TWM478611U - 極冷極熱定型機裝置 - Google Patents

Description

極冷極熱定型機裝置

本創作係有關於一種熱壓成型之技術領域，特別是可選擇性分離加熱源，並可提高冷卻與加熱速率之一種極冷極熱定型機裝置。

按習知定型裝置多藉由模具配合加熱方式，將待加工之物料將以熱熔粘合，而習知定型裝置之加熱裝置與模具之匹配可參閱我我國專利公開號第201302411號所揭。

習知前案其加熱裝置與冷卻裝置同時設置於模具內，藉加熱裝置提升模具之溫度，而進行熱熔粘合。並可藉由冷卻裝置降低模具及其內含之加工件溫度。藉由上述作動說明可知，習知定型裝置存有諸多缺失；習知前案之加熱裝置與冷卻裝置皆設置於模具內，造成彼此作動時皆會相互影響，形成能源與等待時間的浪費；例如加熱裝置對模具進行加熱的同時，亦會使 模具內之冷卻裝置溫度上升，然而冷卻裝置的溫升對加工並無任何效益。待工序至冷卻裝置作動時，冷卻裝置除需對自己降溫，以消除之前的無效溫升，尚需對模具進行冷卻；但是，此時的冷卻作動更會對同時設於模具內的加熱裝置進行冷卻，造成加熱裝裝置下次作動時必需由較低的溫度，再逐漸加熱到工作溫度，亦會影響冷卻的時間。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本創作之一目的，就是在於提供一種極冷極熱定型機裝置，選擇性的將熱源與進行冷卻中的模具分離，加速模具之冷卻時間以及冷卻效率。

本創作之另一目的，就是在於提供一種極冷極熱定型機裝置，藉由將熱源與冷卻進行中的模具分離，確保熱源不會被冷卻中的模具所影響，縮短二次作動所需的加溫時間，降低能源的損失。

本創作之又一目的，就是在於提供一種極冷極熱定型機裝置，藉由熱源與冷卻進行中的模具分離，模具及其相關冷卻機構之效能，不會被熱源所干擾而降低。

根據本創作上述目的，提供一種極冷極熱定型機裝置，其包括；一水平移動機構、一設於水平移動機 構一側之加壓機構、至少一設於水平移動機構上之加熱組、至少一對應加熱組設置之模具組、至少一組設於模具組與水平移動機構間的頂撐機構、一與加熱組連接之熱源機構、一與模具組連接之冷卻機構、以及一電性連接加壓機構、熱源機構及冷卻機構之控制台。藉由上述構機構之組成，控制台選擇性令加壓機構及熱源機構，對加熱組及模具組施予一壓力及熱源；並可選擇性的令冷卻機構對模具施於一冷源，配合頂撐機構使加熱組與模具組分離，以加速模具組之冷卻，並可避免加熱組的溫度流失或干預模具組之冷卻速率。

