KR102563939B1 - Ultrasonic welding apparatus for making mask - Google Patents

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산동금속공업(주)
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Abstract

본 발명은 설정온도 미만의 온도를 유지하는 밀폐공간에서 사용되는 마스크 제조용 초음파 융착기에 관한 것으로, 전원을 고주파로 전환하여 공급하는 전원공급부; 상기 전원을 전달받아 진동에너지로 변환시키는 컨버터부; 상기 진동에너지의 진폭을 증감시키는 부스터부; 및 접착대상물에 접촉하여 증감된 상기 진동에너지를 전달하여 상기 접착대상물을 융착시키는 혼부를 포함하고, 상기 부스터부는, 상기 진동에너지의 진폭을 증가 또는 감폭시키는 원통형상의 부스터본체; 및 상기 부스터본체의 외주면에 접촉하여 상기 외주면을 둘러싸도록 배치되고, 상기 부스터본체로부터 발생되는 열을 흡수하는 제1 열흡수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an ultrasonic fusion machine for manufacturing a mask used in an enclosed space maintaining a temperature below a set temperature, comprising: a power supply unit for converting and supplying power to high frequency; a converter unit that receives the power and converts it into vibration energy; a booster unit that increases or decreases the amplitude of the vibration energy; and a horn portion contacting the object to be bonded and transmitting the increased or decreased vibration energy to fuse the object to be bonded, wherein the booster unit includes: a cylindrical booster body that increases or dampens the amplitude of the vibration energy; and a first heat absorbing portion disposed to surround the outer circumferential surface in contact with the outer circumferential surface of the booster body and to absorb heat generated from the booster body.

Description

마스크 제조용 초음파 융착기 {ULTRASONIC WELDING APPARATUS FOR MAKING MASK}Ultrasonic Welding Machine for Mask Manufacturing {ULTRASONIC WELDING APPARATUS FOR MAKING MASK}

본 발명은 냉각효과가 뛰어난 초음파 융착기 및 이에 활용되는 초음파 혼에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic welding machine with excellent cooling effect and an ultrasonic horn used therefor.

최근 전 세계적으로 비주기적 발병 신종 바이러스의 확산, 특히 코로나 19의 확산에 따라 사회적 파장과 경제적 손실, 사회 현상의 변화 등 다양한 변화가 이루어질 뿐만 아니라 세계경기가 위축되고 있는 상황이다. 특히 2000년대 이후 일정간격으로 코로나 19, 메르스, 사스와 같은 급성호흡기 증후군이 지속적으로 발생하고 있으며, 치사율과 전염성이 높아 심각한 질병으로 보고되고 있다. 이러한 급성호흡기 증후근은 발열, 기침, 근육통, 호흡곤란 등의 증상이 있으며, 비말(침방울)이나 접촉을 통하여 다른 사람에게 바이러스가 전파되고 있다. Recently, various changes such as social impact, economic loss, and change in social phenomena have been made due to the spread of a new virus that has occurred non-periodically around the world, especially the spread of Corona 19, and the world economy is contracting. In particular, acute respiratory syndromes such as COVID-19, MERS, and SARS have been continuously occurring at regular intervals since the 2000s, and are reported as serious diseases due to their high mortality and contagiousness. This acute respiratory syndrome has symptoms such as fever, cough, muscle pain, and difficulty breathing, and the virus is spread to others through droplets (saliva droplets) or contact.

코로나 19와 같이 전염성이 강한 질병의 경우, 서로 접촉하는 것만으로 즉시 질병에 감염될 위험이 존재한다. 이러한 위험 때문에 코로나 19 이 후 사회적 거리두기 분위기 차원에서 다중이용시설이나 기관 등에서는 체온측정과 방명록 기재 등을 의무적으로 수행하고 있는 실정이다. In the case of a highly contagious disease such as COVID-19, there is a risk of being infected with the disease immediately just by coming into contact with each other. Because of this risk, in order to maintain social distancing after COVID-19, multi-use facilities and institutions are obliged to measure body temperature and write in guestbooks.

특히, 코로나 19에 있어서 가장 중요한 예방물품은 마스크다. 마스크란 비말 등의 외부배출을 차단하기 위해 사용자의 코와 입 등 호흡기를 일시적으로 막아주는 제품이다. In particular, the most important preventive item for Corona 19 is a mask. A mask is a product that temporarily covers the user's nose and mouth to prevent external discharge.

실제로 국내 마스크 생산실적은 2019년에 2,231억원으로 2017년 대비 485.6%로 매우 비약적으로 증가하였다. 이는 2017년부터 사회적 문제로 대두된 미세먼지 발생과 황사현상 등에 따라 사용자의 호흡기를 보호하기 위해 사용되는 수요가 급증함에 따른 결과로 보인다. In fact, the domestic mask production performance increased very dramatically by 485.6% compared to 2017 to KRW 223.1 billion in 2019. This seems to be the result of a rapid increase in demand for use to protect the user's respiratory system following the occurrence of fine dust and yellow dust, which have emerged as social problems since 2017.

특히, 식약처에서 조사한 2020년의 보건용 마스크 생산실적을 보면, 2020년 2월 기준으로 3주간 생산량이 2억 6,586만개의 생산이 가능한데 반하여, 2020년 10월 기준으로 3주간 생산량이 4억 3,644만개로 확인되어 올해 2월 대비 64% 이상의 성장세를 보이는 것으로 확인되어 마스크의 시장동향이 크게 성장하고 있음을 확인할 수 있다. In particular, looking at the production performance of sanitary masks in 2020 investigated by the Ministry of Food and Drug Safety, as of February 2020, 265.86 million units could be produced over 3 weeks, whereas as of October 2020, 436.44 billion units were produced over 3 weeks. It was confirmed that it was in full bloom, and it was confirmed that it showed a growth of more than 64% compared to February of this year, confirming that the market trend of masks is growing significantly.

또한, 정부 통계에 따르면 마스크 제조업체는 20년 1월 137개 업체에서 10월 578개 업체로 약 4.15배 증가하였고, 허가된 마스크 품목 개수 역시 1,012개에서 2,608개로 약 2.58배 증가하여 마스크 시장진입을 위한 업체간 경쟁 역시 치열해짐을 확인할 수 있다.In addition, according to government statistics, the number of mask manufacturers increased by about 4.15 times from 137 companies in January 2020 to 578 companies in October. It can be seen that the competition between the companies is also getting fiercer.

이러한 마스크 제조공정을 살펴보면, 원자재를 두루마리 형태로 투입하는 원자재 투입단계, 투입된 원자재를 흡착하고 마스크의 형상에 맞게 성형하는 흡착성형단계, 흡착성형된 마스크 양쪽에 이어밴드를 부착하는 밴드부착단계 및 불량률을 검사하고 포장하는 불량률 검사 및 포장단계를 거쳐 마스크가 완성될 수 있다. Looking at the mask manufacturing process, the raw material input step of inputting raw materials in the form of a roll, the adsorption molding step of adsorbing the input raw materials and molding them to conform to the shape of the mask, the band attachment step of attaching ear bands to both sides of the adsorbed molded mask, and the defect rate The mask can be completed through the defective rate inspection and packaging steps of inspecting and packaging.

그런데 이러한 마스크 제조공정 중 흡착성형단계에서 원자재를 흡착하는 방식은 종래 본드 등을 활용한 부착방식이 사용되다가 최근에는 생산률을 증대시키고 친환경적인 방식을 사용하기 위해 초음파 융착기를 사용하여 초음파를 활용하여 마찰열에 따라 원자재를 융착시키는 흡착방식이 널리 사용되고 있다. However, during the mask manufacturing process, the method of adsorbing raw materials in the adsorption molding step is a method of adsorbing raw materials using a conventional bond, etc. An adsorption method in which raw materials are fused by frictional heat is widely used.

초음파 융착기의 경우 10kHz 이상의 진동수를 가지는 음파인 초음파를 활용하여 대상물을 융용하고 부착하는 장치인데, 이러한 초음파 융착기는 전원을 고주파, 즉 초음파로 전환하고 전환된 고주파의 전기에너지를 물리에너지로 변환하며, 변환된 물리에너지의 진동에너지를 대상물에 전달하여 대상물을 마찰시킴으로써 진동에너지를 용융시켜 부착시키는 방식으로 사용될 수 있다. In the case of an ultrasonic welding machine, it is a device that melts and attaches an object by using ultrasonic waves, which are sound waves with a frequency of 10 kHz or more. It can be used in a way that the vibration energy of the converted physical energy is transferred to the object and the object is rubbed by melting and attaching the vibration energy.

