JPH03126529A - 超音波加工装置 - Google Patents

超音波加工装置

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JPH03126529A
JPH03126529A JP1265457A JP26545789A JPH03126529A JP H03126529 A JPH03126529 A JP H03126529A JP 1265457 A JP1265457 A JP 1265457A JP 26545789 A JP26545789 A JP 26545789A JP H03126529 A JPH03126529 A JP H03126529A
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JP
Japan
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machined
workpiece
ultrasonic
processing
roll
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JP1265457A
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Mitsuo Fujisawa
光男 藤沢
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Individual
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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、布等のシート状の被加工材を超音波振動によ
る熱溶融により溶断し、同時に溶断口を溶着加工する超
音波加工装置に関し、特に、被加工材を送り出す一対の
送りローラを備えた超音波加工装置に関する。
（従来の技術） 本発明者は、先の出願（特願昭６１−２７４９９１号）
において、回転体の周面に所定形状の溶断刃が設けられ
た加工ロールを使用して、布等のシート状の被加工材を
溶断し、その溶断と同時に行われる熱溶融により、切口
に解れ止め加工を施す「化学繊維よりなる織布素材の製
造装置」を提案している。この［化学繊維よりなる織布
素材の製造装置」は、「超音波発信器に取替え自在であ
って円周に曲線状の裁断刃先を備えると共にこの裁断刃
先の両側に同一傾斜角で切口にほつれ止めを施すための
作用曲面のある加工ロールを配したこと」をその構成上
の特徴とするものであり、超音波発信器によって加工ロ
ールに超音波振動を加えつつ回転させると共に、被加工
材をこの加工ロールの回転に沿って送り出すことにより
、超音波振動による熱溶融により被加工材を曲線状に溶
断すると共に、溶断による切口の両側を薄いフィルム状
の膜に形成して解れ止めとなすものである。
ところが、この「化学繊維よりなる織布素材の製造装置
」において、加工ロールの回転速度と、被加工材を送り
出す速度が一致しないと、十分な熱溶融が行われずに被
加工材を溶断てきなかったり、あるいは、過度に熱溶融
されてすぎて解れ止めとなるべきフィルム状の膜がうま
く形成されなかったりして、均質な加工が得られないば
かりか、溶断された被加工材に皺がよったりするという
問題が残されていた。
そこで、このような問題を解決するためには、実公昭６
２−１８４２３号公報に開示されている「超音波加工機
」の技術を応用するという手段が考えられる。つまり、
この「超音波加工機」は、「超音波振動子に接続された
加工用ホーンと、その加工用ホーンの加工面と協働して
重合されたシート状の被加工物を挟持しその被加工物を
前記加工面に沿って一方向に移送する押えローラと、そ
の押えローラを回転駆動する駆動手段とからなり、重合
されたシート状の被加工物をその移送方向に沿って連続
溶着する超音波加工機において、前記押えローラと前記
加工面とによる前記被加工物の挟持位置から離れた前記
