JP3629225B2 - スプライス溶接機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波溶接装置およびそれを操作する方法に関する。特に、本発明は、電気導体を実質的に少なくとも1つのコラムで溶接して自動的に形成することを可能にするために、各溶接作業前に望ましい横断面を生成するために制御可能に変位できる、複数のアンビルを含む超音波装置に関する。本発明は、複数のアンビルを順次変位させて、望ましい横断面を生成し、少なくとも1コラムの溶接された導体を含む溶接を達成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】
特に撚られた形の超音波溶接導電体に適合させた装置の使用は、電気産業における好ましい溶接方法になってきた。超音波溶接機は一般的に、超音波振動を発生する溶接チップおよび合せ工具としてのアンビルを備えている。アンビルは複数の面を含み、各々が、超音波振動を加えながら導体を様々な寸法に圧縮できる空間を画定するために、直線経路に沿って移動可能である。アンビルが閉じられ、導体を相互に圧縮しているときに、アンビルの面は周囲を閉じられた区画を形成する。アンビルが開いているとき、導体をそこに通すために端面は開いたままである。
この種の装置は、Welterらの米国特許第4,867,370号(Welter´370)から知られており、そこでは導体の周囲に緊密把持を維持しながら溶接される様々な寸法のワイヤのための装備が設けられている。
【0003】
本願の図1〜図4は、広く開いた作業領域を設け、この領域内に緩く挿入された1束のワイヤ2を受容することから始まる、Welter´370の操作モードを示す。任意の方法でワイヤを配置した後、作業領域を形成する構成部品は内方に移動して、溶接するワイヤをきつく閉囲する。Welter´370に開示する通り、構成部品の変位は、ワイヤ端の細かさの関数であり、図1〜3に示すように作業領域を減少するために、アンビル16および溶接チップ8の移動に続いてギャザリングブロック6を移動するように順序付けられる。最後に、図4に示すように、ワイヤの溶接の後、ギャザリングブロックがその初期位置を超えて移動して作業領域から離れ、次いでそれはその初期位置に戻る。
【0004】
振動ホーンと静止アンビルとの間に垂直方向に積み重ねられたワイヤが、相互に隣接するワイヤに比較して、高い溶接効率を持つことが分かっている。上述の文献は最新技術を代表しており、大部分がチップの溶接面に沿って相互に隣接して配置された多数のワイヤを開示している。しかし、他は、垂直面で溶接されるが、隣接コラムのその後のワイヤ間の隙間を埋め、それらと斜めに溶接される傾向があり、それは比較的非効率な溶接を生じる。その結果、ワイヤが装填された方法に基づいて、一部の溶接は他より弱くなる。
【0005】
したがって、ワイヤネストを制限するようにツーリングの位置を自動的に設定し、オペレータにワイヤを溶接チップから伸長する少なくとも1つの垂直列に積み重ねるように要求する、ワイヤスプライシング用の超音波溶接装置を提供することが望ましい。また、超音波溶接装置を操作し、ツーリングを予め定められた時間ワイヤネストから遠ざけさせ、その後で予備設定された幅によって特徴付けられる初期位置に戻させる方法を提供することも望ましい。
【0006】
発明のさらに別の態様に従って、この装置を操作する方法を開示する。
スプライスの品質を改善するために、側面スプライスを防止する溶接装置を提供することは、本発明の目的である。
本発明のさらに別の目的は、振動ホーンと静止アンビルとの間に垂直スタックのワイヤが提供されるように溶接対象の複数のワイヤをネストに配置する前に、ワイヤネストの望ましい寸法を自動的に設定する溶接装置を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、溶接対象の複数のワイヤに、スプライスするワイヤの数およびサイズならびに予備設定されたワイヤネストの寸法に従って、ワイヤのスタックを効率的に溶接するのに充分な望ましい圧力を提供することである。
本発明の別の目的は、本発明に従って超音波装置を操作する方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
これは、ワイヤネストを制限するようにツーリングの位置を自動的に設定し、オペレータにワイヤを垂直に積み重ねるように要求し、こうして最高品質の溶接を保証する、本発明による溶接装置によって達成される。
