KR101847855B1 - 초음파 접합장치에 의해 제조된 매트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원 형상의 제 1 피접합물 및 띠 형상의 제 2 피접합물을 포함하고, 마찰열과 압력이 가해진 제 1 피접합물과 제 2 피접합물의 접합부위에 초음파 접합장치를 통해 초음파 진동을 발생시켜 상기 제 1 피접합물 테두리에 상기 제 2 피접합물이 수직으로 형성되고, 균일한 면적으로 접합되어 형성되는 초음파 접합장치에 의해 제조되는 매트에 관한 것이다.

Description

초음파 접합장치에 의해 제조된 매트{Mat manufactured by ultrasonic bonding apparatus}

본 발명은 초음파 접합장치에 의해 제조된 매트에 관한 것으로, 초음파를 이용하여 열가소성 소재인 제1 피접합물 및 제2 피접합물이 서로 겹쳐진 부위가 균일한 면적으로 접합되는 초음파 접합장치에 의해 제조되는 매트에 관한 것이다.

초음파를 이용한 원단 가공은 초음파 발생부에서 고전압에 의해 발생되는 초음파의 진동에 의해 금형 롤러가 마찰열을 갖도록 한 상태에서, 금형 롤러와 초음파 발생부 사이에 2종의 원단을 겹쳐서 밀어 넣으면, 겹쳐진 부위의 원단을 압착하면서 압력과 초음파에 의한 진동 마찰열에 의해 원단을 접착시킬 수 있다.

한국공개특허공보 특2002-0079007의 초음파를 이용한 원단의 접착방법은 초음파 원단 가공기의 초음파 발생부에서 발생하는 초음파의 진동에 의한 금형 롤러의 마찰열과 압력을 이용하여, 바탕원단 위에 띠 형상의 장식용 원단을 접착시키고, 금형 면에 양각된 엠보싱이 장식용 원단을 압착하여 여러개의 홈을 형성시킴으로써, 바탕 원단과 장식용 원단의 접착이 더욱 확실하게 이루어 질 수 있는 초음파를 이용한 원단 접착방법에 관한 것이다.

하지만, 이와 같은 초음파를 이용한 원단의 접착방법은 원단의 접착 길이가 길어질 시 접합 면적이 불균일하게 접합될 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원단의 접합 면적이 균일하게 접합되는 초음파 접합장치에 의해 제조된 매트를 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 원 형상의 제 1 피접합물 및 띠 형상의 제 2 피접합물을 포함하고, 마찰열과 압력이 가해진 제 1 피접합물과 제 2 피접합물의 접합부위에 초음파 접합장치를 통해 초음파 진동을 발생시켜 상기 제 1 피접합물 테두리에 상기 제 2 피접합물이 수직으로 형성되고, 균일한 면적으로 접합되어 형성될 수 있다.

또한 상기 초음파 접합장치는, 제1 피접합물 및 제2 피접합물이 놓이도록, 플레이트 형상으로 형성되고, 제1 관통홀이 형성되는 선반; 상기 선반의 상부면에 'ㄱ'형상으로 장착되는 제1 지지대; 상기 제1 지지대에 제1 몸체가 장착되고, 상기 제1 몸체의 하부면에 제1 롤러가 배치되고, 상기 제1 롤러를 상기 제1 관통홀 방향으로 신장시키도록, 제1 피스톤이 상기 제1 몸체에 내재되는 가압부; 상기 선반 하부면에 장착되고, 전압을 받아서 초음파 진동을 발생하는 초음파 진동자; 상기 제1 관통홀을 통해 상기 가압부와 마주보도록 상기 선반 하부면에 배치되고, 상기 신장된 제1 롤러와 접촉한 후, 상기 초음파 진동자의 초음파 진동을 상기 제1 피접합물 및 제2 피접합물이 서로 겹쳐진 피접합 부위에 전달하는 초음파 혼 및 상기 초음파 혼과 벨트로 연결되어 상기 초음파 혼을 일 방향으로 회전 시키는 메인모터를 포함하고, 상기 초음파 혼은 상기 제1 롤러와 선 접촉되도록, 외주면이 원형으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 초음파 접합장치는 원단의 접합 면적을 균일하게 접합시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 초음파 접합장치에 의해 제조되는 매트는 원단의 접합 면적이 균일한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 접합장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 초음파 접합장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 접합장치를 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 초음파 접합장치의 가압부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 도 4에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 7 및 도 8은 도 4에 도시된 접합면적 조절부를 도시한 사시도.
도 9 내지 도 12는 도 4에 도시된 접합면적 조절부의 작동 범위를 도시한 예시도.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 접합장치를 도시한 사시도.
도 14는 도 13에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 15는 도 13에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 우측면도.
도 16은 도 13에 도시된 초음파 접합장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 예시도.
도 17은 도 16에 도시된 초음파 접합장치의 작동 상태에 따라 제1 피접합물 및 제2 피접합물이 부착되어 완성된 상태의 예시도.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 접합장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 초음파 접합장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 예시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 초음파 접합장치(1)는 후술할 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)를 초음파 진동으로 접합시킬 수 있다.

