KR101802834B1 - 플라스틱 용접 장치를 위한 플라스틱 예열 장치, 플라스틱 용접 장치, 및 요소를 위한 예열 방법 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 용접 장치를 위한 플라스틱 예열 장치는, 지지부, 적어도 하나의 제 1 예열 기구, 및 피봇팅 장치를 포함하며, 적어도 하나의 제 1 예열 기구가 피봇팅 장치에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 지지부의 제 1 표면에 대해 선회될 수 있다. 이렇게 해서, 제 1 요소의 언더컷이 일주될 수 있도록 또한 제 1 요소가 제 1 예열 기구에 의해 가열될 수 있다.

Description

플라스틱 용접 장치를 위한 플라스틱 예열 장치, 플라스틱 용접 장치, 및 요소를 위한 예열 방법{PLASTIC PREHEATING ARRANGEMENT FOR A PLASTIC WELDING DEVICE, A PLASTIC WELDING DEVICE AS WELL AS A PREHEATING METHOD FOR A COMPONENT}
본 발명은 플라스틱 용접 장치를 위한 플라스틱 예열 장치, 플라스틱 용접 장치, 및 플라스틱 용접 장치에서 요소를 예열하는 대응하는 방법에 관한 것이다.
예열 장치를 갖는 플라스틱 용접 장치는 일반적으로 하부 도구와 상부 도가가 안에 설치되어 있는 하우징을 포함한다. 하부 도구는 리프팅 테이블에 체결되며, 상부 도구는 상부 도구 플레이트에 견고하게 체결된다. 하부 도구는, 예컨대 마찰 용접으로 하부 도구에 있는 제 1 요소를 상부 도구에 있는 제 2 요소와 용접시키기 위해 리프팅 테이블에 의해 상부 도구의 방향으로 이동할 수 있다. 상기 예열 장치로, 제 1 및 2 요소는 보통 용접 전에 예열될 수 있다. 그래서 예열 장치는 일반적으로 리프팅 테이블에 결합된다.
이러한 플라스틱 용접 장치는 예컨대 자동차 산업 또는 의료 기술에서 사용된다. 자동차 산업에서, 그러한 플라스틱 용접 장치는 헤드라이트를 제조하는데 사용되지만, 플라스틱으로 만들어지거나 플라스틱을 함유하는 다른 요소 또는 요소 그룹을 제조하는데도 사용될 수 있다. 유사하게, 플라스틱 용접 장치는 의료 기 술 장치 및/또는 요소 그룹을 제조하거나 소비자 상품을 제조하는데 사용될 수 있다.
예열 장치를 갖는 공지된 플라스틱 용접 장치의 작업 흐름은 다음과 같다. 작업자는 먼저 제 1 요소를 하부 도구의 수용부 안에 배치한다. 그런 다음 작업자는 제 2 요소를 하부 공구 내의 제 1 요소 위에 위치시킨다. 하부 도구 및 요소들이 배치되어 있는 리프팅 테이블이, 제 2 요소가 상부 도구에 안착될 때까지 상부 도구의 방향으로 출발 위치 밖으로 움직이게 된다. 이제 리프팅 테이블은, 예열 장치가 아이들 위치로부터 두 요소 사이의 정렬 위치에 배치될 수 있는 위치로 되돌아간다. 예열 장치가 두 요소 사이에 배치된 후에, 예열 장치는 리프팅 테이블의 운동을 통해 예열 위치에 위치되며, 그래서 두 요소가 그 위치에서 가열되어 용접될 수 있다. 가열 후에, 예열 장치는 정렬 위치로 되돌아가 아이들 위치로 가게 된다. 그런 다음, 리프팅 테이블은 용접 위치로 이동하게 된다. 이제 제 1 요소와 제 2 요소의 용접이 마찰 용접에 의해 또는 예열된 요소들을 함께 가압하여 이루어진다. 용접이 완료된 후에, 하부 도구 및 제 1 및 2 요소로 이루어진 복합물이 그안에 배치되어 있는 리프팅 테이블이 용접 위치로부터 출발 위치로 되돌아가게 된다. 이제 작업자는 제 1 및 2 요소로 이루어진 복합물을 제거할 수 있다.
전술한 예열 장치를 갖는 플라스틱 용접 장치의 일 단점은, 복잡한 돌출부 또는 언더컷을 갖는 요소가 가열되어 용접될 필요가 있을 때 명백하게 된다. 정렬 위치가 도달된 후에 플라스틱 예열 장치는 수직 위치에서만 이동하므로로, 그러한 요소를 가열하려는 시도는 요소 및/또는 예열 장치의 손상 및/또는 파괴를 일으키게 된다. 이 문제는 유사하게 하부 도구에 대해서도 존재한다. 마찰 용접 분야에서, BRANSON 이라는 회사는 그래서, 하부 도구가 공간에서 어떤 방식으로도, 예컨대 제어 라인을 따라 리프팅 테이블 상에서 움직일 수 있는 플라스틱 용접 장치를 개발하였다. 진동 용접 또는 마찰 용접 중에 발생하는 힘 때문에 상부 도구의 운동은 가능하지 않다.
사실, 이 플라스틱 마찰 용접 장치는 예열 장치를 갖지 않는다. 리프팅 테이블에 통상적인 예열 장치를 배치하면, 그 예열 장치는 수직 운동만 하게 될 것이다. 이는 요소의 돌출부 또는 언더컷 및/또는 예열 장치의 손상 또는 파괴가 복잡한 돌출부나 언더컷을 갖는 요소의 경우에 계속 일어나게 됨을 의미한다. 더욱이, 통상적인 예열 장치는 그와 쉽게 일체화가능하지 않은데, 이는 특히 종래의 예열로 용접하는 경우에는 예열 장치와 리프팅 테이블의 신속한 운동성이 요구되기 때문이디. 이 신속한 운동성이 존재하지 않으면, 플라스틱은 용접 중에 다시 경화된다. 그러나, 이렇게 되면, 원하는 미적 용접 이음이 얻어지지 않고 또한 플러프(fluff) 형성도 줄어들지 않는다.
