CN102529014B - 成型及组装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及成型及组装系统，其用于将第一部件和第二部件进行成型及组装，该系统包括：两个导轨，平行于第一方向；对应于每个导轨的托架，托架能够在导轨上进行运动；对应于每个托架的凸轮式元件载体，凸轮式元件载体能够平行于第一方向进行平移并且具有凸轮式元件，凸轮式元件的两端在组装方向上彼此远离；组装杆，承载第一成型型腔系列，组装杆的每端安装在两个凸轮式元件之一中；第二成型型腔系列；致动装置，被设计成使凸轮式元件载体运动；以及对应于每个托架的锁定装置，锁定装置被设计成将托架交替地与凸轮式元件载体和导轨锁定。

Description

成型及组装系统
技术领域
本发明涉及用于对两个部件进行成型及组装的系统。
背景技术
包括用于容纳液体产品如香波、护发素、洗涤产品或类似物的瓶的瓶盖的那种瓶盖一般包括本体和盖。本体用于装配在瓶上，盖用于从关闭状态运动至打开状态或从打开状态运动至关闭状态，以使产品能够保持在瓶中或使产品能够从瓶中流出。
这种瓶盖还可用于其他行业例如机动车辆中或者用于医疗领域中。
上述盖的生产包括以下步骤：对本体进行成型；以及对盖进行成型。然后，将本体和盖引导至组装工位，在该组装工位，本体和盖在固定至瓶颈之前相互组装在一起。
生产包括两个组装在一起的成型部件组的零件例如瓶盖需要用于对第一部件(盖)进行成型的工位、用于对第二部件(本体)进行成型的工位以及用于将第一部件和第二部件组装的工位。这些工位的经济成本通常较高，并且步骤数目的增加使制造时间增加。
发明内容
本发明的一个目的是提出不具有现有技术缺点的用于对两个部件进行成型及组装的系统。
出于此目的，提出一种成型及组装系统，其用于将例如盖及本体型瓶盖的第一部件和第二部件进行成型及组装的系统，该成型及组装系统包括：
-两个导轨，平行于第一方向延伸；
-对应于每个导轨的托架，托架被安装成能够在导轨上进行平移；
-对应于每个托架的凸轮式元件载体，凸轮式元件载体能够相对于托架并平行于第一方向进行平移并且具有凸轮式元件，凸轮式元件的两端在垂直于第一方向的组装方向上彼此远离；
-组装杆，承载第一成型型腔系列，每个第一成型型腔用于对第一部件之一进行成型，组装杆的每端安装在两个凸轮式元件之一中；
-第二成型型腔系列，每个第二成型型腔用于对第二部件之一进行成型；
-致动装置，被设计成使凸轮式元件载体运动；以及
-对应于每个托架的锁定装置，锁定装置被设计成将所述托架交替地与凸轮式元件载体和导轨锁定，
-首先，组装杆能够在第一位置与第二位置之间并平行于第一方向进行平移，在第一位置，第一成型型腔系列与第二成型型腔系列不相对，在第二位置，第一成型型腔系列与第二成型型腔系列相对，其次，从第二位置起，组装杆能够在远离位置与组装位置之间并平行于组装方向进行平移，在远离位置，第一部件和第二部件未组装在一起，在组装位置，第一部件和第二部件组装在一起。
有利地，成型及组装系统包括阻止装置，其被设计成阻止组装杆相对于每个托架并在第一方向上进行平移。
有利地，每个托架具有内壁，内壁设置在所述托架的凸轮式元件与其他托架之间，阻止装置包括形成于每个内壁中的窗，窗的平行于组装方向的边缘抵靠组装杆的侧面。
有利地，锁定装置包括锁闩、形成于凸轮式元件载体上的第一锁定槽和形成于导轨上的第二锁定槽，锁闩被设计成交替地在第一锁定槽中或者在第二锁定槽中接合。
有利地，锁闩呈长形构件形式，当具有半径的第一端与第一锁定槽协作时，具有半径的第二端抵靠在导轨的表面上，以及当具有半径的第二端与第二锁定槽协作时，具有半径的第一端抵靠在凸轮式元件载体的表面上。
有利地，第一部件或者第二部件为瓶盖的盖，或者相应地，第二部件或者第一部件为瓶盖的本体。
有利地，凸轮式元件在其与远离位置相对应的端部具有水平部分。
附图说明
