JP2019119122A - Thermal welding device - Google Patents

Thermal welding device Download PDF

Info

Publication number
JP2019119122A
JP2019119122A JP2017255273A JP2017255273A JP2019119122A JP 2019119122 A JP2019119122 A JP 2019119122A JP 2017255273 A JP2017255273 A JP 2017255273A JP 2017255273 A JP2017255273 A JP 2017255273A JP 2019119122 A JP2019119122 A JP 2019119122A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
tip
heat
thermal welding
piston rod
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
Application number
JP2017255273A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6962562B2 (en
Inventor
悠 高瀬
Yu Takase
悠 高瀬
西川 武志
Takeshi Nishikawa
武志 西川
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.)
Munekata Industrial Machinery Co Ltd
Original Assignee
Munekata Industrial Machinery 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 Munekata Industrial Machinery Co Ltd filed Critical Munekata Industrial Machinery Co Ltd
Priority to JP2017255273A priority Critical patent/JP6962562B2/en
Publication of JP2019119122A publication Critical patent/JP2019119122A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6962562B2 publication Critical patent/JP6962562B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

TECHNICAL PROBLEM: To provide a thermal welding device which makes constant the amount of pressurization for pressing a welding boss by improving assembly accuracy by reducing the number of components.SOLUTION: A thermal welding device is for caulking two tip end sides of a welding boss protruding from a fixed hole at the same time by passing the welding boss formed at a thermoplastic resin molded article into the fixed hole provided on a to-be-fixed object side. In the thermal welding device comprising a resistance heating element formed at the tip end of a thermal welding device chip and the thermal welding chip constituted by a cooling pipe united with the resistance heating element, a rod cylinder is arranged in coaxial with the thermal welding chip, and a piston rod of the rod cylinder is hollow, and the cooling pipe of the thermal welding chip is connected to the piston rod, and air supplied to the hollow part of the piston rod passes through the cooling pipe communicated to the piston rod to cool the resistance heating element.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願発明は、熱可塑性樹脂成形品へ被固定物を固定する際に、熱可塑性樹脂成形品の一部に溶着ボスと称される溶着又は変形部を予め形成し、この溶着ボスを被固定物側の固定穴内に通し、又は被固定物側に形成した係合部に係合するようにして突出させた先端側を熱で溶融又は変形することにより、熱可塑性樹脂成形品に被固定物をカシメ止めする熱溶着装置に関するものである。 In the present invention, when fixing an object to be fixed to a thermoplastic resin molded product, a welding or deformation portion called a welding boss is formed in advance on a part of the thermoplastic resin molded product, and the welding boss is used as an object to be fixed The fixing object is fixed to the thermoplastic resin molded product by melting or deforming the tip end which is made to pass through the fixing hole on the side or engage with the engaging portion formed on the fixing object side by heat. The present invention relates to a heat welding apparatus for caulking.

熱可塑性樹脂成形品(以下「成形品」と称す。)へ被固定物をカシメ止めする熱溶着装置として、特許文献1に開示されている熱溶着装置が公知である。この熱溶着装置は熱溶着チップ先端の抵抗発熱体を加熱して溶着ボスを溶融加熱し、溶着ボスを所望の形状に成形後、熱溶着チップに具備する冷却パイプに冷却エアーを供給して溶着ボスを速やかに冷却固化してカシメ止めする熱溶着装置である DESCRIPTION OF RELATED ART The heat welding apparatus currently disclosed by patent document 1 is well-known as a heat welding apparatus which carries out the caulking stop of the to-be-fixed thing to a thermoplastic resin molded article (henceforth a "molded article"). This thermal welding apparatus heats the resistance heating element at the tip of the thermal welding tip to melt and heat the welding boss, and after forming the welding boss into a desired shape, supply cooling air to the cooling pipe included in the thermal welding chip to weld It is a thermal welding device that cools and solidifies the boss immediately and crimps it.

この熱溶着装置は図3に示すように、抵抗発熱体3と冷却パイプ5を同軸に配置した熱溶着チップ2と、前記熱溶着チップ2の冷却パイプ5をクランプして前進後退動作をするためのスライドレール12とスプリング13、前記熱溶着チップ2の動作位置を検出するストロークセンサー(光電センサー)15及び取付ベース11で構成される熱溶着装置1(昇降ブロック)を図示しないエアーシリンダーまたは電動シリンダーで上下させる構造である。 This heat welding apparatus clamps the heat welding tip 2 in which the resistance heating element 3 and the cooling pipe 5 are coaxially arranged and the cooling pipe 5 of the heat welding tip 2 as shown in FIG. An air cylinder or an electric cylinder (not shown) showing the thermal welding device 1 (lifting block) configured of the slide rail 12 and the spring 13, the stroke sensor (photoelectric sensor) 15 for detecting the operating position of the thermal welding tip 2, and the mounting base 11. It is a structure to raise and lower with.

また、熱溶着チップ2が溶着ボスを押す強さ(押圧力)の調整はスプリング13の与圧量をアジャスターナット14bで行い、カシメ止めの完了は熱溶着チップ2が設定した位置まで降下した事をストロークセンサー15で検知する。 In addition, adjustment of the strength (pressing force) of the thermal welding tip 2 pressing the welding boss is performed by applying the amount of pressure of the spring 13 with the adjuster nut 14b, and the completion of the caulking stop is lowered to the position set by the thermal welding tip 2. Is detected by the stroke sensor 15.

また、特許文献2においては、圧縮コイルバネでヒーターチップ(熱溶着チップ)を付勢して所望の押圧力を発生させる接合装置が公開されている。この接合装置はモーターとボールねじによって昇降ブロックを上下し、ヒータチップに連結したロッドを圧縮コイルバネで付勢し、ヒータチップを接合部に当接して加熱する構造である。 Moreover, in patent document 2, the joining apparatus which biases a heater chip | tip (heat welding chip | tip) with a compression coiled spring, and generates desired pressing force is disclosed. This bonding apparatus has a structure in which the elevating block is moved up and down by a motor and a ball screw, a rod connected to the heater chip is biased by a compression coil spring, and the heater chip is brought into contact with the joint to heat it.

