JPH07290346A - 超音波加工機の異常検出装置 - Google Patents

超音波加工機の異常検出装置

Info

Publication number
JPH07290346A
JPH07290346A JP10773394A JP10773394A JPH07290346A JP H07290346 A JPH07290346 A JP H07290346A JP 10773394 A JP10773394 A JP 10773394A JP 10773394 A JP10773394 A JP 10773394A JP H07290346 A JPH07290346 A JP H07290346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
limit value
frequency
oscillation frequency
upper limit
lower limit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10773394A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoki Hirano
元基 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP10773394A priority Critical patent/JPH07290346A/ja
Publication of JPH07290346A publication Critical patent/JPH07290346A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波加工機の異常の発生を正確かつリアル
タイムに検出することにより、被加工物の不良の発生を
未然に防止する。 【構成】 異常検出装置10は、超音波加工機12の発
振周波数fを検出する発振周波数検出部14と、発振周
波数fの上限値f1を設定する上限値設定部16と、発
振周波数fの下限値f2を設定する下限値設定部18
と、発振周波数fと上限値f1とを比較して発振周波数
fが上限値f1よりも高い場合に周波数増大化信号S1
を出力する上限値比較部20と、発振周波数fと下限値
f2とを比較して発振周波数fが下限値f2よりも低い
場合に周波数減少化信号S2を出力する下限値比較部2
2と、周波数増大化信号S1又は周波数減少化信号S2
によって異常信号NGを出力する異常信号出力部24と
を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波ウェルダ,超音
波カッタ等の超音波加工機の異常を検出するための異常
検出装置に関する。
【従来の技術】
【0002】超音波ウェルダ,超音波カッタ等の超音波
加工機では、何らかの理由により、ホーン又は振動子の
異常に起因するハンドピースの異常発熱,ホーンの亀
裂,カッタ刃等の破損,発振停止等の異常が生ずる場合
があった。このような異常が生ずると、超音波ウェルダ
であれば溶着不良が発生し、超音波カッタであれば切断
不良が発生する。従来は、このような不良の発生によ
り、作業者が超音波加工機の異常を察知して超音波加工
機の修理又は部品交換等を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
不良が発生しても、例えばマルチウェルダ(多点溶着)
のように、その不良を発見しにくい場合がある。特に、
超音波加工機を自動機等に組み込んだ場合には、ますま
すその傾向が強くなる。このような場合には、不良が発
生してもそれに気づかないために、最終的な製品検査の
際に多量の不良品が発見されることがあった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであって、超音波加工機の異常の
発生を正確かつリアルタイムに検出することにより、被
加工物の不良の発生を未然に防止できるようにした、異
常検出装置を提供することを主な目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、超音波加工
機の異常の発生を正確かつリアルタイムに検出すること
について鋭意研究を重ねた結果、かかる異常が生ずると
発振周波数が変化することを見いだし、この知見に基づ
いて本発明をなすに至った。
【0006】すなわち、本発明に係る異常検出装置は、
超音波加工機の発振周波数を検出する発振周波数検出部
と、発振周波数の許容範囲の上限値を設定する上限値設
定部と、発振周波数の許容範囲の下限値を設定する下限
値設定部と、前記発振周波数検出部で検出された発振周
波数と前記上限値設定部で設定された上限値とを比較し
て当該発振周波数が当該上限値よりも高い場合に周波数
増大化信号を出力する上限値比較部と、前記発振周波数
検出部で検出された発振周波数と前記下限値設定部で設
定された下限値とを比較して当該発振周波数が当該下限
値よりも低い場合に周波数減少化信号を出力する下限値
比較部と、前記上限値比較部から出力された周波数増大
化信号又は前記下限値比較部から出力された周波数減少
