JPH07266421A - Method and device for ultrasonic welding - Google Patents

Method and device for ultrasonic welding

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JPH07266421A
JPH07266421A JP8552394A JP8552394A JPH07266421A JP H07266421 A JPH07266421 A JP H07266421A JP 8552394 A JP8552394 A JP 8552394A JP 8552394 A JP8552394 A JP 8552394A JP H07266421 A JPH07266421 A JP H07266421A
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JP
Japan
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horn
ultrasonic
tool
workpiece
speed
Prior art date
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JP8552394A
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Japanese (ja)
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Manabu Kawabata
学 河端
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce a time to start a welding operation to enhance a working efficiency by a method wherein an ultrasonic horn part is so controlled as to move at a relatively high speed just before a tool horn abuts against a work and move at a relatively low speed while applying a predetermined pressure to the work in a period of time from just before the contact to the contact. CONSTITUTION:Under the control of a main controller 7 based on a position sensor 13, when a top of a tool horn 6c of an ultrasonic horn part 6 exists in an area H1 with respect to a work W, air is supplied into an air cylinder 5 through pipes 17, 22, a change-over valve 12, a pipe 20, a first speed controller 9, and a pipe 18, and the ultrasonic horn part 6 is controlled by the first speed controller 9 so as to be lowered at a high speed. Next, when the top of the tool horn 6c is moved into an area H2, air is supplied from the change-over valve 12 through a pipe 21, a second speed controller 10, a pipes 19, and the pipe 18, and the ultrasonic horn part 6 is controlled by the second speed controller 10 so as to be lowered at a low speed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波溶着方法及びそ
の装置に係り、特に、超音波ホーン部の工具ホーンの被
加工物に対する移送速度を可変する場合に好適な超音波
溶着方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic welding method and an apparatus therefor, and more particularly, to an ultrasonic welding method suitable for varying the transfer speed of a tool horn of an ultrasonic horn section to a workpiece. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、超音波溶着による加工を行う場合
には、超音波振動子にブースタを介して連結された工具
ホーンを有する超音波ホーン部と,超音波ホーン部を昇
降駆動するエアシリンダと,エアシリンダの動作量(超
音波ホーン部の下降速度)を制御する制御部(スピード
コントローラ)と,超音波ホーン部及びエアシリンダを
支持する支柱等とを備えた超音波溶着装置が一般的に使
用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when performing processing by ultrasonic welding, an ultrasonic horn portion having a tool horn connected to an ultrasonic transducer through a booster, and an air cylinder for driving the ultrasonic horn portion up and down. In general, an ultrasonic welding device including a control unit (speed controller) that controls the amount of movement of the air cylinder (the descending speed of the ultrasonic horn unit), a support that supports the ultrasonic horn unit and the air cylinder, and the like. Is used for.

【0003】当該超音波溶着装置により,基台上に載置
した被加工物に対して超音波溶着を行う場合には、制御
部によりエアシリンダを駆動制御して超音波ホーン部を
基台上方から被下降物へ向けて一定の速度に保った状態
で下降させ、超音波ホーン部の工具ホーンにより被下降
物に所定の静圧を印加すると共に超音波ホーン部を作動
させることにより、超音波溶着を行うようになってい
た。
When performing ultrasonic welding on a workpiece placed on a base by the ultrasonic welding apparatus, the controller controls the air cylinder to drive the ultrasonic horn above the base. To the object to be descended while maintaining a constant speed, and by applying a predetermined static pressure to the object to be descended by the tool horn of the ultrasonic horn and operating the ultrasonic horn, It was supposed to be welded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の超音波溶着装置においては、制御部によりエア
シリンダを駆動制御して超音波ホーン部を一定の速度に
保った状態で下降させる構造となっているため、超音波
ホーン部の工具ホーンの先端が被加工物に当接するまで
の超音波ホーン部の下降速度(移動速度)と,工具ホー
ンの先端が被加工物に当接した後の超音波ホーン部の下
降速度(加工速度)とを自在に調節することができなか
った。
However, in the above-mentioned conventional ultrasonic welding apparatus, the control unit controls the driving of the air cylinder to lower the ultrasonic horn unit at a constant speed. Therefore, the descending speed (moving speed) of the ultrasonic horn until the tip of the tool horn of the ultrasonic horn contacts the work piece and the ultrasonic velocity after the tip of the tool horn contacts the work piece It was not possible to freely adjust the descending speed (processing speed) of the sonic horn section.

【0005】このため、超音波溶着の作業効率を高める
べく、超音波ホーン部の移動速度を高めに設定した一定
の速度で下降させた場合、超音波ホーン部の工具ホーン
の先端が被加工物に当接するまでの超音波ホーン部の移
動時間は短縮できるが、その反面、工具ホーンの先端が
被加工物に当接した後の超音波ホーン部の加工速度が高
過ぎてしまうため、例えば、基台上に載置した下側の被
加工物に上側の被加工物をインサートした際には圧入状
態となる結果、両被加工物の固着強度が低下し、不良品
となる問題があった。
Therefore, in order to improve the work efficiency of ultrasonic welding, when the moving speed of the ultrasonic horn part is lowered at a constant speed, the tip of the tool horn of the ultrasonic horn part is the work piece. Although the moving time of the ultrasonic horn portion until contacting with can be shortened, on the other hand, since the processing speed of the ultrasonic horn portion after the tip of the tool horn contacts the workpiece is too high, for example, When the upper work piece was inserted into the lower work piece placed on the base, it became a press fit state, resulting in a decrease in the adhesion strength of both work pieces, resulting in a defective product. .

【0006】他方、超音波溶着を適正な状態で行うべ
く、超音波ホーン部の移動速度を低めに設定した一定の
速度で下降させた場合、超音波ホーン部の工具ホーンの
先端が被加工物に当接した後の超音波ホーン部の加工速
度は適正な速度に保つことはできるが、その反面、工具
ホーンの先端が被加工物に当接するまでの超音波ホーン
部の移動時間が長くなるため、作業効率が低下するとい
う問題があった。
On the other hand, in order to perform ultrasonic welding in a proper state, when the moving speed of the ultrasonic horn part is lowered at a constant speed, the tip of the tool horn of the ultrasonic horn part is processed. The processing speed of the ultrasonic horn after contact with the blade can be maintained at an appropriate speed, but on the other hand, the moving time of the ultrasonic horn until the tip of the tool horn contacts the workpiece increases. Therefore, there is a problem that work efficiency is reduced.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、特に、超音波ホーン部の工具ホーンの被加工物
に対する当接前後で当該工具ホーンの移送速度を可変す
ることにより、超音波溶着を適正に行いながら作業効率
の向上をも図った超音波溶着方法及びその装置を提供す
ることを、その目的とする。
It is an object of the present invention to improve the disadvantages of the above conventional example, and in particular, by changing the transfer speed of the tool horn before and after the contact of the tool horn of the ultrasonic horn with the workpiece. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic welding method and an apparatus therefor, which also aims at improving work efficiency while appropriately performing ultrasonic welding.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、超
音波振動が伝達される工具ホーンを有する超音波ホーン
部を被加工物に向けて移送すると共に,前記工具ホーン
を前記被加工物に加圧当接せしめて超音波溶着を行うよ
うにした超音波溶着方法において、前記工具ホーンが被
加工物に当接する直前までは,前記超音波ホーン部の移
送速度が比較的速い移送速度となるように制御する第1
の工程と、前記工具ホーンが被加工物に当接する直前か
ら当接するまでを,前記被加工物に所定圧力を加えなが
ら前記超音波ホーン部の移送速度が比較的遅い移送速度
となるように制御する第2の工程とを備える、という手
法を採っている。これによって、前述した目的を達成し
ようとするものである。
According to a first aspect of the present invention, an ultrasonic horn portion having a tool horn to which ultrasonic vibration is transmitted is transferred toward a workpiece, and the tool horn is processed by the workpiece. In the ultrasonic welding method in which the ultrasonic welding is carried out by pressing the workpiece into contact with the workpiece, the transfer speed of the ultrasonic horn is relatively high until just before the tool horn contacts the workpiece. First to control so that
And the process from immediately before the tool horn comes into contact with the work piece until it comes into contact with the work piece while controlling the transfer speed of the ultrasonic horn part to be a relatively slow transfer speed while applying a predetermined pressure to the work piece. And a second step of performing. This is intended to achieve the above-mentioned object.

【0009】請求項2の本発明は、超音波振動が伝達さ
れる工具ホーンを有する超音波ホーン部を被加工物に向
けて移送すると共に,前記工具ホーンを前記被加工物に
加圧当接せしめて超音波溶着を行うようにした超音波溶
着方法において、前記工具ホーンが被加工物に当接する
直前までは,前記超音波ホーン部の移送速度が比較的速
い移送速度となるように制御する第1の工程と、前記工
具ホーンが被加工物に当接した後は,前記被加工物に所
定圧力を加えながら前記超音波ホーン部の移送速度が比
較的遅い移送速度となるように制御する第2の工程とを
備える、という手法を採っている。これによって、前述
した目的を達成しようとするものである。
According to a second aspect of the present invention, an ultrasonic horn portion having a tool horn to which ultrasonic vibrations are transmitted is moved toward a work piece, and the tool horn is pressed against the work piece. In the ultrasonic welding method in which the ultrasonic welding is at least performed, the transfer speed of the ultrasonic horn is controlled to be a relatively high transfer speed until just before the tool horn contacts the workpiece. After the first step and the contact of the tool horn with the workpiece, the ultrasonic horn portion is controlled to have a relatively slow transfer speed while applying a predetermined pressure to the work. The second step is used. This is intended to achieve the above-mentioned object.