特開2010−042527号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-042527 特開2012−228700号公報JP 2012-228700 A

しかし、これらの熱溶着装置には次のような問題がある。
熱溶着装置は昇降ブロック上に、熱溶着チップ(ヒーターチップ)と熱溶着チップを溶着ボスのカシメ方向に付勢するためのスプリングと、熱溶着チップを上下に摺動させるためのスライドガイドと熱溶着チップの位置を検出するストロークセンサーなどで構成されるため、部品相互の動作を確認しながら精度良く組み立てる必要がある。
However, these heat welding devices have the following problems.
The thermal welding apparatus comprises a elevating block, a spring for urging the thermal welding tip (heater chip) and the thermal welding tip in the caulking direction of the welding boss, a slide guide for sliding the thermal welding tip up and down, and a thermal Since it is comprised with a stroke sensor etc. which detect the position of a welding tip, it is necessary to assemble precisely, confirming operation of parts mutually.

また、カシメ時の押圧力はスプリングの与圧量で調整するため、複数の熱溶着チップを使用する場合、それぞれのスプリングの与圧量をばらつきの無いように揃えることは非常に手間がかかった。 In addition, since the pressing force at the time of caulking is adjusted by the amount of pressure applied by the spring, when using a plurality of heat welding tips, it was very time-consuming to make the amount of pressure applied by each spring uniform. .

また、成形品にカシメ止めする被固定物は年々小型化して高密度で配置されるため、カシメ止めする溶着ボスの間隔が狭くなり、熱溶着装置を小型化して狭小部の溶着を可能にする必要がある。 Moreover, since the fixed object to be crimped to the molded product is miniaturized year by year and arranged with high density, the distance between the welding bosses to be crimped becomes narrow, and the thermal welding apparatus is miniaturized to enable welding of the narrow portion. There is a need.

さらに成形製品の3次元形状化に伴い、被固定物が自由曲面上に配置される事が多くなり、熱溶着装置を溶着ボス1点ずつ異なる角度や方向の傾斜位置へ配置する必要が出ているが、従来の熱溶着装置はスプリングによる押圧の動作しかできないため、傾斜方向の加工をするためにはそれぞれの角度ごとに独立して熱溶着装置を移動させるための動作シリンダーが必要となり、スペースの増大と熱溶着装置の複雑化が問題となっている。 Further, with the three-dimensional shaping of the molded product, the object to be fixed is often disposed on the free curved surface, and it is necessary to arrange the thermal welding device to the inclined position at a different angle or direction for each welding boss. However, since the conventional thermal welding apparatus can only perform the pressing operation by the spring, an operation cylinder for moving the thermal welding apparatus independently for each angle is required for processing in the inclination direction. And increase in the complexity of the thermal welding equipment.

本発明はこれらの問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、熱可塑性樹脂成形品に形成された溶着ボスを被固定物側に設けた固定穴内に通して、この固定穴から突出した溶着ボスの先端側を2本同時にカシメ止めするための熱溶着装置であって、熱溶装置チップの先端に形成された抵抗発熱体とこの抵抗発熱体と一体の冷却パイプで構成される前記熱溶着チップを具備する熱溶装置において、前記熱溶着チップと同軸にロッドシリンダーが配置され、このロッドシリンダーのピストンロッドが中空であり、前記熱溶着チップの前記冷却パイプが前記ピストンロッドに連結され、このピストンロッドの中空部に供給したエアーが前記ピストンロッドと連通した前記冷却パイプを通過して前記抵抗発熱体を冷却することができるように構成して成ることを特徴とするものである。 In order to solve these problems according to the present invention, the invention according to claim 1 is characterized in that the welding boss formed on the thermoplastic resin molded product is passed through the fixing hole provided on the object side from the fixing hole A thermal welding apparatus for simultaneously caulking two protruding welding bosses at the front end side of the welding boss, comprising a resistance heating element formed at the tip of the heat melting apparatus tip and a cooling pipe integrated with the resistance heating element In the heat melting apparatus having the heat welding tip, a rod cylinder is disposed coaxially with the heat welding tip, a piston rod of the rod cylinder is hollow, and the cooling pipe of the heat welding tip is connected to the piston rod And the air supplied to the hollow portion of the piston rod can cool the resistance heating element by passing through the cooling pipe in communication with the piston rod. It is characterized in that formed by.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の熱溶着装置において、前記熱溶着装置の前記熱溶着チップがインパルス加熱方式であることを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the heat welding apparatus according to claim 1, the heat welding tip of the heat welding apparatus is an impulse heating system.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2のいずれか1項に記載の熱溶着装置において、前記溶着装置の前記ロッドシリンダーが空圧で作動するエアーシリンダーであることを特徴とするものである。 The invention according to claim 3 is characterized in that, in the heat welding device according to any one of claims 1 or 2, the rod cylinder of the welding device is an air cylinder operated by air pressure. It is

また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱溶着装置において、前記溶着装置の前記ロッドシリンダーが電気制御で作動する電動シリンダーであることを特徴とするものである。 The invention according to claim 4 is characterized in that, in the heat welding device according to any one of claims 1 to 3, the rod cylinder of the welding device is an electric cylinder operated by electric control. It is

また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱溶着装置において、前記溶着装置の前記ロッドシリンダーの押圧力がカシメ加工工程において変化することを特徴とするものである。 The invention according to claim 5 is characterized in that in the heat welding apparatus according to any one of claims 1 to 4, the pressing force of the rod cylinder of the welding apparatus changes in the caulking process. It is

