JPS5994593A - 超音波加工機械 - Google Patents

超音波加工機械

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JPS5994593A
JPS5994593A JP57204253A JP20425382A JPS5994593A JP S5994593 A JPS5994593 A JP S5994593A JP 57204253 A JP57204253 A JP 57204253A JP 20425382 A JP20425382 A JP 20425382A JP S5994593 A JPS5994593 A JP S5994593A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
circuit
machining
movable frame
processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP57204253A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunimitsu Yoshida
吉田　国光
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.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP57204253A priority Critical patent/JPS5994593A/ja
Publication of JPS5994593A publication Critical patent/JPS5994593A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は超音波エネルギーによって被加工物に加工を
施す超音波加工機械、特に、加工用ホーンの一往復動毎
に供給される被加工物に、加工用ホーンから超音波振動
を付与することにより、多数の被加工物に超音波加工を
連続して施し得るようにした超音波加工機械に関する。
従来技術 この種の超音波加工機械において、被加工物のセット状
態が悪かったり、加工用ホーン又はその加工用ホーンを
超音波振動させる超音波振動子に故障があると、加工不
良が続出づるという問題点があり、これを防止するため
には被加工物を全て検査しなりればならず、その検査作
業が非常に面倒であった。
目的 この発明の目的は、前記問題点を解決づるために為され
たもので、被加工物の加工不良が生じた場合に、その超
音波加工機械を非常停止するとともに、作業者に異常を
知らせるようにして、加工不良が続出づることがなく、
又、検査作業をなくして時間と労力を軽減することがで
きる超音波加工機械を提供することにある。
実施例 以下この発明を具体化した一実施例を図面に従って説明
する。
第１図に示ずＪ、うに機枠１は、テーブル２と、ぞのテ
ーブル２上に立設された支社３と、その支柱３の、Ｌ部
に固定された固定台４と−からなる。その固定台４には
駆動手段としての流体圧シリンダ５が固定され、その下
方に延びるピストンロンドロには可動枠体７が固定され
ており、その可動枠体７には超音波振動子８が保持され
ている。その超音波振動子８の下端には加工用ホーン９
が着脱可能に取付（）られ、その下端の加工面９ａは前
記テーブル２ど対向している。又、超音波振動子８を振
動させる振動子駆動回路１０が設番ノられている。
又、前記固定台４にはピストンロッド６が没入端に達し
たとぎに作動されるリミッ１−スイッチ２８が取付けら
れている。
次に、前記流体圧シリンダ５のヘッド側出入口５ａは流
量制御バルブ１１と逆止めバルブ１２との並列回路を介
して方向制御バルブ１３のポートＡに接続され、又、流
体圧シリンダ５のロッド側出入口５ｂは流口制御バルブ
１４と逆止めバルブ１５との並列回路を介して方向制御
バルブ１３のポートＢに接続されている。そして、方向
制御バルブ１３は方向制御バルブ駆動回路１６により切
換駆動され、方向制御バルブ１３が第１位画工に切換え
られると、ボート八から逆止めバルブ１２を介してヘッ
ド側出入口５ａに流体圧が供給され、ピストンロッド６
が下動される。ロッド側出入口５１）からは流量制御バ
ルブ１４を介してポー１−８へ流体が吐出される。この
場合、流山制御バルブ１４はピストンロッド６の下動速
