KR810001444B1

KR810001444B1 - Ultrasonic welding

Info

Publication number: KR810001444B1
Application number: KR7703036A
Authority: KR
Inventors: 노브지 와다나베; 다가히로 나가다니
Original assignee: 요꼬우찌 하지로오; 폴리 플라스틱 가부시기 가이샤
Priority date: 1977-12-26
Filing date: 1977-12-26
Publication date: 1981-10-22

Abstract

For ultrasonically welding two components, particulary of plastics, the components are formed so that they can be manipulated to interlock with each other before welding. The components may snap-fit to interlock abutments, or may be joined by screw threads or a bayonet joint, and the joint may be a bead, scarf or dovetail joint, the arrangement eliminating the need for additional locking with pegs or clamps. After interlocking, pressure may be applied to effect relative movement of the components before welding, which pref. takes place in the interlocked region. The method is applicable to e.g. diaphragm or check valves.

Description

Ultrasonic welding

제1도는 스냅인(snap-in) 구조를 장치한 다이아프램 밸브(diaphragm valve)로서,1 is a diaphragm valve equipped with a snap-in structure,

제1a도는 예비조립도스(냅인 전),Figure 1a shows the pre-assembly dose (before snap-in),

제1b도는 스냅인후의 예비조립도(초음파 가공전),Figure 1b is a pre-assembly (before ultrasonic processing) after snap-in,

제1c도는 완성도(초음파 가공후),Figure 1c is the completeness (after ultrasonic processing),

제2도는 스냅인 구조를 장치한 체크 밸브로서2 is a check valve equipped with a snap-in structure

제2a도는 예비조립도(스냅인 전)Figure 2a shows the pre-assembly (before snap-in)

제2b도는 스냅인 후의 예비조립도(초음파 가공전)Figure 2b is a pre-assembly (before ultrasonic processing) after snap-in

제2c도는 완성도(초음파 가공후)Figure 2c shows completeness (after ultrasonic processing)

제3a도는 밸브커버측의 스냅인부 단면도,3a is a cross-sectional view of the snap-in portion on the valve cover side,

제3b도는 밸브보디(body) 측의 스냅인부 단면도.Figure 3b is a cross-sectional view of the snap-in portion on the valve body side.

본 발명은 스프링 반발력을 지닌 부품들의 조립에 있어 미리부품의 예비조립(pre-assembly)을 행하여 가고정(假固宗) 한다음 용접을 행하는 것을 특징으로 하는 새로운 초음파 용접법에 관한 것이다.The present invention relates to a new ultrasonic welding method characterized by performing pre-assembly of a part in advance and assembling of a part having a spring repulsion force and then performing welding.

종래 프라스틱 성분으로 성형된 다이어프램 밸브(diaphram-valve)기구와 체크밸브(check valve) 기구등과 같이 스프링기구가 내장되는 제품을 조립함에 있어서는, 스프링 반발력이 장해가 되어 용접작업이 용이치 않았으나 본 발명자들은 제품의 보디(body)와 커버(cover)를 예컨대 스냅인(snap-in)구조로 하여 예비조립하면 초음파 용접작업을 매우 용이하고 신속히 할 수 있다는 것을 발견했다.When assembling a product in which a spring mechanism is incorporated, such as a diaphram-valve mechanism and a check valve mechanism, which are molded from a conventional plastic component, the spring repulsion force is impeded and welding is not easy. They found that the pre-assembly of the body and cover of the product, for example with a snap-in structure, makes ultrasonic welding very easy and quick.

본 발명은 이와 같이 스프링기구 내장제품의 초음파용접 조립에 있어 용접작업이 수월하도록 부품을 용접 가능하게할 정도의 가동성을 지니게하고 가고정하여 예비적으로 고정한다음 초음파 용접을 행하는 초음파용접법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic welding method of ultrasonic welding, which has a movable degree enough to allow welding of parts so as to facilitate the welding operation in the ultrasonic welding assembly of a spring mechanism built-in product, and temporarily fixes and preliminarily fixes the ultrasonic welding.

본 발명의 방법에 의하면 용접시 부품의 원하는 위치에 차이가 생기지 않기 때문에 제품의 조립시, 특히 스프링기구가 내장되어 있을 경우, 조립품의 정도(精度)가 높아지고 동시에 용접시 용접기위에 부품을 배치하는 것이 필요치 않고 다른 곳에 배치할 수 있어 용접기의 능율을 증진시킬 수 있다. 또 부품들이 서로 스냅인되기 때문에 성형시 부품의 형상이 올바른 모양으로 수정되어 제품의 정도가 향상된다.According to the method of the present invention, since there is no difference in the desired position of the component during welding, the assembly accuracy is high when the product is assembled, especially when the spring mechanism is built in, and at the same time, the component is placed on the welding machine during welding. It can be placed elsewhere and not needed to enhance the welder's yield. In addition, since the parts snap in to each other, the shape of the parts is modified to the correct shape during molding, thereby improving the degree of product.

