KR102609265B1 - Ultrasonic Generator for Ultrasonic Welder - Google Patents

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KR102609265B1
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    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations

Abstract

본 발명은 초음파 발생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 혼이 수직방향 회전되고 선단에 형성되는 헤드부의 곡률 구성에 의해 초음파 진동에너지의 둘레면 유도 발생이 가능하게 구성함으로써, 초음파 혼의 회전방향을 용착휠과 같은 수직 회전 방향의 구현이 가능하게 하며, 이에 따른 초음파 혼의 둘레면 다양한 면적에서의 용착이 가능하게 하고, 특히 원단이 진입되는 과정에서 그 진입 방향성의 확보에 따른 밀림 현상을 방지하기 위한 초음파 용착장치용 초음파 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic generator. More specifically, the ultrasonic horn is rotated in the vertical direction and the curvature of the head formed at the tip enables the generation of ultrasonic vibration energy by inducing the circumferential surface, thereby changing the direction of rotation of the ultrasonic horn. It enables the implementation of a vertical rotation direction like a wheel, thereby enabling welding in various areas on the circumference of the ultrasonic horn. In particular, ultrasonic waves are used to prevent the sliding phenomenon by securing the entry direction during the entry process of the fabric. It relates to ultrasonic generators for welding equipment.

Description

초음파 용착장치용 초음파 발생기{Ultrasonic Generator for Ultrasonic Welder}Ultrasonic generator for ultrasonic welding device {Ultrasonic Generator for Ultrasonic Welder}

본 발명은 초음파 발생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 진동에너지의 방향 전환 및 초음파 발생기의 회전방향 개선을 통해 초음파 혼의 수명 연장 및 원단의 유도가 가능하게 하는 초음파 용착장치용 초음파 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic generator, and more specifically, to an ultrasonic generator for an ultrasonic welding device that enables extension of the lifespan of an ultrasonic horn and induction of fabric by changing the direction of ultrasonic vibration energy and improving the rotation direction of the ultrasonic generator.

근자에 들어 레져 활동이나 취미 활동이 활발하게 이루어짐에 따라 다양한 기능성 의복이나 피복, 천막이나 텐트 등이 널리 사용되고 있다.In recent years, as leisure activities and hobbies have become more active, various functional clothing, clothing, tents, etc. have been widely used.

이와 같은 다양한 형태의 피복 등은 통상적으로 방수의 기능을 기본적으로 구비하고 있어야 하는 것으로서, 방수 기능을 갖는 방수원단을 통해 생산되고 있는 것이다.These various types of clothing generally must have a basic waterproof function, and are produced using waterproof fabrics with a waterproof function.

이에 따라 기능성 의복이나 피복, 천막이나 텐트 등과 같은 방수가 필요한 원단은 상기의 방수원단을 이용하여 제작함에 따라 본래의 기능을 충실히 수행하면서도 방수 작용으로 인해 우천시에 대비할 수 있게 하는 것이다.Accordingly, fabrics that require waterproofing, such as functional clothing, clothing, tents, etc., are manufactured using the above-mentioned waterproof fabrics, thereby faithfully performing their original function and preparing for rainy weather due to the waterproofing effect.

이에, 상기와 같은 방수원단은 용착 접합에 의해 서로 접합함으로 그 방수성을 확보할 수 있게 되는 것으로, 이러한 용착 접합 방식으로는 열용착 방식이 주로 사용되고 있는 것이다.Accordingly, the waterproof fabrics described above can be secured by joining them to each other by welding, and the heat welding method is mainly used as this welding joining method.

한편, 이러한 열 용착방법으로는 초음파, 고주파, 회전, 진동 용착방법 등이 적용되고 있다.Meanwhile, ultrasonic, high-frequency, rotational, vibration welding methods, etc. are being applied as such thermal welding methods.

그 중 초음파 용착은, 220V, 50/60Hz의 전원을 Power supply를 통해 15,000~60,000Hz의 전기에너지로 변환시키고 이것을 다시 Converter를 통해 기계적 진동에너지로 바꾼 후 Booster로 그 진폭을 조절한다. 이렇게 형성된 초음파 진동에너지가 초음파 혼(horn)을 통하여 용착물에 전달되면 용착물의 접합면에서 순간적인 마찰열을 발생하여 합성수지가 용해 접착되어 강력한 분자적 결합을 이룬다.Among them, ultrasonic welding converts 220V, 50/60Hz power into electrical energy of 15,000~60,000Hz through a power supply, converts this into mechanical vibration energy through a converter, and then adjusts the amplitude with a booster. When the ultrasonic vibration energy formed in this way is transmitted to the welded material through an ultrasonic horn, instantaneous frictional heat is generated at the joint surface of the welded material, causing the synthetic resin to melt and adhere, forming a strong molecular bond.

