TWI609787B - 熱壓成型設備 - Google Patents

Abstract

一種熱壓成型設備包含具有工件成型區域以放置工件之定位模板、熱壓模板、複數個定位塊及頂出機構。複數個通孔沿工件成型區域之周圍形成於工件成型區域內。定位塊可活動地沿工件成型區域之周圍設置於工件成型區域外，用來定位工件於工件成型區域內。熱壓模板可於熱壓及釋放位置間上下移動，用來於移動至熱壓位置時與定位模板共同熱壓位於工件成型區域內之工件。頂出機構包含驅動裝置及可活動地設置於通孔內之複數個頂柱。驅動裝置用來於熱壓模板移動至釋放位置時，驅動每一頂柱從相對應之通孔中伸出以頂起工件。

Description

熱壓成型設備

本發明關於一種熱壓成型設備，尤指一種使用頂出機構以頂起工件之熱壓成型設備。

一般而言，在塑膠框體與金屬片(如鋁片等)之接合設計上，其通常係使用熱壓成型製程來進行，其相關製造流程係為將塑膠框體與金屬片放置在位於熱壓模板下的定位模板上，並接著適當地調整可活動地設置於其上之定位塊的相對位置以將塑膠框體與金屬片固定於定位模板上，最後只要再下移熱壓模板以與定位模板共同熱壓塑膠框體與金屬片，如此即可完成塑膠框體與金屬片之熱壓接合。

在將金屬片熱壓接合於塑膠框體中之後，作業人員通常係採用人工扳動工件邊角的方式來取出工件，然而，由於塑膠框體會在進行熱壓成型製程的過程中受熱變形而更進一步地緊靠住定位塊，因此往往會導致工件不易取出的問題，除此之外，上述以人工扳動工件邊角之方式也會因作業人員的施力過大或不均而產生工件反翹變形或損壞的情況，從而大大地影響工件成型品質。

本發明之目的之一在於提供一種使用頂出機構以頂起工件之熱壓成型設備，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種熱壓成型設備，其用來進行一工件之熱壓成型，該熱壓成型設備包含一定位模板、複數個定位塊、一熱壓模板，以及一頂出機構。該定位模板具有一工件成型區域以放置該工件，複 數個通孔沿該工件成型區域之周圍形成於該工件成型區域內。該複數個定位塊可活動地沿該工件成型區域之周圍設置於該工件成型區域外，用來定位該工件於該工件成型區域內。該熱壓模板可相對該定位模板於一熱壓位置以及一釋放位置間上下移動，用來於移動至該熱壓位置時與該定位模板共同熱壓位於該工件成型區域內之該工件。該頂出機構包含複數個頂柱以及一驅動裝置。該複數個頂柱可活動地設置於該複數個通孔內。該驅動裝置用來於該熱壓模板移動至該釋放位置時，驅動每一頂柱從相對應之通孔中伸出以頂起該工件。

本發明之申請專利範圍另揭露該複數個通孔係形成於對應該複數個定位塊之位置上。

本發明之申請專利範圍另揭露該工件包含一塑膠框體以及一金屬片，當該熱壓模板移動至該熱壓位置時，該熱壓模板與該定位模板共同熱壓位於該工件成型區域內之該塑膠框體以及該金屬片以將該金屬片接合於該塑膠框體中，當該熱壓模板移動至該釋放位置時，該驅動裝置驅動每一頂柱從相對應之通孔中伸出，以頂起接合有該金屬片之該塑膠框體。

本發明之申請專利範圍另揭露該熱壓成型設備另包含一模板支撐結構，該模板支撐結構設置於該定位模板下以支撐該定位模板。

本發明之申請專利範圍另揭露該驅動裝置包含一氣體提供管線以及一進氣開關。該氣體提供管線穿設於該模板支撐結構內且連通於該複數個通孔，用來提供氣體至該複數個通孔中以氣壓驅動該複數個頂柱分別從相對應之通孔中伸出。該進氣開關設置於該氣體提供管線上，用來開啟或關閉該氣體提供管線。

