KR101311667B1 - 중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

유리형 부품을 금속에 압입 연결하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 금속으로 제조된 중앙 연결 요소로서 특히 대형 장착 요소(19)에 유리 시트(2)를 연결하기 위한 압입 연결용 장치 및 방법으로서: (a) 프로세스 데이터를 입력하기 위한 입력 및 제어 장치(6), (b) 중앙 연결 요소(20)의 지지 요소로서 개별적인 체결 요소(1)를 공급하기 위한 저장 및 위치결정 장치(15), (c) 유리 시트(2)를 고정하기 위한 장착 및 고정 수단(3), (d) 연결되는 각 부품의 그리고 산화물 층의 두께를 측정기 위한 두께 측정 장치(7), (e) 유리 시트(2)의 공진 주파수를 측정하기 위한 측정 장치(8) 및 유리 시트(2)의 칠기 깊이를 결정하기 위한 표면 센서(10), (f) 초음파 혼(4)에 의해서 연결되는 부품들을 함께 가압하기 위한 슬라이딩 장치(11), (g) 초음파 혼(4)에 의해서 초음파를 생성하는 장치를 포함하고, 그리고 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

Description

중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR THE FORCE-FITTING CONNECTION OF GLASS-LIKE COMPONENTS TO METALS}
본 발명은 유리형 부품, 예를 들어 세라믹 표면을 금속에, 특히 유리 시트를 알루미늄에 압입 연결하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하의 공보들은 종래 기술과 관련하여 인용된 것이다.
독일 특허 공보 제 23 12 724 호에는, 금속 중간층(metallic interlayer)을 삽입한 상태에서, 금속으로 이루어진 부품을 비금속으로 형성된 부품에 초음파 용접하는 방법이 개시되어 있다. 이러한 종래 기술의 예로서, 이러한 공보에는 세라믹-귀금속-알루미늄-스틸 연결이 기재되어 있고, 이들은 스틸 부분 상에 초음파 용접 장치의 소노트로드(sonotrode)를 위치시킴으로써 공지된 방식으로 용접된다. 재료의 타입 및 비금속 부품의 치수에 따라서, 상기 부품이 초음파 용접중에 발생되는 하중(loading)을 충분히 견딜 수 없게 될 수 있고, 그리고 이는 균열 및 파단으로 반영될 수 있을 것이다. 이러한 공보에 기재된 비금속 부품은 소형 압전세라믹(piezoceramic) 플레이트 또는 다른 소형 석영 또는 유리 플레이트이다. 그에 따라, 상기 공보에 기재된 방법은 그러한 방법에서의 전술한 단점을 회피하기 위한 목적을 기초로 한다.
이러한 목적은, 첫 번째로 알루미늄 층 또는 알루미늄 필름이 금속 부분의 그리고 비금속 부분의 상호 연결 표면에 도포되고, 이어서 비금속 부품이 고정되고 그리고 알루미늄으로 코팅된 연결 표면들이 서로 상하로 놓이고 그리고 250℃ 이상의 온도, 바람직하게는 350℃의 온도까지 예열됨으로써 달성된다. 마지막으로, 이들 예열된 부분들이 초음파 용접에 의해서 서로 연결된다.
독일 특허 공보 제 23 12 724 호에는 대형 연결 요소에 유리 표면을 압입 연결하는 프로세스가 기재되어 있지 않다.
독일 특허 공개 제 DE 195 46 997 C2 호에는 금속 부분을 비금속 부분에 연결하기 위한 다른 방법이 기재되어 있다. 이러한 공보에는, 유리 또는 유리-세라믹 그리고 순수 알루미늄을 공지된 방법에 따라 초음파로 결합하는 것이 기재되어 있다. 여기에서, 용접에 필요한 에너지는, 작은 정적 접촉 압력의 작용하에서, 공진기, 즉 소노트로드의 기계적인 진동 형태의 전단(shear) 파동으로서 용접 물질로 도입된다. 또한, 종래 기술과 관련하여, 고주파 필드(field)에 의해서 금속과 세라믹을 연결하기 위한 공지된 결합 방법이 독일 특허 공개 제 DE 44 06 220 A1 호에 기재되어 있다.
