 13 zeigt die Beziehung zwischen dem Wandler und der Ultraschallschwingung. Dieser Resonator 105 ist so dimensioniert, dass er fünf Punkte mit maximaler Schwingungsamplitude f11, f13, f15, f17 und f19 und vier Punkte mit minimaler Schwingungsamplitude f12, f14, f16 und f18 jeweils zwischen den entsprechenden Punkten mit maximaler Schwingungsamplitude aufweist, wenn er mit der vom Wandler 104 als senkrechte Welle übertragenen Ultraschallschwingung in Resonanz schwingt. Das bedeutet, dass die Gesamtlänge des Resonators 105 gleich dem Zweifachen der Wellenlänge der Resonanzfrequenz zu setzen ist.
  • Bei dieser Ausführungsform hat der Ultraschalltrichter 105a eine Länge vom Punkt f13 mit maximaler Schwingungsamplitude bis zum Punkt f17 mit maximaler Schwingungsamplitude, die gleich ist einer Wellenlänge, und der Schwingungswandler 105c ist kreuzförmig um den Punkt f14 mit minimaler Schwingungsamplitude herum angeordnet und wandelt die vom Wandler 104 übertragene Ultraschallschwingung in eine gerade und eine dazu senkrechte Richtung. Einer der Verstärker 105b hat eine Länge von Punkt f11 mit maximaler Schwingungsamplitude bis Punkt f13 mit maximaler Schwingungsamplitude, was gleich ist der halben Wellenlänge, und der andere Verstärker 105b hat eine Länge von Punkt f17 mit maximaler Schwingungsamplitude bis Punkt f19 mit maximaler Schwingungsamplitude, was gleich ist der halben Wellenlänge. Zwei Verbindungsflächen 105f zwischen diesen Verstärkern 105b und dem Ultraschalltrichter 105a liegen in den Punkten f13 und f17 mit maximaler Schwingungsamplitude. Der Momentanversatz der von diesem Resonator 105 erzeugten Ultraschallschwingung ist durch die Wellenformen mit durchgezogenen Linien L1 und L2 dargestellt. Die mit der durchgezogenen Linie L1 dargestellte Wellenform zeigt die vom Wandler 104 übertragene und vom Schwingungswandler 105c in eine gerade Richtung gewandelte Ultraschallschwingung, und die mit der durchgezogenen Linie L2 dargestellte Wellenform zeigt die vom Schwingungswandler 105c in die dazu senkrechte Richtung gewandelte Ultraschallschwingung,
  • Gemäß des in 10 bis 13 dargestellten Aufbaus wird aufgrund des wechselnden Druckluft-Zuführwegs des nicht dargestellten Druckluft-Versorgungskreises die Kolbenstange 114a des Druckluftzylinders 3 betätigt, so dass sie einfährt, und der Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden wird nach oben und weg von der Aufnahme 116 um eine vorgegeben Strecke senkrecht zur Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung vom Wandler 104 an den Resonator 105 verfahren. Danach beendet die Kolbenstange 114a die Einfahrbewegung, und der Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden bleibt in der obersten Stellung stehen, wodurch ein vorgegebener Abstand zum Einbringen und Herausnehmen der überlappten Berührungsfläche Wa zwischen einer Mehrzahl miteinander zu verbindender Elemente W1 und W2 zwischen der Unterseite des Arbeitsabschnitts 105d zum Verbinden und der Oberseite der Aufnahme 116 gebildet wird. Unter dieser Bedingung wird die überlappte Berührungsfläche Wa zwischen der Mehrzahl der miteinander zu verbindenden Elemente W1 und W2, während sie einander überlappen, in den Arbeitsabschnitt zum Verbinden auf der Oberfläche der Aufnahme 116 eingebracht.
