KR101495118B1 - apparatus for supersonic welding and method of supersonic welding - Google Patents

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Abstract

혼을 포함하는 초음파 융착부, 초음파 융착부에 연결되어 상기 초음파 융착부를 이송시키는 이송장치, 이송장치가 전진하여 융착 대상물의 대상 부위와 만나는 것을 직접 감지하여 그 시점에서의 위치를 기준 위치로 저장하고, 상기 초음파 융착부가 동작되도록 발진신호를 발생시키며, 저장된 상기 기준 위치에서 상기 초음파 융착부가 미리 정해진 일정 거리 진행되면 상기 일정 거리의 이동을 감지하여 상기 초음파 융착부 동작을 멈추고, 상기 이송장치를 후퇴시키는 후퇴신호를 발생시키는 리니어 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 융착장치 및 이를 이용한 융착방법이 개시된다.
본 발명에 따르면 융착 대상물의 대상 부위가 놓이는 위치에 오차가 있어서 혼과 대상 부위가 만나는 접점 위치가 융착 작업을 실시할 때마다 다소 차이가 나는 경우에도 직접적으로 융착정도를 측정하여 융착 대상물에서의 융착상태가 고르고 적정하게 이루어지도록 할 수 있다.
A transfer device connected to the ultrasonic welding part for transferring the ultrasonic welding part; a transfer device for detecting the direct contact with the object part of the welding object and storing the position at the time point as a reference position; The ultrasonic welding unit stops the operation of the ultrasonic welding unit when the ultrasonic welding unit moves at a predetermined distance from the stored reference position to thereby stop the operation of the ultrasonic welding unit, And a linear sensor for generating a retraction signal, and a fusing method using the ultrasonic fusing apparatus.
According to the present invention, even if the position of the contact point where the horn and the object part meet differs slightly each time the welding operation is performed due to the error in the position of the object part of the object to be fused, the degree of fusing is directly measured, The state can be made uniform and appropriate.

Description

초음파 융착장치 및 초음파 융착방법{apparatus for supersonic welding and method of supersonic welding}[0001] The present invention relates to an ultrasonic welding apparatus and an ultrasonic welding method,

본 발명은 초음파 융착장치 및 이를 이용한 융착방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 융착시의 혼과 대상물의 접점 위치가 일정치 않은 경우에도 적정한 융착상태를 확보할 수 있는 초음파 융착장치 및 이를 이용한 융착방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic fusing apparatus and a fusing method using the same, and more particularly, to an ultrasonic fusing apparatus capable of securing an appropriate fusing state even when the position of a contact between a horn and an object at the time of fusing is not constant, .

일반적으로 초음파 융착은 발진기를 통해 이루어진 전기적 발진을 초음파 변환기에서 기계적인 진동으로 변환시키고 부스터와 공구혼을 통해 진동을 증폭시킨 후 접착 대상물에 이 기계적 에너지를 전하고, 융착 대상물의 초음파 진동에 의해 접착면에 발생한 마찰열이 접착면을 연화, 용융시키고, 이에 따라 융착이 이루어지도록 하는 융착 방법을 지칭한다.Generally, ultrasonic welding is performed by converting an electric oscillation made through an oscillator from a ultrasonic transducer to a mechanical vibration, amplifying the vibration through a booster and a tool horn, then transferring the mechanical energy to the object to be bonded, Refers to a fusing method in which the frictional heat generated in the fusing step softens and melts the adhesive surface, thereby causing fusing.

초음파 융착은 접착제나 용제가 필요 없고 융착물 표면에 변형이나 손상이 거의 없으며 고른 작업 상태를 이루기 쉬워서 플라스? 제품의 융착 가공에 많이 사용되며, 초음파 융착에 사용되는 초음파 융착장치의 기본적 구성과 작용은 널리 알려져 있다.Ultrasonic welding does not require any adhesive or solvent, and there is little deformation or damage on the surface of the fused material. The basic structure and action of an ultrasonic welding apparatus used for ultrasonic welding are well known.

도1 및 도2는 종래의 초음파 융착장치의 일 예에서 융착을 준비하는 상태와 용착이 실시되는 상태를 개략적으로 나타내는 구성개념도이다.FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing a state in which welding is prepared and a state in which welding is performed in an example of a conventional ultrasonic welding apparatus.

초음파 융착을 담당하는 초음파 융착부(20)와 이 초음파 융착부를 이동시키는 이송장치가 구비되어 있다. 초음파 융착부(20)는 미도시된 전원 등의 부분과 연결되는 초음파 변환기(23)와 첨부의 혼(공구혼:21)을 구비하고, 이송장치와는 연결부를 통해 고정적으로 접속되어 있다. An ultrasonic fused portion 20 for performing ultrasonic welding and a transfer device for moving the ultrasonic fused portion are provided. The ultrasonic fused portion 20 includes an ultrasonic transducer 23 connected to a power source or the like (not shown) and a horn (tool horn) 21 attached thereto. The ultrasonic fused portion 20 is fixedly connected to the transfer device through a connection portion.

이송장치는 공압 실린더(10)를 중심으로 구성되며, 공압 실린더 내에서 공압 인가 상태에 따라 피스톤(미도시)이 진퇴함에 의해 피스톤에 연결되어 공압 실린더 밖으로 노출될 수 있는 실린더 로더(90)에 고정된 연결부도 가이드부(50) 표면을 따라 진퇴하게 된다. The transfer device is constituted around the pneumatic cylinder 10. The transfer device is fixed to the cylinder loader 90 which can be exposed to the outside of the pneumatic cylinder by being connected to the piston by advancing and retreating the piston (not shown) The guide portion 50 is moved forward and backward.

따라서, 연결부에 결합된 초음파 융착부도 전진 및 후퇴를 하게 된다. 초음파 융착부(20)의 혼(horn: 공구혼, 초음파 혼: 21)도 전진 및 후퇴를 하게 되며 융착 대상물(work piece: 100)의 대상 부위에 닿거나 떨어지게 된다. 또한, 공압 실린더(10) 내의 피스톤이나 혼(horn:21) 등의 중요 부위의 위치를 감지하는 센서, 여기서는 공압 실린더(10)에 피스톤 위치를 감지하는 후방 센서(60) 및 전방 센서(70)가 설치되어 있다.Therefore, the ultrasonic welding portion joined to the connection portion also advances and retreats. The horn of the ultrasonic fused portion 20 also advances and retreats and hits or falls on the target portion of the work piece 100. [ A sensor for sensing the position of a critical portion such as a piston or a horn 21 in the pneumatic cylinder 10 and a rear sensor 60 and a front sensor 70 for sensing the position of the piston in the pneumatic cylinder 10, Respectively.

