CN105643918B - 一种家电类低熔脂塑料壳体的电热熔敷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种家电类低熔脂塑料壳体的电热熔敷装置，所述塑料壳体包括下环组件和上环组件，所述电热熔敷装置包括机架以及设置在该机架内的下环模块、上环模块以及加热机构。本发明能够有效降低传统设备由于挤压而造成的平衡环热压力变形，大大提高产品的合格率，同时由于该套装置动作简单精确、选用器件多为通用件，能够大大降低设备成本。

Description

一种家电类低熔脂塑料壳体的电热熔敷装置
技术领域
本发明涉及家电技术领域，具体涉及一种家电类低熔脂塑料壳体的电热熔敷装置。
背景技术
目前，传统的家电类壳体熔敷以电热或超声波为主，其主要工序均通过人工来控制，生产效率较低，品质不稳定。同时，用于放置上环组件的上环模块的固定方式以机械插入式为主，其气缸的力度很难精确控制，孔轴的同心度要求很高，所生产产品很容易造成外观拉伤及上环组件被压变形，造成整体产品不圆，与下环组件产生明显的阶梯，不符合产品要求。另外，传统加热模块以铝合金为主，其表面光洁度、耐磨性较差，熔融塑胶壳体容易粘在加热板上造成产品密封不良，且加热模块为全区域加热，功率较大，能源浪费较为严重。
发明内容
本发明提供一种高效全自动的电热熔敷装置，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种家电类低熔脂塑料壳体的电热熔敷装置，所述塑料壳体包括下环组件和上环组件，所述电热熔敷装置包括机架以及设置在该机架内的下环模块、上环模块以及加热机构；
所述下环模块包括用于放置下环组件的下环模板以及定位装置，所述上环模块包括上下叠置的支撑板和上环模板，以及用于将上环组件固定在该上环模板内的吸附装置，所述支撑板与所述机架之间通过竖直调节机构连接；
所述加热机构包括加热模块、驱动装置以及用于清洁该加热模块表面的清洁机构，所述驱动装置包括水平滑动连接的上滑轨和下滑轨、竖直气缸、水平气缸以及用于连接所述加热模块的支座，所述上滑轨与所述机架固定连接，所述下滑轨与所述支座通过可调导柱连接，所述竖直气缸设置在所述下滑轨与所述支座之间，所述水平气缸的活塞杆与所述加热模块连接，所述水平气缸的缸底通过尾板与所述上滑轨连接。
进一步地，还包括顶出机构，该顶出机构包括顶板、与该顶板连接的顶杆以及用于安装所述下环模块的支撑台面，所述支撑台面与所述顶板之间通过顶针连接，该顶针能穿出支撑台面将所述下环模块顶起。
进一步地，所述加热模块包括依次叠加设置的第一热熔层、第一储能层、第一热传导层、第二热传导层、第二储能层和第二热熔层，所述第一热传导层与第二热传导层之间嵌入有发热盘。
优选地，所述加热模块沿所述发热盘中心所在安装面呈上下对称可打开设置。
优选地，所述第一热熔层、第一储能层、第一热传导层、第二热传导层、第二储能层和第二热熔层的各层之间设置有导热硅脂。
进一步地，所述清洁机构包括至少一对上下布置的清洁滚轮以及用于安装该清洁滚轮的支腿。
优选地，所述清洁滚轮上涂抹有润滑剂。
进一步地，所述定位装置包括至少两个呈左右对称水平设置的夹紧气缸以及与该夹紧气缸连接的定位销，该定位销与所述下环组件的定位孔相适配。
进一步地，所述吸附装置包括至少三个吸附气缸以及与该吸附气缸连接的气嘴，该气嘴用于吸附所述上环组件。
由以上技术方案可知，本发明能够有效降低传统设备由于挤压而造成的平衡环热压力变形，大大提高产品的合格率；同时由于该套装置动作简单精确、选用器件多为通用件，能够大大降低设备成本；通过气缸控制加热模块进行两个维度的运动，形成较高精度的运动轨迹，达到均匀牢固熔接的目的；通过多层结构的设计，使得加热模块的热能分布更加均匀，各层间的热量有效传递和储备，提高热利用效率，达到节能的目的；在加热机构上安装清洁机构，通过自动清理加热模块表面并涂敷白油等润滑剂，可以极大降低塑胶原料沾附在加热模块的可能，使产品熔接结合线均匀，提升外观品质，降低不良率，同时产品的气密性较好，为后期盐水的灌注和超声波封口提高保障。
附图说明
图1为本发明电热熔敷装置的结构示意图；
图2为图1的分解示意图；
图3为本发明中顶出机构将产品顶出下环模块的使用状态图；
图4为本发明中加热机构的结构示意图；
图5为本发明中加热模块的结构示意图；