  • Danach wird während der Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem die Kolbenstange 114a betätigt wird, um auszufahren, bis zu dem Zeitpunkt, in dem sie in der untersten Stellung aufgrund des wechselnden Druckluft-Zuführwegs des Druckluft-Versorgungskreises anschlägt, die obere Oberfläche der auf der Oberseite der Aufnahme 116 platzierten Berührungsfläche Wa mit der Unterseite des Arbeitsabschnitts 105d zum Verbinden des Resonators 105 in Berührung gebracht, und die Unterseite der Berührungsfläche Wa wird gegen die obere Oberfläche der Aufnahme 116 gepresst und mit dieser in Kontakt gebracht. Als Ergebnis wird die Berührungsfläche Wa zwischen der Aufnahme 116 und dem Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden durch Druck gehaltert.
  • Da der Resonator 105 und der Druckluftzylinder 114 der Länge nach angeordnet sind, soll nunmehr die Halterung 102 durch die Reaktionskraft, die ausgeübt wird, wenn die Berührungsfläche Wa durch den Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden mit dem als Stützpunkt dienenden Befestigungsabschnitt 102e durch Druck gehaltert wird, schräg nach vorne und hinten gedrückt werden. Die Reaktionskraft wird jedoch über den Führungsmechanismus 103 von der vorderen Wand 100a des Hauptkörpers 100 aufgenommen. Deshalb wird die Halterung 102, selbst wenn sie auch einem Leichtmetall wie Aluminium besteht, nicht durch Druck verschoben. Als Ergebnis wird die Parallelität zwischen der Unterseite des Arbeitsabschnitts 105d zum Verbinden und der oberen Oberfläche der Aufnahme 116 aufrechterhalten, und die Schwingungsenergie ist auf die Berührungsfläche Wa konzentriert, wodurch die Festigkeit der Verbindung stabilisiert wird.
  • Entweder nach oder vor der Druckhalterung der Berührungsfläche Wa wird elektrische Energie vom nicht dargestellten Ultraschallwellengenerator an den Wandler 104 geliefert, um diesen zu veranlassen, Ultraschallschwingung zu erzeugen. Der Resonator 105 schwingt mit dieser Ultraschallschwingung in Resonanz, und der Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden schwingt mit der maximalen Schwingungsamplitude senkrecht zur Richtung der Druckbeaufschlagung durch den Druckluftzylinder 114, um die Berührungsfläche Wa mittels Pressverbinden zu verbinden.
  • Nach Beendigung des Verbindens der Berührungsfläche Wa während der Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem Druckluftzylinder 114 zum Einfahren betätigt wird, bis zu dem Zeitpunkt, in dem der Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden aus der untersten Stellen aufgrund des wechselnden Druckluft-Zuführwegs des Druckluft-Versorgungskreises in die oberste Stellung verfährt und anschlägt, wirkt die elastische Kraft des elastischen Elements 110, das bestrebt ist, sich durch diese auszudehnen, auf die Halterung 102 und unterstützt die Aufwärtsbewegung des Druckluftzylinders 114, während die Zufuhr von elektrischer Energie vom nicht dargestellten Ultraschallwellengenerator zum Wandler 104 aufhört. Aus diesem Grund wird die ursprüngliche Aufwärtsbewegung des Druckluftzylinders 114 selbst bei nicht so hohem Druck zur Aufwärtsbewegung des Druckluft Zylinders 114 beschleunigt, und der Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden trennt sich augenblicklich von der Berührungsfläche Wa, wodurch die Hubzeit verkürzt wird.
  • Nachdem schließlich die Druckhalterung der Berührungsfläche Wa durch den Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden und die Aufnahme 116 aufgehoben worden ist, werden die obere Oberfläche der Aufnahme 116 und die Unterseite des Arbeitsabschnitts 105d zum Verbinden augenblicklich von der Berührungsfläche Wa, die verbunden worden ist, getrennt, und die Mehrzahl der Elemente W1 und W2, die an der Berührungsfläche Wa miteinander verbunden worden sind, wird aus dem vorgegebenen Raum zwischen der Aufnahme 116 und dem Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden entnommen, wodurch der Schritt des Verbindens beendet ist.
