JP3053358B2 - 振動溶着機におけるパーツクランピング装置 - Google Patents

振動溶着機におけるパーツクランピング装置

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JP3053358B2
JP3053358B2 JP7272097A JP27209795A JP3053358B2 JP 3053358 B2 JP3053358 B2 JP 3053358B2 JP 7272097 A JP7272097 A JP 7272097A JP 27209795 A JP27209795 A JP 27209795A JP 3053358 B2 JP3053358 B2 JP 3053358B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱可塑性材料か
らなる加工材に振動を与え、摩擦熱を発生させて溶着す
る振動溶着技術分野に属するものであって、殊にその加
工材のクランピング装置に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の摩擦溶着方法とその装置
については、例えば特公昭56−30165号公報(公
知例)の発明を挙げることができる。
【0003】この公知例の要点は、エアシリンダなどの
流体加圧手段を利用してプラットフォーム12の下面の
カバー杆14とプラットフォーム32上の巣状取付具3
4の間に溶着される加工片W1 ,W2 のフランジ状部を
圧接させて振動溶着処理するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の公知例の発明に
あっても摩擦熱により加工片を溶解させて効果的に溶着
処理しうるものであるが、次に述べるように尚改善が望
まれる課題点が残されていた。
【0005】即ち、前記の如くに加工片W1 ,W2 を圧
接するためにエアシリンダなどの流体加圧手段を配備し
たものであるため、振動溶着加工時における振動手段か
ら発生される低周波振動によって当該流体加圧手段が加
振され、結果としてエアシリンダ自体のみならず、相対
摺動される各構成部において摩損もしくは変形が誘発さ
れ、短期間の内に部品交換等の保守点検を繰り返すこと
となり、この点が加工効率の低下とコストアップの要因
となっていた。
【0006】この発明の第1の目的は、前記した課題点
を解消することができるパーツクランピング装置を提供
することである。
【0007】この発明の第2の目的は、加圧流体によっ
て膨縮変形自在な複数のエアバッグを介装してパーツを
安定的にクランプして溶着加工時の振動による各部の損
耗を効果的に低減しうるパーツクランピング装置を提供
することである。
【0008】この発明の第3の目的は、エアバッグによ
ってクランプ手段を作動可能としたものであるため、パ
ーツの加振方向に拘束されることなく、自在にクランプ
手段をクランプできるパーツクランピング装置を提供す
ることである。
【0009】この発明の第4の目的は、エアバッグを利
用して装置全体の軽量,コンパクト化と振動溶着加工時
の騒音の低減による静粛化を図ったパーツクランピング
装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記した各目的を達成す
るためのこの発明の具体的な対応手段の特徴点は、次の
通りである。
【0011】(1) 熱可塑性材料からなる複数のパーツを
一体状に溶着加工する振動溶着機であって、一方のパー
ツを他方のパーツに圧接させる支持手段が振動溶着加工
の際に相対変位を発生させないようにクランプするクラ
ンプ手段にあって圧力流体により膨縮される複数個のエ
アバッグを併設し、前記エアバッグの起動時に前記パー
ツの支持手段をクランピング操作可能に構成した振動溶
着機におけるパーツクランピング装置であって、前記ク
ランプ手段におけるスライドブロックが一方のエアバッ
グの膨縮動作に応じて、第1の方向に移動されてクラン
プ杆により第1のパーツを固定し、前記のエアバッグの
膨縮方向に交差する第2の方向に膨縮動作される他のエ
アバッグにより前記スライドブロックがクランプされる
ように構成された振動溶着機におけるパーツクランピン
グ装置。
【0012】(2) 前記クランプ手段が制動手段を含んで
いて、前記エアバッグの一方が動作された際に、前記制
動手段が起動可能に構成された前記(1) 記載の振動溶着
機におけるパーツクランピング装置。
【0013】(3) 熱可塑性材料からなる複数のパーツを
一体状に溶着加工する振動溶着機であって、一方のパー
ツを他方のパーツに圧接させる支持手段が振動溶着加工
の際に相対変位を発生させないようにクランプするクラ
ンプ手段にあって圧力流体により膨縮される複数個のエ
アバッグを併設し、前記エアバッグの起動時に前記パー
ツの支持手段をクランピング操作可能に構成した振動溶
着機におけるパーツクランピング装置であって、前記複
数個のエアバッグが複数のパーツを互いに圧接させ、又
は解放させうるよう加圧子の前進用並びに後進用エアバ
ッグで構成された振動溶着機におけるパーツクランピン
グ装置。
【0014】従って、スライドブロックは、互いに交差
する第1、第2の方向に付勢されて安定的にパーツをク
ランプ出来るものである。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明を具体化した実施の形態
は次の通りである。
【0016】(実施の形態1) 構成 図1および図2に示す振動溶着機1は、自動車用バンパ
ーを製作する一実施の形態であって、スプリングなどか
