JPH0745184B2 - プラスチツク部品の溶着方法およびその装置 - Google Patents

プラスチツク部品の溶着方法およびその装置

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JPH0745184B2 JP25776586A JP25776586A JPH0745184B2 JP H0745184 B2 JPH0745184 B2 JP H0745184B2 JP 25776586 A JP25776586 A JP 25776586A JP 25776586 A JP25776586 A JP 25776586A JP H0745184 B2 JPH0745184 B2 JP H0745184B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプラスチック部品同志の溶着方法およびこの溶
着方法の実施に直接使用する溶着装置に関する。
（従来の技術） プラスチック部品同志の接合方式の一つとして接合すべ
きプラスチック部品間に加熱体を介在させて互いの接合
面を溶融させた後、両プラスチック部品を押圧して溶着
させる方式がある。この溶着方式においては、一方のプ
ラスチック部品の接合面が他方のものに比べて溶融し難
い場合、両プラスチック部品の溶融状態が異なる結果、
溶着不良を招き易くなる。
これに対し、溶融し易いプラスチック部品と加熱体との
間に断熱シートを介在させた状態で、この溶融し易いプ
ラスチック部品を加熱体とともに溶融し難いプラスチッ
ク部品に対し押圧することにより、この溶融し難いプラ
スチック部品をまず加熱溶融し、次に上記断熱シートを
除去して再度押圧することにより、この溶融し易いプラ
スチック部品を加熱溶融するとともに、先の溶融し難い
プラスチック部品を更に加熱溶融し、両プラスチック部
品の溶融状態を均一にする方法が知られている（特開昭
60−125644号公報参照）。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来の技術の場合、断熱シートの着脱作
業が必要になるとともに、溶融し難いプラスチック部品
に対しては溶融し易いプラスチック部品により加熱体を
押圧するようにしているから、断熱シートを除去する間
は加熱体を溶融し難いプラスチック部品に押圧すること
ができず、それだけ溶融に要する時間が長くなる。
本発明は、かかる問題点を解決したプラスチック部品の
溶着方法およびその装置を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） すなわち、第１の発明であるプラスチック部品の溶着方
法は次の〜の工程からなる。
第１プラスチック部品の溶着接合面と加熱体の第１
加熱面とを、そのいずれか一方の面を基準として互いに
片当たりしないように位置決めする。
上記第１プラスチック部品と加熱体のみを上記溶着
接合面と第１加熱面とにおいて押圧する。
の工程から所定時間経過後に、第２プラスチック
部品の溶着接合面を上記加熱体の第２加熱面に押圧して
第１と第２の両プラスチック部品の各溶着接合面が略同
じ時期に互いに溶着可能となるようにする。
しかる後、上記加熱体と両プラスチック部品とを隔
離する。
上記両プラスチック部品を互いの溶着接合面におい
て押当て溶着させる。
また、上記溶着方法の発明の実施に直接使用する第２の
発明のプラスチック部品の溶着装置は、第１プラスチッ
ク部品を保持する第１保持手段と、第２プラスチック部
品を保持する第２保持手段と、第１プラスチック部品の
溶着接合面を加熱する第１加熱面および第２プラスチッ
ク部品の溶着接合面を加熱する第２加熱面をもつ加熱体
とを備える。そして、上記第２保持手段に対しては、第
１プラスチック部品の溶着接合面へ向けて第２プラスチ
ック部品を進退せしめる第１駆動手段が設けられ、上記
加熱体に対しては、第２プラスチック部品の進退路にお
いて加熱体を第１プラスチック部品の溶着接合面へ向け
て進退せしめる第２駆動手段と、上記進退路とその側方
の退避位置との間で加熱体を移動せしめる第３駆動手段
が設けられている。そうして、上記第１駆動手段は、加
熱体の前進から所定時間経過後に第２プラスチック部品