여기서, 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)은 폴리(poly) 계열의 열가소성 소재일 수 있다.

초음파 접합장치(1)는 선반(10), 제1 지지대(20), 가압부(30), 초음파 진동자(50), 초음파 혼(40) 및 메인모터(60)를 포함할 수 있다.

선반(10)은 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 놓이도록, 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 선반(10)은 제1 관통홀(11)을 포함할 수 있다.

제1 지지대(20)는 선반(10)의 상부면에 'ㄱ'형상으로 장착될 수 있다. 제1 지지대(20)는 가압부(30)가 장착될 수 있다.

가압부(30)는 초음파 혼(40)과 접촉하면서 발생되는 마찰열과 압력을 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)에 가할 수 있다. 가압부(30)는 제1 몸체(31), 제1 롤러(33) 및 제1 피스톤(32)을 포함할 수 있다.

제1 몸체(31)는 제1 피스톤(32)이 고정될 수 있는 외형이다. 제1 몸체(31)는 제1 지지대(20)에 장착될 수 있다.

제1 롤러(33)는 초음파 혼(40)과 접촉하는 롤러이다. 제1 롤러(33)는 제1 몸체(31)의 하부면에 배치될 수 있다. 제1 롤러(33)는 외주면에 허니컴 형상 이나 파형 형상의 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다.

제1 피스톤(32)은 유압 또는 공압으로 신축되는 피스톤이다. 제1 피스톤(32)은 복수개로 구성될 수 있다. 제1 피스톤(32)은 신장되는 일측에 제1 롤러(33)가 연결될 수 있다.

여기서, 제1 롤러(33)는 복수의 제1 피스톤(32)에 고정되도록, 'ㄱ'형상의 보조판(34)에 고정될 수 있다.

초음파 진동자(50)는 전압을 받아서 초음파 진동을 발생시킬 수 있다. 초음파 진동자(50)는 초음파 진동을 초음파 혼(40)으로 전달할 수 있다. 초음파 진동자(50)는 선반(10) 하부면에 장착될 수 있다.

초음파 혼(40)은 초음파 진동자(50)의 초음파 진동을 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)에 전달할 수 있다. 초음파 혼(40)은 제1 관통홀(11)을 통해 제1 롤러(33)와 마주보도록 선반(10) 하부면에 배치될 수 있다. 초음파 혼(40)은 제1 롤러(33)와 선 접촉 되도록, 외주면이 원통형으로 형성될 수 있다.

여기서, 선 접촉은 원통형 형상의 제1 롤러(33) 외주면과 원통형 형상의 초음파 혼(40) 외주면이 서로 맞닿는 면일 수 있다.

초음파 혼(40)은 외주면에 허니컴 형상 이나 파형 형상의 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다. 초음파 혼(40)은 제1 롤러(33)보다 직경이 더 크게 형성될 수 있다.

메인모터(60)는 초음파 혼(40)을 일 방향으로 회전시킬 수 있는 모터이다. 메인모터(60)는 초음파 혼(40)과 벨트(61)로 연결될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 초음파 접합장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 초음파 접합장치의 가압부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 4에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 4에 도시된 접합면적 조절부를 도시한 사시도이고, 도 9 내지 도 12는 도 4에 도시된 접합면적 조절부의 작동 범위를 도시한 예시도이다.

도 4내지 도 12를 참조하면, 초음파 접합장치(100)는 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)를 초음파 진동으로 접합시킬 수 있다.

초음파 접합장치(100)는 선반(110), 제1 지지대(120), 가압부(130), 초음파 진동자(150), 초음파 혼(140), 메인모터(160), 접합면적 조절부(200) 및 마킹부(690)를 포함할 수 있다.

선반(110)은 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 놓이도록, 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 선반(110)은 관통된 형상의 제1 관통홀(111)을 포함할 수 있다.

제1 지지대(120)는 선반(110)의 상부면에 'ㄱ'형상으로 장착될 수 있다. 제1 지지대(120)는 가압부(130)가 장착될 수 있다.

