KR20220111207A

KR20220111207A - Ultrasonic welding device

Info

Publication number: KR20220111207A
Application number: KR1020220013280A
Authority: KR
Inventors: 정창진
Original assignee: 주식회사 제이티컴퍼니
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2022-01-28
Publication date: 2022-08-09
Also published as: KR102693797B1

Abstract

An ultrasonic welding device according to an embodiment of the present invention comprises: an ultrasonic horn for transmitting ultrasonic vibrations to a member to be welded; an ultrasonic wave generator for outputting ultrasonic waves and transmitting ultrasonic vibrations to the ultrasonic horn; a servo motor for moving the ultrasonic horn in a vertical direction; a rotational axis connected to the servo motor; a first plate having the rotational axis connected thereto to be able to rotate; a vertical movement part for moving in a vertical direction depending on the rotation of the rotational axis and having the ultrasonic horn and the ultrasonic wave generator fixed thereto; a pressure measuring part for measuring pressure applied to the member to be welded from the ultrasonic horn; an elastic pressurization part for providing pressure by which the ultrasonic horn pressurizes the member to be welded using an elastic force; and a control part for controlling the ultrasonic wave generator and the servo motor, wherein the control part controls the pressure by which the ultrasonic horn pressurizes the member to be welded and the intensity of ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generator based on the pressure measured by the pressure measuring part. Therefore, provided is an ultrasonic welding device capable of welding a thick member to be welded.

Description

Ultrasonic Welding Device {ULTRASONIC WELDING DEVICE}

본 발명은 초음파 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic welding apparatus.

일반적으로 초음파 용접 장치는 용접시키기 위한 부재들(이하, ‘피용접부재’라 한다)을 가압하기 위한 가압부, 피용접부재에 초음파를 이용한 진동 에너지를 가하기 위한 초음파 발생부 등을 포함하여 구성된다.In general, an ultrasonic welding apparatus includes a pressing unit for pressing members to be welded (hereinafter referred to as a 'member to be welded'), an ultrasonic wave generating unit for applying vibration energy using ultrasonic waves to the member to be welded, and the like. .

그리고, 초음파 용접 장치는 가압부 등에 의해서 압박되는 피용접부재에 초음파 발생부로부터 출력되는 초음파를 이용한 진동 에너지를 가하여, 피용접부재를 마찰열에 의해서 접합시킨다.Then, the ultrasonic welding apparatus applies vibration energy using ultrasonic waves output from the ultrasonic generator to a member to be welded pressed by a pressing unit or the like, and joins the member to be welded by frictional heat.

한편, 초음파 용접 장치의 가압부가 피용접부재를 필요 이상의 크기를 가지는 압력으로 가압하는 경우, 가압부가 마모 등이 되어 가압부의 사용 수명이 단축될 수 있으며, 가압부를 구동시키기 위한 에너지를 필요 이상으로 소모할 수 있다.On the other hand, when the pressing part of the ultrasonic welding apparatus presses the member to be welded with a pressure having a size larger than necessary, the pressing part wears out and the service life of the pressing part may be shortened, and energy for driving the pressing part is consumed more than necessary. can do.

그리고, 피용접부재에 인가되어야 하는 진동 에너지의 크기는 피용접부재를 가압하는 압력의 크기에 비례하므로, 피용접부재가 필요 이상의 크기를 가지는 압력으로 가압되면 초음파 발생부도 필요 이상의 세기를 가지는 초음파를 출력해야 한다. 따라서, 초음파 발생부의 사용 수명이 단축될 수 있으며, 초음파 발생부를 구동시키기 위한 에너지를 필요 이상으로 소모할 수 있다.And, since the magnitude of the vibration energy to be applied to the member to be welded is proportional to the magnitude of the pressure pressing the member to be welded, when the member to be welded is pressurized with a pressure having a size greater than necessary, the ultrasonic generator also generates an ultrasonic wave having an intensity greater than necessary. should print Accordingly, the service life of the ultrasonic generator may be shortened, and energy for driving the ultrasonic generator may be consumed more than necessary.

그러므로, 피용접부재에 용접에 필요한 최소한의 압력을 가하면서 이러한 압력에 대응하는 세기를 가지는 초음파를 가하도록 초음파 용접 장치를 제어할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to control the ultrasonic welding apparatus to apply the ultrasonic wave having an intensity corresponding to the pressure while applying the minimum pressure required for welding to the member to be welded.

대한민국등록특허 제10-1697198호 (발명의 명칭: 초음파 용접 장치)Korean Patent Registration No. 10-1697198 (Title of Invention: Ultrasonic Welding Device)

