JPH07213996A - 振動溶接用の装置 - Google Patents
振動溶接用の装置Info
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- JPH07213996A JPH07213996A JP32638894A JP32638894A JPH07213996A JP H07213996 A JPH07213996 A JP H07213996A JP 32638894 A JP32638894 A JP 32638894A JP 32638894 A JP32638894 A JP 32638894A JP H07213996 A JPH07213996 A JP H07213996A
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- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 有効な振動溶接用の装置
【構成】 弾性手段(6)によって機械のフレーム
(1)に結合され、さらに熱可塑性部材(14)を支持
するベッド(4)に、その一端(11)で支持される、
少なくとも1つのシャフト(3)からなり、該シャフト
(3)はその端部(11)に磁性突起部(8)が設けら
れ、このシャフト(3)に対向した複数の電磁石(7)
の励磁で発生する複数磁界の内部でシャフト(3)を回
転すると、ベッド(4)に外サイクロイドタイプの動き
が発生し、シャフト(3)の他の自由端(12)は、一
方で機械のフレーム(1)内に回転を導き、他方でモー
ター(2)により回転駆動されることを特徴とする振動
溶接用の装置。
(1)に結合され、さらに熱可塑性部材(14)を支持
するベッド(4)に、その一端(11)で支持される、
少なくとも1つのシャフト(3)からなり、該シャフト
(3)はその端部(11)に磁性突起部(8)が設けら
れ、このシャフト(3)に対向した複数の電磁石(7)
の励磁で発生する複数磁界の内部でシャフト(3)を回
転すると、ベッド(4)に外サイクロイドタイプの動き
が発生し、シャフト(3)の他の自由端(12)は、一
方で機械のフレーム(1)内に回転を導き、他方でモー
ター(2)により回転駆動されることを特徴とする振動
溶接用の装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性の部材、特
に、玩具、家庭用電気器具、航空機、自動車工業等に使
用される部材を集合させる振動溶接用の装置、特に外サ
イクロイドタイプのものに関する。
に、玩具、家庭用電気器具、航空機、自動車工業等に使
用される部材を集合させる振動溶接用の装置、特に外サ
イクロイドタイプのものに関する。
【0002】
【従来の技術】ムーブメントが一定方向に往復運動して
いるベッド上に、熱可塑性部材が載置されているリニア
振動溶接用の装置は公知である。
いるベッド上に、熱可塑性部材が載置されているリニア
振動溶接用の装置は公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般にこのベッドは水
力やAC電力による電磁手段で動かされる。しかしなが
らこれらの装置は、溶接される部材に伝達されるべき動
力のため、軌道の極値に相当するモーメントにおいて、
ゼロではない所定の振幅と数分前の方向から、消滅され
た方向に変えられ、この装置の操作およびエネルギー消
費の変化を含んでいる以前の絶対値に似た値に達せられ
る。ベッドが下降するにつれ、消費エネルギーの一部は
減少し、溶接ビーズが異成分系となり、特に溶接ビーズ
がベッドと平行にならないとき、溶融温度は溶接ビーズ
において均一とならない。
力やAC電力による電磁手段で動かされる。しかしなが
らこれらの装置は、溶接される部材に伝達されるべき動
力のため、軌道の極値に相当するモーメントにおいて、
ゼロではない所定の振幅と数分前の方向から、消滅され
た方向に変えられ、この装置の操作およびエネルギー消
費の変化を含んでいる以前の絶対値に似た値に達せられ
る。ベッドが下降するにつれ、消費エネルギーの一部は
減少し、溶接ビーズが異成分系となり、特に溶接ビーズ
がベッドと平行にならないとき、溶融温度は溶接ビーズ
において均一とならない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、特に外サイク
ロイド型の振動モードの利点を生かした振動溶接用の装
置を提供することによって、この欠点を克服することを
目的とする。実際、この軌道振動モードによれば、速度
の絶対値は全軌道を通して、実際上一定に保たれ、方角
の変化は進行につれ連続的におこり、さらに、この振動