本発明の1つの態様によると、溶接装置は、溶接するワイヤの種類および断面によってワイヤネストの望ましい寸法のテーブルを含むメモリユニットを設ける。
さらになお、メモリは、溶接されるワイヤの種類およびおおよその量によって、予備設定されたワイヤネストに配置されたワイヤのスタックに対しアンビルによって挿入されることが好ましい、望ましい圧力のテーブルを含むことができる。
本発明の別の態様によると、超音波装置のワイヤネストを形成するアンビル表面の1つを構成するギャザリングブロックは、予備設定されたワイヤネストの寸法に対応する初期位置から遠ざかりかつ戻るように自動的に往復運動する。ギャザリングブロックの変位は、オペレータがスプライスを安全に外すことができるように、初期位置に戻る前に、予備設定された時間阻止される。
【0008】
【発明の実施の形態】
上記およびその他の目的、特徴、および利点は、添付の図面に関連する発明の好適な実施形態の説明からいっそう容易に明らかになるであろう。
図5〜11を参照すると、本発明による溶接装置10はチップガイド12を含み、溶接チップ18に対するその垂直位置は、概略的にのみ示す作動器14によって調整することができる。超音波溶接ホーン22に取外し可能に取り付けられた溶接チップ18は、構造全体の基準面として働き、チップガイド12と並置され、ガイドの変位を予め定められた位置で阻止する。溶接チップ18は、図12〜14によりよく示し説明するように断面が方形であることが好ましく、スプライスするワイヤ24を受容する複数の作業面を有することができる。各々がそれぞれの隅に隣接する作業面は、ワイヤ24の装填を促進するために鋸歯状に形成することができる。
【0009】
チップガイド12に取り付けられているのは、作動器28によって横方向に、矢印Aの方向にチップガイド12に平行して変位可能なアンビル26である。作動器28はエアピストンおよびシリンダユニットであることが好ましい。本発明の変位可能な要素の組合せの最後は、マザースクリュー(mother screw)32の作動によりアンビルおよびチップガイドに平行に移動可能なギャザリングブロック30である。すべての要素は相互に対して自動的に変位可能であり、ここで以下に説明するように、ワイヤネスト34を形成する。
【0010】
特に図5および図11を参照すると、オペレータはスクロールダウンメニュー36を使用して、個々の加工物の種類を含むデータを導入する。このデータは、導入された種類のサイズを含むメモリ40を一般的に有するCPU38に入力される。さらに、オペレータは、溶接するワイヤが正確なサイズを有するという事実に基づいて、オペレータの知識および経験に従って工作物の束全体のサイズを導入する。その結果、移動可能なアンビルの表面が、以下で説明するように予め定められたシーケンスで起動されて、メモリ40に従って予め定められた幅のワイヤネストを形成するのに充分なワイヤネストの予備設定幅を形成する。特に、この幅W=DNであり、ここでDは単一ワイヤまたは加工物の直径であり、Nはコラムの数である。以下で説明するように、この幅は、高品質の溶接を達成するために一連の隣接する垂直コラムにワイヤを配置するのにちょうど充分である。
【0011】
最初に、図11に示すように、溶接チップ18およびチップガイド12は、それぞれの合わせ面42、44を相互に相手からせいぜい0.0508ミリなど非常に小さい距離位置に停止させるか、または相互に接触させるように変位可能である。ワイヤネストの予備設定中の装置の可動部間の摩擦負荷は防止することが望ましい。しかし、ひとたび予め定められた幅が設定された後、部品間の距離を狭めるように部品をさらに移動させて、その後にワイヤネストに装填されるワイヤが溶接中に部品間に捕獲されないことを確実にすることができる。
【0012】
その後、ギャザリングブロックはチップガイド12の表面44に向かって移動するように起動される。CPU38は、たとえば単位時間当たりのマザースクリュー32の回転数を制御することによって、変位を自動的に制御するので、ギャザリングブロックは表面44から予め定められた距離で停止するようになる。一般的に、この距離は、溶接チップから垂直方向に伸長する少なくとも1つのコラムにワイヤを積み重ねるのに充分なワイヤネストの望ましい幅に相当する。ひとたび加工ネストの望ましい幅に対応する予め定められた位置に達すると、ギャザリングブロックの変位は阻止される。
【0013】
代替的に、チップガイド12およびギャザリングブロック30を制御可能に変位させるシーケンスは、最初にギャザリングブロックを予め定められた距離位置に移動させ、その後でようやくチップガイドを変位させて、導入されたデータに応答してワイヤネストの予備設定幅を形成することによって、逆転させることができる。さらに、ギャザリングブロックおよびチップガイドを同時に変位させて、導入されたデータに従って予備設定幅を得ることが可能である。
