JPH07241913A - Apparatus and method for welding tubular member - Google Patents

Apparatus and method for welding tubular member

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JPH07241913A
JPH07241913A JP199095A JP199095A JPH07241913A JP H07241913 A JPH07241913 A JP H07241913A JP 199095 A JP199095 A JP 199095A JP 199095 A JP199095 A JP 199095A JP H07241913 A JPH07241913 A JP H07241913A
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JP
Japan
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tubular member
end faces
welding
heating
contact
Prior art date
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Application number
JP199095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichiro Yamanobe
洋一郎 山野邊
Satoshi Usui
智 臼井
Koichi Kodama
浩一 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07241913A publication Critical patent/JPH07241913A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a welding method and its apparatus wherein a size of a bead formed at a weld between tubular members and partial weld strength are always made constant. CONSTITUTION:The welding apparatus is equipped with a pair of holding devices 16, 18 to hold tubular members 12, 14 of thermo-plastic resin made, and a heating body 20 to melt by heating end faces 13, 15 of the tubular members. A controller controls the holding devices and driving devices 50, 62 of the heating body so that the heating body is transferred to a retreating position after completion of melting of the end faces of the tubular members, and the holding device 16 is transferred in a specific direction to make the end faces contact each other thereafter. Further, after mutual contact of the end faces, the controller controls the driving devices 50 so that the holding device 16 is further transferred by a specific distance. In that case, time from completion of melting of the end faces to contact of the end faces is short, and a transfer speed of the holding device after mutual contact of the end faces almost constant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂から成る
1対の管状部材の端面同士を突き合せて溶着するための
装置及び方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for abutting and welding the end faces of a pair of tubular members made of a thermoplastic resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、様々な合成樹脂から作られた
管状部材が種々の用途に利用されている。例えば、ポリ
塩化ビニル、ポリプロピレン等の汎用の熱可塑性樹脂か
ら成形された管状部材は、住宅或いは工場等の配水管
や、化学薬品用配管等に幅広く利用されている。また、
ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下、「PPS」とい
う)やポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニリ
デン等の耐熱性や耐溶剤性に優れた熱可塑性樹脂から成
る管状部材は、LSI等の電子デバイスの製造における
超純水用配管として使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, tubular members made of various synthetic resins have been used for various purposes. For example, tubular members molded from general-purpose thermoplastic resins such as polyvinyl chloride and polypropylene are widely used as water pipes for houses, factories, etc., and pipes for chemicals. Also,
A tubular member made of a thermoplastic resin having excellent heat resistance and solvent resistance such as polyphenylene sulfide resin (hereinafter referred to as “PPS”), polyether ether ketone, and polyvinylidene fluoride is an ultra pure material for manufacturing electronic devices such as LSI. Used as water piping.

【0003】このような熱可塑性合成樹脂製の管状部材
を用いて配管を実際に行う場合、管状部材同士、或は管
状部材と機器類の管状端部を接合する必要が生ずる。管
状部材の接合方法としては種々あるが、互いに対向する
管状部材の端面を加熱体により加熱溶融した後、この溶
融した端面を相互に圧接させて接合するという溶着方法
が広く採用されている。
When piping is actually performed using such a tubular member made of a thermoplastic synthetic resin, it is necessary to join the tubular members to each other or the tubular member and the tubular ends of the devices. Although there are various methods for joining tubular members, a welding method has been widely employed in which end faces of tubular members facing each other are heated and melted by a heating body, and then the melted end faces are brought into pressure contact with each other to be joined.

【0004】この溶着方法には、特公昭63−2901
1号公報等に開示されているように、溶着すべき端面を
加熱体に直接接触させて溶融させる接触式があるが、管
状部材の材料がPPSやポリエーテルエーテルケトン等
の場合、加熱体からの管状部材の剥離が困難となる。そ
のため、近年においては、特にPPS等から作られた管
状部材の場合、特開平1−110128号公報等に開示
されているように、溶着すべき端面と加熱体との間に隙
間を設けて当該端面を溶融させる非接触式の溶着方法が
採用される傾向にある。
This welding method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-2901.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 1 and the like, there is a contact type in which an end surface to be welded is brought into direct contact with a heating body to melt, but when the material of the tubular member is PPS, polyetheretherketone or the like, It becomes difficult to peel off the tubular member. Therefore, in recent years, in particular, in the case of a tubular member made of PPS or the like, a gap is provided between the end surface to be welded and the heating element as disclosed in JP-A-1-110128. A non-contact welding method for melting the end faces tends to be adopted.

【0005】接触式溶着方法に用いられる装置として
は、特開昭63−4938号公報等に開示されているも
のが知られており、非接触式溶着方法に用いられる装置
としては特開平5−193004号公報等に開示されて
いるものが知られている。これらの従来装置はいずれ
も、接合すべき1対の管状部材をそれぞれ水平に且つ同
軸に把持するためのクランプと、これらのクランプ間に
配置された加熱体とを備えており、クランプの一方は空
気圧シリンダや油圧シリンダにより他方のクランプに対
して接近・離反することができ、また、加熱体は管状部
材の移動経路から退避可能となっている。このような装
置では、管状部材の溶着すべき端面を加熱体により溶融
した後、可動クランプを他方のクランプに接近させるこ
とで、管状部材同士を接合することができる。
As an apparatus used in the contact-type welding method, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-4938 is known, and an apparatus used in the non-contact-type welding method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei. What is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 193004 is known. Each of these conventional devices includes a clamp for horizontally and coaxially gripping a pair of tubular members to be joined, and a heating element disposed between the clamps, one of the clamps being provided. A pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder allows the other clamp to approach and separate from the other clamp, and the heating element can be retracted from the movement path of the tubular member. In such a device, the tubular members can be joined together by melting the end surface of the tubular member to be welded by the heating body and then bringing the movable clamp closer to the other clamp.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の溶着装置では、
加熱、溶融された管状部材の端面同士を空気圧シリンダ
等により一定圧力にて圧接させて溶着している。従っ
て、空気圧シリンダ等による圧力と溶融された管状部材
の端面の反力とが平衡するまで、溶融された端面が互い
に押動される。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above welding apparatus,
The end faces of the heated and melted tubular member are pressed against each other with a constant pressure by an air pressure cylinder or the like to be welded. Therefore, the melted end surfaces are pushed against each other until the pressure by the pneumatic cylinder or the like and the reaction force of the melted end surface of the tubular member are balanced.

【0007】ところで、同じメーカーで作られた同じ化
学構造の樹脂であっても、分子量分布、混練等のばらつ
きがあるため、同じ温度で加熱しても、溶融の程度が異
なる場合がある。また、管状部材の端面の溶融の程度は
雰囲気の温度、対流の有無等にも大きく左右される。従
って、圧接圧力を一定としたとしても、溶着結果は常に
一定とは限らない。例えば、管状部材の端面の溶融深度
が浅い場合には、溶着部の内周又は外周に形成される突
出物、いわゆるビードは小さく、逆に、溶融深度が深い
場合には、ビードは大きくなる。
By the way, even if resins made by the same manufacturer and having the same chemical structure have variations in molecular weight distribution, kneading, etc., even if they are heated at the same temperature, the degree of melting may differ. Further, the degree of melting of the end surface of the tubular member largely depends on the temperature of the atmosphere, the presence or absence of convection, and the like. Therefore, even if the contact pressure is constant, the welding result is not always constant. For example, when the melting depth of the end surface of the tubular member is shallow, the protrusions, so-called beads, formed on the inner or outer circumference of the welded portion are small, and conversely, when the melting depth is deep, the bead is large.

【0008】また、特開昭63−4938号公報には、
管状部材の端面同士を接触させ、次いで、端面間で適度
の溶込みが生ずる位置まで管状部材の一方を油圧シリン
ダで移動させた後、油圧シリンダと作動油供給ポンプと
の間の電磁式リリーフ弁の設定圧力を調整して圧接圧力
を一定に保持するという手段が開示されている。しかし
ながら、作動油の粘度や電磁式リリーフ弁の動作速度が
温度により変動するため、形成されるビードの大きさが
ばらつくことがある。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-4938 discloses that
The end faces of the tubular member are brought into contact with each other, then one of the tubular members is moved by a hydraulic cylinder to a position where appropriate penetration occurs between the end faces, and then an electromagnetic relief valve between the hydraulic cylinder and the hydraulic oil supply pump. There is disclosed a means for adjusting the set pressure of to keep the contact pressure constant. However, since the viscosity of the hydraulic oil and the operating speed of the electromagnetic relief valve vary depending on the temperature, the size of the formed bead may vary.