가압부(130)는 초음파 혼(140)과 접촉하면서 발생되는 마찰열과 압력을 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)에 가할 수 있다. 가압부(130)는 제1 몸체(131), 슬라이딩바(136), 제1 롤러(133) 및 제1 피스톤(132)을 포함할 수 있다.

제1 몸체(131)는 제1 피스톤(132)이 고정될 수 있는 외형이다. 제1 몸체(131)는 제1 지지대(120)에 장착될 수 있다.

슬라이딩바(136)는 제1 몸체(131)가 제1 지지대(120)에서 슬라이딩되면서 양 방향으로 이동될 수 있는 바이다. 슬라이딩바(136)는 제1 지지대(120) 내부에서 내접기어 방식으로 연결될 수 있다.

여기서, 슬라이딩바(136)는 공지기술의 내접기어 방식으로 작동 되므로, 모터 및 기어에 대한 설명은 생략한다.

제1 롤러(133)는 초음파 혼(140)과 접촉하는 롤러이다. 제1 롤러(133)는 제1 몸체(131)의 하부면에 배치될 수 있다.

제1 피스톤(132)은 유압 또는 공압으로 신축되는 피스톤이다. 제1 피스톤(132)은 복수개로 구성될 수 있다. 제1 피스톤(132)은 신장되는 일측에 제1 롤러(133)가 연결될 수 있다.

여기서, 제1 롤러(133)는 복수의 제1 피스톤(132)과 고정력을 높이도록, 'ㄱ'형상의 보조판(134)에 고정될 수 있다.

제1 롤러(133)는 초음파 혼(140)의 제1 접촉부(141)와 선 접촉하는 외주면의 길이가 제1 접촉부(141)와 상응할 수 있다.

초음파 진동자(150)는 전압을 받아서 초음파 진동을 발생시킬 수 있다. 초음파 진동자(150)는 초음파 진동을 초음파 혼(140)으로 전달할 수 있다. 초음파 진동자(150)는 선반(110) 하부면에 장착될 수 있다.

초음파 혼(140)은 초음파 진동자(150)의 초음파 진동을 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)에 전달할 수 있다. 초음파 혼(140)은 제1 관통홀(111)을 통해 제1 롤러(133)와 마주보도록 선반(110) 하부면에 배치될 수 있다. 초음파 혼(140)은 제1 롤러(133)와 선 접촉 되도록, 외주면이 원통형으로 형성될 수 있다. 초음파 혼(140)은 제1 롤러(133)보다 직경이 더 크게 형성될 수 있다. 초음파 혼(140)은 제1 롤러(133)와 선 접촉하는 외주면의 길이가 제1 롤러(133)와 상응하는 길이로 형성된 제1 접촉부(141), 제1 접촉부(141)의 절반 길이로 형성되는 제2 접촉부(142) 및 제2 접촉부(142)의 절반 길이로 형성되는 제3 접촉부(143)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)가 제1 접촉부(141), 제2 접촉부(142) 또는 제3 접촉부(143)에 따라 서 넓은 범위, 중간 범위 또는 좁은 범위로 접합할 수 있다.

또한, 제1 접촉부(141), 제2 접촉부(142) 및 제3 접촉부(143)는 초음파 접합되는 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 제1 접촉부(141), 제2 접촉부(142) 또는 제3 접촉부(143)에 눌러 붙는 것과 같은 현상을 줄이도록, 각각 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.

예를 들면, 제1 접촉부(141), 제2 접촉부(142) 및 제3 접촉부(143)는 금, 은, 백금, 세라믹, 티타늄, 스테인레스, 철 및 알루미늄 등의 소재 중, 각각 다르게 구성됨으로써, 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)의 재질에 맞는 제1 접촉부(141), 제2 접촉부(142) 또는 제3 접촉부(143) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

또한, 제1 접촉부(141), 제2 접촉부(142) 및 제3 접촉부(143)는 3개로 한정하였지만, 이에 한정되지 않고, 그 이상의 개수 또는 서로 다른 직경 및 폭으로 구성될 수 있으며, 각각의 구성은 서로 독립적으로 착, 탈 교환하도록 구성될 수도 있다.

메인모터(160)는 초음파 혼(140)과 벨트(161)로 연결되면서 초음파 혼(140)을 일 방향으로 회전시킬 수 있는 모터이다.

접합면적 조절부(200)는 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)가 균일한 면적으로 접합되도록, 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)을 조절할 수 있다.

