JP2008068488A - Heat caulking apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トランスの2次側に接続されたヒータチップに電流を供給することにより一
体成形されたボスを有する熱可塑性樹脂を用いた成形品と、前記ボスと嵌合する嵌合穴を
有する被結合体とを熱かしめする熱かしめ装置に係り、特に成形後のボスの温度検出によ
る冷却制御技術に関するものである。
The present invention has a molded article using a thermoplastic resin having a boss integrally formed by supplying current to a heater chip connected to the secondary side of the transformer, and a fitting hole for fitting with the boss. In particular, the present invention relates to a cooling control technique by detecting the temperature of a boss after molding.
従来から、熱可塑性樹脂等の熱変形可能な材料からなる部品を他の部品に熱かしめによ
り固着するための熱かしめ装置が知られている。
熱かしめ装置による固着方法としては、金属製等の他の部品の取付孔に熱可塑性樹脂性
部品の片面に突設された溶着ボスを位置決めした後前記溶着ボスを前記取付孔に嵌挿して
その先端部を他方側に突出させ、この先端部に予め所定温度(溶着ボスを熱変形させる温
度)に加熱しておいたかしめピン(ヒータチップと同等の機能を備える)を押し当て前記
溶着ボスの先端部の前記取付孔の径よりも大きな径まで熱変形させて固着している。
そして、かしめピンを冷却して所定の温度以下に低下するのを待って溶着ボスの先端か
らかしめピンを離反させている(例えば特許文献1)。
As a fixing method using a heat caulking device, after positioning a welding boss projecting from one side of a thermoplastic resin component in a mounting hole of another component such as a metal, the welding boss is inserted into the mounting hole and then inserted. The tip is protruded to the other side, and a crimping pin (having a function equivalent to a heater chip) that has been heated to a predetermined temperature (a temperature at which the welding boss is thermally deformed) in advance is pressed against the tip. The tip is fixed by being thermally deformed to a diameter larger than the diameter of the mounting hole.
Then, the caulking pin is separated from the tip of the welding boss after the caulking pin is cooled and lowered below a predetermined temperature (for example, Patent Document 1).
この冷却方法においては、所定の温度以下になったか否かは作業者が温度計を見て判断
するか、かしめピンの加熱終了後一定時間経過後使用されている熱可塑性樹脂が凝固した
ものとみなしていた。このような作業者が温度計を見て判断する方法では、作業者が温度
計の指示値を読み取らなければならないため煩雑であるばかりでなく、誤読の可能性もあ
り作業性に問題がある。一方、一定時間経過後に凝固したものとみなす方法では、熱可塑性樹脂の凝固が不完全な場合があり、この場合はかしめピンに熱可塑性樹脂が糸引きを起こしたり、反対に熱可塑性樹脂が固まりすぎてかしめピンと溶着ボスが固着したりして熱かしめの品質に問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、所定の温度を確実に検出できる
ようにすることで、作業性がよく、熱かしめの品質の高い熱かしめ装置を提供することを
目的とする。
In this cooling method, whether or not the temperature has become a predetermined temperature or less is determined by an operator by looking at a thermometer, or the thermoplastic resin used is solidified after a lapse of a certain time after the heating of the caulking pin is completed. I was watching. Such a method in which an operator makes a judgment by looking at a thermometer is not only complicated because the operator has to read an indication value of the thermometer, and there is a possibility of misreading, which causes a problem in workability. On the other hand, in the method that is considered to have solidified after a certain period of time, the thermoplastic resin may not be completely solidified. In this case, the thermoplastic resin may cause stringing on the caulking pin, or the thermoplastic resin may solidify. There was a problem in the quality of heat caulking because the caulking pin and the welding boss were fixed too much.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object to provide a heat staking device with good workability and high quality of heat staking by enabling a predetermined temperature to be reliably detected. And
本発明になる熱かしめ装置は、トランスの2次側に接続されたヒータチップに電流を供
給することにより一体成形されたボスを有する熱可塑性樹脂を用いた成形品と、前記ボス
と嵌合する嵌合穴を有する被結合体とを熱かしめする熱かしめ装置であって、前記ヒータ
チップにより前記ボスを押圧し、加熱・成形後このボスの冷却手段を有する熱かしめ装置
において、前記ヒータチップに配設された前記成形後のボスの温度を検出する温度検出手
段と、この温度検出手段で検出された成形後のボスの温度と予め設定された前記熱可塑性
樹脂固有の凝固温度との比較手段と、この比較手段により前記成形後のボスの温度が前記
凝固温度に到達したことを検出したときそのことを報知する報知手段を備えたことを特徴
とするものである。
The heat caulking device according to the present invention is fitted with a molded product using a thermoplastic resin having a boss integrally formed by supplying current to a heater chip connected to the secondary side of the transformer, and the boss. A heat staking device for heat staking a bonded body having a fitting hole, wherein the boss is pressed by the heater chip, and after heating and molding, the boss is provided with a cooling means for the boss. Temperature detecting means for detecting the temperature of the boss after molding provided, and means for comparing the temperature of the boss after molding detected by the temperature detecting means with a preset solidification temperature of the thermoplastic resin. And a notifying means for notifying that when the comparison means detects that the temperature of the boss after molding has reached the solidification temperature.
