JP3831479B2 - 超音波加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、大型,大重量の工具ホーンを有する超音波加工装置に係り、特に超音波加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持する超音波加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、超音波振動子と、この超音波振動子に連結された固定ホーンと、この固定ホーンに連結された工具ホーンとを備えた超音波加工装置、あるいは前記固定ホーンと工具ホーンとの間に必要に応じ駆動ホーンを介装した超音波加工装置は一般に知られているが、この種の超音波加工装置においては、前記各ホーンの入力面と放射面との間の寸法を、使用振動周波数のほぼ1/2波長に長さ設定し、超音波振動子からの振動エネルギが工具ホーンの放射面を介しワークに効率よく伝達されるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の超音波加工装置においては、工具ホーンの放射面を上に向けて工具ホーンを超音波定盤として使用する場合にも、また工具ホーンの放射面を下に向け定盤上に配したワークに工具ホーンを上方から圧接させて使用する場合にも、固定ホーンに設けられた固定フランジを固定側に固定することにより、超音波加工時に負荷される荷重を支持するようにしている。
【0004】
ところが、大きな加工面積を確保する等の必要から、工具ホーンを大型化した場合には、工具ホーンだけでもかなりの大重量物となるため、固定ホーンの固定フランジを固定する従来の支持構造では、加工時に負荷される荷重を充分に支持できず、安定した加工状態を得ることができないという問題がある。
【0005】
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、加工時に大きな荷重が負荷された場合であっても、この荷重を充分に支持し安定した加工状態を得ることができる超音波加工装置を提供することを目的とする。
【0006】
本発明の他の目的は、支持機構の製作が容易で、しかも安定した支持力が得られる超音波加工装置を提供するにある。
【0007】
本発明の他の目的は、大形状の素材を用いることなく工具ホーンおよび支持機構を製作することができ、しかも安定した支持力が得られる超音波加工装置を提供するにある。
【0008】
本発明の他の目的は、既存の工具ホーンに対しても、支持機構を容易に設けることができる超音波加工装置を提供するにある。
【0009】
本発明の他の目的は、支持機構の構造を大幅に簡素化することができる超音波加工装置を提供するにある。
【0010】
本発明の他の目的は、工具ホーンの段部と固定側の段部との離間を防止することができ、しかも振動エネルギの工具ホーンへの伝達が阻害されるおそれがほとんどない超音波加工装置を提供するにある。
【0011】
本発明の他の目的は、工具ホーンの製作が容易で、しかも隣位する単位工具ホーンの振動が完全に同期していなくても問題がない超音波加工装置を提供するにある。
【0012】
本発明の他の目的は、工具ホーンを複数の単位工具ホーンで構成した場合であっても、その制御が容易であるとともに、大出力を容易に得ることができる超音波加工装置を提供するにある。
【0013】
本発明の他の目的は、製作が容易でしかも機械的および電気的精度を向上させることができる超音波加工装置を提供するにある。
【0014】
本発明のさらに他の目的は、容易に加工面積の大型化を図ることができる超音波加工装置を提供するにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、超音波振動子と、この超音波振動子に連結された固定ホーンと、入力面と放射面との間の寸法が使用振動周波数に対しほぼ1/2波長に設定され入力面に前記固定ホーンからの振動エネルギが供給される大型の工具ホーンとを具備する超音波加工装置において、前記工具ホーンに支持機構を設け、この支持機構を固定側で支持することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持することができるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、加工時に大きな荷重が負荷された場合であっても、この荷重を充分に支持して安定した加工状態を得ることが可能となる。
【0016】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けられたフランジで形成し、このフランジを両側から挾持することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持することができるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、支持機構の製作が容易で、しかも安定した支持力を得ることが可能となる。