여기에 기재된 발명은 전술한 종래 기술의 문제점들을 기초로 하고, 금속 부분을 비금속 부분에 연결하는 단순한 방법을 제공하며, 특히 유리나 세라믹으로 이루어진 부분과 알루미늄으로 이루어진 부분 사이에서 고품질의 연결을 제공할 수 있다.
이러한 문제에 대한 해결방안으로서, 독일 특허 공개 제 DE 195 46 997 C2 호에는 금속 부분을 비금속 부분에, 특히 알루미늄 또는 구리 부분을 유리 또는 세라믹 부분에 연결하기 위한 방법이 기재되어 있으며, 여기에서 그러한 연결은 계속적으로 회전하는 진동에 의한 진동 운동을 이용한 진동 용접에 의해서 이루어진다. 여기에서, 계속적으로 회전하는 진동은 용접 표면 내의 모든 지점들에서 동일한 연속 진동 경로의 형태로 구현되고, 이때 접촉 압력이 용접 표면에 대해서 수직으로 작용하고 그리고 또한 회전 진동이 없이 후속하여 장착된다.
또한, 독일 특허 공개 제 DE 198 33 590 C1 호에는 연장된 광학적 부품을 금속 체결구에 용접하기 위한 방법, 그 용도 및 광학적 조립체가 기재되어 있다.
이러한 방법은, 특히 광학적 부품의 높은 민감도 및/또는 높은 광학적 품질로 인해서 광학적 부품이 가장 적은 응력에만 노출된다면, 연장된 광학적 부품을 위해서 이용될 수 있는 금속 체결구에 광학적 부품을 초음파 용접할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 상기 공보는 연장된 광학적 부품을 금속 체결구에 용접하기 위한 방법을 제공하며, 여기에서 적어도 에지가 체결 위치에 대향하고 근접하는 위치에서 진동-댐핑 작용으로 투명한 광학적 부품이 장착되고, 그리고 금속 체결구는 연장된 광학 영역의 에지에 제공된 체결 위치 상에 배치된다. 또한, 기껏해야 작은 벤딩 모멘트를 인가한 상태에서 소노트로드가 체결구 상에 배치되고, 그리고 초음파 용접이 실시된다. 이러한 공보에서는 하중을 견딜 수 있는 대형 장착 요소를 제시하지 못한다.
마지막으로, 국제 공개 팜플렛 제 WO 2008/031823 A1 호에는 초음파 용접을 위한 품질 모니터링 방법이 기재되어 있다.
종래 기술과 관련하여, 이러한 공보는 국제 공개 팜플렛 제 WO 2004/096480 A1 호를 인용하고 있으며, 그러한 공보에서 와이어 스트랜드의 용접을 위한 시간-의존적인 용접 파라미터의 제어가 원하는 값에 맞춰진다.
또한, 상기 공보는 독일 특허 공개 제 DE 44 29 684 A1 호를 참조하고 있으며, 그 공보에서, 전기 전도체들의 용접 중에 특성(characteristic) 파라미터들이 일정-폭 공차(tolerance) 범위에 맞춰진다.
상기 공보에 인용된 독일 특허 공개 제 DE 101 10 048 A1 호에서, 초음파 와이어 본딩에 의해서 형성된 연결부들을 테스팅하기 위한 방법이 마스터 값(master values)의 모니터링에 의해서 연결부의 강도와 관련된 결론을 인출해 낼 수 있게 한다.
또한, 종래 기술은 플라스틱 부분의 초음파 용접을 취급한다(독일 특허 공개 제 DE 43 21 874 A1 호, 유럽 특허 제 EP 0 567 426 B 호, 국제 공개 팜플렛 제 WO 02/098636 A1 호). 이러한 주제와 관련하여, 국제 공개 팜플렛 제 WO 98/49009 호, 미국 특허 제 US 5,855,706 A 호, 미국 특허 제 US 5,658,408 A 호 및 미국 특허 제 US 5,435,863 A 호를 참조할 수 있을 것이다.