通过阅读下面对示例性实施方式的描述，本发明的上述及其他特征将变得更加清晰，所述描述是参照附图给出的，在附图中：
图1示出在移除部分托架之后的、根据本发明的用于将两个部件成型及组装的系统；
图2至图4示出根据本发明的、用于对两个部件进行成型及组装的系统的多个操作步骤；
图5示出用于根据本发明的成型及组装系统的成型型腔的实施方式；
图6是具有完整托架的成型及组装系统的细节；以及
图7是沿图6中VII-VII线的剖视图。
具体实施方式
在包括本体和盖的瓶盖的情况下来对本发明进行更加具体的描述。
图1示出系统100，系统100用于对第一部件204和第二部件206进行成型及组装，第一部件204和第二部件206例如分别为瓶盖的盖204(图2)和本体(206)。
成型及组装系统100包括基座，基座主要包括两个平行导轨102，这两个平行导轨102限定在这里为水平的第一方向。
这里，每个导轨102安装在底架上，底架使成型及组装系统100与注射压机和成型组件连接。
对于每个导轨102而言，成型及组装系统100都包括托架108。每个托架108能够沿着所述导轨102并在下游止动器122与上游止动器112之间进行平移。每个托架108由所有适合的装置引导以在所述导轨102上进行平移，止动器112和122设置成允许每个托架108运动适合的距离，通过下文可对此更好地理解。
两个导轨102限定供托架108在其中运动的运动平面。这里运动平面为水平平面。
对于每个托架108，成型及组装系统100都包括具有凸轮式元件119的凸轮式元件载体118。
每个凸轮式元件119包含在平行于第一方向并垂直于运动平面的组装平面中。这里组装平面是竖直的。
每个凸轮式元件119具有两个端部，这两个端部在第一方向上彼此分离，并且在包含于组装平面中且垂直于第一方向的组装方向上彼此远离。这里组装方向是竖直的。
因此，每个凸轮式元件119具有高度差异，这里高度差异是从上游止动器112朝向下游止动器122延伸的下降斜坡。两个凸轮式元件载体118设置成使得凸轮式元件119彼此面对。
为了清晰以及为了使凸轮式元件119可见，将托架108的一部分移除。该部分参见图6和图7。
图2至图4示出成型及组装系统100(这里以剖视图示出)的多个操作步骤，且在图2至图4中可更好地看出，这里凸轮式元件119因此具有从下游止动器122朝向上游止动器112延伸的正斜坡。
每个凸轮式元件载体118被安装成在相应的托架108上并平行于第一方向(箭头306)滑动。凸轮式元件载体118通过穿过托架108的槽在托架108内并平行于第一方向滑动。
成型及组装系统100包括组装杆110，组装杆110呈直梁形式并且在凸轮式元件载体118之间且垂直于组装平面(也就是说水平地)延伸。组装杆110的每个端部都设有轴(702，图7)，该轴在这里呈柱形并且安装在两个凸轮式元件119之一中，因而组装杆110可依循凸轮式元件119的形状。
图6示出等同于图2的细节，其中托架108是完整的，图7是图6的剖视图。
成型及组装系统100包括阻止装置602，阻止装置602设置成对组装杆110相对于每个托架108在第一方向(在这里也就是水平方向)上的平移进行阻止，但是允许组装杆110在组装方向上自由地进行平移。因此，相对于托架108，组装杆110仅仅能够在组装方向上(也就是说竖直地)进行平移。
在图中所示的本发明实施方式中，凸轮式元件载体118设置在托架108的外壁704与内壁604之间，外壁704和内壁604平行于组装平面。每个托架108的内壁604彼此面对并构成图1至图4中的被移除部分。
因此，每个内壁604设置在所述托架108的凸轮式元件119与其他托架108之间。
阻止装置602在这里包括形成于每个内壁604中的窗602，窗602平行于组装方向的边缘抵靠组装杆110的侧面。
因此，组装杆110无法独立于托架108在第一方向上运动，仅可以相对于托架108在组装方向上运动。
组装杆110承载第一成型型腔120系列，每个第一成型型腔用于对盖204进行成型。
