KR20000010440A - Supersonic wave welding device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파 융착장치에 관한 것으로, 메인 혼과, 공구 혼 및 하부 지그를 포함하여 구성한 초음파 용착장치를 전제로 하여, 상기 하부 지그의 상부에 놓여져 공구 혼의 하강시 용착 제품의 접합면에 균등한 가압력이 작용하도록 하는 탄성체의 밸런스 유지부재를 더 포함하여 구성한다.The present invention relates to an ultrasonic welding device, on the premise of an ultrasonic welding device including a main horn, a tool horn, and a lower jig, which is placed on an upper portion of the lower jig and is equal to the joint surface of the welded product when the tool horn is lowered. It further comprises a balance maintaining member of the elastic body to the pressing force.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 상부의 공구 혼과 하부 지그 사이의 수평도를 보다 정확하게 유지하여 하부 지그의 상면에 지지되는 상부 제품 및 하부 제품의 접착 강도를 향상시키고, 또한, 공정 불량의 감소로 인한 원자재 및 비용의 낭비를 절감시키며, 제품의 생산성 향상으로 작업 능률의 향상에 기여하고, 제품의 품질 향상으로 제품의 신뢰성 향상에 기여할 뿐만 아니라 공구 혼와 하부 지그의 수평도의 교정 주기 연장으로 설비 정밀도를 향상시킨다.According to the present invention as described above, by maintaining the level between the upper tool horn and the lower jig more accurately to improve the adhesive strength of the upper product and the lower product supported on the upper surface of the lower jig, and also to reduce the process defect Reduces waste of raw materials and costs, contributes to the improvement of work efficiency by improving the productivity of the product, contributes to the improvement of the reliability of the product by improving the quality of the product, and also increases the precision of the equipment by extending the calibration cycle of the tool horn and the lower jig. To improve.
Description
본 발명은 플라스틱 사출물을 성형하는 초음파 용착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부의 공구 혼(tool horn)과 하부 지그(jig) 사이의 수평도를 보다 정확하게 유지하여 하부 지그의 상면에 지지되는 상부 제품(work) 및 하부 제품의 접착 강도를 향상시킬 수 있게 한 초음파 용착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic welding device for molding a plastic injection molding, and more particularly, an upper portion supported on the upper surface of the lower jig by more accurately maintaining the horizontality between the upper tool horn and the lower jig. The present invention relates to an ultrasonic welding device capable of improving the adhesive strength of a work and a lower product.
일반적으로 초음파 용착장치는, 저항 용접이나 용융 용접을 적용할 수 없는 재료의 접합에 이용되는 것으로, 모재를 음극간에 놓고 가압하면서 초음파를 발신, 그 진동을 이용하여 행하는 용착법이며, 플라스틱 재질로 성형된 상부 제품 및 하부 제품을 접착 고정하기 위한 기술로 알려지고 있다.Generally, the ultrasonic welding device is used for joining materials to which resistance welding or fusion welding cannot be applied. The ultrasonic welding device is a welding method in which ultrasonic waves are transmitted while pressurizing the base material between cathodes and using vibration, and molded into plastic material. Known techniques for adhesively fixing the upper and lower products.
상기와 같은 초음파 용착장치를 이용하여, 예를 들어, 자동차용 PCV/V(Positive Crankcase Ventilation Valve)의 조립시 플라스틱 재질의 케이스 A(case A)와 케이스 B를 접합하기도 한다.Using the ultrasonic welding device as described above, for example, when assembling a PCC / V (Positive Crankcase Ventilation Valve) for a vehicle, a case A (case A) made of plastic may be bonded to the case B.
도 1 및 도 2는 알려진 바와 같은 초음파 융착장치의 일예를 보인 것으로, 도면중 1은 메인 혼(main horn('booster'라고도 함), 2는 공구 혼(tool horn), 3,4는 용착 제품, 5는 하부 지그(jig)를 각각 보인 것이다.1 and 2 show an example of an ultrasonic welding device as known, in which 1 is a main horn (also called a 'booster'), 2 is a tool horn, and 3 and 4 are welded products. And 5 show lower jigs, respectively.
상기 용착 제품(3)(4)의 상면 및 하면에는 소정의 높이로 돌출부(3a)(4a)가 각각 형성되어 있으며, 상기 공구 혼(2)의 하면 중앙 및 하부 지그(5)의 상면 중앙에는 용착 제품(3)(4)의 돌출부(3a)(4a)와 각각 형합되는 소정 깊이의 요입부(2a)(5a)가 각각 형성되어 있다.Protrusions 3a and 4a are formed on the upper and lower surfaces of the welded products 3 and 4, respectively, at predetermined heights, and on the center of the lower surface of the tool horn 2 and the upper surface of the lower jig 5, respectively. Concave portions 2a and 5a of predetermined depths are respectively formed to be mated with the projections 3a and 4a of the welded product 3 and 4, respectively.
