專利名稱：用于將模具組裝載到模制機中的改進方法
技術領域：
本發明大體上涉及注射模制機，且更明確地說(但不排他)，本發明涉及三層堆疊模具注射模制機。
背景技術：
現有技術包括美國專利5,707,666，其提供具有用于移動模具的聯動裝置的四層模具，所述聯動裝置能夠同時并一致地移動模具，使得所述模具共同打開和閉合。所述聯動裝置將不允許使用側進入機械手，且不允許通過機器的頂部打開和容易的進入。
美國專利5,518,387描述一種用于從模具去除部件的擺動臂裝置。所述擺動臂裝置的運動與模具的打開和閉合同步以加速部件收回。
美國專利5,185,119展示一種堆疊模具，其呈串聯式配置且芯以相同方式對準。在此機器中，模具以交替的循環操作，所以每一側依次打開，而不是同時打開。
美國專利6,027,681和6,099,784描述一種堆疊模具，其具有不等的沖程，使得不同部件可在鄰近的模具中進行模制。
美國專利6,155,811描述一種兩層模具，其安裝在直線軸承上。本發明對此類型的機器進行修改，以在由此專利中描述的兩層堆疊模具占用的空間中提供三層堆疊模具。
美國專利5,908,597和6,036,472描述多個堆疊模具機，其使用齒條-小齒輪裝置以打開和閉合模具，且包括獨立于齒條-小齒輪裝置而操作的部件射出構件。
1991年9月發表在Plastics World期刊第14頁上的一篇文章描述一種模具改變系統，其包括自動定位/找平的模具導向槽。
ANTEC′88第255-258頁中發表的P.Glorio of Incoe公司的文章描述快速模具改變系統的發展，所述系統包括使用液壓致動楔鎖夾具的系統。
美國專利4,473,346描述單層模制系統，其中模壓在水平或垂直方向上是可插入和可去除的。
美國專利4,500,274描述快速改變模具系統，其包括具有作業配合件的墊板，所述配合件在模具插入和去除時與墊板一起互連和斷開連接。
美國專利4,500,275描述快速改變模具系統，其包括定位器夾具，用于便利模具從模制機的插入和去除。
美國專利4,568,263描述定位器楔形夾具組合件的使用，其安裝在壓板上并從壓板延伸。
美國專利5,096,404描述滾筒和導向軌的使用，其用于在注射模制機上的垂直平面中對準壓模機。
美國專利5,096,405描述可附接到模制機壓板的安裝板。安裝板具有多個保持槽，在槽中有液壓制動夾具。夾具的制動擠壓模具部件朝向在經調節位置中的壓板。
由于注射模制機的成本和上面制成的產品的有競爭能力的價格，實質上所述機器應盡可能多地生產。在所述機器必須能夠制造許多不同部件的情況下，這要求模具快速廉價的改變。最小化機器的空間要求也可節省成本。另外，實質上應盡可能快地從模具去除部件，因此，機器的循環時間可以盡可能的短。提供如下機器也是有利的，所述機器針對可用在機器上的所有模具組僅需要一組熱澆道板。
本發明提供一種注射模制機，其使模具能夠快速且容易地改變，提供對可能具有各種高度的部件的機械手可到達性，而無需修改模具的空間要求，并允許將用于較高型面部件的三層堆疊模具放置在先前由兩層堆疊模具完全占用的空間中。
通過形成如下三層堆疊模具而實現本發明，所述三層堆疊模具當模具打開時，從所有側面均可提供到達模具的打開的入口。通過將堆疊模具的聯動裝置設計成當模具打開時其圍繞模具孔而不橫穿它來提供側入口。將所有實體連接件(例如，水和電線路)移動到模具的側邊緣提供穿過頂部和底部的入口。為避免出現由漏水引起的任何電氣故障，在模具的頂部處形成電連接件，且在模具的下部點處形成水連接件。還在機器的頂部處提供空氣連接件，以避免或使由供水系統的故障引起的空氣線路污染最小化。