접합면적 조절부(200)는 제1 프레임(210), 제2 피스톤(220), 제1 광량부재(230), 제3 피스톤(240), 제1 스캔부재(250), 제2 프레임(260), 제4 피스톤(270), 제2 광량부재(280), 제5 피스톤(290), 제2 스캔부재(300), 제어부(400), 제1 조절부재(500) 및 제2 조절부재(600)를 포함할 수 있다.

제1 프레임(210)은 제1 상부 판(211) 및 제2 하부 판(212)이 제1 수직 바(213)에 연결되면서'ㄷ'형상으로 형성된 프레임이다. 제1 프레임(210)은 선반의 일측에 배치될 수 있다.

제1 상부 판(211)은 하부면에 제1 레일(미도시)이 형성될 수 있다.

제2 하부 판(212)은 상부면에 제2 레일(212a)이 형성될 수 있다.

제2 피스톤(220)은 일측이 제1 상부 판(211)에 고정되고, 타측이 제2 하부 판(212) 방향으로 신축되는 피스톤이다.

제1 광량부재(230)는 LED, 적외선 또는 레이져 등의 광을 방사할 수 있다. 제1 광량부재(230)는 제2 피스톤(220)에 장착될 수 있다.

제3 피스톤(240)은 일측이 제2 하부 판(212)에 고정되고, 타측이 제1 상부 판(211) 방향으로 신축되는 피스톤이다.

제1 스캔부재(250)는 제1 광량부재(230)의 광이 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)를 투사하면서 광의 흡수율 및 반사율의 정보를 감지하여 피접합 부위(J1)의 접촉 면적을 실시간으로 스캔할 수 있다. 제1 스캔부재(250)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 제1 경계선(L1) 및 제2 경계선(L2)을 스캔할 수 있다. 제1 스캔부재(250)는 제1 경계선(L1) 및 제2 경계선(L2) 사이의 거리(L3)를 스캔할 수 있다. 제1 스캔부재(250)는 제1 경계선(L1) 및 제2 경계선(L2)이 제1 롤러(133)를 기준으로 제1 롤러(133)와 교차되면서 90도 각도 또는 어느 한 방향의 각도로 변화되는 것을 스캔할 수 있다. 제1 스캔부재(250)는 제3 피스톤(240)에 장착될 수 있다.

제2 프레임(260)은 제3 상부 판(261) 및 제4 하부 판(262)이 제2 수직 바(263)에 연결되면서 'ㄷ'형상으로 형성된 프레임이다. 제2 프레임(260)은 선반의 타측에 배치될 수 있다.

제4 피스톤(270)은 일측이 제3 상부 판(261)에 고정되고, 타측이 제4 하부 판(262) 방향으로 신축되는 피스톤이다.

제2 광량부재(280)는 LED, 적외선 또는 레이져 등의 광을 방사할 수 있다. 제2 광량부재(280)는 제4 피스톤(270)에 장착될 수 있다.

제5 피스톤(290)은 일측이 제4 하부 판(262)에 고정되고, 타측이 제3 상부 판(261) 방향으로 신축되는 피스톤이다.

제2 스캔부재(300)는 제2 광량부재(280)의 광이 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 접합 부위(J2)를 투사하면서 광의 흡수율 및 반사율의 정보를 감지하여 접합 부위(J2)의 접촉 면적을 실시간으로 스캔할 수 있다. 제2 스캔부재(300)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 제1 경계선(L1) 및 제2 경계선(L2)을 스캔할 수 있다. 제2 스캔부재(300)는 제1 경계선(L1) 및 제2 경계선(L2) 사이의 거리(L4)를 스캔할 수 있다. 제2 스캔부재(300)는 제1 경계선(L1) 및 제2 경계선(L2)이 제1 롤러(133)를 기준으로 제1 롤러(133)와 교차되면서 90도 각도 또는 어느 한 방향의 각도로 변화되는 것을 스캔할 수 있다. 제2 스캔부재(300)는 제5 피스톤(290)에 장착될 수 있다.

제1 조절부재(500)는 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 롤러(133) 및 초음파 혼(140) 사이로 롤링 되는 제1 피접합물(P1)을 좌, 우 방향 또는 제1 롤러(133) 및 초음파 혼(140) 사이로 진입되는 제1 피접합물(P1)의 진입각을 조절할 수 있다. 제1 조절부재(500)는 제1 상부 판(211) 및 제2 하부 판(212) 사이에 배치될 수 있다. 제1 조절부재(500)는 제1 슬라이딩판(510), 제1 회전판(520), 제6 피스톤(530), 제2 롤러(540), 제2 모터(540a), 제2 슬라이딩판(550), 제2 회전판(560), 제7 피스톤(570), 제3 롤러(580) 및 제3 모터(580a)를 포함할 수 있다.