상기와 같은 일반적인 초음파 용착장치를 이용하여 용착 제품(3)(4)을 초음파 용착함에 있어서는, 먼저 초음파 용착 작업을 시작하기 전에 용착 제품(3)(4)이 없는 상태에서 상부의 공구 혼(2)을 하강시킨다.In the ultrasonic welding of the welded product 3, 4 using the conventional ultrasonic welding device as described above, the tool horn 2 of the upper part is first left without the welded product 3, 4 before starting the ultrasonic welding operation. Down).
이때, 상기 하부 지그(5)의 상면에 먹지를 올려 놓고 그 하부 지그(5)의 상면에 공구 혼(2)을 하강시킴으로써 하부 지그(5)와 공구 혼(2)의 수평 정도를 검사하게 된다.At this time, by placing the paper on the upper surface of the lower jig 5, the tool horn 2 is lowered on the upper surface of the lower jig 5 to inspect the horizontal degree of the lower jig 5 and the tool horn (2). .
이와 같이, 먹지를 이용하여 하부 지그(5)와 공구 혼(2)의 수평 정도를 검사하고 제대로 세팅(setting)을 한 후, 상기 하부 지그(5)에 용착 제품(3)(4)을 올려놓고 다시 공구 혼(2)을 하강시킨다.In this way, the horizontal jig of the lower jig 5 and the tool horn 2 is inspected and properly set by using the paper, and then the welded products 3 and 4 are placed on the lower jig 5. Release and lower the tool horn (2) again.
이 후, 상기 공구 혼(2)이 하강하면서 용착 제품(3)(4)에 접촉된 후, 소정의 압력으로 가압하게 됨으로써 초음파 용착을 실시하여 용착 제품(3)(4)의 접합면(6)을 용착시킨다.Subsequently, the tool horn 2 is lowered and brought into contact with the welded products 3 and 4, and then pressurized at a predetermined pressure to perform ultrasonic welding to bond the surfaces 6 of the welded products 3 and 4 to each other. )).
즉, 공구 혼(2)의 하강 동작시 메인 혼(1)에서 공구 혼(2)을 통해 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 용착 제품(3)(4)에 진동을 가함으로써 상대물을 접합시키게 되는 것이다.In other words, during the lowering operation of the tool horn 2, the main horn 1 converts electrical energy into mechanical energy through the tool horn 2 to apply a vibration to the welded product 3 and 4 to bond the counterpart. Will be.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 초음파 용착장치에 의하면, 공구 혼(2)과 하부 지그(5)의 수평도를 먹지를 이용하여 검사하고 있으나, 실제로 그 작업이 용이하지 못할 뿐만 아니라 정확하지 못하여 용착 제품(3)(4)의 접착 강도를 제대로 유지하지 못하는 단점이 있었다.However, according to the conventional ultrasonic welding apparatus as described above, the level of the tool horn (2) and the lower jig (5) is inspected using a paper, but the actual operation is not easy and not accurate There was a disadvantage that the adhesive strength of the welded product (3) (4) is not properly maintained.
따라서, 작업 공정의 불량율이 증가하게 되어 원자재 및 비용이 낭비될 뿐만 아니라, 전체적으로 생산성이 저하되어 작업 능률의 저하를 초래하게 되며, 제품의 품질 저하로 제품의 신뢰성에 심각한 영향을 미치고, 또한 공구 혼(2)와 하부 지그(5)의 수평도를 교정하기 위한 주기가 짧아지게 되며, 설비의 정밀도가 저하되는 등의 여러 문제점이 있었다.Therefore, the defect rate of the work process increases, not only waste of raw materials and costs, but also reduce productivity as a whole, resulting in deterioration of work efficiency, and deterioration of product quality seriously affects the reliability of the product, and also The period for calibrating the horizontality of (2) and the lower jig 5 becomes short, and there existed various problems, such as the precision of a facility falling.
본 발명의 주 목적은 상부의 공구 혼과 하부 지그 사이의 수평도를 보다 정확하게 유지하여 하부 지그의 상면에 지지되는 상부 제품 및 하부 제품의 접착 강도를 향상시킬 수 있도록 한 초음파 용착장치를 제공하려는 것이다.It is a main object of the present invention to provide an ultrasonic welding device which can improve the adhesive strength of the upper product and the lower product supported on the upper surface of the lower jig by more accurately maintaining the horizontality between the upper tool horn and the lower jig. .
본 발명의 다른 목적은 공정 불량의 감소로 인한 원자재 및 비용의 낭비를 절감시킬 수 있도록 한 초음파 용착장치를 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide an ultrasonic welding device capable of reducing waste of raw materials and costs due to the reduction of process defects.