化信号によって異常信号を出力する異常信号出力部とを
備えたものである。
【0007】
【作用】予め、発振周波数の許容範囲は、上限値設定部
で上限値が設定されると共に、下限値設定部で下限値が
設定される。一方、超音波加工機の発振周波数は、発振
周波数検出部で検出される。検出された発振周波数は、
上限値比較部及び下限値比較部において、既に設定され
ている上限値及び下限値と比較される。発振周波数が上
限値よりも高ければ、上限値比較部から周波数増大化信
号が出力される。発振周波数が下限値よりも低ければ、
下限値比較部から周波数減少化信号が出力される。周波
数増大化信号又は周波数減少化信号が出力されると、異
常信号出力部から異常信号が出力される。
【0008】発振周波数検出部が電流検出コイルを有す
る場合は、超音波加工機から生ずる誘導電流を検出する
ことにより、振動や熱の影響を受けない離れた位置で発
振周波数を検出できる。
【0009】
【発明の実施例】図1は本発明の一実施例を示す機能ブ
ロック図である。以下、この図に基づき説明する。
【0010】本発明に係る異常検出装置10は、超音波
加工機12の発振周波数fを検出する発振周波数検出部
14と、発振周波数fの許容範囲の上限値f1を設定す
る上限値設定部16と、発振周波数fの許容範囲の下限
値f2を設定する下限値設定部18と、発振周波数検出
部14で検出された発振周波数fと上限値設定部16で
設定された上限値f1とを比較して発振周波数fが上限
値f1よりも高い場合に周波数増大化信号S1を出力す
る上限値比較部20と、発振周波数検出部14で検出さ
れた発振周波数fと下限値設定部18で設定された下限
値f2とを比較して発振周波数fが下限値f2よりも低
い場合に周波数減少化信号S2を出力する下限値比較部
22と、上限値比較部20から出力された周波数増大化
信号S1又は下限値比較部22から出力された周波数減
少化信号S2によって異常信号NGを出力する異常信号
出力部24とを備えたものである。また、異常信号出力
部24には異常信号NGによって動作する報知機器26
が接続されている。
【0011】図2は図1の実施例をより具体的に示した
構成図である。以下、図1及び図2に基づき説明する。
【0012】超音波加工機12として超音波カッタ30
を用いている。
【0013】発振周波数検出部14は、超音波カッタ3
0の駆動用電源コード32に被装されると共に駆動用電
源コード32を流れる電流を検出する電流検出コイル3
4と、電流検出コイル34で検出される電流に応じた電
圧波形を入力して所定の方形波を出力する波形整形回路
36と、波形整形回路36から出力される方形波を計算
するカウンタ38とから構成されている。電流検出コイ
ル34は、駆動用電源コード32が挿通された環状のフ
ェライトコア40と、フェライトコア40に巻回された
コイル42とから構成されている。コイル42にはイン
ピーダンス調整用の抵抗器44が接続され、コイル42
と波形整形回路36とはシールド線46で接続されてい
る。波形整形回路36は、図示しない微分回路,シュミ
ットトリガ回路等から構成されている。カウンタ38
は、例えばTTL-IC74160 等によって構成され、波形整形
回路36から出力される方形波を積算して、一定時間毎
にデジタル信号として出力する。すなわち、このデジタ
ル信号が超音波加工機12の発振周波数fを表してい
る。
【0014】上限値設定部16及び下限値設定部18
は、それぞれデジタル・ロータリ・スイッチ50,52
で構成されている。デジタル・ロータリ・スイッチ5
0,52は、回転式の摘まみを所望の位置に回転させる
ことにより、デジタル信号として上限値f1及び下限値
f2を設定できるものである。
【0015】上限値比較部20及び下限値比較部22
は、例えばTTL-IC7485等のデジタル・コンパレータ5
4,56によって構成され、それぞれデジタル・ロータ
リ・スイッチ50,52で設定された上限値f1及び下
限値f2が入力されている。また、デジタル・コンパレ
ータ54,56には発振周波数fもカウンタ38から入
力される。そして、デジタル・コンパレータ54から
は、発振周波数f>上限値f1の場合に、周波数増大化
信号S1が出力される。デジタル・コンパレータ56か
らは、発振周波数f<下限値f2の場合に、周波数減少
化信号S2が出力される。
【0016】異常信号出力部24は、例えばオア回路5
8から構成され、デジタル・コンパレータ54,56の
出力側に入力端子が接続されている。そして、オア回路
58は、入力端子に周波数増大化信号S1又は周波数減
少化信号S2のどちらか一方が入力されると、出力端子
から異常信号NGを出力する。
【0017】報知機器26は、例えば図示しないラン
プ,ブザー,緊急停止スイッチ等であり、異常信号NG
で駆動するものである。また、カウンタ38の出力側に
は、周波数表示回路60が接続されている。
【0018】次に、図2に基づき本実施例の動作を説明
する。
【0019】超音波カッタ30の振動子は、その振動子
の固有共振周波数からおおよそ±1%以内の範囲で発振
する。ところが、発振周波数fは、ハンドピースが異常
発熱すると固有共振周波数から固有共振周波数の3%以
上減少し、ホーンの亀裂やカッタ刃等の破損が生じると
