JPH0616030U - 合成樹脂製管の突合せ溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 チャック部材を取り替えたり、チャック部材
にアタッチメント等を取り付ける等の繁雑な作業を不要
とし得、しかして効率的な突合せ溶接を行い得る合成樹
脂製管の突合せ溶接装置を提供する。 【構成】 突合せ溶接装置１は、管２及び３の端部４及
び５を挟持するチャック６及び７と、各チャック６及び
７の対向挟持面を互いに接近、離反させるチャック移動
装置１３及び１４と、管２及び３の端面１５及び１６の
面間距離Ｄ１を所定値に設定する可動のスペーサ１７
と、端面１５及び１６間に隙間Ｄ２及びＤ３をもって配
されて端面１５及び１６を非接触状態で加熱する可動の
加熱板１８と、加熱板１８を端面の外に移動させる加熱
板移動装置と、加熱板により加熱、溶融された端面１５
及び１６同志を所定圧で圧接させるチャック移動装置
と、加熱板移動装置１８及びチャック移動装置の動作を
制御する制御装置とを具備している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はポリフェニレンスルフィド樹脂（以下ＰＰＳという）を含むポリアリ ーレンスルフィド等の熱溶融性合成樹脂からなる管を突合せ溶接する溶接装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＰＰＳ等からなる合成樹脂製管は溶水性成分が極めて少なく、このため超ＬＳ Ｉ等の電子デバイスの製造における洗浄用超純水の配管に使用されて好適である 。更に、ＰＰＳ樹脂製等の管の配管に際しては、接着剤による接合が困難である 、接着剤からの溶出が問題になるなどの理由により、管端部を熱により溶融して 接合するいわゆる突合せ溶接が広く採用されている。そして、従来のかかる突合 せ溶接装置としては、特公昭６３−２８０１１号公報等に開示されているように 、加熱板を樹脂製管の両端面に接触させ、この樹脂製管の両端面を溶融し、その 後この溶融した両端面を圧着して接合するようにした装置が知られており、また 特開昭６２−２７９９２５号公報に開示されているように、加熱板を用いること なしに、樹脂製管の両端面に熱風を吹き付けて非接触的に両端面を溶融させ、そ の後この溶融した両端面を圧着して接合するようにした方法も知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで特公昭６３−２８０１１号公報に開示の装置によれば、加熱板を樹脂 製管の両端面に接触させるため、加熱後に加熱板を両端面から除去することが容 易ではない。なぜならば、溶融された樹脂製管の両端面から、その形状を所定に 維持して加熱板を除去し得ないと、接合部の内面にビードと称する突出部（バリ ともいう）が生じたり、接合部が曲ったりすることがあるからである。接合部に このようなビード等があると、管内流体の流れがそこで乱れるため、微粒子溜り の原因となったり、バクテリヤや藻が発生したりして超純水用の配管として適さ なくなる。また、管の両端面を加熱板に接触させる上記方法には、加熱板に微量 に付着した溶融樹脂が徐々に熱変成を受け、次の圧接操作の際に不純物として溶 融樹脂に混入するという問題もある。

【０００４】 また特開昭６２−２７９９２５号公報に開示の方法によれば樹脂製管を回転さ せる必要があるため、長尺の樹脂製管には適用し難く、また遠心力が十分でない と外からの風圧により溶融した両端面が中心に向かって若干曲げられる傾向をも ち、このように両端面が中心に向かって若干曲げられるとビードの発生を助長す る虞を有し、この傾向は両端面にテーパ付けされた開先が設けられれば更に強く なる。また回転が所定に行われないとその両端面が熱風により酸化熱劣化してし まう虞もあり、いずれにしても満足し得るものとはいえない。

【０００５】 そこで本出願人は、前述の問題に鑑みて、先に平成４年特許願第２７３５８号 にて、溶接されるべき合成樹脂製の一対の管の夫々の端部を挟持する一対のチャ ックと、チャック間に配して用いられ、一対の管の端面距離を設定する可動のス ペーサと、前記端面距離が所定値に設定された管の端面間に隙間をもって配され て両端面を非接触状態で加熱する可動の加熱板と、この加熱板を両端面間及びそ の外方に移動させる加熱板移動装置と、一対のチャックのうち少なくとも一方を 移動させて、加熱板により加熱、溶融された端面同志を所定圧で圧接させるチャ ック移動装置と、加熱板移動装置及びチャック移動装置の動作を制御する制御装 置とを具備した合成樹脂製管の突合せ溶接装置を提案した。

