專利名稱：用于將加強帶片焊接到拉鏈帶上的超聲波焊接方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和裝置，用于通過超聲波加熱而將由合成樹脂形成的加強帶焊接到這樣的部分上，即在該部分，拉鏈鏈條的可分離底部止動器安裝到拉鏈帶的芯部和主體帶部分上。
相關(guān)技術(shù)的說明用于安裝上部止動器和可分離的底部止動器的空隙部分(沒有齒的部分)間斷形成于具有可分離的底部止動器的拉鏈的拉鏈鏈條中。該可分離的底部止動器安裝在該空隙部分上。在安裝該可分離的底部止動器之前，由合成樹脂形成的加強帶片通常粘接在拉鏈鏈條的可分離止動器安裝部分上，從而進行增強。
加強帶片粘接成能夠保持拉鏈鏈條的空隙部分的相對帶側(cè)邊緣的結(jié)構(gòu)，且芯繩織入拉鏈鏈條的各相對側(cè)邊緣，因此它們較厚。當整個加強帶片通過壓力同時粘接到較厚部分和扁平部分上時，仍然殘留有能夠?qū)е路蛛x的褶皺和氣泡。而且，該加強帶片的粘接結(jié)構(gòu)易于破裂。為了解決該問題，加強帶片分兩階段進行粘接和接合，例如如JP-B-62-54001和JP-B-63-40085中所述。
例如，在JP-B-62-54001中，在各拉鏈鏈條的每次傳送停止期間，加強帶片布置成垂直于拉鏈鏈條的空隙部分，該加強帶片的上下邊緣彎曲，加強片從空隙部分的內(nèi)側(cè)和外側(cè)進行保持。由加強帶片保持的芯繩部分及其周圍的帶部分再從內(nèi)側(cè)和外側(cè)進行加壓和加熱，以便將加強帶片的一部分粘接在芯繩部分上，隨后，靠近帶部分的粘接區(qū)域和非粘接區(qū)域的加強帶片再從內(nèi)側(cè)和外界進行加壓和加熱，以便使它們完全粘接和接合。
而且，在JP-B-63-40085中，使得具有恒定尺寸且由熱塑性合成樹脂形成的加強帶片從拉鏈鏈條的空隙部分中的加強帶安裝部分的上側(cè)和底側(cè)橫跨抵靠左右拉鏈帶的相對邊緣。該加強帶片通過超聲波角(horn)和砧臺之間的壓力而插入。該超聲波角包括直的凹槽，該直凹槽在與左右拉鏈帶的芯繩相對應(yīng)的部分中；以及切割刀片，該切割刀片在該芯繩的外側(cè)端部。同樣，砧臺包括直的凹槽，該直凹槽在與芯繩相對應(yīng)的部分中；以及切割刀片，該切割刀片以相同方式位于該芯繩的外側(cè)端部。然后進行超聲波處理，將加強帶片焊接到左右拉鏈帶的芯繩及其周圍的帶部分的外周上，同時，切除在相對芯繩之間的加強帶片，隨后通過加壓和加熱而將加強帶片的區(qū)域部分焊接到左右拉鏈帶的兩面上。
另一方面，例如JP-B-2-35661和JP-A-63-315223公開了用于焊接的控制方法，該方法利用超聲波振動，其中，對角的溫度進行檢測，以便控制角的超聲波振動的幅值。在該控制方法中這樣進行控制，即溫度檢測單元例如熱敏電阻安裝在壓機工具或接收部分上，以便檢測溫度，當溫度較低時增加超聲波振動的幅值，而當溫度較高時降低幅值。而且，例如如JP-A-62-140823和JP-A-5-299480中所述，檢測包括加熱裝置例如加熱器的超聲波角的溫度，并將該加熱裝置控制成使該角的溫度保持恒定。
根據(jù)JP-B-62-54001和JP-B-63-40085中所述的加強帶片粘接(焊接)方法，在第一階段中，拉鏈帶的芯繩部分及其周圍的帶部分通過加強帶片焊接和保持，并在第二階段中將加強帶片的剩余未焊接區(qū)域焊接到拉鏈帶上，這樣，接合通過兩個階段進行。在JP-B-52-54001中，在假定加強帶片通過粘接劑分兩個階段粘接到拉鏈鏈條的空隙部分上的情況下進行了開發(fā)，當熱塑性合成樹脂材料用于加強帶片時，能夠通過利用加熱器加熱和焊接來進行粘接(焊接)。另一方面，在JP-B-63-40085中，在第一階段采用超聲波焊接裝置，而在第二階段采用利用普通加熱器的焊接裝置。
如上所述，需要嚴格控制利用加熱器進行焊接的加熱溫度和處理時間。當它們中的任意一個減小時，將引起粘接失效。當它們中的任意一個過大時，加強帶片將以熔融狀態(tài)進入拉鏈帶中。因此，拉鏈帶將變脆和變得非常硬，這樣，它可能易于彎曲和損壞。此外，與普通超聲波焊接相比，利用加熱器加熱而進行的焊接將花費更長的處理時間。例如，如JP-B-63-40085中所述，當在超聲波焊接之后進行采用加熱器加熱的焊接步驟時，產(chǎn)生在處理時間上的差異。當加熱器的加熱溫度升高至與超聲波焊接時間的處理時間的差異相配，以便防止由于粘接失效引起的分離時，過度加熱通常易于使焊接部分變硬和變脆。而且，在通過加熱器進行加熱的情況下，很容易在芯繩部分和主體帶部分之間產(chǎn)生氣泡。
