KR20060021892A - 초음파 혼 장착부 - Google Patents

초음파 혼 장착부 Download PDF

Info

Publication number
KR20060021892A
KR20060021892A KR1020057023968A KR20057023968A KR20060021892A KR 20060021892 A KR20060021892 A KR 20060021892A KR 1020057023968 A KR1020057023968 A KR 1020057023968A KR 20057023968 A KR20057023968 A KR 20057023968A KR 20060021892 A KR20060021892 A KR 20060021892A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
horn
bearing surface
mounting
predetermined frequency
mounting member
Prior art date
Application number
KR1020057023968A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101135808B1 (ko
Inventor
고팔 비. 하레고파
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20060021892A publication Critical patent/KR20060021892A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101135808B1 publication Critical patent/KR101135808B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B23K20/106—Features related to sonotrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K5/00—Gas flame welding
    • B23K5/20—Gas flame welding making use of vibrations, e.g. supersonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • 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
    • B29C65/083—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations using a rotary sonotrode or a rotary anvil
    • B29C65/085—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations using a rotary sonotrode or a rotary anvil using a rotary sonotrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81431—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single cavity, e.g. a groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/834—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools moving with the parts to be joined
    • B29C66/8341—Roller, cylinder or drum types; Band or belt types; Ball types
    • B29C66/83411—Roller, cylinder or drum types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/834—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools moving with the parts to be joined
    • B29C66/8341—Roller, cylinder or drum types; Band or belt types; Ball types
    • B29C66/83411—Roller, cylinder or drum types
    • B29C66/83417—Roller, cylinder or drum types said rollers, cylinders or drums being hollow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/95—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94
    • B29C66/951—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools
    • B29C66/9512—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools by controlling their vibration frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • 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
    • B29C65/083—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations using a rotary sonotrode or a rotary anvil
    • B29C65/086—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations using a rotary sonotrode or a rotary anvil using a rotary anvil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/95—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94
    • B29C66/951—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools
    • B29C66/9513—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools characterised by specific vibration frequency values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/95—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94
    • B29C66/951—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools
    • B29C66/9517—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools characterised by specific vibration amplitude values or ranges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 초음파 용접 조립체가 개시되어 있다. 상기 조립체는 진동식 혼 및 혼을 고정하는 적어도 하나의 장착부를 포함한다. 혼은 공진 주파수를 갖고, 장착부는 혼과 대략 동일한 공진 주파수를 갖는다. 장착부는 노드 영역에서 혼을 유지하는 내부 부분을 포함한다. 장착부는 또한, 지지 부재, 예를 들면 베어링에 연결되는 외부 표면을 포함한다. 장착부는 공진 주파수에서 혼과 공진하며 진동하고, 장착부의 외부 표면의 진동 진폭은 사실상 내부 부분의 진동 진폭의 약 15%까지이다.
용접 조립체, 초음파, 혼, 장착부, 노드 영역, 공진

Description

초음파 혼 장착부 {ULTRASONIC HORN MOUNT}
본 발명은 초음파 혼 장착부(Ultrasonic Horn Mount)에 관한 것으로서, 특히 소정의 공진 주파수를 가지는 초음파 혼을 대략 동일한 공진 주파수를 가지는 장착부를 이용하여 장착하는 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
초음파 납땜은 통상적으로 열 에너지로 변환된 진동을 사용하여 다중 부품들을 결합시키는 데 사용된다. 통상적인 형식의 초음파 납땜은 예컨대, 스캔식 납땜 또는 회전식 납땜과 같은 플런지식 납땜 및 연속식 납땜이다. 플런지식 납땜에 있어서, 초음파 혼은 플런징(부품들쪽으로 이동)하고 진동을 상부 부품으로 전달한다. 연속식 납땜에 있어서, 초음파 혼은 통상적으로 정지 또는 회전하고 부품은 그 아래로 이동한다. 연속식 초음파 납땜은 통상적으로 직물, 필름 및 다름 부품들을 밀봉하기 위해 사용된다. 스캔식 납땜은 부품이 이동하는 연속식 납땜의 일종이다. 플라스틱 부품은 일 이상의 정지 혼 아래에서 스캔된다. 각각의 초음파 납땜 형식은 혼을 포함한다.
모든 혼은 선택된 파장, 진동수 및 크기로 납땜될 부품에 에너지를 전달한다. 로터리 혼은 입력 단부와 출력 단부를 구비한 샤프트와, 상기 출력 단부에 장착되며 그와 동축상을 이루는 납땜부를 포함한다. 납땜부의 직경은 통상적으로 샤 프트의 직경보다 크다. 납땜부는 진동 에너지를 인가함으로써 팽창 및 수축하는 직경을 가지는 원통형 납땜면을 가진다. 통상적으로, 로터리 혼은 원통형이고 종축을 주위로 회전한다. 입력 진동은 축방향에 있고 출력 진동은 반경 방향에 있다. 혼과 앤빌은 서로 인접하고, 상기 앤빌은 혼과 반대 방향으로 회전할 수 있다. 납땜될 부품(들)은 원통면의 접선속도와 동일한 선속도로 원통면 사이를 통과한다. 혼과 앤빌의 접선속도와 재료의 선속도를 맞추는 것은 혼과 재료 사이의 드래그를 최소화한다.