따라서, 공압 실린더(10)의 피스톤이 동작하여 혼(21)이 앞으로 진행하며 연결부가, 혼(10)이 융착 부위에 닿도록 계산된 연결부 위치에 이르면 전방센서(70)는 피스톤 위치를 감지하여 전기신호를 발생시킨다. 전방센서(70)의 이 신호를 받아 초음파 융착부(20)에서는 초음파 발진을 실시하고 혼(21)을 통해 융착 대상물을 융착하는 작업이 이루어지도록 한다. Accordingly, when the piston of the pneumatic cylinder 10 is operated and the horn 21 advances and the connecting portion reaches the calculated joint position so that the horn 10 touches the fused portion, the front sensor 70 senses the piston position Thereby generating an electric signal. In response to the signal from the front sensor 70, ultrasonic welding is performed in the ultrasonic welding unit 20, and an object to be welded is fused through the horn 21.

보다 구체적으로, 초음파 발진은 전방센서(70)의 신호를 초음파 융착부 내의 타이머가 수신하면 타이머(미도시)가 리셋(reset)되어 동작을 하고, 그 타이머의 동작 기간 내에서만 초음파 발진이 이루어진다. 타이머에 미리 정해진 일정 시간이 경과하면 타이머는 동작을 멈추고 초음파 발진도 중단된다. More specifically, in the ultrasonic oscillation, a timer (not shown) is reset and operated when a timer in the ultrasonic welding unit receives a signal from the front sensor 70, and ultrasonic oscillation is performed only within the operation period of the timer. When a predetermined time elapses in the timer, the timer stops operating and the ultrasonic oscillation is also stopped.

또한, 초음파 발진 중단과 함께 발생한 전기 신호가 이송장치의 공압 실린더(10)의 공압을 조절하는 공압 인가 라인의 밸브를 동작시켜 피스톤은 다시 융착 작업 대기 위치인 후퇴점 위치로 복귀시킨다. 피스톤이 후퇴점 위치에 도달하면 후방센서(60)가 이를 감지하여 전기 신호를 발생시켜 밸브 동작을 중단시키고 피스톤의 동작을 멈추도록 한다. Further, the electric signal generated with the stop of the ultrasonic oscillation activates the valve of the pneumatic pressure applying line, which regulates the pneumatic pressure of the pneumatic cylinder 10 of the transfer device, so that the piston returns to the retreat point position which is the fusing work waiting position again. When the piston reaches the retreat point position, the rear sensor (60) senses this and generates an electric signal to stop the valve operation and stop the operation of the piston.

한편, 혼(21)을 포함하는 초음파 융착부가 제한 없이 전진하면 융착 대상물(100)의 융착 상태에 문제가 생기고 불량이 발생할 수 있으므로 융착 대상물의 융착 상태에 문제가 없이 혼이 전진할 수 있는 최전방 위치를 정하여 그 위치에서 피스톤이나 실린더 로더 혹은 초음파 융착부의 일부가 닿아 전지하는 것을 막는 스토퍼(80)가 설치된다.On the other hand, if the ultrasonic welding portion including the horn 21 moves forward without limitation, there is a problem in the fusion state of the fusion object 100 and a defect may occur, so that the fusion state of the fusion object is not affected at the forefront position And a stopper (80) for preventing the piston or the cylinder loader or a portion of the ultrasonic welded portion from contacting with the battery is provided at that position.

그런데, 이런 종래 기술에서 전방센서(70)는 혼(21)이 융착 대상물의 대상 부위에 직접 닿는 것을 감지하는 것이 아니고 피스톤이나 연결부가 정해진 일정 위치에 오면 당연히 혼(21)이 융착 대상물(100)에 닿는 것으로 가정하여 신호를 발생시키는 것이다. 그러므로, 전방센서(70)가 신호를 보내는 시점과 초음파 혼이 융착 부위에 정확하게 닿는 시점이 정확히 일치한다는 보장이 없고, 실제로도 융착 대상물의 대상 부위가 항상 정확한 위치에 있는 것이 아니라서 혼(21)이 융착 대상물 대상 부위에 닿기 전에 타이머 및 초음파 융착부가 동작을 시작할 수 있다. 타이머는 정해진 일정 시간만 동작하므로, 이런 경우, 실질적인 융착시간이 짧아져 충분한 융착이 이루어지지 않게 되고, 결국 융착 공정 불량을 일으킬 수 있다. However, when the horn 21 comes into contact with the target portion of the object to be welded 100 and the piston or the connection portion comes to a predetermined position, the front sensor 70 does not sense the object, So that a signal is generated. Therefore, there is no guarantee that the point of time when the front sensor 70 sends a signal and the point of time when the ultrasonic horn exactly touches the welded portion exactly coincides with each other. In fact, the target portion of the object to be welded is not always in the correct position, The timer and the ultrasonic welder may start to operate before reaching the target object site. Since the timer operates only for a predetermined period of time, in this case, the actual welding time is shortened so that sufficient welding can not be performed, which may result in defective welding process.

반대로, 전방센서가 감지하기 전에 초음파 혼이 부위에 닿아 진행이 멈추어진다면 타이머 및 초음파 융착부가 동작하지 않아 설비를 다시 세팅하기 전에는 초음파 융착이 진행될 수 없는 경우도 발생할 수 있다. On the other hand, if progress is stopped by touching the ultrasonic horn before the front sensor detects, the timer and the ultrasonic welding part may not operate and ultrasonic welding may not be performed until the equipment is set again.

융착 대상물의 융착 대상 부위의 위치는 계절이나 하루의 시간 경과에 따른 주위의 온도, 습도 변화, 주변 기계설비의 시간에 따른 추이적 변화 등에 따라 변화될 수 있는 것이므로 이런 변화에 따라 항상 전방센서의 연결부 감지 위치나 융착 대상물이 놓이는 위치를 적절하게 조절하는 것은 매우 번거롭고 시간이 많이 소요되므로 공정 효율과 가동율을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다.The position of the fusion-bonded portion of the object to be fusion-bonded can be changed according to the season, the ambient temperature, the humidity change, the transient change depending on the time of the nearby mechanical equipment, etc. Therefore, It is very cumbersome and time-consuming to appropriately adjust the position of the detection position or the position of the object to be fused so that the process efficiency and the operating rate are lowered.