另一方面，當加強帶片粘接到該類型的拉鏈帶的空隙部分上時，加強帶片的保持結(jié)構(gòu)通常通過模制以及焊接而均勻布置，以便確定芯繩部分的結(jié)構(gòu)。另一方面，只要能保持粘接強度，在不改變表面結(jié)構(gòu)的條件下簡單地將加強帶片粘接到拉鏈帶的主體帶部分上就足夠了。在合適條件下通過超聲波加熱而進行焊接時，只有焊接表面通過內(nèi)部加熱而熔化和粘接，因此，處理表面能夠在沒有變形的情況下進行精細的精加工。
當拉鏈帶的芯繩部分和主體帶部分通過使用單個超聲波角和單個砧臺而同時焊接時，如JP-A-5-299480所述，在焊接過程中，拉鏈帶的芯繩部分和主體帶部分都在相同時間內(nèi)以相同幅值進行超聲波振動。另一方面，在進行超聲波振動時，希望用于拉鏈帶的芯繩部分的超聲波角和砧臺的模制表面的擠壓力小于用于拉鏈帶的主體帶部分的超聲波角和砧臺的模制表面的擠壓力，因為如上所述，擠壓和模制同時進行。
不過，通常，超聲波角和砧臺的擠壓表面設(shè)置成對拉鏈帶進行較輕的夾持，而對芯繩部分進行較強的擠壓，以便獲得預(yù)定的剖面結(jié)構(gòu)。當以相同幅值和相同時間對這樣結(jié)構(gòu)的擠壓表面進行超聲波焊接時，對擠壓較大擠壓力的芯繩部分施加了過大的能量。因此，在很多情況下，芯繩部分的加強帶片部分將大量熔化，從而使該芯繩部分變硬和變脆。
發(fā)明簡介本發(fā)明將解決該常規(guī)問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種焊接方法，其中，芯繩部分和主體帶部分分別在合適條件下通過超聲波進行焊接，以便將加強帶片焊接到拉鏈鏈條的空隙部分上，本發(fā)明還提供了一種用于該方法的焊接裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目的可以通過一種用于將加強帶焊接到具有主體結(jié)構(gòu)的拉鏈帶上的超聲波焊接方法。
一種方法，用于通過超聲波加熱而將由合成樹脂形成的加強帶片焊接到拉鏈鏈條的可分離底部止動器安裝部分上，并覆蓋拉鏈帶中的芯部和主體帶部分，其特征在于，該方法包括以下步驟設(shè)定適于將加強帶片焊接到芯部及該芯部周圍的焊接時間和/或幅值以及適于將該加強帶片焊接到主體帶部分上的焊接時間和/或幅值，且根據(jù)所設(shè)定的焊接時間或幅值來將加強帶片焊接到芯部上及該芯部周圍以及將加強帶片焊接到主體帶部分上。
而且，對于第五和第九方面，本發(fā)明涉及用于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的合適焊接裝置，該焊接裝置的特征在于超聲波角和砧臺，該超聲波角和砧臺有用于在拉鏈鏈條的可分離底部止動器安裝部分中的拉鏈帶的芯部和主體帶部分的外部結(jié)構(gòu)；以及控制部分，該控制部分與超聲波振動器連接，該超聲波振動器與超聲波角連接，該控制部分有時間和/或幅值設(shè)定部分，該時間和/或幅值設(shè)定部分能夠分別設(shè)定用于將加強帶片焊接到芯部和該芯部周圍的合適焊接時間和/或幅值以及用于將加強帶片焊接到主體帶部分上的合適的焊接時間和/或幅值。因此，在本發(fā)明中，通過僅設(shè)置焊接時間和幅值中的一個就能達到所希望的目的，該焊接時間和幅值也可以同時都進行設(shè)置。
通過該結(jié)構(gòu)，加強帶片與在拉鏈鏈條的可分離底部止動器安裝部分中的拉鏈帶的芯部和主體帶部分分別在合適條件下進行超聲波焊接。因此，能夠防止該芯部變硬和變脆并能夠防止該主體帶部分焊接不充分，而且，能夠防止該加強帶片在使用過程中與主體帶部分分離。而且，超聲波焊接在合適條件下進行。因此，在焊接表面上產(chǎn)生的氣泡將通過超聲波振動而有效除去。因此，能夠防止氣泡殘留在焊接表面上，因此能夠非常簡明地進行精加工。
對于本發(fā)明的第二方面，優(yōu)選是，適于將加強帶片焊接到芯部以及該芯部周圍的焊接時間或幅值應(yīng)當設(shè)定為小于適于將該加強帶片焊接到主體帶部分上的焊接時間或幅值。該超聲波焊接進行得是否適當依賴于焊接時間、擠壓力以及幅值。如上所述，芯部模制成具有合適的剖面，同時焊接該加強帶片。因此施加在芯部上的擠壓力大于施加在主體帶部分上的擠壓力。例如，當芯部和主體帶部分的焊接時間設(shè)定為彼此相等時，芯部的幅值設(shè)定為較小，對應(yīng)于更大的擠壓力。當幅值設(shè)定為彼此相等時，芯部的焊接時間設(shè)定為比主體帶部分的焊接時間更短。