이러한 종래의 초음파 융착기의 경우, 물리에너지가 대상물에 접촉하여 진동에너지를 전달하는 과정에서 발생되는 열이 과도하게 발생되는 문제가 있다. 또한, 초음파 융착기가 과열됨에 따라 융착기의 사용수명이 단축될 뿐만 아니라 원재료의 흡착 및 용융 성능이 저하되어 마스크의 생산률이 저하되는 문제가 있다. In the case of such a conventional ultrasonic welding machine, there is a problem in that heat generated in the process of transferring vibration energy by contacting physical energy to an object is excessively generated. In addition, as the ultrasonic welding machine overheats, the life span of the welding machine is shortened, and the adsorption and melting performance of the raw material is deteriorated, thereby reducing the production rate of the mask.

이를 해결하기 위해 기존의 초음파 융착기에 공기를 공급하기 위해 공기공급라인을 설치하는 경우가 있으나, 이를 위해서는 초음파 융착기에 지속적인 공기를 공급하기 위한 펌프나 공기주입라인을 가동시킴에 따라 전력량이 낭비될 뿐만 아니라 마스크의 제조단가가 높아지는 문제가 있다. In order to solve this problem, there are cases where an air supply line is installed to supply air to the existing ultrasonic welding machine, but for this, power is wasted by operating a pump or air injection line to continuously supply air to the ultrasonic welding machine. In addition, there is a problem that the manufacturing cost of the mask increases.

이러한 종래의 초음파 융착기에 대한 선행기술문헌은 아래와 같다. Prior art documents for such a conventional ultrasonic welding machine are as follows.

[선행기술문헌][Prior art literature]

[특허문헌][Patent Literature]

특허출원번호 제10-2011-0037923호 (발명의 명칭 : 초음파 융착기용 공구혼 및 이를 통해 제작된 터미널 접합 케이블) Patent Application No. 10-2011-0037923 (Title of Invention: Tool Horn for Ultrasonic Welding Machine and Terminal Splicing Cable Made Through It)

또한, 초음파 융착기 중 제품에 직접적으로 접촉되는 혼은 경도가 높은 물질로 제조되어야 하는데 이를 위해 사용되는 티타늄을 활용하여 혼을 제조하는 경우에 티타늄의 제조단가가 비쌀 뿐만 아니라 이를 가공하기 위한 가공공정이 복잡하게 진행됨에 따라 초음파 융착기 제조단가가 높아지는 문제가 있다. In addition, the horn that is in direct contact with the product of the ultrasonic welding machine must be made of a material with high hardness. There is a problem that the manufacturing cost of the ultrasonic fusion splicer increases as the process becomes complicated.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 마스크 제조과정에서 열 발생이 최소화됨에 따라 수명이 증가하고 흡착 및 용융 성능이 향상되는 마스크 제조용 초음파 융착기를 제공하는데 있다. 다만, 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic fusion welder for mask manufacturing, which increases lifespan and improves adsorption and melting performance as heat generation is minimized in the mask manufacturing process. However, it is not limited to the technical problem as described above, and another technical problem may be derived from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조용 초음파 융착기는, 설정온도 미만의 온도를 유지하는 밀폐공간에서 사용되고 이와 더불어, 전원을 고주파로 전환하여 공급하는 전원공급부; 상기 전원을 전달받아 진동에너지로 변환시키는 컨버터부; 상기 진동에너지의 진폭을 증감시키는 부스터부; 및 접착대상물에 접촉하여 증감된 상기 진동에너지를 전달하여 상기 접착대상물을 융착시키는 혼부를 포함하고, 상기 부스터부는, 상기 진동에너지의 진폭을 증가 또는 감폭시키는 원통형상의 부스터본체; 및 상기 부스터본체의 외주면에 접촉하여 상기 외주면을 둘러싸도록 배치되고, 상기 부스터본체로부터 발생되는 열을 흡수하는 제1 열흡수부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Ultrasonic welding machine for manufacturing a mask according to an embodiment of the present invention is used in an enclosed space maintaining a temperature less than a set temperature, and in addition, a power supply unit for supplying a high-frequency power supply; a converter unit that receives the power and converts it into vibration energy; a booster unit that increases or decreases the amplitude of the vibration energy; and a horn portion contacting the object to be bonded and transmitting the increased or decreased vibration energy to fuse the object to be bonded, wherein the booster unit includes: a cylindrical booster body that increases or dampens the amplitude of the vibration energy; and a first heat absorbing portion disposed to surround the outer circumferential surface in contact with the outer circumferential surface of the booster body and to absorb heat generated from the booster body.

또한, 상기 제1 열흡수부는, 상기 부스터본체의 외주면에 대응되는 내주면이 형성되고, 상기 부스터본체를 감싸는 원통형상의 커버부; 및 상기 커버부의 외주면에서 외측방향으로 돌출되고 상기 부스터본체의 축방향으로 연장된 다 수의 제1 냉각핀을 포함하고, 상기 다 수의 제1 냉각핀은 상기 커버부의 중심축을 기준으로 원주방향으로 설정간격 이격되도록 배치된 것을 특징으로 한다.In addition, the first heat absorbing portion includes a cylindrical cover having an inner circumferential surface corresponding to an outer circumferential surface of the booster body and surrounding the booster body; and a plurality of first cooling fins protruding outward from an outer circumferential surface of the cover unit and extending in an axial direction of the booster body, wherein the plurality of first cooling fins extend in a circumferential direction with respect to a central axis of the cover unit. It is characterized in that arranged to be spaced apart from the set interval.

또한, 상기 제1 열흡수부는, 상기 커버부의 일단에서 외측으로 돌출되고 상기 제1 냉각핀의 일단과 제1 끼움간격만큼 이격된 제1 돌출부; 상기 커버부의 일타에서 외측으로 돌출되고 상기 제1 냉각핀의 타단과 제2 끼움간격만큼 이격된 제2 돌출부; 상기 제1 끼움간격 이하의 두께를 가지고 상기 제1 냉각핀과 상기 제1 돌출부 사이에 끼움결합되는 링형상의 제1 결합부; 및 상기 제2 끼움간격 이하의 두께를 가지고 상기 제1 냉각핀과 상기 제2 돌출부 사이에 끼움결합되는 링형상의 제2 결합부;를 더 포함하고, 상기 커버부는, 상기 부스터본체의 외주면 일측을 커버하는 제1 커버부 및 상기 부스터본체의 외주면 타측을 커버하는 제2 커버부를 포함하며, 상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부에 의해 상기 제1 커버부 및 상기 제2 커버부가 고정결합되는 것을 특징으로 한다. In addition, the first heat absorbing part may include a first protruding part protruding outward from one end of the cover part and spaced apart from one end of the first cooling fin by a first fitting interval; a second protrusion protruding outward from one end of the cover part and spaced apart from the other end of the first cooling fin by a second fitting interval; a ring-shaped first coupling portion fitted between the first cooling fin and the first protrusion and having a thickness equal to or less than the first fitting interval; And a ring-shaped second coupling part having a thickness less than or equal to the second fitting interval and fitted between the first cooling fin and the second protrusion, wherein the cover part covers one side of the outer circumferential surface of the booster body. A first cover part for covering and a second cover part for covering the other side of the outer circumferential surface of the booster body, wherein the first cover part and the second cover part are fixedly coupled by the first coupling part and the second coupling part characterized by

또한, 상기 혼부는, 상기 부스터본체의 일단에 연결되어 진동에너지를 전달받는 전달부; 상기 접착대상물에 접촉하여 진동에너지를 전달하고 상기 접착대상물을 융착시키는 융착부; 상기 전달부의 타단에 결합되고, 타단이 상기 융착부의 일단에 결합되며, 일단에서 타단으로 갈수록 폭이 좁아지는 연결부; 및 상기 연결부의 일측 또는 양측에 배치되어 상기 혼부에서 발생되는 열을 흡수하는 제2 열흡수부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the horn is connected to one end of the booster body, the transfer unit for receiving the vibration energy; a fusing unit contacting the object to be adhered to transmit vibrational energy and fusing the object to be adhered; a connecting portion coupled to the other end of the transmission portion, the other end coupled to one end of the fusion bonding portion, and having a narrower width from one end to the other end; and a second heat absorbing portion disposed on one side or both sides of the connection portion to absorb heat generated from the horn portion.