공개특허 제10-2012-0025831호Published patent application No. 10-2012-0025831

본 발명은 상술한 실시 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 융착 대상물의 대상 부위가 놓이는 위치에 오차가 있어서 혼과 대상 부위가 만나는 접점 위치가 융착 작업을 실시할 때마다 다소 차이가 나는 경우에도 일정 시간 가열이 이루어져 융착 대상물에서의 융착상태가 고르고 적정하게 이루어질 수 있도록 하는 초음파 융착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the above-described embodiments, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for adjusting the position of a contact point, Time heating is performed so that the fusion state in the object to be fusion can be uniformly and appropriately performed.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 융착장치는 In order to achieve the above object, the ultrasonic fusing apparatus of the present invention comprises:

혼을 포함하는 초음파 융착부, 상기 초음파 융착부를 이송시키는 이송장치, 상기 이송장치가 전진하여 융착 대상물의 대상 부위와 만나는 것을 직접 감지하여 그 시점에서의 위치를 저장하고, 상기 초음파 융착부가 동작되도록 발진신호를 발생시키며, 상기 저장된 위치에서 상기 초음파 융착부가 미리 정해진 일정 거리 진행되면 그 거리를 감지하여 초음파 융착부 동작을 멈추고 이송장치를 후퇴시키는 후퇴신호를 발생시키는 리니어 센서(linear sensor)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A transfer unit for transferring the ultrasonic welding unit; a transfer unit for directly sensing that the transfer unit is advanced to the object region of the object to be welded and storing the position at the time point; and the ultrasonic welding unit And a linear sensor for generating a retraction signal for stopping the operation of the ultrasonic welding unit and for retracting the transfer device by detecting the distance when the ultrasonic welding unit proceeds at a predetermined distance from the stored position, .

본 발명에서 상기 초음파 융착부의 후퇴 위치를 감지하여 상기 이송장치의 후퇴 동작을 중단시키는 후방센서가 더 구비될 수 있다.The present invention may further include a rear sensor for detecting a retreat position of the ultrasonic fused portion and stopping the retraction of the transfer device.

본 발명에서 리니어 센서 등 센서 수단의 신호와 이송장치 동작 및 초음파 발진을 시작하고 중단하기 위한 콘트롤러 유닛(controller unit)이 구비되는 것이 동작의 자동화를 위하여 바람직하며, 콘트롤러 유닛은 각 요소에 전원을 공급하고 중단하는 방식으로 요소들을 조절하는 것일 수 있다. In the present invention, it is preferable to provide a controller unit for starting and stopping a signal of a sensor means such as a linear sensor, a feeding device operation, and an ultrasonic oscillation, for automation of operation, and the controller unit supplies power And adjusting the elements in a manner that stops them.

본 발명에서 초음파 융착부가 일정 거리 진행한다는 것은 융착 대상물과 초음파 혼이 만나는 접점 위치를 감지하여 최초 위치 확인을 한 후에 초음파 발진을 실시하고, 초음파 혼의 작용으로 최초 접점 위치에서 융착 대상물이 용융되면서 혼을 통한 계속적인 압력 인가에 의해 융착 부위의 용융된 물질들이 주변으로 퍼지면서 해당 부분이 미세하게 두께가 얇아지게 되어 혼이 일정 거리 더 전진한다는 것을 의미한다. 이때 일정 거리가 진행된 것을 리니어 센서가 감지하면 신호를 발생시켜 초음파 발진을 중단하는 한편 초음파 혼을 후퇴시키는 동작이 이어지게 된다.In the present invention, the ultrasonic welded part travels a certain distance. The ultrasonic welding is performed after the contact position where the object to be welded and the ultrasonic horn meet is sensed and the initial position is confirmed. The fusion object is melted at the initial contact position by the action of the ultrasonic horn, Which means that the melted material in the fusion region spreads to the periphery by the continuous pressure application, and the portion is finely thinned so that the horn advances a certain distance. At this time, when the linear sensor senses that a predetermined distance has progressed, a signal is generated to stop the ultrasonic oscillation and to continue the operation of retracting the ultrasonic horn.

본 발명에서 리니어 센서는 선형변위변환기LVDT(linear variable differential transformer)와 같은 접촉식 리니어 센서일 수 있다. 이런 경우, 접촉식 리니어 센서는 가이드 바 형태의 프로브(probe)의 일 단부가 장치 내에서 고정된 부분에 닿아 고정되어 있고, 리니어 센서의 나머지 부분이 초음파 융착부, 실린더 로더나 연결부에 고정되어 이 프로브를 따라 움직이면서 처음 혼이 융착 대상물에 닿는 위치의 검출하여 저장하고, 그 저장된 위치로부터 일정 거리의 진행 여부를 확인하여 신호를 발생하도록 구성될 수 있다. In the present invention, the linear sensor may be a contact type linear sensor such as a linear variable differential transformer (LVDT). In this case, in the contact type linear sensor, one end of a probe in the form of a guide bar is held in contact with a fixed part in the device, and the remaining part of the linear sensor is fixed to the ultrasonic welding part, the cylinder loader, It is possible to detect and store a position at which the first horn contacts the object to be welded while moving along the probe, and to check whether the horn reaches a predetermined distance from the stored position to generate a signal.

실시예에 따라서는 리니어 센서의 프로브는 탄성적으로 리니어 센서 본체내로 들어가 외부에서 볼 때 그 길이가 줄어드는 압축 형태를 가질 수도 있고 프로브가 나머지 부분을 관통하는 형태로 이루어져 앞쪽에서 프로브가 짧아지면 뒤쪽으로 튀어나온 프로브 길이가 길어지는 형태를 이룰 수도 있다. 이때, 본체(프로브의 나머지 부분)에서 앞으로 튀어나온 프로브 부분의 길이가 짧아지는 방향으로 리니어 센서가 움직일 때 내부에는 프로브와 결합된 탄성체에 의해 탄성에너지가 축적되고 역의 방향으로 움직일 때에는 탄성체의 복원력에 의해 프로브의 길이가 길어지는 형태를 이룰 수 있다. According to the embodiment, the probe of the linear sensor may be resiliently inserted into the linear sensor body and may have a compression type in which the length thereof is reduced when seen from the outside, and the probe may penetrate the remaining part, and when the probe is shortened from the front, The protruding length of the probe may become longer. At this time, when the linear sensor moves in a direction in which the length of the probe protruding forward from the main body (the remaining part of the probe) is moved, elastic energy is accumulated by the elastic body coupled with the probe, and when the linear sensor moves in the reverse direction, The length of the probe can be made long.

본 발명에서 사용될 수 있는 LVDT와 같은 접촉식 리니어 센서는 이동거리에 따른 센서 값의 신호를 보내며, 이를 연산장치에 내장된 프로그램에서 감지 연산하여 미리 설정된 융착 깊이만큼 실제 초음파 융착부가 이동할 수 있도록 한다. 이런 리니어 센서는 구성에 따라 선형변위의 전압 및 전류 아날로그 출력과 동시에 속도변화의 아날로그 출력을 제공할 수도 있다. 가령, 리니어 센서가 혼 첨부가 융착 대상물에 닿는 시점을 감지하도록 하기 위해 리니어 센서는 변위를 검출할 뿐만 아니라 리니어 센서 내부에서 내장된 타이머와 연산장치를 이용하여 속도를 산출하여 속도 센서의 역할도 함께 할 수 있다. A contact type linear sensor such as an LVDT that can be used in the present invention sends a signal of a sensor value according to the movement distance and detects the movement of the sensor by a program built in the arithmetic unit so that the actual ultrasonic welding unit can move by a predetermined welding depth. Such a linear sensor may provide an analog output of the speed change at the same time as the voltage and current analog output of the linear displacement depending on the configuration. For example, in order to detect when the linear sensor touches the object to be welded, the linear sensor not only detects the displacement, but also calculates the velocity using a timer and an arithmetic unit built in the linear sensor, can do.

