CN111421834B - 热压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热压装置，包括：定位机构、加热机构、以及压合机构。定位机构包括：底座和载板；加热机构包括：滑座、第一驱动器、以及导热块；导热块位于载板的外侧；导热块设有发热器；压合机构包括：支架、固定座、第二驱动器、压爪、以及第三驱动器。上述热压装置，利用定位机构对金属件进行定位，然后通过压合机构将塑胶件和金属件压紧，并且通过加热机构对金属件进行加热以达到胶水快速凝固的温度，从而使得塑胶件和金属件之间的胶水在稳定的压力和温度下固化，实现自动化的热压粘合，使得金属件与塑胶件的粘合更加高效和可控性更强，保证胶水固化的效果达到要求，提高产品的合格率。

Description

热压装置

技术领域

本发明涉及自动化加工设备技术领域，特别是涉及一种热压装置。

背景技术

在产品制作时，当需要将塑胶件连接在金属件上时，通常会利用AB胶涂覆在塑胶件与金属件的连接处，待AB胶凝固后，将塑胶件和金属件固定连接在一起。AB胶是两种混合硬化胶的别称，一种是本胶，另一种是硬化剂，当本胶与硬化剂混合时会产生硬化效果。一般而言，AB胶具有很高的粘接强度，但是，也存在一些缺陷，例如，在常温下的固化时间长。

在传统的产品制作方法中，在使用AB胶装配金属件与塑胶件时，大多数是采用人工进行保压固定以等待AB胶凝固。而人工作业的稳定性差，而且AB胶需要在常温下需要较长的静置时间方可完全凝固(常温下通常需要1-2天)，工人在作业时，对于保压的压力和时长都全依赖于当前的工作状态和个人经验，导致人工作业无法使两个工件稳定的固化，或者根本就没有固化，致使产品装配不合格，产品报废。

发明内容

基于此，本发明提供一种热压装置，利用定位机构对金属件进行定位，然后通过压合机构将塑胶件和金属件压紧，并且通过加热机构对金属件进行加热以达到胶水快速凝固的温度，从而使得塑胶件和金属件之间的胶水在稳定的压力和温度下固化，实现自动化的热压粘合，使得金属件与塑胶件的粘合更加高效和可控性更强，保证胶水固化的效果达到要求，提高产品的合格率。

一种热压装置，包括：

定位机构；定位机构包括：底座和安装在底座上的载板；

连接定位机构的加热机构；加热机构包括：滑动连接底座的滑座、连接滑座的第一驱动器、以及安装在滑座上的导热块；导热块位于载板的外侧；导热块设有发热器；以及

压合机构；压合机构包括：相邻载板设置的支架、滑动连接支架的固定座、连接固定座的第二驱动器、滑动设置于固定座上的压爪、以及连接压爪的第三驱动器；固定座的滑动方向垂直于载板的承载面；压爪的滑动方向平行于载板的承载面。

上述热压装置，通过胶水将金属件和塑胶件粘接在一起后，将金属件和塑胶件一同放入到定位机构中，通过载板将金属件进行定位，使得塑胶件位于载板靠近导热块的一侧。压合机构的第二驱动器带动固定座滑动，使得压爪移动到合适的高度以正对塑胶件。然后，第一驱动器带动滑座移动，使得导热块紧贴在金属件的外侧，发热器发热以使得金属件达到预设的温度。接着，第三驱动器带动压爪朝向塑胶件移动，通过压爪将塑胶件和金属件压紧。在达到预设的压紧时间后，压爪和导热块分别复位。通过上述设计，利用定位机构对金属件进行定位，然后通过压合机构将塑胶件和金属件压紧，并且通过加热机构对金属件进行加热以达到胶水快速凝固的温度，从而使得塑胶件和金属件之间的胶水在稳定的压力和温度下固化，实现自动化的热压粘合，使得金属件与塑胶件的粘合更加高效和可控性更强，保证胶水固化的效果达到要求，提高产品的合格率。