を前進せしめて加熱体と略同期して後退せしめ、加熱体
の退避後に再前進せしめるように上記第２、第３の駆動
手段に対し連係している。
なお、上記溶着方法およびその装置においては、第１プ
ラスチック部品の方が第２プラスチック部品に比べて溶
融し難い部品ということになる。
（作用） 上記溶着方法の場合、第１プラスチック部品と加熱体と
を第２プラスチック部品からは独立した状態で押圧し、
その後に第２プラスチック部品を加熱体に対し押圧する
から、第１プラスチック部品を中断することなく連続的
に加熱溶融することができ、また、断熱シートのような
介在物の着脱およびそのための第２プラスチック部品の
進退は必要でなくなる。
一方、上記溶着装置の場合、第２駆動手段の作動により
加熱体が第１プラスチック部品の溶着接合面に押当てら
れ、所定時間経過後に、第１駆動手段の作動により第２
プラスチック部品の溶着接合面が加熱体に押当てられ、
両プラスチック部品の互いの溶着接合面が溶着可能な状
態になった時点で、第１と第２の駆動手段の作動によ
り、第１プラスチック部品、加熱体、第２プラスチック
部品の三者が離れ、第３駆動手段の作動により加熱体が
側方へ退避した後、第１駆動手段の作動により第２プラ
スチック部品が第１プラスチック部品に押当てられる。
つまり、上記第１〜第３の駆動手段の連係作動により、
第１の発明である溶着方法が実施される。
（発明の効果） 従って、第１の発明である上記溶着方法によれば、第１
プラスチック部品を連続的に加熱溶融することができる
から、第１と第２の両プラスチック部品を溶着可能な状
態とするまでに要する時間は短縮することができ、ま
た、余分な介在物の出入が必要でないこともあって、作
業効率の向上が図れる。
また、第２の発明である上記溶着装置によれば、上記第
１の発明にかかる溶着方法を円滑に実施することがで
き、また、第１プラスチック部品に対して加熱体および
第２プラスチック部品を進退せしめるから、第１プラス
チック部品は一旦位置決めした後は移動させる必要がな
く、第１プラスチック部品が大物であっても加熱体およ
び第２プラスチック部品を第１プラスチック部品に対し
変形や損傷を招くことなく適正な力で押当てることが容
易となる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図および第２図には第１プラスチック部品（自動車
の燃料タンク）W1と第２プラスチック部品（燃料パイプ
を支持するクリップ）W2との溶着に使用する装置の全体
構成が示されている。同装置において、１は第１プラス
チック部品W1を保持する第１保持手段、２は第２プラス
チック部品W2を保持する第２保持手段（チャック）、３
は両プラスチック部品W1、W2の溶着接合面を加熱し溶融
せしめる加熱体である。
第１保持手段１は第１プラスチック部品W1を支持アーム
４に対しクランプアーム５で保持するようにしたもの
で、第１プラスチック部品W1をその両側部で保持すべく
一対設けられている。この第１保持手段1,1は固定台６
に対し、水平な第１回転軸７とこの第１回転軸７に直交
する同心の第２回転軸8a,8bとにより全方位において傾
斜ないしは反転可能に支持されている。
すなわち、第１回転軸７は第２図にも示す如く軸受10,1
0を介して固定台６に支持されていて、一端が回転フレ
ーム11に結合され、他端がウオーム減速機12、第１図に
示すカップリング13、傘歯車装置14、伝動帯15、シャフ
ト16、伝動帯17の順に介して第１操作ハンドル18に連係
している。また、この第１回転軸７にはブレーキディス
ク20が固定されているとともに、第２回転軸8aのための
アイドルスプロケット21,22が支持されている。ブレー
キディスク20に対しては第１図に示す第１フートブレー
キ23により操作されるキャリパ24が設けられている。
一方、第２回転軸8a,8bは、第１図に示すように上記回
転フレーム11に対し軸受25,25を介して支持されてい
て、この第２回転軸8a,8bに上記第１保持手段１が取り
付けられている。一方の第２回転軸8aはウオーム減速機
26,第２図に示すカップリング27、シャフト28、伝動帯3
0、上記アイドルスプロケット21,22、伝動帯31、第２図
