DE4200370C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ultraschallschweißen von geformten Teilen aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ultraschallschweißen von geformten Teilen aus thermoplastischen Kunststoffen

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von geform­ ten Teilen aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere der oberen und der unteren Gehäusehälfte einer Magnetplattenkassette und eine Schweißvorrich­ tung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Magnetplattenkassetten, die jeweils eine obere Gehäusehälfte, eine untere Ge­ häusehälfte und eine Magnetplatte, die in dem von der oberen Gehäusehälfte und von der unteren Gehäusehälfte gebildeten Gehäuse untergebracht ist, um­ fassen, werden in großem Umfang als Signalaufzeichnungsmedien für die Auf­ zeichnung von verschiedenen Signalen verwendet. Während der Fertigungs­ prozesse der Magnetplattenkassetten wird die Magnetplatte auf der unteren Gehäusehälfte angeordnet, woraufhin die obere Gehäusehälfte auf die untere Gehäusehälfte gelegt wird. In diesem Zustand werden die obere Gehäusehälfte und die untere Gehäusehälfte mittels eines Ultraschall-Schweißprozesses mit­ einander verbunden.
Eine Einrichtung zum Ausführen eines solchen Ultraschall-Schweißprozesses ist beispielsweise aus der Gebrauchsmusteranmeldung JP 1-127825-A (1989) be­ kannt. Diese herkömmliche Einrichtung umfaßt einen festen Aufnahmeabschnitt, auf dem die obere Gehäusehälfte und die untere Gehäusehälfte, die miteinan­ der kombiniert worden sind, angeordnet werden. Ferner umfaßt diese Einrich­ tung eine Sonotrode, die in Abwärtsrichtung an eine Position bewegt wird, an der die mit der oberen Gehäusehälfte kombinierte untere Gehäusehälfte im Auf­ nahmeabschnitt angeordnet ist. Die Sonotrode hält die obere Gehäusehälfte und die untere Gehäusehälfte auf dem Aufnahmeabschnitt und erzeugt Ultra­ schallwellen.
In dem Ultraschall-Schweißprozeß werden die Schweißergebnisse durch die Schwingungsamplitude am vorderen Ende der Sonotrode, durch den von der Sonotrode auf die obere Gehäusehälfte und auf die untere Gehäusehälfte aus­ geübten Druck und durch die Zeit, in der die Ultraschallwellen auf die obere Ge­ häusehälfte und auf die untere Gehäusehälfte angewendet werden, bestimmt. Von diesen drei Faktoren können die Schwingungsamplitude und das Zeitinter­ vall, in dem die Ultraschwallwellen auf die obere Gehäusehälfte und die untere Gehäusehälfte angewendet werden, genau eingestellt werden.
Die Dicken der oberen Gehäusehälften und der unteren Gehäusehälften variie­ ren jedoch in Abhängigkeit geringer Formdifferenzen zwischen den einzelnen Eintiefungen einer Gießform einer Gießmaschine oder von geringen Formdiffe­ renzen zwischen den einzelnen Gießformen. Daher tritt bei einer Mehrzahl von oberen Gehäusehälften und einer Mehrzahl von unteren Gehäusehälften, die mittels der Gießmaschine geformt worden sind, eine geringe Differenz zwischen ihren Dicken auf. In solchen Fällen variiert in der herkömmlichen Einrichtung zum Ausführen des Ultraschall-Schweißprozesses der von der Sonotrode auf die obere Gehäusehälfte ausgeübte Druck bei verschiedenen Kombinationen von oberen Gehäusehälften und unteren Gehäusehälften oder bei verschiede­ nen Teilen ein und derselben Kombination einer oberen Gehäusehälfte und ei­ ner unteren Gehäusehälfte.
Dies hat zur Folge, daß die Schweißergebnisse bezüglich der oberen Gehäuse­ hälfte und der unteren Gehäusehälfte für verschiedene Kombinationen von obe­ ren Gehäusehälften und unteren Gehäusehälften oder für verschiedene ver­ schweißte Teile ein und derselben Kombination einer oberen Gehäusehälfte und einer unteren Gehäusehälfte variieren. Daher können die obere Gehäuse­ hälfte und die untere Gehäusehälfte nicht genau miteinander verbunden wer­ den.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ultraschallschweißen von geformten Teilen aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, mit dem selbst bei veränderlichen Dicken der geformten Teile aus thermoplastischem Kunststoff diese Teile genau miteinander verschweißt wer­ den können.