【0017】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面,放射面の中央位置に設けられた凹溝で形成し、この凹溝内に固定側の支持材先端部を挿入することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持することができるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、大形状の素材を用いることなく工具ホーンおよび支持機構を製作することが可能となり、しかも安定した支持力を得ることが可能となる。
【0018】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面から使用振動周波数のほぼ1/2波長の長さで突出し、中央部に固定部が設けられた支持部材で形成し、前記固定部を固定側に固定することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持することができるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、既存の工具ホーンに対しても、支持機構を容易に設けることが可能となる。
【0019】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けられた段部で形成し、この段部を固定側の段部に当接させることにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持することができるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、支持機構の構造を大幅に簡素化することが可能となる。
【0020】
本発明はまた、固定ホーンに設けられた固定フランジを固定側で支持することにより、工具ホーンの段部の固定側の段部からの離間を阻止することができるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、工具ホーンの段部と固定側の段部との離間を防止することが可能となり、しかも振動エネルギの工具ホーンへの伝達が阻害されるおそれがほとんどない。
【0021】
本発明はまた、工具ホーンを、複数の単位工具ホーンを並置して構成し、かつ隣位する単位工具ホーンの間の入力面,放射面間の中央位置に、シート状の隔絶材を介装するようにしたことを特徴とする。ところで、複数の単位工具ホーンを同時に駆動した場合、各単位工具ホーンの寸法,形状を正確に一致させることは不可能であるので、仮えすべての単位工具ホーンに同一の振動エネルギを与えた場合であっても、各単位工具ホーンの振幅等が完全に一致することは有り得ない。このため、隣位する単位工具ホーンを直接密着させた場合には、単位工具ホーンの密着面間にカジリが生じ、安定した出力が得られないおそれがあるが、隣位する単位工具ホーン間にシート状の隔絶材を介装することにより、単位工具ホーン間に隔絶材の厚さに相当する狭い間隙が形成され、隣位する単位工具ホーンの振動が完全に同期していなくても特に問題はない。
【0022】
本発明はまた、固定ホーンおよび超音波振動子を、各単位工具ホーン毎にそれぞれ設けるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、大型の工具ホーンの場合であってもその制御が容易であり、しかも大出力を容易に得ることが可能となる。
【0023】
本発明はまた、複数の単位工具ホーンに対し1個の駆動ホーンを設け、この駆動ホーンに固定ホーンおよび超音波振動子を任意数設けるようにしたことを特徴とする。そして、駆動ホーンで各単位工具ホーンを連結することで製作が容易となり、また機械的および電気的精度を向上させることが可能となる。
【0024】
本発明はさらに、工具ホーンを、加工テーブルに放射面を上に向け配設して超音波定盤として使用できるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、容易に加工面積の大型化を図ることが可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る超音波加工装置を示すもので、この超音波加工装置1は、中央位置に開口2を有する加工テーブル3を備えており、この加工テーブル3の上方には、支柱4を介して支持部材5が配設されている。
【0026】
この支持部材5には、図1に示すように昇降シリンダ6が搭載されており、そのロッド6aの下端部は、昇降部材7に連結されている。この昇降部材7の上面側には、前記支持部材5を貫通して支持部材5に摺動自在に支持されるガイドロッド8の下端部が連結されており、昇降部材7は、前記昇降シリンダ6の伸縮作動により、ガイドロッド8をガイドとして昇降駆動されるようになっている。
【0027】
また、昇降部材7の下面側には、図1に示すように金型9が着脱交換可能に装着されており、この金型9は、昇降部材7の昇降とともに昇降し、後述する工具ホーン10上にワーク(図示せず)を押圧して溶着等の超音波加工をワークに施すことができるようになっている。
【0028】