モードは、平面の回転と並進が組合さった複雑な軌道で
あり、好ましくは接合線の渦巻きに相当するものである
ことができる。
ロイド型の振動モードの利点を生かした振動溶接用の装
置を提供することによって、この欠点を克服することを
目的とする。実際、この軌道振動モードによれば、速度
の絶対値は全軌道を通して、実際上一定に保たれ、方角
の変化は進行につれ連続的におこり、さらに、この振動
モードは、平面の回転と並進が組合さった複雑な軌道で
あり、好ましくは接合線の渦巻きに相当するものである
ことができる。
【0005】この目的のため、外サイクロイド振動をす
る装置は、弾性手段によって機械のフレームに結合さ
れ、さらに熱可塑性部材を支持するベッドにその一端で
支持される、少なくとも1つのシャフトからなることを
特徴とし、該シャフトはその端部に磁性突起部が設けら
れ、このシャフトに対向した複数の電磁石の励磁で惹起
する複数磁界の内部でシャフトを回転すると、ベッドの
軌道タイプの動きが発生し、シャフトの他の自由端は、
一方で機械のフレーム内に回転を導き、他方でモーター
により回転駆動される。
る装置は、弾性手段によって機械のフレームに結合さ
れ、さらに熱可塑性部材を支持するベッドにその一端で
支持される、少なくとも1つのシャフトからなることを
特徴とし、該シャフトはその端部に磁性突起部が設けら
れ、このシャフトに対向した複数の電磁石の励磁で惹起
する複数磁界の内部でシャフトを回転すると、ベッドの
軌道タイプの動きが発生し、シャフトの他の自由端は、
一方で機械のフレーム内に回転を導き、他方でモーター
により回転駆動される。
【0006】他の、本発明の特徴および利点は、1つの
実施例を示した下記の記述と添付の図面によって明らか
であるが、これは本発明を限定するものではない。 −図1は、外サイクロイド振動装置に備えた機械の断面
図である。 −図2は、A−A’線での巻線の断面図である。 −図3は、巻線が励磁された時のベッドの動きを示す断
面図である。 −図4は、開始の遷移時における、ベッドの先端での軌
道を表す説明図である。 −図5は、磁性突起部を含む巻線の他の実施例の断面図
である。 −図6は、他の実施例の電磁石の形態の磁性突起部を含
む巻線の断面図である。
実施例を示した下記の記述と添付の図面によって明らか
であるが、これは本発明を限定するものではない。 −図1は、外サイクロイド振動装置に備えた機械の断面
図である。 −図2は、A−A’線での巻線の断面図である。 −図3は、巻線が励磁された時のベッドの動きを示す断
面図である。 −図4は、開始の遷移時における、ベッドの先端での軌
道を表す説明図である。 −図5は、磁性突起部を含む巻線の他の実施例の断面図
である。 −図6は、他の実施例の電磁石の形態の磁性突起部を含
む巻線の断面図である。
【0007】
【実施例】本発明による振動装置を含む機械の好ましい
実施例によれば、フレーム1には、特に変速性の直流シ
リーズモーター2が設けられ、ベッド4に保持されてい
るシャフト3を駆動する。他の実施例では、別のタイプ
の動力モーター、特に水力や風力等のタイプが用いられ
る。
実施例によれば、フレーム1には、特に変速性の直流シ
リーズモーター2が設けられ、ベッド4に保持されてい
るシャフト3を駆動する。他の実施例では、別のタイプ
の動力モーター、特に水力や風力等のタイプが用いられ
る。
【0008】ベッド4とシャフト3間の結合は、特に、
ボールジョイントやカルダンジョイントのカップリング
要素5を使用して達成され、その要素が軸に沿って動く
部材、特にガイドブッシュと結合している。この結合
は、シャフト3のモーター回転および磁気引力によって
発生する軌道による外サイクロイドの動きを、ベッド4
面の動きの結合に変更する。また、ベッド4は、一般的
にはショック部材またはバネの弾性要素からなる、複数
の弾性手段6を使用して機械のフレーム1に保持されて
いる。ベッド4は、モーターの回転軸に対し垂直な面内
での動きは自由で、かつベッド16によってこの軸に印
加される応力には対向するガイド止め19によって、フ
レーム1の面に平行に保持されている。ベッド4とモー
ター2のシャフト3の間の運動は、後者が回転している
とき、外サイクロイド型のカーブを示す材料の一点であ
るベッド4の振動発生を保証し、アンチノードの数と大
きさは励磁された巻線7の巻き数の関数である。
ボールジョイントやカルダンジョイントのカップリング
要素5を使用して達成され、その要素が軸に沿って動く
部材、特にガイドブッシュと結合している。この結合
は、シャフト3のモーター回転および磁気引力によって
発生する軌道による外サイクロイドの動きを、ベッド4
面の動きの結合に変更する。また、ベッド4は、一般的
