JP2008290274A - 振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置 - Google Patents

振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008290274A
JP2008290274A JP2007135793A JP2007135793A JP2008290274A JP 2008290274 A JP2008290274 A JP 2008290274A JP 2007135793 A JP2007135793 A JP 2007135793A JP 2007135793 A JP2007135793 A JP 2007135793A JP 2008290274 A JP2008290274 A JP 2008290274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
fixed
frame body
pair
movable frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007135793A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuyuki Kimura
哲行 木村
Yutaka Maeda
豊 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
Priority to JP2007135793A priority Critical patent/JP2008290274A/ja
Publication of JP2008290274A publication Critical patent/JP2008290274A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0609Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding characterised by the movement of the parts to be joined
    • B29C65/0618Linear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322Joining or pressing tools reciprocating along one axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

【課題】振動溶着精度の向上及び装置の小型化を図った溶着振動機提供する。
【解決手段】固定枠体101、可動枠体102及び一対の格子穴を有する板ばね103,104で形成された構造体の内部には、所定の距離を隔てて吸引面が対向して配置され交互に通電される一対の電磁石110、111が固定枠体101に固定された状態で収容されている。また、上記一対の電磁石110、111の間に配置され、かつ下端が可動枠体102に固定されると共に、上記一対の電磁石110、111に交互に吸引されて振動する可動子112が上記構造体に収容されている。さらに、前記構造体の側面となる固定枠体101の側面に一端が固定され、他端が可動枠体102の側面に固定される板ばね106、107が配設されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、熱可塑性樹脂等の成形品に振動を加えて溶着させる、振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置に関する。
図4は従来の振動溶着機の構成を示ししている。図4において、振動溶着機1は、所定の空間距離Lを隔てて対向する一対の電磁石11、21を有しており、一対の電磁石11、21の間に、磁性体で形成される可動子14が振動自由に配置されている。電磁石11は、鉄芯等のコア12にコイル13GA巻回されて構成され、電磁石21は、コア22にコイル23が巻回されて構成されている。
コイル電流制御回路3は、電磁石11のコイル13と電磁石21のコイル23に、励磁電流を所定の周期(周波数)で交互に流す。これにより、可動子14は電磁石11と電磁石21により交互に吸引され、矢印Aで示す水平方向に振動する。なお、ギャップセンサ42は、可動子14の振動振幅を検出し、過振幅を検出するためのセンサである。
可動子14の底面部14Aには、図示しないアタッチメント(装着器具)により、溶着対象となる熱可塑性樹脂成形品等のワーク(成形体)31が装着される。
また、ワーク装着台41には、図示しないアタッチメント(装着器具)により、溶着対象となる熱可塑性樹脂成形品等のワーク(成形体)32が装着される。
ワーク装着台41は、加圧装置6により矢印B方向に加圧され、ワーク31とワーク32の対向する面Cが圧接される。ワーク31とワーク32の対向する面Cが圧接された状態において、可動子14を水平方向(矢印Aで示す方向)に振動させる。これにより、ワーク31とワーク32の対向する面C(圧接面)が擦れあい、摩擦による発熱により、ワーク31とワーク32の圧接面が溶着する。この場合に、可動子14の振幅量(水平方向の移動量)の大きさを調節することにより、発熱量が調整される。
可動子14の振幅量の調整は、振幅指令信号Arefにより行われる。電流指令生成回路(AMP)2は、振幅指令信号Arefを基に、電磁石11、21に流す電流の大きさを制御する電流指令信号Irefを生成する。
