CN1081954A - 自动模塑系统 - Google Patents

Abstract

将模具件装配成多模具单元。第一模具单元经 预热工位预热一定时间后，在模塑工位将塑料注入模 腔。在模塑时，第二模具单元送到预热工位。在第一 单元经模塑和初始固化后，送到塑化工位。第二单元 进入模塑工位。此时，第三单元送到预热工位。塑化 后，第一单元被打开，取出产品，在装配工位重新装 配。在第三单元模塑时，第一单元重新装配和预热。 在第三单元模塑时，第二单元被塑化和打开，取出产 品。每个单元均重复这个周期。

Description

本发明涉及一种采用复合模具的自动模塑系统。更具体地说，本发明涉及使堆叠模具的顺序单元在一个重复的模塑周期中循环。

涉及本发明的先有技术模塑系统基本上是由手和杠杆机构控制的。它们采用固定在模箱内的模腔，而模箱被固定在模座上。接着是把模座安装到压机上。模腔通常是以单层形式安排在压机上的。

模塑期间，模腔由压机压紧并在模注的塑料开始固化之前不放松。当压机松开，模具被打开，模塑的产品由杠杆机构取出。接着另一组杠杆进入模具进行清洁。

因为模具仍然固定在压机上所以需要机械杠杆。如果模塑产品包含一预制件，则需要第三组杠杆来将预制件定位在模腔内，然后开始一个新的周期。

由于下述原因上述系统是有欠缺的：

1.因为只能采用单层模腔，故产量稍为增加，压机功率就需要增加很多。

2.由于单层模具占有相对大的表面积，热损失过大。于是，不仅为加热模具而且为使模具维持在所要求的生产温度下所需要的电能极大。

3.由于压机在塑料没有冷却之前都不能放松，因此生产周期较长，每个周期可生产出的产品较少。

4.因为模具不能完全从压机中取出，所以清洁工作困难。如果有任何飞边或缺陷的模塑件粘在模具内，则需要将整个模具从压机取出。

5.机械杠杆结构复杂，难以维护，且价格昂贵。

6.因为模具的每部分都必须极其协调并紧紧固定在压机上，所以换模具时费力又费时。因此，要避免变换产品，整个系统基本上仅用来生产一种产品。

7.因为生产水平受模腔数的限制，而模腔数又由于单层格式的原因受面积约束的限制，每周期只能生产有限数量的产品。

8.所有的先有技术系统结构笨重，复杂和维护困难。不容易采用有效的自动化。

本发明的目的是提供一种自动模塑系统，该系统很适于自动化并可容易地重新安排不同的产品。它采用安排成块式单元并包含有一预定数量模具的两个或更多的单元。这些单元呈垂直安排以便于运送通过一系列的生产工位。另外，在允许模具单元快速直接运输到每个加工工位的情况下，这些工位被安排成可最大限度地使用模具。

如果要求生产不同的产品，则本发明系统在生产周期中很容易做到这一点。其工艺如下：将复合模具放置在输送箱内，这输送箱可由输送装置使其在一塔式的存储器和预热工位之间运动。预热工位的现存模具单元被送进空的输送箱，并采用输送装置将它们送到存储器。然后，输送装置工作，将需要的模具单元从它的输送箱内拾起并运输到预热工位，并在这预热工位进入预热室和进入循环。

图1是本发明新的模塑系统一实施例的正向简图。

图2是图1系统的平面简图。

图3是用在图1和图2实施例中的一个模具的分解透视图。

图4是用在图1和图2实施例中的一个模具存储器和运输装置的透视简图。

图5是用在图1图2实施例中的一滑动装置的侧向简图。

图6是用在图1和图2实施例中的模塑工位的侧向简图。

图7是关于图1-6实施例中的流程图。

现参考各附图说明模具装配步骤和一个完整的生产周期。按照本发明，一预定数目的模具12彼此叠在一起形成象一立式堆叠体。具体的模具数量由模具部分的物理特性，塑料注射参数和模具压机的设计制约。模具12包括有适当的膜腔和以本技术中已知的方式与可流动的塑料公共源连通的流动通道。在本说明书中所引用的英国专利2200865叙述了一种具有复合模具的典型模具单元。

模具装配步骤在装配工位20处完成后，模具单元被送到预热工位25。达到要求的预热温度以后由控制装置45启动，滑动装置26将模具单元运到模塑工位30。

在模塑工位，压机压紧机构将模具单元固定在一定位置以通过注口板和上述流动通道接受液态的塑料材料。经过初始的塑料固化阶段后，压紧机构放松，滑动装置将模具单元移动到塑化工位35。

在塑化工位并在规定时间内产生最后塑化或冷却，然后将模具单元传到拆卸工位40。在这工位，模具被打开，模塑的产品被取出。被分开的模具件被送到装配工位以便在新的周期中重新使用。

