TWM513071U - 一貫自動化金屬板材成型機 - Google Patents

Description

一貫自動化金屬板材成型機

本創作係一種金屬板材成型機之結構方面的技術領域，尤指一種可使金屬板材之入料、預熱、成型、冷卻及取料的成型製程能在一封閉狀之迴圈中形成連續且一貫化自動化的加工作業，而使其因此具有可大幅減少體積以節省空間及可大幅提昇工作效率之一貫自動化金屬板材成型機者。

一般習知的金屬板材成型機，如台灣公告第M447804號專利所示(以下之符號表示請參考該前案，此不另於符號說明中加註)，其主要係將金屬板材65置於成型模2155以完成入料製程；然後利用移料單元61將該等待成型模2155托送到模具外加熱區24中之模具外加熱器25上，以利用模具外加熱器25透過該等待成型模2155對其頂面之金屬板材65加熱至適當之溫度，以完成預熱製程；之後利用移料單元61將該等待成型模2155連同其上之金屬板材65托送到昇降機31的上端使其成為工作成型模2151，之後利用該升降機31之升降使工作成型模2151配合密封模211夾壓住金屬板材65，同時透過模具21週邊之加熱器23對金屬板材65加熱，以及利用密封模211上的輸氣孔2135輸出高壓氣體 以對金屬板材65進行吹氣成型，使完成成型製程；在成型後，再利用移料單元61將該成型模215連同其上成型後之金屬板材65(金屬成型件67)一起托送到一冷卻槽70中，利用該冷卻槽70的低溫直接降低該成型模215及間接降低該金屬成型件67的溫度，以達到該金屬成型件67降溫脫模的目的，進而完成冷卻製程；最後操作者再由該成型模215中取出金屬成型件67以完成取料製程；而當欲再次成型金屬板材65時則再利用移料單元61將成型模215托送回原位以供重新入料。

然而，由於該習知的金屬板材成型機之入料、預熱、成型、冷卻及取料的成型製程係為直線流水線，而且各製程之間係完全利用移料單元61進行托送，因此會使整體的體積過於龐大而較佔空間，而且金屬板材65的輸送亦較不流暢及費時，而會使加工效率較差。而且其在預熱及冷卻製程中，皆僅是利用由等待成型模2155(成型模215)的底部進行加熱或冷卻，來達到間接使金屬成型件67升溫或降溫之目的，因此需使等待成型模2155升到非常高溫才能使金屬板材65被預熱到所需的溫度，相對的亦需使成型模215降到非常低溫才能使該金屬成型件67間接下降到足以脫模的溫度，因此其在預熱及冷卻製程中係需花費非常長的時間。

習知的金屬板材成型機係存在著體積龐大而較佔空間、各製程之間金屬板材的運送較不順暢及費時而使成型加工 之效率較差及預熱與冷卻製程會花費較多時間而影響加工效率等諸多問題。

本創作提供一種金屬板材成型機，係區分出相鄰設置之一取/入料區、一加熱區、一成型區及一冷卻區。該一貫自動化金屬板材成型機包括一機架、一成型裝置、複數軌道、複數載台，四推動裝置、一拉動裝置、一上加熱裝置及兩冷卻裝置。該機架係設於該取/入料區、該加熱區及該冷卻區。該成型裝置係設於該成型區，且可供對金屬板材進行夾壓、加熱、及吹氣成型之加工。該複數軌道係設於該機架及該成型裝置上，且排列成一「回」字形。該複數載台係可供安裝成型模，於該成型模上可供安置金屬板材，該複數載台可載送該成型模及金屬板材順著該複數軌道移動以使移動路徑呈「口」字形之封閉狀迴圈。該四推動裝置係分別設於該取/入料區、該加熱區、該成型區及該冷卻區的一側，可供分別推動該複數載台於該取/入料區、該加熱區、該成型區及該冷卻區中循環移動。該拉動裝置係設於該成型區的另一側，且結合在該成型裝置上，可供將由加熱區被推到該成型區之載台拉到該成型裝置之成型位置以方便進行成型製程。該上加熱裝置係設於該加熱區且位於軌道的上方，可供載台由其下方經過，以對經過其下方之載台上的金屬板材加熱到適當的預熱溫度。該兩上冷卻裝置係並排設於該冷卻區，每一冷卻裝置包含一支架及複數噴嘴，該支架結合於該機架上且延伸到軌道的上方，該複數噴嘴結合在該支架上可供朝下方經過之載台上成 型後的金屬板材噴冷卻風、霧狀之冷卻液或液狀之冷卻液，以使成型後的金屬板材由成型模上快速的冷卻脫模。