【0009】更に、熱可塑性樹脂から成る管状部材は加
熱終了後、短時間で硬化するため、管状部材の端面を溶
融してから管状部材の端面同士を接触させるまでの時間
は可能な限り短いことが望ましい。しかしながら、上記
の従来装置では、管状部材の移動に油圧又は空気圧を使
用しているため、溶融から端面接触までの時間が相当に
かかるという問題点がある。特に、接触式の溶着装置で
は、加熱板から管状部材の端面を引き離す工程が必要と
なるため、更に時間がかかってしまう。
Further, since the tubular member made of a thermoplastic resin is hardened in a short time after heating, the time from melting the end faces of the tubular member to bringing the end faces of the tubular members into contact with each other should be as short as possible. Is desirable. However, in the above-mentioned conventional device, since hydraulic pressure or air pressure is used for moving the tubular member, there is a problem that it takes a considerable time from melting to contacting the end faces. Particularly, in the contact type welding apparatus, a step of separating the end surface of the tubular member from the heating plate is required, which further takes time.

【0010】本発明は、かかる従来の問題点を解決し、
管状部材間の溶着部に形成されるビードの大きさ及び当
該部分の溶着強度が常に一定となるようにした溶着装置
及び方法を提供することにある。
The present invention solves the above conventional problems,
It is an object of the present invention to provide a welding apparatus and method in which the size of a bead formed in a welded portion between tubular members and the welding strength of the portion are always constant.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、1対の熱可塑性樹脂製の管
状部材の溶着すべき端面が互いに離隔して対向配置され
るよう前記管状部材を同軸に保持し、加熱体を前記端面
のそれぞれから離隔した状態で前記端面間に配置し、前
記加熱体を作動させて該加熱体の熱により前記端面を加
熱溶融し、前記端面の加熱が完了した後、前記加熱体を
前記端面間から除去し、前記管状部材の一方を他方の管
状部材に対して所定方向に相対的に移動させて前記端面
同士を接触させ、前記端面同士の接触の後、前記一方の
管状部材を前記他方の管状部材に対して前記所定方向に
更に相対的に移動させ、前記端面同士の接触の後、前記
一方の管状部材が前記他方の管状部材に対して所定量移
動されたならば、前記管状部材の両者を静止して保持す
る管状部材の溶着方法において、前記端面の加熱が完了
してから前記端面同士を接触させるまでの時間を、前記
端面が溶着に不適当な状態となるのを防止できる時間と
し、前記端面同士が接触してから前記管状部材が静止さ
れるまでの大部分において、前記一方の管状部材の前記
他方の管状部材に対する相対移動速度をほぼ一定とした
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is such that a pair of end faces to be welded of a thermoplastic resin tubular member are arranged to face each other with a space therebetween. The tubular member is held coaxially, and the heating element is arranged between the end surfaces in a state of being separated from each of the end surfaces, and the heating element is operated to heat and melt the end surface by the heat of the heating element. After the heating is completed, the heating body is removed from between the end faces, one of the tubular members is moved in a predetermined direction relative to the other tubular member to bring the end faces into contact with each other, and the end faces are joined to each other. After the contact, the one tubular member is further moved relative to the other tubular member in the predetermined direction, and after the contact between the end faces, the one tubular member becomes the other tubular member. If it is moved by a predetermined amount, In the method for welding a tubular member that holds both of the tubular members stationary, the time from the completion of heating of the end faces until the end faces are brought into contact with each other is such that the end faces become unsuitable for welding. The relative movement speed of the one tubular member with respect to the other tubular member is substantially constant in most of the time from the contact of the end faces to the stationary of the tubular member. I am trying.

【0012】また、請求項5に係る発明は、1対の熱可
塑性樹脂製の管状部材のそれぞれを把持して水平に且つ
同軸に保持する1対の把持装置と、前記把持装置の一方
を他方の把持装置に対して接近・離反させる第1の駆動
装置と、前記把持装置の間の加熱位置と、この加熱位置
から離れた退避位置との間で移動可能に設けられた、管
状部材の溶着すべき端面を加熱溶融するための加熱体
と、前記加熱体を駆動する第2の駆動装置と、前記第1
の駆動装置及び前記第2の駆動装置を制御する制御装置
とを備える管状部材の溶着装置において、前記制御装置
が、前記把持装置により把持された前記管状部材の前記
端面の加熱が完了後、前記加熱体を前記加熱位置から前
記退避位置に移動させるよう前記第2の駆動装置を制御
する手段と、前記把持装置の一方を他方の把持装置に対
して所定方向に相対的に移動させて前記端面同士を接触
させるよう前記第1の駆動装置を制御する手段と、前記
端面同士の接触の後、前記一方の把持装置を前記他方の
把持装置に対して前記所定方向に更に相対的に移動させ
るよう前記第1の駆動装置を制御する手段と、前記端面
同士の接触の後、前記一方の把持装置が前記他方の把持
装置に対して所定量移動されたならば、前記把持装置の
両者を静止して保持するよう前記第1の駆動装置を制御
する手段とを有し、前記端面の加熱が完了してから前記
端面同士を接触させるまでの時間を、前記端面が溶着に
不適当な状態となるのを防止できる時間とし、且つ、前
記端面同士が接触してから前記把持装置が静止されるま
での大部分において、前記一方の把持装置の前記他方の
把持装置に対する相対移動速度をほぼ一定としたことを
特徴としている。
[0012] According to a fifth aspect of the present invention, a pair of gripping devices for gripping each of the pair of thermoplastic resin tubular members and holding them horizontally and coaxially, and one of the gripping devices is the other. Welding of a tubular member provided so as to be movable between a first drive device for moving toward and away from the gripping device, a heating position between the gripping devices, and a retracted position separated from the heating position. A heating body for heating and melting the end face to be heated, a second drive device for driving the heating body, and the first
In a welding device for a tubular member, comprising: a drive device for controlling the second drive device and a controller for controlling the second drive device, the control device, after the heating of the end surface of the tubular member gripped by the gripping device is completed, A means for controlling the second drive device to move the heating element from the heating position to the retracted position; and one of the gripping devices relatively moving in a predetermined direction with respect to the other gripping device. A means for controlling the first driving device so as to bring them into contact with each other, and further, after the contact between the end surfaces, moving the one gripping device further relative to the other gripping device in the predetermined direction. After the contact between the means for controlling the first drive device and the end faces, if the one gripping device is moved by a predetermined amount with respect to the other gripping device, both of the gripping devices are stopped. Tebo And a means for controlling the first drive device so that the time from the completion of heating of the end faces until the end faces are brought into contact with each other is set so that the end faces are in an inappropriate state for welding. It is a time that can be prevented, and the relative movement speed of the one gripping device with respect to the other gripping device is set to be substantially constant in most of the time from the contact between the end faces to the resting of the gripping device. It has a feature.

【0013】[0013]

【作用】このように、管状部材の端面の加熱溶融が完了
した後から端面同士の接触までの時間を、好ましくは2
秒以内、より好ましくは1秒以内に制限した場合、端面
が固化されるのが防止される。
In this way, the time from the completion of heating and melting of the end faces of the tubular member to the contact between the end faces is preferably 2
When the time is limited to within 2 seconds, more preferably within 1 second, the end face is prevented from solidifying.

【0014】また、端面接触後は、一定速度で管状部材
が、溶着に適した所定量だけ他方の管状部材に向かって
移動される。溶着部に生ずるビードの大きさは、管状部
材同士の相対移動量に対応するため、形成されるビード
の大きさはほぼ一定となる。更に、この場合、圧接圧力
が管状部材の移動に伴って徐々に大きくなっていくた
め、溶着強度が高められる。
After the end face contact, the tubular member is moved toward the other tubular member at a constant speed by a predetermined amount suitable for welding. Since the size of the bead generated at the welded portion corresponds to the relative movement amount of the tubular members, the size of the bead formed is substantially constant. Furthermore, in this case, since the pressure contact pressure gradually increases with the movement of the tubular member, the welding strength is enhanced.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。尚、図中、同一又は相当部分には
同一符号を付することとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.