본 발명의 또 다른 목적은 제품의 생산성 향상으로 작업 능률의 향상에 기여할 수 있도록 한 초음파 용착장치를 제공하려는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an ultrasonic welding device capable of contributing to the improvement of the work efficiency by improving the productivity of the product.
본 발명의 또 다른 목적은 제품의 품질 향상으로 제품의 신뢰성 향상에 기여할 수 있도록 한 초음파 용착장치를 제공하려는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an ultrasonic welding device capable of contributing to improved product reliability by improving product quality.
본 발명의 또 다른 목적은 공구 혼와 하부 지그의 수평도의 교정 주기 연장으로 설비 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 초음파 용착장치를 제공하려는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an ultrasonic welding device capable of improving equipment accuracy by extending the calibration period of the horizontality of the tool horn and the lower jig.
도 1은 일반적인 초음파 용착장치의 구성도.1 is a block diagram of a general ultrasonic welding device.
도 2는 일반적인 초음파 용착장치의 주요부 구성을 보인 단면도.Figure 2 is a sectional view showing the configuration of the main part of the general ultrasonic welding device.
도 3은 본 발명에 의한 초음파 용착장치의 구성도.3 is a block diagram of the ultrasonic welding device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 초음파 용착장치의 주요부 구성을 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the main part of the ultrasonic welding apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 초음파 용착장치의 주요부 구성을 보인 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the ultrasonic welding device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11 ; 메인 혼 12 ; 공구 혼11; Main horn 12; Tool horn
12a,13a ; 요입부 13 ; 하부 지그12a, 13a; Indentation 13; Lower jig
14,15 ; 용착 제품 14a,15a ; 돌출부14,15; Welded products 14a, 15a; projection part
21 ; 밸런스 유지부재 21a ; 중공21; Balance holding member 21a; Hollow
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 메인 혼과, 공구 혼 및 하부 지그를 포함하여 구성한 초음파 용착장치에 있어서, 상기 하부 지그의 상부에 놓여져 공구 혼의 하강시 용착 제품의 접합면에 균등한 가압력이 작용하도록 하는 탄성체의 밸런스 유지부재를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 용착장치가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, in the ultrasonic welding device comprising a main horn, a tool horn and a lower jig, the pressure is placed on top of the lower jig and evenly applied to the joint surface of the welded product when the tool horn is lowered. There is provided an ultrasonic welding device comprising the balance holding member of the elastic body to act.
이하, 본 발명에 의한 초음파 용착장치를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the ultrasonic welding apparatus according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 초음파 용착장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 초음파 용착장치의 주요부 구성을 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 초음파 용착장치의 주요부 구성을 보인 단면도이다.3 is a configuration diagram of the ultrasonic welding device according to the present invention, Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the main part of the ultrasonic welding device according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the ultrasonic welding device according to the present invention. .
이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 초음파 용착장치는, 메인 혼(11)과, 공구 혼(12) 및 하부 지그(13)를 포함하여 구성한 초음파 용착장치에 있어서, 상기 하부 지그(13)의 상부에 놓여져 공구 혼(12)의 하강시 용착 제품(14)(15)의 접합면에 균등한 가압력이 작용하도록 하는 소정 두께의 밸런스(balance) 유지부재(21)를 포함하여 구성한 것이다.As shown in the drawing, the ultrasonic welding device according to the present invention is the ultrasonic welding device including the main horn 11, the tool horn 12, and the lower jig 13. It is configured to include a balance holding member (21) of a predetermined thickness to be placed on the upper portion so that an even pressing force acts on the joint surface of the welded product (14) (15) when the tool horn (12) descends.
상기 밸런스 유지부재(21)는 탄력과 내구성이 있는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.The balance maintaining member 21 is preferably formed of a material having elasticity and durability.
이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 용착 제품(14)(15)의 상면 및 하면에는 소정의 높이로 돌출부(14a)(15a)가 각각 형성되어 있으며, 상기 공구 혼(12)의 하면 중앙 및 하부 지그(13)의 상면 중앙에는 용착 제품(14)(15)의 돌출부(14a)(15a)와 각각 형합되는 소정 깊이의 요입부(12a)(13a)가 각각 형성되어 있는 바, 상기 밸런스 유지부재(21)는 하부 용착 제품(15)의 돌출부(15a)가 삽입되는 중공(21a)이 형성된 링(ring) 형상으로 형성되어 있다.In more detail, protrusions 14a and 15a are formed on the upper and lower surfaces of the welded products 14 and 15 at predetermined heights, respectively, and the lower and middle jig of the lower surface of the tool horn 12 are formed. In the center of the upper surface of 13, recesses 12a and 13a of predetermined depths are respectively formed to be joined with the protrusions 14a and 15a of the welded products 14 and 15, respectively. 21 is formed in a ring shape in which a hollow 21a into which the protrusion 15a of the lower welded product 15 is inserted is formed.
