JP3116819U

JP3116819U - 自動超音波ボンディングマシン

Info

Publication number: JP3116819U
Application number: JP2005007424U
Authority: JP
Inventors: 映輝劉
Original assignee: 映輝劉
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2015-09-09
Also published as: CN2810964Y; WO2006128334A8; WO2006128334A1; KR20060124527A

Abstract

【課題】服装加工装置において超音波により各種の装飾片を紡織生地に固定する自動超音波ボンディングマシンを提供する。
【解決手段】自動超音波ボンディングマシンであって、コントロール部分と機械部分を含み、コントロール部分はコントロールパネル２とコントローラ１を備え、機械部分は給料ユニットと超音波加工ユニットと固定ユニットと駆動ユニット１４とを備える。給料ユニットは第１のビーム３と給料手段Ｆと給料駆動器７と真空源８とを備え、超音波加工ユニットは第２のビーム１１と超音波装置Ｕとを備える。固定ユニットは作業台９と生地フレーム１０とを備える。複数の給料手段Ｆと超音波装置Ｕを備えることにより、同時に複数の生地を加工できる。
【選択図】図１

Description

本考案は服装加工装置に関し、特に超音波により各種の装飾片を紡織生地に固定する自動超音波ボンディングマシンに関する。

現代潮流の中で、各種の生地に人造宝石や金属片を様々なパターンとして嵌め込んでなされた服装と服飾がいともよく目に入り、消費者、特に若者に人気が高まりつつある。図６と図７は「人造宝石」と「金属片」を示す垂直断面図である。人造宝石と金属片は外形がいずれも円形であるけれども、人造宝石の底面は平らで、頂部がダイヤモンドのように多面形にカットされている。また、金属片はコロネットのような形で、底面が中へ凹んでいる。ここではこのような人造宝石や金属片を総称して装飾片という。
従来は、手作業により装飾片を生地にボンディングする方法が採用された。このような手作業によるボンディング方法は、装飾片を生地の表面に所望のパターンに並べるステップと、このパターンに薄膜を被覆するステップと、薄膜及びパターンにアイロンをかけることで装飾片を加熱加圧するステップと、薄膜を除去するステップとを備え、このように薄膜を除去すれば、生地には所望の装飾片のパターンが出来上がる。このような方法によれば、人造宝石を加工できるだけでなく、金属片も加工できるものの、手作業により単品生産するこの方法は時間と労力がかかるとともに、誤差が生じやすく、効率も低い。

生産効率と加工品質を高めるため、既に人造宝石に対する超音波ボンディングマシンが開発されている。この超音波ボンディングマシンは、人造宝石を載せる給料回転盤と、給料回転盤から人造宝石を吸着し、生地上の所定位置まで搬送する真空吸着口と、加工しようとする生地を載せる支持フレームと、その支持フレームの下に位置した超音波発生器と、真空吸着口と超音波発生器を駆動する駆動部とを備えており、作業する際に、超音波発生器の超音波ボンディングツールと真空吸着口がぴったり照準状態になる。生地に所望のパターンを描いて人造宝石の加工位置を決めた後、生地を支持フレームに載せ、超音波ボンディングマシンを駆動する。真空吸着口は給料回転盤から一つの人造宝石を吸着して垂直位置まで回転する。この時、真空吸着口と生地上の所定位置と超音波ボンディングツールは一直線にアライメントされ、真空吸着口と超音波ボンディングツールが向かい合って運動をして、真空吸着口が人造宝石を予定位置まで搬送した際、超音波ボンディングツールは生地を隔てて人造宝石の底面を押し付け、超音波を放射して加熱加圧する。これにより、人造宝石が生地にボンディングされる。所定時間を経過した後、真空吸着口による真空印加を中止し、真空吸着口と超音波ボンディングツールがそれぞれ上方及び下方へと移動し、生地から離れて当初の位置に戻って、一つの人造宝石のボンディング作業が完成される。そして、作業者が生地の支持フレームを次のパターンの加工位置に移動して、再度超音波ボンディングマシンを駆動し、上記作業を繰り返す。このように次々と続けられ、パターン全体の加工が完成される。