にも示すシャフト32、伝動帯33を順に介して第２操作ハ
ンドル34に連係し、他方の第２回転軸8bブレーキディス
ク35が固定されている。このブレーキディスク35に対し
ては第１図に示す第２フートブレーキ36で操作されるキ
ャリパ37が設けられている。
第２保持手段２および加熱体３は、第１保持手段１の上
方において支持プレート40に支持されている。この支持
プレート40は前後方向の水平軸41と、左右方向の水平軸
42と垂直軸43を利用して前後、左右、上下に移動可能と
なっている。すなわち、第２図に示す如く前後の水平軸
41は支柱44,44に架設されていて、この水平軸41に前後
スライダ45が移動可能に設けられ、この前後スライダ45
に支持した上記左右方向の水平軸42に左右スライダ46が
移動可能に設けられ、この左右スライダ46に支持した上
記垂直軸43に支持プレート40が移動可能に、かつバラン
サ47にて所望の移動位置で停止可能に支持されている。
上記支持プレート40に対する第２保持手段２と加熱体３
の支持構造は第３図および第４図に示されている。
まず、第２保持手段２に関しては、上記支持プレート40
に上シリンダ装置48aと下シリンダ装置48bとを直列に設
けた第１駆動手段48が支持されていて、下シリンダ装置
48bの下向きロッドの先端に第２保持手段２が固定され
ていて、第２プラスチック部品W2を取り付けた治具50を
第２保持手段に保持するようになっている。この場合、
第１駆動手段48は、第１プラスチック部品W1の上向きに
した溶着接合面F1へ向けて第２保持手段２の第２プラス
チック部品W2の下向きにした溶着接合面F2を進退せしめ
ることになる。
一方、加熱体３は、その下面と上面に上記第１と第２の
プラスチック部品W1,W2の溶着接合面F1,F2を加熱溶融す
るための通電により昇温する第１と第２の加熱面3a,3b
を備え、上記第１駆動手段48による第２保持手段２の進
退方向と平行な垂直ガイド軸51と、水平ガイド軸52とを
介して上記支持プレート40に支持されている。すなわ
ち、上記水平ガイド軸52は支持プレート40の下端に固定
の対向する一対の垂直プレート53,54に両端が固定され
ていて、この水平ガイド軸52に水平ガイド筒55が嵌めら
れている。また、上記垂直ガイド軸51は水平ガイド筒55
に固定の上下の水平プレート56,57に両端が固定されて
いて、この垂直ガイド軸51に垂直ガイド筒58が嵌めら
れ、この垂直ガイド筒58に上記加熱体３がブラケット60
を介して支持されている。
そして、上記垂直ガイド筒58より側方へ張出した連結プ
レート61と上記下水平プレート57の間には、加熱体３を
上下方向において進退せしめる第２駆動手段（シリンダ
装置）62が設けられ、また、水平ガイド軸52を固定した
一方の垂直プレート54に加熱体３を第２プラスチック部
品W2に進退路とその側方の退避位置との間で移動せしめ
る第３駆動手段（シリンダ装置）63が取り付けられてい
る。この場合、第３駆動手段63のピストンロッドは水平
ガイド筒55より下方へ張出した連結プレート64に連結さ
れていて、加熱体３を第２駆動手段62とともに移動せし
めるようになっている。
さらに、第２駆動手段62を支持する下水平プレート57に
はブラケット65を介して水平方向の第４駆動手段（シリ
ンダ装置）66が支持されていて、そのピストンロッドに
結合したスペーサ67が第２駆動手段62のシリンダ部上面
とその上方の連結プレート61との間に出入可能となって
いる。
また、第２図に示す如く前後スライダ45には、シリンダ
装置68の作動により前後水平軸41に当接して前後スライ
ダ45を停止位置に保持するブレーキ手段70が設けられ、
第３図に示す如く左右スライダ46にも同様のシリンダ装
置71およびブレーキ手段72が設けられている。
また、上下動する支持プレート40にはブレーキシュー73
が設けられ、このブレーキシュー73を挟持するブレーキ
手段74が左右スライダ46に設けられ、さらに、上記支持
プレート40にはシリンダ装置75の作動により左右スライ
ダ46に当接するブレーキ体76が設けられている。
しかして、上記溶着装置を用いた溶着方法および各駆動