前記工具ホーン10は、図1に示すように、同一形状寸法の例えば4個の単位工具ホーン10aを並置して構成されており、この工具ホーン10は、前記開口2内に挿入された状態で加工テーブル3に固定されているとともに、前記各単位工具ホーン10a下端の入力面13には、固定ホーン11を介し超音波振動子12がそれぞれ取付けられている。そして、これら各超音波振動子12を同相で駆動することにより、各超音波振動子12からの振動エネルギが固定ホーン11を介し各単位工具ホーン10aに伝達され、さらに各単位工具ホーン10a上端の放射面14を介し図示しないワークに与えられるようになっている。
【0029】
前記各単位工具ホーン10aは、図2および図3に示すように、例えばチタン合金,燐青銅あるいはジュラルミン等の金属素材を板状のブロックに加工して形成されており、その入力面13と放射面14との間の寸法Lは、入力される超音波振動の周波数λに対しほぼλ/2に設定されている。
【0030】
これら各単位工具ホーン10aの板面には、図3に示すように、任意数のスロット15が設けられており、また各単位工具ホーン10aの両側部には、図2および図3に示すように、入力面13および放射面14から寸法L/2の位置に、工具ホーン10を加工テーブル3に固定する支持機構としてのフランジ16がそれぞれ一体に設けられている。そして、このフランジ16は、加工テーブル3に設けた段部17と加工テーブル3上に取付けた押さえ板18との間で上下に挾持固定されるようになっている。
【0031】
すなわち、前記フランジ16は、図3に示すように、加工テーブル3に設けた段部17上に、ゴム,ガラステープあるいはポリテトラフロロエチレン製の薄い下緩衝材19を介し載置されており、フランジ16の上面側には、下緩衝材19と同材質の厚い上緩衝材20および金属板21が順次載置されている。そしてフランシジ16は、前記押さえ板18に螺装された締付けねじ22を締付けることにより、段部17と押さえ板18との間で上下に挾持固定されるようになっている。
【0032】
前記各単位工具ホーン10aの板面にはまた、図3に示すように、入力面13および放射面14から寸法L/2の位置のスロット15間およびスロット15とフランジ16との間に、例えばポリエステル製の薄いシート状の隔絶材23が貼着されており、この隔絶材23により、図2に示すように単位工具ホーン10aの同士が直接密着せず、単位工具ホーン10aの密着面間にカジリが生じるのを防止できるようになっている。
【0033】
一方、前記固定ホーン11は、図2および図3に示すように、前記工具ホーン10と同様の素材を用いて長さが寸法Lの丸棒状に形成されており、その放射面24側の上半部は、入力面25側の下半部よりも細径に形成されているとともに、放射面24および入力面25からの寸法L/2の位置には、固定フランジ26が一体に設けられている。そして、この固定ホーン11は、前記放射面24が各単位工具ホーン10aの入力面13中央部に連結されているとともに、前記入力面25の中央部には超音波振動子12が連結され、超音波振動子12からの振動エネルギを各単位工具ホーン10aに伝達するようになっている。
【0034】
なお、図1において、符号27は加工テーブル3に取付けられた防音ケースであり、この防音ケース27内には、超音波振動子12駆動用のアンプ(図示せず)等も組込まれるようになっている。
【0035】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
図示しないワークの超音波加工に際しては、まず各超音波振動子12を同相で駆動する。すると、各超音波振動子12からの振動エネルギは、各固定ホーン11を介し各単位工具ホーン10aに伝達される。この際、各固定ホーン11は、放射面24側が入力面25側よりも小面積となっているので、超音波振動子12からの振動エネルギを、その振幅を拡大して各単位工具ホーン10aに伝達することができる。
【0036】
ところで、各超音波振動子12を同相で駆動した場合、各固定ホーン11同士および各単位工具ホーン10a同士が完全に同一形状寸法であれば、各単位工具ホーン10aの変位は完全に同一となり、各単位工具ホーン10aの端面を直接密着させても、密着面間にカジリが生じるおそれはない。ところが、各ホーン11,10a同士を正確に同一形状寸法に形成することは実際には不可能であるので、各単位工具ホーン10aの変位が完全に一致することは有り得ない。そしてこの場合には、相互の単位工具ホーン10aの密着面間にカジリが生じ、安定した出力が得られないおそれがある。
【0037】
ところが、本実施の形態においては、隣位する単位工具ホーン10a間に隔絶材23を介装するようにしているので、カジリが生じて出力が不安定になるといった不具合がない。しかも、隔絶材23は、変位が零か極めて小さい部位に配されているので、長期間使用しても隔絶材23が損傷するといったおそれもない。
【0038】
また、各単位工具ホーン10aのフランジ16も、緩衝材19,20を介し上下に挾持固定されているので、各単位工具ホーン10aを駆動した際に、フランジ16に多少変位が生じた場合であっても固定支持状態を安定させることができる。しかも、超音波加工時に加工圧が作用する下緩衝材19の厚さを薄くしているので、加工時の工具ホーン10の沈み込みをほぼ零とすることができ、これにより加工精度を向上させることができる。
【0039】
このようにして工具ホーン10を駆動したならば、工具ホーン10上に図示しないワークを載置するとともに、昇降シリンダ6を伸長作動させて昇降部材7を下降させ、金型9でワークを工具ホーン10に押付ける。これにより、振動エネルギがワークに与えられ、ワークに溶着等の超音波加工が施される。