Diese Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 bzw. durch eine Ultraschallvorrichtung mit den Merkmalen des An­ spruchs 2.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ultraschallschweißen von geform­ ten Teilen aus thermoplastischem Kunststoff ist der Formmaterial-Aufnahmeab­ schnitt nicht fest, statt dessen werden die Mehrzahl der Teile des Formmateri­ al-Aufnahmeabschnittes von einer Mehrzahl von Aufnahmeabschnitt-Halteele­ menten gehalten, die sich nach oben und nach unten bewegen können. Die Haltekräfte der Mehrzahl der Aufnahmeabschnitt-Halteelemente werden unab­ hängig voneinander so eingestellt, daß der Schweißdruck, der von der Sonotro­ de auf jedes Paar der entsprechenden Teile der geformten Harzmaterialien ausgeübt wird, gleich einem vorgegebenen Wert ist.
Selbst wenn daher die Dicken der geformten Teile bei verschiedenen thermo­ plastischen Materialien variieren, können erfindungsgemäß konstante Schwei­ ßergebnisse bei einer Mehrzahl von Paaren von miteinander zu verschweißen­ den Teilen erzielt werden. Daher können die geformten Teile erfindungsgemäß genau miteinander verbunden werden.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehen, angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen genauer erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung zum Ultraschallschweißen von geformten Teilen;
Fig. 2 einen Teilschnitt in Richtung des Pfeils P in Fig. 1;
Fig. 3 eine Vorderansicht der Ausführungsform von Fig. 1; und
Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Magnetplat­ tenkassette, die eine obere Gehäusehälfte und eine untere Gehäusehälf­ te aufweist, die in der Ausführungsform von Fig. 1 miteinander ver­ schweißt werden sollen.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Einrichtung zum Ultraschallschweißen von geformten Teilen gezeigt. Mit dieser Einrichtung werden eine obere Gehäusehälfte und eine untere Ge­ häusehälfte einer Magnetplattenkassette miteinander verschweißt. In Fig. 2 ist ein Teilschnitt in Richtung des Pfeils P in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 3 ist eine Vor­ deransicht der Ausführungsform von Fig. 1 gezeigt.
Diese Ausführungsform wird während der Fertigungsprozesse einer Magnetplat­ tenkassette 1 verwendet. Eine obere Gehäusehälfte 1a und eine untere Ge­ häusehälfte 1b (siehe Fig. 4), in die vorgegebene mechanische Teile eingebaut worden sind, werden mittels eines Ultraschall-Schweißprozesses miteinander verbunden. Genauer umfaßt die in Fig. 4 gezeigte Magnetplattenkassette 1 die obere Gehäusehälfte 1a, die untere Gehäusehälfte 1b und die mechanischen Teile, die in die obere Gehäusehälfte 1a und in die untere Gehäusehälfte 1b eingebaut sind. Die mechanischen Teile umfassen nichtgewebte Futterstoffe 3a und 3b, einen Heber 4, eine Schreibschutzeinrichtung 5 und eine Magnetplatte 6, die mit einem Mittelkern 6a verklebt ist. Die obere Gehäusehälfte 1a und die untere Gehäusehälfte 1b, die übereinandergelegt worden sind, und in die die mechanischen Teile eingebaut worden sind, werden in die für den Ultraschall- Schweißprozeß gemäß dieser Ausführungsform geeignete Position mittels eines Schrittvorschub-Riemens 30 transportiert. Der Schrittvorschub-Riemen 30 be­ wegt sich in der in den Fig. 1 und 2 durch den Pfeil A angegebenen Richtung.
In der für den Ultraschall-Schweißprozeß geeigneten Position wird die Magnet­ plattenkassette 1 von vier Aufnahmetischen 2a, 2b, 2c und 2d, die einen Auf­ nahmeabschnitt für die geformten Teile bilden, gehalten. Eine Sonotrode 7, die sich nach oben und nach unten bewegen kann, ist oberhalb der Aufnahmetische 2a, 2b, 2c und 2d angeordnet und verbindet in dem Ultraschall-Schweißprozeß die obere Gehäusehälfte 1a mit der unteren Gehäusehälfte 1b.
