專利名稱：中心轉塔式多色多物料立式注塑機及注塑方法
技術領域：
本發明涉及立式注塑機以及利用立式注塑機注塑的方法。
技術背景
注塑機一般包括立式注塑機和臥式注塑機兩種。注塑機通常由注射系統、合模系 統、液壓傳動系統、電氣控制系統、潤滑系統、加熱及冷卻系統、安全監測系統等組成。注射 系統是注塑機最主要的組成部分之一，一般有柱塞式、螺桿式、螺桿預塑柱塞注射式3種主 要形式；目前應用最廣泛的是螺桿式，其作用是在注塑料機的一個循環中，能在規定的時間 內將一定數量的塑料加熱塑化后，在一定的壓力和速度下，通過螺桿將熔融塑料注入模具 型腔中。注射結束后，對注射到模腔中的熔料保持定型。合模系統的作用是保證模具能閉 合、開啟及頂出制品，同時，在模具閉合后，給予模具足夠的鎖模力，以抵抗熔融塑料進入模 腔產生的模腔壓力，防止模具開縫，造成制品的不良現狀。液壓傳動系統的作用是實現注塑 機按工藝過程所要求的各種動作提供動力，并滿足注塑機各部分所需壓力、速度、溫度等的 要求。電氣控制系統與液壓系統合理配合，可實現注射機的工藝要求，如壓力、溫度、速度、 時間和實現注塑機的各種程序動作。加熱系統是用來加熱料筒及注射噴嘴的，注塑機料筒 一般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測。熱量通過筒壁導 熱為物料塑化提供熱源；冷卻系統主要是用來冷卻油溫，油溫過高會引起多種故障出現所 以油溫必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化， 導致原料不能正常下料。注塑機的安全裝置主要是用來保護人、機安全的裝置。
過去，均以一種顏色的產品為主，其成型簡單，容易控制注塑的成型工藝，而現 今，出現了許多雙色或多色的產品，由此，必然會出現雙色或多色成型，雙色和多色成型主 要以雙色成型機的兩只料管和多色成型機的多只料管配合兩套模具和多套模具按先后次 序經兩次和多次成型制成產品。比起傳統射出成型，雙色成型和多色成型有如下的優點 (1)核心料可以使用低黏度的材料來降低射出壓力，(2)從環保的角度考慮，核心料可以回 收成二次料，(3)根據不同的使用特性，如厚件成品皮層料使用軟質料，核心料使用硬質料 或者核心料可以使用發泡塑料來降低重量，(4)可以利用較低質量的核心料以降低成本， (5)皮層料或核心料可使用價格昂貴且具特殊表面性質，如防電磁波干擾、高電導性等材料 以增加產品性能，(6)適當的皮層料和核心料配合可以減少成型品殘余應力、增加機械強度 或產品表面性質，(7)產品的外觀美觀。
目前，多色多物料成型大多是以模具為重心，以模具的結構設計和加工精度技術 為重點，最常見的多色模具注塑成型有兩種，一是單個型腔多個澆口注塑成型，即采用多個 料筒，每一料筒的顏色不同或物料不同，每個料筒內的物料經澆口注射到成型型腔內，如型 腔是相通的，這種成型方法會產生物料在型腔內混合的現象，而且是無規律性的，因此，成 型出來的產品會各式各樣，很難達到生產的需求；二是連續的兩次單色成型，這種成型方法 包括幾種方式，如中國專利號為200610053289. 9申請日為2006. 9.
公開日為2008. 3. 12 的專利文獻中披露了一種雙色安全帽，具體公開了雙色安全帽的制造方法，其方法為，首先，將制造帽沿的材料在用于注塑帽沿的模具中注塑成一帽沿；接著，將帽沿固定在用于注 塑帽體的模具內，向用于注塑帽體的模具內注塑制造帽體的材料，從而將帽沿和帽體注塑 成一體，形成一帽體和帽沿具有不同顏色的雙色安全帽，這種成型方法是在不同的注塑機 內的模具中完成的，雖然能夠成型雙色產品，但是，由于注塑成型的保溫、冷卻時間比較長， 而且，第二色成品的成型需要等待第一色半成品成型完成后方可進行，同時，還需要將第一 色成型的半成品轉移到第二色的成型的注射機和模具中，不僅耗費的時間長，成型的效率 低，而且，半成品在第二色模具的定位難，成型的產品質量低。
另外，在中國專利號為201010142967. 5申請日為2010. 4.
