CN104837597B - 关于模制机器的改进 - Google Patents

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Abstract

一种模制机器，适用于制造具有两个或更多部件(A、B)的物品(101)，所述模制机器包括用于相应物品部件的两个或更多模具部分(202、203)以及模具内拾取和布置装置(204)。所述模制机器包括一个或更多模具部分(202、203)以及机器人拾取和布置系统(204)，其中，所述机器人拾取和布置系统固定在模具上。一种形成具有两个或更多部件(A、B)的物品(101)的方法，其中：所述物品的第一部件在所述模制机器的第一模具部分(202)中模制，该模制机器包括用于相应物品部件的两个或更多模具部分以及模具内拾取和布置装置(204)；所述模具内拾取和布置装置使得所述物品的模制的第一部件从第一模具部分(202)运动至所述两个或更多模具部分中的第二模具部分(203)。

Description

关于模制机器的改进
技术领域
本发明总体上涉及一种模制机器，特别是(尽管并不排它)，本发明涉及一种注射模制机器，用于多部件物品，例如塑料闭合件。
背景技术
注射模制机器(有时称为注射压机)用于通过注射模制方法来制造塑料产品。这种方法需要将热液体塑料材料注射至模具内，并使它冷却以便形成某物件。
注射模制机器由两个主要部件组成：i)用于将塑料注射至模具内的单元；以及ii)用于保证模具无论怎样都适用于机器的单元，这是夹持单元。
本发明的目的是提供关于模制机器的改进。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种模制机器，该模制机器适用于制造具有两个或更多部件的物品，所述模制机器包括用于相应物品部件的两个或更多模具部分，并包括模具内拾取和布置装置。
在一个实施例中，所述模制机器适用于制造具有两个或更多的可装配的部件的塑料闭合件。
根据本发明的第二方面，提供了一种形成具有两个或更多部件的物品的方法，其中：所述物品的第一部件在模制机器的第一模具部分中模制，该模制机器包括用于相应物品部件的两个或更多模具部分以及模具内拾取和布置装置；所述模具内拾取和布置装置使得所述物品的模制的第一部件从所述第一模具部分运动至所述两个或更多模具部分中的第二模具部分。
可以在相同模制操作过程中在所述模制机器的相应的第一和第二模具部分中模制所述物品的第一和第二部件；所述模具内拾取和布置装置可以使得所述物品的模制的第一部件从第一模具部分运动至第二模具部分，用于与所述物品的模制的第二部件装配。
所述物品的第一部件可以在所述模制机器的第一模具部分中模制，所述模具内拾取和布置装置使得所述物品的模制的第一部件从第一模具部分运动至所述两个或更多模具部分中的第二模具部分内，且所述物品的模制的第一部件在第二模具部分中进行覆盖模制(over-moulded)。
根据本发明的第三方面，提供了一种模制机器，该模制机器包括一个或多个模具以及机器人拾取和布置系统，其中，所述机器人拾取和布置系统固定在模具上。
所述模具部分可以承载在模具框架上。
所述模具部分可以设置于相同的模具板上。
所述机器中的至少一些模具部分可以在使用中大致水平地定向。替代地或者另外，至少一些所述模具部分可以在使用中大致竖直地定向
所述模具部分可以适于形成相同数目的物品部件。
在一些实施例中，系统有闭合件在顶部的第一部件和闭合件在下面的第二部件。
可以至少局部地从所述模具部分的上面、下面和/或侧面来操作所述拾取和布置装置，并且所述拾取和布置装置可以横过所述模具部分而运动，例如上下和/或左右运动。
因此，在一些实施例中，本发明可以涉及一种模具内拾取和布置方法。
在涉及部件的装配的多个方面和实施例中，装配可以在模具内进行。或者，所述部件可以从所述模具排出并且在模具外装配。
本发明还可以涉及使用在双注射压机中的两个组合模具，所述双注射压机与机器人拾取和布置系统相连。
模具可以安装在适应板上，该适应板可以允许从一拾取和布置模具转变成单面模具。所述适应板可以在用于形成不同尺寸部件的模具/模具部分之间提供公共的分型线。
例如，24+24拾取和布置模具可以转变成48个压印单面模具。
所制造的部件可以相同、大致相同或彼此不同。
模具可以以水平或竖直的方位固定在所述注射模制机器上。
模具可以人工地通过螺栓连接至机器上的台板上，但是当需要快速变化模具时，可以使用磁性或液压夹子。