固有共振周波数から固有共振周波数の3%以上増大す
る。また、発振停止が生じると、発振周波数fは「0」
となる。このように、超音波カッタ30の異常は、発振
周波数fの変化として検出することができる。そこで、
予め、発振周波数fの許容範囲を固有共振周波数から固
有共振周波数の±3%以内として、デジタル・ロータリ
・スイッチ50により上限値f1を設定すると共に、デ
ジタル・ロータリ・スイッチ52により下限値f2を設
定する。
【0020】超音波カッタ30の発振周波数fは駆動用
電源コード32を流れる電流の周波数と一致しているの
で、電流検出コイル34で駆動用電源コード32を流れ
る電流を検出することで、発振周波数fを検出できる。
検出された発振周波数fは、デジタル・コンパレータ5
4,56において、既に設定されている上限値f1及び
下限値f2と比較される。発振周波数fが上限値f1よ
りも高ければ、デジタル・コンパレータ54から周波数
増大化信号S1が出力される。発振周波数fが下限値f
2よりも低ければ、デジタル・コンパレータ56から周
波数減少化信号S2が出力される。周波数増大化信号S
1又は周波数減少化信号S2が出力されると、オア回路
58からから異常信号NGが出力される。異常信号NG
によって、超音波カッタ30を自動的に停止させたり、
作業者に知らせたりすることにより、超音波カッタ30
の異常に起因する不良の発生を未然に防ぐことができ
る。
【0021】図3は、周波数ピックアップ素子70を取
り付けた超音波カッタ30を示す外観図である。周波数
ピックアップ素子70は、周波数追従等のために超音波
カッタ30に接着されるものである。したがって、本発
明において電流検出コイル34の代わりに用いることも
可能である。
【0022】ところが、周波数ピックアップ素子70
は、超音波カッタ30に接着されるものである以上、接
着状態,ハンドピースの発熱状態,ピックアップ素子7
0自体の発熱状態、カッタ刃の有無,負荷の大きさ等の
影響を受けやすい。そのため周波数ピックアップ素子7
0で検出される発振周波数は不安定である。
【0023】そこで、本実施例では、電流検出コイル3
4を用いて発振周波数fを検出することにより、振動や
熱の影響を受けない離れた位置で、正確に発振周波数f
を検出できるようにしている。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、超音波加工機の発振周
波数が許容範囲内にあるか否かを検出することにより、
超音波加工機の異常を正確かつリアルタイムに検出でき
るので、不良品の発生を未然に防止できる。
【0025】また、電流検出コイルを用いて発振周波数
を検出することにより、振動系から離れた位置で発振周
波数を検出できるので、振動系に直接付設するものに比
べて、振動や熱の影響を受けないので発振周波数を精度
良く検出できる。しかも、振動系に直接付設するものに
比べて、検出の際の着脱も容易であり、操作性を向上で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例をを示す機能ブロック図であ
る。
【図2】図1の実施例をより具体的に示した構成図であ
る。
【図3】周波数ピックアップ素子を取り付けた超音波カ
ッタを示す外観図である。
【符号の説明】
10 異常検出装置 12 超音波加工機 14 発振周波数検出部 16 上限値設定部 18 下限値設定部 20 上限値比較部 22 下限値比較部 24 異常信号出力部 f 超音波加工機の発振周波数 f1 発振周波数fの許容範囲の上限値 f2 発振周波数fの許容範囲の下限値 S1 周波数増大化信号 S2 周波数減少化信号 NG 異常信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波加工機の発振周波数を検出する発
    振周波数検出部と、発振周波数の許容範囲の上限値を設
    定する上限値設定部と、発振周波数の許容範囲の下限値
    を設定する下限値設定部と、前記発振周波数検出部で検
    出された発振周波数と前記上限値設定部で設定された上
    限値とを比較して当該発振周波数が当該上限値よりも高
    い場合に周波数増大化信号を出力する上限値比較部と、
    前記発振周波数検出部で検出された発振周波数と前記下
    限値設定部で設定された下限値とを比較して当該発振周
    波数が当該下限値よりも低い場合に周波数減少化信号を
    出力する下限値比較部と、前記上限値比較部から出力さ
    れた周波数増大化信号又は前記下限値比較部から出力さ
    れた周波数減少化信号によって異常信号を出力する異常
    信号出力部とを備えたことを特徴とする超音波加工機の
    異常検出装置。
  2. 【請求項2】 前記発振周波数検出部は、誘導電流を検
    出する電流検出コイルを有することを特徴とする請求項
    1記載の超音波加工機の異常検出装置。