【0010】請求項3の本発明は、超音波振動子及び当
該超音波振動子にブースタを介して装備された工具ホー
ンを有する超音波ホーン部と、該超音波ホーン部に付設
され当該超音波ホーン部を被加工物に向けて移送すると
共に,前記工具ホーンを前記被加工物に加圧当接せしめ
るホーン移送加圧部と、該ホーン移送加圧部による前記
超音波ホーン部の移送速度を制御する制御部とを備えた
超音波溶着装置において、前記超音波ホーン部の近傍
に、前記工具ホーンの先端が加工点に近い所定位置に達
したことを検出する位置センサを設け、前記制御部が、
前記位置センサの検出情報に基づき作動し前記工具ホー
ンが被加工物に当接する直前までは前記ホーン移送加圧
部による前記超音波ホーン部の移送速度が比較的速い移
送速度となるように制御し,前記位置センサの検出情報
に基づき作動し前記工具ホーンが被加工物に当接する直
前から当接するまでを前記被加工物に所定圧力を加えな
がら前記ホーン移送加圧部による前記超音波ホーン部の
移送速度が比較的遅い移送速度となるように制御する移
送速度制御機能を備える、という構成を採っている。こ
れによって、前述した目的を達成しようとするものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic horn part having an ultrasonic vibrator and a tool horn mounted on the ultrasonic vibrator via a booster, and the ultrasonic horn attached to the ultrasonic horn part. The transfer speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section for transferring the horn section toward the work piece and pressing the tool horn against the work piece under pressure, and the transfer speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section In an ultrasonic welding device having a control unit for controlling, a position sensor for detecting that the tip of the tool horn has reached a predetermined position near the processing point is provided in the vicinity of the ultrasonic horn unit, and the control unit But,
It operates based on the information detected by the position sensor, and is controlled so that the transfer speed of the ultrasonic horn unit by the horn transfer pressurizing unit is relatively high until just before the tool horn contacts the workpiece. , The ultrasonic horn section is operated by the horn transfer pressurizing section while applying a predetermined pressure to the work piece from immediately before the tool horn comes into contact with the work piece until it comes into contact with the work piece based on the detection information of the position sensor. The transfer speed control function is provided to control the transfer speed to be a relatively low transfer speed. This is intended to achieve the above-mentioned object.

【0011】請求項4の本発明は、超音波振動子及び当
該超音波振動子にブースタを介して装備された工具ホー
ンを有する超音波ホーン部と、該超音波ホーン部に付設
され当該超音波ホーン部を被加工物に向けて移送すると
共に,前記工具ホーンを前記被加工物に加圧当接せしめ
るホーン移送加圧部と、該ホーン移送加圧部による前記
超音波ホーン部の移送速度を制御する制御部とを備えた
超音波溶着装置において、前記超音波ホーン部の近傍
に、前記工具ホーンの先端が加工点に近い所定位置に達
したことを検出する位置センサを設け、前記制御部が、
前記位置センサの検出情報に基づき作動し前記工具ホー
ンが被加工物に当接する直前までは前記ホーン移送加圧
部による前記超音波ホーン部の移送速度が比較的速い移
送速度となるように制御し,前記位置センサの検出情報
に基づき作動し前記工具ホーンが被加工物に当接した後
は前記被加工物に所定圧力を加えながら前記ホーン移送
加圧部による前記超音波ホーン部の移送速度が比較的遅
い移送速度となるように制御する移送速度制御機能を備
える、という構成を採っている。これによって、前述し
た目的を達成しようとするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic vibrator having an ultrasonic vibrator and a tool horn mounted on the ultrasonic vibrator via a booster, and the ultrasonic horn attached to the ultrasonic horn. The transfer speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section for transferring the horn section toward the work piece and pressing the tool horn against the work piece under pressure, and the transfer speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section In an ultrasonic welding device having a control unit for controlling, a position sensor for detecting that the tip of the tool horn has reached a predetermined position near the processing point is provided in the vicinity of the ultrasonic horn unit, and the control unit But,
It operates based on the information detected by the position sensor, and is controlled so that the transfer speed of the ultrasonic horn unit by the horn transfer pressurizing unit is relatively high until just before the tool horn contacts the workpiece. After the tool horn comes into contact with the work piece by operating based on the detection information of the position sensor, the transfer speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section is increased while applying a predetermined pressure to the work piece. The transfer speed control function for controlling the transfer speed to be relatively slow is provided. This is intended to achieve the above-mentioned object.

【0012】[0012]

【作用】請求項1の本発明によれば、先ず、第1の工程
において、工具ホーンが被加工物に当接する直前まで
は,超音波ホーン部の移送速度が比較的速い移送速度と
なるように制御する。次に、第2の工程において、工具
ホーンが被加工物に当接する直前から当接するまでを,
超音波ホーン部の移送速度が比較的遅い移送速度となる
ように制御する。即ち、工具ホーンが被加工物に当接す
る直前までと,工具ホーンが被加工物に当接する直前か
ら当接するまでとでは、超音波ホーン部の移送速度が可
変される。
According to the first aspect of the present invention, first, in the first step, the transfer speed of the ultrasonic horn is relatively high until just before the tool horn contacts the workpiece. To control. Next, in the second step, from just before the tool horn abuts the workpiece to the time it abuts,
The transfer speed of the ultrasonic horn unit is controlled to be a relatively low transfer speed. That is, the transfer speed of the ultrasonic horn unit is varied immediately before the tool horn contacts the workpiece and immediately before the tool horn contacts the workpiece.

【0013】請求項2の本発明によれば、先ず、第1の
工程において、工具ホーンが被加工物に当接する直前ま
では,超音波ホーン部の移送速度が比較的速い移送速度
となるように制御する。次に、第2の工程において、工
具ホーンが被加工物に当接した後は,超音波ホーン部の
移送速度が比較的遅い移送速度となるように制御する。
即ち、工具ホーンが被加工物に当接する直前までのと,
工具ホーンが被加工物に当接した後では、超音波ホーン
部の移送速度が可変される。
According to the second aspect of the present invention, first, in the first step, the transfer speed of the ultrasonic horn is relatively high until just before the tool horn contacts the workpiece. To control. Next, in the second step, after the tool horn comes into contact with the workpiece, the transfer speed of the ultrasonic horn unit is controlled to be a relatively low transfer speed.
That is, until just before the tool horn contacts the workpiece,
After the tool horn comes into contact with the workpiece, the transfer speed of the ultrasonic horn unit is changed.

【0014】請求項3の本発明によれば、先ず、被加工
物を所定箇所に固定した後、超音波溶着装置を作動状態
とすると、超音波溶着装置の作動に伴い、ホーン移送加
圧部は、超音波ホーン部を所定の押圧力で被加工物へ向
けて移送する。この時、超音波ホーン部の近傍に装備さ
れている位置センサは、超音波ホーン部の工具ホーンの
先端が加工点に近い所定位置に達したか否かを検出して
いる。制御部は、位置センサの検出情報に基づき、工具
ホーンが被加工物に当接する直前までは、超音波ホーン
部の移送速度を比較的速い移送速度となるように制御す
る。次いで、制御部は、位置センサの検出情報に基づ
き、工具ホーンが被加工物に当接する直前から当接する
までを、ホーン移送加圧部を駆動制御して工具ホーンの
先端で被加工物に所定圧力を加えながら、超音波ホーン
部の移送速度を比較的遅い移送速度となるように制御す
る。即ち、制御部は、工具ホーンが被加工物に当接する
直前までと,工具ホーンが被加工物に当接する直前から
当接するまでとの区間に分けて、超音波ホーン部の移送
速度を可変制御する。
According to the third aspect of the present invention, first, after fixing the workpiece to a predetermined position and then activating the ultrasonic welding apparatus, the horn transfer pressurizing unit is operated in accordance with the operation of the ultrasonic welding apparatus. Moves the ultrasonic horn section toward a workpiece with a predetermined pressing force. At this time, the position sensor provided near the ultrasonic horn unit detects whether or not the tip of the tool horn of the ultrasonic horn unit has reached a predetermined position near the processing point. Based on the detection information from the position sensor, the control unit controls the transfer speed of the ultrasonic horn unit to be a relatively high transfer speed until just before the tool horn contacts the workpiece. Next, based on the detection information of the position sensor, the control unit drives and controls the horn transfer pressurizing unit from immediately before the tool horn abuts the workpiece to the time when the tool horn abuts the workpiece. While applying pressure, the transfer speed of the ultrasonic horn unit is controlled to be a relatively low transfer speed. That is, the control unit variably controls the transfer speed of the ultrasonic horn unit by dividing it into a section from immediately before the tool horn comes into contact with the workpiece and from just before the tool horn comes into contact with the workpiece. To do.

【0015】請求項4の本発明によれば、先ず、被加工
物を所定箇所に固定した後、超音波溶着装置を作動状態
とすると、超音波溶着装置の作動に伴い、ホーン移送加
圧部は、超音波ホーン部を所定の押圧力で被加工物へ向
けて移送する。この時、超音波ホーン部の近傍に装備さ
れている位置センサは、超音波ホーン部の工具ホーンの
先端が加工点に近い所定位置に達したか否かを検出して
いる。制御部は、位置センサの検出情報に基づき、工具
ホーンが被加工物に当接する直前までは、超音波ホーン
部の移送速度を比較的速い移送速度となるように制御す
る。次いで、制御部は、位置センサの検出情報に基づ
き、工具ホーンが被加工物に当接した後は、ホーン移送
加圧部を駆動制御して工具ホーンの先端で被加工物に所
定圧力を加えながら、超音波ホーン部の移送速度を比較
的遅い移送速度となるように制御する。即ち、制御部
は、工具ホーンが被加工物に当接する直前までと,工具
ホーンが被加工物に当接した後との区間に分けて、超音
波ホーン部の移送速度を可変制御する。
According to the fourth aspect of the present invention, first, after fixing the workpiece to a predetermined position and then activating the ultrasonic welding apparatus, the horn transfer pressurizing unit is operated in accordance with the operation of the ultrasonic welding apparatus. Moves the ultrasonic horn section toward a workpiece with a predetermined pressing force. At this time, the position sensor provided near the ultrasonic horn unit detects whether or not the tip of the tool horn of the ultrasonic horn unit has reached a predetermined position near the processing point. Based on the detection information from the position sensor, the control unit controls the transfer speed of the ultrasonic horn unit to be a relatively high transfer speed until just before the tool horn contacts the workpiece. Next, based on the detection information of the position sensor, the control unit drives and controls the horn transfer pressurizing unit to apply a predetermined pressure to the work piece by the tip of the tool horn after the tool horn contacts the work piece. Meanwhile, the transfer speed of the ultrasonic horn unit is controlled to be a relatively low transfer speed. That is, the control unit variably controls the transfer speed of the ultrasonic horn unit by dividing into a section before the tool horn abuts the workpiece and a section after the tool horn abuts the workpiece.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の超音波溶着方法及びその装置
を適用してなる第1及び第2実施例を図面に基づいて説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first and second embodiments to which the ultrasonic welding method and apparatus of the present invention are applied will be described below with reference to the drawings.

