JPH04267130A - 超音波振動装置 - Google Patents

超音波振動装置

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JPH04267130A
JPH04267130A JP3048770A JP4877091A JPH04267130A JP H04267130 A JPH04267130 A JP H04267130A JP 3048770 A JP3048770 A JP 3048770A JP 4877091 A JP4877091 A JP 4877091A JP H04267130 A JPH04267130 A JP H04267130A
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horn
rotary
ultrasonic vibration
booster
vibration device
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Susumu Iwakiri
岩　切　　進
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スチロール，ポリエ
ステル，ポリエチレン，ＰＶＣその他の熱可塑性樹脂シ
ート材もしくはこれらの熱可塑性樹脂でコーティングさ
れたシート材などに超音波振動を供与して、接合，溶着
・溶断させるロータリー型の超音波振動装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、紙パックなどのシールに利用され
る超音波溶着手段によれば、発振器によって発生された
２０ＫＨｚ〜４０ＫＨｚの高周波電流をコンバータ手段
によって機械振動に変換し、この振動エネルギーによる
加工材の発熱現象を利用して溶着するものであって、低
コストでパック内容物の変質などの問題を招来しないも
のであるため、広く接合技術として活用されている。そ
の一例として、たとえば、実開平２−１２２７９７号公
報によって開示されたもの（公知例）が知られている。
【０００３】この公知例のものは「２点支持回転超音波
振動装置」に係るものであって、回転丸刃６に超音波振
動を伝達するコーン２およびホーン４のそれぞれをコー
ンフランジ３およびホーンフランジ５によって、各２個
所で担持し、各フランジ３および５を連結するケース７
をベアリング８，８’を介装して図示されていない支持
手段によって支持させるように構成しており、回転丸刃
６はその回転軸方向に関して２個所において片持状に支
持されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した公知例にあっ
ても、回転丸刃６により加工材に無理なく超音波振動加
工を実施できるものであるが、以下に記述するが如き解
決すべき課題が残されていた。
【０００５】即ち、公知例では、超音波振動加工作業中
において回転軸方向に直交する方向に関して回転丸刃６
に付与される負荷によりホーン４に偏位が発生するのを
防止するためにコーンフランジ３とホーンフランジ５の
２個所において支持しなければならないものであって、
その精密な取付けには格別細心の注意を払う必要があり
、しかも、一旦設置した後には回転軸芯の調整が不可能
であり、必要に応じては、再度振動手段，コーン２なら
びにホーン４を設置し直さなければならないという不具
合が残されており、ユーザ側からは回転工具が片持状で
あって、加工作業中にこれが偏位して作業精度が低下す
るおそれがないものであり、回転軸芯の位置調整の軽便
な装置の提供が要請されるところであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の如き
公知例をもってしては未解消の課題を解決し、ユーザの
要請に十分に応えうるものを提供するもので、その手段
における特徴とする点は、回転軸線に関して、位置変更
不能に強固に支持させた回転筒内に、前記回転軸線に関
して、位置調整自在に固設したブースターホーンの外端
に、ロータリーディスクホーンを片持状に担持させ、回
転筒内のコンバータなどを冷却処理しうるようになした
ものである。
【０００７】
【作　　　　　　用】前記の如き手段を用意したもので
あって、ブースターホーンを介してロータリーディスク
ホーンに超音波振動を供与しつつ回転筒をその軸線に関
して旋回させつつ当該ディスクホーンとロータリーアン