また、本発明になる熱かしめ装置は、前記検出結果により、前記成形後のボスへの冷却
を停止することを特徴とするものであると共に、前記ヒータチップによる前記ボスへの押
圧を解除することを特徴とするものである。
The heat staking device according to the present invention is characterized in that the cooling to the boss after molding is stopped based on the detection result, and the pressing to the boss by the heater chip is released. It is characterized by.
また、本発明になる熱かしめ装置は、トランスの2次側に接続されたヒータチップに電
流を供給することにより一体成形されたボスを有する熱可塑性樹脂を用いた成形品と、前
記ボスと嵌合する嵌合穴を有する被結合体とを熱かしめする熱かしめ装置であって、前記
ヒータチップにより前記ボスを押圧し、加熱・成形後このボスの冷却手段を有する熱かし
め装置において、入力交流電流からゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点を基準とす
る同期信号を生成する同期信号生成部と、ゲート信号に基づいて入力交流電流を増減する
ことで前記トランスの1次側へ供給する電流を制御する位相制御部と、前記ヒータチップ
に取り付けられた熱電対でヒータチップの温度に応じた電圧を検出し、この電圧を所定の
増幅度で増幅する増幅部と、前記ヒータチップを介した前記ボスへの温度と押圧力と時間
、前記熱可塑性樹脂固有の凝固温度、前記ボスの成形後の冷却条件からなるパラメータを
設定するパラメータ設定部と、このパラメータ設定部からの温度情報を基に前記増幅部に
おける温度と電圧の対応と同じ対応関係により目標電圧を算出すること;前記増幅部から
の検出電圧と前記目標電圧との差分を算出すること;別途設けた熱かしめ開始手段により
熱かしめスタート信号を受けたとき、前記ヒータチップを前記ボスに向かって下降させる
と共に前記ボスに前記ヒータチップが当接したことを検知したとき、設定された押圧力で
前記ボスを押圧しながら、前記同期信号生成部からの同期信号を基準にしてこの差分に応
じて位相制御量を算出し、この位相制御量を基に前記ゲート信号を算出し、このゲート信
号で前記ヒータチップに流れる電流を制御すること;設定された時間経過後前記ヒータチ
ップへの電流を停止し、前記成形後のボスを設定された冷却条件で冷却すること;前記増
幅部からの検出電圧と設定された熱可塑性樹脂固有の凝固温度と対応する電圧とを比較し
、検出温度が凝固温度以下になったことを検出したとき、そのことを報知し、前記成形後
のボスへの冷却を停止し、前記ヒータチップの前記成形後のボスへの押圧力を解除するこ
と;を行う制御部と、を備えることを特徴とするものである。そして、この熱かしめ装置
は、前記位相制御量の算出はPID制御により実行されることを特徴とするものである。
The heat staking device according to the present invention includes a molded product using a thermoplastic resin having a boss integrally formed by supplying current to a heater chip connected to the secondary side of the transformer, and the boss and the fitting. A heat caulking device for caulking a to-be-coupled body having a mating fitting hole, wherein the boss is pressed by the heater chip, and after heating and forming, a heat caulking device having a cooling means for the boss. A synchronization signal generator that detects a zero-cross point from the current and generates a synchronization signal based on the zero-cross point, and a current supplied to the primary side of the transformer by increasing or decreasing the input AC current based on the gate signal A phase control unit to control, an amplifying unit for detecting a voltage corresponding to the temperature of the heater chip with a thermocouple attached to the heater chip, and amplifying the voltage at a predetermined amplification degree; A parameter setting unit for setting parameters including temperature, pressing force and time to the boss through the heater chip, a solidification temperature specific to the thermoplastic resin, and cooling conditions after molding the boss, and from the parameter setting unit Calculating a target voltage based on temperature information based on the same correspondence relationship between the temperature and the voltage in the amplifying unit; calculating a difference between the detected voltage from the amplifying unit and the target voltage; separately provided heat caulking When a heat caulking start signal is received by the starting means, the heater chip is lowered toward the boss, and when it is detected that the heater chip is in contact with the boss, the boss is pressed with a set pressing force. However, the phase control amount is calculated according to the difference based on the synchronization signal from the synchronization signal generation unit, and the gate is based on the phase control amount. The current flowing through the heater chip is controlled by the gate signal; the current to the heater chip is stopped after a set time, and the boss after molding is cooled under the set cooling conditions. Comparing the detected voltage from the amplifying unit with the corresponding solidification temperature of the set thermoplastic resin and detecting that the detected temperature is lower than or equal to the solidification temperature; A controller that stops cooling the boss after molding and releases the pressing force of the heater chip on the boss after molding. The thermal staking device is characterized in that the calculation of the phase control amount is executed by PID control.