電流指令信号Irefはコイル電流制御回路3内のドライバ4に入力され、ドライバ4は、電流指令信号Irefに応じた励磁電流を電磁石11、21に流すようにコイル通電部5を制御する。コイル通電部5は、電源およびスイッチング素子(図示せず)等を含み、電流指令信号Irefに応じた大きさの励磁電流を、電磁石11のコイル13、および電磁石21のコイル23に所定の周期(周波数)で交互に流す。電磁石11、21、可動子14は振動発生部50を構成している。
このような構成により、電磁石11、21のコイル13、23に通電することにより可動子14を振動させ、ワーク31とワーク32との圧接面が擦れ合わされ、摩擦による発熱により、ワーク31とワーク32の圧接面が溶着することとなる。
図4における振動発生部50の外観構成を図5に示す。同図において、振動溶着機の振動発生部50は、平板状の固定枠体51と、固定枠体51に対向して配置される可動枠体52とを有している。
また、固定枠体51と可動枠体52との間の前後面に、それぞれ挟持された状態で各端部が固定枠体51と可動枠体52にそれぞれ、固定手段(例えば、接着剤の塗布)により一対の板ばね53、54が固定されている。この一対の板ばね53、54は、固定枠体51及び可動枠体52に対して垂直方向に格子状穴55を有している。
固定枠体51、可動枠体52及び一対の板ばね53,54で形成された構造体の内部には、所定の距離を隔てて吸引面が対向して配置され交互に通電される一対の電磁石(図示せず)が固定枠体51に固定された状態で収容されている。
また、上記一対の電磁石の間に配置され、かつ下端が可動枠体52に固定されると共に、上記一対の電磁石に交互に吸引されて振動する可動子(図示せず)が上記構造体に収容されている。
可動枠体52の底面には、溶着対象となる第1の成形体31が装着されている。可動枠体52に装着された第1の成形体に、図示してない加圧装置により第2の成形体を圧接させ、前記第1の成形体と前記第2の成形体とを圧接した状態において、上記可動子を2つの成形体の圧接面に平行に(矢印A方向に)振動させることにより、前記成形体の圧接面を溶着させる。
特開平9−108857号公報
上記構成からなる従来の振動溶着機の振動発生部は、振動溶着させる際に形成体(ワーク)を振動させる方向と直交する横方向の剛性が構造上、低く、上記横方向の振動や、ねじれ振動が発生し易く、これらの振動が発生すると溶着精度が低下するという問題が有った。
また、溶着精度を向上させるために振動溶着時の振動のストロークを大きくするには板ばねのばね応力を抑制する必要がある。このために固定枠体と可動枠体との間に取り付けられている板ばねの高さ方向の長さを長くする必要があり、この結果、装置の大型化を招くという問題も有った。
さらに、板ばねのばね定数(固有振動数)の調整を容易に行うことができないという問題が有った。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、振動溶着精度の向上及び装置の小型化を図った溶着振動機及び振動溶着用振動発生装置を提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、振動溶着機の振動発生装置を構成する構造体における固定枠体と可動枠体との間に取り付けられている板ばねの共振振動数の調整を容易に行うことができる振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置を提供することを第2の目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の振動溶着機は、平板状の固定枠体と、該固定枠体に対向して配置される平板状の可動枠体と、前記固定枠体と前記可動枠体との間の前後面に、それぞれ挟持された状態で各端部が前記固定枠体と前記可動枠体にそれぞれ固定手段により固定され前記固定枠体及び前記可動枠体に対して垂直方向に格子状穴を有する一対の板ばねと、前記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の内部に収容され、かつ前記固定枠体に固定されるとともに、所定の距離を隔てて吸引面が対向して配置され交互に通電される一対の電磁石と、前記構造体に収容され前記一対の電磁石の間に配置され、かつ下端が前記可動枠体に固定されると共に、前記一対の電磁石に交互に吸引されて振動する可動子と、前記可動枠体の底面には、溶着対象となる第1の成形体が装着され、前記可動子に装着された第1の成形体に、第2の成形体を圧接させる加圧装置とを備え、前記第1の成形体と前記第2の成形体とを圧接した状態において、前記可動子を前記成形体の圧接面に平行に振動させることにより、前記成形体の圧接面を溶着させる振動溶着機であって、前記構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したことを特徴とする。
上記構成からなる本発明の振動溶着機では、記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねが配設される。
これにより、振動溶着時に形成体(ワーク)を振動させる方向と直交する方向(横方向)における剛性が高くなり、図6(a)に示すようなねじれ振動や図6(b)に示すような横振動が発生しにくくなる。このため、完全な一方向の振動を発生させることができ、溶着精度の向上が図れる。
