JPH02227238A - シート状被加工物の超音波溶着方法及びその装置 - Google Patents

シート状被加工物の超音波溶着方法及びその装置

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JPH02227238A
JPH02227238A JP1048883A JP4888389A JPH02227238A JP H02227238 A JPH02227238 A JP H02227238A JP 1048883 A JP1048883 A JP 1048883A JP 4888389 A JP4888389 A JP 4888389A JP H02227238 A JPH02227238 A JP H02227238A
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JP
Japan
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workpiece
paper tape
processing
sheet
ultrasonic
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Kashio Iguchi
井口　甲子男
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、熱可塑性樹脂よりなる重合シート状被加工物
等を連続的に溶着する超音波溶着方法及びその装置に関
するものである。
［従来技術］ 従来、この種の超音波溶着方法においては、超音波振動
作用による見掛は上の摩擦抵抗が減少することを利用し
、超音波振動子に連結され、端面を前記超音波振動子の
振動方向と直交する平坦な加工面とされた加工用ホーン
と、前記加工面と協働して被加工物の一部に超音波振動
を付与する加工工具等が配置され、その間に被加工物を
供給及び排出することにより加工する方法が提案されて
いる。
［発明が解決しようとする課Ｂ］ しかしながら、このような方法においては摩擦抵抗の小
さな溶着幅の少ない加工は問題なかったが、溶着幅が広
くなったり摩擦抵抗の大きな被加工物では、加工部での
抵抗が増大するため、送り時のしわ。
よれ、ずれ等の発生が大となり溶着性や美観的に問題と
なっていた。
又、これらの問題を解消させる目的で前記加工用ホーン
を振動方向と平行な軸線の周りに回転させ、前記加工面
上の被加工物に向かって所定の加圧力で押圧される回転
可能な加圧ローラを有する溶着機が提供されている。し
かしながらこの種の溶着機においては、前記加工用ホー
ンの加工面での回転速度は外周と内周で大きく異なるた
め、摩擦抵抗の特に大きな広幅の溶着では同様の問題が
あった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、加工用ホーンの加工面と被加工物との間に薄
い紙テープを連続的に供給することにより摩擦抵抗を大
幅に減少させ、溶着性、美観的に優れた加工を行うこと
ができる超音波溶着方法及びその装置を提供することを
目的としている。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の超音波溶着装置は加
工用ホーンの加工面と被加工物との間に被加工物の移送
方向に沿って紙テープを連続的に供給する紙テープ連続
供給手段を備えている。
また、紙テープ連続供給手段は、加工部の側方下部に設
けられ、薄い紙テープをロール状に巻いた紙テープロー
ルを支持する装置と前記加工部と紙テープロール支持装
置とのそれぞれ被加工物送り込み側の下部に設けられ、
前記紙テープロールから被加工物送り込み側に向かって
引き出された紙テープの方向を変えて前記加工部に導く
ため上方から見て逆賊字状に配列された一対の回転可能
な案内ロールとによって構成することができる。
そして、送り手段は加工部によって溶着されたシート状
被加工物と紙テープとをともに一方向に送り出すように
することが好ましい。
更に、送り手段によって送り出された紙テープは、シー
ト状被加工物と分離され回収されるように構成してもよ
い。
［作用］ 上記の構成を有する本発明は被加工物の送り出し側に設
けられた適宜の送り手段によって紙テープロール支持手
段より紙テープロールが引き出され、加工用ホーンの加
工面と被加工物との間に紙テープが連続的に供給されな
がら、加工が行われる。
また、紙テープが紙テープロールから案内ロールを介し
て方向を変えて加工部に供給される。
また、送り手段により、溶着後のシート状被加工物と紙
テープとがともに一方向に送り出される。
更に、送り手段によって送り出された紙テープは、シー
ト状被加工物と分離され回収される。
［実施例コ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。
先ず、第１図において、テーブル１は、ベツド２をその
上面に露出させるように埋設していて、該ベツド２には
その下方に超音波ユニットケース３を垂設している。そ
して、超音波ユニットケース３内には、超音波振動子４
や、これから超音波振動を受ける加工用ホーン５並びに
この加工用ホーン５と適宜の減速機構を介して超音波振
動子の振動方向と平行な軸線の周りに回転させる図示し
ないモータ等、要するに超音波駆動ユニットを配設して
いる。そのうち特に加工用ホーン５は、詳細に第２図に
も示すように、加工面５ａが円形をなし、この加工面５
ａをベツド２から上方に露出させ前記テーブル１のテー