所述机器可以通过例如1K或2K方法来操作。例如，2K或“两次发射”注射模制包括：通过一个注射模制工艺而将两种不同的聚合物(或者两个不同颜色的一种聚合物)处理成最终产品。该技术能够将多种功能集成至一个注射模制产品中。
所述方法可以包括检查步骤，例如使用照相机系统。
所述机器可以是：液压(使用基于流体的活塞系统来操作)；机械(在模制处理的过程中使用它自身重量，以便使得台板(夹)保持在一起)；电；或者混合(使用液压和电的组合)。
机器人可以固定在模具上(而不是机器上或其它位置)。
闭合件的两个部件可以以相同分型线来制造，其中，例如部件A在上半部分，部件B在下半部分。
根据本发明的模制系统可以包括以下步骤：a)模具；b)固定在模具上的机器人；c)使得两个部件的投影面积比率小于X，从而使得所述模具平衡并且受到更小磨损/更耐久。
所述方法和装置可以包括模具内装配步骤，其包括：利用排出冲程来装配至少一部分产品。
根据本发明的模制系统可以包括以下步骤：a)模具；b)固定在模具上的机器人；c)所述模具的排出冲程是装配步骤的整体部分，因此减小了机器人臂的运动，提高了精度和/或允许更大的力。
可以在各空腔中调节所述装配冲程。
在一些方面和实施例中，本发明可以提供为在双注射压机中的两个组合模具，这两个组合模具通过拾取和布置系统(例如机器人拾取和布置系统)连接。
在其它方面和实施例中，本发明可以提供为一模具内拾取和布置模具系统。
在本发明的另一方面，提供了一种模制机器，该模制机器包括一个或多个模具以及机器人拾取和布置系统，其中，所述系统固定在模具上。
将机器人直接固定在模具上(而不是例如固定在机器上)是本发明的一些方面和实施例的重要特征。
机器人系统例如可以包括：使得物品的一个部件相对于另一部件运动(例如将闭合件盖关闭在基部上)或者将物品从模具中取出。
本发明的方面和实施例的优点可以包括：
不需要削弱脱模功能；
容易复制；
不需要“专用的”机器/转台等；
容易转变形式，以便作为更大模具来制造未装配的部件/一个或其它部件；
一旦模具不再使用，能够“回收”机器人；
快速改变模具侧；
比其它IMA方案可能更容易更轻；
没有如其它IMA方案的设计限制；
也能够设计成使得部件可以离线装配。
本发明的不同方面和实施例可以分别或一起使用。
本发明的其它特定和优选方面在附加的独立和从属权利要求中提出。从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征合适组合以及与在权利要求中明确列出之外的组合。
附图说明
下面将参考附图更特别介绍本发明，附图中：
图1是两件式闭合件的透视图，该两件式闭合件有在第一模具中制造的盖和在第二模具中制造的本体；
图2是第一布局的剖视图；
图3是图2的布局的分型线图；
图4是模具内拾取和布置24+24压印模具在转变之前的正视图；
图5是图4的模具的正视图，表示了在转变后的48压印单面模具；
图6是根据可选实施例形成的模具的侧视图，用于制造两件式“盘顶”类型的分配闭合件；
图7A-7F表示了在形成具有两个或更多部件的物品的方法中的步骤；
图8表示了在图7A-7E中所示的、模具内拾取和布置系统的可选布置方式；
图9A-9G表示了在形成具有两个或更多部件的物品的可选方法中的步骤；
图10表示了包括超过两个模具部分的模具内拾取和布置系统；
图11表示了可以通过模具内拾取和布置系统的所述拾取和布置装置来在模具内进行的装配操作；以及
图12表示了模具内拾取和布置系统，其中，拾取和布置机器人固定在模具上。
具体实施方式
图1中表示了物品101。所述物品呈现两件式塑料闭合件的形式，包括盖A和本体B。盖A形成于第一模具中，本体B形成于第二模具中，盖A与本体B装配，以便形成装配的闭合件101。
图2表示了适用于制造具有两个或更多部件的物品的模制机器的第一布局201，该模制机器包括两个或更多用于相应的物品部件的模具部分以及一模具内拾取和布置装置。所述模制机器包括第一模具部分202、第二模具部分203以及拾取和布置装置204。
在该实例中，第一布局201适用于制造图1的两部件塑料闭合件101。第一模具部分202用于形成闭合件101的盖A，第二模具部分203用于形成闭合件101的本体B。第一和第二模具部分202、203可以用于形成相同数目的物品部件。在该示例实例中，第一模具部分202能够用于形成最多24个部件(盖A)，第二模具部分203能够用于形成最多24个部件(本体B)。应当知道，所述模具部分可以布置为：用于只形成单个部件或任意多个部件。拾取和布置装置204包括拾取和布置机器人R。在该实例中，拾取和布置机器人R能够处理相同的最大数目的物品部件，该物品部件能够由各第一和第二模具202、203来形成。