【0014】
ワイヤネストの予備設定幅を導くシーケンスに関係なく、このようにしてそれが得られた後でようやく、オペレータはワイヤ24を装填するが、それは図5に示すようにその中で垂直面内にしか配置できない。しかし、ワイヤの数が大きい場合には、ワイヤネストの幅は、上で説明した通り、W=DNとなるように設定される。この場合、幅は、垂直面内で各々相互に平行に伸長する制限された数のコラムにちょうど充分な空間を提供するように予備設定される。言い換えると、隣接コラム間に、コラムの1つを構成するワイヤが垂直方向に位置ずれしたり2つの隣接するコラム間でずれるだけの充分な余裕が無い。ワイヤを平行なコラム内に積み重ねてスプライスすることで、溶接工程中の排除および塑性押出しが防止されるだけでなく、そのような構成は、溶接されるワイヤ間の高品質な結合をも保証する。
【0015】
次の操作段階で、アンビル26は、図6に示すように、エアピストンおよびシリンダユニット28の作動により、ギャザリングブロックに向かって制御可能に移動し、ギャザリングブロックの表面50から小さい距離で停止する。CPU38のメモリ40に格納された空気圧の量は、アンビルの変位を制御することができる。ギャザリングブロックの制御可能な変位と同様に、制御可能な空気圧以外に、センサ(図示していない)は移動の終わりを知らせるために装着することができる。そのような変位の結果、スプライスするワイヤの少なくとも1つの垂直コラムを含むワイヤネストは、ギャザリングブロック30、アンビル26、チップガイド12、および溶接チップ18のそれぞれの表面50、52、44および20によって完全に閉囲される。
【0016】
ワイヤネストを形成した後、図7に示すように、ワイヤネストのサイズを縮小するために、アンビル26およびチップガイド12は、矢印Cで示すように垂直方向に下向きに移動する。この変位は、メモリ40に格納された予め定められた圧力がワイヤの積み重ねに加わるように、CPU38によって制御される。概略的に示されているCPU38に接続された追加圧力センサ54は、加えられる圧力をそれが高効率の溶接をもたらす望ましい範囲内となるように制御する。
ワイヤネストが上述のシーケンスに従って形成された後、ワイヤの長手軸に平行に、かつ矢印Aに沿ってツーリングの変位に垂直に溶接チップ18を振動させる超音波ホーン22によって、ワイヤ端24の溶接が実施される。溶接チップは20〜40kHzの周波数で振動することが好ましい。
【0017】
溶接の結果、図8に示す通りワイヤはスプライスされ、スプライスされたワイヤをワイヤネストから取り外すために水圧が加えられ、ギャザリングブロック30、アンビル26、およびチップガイド12は、図9に示すピストンの方向に後退する。CPUによって制御されかつオペレータがスプライス46(図10)を取り外すのに充分な予め定められた期間の後、ギャザリングブロックは逆戻りに変位して、図5に示すようにチップガイド12から予め定められた距離で停止する。この期間は最高5秒まで続けることができ、これにより、ギャザリングブロックが図11に示すようにワイヤネストの予め定められた幅を画定する初期位置に逆戻りする前に、オペレータは、スプライス46およびオペレータの手を取り除くことができる。ギャザリングブロック30およびアンビル26は、同時に、または好ましくは最初にギャザリングブロック30を後退させ、次いでアンビル26をネストから離れるように移動させることによって順次に、ワイヤネストから離れ始めることができる。
【0018】
超音波工程の反復使用中に、図12〜14に示すように、超音波ホーン22および溶接チップ18は両方とも、超音波振動の結果としてかなりの摩耗にさらされ、これはかなりの量の熱を発生し、溶接チップ18および超音波ホーン22の早期故障につながる。この問題を克服するために、溶接チップ18は1対の間隔をおいて配置された穴60を有し、それは各々、溶接チップ18を超音波ホーン22の端面に固定するそれぞれのボルト64を受容する、図14によりよく示される連続集中パッド62を有する。その結果、ボルトの集中締付力によって超音波ホーン22に不動に維持された連続集中パッド62を介して超音波振動を効率的に伝達することにより、超音波振動は穴60の近傍に集中する。表面20を備えた溶接チップ18の延長面は、超音波ホーン22や溶接チップ18に害を与えることなく振動することができ、これは溶接の生産性および品質のみならず、装置の振動部品の耐久性をも向上する。
