KR102596162B1 - Ultrasonic welding machine with horn level adjustment function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혼의 교체시 결합과정에서 틀어진 혼의 수평도를 신속하게 앤빌의 수평도와 일치시킬 수 있도록 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기에 관한 것으로, 내부가 개구된 공간을 갖는 하우징; 상기 하우징 내부를 관통하여 배치된 초음파용접헤드; 앤빌 상측으로 배치되도록 상기 초음파용접헤드 선단으로 탈착 가능하게 결합된 혼; 상기 초음파용접헤드 일부를 감싼상태로 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 배치되며, 회전을 통해 초음파용접헤드를 회전시키는 회전바디; 상기 혼의 하부로 배치되며, 상기 초음파용접헤드에 결합된 혼의 수평도를 감지하는 감지센서; 및 상기 하우징에 구비되며, 상기 감지센서를 통해 획득된 상기 혼의 수평도 상태에 따라 상기 회전바디를 선택된 방향으로 회전시켜 혼의 수평도를 상기 앤빌의 수평도와 일치되도록 보정하는 수평도보정수단;을 포함한다.The present invention relates to an ultrasonic welder having a horn horizontality adjustment function that allows the horizontality of the horn, which is distorted during the joining process when replacing the horn, to quickly match the horizontality of the anvil, and includes a housing having an open space inside; An ultrasonic welding head disposed through the interior of the housing; A horn detachably coupled to the tip of the ultrasonic welding head to be disposed above the anvil; a rotating body that is rotatably disposed inside the housing while partially surrounding the ultrasonic welding head and rotates the ultrasonic welding head; A detection sensor disposed below the horn and detecting the horizontality of the horn coupled to the ultrasonic welding head; and a horizontality correction means provided in the housing and rotating the rotating body in a selected direction according to the horizontality state of the horn obtained through the detection sensor to correct the horizontality of the horn to match the horizontality of the anvil. do.
Description
본 발명은 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혼의 교체시 결합과정에서 틀어진 혼의 수평도를 신속하게 앤빌의 수평도와 일치시킬 수 있도록 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic welder with a horn horizontality adjustment function, and more specifically, an ultrasonic welder with a horn horizontality adjustment function that allows the horizontality of the horn, which is distorted during the joining process when replacing the horn, to quickly match the horizontality of the anvil. It's about a welder.
에너지원으로서의 이차전지에 대한 수요가 늘어나면서 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고 사이클 수명이 길며 자기 방전율이 낮은 리튬 이차전지가 전자 제품에 널리 사용되고 있다.As the demand for secondary batteries as an energy source increases, lithium secondary batteries, which exhibit high energy density and operating potential, long cycle life, and low self-discharge rate, are being widely used in electronic products.
특히, 리튬 이차전지는 환경과 관련하여 대기오염 주요 원인의 하나인 가솔린, 디젤 등의 화석연료를 대체하여 사용하는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등에 활발하게 적용되고 있다.In particular, lithium secondary batteries are actively applied to electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV), which are used to replace fossil fuels such as gasoline and diesel, which are one of the main environmental causes of air pollution.
이러한 리튬 이차전지는, 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용하며, 이들 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 구조를 가진 단위 셀을 집합시킨 셀어셈블리와, 셀어셈블리를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 파우치 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxide and carbon materials as positive and negative electrode active materials, respectively, and are cells that aggregate unit cells with a structure in which positive and negative plates coated with these active materials are arranged with a separator in between. It is provided with an assembly and a pouch case that seals and stores the cell assembly together with the electrolyte.
그리고 리튬 이차전지는, 파우치 케이스의 형상에 따라, 셀어셈블리가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류된다.Depending on the shape of the pouch case, lithium secondary batteries are classified into can-type secondary batteries in which the cell assembly is built into a metal can, and pouch-type secondary batteries in which the cell assembly is built in a pouch case of an aluminum laminate sheet.
여기서 파우치형 이차전지는, 판형으로 이루어진 전극 리드가 접속된 셀 어셈블리가 파우치 케이스에 전해액과 함께 밀봉된 구조를 가진다.Here, the pouch-type secondary battery has a structure in which a cell assembly to which plate-shaped electrode leads are connected is sealed with an electrolyte in a pouch case.
그리고 전극 리드의 일부는 파우치 케이스 외부로 노출되며, 노출된 전극 리드는 이차전지가 장착되는 장치에 전기적으로 연결되거나 이차전지 상호 간을 전기적으로 연결하는데 사용된다.Additionally, a portion of the electrode lead is exposed to the outside of the pouch case, and the exposed electrode lead is electrically connected to a device on which the secondary battery is mounted or is used to electrically connect the secondary batteries to each other.
도 1은 종래 파우치형 리튬 이차전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.Figure 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a conventional pouch-type lithium secondary battery.
종래 파우치형 리튬 이차전지(10)는, 전극조립체(11)와, 전극조립체(11)로부터 연장되어 있는 복수의 전극탭(12, 13)과, 전극탭(12, 13)에 용접되어 결합된 전극리드(14, 15) 그리고 전극조립체(11)를 수용하는 파우치케이스(16)를 포함하여 구성된다.The conventional pouch-type lithium secondary battery 10 includes an electrode assembly 11, a plurality of electrode tabs 12 and 13 extending from the electrode assembly 11, and welding and joining the electrode tabs 12 and 13. It is comprised of a pouch case 16 that accommodates electrode leads 14 and 15 and an electrode assembly 11.
여기서 상기 전극탭(12, 13)은, 전극조립체(11)의 각 극판으로부터 연장되고, 상기 전극리드(14, 15)는 각 극판으로부터 연장된 전극탭(12, 13)과 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되며, 파우치케이스(16)의 외부에 일부 노출된 형태로 결합된다.Here, the electrode tabs 12 and 13 extend from each electrode plate of the electrode assembly 11, and the electrode leads 14 and 15 are electrically connected to each other by welding with the electrode tabs 12 and 13 extending from each electrode plate. It is connected to and is coupled in a form that is partially exposed to the outside of the pouch case (16).
