TWI304014B - - Google Patents
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1304014 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 切明係與塑膠板件組合加工所使㈣機具有關,詳而言 之,尤指-種門板多點同步熱鉚合機,其可對門板的多個柳合 點同步進行熱鉚合作業,俾供提高熱鉚合作業效率者。 【先前技術】 大部份的汽車門扇,在車内部份多設有利用塑膠成型的門 •板,該等塑膠門板在加工組裝時,往往需要進行熱柳合作業, 以使該門板得與皮料、布料面材或其他部件(如··車門扶手) 結合。 請參閱圖-、圖二,塑膠板片熱柳合作業主要係於塑勝板 ⑴成型時’即於預定的鉚合點預先成型管狀釘頭⑵,並使該 釘頭⑵穿套於欲裝設結合之零件(3)與之配合的釘孔⑷,而 後,利用機械手臂將電熱模頭⑸移向該釘頭⑵,並通電使該 ♦模頭(5)升溫發熱,利用電熱模頭⑸對該釘頭⑵加熱,使該釘 頭⑵溶融,並利用該電熱模頭⑸之形狀,使該釘頭⑵外擴變 形,最後該模頭⑸斷電冷卻,使該釘頭⑵定型,該模頭⑸即 可移開完成熱鉚合作業。 請參閱三圖,習知電熱模頭(5)主要係由一加熱頭(5〇1)、 -電熱片⑽)、—外殼⑽)、„絕緣層⑽4)及二導電板⑽) 構成,其中,該加熱頭(501)—端形成鉚合模(5〇12),其另一端 軸入該外殼(503)内,該電熱片(502)環設於該加熱頭(5〇ι)外 1304014 周,且其一端軸入該外殼(503)内,並與該導電板(505)相接, 以藉由該導電板(505)導引電流通過該電熱片(502),據使該電 熱片(502)產生熱能,促使該加熱頭(5〇1)升溫發熱,俾供遂行 熱鉚合作業者;該外殼(5〇3)内部充填樹脂材料構成該絕緣層 (504) ’據以提局安全性者。 習知車用門板的熱鉚合作業主要係利用機械手臂進行,其 鲁係將電熱模頭裝設於機械手臂,利用程式設定使機械手臂帶引 電熱模頭移動至定位,對車用門板進行熱鉚接作業,此等熱柳 σ作業雖可藉由微電腦程式精密地控制機械手臂,但由於機械 手臂每執行一次熱鉚合作業,僅能完成-個鉚合點’而車用門 板在製造組裝時,往往需要完成十數個,甚至多達數十個柳合 點的鉚合作業,習知利用機械手f進行熱鉚合作業所耗時間 長’難以滿足量產作業的需求。 再者,習知電熱模頭⑸係利用該電熱片(502)產生熱能促 使該加熱頭⑽)升溫發熱,再藉由發熱後賴加熱頭(5⑴敎 鉚合塑膠工件,在該電熱片⑽)與該加熱頭(5〇ι)之間的熱能 傳遞過程’難以避免發生熱能的散失耗損,不利於電能的利用 率,且在該電熱片⑽)通電_,無法即刻促使該加熱頭⑽) 升溫至工作溫度’在熱鉚合後,該加熱頭⑽)又難以快速地降 溫冷卻,影響後續的脫模時間,故其工作效率不彰。 是故,本案發明人遂積極進行研究創作,經多方試驗後終 1304014 得創新且可供產業利用之本發明者。 【發明内容】 可對Γ:二要目的在於提供,,板多點同步熱柳合機,其 作業個柳合點同步進行熱鉚合作業,俾供提高熱卿合 本發明係一種門板多點ρη丰& A m 夕叫步熱鉚合機,主要包含-機箱、 i # , ,、设數個電熱模頭及一控制單元, ^ ,該機箱前緣橫設-機台,該機台頂緣設一承載架,以藉 該機箱底部空間處,據以抬升該治出具錢相,該抬升器立設於 # 於㈣㈣部底緣’據时取位該各電 熱楔頭,使該抬升器抬升該治且 夕 、侍以猎该各電熱模頭進行 夕^熱鉚合作業,俾供提高作業效率者; 該控制單元係電子電機 各部件作動。 件所4,據以_並連線控制 為使本發明之技術手段及其所達成之目的、功效,得以更 地清楚顯現,兹舉較佳可行的具體實施例並配合圖式詳 【實施方式】 清夢閱弟圖四至圖六所干士 & 所不本發明門板多點同步熱鉚合機 較佳貫施例,主要包含一機箱nfn ^ 钱相⑽、-***(22)、複數個抬 1304014 升器(24)、複數個模頭架(30)、複數個電熱模頭(40)及一控制 單元(50),其中,該控制單元(50)係由電子電機配件所組成, 據以偵測並連線控制各部件作動,由於該控制單元係熟習自動 控制技術人士所能輕易思及,恕不詳述其具體構成;該機箱(10) 前緣橫設一機台(11),該機台(11)頂緣設一承載架(12),以藉 由該承載架(12)承載加工治具,該承載架(12)底緣設有一對線 性滑軌(13),據使馬達(圖中未示)得以通過該滑執(13)驅使該 # 承載架(12)載送該治具位移進、出該機箱(10),該***(22) 係立設於該機箱底部空間處之氣壓缸,其出力軸(222)頂端設一 錐狀之銷頭(224),據使該銷頭(224)得以嵌插於該治具底緣形 成之定位穴,俾供限止定位該治具者,該抬升器(24)係立設於 該***(22)周側之氣壓缸,以藉由該抬升器(24)抬升該治具。 