【0019】
図13に示すように、溶接チップ18は4つの鋸歯状に形成された作業面(2つだけが図示されている)を有し、そのうちの3つは、前に使用した表面が消耗したときに、超音波ホーン22を中心に溶接チップ18を回転するだけで、新しい溶接面が形成するための補助である。
部品、特徴および類似物の特定の構成に関連して本発明を説明したが、これらは特徴の考えられるすべての構成を網羅するように意図されたものではなく、実際、当業者は他の多くの変形や変更を確信することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】既知の先行技術による装置の典型的な操作方法の様々な段階の1つを示す、超音波溶接装置の部分断面正面図である。
【図2】既知の先行技術による装置の典型的な操作方法の別の段階を示す、超音波溶接装置の部分断面正面図である。
【図3】既知の先行技術による装置の典型的な操作方法のさらに別の段階を示す、超音波溶接装置の部分断面正面図である。
【図4】既知の先行技術による装置の典型的な操作方法のさらに別の段階を示す、超音波溶接装置の部分断面正面図である。
【図5】予備設定されたワイヤネストに複数のワイヤが装填される段階の溶接装置の部分断面正面図である。
【図6】ワイヤネストが閉じられた後続の段階を示す、超音波溶接装置の部分断面正面図である。
【図7】予め定められた圧力をワイヤのスタックに加える表面を変位させた後、ワイヤネストの断面積が減少した段階を示す、超音波溶接装置の部分断面正面図である。
【図8】スプライスを形成する段階の本発明による溶接装置を示す部分断面正面図である。
【図9】スプライスを取り外す段階の本発明による溶接装置を示す部分断面正面図である。
【図10】ワイヤネストの予備設定された寸法が自動的に確立される初期段階を示す溶接装置の部分断面正面図である。
【図11】予備設定されたワイヤネストにワイヤを装填する段階を示す溶接装置の部分断面正面図である。
【図12】本発明による溶接チップを装備した振動ホーンの部分切欠き平面図である。
【図13】溶接チップの斜視図である。
【図14】図13に示された線XIV−XIVに沿った溶接チップの断面図である。
【符号の説明】
10 溶接装置
12 チップガイド
14 作動器
18 溶接チップ
22 超音波ホーン
Claims (42)
- 溶接チップおよびチップガイドを相互に隣接して配置するステップと、
ギャザリングブロックを取出し位置から予め定められた装填位置まで前記チップガイドの方向に制御可能に前進させ、それにより部分的に開いた加工物ネストの予備設定された幅を確立するステップと、
溶接される加工物を加工物ネストに装填するステップであって、前記予備設定された幅は、加工物が実質的に相互に平行な複数の垂直カラムに装填されるように選択されるようにしたステップと、
アンビルを下方に溶接チップに向かって制御可能に変位させて加工物ネストの外周を閉止し、それにより予め定められた圧力をコラムに加えるステップと、
前記溶接チップを超音波振動させてスプライスを形成させるステップと、
ギャザリングブロックを予め定められた装填位置から取出し位置に変位させるステップと、
前記ギャザリングブロックを取出し位置で予め定められた期間静止させ、それにより加工物ネストからスプライスを取り出すステップと、
ギャザリングブロックを予め定められた装填位置に戻すように移動させ、それにより溶接される加工物を受容するための加工物ネストの予備設定幅を確立するステップと
を含む、複数の加工物の溶接方法。 - 単一加工物の直径Dおよび溶接される加工物のおおよその数を含むデータを導入するステップであって、前記導入されたデータに応答して、ギャザリングブロックが前記直径D×コラムの数Nに実質的に等しいネストの予備設定された幅を形成するように変位可能である、請求項1に記載の方法。
- 溶接される加工物を加工物ネストに装填した後、1つのコラムとギャザリングブロックとチップガイドとの間の接触を感知するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- アンビルをギャザリングブロックに近付いたりそこから離れるように制御可能に変位させ、それによりその後の溶接およびスプライスの取り外しのために加工物ネストを開閉させるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- アンビルが溶接チップに向かって変位した後、アンビルによって1つのコラムに加えられる圧力を感知するステップをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- ギャザリングブロックの予め定められた充填位置への変位を予め定められた期間遅延させるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記予め定められた期間が5秒を超えない、請求項6に記載の方法。