【0016】図1〜図3は、本発明による管状部材の溶
着装置の一実施例を示している。図示するように、この
溶着装置10は、基本的には、熱可塑性樹脂製、例えば
ポリアリーレンスルフィド樹脂やPPSから作られた管
状部材12,14をそれぞれ把持するための1対のクラ
ンプ(把持装置)16,18と、これらのクランプ1
6,18間に配置された加熱体20とを備えている。
1 to 3 show an embodiment of a welding device for tubular members according to the present invention. As shown in the figure, this welding device 10 basically comprises a pair of clamps (grip devices) for gripping tubular members 12 and 14 made of thermoplastic resin, for example, polyarylene sulfide resin or PPS. ) 16, 18 and these clamps 1
And a heating element 20 disposed between the six and eighteen.

【0017】各クランプ16,18は、それぞれが複数
枚のクランプ板を平行に配置して成る1対のクランプ部
材22a,22bを備えている。これらのクランプ部材
22a,22bの互いに対向する側縁部にはV字形の切
欠き24a,24bが形成されている。また、クランプ
部材22a,22bは、それぞれ、案内レール26に摺
動可能に取り付けられたスライダ28a,28b上に固
定されており、適当な駆動装置30により互いに接近・
離反されるようになっている。
Each of the clamps 16 and 18 is provided with a pair of clamp members 22a and 22b, each of which is formed by arranging a plurality of clamp plates in parallel. V-shaped notches 24a and 24b are formed at the side edges of these clamp members 22a and 22b facing each other. The clamp members 22a, 22b are fixed on sliders 28a, 28b slidably attached to the guide rail 26, respectively, and are brought close to each other by an appropriate driving device 30.
It is supposed to be separated.

【0018】各クランプ16,18における駆動装置3
0は実質的に同じであり、一方の駆動装置30について
のみ説明するならば、この駆動装置30は、スライダ2
8a,28bに螺合し且つ案内レール26と平行に配置
された回転自在な送りねじ32と、この送りねじ32を
回転駆動させるための電動モータ34、好ましくは直流
モータと、送りねじ32の端部及びモータ34の回転軸
間に設けられた伝動機構、好ましくはタイミングベルト
36から成る巻掛伝動機構とから構成されている。送り
ねじ32においては、一方のスライダ28aに螺合され
るねじ部の螺旋方向は、他方のスライダ28bに螺合さ
れるねじ部の螺旋方向と逆であり、そのねじ山のピッチ
は共に同じとなっている。従って、直流モータ34を制
御してその回転軸を所定の方向に回転させると、スライ
ダ28a,28bの間隔は狭まり、回転軸を逆方向に回
転させると、スライダ28a,28bの間隔は広くな
る。
Drive device 3 in each clamp 16, 18
0 is substantially the same, and if only one driving device 30 is described, this driving device 30 is
8a, 28b and a rotatable feed screw 32 arranged parallel to the guide rail 26, an electric motor 34 for rotating the feed screw 32, preferably a DC motor, and an end of the feed screw 32. And a rotation mechanism of the motor 34, preferably a winding transmission mechanism including a timing belt 36. In the feed screw 32, the spiral direction of the screw part screwed into one slider 28a is opposite to the spiral direction of the screw part screwed into the other slider 28b, and the pitches of the screw threads are the same. Has become. Therefore, when the DC motor 34 is controlled to rotate its rotating shaft in a predetermined direction, the distance between the sliders 28a and 28b becomes narrower, and when the rotating shaft is rotated in the opposite direction, the distance between the sliders 28a and 28b becomes wider.

【0019】このようなクランプ16,18は、スライ
ダ28a,28b同士を接近させクランプ部材22a,
22bの切欠き24a,24b間で対応の管状部材1
2,14の端部を把持した場合に、把持された管状部材
12,14が水平方向に延び且つ互いに同軸線上に整列
されるよう、溶着装置10の基台38上に位置決めされ
ている。尚、符号40は、対応の管状部材12,14の
中央部分が載置されこれを水平に支持するためのサポー
トである。このサポート40は、異径の管状部材を溶着
する場合に支持位置を変更できるように、基台38に固
定された上下方向に伸縮可能な支柱42と、この支柱4
2の上端に設けられた叉部材44とから構成されるのが
好適である。
In the clamps 16 and 18 as described above, the sliders 28a and 28b are brought close to each other, and the clamp members 22a and
The tubular member 1 corresponding between the notches 24a and 24b of 22b.
The gripping tubular members 12, 14 are positioned on the base 38 of the welding device 10 so that the gripped tubular members 12, 14 extend horizontally and are coaxially aligned with each other when gripping the ends of 2, 2. The reference numeral 40 is a support for mounting the central portions of the corresponding tubular members 12 and 14 and supporting them horizontally. The support 40 includes a support column 42 fixed to the base 38 and extendable in the vertical direction so that the support position can be changed when welding tubular members having different diameters.
It is preferable that it is composed of a fork member 44 provided at the upper end of 2.

【0020】また、一方のクランプ18における案内レ
ール26及び駆動装置30は、溶着装置10の基台38
に固定されている。従って、このクランプ18により把
持された管状部材14は、基台38に対して不動とな
る。これに対して、他方のクランプ16における案内レ
ール26及び駆動装置30は、基台38上に設けられた
案内レール46に摺動可能に取り付けられたスライダ4
8に固定されている。案内レール46は、把持される管
状部材12の中心軸線と同方向に延びている。よって、
スライダ48を案内レール46に沿って移動させること
で、不動のクランプ18に対してクランプ16を接近・
離反させることができ、クランプ16により把持された
管状部材12の端面を他方の管状部材14の対向端面に
接近させ押し付けることができる。
Further, the guide rail 26 and the driving device 30 in the one clamp 18 are provided with a base 38 of the welding device 10.
It is fixed to. Therefore, the tubular member 14 gripped by the clamp 18 is immovable with respect to the base 38. On the other hand, the guide rail 26 and the driving device 30 of the other clamp 16 are slidably attached to the guide rail 46 provided on the base 38.
It is fixed at 8. The guide rail 46 extends in the same direction as the central axis of the tubular member 12 to be gripped. Therefore,
By moving the slider 48 along the guide rail 46, the clamp 16 approaches the immovable clamp 18.
The tubular member 12 can be separated from each other, and the end surface of the tubular member 12 gripped by the clamp 16 can be pressed close to the opposing end surface of the other tubular member 14.

【0021】スライダ48は適当な駆動装置50により
案内レール46に沿って移動可能となっている。この駆
動装置50は、基台38上に固定された電動モータ5
2、好ましくは交流モータ、直流モータ或いはステッピ
ングモータを備えており、このモータ52の回転軸54
は案内レール46と平行に延びている。回転軸54には
ねじが切られており、そのねじ部がスライダ48に螺合
されている。従って、モータ52を制御して回転軸54
を回転させると、その回転方向に応じてスライダ48が
案内レール46に沿って移動される。
The slider 48 is movable along the guide rail 46 by a suitable driving device 50. The drive device 50 is an electric motor 5 fixed on a base 38.
2. Preferably, an AC motor, a DC motor or a stepping motor is provided, and a rotary shaft 54 of the motor 52 is provided.
Extend parallel to the guide rail 46. The rotary shaft 54 is threaded, and the threaded portion is screwed into the slider 48. Therefore, the motor 52 is controlled to rotate the rotary shaft 54.
When is rotated, the slider 48 is moved along the guide rail 46 according to the rotating direction.