公開日為2010. 9. 22中公開了一種轎車內拉手及其雙色注塑成型方法，具體的注塑成型方法為先合模，第一注 塑系統中本體料射入上模具的本體模型腔內成型本體；再開模，旋轉機構的旋轉軸帶動旋 轉體和動模逆時針旋轉180度，上模具的本體模、包膠模型腔互換位置；再合模，第一注塑 系統中本體料射入上模具的本體模型腔內成型本體，第二注塑系統中包膠料射入上模具的 包膠模型腔內成型品；此時一側型腔內為雙色成型品，另一側型腔內為本體。接著，再開模， 頂出型腔內的雙色成型品，旋轉機構和動模順時針旋轉180度，上模具的本體模和包膠模 互換位置，進行下一輪注塑。這種成型方法是通過旋轉模具交替變換型腔來達到成型雙色 產品的目的，這種成型方法的缺點是1)由于模具的重量比較中，通過旋轉模具來變換成型 型腔的旋轉力大，消耗的能量多，2)此成型方法一般只有上模具或下模具發生旋轉，與其對 應的下模具或上模具是固定不動的，這就要求固定的模具的成型件的結構相同，否則無法 成型，對模具的設計和加工精度較高。發明內容
本發明的目的是提供一種中心轉塔式多色多物料立式注塑機及注塑方法，利用本 發明的立式注塑機和注塑方法，成型的效率高，耗能少，成型產品的質量高。
為達到上述目的，中心轉塔式多色多物料立式注塑機包括機架、鎖模裝置、頂出 裝置及注射系統；所述的鎖模裝置包括鎖模油缸、固定模板、活動模板、鎖模導桿、鎖模板， 鎖模導桿滑動的設在機架上，固定模板安裝在機架的頂面上，活動模板固定安裝在鎖模導 桿的上端，鎖模板固定安裝在鎖模導桿的下端；固定模板的中心位置設有中心轉塔裝置，中 心轉塔裝置包括定位桿固定板，定位桿固定板上安裝有垂直向上的轉塔定位桿，轉塔定位 桿上滑動的設有固定座，固定座的中心位置處開有第一通孔，第一通孔內設有軸承，在固定 座的下表面上安裝有減速機，減速機下方安裝液壓馬達，液壓馬達的輸出軸與減速機的輸 入軸相連接，減速機的輸出軸伸入到固定座上第一通孔內，所述的固定模板上開有與第一 通孔同軸的第二通孔，第二通孔內安裝有直線軸承，直線軸承內貫穿有中心轉軸，中心轉軸 的下端伸入到第一通孔內與減速機的輸出軸相連接，且設在軸承內，在中心轉軸上位于固 定座和固定模板之間安裝有中心轉盤，中心轉盤上安裝有定位套，中心轉軸上端連接有連 桿，連桿的上端安裝有治具；所述的定位桿固定板和固定模板之間設有升降液壓缸，升降液 壓缸包括缸體和活塞桿，所述的缸體與固定座固定連接，活塞桿的上端伸出缸體和固定模 板固定連接，活塞桿的下端伸出缸體與定位桿固定板固定連接；在模具安裝位的外側設有 機械手。
利用上述中心轉塔式多色多物料立式注塑機的注塑方法為(1)在固定模板和活動模板上安裝二套以上的成型模具，成型模具安裝的位置處在治 具的外側，且位于機械手的內側；成型模具的型腔中心與鎖模油缸的中心重合；(2)在液壓油缸的作用下，鎖模板帶動鎖模導桿向上運動，鎖模導桿帶動活動模板向上 運動實現開模動作；(3 )開模完成后，頂出裝置頂出，同時，缸體帶動固定座沿轉塔定位桿向上運動，固定座 帶動液壓馬達、減速機、中心轉軸、連桿、中心轉盤、治具一起向上運動直到治具的上表面不 與成型模具的上模最低點接觸為限；(4)固定座向上運動完成后，液壓馬達的輸出軸通過減速機帶動中心轉軸旋轉，中心轉 軸帶動連桿和中心轉盤旋轉，連桿帶動治具旋轉一角度；(5)升降液壓缸的缸體向下運動，缸體帶動固定座向下運動，固定座帶動液壓馬達、減 速機、中心轉軸、連桿、中心轉盤、治具一起向下運動；中心轉盤向下運動時，轉塔定位桿插 入到定位套內，起到機械定位的作用；(6)步驟(5)完成后，鎖模板帶動鎖模導桿向下運動，鎖模導桿帶動活動模板向下運動 實現合模動作；(7)通過注塑系統向成型模具的型腔內注塑物料，并且，每一成型模具注塑的物料顏色 不同；物料種類、模具數量、射出單元數量三者相等。
(8)經保溫、冷卻后開模，在開模的同時，機械手伸入到成型模具的上模和下模之 間取出水口或成品件；(9)開模完成后，重復上述(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)步驟。