- アンビルおよびチップガイドを同時に溶接チップの方向に変位させて、加工物ネストを制御可能に閉止するステップをさらに含み、前記溶接チップが、一般的に水平面内に伸長しかつ間隔をおいて配置された側面に横付けされる作業面を有し、前記側面の1つが、垂直方向に溶接チップを超えて伸長して加工物ネストの壁の1つを形成するチップガイドの合わせ面に隣接する、請求項1に記載の方法。
- 溶接チップの作業面が鋸歯状に形成され、かつ、溶接チップの作業面が、加工物ネストを閉囲したとき、前記溶接チップの作業面に面して鋸歯部が形成されたアンビルの底面に平行である、請求項8に記載の方法。
- 各々が直径を持ち集合的に予め定められたサイズの束を形成する多数の加工物と共に溶接される、単一加工物の直径に相当するデータを導入するステップと、
ギャザリングブロックおよびチップガイドブロックを反対方向に直線的に変位させて加工物ネストの側面を形成することによって、部分的に開いた加工物ネストを形成するステップと、
前記チップガイドブロックおよびギャザリングブロックの変位を阻止して、導入されたデータに応答して加工物の束の予め定められたサイズに相当する加工物ネストの予め定められた幅を得るステップと、
溶接される加工物を前記加工物ネスト内で溶接チップ上に装填して、前記加工物を相互に実質的に垂直方向に整列させて、チップガイドブロックおよびギャザリングブロックに隣接して少なくとも1つの垂直コラムを形成するステップと、
アンビルを溶接チップに向かって制御可能に変位させて予め定められた圧力をコラムに加え、それによりスプライスを形成するステップと、
ギャザリングブロックおよびチップガイドブロックの少なくとも1つを加工物ネストから離してスプライスを取り外すのに充分な予め定められた期間を提供し、逆戻りして加工物ネストの予め定められた幅を繰り返し提供するように往復変位させるステップと
を含む、加工物の超音波溶接方法。 - 溶接チップおよびチップガイドを相互に隣接して配置するステップと、
ギャザリングブロックを取出し位置から予め定められた装填位置まで前記チップガイドの方向に制御可能に前進させ、それにより少なくとも部分的に加工物の直径によって画定される部分的に開いた加工物ネストの予備設定された幅を確立するステップと、
溶接される加工物を前記加工物ネスト内で溶接チップ上に装填して、前記加工物を相互に実質的に垂直方向に整列させて、チップガイドおよびギャザリングブロックに隣接して少なくとも1つの垂直コラムを形成するステップと、
アンビルを下方に前記溶接チップに向かって制御可能に変位させて加工物ネストの外周を閉止するステップと、
前記溶接チップを超音波振動させてスプライスを形成させるステップと、
ギャザリングブロックおよびチップガイドの少なくとも1つを加工物ネストから離してスプライスを取り外すのに充分な予め定められた期間を提供し、逆戻りして加工物ネストの予め定められた幅を繰り返し提供するように往復変位させるステップと
を含む、複数の加工物の溶接方法。 - 平面内に伸長する溶接面を有する超音波振動溶接チップと、
前記超音波振動溶接チップと並置され、溶接面に対して垂直に伸長するガイド面を有するチップガイドと、
チップガイドの上にあり、溶接面に平行に伸長するアンビル面を有するアンビルと、
ガイド面に平行に伸長するギャザリング面を有するギャザリングブロックと、
ギャザリングブロックを作動させて取出し位置から予め定められた装填位置へ移動させる制御装置であって、ギャザリング面がガイド面から予め定められた距離に間隔をおいて配置され、アンビル面、溶接面、ギャザリング面、およびガイド面の間に画定される加工物ネストを形成し、溶接が完了した後、制御装置がギャザリングブロックを時間制御方式で作業空間から離れて取出し位置まで移動するように作動させるように構成された制御装置とを含む超音波溶接機において、
溶接される加工物を前記加工物ネスト内で、前記超音波振動溶接チップ上に装填して、前記加工物を相互に実質的に垂直方向に整列させて、前記チップガイドおよびギャザリングブロックに隣接して少なくとも1つの垂直コラムを形成することを特徴とする超音波溶接機。 - 予め定められた装填位置が一連の隣接する実質的に平行な垂直コラムにワイヤを配置するのにちょうど充分である、請求項12に記載の超音波溶接機。