本発明によれば、熱かしめ装置に熱かしめ対象となる熱可塑性樹脂固有の凝固温度をパ
ラメータとして設定し、成形後のボスの温度を測定し、この温度が設定された凝固温度に
到達したときにそのことを報知することとしたので、作業者は成形後のボスが凝固したこ
とを確実に知ることができる。したがって、この報知により冷却を停止することができ、
またヒータチップを離間させることができるから、作業性がよく、熱かしめ品質の高い熱
かしめ装置を提供することができる。
According to the present invention, when the solidification temperature specific to the thermoplastic resin to be heat squeezed is set as a parameter in the heat staking device, the temperature of the boss after molding is measured, and when this temperature reaches the set solidification temperature Therefore, the operator can surely know that the boss after molding has solidified. Therefore, cooling can be stopped by this notification,
In addition, since the heater chips can be separated, a heat caulking device with good workability and high heat caulking quality can be provided.
次に本発明について図を用いて詳細に説明する。
図1は本発明を実施するための最良の形態を示す熱かしめ装置の概略構成図、図2はこ
の熱かしめ装置の概略ブロック図、図3はこの熱かしめ装置の概略動作フローチャート図
、図4はこの熱かしめ装置の動作時の温度プロファイルを示す図である。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat caulking apparatus showing the best mode for carrying out the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram of the heat caulking apparatus, and FIG. 3 is a schematic operation flowchart of the heat caulking apparatus. These are figures which show the temperature profile at the time of operation | movement of this heat crimping apparatus.
図1において、21は熱かしめ用の電流を供給する溶着電源、22は溶着電源21から
の電流を受けて降圧し、大電流の溶着電流に変換する溶着トランス、23は溶着トランス
22からの溶着電流をその先端に配設したヒータチップ23a(従来例の熱かしめピンに
相当する)に流し、対象物を熱かしめする溶着ヘッドである。なお、溶着トランス22に
は熱かしめ後の対象物を冷却するブロアーが内蔵されている。そして、ヒータチップ23
aには熱かしめ対象物の温度検出器として熱電対23aaと熱かしめによる成形後熱かし
め対象物の冷却口(図示せず。)が付設されている。また、溶着ヘッド23には溶着開始
操作部23bと冷却停止操作部23cとが付設されている。
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a welding power source that supplies a current for heat caulking, 22 denotes a welding transformer that receives a current from the welding power source 21 and steps down to convert it into a large current, and 23 denotes a welding power source from the
A is provided with a thermocouple 23aa and a cooling port (not shown) for the heat-caulked object after molding by heat caulking as a temperature detector for the object to be heat-caulked. The
また、24は溶着電源21からの電流を溶着トランス22へ通電する電源線、前記ブロ
アーからの冷却風の通風ホース、熱電対23aaからの信号線、溶着開始操作部23bお
よび冷却停止操作部23cからの信号線であり、25は溶着トランス22からの電流を溶
着ヘッド23へ通電する電源線、前記ブロアーからの冷却風の通風ホースと熱電対23a
aからの信号線、溶着開始操作部23bおよび冷却停止操作部23cからの信号線である
。
A signal line from a, a signal line from the welding start operation unit 23b and the cooling stop operation unit 23c.