根据被采用的模具件的型式，本发明包括使用清洁工位38。该清洁工位的作用是除去可能粘到模具件上的任何不需要的塑料材料。

为了有效地使上述系统自动地通过每个模塑周期，采用了一个控制系统45。这控制系统包含有适当的定时器电子电路，促动器和本技术中已知的其它装置，以便按一种协调的方式顺序地促动每个工位和有关机构以及每个传送装置。

参考图7，其示出具有60秒模塑工位停留时间的使三模具单元循环的流程图。这种控制顺序对采用如上所述的一种多板模具装配的集成电路板的封装部分是适当的。

正如图3清楚地看到的，每个模具都包括相同的一上一下两块长方形片状模板51、50，每块板都具有形成半个模腔的六个相应开口52。要封装的包含具有六个预定表面55的印制电路板的预制件被夹在在模板之间，模板具有位于由相应的上下模板开口形成的模腔内的上述表面。

上下盖板58，59用来将模板封住并围绕印制电路板的六个表面的每个表面形成一个封闭的模腔。如英国专利所述，模板包括有必要的通道使塑料能从一塑料注射源28流到每个模腔。

因为四个模板都是有相同外形的矩形平板，所以可以将它们安排成一个均匀而稳定的立式堆叠件。在本例中，采用12个模具形成72个模腔的一个模具单元。

按上述构成的三模具单元被放置在各自的输送箱17内，然后把输送箱17定位在一个模具存储器18内。备用的模具单元和不同尺寸和类型的模具也可置于这存储器。该存储器与预热工位25相邻以便于模具单元的集合进入模塑周期。

为开始这个周期，控制系统配有用上述三模具单元和理想的塑料生产特定的封装电路板的指令。加热器在预热和模塑工位被起动。塑料源和注射系统也被加热到要求的温度。假设，三模具单元都已被集合进入系统中。

每一模具单元21从装配工位20被升起到预热工位25。并在这预热工位以一预定的温度保温30秒钟，然后由滑动装置将它移到模塑工位30。

滑动装置有一滑杆27，吊架29在滑杆上往复运动。安装到吊架各端的是一个模具单元输送架31。输送架带着两个模具单元并协调一致地将它们从预热和模塑工位送到模塑和塑化工位。工作时，一转动的螺旋装置36将塑化了的模具单元降低到拆卸工位40。

在模塑工位，压紧机构32将模具单元调准并紧紧地将它夹住，并按一预定升高的温度和压力注射液态塑料。如图6所示，主压板32，侧压板33，立座34和注口板37形成了一模具单元的约束表面以允许进行模塑步骤。因为注射步骤是以很高压力进行的，所以采用一厚实的压紧板39来支承模具单元并抵抗来自主压板的力。

上述压紧机构适于快速运动以使模具单元在没有障碍情况下自动地进入和离开约束表面。在模塑步骤期间，液体塑料从注射供给室41注入到注口板37的通道46，注口板37将塑料分配到每个模具的邻接流动通道，以将每个模腔24完全充满。传送柱塞47将预热的塑料从塑料供给箱输送到室41。

要将塑料注入所有72个模腔约需20秒的时间。然而，为了保证模具完全充满和使塑料开始固化，在这模塑温度和压力下再保持40秒。之后，压机压紧机构放松，模具单元被上述滑动装置移动到塑化工位35。在这塑化工位，模具单元被冷却50秒钟，然后由螺旋装置送到处于下位置66的拆卸工位40。

在拆卸工位，模具由分离装置（未示出）打开。封装了的电路板42从打开的模具中取出并将其放到卸货箱43。这过程需花10秒钟。

分离后，模板被送到清洁工位38并在这工位上通过清洁装置44。清洁装置包括箱子48，夹带着塑料残余物的空气从这箱子中一起被抽出。当模板在箱内的转动刷49之间通过时，残留物和其它不要的物质被除去。这过程也需花10秒钟。

模板被清洁后，它们在装配工位20与新的电路板预制件54重新装配。当上下模板离开各自的上下清洁区时，预制件传送装置60从一附近模架卸下预制件。这传送装置将预制件插在上下模板之间。然后这组合的装配体加上一叠模具，由提升装置61提升到预热工位25开始一个新的周期。这过程需15秒钟。

当所有三个模具单元在如上所述系统中循环时，一个完整的生产周期将花60秒钟。如果每个模具单元有72个模腔，每一小时将生产4320件模塑产品。对比的先有技术系统生产的周期为180秒，因此它每小时只能生产1440个产品。

本发明的一个明显优点是预热、模塑和塑化工位都布置在上位置62处。这就可以利用简单的传送滑动装置实现模具单元的快速直接的水平运动。这与在其它情况下需要额外设备来将模具单元提升、移动和降低到较少可利用的先有技术工位，形成对照。

