专利名称：用于将固定元件放置和粘结在支承表面上的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将固定元件放置和粘结在支承表面上的装置，其中该固定元件设有连结表面，在该连接面的裸露面上涂覆有一层干的、通过热作用可起反应的热塑粘结材料。在此该装置包括有一个外壳，该外壳具有一个在其中可以滑动导向的用于固定元件的承接件，以及包括有用于快速加热该热塑粘结材料、降下该承接件并在该粘结材料熔化之后压紧该连结表面的装置。
由专利WO 98/12016已经得知有一种这样的装置用于自动地放置固定销，该销由一个机器人准确垂直地放在支承表面上。此处该固定销经过一个送入通道一直送至销承接件并在那里借助一个围绕承接件的感应线圈加热，直到使热塑粘结材料熔化，此后就可够将该固定销压到该支承表面上。
这种固定装置是专门设计用于具有圆的盘状凸缘的固定销，而且由于感应加热只能用于金属销。此外它也不适用于手工作业的情况，因为粘贴表面必须绝对平面平行地放置在支承表面上，以便达到所力求达到的粘结效果。若外壳的移动轴线相对于支承表面略有倾斜，则粘结材料在固定元件的连结表面上就可能达不到与支承表面的必需的接触。同样如果固定元件不是准确地以直角置于支承表面上，则会损害功能件或者结构元件在固定元件上的良好固定。
因而本发明的任务是设计出开头所述的固定装置，从而使这种装置一般可以用于带有粘贴表面的固定元件，而且在必要时也可以用手使之与支承表面成直角放置并可靠地固定住，直到使该固定元件粘结住为止。
对于本发明的固定装置来说，该项任务解决的办法是借助于经过外壳所输入的热风进行加热，在固定元件放在支承面上之前将热风围绕承接件直接引导到粘附在粘结面上的热塑粘结材料上，其中承接件由一个封闭的壁围住，该壁从外壳里的热风出口直至延伸够得到固定元件为止。
由于将热风直接引达热塑粘结材料，因而可以实现快速的熔化。此处重要的是承接件由一个直至延伸够得到该固定元件的封闭的壁围住。因此就可以将具有不同结构粘贴表面的、无论是金属的还是塑料的固定元件快速而且可靠地粘贴在支承表面上。
通过按权利要求2所述的封闭壁的结构就可以实现将输入的热风成束状地引达固定元件的粘贴表面上，并因而可使粘结材料在最短的时间内熔化开。由于按权利要求3所述装入了一个杯状的用于夹持承接件的承接头，因而还可以将具有不同几何形状的固定元件装入承接件里，并因此使该固定装置可以有多种用途。
采用按权利要求4所述的横向布置的孔就可以比较有利地使冷风抵达固定元件的插入在承接件里的端部，从而使粘贴表面的加热从部位上受到限制。此外由于输入了冷风就可以按照文多里管原理来抽吸固定元件的装入在承接件的凹部里的端部，并通过停止输送冷风重又复位。
为了使固定装置也能由手来操作，按照本发明的另外一个特征，合理的是将圆柱形体通过一个支承板与三个轴向平行布置的支撑杆相连接并按权利要求5来设计这些杆。因而实现了使夹紧在承接件里的固定元件在放在支承表面上之后在加热粘结材料期间与支承表面保持一种平面平行的接触。
附图中表示了本发明的二种实施例，下面对此进行详细的叙述。附图所示为
图1是立体图，表示了一种在支承面上处于装配状态的固定装置；图2用放大的断面视图表示了该固定装置在装入一个固定元件之前的头部，；图3表示了安放在支承面上时具有装入了的固定元件的相同的固定头；图4表示了安放之后在压紧固定元件期间相同的固定头；图5是侧视图，表示具有螺栓的固定元件和作为粘结面的圆形的盘状凸缘；图6是侧视图，表示另外一种具有矩形粘结面的固定元件；图7是正视图，表示相同的固定元件；图8表示了如图2所示的相同的固定头，该固定头具有另外一种结构型式的用于承接按图6和7所示的固定元件的承接件，而且是在安放并压紧固定元件之后；图9表示了在加热粘结面和支承板时具有已装入了的固定元件的另一种固定装置的头部；图10表示了在将固定元件压紧在支承板上时相同的头部；图11是图9所示头部的一个放大的断面图；和图12是图10所示头部的一个放大断面图。