該機箱(10)内部頂緣設有一吊架(14),該模頭架(30)懸吊 設於該吊架(14)底部,以藉由該各模頭架(30)分別定位該各電 • 熱模頭(40),使該抬升器(24)抬升該治具時,得以藉該電熱模 頭(40)進行熱鉚合作業,且該機箱(10)前緣設有一擋板(15)對 該電熱模頭(40)形成遮擋,該擋板(15)係選用透明板材製成, 以利於監視該電熱模頭(40)作動。 請參閱圖七,該模頭架(30)主要係由一固定座(32)、一活 動座(34)及一摯動器(36)組成,該固定座(32)與該吊架(14)相 接,該活動座(34)與該固定座(32)活接,並藉該活動座(34)定 1304014 位該電熱模頭(40),該摯動器(36)設於該固定座(32),並摯動 該活動座(34)往復作動,俾供定位該電熱模頭(40),並使其得 以升降作動者;該固定座(32)係由一頂桁(322)、一中柱(324)、 一導桿(326)及一承座(328)構成,該頂桁(322)與該吊架(14)底 緣相接,該中柱(324)及該導桿(326)立設於該頂桁(322)底緣, 且該中柱(324)與該導桿(326)彼此平行,該承座(328)與該中柱 (324)鄰近底端處側向相接,且該導桿(326)軸套一限位件 • (327),該限位件(327)係與該導桿(326)螺接之螺帽,據使該限 位件(327)得依加工需要旋調其定位者,該摯動器(36)係立設於 該承座(328)頂緣之氣壓缸,該摯動器(36)之出力軸(362)樞穿 該承座(328)與該活動座(34)相接,該活動座(34)係由一立柱 (342)及一桁桿(344)相接構成,該立柱(342)底端與該桁桿(344) 中段相接’该立柱(342)頂端側向設一套環(346),該套環(346) 柩套該導桿(326)中段,並介於該頂桁(322)與該限位件(327)之 ® 間,以藉由該限位件(327)限制該活動座(34)之位移行程,該桁 桿(344) —端與該出力軸(362)垂直相接,該電熱模頭(4〇)設於 該桁桿(344)另一端,據此,藉由控制該摯動器(36)作動,即可 摯動該電熱模頭(40)升卩|,俾供遂行熱鉚合作業者。 另’該吊架(14)底綠立設有複數根壓桿(16),以藉由該壓 桿(16)底端對欲行熱錐合作業之加工件形成壓制,俾供提高加 工作業之可靠度者。 1304014 請參閱圖八,該電熱模頭(40)主要由一加熱頭(41)、一外 殼(42)、二導電板(43)及一冷卻管(44)所組成,其中,該加熱 頭(41)一端形成鉚合模(412),其另一端軸向延伸一中管(414) 進入該外殼(42)内,請配合圖八A,該中管(414)並於末端塞套 一固定套(45),該固定套(45)中央貫穿一氣孔(452),據使該中 管(414)内部形成可供空氣進入的氣室,且該中管(414)管壁沿 軸向貫穿二隙道(416)彼此相對,該導電板(43) —端進入該外殼 (42)内部與該中管(414)外側相接,且該各導電板(43)彼此徑向 上相對,該導電板(43)另一端與電源連通,據以導引電流通過 该加熱頭(41),俾供該加熱頭(41)升溫發熱者,該冷卻管(44) 一端軸插於該固定套(45),並通過該氣孔(452)與該中管(414) 内部空間連通,該冷卻管(44)另一端則與供氣源連通,據以導 令工氣進入δ亥中管(414)内部,使該加熱頭(& 1)得以快速降 溫’俾供提高脫模效率者;該外殼(42)内部充填樹脂材料構成 、、、巴緣層(46),據以提高安全性者;再者,該鉚合模(412)外表面 利用電鍍形成耐高溫的金屬薄膜,據以辅助提升脫模方便性者。 