상기 파우치케이스(16)는, 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연질의 포장재로 이루어지고, 전극조립체(11)를 수용할 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 전체적으로 파우치 형상을 갖는다.The pouch case 16 is made of a soft packaging material such as an aluminum laminate sheet, has a space for accommodating the electrode assembly 11, and has an overall pouch shape.
그리고 상기 전극탭(12, 13)과 전극리드(14, 15)의 용접시, 저항 용접, 레이저 용접 등은 전극조립체(11)에 과도하게 에너지가 인가되어 리튬 이차전지의 성능이 저하시킬 수 있기 때문에, 최근에는 친환경의 초음파 용접이 주로 사용된다.In addition, when welding the electrode tabs 12, 13 and the electrode leads 14, 15, resistance welding, laser welding, etc. may cause excessive energy to be applied to the electrode assembly 11, deteriorating the performance of the lithium secondary battery. Therefore, eco-friendly ultrasonic welding is mainly used these days.
여기서, 통상의 초음파 용접기는 초음파발진기(power supply), 초음파진동자(transducer), 부스터(booster), 혼(horn), 앤빌(anvil)을 포함한다.Here, a typical ultrasonic welder includes an ultrasonic power supply, an ultrasonic transducer, a booster, a horn, and anvil.
초음파발진기는, 60㎐의 AC 전류를 20㎑ 이상의 고주파 전류로 변환시켜 초음파 진동자에게 공급한다.The ultrasonic oscillator converts 60 Hz AC current into a high frequency current of 20 kHz or more and supplies it to the ultrasonic oscillator.
초음파진동자는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시며, 초음파 압전자라고 불리기도 한다.Ultrasonic oscillators convert electrical energy into mechanical energy and are also called ultrasonic piezoelectrics.
즉, 초음파발진기에서 생성된 고주파 전류는 초음파진동자에 의해 초음파로 변환되고, 이렇게 변환된 초음파는 부스터로 이동하며, 부스터는 전달받은 초음파를 증폭시켜 혼으로 전달한다.That is, the high-frequency current generated by the ultrasonic oscillator is converted into ultrasonic waves by the ultrasonic oscillator, and the converted ultrasonic waves move to the booster, which amplifies the received ultrasonic waves and transmits them to the horn.
혼은 앤빌 상면에 놓여진 전극탭과 전극리드 표면을 일정 하중으로 가압하고, 동시에 부스터로부터 전달받은 증폭된 초음파를 인가하여 용접한다.The horn pressurizes the surface of the electrode tab and electrode lead placed on the upper surface of the anvil with a certain load and simultaneously applies amplified ultrasonic waves received from the booster to weld it.
도 2는 일반적인 초음파 용접기로 용접하는 상태를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a welding state using a general ultrasonic welder.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전극조립체에 연결된 전극탭(12, 13)과 전극리드(14, 15)가 겹쳐 접촉된 상태에서 앤빌(20) 위에 놓여지고, 앤빌(20)에 대응되는 면에서 혼(30)이 압력을 가하면서 초음파 용접을 수행하게 된다.As shown in FIG. 2, the electrode tabs 12 and 13 connected to the electrode assembly and the electrode leads 14 and 15 are placed on the anvil 20 in an overlapping contact state, and are horned on the surface corresponding to the anvil 20. (30) Ultrasonic welding is performed while applying pressure.
상기 혼(30)이 수직 방향으로 압력을 가하는 동안, 수평 방향으로 진동하여 전극탭(12, 13)과 전극리드(14, 15) 간의 접촉면에서 마찰열이 발생하고, 이렇게 발생된 마찰열로 인하여 전극탭(12, 13)과 전극리드(14, 15)가 서로 용접된다. 여기서, 상기 혼(30)이 수직 방향으로 압력을 가하도록 상하 운동하는 것에 대해, 상기 앤빌(20)은 고정되어 있는 것이 일반적이다.While the horn 30 applies pressure in the vertical direction, it vibrates in the horizontal direction to generate frictional heat at the contact surface between the electrode tabs 12 and 13 and the electrode leads 14 and 15, and the frictional heat generated in this way causes the electrode tab to (12, 13) and electrode leads (14, 15) are welded to each other. Here, while the horn 30 moves up and down to apply pressure in the vertical direction, the anvil 20 is generally fixed.
여기서, 초음파 용접의 품질을 좌우하는 가장 큰 요건은 혼과 앤빌의 수평도이다.Here, the biggest requirement that determines the quality of ultrasonic welding is the horizontality of the horn and anvil.
도 3은 초음파 용접에서 혼과 앤빌의 수평 정도에 따른 용접 품질을 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing welding quality according to the horizontality of the horn and anvil in ultrasonic welding.
도 3에 나타낸 바와 같이, 앤빌(20)과 혼(30)이 도면상 좌측과 같이 평행한 상태면 용접 품질이 양호하지만, 도면상 우측과 같이 혼의 수평도가 틀어지면 용접 품질이 불량하게 된다.As shown in FIG. 3, if the anvil 20 and the horn 30 are parallel as shown on the left side of the drawing, the welding quality is good, but if the horn is horizontal as shown on the right side of the drawing, the welding quality becomes poor.
따라서, 용접 품질의 균일성을 확보하기 위해 앤빌과 혼의 마모에 따라 새로 교체되는 혼과 앤빌의 수평도는 반드시 일치되어야 한다.Therefore, in order to ensure uniformity of welding quality, the horizontality of the newly replaced horn and anvil must match as the anvil and horn wear out.
그러나, 앤빌의 수평의 세팅은 수월하게 이루어지지만, 혼의 수평도 세팅은 매우 번거로운게 현실이다. However, although setting the anvil's level is easy, setting the horn's level is very cumbersome.
도 4는 초음파 용접기와 하우징에 설치되는 혼의 예를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing an example of a horn installed in an ultrasonic welder and a housing.
종래 초음파 용접기에서 앤빌(20)은 본체의 특정된 위치에 안착 고정되는 구조이기 때문에 수평도 세팅에 어려움은 없다.In a conventional ultrasonic welder, the anvil 20 is structured to be seated and fixed at a specific position on the main body, so there is no difficulty in setting the horizontality.