图1所示的装置用于手工将固定元件放置和粘结在支承面，例如汽车车身和家用电器的金属薄板、还有电气装置的外壳壁，窗户玻璃或其它的支承基板上。这里该固定元件设有基本平坦的粘结面，该粘结面在其裸露侧涂覆有一层干的，通过热作用可以起反应的热塑粘结材料。
该固定装置主要包括一个轻便的外壳1、传动装置以及一个装在外壳1里的热风风扇。其中该外壳1具有一个在其中可滑动导向的用于固定元件3的承接件2，该传动装置用来降低承接件2并将该固定元件3压紧在支承面32上，该热风风扇则用于快速地加热涂覆在固定元件3上的热塑粘合剂。
固定装置的结构以及其作用方式则应根据图2至图4进行详细说明。图2以放大方式表示了固定装置的下部，它具有一个夹紧的按图5所示的固定元件3。图3表示了安放在支承面32上之前的承接件2，图4则表示安放在支承面32上之后、压紧固定元件3时的承接件2。
如由图2还可见到的那样，外壳1的下端通过一个漏斗状逐渐变小的中间壁5与一个直径变小了的管件4相连接。该管件的下端与一个圆柱形体6相连接，该圆柱体又通过一个圆柱形外壁7向下延长。在圆柱形外壁7之内有一个杯状结构的承接头8，该承接头具有一个居中的用于夹持承接件2的凹部9。承接头8通过横撑10与活塞杆11的端部连接，这些活塞杆在圆柱体6的孔12里可滑动地导向。活塞杆11在汽缸13里导向，可以经过进气管14向该汽缸13提供压缩空气。圆柱形壁7在承接头8以下用一个漏斗状指向里面的边缘15封闭住，边缘15的内径略大于固定头8的外径，从而使该固定头8能够无障碍地穿过内边缘15中的孔降到支承面32上。
支承件2具有一个居中的向下敞开的凹部16，该凹部的上端以一个横向布置的孔17结束。该孔17朝一侧连接到一个通气管18上，该通气管18穿过在杯状壁20里的一个孔19并穿过一个垂直布置的在圆柱形外壁6里的微长凹部33通向外面，并设有一个进气管21，冷空气就通过此进气管从外面鼓入。
在通气管18的对面侧在杯状壁20里设有另外一个孔22，通过此孔又可以使输入通气管18中的冷空气流出。因此按照所谓文多里管效应在凹部16同时实现空气吸入，由此这种空气吸入就使装入的固定元件3吸住。这种固定元件例如可以是图5所示的螺栓。
这种螺栓通常包括有一个螺纹杆部23，它可以经过相应的螺纹承接件与一个零件相连接，还有一个在上面成形的盘状凸缘24。该盘状凸缘在其裸露出的下边基本为一个平坦的粘结面25，该粘结面上涂覆有一层干的，通过热作用可以起反应的热塑粘结材料。
结构为螺栓的固定元件3如图2所示用其螺纹杆部23装入在承接件2的凹部16里并首先通过壁部磨擦而保持住，其中杆部直径精确等于凹部16的内径。由于通过通气管18将冷空气鼓入，因而根据文多里管效应还可以实现一种抽吸作用，这种作用使杆部23固定得更好。
为了也能够用手工使固定装置动作，更合适的方式是使与外壳管件4相连的圆柱形体6与平行于轴线布置的支撑杆26相连接，这些支撑杆在其自由端上具有漏斗状结构的吸器27。为使支承稳定，不摇晃，共计设有三个在圆周上分布的支撑杆26，这些支撑杆的上端借助于二边作用的螺栓29牢固地拧紧在一个与圆柱体6牢固连接的支承板28里。
支撑杆26的内部由一个向下直到吸器27的孔30贯穿，该孔30的上端连接一个连接管31。在此管31上可以连接图中未示出的抽吸管路，以便在安放到支承面32上之后在吸器27中产生真空。承接头8的滑动方向“V”指向吸器27的支承面“E”，由此与之精确垂直。因而在沿箭头“A”的方向降下并压紧承接头8时就确保使壳紧的固定元件3在放置到支承面32上之后(参见图4)以其粘结面25在粘结过程中与支承面32保持平面平行的接触，也就是说直到实现足够的粘结连接。此处所谓的足够是指达到了一种可以使粘结的零件不出现问题地进行运输的功能强度。
用热风对粘结面25进行加热，热风从一个未表示出的热风风扇经过外壳1的变小了的管件4流出。加热分二种状态实现。在第一种所谓的预热状态，是在插入固定元件3之后，将热风沿承接头8周围的相应于虚线“H”的路径引导到粘附在粘结面25上的热塑粘结材料上，也就是说是在放置到支承面32上之前进行的，如图2所示。该加热状态持续几秒钟。