이러한 종래 기술로부터, 국제 공개 팜플렛 제 WO 2008/031823 A1 호에 따른 방법은 하나의 방법을 개발하는 것을 목적으로 하며, 그러한 방법에서는 종래 기술에 대비하여 보다 민감한 프로세스 작업의 모니터링이 가능하고, 그에 따라 적절한 파라미터 변화를 가능하게 하며, 이는 고품질 용접 결과를 가능하고 하거나 또는 프로세스 조건에 맞춰 조정할 수 있게 하며, 이는 필요 범위의 고품질 용접이 달성될 수 있게 보장한다. 여기에서, 목적은 간단한 이용을 위해서 시리즈(series) 생산을 가능하게 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 국제 공개 팜플렛 제 WO 2008/031823 A1 호에서는 초음파 용접을 위한 품질 보장 방법을 제시하고 있으며, 여기에서 측정값 공차 범위는 실행된 용접 프로세스로부터 초래되고 용접 프로세스에 영향을 미치고 및/또는 용접 프로세스의 품질을 나타내는 하나 이상의 파라미터와 연관될 수 있는 측정값으로부터 결정되고, 후속하는 추가적인 용접 프로세스에서 동일한 파라미터와 연관된 측정값이 품질 모니터링 중에 고려된다.
그러한 방법에서, 특허청구범위 제 1 항의 소위 특징부에 따라 추구되는 보호는, 추가적인 측정값과 선행하는 측정값으로부터 결정된 공차 범위 사이의 편차에 따라서, 측정값 공차 범위는 추가적인 용접 프로세스를 위한 평균값으로 그 형태가 또는 그 배향(orientation)과 관련하여 변화된다. 일반적인 의미로, 그러한 방법은 소위 당업자에게 익숙한 초음파 용접 분야로부터의 측정값의 프로세싱을 설명한다. 유리 및 알루미늄의 압입 연결을 위한 장치에 관한 구성이 상기 공보에 기재되어 있지 않다.
그에 따라, 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법은 유리 및 금속의 압입 연결을 위한 프로세스를 신뢰성있게 하는 목적 또한 비숙련공도 용이하게 실시할 수 있게 하는 목적을 기초로 한다.
이러한 목적은 특허청구범위 제 1 항에 기재된 장치 및 제 9 항에 기재된 방법에 의해서 달성된다.
본 발명에 따른 장치를 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 제 1 형태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 제 2 형태를 도시한 도면이다.
도 3의 A는 체결 요소를 도시한 도면이다.
도 3의 B는 응력하의 체결 요소를 도시한 도면이다.
도 4는 일련의 체결 요소를 도시한 도면이다.
도 5의 A는 특정 체결 지점을 위에서 도시한 도면이다.
도 5의 B는 특정 체결 지점을 측면에서 도시한 도면이다.
도 1은 초음파 용접을 이용하여 금속 체결 탭(tabs)을 유리 시트에 연속적으로 연결할 수 있는 장치를 도시한다. 그러한 연결 방법은 경제적으로 흥미로운데, 이는 상응하는 접착 프로세스보다 더 신속하고 보다 저렴하기 때문이다. 비교적 먼 거리에 걸쳐 유리 표면과 금속 체결구 사이의 압입 연결을 달성하기 위해서, 유리 물질과 금속 물질이 열의 작용을 받을 때 거동과 관련하여 서로 상이한 열 팽창 계수를 가진다는 것을 반드시 고려하여야 한다. 이는, 연장된 금속 표면과 유리 표면 사이의 연속적인 압입 연결이 양 물질에서 응력을 초래할 수 있고 그에 따라 균열의 형성을 촉진할 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 것에 대응하기 위해서, 본 발명에 따라서 바람직하게 동일한 간격을 가지는 개별적인(individual) 위치들에서 개별적인 금속 탭을 유리 시트에 용접하고 그리고 이들 체결 탭들을 실제 홀드(actual hold)를 제공하는 각각의 구조물에 연결한다. 여기에서, 실제 홀드를 제공하는 이러한 구조물은 금속으로 제조될 수 있고 그리고 금속 연결을 위한 일반적인 수단을 허용하거나 또는 다른 물질로 구성될 수 있을 것이다.
