注塑成型机
阅读：501发布：2020-05-11
专利汇可以提供注塑成型机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且注塑成型 机包括第一模型和第二模型，第一模型和第二模型每个具有用于形成模制件的第一模型部分和第二模型部分。注塑成型机包括台板，台板将第一模型保持在注入站处，在注入站处，注射单元将注射材料注入到第一模型中，然后将第一模型背离台板传送到一个或多个次级站。第二模型设置为远离台板在一个或多个次级站处，在次级站处，第二模型被冷却，第二模型的第一模型部分和第二模型部分打开，模制件被排出，并且第二模型的第一模型部分和第二模型部分闭合且然后第二模型被传送到台板。第一模型部分和第二模型部分的打开和闭合远离台板发生。，下面是注塑成型机专利的具体信息内容。
1.一种注塑成型机，包括：
第一模型和第二模型，所述第一模型和第二模型每个具有用于形成模制件的第一模型部分和第二模型部分；和
台板，所述台板将所述第一模型保持在注入站处，在所述注入站，在将所述第一模型远离所述台板传送到一个或多个次级站之前，注射单元将注射材料注入到所述第一模型中；
其中，所述第二模型设置为远离所述台板、在所述一个或多个次级站处，在次级站处，所述第二模型被冷却，所述第一模型部分和第二模型部分打开，所述模制件被排出，并且所述第一模型部分和第二模型部分闭合、然后所述第二模型被传送到所述台板。
2.根据权利要求1所述的注塑成型机，其中所述第一模型部分和第二模型部分的打开和闭合远离所述台板发生。
3.根据权利要求1所述的注塑成型机，其中所述一个或多个次级站包括具有模型打开单元的模型打开站，在注射材料在所述注入站被注入到所述第一模型中之后，所述第一模型以闭合状态被传送到所述模型打开单元。
4.根据权利要求3所述的注塑成型机，其中所述一个或多个次级站包括具有模型闭合单元的模型闭合站，所述第一模型以打开状态从所述模型打开单元被传送到所述模型闭合单元，所述第一模型由所述模型闭合单元闭合、然后被传送到所述注入站。
5.根据权利要求4所述的注塑成型机，其中所述一个或多个次级站包括在所述模型打开站和所述模型闭合站之间的排出站，所述第一模型以打开状态从所述模型打开站被传送到所述排出站，所述模制件在所述排出站从所述第一模型排出，所述第一模型以打开状态从所述排出站被传送到所述模型闭合站。
6.根据权利要求1所述的注塑成型机，其中所述第一模型部分能够背离所述第二模型部分移动到打开位置，所述第一模型部分进入所述注入站、并且在闭合位置离开所述注入站。
7.根据权利要求1所述的注塑成型机，进一步包括旋转轮，所述第一模型和第二模型安装到所述旋转轮，并且通过所述旋转轮而从所述注入站移动到所述一个或多个次级站。
8.根据权利要求7所述的注塑成型机，其中所述旋转轮将所述第一模型止挡在所述注入站或者所述一个或多个次级站中的一个中的之一处用于处理，并且所述旋转轮将所述第二模型止挡在所述注入站处或者所述一个或多个次级站中的一个中的不同的一个处。
9.根据权利要求7所述的注塑成型机，进一步包括用于将所述第一模型部分和第二模型部分相对于彼此保持的锁定元件。
10.根据权利要求9所述的注塑成型机，其中所述锁定元件在所述第一模型被远离台板传送时将所述第一模型部分和第二模型部分保持闭合。
注塑成型机
技术领域
[0001] 本文主题总体上涉及注塑成型机。
背景技术
[0002] 注塑成型是用于从塑料及其他材料制造部件的制造工艺，其中熔融材料(例如，塑料、金属、陶瓷)在高压下被注入模型中。注塑成型由注塑成型机完成，注塑成型机将模型部分夹紧在一起并将熔融材料注入模型中。典型地，模型通过台板施加于模型的机械力而保持在一起。熔融材料通过注射装置注入到模型中。一旦熔融材料在模型中冷却，模型打开(例如，第一模型部分和第二模型部分彼此分离开)，并且模制件被移去。注塑成型机具有固有地构建在处理中的大量空载时间，因为需要等待材料在模型中冷却和变硬，然后打开模型。常规注塑成型机将模型整合到台板中，台板夹紧模型并且接收注射材料。在模型打开且部件排出时，周期完成。