また、板厚または板幅のいずれか一方または双方の異なる板ばねを交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
さらに、振動溶着機の振動発生部を構成する構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したことにより、前記一対の板ばね全体に作用する応力が分散され、振動溶着のための振動のストロークを大きくしても板ばねの有効長を短くでき、装置の小型化が図れる。
また、本発明の振動溶着機は、前記第2の板ばねは、単一で、かつ平板状に形成されていることを特徴とする。
上記構成の本発明の振動溶着機では、板厚または板幅のいずれか一方または双方の異なる板ばねを交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
また、本発明の振動溶着機は、前記第2の板ばねは、短冊状に形成されており、該短冊状の複数の板ばねを前記構造体の側面に着脱可能に配設したことを特徴とする。
上記構成の本発明の振動溶着機では、上記構造体の側面に配設する短冊状の第2の板ばねを、その枚数を変更するか、または短冊状の厚さまたは幅の異なる板ばねに交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
また、本発明の振動溶着用振動装置は、平板状の固定枠体と、該固定枠体に対向して配置される平板状の可動枠体と、前記固定枠体と前記可動枠体との間の前後面に、それぞれ挟持された状態で各端部が前記固定枠体と前記可動枠体にそれぞれ固定手段により固定され前記固定枠体及び前記可動枠体に対して垂直方向に格子状穴を有する一対の板ばねと、前記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の内部に収容され、かつ前記固定枠体に固定されるとともに、所定の距離を隔てて吸引面が対向して配置され交互に通電される一対の電磁石と、前記構造体に収容され前記一対の電磁石の間に配置され、かつ下端が前記可動枠体に固定されると共に、前記一対の電磁石に交互に吸引されて振動する可動子とを有する振動溶着用振動装置において、前記構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したことを特徴とする。
上記構成からなる本発明の振動溶着用振動装置では、記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねが配設される。
これにより、振動溶着時に形成体(ワーク)を振動させる方向と直交する方向(横方向)における剛性が高くなり、図6(a)に示すようなねじれ振動や図6(b)に示すような横振動が発生しにくくなる。このため、完全な一方向の振動を発生させることができ、溶着精度の向上が図れる。
また、板厚または板幅のいずれか一方または双方の異なる板ばねを交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
さらに、振動発生部を構成する構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したことにより、前記一対の板ばね全体に作用する応力が分散され、振動溶着のための振動のストロークを大きくしても板ばねの有効長を短くでき、装置の小型化が図れる。
また、本発明の振動溶着用振動装置は、前記第2の板ばねは、単一で、かつ平板状に形成されていることを特徴とする。
上記本発明の振動溶着用振動装置では、板厚または板幅のいずれか一方または双方の異なる板ばねを交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
また、本発明の振動溶着用振動発生装置は、前記第2の板ばねは、短冊状に形成されており、該短冊状の複数の板ばねを前記構造体の側面に着脱可能に配設したことを特徴とする。
上記構成の振動溶着用振動装置では、上記構造体の側面に配設する短冊状の第2の板ばねを、その枚数を変更するか、または短冊状の厚さまたは幅の異なる板ばねに交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
以上説明したように、本発明の振動溶着機によれば、前記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したので、振動溶着時に形成体(ワーク)を振動させる方向と直交する方向(横方向)における剛性が高くなり、ねじれ振動や横振動が発生しにくくなる。このため、完全な一方向の振動を発生させることができ、溶着精度の向上が図れる。
また、板厚または板幅のいずれか一方または双方の異なる板ばねを交換するか、あるいは短冊状の板ばねの取付枚数を変更するか、板厚、板幅の異なる短冊状の板ばねの交換、取付枚数の変更のいずれかを行うだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
さらに、前記第2の板ばねを配設したことにより、前記一対の板ばね全体に作用する応力が分散され、振動溶着のための振動のストロークを大きくしても板ばねの有効長を短くでき、装置の小型化が図れる。
また、本発明の振動溶着用振動発生装置によれば、前記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したので、振動溶着時に形成体(ワーク)を振動させる方向と直交する方向(横方向)における剛性が高くなり、ねじれ振動や横振動が発生しにくくなる。このため、完全な一方向の振動を発生させることができ、溶着精度の向上が図れる。
