用高频或超声加热来焊接合成树脂构件的方法和装置制造方法及图纸

一种用高频振动或超声振动来焊接合成树脂构件的焊接方法，包括下列步骤： 用一温度探测器探测振动部分的温度，在高频振动或超声振动期间当由温度探测器探测的温度超出预定的温度范围时，由冷却装置冷却振动部分，由此使温度迅速降低到预定的温度范围； 在振动部分的温度降低到预定的温度范围时停止冷却装置的操作；和 重复起动和停止冷却装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术
技术介绍
领域本专利技术关于用如高频振动或超声振动来焊接合成树脂构件的方法和装置。本专利技术尤其关于一种用高频振动或超声振动来焊接合成树脂构件的方法和装置，其中在焊接操作中可不考虑周围温度条件进行合成树脂构件的有效焊接，并且焊接是在短时间内重复进行的。相关技术的描述通常，为了使一个合成树脂的薄膜或带子粘接到一个物体上或将合成树脂形成的板粘结在一起，采用高频波或超声波来进行焊接。例如，JP-B-51-7424公开了采用超声波或高频波来将合成树脂片加压并焊接到拉链的牙链上，由此形成止码部分。为了有效而大量地生产拉链，采用高频波或超声波来形成止码部分的压力焊接是在短时间内重复进行的，另外为了将合成树脂片牢固地焊接到拉链牙链上，该压力焊接是在合适的温度条件下进行的。在焊接中，焊接时间小于2秒，待机时间是一秒，这样一个循环在总计大约3秒时间内结束。为了在这么短的时间内将合成树脂片牢固焊接到拉链牙链上，由超声波或高频波迅速地将大量的热量送到合成树脂片、链牙、拉链带上。如果供给过量的热能，合成树脂片、链牙和拉链带会过热。这样，在焊接后或在拉链带上切掉线头时，由于加上弯曲或推力等外力可使这些构件变脆和使止码破裂。另一方面，如果加上的热能减少，又不能进行有效的焊接，从而使止码部分在焊接后与拉链牙链分开。因此，对于用超声波或高频波来焊接来说，要求有很严格的温度设置。为了进行温度设置，按照JP-Y-63-33531，在切割模上设有一个加热器和一个温度探测器来引导热塑性薄膜，该薄膜由超声辐射体装置焊接，在薄膜温度由温度控制器保持在预定温度下来形成止码部分。按照同一个公开文件，切割模的温度控制成对薄膜预加热并缩短加上超声的量所需要的时间。这样止码部分的形成步骤在短时间内结束，这样可提高拉链的生产率，并且使薄膜在没有在超声辐射体装置加上过度热量的情况下进行焊接。因此可防止薄膜和拉链带变脆。然而，正如上面所述，这种焊接是在短循环上长时间重复进行的。因此，在焊接时由于薄膜和拉链带产生的热量进行的加热和超声辐射体或高频电极的温度逐步上升，即使与温度升高相对应的热量自然地排放到大气中，辐射体和电极也不能得到有效的冷却。因此，过度的热能逐步加到合成树脂片、拉链链牙和拉链带上，从而使它变脆。正如在JP-Y-63-33531中特别描述的，在切割模中设有加热器的情况下，超声辐射体的温度大大升高，不能进行专门的冷却，因此就会出现一种情况，即在操作期间，由温度控制器控制的切割模的温度的设定值将发生变化。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用高频或超声加热来焊接合成树脂构件的方法和装置，它可以在超声辐射体或高频电极的温度不上升到设定温度或该温度以上的情况下、总是在合适的焊接温度上焊接合成树脂构件。该目的可由与第一到第四个方面的焊接方法相关的专利技术、和与第五到第九个方面的焊接装置相关的专利技术来有效地获得。正如在第一个方面所述，本专利技术关于一种由高频或超声加热来焊接合成树脂构件的方法，其特征在于包括下列步骤。一种由高频或超声加热来焊接合成树脂构件的方法，包括下列步骤由温度探测器探测高频振动部分或超声振动部分的温度，在高频或超声振动超过一个预设的温度范围期间，在由温度探测器探测温度时，用冷却装置冷却一个高频电极或一个超声辐射体和砧座，由此使温度迅速下降到该温度范围，在高频振动部分和超声振动部分的温度已下降到预定温度范围时，停止冷却装置的操作，并重复启动和停止冷却装置。