在其中一个实施例中，载板包括：安装在底座上的硬质垫板和铺设在硬质垫板上的软质垫板。硬质垫板用于为软质垫板提供稳定的支撑基底，而软质垫板则用于放置产品并且可以减少产品外观面的碰刮伤。

在其中一个实施例中，软质垫板上设有阵列式分布的真空吸孔。真空吸孔可以产生真空吸附力以固定金属件，而且避免对产品的表面造成碰刮伤。

在其中一个实施例中，底座设有分布于载板的外周缘的侧向定位块。侧向定位块可以通过限制产品的外周缘达到定位的效果，使得产品达到合理的重复定位精度。

在其中一个实施例中，导热块还设有电连接发热器的温控器。温控器用于根据导热块的发热状态对发热器进行反馈控制，提高导热块的温度可控性和稳定性。

在其中一个实施例中，压爪包括：滑动设置于固定座上的第一安装座和固定连接在第一安装座上的固定压头；固定压头沿平行于导热块的方向设置。固定压头可以为金属件和塑胶件在粘合时的状态提供固定方向的挤压力，尤其是可以在金属件与塑胶件的交界处，与产品金属面为基准管控塑胶件的装配数据。

在其中一个实施例中，固定压头设有V形的第一挤压槽。若塑胶件与金属件的结合处缺乏对塑胶件的支撑，则可以通过V形的第一挤压槽对塑胶件施加朝向导向块的挤压力的同时，将塑胶件托起，让塑胶件保持在预设的高度上。

在其中一个实施例中，压爪包括：滑动设置于固定座上的第二安装座和铰接在第二安装座的活动压头；活动压头沿平行于导热块的方向设置，且活动压头在第二安装座的铰接处的铰接轴垂直于载板的承载面。当活动压头挤压金属件和/或塑胶件时，通过摆动的方式，可以自动适应与产品面保持绝对平行。

在其中一个实施例中，活动压头设有V形的第二挤压槽。若塑胶件与金属件的结合处缺乏对塑胶件的支撑，则可以通过V形的第二挤压槽对塑胶件施加朝向导向块的挤压力的同时，将塑胶件托起，让塑胶件保持在预设的高度上。

在其中一个实施例中，支架设有缓冲器；缓冲器设置于固定座的滑动方向上。缓冲器可以在压头移动至预设的高度位置时，对固定座起到缓冲的作用，减少因为惯性对第二驱动器的反作用力，保护第二驱动器和防止压爪在惯性作用下冲撞产品。

附图说明

图1为本发明的一种的热压装置的示意图；

图2为图1所示的热压装置中的定位机构和加热机构的示意图；

图3为图2所示的加热机构的局部视图；

图4为图1所示的热压装置中的压合机构的局部视图；

图5为图1所示的热压装置的使用状态图；

图6为图5所示的热压装置的局部视图；

图7为图6所示的热压装置的局部剖视图。

附图中各标号的含义为：

100-热压装置；

10-定位机构，11-底座，111-侧向定位块，12-载板，121-硬质垫板，122-软质垫板，1221-真空吸孔；

20-加热机构，21-滑座，22-第一驱动器，23-导热块；

30-压合机构，31-支架，311-缓冲器，32-固定座，33-第二驱动器，34-压爪，341-第一安装座，342-固定压头，343-第二安装座，344-活动压头，35-第三驱动器。

201-塑胶件，202-金属件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1至图7所示，其为本发明的一种实施例的热压装置100。

如图1所示，该热压装置100包括：定位机构10、连接定位机构10的加热机构20、以及压合机构30。其中，定位机构10用于对产品进行定位，例如，如图7所示，通过AB胶将塑胶件201粘接在金属件202后，将塑胶件201和金属件202一起放入到定位机构10中进行定位。压合机构30用于将塑胶件201和金属件202的粘接处按照预设的压力压紧。加热机构20用于对压紧状态下的塑胶件201和金属件202进行加热，配合压合机构30，使得塑胶件201与金属件202之间的AB胶在预设的压力和稳定下完成保压，达到AB胶快速固化的目的。