  • In der obigen Ausführungsform ist der Ultraschalltrichter 105a mit einer Länge gleich einer Wellenlänge dargestellt, er kann aber auch so geformt sein, dass er eine Länge vom Punkt f13 mit maximaler Schwingungsamplitude bis zum Punkt f15 mit maximaler Schwingungsamplitude (13) hat, die gleich ist der halben Wellenlänge, und die Verstärker 105b können getrennt mit beiden Enden des Ultraschalltrichters 105a mittels Schrauben in der Weise verbunden werden, dass sie koaxial zum Ultraschalltrichter 105a angeordnet sind, wodurch der Resonator 105 so dimensioniert ist, dass er eine Länge gleich 2/3 der Wellenlänge hat.
  • In der obigen Ausführungsform ist der Resonator 105 direkt mit dem Ausgangsende des Wandlers 104 verbunden. Es ist jedoch möglich, die Schwingungsamplitude im Arbeitsabschnitt 105d zum Verbinden zu ändern, indem ein Zwischenverstärker zwischen dem Resonator 105 und dem Wandler 104 verwendet wird. Der Zwischenverstärker hat eine Länge gleich einem Mehrfachen der halben Wellenlänge, besteht aus einem Material, das z.B. aus Titan, Aluminium und gehärtetem Stahl gewählt wird, und ist so strukturiert, dass das Eingangs-/Ausgangsverhältnis (Verstärkung) der Schwingungsamplitude durch das Volumenverhältnis seines stabförmigen Abschnitts mit großem Durchmesser zum stabförmigen Abschnitt mit kleinem Durchmesser geändert wird.

Claims (3)

  1. Ultraschall-Bondierungsmaschine zum Bondieren einer überlappt ausgeführten Grenzfläche (Wa) zwischen einer Mehrzahl Elemente (W1, W2), die durch die Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle miteinander zu verbinden sind, wobei die Ultraschall-Bondierungsmaschine aufweist: einen Hauptkörper (1), in dem ein Arbeitsraum (2), der nach vorne, nach rechts und nach links offen ist, ausgebildet ist; eine im unteren Abschnitt des Arbeitsraums befindliche Aufnahme (13) zur Halterung der Grenzfläche; einen Wandler (10) zum Erzeugen der Ultraschallschwingung; einen Resonator (7), der mit dem Ausgangsende des Wandlers (10) verbunden ist und mit Ultraschallschwingung vom Wandler bei einer vorgegebenen Resonanzfrequenz schwingt und mit Bondierungsarbeitsabschnitten (11) versehen ist, die aus seiner äußeren Oberfläche herausragen sowie mit Halterungsabschnitten (16, 17), die aus seiner äußeren Oberfläche an Positionen herausragen, die sich im Abstand zu den Bondierungsarbeitsabschnitten (11) und zu beiden Seiten derselben befinden; einen Druckmechanismus (15), der innerhalb eines Abschnitts des Hauptkörpers (1) zur Definition eines oberen Abschnitts des Arbeitsraums (2) installiert ist, um einen Raum zu bilden, der die Grenzfläche (Wa) zwischen der Aufnahme (13) und dem Bondierungsarbeitsabschnitt (11) aufnimmt und ausgibt, indem der mit dem Wandler (10) verbundene Resonator (7) um eine vorgegebene Strecke in einer Richtung senkrecht zur Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung vom Wandler (10) zum Resonator (7) nach oben bewegt wird, so dass sich der Resonator von der Aufnahme (13) trennt, und um die Grenzfläche (Wa) unter Druck zwischen der Aufnahme und dem Bondierungsarbeitsabschnitt (11) zu halten, indem der mit dem Wandler (10) verbundene Resonator (7) um eine vorgegebene Strecke in einer Richtung senkrecht zur Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung vom Wandler zum Resonator nach unten bewegt wird, so dass sich der Resonator der Aufnahme (13) nähert; und ein Halterungselement (5), das mit dem Ausgangsende des Druckmechanismus (15) verbunden ist, um den Resonator (7) an den Halterungsabschnitten (16, 17) des Resonators (7) an beiden Enden über Halterungsabschnitte (52, 53) des Halterungselements (5) auf eine solche Weise zu lagern, dass er waagrecht im Arbeitsraum (2) über der Aufnahme angeordnet ist und außerdem so angeordnet ist, dass der Resonator (7) in der gleichen Richtung wie die der Mittelachse des Resonators (105) in das Halterungselement (5) eingeführt und aus diesem herausgezogen werden kann.