図2において、1はゲート信号に基づいて入力交流電流を増減することでトランスの1
次側へ供給する電流を制御する位相制御部、2(図1においては22)は入力交流電流を
低電圧、大電流に変換する溶着トランス、3(図1においては23a)は加熱し、押圧す
ることで対象物を熱かしめするヒータチップ、4(図1においては23aa)はヒータチ
ップ3の温度に応じた電圧を検出する熱電対、5は熱電対4の出力電圧を所定の増幅度で
増幅する差動増幅器を主要構成とする増幅部である。
In FIG. 2,
Phase control unit for controlling the current supplied to the next side, 2 (22 in FIG. 1) is a welding transformer for converting the input AC current into a low voltage and a large current, 3 (23a in FIG. 1) is heated and pressed Thus, a heater chip that heats the object to heat, 4 (23aa in FIG. 1) is a thermocouple that detects a voltage corresponding to the temperature of the
また、6は別途設けた入力手段となる温度プロファイルを設定するためのパラメータと
なる温度と時間、そして熱かしめの対象となる熱可塑性樹脂固有の凝固温度とを設定する
パラメータ設定部、7はパラメータ設定部6からの温度と時間を受けて、増幅部5におけ
る温度と電圧の対応と同じ対応関係により目標電圧として規定される目標温度プロファイ
ルを生成する目標温度プロファイル生成部、8は増幅部5からのヒータチップ3の温度に
応じて検出され増幅された検出電圧と目標温度プロファイル生成部7からの目標温度に応
じた目標電圧を受けて、この差分を算出すると共に位相制御信号生成に用いる操作量を算
出し、出力するPID制御部である。
Also, 6 is a parameter setting unit for setting a temperature and time as parameters for setting a temperature profile as an input means provided separately, and a solidification temperature unique to the thermoplastic resin to be heat caulked, and 7 is a parameter. In response to the temperature and time from the setting unit 6, a target temperature profile generation unit that generates a target temperature profile defined as a target voltage by the same correspondence as the correspondence between the temperature and voltage in the amplification unit 5, and 8 from the amplification unit 5 Receiving the detected voltage amplified according to the temperature of the
そして、9は入力交流電流からゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点を基準とする
同期信号を生成する同期信号生成部、10は同期信号生成部9からの同期信号とPID制
御部8からの操作量を受けて位相制御信号として同期信号生成部9からの同期信号を基準
にしてこの操作量をもとにゲート信号を生成する位相制御信号生成部である。
また、12は増幅部5からのヒータチップ3の温度に応じて検出され増幅された検出電
圧と目標温度プロファイル生成部7からの温度上昇時間t1、保持時間t2とパラメータ
設定部6からの樹脂凝固温度を受けて増幅部5における温度と電圧の対応と同じ対応関係
により目標電圧を求めて、温度上昇時間t1そして保持時間t2経過後にこの検出電圧と
この目標電圧を比較し、熱かしめ対象物の温度が設定された凝固温度に到達したことを検
出する比較部、13は比較部12からの凝固温度到達検出を受けて、前記熱可塑性樹脂の
凝固をブザー音等で報知する報知部、14は上昇温度t1と保持時間経過後に熱かしめ対
象物に冷却風を送り始め、前記報知を確認後冷却停止信号により冷却風の送り出しを停止
するブロアーなどからなる冷却部である。
なお、スタート信号は熱かしめ動作を開始させるときの信号で溶着開始操作部23bを
操作したときに生成され、前記冷却停止信号は前記ブロアーを停止させ冷却を停止させる
ときの信号で冷却停止操作部23cを操作したときに生成される。
Reference numeral 12 denotes a detected voltage amplified according to the temperature of the
The start signal is a signal for starting the heat caulking operation and is generated when the welding start operation unit 23b is operated. The cooling stop signal is a signal for stopping the blower and stopping the cooling, and the cooling stop operation unit. It is generated when 23c is operated.
次に、このような熱かしめ装置の動作を説明する。このとき適宜図3に示す概略動作フ
ローチャート図、図4に示す熱かしめ装置の動作時の温度プロファイル図を参照する。
Next, the operation of such a heat caulking device will be described. At this time, the schematic operation flowchart shown in FIG. 3 and the temperature profile diagram during operation of the heat caulking device shown in FIG.