しかしながら、上述したような従来の超音波ボンディングマシンは人造宝石しか加工できないので、使用に制限があり、また作業者が生地の支持フレームを移動しなければならないので、マシンごとの作業効率がやはり低いものとなっていた。
本考案は従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は各種の生地を同時且つ自動的に加工するだけでなく、現存の各種類の装飾片の加工ができる効率の高い自動超音波ボンディングマシンを提供することにある。

請求項１の考案によれば、自動超音波ボンディングマシンは、コントロール部分と機械部分を含み、コントロール部分は、加工しようとするパターンのパラメータとその他の制御指令を入力するコントロールパネルと、コントロールプログラムがインストールされ、入力されたパラメータと制御指令により作業過程を制御するコントローラとを備え、機械部分は、装飾片を生地上の所定箇所に供給する給料ユニットと、装飾片に超音波を印加して、それを生地にボンディングする超音波加工ユニットと、加工しようとする生地を予定位置に固定する固定ユニットと、給料ユニットと超音波加工ユニットの移動を駆動する駆動ユニットとを備えており、
給料ユニットは、
第１のビームと、
第１のビームに装着され、装飾片を貯蔵する給料ケースと、給料ケースから装飾片を受け取る給料回転盤と、給料回転盤から装飾片を吸着してボンディング位置に搬送する吸着口を有する給料手段と、
給料手段を駆動する給料駆動器と、
吸着口に真空を提供する真空源とを備え、
超音波加工ユニットは、
第２のビームと、
第２のビームに装着され、超音波発生器と超音波ボンディングツールを有する超音波装置とを備え、
固定ユニットは、給料ユニットと超音波加工ユニットの間に設けられた作業台と、作業台の上に置かれて生地をぴんと張る生地フレームとを備え、作業台と生地フレームの加工パターンに対応する部分はいずれも中空になっており、
駆動ユニットは、それぞれ第１のビームと第２のビームを駆動する第１のビーム駆動器と第２のビーム駆動器とを備え、
ここにおいて、コントローラは予定した作業プログラムに応じて指令を出し、第１及び第２のビーム駆動器はそれぞれ第１及び第２のビームを移動させるように駆動して、吸着口と超音波ボンディングツールをそれぞれパターンにおける装飾片のボンディング位置に照準させるようにし、給料駆動器が吸着口を給料回転盤の中の装飾片と照準するよう駆動し、吸着口が真空源からの真空印加によって、装飾片を吸着した後、また元の位置に戻り、第１及び第２のビーム駆動器がそれぞれ第１及び第２のビームを駆動して吸着口と超音波ボンディングツールを下或いは上へ動かし、吸着口と超音波ボンディングツールがそれぞれボンディング位置に達すると、装飾片と生地は吸着口と超音波ボンディングツールの間にしっかりと挟まれ、この時、超音波発生器が超音波ボンディングツールを経由して超音波を印加し、所定の時間が経った後、真空源は真空供給を止め、第１及び第２のビーム駆動器がそれぞれ第１及び第２のビームを駆動して吸着口と超音波ボンディングツールを上或いは下へ動かし、ボンディング位置より離れるようにし、これで一つの装飾片のボンディングが完成されるものとされる。

請求項２の考案では請求項１の考案において、第１のビームに複数の給料手段が設けられ、第２のビームに給料手段と一対一対応する複数の超音波装置が設けられ、コントローラにより前記複数の給料手段と複数の超音波装置のそれぞれが同期に作業するようにコントロールして、複数の同様なパターンが同時に完成されるものとされる。
請求項３の考案では請求項１の考案において、第１のビームにそれぞれ異なる装飾片を収容する複数の給料手段からなる給料手段組が複数設けられ、第２のビームに複数の給料手段組と個数的に対応する超音波装置が設けられ、パターンにおける各ボンディング個所での装飾片が異なることに応じて、給料駆動器はコントローラの指令に従い、順番に給料手段組における相応の吸着口と対応した超音波装置における超音波ボンディングツールとを協働するよう駆動し、次々と同一のパターンにおける各異なる装飾片をボンディングし、コントローラが前記複数の給料手段組と複数の超音波装置のそれぞれが同期に作業するようにコントロールして、複数の同様なパターンが同時に完成されるものとされる。

請求項４の考案では請求項１または２の考案において、各給料手段ごとに一つの吸着口とそれぞれ異なる装飾片を貯蔵している複数の給料ケース及び給料回転盤とが備えられ、給料駆動器はコントローラの指令に従って異なる給料回転盤から次々と装飾片を吸着するよう吸着口を駆動するものとされる。