第二种加热状态是在固定装置定位并安放支承在支承面32上的规定位置之后开始。如由图3可见，此处热风流“H”吹到支承面32上并同样预热该支承面。同时热风流向上反射并从下吹向粘结面25。因而热塑粘结材料迅速达到所需的熔化温度，然后固定元件3就由活塞杆11通过承接头8而降下并压在支承面32上，如图4所示。
图6和7表示了另外一种具有矩形粘结板35的固定元件34，该粘结板35例如应该贴紧在如图9至12中局部所表示的一个类似炊具冲洗的盘42的边缘上，并位于其下侧。在此粘贴板35上垂直地成形有一个细长的紧固件36，该紧固件在其上边缘有一个突出的定位棱边37，在这棱边上套插和锚固住一个未示出的用于将冲洗盘42紧固在一个工作板里的固定夹子。
这种专门形状的固定元件34如图8所示可以如图5所示的固定元件那样用相同的固定装置手动安放和粘结。但必须在承接头8里装入另外一个承接件38，这种承接件有一个对应的稍长的凹部39，其几何形状适合于承接紧固件36。
图9和图10表示了另外一种固定装置的承接头40，它位于冲洗盘42的边缘41之下，可以垂直滑动，并且被专门设计用于自动地安设固定元件34。该承接头40如同在以前所描述的固定装置上那样由一个封闭的壁43围住，该壁紧固在一个热风风扇45的头部44上直至延伸够得到承接件40。
如由图11所示的固定装置的放大比例的截面图中可见，围住承接头40的壁43的上边缘46成漏斗状地一直聚缩到该承接头40的外轮廓上，因而热风流H成束状并直接引到在夹紧承接头40里的固定元件34的粘结板35上以及冲刷盘42的边缘41的下侧上。固定元件34的紧固部分36夹紧在承接件48的微长的凹部47里，该承接件48则牢固地置于承接头40中。
在承接头40的侧上方还位置固定地布置了一个压紧装置49，它主要包括有一个转动驱动部50和一个可气动的操作的具有垂直导向的活塞52的压缩空气缸51。在活塞端固定了一个水平布置的杠杆53(图10)，该杠杆在其自由端与一个横向布置的梁54牢固连接(图9)。该梁54在其二端与冲头55相连，这些冲头通过转动驱动部50而从图9所示的等候位置旋转到冲洗盘42的边缘41上，然后通过压缩空气缸51在箭头“A”的方向上向着冲洗盘42的边缘41降下至其在图10和12中所示的接触位置，而同时承接头40则从下沿箭头“D”方向压紧在边缘41上。
由于冲洗盘42在正常情况下必须沿其边缘41设有多个固定元件34，因而可以使承接头40和压紧装置49的组合放置在冲洗盘边缘41的规定位置上，同时又使固定元件34放置在一个适宜的，但未示出的机架里。这里如果热风风扇45布置在风扇头44下的中央位置处并经过软管连接到该风扇头上，则是适宜的。
使固定元件3自动化地放置并粘结在支承面32上可适宜地通过以下步骤来达到·通过将与粘结面25间隔开的固定件23导入承接件2的相应形状的凹部16里将固定元件3装入，·承接头8在支承面32上的规定粘贴位置处定位并将承接头8移近，·加热支承面32，同时使热风回流到粘结面25上，·使固定元件3压紧并保持住在支承面32上直至达到足够的粘结连接，·将固定装置从该支承面上移去。
当应用一种具有三根支撑杆26的固定装置并手工使固定元件安放和粘结时，该工作方法还可以补充以下的步骤·在降下承接头8时在吸器27内产生负压；·在将固定装置从支承面32上抬起之前向吸器27送风。
1.外壳29.螺栓2.承接件 30.孔3.固定元件31.连接管4.变小了的管件32.支承面5.漏斗状的中间壁 33.垂直的凹部6.圆柱状体34.固定元件7.圆柱状壁35.粘结板8.承接头 36.紧固部分9.凹部37.定位棱边10.横撑 38.承接件11.活塞杆 39.凹部12.孔 40.承接头13.汽缸 41.边缘14.进风管 42.冲洗盘15.内边缘 43.围壁16.凹部 44.头部17.孔 45.热风风扇18.通气管 46.上边缘19.孔 47.凹部20.杯状壁 48.承接件21.进风支管 49.压紧装置22.孔 50.旋转驱动部23.螺纹杆部 51.压缩空气缸24.盘状凸缘 52.活塞25.平面粘结面 53.杠杆26.支撑杆 54.梁27.吸器 55.冲头28.支承板