该焊接方法宜由与第五到第九个方面的焊接装置有关的本专利技术进行。正如在第五个方面所述，本专利技术的焊接装置的主要特征在于它具有下列结构。一种用高频或超声加热来焊接合成树脂构件的装置包括一个高频或超声振动器，一个连到该振动器上的高频振动部分或超声振动部分，另外设在高频振动部分或超声振动部分上的温度探测装置，冷却高频电极或砧座的冷却装置；和将由温度探测装置测出的温度与设定温度相比较的控制装置，由此来进行冷却装置的启动和停止。一对高频振动部分包括由电极构成的、连接到高频振动器上的上下模，或者超声振动部分包括一个砧座和连到超声振动器上的超声辐射体，将要被焊接的合成树脂构件以叠层状态放置在上下模或超声辐射体和砧座之间，通过压力来焊接该合成树脂构件。按预定的时间来操作高频振动器和超声振动器，由合成树脂构件的内部加热来焊接合成树脂构件。该操作是连续重复的。随着重复进行焊接操作，在焊接合成树脂构件期间产生的热量会使高频电极或超声辐射体和砧座的温度逐步上升。此时，用以支承在高频电极或超声辐射体中的待焊接的合成树脂构件的下模电极的温度一直由温度探测装置探测，探测到的温度信号送到控制装置，以决定该温度是否处于预定的温度范围内。如果下模电极或超声辐射体的温度不在预定的温度范围内，控制装置就产生一个起动指示信号，冷却装置开始操作，以积极地冷却下模电极或超声辐射体，由此使温度降低到该温度范围内。当下模电极或超声辐射体的温度进入该温度范围时，控制装置产生一个停止指示信号，由此停止冷却装置的操作。因此，当高频振动部分或超声振动部分的温度超过预定的温度范围时，冷却装置操作以积极地降低高频振动部分或超声振动部分的温度。因此，在焊接装置的操作期间，高频电极或超声辐射体(砧座)的温度可一直保持在恒定的范围内。因此，该焊接合成树脂构件的操作一直在精确的时间内和合适的温度上进行。结果，可获得高质量的产品，另外还可大大提高生产率。冷却装置的例子包括除了如在本专利技术的第七个方面限定的从气体喷嘴喷射冷却空气外，还在高频振动部分或超声振动部分中提供冷却套。本专利技术的第二个方面是导向一种方法，其中将高频振动部分或超声振动部分预热到一个预定温度，该温度等于或低于外部加热的合成树脂构件的焊接温度。为进行预热，本专利技术的第六个方面导向一种装置，其中高频振动部分或超声振动部分具有预热装置。本专利技术的第八个方面最好导向一种装置，其中采用电加热器作为预热装置，该装置可移动地安装到高频振动部分或超声振动部分上。通过在高频振动部分或超声振动部分中提供预热装置，可以预先升高待焊接的合成树脂构件的温度。因此可减少所加的高频或超声能量；另外，还可缩短焊接时间。另外，由于振动部分的温度可在寒冷地区或在装置开始操作时迅速上升，可大大缩短开始操作时的准备时间。特别推荐用电加热器作为预热装置，因为温度比较容易控制。另外，如果电加热器可拆卸地安装在高频振动部分或超声振动部分上，可以控制加到电加热器上的电能，还可通过调节插入量来调节电加热器的加热量。此时，预热温度设定成低于待焊接的合成树脂的熔化温度。通常，用作拉链的合成树脂材料的例子包括聚丙烯、聚酯、尼龙和聚醛。在考虑这些树脂的熔化温度时，建议预热温度设定成如本专利技术第三个方面中限定的65～90℃。在本专利技术的第四个方面中，规定了合成树脂构件的应用领域，特别是，焊接操作的一个循环是短的，另外还用于大量重复地进行该循环以形成拉链的止码部分，该合成树脂中的一个是拉链牙链，另一个是用作止码的薄膜片。按照本专利技术的第九个方面，在高频振动部分的下电极或超声辐射体的表面上提供翅片、孔或凹凸部分，由于在下电极或超声辐射体的表面上提供了翅片、孔或凹凸部分，增大了与周围大气的接触面积，从而增强了辐射效果，特别是在形成孔或凹凸部分的情况下，可大大增强下电极或超声辐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仲田佳史，五十岚治，伊藤美智夫，
申请(专利权)人：YKK株式会社，
类型：发明
国别省市：