JPH04191034A - 熱かしめ装置 - Google Patents

熱かしめ装置

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JPH04191034A
JPH04191034A JP2320658A JP32065890A JPH04191034A JP H04191034 A JPH04191034 A JP H04191034A JP 2320658 A JP2320658 A JP 2320658A JP 32065890 A JP32065890 A JP 32065890A JP H04191034 A JPH04191034 A JP H04191034A
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JP
Japan
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temperature
caulking
heating block
pin
workpiece
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JP2320658A
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Hiroshi Nakagome
中込　寛
Osamu Sato
理 佐藤
Kunio Otaki
大滝　邦雄
Yasunaga Satoi
里井　庸修
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱可塑性樹脂等の熱変形可能な材料からなる
部品を他の部品に熱かしめにより固着するための熱かし
め装置に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の熱かしめによる固着方法としては、第７
図（Ａ）に示すように、金属製等の他の部品７２の取付
孔７２ａに熱可塑性樹脂製部品７１の片面に突設された
溶着ボス７１ａを位置決めしたのち、第７図（Ｂ）に示
すように、前記溶着ボス７１ａを前記取付孔７２ａに嵌
挿してその先端部を他方側へ突出させ、該先端部に予め
所定温度（溶着ボスを熱変形させる温度）に加熱してお
いたかしめピン７３を押し当て、第７図（Ｃ）に示すよ
うに、溶着ボス７１ａの先端部を取付孔７２ａの径より
も大きな径まで熱変形させて固着していた。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の技術では、かしめピンを冷却するための冷却
手段が設けられていないため、前述した溶着ボスの先端
部の変形に伴い、かしめピンが自然冷却してかしめピン
の温度が所定温度以下まで低下するのを待って溶着ボス
の先端からかしめピンを離反させる必要がある。このた
め、かしめピンの冷却時間が長くなり、また冷却時にお
いて、かしめピン全体の温度を下げるので再加熱に長時
間を要し、生産性が悪い。さらに、予め加熱されたかし
めピンの温度が高すぎると、溶着ボスの先端部が溶融し
てかしめピンの先端部に溶着してしまうという問題点が
あった。
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、かしめピンの冷却および、加熱に要す
る時間が短くて済む生産性の高い熱かしめ装置を提供す
ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の熱かしめ装置は、ワ
ークの取付孔に装着ワークの溶着ボスを嵌挿し、該溶着
ボスの先端部を加熱されたかしめピンで押圧して熱変形
させる熱かしめ装置において、往復駆動手段により往復
移動される押えブロックと、該押えブロックと対向して
配設され、往復駆動手段により往復移動される前記かし
めピンが突設された加熱ブロックと、該加熱ブロックを
熱かしめ温度以上の温度に加熱するための加熱手段と、
前記かしめピンの先端部を冷却する冷却手段とを有する
ことを特徴とするものである。
却手段を設けたり、冷却手段をかしめピンの先端部に加
圧空気を噴射するノズルとすることができる。
さらに、ワークの取付孔に装着ワークの溶着ボスを嵌挿