제1 슬라이딩판(510)은 제1 레일(미도시)과 내접기어방식으로 연결되어 일측 또는 타측 방향으로 슬라이딩 될 수 있다. 제1 슬라이딩판(510)은 제1 회전판(520)이 연결되도록, 원기둥 형상의 제1 회전축(미도시)을 포함할 수 있다.

제1 회전판(520)은 제1 회전축(미도시)과 내접기어방식으로 연결되어 양 방향으로 회전될 수 있다.

제6 피스톤(530)은 제1 회전판(520)에 장착되어 제2 하부 판(212) 방향으로 신장되는 피스톤이다.

제2 롤러(540)는 제6 피스톤(530)에 장착되는 롤러 이다.

제2 모터(540a)는 제2 롤러(540)를 회전시키는 모터이다.

제2 슬라이딩판(550)은 제2 레일(212a)과 내접기어방식으로 연결되어 일측 또는 타측 방향으로 슬라이딩 될 수 있다. 제2 슬라이딩판(550)은 제2 회전판(560)이 연결되도록, 원기둥 형상의 제2 회전축(미도시)을 포함할 수 있다.

제2 회전판(560)은 제2 회전축(미도시)과 내접기어방식으로 연결되어 양 방향으로 회전될 수 있다.

제7 피스톤(570)은 제2 회전판(560)에 장착되어 제1 상부 판(211) 방향으로 신장되는 피스톤이다.

제3 롤러(580)는 제7 피스톤(570)에 장착되는 롤러이다. 제3 롤러(580)는 제2 롤러(540)와 접촉될 수 있다.

제3 모터(580a)는 제3 롤러(580)를 회전시키는 모터이다.

제2 조절부재(600)는 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 롤러(133) 및 초음파 혼(140) 사이로 롤링 되는 제2 피접합물(P2)을 좌, 우 방향 또는 제1 롤러(133) 및 초음파 혼(140) 사이로 진입되는 제2 피접합물(P2)의 진입각을 조절할 수 있다. 제2 조절부재(600)는 제1 상부 판(211) 및 제2 하부 판(212) 사이에 배치될 수 있다. 제2 조절부재(600)는 제3 슬라이딩판(610), 제3 회전판(620), 제8 피스톤(630), 제4 롤러(640), 제4 모터(640a), 제4 슬라이딩판(650), 제4 회전판(660), 제9 피스톤(670), 제5 롤러(680) 및 제5 모터(680a)를 포함할 수 있다.

제3 슬라이딩판(610)은 제1 레일(미도시)과 내접기어방식으로 연결되어 일측 또는 타측 방향으로 슬라이딩될 수 있다. 제3 슬라이딩판(610)은 제1 슬라이딩판(510) 일측에 배치될 수 있다. 제3 슬라이딩판(610)은 제3 회전판(620)이 연결되도록, 원기둥 형상의 제3 회전축(미도시)을 포함할 수 있다.

제3 회전판(620)은 제3 회전축(미도시)과 내접기어방식으로 연결되어 양 방향으로 회전될 수 있다.

제8 피스톤(630)은 제3 회전판(620)에 장착되어 제2 하부 판 방향으로 신장되는 피스톤이다.

제4 롤러(640)는 제8 피스톤(630)에 장착되는 롤러이다.

제4 모터(640a)는 제4 롤러(640)를 회전시키는 모터이다.

제4 슬라이딩판(650)은 제2 레일(212a)과 내접기어방식으로 연결되어 일측 또는 타측 방향으로 슬라이딩될 수 있다. 제4 슬라이딩판(650)은 제2 슬라이딩판(550) 일측에 배치될 수 있다. 제4 슬라이딩판(650)은 제4 회전판(660)이 연결되도록, 원기둥 형상의 제4 회전축(미도시)을 포함할 수 있다.

제4 회전판(660)은 제4 회전축(미도시)과 내접기어방식으로 연결되어 양 방향으로 회전될 수 있다.

제9 피스톤(670)은 제4 회전판에 장착되어 제1 상부 판(211) 방향으로 신장되는 피스톤이다.

제5 롤러(680)는 제9 피스톤(670)에 장착되는 롤러이다.

제5 모터(680a)는 제5 롤러(680)를 회전 시키는 모터이다.

제어부(400)는 제1 스캔부재(250) 및 제2 스캔부재(300)에 의해 각각 스캔된 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 부위를 비교하여, 제1 조절부재(500) 및 제2 조절부재(600)의 동작을 제어할 수 있다.