ビルの間に加工材を供給すると、加工材は、超音波振動
によって発熱して軟化され、推進されつつ溶着もしくは
溶断などの加工処理をなされるものであり、この間、冷
却エアを回転筒内に供給するものであるから、コンバー
タを含む加工手段がオーバーヒートされることはないも
のである。
【０００８】なお、ロータリーディスクホーンの位置は
、調整ネジを螺動させて精密に調整されうるものである
。
【０００９】
【実　　施　　例】以下に、この発明の内容について、
その実施例を示す図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１および図３に示すように、ロータリー
ディスクホーン溶着装置１は、ベース２上に回転筒３に
よって片持状に担持されたロータリーディスクホーン４
を具備しており、当該ディスクホーン４およびこれに対
向状に設けたロータリーアンビル５の間に加工材Ｗ１　
，Ｗ２　を挾入して超音波振動を付与し、これらを一体
状に溶着した完成品Ｇを得ることができるように構成し
たものである。
【００１１】以下にこれを更に詳細に説明すると、仮想
線で示したハウジングＨ内において、前記ベース２上に
竪設した第１の支持枠６，６’にベアリング６１，６１
’を介装して回転自在に横架させた回転筒３の中径孔３
１内には、コンバータを備えた振動手段７を挿入し、固
定ネジ８によってこれを回転筒３内に固設し、当該振動
手段７の出力軸７’の外端に連設したブースターホーン
９に設けた大径状のフランジ９１を前記支持筒３の大径
孔３２内に位置調節自在に緩嵌させると共に、図２に示
すように該回転筒３に放射状に螺設した６個の調整ネジ
１０の内端を前記フランジ９１の外周に当接させるよう
にしてブースターホーン９を回転筒３内に固設するもの
であり、更には、この調整ネジ１０を螺動させてブース
ターホーン９の調心操作をなしうるものであり、所望の
位置調節操作後には、回転筒３に螺装した固定リング１
１を螺締させて、前記フランジ９１上の振動しない面を
この固定リング１１と回転筒３間で強固に挾着して該ブ
ースターホーン９を回転筒３内に安定的に固定させうる
ものであり、更にはこのブースターホーン９の縮径部９
２の外端上に連結ネジ１２をもって、前記ロータリーデ
ィスクホーン４を固設してなるものである。
【００１２】一方、この回転筒３の他側に設けた小径孔
３３内に嵌入させ、回転不能に楔着１３してなる中間軸
１４を、カップリング１５を介して入力軸１６に一体状
に連結しており、該入力軸１６については第２の支持枠
１７内にベアリング１７１を介装して回転自在に軸装し
、モータＭ１　により旋回駆動自在となしたものであっ
て、この入力軸１６の旋回によって、中間軸１４上に配
設したブラシ手段１８を介装して、電源Ｐからの電流を
コネクタ１９を経由して、前記変換器に伝達して振動手
段７により超音波振動を誘起させうるものである。
【００１３】また、超音波振動加工作業中には回転筒３
内において、コンバータが発熱されるが、この熱量につ
いてはモータＭ２　によって作動されるコンプレッサＣ
によって付勢された冷却エアをノズル２０より冷却アダ
プタ２１に供給し、当該アダプタ２１の送風孔２１１か
ら噴出される圧力空気を、該送風孔２１１に間歇的に対
向するように回転筒３に開設した導通孔３４より回転筒
３内に吹き込み、矢印に示すように回転筒３内で流通さ
せて、コンバータを含む振動手段７を冷却させ、回転筒
３の排気孔３５から排出させうるように構成したもので
ある。
【００１４】次に、この実施例による溶着作業について
みれば、図１に示すように、電源Ｐからの電流をブラシ
手段１８，コネクタ１９を介してコンバータを備えた振
動手段７に伝達して該部に超音波振動を発生させ、ブー
スターホーン９の外端のロータリーディスクホーン４に
超音波振動を誘起させる。
【００１５】この状態で、モータＭ１　により入力軸１
６を所望の速さで旋回させつつ、図３に示すように加工
材Ｗ１　，Ｗ２　をロータリーディスクホーン４とロー
タリーアンビル５の間に挾入させると、各加工材Ｗ１　
，Ｗ２　は各ホーン４と、アンビル５の間で超音波振動
により発熱し、溶着され、完成品Ｇとなって導出されう
るものである。
【００１６】ところで、このような超音波溶着作業に際
しては、ロータリーディスクホーン４と、ロータリーア
ンビル５の間に加工材Ｗ１　，Ｗ２　を挾圧するもので
あるため、ロータリーディスクホーン４には、図３で矢
印Ｘで示すが如きモーメントが働くものであるが、この
