专利名称：热溶胶治具、热熔机和利用热溶胶治具压合物料的方法
技术领域：
本发明涉及利用热熔胶连接物体的技术，更具体地说，本发明涉及热 溶胶治具。此外，本发明还涉及一种热熔机和利用热溶胶治具压合物料的 方法。
背景技术：
在当前的热溶胶应用领域中，热溶胶由于其粘结强度高、加工速度快、 可精确冲裁成适当形状的特点而日益在产品设计与加工中推广。热溶胶的 应用需要热熔机。通常的热熔机主要包括送料系统、热压系统、冷压系统。 其中送料系统主要由底模及其驱动系统等组成，做水平运动。热压系统主 要由热模及其驱动系统、热源等构成。冷压系统主要由冷模及其驱动系统、 冷却系统等构成。热压系统与冷压系统均做垂直运动。热熔胶治具主要是 指热熔机中对工件进行模压的部分，其可以由热模和底模组成或由冷模和
底模组成。热熔机利用热熔胶治具的压合把物料A与物料B粘结在一起。 目前市场上的热溶治具结构主要以整体固定式为主，其热模或冷模和 底模构成为一个整体。物料A、热溶胶膜、物料B依次叠放在底模上，将 底模送至热模工位进行热模压合，把热溶胶瑢融后，再将底模送至冷模工 位进行冷模压合，将热溶胶快速冷却，物料A与物料B粘结一体。由于整 体式设计的热熔治具具有加工精度高、质量稳定、调试方便、成本低廉等 有点，因此广为使用。
但是上述的整体式热熔治具在生产应用中受到了局限，其中最突出的 问题是不能压合具有倒扣结构的物料，因为在热模或冷模设计中倒扣部位 对应的内凹处在与底模压合过程中或与底模分离时会与物料A和物料B的
倒扣部位发生千涉，如图1所示。
6因此传统的整体式设计热熔治具无法应用于具有倒扣结构的物料加 工中。
为此，对于具有倒扣位结构产品的粘胶连接， 一般都使用液体胶水。
通过点胶机把液体胶水涂覆在物料上，再把物料A和物料B用木制或橡胶 治具斜向压合并保压一定的时间以使胶水凝固。但是这种使用液体胶水点 胶涂覆的方法使得生产效率很低，而且由于液体胶的特点，粘合连接的尺 寸精度难以控制，并且溢胶影响外观。
因此，目前业界内急需一种能够把热溶胶应用于复杂结构产品的连接 的解决方法。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的问题和缺陷中的至少一个方面。 本发明的目的之一在于提供一种具有压合具有倒扣结构的产品的功 能的热溶治具。通过采用该热溶治具，能够使具有倒扣位的产品也可以使 用热溶胶粘结，实现高效率生产，同时获得的产品具有高尺寸精度和高粘 结强度。
根据本发明的第一方面，其提供一种热溶胶治具，包括在垂直方向 上可相向和分离移动的上模和下模，其特征在于所述上模和下模可在偏 移位置和压合位置之间移动，其中在所述压合位置，待加工物料被置于 上模和下模之间以被压合以制成预形件；在所述偏移位置，所述上模和下 模沿水平方向偏移离开预定距离，以避免与所述预形件发生干涉。
根据上述技术方案，热溶胶治具包括上模和下模，物料A、物料B放
置在上模和下模之间以被压合，物料A和物料B之间设置有热熔胶膜，所
述上模和下模可相对地水平移动，从而可以压合具有倒扣结构的产品。
由于上模和下模可相对地水平移动，因此，在上模与下模接合之前， 下模可水平移动至与上模错开一定距离的位置，使得上模可垂直下移而不
与物料A和物料B的倒扣部位发生干涉，而当上模下移至超过物料A和物 料B的倒扣位后，随着上模继续向下移动，下模可沿第一方向移动，使得 上模与下模压在一起，从而可对物料A和物料B，特别是物料A和物料B