以上に説明した本発明によると次の効果を奏する。
部品点数が少ないため、組立てが容易であり、組み立て精度も向上する。
更に、熱溶着チップの与圧量のばらつきを一定にできる。
更に、熱溶着装置の小型化と狭小空間への設置が可能となる。
更に、溶着ボスの形成角度に対する対応力が自由であると共に溶着ボスの押圧力の一定化と小型化により狭小スペースへの設置が容易となる。
更に、溶着工程の最後に溶着ボスの押圧力を上げることで、寸法精度が安定する。
According to the present invention described above, the following effects can be obtained.
Since the number of parts is small, assembly is easy and assembly accuracy is also improved.
Furthermore, the variation in the amount of pressure applied to the heat-welded tip can be made constant.
Furthermore, the thermal welding apparatus can be miniaturized and installed in a narrow space.
Furthermore, the force corresponding to the formation angle of the welding boss is free, and the pressing force of the welding boss can be made constant and the size can be reduced to facilitate installation in a narrow space.
Furthermore, the dimensional accuracy is stabilized by increasing the pressing force of the welding boss at the end of the welding process.

熱溶着装置の側面図Side view of the thermal welding device 熱溶着チップと冷却パイプの断面図Cross sectional view of thermal welding tip and cooling pipe 従来の熱溶着装置。Conventional heat welding equipment. 熱溶着装置よる溶着工程の説明図。Explanatory drawing of the welding process by a heat welding apparatus. 複数の熱溶着装置よる圧力調整の概念図Conceptual diagram of pressure adjustment by multiple thermal welding devices 傾斜位置へ配置した本発明の熱溶着装置The thermal welding apparatus of the present invention disposed at an inclined position 傾斜位置へ配置した従来の熱溶着装置Conventional heat welding apparatus disposed at an inclined position

本発明の熱溶着装置は、インパルス加熱方式の熱溶着チップと前記熱溶着チップの冷却パイプと中空のピストンロッドを同軸に連結したエアーシリンダーの押圧力によってカシメ止めをする構造であるである。 The heat welding apparatus according to the present invention has a structure in which the pressing is performed by an air cylinder in which a heat welding tip of an impulse heating system and a cooling pipe of the heat welding tip and a hollow piston rod are coaxially connected.

熱溶着チップはカシメ止めする溶着ボスの大きさ及び形状により決定され、エアーシリンダーのピストン径は前記溶着ボスのカシメに必要な押圧力に応じて適宜選択する。 The thermal welding tip is determined by the size and shape of the welding boss to be crimped, and the piston diameter of the air cylinder is appropriately selected according to the pressing force required for caulking the welding boss.

熱溶着装置について、図1〜図3を用いて説明する。図1は熱溶着装置1の側面図、図2は熱溶着チップ2と冷却パイプ5の断面図、図3は従来の熱溶着装置1の側面図である。 The heat welding apparatus will be described using FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a side view of the thermal welding apparatus 1, FIG. 2 is a sectional view of the thermal welding tip 2 and the cooling pipe 5, and FIG. 3 is a side view of the conventional thermal welding apparatus 1. As shown in FIG.

図1の熱溶着装置1は熱溶着チップ2とエアーシリンダー8から構成される。
熱溶着チップ2は発熱部3と、電線6a、6bと、絶縁部4と冷却パイプ5からなり、電線6a、6bから電圧を印加すると先端部3が発熱し、先端部3の当接面3aが溶着ボスを押圧しながら加熱溶融してカシメ止めを行うものである。
The heat welding apparatus 1 of FIG. 1 is composed of a heat welding tip 2 and an air cylinder 8.
The heat welding tip 2 comprises a heat generating portion 3, wires 6a and 6b, an insulating portion 4 and a cooling pipe 5. When a voltage is applied from the wires 6a and 6b, the tip 3 generates heat and the contact surface 3a of the tip 3 Is heat-melted while pressing the welding boss to perform caulking.

前記当接面3aは基本的に外周円形の凹形状であるが、カシメ止めのボスの形状に合わせて当接面3aの中央が部分的に凸形状であったり、外周に円盤状のフランジが形成されたりする場合があるが、これら形状についての説明は省略する。 The contact surface 3a is basically a concave shape with a circular outer periphery, but the center of the contact surface 3a is partially convex according to the shape of the boss of the caulking stopper, or a disk-like flange is on the outer periphery Although it may be formed, the description about these shapes is omitted.

エアーシリンダー8はエアーホース10a、10bから供給するエアー圧によってエアーシリンダー8の本体を貫通するピストンロッド9を前進後退動作させると共に、カシメ止め工程においてエアーホース10aからのエアー圧により一定または可変の圧力で熱溶着チップ2を溶着ボスに押圧する。
エアーシリンダー8には図示しない位置センサーが内蔵されているため、ピストンロッド9の前進及び後退の位置を検出することができる。
The air cylinder 8 advances and retracts the piston rod 9 penetrating the main body of the air cylinder 8 by the air pressure supplied from the air hoses 10a and 10b, and the pressure constant or variable by the air pressure from the air hose 10a in the caulking step. The heat welding tip 2 is pressed against the welding bosses.
Since the air cylinder 8 incorporates a position sensor (not shown), the position of the piston rod 9 can be detected in the forward and backward directions.

図2は溶着チップ2とピストンロッド9の断面図である。
溶着チップ2の冷却パイプ5は中空構造のピストンロッド9と同軸で接合され、冷却ホース7から供給された冷却エアー7aはピストンロッド9の中空部9aを通って先端部3の内側に噴射される。先端部3を冷却したエアーは開口部3aを通過して大気に開放される構造である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the welding tip 2 and the piston rod 9.
The cooling pipe 5 of the welding tip 2 is coaxially joined to the piston rod 9 having a hollow structure, and the cooling air 7a supplied from the cooling hose 7 is injected through the hollow portion 9a of the piston rod 9 to the inside of the tip portion 3. . The air that has cooled the tip 3 passes through the opening 3 a and is open to the atmosphere.