本發(fā)明的第三和第四方面涉及焊接方法，其中，將加強帶片焊接到芯部和該芯部周圍的主體帶部分上以及將該加強帶片焊接到主體帶部分上的操作將獨立和分開進行，或者將加強帶片焊接到主體帶部分上，接著再將該主體帶部分和加強帶片同時焊接到芯部和該芯部周圍的主體帶部分上。
因此，對于本發(fā)明的第六方面，例如超聲波角由單個角形成，而砧臺提供有用于支承在拉鏈鏈條中的一對芯部和該芯部周圍的一對主體帶部分的第一砧臺以及一對用于支承主體帶部分第二砧臺，以便能彼此獨立地進行操作。
這時，對于本發(fā)明的第七方面，例如優(yōu)選是該控制部分還應(yīng)當包括順序控制部分，用于使第二砧臺運動到焊接位置，以便與超聲波角一起夾持加強帶片和主體帶部分，并操作超聲波振動器預(yù)定時間，以便加熱和焊接加強帶片，然后使第二砧臺運動到待用位置，并使第一砧臺運動到焊接位置，以便與超聲波角一起夾持加強帶片、一對芯部和在該芯部周圍的主體帶部分，并操作超聲波振動器預(yù)定時間，以便加熱和焊接加強帶片，然后使第一砧臺運動到待用位置。
對于本發(fā)明的第八方面，例如該控制部分還可以包括順序控制部分，用于使第二砧臺運動到焊接位置，以便與超聲波角一起夾持加強帶片和主體帶部分，并操作超聲波振動器預(yù)定時間，并且在加熱和焊接加強帶片的過程中使第一砧臺運動到焊接位置，以便與超聲波角一起夾持加強帶片、一對芯部和在該芯部周圍的主體帶部分，從而在剩余的操作時間內(nèi)加熱加強帶片和主體帶部分，并使它們焊接在一起，然后使第一和第二砧臺運動到待用位置。
尤其是，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，將加強帶片焊接到主體帶部分上以及將加強帶片焊接到芯部和芯部周圍的主體帶部分上的操作將根據(jù)各個設(shè)定時間而分別進行。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，將加強帶片焊接到主體帶部分上以及將加強帶片焊接到芯部和芯部周圍的主體帶部分上的操作將利用設(shè)定時間之間的差異而連續(xù)進行。
對于本發(fā)明的第十方面，當控制部分包括幅值設(shè)定部分時，超聲波角由單個角形成，而砧臺提供有用于支承在拉鏈鏈條中的一對芯部和該芯部周圍的一對主體帶部分的第一砧臺以及一對用于支承主體帶部分第二砧臺，以便能彼此獨立地進行操作。該控制部分還包括操作指示部分，用于在通過超聲波角和第一砧臺夾持加強帶片、一對芯部和該芯部周圍的主體帶部分時根據(jù)設(shè)定的幅值來操作超聲波角，并在加強帶片和主體帶部分夾持在超聲波角和第二砧臺之間時根據(jù)設(shè)定的幅值來操作超聲波角。這時，單個角通過變成各預(yù)定幅值來進行操作，第一或第二砧臺根據(jù)角的操作幅值而在焊接位置進行操作，從而順序進行將加強帶片焊接到主體帶部分上以及將加強帶片焊接到芯部和該芯部周圍的主體帶部分上的操作。
而且，對于本發(fā)明的第十一方面，超聲波角包括第一角，用于激勵在拉鏈鏈條中的芯部和該芯部周圍的主體帶部分；以及第二角，用于激勵主體帶部分。該砧臺提供有與第一角相對的第一砧臺以及與第二角相對的第二砧臺，以便能彼此獨立的進行操作，控制部分還包括操作指示部分，用于在通過第一角和第一砧臺夾持加強帶片、一對芯部和該芯部周圍的主體帶部分時根據(jù)設(shè)定的幅值來操作超聲波角，并在加強帶片和主體帶部分夾持在第二角和第二砧臺之間時根據(jù)設(shè)定的幅值來操作超聲波角。
特別是，根據(jù)本發(fā)明的第十方面，單個角根據(jù)兩個預(yù)定的幅值來進行操作，第一或第二砧臺根據(jù)各設(shè)定幅值而運動，且將加強帶片焊接到主體帶部分上和將加強帶片焊接到芯部和該芯部周圍的主體帶部分上的操作將根據(jù)各設(shè)定時間而分別進行。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，加強帶片、芯部以及該芯部周圍的主體帶部分在以設(shè)定幅值操作的第一角和第一砧臺之間以設(shè)定幅值彼此焊接，而加強帶片和主體帶部分在以不同設(shè)定幅值操作的第二角和第二砧臺之間彼此焊接。
附圖的簡要說明

圖1是表示拉鏈鏈條的平面圖，該拉鏈鏈條有通過本發(fā)明的超聲波焊接裝置焊接的加強帶。
圖2是表示由該拉鏈鏈條獲得的拉鏈的平面圖。
圖3是表示本發(fā)明第一實施例的超聲波焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的視圖。
圖4A至4D是表示通過根據(jù)第一實施例的超聲波焊接裝置來執(zhí)行的焊接步驟的視圖。
圖5是表示本發(fā)明第二實施例的超聲波焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)的視圖。
圖6A至6D是表示通過根據(jù)第二實施例的超聲波焊接裝置來執(zhí)行的焊接步驟的視圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明下面將參考附圖特別介紹本發(fā)明的典型實施例。
圖1表示了拉鏈鏈條3，加強帶片1和2通過本發(fā)明的焊接方法而粘接在該拉鏈鏈條3上。去掉了齒4的空隙部分5沿拉鏈鏈條3的長度方向形成于拉鏈單元內(nèi)，如圖1所示。加強帶片1和2封閉了芯部分6a和7a的周邊，該芯部分6a和7a沿暴露于該空隙部分5中的、拉鏈帶6和7的相對帶側(cè)邊緣形成，且該加強帶片1和2在整個表面上與各個主體帶部分6b和7b的背面焊接和接合。
在該實施例中，加強帶片1和2為層疊結(jié)構(gòu)，其中，相對較低熔點的合成樹脂層提供或涂覆在編織帶或合成樹脂膜帶的焊接表面?zhèn)?，該合成樹脂膜帶由與用作拉鏈帶6和7的材料相同的材料形成。該加強帶片1和2的焊接區(qū)域是將安裝可分離的底部止動器8的部分，如后面的圖2中所示。當加強帶片1和2具有通過焊接到芯部6a和7a上而獲得的非均勻截面形狀時，或者當該加強帶片1和2并沒有正確垂直地焊接到拉鏈帶的長度方向時，將不可能堅固正確地安裝該可分離的底部止動器8。
當加強帶片1和2焊接到拉鏈鏈條3上時，在可分離的底部止動器8中的插入銷8a和匣銷(box pin)8b首先通過模制或卷邊(crimping)而安裝到加強帶片1和2的焊接區(qū)域上，再插入滑動器9，并安裝可分離的底部止動器8的匣部件8c和上部止動器10(10a、10b)，然后在空隙部分進行切割。從而制成如圖2所示的拉鏈。
圖3表示了沿拉鏈鏈條傳送方向看時根據(jù)本發(fā)明第一實施例的超聲波焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)。如圖3中所示，提供有超聲波振動器11；超聲波角12，該超聲波角12成一體安裝在該超聲波振動器11上；砧臺13，該砧臺13與超聲波角12的擠壓表面相對；以及控制部分14，該控制部分14與各部件連接。而且，在本實施例中，在超聲波角12中還提供有溫度傳感器15，該溫度傳感器15通過溫度檢測器16與控制部分14連接。
本實施例的砧臺13分成兩個部分，這兩部分包括第一擠壓砧13a(第一砧)，第一擠壓砧13a具有芯部和沿垂直于拉鏈鏈條的傳送方向的橫向靠近該芯部的主體帶部分；以及第二擠壓砧13b(第二砧)，該第二擠壓砧13b具有剩余的主體帶部分。超聲波角12和第一擠壓砧13a的相對表面提供有兩對槽12a-1和12a-2以及13a-1和13a-2，這兩對槽12a-1和12a-2以及13a-1和13a-2包括上半部分和下半部分，并在將加強帶片焊接到拉鏈鏈條(未示出)的空隙部分中之后沿與拉鏈鏈條傳送方向平行的方向獲得芯部模制結(jié)構(gòu)，且這兩對槽12a-1和12a-2以及13a-1和13a-2彼此相對。
盡管在本實施例中，第一擠壓砧13a和第二擠壓砧13b分別沿垂直方向獨立運動，但是第二擠壓砧13b也可以同步運動。超聲波角12也可以從待用位置垂直運動到焊接位置。這些運動根據(jù)從控制部分14的順序控制部分14a發(fā)出的指令而執(zhí)行。該控制部分14還提供有時間設(shè)定部分14b，用于設(shè)定與第一擠壓砧13a一起進行焊接所需的時間和用于設(shè)定與第二擠壓砧13b一起進行焊接所需的時間。在本實施例中，前一焊接時間設(shè)定成比后一焊接時間更短。
在本實施例中，溫度傳感器15安裝在上述超聲波角12上，根據(jù)溫度傳感器15發(fā)出的溫度信號，超聲波角12的溫度波動通過溫度檢測器16連續(xù)傳遞給控制部分14。當接收到超聲波角12的溫度波動后，控制部分14通過運算部分而算出與變化的溫度相對應(yīng)的焊接時間，并控制成將時間設(shè)定部分設(shè)定的初始時間改變成算出的時間。在本實施例中，以預(yù)定幅值恒定驅(qū)動超聲波角12，且超聲波角12和砧臺13的運動的沖程總是保持恒定，這樣，施加在拉鏈帶的芯部上的擠壓力和施加在主體帶部分上的夾持力都不會改變。
下面將參考圖4A至4D介紹具有上述結(jié)構(gòu)的實施例的焊接步驟。首先，當將焊接拉鏈鏈條3中的加強帶片1和2的空隙部分5到達在布置成彼此分離并處于待用位置的超聲波角12和砧臺13之間的間隙處時，停止拉鏈鏈條3的傳送，同時傳送一對具有預(yù)定長度的上下加強帶片1和2(圖4A)。
然后，超聲波角12向下運動到焊接位置，一對第二擠壓砧13b升高到焊接位置，加強帶片1和2以與空隙部分5中的主體帶部分6b和7b緊密接觸的狀態(tài)夾持在超聲波角12和第二擠壓砧13b之間。完成該操作后，操作超聲波振動器11，以便使超聲波角12振動，并使在加強帶片1和2的焊接表面?zhèn)壬系牡腿埸c合成樹脂層熔化，這樣，該加強帶片1和2與主體帶部分6b和7b熔合在一起(圖4B)。
當這樣經(jīng)過預(yù)定時間時，第二擠壓砧13b向下運動，同時，用于擠壓該加強帶片1和2、芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分的第一擠壓砧13a升高(圖4C)。這時，超聲波角12仍然持續(xù)振動，第一擠壓砧13a升高至擠壓位置，這樣，加強帶片1和2、芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分受到在第一擠壓砧13a和超聲波角12之間的預(yù)定擠壓力的擠壓。然后，第二擠壓砧13b在經(jīng)過預(yù)定時間后向下運動到位于下方的待用位置。在擠壓過程中，在加強帶片1和2的焊接表面?zhèn)壬吓c該芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分緊密接觸的低熔點合成樹脂層熔化，這樣，加強帶片1和2與芯部6a和7a及其周圍熔合在一起，從而完成所有焊接操作(圖4D)。
重復(fù)上述操作，從而連續(xù)使加強帶片1和2與沿長拉鏈鏈條3的長度方向間斷形成的多個空隙部分5順序焊接在一起。當重復(fù)該焊接操作時，經(jīng)過一定操作時間后，超聲波角12和砧臺13自身的溫度將由于加強帶片1和2的內(nèi)部發(fā)熱以及由該發(fā)熱引起的傳熱而升高。特別是，當如上述持續(xù)預(yù)定焊接時間而其它條件不變時，芯部6a和7a以及主體帶部分6b和7b將由于超聲波角12的溫度升高而變成過熱狀態(tài)。因此，加強帶片1和2整個熔化，并將變脆，而且，在拉鏈鏈條3的可分離底部止動器安裝部分中的芯部6a和7a將變硬，這樣，將易于在該部分進行切割。
在本實施例中，超聲波角12另外提供有溫度傳感器15，該溫度傳感器15將通過溫度檢測器16與控制部分14連接，如上所述。當重復(fù)進行焊接操作，從而使超聲波角12的溫度升高時，溫度傳感器15檢測該溫度，這樣檢測的溫度信號通過溫度檢測器16連續(xù)傳遞給控制部分14。在該控制部分14中，根據(jù)預(yù)先儲存在儲存部分中的溫度/時間曲線并根據(jù)由溫度檢測器16發(fā)出的溫度信號而在操作部分中連續(xù)計算最佳焊接時間，且將在開始工作時設(shè)定的焊接時間重新設(shè)置成在時間設(shè)定部分14b中連續(xù)計算出的最佳焊接時間。這樣，加強帶片1和2總是能夠在最佳焊接時間內(nèi)焊接到空隙部分5中的拉鏈帶6和7上。因此，可以有效防止焊接部分如上述變脆和變硬。
在第一實施例中，用于將加強帶片1和2焊接到芯部6a和7a以及主體帶部分6b和7b上的其它條件或參數(shù)都設(shè)定為恒量，只有在焊接狀態(tài)中的焊接時間預(yù)定有增加值或減小值。還可以固定焊接時間和設(shè)定為使超聲波角12的幅值增加或減小，從而控制該幅值。
而且，在具有上述結(jié)構(gòu)的加強帶片的焊接裝置中，例如還可以根據(jù)將加強帶片1和2焊接到芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分上的焊接時間及將加強帶片1和2焊接到主體帶部分6b和7b上的焊接時間的差值而改變控制部分14中的順序控制部分14a的順序，并可以在超聲波角12和第二擠壓砧13b之間將加強帶片1和2焊接到主體帶部分6b和7b上的過程中，進行首先使第一擠壓砧13a從待用位置運動到焊接位置的第一運動，從而可以在預(yù)定的剩余時間內(nèi)一起進行將加強帶片1和2焊接到芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分上和焊接到主體帶部分6b和7b上的總體焊接連接。
