JPH1071651A - 熱可塑性加工片を処理する方法及び装置 - Google Patents
熱可塑性加工片を処理する方法及び装置Info
- Publication number
- JPH1071651A JPH1071651A JP9157594A JP15759497A JPH1071651A JP H1071651 A JPH1071651 A JP H1071651A JP 9157594 A JP9157594 A JP 9157594A JP 15759497 A JP15759497 A JP 15759497A JP H1071651 A JPH1071651 A JP H1071651A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- workpiece
- thermoplastic
- processing
- crushing
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/922—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/9221—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the pressure, the force or the mechanical power
- B29C66/92211—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the pressure, the force or the mechanical power with special measurement means or methods
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
-
- 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
- B29C66/82—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps
- B29C66/824—Actuating mechanisms
- B29C66/8242—Pneumatic or hydraulic drives
-
- 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
- B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
- B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
-
- 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
- B29C66/84—Specific machine types or machines suitable for specific applications
- B29C66/847—Drilling standard machine type
-
- 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
- B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/922—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/9231—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by measuring the displacement of the joining tools
-
- 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
- B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/924—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/9241—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power
- B29C66/92441—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power the pressure, the force or the mechanical power being non-constant over time
- B29C66/92443—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power the pressure, the force or the mechanical power being non-constant over time following a pressure-time profile
- B29C66/92445—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power the pressure, the force or the mechanical power being non-constant over time following a pressure-time profile by steps
-
- 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
- B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/924—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/9261—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the displacement of the joining tools
-
- 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
- B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/929—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools characterized by specific pressure, force, mechanical power or displacement values or ranges
- B29C66/9292—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools characterized by specific pressure, force, mechanical power or displacement values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. pressure diagrams
-
- 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
- B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