成型及组装系统100包括设置在两个托架108之间的第二成型型腔116系列，每个第二成型型腔116用于对本体206进行成型。对于每个瓶盖，第一成型型腔120与第二成型型腔116相关联。在图中的实施方式中，存在单个第一成型型腔120和单个第二成型型腔116，但是可以将组装杆110设置成承载若干第一成型型腔120，所述若干第一成型型腔120与相同数目的第二成型型腔116相关联。
成型及组装系统100还包括致动装置104，致动装置104设计成在凸轮式元件载体118上作用，从而使凸轮式元件载体118在平行于第一方向的一个方向或其他方向上运动。
对于每个托架108，成型及组装系统100还包括锁定装置106，锁定装置106设计成将托架108交替地与凸轮式元件载体118和导轨102锁定。
当锁定装置106将托架108与凸轮式元件载体118锁定时，托架108与凸轮式元件载体118紧固在一起并且一起沿着导轨102运动。当锁定装置106将托架108与导轨102锁定时，托架108与导轨102相连，并且当凸轮式元件载体118可以在托架108中继续平行于导轨102自由运动时，托架108保持不动。
图2示出其中组装杆110处于第一位置的成型及组装系统100，这里托架108抵靠下游止动器122，并且第一成型型腔120系列与第二成型型腔116系列并不相对。
图3示出其中组装杆110处于第二位置的成型及组装系统100，这里托架108抵靠上游止动器112，并且第一成型型腔120系列与第二成型型腔116系列相对并与第二成型型腔116系列远离。该位置与远离位置相对应。
组装杆110在第一位置与第二位置之间并平行于第一方向进行平移。
图4示出处于将第一构件204装配在第二构件206上的状态的下成型及组装系统100。也就是说，从第二位置起，组装杆110能够在远离位置与组装位置之间并平行于组装方向进行平移。
从下游止动器122起，锁定装置106将托架108与凸轮式元件载体118锁定，以将托架108与凸轮式元件载体118紧固在一起。致动装置108驱动每个凸轮式元件载体118以使其平行于第一方向进行平移(图2)。
当托架108抵靠上游止动器112时，每个锁定装置106将托架108与相应的导轨102锁定，这阻止了所述托架108的平移(图3)。
致动装置104继续驱动每个凸轮式元件载体118以使其平行于第一方向进行平移(图4)。因此凸轮式元件119相对于组装杆110运动，因而组装杆110依循凸轮式元件119的下降斜坡以到达组装位置。由于阻止装置602阻止了组装杆110在第一方向上的平移，因此组装杆110仅能够在组装方向上运动。
组装杆110被迫依循凸轮式元件119并且仅能够在这里为竖直方向的组装方向上运动。
致动装置104在这里包括动力缸以及双臂镫形件，动力缸可以是气动的、液压的或电动的。当动力缸104在镫形件上作用时，每个臂紧固至凸轮式元件载体118之一。
因此，每个组装杆110在与平行于导轨102的方向相对应的第一方向上进行平移以及在组装方向上进行平移。
每个锁定装置106包括紧固至托架108的锁闩202、形成于凸轮式元件载体118上的第一锁定槽216、以及形成于导轨102中的第二锁定槽114。锁闩202交替地在第一锁定槽216以及在第二锁定槽114中接合，从而将托架108交替地与凸轮式元件载体118和导轨102锁定。
锁闩202呈长形构件形式，其每个具有半径的端部与锁定槽114、216之一协作。当具有半径的第一端与第一锁定槽216协作时，具有半径的第二端在导轨102表面之上滑动。当具有半径的第二端与第二锁定槽114协作时，具有半径的第一端在凸轮式元件载体118的表面之上滑动。
在图2中，锁闩202通过具有半径的第二端抵靠在导轨102的表面上以与第一锁定槽216锁定，凸轮式元件载体118和托架108在导轨102上进行平移(箭头306)，且直至抵靠上游止动器112(图3)。对盖204进行承载的每个第一成型型腔120和每个组装杆110跟随托架108。然后，组装杆110到达第二位置，也就是盖204与本体206相对的位置。
