TW200821137A - Multi-point synchronous heat riveting machine for door plank - Google Patents

Description

200821137 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與塑膠板件組合加工所使用的機具有關，詳而言 之，尤指一種門板多點同步熱鉚合機，其可對門板的多個鉚合 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，往往需要進行熱鉚合作業， 以使該門板得與皮料、布料等面材或其他部件（如：車門扶手） 結合。 請參閱圖一、圖二，塑膠板片熱鉚合作業主要係於塑膠板 (1)成型時，即於預定的鉚合點預先成型管狀釘頭（2)，並使該 釘頭（2)穿套於欲裝設結合之零件（3)與之配合的釘孔（4)，而> 後，利用機械手臂將電熱模頭（5)移向該釘頭（2)，並通電使該 • 模頭（5)升溫發熱，利用電熱模頭（5)對該釘頭（2)加熱，使該釘 頭（2)熔融，並利用該電熱模頭（5)之形狀，使該釘頭（2)外擴變 形，最後該模頭（5)斷電冷卻，使該釘頭（2)定型，該模頭（5)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（501)、 一電熱片（502)、一外殼（503)、一絕緣層（504)及二導電板（505) 構成，其中，該加熱頭（501) —端形成鉚合模（5012)，其另一端 轴入該外殼（503)内，該電熱片（502)環設於該加熱頭（501)外 200821137 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（501)升溫發熱，俾供遂行 熱鉚合作業者；該外殼（503)内部充填樹脂材料構成該絕緣層 (504)，據以提高安全性者。 習知車用門板的熱鉚合作業主要係利用機械手臂進行，其 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，此等熱鉚 合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，僅能完成一個鉚合點，而車用門; 板在製造組裝時，往往需要完成十數個，甚至多達數十個鉚合 點的鉚合作業，習知利用機械手臂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（5)係利用該電熱片（502)產生熱能促 使該加熱頭（501)升溫發熱，再藉由發熱後的該加熱頭（501)熱 鉚合塑膠工件，在該電熱片（502)與該加熱頭（501)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（502)通電初期，無法即刻促使該加熱頭（501) 升溫至工作溫度，在熱鉚合後，該加熱頭（501),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 200821137 得創新且可供產業利用之本發明者。 【發明内容】 口本么月主要目的在於提供—種門板多點同步熱鉚合機，其 °子門板的夕個鉚合點同步進行熱鉚合作業，俾供提高熱柳合 …本發明係一種門板多點同步熱鉚合機，主要包含-機箱、

複數個抬升器、複數個模職、複數個電熱模頭及—控制單元， 違機相别緣以-機台，該機台頂緣設—承載架，以藉 “承載台承載加卫治具位移進、出該機箱，該抬升器立設於 該機箱底部空間處，據以抬升該治具； 該模頭架懸吊設於該機箱内部底緣，據以分別定位該各電 熱模頭，使該抬升器抬相治具時，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；

该控制單元係電子電機配件所組成 各部件作動。 據以偵測並連線控制 為使本發明之技術手段及其所達成之目的、功效，得以更 進一步地清楚顯現，兹舉較佳可行的具體實施㈣配合以_ 述於后。 實施方式】 口月參閱弟圖四至圖六所不，本發明門士夕 尽嗌明門板多點同步熱鉚合機 複數個抬 較佳實施例，主要包含一機箱（10)、一定位器（22)、 200821137 升器（24)、複數個模頭架（30)、複數個電熱模踢（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 性滑執（13)，據使馬達（圖中未示）得以通過該滑軌（13)驅使該 ® 承載架（12)載送該治具位移進、出該機箱（10)，該定位器（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 該定位器（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，該擂板（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 200821137 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，俾供定位該電熱摸頭（4〇)，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)立設於該頂街（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)柩穿 该承座（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，該立柱（342)頂端側向設一套環（346)，該套環（346) 樞套該導桿（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，該衍 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（4〇)升降，俾供遂行熱鉚合作業者。 另’該吊架（14)底緣立設有複數根壓桿（16)，以藉由該壓 桿（16)底端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。 200821137 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)，其另一端輕&向延伸一中管（414) 進入該外殼（42)内’睛配合圖八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) 一端進入該外殼 (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 口亥加;^頭（41) ’俾供該加熱頭（41)升溫發熱者，該冷卻管⑷） -端軸插於該固定套⑹，並通過該氣孔⑽）與該中管（4⑷ 内部=間連通’該冷卻管（44)另—端則與供氣源連通，據以導 引冷空氣進入該中管（4⑷内部，使該加熱頭⑷）得以快速降 t，俾供提高脫模效率者；該外殼⑷）内部充填樹脂材料構成 絶緣層（46) ’據以提高安全性者；再者，該鉚合模⑷2)外表面 利用電卿成耐高溫的金屬薄膜，據以輔助提升脫模方便性者。 二利用本發明對汽車門板等塑膠板件進行多點熱鉚合作業 刖百先依據欲行熱鉚合的加工件形狀製作相應的加工治具， 具固定於糾健⑽，並且根據熱鉚合點的分布設 冲/周以各模頭架⑽）的數量及配置狀態，即告完成前置作 業’熱鉚合作業進行時’先將加工件置設於該治具頂緣，而後 200821137 藉由馬達連動該滑軌（13)驅使該承載架（12)截送該治具連同加 工件進入該機箱（10)，待該控制單元（50)俄測得知該承載架（12) 位移至預設定位時，即控制該定位器（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，待該定位器（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 • 並觸及該壓桿（16)時，則可藉由該壓桿（16)與該抬升器（24)相 對失制該加工件，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) 5該加熱頭（41)精其本身材料的電阻特性’即 可直接升溫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) 11 200821137 内，使該鉚合模（412)得以快速降温至脫槔溫度，並藉由形成於