【0022】これらのクランプ16,18間には、加熱
体20が配置されている。この加熱体20は、案内レー
ル56に摺動可能に取り付けられたスライダ58上に支
持板60を介して設置されている。案内レール56は、
クランプ16,18間の基台38上の適所に固定されて
おり、クランプ16,18により把持される管状部材1
2,14の中心軸線に対して直角の方向に延びている。
スライダ58には駆動装置62が接続されており、この
駆動装置62を制御することで、スライダ58、ひいて
は加熱体20を管状部材12,14の間の加熱位置及び
その外側の退避位置(図1及び図3に示す位置)との間
で往復動させることができる。尚、符号64は、退避位
置に配置された加熱体20を保護するための保護カバー
を示している。
A heating element 20 is arranged between the clamps 16 and 18. The heating element 20 is installed via a support plate 60 on a slider 58 slidably attached to a guide rail 56. The guide rail 56 is
A tubular member 1 that is fixed in place on the base 38 between the clamps 16 and 18 and is gripped by the clamps 16 and 18.
It extends in a direction at right angles to the central axes of 2,14.
A drive device 62 is connected to the slider 58. By controlling the drive device 62, the slider 58, and thus the heating element 20 is heated to a heating position between the tubular members 12 and 14 and a retracted position outside thereof (see FIG. 1). And the position shown in FIG. 3). Reference numeral 64 indicates a protective cover for protecting the heating element 20 arranged at the retracted position.

【0023】加熱体20は、例えば多孔セラミック板か
ら成る平板形状のケースと、このケース内に収容された
ニクロム線のような発熱源とから成っている。勿論、加
熱体20は、発熱源はニクロム線に限られず、ケースの
材料もセラミックに限定されない。また、ケースと発熱
源を一体に鋳込んだものであってもよい。加熱体の両面
は、管状部材12,14の端面13,15を溶融するた
めの熱を発する加熱面となっており、加熱体20が加熱
位置にあるとき、各加熱面はクランプ16,18により
把持された対応の管状部材12,14の溶着すべき端面
13,15に正対される。
The heating element 20 is composed of a flat plate-shaped case made of, for example, a porous ceramic plate, and a heat source such as a nichrome wire housed in the case. Of course, the heating source of the heating element 20 is not limited to nichrome wire, and the material of the case is not limited to ceramic. Further, the case and the heat source may be integrally cast. Both surfaces of the heating element are heating surfaces that generate heat for melting the end surfaces 13 and 15 of the tubular members 12 and 14, and when the heating element 20 is in the heating position, each heating surface is clamped by the clamps 16 and 18. The end faces 13, 15 to be welded of the gripped corresponding tubular members 12, 14 are directly faced.

【0024】また、駆動装置62は、基台38内の後部
(加熱体20の退避位置側の部位)に配設された電動モ
ータ66、好ましくは減速機付きの交流モータ、直流モ
ータ或いはステッピングモータを備えている。モータ6
6の回転軸は、基台38の上面から突出しており、その
先端にはプーリ68が取り付けられている。また、基台
38の上面前部にはプーリ70が回転自在に取り付けら
れおり、このプーリ70とモータ66のプーリ68との
間にベルト72、好ましくはタイミングベルトが巻き掛
けられている。このタイミングベルト72は、案内レー
ル56に沿って平行に延びており、その一部にスライダ
58が接続されている。従って、モータ66を制御して
タイミングベルト72を駆動させることで、スライダ5
8を案内レール56に沿って移動させることが可能とな
っている。
Further, the drive device 62 is an electric motor 66 disposed at a rear portion (a portion on the retracted position side of the heating body 20) in the base 38, preferably an AC motor with a reduction gear, a DC motor or a stepping motor. Is equipped with. Motor 6
The rotating shaft of 6 projects from the upper surface of the base 38, and a pulley 68 is attached to the tip thereof. A pulley 70 is rotatably attached to the front portion of the upper surface of the base 38, and a belt 72, preferably a timing belt, is wound between the pulley 70 and the pulley 68 of the motor 66. The timing belt 72 extends in parallel along the guide rail 56, and the slider 58 is connected to a part of the timing belt 72. Therefore, by controlling the motor 66 to drive the timing belt 72, the slider 5
8 can be moved along the guide rail 56.

【0025】スライダ58には、更に、加熱時に管状部
材12,14の溶着すべき端面13,15の間隔を一定
にするための平板状のスペーサ74が設けられている。
このスペーサ74は、平板状のスペーサ本体76と、そ
の両面のそれぞれに取外し可能に取り付けられたカバー
プレート78とから構成されている。また、スペーサ7
4の板厚、即ちカバープレート78の表面間の距離は、
加熱体20の板厚よりも大きくされている。
The slider 58 is further provided with a flat spacer 74 for keeping the distance between the end surfaces 13 and 15 of the tubular members 12 and 14 to be welded constant during heating.
The spacer 74 is composed of a flat plate-shaped spacer body 76 and a cover plate 78 that is detachably attached to each of both surfaces thereof. In addition, the spacer 7
The plate thickness of 4, that is, the distance between the surfaces of the cover plate 78 is
It is made larger than the plate thickness of the heating element 20.

【0026】更に、この溶着装置10は、駆動装置3
0,50,62のモータ34,52,66を制御するた
めの制御装置(図4参照)80を備えている。この制御
装置80は基台38内に配されており、以下に述べるよ
うな態様で各モータ34,52,66を制御するようプ
ログラムされている。また、この制御装置80は、モー
タ52,66のそれぞれについてサーボ系を構成してい
る。
Further, the welding device 10 includes a driving device 3
A control device (see FIG. 4) 80 for controlling the motors 34, 52, 66 of 0, 50, 62 is provided. The controller 80 is located within the base 38 and is programmed to control the motors 34, 52, 66 in the manner described below. Further, the control device 80 constitutes a servo system for each of the motors 52 and 66.

【0027】このような構成の溶着装置10において、
管状部材12,14の溶着は次のようにして行われる。
まず、スタートスイッチ82(図4)を押すと、モータ
66が作動され、これによりスライダ58が一定量移動
されスペーサ74がクランプ16,18間に配置され
る。
In the welding device 10 having such a structure,
Welding of the tubular members 12 and 14 is performed as follows.
First, when the start switch 82 (FIG. 4) is pressed, the motor 66 is operated, whereby the slider 58 is moved by a certain amount and the spacer 74 is arranged between the clamps 16 and 18.

【0028】次に、溶着すべき端面13がスペーサ74
に当接するようにして管状部材12をクランプ16に配
したならば、フットスイッチ84を踏む。フットスイッ
チ84が踏まれると、クランプ16についてのモータ3
4が作動され、クランプ16のクランプ部材22a,2
2bが互いに接近されて管状部材12が把持される。こ
の把持の後、モータ34は過負荷状態となるので、モー
タ34に供給される電流は所定値以上となる。制御装置
80は、モータ34を流れる電流の大きさを検出するこ
とができるようになっており、この電流値から管状部材
12が把持されたと判断したならば、モータ34の作動
を停止する。この後、同様に、溶着すべき端面15がス
ペーサ74に当接するようにして管状部材14をクラン
プ18に配し、再度フットスイッチ84を踏み、クラン
プ18のクランプ部材22a,22b間で管状部材14
を把持する。
Next, the end surface 13 to be welded is the spacer 74.
When the tubular member 12 is arranged on the clamp 16 so as to abut on the foot switch 84, the foot switch 84 is stepped on. When the foot switch 84 is stepped on, the motor 3 for the clamp 16
4 is actuated and the clamp members 22a, 2 of the clamp 16 are
2b are brought close to each other to grip the tubular member 12. After this gripping, the motor 34 is in an overloaded state, so that the current supplied to the motor 34 becomes a predetermined value or more. The control device 80 can detect the magnitude of the current flowing through the motor 34, and if it determines that the tubular member 12 is gripped from the current value, it stops the operation of the motor 34. Thereafter, similarly, the tubular member 14 is placed on the clamp 18 so that the end surface 15 to be welded contacts the spacer 74, and the foot switch 84 is stepped on again, and the tubular member 14 is clamped between the clamp members 22a and 22b.
To hold.