押えローラの一側にその押えローラと一体的に回転可能
に配置された補助送りローラと、その補助送りローラと
協働して前記被加工物を移送するための移送面を有する
回転体とを設けたこと」をその構成上の特徴とするもの
であり、この考案における押えローラを前述の加工ロー
ルに置き変えて、加工ロールの回転速度と、被加工材を
送り出す速度とを一致させるという手段が考えられる。
（発明が解決しようとする課題） ところが、前述の「超音波加工機」にあっては、被加工
材を超音波振動による熱溶融により溶着するものであり
、本発明者が先に提案した「化学繊維よりなる織布素材
の製造装置」に応用するには不向きである。というのは
、被加工材を溶着するには、超音波振動を垂直方向に加
えて、その摩擦熱によって被加工材を熱溶融して溶着す
るため、被加工材には垂直方向にのみ力が加わるので、
被加工材を送り出す補助送りローラを押えローラの一側
にのみ設けてあれば十分であるが、被加工材を溶断する
には、被加工材に左右方向に偏向する力が加わるため、
加工ロールの両側に送りローラを設けて、被加工材を左
右均等に送り出す必要があるからである。
すなわち、第７図に示すように、曲線状の溶断刃（１１
）が設けられた加工ロール（１０）を使用して被加工材
（Ｓ）を溶断しようとすると、被加工材（Ｓ）には曲線
状の溶断刃（１１）により左右方向へ偏向力が加わり、
この状態で被加工材（Ｓ）を送り出して行くと、溶断さ
れる位置が予定した位置（溶断予定線（Ｌ））よりずれ
やすく、この偏向する力に抗してずれをなくすよう被加
工材（Ｓ）を送り出すには作業者の熟練を要すると共に
、仮に溶断予定線（Ｌ）通り送り出されたとしても、加
工ロール（１０）の−側のみで被加工材（Ｓ）を保持し
て送り出すので、被加工材（Ｓ）がしわになり易いとい
う欠点がある。
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、加工ロールの回転速度と被
加工材を送り出す速度を一致させると共に、被加工材を
偏向する力に影響されないよう保持しつつ送り出すこと
により、被加工材を皺なく均質に溶断てきると共に、作
業者の熟練を要しない超音波加工装置を提供することに
ある。
（課題を解決するために採った手段） 以上のような課題を解決するために、本発明が採った手
段は、実施例に対応する第１図及び第２図を参照して説
明すると、 「回転体の周面に所定形状の溶断刃（１１）が設けられ
た加工ロール（１０）と、 この加工ロール（１０）を回転駆動する駆動手段（２０
）と、 前記加工ロール（ｌＯ）に対向配置されて当該加工口−
ル（１０）と協働して超音波振動による熱溶融により被
加工材（Ｓ）を前記所定形状に溶断する超音波発生器（
３０）と、 前記加工ロール（１０）の両側に設けられて、当該加工
ロール（１０）に同期して回転し前記被加工材（Ｓ）を
送り出す一対の送りローラ（４０ａ）　（４０ｂ）と、
を備えたことを特徴とする超音波加工装置（１００月を
その要旨とするものである。
（発明の作用） 上記のような手段を採ることによって、本発明に係る超
音波加工装置（１００）は、次のように作用するもので
ある。すなわち、被加工材（Ｓ）を送り出す一対の送り
ローラ（４０ａ）　（４０ｂ）を、加工ロール（１０）
に同期して回転するよう加工ロール（１０）の両側に設
けることによって、加工ロール（１０）の回転速度と被
加工材（Ｓ）を送り出す速度を一致させると共に、被加
工材（Ｓ）を偏向する力に影響されないよう保持しつつ
送り出すことが可能となるのである。
（実施例） 次に、本発明に係る超音波加工装置（１００）の一実施
例を第１図〜第６図に従って説明する。
この超音波加工装置（１００）は、第１図に示すように
、主に加工ロール（１０）、駆動手段（２０）、及び超
音波発生器（３０）並びに一対の送りローラ（４０ａ）
（４０ｂ）とから構成されている。
加工ロール（１０）は、第３図に示すように、回転体の
周面に溶断刃（１１）を曲線状に形成されており、軸（
１２）及び補強回転体（１３）と共に一体に形成されて