그러나, 혼(30)의 경우는 작업자가 부스터에 조립 후, 부스터를 하우징 내부로 수용시켜 하우징에 고정할 때, 부스터가 원통형이기 때문에 육안으로 수평을 일일히 확인하면서 하우징을 볼트로 고정하게 된다. 이때, 하우징을 고정하는 과정에서 혼의 미세 틀어짐 현상이 주기적으로 발생하기 때문에 볼트의 풀고 조임을 반복하면서 혼의 수평을 조절해 수평도를 맞추어 나가기 때문에 작업자의 장시간 작업이 소요되는 문제가 있다.However, in the case of the horn 30, when the worker assembles the booster into the booster and fixes it to the housing, since the booster is cylindrical, the worker visually checks the level and secures the housing with bolts. At this time, in the process of fixing the housing, micro-distortion of the horn occurs periodically, so there is a problem that the worker takes a long time to work by adjusting the level of the horn by repeatedly loosening and tightening the bolt.
더욱이, 수치적으로 틀어짐 정도의 파악이 어려워 테스트 용접 시료를 가지고 용접한 후 그 형상을 보면서 세팅하여야 하는 문제점도 있다.Moreover, it is difficult to determine the degree of distortion numerically, so there is a problem that welding with a test welding sample and then setting it while observing its shape.
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 혼의 교체시 혼이 고정된 상태 이후 혼의 회전을 통해 틀어진 혼의 수평도를 신속하게 세팅할 수 있도록 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the problems and technical prejudices described above, and has a horn horizontality adjustment function that allows the horn to be quickly set by rotating the horn after the horn is fixed when replacing the horn. The purpose is to provide an ultrasonic welder.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기는, 내부가 개구된 공간을 갖는 하우징; 상기 하우징 내부를 관통하여 배치된 초음파용접헤드; 앤빌 상측으로 배치되도록 상기 초음파용접헤드 선단으로 탈착 가능하게 결합된 혼; 상기 초음파용접헤드 일부를 감싼상태로 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 배치되며, 회전을 통해 초음파용접헤드를 회전시키는 회전바디; 상기 혼의 하부로 배치되며, 상기 초음파용접헤드에 결합된 혼의 수평도를 감지하는 감지센서; 및 상기 하우징에 구비되며, 상기 감지센서를 통해 획득된 상기 혼의 수평도 상태에 따라 상기 회전바디를 선택된 방향으로 회전시켜 혼의 수평도를 상기 앤빌의 수평도와 일치되도록 보정하는 수평도보정수단;을 포함한다.An ultrasonic welder having a horn leveling function of the present invention to achieve the above object includes a housing having an open space inside; An ultrasonic welding head disposed through the interior of the housing; A horn detachably coupled to the tip of the ultrasonic welding head to be disposed above the anvil; a rotating body that is rotatably disposed inside the housing while partially surrounding the ultrasonic welding head and rotates the ultrasonic welding head; A detection sensor disposed below the horn and detecting the horizontality of the horn coupled to the ultrasonic welding head; and a horizontality correction means provided in the housing and rotating the rotating body in a selected direction according to the horizontality state of the horn obtained through the detection sensor to correct the horizontality of the horn to match the horizontality of the anvil. do.
이때, 상기 회전바디에는 상기 하우징 내부로 연장되며, 상기 수평도보정수단에 의해 틸팅되는 틸팅편이 형성된 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the rotating body is formed with a tilting piece that extends inside the housing and is tilted by the horizontality correction means.
또한, 상기 수평도보정수단은, 상기 하우징 양측을 관통하여 각각 상기 틸팅편의 일측면과 타측면으로 접촉되며, 어느 일측에는 진퇴를 통해 틸팅편의 각도를 제어하는 각도조절부재가 구비되고, 다른 타측에는 상기 각도조절부재에 의해 틸팅된 상기 틸팅편과 접촉을 이룸으로써 틸팅편의 틸팅 각도를 유지시키는 위치세팅부재와, 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 틸팅편의 타측과 접촉되며, 상기 각도조절부재에 의해 틸팅된 틸팅편의 타측을 탄성으로 지지하는 탄성지지부재,로 구성된 것이 바람직하다.In addition, the horizontality correction means penetrates both sides of the housing and contacts one side and the other side of the tilting piece, respectively, and is provided on one side with an angle adjustment member that controls the angle of the tilting piece through advancement and retreat, and on the other side. a position setting member that maintains the tilting angle of the tilting piece by making contact with the tilting piece tilted by the angle adjusting member, and a position setting member disposed inside the housing and in contact with the other side of the tilting piece, which is tilted by the angle adjusting member. It is preferably composed of an elastic support member that elastically supports the other side of the tilting piece.
여기서, 상기 각도조절부재와 위치세팅부재는 나선결합을 통해 상기 하우징 내부로 관통되며, 나선결합 방향에 따라 진퇴하는 것이 바람직하다.Here, the angle adjustment member and the position setting member penetrate into the housing through a spiral coupling, and it is preferable that they advance and retreat according to the spiral coupling direction.
한편, 상기 각도조절부재와 위치세팅부재는 구동모터에 의해 진퇴하는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that the angle adjustment member and the position setting member advance and retreat by a drive motor.
그리고, 상기 회전바디는 베어링을 통해 상기 하우징에 회전 가능하게 설된 것이 바람직하다.In addition, the rotating body is preferably rotatably installed in the housing through a bearing.
마지막으로, 상기 감지센서는 혼의 폭 범위 내에서 이격된 한 쌍의 레이저센서 인 것이 바람직하다.Lastly, the detection sensor is preferably a pair of laser sensors spaced apart within the width range of the horn.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기에 의하면, 혼의 교체 또는 용접 작업 중 수평도가 틀어질 때, 종래와 같이 하우징의 조립 및 해제와 혼의 수평조절을 반복적으로 수행하지 않고 혼을 하우징에 고정시킨 상태에서 혼의 회전을 통해 틀어진 수평도를 신속하게 세팅할 수 있는 탁월한 효과가 있다.According to the ultrasonic welder having the horn leveling function of the present invention having the above configuration, when the leveling is distorted during horn replacement or welding work, housing assembly and disassembly and horn leveling are repeatedly performed as in the past. There is an excellent effect of quickly setting the distorted horizontality by rotating the horn while the horn is fixed to the housing.