마킹부(690)는 제2 스캔부재(300)를 통과한 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)의 서로 겹쳐진 접합 면적이 불균일 또는 비접합 부위가 감지될 경우, 스프레이 건으로 마킹할 수 있다. 마킹부(690)는 접합 면적이 불균일 또는 비접합 부위가 감지될 경우 각각 다른 색깔로 마킹할 수 있다. 마킹부(690)는 제2 프레임(260)에 장착될 수 있다.

도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 초음파 접합장치를 도시한 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 15는 도 13에 도시된 초음파 접합장치의 내부를 개략적으로 도시한 우측면도이고, 도 16은 도 13에 도시된 초음파 접합장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 예시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 초음파 접합장치의 작동 상태에 따라 제1 피접합물 및 제2 피접합물이 부착되어 완성된 상태의 예시도이다.

도 13 내지 도 17을 참조하면, 초음파 접합장치(700)는 원 형상의 제1 피접합물(P1) 테두리에 띠 형상의 제2 피접합물(P2)을 부착시키면서 매트(1000)를 제조할 수 있다. 초음파 접합장치(700)는 제1 피접합물(P1)의 테두리에 제2 피접합물(P2)이 수직으로 형성되도록 접합시킬 수 있다. 초음파 접합장치(700)는 선반(710), 제1 지지대(720), 가압부(730), 초음파 진동자(750), 초음파 혼(740), 메인모터(760), 제1 가이드판(770), 제2 가이드판(780), 제1 이송부(800) 및 제2 이송부(900)를 포함할 수 있다.

선반(710)은 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 놓이도록, 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 선반(710)은 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위에 제1 관통홀(711)을 포함할 수 있다. 선반(710)은 제1 관통홀(711)을 기준으로 양측에 각각 제2 관통홀(712) 및 제3 관통홀(713)을 포함할 수 있다.

제1 지지대(720)는 선반(710)의 상부면에 'ㄱ'형상으로 장착될 수 있다. 제1 지지대(720)는 가압부(730)가 장착될 수 있다.

가압부(730)는 초음파 혼(740)과 접촉하면서 발생되는 마찰열과 압력을 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)에 가할 수 있다. 가압부(730)는 제1 몸체(731), 제1 롤러(733) 및 제1 피스톤(732)을 포함할 수 있다.

제1 몸체(731)는 제1 피스톤(732)이 고정될 수 있는 외형이다. 제1 몸체(731)는 제1 지지대(720)에 장착될 수 있다.

제1 롤러(733)는 초음파 혼(740)과 접촉하는 롤러이다. 제1 롤러(733)는 초음파 혼(740)과 선 접촉되도록, 경사지게 배치될 수 있다. 제1 롤러(733)는 제1 몸체(731)의 하부면에 배치될 수 있다.

제1 피스톤(732)은 유압 또는 공압으로 신축되는 피스톤이다. 제1 피스톤(732)은 복수개로 구성될 수 있다. 제1 피스톤(732)은 신장되는 일측이 제1 롤러(733)에 연결될 수 있다.

여기서, 제1 롤러(733)는 복수의 제1 피스톤(732)에 고정되도록, 'ㄱ'형상의 보조판(734)에 고정될 수 있다.

제1 롤러(733)는 보조 모터(733a)와 연결되어 회전될 수 있다.

초음파 진동자(750)는 전압을 받아서 초음파 진동을 발생시킬 수 있다. 초음파 진동자(750)는 초음파 진동을 초음파 혼(740)으로 전달할 수 있다. 초음파 진동자(750)는 선반(710) 하부면에 장착될 수 있다.

초음파 혼(740)은 초음파 진동자(750)의 초음파 진동을 제1 피접합물(P1) 및 제2 피접합물(P2)이 서로 겹쳐진 피접합 부위(J1)에 전달할 수 있다. 초음파 혼(740)은 제1 관통홀(711)을 통해 제1 롤러(733)와 마주보도록 선반(710) 하부면에 배치될 수 있다. 초음파 혼(740)은 제1 롤러(733)와 선 접촉될 수 있다. 초음파 혼(740)은 도 15에 도시된 바와 같이, 외주면이 초음파 진동자(750)에서 초음파 혼(740) 방향으로 하향 경사지는 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 초음파 혼(740)은 원 형상의 제1 피접합물(P1) 테두리에 띠 형상의 제2 피접합물(P2)을 부착시킬 시, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 피접합물(P1)의 테두리에 제2 피접합물(P2)이 수직으로 형성되는 효과가 있다.