図3は従来の熱溶着装置20の側面図である。従来の熱溶着装置20は、熱溶着チップ2と、冷却パイプ9を取り付けて上下に摺動させるスライドブロック12と、前記スライドブロック12を付勢して熱溶着チップ2を溶着ボスに押圧するためのスプリング13と、前記スライドブロック12の下降位置を検出する位置センサー15と、これらの部品を取り付けるための昇降ブロック11で構成される。
昇降ブロック11は図示しない昇降装置によって成型品に対して昇降して加工を行うものである。
FIG. 3 is a side view of the conventional heat welding apparatus 20. As shown in FIG. The conventional thermal welding apparatus 20 has a thermal welding chip 2, a slide block 12 which is attached to a cooling pipe 9 and is slid up and down, and the slide block 12 is biased to press the thermal welding chip 2 against a welding boss. , A position sensor 15 for detecting the lowered position of the slide block 12, and a lift block 11 for mounting these components.
The elevating block 11 is moved up and down with respect to the molded product by an elevating device (not shown).

スライドブロック12に立設したシャフト14はスプリング13を貫通し、昇降ブロック11の上側に具備した下降位置調整ナット14aで加工位置が位置決めされる。スプリング13の与圧はスプリング与圧調整ナット14bによって調整する構造である。 The shaft 14 erected on the slide block 12 penetrates the spring 13, and the processing position is positioned by the lowering position adjusting nut 14 a provided on the upper side of the elevating block 11. The preload of the spring 13 is adjusted by a spring preload adjusting nut 14b.

従来の熱溶着装置20におけるカシメ止めの位置調整手順は
・熱溶着装置1の下降位置を昇降装置(図示省略)で決定。
・スライドブロック12(溶着チップ2)の下降限度位置を下降位置調整ナット14aで設定。
・スライドブロック12の下降位置を検出するように位置センサー15を設定。
・熱カシメの押圧力を溶着チップ2先端にプッシュプルゲージ(フォースゲージ)を当てて測定し、スプリング13の与圧量をスプリング与圧調整ナット14bで調整4bで設定。
の手順で行っている。
The position adjustment procedure of the caulking stop in the conventional heat welding apparatus 20 determines the descent position of the heat welding apparatus 1 by a lifting device (not shown).
Set the descent limit position of the slide block 12 (welding tip 2) with the descent position adjustment nut 14a.
The position sensor 15 is set to detect the lowered position of the slide block 12.
-Measure the pressing force of heat caulking by applying a push-pull gauge (force gauge) to the tip of the welding tip 2, and set the amount of applied pressure of the spring 13 with the spring applied pressure adjusting nut 14b with 4b.
In the procedure of

しかし、熱溶着装置20の調整作業の中で熱溶着装置1の下降位置が上または下へわずかでも変更された場合、溶着チップ2の下降限度位置と共に押圧力も変わってしまう。この場合、前述の工程2〜4をやり直す必要があり、熱溶着装置20の調整作業は難度が高いものであった。 However, if the lowering position of the heat welding apparatus 1 is slightly changed upward or downward in the adjustment work of the heat welding apparatus 20, the pressing force changes along with the lowering limit position of the welding tip 2. In this case, it is necessary to repeat the steps 2 to 4 described above, and the adjustment work of the thermal welding device 20 has a high degree of difficulty.

スプリング13に使用する圧縮コイルバネのバネ定数の公差は、JIS規格において有効巻き数が10を超える場合4%(1級)〜12%(3級)と定められている。従ってスプリング13の与圧量(縮み量mm)の寸法設定で管理した場合、熱溶着チップ2に対する押圧力に前記公差の誤差が発生するため、プッシュプルゲージで実際の押圧力を測定しながらスプリング13の与圧量を調整する必要がある。熱溶着装置には多数の熱溶着チップ2が装着されるため、押圧力の測定と調整には多くの工数が必要であった。 The tolerance of the spring constant of the compression coil spring used for the spring 13 is defined as 4% (first grade) to 12% (third grade) when the number of effective turns exceeds 10 in the JIS standard. Therefore, when controlled by the dimension setting of the amount of applied pressure (amount of contraction mm) of the spring 13, an error of the tolerance occurs in the pressing force against the heat welding tip 2, so the spring is measured while measuring the actual pressing force with the push-pull gauge It is necessary to adjust the pressurization amount of 13. Since a large number of heat welding tips 2 are attached to the heat welding apparatus, many steps are required to measure and adjust the pressing force.

また、設計変更などによりボス18aの寸法(主に直径)が変更になった場合、前記ボス18aに適合する寸法の熱溶着チップ2に入れ替えする。寸法の異なる熱溶着チップ2に対して適正な熱カシメの押圧力を得るためにはスプリング13の与圧量を再設定するか、スプリング13を入れ替えてバネ定数を変更する必要があった。 When the dimension (mainly the diameter) of the boss 18a is changed due to a design change or the like, the heat-welded tip 2 is replaced with a dimension compatible with the boss 18a. In order to obtain an appropriate thermal caulking pressing force for the heat-welded tip 2 having different dimensions, it is necessary to reset the amount of pressure applied to the spring 13 or to change the spring constant by replacing the spring 13.

本発明の熱溶着装置1におけるカシメ止めの押圧力は、エアーシリンダー8に供給するエアー圧をエアーレギュレータで簡単に調整可能であるため、前述した従来の熱溶着装置20の下限位置調整及び押圧力変更におけるスプリング13の与圧量の再設定、またはスプリング13の入れ替えによるバネ定数の変更といった手間が掛からず、容易にカシメ条件の変更が可能である。 The pressing force of the caulking stop in the heat welding apparatus 1 of the present invention can be easily adjusted by the air regulator so that the air pressure supplied to the air cylinder 8 can be adjusted easily. Therefore, the lower limit position adjustment and pressing force of the conventional heat welding apparatus 20 described above It is possible to easily change the caulking condition without the need for resetting of the amount of pressure applied to the spring 13 or changing the spring constant due to replacement of the spring 13 during the change.