图3中表示了图2的第一布局的分型线图301。所述模制机器包括固定台板302和运动台板303，该运动台板303布置成沿由箭头304所示的方向朝着所述固定台板302和离开所述固定台板302运行。分型线表示于P处。拾取和布置装置的机器人R设置成沿由箭头305所示的方向沿与分型线P基本平行的通路来回运行。
用于形成盖A的第一模具部分202和用于形成本体B的第二模具部分203彼此相邻。第一和第二模具部分202、203可以水平或竖直地定向。所述模具部分可以承载在模具框架上。所述模具部分可以设置于相同模具板上。可以至少局部地从所述模具部分的上面、模具部分的下面和/或模具部分的侧面来操作所述拾取和布置装置。
在该实例中，第一模具部分202的深度小于第二模具部分203的深度。所述模制机器包括适应板306，该适应板306适用于在用于不同尺寸的物品部件的模具部分之间提供公共的分型线。在分型线图301中，适应板306布置在运动台板303和第一模具部分202之间。
图4表示了模具内拾取和布置24+24压印模具，用于形成闭合件101。所述模具内拾取和布置24+24压印模具包括：第一模具部分202，用于形成24个闭合件101的盖A；第二模具部分203，用于形成24个闭合件101的本体B；以及模具内拾取和布置装置204，该模具内拾取和布置装置204包括机器人R。在所述模具内拾取和布置装置机器人R的位置0中，机器人R并不与第一或第二模具部分202、203交叠，并离开模具部分202、203，以便并不干涉用于形成模制的物品的所述模制部分的使用。在所述模具内拾取和布置装置机器人R的位置1中，机器人R以对齐的布置与第一模具部分202交叠。在所述模具内拾取和布置装置机器人R的位置2中，机器人R以对齐的布置与第二模具部分203交叠。
在图4中所示的模具内拾取和布置24+24压印模具的结构适用于形成具有两个或更多部件的物品的方法中，在该方法中，物品的第一部件在模制机器的第一模具部分中模制，该模制机器包括用于相应的物品部件的两个或更多模具部分以及模具内拾取和布置装置，所述模具内拾取和布置装置使得所述物品的模制的第一部件从第一模具部分运动至所述两个或更多模具部分中的第二模具部分。在图4中所示的模具内拾取和布置24+24压印模具的结构也适用于形成具有两个或更多部件的物品的方法中，在该方法中，在相同模制操作过程中，物品的第一和第二部件在所述模制机器的相应的第一和第二模具部分中模制，所述模具内拾取和布置装置使得所述物品的模制的第一部件从第一模具部分运动至第二模具部分，用于与物品的模制的第二部件装配。
图5表示了图4的模具内拾取和布置24+24压印模具在转变成48压印单面模具之后。在该实例中，并不包括用于形成24个闭合件101的盖A的第一模具部分202和用于形成24个闭合件101的本体B的第二模具部分203，而是48压印单面模具包括两个模具部分，这两个模具部分都用于形成24个闭合件101的本体B。或者，所述48压印单面模具可以包括两个模具部分，这两个模具部分都用于形成24个闭合件101的本体A。因此，所述模制机器可以从包括两个或更多模具部分的拾取和布置模具转变成单面模具，该单面模具只包括多个所述两个或更多模具部分中的一种模具部分。
图6表示了根据可选实施例形成的模具，用于制造两件式“盘顶”类型的分配闭合件。
图7A-7F表示了在形成具有两个或更多部件的物品的方法中的步骤。在该示例实例中，物品是具有盖A和本体B的闭合件101。使用模具内拾取和布置系统来执行所述方法。所述模具内拾取和布置系统包括一模制机器，所述模制机器有：固定台板302；运动台板303；第一模具部分202，用于形成盖A；第二模具部分203，用于形成本体B；以及模具内拾取和布置装置204，该模具内拾取和布置装置204包括拾取和布置机器人R。在图7A中，运动台板302打开，机器人R在模具部分202、203的外部。在图7B中，运动台板303关闭，盖A和本体B在相应的模具部分中模制。在图7C中，运动台板303在盖A和本体B已经模制后打开，以便允许机器人R执行模具内操作。在图7D中，机器人R运动成与第一模具部分202对齐，并拾取所模制的盖A。在图7E中，机器人R与盖A一起运动成与第二模具部分203对齐，且盖A与本体B装配。图7E中，机器人R从所述模具出来回到图7A的位置，且所装配的闭合件101从模具中排出。在形成具有两个或更多部件的物品的方法中，所述模具内拾取和布置装置因此可以执行在物品的第一模制部件与物品的第二模制部件的装配中的至少一个装配操作。在形成具有两个或更多部件的物品的方法中，在物品的第一模制部件与物品的第二模制部件的装配中使用通过所述模制机器而使得第二模制部件从第二模具部分中排出的动作。