Der Aufnahmetisch 2a wird auf einer Winkelstütze 13a gehalten, die einem aus Elementen 11a und 12a aufgebauten linearen Gleitmechanismus zugeordnet sind. Die Aufnahmetische 2b, 2c und 2d werden auf Winkelstützen 13b, 13c bzw. 13d gehalten, die jeweils einem aus Elementen 11b und 12b aufgebauten linearen Gleitmechanismus, einem aus Elementen 11c und 12c aufgebauten linearen Gleitmechanismus bzw. einem aus Elementen 11d und 12d aufgebau­ ten linearen Gleitmechanismus zugeordnet sind. (Der aus den Elementen 11c und 12c aufgebaute lineare Gleitmechanismus ist nicht gezeigt.) Die Unterseiten der Winkelstücke 13a, 13b, 13c und 13d sind jeweils mit Gleitverbindungen 14a, 14b, 14c bzw. 14d verbunden, die wiederum jeweils mit Luftzylindern 8a, 8b, 8c bzw. 8d verbunden sind. (Die Gleitverbindung 14a und der Luftzylinder 8a sind nicht gezeigt.) Die Luftzylinder 8a, 8b, 8c und 8d dienen als Aufnahmeab­ schnitt-Halteelemente. Die Luftzylinder 8a, 8b, 8c und 8d sind mit Lufteinstel­ leinrichtungen 10a, 10b, 10c bzw. 10d versehen. (In Fig. 2 ist nur die Lufteinstel­ leinrichtung 10d für den Luftzylinder 8d gezeigt.) Die Lufteinstelleinrichtungen 10a, 10b, 10c und 10d stellen die Drücke der in die Luftzylinder 8a, 8b, 8c bzw. 8d gelieferten komprimierten Luft ein und legen dadurch die Haltekräfte der Auf­ nahmetische 2a, 2b, 2c bzw. 2d fest.
Von der Unterseite der Sonotrode 7 erstrecken sich vier Sonotrodenfortsätze 7a, 7b, 7c und 7d nach unten. Die Sonotrodenfortsätze 7a, 7b, 7c und 7d gelangen mit der Oberseite der oberen Gehäusehälfte 1a in Berührung und erzeugen Ul­ traschallwellen. Die Luftzylinder 8a, 8b, 8c und 8d sind an Anbringungsteilen 15a, 15b, 15c bzw. 15d befestigt. (Das Anbringungsteil 15a ist nicht gezeigt.)
Nun wird die Funktion der obenbeschriebenen Ausführungsform erläutert.
Die obere Gehäusehälfte 1a und die untere Gehäusehälfte 1b, die überein­ andergelegt und vom Schrittvorschub-Riemen 30 auf intermittierende Weise in die für den Ultraschall-Schweißprozeß geeignete Position transportiert worden sind, werden durch die Sonotrodenfortsätze 7a, 7b, 7c und 7d, die von der Un­ terseite der Sonotrode 7 vorstehen, nach unten geschoben. In diesem Moment ist die Kraft für die Abwärtsbewegung der Sonotrode 7 ausreichend größer als die Haltekräfte der Aufnahmetische 2a, 2b, 2c und 2d, wobei diese Haltekräfte durch die Luftzylinder 8a, 8b, 8c bzw. 8d gegeben sind. Die Sonotrodenfortsätze 7a, 7b, 7c und 7d bewegen sich bis zum jeweiligen unteren Ende ihres Bewe­ gungsbereichs. Auf diese Weise werden die obere Gehäusehälfte 1a, die untere Gehäusehälfte 1b und die Aufnahmetische 2a, 2b, 2c und 2d über Entfernungen nach unten geschoben, die im Bereich von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 3,0 mm liegen. Die Aufnahmetische 2a, 2b, 2c und 2d werden von dem aus den Elementen 11a und 12a aufgebauten linearen Gleitmechanismus, von dem aus den Elementen 11b und 12b aufgebauten linearen Gleitmechanismus, von dem aus den Elementen 11c und 12c aufgebauten linearen Gleitmechanismus bzw. von dem aus den Elementen 11d und 12d aufgebauten linearen Gleitmechanis­ mus gehalten, wobei diese linearen Gleitmechanismen auf genaue Weise auf­ wärts und abwärts bewegt werden können und nur vernachlässigbare Rei­ bungskräfte aufweisen. Durch die Luftzylinder 8a, 8b, 8c und 8d werden an die vier Ecken der die obere Gehäusehälfte 1a und die untere Gehäusehälfte 1b umfassenden Einheit geeignete Druckpegel angelegt. In diesem Zustand wer­ den von der Sonotrode 7 Ultraschallwellen erzeugt, wodurch der Ultra­ schall-Schweißprozeß ausgeführt wird.