[熱かしめ動作開始前の動作]
溶着開始操作部23bの操作により、スタート信号が生成され、熱かしめが開始される
までは、位相制御信号生成部10から出力されるゲート信号は全ての期間でオフとなるよ
うにしておくので、位相制御部1がオンすることはないから、熱かしめ装置に入力交流電
源が接続されていてもトランス2の1次側には交流電流が流れない。したがってトランス
2の2次側には交流電流は生じないから、ヒータチップ3へ電流は流れないので、ヒータ
チップ3が発熱することはない。
[Operation before heat staking operation]
Since the start signal is generated by the operation of the welding start operation unit 23b and the heat caulking is started, the gate signal output from the phase control
[パラメータの設定]
熱かしめ動作開始前に、パラメータ設定部6から熱かしめ対象物に合わせて次のパラメ
ータを設定する(図2のS101)。
温度パラメータとしては、ヒータチップ3の温度が熱かしめ対象物に応じて定まる熱か
しめ温度T2と熱かしめ対象物に応じて定まる凝固温度T3の2つであり、時間パラメー
タとしては、熱かしめ温度T2の保持時間t2と熱かしめ動作開始温度T1から熱かしめ
温度T2に到達するまでの温度上昇時間t1の2つであり、冷却パラメータとしては、冷
却風の圧力である。
[Parameter settings]
Before starting the heat caulking operation, the parameter setting unit 6 sets the next parameter according to the heat caulking object (S101 in FIG. 2).
There are two temperature parameters: a heat caulking temperature T2 where the temperature of the
ここで、熱かしめ動作開始温度T1は熱かしめ装置使用開始前は熱かしめ装置が設置さ
れている室内の温度であり、連続的に熱かしめ動作を行っている時は前の熱かしめ動作後
冷却がされた後の温度である。したがって、このいずれの場合も温度T1は熱電対4で検
出されるものであって、パラメータ設定部6から設定するものではない。
Here, the heat caulking operation start temperature T1 is the temperature in the room where the heat caulking device is installed before the start of using the heat caulking device, and when the heat caulking operation is continuously performed, cooling is performed after the previous heat caulking operation. This is the temperature after Accordingly, in either case, the temperature T1 is detected by the
これらのパラメータをもとに目標温度プロファイル生成部7で目標温度プロファイルが
生成される。すなわち、熱かしめ動作開始から熱かしめ温度T2に到達するまでは、この
熱かしめ動作開始温度T1と熱かしめ温度T2の温度差を温度上昇時間t1で除算した結
果を傾きとして線形に温度を上昇させ、熱かしめ温度T2になってからはこの温度を保持
時間t2中保持する(図4の実線表示)。この温度プロファイルデータはPID制御部8
で熱電対4でヒータチップ3の温度に応じて検出された電圧と比較するために電圧で構成
されるのは上述のとおりである。
Based on these parameters, the target temperature profile generation unit 7 generates a target temperature profile. That is, from the start of the heat caulking operation until the heat caulking temperature T2 is reached, the temperature is increased linearly with the result obtained by dividing the temperature difference between the heat caulking operation start temperature T1 and the heat caulking temperature T2 by the temperature rise time t1. After reaching the heat caulking temperature T2, this temperature is held for the holding time t2 (shown by a solid line in FIG. 4). This temperature profile data is stored in the PID control unit 8
As described above, the
[熱かしめ動作]
次に、実際に熱かしめ動作を行うときのこの熱かしめ装置の動作について説明する。
作業者は、最初熱かしめ装置全体の電源を投入し、対象物に応じて各種のパラメータを
設定する(図2のS101)。
そして、溶着ヘッド23を手に持って移動させ、ヒータチップ23aが熱かしめ対象物
の熱かしめ部であるボス(図示せず。)に位置合わせするようにして溶着ヘッド23を位
置合わせする(図2のS102)。そして溶着ヘッド23が前記ボスに到達したことを作
業者の感覚で検知する(図2のS103)。
[Heat staking action]
Next, the operation of the heat caulking device when the heat caulking operation is actually performed will be described.
The worker first turns on the entire heat caulking device and sets various parameters according to the object (S101 in FIG. 2).