采用上述的立式注塑機和注塑方法，由于在同一立式注塑機上，至少在兩套模具 中同時注塑不同色料的半成品或成品件，成型的半成品件只需要通過治具的旋轉即可更換 到另一成型模具中，節約了異地移動半成品件的時間，并且，水口的去除均在一臺立式注塑 機中通過機械手完成，而且，在開模時就完成了對水口的去除，改變了傳統的單個型腔多個 澆口注塑成型的方法、連續的多次單色成型方法、多個型腔交替換位的成型方法，將傳統的 成型工藝集中到一臺注射機內完成，因此，成品的整個生產周期得到了減短，生產的效率 高。由于本發明不需要旋轉模具，只需要升降和旋轉中心轉軸和治具即可完成多色成品的 全部注塑過程，中心轉軸和治具的重量輕，因此減少了能量的消耗。
作為具體化，鎖模油缸包括大活塞缸、小柱塞缸和鎖模活塞桿，小柱塞缸設在大 活塞缸內，大活塞缸固定在機架上，小柱塞缸的下端固定在鎖模板上，所述的鎖模活塞桿的 上端固定設在大活塞缸內頂面上，下端設在小柱塞缸內。
每只鎖模油缸都是由內部的一只小柱塞缸和外部的一只大活塞缸組合而成，稱為 “子母式油缸”。目的是為了實現快速合模和快速起壓。一個完整的合模動作分成快速、 慢速低壓、高壓三個階段。大活塞缸的腔體通過液控單向閥與油箱相通。快速時，油泵僅向 小柱塞缸供油并打開單向閥，活塞桿快速向下移動并且從油箱吸油；模具閉合時，關閉單向 閥，此時大活塞缸的腔體已充滿油但是壓力等于大氣壓，防止上下模具撞擊。再向大活塞缸 的腔體充入少量液壓油，即可使壓力迅速提升，進而實現快速起壓，以提供鎖模力。
作為具體化，所述的頂出裝置包括頂出液壓缸，頂出液壓缸包括頂出缸體及頂出 活塞桿，頂出缸體與鎖模油缸連接，頂出活塞桿的下端設在頂出缸體內，上端伸出固定模 板。
作為具體化，機械手的運動過程為首先機械手進入到上模和下模之間，然后，機 械手夾持水口或成品件，接著，機械手從上模和下模之間退出，然后，機械手松開將水口或 成品件放入到預定的位置中，最后，使機械手復位。機械手安裝在活動模板上，將開模行程 設置成連續的幾段，可在開模的過程中讓機械手進入并夾住水口，利用開模動作向上拔除 水口，再退出鎖模區。以最大限度地減少機械動作。
作為具體化，治具上具有四個工位，包括第一工位、第二工位、第三工位和第四工 位，四個工位均布在轉盤的圓周上；其注塑方法為1)在固定模板和活動模板上安裝第一成型模具和第二成型模具，第一和第二成型模具 相對于中心轉軸對稱，第一和第二成型模具安裝的位置處在治具的外側；2)在液壓油缸的作用下，鎖模板帶動鎖模導桿向上運動，鎖模導桿帶動活動模板向上 運動實現開模動作；3)開模完成后，頂出裝置頂出，同時，缸體帶動固定座沿轉塔定位桿向上運動，固定座 帶動液壓馬達、減速機、中心轉軸、連桿、中心轉盤、治具一起向上運動直到治具的上表面不 與成型模具的上模最低點接觸為限；4)固定座向上運動完成后，在第一工位上安裝嵌件；此時，第二工位的中心與第一成型 模具的成型中心對正，第四工位的中心與第二成型模具的成型中心對正；5)液壓馬達的輸出軸通過減速機帶動中心轉軸旋轉，中心轉軸帶動中心轉盤和連桿旋 轉，連桿帶動治具旋轉，中心轉盤順時針旋轉90°使第一工位處在一成型模具型腔的正上 方或正下方；此時，第三工位與第二成型模具的成型中心對正；6)升降液壓缸的缸體向下運動，缸體帶動固定座沿轉塔定位桿向下運動，固定座帶動 壓馬達、減速機、中心轉軸、連桿、中心轉盤、治具一起向下運動直到第一工位上的嵌件處在 第一成型模具的型腔內為止；中心轉盤向下運動時，轉塔定位桿插入到定位套內，起到機械 定位的作用；7)第一工位的嵌件處在第一成型模具的型腔內后，鎖模板帶動鎖模導桿向下運動，鎖 模導桿帶動活動模板向下運動實現合模動作；8)通過注塑系統向第一成型模具和第二成型模具的型腔內注塑物料，且注塑到第一成 型模具和第二成型模具中的物料顏色不同、物料種類不同；9)經保溫、冷卻后開模，在開模的同時，機械手伸入到第一和第二成型模具的上模和下 模之間取出水口；10)開模完成后，中心轉軸順時針旋轉90°，使第一次注塑成型的半成品件在空氣中自 然冷卻，并觀察第一次注塑成型半成品件上的水口是否脫去；此時，第四工位與第一成型模 具的成型部分對正，第二工位與第二成型模具的成型部分對正；11)開模，治具上升并通過連桿帶動治具順時針旋轉90°使第一次成型的半成品的中 心位置與第二成型模具成型部分的中心位置對正；此時，第三工位與第一成型模具的成型 部分對正；12)合模，同時治具下降使第一次成型的半成品處在第二成型模具的型腔內；13)通過注塑系統向第一和第二模具注塑物料；14)經保溫、冷卻后開模，在開模的同時，機械手伸入到成型模具的上模和下模之間取 出水口 ；15)取出水口后，連桿帶動治具順時針旋轉90°，并取出成品件；此時，第二工位與第 一成型模具的成型部分對正，第四工位與第二成型模具的成型部分對正；16)重復上述的步驟4)至15)繼續進行下一輪注塑。