또한, 상기 제2 열흡수부는, 상기 융착부의 타단에서 일단 방향으로 연장되어 외측으로 돌출되고, 설정방향으로 설정간격 이격되도록 배치된 다 수의 제2 냉각핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second heat absorbing part may include a plurality of second cooling fins that extend in one direction from the other end of the fusion bonding part, protrude outward, and are spaced apart from each other by a set distance in a set direction.

또한, 상기 혼부는 상기 접착대상물에 접촉하여 진동에너지를 전달하고 상기 접착대상물을 융착시키는 융착부를 포함하고, 상기 융착부는 일단이 티타늄 및 초경합금 중 하나 이상이 포함된 설정합금이 코팅되는 것을 특징으로 한다.In addition, the horn portion includes a fusion portion that contacts the object to be adhered to transmit vibration energy and fuses the object to be adhered, and one end of the fusion portion is coated with a setting alloy containing at least one of titanium and cemented carbide. .

본 발명에 따른 마스크 제조용 초음파 융착기에 따르면 아래와 같은 효과가 있다. According to the ultrasonic welding machine for manufacturing a mask according to the present invention, there are the following effects.

우선, 제1 열흡수부와 제2 열흡수부에 의해 종래의 초음파 융착기에 비해 전체적인 초음파 융착기의 과열이 방지됨과 더불어 열의 냉각효율이 뛰어난 효과가 있다. 특히, 제1 흡수부에 의한 부스터부의 냉각효율과 제2 흡수부에 의한 혼부의 냉각효율이 획기적으로 낮아짐을 확인할 수 있다. First of all, overheating of the ultrasonic fusion splicer as a whole is prevented by the first heat absorbing part and the second heat absorbing part compared to the conventional ultrasonic fusion splicer, and the heat cooling efficiency is excellent. In particular, it can be confirmed that the cooling efficiency of the booster unit by the first absorber and the cooling efficiency of the horn unit by the second absorber are remarkably lowered.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 제조용 초음파 융착기는 공기를 불어넣는 등 외부의 추가적인 냉각장치를 별도 설치할 필요없이 종래의 초음파 융착기에 냉각효율을 위한 열흡수부를 효율적인 공정을 통해 부착시킴으로써 유지비용을 절감시킬 뿐만 아니라 냉각효율은 효율적으로 이루어낼 수 있는 효과가 있다. In addition, the ultrasonic fusion splicer for mask manufacturing according to an embodiment of the present invention reduces maintenance costs by attaching a heat absorber for cooling efficiency to a conventional ultrasonic fusion splicer through an efficient process without the need to separately install an additional external cooling device such as blowing air. In addition to reducing cooling efficiency, there is an effect that can be achieved efficiently.

또한, 부스터부에 결합되는 제1 열흡수부와 혼부에 결합되는 제2 흡수부의 구조를 결합 및 탈착가능하도록 형성함으로써, 과열정도에 따라 제1 흡수부와 제2 흡수부의 냉각핀 개수를 조절할 수 있고, 더불어 결합공정을 용이하게 이루어낼 수 있는 효과가 있다.In addition, by forming the structure of the first heat absorbing part coupled to the booster unit and the second absorbing part coupled to the horn part to be coupled and detachable, the number of cooling fins of the first absorbing part and the second absorbing part can be adjusted according to the degree of overheating. In addition, there is an effect that can easily achieve the bonding process.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 융착기의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 초음파 융착기 중 부스터부와 혼부의 구성을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 초음파 융착기 중 부스터부와 혼부의 구성을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2를 조합한 초음파 융착기 중 부스터부와 혼부의 구성을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 융착기 중 부스터부와 혼부의 구성분해도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 열흡수부의 구성의 정면도.1 is a view showing the configuration of an ultrasonic welding machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the configuration of the booster portion and the horn portion of the ultrasonic welding machine according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the booster unit and the horn unit of the ultrasonic welding machine according to the second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the booster part and the horn part of the ultrasonic welding machine combining the embodiment 1 and the embodiment 2 of the present invention.
Figure 5 is an exploded view of the booster unit and the horn unit of the ultrasonic welding machine according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view of a configuration of a first heat absorption unit according to an embodiment of the present invention;

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 과열을 방지함과 동시에 융착효과가 뛰어난 마스크 제조용 초음파 융착기에 관한 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments described below relate to an ultrasonic welding device for manufacturing a mask that prevents overheating and has excellent welding effect.

다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.The embodiments and drawings introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, unless otherwise defined, the technical terms and scientific terms used in the present invention have meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and in the following description and accompanying drawings, the present invention Descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of will be omitted.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the accompanying drawings. Since the accompanying drawings are only examples shown to explain the technical idea of the present invention in more detail, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 융착기의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 초음파 융착기 중 부스터부(300)와 혼부(400)의 구성을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 초음파 융착기 중 부스터부(300)와 혼부(400)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2를 조합한 초음파 융착기 중 부스터부(300)와 혼부(400)의 구성을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 융착기 중 부스터부(300)와 혼부(400)의 구성분해도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 열흡수부(320)의 구성의 정면도이다.1 is a view showing the configuration of an ultrasonic welding machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a booster unit 300 and a horn unit 400 in an ultrasonic welding machine according to an embodiment 1 of the present invention. 3 is a perspective view showing the configuration of the booster unit 300 and the horn unit 400 of the ultrasonic welding machine according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a combination of the first embodiment and the second embodiment of the present invention. It is a perspective view showing the configuration of the booster unit 300 and the horn unit 400 in the ultrasonic welding machine, and FIG. 5 is an exploded view of the booster unit 300 and the horn unit 400 in the ultrasonic welding machine according to an embodiment of the present invention. 6 is a front view of the configuration of the first heat absorption unit 320 according to the embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 제조용 초음파 융착기는 융착환경 자체가 설정온도 미만의 온도를 유지하는 밀폐공간에서 사용될 수 있다. 이는 마스크 제조 시 공정장소 내의 온도가 설정온도 미만으로 일정하게 유지됨에 따라 제조되는 마스크의 품질이 유지될 수 있기 때문이다. 또한, 초음파 융착기로부터 발생되는 열에 의해 공정환경의 온도가 변화되지 않도록 하기 위함이다. 1 to 6, the ultrasonic welding machine for manufacturing a mask according to an embodiment of the present invention can be used in an enclosed space where the welding environment itself maintains a temperature below a set temperature. This is because the quality of the mask to be manufactured can be maintained as the temperature in the process place is constantly maintained below the set temperature during mask manufacturing. In addition, this is to prevent the temperature of the process environment from changing due to the heat generated from the ultrasonic welding machine.

이러한 설정온도 미만의 온도를 유지하는 밀폐공간에서 사용되는 마스크 제조용 초음파 융착기는, 전원을 고주파로 전환하여 공급하는 전원공급부(100), 상기 전원을 전달받아 진동에너지로 변환시키는 컨버터부(200), 상기 진동에너지를 증감시키는 부스터부(300) 및 접착대상물(D)에 접촉하여 증감된 상기 진동에너지를 전달하여 상기 접착대상물(D)을 융착시키는 혼부(400)를 포함할 수 있다. The ultrasonic welding machine for mask manufacturing used in an enclosed space maintaining a temperature below the set temperature includes a power supply unit 100 that converts and supplies power to high frequency, a converter unit 200 that receives the power and converts it into vibration energy, It may include a booster part 300 that increases or decreases the vibration energy and a horn part 400 that fuses the object D by transferring the increased or decreased vibration energy in contact with the object D to be adhered.