本創作所提供之一貫自動化金屬板材成型機，係可藉由該軌道呈「回」字形排列之設計及該四推動裝置與該拉動裝置的設置，使金屬板材可藉由該複數載台的運送依序進行入料、預熱、成型、冷卻及取料的成型製程，以形成一封閉狀的迴圈路徑，使該些製程能在該迴圈中形成連續且一貫化自動化的加工，進而使其可因此具有可大幅減少體積以節省空間及可大幅提昇工作效率之功效。尤其是，在冷卻製程中利用噴嘴直接將冷卻風、液狀或霧狀的冷卻液噴向該成型後的金屬板材，更是可使該成型後的金屬板材快速的冷卻及脫模，以進一步提昇加工效率。

1‧‧‧取/入料區

2‧‧‧加熱區

3‧‧‧成型區

4‧‧‧冷卻區

10‧‧‧機架

20‧‧‧成型裝置

21‧‧‧上模座

22‧‧‧昇降台

23‧‧‧昇降機

24‧‧‧定位勾

25‧‧‧定位柱

26‧‧‧密封模

30‧‧‧軌道

40‧‧‧載台

41‧‧‧勾塊

50a、50b、50c、50d‧‧‧推動裝置

51‧‧‧推塊

52‧‧‧伸縮壓缸

60‧‧‧拉動裝置

61‧‧‧固定座

62‧‧‧活動座

63‧‧‧直立伸縮壓缸

64‧‧‧水平伸縮壓缸

65‧‧‧拉爪

66‧‧‧伸縮桿

70‧‧‧上加熱裝置

80‧‧‧上冷卻裝置

81‧‧‧支架

82‧‧‧噴嘴

90‧‧‧下加熱裝置

91‧‧‧加熱板

92‧‧‧驅動壓缸

93‧‧‧下冷卻裝置

第1圖係本創作之前側面的立體示意圖。

第2圖係本創作之前視圖。

第3圖係本創作之俯視圖。

第4圖係本創作之後視圖。

第5圖係本創作之後側面的立體示意圖。

第6圖係本創作之載台與軌道的相關位置示意圖。

第7圖係本創作之軌道的佈置示意圖。

第8圖、第9圖及第10圖係本創作之載台的移動動作示意圖。

第11圖及第12圖係本創作之拉動裝置的動作示意圖。

第13圖係本創作之成型裝置的立體放大示意圖。

第14圖係本創作之下加熱(冷卻)裝置的動作示意圖。

第15圖係本創作之成型製程的方塊圖。

請參閱第1~7圖所示，係顯示本創作所述之一貫自動化金屬板材成型機係區分出相鄰設置且排列成矩形之一取/入料區1、一加熱區2、一成型區3及一冷卻區4，該一貫自動化金屬板材成型機係包括一機架10、一成型裝置20、複數軌道30、複數載台40、四推動裝置50、一拉動裝置60、一上加熱裝置70、兩上冷卻裝置80、複數下加熱裝置90及複數下冷卻裝置93。其中：該取/入料區1可供兩載台40停駐，操作者可於此將成型後的金屬板材取出及置入欲成型的金屬板材。該加熱區2可供三載台40停駐，且可將經過的金屬板材預先加熱至適當溫度。該成型區3可供一載台40停駐，且可對金屬板材進行夾壓、加熱及吹氣成型之加工。該冷卻區4可供兩載台40停駐，可對經過的金屬板材進行兩次冷卻。