【0017】(1)第1実施例。 図1は本第1実施例における超音波溶着装置の構成を示
すものであり、本第1実施例は、超音波溶着装置の基台
1の上面に載置した例えば円筒状の第1の被加工物W1
の開口部W1aに,当該開口部W1aに嵌合する形状を
有する円板状の第2の被加工物W2を超音波溶着により
固定する場合を例として上げたものである。
(1) First embodiment. FIG. 1 shows the configuration of the ultrasonic welding apparatus in the first embodiment. In the first embodiment, for example, a cylindrical first cover placed on the upper surface of a base 1 of the ultrasonic welding apparatus. Workpiece W1
In this example, the case where the disk-shaped second workpiece W2 having a shape that fits into the opening W1a is fixed by ultrasonic welding to the opening W1a.

【0018】本第1実施例における超音波溶着装置は、
基台1の上部に立設された支柱2に取付部材3,補助取
付部材4a,4b及びボルト4c等を介して強固に固定
されたエアシリンダ5と、エアシリンダ5に連結された
超音波ホーン部6と、メインコントローラ7と、排気用
スピードコントローラ8と、第1スピードコントローラ
9と、第2スピードコントローラ10と、上昇/下降バ
ルブ11と、切替バルブ12と、位置センサ13と、発
振回路23等とを備える構成となっている。
The ultrasonic welding apparatus in the first embodiment is
An air cylinder 5 that is firmly fixed to a column 2 that is erected on the upper part of the base 1 via mounting members 3, auxiliary mounting members 4a and 4b, bolts 4c, and the like, and an ultrasonic horn that is connected to the air cylinder 5. The part 6, the main controller 7, the exhaust speed controller 8, the first speed controller 9, the second speed controller 10, the up / down valve 11, the switching valve 12, the position sensor 13, and the oscillation circuit 23. And so on.

【0019】これを詳述すると、エアシリンダ5は、エ
アシリンダ本体5aとロッド5bとから構成されてお
り、ロッド5bの下端部には、超音波ホーン部6が固定
されている。超音波ホーン部6は、発振回路23からリ
ード線6eを介して供給される高周波電流に基づき超音
波振動を発生する超音波振動子6aと,超音波振動子6
aに連結されたブースタ6bと,ブースタ6bに連結さ
れた工具ホーン6cとを備えて構成されている。超音波
振動子6a及びブースタ6bはケース6dの内部に収納
されており、ケース6dの外周面には被検出片14が付
設されている。
More specifically, the air cylinder 5 comprises an air cylinder body 5a and a rod 5b, and an ultrasonic horn portion 6 is fixed to the lower end of the rod 5b. The ultrasonic horn unit 6 includes an ultrasonic vibrator 6a that generates ultrasonic vibration based on a high-frequency current supplied from the oscillation circuit 23 via a lead wire 6e, and an ultrasonic vibrator 6a.
The booster 6b is connected to a and the tool horn 6c is connected to the booster 6b. The ultrasonic transducer 6a and the booster 6b are housed inside the case 6d, and the detected piece 14 is attached to the outer peripheral surface of the case 6d.

【0020】超音波ホーン部6の近傍には、位置センサ
14が配設されており、後述する如くエアシリンダ5に
より超音波ホーン部6を図示の原位置から下降させた際
に、位置センサ14は超音波ホーン部6に付設された被
検出片14を検出し、検出信号をメインコントローラ7
へ出力するようになっている。また、基台1の上面に
は、第1の被加工物W1が載置されると共に、第1の被
加工物W1の上部には、当該第1の被加工物W1の穴部
W1aにインサートされる第2の被加工物W2が載置さ
れている。即ち、位置センサ14により、超音波ホーン
部6の工具ホーン6cの先端が加工点に近い所定位置
(工具ホーン6cの先端が第2の被加工物W2に当接す
る直前の位置)に達したことを検出するようになってい
る。
A position sensor 14 is provided in the vicinity of the ultrasonic horn portion 6, and when the ultrasonic horn portion 6 is lowered from the original position shown by the air cylinder 5 as described later, the position sensor 14 is placed. Detects the detected piece 14 attached to the ultrasonic horn section 6 and outputs a detection signal to the main controller 7
It is designed to output to. Further, the first work W1 is placed on the upper surface of the base 1, and the upper part of the first work W1 is inserted into the hole W1a of the first work W1. The second workpiece W2 to be processed is placed. That is, by the position sensor 14, the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 has reached a predetermined position near the machining point (the position just before the tip of the tool horn 6c abuts the second workpiece W2). It is designed to detect

【0021】エアシリンダ5には、配管15を介して排
気用スピードコントローラ8が接続されると共に、排気
用スピードコントローラ8には、配管16を介して上昇
/下降切替バルブ11が接続され、上昇/下降切替バル
ブ11は、配管17を介してエア供給源(図示略)へ接
続されている。また、エアシリンダ5には、配管18を
介して第1スピードコントローラ9が接続されると共
に、配管18に分岐接続された配管19を介して第2ス
ピードコントローラ10が接続され、第1及び第2スピ
ードコントローラ9,10には、配管20,21を介し
て切替バルブ12が接続されている。更に、切替バルブ
12は、配管22を介して上昇/下降切替バルブ11に
接続されている。
An exhaust speed controller 8 is connected to the air cylinder 5 through a pipe 15, and an ascending / descending switching valve 11 is connected to the exhaust speed controller 8 through a pipe 16 for ascending / descending. The lowering switching valve 11 is connected to an air supply source (not shown) via a pipe 17. The first speed controller 9 is connected to the air cylinder 5 via a pipe 18, and the second speed controller 10 is connected to the air cylinder 5 via a pipe 19 branched from the pipe 18. A switching valve 12 is connected to the speed controllers 9 and 10 via pipes 20 and 21. Furthermore, the switching valve 12 is connected to the up / down switching valve 11 via a pipe 22.

【0022】排気用スピードコントローラ8は、エアシ
リンダ5内部のエアの排気を制御するものであり、エア
シリンダ5内部から排気されたエアは、配管15,1
6,上昇/下降バルブ11,配管17を介して排気され
るようになっている。
The exhaust speed controller 8 controls the exhaust of the air inside the air cylinder 5, and the air exhausted from the inside of the air cylinder 5 is connected to the pipes 15, 1.
6, the ascending / descending valve 11 and the pipe 17 are exhausted.

【0023】第1スピードコントローラ9は、そのエア
通路の開度が大きく設定されており、エアシリンダ5の
エア圧を制御することにより、エアシリンダ5のロッド
5bを介して超音波ホーン部6の上昇動作/下降動作を
制御するようになっている。第1スピードコントローラ
9は、超音波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が範囲
H1(工具ホーン6cが原位置から第2の被加工物W2
に当接する直前までの範囲)にある場合には、メインコ
ントローラ7の指令に基づき、エアシリンダ5による超
音波ホーン部6の下降速度が予め設定した比較的速い下
降速度となるように制御するようになっている。
The opening of the air passage of the first speed controller 9 is set to be large, and by controlling the air pressure of the air cylinder 5, the ultrasonic horn portion 6 of the ultrasonic horn portion 6 is controlled through the rod 5b of the air cylinder 5. The ascending / descending operation is controlled. In the first speed controller 9, the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H1 (the tool horn 6c moves from the original position to the second workpiece W2).
If it is within the range immediately before the contact with the contact point), the lowering speed of the ultrasonic horn section 6 by the air cylinder 5 is controlled based on a command from the main controller 7 so as to be a relatively fast lowering speed set in advance. It has become.

【0024】第2スピードコントローラ10は、そのエ
ア通路の開度が小さく設定されており、エアシリンダ5
のエア圧を制御することにより、エアシリンダ5のロッ
ド5bを介して超音波ホーン部6の上昇動作/下降動作
を制御するようになっている。第2スピードコントロー
ラ10は、超音波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が
範囲H2(工具ホーン6cが第2の被加工物W2に当接
する直前から当接するまでの範囲)にある場合には、メ
インコントローラ7の指令に基づき、エアシリンダ5に
よる超音波ホーン部6の下降速度が予め設定した比較的
遅い下降速度となるように制御するようになっている。
The opening of the air passage of the second speed controller 10 is set to be small, and the air cylinder 5
By controlling the air pressure of, the ascending / descending operation of the ultrasonic horn section 6 is controlled via the rod 5b of the air cylinder 5. When the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H2 (the range from immediately before the tool horn 6c contacts the second workpiece W2 to the contact), the second speed controller 10 operates Based on a command from the main controller 7, the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 by the air cylinder 5 is controlled to be a preset relatively slow descending speed.