本發明之申請專利範圍另揭露該模板支撐結構包含一模板底座以及一設備支架。該模板底座設置於該定位模板下，該氣體提供管線穿設於該模板底座內。該設備支架設置於該模板底座下，用來支撐該模板底座。

本發明之申請專利範圍另揭露該驅動裝置係以機械驅動或液壓驅 動方式驅動每一頂柱從相對應之通孔中伸出。

本發明之申請專利範圍另揭露該複數個通孔之至少其中之一通孔係形成於對應該工件成型區域之至少一邊角之位置上。

本發明之申請專利範圍另揭露該複數個通孔之至少其中之一通孔係形成於對應該工件成型區域之至少一長邊之位置上。

本發明之申請專利範圍另揭露該金屬片係由鋁材質所組成。

本發明之申請專利範圍另揭露該頂柱係由低密度軟性材質所組成。

本發明之申請專利範圍另揭露該頂柱係由鋁材質所組成。

綜上所述，本發明係使用頂出機構以頂起工件之設計，藉以達到在完成工件之熱壓接合後可使用頂出機構將工件頂起以便作業人員取下工件的目的。如此一來，透過上述驅動裝置驅動頂柱頂起工件之設計，本發明之熱壓成型設備係可允許作業人員在不需向上扳動工件之邊角的情況下，就能直接將被頂柱頂起而離開工件成型區域的工件從定位模板上取下，藉以有效地解決先前技術中所提及之工件不易取出以及因作業人員的扳動力道過大或不均所產生的工件反翹變形或損壞的問題，從而大大地提升工件成型品質與製程效率。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

10‧‧‧熱壓成型設備

12‧‧‧工件

14‧‧‧定位模板

15‧‧‧模板支撐結構

16‧‧‧定位塊

18‧‧‧頂出機構

20‧‧‧熱壓模板

21‧‧‧模板連桿

22‧‧‧工件成型區域

23‧‧‧通孔

24‧‧‧頂柱

26‧‧‧驅動裝置

28‧‧‧氣體提供管線

30‧‧‧進氣開關

120‧‧‧塑膠框體

121‧‧‧金屬片

150‧‧‧模板底座

151‧‧‧設備支架

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之熱壓成型設備之立體示意圖。

第2圖為第1圖之定位模板、模板支撐結構、複數個定位塊，以及頂出機構之放大示意圖。

第3圖為第1圖之熱壓模板與定位模板共同熱壓工件之立體示意圖。

第4圖為第3圖之熱壓成型設備之上視圖。

第5圖為第4圖之熱壓成型設備沿剖面線A-A’之部分剖面示意圖。

第6圖為第5圖之頂柱從通孔伸出以頂起工件之部分剖面示意圖。

請參閱第1圖，其為根據本發明之一實施例所提出之熱壓成型設備10之立體示意圖，熱壓成型設備10係用來進行一工件12之熱壓成型，在此實施例中，工件12可包含一塑膠框體120以及一金屬片121，其中金屬片121係可由鋁材質所組成，意即熱壓成型設備10係可用來進行塑膠件以及鋁片之熱壓接合，但不受此限，換句話說，只要是使用定位塊以進行工件之固定並接著進行工件之熱壓接合的熱壓成型設備，其均可適用於本發明。

