JPS588969B2 - 超音波自動溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波自動溶接装置に関するものである。

溶接物に被溶接物を嵌合し、これを溶接する手段として
従来行はれている方法は、人手によって溶接物に被溶接
物を嵌合し、これを超音波ウエルグーにより１個ずつ溶
接していた。

少し機械化された方法としては溶接物を間欠的にエアー
シリンダー等により送り、途中で人が被溶接物を溶接物
に嵌合し、その後、超音波ウエルダーにより溶接してい
た。

前記のように被溶接物を溶接物に嵌合する作業を人手で
行っているため、生産量が少なく、又、被溶接物も１枚
１枚成型品で作るが、フープ材からカッターで所定寸法
に切断するかして作らなければならないため、コスト高
となる。

更に被溶接物が薄く且つ小さい場合には人手による取扱
いが困難な欠点があった。

本発明は前記従来の欠点に鑑み、フープ状の被溶接物を
自動的に規定寸法に切断し、これを溶接物の所定位置に
嵌合し、これを間欠的に溶接位置に送り、溶接すること
により自動的に連続して溶接を行うことができる超音波
自動溶接装置を提供するのが目的である。

本発明の構成を図面に示すカセットテープのフレームに
設けた窓に窓板を溶接する場合に実施した例について説
明すると、溶接物であるカセットテープのテープフレー
ム１は第６図に示すようにほゾ中央部に方形の窓２を設
け、この窓２の周面に嵌入部３を設け、この嵌入部３に
被溶接物である薄い合成樹脂の窓板４を嵌入し、この窓
板４を溶接する。

尚、窓２の両側にはリール用孔５，５を設けている。

前記窓板４を溶接するための本発明の装置を説明すると
、本発明は溶接物供給装置Ａと、被溶接物供給装置Ｂと
、ウエルダー送り装置Ｃと、溶接装置Ｄとで構成してい
る。

溶接物供給装置Ａは下記のように構成している。

即ち、車輪６、……で移動できるようになっている基台
７の上面に供給用フレーム８を固定し、このフレーム８
内に一対のベルト９，９を２列に（第４図参照）適当間
隔をおいて同時に駆動できるように両側（第１図及び第
２図において左右）に夫々軸１０．１０を装着し、この
軸ｉｏ，ｉｏに夫々２列のベルト９，９を纏懸する４個
の調車１０′，……を軸着し、一方の軸１０を駆動軸と
して駆動することにより２列に設けた夫々一対のベルト
９，９を移動させて、第１図において左側の入口側から
供給したテープフレ−ム１を連続して移動させる。

又、右側の軸１０の上方には停止板１１（第３図参照）
をフレーム８に固定してテーフフレーム１を停止させる
ようにしている。

被溶接物供給装置Ｂは下記のように構成している。

即ち、第１図に示すようにフレーム８の底板１２に４本
の脚１３，……を介してベース１４を固定し、ベース１
４の上面端部に側壁１５（第５図参照）を固定している
。

そして、側壁１５の前記溶接物供給装置Ａの溶接物入口
側の上端にフープ状にした窓板材１６を巻付けたりール
１７（第５図参照）を装着し、このリール１７と間隔を
おいてモーター（図示省略）で１駆動される送りドラム
１８を装着している。

尚、第５図中１９．２０は窓板材１６を送りドラム１８
に押圧する抑圧ロールである。

又、ベース１４の上面中央の溶接物進行側に窓板材１６
の案内を行う窓板材支持部材２１を固定し、この窓板材
支持部材２１の上面に窓板材１６の厚さだけ間隔をおい
て押え部材２２を固定して両者の間に窓板材１６を通過
させる。

そして、側壁１５の窓板材支持部材２１の溶接物入口側
上方に位置した個所にスプリング２３で常時牽引してい
るスイングアーム２４を常時送りドラム１８側に擺動で
きるように装着し、スイングアーム２４の溶接物入口側
にマイクにスイッチ２５を装着している。

又、ベース１４の溶接物進行側には、下端を窓板材支持
部材２１を跨ぐように案内ポール２６を垂直に固定し、
この案内ポール２６の下部にカッター案内具２７を固定
している。

このカッター案内具２７は案内ポール２６側に案内孔２
８を垂直に設けている。

又、案内ポール２６と側壁１５との上面に支持板２９を
固定し、この支持板２９の上面にカッター用シリンダー
３０を固定し、そのピストンロツド３１にカッターホル
ダー３２を介してカッター３３を固定している。

そして、このカッター３３には真空ポンプ（図示省略）
と連通ずる空気導管３４を垂直に設け、カッターホルダ
ー３２に前記案内ポール２６を突設した案内部３５を包
持するように設けたスライド板３６を固定して、カッタ
ー３３を垂直に昇降できるようにしている。

