CN111315553A

CN111315553A - 与注射成型机相关联的装置

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Publication number: CN111315553A
Application number: CN201880060445.5A
Authority: CN
Inventors: P·吉拉特; L·戈里; M·罗西
Original assignee: Ermo
Current assignee: Ermo
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-06-19
Also published as: US20200276740A1; BR112020005366A2; WO2019053292A1; KR20200065008A; CA3076300A1; EP3684581A1; IT201700104124A1; MX2020003000A

Abstract

本发明描述了一种装置(10)，用于在第一部件(92)和第二部件(90)通过注射成型生产之后进行耦合。它包含线性滑轨(12)、安装在滑轨(12)上的滑架(18)，它可以在所述滑架(18)上在运动方向(X)上平移；枢转构件(40；70)，其悬臂安装在滑架上，以便围绕垂直于所述滑架(18)的运动方向的旋转轴线(Y)以行星运动的方式旋转，使得所述枢转构件(40；70)的旋转引起两个部件中的一个(90)翻转，并使其能够与另一个(92)耦合。动力部件包含安装在滑轨(12)上的第一电驱动器(30)，以便沿着所述滑轨(12)移动所述滑架(18)；以及安装在所述滑架(18)上的第二电驱动器(50)，用于引起所述枢转构件(40；70)旋转以便耦合两个部件(90，92)。

Description

与注射成型机相关联的装置

本发明涉及与用于成型由塑料材料制成的物体的注射成型机相关联的装置。

作为应用的实例，我们参考用于瓶子的塞子的成型，该塞子包含通过整体铰链或通过形状装配而接合的主体和盖子。这些塞子是非常普遍的，例如在香波或洗涤剂瓶等中。塞子的主体安装在瓶子上，并且盖子能够在闭合位置和打开位置之间移动，反之亦然。

通过成型生产所述塞子需要具有更先进性能的成型机。由于不到十分之一秒代表每小时增加数千个零部件，同时具有更快的装置成本偿清速度，因此模具制造商已经不断地开发出新颖的解决方案。已经出现了两种技术：IMC(In-MouldClosing，模内闭合)和IMA(In-MouldAssembly，模内组装)，两者以模具生产已经准备好安装在其旨在用于的瓶子上的塞子为目标，从而避免其的闭合的手动或自动阶段。利用IMC，枢转盖子在主体上的铰链上闭合，并且利用IMA，主体和盖子被成型，并且然后，通过移动模具的部件，它们一个在另一个中地被装配。

文献W02016/141461(HUSKY)描述了IMC系统，该系统设置有用于移动主体上的盖子的可移动构件。该可移动构件由两个电伺服马达沿两个正交轴线线性地被致动。伺服马达的控制非常复杂，并且这对于在可移动构件上赋予弯曲路径来说并不理想。

美国专利8827678B2和美国专利7874830B2(ERMO)分别描述了IMA系统和IMC系统，其中具有单个交替控制轴线的气动或电驱动器104移动可转移滑架108并旋转枢转部件。机械动力到滑架108或枢转部件的转换是利用双稳态运动学获得的。该系统不能提供非常精确的位置控制，这意味着位置控制不能偏离设计阶段决定的东西，因为它是被凸轮限制，并且在任何情况下都会遭受磨损。

本发明的一个目的是提出用于成型和组装两个部件的系统，该系统不具有现有技术的缺点。

为此目的，提出了用于在第一部件和第二部件通过注射成型已经生产之后耦合该第一部件和第二部件的装置，

其中，将装置耦合到安装在能够成型所述部件的注射成型机上的模具是有可能的，该装置包含：

·线性滑轨；

·安装在滑轨上的滑架，其中该滑架可以在移动方向上平移；

·枢转构件，其以悬臂方式安装在滑架上，以便围绕与滑架的移动方向垂直的旋转轴线旋转，使得枢转构件的旋转引起两个部件中的一个翻转，并使其可以与另一个耦合；

·安装在滑轨上用于沿着滑轨移动滑架的第一电驱动器；

·第二电驱动器，该第二电驱动器被安装在滑架上以便引起枢转构件旋转从而耦合两个部件。

在优选的实施例中，枢转构件被配置成随着行星运动围绕所述垂线旋转：这意味着枢转构件具有其自身的纵向轴线，该纵向轴线能够围绕所述垂直轴线旋转，同时与其保持一定距离。

在优选的实施例中，该装置包含两个驱动器(如第一驱动器)，每个驱动器能够在相应的线性滑轨上以平移的方式移动，两个滑轨平行并且枢转构件可旋转地安装在每个滑架上并放置在两个滑架之间。优选地，在这个实施例中，该装置包含两个驱动器(如第二驱动器)，每个驱动器安装在相对应的滑架上，以便旋转枢转构件。以这种方式，枢转构件的操纵期间的力的平衡被简化了，并且提高了其放置的精度。