【0029】クランプ18により管状部材14が把持さ
れると、モータ34は停止され、それと同時或いはその
後にモータ66が再び作動されて、加熱体20が管状部
材12,14の端面13,15間の加熱位置に配置され
る。加熱体20の板厚はスペーサ74の板厚よりも小さ
いため、加熱体20の各加熱面と対応の管状部材12,
14の端面13,15との間には一定の隙間が形成され
る。
When the tubular member 14 is gripped by the clamp 18, the motor 34 is stopped, and at the same time or after that, the motor 66 is activated again so that the heating body 20 moves between the end faces 13 and 15 of the tubular members 12 and 14. It is placed in the heating position. Since the plate thickness of the heating body 20 is smaller than the plate thickness of the spacer 74, the tubular member 12, which corresponds to each heating surface of the heating body 20,
A constant gap is formed between the end faces 13 and 15 of the reference numeral 14.

【0030】加熱体20がこうして加熱位置に配置され
ると、加熱体20の発熱源に通電が行われ、所定時間、
管状部材12,14の端面13,15が加熱され溶融さ
れる。予め決められた加熱時間が経過したならば、モー
タ66が再び作動され、加熱体20及びスペーサ74は
元の退避位置に移動され、その状態が保持される。この
退避移動時にスペーサ74が管状部材12,14と干渉
しないように、加熱開始前若しくは加熱中にカバープレ
ート78をスペーサ本体76から取り外しておくことが
好適である。
When the heating element 20 is thus placed in the heating position, the heat source of the heating element 20 is energized for a predetermined time.
The end faces 13, 15 of the tubular members 12, 14 are heated and melted. When the predetermined heating time has elapsed, the motor 66 is operated again, the heating body 20 and the spacer 74 are moved to the original retracted position, and the state is maintained. It is preferable to remove the cover plate 78 from the spacer body 76 before or during heating so that the spacer 74 does not interfere with the tubular members 12 and 14 during this retracting movement.

【0031】スペーサ74及び加熱体20が退避位置に
復帰後、モータ52が作動されクランプ16がクランプ
18に近づく方向に移動される。これにより、クランプ
16により把持された管状部材12の端面13が他方の
管状部材14の端面15に接触し、更には押し付けられ
る。
After the spacer 74 and the heating element 20 are returned to the retracted position, the motor 52 is operated and the clamp 16 is moved toward the clamp 18. As a result, the end surface 13 of the tubular member 12 held by the clamp 16 comes into contact with the end surface 15 of the other tubular member 14, and is further pressed.

【0032】ところで、加熱時に管状部材12,14の
端面13,15がその溶融温度以上とされても、加熱体
20が退避移動が開始されると、端面13,15はすぐ
に冷え始め、溶着に不適当な非溶融状態となってしま
う。そのため、加熱体20の退避移動が開始されてか
ら、管状部材12,14の端面13,15同士が接触す
るまでの時間は極めて短いこと、好ましくは2秒以内、
より好ましくは1秒以内であることが要求される。従っ
て、加熱体20を高速で退避させ且つ端面13,15同
士が接触するまでは管状部材12を高速で移動するよ
う、モータ66及びモータ52が制御される。
By the way, even if the end faces 13 and 15 of the tubular members 12 and 14 are heated to the melting temperature or higher at the time of heating, when the retreat movement of the heating body 20 is started, the end faces 13 and 15 immediately start to cool and weld. Inappropriate non-melting state. Therefore, the time from the start of the retreat movement of the heating body 20 to the contact between the end surfaces 13 and 15 of the tubular members 12 and 14 is extremely short, preferably within 2 seconds.
More preferably, it is required to be within 1 second. Therefore, the motor 66 and the motor 52 are controlled so as to move the heating member 20 at high speed and move the tubular member 12 at high speed until the end faces 13 and 15 contact each other.

【0033】管状部材12,14の端面13,15同士
が接触した後も、管状部材12は更に所定量、例えば
1.5mmだけ同方向にほぼ一定速度で移動されるが、
この際の移動速度は低速に切り換えられている。管状部
材12,14の端面13,15が接触した後は、過度に
低速としない限り、端面13,15同士の溶込みは有効
に進む。また、高速のまま管状部材12,14の端面1
3,15同士を圧接していくと、溶着部に形成されるビ
ードが大きくなる傾向があることが、実験等から分かっ
ている。従って、管状部材12,14を構成する熱可塑
性樹脂によっても相違するが、通常、この低速移動の速
度は、端面13,15同士が接触してから管状部材12
が所定量移動するまでの期間の大部分において、0.2
25mm/s〜50mm/s、好ましくは0.225m
m/s〜5mm/s、より好ましくは0.225mm/
s〜1mm/sに設定される。
Even after the end faces 13 and 15 of the tubular members 12 and 14 are in contact with each other, the tubular member 12 is further moved by a predetermined amount, for example, 1.5 mm in the same direction at a substantially constant speed.
The moving speed at this time is switched to a low speed. After the end faces 13 and 15 of the tubular members 12 and 14 contact, penetration of the end faces 13 and 15 progresses effectively unless the speed is excessively low. Further, the end faces 1 of the tubular members 12 and 14 remain at the high speed.
It has been known from experiments and the like that the beads formed in the welded portion tend to become larger as 3 and 15 are pressed together. Therefore, although it depends on the thermoplastic resin forming the tubular members 12 and 14, the speed of the low speed movement is usually the tubular member 12 after the end faces 13 and 15 contact each other.
For most of the time it takes for the
25 mm / s to 50 mm / s, preferably 0.225 m
m / s-5 mm / s, more preferably 0.225 mm /
It is set to s-1 mm / s.

【0034】この実施例ではモータ52はサーボモータ
として機能しており、管状部材12,14の移動はパル
ス制御することが可能となっている。即ち、管状部材1
2,14の端面13,15間の距離はスペーサ74の板
厚と同一に設定されているため、その距離ないしは板厚
に相当するパルス数でモータ52を駆動すれば、特に位
置検出手段を設けなくとも、管状部材12をその端面1
3が他方の管状部材14の端面15に接触するまで正確
に高速移動させることができる。また、端面接触後の移
動については、管状部材12を低速移動する量に相当す
るパルス数でモータ52を駆動すればよい。
In this embodiment, the motor 52 functions as a servomotor, and the movement of the tubular members 12, 14 can be pulse-controlled. That is, the tubular member 1
Since the distance between the end faces 13 and 15 of 2 and 14 is set to be the same as the plate thickness of the spacer 74, if the motor 52 is driven by the number of pulses corresponding to the distance or plate thickness, a position detecting means is provided. Without the tubular member 12, the end face 1
It can be accurately moved at high speed until 3 comes into contact with the end surface 15 of the other tubular member 14. Regarding the movement after the end face contact, the motor 52 may be driven with the number of pulses corresponding to the amount of low-speed movement of the tubular member 12.

【0035】管状部材12が所定量、低速移動されたな
らば、モータ52の作動は停止され、所定時間、例えば
15秒〜180秒、溶着部の冷却が行われる。この冷却
時間の経過後、モータ34が逆回転されて、クランプ1
6,18のクランプ部材22a,22bが互いに離隔さ
れ、管状部材12,14の把持が解除される。この後、
管状部材12,14を人手により溶着装置10から取り
外すことで、所望の溶着された管状部材が得られる。
When the tubular member 12 is moved by a predetermined amount at a low speed, the operation of the motor 52 is stopped, and the welding portion is cooled for a predetermined time, for example, 15 seconds to 180 seconds. After the elapse of this cooling time, the motor 34 is reversely rotated and the clamp 1
The clamp members 22a, 22b of 6, 18 are separated from each other, and the tubular members 12, 14 are released from the grip. After this,
By manually removing the tubular members 12 and 14 from the welding device 10, a desired welded tubular member can be obtained.

【0036】最後に、リセットスイッチ86を押すと、
モータ52が再び作動され、スライダ48が所期位置に
戻される。そして、スライダ48が所期位置に復帰した
ならば、モータ52の作動は停止され、次の新たな管状
部材の溶着を行うための待機状態となる。
Finally, when the reset switch 86 is pressed,
The motor 52 is activated again and the slider 48 is returned to the desired position. Then, when the slider 48 returns to the desired position, the operation of the motor 52 is stopped, and a standby state for welding the next new tubular member is performed.