한편, 일반적인 초음파 용착장치를 살펴보면, 받침대의 하부에는 받침대의 상부로 노출되는 초음파 혼을 갖는 초음파 발생부가 구성되고, 작업대의 상부에는 초음파 혼에 피용착물의 가압력을 부여하는 상,하 승강 작동형 지그가 구성된 것으로, 초음파 혼과 지그 사이에 피용착물을 내재시킨 상태에서 지그를 하강시켜 피용착물을 가압하게 되면 초음파 혼의 마찰열에 의해 용착이 이루어진다.Meanwhile, looking at a general ultrasonic welding device, an ultrasonic generator with an ultrasonic horn exposed to the upper part of the pedestal is formed at the lower part of the pedestal, and an up and down lifting jig is installed at the upper part of the work table to apply pressure to the object to be welded to the ultrasonic horn. It is composed of an object to be welded between the ultrasonic horn and the jig, and when the jig is lowered and the object to be welded is pressed, welding is achieved by the frictional heat of the ultrasonic horn.

그러나 상기와 같은 종래의 초음파 용착장치는 지그가 단순히 상,하 승강 작동되는 구조를 이루는 것인바, 용착 작업시 항시 초음파 혼의 지정된 위치에서만 이루어지게 되는 등 초음파 혼의 마모가 쉽게 발생하는 등 용착 성능의 저하와 초음파 혼의 수명이 현격히 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional ultrasonic welding device as described above has a structure in which the jig simply moves up and down, and the welding work is always performed only at the designated position of the ultrasonic horn, which easily causes wear of the ultrasonic horn, resulting in a decrease in welding performance. There was a problem that the lifespan of the ultrasonic horn was significantly reduced.

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 초음파 혼의 회전을 통해 용착 면적을 다양화시켜 초음파 폰의 수명을 연장이 가능하게 하는 초음파 용착장치가 제안된 바 있다.Accordingly, in order to solve the above problems, an ultrasonic welding device has been proposed that allows the lifespan of the ultrasonic phone to be extended by varying the welding area through rotation of the ultrasonic horn.

그러나 상기와 같은 초음파 혼은 그 진동 발생면이 초음파 혼의 선단면에 발생되는 것인바, 초음파 혼이 수평 회전되고 용착휠이 수직 회전하는 특성상 서로 다른 회전 방향에 의해 원단이 진입되는 과정에서 밀림 현상이 발생하는 등 용착 작업이 원활하지 못한 문제점이 있었다.However, in the ultrasonic horn as described above, the vibration generation surface is generated at the front end of the ultrasonic horn. Due to the nature of the ultrasonic horn rotating horizontally and the welding wheel rotating vertically, the pushing phenomenon occurs in the process of entering the fabric due to different rotation directions. There were problems with the welding process not being performed smoothly.