- B29C66/929—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools characterized by specific pressure, force, mechanical power or displacement values or ranges
- B29C66/9292—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools characterized by specific pressure, force, mechanical power or displacement values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. pressure diagrams
- B29C66/92921—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools characterized by specific pressure, force, mechanical power or displacement values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. pressure diagrams in specific relation to time, e.g. pressure-time diagrams
-
- 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
- B29C66/96—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process
- B29C66/961—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process involving a feedback loop mechanism, e.g. comparison with a desired value
-
- 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
- B29C66/96—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process
- B29C66/963—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process using stored or historical data sets, e.g. using expert systems
-
- 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
- B29C66/94—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the time
-
- 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
- B29C66/9516—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 amplitude
-
- 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
- B29C66/959—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 characterised by specific values or ranges of said specific variables
- B29C66/9592—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 characterised by specific values or ranges of said specific variables in explicit relation to another variable, e.g. X-Y diagrams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/12—Thermoplastic materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
熱可塑性加工片の圧壊量をリアルタイムに正確に検出す
る。 【解決手段】 キャリブレーション工程に於いては、加
工片(34)がプレス(10)に於いて押圧されること
により生じるプレスの静止部に対する可動部の降伏又は
変位に応答する信号が発生され、その力応答変位量の値
が記憶される。その後の加工片処理工程に於いては、加
工片に振動が与えられることによる熱可塑性材料の軟化
及び流動化により加工片が圧壊すると、先に記憶されて
いる力応答変位量の値が補正信号として呼び出され、同
一の力について新たに検出された変位量信号より減算さ
れる。その減算結果は発生する加工片の真の圧壊量を示
すオンライン信号である。
Description
を処理する方法及び装置に係り、更に詳細には音波周波
数又は超音波周波数範囲の振動エネルギ又は他の適当な
エネルギを使用して行われる溶接やアプセット加工の如
き処理中に生じる熱可塑性加工片の圧壊量を正確に検出
する方法及び装置に係る。
溶接装置又は超音波溶接装置にて溶接される場合には、
二つの部材は共通の界面に沿って互いに当接せしめられ
る。二つの部材が界面に沿って押圧接触せしめられた状
態で二つの部材の少なくとも一方に音波振動又は超音波
振動が与えられ、振動エネルギが散逸することにより界
面に沿って熱可塑性材料が軟化され流動化される。振動
エネルギの供給が停止されると、軟化した材料が凝固
し、これにより二つの部材を接合する溶接部が形成され
る。熱可塑性材料よりなる垂直のスタッドの上端が振動
エネルギを与えられることに応答してヘッド部を形成す
るよう形状変更され、或いは軟化した材料がリセス内へ
移動されリセスを充填し、これにより二つの部材が互い
に締結される点に於いて、かしめやリベット止めも非常
に近似している。
熱可塑性材料の軟化や流動化により加工片の高さが低減
(一般に「圧壊」と呼ばれる)され、これにより処理後
の加工片の高さが小さくなる。例えば1986年12月
23日付にて発行された米国特許第4,631,685
号公報より明らかである如く、上述の如く処理される加
工片の寸法均一性が近年非常に重要になってきている。
上述の米国特許公報には、超音波溶接装置にて溶接され
る加工片の圧壊量がチェックされ、圧壊量が所定の限度
内にあるときには加工片が許容され、圧壊量が所定の限
度内にないときには加工片が拒絶される方法及び装置が
開示されている。上述の従来の構成に於いては、加工片
が許容し得るものであるか否かの判定は加工片の加工が
完了した後に行われる。
御し、これにより溶接又はアプセット加工された加工片
の寸法均一性を改善する手段を提供する。本発明の処理
制御方法は、超音波溶接装置にて接合された熱可塑性加
工片の溶接強度は溶接工程中にホーンの振動振幅を変更
することにより(1995年7月25日付にて発行され
た米国特許第5,435,863号公報参照)、又は溶
接工程中に与えられる力を変更することにより改善され
るという最近の発見に鑑みれば、非常に重要である。振