메인모터(760)는 초음파 혼(740)과 벨트(761)로 연결되면서 초음파 혼(740)을 일 방향으로 회전시킬 수 있는 모터이다.

제1 가이드판(770)은 원 형상의 제1 피접합물(P1) 테두리가 제1 롤러 방향으로 가이드 되도록, 곡면 형상으로 형성된 판이다. 제1 가이드판(770)은 선반(710)의 상부면에 배치될 수 있다.

제2 가이드판(780)은 제1 롤러(733)를 기준으로 일측이 띠 형상의 제2 피접합물(P2)을 제1 롤러(733)로 가이드 하도록, 직선 형상으로 형성되고, 타측이 제2 피접합물(P2)이 제1 피접합물(P1)에 부착된 후 제1 피접합물(P1) 테두리 형상으로 가이드 되도록, 곡면 형상으로 형성되는 판이다.

제1 이송부(800)는 제1 가이드판(770)에 가이드 되는 제1 피접합물(P1)을 제1 롤러(733) 방향으로 롤링 시킬 수 있다. 제1 이송부(800)는 제2 관통홀(712)의 위치에 배치될 수 있다. 제1 이송부(800)는 제2 지지대(810), 제2 몸체(820), 제1 가이드롤러(830), 제10 피스톤(840), 제2 가이드롤러(850) 및 제6 모터(860)를 포함할 수 있다.

제2 지지대(810)는 선반(710)의 상부면에 'ㄱ'형상으로 장착될 수 있다.

제2 몸체(820)는 제2 지지대(810)에 장착될 수 있다.

제1 가이드롤러(830)는 제2 몸체(820)의 하부면에 배치되는 롤러이다. 제1 가이드롤러(830)는 외주면에 허니컴 형상 이나 파형 형상의 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다.

제10 피스톤(840)은 제2 몸체(820)에 내재되고, 제1 가이드롤러(830)를 제2 관통홀(712) 방향으로 신장시키는 피스톤이다.

제2 가이드롤러(850)는 제1 가이드롤러(830)와 마주보도록, 선반(710) 하부면에 배치되는 롤러이다. 제2 가이드롤러(850)는 외주면에 허니컴 형상 이나 파형 형상의 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다.

제6 모터(860)는 제2 가이드롤러(850)와 연결되면서 제2 가이드롤러(850)를 회전 시키는 모터이다.

제2 이송부(900)는 제2 가이드판(780)에 가이드 되는 제1 피접합물(P1)을 제1 롤러(733) 반대 방향으로 롤링시킬 수 있다. 제2 이송부(900)는 제3 관통홀(713)의 위치에 배치될 수 있다. 제2 이송부(900)는 제3 지지대(910), 제3 몸체(920), 제3 가이드롤러(930), 제11 피스톤(940), 제4 가이드롤러(950) 및 제7 모터(960)를 포함할 수 있다.

제3 지지대(910)는 선반(710)의 상부면에 'ㄱ'형상으로 장착될 수 있다.

제3 몸체(920)는 제3 지지대(910)에 장착될 수 있다.

제3 가이드롤러(930)는 제3 몸체(920)의 하부면에 배치되는 롤러이다.

제11 피스톤(940)은 제3 몸체(920)에 내재되고, 제3 가이드롤러(930)를 제3 관통홀(713) 방향으로 신장시키는 피스톤이다.

제4 가이드롤러(950)는 제3 가이드롤러(930)와 마주보도록, 선반(710) 하부면에 배치되는 롤러이다.