圖5表示了當沿拉鏈鏈條的傳送方向看時本發(fā)明第二實施例的超聲波焊接裝置的示意結(jié)構(gòu)。在該實施例中，也提供了超聲波振動器111；超聲波角112，該超聲波角112成一體安裝在該超聲波振動器111上；砧臺13，該砧臺13與超聲波角112的擠壓表面相對，并有與第一實施例相同的結(jié)構(gòu)；以及控制部分114，該控制部分14與各部件連接。而且，在本實施例中，在超聲波角112中還提供有溫度傳感器15，該溫度傳感器15以與上述實施例相同的方式通過溫度檢測器16與控制部分114連接。
本實施例的超聲波角112以與砧臺13相同的方式分成兩個部分，這兩部分包括第一擠壓角112a(第一角)，第一擠壓角112a用于擠壓芯部和沿垂直于拉鏈鏈條(未示出)的傳送方向(與紙垂直的方向)的橫向靠近該芯部的主體帶部分(未示出)；以及第二擠壓角112b(第二角)，該第二擠壓角112b用于剩余的主體帶部分。專門的超聲波振動器111a和111b分別成一體安裝在擠壓角112a和112b上。第一擠壓角112a和第一擠壓砧13a(第一砧)的相對表面以與前述實施例相同的方式提供有兩對槽112a-1和112a-2以及13a-1和13a-2，這兩對槽112a-1和112a-2以及13a-1和13a-2包括上半部分和下半部分，并在將加強帶片焊接到拉鏈鏈條(未示出)的空隙部分中之后沿與拉鏈鏈條傳送方向平行的方向獲得芯部模制結(jié)構(gòu)，且這兩對槽12a-1和12a-2以及13a-1和13a-2彼此相對。
還有，在本實施例中，第一擠壓砧13a和第二擠壓砧13b(第二砧)分別沿垂直方向在待用位置和焊接位置之間獨立進行運動，且第一和第二擠壓角112a和112b也根據(jù)第一和第二擠壓砧12a和13b的運動而沿垂直方向在待用位置和焊接位置之間進行運動。這些運動根據(jù)控制部分114的順序控制部分114a發(fā)送的指令來進行。在本實施例中，控制部分114還提供有幅值設(shè)定部分114b，用于分別設(shè)定第一擠壓角112a和第二擠壓角112b的合適幅值。
在本實施例中，溫度傳感器15安裝在上述超聲波角112上，根據(jù)溫度傳感器15發(fā)出的溫度信號，超聲波角112的溫度波動通過溫度檢測器連續(xù)傳遞給控制部分14。當接收到超聲波角112的溫度波動后，控制部分114通過運算部分而算出與變化的溫度相對應(yīng)的最佳幅值，并控制成將幅值設(shè)定部分114b設(shè)定的初始幅值改變成算出的幅值。在本實施例中，第一和第二擠壓角112a和112b的焊接時間設(shè)定成使它們分別以預(yù)定的焊接時間恒定驅(qū)動，且超聲波角112和砧臺13的運動的沖程總是保持恒定，這樣，施加在拉鏈帶的芯部上的擠壓力和施加在主體帶部分上的夾持力都不會改變。
下面將參考圖6A至6D介紹具有上述結(jié)構(gòu)的實施例的焊接步驟。首先，當將焊接加強帶片1和2的拉鏈鏈條3的空隙部分5到達在布置成彼此分離并處于待用位置的超聲波角112和砧臺13之間的間隙處時，停止拉鏈鏈條3的傳送，這樣，一對具有預(yù)定長度的上下加強帶片1和2與拉鏈鏈條3同時傳送成布置在上面和下面(圖6A)。
首先，第二超聲波角112b向下運動到焊接位置，第二擠壓砧13b升高到焊接位置，加強帶片1和2以與空隙部分5中的主體帶部分6b和7b緊密接觸的狀態(tài)夾持在第二超聲波角112b和第二擠壓砧13b之間。然后再操作第二超聲波振動器111b，以便使該超聲波角112b振動預(yù)定時間，并使在加強帶片1和2的焊接表面?zhèn)壬系牡腿埸c合成樹脂層熔化，這樣，該加強帶片1和2與主體帶部分6b和7b熔合在一起，隨后使第二擠壓角112b的振動停止(圖6B)。
當?shù)诙D壓角112b的振動停止時，第二擠壓角112b和第二擠壓砧13b沿彼此分離分方向從焊接位置運動到待用位置，同時，用于擠壓芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分的第一擠壓角112a和第一擠壓砧13a沿彼此接近的方向從第一位置運動到焊接位置，從而通過加強帶片1和2擠壓和夾持芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分(圖4C)。