該機架10係設於該取/入料區1、該加熱區2及該冷卻區4。

該成型裝置20係設於該成型區3可對金屬板材進行夾壓、加熱、及吹氣成型之加工。

該複數軌道30係設於該機架10及該成型裝置20上，且排列成一「回」字形。

該複數載台40係可供於其上安裝成型模(圖中未示)，於該成型模上可供安置金屬板材，使該複數載台40可載送該成型模及金屬板材順著該複數軌道30移動，且其之運送路徑係呈「口」字形之封閉狀的迴圈。

該四推動裝置50a、50b、50c、50d係分別設於該取/入料區1、該加熱區2、該成型區3及該冷卻區4的一側，且其中三個推動裝置50a、50b、50d設於該機架10上，一個推動裝置50c設於該成型裝置20上。該推動裝置50a可供將載台40由該取/入料區1推向該加熱區2，該推動裝置50b可供將載台40由該加熱區2朝該成型區3推送，該推動裝置50c可供將載台40由該成型區3的成型裝置20推向冷卻區4，該推動裝置50d可供將載台40由該冷卻區4推向該取/入料區1。

該拉動裝置60係設於該成型區3的另一側，且結合在該成型裝置20上，可供將該推動裝置50b朝該成型區3推動至預定位置的載台40拉到該成型裝置20之成型位置處。

該上加熱裝置70係設於該加熱區2，且位於軌道30的上方，可供載台40由其下方經過。該上加熱裝置70係可供將經過其下方之載台40上的金屬板材加熱到適當的預熱溫度。

該兩上冷卻裝置80係並排設於該冷卻區4，每一冷卻裝置80係包含一支架81及複數噴嘴82，該支架81係結合於該機架10上且延伸到該軌道30的上方，該複數噴嘴82係結合在該支架81上，且可朝下方經過之載台40上成型後的金屬板材噴冷卻風或 霧狀之冷卻液或液狀之冷卻液，以使成型後的金屬板材由成型模上快速的冷卻脫模。而且，利用該兩冷卻裝置80進行兩段式的冷卻脫模，係可提昇脫模效果及產品品質。

該複數下加熱裝置90係設於該加熱區2，且結合在該機架10之中，並位於軌道30的下方，可供對經過之載台40上的成型模加熱，以間接對載台40上之金屬板材加熱，以達到輔助昇溫之效果。

該複數下冷卻裝置93係設於該冷卻區4及該取/入料區1，且結合在該機架10之中，並位於軌道30的下方，可供對經過之載台40上的成型模冷卻，以間接對載台40上之金屬板材降溫，以達到輔助冷卻之效果。

請配合參閱第8圖所示，係指出該推動裝置50a係可將取/入料區1末端的載台40推送到加熱區2的前端，該推動裝置50c係可將成型裝置20中的載台40推送到冷卻區4的前端，使位於一上冷卻裝置80處。

請配合參閱第9圖所示，係指出該推動裝置50c將加熱區2之前端的載台40朝成型區3的方向推送時，加熱區2中的載台40會相互推擠，而使加熱區2末端的載台40被推出加熱區2外而進入成型區3之中。該推動裝置50d係可將該冷卻區4前端的載台40朝取/入料區1的方向推送，使冷卻區4前端的載台40移動到冷卻區4末端，使位於另一上冷卻裝置80處，而冷卻區4末端的載台40則會被推擠到取/入料區1前端，相對的取/入料區1前端的載台40 則會被推擠到取/入料區1末端。

請配合參閱第10圖所示，係指出該加熱區2的載台40被推到該成型區3後，該拉動裝置60係可將該載台40拉到該成型裝置20之成型位置後再退回原位，以使該成型裝置20可對該成型位置之載台40上的金屬板材進行夾壓、加熱及吹氣成型之加工。