本考案による自動超音波ボンディングマシンによれば、同時且つ自動的に複数の生地を加工でき、よって手作業による誤差を減少することができ、歩留まりや生産効率を高め、生産コストをダウンさせることができる。

次に、図面を用いて本考案について詳しく説明する。
図１及び図２−１，２−２に示すように、本考案における自動超音波ボンディングマシンはコントロール部分と機械部分とからなる。コントロール部分はコントローラ１とコントロールパネル２とからなる。機械部分は機能によって、給料ユニット、超音波加工ユニット、固定ユニット及び駆動ユニットに分けられる。給料ユニットは第１のビーム３と、給料ケース４と給料回転盤５と吸着口６とを有する給料手段Ｆと、給料手段Ｆを駆動する給料駆動器７と、真空源８とを備える。固定ユニットは作業台９と生地フレーム１０とからなる。超音波加工ユニットは第２のビーム１１と、超音波発生器１２と超音波ボンディングツール１３を有する超音波装置Ｕとを備える。駆動ユニット１４は第１のビーム駆動器と第２のビーム駆動器とからなる（両者は同一のコントロールケースに収納されており、図においては駆動ユニット１４にて示している）。

加工しようとする生地を生地フレーム１０でぴんと張って、作業台９に固定する。パターンを形成する箇所に対応した生地フレーム１０と作業台９の部分はいずれも中空になっている。作業者が加工予定のパターンのパラメータと制御指令をコントロールパネル２によりコントローラ１に入力する。コントローラ１にインストールされたコントロールソフトが今回パターンのパラメータと指令に基づきコントロールプログラムを形成し、これにより、コントローラ１が機械部分に相応したコントロール信号を送信し、それで自動的に加工過程が完成される。

給料手段Ｆは第１のビーム３に取り付けられ、作業台９の上に位置する。給料ケース４と給料回転盤５は互いに連通されており、給料回転盤５は吸着口６の近くに設置されている。給料回転盤５の中の装飾片を使い切った時、給料ケース４より給料回転盤５に自動的に装飾片が供給される。給料駆動器７はコントローラ１からの信号に基づき、吸着口６を駆動して装飾片を吸着する作業を完成させる。吸着口での装飾片の吸着からその装飾片の予定位置へのボンディングまでの作業中において、真空源８は吸着口６に真空を提供する。

超音波装置Ｕは第２のビーム１１に取り付けられ、作業台９の下に位置する。ボンディングする際に、超音波ボンディングツール１３と給料手段Ｆの吸着口６は位置合わせしなければならない。
次に、本考案による自動超音波ボンディングマシンの動作過程を説明する。
コントロールパネル２により加工予定のパターンを入力した後、コントローラ１は形成されたコントロールプログラムにより指令を送信し、駆動ユニット１４の第１及び第２のビーム駆動器がそれぞれ第１のビーム３と第２のビーム１１を駆動するに従い、給料手段Ｆと超音波装置Ｕを動かしてパターンの開始点に対応する開始位置に到着させ、この時、吸着口６と超音波ボンディングツール１３が互いにアライメントされている。給料駆動器７がコントローラ１の信号を受信し、吸着口６を給料回転盤５における装飾片に照準する位置まで移動させるよう駆動し、この時、真空源８により吸着口６に真空が印加され、吸着口６が装飾片を吸着する。その後、吸着口６が再駆動され、元の開始位置へ戻る。

第１のビーム駆動器は第１のビーム３を下へ移動させ、同時に、第２のビーム駆動器は第２のビーム１１を上へ移動させる。装飾片を吸着している吸着口６と超音波ボンディングツール１３とが生地を隔てて突き合うと、両者の間の圧力が高くなり、超音波発生器１２に情報を送信して、超音波発生器１２が超音波を発生するようにし、そしてボンディングツール１３を経由して装飾片に加圧加熱する。それにより、装飾片が生地にボンディングされる。予定の時間が経った後、超音波発生器１２は作業を中止し、真空源８も吸着口６に真空を供給しないようになる。第１及び第２のビーム駆動器はそれぞれ第１のビーム３と第２のビーム１１を上及び下へ移動させ、生地から離れるように駆動する。装飾片は確実に生地にボンディングされる。その後、第１のビーム３と第２のビーム１１はそれぞれ吸着口６と超音波ボンディングツール１３を動かしてさらに次の加工位置に平行移動させる。このように、上記動作過程を繰り返せば一つのパターンを完成することができる。