的倒扣部位进行很好地压合。另一方面，当完成对物料A和物料B的压合后，下模沿与第一方向相反的第二方向移动，同时上模向上抬起，从而下
模从上模的倒扣部位顺利脱出，而不会与物料A和物料B的倒扣部件发生 干涉。
在一种实施例中，所述的热溶胶治具包括偏置机构，其用于驱动所述 下模沿水平方向在所述压合位置和所述偏移位置之间移动。
优选地，热溶胶治具还包括导轨；以及安装于所述下模上的导轨滑 块，所述导轨滑块与所述导轨配合以使所述下模沿水平方向移动。
进一步地，所述偏置机构包括设置于所述上模的底部的凸起；以及
设置于所述下模的底部的凹槽，所述凸起和所述凹槽的形状相对应，其中
在所述压合位置，所述凸起与所述凹槽相配合；在所述偏移位置，所述凸 起与所述凹槽在水平方向上偏移离开所述预定距离。
在进一步实施例中，所述偏置机构还包括复位部件，其用于驱动所 述下模沿水平方向从压合位置到偏移位置之间移动。
在上述技术方案中，在上模朝向下模向下移动时，所述凸起在所述凹 槽中滑动，从而推动所述下模沿着所述导轨在第一方向上移动；在上模离 开下模向上移动时，所述下模在复位部件的作用下沿着所述导轨在与第一 方向相反的第二方向上移动，使得所述凸起从所述凹槽中滑出。根据该实 施例，下模沿第一方向和第二方向的移动均无需借助外力来完成。
在一种实施例中，所述上模的底部安装有凸块，所述凸起设置在所述 凸块上；所述下模安装有凹块，所述凹槽设置在所述凹块上。根据该实施 例，凸块和凹块可以作为单独的部件制造，然后分别安装在上模和下模上， 从而便于维修和更换。
根据本发明的实施例，所述凸起和所述凹槽的截面形状可以为倒三角 形，所述凸起和所述凹槽的截面形状也可以为圆弧形，只要凸起能够在凹 槽中滑动以推动下模水平位移即可。
在一种实施例中，所述复位部件包括弹性件。
优选地，弹性件是压縮弹簧、拉伸弹簧或由弹性材料制成的弹性体。 优选地，所述上模是热模或冷模。
根据本发明的另一方面，其提供一种热熔机,包括送料系统、热压系 统、冷压系统，送料系统包括底模及其驱动系统，热压系统包括热模及其包括冷模及其驱动系统，其特征在于，所述热 模和冷模是根据本发明第一方面的热熔胶治具有的上模，所述底模是根据 本发明第一方面的热熔胶治具的下模。
根据本发明的再一方面，其提供一种利用热溶胶治具压合物料的方 法，所述热熔胶治具包括在垂直方向上可相向和分离移动的上模和下模， 所述方法包括步骤定位上模和下模在偏移位置，在所述偏移位置，所述 上模和下模沿水平方向偏移离开预定距离；使上模朝向下模相向移动，同 时使下模在第一方向上水平移动，以便所述上模和所述下模定位在压合位 置，在所述压合位置，所述上模和所述下模相配合以压合待加工物料以形 成预形件；以及使上模离开下模向上移动，同时使下模从所述压合位置向 所述偏移位置移动，以使所述使上模和下模沿水平方向偏移。
在一种实施例中，所述待加工物料包括第一物料、第二物料和设置于 所述第一物料和第二物料之间的热熔胶。
优选地，所述方法还包括在所述压合位置加热或冷却所述上模的步骤。
根据本发明，通过采用该热溶治具和方法，能够使具有倒扣位的产品 也可以使用热溶胶粘结，实现高效率生产，同时获得的产品具有高尺寸精 度和高粘结强度。
图1是现有技术的热熔胶治具的结构示意图。
图2是根据本发明的实施例的热熔胶治具的结构示意图。