利用本發明對汽車門板等塑膠板件進行多點熱鉚合作業 月J百先依冑欲行熱鉚合的加工件形狀製作相應的加工治具, 並將該治具固定於該承載架(12),並且根據熱鉚合點的分布設 十凋即°亥各模頭架(3「)的數量及配置狀態,即告完成前置作 業,…、鉚口作業進行時,先將加工件置設於該治具頂緣,而後 1304014 藉由馬達連動該滑執(13)驅使該承載架(12)載送該治具連同加 工件進入該機箱(10),待該控制單元(50)偵測得知該承載架(12) 位移至預設定位時,即控制該***(22)作動,使該銷頭(224) 嵌插於該治具底緣預設之定位穴,使該治具於後續製程中得以 定位而不致偏滑,待該***(22)定位該治具後,該控制單元 (50)控制該抬升器(24)作動,以藉由該抬升器(24)之出力軸抬 升該治具,使該加工件趨近該電熱模頭(40),當該加工件上升 瞻 並觸及該壓桿(16)時,則可藉由該壓桿(16)與該抬升器(24)相 對夾制該加工件,使該加工件保持靜止狀態,而後,該摯動器 (36)作動,以促使該電熱模頭(40)下降對該加工件進行熱鉚合 加工,且藉由該限位件(327)與該套環(346)間的相對狀態,得 以設定限制該電熱模頭(40)的下降深度,如此即可配合各預設 熱鉚合點的不同高度,準確控制該各電熱模頭(40)的位移量; 待熱鉚合製程完成後,反向執行前述作動流程,即可將該加工 ® 件回送至該機台(11)出料,並利於下一工作件置入進行熱鉚合 作業。 再者,該電熱模頭(40)係利用該導電板(43)使電流直接通 過該加熱頭(41),該加熱頭(41)藉其本身材料的電阻特性,即 可直接升温發熱並快速到達工作溫度,藉此提高熱鉚合作業的 效率,待熱鉚合完成後,隨即由該控制單元(50)控制斷電,並 將冷空氣經由該冷卻管(44)導入該加熱頭(41)之該中管(414) ,·ί: 11 1304014 内使4鉚合核(412)得以快速降溫至脫模溫度,並藉由形成於 該鉚合模⑽)外表面的金屬_,輔助提升脫模方便性,並提 升工件表面的光滑及美觀者。 據前所述,本發明執行一次熱鉚合作業,即可對工作件的 多個熱鉚合點同步進行熱鉚合作業,並配合首創電熱模頭之構 成,大幅縮減熱鉚合作業所耗工時,而充份提高熱柳合作業效 率,申請前未見有相同、近似者公知在先,誠符合發明專利L 修 法定要件,爰依法提出申請。 【圖式簡單說明】 圖一係塑膠板件熱鉚合狀態示意圖(一)。 圖二係塑膠板件熱鉚合狀態示意圖(二)。 圖三係習知電熱模頭之放大示意圖。 圖四係本發明較佳實施例之立體圖。 圖五係本發明較佳實施例之前視示意圖。 ® 圖六係本發明較佳實施例之左側透視示意圖。 圖七係本發明較佳實施例模頭架部份之前視示意圖。 圖八係本發明較佳實施例電熱模頭之前視圖。 圖八A係圖八之局部放大剖視圖。 【主要元件符號說明】 1塑膠板 2釘頭 12 1304014 零件 釘孔 電熱模頭 加熱頭 鉚合模 電熱片 外殼 絕緣層 導電板 機箱 機台 承載架 線性滑軌 吊架 擋板 壓桿 *** 出力軸 銷頭 抬升器 模頭架 13 1304014 固定座 頂桁 中柱 導桿 限位件 承座 活動座 立柱 街桿 套環 摯動器 出力軸 電熱模頭 加熱頭 鉚合模 中管 隙道 外殼 導電板 冷卻管 固定套 14 1304014 452氣孔 4 6絕緣層 50控制單元
Claims (1)
1304014 '申請專利範圍: 種門板多點同步熱鉚合機,主要包含—機箱、複數個抬 升器、複數個模頭《、複數個電熱模頭及一控制單元,其 I’該機箱前緣橫設-機台,該機台頂緣設—承載架,以 藉由該承載架承載加工治具位移進、出該機箱,該抬升器 又方、°亥機箱底部空間處,據以抬升該治具; 該模頭架懸吊麟該機箱内部底緣,據以分別定位該各電 熱权頭’使該抬升器抬升該治具時,得以藉該各電熱模頭 進行多點熱鉚合作業,俾供提高作業效率者; 餘制單元係電子電機配件軸成,據則貞測並連線控制 各部件作動。 2· 3. 4· 依據申請專利範圍第1項所述門板多點同步熱鉚合機,Α 2包含4位器,其中,較位器妙該機箱底了 俾供限止定位該治具者。 处 依據申請專利範圍第2項所述門板多點同步熱鉚合機,呈 中,該定位_㈣缸,其出力軸頂端設 使· 緣形一穴’俾二 專利範圍第1項所述η板多點同步_ 中,該機箱内部頂緣設有一吊架 4 〃 者 ^. 心吊疋位該模頭架 5· 依據申請專利範圍第4項所述門板多點同步熱鉚合 機 1304014 中,該模頭架主要係由—固定座 一活動座及一摯動器組 成’㈣定座與該"相接,該活動座與該肢座活接, 並藉該活動座定位該電熱模頭,該摯動器設於該固定座, 並擎動該活動鍊復作動,俾供定位《熱模頭,並使其 得以升降作動者。 6.