본 발명의 일 과제는, 피용접부재에 가해지는 압력을 서보 모터를 이용하여 정밀하게 제어함으로써 두꺼운 두께를 가지는 피용접부재를 용접할 수 있는 초음파 용접 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an ultrasonic welding apparatus capable of welding a member to be welded having a thick thickness by precisely controlling the pressure applied to the member to be welded using a servo motor.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the present embodiment are not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치는 피용접부재에 초음파 진동을 전달하는 초음파 혼; 초음파를 출력하여, 초음파 혼으로 초음파 진동을 전달하는 초음파 발생부; 초음파 혼을 상하방향으로 이동시키는 서보 모터; 서보 모터에 연결되는 회전축; 회전축이 회전가능하도록 연결된 제1 플레이트; 회전축이 회전됨에 따라 상하방향으로 이동되고, 초음파 혼 및 초음파 발생부가 고정된 상하 이동부; 초음파 혼으로부터 상기 피용접부재에 가해지는 압력을 측정하는 압력 측정부; 탄성력을 이용하여 초음파 혼이 상기 피용접부재를 가압하는 압력을 제공하는 탄성 가압부; 및 초음파 발생부 및 서보 모터를 제어하는 제어부를 포함한다. 이때, 제어부는 상기 압력 측정부에서 측정된 압력을 기초로 초음파 혼이 피용접부재를 가압하는 압력 및 초음파 발생부에서 발생하는 초음파 세기를 제어한다.As a technical means for achieving the above technical problem, an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic horn for transmitting ultrasonic vibrations to a member to be welded; an ultrasonic wave generator that outputs ultrasonic waves and transmits ultrasonic vibrations to the ultrasonic horn; Servo motor for moving the ultrasonic horn up and down; a rotating shaft connected to a servo motor; a first plate to which the rotation shaft is rotatably connected; a vertical movement unit which moves in a vertical direction as the rotation shaft rotates, and to which the ultrasonic horn and the ultrasonic generator are fixed; a pressure measuring unit for measuring the pressure applied to the member to be welded from the ultrasonic horn; an elastic pressing unit for providing a pressure by which the ultrasonic horn presses the member to be welded by using an elastic force; and a controller for controlling the ultrasonic generator and the servo motor. In this case, the control unit controls the pressure at which the ultrasonic horn presses the member to be welded and the ultrasonic intensity generated by the ultrasonic wave generator based on the pressure measured by the pressure measuring unit.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 초음파 혼을 통해 피용접부재에 가해지는 압력을 서보 모터를 이용하여 정밀하게 제어함으로써 두꺼운 두께의 피용접부재를 용접할 수 있는 초음파 용접 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the problem solving means of the present invention described above, it is possible to provide an ultrasonic welding apparatus capable of welding a member to be welded of a thick thickness by precisely controlling the pressure applied to the member to be welded through an ultrasonic horn using a servo motor. there is an effect

또한, 탄성 가압부를 통해 탄성력을 이용하여 2차적으로 피용접부재에 압력을 가해 피용접부재에 용융(Melting)현상이 발생하더라도 급격한 높이차를 보정하여, 제품의 틀어짐이나 손상을 방지할 수 있는 초음파 용접 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, even if a melting phenomenon occurs in the member to be welded by secondarily applying pressure to the member to be welded by using the elastic force through the elastic pressing part, the ultrasonic wave that can correct the sudden height difference and prevent product distortion or damage There is an effect that can provide a welding device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치의 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치의 부분 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치의 구동을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 to 7 are partial perspective views of an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are views for explaining the operation of the ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them. However, the present application may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member is present between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. As used throughout this specification, the terms "about," "substantially," and the like are used in a sense at or close to the numerical value when presented with manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning, and are intended to enhance the understanding of this application. To help, precise or absolute figures are used to prevent unfair use by unscrupulous infringers of the stated disclosure. The term "step of" or "step of" to the extent used throughout this specification does not mean "step for".

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함하며, 하나의 유닛이 둘 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 둘 이상의 유닛이 하나의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.In this specification, the term 'part' includes a unit realized by hardware or software, a unit realized using both, and one unit may be realized using two or more hardware, and two The above units may be realized by one piece of hardware. Meanwhile, '~ unit' is not limited to software or hardware, and '~ unit' may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, '~' denotes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of components and '~ units' or further separated into additional components and '~ units'.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the content to be described later. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명은 초음파 용접 장치(10)에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic welding apparatus (10).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치(10)는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 초음파 용접 장치(10)의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 용접 장치(10)의 단면도이다.1 is a perspective view of an ultrasonic welding apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of an ultrasonic welding apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view of the ultrasonic welding apparatus 10 according to an example.

도 1 및 도 2를 참조하면, 초음파 용접 장치(10)는 초음파 혼(100), 초음파 발생부(200), 서보 모터(300), 회전축(310), 상하 이동부(600), 압력 측정부(400, 420, 430), 탄성 가압부(500), 제어부(미도시됨)를 포함한다.1 and 2 , the ultrasonic welding apparatus 10 includes an ultrasonic horn 100 , an ultrasonic generator 200 , a servo motor 300 , a rotation shaft 310 , a vertical movement unit 600 , and a pressure measurement unit. ( 400 , 420 , 430 ), an elastic pressing unit 500 , and a control unit (not shown).

초음파 혼(100)은 피용접부재(20)에 초음파 진동을 전달한다. 상세하게는, 초음파 혼(100)은 피용접부재(20)에 밀착된 상태로 피용접부재(20)를 진동 가압하여 마찰열을 발생시켜 용접할 수 있다. 또한, 초음파 혼(100)은 알루미늄 또는 티타늄 등으로 형성된 음향 공구로서, 에너지를 인가받음에 따라서 확장 및 수축함으로써 피용접부재(20)에 진동 에너지를 전달할 수 있다.The ultrasonic horn 100 transmits ultrasonic vibrations to the member 20 to be welded. In detail, the ultrasonic horn 100 can be welded by generating frictional heat by vibrating and pressing the member to be welded 20 in a state in close contact with the member to be welded 20 . In addition, the ultrasonic horn 100 is an acoustic tool formed of aluminum or titanium, and may transmit vibration energy to the member 20 to be welded by expanding and contracting as energy is applied thereto.