【0025】メインコントローラ7は、超音波ホーン部
6を上昇させる場合は上昇制御信号を上昇/下降バルブ
11へ出力し、超音波ホーン部6を下降させる場合は下
降制御信号を上昇/下降バルブ11へ出力するようにな
っている。これにより、超音波ホーン部6の上昇時に
は、エアシリンダ5内部のエアが排気されるように上昇
/下降バルブ11が制御され、超音波ホーン部6の下降
時には、エアシリンダ5内部へエア供給源からエアが供
給されるように上昇/下降バルブ11が制御されるよう
になっている。
The main controller 7 outputs an ascending control signal to the ascending / descending valve 11 when raising the ultrasonic horn unit 6, and an ascending / descending valve 11 when descending the ultrasonic horn unit 6. It is designed to output to. As a result, when the ultrasonic horn portion 6 is raised, the raising / lowering valve 11 is controlled so that the air inside the air cylinder 5 is exhausted, and when the ultrasonic horn portion 6 is lowered, an air supply source is supplied to the inside of the air cylinder 5. The up / down valve 11 is controlled so that air is supplied from the.

【0026】更に、メインコントローラ7は、位置セン
サ14の検出信号に基づき超音波ホーン部6の工具ホー
ン6cの先端が上述した範囲H1にあると判定した場合
は,第1スピードコントローラ選択信号を切替バルブ1
2へ出力するようになっている。
Further, when the main controller 7 determines that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the above-mentioned range H1 based on the detection signal of the position sensor 14, it switches the first speed controller selection signal. Valve 1
It is designed to output to 2.

【0027】これにより、超音波ホーン部6の工具ホー
ン6cの先端が範囲H1にある場合には、エアシリンダ
5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管20,
第1スピードコントローラ9,配管18を介してエア供
給源からエアが供給される経路が形成されるため、第1
スピードコントローラ9は、上述したように超音波ホー
ン部6の下降速度が比較的速い下降速度となるように制
御するようになっている。
As a result, when the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H1, the pipes 17, 22, the switching valve 12, the pipe 20,
Since a path through which air is supplied from the air supply source is formed via the first speed controller 9 and the pipe 18,
The speed controller 9 controls the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 to be a relatively high descending speed as described above.

【0028】他方、メインコントローラ7は、位置セン
サ14の検出信号に基づき超音波ホーン部6の工具ホー
ン6cの先端が上述した範囲H2にあると判定した場合
は,第2スピードコントローラ選択信号を切替バルブ1
2へ出力するようになっている。
On the other hand, when the main controller 7 determines based on the detection signal of the position sensor 14 that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the above range H2, it switches the second speed controller selection signal. Valve 1
It is designed to output to 2.

【0029】これにより、超音波ホーン部6の工具ホー
ン6cの先端が範囲H2にある場合には、エアシリンダ
5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管21,
第2スピードコントローラ10,配管19,18を介し
てエア供給源からエアが供給される経路が形成されるた
め、第2スピードコントローラ10は、エアシリンダ5
を駆動制御して工具ホーン6cにより第2の被加工物W
2に所定圧力を加えながら,上述したように超音波ホー
ン部6の下降速度が比較的遅い下降速度となるように制
御するようになっている。
As a result, when the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H2, the pipes 17, 22, the changeover valve 12, the pipe 21,
Since the path through which the air is supplied from the air supply source is formed through the second speed controller 10 and the pipes 19 and 18, the second speed controller 10 includes the air cylinder 5
To control the second workpiece W by the tool horn 6c.
While applying a predetermined pressure to 2, the descending speed of the ultrasonic horn section 6 is controlled to be a relatively slow descending speed as described above.

【0030】即ち、メインコントローラ7は、超音波ホ
ーン部6の工具ホーン6cが第2の被加工物W2に当接
する直前までは,第1スピードコントローラ9により超
音波ホーン部6の下降速度が比較的速い下降速度となる
ように制御させ、超音波ホーン部6の工具ホーン6cが
第2の被加工物W2に当接する直前から当接するまで
は,第2スピードコントローラ10により超音波ホーン
部6の下降速度が比較的遅い下降速度となるように制御
させる下降速度制御機能を備えている。
That is, the main controller 7 compares the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 by the first speed controller 9 until just before the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 contacts the second workpiece W2. The horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is controlled by the second speed controller 10 until just before the tool horn 6c of the ultrasonic horn 6 contacts the second workpiece W2. It has a descending speed control function for controlling the descending speed to be a relatively slow descending speed.

【0031】また、メインコントローラ7は、発振回路
23へ制御信号を出力することにより、発振回路23か
らリード線6eを介して高周波電流を超音波ホーン部6
の超音波振動子6aへ供給させるようになっている。こ
れにより、超音波ホーン部6の超音波振動子6aで超音
波振動が発生し、当該超音波振動はブースタ6bを介し
て工具ホーン6cへ伝達されるようになっている。
Further, the main controller 7 outputs a control signal to the oscillation circuit 23 so that a high frequency current is sent from the oscillation circuit 23 to the ultrasonic horn section 6 via the lead wire 6e.
Is supplied to the ultrasonic transducer 6a. As a result, ultrasonic vibrations are generated in the ultrasonic vibrator 6a of the ultrasonic horn unit 6, and the ultrasonic vibrations are transmitted to the tool horn 6c via the booster 6b.

【0032】次に、上記の如く構成した本第1実施例に
おける超音波溶着装置により被加工物に対して超音波溶
着を行う場合の動作を図2を中心に説明する。
Next, the operation when ultrasonic welding is performed on a workpiece by the ultrasonic welding apparatus in the first embodiment having the above-mentioned structure will be described with reference to FIG.

【0033】第1工程。 先ず、作業者は超音波溶着装置の基台1の上面に、治具
(図示略)を介して、円筒状の第1の被加工物W1を固
定すると共に,円板状の第2の被加工物W2を第1の被
加工物W1の開口部W1aに嵌合させる。
First step. First, an operator fixes the cylindrical first workpiece W1 on the upper surface of the base 1 of the ultrasonic welding device via a jig (not shown), and at the same time, the disc-shaped second workpiece W1. The workpiece W2 is fitted into the opening W1a of the first workpiece W1.

【0034】第2工程。 次に、作業者が超音波溶着装置の電源(図示略)を投入
すると、超音波ホーン部6の近傍の位置センサ14は、
超音波ホーン部6に付設された被検出片14を検出し検
出信号をメインコントローラ7へ出力する。メインコン
トローラ7は、位置センサ14の検出信号に基づき超音
波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が範囲H1にある
と判定した場合は、第1スピードコントローラ選択信号
を切替バルブ12へ出力する。
Second step. Next, when the operator turns on the power source (not shown) of the ultrasonic welding device, the position sensor 14 near the ultrasonic horn unit 6
The detected piece 14 attached to the ultrasonic horn unit 6 is detected and a detection signal is output to the main controller 7. When the main controller 7 determines that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H1 based on the detection signal of the position sensor 14, the main controller 7 outputs the first speed controller selection signal to the switching valve 12.

【0035】これに伴い、エア供給源からエアシリンダ
5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管20,
第1スピードコントローラ9,配管18を介してエア供
給源からエアが供給される経路が形成される。これによ
り、第1スピードコントローラ9は、エアシリンダ5に
よる超音波ホーン部6の下降速度が予め設定した速い下
降速度となるように制御し、超音波ホーン部6を迅速に
下降させる。
Along with this, from the air supply source to the inside of the air cylinder 5, the pipes 17, 22, the switching valve 12, the pipe 20,
A path is formed through which the air is supplied from the air supply source via the first speed controller 9 and the pipe 18. As a result, the first speed controller 9 controls the descending speed of the ultrasonic horn 6 by the air cylinder 5 to be a preset descending speed, and causes the ultrasonic horn 6 to descend rapidly.

【0036】第3工程。 次に、メインコントローラ7は、超音波ホーン部6の下
降に伴い、位置センサ14の検出信号に基づき超音波ホ
ーン部6の工具ホーン6cの先端が範囲H2に入ったと
判定した場合は、第2スピードコントローラ選択信号を
切替バルブ12へ出力する。
Third step. Next, when the main controller 7 determines that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 has entered the range H2 based on the detection signal of the position sensor 14 as the ultrasonic horn unit 6 descends, The speed controller selection signal is output to the switching valve 12.

【0037】これに伴い、エア供給源からエアシリンダ
5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管21,
第2スピードコントローラ10,配管19,18を介し
てエア供給源からエアが供給される経路が形成される。
これにより、第2スピードコントローラ10は、エアシ
リンダ5による超音波ホーン部6の下降速度が予め設定
した遅い下降速度となるように制御し、超音波ホーン部
6を徐々に下降させる。
Along with this, the pipes 17, 22 from the air supply source to the inside of the air cylinder 5, the switching valve 12, the pipe 21,
A path is formed through which the air is supplied from the air supply source through the second speed controller 10 and the pipes 19 and 18.
Accordingly, the second speed controller 10 controls the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 by the air cylinder 5 to be a slow descending speed set in advance, and gradually descends the ultrasonic horn unit 6.

【0038】第4工程。 メインコントローラ7は、位置センサ14の検出信号に
基づき超音波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が第2
の被加工物W2に当接したと判定した場合は、発振回路
23を駆動制御して超音波ホーン部6へ高周波電流を供
給する。これに伴い、超音波ホーン部6の超音波振動子
6aで超音波振動が発生し、当該超音波振動がブースタ
6bを介して工具ホーン6cへ伝達される。
Fourth step. The main controller 7 detects that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is the second based on the detection signal of the position sensor 14.
When it is determined that the workpiece W2 is in contact with the workpiece W2, the oscillation circuit 23 is drive-controlled to supply a high-frequency current to the ultrasonic horn unit 6. Along with this, ultrasonic vibrations are generated in the ultrasonic vibrator 6a of the ultrasonic horn unit 6, and the ultrasonic vibrations are transmitted to the tool horn 6c via the booster 6b.