제7 모터(960)는 제4 가이드롤러(950)와 연결되면서 제4 가이드롤러(950)를 회전 시키는 모터이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1 : 초음파 접합장치
10 : 선반
11 : 제1 관통홀
20 : 제1 지지대
30 : 가압부
31 : 제1 몸체
32 : 제1 피스톤
33 : 제1 롤러
34 : 보조판
40 : 초음파 혼
50 : 초음파 진동자
60 : 메인모터
61 : 벨트
100 : 초음파 접합장치
110 : 선반
111 : 제1 관통홀
120 : 제1 지지대
130 : 가압부
131 : 제1 몸체
132 : 제1 피스톤
133 : 제1 롤러
134 : 보조판
135 : 제1 모터
136 : 슬라이딩바
140 : 초음파 혼
141 : 제1 접촉부
142 : 제2 접촉부
143 : 제3 접촉부
150 : 초음파 진동자
160 : 메인모터
161 : 벨트
200 : 접합면적 조절부
210 : 제1 프레임
211 : 제1 상부 판
212 : 제2 하부 판
212a : 제2 레일
213 : 제1 수직 바
220 : 제2 피스톤
230 : 제1 광량부재
240 : 제3 피스톤
250 : 제1 스캔부재
260 : 제2 프레임
261 : 제3 상부 판
262 : 제4 하부 판
263 : 제2 수직 바
270 : 제4 피스톤
280 : 제2 광량부재
290 : 제5 피스톤
300 : 제2 스캔부재
400 : 제어부
500 : 제1 조절부재
510 : 제1 슬라이딩판
520 : 제1 회전판
530 : 제6 피스톤
540 : 제2 롤러
540a : 제2 모터
550 : 제2 슬라이딩판
560 : 제2 회전판
570 : 제7 피스톤
580 : 제3 롤러
580a : 제3 모터
600 : 제2 조절부재
610 : 제3 슬라이딩판
620 : 제3 회전판
630 : 제8 피스톤
640 : 제4 롤러
640a : 제4 모터
650 : 제4 슬라이딩판
660 : 제4 회전판
670 : 제9 피스톤
680 : 제5 롤러
680a : 제5 모터
690 : 마킹부
700 : 초음파 접합장치
710 : 선반
711 : 제1 관통홀
712 : 제2 관통홀
713 : 제3 관통홀
720 : 제1 지지대
730 : 가압부
731 : 제1 몸체
732 : 제1 피스톤
733 : 제1 롤러
733a : 보조 모터
734 : 보조판
740 : 초음파 혼
750 : 초음파 진동자
760 : 메인모터
761 : 벨트
770 : 제1 가이드판
780 : 제2 가이드판
800 : 제1 이송부
810 : 제2 지지대
820 : 제2 몸체
830 : 제1 가이드롤러
840 : 제10 피스톤
850 : 제2 가이드롤러
860 : 제6 모터
900 : 제2 이송부
910 : 제3 지지대
920 : 제3 몸체
930 : 제3 가이드롤러
940 : 제11 피스톤
950 : 제4 가이드롤러
960 : 제7 모터
1000 : 매트
P1 : 제1 피접합물
P2 : 제2 피접합물

Claims (2)

1. 원 형상의 제 1 피접합물 및
   띠 형상의 제 2 피접합물을 포함하고,
   마찰열과 압력이 가해진 제 1 피접합물과 제 2 피접합물의 접합부위에 초음파 접합장치를 통해 초음파 진동을 발생시켜 상기 제 1 피접합물 테두리에 상기 제 2 피접합물이 수직으로 형성되고, 균일한 면적으로 접합되어 형성되며,
   상기 초음파 접합장치는,
   제1 피접합물 및 제2 피접합물이 놓이도록, 플레이트 형상으로 형성되고, 제1 관통홀이 형성되는 선반;
   상기 선반의 상부면에 'ㄱ'형상으로 장착되는 제1 지지대;
   상기 제1 지지대에 제1 몸체가 장착되고, 상기 제1 몸체의 하부면에 제1 롤러가 배치되고, 상기 제1 롤러를 상기 제1 관통홀 방향으로 신장시키도록, 제1 피스톤이 상기 제1 몸체에 내재되는 가압부;
   상기 선반 하부면에 장착되고, 전압을 받아서 초음파 진동을 발생하는 초음파 진동자;
   상기 제1 관통홀을 통해 상기 가압부와 마주보도록 상기 선반 하부면에 배치되고, 상기 신장된 제1 롤러와 접촉한 후, 상기 초음파 진동자의 초음파 진동을 상기 제1 피접합물 및 제2 피접합물이 서로 겹쳐진 피접합 부위에 전달하는 초음파 혼 및
   상기 초음파 혼과 벨트로 연결되어 상기 초음파 혼을 일 방향으로 회전 시키는 메인모터를 포함하고,
   상기 가압부는,
   상기 제1 롤러를 회전시키는 제1 모터 및
   상기 제1 몸체가 상기 제1 지지대에서 슬라이딩되면서 양 방향으로 이동되도록, 상기 제1 지지대와 내접기어 방식으로 연결되는 슬라이딩바를 더 포함하고,
   상기 초음파 혼은
   상기 제1 롤러와 선 접촉하는 외주면의 길이가 상기 제1 롤러와 상응하는 길이로 형성된 제1 접촉부;
   상기 제1 접촉부의 절반 길이로 형성되는 제2 접촉부 및
   상기 제2 접촉부의 절반 길이로 형성되는 제3 접촉부를 더 포함하되,
   상기 초음파 혼은 상기 제1 롤러와 선 접촉되도록, 외주면이 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 접합장치에 의해 제조되는 매트.
2. 삭제

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