초음파 발생부(200)는 초음파를 출력하여, 초음파 혼(100)으로 초음파 진동을 전달한다. 이러한 초음파 발생부(200)는 종래의 초음파를 발생시키는 장치의 구성을 채용할 수 있다. 또한, 초음파 발생부(200)는 후술되는 제어부로부터 피용접부재(20)에 가해지는 압력에 따른 주파수량 정보를 수신하여, 수신된 주파수량에 따라 초음파의 주파수량을 조절하여 출력할 수 있다. 또한, 초음파 발생부(200)는 후술되는 제4 플레이트(640)에 고정되어, 제4 플레이트(640)가 상하방향으로 이동됨에 따라 상하방향으로 이동되며, 초음파 혼(100)은 초음파 발생부(200)의 전방에 연결되어, 초음파 발생부(200)와 함께 상하방향으로 이동될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.The ultrasonic generator 200 outputs ultrasonic waves and transmits ultrasonic vibrations to the ultrasonic horn 100 . The ultrasonic generator 200 may adopt a configuration of a conventional ultrasonic wave generator. In addition, the ultrasonic generator 200 may receive frequency amount information according to the pressure applied to the member to be welded 20 from a control unit to be described later, adjust the frequency amount of the ultrasonic wave according to the received frequency amount, and output it. In addition, the ultrasonic generator 200 is fixed to a fourth plate 640 to be described later, and moves in the vertical direction as the fourth plate 640 moves in the vertical direction, and the ultrasonic horn 100 is the ultrasonic generator ( It is connected to the front of the 200), and can be moved in the vertical direction together with the ultrasonic generator 200. A detailed description thereof will be provided later.

서보 모터(300)는 초음파 혼(100)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 다시 말해, 서보 모터(300)는 제어부의 제어신호에 따라 회전축(310)을 회전시켜 상하 이동부(600)를 상하방향으로 이동시키는 동력을 제공하며, 이때 서보 모터(300)의 회전량에 따라 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 가해지는 압력을 조절할 수 있다.The servo motor 300 may move the ultrasonic horn 100 up and down. In other words, the servo motor 300 rotates the rotary shaft 310 according to the control signal of the control unit to provide power to move the vertical movement unit 600 in the vertical direction, and at this time, according to the rotation amount of the servo motor 300 . The pressure applied by the ultrasonic horn 100 to the member 20 to be welded may be adjusted.

회전축(310)은 서보 모터(300)에 연결된다. 예시적으로, 회전축(310)은 일단이 서보 모터(300)에 연결되고, 타단이 후술되는 제1 플레이트(610)의 전면에 고정된 회전축 고정부(330)에 회전가능하도록 고정되며, 둘레부를 따라 나사산이 형성될 수 있다. 또한, 회전축(310)은 후술되는 제2 플레이트(620)의 후방에 고정되는 회전축 삽입부(320)에 삽입되어, 회전축(310)이 회전됨에 따라 제2 플레이트(620)가 상부 또는 하부 방향으로 이동될 수 있다.The rotating shaft 310 is connected to the servo motor 300 . Illustratively, the rotary shaft 310 has one end connected to the servo motor 300 , and the other end is rotatably fixed to a rotary shaft fixing unit 330 fixed to the front surface of the first plate 610 to be described later, and the circumference A thread may be formed accordingly. In addition, the rotation shaft 310 is inserted into the rotation shaft insertion part 320 fixed to the rear of the second plate 620 to be described later, and as the rotation shaft 310 is rotated, the second plate 620 moves upward or downward. can be moved

제1 플레이트(610)는 회전축(310)이 회전 가능하도록 고정될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 플레이트(610)의 전면에는 회전축 고정부(330)가 위치하며, 회전축 고정부(330)에 회전축(310)의 타단이 회전가능하도록 고정될 수 있다. 이때, 제1 플레이트(610)는 회전축(310)이 회전되더라도 상하방향으로 이동되지 않도록 외부 부재에 고정될 수 있다.The first plate 610 may be fixed so that the rotation shaft 310 is rotatable. As described above, the rotation shaft fixing part 330 is positioned on the front surface of the first plate 610 , and the other end of the rotation shaft 310 may be rotatably fixed to the rotation shaft fixing part 330 . In this case, the first plate 610 may be fixed to the external member so as not to move in the vertical direction even when the rotation shaft 310 is rotated.

상하 이동부(600)는 회전축(310)이 회전됨에 따라 상하 방향으로 이동되고, 초음파 혼(100) 및 초음파 발생부(200)가 고정된다. 또한, 상하 이동부(600)는 제2 플레이트(620), 제3 플레이트(630), 제4 플레이트(640), 측부 고정 플레이트(650)로 구성되며, 서보 모터(300)가 구동함에 따라 상하방향으로 이동될 수 있며, 이에 따라 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 접촉 및 가압할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.The vertical movement unit 600 moves in the vertical direction as the rotation shaft 310 rotates, and the ultrasonic horn 100 and the ultrasonic generator 200 are fixed. In addition, the vertical movement unit 600 is composed of a second plate 620 , a third plate 630 , a fourth plate 640 , and a side fixing plate 650 , and as the servo motor 300 drives, it moves up and down. direction, so that the ultrasonic horn 100 may contact and press the member 20 to be welded. A detailed description thereof will be provided later.