【0039】第2スピードコントローラ10は、エアシ
リンダ5を駆動制御し超音波ホーン部6の工具ホーン6
cの先端を所定圧力で第2被加工物W2へ押付ける。こ
れにより、超音波振動は工具ホーン6cを介して第2の
被加工物W2及び第1の被加工物W1へ伝達される結
果、第2被加工物W2は第1被加工物W1の開口部W1
aに超音波溶着される。
The second speed controller 10 controls the drive of the air cylinder 5 to control the tool horn 6 of the ultrasonic horn section 6.
The tip of c is pressed against the second workpiece W2 with a predetermined pressure. As a result, the ultrasonic vibrations are transmitted to the second work piece W2 and the first work piece W1 via the tool horn 6c, and as a result, the second work piece W2 is opened at the opening of the first work piece W1. W1
It is ultrasonically welded to a.

【0040】次に、メインコントローラ7は、切替バル
ブ12へ制御信号を出力すると共に、発振回路23へ制
御信号を出力する。これに伴い、第2スピードコントロ
ーラ10は、エアシリンダ5の駆動を停止し、発振回路
23は、超音波ホーン部6の超音波振動子6aに対する
高周波電流の供給を停止する。これにより、第1及び第
2被加工物W1,W2は自然に冷却され、その溶着箇所
が固化される。
Next, the main controller 7 outputs a control signal to the switching valve 12 and a control signal to the oscillation circuit 23. Along with this, the second speed controller 10 stops the driving of the air cylinder 5, and the oscillation circuit 23 stops the supply of the high frequency current to the ultrasonic transducer 6a of the ultrasonic horn unit 6. As a result, the first and second workpieces W1 and W2 are naturally cooled, and the welded portions are solidified.

【0041】第5工程。 次に、排気用スピードコントローラ8は、エアシリンダ
5内部のエアを配管15,16,上昇/下降バルブ1
1,配管17を介して排気することにより、エアシリン
ダ5のロッド5bを上昇させる。これに伴い、超音波ホ
ーン部6も原位置(図1に示す位置)まで上昇する。こ
の後、作業者は基台1の上面の治具(図示略)から超音
波溶着され一体となった第1及び第2の被加工物W1,
W2を取り出す。以上が超音波溶着装置による超音波溶
着作業の1サイクルである。
Fifth step. Next, the exhaust speed controller 8 transfers the air inside the air cylinder 5 to the pipes 15 and 16 and the up / down valve 1
1. By exhausting air through the pipe 17, the rod 5b of the air cylinder 5 is raised. Along with this, the ultrasonic horn unit 6 also rises to the original position (the position shown in FIG. 1). After this, the worker is ultrasonically welded from a jig (not shown) on the upper surface of the base 1 to the first and second workpieces W1, which are integrated.
Take out W2. The above is one cycle of the ultrasonic welding work by the ultrasonic welding device.

【0042】上述したように、本第1実施例によれば、
超音波ホーン部6の工具ホーン6cが被加工物に当接す
る直前までは,第1スピードコントローラ9がエアシリ
ンダ5による超音波ホーン部6の下降速度を比較的速い
下降速度に設定するため、工具ホーン6cによる超音波
溶着作業の開始前までに要する時間を短縮して超音波溶
着作業へ迅速に移行させることができ、この結果、超音
波溶着に係る作業効率を向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment,
Until the tool horn 6c of the ultrasonic horn 6 comes into contact with the workpiece, the first speed controller 9 sets the descending speed of the ultrasonic horn 6 by the air cylinder 5 to a relatively high descending speed. The time required before the start of the ultrasonic welding work by the horn 6c can be shortened and the ultrasonic welding work can be swiftly transitioned. As a result, the work efficiency relating to the ultrasonic welding can be improved.

【0043】また、本第1実施例によれば、超音波ホー
ン部6の工具ホーン6cが被加工物に当接する直前から
当接するまでは,第2スピードコントローラ10がエア
シリンダ5による超音波ホーン部6の下降速度を比較的
遅い下降速度に設定するため、適正な超音波溶着を行う
ことができる。
Further, according to the first embodiment, the second speed controller 10 operates the ultrasonic horn by the air cylinder 5 from immediately before the tool horn 6c of the ultrasonic horn portion 6 comes into contact with the workpiece to the contact thereof. Since the descending speed of the portion 6 is set to a relatively slow descending speed, proper ultrasonic welding can be performed.

【0044】更に、本第1実施例によれば、工具ホーン
6cの先端の位置に応じて超音波ホーン部6の下降速度
を可変するため、超音波ホーン部6の下降速度を比較的
速い下降速度から比較的遅い下降速度に的確なタイミン
グで切替えることが可能となり、この結果、超音波溶着
に係る一連の動作を円滑に行うことができる。
Further, according to the first embodiment, since the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 is changed according to the position of the tip of the tool horn 6c, the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 is lowered relatively fast. It is possible to switch from the speed to the relatively slow descending speed at an appropriate timing, and as a result, a series of operations related to ultrasonic welding can be smoothly performed.

【0045】(2)第2実施例。 図3は本第2実施例における超音波溶着装置の構成を示
すものであり、本第2実施例は、超音波溶着装置の基台
1の上面に載置した第1の被加工物W1’の穴部W1’
aに,第2の被加工物W2’を挿入して超音波溶着する
場合を例として上げたものである。
(2) Second embodiment. FIG. 3 shows the configuration of the ultrasonic welding apparatus in the second embodiment. In the second embodiment, the first workpiece W1 ′ placed on the upper surface of the base 1 of the ultrasonic welding apparatus. Hole W1 '
The case where the second workpiece W2 'is inserted into a and ultrasonically welded is given as an example.

【0046】本第2実施例における超音波溶着装置が、
上記第1実施例における超音波溶着装置と相異する点
は、第1の被加工物W1’の穴部W1’aに第2の被加
工物W2’を挿入して超音波溶着する点,並びにメイン
コントローラ27,第1スピードコントローラ29,第
2スピードコントローラ30の制御機能が相異する点で
あり、これ以外は上記第1実施例と同一構成であるた
め、図3に示す各部のうち被加工物及びメインコントロ
ーラ27,第1スピードコントローラ29,第2スピー
ドコントローラ30以外の構成には同一符号を付し説明
を省略する。
The ultrasonic welding apparatus in the second embodiment is
The difference from the ultrasonic welding device in the first embodiment is that the second workpiece W2 'is inserted into the hole W1'a of the first workpiece W1' and ultrasonically welded. In addition, the control functions of the main controller 27, the first speed controller 29, and the second speed controller 30 are different from each other. Other than that, the configuration is the same as that of the first embodiment described above, so that the components of FIG. The components other than the workpiece and the main controller 27, the first speed controller 29, and the second speed controller 30 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0047】本第2実施例における超音波溶着装置の特
徴を説明すると、第1スピードコントローラ29は、超
音波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が範囲H1’
(工具ホーン6cが原位置から第2被加工物W2に当接
する直前までの範囲)にある場合には、メインコントロ
ーラ27の指令に基づき、エアシリンダ5による超音波
ホーン部6の下降速度が予め設定した比較的速い下降速
度となるように制御するようになっている。
The features of the ultrasonic welding apparatus in the second embodiment will be described. In the first speed controller 29, the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H1 '.
When the tool horn 6c is in the range from the original position to immediately before contacting the second workpiece W2, based on the command from the main controller 27, the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 by the air cylinder 5 is preset. The control is performed so that the set descending speed is relatively fast.

【0048】また、第2スピードコントローラ30は、
超音波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が範囲H2’
(工具ホーン6cが第2被加工物W2に当接してから第
2被加工物W2を第1被加工物W1の穴部W1aに完全
に挿入するまでの範囲)にある場合には、メインコント
ローラ27の指令に基づき、エアシリンダ5による超音
波ホーン部6の下降速度が予め設定した比較的遅い下降
速度となるように制御するようになっている。
Further, the second speed controller 30 is
The tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H2 '.
In the range (from the time when the tool horn 6c comes into contact with the second workpiece W2 until the second workpiece W2 is completely inserted into the hole W1a of the first workpiece W1), the main controller Based on the command of 27, the descending speed of the ultrasonic horn portion 6 by the air cylinder 5 is controlled to be a preset relatively slow descending speed.

【0049】また、メインコントローラ27は、位置セ
ンサ14の検出信号に基づき超音波ホーン部6の工具ホ
ーン6cの先端が上述した範囲H1’にあると判定した
場合は,第1スピードコントローラ選択信号を切替バル
ブ12へ出力するようになっている。
When the main controller 27 determines that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is within the above-mentioned range H1 'based on the detection signal of the position sensor 14, it outputs the first speed controller selection signal. It is designed to output to the switching valve 12.

【0050】これにより、超音波ホーン部6の工具ホー
ン6cの先端が範囲H1’にある場合には、エアシリン
ダ5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管2
0,第1スピードコントローラ29,配管18を介して
エア供給源からエアが供給される経路が形成されるた
め、第1スピードコントローラ29は、上述したように
超音波ホーン部6の下降速度が比較的速い下降速度とな
るように制御するようになっている。
As a result, when the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H1 ', the pipes 17 and 22, the switching valve 12 and the pipe 2 are introduced into the air cylinder 5.
Since the path through which air is supplied from the air supply source is formed through 0, the first speed controller 29, and the pipe 18, the first speed controller 29 compares the descending speeds of the ultrasonic horn units 6 as described above. It is controlled so as to achieve a rapid descending speed.

【0051】他方、メインコントローラ27は、位置セ
ンサ14の検出信号に基づき超音波ホーン部6の工具ホ
ーン6cの先端が上述した範囲H2’にあると判定した
場合は,第2スピードコントローラ選択信号を切替バル
ブ12へ出力するようになっている。
On the other hand, when the main controller 27 determines that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is within the above-mentioned range H2 'based on the detection signal of the position sensor 14, it outputs the second speed controller selection signal. It is designed to output to the switching valve 12.