통상적으로, 초음파 혼을 장착하기 위해 두 가지 방법 즉, 노드 장착(nodal mounting)과 비노드 장착(non-nodal mounting)이 있다. 노드는 일 또는 그 이상의 방향으로 제로 변위를 가지는 혼의 위치이다. 본 적용예에서 혼과 상대적으로 사용되는 바와 같이, 노드는 혼이 공진일 때 종방향 변위가 미세하거나 제로이고 반경방향 변위가 최대 또는 그 근처에 있는 초음파 혼의 지점 또는 영역이다. 안티노드는 종방향 변위가 최대 또는 그 근처에 있고 반경방향 변위가 최소 또는 그 근처에 있는 지점 또는 영역이다.
혼은 노드 장착부로 견고하게 유지 또는 파지될 수 있다. 비노드 장착의 일 형태는 혼의 안티노드에서 사용될 수 있다. 안티노드는 혼 (또는 부스터와 같은 다른 부품)의 최대 종방향 변위 영역이다. 장착 시스템은 안티노드와 같은 비노드 위치에 부착하는 것은 장착부가 진동을 혼으로부터 격리하도록 설계될 것을 요구한다. 비노드 장착은 통상적으로 혼 표면이 장착부가 위치하는 지점에서 운동(진동)하기 때문에 임의의 가요성 요소를 요구한다.
본 발명의 일 태양은 초음파 제조를 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 소정의 주파수의 공진을 가지는 혼(horn)과, 동일한 소정 주파수의 공진을 가지는 장착 부재를 포함한다. 장착 부재는 혼이 소정 주파수에서 안티노드(anti-node)를 가지는 지점에서 혼에 결합된다. 한가지 예시적인 실시예에서, 혼은 로터리 혼(rotary horn)이다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 기부 요소와, 기부 요소로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 플랜지와, 기부 요소로부터 내측으로 연장되는 장착 요소를 포함한다.
본원의 다른 태양은 초음파 혼을 위한 장착 부재에 관한 것이다. 장착 부재는 기부 요소와, 기부 요소로부터 외측으로 연장되며 외측 베어링 표면을 형성하는 한 쌍의 플랜지를 포함한다. 또한, 장착 부재는 기부 요소로부터 내측으로 연장되며 내측 베어링 표면을 형성하는 장착 요소를 포함한다. 외측 베어링 표면은 내측 베어링 표면이 소정 주파수에서 구동될 때의 노드(node)이다. 한가지 예시적인 실시예에서, 외측 베어링 표면의 운동은 장착 요소가 소정 주파수에서 구동될 때 내측 베어링 표면의 운동의 2% 이하이다. 다른 예시적인 실시예에서, 장착 부재는 약 20,000Hz의 공진 주파수를 가진다. 다른 예시적인 실시예에서, 장착 부재는 약 40,000Hz의 공진 주파수를 가진다. 다른 예시적인 실시예에서, 장착 부재는 단일 구성으로 되어 있다.
본원의 다른 태양은 초음파 혼을 장착하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 소정 주파수의 공진을 가지는 혼을 제공하는 단계와, 대략 상기 소정 주파수의 공진을 가지는 장착부를 혼이 소정 주파수에서 노드(node)를 가지는 지점의 혼에 부착하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 혼은 로터리 혼이다.
본원은 몇몇 도면에 걸쳐 동일한 구조에 대해서는 동일한 번호가 부여된 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명될 것이다.
도1은 본원을 따른 초음파 용접 조립체의 예시적인 실시예를 도시하는 사시도이다.
도2는 본원을 따른 로터리 혼을 포함하는 초음파 용접 조립체의 예시적인 실시예를 도시하는 단면도이다.
도3a는 본원을 따른 초음파 부재를 위한 장착부의 사시도이다.
도3b는 도3a의 장착부에 대한 평면도이다.
도3c는 도3a의 장착부에 대한 정면도이다.
도4a는 본원을 따른 베어링 부재에 결합된 장착 부재의 예시적인 실시예를 도시하는 단면도이다.
도4b는 본원을 따른 베어링 부재에 결합된 장착 부재의 다른 예시적인 실시예를 도시하는 단면도이다.
도5a는 그 공진 주파수에서 또는 공진 주파수에 근접한 본원을 따른 장착 부재의 거동에 대한 예시적인 실시예를 도시하는 단면도이다.
도5b는 그 공진 주파수에서 본원을 따른 도5a의 장착 부재의 거동을 도시하는 단면도이다.
도6은 본원을 따른 플런지 용접 배열을 포함하는 초음파 용접 조립체의 예시 적인 실시예를 도시하는 정면도이다.
도7은 본원을 따른 대략 20,000Hz의 공진 주파수를 가지는 장착 부재의 예시적인 실시예를 도시하는 단면도이다.
도8은 본원을 따른 장착 부재를 도시하는 다른 단면도이다.
도9는 본원을 따른 혼의 노드 영역에 근접한 혼에 결합된 장착 부재의 예시적인 실시예에 대한 도면이다.