また、板厚または板幅のいずれか一方または双方の異なる板ばねを交換するか、あるいは短冊状の板ばねの取付枚数を変更するか、板厚、板幅の異なる短冊状の板ばねの交換、取付枚数の変更のいずれかを行うだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
さらに、前記第2の板ばねを配設したことにより、前記一対の板ばね全体に作用する応力が分散され、振動溶着のための振動のストロークを大きくしても板ばねの有効長を短くでき、装置の小型化が図れる。
以下、本発明の実施形態に係る振動溶着機を、図面を参照して説明する。本発明の実施形態に係る振動溶着機の電気的構成は、図4に示した従来の構成と同じであるので、説明を省略する。本発明の要部の構成を図1及び図2に示す。図1は、本発明の実施形態に係る振動溶着機の振動発生装置の外観構成を、図2は、本発明の実施形態に係る振動溶着機の振動発生装置の内部構造を示している。これらの図において、振動溶着機の振動発生装置100は、平板状の固定枠体101と、固定枠体101に対向して配置される可動枠体102とを有している。
また、固定枠体101と可動枠体102との間の前後面に、それぞれ挟持された状態で各端部が固定枠体101と可動枠体102にそれぞれ、固定手段(例えば、接着剤の塗布)により一対の板ばね103、104が固定されている。この一対の板ばね103、104は、固定枠体101及び可動枠体102に対して垂直方向に格子状穴105を有している。この一対の板ばね103、104は、隣接する格子状穴105で挟まれた部分(小片)が1枚のばねを形成し、各板ばね103、104は、複数の小片ばねの集合体から構成されている。
固定枠体101、可動枠体102及び一対の板ばね103,104で形成された構造体の内部には、所定の距離を隔てて吸引面が対向して配置され交互に通電される一対の電磁石110、111が固定枠体101に固定された状態で収容されている。
また、上記一対の電磁石110、111の間に配置され、かつ下端が可動枠体102に固定されると共に、上記一対の電磁石110、111に交互に吸引されて振動する可動子112が上記構造体に収容されている。
さらに、前記構造体の側面となる固定枠体101の側面に一端が固定され、他端が可動枠体102の側面に固定される板ばね(本発明の第2の板ばねに相当する。)106、107が配設されている。
また、可動枠体102の底面には、溶着対象となる第1の成形体108が装着されている。可動枠体102に装着された第1の成形体108に、図示してない加圧装置により第2の成形体(図示せず)を圧接させ、前記第1の成形体と前記第2の成形体とを圧接した状態において、上記可動子112を2つの成形体の圧接面に平行に(矢印A方向に)振動させることにより、上記2つの成形体の圧接面を溶着させる。
上記構成において、振動溶着時に形成体(ワーク)を振動させる方向(A方向)に対する振動発生装置の振動系全体のばね定数をkとし、A方向に対する一対の板ばね103、104からなる弾性系のばね定数をk,上記構造体の側面に配設した板ばね106、107による弾性系のばね定数をkとすると、これらの2つの弾性系による全体のばね定数kは、
k=k+k …(1)
となる。
ばね定数kは、次式
k=nEBt/L …(2)
で表される。ここで、nはばねの個数、Eはヤング率、Bは板ばねの板幅、tは板ばねの板厚、Lは板ばねの高さ方向の長さである。すなわち、図1に示すように一対の板ばね103、104を構成する各小片ばねの板幅はB,板厚はt,高さ方向の長さはLあり、板ばね106、107の板幅はB,板厚はt,高さ方向の長さはLである。
したがって、A方向に対する一対の板ばね103、104からなる弾性系のばね定数k
=nEB /L …(3)
また、
A方向に対する板ばね106、107による弾性系のばね定数をkは、
=nEB /L …(4)
となる。
ここで、図1の例では、一対の板ばね103、104は、それぞれ、9枚の小片ばねで形成されているから、n=2×9=18、また、n=2である。
次に、図1において、B方向(横振動モード(図6(b))の場合)(A方向と直交する方向)に対する振動発生装置の振動系全体のばね定数をk’とし、A方向に対する一対の板ばね103、104からなる弾性系のばね定数をk’,上記構造体の側面に配設した板ばね106、107による弾性系のばね定数をk’とすると、これらの2つの弾性系による全体のばね定数は、
k’= k’+k’ …(5)
となる。
ばね定数k’は、式(2)において、tとBが入れ替わった式となり、
k’=nEtB/L …(6)
で表される。
したがって、B方向に対する一対の板ばね103、104からなる弾性系のばね定数k’は、
’=nEt /L …(7)
また、
B方向に対する板ばね106、107による弾性系のばね定数をk’は、
’=nEt /L …(8)
となる。
ここで、式(7)において、一対の板ばね103、104を構成する各小片ばねの板厚tと板幅Bとは大きさに差があまりないため、ばね定数k’を、あまり大きくすることができない。これに対して、上記構造体の側面に配設した板ばね106、107による弾性系のばね定数k’は、板ばね106、107の板幅Bが大きいため、ばね定数k’を非常に大きくすることができる。
したがって、板ばね106、107が上記構造体に設けられることにより、振動発生装置の振動系全体のばね定数は、振動溶着時の振動方向であるA方向に対するばね定数kに対して、B方向のばね定数k’が大きいために、横方向(図1におけるB方向)における剛性が高くなる。図6(b)に示したねじれ振動モード、すなわち、ねじれ方向についても同様に剛性が高くなる。
