JP5000286B2 - 熱かしめ方法および熱かしめ装置 - Google Patents
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Description
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ボスを位置決めした後前記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、この先端部に熱かしめツールを押し当て、熱かしめ開始と同時に所定温度(ボスを熱変形させる温度)に加熱すると同時に所定の荷重で加圧することで前記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。この後、熱かしめツールを冷却して所定の温度以下に低下するのを待って熱かしめ後のボスの先端から熱かしめツールを離反させることで、熱かしめの工程が終了する。
熱かしめ作業においては、ボスの高硬度化が求められており、熱可塑性樹脂に混入されるガラスフィラ−の混入率が高くなっている傾向にある。
図7に基づいて、従来の熱かしめ作業における温度プロファイルと熱かしめヘッドの移動について説明する。
したがって、熱かしめツールの寿命を延ばすと共に熱かしめ作業の品質を高める熱かしめ方法を提供することができる。
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を使用して熱かしめ作業をするときの概略図、図3はこの熱かしめ装置を用いて熱かしめしたときの温度プロファイルと熱かしめツールの昇降動作を示す図である。
ベース部4は載置台4aを備え、熱かしめヘッド2と昇降駆動部3の支持部材となると共に熱かしめ対象物を載置する。
次に、このような熱かしめ装置を用いた熱かしめ作業について説明する。
熱かしめ作業開始前に、操作・表示部11から熱かしめ対象物に合わせて従来と同様に種々のパラメータを設定する。
つまり、熱かしめ対象となる熱可塑性樹脂に応じた熱かしめ温度となる所定加熱温度、熱かしめ開始温度からこの所定加熱温度に到達するまでの速さを決める温度上昇時間、この所定加熱温度を熱かしめを完了するのに十分な時間保持する加熱保持時間、この熱可塑性樹脂に応じた凝固温度、熱かしめ作業完了後熱かしめ部の温度を冷却するための冷却風量、熱かしめツールを熱かしめ対象物から離反するのに便宜のための再加熱温度、この再加熱温度の継続時間等を設定する。
続いて、熱かしめ作業について説明する。
まず、操作・表示部11を用いて、熱かしめ作業開始操作をする。この操作が制御部12に送られ、ここで熱かしめ作業開始指令信号Aが生成され、所要の各部に送られる。この所要の各部は明細書の記載によって順次明らかにする。
この熱かしめ作業開始指令信号Aを受けて、図示しないが最初に、公知の搬送位置合わせ手段を用いて、載置台にボス51aを有する熱可塑性樹脂を用いた成形品51を載置すると共にこのボス51aを嵌合穴を嵌挿して被結合体52を密着して重ね合わせる。
熱かしめ作業開始指令信号Aを受けると、制御部12は加熱制御部14に対して熱かしめツール21に通電を開始し、熱かしめツール21を所定加熱温度に向けて加熱を開始する(図3(ア))。このとき熱かしめツール21の温度は熱かしめツール21に付設された熱電対24により検出され、制御部12にフィードバックされ、このフィードバックされた計測温度と設定された所定加熱温度とが比較され、導通角が制御されることで通電量を変化させて前記温度上昇時間内に所定加熱温度に到達する(図3(イ))。
ここで、熱かしめツール21は背景技術で説明したような母材で作成されているので、適当な速さで冷却するために制御部12からの指令により冷却動作が開始され、前記凝固温度まで冷却される(図3(エ)、(オ))。そして、熱かしめツール21が熱かしめ後のボスから離反しやすいように、制御部12から加熱制御部14を介して熱かしめツール21に通電して前記再加熱温度に加熱し(図3(カ))、前記継続時間この温度に保持する(図3(キ))。この時点で、制御部12は荷重制御部13に熱かしめヘッド2の上昇を開始させ、原点に復帰させる(図3の原点)。
このようにして、熱かしめ作業の全工程が完了する。
本発明になる熱かしめ方法を用いて熱かしめ作業を行ったときと従来技術で熱かしめ作業を行ったときの差異について図を用いて説明する。
図4は熱かしめツール21を250°Cに加熱するとき、図5は熱かしめツール21を280°Cに加熱するとき、そして図6は熱かしめツール21を320°Cに加熱するときの熱かしめツール21がボス51aと接触してから熱かしめ作業が完了するまでの動き(変位)を変位検出部26で捉えたものである。図4〜図6において、(a)と(b)は変位を表示したものであるが、(a)と(b)との違いは時間軸の長短だけである。このように時間軸を変えたものを記載したのはボス51aの潰れ方が明確に把握できるようにするためである。
2 熱かしめヘッド部
3 昇降駆動部
4 ベース部
11 操作・表示部
12 制御部
13 荷重制御部
14 加熱制御部
21 熱かしめツール
22a,22b 支持体
23 取付部
24 熱電対
25 荷重検出部
26 変位検出部
4a 載置台
51 成形品
51a ボス
52 被結合体
Claims (2)
- 先端部を変形後のボスの形状に形成した熱かしめツールで加熱と加圧を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方法において、
前記熱かしめツールの温度が前記ボスを形成する熱可塑性樹脂に応じて予め定まる熱かしめ温度に到達した後、前記熱かしめツールを前記ボスに向けて降下させ、熱可塑性樹脂に応じて予め定まる熱変形を起こす荷重を加えて前記先端部を前記被結合体に接触させる熱かしめ方法であって、
前記熱かしめツールが前記ボスの先端に到達したことを荷重を検出することにより検知した後、予め定められた時間前記ボスに前記熱変形を起こす荷重と前記熱かしめ温度を維持する熱を加えることを特徴とする熱かしめ方法。 - 先端部を変形後のボスの形状に形成した熱かしめツールで加熱と加圧を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おいて、
前記熱かしめツールを昇降させて前記ボスへの荷重を制御する荷重制御部と、
前記ボスに加えられる荷重を検出する荷重検出部と、
前記熱かしめツールを加熱する加熱制御部と、
前記熱かしめツールの温度を計測する温度計測部と、
前記荷重制御部からの制御により前記熱かしめツールを昇降させる昇降駆動部と、
前記加熱制御部を制御して前記熱かしめツールを加熱し、予め設定された前記熱可塑性樹脂に応じて定まる温度と前記温度計測部からの温度とを比較して計測温度が設定温度に到達したことを検出してから前記荷重制御部を制御して前記熱かしめツールを下降させ、予め設定された前記熱可塑性樹脂に応じて定まる熱変形を起こす荷重と前期荷重検出部からの検出荷重とを比較しながら設定荷重になるようして前記先端部が前記被結合体に接触するように制御する制御部と、
を有することを特徴とする熱かしめ装置。
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JP2006346967A JP5000286B2 (ja) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | 熱かしめ方法および熱かしめ装置 |
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