らなる振動伝達手段11を介して振動発生手段12に連
結された振動プレート13が設けられ、当該振動プレー
ト13の下面には中央ブロック14が連設されると共
に、その両側には溶着加工される熱可塑性材料からなる
第1のパーツAを保持する一組のクランプ手段20がい
ずれも前記振動プレート13の下面に垂設されている。
【0017】又、前記中央ブロック14には、前記第1
のパーツAを担持する第1の弾性支持具15並びに第1
のパーツAに係合する複数の駆動杆16が位置調節自在
に装着されており、他方、第2のパーツBは、支持ベー
ス17上に第2の弾性支持具18によって担持されてい
る。
【0018】次に、前記クランプ手段20の構成につい
て詳細に説明すると以下の通りである。
【0019】即ち、前記振動プレート13の下面に連着
した支持ブロック21に連結されたハウジング22内に
は、前記支持ブロック21との間に第1のエアバッグ2
3を介装してスライドブロック24を僅かに昇降可能に
配設すると共に、当該スライドブロック24と前記した
中央ブロック14との間には第2のエアバッグ25を介
装し、当該スライドブロック24を復帰バネ26に抗し
て左右方向にも移動自在となしており、当該スライドブ
ロック24に垂設したクランプ杆27の係合爪27A
を、前記第1のパーツAの透孔aに係脱自在となしたも
のである。
【0020】更に、当該スライドブロック24は、第1
および第2の制御弁28,29を介して圧力流体供給手
段30から供給されるエアなどの圧力流体によって膨張
される第1および第2のエアバッグ23,25により、
その位置を昇降方向もしくは左右方向に変更自在とされ
ている。
【0021】又、スライドブロック24の下面に付設し
たブレーキシュー24Aを、ハウジング22に付設した
ブレーキライニング22Aに圧接可能となしたものであ
る。
【0022】使用法 前記の如くに、振動溶着加工時にあっては、加振される
第1のパーツAは振動プレート13との間に相互移動が
発生しない状態で一体状に振動され、振動損失が生じな
いことが結果的には第2のパーツBとの間に均質状の摩
擦が誘発され、高品質の溶着加工が期待できるものであ
り、加えて、前記のクランプ手段20の構成部材相互間
にも相対変位が発生しないようクランプ操作すること
で、その振動に起因する損耗や故障を未然防止しうるこ
とは言うまでもないことである。
【0023】この点において、この振動溶着機1の使用
に当っては、第2のパーツBを支持ベース17に設けた
第2の弾性支持具18上に静止状態で載置し、これに対
向する第1のパーツA上に振動プレート13を臨ませ、
その中央ブロック14に垂設した駆動杆16とクランプ
手段20のクランプ杆27を、前記第1のパーツAの透
孔aに係合させた状態で第1のパーツAを振動プレート
13側にセットする。
【0024】次で、第2の制御弁29を操作して圧力流
体供給源30からのエアを適宜第2のエアバッグ25内
に注入してこれを膨張させ、一組の支持ブロック24を
復帰バネ26に抗して横方向(図1の矢印(イ),
(ロ)方向)に移動させる。
【0025】これによって、クランプ杆25の係合爪2
5Aが第1のパーツAの透孔aに十分に係止され、第1
のパーツAを強固に固定する。
【0026】次で、第1の制御弁28を操作して圧力流
体供給源30からのエアを、第1のエアバッグ23内に
も注入してこの第1のエアバッグ23を膨張させると、
スライドブロック24が下方に移動されてハウジング2
2に押圧されることとなり、この際、ブレーキシュー2
4Aがブレーキライニング22Aに圧接され、結果的に
スライドブロック24の固設状態が保証されることとな
って、クランプ手段20の各構成部材についても不用意
に相対変位が発生しないようにクランプされることとな
る。
【0027】この状態で振動発生手段12からの振動運
動を振動伝達手段11を介して振動プレート13に伝達
し、中央ブロック14の駆動杆16により第1のパーツ
Aを加振すると、第1のパーツAと第2のパーツBとの
間に溶着加工が実施されるが、この際には第1のパーツ
Aは効果的に振動されて均質な溶着加工を実現できるも
のであり、しかも又、この溶着加工時にあっては第1の
パーツAの低周波振動によってもスライドブロック24
は全く影響されることなく安定的にクランプされている
ため、各部に振動に起因する損傷が発生せず、耐久性が
大幅に向上させうるものである。
【0028】前記振動溶着加工の完了後は、第1および
第2の制御弁28,29を操作して第1および第2のエ
アバッグ23,25を縮小させて完成品を取り出す工程
と続くものであることは言うまでもないことである。
【0029】(実施の形態2) 構成 前記の実施の形態1では、第1のパーツA側についての
クランプ手段20を提示したが、第2のパーツB側に同
様のクランプ手段200を設けたものが実施の形態2の
特徴とする点であって、図3に示すようにベース部20
1上に固設した下受容台202内に下支持具203によ
り第2のパーツCを担持させると共に、昇降枠204の
下面に連設した上受容台205の下面には、上支持具2
06により第1のパーツDを担持させて、両パーツC,
Dを互いに係合させるものである。
【0030】又、前記ベース部201に設けた支枠20
7上にはポスト208を連結し、当該ポスト208の基
部にはバネ支持枠209を内向きに突設し、当該バネ支
持枠209に基端部を担持させたリーススプリング21
0の頂部にはパーツブロック211を連結しており、当
該パーツブロック211の内側面には、第2のパーツC
を支持する加圧子212を突設する一方で、その外側面