當需要改變模具時，模具閉合，且每一腔板閂鎖到其相應芯板。接著打開模具，并沿導向器將腔板與芯板的每一模具組作為單個單元而去除。當所述腔板和芯板模具組被完全去除時，將腔板和芯板的新的模具組插入到模具中，并由相同凹槽導向。所述凹槽對芯板進行導向，使得其稍微與壓板分離，直到其非常接近其原位置。當其到達此位置時，楔形表面迫使芯板抵靠壓板，并且將其自動鎖定到壓板上的適當位置。與此同時，空氣和水連接件通過自動接駁機構自動連接到芯板。當芯板處于適當位置時，模具閉合，且腔板與芯板斷開連接，并牢固地附接到熱澆道板。
本發明還提供一種機器，其中三層堆疊模具中的全部三個模具組均定向在同一方向上。這實現了全部三個模具組的一致的機械手啟動，而不需要重新定向模制部件。這進一步簡化了模制部件的收回。
通過此配置，機械手可針對所有部件定位在同一位置，并進入腔面與芯面之間而不會與任一面發生干擾。聯動組合件在模具打開時圍繞模具，且消除了改動模具時機械手調節的需要。這還提供了重量分布和制造的益處。
發明內容
本發明提供一種將具有芯板和腔板的模具組裝載到注射模制機中的方法。所述方法優選包含以下步驟使用可移動閂鎖將腔板閉鎖到芯板；沿著打開的模具中的面將所述芯板導向到所述模具中，同時維持所述面與所述芯板之間的分離，且維持所述腔板與所述模具中的熱澆道中的熱澆道噴嘴間隔開；閉合所述模具以嚙合所述腔板與所述熱澆道噴嘴；將所述腔板緊固到所述熱澆道；去除所述腔板與所述芯板之間的所述閂鎖；和打開所述模具。所述方法可進一步包括將所述腔板螺栓連接到所述熱澆道的步驟。所述面可為可移動壓板的面或熱澆道的背表面。
現將參看附圖描述本發明的示范性實施例，其中圖1是在模具閉合情況下的注射模制機的背面透視圖。
圖2是在模具打開情況下的注射模制機的背面透視圖。
圖3是具有三個準備裝載到機器中的熱澆道的注射模制機的背面透視圖。
圖4是在三個熱澆道安裝在機器中且模具組處于要裝載到機器中的位置的情況下注射模制機的背面透視圖。
圖5是在模具組處于要裝載到機器中的位置中的情況下機器的第二背面透視圖。
圖6是在模具打開的情況下三層堆疊模具注射模制機的背面側視圖。
圖7是在模具打開的情況下三層堆疊模具機的背面側視圖。
圖8是三層堆疊模具的前端的聯動組合件的示意性側視圖，其展示當模具打開時的組合件。
圖9是所述機器的前端的聯動組合件的示意性側視圖，其展示當模具打開時和當模具閉合時的聯動裝置。
圖10是三層堆疊模制機的處于部分組裝狀態的模具的透視圖。
圖11是用于芯板的導向器組合件的一部分的透視圖。
圖12是在芯板進入導向器組合件的情況下導向器組合件的透視圖。
圖13是導向器組合件和芯板的底部透視圖。
圖14是具有芯板導向器的可移動壓板的透視圖。
圖15是在芯板完全與壓板嚙合的情況下可移動壓板的部分透視圖。
圖16是模制機的底部透視圖。
圖17是部分裝載到機器中的模具組的透視圖。
圖18是具有導向器和芯板分離塊的芯板的透視圖。
圖19是芯板和芯板分離塊的一部分的放大視圖。
圖20是芯板和芯板分離塊的側視圖。
圖21是芯板和芯板分離塊的透視圖。
圖22是用于指示芯板的適當定位的標度盤指示器裝置的透視圖。
圖23是具有標度盤指示器的導向器的部分剖視圖。
圖24是安裝在承載器上的水歧管的透視圖。
圖25是具有歧管和熱澆道的兩個承載器組合件的透視圖。
具體實施例方式
如圖1和圖2中所示，注射模制機10包括支撐固定熱澆道30的機器架12和穩固壓板14。柱狀殼體20在夾持塊16處連接到模制機10。在模制機10的注射循環期間，夾持柱22使模具組24、26和28夾緊閉合。模具組26和28和與其相關的熱澆道33和34安裝在承載器70上。可移動壓板32和承載器70具有在架12上行進的滾筒128。沖程汽缸固定在柱狀殼體20內部并驅動夾持柱22沖擊可移動壓板32。壓板32的沖擊驅動聯動組合件38打開和閉合模具組24、26和28。四個連桿18通過夾持塊16內部的夾持活塞的操作而拉緊。