にはショック部材またはバネの弾性要素からなる、複数
の弾性手段6を使用して機械のフレーム1に保持されて
いる。ベッド4は、モーターの回転軸に対し垂直な面内
での動きは自由で、かつベッド16によってこの軸に印
加される応力には対向するガイド止め19によって、フ
レーム1の面に平行に保持されている。ベッド4とモー
ター2のシャフト3の間の運動は、後者が回転している
とき、外サイクロイド型のカーブを示す材料の一点であ
るベッド4の振動発生を保証し、アンチノードの数と大
きさは励磁された巻線7の巻き数の関数である。
【0009】シャフト3には、その端部およびベッド/
シャフト結合部に接して、特にフェライトまたは積層材
の磁性材料からなる磁性突起部8が設けられている。こ
のシャフト3は、シャフトに半径方向の力が作用すると
き、その変形を利用できる長さである。この磁性突起部
8に対向して、マス特に非磁性マス9が、一方のシャフ
ト3の回転時に起こる不均衡と他方の付随的な振動を緩
和するため、磁化部材と同じ直径で、全長にわたってシ
ャフト3に公知手段で設けられている。
シャフト結合部に接して、特にフェライトまたは積層材
の磁性材料からなる磁性突起部8が設けられている。こ
のシャフト3は、シャフトに半径方向の力が作用すると
き、その変形を利用できる長さである。この磁性突起部
8に対向して、マス特に非磁性マス9が、一方のシャフ
ト3の回転時に起こる不均衡と他方の付随的な振動を緩
和するため、磁化部材と同じ直径で、全長にわたってシ
ャフト3に公知手段で設けられている。
【0010】このシャフト3の他の特徴は、シャフト3
は、振動ベッド4に結合している端部11および駆動要
素に備えられた端部12の間に延びている、少なくとも
1つの、より小断面の長手ゾーン10を有する。外サイ
クロイド振動装置を備えた機械の他の実施例では、装置
は、モーターのため、シャフト3の軸に直接載置されず
に、特にベルトやプーリータイプ(図には表していな
い)の、複数の伝達要素を介して、互いに結合してモー
ター2による回転動作をベッド4に結合したシャフト3
に伝達する。
は、振動ベッド4に結合している端部11および駆動要
素に備えられた端部12の間に延びている、少なくとも
1つの、より小断面の長手ゾーン10を有する。外サイ
クロイド振動装置を備えた機械の他の実施例では、装置
は、モーターのため、シャフト3の軸に直接載置されず
に、特にベルトやプーリータイプ(図には表していな
い)の、複数の伝達要素を介して、互いに結合してモー
ター2による回転動作をベッド4に結合したシャフト3
に伝達する。
【0011】また装置は、機械のフレーム1でDC電圧
を印加される複数の電磁石7を備え、磁性突起部が完全
な回転をするとき磁性突起部8によって覆われているゾ
ーンに対向するよう作製される。それ故、電圧が印加さ
れると、巻線を通過する電流の通路は、磁性突起部8が
磁界を通過すると、コアの方向にシャフト3の一端部1
1を引きつけ、それによりベッド4に結合されているシ
ャフトを座屈形状に垂直方向に作用をなす誘導磁界を作
る。この現象が電磁石7にDC電圧が印加される数だけ
繰返されるとき、回転しているシャフト3の縁にある点
は波動動作となる。シャフト3の機械的性質は、特に硬
い場合は2つのシャフトに垂直の作用間の残余の位置の
方向に向うようになることができる。安定した位置に動
くこの現象は、モーターの回転速度に依存する遠心力に
よって増幅される。
を印加される複数の電磁石7を備え、磁性突起部が完全
な回転をするとき磁性突起部8によって覆われているゾ
ーンに対向するよう作製される。それ故、電圧が印加さ
れると、巻線を通過する電流の通路は、磁性突起部8が
磁界を通過すると、コアの方向にシャフト3の一端部1
1を引きつけ、それによりベッド4に結合されているシ
ャフトを座屈形状に垂直方向に作用をなす誘導磁界を作
る。この現象が電磁石7にDC電圧が印加される数だけ
繰返されるとき、回転しているシャフト3の縁にある点
は波動動作となる。シャフト3の機械的性質は、特に硬
い場合は2つのシャフトに垂直の作用間の残余の位置の
方向に向うようになることができる。安定した位置に動
くこの現象は、モーターの回転速度に依存する遠心力に
よって増幅される。
【0012】モーターのシャフト3に伝わる動きは、ベ
ッド4から、特に機械的な固定、クランプ、モールドな
どの公知手段によって、支持されている熱可塑性部材1
4に伝達される。
ッド4から、特に機械的な固定、クランプ、モールドな
どの公知手段によって、支持されている熱可塑性部材1
4に伝達される。
【0013】材料の溶融性に主要かつ決定的なパラメー
ターの1つであるベッド4の大きさおよび軌道は、作動
する電磁石、これに印加する電気エネルギーおよびシャ
フト3の回転速度の組み合わせの、数および選択の関数
として調節することができる。さらに、引力の相を停止
することは、事実上シャフト3をニュートラル位置に戻
すことになる。
ターの1つであるベッド4の大きさおよび軌道は、作動
する電磁石、これに印加する電気エネルギーおよびシャ
フト3の回転速度の組み合わせの、数および選択の関数
として調節することができる。さらに、引力の相を停止
することは、事実上シャフト3をニュートラル位置に戻
すことになる。
【0014】他の実施例では、可動磁気コアを形成する
磁性突起部8は、与えられたモーメントで、同時に発生
する単数または複数の電磁石7による磁界にある種々の
形状の伝達装置と結合できる(図5参照)。他の実施例
では、可動磁気コアを形成する磁性突起部8が、特にブ
ラシまたはスリップリング形式の回転が可能な結合部を
経て励磁された電磁石であり、相当する磁性マスの極性
の程度に依存する引力および反力の組み合わせをなす
(図6参照)。
磁性突起部8は、与えられたモーメントで、同時に発生
する単数または複数の電磁石7による磁界にある種々の
形状の伝達装置と結合できる(図5参照)。他の実施例
では、可動磁気コアを形成する磁性突起部8が、特にブ
ラシまたはスリップリング形式の回転が可能な結合部を
経て励磁された電磁石であり、相当する磁性マスの極性
の程度に依存する引力および反力の組み合わせをなす
(図6参照)。
【0015】他の実施例では、シャフト3は2つの別部
材からなり、その1つはベッド4に固定され、他はモー
ター2のシャフトに固定され、これらは、特にバネにカ
ルダンジョイントで弾性手段に結合されている。また、
機械のフレーム1は、実質的に振動しているベッド4に
面して配置されている他のベッド16を含んでいる。第
2ベッド16は、振動ベッド4の垂直軸に平行な方向に
あって、中継にはなるが、回転はできない。作られてい
る内側のベッドの空間には、振動ベッド4の上部面17
と第2ベッド16の下部面18の間に種々の高さの2つ
の熱可塑性部材を挿入することが可能である。第2ベッ
ド16は、特にラム、バネ、カム等のような公知の手段
で、溶接作業中に、ベッド表面に垂直の関係で働く圧力
が加えられる。
材からなり、その1つはベッド4に固定され、他はモー
ター2のシャフトに固定され、これらは、特にバネにカ
ルダンジョイントで弾性手段に結合されている。また、
機械のフレーム1は、実質的に振動しているベッド4に
面して配置されている他のベッド16を含んでいる。第
2ベッド16は、振動ベッド4の垂直軸に平行な方向に
あって、中継にはなるが、回転はできない。作られてい
る内側のベッドの空間には、振動ベッド4の上部面17
と第2ベッド16の下部面18の間に種々の高さの2つ
の熱可塑性部材を挿入することが可能である。第2ベッ
ド16は、特にラム、バネ、カム等のような公知の手段
で、溶接作業中に、ベッド表面に垂直の関係で働く圧力
が加えられる。
【0016】
【発明の効果】前記したように、本発明は数々の効果を
もたらす。 −機械的な接触なしのシャフトの変形は、摩耗を起こさ
ず、かつ実際上メインテナンスが不要である。 −巻線へのDC電圧の印加が、種々の振動数の電力に伴
う複雑さを解消している。 −集合した2つの部材の摩擦速度の調整は、駆動軸の回
転速度と励磁した電磁石の数のみの関数である。 −溶融はカリオリス(Carriolis)カーブにそ
って始まり、高い溶接品質を保証している外サイクロイ
ドカーブに合致している。 −磁界を消滅することで溶接作業を休止する。 本発明は上記の記載および表示の実施例に限定されず、
かつ、その派生部分も含まれることは自明である。
もたらす。 −機械的な接触なしのシャフトの変形は、摩耗を起こさ
ず、かつ実際上メインテナンスが不要である。 −巻線へのDC電圧の印加が、種々の振動数の電力に伴
う複雑さを解消している。 −集合した2つの部材の摩擦速度の調整は、駆動軸の回
転速度と励磁した電磁石の数のみの関数である。 −溶融はカリオリス(Carriolis)カーブにそ
って始まり、高い溶接品質を保証している外サイクロイ
ドカーブに合致している。 −磁界を消滅することで溶接作業を休止する。 本発明は上記の記載および表示の実施例に限定されず、
かつ、その派生部分も含まれることは自明である。
【図1】図1は、外サイクロイド振動装置に備えた機械
の断面図である。
の断面図である。
【図2】図2は、A−A’線での巻線の断面図である。
【図3】図3は、巻線が励磁された時のベッドの動きを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図4】図4は、開始の遷移時における、ベッドの先端