为了最大化节省，并且在成型机不包含第二注射单元的情况下，可以仅有一个的驱动器(如第一驱动器)。然而，具有两个这样的滑轨确实简化了力的平衡(尤其是两个平行的滑轨)，并且提高了滑架的放置的精度。在单个驱动器降落在模具的顶部部分的中间处的情况下，可以使用具有双驱动器的系统。

在优选的实施例中，该第一和/或第二驱动器或每个第一和/或第二驱动器是旋转电马达(另一选择是例如线性致动器或马达)。

在优选实施例中，该第一旋转电马达或每个第一旋转电马达通过被安装成与滑架中存在的螺母啮合的旋转的螺纹轴螺纹轴连接到相应的滑架，滑架的平移对应于旋转的螺纹轴螺纹轴的旋转。

在优选的实施例中，第一旋转电马达或每个第一旋转电马达通过被安装成与连接到枢转构件的齿轮啮合的旋转的螺纹轴连接到所述枢转构件，齿轮的旋转对应于旋转的螺纹轴的旋转。

在优选的实施例中，第一和/或第二驱动器包含旋转电马达或由旋转电马达组成(另一选择是例如线性致动器或马达)。

在优选的实施例中，为了增加生产率，该装置在所述两个滑轨上包含多个所述枢转构件，该多个枢转构件被装成彼此平行安装并且彼此距一定距离，其中，该枢转构件全部连接到一个第二驱动或每个第二驱动器的相同旋转轴上。

通过第一和第二电驱动器的控制，可以协调滑架和枢转构件的路径以便最大化生产率。

该装置可以适合于生产以IMC技术(In-MouldClosing，模内闭合)或以IMA技术(In-MouldAssembly，模内组装)设备。

在第一种情况下，枢转构件是杆，例如，在塞子的情况下，该杆被配置成与盖子接触并将它推到主体上。杆优选地具有较大直径的部分(“筒”)，其对应于想要触摸盖子的点，以便保证接触的最大延伸，并避免必须触摸已经关闭的塞子的边缘。

在第二种情况下，枢转构件是模具部分，在该模具部分中注射熔融材料，以便成型第一部件(例如塞子盖子)，并且然后旋转模具部分，以便叠加第一部件和第二部件(例如塞子的主体)，并且将它们彼此耦合。

在优选实施例中，该装置包含逻辑单元(例如微处理器或API)，该逻辑单元被编程为控制第一和第二电驱动器并协调其的运动。电马达的自动控制，该装置提供了许多优点，因为电马达提供了非常高的性能和精度，这导致装备和成型机的高生产率。

通过逻辑单元的装置，可以独立于其它马达的运动对一个马达的运动进行编程，该优点是枢转构件可以具有适合应用的非常精细的复合路径。与美国专利8827678B2和美国专利7874830B2相比，马达的协调运动给项目带来了更大的相对自由，在这两个专利中，运动严格来说是线性运动。

更具体地，通过逻辑单元的装置，可以对两个马达的运动进行编程，使得枢转构件具有保持含有在预先建立的体积内部的复合路径，这是一种避免与放置在该体积外部的障碍物或组件碰撞的安全限制。

优选地，装置包含位置传感器，用于确定滑架相对于相应滑轨的位置和/或枢转构件相对于滑架的旋转角度。

在IMC应用的优选实施例中，逻辑单元被编程为：

a.最初仅启动第一驱动器，以便将枢转构件朝向将要移动的部件移动；

b.停用第一驱动器并启动第二驱动器，以便变换枢转构件并移动两个部件中的一个；

c.同时启动第一驱动器和第二驱动器，以便将组成枢转构件和滑架的组件返回到空转位置(循环开始时)。

在优选的IMA应用中，该装置包含：

·第三驱动器，其可以例如像第一或第二驱动器一样实施，并且

·第二模具部分，熔融材料被注射到该第二模具部分里面以便成型第二部件(例如塞子的主体)。

第三驱动器用于沿着与由所述移动方向和所述旋转轴线所识别的平面正交的轴线线性移动第二模具部分，目的是将第二部分朝向包括在枢转构件中的部分移动，并接合第一部件和第二部件。