【0052】これにより、超音波ホーン部6の工具ホー
ン6cの先端が範囲H2’にある場合には、エアシリン
ダ5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管2
1,第2スピードコントローラ30,配管19,18を
介してエア供給源からエアが供給される経路が形成され
るため、第2スピードコントローラ30は、エアシリン
ダ5を駆動制御して工具ホーン6cにより第2被加工物
W2に所定圧力を加えながら,上述したように超音波ホ
ーン部6の下降速度が比較的遅い下降速度となるように
制御するようになっている。
As a result, when the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H2 ', the pipes 17 and 22, the switching valve 12 and the pipe 2 are introduced into the air cylinder 5.
Since the path through which air is supplied from the air supply source is formed via the first and second speed controllers 30 and the pipes 19 and 18, the second speed controller 30 drives and controls the air cylinder 5 and uses the tool horn 6c. While the predetermined pressure is applied to the second workpiece W2, the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 is controlled to be a relatively slow descending speed as described above.

【0053】即ち、メインコントローラ27は、超音波
ホーン部6の工具ホーン6cが被加工物に当接する直前
までは,第1スピードコントローラ29により超音波ホ
ーン部6の下降速度が比較的速い下降速度となるように
制御させ、超音波ホーン部6の工具ホーン6cが被加工
物に当接する直前以降は,第2スピードコントローラ3
0により超音波ホーン部6の下降速度が比較的遅い下降
速度となるように制御させる下降速度制御機能を備えて
いる。
That is, the main controller 27 causes the first speed controller 29 to lower the descending speed of the ultrasonic horn 6 relatively quickly until just before the tool horn 6c of the ultrasonic horn 6 contacts the workpiece. The control is performed so that the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 comes into contact with the workpiece, and the second speed controller 3
When the value is 0, the descending speed control function is provided to control the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 to be a relatively slow descending speed.

【0054】次に、上記の如く構成した本第2実施例に
おける超音波溶着装置により被加工物に対して超音波溶
着を行う場合の動作を図4を中心に説明する。
Next, the operation when ultrasonic welding is performed on a workpiece by the ultrasonic welding apparatus according to the second embodiment having the above-mentioned configuration will be described with reference to FIG.

【0055】第1工程。 先ず、作業者は超音波溶着装置の基台1の上面に、治具
(図示略)を介して、第1の被加工物W1’を固定する
と共に,第1の被加工物W1’の穴部W1’aに超音波
溶着により挿入される第2の被加工物W2’を第1の被
加工物W1’の上部に載置する。
First step. First, an operator fixes the first workpiece W1 ′ on the upper surface of the base 1 of the ultrasonic welding device via a jig (not shown), and also the hole of the first workpiece W1 ′. The second workpiece W2 ', which is inserted into the portion W1'a by ultrasonic welding, is placed on top of the first workpiece W1'.

【0056】第2工程。 次に、作業者が超音波溶着装置の電源(図示略)を投入
すると、超音波ホーン部6の近傍の位置センサ14は、
超音波ホーン部6に付設された被検出片14を検出し検
出信号をメインコントローラ27へ出力する。メインコ
ントローラ27は、位置センサ14の検出信号に基づき
超音波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が範囲H1’
にあると判定した場合は、第1スピードコントローラ選
択信号を切替バルブ12へ出力する。
Second step. Next, when the operator turns on the power source (not shown) of the ultrasonic welding device, the position sensor 14 near the ultrasonic horn unit 6
The detected piece 14 attached to the ultrasonic horn unit 6 is detected and a detection signal is output to the main controller 27. The main controller 27 determines that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 is in the range H1 ′ based on the detection signal of the position sensor 14.
If it is determined that the first speed controller selection signal is output, the first speed controller selection signal is output to the switching valve 12.

【0057】これに伴い、エア供給源からエアシリンダ
5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管20,
第1スピードコントローラ29,配管18を介してエア
供給源からエアが供給される経路が形成される。これに
より、第1スピードコントローラ29は、エアシリンダ
5による超音波ホーン部6の下降速度が予め設定した速
い下降速度となるように制御し、超音波ホーン部6を迅
速に下降させ、工具ホーン6cの先端を第2の被加工物
W2’に当接させる。
Along with this, from the air supply source to the inside of the air cylinder 5, the pipes 17, 22, the switching valve 12, the pipe 20,
A path is formed through which the air is supplied from the air supply source through the first speed controller 29 and the pipe 18. As a result, the first speed controller 29 controls the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 by the air cylinder 5 to be a fast descending speed set in advance, rapidly descends the ultrasonic horn unit 6, and the tool horn 6c. The tip of the second workpiece W2 '.

【0058】第3工程。 次に、メインコントローラ27は、発振回路23を駆動
制御して超音波ホーン部6へ高周波電流を供給すると、
超音波ホーン部6の超音波振動子6aで超音波振動が発
生し、当該超音波振動がブースタ6bを介して工具ホー
ン6cへ伝達される。この時、エアシリンダ5のエア圧
により超音波ホーン部6の工具ホーン6cの先端が第2
被加工物W2’の上面に押し付けられているため、超音
波振動は工具ホーン6cを介して第2の被加工物W2’
及び第1の被加工物W1’へ伝達される。
Third step. Next, when the main controller 27 drives and controls the oscillation circuit 23 and supplies a high frequency current to the ultrasonic horn unit 6,
Ultrasonic vibration is generated by the ultrasonic vibrator 6a of the ultrasonic horn unit 6, and the ultrasonic vibration is transmitted to the tool horn 6c via the booster 6b. At this time, due to the air pressure of the air cylinder 5, the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn portion 6 is moved to the second position.
Since it is pressed against the upper surface of the work piece W2 ′, ultrasonic vibrations are generated by the second work piece W2 ′ via the tool horn 6c.
And to the first workpiece W1 ′.

【0059】第4工程。 超音波ホーン部6の工具ホーン6cから超音波振動が第
2被加工物W2’へ伝達されると、第2被加工物W2’
が第1被加工物W1’の穴部W1’aに入り始め超音波
溶着が開始される。第1被加工物W1’の穴部W1’a
に対する第2被加工物W2’の挿入開始に伴い、エアシ
リンダ5からエア圧が加えられている工具ホーン6cが
徐々に下降する。
Fourth step. When the ultrasonic vibration is transmitted from the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 to the second workpiece W2 ', the second workpiece W2'.
Starts to enter the hole W1'a of the first workpiece W1 ', and ultrasonic welding is started. Hole W1'a of the first workpiece W1 '
The tool horn 6c to which the air pressure is applied from the air cylinder 5 gradually descends with the start of the insertion of the second workpiece W2 ′ into the.

【0060】この時、位置センサ14は、超音波ホーン
部6に付設された被検出片14を検出し検出信号をメイ
ンコントローラ27へ出力する。メインコントローラ2
7は、位置センサ14の検出信号に基づき超音波ホーン
部6の工具ホーン6cの先端が範囲H2’に入ったと判
定した場合は、第2スピードコントローラ選択信号を切
替バルブ12へ出力する。
At this time, the position sensor 14 detects the detected piece 14 attached to the ultrasonic horn section 6 and outputs a detection signal to the main controller 27. Main controller 2
When it is determined based on the detection signal of the position sensor 14 that the tip of the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 has entered the range H2 ', 7 outputs a second speed controller selection signal to the switching valve 12.

【0061】これに伴い、エア供給源からエアシリンダ
5内部へ配管17,22,切替バルブ12,配管21,
第2スピードコントローラ30,配管19,18を介し
てエア供給源からエアが供給される経路が形成される。
これにより、第2スピードコントローラ30は、エアシ
リンダ5による超音波ホーン部6の下降速度が予め設定
した遅い下降速度となるように制御し、工具ホーン6c
の先端で第2被加工物W2’を第1被加工物W1’へ押
し付ける。これにより、第2被加工物W2’は第1被加
工物W1’の穴部W1’aへ適正に挿入される。
Along with this, from the air supply source to the inside of the air cylinder 5, the pipes 17, 22, the switching valve 12, the pipe 21,
A path is formed through which the air is supplied from the air supply source through the second speed controller 30 and the pipes 19 and 18.
As a result, the second speed controller 30 controls the descending speed of the ultrasonic horn section 6 by the air cylinder 5 to be a slow descending speed set in advance, and the tool horn 6c.
The second work piece W2 'is pressed against the first work piece W1' at the tip of. As a result, the second workpiece W2 'is properly inserted into the hole W1'a of the first workpiece W1'.

【0062】第5工程。 メインコントローラ27は、位置センサ13の検出信号
に基づきエアシリンダ5のロッド5bが予め設定した所
定ストロークに達したと判定した場合は、切替バルブ1
2へ制御信号を出力すると共に、発振回路23へ制御信
号を出力する。これに伴い、第2スピードコントローラ
30は、エアシリンダ5の駆動を停止し、発振回路23
は、超音波ホーン部6の超音波振動子6aに対する高周
波電流の供給を停止する。これにより、第1及び第2被
加工物W1’,W2’は自然に冷却され、その溶着箇所
が固化される。
Fifth step. When the main controller 27 determines that the rod 5b of the air cylinder 5 has reached the preset predetermined stroke based on the detection signal of the position sensor 13, the switching valve 1
2 and the control signal to the oscillation circuit 23. Along with this, the second speed controller 30 stops driving the air cylinder 5, and the oscillation circuit 23
Stops the supply of the high frequency current to the ultrasonic transducer 6a of the ultrasonic horn unit 6. As a result, the first and second workpieces W1 'and W2' are naturally cooled and the welded portions are solidified.

【0063】第6工程。 次に、排気用スピードコントローラ8は、エアシリンダ
5内部のエアを配管15,16,上昇/下降バルブ1
1,配管17を介して排気することにより、エアシリン
ダ5のロッド5bを上昇させる。これに伴い、超音波ホ
ーン部6も原位置(図3に示す位置)まで上昇する。こ
の後、作業者は基台1の上面の治具(図示略)から超音
波溶着され一体となった第1及び第2の被加工物W
1’,W2’を取り出す。以上が超音波溶着装置による
超音波溶着作業の1サイクルである。
Sixth step. Next, the exhaust speed controller 8 transfers the air inside the air cylinder 5 to the pipes 15 and 16 and the up / down valve 1
1. By exhausting air through the pipe 17, the rod 5b of the air cylinder 5 is raised. Along with this, the ultrasonic horn unit 6 also rises to the original position (the position shown in FIG. 3). After this, the worker is ultrasonically welded from a jig (not shown) on the upper surface of the base 1 to the integrated first and second workpieces W.
Take out 1'and W2 '. The above is one cycle of the ultrasonic welding work by the ultrasonic welding device.