【0040】
しかして、大型,大重量の工具ホーン10を直接固定支持するようにしているので、加工時に大きな荷重が負荷された場合であっても、この荷重を充分に支持し安定した加工状態を得ることができる。
【0041】
また、工具ホーン10は、複数の単位工具ホーン10aで構成されているので、大型の単一の工具ホーンを製作するよりも製作が容易であるとともに、単位工具ホーン10aの個数の増減により、必要とする大きさの超音波定盤を容易に得ることができる。
【0042】
図4は、本発明の第2の実施の形態を示すもので、前記第1の実施の形態におけるフランジ16に代え、凹溝36を設けるようにしたものである。
【0043】
すなわち、各単位工具ホーン10aの両側部には、図4に示すように、入力面13および放射面14から寸法L/2の位置に、例えばV溝状の凹溝36がそれぞれ設けられており、この凹溝36内には、支持材37の先端部が緩衝材38を介し挿入され、この支持材37は、固定ねじ39を介し加工テーブル3上に固定されている。
なお、その他の点については、前記第1の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【0044】
しかして、凹溝36により支持機構を形成することにより、フランジ16で支持機構を形成するよりも、より少ない材料で単位工具ホーン10aを製作することができ、しかもフランジ16と同等の支持固定力を得ることができる。
【0045】
図5は、本発明の第3の実施の形態を示すもので、前記第1の実施の形態におけるフランジ16に代え、支持部材46を用いるようにしたものである。
【0046】
すなわち、この支持部材46は、図5に示すように、長さが寸法Lの丸棒状に形成されており、その両端から寸法L/2の位置には、フランジ部47が一体に設けられ、上端中央部には、連結ねじ48が突設されている。そして、この支持部材46は、各単位工具ホーン10aの入力面13の固定ホーン11を介しその両側位置に2本連結固定されており、これら各支持部材46のフランジ部47を固定側に固定することにより、加工時に各単位工具ホーン10aに負荷される荷重を支持することができるようになっている。
【0047】
具体的には、前記フランジ部47は、薄肉の下緩衝材49を介し支持台51上に載置されており、フランジ部47の上面側は、厚肉の上緩衝材50を介し支持ブロック52で支持され、この支持ブロック52は、固定ねじ53を介し支持台51上に固定されている。
なお、その他の点については、前記第1の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【0048】
しかして、支持部材46を用いて加工時に負荷される荷重を支持するようにしているので、フランジ16や凹溝36を有しない既存の単位工具ホーン10aにも容易に適用することができる。
【0049】
なお、前記第3の実施の形態においては、支持部材46にフランジ部47を設け、このフランジ部47を固定側に固定する場合について説明したが、フランジ部47に代えて支持部材46の外周部にリング状のV溝を設け、このV溝を図4に示すような方法で固定側に固定するようにしてもよい。
【0050】
図6は、本発明の第4の実施の形態を示すもので、前記第1の実施の形態におけるフランジ16に代え、段部66を設けるようにしたものである。
【0051】
すなわち、各単位工具ホーン10aの両側部には、図6に示すように、入力面13および放射面14から寸法L/2の位置に、下向きに切欠かれた段部66がそれぞれ設けられており、一方加工テーブル3には、上向きに切欠かれた段部67が設けられている。そして、各単位工具ホーン10aの段部66は、薄肉の緩衝材68を介し加工テーブル3の段部67上に載置され、加工時に各単位工具ホーン10aに負荷される荷重を支持することができるようになっている。
【0052】
一方、固定ホーン11の固定フランジ26は、図6に示すように、薄肉の下緩衝材69を介し支持台71上に載置されており、固定フランジ26の上面側は、厚肉の上緩衝材70を介し支持ブロック72で支持され、この支持ブロック72は、固定ねじ73を介し支持台71上に固定されている。そしてこれにより、各単位工具ホーン10aの段部67からの浮き上がりおよび位置ずれを防止することができるようになっている。
なお、その他の点については、前記第1の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【0053】
しかして、段部66を用いて加工時に負荷される荷重を支持するようにしているので、支持機構の構造を大幅に簡素化することができる。なお、段部66の場合、各単位工具ホーン10aの上方に持ち上げる力に対しては、これを支持する機能を有しておらず、したがって、固定ホーン11側で支持する必要があるが、段部66には各単位工具ホーン10a等の自重が常時負荷されていて安定状態が確保されているので、固定ホーン11側での支持は、万一の場合の安全策として考えればよく、極めて簡単な支持構造で足りる。
【0054】