대한민국특허공개 제10-2000-0055435호.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2000-0055435. 대한민국특허등록 제10-2088557호.Republic of Korea Patent Registration No. 10-2088557.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 초음파 혼이 수직방향 회전되고 선단에 형성되는 헤드부의 곡률 구성에 의해 초음파 진동에너지의 둘레면 유도 발생이 가능하게 구성함으로써, 초음파 혼의 회전방향을 용착휠과 같은 수직 회전 방향의 구현이 가능하게 하며, 이에 따른 초음파 혼의 둘레면 다양한 면적에서의 용착이 가능하게 하고, 특히 원단이 진입되는 과정에서 그 진입 방향성의 확보에 따른 밀림 현상을 방지하기 위한 초음파 용착장치용 초음파 발생기를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems. The ultrasonic horn is rotated vertically and the curvature of the head formed at the tip enables the generation of ultrasonic vibration energy by inducing the circumferential surface, thereby enabling rotation of the ultrasonic horn. It enables the implementation of a vertical rotation direction, such as a welding wheel, and thus enables welding in various areas around the ultrasonic horn, and especially prevents the pushing phenomenon by securing the entry direction during the entry process of the fabric. The purpose of the present invention is to provide an ultrasonic generator for an ultrasonic welding device.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 진동자와, 부스터와, 초음파 혼으로 된 원통 형태의 초음파 발생기에 있어서,
상기 부스터의 둘레에는 초음파 발생기를 초음파용착장치에 설치 및 회전이 가능하게 하는 지지부가 형성되고,
상기 초음파 혼은,
상기 부스터와 연결되는 바디부; 및
상기 바디부의 선단에서 둘레로 돌출 형성되어 그 돌출된 둘레로 진동을 발생시키는 원반 형태의 헤드부를 포함하여 구성하되,
상기 지지부는,
상기 부스터의 둘레를 감싸며, 외주면 중앙에는 외측으로 돌출 형성되는 격벽이 형성된 고정브라켓;
상기 격벽을 중심으로 전방 및 후방에서 내륜이 고정브라켓을 감싸게 결합되는 한 쌍의 베어링;
전방에서 부스터와 간섭없이 그 부스터가 관통되며, 베어링의 외륜과 접하면서 베어링을 감싸는 베어링 하우징; 및
후방에서 부스터와 간섭없이 그 부스터가 관통되며, 상기 베어링 하우징의 후방을 마감 결합되는 마감판을 포함하여 구성하여, 베어링 하우징 및 마감판이 초음파용착장치에 설치되고 부스터가 회전되게 구성하며,
상기 초음파 혼의 헤드부는,
상기 바디부의 선단에서 곡률을 이루는 연결 곡선부로 연결 및 바디부보다 큰 직경을 이루는 원반 형태로 구성되며, 둘레 전방 및 후방에는 각각 곡률을 이루면서 두께를 확장시키는 전후방 곡선부가 형성된 진동 유도판; 및
상기 전후방 곡선부와 연결되며 외둘레면에 용착면을 이루는 진동 발생부를 포함하여 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.Specific means for achieving the above object include a cylindrical ultrasonic generator consisting of a vibrator, a booster, and an ultrasonic horn,
A support portion is formed around the booster to enable installation and rotation of the ultrasonic generator in the ultrasonic welding device,
The ultrasonic horn is,
A body portion connected to the booster; and
It is configured to include a disk-shaped head portion that protrudes from the tip of the body portion to the circumference and generates vibration around the protruding circumference,
The support part,
a fixing bracket that surrounds the perimeter of the booster and has a partition wall protruding outward at the center of the outer circumferential surface;
a pair of bearings whose inner rings are coupled to surround a fixing bracket at the front and rear around the bulkhead;
A bearing housing that penetrates the booster from the front without interfering with the booster and surrounds the bearing while contacting the outer ring of the bearing; and
The booster penetrates from the rear without interfering with the booster, and includes a finishing plate that is closed and coupled to the rear of the bearing housing, so that the bearing housing and the finishing plate are installed in an ultrasonic welding device and the booster is rotated,
The head part of the ultrasonic horn,
A vibration guide plate formed in the form of a disk connected by a connecting curved part forming a curvature at the tip of the body part and forming a larger diameter than the body part, and having front and rear curved parts forming a curvature and expanding the thickness at the front and rear of the circumference, respectively; and
This can be achieved by including a vibration generating part that is connected to the front and rear curved parts and forms a welding surface on the outer circumferential surface.

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이상과 같이 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기는 초음파 혼이 수직방향 회전의 구현과 헤드부의 둘레로 진동의 유도가 가능하게 구성된 것인바, 용착휠과의 같은 수직 회전 방향 조절에 따른 초음파 혼의 둘레면 다양한 면적에서의 용착으로 초음파 혼의 수명 연장이 가능하고, 특히 원단이 진입되는 과정에서 자연스럽게 진입 및 유도 배출이 가능하여 용착 과정에서 원단의 밀림 현상이 방지되는 등 작업성의 향상과 용착 불량이 최소화되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.As described above, the ultrasonic generator for the ultrasonic welding device of the present invention is configured so that the ultrasonic horn can implement vertical rotation and induce vibration around the head part, and the circumferential surface of the ultrasonic horn according to the control of the vertical rotation direction like that of the welding wheel. The lifespan of the ultrasonic horn can be extended by welding in various areas, and in particular, natural entry and guided discharge is possible during the fabric entry process, preventing the fabric from being pushed out during the welding process, improving workability and minimizing welding defects. can be obtained.

도 1은 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 분해 사시도.
도 2는 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 결합 사시도.
도 3은 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 단면도.
도 4는 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 초음파 혼 요부도.
도 5는 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 설치상태도.
도 6은 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 초음파 진동에너지 작용상태도.1 is an exploded perspective view of an ultrasonic generator for an ultrasonic welding device of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a combined ultrasonic generator for an ultrasonic welding device of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of the ultrasonic generator for ultrasonic welding equipment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram of the ultrasonic horn of the ultrasonic generator for the ultrasonic welding device of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the installation state of the ultrasonic generator for the ultrasonic welding device of the present invention.
Figure 6 is a state diagram of the ultrasonic vibration energy of the ultrasonic generator for ultrasonic welding device of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, so they can be replaced at the time of filing the present application. It should be understood that various equivalents and variations may exist.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 단면도이고, 도 4는 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 초음파 혼 요부도이다.Figure 1 is an exploded perspective view of an ultrasonic generator for an ultrasonic welding device of the present invention, Figure 2 is a combined perspective view of an ultrasonic generator for an ultrasonic welding device of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of an ultrasonic generator for an ultrasonic welding device of the present invention, and Figure 4 is a cross-sectional view of an ultrasonic generator for an ultrasonic welding device of the present invention. This is a schematic diagram of the ultrasonic horn of the ultrasonic generator for the ultrasonic welding device of the present invention.

도 1 내지 도 4의 도시와 같이 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기(1)는, 수평 길이를 이루며 후방으로부터 초음파 진동에너지를 발생시키는 진동자(100)와, 진폭을 조절하는 부스터(200)와, 초음파 진동에너지를 원단에 전달하는 초음파 혼(300)으로 된 원통 형태로 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 4, the ultrasonic generator 1 for an ultrasonic welding device of the present invention includes a vibrator 100 that has a horizontal length and generates ultrasonic vibration energy from the rear, and a booster 200 that adjusts the amplitude, It is composed of a cylindrical shape with an ultrasonic horn (300) that transmits ultrasonic vibration energy to the fabric.

한편, 본 발명에서는 상기 부스터(200)의 둘레에는 초음파 발생기(1)를 초음파용착장치(도면중 미도시함)에 설치 및 회전이 가능하게 하는 지지부(210)가 구성된다.Meanwhile, in the present invention, a support portion 210 is formed around the booster 200 to enable the ultrasonic generator 1 to be installed and rotated in an ultrasonic welding device (not shown in the drawing).

이때, 본 발명에서 지지부(210)는 먼저, 상기 부스터(200)의 둘레는 감싸는 고정브라켓(211)이 구성된 것으로, 이때 고정브라켓(211)에는 외측으로 직각 돌출 형성되는 격벽(211a)이 구성되어 후술하는 베어링(212)(212')의 구획 장착이 가능하게 한다.At this time, in the present invention, the support portion 210 is first composed of a fixing bracket 211 surrounding the circumference of the booster 200. At this time, the fixing bracket 211 is configured with a partition 211a that protrudes outward at a right angle. It enables compartmental mounting of the bearings 212 and 212', which will be described later.

또한, 지지부(210)에는 부스터(200)의 회전력을 부여하기 위한 한 쌍의 베어링(212)(212')이 구성된 것으로, 이때 베어링(212)(212')은 상기 격벽(211a)을 중심으로 양측에 형성되되, 각각의 내륜이 고정브라켓(211)을 감싸게 장착 구성된다.In addition, the support portion 210 is configured with a pair of bearings 212 and 212' to provide rotational force to the booster 200. At this time, the bearings 212 and 212' are centered around the partition wall 211a. It is formed on both sides, and each inner ring is mounted to surround the fixing bracket (211).

또한, 지지부(210)에는 상기 장착된 베어링(212)(212')을 구속 보호하는 베어링 하우징(213)이 구성된 것으로, 이때 베어링 하우징(213)은 상기 부스터(200)가 관통되도록 전방으로부터 베어링(212)(212')을 감싸되, 내주면이 베어링(212)(212')의 외륜과 접하면서 감싸게 구성되며, 중심으로부터 원주 방향으로 다수의 볼트홀(213a)이 구성된다.In addition, the support portion 210 is configured with a bearing housing 213 that restrains and protects the mounted bearings 212 and 212'. At this time, the bearing housing 213 is provided with a bearing (213) from the front so that the booster 200 penetrates. 212) (212') is surrounded by an inner peripheral surface that is in contact with the outer ring of the bearing (212) (212'), and a plurality of bolt holes (213a) are formed in the circumferential direction from the center.

이때, 본 발명에서 베어링 하우징(213)의 부스터(200)가 관통되는 내주면은 그 부스터(200)와 간섭이 방지되게 구성함이 바람직할 것이다.At this time, in the present invention, it would be desirable to configure the inner peripheral surface of the bearing housing 213 through which the booster 200 penetrates to prevent interference with the booster 200.

또한, 지지부(210)에는 상기 베어링 하우징(213)의 개방된 후방을 마감하는 마감판(214)이 구성된 것으로, 이때 마감판(214)은 상기 부스터(200)가 관통되도록 후방으로부터 베어링 하우징(213)을 덮어 마감하게 구성되며, 중심으로부터 원주 방향으로 다수의 볼트홀(214a)이 구성되어 상기 베어링 하우징(213)과 볼트 결합되게 구성된다.In addition, the support portion 210 is provided with a finishing plate 214 that closes the open rear side of the bearing housing 213. At this time, the closing plate 214 is installed on the bearing housing 213 from the rear so that the booster 200 penetrates. ) is configured to cover and finish, and a plurality of bolt holes 214a are formed in the circumferential direction from the center to be bolted to the bearing housing 213.