리니어 센서는 프로브 부분과 리니어 센서 본체의 상대적인 움직임을 감지하면서 혼 첨부가 융착 대상물에 닿아 초음파 융착부 및 이송장치의 움직이는 부분이 거의 움직이지 않게 되면 프로브 부분과 리니어 센서 본체 부분 사이의 움직임도 거의 없어지므로 리니어 센서 내에서 이런 변화를 감지하여 그 순간에 리니어 센서 본체와 프로브 사이의 상대 위치를 인식 및 저장하고, 전기 신호를 콘트롤러 유닛으로 보내 초음파 발진이 이루어지도록 한다. 그리고, 그 순간부터 센서 본체와 프로브 사이의 상대 위치 변화를 측정하여 그 측정값이 센서에 미리 세팅된 일정 값을 넘으면 다시 다른 전기신호를 발생, 송신하여 초음파 발진이 중단되고 초음파 융착부가 후퇴하도록 이송장치의 공압실린더의 조절 밸브를 조작하게 된다.The linear sensor senses the relative movement of the probe portion and the linear sensor body, and when the horn attaches to the object to be welded and the moving portion of the ultrasonic welding portion and the transfer device hardly moves, there is almost no movement between the probe portion and the linear sensor body portion Therefore, such a change is sensed in the linear sensor, the relative position between the linear sensor body and the probe is recognized and stored at that moment, and the electric signal is sent to the controller unit to cause ultrasonic oscillation. Then, the relative positional change between the sensor main body and the probe is measured from that moment, and when the measured value exceeds a predetermined value preset in the sensor, another electric signal is generated and transmitted again to stop the ultrasonic wave oscillation, The control valve of the pneumatic cylinder of the apparatus is operated.

본 발명에서 일반적인 형태는 아니지만 리니어 센서가 변위 센서와 별개로 혼이 융착 대상물에 닿는 것을 감지하는 센서, 가령 충격 센서를 가질 경우, 이 센서의 감지에 의해 비로소 변위 센서가 동작하여 혼이 움직인 거리 측정을 시작하고 초음파 발진을 위한 신호가 전달될 수도 있다. 이런 경우에도, 리니어 센서에서 측정된 거리가 미리 정한 일정 거리이상이 되면 리니어 센서는 신호를 발생시키고 콘트롤러는 융착이 완료된 것으로 판단하여 초음파 융착을 중단하게 되고, 초음판 혼은 이송장치의 후퇴에 따라 융착 대상물에서 떨어지게 된다.However, when the linear sensor detects a contact of the horn with the object to be welded separately from the displacement sensor, for example, when the sensor has the impact sensor, the displacement sensor operates only when the sensor detects the distance A measurement may be started and a signal for ultrasonic oscillation may be transmitted. In this case also, when the distance measured by the linear sensor exceeds a predetermined distance, the linear sensor generates a signal and the controller judges that the welding is completed, so that the ultrasonic welding is stopped. It is separated from the fusion object.

본 발명에서 리니어 센서는 비접촉식 리니어 센서일 수 있다. 비접촉식의 경우에도 접촉식과 방식이 다를 뿐 레이저가 센서와 융착 대상물의 해당 부위 사이의 거리 변화를 측정하여 최초 측정한 위치로부터 미리 정해둔 일정한 거리가 이동하면 초음파 융착을 멈추고 초음파 혼을 후퇴시키는 작용이 이루어지는 것은 동일하게 진행될 수 있다.In the present invention, the linear sensor may be a non-contact type linear sensor. In the case of the non-contact type, the contact type and the method are different. However, when the laser changes the distance between the sensor and the corresponding portion of the object to be welded, the ultrasonic welding is stopped and the ultrasonic horn is retracted The same thing can be done.

본 발명에서 이송장치는 가이드 레일과 리니어 모터, 래크와 피니언 같은 기어 수단을 사용한 선형 이송장치, 에어 실린더나 유압 실린더를 이용한 선형 이송장치 등이 될 수 있다.In the present invention, the conveying apparatus may be a linear conveying apparatus using a guide rail and a linear motor, gear means such as rack and pinion, a linear conveying apparatus using an air cylinder or a hydraulic cylinder, or the like.

본 발명에서 후방 센서도 접촉센서, 포토센서 등 다양한 동작원리의 센서를 이용한 위치센서일 수 있다.In the present invention, the rear sensor may also be a position sensor using sensors of various operating principles such as a touch sensor and a photo sensor.

한편, 본 발명의 초음파 융착장치를 사용하는 융착 방법은,On the other hand, in the fusion welding method using the ultrasonic welding apparatus of the present invention,

프로브가 고정부에 닿은 상태에서 이송장치를 통해 초음파 융착부에 계속적 압력을 가하여 혼을 전진시켜 융착 대상물에 닿도록 하는 접촉단계,A contact step of applying a continuous pressure to the ultrasonic welded portion through the transfer device in a state where the probe is in contact with the fixing portion to advance the horn so as to contact the object to be welded,

접촉단계에 의해 리니어 센서가 시간에 따른 변위 혹은 속도 변화를 통해 혼과 융착 대상물의 접촉을 인식하고 제1 신호를 발생시켜 이 접촉 위치를 기준 위치로 세팅하고 혼에서 초음파 진동이 이루어지도록 하는 발진 단계,The linear sensor recognizes the contact between the horn and the object to be welded through the displacement or speed change with time and generates the first signal to set the contact position to the reference position and to make the ultrasonic vibration in the horn ,

리니어 센서가 발진 단계 이후의 융착 대상물의 연화 및 용융에 의한 초음파 융착부의 이동을 측정하여 그 값이 미리 정해진 일정 거리 이상이 되는지 판단하여 제2 신호를 발생시키는 융착 깊이 판단 단계, A fusing depth determining step of measuring a movement of the ultrasonic fusing part due to softening and melting of the object to be fused after the oscillating step and generating a second signal by determining whether the value is equal to or greater than a predetermined distance,

이송장치를 후퇴시켜 혼이 융착 대상물에서 이격되도록 하는 후퇴단계를 구비하여 이루어질 수 있다. And a retracting step of retracting the conveying device so as to separate the horn from the object to be welded.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 융착 대상물의 대상 부위가 놓이는 위치에 오차가 있어서 혼과 대상 부위가 만나는 접점 위치가 융착 작업을 실시할 때마다 다소 차이가 나는 경우에도 일정 융착 깊이를 형성할 수 있도록 제어가 이루어져 융착 대상물에서의 융착상태가 고르고 적정하게 이루어질 수 있도록 하는 초음파 융착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for adjusting a position of a contact, It is an object of the present invention to provide an ultrasonic welding apparatus in which control is performed so as to form a welding depth so that welding can be uniformly performed in a welding object.