【０００６】 本提案にかかる合成樹脂製管の突合せ溶接装置は、非接触的に加熱板により合 成樹脂製管の両端面を加熱して溶融させることができ、加えてビードの発生を極 力少なくし得ると共に酸化熱劣化などを生じさせることがなく、更にビードの発 生を極力少なくして合成樹脂製管の突合せ溶接を自動的に行い得、しかして前述 の問題を好ましく解決し得るものであるが、しかしながら本提案にかかる具体的 な溶接装置では、異なる外径の管を突合せ溶接しようとする場合、チャック部材 を取り替えたり、チャック部材にアタッチメント等を取り付ける等の繁雑な作業 を要し、効率的な突合せ溶接を行い難い。

【０００７】 本考案は前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、 異なる外径の管を突合せ溶接しようとする場合にも、チャック部材を取り替えた り、チャック部材にアタッチメント等を取り付ける等の繁雑な作業を不要とし得 、しかして効率的な突合せ溶接を行い得る合成樹脂製管の突合せ溶接装置を提供 することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば前記目的は、溶接されるべき合成樹脂製の一対の管の夫々の端 部を挟持する一対のチャックと、管の端部を挟持する各チャックの対向挟持面を 、管の中心に直交する方向において互いに接近、離反させるチャック移動装置と 、チャック間に配して用いられ、一対の管の端面距離を設定する可動のスペーサ と、前記端面距離が所定値に設定された管の端面間に隙間をもって配されて両端 面を非接触状態で加熱する可動の加熱板と、この加熱板を両端面間及びその外方 に移動させる加熱板移動装置と、一対のチャックのうち少なくとも一方を移動さ せて、加熱板により加熱、溶融された端面同志を所定圧で圧接させる他のチャッ ク移動装置と、加熱板移動装置及び他のチャック移動装置の動作を制御する制御 装置とを具備する合成樹脂製管の突合せ溶接装置によって達成される。

【０００９】 本考案では好ましくは、各チャックはそれぞれ挟持面を有する一対のチャック 部材を具備しており、各チャックの対向挟持面を互いに接近、離反させるチャッ ク移動装置は、案内レールと、この案内レールに移動自在に嵌装されており、各 チャック部材を支持した一対のスライダブロックと、この一対のスライダブロッ クが螺合しており、案内レールと平行に配された回転自在なねじ棒とを具備して おり、ねじ棒において、一方のスライダブロックが螺合するねじ部のねじ切り方 向は、他方のスライダブロックが螺合するねじ部のねじ切り方向と逆である。

【００１０】 なお、本考案では上記のように両チャック部材を移動させて対向挟持面を互い に接近、離反させるように構成する必要はなく、一方のチャック部材のみを移動 させて対向挟持面を互いに接近、離反させるようにしてもよい。

【００１１】

【作用】

本考案の合成樹脂製管の突合せ溶接装置においては、一対のチャック間に配さ れた可動のスペーサを間にしてかつこれに当接して突合せ溶接されるべき合成樹 脂製の一対の管の夫々の端部が配される。こうして配された一対の管の夫々は、 チャックのそれぞれによって挟持されて固定される。その後スペーサが一対のチ ャック間外に移動され、次にスペーサにより距離が所定値にされた管端面間に隙 間をもって加熱板が配され、これにより両端面が非接触状態で加熱、溶融される 。こうして所定に加熱されると、加熱板が一対のチャック間外に移動され、次に 一対のチャックのうち少なくとも一方が移動されて、加熱板により加熱、溶融さ れた両端面同志が所定圧で圧接される。そして異なる外径の管の突合せ溶接にお いては、チャック移動装置の操作により各チャックの対向挟持面の互いの接近量 が管の外径に対応して設定される。