다음의 상세한 설명에서, 참조는 본 명세서의 일부를 형성하고, 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 실시예를 위해 나타낸 첨부 도면으로 이루어진다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 다른 실시예가 이용될 수 있고, 구조적 이론적 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 한정된 관념 내에서 취해지는 것이 아니고, 본원 개시의 범주는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
일반적으로, 본 발명은 초음파 용접 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 진동 부재 및 장착 장치를 포함한다. 진동 부재는 적어도 하나의 반응성(excitable) 공진 주파수를 갖는다. 통상, 공진 주파수는, 다른 공진 주파수들이 사용될 수 있지만, 20,000 내지 40,000Hz이다. 진동 부재는 통상 회전 또는 선형 초음파 혼이다. 장착 장치는 진동 부재 상의 노드 영역에서 진동 부재를 유지한다. 선택적으로, 장착 장치는 부스터 상에서의 노드 영역에서 부스터를 혼에 부착되도록 유지할 수 있다. 장착 장치는 적어도 하나의 장착 부재를 포함한다. 통 상, 두 개의 장착 부재가 로터리 혼을 유지하고, 각 장착 부재는 혼의 최대 반경 변위의 노드 영역에 위치된다. 선형 혼에 대해서, 통상적으로 하나의 장착 부재가 선형 혼에 연결된 부스터 섹션의 노드 영역에서 진동 부재를 유지한다. 장착 부재는 진동 부재의 공진 주파수와 대략 같은 공진 주파수를 갖는 여기 가능 모드(excitable mode)를 포함한다. 진동 부재는 소정의 주파수를 갖는데, 이 주파수는 진동 부재 내로 선택되거나 설계된 주파수를 의미한다. 장착 부재의 소정의 공진 주파수는 통상, 진동 부재의 공진 주파수의 10% 내이다. 또한, 장착 부재의 공진 주파수는 통상 진동 부재의 공진 주파수의 2% 내이다. 당업계의 통상의 숙련자는 혼의 소정의 주파수가 혼이 사용될 조건에 따라 가변될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들면, 혼은 혼의 두께 또는 반경, 재료의 구성 또는 영률 또는 밀도와 같은 재료 특성 등의 설계의 변수들을 다양화함에 의해 특정의 소정 공진 주파수를 갖도록 설계된다.
도1을 참조하면, 초음파 제조에 대한 예시적인 시스템(100)이 도시된다. 상기 시스템(100)은 소정의 공진 주파수를 갖는 혼(110)을 포함한다. 상용으로 입수 가능한 통상적인 혼(110)은, 다른 공진 주파수들이 사용될 수 있지만, (반응 진동 모드에 대해) 초당 대략 20,000 내지 40,000 사이클(Hz)의 공진 주파수를 갖는다. (도6에서 도면 부호 610과 같이) 선형 혼과 같은 다른 유형의 혼이 사용될 수 있지만, 도시된 혼(110)은 로터리 혼이다.
혼(110)은 장착 부재(120, 130)에 결합된다. 장착 부재(120, 130)는 후술하게 될 혼(110)의 공진 주파수와 대략 동일한 여기 가능한(excitable) 공진 주파수 를 갖는다. 통상적으로, 혼은 20,000 또는 40,000Hz의 공진 주파수를 갖는다. 장착 부재(120, 130)는 내부 부분(122, 132)과 외부면(124, 134)을 갖는다. 내부 부분(122, 132)은 (도1과 도2에 도시된 바와 같이) 혼(110)의 노드 영역(112)에서 또는 노드 영역(112) 부근에서 혼(110)에 결합된다. 도9를 참조하면, 혼(910)(또는 부스터)의 노드 영역(912)이란 공진 진동하는 동안의 측방향 (또는 반경 방향) 변위 (곡선 D")의 진폭이 최대 또는 최대 부근인 그리고 (측방향 변위와 교차하는) 종방향 변위가 최소 또는 최소 부근인 곳이다. 로터리 혼을 갖는 시스템에서는, 최대 진폭(Dmax)이 혼의 중심축(종방향 축 또는 회전축)에 직각인 방향에서 생긴다. 선형 혼을 갖는 시스템에서는, 최대 진폭이 혼의 종방향 축에 직각인 방향에서 생긴다. 다시 도1을 참조하면, 장착 부재(120)의 내부 부분(122)이 노드 영역(112)에서 혼(110)에 결합된다. 장착 부재(120)를 혼(110)이 최대 방사상 변위를 갖는 위치에서 혼(110)에 결합시키는 것이 통상적이지만, 이 지점을 정확하게 위치 설정하는 것은 종종 어렵다. 장착 부재(122)를 방사상 변위가 최대 진폭의 적어도 75%가 되는 노드 영역(112)에 결합시키는 것이 통상적이며, 방사상 변위가 최대 진폭의 적어도 95%가 되는 곳에 장착 부재(120)를 결합시키는 것이 보다 통상적이다. 결합된다는 것은 반드시 직접적인 물리적 접촉일 필요는 없으며, 각각의 요소들이 이어지거나 함께 연결되는 것을 의미한다. 예를 들어, 요소들 사이의 상대 운동을 줄이기 위해 재료의 박막 또는 슬리브가 혼과 장착 부재 사이에 배치될 수 있다.