接著請同時參閱第2圖，其為第1圖之一定位模板14、一模板支撐結構15、複數個定位塊16，以及一頂出機構18之放大示意圖，如第1圖以及第2圖可知，熱壓成型設備10包含定位模板14、複數個定位塊16、頂出機構18，以及一熱壓模板20。定位模板14具有一工件成型區域22以放置工件12，而複數個通孔23則是可沿工件成型區域22之周圍形成於工件成型區域22內，在此實施例中，如第2圖所示，複數個通孔23係可分別形成於對應工件成型區域22之四邊角以及兩長邊之位置上。複數個定位塊16係可活動地沿工件成型區域22之周圍設置於工件成型區域22外，藉此，作業人員即可根據工件12之尺寸適當地調整每一定位塊16之相對位置以分別緊靠住工件12，從而將工件12定位於工件成型區域22內，藉以確保工件12在進行熱壓成型製程的過程中不致滑動。熱壓模板20係可相對於定位模板14上下移動，更詳細地說，在此實施例中，熱壓成型設備10可另包含一模板連桿21，模板連桿21係連接於熱壓模板20，藉以用來控制熱壓模板20相對於定位模板14上下移動，至於其機構控制設計之相關說明，其係常見於先前技術中，故於此不再贅述。熱壓模板20係可用來於移動至熱壓位置時與定位模板14共同熱壓位於工件成型區域22內之工件12，藉以完成塑膠框體120以及金屬片121之熱壓接合。

另外，熱壓成型設備10可另包含一模板支撐結構15，模板支撐結構15係設置於定位模板14下，模板支撐結構15係可採用常見應用於熱壓接合製程中之模板支撐設計，舉例來說，在此實施例中，模板支撐結構15可包含一模板底座150以及一設備支架151，模板底座150係可設置於定位模板14下，而設備支架151則是可設置於模板底座150下，藉以共同形成一支撐平台而穩固地支撐住定位模板14。

接著，在頂出機構18之機構設計方面，由第2圖可知，頂出機構18包含複數個頂柱24以及一驅動裝置26。複數個頂柱24係可活動地設置於複數個通孔23內，而驅動裝置26則是用來於驅動每一頂柱24從相對應之通孔23中伸出以頂起工件12，其中頂柱24係較佳地由低密度軟性材質(如鋁材質等)所組成以有效地避免工件12被頂柱24刮傷或破壞的情況發生，而驅動裝置26係可較佳地採用氣壓驅動頂柱之設計，舉例來說，驅動裝置26可包含一氣體提供管線28以及一進氣開關30。氣體提供管線28係可較佳地穿設於模板底座150內且與位於定位模板14上之複數個通孔23相互連通，氣體提供管線28係可用來提供氣體至複數個通孔23中以氣壓驅動複數個頂柱24分別從相對應之通孔23中伸出，其中氣體提供管線28所提供之氣體係可為常見應用於氣壓驅動設計中的工業用氣，如壓縮空氣、氮氣等。進氣開關30係設置於氣體提供管線28上以用來開啟或關閉氣體提供管線28，藉以控制頂柱24之伸出與否。

於此針對熱壓成型設備10之工件頂出操作進行詳細的描述，請參閱第1圖、第3圖、第4圖、第5圖，以及第6圖，第3圖為第1圖之熱壓模板20與定位模板14共同熱壓工件12之立體示意圖，第4圖為第3圖之熱壓成型設備10之上視圖，第5圖為第4圖之熱壓成型設備10沿剖面線A-A’之部分剖面示意圖，第6圖為第5圖之頂柱24從通孔23伸出以頂起工件12之部分剖面示意圖。首先，作業人員係可將塑膠框體120放置於如第2圖所示之工件成型區域22中並將金屬片121放置於塑膠框體120中(如第1圖所 示)，接著作業人員即可根據塑膠框體120之尺寸適當地調整每一定位塊16之相對位置以使每一定位塊16可緊靠住塑膠框體120，藉以確保塑膠框體120以及金屬片121在進行熱壓成型製程的過程中不致滑動(如第1圖以及第4圖所示)。接下來，作業人員可操作模板連桿21以控制熱壓模板20從如第1圖所示之釋放位置向下移動至如第3圖所示之熱壓位置，藉以使熱壓模板20可與定位模板14共同熱壓位於工件成型區域22中之塑膠框體120以及金屬片121，此時，頂柱24與工件12之位置關係可如第5圖所示。