ブル上面と略平行に構成されている。
これに対して一方、ベツド２の上方に配設したアーム６
には、先端にヘッド部６ａを存していて該ヘッド部６ａ
の下方には図示しないモータによりアーム６内を通して
配設された減速伝動機構を介して前記加工用ホーン５の
上面即ち加工面５ａと略平行な一軸線の周りに回転（垂
直回転）される加圧ローラ７を配設し、更に被加工物２
４の送り出し側には、補助送りローラ９を配設している
。尚、加圧ローラ７は昇降可能なもので、それにより前
記加工用ホーン５の加工面５ａに対し当接離反可能に設
けられている。
そして、前記ベツド２の下方には上記補助送りローラ９
と対をなすべく配設した回転自在なローラ１０を有し、
ローラ１１は前記テーブル１下面に配設され、ローラ１
０の軸に配設された図示しないギヤにより回転を伝達さ
れ、回転自在なローラ１２と対をなしている。又、前記
テーブル１下面には、上方から見て逆ハ字状に配列され
た紙テープガイドローラ１３，１４が設けられ、前記ベ
ッド２下面には、紙テープガイド板１５が設けられてい
る。
尚、第３図において前記テーブル１下面に二枚の支持板
１６．１７を取着し、取付軸１８は上記支持板１６．１
７の各下部に夫々切込状に形成した溝１９．２０に嵌め
て該支持板１６．１７間に着脱可能に横架したものであ
る。前記取付軸１８には二つ割りで内周面がテーパ面を
有する紙テープ支持用プーリ２１．２２と、その外周に
紙テープ２３とが筒状に巻回して装設されている。尚、
上記紙テープ２３は紙テープ支持用プーリ２１，２２か
ら引出して前記ローラ１３，１４にかけて前記紙テープ
ガイド１５を通し、前記ベツド２の上面に出し、その後
前記加工用ホーン５の加工面５ａと加圧ローラ７との間
並びに前記補助送りローラ９とローラ１０の間を順に通
し、そしてローラ１１．１２の間を通して排出される如
く装設したものである。
さて、次に上記構成のものにおいてシート状被加工物例
えば熱可塑性樹脂から成るシート２４を溶着する場合に
つき説明すると、この場合には先ず加圧ローラ７を上げ
、その上で二枚以上重ね合わせた上記シート即ち被加工
物２４を加工用ホーン５の加工面５ａ上に置き、加工開
始位置を決定した上で加圧ローラ７を下げ図示しない加
工開始スイッチを投入する。すると上記加工用ホーン５
には超音波振動子４から超音波振動が付与され、よって
上述の如く重ね合わされて加圧ローラフにより加工面５
ａ上に押え付けられた被加工物２４が溶着されるもので
あり、又このときには加圧ローラ７が回転され、同時に
加工用ホーン５も回転されて更に補助送りローラ９が回
転されることによって、上記被加工物２４が順次一方向
に移送され連続的に溶着される。尚ローラ１０の軸に取
付けられたギヤによりローラ１１に回転を伝達し、ロー
ラ１２とともに紙テープ２３を排出する。この排出に伴
い、紙テープ２３は紙テープ支持用プーリ２１．２２か
ら順次引出され、引出された紙テープ２３は前記加工用
ホーン５の加工面５ａと被加工物２４との間を該被加工
物２４の移送方向に沿ってそれと略同速で供給され、そ
して順次排出される。よって被加工物２４の溶着時にお
いて上記加工用ホーン５の加工面５ａと被加工物２４と
が直接接触されることがなくなるもので、同時に被加工
物２４の送りが紙テープ２３によって促進されるように
なり、これらのことから被加工物２４の材質を問わず、
又、その送り中でのしわやずれ等の発生を防止して、加
工用ホーン５の加工面５ａに対する被加工物２４の溶着
を防止でき、円滑に運転させ得るものである。
次に、他の実施例として、例えば第４図に示すように、
超音波振動子２５に連結された第１ホーン２６及び加工
面２７ａを有する加工用ホーン２７がベツド２８の上部
に固定され、加工用ホーン２７と協働して超音波振動を
付与する加工工具２９がベツド２８上に取付けられた方
法でも良い。この方法においては、紙テープ３０はベツ
ド２８の上部に配置され、加工用ホーン２７と被加工物
３１の間を通って一対の送りローラ３２と３３によって
送られる。
また、第５図及び第６図に示すように、加工用ホーン２
７と協働して超音波振動を付与する加工工具３５を回転
可能とする方法でも良い。
尚、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定
されるものではなく、紙テープの供給方法及び装置は要
旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
［発明の効果コ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、加工用ホーンの加工面と被加工物との間に被加工物の
移送方向に沿って紙テープを送給するようにしたことに
より上記加工用ホーンの加工面と被加工物との間をその
紙テープを介在させることにより被加工物の送りを促進
し、加工用ホーンの加工面に対する被加工物の溶着を防
止しつつ円滑に運転させ得るという効果を奏するもので
ある。
また、請求項３の発明によれば、紙テープを加工部の下
部にコンパクトに収容できる。
更に、請求項４の発明によれば、シート状被加工物を円
滑に送り出すことができ、請求項５の発明によれば、シ
ート状被加工物を容易に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図から第６図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は一部を破断して示す側面図、第２図
は一部を拡大して示す平面図、第３図は第１図の■−■