도 1에 도시된 장치의 경우에, 각각의 경우에 장착될 체결 요소(1)가 관련된 저장 및 위치결정 장치(15)로부터 취해지고, 상기 저장 및 위치결정 장치는 구동부(16)에 의해서 필요에 따라 체결 요소(1)를 제공하는 코일형의 스트립-유사 매거진(strip-like magazine) 형태이다. 각각의 경우에 사용되는 물질의 타입은 센서(14)에 의해서 결정될 수 있다. 원칙적으로, 이러한 입력은 또한 수동적으로 실시될 수 있을 것이나, 저장 및 위치결정 장치(15)가 여러 가지 물질로 이루어진 체결 요소(1)를 구비한다면 센서(14)의 작동을 보다 더 신뢰할 수 있을 것이다. 또한, 체결 요소들이 유리 시트(2)에 연결되는 영역에서 다층 디자인을 가지는 체결 요소를 이용할 수 있기 때문에, 체결 요소의 여러 타입들을 정확하게 구별하는 것이 중요할 것이다.
이는, 용접된 연결부의 표면 접착 및 장시간에 걸친 안정성을 최적화하기 위해서 그리고 또한 체결 요소(1)의 물질 특성, 예를 들어 탄성을 맞추기 위해서, 서로 상하로 배치된 복수의 금속 시트 형태(도 3의 A 참조)의 복수의 금속, 예를 들어 알루미늄 및 스틸의 조합을 이용하는 것이 바람직할 것이기 때문이다. 이들 층은 스퍼터링 프로세스에 의해서 도포될 수 있거나 또는 롤링 밀(rolling mill) 내에서 도금될 수 있을 것이다.
체결 요소(1)를 매거진 스트립으로부터 제거하고 체결 요소(1)를 유리 시트(2) 상에 위치시키기 위한 것과 관련하여 요구되는 장치들의 구성은 소위 당업자들이 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 여기에서, 저장 및 위치결정 장치(15)의 변위 장치(12)는 매거진 스트립이 채워진 정도 그리고 그 결과로 변화되는 체결 요소(1)의 접촉 각도에 따라서 장치(15)를 변위시킨다.
장착 및 고정 수단(3)은 소노트로드(4) 및 각각의 체결 요소(1)를 위해서 플레이트-형 받침대(5) 상에 이동하지 않게 유리 시트(2)를 체결한다. 예상되는 하중에 따라서, 장착 및 고정 수단(3)이 아래쪽으로부터의 고정을 위한 흡입판으로서 또는 위쪽으로부터 고정하기 위한 임의 타입의 홀딩-다운 장치로서 구성될 수 있거나, 또는 2가지 방법 모두가 동시에 이용될 수 있을 것이다. 용접 프로세스의 요건에 따라서, 소노트로드(4)가 변위 장치(11)를 통해서 변위 드라이브(9)에 의해서 양 방향을 따라 수직으로 이동되거나, 또는 각 공작물 상으로 가압된다. 여기에서, 소노트로드(4)는 체결 요소(1)의 저장 및 위치결정 장치(15)에 의해서 미리 규정된 라인을 따른다. 보다 명확한 설명을 위해서, 이러한 프로세스가 도 1에서 뒤틀린 방식으로 도시되어 있는데, 이는 놓여진 또는 배치된 체결 요소(1)의 라인 및 소노트로드(4)에 의해서 감지되고 용접된 체결 요소(1)의 라인이 정렬되지 않은 것으로 도시되어 있기 때문이며, 상기 라인들은 물론 공통 라인의 부분들이 될 것이다.
변위 장치(11, 12)가 메인 필라(main pillar; 13)에 수용된다. 도 1은 바닥에 고정된 메인 필라(13)를 도시하고 있으나, 필요한 경우에 그것은 X-Y 위치결정의 일부로서 디자인될 수 있을 것이다.
유사하게, 소노트로드(4)의 안내부 및 체결 요소(1)의 저장 및 위치결정 장치(15)의 안내부가, 변위 장치(11)와 무관하게, 부가적으로 형성될 수 있거나, 또는 그 대신에 필요한 경우에 독립적인 X-Y 위치결정 시스템의 일부가 될 수 있다는 것을 소위 당업자는 이해할 수 있을 것이다.