그래서 본 발명의 목적은, 복잡한 언더컷을 갖는 요소도 예열할 수 있는 플라스틱 예열 장치를 제공하는 것이다. 또한, 대응하는 플라스틱 용접 장치 및 예열 방법도 제공된다.
상기 목적은 독립 청구항 1 에 따른, 플라스틱 용접 장치를 위한 플라스틱 예열 장치, 독립 청구항 10 에 따른 플라스틱 용접 장치, 독립 청구항 13 에 따른, 플라스틱 용접 장치에서 적어도 하나의 요소를 예열하기 위한 예열 방법, 및 독립 청구항 16 에 다른 적외선 플라스틱 용접 장치로 달성된다. 다른 유리한 실시 형태는 아래의 설명, 도면 및 종속 청구항으로부터 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른, 플라스틱 용접 장치를 위한 플라스틱 예열 장치는, 지지부, 적어도 하나의 제 1 예열 기구, 및 피봇팅 장치를 포함하며, 제 1 요소의 언더컷이 일주될 수 있도록 또한 제 1 요소가 상기 제 1 예열 기구에 의해 가열될 수 있도록 상기 적어도 하나의 제 1 예열 기구가 상기 피봇팅 장치에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 상기 지지부의 제 1 표면에 대해 선회될 수 있다.
더 나은 이해를 위해, 본 발명에 따른 플라스틱 예열 장치를 플라스틱 용접 장치에서 사용되는 경우에 대해 아래에서 설명한다. 플라스틱 용접 장치는 제 1 및 2 도구를 포함한다. 제 1 도구는 바람직하게는 제 1 지지부에 배치되고 제 2 도구는 제 2 지지부에 배치된다. 제 1 및 2 도구는 서로에 대해 움직일 수 있다. 이 작동예에서, 제 1 도구는 상부 도구이고 제 2 도구는 하부 도구가 된다. 바람직하게는 이 예에서, 적어도 하나의 제 1 예열 기구는 적외선 예열 기구이다.
단순히 하기 위해, 제 1 요소는 이미 제 1 도구에 배치되어 있고 제 2 요소도 이미 제 2 도구에 배치되어 있다고 가정한다. 또한, 제 1 요소는 일 예로서 복잡한 언더컷을 갖는다. 본 발명 내에서, 언더컷은 제 1 요소의 일 요소이고, 이는 공간 내에서의 제 1 요소의 배향에 따라 제 1 요소의 일부 영역을 덮도록 제 1 요소로부터 돌출되어 있다. 언더컷 이라는 용어를 명확히 하기 위해, 일 요소의 U-형 요소 또는 영역을 이제 가정한다. 이 U-형 영역을 위 또는 아래에서 보면, 언더컷을 포함하지 않는데, 왜냐하면 모든 영역이 자유롭게 접근가능하기 때문이다. 그러나, U-형 영역을 옆에서 보면, 하나의 다리, 즉 전방 다리가 다른 다리, 즉 후방 다리를 덮게 된다. 따라서 하나의 다리는 공간 내에서의 요소의 배향에 따라 다른 다리를 덮는다. 그래서 각각의 전방 다리는 본 발명에서 언더컷을 나타낸다.
또한 상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 언더컷으로 덮여 있는 표면, 예컨대 가열될 표면 쪽으로 예열 장치가 이동하는 것은 직선 이동으로는 가능하지 않다. 다시 예시적인 U-형 요소 또는 요소의 영역을 기준으로 하면, 제 1 예열 기구는 좌측에서 요소 쪽으로 이동하게 된다. 그래서 전방의 좌측 다리는 일주될 언더컷을 나타낸다. 후방의 우측 다리는 가열될 영역을 나타낸다. 제 1 예열 기구는 후방 다리, 즉 가열될 다리의 방향으로의 이동만으로는 후방 다리에 도달할 수 없는데, 왜냐하면 이 경우 예열 장치가 전방 다리에 부딪히기 때문이다. 명확화를 위해, 그래서 언더컷은 가상의 점 또는 곡선인 것으로 가정하고, 이는 언더컷을 나타내고 일주되어야 한다. 이 일주 후에만 제 1 예열 기구가 가열될 제 1 요소의 표면 옆에 배치될 수 있다. 상기 설명과 유사하게, 이는 나중에 요소의 C-형 영역에 근거하여 도면을 참조하여 명확하게 된다.
더욱이, 제 1 및 2 도구는 서로 떨어져 위치되는데, 그래서 예열 장치가 사이에 배치될 수 있다. 이 위치를 소위 수용 위치라고 한다. 이 수용 위치는 또한 출발 위치, 즉 플라스틱 용접 장치의 아이들 상태에서 제 1 및 2 도구가 갖게 되는 위치일 수 있다. 또한, 예열 장치의 제 1 예열 기구는 이미 제 1 도구와 정렬되어 있다고 가정한다.
상기 점에서 출발하여, 제 1 도구와 정렬되어 있는 예열 장치의 제 1 예열 기구의 이동은 제 1 도구의 방향으로 일어난다. 이 이동 중에, 즉 이동과 동시에, 피봇팅 장치에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 지지부의 제 1 표면에 대한 제 1 예열 기구의 제 1 선회가 일어난다. 출발 위치는 예컨대, 제 1 예열 기구가 예열 장치의 지지부의 제 1 표면에 대해 각을 이루어 배치되는 위치이다.
상기 피봇팅 장치는, 바람직하게는 피봇팅 구조체를 포함하고, 이 구조체에는 상기 적어도 하나의 제 1 예열 기구가 배치된다. 추가로, 피봇팅 구조체는 피봇팅 기구를 갖는다. 피봇팅 구조체는 적어도 제 1 지점에서 지지부 상에 선회가능하게 연결되거나 힌지된다. 제 2 지점에서 피봇팅 구조체는 피봇팅 기구와 결합한다. 제 2 지점은 특히 바람직하게는, 피봇팅 구조체가 지지부에 연결되거나 힌지되는 측과는 다른 피봇팅 구조체의 일 측에 있다. 특히, 제 1 및 2 점은 피봇팅 구조체의 양 상호 반대 측에 있다. 이렇게 해서, 적어도 하나의 제 1 예열 기구가 피봇팅 기구의 작동에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 선회할 수 있다.