[0003] 注塑成型机可产生的部件数目依赖于处理的周期时间。周期时间由将熔融注射材料注入到模型中、固化注射材料、打开模型、排出部件和闭合模型所需的时间确定。
[0004] 仍需要一种具有减小的周期时间和增大的生产量的注塑成型机。发明内容
[0005] 在一个实施方式中，提供了一种注塑成型机(injection molding machine)，其包括第一模型和第二模型，所述第一模型和第二模型每个具有用于形成模制件的第一模型部分和第二模型部分。注塑成型机包括台板(platen)，所述台板将第一模型保持在注入站(injection station)处，在注入站处，注射单元将注射材料注入到第一模型中，然后将第一模型背离台板传送到一个或多个次级(secondary)站。第二模型设置为远离台板、在一个或多个次级站处，在次级站处，第二模型被冷却，第二模型的第一模型部分和第二模型部分打开，模制件被排出，并且第二模型的第一模型部分和第二模型部分闭合、然后第二模型被传送到台板。第一模型部分和第二模型部分的打开和闭合远离台板发生。
[0006] 可选地，一个或多个次级站可包括具有模型打开单元的模型打开站。在注射材料在注入站处被注入到第一模型中之后，第一模型可以闭合状态被传送到模型打开单元。可选地，一个或多个次级站可包括具有模型闭合单元的模型闭合站。第一模型可从模型打开单元以打开状态传送到模型闭合单元。第一模型可由模型闭合单元闭合、然而被传送到注入站。可选地，一个或多个次级站可以包括在模型打开站和模型闭合站之间的排出站(ejection station)。第一模型可以从模型打开站以打开状态传送到排出站。模制件可以在排出站从第一模型排出。第一模型可以从排出站以打开状态传送到模型闭合站。
[0007] 可选地，第一模型部分可以背离第二模型部分向打开位置可移动。第一模型部分可以进入注入站并且在闭合位置离开注入站。
[0008] 可选地，注塑成型机可以包括旋转轮(rotary wheel)。第一模型和第二模型可以安装到旋转轮，并且可由旋转轮从注入站移动到一个或多个次级站。旋转轮可以在注入站和用于处理的一个或多个次级站之一中的一个处止挡第一模型。旋转轮可以在注入站或者一个或多个次级站之一中的不同一个处止挡第二模型。
[0009] 可选地，注塑成型机可包括用于将第一模型部分和第二模型部分相对于彼此保持的锁定元件。锁定元件在第一模具被背离台板传送时可以将所述第一模型部分和第二模型部分保持闭合。一个或多个次级站可以包括远离注入站的模型打开站。锁定元件可以在模型打开站释放以允许模型打开。
[0010] 可选地，台板可以在注入站处压靠第一模型以在注塑处理中保持第一模型部分和第二模型部分闭合，并且可以从第一模型释放，然后将第一模型传送到一个或多个次级站。第一模型部分和第二模型部分可以在台板从模型释放时保持闭合。
[0011] 可选地，注塑成型机可以包括远离台板设置的第三模型，当第一模型处于注入站时，第三模型在一个或多个次级站中的相应一个处。注塑成型机可以包括远离台板设置的第四模型，当第一模型处于注入站时，第四模型在一个或多个次级站中的相应一个处。
[0012] 在另外实施方式中，注塑成型机设置为包括旋转轮、安装到旋转轮且每个具有用于形成模制件的第一模型部分和第二模型部分的多个模型、在注入站用于在注塑过程将注射材料注入到相应模型中的注塑单元，以及在注入站用于在注塑处理中保持相应模型闭合的台板。旋转轮旋转以在注塑处理中将多个模型移动到注入站中，然后移出注入站至一个或多个次级站，这些模型在一个或多个次级站被冷却，第一模型部分和第二模型部分打开，模制件排出，并且第一模型部分和第二模型部分闭合，然后将该第二模型传送回到注入站。
[0013] 在另外实施方式中，注塑成型模制件的方法提供为包括将第一模型设置在注入站，其中第一模型具有用于形成模制件的第一模型部分和第二模型部分。该方法包括使用台板在注入站夹紧第一模型部分和第二模型部分，在注入站将注射材料注入到第一模型中，以及背离注入站传送第一模型。该方法包括远离台板打开第一模型部分和第二模型部分，从第一模型远离台板排出模制件，以及远离台板闭合第一模型。当第一模型设置在注入站时，第二模型设置为远离台板。当第一模型在打开、从第一模型排出模制件或者闭合之中的至少一个时，第二模型设置在注入站处。附图说明