图6为本发明中加热模块打开状态的局部结构示意图；
图7为本发明中下环模块的结构示意图，并示出了下环组件的安装位置；
图8为本发明中下环模块的局部剖视图；
图9为本发明中上环模块的结构示意图，并示出了上环组件的安装位置；
图10为本发明中上环模块的局部剖视图；
图11为平衡环的结构示意图。
图中：100、机架，200、顶出机构，210、顶板，220、顶杆，230、支撑台面，240、顶针，300、下环模块，310、下环模板，320、定位装置，321、夹紧气缸，322、定位销，400、上环模块，410、支撑板，420、上环模板，430、吸附装置，431、吸附气缸，432、气嘴，440、竖直调节机构，500、加热机构，510、加热模块，511、第一热熔层，512、第一储能层，513、第一热传导层，514、第二热传导层，515、第二储能层，516、第二热熔层，517、发热盘，520、驱动装置，521、上滑轨，522、下滑轨，523、竖直气缸，524、水平气缸，525、支座，526、可调导柱，527、尾板，530、清洁机构，531、清洁滚轮，532、支腿。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
本实施例以波轮洗衣机平衡环壳体的热熔敷为例进行原理说明，如图11所示，平衡环600包括下环组件610和上环组件620，在熔敷加工前，需要进行两序预加工处理，首先通过注塑成型将平衡环的下环组件和上环组件完成加工变成零件，其次将下环组件和上环组件两个零件组装成平衡环600。
如图1和2所示，所述电热熔敷装置包括机架100以及设置在该机架内的顶出机构200、下环模块300、上环模块400以及加热机构500。
如图3所示，所述顶出机构200包括顶板210、与该顶板连接的顶杆220以及用于安装所述下环模块300的支撑台面230，所述支撑台面与所述顶板之间通过顶针240连接，该顶针能穿出支撑台面230将所述下环模块300顶起，方便拿取平衡环600。
如图4所示，所述加热机构500包括加热模块510、用于带动该加热模块运动的驱动装置520以及用于清洁该加热模块表面的清洁机构530。
所述驱动装置520包括上滑轨521、下滑轨522、竖直气缸523、水平气缸524和支座525，所述上滑轨521与下滑轨522水平滑动连接，所述竖直气缸523和水平气缸524用于驱动加热模块进行两个维度的运动，所述支座525用于安装加热模块510。
本实施例中，所述上滑轨521与电热熔敷装置的机架100固定连接，所述竖直气缸523设置在所述下滑轨522与所述支座525之间，并通过可调导柱526进行导向，在竖直气缸的带动下，整个加热模块和支座会整体沿着可调导柱进行上下竖直运动。所述水平气缸524的活塞杆与所述加热模块510连接，在水平气缸的带动下，下滑轨沿上滑轨进行横向运动，所述水平气缸的缸底通过尾板527与所述上滑轨521连接，可确保横向运动的准确性。
加热模块的发热是否均匀、快速和持久对整体热熔的质量和效率影响巨大，本实施例根据热传导和热储备的原理，对加热模块进行了特殊设计。如图5所示，所述加热模块510包括依次叠加设置的第一热熔层511、第一储能层512、第一热传导层513、第二热传导层514、第二储能层515以及第二热熔层516，其中第一热传导层513与第二热传导层514之间嵌入有发热盘517，该加热模块能沿所述发热盘中心所在安装面呈上下对称可打开设置，便于发热盘的维修和保养。
所述第一热熔层511和第二热熔层516位于加热模块的上下表面，形成与塑胶壳体相接触的工作面，其材料为高质量的镍铬合金钢，作为作业工作面，具有耐磨、耐腐蚀、表面光滑等性能，不易黏住熔融塑胶，厚度为3-5mm。所述第一储能层512和第二储能层515采用普通钢材，其主要功能是储备热量，厚度为12-15mm，使内部的热量能够进行二次分布，使之更加均匀。所述第一热传导层513和第二热传导层514的材料为铝，厚度为17-22mm，该层能够将热量快速、高效的传导至第一储能层和第二储能层。为了各层之间的贴合度更高，更加有效的传递热量，各层间需要涂抹导热硅脂。
如图6所示，为了更加均匀的传递能量，又不在其他空白处浪费能量，所述发热盘517所用的发热管呈圆形，数量共三根并呈同心圆排布，发热盘的直径是依据所需能量大小而确定，发热盘选用材质为镍铬合金加热管，其特点为寿命长。位于所述发热盘517的接头处的第一热传导层和第二热传导层具有切口，该切口能将发热盘的接头引出且不伸出整个加热模块，设计美观，插接方便。