度を制御する。
又、方向制御バルブ１３が第２位置且に切換えられると
ポートＢから逆止めバルブ１５を介してロッド側出入口
５ｂへ流体が供給される。それによリ、ピストンロッド
６が上動され、ヘッド側出入１コ５ａから流ｆＦ）　１
ｌＩＩＩ御バルブ１１を介してポートＡへ流体が吐出さ
れる。この場合、流量制御バルブ１１はピストン【コツ
ドロの上動速度を制御゛づ°る。
方向制御バルブ１Ｓが中立位置にある時には、ビス１〜
ンロツド６は停止される。
又、前記ロッド側出入口５ｂと流山制御バルブ１４およ
び逆止めバルブ１５の並列回路との間には圧力スイッチ
２７が接続されている。
次に、この実施例の制御回路を主に第２図に従って説明
する。中央処理装置（ＣＰＵ）１７にはアドレスバス１
８及びデータバス１９ににす、入カポ−１−２０、出力
ポート２１、制御プログラムが格納された読出し専用記
ｔｔｉｌ装置（ＲＯＭ＞２２、Ｊ３よびランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）からなる記憶回路２３とがデータの
転送可能にそれぞれ接続されている。前記入力ポート２
ｏには、起動スイッチ２４．操作スイッチ２５１人為的
に超音波加工機械を停止させるための非常停止スイッチ
２Ｇ、前記流体圧シリンダ５のロッド側出入口５ｂから
の吐出圧により作動される前記圧力スイッチ２７．前記
リミット・スイッチ２８及びパラメータ検知回路２９が
接続されている。又、出力ポート２１には前記方向制御
バルブ駆動回路１６．前記振動子駆動回路１０及び表示
手段３０が接続されており、その表示手段３０は、ラン
プ、ブザー等の表示素子３１と、ぞの表示素子３１を駆
動する表示素子駆動回路３２とからなる。
前記超音波振動子８にはその入力電流■を検知するため
の電流検知抵抗３３が直列接続されており、王の両端子
ａ、ｂが前記パラメータ検知回路２９の入力電流検知回
路３４に接続されている。
その入力電流検知回路３４と、入力電流をデジタル符号
に変換するＡ−Ｄ変換器３５と、そのデジタル符号Ｊ号
を一時的に記憶するとともに前記入力ポート２０に接続
されたバッファメモリ３６とでパラメータ検知回路２つ
が構成されている。なお、パラメータとしては、入力電
流以外に、入力電圧。
アドミッタンス、振動量等であってもよい。
次に、以上のように構成されたこの実施例の超音波加工
機械の作用を第３図に示すフローチャートを参照して説
明づる。
最初は加工データ記憶のための試加工を行う。
すなわち、第１図に示ずにうにテーブル２上に型３７を
載置し、その型３７内にプラスチックからなる２枚の被
加工物３８を重合載置し、その加工部３８ａを加工用ホ
ーン９の加工面９ａと対向させる。さて、この実施例の
超音波加工機械は読出し専用記憶装置２２内の第３図に
示す制御プログラムに従って制御さイ１−る。プログラ
ムがスター１へすると直ちに初期設定が為される。そし
て、起動スイッチ２４がオンされると、出力ポート２１
がら方向制御バルブ駆動回路１６へ下動信号ＤＯＷＮが
付与され、方向制御バルブ１３が第１位置１こ切換えら
れて、ピストンロッド６が下動される。
ぞの下動に伴い可動枠体７とどもに加工用ボーン９が下
動され、その加工面９ａが加工部３８ａに当接し、ピス
トンロッド６の突出が停止すると、流体圧シリンダ５の
ロッド側出入口５ｂがら吐出される流体圧が所定の設定
値に達し圧力スイッチ２７がオンされる。それにより、
出カポ−１−２１から振動子駆動回路１ｏへ振動開始信
号５ＴＡＲＴが付与され、超音波振動子８が超音波振動
される。その振動は制御プログラムのタイマー動作によ
り２〜３秒持続され、加工用ホーン９ににり加工部３８
　ａが溶着加工される。その時パラメータ検知回路２９
は超音波振動子８の入力電流Ｉを逐次検知し、その検知
されたデータを時系列的にバッファメモリ３６に一時的
に記憶する。そのタイマー動作が終了すると振動子駆動
回路１ｏへ振動開始信号５ＴＯＰが付与され、超音波振
動子８の振動が停止される。続いて制御プログラムのタ
イマー動作により被加工物３８は約１秒間加工用ホーン
９により加圧冷却される。そのタイマー動作が終了する
ど出力ポート２１から方向制御バルブ駆動回路１６へ上
動信号ＵＰが付与され、方向制御バルブ１３が第２位置
に切換えられて、流体圧シリンダ５により可動枠体７と
ともに加工用ホーン９が上動される。可動枠体７の上動
に伴いリミットスイッチ２８がオンされるが、この場合
