JPH0429536B2 - - Google Patents

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JPH0429536B2
JPH0429536B2 JP58109707A JP10970783A JPH0429536B2 JP H0429536 B2 JPH0429536 B2 JP H0429536B2 JP 58109707 A JP58109707 A JP 58109707A JP 10970783 A JP10970783 A JP 10970783A JP H0429536 B2 JPH0429536 B2 JP H0429536B2
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roller
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、熱可塑性樹脂材料からなる複数層
のシート状加工材料に熱を加えるとともにそれら
の加工材料を互いに押圧挟持することによつてそ
れらのシート状加工材料を互いに溶着させるよう
にした溶着機械に関し、特には、溶着されたシー
ト状加工材料を一方向に移送させるためのローラ
等の移送装置を備え、それらのシート状加工材料
に連続的な溶着加工を施し得るようにされた溶着
加工機械に関するものである。
従来技術 従来、この種の溶着加工機械としては、シート
状加工材料の供給源から加工位置への供給経路に
沿つて予め配置されたヒータ等の熱源によつて、
そのヒータの近傍を通過されるシート状加工材料
に熱を加えた後、対向配置された一対のローラ間
にそのシート状加工材料を押圧挟持させるととも
にそのローラを一方向に回転駆動させ、シート状
加工材料に連続的な溶着加工を施すようにしたも
のが既に提供されている。
しかしながら、上記従来装置においては、ヒー
タ等の熱源に接近して通過されるシート状加工材
料に対して間接的に輻射熱を付与させる方式であ
るため、熱効率が悪いのみならず、通過される加
工材料の供給速度が一定である場合にはシート状
加工材料に最適な熱を略均一に加え得るが、途中
で供給速度が変更されたり、停止されたりする場
合には、たとえヒータ等の設定温度を変更させて
もヒータ温度は速やかに変更されないので、加工
材料に最適且つ均一な熱を加えられず、極端に供
給速度が低下される時には加工材料がそのヒータ
近傍で溶融されてしまつたりすることもあつた。
又、この種の溶着機械としては、上述したよう
なヒータ等の熱源からの輻射熱によるシート状加
工材料の加熱方法に代えて、超音波振動される加
工用ホーンからの超音波振動に基づき加工材料中
に発生される摩擦熱による加熱方法によつて加熱
された加工材料を互いに圧接させることによつて
シート状加工材料を溶着させるようにした超音波
溶着機が提供されている。
しかしながら、上記超音波溶着機においては、
超音波振動される加工用ホーンの加工面によつて
重合された加工材料の重合面に超音波振動を付与
し、その重合面を超音波発熱させ互いに溶着させ
るようにしていたので、前記加工用ホーンの加工
面側に位置する加工材料が厚い場合とかその加工
材料が比較的軟かい材質によつて構成されている
場合にはその重合面にて充分な超音波振動を付与
し得ないため、前記重合面において充分に発熱さ
れず溶着加工を施し得なかつた。又、加工用ホー
ンに超音波振動を付与するための振動素子が高価
であるのみならず、加工用ホーンの設計には多大
の時間を要する等の問題点を有するものであつ
た。
目 的 この発明は、上述した種々の問題点に鑑み為さ
れたもので、加工材料を支持するための支持部材
に対向配置されたローラの一部に導電体を装着さ
せ、その導電体に渦電流を発生させその導電体を
発熱させるための電磁コイルを含む電磁誘導装置
を設けるとともにそのローラを一方向に回転駆動
させるようにすることにより、ローラの温度の制
御性を良くするとともにその熱効率を向上し得、
しかも種々の材質よりなる加工材料にも対応し得
る電磁誘導溶着機を提供することを目的とするも
のである。
実施例 以下に、この発明を具体化した溶着機の一実施
例を示す図面に基づいて、その詳細を説明する。
第１図において、機枠１は頭部１ａ及びベツド
１ｂからなり、テーブル２上に載置されている。
振動子組体３の下端には超音波振動子（図示せ
ず）が連結され、その振動子組体３はその１部が
ベツド１ｂに形成された円孔１ｃより突出するよ
うに、支持体３ａ，３ｂを介して前記テーブル２
下方よりベツド１ｂにネジ止めされている。振動
子組体３の上端には略円柱形状をなす加工用ホー
ン４が連結されている。その加工用ホーン４の上
端面は加工材料を支持する支持部材としての円形