이리하여, 피봇팅 구조체는 예열 기구를 위한 지지부를 제공하는데, 이는 예컨대 다르게 설계된 예열 기구를 위해 설계되어 있다. 따라서, 다르게 설계된 예열 기구가 피봇팅 구조체 자체를 교체할 필요 없이 지지부 또는 피봇팅 구조체 상에 배치될 수 있다.
그래서 제 1 예열 기구는 선회를 통해 제 1 요소에 있는 적어도 하나의 언더컷을 일주하게 된다. 이렇게 해서, 제 1 예열 기구는 이동의 끝에서 제 1 도구의 옆에서 예열 위치에 배치된다. 예열 위치에서, 제 1 예열 기구는 예컨대 예열 장치의 지지부의 제 1 표면에 평행하게 정렬된다.
이어서 제 1 요소의 표면의 적어도 하나의 일부 영역은 제 1 예열 기구에 의해 가열된다. 이 일부 영역을 소위 조인트 또는 용접 영역이라고 한다. 그런 다음, 예열 장치의 제 1 예열 기구가 제 1 도구로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. 이 이동과 동시에, 예열 위치로부터 출발 위치로의 제 1 예열 기구의 제 2 선회가 자동적으로 일어나, 제 1 예열 기구가 다시 제 1 요소의 적어도 하나의 언더컷을 일주하게 된다. 따라서, 이제 피봇팅 장치는 상기 제 1 선회와 비교하여 제 1 예열 기구의 역방향 선회를 일으키게 된다. 이 단계의 끝에서, 제 1 및 2 도구는 다시 수용 위치에 위치된다.
제 1 및 2 도구가 수용 위치에 도달하자 마자, 예열 장치는 제 1 도구와의 정렬에서 벗어나게 된다. 그런 다음에, 제 1 및 2 요소가 공지된 방식으로 용접된디.
여기서 예컨대 제 1 도구, 즉 상부 도구에 있는 제 1 요소에 있는 언더컷 때문에, 제 2 도구는 제 2 요소와 함께 제 2 도구가 제 1 요소에 있는 언더컷을 일주할 수 있도록 공간 내에서 움직일 수 있게 배치되어야 한다. 이는 특히 마찰 용접의 경우에 해당되는데, 왜내하면 마찰 용접에서는 제 1 도구, 즉 상부 도구의 이동은 마찰 용접 중에 발생되는 힘으로 인해 실현가능하지 않기 때문이다. 그러나, 적외선 용접 장치의 경우에는, 상부 도구도 공간 내에서 움직일 수 있게 배치될 수 있는데, 왜냐하면, 상부 도구인 제 1 도구에 마찰 용접력이 작용하지 않기 때문인데, 즉 특히 마찰 용접 과정 중에 진동이 발생하지 않기 때문이다. 그래서, 본 발명에 따른 플라스틱 예열 장치는 마찰 용접 및 순수한 적외선 용접 모두에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 플라스틱 예열 장치의 일 이점은, 복잡한 언더컷을 갖는 요소가 간단하고 또한 비용 효과적인 방식으로 가열될 수 있다는 것이디. 용접 연결부의 추가 처리 또는 생성시에, 이 결과 원하는 미적 용접 이음부가 얻어지고 또한 플러프(fluff) 형성이 줄어든다.
일 바람직한 실시 형태에서, 제 1 예열 기구와 지지부 사이의 회전각은 선회 운동을 통해 열리거나 닫히게 되며, 그래서 가상점 또는 언더컷이 적어도 제 1 예열 기구의 일부 영역으로 일주가능하고 제 1 예열 기구는 목표 지점으로서 제 1 가상점 뒤에 있는 제 2 가상점 옆에 배치될 수 있다. 목표점은 예컨대 가열될 표면이다. 가상점 또는 언더컷의 의미는 위에서 이미 상세히 설명했으며 그래서 여기서 참고된다.
다른 바람직한 실시 형태에서, 피봇팅 장치는 공압식으로, 전기식으로, 또는 기계식으로 작동가능하다. 기계식 작동이 바람직한데, 왜냐하면 공압식 또는 전기식 작동과 비교하여 추가적인 시간 이점이 기계식 작동과 관련되어 있기 때문이다. 이는 기계식 작동 중에는 제어 신호로 인한 시간 손실이 일어나지 않으며 또한 복잡한 위치 모니터링이 요구되지 않기 때문이다. 이는 도면을 참조하는 이하의 상세한 설명에서 특히 명확하게 알 수 있을 것이다.
다른 바람직한 실시 형태에서, 플라스틱 예열 장치는 적어도 하나의 제 2 예열 기구를 또한 갖는데, 이는 제 1 표면의 반대쪽에 있는 지지부의 제 2 표면에 배치된다. 제 2 예열 기구는 제 2 도구에 있는 제 2 요소를 가열하거나 예열하는 역할을 한다. 제 2 도구에 있는 제 2 요소에 따라, 제 2 예열 기구는 지지부에 견고하게 배치되거나 제 1 예열 기구와 유사하게 움직일 수 있게 배치된다. 이러한 설계에 의해, 플라스틱 예열 기구는 순수한 적외선 플라스틱 용접 장치에도 사용될 수 있다.
유리하게, 플라스틱 예열 장치는 적어도 2개의 제 2 예열 기구를 갖는다. 이러한 설계에 의해, 예컨대 여러 개의 요소가 하나의 작업 단계에서 가열될 수 있는데, 그래서 시간이 또한 절약된다. 자동차 산업에서 헤드라이트 사용에 대해, 우측 및 좌측 헤드라이트가 동시에 제조될 수 있다. 따라서, 플라스틱 예열 기구가 적어도 2개의 제 2 예열 기구를 갖는 것이 또한 유리하다.
다른 바람직한 실시 형태에서, 플라스틱 예열 장치는 제 1 예열 기구를 선회시키기 위해 레버 기구를 가지며, 레버 기구는 작동 요소를 포함한다. 레버 기구는 선회 기구로서 역할하며, 기계식 작동 요소를 포함하는 경우 기술적으로 특히 유리한 설계를 나타낸다.