板ばね103、104、106、107を含む振動系全体の固有振動数、すなわち、振動系の共振周波数をfとすると、
f=(1/2)・√(k/m) …(9)
となる。kは、ばね定数、mは、振動系の可動部分の質量である。
式(1)〜(4),(9)から明らかなように、振動系全体のばね定数kは、上記構造体の側面に配設した板ばね106、107のばね定数を変更することにより、振動系全体の固有振動数、すなわち共振周波数fを調整することができることがわかる。すなわち、板ばね106、107を、板厚t、板幅Bのいずれか一方、または双方が異なる板ばねと交換することによりばね定数kを変更することができ、これにより、式(9)から明らかなように、振動発生装置における振動系の共振周波数fを調整することができる。
このように、板厚または板幅のいずれか一方または双方の異なる板ばねを交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
また、振動溶着時に形成体(ワーク)を振動させる方向と直交する方向(横方向)や、ねじれ方向における剛性が高くなり、図6(a)に示すようなねじれ振動や図6(b)に示すような横振動が発生しにくくなる。このため、完全な一方向の振動を発生させることができ、溶着精度の向上が図れる。
さらに、振動溶着機の振動発生部を構成する構造体の側面となる固定枠体101の側面に一端が固定され、他端が可動枠体102の側面に固定される第2の板ばね106,107を配設したことにより、前記一対の板ばね103,104全体に作用する応力が分散され、振動溶着のための振動のストロークを大きくしても板ばねの有効長を短くでき、装置の小型化が図れる。
本発明の他の実施形態を図3に示す。この実施形態では、図1、図で示した固定枠体101、可動枠体102及び一対の板ばね53,54で形成された構造体の側面に単一で平板状の板ばねの代わりに、短冊状の複数の板ばね200を配設するようにした点であり、他の構成は図1及び図2に示した実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
本実施形態によれば、上記構造体に配設する短冊状の第2の板ばね200を、その枚数を変更するか、または短冊状の厚さまたは幅の異なる板ばねに交換するだけで、振動発生部を構成する板ばね全体のばね定数、延いては固有振動数を容易に調整することができる。
本発明の実施形態に係る振動溶着機の振動発生装置の外観構成を示す図。 図1に示した本発明の実施形態に係る振動溶着機の振動発生装置の内部構造を示す図。 本発明の他の実施形態に係る振動溶着機の振動発生装置の要部の構成を示す図。 従来の振動溶着機の電気的構成を示す図。 従来の振動溶着機の振動発生部の外観構成を示す図。 従来の振動溶着機の振動状態を示す図。
符号の説明
100…振動発生装置、101…固定枠体、102…可動枠体、103、104、106107、200…板ばね、110、111…電磁石、112可動子

Claims (6)

  1. 平板状の固定枠体と、該固定枠体に対向して配置される平板状の可動枠体と、前記固定枠体と前記可動枠体との間の前後面に、それぞれ挟持された状態で各端部が前記固定枠体と前記可動枠体にそれぞれ固定手段により固定され前記固定枠体及び前記可動枠体に対して垂直方向に格子状穴を有する一対の板ばねと、
    前記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の内部に収容され、かつ前記固定枠体に固定されるとともに、所定の距離を隔てて吸引面が対向して配置され交互に通電される一対の電磁石と、
    前記構造体に収容され前記一対の電磁石の間に配置され、かつ下端が前記可動枠体に固定されると共に、前記一対の電磁石に交互に吸引されて振動する可動子と、
    前記可動枠体の底面には、溶着対象となる第1の成形体が装着され、前記可動子に装着された第1の成形体に、第2の成形体を圧接させる加圧装置と、
    を備え、
    前記第1の成形体と前記第2の成形体とを圧接した状態において、前記可動子を前記成形体の圧接面に平行に振動させることにより、前記成形体の圧接面を溶着させる振動溶着機であって、
    前記構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したことを特徴とする振動溶着機。
  2. 前記第2の板ばねは、単一で、かつ平板状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の振動溶着機。
  3. 前記第2の板ばねは、短冊状に形成されており、該短冊状の複数の板ばねを前記構造体の側面に交換可能に配設したことを特徴とする請求項1に記載の振動溶着機。
  4. 平板状の固定枠体と、該固定枠体に対向して配置される平板状の可動枠体と、前記固定枠体と前記可動枠体との間の前後面に、それぞれ挟持された状態で各端部が前記固定枠体と前記可動枠体にそれぞれ固定手段により固定され前記固定枠体及び前記可動枠体に対して垂直方向に格子状穴を有する一対の板ばねと、
    前記固定枠体、前記可動枠体及び前記一対の板ばねで形成された構造体の内部に収容され、かつ前記固定枠体に固定されるとともに、所定の距離を隔てて吸引面が対向して配置され交互に通電される一対の電磁石と、