시스템(100)(도1)은 로터리 혼(110)을 포함하며, 또한 2개의 장착 부재(120, 130)를 포함한다. 혼은 통상적으로 혼(110)의 각 단부로부터 1/2 파장에 배치되는 (하나만 도시된) 2개의 노드 영역(112)을 갖는다. 도1과 도2를 참조하면, 장착 부재(120, 130)는 노드 영역(112)에서 혼(110)에 결합된다. 시스템(100)이 작동 중이고 용접용으로 사용될 때, 장착 부재(120, 130)는 혼(110)과 회전한다. 장착 부재(120, 130)는 베어링 부재(140, 150)와 협력하여 혼(110)이 자유 회전하도록 허용한다. 통상적으로, 각 장착 부재(120, 130)의 외부면(124, 134)은 각각의 베어링 부재(140, 150)에 결합된다. 본 발명의 본 개시에 사용될 수 있는 베어링 부재의 한 유형은 INA 베어링 컴퍼니(INA Bearing Company)로부터 입수 가능한 모델 NA4924와 같은 내부 링을 구비한 니들 롤러 베어링이다. 설명된 실시예의 장점은 외부 베어링 표면(124, 134)이 혼의 공진 주파수와 동일한 공진 주파수를 갖는 장착 부재에 대해 영으로 될 수 있는 낮은 진동 진폭을 갖는다는 것이다. 장착 부재(120, 130)의 외부 베어링 표면(124, 134)의 낮은 진동 진폭은 외부 베어링 표면(124, 134)이 클램핑되거나 고정될(fixtured) 수 있게 한다. 도4a를 참조하면, 장착 부재(420)가 한 쌍의 베어링(440)에 결합되는 것으로 도시되어 있다. 각 베어링(440)은 장착 부재(420)의 외부 베어링 표면(424)의 각 부분에 결합된다. 도4b를 참조하면, 장착 부재(420)가 단일 베어링(441)에 결합된다. 이 경우에는 링인 결합 부재(443)가 외부 베어링 표면(424)과 베어링(441) 사이에 배치된다. 통상적으로, 베어링 1개가 바람직한 경우, 결합 부재는 장착 부재 상에 가압 끼움(press- fit)되며, 베어링은 결합 부재 상에 장착된다. 도시된 예들은 소모적인 열거를 의미하는 것이 아니며, 장착 부재에 결합된 다양한 베어링의 사용에 대한 가능성을 설명하는 것이다. 당업자는 다른 대안의 실시예가 사용될 수 있으며, 본 발명의 개시는 베어링 구성의 확장된 선택을 허용할 것으로 이해할 것이다. 예를 들어, 다중 베어링 표면이 존재하는 경우, 각 면은 혼 표면으로부터 다른 거리에 놓일 수 있으며, 다른 유형의 베어링들이 각 베어링 표면에서 사용될 수 있다.
도5a 내지 도5b를 참조하면, 20000Hz의 고유 공진 주파수를 갖는 장착 부재(520)의 단면도에는 외부 베어링 표면(524)에서의 낮은 진폭 성질이 도시되어 있다. 도5a는 내향(혼을 향하는) 방향으로의 진동을 도시하고, 도5b는 외향 방향으로의 진동을 도시한다. 장착 부재(520)의 비여기 위치(511)가 또한 도시되어 있다. 장착 부재(520)가 내부 부분(522)의 변위는 외부 베어링 표면(524)의 변위보다 매우 크다. 통상적으로, 외부 베어링 표면(524)의 변위는 더 커질 수 있지만, 내부 부분(522)의 변위의 10 퍼센트이다. 더욱 통상적으로, 외부 베어링 표면(524)의 변위는 내부 부분(522)의 변위의 2 퍼센트이다. 내부 부분(522)의 변위는 통상적으로 내부 부분(522)이 결합되는 혼 노드 영역(도시 안됨)의 방사상 변위와 동일하다. 일반적으로, 진동 부재로서 장착 부재는 도면부호(522)에 안티노드 및 도면부호(524)에 노드를 갖는다.
도6을 참조하면, 초음파 용접의 다른 예시적 시스템(600)이 도시되어 있다. 시스템(600)은 플런지 용접 시스템이며 혼/부스터 장치(605)를 포함한다. 시스템(600)은, 다른 주파수들이 사용될 수 있지만 당해 기술 분야의 적용에서 알 수 있는 바와 같이 통상적으로 2000 내지 40000Hz인 혼(610)의 고유 주파수에서 진동하도록 혼/부스터 장치(605)를 여기 시키기 위한 변환기(613)를 포함한다. 부스터 (614)는 혼(610) 및 부스터(614)의 고유 진동 주파수와 대략 동일한 고유 진동 주파수를 갖는 장착 부재(620)에 결합된다. 장착 부재(620)는, 혼(610)에 위치될 수 있지만, 장치의 부스터(614) 섹션에 위치되는 노달 영역(612)에서 혼/부스터 장치(605)에 통상적으로 결합된다. 장착 부재(620)는 노달 영역(612)에 결합되는 내부 부분(622) 및 예를 들면 판 또는 고정구인 유지 부재(640)에 결합되는 외부 표면(624)을 포함한다. 유지 부재(640)는 혼(610)이 부품(606)을 용접하기 위해 플런징되기 때문에 통상적으로는 혼/부스터 장치(605)와 함께 이동된다. 유지 부재의 선택은 특정한 사용 조건에 따르고, 유지 부재 또는 동등물의 선택은 당해 기술 분야의 적용에 따른다.