場合、当該ロータリーディスクホーン４は、ブースター
ホーン９の縮径部９２に連結されており、しかも該ブー
スターホーン９のフランジが回転筒３の大径孔３２内に
調整ネジ１０および固定リング１１により強固に固設さ
れており、しかも、当該回転筒３自体は第１の支持枠６
，６’によってベース２上に担持されており、該回転筒
３自体は前記モーメントＸによっても、偏位もしくは湾
曲するおそれはないようにベース２上に強固に支持され
ているため、恰もこれらの回転筒３，フランジ９１付き
のブースターホーン９およびロータリーディスクホーン
４が一種の剛体状の構成をなし、このモーメントＸによ
ってもロータリーディスクホーン４は、偏位することな
く安定的に精密な位置に担持されうるものであり、加工
材Ｗ１　，Ｗ２　の溶着処理への不具合は全く見られず
、均質な超音波溶着加工をなしうるものである。
【００１７】また、当該溶着処理作業中にあってコンバ
ータなどにより振動手段７に発生する熱量については、
ノズル２０から供給される加圧エアを送風孔２１１より
導通孔３４を介して回転筒３内に注入させ、振動手段７
を冷却処理させた後、その排気孔３５から温風状となし
て排出させるようになしたものであるから、この発熱に
起因する故障などのおそれは回避できるものである。
【００１８】更に、ロータリーディスクホーン４の回転
中心位置は、その回転軸線に関して整合されていること
が高品質の溶着処理にとって不可欠であり、そのために
は予め６本の調整ネジ１０を螺動させてブースターホー
ン９のフランジ９１の位置を変更させることにより、こ
の中心軸線を前記回転軸線に整合させうるものであり、
所望の位置においてブースターホーン９を固定リング１
１により回転筒３内に強固に固設しうるものである。
【００１９】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成したもの
であるから、超音波加工作業の際に片持状に支持された
ロータリーディスクホーンに対して、一方向からその回
転軸線に直交状の負荷が与えられることによっても当該
ホーンは強固に担持されていて偏位されることがなく、
円滑でしかも高精度に超音波溶着もしくは溶断などの加
工処理を遂行しうるものである。
【００２０】また、この加工の際に発生する発熱につい
ても、空・冷方式の冷却エアが当該発熱部分に流通して
これを効果的に冷却処理しうるものであり、長期間にわ
たって安全に超音波加工を継続して実施しうるものであ
る。
【００２１】更に、この発明によればロータリーディス
クホーンの配置については、予めその回転軸線に関する
位置を調整した後強固に固定しうるものであるから、安
定した均質な加工物を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る装置の縦断正面図。
【図２】図１の〓−〓断面図。
【図３】超音波溶着作業の説明図。
【符号の説明】
１　　　　ロータリーディスクホーン溶着装置３　　　
　回転筒 ４　　　　ロータリーディスクホーン ９　　　　ブースターホーン ９１　　フランジ ２０　　ノズル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ロータリーディスクホーンを片持状に
    担持するブースターホーンを回転筒内に固設し、該回転
    筒を、その回転軸線に関して偏位しないように支持して
    なる超音波振動装置。
  2. 【請求項２】　　回転筒内に冷却流体を供給自在に構成
    してなる請求項１記載の超音波振動装置。
  3. 【請求項３】　　ブースターホーンを回転筒の回転軸線
    に関して変更調整自在となした請求項１記載の超音波振
    動装置。
JP3048770A 1991-02-22 1991-02-22 超音波振動装置 Pending JPH04267130A (ja)

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JP3048770A JPH04267130A (ja) 1991-02-22 1991-02-22 超音波振動装置

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JP3048770A JPH04267130A (ja) 1991-02-22 1991-02-22 超音波振動装置

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