Im allgemeinen werden die Schweißergebnisse durch die Schwingungsampli­ tude am vorderen Ende der Sonotrode, durch den von der Sonotrode auf die obere Gehäusehälfte und auf die untere Gehäusehälfte ausgeübten Druck und durch das Zeitintervall, in dem die Ultraschallwellen auf die obere Gehäusehälf­ te und auf die untere Gehäusehälfte angewendet werden, bestimmt. Die Schwingungsamplitude und das Zeitintervall, in dem die Ultraschallwellen auf die obere Gehäusehälfte und auf die untere Gehäusehälfte angewendet werden, verändern sich nicht, wenn sie in der Ultraschall-Schweißeinrichtung einmal ein­ gestellt worden sind. Die Dicken der oberen Gehäusehälfte 1a und der unteren Gehäusehälfte 1b verändern sich jedoch in Abhängigkeit von kleinen Formdiffe­ renzen zwischen den Eintiefungen einer Gießform einer Schweißmaschine, von kleinen Formdifferenzen zwischen den einzelnen Gießformen oder dergleichen. In solchen Fällen variiert in einer herkömmlichen Ultraschall-Schweißeinrich­ tung, die mit einem festen oder starren Aufnahmeabschnitt für die geformten Teile ausgerüstet ist, der durch die Sonotrode auf die obere Gehäusehälfte 1a und auf die untere Gehäusehälfte 1b ausgeübte Druck bei verschiedenen Kom­ binationen von oberen Gehäusehälften und unteren Gehäusehälften oder bei verschiedenen Teilen ein und derselben Kombination einer oberen Gehäuse­ hälfte 1a und einer unteren Gehäusehälfte 1b. Dies hat zur Folge, daß die Schweißwirkungen bei der oberen Gehäusehälfte 1a und bei der unteren Ge­ häusehälfte 1b bei verschiedenen Kombinationen von oberen Gehäusehälften und unteren Gehäusehälften oder bei verschiedenen verschweißten Teilen ein und derselben Kombination einer oberen Gehäusehälfte 1a und einer unteren Gehäusehälfte 1b variieren.
Um diese Probleme einer herkömmlichen Ultraschall-Schweißeinrichtung zu beseitigen, werden in der obenbeschriebenen Ausführungsform der Ultra­ schall-Schweißeinrichtung für geformte Harzmaterialien erfindungsgemäß die Luftdrücke, mit denen die Luftzylinder 8a, 8b, 8c und 8d beaufschlagt werden, durch die Lufteinstelleinrichtungen 10a, 10b, 10c bzw. 10d eingestellt. Auf diese Weise werden die Haltekräfte der Aufnahmetische 2a, 2b, 2c und 2d so einge­ stellt, daß selbst bei veränderlichen Dicken der oberen Gehäusehälfte 1a und der unteren Gehäusehälfte 1b der von jedem der Sonotrodenfortsätze 7a, 7b, 7c und 7d auf jedes der miteinander zu verschweißenden Teile ausgeübte Druck gleich einem vorgegebenen Wert ist.