下文，在图1的基础上，结合图2至图7，对上述的热压装置100做进一步的说明。

如图2所示，定位机构10包括：底座11和安装在底座11上的载板12。底座11为载板12提供稳定的支撑和安装基准。载板12用于放置产品，以及配合底座11实现对产品进行定位。

如图2所示，在本实施例中，底座11设有分布于载板12的外周缘的侧向定位块111。侧向定位块111可以通过限制产品的外周缘达到定位的效果，即利用产品的外侧轮廓形状以限制产品的位置，使得产品达到合理的重复定位精度。侧向定位块111可以提供产品在XY面上的定位作用。为了便于上下料，在一些实施例中，还可以设置连接侧向定位块111的定位驱动器，用于带动侧向定位块111移动。

如图2所示，在本实施例中，载板12包括：安装在底座11上的硬质垫板121和铺设在硬质垫板121上的软质垫板122。硬质垫板121用于为软质垫板122提供稳定的支撑基底，而软质垫板122则用于放置产品并且可以减少产品外观面的碰刮伤。

进一步地，对于硬质垫板121，可以是金属板、木板、或者塑胶板，只要满足承载的硬度要求的板材均可作为硬质垫板121。对于软质垫板122，可以选用非金属板，例如，硅胶板或者橡胶板，又或者是包胶板。

如图2所示，在本实施例中，软质垫板122上设有阵列式分布的真空吸孔1221。真空吸孔1221可以产生真空吸附力以固定金属件202，而且避免对产品的表面造成碰刮伤。在工作时，真空吸孔1221可以产生Z向吸附力，避免产品在保压过程中出现弹跳或晃动。

需要说明的是，根据产品的材质，可以设置其他类型的辅助定位结构，例如，在一些实施例中，针对金属件202，可以设置磁吸式固定器。又或者，在不损伤产品的结构的前提下，也可以选择压合式的Z向固定器，利用垂直于载板12的承载面设置的活动压块和连接活动压块的压料驱动器。

如图2所示，加热机构20包括：滑动连接底座11的滑座21、连接滑座21的第一驱动器22、以及安装在滑座21上的导热块23。导热块23位于载板12的外侧，并且导热块23设有发热器。在工作时，第一驱动器22可以带动滑座21移动，从而调整导热块23与载板12的相对位置，目的是控制导热块23的进出。发热器作为热源，为导热块23提供热量，并且通过导热块23传递给产品。基于导热的需求，导热块23应该选择热导率较大的材质，例如，在本实施例中，该导热块23为铜块。在本实施例中，发热器为内置于铜块中的发热管或者发热丝网。

例如，在本实施例中，如图2所示，滑座21滑动安装在底座11的底部，而第一驱动器22也安装在底座11的底部，通过第一驱动器22带动滑座21沿平行于载板12的承载面的方向移动。如图3所示，导热块23垂直于滑座21设置，其位于载板12的一侧。进一步地，在本实施例中，该导热块23为导热铜块，发热器为布置于导热铜块内的发热管或者发热丝网。此外，在导热块23与滑座21的连接处可以设置隔热块，以阻止导热块23对滑座21进行加热。滑座21与底座11之间可以通过线性滑块实现滑动连接，并且在线性滑块与滑座21之间也可以设置隔热块。在本实施例中，第一驱动器22为气缸，在其他实施例中，第一驱动器22也可以是电机。

此外，为了提高产品热压的稳定性，在一些实施例中，导热块23还可以设有电连接发热器的温控器。温控器用于根据导热块23的发热状态对发热器进行反馈控制，提高导热块23的温度可控性和稳定性。