압력 측정부(400, 420, 430)는 초음파 혼(100)으로부터 피용접부재(20)에 가해지는 압력을 측정한다. 압력 측정부(400, 420, 430)는 후술되는 제1 압력 센서(400), 제2 압력 센서(420) 및 제3 압력 센서(430) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 압력 센서(400), 제2 압력 센서(420) 및 제3 압력 센서(430)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.The pressure measuring units 400 , 420 , and 430 measure the pressure applied to the member 20 to be welded from the ultrasonic horn 100 . The pressure measuring units 400 , 420 , and 430 may include at least one of a first pressure sensor 400 , a second pressure sensor 420 , and a third pressure sensor 430 , which will be described later. A detailed description of the first pressure sensor 400 , the second pressure sensor 420 , and the third pressure sensor 430 will be described later.

탄성 가압부(500)는 탄성력을 이용하여 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 가압하는 압력을 제공한다.The elastic pressing unit 500 provides a pressure applied by the ultrasonic horn 100 to the member 20 to be welded by using an elastic force.

제어부는 압력 측정부(400, 420, 430)에서 측정된 압력을 기초로 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)를 가압하는 압력 및 초음파 발생부(200)에서 발생하는 초음파 세기를 제어한다.The control unit controls the pressure at which the ultrasonic horn 100 presses the member to be welded 20 and the ultrasonic intensity generated by the ultrasonic generator 200 based on the pressure measured by the pressure measuring units 400 , 420 , 430 . .

제어부는 초음파 발생부(200)에서 출력되는 초음파의 세기 및 서보 모터(300)가 피용접부재(20)를 가압하는 압력의 크기 등을 제어하는 기능을 수행할 수 있으며, 종래의 마이컴(microcomputer) 등으로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것인 아니다.The control unit may perform a function of controlling the intensity of the ultrasonic wave output from the ultrasonic wave generating unit 200 and the magnitude of the pressure at which the servo motor 300 presses the member 20 to be welded, and the like, using a conventional microcomputer. and the like, but the present invention is not limited thereto.

예를 들어 설명하면, 제어부는 서보 모터(300)의 회전량에 따른 압력값에 대한 정보를 저장하는 룩업 테이블이 저장되고, 압력 측정부(400, 420, 430)에서 측정된 압력을 기초로 서보 모터(300)의 회전량을 조절하여 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)를 가압하는 압력을 제어할 수 있다. 그리고, 제어부는 압력 측정부(400, 420, 430)에 의해서 측정된 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 인가하는 압력을 기초로, 초음파 발생부(200)가 출력하는 초음파의 출력 세기를 제어할 수 있다.For example, the control unit stores a look-up table that stores information on the pressure value according to the rotation amount of the servo motor 300 , and based on the pressure measured by the pressure measuring unit 400 , 420 , 430 , the servo motor 300 . By adjusting the amount of rotation of the motor 300 , the pressure at which the ultrasonic horn 100 presses the member 20 to be welded may be controlled. In addition, the control unit outputs the ultrasonic waves output by the ultrasonic wave generator 200 based on the pressure applied to the member 20 to be welded by the ultrasonic horn 100 measured by the pressure measuring units 400 , 420 , 430 . You can control the intensity.

또한, 제어부는 피용접부재(20)의 두께에 따라 피용접부재(20)를 가압하는 압력 및 초음파의 출력 세기를 제어할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 제어부는 서버 모터의 회전량을 감지하여 상하 이동부(600)가 이동된 거리를 산출하고, 압력 측정부(400, 420, 430)에서 압력이 측정되기까지 이동거리를 측정하여 피용접부재(20)의 두께를 산출할 수 있다. 이때, 제어부는 피용접부재(20)의 두께에 비례하여 피용접부재(20)를 가압하는 압력 및 초음파의 출력 세기를 증가시킬 수 있다.In addition, the control unit may control the pressure to press the member to be welded 20 and the output intensity of the ultrasonic wave according to the thickness of the member to be welded 20 . For example, the control unit detects the amount of rotation of the server motor, calculates the distance moved by the vertical movement unit 600 , and measures the movement distance until the pressure is measured by the pressure measurement units 400 , 420 , 430 . Thus, the thickness of the member to be welded 20 can be calculated. In this case, the controller may increase the pressure and the output intensity of the ultrasonic wave for pressing the member to be welded 20 in proportion to the thickness of the member to be welded 20 .

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 가압부(500)에 대해서 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3 and 4 , the elastic pressing unit 500 according to an embodiment of the present invention will be described.

탄성 가압부(500)는 제2 플레이트(620)와 제3 플레이트(630)에 위치하고, 탄성력을 이용하여 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)를 가압하는 압력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 탄성 가압부(500)는 적어도 하나 이상의 탄성체(530), 탄성체 가이드바(520), 하부 탄성체 지지부(510), 상부 탄성체 지지부(550), 및 탄성체 가압부(540)를 포함한다.The elastic pressing unit 500 may be positioned on the second plate 620 and the third plate 630 , and may provide a pressure for the ultrasonic horn 100 to press the member 20 to be welded by using an elastic force. To this end, the elastic pressing unit 500 includes at least one elastic body 530 , an elastic guide bar 520 , a lower elastic body support part 510 , an upper elastic body support part 550 , and an elastic body pressing part 540 .