전원공급부(100)는 초음파 발생을 위한 전원을 공급받고, 공급된 전원을 고주파로 전환하여 컨버터부(200)로 공급할 수 있는 수단이다. 상세히, 전원공급부(100)는 전기를 공급하기 위해 교류 또는 직류 전원에 연결되어 전원, 상세히 110 내지 220V, 50/60Hz의 전원을 공급받음과 동시에 전원을 고주파에너지, 상세히 15,000Hz 내지 50,000Hz의 고주파에너지로 전환시키는 제너레이터 역할을 할 수 있는 수단이다. 다만 이러한 전원의 세기나 고주파에너지의 진동수는 예시일 뿐, 접착대상물(D)에 따라 변경될 수 있음을 알려둔다. The power supply unit 100 is a means capable of receiving power for generating ultrasonic waves, converting the supplied power to high frequency, and supplying the power to the converter unit 200 . In detail, the power supply unit 100 is connected to an alternating current or direct current power source to supply electricity, receives power, in detail 110 to 220V, 50/60Hz power, and simultaneously supplies power with high frequency energy, specifically 15,000Hz to 50,000Hz high frequency It is a means that can act as a generator that converts it into energy. However, it should be noted that the strength of such a power source or the frequency of high-frequency energy is only an example and may be changed depending on the object (D) to be adhered.

컨버터부(200)는 전원공급부(100)와 연결되어 전원공급부(100)로부터 생성된 고주파에너지를 전달받아 진동에너지로 변환시킬 수 있는 수단이다. 상세히, 컨버터부(200)는 압전진동자를 포함할 수 있고, 이에 따라 압전효과를 활용하여 고주파에너지를 진동에너지로 전환시킬 수 있다. 압전진동자의 압전효과를 활용한 진동에너지 전환방식은 이미 널리 알려진 기술인 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. The converter unit 200 is a means that is connected to the power supply unit 100 and can receive high frequency energy generated from the power supply unit 100 and convert it into vibration energy. In detail, the converter unit 200 may include a piezoelectric vibrator, and thus may convert high frequency energy into vibration energy by utilizing a piezoelectric effect. Since the vibration energy conversion method using the piezoelectric effect of a piezoelectric vibrator is already widely known, a detailed description thereof will be omitted.

부스터부(300)는 컨버터부(200)에 연결되어 컨버터부(200)로부터 전환된 진동에너지의 진폭을 증가 또는 감소시킬 수 있는 수단이다. 상세히, 부스터부(300)는 원통형상으로 형성될 수 있고 마스크 제조를 위한 적합한 진동에너지 진폭을 형성하기 위해 설정된 직경 및 길이를 가지도록 제조될 수 있다. The booster unit 300 is a means that is connected to the converter unit 200 and can increase or decrease the amplitude of the vibration energy converted from the converter unit 200 . In detail, the booster unit 300 may be formed in a cylindrical shape and may be manufactured to have a set diameter and length to form a vibration energy amplitude suitable for mask manufacturing.

상세히, 부스터부(300)는 진동에너지의 진폭을 증가 또는 감소시킬 수 있는 원통형상의 진동자 본체 및 진동자 본체의 외주면을 감싸도록 외주면을 둘러쌈과 동시에 진동자 본체의 외주면을 접촉함에 따라 부스터본체(310)로부터 발생되는 열을 흡수할 수 있는 제1 열흡수부(320)를 포함할 수 있다. In detail, the booster unit 300 surrounds the cylindrical vibrator body capable of increasing or decreasing the amplitude of vibration energy and the outer circumferential surface of the vibrator body and simultaneously contacts the outer circumferential surface of the vibrator body, thereby increasing the booster body 310 It may include a first heat absorption unit 320 capable of absorbing heat generated therefrom.

부스터본체(310)는 원통형상으로 형성되어 컨버터부(200)로부터 전환된 진동에너지를 공급받고 진동에너지의 진폭을 원하는 크기로 증가 또는 감소시키기 위해 설정된 크기 또는 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 부스터본체(310)의 경우, 컨버터부(200)로부터 공급받은 진동에너지의 진폭을 증가 또는 감소시키는 과정에서 진동에 의해 열이 발생될 수 있다.The booster body 310 may be formed in a cylindrical shape to have a size or diameter set to receive the vibration energy converted from the converter unit 200 and increase or decrease the amplitude of the vibration energy to a desired size. In addition, in the case of the booster body 310, heat may be generated by vibration in the process of increasing or decreasing the amplitude of the vibration energy supplied from the converter unit 200.

제1 열흡수부(320)는 부스터본체(310)를 감싸 부스터본체(310)로부터 발생되는 열을 흡수할 수 있는 수단으로 부스터본체(310)의 외주면에 대응되는 내주면이 형성되어 부스터본체(310)를 감싸는 커버부(321), 커버부(321)의 일단에서 외측으로 돌출되고 커버부(321)의 중심축을 기준으로 원주방향으로 일정간격 이격되도록 배치된 다 수의 제1 돌출부(322), 커버부(321)의 타단에서 외측으로 돌출되고 커버부(321)의 중심축을 기준으로 원주방향으로 일정간격 이격되도록 배치된 다 수의 제2 돌출부(323) 및 제1 돌출부(322)와 제2 돌출부(323) 사이에 배치되고 커버부(321)의 중심축 방향으로 연장되며 커버부(321)의 중심축을 기준으로 원주방향으로 일정간격 이격되도록 배치된 다 수의 제1 냉각핀(324)을 포함할 수 있다. The first heat absorbing portion 320 is a means capable of absorbing heat generated from the booster body 310 by wrapping the booster body 310, and an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface of the booster body 310 is formed to form the booster body 310. ) Surrounding the cover portion 321, a plurality of first protrusions 322 protruding outward from one end of the cover portion 321 and spaced apart at regular intervals in the circumferential direction based on the central axis of the cover portion 321, The plurality of second protrusions 323 and the first protrusion 322 protrudes outward from the other end of the cover portion 321 and is arranged to be spaced apart at regular intervals in the circumferential direction with respect to the central axis of the cover portion 321. A plurality of first cooling fins 324 disposed between the protrusions 323, extending in the direction of the central axis of the cover part 321, and spaced apart at predetermined intervals in the circumferential direction based on the central axis of the cover part 321. can include

상세히, 커버부(321)는 내주면이 부스터본체(310)의 외주면에 대응되는 크기를 가질 수 있고 이에 따라 부스터 본체로부터 발생된 열을 전달받아 다 수의 냉각플레이트로 전달할 수 있는 수단이다. 상세히, 커버부(321)는 부스터본체(310)의 외주면 일측을 둘러싸도록 접촉되는 제1 커버부(321a 및 부스터본체(310)의 외주면 타측을 둘러싸도록 접촉되는 제2 커버부(321b를 포함할 수 있다. 이는 부스터본체(310)에 결합시키는 공정의 편의성을 위해서이며, 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b로 분리된 경우, 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b를 결합시키는 결합부(325)가 커버부(321)에 더 포함될 수 있다. 상기 구성에 대해서는 후술한다. In detail, the inner circumferential surface of the cover part 321 may have a size corresponding to that of the outer circumferential surface of the booster body 310, and thus is a means capable of receiving heat generated from the booster body and transferring it to a plurality of cooling plates. In detail, the cover part 321 may include a first cover part 321a in contact to surround one side of the outer circumferential surface of the booster body 310 and a second cover part 321b in contact to surround the other outer circumferential surface of the booster body 310. This is for the convenience of the process of coupling to the booster body 310, and when separated into the first cover part 321a and the second cover part 321b, the first cover part 321a and the second cover part 321b A coupling portion 325 for coupling may be further included in the cover portion 321. The above configuration will be described later.

제1 돌출부(322) 및 제2 돌출부(323)는 전술한 결합부(325)가 결합되기 위한 공간을 제공하기 위한 수단이다. 상세히, 제1 돌출부(322)는 커버부(321)의 일단에서 외측으로 돌출되고 냉각플레이트의 일단으로부터 설정간격만큼 이격될 수 있다. 반대로 제2 돌출부(323)는 커버부(321)의 타단에서 외측으로 돌출되고 냉각플레이트의 타단으로부터 설정간격만큼 이격될 수 있다. The first protrusion 322 and the second protrusion 323 are means for providing a space for the coupling part 325 described above to be coupled. In detail, the first protrusion 322 protrudes outward from one end of the cover part 321 and may be spaced apart from one end of the cooling plate by a set interval. Conversely, the second protrusion 323 protrudes outward from the other end of the cover 321 and may be spaced apart from the other end of the cooling plate by a set interval.