【0037】実際に呉羽化学工業製の型式25A、肉厚
2.4mmのPPSパイプを用いて上記構成の溶着装置
10で溶着を行ったが、端面接触後のパイプ移動速度を
0.5mm/s、移動量を1.5mmとした場合、パイ
プ内面に形成されたビードの突出量は約0.7mmとな
り、溶着強度は65Mpa(JIS K6742によ
る)となった。また、移動量は同じで移動速度を8mm
/sとした場合、ビードの突出量は1.5mmとなり、
溶着強度は68Mpa(JIS K6742による)と
なった。これらは好ましい結果といえる。尚、移動速度
を0.1mm/sとした場合には、溶着は不完全なもの
となった。
Welding was actually carried out with the welding device 10 having the above-mentioned structure using a PPS pipe of model 25A manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd. and having a wall thickness of 2.4 mm, and the pipe moving speed after the end face contact was 0.5 mm / s. When the movement amount was 1.5 mm, the protrusion amount of the beads formed on the inner surface of the pipe was about 0.7 mm, and the welding strength was 65 Mpa (according to JIS K6742). Also, the movement amount is the same and the movement speed is 8 mm.
/ S, the bead protrusion amount is 1.5 mm,
The welding strength was 68 Mpa (according to JIS K6742). These can be said to be favorable results. When the moving speed was 0.1 mm / s, the welding was incomplete.

【0038】図5〜図7は、本発明による溶着装置の第
2実施例を示している。この第2実施例の溶着装置10
0は、クランプが手動式である点、及び、スペーサが手
動で案内レールに沿って移動するようになっている点を
除き、上述した第1実施例の溶着装置10と実質的に同
様である。従って、第1実施例の装置10と同一又は相
当部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。尚、図5〜図7に示される溶着装置100は基台3
8の下部部分が省略されていることに注意されたい。
5 to 7 show a second embodiment of the welding device according to the present invention. The welding apparatus 10 of the second embodiment
0 is substantially similar to the welding device 10 of the first embodiment described above, except that the clamp is a manual type and the spacer is adapted to be manually moved along the guide rail. . Therefore, the same or corresponding parts as those of the device 10 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The welding device 100 shown in FIGS.
Note that the lower part of 8 has been omitted.

【0039】この溶着装置100のクランプ102,1
04は、共に、下クランプ本体106と、下クランプ本
体106にヒンジ機構110を介して、図7に示すR方
向に回動自在に連結された上クランプ本体108とを備
えている。一方のクランプ102の下クランプ本体10
6はスライダ48に固定され、他方のクランプ104の
下クランプ本体106は基台38に固定されている点を
除き、両クランプ102,104は実質的に同一構成で
ある。
Clamps 102, 1 of this welding apparatus 100
Both 04 include a lower clamp body 106, and an upper clamp body 108 rotatably connected to the lower clamp body 106 via a hinge mechanism 110 in the R direction shown in FIG. 7. Lower clamp body 10 of one clamp 102
6 is fixed to the slider 48, and the lower clamp body 106 of the other clamp 104 is fixed to the base 38, and both clamps 102 and 104 have substantially the same structure.

【0040】各クランプ102,104における下クラ
ンプ本体106及び上クランプ本体108には矩形の切
欠きが形成されており、そこにアダプタ112,114
がそれぞれ脱着可能に取り付けられている。これらのア
ダプタ112,114は、図7に示す状態において実質
的に円形の穴116が形成されるように、ほぼ半円形の
切欠き113,115が形成されている。この穴116
には溶着すべき管状部材12,14が配置され、図7に
示すように上下のクランプ本体106,108を閉じる
と、上下のアダプタ112,114間で把持されるよう
になっている。穴116の形状や径、即ちアダプタ11
2,114の切欠き113,115の形状や寸法は、溶
着すべき管状部材の断面形状や外径に合せて決められて
いる。従って、異なる径や形状の管状部材を溶着する場
合には、その管状部材に対応する他のアダプタに取り替
えることとなる。また、アダプタ112,114には長
孔タイプのねじ穴(図示しない)が設けられ、このねじ
穴にねじ118を通してアダプタ112,114をクラ
ンプ本体106,108に取り付けるようにするのが好
適である。このようにねじ穴を長孔とすることで、管状
部材12,14の芯出しを容易に行うことができる。
A rectangular notch is formed in the lower clamp body 106 and the upper clamp body 108 of each clamp 102, 104, and adapters 112, 114 are formed therein.
Are detachably attached. These adapters 112, 114 are provided with substantially semi-circular cutouts 113, 115 so that a substantially circular hole 116 is formed in the state shown in FIG. This hole 116
The tubular members 12 and 14 to be welded are arranged on the upper and lower ends, and when the upper and lower clamp bodies 106 and 108 are closed as shown in FIG. 7, they are gripped between the upper and lower adapters 112 and 114. The shape and diameter of the hole 116, that is, the adapter 11
The shapes and dimensions of the notches 113 and 115 of 2,114 are determined according to the cross-sectional shape and outer diameter of the tubular member to be welded. Therefore, when welding tubular members having different diameters and shapes, another adapter corresponding to the tubular member must be replaced. Further, it is preferable that the adapters 112, 114 are provided with elongated hole type screw holes (not shown), and the adapters 112, 114 are attached to the clamp bodies 106, 108 by passing screws 118 through the screw holes. By thus forming the screw holes as elongated holes, the tubular members 12 and 14 can be easily centered.

【0041】更に、各クランプ102,104は、上下
のクランプ本体106,108を図7に示す閉鎖状態で
ロック及び締付けを行うためのロック機構を備えてい
る。ロック機構としては種々あるが、この実施例では、
一端がピン120を介して下クランプ本体106にP方
向(図7)に回動自在に取り付けられ且つ上下のクラン
プ本体106,108の側面にそれぞれ形成された凹部
(図示しない)に嵌合可能となっているロックロッド1
22と、ロックロッド122の自由端側に形成されたね
じ部に螺合された締付けハンドル124とから構成され
ている。下クランプ本体106に上クランプ本体108
を重ねた状態でロックロッド122を鉛直に立てると、
ロックロッド122はクランプ本体106,108の凹
部に嵌合し、その上端ねじ部は上クランプ本体108の
上面から上方に突出する。そして、このねじ部に締付け
ハンドル124を螺合して締め付けると、上下のクラン
プ本体106,108は互いにしっかりと締結されると
共に、その間に挟まれる管状部材12,14も確実に把
持される。
Further, each of the clamps 102 and 104 has a lock mechanism for locking and tightening the upper and lower clamp bodies 106 and 108 in the closed state shown in FIG. There are various locking mechanisms, but in this embodiment,
One end is rotatably attached to the lower clamp body 106 via the pin 120 in the P direction (FIG. 7) and can be fitted into recesses (not shown) formed on the side surfaces of the upper and lower clamp bodies 106 and 108, respectively. Rock rod 1
22 and a tightening handle 124 screwed into a threaded portion formed on the free end side of the lock rod 122. The lower clamp body 106 and the upper clamp body 108
When the lock rod 122 is erected vertically with the
The lock rod 122 is fitted in the concave portions of the clamp bodies 106 and 108, and the upper end screw portion thereof projects upward from the upper surface of the upper clamp body 108. Then, when the tightening handle 124 is screwed into this screw portion and tightened, the upper and lower clamp bodies 106 and 108 are firmly fastened to each other, and the tubular members 12 and 14 sandwiched therebetween are securely gripped.