状の加工面５が形成され、その加工面５が上下方
向に超音波振動されるように構成されている。
前記加工用ホーンの上方には押えローラ６が前
記加工面５に対向して配置されている。その押え
ローラ６は段付き軸７の段部７ａに発泡ニトリル
ゴム性の無端ベルト６ａと、その無端ベルト６ａ
の外周に密接して配置された導電体としての鉄製
の環状体６ｂと、その環状体６ｂの外周を覆つて
配置された薄いシリコンゴム層６ｃとが装着され
たものから構成されており、その軸７はローラ支
持体８に回転可能に支承されている。そのローラ
支持体８には、コア９ａ及びそのコア９ａに巻回
されたコイル９ｂを含む電磁誘導装置９を保持す
るためのホルダー１０がネジ１０ａ，１０ａによ
り固定されている。前記コア９ａは、第３図に示
されるように、各々の先端付近に曲折部９ｃ，９
ｃ有し、その曲折された各先端９ｄ，９ｄは前記
押えローラ６の環状体６ｂの側部６b′，６b′との
近接位置まで延びるように且つその両側部６ｂ，
６ｂに対向して配置されている。
従つて、前記コイル９ｂに交流電流が通電され
ることによつて、発生される磁束は、前記コア９
ａ、先端９ｄ、側部６b′、環状体６ｂ、側部６
b′、先端９ｄ、コア９ａからなる磁気回路中を通
過され、その磁束変化に伴ない前記環状体６ｂ中
に渦電流が流れ、その渦電流損に基づきその環状
体６ｂが発熱されるように構成されている。その
ローラ支持体８は、図示しないバネによつて常に
は下方に押圧力が付与されている押え棒１１に連
結されており、押え上げレバー１２の操作によつ
て第１図に示される上昇（離反）位置と第２図に
示される下降（当接）位置と間で昇降可能に配置
されている。又、前記段付き軸７にはギヤ１３が
固着されており、テーブル２の下面に取着された
モータ１４の回転に伴ないタイミングベルト１
５、軸１６、タイミングベルト１７を介して段付
き軸７が回転されることによつて前記押えローラ
６を回転駆動可能に構成されている。
前記頭部１ａの上面左端にはリール支持体１８
が固定され、そのリール支持体１８には縫着用テ
ープ１９が巻回されたリール２０が装填されてい
る。同じく、前記頭部１ａの上面左端部手前側に
は案内ピン２１、ミシン頭部１ａのあご部全面に
は前方に切欠２２ａが形成されたテープ案内２２
が配置されている。
第５図は、本装置における電磁誘導装置を駆動
するための電気回路を示すもので、インバータ３
０は整流回路３１によつて交流電源３２から整流
された直流電源により作動され、そのインバータ
３０内に内蔵された発振回路（図示せず）の発振
周波数（20〜50KHz）の交流電流を前記コイル９
ｂに供給するためのものである。制御回路３３は
前記インバータ３０中の発振回路の発振周波数を
制御する制御信号を出力するためのもので、前記
押えローラ６の表面温度を検出するための焦電型
検出素子（図示せず）を含む温度検出回路３４か
らの温度信号に基づいて前記インバータ３０内の
発振回路の発振周波数を調整し、前記環状体６ｂ
の実効インピーダンスの変化に伴なう過電流損の
変化によりその環状体６ｂの発熱量を調節し得る
ように構成されている。
次に、上記のように構成された本装置の作用に
つき、その説明を行う。
まず、作業者が被加工材料Ｗへのテープ縫着作
業内容に応じてテープ材質、厚さ、幅等の選択を
行い、選択された縫着テープが巻回されたリール
２０を支持体１８に装填された後、押え上げレバ
ー１２の操作に基づき電磁誘導装置９及び押えロ
ーラ６を支持するローラ支持体８を第１図に示さ
れるように押えローラ６の外周面が加工面５と離
反した上昇位置に上昇させる。次に、第１図及び
第２図に示されるテープ供給経路に沿うように、
案内ピン２１において縫着用テープ１９を曲折さ
せ、テープ案内２２に形成された切欠２２ａから
縫着用テープ１９を貫通させるとともにその縫着
用テープ１９の先端部を加工面５と押えローラ６
との間に位置させる。
次に、加工材料Ｗを加工面５上に載置するとと
もに縫着用テープ１９の先端部をその加工材料Ｗ
の所望縫着位置へ位置決め後、押え上げレバー１
２の操作に基づき押えローラ６を第２図に示され
る位置に降下させ、加工面５との間に縫着用テー
プ１９及び加工材料Ｗを押圧挟持させる。
次に、図示しない操作ペダル等に操作に基づき
前記加工用ホーン４を超音波振動させ、前記イン
バータ３０を作動させるとともに前記モータ１４
を起動させると、前記コイル９ｂに交流電流（20
〜50KHz）が通電され、前述した磁気回路中の磁
束変化に伴ない前記環状体６ｂ中に渦電流が流
れ、その渦電流に基づきその環状体６ｂが発熱さ
れるとともに前記押えローラ６と加工面５との間
に挟持された加工材料Ｗ及び縫着用テープ１９は
共に超音波振動に基づきその重合面が発熱される