線断面図、第４図及び第５図は他の実施例を示す概略図
、第６図は第５図の一部を拡大して示す説明図である。 図中、４．２５は超音波振動子、５，２７は加工用ホー
ン、７は加圧ローラ、９は補助送りローラ、１３及び１
４は紙テープガイドローラ、１６及び１７は支持板、１
８は取付軸、１９及び２０は溝、２１及び２２は紙テー
プ支持用プーリ、２３．３０は紙テープ、２４．３１は
シート状被加工物、２９゜３５は加工工具、３２．３３
は送りローラである。 第１− 第４ＦＡ 第５図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、超音波振動子（２５）に連結され、端面を前記超音
    波振動子（２５）の振動方向と直交する平坦な加工面（
    ２７ａ）とされた加工用ホーン（２７）と、前記加工面
    （２７ａ）と協働して被加工物（３１）の一部に超音波
    振動を付与する加工工具（２９、３５）と、前記加工用
    ホーン（２７）と加工工具（２９、３５）とにより構成
    された加工部によって溶着されるシート状被加工物（３
    １）を積極的に一方向に送り出すために前記加工部より
    も被加工物送り出し側に設けられた適宜の送り手段（３
    ２、３３）とを備えた超音波溶着装置によって複数枚の
    シート状被加工物（３１）を溶着する方法において、前
    記加工用ホーン（２７）の加工面（２７ａ）と被加工物
    （３１）との間に薄い紙テープ（３０）を連続的に供給
    することを特徴とする超音波溶着方法。 ２、超音波振動子（４）に連結され、端面を前記超音波
    振動子（４）の振動方向と直交する平坦な加工面（５ａ
    ）とされた加工用ホーン（５）と、前記加工面（５ａ）
    上のシート状被加工物（２４）に向かって所定の加圧力
    で押圧される回転可能な加圧ローラ（７）と、前記加工
    用ホーン（５）と加圧ローラ（７）とにより構成された
    加工部によって溶着されるシート状被加工物（２４）を
    積極的に一方向に送り出すために前記加工部よりも被加
    工物送り出し側に設けられた適宜の送り手段（９）とを
    備えた超音波溶着装置によって複数枚のシート状被加工
    物（２４）を溶着する方法において、 前記加工面（５ａ）と被加工物（２４）との間に薄い紙
    テープ（２３）を連続的に供給することを特徴とする超
    音波溶着方法。 ３、超音波振動子（２５）に連結され、端面を前記超音
    波振動子（２５）の振動方向と直交する平坦な加工面（
    ２７ａ）とされた加工用ホーン（２７）と、前記加工面
    （２７ａ）と協働して被加工物（３１）の一部に超音波
    振動を付与する加工工具（２９、３５）と、前記加工用
    ホーン（２７）と加工工具（２９、３５）とにより構成
    された加工部によって溶着されるシート状被加工物（３
    １）を積極的に一方向に送り出すために前記加工部より
    も被加工物送り出し側に設けられた適宜の送り手段（３
    ２、３３）とを備えた超音波溶着装置において、 前記加工面（２７ａ）とシート状被加工物（３１）との
    間に薄い紙テープ（３０）を連続的に供給する紙テープ
    連続供給手段を設けたことを特徴とするシート状被加工
    物の超音波溶着装置。 ４、超音波振動子（４）に連結され、端面を前記超音波
    振動子（４）の振動方向と直交する平坦な加工面（５ａ
    ）とされた加工用ホーン（５）と、前記加工面（５ａ）
    上のシート状被加工物（２４）に向かって所定の加圧力
    で押圧される回転可能な加圧ローラ（７）と、前記加工
    用ホーン（５）と加圧ローラ（７）とにより構成された
    加工部によって溶着されるシート状被加工物（２４）を
    積極的に一方向に送り出すために前記加工部よりも被加
    工物送り出し側に設けられた適宜の送り手段（９）とを
    備えた超音波溶着装置において、 前記加工面（５ａ）と被加工物（２４）との間に薄い紙
    テープ（２３）を連続的に供給する紙テープ連続供給手
    段を設けたことを特徴とするシート状被加工物の超音波
    溶着装置。 ５、前記紙テープ連続供給手段は、前記加工部の側方下
    部に設けられ、ロール状に巻回された紙テープ（２３）
    を回転可能に支持する支持装置（１６、１７、１８、１
    ９、２０、２１、２２）と、前記加工部と支持装置との
    被加工物送り込み側の下部に設けられ、前記支持装置か
    ら被加工物送り込み側に向かって引き出された紙テープ
    （２３）の方向を変えて前記加工部に導くために上方か
    ら見て逆ハ字状に配列された一対の回転可能な案内ロー
    ル（１３、１４）とより構成されていることを特徴とす
    る請求項２に記載のシート状被加工物の超音波溶着装置
    。 ６、前記送り手段は、前記加工部によって溶着されたシ
    ート状被加工物（２４）と前記紙テープ（２３）とをと
    もに一方向に送り出すように構成されていることを特徴
    とする請求項２または３に記載のシート状被加工物の超
    音波溶着装置。 ７、前記送り手段によって送り出された紙テープ（２３
    ）は、シート状被加工物（２４）と分離され回収される
    ように構成されていることを特徴とする請求項４に記載
    のシート状被加工物の超音波溶着装置。
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