그러나, 상기 밸런스 유지부재(21)의 형상은 꼭 링형상에만 한정하는 것은 아니며 용착 제품(14)(15)의 형상 및 크기에 따라 임의로 변경이 가능하다.However, the shape of the balance holding member 21 is not necessarily limited to the ring shape, and can be arbitrarily changed according to the shape and size of the welded products 14 and 15.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 초음파 용착장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the ultrasonic welding device according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 하부 지그(13)의 상면에 밸런스 유지부재(21)를 세팅한 후, 그 밸런스 유지부재(21)의 상면에 용착 제품(14)(15)을 안착한다.First, the balance holding member 21 is set on the upper surface of the lower jig 13, and then the welded products 14 and 15 are seated on the upper surface of the balance holding member 21.
이와 같이, 용착 제품(14)(15)이 하부 지그(13)에 안착된 상태에서 상부의 공구 혼(12)이 하강하게 되면, 용착 제품(14)(15)의 상면을 소정의 압력으로 가압하는 동시에 메인 혼(11)에서 공구 혼(12)을 통해 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 용착 제품(14)(15)에 진동을 가함으로써 상대물을 초음파 용착시키게 되는 것이다.In this way, when the upper tool horn 12 descends while the welded products 14 and 15 are seated on the lower jig 13, the upper surface of the welded products 14 and 15 is pressed to a predetermined pressure. At the same time, the main horn 11 converts electrical energy into mechanical energy through the tool horn 12 to vibrate the welded products 14 and 15 to ultrasonically weld the counterpart.
이 때, 용착하고자 하는 용착 제품(14)(15)의 접합면이 서로 수평을 유지하면서 용착 작업이 이루어져야만 접합면의 전 부위에 걸쳐 고른 용착 효과를 기대할 수 있는 바, 하부 지그(13)와 용착 제품(14)(15)의 사이에 탄성체의 밸런스 유지부재(21)가 장착되어 있으므로, 상부 공구 혼(12)의 하강에 따른 가압시 가압력이 균등하게 작용하여 용착 제품(14)(15)의 접합면에서 밸런스를 유지할 수 있으며, 결과적으로 접합면의 균일한 접촉으로 최대의 용착 효과를 얻을 수 있는 것이다.At this time, the welding surface of the welded products 14 and 15 to be welded should be welded while the welding surfaces are horizontal to each other, so that a uniform welding effect can be expected over the entire portion of the bonded surface, the lower jig 13 and Since the balance maintaining member 21 of the elastic body is mounted between the welded products 14 and 15, the pressing force acts evenly when the upper tool horn 12 is lowered, so that the welded products 14 and 15 are applied. The balance can be maintained at the joining surface of, and as a result, the maximum welding effect can be obtained by uniform contact of the joining surfaces.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 초음파 용착장치는, 메인 혼과, 공구 혼 및 하부 지그를 포함하여 구성한 초음파 용착장치를 전제로 하여, 상기 하부 지그의 상부에 놓여져 공구 혼의 하강시 용착 제품의 접합면에 균등한 가압력이 작용하도록 하는 탄성체의 밸런스 유지부재를 더 포함하여 구성함으로써 상부의 공구 혼과 하부 지그 사이의 수평도를 보다 정확하게 유지하여 하부 지그의 상면에 지지되는 상부 제품 및 하부 제품의 접착 강도를 향상시키는 이점이 있다.As described above, the ultrasonic welding device according to the present invention is placed on the upper part of the lower jig, on the premise of the ultrasonic welding device including the main horn, the tool horn, and the lower jig, so as to lower the welded product when the tool horn is lowered. It further comprises a balance maintaining member of the elastic body to apply an equal pressing force to the joint surface to more accurately maintain the horizontality between the tool horn and the lower jig of the upper portion of the upper product and the lower product supported on the upper surface of the lower jig There is an advantage of improving the adhesive strength.
또한, 공정 불량의 감소로 인한 원자재 및 비용의 낭비를 절감시키며, 제품의 생산성 향상으로 작업 능률의 향상에 기여하고, 제품의 품질 향상으로 제품의 신뢰성 향상에 기여할 뿐만 아니라 공구 혼와 하부 지그의 수평도의 교정 주기 연장으로 설비 정밀도를 향상시키는 등의 효과가 있다.In addition, it reduces waste of raw materials and costs due to the reduction of process defects, improves productivity by improving productivity of the product, and improves the reliability of the product by improving the quality of the product, as well as the horizontality of the tool horn and the lower jig. It is effective in improving the accuracy of the equipment by extending the calibration cycle of.
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1998
- 1998-07-31 KR KR1019980031340A patent/KR20000010440A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19980731 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |