JP2016141055A - 部品溶着装置 - Google Patents

部品溶着装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016141055A
JP2016141055A JP2015018986A JP2015018986A JP2016141055A JP 2016141055 A JP2016141055 A JP 2016141055A JP 2015018986 A JP2015018986 A JP 2015018986A JP 2015018986 A JP2015018986 A JP 2015018986A JP 2016141055 A JP2016141055 A JP 2016141055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
synthetic resin
component
welding
heater
welding surface
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.)
Pending
Application number
JP2015018986A
Other languages
English (en)
Inventor
佐藤 直之
Naoyuki Sato
直之 佐藤
直哉 粂
Naoya Kume
直哉 粂
崇文 鈴木
Takafumi Suzuki
崇文 鈴木
大輔 鶴田
Daisuke Tsuruta
大輔 鶴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FTS Co Ltd
Original Assignee
FTS Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FTS Co Ltd filed Critical FTS Co Ltd
Priority to JP2015018986A priority Critical patent/JP2016141055A/ja
Publication of JP2016141055A publication Critical patent/JP2016141055A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1429Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1432Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface direct heating of the surfaces to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1403Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the type of electromagnetic or particle radiation
    • B29C65/1412Infrared [IR] radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1487Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation making use of light guides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112Single lapped joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/532Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/5324Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length
    • B29C66/53245Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length said articles being hollow
    • B29C66/53246Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length said articles being hollow said single elements being spouts, e.g. joining spouts to containers
    • B29C66/53247Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length said articles being hollow said single elements being spouts, e.g. joining spouts to containers said spouts comprising flanges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General 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
    • B29C66/72General 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 structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723General 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 structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B29C66/7234General 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 structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a barrier layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General 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
    • B29C66/71General 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 composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7172Fuel tanks, jerry cans

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】ヒーターのメンテナンスが容易で、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品の溶着面の加熱と溶融が均一な部品溶着装置を提供する。【解決手段】部品溶着装置は、ヒーター部材20と製品保持装置50と部品取付装置30を有する。ヒーター部材20は、赤外線ヒーター21と、反射カバー22を有する。合成樹脂製製品1の溶着面2と、赤外線ヒーター21と、合成樹脂製部品40の溶着面41をこの順に同一軸線上に位置させて、赤外線ヒーター21で合成樹脂製製品1の溶着面2と、合成樹脂製部品40の溶着面41を、接触せずに同時に所定時間加熱した後に、ヒーター部材20を同一軸線上から移動させて、合成樹脂製製品1の溶着面2に合成樹脂製部品40の溶着面41を押圧して合成樹脂製製品1に合成樹脂製部品40を溶着する。【選択図】図1

Description

本発明は、合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置に関するものである。
合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置の場合として、例えば、合成樹脂製の自動車用燃料タンクの開口部に、部品を溶着する燃料タンクの部品溶着装置がある。特に、燃料タンクへ気体又は液体が出入りする開口部に、ホース等を接続するニップル等を取付けることができる燃料タンクの部品溶着装置がある。
自動車用燃料タンクの構造としては、燃料タンク内に燃料を注入し、あるいは燃料タンクからエンジン側に燃料を輸送するチューブを取付ける複数のニップル等の部品が燃料タンクの外壁の開口部に取付けられている。
このような燃料タンクは、従来、金属製のものが用いられていたが、近年車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性樹脂製のものが用いられるようになってきた。
この熱可塑性樹脂製の燃料タンクは、従来は、ブロー成形や射出成形により形成される場合が多いが、成形時にニップル等を取付けるために、燃料タンクの外壁に開口部を形成している。そして、その開口部には、ニップル等の部品を取付けるために、別に成形した合成樹脂製の部品を燃料タンクの開口部に溶着する場合がある。この場合には、燃料タンクの開口部とニップル等の部品を熱板溶着するためには、開口部と部品を熱板で溶融する必要があった。また、開口部以外の平面部にも製品プロテクターを取付けるためのブラケット部品を溶着する必要がある。
例えば、図10に示すように、燃料タンク101の外壁102に溶着部品であるニップル115を溶着する場合には、ニップル115の下端の溶着面116と、外壁102の開口部110溶着部分を溶融させて、溶着面116を外壁102の開口部110に圧着させて、溶着している(例えば、特許文献1参照。)。この場合には、溶着面116と開口部110の溶着部分を溶融させるために、熱板等を溶着面116の溶着部分に当接させて溶融している。
この溶着に使用する部品溶着装置120は、図11に示すように、熱板121を燃料タンク101の開口部110の溶着面112に圧着させて、溶着している。
このとき、熱板121は、一定荷重で一定時間、溶着面112に押圧されて、溶着面112を溶融している。また、ニップル115の下端の溶着面116を溶融する場合も同様に、一定荷重で一定時間、溶着面116に押圧されて、溶融されている。
この場合には、熱板121が溶着面112に押圧されるため、溶着面112の合成樹脂が熱板121に張り付くという問題がある。この場合に、熱板121にコーティングを施したり、熱板121と溶着面112の間にテトラフロロエチレンシートを挟んだりすることも行われているが、コーティングの場合には、定期的な再コーティングが必要であり、テトラフロロエチレンシートの場合には、規定回数使用するとテトラフロロエチレンシートの交換が必要であり、ランニングコストが掛かってしまうこととなる。
また、図12に示すように、固定型201と移動型202にそれぞれ形成された半製品の間に、ヒーター部材220のヒーター221をシリンダ222で挿入して、半製品の表面を非接触で、ヒーター部材220で溶融する。その後、ヒーター221を退避させて、固定型201と移動型202を閉じて、半製品の接合端面を溶着するものがある(例えば、特許文献2参照。)。
この場合には、非接触でヒーター221のみで半製品の接合端面を加熱しても、必要面積を均一に溶融することが困難であり、時間も掛かることとなる。
特開2003−205775号公報 特開2009−220429号公報
そこで本発明は、ヒーターのメンテナンスが容易で、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品の溶着面の加熱と溶融が均一な部品溶着装置を提供しようとするものである。
上記課題を解決するために請求項1の本発明は、合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置において、
部品溶着装置は、合成樹脂製部品の溶着面と合成樹脂製製品の溶着面を溶融するヒーター部材と、合成樹脂製製品を保持する製品保持装置と、合成樹脂製部品を取付ける部品取付装置を有し、
ヒーター部材は、赤外線ヒーターと、赤外線ヒーターを囲む反射カバーを有し、
合成樹脂製製品の溶着面と、赤外線ヒーターと、合成樹脂製部品の溶着面をこの順に同一軸線上に位置させて、赤外線ヒーターで合成樹脂製製品の溶着面と、合成樹脂製部品の溶着面を、接触せずに同時に所定時間加熱した後に、ヒーター部材を同一軸線上から移動させて、合成樹脂製製品の溶着面に部品取付装置により合成樹脂製部品の溶着面を押圧して合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置である。
請求項1の本発明では、合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置において、部品溶着装置は、合成樹脂製部品の溶着面と合成樹脂製製品の溶着面を溶融するヒーター部材と、合成樹脂製製品を保持する製品保持装置と、合成樹脂製部品を取付ける部品取付装置を有する。このため、部品溶着装置は、合成樹脂製部品と合成樹脂製製品を保持して、ヒーター部材で両方の溶融面を同時に溶融して、合成樹脂製部品と合成樹脂製製品を溶着することができる。
ヒーター部材は、赤外線ヒーターと、赤外線ヒーターを囲む反射カバーを有する。このため、赤外線ヒーターから放出される赤外線を反射カバーで反射させて、赤外線を無駄なく合成樹脂製部品の溶着面と合成樹脂製製品の溶着面に照射することができる。従って、溶着面を均一に、素早く溶融することができ、合成樹脂製部品と合成樹脂製製品を確実に溶着できる。
合成樹脂製製品の溶着面と、赤外線ヒーターと、合成樹脂製部品の溶着面をこの順に同一軸線上に位置させて、赤外線ヒーターで合成樹脂製製品の溶着面と、合成樹脂製部品の溶着面を、接触せずに同時に所定時間加熱する。このため、赤外線ヒーターで合成樹脂製製品の溶着面と、合成樹脂製部品の溶着面を同時に溶融することができ、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品の溶着面の溶融状態が同じであり、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品を強固に溶着することができる。また、赤外線ヒーターは、非接触で加熱するため、赤外線ヒーターに合成樹脂が付着することもなく、テトラフロロエチレンシートも不要であり、ランニングコストも軽減することができる。
ヒーター部材を同一軸線上から移動させて、合成樹脂製製品の溶着面に部品取付装置により合成樹脂製部品の溶着面を押圧して合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する。このため、ヒーター部材で加熱後に、素早く、合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面を平行に対向して押圧することができ、強固に溶着することができる。
請求項2の本発明は、反射カバーは、赤外線ヒーターの周囲を非接触で囲み、内面は筒状に反射面が形成され、同一軸線上に位置するとともに、両側の開口面は、合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面に対向する部品溶着装置である。
請求項2の本発明では、反射カバーは、赤外線ヒーターの周囲を非接触で囲み、内面は筒状に反射面が形成され、同一軸線上に位置するとともに、両側の開口面は、合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面に対向する。このため、反射カバーで赤外線ヒーターの赤外線を確実に反射するとともに、反射カバーの両側の開口面から合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面へ均一に赤外線を照射して、両方の溶融面を均一に素早く溶融することができる。
請求項3の本発明は、反射カバーは、金属製である部品溶着装置である。
請求項3の本発明では、反射カバーは、金属製であるため、赤外線ヒーターの赤外線を効率よく反射することができ、合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面を素早く溶融することができるとともに、耐久性に優れている。
請求項4の本発明は、ヒーター部材は、ヒーター取付装置に取付けられて、ヒーター取付装置は、ヒーター部材を合成樹脂製製品の溶着面から近接と離脱可能に取り付けた部品溶着装置である。
請求項4の本発明では、ヒーター部材は、ヒーター取付装置に取付けられて、ヒーター取付装置は、ヒーター部材を合成樹脂製製品の溶着面から近接と離脱可能に取り付けた。このため、溶融時にはヒーター部材を合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面に近接させて、溶着面を溶融し、溶融後は、素早くヒーター部材を合成樹脂製製品の溶着面から離脱させて、合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面を素早く溶着することができる。
請求項5の本発明は、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品は高密度ポリエチレン(HDPE)で形成された部品溶着装置である。
請求項5の本発明では、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品は高密度ポリエチレン(HDPE)で形成されたため、剛性が高く、耐燃料油性や耐候性に優れているとともに、同じ材料であるため、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品は強固に溶着することができる。
請求項6の本発明は、合成樹脂製製品は、自動車用燃料タンクであり、合成樹脂製部品は、自動車用燃料タンクに取付ける取付部材である部品溶着装置である。
請求項6の本発明では、合成樹脂製製品は、自動車用燃料タンクであり、合成樹脂製部品は、自動車用燃料タンクに取付ける取付部材であるため、合成樹脂製の自動車用燃料タンクにホース等を取付ける取付部材を強固に溶着することができる。
ヒーター部材は、赤外線ヒーターと、赤外線ヒーターを囲む反射カバーを有するため、赤外線ヒーターの赤外線を反射カバーで反射させて、赤外線を無駄なく合成樹脂製部品と合成樹脂製製品の溶融面に照射することができる。
合成樹脂製製品と、赤外線ヒーターと、合成樹脂製部品をこの順に同一軸線上に位置させて、赤外線ヒーターで合成樹脂製製品の溶着面と、合成樹脂製部品の溶着面を、接触せずに同時に所定時間加熱するため、赤外線ヒーターで合成樹脂製製品の溶着面と、合成樹脂製部品の溶着面を同時に、同じ条件で溶融することができ、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品を強固に溶着することができる。
赤外線ヒーターは、非接触で加熱するため、赤外線ヒーターに合成樹脂が付着することもなく、テトラフロロエチレンシートも不要であり、ランニングコストも軽減することができる。
ヒーター部材を同一軸線上から移動させて、合成樹脂製製品と合成樹脂製部品押圧して合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着するため、ヒーター部材で加熱後に、素早く、合成樹脂製製品の溶着面と合成樹脂製部品の溶着面を平行に対向して押圧することができ、強固に溶着することができる。
本発明の第1の実施の態様を示すもので、溶着部品を部品取付装置に保持して、ヒーター部材を燃料タンクに接近させた状態の部品溶着装置の正面図である。 本発明の第1の実施の態様を示すもので、ヒーター部材を燃料タンクと溶着部品の間に挿入した状態の部品溶着装置の部分拡大正面図である。ヒーター部材は反射板を取除いた状態である。 本発明の第1の実施の態様を示すもので、ヒーター部材を燃料タンクと溶着部品の間に挿入した状態の部品溶着装置の部分拡大平面図である。ヒーター部材は反射板を取除いた状態である。 本発明の実施の態様を示すもので、ヒーター部材の赤外線ヒーターを反射カバーに取付けた状態の正面図である。 本発明の実施の態様を示すもので、ヒーター部材の赤外線ヒーターを反射カバーに取付けた状態の斜視図である。 本発明の実施の態様を示すもので、ヒーター部材を燃料タンクと溶着部品の間に挿入した状態で、赤外線ヒーターから出る赤外線の照射を示す模式図である。 本発明の第2の実施の態様を示すもので、ヒーター部材を燃料タンクに接近させた状態の部品溶着装置の正面図である。 本発明の第2の実施の態様を示すもので、ヒーター部材の回転を示す断面図であり、図7のA−A線に沿った断面図である。 本発明により製造される燃料タンクの断面図である。 従来の燃料タンクの部品取付部の断面図である。 従来の熱板を燃料タンクの開口部に接近させた状態の従来のタンク側溶着装置の正面図である。 従来の他の赤外線ヒーターを固定型と移動型の間に挿入し、半製品を溶着する部品溶着装置の斜視図である。
本発明の実施の形態について、合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置について合成樹脂製製品を自動車用の燃料タンク1を例にとり、合成樹脂製部品を燃料タンク1に取付ける溶着部品40を例にとり、燃料タンク1へ溶着部品40を溶着して取付ける部品融着装置を例にとり、図1〜図9に基づき説明する。
まず、図1〜図7に基づき、第1の実施の形態を説明し、図8〜図9に基づき、第2の実施の形態を説明する。
まず、本発明の部品融着装置を使用して溶着部品40を取付ける燃料タンク1ついて図9に基づき説明する。
図9に示すように、射出成形で成形された場合は、燃料タンク1は、分割して成形されたアッパーシェル部1aとロアシェル部1bから構成される。アッパーシェル部1aとロアシェル部1bは、それぞれ、射出成形で形成される内側樹脂層と、内側樹脂層の成形後に、外側に接着又は溶着される耐燃料透過性多層樹脂シートから構成される外側シート層の2層から形成される。なお、アッパーシェル部1aとロアシェル部1bは、耐燃料透過性の合成樹脂の1層で形成しても良い。
燃料タンク1の分割はアッパーシェル部1aとロアシェル部1bの2個ばかりでなく3個以上に分割することも可能である。
また、燃料タンク1は、ブロー成形でアッパーシェル部1aとロアシェル部1bを一体的に同時に成形することもできる。
アッパーシェル部1aには、カットオフバルブ6やブリーザポート取付部7が形成されている。ブリーザポート取付部7は、燃料給油時に燃料タンク1内のガスをタンク外に逃がすためブリーザホース(図示せず)を取付けるものである。
本発明において、開口部以外の平面に取り付けられるブラケット40cが溶着部品40であり、この溶着部品40を例にとり説明する。また、本発明は、開口部3へのインレットロア40a、ブリーザー40b及びカットオフバルブ40dを溶着するためにも使用することができる。
なお、アッパーシェル部外壁2bの上面には、燃料移送用ホース等の各種のホースを保持するホースクランプ(図示せず)を設けてもよい。
燃料タンク1の内部には、燃料ポンプユニット5を取付ける。燃料ポンプユニット5には、燃料タンク1内の燃料を確実に送り出すためのポンプ4が設置されており、ポンプ4からパイプが延びてフューエルメインポート取付部8に接続している。フューエルメインポート取付部8には、エンジンに燃料を送る燃料パイプ(図示せず)が取付けられている。
燃料タンク1は、衝撃や摩耗に強いポリエチレン(PE)や、高密度ポリエチレン(HDPE)から形成されることができ、この場合は、燃料タンク1の強度を増加させ、燃料タンク1内部の燃料の透過を防止できる。また、燃料透過防止性をさらに向上させるために、燃料タンク1の内部に耐燃料透過性多層樹脂シートを使用することもできる。
ブロー成形の場合には、ポリエチレン(PE)や、高密度ポリエチレン(HDPE)を有する多層パリソンを使用することができる。いずれの場合においても、ニップル9等の合成樹脂製部品は、燃料タンク1と溶着するためには、燃料タンク1と溶着可能な同種類の材料を使用することが必要である。
燃料タンク1と溶着部品40は、高密度ポリエチレン(HDPE)で形成することが好ましい。この場合には、燃料タンク1と溶着部品40は、共に剛性が高く、耐燃料油性や耐候性に優れているとともに、同じ材料であるため、燃料タンク1と溶着部品40は強固に溶着することができる。
次に、燃料タンク1の平面部にブラケット40cを溶着するときに使用する本発明の第1の実施の形態である部品溶着装置について、図1〜図6に基づき説明する。
本発明の第1の実施の形態では、部品溶着装置は、合成樹脂製部品の溶着部品40であるブラケット40cの溶着面41と、合成樹脂製製品である燃料タンク1のタンク溶着面2を溶融するヒーター部材20と、ヒーター部材20を取付けるヒーター取付装置10と、燃料タンク1を保持する製品保持装置50と、溶着部品40を取付ける部品取付装置30を有する。
図1に示すように、ヒーター取付装置10は、ヒーター部材20が取付けられるヒーター取付台12と、ヒーター取付台12を上下方向(図1において矢印でしめす。)に昇降させるヒーター昇降シリンダ11と、ヒーター取付台12の上に取付けられてヒーター部材20を横方向(図1における左右方向)に移動させるヒーター前後シリンダ13と、ヒーター部材20を先端に取付けてヒーター前後シリンダ13により横方向(図1における左右方向)に駆動される前後シリンダロッド14を有する。
図4と図5に示すように、ヒーター部材20は、赤外線ヒーター21と、赤外線ヒーター21を囲む反射カバー22を有する。
本実施の形態では、赤外線ヒーター21の本体は、断面円形で棒状に形成されたものが円弧状に形成されて、両側の先端21aは反射カバー22から取り出されている。赤外線ヒーター21の先端21aは、電源(図示せず)に接続されている。
赤外線ヒーター21は、図6に示すように、中心21cは炭素繊維で形成され、中心21cの炭素繊維の外側は、炭素繊維を覆うようにヒーターガラス管21bが設けられている。
反射カバー22は、赤外線ヒーター21の周囲を非接触で囲み、内面は筒状に反射面23が形成されている。反射面23の内側は空間24となっており、赤外線ヒーター21を非接触で収納することができる。
反射カバー22の両端は取付部25、25が形成され、取付部25、25は、ヒーター保持部15に取付けられて、ヒーター保持部15は、ヒーター固定部12aに取付けられ、ヒーター取付台12の上をヒーター前後シリンダ13により摺動する。
部品取付装置30は、溶着部品40を部品保持チャック35で保持する部品保持部34と、部品保持部34がスライド可能に取付けられた部品取付台33と、部品保持部34を横方向(図1における左右方向)に移動させる部品スライドシリンダ31と、部品保持部34を先端に取付けて部品スライドシリンダ31により横方向(図1における左右方向)に部品スライドシリンダ31を出入りする部品スライドシリンダロッド32を有する。
溶着部品40は、部品保持チャック35で保持されると、部品保持チャック35を取付ける部品保持部34が、部品スライドシリンダ31により駆動された部品スライドシリンダロッド32により、部品取付台33のレール33aに沿ってスライドすることにより、横方向に移動ができる。
燃料タンク1は、製品保持装置50により保持され、タンク溶着面2は、赤外線ヒーター21と対向するように固定される。
次に、部品溶着装置により、溶着部品40を燃料タンク1のタンク溶着面2へ溶着する方法について説明する。
まず、図1に示すように、燃料タンク1が製品保持装置50により保持される。
次に、燃料タンク1のタンク溶着面2に近接するようにヒーター部材20が移動する。ヒーター部材20の移動は、ヒーター昇降シリンダ11とヒーター前後シリンダ13により、駆動される。
溶着部品40が、溶着部品40の溶着面41がヒーター部材20と対向するように部品保持チャック35に保持されて、部品スライドシリンダ31により駆動されヒーター部材20に近接するように移動する。後述するように、燃料タンク1のタンク溶着面2が溶着部品40の溶着面41よりも加熱に時間がかかる場合には、ヒーター部材20が燃料タンク1のタンク溶着面2を加熱して、若干後に溶着部品40がヒーター部材20に近接してもよい。
なお、溶着部品40が先に、燃料タンク1のタンク溶着面2に対向するように移動して、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2の間にヒーター部材20が挿入されてもよい。
そうすると、図2と図3に示すように、溶着部品40の溶着面41と、燃料タンク1のタンク溶着面2及びヒーター部材20の赤外線ヒーター21と同一軸線上に位置して、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2は、ヒーター部材20の赤外線ヒーター21と対向して位置する。その距離は、2.0〜5.0mm程度が好ましい。
その後、図4と図5に示すように、赤外線ヒーター21で溶着部品40の溶着面41と、燃料タンク1のタンク溶着面2を加熱する。
赤外線ヒーター21は、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2の間に位置する前の、待機の位置で加熱電力が注入され、所定の赤外線出力に達したときに所定の加熱位置に達するようにすることができる。
反射カバー22が赤外線ヒーター21の周囲を非接触で囲み、内面は筒状に反射面23が形成されているため、赤外線ヒーター21から放出された赤外線は、反射カバー22の反射面23で反射されて、或いは、直接、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2に照射されて加熱する。
反射カバー22の両側の開口面から溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2へ、均一に赤外線を照射して、両方の溶着面面を均一に素早く溶融することができる。反射カバー22は、金属製であることが好ましい。この場合には、赤外線ヒーター21の赤外線を効率よく反射することができ、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2を素早く溶融することができるとともに、耐久性に優れている。
反射カバー22がある場合には、反射カバー22がない場合と比べて加熱能力が25%向上した。
なお、両方の溶着面面を均一に溶融するために、溶着部品40の溶着面41が燃料タンク1のタンク溶着面2よりも溶融時間が短い場合には、赤外線ヒーター21で燃料タンク1のタンク溶着面2を先に加熱して、その後、若干後に赤外線ヒーター21に溶着部品40の溶着面41を近接させることもできる。このようにして、両方の溶着面面を均一に溶融することができる。
このため、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2を同時に溶融することができ、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2の溶融状態が同じであり、溶着部品40を燃料タンク1に強固に溶着することができる。また、赤外線ヒーター21は、溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2を非接触で加熱するため、赤外線ヒーター21に合成樹脂が付着することもなく、テトラフロロエチレンシートも不要であり、ランニングコストも軽減することができる。
その後、ヒーター部材20を溶着部品40の溶着面41と燃料タンク1のタンク溶着面2の間から移動させ、部品取付装置30の部品スライドシリンダ31により、溶着部品40の溶着面41を燃料タンク1のタンク溶着面2に押圧して、溶着部品40を燃料タンク1に溶着することができる。このため、ヒーター部材20で加熱後に、素早く、溶着部品40の溶着面41を燃料タンク1のタンク溶着面2を平行に対向して押圧することができ、強固に溶着することができる。
次に、図7と図8に基づき、本発明の第2の実施の形態について説明する。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態とはヒーター取付装置10のヒーター部材20の移動方法が異なり、他の部分は同様であるため、異なる部分のみ説明し、同様な部分の説明は省略する。
図7と図8に示すように、ヒーター取付装置10は、ヒーター部材20が取付けられるヒーター取付台12と、ヒーター取付台12を回転させる(図8において矢印で示す。)ヒーター回転シリンダ16と、ヒーター取付台12の上に取付けられてヒーター部材20を上下方向(図7における上下方向)に移動させるヒーター前後シリンダ13と、ヒーター部材20を先端に取付けてヒーター前後シリンダ13により上下方向(図7における上下方向)にヒーター前後シリンダ13を出入りする前後シリンダロッド14を有する。
ヒーター部材20を燃料タンク1のタンク溶着面2に近接させるためには、図8に示すように、ヒーター回転シリンダ16を駆動させて、ヒーター取付台12の上に取付けられてヒーター部材20を回転させて、ヒーター前後シリンダ13により、燃料タンク1のタンク溶着面2に近接させる。
1 燃料タンク
2 タンク溶着面
10 ヒーター取付装置
12 ヒーター取付台
20 ヒーター部材
21 赤外線ヒーター
22 反射カバー
30 部品取付装置
34 部品保持部
40 溶着部品
41 溶着面
50 製品保持装置

Claims (6)

  1. 合成樹脂製製品に合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置において、
    該部品溶着装置は、上記合成樹脂製部品の溶着面と上記合成樹脂製製品の溶着面を溶融するヒーター部材と、上記合成樹脂製製品を保持する製品保持装置と、上記合成樹脂製部品を取付ける部品取付装置を有し、
    上記ヒーター部材は、赤外線ヒーターと、該赤外線ヒーターを囲む反射カバーを有し、
    上記合成樹脂製製品の溶着面と、上記赤外線ヒーターと、上記合成樹脂製部品の溶着面をこの順に同一軸線上に位置させて、上記赤外線ヒーターで上記合成樹脂製製品の溶着面と、上記合成樹脂製部品の溶着面を接触せずに、同時に所定時間加熱した後に、上記ヒーター部材を上記同一軸線上から移動させて、上記合成樹脂製製品の溶着面に上記部品取付装置により上記合成樹脂製部品の溶着面を押圧して上記合成樹脂製製品に上記合成樹脂製部品を溶着する部品溶着装置。
  2. 上記反射カバーは、上記赤外線ヒーターの周囲を非接触で囲み、内面は筒状に反射面が形成され、上記同一軸線上に位置するとともに、両側の開口面は、上記合成樹脂製製品の溶着面と上記合成樹脂製部品の溶着面に対向する請求項1に記載の部品溶着装置。
  3. 上記反射カバーは、金属製である請求項1又は請求項2に記載の部品溶着装置。
  4. 上記ヒーター部材は、ヒーター取付装置に取付けられて、ヒーター取付装置は、上記ヒーター部材を上記合成樹脂製製品の溶着面から近接と離脱可能に取り付けた請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の部品溶着装置。
  5. 上記合成樹脂製製品と上記合成樹脂製部品は高密度ポリエチレン(HDPE)で形成された請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の部品溶着装置。
  6. 上記合成樹脂製製品は、自動車用燃料タンクであり、上記合成樹脂製部品は、上記自動車用燃料タンクに取付ける取付部材である請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の部品溶着装置。
JP2015018986A 2015-02-03 2015-02-03 部品溶着装置 Pending JP2016141055A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015018986A JP2016141055A (ja) 2015-02-03 2015-02-03 部品溶着装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015018986A JP2016141055A (ja) 2015-02-03 2015-02-03 部品溶着装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016141055A true JP2016141055A (ja) 2016-08-08

Family

ID=56569232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015018986A Pending JP2016141055A (ja) 2015-02-03 2015-02-03 部品溶着装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016141055A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3431266A1 (en) * 2017-07-17 2019-01-23 Dong Hee Industrial Co., Ltd. Heat welding apparatus for combining plastic fuel tank and plastic parts and method of combining plastic fuel tank and plastic parts using the apparatus