第一超聲波振動器111a開始工作，以便使第一擠壓角112a以預(yù)定幅值振動，從而使在加強帶片1和2的焊接表面?zhèn)壬喜⑼ㄟ^第一擠壓角112a和第一擠壓砧13a之間的預(yù)定擠壓力而擠壓該芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分的低熔點合成樹脂層熔化，從而使加強帶片1和2與芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分焊接在一起，同時將該芯部6a和7a部分模制成具有所需形狀。同時，第二擠壓角112b和第二擠壓砧13b處于待用位置，以便進行下一次焊接操作。
當完成將加強帶片1和2焊接到芯部6a和7a及其周圍的主體帶部分上的操作時，第一超聲波振動器111a的促動停止，同時，第一擠壓角112a和第一擠壓砧13a從焊接位置運動到待用位置(圖6D)。然后，未示出的傳送裝置例如供給輥工作，以便傳送拉鏈鏈條3，直到下一空隙部分5到達加強帶片1和2的焊接部分。
重復(fù)上述操作，從而連續(xù)使加強帶片1和2與沿長拉鏈鏈條3的長度方向間斷形成的多個空隙部分5順序焊接在一起。
還有，在本實施例中，當重復(fù)該焊接操作，從而使超聲波角112的溫度升高時，溫度傳感器15檢測該溫度，這樣檢測的溫度信號通過溫度檢測器16連續(xù)傳遞給控制部分114。在該控制部分114中，根據(jù)預(yù)先儲存在儲存部分中的溫度/幅值曲線并根據(jù)由溫度檢測器16發(fā)出的溫度信號而在運算部分中連續(xù)計算最佳焊接時間，且將在開始工作時設(shè)定的、第一和第二擠壓角112a和112b的各幅值重新設(shè)置成在幅值設(shè)定部分中連續(xù)計算出的最佳幅值。這樣，加強帶片1和2總是能夠通過最佳幅值而焊接到空隙部分5中的拉鏈帶6和7上。
還有，在第二實施例中，當然也可以代替幅值，而是以與第一實施例相同的方式來對焊接時間和焊接狀態(tài)的其它參數(shù)進行預(yù)設(shè)。
權(quán)利要求
1.一種焊接方法，用于通過超聲波加熱而將由合成樹脂形成的加強帶片焊接到拉鏈鏈條的拉鏈帶上，并覆蓋拉鏈帶中的芯部和主體帶部分，該方法包括以下步驟設(shè)定第一焊接條件，該第一焊接條件包括適于將加強帶片焊接到芯部上及該芯部周圍的焊接時間和幅值中的至少一個；設(shè)定第二焊接條件，該第二焊接條件包括適于將加強帶片焊接到主體帶部分上的焊接時間和幅值中的至少一個；根據(jù)第一焊接條件來將加強帶片焊接到芯部上及該芯部周圍；以及根據(jù)第二焊接條件來將加強帶片焊接到主體帶部分上；其中，該第一焊接條件與第二焊接條件不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其中該第一焊接條件的參數(shù)設(shè)定成小于第二焊接條件的參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其中將加強帶片焊接到芯部和該芯部周圍的主體帶部分上以及將該加強帶片焊接到除了該芯部周圍部分的主體帶部分上的操作將獨立和分別地進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接方法，其中將加強帶片焊接到除了芯部周圍部分的主體帶部分上，接著將該加強帶片焊接到芯部和該芯部周圍的主體帶部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊接方法，其中在將加強帶片焊接到除了芯部周圍部分的主體帶部分上的過程中，將該加強帶片焊接到芯部和該芯部周圍的主體帶部分上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其中該加強帶片焊接到拉鏈鏈條的可分離底部止動器安裝部分上。
7.一種焊接裝置，用于通過超聲波加熱而將由合成樹脂形成的加強帶片焊接到拉鏈鏈條的拉鏈帶上，并覆蓋拉鏈帶中的芯部和主體帶部分，該裝置包括超聲波角，該超聲波角包括具有芯部和主體帶部分的第一外部結(jié)構(gòu)；砧臺，該砧臺包括具有芯部和主體帶部分的第二外部結(jié)構(gòu)；超聲波振動器，該超聲波振動器與超聲波角相連；以及控制部分，該控制部分與超聲波振動器連接，并包括用于設(shè)定第一焊接條件和設(shè)定第二焊接條件的設(shè)定部分，該第一焊接條件包括適于將加強帶片焊接到芯部上及該芯部周圍的焊接時間和幅值中的至少一個，該第二焊接條件包括適于將加強帶片焊接到主體帶部分上的焊接時間和幅值中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接裝置，其中第一焊接條件只包括適于將加強帶片焊接到芯部上及該芯部周圍的焊接時間，而第二焊接條件只包括適