記憶回路２３にはバッファメモリ３６のパラメータが未
だ記憶されていない。従って記憶回路２３はデータ転送
フラッグＦＬＡ’Ｇを中央処理装置１７に付与していな
い状態にある。
被加工物３８の良好な加工が得られたならば、操作スイ
ッチ２５をオンする。それにより、加工が良好な状態で
の超音波振動子８のパラメータである入力電流がバッフ
ァメモリ３６から記憶回路２３へ転送される。そして、
記憶回路２３はデータが転送されｌこ状態にあることを
示すデータ転送フラッグＦＬＡＧを特定番地に記憶して
おく。そして、その加工が良好な状態でのパラメータに
基づいて良好なパラメータの範囲が演算設定され、記憶
回路２３に記憶される。
以上のようにして、試加工が終了し、次から起動スイッ
チ２４をオンする毎に新しい被加工物３８の加工が為さ
れることとなる。その新しい被加工物３８の加工が終了
し前述した−と同様にリミットスイッチ２８がオンされ
ると、記憶回路２３に【まデータ転送フラッグＦＬＡＧ
が記憶されているため、その新しい加１１時のパラメー
タがバッフ７メモリ３６から記憶回路２３へ転送される
。続いてそのパラメータの値が前述した試加工時のパラ
メータの予め定められた範囲内に収まっているか否かが
判別され、良好であるならば、再び起動スイッチ２４を
オンすることにより次の被加工物３８を加工することが
できる。なお、この場合、良好な加工が得られたならば
操作スイッチ２５をオンして、記憶回路２３にバッファ
メモリ３６から次々とパラメータを転送し、その平均値
ＸＯと標準偏差Σとを求め、良好なパラメータの範囲を
ＸＯ±３Σにより計算して範囲を設定してもよい。
さて、超音波振動子８．加工用ホーン９等に故障があっ
たり、被加工物のセット状態が悪かったりした場合には
超音波振動子８の特性が変化され、被−加工物３８の加
工によりバッフ７メモリ３６に一時的に記憶されるパラ
メータは前記予め定められた範囲内から外れることとな
る。それにより、方向制御バルブ駆動回路１６及び表示
素子駆動回路３２へ異常信号Ａ　Ｂ　Ｎ　ＱＲが（＝Ｊ
与され、方向制御バルブ１３が中立位置に切換えられて
、流体圧シリンダ５が起動スイッチ２４をオンしても作
軌されなくなり、加工用ホーン９が上動された状態で非
常停止されるとともに、光、音等に表示信号により作業
者に異常が表示される。それと同時に制御ブ［］グラム
はス１〜ツブ゛する。従って、作業者は異常を確認して
作業を中止することができ、連続して加工不良が続出づ
ることはない。
なお、上記実施例においては前記パラメータを一旦バッ
フン７メモリに記憶しておぎ、加工ナイクル終了時毎に
（のパラメータが予め定められた範囲内に収まるか否か
の判別を行うようにしているが、Ａ−Ｄ変換器の出力を
直接入力ポートに接続して、そのパラメータ検出時にそ
の都度そのデータを前記ＲＡＭ内に転送したり、そのＲ
ＡＭ内に記憶されたデータとの判別を行うようにしても
よい。
効果 以上詳述したようにこの発明は、振動子駆動回路に接続
されたパラメータ検知回路と、試加工時において良好な
超音波加工が施された時手動操作可能に設けられた操作
スイッチと、その操作スイッチの操作に基づき前記パラ
メータ検知回路によって検出されたパラメータを記憶Ｊ
゛るための記憶回路と、前記操作スイッチの操作後に為
される連続づる被加工物への各超音波加工時において前
記パラメータ検知回路によって検知されるパラメータと
前記記憶回路に記憶されたパラメータとを比較しそれら
の各パラメータが予め定められた範囲に収まっていない
時箕常信号を発生ずるための比較手段と、（の比較手段
からの異常信号に応答して前記駆動手段の駆動を停止さ
せる制御手段とを設りたことにより、超音波振動子、加
工用ホーン等に異常があったり、被加工物のレット状態
が悪かったりして加工不良が出た時には、前記駆動手段
の駆動が自動的に停止されるとともにその異常を作業者
に表示することができ、加工不良が続出することがない
という効果がある。
【図面の簡単な説明】 図面はこの発明を具体化した一実施例を示し、９４１図
は側面図、第２図は制御回路のブロック図、第３図は制
御プログラムのフローチャー１〜図である。 機枠１、流体圧シリンダ５、可動枠体７、超音波振動子
８、加］二用ボーン９、振動子駆動回路１０１中央処Ｉ
！Ｉ！装置１７、読出し専用記憶装置２２、記憶回路２
３、起動スイッチ２４、操作スイッチ２５、圧力スイッ