また、ロッドシリンダーを電動シリンダーとすれば、押圧力はストロークに関係なく一定に設定して一定の押圧力でカシメ止めすることが可能である。さらに、電動シリンダーはプログラムの設定によって加工時間または作動ストロークに応じて押圧を変化させることが可能であるため、低い押圧力でカシメ加工を開始し、加工時間及び作動ストロークに応じて押圧力を上げ、加工終了時に押圧力を最大にして寸法精度を安定させることも容易である。 In addition, if the rod cylinder is an electric cylinder, the pressing force can be set constant regardless of the stroke and caulked with a fixed pressing force. Furthermore, since the electric cylinder can change the pressure depending on the processing time or working stroke by setting the program, caulking is started with a low pressing force, and the pressing force is increased according to the working time and working stroke. At the end of machining, it is also easy to stabilize the dimensional accuracy by maximizing the pressing force.

図4を用いて本発明によるカシメ止め工程の実施例を説明する。熱溶着装置1は図示しない昇降装置によって設定した位置まで下降し、次にエアーシリンダー8のエアーホース10aに図示しないエアーレギュレータで圧力を一定にしたエアーが供給されてピストンロッド9が作動し、ピストンロッド9先端の溶着チップ2が下降する。 An embodiment of the crimping process according to the present invention will be described with reference to FIG. The thermal welding device 1 is lowered to a position set by a lifting device (not shown), and then the air hose 10a of the air cylinder 8 is supplied with air whose pressure is made constant by the air regulator (not shown) to operate the piston rod 9 The welding tip 2 at the tip of the rod 9 is lowered.

溶着チップ2の発熱部3の先端にある当接面3aが成型品18のボス18aに接触するタイミングで電線6a,6bから電流が供給され、溶着チップ2の発熱部3が発熱すると、当接面3aが成型品18のボス18aの先端をエアーシリンダー8の圧力で押圧しながら軟化溶融し、ボス18aの先端を当接面3aの凹形状に形成する。 Electric current is supplied from the electric wires 6a and 6b at the timing when the contact surface 3a at the tip of the heat generating portion 3 of the welding tip 2 contacts the boss 18a of the molded article 18 and heat generation of the heating portion 3 of the welding tip 2 The surface 3a is softened and melted while pressing the tip of the boss 18a of the molded product 18 by the pressure of the air cylinder 8, and the tip of the boss 18a is formed into the concave shape of the contact surface 3a.

溶着チップ2の押圧力は使用するエアーシリンダー8の直径とエアー圧力で決定され、エアー圧力は図示しないエアーレギュレータで設定する。このため、溶着チップ2の押圧力を変更したい場合、エアーレギュレータの調整だけで押圧力の変更が可能であり、従来のようにスプリング13を交換する必要は無い。 The pressing force of the welding tip 2 is determined by the diameter of the air cylinder 8 used and the air pressure, and the air pressure is set by an air regulator (not shown). For this reason, when it is desired to change the pressing force of the welding tip 2, the pressing force can be changed only by adjusting the air regulator, and there is no need to replace the spring 13 as in the prior art.

カシメ加工の押圧力は、溶着チップ2の発熱部3が発熱して端加熱部ボス18aの温度が上昇するまで押圧力を低めにしておき、ボス18aの溶融軟化が始まってから溶着チップ2の押圧力を上げてボス18aの先端を当接面3aの凹形状に賦形し、最後に押圧力を最大にしてカシメ形状を形成する事が望ましい。 The pressure of the caulking process is reduced until the heat generation part 3 of the welding tip 2 generates heat and the temperature of the end heating part boss 18a rises, and the melting and softening of the boss 18a starts. It is desirable that the pressing force be increased to form the tip of the boss 18a into the concave shape of the contact surface 3a, and finally, the pressing force be maximized to form a crimped shape.

しかし、従来のスプリング13で溶着チップ2を押圧する方式の場合、溶着チップ2がボス18aの先端に当接してからスプリング13を設定した量だけを縮ませているため、カシメ止めの開始時はスプリング13が当接位置からの縮み量(ボス加工高さ分)だけ溶着チップ2の押圧力(バネ定数×縮み量)が大きくなり、ボス18aがて溶融軟化して溶着チップ2が下降するにしたがって押圧力が下がってしまう問題があった。 However, in the case of the conventional method in which the welding tip 2 is pressed by the spring 13, the welding tip 2 abuts on the tip of the boss 18a and then only the set amount of the spring 13 is contracted. The pressing force (spring constant × amount of contraction) of the welding tip 2 increases by the amount of contraction (boss processing height) from the contact position of the spring 13 and the boss 18 a melts and softens to lower the welding tip 2 Therefore, there was a problem that pressing force fell.

また、溶着ボス18aの高さ(カシメ代)が大きくなるとスプリング13の縮み量が大きくなって加工開始と加工終了時で押圧力の差がさらに大きくなる問題がある。このため、スプリング13の縮み量による押圧力の変化を少なくするため全長が長いスプリングを使用する必要があり、溶着装置1が大型化する問題があった。 In addition, when the height (the caulking cost) of the welding boss 18a becomes large, the amount of contraction of the spring 13 becomes large, and there is a problem that the difference in pressing force becomes larger at the start of processing and at the end of processing. Therefore, it is necessary to use a long spring in order to reduce the change in pressing force due to the amount of contraction of the spring 13, and there is a problem that the welding device 1 becomes larger.