    前記構造体に収容され前記一対の電磁石の間に配置され、かつ下端が前記可動枠体に固定されると共に、前記一対の電磁石に交互に吸引されて振動する可動子とを有する振動溶着用振動発生装置において、
    前記構造体の側面となる前記固定枠体の側面に一端が固定され、他端が前記可動枠体の側面に固定される第2の板ばねを配設したことを特徴とする振動溶着用振動発生装置。
  5. 前記第2の板ばねは、単一で、かつ平板状に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の振動溶着用振動発生装置。
  6. 前記第2の板ばねは、短冊状に形成されており、該短冊状の複数の板ばねを前記構造体の側面に着脱可能に配設したことを特徴とする請求項4に記載の振動溶着用振動発生装置。
JP2007135793A 2007-05-22 2007-05-22 振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置 Withdrawn JP2008290274A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007135793A JP2008290274A (ja) 2007-05-22 2007-05-22 振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007135793A JP2008290274A (ja) 2007-05-22 2007-05-22 振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008290274A true JP2008290274A (ja) 2008-12-04

Family

ID=40165516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007135793A Withdrawn JP2008290274A (ja) 2007-05-22 2007-05-22 振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008290274A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012020339A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Dukane Corp 振動溶接システム
KR102189504B1 (ko) * 2020-09-18 2020-12-11 주식회사 한국매크로 고주파 유도 진동 용착장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012020339A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Dukane Corp 振動溶接システム
JP2017019017A (ja) * 2010-07-14 2017-01-26 デュケーン・コーポレーション 振動溶接システム
KR102189504B1 (ko) * 2020-09-18 2020-12-11 주식회사 한국매크로 고주파 유도 진동 용착장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6343852B2 (ja) 発電素子、発電素子の製造方法及びアクチュエータ
JP6029854B2 (ja) 振動子及び振動発生器
US9601980B2 (en) Electromechanical transducer and electroacoustic transducer
US20140333156A1 (en) Electric power generation device
JP5802547B2 (ja) 電気機械変換器と電気音響変換器及びそれを用いた補聴器
JP7302868B2 (ja) 発電素子及びアクチュエータ
JP2014107996A (ja) 振動発生器
JP2008290274A (ja) 振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置
JP2019041548A (ja) リニア振動モータ及び電子機器
CN114761141A (zh) 体感振动产生装置以及体感振动呈现装置
JP6901432B2 (ja) 振動発生器
KR101877578B1 (ko) 진동식 부품 반송 장치
JP6181836B2 (ja) 振動発生器
KR102189504B1 (ko) 고주파 유도 진동 용착장치
JP5936514B2 (ja) 発電ユニット
CN202846890U (zh) 振动焊接用的振动发生装置
JP6423911B2 (ja) 振動発生器
JP6346688B2 (ja) 振動発生器
JP7152438B2 (ja) 振動発生器
JP2008296422A (ja) 振動溶着機及び振動溶着用振動発生装置
JP2017185495A (ja) 振動発生器
JP6472560B2 (ja) 振動発生器
WO2023277087A1 (ja) 振動伝達装置、並びにそれを備える警告通知装置、オーディオ装置及びマッサージ装置
JP6681489B2 (ja) 振動発生器
JP5342081B1 (ja) 歪振動発生システム

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100803