上述布置也允许模具单元离开模具。这可以节省模塑时间并使模具仅在实际模塑时才使用。

而且，拆卸和装配工位位于预热、模塑和塑化工位之下的位置，因此，节省了空间，模具运动机构的数量和大小被大大减少。导致较短的模塑周期。

另一优点是采用了输送箱17来运送模具单元。这就加快了装卸和进出模具存储器和预热工位的运动。

虽然本发明就其优选的实施例作叙述，但很显然，对于熟悉本技术的人来说，均可以在不离开本发明的范围和精神和情况下，作各种修改和改进。因此，可理解，本发明不受具体说明的实施例的限制，仅受附后的权利要求范围的限制。

Claims (18)

1、一种模塑系统，其特征在于，它包括：

1)在装配工位将模具件装配成多模具单元；

2)将额外的模具单元置于存储器；

3)将第一模具单元从所述装配工位或所述存储器送到预热工位；

4)将所述第一模具单元预热一预定时间；

5)将所述第一模具单元从所述预热工位送到一模塑工位；

6)将可模塑材料流进所述第一模具单元；

7)将所述第一模具单元运送到塑化工位并将模塑的材料塑化一预定的时间；

8)将所述第一模具单元运送到拆卸工位；

9)将所述第一模具单元拆卸成第一模具件并从所述第一模具件取出第一批模塑产品；

10)将所述第一模具件送到所述装配工位进行重新装置。

11)第5步骤之后，将第二模具单元从所述装配工位或所述存储器送到所述预热工位；

12)将所述第二模具单元预热一预定时间并使所述第二模具单元以和所述第一模具单元相同的方式顺序地通过步骤5到10。

2、如权利要求1所述的模塑系统，其特征在于，在所述模具件运送到所述装配工位期间，包括清洁所述模具的步骤。

3、如权利要求1所述的模塑系统，其特征在于，每个模具单元包括一组复合模具，每组模具含有上下模板，上下模板对置形成预定的流动通道和预定的模腔，以与液态塑料源连通。

4、如权利要求3所述的模塑系统，其特征在于，在模具装配期间，包括将一预制件定位在所述模板之间的步骤。

5、如权利要求1所述的模塑系统，其特征在于，至少使所述预热、模塑和塑化工位都同时置于一个上位置，使所述模具单元由滑动装置实现工位之间的运动。

6、如权利要求5所述的模塑系统，其特征在于，所述的装配和拆卸工位是置于所述上位置之下的位置。

7、如权利要求1所述的模塑系统，其特征在于，1-12步骤的每个步骤的动作和定时都是由一中央控制装置自动地控制的。

8、如权利要求1所述的模塑系统，包括：

步骤11之后，将一第三模具单元送到所述预热工位;和

将所述第三模具单元预热一预定时间，并将所述第三单元顺序地通过步骤5-10。

9、如权利要求1所述的模塑系统，其特征在于，所述存储器位于相邻所述预热工位的位置。

10、如权利要求9所述的模塑系统，其特征在于，包括一个具有一输送箱用于实现模具单元在所述存储器和所述预热工位之间运动的运输装置。

11、一种模塑方法，其特征在于，它包括：

用下列步骤形成一模具

a）设置一个或多个具有由流动通道相连的预定开口的内板，

b）在所述内板上放置一上板，

c）在所述内板下面放置一底板，以此使所述开口被封闭形成模腔;

通过将预定数量的所述模具安排成一立式堆叠体形成一模具单元，

将所述模具单元放置到模塑工位，并将所述流动通道与液态塑料源对准;

通过所述流动通道将液态塑料注入到所述模腔;和

在所述液态塑料固化后，通过分开每个模具的模板将所述模具元拆开，并从每个所述模腔取出模塑件。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括清洁所述板的步骤，和用清洁过的板形成一模具以在所述方法中重新使用。

13、如权利要求11所述的方法，其特征在于，每个模具单元的构成和所述每个模具单元的运动均由一中央控制装置控制。

14、一种具有上位置和下位置的模具单元再循环系统，其特征在于，在上位置包括有一预热工位、一模塑工位和一塑化工位，下位置包括有一拆卸工位和一装配工位，其中，两个或多个立式堆叠模具形成的模具单元定时顺序地从所述预热工位运动到所述模塑工位，然后到达塑化工位，每个模具都定时顺序地从所述塑化工位降低到所述拆卸工位，在拆卸工位上，所述模具被打开，然后运动到所述装配工位以便进行重新装配并被提升到所述预热工位。

15、如权利要求14所述的再循环系统，其特征在于，包括一个置于所述下位置的所述拆卸工位和所述装配工位之间的清洁工位，在运动  到所述装配工位之前，使打开的模具通过所述的清洁工位。

16、如权利要求14所述的再循环系统，其特征在于，包括一个相邻于所述上位置的所述预热工位的模具单元存储器，所述存储器设有通向存储的模具单元的入口以便插入所述再循环系统。

17、如权利要求16所述的再循环系统，其特征在于，所述存储器包括一个为使模具单元在所述存储器和所述预热装置之间运动的运输装置。

18、如权利要求14所述的再循环系统，其特征在于，每个模具单元在每个工位所花的时间和每个模具单元在工位之间的运动都是由一中央控制装置自动地控制的。

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