제1 냉각핀(324)은 커버부(321)의 외측으로 돌출되고 제1 돌출부(322) 및 제2 돌출부(323) 사이에서 제1 돌출부(322) 및 제2 돌출부(323) 방향, 즉 커버부(321)의 축방향으로 연장된 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상세히, 제1 냉각핀(324)은 제1 돌출부(322) 및 제2 돌출부(323)로부터 일단 및 타단이 각각 설정간격만큼 이격되도록 배치될 수 있다. The first cooling fin 324 protrudes to the outside of the cover part 321 and is between the first protrusion 322 and the second protrusion 323 in the direction of the first protrusion 322 and the second protrusion 323, that is, the cover. It may have a plate shape extending in the axial direction of the portion 321 . In detail, the first cooling fin 324 may be disposed so that one end and the other end are spaced apart from the first protrusion 322 and the second protrusion 323 by a set interval, respectively.

또한, 제1 냉각핀(324)은 다 수개 배치될 수 있고, 이 경우 제1 냉각핀(324)은 커버부(321)의 중심축을 기준으로 원주방향으로 일정간격 이격되도록 배치되며, 커버부(321)에 탈착가능하게 배치될 수 있다. 즉, 제1 냉각핀(324) 사이의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. 이를 통해 부스터본체(310)로부터 발생된 열은 다 수의 제1 냉각핀(324)에 의해 흡수됨과 동시에 제1 냉각핀(324) 사이의 공간에 의해 효율적으로 냉각될 수 있는 효과가 있다. In addition, a plurality of first cooling fins 324 may be disposed. In this case, the first cooling fins 324 are arranged to be spaced apart at predetermined intervals in the circumferential direction based on the central axis of the cover part 321, and the cover part ( 321) may be detachably disposed. That is, the distance between the first cooling fins 324 may be maintained constant. Through this, heat generated from the booster body 310 is absorbed by the plurality of first cooling fins 324 and at the same time has an effect of being efficiently cooled by the space between the first cooling fins 324.

결합부(325)는 커버부(321)가 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b로 나누어진 경우에 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b를 결합시키고 고정시키는 구성이다. 상세히, 결합부(325)는 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b의 일측을 고정시키는 제1 결합부(325a와, 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b의 타측을 고정시키는 제2 결합부(325b를 포함할 수 있다. 제1 결합부(325a와 제2 결합부(325b는 모두 설정두께를 가지는 링 형상으로 형성될 수 있고, 위치에 따라 명칭을 구분할 뿐 상호 형상은 동일하게 형성될 수 있다. 또한 결합부(325)는 커버부(321)의 외주면에 대응되는 내주면을 가질 수 있다.The coupling part 325 is a component that couples and fixes the first cover part 321a and the second cover part 321b when the cover part 321 is divided into the first cover part 321a and the second cover part 321b. In detail, the coupling part 325 is the first coupling part 325a fixing one side of the first cover part 321a and the second cover part 321b, and the other side of the first cover part 321a and the second cover part 321b. It may include a second coupling portion 325b for fixing. Both the first coupling portion 325a and the second coupling portion 325b may be formed in a ring shape having a set thickness, and only distinguish names according to positions. The shape may be the same, and the coupling part 325 may have an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface of the cover part 321 .

제1 결합부(325a는 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b의 일측을 고정시키기 위해 커버부(321)의 외주면에 대응되는 내주면을 가지고, 제1 돌출부(322) 및 제1 냉각핀(324) 사이의 이격된 설정간격 이하의 설정두께를 가질 수 있다. 이를 통해 제1 돌출부(322) 및 제1 냉각핀(324) 사이에 끼움결합됨으로써 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b의 일측을 결합시켜 고정시킬 수 있는 수단이다. The first coupling part 325a has an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface of the cover part 321 to fix one side of the first cover part 321a and the second cover part 321b, and the first protrusion 322 and the first cooling It may have a set thickness less than or equal to the set distance between the fins 324. Through this, the first cover part 321a and the second cover are fitted and coupled between the first protrusion 322 and the first cooling fin 324. It is a means that can be fixed by coupling one side of the part (321b).

반대로, 제2 결합부(325b는 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b의 타측을 고정시키기 위해 커버부(321)의 외주면에 대응되는 내주면을 가지고, 제2 돌출부(323) 및 제1 냉각핀(324) 사이의 이격된 설정간격 이하의 설정두께를 가질 수 있다. 이를 통해 제2 돌출부(323) 및 제1 냉각핀(324) 사이에 끼움결합됨으로써 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b의 타측을 결합시켜 고정시킬 수 있는 수단이다. Conversely, the second coupling part 325b has an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface of the cover part 321 in order to fix the other sides of the first cover part 321a and the second cover part 321b, and the second protrusion 323 and the second coupling part 325b. 1 may have a set thickness equal to or less than a set distance between the cooling fins 324. Through this, the first cover part 321a and the first cover part 321a are fitted and coupled between the second protrusion 323 and the first cooling fin 324. 2 It is a means that can be fixed by coupling the other side of the cover part (321b).

즉, 결합부(325)는 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b의 일측 및 타측 둘레에 끼움결합되어 제1 커버부(321a 및 제2 커버부(321b가 단단하게 원통형상으로 결합되도록 함으로써 커버부(321)가 부스터본체(310)를 더욱 단단하게 커버하도록 하는 수단이다. That is, the coupling part 325 is fitted and coupled to the circumferences of one side and the other side of the first cover part 321a and the second cover part 321b so that the first cover part 321a and the second cover part 321b are firmly coupled in a cylindrical shape. This is a means for the cover part 321 to cover the booster body 310 more firmly.

혼부(400)는 부스터부(300)에 연결되어 접착대상물(D)에 접촉하여 부스터부(300)로부터 증감된 진폭을 가진 진동에너지를 활용하여 접착대상물(D)을 융착시키는 수단이다. 상세히, 혼부(400)는 일단에 배치되어 접착대상물(D)이 접촉하는 영역이 평평하게 형성된 융착부(420), 융착부(420)보다 넓은 두께를 가지도록 배치되어 진동에너지를 융착부(420)로 전달하는 전달부(410), 전달부(410)와 융착부(420) 사이에 배치되어 양 구성을 연결하는 연결부(430) 및 연결부(430)에 배치되어 전달부(410) 및 융착부(420)로부터 발생되는 열을 흡수하는 제2 열흡수부(440)를 포함할 수 있다. The horn part 400 is connected to the booster part 300 and is a means for fusing the object D to be adhered by contacting the object D and utilizing vibration energy having an increased or decreased amplitude from the booster part 300. In detail, the horn part 400 is disposed at one end to have a wider thickness than the fusion part 420 in which the area where the object to be bonded D contacts is formed flat, and the fusion part 420 to transfer vibration energy to the fusion part 420. ), the transfer unit 410, which is disposed between the transfer unit 410 and the fusion unit 420, and the connection unit 430, which connects both components, and the transfer unit 410 and the fusion unit, which is disposed on the connection unit 430. A second heat absorbing part 440 absorbing heat generated from 420 may be included.

전달부(410)는 부스터부(300)의 일단에 연결되어 부스터부(300)로부터 진폭이 증감된 진동에너지를 전달받아 융착부(420)로 전달하는 수단으로, 일단이 연결부(430)의 타단과 연결되어 진동에너지를 연결부(430)를 통해 융착부(420)로 전달할 수 있는 수단이다. 또한, 전달부(410)는 융착부(420)의 두께보다 두꺼운 두께를 가지도록 형성될 수 있다. The transfer unit 410 is a means connected to one end of the booster unit 300 to receive the vibration energy whose amplitude is increased or decreased from the booster unit 300 and transmit it to the fusion unit 420, and one end is connected to the other end of the connection unit 430. It is connected to the end and is a means capable of transferring vibration energy to the fusion part 420 through the connection part 430. In addition, the delivery unit 410 may be formed to have a thickness greater than that of the fusion bonding unit 420 .