した状態のワークを支持し、熱かしめ位置に位置決めす
る割出し装置を設けるとよい９［作　用コ 加熱ブロックは加熱手段によって熱かしめ温度上限以上
の温度に加熱されているので、かしめピンの温度は急速
に上昇する。しかし、かしめピンの先端部は冷却手段に
より冷却できるので、かしめピンの先端部の温度を所定
の熱かしめ温度、すなわち、熱かしめ温度上限と熱かし
め温度下限の範囲、あるいは、熱かしめ温度下限より低
い熱かしめ終了温度に、それぞれ急速に温度調節するこ
とができる。これにより、ワークの取付孔に装着ワーク
の溶着ボスを嵌挿し、これを押えブロックで押圧して固
定したのち、前記かしめピンを前記装着ワークの溶着ボ
ス先端に押圧すると、溶着ボス先端部が熱変形してワー
クの取付孔の径よりも大径に変形する。この変形終了直
後かしめピンの先端部を冷却手段により冷却すると、熱
かしめピンの先端部が熱かしめ終了温度に急速に冷却さ
れる。
また、次の熱かしめ作業のために再度かしめピンを熱か
しめ温度に加熱する場合には、前記冷却手段による冷却
を停止すると、かしめピンは加熱ブロックによって急速
に加熱されて昇温する。
さらに、かしめピンを複数個設け、各かしめピン毎に冷
却手段を設けたものでは、各かしめピンの温度を正確に
温度調節することが可能となり、複数の溶着ボスを有す
る装着ワークの熱かしめを均一に一工程で行うことがで
きる。
［実施例］ 本発明の一実施例を図面に基いて説明する。
第１図および第２図に示すように、基台１０の図示上方
部には、Ｌ字状の上部支持枠１８が固着され、該上部支
持枠１８の上面には往復駆動手段としての第２エアシリ
ンダ１９が配設されており、そのピストンロッド１７は
上部支持枠１８に形成された孔に遊嵌されて下方に向け
て突出している。ピストンロット１７の自由端には公知
の連結手段により押えブロック１６が一体的に設けられ
ており、該押えブロック１６は前記第２エアシリンダ１
９によって図示上下方向に往復移動される。
基台１０の図示下方部にはＬ字状の支持枠８が固着され
、該支持枠８に一対の円筒状のガイトロａ、６ｂが一体
的に設けられている。本実施例では、支持枠８に形成さ
れた一対の孔にそれぞれガイド６ａ、６ｂを嵌挿し、各
ガイド６ａ、６ｂのフランジを支持枠８にボルト８ａに
よりねし止めしている。
各ガイド６ａ、６ｂはそれぞれ軸受６Ｃを介してガイド
ロッド９ａ、９ｂを軸方向に摺動自在に支持しており、
各ガイドロッド９ａ、９ｂの上端部は連結板１１に固着
されている。連結板１１の上面には断熱板１２を介して
加熱ブロック４が取付けられており、加熱ブロック４の
上面には一対の熱伝導性の良い材料からなるかしめピン
３ａ。
３ｂが突設され、加熱ブロック４の熱によりかしめピン
３ａ、３ｂが加熱されるように構成されている。
支持枠８の下面には、往復駆動手段としての第１エアシ
リンダ１３が取付けられており、そのピストンロッド１
４は支持枠８に形成された孔に遊嵌されて上方に向けて
突出している。ピストンロッド１４の自由端は軸方向に
長さが調節自在な継手１４ａを介して連結板１１に連結
されており、各ガイドロッド９ａ、９ｂの下端部にはそ
れぞれストッパ７ａ、７ｂが取付けられている。これに
より、第１エアシリンダ１３によりピストンロッド１４
および継手１４ａを介して連結板１１が図示上下方向に
往復移動され、一対のかしめピン３ａ、３ｂが突設され
た加熱ブロック４を押えブロック１６に対し接近および
離反する方向に往復移動させることができる。
さらに、押えブロック１６と加熱ブロック４の間には、
公知の回転式またはスライド式の割出し装置２０が配設
されており、該割出し装置２０のワーク取付孔２０ａに
、ワーク２の一対の取付孔に装着ワーク１の一対の溶着
ボスｌａ、ｌｂが嵌挿された状態のワーク２を載置し、
熱かしめ位置（一対の溶着ボス１ａ、１ｂの先端に一対
のがしめピン３ａ、３ｂが当接する位置）に位置決めで
きるよう構成されている。
さらに、第４図を参照して本実施例の構成の全体を説明
する。
第１エアシリンダ１３は、そのピストンロット１４が引
き込まれる方向に圧縮ばね１３ａにより常時付勢された
ピストン１３ｂを有し、その反対側の室は第１電磁弁３
５を介在させた管路によって加圧空気発生源３９に連通