采用四個工位二套成型模具的注塑方法，由于在同一立式注塑機上，在兩套模具 中同時進行注塑不同色料的半成品或成品件，成型的半成品件只需要通過治具的旋轉即可 更換到另一成型模具中，節約了異地移動半成品件的時間，并且，水口的去除均在一臺立式 注塑機中通過機械手完成，而且，在開模時就完成了對水口的去除，改變了傳統的單個型腔 多個澆口注塑成型的方法、連續的多次單色成型方法、多個型腔交替換位的成型方法，將傳 統的成型工藝集中到一臺注射機內完成，因此，成品的整個生產周期得到了減短，生產的效 率高。由于本發明不需要旋轉模具，只需要升降和旋轉中心轉軸和治具即可完成多色成品 的全部注塑過程，中心轉軸和治具的重量輕，因此減少了能量的消耗。由于具備了上述的步 驟10)，對于一些在第一成型模具中冷卻縮水不完全的，在空氣中自然冷卻能夠穩定半成品 的尺寸，提高成品的質量。
作為改進，中心轉盤的邊緣均布有4個金屬感應片，還具有剎車感應器和停止感 應器，剎車感應器和停止感應器均為近接開關，當中心轉盤升起時，停止感應器才能感應到 金屬感應片，才允許轉塔裝置旋轉，當剎車感應器感應到金屬感應片，開始剎車。從而實現 分度旋轉的剎車和停止。轉塔裝置未上升時，停止感應器不能感應到金屬感應片，程序上不 允許旋轉。
圖1為中心轉塔式多色多物料立式注塑機的正面示意圖。
圖2為中心轉塔式多色多物料立式注塑機的側面示意圖。
圖3為中心轉塔式多色多物料立式注塑機的俯視圖。
圖4為中心轉塔轉盤未上升時的示意圖。
圖5為中心轉塔轉盤上升后的示意圖。
圖6為固定座和導桿的結構示意圖。
圖7為嵌件安裝架的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行進一步詳細說明。
如圖1至圖3所示的中心轉塔式雙色雙物料立式注塑機，包括機架1、鎖模裝置、 頂出裝置及注射系統。
機架1由底座101、支承板102和固定板103構成，支承板102的下端安裝在底座 101上，固定板103安裝在支承板102的上端。
鎖模裝置包括鎖模油缸20、固定模板201、活動模板202、鎖模導桿203、鎖模板204 和鎖模導套205，鎖模導套205安裝在固定板103上，鎖模導桿203滑動的設在鎖模導套205 內，固定模板201通過螺釘安裝在固定板103的頂面上，活動模板固定安裝在鎖模導桿203 的上端，鎖模板204固定安裝在鎖模導桿203的下端，且位于固定板201的下方；鎖模油缸 20包括大活塞缸206、小柱塞缸207和鎖模活塞桿208，小柱塞缸207設在大活塞缸206內，大活塞缸206固定在機架1上，小柱塞缸207的下端固定在鎖模板204上，所述的鎖模活塞 桿208的上端固定設在大活塞缸206內頂面上，下端設在小柱塞缸207內。
在固定模板103的中心位置設有中心轉塔裝置，如圖4至圖6所示，中心轉塔裝置 包括定位桿固定板301，定位桿固定板301上安裝有垂直向上的轉塔定位桿302，轉塔定位 桿302上滑動的設有固定座304，固定座304的中心位置處開有第一通孔，第一通孔內設有 軸承306，在固定座304的下表面上安裝有減速機307，減速機307下方安裝液壓馬達308， 液壓馬達308的輸出軸與減速機307的輸入軸相連接，減速機307的輸出軸伸入到固定座 304上第一通孔內，所述的固定模板201上開有與第一通孔同軸的第二通孔，第二通孔內安 裝有直線軸承309，直線軸承309內貫穿有中心轉軸310，中心轉軸310的下端伸入到第一 通孔內與減速機307的輸出軸相連接，且設在軸承306內，在中心轉軸310上位于固定座 304和固定模板201之間安裝有中心轉盤303，中心轉盤303上安裝有定位套305，中心轉 軸310上端連接有連桿3101，連桿3101的上端安裝有治具311，治具311上設有二個以上 的工位；如圖8所示，在本實施方式中，工位為四個，即第一工位312、第二工位703、第三工 位313和第四工位704 ；定位桿固定板301和固定模板201之間設有升降液壓缸，升降液壓 缸包括缸體314和活塞桿315，所述的缸體314與固定座304固定連接，活塞桿315的上端 伸出缸體314和固定模板201固定連接，活塞桿315的下端伸出缸體314與定位桿固定板 301固定連接；在模具安裝位的外側設有機械手317。