【0042】また、管状部材12,14の端面13,1
5間の間隔を一定にするスペーサ126はスライダ12
8に支持板130を介して取り付けられている。このス
ライダ128は、加熱体20のスライダ58とは別個独
立に、案内レール56に摺動可能に取り付けられてい
る。スライダ128には駆動装置は接続されておらず、
その移動は手動又は後述するが加熱体20のスライダ5
8により行われる。尚、この第2実施例では、加熱板2
0を移動させるための駆動装置62’の電動モータ6
6’、好ましくは減速機付きのリバーシブル交流モー
タ、直流モータ或いはステッピングモータは、基台38
の上面に配置されているが、第1実施例の駆動装置62
と機能的に相違するものではないことは容易に理解され
よう。また、このモータ66’と、クランプ102を案
内レール46に沿って移動させる駆動装置50のモータ
52とは、図4に示すものと同様な制御装置(図5〜図
7には示さず)に接続され、この制御装置により制御さ
れるようになっている。
Further, the end faces 13, 1 of the tubular members 12, 14 are
The spacer 126 that keeps the interval between the five is constant is the slider 12.
8 is attached via a support plate 130. The slider 128 is slidably attached to the guide rail 56 independently of the slider 58 of the heating element 20. No drive device is connected to the slider 128,
The movement is manual or as described later, but the slider 5 of the heating body 20
8 is performed. In the second embodiment, the heating plate 2
Electric motor 6 of drive device 62 'for moving 0
6 ', preferably a reversible AC motor, DC motor or stepping motor with a speed reducer
The driving device 62 of the first embodiment is disposed on the upper surface of the
It is easy to understand that is not functionally different from. Further, the motor 66 'and the motor 52 of the drive device 50 for moving the clamp 102 along the guide rail 46 are connected to a control device (not shown in FIGS. 5 to 7) similar to that shown in FIG. It is connected and controlled by this control device.

【0043】このような第2実施例の溶着装置100に
おいては、管状部材12,14の溶着は、次のようにし
て行われる。まず、手動によりスペーサ126を移動さ
せてクランプ102,104間に配置する。次に、手動
によりハンドル124を回してその締付けを緩め、ロッ
クロッド122を回動してクランプ本体106,108
の凹部から取り外し、クランプ本体106,108のロ
ックを解除する。そして、上クランプ本体108を下ク
ランプ本体106から離れるように回動させ、下クラン
プ本体106のアダプタ112の切欠き113内に管状
部材12,14の端部を配置する。次いで、管状部材1
2,14の端面13,15がスペーサ126に接触する
ように管状部材12,14の位置調節を行った後、上ク
ランプ本体108を逆方向に回動させ、管状部材12,
14を上下のクランプ本体106,108間で挟持す
る。この状態で、ロックロッド122をクランプ本体1
06,108の凹部に嵌合させ、ハンドル124を締め
付けることで、管状部材12,14をクランプ本体10
6,108間でしっかりと把持する。
In the welding device 100 of the second embodiment, the tubular members 12 and 14 are welded as follows. First, the spacer 126 is manually moved and placed between the clamps 102 and 104. Next, the handle 124 is manually turned to loosen the tightening, and the lock rod 122 is turned to rotate the clamp bodies 106, 108.
Then, the clamp bodies 106 and 108 are unlocked. Then, the upper clamp body 108 is rotated away from the lower clamp body 106, and the ends of the tubular members 12 and 14 are disposed in the notches 113 of the adapter 112 of the lower clamp body 106. Then, the tubular member 1
After adjusting the positions of the tubular members 12 and 14 so that the end surfaces 13 and 15 of the rods 2 and 14 come into contact with the spacer 126, the upper clamp body 108 is rotated in the opposite direction, and the tubular member 12 and
14 is clamped between the upper and lower clamp bodies 106 and 108. In this state, attach the lock rod 122 to the clamp body 1
The tubular members 12 and 14 are fitted into the recesses of 06 and 108 and the handle 124 is tightened, so that the tubular members 12 and 14 are clamped.
Hold firmly between 6 and 108.

【0044】この後、スタートスイッチを押すと、制御
装置はモータ66’を作動し、加熱体20をクランプ1
02,104間の加熱位置に配置する。この際、加熱体
20のスライダ58はスペーサ126のスライダ128
を押し動かし、スペーサ126をクランプ102,10
4間から離れた所期位置に戻す。
After that, when the start switch is pushed, the control device operates the motor 66 'to clamp the heating element 20 to the clamp 1
It is arranged at a heating position between 02 and 104. At this time, the slider 58 of the heating element 20 is the slider 128 of the spacer 126.
To move the spacer 126 to the clamps 102, 10
Return to the desired position apart from 4 spaces.

【0045】以降は、前記の第1実施例と全く同様にし
て作動される。尚、この第2実施例の場合、管状部材1
2,14の端面13,15の加熱溶融後にスペーサ12
6が管状部材12,14間を通過することはないので、
第1実施例のスペーサ74におけるカバープレート78
は不要であり、よってカバープレート78の取外しに要
する手間がなくなる。
After that, the operation is performed in the same manner as in the first embodiment. In the case of the second embodiment, the tubular member 1
After heating and melting the end faces 13 and 15 of the spacers 2 and 14, the spacer 12
Since 6 does not pass between the tubular members 12 and 14,
The cover plate 78 in the spacer 74 of the first embodiment.
Is unnecessary, thus eliminating the labor required for removing the cover plate 78.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、管
状部材の端面の加熱終了後から端面同士の接触までの時
間を制限することとしたので、端面が冷えその状態が溶
着に不適当なものとなるのを防止することができる。よ
って、この後の管状部材同士の圧接により好適な溶着結
果が得られる。
As described above, according to the present invention, since the time from the end of heating of the end faces of the tubular member to the contact between the end faces is limited, the end faces are cooled and the state is not welded. It can be prevented from becoming appropriate. Therefore, a suitable welding result can be obtained by the subsequent pressure contact between the tubular members.

【0047】また、端面接触後は、低速の一定速度で管
状部材が、溶着に適した所定量だけ他方の管状部材に向
かって移動されるので、溶着部に形成されるビードの大
きさはほぼ一定となる。
Further, after the end face contact, the tubular member is moved toward the other tubular member by a predetermined amount suitable for welding at a low constant speed, so that the size of the bead formed on the welded portion is almost the same. It will be constant.

【0048】更に、この場合、圧接圧力が徐々に大きく
なっていくため、溶着強度が高められるという効果もあ
る。
Further, in this case, since the pressure contact pressure gradually increases, there is also an effect that the welding strength is enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による溶着装置の一実施例を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a welding device according to the present invention.

【図2】図1に示す溶着装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the welding device shown in FIG.

【図3】図1に示す溶着装置の側面図である。3 is a side view of the welding device shown in FIG. 1. FIG.

【図4】図1に示す溶着装置における制御装置とその周
辺機器とを概略的に示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing a control device and its peripheral devices in the welding device shown in FIG.

【図5】本発明による溶着装置の第2実施例を示す平面
図である。
FIG. 5 is a plan view showing a second embodiment of the welding device according to the present invention.

【図6】図5に示す溶着装置の正面図である。FIG. 6 is a front view of the welding device shown in FIG.