在第6、7圖中係指出，每一推動裝置50a、50b、50c、50d係包含可推抵於載台40之一側邊的一推塊51及可驅動該推塊51直線移動之伸縮壓缸52，該伸縮壓缸52可為油壓缸或氣壓缸。

在第1、6、11及12圖中係指出，該載台40的側邊係具有一勾塊41。該拉動裝置60係包含一固定座61、一活動座62、一直立伸縮壓缸63、一水平伸縮壓缸64及一拉爪65。該固定座61係結合在該成型裝置20上，該活動座62係可昇降地結合在該固定座61上，該直立伸縮壓缸63係設於該固定座61上可供驅動該活動座62昇降，該水平伸縮壓缸64係設於該活動座62上且具有可被其驅動伸縮之一伸縮桿66，該拉爪65係設於該伸縮桿66的端部可供勾設在該載台40的勾塊41上。該直立伸縮壓缸63及該水平伸縮壓缸64係可為油壓缸或氣壓缸。藉由該直立伸縮壓缸63及該水平伸縮壓缸64的作動，係可控制該拉爪65上昇並移動到該載台40的勾塊41上方，然後下降勾設於該勾塊41上，再藉由該拉爪65將該載台40拉到成型位置，最後使該拉爪65上昇並退回原位。

請配合參閱第13圖所示，係指出該成型裝置20係包 含一上模座21、一昇降台22、一昇降機23、一定位勾24及複數定位柱25。該上模座21係可供安裝一密封模26，該密封模26可送出高壓氣體以進行吹氣成型。該上模座21中設有加熱器，可在成型時對金屬板材進行加熱。該昇降台22係可昇降地設於該上模座21的正下方，該昇降台22上設有複數軌道30可供將該載台40導入成型位置。該昇降機23係可為一油壓機，且可供驅動該昇降台22昇降，使在成型位置之載台40上的成型模與該密封模26可將金屬板材相對夾壓於其間，然後再進行加熱及吹氣成型之動作。該定位勾24係可擺動地設於該昇降台22上，當該載台40移動到成型位置時，該定位勾24可供勾扣住該載台40的一側邊以將其定位，當金屬板材成型後，該定位勾24可擺動至該昇降台22的台面下方，使該載台40可經過其上方移動到冷卻區4。該複數定位柱25係可伸縮地設於該昇降台22上，當該載台40欲由該加熱區2進入該成型裝置20中前，該複數定位柱25係縮入該昇降台22之中以使該載台40可通過，當該載台40移動到成型位置時，該複數定位柱25係伸出該昇降台22以抵住該載台40的一側邊。利用該定位勾24及該複數定位柱25係可將該載台40定位在成型位置上。

請配合參閱14圖所示，係指出該下加熱裝置90係包含一加熱板91及一驅動壓缸92。該加熱板91係可昇降地設於該機架10之中，該驅動壓缸92係可驅動該加熱板91昇降，以使該加熱板91貼靠於載台40上的成型模底部，該加熱板91中係具有複數管路可供熱水於其中流動，以藉其透過該加熱板91對該成型模加 熱。該下冷卻裝置93之結構與該下加熱裝置90相同，差別僅在於該管路係可冷水或冷凝液於其中流動，以使該加熱板91變成冷卻板，而可供對該成型模進行冷卻。