- 予め定められた装填位置の幅が式W=DNによって決定され、ここでDが単一ワイヤまたは加工物の直径であり、Nがコラムの数である、請求項12に記載の超音波溶接機。
- 予め定められた装填位置の幅が、溶接チップから実質的に垂直に伸長する少なくとも1つのコラム内にワイヤを積み重ねるのに充分な加工物ネストの幅に相当する、請求項12に記載の超音波溶接機。
- アンビルが予備設定された圧力を加えるために溶接チップに向かって制御可能に可動である、請求項12に記載の超音波溶接機。
- 制御装置が加工物の直径を含むデータに応答してギャザリングブロックを予め定められた装填位置まで変位させるメモリユニットを有する、請求項12に記載の超音波溶接機。
- 作業空間の幅が、ガイド面およびギャザリング面に横付けされそれによって支持される少なくとも1つのコラムの加工物を積み重ねるのに充分である、請求項12に記載の超音波溶接機。
- アンビルによって加えられる予備設定された圧力を検出するための圧力センサをさらに含む、請求項12に記載の超音波溶接機。
- ギャザリングブロックが、チップガイドの方向に逆戻りする前に予め定められた期間、制御可能に停止する、請求項12に記載の超音波溶接機。
- 端面を有する超音波ホーンをさらに含み、前記溶接チップが間隔をおいて配置された複数の穴を有し、各穴がそれぞれのボルトを受容して溶接チップを端面に固定する、請求項12に記載の超音波溶接機。
- 穴の各々が弾性材料から形成されかつそれに取り付けられた連続パッドを内周に装備し、超音波ホーンと溶接チップとの間に緩衝帯を設ける請求項21に記載の超音波溶接機。
- 合わせ面を有する4つのアンビルであって、合わせ面のうちの2つが、予め定められた装填位置で相互に離して配置されたネストの側面間に画定される予め定められた幅を有する加工物ネストの側面を形成するように構成された4つのアンビルと、
前記側面を形成するアンビルの少なくとも1つを、溶接された加工物を取り出すのに充分な予め定められた期間、予め定められた装填位置から取出し位置に変位させ、前記予め定められた期間の終了後に前記予め定められた装填位置に戻して、加工物ネストが新しい加工物を受容する前に予備設定された幅を再確立する制御装置とを含む、複数の加工物をスプライスするための超音波溶接機において、
前記4つのアンビルは、溶接チップとチップガイドとギャザリングブロックとを含み、
溶接される加工物を前記加工物ネスト内で溶接チップ上に装填して、前記加工物を相互に実質的に垂直方向に整列させて、前記チップガイドおよびギャザリングブロックに隣接して少なくとも1つの垂直コラムを形成することを特徴とする超音波溶接機。 - 4つのアンビルが、溶接チップ、チップガイド、アンビル、およびギャザリングブロックを含む、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 予備設定された圧力を加えるためにアンビルが溶接チップに向かって制御可能に可動である、請求項24に記載の超音波溶接機。
- 加工物の側面を形成するアンビルの1つが、ギャザリングブロックおよびチップガイドから成るグループから選択される、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 予め定められた装填位置が、一連の隣接した実質的に垂直なコラムにワイヤを配置するのにちょうど充分である、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 予め定められた装填位置の幅が式W=DNによって決定され、ここでDが単一ワイヤまたは加工物の直径であり、Nがコラムの数である、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 予め定められた装填位置の幅が、溶接チップから実質的に垂直に伸長する少なくとも1つのコラム内にワイヤを積み重ねるのに充分な加工物ネストの幅に相当する、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 制御装置が加工物の直径を含むデータに応答してアンビルの1つを予め定められた装填位置まで変位させるメモリユニットを有する、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 変位したアンビルによって加えられる予備設定された圧力を検出するための圧力センサをさらに含む、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 変位したアンビルが、予め定められた装填位置に向かって逆戻りする前に、予め定められた期間制御可能に停止する、請求項23に記載の超音波溶接機。