In den Fällen, in denen die Pegel der erforderlichen Schweißenergie (d. h. der erforderlichen Energie, die durch den Betrag der Energie-Sollwertgeber be­ stimmt wird) an den miteinander zu verschweißenden Teilen der Kombination der oberen Gehäusehälfte 1a und der unteren Gehäusehälfte 1b gleich sind, können an den miteinander zu verschweißenden Teilen die gleichen Schweiß­ wirkungen erhalten werden, wenn die von der Sonotrode 7 auf die miteinander zu verschweißenden Teile ausgeübten Drücke auf denselben Wert eingestellt werden. Daher werden die Luftdrücke, mit denen die Luftzylinder 8a, 8b, 8c und 8d beaufschlagt werden, von den Lufteinstelleinrichtungen 10a, 10b, 10c bzw. 10d in diesen Fällen auf denselben Wert eingestellt. Somit werden die Pegel der Schubkraft der Luftzylinder 8a, 8b, 8c und 8d auf denselben Wert einge­ stellt.
In den Fällen, in denen die Schweißtoleranzen für verschiedene miteinander zu verschweißende Teile variieren, können die Luftdrücke entsprechend dieser Schweißtoleranzen durch die Lufteinstelleinrichtungen 10a, 10b, 10c und 10d verschieden eingestellt werden. Somit können bestmögliche Schweißwirkungen erhalten werden, außerdem können die Bedingungen, bei denen der Ultra­ schall-Schweißprozeß ausgeführt wird, sehr leicht bestimmt werden.
In der obenbeschriebenen Ausführungsform werden die die Magnetplattenkas­ sette 1 aufbauenden oberen und unteren Gehäusehälften 1a bzw. 1b mittels des Ultraschall-Schweißprozesses miteinander verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschweißen von ge­ formten Teilen aus thermoplastischem Kunststoff mittels Ultraschall ist bei Tei­ len aus Harzmaterialien anwendbar, die mittels des Ultraschall-Schweißprozes­ ses miteinander verbunden werden können, wie dies etwa bei Polystyrol, bei AS, bei ABS, bei einem Acrylharz, bei Polycarbonat und bei einem Polyace­ tatharz der Fall ist.
Außerdem ist die Anzahl der Aufnahmeabschnitt-Halteelemente nicht auf vier begrenzt; hierfür kann entsprechend der Anzahl der Energie-Sollwertgeber und entsprechend deren Eigenschaften ein geeigneter Wert gewählt werden, der nicht kleiner als zwei ist. Zusätzlich wird der Aufnahmeabschnitt für die geform­ ten Teile von der Mehrzahl der Aufnahmeabschnitt-Halteelemente gehalten. Daher muß der Aufnahmeabschnitt für die geformten Teile nicht notwendig in vier Teile unterteilt sein. In solchen Fällen können die gleichen Wirkungen wie bei der obigen Ausführungsform erhalten werden.
In der obenbeschriebenen Ausführungsform wird komprimierte Luft für die Er­ zeugung der Haltekräfte der Aufnahmeabschnitt-Halteelemente verwendet. Al­ ternativ können zu diesem Zweck irgendwelche anderen Fluide wie etwa ein Hydrauliköl verwendet werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Verschweißen von geformten Teilen aus thermoplastischem Kunst­ stoff mittels Ultraschall mit den folgenden Schritten:
Übereinanderlegen der entsprechenden geformten Teile,
Unterstützen der übereinandergelegten Teile an einer Vielzahl von Unterstützungs­ positionen unabhängig voneinander,
Kontaktieren der übereinandergelegten Teile mit einer Ultraschall-Schweißvorrichtung an Positionen, die der Vielzahl von Unterstützungspositionen entsprechen und diesen gegenüberliegen,
Anpassen der Unterstützungskräfte an der Vielzahl von Unterstützungspositionen un­ abhängig voneinander derart, daß zwischen der Schweißvorrichtung und jeder der Unterstützungspositionen an den übereinandergelegten Teilen auftretende Drucke gleich einem vorbestimmten Wert sind, und
Aufbringen von Ultraschallenergie der Ultraschall-Schweißvorrichtung zum Ver­ schweißen der übereinandergelegten Teile.