于將加強帶片焊接到主體帶部分上的焊接時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接裝置，其中該超聲波角由單個角形成，以及該砧臺包括第一砧臺，該第一砧臺支承一對芯部和該芯部周圍的主體帶部分；以及一對第二砧臺，該對第二砧臺支承除了芯部周圍的主體帶部分；其中，該第一砧臺和第二砧臺可彼此獨立地操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接裝置，其中該控制部分還包括順序控制部分，該順序控制部分控制使第二砧臺運動到焊接位置，以便與超聲波角一起夾持加強帶片和主體帶部分；在第二焊接條件下操作該超聲波振動器，以便加熱和焊接加強帶片；在第二焊接條件下加熱和焊接加強帶片之后，使第二砧臺運動到待用位置；使第一砧臺運動到焊接位置，以便與超聲波角一起夾持加強帶片、一對芯部和在該芯部周圍的主體帶部分；在第一焊接條件下操作超聲波振動器，以便加熱和焊接加強帶片；以及在第一焊接條件下加熱和焊接加強帶片之后，使第一砧臺運動到待用位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接裝置，其中該控制部分還包括順序控制部分，該順序控制部分控制使第二砧臺運動到焊接位置，以便與超聲波角一起夾持加強帶片和主體帶部分；在第二條件下操作該超聲波振動器，以便加熱和焊接加強帶片；在第二條件下加熱和焊接加強帶片的過程中使第一砧臺運動到焊接位置；在第一砧臺和超聲波角之間夾持加強帶片、芯部和該芯部周圍的主體帶部分以及主體帶部分，從而在第二條件的剩余時間內(nèi)加熱和焊接加強帶片；以及在剩余操作時間過后，使第一砧臺和第二砧臺運動到待用位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接裝置，其中第一焊接條件只包括適于將加強帶片焊接到芯部上及該芯部周圍的幅值，以及第二焊接條件只包括適于將加強帶片焊接到主體帶部分上的幅值。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接裝置，其中該超聲波角由單個角形成，以及該砧臺包括第一砧臺，該第一砧臺支承一對芯部和該芯部周圍的主體帶部分；以及一對第二砧臺，該對第二砧臺支承除了芯部周圍的主體帶部分；其中，該第一砧臺和第二砧臺可彼此獨立地操作。該控制部分還包括操作指示部分，該操作指示部分根據(jù)第一焊接條件的幅值來操作超聲波角，以便通過超聲波角和第一砧臺來夾持加強帶片、芯部和該芯部周圍的主體帶部分，且該操作指示部分根據(jù)第二焊接條件的幅值來操作超聲波角，以便在超聲波角和第二砧臺之間夾持加強帶片和主體帶部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接裝置，其中該超聲波角包括第一角，用于激勵芯部和該芯部周圍的主體帶部分；以及第二角，用于激勵主體帶部分；該砧臺包括與第一角相對的第一砧臺；以及與第二角相對的第二砧臺；其中，第一角、第二角、第一砧臺和第二砧臺能夠彼此獨立地進行操作；以及該控制部分還包括操作指示部分，該操作指示部分根據(jù)第一焊接條件的幅值來操作超聲波角，以便通過第一角和第一砧臺夾持加強帶片、芯部和該芯部周圍的主體帶部分，且該操作指示部分根據(jù)第二焊接條件的幅值來操作超聲波角，以便在第二角和第二砧臺之間夾持加強帶片和主體帶部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接裝置，其中，加強帶片焊接到拉鏈鏈條的可分離底部止動器安裝部分上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于將加強帶片焊接到拉鏈帶上的超聲波焊接方法和裝置。為了通過超聲波加熱而將由合成樹脂形成的加強帶片焊接到拉鏈鏈條的可分離底部止動器安裝部分上，并覆蓋拉鏈帶中的芯部和主體帶部分，分別預(yù)先設(shè)定適于將加強帶片焊接到芯部及該芯部周圍的焊接時間和/或幅值以及適于將該加強帶片焊接到主體帶部分上的焊接時間和/或幅值。根據(jù)所設(shè)定的焊接時間或幅值來分兩個階段將加強帶片焊接到芯部上及該芯部周圍以及將加強帶片焊接到主體帶部分上。
文檔編號B29C65/00GK1428237SQ0215245
公開日2003年7月9日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者巖下啟輔, 前田英二, 松村悟志 申請人:Ykk株式會社