도3a 내지 도3c를 참조하면, 예시적인 장착 부재(320)가 도시되어 있다. 장착 부재는 내부 부분(322) 및 외부 베어링 표면(324)을 포함한다. 내부 부분(322)은 노달 영역에서 혼(도시 안됨)에 결합된다. 장착 부재(320)는 피결합 혼과 대략 동일한 (소정의) 주파수에서 고유 진동 주파수를 갖도록 형성된다. 장착 부재(320)의 고유 주파수는 내부 부분(322)이 노달 영역에서 혼의 방사상 변위와 함께 이동되도록 여기 가능 모드를 갖는다. 진동 모드 형상은 도5a 내지 도5b에 도시되어 있다. 전술된 것과 다른 장착 부재(320)의 모든 다른 여기 가능 모드(혼 주파수에서)는 작동 주파수로부터 이격되어야 한다. 도시된 예시적 실시예의 장점은, 통상적으로 각각의 장착 부재(320)는 혼에 수축 끼움될 수 있는 단일부품이고, 당해 기술 분야의 숙련자의 기술에 의해 실행될 수 있다는 것이다. 통상적으로, 수축 끼움 간섭은 혼 직경의 25.4 mm(1.0 인치)당 대략 0.0254mm 내지 0.0381 mm(0.001 내지 0.0015 인치)이다. 또한, 장착 부재가 공진 주파수에서 진동하는 경우 외부 베어링 표면(324)의 방사상 변위는 매우 낮기 때문에 외부 베어링 표면(324)은 시스템의 동심 및 편차 요구사항대로 기계가공될 수 있다. 당해 기술 분야의 숙련자는 장착 부재가 또한 소정의 공진 주파수를 갖는 구조를 형성하도록 협동하는 다수의 부품으로 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
전술된 바와 같이, 전술된 예시적인 실시예의 단일 장착 부재의 이점은, 단일 구조로 제조될 수 있다는 점이다. 하나 이상의 편으로부터 장착 부재를 제조하는 것이 가능하면서, 단일 구조는 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 아는 다른 이점과 함께, 부품 개수를 감소시킨다. 도8을 참조하면, 단일 편 재료로 제조된 본 개시물의 장착 부재(820)의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 이용된 재료는 통상 알루미늄, 강, 티타늄 또는 황동이다. 유한 요소 해석(Finite Element Analysis) 등의 해석 목적을 위해, 장착 부재(820)는 단순한 기하학적 요소를 사용하여 가시화되고 모델링될 수 있다. 장착 부재는 원형 장착면(AB), 가요성 실린더(QR) 및 외부면(EF, GH)을 갖는다. 하나는 중심 질량으로서 ACDB와 가요성 링(QR)에 의해 연결되는 2개의 중실형 링(PEFQ, GHSR)으로서 이를 가시화할 수 있어서, 회전 입체를 형성한다. 장착 부재의 고유 공진 주파수는 예를 들어, 가요성 실린더, 스팬 길이(QR), 표면의 길이[PQ(RS) 및 EF(GH)], 중심 질량(ACDB) 및 영탄성률 및/또는 밀도 등의 재료 특성인 설계 변수를 변경함으로써 조정되거나 조절될 수 있다. 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자는 혼이 전술된 모드로 공진할 특정 주파수가 특정 적용 및 작동 환경에 좌우될 것이라는 것을 알 것이다. 임의의 특정 구조는 유사한 결과를 산출하도록 파라메트릭 테크. 인크.(Parametric Tech. Inc.)로부터의 프로메카니카(PROMECHANICA) 등의 유한 요소 해석을 이용하여 설계되고 유효하게 될 수 있다. 도8에 도시된 예시적인 실시예에서, 장착 부재(820)는 기부 요소(821), 기부 요소(821)로부터 외향으로 연장하는 한 쌍의 플랜지(823) 및 장착 부재(820)가 결합되는 혼을 향해 내향으로 연장하는 장착 부재(825)를 포함한다. 플랜지(823)는 (도시되지 않은) 베어링에 결합되는 외부 베어링 표면(824)을 한정한다. 기부 요소(821)는 혼 상의 노드 영역에 결합되는 내부 베어링 표면(822)을 한정한다. 내부 베어링 표면(822)이 대략 고유 공진 주파수에서 여기될 때, 이는 최대 진폭에서 진동하며, 장착 부재(820) 상의 안티노드 지점이다. 동시에, 외부 베어링 표면(824)은 노드 지점 또는 영역이며, 낮거나 영인 진동 진폭을 갖는다. 통상, 외부 베어링 표면(824)의 운동은 내부 베어링 표면(822)의 운동의 15%보다 작으며, 보다 일반적으로 내부 베어링 표면(822)의 운동의 2%보다 작다.
기부 요소(821)로부터 외향으로 연장한 플랜지(823)는 직각(라인 L-L)이거나 (도7에 도시된 바와 같이) 소정 각도를 이룰 수 있다. 플랜지(823)가 연장하는 각도는 장착 부재의 특정 이용에 적절하도록 선택되며, 당해 분야의 통상의 지식 범위 내에 있다. 외부 베어링 표면(824)은 결합되는 혼의 표면에 대해 평행하게 통상 배향되는, 기부 요소(821)의 내부 베어링 표면(822)에 대해 통상 평행하다.