  2. Ultraschall-Bondierungsmaschine zum Bondieren einer überlappt ausgeführten Grenzfläche zwischen einer Mehrzahl Elemente (W1, W2), die durch die Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle miteinander zu verbinden sind, bei der ein Druckmechanismus (114) zur senkrechten Bewegung innerhalb eines Hauptkörpers (100) angeordnet ist, ein Resonator (105), der mit Ultraschallschwingung und einer vorgegebenen Resonanzfrequenz schwingt und einen Bondierungsarbeitsabschnitt (105d) und Halterungsabschnitte (105e) an Positionen im Abstand vom und zu beiden Seiten des Bondierungsarbeitsabschnitts (105d) in der Übertragungsrichtung der Ultraschallschwingung hat, mit dem Ausgangsende eines Wandlers (104) zum Erzeugen der Ultraschallschwingung verbunden ist und von einem Halteelement (102) an beiden Enden über Halterungsabschnitte (102a) desselben gehalten wird, die überlappt ausgeführte Grenzfläche, die zwischen der zu bondierenden Mehrzahl Elemente (W1, W2) mit Druck zwischen dem Bondierungsarbeitsabschnitt (105d) der Resonators (105) und der Aufnahme (116) gehalten wird, indem das Halteelement (102) mit dem Ausgangsende des Druckmechanismus (114) verbunden und der Resonator (105) mit dem Druckmechanismus (114) um eine vorgegebene Strecke bewegt wird, so dass sich der Resonator (105) der Aufnahme nähert, die zum Bondierungsarbeitsabschnitt (105d) desselben weisend angeordnet ist, und Ultraschallschwingung vom Wandler zum Bondierungsarbeitsabschnitt (105d) des Resonators (105) zum Bondieren der Grenzfläche (Wa) übertragen wird; ein kreuzförmiger Schwingungswandler (105c) am Punkt mit minimaler Schwingungsamplitude der vom Wandler (104) zum Resonator (105) übertragenen Ultraschallschwingung vorgesehen ist, wobei der Bondierungsarbeitsabschnitt (105d) an einem Endabschnitt in waagrechter Richtung des Kreuzes des Schwingungswandlers (105c) angeordnet ist; der Resonator (105) vom Halteelement (102) an beiden Enden über Halterungsabschnitte (102a) auf eine solche Weise gehalten ist, dass er senkrecht vor dem Hauptkörper (100) und außerdem so angeordnet ist, dass der Resonator (105) in der gleichen Richtung wie die der Mittelachse des Resonators (105) in das Halterungselement (102) eingeführt und aus diesem herausgezogen werden kann; eine Mehrzahl Führungselemente (103a) an der vorderen Oberfläche des Hauptkörpers (100) auf eine solche Weise angeordnet ist, dass sie in waagrechter Richtung parallel zueinander verlaufen und ein vorgegebener Abstand zwischen ihnen gebildet ist, und zu führende Element (103b), die entlang den Führungselementen (103a) gleiten, an der hinteren Oberfläche des Halteelements (102) vorgesehen sind.