【００１２】 次に本考案を図に示す好ましい具体例に基づいて更に詳細に説明する。なお、 本考案はこれら具体例に何等限定されないのである。

【００１３】

【具体例】

図１から図７に示すように本例の合成樹脂製管の突合せ溶接装置１は、突合せ 溶接されるべき合成樹脂製、本例ではＰＰＳ製の一対の管２及び３の夫々の端部 ４及び５を挟持する一対のチャック６及び７と、管２及び３の端部４及び５を挟 持する各チャック６及び７の対向挟持面を、すなわちチャック６については対向 挟持面８及び９を、チャック７については対向挟持面１０及び１１を、それぞれ 管２及び３の中心１２に直交する方向において、すなわちＡ方向において互いに 接近、離反させるチャック移動装置１３及び１４と、チャック６及び７間に配さ れて管２及び３の端面１５及び１６の面間距離Ｄ１を所定値に設定する可動のス ペーサ１７と、スペーサ１７により距離Ｄ１が所定値にされた管端面１５及び１ ６間に隙間Ｄ２及びＤ３をもって配されて管２及び３の対向する端面１５及び１ ６を非接触状態で加熱する可動の加熱板１８と、加熱板１８を管２及び３の対向 する端面１５及び１６間及びその外に移動させる加熱板移動装置１９と、チャッ ク６及び７のうち少なくとも一方、本例ではチャック６を移動させて、加熱板１ ８により加熱、溶融された管２及び３の端面１５及び１６同志を所定圧で圧接さ せるチャック移動装置２０と、加熱板移動装置１８及びチャック移動装置２０の 動作を制御する制御装置２１とを具備している。

【００１４】 図６に示すように、チャック６は、それぞれ挟持面８及び９を有する一対のチ ャック部材３１及び３２を具備している。挟持面８を有するチャック部材３１は 、それぞれの厚みが３ｍｍであるステンレス製の２枚のチャック板３３と、チャ ック板３３間に配された厚さ３．２ｍｍのステンレス製のスペーサ板３４と、一 方のチャック板３３側面に配された厚さ３．２ｍｍのステンレス製の補強板３５ とを具備しており、これら２枚のチャック板３３、スペーサ板３４及び補強板３ ５はねじ３６により連結されて一体化されており、チャック板３３のそれぞれの 一縁に形成された略半矩形切り欠き凹所により挟持面８が形成されている。挟持 面９を有するチャック部材３２もまたチャック部材３１と同様に形成されており 、それぞれの厚みが３ｍｍであるステンレス製の２枚のチャック板３７と、チャ ック板３７間に配された厚さ３．２ｍｍのステンレス製のスペーサ板３８と、一 方のチャック板３７側面に配された厚さ３．２ｍｍのステンレス製の補強板３９ とを具備しており、これら２枚のチャック板３７、スペーサ板３８及び補強板３ ９はねじ４０により連結されて一体化されており、チャック板３７のそれぞれの 一縁に形成された略半矩形切り欠き凹所により挟持面９が形成されている。なお 、２枚のチャック板３３はスペーサ板３８及び補強板３９に、スペーサ板３４及 び補強板３５は２枚のチャック板３７にそれぞれＡ方向に関して対向して配置さ れている。

【００１５】 一方、チャック７はチャック６とほぼ同様に形成されている。すなわちチャッ ク７はそれぞれ挟持面１０及び１１を有する一対のチャック部材５１及び５２を 具備し、挟持面１０を有するチャック部材５１は、それぞれの厚みが３ｍｍであ るステンレス製の２枚のチャック板５３と、チャック板５３間に配された厚さ３ ．２ｍｍのステンレス製のスペーサ板５４と、一方のチャック板５３側面に配さ れた厚さ３．２ｍｍのステンレス製の補強板５５とを具備しており、これら２枚 のチャック板５３、スペーサ板５４及び補強板５５はねじ５６により連結されて 一体化されており、チャック板５３のそれぞれの一縁に形成された略半矩形切り 欠き凹所により挟持面１０が形成されており、挟持面１１を有するチャック部材 ５２もまたチャック部材５１と同様に形成されており、それぞれの厚みが３ｍｍ であるステンレス製の２枚のチャック板５７と、チャック板５７間に配された厚 さ３．２ｍｍのステンレス製のスペーサ板５８と、一方のチャック板５７側面に 配された厚さ３．２ｍｍのステンレス製の補強板５９とを具備しており、これら ２枚のチャック板５７、スペーサ板５８及び補強板５９はねじ６０により連結さ れて一体化されており、チャック板５７のそれぞれの一縁に形成された略半矩形 切り欠き凹所により挟持面１１が形成されおり、２枚のチャック板５３はスペー サ板５８及び補強板５９に、スペーサ板５４及び補強板５５は２枚のチャック板 ５７にそれぞれＡ方向に関して対向して配されている。なお、以上のようにチャ ック６及びチャック７において、スペーサ板がチャック板よりも厚く形成されて 、しかもこれらが図６に示すように交互に配されていると、一方のチャック部材 のチャック板を他方のチャック部材のチャック板間に配することができ、口径の 十分小さな管２及び３をも挟持し得る。