され、制御装置３１から出力される指令によって第１電
磁弁３５を切換えて、加圧空気を供給または排気するこ
とによってピストンロッド１４を突出しまたは引き込む
ように構成されている。
第２エアシリンダ１９は、そのピストンロット１７が引
き込まれる方向に圧縮ばね１９ａにより常時付勢された
ピストン１９ｂを有し、その反対側の室は第２電磁弁３
６を介在させた管路によって加圧空気発生源３９に連通
され、制御装置３１から出力される指令によって第２電
磁弁３６を切換えて、加圧空気を供給または排気するこ
とによってピストンロット１７を突出しまたは引き込む
ように構成されている。
また、加熱ブロック４にはヒータ４ａが内設され、適宜
部位に配設した温度センサ４ｂで加熱ブロック４の温度
を検出し、該検出値に基いて温度制御装置３４によって
ヒータ４ａの発熱温度を調節することにより、加熱ブロ
ックの温度を所定の熱かしめ温度上限よりも高温に温度
制御できるように構成されている。
さらに、各かしめピン＞ａ、３ｂ毎に配設された各ノズ
ル１５ａ、１５ｂは、それぞれ電磁弁３７ａ、３７ｂを
介在させた各管路により加圧空気発生源３９に連通され
ている。そして、各かしめピン３ａ、３ｂの先端部寄り
にそれぞれ設けられた各温度センサ５ａ、５ｂによって
各かしめピン３ａ、３ｂ毎にそれぞれ温度を検出し、各
検出温度に基いて制御装置３１から出力される各電磁弁
３７ａ、３７ｂをそれぞれ開閉する指令によって各電磁
弁３７ａ、３７ｂを切換えて、各ノズル１５ａ、１５ｂ
からそれぞれ加圧空気を各かしめピン３ａ、３ｂの先端
部に噴射または噴射停止できるように構成されている。
各ノズル１５ａ。
１５ｂは断熱板１２に図示しない支持部材で支持したり
、あるいは加熱ブロックに断熱材からなる支持部材で支
持してもよいが、各かしめピン３ａ、３ｂの移動と共に
移動して常に各かしめピン３ａ、３ｂの先端部を冷却で
きるように構成することが肝要である。なお、各温度セ
ンサ５ａ。
５ｂの検出値はそれぞれ増幅器３２．３３によって増幅
されて制御装置３１に入力される。
次に、本実施例の動作について、第４図および第５図（
Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
第５図（Ａ）に示すステップ（開始）に先だって、加熱
ブロック４は、温度制御装置３４によって熱かしめ温度
上限よりも高い所定の温度に加熱しておく。さらに、割
出し装置２０によってワーク２の各取付孔に装着ワーク
１の各溶着ボス１ａ、１ｂを嵌挿した状態のワーク２を
熱かしめ位置に位置決めする。
そののち、制御装置３１に開始信号を入力すると、制御
袋＠３１は第２電磁弁３６を切換える指令を出力し、第
２電磁弁３６が切換えられ第２エアシリンダ１９に加圧
空気が供給される。これにより、ピストンロッド１７が
突出されて押えブロック１６が割出し装置２０上の前記
装着ワークｌに押圧され、前記装着ワーク１およびワー
ク２が固定される（ステップ５０１）。
一方、各温度センサ５ａ、５ｂは各かしめピン３ａ、３
ｂの先端部の温度をそれぞれ検出しており、各かしめピ
ン３ａ、３ｂの先端部の温度がそれぞれ熱かしめ温度（
熱かしめ温度上限と熱かしめ温度下限の範囲）にあるか
どうかの判別を行う（ステップ５０２）。
そして、各かしめピン３ａ、３ｂの先端部の温度が共に
熱かしめ温度であれば、制御装置３１から第１電磁弁３
５を切換える指令が出力され、該第１電磁弁３５が切換
えられて、第１エアシリンダ１３に加圧空気が供給され
る、これにより、ピストンロット１４が突き出され、加
熱ブロック４が前記装着ワーク１に向けて移動される（
ステップ５０３）。その結果、各かしめピン３ａ、３ｂ
が各溶着ボス１ａ、１ｂの先端に当接してこれらを押圧
し、各先端部が変形し始める。この状態で所定時間保持
する（ステップ５０４）。
そののち、制御装置３１より各電磁弁３７ａ。
３７ｂを開とする指令が出力され各電磁弁３７ａ、３７
ｂが共に開き各ノズル１５ａ。
１５ｂから共に加圧空気が噴射され、各かしめピン３ａ
、３ｂの先端部の冷却を共に開始する（ステップ５０５
）。　　・ 各かしめピン３ａ、３ｂの先端部温度が熱かしめ終了温
度以下になったら（ステップ５０６）、制御装置３１は