又、窓板材支持部材２１の一端には下カッター３７を固
定し、前記カッター３３とで窓板材１６を規定寸法に切
断して窓板４を形成するようにしている。

ウエルダー送り装置Ｃは下記のように構成している。

即ち第３図に示すように前記溶接物供給装置Ａの両側の
テープフレーム停止位置の下方に夫々テープフレーム１
のリール用孔５．５に嵌入する嵌入突起３８．３８を突
設したワーク台３９，３９′を位置させ、その両側に夫
々連結板４０，４０′を水平に固定している。

そして、各連結板４０．４０’の溶接物進行側の上面に
フレーム載置用溝４１を設け、他端を一本の連結軸４２
で連結し、この連結軸４２の中央を作動片４３の上端に
垂直に設けた作動孔４４に嵌大している。

この作動片４３は前記供給用フレーム８内のフレーム入
口側に設置した間欠送り用シリンダー４５のピストンロ
ンド４６に固定している。

又、前記各連結板４０．４０’には夫々ワーク台３９．
３９’を挾んで両側に移動用長孔４７．４７’を水平に
設け、各移動用長孔４７．４７’の溶接物進行側に夫々
一本の作動軸４８．４８’を挿通し、両作動軸４８．４
８’の中央に夫々作動レバー４９，４９′の一端を枢着
し、作動レバー４９．４９’の他端を供給用フレーム８
の両側に跨って装着した揺動軸５０．５０’に軸着して
いる。

そして、両揺動軸５０．５０’には夫々揺動レバー５１
，５１′を軸着し、との揺動レバー５１．５１’の他端
を連結レバー５２で連結し、一方の揺動レバー５１に供
給用フレーム８の底板１２に設置した昇降用シリンダー
５３のピストンロツド５４を枢着して各連結板４０．４
０’，……を昇降するようにしている。

溶接装置Ｄは下記のように構成している。

即ち、溶接位置（前記ウエルダー送り装置Ｃの連結板４
０のフレーム載置用溝４１の実線位置）から進行側に設
けたゲート板５５までの間に、夫々前記連結板４０．４
０’の外側にワーク板５６．５６’……を夫々設け、両
溶接位置の進行方向両側にガイドブツク５７．５８を夫
々前記底板１２に固定し、両ガイドブツク５７．５８間
にテープフレ−ム１のリール用孔５，５に嵌入する嵌入
突起５９，５９を有する溶接台６０を位置させ、底板１
２の下面に固定した溶接用昇降シリンダー６１のピスト
ンロンド６２を溶接台６０に固定している。

又、底板１２の上面両側にウエルダー用ポール６３，６
３を固定し、このポール６３．６３に夫々溶接位置の上
方に位置する超音波ウエルダ−６４．６４を装着してい
る。

本発明の実施例は前記のように構成したもので、溶接物
供給装置Ａのベルト９，９は常時移動させておき、テー
プフレーム１の突起側を後方にし、両リール用孔５，５
が両側に位置するようにベルト９，９上に載置すること
により、テープフレーム１を連続的に移送させ、停止板
１１に係合して所定位置で停止する。

一方、被溶接物供給装置Ｂにおいては、リール１γに巻
付けられた窓板材１６を送りドラム１８の回動により引
出し、先端を窓板材支持部材２１と押え部材２２の間を
通し、カッター案内具２７の案内孔２８側に接触する。

この際、スイングアーム２４に接触している彎曲部Ｙは
大きなカーブを有することになりスイングアーム２４を
進行の反対方向に押しマイクロスイッチ２５を「オン」
にして送りドラム１８の駆動用モーターを停止させて窓
板材１６の送りを停止させる。

そして、真空ポンプを駆動して空気導管３４により窓板
材１６の先端を保持した後に、カッター用シリンダー３
０によりカッター３３を下降させると、下カッター３７
とで窓板材１６を規定寸法に切断して窓板４を製造し、
この窓板４を空気導管３４で吸着保持したままカッター
３３は下降を続け、停止板１１によって停止しているテ
ープフレーム１の嵌入部３に窓板４を確実に嵌入する。

そして、カッター３３が上昇して実線で示す元位置に戻
ると、彎曲部Ｙの弾性により窓板材１６は移動して先端
をカッター案内具２７に接触させる。

この窓板材１６の移動により彎曲部Ｙのカーブが小さく
なりスイングアーム２４がスプリング２３により移動し
、マイクロスイッチ２５を「オフ」にし、送りドラム１
８のモーターを駆動して窓板材１６をリール１７から引
出し、彎曲部Ｙを元の大きなカーブにしてスイングアー
ム２４によりマイクロスイッチ２５を「オン」にしてモ
ーターを停止させる。