传统的铝合金加热模板由于表面不光滑，会黏住部分熔融塑胶壳体，同时车间的灰尘会落在加热板上，导致焊接缺陷产生，为了达到清洁目的，本发明增加了具有自清洗及涂油功能的清洁机构530，如图4所示，清洁机构设置在加热模块510横向运动轨迹的中间位置，用于对其上下表面进行清洁和润滑，该清洁机构包括一对上下布置的清洁滚轮531以及用于安装该清洁滚轮的支腿532，所述清洁滚轮531为两根棉质滚轮，两个清洁滚轮分别通过一个支腿进行固定，其中位于上方的支腿具有高度调节功能，根据加热模板的厚度不同，调节两个清洁滚轮的间距。清洁滚轮531上涂抹有润滑剂，在加热模块往返横向运动时，可对其上下表面润滑。
如图7和8所示，所述下环模块300包括用于放置下环组件610的下环模板310以及定位装置320，所述定位装置320包括至少两个呈左右对称水平设置的夹紧气缸321以及与该夹紧气缸连接的定位销322，该定位销与所述下环组件610的定位孔相适配。将定位销的前端加工成锥形倒圆角（斜度15-25度），便于导向，更容易准确插入孔中，如出现轻微错位，可通过定位销实现一定程度的位置校正功能。
如图9和10所示，所述上环模块400包括上下叠置的支撑板410和上环模板420，以及用于将上环组件620固定在该上环模板内的吸附装置430，所述支撑板410与所述机架100之间通过竖直调节机构440连接，本实施例中竖直调节机构由气缸和导柱构成。所述吸附装置430包括至少三个吸附气缸431以及与该吸附气缸连接的气嘴432，该气嘴用于吸附所述上环组件620。
安装时，平衡环的上环组件620嵌在上环模板420的型腔中，该上环模板固定在支撑板410上，整个支撑板由气缸及导柱进行带动及导向，达到准确平稳运行。上环组件620的上边缘平面与气嘴432相接触，气嘴与吸附气缸431相连，在启动吸附气缸以后，通过相关管道并经气嘴，通过负压吸住上环组件的上边缘平面，达到固定定位功能。
采用本发明电热熔敷装置对平衡环600进行熔敷加工，先将注塑成型后的上环组件620和下环组件610组装成平衡环；将平衡环放入下环模板310型腔，启动气缸使上、下环模板闭合，用定位销322固定下环组件、用吸附装置430将上环组件紧紧吸附后打开膜腔，用气缸将加热模块510推到相应位置，闭合上、下环模板及加热模块，完成对上下环组件的热熔，迅速打开平衡环上下模板并移走加热模块，快速贴合上下模板并保持适当时间和压力完成熔合，后抬起上环模板420打开型腔，用顶出机构200完成对产品的顶出，循环以上步骤实现批量生产
具体工艺流程如下：
工序1：将下环模块300、上环模块400和加热机构500放置在顶出机构200的支撑台面230上，并用相应夹具将上环模板和下环模板固定夹持，接好相应的电、气、油等；
工序2：将注塑成型的上环组件620和下环组件610根据相应防呆结构，组装成平衡环600便于后序操作；
工序3：打开竖直调节机构440，根据设定程序的行程，使上环模板420上移到适当位置；
工序4：打开竖直气缸523，根据设定程序的行程，使加热模块510上移到适当位置；
工序5：打开水平气缸524，根据设定程序的行程，使加热模块520后移，并在经过清洁滚轮531时，用清洁滚轮上面的毛刷对加热模块510的下上热熔层进行清理，并涂刷白油等，加热模模510块沿着上下滑轨521、522停留在适当位置；
工序6：将平衡环600放入下环模板310的型腔，并根据防呆设计准确定位；
工序7：启动竖直调节机构440，使上环模块400下移，和下环模板310块合并在一起；
工序8：启动夹紧气缸321，将气缸所带的定位销322插入下环组件610的对应孔中将其固定；
工序9：启动吸附气缸431，用吸附气缸所带的气嘴432将上环组件620紧紧吸住；
工序10：启动竖直调节机构440，根据设定程序的行程，使上环模板420上移到适当位置；
工序11：启动水平气缸524，根据设定程序的行程，并在经过清洁滚轮531时，用清洁滚轮上面的毛刷对加热模块510的下上热熔层进行清理，并涂刷白油等，加热模模510块沿着上下滑轨521、522停留在适当位置；
工序12：启动竖直气缸523，根据设定程序的行程，使加热模块510下移，紧贴到下环模板310上面；