にはコ字状枠213を連結しており、当該コ字状枠21
3内に前進用エアバッグ214ならびに後進用エアバッ
グ215を介装して前記ポスト208の頂部を侵入させ
て配置したものである。
【0031】使用法 次のその使用法であるが、図示しない圧力流体供給手段
(図1参照)よりのエアなどの流体を供給することに前
進用エアバッグ214を適宜に膨張させ、リーススプリ
ング210に抗してポスト208に対してコ字状枠21
3と共に、パーツブロック211および支持子212を
前進方向(図3における矢印(ハ),(ニ)方向)に移
動させると、前記昇降枠204の受圧子204Aと当該
支持子212との間に第1および第2のパーツC,Dを
挟持してこれらを完全にクランプしうるものである。
【0032】この状態で、第1のパーツCに加振し振動
溶着する工程については、実施の形態1と異なるところ
はないので説明を省略する。
【0033】前記溶着処理後には、前記前進用エアバッ
ク214を収縮させると共に、後進用エアバッグ215
を膨張させると、加圧子212が後進するので前記クラ
ンプが解除され、完成品を取り出しうるものである。
【0034】
【発明の効果】前記したこの発明による顕著な効果は、
次の通りである。
【0035】複数のエアバッグによってクランプ手段
を作動させるように構成したので、振動に起因する各部
の損耗を効果的に低減しうるものである。
【0036】エアバッグによってクランプ手段を作動
可能となしたため、パーツの加振方向に係わりなく、ク
ランプ手段を安定的にクランプしうるものである。
【0037】エアバッグを利用したものであるから大
幅な軽量化を図り、結果的にコストダウンが期待できる
ものであり、作動時にあってもその静粛性の故にオペレ
ータの疲労度も低減しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1を示す全体説明図。
【図2】図1におけるクランプ手段の縦断面図。
【図3】この発明の実施の形態2のクランプ手段を示す
縦断面図。
【符号の説明】
1 振動溶着機 11 振動伝達手段 12 振動発生手段 13 振動プレート 14 中央ブロック 15 第1の弾性支持具 16 駆動杆 17 支持ベース 18 第2の弾性支持具 20 クランプ手段 21 支持ブロック 22 ハウジング 22A ブレーキライニング 23 第1のエアバッグ 24 スライドブロック 24A ブレーキシュー 25 第2のエアバッグ 26 復帰バネ 27 クランプ杆 27A 係合爪 28 第1の制御弁 29 第2の制御弁 30 圧力流体供給手段 200 クランプ手段 201 ベース部 202 下受容台 203 下支持具 204 昇降枠 204A 受圧子 205 上受容台 206 上支持具 207 支枠 208 ポスト 209 バネ支持枠 210 リーススプリング 211 パーツブロック 212 加圧子 213 コ字状枠 214 前進用エアバッグ 215 後進用エアバッグ A,C 第1のパーツ B,D 第2のパーツ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 65/78 B29C 65/06 B23K 20/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性材料からなる複数のパーツを一
    体状に溶着加工する振動溶着機であって、一方のパーツ
    を他方のパーツに圧接させる支持手段が振動溶着加工の
    際に相対変位を発生させないようにクランプするクラン
    プ手段にあって圧力流体により膨縮される複数個のエア
    バッグを併設し、前記エアバッグの起動時に前記パーツ
    の支持手段をクランピング操作可能に構成した振動溶着
    機におけるパーツクランピング装置であって、前記クラ
    ンプ手段におけるスライドブロックが一方のエアバッグ
    の膨縮動作に応じて、第1の方向に移動されてクランプ
    杆により第1のパーツを固定し、前記のエアバッグの膨
    縮方向に交差する第2の方向に膨縮動作される他のエア
    バッグにより前記スライドブロックがクランプされるよ
    うに構成された振動溶着機におけるパーツクランピング
    装置。
  2. 【請求項2】 前記クランプ手段が制動手段を含んでい
    て、前記エアバッグの一方が動作された際に、前記制動
    手段が起動可能に構成された請求項1記載の振動溶着機
    におけるパーツクランピング装置。
  3. 【請求項3】 熱可塑性材料からなる複数のパーツを一
    体状に溶着加工する振動溶着機であって、一方のパーツ
    を他方のパーツに圧接させる支持手段が振動溶着加工の
    際に相対変位を発生させないようにクランプするクラン
    プ手段にあって圧力流体により膨縮される複数個のエア
    バッグを併設し、前記エアバッグの起動時に前記パーツ
    の支持手段をクランピング操作可能に構成した振動溶着
    機におけるパーツクランピング装置であって、前記複数
    個のエアバッグが複数のパーツを互いに圧接させ、又は
    解放させうるよう加圧子の前進用並びに後進用エアバッ
    グで構成された振動溶着機におけるパーツクランピング
    装置。
JP7272097A 1995-09-27 1995-09-27 振動溶着機におけるパーツクランピング装置 Expired - Lifetime JP3053358B2 (ja)

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