[0014] 图1示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机。
[0015] 图2示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机的一部分。
[0016] 图3示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机的一部分。
[0017] 图4示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机的一部分。
[0018] 图5是示出使用注塑成型机处理模制件的图。
具体实施方式
[0019] 图1示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机100。注塑成型机100被用于制造模制件。注塑成型机100包括用于形成模制件的多个模型102。每个模型102包括第一模型部分104和第二模型部分106。注射材料注入到模型102中在第一模型部分和第二模型部分104、106之间的空腔108中。可选地，模型102可以相同以形成相同模制件。替代地，一个或多个模型102可以不同以形成不同部件。例如，空腔108可在不同模型102中具有不同形状，以形成不同形状的模制件。
[0020] 注塑成型机100包括框架110。旋转轮112安装到框架110，并且通过电马达(未示出)绕旋转轴线114可旋转。在示例性实施方式中，旋转轮112水平地定向(在X-Y平面中)，并且旋转轴线114是大致竖向的(沿着Z方向)。替代地，旋转轮112可以沿着不同平面定向，诸如竖直面。模型102安装在旋转轮112上。旋转轮112沿顺时针方向(沿箭头A的方向)的旋转将每个模型102连续地设置在多个站处。在其中的注入站120，注射材料在注入站120被注入到模型102中。在注入站120下游设置有一个或多个其它次级站。
[0021] 在示例性实施方式中，注塑成型机包括冷却站122、模型打开站124和模型闭合站126。模制件在冷却站122冷却。模型102在模型打开站124打开。模制件可以在模型打开站
124被排出模型102。替代地，注塑成型机100可以包括额外站，诸如排出站，在此模制件从模型102排出。模型102在模型闭合站126闭合，然后模型102被传送回到注入站120以模制新模制件。在替代实施方式中，可设置其它站。在替代实施方式中，可组合任何次级站。
124被排出模型102。替代地，注塑成型机100可以包括额外站，诸如排出站，在此模制件从模型102排出。模型102在模型闭合站126闭合，然后模型102被传送回到注入站120以模制新模制件。在替代实施方式中，可设置其它站。在替代实施方式中，可组合任何次级站。
[0022] 在示例性实施方式中，第一和/或第二模型部分104、106相对于彼此在打开状态和闭合状态之间可移动。当第二模型部分106处于闭合状态时，注射材料可以注入到模型102中。在打开状态，模制件可以从模型102的空腔108排出和移去。第一模型部分104可以是安装到旋转轮112的不动的或者固定的模型部分，并且第二模型部分106可以是相对第一模型部分104可移动的可移动模型部分。第一模型部分下文中可以称为固定模型部分104，而第二模型部分106下文中可以称为可移动模型部分106。可选地，第二模型部分106可以在大致纵向方向(沿着Z方向)上可移动。