いる。そして、補強回転体（１３）には、偏心した位置
にピン挿入孔（１４）が設けられており、このピン挿入
孔（１４）を介して後述する駆動プーリ（４２）が固定
されるようになっている。
この加工ロール（１０）は、第１図及び第２図に示すよ
うに、アーム（５０）のヘッド（５１）内に上下摺動可
能に支持された押え棒（５２）の下端に設けられたフレ
ーム（５３）に回転自在に支持されており、この加工ロ
ール（１０）と作業台（５４）を挟んで対向する位置に
、超音波発生器（３０）が配置され、作業台、（５４）
に設けられた開口（５５）より、超音波発生口（３１）
が露出するようになっている。
送りローラ（４０ａ）　（４０ｂ）は、第３図に示すよ
うに、弾性体により形成され、加工ロール（１０）の外
形より僅かに大きな外形を有し、加工ロール（１０）に
おける補強回転体（１３）のピン挿入孔（１４）に挿入
されるピン（４１）を有する駆動プーリ（４２）により
固定されるよう形成されており、加工ロール（１０）の
両側に固定されて一対の送りローラ（４０ａ）　（４０
ｂ）となっている。この送りローラ（４０ａ）　（４０
ｂ）は、駆動プーリ（４２）に固定され、ベルト（２３
）からの動力で加工口−ル（１０）と一体となって、す
なわち、加工ロール（ｌＯ）に同期して回転するように
なっている。ベルト（２３）に掛る動力は、アーム（５
０）の下方に設置したモータ（２１）から、プーリ（２
２）、ベルト（２５）、主軸（２４）を介して伝えられ
る。
ヘッド（５１）内に上下摺動可能に支持された押え棒（
５２）は、中段に一体となったストッパ（５７）を備え
、ストッパ（５７）をバネ（５８）が押し付けることに
より、常に下端に支持した加工ロール（１０）及び送り
ローラ（４０ａ）　（４０ｂ）を開口（５５）に押圧し
ている。
レバー（５６）を下げると、カム部（図示せず）がスト
ッパ（５７）をバネ（５８）の力に抗して持ち上げ、加
工ロール（１０）を上に持ち上げる。元に戻すには、レ
バー（５６）を上げ、カム部（図示せず）をストッパ（
５７）から外すと、再びバネ（５８）の力により加工ロ
ール（１０）を開口（５５）に押圧する。このように、
レバー（５６）により加工ロール（１０）の上下位置を
調節する。
次に、実際の加工作業を第２図及び第６図を参照して税
関する。まず、レバー（５６）を下げると開口（５５）
に押圧していた加工ロール（１０）は上がる。
そして、被加工材（Ｓ）を作業台（５４）の上にその溶
断予定線（Ｌ）を合せて載置し、レバー（６２）を上げ
ると加工ロール（１０）、送りローラ（４０ａ）　（４
０ｂ）が被加工材（Ｓ）を開口（５５）に向って押圧し
、加工ロール（１０）の周面の溶断刃（１１）が丁度被
加工材（Ｓ）の溶断予定線（Ｌ）の上に当接する。モー
タ（２１）と超音波発生器（３０）を作動させると、加
工ロール（ｌＯ）は駆動プーリ（４２）により１体とな
って同期回転する。それと同時に、下方からは超音波発
生口（３１）により超音波振動が被加工材（Ｓ）に与え
られる。
被加工材（Ｓ）は、加工ロール（１０）の周面の溶断刃
（１１）の形状に応じて超音波振動の熱溶融により溶断
され、同時にその切口が薄いフィルム状の膜となって解
れ止め溶着される。この際、一対の送りローラ（４０ａ
）　（４０ｂ）により、加工ロール（１０）の両側から
被加工材（Ｓ）を適切に保持しながら左右均等に送り出
すため、被加工材（Ｓ）をしわなく均質に溶断すること
が出来るのである。
なお、本発明は、この実施例に限定されるものではなく
、例えば、一対の送りローラ（４０ａ）（４０ｂ）を加
工ロール（１０）の両側に密接に固定するのではなく、
第４図に示すように、加工ロール（１０）の両側の軸（
１２）を延長してその両側に送りローラ（４０ａ）（４
０ｂ）を固定したものでもよく、また、超音波発生器（
３０）の発生口（３１）についても丸形を採用してもよ
い。この場合のメリットは、間隔を設けて保持しつつ送
り出すので嵩ばるものの加工に便利である点である。
また、第５図に示すように、送りローラ（４０ａ）（４
０ｂ）に対向して配置された下方の従動ローラ（６０ａ