在图7A-7E所述的布置中，第一和第二模具部分202、203竖直地定向，所述拾取和布置装置204的机器人R也竖直运动。
在图8所示的可选设置中，第一和第二模具部分202、203水平地定向，拾取和布置装置204的机器人R也水平运动。模具可以通过任意合适的装置而安装在所述模制机器的台板上，例如使用螺栓或者磁性或液压夹。
图9A-9G表示了在形成具有两个或更多部件的物品的可选方法中的步骤。在该示例实例中，所述物品具有第一部件A，该第一部件A进行覆盖模制以便形成A+B物品。使用模具内拾取和布置系统来执行所述方法。所述模具内拾取和布置系统包括一模制机器，该模制机器有：固定台板302；运动台板303；第一模具部分901，用于形成部件A；第二模具部分902，用于形成部件B覆盖在部件A上面；以及模具内拾取和布置装置204，该模具内拾取和布置装置204包括拾取和布置机器人R。在图9A中，运动台板302打开，机器人R在模具部分901、902的外部。在图9B中，运动台板303关闭，部件A在第一模具部分901中模制。在图9C中，运动台板303在部件A已经模制后打开，以便允许机器人R执行模具内操作。在图9D中，机器人R运动成与第一模具部分901对齐，并拾取所模制的部件A。在图9E中，机器人R与模制的部件A一起运动成与第二模具部分902对齐，且部件A布置于第二模具部分902内。图9F中，机器人R从所述模具出来回到图9A的位置，且运动台板303关闭，部件B在第二模具部分902中模制在部件A的上面。在图9G中，运动台板303打开，A+B物品能够通过机器人而从模具中排出。机器人R可以在物品排出过程中使用。
如图10中所示，模具内拾取和布置系统可以包括超过两个模具部分。模制机器可以有：第一模具部分1001，用于形成部件A；第二模具部分1002，用于形成部件B；第三模具部分，用于形成部件C；以及模具内拾取和布置装置1004，该模具内拾取和布置装置1004包括拾取和布置机器人R。
模具内拾取和布置系统的拾取和布置装置可以在模具内执行装配操作。如图11中所示，拾取和布置装置可以执行推动配合动作，如由箭头1101所示，以便使得一个部件卡扣配合成与另一部件接合，或者可以执行螺纹配合操作，如由箭头1102所示，以便将一个部件拧入成与另一部件接合。所述拾取和布置装置可以布置成用于执行任意其它类型的装配操作，并可以执行不同类型的装配操作的组合或序列。
图12所示的设置中，拾取和布置装置204的机器人R固定在模具上，并且经过第一和第二模具部分202、203的面而沿轨道系统201运行。模制机器因此可以包括一个或多个模具和机器人拾取和布置系统，其中，机器人拾取和布置系统固定在模具上。在可选结构中，机器人R固定在模制机器的系杆上。
这里所述的模具内拾取和布置系统用于增加模制操作和模具内装配操作的灵活性。能够更有效地获得困难或复杂的结构，且模具内拾取和布置系统能够简单和快速地适应不同的模制操作。
这里所述的模具内拾取和布置系统可以用于形成物品的方法中，其中，物品的第一部件在模制机器的第一模具部分中模制，该模制机器包括用于相应的物品部件的两个或更多模具部分以及模具内拾取和布置装置，所述模具内拾取和布置装置使得所述物品的模制的第一部件从第一模具部分运动至所述两个或更多模具部分中的第二模具部分内，且所述物品的模制的第一部件在该第二模具部分中进行覆盖模制。这里所述的模具内拾取和布置系统可以用于形成物品的方法中，其中，在相同的模制操作中分别在模制机器的第一和第二模具部分中模制所述物品的第一和第二部件，该模制机器包括用于相应的物品部件的两个或更多模具部分以及模具内拾取和布置装置，且所述模具内拾取和布置装置使得所述物品的模制的第一部件从第一模具部分运动至第二模具部分，用于与所述物品的模制的第二部件装配。使用如这里所述的模具内拾取和布置系统来形成物品的方法可以包括检查步骤，例如使用照相机系统。
这里所述的模具内拾取和布置系统可以包括注射模制机器，该注射模制机器可以通过例如1K(“一次发射”)或2K(“两次发射”)方法来操作。所述模制机器可以是任意合适类型，例如液压、机械、电或混合类型。任意合适的模具类型都可以使用。如这里所述的模具内拾取和布置系统可以包括任意合适类型的拾取和布置机器人。机器人可以是线性的拾取和布置机器人。
如这里所述的模具内拾取和布置系统可以包括在双注射压机中的两个组合模具，该双注射压机与机器人拾取和布置系统相连。