- 溶接チップおよびチップガイドを相互に隣接して配置するステップと、
ギャザリングブロックをチップガイドに向かって制御可能に前進させて、それをチップガイドから予め定められた距離の初期位置に停止させ、それにより部分的に開いた加工物ネストの予備設定された幅を形成するステップと、
溶接される加工物をネスト内で前記溶接チップ上に装填して、加工物を相互に実質的に垂直方向に整列させて、チップガイドおよびギャザリングブロックに隣接して少なくとも1つの垂直コラムを形成するステップと、
アンビルを下方に溶接チップに向かって制御可能に変位させて加工物ネストの外周を閉止し、それにより予め定められた圧力をコラムに加えるステップと、
前記溶接チップを超音波振動させてスプライスを形成させるステップと、
ギャザリングブロックを予め定められた期間初期位置から離れるように変位させるステップと、
ギャザリングブロックを初期位置に戻すように移動させ、それにより溶接される加工物を受容するための加工物ネストの予備設定幅を確立するステップと
を含む、複数の加工物の溶接方法。 - 単一加工物の直径Dおよび溶接される加工物のおおよその数を含むデータを導入するステップであって、前記導入されたデータに応答して、ギャザリングブロックが前記直径D×コラムの数Nに実質的に等しいネストの予備設定された幅を形成するように変位可能である、請求項33に記載の方法。
- 溶接される加工物を加工物ネストに装填した後、1つのコラムとギャザリングブロックとチップガイドとの間の接触を感知するステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。
- アンビルをギャザリングブロックに近付けたりそこから離すように制御可能に変位させ、それによりその後の溶接およびスプライスの取り外しのために加工物ネストを開閉させるステップをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- アンビルが溶接チップに向かって変位した後、アンビルによって1つのコラムに加えられる圧力を感知するステップをさらに含む、請求項36に記載の方法。
- ギャザリングブロックの初期位置への変位を予め定められた期間遅延させるステップをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記予め定められた期間が5秒を超えない、請求項38に記載の方法。
- アンビルおよびチップガイドを同時に溶接チップの方向に変位させて、加工物ネストを制御可能に閉止するステップをさらに含み、前記溶接チップが、一般的に水平面内に伸長しかつ間隔をおいて配置された側面に横付けされる作業面を有し、前記側面の1つが、垂直方向に溶接チップを超えて伸長して加工物ネストの壁の1つを形成するチップガイドの合わせ面に隣接する、請求項33に記載の方法。
- 溶接チップの作業面が鋸歯状に形成され、かつ、溶接チップの作業面が、加工物ネストを閉囲したとき、前記溶接チップの作業面に面して鋸歯部が形成されたアンビルの底面に平行である、請求項40に記載の方法。
- 各々が直径を持ち集合的に予め定められたサイズの束を形成する多数の加工物と共に溶接される、単一加工物の直径に相当するデータを導入するステップと、
ギャザリングブロックおよびチップガイドブロックを反対方向に直線的に変位させて加工物ネストの側面を形成することによって、部分的に開いた加工物ネストを形成するステップと、
チップガイドブロックおよびギャザリングブロックの変位を阻止して、導入されたデータに応答して加工物の束の予め定められたサイズに相当する加工物ネストの予め定められた幅を得るステップと、
垂直面内に実質的に相互に整列した複数の加工物を加工物ネスト内で溶接チップ上に装填し、それにより加工物ネストの側面によって界接される少なくとも1つの垂直コラムを形成するステップと、
アンビルを溶接チップに向かって制御可能に変位させて予め定められた圧力をコラムに加え、それによりスプライスを形成するステップと、
ギャザリングブロックおよびチップガイドブロックの少なくとも1つを加工物ネストから離してスプライスを取り外すのに充分な予め定められた期間を提供し、逆戻りして加工物ネストの予め定められた幅を繰り返し提供するように往復変位させるステップと
を含む、加工物の超音波溶接方法。
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