第１電磁弁３５を切換える指令を出力し、第１電磁弁３
５が切換えられて第１シリンダ】３から加圧空気が排出
され、ピストンロット１４が引き込まれて加熱ブロック
４と共に各かしめピン３ａ、３ｂが下降（離反）する（
ステップ５０７）、このとき各電磁弁３７ａ、３７ｂを
共に閉とする指令が出力され、各電磁弁３７ａ。
３７ｂが共に閉じられ各ノズル１５ａ、１５ｂからの加
圧空気の噴射が停止される（ステップ５０８）。
ついで、制御装置３１は第２電磁弁３６を切換える指令
を出力し、該第２電磁弁３６が切換えられて第２エアシ
リンダ１９から加圧空気が排出され、ピストンロッド１
７が引き込まれる。これにより、押λブロック１６が上
昇（ｉ反）して熱かしめが終了する（ステップ５０９、
終了）。
一方、前記ステップ５０２において、各かしめピン３ａ
、３ｂの先端部の温度が共に熱かしめ温度になっていな
い場合には、第５図（Ｂ）に示すステップ６０１〜６０
６のルーチンを実行する。以下にこのルーチンについて
説明する。
各かしめピン３ａ、３ｂ毎に各温度センサ５ａ、５ｂで
それぞれの温度を検出し、各検出値に基いて制御装置３
１が各かしめピン３ａ、３ｂ毎にそれぞれの温度を調節
するための指令を出力する。
すなわち、一方のかしめピン３ａについて述へると、か
しめピン３ａの先端部の温度を温度センサ５ａが検出し
、熱かしめ温度下限以下かどうかを判定しくステップ６
０１）、熱かしめ温度下限以上のときには熱かしめ温度
上限以上かどうかを判定する（ステップ６ｏ２）。
熱かしめ温度上限以上のときは、一定時間電磁弁３７ａ
を開く指令を出力して電磁弁３７ａを一定時間開き、ノ
ズル１５ａより加圧空気を一定時間噴射したのち（ステ
ップ６０３）、ステップ６’０１に戻る。
熱かしめ温度上限以上でないときは、ステップ５０２に
戻る（第５図（Ａ）■）。
他方のピン３ｂについても、上記の場合と同様にステッ
プ６０４〜６０６を実行したのち、ステップ５０２（第
５図（Ａ）■）へ戻る。
なお、待機状態のときは、第５図（Ｂ）に示すルーチン
と同様のルーチンを実行するので、その説明は省略する
。
第６図は装着ワーク１の材料をポリフェニレンオキシド
（ｐｐｏ）としたときの各工程における各かしめピンの
温度条件を示すグラフである。
加熱ブロックの温度は約３００℃に一定に保持されてい
る。
熱かしめ温度上限を２４０　’Ｃに、熱がしめ温度下限
を２１０℃とし、熱かしめ終了温度を約１６０　’Ｃに
設定した。
待機状態においては、各かしめピンの先端部の温度は熱
かしめ温度、すなわち、熱かしめ温度上限の２４０℃と
熱かしめ温度下限の２１０’Ｃの範囲内に加熱されてい
る。
各かしめピンを装着ワークの溶着ボス先端に押圧し、溶
着ボスの変形を開始し、同時に各かしめピン先端部に加
圧空気を噴射して冷却すると、各かしめピンの先端部の
温度は急速に熱かしめ終了温度である約１６０℃まで低
下する。変形が終了したら加圧空気の噴射を停止すると
同時に各かしめピンを離反させると、各かしめピンの温
度は急速に上昇し、再び熱かしめ温度上限２４０℃と熱
かしめ温度下限２１０℃の範囲内になるように加圧空気
の噴射により温度調節される。すなわち、各かしめピン
の先端部の温度が熱かしめ温度に制御され、次の熱かし
めサイクルに備えて待機状態に戻る。
上記実施例では、かしめピンの数を２個としたが、かし
めピンの数は装着ワークの溶着ボスの数に合わせて３個
以上の複数個とすることもできる。この場合は、冷却手
段の数はかしめピンの数と同数とする。
また、往復駆動手段は上記実施例のものに限らず、電動
式のポールナツト機構、油圧等を用いた流体圧シリンダ
等、他の公知の往復駆動手段を用いることができ、冷却
手段についても、液体噴射によるものであってもよい。
［発明の効果］ 本発明は、上記のとおり構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。
かしめピンは、熱かしめ温度上限以上の温度の加熱ブロ
ックにより加熱されており、その先端部を冷却手段によ
り冷却するため、かしめピンの先端部の温度の温度調節
を迅速に行うことができるので生産性が良く、また、か
しめピンの先端部の温度を熱かしめ温度下限よりも低温