在完成上述熱壓成型製程以使金屬片121接合於塑膠框體120中之後，作業人員可再次操作模板連桿21以控制熱壓模板20從如第3圖所示之熱壓位置向上移動至如第1圖所示之釋放位置。接下來，作業人員可控制進氣開關30以開啟氣體提供管線28，以使氣體提供管線28開始提供氣體至通孔23中，藉此，頂柱24即可受到進入通孔23中之氣體的驅動而從如第5圖所示之位置向上移動至如第6圖所示之位置以從通孔23伸出，在此過程中，如第5圖以及第6圖所示，頂柱24就會接觸到塑膠框體120並藉由氣體提供管線28之氣體所提供之驅動力以將接合有金屬片121之塑膠框體120向上頂起至如第6圖所示之位置，但不受此限，其亦可改採用將工件12直接向上頂至與定位塊16分離之位置或是其他方便作業人員取下工件12之位置的設計。最後，在將工件12從定位模板14上取下後，作業人員即可控制進氣開關30以關閉氣體提供管線28，此時，由於頂柱24失去了氣體提供管線28之氣體所提供之驅動力，因此，頂柱24就會在重力的作用下而下移縮回至通孔23內，以便作業人員可繼續進行下一次的工件熱壓成型製程。

值得一提的是，複數個通孔23之形成位置係可不限於如第2圖所示之形成於對應工件成型區域22之四邊角以及兩長邊之位置上的配置，換句話說，只要是通孔沿工件成型區域之周圍形成於工件成型區域內以使頂柱可從通孔中伸出而頂起工件之設計，其均可為本發明所採用之，舉例來說，複數個通孔23亦可改形成於工件成型區域22內分別對應複數個定位塊16之位 置上。至於採用何種通孔配置以及通孔之形成數量，其端視熱壓成型設備10之實際製程需求而定。除此之外，驅動裝置26所採用之驅動方式係可不限於上述實施例之氣壓驅動方式，其亦可改採用其他常見之驅動設計，舉例來說，在其他實施例中，驅動裝置26係可改以機械驅動(如使用齒輪驅動等)或液壓驅動方式驅動每一頂柱24從相對應之通孔23中伸出，至於其相關驅動原理及設計，其係常見於先前技術中，故於此不再贅述。

相較於先前技術採用人工扳動工件邊角的方式，本發明係使用頂出機構以頂起工件之設計，藉以達到在完成工件之熱壓接合後可使用頂出機構將工件頂起以便作業人員取下工件的目的。如此一來，透過上述驅動裝置驅動頂柱頂起工件之設計，本發明之熱壓成型設備係可允許作業人員在不需向上扳動工件之邊角的情況下，就能直接將被頂柱頂起而離開工件成型區域之工件從定位模板上取下，藉以有效地解決先前技術中所提及之工件不易取出以及因作業人員的扳動力道過大或不均所產生的工件反翹變形或損壞的問題，從而大大地提升工件成型品質與製程效率。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧熱壓成型設備

12‧‧‧工件

14‧‧‧定位模板

15‧‧‧模板支撐結構

16‧‧‧定位塊

22‧‧‧工件成型區域

23‧‧‧通孔

24‧‧‧頂柱

26‧‧‧驅動裝置

28‧‧‧氣體提供管線

30‧‧‧進氣開關

120‧‧‧塑膠框體

121‧‧‧金屬片

150‧‧‧模板底座

151‧‧‧設備支架

Claims (16)

