JP3718600B2 - 熱板溶着方法及び熱板溶着装置 - Google Patents

熱板溶着方法及び熱板溶着装置 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な熱板溶着方法及び熱板溶着装置に関する。詳しくは、上下治具に支持された２つの合成樹脂部品を熱板によって加熱しておいてから互いに圧着して溶着する熱板溶着において作業効率を向上させてタクトタイムの短縮を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの合成樹脂部品を結合する手段として熱板溶着がある。これは、上下一対の治具、すなわち、上治具と下治具を用意し、互いに結合される２つの合成樹脂部品をそれぞれの治具に支持させると共に該合成樹脂部品を熱板によって加熱し、そして、２つの治具を接近させることによってそれぞれに支持された２つの合成樹脂部品の結合箇所を圧着させて該圧着箇所を溶着するものである。
【０００３】
そのような熱板溶着方法の概略を図１乃至図６に示す。
【０００４】
作業域１に上治具２と下治具３が配設され、図示しない各別の昇降手段に取り付けられる。また、熱板待機域４に熱板５が配設される。そして、熱板待機域４において熱板５は予め加熱される。そして、上記各治具２、３には合成樹脂部品６、７が各別に支持される（図１参照）。
【０００５】
次いで、熱板５が作業域１に移動し上下に離間した上治具２と下治具３の間に位置される（図２参照）。
【０００６】
それから、上治具２と下治具３とが近づくように移動され、各治具２、３に支持された合成樹脂部品６、７が熱板５に接触され（図３参照）、これによって各合成樹脂部品６、７が加熱される。
【０００７】
各合成樹脂部品６、７が十分に加熱されたところで、各治具２、３が上下に離間されると共に熱板５が熱板待機域４に戻される（図４参照）。
【０００８】
それから、上下治具２、３が互いに近づくように移動し、これによって各合成樹脂部品６、７の結合箇所が圧着溶融されて結合される（図５参照）。
【０００９】
そして、最後に上下の治具２、３が上下に離間して、下治具３に残され互いに結合した合成樹脂部品６、７（図６参照）を取り出して溶着作業が終了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
熱板溶着作業は上記したようにして為されるが、従来にあって、その作業域ａ及び熱板待機域ｂは図１４に示すように配置されていた。すなわち、作業域ａの奥に熱板待機域ｂが配置されただけの構成であった。
【００１１】
ところで、現実の生産現場では、一種類の製品のみを製造しているということはなく、多数の製品を製造しているのが現実である。従って、一つの熱板溶着装置で複数の製品における部品の溶着を行うことになる。そして、一つの製品にかかる部品の溶着を終了して、次の製品にかかる部品の溶着行う場合、治具及び熱板をそれぞれ次の製品にかかる部品用のものに交換する必要がある。
【００１２】
ところが、従来にあっては、前の製品にかかる部品の溶着に使用していた治具２、３及び熱板５を、作業員ｃによって、作業域ａや熱板待機域ｂから除去し、台車等を使って保管場所まで運び、替わりに、次の製品にかかる部品の溶着に使用する治具２、３及び熱板５を、同じく台車等を使って持ってきて、それぞれ、作業域ａ及び熱板待機域ｂに配置しなければならない。これは、きわめて面倒で手間のかかる作業であり、また、熱板５は熱板待機域ｂの所定の位置に取り付けてからでなければ加熱をすることができず、また、熱板５の加熱にはかなりの時間を要するので、作業時間の無駄が生じてしまう。
【００１３】