융착부(420)는 연결부(430)의 일단에 타단이 연결되고, 접착대상물(D)이 융착되기 위해 접촉하는 일단이 평평한 면으로 형성될 수 있다. 이 경우, 융착부(420) 일단에 접착대상물(D)이 접촉되어 진동에너지를 접착대상물(D)로 전달하여 접착대상물(D)을 융착시킬 있는 수단이다. 융착부(420)는 전달부(410)의 두께보다 얇은 두께를 가지도록 형성될 수 있다. The other end of the fusion portion 420 is connected to one end of the connection portion 430, and one end that contacts the object D to be fused may be formed as a flat surface. In this case, it is a means capable of fusing the object D by transferring vibration energy to the object D to be adhered by contacting one end of the fusion portion 420 . The fused portion 420 may be formed to have a thickness smaller than that of the delivery portion 410 .

또한, 융착부(420)는 알루미늄 재질로 형성되고, 융착부 일단(421)에 티타늄 또는 초경합금 소재 중 하나 이상이 포함되거나 서로 결합된 설정합금이 코팅될 수 있다. 이는 융착부(420)의 일단(421)에 설정경도 이상의 경도를 가진 물질인 티타늄 및 초경합금 소재가 결합된 설정합금이 코팅됨에 따라 융착부(420)의 제조단가를 줄임과 동시에 혼부(400)의 무게를 줄이고, 더불어 접착대상물(D)에 접촉되는 부위의 경도는 설정경도 이상을 유지할 수 있는 효과가 있기 때문이다. 코팅방식은 융사방식이 활용될 수 있으나 이에 한정되지 않고 균일한 코팅을 진행할 수 있다면 제한은 없다. In addition, the fused portion 420 may be formed of aluminum, and one end 421 of the fused portion may include one or more of titanium or cemented carbide materials or may be coated with a setting alloy bonded to each other. This reduces the manufacturing cost of the fused portion 420 as the one end 421 of the fused portion 420 is coated with a setting alloy in which titanium and cemented carbide materials, which are materials having hardness greater than the set hardness, are coated. This is because there is an effect of reducing the weight and maintaining the hardness of the part in contact with the object to be adhered (D) above the set hardness. As the coating method, a fusion method may be used, but is not limited thereto, and there is no limitation as long as uniform coating can be performed.

연결부(430)는 일단이 전달부(410)의 타단에 연결되고, 타단이 융착부(420)의 일단에 연결되어 전달부(410)와 융착부(420)를 연결함과 동시에, 제2 열흡수부(440)가 배치될 수 있는 수단이다. 상세히, 연결부(430)는 전달부(410)가 연결된 일단에서 연결부(430)가 연결된 타단으로 갈수록 그 두께가 좁아지도록 형성될 수 있다. 이에 따라 연결부(430)의 일단에서 타단으로 이동되는 일면 또는 양면에 제2 열흡수부(440)가 배치될 수 있다. The connection part 430 has one end connected to the other end of the transfer part 410 and the other end connected to one end of the fusion part 420 to connect the transfer part 410 and the fusion part 420, and at the same time, the second row It is a means by which the absorber 440 can be placed. In detail, the connection part 430 may be formed such that its thickness decreases from one end to which the transmission part 410 is connected to the other end to which the connection part 430 is connected. Accordingly, the second heat absorbing part 440 may be disposed on one or both sides of the connection part 430 moving from one end to the other end.

제2 열흡수부(440)는 다 수의 제2 냉각핀(441)이 설정간격으로 이격되도록 배치되어 혼부(400)로부터 발생되는 열을 흡수할 수 있는 수단으로, 연결부(430)에 배치될 수 있다. 상세히, 제2 열흡수부(440)는 연결부(430)의 일측 또는 양측, 상세히는 도면 상 넓은 일측면 또는 양측면에 배치될 수 있고, 일면의 배치나 양면의 배치여부는 진동에너지의 진폭에 따라 발생되는 열의 생성량에 따라 결정할 수 있다.The second heat absorbing part 440 is a means for absorbing heat generated from the horn part 400 by disposing a plurality of second cooling fins 441 spaced apart at set intervals, and is disposed at the connecting part 430. can In detail, the second heat absorbing part 440 may be disposed on one side or both sides of the connection part 430, in detail, on one wide side or both sides in the drawing, and whether one or both sides are disposed depends on the amplitude of the vibration energy. It can be determined according to the amount of heat generated.

또한, 제2 냉각핀(441)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있고, 설정방향으로 설정간격만큼 이격되며, 연결부(430)에 탈착가능하게 배치될 수 있다. 즉, 제2 냉각핀(441) 사이의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. 이를 통해 혼부(400)로부터 발생된 열은 다 수의 제2 냉각핀(441)에 의해 흡수됨과 동시에 제2 냉각핀(441) 사이의 공간에 의해 효율적으로 냉각될 수 있는 효과가 있다. In addition, the second cooling fins 441 may be formed in a plate shape, spaced apart by a set interval in a set direction, and detachably disposed on the connection part 430 . That is, the distance between the second cooling fins 441 may be maintained constant. Through this, heat generated from the horn part 400 is absorbed by the plurality of second cooling fins 441 and at the same time has an effect of being efficiently cooled by the space between the second cooling fins 441 .

특히, 마스크가 제조되는 실내환경이나 외부환경에 따라 결정되는 과열환경에 따라 냉각효율을 이루어내기 위해 제1 열흡수부(320)와 제2 열흡수부(440)의 제1 냉각핀(324)과 제2 냉각핀(441)의 개수와 이격거리를 조절할 수 있다.In particular, the first cooling fins 324 of the first heat absorbing part 320 and the second heat absorbing part 440 achieve cooling efficiency according to the overheating environment determined by the indoor environment or the external environment where the mask is manufactured. And the number and separation distance of the second cooling fins 441 can be adjusted.

아래에서는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 융착기의 냉각효율을 측정한 실험결과값에 대하여 설명한다. 비교예는 제1 열흡수부(320) 및 제2 열흡수부(440)의 구성을 포함하지 않고, 실시예 1은 제1 열흡수부(320), 실시예 2는 제2 열흡수부(440)의 구성을 포함하는 것으로 설정하여 실험을 진행하였다. 표 1을 참조하면, 해당 실험에 사용된 실시예 1, 실시예 2 및 비교예의 구성을 확인할 수 있다. Hereinafter, experimental results obtained by measuring the cooling efficiency of the ultrasonic welding machine according to an embodiment of the present invention will be described. Comparative Example does not include the configuration of the first heat absorbing portion 320 and the second heat absorbing portion 440, Example 1 includes the first heat absorbing portion 320, and Example 2 includes the second heat absorbing portion ( 440) was set to include the configuration, and the experiment was conducted. Referring to Table 1, it can be confirmed the configuration of Example 1, Example 2 and Comparative Example used in the experiment.

비교예comparative example 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 전원공급부(100)Power supply unit (100) oo oo oo 컨버터부(200)Converter unit 200 oo oo oo 부스터부(300)Booster part (300) 부스터본체(310)Booster body (310) oo oo oo 제1 열흡수부(320)First heat absorption part 320 xx oo xx 혼부(400)Honbu (400) 전달부(410)delivery unit 410 oo oo oo 융착부(420)Fusion part (420) oo oo oo 제2 열흡수부(440)Second heat absorption unit 440 xx xx oo

실험은 비교예와 실시예 1을 비교한 실험 1과 비교예와 실시예 2를 비교한 실험 2를 수행하였다. 비교예와 실시예 1을 비교한 실험 1의 경계조건은 아래와 같이 설정하였다. Experiment 1 comparing Comparative Example and Example 1 and Experiment 2 comparing Comparative Example and Example 2 were performed. The boundary conditions of Experiment 1 comparing Comparative Example and Example 1 were set as follows.

[실험 1의 경계조건][Boundary conditions of Experiment 1]

(1) 생산시설의 온도 : 25 ℃(1) Temperature of production facility: 25 ℃

(2) 생산시설의 습도 : 50% 이하 (2) Humidity of production facilities: 50% or less

(3) 초음파 융착기 열발생 조건 : 초기온도 22 ℃에서 발생되는 열이 80 ℃로 도달한 때로부터 5,600초간 동작 유지(3) Heat generating condition of ultrasonic fusion welder: Maintains operation for 5,600 seconds from when the heat generated from the initial temperature of 22 ℃ reaches 80 ℃

(4) 냉각효율 측정을 위한 온도변화 측정시간 : 7,200초(4) Temperature change measurement time for cooling efficiency measurement: 7,200 seconds

(5) 난류발생조건 : (5) Conditions for generating turbulence:

상기한 경계조건에서 비교예와 실시예 1을 비교한 실험 1의 결과는 아래표와 같이 측정되었다. The results of Experiment 1 comparing Comparative Example and Example 1 under the above boundary conditions were measured as shown in the table below.