本発明のエアーシリンダー8による押圧であれば、シリンダー8のストロークによる押圧力の変化はわずかであるため、一定の押圧力でカシメ止めすることが可能である。また、電気制御による圧力可変式エアーレギュレータを使用すればカシメ加工工程においてシリンダー8の押圧力を変化させることで寸法精度を安定させることが可能である。 In the case of the pressure by the air cylinder 8 of the present invention, since the change in the pressure due to the stroke of the cylinder 8 is small, it is possible to perform the caulking with a constant pressure. In addition, it is possible to stabilize the dimensional accuracy by changing the pressing force of the cylinder 8 in the caulking process by using a pressure variable air regulator by electric control.

次に、冷却ホース7からエアーを一定時間供給し、ピストンロッド9の中空部9aと却パイプ5を経由したエアーが先端部3に一定時間噴射され、当接面3aを介してボス18aの先端を冷却固化してカシメ止めが完了する。加熱電流の通電時間はタイマーで制御されるが、同時にエアーシリンダー8の位置センサーで溶着チップ2の下降位置を検出することでカシメ止めが正常に完了したか、確認を行う。 Next, air is supplied from the cooling hose 7 for a predetermined time, and the air passing through the hollow portion 9a of the piston rod 9 and the return pipe 5 is jetted to the tip 3 for a predetermined time, and the tip of the boss 18a via the contact surface 3a. Is solidified by cooling to complete caulking. The conduction time of the heating current is controlled by the timer, but at the same time, the position sensor of the air cylinder 8 detects the lowered position of the welding tip 2 to check whether the caulking has been completed normally.

カシメ止めが完了すると、エアーシリンダー8のエアーホース10bにエアーが供給されてピストンロッド9が上昇して溶着チップ2が成型品18から離脱し、次に熱溶着装置1が上昇して加工が完了する。 When the caulking is completed, air is supplied to the air hose 10b of the air cylinder 8 and the piston rod 9 ascends to separate the welding tip 2 from the molded product 18, then the heat welding apparatus 1 ascends to complete the processing Do.

複数の熱溶着装置1を用いた場合のエアーシリンダー8の圧力調整について、図5を用いて説明する。図5は同サイズのエアーシリンダー8を使った溶着装置1を複数個配置してカシメ止め加工を行う装置の概念図である。本発明の熱溶着装置1は、1つのエアーレギュレータ19で圧力を設定して、並列接続した溶着チップ2の押圧力が一定に保たれるため、同じ押圧力でカシメ止めを行うことができる。 The pressure adjustment of the air cylinder 8 in the case of using a plurality of thermal welding devices 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a conceptual view of a device for arranging a plurality of welding devices 1 using air cylinders 8 of the same size and performing caulking. In the thermal welding apparatus 1 of the present invention, the pressure is set by one air regulator 19 and the pressing force of the welding tips 2 connected in parallel is kept constant, so that the caulking can be performed with the same pressing force.

従来のスプリング13で押圧する熱溶着装置20においては、溶着チップ2の押圧力はそれぞれの溶着チップ2先端にプッシュプルゲージを当てて測定し、スプリング13の与圧量をスプリング与圧調整ナット14bで調整が必要であり、複数の熱溶着装置を同じ押圧条件に設定するのは非常に手間がかかったが、本発明によれば1カ所の押圧力を測定してエアー圧を設定するだけでよく、条件設定作業が大きく簡略化される。また、溶着チップ2の押圧力はエアーレギュレータ19の目盛りを確認することで容易に行えるため、安定した品質のカシメ止め加工が可能となる。 In the conventional thermal welding apparatus 20 pressed by the spring 13, the pressing force of the welding tip 2 is measured by applying a push-pull gauge to the tip of each welding tip 2, and the amount of pressure applied by the spring 13 is the spring pressure adjusting nut 14b. It is very time consuming to set a plurality of thermal welding devices under the same pressing conditions, but according to the present invention, it is necessary to measure the pressing force at one place and set the air pressure. Well, condition setting work is greatly simplified. Moreover, since the pressing force of the welding tip 2 can be easily performed by checking the scale of the air regulator 19, it is possible to perform a stable quality caulking stop processing.

熱溶着装置1を傾斜位置に搭載した例を図6を用いて説明する。図6は本発明によるは熱溶着装置1を傾斜位置に搭載した側面図、図7は従来の熱溶着装置20を傾斜位置に搭載した側面図である。 An example in which the thermal welding device 1 is mounted at the inclined position will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a side view in which the heat welding apparatus 1 is mounted at an inclined position according to the present invention, and FIG. 7 is a side view in which the conventional heat welding apparatus 20 is mounted at an inclined position.

図6は成型品18の傾斜した取付面に対して垂直方向方向にカシメ止めするため、傾斜ブロック16に熱溶着装置1を搭載した状態を示す。熱溶着装置1を搭載した傾斜ブロック16は、図示しない昇降装置によって下降してあらかじめ設定した高さまで成形品18に接近し、その位置からエアーシリンダー8のピストンロッド9と同軸に連結された熱溶着チップ2がカシメ止めを行うものである。カシメ止めの工程は実施例1と同様なので説明は省略する。 FIG. 6 shows a state in which the thermal welding device 1 is mounted on the inclined block 16 in order to crimp in a direction perpendicular to the inclined mounting surface of the molded article 18. The inclined block 16 on which the thermal welding device 1 is mounted is lowered by a lifting device (not shown) to approach the molded product 18 up to a preset height, and from that position the thermal welding is coaxially connected to the piston rod 9 of the air cylinder 8 The tip 2 is for caulking. The caulking process is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図6では1つの熱溶着装置1を示したが、実際の成形品18の面上には複数の溶着ボス18aが配置され、成形品18は3次元形状の物が多いため取付面の角度は一定ではなく、溶着ボス18aの傾斜角も少しずつ異なる。このため、角度の異なる傾斜ブロック16に熱溶着装置1を搭載した溶着ユニットを複数配置する必要があり、熱溶着装置1の小型化と、実施例2のように複数のカシメ止め圧力設定を容易にできることは重要である。 Although one heat welding apparatus 1 is shown in FIG. 6, a plurality of welding bosses 18a are disposed on the surface of an actual molded product 18, and the molded product 18 has many three-dimensional shapes, so the mounting surface angle is It is not constant, and the inclination angles of the welding bosses 18a are also slightly different. For this reason, it is necessary to arrange a plurality of welding units in which the thermal welding device 1 is mounted on the inclined blocks 16 having different angles, which facilitates downsizing of the thermal welding device 1 and setting of a plurality of caulking stoppers as in the second embodiment. What you can do is important.