在图3所示步骤中，锁闩202与第一锁定槽216解锁，并通过具有半径的第一端抵靠在凸轮式元件载体118的表面上以与第二锁定槽114锁定(箭头308)。
在图4所示步骤中，锁闩202与第一锁定槽216解锁，凸轮式元件载体118继续前进。当锁闩202与第二锁定槽114锁定时，托架108保持不动。凸轮式元件载体118的继续运动导致凸轮式元件119中的组装杆110在组装方向上运动，并因此使盖204运动且更接近本体206。
通过凸轮式元件载体119在相反方向上运动，导致返回图2中的位置。
在将盖204与本体206组装在一起之后，使该组件脱模。接着，驱动凸轮式元件载体118以使其在与箭头306方向相反的方向上进行平移，这使得组装杆110能够返回其在凸轮式元件119中的远离位置(图3)。凸轮式元件载体118的继续运动导致锁闩202与第一锁定槽216锁定，并因此导致凸轮式元件载体118与托架108联合运动以返回，直至下游止动器122。
可以进行新一轮的注射/成型、组装及脱模。
成型及组装系统10的实施特别简单，并且由于仅存在一个待控构件(这里为动力缸104)，因此该成型及组装系统10的操作易于管理。
为了在托架108在下游止动器122与上游止动器112之间运动的过程中便于将组装杆110保持就位，每个凸轮式元件119在其与远端相对应的端部具有水平部分402。在图中所示的本发明实施方式中，水平部分为凸轮式元件119的上部。
图5示出用于对瓶盖进行成型的成型型腔的实施方式。
盖204从第一成型型腔120制成，第一成型型腔120对盖204的顶部进行成形，被称为第三成型型腔504的另一成型型腔对盖204的下部进行成形，也就是随后可装配在本体206上的部分。
本体206从第二成型型腔116成型，第二成型型腔116对本体206的下部进行成型，也就是随后用于装配在瓶上的部分，被称为第四成型型腔502的另一成型型腔对本体206的上部进行成型，盖204装配在本体206的上部上。
第一成型型腔120系列为由组装杆110承载的系列。第三成型型腔504系列和第四成型型腔502系列设置在可运动组件上。
4个成型型腔120、116、502和504与为其供应成型材料的注射压机相关联。
在瓶盖成型之后，每个第三成型型腔504和每个第四成型型腔502分别通过其可运动组件在箭头508的和箭头506的方向上运动，从而留出供进行组装的区域。
图2示出在本体206和瓶盖204成型之后以及在第三成型型腔504和第四成型型腔502释放之后的成型及组装系统100。
在瓶盖204、206成型之后以在及第三成型型腔504和第四成型型腔502释放之后，将本体206与盖204组装在一起的方法包括以下步骤：
-使凸轮式元件载体118和托架108以及与其相连的第一成型型腔120在第一方向上进行平移，直至第二位置(远离位置)；
-当第一成型型腔120正确定位时，也就是当每个第一成型型腔120与相关联的第二成型型腔116相对时，使运动停止，该位置与托架108抵靠上游止动器112相对应；
-使凸轮式元件载体118在第一方向上进行平移；
-使凸轮式元件119中的组装杆110运动，使得本体206和盖204组装在一起；
-首先使凸轮式元件载体118在与第一运动步骤中的方向相反的方向上运动，然后使凸轮式元件载体118和托架108以及第一成型型腔120在与第一运动步骤中的方向相反的方向上运动；以及
-当托架108抵靠下游止动器122时，使运动停止。
然后，可使因此制成的每个瓶盖从第二成型型腔116中脱模。
当然，本发明不限于所描述及所示出的示例和实施方式，而且能够具有本领域技术人员可以想到的各种变型。
例如，尽管在瓶盖的情况下对本发明进行了具体描述，但是本发明可同样适用于包括待组装在一起的两个成型部件的任何构件，并且具体地，本发明还可同样适用于本体位置与盖位置颠倒的情况。