또한, 결합된 혼의 수평도를 감지센서를 통해 세팅하고, 감지센서가 용접 작업 중 혼의 틀어짐 발생을 감지토록 함으로써 용접 불량을 미연에 방지하는 기술적 효과 또한 탁월하다.In addition, the technical effect of preventing welding defects in advance is excellent by setting the horizontality of the combined horn through a detection sensor and having the detection sensor detect the occurrence of horn distortion during welding work.
도 1은 종래 파우치형 리튬 이차전지의 구성을 도시한 분해 사시도이고,
도 2는 일반적인 초음파 용접기로 용접하는 상태를 나타낸 도면이며,
도 3은 초음파 용접에서 혼과 앤빌의 수평 정도에 따른 용접 품질을 나타낸 도면이고,
도 4는 초음파 용접기와 하우징에 설치되는 혼의 예를 나타낸 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 초음파 용접기를 보여주는 사시도이고,
도 6은 도 5의 평면도이며,
도 7은 도 6의 I-I선 단면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 초음파 용접기의 요부 구성중 보여주는 요부사시도이며,
도 9는 도 7의 II-II선 단면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 초음파 용접기의 요부 구성중 각도조절부재와 위치세팅부재의 다른 실시예를 보여주는 단면도이며,
도 11a 내지 11c는 본 발명에 따른 초음파 용접기에서 혼의 수평도를 앤빌의 수평도와 일치시키는 과정을 보여주는 작용도이다.Figure 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a conventional pouch-type lithium secondary battery;
Figure 2 is a diagram showing a welding state with a general ultrasonic welder,
Figure 3 is a diagram showing welding quality according to the horizontality of the horn and anvil in ultrasonic welding;
Figure 4 is a diagram showing an example of an ultrasonic welder and a horn installed in the housing;
Figure 5 is a perspective view showing an ultrasonic welder according to the present invention,
Figure 6 is a plan view of Figure 5;
Figure 7 is a cross-sectional view taken along line II of Figure 6;
Figure 8 is a perspective view showing the main part of the ultrasonic welder according to the present invention,
Figure 9 is a cross-sectional view taken along line II-II of Figure 7;
Figure 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the angle adjustment member and the position setting member among the main components of the ultrasonic welder according to the present invention;
Figures 11a to 11c are operational diagrams showing the process of matching the horizontality of the horn with the horizontality of the anvil in the ultrasonic welder according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. These embodiments are provided to explain the present invention in more detail to those skilled in the art. Therefore, the shape of each element shown in the drawing may be exaggerated to emphasize a clearer explanation.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 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.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 용접기를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5의 평면도이며, 도 7은 도 6의 I-I선 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 초음파 용접기의 요부 구성중 보여주는 요부사시도이며, 도 9는 도 7의 II-II선 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 초음파 용접기의 요부 구성중 각도조절부재와 위치세팅부재의 다른 실시예를 보여주는 단면도이며, 도 11a 내지 11c는 본 발명에 따른 초음파 용접기에서 혼의 수평도를 앤빌의 수평도와 일치시키는 과정을 보여주는 작용도이다.Figure 5 is a perspective view showing an ultrasonic welder according to the present invention, Figure 6 is a plan view of Figure 5, Figure 7 is a cross-sectional view along the line I-I of Figure 6, and Figure 8 is a perspective view showing the main part of the ultrasonic welder according to the present invention. , FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 7, FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the angle adjustment member and position setting member among the main components of the ultrasonic welder according to the present invention, and FIGS. 11a to 11c are This is a diagram showing the process of matching the horizontality of the horn with the horizontality of the anvil in the ultrasonic welder according to the invention.