  3. Resonator (7) zur Verwendung in einer Ultraschall-Bondierungsmaschine (1) zum Bondieren einer überlappt ausgeführten Grenzfläche (Wa) zwischen einer Mehrzahl Elemente (W1, W2), die miteinander durch die Schwingung einer vertikalen Ultraschallwelle zu bondieren sind, wobei der Resonator (7) mit der Ultraschallschwingung von einem Wandler (10) bei einer vorgegebenen Frequenz schwingt und fünf Punkte (f1; f3; f5; f7; f9) mit maximaler Ultraschallschwingungsamplitude zwischen beiden Endseiten hat, wobei die Gesamtlänge des Resonators (7) so eingestellt ist, dass sie gleich ist der zweifachen Wellenlänge einer Resonanzfrequenz; der Resonator einen einzigen Ultraschalltrichter (18) mit den Bondierungsarbeitsabschnitten (11) und zwei Ultraschallverstärkern (19; 20) hat, von denen ein jeder jeden der Halterungsabschnitte (16; 17) enthält; der Ultraschalltrichter (18) und die beiden Ultraschallverstärker (19; 20) koaxial verbunden und zu einem einzigen Körper geformt sind, wobei eine der zwei Stirnflächen der Ultraschallverstärker (19; 20) mit jeder der beiden Stirnflächen des Ultraschalltrichters (18) unter Verwendung von zwei Schrauben (40, 41) ohne Kopf in Kontakt steht; die Bondierungsarbeitsabschnitte (11), die aus der Umfangsoberfläche des Resonators herausragen, einen einzigen Körper mit dem Resonator an einer Position bilden, die dem Punkt (f5) mit der maximalen Ultraschallschwingungsamplitude in der Mitte entspricht; die Halterungsabschnitte (16, 17), die aus der Umfangsoberfläche des Resonators (7) herausragen, einen einigen Körper mit dem Resonator an Positionen bilden, die den beiden Punkten (f2; f8) mit der minimalen Schwingungsamplitude entsprechen, die sich zwischen dem Punkt (f5) in der Mitte und den Punkten (f1; f9) mit der maximalen Schwingungsamplitude an beiden Endseiten befinden; die beiden Stirnflächen (21; 22) sich an Positionen der Punkte (f3; f7) mit maximaler Schwingungsamplitude zwischen dem Punkt (f5) mit maximaler Schwingungsamplitude, der entsprechend dem Bondierungsarbeitsabschnitt (11) und den beiden Punkten (f2; f8) mit minimaler Schwingungsamplitude angeordnet ist, die entsprechend den beiden Halterungsabschnitten (16; 17) angeordnet sind, wobei sich die Punkte (f2, f8) mit minimaler Schwingungsamplitude an abstandsgleichen Positionen zu beiden Seiten des Punktes (f5) mit maximaler Schwingungsamplitude befinden; der Ultraschalltrichter (18) Gewindeöffnungen (25; 26) auf der Mittelachse des Ultraschalltrichters in den Mittelpunkten beider Stirnflächen des Trichters (18) zur Innenseite des Trichters hat; einer der Ultraschallverstärker (20) eine Gewindeöffnung (31) auf der Mittelachse des Verstärkers zumindest in der Mitte einer Stirnfläche des Verstärkers (20) zur Innenseite des Verstärkers hat; der andere Ultraschallverstärker (19) Gewindeöffnungen (31; 34) auf der Mittelachse des Verstärkers in den Mittelpunkten beider Stirnflächen des Verstärkers (19) zur Innenseite des Verstärkers hat; wobei der Ultraschalltrichter (18) und einer der beiden Ultraschallverstärker (20) mittels einer einzigen Schraube (41) ohne Kopf mit einer der Stirnseiten (22) des Ultraschalltrichters (18) verbunden sind, die zur Stirnseite (22) mit einer Öffnung der Gewindeöffnung (31) des Ultraschallverstärkers (20) weist; und der Ultraschalltrichter (18) und der andere Ultraschallverstärker (19) mittels einer anderen Schraube (40) ohne Kopf mit der anderen Stirnseite (21) des Ultraschalltrichters (18) verbunden sind, die zur Stirnseite (21) mit einer Öffnung der Gewindeöffnung (31) des anderen Ultraschallverstärkers (19) weist.