다음에 본 발명의 방법을 도면에 표시한 바와 같이 초음파 용접에 의해 조립된 스프링 반발력을 지니는 제품의 예를 들어 상세히 설명한다.Next, the method of the present invention will be described in detail by taking an example of a product having a spring repulsive force assembled by ultrasonic welding as shown in the figure.

다이어프램밸브(제1도), 체크밸브(제2도)등과 같이 스프링기구를 갖춘 제품의 조립에 있어, 스프링의 자유장(free longth)이 길기 때문에 단지 커버와 보디만으로는 부품의 정확한 위치 고정이 초음파용접전의 예비조립 조작에 있어 매우 곤란하기 때문에 자연히 조립품의 불량율이 증가했었다.In the assembly of products with spring mechanism such as diaphragm valve (figure 1) and check valve (figure 2), the free longth of the spring is long. The failure rate of the assembly naturally increased because it was very difficult in the preassembly operation before welding.

그러나 본 발명의 방법은 도면에 표시한 바와같이(제1a도, 제2a도, 및 제3도) 성형시 부품의 보디와 커버를 언더 커트(under-cut) 구조로 한후 내장품을 모두 배치하고 보디와 커버를 도면(제1b도와 제2b도)에 보인 것과 같이 초음파 용접전에 스냅인 형태로 예비조립 한다. 이 배열에 의해 부품들은 초음파 용접전에 정확한 위치에 대략적으로 배치되며 이로써 용접작업이 매우 쉬워지고 또한 높은 수율이 보장된다.However, in the method of the present invention, as shown in the drawings (FIGS. 1A, 2A, and 3), the body and the cover of the part are formed under-cut when forming, and then all the interior parts are placed and the body The cover is pre-assembled in snap-in form prior to ultrasonic welding as shown in the drawings (FIGS. 1b and 2b). This arrangement allows the parts to be roughly placed in the correct position before ultrasonic welding, which makes welding very easy and ensures high yields.

종래의 방법에 의하면 모든 내장품이 초음파용접기의 작업대 위에서만 조립할 수 있어 그만큼 작업대위에서의 작업시간이 길어지고 생산성도 저하되나 본 발명의 방법에 의하면 스냅인 작업에 있어 예비조립은 다른 작업자에 의해 다른 곳에서 행할 수 있어 초음파용접기의 작업자가 예비조립을 하는 고통으로부터 해방되고 용접작업에만 집중할 수 있어 작업능률이 향상된다.According to the conventional method, all the interior parts can be assembled only on the working table of the ultrasonic welding machine, so that the working time on the working table becomes longer and the productivity is lowered. However, according to the method of the present invention, the pre-assembly is performed by another worker in another place. The work of the ultrasonic welding machine can be freed from the pain of pre-assembly, and it can concentrate only on the welding work, thereby improving the work efficiency.

본 발명의 방법에 의하면 이 부품들은 스냅인구조에 의해 반드시 예비조립되며 따라서 스냅인 된 커버는 스프링의 반발력에 의해 위로 밀어 올려지나 보디에 약간의 여유를 두어 초음파 용접작업시 초음파의 발진을 자유롭게 함으로써 만족한 용접을 할 수 있다(도면 제1b도 및 제2도 참조).According to the method of the present invention, these parts are necessarily pre-assembled by the snap-in structure, so that the snap-in cover is pushed up by the spring repulsive force, but the body is provided with a slight margin to free the oscillation of the ultrasonic wave during the ultrasonic welding operation. Welding can be performed (see FIGS. 1B and 2).

본 발명의 실시에 있어 초음파 용접부의 용접설계는 이미 알려진 a) 비드조인트(bead joint), b) 스카프 조인트(scarf joint), c) 에너지 디렉터(energy director), d) 쉬어조인트(shear joint)등의 어느것도 사용가능하며 이를 설계방식에 상기 스냅인 구조를 부여하여 부품들을 예비조립한다.In the practice of the present invention, the welding design of the ultrasonic welding part is known as a) bead joint, b) scarf joint, c) energy director, d) shear joint, etc. Any of can be used and pre-assemble the parts by giving the design the snap-in structure.