도 5 내지 도 10에 나타낸 바와 같이 본 발명의 초음파 용접기(100)는, 내부가 개구된 공간을 갖는 하우징(110); 상기 하우징(110) 내부를 관통하여 배치된 초음파용접헤드(120); 앤빌(170) 상측으로 배치되도록 상기 초음파용접헤드(120) 선단으로 탈착 가능하게 결합된 혼(130); 상기 초음파용접헤드(120) 일부를 감싼상태로 상기 하우징(110) 내부에 회전 가능하게 배치되며, 회전을 통해 초음파용접헤드(120)를 회전시키는 회전바디(140); 상기 혼(130)의 하부로 배치되며, 상기 초음파용접헤드(120)에 결합된 혼(130)의 수평도를 감지하는 감지센서(150); 및 상기 하우징(110)에 구비되며, 상기 감지센서(150)를 통해 획득된 상기 혼(130)의 수평도 상태에 따라 상기 회전바디(140)를 선택된 방향으로 회전시켜 혼(130)의 수평도를 상기 앤빌(170)의 수평도와 일치되도록 보정하는 수평도보정수단(160);을 포함한다.As shown in FIGS. 5 to 10, the
설명에 앞서, 본 발명 초음파 용접기(100)의 가장 큰 특징은 혼(130)을 하우징(110)에 체결시킨 상태에서 하우징(110)의 조립 해제 없이 혼(130)의 수평도가 조절될 수 있도록 함으로써 혼(130)의 수평도 세팅이 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 것에 있다.Prior to explanation, the biggest feature of the
초음파 용접기(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 초음파용접헤드(120)와, 혼(130)과, 회전바디(140)와, 감지센서(150) 및 수평도보정수단(160)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
초음파 용접기(100)는 도 1과 같이 하측으로 소정의 면적과 두께를 갖는 베이스가 구비되어 있으며, 베이스의 상측으로는 하우징(110)이 배치되어 있다.The
하우징(110) 중심부에는 초음파용접헤드(120)가 배치되고, 상측으로는 수평도보정수단(160)이 구비되어 있다.An
또한, 초음파용접헤드(120)의 선단에는 용접을 위한 혼(130)(horn)이 체결되어 있으며, 혼(130)의 직하방으로는 앤빌(170)(anvil)과 감지센서(150)가 각각 배치되어 있다.In addition, a
여기서, 베이스는 도시하지는 않았지만 혼(130)이 앤빌(170)과 접촉될 수 있도록 도면상 상하좌우 방향으로 이동하는 구조를 가질 수도 있으며, 또는 앤빌(170)이 상하전후좌우 방향으로 이동하는 구조를 가질 수도 있다.Here, the base, although not shown, may have a structure that moves in the up, down, left, and right directions in the drawing so that the
이하에서는 초음파 용접기(100)의 각 구조를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, each structure of the
하우징(110)은 후술하는 초음파용접헤드(120)를 회전 가능하게 지지하면서 수평도보정수단(160)이 설치되는 곳으로, 대략적으로 사각의 형상을 이루고 있다.The
하우징(110)의 내부에는 도 1 내지 도 3과 같이 상측방향으로 개구된 공간이 형성되어 있으며, 상부하우징(111)과 하부하우징(112)으로 구분된다.Inside the
하부하우징(112)은 베이스에 고정되고, 상부하우징(111)은 도면상 상측방향에서 볼트 등을 통해 하부하우징(112)에 탈착 가능하게 결합된다.The
초음파용접헤드(120)는 소정의 길이를 갖는 원통형상을 이루고 있으며, 길이방향 선단으로 결합되는 혼(130)을 지지하는 것으로, 상부하우징(111)과 하부하우징(112) 사이로 하우징(110) 내부의 개구된 공간을 관통하여 배치된다.The
여기서, 초음파용접헤드(120)는 초음파진동자(transducer)와 부스터(booster)를 포함하며, 각 부의 특징은 종래기술에 서술되어 있고, 그 기술 또한 통상적인 사항임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the
혼(130)은 앤빌(170)의 널링면(170a)에 안착된 용접대상물(전극탭, 전극리드, 파우치 등) 표면을 일정 하중으로 가압함과 동시에 부스터로부터 전달받은 증폭된 초음파를 인가하여 용접대상물을 초음파용접 하는 것으로, 도 5 및 도 6과 같이 앤빌(170)의 직상방으로 배치될 수 있도록 초음파용접헤드(120)의 선단으로 결합된다.The
혼(130)의 도면상 우측 말단부에는 도 8과 같이 초음파용접헤드(120)에 나선으로 결합될 수 있도록 숫나사(130a)가 형성되고, 초음파용접헤드(120)에는 숫나사(130a)가 체결되는 암나사(120a)가 형성되어 있다.At the right end of the
또한, 도 8과 같이 혼(130)의 선단 상,하면에는 앤빌(170)의 널링면(170a)과 접촉되는 돌출된 널링돌기(131)가 형성되어 있으며, 널링돌기(131)의 후방측으로는 편평한 면을 갖는 평면부(132)가 형성되어 있다.In addition, as shown in FIG. 8, protruding
여기서, 혼(130)의 구동방식은 통상적인 사항임에 따라 설명은 생략하기로 한다.Here, since the driving method of the
회전바디(140)는 하우징(110)을 관통한 초음파용접헤드(120)가 하우징(110) 내부에서 회전 가능하게 배치될 수 있도록 하는 것으로, 도 8 및 도 9와 같이 초음파용접헤드(120)의 길이방향 적소 일부를 감싼상태로 상부하우징(111)과 하부하우징(112) 사이로 배치되어 있다.The
이때, 회전바디(140)는 내측으로 초음파용접헤드(120)가 관통할 수 있도록 양측이 개방된 상태이며, 외형은 원형 또는 다각의 형태를 가질 수 있다.At this time, the
위와 같은 회전바디(140)는 초음파용접헤드(120)를 지지한 상태로 회전을 통해 초음파용접헤드(120)의 회전시킴으로써, 결국 초음파용접헤드(120)의 회전을 통해 선단에 체결된 혼(130)의 수평도 세팅이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.The
더하여, 회전바디(140)가 하우징(110)에 회전 가능하게 설치될 수 있도록, 회전바디(140)의 외주면 양측에는 각각 베어링(142)이 구비되며, 이 베어링(142)들은 도 9와 같이 하우징(110) 내부에 설치된다.In addition, so that the
이때, 하우징(110)의 어느 일측면에는 회전바디(140)에 설치된 베어링(142)이 하우징(110)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 마감링(143)이 결합된다.At this time, a finishing
한편, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 회전바디(140)의 외주면에는 회전바디(140)가 좌측 또는 우측방향으로 회전될 수 있도록 상부하우징(111) 내부로 수직하게 연장되며, 후술하는 수평도보정수단(160)의 각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)에 의해 좌측 또는 우측방향으로 틸팅(회전)되는 소정길이를 갖는 틸팅편(141)이 형성될 수도 있다(도 11a 내지 11c 참조).Meanwhile, as shown in FIGS. 7 to 9, the outer peripheral surface of the
감지센서(150)는 초음파용접헤드(120)의 선단에 결합된 혼(130)의 수평도를 감지하는 것으로, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 혼(130)의 하부에 한 쌍으로 배치된다.The