ことによりその重合面において第２図に示される
ような溶着加工が施されしかも前記押えローラ６
の回転に伴なう前記加工材料Ｗ及び縫着用テープ
の移送に基づきその溶着加工が連続的に為され
る。
この時、前記図示しないペダルの踏み込み量が
増加され、前記モータ１４の回転速度が上昇さ
れ、前記環状体６ｂの温度が下降された場合、そ
の温度の降下が前記温度検出回路３４によつて検
知されると、前述した発振回路（図示せず）の発
振周波数が低下され、前記渦電流損に基づく発熱
量が増加され、前記環状体６ｂの温度は上昇され
略一定に保持されるとともに前記振動子組体３に
連結された超音波振動子（図示せず）の振動量が
図示しない振動子駆動回路の作動に伴ない増加さ
れることによつて、縫着用テープ１９は加工材料
Ｗに対して略均一な溶着加工を施し得るものであ
る。
上記実施例においては加工材料を支持するため
の支持部材としての加工面５を含む加工用ホーン
４超音波振動され、その加工面５と押えローラ６
との間に挟持された加工材料Ｗと縫着用テープと
１９の重合面において超音波発熱に伴なう発熱と
押えローラ６の環状体６ｂの渦電流損に伴なう発
熱との相乗作用によつて加工材料Ｗと縫着用テー
プ１９とに良好な溶着加工が施される例を示した
が、前記支持部材としては必らずしも超音波振動
されなくとも加工材料４を支持する支持面を有す
る部材であれば如何なるものにも代用し得ること
は明白である。
また、上記実施例においては、前記押えローラ
６の環状体６ｂに渦電流を発生させるための電磁
誘導装置９をローラ支持体８に固定した例を示し
たが、その電磁誘導装置としては前記押えローラ
６に対向する支持部材を例えば板状の耐熱ガラス
等により構成しその板上ガラスの前記押えローラ
６との反対側に位置させるようにしても良いこと
は伝うまでもない。
効 果 以上詳述したように、この発明は、加工材料を
支持するための支持部材に対向配置されたローラ
の一部に導電体を接着させ、その導電体に渦電流
を発生させその導電体を発熱させるための電磁コ
イルを含む電磁誘導装置を設けるとともにそのロ
ーラを一方向に回転駆動するようにして、そのロ
ーラと支持部材との間に挟持された加工材料に連
続的な溶着加工を施し得るようにしたもので、ロ
ーラの温度の制御性が良好でその熱効率を向上し
得、しかも、種々の材質よりなる加工材料にも対
応し得る安価な溶着機械を提供し得るもので、そ
の産業上の効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第
２図は本装置による溶着作業を示すための側面
図、第３図及び第４図はこの発明の要部を拡大し
て示す斜視図及び断面図、第５図は本装置の制御
回路を示すブロツク図である。 図中、１は機枠、４は加工用ホーン、５は加工
面、６は押えローラ、６ｂは環状体、８はローラ
支持体、９は電磁誘導装置、９ａはコア、９ｂは
電磁コイル、１０はホルダー、１４はモータ、３
０はインバータ、３３は制御回路、３４は温度検
出回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ シート状加工材料を支持するための支持面を
    有する支持部材と、 その支持部材の前記支持面上で前記加工材料を
    押圧するためにその支持面に対向して配置され、
    少なくともその外周部が導電材料よりなる導電体
    により構成された押えローラと、 その押えローラに作動的に連結され、その押え
    ローラを一方向に回転駆動するための回転駆動手
    段と、 前記導電体を加熱するために前記押えローラの
    近傍に配置された電磁コイルを含む電磁誘導加熱
    手段と、 前記支持部材と押えローラとの間で押圧挟持さ
    れたシート状加工材料を一方向に移送するために
    前記回転駆動手段に駆動信号を送出するとともに
    前記導電体を発熱させるために前記電磁コイルに
    交流電流を供給する制御装置と、 からなり、シート状加工材料に溶着加工を施すよ
    うにしたことを特徴とする電磁誘導溶着機。 ２ 前記支持部材は、略円柱形状を有しその一端
    に超音波振動子が連結された超音波加工用ホーン
    によつて構成され、前記制御装置はその超音波振
    動子を駆動するための駆動回路を含むことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の電磁誘導溶着
    機。
JP58109707A 1983-06-17 1983-06-17 電磁誘導溶着機 Granted JPS60936A (ja)

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