本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、作業効率を向上させてタクトタイムの短縮を図ることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明熱板溶着方法は、上記した課題を解決するため、不使用時には分離可能な状態で結合されて治具ユニットになっている複数組の上下治具と上記治具に対応した複数種類の熱板とを用意し、作業域の側部に連続して設けられた治具待機域から作業域に一対の上下治具を治具ユニットとして投入する工程と、作業域に投入された上下治具を作業待機状態にする工程と、作業域に上下治具を投入し且つ該治具に支持された合成樹脂部品を作業待機状態にする間に該治具に対応し且つ予め加熱された熱板を熱板待機域に隣接した熱板ストッカーから熱板待機域に移動させる工程と、熱板を作業域に移動させて上記治具に支持された合成樹脂部品を加熱する工程を含む熱板溶着工程と、熱板溶着工程が終了した上下治具を作業域から搬出すると共に熱板を熱板待機域から搬出する工程とを含むものである。
【００１５】
従って、本発明熱板溶着方法にあっては、作業域に上下治具を投入し且つ該治具を作業域の側部に連続して設けられた治具待機域へと移動させて作業待機状態にする間に該治具に対応し且つ予め加熱された熱板を熱板待機域に隣接した熱板ストッカーから熱板待機域に移動させるようにしたので、治具が作業待機状態になると直ちに熱板溶着工程に移ることができ、作業効率を向上させてタクトタイムの短縮を図ることができる。また、熱板と上下治具を別々に待機させているため、上下治具が熱の影響を受けないと共に、治具ユニットの交換作業中に熱板の交換が可能になる。また、上治具と下治具とは不使用時には分離可能な状態で結合されているので、その取り扱いが容易であると共に、上治具と下治具とがバラバラに離散してしまうようなことがない。
【００１６】
また、本発明熱板溶着装置は、上記した課題を解決するために、不使用時には分離可能な状態で結合されて治具ユニットになっている複数組の上下治具及び上記治具に対応した複数種類の熱板と、上記治具及び熱板によって熱板溶着工程を行う作業域と、上記作業域の側部に連続して設けられた治具待機域と、複数種類の熱板をストックし且つ加熱しておく熱板ストッカーと、上記作業域と熱板ストッカーとの間に位置し、熱板の加熱と待機を行う熱板待機域と、上記熱板待機域と熱板ストッカーとの間で熱板を摺動させる熱板スライド手段とを備えたものである。
【００１７】
従って、本発明熱板溶着装置にあっては、熱板待機域に隣接して熱板ストッカーを配置し該熱板ストッカーからスライド手段によって熱板を熱板待機域へと移動させるので、熱板の交換を速やかに行うことができ、作業効率を向上させてタクトタイムの短縮を図ることができる。また、上治具と下治具とは不使用時には分離可能な状態で結合されているので、その取り扱いが容易であると共に、上治具と下治具とがバラバラに離散してしまうようなことがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明熱板溶着方法及び熱板溶着装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図７に熱板溶着装置１０における全体の配置を平面で示す。
【００２０】
作業域１１及び該作業域１１の奥に隣接して位置した熱板待機域１２を有する本体部１３の側部に連続して治具待機域１４が設けられている。また、熱板待機域１２の奥に隣接して熱板ストッカー１５が設けられている。
【００２１】
治具待機域１４の上面は作業域１１の上面と同じ平面内に位置しており、２組の治具を載置する広さを有している。
【００２２】
作業域１１の上面には４個の小さな位置決め凹部１６、１６、・・・が形成されている。また、作業域１１にはそれぞれシリンダー１７、１８によって上下に移動される上治具スライダー１９と、下治具スライダー２０とが設けられている。また、作業域１１には熱板２１の両側部下面を支える熱板支持部２２、２２が設けられている。
【００２３】
熱板ストッカー１５にはエレベーター２３が設けられており、該エレベーター２３に２個の熱板２１、２１をストックすることができるようになっている。また、該エレベーター２３は上下に移動することができるようになっている。なお、左右に移動させるようにしても良い。そして、エレベーター２３の各熱板保持部２４、２４、・・・にはスライド手段２５、２５、・・・が設けられている。各スライド手段２５は熱板２１の両側部下面を支持する支持ベース２６、２６を有し、該支持ベース２６、２６の上面に多数のボール２７、２７、・・・が転動自在に配列されている。
【００２４】