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Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3625986B2 (ja) * 1997-04-11 2005-03-02 ローム株式会社 放熱板を具備する半導体装置、及び放熱板の超音波接合方法
US6078125A (en) * 1997-07-22 2000-06-20 Branson Ultrasonics Corp. Ultrasonic apparatus
US6045026A (en) 1998-02-23 2000-04-04 Micron Technology, Inc. Utilize ultrasonic energy to reduce the initial contact forces in known-good-die or permanent contact systems
JP3347295B2 (ja) * 1998-09-09 2002-11-20 松下電器産業株式会社 部品実装ツールとそれによる部品実装方法および装置
EP1010492B1 (de) * 1998-12-10 2004-09-01 Ultex Corporation Ultraschallschwingungsschweissverfahren
JP3718596B2 (ja) * 1998-12-10 2005-11-24 株式会社小糸製作所 振動溶着装置
JP3290632B2 (ja) * 1999-01-06 2002-06-10 株式会社アルテクス 超音波振動接合装置
JP3704253B2 (ja) * 1999-05-28 2005-10-12 株式会社新川 ボンディング装置の超音波トランスデューサ及びその製造方法
CA2314733A1 (en) * 1999-08-02 2001-02-02 Ultex Corporation Ultrasonic vibration bonding tool
JP3568496B2 (ja) * 2001-07-06 2004-09-22 株式会社アルテクス 超音波ワイヤボンディング用共振器
DE10210075B4 (de) * 2002-03-08 2008-04-30 Stapla Ultraschall-Technik Gmbh Vorrichtung zum Abdichten und Trennen eines Rohrabschnitts
US7297238B2 (en) * 2003-03-31 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Ultrasonic energy system and method including a ceramic horn
DE10330431B3 (de) * 2003-07-04 2005-01-05 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Schweißvorrichtung
DE102004009048A1 (de) * 2004-02-23 2005-09-08 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Werkzeug
JP2006156756A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Fujitsu Ltd 超音波ヘッド
JP4303673B2 (ja) * 2004-11-30 2009-07-29 富士通株式会社 共振器、超音波ヘッド及びそれを用いた超音波接合装置
KR100701954B1 (ko) * 2005-03-30 2007-03-30 엘지전자 주식회사 냉장고의 해동실유닛 및 급속냉동실유닛
CN100355525C (zh) * 2005-04-20 2007-12-19 艾逖恩机电(深圳)有限公司 超声波焊线方法及其焊线装置
DE102005063230B3 (de) * 2005-12-23 2007-07-05 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Ultraschallbearbeiten eines Werkstücks
US7475801B2 (en) * 2005-12-29 2009-01-13 Dukane Corporation Systems for providing controlled power to ultrasonic welding probes
JP2008218528A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Fujitsu Ltd 電子部品の実装方法および製造装置
JP4336732B1 (ja) * 2008-04-11 2009-09-30 Tdk株式会社 超音波実装装置
JP4564548B2 (ja) * 2008-04-28 2010-10-20 株式会社アルテクス 超音波振動接合用共振器とそれを支持する支持装置
US7810699B1 (en) * 2009-04-22 2010-10-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and system for optimized vibration welding
JP5491081B2 (ja) * 2009-06-22 2014-05-14 株式会社アルテクス 超音波振動金属接合用共振器
US8129220B2 (en) * 2009-08-24 2012-03-06 Hong Kong Polytechnic University Method and system for bonding electrical devices using an electrically conductive adhesive
CN101768723B (zh) * 2009-12-30 2012-05-09 宁波江丰电子材料有限公司 大尺寸靶材超声波处理装置及其处理方法
DE112011101129B4 (de) * 2010-03-31 2022-05-25 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Ultraschall-Bondsysteme und Verfahren zu ihrer Verwendung
DE102010029395A1 (de) 2010-05-07 2011-11-10 Telsonic Holding Ag Torsionssonotrode, Ultraschall-Schweißvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung mittels Ultraschall
US9005799B2 (en) 2010-08-25 2015-04-14 Lg Chem, Ltd. Battery module and methods for bonding cell terminals of battery cells together
EP2457683A1 (de) * 2010-11-25 2012-05-30 Telsonic Holding AG Torsionales Schweissen