第三驱动器可以是已经包括在成型机中的处理元件，例如作为油压或机械驱动器(用于排出部件的装置)，或者由压缩空气、油或电致动的另一致动器。

在所述优选IMA应用的上下文中，在变型中，逻辑单元被编程为：

■最初仅启动第一驱动器，以便含有第一部件的枢转构件朝向第二部件移动；

■接下来与第一驱动器同时启动第二驱动器，以便缩短枢转构件的路径(也就是说，枢转构件开始旋转，而在第一驱动器的推动下仍处于平移状态中)；

■继续同时启动第一驱动器和第二驱动器，以便将枢转构件带到第二部件上方；

■接下来仅启动第三个驱动器，以便将两个部件一个安置在另一个中。

在另一IMA实施例中，首先可以旋转枢转构件，并且接下来平移移动。

在另一IMA实施例中，逻辑单元被编程为：

■接下来在阻挡第一驱动器的同时仅启动第二驱动器，以便翻转枢转构件并以便将它带到第二部件上方；

本发明的另一方面涉及配备有所述装置的注射成型机。

本发明的特征以及其他特征将通过阅读下面结合附图提供的示例性实施例的描述而更加清楚，其中：

·图1示出了根据IMA技术的实施例的第一成型装置的透视图；

·图2示出了第一装置的平面图；

·图3示出了第一装置沿平面III-III的横截面图；

·图4示出了根据IMC技术的实施例的第二成型设备的透视图；

·图5示出了第二装置的平面图；

·图6示出了第一装置的路径图；

·图7示出了用于第一设备的路径的另一个图；

·图8示出了第二设备的路径图。

由主体(第一部件)和盖子(第二部件)组成的塞子被描述为成型物体的实例..装置10和装置60与已知的成型机和未展现的注射模具相关联。

在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。为了不增加附图的负担，只有几个元件标有参考标记。

图1示出了用于成型和安装塞子的盖子和主体的装置10。装置10包含主要由两个平行滑轨12组成的基底。在图中有两个滑轨12，但是，在大型设施的情况下，可以生产附加的滑轨。

在每个滑轨12上安装有可移动的滑架18，该滑架能够在被电马达30沿着轴线X推动或拉动的同时沿着滑轨12纵向移动。两个滑架18在中间通过一个或多个模具部分40连接在一起，该模具部分在两个滑架18之间沿着轴线Y垂直于滑架18的移动方向延伸。

模具部分40的数量根据模具的类型而变化。

每个模具部分40安装在滑架18上，以便能够以行星路径围绕轴线X旋转，换句话说，它相对于轴线Y偏心地偏移。用这种方式，部分40的轴线围绕轴线Y旋转。

电马达30是旋转类型的，并且旋转蜗杆32，该蜗杆的轴线平行于X，并且该蜗杆与滑架18中的相应螺母啮合。蜗杆32的旋转涉及在滑轨12上的滑架18沿着轴线X的前进。

在每个滑架18上安装有第二旋转电马达50，其输出轴旋转蜗杆52，该蜗杆的轴线平行于X，并且与具有旋转轴线Y的齿轮54上的齿啮合。齿轮54连接到支撑和旋转部分40的圆盘或支撑件。

马达30、50的协调控制使装置10能够在IMA模式下运行。请参见图6和图7中的图表，其绘示了施加在部分40上的几种类型的路径。

在图6中，通过马达30的启动，部分40最初沿着轴线X从位置Q移动到位置W。然后马达30停止，并且部分40在马达50的启动的作用下围绕轴线Y偏心地从位置W旋转到位置E，在该处，该部分竖直翻转并且相对于滑轨12处于不同的高度。

最后，另一电马达(未示出)被启动，以便竖直地降低部分40，直到它接合到含有塞子主体的模具42(位置R)。部分40与模具42的耦合引起塞子的盖子和主体装配在一起。后面的运动，也就是组装两个部件的运动，也可以在相反方向上进行，优选地由处于成型机上的部件顶出装置执行。或者所述后面的运动由外部致动器实现。