비교예comparative example 실시예 1Example 1 초음파융착기ultrasonic welding machine 부스터부(300)Booster part (300) 초음파융착기ultrasonic welding machine 부스터부(300)Booster part (300) 최저온도Minimum temperature 31.2℃31.2℃ 34.835℃34.835℃ 29.662℃29.662℃ 32.388℃32.388℃ 최고온도highest temperature 80.6℃80.6℃ 65.019℃65.019℃ 81.266℃81.266℃ 55.156℃55.156℃

표 2를 참고하면, 실험 1을 통해 비교예와 실시예 1의 초음파융착기 냉각효율과 부스터부(300) 냉각효율을 확인할 수 있다. 동일조건에서 실시예 1의 경우 비교예에 비해 초음파 융착기 전체의 최저온도는 1.538℃, 부스터부(300)의 최저온도는 2.447℃가 낮게 측정되었다. 마찬가지로 실시예 1은 비교예에 비해 초음파 융착기 전체의 최고온도는 0.666℃, 부스터부(300)의 최고온도는 9.863℃가 낮게 측정되었다. Referring to Table 2, through Experiment 1, the cooling efficiency of the ultrasonic welding machine and the cooling efficiency of the booster unit 300 of Comparative Example and Example 1 can be confirmed. In the case of Example 1 under the same conditions, the lowest temperature of the entire ultrasonic welding machine was 1.538 ° C. and the lowest temperature of the booster unit 300 was 2.447 ° C. lower than that of the comparative example. Similarly, in Example 1, the maximum temperature of the entire ultrasonic welding machine was 0.666 ° C. and the maximum temperature of the booster unit 300 was 9.863 ° C. lower than that of Comparative Example.

상기의 실험 1을 통해 제1 열흡수부(320)를 포함하는 실시예 1의 초음파 융착기는 비교예의 초음파 융착기에 비해 전체의 최고 및 최저온도뿐만 아니라, 부스터부(300)의 최고 및 최저온도가 낮게 측정되었으며, 특히 부스터부(300) 최고온도의 경우 획기적으로 낮게 측정되었음을 확인할 수 있었다. Through Experiment 1 above, the ultrasonic fusion welder of Example 1 including the first heat absorbing unit 320 had the highest and lowest temperatures as well as the highest and lowest temperatures of the booster unit 300 compared to the ultrasonic fusion fusion machine of Comparative Example. It was measured low, and in particular, it was confirmed that the maximum temperature of the booster unit 300 was measured remarkably low.

즉, 제1 열흡수부(320)가 포함된 실시예 1의 초음파 융착기는 냉각효율이 비교예에 비해 뛰어나다는 것을 확인할 수 있다. That is, it can be confirmed that the ultrasonic fusion welder of Example 1 including the first heat absorption unit 320 has superior cooling efficiency compared to the comparative example.

비교예와 실시예 2를 비교한 실험 2를 위한 경계조건은 아래와 같이 설정하였다.Boundary conditions for Experiment 2 comparing Comparative Example and Example 2 were set as follows.

[실험 2의 경계조건][Boundary conditions of Experiment 2]

(1) 생산시설의 온도 : 25 ℃(1) Temperature of production facility: 25 ℃

(2) 생산시설의 습도 : 50% 이하 (2) Humidity of production facilities: 50% or less

(3) 초음파 융착기 열발생 조건 : 초기온도 22 ℃에서 발생되는 열이 80 ℃로 도달한 때로부터 5,600초간 동작 유지(3) Heat generating condition of ultrasonic fusion welder: Maintains operation for 5,600 seconds from when the heat generated from the initial temperature of 22 ℃ reaches 80 ℃

(4) 냉각효율 측정을 위한 온도변화 측정시간 : 7,200초(4) Temperature change measurement time for cooling efficiency measurement: 7,200 seconds

(5) 난류발생조건(5) Conditions for generating turbulence

비교예comparative example 실시예 2Example 2 초음파융착기ultrasonic welding machine 혼부(400)Honbu (400) 초음파융착기ultrasonic welding machine 혼부(400)Honbu (400) 최저온도Minimum temperature 25.316℃25.316℃ 25.316℃25.316℃ 25℃25℃ 25℃25℃ 최고온도highest temperature 80.252℃80.252℃ 30.596℃30.596℃ 80.252℃80.252℃ 30.296℃30.296℃

표 3을 참고하면, 실험 1을 통해 비교예와 실시예 2의 초음파융착기 냉각효율과 혼부(400) 냉각효율을 확인할 수 있다. 동일조건에서 실시예 2의 경우 비교예에 비해 초음파 융착기 전체의 최저온도는 0.316℃, 혼부(400)의 최저온도는 0.316℃가 낮게 측정되었다. 마찬가지로 실시예 2는 비교예에 비해 초음파 융착기 전체의 최고온도는 동일하게 측정되었지만, 혼부(400)의 최고온도는 0.3℃가 낮게 측정되었다. Referring to Table 3, through Experiment 1, the cooling efficiency of the ultrasonic welding machine and the cooling efficiency of the horn part 400 of Comparative Example and Example 2 can be confirmed. In the case of Example 2 under the same conditions, the lowest temperature of the entire ultrasonic welding machine was measured to be 0.316 ° C. and the lowest temperature of the horn part 400 was 0.316 ° C. lower than that of the comparative example. Similarly, in Example 2, the maximum temperature of the entire ultrasonic welding machine was measured the same as in Comparative Example, but the maximum temperature of the horn part 400 was measured 0.3 ° C. lower.

상기의 실험 2를 통해 제2 열흡수부(440)를 포함하는 실시예 2의 초음파 융착기는 비교예의 초음파 융착기에 비해 전체의 최저온도뿐만 아니라, 혼부(400)의 최고 및 최저온도가 낮게 측정되었다. 실험 1에 비해여 온도의 편차는 낮게 측정되었으나, 이는 진동에 의해 과열되는 부분이 주로 부스터부(300)이고 혼부(400)에서 과열되어 발생되는 열의 절대값이 낮기 때문이다. Through the above experiment 2, the ultrasonic fusion welder of Example 2 including the second heat absorbing part 440 measured not only the lowest temperature of the whole, but also the highest and lowest temperatures of the horn part 400 lower than that of the ultrasonic fusion welder of Comparative Example. . Compared to Experiment 1, the temperature deviation was measured lower, but this is because the part overheated by vibration is mainly the booster part 300 and the absolute value of the heat generated by overheating in the horn part 400 is low.

상기한 실험 2를 통해, 제2 열흡수부(440)가 포함된 실시예 2의 초음파 융착기는 냉각효율이 비교예에 비해 일부 뛰어나다는 것을 확인할 수 있다. Through Experiment 2 described above, it can be confirmed that the ultrasonic fusion welder of Example 2 including the second heat absorbing part 440 has some superior cooling efficiency compared to the comparative example.

상기한 실시예에 따른 마스크 제조용 초음파 융착기에 따르면 제1 열흡수부(320)와 제2 열흡수부(440)에 의해 종래의 초음파 융착기에 비해 전체적인 초음파 융착기의 과열이 방지됨과 더불어 열의 냉각효율이 뛰어난 효과가 있다. 특히, 제1 흡수부에 의한 부스터부(300)의 냉각효율과 제2 흡수부에 의한 혼부(400)의 냉각효율이 획기적으로 낮아짐을 확인할 수 있다. According to the ultrasonic welding machine for manufacturing a mask according to the above embodiment, overheating of the ultrasonic welding machine as a whole is prevented by the first heat absorbing part 320 and the second heat absorbing part 440 compared to the conventional ultrasonic welding machine, and the cooling efficiency of heat is improved. It has an excellent effect. In particular, it can be confirmed that the cooling efficiency of the booster unit 300 by the first absorption unit and the cooling efficiency of the horn unit 400 by the second absorption unit are remarkably lowered.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 제조용 초음파 융착기는 공기를 불어넣는 등 외부의 추가적인 냉각장치를 별도 설치할 필요없이 종래의 초음파 융착기에 냉각효율을 위한 열흡수부를 효율적인 공정을 통해 부착시킴으로써 유지비용을 절감시킬 뿐만 아니라 냉각효율은 효율적으로 이루어낼 수 있는 효과가 있다. In addition, the ultrasonic fusion splicer for mask manufacturing according to an embodiment of the present invention reduces maintenance costs by attaching a heat absorber for cooling efficiency to a conventional ultrasonic fusion splicer through an efficient process without the need to separately install an additional external cooling device such as blowing air. In addition to reducing cooling efficiency, there is an effect that can be achieved efficiently.