입력 및 제어 장치(6)는 본 발명에 따른 장치가 중심 위치에 제공되도록 제어하는데 필요한 모든 명령어 입력을 허용한다. 데이터 트래픽(data traffic)에 필요한 입력 및 출력 유닛은 장치의 구성에 의해서 전체적으로 또는 그 성분으로서 결정된다. 그들은 현재의 종래 기술에 상응하고 그에 따라 구체적으로 설명하지 않는다.
유리 시트(2)의 두께는 두께 측정 장치(7)에 의해서 측정되고, 그리고 유리 시트(2)의 관련 공진 주파수가 적절하게 제어되는 압력 센서를 통해서 측정 장치(8)에 의해서 측정된다. 여기에서, 유리 시트(2)의 공진 주파수는 장착 및 고정 수단(3)의 활성화 이전 및/또는 이후에 결정될 수 있다.
용접 프로세스 동안에 유리 시트(2)의 자연적인 진동을 측정하는 것 그리고 이러한 측정 프로세스의 결과를 소노트로드의 작업 파라미터를 결정할 때 피드백 인자로서 고려하는 것이 더 바람직하다. 여기에서, 적절한 과정은 각 유리 시트 또는 유리형 시트(2)의 두께 및 크기에 따라서 그리고 또한 예를 들어 세라믹이나 유리와 같은 물질에 따라서 달라진다. 각 체결 요소(1)의 두께 및 그 산화물 층의 두께는 소노트로드(4)에 의한 용접 프로세스를 제어하기 위한 파라미터로서 추가적으로 고려될 수 있다. 유사하게, 체결 요소(1)의 영역에 설치된 센서(10)에 의해서 결정되는 유리 시트(2)의 거칠기 깊이(roughness depth)가 용접 프로세스를 제어하기 위해서 고려될 수 있다. 이러한 경우에, 제어되는 소노트로드의 작업 파라미터들은 소노트로드의 접촉 압력, 소노트로드의 진동 주파수 및 진폭, 가능한 경우에 그 공급 속도, 그리고 작업 모드, 예를 들어 모든 타입의 펄스화된 모드가 된다. 이상적으로, 이들 모든 파라미터가, 최적의 용접 결과를 위해서, 예비 테스트에서 결정되는 실험값과 관련하여 고려된다. 용접에 적합한 수많은 물질들의 조합을 위해서 예비 테스트에서 적절한 특성들을 결정하는 것, 그리고 사용자가 기본적인 프로그래밍의 일부로서 이러한 특성들을 이용할 수 있게 하는 것은 당업자들에게 일반적인 것이다. 추가적인 용접 프로세스에 바람직한 영향을 미치는 학습 프로그램의 가능성이 제공되는데, 이는 각각의 경우에 얻어지는 용접 결과의 품질에 대해서 입력 및 제어 장치(6)에 부가적으로 문의할 수 있다는 사실에 의한 것이다. 초음파 용접의 경우에 연결을 용이하게 하기 위해서, 예를 들어, 금속 층으로 유리 표면을 선행하여 코팅하는 것 또는 액체 또는 기체의 영향에 의해서 거칠기 깊이에 미치는 효과가 언급되어야 할 것이다. 또한, 액체 또는 기체에 의해서, 연결에 있어서 중요한 산화물 층을 제어하기 위해서 체결 요소(1)에 영향을 미칠 수 있을 것이다.
도 2는 이동형(mobile) 용도에 적용하는데 적합한 본 발명에 따른 장치의 제 2 형태를 도시한다.