幅及び力の変更はそれぞれ振幅調整及び力調整と呼ばれ
ている。試験研究の結果によれば、上述の如き処理中に
生じる熱可塑性加工片の圧壊量は二つの成分、即ち熱可
塑性材料の溶融及び流動化の結果として生じる加工片の
実際の、即ち真の圧壊量と、処理中に加工片を拘束する
プレス部品、即ち静止部及び可動部の力に応答した降伏
変位量、即ち相対変量とを含んでいる。
溶接装置は静止支持体、即ちベースと上下方向の支柱と
を含み、可動のキャリッジが支柱に沿う所定の位置に固
定される。キャリッジは流体圧に応答して往復動される
スライダを含み、スライダは電気音響変換器を支持して
いる。変換器にはツール、共振体等とも呼ばれる中間ホ
ーン(ブースタホーン)及び出力ホーンが連結されてい
る。溶接又は他の態様にて処理されるべき加工片が静止
ベース上の固定装置に配置され、加工片の上面がホーン
により押し付けられ、これにより高周波振動の形態にて
加工片に超音波エネルギが与えられる。
ンと加工片とが押圧係合することにより支柱は曲げモー
メントを受ける。装置の他の部分も降伏し、これにより
固定されたキャリッジ又はベースに対するスライダの相
対的な機械的直線変位として検出可能な運動が生じる。
市販の装置について行われた測定結果によれば、かかる
変位量は0.5mm又はそれ以上になり、かかる変位量は
場合によっては加工片の圧壊距離よりも大きくなる。
加工の如き処理が行われる前にプレス構成部材の押圧力
応答変位量をキャリブレーション工程により検出し、キ
ャリブレーション工程中に得られた押圧力応答信号を記
憶し、処理中の加工片の実際の圧壊量を判定する際に記
憶された信号を補正信号として呼び出す方法及び装置に
係る。従って所望の寸法が達成されたことに応答してホ
ーンの振動振幅を変更したり、押圧力を変更したり、加
工片の処理を終了させることが可能である。
圧壊距離はTRSよりの変位距離から押圧により生じる
溶接装置の変位量を減算した値に等しい。TRSは加工
片にホーンが係合し、音波エネルギが与えられ、圧壊が
開始する時点として定義される。
可塑性加工片の寸法均一性及び完全性を向上させるよう
熱可塑性加工片を処理する新規にして改良された方法及
び装置を提供することである。
ネルギ又は超音波エネルギによる処理中に熱可塑性加工
片の圧壊量を正確に検出する方法及び装置を提供するこ
とである。
レス又は振動溶接装置の可動部と静止部との間の押圧力
に応答した相対変位量を検出し、一つ又はそれ以上の押
圧力応答変位量を示す信号を発生し、それらの信号を補
正信号として記憶し、熱可塑性加工片が処理されその圧
壊量が検出される際に記憶されている信号を呼び出すキ
ャリブレーション工程を設けることにより、溶接又はア
プセット加工後の熱可塑性加工片の寸法均一性及び完全
性を向上させる方法及び装置を提供することである。
発明を実施形態について詳細に説明する。
ちベース12を含む超音波溶接装置、即ち超音波プレス
10が解図的に図示されており、ベース12より上下方
向の支柱14が延在しており、支柱14に係合する一組
のブラケット18を有するキャリッジ16が支柱14に
沿って配置されている。キャリッジ16はねじ20によ
り支柱14に対し調節可能な高さ位置に固定される。ば
ね力を調節可能な引張りばね22がキャリッジ16のた
めのカウンタバランスとして作用し、これにより支柱に
沿ってキャリッジ16を位置決めすることを容易に行い
得るようになっている。
ダ24を含んでおり、スライダ24は電気音響変換器2
6を支持している。変換器26は中間ホーン、即ちブー
スタホーン28に機械的に連結されており、ブースタホ
ーン28には他のホーン30が連結されており、ホーン
30の出力面32は溶接工程中又はアプセット加工中に
はベース12の上面に設置された固定装置36に配置さ
れた熱可塑性加工片34に押圧係合せしめられる。加工
片34に超音波振動を与えて加工片の溶接又はアプセッ
ト加工を行うべくホーン30の出力面32と加工片34
とを押圧係合させるスライダ24の往復動は、流体によ
り作動されるシリンダ−ピストン組立体38により行わ
れる。ピストンはスライダに連結され、ピストンの運動
は導管40より圧力制御装置42へ供給され流量制御弁
44を経てシリンダ−ピストン組立体38へ供給される
流体圧に応答して行われる。また流量制御弁44よりシ
リンダへ至る導管には圧力測定装置46も接続されてい
る。図示の変換器及びホーン組立体の如きツールを支持
するスライダを往復動させるべく行われる流体圧により
制御されるシリンダ−ピストン組立体の作動はよく知ら
れているので、図に於いては流体回路は解図的に示され
ている。本発明に於いては、圧力制御装置42及び流量
制御弁44は手動的に又は電気的に制御される装置であ
ってよい。
に操作されるプッシュボタン39(そのうちの一つのみ
が図1に示されている)により開始され、プッシュボタ
ン39はホーンを加工片に押圧係合させてホーンを共振
状態にし、これにより超音波振動を加工片に伝達すべ
く、流体回路及び図には示されていない電源の作動を制
御する従来の制御回路に作用する。振動は1秒未満乃至
1秒又はそれ以上の時間に亘り伝達され、しかる後保持
時間が与えられ、軟化し流動化した材料は保持時間中に
凝固する。
子的力センサ50、即ち歪みゲージと直線運動変位セン
サ54とが設けられ、力センサ50の出力はスライダ2
4に作用する機械的力に応答し、これによりホーンの出
力面32と加工片34との間の係合力を表す。他方変位
センサ54は典型的には電気的装置又は光電気的装置で
あり、ベース12、支柱14、固定されたキャリジ16
を含む実質的に静止状態の支持構造体に対するスライダ
24の押圧力に起因する変位を示す信号を発生する。こ
の変位は加工片が圧壊する際の加工片の直線的寸法変化
の方向に実質的に平行な軸線に沿う直線運動として測定
される。
に測定される加工片の見掛けの圧壊は、熱可塑性材料の
変位及び流動化に起因するもののみならず、溶接装置の
構造体の降伏や弾性によっても影響を受ける。図1より
解る如く、ホーンが加工片に対し押圧係合せしめられる
と、プレスがC形の構造体であるとすると、支柱14に
は時計廻り方向の曲げモーメントが作用し、その曲げモ
ーメントはホーンと加工片との間の押圧力、支柱14に
沿うキャリッジ16の上下方向の位置、支柱14の安定
性の関数である。更に各構成部品の間には機械的な遊び
が存在する。溶接サイクル中及びその後の保持サイクル
中にホーンと加工片との間の押圧力が一定に維持される
と、溶接装置の構造体の変位量も一定になる。しかし溶
接工程中及び保持工程中に押圧力が変更されると、溶接
装置の構造体の変位量も変化する。
に於ける加工片の圧壊量を検出し判定すると共に、所望
量の圧壊量が達成された時点に於いて溶接又はアプセッ
ト加工を終了させるためには、判定結果より力に応答し
たプレス自体の変位量を除去する必要がある。この工程
の重要性は図2より明らかである。或る与えられたスト
ローク長さ及びキャリッジの位置について0kNと2.7
kNとの間に於ける溶接装置の構造体の変位を測定すべ
く、一つの典型的な超音波溶接装置が使用された。支柱
は102mmの外径及び76mmの内径を有し、ストローク
長さは19mmであり、1:2.0のゲイン比を有するブ
ースタホーンが標準的なOリングマウント(米国特許第
5,443,240号公報の図1参照)に取り付けられ
た状態で使用され、ブースタホーンには出力ホーンが連
結され、加工片を使用することなくホーンの出力面がベ
ース上の固定装置に金属間接触せしめられた。図2よ