模腔板40、42和44分別安裝在固定熱澆道30和可移動熱澆道33和34上。模芯板52安裝在可移動壓板32上，且芯板48和50安裝在可移動熱澆道33和34上。在此配置情況下，所有模芯面向同一方向。這允許任何取出機械手在單一方向上定向，因此，簡化模制部件的射出和去除。這還允許三層堆疊模具機的兩個中心移動部分中的每一者彼此相同。因為僅需要一個設計，所以這提供了制造利益。此外，由于每一部分是相同的，所以在機器內維持了較平衡的重量分布。
機器10的供水線路62布置在機器10的支腿內部。電線路54和56展示為經由接合到托架58和60的柔性纜線而連接到可移動熱澆道33和34。柔性水線路62以類似方式連接到水歧管120的下側。下文將全面描述供應連接件(service connections)。
圖3展示未組裝的機器，其中固定的熱澆道30和可移動的熱澆道33和34懸在機器上方，準備裝載到機器上。當然，在實際操作中，每次僅一個熱澆道可處于將被安裝到機器上的位置中。
固定熱澆道30被下放到機器上并通過螺栓64螺栓連接到穩固壓板14。固定的熱澆道30提供有來自機器中的水連接軟管，以冷卻熱澆道30且還向腔板40提供水循環。然而，需要將可移動熱澆道33和34導向到機器架上。鍵槽65和66嚙合到承載器70上的鍵68。從供水歧管120突出的水連接件或接頭118嚙合到熱澆道33和34的基座上的陰配合件(female fitting)，以向熱澆道33和34提供安全的水供應。
圖4和圖5展示機器10，其中可移動壓板32、可移動熱澆道33和34和固定的熱澆道30已安裝，且模具組24、26和28位于機器上方準備裝載到機器10中。每一模具組24、26和28中的每一芯板均具有導向槽74。每一導向槽74均嚙合到可移動壓板32或可移動熱澆道33或34中的一者上的導向桿75。
在如圖所示的實施例中，中心注道桿(sprue bar)76延伸穿過模具組24。為使模具組24能夠裝載到機器10中，將槽78和80提供在模具組24的芯板48和腔板40中。
芯板的每一側上的導向槽74包括芯板分離塊140和142。下文將更全面地描述這些分離塊140和142的操作。
圖6到圖9說明用于在打開與閉合位置之間移動模具的聯動組合件的構造和操作。在機器上存在兩個組合件38。展示在圖6和圖7中的機器10的背部上的第一組合件38在穩固壓板14的基座處具有錨點84，其用于短樞轉臂86。第二短樞轉臂88在可移動壓板32頂部附近連接到錨點90。延伸臂92和94在承載器70的中點處可樞轉地連接到承載器70。臂92的下部端可樞轉地連接到臂86，且臂94的上部端可樞轉地連接到臂88。兩個彎曲或L形的臂96和98將臂92和94連接到一起。
聯動臂86、88、92、94、96和98的長度經調節以使得模具組24、26和28同時打開和閉合，且聯動臂86、88、92、94、96和98不干擾到達打開的模具的側入口。在本實施例中，臂92的下部部分92a比上部部分92b長。對于臂94來說，上部部分94b比下部部分94a長。臂96和98被彎曲以確保當模具打開時，臂96和98不延伸越過到達芯和腔的入口。
機器前部處的聯動組合件38是機器背部上的組合件38的反轉結構。為強調兩個組合件之間的相似性，用撇號標示相似的元件。如圖8和圖9所示，臂86′連接到穩固壓板14上的上部錨點84′，且臂88′連接到可移動壓板32上的下部錨點92′。延伸臂92′和94′以與臂92和94相同的方式可樞轉地連接到機器上的承載器(未圖示)。然而，臂92′的較長部分92a′是臂的上部部分，且較長部分94b′是臂94′的下部部分。通過反轉兩個組合件38來平衡用于在打開與閉合位置之間驅動模具的力，且模具一致地閉合。