の熱かしめ終了温度に急速に冷却できるので、装着ワー
クが溶融してかしめピンに付着することもなくなる。
また、かしめピンを複数個設けると共に各かしめピン毎
に冷却手段を設けたものは、各かしめピン毎に独立して
温度調節して各ピンの先端部の温度を正確に温度調節す
ることができるので、複数個の溶着ボスを同時に均一に
熱かしめすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の主要部の正面図、第２図は
その加熱ブロックおよび駆動手段のみを示す部分断面側
面図、第３図はワークに装着ワークを熱かしめした状態
の説明図、第４図は本発明の一実施例の全体構成を示す
ブロック図、第５図（Ａ）、（Ｂ）はその動作を示すフ
ローチャート・第６図は加熱ブロックおよびかしめピン
の温度関係の一例を示すグラフ、第７図（Ａ）　、　（
８）　、　（Ｃ）は従来の熱かしめ方法の各工程を示す
説明図である。 １・・・装着ワーク　　　ｌａ、ｌｂ・・・溶着ボス２
・・・ワーク　　　　　　３ａ、３ｂ・・・ピン４・・
・加熱ブロック　　４ａ・・・ヒータ、４ｂ、５ａ、５
ｂ・・・温度センサ ６ａ、６ｂ・・・ガイド　７ａ、７ｂ・・・ストッパ８
・・・支持枠 ９ａ、９ｂ・・・ガイドロンド １０・・・基台　　　　　１１・・・連結板１２・・・
断熱板 １３・・・第１エアシリンダ １４．１７・・・ピストンロッド １５ａ、１５ｂ・・・ノズル １６・・・押えブロック １８・・・上部支持枠 １９・・・第２エアシリンダ ２０・・・割出し装置　　３１・・・制御装置３４・・
・温度制御装置　３５・・・第１電磁弁３６・・・第２
電磁弁 ３７ａ、３７ｂ・・・電磁弁。 １３糖１丁７シ゛）−ｑ− 第２図 第３図 （Ａ）第 ５図 ７２ａ　　７２ （Ａ） ７３、−（ｌｆ （Ｂ） 第７図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ワークの取付孔に装着ワークの溶着ボスを嵌挿し、
    該溶着ボスの先端部を加熱されたかしめピンで押圧して
    熱変形させる熱かしめ装置において、 往復駆動手段により往復移動される押えブロックと、 該押えブロックと対向して配設され、往復駆動手段によ
    り往復移動される前記かしめピンが突設された加熱ブロ
    ックと、 該加熱ブロックを熱かしめ温度上限以上の温度に加熱す
    るための加熱手段と、 前記かしめピンの先端部を冷却する冷却手段とを有する
    ことを特徴とする熱かしめ装置。 ２、複数のかしめピンを有し、各かしめピン毎に冷却手
    段が配設された請求項１記載の熱かしめ装置。 ３、冷却手段が、かしめピンの先端部に加圧空気を噴射
    するノズルである請求項１または２記載の熱かしめ装置
    。 ４、ワークの取付孔に装着ワークの溶着ボスを嵌挿した
    状態のワークを支持し、熱かしめ位置に位置決めするた
    めの割出し装置を備えた請求項１、２または３項記載の
    熱かしめ装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008155487A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Nippon Avionics Co Ltd 熱かしめ方法および熱かしめ装置
JP2011148261A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Seidensha Electronics Co Ltd 熱カシメ装置及び熱カシメ方法
JP2016075806A (ja) * 2014-10-07 2016-05-12 オリンパス株式会社 レンズ固定装置
JP2019098599A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 溶着装置用抵抗発熱体
JP2019119122A (ja) * 2017-12-30 2019-07-22 ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 熱溶着装置

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