り、変位量は実質的に力に比例するが、力が2.5kNの
ときには0.5mmを越えることが解る。かかる大きい変
位量は加工片の圧壊量を正確に制御する際には重大であ
る。
ある第一の工程、即ち力の関数として溶接装置の変位量
に関するデータが検出され記憶される工程と、第二の加
工片処理工程、即ち加工片の高さが圧壊により低減さ
れ、記憶されている関連するデータが記憶装置より呼び
出され、見掛けの圧壊距離を補正して真の圧壊距離、即
ち正確な圧壊距離を求めるために使用される工程とを含
んでいる。
された超音波溶接装置との関連で更に説明する。正確な
キャリブレーションを行うべく、まず実際の加工片又は
実際の加工片と実質的に同一の加工片が固定装置36上
に配置され、実際の処理に使用されるブースタホーン及
び出力ホーンと実質的に同一のブースタホーン28及び
出力ホーン30が使用される。またキャリッジ16もそ
の作動位置に設定される。
ために使用される制御装置56が解図的に図示されてい
る。制御装置56は「C」(キャリブレーション)又は
「P」(処理工程)を選択するためのセレクタスイッチ
58を有している。「C」位置に於いては、加工片に振
動エネルギが与えられないので、電源への信号(導線6
0)はオフの状態を維持する。スタートのプッシュボタ
ン39が操作されると、制御装置56はピストンに作用
する圧力をプログラムされた態様にて段階的に増減させ
る信号を導線62を経て電気的に制御される圧力制御装
置42へ供給し、これによりホーン及び加工片が種々の
圧力(図4(A)参照)にて押圧係合せしめられる。力
センサ50及び直線運動変位センサ54により押圧力に
応答した信号(図4(B)及び(C)参照)が発生さ
れ、これらの信号は制御装置56により処理されるよう
それぞれ導線64及び66を経て制御装置へ伝達され
る。これら二つの信号は図2と同様の図5に示されてい
る如く、力に対する変位量の関係として直線68にて表
される。上述の如き自動的な工程の代わりに、力に対す
る変位量のデータは手動的に形成されてもよい。各圧力
設定中に定常状態が得られた時点に於いて力及び変位量
の読みが記録され、かかる目的で各保持工程の終了時点
近傍に於いて各値をエンターするためのクロック信号
(図示せず)が使用されてもよい。或いは各読みはそれ
以上の値の変化が認められないことに応答してエンター
されてもよい。図6はキャリブレーション工程を含む主
要な工程を示すフローチャートである。各加圧工程より
読みが得られると、制御装置56内の中央処理ユニット
(CPU)が使用されることにより、中間押圧状態に適
用可能な中間力/変位量データが演算される。
位応答信号66はCPU70へ入力され、CPU70は
二次元マップ、換言すれば撓みマップを形成する。即ち
各力の値が対応する変位の値に関連付けられ、それらの
値がランダムアクセスメモリ(RAM)72に記憶され
るようエンターされる。換言すれば記憶されている各変
位の値が対応する力の値と関連付けられ、各力の値をア
ドレスすることにより呼び出される。
装置又は溶接装置が変更されると、キャリブレーション
工程が再度行われなければならない。
セレクタスイッチ58が「P」位置に切り換えられ、図
8に示されたフローチャートの各ステップが実行され
る。この処理工程中には、力検出装置50よりの力応答
信号(導線64)が、キャリブレーション工程中に得ら
れ力に関連付けて記憶された変位信号を呼び出すための
アドレス信号としてRAM72へ入力される(図9参
照)。かくして呼び出された変位信号は補正信号として
加算回路74へ入力される。また加算回路74は現在の
変位応答信号(導線66)を受け、現在の変位応答信号
は処理工程中には加工片の変位量(圧壊量)と溶接装置
の変位量との合計を含んでいる。加算回路74は入力さ
れる全変位量の値より溶接装置の変位量の値を減算し、
これにより加工片の実際の圧壊量を示す値を発生する。
従って導線76の信号は発生する圧壊量をリアルタイム
に示す。加算回路74に於いて処理される信号がデジタ
ル信号である場合には、発生する加工片の真の圧壊距離
を例えば1kHz の周波数にてリアルタイムに周期的に繰
返し演算するよう、加算回路はクロック信号により制御
される。
加工片の処理を終了する必要がある場合には、図9に示
されている如く、加工片の真の圧壊信号(導線76)及
び所望の圧壊値(導線80)を受ける比較器78が設け
られる。加工片の真の圧壊量と所望の圧壊値とが一致す
ると、導線82に出力信号が発生され、その出力信号は
加工片に対する振動の供給を停止するために使用され、
これにより熱可塑性材料が凝固して処理工程が終了す
る。かくして真の圧壊距離が制御される。
面に沿って互いに当接され、両方の部材が互いに押圧係
合せしめられた状態にて少なくとも一方の部材に振動が
与えられる振動溶接装置にも適用可能である。摩擦エネ
ルギの散逸により熱可塑性材料は軟化して流動し、振動
の供給が停止されると接合部が形成される。この種の溶
接装置は一般に100〜1000Hzの周波数範囲の振動
にて作動する。並進運動を与える一つの典型的な振動溶
接装置が1975年11月18日付にて発行された米国
特許第3,920,504号公報に開示されている。ま
た軌道運動を与える同様の振動溶接装置が1992年1
1月3日付にて発行された米国特許第5,160,39
3号公報に開示されている。これらの溶接装置によれ
ば、加工片はそれらの部材が互いに他に対し押圧係合せ
しめられた状態にて熱可塑性材料が軟化され流動化され
ることにより圧壊する。
る。これと同様の増減が押圧力を連続的に変化させるこ
とにより達成されてもよい。
ついて詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
ための超音波装置を示す解図的立面図である。
の押圧係合力の関数として図1の装置に固有の変位量を
示すグラフである。
示すブロック線図である。
レーション工程中に発生される信号を示すグラフであ
る。
を示すグラフである。
ローチャートである。
ートである。
Claims (28)
- 【請求項1】熱可塑性加工片を処理する方法であって、
熱可塑性加工片はプレスにて処理されることに応答して
圧壊による寸法変化を生じ、前記プレスは実質的に静止
状態を維持する静止部と可動部とを有し、処理されるべ
き加工片を前記静止部と前記可動部との間に受けるよう
構成された方法にして、 処理されるべき加工片と同様の加工片又は処理されるべ
き加工片と実質的に同一の加工片を前記静止部と前記可
動部との間に配置する工程と、 前記可動部を作動状態にし、これにより前記加工片を処
理することなく前記可動部により前記加工片及び前記静
止部に対し力を与える工程と、 前記力に応答した前記静止部及び前記可動部の相対変位
に応答して第一の信号を発生すると共に、前記加工片に
作用する力に応答して第二の信号を発生する工程と、 前記第一の信号を前記第二の信号と関連付けて記憶する
工程と、 加工片が処理される際に第二の信号の存在に応答して前
記第一の信号を呼び出し、前記呼び出された第一の信号
を補正信号として作用させることにより前記加工片の圧
壊量を判定する工程と、を含んでいることを特徴とする
熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項2】前記処理工程は前記加工片を振動に曝して
熱可塑性材料を軟化させ流動化させることを含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性加工片を処
理する方法。 - 【請求項3】熱可塑性加工片を処理する方法であって、