）　（６０ｂ）を回転自在に設ければ、被加工材（Ｓ）
を確実に保持しつつ送り出すことができる。
さらに、加工ロール（１０）の溶断刃（１１）の形状等
も特に限定されず、また、送りローラ（４０ａ）（４０
ｂ）の回転同期についても他の手段で行ってもよい。
加えて、被加工材（Ｓ）をスムーズに送りローラ（４０
ａ）　（４０ｂ）に送るために、送りローラ（４０ａ）
（−４０ｂ）の手前にガイドローラや位置決め具を設け
てもよい。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明に係る超音波加工装置は、
［回転体の周面に所定形状の溶断刃が設けられた加工ロ
ールと、この加工ロールを回転駆動する駆動手段と、前
記加工ロールに対向配置されて当該加工ロールと協働し
て超音波振動による熱溶融により被加工材を前記所定形
状に溶断する超音波発生器と、前記加工ロールの両側に
設けられて、当該加工ロールに同期して回転し前記被加
工材を送り出す一対の送りローラとを備えたこと」をそ
の構成上の特徴としている。
従って、この超音波加工装置によれば、被加工材を送り
出す一対の送りローラを、加工ロールに同期して回転す
るよう加工ロールの両側に設けることによって、つまり
、加工ロールの回転速度と被加工材を送り出す速度と一
致させることによって、必要かつ十分な熱溶融が行われ
ることになり、被加工材を確実に溶断てきると共に、解
れ止め加工を確実に施して、均質な加工を得ることがで
きるのである。また、加工ロール両側の一対の送りロー
ラによって被加工材を偏向する力に影響されないよう保
持しつつ左右均等に送り出すことができるため、作業者
の熟練を要することなく、被加工材をしわなく均質に溶
断加工することができるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る超音波加工装置の一実施例を示す
斜視図、第２図は第１図における加工ロール近傍の部分
拡大斜視図、第３図は加工ロール及び送りローラの分解
斜視図、第４図は本発明に係る超音波加工装置の別の実
施例を示す部分拡大斜視図、第５図はさらに別の実施例
を示す部分拡大斜視図、第６図は溶断作業の状態を示す
部分正面図、第７図は従来の溶断作業の状態を示す部分
平面図である。 業台、５５・・・開口、５６・・・レバー、５７・・・
ストッパ、 ５８・・・バネ、６０ａ、　６０ｂ・・・従動ローラ、
Ｓ・・・被加工材、 Ｌ・・・溶断予定線。 符号の説明 １００・・・超音波加工装置、ｌＯ・・・加工ロール、
１１・・・溶断刃、１２・・・軸、１３・・・補強回転
体、１４・・・ピン挿入孔、２０・・・駆動手段、２１
・・・モータ、２２・・・プーリ、２３・・・ベルト、
２４・・・主軸、２５・・・ベルト、３０・・・超音波
発生器、３１・・・超音波発生口、４０ａ、　４０ｂ・
・・送りロール、４１・・・ピン、４２・・・駆動プー
リ、５０・・・アーム、５１・・・ヘッド、５２・・・
押え棒、５３・・・フレーム、５４・・・作第２図 第３図 ２ 第４図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）、回転体の周面に所定形状の溶断刃が設けられた加
    工ロールと、 この加工ロールを回転駆動する駆動手段と、前記加工ロ
    ールに対向配置されて当該加工ロールと協働して超音波
    振動による熱溶融により被加工材を前記所定形状に溶断
    する超音波発生器と、前記加工ロールの両側に設けられ
    て、当該加工ロールに同期して回転し前記被加工材を送
    り出す一対の送りローラと、 を備えたことを特徴とする超音波加工装置。 ２）、加工ロールは、その周面に曲線状の溶断刃が設け
    られていることを特徴とする請求項１記載の超音波加工
    装置。
JP1265457A 1989-10-11 1989-10-11 超音波加工装置 Pending JPH03126529A (ja)

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