도1 및 도2는 각각 종래의 초음파 융착장치의 일 예에서 초음파 융착을 실시하기 위해 대기하거나 움직여 융착 대상물로 인접한 상태를 개략적으로 나타내는 구성개념도이다.
도3 및 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 융착장치의 일 실시예에서 초음파 융착을 실시하기 위해 대기하거나 움직여 융착 대상물로 인접한 상태를 나타내는 개략적 구성개념도,
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 융착장치를 나타내는 개략적 구성개념도,
도6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 초음파 융착장치를 나타내는 사시도이다.
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic structural diagrams schematically showing an adjacent state as a fusion-bonded object by waiting or moving to perform ultrasonic fusion in an example of a conventional ultrasonic fusion bonding apparatus.
FIG. 3 and FIG. 4 are schematic structural conceptual diagrams showing a state in which an object to be fused is waiting or moving to perform ultrasonic welding in an embodiment of the ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a schematic configuration conceptual diagram illustrating an ultrasonic fusing apparatus according to another embodiment of the present invention,
6 is a perspective view showing an ultrasonic welding apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도3 및 도4를 참조하면, 초음파 융착부(20)와 이송장치 및 리니어 센서와 후방 센서(60)가 구비된 초음파 융착장치가 개시된다.3 and 4, an ultrasonic welding apparatus including an ultrasonic welding unit 20, a transfer device, a linear sensor, and a rear sensor 60 is disclosed.

이송장치는 공압 실린더(10)를 구비하여 이루어진다. 공압 실린더는 도시되지 않지만 일반적으로 알려진 바와 같이 실린더 내에 격벽의 역할을 하는 피스톤이 있고, 실린더의 피스톤 앞쪽 및 뒤쪽 단부에는 공기를 실린더 내로 주입 및 회수하여 피스톤을 실린더 내에서 전 후방으로 이동시킬 수 있는 공기주입구가 설치된다. 공기 주입구 부근에는 공기 유입을 조절하는 밸브(15)가 설치된다.The transfer device is provided with a pneumatic cylinder (10). The pneumatic cylinder has a piston, which is not shown but serves as a partition wall in the cylinder as is generally known, and the piston can be moved forward and backward in the cylinder by injecting and recovering air into and into the cylinder at the front and rear ends of the piston An air inlet is installed. A valve (15) for regulating inflow of air is provided near the air inlet.

피스톤 양쪽에는 실린더 로더(90,190)의 일측이 연결 설치되어 피스톤과 실린더 로더(90,190)가 함께 움직인다. 전방 실린더 로더(90)의 전방부에는 연결부가 설치되고, 연결부에는 초음파 융착부(20)가 결합되어 전방 실린더 로더(90)와 함께 움직인다.One side of the cylinder loader (90, 190) is connected to both sides of the piston, and the piston and the cylinder loader (90, 190) move together. The front cylinder loader 90 has a connecting portion at its front portion and an ultrasonic welded portion 20 at its connecting portion to move together with the front cylinder loader 90.

종래의 초음파 융착장치와 같이 초음파 융착부의 전방 끝단에는 초음파 혼(21)이 설치되어 있다. 초음파 융착부의 변환기(23)에서 기계적 진동을 발생시키고 혼(21)은 융착 대상물의 융착 부위에 닿아 융착 대상물 사이의 진동과 이로 인한 마찰열을 발생시킨다.The ultrasonic horn 21 is provided at the front end of the ultrasonic welding unit as in the conventional ultrasonic welding apparatus. Mechanical vibrations are generated in the transducer 23 of the ultrasonic fused portion and the horn 21 touches the fused portion of the fused object to generate vibration between the fused objects and frictional heat due to the vibration.

단, 이 실시예에서는 후방 실린더 로더(190)에는 리니어 센서가 결합되어 있고, 리니어 센서는 프로브(175)와 본체(170)를 구비하여 이루어진다. 프로브(175) 단부는 공압 실린더를 고정하고 있는 후방 벽체(150)에 닿아 있다.However, in this embodiment, a linear sensor is coupled to the rear cylinder loader 190, and the linear sensor includes the probe 175 and the main body 170. The end of the probe 175 touches the rear wall 150 fixing the pneumatic cylinder.

이송장치의 실린더 로더(90)와 결합된 초음파 융착부(20)의 이동이 이루어지면서 리니어센서는 변위 센서로서 동작을 시작하여 혼이 융착대상물(100)에 닿아 일시적으로 진행이 중단되는 지점에 도달하면 현 시점에서의 본체(170) 및 프로브(175) 사이의 상대 위치를 기준 위치로 세팅하고, 본체(170) 및 프로브(175) 사이의 상대 위치 변화를 측정하게 되고, 전기 신호를 콘트롤러 유닛(200)으로 전송하여 콘트롤러 유닛(200)에서는 초음파 융착부(20)의 발진을 시작하고 융착을 시작하도록 한다.The movement of the ultrasonic fused portion 20 coupled with the cylinder loader 90 of the transfer device is started so that the linear sensor starts to operate as a displacement sensor so that the horn reaches the object to be welded 100, The relative position between the main body 170 and the probe 175 at the present time is set as the reference position and the relative positional change between the main body 170 and the probe 175 is measured and the electrical signal is transmitted to the controller unit 200 to cause the controller unit 200 to start the oscillation of the ultrasonic fused portion 20 and start fusion.

리니어 센서(170)의 프로브(175)는 센서 본체(170)를 관통하는 바(bar) 혹은 막대(rod) 형태로 이루어진다. 초음파 융착부(20)가 전진을 시작할 때 이미 프로브(175)의 전방 단부가 후방 벽체(150)에 닿아 있으므로 센서 본체(170)가 전진하여도 움직이지 않고 고정된 상태를 이루며, 센서 본체(170)와 프로브(175) 사이의 상대 위치 변화를 통해 리니어 센서는 기준 위치로부터 일정 거리를 움직였는지를 측정하게 된다. The probe 175 of the linear sensor 170 is formed in the shape of a bar or a rod that passes through the sensor body 170. Since the front end of the probe 175 is already in contact with the rear wall 150 when the ultrasonic fused portion 20 starts to advance, the sensor body 170 is moved and fixed without moving, ) And the probe 175, the linear sensor measures whether the linear sensor has moved a certain distance from the reference position.