熱可塑性加工片は実質的に静止状態を維持する静止部と
可動部とを有するプレスに配置された状態にて振動エネ
ルギが与えられることに応答して圧壊による寸法変化を
生じる方法にして、 処理されるべき種類の加工片を前記静止部と前記可動部
との間に配置する工程と、 前記可動部を作動状態にし、これにより前記加工片を処
理することなく前記可動部により前記加工片及び前記静
止部に対し力を与える工程と、 前記力に応答した前記静止部及び前記可動部の相対変位
に応答して第一の信号を発生すると共に、前記加工片に
作用する力に応答して第二の信号を発生する工程と、 前記第一の信号を前記第二の信号と関連付けて記憶する
工程と、 前記可動部が前記加工片と同一の加工片又は実質的に同
一の加工片に力を与える状態にて前記静止部と前記可動
部との間に配置された加工片に振動エネルギを付与する
工程と、 前記振動エネルギが付与されている状態に於ける前記静
止部及び前記可動部の相対変位に応答して第三の信号を
発生する工程と、 前記第二の信号と実質的に同一の値の他の第二の信号の
存在に応答して前記記憶された第一の信号を呼び出し、
前記第三の信号より前記第一の信号を減算して加工片の
圧壊量を示す出力信号を発生する工程と、を含んでいる
ことを特徴とする熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項4】前記第一の信号は前記加工片の圧壊が判定
される軸線に実質的に平行に測定した場合に於ける前記
静止部と前記可動部との間の相対的直線変位に応答する
信号であることを特徴とする請求項3に記載の熱可塑性
加工片を処理する方法。 - 【請求項5】前記出力信号が所定の値になることに応答
して前記振動エネルギの付与を停止することを含んでい
ることを特徴とする請求項3に記載の熱可塑性加工片を
処理する方法。 - 【請求項6】前記プレスは超音波溶接装置を含んでいる
ことを特徴とする請求項3に記載の熱可塑性加工片を処
理する方法。 - 【請求項7】前記プレスは振動溶接装置を含んでいるこ
とを特徴とする請求項3に記載の熱可塑性加工片を処理
する方法。 - 【請求項8】前記処理は加工片の二つの部材の間の界面
に於いて熱可塑性材料を軟化させ流動化させる振動エネ
ルギを付与することにより前記二つの部材の間に溶接部
を形成することを含んでいることを特徴とする請求項3
に記載の熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項9】前記処理は熱可塑性材料を軟化させ流動化
させる振動エネルギを付与することにより前記加工片を
アプセット加工することを含んでいることを特徴とする
請求項3に記載の熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項10】実質的に静止状態を維持する静止支持体
とこれに対向するスライダとの間に熱可塑性加工片を配
置することにより熱可塑性加工片を処理する方法であっ
て、前記スライダには電気音響変換器及びホーンが連結
されており、前記ホーンは押圧された状態にて加工片に
係合するよう構成され、共振状態にされると超音波エネ
ルギを加工片に伝達して熱可塑性材料を軟化し流動化さ
せ、これにより加工片の圧壊を行う方法にして、 前記支持体と前記ホーンとの間に処理されるべき加工片
と実質的に同一の加工片を配置する工程と、 前記加工片に超音波エネルギを伝達することなく、超音
波エネルギが前記加工片に伝達される際の押圧力と実質
的に等しい押圧力にて前記ホーンを前記加工片に押圧係
合させる工程と、 前記ホーンと前記加工片との間の押圧係合により生じる
前記支持体に対する前記スライダの相対変位量を示す第
一の信号を発生すると共に、押圧力を示す第二の信号を
発生する工程と、 前記第一の信号を前記第二の信号と関連付けて記憶する
工程と、 加工片が前記支持体と前記ホーンとの間に配置され、前
記ホーンが加工片と押圧係合せしめられ、超音波エネル
ギが加工片に伝達されて熱可塑性材料が軟化され流動化
され、これにより加工片の圧壊が行われる際に実質的に
同一の値の第二の信号の存在に応答して前記記憶された
第一の信号を呼び出す工程と、 超音波エネルギが加工片に伝達されている際の前記支持
体に対する前記スライダの相対変位量に応答する第三の
信号を発生する工程と、 前記第三の信号より前記第一の信号を減算して加工片の
真の圧壊距離を判定する工程と、を含んでいることを特
徴とする熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項11】前記圧壊距離が所定の値になると超音波
エネルギの伝達を停止することを含んでいることを特徴
とする請求項10に記載の熱可塑性加工片を処理する方
法。 - 【請求項12】前記圧壊距離は前記第三の信号と前記第
一の信号との偏差を予め設定された信号と比較すること
により判定されることを特徴とする請求項11に記載の
熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項13】前記第二の信号と関連付けられた前記第
一の信号はランダムアクセスメモリに記憶され、前記第
二の信号はアドレス信号として使用されることを特徴と
する請求項10に記載の熱可塑性加工片を処理する方
法。 - 【請求項14】実質的に静止状態を維持する支持体とこ
れに対向し電気音響変換器及びホーンが設けられた可動
のスライダとの間に加工片を配置することにより熱可塑
性加工片を処理する方法であって、前記ホーンは前記ス
ライダの運動に応答して加工片に押圧係合せしめられ、
振動エネルギの散逸により熱可塑性材料を軟化し流動化
させ、加工片を圧壊させる方法にして、 キャリブレーション工程及び処理工程を含み、 前記キャリブレーション工程は前記支持体と前記ホーン
との間に処理されるべき加工片又は処理されるべき加工
片と実質的に同一の加工片を配置する工程と、 振動エネルギを付与することなく、加工片の処理工程中
に振動エネルギが与えられる際の範囲内の種々の押圧力
にて前記ホーンを前記加工片に押圧係合させる工程と、 前記押圧係合により発生される前記種々の押圧力の関数
として前記支持体に対する前記スライダの相対変位量を
示す信号を発生する工程と、 前記変位量信号に関連する力信号と関連付けて各押圧力
変位量信号を記憶する工程と、を含み、前記処理工程は
前記支持体と前記ホーンとの間に処理されるべき加工片
を配置する工程と、 前記ホーンを前記加工片と押圧係合させる工程と、 前記ホーンを共振状態にして前記ホーンより前記加工片
へ振動エネルギを伝達し、これにより熱可塑性材料を軟
化し流動化させる工程と、 前記ホーンと前記加工片との間の押圧係合に応答して現
在の力及び変位量を示す他の一組の信号を発生する工程
と、 前記一組の信号のうちの力信号を使用して前記キャリブ
レーション工程中に得られた実質的に同一の値の力信号
に対応する記憶された変位量信号を呼び出す工程と、 前記一組の信号のうちの変位量信号より前記呼び出され
た変位量信号を減算し、これにより処理中に生じた前記
加工片の真の圧壊量を判定する工程と、を含んでいるこ
とを特徴とする熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項15】前記他の一組の変位信号より前記記憶さ
れた変位応答信号を周期的に減算することを特徴とする
請求項14に記載の熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項16】前記信号の減算結果が所定の値になると