이때, 본 발명에서 마감판(214)의 부스터(200)가 관통되는 내주면은 그 부스터(200)와 간섭이 방지되게 구성함이 바람직할 것이다.At this time, in the present invention, it would be desirable to configure the inner peripheral surface of the finishing plate 214 through which the booster 200 penetrates to prevent interference with the booster 200.

즉, 본 발명에서 지지부(210)는 상기 베어링 하우징(213) 및 마감판(214)이 별도의 브라켓 등을 통해 초음파용착장치에 고정 설치되며, 이때 베어링(212)(212')에 의해 부스터(200)의 회전이 가능하게 구성된다.That is, in the present invention, the support portion 210 is fixed to the ultrasonic welding device with the bearing housing 213 and the end plate 214 through a separate bracket, etc., and at this time, the booster ( 200) rotation is possible.

또한, 본 발명에서 상기 초음파 혼(300)은 구조적인 개선을 통해 진동이 선단면이 아닌 원둘레로 발생하게 구성된다.In addition, in the present invention, the ultrasonic horn 300 is configured to generate vibration around the circumference rather than at the tip through structural improvement.

이를 위해, 본 발명에서 초음파 혼(300)은 먼저, 바디부(310)를 이루게 구성된 것으로, 이때 바디부(310)는 상기 부스터(200)와 연결되게 구성된 것으로, 이때 부스터(200)와의 연결의 통상의 볼트 결합 등에 의해 가능할 것이다.For this purpose, in the present invention, the ultrasonic horn 300 is first configured to form a body portion 310. At this time, the body portion 310 is configured to be connected to the booster 200. At this time, the connection with the booster 200 is This may be possible through normal bolt connection, etc.

또한, 초음파 혼(300)에는 상기 바디부(310)의 선단에서 연장 형성되는 되어 실질적으로 진동을 발생시키는 헤드부(320)가 구성된 것으로, 이때 헤드부(320)는 상기 바디부(310)의 선단에 연장 형성되되, 헤드부(320)의 둘레로 돌출되는 소정 두께를 이루는 원반 형태로 구성된다.In addition, the ultrasonic horn 300 is configured with a head portion 320 that extends from the tip of the body portion 310 and substantially generates vibration. In this case, the head portion 320 is formed at the tip of the body portion 310. It is formed in the form of a disk extending from the tip and having a predetermined thickness that protrudes around the circumference of the head portion 320.

한편, 본 발명에서 상기 헤드부(320)는 바디부(310)로 전달된 진동을 그 헤드부(320)의 둘레로 유도 발생시키게 구성된다.Meanwhile, in the present invention, the head unit 320 is configured to induce and generate vibration transmitted to the body unit 310 around the head unit 320.

이를 위해, 먼저, 헤드부(320)에는 상기 바디부(310)로부터 전달받은 진동을 후술하는 진동 발생부(322)로 유도하기 위한 진동 유도판(321)을 이루게 구성된 것으로, 진동 유도판(321)은 상기 바디부(310)의 선단에서 그 바디부(310) 보다 큰 직경을 이루게 구성된다.To this end, first, the head portion 320 is configured to form a vibration guide plate 321 for guiding the vibration transmitted from the body portion 310 to the vibration generator 322, which will be described later. ) is configured to have a larger diameter than the body portion 310 at the tip of the body portion 310.

이때, 진동 유도판(321)의 후면에 상기 바디부(310)가 연장되게 구성된 것으로, 그 바디부(310)가 연결되는 위치에는 연결 곡선부(321a)를 이루게 구성된다.At this time, the body portion 310 is configured to extend from the rear of the vibration guide plate 321, and a connection curved portion 321a is formed at a position where the body portion 310 is connected.

그리고 진동 유도판(321)에는 전후면 둘레에 각각 만곡한 곡률을 이루면서 진동 유도판(321)의 두께를 확장시키기 위한 전후방 곡선부(321b)(321b')를 이루게 구성된다.In addition, the vibration guide plate 321 is configured to form front and rear curved portions 321b and 321b' for expanding the thickness of the vibration guide plate 321 while forming curves around the front and rear surfaces, respectively.