예
도7을 참조하면, 구성되고 테스트된 장착 부재(720)의 실시예의 단면이 도시된다. 장착 부재(720)는 4140-4150 스틸로 제작되지만, 예를 들어 알루미늄, 티타 늄 또는 황동과 같은 다른 적절한 재료가 사용될 수 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 장착 부재(720)는 도시된 단면의 (중심선 C"-C" 주위의) 중실 회전체이다. 표면 A'B'의 직경은 3in(76.2mm)이고, P'Q'의 직경은 3.5in(88.9mm) 이고, C'D'의 직경은 3.7in(94mm) 이고, E'F'(G'H')의 직경은 4.9in(124.5mm) 이다. A'B', P'S', E'H' 및 F'G'의 치수는 각각 0.3(7.62mm), 2.8(71.12mm), 1.95(49.53mm) 및 0.85(21.59mm)in 이다. 유한 요소 분석에 의해, (도5에 도시된 바와 같이) 장착 부재(720)의 소정의 여기 가능 모드의 자연 주파수는 20,054 Hz로 결정된다. 혼(직경 3 in(76.2mm)) 상에 장착 부재를 수축 끼움하도록 0.005in(0.127mm)의 간섭이 사용되어, 표면 A'B'의 직경이 2.995in(76.073mm)가 되게 한다. 각각의 외부 플랜지 코너(745)의 코너 반경(R'')은 0.125in(3.175mm)이다. 각각의 내부 플랜지 코너(746)의 코너 반경(R''')은 0.125in(3.175mm)이다. 플랜지는 중심선 C''-C''에서 55도의 각(γ)으로 연장된다. 선택적으로, 장착 부재(720)는 또한 이 경우 외부 지지면(724)으로부터 돌출되는 견부인, 정지 부재(731)를 포함할 수 있다. 정지 부재(731)는 장착 부재에 연결된 지지 부재 또는 연결 부재를 위치시키고 고정시키는 것을 돕는다.
테스트가 본 실시예에서 수행되고, (모든 진폭이 피크 대 피크인) 결과가 표1에 도시된다. 제1 테스트에서, 시스템에서 인가된 전력은 혼에서만 측정되었다. 그 후, 인가된 전력은 혼에 고정된 (상술한 바와 같은) 두 개의 장착 부재와 함께 측정된다. 두 개의 다른 부스터(booster) 이득, 1.5 및 2.0에서 테스트가 이루어졌다. 인가된 전력의 증가는 두 가지 경우에서 15%보다 작았다. 두 가지 경 우에서 진동의 반경 방향 진폭은 부스터 이득이 2.0인 경우에 약 0.00003 in(0.000762mm)로 무시할 수 있었다.
표1
주파수: 20,010 Hz 부스터 1.5 이득 부스터 2.0 이득
노드 장착부 없이 공기에서 시스템으로부터 인가된 전력 250 와트 400 와트
노드 장착부를 갖고 공기에서 인가된 전력 275 와트 450 와트
혼으로의 입력 0.001in(0.0254 mm) 0.00134in(0.03404 mm)
AB에서 반경방향 진폭 0.0003in(0.00762 mm) 0.0004in(0.01016 mm)
EF(GH)에서 반경방향 진폭 0.00002in(0.000508 mm) 0.00003in(0.000762 mm)
본 명세서의 장착 부재는 혼을 초음파 용접 시스템에 장착하기 위해 사용된다. 소정의 공진 주파수를 갖는 혼이 제공된다. 일반적으로, 혼은 20,000 내지 40,000 Hz의 공진 주파수를 갖지만, 다른 공진 주파수도 가능하다. 혼과 대략 동일한 공진 주파수를 갖는 장착 부재(또는 장착부)는 혼 상의 노드 영역에 연결 또는 부착된다. 플랜지 용접에서 사용되는 형태와 같은 선형 혼에서, 단일 장착 부재만으로 일반적으로 충분하다. 로터리 혼과 같은 하나보다 많은 노드 영역을 갖는 혼에서, 장착 부재는 혼의 각각의 노드 영역에 부착 또는 연결된다. 일반적으로, 장착 부재는 중실 회전체이고 수축 끼움을 사용하여 혼에 직접 부착된다. 일반적으로, 장착 부재에서 비노드 영역인 장착 부재의 내부 부분은 혼 노드 영역에서 혼 상으로 직접 수축 끼움된다. 장착 부재는 또한 외부 지지면 또는 지지면들을 포함한다. 일반적으로 장착 부재의 노드 영역인 외부 지지면은 혼이 이동할 수 있도록 시스템 내에 차례로 합체되는 베어링에 연결 또는 부착된다. 로터리 혼의 경우, 베어링(들)은 혼이 사용중에 회전할 수 있게 한다. 선형 혼의 경우, 베어링은 혼이 용접되는 부품 또는 표면에 대해 또는 표면으로부터 이격되게 인덱스될 수 있게 한다.
여기서 특정 실시예들이 설명을 위해 도시되고 기술되었지만, 기술 분야의 숙련자는 동일한 목적을 달성하도록 의도된 매우 다양한 변경 및/또는 등가 실시가 본 명세서의 범위로부터 벗어남이 없이 도시되고 기술된 특정 실시예를 대체할 수 있음을 이해할 것이다. 화학, 기계, 전자-기계, 전기 및 컴퓨터 기술 분야에서 숙련자는 본 명세서가 매우 다양한 실시예로 수행될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 이러한 적용은 여기서 논의된 예시적인 실시예의 임의의 적용 또는 변경을 포함하도록 의도된 것이다. 따라서, 본 명세서는 청구의 범위 및 그 등가물에 의해서만 제한되는 것이 명백한 것이다.

Claims (20)

  1. 소정의 주파수에서 공진을 갖는 혼과,
    대략 상기 소정의 주파수에서 공진을 갖는 장착부를 포함하며,
    장착부는 혼이 상기 소정의 주파수의 노드를 갖는 지점에서 혼에 결합되는 초음파 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 혼은 로터리 혼인 초음파 제조 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 장착부는 내부 베어링 표면을 갖는 회전 고형물인 초음파 제조 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 혼은 내부 베어링 표면에 직접 결합되는 초음파 제조 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 장착부는 혼에 수축 끼움되는 초음파 제조 시스템.