前記加工片への振動エネルギの伝達を停止することを含
んでいることを特徴とする請求項14に記載の熱可塑性
加工片を処理する方法。 - 【請求項17】前記信号を記憶する工程は前記信号を二
次元ランダムアクセスメモリにエンターすることを含ん
でいることを特徴とする請求項14に記載の熱可塑性加
工片を処理する方法。 - 【請求項18】前記振動エネルギは音波又は超音波周波
数のエネルギであることを特徴とする請求項14に記載
の熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項19】前記支持体及び前記可動のスライダは超
音波溶接装置の一部を構成していることを特徴とする請
求項14に記載の熱可塑性加工片を処理する方法。 - 【請求項20】振動エネルギにて熱可塑性加工片を処理
するためのプレスであって、振動エネルギの付与及びそ
の散逸により熱可塑性材料が軟化され流動化され、これ
により前記加工片を部分的に圧壊するプレスにして、 処理されるべき加工片を支持する実質的に静止状態の支
持体と、 前記支持体上に配置された加工片へ近付く方向及びこれ
より離れる方向へ往復動可能なツールが設けられたスラ
イダと、 前記スライダに連結され前記往復運動を与えて前記ツー
ルと前記加工片とを押圧係合させる手段と、 前記ツールと前記加工片とが押圧係合している際に発生
する力に応答して第一の信号を発生すると共に、前記押
圧係合により生じる前記スライダと前記支持体との間の
相対変位に応答する第二の信号を発生する検出手段と、 前記第一及び第二の信号を受け前記第一及び第二の信号
を互いに関連付けて記憶するメモリ手段と、 入力端子にて受けた信号を減算する加算手段と、 補正工程及び処理工程を選択的に与えるよう作動可能な
制御装置と、を含み、前記制御装置は前記補正工程を行
うよう設定されると、 (a)前記往復運動を与える手段を作動させて前記ツー
ルと前記加工片とを押圧係合させ、 (b)前記第一及び第二の信号をエンターして前記メモ
リ手段に互いに関連付けて記憶し、 前記制御装置は前記処理工程を行うよう設定されると、 (a)前記往復運動を与える手段を作動させて前記ツー
ルと前記加工片とを押圧係合させ、 (b)前記ツールを作動状態にして前記加工片に振動エ
ネルギを伝達し、これにより熱可塑性材料を軟化し流動
化させ、 (c)前記処理工程中に発生される第一の信号を前記第
一の信号に関連付けられて記憶された前記第二の信号を
呼び出すためのアドレス信号として前記メモリ手段にエ
ンターし、前記呼び出された第二の信号を一方の入力と
して前記加算手段へ伝達し、 (d)前記処理工程中に発生された各第二の信号を他方
の入力として前記加算手段へ伝達し、 (e)前記加算手段により前記処理工程中に得られた各
第二の信号より前記呼び出された第二の信号を減算し、
これにより減算結果の偏差信号が前記加工片の圧壊距離
を示すことを特徴とする熱可塑性加工片を処理するため
のプレス。 - 【請求項21】前記制御装置は前記偏差信号が所定の値
になったときには前記ツールの作動を停止させることを
特徴とする請求項20に記載の熱可塑性加工片を処理す
るためのプレス。 - 【請求項22】前記偏差信号及び所望の圧壊距離を示す
信号を入力として受け、これら二つの入力信号が実質的
に互いに同一であるときには出力信号を発生する比較器
回路を含み、前記出力信号は前記ツールを非作動状態に
することを特徴とする請求項20に記載の熱可塑性加工
片を処理するためのプレス。 - 【請求項23】前記加算手段は前記処理工程中にオンラ
インの偏差信号を発生するよう周期的に作動されること
を特徴とする請求項20に記載の熱可塑性加工片を処理
するためのプレス。 - 【請求項24】前記制御装置は前記キャリブレーション
工程中には前記往復運動を与える手段により前記ツール
と前記加工片との間の押圧係合力を段階的に増減し、こ
れにより種々の第一の信号と関連付けて第二の信号を発
生し、これらの信号は前記メモリ手段に記憶されること
を特徴とする請求項20に記載の熱可塑性加工片を処理
するためのプレス。 - 【請求項25】前記プレスは超音波溶接装置を含んでい
ることを特徴とする請求項20に記載の熱可塑性加工片
を処理するためのプレス。 - 【請求項26】前記プレスは振動溶接装置を含んでいる
ことを特徴とする請求項20に記載の熱可塑性加工片を
処理するためのプレス。 - 【請求項27】前記検出手段は前記加工片が圧壊する際
の軸線に実質的に平行な軸線に沿う前記スライダと前記
支持体との間の相対的な直線運動変位に応答して前記第
二の信号を発生することを特徴とする請求項20に記載
の熱可塑性加工片を処理するためのプレス。 - 【請求項28】熱可塑性加工片を処理する方法であっ
て、熱可塑性加工片はプレスにて処理されることに応答
して圧壊による寸法変化を生じ、前記プレスは実質的に
静止状態を維持する静止部と可動部とを有し、処理され
るべき加工片を前記静止部と前記可動部との間に受ける
よう構成された方法にして、 前記可動部により前記静止部に力を付与する工程と、 前記力に応答した前記静止部及び前記可動部の直線的な
相対変位に応答して第一の信号を発生すると共に、前記
力に応答して第二の信号を発生する工程と、 前記第一の信号を前記第二の信号と関連付けて記憶する
工程と、 加工片が処理される際に前記記憶された第二の信号と実
質的に同一の値の第二の信号の存在に応答して前記第一
の信号を呼び出す工程と、 前記呼び出された第一の信号を補正信号として使用する
ことにより処理される前記加工片の圧壊量を判定する工
程と、を含んでいることを特徴とする熱可塑性加工片を
処理する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US674905 | 1996-07-03 | ||
US08/674,905 US5788791A (en) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | Method of determining the collapse of plastic parts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1071651A true JPH1071651A (ja) | 1998-03-17 |
JP4004592B2 JP4004592B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=24708369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15759497A Expired - Lifetime JP4004592B2 (ja) | 1996-07-03 | 1997-05-30 | 熱可塑性加工片を処理する方法及び装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5788791A (ja) |
EP (1) | EP0816054B1 (ja) |
JP (1) | JP4004592B2 (ja) |
CA (1) | CA2206906C (ja) |
DE (1) | DE69729025T2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010115283A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Uni Charm Corp | 吸収性物品の製造方法 |