1‧‧‧水平移動機構

12‧‧‧機枱

14‧‧‧第一線軌

16‧‧‧水平滑座

2‧‧‧加壓機構

22‧‧‧立柱

5‧‧‧頂撐機構

52‧‧‧上鎖片

52’‧‧‧上鎖片

54‧‧‧螺栓

54’‧‧‧螺栓

56‧‧‧彈性元件

222‧‧‧第二線軌

224‧‧‧支臂

226‧‧‧鎖座

24‧‧‧壓缸組

242‧‧‧壓缸

244‧‧‧心軸

246‧‧‧調壓閥

248‧‧‧壓力錶

3‧‧‧加熱組

32‧‧‧上加熱板

34‧‧‧下加熱板

36‧‧‧隔熱板

4‧‧‧模具組

42‧‧‧上模座

44‧‧‧下模座

46‧‧‧樞軸

56’‧‧‧彈性元件

58‧‧‧翼片

62‧‧‧加熱管

64‧‧‧蒸氣組

642‧‧‧熱水槽

644‧‧‧蒸氣輸出管

646‧‧‧蒸氣回收管

7‧‧‧冷卻機構

72‧‧‧冷源輸出管

74‧‧‧冷源回收管

76‧‧‧蓄水槽

78‧‧‧汲水泵

8‧‧‧控制台

82‧‧‧控制開關

第1圖 本創作極冷極熱定型機裝置實施例立體示意圖。

第2圖 本創作極冷極熱定型機裝置正視圖。

第3圖 本創作極冷極熱定型機裝置其模具組作動示意圖。

第4圖 本創作極冷極熱定型機裝置實施例局部作動示意圖一。

第5圖 本創作極冷極熱定型機裝置頂撐裝置另一 實施例示意圖。

第6圖 本創作極冷極熱定型機裝置第二實施例方塊示意圖。

第7圖 本創作極冷極熱定型機裝置實施例局部作動示意圖二。

第8圖 本創作極冷極熱定型機裝置實施例局部作動示意圖三。

第9圖 本創作極冷極熱定型機裝置實施例局部作動示意圖四。

第10圖 本創作極冷極熱定型機裝置實施例局部作動示意圖五。

以下請參照相關圖式進一步說明本創作極冷極熱定型機裝置實施例。為便於理解本創作實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至10圖所示，本創作之極冷極熱定型機裝置，其包括：一水平移動機構1、一對應水平移動機構位置之加壓機構2、至少一設於水平移動機構上之加熱組3、至少一對應加熱組3設置之模具組4、至少一組設於模具組4與水平移動機構1之間的頂撐機構5、一與加熱組 3連接之熱源機構、一與模具組4連接之冷卻機構7、以及一電性連接加壓機構2、熱源機構及冷卻機構7之控制台8。藉由上述構機構之組成，控制台8選擇性令加壓機構2及熱源機構，對加熱組3及模具組4施予或暫停一壓力及熱源；或選擇性令加壓機構2及冷卻機構7對加熱組3及模具組4暫停壓力及熱源，並由冷卻機構7施於一冷源配合頂撐機構5使加熱組3與模具組4分離，以加速模具組4之冷卻，並可避免加熱組3的溫度流失與干預模具組4之冷卻速率。

上述水平移動機構1，包含有一機枱12、數道水平設置於機枱12上之第一線軌14、至少一個設於第一線軌14上之水平滑座16。

上述加壓機構2，係設置水平移動機構1一側，並依一加壓訊號或一釋壓訊號作動，包含一立柱22，一設於立柱22上端之壓缸組24、數道垂直設置於立柱22之第二線軌222、一設於第二線軌222上之支臂224、以及一設於支臂224未端之鎖座226；另外，該壓缸組24包含一壓缸242，壓缸242依加壓訊號作動或釋壓訊號作動，使壓缸242心軸244未端連接之支臂224，受驅動而沿第二線軌222上、下軸向運動、一連接壓缸242作為壓力調節之調壓閥246及一連接壓缸242顯示壓力之壓力錶 248。

上述加熱組3，包含至少一選擇性與鎖座226連接之上加熱板32、以及至少一設於水平滑座16上之下加熱板34。實施時上加熱板32與鎖座226之間、下加熱板34與水平滑座16之間進一步設有一隔熱板36(例如陶瓷板、石灰板)。

上述模具組4(如第1~3圖所示)，係設置於上、下加熱板32、34之間，包含有一上模座42及一下模座44，且上、下模座42、44一端以至少一樞軸46相互樞接，使上模座42另端可選擇性與下模座44形成開閉。

上述頂撐機構5(如第4、5圖所示)，包含一設於下模座42側緣之上鎖片52、一螺設於上鎖片52螺孔(圖中未示)之螺栓54，一套設於螺栓54外側之彈性元件56，且彈性元件56一端頂撐上鎖片52，另端壓低於水平滑座16。實施時，各頂撐機構5進一步包含有一設置於上模座42底緣外側之翼片58，配合位置對應翼片58設置(或一體形成)於上加熱板32外側上緣之上鎖片52’，使螺栓54’鎖設於上鎖片52’後提供彈性元件56’套設，並使彈性元件56’一端頂撐上鎖片52’，另端壓抵於翼片58。

上述熱源機構(如第5圖所示)，係由數支加熱管62分別設置於上、下加熱板32、34內所組成，各加 熱管62接收加熱訊號作動產生一熱源；實施時，加熱管62可由一蒸氣組64替代(如第6、7圖所示)，該蒸氣組64，依加熱訊號作動提供一蒸氣熱源，包含有一熱水槽642、一連接熱水槽642並繞經上、下加熱板32、34之蒸氣輸出管644與蒸氣回收管646。

上述冷卻機構7(如第6、7圖所示)，依一冷卻訊號作動，提供一冷源，該冷卻機構7可選擇性的採氣冷式之氣冷模組，包含一鼓風機(圖中未示)、一連接鼓風機與模具組4上、下模座42、44之冷源輸出管72與冷源回收管74。另外，冷卻機構7亦可選擇性的採水冷式之水冷模組，包含一蓄水槽76、一連接蓄水槽76之汲水泵78、一連接汲水泵78與模具組4上、下模座42、44之冷源輸出管72、以及一連接蓄水槽76與模具4組上、下模座42、44之冷源輸回收管74。

上述控制台8，設置於水平移動機構1一側，至少包含有數個控制開關82，控制台8分別與加壓機構2、熱源機構及冷卻機構7電性連接，使用者可藉由控制開關82分別對加壓機構2、熱源機構及冷卻機構7等進行時間、功率、壓力、溫度..等等控制與設定，並使控制台8依使用者操作輸出至少一加壓訊號、一釋壓訊號、一加熱訊號與一冷卻訊號。