Then, the
このボスへの到達検知後、作業者は溶着ヘッド23に設けた溶着開始操作部23bを操
作することにより、スタート信号を生成する(図2のS104)。そして、このスタート
信号が目標温度プロファイル生成部7と位相制御信号生成部10へ入力されることで熱か
しめ動作が開始される。
After detecting the arrival at the boss, the operator operates a welding start operating portion 23b provided on the
目標温度プロファイル生成部7はこのスタート信号を受けて、先に生成しておいた目標
温度プロファイルとしての電圧データを時間ごとにPID制御部8に送り出す(図4の実
線表示)。一方、位相制御信号生成部10はスタート信号を受けて、位相制御部1の位相
制御量となるゲート信号を生成して出力する。熱かしめ動作開始から温度上昇時間t1を
経て保持時間t2が経過するまでこのゲート信号を位相制御部1に送出する。
Upon receiving this start signal, the target temperature profile generation unit 7 sends voltage data as the target temperature profile generated previously to the PID control unit 8 every time (shown by a solid line in FIG. 4). On the other hand, the phase control
この様子をもう少し詳しく説明する
目標温度プロファイル生成部7からの目標温度としての目標電圧と増幅部5からのヒー
タチップ3の温度に対応した検出電圧は共にPID制御部8に送出される。これらの電圧
値はPID制御部8で比較され差分量が求められ、この差分量に応じた位相制御信号生成
用の操作量が算出される。この操作量は位相制御信号生成部10へ送出される。位相制御
信号生成部10には、この操作量のほかに、同期信号生成部9からの同期信号が送られて
きている。
This state will be described in more detail. The target voltage as the target temperature from the target temperature profile generation unit 7 and the detection voltage corresponding to the temperature of the
位相制御信号生成部10は、この同期信号と操作量に基づいてゲート信号を生成する。
そしてこのゲート信号により位相制御部1が制御される。このゲート信号は操作量に応じ
てパルス幅が操作量が大きいとき(差分量が大きいとき)位相制御部1のオン期間が長く
なる。したがって、このゲート信号による位相制御部1の制御により、溶着トランス2の
1次側に流れる入力交流電流が制限されるので、結局溶着トランス2の2次側に誘起され
る電流も制限される。
The phase
The
Since the input alternating current flowing to the primary side is limited, the current induced on the secondary side of the
位相制御部1はこのゲート信号を受けて、最初は熱かしめ動作開始温度T1と熱かしめ
温度T2との差が大きいので、位相制御部1は比較的長い期間オンとなるから入力交流電
流はトランス2の一次側にも比較的長い期間流れる。そうすると、溶着トランス2の1次
側の交流電流により溶着トランス2の2次側に交流電流が誘起されるので、ヒータチップ
3を介して比較的長い期間交流電流が流れる。この交流電流によりヒータチップ3は発熱
し、前記ボスを加熱することで熱かしめ動作を開始する(図2のS105)。
When the
熱かしめ対象物であるボスの温度はヒータチップ3に取り付けられた熱電対4により常
時温度に応じた電圧として検出されており、この検出電圧は主として差動増幅器で構成さ
れる増幅部5で所定の増幅度で増幅され、PID制御部8に送られる。そしてPID制御
部8で前述のようにして操作量が求められ、この操作量が位相制御信号生成部10に送ら
れ、ここでこの操作量に基づいてゲート信号が生成される。
The temperature of the boss, which is a heat caulking object, is always detected as a voltage corresponding to the temperature by a
このような制御が温度上昇時間t1を経て、熱かしめ温度T2の保持時間t2が経過す
るまで繰り返し実行され、ヒータチップ23aの温度がパラメータ設定部6で設定され、
目標温度プロファイル生成部7で生成された目標温度プロファイルを実現することになる
。なお、このヒータチップ3に通電することでボスを加熱している間、作業者は溶着ヘッ
ド23によりボスを適当な力で押圧し続ける。
その結果ボスが成形されることになる(図2のS106)。
Such control is repeatedly executed until the holding time t2 of the heat caulking temperature T2 elapses after the temperature rise time t1, the temperature of the heater chip 23a is set by the parameter setting unit 6,
The target temperature profile generated by the target temperature profile generation unit 7 is realized. While the
As a result, a boss is formed (S106 in FIG. 2).
[冷却動作]
最後に、冷却動作について説明する。
上述の通り、ボスが成形される。そうすると成形後のボスを冷却するためにヒータチッ
プ3への通電が停止されると同時に冷却部14を駆動して成形後のボスの冷却を開始する
(図2のS107)。
[Cooling operation]
Finally, the cooling operation will be described.
