熱風式ホットメルトテープ溶着装置

本発明は、熱風式ホットメルトテープ溶着装置の改良に関し、更に詳しくは、貼着箇所の形状に応じてホットメルトテープを挟圧支持する支持ローラの一方支持アームを揺動制御するようにしたものである。

熱風式ホットメルトテープ溶着装置は、電熱ヒータを用いて高温度(200℃〜600℃程度)にした熱風を、ホットメルトテープの裏面に吹き付けることで、ホットメルト層を融解させ、対象物にその融解面を接触させ、一対のローラの接点で圧着を行い、対象物とホットメルトテープを溶着させる。

ホットメルトテープを貼り付ける理由はいくつかあるが、特に止水を目的とした目止め(目張り)として用いられることが多い。このホットメルトテープは、たとえば対象物として靴を例に挙げると、防水性を有するシートを靴本体の内面に沿って設けるインナーブーツとしての形状に裁断した後、これらの裁断片を縫製して略靴形に形成し、この縫合部分(針目部分)を覆うように配置し、溶着される。(特許文献1、特許文献2参照)

特開平9−149804号公報

特開2005−46472号公報

目張り作業を行う場合、圧着時にホットメルトテープ(以下、単にテープという)が平らな状態を保つことが重要で、テープが平らな状態を保てていない場合には、シワや折りが生じ、このシワや折りが発生した状態で圧着を行った場合、そのシワや折りが残ったまま溶着されることになるから、充分な防水性を保つことができない。

前記した縫合部分を覆う状態にテープを溶着する場合、インナーブーツを構成する素材と、その縫合部分に沿って配置したテープとを一対のローラ間に通し、熱風等の加熱手段で加熱してホットメルト層を融解させたテープを素材に圧着することになるが、従来は、この一対のローラのうち一方のローラは一定の角度を持った固定アーム上に設置されていた。

このため、図 に示す工程図のように、いくつかの姿勢で対象物が固定アームに接触することがあった。対象物が固定アームに接触に接触すると、その接触した個所にシワが発生する。圧着部前後近傍でシワが発生した場合、そのシワが圧着部にまで伝わってくるので、シワのない状態でテープを溶着する作業が極めて困難であった。

本発明は、このような点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、対象物がローラの固定アームに接触することがあっても、その接触により生じたシワが圧着部に影響を与えることをなくして、シワのない状態でテープを溶着する作業を容易に行えるようにする点にある。

本発明は、加工対象物を挟圧する一対の圧着ローラと、このローラの対向転動面間に供給されるホットメルトテープのホットメルト層に向けて熱風を吹き付ける熱風ノズルとを具備する熱風式ホットメルトテープ溶着装置であって、 一対の圧着ローラの内の一方の圧着ローラを回転可能に支持する支持腕を一定角度範囲で揺動可能に構成し、この支持腕の揺動中心軸とを該支持腕に支持されている圧着ローラの回転中心軸とを同芯状態に構成したことを特徴とする。

そしてこの場合、一対の圧着ローラと支持腕とは、それぞれ独立して作動する駆動モータで駆動されることが好ましい。

本発明で、一対の圧着ローラのうち、一方の圧着ローラを支持している支持腕を該ローラの回転軸と同軸の軸芯を中心として揺動可能に構成してあることから、加工対象物とテープとを一対の圧着ローラ間に装着してテープを加工対象物に融着する作業の際、加工対象物の姿勢変化で加工対象物と支持腕とが接触することを抑制し、仮に接触することがあっても、その接触個所を圧着部から離れた位置にすることができ、接触により生じたシワが圧着部に影響を与えることをなくして、シワのない状態でテープを溶着することができる。

本発明に係る熱風式ホットメルトテープ溶着装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。

本発明に係る装置での作業手順を示す要部の作動図である。

従来の作業手順を示す要部の作動図である。

本発明を実施するための最良の形態を具体的に図示した図面に基づいて更に詳細に説明すると、次のとおりである。

この熱風式ホットメルトテープ溶着装置は、基台(1)に昇降移動可能に支持されている昇降軸(2)と、この昇降軸(2)の下端部に回転可能に支持されている上側圧着ローラ(3)と、基台(1)に水平軸周りに揺動可能に支持されている略U字形の支持腕(4)の一方の脚部上端に回転可能に支持されている下側圧着ローラ(5)と、上下圧着ローラ(3)(5)の圧接転動面の近傍部分に噴出し口(6)を配置した熱風ノズル(7)とを具備している。

この略U字形の支持腕(4)の揺動中心軸(8)と、下側圧着ローラ(5)の回転枢支軸(9)とは同じ水平軸芯上に位置している。したがって、下側圧着ローラ(5)は基台(1)との相対位置を変えることなく回転し、支持腕(4)だけが一定角度範囲で揺動することになる。

そして、略U字形の支持腕(4)の内部には、中間回転伝動軸(10)と、この中間回転伝動軸(10)の一端と下側圧着ローラ(5)の回転枢支軸(9)との間に架着したベルト伝動機構(11)及び中間回転伝動軸(10)の他端と基台(1)に対して回転可能に配置されている回転駆動軸(12)との間に架着した駆動側ベルト伝動機構(13)とが配置してある。

前記した回転駆動軸(12)は支持腕(4)を基台(1)に対して揺動可能に支持する前記揺動中心軸(8)の内部を貫通しており、回転駆動軸(12)と揺動中心軸(8)とは独立して回転するようになっている。

そして、揺動中心軸(8)は歯車伝達機構(14)を介してステッピングモータ(15)で、また、回転駆動軸(12)はチェーン伝動機構(16)を介して回転駆動モータ(17)でそれぞれ独立して回転駆動されるようになっている。

上側圧着ローラ(3)はその昇降軸(2)をエアシリンダ(18)で出退させることで上側ローラ(3)と下側圧着ローラ(5)との間隔を調整できるようにしてあり、この上側圧着ローラ(3)は基台(1)に配置した電動モータ(19)にチェーン伝動機構(20)を介して連動連結してある。

熱風ノズル(7)は内部に電熱ヒータを内蔵しているノズル筒本体(21)をノズル移動エアシリンダ(22)によって噴出し口(6)の噴出し位置及び噴出し方向を調整変更可能に構成してある。

そして、ステッピングモータ(15)、回転駆動モータ(17)、電動モータ(19)、上側圧着ローラ(3)を昇降駆動するエアシリンダ(18)、ノズル筒本体(21)を駆動するノズル移動エアシリンダ(22)は、図示を省略した制御装置に組み込まれたプログラムに応じて個別に制御されるようになっている。このとき、上下圧着ローラ(3)(5)は、上側回転ローラ(3)の回転速度を基準に、下側回転ローラ(5)の回転速度が自動的に一定の比率で変化するように各モータ(17)(19)の回転速度を制御している。 また、支持腕(4)の揺動制御は、支持腕垂直姿勢を0度として、所定範囲の揺動角度(例えば±70度)の範囲内で、加工対象物の形状に基づき、加工対象物での溶着開始点からの移動距離をパラメータとして揺動角度を決定するとともに、その揺動速度を上側回転ローラ(3)の回転速度を基準に制御するようにしている。

上述の構成からなる熱風式ホットメルトテープ溶着装置を用いて、インナーブーツの縫合部分にホットメルトテープを溶着する場合の作動を図2ら基づき説明する。

加工対象物(W)であるインナーブーツの開口部分の内側に下側圧着ローラ(5)を位置させるとともに、加工対象物(W)の外側部分にホットメルト層を融解させた状態のテープ(T)と上側圧着ローラ(3)を配設し、テープ(T)と加工対象物(W)とを上下圧着ローラ(3)(5)で挟圧した状態で両ローラで(3)(5)を回転させて加工対象物(W)にテープ(T)を溶着させながら移動させる。

そして、加工対象物(W)の移動に応じて、下側圧着ローラ(5)の支持腕(4)を揺動させる。この支持腕(4)の揺動によっても、支持腕(4)と加工対象物(W)との当接は避けられないが、その当接する個所が、作業位置である上下ローラ(3)(5)での挟圧個所から離れた位置となるため、支持腕(4)と加工対象物(W)との当接により加工対象物(W)に生じるシワがテープ(T)の溶着位置(ローラ挟圧個所)に影響を及ぼすことがなくなり、テープ(T)を加工対象物(W)の面に沿ってピッタリと溶着することができる。

本発明で開示した支持腕(4)の揺動角度は、加工対象物に応じて予め動作パターンを図示を省略した制御装置に登録することで、靴やカバンなどのインカーブ、及びアウトカーブを有する形状の加工対象物に対応することができる。

3・5…圧着ローラ(3…上側圧着ローラ、5…下側圧着ローラ)、4…支持腕、7…熱風ノズル、8…支持腕の揺動中心軸、9…支持腕に支持されている圧着ローラの回転枢支軸、15・17・19…駆動モータ(15…ステッピングモータ、17…回転駆動モータ、19…電動モータ)、W…加工対象物、T…ホットメルトテープ。