手段の連係作動は以下のとおりである。
第１保持手段１に第１プラスチック部品W1を保持
し、第１および第２操作ハンドル18,34を適宜操作して
第１回転軸７あるいは第２回転軸8a,8bのまわりに回転
させ、第２プラスチック部品W2を溶着すべき溶着接合面
F1を上向きとし、第１、第２のフートブレーキ23,36の
操作により、第１プラスチック部品W1を固定状態とす
る。
加熱体３を第３駆動手段63の作動により第２プラス
チック部品W2の進退路上に位置せしめる。
スペーサ67を第４駆動手段66の作動により第２駆動
手段62のシリンダ部上面に位置せしめる。
加熱体３を第２駆動手段62により下降（前進）せし
める。
左右スライダ46を保持し、前後および左右の水平軸
41,42を利用して水平移動させることにより、加熱体３
を第１プラスチック部品W1の溶着接合面F1の上方に位置
せしめ、支持プレート40を保持し、垂直軸43を利用して
下降せしめることにより、加熱体３の第１加熱面3aを第
１プラスチック部品W1の溶着接合面F1に当接せしめる。
その当接においては、加熱体３の第１加熱面3aを基準と
して第１プラスチック部品W1の姿勢を第１と第２の操作
ハンドル18,34の操作によって正し、上記第１加熱面3a
と溶着接合面F1とが互いに片当たりをしないようにす
る。そして、以上の位置決めが完了したとき、すべての
ブレーキ手段の利用により、その位置決め状態を保持す
る。
第２プラスチックW2を治具50に取り付け、この治具
50を第２保持手段２に保持せしめる。
以上の準備が完了した後、別に設けた操作スイッチ
をオンにすると、加熱体３が第２駆動手段62の作動によ
り上昇（後退）する。
スペーサ67が第４駆動手段66の作動により第２駆動
手段62から退避する。
加熱体３が通電状態で第２駆動手段62の作動により
下降（前進）し、その第１加熱面3aが第１プラスチック
部品W1の溶着接合面F1に押圧され、この溶着接合面F1の
溶融を開始する。
から所定時間経過後、第２プラスチック部品W2が
第１駆動手段48の上シリンダ装置48aの作動により下降
（前進）し、その溶着接合面F2が加熱体３の第２加熱面
3bに押圧されその溶融が開始される。
第１と第２のプラスチック部品W1,W2の各溶着接合
面F1,F2が互いに溶着に適した状態まで溶融した後、第
２駆動手段62による加熱体３の上昇（後退）と、第１駆
動手段48の上シリンダ装置48aによる第２プラスチック
部品W2の上昇（後退）とが同時に行なわれる。
加熱体３が第３駆動手段63の作動により退避位置に
移動する。
第２プラスチック部品W2が第１駆動手段48の下シリ
ンダ装置48bの作動により下降（前進）し、その溶着接
合面F2が第１プラスチック部品W1の溶着接合面F1に押圧
される。
第１と第２のプラスチック部品W1,W2の溶着後、第
２保持手段２による治具50の保持が解除され、第２保持
手段２が第１駆動手段48の下シリンダ装置48bの作動に
より上昇（後退）する。
加熱体３が第３駆動手段63の作動により退避位置か
ら第２プラスチック部品W2の進退路上に戻される。
従って、上記溶着方法およびその装置においては、第２
駆動手段62による加熱体３の進退は、第４駆動手段66に
よるスペーサ67の出入で２段のストロークで行なわれる
ことになる。つまり、スペーサ67を介在せしめた状態で
の加熱体３の下降位置は、第１プラスチック部品W1と加
熱体３とを当接により位置決めする位置であり、この位
置では加熱体３が第１プラスチック部品W1に当接してい
ても、第１プラスチック部品W1の溶着接合面F2が加熱溶
融に伴って凹み、加熱体３から離れるため、予定の溶融
状態を得るのに時間がかかったり、溶融不十分や周囲の
余分な箇所の溶融が行なわれる不具合を招き易い。しか
して、上記実施例では、スペーサ67を上記の工程で退
避させることにより、このスペーサ67の厚さに相当する
押圧代が得られ、上記位置決め状態で第１プラスチック
部品W1と加熱体３との間に隙間があったり、溶着接合面
F1が押圧により若干湾曲して凹み易い状態にあっても、
上記押圧代により加熱体３を溶着接合面F1に常に押圧し
た状態にしてこの溶着接合面F1の加熱溶融を行なうこと
ができる。