[0023] 在示例性实施方式中，每个模型102的固定模型部分104和可移动模型部分106两者通过旋转轮112可移动到各个站120、122、124、126。因而，注塑成型处理中的各个功能或处理可独立地执行。例如，模制件的冷却和排出可在远离注入站120的位置执行。制造模制件的整个周期时间可通过允许一个模型冷却、同时从不同模型移去模制件、以及同时再一模型102正被注入注射材料而减小。注塑成型机100的模制件处理量通过分离不同成型处理且允许不同成型处理发生在不同位置或站处来改进。对多个模型102设置固定的、和可移动模型部分104、106允许在不同位置或站处发生不同的成型处理。
[0024] 注塑成型机100包括在注入站120的注塑单元130。注塑单元130可以是能够将材料注入到模型102中的任何适当注塑单元。注塑单元130可以是液压注模机和电动排出器、螺旋式注模机或者其它类型注模机。
[0025] 注塑成型机100包括在注入站120处的台板132。台板132对模型102施加压力(施力)以在注入站120中在将注射材料注入到模型102中期间，将第一模型部分和第二模型部分104、106保持在闭合状态。台板132可以包括任何适当的机械组件，诸如，例如液压缸和/或机械联动装置，以允许台板132抵靠模型102打开和闭合。台板132可以连接到框架110并且可以相对于框架110在夹紧位置和松开位置之间可移动。
[0026] 在成型处理期间，一旦模型102中的一个被设置在注入站120，则台板132可以移动到夹紧位置，以保持模型102闭合。台板132从注塑单元130的喷嘴134接收材料。台板132具有延伸通过台板132的流动通道(未示出)。流动通道可以与模型102中的延伸到空腔108中的浇道对准。注射材料可以从喷嘴134通过流动通道注入到模型102中。注射材料，例如颗粒状物，可被从漏斗(未示出)供给到喷嘴134。注塑单元130接收注射材料并且将注射材料压入模型102中。注塑单元130可以包括加热单元以将注射材料熔融到熔融状态。在各周期间期间，注塑单元130提供一定量的注射材料以填充模型102的内腔108。可选地，注射材料可以是塑性树脂材料。注射材料可以是聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等等。在替代实施方式中，注射材料可以是非聚合物材料，诸如玻璃、金属等等。
[0027] 一旦注射材料注入到模型102中，台板132可以松开以释放模型102。旋转轮112则可将包括固定模型部分104和可移动模型部分106两者的模型102转移到冷却站122。在冷却站122，模型102中的注射材料冷却并且变硬。该冷却和变硬可以在冷却站122发生，同时另一模型102在注入站120被注入注射材料。因而，第二模型102可以在以前模型102冷却的时期期间被注入。用于生产模制件的周期时间从而可以减小。
[0028] 一旦模型102冷却，旋转轮112将模型102转移到模型打开站124。注塑成型机100包括在模型打开站124处的模型打开单元140。模型打开单元140被用于打开模型102以拔出模制件。任何类型模型打开单元140可用于打开模型102。在示例性实施方式中，模型打开单元140包括打开装置142，打开装置142接合第二模型部分106并且将第二模型部分106移动到打开位置。打开装置142可以机械地接合第二模型部分106，以将第二模型部分106移动到打开位置。打开装置142可以机械联接到第二模型部分106，诸如通过螺纹连接、闩锁连接、卡固连接等等。替代地，打开装置142可以通过磁连接、真空连接或者另一类型连接被连接到第二模型部分106。打开装置142可以包括用于打开第二模型部分106的凸轮系统。例如，凸轮系统可具有与第二模型部分的顶部、底部或者侧边上的凸轮随动件接合的凸轮，以分离和打开可移动模型部分106。打开装置142可以被电驱动、液力驱动或者以其它手段驱动。
[0029] 在示例性实施方式中，注塑成型机100包括锁定元件144，用于将第二模型部分106固定在闭合状态。例如，锁定元件144可以沿着模型102的外部侧边固定到旋转轮112。锁定元件144可以接合第一模型部分104和/或第二模型部分106。锁定元件144可用于将第一模型部分104固定到旋转轮112。锁定元件144可联接到第二模型部分106以将第二模型部分106保持在闭合状态。锁定元件144可以解锁以允许第二模型部分106移到打开状态。例如，打开装置142可以克服锁定元件144的任何锁紧力，以允许第二模型部分106移到打开状态。