  6. 제3항에 있어서, 장착부는 기부 요소와, 기부 요소로부터 외향으로 연장되는 한 쌍의 플랜지와, 기부 요소로부터 내향으로 연장되는 장착 요소를 포함하는 초음파 제조 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 플랜지는 소정의 주파수에서 노드인 외측 베어링 표면을 갖는 초음파 제조 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 외측 베어링 표면의 운동은 장착 요소가 소정의 주파수에서 구동될 때 내측 베어링 표면의 운동의 2 퍼센트 미만인 초음파 제조 시스템.
  9. 기부 요소와,
    기부 요소로부터 외향으로 연장되고 외측 베어링 표면을 형성하는 한 쌍의 플랜지와,
    기부 요소로부터 내향으로 연장되고 내측 베어링 표면을 형성하는 장착 요소를 포함하며,
    내측 베어링 표면이 소정의 주파수에서 구동될 때 외측 베어링 표면은 노드인 초음파 혼을 위한 장착부.
  10. 제9항에 있어서, 외측 베어링 표면의 운동은 장착 요소가 소정의 주파수에서 구동될 때 내측 베어링 표면의 운동의 2 퍼센트 미만인 초음파 혼을 위한 장착부.
  11. 제10항에 있어서, 플랜지는 기부 요소로부터 수직하지 않은 각도로 연장되는 초음파 혼을 위한 장착부.
  12. 제11항에 있어서, 외측 베어링 표면은 기부 요소에 대해 대체로 평행한 초음파 혼을 위한 장착부.
  13. 소정의 주파수에서 공진을 갖는 혼을 제공하는 단계와,
    대략 상기 소정의 주파수에서 공진을 갖는 장착부를 혼이 소정의 주파수에서 노드를 갖는 지점에서 혼에 부착하는 단계를 포함하는 초음파 혼 장착 방법.
  14. 제13항에 있어서, 혼은 로터리 혼인 초음파 혼 장착 방법.
  15. 제13항에 있어서, 장착부는 내부 베어링 표면을 갖는 회전 고형물인 초음파 혼 장착 방법.
  16. 제15항에 있어서, 장착부는 혼이 내부 베어링 표면과 접촉하도록 혼에 부착되는 초음파 혼 장착 방법.
  17. 제16항에 있어서, 장착부는 수축 끼움에 의해 혼에 부착되는 초음파 혼 장착 방법.
  18. 제15항에 있어서, 장착부는 기부 요소와, 기부 요소로부터 외향으로 연장되 는 한 쌍의 플랜지와, 기부 요소로부터 내향으로 연장되는 장착 요소를 포함하는 초음파 혼 장착 방법.
  19. 제18항에 있어서, 플랜지는 소정의 주파수의 노드인 외측 베어링 표면을 갖는 초음파 혼 장착 방법.
  20. 제18항에 있어서, 외측 베어링 표면의 운동은 장착 요소가 소정의 주파수에서 구동될 때 내측 베어링 표면의 운동의 2 퍼센트 미만인 초음파 혼 장착 방법.
KR1020057023968A 2003-06-13 2004-04-22 초음파 혼 장착부 KR101135808B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/461,118 2003-06-13
US10/461,118 US6786384B1 (en) 2003-06-13 2003-06-13 Ultrasonic horn mount
PCT/US2004/012334 WO2005002746A2 (en) 2003-06-13 2004-04-22 Ultrasonic horn mount

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060021892A true KR20060021892A (ko) 2006-03-08
KR101135808B1 KR101135808B1 (ko) 2012-04-16

Family

ID=32927741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057023968A KR101135808B1 (ko) 2003-06-13 2004-04-22 초음파 혼 장착부

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6786384B1 (ko)
EP (1) EP1633497B1 (ko)
JP (1) JP4755102B2 (ko)
KR (1) KR101135808B1 (ko)
BR (1) BRPI0411284B1 (ko)
MX (1) MXPA05013527A (ko)
WO (1) WO2005002746A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100804255B1 (ko) * 2007-12-31 2008-02-18 서옥순 초음파 용착기의 혼 제조방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7243894B2 (en) * 2002-02-15 2007-07-17 3M Innovative Properties Company Mount for vibratory elements
JP2008526514A (ja) * 2005-01-03 2008-07-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 超音波溶接システムのホーンとアンビルとの間の隙間を制御する方法および装置
EP1866104B1 (en) 2005-03-23 2013-07-24 3L-Ludvigsen A/S Rotary ultrasonic sealer
DE102005063230B3 (de) * 2005-12-23 2007-07-05 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Ultraschallbearbeiten eines Werkstücks
US7718022B2 (en) * 2008-05-15 2010-05-18 3M Innovative Properties Company Resonant nodal mount for linear ultrasonic horns
US8113258B2 (en) * 2008-07-08 2012-02-14 Sonics & Materials Inc. Ultrasonic welding device
US8082966B2 (en) 2010-03-12 2011-12-27 Edison Welding Institute, Inc. System for enhancing sonotrode performance in ultrasonic additive manufacturing applications
JP5878299B2 (ja) * 2010-04-27 2016-03-08 株式会社アドウェルズ 超音波振動切断装置
DE102013103887A1 (de) * 2013-04-17 2014-10-23 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung
US20150210003A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-30 Frito-Lay Noth America, Inc. Transverse Sonotrode Design for Ultrasonic Welding
KR101665873B1 (ko) * 2015-06-03 2016-10-13 주식회사 포스코 용접장치
JP2020006969A (ja) * 2018-07-03 2020-01-16 株式会社イシダ 超音波シールユニット
CN109318064B (zh) * 2018-11-09 2023-05-26 河南理工大学 法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削方法及系统
DE102018132839A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Abstützelement
DE102018132838A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Halterung
JP6757837B1 (ja) * 2019-08-30 2020-09-23 株式会社高田工業所 超音波共振体の支持構造及び超音波振動加工装置