例如，如果组装时第一部件位于第二部件之下，那么可以将凸轮式元件设置成具有反的斜坡。因而，在成型时，第二部件206所处高度必须高于第一部件204的高度。

Claims (7)

1.一种成型及组装系统(100)，其用于对第一部件(204)和第二部件(206)进行成型及组装，所述成型及组装系统(100)包括：
-两个导轨(102)，平行于第一方向延伸；
-对应于每个导轨(102)的托架(108)，托架(108)被安装成能够在导轨(102)上进行平移；
-对应于每个托架(108)的凸轮式元件载体(118)，凸轮式元件载体(118)能够相对于所述托架(108)并平行于所述第一方向运动并且具有凸轮式元件(119)，所述凸轮式元件(119)的两端在垂直于所述第一方向的组装方向上彼此远离；
-组装杆(110)，承载第一成型型腔(120)系列，每个第一成型型腔(120)用于对第一部件(204)之一进行成型，所述组装杆(110)的每端安装在两个凸轮式元件(119)之一中；
-第二成型型腔(116)系列，每个第二成型型腔用于对第二部件(206)之一进行成型；
-致动装置(104)，被设计成使所述凸轮式元件载体(118)运动；以及
-对应于每个托架(108)的锁定装置(106)，锁定装置(106)被设计成将所述托架(108)交替地与凸轮式元件载体(118)和导轨(102)锁定，
-首先，所述组装杆(110)能够在第一位置与第二位置之间并平行于所述第一方向进行平移，在所述第一位置，所述第一成型型腔(120)系列与所述第二成型型腔(116)系列不相对，在所述第二位置，所述第一成型型腔(120)系列与所述第二成型型腔(116)系列相对，其次，从所述第二位置起，所述组装杆(110)能够在远离位置与组装位置之间并平行于所述组装方向进行平移，在所述远离位置，所述第一部件(204)和所述第二部件(206)未组装在一起，在所述组装位置，所述第一部件(204)和所述第二部件(206)组装在一起。
2.根据权利要求1所述的成型及组装系统(100)，其特征在于，所述成型及组装系统包括阻止装置(602)，所述阻止装置(602)被设计成阻止所述组装杆(110)相对于每个托架(108)在所述第一方向上进行平移。
3.根据权利要求2所述的成型及组装系统(100)，其特征在于，每个托架(108)具有内壁(604)，所述内壁(604)设置在所述托架的凸轮式元件(119)与其他托架之间，所述阻止装置(602)包括形成于每个内壁(604)中的窗(602)，所述窗(602)的平行于所述组装方向的边缘抵靠所述组装杆(110)的侧面。
4.根据权利要求1至3任一项所述的成型及组装系统(100)，其特征在于，所述锁定装置(106)包括锁闩(202)、形成于所述凸轮式元件载体(118)上的第一锁定槽(216)以及形成于导轨(102)上的第二锁定槽(114)，并且所述锁闩(202)被设计成交替地在所述第一锁定槽(216)中或者在所述第二锁定槽(114)中接合。
5.根据权利要求4所述的成型及组装系统(100)，其特征在于，所述锁闩(202)呈长形构件形式，并且当具有半径的第一端与所述第一锁定槽(216)协作时，具有半径的第二端抵靠在导轨(102)的表面上，并且当具有半径的第二端与所述第二锁定槽(114)协作时，具有半径的第一端抵靠在所述凸轮式元件载体(118)的表面上。
6.根据权利要求1所述的成型及组装系统(100)，其特征在于，所述第一部件或者所述第二部件为瓶盖的盖(204)，或者相应地，所述第二部件或者所述第一部件为所述瓶盖的本体(206)。
7.根据权利要求1所述的成型及组装系统(100)，其特征在于，所述凸轮式元件(119)在其与所述远离位置相对应的端部具有水平部分(402)。
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