여기에서, 유리 시트(2)는 장착 및 고정 수단(3)에 의해서 상대적으로 작은 표면 상에서 지지된다. 이동형 섹터에서, 예를 들어 대형 광전지 설비 분야에서 및/또는 구조적 엔지니어링의 경우에, 유리 시트(2)가 적절하게 맞춰진 장착 요소를 구비할 수 있을 것이다. 이러한 경우에 비교적 작은 베어링 표면도 충분한 것으로 보이는데, 이는 필요한 경우에 유리 시트(2)가 또한 작업대 상에 추가적으로 위치될 수 있기 때문이다. 도 2에서, 집게형 용접 장치가 우측에 도시된 2개의 핸들을 이용하여 사용자에 의해서 유지된다. 이러한 집게형 구성의 하부 부분은 장착 및 고정 수단(3)을 지지하고 받침대(5)로서 작용한다. 도 2에서 각을 이루는 체결 요소(1)가 단면으로 도시되어 있다. 체결 요소(1) 바로 위쪽의 변위 드라이브(9)와 함께 소노트로드(4)가 도시되어 있으며, 여기에서, 도시된 체결 요소(1)의 각이진 형태에 따라서, 소노트로드(4)는 체결 요소(1)의 두 측면을 향하는 2개의 에너지 전달 헤드를 구비한다. 이러한 도면에 도시되지 않은 방식에서, 표면 센서(10)는 유리 시트(2)를 지향한다. 체결 요소(1)의 저장 및 위치결정 장치(15)는, 용접되는 체결 요소(1)의 각각의 물질을 탐지하기 위한 센서(14)와 함께, 도시된 이동형 용접 장치의 후방에 장착된다. 이러한 구성에서, 장치(15)의 드라이브(16)가 상이한 공간적인 배열(spatial arrangement)을 가져야 하고 그리고 공간을 이유로 다소 정형화된(stylized) 형태로 도시되어 있다. 여기에서, 유리 시트(2)를 위한 두께 측정 장치(7) 및 공진 주파수 측정을 위한 측정 장치(8)가 또한 집게의 상부 부분의 바닥 측부의 영역에서 서로 인접하여 정렬된다. 도 1에 도시된 장치와 관련하여 설명된 추가적인 측정 옵션들이 각각의 요건에 따라서 최소화된 형태로 각각 부가될 수 있을 것이다.
입력 및 제어 장치(6)가 2개의 핸들 영역에서 용이하게 접근할 수 있는 것으로서 단면 도시되어 있다.
도 3의 A는 2개의 체결 지점들을 가지는 각이진 체결 요소(1)를 도시한다. 여기에서, 도면부호 '17'은 각각의 용접 위치를 나타낸다. 예로서, 연결 물질(18)이 알루미늄 및 스틸의 조합으로 이루어질 수 있을 것이다(이와 관련하여, 도 1에 대한 설명을 참조할 수 있다).
도 3의 B는 응력하의 체결 요소를 도시한다. 여기에서, 응력은 예를 들어 중앙 연결 요소(20)로 이루어지고, 그러한 중앙 연결 요소는 체결 요소의 아래쪽에서 가압되고 그리고 탄성적인 강성 로드(flexurally rigid rod) 형태를 가지고, 그러한 로드는 나사체결된 2개의 나사에 의해서 위쪽으로 중앙 연결 요소를 당기며, 2개의 나사는 U-자형 지지 피팅(19)을 통해서 유리 시트(2) 상에서 지지되고 그에 따라 지지 피팅(19)을 유리 시트(2)에 대해서 강제 끼워맞춤(force fit) 연결한다.
도 4는 일련의 체결 요소(1)를 도시하며, 도 3의 A에 도시된 바와 같이, 이 경우에 중앙 연결 요소(20)는 상대적으로 긴 지지 피팅(19)의 강제 끼워맞춤 연결을 위한 베이스로서 작용할 수 있을 것이다.
도 5의 A는 특정 체결 지점을 위쪽에서 도시한다. 이는, 특별한 인장 강도 및 횡방향 안정성을 중앙 연결 요소(21)에 제공할 수 있게 한다. 도 5의 B에 단면으로 도시된 바와 같이, 이는 원주에 걸쳐 분포된 8개의 용접 탭에 의해서 유리 시트에 용접될 수 있는 원형 체결 요소(1)를 포함한다. 팽창 갭(22)은 여러 체결 탭들 사이의 응력을 보상한다.
용접 방법에 대해서 설명된 측정 방법 및 이동 프로파일의 복잡한 제어는 특별한 제어 프로그램을 필요로 한다.