2. Ultraschall-Schweißvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 mit
einem Formmaterial-Aufnahmeabschnitt (2a-2d) für die übereinandergelegten Teile aus thermoplastischem Material,
einer dem Formmaterial-Aufnahmeabschnitt (2a-2d) gegenüberliegenden Sonotrode (7), die gegen den Formmaterial-Aufnahmeabschnitt verschiebbar ist,
gekennzeichnet durch
eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitt-Halteelementen (8a-8d), mit denen eine Mehr­ zahl von Teilen des Formmaterial-Aufnahmeabschnitts (2a-2d) unabhängig vonein­ ander unterstützbar sind; und
eine Mehrzahl von Haltekrafteinstellvorrichtungen (10a-10d), mit denen jeweils die Mehrzahl von Aufnahmeabschnitt-Halteelementen (8a-8d) ansteuerbar und die Halte­ kräfte der Mehrzahl von Aufnahmeabschnitt-Halteelementen (8a-8d) derart einstellbar sind, daß ein von der Sonotrode (7) an jeder Unterstützungsstelle der Teile (1a, 1b) ausgeübter Schweißdruck gleich einem vorgegebenen Wert ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Aufnahmeabschnitt-Halteelemente mit Luftzylindern (8a-8d) versehen sind.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Haltekraft-Einstelleinrichtungen mit Lufteinstelleinrichtungen (10a-10d) versehen sind, die mit Luftzylindern (8a-8d) funktional verbunden sind.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formmaterial- Aufnahmeabschnitt in eine Mehrzahl voneinander getrennten Teilen (2a-2d) unterteilt ist.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (7) mit einer Anzahl von Unterhörnern (7a-7d) versehen ist, wobei diese Anzahl gleich derjenigen der Mehrzahl der Aufnahmeabschnitt-Halteelemente (8a-8d) ist.
7. Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 2 zum Verschweißen von geform­ ten Teilen aus thermoplastischem Kunststoff zu einer Magnetplattenkassette (1), wo­ bei die Teile aus einer oberen Gehäusehälfte (1a) und einer unteren Gehäusehälfte (1b) bestehen.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5368664A (en) * 1991-11-01 1994-11-29 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photographic film cassette and method of manufacturing the same
US5855706A (en) * 1992-04-21 1999-01-05 Branson Ultrasonics Corporation Simultaneous amplitude and force profiling during ultrasonic welding of thermoplastic workpieces
US5658408A (en) * 1992-04-21 1997-08-19 Branson Ultrasonics Corporation Method for processing workpieces by ultrasonic energy
JP3468902B2 (ja) * 1995-02-06 2003-11-25 富士写真フイルム株式会社 磁気ディスクカートリッジおよびその製造方法
JP3383455B2 (ja) * 1995-02-10 2003-03-04 正顯 松井 支持ビームに対する磁気ヘッド素子の接合方法
JPH1120024A (ja) * 1997-07-02 1999-01-26 Fuji Photo Film Co Ltd 超音波溶着装置
US6066217A (en) * 1998-10-22 2000-05-23 Sonics & Materials, Inc. Method for producing fabric covered panels
US6554957B2 (en) * 2001-09-28 2003-04-29 Hewlett-Packard Development Company Self adjusting ultrasonic weld fixture
JP4276989B2 (ja) * 2004-09-29 2009-06-10 富士通株式会社 超音波接合用ボンディングツールおよび超音波接合方法
CN110154400A (zh) * 2018-02-28 2019-08-23 郭明月 一种电瓶车外前壳超声波焊接工装
WO2020213078A1 (ja) * 2019-04-17 2020-10-22 株式会社アドウェルズ 処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01127825A (ja) * 1987-11-12 1989-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の電装品放熱装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2371847A (en) * 1942-12-18 1945-03-20 Chrysler Corp Apparatus and method for bonding composite articles
CA761402A (en) * 1951-01-28 1967-06-20 E. Munk Edmund Method of and press mould for covering edges and profiles
US4409063A (en) * 1979-12-05 1983-10-11 Rheological Systems, Inc. Apparatus and process for hot-stamping containers
US4410383A (en) * 1981-08-27 1983-10-18 Rai Research Corporation Method for the manufacture of thermoplastic tubular members
US4693771A (en) * 1983-11-28 1987-09-15 Springs Industries, Inc. Woven textile fabric having an ultrasonically cut and sealed edge and apparatus and process for producing same
US4711693A (en) * 1986-07-07 1987-12-08 Branson Ultrasonics Corp. Anvil for ultrasonic slitting apparatus
US4911301A (en) * 1986-09-22 1990-03-27 Dcteq Laminated case for magnetic disk and method of manufacturing same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01127825A (ja) * 1987-11-12 1989-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の電装品放熱装置

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