TWI304014B - - Google Patents

Description

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、-定位器(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 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 定位器 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定位器周側之氣壓虹。

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。