図１に示した実施例において、第１のビーム３には複数の給料手段Ｆが設置されており、第２のビーム１１には複数の超音波装置Ｕが設置されている。そして、両者は一対一対応している。一組の対応した給料手段Ｆと超音波装置Ｕが協働動作して一つのパターンを完成する。第１のビーム３と第２のビーム１１が上記複数組の給料手段Ｆと超音波装置Ｕをそれぞれ同期に作業するように動かすと、同時に複数の同様なパターンが完成できる。図３に示した本考案のもう一つの実施例において、次の構造の他はすべて図１に示した実施例と同じである。即ち、区別する点は第１のビーム３における隣接する二つの給料手段ＦとＦ′ごとに、第２のビーム１１における一つの超音波装置Ｕと対応することにある。給料手段ＦとＦ′の給料ケース４にそれぞれ色の違う装飾片を貯蔵する。コントローラ１が加工しようとするパターンの要求に応じて、各ボンディング個所毎に相応した給料手段Ｆ，Ｆ′を一つ選んで超音波装置Ｕと協同作業させる。従って、この実施例において達成できる装飾片のパターン模様は図１の実施例におけるものに対して変化に富んだものとなる。

もちろん、図３に示した実施例において、一つの超音波装置Ｕを三つ又はそれ以上の給料手段と組み合わせてさらに様々なパターン模様を加工できるようにしても良い。
さらに、図示していないが、さらにもう一つの実施例として、給料手段Ｆと超音波装置Ｕが一対一対応するけれども、各給料手段Ｆ毎に複数の給料ケース４及びそれと連通する給料回転盤５を具備し、それぞれ異なる装飾片を載せているようにしてもよい。各ボンディング個所において、パターン模様に応じて、コントローラ１が給料駆動器７に情報を送信して、吸着口６が相応の給料回転盤５より所望の装飾片を吸着するように駆動される。自動超音波ボンディングマシンのその他の構造及び作業手順は図１の実施例と同じである。

従来の超音波ボンディングマシンでは、超音波ボンディングツールの頂部は平らである。このような超音波ボンディングツールは金属片をボンディングする際に、金属片との接触面積が少ないため、有効に加圧できないので、金属片を確実に生地にボンディングすることができなかった。この問題を解決するため、本考案における超音波ボンディングツールは取替え可能なヘッドを具備している。このヘッドはナットのような形式で超音波ボンディングツールに装着されている。人造宝石を加工する場合は、図４に示したような頂部の平らなヘッド１５により加工する。また、金属片を加工する場合は、図５に示したような頂部が金属片の底面と互いに当て嵌まる弧形のヘッド１５により加工する。このように、本考案における自動超音波ボンディングマシンによれば従来の各種類の装飾片を加工できる。

以上、最良の実施例を例として本考案を説明したが、当業者は本考案の精神と範囲を逸脱しない限り、本実施例に対して各種の改造と変更をすることが可能である。

本考案の一実施例を示す概略図である。図１における給料手段と超音波装置の一部を詳しく示す図である。図１における給料手段と超音波装置の一部を詳しく示す図である。本考案の他の実施例を示す概略図である。人造宝石のボンディングに用いる超音波ボンディングツールを示す概略図である。金属片のボンディングに用いる超音波ボンディングツールを示す概略図である。人造宝石の垂直断面図である。金属片の垂直断面図である。