【００１６】 図４に示すように、チャック移動装置１３は、一対の対向する支持部材６１及 び６２にそれぞれ端部が支持された案内レール６３と、案内レール６３にＡ方向 に移動自在に嵌装された一対のスライダ部６４及び６５を有したスライダブロッ ク６６及び６７と、一対のスライダブロック６６及び６７のブロック部６８及び ６９が螺合しており、案内レール６３と平行に配されたねじ棒７０とを具備して おり、ねじ棒７０においては、一方のスライダブロック６６のブロック部６８が 螺合するねじ部７１のねじ切り方向は、他方のスライダブロック６７のブロック 部６９が螺合するねじ部７２のねじ切り方向と逆であり、そのねじ切りピッチは 同じであるように形成されている。ブロック部６８はねじ８１によりスライダ部 ６４に、ブロック部６９はねじ８２によりスライダ部６５にそれぞれ取り付けら れて一体化されており、チャック部材３１はねじ８３によりスライダブロック６ ６のブロック部６８に取り付けられて支持されており、チャック部材３２はねじ ８４によりスライダブロック６７のブロック部６９に取り付けられて支持されて いる。ねじ棒７０は、その両端部でそれぞれ支持部材６１及び６２に回転自在に 支持されており、支持部材６１及び６２から突出する端部８５及び８６は工具に より容易に回転し得るように四方取りされている。

【００１７】 図３に示すように、チャック移動装置１４は、チャック移動装置１３とほぼ同 様に形成されており、一対の対向する支持部材９１及び９２にそれぞれ端部が支 持された案内レール９３と、案内レール９３にＡ方向に移動自在に嵌装された一 対のスライダ部９４及び９５を有したスライダブロック９６及び９７と、一対の スライダブロック９６及び９７のブロック部９８及び９９が螺合しており、案内 レール９３と平行に配されたねじ棒１００とを具備しており、ねじ棒１００にお いては、一方のスライダブロック９６のブロック部９８が螺合するねじ部１０１ のねじ切り方向は、他方のスライダブロック９７のブロック部９９が螺合するね じ部１０２のねじ切り方向と逆であり、そのねじ切りピッチは同じであるように 形成されている。ブロック部９８はねじ１１１によりスライダ部９４に、ブロッ ク部９９はねじ１１２によりスライダ部９５にそれぞれ取り付けられて一体化さ れており、チャック部材５１はねじ１１３によりスライダブロック９６のブロッ ク部９８に取り付けられて支持されており、チャック部材５２はねじ１１４によ りスライダブロック９７のブロック部９９に取り付けられて支持されている。ね じ棒１００は、その両端部でそれぞれ支持部材９１及び９２に回転自在に支持さ れており、支持部材９１及び９２から突出する端部１１５及び１１６は工具によ り容易に回転し得るように四方取りされている。

【００１８】 上述のようにねじ部７１とねじ部７２とにおいて、またねじ部１０１とねじ部 １０２とにおいて、ねじ切り方向がそれぞれ互いに逆であって、そのねじ切りピ ッチが同じであると、中心１２の位置を変えることなしに異なる外径の管２及び ３を、端部８５若しくは８６及び端部１１５若しくは１１６の工具による回転だ けで、チャック６及びチャック７で挟持し得ることになる。

【００１９】 なお、ねじ部７１と１０１とのねじ切り方向及びねじ部７２と１０２とのねじ 切り方向は本例では夫々同じである。

【００２０】 図７に示すように、スペーサ１７は本例では厚みＤ１＝４０ｍｍをもった角板 状部材からなる本体部１３１と、本体部１３１の一端面に一体的に形成された鍔 部１３２と、本体部１３１の前端面にねじ等により取り付けられた取手１３３と を具備している。なお、厚みＤ１はこれに限定されず、加熱板１８の厚みと前記 隙間Ｄ２、Ｄ３の設定値とから決定されるのはいうまでもない。スペーサ１７は 、使用に際しては、取手１３３をもってチャック部材６及び７の間に配されて、 鍔部１３２がチャック板３３、５７、補強板３９及び５５にそれぞれねじ等によ り取り付けられた係止板１３４に載置されて保持される。本体部１３１に複数の 孔１３５を穿設して本体部１３１の軽量化を図ってもよい。またスペーサ１７を このように手動によりチャック部材６及び７の間に配するようにする代わりに、 電動モータ又は油圧シリンダ等を用いて自動的にチャック部材６及び７の間に配 するようにしてもよい。