탄성체(530)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 좌우방향으로 소정의 거리 이격되어 각각 위치할 수 있다. 이때, 탄성체(530)는 코일 스프링으로 구성될 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.As shown in FIG. 4 , the elastic body 530 may be positioned to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the left and right directions. At this time, the elastic body 530 may be composed of a coil spring, but is not limited thereto.

탄성체 가이드바(520)는 탄성체(530)가 삽입되며, 상하 이동부(600)가 이동되는 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.The elastic guide bar 520 may be formed by inserting the elastic body 530 and extending in a direction in which the vertical moving part 600 moves.

하부 탄성체 지지부(510)는 탄성체 가이드바(520)의 하단이 고정되고, 제3 플레이트(630)의 후면에 고정될 수 있다.The lower elastic body support part 510 may be fixed to the lower end of the elastic guide bar 520 and fixed to the rear surface of the third plate 630 .

상부 탄성체 지지부(550)는 탄성체 가이드바(520)의 상단이 고정될 수 있다.An upper end of the elastic guide bar 520 may be fixed to the upper elastic support part 550 .

탄성체 가압부(540)는 탄성체(530)의 상부에 위치하고, 탄성체 가이드바(520)에 삽입되며, 제2 플레이트(620)의 전면에 고정될 수 있다. 다시 말해, 제2 플레이트(620)가 하부방향으로 이동됨에 따라 탄성체 가압부(540)가 탄성체(530)를 가압하게 되며, 탄성체(530)를 통해 하부 탄성체 지지부(510)를 가압하여, 하부 탄성체 지지부(510)가 고정된 제3 플레이트(630)로 압력을 전달할 수 있다. 다시 말해, 초음파 용접 장치(10)는 단순히 서보 모터(300)만을 이용하여 피용접부재(20)에 압력을 가하는 것이 아니라, 서보 모터(300)로 1차적으로 압력을 가하고, 2차적으로 탄성 가압부(500)의 탄성력을 이용하여 피용접부재(20)에 압력을 가해 높은 압력과 초음파로 인해 피용접부재(20)에서 용융현상이 발생할 경우, 급격한 높이차를 탄성 가압부(500)를 통해 보정하여 제품의 틀어짐이나 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.The elastic body pressing part 540 may be positioned on the elastic body 530 , inserted into the elastic body guide bar 520 , and fixed to the front surface of the second plate 620 . In other words, as the second plate 620 is moved in the downward direction, the elastic body pressing unit 540 presses the elastic body 530 , and presses the lower elastic body support part 510 through the elastic body 530 , thereby pressing the lower elastic body. The support 510 may transmit pressure to the fixed third plate 630 . In other words, the ultrasonic welding apparatus 10 does not simply apply pressure to the member 20 to be welded using only the servo motor 300 , but primarily applies pressure with the servo motor 300 , and secondarily applies elastic pressure. When a melting phenomenon occurs in the member to be welded 20 due to high pressure and ultrasonic waves by applying pressure to the member 20 to be welded by using the elastic force of the part 500, a sudden difference in height is applied through the elastic pressing part 500 It has the effect of preventing distortion or damage to the product by correcting it.

또한, 탄성체 가압부(540)의 내부에는 탄성체(530)의 상부에 접촉되어 탄성체(530)를 통해 가압하는 압력을 측정하는 제2 압력 센서(420)가 위치할 수 있다.In addition, a second pressure sensor 420 that is in contact with the upper portion of the elastic body 530 and measures the pressure applied through the elastic body 530 may be located inside the elastic body pressing unit 540 .

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 이동부(600)에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the vertical movement unit 600 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 7 .

상술한 바와 같이, 상하 이동부(600)는 제1 플레이트(610)에 상하방향으로 이동 가능하도록 연결되어, 서보 모터(300)가 작동함에 따라 상하방향으로 이동될 수 있다. 또한, 상하 이동부(600)에는 초음파 혼(100) 및 초음파 발생부(200)가 고정되어, 상하 이동부(600)가 이동됨에 따라 초음파 혼(100)을 통해 피용접부재(20)를 가압할 수 있다.As described above, the vertical movement unit 600 is connected to the first plate 610 to be movable in the vertical direction, and may be moved vertically as the servo motor 300 operates. In addition, the ultrasonic horn 100 and the ultrasonic generator 200 are fixed to the vertical movement unit 600 , and as the vertical movement unit 600 moves, the member to be welded 20 is pressed through the ultrasonic horn 100 . can do.

도 2을 참조하면, 상하 이동부(600)는 제2 플레이트(620), 제3 플레이트(630), 제4 플레이트(640), 및 측부 고정 플레이트(650)를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 플레이트는 서로 슬라이딩 이동이 원활하도록 플레이트 사이에 리니어 레일 및 리니어 가이드가 위치할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the vertical movement unit 600 may include a second plate 620 , a third plate 630 , a fourth plate 640 , and a side fixing plate 650 . In addition, a linear rail and a linear guide may be positioned between the plates so that each plate slides smoothly with each other.

제2 플레이트(620)는 제1 플레이트(610)의 전방에 위치하고, 서보 모터(300)에 의해 상하방향으로 이동되며, 제1 플레이트(610)에 슬라이딩 이동 가능하도록 장착될 수 있다.The second plate 620 may be positioned in front of the first plate 610 , moved up and down by the servo motor 300 , and mounted on the first plate 610 to be slidably movable.