請參閱第15圖所示，係指出本創作之一貫自動化金屬板材成型機之成型製程，係包含：(a)入料：將金屬板材置入該取/入料區1末端之載台40上的成型模上；(b)預熱：利用該推動裝置50a將該取/入料區1末端之載台40推送到該加熱區2前端，然後再利用該推動裝置50b將載台40往加熱區2末端推送直至推出到該成型區3，而該載台40在該加熱區2時係可利用該上加熱裝置70及該下加熱裝置90由上、下方直接或間接的對該載台40上的金屬板材進行加熱，以將其加熱到預定之溫度；(c)成型：利用該拉動裝置60將該載台40拉到該成型裝置20之成型位置上，然後利用該成型裝置20對該載台40上的金屬板材進行夾壓、加熱及吹氣成型之加工；(d)冷卻：利用該推動裝置50c將成型裝置20中的載台40推送到該冷卻區4前端，以利用第一個上冷卻裝置80及下冷卻裝置93由上、下方直接或間接的對該載台40上成型後的金屬板材進行第一次冷卻脫模程序，然後再利用該推動裝置50c將該冷卻區4前端的載台40推到後端，以利用第二個上冷卻裝置80及下冷卻裝置93由上、下方直接或間接的對該載台40上成型後的金屬 板材進行第一次冷卻脫模程序。其中，該兩上冷卻裝置80係利用冷卻風、液狀或霧狀的冷卻液直接噴向該成型後的金屬板材，如此係可使該成型後的金屬板材快速的冷卻及脫模；(e)取料：利用該推動裝置50d將冷卻區4末端之載台40推擠到該取/入料區1的前端，以供操作者可將成型後的金屬板材取出。

本創作所提供之一貫自動化金屬板材成型機，係可藉由該軌道30呈「回」字形排列之設計，及該四推動裝置50a、50b、50c、50d與該拉動裝置60的設置，使金屬板材可藉由該複數載台40的運送依序進行入料、預熱、成型、冷卻及取料的成型製程而，以形成一封閉狀的迴圈路徑，使該些製程能在該迴圈中形成連續且一貫化自動化的加工，進而使其可因此具有可大幅減少體積以節省空間及可大幅提昇工作效率之功效。尤其是，本創作在預熱及冷卻製程時，係皆同時由載台40的上、下方進行加熱及冷卻，因此係可大幅縮短預熱及冷卻製程的時間，而使其可進一步提昇工作效率。特別是，在冷卻製程中利用噴嘴82直接將冷卻風、液狀或霧狀的冷卻液噴向該成型後的金屬板材，更是可使該成型後的金屬板材快速的冷卻及脫模。

1‧‧‧取/入料區

2‧‧‧加熱區

3‧‧‧成型區

4‧‧‧冷卻區

10‧‧‧機架

20‧‧‧成型裝置

30‧‧‧軌道

40‧‧‧載台

50a、50b、50c、50d‧‧‧推動裝置

60‧‧‧拉動裝置

70‧‧‧上加熱裝置

80‧‧‧上冷卻裝置

Claims (10)