図7および図8は、本発明の第5の実施の形態を示すもので前記第1の形態における工具ホーン10と固定ホーン11との間に、駆動ホーン80を介装するようにしたものである。
【0055】
すなわち、前記駆動ホーン80は、図7および図8に示すように、所定厚の方形板状に形成されており、その入力面81と放射面82との間の長さは寸法Lに設定され、また板面には、任意数のスロット83が設けられている。そして、この駆動ホーン80は、各単位工具ホーン10aに対し直角状に配置され、その放射面82が各単位工具ホーン10aの入力面13に連結されているとともに、入力面81には、入力面25に超音波振動子12が連結された例えば2個の固定ホーン11の放射面24が連結されている。また、本実施の形態においては、各単位工具ホーン10aが駆動ホーン80に連結固定されているため、前記第1の実施の形態における隔絶材23は省略されている。
なお、その他の点については、前記第1の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【0056】
しかして、工具ホーン10と固定ホーン11との間に、駆動ホーン80を介装するようにしているので、各固定ホーン11からの振動が駆動ホーン80で平均化された後に各単位工具ホーン10aに伝達されることになり、各単位工具ホーン10aに固定ホーン11を各別に連結する場合に比較して、各単位工具ホーン10aをより均一に振動させることができ、加工精度をより向上させることができる。また、駆動ホーン80に各単位工具ホーン10aを連結した状態で、各単位工具ホーン10aの放射面14等を加工できるので、加工が容易であるとともに、工具ホーン10全体としての放射面14の平坦度をより向上させることができる。また、単位工具ホーン10aの個数に無関係に固定ホーン11および超音波振動子の個数を決定できるので、選択の幅を広げることができるとともに、コストダウンを図ることができる。
【0057】
なお、前記各実施の形態においては、工具ホーン10を超音波定盤として用いる場合について説明したが、例えば図1の金型9と工具ホーン10との位置を上下逆にした使用方法の場合にも同様に適用でき、同様の効果を得ることができる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持できるようにしているので、加工時に大きな荷重が負荷された場合であっても、この荷重を充分に支持して安定した加工状態を得ることができる。
【0059】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けられたフランジで形成し、このフランジを両側から挾持することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持できるようにしているので、支持機構の製作が容易であるとともに、安定した支持力を得ることができる。
【0060】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けられた凹溝で形成し、この凹溝内に固定側の支持材先端部を挿入することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持できるようにしているので、大形状の素材を用いることなく工具ホーンおよび支持機構を製作することができ、しかも安定した支持力を得ることができる。
【0061】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面から使用振動周波数のほぼ1/2波長の長さで突出し中央部に固定部が設けられた支持部材で形成し、前記固定部を固定側に固定することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持できるようにしているので、既存の工具ホーンに対しても、支持機構を容易に設けることができるとともに、支持機構の個数を容易に増減できるので、使用目的にあった最適な支持力を容易に得ることができる。
【0062】
本発明はまた、支持機構を、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けられた段部で形成し、この段部を固定側の段部に当接させることにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持できるようにしているので、支持機構の構造を大幅に簡素化することができる。
【0063】
本発明はまた、固定ホーンに設けられた固定フランジを固定側で支持することにより、工具ホーンの段部の固定側の段部からの離間を阻止できるようにしているので、工具ホーンの設置状態を安定させることができるとともに、固定フランジの支持は段部の離間を阻止するだけでよいので、簡単な構造のもので足り、振動エネルギの工具ホーンへの伝達が阻止されるおそれがほとんどない。
【0064】
本発明はまた、工具ホーンを、複数の単位工具ホーンを並置して構成し、かつ隣位する単位工具ホーンの間の入力面,放射面間の中央位置に、シート状の隔絶材を介装するようにしているので、隣位する単位工具ホーンの振動が完全に同期していなくても、単位工具ホーン相互間でカジリが生じることがなく、安定した出力を得ることができる。
【0065】