또한, 부스터부(300)에 결합되는 제1 열흡수부(320)와 혼부(400)에 결합되는 제2 흡수부의 구조를 결합 및 탈착가능하도록 형성함으로써, 과열정도에 따라 제1 흡수부와 제2 흡수부의 냉각핀 개수를 조절할 수 있고, 더불어 결합공정을 용이하게 이루어낼 수 있는 효과가 있다.In addition, by forming the structure of the first heat absorbing part 320 coupled to the booster unit 300 and the second absorbing part coupled to the horn unit 400 so that they can be coupled and detachable, the first absorbing part and the second absorbing part are separated according to the degree of overheating. 2 The number of cooling fins in the absorbing part can be adjusted, and the bonding process can be easily achieved.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at with respect to preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.

100 : 전원공급부 200 : 컨버터부
300 : 부스터부 310 : 부스터본체
320 : 제1 열흡수부 321 : 커버부
322 : 제1 돌출부 323 : 제2 돌출부
324 : 제1 냉각핀 325 : 결합부
400 : 혼부 410 : 전달부
420 : 융착부 430 : 연결부
440 : 제2 열흡수부 441 : 제2 냉각핀100: power supply unit 200: converter unit
300: booster unit 310: booster body
320: first heat absorption unit 321: cover unit
322: first protrusion 323: second protrusion
324: first cooling fin 325: coupling part
400: horn part 410: transmission part
420: fusion part 430: connection part
440: second heat absorption unit 441: second cooling fin

Claims (6)

설정온도 미만의 온도를 유지하는 밀폐공간에서 사용되는 초음파 융착기에 있어서,
전원을 고주파로 전환하여 공급하는 전원공급부;
상기 전원을 전달받아 진동에너지로 변환시키는 컨버터부;
상기 진동에너지의 진폭을 증감시키는 부스터부; 및
접착대상물에 접촉하여 증감된 상기 진동에너지를 전달하여 상기 접착대상물을 융착시키는 혼부를 포함하고,
상기 부스터부는,
상기 진동에너지의 진폭을 증가 또는 감폭시키는 원통형상의 부스터본체; 및
상기 부스터본체의 외주면에 접촉하여 상기 외주면을 둘러싸도록 배치되고, 상기 부스터본체로부터 발생되는 열을 흡수하는 제1 열흡수부를 포함하며,
상기 제1 열흡수부는,
상기 부스터본체의 외주면 일측을 커버하는 제1 커버부 및 상기 부스터본체의 외주면 타측을 커버하는 제2 커버부를 포함하여 상기 부스터본체를 감싸는 원통형상의 커버부;
상기 커버부의 외주면에서 외측방향으로 돌출되고 상기 부스터본체의 축방향으로 연장된 다 수의 제1 냉각핀;
상기 커버부의 일단에서 외측으로 돌출되고 상기 제1 냉각핀의 일단과 제1 끼움간격만큼 이격된 제1 돌출부;
상기 커버부의 일타에서 외측으로 돌출되고 상기 제1 냉각핀의 타단과 제2 끼움간격만큼 이격된 제2 돌출부;
상기 제1 끼움간격 이하의 두께를 가지고 상기 제1 냉각핀과 상기 제1 돌출부 사이에 끼움결합되는 링형상의 제1 결합부; 및
상기 제2 끼움간격 이하의 두께를 가지고 상기 제1 냉각핀과 상기 제2 돌출부 사이에 끼움결합되는 링형상의 제2 결합부;를 포함하고,
상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부에 의해 상기 제1 커버부 및 상기 제2 커버부가 고정결합되며,
상기 다수의 제1 냉각핀은 상기 커버부의 중심축을 기준으로 원주방향으로 설정간격 이격되도록 배치된 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 초음파 융착기.
In the ultrasonic welding machine used in a closed space maintaining a temperature below the set temperature,
A power supply unit that converts and supplies power to high frequency;
a converter unit that receives the power and converts it into vibration energy;
a booster unit that increases or decreases the amplitude of the vibration energy; and
A horn portion that transmits the increased or decreased vibration energy in contact with the object to be adhered to fuse the object to be adhered,
The booster unit,
a cylindrical booster body that increases or dampens the amplitude of the vibration energy; and
A first heat absorbing portion disposed to surround the outer circumferential surface in contact with the outer circumferential surface of the booster body and to absorb heat generated from the booster body;
The first heat absorption unit,
A cylindrical cover part covering the booster body, including a first cover part covering one side of the outer circumferential surface of the booster body and a second cover part covering the other side of the outer circumferential surface of the booster body;
a plurality of first cooling fins protruding outward from the outer circumferential surface of the cover part and extending in the axial direction of the booster body;
a first protrusion protruding outward from one end of the cover part and spaced apart from one end of the first cooling fin by a first fitting interval;
a second protrusion protruding outward from one end of the cover part and spaced apart from the other end of the first cooling fin by a second fitting interval;
a ring-shaped first coupling portion fitted between the first cooling fin and the first protrusion and having a thickness equal to or less than the first fitting interval; and
A ring-shaped second coupling portion having a thickness equal to or less than the second fitting interval and fitted between the first cooling fin and the second protrusion;
The first cover part and the second cover part are fixedly coupled by the first coupling part and the second coupling part,
The plurality of first cooling fins are ultrasonic fusion splicers for mask manufacturing, characterized in that arranged to be spaced apart from each other by a set interval in the circumferential direction with respect to the central axis of the cover part.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 혼부는,
상기 부스터본체의 일단에 연결되어 진동에너지를 전달받는 전달부;
상기 접착대상물에 접촉하여 진동에너지를 전달하고 상기 접착대상물을 융착시키는 융착부;
상기 전달부의 타단에 결합되고, 타단이 상기 융착부의 일단에 결합되며, 일단에서 타단으로 갈수록 폭이 좁아지는 연결부; 및
상기 연결부의 일측 또는 양측에 배치되어 상기 혼부에서 발생되는 열을 흡수하는 제2 열흡수부를 포함하는 마스크 제조용 초음파 융착기.
According to claim 1,
The soul part,
a transmission unit connected to one end of the booster body to receive vibration energy;
a fusing unit contacting the object to be adhered to transmit vibrational energy and fusing the object to be adhered;
a connecting portion coupled to the other end of the transmission portion, the other end coupled to one end of the fusion bonding portion, and having a narrower width from one end to the other end; and
An ultrasonic welding machine for manufacturing a mask including a second heat absorbing part disposed on one side or both sides of the connection part to absorb heat generated from the horn part.
 제 4 항에 있어서,
상기 제2 열흡수부는,
상기 융착부의 타단에서 일단 방향으로 연장되어 외측으로 돌출되고, 설정방향으로 설정간격 이격되도록 배치된 다 수의 제2 냉각핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 초음파 융착기.
According to claim 4,
The second heat absorption unit,
Ultrasonic welding machine for manufacturing a mask, characterized in that it comprises a plurality of second cooling fins extending in one direction from the other end of the welding part, protruding outward, and arranged to be spaced apart from each other by a set distance in a set direction.
 제 1 항에 있어서,
상기 혼부는 상기 접착대상물에 접촉하여 진동에너지를 전달하고 상기 접착대상물을 융착시키는 융착부를 포함하고,
상기 융착부는 일단이 티타늄 및 초경합금 중 하나 이상이 포함된 설정합금이 코팅되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조용 초음파 융착기.
According to claim 1,
The horn portion includes a fusion portion that contacts the object to be adhered to transmit vibration energy and fuses the object to be adhered,
Ultrasonic fusion welding machine for manufacturing a mask, characterized in that one end of the fusion part is coated with a setting alloy containing at least one of titanium and cemented carbide.
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