[发明专利]热塑性树脂件的焊接装置、焊接方法及焊接装置用的按压单元

说明书

技术领域

本发明涉及对导管这样的直径为0.2～10mm左右的较细的热塑性树脂管、直径超过10mm的热塑性树脂管等热塑性树脂件进行焊接的焊接装置、焊接方法及焊接装置用的按压单元。本发明尤其涉及将接头部分形成为无小孔的平滑表面进行连接的热塑性树脂件的焊接装置、焊接方法及焊接装置用的按压单元。

背景技术

目前，对聚乙烯制的管等这样较细的热塑性树脂管进行焊接的焊接装置及焊接方法已投入了实际使用。特别地，导管较细，壁厚也较薄，因此，已知有一种方法，其将粗细不同的导管重叠，用热收缩管盖住重叠的部分，并使用热收缩管的收缩力进行焊接(例如参照专利文献1)。

然而，在使用热收缩管的方法中，存在以下缺点：(1)难以使热收缩管均匀收缩；(2)热收缩管在焊接前的固定作业和焊接后的去除作业不易自动化；(3)不能再利用热收缩管。因此，提出了一种热塑性树脂管的热焊接连接方法，其使用硅橡胶等的加压管以代替热收缩管，通过使该加压管在轴心方向上延伸而从全周上压迫焊接对象部分并进行热焊接(例如参照专利文献2)。

使用图33A至图33C，对专利文献2所示的现有热塑性树脂管的焊接方法进行说明。在该焊接方法中，首先，如图33A那样，将小径的热塑性树脂管52a和大径的热塑性树脂管52b的前端部同轴地重叠在由不锈钢等的金属棒制成的支承构件即芯材(心轴)51上，以制作出重叠部(overlaps)53。此外，如图33B那样，朝用左侧卡盘部55和右侧卡盘部56保持两端的硅管等脱模性较佳的加压管54中插入焊接对象部分即重叠部53。然后，如图33C那样，使右侧卡盘部56朝图中右侧的箭头方向移动，并使加压管54沿轴线方向延伸。当加压管54在轴心方向上延伸时，其在径向上、即在与芯材51的轴呈直角的方向上变细，加压管54的内壁从全周上压迫重叠部53。在该状态下，对设于加压管54周围的热源57进行加热，利用来自外侧的热量使重叠部53熔融以进行热焊接。在热焊接后，使右侧卡盘部56返回至图中左侧，并使加压卡盘54恢复至原来的样子，以取出焊接后的热塑性树脂管。

根据该现有方法，(1)能均匀地压迫热塑性树脂管的重叠部；(2)通过使一方卡盘移动，使加压管的压迫力变化，能简单地固定或去除热塑性树脂管；(3)能反复使用加压管。

然而，该现有方法包括其是将粗细不同的热塑性树脂管重叠地进行焊接这一点在内，作为热塑性树脂管的焊接方法或焊接装置，还存在几个技术问题。

例如图34A所示，在欲将盖在支承构件即芯材51上的相同粗细的热塑性树脂管62a、62b对接焊接的情况下，即便如图34B那样将热塑性树脂管62a、62b的焊接对象部分即对接部(对接面附近)置于加压管54的中央位置(图中为从左端起L/2的位置)，当如图34C那样使右侧卡盘56朝图中右侧的箭头方向移动时，加压管54也延伸△L。此外，加压管54的中央位置也朝相同的方向移动△L/2。热塑性树脂管62a、62b的对接面因与芯材51的摩擦力而欲停止于原来位置，但加压管54的内壁朝使对接面分离的方向移动。藉此，当热塑性树脂管62a、62b的对接面分离时，会形成空间63。当产生这样的空间63时，存在容易在焊接部分产生小孔这样的技术问题。

另外，除此之外，该现有方法还难以用任意的压力压迫热塑性树脂管的外周。由于用热源57直接加热加压管54，因此，需在去除或固定热塑性树脂管时等待加压管54的温度降低。由于是来自外侧的加热，因此不适用于进行外侧的管(外管)的熔点较低的组合的连接(例如参照专利文献3)，存在这样的各种问题。

另外，现有方法将已经是管状的热塑性树脂管焊接、接合，而未考虑到将例如呈片材状的热塑性树脂件卷绕于芯材并对接焊接而获得热塑性树脂管的情况、将平板状的热塑性树脂管在保持平板状的状态下对接焊接或在保持平板状的状态下重叠焊接的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平3-280968号公报

专利文献2：日本专利特开平8-108477号公报

专利文献3：日本专利特开平8-238676号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题