本発明また、固定ホーンおよび超音波振動子を、各単位工具ホーン毎にそれぞれ設けるようにしているので、大型の工具ホーンの場合であっても、その制御が容易であり、しかも大出力を容易に得ることができる。
【0066】
本発明はまた、複数の単位工具ホーンに対し1個の駆動ホーンを設け、この駆動ホーンに対し1個の駆動ホーンを設け、この駆動ホーンに固定ホーンおよび超音波振動子を任意数設けるようにしているので、各単位工具ホーンをより均一に振動させることができるとともに、駆動ホーンで各単位工具ホーンを連結した状態で各単位工具ホーンを加工することで製作が容易となり、また機械的および電気的精度を向上させることができる。
【0067】
本発明はさらに、工具ホーンを、加工テーブルに放射面を上に向けて配設して超音波定盤として使用できるようにしているので、容易に加工面積の大型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る超音波加工装置を示す全体構成図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】図2の側面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図3相当図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態を示す図3相当図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態を示す図3相当図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態を示す図2相当図である。
【図8】図7の側面図である。
【符号の説明】
1 超音波加工装置
2 開口
3 加工テーブル
6 昇降シリンダ
7 昇降部材
9 金型
10 工具ホーン
10a 単位工具ホーン
11 固定ホーン
12 超音波振動子
13,25,81 入力面
14,24,82 放射面
15,83 スロット
16 フランジ
17,66,67 段部
18 押さえ板
19,49,69 下緩衝材
20,50,70 上緩衝材
23 隔絶材
26 固定フランジ
27 防音ケース
36 凹溝
37 支持材
38,68 緩衝材
46 支持部材
47 フランジ部
51,71 支持台
52,72 支持ブロック
80 駆動ホーン
L,L/2 寸法
λ 周波数
Claims (9)
- 超音波振動子と、この超音波振動子に連結された固定ホーンと、入力面と放射面との間の寸法が使用振動周波数に対しほぼ1/2波長に設定され入力面に前記固定ホーンからの振動エネルギが供給される工具ホーンとを具備する超音波加工装置において、前記工具ホーンに支持機構を設け、この支持機構を固定側で支持することにより、加工時に負荷される荷重を工具ホーンで支持するとともに、前記工具ホーンを、複数の単位工具ホーンを並置して構成し、かつ隣位する単位工具ホーンの間における入力面,放射面間の中央位置に、シート状の隔絶材を介装したことを特徴とする超音波加工装置。
- 支持機構は、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けたフランジで形成され、工具ホーンは、前記フランジを両側から挾持することにより、加工時に負荷される荷重を支持することを特徴とする請求項1記載の超音波加工装置。
- 支持機構は、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けた凹溝で形成され、工具ホーンは、前記凹溝内に固定側の支持材先端部を挿入することにより、加工時に負荷される荷重を支持することを特徴とする請求項1記載の超音波加工装置。
- 支持機構は、工具ホーンの入力面から使用振動周波数のほぼ1/2波長の長さで突出し中央部に固定部を有する支持部材で形成され、工具ホーンは、前記固定部を固定側に固定することにより、加工時に負荷される荷重を支持することを特徴とする請求項1記載の超音波加工装置。
- 支持機構は、工具ホーンの入力面,放射面間の中央位置に設けた段部で形成され、工具ホーンは、前記段部を固定側の段部に当接させることにより、加工時に負荷される荷重を支持することを特徴とする請求項1記載の超音波加工装置。
- 工具ホーンは、固定ホーンに設けられた固定フランジを固定側で支持することにより、その段部の固定側の段部からの離間が阻止されることを特徴とする請求項5記載の超音波加工装置。
- 固定ホーンおよび超音波振動子は、各単位工具ホーン毎にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1記載の超音波加工装置。
- 複数の単位工具ホーンに対し1個の駆動ホーンが設けられ、固定ホーンおよび超音波振動子は、前記駆動ホーンに任意数設けられていることを特徴とする請求項1記載の超音波加工装置。
- 工具ホーンは、加工テーブルに放射面を上に向けて配設され、超音波定盤として用いられることを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7または8記載の超音波加工装置。
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