【0064】上述したように、本第2実施例によれば、
超音波ホーン部6の工具ホーン6cが被加工物に当接す
る直前までは,第1スピードコントローラ29がエアシ
リンダ5による超音波ホーン部6の下降速度を比較的速
い下降速度に設定するため、工具ホーン6cによる超音
波溶着作業の開始前までに要する時間を短縮して超音波
溶着作業へ迅速に移行させることができ、この結果、超
音波溶着に係る作業効率を向上させることができる。
As described above, according to the second embodiment,
Until the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 comes into contact with the workpiece, the first speed controller 29 sets the descending speed of the ultrasonic horn unit 6 by the air cylinder 5 to a relatively high descending speed. The time required before the start of the ultrasonic welding work by the horn 6c can be shortened and the ultrasonic welding work can be swiftly transitioned. As a result, the work efficiency relating to the ultrasonic welding can be improved.

【0065】また、本第2実施例によれば、超音波ホー
ン部6の工具ホーン6cが被加工物に当接する直前以降
は,第2スピードコントローラ30がエアシリンダ5に
よる超音波ホーン部6の下降速度を比較的遅い下降速度
に設定するため、一方の被加工物の穴部に他方の被加工
物を挿入して超音波溶着を行う場合、従来のように超音
波ホーン部の下降速度が高過ぎるために,一方の被加工
物の穴部に他方の被加工物が圧入状態となって両被加工
物の溶着不良を引き起こす不具合を解消することができ
る。
Further, according to the second embodiment, immediately before the tool horn 6c of the ultrasonic horn unit 6 comes into contact with the workpiece, the second speed controller 30 causes the ultrasonic horn unit 6 by the air cylinder 5 to move the ultrasonic horn unit 6c. To set the descending speed to a relatively slow descending speed, when inserting the other workpiece into the hole of one workpiece and performing ultrasonic welding, the descending speed of the ultrasonic horn is Since it is too high, it is possible to eliminate the problem that the other work piece is pressed into the hole of one work piece and causes poor welding of both work pieces.

【0066】更に、本第1実施例によれば、工具ホーン
6cの先端の位置に応じて超音波ホーン部6の下降速度
を可変するため、超音波ホーン部6の下降速度を比較的
速い下降速度から比較的遅い下降速度に的確なタイミン
グで切替えることが可能となり、この結果、超音波溶着
に係る一連の動作を円滑に行うことができる。
Further, according to the first embodiment, since the descending speed of the ultrasonic horn section 6 is changed according to the position of the tip of the tool horn 6c, the descending speed of the ultrasonic horn section 6 is lowered relatively fast. It is possible to switch from the speed to the relatively slow descending speed at an appropriate timing, and as a result, a series of operations related to ultrasonic welding can be smoothly performed.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の本
発明の超音波溶着方法によれば、第1の工程で,工具ホ
ーンが被加工物に当接する直前までは超音波ホーン部の
移送速度が比較的速い移送速度となるように制御し,第
2の工程で,工具ホーンが被加工物に当接する直前から
当接するまでを被加工物に所定圧力を加えながら超音波
ホーン部の移送速度が比較的遅い移送速度となるように
制御するため、工具ホーンによる超音波溶着作業の開始
前までに要する時間を短縮して超音波溶着作業へ迅速に
移行させることができ、この結果、超音波溶着に係る作
業効率を向上させることができる、という効果を奏す
る。
As described above, according to the ultrasonic welding method of the present invention as set forth in claim 1, in the first step, the ultrasonic horn portion of the ultrasonic horn is used until just before the tool horn contacts the workpiece. The transfer speed is controlled to be a relatively high transfer speed, and in the second step, the ultrasonic horn part of the ultrasonic horn unit is applied while applying a predetermined pressure from immediately before the tool horn abuts the workpiece to the time when the tool horn abuts the workpiece. Since the transfer speed is controlled to be a relatively low transfer speed, it is possible to shorten the time required before the start of the ultrasonic welding work with the tool horn and to rapidly shift to the ultrasonic welding work. It is possible to improve the working efficiency of ultrasonic welding.

【0068】請求項2記載の本発明の超音波溶着方法に
よれば、第1の工程で,工具ホーンが被加工物に当接す
る直前までは超音波ホーン部の移送速度が比較的速い移
送速度となるように制御し,第2の工程で,工具ホーン
が被加工物に当接した後は被加工物に所定圧力を加えな
がら超音波ホーン部の移送速度が比較的遅い移送速度と
なるように制御するため、上記請求項1記載の発明と同
様の効果を有すると共に、更に前述のように工具ホーン
の被加工物への当接後は超音波ホーン部を比較的遅い移
送速度とするため、例えば一方の被加工物の穴部に他方
の被加工物を挿入して超音波溶着を行う場合、従来の如
く超音波溶着の作業効率を高めるべく超音波ホーン部を
高めの一定速度で移送した場合のように,一方の被加工
物の穴部に他方の被加工物が圧入状態となって両被加工
物の溶着不良を引き起こすといった不具合を解消するこ
とができる。従って、超音波溶着に係る作業効率の向上
と適正な超音波溶着との両立を図ることができる、とい
う効果を奏する。
According to the ultrasonic welding method of the present invention as set forth in claim 2, the transfer speed of the ultrasonic horn is relatively high until just before the tool horn contacts the workpiece in the first step. In the second step, after the tool horn abuts the workpiece, the ultrasonic horn is moved at a relatively low speed while applying a predetermined pressure to the workpiece. In order to achieve the same effect as that of the invention according to claim 1 and to make the ultrasonic horn part have a relatively slow transfer speed after the tool horn contacts the workpiece as described above. , For example, when performing ultrasonic welding by inserting the other workpiece into the hole of one workpiece, transfer the ultrasonic horn portion at a higher constant speed in order to improve the work efficiency of ultrasonic welding as in the past. As in the case of Workpiece can be eliminated such a disadvantage causes poor welding of a press-fit state both workpiece. Therefore, there is an effect that it is possible to achieve both improvement in work efficiency related to ultrasonic welding and proper ultrasonic welding.

【0069】請求項3記載の本発明の超音波溶着装置に
よれば、制御部が,工具ホーンの先端が加工点に近い所
定位置に達したことを検出する位置センサの検出情報に
基づき,工具ホーンが被加工物に当接する直前までは超
音波ホーン部の移送速度を比較的速い移送速度に制御
し,工具ホーンが被加工物に当接する直前から当接する
までを被加工物に所定圧力を加えながら超音波ホーン部
の移送速度を比較的遅い移送速度に制御するため、上記
請求項1記載の発明と同様の効果を有すると共に、更に
前述のように工具ホーンの先端の位置に応じて超音波ホ
ーン部の移送速度を可変するため、超音波ホーン部の移
送速度を比較的速い移送速度から比較的遅い移送速度に
的確なタイミングで切替えることが可能となり、この結
果、超音波溶着に係る一連の動作を円滑に行うことがで
きる、という効果を奏する。
According to the ultrasonic welding apparatus of the third aspect of the present invention, the control unit detects the tool based on the detection information of the position sensor that detects that the tip of the tool horn has reached a predetermined position near the machining point. The transfer speed of the ultrasonic horn is controlled to a relatively high transfer speed immediately before the horn comes into contact with the work piece, and a predetermined pressure is applied to the work piece immediately before the tool horn comes into contact with the work piece. In addition, since the transfer speed of the ultrasonic horn unit is controlled to a relatively low transfer speed, the same effect as that of the invention according to claim 1 is obtained, and as described above, the ultrasonic speed is changed according to the position of the tip of the tool horn. Since the transfer speed of the ultrasonic horn is variable, it is possible to switch the transfer speed of the ultrasonic horn from a relatively high transfer speed to a relatively low transfer speed at an appropriate timing. It is possible to perform a series of operations smoothly, an effect that.

【0070】請求項4記載の本発明の超音波溶着装置に
よれば、制御部が,工具ホーンの先端が加工点に近い所
定位置に達したことを検出する位置センサの情報に基づ
き,工具ホーンが被加工物に当接する直前までは超音波
ホーン部の移送速度を比較的速い移送速度に制御し,工
具ホーンが被加工物に当接した後は被加工物に所定圧力
を加えながら超音波ホーン部の移送速度を比較的遅い移
送速度に制御するため、上記請求項1及び請求項3記載
の発明と同様の効果を有すると共に、更に前述のように
工具ホーンの被加工物への当接後は超音波ホーン部比較
的遅い移送速度とするため、例えば一方の被加工物の穴
部に他方の被加工物を挿入して超音波溶着を行う場合、
従来の如く超音波溶着の作業効率を高めるべく超音波ホ
ーン部を高めの一定速度で移送した場合のように,一方
の被加工物の穴部に他方の被加工物が圧入状態となって
両被加工物の溶着不良を引き起こすといった不具合を解
消することができる。従って、超音波溶着に係る作業効
率の向上と適正な超音波溶着との両立を図ることができ
る、という効果を奏する。
According to the ultrasonic welding apparatus of the present invention as defined in claim 4, the control section detects the fact that the tip of the tool horn has reached a predetermined position close to the machining point, based on the information from the position sensor, and the tool horn. Until the tool contacts the work piece, the transfer speed of the ultrasonic horn is controlled to a relatively high transfer speed, and after the tool horn contacts the work piece, the ultrasonic wave is applied while applying a predetermined pressure to the work piece. Since the transfer speed of the horn part is controlled to be a relatively low transfer speed, the same effects as those of the inventions according to claims 1 and 3 are obtained, and further, as described above, the tool horn comes into contact with the workpiece. After that, because the ultrasonic horn part has a relatively slow transfer speed, for example, when performing ultrasonic welding by inserting the other workpiece into the hole of one workpiece,
As in the conventional case where the ultrasonic horn is moved at a higher constant speed in order to improve the work efficiency of ultrasonic welding, the other workpiece is pressed into the hole of one workpiece. It is possible to solve the problem of causing defective welding of the workpiece. Therefore, there is an effect that it is possible to achieve both improvement in work efficiency related to ultrasonic welding and proper ultrasonic welding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した第1実施例における超音波溶
着装置の全体構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an ultrasonic welding device in a first embodiment to which the present invention is applied.