또한, 도 5를 참조하면, 상하 이동부(600)는 제1 플레이트(610)의 전면에 고정되고, 좌우방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하는 제1 리니어 레일(722) 및 제2 플레이트(620)의 후면에 고정되고, 제1 리니어 레일(722)이 삽입되는 홈이 형성된 제1 리니어 가이드(724)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 5 , the vertical movement unit 600 is fixed to the front surface of the first plate 610 , and the first linear rail 722 and the second plate 620 are spaced apart from each other by a predetermined distance in the left and right directions. ) and may include a first linear guide 724 having a groove into which the first linear rail 722 is inserted.

또한, 제2 플레이트(620)는 상술한 바와 같이 회전축(310)에 삽입된 회전축 삽입부(320)가 고정되어 회전축(310)이 회전됨에 따라 상하방향으로 이동될 수 있다.In addition, the second plate 620 may be moved in the vertical direction as the rotation shaft insertion part 320 inserted into the rotation shaft 310 is fixed as described above and the rotation shaft 310 rotates.

제3 플레이트(630)는 제2 플레이트(620)의 전방에 위치하고, 제2 플레이트(620)에 슬라이딩 이동 가능하도록 장착될 수 있다.The third plate 630 may be positioned in front of the second plate 620 , and may be slidably mounted on the second plate 620 .

또한, 도 4를 참조하면, 상하 이동부(600)는 제2 플레이트(620)의 전면에 고정되고, 좌우방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하는 제2 리니어 레일(712) 및 제3 플레이트(630)의 후면에 고정되고, 제2 리니어 레일(712)이 삽입되는 홈이 형성된 제2 리니어 가이드(714)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 4 , the vertical movement unit 600 is fixed to the front surface of the second plate 620 , and the second linear rail 712 and the third plate 630 are spaced apart from each other by a predetermined distance in the left and right directions. ) and may include a second linear guide 714 having a groove in which the second linear rail 712 is inserted.

아울러, 제2 플레이트(620)와 제3 플레이트(630) 사이에는 탄성 가압부(500)가 위치하여, 탄성력을 이용하여 제3 플레이트(630)를 가압할 수 있다.In addition, an elastic pressing unit 500 is positioned between the second plate 620 and the third plate 630 to press the third plate 630 using an elastic force.

도 6을 참조하면, 제4 플레이트(640)는 제1 플레이트(610)의 후방에 위치하고, 초음파 발생부(200)가 고정될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the fourth plate 640 is positioned behind the first plate 610 , and the ultrasonic generator 200 may be fixed thereto.

또한, 도 7을 참조하면, 제1 플레이트(610)의 후면에 고정되고, 좌우방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하는 제3 리니어 레일(732) 및 제4 플레이트(640)의 전면에 고정되고, 제3 리니어 레일(732)이 삽입되는 홈이 형성된 제3 리니어 가이드(734)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 7 , it is fixed to the rear surface of the first plate 610 and is fixed to the front surface of the third linear rail 732 and the fourth plate 640 positioned to be spaced apart by a predetermined distance in the left and right directions, A third linear guide 734 having a groove into which the third linear rail 732 is inserted may be included.

측부 고정 플레이트(650)는 제3 플레이트(630) 및 제4 플레이트(640)의 양측면에 각각 고정될 수 있다. 다시 말해, 제3 플레이트(630)와 제4 플레이트(640)는 측부 고정 플레이트(650)를 통해 서로 고정되어, 제3 플레이트(630)가 상하방향으로 이동됨에 따라 제4 플레이트(640)도 함께 이동될 수 있다.The side fixing plate 650 may be fixed to both sides of the third plate 630 and the fourth plate 640 , respectively. In other words, the third plate 630 and the fourth plate 640 are fixed to each other through the side fixing plate 650 , and as the third plate 630 moves in the vertical direction, the fourth plate 640 is also fixed together. can be moved

압력 측정부(400, 420, 430)는 제2 플레이트(620)에 고정되고, 측부 고정 플레이트(650)의 상부에 접촉되어 압력을 측정하는 제1 압력 센서(400)를 포함할 수 있다. 상하 이동부(600)가 하부방향으로 이동되어 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 접촉된 후, 제2 플레이트(620)가 하부방향으로 이동되며, 측판고정부는 고정되어 있다. 이때, 제1 압력 센서(400)는 제2 플레이트(620)가 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 접촉된 후 제2 플레이트(620)가 이동된 거리를 측정할 수 있으며, 제어부는 제2 플레이트(620)가 이동된 거리 정보에 기초하여 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 가하는 압력을 산출할 수 있다.The pressure measuring units 400 , 420 , and 430 may include a first pressure sensor 400 fixed to the second plate 620 and contacting an upper portion of the side fixing plate 650 to measure pressure. After the vertical movement unit 600 is moved in the lower direction and the ultrasonic horn 100 is in contact with the member 20 to be welded, the second plate 620 is moved in the lower direction, and the side plate fixing portion is fixed. At this time, the first pressure sensor 400 may measure the distance that the second plate 620 moves after the ultrasonic horn 100 comes into contact with the member 20 to be welded, and the controller may calculate the pressure applied by the ultrasonic horn 100 to the member 20 to be welded on the basis of the distance information to which the second plate 620 is moved.