尽管这里已经参考附图详细公开了本发明的示例实施例，但是应当知道，本发明并不局限于所示的确切实施例，本领域技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下进行多种变化和改变，本发明的范围由附加权利要求和它们的等效物来确定。

Claims (15)

1.一种模制机器，适用于制造具有两个或更多部件(A，B)的物品(101)，所述模制机器包括用于相应的物品部件的两个或更多模具部分(202,203)以及模具内拾取和布置装置(204)，其特征在于：所述的模制机器还包括：适应板(306)，所述适应板适用于在用于不同尺寸的相应的物品部件(A，B)的模具部分(202,203)之间提供公共的分型线(P)。
2.根据权利要求1所述的模制机器，其中：所述模制机器适用于制造具有两个或更多可装配的部件(A，B)的塑料闭合件物品(101)。
3.根据权利要求1或2所述的模制机器，其中：所述模具部分(202,203)承载在模具框架上。
4.根据权利要求1或2所述的模制机器，其中：所述模具部分(202,203)设置于相同模具板上。
5.根据权利要求1或2所述的模制机器，其中：至少一些所述模具部分(202,203)沿水平或竖直方向中的一个定向。
6.根据权利要求1或2所述的模制机器，其中：所述模具内拾取和布置装置(204)至少局部地从以下一个位置操作：所述模具部分(202,203)的上面、所述模具部分(202,203)的下面、所述模具部分(202,203)的侧面。
7.根据权利要求1或2所述的模制机器，其中：所述模具部分(202,203)适用于形成相同数目的物品部件(A，B)。
8.根据权利要求1或2所述的模制机器，其中：所述模具内拾取和布置装置包括机器人(R)，所述机器人安装在以下一个位置上：模具部分(202,203)、所述模制机器的系杆。
9.根据权利要求8所述的模制机器，其中：所述机器人(R)固定在模具上，并且经过两个或更多模具部分(202,203)的面而沿轨道系统(1201)运行。
10.一种利用权利要求1-9中任何一项所述的模制机器来形成具有两个或更多部件的物品(101)的方法，其中：
在模制机器的第一模具部分(202)中模制所述物品(101)的第一部件(A)；以及
所述模具内拾取和布置装置(204)使得所述物品(101)的模制的第一部件(A)从所述第一模具部分(202)运动至所述两个或更多模具部分(202，203)中的第二模具部分(203)。
11.根据权利要求10所述的形成具有两个或更多部件的物品(101)的方法，其中：
在相同的模制操作过程中在所述模制机器的相应的第一模具部分和第二模具部分(202，203)中模制所述物品(101)的第一部件和第二部件(A，B)；以及
所述模具内拾取和布置装置(204)使得所述物品(101)的模制的第一部件(A)从所述第一模具部分(202)运动至第二模具部分(203)，用于与所述物品(101)的模制的第二部件(B)装配。
12.根据权利要求11所述的形成具有两个或更多部件的物品(101)的方法，其中：所述物品(101)的模制的第二部件(B)通过所述模制机器而从所述第二模具部分(203)排出的动作用于所述物品(101)的所述模制的第一部件(A)与所述物品(101)的所述模制的第二部件(B)的装配中。
13.根据权利要求11所述的形成具有两个或更多部件的物品(101)的方法，其中：所述模具内拾取和布置装置(204)执行在所述物品(101)的所述模制的第一部件(A)与所述物品(101)的所述模制的第二部件(B)的装配中的至少一个装配操作。
14.根据权利要求13所述的形成具有两个或更多部件的物品(101)的方法，其中：由所述模具内拾取和布置装置(204)执行的至少一个装配操作包括：螺纹配合动作，以便将一个部件拧入成与另一部件接合；推动配合动作，以便使得一个部件卡扣配合成与另一部件接合。
15.根据权利要求10所述的形成具有两个或更多部件的物品(101)的方法，其中：
在所述模制机器的第一模具部分(202)中模制所述物品(101)的第一部件(A)；
所述模具内拾取和布置装置(204)使得所述物品(101)的模制的第一部件(A)从所述第一模具部分(202)运动至所述两个或更多模具部分(202，203)中的第二模具部分(203)内；以及
所述物品(101)的所述模制的第一部件(A)在所述第二模具部分(203)中进行覆盖模制。
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