As described above, the boss is formed. Then, in order to cool the boss after molding, energization to the
この時比較部12において、増幅部5からのヒータチップ23aの温度に応じて検出さ
れ、増幅された検出電圧とパラメータ設定部6からの樹脂凝固温度T3を受けて増幅部5
における温度と電圧の対応と同じ対応関係により目標電圧を求めて、この検出電圧とこの
目標電圧との比較を開始する。比較開始後、対象物の素材や外形において異なるがある時
間経過後、成形後のボスの温度が設定された樹脂凝固温度T3に到達するので、この状態
を検出できる(図2のS108)。
At this time, the comparison unit 12 receives the amplified detection voltage and the resin solidification temperature T3 from the parameter setting unit 6 which are detected according to the temperature of the heater chip 23a from the amplification unit 5, and the amplification unit 5
The target voltage is obtained by the same correspondence as the correspondence between the temperature and the voltage in, and the comparison between the detected voltage and the target voltage is started. After the start of comparison, after a certain period of time has elapsed in the material and outer shape of the object, the temperature of the boss after molding reaches the set resin solidification temperature T3, so this state can be detected (S108 in FIG. 2).
このとき、比較部12で凝固温度到達信号が生成され、報知部13に送られ、報知部1
3がブザーを鳴らすなどして作業者に成形後のボスが凝固温度に到達したことを報知する
(図2のS109)。作業者はこの報知を受けて溶着ヘッド23に付設されている冷却停
止操作部23cを操作して、冷却停止信号を生成し、溶着電源21に送出する。この冷却
停止信号が冷却部14に送られ、冷却部14のブロアーを停止させ、冷却風の送風を停止
させて成形後のボスの冷却を終了する(図2のS110)。そして作業者は冷却風が停止
しとことを感知した後溶着ヘッド23を成形後のボスから上昇させ、離間させる(図2の
S111)。
以上のようにして、一連の熱かしめ動作が完了する。
At this time, the comparison unit 12 generates a solidification temperature arrival signal and sends it to the notification unit 13.
3 sounds a buzzer or the like to inform the operator that the molded boss has reached the solidification temperature (S109 in FIG. 2). Upon receiving this notification, the operator operates the cooling stop operation unit 23 c attached to the
As described above, a series of heat caulking operations is completed.
本実施の形態においては、作業者が溶着ヘッドを手に持って熱かしめを行う形式とした
が、溶着ヘッドの上下動や冷却の開始停止を自動化することは本発明の要旨を変更するこ
となく対応することが可能である。この場合は溶着ヘッドにエアシリンダやモータ等の上
下動機構や冷却動作を制御する電磁弁等を設ければよく、そしてそれらの制御は一つの制
御ブロックとして形成するのがよい。
In the present embodiment, the operator performs the heat caulking by holding the welding head in his / her hand, but automating the vertical movement of the welding head and the start / stop of cooling without changing the gist of the present invention. It is possible to respond. In this case, the welding head may be provided with a vertical movement mechanism such as an air cylinder or a motor, an electromagnetic valve for controlling the cooling operation, and the like, and these controls are preferably formed as one control block.
1 位相制御部
2 トランス
3 ヒータチップ
4 熱電対
5 増幅部
6 パラメータ設定部
7 目標温度プロファイル生成部
8 PID制御部
9 同期信号生成部
10 位相制御信号生成部
12 比較部
13 報知部
14 冷却部
21 溶着電源
22 溶着トランス
23 溶着ヘッド
23a ヒータチップ
23b 溶着開始操作部
23c 冷却停止操作部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
たボスを有する熱可塑性樹脂を用いた成形品と、前記ボスと嵌合する嵌合穴を有する被結
合体とを熱かしめする熱かしめ装置であって、前記ヒータチップにより前記ボスを押圧し
、加熱・成形後このボスの冷却手段を有する熱かしめ装置において、
前記ヒータチップに配設された前記成形後のボスの温度を検出する温度検出手段と、
この温度検出手段で検出された成形後のボスの温度と予め設定された前記熱可塑性樹脂
固有の凝固温度との比較手段と、
この比較手段により前記成形後のボスの温度が前記凝固温度に到達したことを検出した
ときそのことを報知する報知手段を備えたこと
を特徴とする熱かしめ装置。 A molded article using a thermoplastic resin having a boss integrally formed by supplying a current to a heater chip connected to the secondary side of the transformer, and a joined body having a fitting hole to be fitted to the boss; In the heat staking apparatus that heats and squeezes the boss, presses the boss by the heater chip, and has a cooling means for the boss after heating and molding,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the molded boss disposed on the heater chip;
A means for comparing the temperature of the boss after molding detected by the temperature detecting means with a preset solidification temperature of the thermoplastic resin;
A heat caulking device comprising: an informing means for informing that when the comparison means detects that the temperature of the boss after molding has reached the solidification temperature.