在图7中，通过马达30的启动，部分40最初沿着轴线X从位置G移动到位置H。然后，马达50在马达30启动的同时其的协调运动获得用于部分40的复合路径。后面的例如开始相对于滑轨12线性上升，或者在马达50启动的作用下，当其围绕轴线Y旋转时，它的凹面转向下(端HI)实现抛物线。

最后，如前所述，部分40垂直地下降，直到它与模具42接合，以便在盖子和主体之间装配在一起。在这里，变体也以相反的运动方向存在。

图4和图5示出了另一装置60，用于一个在另一个上成型和关闭塞子的盖子90和主体92(图8)。盖子90和主体92被成型，以便通过整体铰链接合。在图3中的横截面对于装置60也是有效的。

装置60与装置10的不同之处仅在于旋转部件的结构，这就是为什么我们将忽略共同的细节。

两个滑架18在中间通过一个或多个杆70连接在一起，该一个或多个杆在两个滑架18之间垂直于滑架18的运动方向延伸。杆70的数量根据模具的类型而变化。

齿轮54连接到盘56上，该盘偏心地支撑杆70并使其旋转。然后，每个杆70安装在滑架18上，以便能够围绕垂直于轴线X的轴线Y旋转，同时与轴线Y保持一定距离。换句话说，每个杆70被安装在滑架18上，以便能够以行星运动的方式围绕轴线Y旋转。

马达30、50的协调控制使装置60能够在IMC模式下运行。

请参见图8中的图表，其绘示了施加在杆70上路径的类型(通过范例的方式画为圆形)。通过马达30的启动，杆70最初沿着轴线X从位置J移动到位置K；在这个阶段，杆70已经在盖子90下面移动。然后，马达30停止，并且杆70在马达50启动的作用下围绕轴线Y从位置K旋转到位置L。在旋转中，杆70将盖子90推向主体92，直到它们用咔哒声耦合(位置L)。图8还示出了盖子90的连续位置。

Claims

1.一种用于在第一部件(92)和第二部件(90)通过注射成型生产之后将它们耦合的装置(10)，

其中，所述装置可以耦合到安装在能够成型所述部件的注射成型机上的模具，所述装置包含：

线性滑轨(12)；

滑架(18)，其安装在所述滑轨(12)上，所述滑架(18)在所述滑轨(12)上能够在移动方向(X)上平移；

枢转构件(40；70)，其悬臂安装在所述滑架上，以便绕垂直于所述滑架(18)的所述运动方向的旋转轴线(Y)旋转，使得所述枢转构件(40；70)的旋转引起所述两个部件中的一个(90)翻转，并使其能够与另一个(92)耦合；

安装在所述滑轨(12)上的第一电驱动器(30)，用于沿着所述滑轨(12)移动所述滑架(18)；

安装在所述滑架(18)上的第二电驱动器(50)，用于引起所述枢转构件(40；70)旋转以便耦合所述两个部件(90、92)。

2.根据权利要求1所述的装置，其包含如所述第一驱动器(30)的两个驱动器，每个驱动器能够在相应的线性滑轨(12)上以平移的方式移动，所述两个滑轨平行，并且所述枢转构件(40；70)可旋转地安装在每个滑架上并且被放置在所述两个滑架(18)之间。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其包含如所述第二驱动器(50)的两个驱动器，每个驱动器安装在所述相应的滑架(18)上，以便引起所述枢转构件(40；70)旋转。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述或每个第一驱动器和/或第二驱动器(30；50)是旋转电马达。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述或每个第一旋转电马达(30)通过被安装成与所述滑架(18)中存在的螺母啮合的旋转螺纹轴(32)连接到所述相应的滑架(18)，所述滑架(18)的平移对应于所述旋转螺纹轴的旋转。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的装置，其中，所述或每个第二旋转电马达(50)通过被安装成与连接到所述枢转构件(40；70)的齿轮啮合的旋转的螺纹轴(52)连接到所述枢转构件(40；70)，所述齿轮的旋转对应于所述旋转螺纹轴的旋转。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述枢转构件是被构造成与一个部件接触并将其推到另一个部件上的杆(70)。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述枢转构件(40)是模具部分(40)，所述熔融材料被注射到其中以便成型所述第一部件。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其包含逻辑单元，所述逻辑单元被编程为控制所述第一电驱动器和所述第二电驱动器并且协调其运动，以便移动所述枢转构件，使得后者

在其所述平移中接近所述两个部件，并且

通过它的旋转引起所述两个部件中的一个(90)翻转，并使得它能够与所述另一个(92)耦合。