比較例として図7に示す従来の熱溶着装置20の場合、傾斜ブロック16にエアーシリンダー8と熱溶着装置20を搭載し、熱溶着装置20の昇降ブロック11はスライドブロック12aを介してと傾斜ブロック16に取り付けられ、昇降ブロック11とエアーシリンダー8は連結部17で連結される構造である。 In the case of the conventional thermal welding apparatus 20 shown in FIG. 7 as a comparative example, the air cylinder 8 and the thermal welding apparatus 20 are mounted on the inclined block 16, and the elevating block 11 of the thermal welding apparatus 20 is inclined via the slide block 12a. The elevating block 11 and the air cylinder 8 are connected to each other by a connecting portion 17.

動作順序としては、、図示しない昇降装置によって下降してあらかじめ設定した高さまで成形品18に接近し、その位置からエアーシリンダー8に連結された連結部17を介して昇降ブロック11とスライドブロック12a及び熱溶着チップ2が成形品18側に下降する。熱溶着チップ2が成型品18のボス18aをカシメ止めする押圧力はスプリング与圧調整ナット14bで設定する。 The operation sequence is to lower the mold 18 by a lifting device (not shown) to approach the molded product 18 up to a preset height, and from that position to the lift block 11 and the slide block 12a via the connecting portion 17 connected to the air cylinder 8. The heat welding tip 2 is lowered to the molded product 18 side. The pressing force at which the thermal welding tip 2 caulks the boss 18 a of the molded product 18 is set by the spring pressurization adjusting nut 14 b.

図6と比較すると、熱溶着チップ2のカシメ止めの作用自体は同様であるが、部品点数が多く構造も複雑で溶着ユニットも大きなものとなるため、複雑なレイアウトで配置することが困難である。さらに、熱溶着チップ2の位置や押圧力の調整は狭い空間の調整ナットで行う必要があり、多数のカシメ止め条件を一定に設定するには多くの工数が必要であった。 Compared with FIG. 6, although the action itself of the caulking stop of the heat welding tip 2 is the same, it is difficult to arrange in a complicated layout because the number of parts is large, the structure is complicated and the welding unit becomes large. . Furthermore, it is necessary to adjust the position of the thermal welding tip 2 and the pressing force with an adjustment nut in a narrow space, and many man-hours are required to set a large number of crimping conditions constant.

図6の本発明のコンパクトな熱溶着装置1を使用することで、傾斜位置のカシメ止めにおいて熱溶着装置の配置の自由度が高くなり、密集したボスの配置や3次元形状の成形品への部品のカシメ止めが可能となる。 By using the compact thermal welding apparatus 1 of the present invention shown in FIG. 6, the degree of freedom in the arrangement of the thermal welding apparatus is increased in caulking at the inclined position, and the arrangement of dense bosses and molded articles of three-dimensional shape is achieved. It becomes possible to stop parts by caulking.

1 溶着装置
2 熱溶着チップ
3 先端部
4 絶縁部
5 冷却パイプ
6a、6b 電線
7 冷却ホース
8 エアーシリンダー
9 ピストンロッド
10a,10bエアーホース
11 昇降ブロック
12 スライドブロック
13 スプリング
14 シャフト
15 位置センサー
16 傾斜ブロック
17 シリンダーと昇降ブロックの連結部
18 成形品
19 固定物
20 従来の熱溶着装置
21 エアーレギュレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 welding apparatus 2 heat welding tip 3 tip 4 insulating part 5 cooling pipe 6a, 6b electric wire 7 cooling hose 8 air cylinder 9 piston rod 10a, 10b air hose 11 lifting block 12 slide block 13 spring 14 shaft 15 position sensor 16 tilt block 17 Connection part between cylinder and elevating block 18 Molded product 19 Fixed object 20 Conventional thermal welding device 21 Air regulator

Claims (5)