如圖1所示，所述的頂出裝置包括頂出液壓缸，頂出液壓缸包括頂出缸體401及頂 出活塞桿402，頂出缸體401與鎖模油缸20連接，頂出活塞桿402的下端設在頂出缸體401 內，上端伸出固定模板201。
利用本實施方式的中心轉塔式多色多物料立式注塑機的注塑方法為1)如圖7所示，在固定模板201和活動模板上安裝第一成型模具501和第二成型模具 502，第一和第二成型模具安裝的位置處在治具311的外側，機械手317的內側；成型模具的 型腔中心與鎖模油缸的中心重合；2)如圖1和圖2所示，在液壓油缸20的作用下，鎖模活塞桿207在鎖模導向桿208的 導向下帶動鎖模板204向上運動，鎖模板204帶動鎖模導桿203向上運動，鎖模導桿203帶 動活動模板向上運動實現開模動作；3)如圖5所示，活動模板上升后，頂出裝置頂出產品，同時，升降液壓缸的缸體314同 時向上運動，缸體314帶動固定座304向上運動，固定座304帶動固定座304帶動液壓馬達 308、減速機307、中心轉軸310、連桿3101、中心轉盤303、治具311 —起向上運動使第一工 位和第二工位處在上模和下模的空間內；4)開模完成后，在第一工位312上安裝嵌件；此時，第二工位703的中心與第一成型模 具501的成型中心對正，第四工位704的中心與第二成型模具502的成型中心對正；5)液壓馬達308的輸出軸通過減速機307減速后帶動中心轉盤303和連桿3101旋轉， 連桿3101帶動治具311順時針旋轉90°，使得第一工位312的中心與第一成型模具501的 成型部分中心對正，第三工位313的中心與第二成型模具502的成型部分中心對正；6)升降液壓缸的缸體314向下運動，缸體314帶動液壓馬達308、減速機307、中心轉軸 310、連桿3101、中心轉盤303、治具311 —起向下運動直到第一工位的嵌件處在第一成型模 具的型腔內、第二工位的嵌件處在第二成型模具的型腔為止；中心轉盤303向下運動時，轉塔定位桿302插入到定位套305內，起到機械定位的作用；7)第一工位313的嵌件處在第一成型模具501的型腔內后，鎖模活塞桿207在鎖模導 向桿208的導向下帶動鎖模板204向下運動，鎖模板204帶動鎖模導桿203向下運動，鎖模 導桿203帶動活動模板向下運動實現合模動作；8)通過注塑系統向第一和第二成型模具的型腔內注塑物料，第一成型模具用于成型第 一色半成品，第二成型模具用于成型第二色成品件；9)經保溫、冷卻后開模，在開模的同時，機械手伸入到第一成型模具的上模和下模之間 取出水口，機械手伸入到第二成型模具的上模和下模之間取出水口 ；機械手的運動過程為 首先機械手進入到上模和下模之間，然后，機械手夾持水口或成品件，接著，機械手從上模 和下模之間推出，然后，機械手松開將水口或成品件放入到預定的位置中，最后，使機械手 復位；10)中心轉盤303和治具311順時針旋轉90°后下降并合模，使得第一工位312離開 第一成型模具501，此時，第四工位704的中心與第一成型模具501的成型部分中心對正，第 二工位703的中心與第二成型模具502的成型部分中心對正；11)通過注塑系統向第一和第二成型模具的型腔內注塑物料，同時，第一工位上的半成 品在空氣中自然冷卻，并觀察水口是否脫去，以穩定半成品的尺寸，提高成品的質量；12)經保溫、冷卻后開模，同時，轉盤上升；用機械手取出第一成型模具和第二成型模具 中成型出來半成品和成品的水口；13)中心轉盤303和治具311旋轉90°后下降并合模，使得第一工位312進入到第二 成型模具，此時，第三工位313的中心與第一成型模具501的成型部分中心對正，第一工位 312的中心與第二成型模具502的成型部分中心對正；14)通過注塑系統向第一和第二成型模具的型腔內注塑物料；15)經保溫、冷卻后開模，同時，治具上升；用機械手取出第一成型模具和第二成型模具 中成型出來半成品和成品的水口；16)中心轉盤303和治具311旋轉90°后，使得第一工位312離開到第二成型模具，此 時，第二工位703的中心與第一成型模具501的成型部分中心對正，第四工位704的中心與 第二成型模具502的成型部分中心對正；17)取出成品件；18)開模完成后，重復上述步驟4)至17)進行下一輪的注塑。