を特徴とする請求項1記載の熱かしめ装置。 The heat caulking device according to claim 1, wherein cooling to the boss after the molding is stopped based on the detection result.
を特徴とする請求項1記載の熱かしめ装置。 The heat caulking device according to claim 1, wherein the pressing of the boss by the heater chip is released based on the detection result.
たボスを有する熱可塑性樹脂を用いた成形品と、前記ボスと嵌合する嵌合穴を有する被結
合体とを熱かしめする熱かしめ装置であって、前記ヒータチップにより前記ボスを押圧し
、加熱・成形後このボスの冷却手段を有する熱かしめ装置において、
入力交流電流からゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点を基準とする同期信号を生
成する同期信号生成部と、
ゲート信号に基づいて入力交流電流を増減することで前記トランスの1次側へ供給する
電流を制御する位相制御部と、
前記ヒータチップに取り付けられた熱電対でヒータチップの温度に応じた電圧を検出し
、この電圧を所定の増幅度で増幅する増幅部と、
別途設けた入力手段からの温度と時間を受けて、前記増幅部における温度と電圧の対応
と同じ対応関係により目標電圧として規定される目標温度プロファイルを生成する目標温
度プロファイル生成部と、
前記増幅部からの検出電圧と前記目標温度プロファイル生成部からの目標電圧との差分
を算出し、この差分に応じて位相制御量を算出し、位相制御信号として前記同期信号生成
部からの同期信号を基準にしてこの位相制御量をもとにゲート信号を生成する位相制御信
号生成部と、
前記入力手段からの前記熱可塑性樹脂固有の凝固温度を受けて、前記増幅部における温
度と電圧の対応と同じ対応関係により目標電圧を算出し、前記増幅部からの検出電圧と比
較して、前記ヒータチップの温度が前記凝固温度に到達したことを検出する比較部と、
この比較部からの検出結果を報知する報知部と、
前記ヒータチップが前記目標温度プロファイルに相当する動作を完了後冷却を開始し、
前記報知部からの報知を受けて冷却停止信号が入力されたときに冷却を停止する冷却部と
、を備えることを特徴とする請求項1記載の熱かしめ装置。 A molded article using a thermoplastic resin having a boss integrally formed by supplying a current to a heater chip connected to the secondary side of the transformer, and a joined body having a fitting hole to be fitted to the boss; In the heat staking apparatus that heats and squeezes the boss, presses the boss by the heater chip, and has a cooling means for the boss after heating and molding,
A synchronization signal generator that detects a zero-cross point from the input AC current and generates a synchronization signal based on the zero-cross point;
A phase control unit for controlling the current supplied to the primary side of the transformer by increasing or decreasing the input AC current based on the gate signal;
An amplifying unit that detects a voltage corresponding to the temperature of the heater chip with a thermocouple attached to the heater chip, and amplifies the voltage at a predetermined amplification degree;
A target temperature profile generation unit that receives a temperature and time from an input unit provided separately, and generates a target temperature profile that is defined as a target voltage by the same correspondence relationship between the temperature and the voltage in the amplification unit;
The difference between the detection voltage from the amplification unit and the target voltage from the target temperature profile generation unit is calculated, the phase control amount is calculated according to the difference, and the synchronization signal from the synchronization signal generation unit is calculated as a phase control signal. A phase control signal generator that generates a gate signal based on this phase control amount with reference to
In response to the solidification temperature specific to the thermoplastic resin from the input means, a target voltage is calculated according to the same correspondence relationship between the temperature and the voltage in the amplification unit, and compared with the detection voltage from the amplification unit, A comparison unit for detecting that the temperature of the heater chip has reached the solidification temperature;
A notification unit for reporting a detection result from the comparison unit;
The heater chip starts cooling after completing the operation corresponding to the target temperature profile,
The heat staking apparatus according to claim 1, further comprising: a cooling unit that stops cooling when a cooling stop signal is input in response to a notification from the notification unit.
熱かしめ装置。
5. The thermal staking apparatus according to claim 4, wherein the phase control amount is calculated by PID control.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006248150A JP2008068488A (en) | 2006-09-13 | 2006-09-13 | Heat caulking apparatus |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JP2008068488A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004090558A (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Munekata Co Ltd | Thermal welding apparatus for thermoplastic resin molding |
-
2006
- 2006-09-13 JP JP2006248150A patent/JP2008068488A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004090558A (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Munekata Co Ltd | Thermal welding apparatus for thermoplastic resin molding |
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