での軌道を示す説明図である。
での軌道を示す説明図である。
【図5】図5は、磁性突起部を含む巻線の他の実施例の
断面図である。
断面図である。
【図6】図6は、他の実施例の電磁石の形態の磁性突起
部を含む巻線の断面図である。
部を含む巻線の断面図である。
1 フレーム 2 モーター 3 シャフト 4 ベッド 5 カップリング要素 6 弾性手段 7 電磁石 8 磁性突起部 9 非磁性マス 10 長手ゾーン 11 端部 12 駆動要素に備えられた端部 14 熱可塑性部材 16 第2ベッド 17 振動ベッドの上部面 18 第2ベッドの下部面 19 ガイド止め
Claims (12)
- 【請求項1】 弾性手段(6)によって機械のフレーム
(1)に結合され、さらに熱可塑性部材(14)を支持
するベッド(4)に、その一端(11)で支持される、
少なくとも1つのシャフト(3)からなり、該シャフト
(3)はその端部(11)に磁性突起部(8)が設けら
れ、このシャフト(3)に対向した複数の電磁石(7)
の励磁で発生する複数磁界の内部でシャフト(3)を回
転すると、ベッド(4)に外サイクロイドタイプの動き
が発生し、シャフト(3)の他の自由端(12)は、一
方で機械のフレーム(1)内に回転を導き、他方でモー
ター(2)により回転駆動されることを特徴とする振動
溶接用の装置。 - 【請求項2】 ベッド(4)とシャフト(3)間の結合
は、特に、ボールジョイントやカルダンジョイントのカ
ップリング要素(5)を使用して達成され、その要素が
軸に沿って動く部材、特にガイドブッシュと結合してい
ることを特徴とする請求項1に記載された装置。 - 【請求項3】 シャフト(3)には、その端部(11)
およびベッド/シャフト結合部に接して、特にフェライ
トまたは積層材の磁性材料からなる磁性突起部(8)が
備えられ、シャフトに半径方向の力が作用するとき、そ
の変形を利用できる長さであることを特徴とする請求項
1または2に記載された装置。 - 【請求項4】 一方のシャフト(3)の回転時に起こる
不均衡と他方の付随的な振動を緩和するため、マス特に
非磁性マス(9)が、シャフト(3)に公知手段で設け
られていることを特徴とする請求項1から3のいずれか
に記載された装置。 - 【請求項5】 シャフト(3)は、変形を促すため、少
なくとも1つの、より小断面の長手ゾーン(10)を有
し、このゾーンはベッド(4)に結合している端部(1
1)およびモーター(2)に備えられた端部(12)の
間に延びていることを特徴とする請求項1から4のいず
れかに記載された装置。 - 【請求項6】 装置がシャフト(3)の軸に直接接続さ
れずに、互いに結合してモーターによる回転動作を伝達
する複数の伝達要素を介して接続されていることを特徴
とする請求項1から5のいずれかに記載された装置。 - 【請求項7】 モーター(2)が単数または複数のベッ
ド(4)に備えられた数個のシャフト(3)を駆動でき
ることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載さ
れた装置。 - 【請求項8】 クラッチ装置がシャフト(3)とモータ
ー(2)の間に設けられ、モーター(2)はその永続性
を保証する溶接周期とは無関係に、連続的に回転するこ
とを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載された
装置。 - 【請求項9】 可動磁気コアを形成する磁性突起部
(8)は、与えられたモーメントで、同時に発生する単
数または複数の電磁石(7)による磁界にある種々の形
状の伝達装置と結合できることを特徴とする請求項1か
ら8のいずれかに記載された装置。 - 【請求項10】 可動磁気コアを形成する磁性突起部
(8)が、特にブラシまたはスリップリング形式の回転
が可能な結合部を経て励磁された電磁石であり、相当す
る磁性マスの極性の程度に依存する引力および反力の組
合せをなすことを特徴とする請求項1から9のいずれか
に記載された装置。 - 【請求項11】 シャフト(3)は2つの別部材からな
り、その1つはベッド(4)に固定され、他はモーター
(2)のシャフトに固定され、これらは、特にバネにカ
ルダンジョイントで弾性手段で結合されていることを特
徴とする請求項1から10のいずれかに記載された装
置。 - 【請求項12】 直流電圧を印加される複数の電磁石
(7)が、機械のフレーム(1)に取り付けられ、磁性
突起部が完全な回転をするとき磁性突起部(8)によっ
て覆われているゾーンに対向することを特徴とする請求
項1から11のいずれかに記載された装置。
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