【図7】図5に示す溶着装置の側面図である。7 is a side view of the welding device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,100…溶着装置、12,14…管状部材、1
6,18,102,104…クランプ、20…加熱体、
30…駆動装置、38…基台、48…スライダ、50…
駆動装置、52…電動モータ、58…スライダ、62…
駆動装置、66…電動モータ、74,126…スペー
サ、80…制御装置。
10, 100 ... Welding device, 12, 14 ... Tubular member, 1
6, 18, 102, 104 ... Clamp, 20 ... Heating body,
30 ... Driving device, 38 ... Base, 48 ... Slider, 50 ...
Drive device, 52 ... Electric motor, 58 ... Slider, 62 ...
Drive device, 66 ... Electric motor, 74, 126 ... Spacer, 80 ... Control device.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1対の熱可塑性樹脂製の管状部材の溶着
すべき端面が互いに離隔して対向配置されるよう前記管
状部材を同軸に保持し、 加熱体を前記端面のそれぞれから離隔した状態で前記端
面間に配置し、 前記加熱体を作動させて該加熱体の熱により前記端面を
加熱溶融し、 前記端面の加熱が完了した後、前記加熱体を前記端面間
から除去し、 前記管状部材の一方を他方の管状部材に対して所定方向
に相対的に移動させて前記端面同士を接触させ、 前記端面同士の接触の後、前記一方の管状部材を前記他
方の管状部材に対して前記所定方向に更に相対的に移動
させ、 前記端面同士の接触の後、前記一方の管状部材が前記他
方の管状部材に対して所定量移動されたならば、前記管
状部材の両者を静止して保持する、管状部材の溶着方法
であって、 前記端面の加熱が完了してから前記端面同士を接触させ
るまでの時間を、前記端面が溶着に不適当な状態となる
のを防止できる時間とし、 前記端面同士が接触してから前記管状部材が静止される
までの大部分において、前記一方の管状部材の前記他方
の管状部材に対する相対移動速度をほぼ一定とした管状
部材の溶着方法。
1. A state in which the tubular members are coaxially held so that the end faces to be welded of a pair of thermoplastic resin tubular members are arranged so as to be opposed to each other, and the heating element is separated from each of the end faces. And arranged between the end faces, by operating the heating body to heat and melt the end face by the heat of the heating body, after the heating of the end face is completed, remove the heating body from between the end faces, the tubular One of the members is moved relative to the other tubular member in a predetermined direction to bring the end faces into contact with each other, and after the end faces are brought into contact with each other, the one tubular member is provided with respect to the other tubular member. If the one tubular member is moved by a predetermined amount with respect to the other tubular member after the end faces are brought into contact with each other, the tubular members are held stationary while being moved further in a predetermined direction. In the method for welding tubular members, The time from the heating of the end faces until the end faces are brought into contact with each other is the time at which the end faces can be prevented from being in an unsuitable state for welding, and after the end faces come into contact with each other, A method for welding tubular members, wherein the relative moving speed of the one tubular member with respect to the other tubular member is substantially constant for most of the time until the tubular member stands still.
【請求項2】 前記端面の加熱が完了してから前記端面
同士を接触させるまでの時間が2秒以内である請求項1
記載の管状部材の溶着方法。
2. The time from the completion of heating of the end faces to the contact of the end faces with each other is within 2 seconds.
A method for welding a tubular member as described above.
【請求項3】 前記一方の管状部材の前記他方の管状部
材に対する前記相対移動速度が0.225mm/s〜5
0mm/sである請求項1又は2記載の管状部材の溶着
方法。
3. The relative movement speed of the one tubular member with respect to the other tubular member is 0.225 mm / s to 5
The method for welding a tubular member according to claim 1 or 2, wherein the welding speed is 0 mm / s.
【請求項4】 前記熱可塑性樹脂がポリアリーレンスル
フィド樹脂である請求項3記載の管状部材の溶着方法。
4. The method for welding a tubular member according to claim 3, wherein the thermoplastic resin is a polyarylene sulfide resin.
【請求項5】 1対の熱可塑性樹脂製の管状部材のそれ
ぞれを把持して水平に且つ同軸に保持する1対の把持装
置と、 前記把持装置の一方を他方の把持装置に対して接近・離
反させる第1の駆動装置と、 前記把持装置の間の加熱位置と、この加熱位置から離れ
た退避位置との間で移動可能に設けられた、管状部材の
溶着すべき端面を加熱溶融するための加熱体と、 前記加熱体を駆動する第2の駆動装置と、 前記第1の駆動装置及び前記第2の駆動装置を制御する
制御装置とを備える管状部材の溶着装置であって、 前記制御装置は、前記把持装置により把持された前記管
状部材の前記端面の加熱が完了後、前記加熱体を前記加
熱位置から前記退避位置に移動させるよう前記第2の駆
動装置を制御する手段と、前記把持装置の一方を他方の
把持装置に対して所定方向に相対的に移動させて前記端
面同士を接触させるよう前記第1の駆動装置を制御する
手段と、前記端面同士の接触の後、前記一方の把持装置
を前記他方の把持装置に対して前記所定方向に更に相対
的に移動させるよう前記第1の駆動装置を制御する手段
と、前記端面同士の接触の後、前記一方の把持装置が前
記他方の把持装置に対して所定量移動されたならば、前
記把持装置の両者を静止して保持するよう前記第1の駆
動装置を制御する手段とを有し、前記端面の加熱が完了
してから前記端面同士を接触させるまでの時間を、前記
端面が溶着に不適当な状態となるのを防止できる時間と
し、且つ、前記端面同士が接触してから前記把持装置が
静止されるまでの大部分において、前記一方の把持装置
の前記他方の把持装置に対する相対移動速度をほぼ一定
とした管状部材の溶着装置。
5. A pair of gripping devices for respectively gripping a pair of thermoplastic resin tubular members and horizontally and coaxially holding them, and one of the gripping devices approaching the other gripping device. To heat and melt the end face to be welded of the tubular member, which is movably provided between the first drive device to be separated and the heating position between the gripping device and the retracted position away from the heating position. A heating member for driving the heating member, a second driving device for driving the heating member, and a controller for controlling the first driving device and the second driving device. The device controls the second drive device to move the heating body from the heating position to the retracted position after heating of the end surface of the tubular member gripped by the gripping device is completed; Grip one of the gripping devices to the other Means for controlling the first driving device so as to bring the end faces into contact with each other by moving the end faces relative to each other, and after the contact between the end faces, the one holding device holds the other holding device. Means for controlling the first driving device to move further relative to the device in the predetermined direction, and the one gripping device is positioned relative to the other gripping device after contact between the end faces. And a means for controlling the first driving device so as to hold both of the gripping devices stationary if they are moved by a fixed amount, until the end faces are brought into contact with each other after heating of the end faces is completed. Is the time that can prevent the end faces from becoming unsuitable for welding, and for the most part from the contact of the end faces to the rest of the gripping device, the one gripping device The other gripping device Approximately welding device constant and the tubular member relative movement speed against.
【請求項6】 前記端面の加熱が完了してから前記端面
同士を接触させるまでの時間が2秒以内である請求項5
記載の管状部材の溶着装置。
6. The time from the completion of heating of the end faces to the contact of the end faces with each other is within 2 seconds.
The tubular member welding apparatus described.
【請求項7】 前記一方の把持装置の前記他方の把持装
置に対する前記相対移動速度が0.225mm/s〜5
0mm/sである請求項5又は6記載の管状部材の溶着
装置。
7. The relative movement speed of the one gripping device with respect to the other gripping device is 0.225 mm / s to 5
The welding device for a tubular member according to claim 5, wherein the welding device has a diameter of 0 mm / s.
【請求項8】 前記熱可塑性樹脂がポリアリーレンスル
フィド樹脂である請求項7記載の管状部材の溶着装置。
8. The welding device for a tubular member according to claim 7, wherein the thermoplastic resin is a polyarylene sulfide resin.
【請求項9】 前記第1の駆動装置は電動モータを備え
ている請求項5〜8のいずれか1項に記載の管状部材の
溶着装置。
9. The welding device for a tubular member according to claim 5, wherein the first drive device includes an electric motor.
【請求項10】 前記電動モータはステッピングモータ
である請求項9記載の管状部材の溶着装置。
10. The tubular member welding device according to claim 9, wherein the electric motor is a stepping motor.
【請求項11】 前記電動モータ及び前記制御装置はサ
ーボ系を構成する請求項9記載の管状部材の溶着装置。
11. The welding device for a tubular member according to claim 9, wherein the electric motor and the control device constitute a servo system.
【請求項12】 前記第2の駆動装置は電動モータを備
えている請求項5〜11のいずれか1項に記載の管状部
材の溶着装置。
12. The tubular member welding device according to claim 5, wherein the second drive device includes an electric motor.
【請求項13】 前記電動モータはステッピングモータ
である請求項12記載の管状部材の溶着装置。
13. The welding device for tubular members according to claim 12, wherein the electric motor is a stepping motor.
【請求項14】 前記電動モータ及び前記制御装置はサ
ーボ系を構成する請求項12記載の管状部材の溶着装
置。
14. The welding device for a tubular member according to claim 12, wherein the electric motor and the control device constitute a servo system.
【請求項15】 前記把持装置の各々は、当該把持装置
により把持される管状部材の軸線に対して直交する方向
に開閉され、且つ、間に管状部材を挟持することができ
るようになっている1対のクランプ部材と、これらのク
ランプ部材の開閉を行うための第3の駆動装置とを備
え、前記制御装置は前記第3の駆動装置を制御するよう
に構成されている請求項5〜14のいずれか1項に記載
の管状部材の溶着装置。
15. Each of the gripping devices can be opened and closed in a direction orthogonal to the axis of the tubular member gripped by the gripping device, and can sandwich the tubular member therebetween. 15. A pair of clamp members and a third drive device for opening and closing these clamp members are provided, and the control device is configured to control the third drive device. The welding device for a tubular member according to any one of 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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