また、熱板ストッカー１５においては、熱板２１、２１を、予め加熱することができるようになっている。尚、熱板２１は、上記熱板待機域１２においても加熱されるようになっている。
【００２５】
そして、複数組のユニット化された上下治具が用意される。各治具ユニット２８は、上治具２９と下治具３０とから成り、各治具２９、３０のベース板２９ａ、３０ａの四隅からは互いの方へ突出した連結棒２９ｂ、２９ｂ、・・・、３０ｂ、３０ｂ、・・・が形成されており、互いの連結棒２９ｂ、２９ｂ、・・・、３０ｂ、３０ｂ、・・・の先端同士が例えば嵌合により連結されることにより上下の治具２９と３０とが一体化されて治具ユニット２８となる。従って、各治具２９、３０をスライダー１９、２０から外したときには、これら治具２９、３０を一体化して治具ユニット２８としておくことによって、搬送や保管時の取り扱いが容易となると共に、一対の治具２９、３０がバラバラになってしまい、互いの関係が分からなくなってしまうようなことが無い。
【００２６】
下治具３０のベース板３０ａの下面の四隅部にはボール３０ｃ、３０ｃ、・・・が転動自在に支持されている。従って、治具ユニット２８を移動させる際は、このボール３０ｃ、３０ｃ・・・を転動させて容易に移動させることができる。
【００２７】
次ぎに、上記熱板溶着装置１による熱板溶着の作業について説明する。なお、ここで例示する熱板溶着作業は、自動車用灯具のボデイとレンズとを結合する作業であって、連続して２種類の灯具のボデイとレンズとを結合する作業として説明する。
【００２８】
先ず、第１の灯具のボデイとレンズを結合するための一対の治具２９Ａと３０Ａ（治具ユニット２８Ａ）はそれぞれのスライダー１９、２０に支持されており、また、これら治具２９Ａ、３０Ａに対応した熱板２１Ａも熱板待機域１２にて加熱されている。そして、治具待機域１４には第２の灯具のボデイとレンズとを結合するための治具ユニット２８Ｂが載置されている（図１１参照）。
【００２９】
そして、治具ユニット２８Ａを使用しての第１の灯具のボデイとレンズの溶着が所定数に達して溶着作業が終了すると、作業員３１が図示しないスイッチをＯＮにすると、上治具スライダー１９が下降して上治具２９Ａと下治具３０Ａとが結合された状態になると共に、下降端において各スライダー１９、２０に対する各治具２９Ａ、３０Ａのクランプが解除され、それから、上治具スライダー１９が上昇する。これによって、上下の治具２９Ａと３０Ａとは作業域１１において図９に示すようなユニット化された状態となって残される。
【００３０】
そして、その間に、熱板スライドユニット３２が熱板２１Ａをチャックすると共に熱板２１Ａの本体部へのクランプが解除される。次いで、熱板スライドユニット３２によって熱板２１Ａが後退され、熱板保持部２４Ａに移動され、図示しないストッパーにより所定位置にロックされる（図１２参照）。なお、熱板２１Ａの熱板待機域１２から熱板保持部２４Ａへの移動は熱板２１Ａの両側部がボール２７、２７、・・・を転動させながら滑っていくので、きわめてスムーズに為される。
【００３１】
それから、熱板スライドユニット３２が本体部１３側へ移動し、熱板保持部２４Ｂが所定の位置、すなわち、熱板スライドユニット３２と対応した位置へと移動される。
【００３２】
次いで、熱板スライドユニット３２によって第２の灯具用の熱板２１Ｂが熱板保持部２４Ｂから取り出されて本体部１３の熱板待機域１２でクランプされる（図１３参照）。
【００３３】
一方、作業員３１は、治具ユニット２８Ａを作業域１１から治具待機域１４へと移動させ（図１１の矢印Ａ参照）、替わりに、第２の灯具のボデイとレンズとを結合するための治具ユニット２８Ｂを治具待機域１４から作業域１１へと移動させる（図１１の矢印Ｂ参照）。なお、これら治具ユニット２８の移動に際しては、ボール３０ｃ、３０ｃ、・・・が転動するので、作業員３１は容易に治具ユニット２８を移動させることができる。
【００３４】
そして、作業域１１においては、下治具３０のボール３０ｃ、３０ｃ、・・・を位置決め凹部１６、１６、・・・に嵌合することによって、該治具ユニット２８Ｂの位置決めが為される。そこで、作業員３１が図示しないスイッチをＯＮにすると、上治具スライダー１９が下降して上治具をクランプし、また、同時に下治具の下治具スライダー２０へのクランプも為される。そして、上治具を支持した上治具スライダー１９が上昇して、作業準備が完了する。