작업 중에 플라스틱 예열 장치의 결과적인 작용은 다음과 같다. 플라스틱 예열 장치가 제 1 도구의 방향으로 이동하여, 작동 요소가 플라스틱 용접 장치의 작동 중에 상부 체결 플레이트 또는 그의 일 부분을 치게 된다. 제 1 도구는 상부 체결 플레이트에 배치되어 있다. 플라스틱 예열 장치가 이제 더 이동하면, 작동 요소가 레버 기구를 통해 아래로 밀려 제 1 예열 기구를 들어 올리게 된다. 이렇게 해서, 제 1 예열 기구는 출발 위치로부터 예열 위치로 이동하게 되고 그래서 동시에 제 1 요소에 있는 언더컷을 일주하게 된다. 플라스틱 예열 장치가 제 1 도구로부터 멀어지는 방향으로 이동함에 따라, 상기 단계들은 반대의 순서로 진행된다. 전술한 기계식 작동에서, 위치 질의로 인한 시간 손실은 일어나지 않고 제어 신호에 의한 작동이 요구되지 않는다. 띠라서, 기계식 작동은 플라스틱 예열 장치의 운동 중에 자동적으로 특히 유리하다.
본 발명에 따른 플라스틱 용접 장치는 제 1 도구 및 제 2 도구 및 본 발명에 따른 플라스틱 예열 장치를 포함하고, 제 1 도구 및 제 2 도구는 서로에 대해 움직일 수 있고, 그래서 사이에 배치되어 있는 요소가 상기 제 1 도구 및 제 2 도구에 의해 용접될 수 있다.
본 발명에 따른 플라스틱 용접 장치는 플라스틱 예열 장치의 설명에서 위에서 이미 상세히 설명했으므로, 여기서는 참고된다. 본 발명에 따른 플라스틱 용접 장치의 대응하는 이점은 플라스틱 예열 장치의 상기 설명으로부터 알 수 있다.
일 바람직한 실시 형태에서, 플라스틱 용접 장치는 플라스틱 마찰 용접 장치 또는 적외선 용접 장치이다. 순수한 적외선 용접 장치의 경우, 플라스틱 예열 장치는 제 1 예열 기구에 추가적으로 제 2 예열 기구를 또한 가져야 하는데, 그래서 두 요소가 대응적으로 예열되고 원하는 용접 연결이 얻어진다. 위에서 이미 논의한 바와 같이, 마찰 용접 장치의 경우, 상부 도구는 대신에 마찰 용접 중에 발생하는 힘 때문에 상부 체결 플레이트에 배치된다. 따라서, 마찰 용접 장치의 경우, 하부 도구도 언더컷이 일주될 수 있도록 공간 내에서 움직일 수 있어야 한다. 적외선 플라스틱 용접 장치의 경우, 상부 및/또는 하부 도구는 공간 내에서 움직일 수 있게 배치될 수 있다.
다른 바람직한 실시 형태에서, 상기 예열 장치는 아이들 위치와 예열 위치 사이에서 움직일 수 있다. 예열 위치에서, 관련 도구에 있는 요소가 예열 장치에 의해 가열될 수 있다. 플라스틱 예열 장치의 운동성과 관련하여 일반적으로 두 가지의 선택안이 있다. 제 1 경우, 예열 장치는 공간 내에서 독립적으로 자유롭게 움직일 수 있다. 제 2 경우, 예열 장치는 플라스틱 용접 장치에 이미 존재하는 요소에 결합되고 대응하는 운동을 따르게 된다. 이는 예컨대 예열 장치가 플라스틱 용접 장치의 리프팅 테이블에 결합될 때의 경우일 것이다. 양 경우에, 예열 방법은 추가 단계, 즉 지지부의 제 1 표면에 있는 제 1 예열 기구가 플라스틱 용접 장치의 제 1 도구와 정렬되도록 예열 장치를 아이들 위치에서 작업 위치로 이동시키는 단계, 및 예열 완료 후에 예열 장치를 작업 위치에서 아이들 위치로 이동시키거나 변위시키는 단계를 가져야 한다.
본 발명에 따른 다른 플라스틱 용접 장치는 순수한 적외선 플라스틱 용접 장치이며, 이는 전술한 플라스틱 용접과 유사하다. 그러나, 피봇팅 장치는 제 1 예열 기구에 연결되지 않고 제 1 및/또는 제 2 도구에 연결된다. 여기서도 제 1 도구는 특히 상부 도구이다. 피봇팅 장치의 구조와 작용은 제 1 예열 기구에 대해 전술한 피봇팅 장치의 구조와 유사하다.
명확화를 위해, 아래에서 피봇팅 장치는 제 1 도구, 즉 상부 도구에 연결되어 있다고 가정한다. 예열 장치가 접근함에 따라, 제 1 도구는 출발 위치로부터 예열 위치로 선회된다. 이렇게 해서, 제 1 요소에 있는 언더컷이 예열 장치에 대해 문제가 되지 않는다. 예열 장치가 멀어지는 방향으로 이동함에 따라, 제 1 도구는 출발 위치로 복귀하게 된다. 이제 제 2 도구가 리프팅 테이블에서 접근하면, 제 1 도구가 선회 장치에 의해 다시 선회하게 된다. 따라서 여기서 언더컷이 또한 일주되며 제 1 요소와 제 2 요소의 적절한 적절한 용접이 이루어질 수 있다.