聯動臂86′、88′、92′、94′、96′和98′還經尺寸設計以使得當模具打開時，其不會干擾到達芯和腔的入口。因此，模制機提供從上面、下面和兩側到達打開的模具的現成的入口。如從下文將明顯看出，這實現了模制部件的快速和簡單射出以及模具組的容易且快速的替換。
圖10展示腔板40、42和44、芯板48、50和52及固定的熱澆道30和可移動的熱澆道33和34與注射模制機分離。腔板40通過閂鎖100(僅展示一個)附接到芯板48。每一熱澆道包括四個熱澆道引導銷(leader pin)102，以將各個腔板與熱澆道對準。熱澆道噴嘴104延伸到每一熱澆道的外部并進入相關聯的腔板。每一腔板42和44的中間部分處的四個直的聯鎖裝置101與各個熱澆道上的匹配槽103對接。因為槽80形成在板40中以允許板40在注道桿76上滑動，所以腔板40僅具有三個聯鎖裝置101。引導銷102確保腔板與相關聯熱澆道的適當對準，且聯鎖裝置101和槽103的精確形狀使噴嘴104與腔板中的腔的澆口緊密地對準。聯鎖裝置101的最外端稍微成錐形以確保聯鎖裝置101進入槽103中，且不會具有可撞擊到彼此上并引起損害的尖角。這確保可經常改變模具組，而不會隨時間而產生對準問題。
圖11中示意性展示用于將芯板導向到熱澆道33和34上的導向槽的一個實施例。在每一熱澆道33和34以及可移動壓板32的頂部處的是導向板106。導向板106具有錐形表面108，以便接收芯板并將芯板導向到接收槽110中。在每一導向板106的外部表面上的稍微凸起的表面112迫使芯板遠離熱澆道或可移動壓板，使得當芯板被導向并裝載到機器上時，其不會磨損熱澆道板或可移動壓板。
圖12展示被導向到槽110中且通過凸起表面112被稍微推離可移動壓板32的表面的芯板114。腔板116附接到芯板114。水連接件或接頭118從水歧管120延伸，且當芯板被放置在模制位置中時，將會嚙合到芯板114的基座上的連接器中。導向銷119將芯板114導向到水歧管120上，以確保連接器118安全連接到芯板114上的陰連接器。
圖13是展示剛進入導向板106的芯板52上的導向槽74的部分組合件。槽74的前邊緣處的錐形表面115允許芯板52與導向板106對準。導向板106上的凸起表面112將芯板52移動遠離可移動壓板32的表面，因此，當芯板52被裝載到機器中時，其不會磨損壓板32的表面。當芯板完全被裝載到可移動壓板32中時，芯板52底側上的陰連接器121嚙合連接器118。
圖14是安裝有導向板106和122的可移動壓板32的透視圖。導向板106安裝在壓板32的上部部分上，且下部導向板122安裝在壓板32的下部部分上。楔形板124安裝在水歧管120上。楔形表面126形成在板124的上部端上，并當接近其完全安裝位置時嚙合芯板的正面。楔形表面126迫使芯板與壓板32牢固接觸。應注意，每一芯板均以此相同方式裝載，所以不必描述將另外兩個芯板裝載到可移動熱澆道33和34上的裝載操作。
圖15展示完全安裝在壓板32上并通過楔形板124上的楔形表面126和分離塊140上的楔形表面而與壓板32楔緊的芯板52。下文將更全面地描述分離塊140。
圖16展示延伸到每一熱澆道上的歧管120的柔性水線路62。一組線路62在機器的一側上的連桿18下面延伸，且另一組線路62沿另一下部連桿18的底側延伸。線路62不在模具打開的方向上，因此，部件可向下降落，而不會遇到來自機器的任何組件的干擾。
圖17展示緊固到可移動熱澆道33的芯板50。腔板42通過閂鎖100(僅展示一個)緊固到芯板50，并且準備緊固到熱澆道板。