工序13：启动竖直调节机构440，根据设定程序的行程，使上环模板420下移，使下端面紧贴到加热模块510上面；
工序14：启动加热功能，通过第一热熔层511和第二热熔层516的热量使上环组件620和下环组件610材料熔融至玻璃态；
工序15：启动竖直调节机构440，根据设定程序的行程，使上环模板420上移，离开加热模块510；
工序16：打开水平气缸524，设定程序的行程，使加热模块510上移然后后移，并在经过清洁滚轮531时，用清洁滚轮上面的毛刷对加热模块510的下上热熔层进行清理，并涂刷白油等，加热模模510块沿着上下滑轨521、522停留在适当位置；
工序17：启动竖直调节机构440，使上环模板420下移，和下环模板310合并在一起，型腔内部塑胶件熔融面紧贴，在适当压力下达到牢固熔接；
工序18：关闭吸附气缸431，启动竖直调节机构440，根据设定程序的行程，使上环模板420上移到适当位置；
工序19：启动夹紧气缸321，带动定位销322从下环组件610的定位孔中抽出；
工序20：启动顶杆220，推动顶板210和顶针240将平衡环600顶起，通过人工或机械手取出；
循环工序6至工序20，形成批量生产。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种家电类低熔脂塑料壳体的电热熔敷装置，所述塑料壳体包括下环组件和上环组件，其特征在于，所述电热熔敷装置包括机架(100)以及设置在该机架内的下环模块(300)、上环模块(400)以及加热机构(500)；
所述下环模块(300)包括用于放置下环组件的下环模板(310)以及定位装置(320)，所述上环模块(400)包括上下叠置的支撑板(410)和上环模板(420)，以及用于将上环组件固定在该上环模板内的吸附装置(430)，所述支撑板(410)与所述机架(100)之间通过竖直调节机构(440)连接；
所述加热机构(500)包括加热模块(510)、驱动装置(520)以及用于清洁该加热模块表面的清洁机构(530)，所述驱动装置(520)包括水平滑动连接的上滑轨(521)和下滑轨(522)、竖直气缸(523)、水平气缸(524)以及用于连接所述加热模块的支座(525)，所述上滑轨(521)与所述机架(100)固定连接，所述下滑轨(522)与所述支座(525)通过可调导柱(526)连接，所述竖直气缸(523)设置在所述下滑轨与所述支座之间，所述水平气缸(524)的活塞杆与所述加热模块(510)连接，所述水平气缸(524)的缸底通过尾板(527)与所述上滑轨(521)连接；
所述加热模块(510)包括依次叠加设置的第一热熔层(511)、第一储能层(512)、第一热传导层(513)、第二热传导层(514)、第二储能层(515)和第二热熔层(516)，所述第一热传导层与第二热传导层之间嵌入有发热盘(517)，位于所述发热盘的接头处的第一热传导层和第二热传导层具有切口；所述清洁机构(530)包括至少一对上下布置的清洁滚轮(531)以及用于安装该清洁滚轮的支腿(532)，所述清洁滚轮(531)上涂抹有润滑剂。
2.根据权利要求1所述的电热熔敷装置，其特征在于，还包括顶出机构(200)，该顶出机构包括顶板(210)、与该顶板连接的顶杆(220)以及用于安装所述下环模块(300)的支撑台面(230)，所述支撑台面(230)与所述顶板(210)之间通过顶针(240)连接，该顶针能穿出支撑台面将所述下环模块(300)顶起。
3.根据权利要求1所述的电热熔敷装置，其特征在于，所述加热模块(510)沿所述发热盘(517)中心所在安装面呈上下对称可打开设置。
4.根据权利要求1所述的电热熔敷装置，其特征在于，所述第一热熔层、第一储能层、第一热传导层、第二热传导层、第二储能层和第二热熔层的各层之间设置有导热硅脂。
5.根据权利要求1所述的电热熔敷装置，其特征在于，所述定位装置(320)包括至少两个呈左右对称水平设置的夹紧气缸(321)以及与该夹紧气缸连接的定位销(322)，该定位销与所述下环组件的定位孔相适配。
6.根据权利要求1所述的电热熔敷装置，其特征在于，所述吸附装置(430)包括至少三个吸附气缸(431)以及与该吸附气缸连接的气嘴(432)，该气嘴用于吸附所述上环组件。
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