图3-7是根据本发明的实施例的热熔胶治具压合物料A和物料B的操
作过程的示意图8是根据本发明的变形实施例的热熔胶治具的结构示意图。
图9是根据本发明的另一变形实施例的热熔胶治具的结构示意图。
图10是根据本发明的另一变形实施例的热熔胶治具的结构示意图。
具体实施例方式
以下参照附图举例说明本发明的热熔胶治具的具体实施例。图2-7示出了本发明的第一实施例。
如图2所示，本发明的热熔胶治具包括上模1和下模2，该上模l和 下模2在垂直方向上可相向和分离移动。待压合的物料，例如物料A、物 料B放置在上模1和下模2之间以被压合。在一种实施例中，物料A和物 料B之间设置有热熔胶膜。如图2所示，导轨滑块4安装到下模2的适当 位置，例如下模的底部上。另外，该热熔胶治具还包括一固定到例如热熔 机上的固定导轨3。下模2的导轨滑块4与固定导轨3配合，使所述下模 2可在所述导轨3上水平移动。所述上模1可以是热模或冷模。
所述导轨滑块4可以作为下模2的一部分与下模2整体地形成。在一 种实施例中，所述导轨滑块4可以与下模2分开制造，然后固定地安装在 下模2的底面上，以与下模2—起在导轨3上水平地移动。
所述导轨3可以用其它可以引导下模2水平移动的装置代替，例如， 导轨3可以用一平板代替，滑块可以用滚轮代替。
为了使下模2能够沿着导轨3移动，热溶胶治具还包括偏置机构， 其用于驱动所述下模沿水平方向上移动。作为一个例子，如图2所示，上 模l的底部可以安装凸块5，下模2的上部可以安装凹块6，凸块5上设 置有凸起8，凹块6上设置有凹槽9，凸起8和凹槽9的横截面形状均为 倒三角形。
为了利用上模1和下模2压合具有倒扣部位的物料A和物料B，如图3 所示，使凸起8和凹槽9在水平方向上错开预定距离，此时上模l和下模 2处于彼此在水平方向上分开该预定距离的偏移位置。如图3所示，凸起 8的倒三角形截面的下部顶点垂直对准凹槽9的倒三角形截面的斜边的顶 端。在这种状态下,首先，上模1沿图3中的向下的箭头方向向下模2移 动。这样，当上模1朝向下模2向下移动时，凸起8与凹槽9接触，如图 4所示；接着，如图5所示，随着下模2继续向下移动，凸起8在凹槽9中 滑动，从而推动下模2沿着导轨3在向左的箭头方向，即第一方向上移动； 当凸起8滑动至凹槽9的底部时，下模2滑入上模1中，上模1与下模2 处于彼此完全压合的压合位置，从而将物料A和物料B压合在一起，如图 6所示。
接着，如图7所示，当上模1离开下模2沿向上的箭头方向向上移动时，同时使下模2沿着导轨3在向右的箭头方向即第二方向上移动，从而 使凸起8从凹槽9中顺利滑出。这样，在上模l向上移动的过程中，也不 会与物料A和物料B的倒扣部位发生干涉。
此外，如图2所示，偏置机构还包括复位部件，其用于驱动所述下模 沿水平方向从压合位置复位到偏移位置。如图3所示，复位部件包括压縮 弹簧7。压縮弹簧7的一端固定地连接设置在导轨3的端部的压板11上， 另一端与下模2的侧面接触，并且，压縮弹簧7的轴线位于水平方向上。 这样，压縮弹簧7可以和凸起8和凹槽9配合使用，使下模2沿着导轨3 沿向左方向或向右方向水平移动。具体的操作过程如图2-7所示当上模 l下压时，首先是上模1的凸起8接触到下模的凹槽9的边缘，接着，在 上模1下压的同时，凸起8沿着凹槽9的侧面滑动，从而推动下模2克服 压縮弹簧11的弹力沿着导轨3向左移动，此时，压縮弹簧7被压縮。这 样，当上模与物料A接触时，物料A和物料B在倒扣部位得到很好的压合， 并且物料A和B不会与上模1发生干涉碰撞。相反，当上模1抬起的时候， 随着上模1的凸起8从下模2的凹槽9中滑出，作用在压縮弹簧7上的压 力释放，压縮弹簧7依靠自身的弹力复原，从而推动下模2沿着导轨3向 右移动。这样，在上模l向上运动的同时，下模2向右水平移动，从而下 模2顺利地从上模1中滑出来，物料A在倒扣部位处不会发生刮伤痕迹。