【００２１】 図２に示すように、加熱板１８は本例では多孔セラミック板製ケース内にニク ロム線を収容したものからなるが、管２及び３の端面１５及び１６を均一に加熱 し得る他の加熱板、例えばセラミック等の電気的絶縁部材に棒状加熱線を面全体 に均一に埋め込んだものでもよい。加熱板１８の表面温度は突合せ溶接する管２ 及び３の溶融温度、隙間Ｄ２及びＤ３、加熱時間等により適宜決定し得るが、Ｄ ２＝Ｄ３＝１．０ｍｍとした本例では４４５℃〜４５５℃の範囲が好ましく用い られる。

【００２２】 図３に示すように、加熱板移動装置１９は、基台１４１にブラケット１４２を 介して取付けられた空気圧式シリンダ装置１４３と、空気圧式シリンダ装置１４ ３のピストンロッド１４４の先端に一端が連結された連結板１４５と、連結板１ ４５の他端にねじ１４６等によりに取り付けられたスライダ１４７と、スライダ １４７がＡ方向に移動自在に嵌装されて基台１４１に取り付けられた案内レール １４８と、一端が加熱板１８に、他端が連結板１４５にそれぞれ連結されたアー ム１４９とを具備しており、空気圧式シリンダ装置１４３が作動されてそのピス トンロッド１４４がＡ方向に移動されると、連結板１４５を介してスライダ１４ ７もまたＡ方向に案内レール１４８に案内されて移動され、これにより加熱板１ ８はアーム１４９を介して同じくＡ方向に移動される結果、加熱板１８は管２及 び３の対向する端面１５及び１６間及びその外に移動される。本空気圧式シリン ダ装置１４３もまたこれに代えて、例えば油圧式のシリンダ装置又は電動モータ をもって構成しても良く、また直動式に代えてロータリ式で構成してもよい。

【００２３】 図４及び図５に示すように、チャック移動装置２０は、ブラケット等を介して 基台１４１に支持された薄型の空気圧式シリンダ装置１５１と、空気圧式シリン ダ装置１５１のピストンロッド１５２の先端に連結部材１５３及びねじ１５４を 介して連結された移動台１５５と、移動台１５５の両端にねじ１５６等を介して 取り付けられたスライダ１５７及び１５８と、スライダ１５７及び１５８のそれ ぞれがＣ方向に移動自在に嵌装された案内レール１５９及び１６０とを具備して おり、移動台１５５に案内レール６３の基部１６１並びに支持部材６１及び６２ がねじ１６２及び１６３等により取り付けられており、案内レール１５９及び１ ６０の基部１６４及び１６５は基台１４１に取り付けられている。空気圧式シリ ンダ装置１５１が作動されてピストンロッド１５２がＣ方向に伸縮されると、連 結部材１５３を介して移動台１５５は案内レール１５９及び１６０に案内されて 同じくＣ方向に関して移動され、その結果チャック６もまたＣ方向に関して移動 される。チャック移動装置２０は、チャック６をチャック７に向かって移動させ ると同時に、加熱板１８により加熱、溶融された管の端面１５及び１６同志を所 定の圧力で圧接する。管２及び３の端面１５及び１６同志に対する圧接圧力は、 管２及び３の端面１５及び１６における開先の有無、加熱時間並びに管２及び３ の材質等により決定され得るが、本例では開先角度３０度、開先長さ１ｍｍ、加 熱時間４５秒、Ｄ２＝Ｄ３＝１．０ｍｍのときに１平方センチメートル当たり２ ｋｇｆ程度の圧力である。なお、本例ではチャック移動装置２０の動力源として 空気圧式シリンダ装置１５１を用いて空気弾性的な圧接圧力を得ているが、これ に代えて上記各装置と同様に油圧シリンダ又は電動モータを用いても良い。

【００２４】 なお、図２に示すように、支持部材９１及び９２並びに案内レール９３の基部 ２０１はねじ２０２及び２０３等によりそれぞれベースブロック２０４に取り付 けられており、ベースブロック２０４は同じくねじ等により基台１４１に固定さ れている。

【００２５】 図１に示すように、制御装置２１は、基台１４１の下の筐体１７１内に配され た制御電気回路と、動作スタートを指示するプッシュボタンスイッチ１７２と、 リセットプッシュボタンスイッチ１７３と、加熱時間を設定し計時するタイマ１ ７４と、圧接時間を設定し計時するタイマ１７５と、リミットスイッチとを具備 している。制御電気回路はスイッチ１７２、１７３、リミットスイッチ並びにタ イマ１７４及び１７５からの電気信号に基づいて後述する動作を行わせるために 、加熱板移動装置１９及びチャック移動装置２０に作動信号を送出する。タイマ を含めて制御電気回路をマイクロコンピュータから構成し、本突合せ溶接装置１ の動作を予め記憶されたプログラムによって行わせるようにしても良い。リミッ トスイッチは加熱板１８のＡ方向の移動において左右移動位置を検出してこれの 電気信号を制御電気回路に送出する。タイマ１７４で計時される加熱時間は本例 では４５秒であるが、この時間は加熱板１８の表面温度、管２及び３の材質で決 まる端面１５及び１６の溶融温度、隙間Ｄ２及びＤ３及び開先の有無等により適 宜設定され得る。また、制御装置２１には加熱板１８の温度を調節する温度調節 器１７６、空気圧シリンダ装置１５１との組み合わせで用いられる減圧弁に係る 主空気圧設定器１８１、圧接圧力設定器１８２、加熱中表示ランプ１８３、圧接 中表示ランプ１８４及び動作完了表示ランプ１８５が設けられている。

【００２６】 なお、図２に示すように、基台１４１には、管２及び３を支持する支持装置１ ９１及び１９２が取り付けられており、支持装置１９１及び１９２はそれぞれ、 基台１４１に固定された中空支柱１９３及び１９４と、中空支柱１９３及び１９ ４にそれぞれ入れ子式に取り付けられた上下方向に伸縮自在な叉部材１９５及び １９６と、叉部材１９５及び１９６の夫々の伸縮位置を固定する蝶ねじ１９８及 び１９９とからなる。また加熱板１８を覆って基台１４１には保護カバー１９７ が取り付けられている。

【００２７】 以上の突合せ溶接装置１は次のように動作する。まず空気圧シリンダ装置１５ １のシリンダ内を外部に開放し、次にスペーサ１７をチャック６及び７間に配し 、チャック６をチャック７に向かって手動で移動させ、係止板１３４によりスペ ーサ１７をチャック６及び７間に保持する。この際鍔部１３２がぴったりとチャ ック６及び７に当接するようにする。次に支持装置１９１及び１９２により支持 された管２及び３の端面１５及び１６をスペーサ１７の本体１３１の側面２２１ 及び２２２にぴったりと当接させて、工具によりねじ棒７２及び１００を回転さ せてチャック部材３１及び３２の相互並びにチャック部材５１及び５２の相互を 互いに接近させて管２及び３の端部４及び５をチャック６及び７の挟持面８、９ 及び１０、１１でそれぞれ挟持する。

【００２８】 この初期設定後、スイッチ１７２を押すと、まず空気圧式シリンダ装置１４３ が作動される。空気式シリンダ装置１４３の作動で加熱板１８はＡ方向に移動さ れる。加熱板１８はスペーサ１７の厚みＤ１よりも隙間Ｄ２及びＤ３分だけ狭い ので、加熱板１８は、その両側面が管２及び３の端面１５及び１６に接触するこ となしに、その両側面が端面１５及び１６に対してそれぞれ隙間Ｄ２及びＤ３を もつて両チャック６及び７間に配される。この位置に加熱板１８が配されると、 これを検出するリミットスイッチから検出信号が発せられ、これにより空気圧式 シリンダ装置１４３の加熱板１８に対するＡ方向の移動動作が停止されてその状 態が保持され、同時にタイマ１７４は加熱時間を計時する動作を開始する。加熱 板１８がこうして端面１５及び１６間に配されると、端面１５及び１６が加熱板 １８で所定時間加熱され溶融される。本例の管２及び３の溶融開始温度（示差走 査熱量計におけるサンプルの溶融に伴う吸熱の立ち上がり温度）は２２０℃であ るため、この温度以上であって、好ましくは溶融終了温度以下に端面１５及び１ ６、より詳しくいえば端面１５及び１６からそれぞれ軸方向において０．５ｍｍ 程度までの領域が加熱されて溶融される。この加熱溶融条件から設定された時間 である４５秒が経過すると、タイマ１７４から計時完了信号が発せられ、これに より空気圧式シリンダ装置１４３が再び作動される。空気式シリンダ装置１４３ のこの作動で加熱板１８は上記とは逆方向に移動され始め、加熱板１８は両チャ ック６及び７間外に配される。以後加熱板１８は空気圧式シリンダ装置１４３に より移動されて初期位置にもたらされ、これを検出するリミットスイッチから検 出信号が発せられると、空気圧式シリンダ装置１４３の加熱板１８に対するＡ方 向の移動動作が停止されてその状態が保持される。

【００２９】 一方、加熱板１８の初期位置への復帰を検出するリミットスイッチからの検出 信号は、タイマ１７５の圧接時間を計時する動作を開始させると共に同時に空気 圧式シリンダ装置１５１を作動させる。空気圧式シリンダ装置１５１の作動はチ ャック６をチャック７に接近させるように移動台１５５をＣ方向に移動させる。 これによりチャック６に挟持された管２の端面１５は管３の端面１６に近付けら れついには加熱溶融された端面１５が同じく加熱溶融された端面１６に圧接され る。なお、加熱板１８が両チャック６及び７間外に配されてから圧接動作までの 時間は、管２及び３の溶融開始温度が２２０℃というかなり高温であってすぐに 冷めてしまう虞があるため、極めて短いことが要求され、本例では０．５秒程度 であるが、これを可能な限りに短くすると良い。

【００３０】 圧接完了後及び溶接部の完全冷却に至る時間の経過後、次に工具によりねじ軸 ７２及び１００を前記とは逆に回転し、チャック部材３１及び３２の相互並びに チャック部材５１及び５２の相互を互いに離反させて、管２及び３の端部４及び ５のチャック６及び７によるそれぞれの挟持を解除し、人手により突合せ溶接さ れた管２及び３を取除くことにより、突き合わせ溶接された合成樹脂管を得るこ とができる。この後スイッチ１７３を押下すると、空気圧式シリンダ装置１５１ が再び作動され、この空気圧式シリンダ装置１５１の作動で、チャック６をチャ ック７から離すように移動台１５５はＣ方向に移動され、移動台１５５が初期位 置にもたらされるとこれを検出するリミットスイッチからの信号で空気式シリン ダ装置１５１の作動が停止され、移動台１５５はその位置に保持される。以下新 たに突合せ溶接すべき管２及び３がチャック６及び７に配されて上記の動作が次 々に繰返される。

【００３１】 以上のように本例の突合せ溶接装置１では、加熱溶融される端面１５及び１６ 間の距離Ｄ１が予めスペーサ１７により常に一定にされ、この一定にされた端面 １５及び１６間に非接触的に配された加熱板１８によりＰＰＳ製の両端面１５及 び１６を均一に加熱して溶融させるため、加熱板１８の除去において生じ得る加 熱溶融部の曲り、変形の虞をなくすことができ、その上ビードの発生を極力少な くすることができ、加えて酸化熱劣化などの虞が極めて少ない。また、突合せ溶 接装置１では、凹状の挟持面８及び９並びに１０及び１１をＡ方向に関して互い に接近、離反して管２及び３を挟持面８及び９並びに１０及び１１で挟持してこ れを支持するように形成されているため、外径の異なる管の突合せ溶接に際して は、ねじ棒７２及び１００の回転量をそれに対応させるだけで外径の異なる管を 挟持面８及び９並びに１０及び１１で挟持して支持し得るため、作業が極めて容 易となる。

【００３２】 ところで前記例の突合せ溶接装置１では、加熱板１８を空気圧式シリンダ装置 １４３でＡ方向に直動させたが、本考案はこれに限定されず、例えば図８及び図 ９に示すように突合せ溶接装置３０１を形成してもよい。突合せ溶接装置３０１ では、加熱板移動装置３０２は、支持ブロック３０３にブラケット３０４を介し て取り付けられた空気圧式のロータリアクチュエータ３０５と、ロータリアクチ ュエータ３０５の出力回転軸３０６に一端が取り付けられたアーム３０７とを具 備しており、アーム３０７の他端に加熱板１８が取り付けられて、ロータリアク チュエータ３０５の作動でその出力回転軸３０６が回転されると、加熱板１８は Ｒ方向に回動されてチャック６及び７間に配置され、そしてその外に配置される ようになっている。このようにロータリアクチュエータ３０５でもって本考案に おける加熱板移動装置を形成してもよい。また本例の突合せ溶接装置３０１では 、チャック移動装置３１１は、支持ブロック３０３に取り付けられた空気圧式シ リンダ装置３１２と、一端が支持ブロック３０３に取り付けられた一対の案内棒 ３１３及び３１４と、案内棒３１３及び３１４が貫通して案内棒３１３及び３１ ４にＣ方向に可動に案内支持された可動ブロック３１５とを具備して形成されて おり、空気圧式シリンダ装置３１２のピストンロッド３１７の先端は可動ブロッ ク３１５にナット３１８等により連結されており、前述の支持部材６１、６２及 び移動台１５５は可動ブロック３１５に取り付けられている。このようなチャッ ク移動装置３１１でも、空気圧式シリンダ装置３１２の作動によるピストンロッ ド３１７の伸縮で移動台１５５をＣ方向に移動させることができる結果、チャッ ク７に対してチャック６を接近させることができ、これにより管２及び３の端面 １５及び１６同志を圧接させことができる。したがって本例の突合せ溶接装置３ ０１でも突合せ溶接装置１と同様な作用効果を奏し得る。