JP10773394A 1994-04-22 1994-04-22 超音波加工機の異常検出装置 Pending JPH07290346A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10773394A JPH07290346A (ja) 1994-04-22 1994-04-22 超音波加工機の異常検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10773394A JPH07290346A (ja) 1994-04-22 1994-04-22 超音波加工機の異常検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07290346A true JPH07290346A (ja) 1995-11-07

Family

ID=14466574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10773394A Pending JPH07290346A (ja) 1994-04-22 1994-04-22 超音波加工機の異常検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07290346A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110108181A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and system for online quality monitoring and control of a vibration welding process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110108181A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and system for online quality monitoring and control of a vibration welding process
US8702882B2 (en) * 2009-11-09 2014-04-22 GM Global Technology Operations LLC Method and system for online quality monitoring and control of a vibration welding process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2139472C (en) Method and apparatus for operating a generator supplying a high-frequency power to an ultrasonic transducer
JP2007181826A (ja) 超音波溶接プローブへの制御パワー供給システム
EP0646797B1 (en) Circuit for judging motor rotation and apparatus for confirming motor stop using said circuit
JPS644338B2 (ja)
JPH07290346A (ja) 超音波加工機の異常検出装置
KR20210137129A (ko) 소노트로드와 대응 요소의 접촉 형성 또는 차단 검출 방법
US20220023967A1 (en) Device for determining a status of an ultrasonic welding process
JP3259012B2 (ja) インバータ式抵抗溶接制御装置
JPH01190269A (ja) 超音波モータの保護装置
US7994796B2 (en) Circuit arrangement and method for monitoring the function of a vibration level switch and/or a fill level measuring apparautus
CN216181056U (zh) 具有监测功能的超音波驱动装置
US5825144A (en) Drive control apparatus for a rotating machine
JP2004267332A (ja) 超音波手術装置
JP2561547B2 (ja) コネクタ付ケーブルの試験装置
JPH04204394A (ja) シャーピン折損検出装置
JP4528406B2 (ja) 回転切削刃の破損検出装置
JPH0671226A (ja) 超音波発生装置
KR100204364B1 (ko) 공작 기계의 공구 파손 검출 장치
JPH09191655A (ja) 高周波インバータのゲート電源監視回路
JP2003287557A (ja) 電動機絶縁監視システム
JPH054807Y2 (ja)
JP3599846B2 (ja) 空気調和装置の電源装置
JP3373987B2 (ja) モータ回転停止確認センサ
JPH0427019B2 (ja)
JPH0928044A (ja) 充電器

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011204