下面，对具有上述结构的本发明的热熔胶治具的操作过程说明如下-
首先，将下模2水平向右移动至与上模1错开一定距离的位置，使得 上模1可垂直下移而不与物料A的倒扣部位10发生干涉；接着，当上模 1下移至超过物料A的倒扣位10后，随着上模1继续向下移动，使下模2 沿图中的向左方向移动，使得上模1与下模2沿水平方向和垂直方向两个 方向挤压在一起，从而可对物料A和B，特别是物料A和B的倒扣部位10 进行很好地压合；最后，当完成对物料A和物料B的压合后，下模2沿向 图中右方向即第二方向移动，同时上模l向上抬起，从而下模2从上模1 的倒扣部位顺利脱出，而不会与物料A和物料B的倒扣部位10发生干涉。
因此，通过本发明的具有可滑动式的底模结构的热熔治具，可以把热 溶胶很好地推广到具有复杂结构的产品的应用中，使得生产效率提高，并 且产品的加工精度、良品率得到很大的提高。本发明的热熔胶治具典型地可以应用于热熔机中，根据本发明的一个 实施例的热熔机包括送料系统、热压系统、冷压系统。其中送料系统由双 工位气缸、导轨、底模座、底模组成，做水平运动。热压系统由气缸、模 架、活动板、连接块、发热块、热模构成。冷压系统由气缸、模架、活动 板、连接块、冷却系统、冷模构成。热压系统与冷压系统均做垂直运动。
根据本发明的热熔胶治具的上模可以用作热熔机的热模和冷模，根据 本发明的热熔胶治具的下模可以用作热熔机的下模。
利用热熔机通过热溶胶膜连接物料A和物料B的操作如下首先把物
料A、热溶胶膜、物料B叠放于底模，底模在双工位气缸的拉动下运动到 加热系统区域，热模下压进行热压工序，把热溶胶熔融后，热模升起，底 模再由双工位气缸的推动运动到冷压系统区域，冷模下压进行冷压工序， 将热溶胶快速冷却，物料A与物料B粘结一体，形成工件。冷压完毕后冷 模升起，送料系统把底模送出，回到初始位置。 变形实施方式
图8-IO示出了本发明的热熔胶治具的上述实施例的变形。 在图2-7示出的实施例中，凸起8和凹槽9的截面形状均为倒三角形， 但是，可以理解，凸起8和凹槽9可以具有其它的截面形状，只要凸起能 够在凹槽中滑动以推动下模水平位移即可。例如，如图8所示，凸起8' 和凹槽9'的截面形状均为圆弧形。在这种情况下，凸起8'也能够在凹 槽9'中滑动，并推动下模2水平位移。另外，凸起和凹槽也可以具有梯 形截面形状，同样能够实现上述功能。本领域技术人员还可以根据物料A 或B的倒扣位的形状，设计其它的凸起和凹槽形状。
另外，上述实施例中使用了压縮弹簧7，但是，如图9所示，也可以 用拉伸弹簧7，来代替压縮弹簧7。拉伸弹簧7' —端连接在导轨3上， 另一端连接在导轨滑块4上。这样，当凸起8在凹槽9中滑动，推动下模 2沿着导轨3向左水平移动时，拉伸弹簧7'被拉伸；而当凸起8从凹槽 9中滑出时，拉伸弹簧7'由于自身的弹力收縮，带动下模2沿着导轨向 右水平移动。
再者，如图10所示，上述的弹簧7或7'也可以用由例如橡胶的弹 性材料制成的弹性体7''来代替。所述弹性体7"具有适当的弹性，从而，当凸起8在凹槽9中滑动，推动下模2沿着导轨3向左水平移动时， 弹性体7"发生弹性变形而被压縮；而当凸起8从凹槽9中滑出时，弹性 体7，'由于自身的弹性而复原，推动下模2沿着导轨3向右水平移动。
另外，在图示的实施例中，示出了凸起、凹槽和弹性件(弹簧或弹性 体)，它们配合使用，使得下模2能够沿水平方向在导轨3上左右移动。 但是，本领域技术人员可以理解，可以采用其它的替代机构或方式使得下 模2水平移动。例如，可以不使用凸起、凹槽以及弹性件，而借助在控制 器控制下的独立驱动机构推动或拉动下模2水平移动。
另外，在图示的实施例中，示出了在上模l的底部安装有凸块5，在 下模2的顶部安装有凹块6，在凸块5中设置有凸起8，在凹块6上设置 有凹槽9。但是，很显然，可以不设置凸块5和凹块6，而直接在上模l 的底部设置凸起8，在下模2的顶部设置凹槽9。
因此，本发明的实施例和附图仅仅是为了示例的目的而不是用于限制 本发明的范围。任何在本发明的总体构思下的变形实施方式均应纳入本发 明的保护范围。本发明的范围仅仅由后附的权利要求书来限定。
权利要求
1. 一种热溶胶治具，包括在垂直方向上可相向和分离移动的上模和下模，其特征在于所述上模和下模可在偏移位置和压合位置之间移动，其中在所述压合位置，待加工物料被置于上模和下模之间以被压合以制成预形件；在所述偏移位置，所述上模和下模沿水平方向偏移离开预定距离，以避免与所述预形件发生干涉。
2. 根据权利要求1所述的热溶胶治具，其包括偏置机构，其用于驱动所述下模沿水平方向在所述压合位置和所述偏 移位置之间移动。
3. 根据权利要求1或2所述的热溶胶治具，其特征在于，还包括-导轨；以及安装 于所述下模上的导轨滑块，所述导轨滑块与所述导轨配合以使所 述下模沿水平方向移动。
4. 根据权利要求2所述的热溶胶治具，其特征在于，所述偏置机构包括设置于所述上模的底部的凸起；以及设置于所述下模的底部的凹槽，所述凸起和所述凹槽的形状相对应， 其中在所述压合位置，所述凸起与所述凹槽相配合；在所述偏移位置， 所述凸起与所述凹槽在水平方向上偏移离开所述预定距离。
5. 根据权利要求4所述的热熔胶治具，其特征在于，所述偏置机构 还包括复位部件，其用于驱动所述下模沿水平方向从压合位置到偏移位置之 间移动。
6. 根据权利要求5所述的热熔胶治具，其特征在于， 在上模朝向下模向下移动时，所述凸起在所述凹槽中滑动，从而推动所述下模沿着所述导轨在第一方向上移动；在上模离开下模向上移动时，所述下模在复位部件的作用下沿着所述导轨在与第一方向相反的第二方向上移动，使得所述凸起从所述凹槽中滑 出。
7. 根据权利要求4一6中任何一项所述的热熔胶治具，其特征在于， 所述上模的底部安装有凸块，所述凸起设置在所述凸块上；所述下模安装 有凹块，所述凹槽设置在所述凹块上。
8. 根据权利要求4所述的热熔胶治具，其特征在于，所述凸起和所述凹槽的截面形状均为倒三角形。
9. 根据权利要求4所述的热熔胶治具，其特征在于，所述凸起和所 述凹槽的截面形状均为圆弧形。
10. 根据权利要求5或6所述的热熔胶治具，其特征在于，所述复位部件包括弹性件。
11. 根据权利要求10所述的热熔胶治具，其特征在于，所述弹性件 是压縮弹簧。
12. 根据权利要求10所述的热熔胶治具，其特征在于，所述弹性件 是拉伸弹簧。
13. 根据权利要求IO所述的热熔胶治具，其特征在于，所述弹性件 是由弹性材料制成的弹性体。