通過這個新的設計，使得模具的替換和機器的維護比先前的設計簡單得多。
首先，將模具導向器106和122安裝到可移動壓板32和可移動熱澆道33和34上。將水歧管120和楔形板124也安裝到可移動壓板32和可移動熱澆道33和34上。將水歧管120安裝到承載器70上，并從下面附接柔性水線路62。如圖3所示，將可移動熱澆道33和34各自安裝到承載器70上，且將熱澆道30用螺栓連接到固定板14。下一步，如圖5所示，將模具組24、26和28每次一個地下放到熱澆道33和34以及可移動壓板32上。提供標度盤指示器(下文將描述)以指示何時模具組適當地落座且空氣和水連接件為緊固的。當模具組處于適當位置時，將其用螺栓連接到其相關聯壓板或熱澆道，且去除起重鉤。在三個模具組全部已用螺栓連接好之后，慢慢地閉合機器以允許腔板40、42和44嚙合熱澆道引導銷102、直的聯鎖裝置101和熱澆道噴嘴104。接著施加合模力(clamp tonnage)，且將每一腔板部分地用螺栓連接到與其相關聯的熱澆道。螺栓的數目足夠多以確保當與芯板分離時腔板是緊固的。現在將堆疊模具承載器擰緊到熱澆道螺栓。此時，去除閂鎖100和模具組提升桿。現在可慢慢地打開模具，使芯板與腔板分離。當模具打開時，可擰緊剩余的腔板螺栓，且可將電纜附接到熱澆道的頂部。現在機器準備模制部件。
當需要替換模具組時，顛倒所述程序。打開模具，并將閂鎖100滑動到腔板上。去除將腔板緊固到熱澆道的大多數螺栓。其余的螺栓僅需要將腔板固持在適當位置。閉合模具，并將閂鎖100附接到芯板。去除將腔板緊固到熱澆道的其余螺栓，并打開模具。現在可將起重鉤附接到模具組，并將模具組從機器移出。
注射模制機為待模制的每一系列部件提供預組裝的模具組，使得模具組可快速且有效地改變。經導向的模具組裝載確保在最少的操作者參與的情況下進行模具組安裝。供水的無軟管耦合確保對機器和模具組的供水的快速、安全和容易的耦合。打開的聯動組合件確保可由機械手從機器的任一側容易地收回部件，或使所述部件簡單自由地下落穿過機器的底部。機械手甚至可從機器的頂部進入。
圖18到圖21說明用于將空氣供應自動地連接到芯板的設備。在裝載芯板和朝向壓板或熱澆道表面正向地移動芯板期間，當芯板接近行程末端時，所述設備還提供導向表面以使芯板保持遠離熱澆道或壓板表面。在去除期間，所述設備在行程的開始處將芯板移動遠離壓板或熱澆道表面。所述設備還提供用于指示芯板的正向裝載的構件。在此實施例中，芯板148具有以先前參考芯板48描述的相同方式將芯板148導向到導向板206上的導向槽174。芯板148包括芯板分離塊140和142。每一分離塊140和142包括一個或多個通風道，以將空氣提供到芯板來實現部件從芯板上的芯射出。這在芯板的基座處形成空氣供應與水供應的分離，因此在當芯板未處于模具上的適當位置時而水供應仍被加壓的情況下，會降低空氣供應的污染的可能性。每一導向板206包括具有排放出口144的通風道。當芯板148滑動進入適當位置時，在每一芯板分離塊140和142的下表面中的通風孔138嚙合排放出口144。為確保孔138與出口144形成氣密密封，每一出口144均具有可壓縮和撓性的退出表面。在某些情況下，可能需要提供具有類似的可壓縮和撓性表面的孔138。排放出口144的優選材料是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
在分離塊140和142上的棱角表面146(圖20中所示)嚙合導向板206上的凸輪表面(未圖示)。當芯板接近其行程末端時，凸輪表面迫使分離塊140和142及接合的芯板148朝向壓板或熱澆道。距離行程末端的約50mm的距離被認為是開始這個凸輪作用的合理的位置。在開始這個凸輪作用的同時，楔形板124上的楔形表面126迫使芯板148的下部部分朝向熱澆道或壓板的表面。因此，芯板被迫使以豎立方式朝向壓板或熱澆道，使得其均勻地嚙合壓板或熱澆道表面。此凸輪作用還致使孔138與排放出口144正向嚙合。