中心轉盤303的邊緣均布有4個金屬感應片603，還具有剎車感應器601和停止感 應器602，剎車感應器601和停止感應器602均為近接開關，當中心轉盤303升起時，停止感 應器602才能感應到金屬感應片603，才允許轉塔裝置旋轉，當剎車感應器601感應到金屬 感應片603，開始剎車。從而實現分度旋轉的剎車和停止。轉塔裝置未上升時，停止感應器 不能感應到金屬感應片，程序上不允許旋轉。
注塑機開模后的下一個動作是頂出，治具升起必須和頂出同時動作，以保證產品 順利脫模。為了保證頂出和治具升起同步，在頂出油路上加手動調整的節流閥，以微調同止少ο
采用四個工位二套成型模具的注塑方法，由于在同一立式注塑機上，在兩套模具 中同時進行注塑不同色料的半成品或成品件，成型的半成品件只需要通過治具的旋轉即可更換到另一成型模具中，節約了異地移動半成品件的時間，并且，水口的去除均在一臺立式 注塑機中通過機械手完成，而且，在開模時就完成了對水口的去除，改變了傳統的單個型腔 多個澆口注塑成型的方法、連續的多次單色成型方法、多個型腔交替換位的成型方法，將傳 統的成型工藝集中到一臺注射機內完成，因此，成品的整個生產周期得到了減短，生產的效 率高。由于本發明不需要旋轉模具，只需要升降和旋轉中心轉軸和治具即可完成多色成品 的全部注塑過程，中心轉軸和治具的重量輕，因此減少了能量的消耗。由于具有剎車感應器 和停車感應器，因此，能保證模具的中心點和工位的中心點對正，當半成品從一個成型模具 移至另一個成型模具中時，定位準確，因此，成型的成品質量高，精度高。由于具備了上述的 步驟11)，對于一些在第一成型模具中冷卻縮水不完全的，在空氣中自然冷卻能夠穩定半成 品的尺寸，提高成品的質量。
本發明不限于上述實施方式，上述實施方式注塑機結構和注塑方法也可擴展到多 色多物料注塑機結構和注塑方法。
權利要求
1.中心轉塔式多色多物料立式注塑機，包括機架(1)、鎖模裝置、頂出裝置及注射系 統；所述的鎖模裝置包括鎖模油缸(20)、固定模板(201)、活動模板002)、鎖模導桿(203)、 鎖模板(204)，鎖模導桿(203)滑動的設在機架(1)上，固定模板(201)安裝在機架(1)的 頂面上，活動模板固定安裝在鎖模導桿(203)的上端，鎖模板(204)固定安裝在鎖模導桿 (203)的下端；其特征在于固定模板(201)的中心位置設有中心轉塔裝置，中心轉塔裝置 包括定位桿固定板(301)，定位桿固定板(301)上安裝有垂直向上的轉塔定位桿(302)，轉 塔定位桿(302)上滑動的設有固定座(304)，固定座(304)的中心位置處開有第一通孔，第 一通孔內設有軸承(306)，在固定座(304)的下表面上安裝有減速機(307)，減速機(307)下 方安裝液壓馬達(308)，液壓馬達(308)的輸出軸與減速機(307)的輸入軸相連接，減速機 (307)的輸出軸伸入到固定座(304)的第一通孔內，所述的固定模板(201)上開有與第一通 孔同軸的第二通孔，第二通孔內安裝有直線軸承(309)，直線軸承(309)內貫穿有中心轉軸(310)，中心轉軸(310)的下端伸入到第一通孔內與減速機(307)的輸出軸相連接，且設在 軸承(306 )內，在中心轉軸(310 )上位于固定座(304)和固定模板(201)之間安裝有中心轉 盤(303)，中心轉盤(303)上安裝有定位套(305)，中心轉軸(310)上端連接有連桿(3101)， 連桿(3101)的上端安裝有治具(311);所述的定位桿固定板(301)和固定模板(201)之間 設有升降液壓缸，升降液壓缸包括缸體(314)和活塞桿(315)，所述的缸體(314)與固定座 (304)固定連接，活塞桿(315)的上端伸出缸體(314)和固定模板(201)固定連接，活塞桿 (315)的下端伸出缸體(314)與定位桿固定板(301)固定連接；在模具安裝位的外側設有機 械手(317)。