14. 根据权利要求l所述的热熔胶治具，其特征在于，所述上模是热模。
15. 根据权利要求1所述的热熔胶治具，其特征在于，所述上模是冷模。
16. —种热熔机，包括送料系统、热压系统、冷压系统，送料系统包 括底模及其驱动系统，热压系统包括热模及其驱动系统、热源；冷压系统 包括冷模、冷却系统及其驱动系统，其特征在于，所述热模和冷模是如权 利要求1所述的上模，所述底模是如权利要求1所述的下模。
17. —种利用热溶胶治具压合物料的方法，所述热熔胶治具包括在垂 直方向上可相向和分离移动的上模和下模，所述方法包括步骤定位上模和下模在偏移位置，在所述偏移位置，所述上模和下模沿水 平方向偏移离开预定距离；使上模朝向下模相向移动，同时使下模在第一方向上水平移动，以便所述上模和所述下模定位在压合位置，在所述压合位置，所述上模和所述下模相配合以压合待加工物料以形成预形件；以及使上模离开下模向上移动，同时使下模从所述压合位置向所述偏移位 置移动，以使所述使上模和下模沿水平方向偏移。
18. 根据权利要求17所述的利用热溶胶治具压合物料的方法，其特 征在于所述上模是热模或冷模。
19. 根据权利要求17所述的利用热溶胶治具压合物料的方法，其特征在于所述待加工物料包括第一物料、第二物料和设置于所述第一物料和第 二物料之间的热熔胶。
20. 根据权利要求17所述的利用热溶胶治具压合物料的方法，其特征在于还包括在所述压合位置加热或冷却所述上模的步骤。
21. 根据权利要求17所述的利用热溶胶治具压合物料的方法，其特征在于，所述热溶胶治具还包括偏置机构，其用于驱动所述下模沿水平方向在所述压合位置和所述偏 移位置之间移动。
22. 根据权利要求21所述的利用热溶胶治具压合物料的方法，其特 征在于，所述热溶胶治具还包括-导轨；以及安装于所述下模上的导轨滑块，所述导轨滑块与所述导轨配合以使所 述下模沿水平方向移动。
23.根据权利要求21或22所述的利用热溶胶治具压合物料的方法， 其特征在于，所述偏置机构包括设置于所述上模的底部的凸起；以及设置于所述下模的底部的凹槽，所述凸起和所述凹槽的形状相对应， 其中在所述压合位置，所述凸起与所述凹槽相配合；在所述偏移位置，所述凸起与所述凹槽在水平方向上偏移离开所述预定距离。
24.根据权利要求23所述的利用热溶胶治具压合物料的方法，其特征在于所述偏置机构还包括复位部件，其用于驱动所述下模沿水平方向从压合位置到偏移位置之 间移动。
全文摘要
本发明公开了一种能够压合具有倒扣结构的产品的热溶胶治具，包括在垂直方向上可相向和分离移动的上模和下模，其特征在于所述上模和下模可在偏移位置和压合位置之间移动，其中在所述压合位置，待加工物料被置于上模和下模之间以被压合以制成预形件；在所述偏移位置，所述上模和下模沿水平方向偏移离开预定距离，以避免与所述预形件发生干涉。本发明还公开了一种具有上述热溶胶治具的热熔机以及一种利用热溶胶治具压合物料的方法。通过采用该热溶治具和方法，能够使具有倒扣位的产品也可以使用热溶胶粘结，实现高效率生产，同时获得的产品具有高尺寸精度和高粘结强度。
文档编号B30B15/02GK101456259SQ20071019965
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者李海军, 生 纪, 罗绍静 申请人:3M创新有限公司