예열 장치를 갖는 플라스틱 용접 장치, 특히 본 발명에 따른 플라스틱 용접 장치에서 적어도 하나의 요소를 예열하는 예열 방법은, 제 1 도구와 정렬되어 있는 예열 장치의 제 1 예열 기구를 제 1 도구의 방향으로 이동시키는 단계 - 피봇팅 장치에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 지지부의 제 1 표면에 대한 제 1 예열 기구의 제 1 선회가 자동적으로 동시에 일어나게 되며, 그래서 제 1 예열 기구는 제 1 요소에 있는 적어도 하나의 언더컷을 일주하게 되며 또한 제 1 예열 기구는 제 1 도구의 옆에서 상기 예열 위치에 배치됨 -; 상기 제 1 예열 기구에 의해 제 1 요소의 표면의 적어도 일부 영역을 가열하는 단계; 및 상기 예열 장치의 제 1 예열 기구를 상기 제 1 도구로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 단계를 포함하고, 이 단계에서, 상기 예열 위치로부터 출발 위치로 제 1 예열 기구의 제 2 선회가 자동적으로 동시에 일어나, 제 1 예열 기구가 상기 제 1 요소에 있는 적어도 하나의 언더컷을 일주하게 된다.
본 발명에 따른 예열 방법은 본 발명에 따른 플라스틱 예열 장치와 관련하여 위에서 이미 설명했다. 따라서, 대응하는 설명 및 결과적으로 얻어지는 이점을 여기서 참조한다.
예열 방법은 대안적인 실시 형태에서 물론 유사하게 사용될 수 있고, 피봇팅 장치가 도구 중의 적어도 하나에 연결되어 있는 본 발명에 따른 순수한 적외선 용접 장치를 참조한다. 이 경우, 각 도구의 선회는 예열 장치의 접근 중에 또는 멀어지는 방향으로의 이동 중에 일어난다. 이는 물론 요소들을 서로에 용접하기 위한 나머지 도구의 접근 또는 멀어지는 방향으로의 이동에도 적용된다.
바람직한 실시 형태에서, 상기 예열 방법은, 상기 지지부의 제 1 표면 상에 있는 제 1 예열 기구가 플라스틱 용접 장치의 제 1 도구와 정렬되도록, 상기 단계(a) 전에 또는 중에 특히 본 발명에 따른 예열 장치를 아이들 위치로부터 작업 위치로 이동시키는 단계; 및 요소의 가열 후에 상기 예열 장치를 작업 위치로부터 아이들 위치로 이동시키는 단계를 더 포함한다. 이의 이점은 본 발명에 따른 플라스틱 용접 장치와 관련하여 위에서 이미 설명하여다
바람직한 실시 형태에서, 자동 선회는 피봇팅 장치의 피봇팅 기구의 작동 요소에 의해 일어나고, 작동 요소는 공압식, 전기식 또는 바람직하게는 기계식 작동 요소이다. 본 방법의 이 실시 형태에 대해, 여기서 설명하는 플라스틱 예열 장치 및 공정 흐름을 참조한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다. 도면에 있는 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1 은 출발 위치에 있는 플라스틱 예열 장치의 일 실시 형태의 개략적인 측면도이다.
도 2 는 출발 위치에 있는 도 1 의 플라스틱 예열 장치의 실시 형태의 개략적인 정면도이다.
도 3 은 예열 위치에 있는 플라스틱 예열 장치의 실시 형태의 개략적인 측면도이다.
도 4 는 예열 위치에 있는 도 1 의 플라스틱 예열 장치의 실시 형태의 개략적인 정면도이다.
도 5 는 예열 위치에 있는 플라스틱 예열 장치의 일 실시 형태의 사시도이다.
도 6 은 도 5 에 따른 실시 형태의 정면도이다.
도 7 은 플라스틱 예열 장치의 다른 실시 형태의 사시도이다.
도 8 은 플라스틱 예열 장치의 피봇팅 장치의 일 실시 형태의 사시도이다.
도 9 는 플라스틱 용접 정치의 일 실시 형태의 사시도이다.
도 10 은 도 9 의 플라스틱 용접 장치의 실시 형태의 정면도이다.
도 11 은 예열 방법의 일 실시 형태의 개략적인 공정 흐름도이다.
플라스틱 용접 장치에 사용되는 본 발명에 따른 플라스틱 예열 장치의 일 실시 형태를 아래에서 설명한다. 플라스틱 용접 장치는 예컨대 헤드라이트 제조를 위한 자동차 산업, 의료 기술 또는 플라스틱으로 만들어지는 요소 또는 요소 그룹을 위한 소비자 상품 산업에서 사용된다.
도 1 은 플라스틱 예열 장치(1)의 크게 단순화된 개략 측면도를 나타내고, 도 2 는 관련된 정면도이다. 플라스틱 예열 장치(1)는 피봇팅 구조체(20)가 배치되는 지지부(10)를 포함한다. 피봇팅 구조체(20)는 제 1 지점(22)에서, 바람직하게는 2개의 제 1 지점(22)에서 지지부(10) 상에 연결되어 힌지된다. 따라서 제 1 지점(22)은 피봇팅 구조체(20)를 위한 피봇점 또는 또는 바람직하게는 회전 축선을 제공한다. 제 1 예열 기구(40), 바람직하게는 적외선 예열 기구가 피봇팅 구조체(20) 위에 배치되어 있다. 제 1 예열 기구(40)는 2개의 방사선원, 즉 제 1 방사선원(42) 및 제 2 방사선원(44)을 갖는다. 제 1 방사선원(42)과 제 2 방사선원(44) 둘다는 예컨대 가열 회로와 같은 공동 방사선원 및 2개의 독립적인 방사선원일 수 있다.
도 1 및 2 에서, 피봇팅 구조체(20) 및 그래서 제 1 예열 기구(40)는 출발 위치에서 피봇팅 구조체(20) 상에 위치되어 있다. 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 피봇팅 구조체(20) 및 그래서 제 1 예열 기구(40)는 지지부(10)의 표면에 대해 비스듬히 또는 각을 이루어 이 출발 위치에 배치되어 있다.
더 명확히 하기 위해, 플라스틱 용접 장치(3)의 상부 체결 플레이트(50)가 도 1 및 2 에 나타나 있다. 제 1 도구(52) 및 해제 요소(54)가 상부 체결 플레이트(50)에 배치되어 있다. 해제 요소(54)의 기능은 뒤에서 상세히 설명할 것이다. 제 1 돌출부(62), 제 2 돌출부(64) 및 언더컷을 규정하는 제 3 돌출부(66)를 갖는 제 1 요소(60)가 제 1 도구(52)에 위치되어 있다. 도 1 내지 4 에 개략적으로 나타나 있는 바와 같이, 제 1 돌출부(62) 및 제 2 돌출부(64)는 일 예로서 조인트 영역 또는 조인트부를 각각 나타낸다.
위에서 이미 설명한 바와 같이, 언더컷은 제 1 요소(60)의 일 요소인데, 이 요소는 공간 내에서의 제 1 요소(60)의 배향에 따라 제 1 요소의 일부 영역을 덮도록 제 1 요소(60)로부터 돌출되어 있다. 본 실시예에서, 이는 특히 조인트 영역의 일 부분이다. 따라서 언더컷은 제 1 예열 기구(40)가 배타적으로 축선을 따라 가열 대상 요소(60)의 표면 쪽으로 움직이는 것을 방지한다. 도 1 내지 4 와 관련하여, 제 3 돌출부(66)는 제 1 요소(60)의 인접 영역과 함께 볼록한 형상의 언더컷을 형성한다. 이 영역은 특히 C-형이다. 여기서 제 3 돌출부(66)에 의해 덮히는 영역은 제 1 요소(60)의 방향으로 제 3 돌출부(66)로부터 가상의 수직선의 우측에 있는 제 1 요소의 영역이다. 제 1 요소(60)의 이 덮히는 영역은 본 실시예에서는 제 1 예열 기구(40)의 수직 방향 운동에 의해서만 도달될 수 없다. 이에 대해서는 뒤에서 작용을 설명할 때 자세히 설명할 것이다.
또한, 피봇팅 장치는 작동 요소(32)를 갖는 피봇팅 기구(30)를 포함한다. 피봇팅 기구(30)는 특히 레버 기구이다. 피봇팅 기구(30)는 제 2 지점(34)에서 피봇팅 구조체(20)와 결합한다. 예컨대 해제 요소(54)를 통해 작동 요소(32)를 작동하면, 제 1 예열 기구(40)가 출발 위치로부터 예열 위치로 선회하게 된다.
따라서 제 1 요소(60)의 제 3 돌출부(66)는 제 1 예열 기구(40)가 제 1 요소(60)의 옆에 배치될 수 있도록 본 발명에 따른 플라스틱 예열 장치(1)에 의해 일주할 수 있다. 명확히 하기 위해, 크게 단순화된 개략도인 도 3, 4, 5 및 6 을 아래에서 참조한다.
피봇팅 구조체(20) 및 제 1 예열 기구(40)는 도 3, 4, 5 및 6 에서 예열 위치에 위치되어 있다. 제 1 방사선원(42)은 제 1 돌출부(62) 옆에 위치되고 제 2 방사선원(44)은 제 2 돌출부(64) 옆에 위치된다. 제 3 돌출부(66) 또는 언더컷은 제 1 예열 기구(40)에 의해 일주된다. 일주는 지지부(10)가 상부 체결 플레이트(50)의 방향으로 움직이는 중에 자동적으로 일어난다. 해제 요소(54)가 작동 요소(32)와 결합하자 마자, 피봇팅 구조체(20)는 피봇팅 기구(32)에 의해 제 2 지점(34)에서 상승된다. 피봇팅 구조체(20)는 제 1 지점에서 반대쪽 단부에 선회가능하게 연결되어 있으므로, 피봇팅 구조체(20)의 선회는 이 회전 축선 주위로 일어나게 된다. 이렇게 해서 선회 운동으로 인한 회전각은 제 1 요소(60)에서 인접한 언더컷을 갖는 표면과 같은 방향으로 바람직하게 열려 있다. 도 1 및 4 와 관련하여, 제 3 돌출부(66)는 언더컷을 형성하고, 제 1 요소(60)의 인접 영역에서 볼 때, 볼록한 형상 또는 C 형상으로서 이용가능하다. 이 볼록한 형상은 요소의 내부, 즉 실시예에서는 좌측으로 열려 있다. 제 1 예열 기구(40)의 선회 운동 중에 생기는 회전각 또한 좌측으로 열려 있다. 이는 피봇팅 구조체(20)가 지지부(10)에 연결되거나 힌지되는 제 1 지점(22)이 본 실시예에서는 언더컷 또는 제 3 돌출부(66)와 동일한 측에 배치되기 때문이다.
또한 도 3 및 4 에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 예열 기구(40)가 축선을 따라 제 1 요소(60) 쪽으로 또는 그로부터 멀어지는 방향으로 순수하게 수직 운동만 하는 경우, 제 1 예열 기구(40)는 제 3 돌출부(66)에 박힐 수 있는데, 이렇게 되면, 제 1 요소 및/또는 제 1 예열 기구(40)의 손상 및/또는 파괴가 일어나게 된다. 이는 플라스틱 예열 장치(1)로 방지된다. 위에서 이미 언급한 바와 같이, 피봇팅 구조체(20)와 피봇팅 기구(30)로 이루어진 피봇팅 장치에 의해 제 1 예열 기구(40)는 축선(여기서는, 수직 축선)을 따른 운동 중에 제 1 지점(22)에 있는 피봇점 또는 회전 축선 주위로 선회가능하다. 지지부(10)와 제 1 예열 기구(40) 사이의 결과적인 각도 때문에, 제 1 예열 기구(40)는 가열될 제 1 요소(60)의 표면 옆에 배치될 수 있다. 가열될 그 표면은 여기서 예컨대 제 2 돌출부(64)이다. 제 1 예열 기구(40)가 지지부(10)와 함께 수직 축선을 따라 운동하는 하는 경우, 제 2 돌출부(64)는 위에서 언급한 바와 같이 제 3 돌출부(66)로 덮히게 된다. 그러나, 제 1 예열 기구(40)는 수직 축선을 따르는 운동과 동시에 선회 운동을 하기 때문에, 이 제 3 돌출부(66)의 우회 또는 일주가 이루어질 수 있다.
도 7 은 플라스틱 예열 장치(1)의 다른 실시 형태를 보여준다. 이 실시 형태에서는 2개의 제 1 예열 기구(40)가 지지부(10) 상에 배치된다. 여기서 배치는 또한 피봇팅 구조체(20)에 의해 일어나는데, 이 피봇팅 구조체는 도 8 에 자세히 나타나 있다. 피봇팅 구조체(20)는 2개의 제 1 지점(22)을 갖는데, 피봇팅 구조체는 나중에 그들 제 1 지점으로 지지부(10)에 연결된다. 이렇게 해서 피봇팅 구조체(20)의 회전 축선이 규정된다. 피봇팅 구조체(20)의 반대측에서, 피봇팅 구조체(20)는 제 2 지점(34)에서 피봇팅 기구(30)와 결합한다. 위에서 이미 설명한 바와 같이, 지지부(10)의 방향으로 작동 요소(32)에 가해지는 힘에 의해 피봇팅 구조체(20)가 제 2 지점(34)에서 들리게 된다. 제 1 지점(22)에서 피봇팅 구조체(20)가 연결되어 있기 때문에, 회전 축선으로서 제 1 지점(22) 주위로의 피봇팅 구조체(20)의 선회가 일어나게 된다.
도 9 및 10 은 플라스틱 용접 장치(3)의 일 실시 형태를 보여준다. 이 플라스틱 용접 장치(3)는 상부 체결 플레이트(50), 리프팅 테이블(80), 및 플라스틱 예열 장치(1)를 포함한다. 나타나 있는 실시예에서, 리프팅 테이블(80)의 수직 운동에 의해 플라스틱 예열 장치(1)의 수직 운동이 또한 일어나도록 플라스틱 예열 장치(1)가 리프팅 테이블(80)에 연결되어 있다. 그러나, 플라스틱 예열 장치(1)는 리프팅 테이블(80)에 연결될 필요 없이 별도의 수직 구동기를 또한 가질 수 있다.
2개의 제 1 도구(52)가 상부 체결 플레이트(50)에 견고히 배치되어 있다. 2개의 제 2 도구(72)가 리프팅 테이블(80)에 배치되어 있다. 위에서 설명한 요소에 추가적으로, 플라스틱 예열 장치(1)는 2개의 제 2 예열 기구(70)를 또한 갖는다. 2개의 제 2 예열 기구(70)는 제 2 표면에서 지지부(10)에 견고히 배치되며, 그 제 2 표면은 제 1 예열 기구(40)가 있는 제 1 표면의 반대편에 있다. 대안적으로, 제 2 예열 기구(70)에도 피봇팅 장치가 구비되어 있다.
플라스틱 예열 장치(1)를 사용하는 예열 방법의 작용을 아래에서 도 11 에 기초하여 설명한다. 도 9 및 10 에 있는 플라스틱 용접 장치(3)로부터 시작하면, 먼저 단계(d)에서, 예열 장치(1)가 아이들 위치로부터 작업 위치로 움직이게 된다. 아이들 위치에서, 예열 장치(1)는 제 1 도구(52)와 제 2 도구(72) 사이에 있지 않다. 그러나, 작업 위치에서는, 지지부(10)의 제 1 표면 상에 있는 제 1 예열 기구(40)가 플라스틱 용접 장치(3)의 제 1 도구(52)와 정렬된다. 작업 위치로 움직임과 동시에 또는 그 후에, 단계(a)에서 예열 장치(1)의 제 1 예열 기구(40)가 제 1 도구(52)의 방향으로 일어나게 된다. 작동 요소(32)가 해제 요소(54)와 접촉할 때와 동시에, 출발 위치로부터 예열 위치로 지지부(10)의 제 1 표면에 대한 제 1 예열 기구(40)의 제 1 선회가 자동적으로 일어나게 된다. 작동 요소(32)는 특히 공압식, 전기식 또는 바람직하게는 기계식 작동 요소(32)이다. 도면에 따른 실시 형태에서, 작동 요소는 기계식 작동 요소(32)이다. 이렇게 해서, 제 1 예열 기구(40)는 제 1 요소(60)에 있는 적어도 하나의 언더컷을 일주하게 된다. 또한, 제 1 예열 기구(40)는 제 1 도구(52)의 옆에서 상기 예열 위치에 배치된다.
그런 다음, 단계(b)에서, 제 1 예열 기구(40)에 의해 제 1 요소(60)의 표면의 적어도 일부 영역이 가열된다. 그리고 나서, 단계(c)에서 예열 장치(1)의 예열 기구(40)가 제 1 도구(52)로부터 멀어지는 방향으로 움직이게 된다. 이리하여, 작동 요소(32)가 해제 요소(54)와 더 이상 결합하지 않을 때까지, 예열 위치로부터 출발 위치로의 제 1 예열 기구(40)의 제 2 선회가 동시에 자동적으로 일어나게 된다. 그래서, 제 1 예열 기구(40)는 제 1 요소(60)에 있는 적어도 하나의 언더컷을 다시 일주하게 된다.
끝으로, 단계(f)에서 예열 장치가 작업 위치로부터 아이들 위치로 움직이게 된다. 이 움직임은 단계(c)에서의 움직임 후에 또는 그와 동시에 일어날 수 있다.
1 플라스틱 예열 장치
3 플라스틱 용접 장치
10 지지부
20 피봇팅 구조체
22 제 1 지점
30 피봇팅 기구
32 작동 요소
34 제 2 지점
40 제 1 예열 기구
42 제 1 방사선원
44 제 2 방사선원
50 상부 체결 플레이트
52 제 1 도구
54 해제 요소
60 제 1 요소
62 제 1 돌출부
64 제 2 돌출부
66 제 3 돌출부
70 제 2 예열 기구
72 제 2 도구
80 리프팅 테이블

Claims (17)

  1. 플라스틱 용접 장치(3)를 위한 플라스틱 예열 장치(1)로서,
    a. 지지부(10),
    b. 적어도 하나의 제 1 예열 기구(40), 및
    c, 피봇팅 장치를 포함하며,
    제 1 요소(60)의 언더컷이 일주될 수 있도록 또한 제 1 요소(60)가 상기 제 1 예열 기구(40)에 의해 가열될 수 있도록 상기 적어도 하나의 제 1 예열 기구(40)가 상기 피봇팅 장치에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 상기 지지부(10)의 제 1 표면에 대해 선회될 수 있는, 플라스틱 예열 장치(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피봇팅 장치는, 상기 적어도 하나의 제 1 예열 기구(40)가 배치되는 피봇팅 구조체(20), 및 피봇팅 기구(30)를 가지며, 상기 피봇팅 구조체(20)는 적어도 제 1 지점(22)에서 지지부(10) 상에 선회가능하게 연결되어 있고 제 2 지점(34)에서 상기 피봇팅 기구(30)와 결합하며, 그래서 피봇팅 기구(30)의 작동에 의해 상기 적어도 하나의 제 1 예열 기구(40)가 출발 위치로부터 예열 위치로 선회가능한, 플라스틱 예열 장치(1).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 지점(34)은, 피봇팅 구조체(20)가 지지부에 연결되는 측과는 다른 상기 피봇팅 구조체(20)의 일 측에 있는, 플라스틱 예열 장치(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피봇팅 장치는 공압식으로, 전기식으로, 또는 기계식으로 작동가능한, 플라스틱 예열 장치(1).
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 예열 장치는 적어도 하나의 제 2 예열 기구(70)를 가지며, 제 2 예열 기구는 상기 지지부(10)의 제 1 표면의 반대쪽에 있는 제 2 표면에 배치되는, 플라스틱 예열 장치(1).
  6. 제 5 항에 있어서,
    적어도 2개의 제 1 예열 기구(40)를 갖는, 플라스틱 예열 장치(1).
  7. 제 6 항에 있어서,
    적어도 2개의 제 2 예열 기구(70)를 갖는, 플라스틱 예열 장치(1).
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 예열 기구(40) 및/또는 제 2 예열 기구(70)는 적외선 예열 기구인, 플라스틱 예열 장치(1).
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 예열 장치는 상기 제 1 예열 기구(40)를 선회시키기 위한 피봇팅 기구(30)로서 레버 기구를 가지며, 피봇팅 기구(30)는 작동 요소(32)를 포함하는, 플라스틱 예열 장치(1).
  10. 플라스틱 용접 장치(3)로서,
    a. 제 1 도구(52),
    b. 제 2 도구(72), 및
    c. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 플라스틱 예열 장치(1)를 포함하고,
    상기 제 1 도구(52) 및 제 2 도구(72)는 서로에 대해 움직일 수 있고, 그래서, 사이에 배치되어 있는 요소가 상기 제 1 도구(52) 및 제 2 도구(72)에 의해 용접될 수 있는, 플라스틱 용접 장치(3).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 플라스틱 용접 장치(3)는 플라스틱 마찰 용접 장치 또는 적외선 용접 장치인, 플라스틱 용접 장치(3).
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 예열 장치(1)는 아이들(idle) 위치와 예열 위치 사이에서 움직일 수 있고, 상기 예열 위치에서 제 1 도구(52)와 제 2 도구(72) 사이에 배치되어 있는 요소가 제 1 도구(52)와 제 2 도구(72) 중 하나에서 가열될 수 있는, 플라스틱 용접 장치(3).
  13. 예열 장치를 갖는 플라스틱 용접 장치에서 적어도 하나의 요소를 예열하는 예열 방법으로서,
    a. 제 1 도구와 정렬되어 있는 예열 장치의 제 1 예열 기구를 제 1 도구의 방향으로 이동시키는 단계(a),
    b. 상기 제 1 예열 기구에 의해 제 1 요소의 표면의 적어도 일부 영역을 가열하는 단계(b), 및
    c. 상기 예열 장치의 제 1 예열 기구를 상기 제 1 도구로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 단계(c)를 포함하고,
    상기 단계(a)에서, 피봇팅 장치에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 지지부의 제 1 표면에 대한 제 1 예열 기구의 제 1 선회가 자동적으로 동시에 일어나게 되며, 그래서 제 1 예열 기구는 제 1 요소에 있는 적어도 하나의 언더컷을 일주하게 되며 또한 제 1 예열 기구는 제 1 도구의 옆에서 상기 예열 위치에 배치되고,
    상기 단계(c)에서, 상기 예열 위치로부터 다시 출발 위치로 제 1 예열 기구의 제 2 선회가 자동적으로 동시에 일어나, 제 1 예열 기구가 상기 제 1 요소에 있는 적어도 하나의 언더컷을 일주하게 되는, 예열 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    d. 상기 지지부의 제 1 표면 상에 있는 제 1 예열 기구가 플라스틱 용접 장치의 제 1 도구와 정렬되도록, 상기 단계(a) 이전에 또는 동안에 상기 예열 장치를 아이들 위치로부터 작업 위치로 이동시키는 단계(d), 및
    e. 빨라도 상기 단계(c) 이후에 상기 예열 장치를 작업 위치로부터 아이들 위치로 이동시키는 단계(e)를 더 포함하는 예열 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    단계(a)에서의 자동 이동은 피봇팅 장치의 피봇팅 기구의 작동 요소에 의해 일어나고, 작동 요소는 공압식, 전기식, 또는 기계식 작동 요소인 예열 방법.
  16. 적외선 플라스틱 용접 장치로서,
    a. 제 1 지지부에 배치되는 제 1 도구,
    b. 제 2 지지부에 배치되는 제 2 도구, 및
    c. 적어도 하나의 피봇팅 장치를 포함하고,
    상기 제 1 도구와 제 2 도구는 서로에 대해 움직일 수 있고, 그래서 사이에 배치되어 있는 요소가 상기 제 1 도구 및 제 2 도구에 의해 용접될 수 있고,
    제 1 도구와 제 2 도구 사이에 배치된 각 요소의 언더컷이 일주될 수 있도록 또한 상기 각 요소가 관련된 예열 장치에 의해 가열될 수 있도록 상기 제 1 및/또는 2 도구가 상기 피봇팅 장치에 의해 출발 위치로부터 예열 위치로 각각의 지지부의 표면에 대해 선회될 수 있는, 적외선 플라스틱 용접 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 도구는 상부 도구인 적외선 플라스틱 용접 장치.
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