1: 체결 요소 2: 유리 시트
3: 장착 및 고정 수단 4: 소노트로드
5: 받침대(작업대) 6: 입력 및 제어 장치
7: 두께 측정 장치(예를 들어, 유리)
8: 공진 주파수 측정 장치 9: 소노트로드(4)의 변위 드라이브
10: 표면 센서(예를 들어, 유리의 거칠기 깊이)
11: 소노트로드(4)의 변위 장치
12: 저장 및 위치결정 장치(15)의 변위 장치
13: 메인 필라
14: 체결 요소의 물질을 탐지하기 위한 센서
15: 체결 요소의 저장 및 위치결정 장치
16: 저장 및 위치결정 장치(15)의 드라이브
17: 초음파 용접 위치 18: 지지 피팅(대형 장착 요소)
20: 중앙 연결 요소 21: 특별한 중앙 체결 위치
22: 팽창 갭

Claims (13)

  1. 금속으로 제조된 중앙 연결 요소(20)에 유리 시트(2)를 연결하기 위한 장치에 있어서,
    (a) 프로세스 데이터를 입력하기 위한 입력 및 제어 장치(6),
    (b) 중앙 연결 요소(20)의 지지 요소로서 개별적인 체결 요소(1)를 공급하기 위한 저장 및 위치결정 장치(15),
    (c) 유리 시트(2)를 고정하기 위한 장착 및 고정 수단(3),
    (d) 연결되는 각 부품의 두께 및 산화물 층의 두께를 측정하기 위한 두께 측정 장치(7),
    (e) 유리 시트(2)의 공진 주파수를 측정하기 위한 측정 장치(8) 및 유리 시트(2)의 거칠기 깊이를 결정하기 위한 표면 센서(10),
    (f) 소노트로드(4)와 받침대(5) 사이에서 함께 연결되는 부품들을 가압하기 위한 변위 장치(11), 및
    (g) 소노트로드(4)에 의해서 초음파를 생성하는 장치를 포함하는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결 요소(1)가 순수 알루미늄으로 제조되거나, 또는 연결되는 표면과 관련하여, 상이한 연결 물질(18)들의 층으로 이루어지는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착 및 고정 수단(3)이 흡입판 및 홀딩-다운 장치중 적어도 하나로 이루어지는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    체결 요소(1)의 물질 타입을 탐지하기 위해서 센서(14)가 이용되고, 연결 작업이 카메라에 의해서 모니터링되는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    지지 피팅(19)이 중앙 연결 요소(20)에 의해서 다수의 체결 요소에 체결되는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    전자기파를 생성하는 발생장치가 소노트로드(4)의 영역 내에 부가적으로 설치되는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    다수의 소노트로드(4)가 장방형 또는 원형으로 배열되고, 이들 소노트로드의 하나 또는 둘 이상이 펄스화된 모드로 작동될 수 있는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 장치가 이동 작업을 목적으로 하는 집게형 구성을 가지고 그리고 하나의 핸들 또는 다수의 핸들을 구비하는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 장치.
  9. 금속으로 제조된 중앙 연결 요소(20)에 유리 시트(2)를 연결하기 위한 방법에 있어서:
    (a) 연결되는 부품들의 타입 및 상기 부품들의 연결을 위한 희망하는 측정과 관련한 데이터가 입력 및 제어 장치(6)로 입력되고,
    (b) 저장 및 위치결정 장치(15)가 희망하는 지지 요소(1)를 구비하고,
    (c) 유리 시트(2)가 장착 및 고정 수단(3)에 의해서 받침대(5)에 고정되고,
    (d) 유리 시트(2)의 거칠기 깊이 및 공진 주파수중 적어도 하나, 그리고 각 체결 요소(1) 및 그 산화물 층의 두께가 측정 장치(7, 8, 10)에 의해서 결정되고 그리고 프로세스 제어부로 전달되며,
    (e) 이러한 데이터로부터 그리고 실험값으로부터, 프로세스 제어부가 소노트로드의 작업 데이터 그리고 프로세스를 보조하는 부가적인 측정값을 결정하고,
    (f) 연결 프로세스가 입력 및 제어 장치(6)에 의해서 시작되거나, 또는 마지막으로 계획된 체결 요소가 체결될 때까지 자동적으로 계속되며,
    (g) 개별적인 체결 요소(1)가 희망하는 대형 장착 요소에 기계적으로 연결되는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    용접 작업이 전자기 에너지의 공급에 의해서 소노트로드(4)에 의해 보조되는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 연결 방법이 이동 작업을 위해서 구성될 수 있는
    중앙 연결 요소에의 유리 시트 연결 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
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