【００３５】
上記した熱板溶着装置１にあっては、治具ユニットの交換作業中に、熱板の交換が為され、また、熱板を予め加熱しておくことができるため、作業効率がきわめて良好であり、タクトタイムを短縮することができる。
【００３６】
また、次ぎに使用する治具ユニットを治具待機域に予め用意しておくことができるので、この点でもきわめて作業効率が良好となる。
【００３７】
さらに、上治具と下治具とがユニット化されるので、その取り扱いが容易であると共に、上治具と下治具とがバラバラに離散してしまうようなことがない。
【００３８】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明熱板溶着方法は、上下治具に支持された２つの合成樹脂部品を熱板によって加熱しておいてから互いに圧着して溶着する熱板溶着方法であって、不使用時には分離可能な状態で結合されて治具ユニットになっている複数組の上下治具と上記治具に対応した複数種類の熱板とを用意し、作業域の側部に連続して設けられた治具待機域から作業域に一対の上下治具を治具ユニットとして投入する工程と、作業域に投入された上下治具を作業待機状態にする工程と、作業域に上下治具を投入し且つ該治具に支持された合成樹脂部品を作業待機状態にする間に該治具に対応し且つ予め加熱された熱板を熱板待機域に隣接した熱板ストッカーから熱板待機域に移動させる工程と、熱板を作業域に移動させて上記治具に支持された合成樹脂部品を加熱する工程を含む熱板溶着工程と、熱板溶着工程が終了した上下治具を作業域から搬出すると共に熱板を熱板待機域から搬出する工程とを含むことを特徴とする。
【００４０】
従って、本発明熱板溶着方法にあっては、作業域に上下治具を投入し且つ該治具を作業域の側部に連続して設けられた治具待機域へと移動させて作業待機状態にする間に該治具に対応し且つ予め加熱された熱板を熱板待機域に隣接した熱板ストッカーから熱板待機域に移動させるようにしたので、治具が作業待機状態になると直ちに熱板溶着工程に移ることができ、作業効率を向上させてタクトタイムの短縮を図ることができる。また、熱板と上下治具を別々に待機させているため、上下治具が熱の影響を受けないと共に、治具ユニットの交換作業中に熱板の交換が可能になる。また、上治具と下治具とは不使用時には分離可能な状態で結合されているので、その取り扱いが容易であると共に、上治具と下治具とがバラバラに離散してしまうようなことがない。
【００４１】
また、本発明熱板溶着装置は、上下治具に支持された２つの合成樹脂部品を熱板によって加熱しておいてから互いに圧着して溶着する熱板溶着装置であって、不使用時には分離可能な状態で結合されて治具ユニットになっている複数組の上下治具及び上記治具に対応した複数種類の熱板と、上記治具及び熱板によって熱板溶着工程を行う作業域と、上記作業域の側部に連続して設けられた治具待機域と、複数種類の熱板をストックし且つ加熱しておく熱板ストッカーと、上記作業域と熱板ストッカーとの間に位置し、熱板の加熱と待機を行う熱板待機域と、上記熱板待機域と熱板ストッカーとの間で熱板を摺動させる熱板スライド手段とを有することを特徴とする。
【００４２】
従って、本発明熱板溶着装置にあっては、熱板待機域に隣接して熱板ストッカーを配置し該熱板ストッカーからスライド手段によって熱板を熱板待機域へと移動させるので、熱板の交換を速やかに行うことができ、作業効率を向上させてタクトタイムの短縮を図ることができる。また、上治具と下治具とは不使用時には分離可能な状態で結合されているので、その取り扱いが容易であると共に、上治具と下治具とがバラバラに離散してしまうようなことがない。
【００４４】
請求項３に記載した発明にあっては、下治具の下面に３個以上のボールを転動可能に設け、該ボールを転動させて移動させるようにしたので、治具の移動が容易である。
【００４５】