また、第１プラスチック部品W1と第２プラスチック部品
W2の両溶着接合面F1,F2は、上記の工程で第２プラス
チック部品W2が所定時間経過後に加熱体３に押圧される
ことにより、略同時に互いに溶着に適した状態となる、
つまり均一は溶融状態となるため、良好な溶着を得るこ
とができる。この場合、上記所定時間は、第１プラスチ
ック部品W1の溶着接合面F1の溶融に要する時間から、第
２プラスチック部品W2の溶着接合面F2の溶融に要する時
間を差し引いたものとなる。
なお、上記実施例における工程と〜とは逆の順序
でもよく、また、工程は工程よりも前に行なっても
よい。
また、第１プラスチック部品W1と加熱体３との位置決め
は、支持プレート40を傾動可能とすることにより、第１
プラスチック部品W1の溶着接合面F1を基準として、加熱
体側を傾動させることによって行なってもよい。
また、上記実施例は同じ材質（ポリエチレン）の大きさ
の異なる第１と第２のプラスチック部品を溶着せしめる
例であるが、２つのプラスチック部品の大きさ（放射の
程度）が略同じでも材質の相違によって加熱溶融に難易
がある場合、あるいは大きさと材質の双方が異なる場合
に対しても本発明が適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第１図はプラスチック部
品の溶着装置を示す正面図、第２図は同装置を一部省略
し一部断面で示す側面図、第３図は同装置における第２
プラスチック部品と加熱体の支持手段を一部断面で示す
側面図、第４図は同手段の正面図である。 W1……第１プラスチック部品、W2……第２プラスチック
部品、F1,F2……溶着接合面、１……第１保持手段、２
……第２保持手段、３……加熱体、3a……第１加熱面、
3b……第２加熱面、48……第１駆動手段、62……第２駆
動手段、63……第３駆動手段。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１プラスチック部品の溶着接合面と加熱
    体の第１加熱面とを、そのいずれか一方の面を基準とし
    て互いに片当たりしないように位置決めした後、この第
    １プラスチック部品と加熱体のみを上記溶着接合面と第
    １加熱面とにおいて押圧し、所定時間経過後に第２プラ
    スチック部品の溶着接合面を上記加熱体の第２加熱面に
    押圧させて上記第１と第２の両プラスチック部品の各溶
    着接合面が略同じ時期に互いに溶着可能となるように
    し、しかる後、上記加熱体と上記両プラスチック部品と
    を隔離し、この両プラスチック部品を互いの溶着接合面
    で押当て溶着させることを特徴とするプラスチック部品
    の溶着方法。
  2. 【請求項２】第１プラスチック部品の溶着接合面と加熱
    体の第１加熱面とは互いに接触させて位置決めする特許
    請求の範囲第１項に記載のプラスチック部品の溶着方
    法。
  3. 【請求項３】第１プラスチック部品を保持する第１保持
    手段と、第２プラスチック部品を保持する第２保持手段
    と、第１プラスチック部品の溶着接合面を加熱する第１
    加熱面および第２プラスチック部品の溶着接合面を加熱
    する第２加熱面をもつ加熱体とを備え、上記第２保持手
    段に対しては第１プラスチック部品の溶着接合面へ向け
    て第２プラスチック部品を進退せしめる第１駆動手段が
    設けられ、上記加熱体に対しては第２プラスチック部品
    の進退路において加熱体を第１プラスチック部品の溶着
    接合面へ向けて進退せしめる第２駆動手段と、上記進退
    路とその側方の退避位置との間で加熱体を移動せしめる
    第３駆動手段とが設けられていて、上記第１駆動手段は
    第１プラスチック部品に対する加熱体の前進から所定時
    間経過後に第２プラスチック部品を前進せしめて加熱体
    と略同期して後退せしめ、加熱体の退避後に再前進せし
    めるように上記第２および第３の駆動手段に対し連係し
    ていることを特徴とするプラスチック部品の溶着装置。
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