【図2】第1実施例における超音波溶着装置により被加
工物の超音波溶着を行う場合の動作を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation when ultrasonically welding a workpiece by the ultrasonic welding device in the first embodiment.

【図3】第2実施例における超音波溶着装置の全体構成
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an ultrasonic welding device in a second embodiment.

【図4】第2実施例における超音波溶着装置により被加
工物の超音波溶着を行う場合の動作を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation when ultrasonically welding a workpiece by an ultrasonic welding device in a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 ホーン移送加圧部としてのエアシリンダ 6 超音波ホーン部 6a 超音波振動子 6b ブースタ 6c 工具ホーン 7,27 制御部としてのメインコントローラ 9,29 第1スピードコントローラ 10,30 第2スピードコントローラ 13 位置センサ W1,W1’ 被加工物としての第1の被加工物 W2,W2’ 被加工物としての第2の被加工物 5 Air cylinder as horn transfer pressurizing unit 6 Ultrasonic horn unit 6a Ultrasonic transducer 6b Booster 6c Tool horn 7,27 Main controller as control unit 9,29 First speed controller 10,30 Second speed controller 13 Position Sensor W1, W1 ′ First work piece as work piece W2, W2 ′ Second work piece as work piece

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波振動が伝達される工具ホーンを有
する超音波ホーン部を被加工物に向けて移送すると共
に,前記工具ホーンを前記被加工物に加圧当接せしめて
超音波溶着を行うようにした超音波溶着方法において、 前記工具ホーンが被加工物に当接する直前までは,前記
超音波ホーン部の移送速度が比較的速い移送速度となる
ように制御する第1の工程と、 前記工具ホーンが被加工物に当接する直前から当接する
までを,前記被加工物に所定圧力を加えながら前記超音
波ホーン部の移送速度が比較的遅い移送速度となるよう
に制御する第2の工程とを備えていることを特徴とした
超音波溶着方法。
1. An ultrasonic horn unit having a tool horn to which ultrasonic vibrations are transmitted is transferred toward a work piece, and the tool horn is pressed against the work piece for ultrasonic welding. In the ultrasonic welding method, the first step of controlling the transfer speed of the ultrasonic horn part to be a relatively high transfer speed until just before the tool horn contacts the workpiece. A second control is performed from immediately before the tool horn comes into contact with the workpiece to the time when the tool horn comes into contact with the workpiece so that the transfer speed of the ultrasonic horn unit becomes a relatively slow transfer speed while applying a predetermined pressure to the workpiece. An ultrasonic welding method comprising the steps of:
【請求項2】 超音波振動が伝達される工具ホーンを有
する超音波ホーン部を被加工物に向けて移送すると共
に,前記工具ホーンを前記被加工物に加圧当接せしめて
超音波溶着を行うようにした超音波溶着方法において、 前記工具ホーンが被加工物に当接する直前までは,前記
超音波ホーン部の移送速度が比較的速い移送速度となる
ように制御する第1の工程と、 前記工具ホーンが被加工物に当接した後は,前記被加工
物に所定圧力を加えながら前記超音波ホーン部の移送速
度が比較的遅い移送速度となるように制御する第2の工
程とを備えていることを特徴とした超音波溶着方法。
2. An ultrasonic horn unit having a tool horn to which ultrasonic vibrations are transmitted is moved toward a work piece, and the tool horn is pressed against the work piece for ultrasonic welding. In the ultrasonic welding method, the first step of controlling the transfer speed of the ultrasonic horn part to be a relatively high transfer speed until just before the tool horn contacts the workpiece. After the tool horn comes into contact with the work piece, a second step of controlling the transfer speed of the ultrasonic horn part to be a relatively slow transfer speed while applying a predetermined pressure to the work piece. An ultrasonic welding method characterized by being provided.
【請求項3】 超音波振動子及び当該超音波振動子にブ
ースタを介して装備された工具ホーンを有する超音波ホ
ーン部と、該超音波ホーン部に付設され当該超音波ホー
ン部を被加工物に向けて移送すると共に,前記工具ホー
ンを前記被加工物に加圧当接せしめるホーン移送加圧部
と、該ホーン移送加圧部による前記超音波ホーン部の移
送速度を制御する制御部とを備えた超音波溶着装置にお
いて、 前記超音波ホーン部の近傍に、前記工具ホーンの先端が
加工点に近い所定位置に達したことを検出する位置セン
サを設け、 前記制御部が、前記位置センサの検出情報に基づき作動
し前記工具ホーンが被加工物に当接する直前までは前記
ホーン移送加圧部による前記超音波ホーン部の移送速度
が比較的速い移送速度となるように制御し,前記位置セ
ンサの検出情報に基づき作動し前記工具ホーンが被加工
物に当接する直前から当接するまでを前記被加工物に所
定圧力を加えながら前記ホーン移送加圧部による前記超
音波ホーン部の移送速度が比較的遅い移送速度となるよ
うに制御する移送速度制御機能を備えていることを特徴
とした超音波溶着装置。
3. An ultrasonic horn part having an ultrasonic vibrator and a tool horn mounted on the ultrasonic vibrator via a booster, and an ultrasonic horn part attached to the ultrasonic horn part to be processed. A horn transfer pressurizing section for transferring the tool horn to the workpiece and pressurizing the tool horn to the workpiece, and a control section for controlling the transfer speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section. In an ultrasonic welding apparatus provided with, in the vicinity of the ultrasonic horn portion, a position sensor is provided for detecting that the tip of the tool horn has reached a predetermined position close to a processing point, and the control unit is the position sensor. It operates based on the detection information, and the transfer speed of the ultrasonic horn unit by the horn transfer pressurizing unit is controlled to be a relatively high transfer speed immediately before the tool horn comes into contact with the workpiece. The operating speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section operates while operating on the basis of the detection information of the tool and immediately before the tool horn comes into contact with the workpiece until it comes into contact with the workpiece. An ultrasonic welding device having a transfer speed control function for controlling a transfer speed to be relatively slow.
【請求項4】 超音波振動子及び当該超音波振動子にブ
ースタを介して装備された工具ホーンを有する超音波ホ
ーン部と、該超音波ホーン部に付設され当該超音波ホー
ン部を被加工物に向けて移送すると共に,前記工具ホー
ンを前記被加工物に加圧当接せしめるホーン移送加圧部
と、該ホーン移送加圧部による前記超音波ホーン部の移
送速度を制御する制御部とを備えた超音波溶着装置にお
いて、 前記超音波ホーン部の近傍に、前記工具ホーンの先端が
加工点に近い所定位置に達したことを検出する位置セン
サを設け、 前記制御部が、前記位置センサの検出情報に基づき作動
し前記工具ホーンが被加工物に当接する直前までは前記
ホーン移送加圧部による前記超音波ホーン部の移送速度
が比較的速い移送速度となるように制御し,前記位置セ
ンサの検出情報に基づき作動し前記工具ホーンが被加工
物に当接した後は前記被加工物に所定圧力を加えながら
前記ホーン移送加圧部による前記超音波ホーン部の移送
速度が比較的遅い移送速度となるように制御する移送速
度制御機能を備えていることを特徴とした超音波溶着装
置。
4. An ultrasonic horn part having an ultrasonic vibrator and a tool horn mounted on the ultrasonic vibrator via a booster, and an ultrasonic horn part attached to the ultrasonic horn part to be processed. A horn transfer pressurizing section for transferring the tool horn to the workpiece and pressurizing the tool horn to the workpiece, and a control section for controlling the transfer speed of the ultrasonic horn section by the horn transfer pressurizing section. In an ultrasonic welding apparatus provided with, in the vicinity of the ultrasonic horn portion, a position sensor is provided for detecting that the tip of the tool horn has reached a predetermined position close to a processing point, and the control unit is the position sensor. It operates based on the detection information, and the transfer speed of the ultrasonic horn unit by the horn transfer pressurizing unit is controlled to be a relatively high transfer speed immediately before the tool horn comes into contact with the workpiece. After the tool horn comes into contact with the work piece by operating based on the detection information of the tool, the transfer speed of the ultrasonic horn part by the horn transfer pressurizing part is relatively slow while applying a predetermined pressure to the work piece. An ultrasonic welding device having a transfer speed control function for controlling the transfer speed.
JP8552394A 1994-03-31 1994-03-31 Method and device for ultrasonic welding Withdrawn JPH07266421A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0913246A4 (en) * 1996-10-08 2003-07-09 Toyota Motor Co Ltd Method and apparatus for welding hard resin product to substrate, method of manufacturing window glass and window glass
JP2016107309A (en) * 2014-12-08 2016-06-20 株式会社ニフコ Ultrasonic welding device
CN115464288A (en) * 2022-10-13 2022-12-13 长沙学院 Resistance heat-assisted hybrid welding system based on heterogeneous metal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0913246A4 (en) * 1996-10-08 2003-07-09 Toyota Motor Co Ltd Method and apparatus for welding hard resin product to substrate, method of manufacturing window glass and window glass
JP2016107309A (en) * 2014-12-08 2016-06-20 株式会社ニフコ Ultrasonic welding device
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