다시 설명하면, 공압 실린더의 작용으로 이송 장치의 실린더 로더(90)와 이 실린더 로더(90)에 결합된 초음파 융착부(20)가 전방으로 천천히 움직여 혼의 전단이 융착 대상물(100)로 접근하여 마침내 닿게 된다. 이송 장치의 추진력 혹은 공압은 혼(21)이 융착 대상물을 밀고 계속 전진할 수 있을 정도로 강하지 않게 세팅되어 혼(21)이 융착대상물(100)에 닿는 순간에는 거의 정지한 상태가 된다. 리니어 센서는 초음파 융착부(20)의 이러한 이동 변위량 변화 혹은 속도 변화를 감지하여 리니어 센서는 본체(170)와 프로브(175) 사이의 기준 위치로부터의 상대 위치 변화 측정을 시작한다. The cylinder loader 90 of the transfer device and the ultrasonic fused portion 20 coupled to the cylinder loader 90 are slowly moved forward so that the front end of the horn approaches the object to be fused 100, . The driving force or the air pressure of the transfer device is set so that the horn 21 is not strong enough to push the object to be fused and continue to move forward so that the horn 21 is almost stationary at the moment when it touches the object 100 to be fused. The linear sensor senses such a change in displacement amount or speed change of the ultrasonic fused portion 20 so that the linear sensor starts to measure the relative position change from the reference position between the main body 170 and the probe 175.

전형적인 LVDT 타입의 리니어 센서 외에 복합적인 센서 구성에 따라, 가령, 짧은 측정 주기 동안의 속도 변화가 일정 량을 초과하면 리니어 센서 내의 변위 센서부와 별도로 작용하는 가속도센서나 충격센서가 이를 감지하여 일회성 신호를 발생시키고, 리니에 센서는 미리 입력된 프로그램에 의해 이를 상대 위치 변화 측정의 시작으로 인식하여 그 순간의 본체(170)와 프로브(175)의 상대 위치를 확인하고 기준 위치로 저장할 수도 있다. 이때, 위치의 확인은 프로브에 형성된 눈금을 본체부의 인식장치가 읽어 인식하는 것일 수도 있고 다양한 방식의 인식장치가 이용될 수 있다.In addition to a typical LVDT type linear sensor, when a speed change during a short measurement period exceeds a predetermined amount due to a complex sensor configuration, an acceleration sensor or an impact sensor acting separately from the displacement sensor portion in the linear sensor detects the occurrence of the one- And the Lini sensor can recognize the relative position of the main body 170 and the probe 175 at that moment by recognizing the Lini sensor as the start of the relative position change measurement by the previously inputted program and store it as the reference position. At this time, the confirmation of the position may be performed by the recognition device of the main unit reading and recognizing the scale formed on the probe, or various types of recognition devices may be used.

또한, 이 일회성 신호가 콘트롤러 유닛(200)에 전달되면 콘트롤러 유닛(200)은 내장 프로그램에 의해 자동적으로 초음파 융착부(20)의 발진 회로를 가동하여 융착 대상물(100)에 닿아 있는 혼을 가동시켜 초음파 융착이 이루어지도록 한다.When the one-time signal is transmitted to the controller unit 200, the controller unit 200 automatically activates the oscillation circuit of the ultrasonic fused portion 20 by the built-in program to actuate the horn touching the fusion object 100 Ultrasonic welding is performed.

초음파 융착이 이루어지면 혼(21) 주변에서 융착 대상물(100)은 부분적으로 연화, 용융되어 혼을 통해 이송장치의 계속적인 압력이 가해지면 연화, 용융된 부분이 주변으로 일부 밀려나면서 혼은 미세하게 전진할 수 있다. 따라서 초음파 융착이 이루어지는 동안의 혼(21)의 전진 거리는 초음파 융착이 진행된 정도를 알려주는 직접적인 척도가 될 수 있고 실험을 통해 혹은 경험적으로 정해진 일정 거리를 혼이 기준 위치로부터 더 전진하면 초음파 융착은 충분히 이루어진 것으로 판단할 수 있다. When ultrasonic welding is performed, the object to be welded 100 is partially softened and melted around the horn 21, and when the continuous pressure of the transfer device is applied through the horn, the softened and melted portion is partially pushed around, You can advance. Therefore, the forward distance of the horn 21 during ultrasonic welding may be a direct measure of the degree of progress of the ultrasonic welding, and if the horn further advances from the reference position through experiment or empirically determined distance, .

실험을 통해 혹은 경험적으로 정해지는 일정 거리는 미리 프로그램을 통해 리니어 센서 내부에 입력되어 있고, 측정 시작 위치(기준 위치)로부터 일정 거리 경과된 것이 리니어 센서의 측정 및 비교를 통해 확인되면 그 시점에서 다시 일회성 전기 신호가 발생하여 콘트롤러 유닛으로 전달되고 콘트롤러 유닛은 이를 받아 초음파 융착부의 동작(발진)을 중단하고, 이송장치에도 이 신호가 피드백되어 즉시로 이송 장치의 이송방향이 바뀌고 후퇴하거나 일정한 유지시간 후에 후퇴하게 된다. 후퇴하는 피스톤이나 연결부의 위치를 후방 센서가 감지하여 콘트롤러 유닛에 신호를 주면 콘트롤러 유닛은 공압 실린더로 유입되는 공기의 주입구 근처의 밸브를 동작시켜 후퇴동작은 멈추게 된다.A certain distance determined experimentally or empirically is input into the linear sensor through a program in advance and when a certain distance elapses from the measurement start position (reference position) is confirmed through measurement and comparison of the linear sensor, And the controller unit stops the operation (oscillation) of the ultrasonic fusing unit, and the signal is fed back to the conveying device so that the conveying direction of the conveying device is immediately changed and the conveying device is retracted or retracted after a predetermined holding time . When the rear sensor senses the position of the retreating piston or connection and signals the controller unit, the controller unit operates the valve near the inlet of the air flowing into the pneumatic cylinder, and the retraction operation is stopped.

이후, 융착된 대상물이 반출되고 새로운 융착 대상물이 반입되어 작업 위치에 놓이면 작업자가 스위치 조작을 통해 처음과 같이 이송장치를 가동시켜 혼을 전진시키거나, 작업위치에 있는 미도시된 센서가 콘트롤러 유닛을 조작하여 이송장치를 가동시킬 수 있고, 그 이후의 작업은 이미 살펴본 바와 같은 작업이 반복적으로 이루어질 수 있다.Thereafter, when the fused object is taken out and a new fused object is brought in and placed at the work position, the operator operates the transfer device as in the first operation through the switch operation to advance the horn or the unshown sensor in the work position moves the controller unit It is possible to operate the transfer device by operating it, and the subsequent operations can be repeatedly performed as described above.