또한, 헤드부(320)에는 상기 진동 유도판(321)으로부터 진동을 전달받아 실질적으로 진동을 발생시켜 마찰열을 부여하는 진동 발생부(322)가 구성된 것으로, 이때 진동 발생부(322)는 상기 진동 유도판(321)의 두께보다 두꺼워지도록 전후방 곡선부(321b)(321b')의 끝단 두께를 이루면서 소정의 폭을 이루는 원형때 형태를 이루며 외둘레면에 마찰열을 발생시키는 용착면(322a)을 이루게 구성된다.In addition, the head portion 320 is configured with a vibration generator 322 that receives vibration from the vibration guide plate 321 and substantially generates vibration to provide frictional heat. At this time, the vibration generator 322 generates the vibration. The end thickness of the front and rear curved portions 321b and 321b' is thicker than the thickness of the guide plate 321, and a welding surface 322a is formed to form a circular shape with a predetermined width and generate frictional heat on the outer circumferential surface. It is composed.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the ultrasonic generator for an ultrasonic welding device of the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기(1)는 초음파용착장치에 설치함에 있어 수평 방향 설치가 가능하게 하는 한편, 초음파 혼의 수직 회전력을 부여하여 원단의 용착 과정에서 용착휠과 초음파 혼의 롤링 작동을 통한 초음파 혼의 접촉 면적의 다양화 및 용착 과정에서 원단의 원활한 진입이 가능하게 한다.Referring to FIGS. 1 to 4, the ultrasonic generator 1 for an ultrasonic welding device of the present invention enables horizontal installation when installed in an ultrasonic welding device, while providing vertical rotational force to the ultrasonic horn to create a welding wheel during the fabric welding process. Through the rolling operation of the ultrasonic horn, the contact area of the ultrasonic horn can be diversified and the fabric can be smoothly introduced during the welding process.

이를 위해, 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기(1)는 도 5의 도시와 같이 용착휠(30)과 대응되도록 초음파 용장장치(10)의 작업 테이블(20)의 하부에서 수평 설치되게 구성된다.For this purpose, the ultrasonic generator 1 for an ultrasonic welding device of the present invention is configured to be installed horizontally at the lower part of the work table 20 of the ultrasonic welding device 10 to correspond to the welding wheel 30 as shown in FIG. 5.

상세히 살펴보면, 설치는 베어링 하우징(213) 및 마감판(214)에 의해 가능한 것으로, 베어링 하우징(213) 및 마감판(214)의 볼트홀(213a)(214a)를 통해 별도의 설치브라켓(40)으로 작업 테이블(20) 하부에서 수평 설치되되, 초음파 혼(300)의 진동 발생부(322) 둘레는 용착휠(30)과 대응되게 설치되며, 또한 부스터(200)에는 통상의 벨트풀리(50) 등을 통해 모터(60) 연결되게 구성된다.In detail, installation is possible by the bearing housing 213 and the end plate 214, and a separate installation bracket 40 is installed through the bolt holes 213a and 214a of the bearing housing 213 and the end plate 214. It is installed horizontally at the bottom of the work table 20, and the circumference of the vibration generating part 322 of the ultrasonic horn 300 is installed to correspond to the welding wheel 30, and the booster 200 is equipped with a normal belt pulley 50. It is configured to be connected to the motor 60 through the back.

이에, 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기(1)의 작용을 살펴보면,Accordingly, looking at the operation of the ultrasonic generator (1) for ultrasonic welding device of the present invention,

모터(60)에 회전력을 부여하게 되면 풀리(50) 결합된 부스터(200)가 회전하게 되는 것인바, 이때 초음파 혼(300)이 함께 수직방향 회전하게 된다.When rotational force is applied to the motor 60, the booster 200 coupled to the pulley 50 rotates, and at this time, the ultrasonic horn 300 also rotates in the vertical direction.

즉, 본 발명에서는 상기 부스터(200)와 베어링 하우징(213)이 베어링(212)(212')에 의해 서로 회전 간섭이 방지되게 구성된 것인바, 베어링 하우징(213)이 고정된 상태에서 부스터(200) 및 그 부스터(200)에 연결된 초음파 혼(300)이 회전하게 된다.That is, in the present invention, the booster 200 and the bearing housing 213 are configured to prevent rotational interference with each other by the bearings 212 and 212'. With the bearing housing 213 fixed, the booster 200 ) and the ultrasonic horn 300 connected to the booster 200 rotates.

이와 동시에 부스터(200)에서 조절된 초음파 진동에너지가 초음파 혼(300)을 통하여 원단의 접합면에서 순간적인 마찰열이 발생하여 합성수지가 용해 접착되어 강력한 분자적 결합을 이룬다.At the same time, the ultrasonic vibration energy controlled by the booster 200 generates instantaneous frictional heat at the joint surface of the fabric through the ultrasonic horn 300, causing the synthetic resin to melt and adhere, forming a strong molecular bond.