도면에서 제1a도, 제1b도, 제1c도는 스냅인 구조를 장치한 초음파 용접조립에 따른 개략 단면도로서, 스냅인전 다이프램 밸브의(부품)(A), 스냅인후 다이어프램 밸브의 부품(B), 및 초음파 용접후 완제품(C)을 도시한 것이며 또 제2a도, 제2b도, 제2c도는 각기 제1a도, 제1b도, 제1c도와 유사한 스냅인 구조를 장치한 초음파 용접조립을 위한 체크밸브를 도시한 것이다. 이들 제1도 및 제2도에 있어 화살표는 스냅인 방향과 초음파 에너지의 압력을 표시한다. 스냅인 조작에 의해 도면 제1a도와 제1b도에 보인 부품들은 도면 제1b도와 제2b도에 도시된 상태로 이행되며 도면 제1c도와 제2도에 도시한 바와 같은 초음파 용전작업에 의해 완성된다. 이들 도면에 있어 숫자(1)은 밸브의 커버, (2)는 밸브의 보디, (3)은 커버(1) 측 밸브의 언더 커트된 스냅인 부, (4)는 보디(2) 측밸브의 스냅인 부, (5)는 집합점의 용접 필렛(fillet), (6)은 완제품의 용접부, (7)은 조립품내에 결합되는 스프링, (8)은 다이어프램밸브의 다이어프램, (9)는 스프링 홈통(retainer), (10)은 체크밸브의 밸브이다.1A, 1B, and 1C are schematic cross-sectional views of ultrasonic welding assembly having a snap-in structure, (a) of a snap-in diaphragm valve (A), a component (B) of a snap-in diaphragm valve, And a finished product (C) after ultrasonic welding, and FIGS. 2a, 2b, and 2c show a check valve for assembling ultrasonic welding with a snap-in structure similar to those of FIGS. 1a, 1b, and 1c, respectively. It is shown. In these Figures 1 and 2, the arrows indicate the snap-in direction and the pressure of the ultrasonic energy. The parts shown in FIGS. 1A and 1B by the snap-in operation are shifted to the state shown in FIGS. 1B and 2B and completed by ultrasonic welding as shown in FIGS. 1C and 2. In these figures, numeral 1 denotes the cover of the valve, numeral 2 denotes the body of the valve, numeral 3 indicates the undercut snap portion of the valve on the cover 1 side, and numeral 4 snaps on the body 2 valve. (5) Weld fillet at the assembly point, (6) Welded part of finished product, (7) Spring coupled to the assembly, (8) Diaphragm of diaphragm valve, (9) Spring retainer And (10) are check valves.

또 도면 제3a도와 제3b도는 스냅인부(3,4)를 상세히 나타낸 부분단면도로서 3의 Δd₂만큼 언더커트 된 스냅인용 凸부가 4의 언더커트된 스냅인용 凹부에 삽입됨으로써 각기 d만큼의 언더커트된 부분이 합치됨을 표시했다. 그리고 Δd₁은 용접필렛(fillet)(5)의 두께를 표시한다.3A and 3B are partial cross-sectional views showing the snap-in portions 3 and 4 in detail, and the cut-in portion for which the undercut is undercut by Δd ₂ of 3 is inserted into the under-cut for the snap-in for the undercut of 4, respectively. Indicates that the cut portion matches. And Δd ₁ indicates the thickness of the weld fillet 5.

이때 3에 있어 스냅인용 凸부 Δd₂와 용접필렛 Δd₁은 별개로서 서로 공용할 수 있다.At this time, the snap-in portion Δd ₂ and the weld fillet Δd ₁ for 3 may be shared with each other separately.

본 발명의 방법에서 예비조립은 스냅인에 의한 고정뿐 아니라 카메라의 베이오네트(bayonet)같이 어떠한 부품에 있어 횡으로 나사를 삽입하여도 본 발명의 예비조립을 행할 수 있다.In the method of the present invention, the pre-assembly can be carried out not only by snap-in but also by inserting a screw laterally in any part such as a bayonet of a camera.

다시 말하면 제1도와 제2도는 커버가 보디에 스냅된 상태를 표시한 것이며 또 반대로 커버에 보디를 삽입하여도 물론 무방하다.In other words, FIGS. 1 and 2 show a state in which the cover is snapped to the body, and conversely, the body may be inserted into the cover.

Claims

Ultrasonic welding method characterized in that before the ultrasonic welding step for joining the two parts of each ultrasonic weldable material, the parts are adjusted to the body and simply temporarily fixed so as to be movable and then ultrasonically welded.