如图2所示，在本实施例中，为了让导热块23能够紧贴产品，在底座11开设有避位槽，该避位槽用于收容导热块23，使得导热块23可以移动至紧靠载板12的侧边的位置。

如图1和图4所示，压合机构30包括：相邻载板12设置的支架31、滑动连接支架31的固定座32、连接固定座32的第二驱动器33、滑动设置于固定座32上的压爪34、以及连接压爪34的第三驱动器35。固定座32的滑动方向垂直于载板12的承载面。压爪34的滑动方向平行于载板12的承载面。在工作时，第二驱动器33可以带动固定座32沿垂直于载板12的承载面的方向上下运动，使得压爪34达到预设的高度以对应于塑胶件201的粘合高度。第三驱动器35可以带动压爪34沿平行于载板12的承载面的方向移动，使得压爪34与塑胶件201靠拢，最终压爪34挤压塑胶件201。在本实施例中，第二驱动器33为气缸，在其他实施例中，第二驱动器33也可以是电机或者液压缸。而对于第三驱动器35，在本实施中采用的是气缸，根据保压的压力的大小的需求，也可以选择其他类型的驱动装置。

如图4所示，在本实施例中，提供了压爪34的两种实现方式，可以单独使用或者组合使用。

如图4所示，压爪34包括：滑动设置于固定座32上的第一安装座341和固定连接在第一安装座341上的固定压头342。固定压头342沿平行于导热块23的方向设置。固定压头342可以为金属件202和塑胶件201在粘合时的状态提供固定方向的挤压力，尤其是可以在金属件202与塑胶件201的交界处，与产品金属面为基准管控塑胶件201的装配数据。

进一步地，固定压头342设有V形的第一挤压槽。若塑胶件201与金属件202的结合处缺乏对塑胶件201的支撑，则可以通过V形的第一挤压槽对塑胶件201施加朝向导向块的挤压力的同时，将塑胶件201托起，让塑胶件201保持在预设的高度上。

对于固定压头342，为了确保其作为基准面的功能，在固定压头342上设置单一的抵持部。

如图4所示，压爪34包括：滑动设置于固定座32上的第二安装座343和铰接在第二安装座343的活动压头344。活动压头344沿平行于导热块23的方向设置，且活动压头344在第二安装座343的铰接处的铰接轴垂直于载板12的承载面。当活动压头344挤压金属件202和/或塑胶件201时，通过摆动的方式，可以自动适应与产品面保持绝对平行。

进一步地，活动压头344设有V形的第二挤压槽。若塑胶件201与金属件202的结合处缺乏对塑胶件201的支撑，则可以通过V形的第二挤压槽对塑胶件201施加朝向导向块的挤压力的同时，将塑胶件201托起，让塑胶件201保持在预设的高度上。

对于活动压头344，基于其摆动的动作模式，可以在活动压头344的两端各设置一个抵持部，两个抵持部以活动压头344与第二安装座343的铰接轴为轴对称分布。此外，活动压头344上也可以设置单个抵持部，可以根据塑胶件201的长度以及单个活动压头344的抵压范围对抵持部的数量进行调整。

例如，如图6所示，在本实施例中，金属件202为金属壳体，而塑胶件201为设置于金属壳体一侧的塑胶条。在粘合时，先将塑胶件201通过AB胶粘接在金属壳体的侧边处。在工作时，位于压爪34两端的固定压头342挤压塑胶条与金属壳体的交界处，其作用是以金属壳体的金属面为基准管控塑胶条的装配数据。而压爪34的内侧，即在两个固定压头342之间，设置多个活动压头344，例如在本实施例中的三个活动压头344，活动压头344具有可左右摆动的能力，在抵压塑胶条时，会自动左右摆动一定的幅度，例如0.5mm，该摆动幅度可以根据生产所需进行调整，使得活动压头344自动适应与产品面保持绝对平行。