【００３３】 また前記例の突合せ溶接装置１及び３０１では、加熱板１８に対して別に準備 したスペーサ１７を用いて構成したが、例えば図１０に示すように可動台４０１ にスペーサ４０２と加熱板４０３とを取り付け、可動台４０１を上述の空気圧式 シリンダ装置１４３と同等のシリンダ装置に連結し、まずスペーサ４０２がチャ ック６及び７間に配されるように、可動台４０１をシリンダ装置により動かし、 その後、チャック６及び７によって挟持された二つの管の端面間に加熱板４０３ が配されるように、可動台４０１をシリンダ装置により更に同方向に動かすよう に構成してもよく、このように管の端面間の所定距離の設定と、これらの加熱と を自動的かつ一連の動作で行い得るようにすると、人手を省き得て更に短時間で 突合せ溶接作業を行うことができるようになり、好ましい。この場合、加熱板４ ０３の熱がスペーサ４０２に伝わらないように、断熱空間若しくは断熱部材を加 熱板４０３とスペーサ４０２との間に配するとよい。

【００３４】

【考案の効果】 以上のように本考案によれば、加熱溶融される管の端面間の距離が予めスペー サにより常に一定にされ、この一定にされた端面間に非接触的に配された加熱板 により合成樹脂製管の両端面を均一に加熱して溶融させるため、加熱板の除去に おいて生じ得る加熱溶融部の曲り、変形の虞をなくすことができ、その上ビード の発生を極力少なくすることができ、加えて酸化熱劣化などの虞が極めて少なく 、また自動的に連続して突合せ溶接をなし得る結果、作業時間の短縮を図ること ができると共に、異なる外径の管の突合せ溶接に際しては部材、部品を取り外し たりすることなしに、簡単に異なる外径の管の挟持、支持を行い得、突合せ溶接 作業が極めて容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好ましい具体例の斜視図である。

【図２】図１に示す具体例の正面図である。

【図３】図１に示す具体例の右側面図である。

【図４】図１に示す具体例の左一部側面図である。

【図５】図１に示す具体例の正面一部詳細説明図であ
る。

【図６】図１に示す具体例の平面一部説明図である。

【図７】図１に示す具体例のスペーサの斜視図である。

【図８】本考案の好ましい他の具体例の左側面図であ
る。

【図９】図８に示す具体例の正面図である。

【図１０】本考案の好ましい更に他の具体例の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 突合せ溶接装置 ２、３ 管 ６、７ チャック １３、１４ チャック移動装置 １７ スペーサ １８ 加熱板 １９ 加熱板移動装置 ２０ チャック移動装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接されるべき合成樹脂製の一対の管の
   夫々の端部を挟持する一対のチャックと、管の端部を挟
   持する各チャックの対向挟持面を、管の中心に直交する
   方向において互いに接近、離反させるチャック移動装置
   と、チャック間に配して用いられ、一対の管の端面距離
   を設定する可動のスペーサと、前記端面距離が所定値に
   設定された管の端面間に隙間をもって配されて両端面を
   非接触状態で加熱する可動の加熱板と、この加熱板を両
   端面間及びその外方に移動させる加熱板移動装置と、一
   対のチャックのうち少なくとも一方を移動させて、加熱
   板により加熱、溶融された端面同志を所定圧で圧接させ
   る他のチャック移動装置と、加熱板移動装置及び他のチ
   ャック移動装置の動作を制御する制御装置とを具備して
   いる合成樹脂製管の突合せ溶接装置。
2. 【請求項２】 各チャックはそれぞれ挟持面を有する一
   対のチャック部材を具備しており、各チャックの対向挟
   持面を互いに接近、離反させるチャック移動装置は、案
   内レールと、この案内レールに移動自在に嵌装されてお
   り、各チャック部材を支持した一対のスライダブロック
   と、この一対のスライダブロックが螺合しており、案内
   レールと平行に配された回転自在なねじ棒とを具備して
   おり、ねじ棒において、一方のスライダブロックが螺合
   するねじ部のねじ切り方向は、他方のスライダブロック
   が螺合するねじ部のねじ切り方向と逆である請求項１に
   記載の合成樹脂製管の突合せ溶接装置。