또한, 도 3을 참조하면, 압력 측정부(400, 420, 430)는 탄성체 가압부(540)의 내부에 위치하고, 탄성체(530)의 상부에 접촉되어 탄성체(530)를 통해 가압하는 압력을 측정하는 제2 압력 센서(420)를 더 포함할 수 있다. 제2 압력 센서(420)는 탄성체 가압부(540)가 탄성체(530)에 가하는 압력을 측정할 수 있으며, 이를 통해 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 가하는 압력을 획득할 수 있다.In addition, referring to FIG. 3 , the pressure measuring units 400 , 420 , and 430 are located inside the elastic body pressing unit 540 , and are in contact with the upper portion of the elastic body 530 to measure the pressure applied through the elastic body 530 . A second pressure sensor 420 may be further included. The second pressure sensor 420 may measure the pressure applied by the elastic body pressing unit 540 to the elastic body 530 , and through this, the pressure applied by the ultrasonic horn 100 to the member 20 to be welded may be obtained. .

아울러, 초음파 용접 장치(10)는 초음파 혼(100)의 상부에 위치하고, 제3 플레이트(630)에 고정된 센서 지지부(810)를 포함할 수 있다. 또한, 압력 측정부(400, 420, 430)는 센서 지지부(810)에 고정되고, 초음파 혼(100)에 접촉되어 압력을 측정하는 제3 압력 센서(430)를 포함할 수 있다. 제3 압력 센서(430)는 초음파 혼(100)에 직접 접촉되어 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 가하는 압력을 정확하게 측정할 수 있다.In addition, the ultrasonic welding apparatus 10 may include a sensor support 810 positioned above the ultrasonic horn 100 and fixed to the third plate 630 . In addition, the pressure measuring units 400 , 420 , and 430 may include a third pressure sensor 430 fixed to the sensor support unit 810 and contacting the ultrasonic horn 100 to measure pressure. The third pressure sensor 430 may be in direct contact with the ultrasonic horn 100 to accurately measure the pressure applied by the ultrasonic horn 100 to the member 20 to be welded.

도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 이동부(600)에 대한 작동 매커니즘에 대해서 설명한다.An operation mechanism for the vertical movement unit 600 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9 .

도 8을 참조하면, 서보 모터(300)가 구동하여 회전축(310)이 회전하게 되면, 상하 이동부(600)가 하부방향으로 이동하게 된다. 다시 말해, 제2 내지 제4 플레이트(620, 630, 640)가 하부방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 제4 플레이트(640)에 고정된 초음파 발생부(200) 및 초음파 발생부(200)의 전방에 위치하는 초음파 혼(100)이 하부방향으로 이동하여, 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 접촉하게 된다.Referring to FIG. 8 , when the servo motor 300 is driven to rotate the rotation shaft 310 , the vertical movement unit 600 moves downward. In other words, the second to fourth plates 620 , 630 , and 640 move downward, and accordingly, the ultrasonic generator 200 fixed to the fourth plate 640 and the front of the ultrasonic generator 200 . The ultrasonic horn 100 positioned in the lower direction moves, so that the ultrasonic horn 100 comes into contact with the member 20 to be welded.

이후, 도 9를 참조하면, 초음파 혼(100)이 피용접부재(20)에 접촉하게 되면, 제3 플레이트(630) 및 제4 플레이트(640)는 하부방향으로 이동되지 않고, 제2 플레이트(620)만 하부방향으로 이동되면서 초음파 혼(100)을 통해 피용접부재(20)에 가압하는 압력이 점차 증가될 수 있다. 이때, 제2 플레이트(620)와 제3 플레이트(630) 사이에 위치한 탄성 가압부(500)를 통해 제3 플레이트(630)를 가압함에 따라 제3 플레이트(630)에 측부 고정 플레이트(650)를 통해 연결된 제4 플레이트(640), 제4 플레이트(640)에 고정된 초음파 발생부(200), 및 초음파 발생부(200)의 전방에 위치하는 초음파 혼(100)에 가압력이 전달되어, 초음파 혼(100)을 통해 피용접부재(20)에 압력을 가할 수 있다. 이에 따라, 높은 압력과 초음파로 인해 피용접부재(20)에서 용융현상이 발생할 경우, 급격한 높이차를 보정하여 제품의 틀어짐이나 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.Thereafter, referring to FIG. 9 , when the ultrasonic horn 100 comes into contact with the member 20 to be welded, the third plate 630 and the fourth plate 640 do not move downward, and the second plate ( As only 620 is moved in the downward direction, the pressure applied to the member 20 to be welded through the ultrasonic horn 100 may be gradually increased. At this time, as the third plate 630 is pressed through the elastic pressing unit 500 located between the second plate 620 and the third plate 630, the side fixing plate 650 is applied to the third plate 630. The pressing force is transmitted to the fourth plate 640 connected through, the ultrasonic generator 200 fixed to the fourth plate 640 , and the ultrasonic horn 100 positioned in front of the ultrasonic generator 200 , A pressure may be applied to the member 20 to be welded through ( 100 ). Accordingly, when a melting phenomenon occurs in the member to be welded 20 due to high pressure and ultrasonic waves, there is an effect of correcting a sudden difference in height to prevent distortion or damage to the product.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. An embodiment of the present invention may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer. Computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer-readable media may include computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.Although the methods and systems of the present invention have been described with reference to specific embodiments, some or all of their components or operations may be implemented using a computer system having a general purpose hardware architecture.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