이때, 한 쌍의 감지센서(150)는 혼(130)의 편평한 면을 갖는 평면부(132)의 폭 범위 내에서 서로 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.At this time, the pair of
즉, 한 쌍의 감지센서(150)는 도 7과 같이 혼(130)이 초음파용접헤드(120)에 체결된 상태에서 수평도가 어느 일방으로 틀어진 경우, 평면부(132) 양측을 각각 감지함으로써 혼(130)의 기울기값을 산출할 수 있도록 하는 것이다.That is, the pair of
감지센서(150)를 통해 산출된 혼(130)의 기울기값은 도시하지 않은 제어부로 수신되어 디스플레이 화면을 통해 확인할 수 있으며, 작업자는 디스플레이를 수시로 확인해가면서 후술하는 수평도보정수단(160)을 조작하여 혼(130)의 수평도를 세팅하게 된다.The tilt value of the
또한, 감지센서(150)는 혼(130)의 수평도 세팅 이후 혼(130)의 용접 작업시 혼(130)의 수평도가 틀어지는 것을 실시간으로 감지하기 때문에 용접 불량 사태를 미연에 방지하게 된다.In addition, the
그리고, 감지센서(150)는 레이저조사를 통해 평면부(132) 양측의 거리를 측정할 수 있는 레이저센서인 것이 바람직하나, 거리를 감지하는 센서라면 그 종류를 한정하지 않는다.In addition, the
수평도보정수단(160)은 혼(130)의 수평도를 보정하는 것으로, 감지센서(150)를 통해 획득된 혼(130)의 수평도 상태에 따라 회전바디(140)를 좌측 또는 우측으로 회전시켜 틀어진 혼(130)의 수평도를 하측에 배치된 앤빌(170)의 수평도와 일치되도록 세팅하는 것이다.The horizontality correction means 160 corrects the horizontality of the
즉, 감지센서(150)를 통한 혼(130)의 평면부(132) 좌,우측 감지값이 "0"이 되도록 혼(130)의 수평도를 세팅하는 것이다.In other words, the horizontality of the
이를 위한, 수평도보정수단(160)은 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(110) 양측을 관통하여 각각 틸팅편(141)의 일측면과 타측면으로 접촉되며, 어느 일측에는 도면상 좌,우 진퇴를 통해 틸팅편(141)의 각도를 제어하는 각도조절부재(161)가 구비되고, 다른 타측에는 각도조절부재(161)에 의해 틸팅된 틸팅편(141)과 접촉을 이룸으로써 틸팅편(141)의 틸팅 각도를 유지시키는 위치세팅부재(162)와, 상기 하우징(110) 내부에 배치되어 틸팅편(141)의 타측과 접촉되며, 각도조절부재에 의해 틸팅된 틸팅편(141)의 타측을 탄성으로 지지하는 탄성지지부재(163),로 구성될 수도 있다.For this purpose, as shown in FIGS. 5 to 9, the horizontality correction means 160 penetrates both sides of the
각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)는 하우징(110)을 관통하여 틸팅편(141)과 접촉될 수 있도록 소정의 길이를 유지하고 있으며, 각 선단이 틸팅편(141)과 접촉된 상태를 이룸으로써 틸팅편(141)의 틸팅된 각도를 유지시킨다.The
여기서, 각도조절부재(161)는 하우징(110)의 도면상 좌측을 관통하여 배치되고, 위치세팅부재(162)는 도면상 우측을 관통하여 배치된 것으로 도시하고 있으나, 그 위치를 반드시 한정하지는 않는다.Here, the
즉, 각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)의 기능은 그 위치에 따라 서로 바뀔 수 있는 것이며, 예를 들어 각도조절부재(161)가 도면상 우측으로 전진하면, 위치세팅부재(162)는 이에 대응하여 각도조절부재(161)가 이동한 만큼 도면상 우측으로 후퇴하는 것이다.In other words, the functions of the
더하여, 위치세팅부재(162)는 각도조절부재(161)에 의해 틸팅된 틸팅편(141)의 타측을 지지함으로써, 혼(130)의 계속적인 용접공정 시 지속적으로 발생하는 진동에 의해 혼(130)의 수평도가 틀어지는 것을 원척적으로 차단하게 된다.In addition, the
탄성지지부재(163)는 도면들에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 개구된 내부 공간상에서 틸팅편(141)의 도면상 우측에 배치되어 틸팅편(141)을 탄성지지함과 동시에 상시 각도조절부재(161) 방향으로 푸싱하고 있다.As shown in the drawings, the
이때, 탄성지지부재(163)는 틸팅편(141)을 상시적으로 지지할 수 있도록 압축스프링인 것이 바람직하며, 틸팅편(141)을 탄성 지지하는 탄성지지부재(163)라면 그 종류를 한정하지 않는다.At this time, the
더하여, 각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)는 작업자를 통한 정밀한 진퇴가 이루어질 수 있도록 나선결합을 통해 하우징(110) 내부로 관통되며, 나선결합 방향에 따라 도면상 좌,우로 진퇴하게 된다.In addition, the
그리고, 각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)의 외주면에는 나사산을 타고 이동하면서 하우징(110)의 외면으로 밀착됨으로써, 각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)의 진퇴에 따른 위치가 고정될 수 있도록 하는 스톱퍼(S)가 구비될 수도 있다.In addition, the outer peripheral surfaces of the
한편, 도 10에는 초음파 용접기(100)의 요부 구성중 각도조절부재(161')와 위치세팅부재(162')의 다른 실시예를 보여주고 있다.Meanwhile, Figure 10 shows another embodiment of the angle adjustment member 161' and the position setting member 162' among the main components of the
도 10에 도시된 바와 같이, 각도조절부재(161')와 위치세팅부재(162')는 하우징(110) 양측을 각각 관통한 상태로 하우징(110)의 일측면과 타측면에 배치된 구동모터(164)에 연결되며, 구동모터(164)의 구동에 의해 도면상 좌,우로 진퇴하면서 틸팅편(141)의 틸팅이 이루어질 수 있도록 한다.As shown in FIG. 10, the angle adjustment member 161' and the position setting member 162' are drive motors disposed on one side and the other side of the
즉, 위 실시예는 각도조절부재(161')와 위치세팅부재(162')의 진퇴가 구동모터(164)에 의해 이루어지도록 함으로써, 작업자가 상주할 수 없는 작업장의 자동화공정에 적합하다.That is, the above embodiment is suitable for an automated process in a workplace where a worker cannot be present by allowing the angle adjustment member 161' and the position setting member 162' to advance and retreat by the