在芯板分離塊140和142上的棱角表面150(圖21中所示)與導向板206上的相應傾斜表面(未圖示)一起動作，以在芯板從模具抽出期間，芯板一開始移動，就用凸輪帶動芯板遠離壓板或熱澆道表面。
機器的另一特征是提供了圖22和圖23中所示的標度盤指示器130。通過芯板分離塊140和142的向下移動而進行的延伸棒132的壓縮直接指示塊140和142以及它們將附接的芯板148是否已經適當地緊固在機器中。標度盤指示器130處于導向板206的懸垂物下面，使得其可避免被意外接觸。使用兩個指示器使得在安裝芯板時為操作者提供可在機器任一側站立的選擇。在操作中，在機器中開始或首次安裝模具組期間，將設定標度盤指示器。此設定將用于測量隨后的模具組是否適當插入。
如圖24和圖25所示，將水歧管120用螺栓連接到承載器70，并向熱澆道33和34及芯板(未圖示)提供接頭連接件118。當熱澆道和芯及腔板被導向到承載器70上時，接頭連接器18自動嚙合熱澆道和芯及腔板中的相應孔。水歧管120的頂部上的導向銷152用于將芯板48或148導向到歧管120上，并確保芯板48或148上的錐形陰連接器121沿歧管120的前邊緣與接頭118對準。
當然，將了解上文描述僅以實例方式給出，且可在本發明的范圍內作出細節上的修改。
權利要求
1.一種將模具組裝載到注射模制機中的方法，所述模具組包括芯板和腔板，所述方法包含以下步驟使用可去除的閂鎖將腔板閉鎖到芯板；沿著打開的模具中的面將所述芯板導向到所述模具中，同時維持所述面與所述芯板之間的分離，且維持所述腔板與所述模具中的熱澆道中的熱澆道噴嘴間隔開；閉合所述模具以嚙合所述腔板與所述熱澆道噴嘴；將所述腔板緊固到所述熱澆道；去除所述腔板與所述芯板之間的所述閂鎖；和打開所述模具。
2.根據權利要求1所述的方法，其包括進一步的將所述腔板用螺栓連接到所述熱澆道的步驟。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中所述面為可移動壓板的面。
4.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中所述面為熱澆道的背表面。
5.根據權利要求1或2所述的裝載方法，其中所述機器為三層堆疊模具機且所有芯板均定向在一致的方向上。
6.根據權利要求1或權利要求2所述的裝載方法，其中所述芯板當被完全導向到所述模具中時接駁在分離的水連接件和空氣連接件中。
7.根據權利要求1或權利要求2所述的裝載方法，其中所述芯板當被完全導向到所述模具中時同時接駁在分離的水連接件和空氣連接件中，所述空氣連接件位于所述模具的頂部表面附近，且所述水連接件位于所述模具的底部附近。
全文摘要
一種將具有芯板和腔板的模具組裝載到注射模制機中的方法。所述方法包含以下步驟使用可移動閂鎖將腔板閉鎖到芯板；沿著打開的模具中的面將所述芯板導向到所述模具中，同時維持所述面與所述芯板之間的分離，且維持所述腔板與所述模具中的熱澆道中的熱澆道噴嘴間隔開；閉合所述模具以嚙合所述腔板與所述熱澆道噴嘴；將所述腔板緊固到所述熱澆道；去除所述腔板與所述芯板之間的所述閂鎖；和打開所述模具。所述面可為可移動壓板的面或熱澆道的背表面。
文檔編號B29C45/17GK101039790SQ200580034710
公開日2007年9月19日 申請日期2005年8月29日 優先權日2004年10月15日
發明者約翰·迪西蒙 申請人:赫斯基注射器成型系統有限公司