依據申請專利範圍第5項所述門板多點同步熱鉚合機,其 中’該固定座係由-簡、—中柱、—導桿及—承座構成, 該頂桁與該吊架相接’該中柱及該導桿立設於該頂桁底 緣,且該中柱與該導桿彼此平行,該導桿轴套一限位件, 該承座與該中柱側向相接,該摯動H設於該承座; 該活動座係由—立柱及一桁桿相接構成,該立柱底端與該 桁桿中段相接’該立柱側向設一套環,該套環枢套該導桿 中段,並介於該_與職位件之間,俾供限制該活動座
位移行程者’該桁桿一端與該摯動器相接,該電熱模頭設 於該桁桿另—端,以藉由該摯動器摯動該活動座引帶該電 熱模頭升降,俾供遂行熱鉚合作業者。 7. 依據申請專利範圍第6項所述門板多點同步熱鉚合機,其 中,δ玄摯動器係立設於該承座頂緣之氣壓虹, 出力軸樞穿該承庭與該桁桿相接。 該摯動器之 8.依據申請專利範圍第6項所述門板多點同步_合機,其 t,該限位件係與該導桿螺接之螺帽,俾供該限位件得依 17 (s ) 1304014 加工需要旋調其定位者, 9·依據申請專利範圍第4項所述門板多點同步熱鉚合機,其 中/玄吊架底緣立設複數根壓桿,以藉由該壓桿對欲行熱 鉚合作業之加工件形成壓制,俾供提高加工作業之可靠度 者。 1〇·依據申請專利範圍第i項所述門板多點同步熱柳合機,其 中,忒承載架底緣設有一對線性滑執,據使馬達得以通過 該滑軌驅動該承載架,俾供載送該治具位移進、出該機箱 者0 11. 依據申請專利範圍第l JS所述門板多點同步熱柳合機,其 中,該機箱前緣設有一擒板對該電熱模頭形成遮擋,該播 板係選用透明板材製成,俾供監視該電熱模頭作動者。 12. 依射請專利範_ i項所述門板多點同步熱鉚合機,其 中,该抬升器係立設於該***周側之氣壓虹。
依據申請專利範圍第i項所述門板多點同步熱柳合機, 中’該電熱模頭主要由一加熱頭、一外殼、二導電板及 冷部讀成,該加熱頌―端形成鉚合模,其另—端轴向 伸-中管進入該外殼内,且該中管管壁沿軸向貫穿二隙 彼此相對’ 6亥導電板一端進入該外殼内部與該中管相 據以導引電流通過該加熱頭,俾供該加熱頭升温發執者 該冷部管-端與料f㈣空料通,其另—端與供氣 18 1304014 連通,據以導引冷空氣進入該中管,使該加熱頭得以快速 降溫’俾供提兩脫模效率者; 14. • 15. 該外殼内部充填樹脂材料構成絕緣層,俾供提高安全性者。 依據申請專利範圍第13項所述門板多點同步熱鉚合機,其 中。亥中管於末端塞套一固定套,該固定套中央貫穿一氣 /冷σρ嘗一 i而軸插於該固定套,並通過該氣孔與該中 &内°卩空間連通,俾供輸送空氣進入該中管者。 依據Φ上主$ %辱利範圍第13項所述門板多點同步熱鉚合機,其 鲫合模形成耐高溫的金屬薄膜,俾供提升脫模方便 性者。
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