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 융착장치를 나타내며, 도6은 또 다른 실시예에 따른 초음파 융착장치를 나타낸다.FIG. 5 shows an ultrasonic welding apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows an ultrasonic welding apparatus according to another embodiment of the present invention.

다른 도3 및 도4의 실시예와 달리, 이들 실시예에서는 리니어 센서 본체(270, 270')가 연결부(40)에 장착되고, 프로브(275, 275')의 전단은 종래의 초음파 융착장치의 스토퍼가 설치되던 벽체에 고정되어 있다.Unlike the other embodiments shown in FIGS. 3 and 4, in these embodiments, the linear sensor bodies 270 and 270 'are mounted on the connecting portion 40 and the front ends of the probes 275 and 275' It is fixed to the wall where the stopper was installed.

또한, 리니어 센서는 이송장치의 동작중에 항상 변위를 측정하도록 운영된다. 즉, 리니어 센서는 프로브(275, 275') 부분과 리니어 센서 본체(270, 270')의 상대적인 움직임을 항상 감지한다. 리니어 센서 내에는 자체 타이머가 구비되고 연산장치가 구비되어 시간에 따른 변위를 통해 속도 및 가속도를 계산할 수 있고 속도 센서 혹은 가속도 센서의 기능도 함께 가질 수 있다.In addition, the linear sensor is operated to always measure the displacement during operation of the transfer device. That is, the linear sensor always senses the relative movement of the probe 275, 275 'and the linear sensor body 270, 270'. The linear sensor has its own timer and a computing device is provided to calculate the speed and acceleration through displacement with time, and it can also have a function of a speed sensor or an acceleration sensor.

따라서, 혼(21) 첨부가 융착 대상물에 닿아 초음파 융착부 및 이송장치의 움직이는 부분이 거의 움직이지 않게 되면 프로브(275, 275') 부분과 리니어 센서 본체(270, 270'} 부분 사이의 움직임도 거의 없어지므로 리니어 센서의 속도센서 혹은 가속도 센서 기능을 통해 이 동작변화를 감지하여 그 순간에 리니어 센서 본체와 프로브 사이의 상대 위치를 인식 및 저장하고, 전기 신호를 콘트롤러 유닛(200)으로 보내 초음파 발진이 이루어지도록 한다. Accordingly, when the ultrasonic welding portion and the moving part of the transfer device are hardly moved due to the horn 21 being attached to the fusion object, the movement between the probe 275 and 275 'and the linear sensor body 270 and 270' So that the relative position between the linear sensor body and the probe is recognized and stored at that moment by sensing the change in operation through the speed sensor of the linear sensor or the acceleration sensor function and the electric signal is sent to the controller unit 200 for ultrasonic oscillation .

이후의 리니어 센서 및 전체 초음파 융착 장치의 동작 및 기능은 앞선 실시예의 동작과 비슷하게 이루어질 수 있다. 즉, 초음파 발진 순간부터 센서 본체와 프로브 사이의 상대 위치 변화를 누적 측정하여 그 측정값이 센서에 미리 세팅된 일정 값을 넘으면 다시 다른 전기신호를 발생, 송신하여 콘트롤러 유닛을 통해 초음파 발진을 중단시킨다. The operation and function of the linear sensor and the entire ultrasonic fusing device described below can be similar to the operation of the previous embodiment. That is, the relative positional change between the sensor body and the probe is measured cumulatively from the instant of ultrasonic oscillation, and when the measured value exceeds a predetermined value preset in the sensor, another electric signal is generated and transmitted again to stop the ultrasonic oscillation through the controller unit .

그리고, 초음파 융착부가 후퇴하도록 이송장치의 공압실린더 조절 밸브(15)를 조작하게 된다.Then, the pneumatic cylinder control valve 15 of the transfer device is operated to retract the ultrasonic welded portion.

이런 실시예 구성에서는 리니어 센서가 전진 및 후퇴하는 가동부, 즉, 초음파 융착부(20), 피스톤, 실린더 로더(90) 및 연결부의 이동 및 위치를 인식하고 계산할 수 있으므로 별도의 후방 센서(60)가 없이도 후퇴점을 인식하여 가동부의 후퇴를 중단할 수 있다.In this embodiment, since the linear sensor can recognize and calculate the movement and position of the moving part, that is, the moving part, i.e., the ultrasonic welding part 20, the piston, the cylinder loader 90 and the connecting part, The retraction of the movable part can be stopped by recognizing the retreat point without the need of the retraction.

도3 내지 도5의 실시예에서는 가동부의 진행을 기계적으로 제한하는 별도의 스토퍼를 설치하지 않지만, 도6의 프로브 확장부(277))를 두면 리니어 센서나 콘트롤러 유닛의 기능 이상시에 가동부의 진행을 기계적으로 막는 스토퍼의 역할을 할 수 있다.3 to 5 do not have a separate stopper mechanically restricting the progress of the movable part, but when the linear sensor or the controller unit malfunctions when the probe extension 277 shown in FIG. 6 is provided, It can serve as a mechanical stopper.

이상의 실시예들에서는 리니어 센서와 콘트롤러 유닛 등의 구성요소가 별도로 언급되고 동작도 구분되어 있지만 이들 기능은 상당부분 중복되거나 혼화되어 구성될 수 있으므로 요소 구분은 개념적인 것으로 이해될 수 있다. 콘트롤러 유닛이나 리니어 센서 본체는 컴퓨터 형태로 이루어지거나 하나의 마이콤 칩의 형태로 이루어질 수 있고, 프로그램은 비휘발성 메모리 장치와 같은 하드웨어에 기록되거나 기타 기억장치에 내장되는 소프트웨어 프로그램으로 이루어질 수 있고, 이들에 입력되는 미리 정해진 일정 거리나 후퇴점 위치 등은 환경 변화 및 융착 대상물에 따라 수정될 수도 있다.In the above embodiments, the components of the linear sensor and the controller unit are separately referred to and the operations are also classified. However, since the functions can be largely overlapped or mixed, it can be understood that the element classification is conceptual. The controller unit or the linear sensor body may be in the form of a computer or in the form of a single microcomputer chip, and the program may be a software program written in hardware such as a nonvolatile memory device or embedded in other storage devices, A predetermined predetermined distance or a retreating point position or the like may be modified depending on the environmental change and the object to be fused.

이상의 실시예들에서는 리니어 센서로 프로브가 고정된 구조물에 닿는 접촉식 센서를 설명하고 있지만 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 비접촉식 센서나 기존에 알려진 다른 비접촉식 센서로 대체하여 운영하는 것도 가능하다.In the above-described embodiments, the contact type sensor in which the probe is fixed to the linear sensor is described. However, it is also possible to replace the non-contact type sensor or the other known non-contact type sensor that measures the distance by using a laser.