이때, 본 발명에서는 상기와 같이 부스터(200)로부터 전달되는 직진성을 가지면서 선단면으로 이동하려는 초음파 진동에너지를 초음파 혼(300)의 진동 발생부(322)로 원활하게 방향 전환 유도시키게 된다.At this time, in the present invention, the ultrasonic vibration energy transmitted from the booster 200 while traveling in a straight line as described above is induced to smoothly change direction to the vibration generator 322 of the ultrasonic horn 300.

상세히 설명하면,To explain in detail,

도 6을 참조하여 부스터(200)로부터 전달되는 초음파 진동에너지는 초음파 혼(300)의 바디부(310)의 선단으로 전달되게 된다.Referring to FIG. 6, the ultrasonic vibration energy transmitted from the booster 200 is transmitted to the tip of the body portion 310 of the ultrasonic horn 300.

이후, 전달된 초음파 진동에너지는 헤드부(320)로 전달되는 것으로, 이는 바디부(310)의 선단과 연결된 연결 곡선부(321a)를 통해 자연스럽게 헤드부(320)의 진동 유도판(321)으로 전달 및 원반 형태를 따라 둘레를 향해 직각 방향으로 방향 전환 및 고르게 전달되게 된다.Afterwards, the transmitted ultrasonic vibration energy is transmitted to the head part 320, which naturally flows to the vibration guide plate 321 of the head part 320 through the connection curved part 321a connected to the tip of the body part 310. It is transmitted and changed direction at a right angle to the circumference along the disk shape and is evenly transmitted.

이후, 진동 유도판(321)에 전달된 초음파 진동에너지는 진동 발생부(322)로 전달되는 것으로, 이는 상기 진동 유도판(321)의 둘레에 형성된 전후방 곡선부(321b)(321b')를 통해 자연스럽게 진동 발생부(322)로 전달되게 된다.Afterwards, the ultrasonic vibration energy transmitted to the vibration guide plate 321 is transmitted to the vibration generator 322, through the front and rear curved portions 321b and 321b' formed around the vibration guide plate 321. It is naturally transmitted to the vibration generator 322.

이에, 진동 발생부(322)로 전달된 초음파 진동에너지는 그 선단면 즉, 진동 발생부(322)의 둘레면을 이루는 용착면(322a)에 발생하게 되는 것으로, 이렇게 발생된 초음파 진동에너지가 용착휠(30)과의 사이에서 원단에 전달되면 원단의 접합면에서 순간적인 마찰열을 발생하여 합성수지가 용해 접착되어 강력한 분자적 결합을 이룬다.Accordingly, the ultrasonic vibration energy transmitted to the vibration generator 322 is generated on the front end surface, that is, the welding surface 322a forming the circumferential surface of the vibration generator 322, and the ultrasonic vibration energy generated in this way is generated in the welding surface 322a. When transferred to the fabric between the wheels 30, instantaneous frictional heat is generated at the joint surface of the fabric, causing the synthetic resin to melt and adhere, forming a strong molecular bond.

이상과 같이 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기(1)는 부스터(200)에서 발생되는 초음파 진동에너지를 방향 전환시켜 초음파 혼(300)의 진동 발생부(322)로 전달되게 되게 하고, 그 초음파 혼(300)의 수직 방향 회전에 의해 용착면(322a)의 다양한 면적에서 용착이 이루어지게 하는 등 초음파 혼의 수명 연장이 가능하게 한다.As described above, the ultrasonic generator 1 for an ultrasonic welding device of the present invention changes the direction of ultrasonic vibration energy generated by the booster 200 and transmits it to the vibration generator 322 of the ultrasonic horn 300, and the ultrasonic horn 300 The lifespan of the ultrasonic horn can be extended by allowing welding to occur in various areas of the welding surface 322a by rotating the unit 300 in the vertical direction.

특히, 본 발명 초음파 용착장치용 초음파 발생기(1)는 상기와 같이 초음파 혼(300)의 수직방향 회전 구성을 통해 용착휠(30)과 반대방향 롤링 작용에 의해 용착하고자 하는 원단의 진입 및 배출이 용이하게 되는 것인바, 용착 작업 과정에서 원단의 밀림 현상이 방지되게 된다.In particular, the ultrasonic generator 1 for an ultrasonic welding device of the present invention allows the entry and exit of the fabric to be welded by rolling in the opposite direction to the welding wheel 30 through the vertical rotation configuration of the ultrasonic horn 300 as described above. This makes it easier to prevent the fabric from slipping during the welding process.