US9034129B2 (en) 2011-01-13 2015-05-19 Lg Chem, Ltd. Ultrasonic welding system and method for forming a weld joint utilizing the ultrasonic welding system
CN102172574A (zh) * 2011-02-25 2011-09-07 上海交通大学 超声换能器调幅器一体件
US8640760B2 (en) * 2011-08-19 2014-02-04 Lg Chem, Ltd. Ultrasonic welding machine and method of aligning an ultrasonic welding horn relative to an anvil
US8695867B2 (en) 2011-08-31 2014-04-15 Lg Chem, Ltd. Ultrasonic welding machine and method of assembling the ultrasonic welding machine
USD733776S1 (en) * 2011-11-03 2015-07-07 Telsonic Holding Ag Sonotrode
KR20130073200A (ko) * 2011-12-23 2013-07-03 삼성전기주식회사 스핀들 모터
US8858742B2 (en) * 2012-11-16 2014-10-14 GM Global Technology Operations LLC Automatic monitoring of vibration welding equipment
DE102012111734A1 (de) * 2012-12-03 2014-06-05 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung sowie Verfahren zum Verschweißen von elektrischen Leitern
KR102073189B1 (ko) * 2013-04-04 2020-02-04 삼성에스디아이 주식회사 이차전지용 용접혼
DE102013103887A1 (de) * 2013-04-17 2014-10-23 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung
DE102013225745A1 (de) * 2013-12-12 2015-06-18 Robert Bosch Gmbh Utraschallfügeverfahren und Ultraschallfügevorrichtung
US20170282290A1 (en) * 2014-08-25 2017-10-05 Nissan Motor Co., Ltd. Ultrasonic Welding Device
EP3408864A4 (de) * 2016-01-26 2019-07-31 Kulicke and Soffa Industries, Inc. Wedgebonding-werkzeuge, wedgebonding-systeme und zugehörige verfahren
DE102016116429A1 (de) 2016-09-02 2018-03-08 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschwingsystem mit Mantelflächenhalterung
US10381321B2 (en) * 2017-02-18 2019-08-13 Kulicke And Soffa Industries, Inc Ultrasonic transducer systems including tuned resonators, equipment including such systems, and methods of providing the same
JP6945223B2 (ja) * 2017-06-29 2021-10-06 株式会社アルテクス 接合用共振器又は接合用受け治具
DE102018132838A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Halterung
DE102018132839A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Abstützelement
CN109623067B (zh) * 2019-01-08 2021-03-09 青岛理工大学 一种可平衡自重预压紧适应不同尺寸的超声波辅助钎焊设备
EP3718647A1 (de) 2019-04-01 2020-10-07 Branson Ultraschall Niederlassung der Emerson Technologies GmbH & Co. oHG Torsionshorn und ultraschallbearbeitungsverfahren unter verwendung des torsionshorns

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3038359A (en) * 1958-06-03 1962-06-12 Aeroprojects Inc Vibratory device
US3752380A (en) * 1972-03-13 1973-08-14 Branson Instr Vibratory welding apparatus
US3863826A (en) * 1973-04-23 1975-02-04 Branson Instr Sonic or ultrasonic apparatus
US4976392A (en) * 1989-08-11 1990-12-11 Orthodyne Electronics Corporation Ultrasonic wire bonder wire formation and cutter system
DE3935335C1 (de) * 1989-10-24 1990-10-31 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 6301 Wettenberg, De
DE4330204C1 (de) * 1992-12-08 1994-09-22 Fritz Werner Praezismaschbau Vorrichtung für die Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Latentwärmespeicherzellen eines Kraftfahrzeug-Wärmespeichers

Also Published As

Publication number Publication date
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EP0761370B1 (de) 1999-12-22
DE69605735D1 (de) 2000-01-27
US5603444A (en) 1997-02-18
CN1149520A (zh) 1997-05-14

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