JP2018075591A (ja) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 株式会社Ihi | 線形摩擦接合装置及び線形摩擦接合方法 |
KR20190031175A (ko) * | 2017-09-15 | 2019-03-25 | 테크-소닉, 인크. | 이중 캠 서보 용접 스플라이서 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6152350A (en) * | 1997-06-19 | 2000-11-28 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Ultrasonic welding device and method, and a magnetic tape cartridge reel welding device and method |
US6255620B1 (en) * | 1998-04-30 | 2001-07-03 | H-Tech, Inc. | Filter bag assembly line and method |
WO2008018935A2 (en) | 2006-05-08 | 2008-02-14 | Dukane Corporation | Ultrasonic press using servo motor with integrated linear actuator |
US8052816B2 (en) | 2006-05-08 | 2011-11-08 | Dukane Corporation | Ultrasonic press using servo motor with delayed motion |
US9144937B2 (en) | 2006-05-08 | 2015-09-29 | Dukane Corporation | Ultrasonic press using servo motor with delayed motion |
US20080054051A1 (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Branson Ultrasonics Corporation | Ultrasonic Welding Using Amplitude Profiling |
FR2955796B1 (fr) * | 2010-02-01 | 2012-05-25 | Hamon Thermal Europ France | Dispositif de soudage par ultrasons, notamment pour le soudage d'un empilement de feuilles alveolees |
US8245748B2 (en) | 2010-07-14 | 2012-08-21 | Dukane Corporation | Vibration welding system |
US9688017B2 (en) | 2013-05-14 | 2017-06-27 | Dukan IAS, LLC | Vibration welders with high frequency vibration, position motion control, and delayed weld motion |
DE102013225042A1 (de) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Branson Ultraschall Niederlassung Der Emerson Technologies Gmbh & Co. Ohg | Ultraschallschweißvorrichtung und Ultraschallschweißverfahren zur Regelung von kontinuierlichen Ultraschallschweißprozessen |
DE102014102685A1 (de) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg | Ultraschallbearbeitungsvorrichtung mit Kraftsensor |
DE102014212003B4 (de) * | 2014-06-23 | 2024-07-25 | Vitesco Technologies Germany Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baueinheit und elektronische Baueinheit |
DE102016102164A1 (de) | 2016-02-08 | 2017-08-10 | Ms Ultraschall Technologie Gmbh | Ultraschall-Bearbeitungsmaschine |
US10549481B1 (en) | 2018-12-21 | 2020-02-04 | Dukane Ias, Llc | Systems and methods for low initial weld speed in ultrasonic welding |
CN113029933B (zh) * | 2021-02-26 | 2021-11-16 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | 焊接质量检测***及超声波焊接设备、焊接质量检测方法 |
DE102022108397A1 (de) | 2022-04-07 | 2023-10-12 | Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum Ultraschallschweißen eines Werkstücks und Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3257652A (en) * | 1962-03-20 | 1966-06-21 | Reliance Electric & Eng Co | Operation monitor |
US3920504A (en) * | 1974-10-25 | 1975-11-18 | Branson Ultrasonics Corp | Friction welding apparatus |
US4631685A (en) * | 1984-12-07 | 1986-12-23 | General Motors Corporation | Method and apparatus for ultrasonic plastic forming and joining |
US4750131A (en) * | 1985-09-11 | 1988-06-07 | Rca Licensing Corporation | Method of detecting faulty parts in a progressive die press |
JPS63257238A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | Hitachi Ltd | ワイヤボンデイング装置 |
US5160393A (en) * | 1990-12-27 | 1992-11-03 | Hydroacoustics, Inc. | Friction welder having an electromagnetic drive which produces orbital motion |