Claims

自動超音波ボンディングマシンであって、コントロール部分と機械部分を含み、
コントロール部分は、加工しようとするパターンのパラメータとその他の制御指令を入力するコントロールパネルと、コントロールプログラムがインストールされ、入力されたパラメータと制御指令により作業過程を制御するコントローラとを備え、
機械部分は、装飾片を生地上の所定箇所に供給する給料ユニットと、装飾片に超音波を印加して、それを生地にボンディングする超音波加工ユニットと、加工しようとする生地を予定位置に固定する固定ユニットと、給料ユニットと超音波加工ユニットの移動を駆動する駆動ユニットとを備えており、
給料ユニットは、
第１のビームと、
第１のビームに装着され、装飾片を貯蔵する給料ケースと、給料ケースから装飾片を受け取る給料回転盤と、給料回転盤から装飾片を吸着してボンディング位置に搬送する吸着口を有する給料手段と、
給料手段を駆動する給料駆動器と、
吸着口に真空を提供する真空源とを備え、
超音波加工ユニットは、
第２のビームと、
第２のビームに装着され、超音波発生器と超音波ボンディングツールを有する超音波装置とを備え、
固定ユニットは、給料ユニットと超音波加工ユニットの間に設けられた作業台と、作業台の上に置かれて生地をぴんと張る生地フレームとを備え、作業台と生地フレームの加工パターンに対応する部分はいずれも中空になっており、
駆動ユニットは、それぞれ第１のビームと第２のビームを駆動する第１のビーム駆動器と第２のビーム駆動器とを備え、
ここにおいて、コントローラは予定した作業プログラムに応じて指令を出し、第１及び第２のビーム駆動器はそれぞれ第１及び第２のビームを移動させるように駆動して、吸着口と超音波ボンディングツールをそれぞれパターンにおける装飾片のボンディング位置に照準させるようにし、給料駆動器が吸着口を給料回転盤の中の装飾片と照準するよう駆動し、吸着口が真空源からの真空印加によって、装飾片を吸着した後、また元の位置に戻り、第１及び第２のビーム駆動器がそれぞれ第１及び第２のビームを駆動して吸着口と超音波ボンディングツールを下或いは上へ動かし、吸着口と超音波ボンディングツールがそれぞれボンディング位置に達すると、装飾片と生地は吸着口と超音波ボンディングツールの間にしっかりと挟まれ、この時、超音波発生器が超音波ボンディングツールを経由して超音波を印加し、所定の時間が経った後、真空源は真空供給を止め、第１及び第２のビーム駆動器がそれぞれ第１及び第２のビームを駆動して吸着口と超音波ボンディングツールを上或いは下へ動かし、ボンディング位置より離れるようにし、これで一つの装飾片のボンディングが完成されるようにしたことを特徴とする自動超音波ボンディングマシン。
請求項１記載の自動超音波ボンディングマシンにおいて、
前記第１のビームに複数の給料手段が設けられ、前記第２のビームに給料手段と一対一対応する複数の超音波装置が設けられ、コントローラにより前記複数の給料手段と複数の超音波装置のそれぞれが同期に作業するようにコントロールして、複数の同様なパターンが同時に完成されるようにしたことを特徴とする自動超音波ボンディングマシン。
請求項１記載の自動超音波ボンディングマシンにおいて、
前記第１のビームにそれぞれ異なる装飾片を収容する複数の給料手段からなる給料手段組が複数設けられ、第２のビームに複数の給料手段組と個数的に対応する超音波装置が設けられ、パターンにおける各ボンディング個所での装飾片が異なることに応じて、給料駆動器はコントローラの指令に従い、順番に給料手段組における相応の吸着口と対応した超音波装置における超音波ボンディングツールとを協働するよう駆動し、次々と同一のパターンにおける各異なる装飾片をボンディングし、コントローラが前記複数の給料手段組と複数の超音波装置のそれぞれが同期に作業するようにコントロールして、複数の同様なパターンが同時に完成されるようにしたことを特徴とする自動超音波ボンディングマシン。
請求項１または２記載の自動超音波ボンディングマシンにおいて、
各前記給料手段ごとに一つの吸着口とそれぞれ異なる装飾片を貯蔵している複数の給料ケース及び給料回転盤とが備えられ、給料駆動器はコントローラの指令に従って異なる給料回転盤から次々と装飾片を吸着するよう吸着口を駆動するようにしたことを特徴とする自動超音波ボンディングマシン。
請求項１乃至３記載のいずれかの自動超音波ボンディングマシンにおいて、
前記吸着口と超音波ボンディングツールの形状が、それぞれ装飾片の上面或いは底面の形状と互いに当て嵌まっていることを特徴とする自動超音波ボンディングマシン。
請求項５記載の自動超音波ボンディングマシンにおいて、
前記超音波ボンディングツールは取替え可能なヘッドを具備していることを特徴とする自動超音波ボンディングマシン。
請求項１乃至３記載のいずれかの自動超音波ボンディングマシンにおいて、
コントロール部分は、入力したパターン及び作業状態を示すディスプレイを備えていることを特徴とする自動超音波ボンディングマシン。