升工件表面的光滑及美觀者。 據刖所述，本發明執行一次熱鉚合作業，即可對工作件的 並配合首創電熱模頭之構 而充份提高熱鉚合作業效 夕個熱娜合點同步進行熱鉚合作業， 成，大幅縮減熱鉚合作業所耗工時， 率’申請前未見有相同、近似者公知在先，誠符合發明專利之 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）。 圖二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 200821137 零件 釘孔 電熱模頭 加熱頭 娜合模 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 定位器 出力軸 銷頭 抬升器 模頭架 13 200821137 固定座 頂桁 中柱 導桿 限位件 承座 活動座 立柱 桁桿 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 200821137 452氣孔 46絕緣層 50控制單元

Claims (1)

1. 200821137 十 2· 3· 4. 5· 、申請專利範圍： 一種門板多點同步熱鉚合機，主 .._ 要包含一機箱、複數個抬 複數個模頭架、複數個電熱模瑪及-控制單元，盆 機箱前緣橫設一機台，該機台頂緣設—承載芊，以 错由該承载架承載加工治具位 出5亥機箱，該抬升器 故於該機箱底部空間處，據以括升該治具； σ亥模頭架懸吊設於該機箱内部、 劫伊 1 &緣，據以分別定位該各電 ^頭’使該抬❹抬升該治具時，得以藉該各電執模頭 進订多點熱鉚合作業，俾供提高作業效率者； :控制單元係電子電機配件馳成，據以_ 各部件作動。 依據申請專利範圍第1項所述門板多點同步熱鉚合機，其 &位$ ’其中，較位11設於該機箱底部間處， 俾供限止定位該治具者。 依據申料利範圍第2項所述門板多點同步熱柳合機，其 ▲中’该定位器係為氣壓缸，其出力軸頂端設—鎖頭，據使 该鎖頭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。 依據申請專利範圍第llM所述門板多點同步熱柳合機，其 中’該機箱内部頂緣設有一吊架，俾供懸吊定位該模頭架者。 依據申請專利範圍第4項所述門板多點同步熱鉚合機，其 200821137 中雜頭架主要係由一固定座、一活動座及一擎動器組 成°亥固疋座與該吊架相接，該活動座與該固定座活接， 並藉該活動座定位該電熱模頭，該摯動器設於該固定座， 並摯動該活動座往復作動，俾蚊位該電熱模頭，並使其 得以升降作動者。 6.

   又虞申請專利範圍第5項所述門板多點同步熱鉚合機，其 中’韻^座係由-頂桁、—中柱、—導桿及—承座構成， 该頂枪與該吊架相接，該中柱及該導桿立設於該頂梅底 緣’且該中柱與該導桿彼此平行，該導桿軸套一限位件， 该承座與該巾柱側向相接，該㈣器設於該承座； 忒活動座係由一立柱及一桁桿相接構成，該立柱底端與該 _中段相接’該立柱侧向設—套環，該套環樞套該導桿 中段，並介於該簡與該隸件之間，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 於該衔桿另-端’以藉由該摯動時動該活動剌帶該電 熱模頭升降，俾供遂行熱鉚合作業者。 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’该摯動器係立設於該承座頂緣之氣壓虹，該摯動器之 出力軸樞穿該承座與該桁桿相接。 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’該限位件係與該導桿螺接之螺帽，俾供該限位件得依 17 8. 200821137 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 高加工作業之可靠度 中’該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 者0 恨依據申請專利範圍第！項所述門板多點同步熱柳合機，^ 中，該承_底緣設有-對線性滑軌，據使馬達得以通遇 該滑執驅_承«’俾供載送料純料、出該機箱 者。 11·依射請專利範圍第1項所述門板多點同步熱鉚合機，其 中’該機箱前緣設有i板對該電熱模頭形成遮擋，紗 板係選用透明板材製成，俾供監視該電熱模頭作動者。 12·依據中請專利範圍f 1項所述門板多點同步熱鉚合機，其 中，该抬升器係立設於該定位器周側之氣壓虹。 α依據申請專利範圍。項所述門板多點同步熱鉚合機，1 中，該電熱模頭主要由一加熱頭、一外殼、二導電板及一 冷卻管組成，該加熱頭-端形成鉚合模，其另—端轴向延 伸一中管進入該外殼内，且該中管管壁沿軸向貫穿二隙道 彼此相對，該導電板一端進入該外殼内部與該中管相接， 據以導引電流通過該加熱頭，俾供該加熱頭升溫發熱者. 該冷卻管-端與該中管内部空間連通，其另—端與供氣源 200821137 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，俾供提高脫模效率者； 該外殼内部充填樹脂材料構成絕緣層，俾供提高安全性者。 14. 依據申請專利範圍第13項所述門扳多點同步熱鉚合機，其 中，該中管於末端塞套一固定套，該固定套中央貫穿一氣 孔，該冷卻管一端軸插於該固定套，並通過該氣孔與該中 管内部空間連通，俾供輸送空氣進入該中管者。 15、 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，該鉚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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