是以，上述即為本創作所提供一較佳實施例，極冷極熱定型機裝置各部構件介紹，接著再將本創作之組裝方式及使用特點介紹如下：首先，將加工物料投置於模具組4上、下模座42、44之間，藉由控制台8上之控制開關82分別輸出一加壓訊號、一釋壓訊號、一加熱訊號與一冷卻訊號。

<加壓加熱階段-加壓機構作動>

使用者可依加壓的需求，藉由調壓閥246調整壓缸242作動之壓力，調節時可配合壓力錶248之指示，了解壓缸242作動壓力。加壓機構2依接收之加壓訊號，使壓缸242之心軸244作動而驅動支臂224沿第二線軌222向下位移，並使支臂224未端之鎖座226(如第7圖所示)，或及其連接鎖座226之加熱板32，壓抵模具組4之上模座42，而上模座42受壓後，以樞接處46為軸心蓋合下模座(如第3圖所示)，並壓合下模座44，使上、下模座42、44間的加工物料(圖中未示)也一併承受預設的壓力。

另外，加壓機構2下壓模具組4時，連動各頂撐機構5(如第4、5圖所示)之上鎖片52、52’向下位移，並壓縮彈性元件56、56’，此時頂撐機構5形成蓄壓狀態。

<加壓加熱階段-熱源機構作動>

熱源機構依加熱訊號作動，使設於上、下加熱板32、34內之加熱管62作動，提供上、下加熱板32、34一熱源，並將熱源熱傳導至模具組4之上、下模座42、44。或令替代加熱管62之蒸氣組64作動，由熱水槽642產生蒸氣，並令蒸氣沿蒸氣輸出管642分別繞經上、下加熱板32、34後，再經由蒸氣回收管646回收至熱水槽642循環使用。

<冷卻階段-加壓機構作動>

待使用者於控制台8設定之加壓與加熱時間到達後(如第8、9圖所示)，控制台8再次輸出一釋壓訊號。加壓機構2依接收之釋壓訊號，使壓缸242之心軸244驅動支臂224沿第二線軌222向上位移，並使支臂224未端之鎖座226(或連接鎖座226之上加熱板32)遠離模具組4之上模座42，不再施予上模座42(或上加熱板32)下壓之壓力。故原處於蓄壓狀態之頂撐機構5，因彈性元件56之回復力，頂撐模具4(上加熱板32)向上位移，使模具組4遠離上、下加熱板32、34。至此上、下加熱板32、34不再與上、下模座42、44接觸，除不再提供熱源至上、下模座42、44外，更可藉由上、下加熱板32、34與上、下模座42、44分離之空間，讓環境空氣流通，加速模具組4之冷卻。

<冷卻階段-位移模具組>

藉由水平滑座16沿第一線軌14水平位移(如第10圖所示)，將原受壓於加壓機構2下之模具組4及加熱組3，移位離開與加壓機構2位置相對應之處，除可方便該組之模具組4及其內含之加工物料進行後續的冷卻外，更可提供使用者，繼續重覆上述加壓加熱階段之動作，進行下一組模具組4及加工物料的加工，避免冷卻等待時間影響產能。

<冷卻階段-冷卻機構作動>

冷卻機構7依冷卻訊號作動，使氣冷模組之鼓風機作動，而輸出一氣體沿冷源輸出管72繞經模具組4之上、下模座42、44後，再經由冷源回收管74將熱交換後的氣體回收或另作處理。亦可藉由替換氣冷模組之水冷模組，使汲水泵78作動汲取蓄水槽76內之冷卻水沿冷源輸出管72，繞經模具組4上、下模座42、44後，再經由冷源回收管74將熱交換後的冷卻水回收至蓄水槽76內。

<冷卻階段-取出加工物料>

待模具組4冷卻至預設溫度後，即可將上模座42向上翻起，使上模座42以樞接處46為軸心上掀(如第3圖所示)，方便使用者取出上、下模座42、44間之加工物料，並完成物料的加工。

請參閱第6圖所示，係本創作極冷極熱定型機裝置第二實施例，為了將冷卻機構7中，有關水冷式模組之冷卻水在熱交換後，所含之熱能回收，故控制台8進一步包含有至少一電性連接之控制閥84，控制閥84並與冷源回收管74及蒸氣回收管646連接。控制台8依使用者操作輸出一控水訊號，使控制閥84選擇性的將冷源回收管72及蒸氣回收管646連通，如此可將水冷式模組輸出並流經模具組4之冷卻水，在一預設時間內(例如前十秒)藉由控制閥84的切換，將熱交換後之冷卻水(此時冷卻水溫度最高)導流到熱水槽642中。