이때, 구동모터(164)는 각도조절부재(161')와 위치세팅부재(162')의 정밀한 진퇴가 자동으로 구현될 수 있도록 서보모터인 것이 바람직하며, 각도조절부재(161')와 위치세팅부재(162')의 진퇴를 정밀하게 구현할 수 있는 것이라면 구동모터(164)의 종류를 한정하지 않는다.At this time, the
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 초음파 용접기(100)를 이용하여 혼(130)의 수평도를 세팅하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the process of setting the horizontality of the
설명에 앞서 각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)는 나사결합 방식을 예로 설명하기로 한다. Prior to explanation, the
먼저, 혼(130)의 교체 또는 널링돌기(131)의 방향전환을 위해 혼(130)의 숫나사(130a)를 초음파용접헤드(120) 선단의 암나사(120a)에 나사체결하여 결합시킨다.First, in order to replace the
이때, 결합된 혼(130)의 수평도는 원천적으로 완전한 수평상태를 이룰수 없기 때문에 도 11a에 도시된 바와 같이 항상 어느 일방향으로 소정 각도(θ) 만큼 틀어지게 된다. At this time, since the horizontality of the combined
한편, 앤빌(170)은 지지블럭에 고정되어 수평도가 이미 세팅된 상태이다.Meanwhile, the
혼(130)의 결합이 완료되면, 한 쌍의 감지센서(150)가 혼(130)의 평면부(132) 양측을 동시에 일점쇄선과 같이 센싱하고, 센싱된 혼(130)의 기울기값을 제어부로 송신하여 디스플레이 화면에 표시한다.When the combination of the
도 11a에는 예를 들어 혼(130)이 도면상 좌측으로 틀어진 것으로 도시하고 있다.In Figure 11a, for example, the
위와 같이 혼(130)이 틀어지면, 작업자는 도 11b에 도시된 바와 같이 위치세팅부재(162)를 도면상 우측방향으로 후퇴시키고, 스톱퍼(S) 역시 후퇴시킨다.When the
이때, 회전바디(140)의 틸팅편(141)은 도 6과 같이 탄성지지부재(163)에 의해 지지된 상태이기 때문에 위치세팅부재(162)가 후퇴에 의해 이격되더라도 어느 일방으로의 틸팅이 이루어지지 않은 상태이다. At this time, since the
이후, 작업자는 디스플레이 화면에 표시된 혼(130)의 기울기값을 확인하면서 도 11b와 같이 각도조절부재(161)를 도면상 우측방향으로 전진시키면서 틸팅편(141)을 화살표방향으로 틸팅시킨다. 이때, 각도조절부재(161)의 스톱퍼(S) 역시 하우징(110)으로부터 이격된 상태이다.Thereafter, the operator checks the inclination value of the
여기서, 각도조절부재(161)의 전진은 혼(130)의 수평도를 감지하는 각 감지센서(150)의 기울기값이 각각 "0"가 될 때까지 진행된다.Here, the advance of the
그리고, 탄성지지부재(163)는 각도조절부재(161) 방향으로 지속적인 탄성을 부여하고 있는 상태이다.And, the
이후, 혼(130)의 수평도 세팅이 완료되면, 후퇴했던 위치세팅부재(162)를 도 11c와 같이 틸팅편(141)의 도면상 우측편과 접촉될 때까지 전진시키고, 스톱퍼(S)를 하우징(110)에 밀착시켜 위치세팅부재(162)의 풀림을 방지시킴으로써 혼(130)의 수평도를 고정시킨다.Afterwards, when the horizontality setting of the
이로써, 혼(130)의 수평도는 이미 수평도가 세팅된 앤빌(170)의 수평도와 일치하게 된다.As a result, the horizontality of the
그리고, 위의 세팅과정을 통해 혼(130)의 수평도 세팅이 완료되면, 회전바디(140)의 중심축은 도 11c와 같이 소정 각도로 기울어진 상태가 된다.And, when the horizontality setting of the
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기는, 혼의 교체 또는 용접 작업 중 수평도가 틀어질 때, 종래와 같이 하우징의 조립 및 해제와 혼의 수평조절을 반복적으로 수행하지 않고 혼을 하우징에 고정시킨 상태에서 혼의 회전을 통해 틀어진 수평도를 신속하게 세팅할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described so far, the ultrasonic welder with the horn horizontality adjustment function of the present invention does not repeatedly perform housing assembly and disassembly and horn horizontal adjustment as in the past when the horizontality is distorted during horn replacement or welding work. There is an excellent effect of quickly setting the horizontality of the horn by rotating the horn while the horn is fixed to the housing.
또한, 결합된 혼의 수평도를 감지센서를 통해 세팅하고, 감지센서가 용접 작업 중 혼의 틀어짐 발생을 감지토록 함으로써 용접 불량을 미연에 방지하는 기술적 효과 또한 탁월하다.In addition, the technical effect of preventing welding defects in advance is excellent by setting the horizontality of the combined horn through a detection sensor and having the detection sensor detect the occurrence of horn distortion during welding work.
이상, 본 발명의 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.Above, the ultrasonic welder with the horn leveling function of the present invention has been described with reference to preferred embodiments and the attached drawings, but this is only intended to aid understanding of the invention and is not intended to limit the technical scope of the invention thereto. am.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.In other words, various changes and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the technical gist of the present invention, and such changes and modifications are within the technical scope of the present invention in terms of interpretation of the claims. It goes without saying that it is within.