2.根據權利要求1所述的中心轉塔式多色多物料立式注塑機，其特征在于鎖模油缸 (20 )包括大活塞缸(206 )、小柱塞缸(207 )和鎖模活塞桿(208 )，小柱塞缸(207 )設在大活塞 缸(206 )內，大活塞缸(206 )固定在機架(1)上，小柱塞缸(207 )的下端固定在鎖模板(204 ) 上，所述的鎖模活塞桿(208)的上端固定設在大活塞缸(206)內頂面上，下端設在小柱塞缸 (207)內。
3.根據權利要求1所述的中心轉塔式多色多物料立式注塑機，其特征在于所述的頂 出裝置包括頂出液壓缸，頂出液壓缸包括頂出缸體(401)及頂出活塞桿(402)，頂出缸體 (401)與鎖模油缸(20)連接，頂出活塞桿(402)的下端設在頂出缸體(401)內，上端伸出固 定模板(201)。
4.中心轉塔式多色多物料立式注塑機注塑方法，其特征包括以下步驟(1)在固定模板(201)和活動模板上安裝二套以上的成型模具，成型模具安裝的位置處 在治具(311)的外側，且位于機械手(317)的內側；成型模具的型腔中心與鎖模油缸(20)的 中心重合；(2)在液壓油缸(20)的作用下，鎖模板(204)帶動鎖模導桿(203)向上運動，鎖模導桿 (203)帶動活動模板向上運動實現開模動作；(3)開模完成后，頂出裝置頂出，同時，升降液壓缸的缸體(314)向上運動，缸體(314) 帶動固定座(304)沿轉塔定位桿(302)向上運動，固定座(304)帶動液壓馬達(308)、減速 機(307)、中心轉軸(310)、連桿(3101)、中心轉盤(303)、治具(311) —起向上運動直到治具(311)的上表面不與成型模具的上模最低點接觸為限；(4)固定座(304)向上運動完成后，液壓馬達(308)的輸出軸通過減速機(307)帶動中心轉軸(310 )旋轉，中心轉軸(310 )帶動連桿(3101)和中心轉盤(303 )旋轉，連桿(3101)帶 動治具(311)旋轉一角度；(5 )升降液壓缸的缸體(314 )向下運動，缸體(314 )帶動固定座(304 )向下運動，固定座 (304)帶動液壓馬達(308)、減速機(307)、中心轉軸(310)、連桿(3101)、中心轉盤(303)、治 具(311)—起向下運動；中心轉盤(303)向下運動時，轉塔定位桿(302)插入到定位套(305) 內，起到機械定位的作用；(6)步驟(5)完成后，鎖模板(204)帶動鎖模導桿(203)向下運動，鎖模導桿(203)帶動 活動模板向下運動實現合模動作；(7)通過注塑系統向成型模具的型腔內注塑物料，并且，每一成型模具注塑的物料顏色 不同，物料種類、模具數量、射出單元數量三者相等；(8)經保溫、冷卻后開模，在開模的同時，機械手伸入到成型模具的上模和下模之間取 出水口或成品件；(9)開模完成后，重復上述(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)步驟。
5.根據權利要求4所述的中心轉塔式多色多物料注塑機注塑方法，其特征在于機械 手(317)的運動過程為首先機械手進入到上模和下模之間，然后，機械手夾持水口或成品 件，接著，機械手從上模和下模之間推出，然后，機械手松開將水口或成品件放入到預定的 位置中，最后，使機械手復位。
6.根據權利要求4所述的中心轉塔式多色多物料注塑機注塑方法，其特征在于治具 (311)上設有四個工位，包括第一工位(312)、第二工位(703)、第三工位(313)和第四工位 (704)，四個工位均布在轉盤的圓周上；其注塑方法為1)在固定模板(201)和活動模板上安裝第一成型模具(501)和第二成型模具(502)，第 一和第二成型模具相對于中心轉軸(310)對稱，第一和第二成型模具安裝的位置處在治具 (311)的外側；成型模具的型腔中心與鎖模油缸的中心重合；2)在液壓油缸(20)的作用下，鎖模板(204)帶動鎖模導桿(203)向上運動，鎖模導桿 (203)帶動活動模板向上運動實現開模動作；3)開模完成后，頂出裝置頂出，同時，升降液壓缸的缸體(314)向上運動，缸體(314) 帶動固定座(304)沿轉塔定位桿(302 )向上運動，固定座(304)帶動液壓馬達(308 )、減速 機(307)、中心轉軸(310)、連桿(3101)、中心轉盤(303)、治具(311) —起向上運動直到治具 (311)的上表面不與成型模具的上模最低點接觸為限；4)固定座(304)向上運動完成后，在第一工位(312)上安裝嵌件；此時，第二工位(703) 