次に、ウエルダー送り装置Ｃの昇降用シリンダー５３を
駆動して両揺動レバー５１．５１’を揺動させて作動レ
バー４９．４９’を起立させて連結板４０．４０’を上
昇させ、ワーク台３９の嵌入突起３８．３８を窓板４を
嵌合したテープフレーム１のリール用孔５，５に嵌大し
てテープフレーム１をベルト９．９から上昇させて保持
し、溶接位置における溶接完了後のテープフレーム１を
連結板４０．４０’の先端のフレーム載置用溝４１に嵌
入しワーク板５６，５６’から上昇させて保持する。

次に間欠送り用シリンダー４５を駆動すると、移動用長
孔４７．４７’に嵌大した作動軸４８．４８’の案内で
連結板４０．４０’を水平に１ストローク移動させる。

この位置において昇降用シリンダー５３を送り方向に駆
動して連結板４０．４０’を下降させると、ワーク台３
９上のテープフレーム１はワーク板５６．５６’の溶接
位置に乗架し、溶接位置にあったテープフレーム１はゲ
ート板５５側に乗架する。

尚、ゲート板５５側に乗架していたテープフレーム１は
連結板４０．４０’が水平移動する際にゲート板５５を
移動させる。

その後、間欠送りシリンダー４５を逆に作動して連結板
４０．４０’を元位置に復帰させる。

又、溶接位置においては、溶接装置Ｄの溶接用昇降シリ
ンダー６１を駆動して溶接台６０を上昇させ、嵌入突起
５９．５９をリール用孔５．５に嵌大して位置決めを行
い、次に、超音波ウエルダー６４を下降させて窓板４を
嵌入部３に溶着する。

溶着後、溶接台６０を下降させ、超音波ウエルダー６４
を上昇させる。

この時、新らしい、テープフレーム１はベルト９．９で
移動し、停止板１１に係合して窓板供給位置に停止して
いる。

前記操作を順次繰返すことによりテープフレーム１に窓
板４を自動的に溶着する。

尚、前記実施例においては、テープフレーム１に窓板４
を溶着する場合について説明したが、溶接物はテープフ
レームに限定されるものではなく、各種のものに実施す
ることができるもので、溶接物に穴を設け、これに被溶
接物を嵌大して溶着するものであれば総てに実施するこ
とができる。

又、溶接物供給装置Ａは実施例に限定するものではなく
、溶接物を水平移動できるものならばどのような機構を
用いてもよいものである。

又、ウエルダー送り装置Ｃも前記実施例に限定するもの
ではなく、溶接物を上昇及び水平に移動させるものであ
ればどのような機構を用いてもよいものである。

本発明は前記実施例のような構成、作用を有するもので
、被溶接物供給装置Ｂは、被溶接物をリールにフープ状
に巻取ったものを供給してカッター３３と下カッター３
７とで規定寸法に切断し、これを空気導管３４にて吸着
保持して溶接物に供給するので、被溶接物を確実に溶接
物の所定位置に送ることができ、被溶接物の製作と供給
とを自動的に且つ確実に送ることができる。

したがってこの溶接物を間欠的に溶接位置に送ることに
より自動的に連続して溶接作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る超音波自動溶接装置の一実施例を示す
もので、第１図はその側面図、第２図は正面図、第３図
は溶接物供給装置とウエルダー送り装置との関係を示す
第４図の■一■線断面図、第４図は第３図の■−■線断
面図、第５図は被溶接物供給装置の断面図、第６図は溶
接物と被溶接物とを分解した斜視図である。 尚、図中、１は溶接物（テープフレーム）、３は嵌入部
、１６は被溶接物（窓板材）、１７はリール、２７はカ
ッター案内具、３３はカッター、３４は空気導管、３７
は下カッター、６０は溶接台、６４は超音波ウエルダー
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接物１の停止位置の上方に、真空ポンプと連通ず
   る空気導管３４を下面に開口した昇降するカッター３３
   を設置し、このカッター３３を垂直に案内するカッター
   案内具２７とカッター３３と間隔をおいて下カッター３
   ７を設け、リール１７にフープ状に巻取った被溶接物１
   ６を引出して先端をカッター案内具２７に接触させてカ
   ッター３３を下降させて被溶接物を切断して溶接物１の
   嵌入部３に供給する被溶接物供給装置Ｂと、溶接物１を
   間欠的に溶接位置に送るウエルダー送り装置Ｃと、溶接
   位置の下方の昇降する溶接台６０を設置し、上方に昇降
   する超音波ウエルダ−６２を設置した溶接装置Ｄとから
   成る超音波自動溶接装置。