請求項４に記載した発明にあっては、上記スライド手段は、転動可能なボールを移送方向に多数配設して成り、熱板は上記ボールの上をボールを転動させながら移動させるようにしたので、熱板の移動がきわめてスムーズである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図６と共に熱板溶着の手順を示す概略側面図であり、本図は合成樹脂部品をそれぞれ支持した上下の治具が上下に離間し、熱板が熱板待機域で待機している状態を示すものである。
【図２】熱板が上下の治具の間に移動した状態を示すものである。
【図３】上下の治具が互いに近づくように移動して熱板が合成樹脂部品と接触した状態を示すものである。
【図４】上下の治具がそれぞれ上下に離間し、熱板が熱板待機域に移動した状態を示すものである。
【図５】上下の治具が再び互いに近づくように移動し２つの合成樹脂部品の結合箇所が圧着された状態を示すものである。
【図６】２つの合成樹脂部品の溶着が為され、上下の治具が上下に離間した状態を示すものである。
【図７】図８乃至図１３と共に本発明にかかる熱板溶着装置の実施の形態を示すものであり、本図は平面的な配置を示す概略図である。
【図８】本体部の概要を示す斜視図である。
【図９】上治具と下治具をユニット化した状態を示す側面図である。
【図１０】熱板のスライド手段を示す概略斜視図である。
【図１１】作業の流れを示す概略平面図である。
【図１２】図１３と共に熱板交換の手順を示す概略側面図であり、本図は第１の熱板を熱板保持部に戻した状態を示すものである。
【図１３】第２の熱板が熱板待機域に位置され、使用可能な状態となったところを示すものである。
【図１４】従来の熱板溶着装置の一例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１…熱板溶着装置、１１…作業域、１２…熱板待機域、１４…治具待機域、１５…熱板ストッカー、２１…熱板、２５…スライド手段、２７…ボール、２８…治具ユニット、２９…上治具、３０…下治具、３０ｃ…ボール

Claims (4)

  1. 上下治具に支持された２つの合成樹脂部品を熱板によって加熱しておいてから互いに圧着して溶着する熱板溶着方法であって、
    不使用時には分離可能な状態で結合されて治具ユニットになっている複数組の上下治具と上記治具に対応した複数種類の熱板とを用意し、
    作業域の側部に連続して設けられた治具待機域から作業域に一対の上下治具を治具ユニットとして投入する工程と、
    作業域に投入された上下治具を作業待機状態にする工程と、
    作業域に上下治具を投入し且つ該治具に支持された合成樹脂部品を作業待機状態にする間に該治具に対応し且つ予め加熱された熱板を熱板待機域に隣接した熱板ストッカーから熱板待機域に移動させる工程と、
    熱板を作業域に移動させて上記治具に支持された合成樹脂部品を加熱する工程を含む熱板溶着工程と、
    熱板溶着工程が終了した上下治具を作業域から搬出すると共に熱板を熱板待機域から搬出する工程とを含む
    ことを特徴とする熱板溶着方法。
  2. 上下治具に支持された２つの合成樹脂部品を熱板によって加熱しておいてから互いに圧着して溶着する熱板溶着装置であって、
    不使用時には分離可能な状態で結合されて治具ユニットになっている複数組の上下治具及び上記治具に対応した複数種類の熱板と、
    上記治具及び熱板によって熱板溶着工程を行う作業域と、
    上記作業域の側部に連続して設けられた治具待機域と、
    複数種類の熱板をストックし且つ加熱しておく熱板ストッカーと、
    上記作業域と熱板ストッカーとの間に位置し、熱板の加熱と待機を行う熱板待機域と、
    上記熱板待機域と熱板ストッカーとの間で熱板を摺動させる熱板スライド手段とを有する
    ことを特徴とする熱板溶着装置。
  3. 下治具の下面に３個以上のボールを転動可能に設け、該ボールを転動させて移動させるようにした
    ことを特徴とする請求項２に記載の熱板溶着装置。
  4. 上記スライド手段は、転動可能なボールを移送方向に多数配設して成り、
    熱板は上記ボールの上をボールを転動させながら移動する
    ことを特徴する請求項２又は請求項３に記載の熱板溶着装置。
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