在示例性实施方式中，锁定元件144可以构造成将第二模型部分106保持在打开状态，以允许模型102被从模型打开站124传送到模型闭合站126。
在示例性实施方式中，锁定元件144可以构造成将第二模型部分106保持在打开状态，以允许模型102被从模型打开站124传送到模型闭合站126。
[0030] 一旦模型102打开，则模制件可以从模型102排出。可选地，模制件可以使用具有抓取器的自动机或者用于从模型102去除模制件的真空而排出。替代地，操作者可以从模型102除去模制件。可选地，模型102可以从模型打开站124处的模型打开单元140被传送到另一站，诸如排出站，在此模制件可以从模型102排出，而不是在模型打开站124排出模制件。
[0031] 一旦模型102被传送到模型闭合站126，则模型102可以闭合。例如，可移动模型部分106可以移动到闭合状态。注塑成型机100包括模型闭合单元146。模型闭合单元146包括闭合装置148。任何类型模型闭合单元146可用于打开模型102。在示例性实施方式中，闭合装置148接合第二模型部分106，并且将第二模型部分106移动到闭合位置。闭合装置148可以机械地接合第二模型部分106，以将第二模型部分106移动到闭合位置。闭合装置148可以机械联接到第二模型部分106，诸如通过螺纹连接、闩锁连接、卡固连接等等。替代地，闭合装置148可以通过磁连接、真空连接或者另一类型连接连接到第二模型部分106。闭合装置148可以包括凸轮系统，以用于闭合第二模型部分106。闭合装置148可以被电驱动、液力驱动或者通过其它手段驱动。
[0032] 在模型102闭合之后，模型102可以被传送回到注入站120，在此注射材料可以再次注入到模型102中。模型102(包括固定模型部分104和可移动模型部分106)被旋转轮112以闭合状态传送到注入站120。固定模型部分104和可移动模型部分106独立于台板132且从台板132分立，被设置在台板132以下。一旦设置，则台板132可以夹紧模型部分104、106，以在注塑处理期间保持模型闭合。
[0033] 图2示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机100的一部分。旋转轮112例示为安装有模型102。模制件160在一些模型102中以虚线示出。模型102位于注入站120、冷却站122、模型打开站124和模型闭合站126处。模型102绕转轮112彼此等距地设置，诸如彼此相距90°。模制件160在模型102打开时从模型102排出，诸如在模型打开站124或者模型闭合站126处排出。
[0034] 图3示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机100的一部分。图3将旋转轮112示出为安装有多个模型102。图3示出了五个站，在注入站120、冷却站122、模型打开站124和模型闭合站126之外，包括排出站162。所述站背离彼此以近似72°等距布置。模制件160在排出站162从模型102排出。
[0035] 在其它站之外设置排出站162可通过减小用于处理模型102和模制件160的总周期时间而提高注塑成型机100的处理量。例如，在具有四个站的实施方式中(图2)，在模型打开站124处理模型和模制件160需要的时间周期可比在任何其它站的处理时间长，因为模型打开处理和模制件排出处理两者每个在模型打开站124发生。通过增加额外站，诸如排出站162(图3)，每一站的等待时间可减小。这种减少和每一站等待时间等同于注塑成型机100的快速周期时间，从而允许每小时制造更多模制件160。
[0036] 图4示出了根据示例性实施方式形成的注塑成型机100的一部分。图4示出了安装有多个模型102的旋转轮112。在图4中例示了三个站。例如，设置有注入站120、模型打开站124和模型闭合站126。所述站背离彼此以近似120°等距布置。