チ２７、リミットスイッチ２８、パラメータ検知回路２
９、表示手段３０、バッフ１メモリ３６、被加二［物３
８、入力電流■、下動信号ＤＯＷＮ、振動開始信号５Ｔ
ＡＲＴ、振動終了信号５ＴＯＰ、上動信号Ｕ　Ｐ、デー
タ転送フラッグＦＬＡＧ、異常信＠Ａ　Ｂ　Ｎ　ＯＲ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、機枠（１）に１１復動可能に支持された可動枠体（
    ７）と、 その可動枠体（ア）に作動的に連結されその可動枠体（
    ７）を往復動さぜるだめの駆動手段く５等）と、 前記可動枠体（７）に保持され一端に加工用ボーン（９
    ）が連結された超音波振動子（８）と、その超音波振動
    子（８）を超音波振動させる振動子駆動回路（１０）と を含み、前記可動枠体（７）の−往復動毎に供給された
    被加工物（３８）に前記加工用ホーン（９）からの超音
    波振動を付！ｊ′？ｌることにより多数の被加工物（３
    ８）に超音波加工を連続して施し得るようにされた超音
    波加工機械において、前記可動枠体（７）の一往復動に
    伴う前記超音波加工時における前記振動子駆動回路（１
    ０）への入力電流若しくは前記超音波振動子（８）のア
    ドミツタンス値等のパラメータを検知するために前記振
    動子駆動回路（１０）に接続されたパラメータ検知回路
    （２９）と、 前記連続する被加工物（３８）への超音波加工に先立っ
    て為される試加工時において犠好な超音波加工が施され
    た時手動操作可能に設けられた操作スイッチ（２５）と
    、 その操作スイッチ（２５）の操作に基づき前記パラメー
    タ検知回路（２９）によって検出されたパラメータを記
    憶するための記憶回路（２３）と、前記操作スイッチ（
    ２５）の操作後に為される連続する被加工物（３８）へ
    の各超音波加工時において前記パラメータ検知回路（２
    ９）によって検知されるパラメータと前記記憶回路（２
    ３）に記憶されたパラメータとを比較してそれらの各パ
    ラメータが予め定められた範囲に収まっていない時異常
    信号（ＡＢＮＯＲ）を発生するための比較手段と、 その比較手段か５の異常信号（ＡＢＮＯＲ）に応答して
    前記駆動手段（５，１３，１’６等）の駆動を停止させ
    る制御手段と を設けたことを特徴とする超音波加工機械。 ２、前記パラメータ検知回路（２９）は検知された前記
    パラメータを一時的に記憶づるバッフ１メモリ（３６）
    を含むとともに前記記憶回路（２３）は前記操作スイッ
    チ（２５）の操作に基づき前記バッファメモリ〈３６）
    に記憶されたパラメータをその記憶回路、（２３＞に転
    送する転送回路を含み、前記比較手段は前記各超音波加
    工の終了時において前記バッファメモリ（３６）に記憶
    されたパラメータと前記記憶回路’（２３）に記憶され
    たパラメータとを比較するように構成されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音波加工機
    械。 ３、前記制御手段は前記比較手段からの異常信号（ＡＢ
    ＮＯＲ）に応答してその異常を作業者に表示づるための
    表示手段（３０）を含むことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項若しくは第２項に−記載の超音波加工機械。
JP57204253A 1982-11-20 1982-11-20 超音波加工機械 Pending JPS5994593A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09243609A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Fujimori Kogyo Kk 超音波による熱封緘度合検査方法
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JP2021137874A (ja) * 2015-12-30 2021-09-16 リンカーン グローバル，インコーポレイテッド 溶接シーケンサ部品及び統計的限度アナライザ

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