权利要求
1.用于将固定元件放置和粘结在支承面上的装置，其中该固定元件具有连接表面，在该连接表面的裸露面上涂覆有一层干的、通过热作用可起反应的热塑粘结材料，该装置包括有一个外壳(1)，该外壳具有一个可在其中导向移动的用于固定元件(3)的承接件(2)，以及包括有用于快速加热该热塑粘结材料、降下承接件(2)并在该粘结材料熔化之后压紧粘结面(25)的装置，其特征在于，借助于经由外壳(1)输入的热风进行加热，该热风在固定元件(3)放置到支承面(32)上之前直接经承接件(2)的周围引导到粘附于粘结面(25)上的热塑粘结材料上，其中该承接件(2)由一个封闭的壁(7)围住，该壁(7)从外壳(1)中的热风出口直至延伸够得到固定元件(3)。
2.按权利要求1所述的固定装置，其特征在于，封闭的壁(7)在其下边缘(15)处成漏斗状直到聚缩至承接件(2)的外轮廓上。
3.按权利要求1或者2所述的固定装置，其特征在于，承接件(2)可更换地由一个承接头(8)保持住。
4.按权利要求1至3中任意一项所述的固定装置，其特征在于，承接件(2)在内部具有一个凹部(16)，该凹部在其上端以一个横向布置的孔(17)终止。
5.按权利要求4所述的固定装置，其特征在于，圆柱形体(6)经过一个支承板(28)与三个轴线平行的支撑杆(26)相连接，这些支撑杆的下端部具有吸器(27)，该支承面垂直于承接头(8)的滑移方向“V”。
6.应用一种按照权利要求1至4中任意一项所述的固定装置，自动化地将固定元件(3)放置并粘结在支承面(32)上的工作方法，其特征为以下工作步骤·通过将与粘结面(25)间隔开的固定件(23)导入承接件(2)的相应形状的凹部(16)里而将固定元件(3)装入；·承接头(8)在支承面(32)上的规定粘贴位置处定位并将该承接头(8)移近；·加热支承面(32)，同时使热风回流到粘结面(25)上；·将固定元件(3)压紧并保持住在支承面(32)上，直至达到足够的粘结连接；·将固定装置从该支承面(32)上移去。
7.应用一种按权利要求5所述的固定装置和应用按权利要求6所述的方法步骤，手工地使固定元件安放并粘结在支承面上的工作方法，其特征还在于，·在降下承接头(8)时在吸器(27)内产生负压，和·在将固定装置从支承面(32)上抬起之前向吸器(27)送风。
8.应用权利要求7所述的方法步骤用于手工地将固定元件安放和粘结在支承面上的工作方法，其特征还在于，·由于将冷风引入横向布置的通气管(18)中而产生抽吸压力。
全文摘要
本发明的装置用于将固定元件放置和粘结在支承表面上，其中该固定元件设有连结表面，在该连结表面的裸露面上涂覆有一层干的，通过热作用可起反应的热塑粘结材料。该装置包括有一个外壳(1)，该外壳具有一个可在其中导向移动的用于固定元件(3)的承接件(2)，以及包括有用于快速加热该热塑粘结材料、降下承接件(2)并在该粘结材料熔化之后压紧粘结表面(25)的装置。本发明的特征在于，借助于经过外壳(1)输入的热风(H)进行加热；承接件(2)由一个封闭的壁(7)围住，该壁以外壳(1)中的热风出口直至延伸够得到固定元件(3)。因而在固定元件(3)支承在支承表面(25)之前和支承期间可以将热风(H)引导向该粘附着的热塑粘结材料。这样也就可以使具有不同结构粘结表面(25)的、无论是金属结构的或是塑料的固定元件(3)都可粘贴在支承表面(32)上。
文档编号B23P19/00GK1420918SQ00818264
公开日2003年5月28日 申请日期2000年12月19日 优先权日2000年1月7日
发明者M·布雷蒙特, Y·莱罗克斯, O·舒勒 申请人:A·雷蒙公司