[0037] 与四个或五个或更多站相反，在旋转轮112上设置三个站可允许旋转轮112的尺寸减小。例如，当仅三个模型102安装在旋转轮112上时，模型102可设置为彼此更接近。旋转轮112的尺寸减小可以对应于注塑成型机100的尺寸减小，从而允许在工厂内指定占地面积区域中有增加的注塑成型机100。
[0038] 成型处理可以在所述站之间分配。例如，注入可以在注入站120处发生。模型102的冷却可在注入站120处发生，然后模型102移动到模型打开站124。模型102的进一步冷却可在模型打开站124处发生，然后打开模型102。模制件160的排出可以在模型打开站124或者模型闭合站126处发生。
[0039] 在示例性实施方式中，模型102可用于制造不同模制件160。例如，图4例示的模制件160具有不同形状。优选地，不同模制件160具有类似的温度分布线(例如，冷却速率)。
[0040] 图5是与常规单模型注塑成型机相比使用具有四个站的注塑成型机100处理模制件的图。在一时间周期示出了两个处理。两个处理包括相同的模型注入、冷却、打开、模制件排出以及模型闭合步骤，然后进入下一注塑处理。对于常规模型，在常规成型机的注塑单元被用于制造第二模型之前，存在长的等待时间。相反，对于注塑成型机100，注入站(图解中标示为站1)具有高的利用率。注入站的高利用率减小了用于制造模制件的周期时间，并增大了注塑成型机100的处理量。
[0041] 在图5中示出了四个模型102，且标示为模型1、模型2、模型3和模型4。各模型102布置在不同站处，这些站在图5中标示为站1、站2、站3和站4。站1是注入站，站2是冷却站，站3是模型打开站和排出站，并且站4是模型闭合站。模型和模制件在每一站处进行处理。在任何特定时间，每一模型位于不同站且在该站处存留预定时段，在此模型和模制件被处理。在该处理之后，模型102被转移到下一个站。例如，模型1从站1(时段T2)到站2(时段T3)。类似地，模型2从站2转移到站3，模型3从站3转移到站4，并且模型4从站4转移到站1。模型在相应站处从时间T3至T4被再次处理，然后模型又转移到下一个站。该处理和转移持续发生，以允许在每个相继时段(例如，T1、T3、T5、T7、T9、T11)对不同模型注入。
[0042] 将注塑成型机100的处理与常规机器比较，在T1和T9之间，注塑成型机100将四个注塑量注入到各四个模型中，而常规模型仅注入单个注塑量到常规机器的单模型中。通过使用多个模型以及在注入站处注塑单元的增强使用，处理量提高是明显的。将模型转移出注入站以便新模型能够被传送到注入站中，同时对第一模型发生其它处理步骤，这减小了周期时间，并增大了处理量。
[0043] 将理解，上述描述旨在是说明性的，而不是限制性的。例如，上述实施方式(和/或其方面)可彼此组合使用。另外，可进行许多修改以使具体情况或者材料适于本发明教导，而不偏离本发明范围。本文所述的尺寸、材料类型、各种部件定向和各种部件的数目、位置旨在限定一些实施方式的参数，决不是限制性的且仅是示例性实施方式。通过阅读上述描述，在权利要求精神和范围内的许多其它实施方式和修改对于本领域技术人员将是明显的。本发明范围因此应该参考所附权利要求以及被授权这些权利要求的等同物的完整范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”用于相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的一般英语等效语。另外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用于标记，并不旨在对它们的对象强加数值要求。另外，以下权利要求的限制未以装置附加功能型式写出，并且非旨在基于35U.S.C.§112第六段解释，除非且直到该权利要求限制明确使用短语“用于……的装置”，后面是无另外结构的功能表述。
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