1. 一種熱壓成型設備，其用來進行一工件之熱壓成型，該熱壓成型設備包含：一定位模板，其具有一工件成型區域以放置該工件，複數個通孔沿該工件成型區域之周圍形成於該工件成型區域內；複數個定位塊，其可活動地沿該工件成型區域之周圍設置於該工件成型區域外，用來定位該工件於該工件成型區域內；一熱壓模板，其可相對該定位模板於一熱壓位置以及一釋放位置間上下移動，用來於移動至該熱壓位置時與該定位模板共同熱壓位於該工件成型區域內之該工件；以及一頂出機構，其包含：複數個頂柱，其可活動地設置於該複數個通孔內；以及一驅動裝置，其包含一氣體提供管線以及一進氣開關，該氣體提供管線連通於該複數個通孔以用來於該熱壓模板移動至該釋放位置時提供氣體至該複數個通孔中以氣壓驅動該複數個頂柱分別從相對應之通孔中伸出以頂起該工件，該進氣開關設置於該氣體提供管線上以用來開啟或關閉該氣體提供管線，當該進氣開關關閉該氣體提供管線時，每一頂柱在重力的作用下而自動下移縮回至相對應之通孔內。
2. 如請求項1所述之熱壓成型設備，其中該複數個通孔係形成於對應該複數個定位塊之位置上。
3. 如請求項2所述之熱壓成型設備，其中該工件包含一塑膠框體以及一金屬片，當該熱壓模板移動至該熱壓位置時，該熱壓模板與該定位模板共同熱壓位於該工件成型區域內之該塑膠框體以及該金屬片以將該金屬片接合 於該塑膠框體中，當該熱壓模板移動至該釋放位置時，該驅動裝置驅動每一頂柱從相對應之通孔中伸出，以頂起接合有該金屬片之該塑膠框體。
4. 如請求項2所述之熱壓成型設備，其中該熱壓成型設備另包含一模板支撐結構，該模板支撐結構設置於該定位模板下以支撐該定位模板。
5. 如請求項4所述之熱壓成型設備，其中該氣體提供管線穿設於該模板支撐結構內。
6. 如請求項5所述之熱壓成型設備，其中該模板支撐結構包含：一模板底座，其設置於該定位模板下，該氣體提供管線穿設於該模板底座內；以及一設備支架，其設置於該模板底座下，用來支撐該模板底座。
7. 如請求項1所述之熱壓成型設備，其中該複數個通孔之至少其中之一通孔係形成於對應該工件成型區域之至少一邊角之位置上。
8. 如請求項7所述之熱壓成型設備，其中該工件包含一塑膠框體以及一金屬片，當該熱壓模板移動至該熱壓位置時，該熱壓模板與該定位模板共同熱壓位於該工件成型區域內之該塑膠框體以及該金屬片以將該金屬片接合於該塑膠框體中，當該熱壓模板移動至該釋放位置時，該驅動裝置驅動每一頂柱從相對應之通孔中伸出，以頂起接合有該金屬片之該塑膠框體。
9. 如請求項7所述之熱壓成型設備，其中該複數個通孔之至少其中之一通孔係形成於對應該工件成型區域之至少一長邊之位置上。
10. 如請求項7所述之熱壓成型設備，其中該熱壓成型設備另包含一模板支撐結構，該模板支撐結構設置於該定位模板下以支撐該定位模板。
11. 如請求項10所述之熱壓成型設備，其中該氣體提供管線穿設於該模板支撐結構內。
12. 如請求項11所述之熱壓成型設備，其中該模板支撐結構包含：一模板底座，其設置於該定位模板下，該氣體提供管線穿設於該模板底座內；以及 一設備支架，其設置於該模板底座下，用來支撐該模板底座。
13. 如請求項1所述之熱壓成型設備，其另包含：一模板連桿，其連接於該熱壓模板，用來控制該熱壓模板相對該定位模板移動至該熱壓位置或該釋放位置。
14. 如請求項1所述之熱壓成型設備，其中該金屬片係由鋁材質所組成。
15. 如請求項1所述之熱壓成型設備，其中該頂柱係由低密度軟性材質所組成。
16. 如請求項15所述之熱壓成型設備，其中該頂柱係由鋁材質所組成。