본 발명의 구성에서는 실제로 혼이 융착 대상물에 닿을 때에 비로소 발진이 이루어져 초음파 융착이 실시되고, 측정 시작을 위해 저장된 기준 위치로부터 융착 정도를 직접적으로 판단할 수 있는 혼의 이동거리를 측정하여 융착이 충분히 이루어지면 초음파 융착을 중단시키게 된다. In the structure of the present invention, ultrasonic welding is performed only when the horn comes into contact with the object to be welded, ultrasonic welding is performed, and the movement distance of the horn capable of directly judging the degree of fusion from the reference position stored for measurement is measured, The ground ultrasonic welding is stopped.

그러므로 융착 대상물의 위치나 융착 대상물과 혼이 만나는 위치의 변이에 상관없이 정확한 정도의 융착을 할 수 있으므로 융착 공정으로 인한 불량을 줄일 수 있다.Therefore, it is possible to achieve accurate welding regardless of the position of the object to be welded and the position at which the object to be welded and the horn meet, thereby reducing defects due to the welding process.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 여기서 도시되고 설명된 구성 형태에 한정되는 것이 아니며, 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 범위 내에서 많은 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims. Those skilled in the art will appreciate that. Accordingly, all such modifications and equivalents may be resorted to, falling within the scope of the invention.

10: 공압 실린더 15: 밸브
20: 초음파 융착부 21: 혼
23: 변환기
50: 가이드부 60: 후방센서
70: 전방센서 80: 스톱퍼
90, 190: 실린더 로더 100: 융착대상물
170, 270, 270': (리니어 센서) 본체
175, 275, 275': 프로브
200: 콘트롤러 유닛
10: Pneumatic cylinder 15: Valve
20: ultrasonic fused portion 21: horn
23: Converter
50: guide portion 60: rear sensor
70: front sensor 80: stopper
90, 190: cylinder loader 100: object to be fused
170, 270, 270 ': (Linear sensor)
175, 275, 275 ': probe
200: controller unit

Claims (6)

혼을 포함하는 초음파 융착부,
상기 초음파 융착부에 연결되어 상기 초음파 융착부를 이송시키는 이송장치,
상기 이송장치가 전진하여 융착 대상물의 대상 부위와 만나는 것을 직접 감지하여 그 시점에서의 위치를 기준 위치로 저장하고, 상기 초음파 융착부가 동작되도록 발진신호를 발생시키며, 저장된 상기 기준 위치에서 상기 초음파 융착부가 미리 정해진 일정 거리 진행되면 상기 일정 거리의 이동을 감지하여 상기 초음파 융착부 동작을 멈추고, 상기 이송장치를 후퇴시키는 후퇴신호를 발생시키는 리니어 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 융착장치.
An ultrasonic welding portion including a horn,
A transfer device connected to the ultrasonic fused portion for transferring the ultrasonic fused portion,
The ultrasonic welding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the ultrasonic welding apparatus further comprises: an ultrasonic welding unit for generating ultrasonic welding; And a linear sensor for sensing the movement of the predetermined distance to stop the operation of the ultrasonic welding unit and generating a retraction signal for retracting the transfer device when a predetermined distance is progressed.
제 1 항에 있어서,
상기 초음파 융착부의 후퇴 위치를 감지하여 상기 이송장치의 후퇴 동작을 중단시키는 후방센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a rear sensor for sensing a retracted position of the ultrasonic welding unit and stopping the retraction of the transfer device.
제 1 항에 있어서,
상기 리니어 센서의 전기 신호를 통해 상기 이송장치 및 상기 초음파 융착부를 동작시킬 수 있도록 상기 리니어 센서, 상기 이송장치 및 상기 초음파 융착부와 전기적으로 연결되는 콘트롤러 유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착장치.
The method according to claim 1,
And a controller unit electrically connected to the linear sensor, the transfer device, and the ultrasonic fused portion so as to operate the transfer device and the ultrasonic fused portion through an electric signal of the linear sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 리니어 센서는 첨부가 고정부에 닿아 변위측정시 고정되는 프로브(probe)와 상기 프로브와 이동가능하게 결합되어 상대 위치가 변할 수 있는 본체를 구비하여 이루어지고,
상기 본체는 움직이는 상태의 변화를 감지하여 전기신호를 발생시킬 수 있는 가속도 센서 혹은 속도 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 접촉식 리니어 센서인 것을 특징으로 하는 초음파 융착장치.
The method according to claim 1,
Wherein the linear sensor comprises a probe which is fixed at the time of measurement of the displacement when the attachment is in contact with the stationary part, and a body movable relative to the probe,
Wherein the main body includes an acceleration sensor or a velocity sensor capable of generating an electric signal by detecting a change in a moving state of the ultrasonic welding apparatus.
제 4 항의 초음파 융착장치를 사용하는 융착 방법에 있어서,
상기 프로브가 고정부에 닿은 상태에서 상기 이송장치를 통해 초음파 융착부에 계속적 압력을 가하여 상기 혼을 전진시켜 융착 대상물에 닿도록 하는 접촉단계,
상기 접촉단계에 의해 상기 리니어 센서가 상기 가속도 센서 혹은 상기 속도 센서에 의해 접촉을 인식하고 제1 신호를 발생시켜 접촉 위치를 기준 위치로 세팅하고 상기 혼에서 초음파 진동이 이루어지도록 하는 발진 단계,
상기 리니어 센서가 상기 발진 단계 이후의 상기 융착 대상물의 연화 및 용융에 의한 상기 초음파 융착부의 이동을 측정하여 그 값이 미리 정해진 일정 거리 이상이 되는지 판단하여 제2 신호를 발생시키는 융착 깊이 판단 단계,
상기 이송장치를 후퇴시켜 상기 혼이 상기 융착 대상물에서 이격되도록 하는 후퇴단계를 구비하는 초음파 융착방법.
In the fusion welding method using the ultrasonic welding apparatus according to claim 4,
A contact step of applying a continuous pressure to the ultrasonic welded part through the transfer device while the probe is in contact with the fixed part so that the horn is moved forward to contact the object to be fused;
The linear sensor recognizes the contact by the acceleration sensor or the velocity sensor and generates a first signal to set the contact position to a reference position and to cause ultrasonic vibration in the horn,
A fusing depth determining step of measuring the movement of the ultrasonic fusing part by softening and melting of the object to be fused after the oscillating step and generating a second signal by determining whether the value is equal to or greater than a predetermined distance,
And a retracting step of retracting the transferring device so that the horn is spaced apart from the object to be fused.
제 5 항에 있어서,
상기 가속도 센서 혹은 상기 속도 센서는 상기 리니어 센서 내의 변위 센서와 타이머 및 연산장치의 결합에 의해 이루어지는 것임을 특징으로 하는 초음파 융착방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the acceleration sensor or the velocity sensor is formed by combining a displacement sensor in the linear sensor, a timer, and an arithmetic unit.
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