熱可塑性樹脂成形品に形成された溶着ボスを被固定物側に設けた固定穴内に通して、この固定穴から突出した溶着ボスの先端側を2本同時にカシメ止めするための熱溶着装置であって、熱溶装置チップの先端に形成された抵抗発熱体とこの抵抗発熱体と一体の冷却パイプで構成される前記熱溶着チップを具備する熱溶装置において、
前記熱溶着チップと同軸にロッドシリンダーが配置され、
このロッドシリンダーのピストンロッドが中空であり、
前記熱溶着チップの前記冷却パイプが前記ピストンロッドに連結され、
このピストンロッドの中空部に供給したエアーが前記ピストンロッドと連通した前記冷却パイプを通過して前記抵抗発熱体を冷却することができるように構成して成る熱溶着装置。
A thermal welding apparatus for simultaneously welding two tip ends of welding bosses projecting from the fixing hole through a fixing hole formed on a thermoplastic resin molded product through a fixing hole provided on the object side. In the heat melting apparatus, the heat melting tip includes the resistance heating element formed at the tip of the heat melting apparatus tip and the cooling pipe integrated with the resistance heating element.
A rod cylinder is disposed coaxially with the heat welding tip,
The piston rod of this rod cylinder is hollow,
The cooling pipe of the thermal welding tip is connected to the piston rod;
The thermal welding apparatus is configured such that the air supplied to the hollow portion of the piston rod can cool the resistance heating element by passing through the cooling pipe in communication with the piston rod.
前記熱溶着装置の前記熱溶着チップがインパルス加熱方式であることを特徴とする請求項1に記載の熱溶着装置。 The heat welding apparatus according to claim 1, wherein the heat welding tip of the heat welding apparatus is an impulse heating method. 前記熱溶着装置の前記ロッドシリンダーが空圧で作動するエアーシリンダーであることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の熱溶着装置。 The heat welding apparatus according to any one of claims 1 and 2, wherein the rod cylinder of the heat welding apparatus is an air cylinder operated by air pressure. 前記熱溶着装置の前記ロッドシリンダーが電気制御で作動する電動シリンダーであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱溶着装置。 The heat welding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the rod cylinder of the heat welding apparatus is an electrically operated cylinder operated by electric control. 前記熱溶着装置の前記ロッドシリンダーの押圧力がカシメ加工工程において変化することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱溶着装置。 The heat welding device according to any one of claims 1 to 4, wherein a pressing force of the rod cylinder of the heat welding device changes in a caulking process.
JP2017255273A 2017-12-30 2017-12-30 Heat welding equipment Active JP6962562B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017255273A JP6962562B2 (en) 2017-12-30 2017-12-30 Heat welding equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017255273A JP6962562B2 (en) 2017-12-30 2017-12-30 Heat welding equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019119122A true JP2019119122A (en) 2019-07-22
JP6962562B2 JP6962562B2 (en) 2021-11-05

Family

ID=67305840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017255273A Active JP6962562B2 (en) 2017-12-30 2017-12-30 Heat welding equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6962562B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115770979A (en) * 2022-11-24 2023-03-10 徐州市沂芯微电子有限公司 Chip packaging detection machine with welding spot position fine adjustment function

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04191034A (en) * 1990-11-27 1992-07-09 Canon Inc Thermal caulking device
JP2000228074A (en) * 1998-12-02 2000-08-15 Sony Corp Assembling device for disk cartridge
JP2000314406A (en) * 1999-04-30 2000-11-14 Kyoei Kogyo Kk Double rod cylinder
JP2001162397A (en) * 1999-12-06 2001-06-19 Sony Corp Caulking device and its using method
JP2003300252A (en) * 2002-04-10 2003-10-21 Sanko Gosei Ltd Reinforcing member joining apparatus for resin product and method using the same
JP2010042527A (en) * 2008-08-08 2010-02-25 Munekata Co Ltd Method and apparatus of heat caulking using electric heating type welding chip
JP2016141101A (en) * 2015-02-04 2016-08-08 ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 Heat welding device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04191034A (en) * 1990-11-27 1992-07-09 Canon Inc Thermal caulking device
JP2000228074A (en) * 1998-12-02 2000-08-15 Sony Corp Assembling device for disk cartridge
JP2000314406A (en) * 1999-04-30 2000-11-14 Kyoei Kogyo Kk Double rod cylinder
JP2001162397A (en) * 1999-12-06 2001-06-19 Sony Corp Caulking device and its using method
JP2003300252A (en) * 2002-04-10 2003-10-21 Sanko Gosei Ltd Reinforcing member joining apparatus for resin product and method using the same
JP2010042527A (en) * 2008-08-08 2010-02-25 Munekata Co Ltd Method and apparatus of heat caulking using electric heating type welding chip
JP2016141101A (en) * 2015-02-04 2016-08-08 ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 Heat welding device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115770979A (en) * 2022-11-24 2023-03-10 徐州市沂芯微电子有限公司 Chip packaging detection machine with welding spot position fine adjustment function
CN115770979B (en) * 2022-11-24 2023-08-22 徐州市沂芯微电子有限公司 Chip packaging detector with welding spot position fine adjustment function

Also Published As

Publication number Publication date
JP6962562B2 (en) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103228389B (en) There is the soldering tip of force snesor, spring and adjustment element
CN104708157A (en) Methods of operating bonding machines for bonding semiconductor elements, and bonding machines
JPH03118747A (en) Method and apparatus for welding wires of armature and stator to each other
CN104661771A (en) Method for connecting workpieces, and connection device
KR101821958B1 (en) Mounting method and mounting device
JP2019119122A (en) Thermal welding device
KR101410917B1 (en) Heat welding apparatus
CN103990882A (en) Device and method for welding antenna connector to automotive glass
JP5334250B2 (en) Reflow soldering method and apparatus
KR20130109214A (en) Method and device for the quality-assuring production of a crimp
KR101915151B1 (en) Method for assembling probe pin using spot welding and system for electro-resistance welding therefor
CN109290653B (en) Audio device welding device
CN108819265B (en) Nut hot melting installation equipment and nut hot melting installation method
CN110691914B (en) Fastening method and fastening device
WO2017004739A1 (en) Bridge wire welding system used for producing electrode plug
JP5013616B2 (en) Heat caulking device and heat caulking method
JP4344397B1 (en) Thermal caulking method and apparatus using electrothermal welding tip
CN106466931B (en) Hot press
JP6940151B2 (en) Heat welding equipment
JP5496523B2 (en) Fusing method and apparatus
JP2010129771A (en) Bonding device and bonding method for semiconductor chip
CA2904933C (en) Welder with indirect sensing of weld fastener position
JP2021109228A (en) Assembling method of bottom electrode mechanism for welding and bottom electrode mechanism for welding
CN105990186A (en) Apparatus and method for manufacturing semiconductor device
KR100851217B1 (en) Hot stacking machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200914

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210818

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: 20210928

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211007

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6962562

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150