1. 一種一貫自動化金屬板材成型機，係區分出相鄰設置之一取/入料區、一加熱區、一成型區及一冷卻區，其中該一貫自動化金屬板材成型機，包括：一機架，係設於該取/入料區、該加熱區及該冷卻區；一成型裝置，係設於該成型區，且可供對金屬板材進行夾壓、加熱及吹氣成型之加工；複數軌道，係設於該機架及該成型裝置上，且排列成一「回」字形；複數載台，係可供安裝成型模，於該成型模上則可供安置金屬板材，該複數載台係可載送該成型模及金屬板材順著該複數軌道移動以使移動路徑呈「口」字形之封閉狀迴圈；四推動裝置，係分別設於該取/入料區、該加熱區、該成型區及該冷卻區的一側，可供分別推動該複數載台於該取/入料區、該加熱區、該成型區及該冷卻區中循環移動；一拉動裝置，係設於該成型區的另一側，且結合在該成型裝置上，可供將由加熱區被推到該成型區之載台拉到該成型裝置之成型位置以方便進行成型製程；一上加熱裝置，係設於該加熱區且位於軌道的上方，可供載台由其下方經過，以對經過其下方之載台上的金屬板材加熱到適當的預熱溫度；以及兩上冷卻裝置，係並排設於該冷卻區，每一冷卻裝置包含一支架及複數噴嘴，該支架結合於該機架上且延伸到軌道的上方，該複數噴嘴結合在該支架上可供朝下方經過之載台 上成型後的金屬板材噴冷卻風、霧狀之冷卻液或液狀之冷卻液，以使成型後的金屬板材由成型模上快速的冷卻脫模。
2. 如請求項1所述一貫自動化金屬板材成型機，更包括複數下加熱裝置及複數下冷卻裝置，該複數下加熱裝置係設於該加熱區，且結合在該機架之中並位於軌道的下方，可供對經過之載台上的成型模加熱，以間接對載台上之金屬板材加熱，以達到輔助昇溫之效果，該複數下冷卻裝置係設於該冷卻區及該取/入料區，且結合在該機架之中並位於軌道的下方，可供對經過之載台上的成型模冷卻，以間接對載台上之金屬板材降溫，以達到輔助冷卻之效果。
3. 如請求項2所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該下加熱裝置包含一加熱板及一驅動壓缸，該加熱板可昇降地設於該機架之中，該驅動壓缸可驅動該加熱板昇降，以使該加熱板貼靠於載台上的成型模底部，該加熱板中具有複數管路可供熱水於其中流動，以藉其透過該加熱板對該成型模加熱。
4. 如請求項2所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該下冷卻裝置包含一冷卻板及一驅動壓缸，該冷卻板可昇降地設於該機架之中，該驅動壓缸可驅動該冷卻板昇降，以使該冷卻板貼靠於載台上的成型模底部，該冷卻板中具有複數管路可供冷水或冷凝液於其中流動，以藉其透過該冷卻板對該成型模降溫。
5. 如請求項2所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該取/入料區、該加熱區、該成型區及該冷卻區係排列成矩形。
6. 如請求項2所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該推動裝置係包含可推抵於載台之一側邊的一推塊及可驅動該推塊直線 移動之伸縮壓缸。
7. 如請求項2所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該載台的側邊係具有一勾塊，該拉動裝置係包含一固定座、一活動座、一直立伸縮壓缸、一水平伸縮壓缸及一拉爪，該固定座結合在該成型裝置上，該活動座係可昇降地結合在該固定座上，該直立伸縮壓缸係設於該固定座上可供驅動該活動座昇降，該水平伸縮壓缸設於該活動座上且具有可被其驅動伸縮之一伸縮桿，該拉爪設於該伸縮桿的端部可供勾設在該載台的勾塊上以拉動該載台。
8. 如請求項2所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該成型裝置係包含一上模座、一昇降台及一昇降機，該上模座可供安裝一密封模，該密封模可送出高壓氣體以進行吹氣成型，該上模座中設有加熱器，可在成型時對金屬板材進行加熱，該昇降台係可昇降地設於該上模座的正下方，該昇降台上設有複數軌道可供將該載台導入成型位置，該昇降機設於該昇降台的底部可供驅動該昇降台昇降，使在成型位置之載台上的成型模與該密封模可將金屬板材相對夾壓於其間，然後再進行加熱及吹氣成型之動作。
9. 如請求項8所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該成型裝置更包含一定位勾及複數定位柱，該定位勾係可擺動地設於該昇降台上，當該載台移動到成型位置時，該定位勾可供勾扣住該載台的一側邊以將其定位，當金屬板材成型後，該定位勾可擺動至該昇降台的台面下方，使該載台可經過其上方移動到冷卻區，該複數定位柱係可伸縮地設於該昇降台上，當 該載台欲由該加熱區進入該成型裝置中前，該複數定位柱係縮入該昇降台之中以使該載台可通過，當該載台移動到成型位置時，該複數定位柱係伸出該昇降台以抵住該載台的一側邊，利用該定位勾及該複數定位柱係可將該載台定位在成型位置上。
10. 如請求項8所述一貫自動化金屬板材成型機，其中該昇降機係為一油壓機。