綜上所述，本創作之極冷極熱定型機裝置，至少可達成以下進步效益；

1.加熱組的加熱時間縮短，實施時，習知熱定型裝置的加熱組，由5攝氏度加熱至400攝氏度時，加熱組之熱源在加熱過程中，會被模具組及冷卻機構帶離，故溫升時間需耗時一個小時；反觀本案加熱組只需十分鐘左右便可由5攝氏度加熱至400攝氏度。

2.模具冷卻速度快，實施時，習知熱定型裝置的加熱組與模具組一體形成，故冷卻的過程中，受加熱組的干擾，且也必需同步冷卻加熱組， 使得模具由400攝氏度冷卻至5攝氏度需耗時四分鐘；反觀本案模具組，且與加熱組分離，不受加熱組熱源干擾，故只需二分鐘左右便可降至5攝氏度。

3.冷卻的熱源可藉由，控制閥回收使用，除避免能源的浪費外，並可避免熱源對環境的污染。

以上所述說明，僅為本創作的較佳實施方式而已，意在明確本創作的特徵，並非用以限定本創作實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本創作所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本創作涵蓋的範圍。

1‧‧‧水平移動機構

12‧‧‧機枱

14‧‧‧第一線軌

16‧‧‧水平滑座

2‧‧‧加壓機構

22‧‧‧立柱

222‧‧‧第二線軌

224‧‧‧支臂

226‧‧‧鎖座

24‧‧‧壓缸組

242‧‧‧壓缸

244‧‧‧心軸

246‧‧‧調壓閥

248‧‧‧壓力錶

3‧‧‧加熱組

32‧‧‧上加熱板

34‧‧‧下加熱板

36‧‧‧隔熱板

4‧‧‧模具組

42‧‧‧上模座

44‧‧‧下模座

5‧‧‧頂撐機構

72‧‧‧冷源輸出管

74‧‧‧冷源回收管

8‧‧‧控制台

82‧‧‧控制開關

Claims (10)

1. 一種極冷極熱定型機裝置，其包括：一水平移動機構，至少包含一可位移之水平滑座；至少一加熱組，係設置於該水平滑座，該加熱組至少包含一上、下疊設之一上加熱板及一下加熱板；一加壓機構，係設置於該水平移動機構一側，該加壓機構至少包含一立柱、一設於該立柱上端之壓缸組，該壓缸組至少包含一壓缸，該壓缸依一加壓訊號或一釋壓訊號作動，選擇性的施予該加熱組一壓力；至少一模具組，係設置於該上加熱板及該下加熱板之間，該模具組包含有一端相互樞接之一上模座及一下模座；至少一頂撐機構，包含一設於該模具組側緣之上鎖片、一螺設於該上鎖片之螺栓及一套設於該螺栓外側之彈性元件，且該彈性元件一端頂撐該上鎖片，另端壓低該水平滑座；一熱源機構，係與該加熱組連接，依接收之一加熱訊號作動，產生一熱源至該加熱組；一冷卻機構，係與該模具組連接，依一冷卻訊號作動，提供一冷源至該模具組；以及一控制台，係設置於該水平移動機構之一側，至少包含有數個控制開關，該控制台分別與該加壓機構、該熱源機構及該冷卻機構電性連接，依使用者之操作至少輸出該 加壓訊號、該釋壓訊號、該加熱訊號與該冷卻訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該水平移動機構，包含有一機枱、數道水平設置該機枱上，並提供該水平滑座設置之第一線軌。
3. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該加壓機構，包含有數道垂直設置於該立柱之第二線軌、一設於該第二線軌上之支臂，以及一設於該支臂未端之鎖座且該支臂更與該壓缸連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該壓缸組進一步包含有一連接該壓缸作為壓力調節之調壓閥，以及一連接該壓缸顯示該壓缸壓力之壓力錶。
5. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該上鎖片係設置於該下模座外側緣。
6. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該頂撐機構進一步包含有一設於該上模座底緣外側之翼片，配合位置對應該翼片設置(或一體形成)於該上加熱板外側上緣之該上鎖片，使該螺栓鎖設於該上鎖片後，提供該彈性元件套設，並使該彈性元件一端頂撐該上鎖片，另端壓抵於該翼片。
7. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該熱源機構包含數支加熱管，各該加熱管分別對應於該上加熱板及該下加熱板內。
8. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該 熱源機構包含有一熱水槽、一連接熱水槽並繞經該上加熱板及該下加熱板之一蒸氣輸出管與一蒸氣回收管。
9. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該冷卻機構，包含一鼓風機、一連接該鼓風機與該上模座及該下模座之一冷源輸出管與一冷源回收管。
10. 如申請專利範圍第1項所述之極冷極熱定型機裝置，其中該冷卻機構，包含一蓄水槽、一連接該蓄水槽之汲水泵、一連接該汲水泵，並繞圍該上模座之一冷源輸出管、以及一連接該蓄水槽與該下模座之冷源輸回收管。