的中心與第一成型模具(501)的成型中心對正，第四工位(704)的中心與第二成型模具 (502)的成型中心對正；5)液壓馬達(308)的輸出軸通過減速機(307)帶動中心轉軸(310)旋轉，中心轉軸 (310)帶動中心轉盤(303)和連桿(3101)旋轉，連桿(3101)帶動治具(311)旋轉，中心轉盤 (303)順時針旋轉90°使第一工位(312)處在一成型模具(501)型腔的正上方或正下方； 此時，第三工位(313)與第二成型模具(502)的成型中心對正；6)升降液壓缸的缸體(314)向下運動，缸體(314)帶動固定座(304)沿轉塔定位 桿(302)向下運動，固定座(304)帶動壓馬達(308)、減速機(307)、中心轉軸(310)、連桿 (3101)、中心轉盤(303)、治具(311)和嵌件安裝架(317)—起向下運動直到第一工位(313)處在第一成型模具(501)的型腔內為止；中心轉盤(303)向下運動時，轉塔定位桿(302)插 入到定位套(305)內，起到機械定位的作用；7)第一工位(313)的嵌件處在第一成型模具(501)的型腔內后，鎖模板(204)帶動鎖 模導桿(203)向下運動，鎖模導桿(203)帶動活動模板向下運動實現合模動作；8)通過注塑系統向第一成型模具(501)和第二成型模具(502)的型腔內注塑物料，且 注塑到第一成型模具(501)和第二成型模具(502)中的物料顏色不同、物料種類不同；9)經保溫、冷卻后開模，在開模的同時，機械手(317)伸入到第一和第二成型模具的上 模和下模之間取出水口；10)開模完成后，中心轉軸(310)順時針旋轉90°，使第一次注塑成型的半成品件在空 氣中自然冷卻，并觀察第一次注塑成型半成品件上的水口是否脫去；此時，第四工位(704) 與第一成型模具(501)的成型部分對正，第二工位(703 )與第二成型模具(502 )的成型部分 對正；11)開模，治具(311)上升并通過連桿(3101)帶動治具(311)順時針旋轉90°使第一 次成型的半成品的中心位置與第二成型模具(502)成型部分的中心位置對正；此時，第三 工位(313)與第一成型模具(501)的成型部分對正；12)合模，同時治具(311)下降使第一次成型的半成品處在第二成型模具(502)的型腔內；13)通過注塑系統向第一和第二模具注塑物料；14)經保溫、冷卻后開模，在開模的同時，機械手(317)伸入到成型模具的上模和下 模之間取出水口；15)取出水口后，連桿(3101)帶動治具(311)順時針旋轉90°，并取出成品件；此時， 第二工位(703)與第一成型模具(501)的成型部分對正，第四工位(704)與第二成型模具 (502)的成型部分對正；16)重復上述的步驟4)至15)繼續進行下一輪注塑。
7.根據權利要求6所述的中心轉塔式多色多物料注塑機注塑方法，其特征在于中心 轉盤(303)的邊緣均布有4個金屬感應片(603)，還具有剎車感應器(601)和停止感應器 (602),剎車感應器(601)和停止感應器(602)均為近接開關，當中心轉盤(303)升起時，停 止感應器(602)才能感應到金屬感應片(603)，才允許轉塔裝置旋轉，當剎車感應器(601) 感應到金屬感應片(603)，開始剎車，以實現分度旋轉的剎車和停止，當轉塔裝置未上升時， 停止感應器(602 )不能感應到金屬感應片(603 )，則不允許中心轉盤旋轉。
全文摘要
本發明公開了中心轉塔式多色多物料立式注塑機包括機架、鎖模裝置、頂出裝置及注射系統；鎖模裝置上設有中心轉塔裝置，中心轉塔裝置包括定位桿固定板，定位桿固定板上安裝有轉塔定位桿，轉塔定位桿上設有固定座，在固定座的下表面上安裝有減速機，減速機上安裝液壓馬達，減速機的輸出軸上設有中心轉軸，中心轉軸的上端安裝連桿，連桿上安裝有治具；固定座上設有升降液壓缸；在模具安裝位的外側設有機械手。利用本發明的立式注塑機和注塑方法，成型的效率高，耗能少，成型產品的質量高。
文檔編號B29C45/67GK102029681SQ201010534979
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月8日 優先權日2010年11月8日
發明者廖昌亮 申請人:豐鐵塑機(廣州)有限公司