100 : 진동자 200 : 부스터
210 : 지지부 211 : 고정브라켓
211a : 격벽 212,212' : 베어링
213 : 베어링 하우징 214 : 마감판
300 : 초음파 손 310 : 바디부
320 : 헤드부 321 : 진동 유도판
321a : 연결 곡선부 321b,321b' : 전후방 곡선부
322 : 진동 발생부 322a : 용착면 100: Vibrator 200: Booster
210: support 211: fixing bracket
211a: Bulkhead 212,212': Bearing
213: Bearing housing 214: Finishing plate
300: Ultrasonic hand 310: Body part
320: Head part 321: Vibration guide plate
321a: Connection curved portion 321b, 321b': Front and rear curved portions
322: Vibration generating part 322a: Welding surface

Claims (3)

진동자(100)와, 부스터(200)와, 초음파 혼(300)으로 된 원통 형태의 초음파 발생기에 있어서,
상기 부스터(200)의 둘레에는 초음파 발생기를 초음파용착장치에 설치 및 회전이 가능하게 하는 지지부(210)가 형성되고,
상기 초음파 혼(300)은,
상기 부스터(200)와 연결되는 바디부(310); 및
상기 바디부(310)의 선단에서 둘레로 돌출 형성되어 그 돌출된 둘레로 진동을 발생시키는 원반 형태의 헤드부(320)를 포함하여 구성하되,
상기 지지부(210)는,
상기 부스터(200)의 둘레를 감싸며, 외주면 중앙에는 외측으로 돌출 형성되는 격벽(211a)이 형성된 고정브라켓(211);
상기 격벽(211a)을 중심으로 전방 및 후방에서 내륜이 고정브라켓(211)을 감싸게 결합되는 한 쌍의 베어링(212)(212');
전방에서 부스터(200)와 간섭없이 그 부스터(200)가 관통되며, 베어링(212)(212')의 외륜과 접하면서 베어링(212)(212')을 감싸는 베어링 하우징(213); 및
후방에서 부스터(200)와 간섭없이 그 부스터(200)가 관통되며, 상기 베어링 하우징(213)의 후방을 마감 결합되는 마감판(214)을 포함하여 구성하여, 베어링 하우징(213) 및 마감판(214)이 초음파용착장치에 설치되고 부스터(200)가 회전되게 구성하며,
상기 초음파 혼(300)의 헤드부(320)는,
상기 바디부(310)의 선단에서 곡률을 이루는 연결 곡선부(321a)로 연결 및 바디부(310)보다 큰 직경을 이루는 원반 형태로 구성되며, 둘레 전방 및 후방에는 각각 곡률을 이루면서 두께를 확장시키는 전후방 곡선부(321b)(321b')가 형성된 진동 유도판(321); 및
상기 전후방 곡선부(321b)(321b')와 연결되며 외둘레면에 용착면(322a)을 이루는 진동 발생부(322)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 초음파 용착장치용 초음파 발생기.
In the cylindrical ultrasonic generator consisting of a vibrator 100, a booster 200, and an ultrasonic horn 300,
A support portion 210 is formed around the booster 200 to enable installation and rotation of the ultrasonic generator in the ultrasonic welding device,
The ultrasonic horn 300 is,
A body portion 310 connected to the booster 200; and
It is configured to include a disk-shaped head portion 320 that protrudes from the tip of the body portion 310 to the circumference and generates vibration around the protruding circumference,
The support portion 210 is,
A fixing bracket 211 surrounding the circumference of the booster 200 and having a partition wall 211a protruding outward at the center of the outer circumference;
A pair of bearings 212 and 212' whose inner rings are coupled to surround the fixing bracket 211 at the front and rear around the partition wall 211a;
A bearing housing 213 that penetrates the booster 200 from the front without interfering with the booster 200 and surrounds the bearings 212 and 212' while contacting the outer rings of the bearings 212 and 212'; and
The booster 200 penetrates the booster 200 from the rear without interfering with it, and includes a finishing plate 214 that is closed and coupled to the rear of the bearing housing 213, and includes a bearing housing 213 and a finishing plate ( 214) is installed in the ultrasonic welding device and the booster 200 is configured to rotate,
The head portion 320 of the ultrasonic horn 300 is,
It is connected to a curved connecting curved portion 321a at the tip of the body portion 310 and is formed in a disk shape with a larger diameter than the body portion 310, and has a curvature at the front and rear of the circumference, respectively, to expand the thickness. A vibration guide plate 321 having front and rear curved portions 321b and 321b'; and
An ultrasonic generator for an ultrasonic welding device, characterized in that it includes a vibration generator 322 that is connected to the front and rear curved parts 321b and 321b' and forms a welding surface 322a on the outer circumferential surface.
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