DE102022109304A1 (de) * 2022-04-14 2023-10-19 Ms Ultraschall Technologie Gmbh Rotationssonotrode

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE25119E (en) * 1956-10-04 1962-01-30 rawding
GB877966A (en) * 1959-04-10 1961-09-20 Aeroprojects Inc Vibratory devices and supports therefor
US3350582A (en) * 1965-01-13 1967-10-31 Union Special Machine Co Vibratory apparatus
US3772538A (en) * 1973-01-08 1973-11-13 Kane Corp Du Center bolt type acoustic transducer
US4647336A (en) 1985-03-08 1987-03-03 Kimberly-Clark Corporation Rebuildable support assembly
JPH086745B2 (ja) * 1985-08-28 1996-01-29 インガーソル・ランド・カンパニー モノレ−ル・クレ−ン・キヤリツジ
JPH0248153A (ja) 1988-08-04 1990-02-16 Mitsubishi Electric Corp 超音波振動体の支持装置
GB9006989D0 (en) * 1990-03-28 1990-05-23 Atomic Energy Authority Uk Sonochemical apparatus
GB9226932D0 (en) * 1992-12-24 1993-02-17 Molins Plc Web cutting device
JP3276460B2 (ja) * 1993-06-15 2002-04-22 株式会社富士通宮城エレクトロニクス ワイヤボンディング装置
US5443240A (en) 1994-02-09 1995-08-22 Branson Ultrasonics Corporation Mounting means for vibration member
US5603445A (en) * 1994-02-24 1997-02-18 Hill; William H. Ultrasonic wire bonder and transducer improvements
US5595328A (en) * 1994-12-23 1997-01-21 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Self isolating ultrasonic transducer
US5660679A (en) 1995-01-31 1997-08-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Rotary sealing system
GB2299046A (en) * 1995-03-21 1996-09-25 Nestle Sa Ultrasonic cutting device
JP3078231B2 (ja) 1995-08-22 2000-08-21 株式会社アルテクス 超音波振動接合装置
US5772100A (en) 1996-03-22 1998-06-30 American Technology, Inc. Ultrasonic welder with dynamic nodal horn support
US5976316A (en) * 1998-05-15 1999-11-02 3M Innovative Properties Company Non-nodal mounting system for acoustic horn
US6059923A (en) * 1998-09-18 2000-05-09 3M Innovative Properties Company Rotary acoustic horn with sleeve
US6457626B1 (en) * 2001-01-29 2002-10-01 Branson Ultrasonics Corporation Symmetric ultrasonic rotary horn
US6634539B2 (en) * 2001-09-21 2003-10-21 3M Innovative Properties Company Adjustable-gap rotary ultrasonic horn mounting apparatus and method for mounting
US6613171B2 (en) * 2001-12-18 2003-09-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Rotary ultrasonic bonder or processor capable of fixed gap operation
US6547903B1 (en) * 2001-12-18 2003-04-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Rotary ultrasonic bonder or processor capable of high speed intermittent processing
US7243894B2 (en) * 2002-02-15 2007-07-17 3M Innovative Properties Company Mount for vibratory elements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100804255B1 (ko) * 2007-12-31 2008-02-18 서옥순 초음파 용착기의 혼 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1633497B1 (en) 2020-12-02
US6786384B1 (en) 2004-09-07
BRPI0411284B1 (pt) 2018-03-06
EP1633497A2 (en) 2006-03-15
WO2005002746A3 (en) 2005-05-06
JP4755102B2 (ja) 2011-08-24
BRPI0411284A (pt) 2006-08-01
KR101135808B1 (ko) 2012-04-16
JP2007501706A (ja) 2007-02-01
WO2005002746A2 (en) 2005-01-13
MXPA05013527A (es) 2006-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101135808B1 (ko) 초음파 혼 장착부
US5976316A (en) Non-nodal mounting system for acoustic horn
JP4116570B2 (ja) 振動要素のための装着システム及び装着システムを形成するための方法
KR101577088B1 (ko) 선형 초음파 혼을 위한 공진 노드식 마운트
US3955740A (en) Vibratory seam welding apparatus
US6457626B1 (en) Symmetric ultrasonic rotary horn
JP4740697B2 (ja) 超音波振動切削装置
JP3676769B2 (ja) 加工工具
JPH0760190A (ja) 振動子用ホーンと超音波振動子
JP2023037312A (ja) 超音波共振体の締結構造及び超音波加工装置
Heisel et al. An optimized design of the bearing in machines for ultrasonic machining processes
JP2006150329A (ja) 超音波振動テーブル
MXPA00011175A (es) Sistema de montaje no nodal para cuerno acustico
JPH02227175A (ja) 超音波振動体支持構造
JP2018065116A (ja) 集束音場形成装置
JPH0516275B2 (ko)
JP2006142468A (ja) 超音波振動テーブル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160318

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170317

Year of fee payment: 6