100 : 초음파 용접기 110 : 하우징
111 : 상부하우징 112 : 하부하우징
120 : 초음파용접헤드 130 : 혼
130a : 숫나사 131 : 널링돌기
132 : 평면부 140 : 회전바디
141 : 틸팅편 142 : 베어링
143 : 마감링 150 : 감지센서
160 : 수평도보정수단 161,161' : 각도조절부재
162,162' : 위치세팅부재 163 : 탄성지지부재
164 : 구동모터 170 : 앤빌
170a : 널링면 171 : 지지블럭
B : 베이스 S : 스톱퍼100: ultrasonic welder 110: housing
111: upper housing 112: lower housing
120: ultrasonic welding head 130: horn
130a: male screw 131: knurling protrusion
132: Flat part 140: Rotating body
141: tilting piece 142: bearing
143: Finishing ring 150: Detection sensor
160: Horizontal correction means 161,161': Angle adjustment member
162,162': position setting member 163: elastic support member
164: Drive motor 170: Anvil
170a: Knurling surface 171: Support block
B: Base S: Stopper
Claims (7)
상기 하우징(110) 내부를 관통하여 배치된 초음파용접헤드(120);
앤빌(170) 상측으로 배치되도록 상기 초음파용접헤드(120) 선단으로 탈착 가능하게 결합된 혼(130);
상기 초음파용접헤드(120) 일부를 감싼상태로 상기 하우징(110) 내부에 회전 가능하게 배치되어 회전을 통해 초음파용접헤드(120)를 회전시키며, 상기 하우징 내부로 연장된 틸팅편이 형성된 회전바디(140);
상기 혼(130)의 하부로 배치되며, 상기 초음파용접헤드(120)에 결합된 혼(130)의 수평도를 감지하는 감지센서(150); 및
상기 하우징(110)에 구비되며, 상기 감지센서(150)를 통해 획득된 상기 혼(130)의 수평도 상태에 따라 상기 틸팅편을 선택적으로 틸팅시키면서 혼(130)의 수평도를 상기 앤빌(170)의 수평도와 일치되도록 보정하는 수평도보정수단(160);을 포함하며,
상기 수평도보정수단(160)은, 상기 하우징(110) 양측을 관통하여 각각 상기 틸팅편(141)의 일측면과 타측면으로 접촉되며, 어느 일측에는 진퇴를 통해 틸팅편(141)의 각도를 제어하는 각도조절부재(161,161')가 구비되고, 다른 타측에는 상기 각도조절부재(161,161')에 의해 틸팅된 상기 틸팅편(141)과 접촉을 이룸으로써 틸팅편(141)의 틸팅 각도를 유지시키는 위치세팅부재(162,162')로 구성된 것을 특징으로 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기.A housing 110 having an open space inside;
An ultrasonic welding head 120 disposed through the interior of the housing 110;
A horn 130 detachably coupled to the tip of the ultrasonic welding head 120 to be disposed above the anvil 170;
A rotating body 140 is rotatably disposed inside the housing 110 while partially surrounding the ultrasonic welding head 120 and rotates the ultrasonic welding head 120, and has a tilting piece extending inside the housing. );
A detection sensor 150 disposed below the horn 130 and detecting the horizontality of the horn 130 coupled to the ultrasonic welding head 120; and
It is provided in the housing 110, and the horizontality of the horn 130 is adjusted by selectively tilting the tilting piece according to the horizontality state of the horn 130 obtained through the detection sensor 150 using the anvil 170. It includes a horizontality correction means 160 that corrects to match the horizontality of ),
The horizontality correction means 160 penetrates both sides of the housing 110 and contacts one side and the other side of the tilting piece 141, respectively, and adjusts the angle of the tilting piece 141 on one side by advancing and retreating. An angle adjustment member (161, 161') for controlling is provided, and the other side is in contact with the tilting piece (141) tilted by the angle adjustment members (161, 161') to maintain the tilting angle of the tilting piece (141). An ultrasonic welder with a horn leveling function, characterized in that it consists of position setting members (162, 162').
상기 하우징(110) 내부에는 상기 틸팅편(141)의 타측과 접촉되며, 상기 각도조절부재(161,161')에 의해 틸팅된 틸팅편(141)의 타측을 탄성으로 지지하는 탄성지지부재(163)가 구비된 것을 특징으로 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기.According to paragraph 1,
Inside the housing 110, an elastic support member 163 is in contact with the other side of the tilting piece 141 and elastically supports the other side of the tilting piece 141 tilted by the angle adjustment members 161 and 161'. An ultrasonic welder with a horn leveling adjustment function.
상기 각도조절부재(161)와 위치세팅부재(162)는 나선결합을 통해 상기 하우징(110) 내부로 관통되며, 나선결합 방향에 따라 진퇴하는 것을 특징으로 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기.According to paragraph 1,
The angle adjustment member 161 and the position setting member 162 penetrate into the housing 110 through a spiral coupling, and advance and retreat according to the spiral coupling direction. An ultrasonic welder with a horn horizontality adjustment function.
상기 각도조절부재(161')와 위치세팅부재(162')는 구동모터(164)에 의해 진퇴하는 것을 특징으로 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기.According to paragraph 1,
An ultrasonic welder with a horn horizontality adjustment function, wherein the angle adjustment member 161' and the position setting member 162' advance and retreat by a drive motor 164.
상기 회전바디(140)는 베어링(142)을 통해 상기 하우징(110)에 회전 가능하게 설된 것을 특징으로 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기.According to paragraph 1,
The rotating body 140 is rotatably installed in the housing 110 through a bearing 142. An ultrasonic welder with a horn horizontality adjustment function.
상기 감지센서(150)는 혼(130)의 폭 범위 내에서 이격된 한 쌍의 레이저센서 인 것을 특징으로 하는 혼의 수평도 조절 기능을 갖는 초음파 용접기. According to paragraph 1,
The detection sensor 150 is a pair of laser sensors spaced apart within the width range of the horn 130. An ultrasonic welder with a horn horizontality control function.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10193138A (en) * | 1997-01-07 | 1998-07-28 | Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk | Ultrasonic welding equipment |
KR20120067931A (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-26 | 주식회사 엘지화학 | System and method for determining whether an ultrasonic horn is aligned with an anvil |
KR20170131070A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-29 | 주식회사 위존 | Horn for Ultrasonic Metal Welding |
KR102006806B1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-08-02 | 주식회사 스마트랩 | A real-time system for measuring quality of ultrasonic welding |
KR102072853B1 (en) | 2019-12-12 | 2020-02-03 | 방석현 | Apparatus and method for setting horn parallelism of ultrasonic welding |
WO2022035924A1 (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-17 | Tech-sonic Inc. | Self leveling stack assembly with front-loaded amplitude uniform ultrasonic welding horn |
-
2022
- 2022-10-25 KR KR1020220137894A patent/KR102596162B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10193138A (en) * | 1997-01-07 | 1998-07-28 | Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk | Ultrasonic welding equipment |
KR20120067931A (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-26 | 주식회사 엘지화학 | System and method for determining whether an ultrasonic horn is aligned with an anvil |
KR20170131070A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-29 | 주식회사 위존 | Horn for Ultrasonic Metal Welding |
KR102006806B1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-08-02 | 주식회사 스마트랩 | A real-time system for measuring quality of ultrasonic welding |
KR102072853B1 (en) | 2019-12-12 | 2020-02-03 | 방석현 | Apparatus and method for setting horn parallelism of ultrasonic welding |
WO2022035924A1 (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-17 | Tech-sonic Inc. | Self leveling stack assembly with front-loaded amplitude uniform ultrasonic welding horn |
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