JP2021112842A (ja) * 2020-01-17 2021-08-05 トヨタ自動車株式会社 赤外線溶着装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3431266A1 (en) * 2017-07-17 2019-01-23 Dong Hee Industrial Co., Ltd. Heat welding apparatus for combining plastic fuel tank and plastic parts and method of combining plastic fuel tank and plastic parts using the apparatus
US10464263B2 (en) 2017-07-17 2019-11-05 Dong Hee Industrial Co., Ltd. Heat welding apparatus for combining plastic fuel tank and plastic parts and method of combining plastic fuel tank and plastic parts using the apparatus
JP2021112842A (ja) * 2020-01-17 2021-08-05 トヨタ自動車株式会社 赤外線溶着装置
JP7215434B2 (ja) 2020-01-17 2023-01-31 トヨタ自動車株式会社 赤外線溶着装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7829819B2 (en) Attaching a component to an internal surface of a tank formed of polymer
JP6403753B2 (ja) 燃料タンク又は注入管を製造する方法、及びハイブリッド車におけるそれらの使用
JP5492775B2 (ja) プラスチック燃料タンクの製造方法
JP2008524014A (ja) 少なくとも1つの溶着部を含む多層中空本体の製造方法
EP1836042B1 (en) Method for connecting a tubular part made of plastic to a neck of a fuel tank also made of plastic
US20150183155A1 (en) Welding method and weld
EP3200966B1 (en) Method for welding a heat shield during manufacturing of a vehicle component
EP3431266B1 (en) Heat welding apparatus for combining plastic fuel tank and plastic parts and method of combining plastic fuel tank and plastic parts using the apparatus
CN107718569B (zh) 制造空心体的方法
JP2016141055A (ja) 部品溶着装置
JP6929447B2 (ja) 液体容器および液体容器を製造するための方法
US11897325B2 (en) Filler tube for a fuel tank
JP2014046676A (ja) ブロー成形品のインサート部材の取付構造
US10906252B2 (en) Method for the production of an FMV hybrid component, and FMV hybrid component
CN111225814A (zh) 加料管的安装方法以及加料管的安装结构
JP2015030117A (ja) ブロー成形品のインサート部材の取付構造
US9470355B2 (en) Method for producing a tube or semi-finished tube and tube or semi-finished tube for chemical apparatus construction
JP2017024275A (ja) 燃料タンクの部品溶着装置
JP6359844B2 (ja) 燃料タンクの部品溶着装置
JP6682060B2 (ja) 棒状体、管体樹脂部品の自動熱溶着装置とその熱溶着方法
JP7191365B2 (ja) 樹脂成形品の接合方法
JP2017087606A (ja) ブロー成形品のインサート部材の取付方法
JP2016215378A (ja) ブロー成形品の繊維強化シート取付方法
JP2018069701A (ja) 合成樹脂部品の取付方法
JP2020011385A (ja) 樹脂成形品の接合方法