JPS608145B2 - 超音波溶接機 - Google Patents

超音波溶接機

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JPS608145B2
JPS608145B2 JP54148392A JP14839279A JPS608145B2 JP S608145 B2 JPS608145 B2 JP S608145B2 JP 54148392 A JP54148392 A JP 54148392A JP 14839279 A JP14839279 A JP 14839279A JP S608145 B2 JPS608145 B2 JP S608145B2
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JP
Japan
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vibration
welding
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ultrasonic
ultrasonic welding
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JP54148392A
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JPS5671591A (en
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清和 今西
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波熔接機において、特に、振動子より得
た縦振動を、横振動に変換し、溶接加工部へ伝達する振
動伝達装置に関するものである。
第１図に従釆の縦→藤振動変換型の超音波溶接機の概略
構成図を示す。このタイプの超音波溶接機は、数十〜数
百ｋｇの大きな溶接加圧力を得るため、振動子、ホーン
等からなる振動系に直接溶接加圧力が印加しない構成と
なっている。図中、１は滋歪材料或は圧電材料よりなる
振動子で、外部から与えられた電気ェネルギを、振動子
の縦振動ェネルギに変換するものである。２は得られた
縦振動の振中を増中するホーン、３はこのホーン２の縦
振動を横振動に変換し、溶接加工部へ振動ェネルギを伝
達する横振動棒であり、下端に溶接工具チップ５を結合
されており、アンビル６との間に被溶接物７，８を加圧
力Ｆのもとに挟持し、振動ェネルギを注入して溶接を行
なう。
横振動棒３の上端は質量体４に強固に結合されている。
溶接加圧力Ｆは質量体の上部に設けたェアシリンダ或は
油圧シリンダ等の加圧機器によって与えられる。このと
き、振動系は加圧機器を通じて外部と結合することにな
るが、このタイプの溶接機では質量体の質量を充分大き
くとることによって、質量体の振動変位を小さく抑え、
加圧機器を通じて外部へ散逸する振動ェネルギを減少さ
せている。尚、図中破線で示したのは横振動棒の振動変
位分布である。しかし、上記従来の溶接機では、振動ェ
ネルギの散逸量を小さくするためには相当大なる質量体
を設ける必要があり、溶接機が大型で、かつ重量が大と
なる欠点を有している。
特に高出力の溶接機になる程この傾向が大である。本発
明は上記従来の欠点を解消した超音波溶接機を提供する
もので、その一実施例を第２〜４図により説明する。
本発明は、横振動棒にかえて音又形の振動伝達部材を用
い、溶接加圧するものである。第２図で、９は使用する
超音波の振動数と同じ固有振動数を有する音又形振動体
であり、２本のアーム１０ａ，１０ｂの一方にホーン２
の先端を結合し、他方のアームの先端には、溶接工具チ
ップ５が結合されている。溶接加圧力Ｆは、音又形振動
体の基底部１１に取り付けられたェアシリンダ、或は油
圧シリンダ等の加圧機器によって与えられる。次に、上
記の如く、音又形振動伝達部材を用いた溶接加圧方式の
効果、特長について説明する。
第３図は最も単純なＵ形音又の基本振動モードを示すも
ので、一対のアーム１２ａ，１２ｂは対称な曲げ振動を
行なう、この振動の節は、アーム基部の１３の点であり
、この点は振動変位が零であり、通常、Ｕ型音又を支持
する点として用いられる。本発明は、概念的には、この
点に加圧機器を取り付けることによって、横振動榛を用
いた従来の超音波溶接機で必要となる質量体を設けずに
溶接加圧力を印加する構成とし、溶接機の小型化軽量化
を実現するものである。実際には加工の容易さ、強度、
支持取付の容易さ等の点で、第２図，第４図に示すコ形
音又を使用する。このときアームの中ｄに対して、音又
基部の長さ夕を４〜５倍にとれば、音又振動体内部の振
動ェネルギの分布は図中斜線で示した部分に集中し、基
底部１１にはほとんど振動ェネルギが到達しない。つま
り、基底部１１に加圧機器を取り付けて、外部と連結し
ても、振動ヱネルギは外部へほとんど散逸しないことに
なる。又、第１図、第２図のそれぞれの超音波溶接機の
構成における、振動ェネルギの流れ（図中の矢印）を比
較してみれば、本発明の利点が明らかである。
つまり、従来の構成（第１図）においては、ホーンから
の振動ェネルギは横振動榛に入ると、溶接加工部へ行く
部分と、上方の質量体へ行く部分に２分された。上方に
流れた振動ヱネルギは質量体の部分で反射され、溶接加
工部へ流入するという経路をたどることになる。一方、
本発明の構成（第２図）では、振動ヱネルギは無理なく
流れ、又、振動系全体が、コンパクトになるため、振動
ェネルギの内部損失も小さくなり、溶接機のェネルギ効
率も改善される。なお、ェネルギのロスを無視すれば、
アームの超音波ホーンを設けた側に溶接チップを設けて
使用することも可能である。尚、第３図，第４図の説明
図では基体振動モード‘こついて説明したが、実際の溶
接機においては高次の振動モードを用いても良いことは
明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の横振動型超音波溶接機の概略構成図、第
２図は本発明による超音波溶接機の一実施例の構成説明
図、第３図は単純なＵ型音又は振動体の基本振動モード
の説明図、第４図はコ型音又振動体の説明図である。 ２・・・ホーン、５・・・溶接工具チップ、９・・・振
動体、１０ａ，１０ｂ…アーム。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 使用する超音波の振動数にあわせた固有振動数を有
    する音叉形状の振動体の２本のアームのうち、一方を超
    音波ホーンに結合し、アームの先端部に溶接工具チツプ
    を設け、上記音叉形振動体の基底部を振動体の支持点と
    なし、基底部より溶接圧力を印加して溶接加工を行なう
    ことを特徴とする超音波溶接機。
JP54148392A 1979-11-15 1979-11-15 超音波溶接機 Expired JPS608145B2 (ja)

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JP54148392A JPS608145B2 (ja) 1979-11-15 1979-11-15 超音波溶接機

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JP54148392A JPS608145B2 (ja) 1979-11-15 1979-11-15 超音波溶接機

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JPS5671591A JPS5671591A (en) 1981-06-15
JPS608145B2 true JPS608145B2 (ja) 1985-03-01

Family

ID=15451743

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JP54148392A Expired JPS608145B2 (ja) 1979-11-15 1979-11-15 超音波溶接機

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JPH0341909Y2 (ja) * 1986-10-31 1991-09-03
FR2859409B1 (fr) * 2003-09-08 2006-06-16 Plastic Omnium Cie Ensemble d'une piece d'aspect d'un vehicule automobile et d'une autre piece solidarisee a la piece d'aspect par fusion de matiere et procede d'assemblage de ces pieces
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CN105436692A (zh) * 2015-12-30 2016-03-30 苏州润昇精密机械有限公司 一种顶升式超声波焊接机

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