对于固定压头342的数量，根据塑胶件201与金属件202的交界处的数量而设置。

此外，在本实施例中，支架31设有缓冲器311，该缓冲器311设置于固定座32的滑动方向上。缓冲器311可以在压头移动至预设的高度位置时，对固定座32起到缓冲的作用，减少因为惯性对第二驱动器33的反作用力，保护第二驱动器33和防止压爪34在惯性作用下冲撞产品。例如，如图1所示，该缓冲器311沿Z向设置，对固定座32的升降运动起到缓冲的作用。

上述热压装置100，如图5和图6所示，通过胶水将金属件202和塑胶件201粘接在一起后，将金属件202和塑胶件201一同放入到定位机构10中，通过载板12将金属件202进行定位，使得塑胶件201位于载板12靠近导热块23的一侧。压合机构30的第二驱动器33带动固定座32滑动，使得压爪34移动到合适的高度以正对塑胶件201。然后，第一驱动器22带动滑座21移动，使得导热块23紧贴在金属件202的外侧，发热器发热以使得金属件202达到预设的温度。接着，如图7所示，第三驱动器35带动压爪34朝向塑胶件201移动，通过压爪34将塑胶件201和金属件202压紧。在达到预设的压紧时间后，压爪34和导热块23分别复位。通过上述设计，利用定位机构10对金属件202进行定位，然后通过压合机构30将塑胶件201和金属件202压紧，并且通过加热机构20对金属件202进行加热以达到胶水快速凝固的温度，从而使得塑胶件201和金属件202之间的胶水在稳定的压力和温度下固化，实现自动化的热压粘合，使得金属件202与塑胶件201的粘合更加高效和可控性更强，保证胶水固化的效果达到要求，提高产品的合格率。

需要说明的是，本发明的热压装置100是基于塑胶件201与金属件202的胶水粘合后的热保压所研发的，但是，基于其设计的原理，也可以用在任意两种材质的部件上的粘合后的热保压，并不仅限于塑胶件201与金属件202的粘合。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种热压装置，其特征在于，包括：

定位机构；所述定位机构包括：底座和安装在所述底座上的载板；

连接所述定位机构的加热机构；所述加热机构包括：滑动连接所述底座的滑座、连接所述滑座的第一驱动器、以及安装在所述滑座上的导热块；所述导热块位于所述载板的外侧；所述导热块设有发热器；以及

压合机构；所述压合机构包括：相邻所述载板设置的支架、滑动连接所述支架的固定座、连接所述固定座的第二驱动器、滑动设置于所述固定座上的压爪、以及连接所述压爪的第三驱动器；所述固定座的滑动方向垂直于所述载板的承载面；所述压爪的滑动方向平行于所述载板的承载面；所述压爪包括：滑动设置于所述固定座上的第二安装座和铰接在所述第二安装座的活动压头；所述活动压头沿平行于所述导热块的方向设置，且所述活动压头在所述第二安装座的铰接处的铰接轴垂直于所述载板的承载面。

2.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述载板包括：安装在底座上的硬质垫板和铺设在所述硬质垫板上的软质垫板。

3.根据权利要求2所述的热压装置，其特征在于，所述软质垫板上设有阵列式分布的真空吸孔。

4.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述底座设有分布于所述载板的外周缘的侧向定位块。

5.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述导热块还设有电连接所述发热器的温控器。

6.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述压爪包括：滑动设置于所述固定座上的第一安装座和固定连接在所述第一安装座上的固定压头；所述固定压头沿平行于所述导热块的方向设置。

7.根据权利要求6所述的热压装置，其特征在于，所述固定压头设有V形的第一挤压槽。

8.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述活动压头设有V形的第二挤压槽。

9.根据权利要求1所述的热压装置，其特征在于，所述导热块与所述滑座的连接处设置有隔热块。

10.根据权利要求1至9任一项所述的热压装置，其特征在于，所述支架设有缓冲器；所述缓冲器设置于所述固定座的滑动方向上。

Images