10 : 초음파 용접 장치 20 : 피용접부재
100 : 초음파 혼 200 : 초음파 발생부
300 : 서보 모터 310 : 모터 고정부
320 : 회전축 330 : 회전축 삽입부
400 : 제1 압력 센서 420 : 제2 압력 센서
430 : 제3 압력 센서
500 : 탄성 가압부
510 : 하부 탄성체 지지부 520 : 탄성체 가이드바
530 : 탄성체 540 : 탄성체 가압부
550 : 상부 탄성체 지지부
600 : 상하 이동부
610 : 제1 플레이트 620 : 제2 플레이트
630 : 제3 플레이트 640 : 제4 플레이트
650 : 측부 고정 플레이트
712 : 제1 리니어 레일 714 : 제1 리니어 가이드
722 :제2 리니어 레일 724 : 제2 리니어 가이드
732 : 제3 리니어 레일 734 : 제3 리니어 가이드
810 : 센서 지지부10: ultrasonic welding device 20: member to be welded
100: ultrasonic horn 200: ultrasonic generator
300: servo motor 310: motor fixing part
320: rotation shaft 330: rotation shaft insertion part
400: first pressure sensor 420: second pressure sensor
430: third pressure sensor
500: elastic pressing part
510: lower elastic body support 520: elastic guide bar
530: elastic body 540: elastic body pressing part
550: upper elastic support part
600: up and down moving part
610: first plate 620: second plate
630: third plate 640: fourth plate
650: side fixing plate
712: first linear rail 714: first linear guide
722: second linear rail 724: second linear guide
732: third linear rail 734: third linear guide
810: sensor support

Claims

In the ultrasonic welding apparatus,
an ultrasonic horn that transmits ultrasonic vibrations to the member to be welded;
an ultrasonic wave generator that outputs ultrasonic waves and transmits ultrasonic vibrations to the ultrasonic horn;
a servo motor for moving the ultrasonic horn in a vertical direction;
a rotating shaft connected to the servo motor;
a first plate to which the rotation shaft is rotatably connected;
a vertical movement unit which moves in a vertical direction as the rotation shaft rotates, and to which the ultrasonic horn and the ultrasonic generator are fixed;
a pressure measuring unit for measuring the pressure applied to the member to be welded from the ultrasonic horn;
an elastic pressing unit for providing a pressure by which the ultrasonic horn presses the member to be welded by using an elastic force; and
A control unit for controlling the ultrasonic generator and the servo motor,
The control unit includes a control unit for controlling the pressure at which the ultrasonic horn presses the member to be welded and the ultrasonic intensity generated by the ultrasonic wave generating unit based on the pressure measured by the pressure measuring unit.

According to claim 1,
The vertical movement unit
a second plate positioned in front of the first plate, moved up and down by the servo motor, and mounted on the first plate to be slidably movable;
a third plate positioned in front of the second plate and slidably mounted on the second plate;
a fourth plate positioned behind the first plate and fixed to the ultrasonic generator; and
Comprising a side fixing plate fixed to both sides of the third plate and the fourth plate, respectively,
The elastic pressing unit will be located between the second plate and the third plate, ultrasonic welding apparatus.

3. The method of claim 2,
The pressure measuring unit
It is fixed to the second plate, the ultrasonic welding apparatus comprising a first pressure sensor that is in contact with the upper portion of the side fixing plate to measure the pressure.

3. The method of claim 2,
The vertical movement unit
a first linear rail fixed to the front surface of the first plate and spaced apart from each other by a predetermined distance in the left and right directions;
a first linear guide fixed to the rear surface of the second plate and having a groove into which the first linear rail is inserted;
a second linear rail fixed to the front surface of the second plate and spaced apart from each other by a predetermined distance in the left and right directions;
a second linear guide fixed to the rear surface of the third plate and having a groove into which the second linear rail is inserted;
a third linear rail fixed to the rear surface of the first plate and spaced apart from each other by a predetermined distance in the left and right directions; and
The ultrasonic welding apparatus comprising a third linear guide fixed to the front surface of the fourth plate and having a groove into which the third linear rail is inserted.

3. The method of claim 2,
The elastic pressing part
at least one elastic body;
an elastic guide bar into which the elastic body is inserted;
a lower elastic body support part fixed to a lower end of the elastic body guide bar and fixed to a rear surface of the third plate;
an upper elastic body support to which an upper end of the elastic guide bar is fixed; and
An ultrasonic welding apparatus positioned on the upper portion of the elastic body, inserted into the elastic guide bar, and comprising an elastic body pressing part fixed to the front surface of the second plate.

6. The method of claim 5,
The pressure measuring unit
and a second pressure sensor located inside the elastic body pressing unit, contacting an upper portion of the elastic body and measuring the pressure applied through the elastic body.

3. The method of claim 2,
It is located on the upper portion of the ultrasonic horn and includes a sensor support fixed to the third plate,
The pressure measuring unit
Is fixed to the sensor support, the ultrasonic welding apparatus comprising a third pressure sensor that is in contact with the ultrasonic horn to measure the pressure.

3. The method of claim 2,
The pressure measuring unit
a first pressure sensor fixed to the second plate and in contact with an upper portion of the side fixing plate to measure a pressure;
a second pressure sensor for measuring the pressure applied through the elastic body; and
A third pressure sensor that is in contact with the ultrasonic horn to measure the pressure
An ultrasonic welding device comprising at least one or more of.