JP3007195B2 (ja) * | 1991-09-18 | 2000-02-07 | 株式会社日立製作所 | ボンディング装置およびボンディング部検査装置 |
EP0580833B1 (en) * | 1992-01-07 | 1996-09-04 | Signature Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling a press |
DE69307179T2 (de) * | 1992-04-21 | 1997-05-15 | Emerson Electric Co | Ultraschallschweissverfahren |
US5443240A (en) * | 1994-02-09 | 1995-08-22 | Branson Ultrasonics Corporation | Mounting means for vibration member |
-
1996
- 1996-07-03 US US08/674,905 patent/US5788791A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-05-20 CA CA002206906A patent/CA2206906C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-30 JP JP15759497A patent/JP4004592B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-20 DE DE69729025T patent/DE69729025T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-20 EP EP97630040A patent/EP0816054B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010115283A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Uni Charm Corp | 吸収性物品の製造方法 |
JP2018075591A (ja) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 株式会社Ihi | 線形摩擦接合装置及び線形摩擦接合方法 |
KR20190031175A (ko) * | 2017-09-15 | 2019-03-25 | 테크-소닉, 인크. | 이중 캠 서보 용접 스플라이서 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0816054B1 (en) | 2004-05-12 |
CA2206906C (en) | 1999-12-07 |
EP0816054A3 (en) | 2000-03-15 |
CA2206906A1 (en) | 1998-01-03 |
US5788791A (en) | 1998-08-04 |
DE69729025D1 (de) | 2004-06-17 |
DE69729025T2 (de) | 2004-09-09 |
JP4004592B2 (ja) | 2007-11-07 |
EP0816054A2 (en) | 1998-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4004592B2 (ja) | 熱可塑性加工片を処理する方法及び装置 | |
US8720516B2 (en) | Ultrasonic press using servo motor with delayed motion | |
US4040885A (en) | Ultrasonic bonding apparatus | |
CN105383052B (zh) | 使用具有延迟运动的伺服电机的超声波压力机 | |
KR101636247B1 (ko) | 초음파 용접 품질 판단 장치 및 방법 | |
JP2008500904A (ja) | 超音波発振器の振動振幅の測定及び/又は調整のための方法及び超音波溶接装置 | |
JP5542361B2 (ja) | サーボモータおよび遅延運動手法を使用した超音波プレス機 | |
GB2084920A (en) | Ultransonic seaming | |
JPH0255150B2 (ja) | ||
US12000797B2 (en) | Automated ultrasonic press systems and methods for welding physically variant components | |
KR102006806B1 (ko) | 실시간 초음파 용접 품질 판단 시스템 | |
EP3807080A1 (en) | Methods for determining a melt layer thickness associated with a predetermined weld strength based on a correlation therebetween | |
JP2007509758A (ja) | 導体の溶接方法 | |
JP3043604B2 (ja) | 振動溶着機における溶着寸法制御装置 | |
JP2844330B2 (ja) | 超音波ハンダ付方法及び装置 | |
JP2023538468A (ja) | 前倒し振幅均等超音波溶接ホーンを備えるセルフレベリングスタック組立体 | |
JPH0360881A (ja) | 超音波溶接機 | |
JPH0284276A (ja) | 抵抗溶接機の電極加圧装置 | |
KR102137370B1 (ko) | 초음파 용접 품질 판단 장치 및 방법 | |
JP2003258021A (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
JP2877771B2 (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
CN116887940A (zh) | 用于运行超声波连接装置的方法 | |
JP6861924B2 (ja) | 加工機の制御装置及び方法 | |
JP3399679B2 (ja) | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 | |
JP2799938B2 (ja) | ワイヤボンディング装置及びその方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040402 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061107 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070207 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070502 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070724 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |