CN113195195B - 用于塑料模制的熔体分配器 - Google Patents
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Abstract
一种用于塑料模制的熔体分配器，包含可移除地可安装到驱动单元的筒体单元。馈送螺杆接收在筒单元的筒体内并由驱动单元可旋转以通过筒体的出口分配熔融模制材料。联接机构，其可以被接合以保筒体单元抵靠驱动单元并且将螺杆连接到驱动器上。联接机构由致动器可操作。
Description
本申请要求2018年8月30日提交的美国临时专利申请62/724,790，2018年11月22日提交的美国临时专利申请62/770,785，2019年6月4日提交的美国临时专利申请62/856,833和2019年6月25日提交的美国临时专利申请62/866,059的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及塑料制品的生产，更具体地，涉及用于生产熔融模塑材料的方法和设备。
背景技术
典型的塑料模制机(诸如，注射模制和吹塑模制机)大而重。模具组件固定到压板，压板由固定压力机操作，固定压力机可以是机械或液压致动的。
典型地，将模制材料加工成模制条件，即加热和熔融，并从供应子系统输送到模腔。在注射模制的情况下，模制材料的此类加工典型地涉及接收固体粒料，并且通过螺杆或螺旋钻在熔体筒体内剪切那些固体粒料。螺杆和筒体可以统称为挤出机。挤出机通常大且重。可能需要在不同时间生产由不同模制材料形成的模制制品。制品可以形成为不同的颜色或具有不同的材料特性。例如，当改变为新的模制材料时，通常不能生产可行的零部件，直到挤出机和其它系统部件完全排空先前的材料。这种空隙化通常需要使用新材料的系统的广泛运行，这导致浪费。
发明内容
用于塑料模制的示例性熔体分配器包含：筒体单元，筒体单元包含：具有用于接收模制材料的内腔的筒体；以及馈送螺杆，其可旋转地接收在筒体内以用于通过筒体的出口分配熔融模制材料；以及驱动单元，其包含用于使馈送螺杆旋转的驱动器；联接机构，所其选择性地可接合以保持筒体单元抵靠驱动单元并将螺杆连接到驱动器；以及致动器，其可操作以接合联接机构。
在一些实施方案中，联接机构包含联接到馈送螺杆的花键，其中花键是可缩回的以便与馈送螺杆脱离接合。
在一些实施方案中，花键联接到驱动单元的驱动轴并且联接到馈送螺杆，并且其中花键相对于驱动轴和馈送螺杆是可缩回的。
在一些实施方案中，馈送螺杆被重力偏置以便在齿条缩回时脱离与驱动单元的接触。
在一些实施方案中，熔体分配器包含对准装置以相对于驱动单元定位筒体单元用于联接机构的接合。
在一些实施方案中，对准装置包含前导销。
在一些实施方案中，筒体对准装置的前导销在垂直于馈送螺杆的纵向轴线的方向上突出。
在一些实施方案中，固位机构包含夹具。
在一些实施方案中，夹具可释放地接合从筒体单元伸出的立柱。
在一些实施方案中，筒体单元包含树脂入口端口；并且驱动单元包含树脂馈送端口，树脂馈送端口连接到筒体单元的树脂入口端口以将树脂供应到筒体单元。
在一些实施方案中，筒体单元包含流体进入端口；并且驱动单元包含与筒体单元流体连通的流体供应端口。
在一些实施方案中，筒体的流体入口端口是水入口端口。
在一些实施方案中，筒体单元包含配合面，配合面在联接机构被接合时邻接驱动单元，并且筒体单元进一步包含与配合面相对布置的移除立柱。
一种示例性系统包含熔体分配器并且进一步包含自动移除工具，自动移除工具可操作以接合筒体单元以便从驱动单元移除，并且将另一筒体单元安装到驱动单元上。
在一些实施方案中，自动移除工具包含具有多个嵌套的齿条，每个嵌套用于固位筒体单元。
用于塑料模制的示例性熔体分配器，包含：筒体，其具有用于接收模制材料的内腔；馈送螺杆，其可旋转地接收在筒体内以用于通过筒体的出口分配熔融模制材料，螺杆具有通过操作致动器而可连接到驱动单元的驱动联接器；以及固位联接器，其用于通过致动器的操作与驱动单元配合接合，以可释放地保持筒体抵靠驱动单元。
在一些实施方案中，驱动联接器包含用于将馈送螺杆连接到驱动单元的花键。
在一些实施方案中，通过花键连接器的延伸和缩回，花键选择性地可连接到驱动单元。
在一些实施方案中，馈送螺杆被重力偏置以在花键与驱动单元脱离接合时脱离与驱动单元的接触。
在一些实施方案中，熔体分配器包含对准装置以相对于驱动单元定位筒体单元用于联接器的接合。
在一些实施方案中，对准装置包含前导销。
在一些实施方案中，筒体对准装置的前导销在垂直于馈送螺杆的纵向轴线的方向上突出。
在一些实施方案中，固位联接器是可操作的以与驱动单元上的夹具互锁。
在一些实施方案中，筒体单元包含用于连接到树脂馈送端口以将树脂供应到筒体单元的树脂入口端口。
在一些实施方案中，筒体单元包含流体入口端口。
在一些实施方案中，流体入口端口是水进入端口。
在一些实施方案中，筒体单元包含配合面，配合面在联接机构被接合时邻接驱动单元，并且筒体单元进一步包含与配合面相对布置的移除立柱。
一个示例性系统包括含熔体分配器，且进一步包含自动移除工具，自动移除工具可操作以接合筒体单元以从驱动单元移除，且将另一筒体单元安装到驱动单元。
在一些实施方案中，自动移除工具包含具有多个嵌套的齿条，每个嵌套用于固位筒体单元。
一种用于塑料模制机的示例性装配方法，塑料模制机器包含用于保持模制材料的第一筒体单元和用于使第一螺杆在筒体单元内旋转以分配熔融模制材料的驱动单元。方法包含：将第一筒体单元定位成邻近驱动单元；
操作驱动机构致动器以将第一螺杆旋转地联接到驱动单元。
在一些实施方案中，操作驱动机构致动器包含使花键移动成与第一螺杆接合。
在一些实施方案中，方法包含操作固位机构致动器以将第一筒体单元保持抵靠驱动单元。
在一些实施方案中，操作固位机构致动器包括接合互锁装置。
在一些实施方案中，驱动机构致动器引起沿着第一轴线的运动，并且固位机构致动器引起沿着垂直于第一轴线的第二轴线的运动。
在一些实施方案中，方法包含通过接合对准装置来定位第一筒体单元。
在一些实施方案中，对准装置包含前导销。
在一些实施方案中，装配方法包含：操作致动器以从驱动单元释放第二筒体单元；以及从驱动单元移除第二筒体单元。
在一些实施方案中，装配方法使用移除工具自动地从驱动单元移除第二筒体单元，并且在自动移除之后，使用移除工具自动地将第一筒体单元连接到驱动单元。
在一些实施方案中，自动移除第二筒体单元包含将第二筒体单元负载在移除工具的齿条上。
在一些实施方案中，自动连接第一筒体单元包含将第一筒体单元从齿条转移到驱动单元。
在一些实施方案中，齿条包含用于接收第一驱动单元和第二驱动单元中的每一者的对应嵌套。
实施方案可以以任何合适的组合包括上述特征。
考虑到本文的公开内容，另外的实施方案和特征对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
在描绘了示例性实施方案的附图中：
图1是模制系统的示意图；
图2是具有限定经过系统的多个路径的工艺格间的模制系统的示意图；
图3是模制系统的等轴视图；
图4A-4B是图3的系统的分配站的等轴视图；
图4C-4E是图4A的分配站的子组件的等轴视图；
图4F-4G是筒体单元的局部放大等轴视图；
图4H是用于将图4F-4G的筒体单元保持到驱动单元的联接器的示意图；
图4I-4J是具有驱动单元的图4F的筒体单元的放大局部等轴视图；
图4K是用于从驱动单元移除筒体单元的移除工具的示意图；
图4L-4O是示出将筒体单元联接到驱动单元的过程的放大局部剖视图；
图4P-4R是示出从驱动单元移除筒体单元的过程的放大局部剖视图；
图4S是将筒体单元安装到驱动单元上的图4K的移除工具的示意图；
图5是图4的分配站的纵向截面图；
图6A-6B分别是用于传输模制材料的器皿的等轴和等轴剖视图；
图7A-7B是图6A-6B的材料器皿和载架的等轴视图；
图8A、图8B、图8C和图8D是示出图4的分配站的分配操作的各阶段的侧视图和截面图；
图9是浇口组件的分解图；
图10A-10B是示出图9的浇口组件的操作的放大截面图；
图11是图3的系统的成型站的等轴视图；
图12A-12D是图11的成型站的截面图和等轴视图；
图13A-13B分别是用于夹持组件的连杆机构的等轴视图和侧视图；
图13C是图13A-13B的连杆上的力的图；
图14A-14B分别是用于夹持组件的另一连杆机构的等轴视图和侧视图；
图15A-15B分别是用于夹持组件的另一连杆机构的等轴视图和侧视图；
图16是用于夹持组件的另一连杆机构的侧视图；
图17是图11的成型站的芯致动组件的等轴视图；
图18A-18B分别是图17的芯致动组件的芯定位致动器的等轴视图和截面图；
图19是图17的芯致动组件的负载致动器的等轴视图；
图20示出了图19的负载致动器的局部剖视图；
图21A是示出图18A-18B的芯定位致动器和图17的负载致动器之间的互锁的示意图；
图21B是图18A-18B的芯定位致动器和图17的负载致动器的局部截面图，示出了互锁；
图22是图17的芯致动组件的辅助模具打开致动器的等轴视图；
图23A-23D分别是图11的成形站的成形器模块的侧视、等轴、放大俯视图和放大透视图；
图24A-24B是另一个成型站的主视等轴视图和俯视立视图；
图24C是图24A的成型站的后等轴视图；
图24D是图24A的成型站的支撑结构的主视等轴视图；
图24E-24F是图24D的支撑结构的等轴视图，沿图24B中的线E-E和F-F剖开；
图24G是图24A的成型站的等轴视图，被剖开以示出内部部件；
图24H是图24A的成型站的放大局部截面图；
图24I-24J是处于模具打开状态的图24A的成型站的等轴视图和截面图；
图24K-24L是处于模具打开状态的图24A的成型站的等轴视图和截面图，其中模芯处于模制位置；
图24M-24N是处于模具闭合状态的图24A的成型站的等轴视图和截面图；
图24O-24P是处于模具闭合状态的图24A的成型站的等轴视图和截面图，其中预负载力施加到模芯；
图24Q-24R是处于模具打开状态的图24A的成型站的等轴视图和截面图；
图24S-24T是在模具移除期间图24A的成型站的等轴视图和截面图；
图25A是模具组件的一部分的一个实施方案的侧视透视图；
图25B是图25A的模具组件的零部件的正视立视图；
图25C是图25A的模具组件的零部件的部分的实施方案的侧视透视图；
图25D、E和F是与图25C类似的图25A的模具组件的零部件的部分的侧视透视图；
图25G是模具腔块的实施方案的俯视透视图；
图25H是包括图25G的模具腔块的腔板的实施方案的俯视透视图；
图25I是模具腔块的替代实施方案的俯视透视图；
图25J是图25I的模具腔块的俯视平面图；
图25K是图25I的模具腔块的另一俯视透视图；
图26A和26B是模具组件的部分的可选实施方案的侧视透视图；
图26C是图26A中标记为26C的部分的俯视截面图；
图26D是图26A和26B的模具组件的部分的实施方案的一部分的侧视透视图；
图26E是图26D所示部件的断开部件的透视图；
图26F是图26D所示部件的另一断开部件的透视图；
图26G是图26D所示部分的断开部件的后视立视图；
图26H是在图26D的部分中使用的模具腔块的俯视平面图；
图26I是图26D的部分的模具腔块的俯视透视图；
图26J是可以在图26D的部分中使用的可选模具腔块的俯视透视图；
图27A是基部块的俯视透视图；
图27B是图27A的基部块的后视透视图；
图28A是模具组件的一部分的装配图；以及
图28B是冷却流体回路的示意图。
图29是图11的成型站的模具和器皿的截面图；
图30是示出器皿密封的一系列俯视图和等轴视图；
图31是示出另一器皿的密封的等轴视图；
图32是图11的成型站的致动器组件的等轴视图；
图33A、33B和33C分别是在图11的成型站处的器皿和致动组件的等轴视图、剖视图和截面图；
图34A-34K是示出在图11的成型站处的成型操作的阶段的截面图和局部截面图；
图35A-35F是图17A-17C的器皿和致动组件的剖视图，示出了器皿和致动组件的操作；
图36是浇口组件的分解图；
图37A-37B是示出图36的浇口组件的操作的放大截面图；
图38是图3的系统的调节站和成型站的等轴视图。
图39是图38的调节站的侧视截面图；
图40A、40B和40C是示出图38的调节站处的调节操作的阶段的侧视图和截面图；
图41A是成型站的等轴视图；
图41B是图41的成型站的压力机的侧视图；
图42是另一个成形站的侧视图；
图43是图42的成型站的俯视图；
图44是图42的成型站的模具和服务板的分解图；
图45是图44的模具的分解图；
图46是图44的模具的截面图；
图47A-47B是图42的成型站在模具移除期间的俯视和侧视示意图；
图48A-48B是在模具移除期间图42的成型站的俯视和侧视示意图；
图49A-49B是在模具移除期间图42的成型站的俯视和侧视示意图；
图50是示出在成型站处的模具部件的示意图；
图51A、51B、51C和51D是使用图50的模具部件的成型操作的阶段的示意图；
图52是图3的模制系统的俯视平面图，显示了传输子系统；
图53是根据另一实施方案的注射模制系统的平面图；
图54是图53沿着线I-I的截面图；
图55A是轨道部分的侧视图；
图55B是图55A沿着线II-II的截面图；
图55C是图55A的系统的轨道的一部分的透视零散图；
图56是图53的系统的一部分的侧视图；
图57是图53的系统的另一部分的透视零散图；
图58是图53的系统的再一部分的透视零散图；
图59是图53的系统的又再一部分的透视零散图；
图60是图58的一部分的透视详细视图。
图61是调节器和成型器站以及相关联传输系统的俯视图；
图62是图61的站和传输系统的侧视图；
图63A-63B分别是图61的传输系统的滑架的等轴视图和侧视图；
图64是框图；
图65是修改的系统的一部分的透视零散图；
图66是图63的一部分的详细视图。
图67是显示输送模制材料的方法的流程图；以及
图68是显示生产塑料制品的方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性地描绘用于生产塑料模制物品的示例性塑料模制系统100。如下面进一步详细描述的，塑料模制系统100能够进行包含分配、调节和成型操作的模制过程。
塑料模制系统100包括多个工艺格间，每个工艺格间包括一个或多个工艺站，在这些处理站处可以执行模制工艺的操作。具体地，所描述的实施方案包含分配格间102、成型格间104、106和调节格间108。其他实施方案可包括更多或更少的格间，并且用更多或更少的工艺步骤执行模制工艺。可替代地或另外，塑料模制系统100可包括用于其他操作的格间。例如，塑料模制系统100可包括用于模制后操作(诸如，容器填充、贴标签或封盖)的单元。
塑料模制系统100的工艺格间通过传输子系统110连接。
任何工艺格间102、104、106、108可以具有一个以上的给定类型的站。传输子系统110选择性地将工艺格间的站彼此连接。传输子系统110可配置以限定通过模制系统100的工艺格间的多个可能工艺路径。例如，传输子系统110能够将物品从一个工艺格间102、104、106、108中的给定站传输到另一个工艺格间102、104、106、108中的多个可能站中选定的一个。
图2示意性地描绘了具有分配格间102的示例性实施方案，该分配格间具有4个分配站102-1、102-2、102-3、102-4；成型格间104，具有8个成型站104-1、104-2、104-3、104-4、104-5、104-6、104-7、104-8；成型格间106，具有2个成型站106-1、106-2；和调节格间108，具有2个调节站108-1、108-2。
在图2的实施方案中，传输子系统110能够将任何分配站102-1、102-2、102-3、102-4连接到任何成型站104-1、104-2、…104-8；以及将任何成型站104-1、104-2、…104-8连接到任何调节站108-1、108-2；以及将任何调节站108-1、108-2连接到任何成型站106-1、106-2。因此，限定穿过模制系统100的许多可能路径。如图所示，存在一个分配站102、一个成形站104、一个调节站108和一个成形站106的128种独特组合，并且每个独特组合对应于可能的路径。在一些实施方案中，可以从一些路径中省略一个或多个工艺格间，使得附加路径是可能的。例如，在所有情况下可能不需要在调节格间108处进行调节或在成型格间106处进行成型。
在其他实施方案中，在每个工艺格间中可以存在更多或更少的站，并且通过模制系统的更多或更少的路径是可能的。
在一些实施方案中，工艺格间或工艺格间的站可以在物理上彼此分开。传输子系统110可包括用于使模制材料移动通过其工艺格间或站之间的空间的设备。该设备可包括用于保持模制材料的器皿124(图6A-6B)和用于使器皿移动通过工艺格间或工艺站之间的空间(例如沿着导轨或轨道)的载架125(图7)中的一个或两个。在本文详细描述的实施方案中，器皿选择性地联接到载架，使得器皿可在一个或多个工艺站处联接到载架或与载架分离。在未示出的另一实施方案中，器皿可以另外固定到载架，并且工艺站配置成容纳保持与载架连接的器皿。在任一种情况下，器皿都可以与载架热绝缘。
在所描绘的实施方案中，成型格间104含有注射模制站并且成型格间106含有吹塑模制站。调节格间108含有用于热调节物品以准备吹塑的站。例如，在成型格间104处形成的注塑制品可以在模制之后冷却并且随后升温至适于吹塑的温度。可替代地或另外地，调节格间108的站可配置成在物品中产生特定的期望的热分布。例如，一些成型操作可能要求输入物品具有不均匀的温度分布。调节格间108的站可以通过选择性地加热特定区域来产生这样的温度分布，有或没有进入或离开物品的净传热。在一些实施方案中，物品可经历调节格间108中的净热损失，尽管特定区域变热。因此，调节格间108的站可实现不容易通过分配格间102处的热输入实现的热分布。
如下面进一步详细解释的，每个站可以具有相同或独特的特性。例如，分配格间102的分配站可以各自配置成用于分配相同或不同的进料(例如不同的材料和/或颜色)。成型格间104、106的成型站可被配置成模制具有相同或不同形状、特征等的物品。调节格间108的调节站可各自配置成调节共同或不同状态的部分。因此，模制系统100可配置成使得其同时能够在任何时间产生多达128个相同或独特部分。可替代地或另外，模制系统100可配置成使得可在多个路径上生产相同零部件。例如，单个分配站可以产生进料射流以馈送到成型格间104、106的多个站。在一些实施方案中，可以快速地重新配置单元。因此，用于生产给定类型的部件的系统资源的数量可以变化。
通过模制系统100的每个独特路径包括分配格间102、成型格间104、106和可能的其他工艺格间(例如，调节格间108)的选定站的独特组合。同样地，站的每个独特组合可以生产具有相同或独特特性的成品。例如，分配格间102的不同站可生产具有不同颜色材料类型或重量的物品。成型格间104、106的不同站可生产具有不同形状的物品。调节格间108的不同站可生产具有不同形状或其他特征的物品。
图3是模制系统100的透视图。在所描绘的实施方案中，模制系统100用于形成中空塑料制品，诸如瓶子或其他容器。模制系统100具有两个成型格间。具体地，成型格间104是用于将一定剂量的进料材料模制为模制的预制件形状的注射模制格间。成型格间106是用于将特定形状的预制件转变为另一(例如进一步膨胀的)形状的成品中空容器的吹塑模制格间(具体地，拉伸吹塑模制格间)。调节格间108制备用于在成型格间处进行的操作的进行中的物品。传输子系统110链接相应格间102、104、106、108的站。单元之间的链接是灵活的。例如，在一些实施方案中，传输子系统110将每个格间的每个站链接到相邻格间的每个站。在其他实施例中，给定格间中的一些或全部站各自链接到相邻格间中的多个站。在一些实施例中，一些站可以以1:1的方式链接到相邻格间的站。例如，在图3的实施方案中，分配格间102的每个站链接到成型格间104的多个站，并且成型格间104的每个站链接到调节格间108的多个站。然而，调节格间108的每个站链接到成型室106的一个相应的站。
进料分配
主要参考图4A-4S，现在将描述示例性分配格间102的细节。
分配格间102的每个站102-1、102-2、102-3、102-4包含一个或多个用于熔化诸如塑料进料的进料和用于转移进料的装置。在所描绘的实施方案中，分配装置以特定尺寸的剂量输出模制材料。然而，在其他实施方案中，分配装置可简单地执行模制材料的批量转移，而无需精确计量剂量大小。
在所描绘实施方案中，分配格间102的每个站包含挤出机112。然而，其他类型的分配装置也是可能的。例如，进料的熔化和分配剂量可以通过使用传导熔化器来实现。在所描绘的实施例中，挤出机112接收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)粒料形式的进料材料。然而，其他进料材料和其他形式也是可能的。例如，进料可以作为细丝(例如在线轴上)或作为棒或块提供。
挤出机112可以分配不同的进料材料。在一些实施例中，挤出机112可以以不同的体积、颜色、不同的材料类型或等级，或在不同的温度下分配进料材料。在一些实施方案中，挤出机可以能够将添加剂(诸如染料或氧清除剂)投配或共混到进料材料中。在一些实施方案中，挤出机112可以具有不同的尺寸，或者可以被配置成以不同的速率或以不同的剂量尺寸分配进料。例如，系统100可设置为形成不同尺寸的容器，每个挤出机112被配置为以对应于特定尺寸的剂量来分配进料。
图4A-4B分别是更详细地示出其部件的挤出机112的等轴视图和分解视图。如图所示，挤出机112具有其中容纳螺杆116(图5)的筒体114，和用于驱动螺杆116旋转的驱动单元115。螺杆116的旋转由驱动单元115内的传动系130驱动，该传动系可包括电动马达。筒体114具有用于供应进料的入口开口和用于将熔融进料分配到器皿124中的出口孔122(图5)。
参照图4B，在所示实施方案中，挤出机112安装到分配格间102内的支撑件162上。可以为每个分配站102-1、102-2、102-3、102-4提供一组支撑件162。如图所示，筒体114和筒体114内的螺杆116(统称为筒体单元117)可释放地联接到驱动单元115。具体地，联接器161将螺杆116旋转地联接至传动系130，并且一个或多个定位特征163被接收在支撑件162的对应凹部中以便相对于支撑件162来定位和固定筒体114。可替代地，对准特征163可以是支撑件162的一部分并且可以被接收在筒114上的对应凹部中。支撑件162可包括用于选择性地接合或释放定位特征163的致动器。因此，筒体114和螺杆116可作为一个单元被释放和移除并且被另一个筒体114和螺杆116替换。联接器161和定位特征163位于筒体单元117的联接块4010和驱动单元115的框架4012中的一者或两者上。在此提及的挤出机112的移除、更换或安装旨在包括作为组件的筒体114和螺杆116的移除、更换或安装。这样，可以快速且容易地改变挤出机的特性或进料的特性。
在一些实施方案中，可以自动地影响挤出机112的移除、更换或安装。例如，挤出机112可以被夹持并且从支撑件162移除并且可以在计算机控制下由一个或多个机器人移动。该计算机控制可以是系统100的总体控制系统的一部分，并且定位特征(诸如筒体114上的定位特征163)的释放或接合可以与机器人的操作协调，使得挤出机112在安装时被机器人牢固地保持，并且直到随后被机器人移除。
图4C和4D更详细地示出了挤出机112的筒体单元117和驱动单元115。在图4C的配置中，筒体单元117联接到驱动单元115。在图4D的配置中，筒体单元117从驱动单元115释放。
如图所示，筒体单元117包括筒体4002和筒体4002内的螺杆116。喷嘴组件4006被定位在筒体4002的远端处，其中限定了出口孔口122。螺杆116在筒体4002内的旋转引起模制材料的加热和熔融，并且将模制材料朝向喷嘴组件4006中的出口孔口122输送。护罩4008围绕筒体4002定位。在操作过程中，筒体4002可能变得非常热。护罩4008用作屏障以保护周围部件免受损坏并保护操作者免受伤害。
筒体4002安装到联接块4010上。例如，筒4002可以具有法兰(未示出)，该法兰与块4010交界并且通过紧固件固定到其上。如将更详细地描述的，螺杆116被接收在筒体4002中并且由其支撑。
喷嘴组件4006包括靠近出口122的热调节元件4007。热调节元件4007将喷嘴组件4006保持在期望温度，从而控制喷嘴组件4006中的模制材料和通过出口122离开喷嘴组件4006的模制材料的温度。可以将一个或多个温度测量装置(诸如热电偶)定位在喷嘴组件4006处，并且可以基于来自此类装置的测量来控制热调节元件4007。
驱动单元115和筒体单元117通过由一个或多个致动器操作的联接系统连接。一个或多个致动器是可操作的以便使用联接系统来联接和断开该驱动单元115和筒体单元117。即，该联接系统是可操作的以将筒体单元117物理地固定在相对于驱动单元115的位置中。联接系统进一步可操作以将螺杆116与驱动单元115连接，用于驱动螺杆116的旋转。在所描绘的实施方案中，联接系统包括固位机构4014和驱动机构4016。保持机构4014是可操作的以将筒体单元117物理地保持在抵靠驱动单元115的适当位置。驱动机构4016旋转地将驱动单元115连接到螺杆116以旋转螺杆。
在所描绘实施方案中，保持机构4014和驱动机构4016由单独的致动器操作。在其他实施方案中，单个致动器可操作保持机构4014和驱动机构4016两者。在其他实施方案中，单个机构可提供保持和驱动功能。
在所描绘的实施方案中，用于保持机构和驱动机构4016的致动器是气动的。然而，可以使用其他类型的致动器，包括机电致动器，诸如螺线管、磁力致动器或液压致动器。
筒体单元117进一步包括一个或多个服务端口4018，每个服务端口用于连接到驱动单元115的对应端口或邻近驱动单元115。服务端口可包括：例如用于使冷却剂(诸如水)循环到筒体单元117和从筒体单元循环的导管，用于供应空气(例如用于气动致动系统的加压空气)的导管，以及电连接。电连接可以包括例如电源、控制器和信号布线中的任何一个。驱动单元115还包括树脂馈送端口4076(图4I)。树脂馈送端口4076接收模制材料(例如，粒状模制材料)的馈送，且与筒体单元117连通以将模制材料供应到筒体。服务端口4018可配置成用于快速连接到驱动单元115的对应端口和从驱动单元的对应端口断开。在一个实施例中，服务端口4018可以使用推动式连接气动或液压连接器、磁性连接器、倒钩配件等联接。因此，服务端口4018可以通过施加力(例如由于筒体单元117的移动)或响应于控制信号而自动地与对应端口连接或断开。
图4E描绘了筒体单元117，其中去除了联接块4010和护罩4008以示出内部特征。筒体单元117具有与筒体4002的内部连通以将模制材料递送到筒体4002的内部的树脂输入端口4074。模制材料通常以固体粒状形式输入到筒体4002且可例如从料斗(未在示出)递送。料斗可安装到驱动单元115或接近驱动单元115，且经由驱动单元115上的对应树脂馈送端口4076将模制材料递送到树脂输入端口4074。在一些实施方案中，树脂输入端口4074和树脂馈送端口4076彼此邻接。在其他实施方案中，输入端口4074和馈送端口4076中的一者可以被接收在另一者内。在一些实施方案中，输入端口4074和馈送端口4076可以例如使用快速连接配件(诸如推式连接气动或液压连接器、磁性连接器、倒钩配件等)而彼此强制地联接。这种配件的连接和断开可以通过施加力自动地影响，例如由于筒体单元117的运动，或者响应于控制信号。
如在图4F-4G中最佳示出的，可以提供一个或多个定位装置来定位驱动单元115和筒体单元117。当筒体单元朝向联接位置移动时，定位装置相对于驱动单元115定位筒体单元。具体地，定位装置导引筒体单元117，使得它在联接位置中抵靠驱动单元115安置，在该联接位置中固位机构4014和驱动机构4016可以接合。即，在联接位置中，筒体单元117上的固位机构4014和驱动机构4016的部件与驱动单元115上的对应部件对齐。当筒体单元117朝向驱动单元115移动时，这些定位装置可以逐渐地将筒体单元117偏置成它的正确对准。在所示实施方案中，定位装置包含前导销4020和配合凹部4022(图4D)。如图所示，前导销4020从筒体单元117的连接块4010伸出，并容纳在驱动单元115的框架构件4012中的凹部4022中。
导引销4020和凹部4022在筒体单元117向驱动单元115移动时彼此接合。这种接合使筒体单元117相对于驱动单元115对准，使得筒体单元117和驱动单元115可以通过固位机构4014的致动而联接。在所描绘的示例中，对准装置在接合联接系统之前彼此接合。
图4H更详细地描绘了固位机构4014。在所描绘的实施方案中，固位机构4014包括立柱4024和插口4026，该插口可以选择性地与立柱4024互锁。如图所示，立柱4024是筒体单元117的一部分，而插口4026是驱动单元115的一部分。立柱4024可以例如螺纹连接到联接块4010上。插口4026可以是切入框架4012中的凹部或附接到(例如螺纹连接到)框架4012上的插入件。然而，插口4026可以替代为筒体单元117的一部分，而立柱4024可替代为驱动单元115的一部分。
立柱4024具有内和外法兰4028，在它们之间限定了通道4032。插口4026具有开口4034和握持装置4036，该开口的大小被确定成用于接收立柱4024。握持装置4036被配置成用于接收在通道4032中，与法兰4028处于互锁接合。
握持装置4036在接合和脱离状态之间可移动。在脱离状态下，握持装置4036清除立柱4024的法兰4028，使得立柱4024可以自由地插入插口4026中或从该插口中拔出。在接合状态下，握持装置与立柱4024互锁，防止立柱4024从插口4026中退出。
在所描绘的实施方案中，握持装置4036包含一系列球4038和可移动的锁定套环4040。在接合状态下，锁定套环4040保持球4038抵靠通道4032。球4038抵靠立柱4024的远端法兰4028，将立柱4024(和筒体单元117)推靠驱动单元115。在脱离状态下，锁定套环4040被撤回，从而允许球4038移位离开立柱4024。
如图所示，锁定套环4040被弹簧偏置到接合状态。提供致动器以选择性地克服弹簧偏置并且由此释放锁定套环4040和球4038。在所描绘的实施方案中，弹簧偏置由固位控制线4044提供的气动压力克服，该固位控制线由阀(未示出)控制。
驱动机构4016在图4I-4J中详细示出。驱动机构4016包括由电动马达(未示出)驱动的驱动轴4050。驱动轴4050的一端具有带齿的连接器，例如花键4052。连接器与螺杆116的配合连接器即花键4054对接。如图所示，驱动单元115的花键4052和螺杆116的花键4054通过花键插入件4056接合。
花键插入件4056与两个花键4052、4054配合。花键插入件4056可沿着驱动轴4050的旋转轴线在接合位置与缩回位置之间移动。
在接合位置中，花键插入件4056与花键4052、4054啮合并且旋转地联接驱动轴4050和螺杆116。在缩回位置，花键插入件4056沿着驱动轴4050的轴线缩回，以与螺杆116的花键4054脱离。因此，在花键插入件4056的缩回位置中，驱动轴4050和螺杆116彼此解除联接。花键插入件4056的缩回可以在驱动轴4050没有任何运动的情况下发生。即，花键插入件可以相对于螺杆116的驱动轴4050和花键4054两者沿着纵向轴线移动以脱离接合。
花键插入件4056的位置由致动器即驱动致动组件4060控制。如图所示，驱动致动组件4060包括气压缸4062。气压缸4062的活塞通过连杆4064连接到花键插入件4056上。活塞在其冲程中在第一方向上的移动将花键插入件4056移动至其接合位置。活塞在其冲程中在相反方向上的移动将花键插入件4056移动到其脱离位置。
护罩还联接到连杆4064，并与连杆4064和花键插入件4056一起移动。在该接合位置中，该护罩被定位在花键插入件4056与螺杆116的花键4054之间的配合界面周围。这些护罩防止物体或污染物(诸如灰尘或其他颗粒)进入，这些物体或污染物可能导致花键4052、4054的过早磨损或降低的性能。
花键4052、4054和花键插入件4056限定了配合界面，即可以传递扭矩的配合齿之间的界面。这些配合面具有相对大的轴向长度，使得这些配合界面可以适应驱动轴4050和螺杆116沿着它们的纵向轴线的一些移动。换言之，螺杆116和驱动轴4050可以相对于彼此轴向移位而不干扰花键4052、4054和花键插入件4056的啮合。
螺杆116由轴承4070可旋转地支撑，轴承又由法兰4071支撑在联接块4010上。支撑环4072通过压配合或其他合适的技术固定到轴承4070上方的螺杆116。
在操作中，螺杆116可以至少部分地通过花键插入件4056与花键4054之间的摩擦并且通过筒体114内的模制材料的压力而被竖直地支撑。在这种情况下，在支撑环4072与轴承4070之间可以存在间隙。当操作终止时，螺杆116可能下降直到支撑环4072抵靠轴承4070。支撑环4072定位成使得当螺杆116以这种方式下降时，间隙在螺杆116的端部与驱动轴4050之间打开。在这种状态下，驱动单元117可以在驱动轴4050和螺杆116相对于彼此没有摩擦和随之发生的磨损的情况下移动。
便利地，在所描绘的实施方案中，驱动机构4016和保持机构4014的接合和脱离可以彼此独立地发生。即，驱动机构4016可以在不改变固位机构4014的状态的情况下接合或脱离。驱动机构4016的接合通过沿着螺杆116的纵向轴线的移动而发生，并且筒体单元117通过在垂直方向上的移动而相对于驱动单元115物理地定位。同样地，筒体单元117到驱动单元115的物理固定通过在垂直于螺杆116的轴线的方向上即在垂直于驱动机构4016的接合发生的方向上的夹持而发生。筒体单元117相对于驱动单元115的对准也通过沿垂直于螺杆116的轴线的轴线的运动而发生。即，前导销4020在垂直于螺杆116的轴线的方向上延伸。在其他配置中也可以实现驱动机构4016和固位机构4014的独立操作。例如，这些机构可配置成通过沿着平行轴线的移动来接合，但是这些移动可以是彼此独立的。
联接块4010包含至少一个配合表面4076。当筒体单元117联接到驱动单元115时，配合表面4076邻接驱动单元115的对应面(即，框架4012的对应面)。配合表面4076可以抵靠框架4012以将筒体单元117保持成与驱动单元115成直角。
在一些实施方案中，配合表面4076可定位成限制驱动机构4016上的应力。例如，如图4F所示，配合表面4076位于联接块4010的中心平面C处。螺杆116的纵向轴线L位于中心平面C内。
在操作中，力可以施加在筒体114的尖端上。这些力可以包括轴向力，即平行于纵向轴线L的力和垂直于纵向轴线L的横向力。横向力可以例如由未对准引起。筒体114的长度可以充当力矩臂，这样使得横向力在筒体114上施加扭矩。
配合表面4076与框架4012之间的接触可抵抗筒体114上的扭矩。即，框架4012可在配合表面4076上施加反作用力，该反作用力抵抗筒体单元117的移动或扭转。
平面C和纵向轴线L的对齐可限制筒体114和花键4054上的应力。相反，如果平面C和纵向轴线L间隔开，横向力也可以作用在垂直于纵向轴线L的副力矩臂周围。配合面4076与纵向轴线L的对准避免了此类副力矩臂并且因此限制了花键4054和筒体114可以承受的扭矩。
联接块4010具有与配合表面4076相对的后表面4078。当筒体单元117联接到驱动单元115时，后表面4078面向外，远离驱动单元115。至少一个牵引立柱4080被固定地附接(例如螺纹连接)到联接块4010上。每个牵引立柱4080从联接块4010伸出，用于通过移除工具接合以从驱动单元115移除筒体单元117。
图4K显示了示例性移除工具4082。移除工具4082是自动(例如，机器人)传输装置。移除工具4082具有基部4084和支撑在基部上的齿条4086。齿条4086具有多个嵌套4088，每个嵌套能够接合和保持筒体单元117。在图4K中显示了两个嵌套4088-1和4088-2。然而，可以存在任何数量的嵌套。
每个嵌套4088具有一个或多个联接器4090，该联接器可操作以选择性地接合拉牵引立柱4080。在一些实施方案中，联接器4090可以与驱动单元115的握持装置4036相同并且牵引牵引立柱4080可以与筒体单元117的立柱4024相同。联接器4090由致动器(未示出)控制。致动器可以是例如电子、气动或液压致动器。
齿条4086可用可移动臂4092安装到基部4084上。臂4092可操作地延伸以接合筒体单元117以便从驱动单元115移除，并且一旦筒体单元被固定在嵌套4088中就缩回以便传输。臂4092可例如通过电伺服马达或通过液压或气压缸驱动。
如上所述，塑料模制系统100可包括多个筒体单元117，该筒体单元可互换地安装到一个或一个以上驱动单元115。例如，每个筒体单元117可含有不同类型的模制材料，诸如不同树脂类型的不同颜色的材料等。
筒体单元117的可互换性可允许快速设置模制系统100以产生特定种类的模制零部件。移除工具4082可以允许在驱动单元115处自动更换筒体单元117。即，移除工具4082可能够自动地接近驱动单元115，接合安装在驱动单元115处的筒体单元117，移除筒体单元117并将其保持，并且安装新的筒体单元117。移除工具4082然后可以能够自动地将所移除的筒体单元传输到储存或清洁区域。
图4L-4O描绘了将筒体单元117安装到驱动单元115的过程。
如图4L所示，筒体单元117由移除工具4082承载到面向驱动单元115的位置。在一些实施方案中，移除工具4082可被导引到相对于驱动单元115的位置中。例如，信标，诸如红外线或其他基于光的信标，或射频(RF)信标，可以安装在驱动单元115或筒体单元117处并且对应的传感器可以安装在移除工具4082处。移除工具4082可以被编程为检测来自信标的信号并且朝向所检测的信号移动。在其他实施方案中，移除工具4082可编程为监测和记录其位置。例如，移除工具4082可最初手动地移动到特定驱动单元115处的位置中并且可以记录对应于该位置的坐标。此后，在接收到特定指令时，移除工具4082可自动返回到所记录的位置。在一些实施方案中，移除工具4082可以这种方式被编程以保持多个转移位置，每个转移位置用于与相应的驱动单元115接合。
在移除工具4082与驱动单元115对准的情况下，臂4092延伸以将筒体单元117朝向驱动单元115移动。
当筒体单元117接近驱动单元115时，筒体单元117的握持装置4036打开。在所描绘的实施方案中，握持装置4036的打开需要对夹持装置通电以克服朝向关闭状态的弹簧偏置。通电可以是通过提供加压空气或水的流，或通过电信号。
筒体单元117和驱动单元115上的对准装置彼此接合以相对于驱动单元115定位筒体单元117。具体地，前导销4020被接收在凹部4022中并且将筒体单元117导引到驱动单元115上。
如图4M所示，立柱4024被接收在插口4026中。立柱4024的锥形前端可抵靠插口4026的壁或抵靠握持装置4036以提供立柱4024的精细对准。
在筒体单元117正在安装的情况下，螺杆116由支撑环4072支撑在轴承4070的顶部上。在这种情况下，在筒体单元117定位成使得立柱4024与驱动单元115的插口4026对准的情况下，在螺杆116的端部与驱动轴4050之间存在间隙。因此，当筒体单元117移动到位时，螺杆116在驱动轴4050和花键插入件4056下方通过而不接触驱动轴或花键插入件。
如图4N所示，筒体单元117向驱动单元115移动，直到牵引立柱4024完全被接收在插口4026中。该固位致动器被致动以关闭握持装置4036，从而将立柱4024和筒体单元117相对于驱动单元115锁定在位。通过握持装置4036的立柱4024的接合将立柱4024和筒体单元117拉向驱动单元115。在立柱4024如此接合的情况下，联接块4010的配合表面4076被夹持抵靠驱动单元115。在一些实施方案中，握持装置4036保持闭合，接合立柱4024，除非例如以液压或气压的形式施加能量来释放它。
如图4O所示，在筒体单元117物理地固定到驱动单元115的情况下，驱动机构4016可被致动以通过驱动轴4050将螺杆116旋转地联接到马达。提供信号以驱动致动组件4060，使得气压缸4062延伸并将花键插入件4056移动到其接合位置。花键插入件4056的延伸致使花键插入件4056与花键4054啮合，由此将螺杆116旋转地联接到驱动轴4050和电动马达驱动驱动轴4050上。
图4P-4R和4S描绘了从驱动单元115移除筒体单元117的过程。
如图4P所示，驱动致动组件4060在筒体单元117移动之前脱离驱动机构4016。驱动致动组件4060接收引起缸4062并且因此引起花键插入件4056缩回的信号。花键插入件4056的缩回释放了花键插入件4056与花键4054之间的啮合，使得螺杆116和驱动轴4050可以彼此独立地旋转。
螺杆116可以下降，使得支撑环4072将驱动螺杆116支撑在轴承4070上。螺杆116可在花键插入件4056缩回之后或在筒114内的模制材料的压力减小之后立即下降。当被轴承4070上的支撑环4072支撑并且花键插入件4056缩回时，螺杆116不接触驱动轴4050或花键插入件4056，并且筒体单元117离开驱动轴4050和花键插入件4056以便移除。
如图4S所示，移除工具4082接近筒体单元117，并且臂4092延伸成与筒体单元117接触或几乎接触。
驱动单元115的握持装置4036通电，使得它们释放立柱4024。移除工具4082的联接器4090被定位在筒体单元117的牵引立柱4080上并且被锁定在接合牵引立柱的闭合位置中。联接器4090的锁定将筒体单元117保持到嵌套4088上并且保持到移除工具4082的齿条4086上。
在筒体单元117锁定到臂4092的情况下，移除工具4082缩回该臂以将筒体单元117拉离驱动单元115。立柱4024从插口4026退出，且服务端口4018和树脂输入端口4076与驱动单元115的相应端口分离。当前导销4020从凹口4022中退出时(未在图中示出)，对准机构也断开联接。
在筒体单元117从驱动单元115移除之后，可以安装新的筒体单元。在一些实施例中，移除工具4082将新筒体单元移动成与驱动单元115对准。具体地，移除工具4082可以将承载新的筒体单元的嵌套4088移位成与驱动单元115对准。
在新的筒体单元对准的情况下，移除工具4082延伸臂4092以将新的筒体单元联接到驱动单元115，如以上参考图4L-4O所描述的。
在一些实施例中，被移除的筒体单元117可固位在其在臂4092上的嵌套4088中，而另一嵌套4088处的新驱动单元安装到驱动单元115。移除工具可以到达承载第一筒体单元的驱动单元115，并且可以自动地从驱动单元115移除第二筒体单元并且用第一筒体单元替换第二筒体单元。
在从驱动单元115移除时，可以储存筒体单元。筒体单元可例如从移除工具4082被传送到齿条或其他储存区域。可替代地，筒体单元可以简单地保留在移除工具4082上用于储存。在一些实施例中，可以存在多个移除工具4082，并且每个所储存的筒体单元可储存在具有至少一个空嵌套4088的移除工具上。因此，任何储存的筒体单元可以通过将其相应的移除工具发送到驱动单元来安装，并且该移除工具还将能够从该驱动单元移除先前的筒体单元。
筒体单元117的互换性，且具体来说，自动互换性，可允许模制系统100的快速配置和重新配置。特别地，不同的筒体单元可以与不同的模制材料一起使用，例如不同的材料类型或颜色。因此，可通过简单地交换筒体单元117来重新配置模制系统100以用于模制不同材料的零部件。
传输器皿
现在将主要参照图5-12描述熔融进料可在处理站之间移动的传输器皿的细节，作为处理站处的相关特征。
图5是更详细地描绘部件的挤出机112和器皿124的放大截面图。
将诸如PET粒料的进料引入筒体114的腔中并通过螺杆116的旋转推向出口孔122。螺杆116的旋转压缩进料并且由此引起加热并且最终熔化进料以分配到器皿124中。
挤出机112包括位于筒体114的分配端的喷嘴组件113。如将更详细解释的，器皿124可以与喷嘴组件113相对定位以接收熔融进料。浇口组件1130可插入挤出机和喷嘴组件之间。
在一些实施方案中，在任何给定时间都可仅安装可用挤出机的子设备。例如，模制系统100可具有可供使用的四个或更多个的挤出机112，在任何给定时间都可以安装或积极使用其中的子设备。
在这样的实施方案中，每个挤出机112可以与特定的进料(例如颜色和材料的特定组合)一起使用。这可以方便地减少或消除在任何给定的挤出机112中改变进料的需要。即，从第一进料到第二进料的切换可以通过移除含有第一进料的挤出机并且用含有第二进料的另一挤出机替换它来实现。任选地，第一进料可以在下次需要进料时留在其挤出机112中。可替代地，挤出机可经受可以是自动化的清洁过程，以去除第一进料并且使挤出机作好准备用于其下次使用。
相反，在特定的挤出机112内改变进料是相对困难的、耗时的、昂贵的(浪费的模制材料)和劳动密集型的。典型地，在可以引入新的进料之前，现有的进料必须从挤出机中彻底清洗。
器皿124由传输子系统110承载并位于挤出机112附近以接收熔融进料。在所描绘的实施方案中，器皿124是具有外壁132的筒体，该外壁限定内腔134。外壁132可以是隔热的，或者可以由具有相对高热阻的材料形成。在一些实施方案中，温度控制元件(诸如加热和/或冷却装置)可以安装到壁132上或与该壁集成，用于维持内腔134内的进料的热控制。
器皿124可以被热调节，使得在接收熔融进料之前，器皿具有与期望的进料温度一致的热曲线。例如，器皿124可以在接收进料之前被加热，以限制从进料到器皿124的压头损失。
缓冲区域可被限定，例如在分配格间102内或附近，其中一个或多个器皿124可被收集和准备用于接收进料，例如通过热调节，诸如加热。器皿可以由传输子系统110运载到缓冲区域和从缓冲区域运载。
图6A和6B分别描绘了器皿124的等轴视图和剖面等轴视图。该器皿具有浇口孔口136，该浇口孔口被设计成匹配地接合挤出机112的出口孔口122以从其接收流动。如下文进一步描述，在所描绘的实施方案中，浇口孔口136还配合成型站104-1、104-2、…104-8的模具以将熔融进料递送到模具中。在其他实施方案中，可提供单独的孔口以允许进料离开器皿124。在这样的实施方案中，器皿124可以配置为使得进料以先进先出的方式处理。即，通过浇口孔口136进入器皿124的第一进料也可以是通过出口孔被推出器皿124的第一进料。这可以限制器皿124内的材料的降解。
器皿124包含筒体1320和尖端1322。尖端1322装配在筒体1320的端部上并且与之密封，并且筒体和尖端协作以限定内腔134。筒体1320和尖端1322可由不同的材料形成。例如，为了耐久性，筒体1320可由具有高表面硬度的合金形成。尖端1322可由具有高导热性的合金形成。
密封构件140(图6B)位于腔134内。密封构件140可操作以控制通过浇口孔口136的流动。密封构件140的尺寸被确定为闭塞并且基本上密封挤出机出口孔口122和器皿浇口孔口136中的一者或两者。如图所示，密封构件140具有与尖端1322的内壁的对应肩部1404接触并形成密封的肩部1402。因此，密封构件140和尖端1322可通过轴向面对的表面彼此密封，而不是或除了在器皿浇口孔口136的互补圆周表面与密封构件140的端部之间的密封。这种轴向密封可能不易泄漏和磨损。
密封构件140包括细长杆，也称为阀杆，其相对于浇口孔口136轴向可移动。密封构件140可通过操作杆来移动。具体地，密封构件140可从浇口孔口136缩回以允许流动通过，或可延伸以闭塞和密封浇口孔口136。在一些实施方案中，当完全延伸时，密封构件140可以从器皿124伸出并且进入挤出机112的出口孔口122中。在这样的实施方案中，密封构件140可以与孔口136和122两者形成密封。
器皿124还包括用于迫使材料推出腔134的喷射机构。如图所示，喷射机构包括活塞182，该活塞接收在腔134中且在腔内在延伸位置与缩回位置(图6B中所示)之间可移动，在延伸位置中活塞182接近孔口136，在缩回位置中活塞182远离孔口136且腔134由模制材料占据。活塞182配置成当活塞在其延伸位置和缩回位置之间移动时密封器皿124的内壁。因此，活塞182可在其朝向孔口136移动时从内壁刮除模制材料。
热调节组件1324可定位在筒体1320和尖端1322的至少一部分上方。如图所示，热调节组件1324包括金属套筒1326和加热装置，即加热线圈1328。
在所描绘的实施方案中，套筒1326是热绝缘体并且抑制通过筒体1320和尖端1322的下方表面的热损失。套筒1326可以例如由具有相对低的导热性的合金形成。在其他实施方案中，套筒1326可用作散热片，使得其趋于促进热量从腔134内的模制材料传递出去。
加热线圈1328配置成选择性地将热引入筒体1320和尖端1322中，且借此引入腔134内的模制材料中。加热线圈1328可配备有触点1330，这些触点可以在套筒1326的外部。触点1330配置成与外部电源交界以激活加热线圈1328。该外部电源可提供在多个离散位置处。例如，触点1330可以在分配格间102，成型格间104、106或调节格间108的站处，或在格间102、104、106、108的站之间的加热站处，与对应的触点连接。可替代地，触点1330可沿着轨道144的长度与对应的电力线交界，使得器皿124连续地或在其在多个站之间行进的一部分中被加热。
套筒1326和加热线圈1328可配置成在腔134内的模制材料中产生期望的热分布。套筒1326定位在尖端1322和筒体1320的入口端附近，并且朝向器皿124的基部，即朝向活塞182的缩回位置延伸。在一些实施方案中，套筒1326没有到达活塞182的缩回位置。即，在一些实施方案中，在活塞182的缩回位置中，套筒1326不覆盖活塞182或围绕活塞182的筒体1320的部分。
在未示出的可选实施方案中，器皿124的加热可以是间接的。例如，器皿124可以是感应加热的，其中器皿包括由合适材料(例如黄铜、铝、铜或钢)形成的加热夹套，用于与从位于加热站或以其他方式沿行进路径布置的线圈发出的施加的电磁场联接。
在所描绘的实施方案中，器皿124具有定位在尖端1322的末端处的绝热体1332。帽1334紧密地装配在绝热体1332上。孔口136由尖端1322、绝热体1332和帽1334中的孔协作地限定，这些孔彼此对准，这些孔的尺寸被确定为接收密封构件140。
绝热体1332由选择具有足够机械强度和低导热性的材料形成，并且可以是例如塑料、陶瓷或金属。帽1334由选择用于相对高导热性的材料形成。如将进一步详细解释的，帽1334与成型格间104的站的模板交界，使得帽1334插入在模具与器皿124的尖端1322之间。帽1334的高导热性促进了从帽到模具的热传递。因此，帽1334倾向于比尖端1322更冷。帽1334冷却密封构件140的远侧尖端，这又促进模制材料的固化。因此，在注射操作结束时，相对较冷的帽1334和密封构件140趋于促进孔口136中的残余材料的固化。这种固化可允许模制物品的干净分离。绝热体1332趋于抑制器皿124的尖端1322和模具之间的热传递。因此，尖端1322和绝热体1332的围绕孔口136的部分可保持在接近于熔融模制材料的温度的温度，使得模制材料在经过帽1334时经历大温度梯度。在一些实施方案中，帽1334可具有配置成限制帽1334与尖端1322之间的接触表面积的内部轮廓。例如，帽1334可以具有脊或城堡形(未示出)以相对于尖端1322定位帽1334，而在部件之间没有连续接触。
尖端1322、绝热体1332、帽1334、孔口136和密封构件140共同限定用于将器皿124与分配和成型格间的站配合的联接组件。外部特征(诸如帽1334的外径和尖端1322的肩部)与成型或注射站的对应定位特征相接合，以将孔口136定位成与模具或挤出机对准。联接组件还可以用于例如通过密封构件140密封孔口136来密封器皿124。
在所描述的实施方案中，传输子系统110包含轨道144。器皿124接收在滑架125中，该滑架可滑动地接收在轨道144上。器皿124和滑架125可沿着轨道移动，例如通过气动或电磁操作，或通过诸如带或链的机械装置。传输子系统110能够精确地分度安装到轨道144的每个滑架125的位置。因此，传输子系统110可将特定的滑架125和器皿124与特定的挤出机112对准，使得器皿124的浇口孔口136与挤出机112的出口孔口122对准。
器皿124与滑架125一起朝向或远离挤压机112可移动。在所描绘的实施方案中，器皿124在滑架125内的移动是在垂直于轨道144的方向上。滑架125可以具有限定用于器皿的座椅并且用于另外限定器皿124的运动路径的通道。
器皿124在滑架125内的移动和密封构件140的操作由致动器组件172实现。
致动器组件172包括器皿定位致动器、活塞致动器176和密封构件致动器178。
在器皿124处于与挤出机112对准的分配(即填充)位置的情况下，器皿定位致动器同样与器皿124对准并且是可操作的以延伸成与器皿124接触并且推动器皿124与挤出机112的喷嘴组件113相接合。如此接合，挤出机112的出口孔口122和器皿124的浇口孔口136对准成彼此流体连通。
活塞182可通过活塞致动器176在其中活塞182位于孔口136附近的空位置与其中活塞182被腔134内的进料移位的填充位置之间移动。活塞182例如通过弹簧或通过来自致动器组件172的机械力被朝向其空位置偏置。
密封构件致动器178可操作以与密封构件140接合并从浇口孔口136缩回密封构件，由此允许熔融进料流动通过浇口孔口136并进入器皿124的腔134中。在所描绘的实施方案中，密封构件140包括用于由密封构件致动器178握持的棘爪180，使得密封构件致动器178可以推动密封构件140与浇口孔口136密封接合或撤回密封构件140以允许流动。
图7A-7B示出了器皿124和滑架125的等轴视图。滑架125具有被配置成用于安装到轨道144上的基部1250以及用于可释放地接合器皿124以将器皿124保持到基部1250上的保持机构1252。
保持机构1252具有多个握持器具，例如夹钳1254，这些握持器具配置成用于牢固地保持器皿124。在所示实施方案中，保持机构1252包括两组夹钳1254。然而，可以存在更多或更少组。夹钳1254安装到载板1262，载板又安装到基部1250。
夹钳1254可在打开位置(图7A)和关闭位置(图7B)之间移动。在关闭位置中，夹钳1254保持器皿124。这种保持可以例如通过摩擦或通过互锁或其组合来实现。在所描绘的实施方案中，一组夹钳1254与器皿124的表面中的对应棘爪1255互锁。第二组夹钳1254摩擦地夹持器皿124的筒体1320的外表面。第二组夹钳1254定位在器皿124中的第二棘爪1256上方。如下面详细解释的，棘爪1256用于在处理站接合定位特征部。夹钳1254因此被定位成避免与定位特征部相干涉。在打开位置中，在夹钳1254与器皿124之间提供了间隙，这样使得器皿124可以自由地在夹钳1254之间通过或从夹钳移除。
夹钳1254可以被偏置朝向关闭位置。例如，钳子1254可以由弹簧组件1260偏置。在一些实施方案中，弹簧组件1260可以是双作用的，使得当钳子1254例如通过阈值量部分打开时，弹簧组件1260将钳子1254偏置到打开位置。夹钳1254可以被配置成使得器皿124在夹钳1254之间的插入将夹钳1254切换至它们的关闭位置。例如，夹钳1254可以具有这样的轮廓，使得器皿124的插入将夹钳移动到打开位置与关闭位置之间的中间位置，在该中间位置中弹簧组件1260偏置夹钳1254以卡扣到关闭位置。夹钳1254的轮廓可以是这样的，使得当器皿124插入夹钳之间时，它们趋于使器皿居中。因此，在将器皿安置在夹钳1254内和闭合夹钳的过程中，可以容许并校正器皿124的一些水平未对准。
夹钳1254和载板1262悬挂在基部1250上，使得它们具有相对于基部1250的一些竖直运动自由度。例如，夹钳1254可以自由地竖直移动以与棘爪1255对准。这样的运动自由度可补偿器皿124的竖直未对准。
滑架125进一步包括封闭组件1270。在图7A-7B的实施方案中，封闭组件1270安装在基部1250的底部附近。
封闭组件1270具有可移动臂1272，该可移动臂在图7A-7B所示的密封位置和打开位置之间可移动。在图7A-7B的实施方案中，在密封位置，臂1272接触密封构件140的端部并将其向上推向器皿124的尖端1322以密封孔口136。
参考图8A-8D，详细示出了用于将进料从挤出机112分配到器皿124的一系列操作。图8A显示了挤出机112和器皿124在接合之前的部分的侧视立视图。图8B显示了挤出机112和器皿124在接合之后并且刚好在分配进料之前的侧视立视图。图8C-8D显示了挤出机112和器皿124在分配之前和分配过程中的纵向截面图。
如图8A所示，器皿124保持在可移动地安装在轨道144上的滑架125中。滑架125和器皿124在轨道144上移动到挤出机112的分配喷嘴和致动器组件172之间的分配位置。器皿定位致动器(未示出)延伸以将器皿124移动到与挤出机112的喷嘴组件113邻接，如图8B所示。
如图8C所示，密封构件致动器178缩回密封构件140以允许进料从挤出机112流入器皿124。随着熔融进料流入器皿124，活塞182远离挤出机112移动，增加腔134的体积。在所描绘的实施方案中，器皿124具有止挡件(未示出)，该止挡件限制活塞182的位移并且由此控制允许流入器皿124中的进料的量。该止挡件可以是可调节的。可替代地，挤出机112可包括计量机构。例如，挤出机112可包括用于分配特定预设体积的进料的泵送装置。螺杆116本身可用作这种泵送装置。例如，可以控制螺杆116的旋转以分配特定的体积。或者，螺杆116可轴向平移以分配特定体积。
在器皿124中沉积一定剂量的进料。分配的剂量可以称为工件101。如在此所使用的，工件101指的是在系统100中贯穿其处理的进料的剂量。工件的主要部分，即101’、101”表示加工时进料剂量形式的变化。
当完成器皿124的填充时，密封构件致动器178使密封构件140延伸以密封浇口孔口136，如图8C所示。然后，器皿定位致动器缩回并且器皿124移动离开挤出机112并且进入滑架125中。
填充有进料材料的器皿124可以被输送到成型格间104的成型站用于模制操作。
在一些实施方案中，浇口组件1130可插设在喷嘴组件113与器皿124之间。图9显示了喷嘴组件113和具有浇口组件1130的器皿124的分解图。当与不具有密封构件140的器皿组合使用时，浇口组件具有特别的效用(图8B)。浇口组件1130可以用于定位具有喷嘴组件113的器皿124的孔口136。当完成器皿124的填充时，浇口组件1130可进一步用于在喷嘴组件113和器皿124之间切割进料流。
浇口组件1130包括导引块1132和刀片1134。导引块1132具有相应的凹槽1136，用于接收和对准每个喷嘴组件113和器皿124的顶端。刀片1134可以延伸经过导引块中的凹穴以切断进料流。如图所示，刀片1134具有弓形横截面形状并且被压缩在导引块1132的凹穴内，使得刀片1134被偏置抵靠喷嘴113。刮刀1133定位成与刀片1134相对，使得刮刀1133接触刀片1134以从刀片移除模制材料。
当完成器皿124的填充时，刀片1134可以延伸以切断进料流。图10A-10B是在切割进料流期间喷嘴组件113、器皿124和浇口组件1130的放大截面图。
如图10A所示，进料流从喷嘴组件113通过孔口136分配到器皿124中。当完成器皿124的填充时，刀片1134朝料流前进。
如图10B所示，刀片1134偏置抵靠喷嘴组件113。当刀片1134前进到进料流中时，刀片1134将流分开。刀片1134紧靠喷嘴组件113装配，从而基本上防止进料在刀片1134和喷嘴组件113之间泄漏。刀片1134具有向下延伸与器皿124接触的突出部1138。当刀片1134前进经过器皿124时，突出部1138刮除进料以限制或消除器皿外部上的残余物。
一次成型
主要参考图11-24，现在将详细描述成型格间104的示例站的特征和操作。在所描绘的实施方案中，示例站用于注塑塑料制品。然而，所述实施方案的许多特征并不限于注模，这将是显而易见的。
图11-12分别显示了成形单元104的成形站104-1的放大等轴视图和侧视截面图。成型站104-1在用于排出模制工件的打开状态与用于接收一定剂量的进料以形成模制工件101’的关闭状态之间循环。如图11-12所示，成型站104-1处于打开状态。
成型站104-1具有由芯组件190和腔组件192限定的模具。腔组件192具有安装到压板196-1、196-2(单独地和共同地，压板196)的两个腔板194-1、194-2(单独地和共同地，腔板194)。压板196-1安装到夹持机构，诸如液压或机电活塞。压板196-1相对于压板196-2可移动，后者固定地安装到基部结构。
如图12A所示，在成型站104-1的打开状态下，压板196-1从压板196-2退出。腔板194-2与模具轴线M-M对准，并且芯组件190与喷射轴线E-E对准。
图12B-12D更详细地示出成型站104-1的部件。在所描绘的实施例中，成型站104-1包括模具子组件3040、夹具子组件3042和芯致动子组件3044，后者包括芯定位致动器3046和负载致动器3050。为简单起见，图12D中省略了芯致动组件。
模具子组件3040、夹具子组件3042和芯致动子组件3044中的每一个安装到成型器框架3052。模具子组件3040、夹具子组件3042、芯致动子组件3044和成型器框架3052共同限定成型器模块3054。成型器框架3052可以可移除地安装到成型站104-1的支撑基部3056，使得成型器模块3054可以作为整体组件安装或移除。
如在图12C中最佳示出的，模具子组件3040可以沿着多个轴线打开和关闭。即，具有腔板194的压板196可以沿着夹持轴线C1-C1打开和关闭。芯组件190可沿着芯轴线C2-C2朝向或远离腔板194移动。夹具子组件3042可影响沿夹持轴线C1-C1的打开和关闭。芯组件190沿着芯轴线C2-C2的运动可受到芯致动子组件3042的影响。
图12D显示夹具子组件3042和成型器框架3052之间的联接的细节。为简单起见，图12D中省略了芯致动子组件3044。
压板196可由成型器框架3052支撑。压板196和成型器框架3052可具有在打开和关闭期间保持压板196的位置和对准的配合导引特征。在所描绘的实施方案中，导引特征包括成型器框架3052上的导轨3062，这些导轨配对地接收压板196上的销(未示出)。在其他实施方案中，导引特征可以是互锁轨道。显然，其他导向结构也是可能的。
如图所示，压板196-1使用导引特征可滑动地安装到支撑框架3052。压板196-2以固定位置刚性地安装到支撑框架3052。在此实施方案中，夹具子组件3042通过压板196-1相对于压板196-2沿着夹持轴线C1-C1的移动引起打开和关闭。在其他实施方案中，打开和关闭通过两个压板朝向彼此和远离彼此移动来实现。
夹具子组件3042包括多杆连杆机构3070。连杆机构3070包括刚性地安装到支撑框架3052的锚定块3072和将压板196联接到锚定块3072的多个可枢转地连接的连杆。在所描绘实施方案中，连杆包括传动连杆3074以及第一和第二摇杆3076、3078。传动连杆3074联接到十字头3080。
十字头3080可通过合适的线性致动器(诸如滚珠丝杠)往复运动。当十字头移动通过其冲程时，传动连杆3074可相对于十字头3080并且相对于摇杆3076、3078枢转，同样引起摇杆3076、3078相对于彼此枢转以便在沿着夹持轴线C1-C2的任一方向上驱动压板196。
夹具子组件3042具有多个可枢转接头3082，每个可枢转接头可以通过将销和衬套(未示出)压配合经过连杆中或支撑框架3052中的孔来形成。可以使用其他连接类型，只要它们具有足够的强度并提供足够的运动范围即可。
锚定块3072安装到支撑框架3052，使得锚定块3072的中心轴线与支撑框架3052的中心轴线对准。导轨3062维持压板196的位置，使得压板196的中心轴线与支撑框架3052的中心轴线对准。因此，锚定块3072和压板196在锚定块3072、压板196和支撑框架3052的中心轴线处联接到连杆3070。换言之，锚定块3072与摇杆3076之间的可枢转连接3082沿着锚定块3072的中心轴线并且沿着支撑框架3052的中心轴线定位。同样地，压板196与摇杆3078之间的可枢转连接3082沿着锚定块3072的中心轴线并且沿着支撑框架3052的中心轴线定位。
十字头3080的移动导致压板196在打开位置与关闭位置之间移动。在关闭(模制)位置中，可通过十字头3080和连杆机构3070施加夹持力以将压板推到一起。夹持力可以是实质性的——在一些实施方案中，夹持力可以是在300kN的数量级上。如将显而易见的，反作用力被施加到支撑框架3052。在所描绘的实施方案中，压板196和锚定块3072基本上以纯压缩负载，并且支撑框架3052基本上以纯拉伸负载，因为连杆机构3979在压板196、锚定块3072和框架3052的中心轴线处联接到压板196和锚定块3072。相反，任何可枢转连接远离给定部件的中心的位置可产生显著的剪切力或弯矩。例如，常规注射模制机中的压板趋于由定位在压板的拐角附近的闸板(例如，液压闸板或滚珠丝杠)闭合。在这种配置中施加夹持力可以在压板中产生弯矩，并且在一些情况下可以导致压板偏斜。
在一些实施方案中，压板196的打开位置与关闭位置之间的冲程长度相对较短。冲程的长度受移除(脱模)完成的零部件所需的间隙量的影响。在沿着垂直于零部件的纵向轴线的轴线具有相对小的开口的情况下，脱模是可能的。因此，一些示例性实施方案具有大约60-120mm的开模冲程。相反，如果通过沿着部件的纵向轴线打开而将部件脱模，则可能需要更长的打开冲程，以产生更大量的间隙。
其他连杆机构配置也是可能的。例如，在一些实施方案中，连杆机构可包括可枢转地连接到支撑框架3052上的一个或多个摇杆。图13A-13C显示了示例性的这种配置的连杆机构3070’。
连杆机构3070’具有通过一个或多个中间连杆3086锚定到线性致动器3088(如图所示，由电动马达驱动的滚珠丝杠)的传动连杆3074’。传动连杆3074安装在线性导引件3090上。如图所示，线性导引件约束驱动连杆3074’在单个方向即竖直方向上移动。具体地，线性致动器3088水平地往复运动，并且中间连杆3086枢转以使驱动连杆移动通过由线性导引件3090(图13B)限定的往复竖直路径I-I。
传动连杆3074’通过另外的中间连杆3086可枢转地连接到两个摇杆3076’、3078’。每个摇杆3076’、3078’被安装到相应的压板196上，用于通过往复的打开-关闭运动来驱动压板。每个摇杆3076’、3078’可枢转地安装到支撑框架3052。传动连杆沿方向I-I(图13B)的往复运动导致摇杆1-76’、3078’绕它们与支撑框架3052的连接枢转，即沿方向II-II枢转。这种枢转继而又驱动压板196沿方向III-III往复运动。在这种往复运动期间，压板196的位置和取向由支撑框架3052上的导轨3062保持。图13C显示当压板196处于模具闭合位置时连杆机构3070’和支撑框架3052的示例性装载状态。如图所示，驱动连杆3074’将力施加到摇杆3076’、3078’。这些摇杆3076’、3078’围绕它们的连接枢转以便将压板196驱动在一起并且对这些压板施加夹持力。因为摇杆3076’、3078’绕它们的中点枢转，所以夹持力和由驱动连杆3074施加的力在量值上基本上相等。对由支撑框架3052抵抗的摇杆3076’、3078’施加相等的反作用力。在摇杆3076’、3078’和支撑框架3052之间的力的传递发生在位于支撑框架3052的中心轴线处的可枢转的连接部3082处。因此，施加夹持力基本上以纯张力负载支撑板3052。
压板的打开/关闭冲程的长度可由连杆机构3070’的几何规格确定。具体地，冲程可通过传动连杆3074’的长度、摇杆3076’的长度、摇杆3078’的长度、中间连杆3086的长度以及线性致动器3088的冲程长度的组合来确定。
在一些实施方案中，连杆机构可配置成在不使用诸如导轨3082的导引结构的情况下维持压板196的位置和对准。图14A-14B显示了这种连杆机构3070”的一个示例。
连杆机构3070”大体上与连杆机构3070’相同，除了连杆机构3070’进一步包括辅助摇杆3096、3098，并且支撑板3052’比支撑板3052稍大以容纳额外的摇杆。
辅助摇杆3096与摇杆3076’协作以控制第一压板196，且辅助摇杆3098与摇杆3078’协作以控制第二压板196。每对摇杆在打开和关闭期间约束压板196的位置和对准。辅助摇杆3096和3098在一端连接到传动连杆3074’并且在另一端连接到中间连杆3086，该中间连杆还连接到对应的摇杆3076’/3078’和压板196。压板196和支撑框架3052之间的多个连接将压板192保持与支撑框架3052成方形并且彼此保持成方形。同样地，摇杆3076’/3078’和辅助摇杆3096/3098协作以在关闭冲程结束时对准压板196的位置。
在一些实施方案中，夹具组件3042可由旋转致动器而不是线性致动器驱动。例如，夹具组件3042可由电动马达的曲柄驱动。图15A-15B显示了这种实施方案的连杆机构3070”’。连杆机构3070”’大致与连杆机构3070’类似，但是驱动连杆3074’被转子3100代替。转子3100由例如电动马达的曲柄轴的曲柄轴驱动。转子3100可以通过诸如行星齿轮组的齿轮组联接到曲柄轴上，以提供适当的减速。
转子3100被驱动以围绕其中点旋转，并且转子3100的端部通过中间连杆3086的方式联接到摇杆3076’、3078’，使得转子3100的旋转引起摇杆3076’、3078’围绕它们的连接件3082枢转以支撑框架3052。当模具闭合并且夹持压力被施加到压板196时，摇杆3076’、3078’和支撑框架3052经受类似于图13C的负载条件。即，夹持力等于由转子3100和中间连杆3086施加在摇杆3076’、3078’上的力，并且支撑框架3052基本上以纯张力负载。
连杆机构3070”’是相对容易可调整的。例如，可以改变转子3100及其相关联的中间连杆3086的长度以调节压板196的打开/关闭冲程的长度。增加转子3100的长度可增加冲程。夹持力可以通过改变摇杆机构3076’、3078’的长度或通过改变施加到转子3100上的扭矩(例如，通过改变其联接到的组的比率)来调节。因此，连杆机构3070”’可相对容易地适于与一系列模具一起使用。
实施方案可包括上述曲柄组件和连杆机构的特征的组合。例如，图16示出了包括曲柄驱动的夹具组件并且具有连接到每个压板以提供位置稳定性的多个摇杆的连杆机构。
在图12-15所描绘的实施方案中，摇杆3076’、3078’在它们的中点处安装到支撑框架3052，使得它们对称地旋转。在一些实施方案中，枢转点可以是偏心的。例如，枢转点可以移动得更靠近摇杆3076’、3078’的从动端，以便增加夹持力或增加打开-关闭冲程的长度。相反，枢转点可移动得更靠近相对端以减小夹持力或冲程长度。
如图13-16所描绘的，夹具子组件3042的连杆机构3070’、3070”和3070”’作用在两个压板196上以便使它们朝向和远离彼此移动。在其他实施方案中，夹具子组件可配置成作用在单个可移动压板196上，而另一个压板196是固定的。例如，驱动连杆3074’或转子3100可仅联接到单个摇杆和压板196。
参见图17、图18A-图18B、图19、图20和图21A-图21B，更详细地示出了芯致动子组件3044的部件。芯致动子组件3044配置成沿着芯轴线移动芯组件190。在所描绘的实施方案中，芯致动子组件3044包含芯定位致动器3046，该芯定位致动器可操作以使芯组件190在模制(关闭)位置与非分型(打开)位置之间移动经过第一冲程。芯定位致动器3046可安装到辅助模具打开致动器3180。芯致动子组件3044进一步包含负载致动器3050，负载致动器可操作以在芯组件190上施加力并使芯组件190移动通过较短的冲程，以在模制之后开始分离并抵抗模制力。图18A-18B分别显示了芯定位致动器3046的等轴视图和截面图。
芯定位致动器3046具有用于固定到支撑框架3052的主框架3102。芯定位致动器进一步包括位于主框架3102顶部的负载框架3104。在所描绘的实施方案中，负载框架3104使用定位销安装到主框架3102，使得负载框架3104可以相对于主框架3102垂直移动，同时保持对准。
芯定位致动器3046可包括用于使负载框架3104相对于主框架3102移动的一个或多个气动活塞3108。如在图18B中最佳示出的，气动活塞3108安装到负载框架3104并且作用在主框架3102上以使负载框架3104朝向或远离主框架3102移动。如图所描绘，活塞3108联接到中间结构，即销3110。在其他实施方案中，活塞3108可直接联接到主框架3102上。在图18B中示出了两个液压活塞3108，然而，可以存在任何数目的气动活塞。在一些实施方案中，可以使用其他合适的线性致动器来代替气动活塞或者除了气动活塞之外还使用其他合适的线性致动器。主框架3102具有中心开口，其尺寸适于接收芯组件190。芯组件190安装到负载框架3104并延伸经过中心开口。芯组件190包括内芯3112和外芯3114。在模制期间，内芯3112限定待模制零部件的内表面。外芯3114密封由芯组件190和腔组件192限定的模具的顶部。
内芯3112安装到负载框架3104并接收在外芯3114内，使得内芯3112相对于外芯3114可移动。具体地，通过负载框架3104的运动，内芯3112相对于外芯3114沿着芯轴线可移动。外芯3114通过保持组件3116固定地安装到主框架3102，保持组件接合外芯的法兰3118。因此，框架3102、3104的相对移动同样引起内芯3102和外芯3104的相对移动。在模制零部件之后，负载框架3104可远离主框架3102移动，使得内芯3112缩回以释放模制部件。
定位销组件3120定位在主框架3102上以对准负载框架3104和主框架3102(并因此对准内芯3112与外芯3114，以及具有中心开口3106的芯组件190)。
定位销组件3120包括销3122和气动活塞3124。当负载框架3104与主框架3102间隔开时，活塞3124可延伸销3122。负载框架3104可具有凹部(未示出)，该凹部的尺寸和位置设置成与销3122对准。因此，当负载框架3104相对于用于模制的主框架3102降低时，销3122可以与凹部对准，从而导引框架3104适当对准。
再次参考图18A，负载框架3104限定互锁孔3130。锁定孔3130的尺寸和位置设置成接合负载致动器3050的相应互锁特征。
图19更详细地描绘了负载致动器3050。负载致动器3050包括基板3140和移动板3142。移动板3142相对于基板3140可移动，并且一个或多个导引杆3144安装到基板3140并接收在移动板3142中的相应开口中以导引移动板的移动。
负载致动器3050具有驱动组件3146，该驱动组件包含马达3148、齿轮组3150和摇杆3152。马达3148通过齿轮组3150和凸轮轴3154联接到摇杆3152，以引起摇杆3152的旋转并在摇杆上施加扭矩。移动板3142安装到摇杆3152的一端，而基板3140安装到摇杆3152的另一端。
摇杆3152可由马达3148通过齿轮组3150和凸轮轴3154旋转以相对于基板3140移动板3142。导引杆3144将运动限制到竖直轴线，即芯轴线。
图20是负载致动器3150的剖视图，更详细地示出了马达3148，齿轮组3150和凸轮轴3154的联接，以移动摇杆3152和板3140、3142。如图所示，凸轮轴3154支撑在移动板3142上。凸轮轴3154通过摇杆3152的一端接收。凸轮轴3154的端部接收在可动板3142中的配件3155中。摇杆3152通过凸轮轴3154和配件3155支撑移动板3142。
摇杆3152的相对端通过保持轴3160安装到基板3140。保持轴3160由刚性固定到基板3140的一对块3162接收。
凸轮轴3154由摇杆3152内和配件3155内的轴承3164支撑。同样，保持轴3160由块3162内的轴承3166支撑。因此，凸轮轴3154和保持器轴3160相对于板3140、3142以相对小的阻力可旋转。
凸轮轴3154通过联接器3156旋转地联接到齿轮组3150(未示出)。齿轮组3150可配置成驱动凸轮轴以相对低的速度和相对高的扭矩旋转。凸轮轴3154具有偏置凸角，使得从轴3154的旋转中心到其偏置凸角外部的半径大于从旋转中心到曲柄轴周边上的任何其他部分的半径。当曲柄轴3154与齿轮组3150一起转动时，其偏置凸角与摇杆3152内的轴承3166接合。当偏置凸角下降时，凸轮轴3154抵靠摇杆3152并向上推动移动板3142。当偏置凸角下降时，摇杆3152和移动板3142允许下降。
如图19所示，可以安装测量装置，即代理托架3170，以提供凸轮轴3154的位置的指示。代理托架3170固定到基板3140并向上延伸超过凸轮轴3154。传感器3172安装到代理托架3170并提供表示凸轮轴3154的旋转位置的信号。可替代地或另外地，传感器可提供表示移动板3142的竖直位置的信号。可替换地或附加地，一个或多个位置传感器可以安装在基板3140和移动板3142之间，以提供表示板的相对位置的信号。
如图19和21A-21B中最佳示出的，移动板3142具有用于接合芯定位致动器3046的负载框架3104的突出部3174。突出部3142的尺寸、形状和位置设置成与由负载框架3104限定的互锁凹部3130接合。在模具处于闭合位置的情况下，突出部3174被接收在凹部3130中。突出部3174具有面向上的表面3176，该表面在模具闭合位置中邻接负载框架3104的对应表面。在所描绘的实施方案中，面向上的表面3176是倾斜的，使得它们可以在关闭过程中支承在负载框架3104的对应表面上并且导引突出部3174与凹部3130配合对准。突出部3174进一步包括紧靠负载框架3104的相应面的面向下的表面3178。
当突出部3174接收在孔3130中时，移动板3142的移动使得突出部3174抵靠框架3104。具体地，移动板3142的向上移动引起表面3176抵靠框架3104，向上推动框架。移动板3142的向下移动引起表面3178抵靠框架3104，迫使框架向下。
因此，凸轮轴3154的旋转可选择性地致使向上或向下的力施加在框架3104上，进而致使框架3104移动通过短冲程。通过摇杆3152向上推动板3142的凸轮轴3154的旋转(图20)引起框架3104的短的向上移动，并且因此引起内模芯3112的短的向上移动(图18B)。这种向上移动可用于移除或破坏模制件与模芯190之间的密封。
所描绘的配置可消除对单独的脱模板以移除模制物品的需要，且可因此相对于包括脱模板的典型配置减少模制设备的机械复杂性。
通过摇杆3152(图20)向下推动板3142的凸轮轴3154的旋转引起向下的力施加在框架3104上和框架3104的短的向下移动。力和短移动被传递到内模芯3112，并可用作预载荷以抵抗模制材料在模制期间对模芯190施加的压力。
芯定位致动器3046可安装到压板196中的一者。负载致动器3050可安装到压板196中的另一者。负载致动器3050可被刚性地安装，使得基板3140不相对于其所安装到的压板196移动。
芯定位致动器3046可通过图17和22中所示的辅助模具打开致动器3180安装。辅助模具打开致动器3180包括刚性安装到压板196的一个或一个以上的块3182。辅助模具打开致动器3180进一步包含承载在安装到块3182的板3184上的气压缸3186。气压缸3186具有用于固定到芯定位致动器3046的主框架3102的联接器3190。气压缸3186可操作地在缩回位置和延伸位置之间移动芯定位致动器，在缩回位置，模芯190相对于模具腔部分位于其模制位置，在延伸位置，模芯与模具腔部分间隔开以移除模制零部件。
如上所述，成型器模块3054能够作为整体组件安装到成型站104-1的支撑基部3056或从其移除。在图23A-23C中更详细地示出了成型器模块3054的安装和移除特征。
在所描绘的实施方案中，成型器模块3054包括驱动单元，即电动马达3190。当安装在操作位置时，成型器模块3054和支撑基部3056的部件之间的间隙可能不足以移除成型器模块3054。同样，可能没有足够的间隙来移除模具部件。因此，成型器模块3054包括位置调节机构3192，位置调节机构可操作以相对于支撑基部3056沿着在图23A中表示为A-A的调节轴线移动成型器模块3054。成型器模块3054可以在如图12A-12D所描绘的操作位置和移除位置之间移动，在移除位置中，成型器模块3054可以无干扰地经过由支撑基部3056限定的移除开口3194。如图所示，调整轴线A-A平行于成型器框架3052的纵向轴线。然而，在一些实施方案中，成型器模块3054可沿着不同的轴线或沿着多个轴线是可调节的。同样地，在移除位置中，模具可以被移除和替换。即，可以在不接触支撑基部3056的情况下从成型器模块移除模具。因此，这种移除和替换可以自动实现，例如使用机器人。
一旦处于其移除位置，成型器模块3054就可从基部3056移除。例如，诸如起重机或起重车的提升工具可接合成型器模块3054上的联接器。在一个示例中，联接器可以是刚性地安装到成型器框架3052上的多个钩子，用于通过起重机来固定接合。提升工具可以通过竖直或水平平移或其组合来移除该成型器模块。
如图23C所示，支撑基部3056可包括用于将成型器模块3054定位在其操作位置的一个或多个导引块3196。成型器模块3054可包括刚性地安装到成型器框架3052的相应锁定销3195。锁定销3195可选择性地接合导引块3196以防止成型器模块3054相对于支撑基部3056移动。锁定销可以例如通过电动马达或使用手动工具来操作。其他致动模式也是可能的，诸如气动。
图23C更详细地显示了调节机构3192。如图所描绘，调节机构具有位于两个锚定板3198之间的线性致动器，诸如滚珠丝杠3197。一个锚定板3198邻接支撑基部3056并且另一个刚性地联接到成型器框架3052。滚珠丝杠3197在第一方向上的致动推动锚定板3198彼此远离，使得成形器模块3054相对于支撑基部3056在第一方向上沿着调节轴线移动。沿相反方向致动滚珠丝杠3197使成型器模块3054相对于支撑基部3056沿调节轴线沿相反方向移动。
在一些实施方案中，调整机构3192可配置成使得成型器模块处于其在滚珠丝杠3197的最大延伸或最小延伸处的操作位置中，并且成型器模块3054处于其在滚珠丝杠3197的最大延伸和最小延伸中的另一者处的移除位置中。替代地或附加地，调整机构可配备有传感器以报告成型器模块3054的位置，以确认成型器模块何时处于其操作和移除位置。例如，滚珠丝杠3197可由具有位置编码器的电动马达驱动，或者位置可以由诸如光学、机械或磁性传感器的传感器测量。
作为整体组件的成型器模块3054的安装和移除可以允许相对容易地改变成型站104-1中的工具。例如，如果希望改变模具，则相关联的夹持组件，驱动单元和芯致动组件可作为与模具的单元移除，并且新单元可安装到基部3056。模具特定设置可最小化或完全消除。例如，因为夹持组件可在从基部3056移除之后保持组装到模具，所以其可在不需要调整模具关闭高度等的情况下重新安装。
在成型站104-1(图12B、图29B-29F)的关闭状态中，芯组件190与轴线M-M对准并且腔板194-1、194-2由压板196-1、196-2夹持在一起。芯组件190和腔板194-1、194-2共同形成用于由熔融进料制造模制工件的模具200。芯组件190限定模制工件的内表面。腔板194-1、194-2共同限定模制工件的外表面。模具200具有与轴线M-M对准的入口浇口202。
传输子系统110的轨道144经过与模具轴线M-M对准的注射位置。
图24A-24T描绘了替代的成型器模块3054。如图12-23所示，成型器模块3054配置成使得模具打开和关闭通过围绕水平轴线旋转的连杆机构3070、3070’、3070”、3070”’来实现。如图24A-24L中所描绘的，成型器模块3054’配置为使得其连杆通常位于水平面中并且围绕竖直轴线枢转。
成型器模块3054’由塔式结构7000支撑，这在图24C-24F中更详细地描绘。成型器模块3054’具有支撑板3052’，该支撑板在结构上与成型器模块3054的支撑板相同，除了该支撑板机械地悬挂在塔式结构7000上并且在竖直平面中取向。
成型器模块3054’具有模具子组件3040’，包括连杆机构3070””的夹具子组件3042’和芯致动子组件3044’。
类似于模具子组件3040，模具子组件3040’可沿着多个轴线(即，竖直轴线和水平轴线)打开和关闭。具体地，压板196和模具腔板194沿夹持轴线C1-C1打开和关闭，并且芯组件190可沿芯轴线C2-C2移动。在所描绘的实施方案中，芯轴线C2-C2是竖直的。因此，参照该实施方案，“上”指的是沿着芯轴线C2-C2远离腔板194的方向，而“下”指的是沿着芯轴线C2-C2朝向腔板194的方向。然而，成型器模块3054’的其他取向是可能的。例如，在一些实施方案中，成型器模块3054’可以旋转90度，使得夹持轴线C1-C1和芯轴线C2-C2位于共同的水平面中。
模具腔板194和模芯190位于压板196之间的边界包络E内。边界包络的端部由压板196限定。边界包络线的顶部和底部由压板196的顶部和底部边缘限定，且边界包络线的侧面由压板196的侧面限定。
在模制过程中以及在压板196通过其打开-关闭冲程的整个移动过程中，模具腔板194完全位于限界封套内。
塔式结构7000、成型器框架3052’，以及连杆机构3070””被定位在边界包络线E的一侧上。即，塔式结构7000、成型器框架3052’以及连杆机构3070””中的全部都邻近限界包络线E的同一侧面。方便地，边界包络线E的相对侧面基本上是无阻碍的，边界包络线E的底部也是如此。
图24B是成型器模块3054’的俯视正视图，更详细地显示了连杆机构3070””。连杆机构3070””包括一对传动连杆3074和摇杆3076、3078。
每个传动连杆3074在一端由塔式结构7000的系杆7002可枢转地支撑并且在另一端可枢转地连接到摇杆3076或3078。传动连杆3074联接到传动系7006并通过该传动系往复运动。传动系7006支撑在塔式结构7000上并且可包括电动马达和一个或多个齿轮减速器。
每个摇杆3076、3078在一端可枢转地附接到驱动连杆3074中的一个，并且在另一端可枢转地附接到相应的压板196。在所描述的实施方案中，摇杆3076、3078通过中间连杆3086连接到压板196。摇杆3076、3078在可枢转连接件3082处支撑在塔式结构7000的系杆7002上，使得传动连杆3074致使摇杆3076、3078围绕可枢转连接件3082旋转。如图所示，可枢转连接件3082大致位于摇杆3076、3078的中点处，但可位于沿摇杆长度的不同位置处。当摇杆旋转时，朝向与驱动连杆3074的连接移动可枢转连接件3082将导致压板196的较长冲程。相反，可枢转连接件3082远离驱动连杆3074的运动将导致压板196的较短冲程。
图24C-24F更详细地描绘了塔式结构7000。图24C是与模具相对的后透视图中的成型器模块3054’的等轴视图。图24D是从正面透视图看到的成型器模块3054’的等轴视图，其中省略了除了塔式结构7000和成型器框架3052’之外的部件。图24E、24F是沿着图24B所示的平面E-E和F-F的塔式结构7000的截面图。
塔式结构7000包括一对竖直柱7010。柱7010支撑在基部(未示出)上并且承受塔式结构7000和模具组件3040’的部件、夹持组件3042’和芯致动组件3044的重量。
成型器框架3052’通过安装块7012联接到柱7010上。成型器框架3052’在竖直平面中取向。轨道7024安装到成形器框架3052’。轨道7024配置成用于可滑动地支撑压板196。轨道7024在竖直平面中取向，使得压板196和成型器框架3052’之间的连接同样在竖直平面中。
显然，压板196悬挂在轨道7024上。因此，轨道7024被配置成与压板196互锁以便保持这些压板。例如，压板196可具有滑道，这些滑道具有与轨道7024的截面形状互锁的截面形状。
塔式组件7000进一步包括系杆7002。夹持组件3042的连杆机构3070””的部件联接到系杆7002。例如，传动系7006由系杆7002部分地支撑。直接联接到传动连杆3074上的传动系7006的转子7007可旋转地安装在系杆7002之间。摇杆3076、3078还可旋转地安装在系杆7002之间。摇杆3076、3078连接到系杆7002的可枢转连接件3082允许摇杆的转动，但基本上防止摇杆在任何方向上的平移。因此，诸如拉伸或压缩应力的应力可在摇杆和系杆之间传递。
在所描绘的实施方案中，系杆7002不直接联接至柱7010。相反，系杆7002被安装到支撑块7020上。如图24E-24F所示，支撑块7020被定位在系杆7002之间，邻接系杆7002和成型器框架3052两者。支撑块7020相对于彼此并且相对于成型器框架3052’支撑系杆7002。紧固件7022被插入经过系杆7002并且被接收在支撑块7020中以将这些系杆紧固在支撑块上。将第二组紧固件7024插入经过成型器框架3052’以将系杆抵靠成型器框架3052’固定。如上所述，成型器框架3052’又通过安装块7012联接到塔式框架7010。因此，系杆7002经由支撑块7020联接到成型器框架3052’上，并且经由支撑块7020和成型器框架3052联接到柱7010上。
图24G、24H分别是显示出模具组件3040’、夹持组件3042’和芯致动组件3044’的细节的剖视图和截面图。
模具组件3040’具有一对压板196，该对压板通过连杆机构3070””分别在闭合冲程和打开冲程中朝向彼此和远离彼此可移动。压板196支撑在成型器框架3052上的轨道7024上。压板196和轨道7024可配置成互锁，使得压板196牢固地悬挂在轨道7024上，并且可以沿着轨道自由移动。例如，压板196可具有与轨道互锁的滑道。
模具腔板194安装到每个压板。在压板196处于模具闭合位置(图24A)的情况下，模具腔板194彼此邻接以协作地限定模具腔。
在模制期间，摇杆3076、3078通过中间连杆3086在压板196和模具组件3040’上施加夹持压力。夹持压力通常沿着夹持轴线C1-C1作用。通过摇杆3076、3078在可枢转连接件3082处将反作用力施加到系杆7002上。这又使得负载在可枢转连接件3082处被传递到成型器框架3052’。
因为连杆机构3070””是对称的，所以通过摇杆3076、3078将相等的力施加到成型器框架3052’上。成型器框架3052’由于摇杆施加的张力而经受应变。即，由于张力，成型器框架3052’倾向于在夹持轴线C1-C1的方向上伸长。
相反，柱7010通常在模制期间不偏转。因此，成型器框架3052’联接至柱7010以便限制成型器框架3052’在附接点处相对于柱7010的偏转。
例如，在成型器框架3052的端部处，由于在夹持过程中的拉伸应力引起的成型器框架3052’的伸长是最显著的。换言之，在成型器框架3052’的端部处的特征可以比位于成型器框架3052’的中心处的特征在成型器框架3052’的受力和非受力状态之间移动得更多。
因此，紧固件7024将成型器框架3052联接到成型器框架3052的中心附近的支撑块7020，以便限制在连接处产生的应力。
模芯组件190定位在模具腔板194之间且当腔板194处于其闭合位置时限定模芯。模芯组件190基本上不在夹持轴线C1-C1的方向上移动，而是可以沿着垂直的芯轴线C2-C2移动。
模芯组件190包括外芯7030和内芯7032。外芯7030的截面是总体上环形的，并且内芯7030被接收经过外芯并且是相对于外芯7030沿着芯轴线C2-C2可移动。
芯帽7034定位在内芯7032的顶部并且通过安装块7035联接到内芯7032上。使用快速连接联接器7037(图24R-24S)实现内芯7032到芯帽7034的联接。例如，快速连接联接器7037可由锁定装置(未示出)控制。在锁定装置被接合的情况下，联接器7037将芯保持成使得它不能相对于芯帽7034移动。然而，锁定装置可脱离以松开芯与芯帽7034的连接。芯帽7034的移动选择性地施加或释放抵靠外芯7030和内芯7032的预载力。
如在图24G中最佳示出的，在所描绘的实施方案中，锁定装置7031包括致动器，即可以选择性地伸出或缩回(例如通过电子或气动控制)的活塞7038。活塞7038的伸出或缩回引起锁定块7039的伸出或缩回。在伸出(锁定)位置中，锁定块7039与固定到安装块7035上的固位装置7041的法兰互锁。块7039和固位装置7041的互锁防止芯帽7034、安装块7035和固位装置7041相对于锁定装置7031的移动。
内芯7032和外芯7030与芯支撑块7042配合，芯支撑块又固定地安装到成型器框架3052上。
芯帽7034通过致动器7046是可移动的。在所描绘的实施例中，存在两个致动器7046。然而，在其他实施方案中，可以使用更多或更少的致动器。
在所描绘的示例中，致动器7046是由电动马达驱动的滚轮螺杆。然而，可以使用其他类型的线性致动器，诸如气压缸或液压缸。
每个致动器7046包括壳体7048和输出轴7050。壳体7048刚性地联接到浮动支撑板7052上。输出轴7050联接到壳体7048上并且联接到固定支撑板7054上。
每个固定支撑板7054刚性地联接(例如，通过螺栓连接)至相应的压板196。每个浮动支撑板7052相对于对应的固定支撑板7054在沿着芯轴线C2-C2的两个方向上自由移动。
浮动板7052相对于固定板7054的移动是由致动器7046的操作引起的。具体地，输出轴7050的延伸将壳体7048和浮动板7052推离固定板7054以及它所安装到的压盘196。相反，输出轴7050的缩回将浮动板7052拉向其所安装的对应的固定板7054和压板196。一个或多个导引杆7056可安装到每个固定板7054上并且延伸经过浮动板7052中的对应槽缝以便约束浮动板7052相对于固定板7054的移动。具体地，导引杆7056平行于芯轴线C2-C2，并将浮动板7052的运动限制为平行于该轴线。
因为致动器7046和固定板7054安装到压板196，所以当夹持组件3042’打开和关闭时，它们与压板一起移动。因此，致动器7046相对于芯组件190和芯帽7034沿着夹持轴线C1-C1移动。
提升器7058可在浮动板7052与芯帽7034之间延伸。提升器7058在芯轴线的方向上联接浮动板7052和芯帽7034。换言之，提升器7058和浮动板7052彼此接合，使得提升器在沿着芯轴线C2-C2的任一方向上的移动引起芯帽7034在相同方向上的移动。提升器7058和浮动板7052之间的连接是可滑动的，使得浮动板7052可以沿着夹持轴线C2-C2移动，同时提升器和浮动板保持彼此接合。
如在图24A中最佳示出的，提升器7058具有一对臂7059并且浮动板7052的延伸部以竖直互锁关系被接收在臂之间。在其他实施方案中，提升器7058可永久地固定到浮动板7052上并且朝向芯帽7034伸出。在所描绘的实施方案中，提升器7058是联接到芯帽7034上的分立结构。然而，提升器7058可与芯帽7034或浮动板7052中的一者一体地形成
浮动板7052的移动致使浮动板接触提升器7058，这样使得芯帽7034可被向上或向下推动。在所描绘的实施例中，提升器7058以互锁关系接触浮动板7052。
输出轴7050的缩回致使浮动板7052向下朝向固定板7054移动。提升器7058接触并抵靠芯帽7034，迫使芯帽7034和芯帽7034向下抵靠内芯7032和外芯7030。
输出轴7050的延伸致使浮动板7052远离固定板7050向上移动。提升器7058接触并抵靠芯帽7034，迫使芯帽7034和芯帽7034向上并远离内芯7032和外芯7030。
提供导引结构以保持浮动板7052和固定板7054之间的对准。具体地，导引销7060从每个固定板7054向上突出并且延伸经过对应的浮动板7052。导引销7060约束浮动板7052的移动，使得浮动板可以沿着导引销的轴线移动。
图24H更详细地描绘了将内芯7032和外芯7030安装到芯支撑块7042上。芯支撑块7042被刚性地安装成使得它在成型器模块3054’的操作过程中不移动。例如，芯支撑块7042可安装到成型器框架3052或固定压板。
内芯7032和外芯7030被接收经过芯支撑块7042并且用芯复位组件7070支撑在其上。在模制期间，芯复位组件7070在预负载力下被压缩，利用预负载力将内芯7032和外芯7030推入模具腔中以抵抗模制压力。在模具打开时，芯复位组件7070迫使内芯7032和外芯7030进入中立位置以释放模制零部件。
芯复位组件7070包括固位环7072和芯负载弹簧7074。固位环7072与外芯7030和芯支撑块7042协作以限定接收芯负载弹簧7074的凹部。当芯帽7034迫使内芯7032和外芯7030向下时，固位环7072抵靠负载弹簧7074并且压缩负载弹簧。施加在内芯7032和外芯7030上的向下(闭合)力可以被称为预负载并且由于在模制期间模具腔内的压力而超过打开力，使得内芯7032和外芯7030上的闭合力足以抵抗注射压力。
当内芯7032和外芯7030上的预负载被释放时，负载弹簧7074回弹并且抵靠在固位环7072上，该固位环进而抵靠在外芯7030的法兰7080上，从而使外芯7030略微向上移动。这样的移动使外芯7030脱离与模具腔板194的接触，使得板194可以在没有外芯7030和板194彼此摩擦的情况下打开。
图24I-24L描绘了成型器模块3054’的操作序列。
图24I和24J分别是处于模具打开状态的成型器模块3054’的等轴视图和截面图。传动连杆3074和摇杆3076、3078被定位成使得压板196(并且因此腔板194)彼此间隔开。
如将显而易见的，当模具打开时，成型器模块3054’提供相对无阻碍地接近模具区域。具体地，在模具打开的情况下，操作者或机械可从横向于夹持轴线C1-C1且横向于芯轴线C2-C2的方向接近模芯组件190、腔板194或压板196之间的其他部件。这种接近可简化操作，诸如模制部件的移除、维护或模具改变。
如图24I-24J中所示，芯致动组件3042’也处于打开状态，其中模芯组件190从其模制位置退出。致动器7046延伸，使得它们迫使浮动板7052离开固定板7054。浮动板7052又向上移动连杆机构7058，由此迫使芯帽7034向上远离内芯7032和外芯7030。
芯复位组件7070处于未负载状态，其中负载弹簧7074伸出。负载弹簧7074的延伸致使固位环7072抵靠外芯7030，由此将芯沿着芯轴线C2-C2推离其模制位置。
在移除完成的零部件之后，成型器模块3054’返回其模制配置以用于新的模制循环。图24K-24L分别是示出处于中间配置的成型器模块3054’的等轴视图和截面图，其中腔板194和压板196打开并且模芯190大致处于其模制位置。
成型器模块3054’从打开状态到关闭(模制)状态的转变开始于芯组件190朝向其模制位置移动。具体地，芯致动组件3042’的致动器7046缩回输出轴7050。输出轴7050的缩回将浮动板7052向下拉向固定板7054。浮动板7052继而抵靠在提升器7058上，迫使提升器和芯帽7034向下。
随着提升器7058和芯帽7034被向下拉动，芯帽7034抵靠内芯7032和外芯7030。因此，芯帽7034的向下移动还引起内芯7032和外芯7030的向下移动。
芯帽7034的位置可通过光学传感器、物理探头或其他合适的传感器来测量。附加地或替代地，芯帽7034的位置可基于致动器7046的状态来确定。例如，致动器7046可配备有编码器以报告输出轴7050的位置。
当芯组件190到达模制位置时，如图24K-24L中所示，激活夹持组件3042’以将压板196和腔板194移动到其模制位置。传动连杆3074由传动系7006延伸并且使得摇杆3076、3078将压板196推向彼此。
腔板194在它们的模制位置中彼此接触，即在夹持组件3042’的关闭位置中彼此接触。在关闭位置中，芯组件190被封闭在由腔板限定的腔内。
当腔板194达到其闭合位置时，如图24M-24N中所示，芯帽7034再次迫使致动器7046向下以将预负载施加到芯组件190。迫使芯帽7034抵靠内芯7032和外芯7030。外芯7030又抵靠芯复位组件7070的固位环7072和负载弹簧7074。负载弹簧7074被固位环7072压缩。对负载弹簧7074施加压缩力。当负载弹簧7074压缩时，外芯7030的肩部7033被挤压成与腔板194的对应表面密封接触。预负载力足以抵抗芯组件190由于来自所注射模制材料的压力而移动，且足以防止模制材料在密封表面处泄漏。所施加的预负载力通常使用模具将要操作的注射压力和模具腔的投影面积的乘积来确定。所施加的预负载力可以例如使用测压元件来测量，或者例如基于致动器7046所汲取的电流来推断。
传动系7006通过传动连杆3074和摇杆3076、3078对压板196和腔板194施加闭合压力。驱动压力超过从将模制材料注入模具腔中所预期的压力，并且在模制过程中使这些腔板194保持紧密邻接。如先前所指出的，对压板196施加关闭压力导致反作用力通过连杆机构3070””传递。这种力的传递导致张力通过可枢转连接件3082被放置在系杆7002上。
将熔融模制材料注射到由腔板194和芯组件190限定的模具腔中。注射后，使成型材料冷却并硬化。
图24O-24V描绘在形成模制物品之后成型器模块3054’的操作。
如图24O-24P所显示，模具致动子组件3044’移动模具组件190，同时夹持子组件3042’保持在其闭合位置。致动器7046使输出轴7050延伸，由此迫使浮动板7052远离固定板7054。
当浮动板7052被迫向上时，它们向上推动提升器7058和芯帽7034。一旦芯帽7034略微向上移动，芯复位组件7070就不再受到限制。因此，负载弹簧7074延伸回到其未压缩状态并且迫使固位板7072向上。固位板7072抵靠外芯7030并且可以向上推动外芯。这样的向上移动使外芯7030不与腔板194接触。因此，压板196和芯板194可被撤回而不会由于外芯130与腔板194之间的摩擦而引起损坏。
一旦外芯7030被提升脱离与腔板194的接触，连杆机构3070””、压板196和模具腔板194移动至它们的打开位置，如图24Q-24R所示。
在压板196和腔板194处于模具打开位置的情况下，模芯组件190移动到其模具打开位置，如图24I-24J中所示，且移除模制零部件。如图所示，腔板194是打开的，其中模制零部件被轻微地保持在内芯7032上。释放的零部件可使用处理装置从模具中移除。在其他实施方案中，可在打开腔板194之前将零部件从芯组件190完全移出，使得零部件在打开时掉落。
芯帽7034向上拉动内芯7032。因此，内芯7032沿着芯轴线C2-C2相对于外芯7030缩回。内芯7032和外芯7030的这种相对移动将模制零部件从芯组件190移开。
模制零部件倾向于对从芯组件中移除具有一些阻力。即，零部件倾向于留在模具内芯7030上。然而，当内芯7032被向上拉动时，模制零部件的顶部边缘邻接外芯7030的环形边缘。外芯的环形边缘防止模制零部件与内芯一起撤回并且将零部件从内芯7032移除。
内芯7032的缩回可分两个阶段发生，即，初始的短移动，接着是更长的移动。初始移动可以是快速的，以便使模制零部件从内芯7032上松动。例如，初始移动可克服可以在模制零部件与内芯7032之间发生的抽吸。内芯7032的第二(较长)移动进一步从模制零部件撤回内芯，直到模制零部件可以自由下落或容易地从芯移除。
方便地，成型器站3054’的配置为部件移除提供了灵活性。因为连杆机构3070””、传动系7006、成型器框架3052’和塔式结构7000被布置在模具的同一侧上，即，在边界包络E的一侧上(图24A中)，边界包络E的相对侧面是基本上无阻碍的，底部也是如此。因此，材料操纵装置可从底部或从无阻碍的侧面自由地接近压板196之间的空间以移除零部件。
由成型器模块3054’的配置所提供的通路还使改变模具部件或对模具部件执行维护的过程变得容易。
图24S-24T描绘处于用于移除模具腔板194的配置中的成型器模块3054’。夹持组件3042’包括楔形块(未示出)，该楔形块可操作以将腔板194选择性地锁定在它们的关闭位置中。楔形块可例如被安装到成型器框架3052’上并且可以延伸成与腔板194接触以将这些腔板偏置到它们的关闭位置。一些实施方案可以包括多个楔形块，例如每个腔板一个。
如图24S所示，在楔形块接合的情况下，腔板194在压板196打开时保持在其关闭位置中。腔板194与压板196之间的联接件(未示出)配置成在施加力离开压板时释放，使得压板与所接合的楔形块的打开使模具腔板194与压板脱离。
如图所示，腔板194从压板196移除，同时芯组件190定位在腔板之间。因此，模具可作为完整单元从成型器模块3054’移除，即，腔板194可在模芯组件190被捕获在腔板之间的情况下移除。
为了允许取出芯组件190，将其与芯帽7034分离。具体地，松开联接器7037，使得安装块7035和芯帽7034可以彼此分离。在松开联接器之后，致动器7046延伸驱动轴7050以向上推动浮动板7052、提升器7058和芯帽7034。驱动轴7050的最大延伸足以将芯帽7034升高离开安装块7035。
一旦芯帽离开安装块7035，腔板194和芯组件190可以作为单个组件从成型器模块3054’移除。方便地，成型器芯3054’为机器提供足够的间隙，以从与成型器框架3052’和连杆机构3070””相对的一侧接近和移除模具组件。
一次成型模具
主要参见图25-28，现在将描述在成型格间104的站处使用的示例性模具的细节。所描绘的实施方案是用于注射模制(诸如，可由其形成容器的预制件的注射模制)的模具。然而，所述实施方案的许多特征并不限于注射模制，这将是显而易见的。
在分别如图12B-D和图24A-T所示的模具子组件3040和3040’中，每个压板196可具有固定到其上的一个或多个服务块5196(见图25A和28A)。腔板194附接到每个服务块5196。腔板194可采用宽范围的配置。不同配置的腔板194可在模具子组件3040、3040’内的服务块5196上彼此互换。特别参考图25A到28B，示出腔板194的实施例且在下文中详细描述。
参见图25A和28A，服务块5196可通过螺栓5197连接到压板196，螺栓经过服务块5196中的开口5198并进入压板196中的螺纹开口5195。
服务块5196可以具有通道，该通道可操作用于将诸加压空气、冷却流体、电/电子服务的服务输送到腔板194。服务块5196可在塑料模制系统100的操作期间保持连接到压板196。
在一些实施方案中，腔板194可以是单个单体。在其他实施方案中，腔板194可具有两个分开的可识别部分。两个部分可整体形成以产生单个连续的整体，或两个部分可配置为两个单独的单元或零部件且在塑料模制系统100的操作期间彼此连接。
在图25A至25K的实施方案中，每个腔板194包含两个分开的可识别部分：基部部分和模具腔部分。可识别为基部块5000的基部部分可首先形成为单独的主体，并且然后可识别为模具腔块5010或5010’的模具腔部分可通过制造工艺形成，通过该制造工艺，两个部分/块熔合或合并在一起形成包含单个单体的腔板194。
在图26A-J的实施方案中，每个模具腔板194包含两个分开的部分：基部部分(在本文中也称为基部块5000)和模具腔部分(在本文中也称为模具腔块5010”或5010”’)。在图26A-J的这些实施方案中，基部块5000和模具腔块(5010”或5010”’)形成为单独的零部件并且然后通过连接机构连接在一起。
腔板194的每个模具腔块5010、5010’、5010”、5010”’可以形成为特定配置，该特定配置适于为具有特别希望的轮廓/形状的待模制的物品提供外模具腔表面的一半。在塑料模制系统100中，具有不同配置的模具腔块5010、5010’、5010”、5010”’和不同配置的模具腔表面的多个不同配置的腔板194可用于在模具子组件3040、3040’中选择和使用。
在图26A-J的实施方案中，每个基部块5000可配置且可操作以连接到多个不同配置的模制腔块5010”、5010”’且从所述多个不同配置的模制腔块断开，所述多个不同配置的模制腔块在用于一对配合的模制腔块5010”、5010”’中时可提供不同形状的模制腔表面以产生不同形状/配置的模制物品。
腔板194的每个基部块5000可具有一个或多个“快速连接”机构(如下文进一步描述的)，用于将每个腔板194联接到服务块5196并且因此联接到压板196。
再次参考图25C-D中所描绘的腔板194的实施方案，腔块194的基部块5000和模具腔块5010、5010’的进一步细节在图25E-K和图27A-B中示出，如下文所述。
具体参考图27B，基部块5000可与模具腔块5010、5010’、5010”、5010”’中的任一个一起使用，以形成腔板194。基部块5000可具有长度Y1和宽度X1。
参见图25G，模具腔块5010’可具有长度Y2和宽度X2。X1可与X2的大小相同，而Y1可以与Y2的大小相同。模具腔块5000(以及模具腔块5000”和5000”’)的长度和宽度Y2和X2可以相同。
参见图27A和图27B，每个基部块5000可具有模具腔块面向表面5000a(图27A)，该表面可以是大致平坦的并且竖直地(方向Y)和横向(方向X)延伸。图25A至25K的模具腔块5010、5010’可通过增材制造工艺形成，由此通过将材料沉积在模具腔块面向表面5000a的顶部上，材料在基部块5000的模具腔块面向表面500b处结合到基部块5000的材料。
在其他实施方案中，模具腔块5010”(图26B)可以具有基部块面向表面5010’a，该基部块面向表面可以是大致平坦的并且竖直地(方向Y)和横向(方向X)延伸。模具腔块5010的基部块面向表面5010a”和基部块5000的模具腔块面向表面5000a可配置成能够连接在一起并保持面对面，彼此齐平配合接触。基部块5000还可以在与模具腔块面向表面5000a相对的一侧上具有服务块面向表面5000b(图27B)，该表面也可以是大致平坦的并且横向延伸。腔板194的基部块5000的服务块面向表面5000b可以是可操作的以能够与与压板196相关联的服务块5196的大致平坦且横向延伸的表面5196a(图25A、25C、25D、26A、26B和28A)连接并且保持面对面齐平配合接触。
在模具腔板194的基部块5000与模具模具腔块5010”之间采用的连接机构可以是或可以不是提供彼此相对容易且快速的连接和断开的机构，以将表面5000a和5010a”保持成面对面，齐平的配合接触和接合。当腔板194从模具子组件3040和3040’移除时，每个基部块5000可与模具腔块5010”断开且连接到模具腔块。在图26A-J的实施方案中设想，每个基部块5000可以使用经过开放孔5026接收的螺纹螺栓5025连接到模具腔块5010”、5010”’和从模具腔块断开，这些螺纹螺栓经过基部块5000并且纵向延伸(方向Z)到适当地定位在模具腔块5010”中的螺纹孔(未示出)中(参见26D和26G)。
再次参见图27A和27B，可以提供纵向延伸经过每个基部块5000的主体的沉孔开口5003。开口5003适于在其中接收并固定对准销钉5004(图25B)的螺纹基部，对准销钉可具有经过模具腔块5010’中的开口并纵向向外延伸的部分，基部块5000附接到该模具腔块中的开口(在图26A-J的实施方案中)。对准销钉/对准销的突出端可接收在模具腔块中的相应开口中(如例如下面进一步描述的)。
此外，每个基部块5000可以在上水平表面5000c上具有上夹具连接开口5002a、5002b，并且在下水平表面5000d上具有下夹具连接开口5002c、5002d(图27A，27B)。这些夹具连接开口可用于在基部块5000自身的制造过程中连接到夹具上(例如，当需要夹持基部块5000时)或当将基部块与模具腔块5010、5010’、5010”或5010”’接合时。这种夹具连接开口还可以用于在需要进行工具维护活动时连接至与操纵机器人相关联的固具。另外，下夹具连接口5002c、5002d也可用于如上述那样固位浇口切刀组件2200。
在基部块5000和服务块5196之间采用另一种连接机构，以可释放地但可靠地保持表面5000b和5196a面对面，齐平接触和接合。该连接/固位机构可以是快速连接/断开机构(在此称为“快速连接”或“快连”机构)，其便于腔板194的每个基部块5000的相对容易且快速的连接和断开。“快速连接”或“快连”机构在本文中可被认为是一种机构，由此两个部件之间的连接和断开可相对容易地受到影响，并且其具有一个或多个以下功能特性。
表示快速连接的一个特性是连接和断开机构可选择性地接合以保持基部块5000抵靠服务块5196。
表示快速连接的另一特征是该机构具有选择性地将基部块5000和服务块5196互锁的能力。
表示快速连接的另一特征在于，当连接基部块5000和服务块5196时，该机构可操作以提供夹持动作。
表示快速连接的另一特性是该机构可在连接和断开状态之间切换以连接和断开基部块5000和服务块5196。
表示快速连接的另一特性是通过在基部块5000上的零部件和服务块5196之间工作的弹簧致动力进行连接和/或断开。
表示快速连接的另一特性是连接和/或断开不需要安装紧固件，例如不涉及施加到螺杆、螺栓、螺母等上的扭转力或转动力。
作为示例，如图4H所示的固位机构4014的快速连接机构可用于将基部块5000可释放地连接到服务块5196。诸如型号306019零点拉栓和型号305979零点夹持模块插口的连接/固位机构可从AMF(Andreas Maier GmbH&Co KG公司，在此称为“AMF”-见www.amf.de/en)获得。因此，连接/固位机构可包括多个竖直间隔的立柱4024和对应的多个配合插口4026，这些配合插口可选择性地与这些立柱互锁。这些立柱4024(图25B、27B)可安装在腔板194的基部块5000的服务块面向表面5000b上并且从其纵向(方向Z)向外延伸，并且与形成在服务块5196(图25A)的基部块面向表面5196a中并且纵向(方向Z)延伸到服务块5196的主体中的插口4026相接合(也参见图28A)。
图4H所显示的固位机构的其他特征如上所述。通过提供快速连接机构，由此不同模制腔板194可容易地在服务块5196上互换，模具子组件3040、3040’可容易且快速地从一个特定设置改变到另一设置而不会显著改变停机时间。
每个基部块5000和服务块5196均可由任何适当坚固和刚性的材料或材料的组合制成，诸如1.2085等级钢或AISI 422不锈钢。
可以使用已知的技术和方法，诸如通过铸造，首先形成适当尺寸的、大致长方体形状的块，然后可以使用已知的制造技术和方法，诸如传统的机加工设备和方法，在铸造块中形成这里描述的基部块5000和服务块5916的特定特征。
每个模具腔块5010、5010’、5010”、5010”’均可由任何适当坚固和刚性的材料制成，诸如1.2085或AISI 422不锈钢。
在图26A-J的实施方案中，可以使用已知的技术和方法，诸如通过铸造，首先形成适当尺寸的、大致长方体形状的块，然后可以使用已知的制造技术和方法，诸如传统的机加工设备和方法，在铸造块中形成如在此描述的模具腔块5010”、5010”’的具体特征。
一种可用于形成模具腔块5010、5010’的技术包括形成其模具腔壁表面5011、5011’和内芯对准表面5009、5009’(图25D-K)的形状，该技术是3D打印工艺，并且特别是直接金属激光烧结(DMLS)。可以采用这样的工艺，其中，材料被直接施加并沉积在基部块5000的表面5000a的顶部上，使得模具腔块5010、5010’的3D形轮廓构建在基部块的顶部上。这样的工艺在模具腔壁表面5011、5011’的形状方面具有灵活性，该模具腔壁表面可以被形成并且允许形成内部中空特征，诸如在其中提供中空的服务通道(例如，流体冷却通道)。这种增材制造工艺在能够提供可以包围/覆盖整个模具腔表面的优化的冷却流体通道方面提供了高水平的灵活性。传统的制造技术可能无法实现冷却通道的相同配置/布置，或者如果它们可能的话，可能难以实现并导致极高的成本。
现在具体参考图27A-B和图28B，基部块5000可设置有延伸经过其中的一个或多个服务通道。这样的服务可包括加压空气(其可用于操作在基部块5000和服务块5196之间操作的快速连接机构)，电/电子线路(例如，用于以电子方式/电子方式连接到传感器，诸如温度传感器)，和流体冷却(冷却气体；冷却水)通道。
举例来说，在图26A-J的实施方案中，其中每个基部块5000配置成且可操作以连接到多个不同配置的模具腔块5010”、5010”’和与所述多个不同配置的模制腔块断开，基部块5000可具有流体冷却通道5020(图28B)，该流体冷却通道是冷却流体回路5200的一部分，该冷却流体回路将来自冷却流体贮存器5199的冷却流体输送至服务块5196，然后进入基部块5000，然后进入模具腔块5010”(或模具腔块5010”’)，以便在注射至由一对配合的夹持的模具腔块5010(或模具腔块5010’、5010”、5010”’)形成的模具腔中之后促进熔融材料的快速冷却和固化。冷却流体回路5200将冷却流体返回至服务块5196中的流体通道5181以返回至冷却流体贮存器5199。冷却流体的示例是冷却水、液体CO2和具有不同热交换特性的其他流体。
服务块5196可具有带有输出端口5050a的冷却通道5080。如图26A和26B所示，当基部块5000与服务块5196接合时，基部块5000中的冷却通道5020’可具有在基部块5000的表面5000b中的输入端口5020d，该输入端口与服务块5196的表面5196a中的对准的输出端口5050a流体连通。流体通道5020经过基部块5000到达基部块5000的表面5000a中的输出端口5020a，该输出端口与模具腔块5010(图25B)的表面5010a中的对准的输入端口5030a(或模具腔块5010’、5010”、5010”’的对应表面流体连通)流体连通。输入端口5030a提供用于冷却通道5030(图28B)的入口，该冷却通道经过模具腔块5010(或模具腔块5010’、5010”、5010”’)的主体。冷却通道5030可形成为允许冷却流体沿着曲折路径流动经过模具腔块5010(或模具腔块5010’、5010”、5010”’)的主体到达输出端口5030b。曲折路径具有配置成至少部分地符合模具腔壁表面的多个部分，以增强模具腔块5010内的冷却流体的冷却效果。在一些示例性实施方案中，冷却通道5030可至少部分地形成为锯齿状凹槽，该锯齿状凹槽可以铣削到模具腔块5010”的基部块面向表面5010a”中。当模具腔块5010”被接合到基部块5000时，凹槽可以在其顶部被基部块5000的相对的配合表面5000a完全封闭，并且表面5000a与配合表面5010a”配合接触。
模具腔块5010的表面5010a中的输出端口5030b(或模具腔块5010’、5010”、5010”’的对应表面)与基部块5000的表面5000b中的对准的输入端口5020b流体连通(FIG.27A)。第二流体通道5021从输入端口5020b经过基部块5000到达输出端口5020c。输出端口5020c与服务块5196的服务块表面5196a中的输入端口5050b流体连通。
服务块5196具有服务通道5081，该服务通道提供输入端口5050b之间的连通并且与冷却流体贮存器5199流体连通，使得冷却流体可以返回到贮存器。
参考图28B中所描绘的冷却流体回路5200，通过经过模具子组件3040、3040’的其他部件的各种冷却通道，来自冷却流体贮存器5199的冷却流体可连通进入服务块5196中的冷却流体通道5080，然后进入基部块5000中的冷却通道5020，并且然后进入模具腔块5010”(或模具腔块5010”’)中的冷却通道5030中。冷却流体然后可以流过冷却通道5030并且离开输出端口5030b进入输入端口5020b，进入基部块5000中的冷却通道5021，在那里它可以流过通道5021，离开进入服务块5196的服务块表面5196a中的输入端口5050b。然后，冷却流体可以流过冷却流体通道5181以通过经过模具子组件3040、3040’的其他部件的各种通道返回到冷却流体贮存器5199。作为冷却流体回路5200的一部分，除了冷却流体贮存器5199和流动通道之外，还需要用于冷却流体的设备以及泵和可能的阀，以提供去往和来自模具腔块5010的冷却流体流。
每个冷却流体输入端口/输出端口联接器5020a/5030a；5030b/5020b；和5020c/5050b可以是任何合适的冷却流体连通配件。例如，用于联接器5020c/5050b的合适的水配件可以是由AMF制造的型号AMF6989N[164988，内置联接器短节]和6989M[164996，内置联接器]水配件。联接器5030a/5020a；和5030b/5020b可以是基部块5000与腔板194的模具腔块5010”的配合表面之间的合适的密封O形环(或模具腔块5010”’)，并且特别是在通道5020和5021与通道5030连接的位置附近。
在这样的水配件中，可以提供打开和关闭流体流动通道的阀机构。当这种冷却流体配件的凸部被接收到凹部中时，阀机构打开。当凸部从凹部移开时，阀机构关闭。阀机构可提供在流体回路供应安排的冷却流体源侧上，诸如在服务块5196上的输出端口5050a处。因此，当从与服务块5196的连接中去除基部块5000时，冷却流体将不会流出服务块5196上的输出端口5050a。
还注意到，在基部块5000和服务块5196之间的凸/凹型联接(冷却流体配件和与上述连接/固位机构相关联的配件)中，将存在凸部和凹部。在一些实施方案中，这些联接器的凹部可形成在服务块5196中并且联接器的凸部形成在基部块5000上。这是因为这种联接器的凸部通常是较便宜的部件，并且在任何模制系统100中，与服务块5196的数量相比，可以使用更多数量的基部块5000，在基部块5000上提供这种冷却流体配件和固位/连接机构的凸部可以是成本有效的。在其他实施方案中，这些联接器的凸部可形成在服务块5196中并且联接器的凹部形成在基部块5000上。
类似地，在图25A-25K的实施方案中，每个基部块5000与模具腔块5010(或模具腔块5010’)一体地连接。同样，每个基部块5000可具有流体冷却通道5020’(图28C)，该流体冷却通道是冷却流体回路5200’的一部分，该冷却流体回路将来自冷却流体贮存器5199的冷却流体输送至服务块5196，进入基部块5000，然后进入模具腔块5010(或模具腔块5010’)，以便在注射至由一对配合的夹持的模具腔块5010(或模具腔块5010’)形成的模具腔中之后促进熔融材料的快速冷却和固化。冷却流体5200’使冷却流体返回到服务块5196中的流体通道5181’进入压板196中的流体通道以返回到冷却流体贮存器5199。
服务块5196可具有带有输入端口5051a和输出端口5050a的冷却通道5080’。如图26A和26B所示，当基部块5000与服务块5196接合时，基部块5000中的冷却通道5020’可具有在基部块5000的表面5000b中的输入端口5020d，该输入端口与服务块5196的表面5196a中的对准的输出端口5040a流体连通。流体通道5020’经过冷却通道5030’(图28C)并与冷却通道5030’一体地连接以流体连通，冷却通道5030’经过模具腔块5010(或模具腔块5010’)的主体。类似于冷却通道5030，冷却通道5030’可形成以允许冷却流体沿着曲折路径流动经过模具腔块5010(或模具腔块5010’)的主体且接着与第二流体通道5021’流体连接，经过基部块5000到输出端口5020c。输出端口5020c与服务块5196的服务块表面5196a中的输入端口5050b流体连通。
服务块5196具有提供输入端口5050b和输出端口5051b之间的通信的服务通道5081’。输出端口5051b与压板196中的输入端口5040b连通。
参考图28C中所描绘的冷却流体回路5200’，通过经过模具子组件3040、3040’的其他部件的各种冷却通道，来自冷却流体贮存器5199的冷却流体可连通进入压板196中，然后从在压板196的压板表面196a处的输出端口5040a离开，进入并通过服务块5196中的冷却流体通道5080，然后进入基部块5000中的冷却通道5020’，并且然后进入模具腔块5010(或模具腔块5010’)中的冷却通道5030’中。冷却流体然后可以流过冷却通道5030’并且然后流动通过通道5021’，离开进入服务块5196的服务块表面5196a中的输入端口5050b。然后冷却流体可以流动通过冷却流体通道5181’到安装有服务块5196的压板196的压板表面196a中的输入端口5040b。然后冷却流体可流动通过压板196且通过经过模具子组件3040、3040’的其他部件的各种通道返回到冷却流体贮存器5199。作为冷却流体回路5200的一部分，除了冷却流体贮存器5199和流动通道之外，还需要用于冷却流体的设备以及泵和可能的阀，以提供去往和来自模具腔块5010的冷却流体流。
每个冷却流体输入端口/输出端口联接器5051a/5040a；5050a/5020d；5020c/5050b和5051b/5040b可以是任何合适的冷却流体连通配件。例如，用于联接器5051a/5040a；5050a/5020d；5020c/5050b和5051b/5040b的适合的水配件也可以是由AMF制造的型号AMF 6989N[164988，内置联接器短节]和6989M[164996，内置联接器]水配件。
除了基部块面向表面5010a之外，在图25G-H的实施方案中，模具腔块5010具有大致彼此平行且正交于表面5010a的上水平表面5010c和下水平表面5010d。在基部块5000的与基部块面向表面5010a的相对侧上，可以是具有总体上标示为5012的表面形貌的腔侧5010b，该表面形貌可以在其配置方面取决于若干因素中的一个或多个而变化，这些因素包括希望在一对配合的模制腔块5010之间模制的物品的构型以及待注射到腔中的模制材料的类型。腔侧形貌5012通常至少包括用于形成模具腔的一半的表面区域和接触表面区域，该接触表面区域配置成接合对应配合模具腔块上的相对接触表面。在模具腔块5010中，可以提供大致平行于基部块面向表面5010a的接触表面区域5010g。腔壁表面5011在接触表面区域5010g的内部延伸，该腔壁表面限定腔半部5015的外表面。腔壁表面5011的取向使得通向模具腔的顶部开口端的腔壁表面的纵向轴线(在Y方向上)是竖直的，使得分隔线是在待模制物品的任一侧上的纵向线。换言之，腔壁表面5011提供了待模制的物品的纵向截面表面轮廓，其中待模制的物品在轮廓的竖直端部处具有开口。
模具腔块5010’在配置上与图25I-K所示类似。其中可以提供大致平行于基部块面向表面5010a’的接触表面区域5010g’。腔壁表面5011’在接触表面区域5010g’的内部延伸，该腔壁表面限定腔半部的外表面。
在每个模具腔块5010、5010’中，位于腔壁表面5011、5011’上方的是芯对准表面区域5009、5009’，该芯对准表面区域总体上向内朝向腔壁5011、5011”渐缩，并且该芯对准表面区域限定了该腔的半部适于接收和对准模芯组件190(参见图25D、25E)的外芯7030和内芯7032上部，该模芯组件被接收在由腔壁表面5011、5011’形成的腔内。
在系统100的操作期间，内芯7032竖直地延伸到由相对的配合模具腔块5010、5010’的相对的腔壁表面5011、5011’和内芯7032的壁表面形成的模具腔中。
浇口区域5016、5016’可竖直地经过每个模具块模具腔5010、5010’的主体的下部而形成，以当模芯组件190的内芯7032和外芯7030被接收到由配合的模具腔块5010(或配合的模具腔块5011’)的内芯接收表面5009、5009’和腔壁表面5011、5011’形成的腔中时，提供从模具腔块的外部进入所形成的腔半部5015中且进入模具腔中的通道。应注意，相对的模具腔块对5010、5010’的两个相对的面对面浇口区域5016、5016’协作以限定浇口结构5017、5017’(图25D)，当在模具子组件3040、3040’的操作中时，一对模具腔块5010(或一对模具腔块5010’)彼此配合。通过所形成的浇口结构5017’(图25D)，可将模制材料注射到所形成的模具腔中，如本文中大体上所描述。
通气区域5037、5037’也可以经过每个模具块模具腔5010、5010’的主体的侧面形成，以在模具腔块的外部与半模5015、5015’的内部之间提供相对的通气通道。将理解的是，当在系统100的操作期间，两个模具腔块5010(或模具腔块5010’)以彼此面对面配合的关系取向，其中相对的接触表面区域5010g，5010g’彼此接触并且被迫使朝向彼此，一对完全相对的通气结构5038’(图25C)将由相对的模具腔块5010’的两个相对的面对面通气区域5037’形成。当模制材料被注射到所形成的模具腔中时，空气可通过所形成的通气结构5038’(图25C)从模具腔的内部逸出。
应了解，当在系统100的操作期间，两个模具腔块5010取向成彼此面对面配合关系，其中相对接触表面区域5010g彼此接触且被迫使朝向彼此，完整模具腔的外表面将由相对腔壁表面5111形成。这将导致在由腔壁表面5011和接触表面区域5010g之间的边界限定的向内边缘处的两个配合的模具腔块5010之间存在纵向分隔线。重要的是，两个腔壁表面的配合边缘彼此紧密地、连续地接触，并且边缘彼此齐平以避免在相邻腔模具表面的接合处的不连续性。为了使与可见纵向分模线相关联的问题最小化，重要的是在系统100的操作期间以非常高的公差程度来控制一对配合且接合的模具腔块5010之间的界面。
再次主要参见图25G和25I，在一些实施方案中，从模具腔块5010的相对的倾斜侧表面5010e和5010f延伸的可以是总体上楔形的基台5033。静止模具腔块5010上的桥台5033可具有纵向延伸的导引销开口5035以接收可安装在移动模具腔模块5010上的相对楔形基台5033上的导引销(图25G中未示出，但参考图26D，类似于导引销5007”)。为了更清楚，可以理解，在一对配合的模具腔块5010中，一个模具腔块5010在模具子组件的操作期间可以是静止的，因为它可以固定到安装到静止压板196上的基部块5000，而相对的模具腔块5010可在操作期间移动，因为它被紧固到安装到移动压板196的基部块5000上。在其他实施方案中，两个模具腔块5010可在模具子组件的操作期间移动，因为每个模具腔块5010紧固到安装到移动压板196的基部块5000。
导引销开口5035和导引销可以以非常高的公差形成，以确保当两个模具腔块5010以彼此面对面配合的关系被集合在一起时，相对的接触表面区域5010g彼此接触，并且被迫使朝向彼此，模具腔的期望的外表面的所有特征被适当地形成(例如，两个模具腔半部准确地彼此对准以帮助避免/最小化模制物品上的可见纵向分割线)。
基台5033的上表面5033a凹陷在接触表面区域5010g的水平下方。因此，当在系统100的操作期间，两个模具腔块5010以彼此面对面配合的关系取向，其中相对的接触表面区域5010g以特定的已知夹持力彼此接触并被迫朝向彼此，彼此接触的仅有的表面将是接触表面区域5010g。因此，可以将在表面5010g处的接触压力计算为夹持除以接触表面区域5010的面积。另外，确保由两个模具腔块适当密封形成模具腔所需的接触压力可在已知范围内。有可能对于由模具子组件3040’、3040’的夹持机构施加的特定标准夹持吨位，可以针对特定腔模具块5010计算并提供接触表面积的可接受范围。因此，代替改变用于待模制的不同尺寸/形状的物品的夹持压力，可选择用于模具腔块的表面接触区域5010g且可将表面接触区域5010g上的接触压力适当地维持在期望范围内。
图25I-K中显示出了替代配置的模具腔块5010’。模具腔块5010’可以总体上被配置成与模具腔块5010相同，包括具有相同的对应总宽度X2但不同的长度Y3、冷却通道5030’、以及具有凹入的顶部表面5033a’的楔形基台5033’。-静止模具腔块5010’上的基台5033’也可具有导引销开口5035’以接收可安装在配合的相对腔模具块5010’上的导引销(未示出)。然而，侧表面5010e’和5010f’以及腔壁表面5011’的配置可以使得与模具腔块5010中的接触表面积5010g的尺寸相比，模具腔块5010’中存在更大的接触表面积5010g’。
对于标准夹持压力，模具腔块5010’，其具有与模具腔块5010的模具腔块Y2的长度Y2相同的长度Y2或更短的长度Y3，可能需要与接触表面区域5010g相比不同配置的接触表面区域5010g’以确保接触压力在可接受的范围内。
下表1提供如何针对待模制的各种不同物品选择/改变接触表面区域的配置和尺寸的实施例，其中施加标准夹持负载以将两个相对的腔模块夹持在一起，且示出来自各种稍微不同尺寸和形状的接触表面区域5010g的所得接触压力，其中夹持力为30吨(294300N)。
表1
| 接触表面 | 6000 | mm^2 | 接触压力 | 49.1 | N/mm^2 |
| 接触表面 | 5750 | mm^2 | 接触压力 | 51.2 | N/mm^2 |
| 接触表面 | 5500 | mm^2 | 接触压力 | 53.5 | N/mm^2 |
| 接触表面 | 5250 | mm^2 | 接触压力 | 56.1 | N/mm^2 |
| 接触表面 | 5000 | mm^2 | 接触压力 | 58.9 | N/mm^2 |
因此，如果模具腔表面的尺寸和形状在模具腔块之间不同，则可以在一定程度上改变两个模具腔块之间的接触表面区域的形状，以确保在给定的设定夹持压力下，将接触压力保持在期望压力范围内。
改变这些表面接触区域5010g、5010g’、5010g”的形状的能力还允许根据经由夹持机构施加的力的位置来调节施加在模具腔块上的接触表面上的压力分布。在一些情况下，由夹持机构施加的力将不均匀分布。在特定区域中的接触表面的尺寸可以被调节成适应由夹持机构不均匀地施加的力，这样使得在整个接触表面区域上的压力是相当均匀的。
模具腔板194”的另一替代实施方案显示于图26D-F中，其可形成为两个独立部分：(a)基部块5000”；和(b)在使用中可连接在一起的模具腔块5010”。基部块5000”可大致形成为类似基部块5000，包括具有大致纵向延伸并且平坦的侧表面5000e”和5000f”的基部块5000”。除了其侧表面5010e”和5010f”也大致在竖直和纵向延伸并且是平坦的之外，模具腔块5010”通常可以像模具腔块5010那样形成。如在图26B和图26D-F中显而易见的，当模具腔块5010”安装到基部块5000时，表面5010e”大致与表面5000e齐平，并且在与表面5000e相同的平面中延伸。类似地，表面5010f”大致与表面5000f齐平并且在同一平面中延伸。另外，表面5010c”与表面5000c大致齐平并且在同一平面中延伸，并且表面5010d”与表面5000d大致齐平并且在同一平面中延伸。而且，模具腔块5010”的腔侧表面形貌5012”一般可分为以下区域：(i)接触表面区域5010g”；(ii)略低的凹陷的非接触表面区域5010h”；以及(iii)腔壁表面区域5011”。可以理解的是，如果两个模具腔块5010”之间的模具腔表面的尺寸和形状不同，则接触表面区域5010g”和非接触表面区域5010h”的形状可以在两个模具腔块之间在某种程度上改变，以确保即使使用两个模具腔块5010”来生产不同尺寸/形状的物品，也在给定设定的夹持压力下，将接触压力保持在期望的压力范围内。
具体参见图26A-C，在内芯7032的外表面与配合和接合的腔模块5010”的腔壁表面5011”之间形成用于待模制物品的模具腔。模具腔的上部由外芯7030的底部水平圆环形边缘7030a密封。通过使外芯7030和内芯7032的上部部分与腔壁表面5011’对准，将内芯7032的下部部分适当地定位在腔壁表面5011’内，以形成期望的精确模具腔配置。每个模具腔块5010’还可以具有相对的外侧表面5010e”和5010f”。
再次主要参考图26E-F，纵向延伸的导引销开口5035”可设置在与固定压板196互连的固定模具腔块5010”(图26E)的非接触表面区域5010h”中，以接收可安装在与移动压板196互连的移动模具腔模具块5010”(图26F)上的开口5008”中的导引销5007”。导引销开口5035”、5008”和导引销5007”可以形成为非常高的公差，以确保当两个模具腔块5010”以彼此面对面的配合关系被带到一起时，相对的接触表面区域5010g”彼此接触并且被迫朝向彼此，模具腔的所期望的外表面的所有特征都被适当地形成(例如，两个模具腔半部准确地彼此对准以帮助避免/最小化模制物品上的可见纵向分割线)。
另外，如图26D-F所示，安装块5060可通过螺栓5063被紧固，该螺栓被接收在开口5064中，经过安装块5060进入表面5000b”中的对准的螺纹开口中。安装块5060还可通过螺栓5062紧固到服务板5196、5196’上，该螺栓经过开口5061被接收到5196、5196’中的对准的螺纹开口中。安装块5060在基部块5000(以及安装到其上的模具腔块)受到夹持机构的负载之前和负载时帮助基部块(以及安装到其上的模具腔块)稳定。
基部块5000和模具腔块5010”的腔板组合的优点是外表面区域总体上是一致的或具有标准形状，然而腔侧形貌5012”可以变化以适应待模制物品的任何形状和尺寸(在一定限度内)。因此，接触表面区域5010g”的相对尺寸增大了；低的凹陷的非接触表面区域5010h”；可以被调整并且可以考虑腔壁表面区域5011”的构型和尺寸。
参见图26A-F，浇口区域5016”可竖直地经过每个模具块模具腔5010”的主体的下部而形成，以当模芯组件190的内芯7032和外芯7030被接收到由配合的模具腔块5010”(图26A)的内芯接收表面5009”和腔壁表面5011”形成的腔中时，提供从模具腔块的外部进入所形成的腔半部5015”中且进入模具腔中的通道。相对的模具腔块对5010”的两个相对的面对面浇口区域5016”协作以限定浇口结构5017”(图26D)，当在模具子组件3040、3040’的操作中，一对模具腔块5010”彼此配合。通过所形成的浇口结构5017”，可将模制材料注射到所形成的模具腔中，如本文中大体上所描述。
成对的排气通道5037”还可经过每个模具块模具腔5010”的主体的每个相对侧形成(图26E)，以在模具腔块的外部与半模5015”的内部之间提供相对的成对通气通道。应当理解，当在系统100的操作期间，两个模具腔块5010”以彼此面对面配合的关系取向，其中相对的接触表面区域5010g”彼此接触并且被迫朝向彼此，一对完全相对的通气结构将由相对的模具腔块5010’的两个相对的面对面通气区域5037’形成。当模制材料被注射到所形成的模具腔中时，空气可通过所形成的通气结构从模具腔的内部逸出。
应当理解，当在系统100的操作过程中，两个模具腔块5010”以彼此面对面配合的关系取向，其中相对的接触表面区域5010g”彼此接触并被迫朝向彼此，通过相对的腔壁表面5111”将形成完整模具腔的外表面。这将导致在两个配合的模具腔块5010”之间存在纵向分割线，该纵向分割线在由腔壁表面5011”和接触表面区域5010g之间的边界限定的向内边缘处弯曲。同样，重要的是，两个腔壁表面的配合边缘彼此紧密地、连续地接触，并且边缘彼此齐平以避免在相邻腔模具表面的接合处的不连续性。为了使与可见纵向分模线相关联的问题最小化，重要的是在系统100的操作期间以非常高的公差程度来控制一对配合且接合的模具腔块5010”之间的界面。
现在参见图26J，示出了另一模具腔块5010”’，并且其中模具腔侧形貌5012”’可以总体上以与以上提及的模具腔块5010”的模具腔侧形貌相同的方式形成。模具腔块5010”’的基部块面向表面5010a”’以及其表面形貌和特征通常可以与模具腔块5010”的基部块面向表面以及其表面形貌和特征相同，除了以下内容。一个总体上长方体底部开放的槽谷区域5013”’可以形成在表面5010a”’中。可以通过使用常规的铣削设备和方法从表面5010a”’铣削出材料来形成槽谷区域5010a”’。槽谷区域5010”’可配置成用于在其中接收冷却通道模块5019”’。
冷却通道模块5019”’可具有一个或多个冷却通道5030”’(图26J)，这些冷却通道具有相应的输入端口和输出端口，用于连接至基部块5000中的通道5020/5021的对应端口，使得冷却流体可以按如上所述的方式流过冷却通道5030”’。用于冷却通道模块5019”’中的冷却通道的构型可以变化并且可以被设计成用于在腔壁表面5011的特定构型中提供期望的冷却。冷却通道模块5019”’可具有总体上矩形的外框架，该外框架带有多个侧框架构件以及将这些冷却通道支撑在其中的基部。外框架可以提供冷却通道模块5019”与槽谷区域5010”’的竖直壁的摩擦配合。
在每个实施方案中，其中模制腔块被制造为与基部块(诸如模制腔块5010”和基部块5000”或腔块5010”’和基部块5000”’)分开的单独件，可以在围绕水配件的腔块和基部块的相对配合表面上提供密封环以提供水密封。例如，如图26J所示，由合适的材料(诸如合适的橡胶)制成的密封O形圈5022可以被提供在模具腔块5010”’与基部块5000”’之间以在模具腔块5010”’与基部块5000”’之间提供流体密封。在模具腔模块5010”’和冷却通道模块5019”’内的内部密封通常是不需要的。
其结果是，用于限定波谷区域5013”’的表面形貌5012”’的标准构型可以在腔模块5010”’的腔侧表面上被铣削，且然后特别构型的冷却通道模块5019”可以被插入其中以为待模制的特定物品的特定腔壁表面构型提供所希望的具体冷却通道构型。这提高了制造过程的效率。
可以由任何一种或多种合适的材料(诸如铜或不锈钢或合适的塑料，诸如PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)形成冷却通道模块5019”’的部件。
参见图28A，显示了步骤(a)至(f)的序列，通过该序列，服务块5196和腔板194可连接到压板196。在第一步骤(a)至(c)中，将服务块5196安装到压板196。服务块5196可通过螺栓5197连接到压板196，该螺栓经过服务块5196中的开口5198并进入压板196中的螺纹开口5195。
在步骤(d)中，使可包含基部块5000和模具腔块5010、5010’、5010”或5010”’的预制腔板194可用来连接至服务块5196。上述类型的快速连接可用于将基部块5000且因此腔板194连接到服务块5196，以提供图28A的(f)中所示的压板和腔板组件。
在如本文别处描述的模具子组件3040、3040’的操作期间，压板对196将具有附接到其上的至少一个服务块5196。一个或多个模具腔板194将附接到服务块5196。腔板194可包含基部块5000和模具腔块5010、5010’、5010”或5010”’，并且可以在模具腔内产生模制物品，该模具腔在相对的模具腔块对5010、5010’、5010”或5010”’之间形成。冷却流体和/或其他服务可从压板196提供到服务块5196并提供到基部块5000及其对应的模具腔块5010上。
当需要改变由模具子组件3040、3040’的特定模具腔板194产生的模制物品的类型时，可以操作与适当对腔板194相关联的快速连接机构以通过快速连接机构连同附接到基部块5000的当前使用的模具腔块5010将基部块5000与服务块5196断开连接。然后可通过用快速连接机构将基部块5000连接到服务块5196来安装替换腔板194，从而连接附接到替换基部块5000的替换模具腔块5010。基部块5000的替代对以及它们相应的模具腔块5010、5010’、5010”或5010”’可被配置成产生与移除的成对的基部块和模具腔块5010、5010’、5010”或5010”’不同的类型/形状的模制物品。
将材料转移至成型器
主要参见图29-37，现在将描述用于将模制材料转移到成型器中的示例性特征的细节。
图29描绘了模具200的器皿124和腔板194一部分的局部截面图。如图所示，器皿124的孔口136与浇口通道2002对准，通过浇口通道将进料注射到模具200中。为了发生这种注射，密封构件140被撤回至非密封孔口136。然后通过朝着孔口136驱动活塞182以减小腔134的体积并迫使模制材料通过孔口136流出来引起注射。
在将进料注入模具200的过程中，器皿124的尖端在浇口通道2002附近与限定在腔板194中的相应凹部配合。器皿124被加热到对应于熔融进料的温度。模具200保持在较冷的温度，例如环境温度，以促进进料在注入模具200后的快速冷却和固化。
典型地，期望将熔融进料保持在目标升高的温度下直到注射之前，然后使进料经受显著的热梯度，以便快速冷却和固化模具内的材料。这种热控制可以在注射期间保持进料的流动性，以实现模具的均匀填充。此外，这种处理可确保所期望的产品特性。例如，快速冷却趋于限制或防止进料结晶，在成品部件中提供期望的强度和外观特性。这种快速冷却可通过将模具200保持在相对于熔融进料的低温下来实现。
绝热体1332和帽1334有助于在器皿124和模具200的界面处保持期望的热梯度。具体地，如上所述，绝热体1332具有低导热性，因此对器皿124的尖端1322和模具200之间的热传递提供了屏障。
相反，帽1334具有相对高的导热性，并且倾向于通过与模具200的热传递来促进密封构件140的冷却。
再次参看图12A-12D，成型站104-1还包括致动器组件204，其与注射组件对准且与轴线M-M对准。致动器组件204包括器皿定位致动器(未示出)和注射器210。器皿定位致动器可以延伸以迫使器皿124与模具200邻接。在此位置中，器皿124的浇口孔口136与模具200的模具入口浇口202对准。
成型站104-1还可包含阀锁定组件。阀锁定组件可用作用于将密封构件140从其密封位置释放的触发器。图30是显示示例性阀锁定组件2080的操作的一系列对应的等轴视图和俯视图。
阀锁定组件2080包括凸轮导引件2082，该凸轮导引件具有狭槽2084，用于接收刚性地安装到载架125的可动臂1272上的轴承1276。当载架125使器皿124朝向成型站的模制轴线M-M移动时，轴承1276接收在狭槽2084中。载架125和器皿124的运动方向由图36中的箭头D指示。
狭槽2084的轮廓使得它用作轴承1276和臂1272的凸轮。也就是说，当载架125和器皿124朝向模制轴线M-M前进时，狭槽2084致使轴承1276和臂1272从初始位置朝向最终位置枢转，在初始位置中，臂1272接合密封构件140，将密封构件保持在其密封位置中，在最终位置中，臂1272离开密封构件140，使得密封构件可从其密封位置移位。
在臂1272离开密封构件140的情况下，密封构件140可被向下推入器皿124中，清除孔口136的闭塞并且允许熔融模制材料转移到器皿124中。密封构件140可例如通过位于器皿124上方或下方的致动器，或通过由孔口136作用于密封构件140上的熔融模制材料的压力而缩回。
如图7和30所示，包括可动臂1272和轴承1276的封闭组件1270位于载架125的底部。然而，在其他实施方案中，封闭组件可位于器皿的顶部。
例如，图31描绘了载架125’，具有顶部安装式闭合组件1270’、可移动臂1272’和轴承1276’。在所描绘的实施方案中，具有狭槽2084的凸轮导引件2082同样地定位在载架125顶部，在器皿124上方。可动臂1272’在外部堵塞孔口136。因此，臂1272’用作滑动闸门以密封孔口136。即，当臂1272’朝向关闭位置移动时，臂在器皿124的顶部上滑动。在这个实施方案中，密封构件140可从器皿124中省略，或者可替代地，可与可移动臂1272’一起提供冗余密封。
参照图12A-12D，致动器组件204的注射器210可以延伸以作用于器皿124的活塞182，迫使活塞182朝向浇口孔口136并将熔融进料通过浇口孔口136排出腔134。将进料注入模具200中并随后冷却该进料，形成模制工件101’。
传输子系统110的第二轨道144经过在成型站104-1下方并与喷射轴线E-E对准的喷射位置。
滑架129被接收在轨道144上，并沿轨道可滑动，例如通过电磁、气动或机械操纵。传输子系统110能够将各个滑架索引到轨道144上的特定位置。例如，传输子系统可包含用于重复滑架129的精确位置的传感器或编码器(未示出)。
滑架129包括用于将工件物理地保持到滑架的工件握持部131。如图所示，握持部131包含嵌套，该嵌套可成型为用于接收模制工件101’。在一些实施方案中，嵌套可具有与工件101’互补的形状。在其他实施方案中，嵌套可以不与任何特定工件101’精确互补；但是也可以具有例如凹曲线的形状，该形状被设计成可靠地接收各种形状和尺寸的工件。可以对嵌套施加吸力以将工件101’拉向滑架129。致动器组件201位于喷射位置，并且可操作以朝向模具200延伸和推动滑架129，使得嵌套133紧邻模具200定位。
传输子系统110的轨道144彼此偏离以提供用于滑架125、129和工件101’和器皿124的间隙。这些轨道之间的偏移可以是水平的和竖直的中的一者或两者。
图32更详细地描绘成型站104-1的致动组件204。在一些实施方案中，分配格间102的注射站可具有基本上类似于致动组件204的致动组件。致动组件204包括用于支撑接近模具200的器皿124的滑架2040。滑架2040通过线性驱动器(例如，伺服机构或液压活塞)2042相对于模具200可移动。
滑架2040具有安装在其上的嵌套2044，用于接收器皿124。嵌套2044定位在轨道144附近，使得器皿124可以通过沿着轨道144行进的滑架125转移到嵌套2044上，如图38中的箭头T所示。
图33A、33B和33C分别是示出嵌套2044和器皿124的细节的等轴视图、剖面等轴视图和截面图。
如图所示，嵌套2044具有开口2045以接收器皿124的基部。嵌套2044具有向上突出的侧壁，但是这些侧壁的大小被设计成为夹钳1254(图7A、图7B)提供空隙，使得器皿124可以在被夹钳1254握持的同时被插入到嵌套2044中。
嵌套2044具有锁定突出部2046，该锁定突出部的尺寸和位置被设计成与器皿124的棘爪1256互锁。突出部2046可以是半环形的。当器皿124插入嵌套2044中时，突出部2046被接收在棘爪1256中并且将器皿保持在嵌套2044中。
虽然图32、33A和33B中未示出闭合组件1270和阀锁定组件2080，但是应当理解，阀锁定组件2080定位在嵌套2044附近，使得在将器皿124插入嵌套2044中之前或同时使臂1272枢转离开嵌套2044(参见图30)。
嵌套2044包含用于接受包括棘爪180的密封构件140的基部的通道2048。
嵌套2044的底部是开放的以允许致动组件204与器皿124的主体以及与密封构件140和活塞182相互作用。具体地，在所描绘的实施方案中，致动组件204包括致动器，例如气动或伺服驱动的活塞、汽缸等，该致动器可以延伸经过嵌套2044的底部以作用在器皿124、密封构件140或活塞182的主体上。
参照图33C，用于作用在器皿124、密封构件140和活塞182上的致动器可以嵌套(例如同心)布置。具体地，中空器皿锁定致动器2062定位成邻接器皿124的基部。流动致动器，即注射致动器2102，嵌套在器皿定位致动器2062内。进而浇口操作致动器2104嵌套在注射致动器2102内。
器皿锁定致动器2062和注射致动器2102可以是管状的，即具有环形顶表面和底表面。致动器2062和2102的顶表面(即，沿着纵向轴线最靠近孔口136的表面)分别邻接器皿124和活塞180。浇口操作致动器2104可包括具有凹口的握持特征2106，该凹口被成型为接收密封构件140的棘爪180并与之互锁。
在所描绘的实施方案中，器皿锁定致动器2062和浇口操作致动器2104是气动驱动的并且注射致动器2102是伺服驱动的。然而，每个致动器可由任何合适的驱动类型驱动。
如将更详细解释的，器皿锁定致动器2062可操作以将器皿124朝向模具200偏置，使得器皿124的尖端紧密地邻接模具。在这种情况下，器皿124被装载抵靠嵌套2044的突出部2046。
在所描绘的实施方案中，浇口操作致动器2104包括第一区段2105和第二区段2107，第一区段和第二区段通过联接销2109联接，联接销延伸经过在注射致动器2102中限定的狭槽。具体地，销2109可延伸经过第一区段2105和第二区段2107中的孔，以联接这些区段，使得它们延伸在一起。在所描绘的实施方案中，第一区段2105是总体上中空的管状元件，而第二元件是总体上圆柱形构件。第一区段2105具有容纳嵌套在其中的注射致动器2102的独立滑动运动的内径。类似地，注射致动器2102是管状构件，其具有容纳嵌套在其中的浇口操作致动器2104的第二区段2107的内径。
浇口操作致动器2104可操作以将密封构件140延伸到其密封状态，其中密封构件140基本上防止材料流动通过孔口136，并且缩回密封构件140以打开孔口136。
如上所述，在所示实施方案中，注射致动器2102由伺服驱动。注射致动器2102的伺服驱动可允许施加较大的力以使模制材料经受合适的注射压力，注射致动器2102的位置准确度相对较高，且因此活塞182的位置准确度相对较高。在其他实施方案中可以使用其他合适的驱动器。例如，在一些实施方案中，注射致动器2102可以是液压驱动的。
注射致动器2102可操作以作用于活塞182以迫使模制材料离开器皿124。
图34A-34K描绘了处于成型操作的各个阶段的成型站104-1。为了简化，从图34A、34B-34C、34E、34I和34J中省略了芯定位致动器1046和负载致动器1050。
如图34A所示，承载器皿124的滑架125在轨道144上被传输到面向注射站104-1并与模具轴线M-M对准的注射位置。例如，如上面参考图30所述，当滑架125和器皿124移动到模制轴线M-M处的位置时，器皿124的孔口136打开。一旦就位，器皿锁定致动器2062延伸以将器皿124锁定在注射站104-1中。
如图34B-34C所示，芯组件190移动以与模具轴线M-M和腔板194-2对准。压板196-1朝向压板196-2移动且将模具200夹持在闭合位置中。
如图34D所示，负载致动器3050的凸轮轴3154旋转以迫使推动移动板3142、负载框架3104和芯190。移动板3142、负载架3104和芯190短冲程移动。在所描绘的实施例中，冲程的长度为约2mm。在负载框架3104和芯190上施加向下的力，以抵抗将模制材料注入模具200的压力。向下的力可称为预负载。在所描绘的实施例中，预负载为约60kN。
线性驱动器2042缩回以使滑架2040朝向模具200移动，使得器皿的联接组件密封地邻接模具200的模板且器皿124的孔口136与模具200的浇口202对准。线性驱动器还控制模具和器皿之间的接触力(有效地为密封力)。浇口操作致动器2104接着使密封构件140远离模具200缩回，从而使器皿124与模具腔流体地连接。
注射器210延伸并且迫使活塞182朝向孔口136，减小腔134的体积并且迫使熔融进料通过浇口202并且进入模具200中。进料冷却并固化，形成固体成型制品(图34E)。浇口操作致动器2104接着使密封构件140朝向模具200延伸，关闭，从而使器皿124与模具腔隔离。
如图34F所示，一旦完成模制，负载致动器3050使移动板3142、负载框架3104和芯190向上移动短冲程。在所描绘的实施方案中，冲程长度通常可以是3mm或更小。凸轮轴3154旋转以抵靠摇杆3152并迫使移动板3142向上。移动板3142的突出部3174支承在负载框架3104上，使负载框架向上移动。内芯3112与负载框架3104向上移动。在向上冲程期间施加到内芯3112的力可相对较大。在一些实施方案中，力的大小可类似于由负载致动器3050在模制之前产生的预负载。该向上移动将模制物品从内芯3112移开。即，它在模制物品和内芯3112之间形成小的初始裂纹。
如图34G所示，通过夹持子组件3042使压板196-1和腔板194-1从压板196-2和腔板194-2缩回，使模具200移动到其打开状态。
如图34H中所示，辅助模具打开致动器3180延伸以将芯组件190移动远离压板194，使得芯组件190与喷射轴线E-E对准(图39G)。
滑架129向上延伸，使得其嵌套直接位于模制工件101’下方，并且通过嵌套施加吸力，以帮助将模制工件101’拉离芯组件190。承载模制工件101’的滑架129然后沿着轨道144移动，用于进一步加工。
通过使内芯3112沿着喷射轴线E-E远离滑架129缩回，可以将工件101’从芯组件190移除。具体地，芯定位致动器3046的汽缸3108延伸以将负载框架3104和内芯3112移动远离外芯3114和滑架129。当内芯3112缩回时，外芯3114抵靠工件并且当芯缩回时将工件推离芯组件190。
图35A-35F更详细地显示了致动组件204的操作。图35A-35F是与图33B-33C的视图成90度角截取的等距剖视图。如图35A所示，一旦器皿124移动到嵌套2044上的位置中，器皿锁定致动器2062延伸，这将器皿朝向模具200并且抵靠嵌套2044的突出部2046偏置。如前所述，线性驱动器然后缩回以使滑架朝向模具移动，使得器皿密封地邻接模具的模具板，并且器皿的孔口与模具的浇口对准。
如图35B所示，注射致动器2102延伸成与活塞182接触。如图35C中所示，浇口操作致动器2104缩回且密封构件140从其密封位置缩回到其打开位置，在所述打开位置中模制材料自由流动通过孔口136。
一旦密封构件140已缩回到解封孔口136，注射致动器2102便延伸通过如图35C中所示的冲程，以迫使模制材料离开器皿124并进入模具200中。冲程可以是由注射致动器2102的驱动机构限定的特定长度，或者冲程可以继续直到活塞182抵靠器皿尖端1322。因此，器皿124挤出的材料的量可通过注射致动器2102或其驱动机构或通过器皿124的内部体积来确定。
孔口136通过密封构件140的延伸而被重新密封，如图35E所示。即，浇口操作致动器2104延伸，将密封构件140移动到密封位置。
在完成注射之后，可将注射致动器2102撤回，如图35F所示。如图所示，在注射致动器2102缩回之后，活塞182可保持在其伸出位置。例如，活塞182可通过摩擦保持在其位置中。在其他实施方案中，活塞182可与注射致动器2102一起缩回。
在替代实施方案中，如图36中所描绘，成型站106-1可进一步包括设置在器皿124与模具200之间的浇口组件2200，以用于在完成模制材料的注射之后选择性地切割器皿124与模具200之间的所注射进料的痕迹。当与如先前所提及的不具有密封构件140的器皿结合使用时，浇口组件2200是特别有用的。当与具有密封件140的器皿124一起使用时，浇口组件2200仍然可在脱模之前帮助修成型成在预制件的基部上的痕迹。浇口组件2200可包含可安装在模具200下方的板2202，和刀片2204。刀片2204可接收在限定在板2202中的凹口2206中。如图所示，刀片2204具有弓形的横截面形状。刀片2204的弓形部分被压缩在板2202和模具200之间的凹口2206内。刀片2204的压缩将刀片偏置在模具200的下表面上，使得刀片紧密地配合在模具200上。然而，在其他实施方案中，刀片2204可具有不同的截面形状。例如，刀片2204可以是基本上平的。浇口组件2200还可包括刮刀2208，该刮刀定位成在刀片2204延伸时摩擦刀片的下侧，且借此从刀片的下侧移除残余模制材料。在所描绘的实施方案中，刮刀2208是锯齿形的。在其他实施方案中，刮刀2208可具有直线边缘。
图37A-37B是示出在器皿124和模具200之间切割模制材料流的过程的截面图。该过程可在将模制材料注入到模具200中完成之后立即发生。如图37A所示，刀片2104朝可部分或完全固化的模制材料流前进。
如图37B中所示，刀片2104切割模制材料流，从而使模具200内的物品与模具200外部或器皿124内的任何剩余模制材料分离。在这样的分离之后，可从模具200中撤离器皿124。然后刀片2104延伸通过刮刀2108以从刀片的下侧移除模制材料(如果有的话)。
图38更详细地描绘了调节格间108和成型格间106。如图所示，调节格间108的站和成型格间106的站彼此紧邻。即，调节站108-1和成型站106-1靠近放置。
热调节
主要参考图39-40，现在将描述示例性调节格间108的细节。
在所描绘的实施方案中，调节格间108用于通过加热模制工件来产生期望的热分布，以便为在成型格间106处的后续成型操作准备工件。例如，调节格间108的站可配置成加热或冷却工件，改变其整体温度；或者通过优先加热或冷却工件的一些区域来改变工件内的温度分布；或其组合。
图39显示了调节站108-1的截面图。调节站108-1包括框架400和发热组件402、加热室404、热监测系统406和心轴408，所有这些都支撑在框架400上。
发热组件402包括用于向所接收的工件施加热的装置。在一些实施方案中，加热可以通过将工件暴露于微波辐射来实现。在其他实施方案中，加热可通过将红外光导引到工件上来实现。在其他实施方案中可以使用其他合适的技术。例如，可以将工件浸入诸如空气的加热流体中。
发热组件402可包括一个或多个热计量装置410。热计量装置410可操作以控制热量施加到工件的速率。例如，热计量装置410可包含用于影响微波辐射特性的波调谐器，例如通过改变室404内的辐射的驻波模式来控制高辐射区域相对于室内的工件的位置。可替代地或另外地，热计量装置410可包含部分地或完全地阻挡入射辐射的屏蔽件，或调节加热流体的流动的阀。
加热室404配置成接收工件，且来自发热部件402的热被导向加热室404，使得工件的温度在其驻留于加热室404中时升高。在一些实施方案中，可以将热聚焦地施加到工件的特定区域，以便产生特定的期望温度曲线。工件的总体(例如，平均)温度可以升高、保持静止或降低。例如，在一些实施方案中，可允许工件的部分冷却，同时将热保持在其他部分中或添加到其他部分。热计量装置410可提供对热分布和所得到的温度曲线的控制。
心轴408安装到框架400并围绕其轴线旋转并可在三维中可移动。
心轴408具有配置成可释放地接合工件的握持组件412。如图所示，握持组件412具有固定块414和可移动块416。固定块414刚性支撑在心轴408上。可移动块416安装到线性致动器418，该线性致动器进而安装到心轴408。
可压缩构件415位于固定块414和可移动块416之间。线性致动器418由此轴向压缩可压缩构件415，可以使可移动块416缩回。可压缩构件415的轴向压缩使得构件径向膨胀而与工件101的内壁接触。可压缩构件415摩擦地接合工件，并由此将工件保持在心轴408上。
可移动块416具有渐缩的前导表面，该前导表面在其最宽的范围上尺寸设计成用于与工件101’的腔略微干涉。可移动块416可延伸入工件101’中。这样的延伸缓解了可压缩构件415中的应变，允许其回弹至其原始形状并且释放工件101’。然后，可延伸块416可以将工件101’推离心轴408。
加热室404具有顶部开口422，心轴408可以通过该顶部开口将工件下降到室中。热监测系统406包含靠近顶部开口422的温度探针407，以测量和记录进入加热室404的工件的温度曲线。在所描绘的实施方案中，存在四个温度探针407，并且围绕顶部开口422均匀地间隔开。所描绘的温度探针407是红外相机。在其他实施方案中，可以使用其他类型的温度测量装置。例如，温度探针可包括热电偶。可以使用其他合适的温度测量装置，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
图40A-40C描绘了处于调节操作的各个阶段的调节站108-1。图40C以截面图显示了调节站108-1，以显示内部部件。
如图40A所示，工件101’通过沿轨道144行进的滑架129输送到调节站108-1。滑架129移动到滑架装载位置。
如图40B所示，心轴408定位在工件101’上，同时握持组件412接收在工件内。握持组件412的可移动块416朝向固定块414缩回以将可压缩构件415挤压抵靠工件。可压缩构件415和工件101’之间的摩擦将工件保持在心轴408上。
心轴408将工件101’移动到加热室404的顶部开口422附近的位置，然后，如图40C所示，使工件101’进入加热室404。对工件101’进行预先的处理。具体地，热通过发热组件402产生并施加到加热室404内的工件。
一旦完成工件101’的处理，心轴408将工件101’从加热室404撤回。
二次成型
主要参考图41-51，现在将详细描述示例性成型格间106和用于成型格间的模具的示例性站的特征和操作。在所描绘的实施方案中，示例性站用于塑料制品的吹塑。然而，所述实施方案的许多特征不限于吹塑，这将是显而易见的。
图41A-41B更详细地显示了成型格间106的成型站106-1。
如图所示，成型站106-1是拉伸吹塑站，用于由模制工件形成中空容器。在未示出的替代实施方案中，成型站是液体模制站，其中容器的成型和填充操作被组合。站106-1包括由多个模具区段502-1、502-2、…502-n(单独地和共同地，模具区段502)限定的模具500。在所描绘的实施方案中，模具500包括两个区段502-1，502-2和底部插塞503。然而，可以存在更多或更少的区段。
模具区段502安装到压力机506的相应压板504。一些或所有模具区段502安装到可移动压板，使得模具500可以打开以允许工件插入或移除完成的零部件，且使得模具500可以在模制期间夹持地关闭。
压力机506安装到支撑框架510，该支撑框架进而可拆卸地安装到基部512。夹持组件514安装到支撑框架510且压板504固定到夹持组件514以用于打开和关闭压板。
图47中更详细地显示了夹持组件514。在所描绘的实施方案中，夹持组件514具有两个连杆516，每个连杆联接到相应压板504。
每个连杆机构516与图12D所描绘的连杆机构3070基本相同，并具有驱动连杆518和摇杆520、522。驱动连杆518联接到十字头524，该十字头由线性致动器(诸如由电动马达526驱动的滚珠丝杠)以往复运动方式驱动。
在其他实施方案中，两个压板可由单个连杆驱动。例如，连杆机构可基本上与连杆机构3070’、3070”、3070”’、3070””中的任一个相同。
基本上如以上参考成型站104-1的成型器模块3054所述，可以将压力机506、模具区段502和底部插塞503作为整体组件安装到支撑基部上并且从支撑基部移除。
成型格间106位于调节格间108附近，并位于心轴408可到达的区域内，使得心轴408能够到达调节格间108的站以及成型格间106的站。换句话说，心轴408能够从调节站108-1的加热室404中取出工件，并将该工件放置在成型站106-1的模具500中，以模制成容器。
模制头504安装在第二心轴506上，且可操作以将加压流体注射到模具500内的工件中以使工件膨胀以符合模具。模制头504具有类似于心轴408的握持组件412的握持组件。该握持组件包含固定和移动块510、512以及可压缩构件514，以在工件101’被挤压在块510、512之间时摩擦地握持工件。模制头504进一步包含沿着心轴506的轴线延伸的流体注射通道，加压流体(例如空气或液体)可以通过该流体注射通道注入工件101’。
图42-43更详细地描绘了成型站106-1的部件。如上所述，模具500包括模具区段502-1、502-2和底部圆盘503。模具区段502-1和502-2安装到支撑在成型器框架8052上的压板196。
压板196通过夹具8070在打开位置与闭合位置之间可移动。在关闭位置，模具区段502-1、502-2和底部圆盘503配合以共同限定模具腔8000。在打开位置中，压板196间隔开。在第一模式中，模具区段502-1、502-2联接到压板，使得可移除模制零部件。在第二模式中，模具区段502-1、502-2与压板196分离，使得其可作为组件移除。
成型器框架8052和夹具8070基本上与成型器框架3052和夹具8070相同。
可以存在多个可互换模具500，每个模具包含一组模具区段502-1、502-1和底部圆盘503。每个模具在操作中限定特定的模具腔8000，用于形成特定配置的零部件。例如，在任何给定时间，可将单个模具500安装到成型站106-1的压板196。模具500可以与另一个模具互换，例如，以生产不同构型的零部件或用于维修或修理。
每个模具区段502可移除地安装到服务块8004。每个服务块8004进而被直接安装到压板196上。模具区段502可由相对轻质的材料(诸如铝合金)形成。服务块8004可由合适的工具钢或高强度铝合金形成。
在模制过程中(如图42-43所示)，夹具8070在模具500上施加闭合力。闭合力迫使模具区段502彼此抵靠且提供与高质量模制物品一致的模具条件。然而，模具区段502倾向于由相对低强度的材料形成。相应地，服务块8004具有负载限制特征，即，在服务块8004的相对面中形成的负载限制块8005。
在标称模制条件下，负载限制块8005以小的余量间隔开。然而，在由夹具8070施加的负载过大的情况下，模具区段502可逐渐变形或压缩，使得负载限制块8005彼此邻接。在这种情况下，负载限制块8005承受至少部分夹持负载荷，从而防止模具区段502进一步变形。
图44显示了模具500和服务块8004的等轴视图，其中服务块8004从模具区段502分解。图45显示了模具500的等轴视图，模具区段502和圆盘503彼此分解。如图所示，每个模具区段502具有根据模具腔8000(并且因此所生产的零部件)的期望构型成型的半圆柱形外表面和内表面8012。
每个模具区段502在其顶表面具有支撑壁架8014。每个支撑壁架8014是总体上环形的。在闭合位置中，在模具区段502彼此邻接的情况下，支撑壁架8014协作以限定模具开口。来自成型器格间104的预制件可支撑在支撑壁架8014上，使得预制件的颈环邻接支撑壁架8014，并且预制件延伸到模具腔8000中。
模具区段502具有从其外表面向外延伸的操纵立柱8020。操纵立柱8020具有连接器8022，用于与材料操纵装置(诸如机器人)接合。模具区段502附加地在外表面8010上具有连接器8024，连接器在操作中面向服务块8004。如将更详细解释的，连接器8024可以选择性地与服务块8004上的对应连接器接合，以将模具区段502联接到服务块8004。
如图45所示，模具区段502在其下端具有凹部8019。凹部8019是半圆柱形的并且其尺寸被设计为当模具500闭合时协作地接收底部圆盘503(参见图46)。半环形固位法兰8021从凹部8019的壁向内突出。当模具500闭合时，法兰8021由圆盘503接收并与圆盘互锁。因此，当模具闭合时，圆盘503被捕获作为模具500的一部分。
每个服务块8004具有面向模具表面8030和后表面8032。后表面8032成型为与压板196配合，且面向模具表面8030成型为与模具区段502的外表面8010配合。在所描绘的实施方案中，后表面8030是总体上平坦的并且腔块面向表面8030是总体上半圆柱形的。
后表面8032具有多个连接器8034，其在操作中与压板196的对应连接器对准。在所描绘的实施方案中，服务块8004与压板196之间的连接器是诸如螺栓的紧固件。可安装销钉(未示出)以相对于压板196定位服务块8004。
面向腔块的表面8032具有连接器8036，连接器在操作中面向相应的模具区段502并与连接器8024对准。如上所述，连接器8036和连接器8024可选择性地彼此接合以将模具区段502和服务块8004锁定在一起。
在所描绘的实施方案中，服务块8004也具有服务连接部。例如，诸如热电偶的电路连接传感器和功率加热元件。气动回路用于驱动致动器，例如用于控制快速连接机构。水回路提供冷却。如图所示，冷却和气动服务不需要路由到模具区段502。而是在服务块8004内提供连接器8024/8036的气动操作。冷却流体通过服务块8004在回路中流动，冷却模具区段502通过传导被冷却。在一些实施方案中，服务连接部被路由到服务块8004的侧面。可替代地或另外地，服务连接部可通过压板196或通过安装在每个压板196与服务块8004之间的分立的分配板路由。
在其他实施方案中，除了通过连接器8024、8036示例的物理联接之外，模具区段502和基板8004可与一个或多个服务(例如电气、气动和水回路)连接。例如，可以在模具区段502中限定液体冷却回路，并且可以在模具区段502中限定气动线，用于连接器的操作。
服务块8004具有辅助气动端口8037、8039。辅助气动端口8037、8039用于提供压缩空气供应以操作连接器8036。端口8037用于接收加压流以便使连接器8036、8024相对于彼此居中。即，在连接器8024和连接器8036联接在一起的情况下，可以向端口8037提供加压空气流以暂时地地卸载连接器。在释放加压空气时，连接器返回到标称锁定位置。端口8039用于接收加压空气流以脱离连接器8036，即，将它们偏置到释放状态，在该释放状态中可以暂时地移除连接器8024。
参照图46，底部圆盘503包含圆盘腔块8050，圆盘基部块8053和连接块8054。连接块8054进而连接到致动器块8056。圆盘503作为组件沿着垂直于夹具8070的闭合轴线的轴线可移动。例如，这种移动可以受到安装在致动器块8056下方并且支撑在成型器框架8052上的一个或多个线性致动器的影响。线性致动器例如可以是伺服或液压或气动活塞。
当模具500闭合时，圆盘腔块8050限定模具腔8000的底表面。可以理解，模制在相对高的温度下进行。一旦部件已经呈现其最终形状，希望快速冷却该部件以避免变形或其他缺陷，并且使得该部件能够被移除。热调节电路8058被限定在圆盘腔块8050和圆盘基部块8053之间。流体(诸如水)可循环通过回路以促进从模制零部件移除热或将热引入模制部件。
圆盘基部块8053安装(例如螺栓连接)到圆盘腔块8050的下侧。基部块8053具有围绕其外周装配的环形锁环8060。锁环8060限定了一个洼部，当模具500闭合时，腔块的锁定法兰8021接收在该洼部中，从而将连接块8054和圆盘腔块8050的基部块8053锁定到模具区段502。
连接块8054安装(例如螺栓连接)到基部块8053。连接块8054在其在操作中面向致动器块8056的下侧上具有连接器8062。连接块8054进一步具有一个或多个用于诸如气动、冷却和电气回路的服务的端口。冷却流体的流动路径从端口通过基部块8053和连接块8054延伸到冷却回路8058。连接块8054和致动器块8056可通过快速连接端口以流体连通的方式连接，这些快速连接端口在被带到一起时彼此联接。联接可以是自动的，例如电子触发和操作或弹簧负载和通过插入触发。
连接器8062被接收在致动器块8056的对应插口8064中(图43)。致动器块8056配置成与用于移动圆盘503的线性致动器配合。
连接器8024、8036、8062、8064中的任一个可以是快速连接器。即，连接器8022、8024、8034、8036中的任一个可以与其配对连接器形成快速连接机构。这种快速连接机构可具有如上所述的特性。
在所描绘的实施方案中，快速连接机构包含从模具区段502朝向在服务块8004中限定的配合插口突出的立柱，以及连接器8062，连接器是从连接块8054朝向在致动器块8056中限定的插口的配合连接器8064突出的立柱。
如上所述，插口可在接合和脱离状态下操作。在脱离状态下，立柱可自由地进入或离开插口。在接合状态下，插口中的握持器被偏置成与立柱互锁接合。立柱可被成型为使得通过插口的互锁将立柱偏置到相对于插口的精确位置中。换句话说，快速连接机构可将模具区段502和服务块8004相对于彼此定位，以及将它们保持在一起。
快速连接机构的插口可以例如被弹簧偏置到一个操作状态(例如，接合状态)，并且可以通过施加气压而移位到另一状态(例如，脱离状态)。因此，可以将气动供应路由至服务块8004以用于操作这些快速连接机构。
在所描绘的实施方案中，快速连接机构可基本上类似于上文在图4H中所描绘的快速连接机构。例如，快速连接机构可以是由德国的Andreas Maier GMBH&CO.KG(AMF)制造和销售的型号305979和306050连接器。。用于服务端口(诸如流体端口)的快速连接机构可以是由AMF制造和销售的型号型号6989N和6989M连接器。
方便地，模具区段502和服务块8004通过快速连接联接件的联接和去联接允许模具500快速且容易地移除并用另一模具500替换。
图47-49描绘了更换模具500的阶段。
如图47A-47B中所示，压板196保持在其闭合位置中，其中模具区段502-1、502-1彼此邻接。当模具处于闭合位置时，材料处理装置即安装在机器人臂(未示出)上的握持板8080朝向模具500的侧面移动。握持板8080具有与模具区段502的处理连接器8022相对应的连接器。具体地，握持板8080的连接器的位置和尺寸设置成与模具区段502的连接器8022配合。在所描绘的实施方案中，连接器是配置成配对地接收连接器8022以限定快速连接机构的插口。
在一些实施方案中，握持板8080可竖直接近。在其他实施方案中，握持板可水平接近。
一旦与连接器8022接合，如图48A-48B所示，则握持板8080和它们相关联的机器人臂能够将模具500支撑和提升为整体组件。具体地，模具区段502-1、502-2和圆盘503可作为组件移除。
在握持板8080接合连接器8022之后，加压空气被提供给服务块8004的辅助端口8039。经由辅助端口8039施加加压空气致使连接器8036释放连接器8024，由此使模具区段502与维修块8004脱离联接。在所描绘的实施方案中，从与成型站106-1相关联的线提供加压空气。可替代地，供应线可与握持板8080相关联。
压板196和服务块8004从模具区段502拉开。同时，握持板8080将模具区段502夹持在一起。
将模具区段502保持在与服务块8004的组件中同样将底部圆盘503保持在组件上。具体地，模具区段502的半环形固位法兰8021保持与底部圆盘503的锁环8060对准。
圆盘连接块8054的连接器8062从致动器块8058释放。释放可能受到例如气动致动的影响。一旦连接器8062被释放，底部圆盘503可被自由地拉离致动器块8058。
握持板8080和相关的机器人臂然后可作为单个组件移除模具500，如图49A-49B所示。具体地，在所描绘的实施方案中，机器人臂将握持板8080和模具500从服务块8004、致动器块8056和压板196提升。
随后可安装新的模具500。
握持板8080和相关联的机器人臂与另一模具500的连接器8022交界并锁定。
一旦新模具500通过握持板8080接合，机器人臂就将新模具定位在用于将新模具500安装到压板196上的成型器格间106-1中。夹具8070然后向内移动压板196和服务块8004。模具区段502的连接器8024与服务块8004的连接器8036对准对准。连接器8024、8036接合并锁定在一起。可以向服务块8004的辅助端口8037提供气压供应以将连接器8024、8036一起安置。
致动器块8056朝向底部圆盘503的连接块8054向上延伸。致动器块8056的连接器8064和连接块8054的连接器8062相互对准。连接器8064接收并锁定连接块8054的连接器8062。
一旦连接器8062被连接器8064接收，连接器8064例如通过施加气压而被致动至闭合形状。因此，底部圆盘503被锁定到致动器板503。
一旦基板8004联接到服务板8006，并且底部圆盘503联接到致动器板8056，模具500就可以通过夹持单元8070操作来根据腔8000的配置生产零部件。
在所描绘的实施方案中，模具500的交换可因此相对快速且容易地实现，几乎不或不需要手动设置。实际上，基板8004和模具区段502之间以及致动器板8056、连接块8054、圆盘基部块8053和圆盘腔块8050之间的连接可以完全自动化。例如，所有连接器可由致动器操作，使得它们可以简单地在锁定状态和解锁状态之间切换。
因此，成型站106-1可以容易地配置用于以各种不同的形状和尺寸模制各种零部件。
在所描绘的实施方案中，成型站106-1是拉伸吹塑模制设备。杆520在心轴506内延伸并且可延伸到模具500内的工件101’中以机械地拉伸工件。在其他实施方案中，成型格间106的站可用于其他类型的成型操作。例如，成形单元106的站可以是任何合适类型的吹塑设备。
图51A-51D描绘在成型操作的各个阶段的成型格间106-1的模具部件。
心轴408(图39-40)将工件101’从调节格间108-1运送到成型格间106-1的模具500内的模具位置。夹持组件412释放工件，并且取出心轴408。心轴506移动到靠近模具500的位置。
如图51B所示，心轴506朝向工件101’移动，并且握持组件508向工件101’中延伸。可压缩构件514被挤压到工件中以握持它。杆520延伸到工件101’中，并且通过杆520和压缩空气的注射来拉伸工件以符合模具500的形状(图37C)。拉伸的工件冷却并硬化以形成最终形状的工件101”，该最终形状的工件例如是中空容器，诸如瓶子。打开模具500并通过心轴508移除工件101”。
传输子系统
主要参见图52-66，现在将描述示例性运输系统的细节。
如上所述以及如图39-40和50-51所示，成型格间106和调节格间108具有形成传输子系统110的一部分的相关心轴408、506。每个芯轴可以到达调节站108-1、108-2、…108-n和定型格间106-1、106-2、…106-n。在其他实施方案中，心轴408、506可以更长，使得单个心轴能够到达多个调节站和多个成型站。
在其他实施方案中，心轴408、506中的一者或两者可用一个或一个以上轨道144代替。这些轨道可包括一个或多个回路以及将单独的调节或成型站连接到一个或多个回路的一个或多个分支。
因此，如图所示，在四个阶段中处理模制材料以产生工件101”，诸如瓶子。具体地，模制材料在分配站102-1分配并在主成型操作(即，在成型站104-1注射模制)中成型为预制件。在调节站108-1处加热预制件以产生适合于吹塑模制的温度曲线，并且在二次成型操作(即，在成型站106-1处拉伸吹塑模制)中将加热的预制件成型为最终形状。
如此制造的工件101”根据加工阶段而具有特定的特性。例如，诸如材料类型、颜色和质量的特性取决于分配站102-1的配置。瓶子的形状取决于成型站104-1、调节站108-1和成型站106-1的配置。
分配站102-2、102-3、102-4可与分配站102-1不同地配置。例如，分配站102-2、102-3、102-4可含有不同的进料材料和/或不同的颜色。
同样地，成型站104-1可配置成不同于成型格间104的其他站，并且成型站106-1可配置成不同于成型格间106的其他站。例如，成形单元104的每个站可安装模具，该模具限定唯一的预制件尺寸和形状。成型格间106的每个站可安装有限定独特瓶子尺寸和形状的模具。根据加工预成型工件的成型站106，具有给定尺寸、形状和重量的预成型工件101’可被转变成多种可能类型的最终工件101”(例如，具有不同尺寸和形状的瓶子)。类似地，成型格间106的站可以用于取决于所使用的预成型工件101’来形成多种可能类型的后处理工件101”中的任一种。例如，较大的预成型工件101’。
调节格间108的站也可不同地配置以生产具有不同特性的物品。例如，在成型格间106的站处产生的最终形状可以在成型开始时受到工件101’的温度分布的影响。即，工件101’的较高温度部分可以更容易地再成型。因此，调节格间108的站可配置成在工件101’中产生不均匀的温度分布，以便导致不均匀的拉伸，例如拉伸成椭圆形。
传输子系统110灵活地互连工艺格间102、104、106、108的站，使得模制系统100可以快速配置成产生具有各种特性的零部件。在一些实施方案中，可以同时生产具有不同颜色、形状、尺寸等的多种类型的零部件。
图52是系统100的俯视平面图，显示了传输子系统110的示例性配置。
如上所述，在所描绘实施例中，传输子系统110包括一系列轨道144。轨道144布置在各个区段144-1、144-2、144-3、…144-n中。区段144-1、144-2是用于分别接入分配格间102、成型格间104和调节格间108的任何站的共享回路。其他区段是将共享回路与各个站连接或将共享回路连接在一起的分支。在所描绘的实施方案中，存在16个轨道段，包括两个共享回路。然而，根据系统100的配置，可以存在更多或更少的轨道，包括更多或更少的共享回路。例如，每个工艺格间102、104、106、108内的站的数量和站的物理布局可影响轨道144的数量和轨道144的共享回路的数量。在一些实施方案中，传输子系统110可不包括轨道144的任何共享回路。
每个轨道144配置成可释放地接合和保持滑架125、129。滑架可例如通过与轨道144互锁的多个滚轮联接到轨道144上。可替换地，滑架125、129可磁性联接到轨道144。在一些实施方案中，滑架125、129可安装到梭子上，梭子本身联接到轨道144上并且沿着轨道可移动。在一些实施方案中，这种联接可以是电磁的或者可以使用合适的机械紧固件来实现。
滑架125、129可通过任何合适的驱动机构沿轨道144移动。在一些实施方案中，滑架125、129可联接到承载在轨道144上的皮带或链条驱动器上。在其他实施方案中，可通过电磁驱动器来移动滑架125、129。例如，磁驱动器可包含驱动电磁感应线圈的阵列，其可以被顺序地激活以沿着轨道144提升和移动磁化的器皿125、129。电磁检测线圈阵列可位于驱动感应线圈阵列附近，并且可用于检测和跟踪器皿125、129的位置。
从图52可以看出，通过系统100的路径可包括一个或多个共享轨道回路144-1、144-2以及一个或多个单独的轨道段。例如，通过分配站102-1、成型站104-1、调节站108-1和成型站106-1的路径可能需要滑架125、129来沿着轨道回路144-1、144-2和轨道段144-3、144-7和144-15中的每一个承载工件。
传输子系统110装备有控制系统1000，用于导引和跟踪滑架125、129的位置。在一些实施方案中，可使用具有位置编码器的驱动机构来跟踪各个滑架125、129的位置。在其他实施方案中，可以使用机器视觉系统、射频跟踪或其他合适的技术来跟踪滑架125、129的位置。
在一些实施方案中，可以在轨道144上同时承载大量的滑架125、129。因此，控制系统1000可保持含有每个滑架125、129的位置数据的数据结构。
在传输子系统110中的一些位置处，滑架125、129可以从一段轨道144转移到另一段轨道144。这种转移可能受到转向器单元(未在图中示出)的影响。例如，可以在共享的轨道回路144-1、144-2与另一个轨道段之间的每个接合处提供转向器单元。在控制系统1000的控制下，转向器单元可操作以选择性地接合滑架125、129，将滑架从轨道144的第一段移开，将滑架125、129移动到轨道144的第二段，并且一旦滑架联接到轨道144的第二段就与滑架脱离。可以基于轨道144上的滑架125、129的测量位置来激活转向器单元。
因此，通过在控制系统1000的控制下操作转向器单元，由模制系统100产生的每个零部件可遵循经过系统100的特定可选择路径。
因此，模制系统100可配置成基本上以任何比例同时产生共同或多种类型的一个或一个以上零部件。例如，可以以小至一个单元的批量来生产零部件，即，具有一组特定特性的单个零部件。
例如，在特定配置中，分配格间102可包括具有相同材料的多个站，而成型格间104、106的每个站包括具有唯一形状的模具。通过转向器单元的协调操作，任何给定剂量的进料材料可以被导引通过一系列处理站以生产特定类型的物品，而转向器单元的操作的不同布置将导引一定剂量的进料材料通过不同序列的加工站以生产不同类型的零部件。
传输子系统110和工艺格间102、104、106、108的站共同限定通过模制系统100的大量路径。例如，独特路径对应于分配站的每个独特组合并且由分配站的每个独特组合定义；格间104的成型站；格间108的调节站和格间106的成型站。此外，在一些实施方案中，可以绕过格间104、106、108中的一个或多个。例如，在一些情况下，可以在没有中间调节步骤的情况下立即将工件从成型格间104输送到成型格间106。这可能是可能的，例如，当第一成型操作之后的工件温度相对较高时，并且当工件可以相对快速地传输到成型格间106的站时，使得它不会损失大量热量，或者当成型工艺和模具被设计成使得离开成型格间104的站的工件的温度分布对于在成型格间106处执行的工艺是理想的。
可替代地或另外地，在一些实施方案中，可存在额外工艺格间且可包括在经过模制系统100的一些路径中。例如，可以存在瓶或预制件涂覆单元、加标签单元、填充单元、封盖单元或检查单元中的一个或多个。
检查单元(未示出)可包括定位在传输子系统110的邻近部分处的检测装置，用于在工件(诸如模制预制件或成品模制物品)传输经过检测装置时观察工件。检测装置总体上包含相机和评估单元。通过相机产生工件的图像，使用图像处理方法将这些图像与无故障工件的设定点值进行比较，以便确定是否存在缺陷。检查单元可以包括用于使被认为有缺陷的模制物品转向的另外的装置。
图53和54是根据本系统的另一实施方案制造的注射模制系统6000的平面图和侧视图。与系统100的部件相同的系统6000的部件用相同的附图加标签表示。
总的说来，熔融的模制材料被转移到各个器皿124，然后沿着轨道6110被转移到后续的工艺格间。器皿由可独立控制的滑架承载，并沿着轨道的引出线连续行进。器皿可在熔融模制材料分配格间102处停止，其中一定剂量的熔融模制材料从熔融模制材料分配器(其也可称为熔融模制材料站)102-1、102-2——其在所述明的实施方案中为挤压机112)分配到器皿中。然后使器皿进一步沿着轨道前进到预制件模制格间6104，在此将熔融模制材料从器皿分配到预制件模制机(预制件模制台)6104-1、6104-2、6104-3、6104-4、6104-5、6104-6。然后将器皿分路到返回线。将在预制件模制格间处模制的预制件101’转移到返回线上的滑架。返回线经过调节格间108和吹塑模制格间106，其中将返回线上的预制件转移到调节器108-1、108-2和吹塑模制机106-1、106-2并吹塑成制品。在返回线的末端，器皿被分路回到引出线，可选地在已经首先被停放在缓冲和清洁格间6530之后。
控制器监测每个滑架、器皿和预制件的位置并控制移动，使得用正确的熔融模制材料填充正确的器皿，将此熔融模制材料分配到正确的预制件模制机，且将在此模制机处形成的预制件转移到正确的吹塑机。
利用该系统，通过在沿轨道的单元处提供不同的预制件模制机和吹塑机，以及用适于预制件和吹塑机中的一些的不同剂量和不同组成的熔融模制材料填充器皿，可以制造各种不同的吹塑制品。
注射模制系统6000的轨道6110由重复段组成。参考图55A和55C，每个轨道段6540具有沿其长度延伸的电磁体6542的阵列。每个轨道段还具有标尺6543和沿着其长度延伸的编码器输出传感器6544。控制器向轨道段的电磁铁提供控制电压，并与编码器输出传感器连接。
滑架乘在轨道上。参见图55B和55C，每个滑架6125、6129通过滚轮6546支撑在轨道上，滚轮乘在防止滑架抬离轨道的上部和下部轨道表面上。每个滑架具有一系列永磁体6548和位置编码器加标签6550，该位置编码器加标签响应于由轨道承载的刻度以输出由轨道的编码器输出传感器感测的位置脉冲。利用这种布置，控制器保持知晓轨道上的每个滑架的当前位置、标识和速度，并且可以通过向轨道的电磁体施加适当的控制电压而在轨道上的任一方向上独立地移动每个滑架。
轨道6110和滑架6125、6129可以是由Beckhoff Automation GmbH&Co.KG制造的商标为XTS的那些。
返回到图54，注射模制系统6000的轨道具有引出线6110o，直接布置在引出线上方的平行返回线6110r，从返回线的左端立起的支线6110sp，左侧分路线6110ls和右侧分路线6110rs，左侧分路线可以从延伸引出线的较低位置移位到延伸返回线并将返回线结合到支线的升高位置，右侧分路线可从延伸引出线的较低位置移位到延伸返回线。
参照图56以及图55A和55B，向上延伸的臂6564连接到每个滑架6125，并且向上延伸的臂6569连接到每个滑架6129。滑架6125的臂6564具有一对水平突出的法兰6566，每个法兰终止于凹陷的弓形尖端6568。滑架6129的向上延伸的臂6569具有水平伸出的法兰6576，该法兰终止于凹陷的弓形尖端(未示出)。臂6564、6569在取向上从一个滑架到下一个滑架交替，使得在具有向右突出的法兰6564a的引出线6110o上的滑架6125a跟随在具有向左突出的法兰6564b的臂的引出线6110o上的滑架6125b。(在返回线6110r上，这相反：具有向右突出的法兰6564a的返回线6110r上的托架6125a导引具有包含向左突出的法兰6564b的臂的滑架6125b)通过这种布置，滑架可被分组成具有互补特征的成对的相邻滑架，即彼此相对的法兰。具有不同长度的臂的滑架6125、6129被安排成使得，在引出线6110o上，具有较长长度的臂6569a、6569b的一对滑架6129a、6129b导引具有较短长度的臂6564a、6564b的一对滑架6125a、6125b。(在返回线6110r上，这反向：具有较短长度臂的一对滑架6125a、6125b导引具有较长长度的臂的一对滑架6129a、6129b)
较短臂的法兰6566配置成使得，相对的一对这样的法兰在朝向彼此移动时将配合在器皿124的环形缺口1255、1256(图7A)内并且将该器皿捕获(夹持)在该对法兰之间。此外，较短臂的长度是这样的，使得在器皿被捕获在一对法兰之间的情况下，器皿离开器皿下方的滑架6125的基部。较长臂的法兰配置成使得，相对的一对这样的法兰在朝向彼此移动时将在预制件的唇缘6570(图60)下方围绕预制件工件101’(图29J和68)延伸，使得预制件的唇缘6570将被支撑在相对的法兰上。
返回到图53和54，注射模制系统6000被分成多个单元。沿着引出线6110o使用的单元从左到右为：左侧分路单元6620、重新排序格间6630、熔融模制材料分配格间102、预制件模制格间6104和右侧分路单元6640。沿着返回线使用的单元从右到左为：右侧分路单元6640、预制件模制格间6104、调节和吹塑模制格间106/108、左侧分路单元6620和缓冲和清洁格间6530。
每个分路单元6620、6640包含分路线和安装该分路线的升降机。返回到图56，右侧分路线6110rs被附接用于在竖直支柱6660上滑动移动。竖直支柱基本上是具有一系列电磁体的轨道段，如轨道段6540。磁体(未示出)被安装到分路线6110rs，使得分路线是乘在支柱上的滑架。控制器与支柱的控制输入连接。通过这种布置，支柱用作分路线6110rs的升降机6662，以在下引出线6110o和上返回线6110r之间移动分路线。很明显，当右侧分路线与引出线竖直对准时，分路线邻接引出线6110o的右侧端并有效地延长引出线。类似地，当分路线与返回线6110r竖直对准时，分路线邻接返回线的右侧端并延伸返回线。左侧分路线路以类似的方式配置，然而，另外，当左侧分路线与返回线对准时，左侧分路线路还邻接支线6110sp的端部(图54)，以将返回线6110r连接到支线。
重新排序格间6630具有一个或多个重新排序装置6632。转向图57，其展示了一个重新排序装置6632，该装置具有：轨道6670，该轨道在引出线6110o的横向上延伸，该引出线被配置为线性致动器的主要部分；和可滑动地安装在轨道上的滑架6672，该滑架是线性致动器的次要部分。旋转伺服马达安装在滑架上，转台6676(其为变速箱)安装在伺服马达的转子(未示出)上。四个指向外的握持器6680-1、6680-2、6680-3、6680-4安装到转盘上，并等间距地围绕转盘。这些握持器可以是伺服驱动的或弹簧偏置关闭的，利用空气回路打开。控制器向线性致动器和旋转伺服电动马达以及这些握持器提供控制输入。
如图53中所见，两个熔融模制材料分配器102-1、102-2定位在引出线的每一侧上并且沿着所述线交错。切换装置6730与每个熔融模制材料分配器相关联。转向图58，切换装置6730具有：轨道6770，该轨道在引出线6110o的横向上延伸，该引出线是线性致动器的主要部分；和可滑动地安装在轨道上的滑架6772，该滑架是线性致动器的次要部分。旋转伺服马达的定子(未示出)安装到滑架，转台6776安装到伺服马达的转子(未示出)。两对指向外的握持器6780-1、6780-2(通过弹簧偏置关闭并通过空气回路打开，或伺服控制)安装到彼此相对的转台上。控制器向线性致动器和伺服电动马达以及这些握持器提供控制输入。
预制件模制格间6104具有沿着引出线的任一侧交错的预制件模制机6104-1、6104-2、6104-3、6104-4、6104-5和6104-6。预制件模制机类似于预制件模制机104-1、104-2、104-3、104-4、104-5、104-6、104-7、104-8，除了下文所述的差异。参看图59，类似于格间104的预制件模制机，致动器组件具有竖直可移动的嵌套2044，其具有半环狭槽(见图32)，器皿124的底部可以滑入以便由嵌套保持。像切换装置6730一样，具有两对指向外的握持器6840-1、6840-2的切换装置6830与每个熔融模制材料分配器相关联，且安装在每个预制件模制机与引出线6110o之间，以用于将器皿转移到预制件模制机的嵌套2044或从预制件模制机的嵌套转移器皿。
对于预制件模具104，在内模芯3112(图18B)向上移动到较短程度以打破预制件与模芯190之间的密封之前，乘在第二轨道144上的滑架129(图34I)定位在预制件模具200下方，第二轨道在预制件模具104下方延伸。滑架129具有被成型为接收预制件的嵌套，并且可以施加吸力以将预制件拉入嵌套中。相反，在注射模制系统6000中，如图59所示，转移装置为机器人臂6850，其安装在每个预制件模制机6104的模具200旁边。对于注射模制系统6000，在打破预制件与模芯之间的密封之前，操纵机器人臂使得其端执行器握持预制件。
参考图60以及图59，机器人臂6850具有支撑第一伺服马达6854的定子的固定主干6852。上机器人臂6856安装在第一伺服马达的转子6858的第一端。上机器人臂的第二端支撑第二伺服马达6860的定子，下机器人臂6862的一端安装在第二伺服马达6860的转子6864上。下机器人臂6862的第二端具有远端可旋转滑轮6870，并且末端执行器6872安装到远端滑轮的轴上以便从该轴横向突出。末端执行器具有一对伺服控制握持器6874a、6874b。基础滑轮6876固定到主干6852使得其不旋转。双宽度中间带轮6878可旋转地安装到机器人臂，与第二伺服电动马达6860的转子6864的旋转轴一致。所有三个带轮6870、6876、6878具有相同的半径A，联接带6880围绕基部带轮6876和中间带轮6878延伸。第二联接带6882围绕中间滑轮和远端带轮6870延伸。控制器控制机器人臂的伺服马达对末端执行器进行定位。在这点上，如本领域技术人员将理解的，在末端执行器最初水平伸出的情况下，末端执行器将在下臂和上臂由伺服马达6850、6860旋转时由于联接带6880和6882的操作而保持其水平取向。控制器还控制末端执行器的握持器。
参看图59连同图60，在此布置下，在机器人臂移动到其握持器6874a、6874b握持预制件101’的位置中且密封在预制件与模芯3112之间断开之后(图18B)，机器人臂被控制以首先降低预制件101’，使得其下降以清理模芯。(可以理解的是，用过的器皿首先从模具200下方取出，使得它不会干扰该操作。)在预制件离开模芯之后，其被平移到返回线6110r，且明确地说，平移到间隔开的具有相对较长长度臂6569的一对滑架6129a、6129b之间的位置，其中预制件的唇部6570在臂6569的水平突出法兰6576(图56)上方。这些支架然后一起移动以将预制件限制在相对的臂6569之间。然后，机器人臂的末端执行器释放预制件并且收回。然后预制件由相对的臂6569保持，其中它的唇缘6570搁置在该对滑架6129a、6129b的这些相对的臂6569的法兰6576上。
返回到图53和54，具有其相关联的调节器108-1、108-2的吹塑机106-1、106-2位于返回线6110r的任一侧。垂直于主轨道6110的轨道6996与每个吹塑机/调节器相关联，以将预制件从返回线转移到特定的吹塑机/调节器。可替代地，转移装置可以是上述心轴408(图34中的箭头)，或类似于图59和60中所示的机器人臂的机器人臂。
在图61-63中描绘了轨道6996的细节。图61和62分别描绘吹塑机106-1和相关的调节器108-1以及转移装置的俯视图和侧视图。图64A和71B分别描绘了安装在轨道6996上的滑架的等轴视图和侧视图。
如图61所示，轨道6996远离主轨道6110延伸并跨越块模制机106-1和调节器108-1。轨道6996基本上与主轨道6110相同，除了轨道6996相对于竖直方向倾斜一定角度之外。同样，成对的滑架6129’安装到轨道6996上。滑架6129’基本上与滑架6129相同，除了滑架6129’具有与轨道6996成角度地水平延伸的臂6569’。
成对的滑架6129’朝向彼此可移动以在臂6569’之间握持预制件。具体地，轨道6996上的一对滑架6129’位于主轨道6110上的一对滑架6129的上方。滑架6129’握持由滑架6129保持的预制件，然后滑架6129移动以释放预制件。因此，预制件从支架6129转移到滑架6129。滑架6129’的臂6569’可在滑架6129的法兰6576上方，在预制件的顶部边缘附近握持预制件。
在拾取预制件之后，滑架6129’沿轨道6996移动以将预制件定位在调节器108-1上方。然后，心轴接合预制件，并且滑架6129’移动分开以释放预制件。心轴将预制件插入调节器108-1中用于处理并且随后在处理完成之后将预制件撤回至邻近滑架6129’的位置。然后滑架6129一起移动以再次握持预制件且沿着轨道6996递送到与吹塑机106-1对准的位置。
具体地，在吹塑机106-1的压板196彼此退出使得模具500打开的情况下，滑架6129’将预制件移动到模具之间的位置。臂6569’的高度经选择使得预制件在由臂握持时略高于模制位置。
在滑架6129’将预制件保持在与模具500对准的位置中的情况下，压板196通过夹具8070移动到其闭合(模制)位置。因此，模具500围绕预制件闭合。然后滑架6129’移动分开，使得预制件落入模具500中的位置。在所描绘实施方案中，预制件仅下降一小段距离，例如几毫米。在一些实施方案中，模具500的闭合可分两步发生。具体地，模具最初可部分闭合，在预制件周围留下小间隙，使得其可通过预制件顶部附近的环形支撑壁架支撑在模具500上，但预制件可自由落入正确的模制位置中，而不与模具结合。
然后基本上如参照图51A-51D所述移动心轴以接合预制件。当压缩空气通过心轴注入时，杆延伸到预制件中并拉伸预制件，以将预制件拉伸成模具500限定的形状。
在模制之后，允许预制件冷却。然后滑架6219’一起移动以再次握持完成的模制物品(例如，瓶)。当在模具500中握持成品时，臂6596’在略高于其在调节器108-1处握持预制件时的位置处握持。该高度差对应于在模具500闭合之后预制件落下的距离。
然后滑架6129’将完成的物品移离吹塑机106-1，在那里它可以被移除以进一步加工，诸如贴标签。
在取出完成的物品之后，滑架6129’沿着轨道6996返回到用于从主轨道6110握持新预制件的位置。
缓冲和清洁格间6530包含具有容纳器皿清洁器(未示出)的外壳6890的支线6110sp。
右侧分路单元6640包含右侧分路线6110rs和安装有右侧分路线的升降机6662。
读取器6894沿着重排序格间6630下游的轨道定位，以读取经过器皿124的标识符。
转向图64，控制器6900具有到每个轨道段的电磁体6542、每个分路线的升降机6662、每个重新排序装置6632、每个切换装置6730、6830和每个机器人臂6850、以及每个转移轨道6996的控制输入。控制器接收来自每个滑架的编码器加标签6550以及来自器皿标识读取器6894的输入。如图所示，控制器还具有到模制材料分配格间102的每个熔融模制材料分配器、预制件模制格间6104的每个预制件模制机、格间108的每个调节器和格间106的每个吹塑机以及缓冲和清洁格间6890的控制输入。可替换地，这些装置中的一些可以具有独立的控制。例如，预制件模制机可以具有微型开关和第二微型开关，微型开关在切换装置6830在控制器的控制下将器皿装载到其嵌套中时被触发，致使预制件模制机循环通过其模制操作，第二微型开关在控制器定位机器人臂6850以接收模制预制件以便释放模制预制件时被触发。
为了准备用于操作的注射模制系统6000，将进料提供到格间102的熔融模制材料分配器。提供到每个熔融模制材料分配器的进料的组成可在材料或颜色或两者上不同。因此，作为示例实施方案，一个熔融模制材料分配器保持蓝色(粒料)进料且第二熔融模制材料分配器保持绿色(粒料)进料。提供给每个分配器的进料类型被上载到控制器。
给定绿色和蓝色进料，器皿124被分成专用于容纳蓝色熔融模制材料的第一器皿-为了简单起见，下文中称为“蓝色器皿”，和专用于容纳绿色熔融模制材料的第二器皿-下文中称为“绿色器皿”。器皿以这种方式组织，因为即使在清洁之后，器皿仍将保留一些熔融模制材料残余物。因此，在器皿中仅使用一种类型的熔融模制材料避免了交叉污染。每个器皿加标签有标识符，并且器皿上的标识符由读取器6894读取，使得控制器6900知晓哪些器皿是蓝色器皿以及哪些器皿是绿色器皿，并且此后可以跟踪每个器皿的位置以保持这种意识。可以使用的合适的标识物是环形条代码，即，可以可视地读取的环绕器皿的条的图案。环形条码具有的优点是，无论器皿围绕其纵向轴线的旋转取向如何，都可以读取该环形条码。在可选实施方案中，关于在启动之前哪些滑架对和哪些握持器保持蓝色器皿以及哪些握持器保持绿色的信息被输入到控制器，并且控制器此后跟踪每个器皿的位置，以便维持对哪个器皿是哪个的意识。然而，通常优选用标识符加标签每个器皿，以避免在不通知控制器的情况下，如果在关机期间手动换出或切换任何器皿，否则可能导致的问题。
继续该示例，轨道上的滑架被组织为每个具有四个滑架的编组6880(图56)。在引出线6110o上，每个联轴6880的先导滑架对6129a、6129b具有相对的较长臂6596a、6596b，并且尾随滑架对6125a、6125b具有相对的较短臂6564a、6564b。(在返回线6110r上，是具有较短臂的一对滑架，这是联轴中的先导滑架对)在启动时，引出线上的每个尾随滑架对可以保持空的蓝色器皿或空的绿色器皿。
控制器6900可接收产品顺序，比方说五十个蓝色瓶子和二十五个绿色瓶子。假定这样，每个重新排序装置的四个握持器中的两个可以装载有蓝色器皿并且一个握持器可以装载有绿色器皿，使得每个装置的第四握持器空闲：如果系统没有配置成使得控制器可以识别这些器皿，则将该信息馈送到控制器。
控制器可(快速地)沿着轨道推进编组的滑架，直到保持蓝色器皿的编组的滑架6880呈现在保持蓝色熔融模制材料进料的熔融模制材料分配器处。在此方面，如果在熔融模制材料分配格间上游碰巧存在未中断系列的绿色器皿，那么控制器可使用熔融模制材料分配格间上游的重新排序格间6630来从引出线6110o换出绿色器皿且将蓝色器皿插入其位置中。更具体地，具有绿色器皿的下一个滑架编组可以通过控制器前进到重新排序格间6630的重新排序装置6632，在那里它被停止，重新排序装置6632的转盘6676被操作以将重新排序装置的空握持器6680-1引向输出线，然后转盘前进。如果握持器被弹簧偏置，则转台前进直到被偏置的空握持器首先被绿色器皿偏转，然后咬合在绿色器皿周围。当重新排序装置的空握持器被器皿偏转时，捕获绿色器皿的编组的先导滑架对6125a、6125b的相对臂吸收反作用力。在握持器保持绿色器皿的情况下，控制器然后分离先导滑架对，使得绿色器皿从引出线释放。然后转盘被缩回，转动以呈现握持器，该握持器将蓝色器皿保持朝向引出线，并且再次前进以将蓝色器皿定位在滑架编组的先导滑架对的相对开放臂之间。然后控制器将先导滑架对带回到一起以关闭该对的打开的臂以便捕获蓝色器皿。然后打开握持器(通过空气回路或在伺服控制下)释放蓝色器皿，缩回转盘。现在保持蓝色器皿的滑架编组然后可前进到熔融模制材料分配格间。
很明显，在交换之后，重新排序格间6630继续具有一组空握持器，但是现在保持两个绿色器皿和一个蓝色器皿。
参考图58且假定分配器102-2保持蓝色进料，如果空的蓝色器皿124-1前进到熔融模制材料分配器102-2，那么控制器可操作滑架6125a、6125b和切换装置6730以将器皿124-1转移到握持器6780-1。更具体地说，在蓝色器皿停止在熔融模制材料分配器102-2下方的情况下，与分配器相关联的切换装置的空握持器6780-1朝向空的蓝色器皿124-1行进且与器皿接合。然后将捕获器皿的这对滑架6125a、6125b分离以释放器皿。由于切换装置的握持器6780-2保持已经在分配器102-2处预先填充的蓝色器皿124-2，所以切换装置旋转以在一对滑架6125a、6125b之间递送该预先填充的蓝色器皿124-2，并且这些滑架朝向彼此前进以将器皿124-2捕获在它们之间。然后，打开握持器6780-2，且缩回切换装置以将由握持器6780-1保持的器皿124-1呈现在熔融模制材料分配器的出口处。切换装置的缩回还使带有器皿124-2的这对滑架6125a、6125b沿轨道前进。在器皿124-1位于熔融模制材料分配器102-2的出口处的情况下，将蓝色熔融模制材料分配到此器皿124-1，如结合图8A-图8D的实施方案所描述。在这点上，由器皿在熔融模制材料分配器处接收的材料的剂量是足以制造单个预制件的剂量，该剂量的材料可填充或可不填充器皿。然后填充的蓝色器皿124-1准备好由到达轨道上的后续滑架对拾取。注意，如果握持器6780-2在器皿124-1到达时没有保持器皿，则该对分离的滑架6125a、6125b可以在分配器102-2处暂停就位，直到蓝色器皿124-1被填充并返回到该对夹具。
返回到分配器处的一对滑架6125a、6125b的填充的蓝色器皿沿着轨道行进到预制件模制格间6104。在这点上，如果存在蓝色熔融模制材料残留在预制件模具200中的风险，那么特定预制件模具可专用于模制蓝色预制件。控制器优选进一步朝向输出线6110o的右端选择“蓝色”预制件模制机，以便在所选的预制件模制机与熔融模制材料分配格间102之间留下打开的其他预制件模制机，使得当滑架在所选的预制件模制机处停顿时，其不会阻止器皿前进到这些其他预制件模制机。
参考图59，假设所选择的用于绿色器皿124-3的预制模制机是预制模制机6104-6，则通过将器皿保持在该预制模制机上的滑架编组来使器皿前进，由切换装置6830的握持器6840-1接合，并由滑架编组的滑架6125-a、6125b释放。然后，由握持器6840-2保持的先前排空的绿色器皿可返回到滑架编组，使得编组被释放以沿轨道6110o进一步前进。然后切换装置将器皿124-3转移到预制件模制机的嵌套2044。然后器皿定位致动器竖直延伸以迫使器皿与模具200邻接(图12A)，其中器皿124的浇口孔口136与模具200的模具入口浇口202对准。然后，可以通过如上所述的器皿的活塞182(图6B)的操作将绿色器皿中的熔融模制材料注射到模具200中，并且然后在下一滑架编组到达预制件模制机6104-6时，用过的绿色器皿准备返回到引出线6110o。
离开预制件模制格间的滑架编组前进到右侧分路单元，在右侧分路单元处，升降机6662将分路线6110rs向上移动到与返回线6110r接合。然后升高的滑架编组朝着预制件模制格间6104返回。一旦滑架编组离开分路线6110r，分路线再次返回到引出线6110o。
到达具有用过的蓝色器皿的返回线6110r上的滑架编组6880可移动到预制件模制机，例如预制件模制机6104-6，其接着将具有完成的预制件101’，而不管预制件是绿色还是蓝色。在此预制件模制机处，具有较长臂6569a、6569b(其现在是编组的尾随滑架对)的一对滑架6129a、6129b分离，同时机器人臂6850将从预制件模具200释放的预制件101’移动到分离的滑架的臂之间的位置。然后，这对滑架6129a、6129b被带到一起以将预制件捕获在它们之间，并且机器人末端执行器6872被撤回以将预制件从机器人臂释放。
然后，滑架编组可以与预制件101’一起前进到调节和吹塑模制格间106/108，在调节和吹塑模制格间处，通过转移装置将预制件从滑架编组中移除。更具体地，转移装置接合预制件，随后分离捕获预制件的一对滑架以释放预制件。转移装置然后将预制件插入调节器即调节器108-1的加热室404中。在加热之后，转移装置将预制件从加热室撤出经过热监控器406。如果预制件被适当地调节，则转移装置将调节的预制件移动到吹塑机106-1并将预制件插入吹塑机模制机的模具500中。然后，转移装置释放经调节的预制件，并且预制件由心轴506的模制头504接合，于是预制件如上所述被吹制成瓶。在每个吹塑模制机吹制相同形状的瓶的情况下，可将预制件转移至任何吹塑模制机。然而，如果由不同吹塑模制机吹制的瓶子具有不同的形状，则该预制件必须被转移到适于由预制件吹制瓶子的吹塑机中。
在预制件从滑架编组6880转移之后，滑架编组进一步前进到缓冲和清洁格间6890，在缓冲和清洁格间处，由滑架编组承载的空器皿被可选地清洁。然后，控制器可以立即将滑架编组返回到左侧分路线6110ls，或者可选地，将滑架编组保持在缓冲和清洁格间中以供将来使用。当滑架编组返回到分路线6110ls时，分路线下降，使滑架编组返回到引出线6110o，当滑架编组行进到左侧分路线之外时，左侧分路线6110ls再次返回到返回线6110r。
从前述内容将显而易见的是，滑架编组6880在轨道上循环，沿着引出线6110o向右移动，然后升高到返回线6110r，在那里它们向左移动，并且当它们到达上部轨道的左手端时，可以卸载到缓冲和清洁格间6530或返回到引出线。通过该操作，很明显，器皿124在其整个行进过程中保持竖直。这有助于确保熔融模制材料在移动通过系统时不会从器皿泄漏。从前述内容还将显而易见的是，乘在引出线上的滑架编组可保持器皿但不保持预制件101’，并且乘在返回线上的滑架编组可保持器皿，并且另外还可保持预制件。
从上文将了解，控制器具有控制滑架6125、6129的逻辑、控制器皿124的逻辑和控制预制件101’的逻辑。滑架控制由控制器6900监测的每个滑架上的编码器标志6550启用。这允许控制器跟踪每个滑架的位置并根据需要控制其移动。器皿控制是通过控制器被提供有每个器皿(例如，蓝色器皿)的初始位置和指定来启用的，或者通过每个器皿被加标签有标识符来启用的，该标识符从该系统中的一个或多个位置处的读取器输入到控制器，并且控制器存储每个被加标签的器皿的指定。通过存储哪些预制件模制机与哪些吹塑模制机相关联的控制器，以及通过控制器跟踪装载有特定预制件的滑架编组以将由滑架编组所保持的特定预制件卸载到适当的吹塑模制机来启用预制件控制。
所描述的示例操作假定该系统用两种不同颜色的进料运行。该系统还可以用多于两种颜色、例如五种不同颜色的进料运行。在此情况下，该系统可经修改以提供五个熔融模制材料分配器和再重新排序格间中的至少两个单独的重新排序装置，五个熔融模制材料分配器中的每一个用于每种颜色的进料，使得五个颜色中的每一个的至少一个器皿可保持在重新排序格间处，同时确保两个重新排序装置中的至少一个具有一组空握持器。该系统还可以用多种不同类型的进料运行。通常，该系统可以与形成可流动熔融材料的任何进料一起运行。例如，进料可以是热塑性塑料、热固性塑料树脂或玻璃。给出一个具体实施例，在具有三个熔融模制材料分配器的系统中，可以保持高密度聚乙烯(HDPE)、一种聚丙烯(PP)和一种聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
该系统可以被修改为具有预制件模具和具有不同尺寸的模具的吹塑模制机，这些模具形成不同尺寸的吹塑物品。在此情况下，将在特定预制件模制机上模制的预制件馈送到适于吹塑特定预制件的特定吹塑模制机。因此，控制器必须跟踪接收预制件101’的滑架编组6880以确保预制件到达正确的吹塑模制机。此外，可能需要较少的熔融模制材料来形成较小的模制物品。在此情况下，向用于需要较少熔融模制材料的制品的预制件模制机供应的器皿124未在熔融模制材料分配器处填充到容量，而是填充经计量的量，该量反映用于较小吹塑模制制品的熔融模制材料的所需体积。
虽然示例性实施方案示出了具有两个重新排序装置的重新排序格间6630，每个重新排序装置具有一组空握持器，可选地，重新排序装置可以具有多组空握持器并且可以具有多个重新排序装置，使得多对握持器可以是空的并且多个握持器可以保持器皿，使得选定的一对握持器(具有或不具有器皿)可以朝向轨道前进。
可选地，可以将加热器添加到系统6000中，以便以周期性的间隔加热器皿124，以便弥补在器皿沿轨道运输期间器皿中的热损失。例如，加热器可以位于分配格间102的上游，使得器皿在熔体被分配到它们之前被加热。图65和66示出了这样一种布置，其中加热系统与分配格间上游的重新排序格间6330’相关联。转向这些图，除了每个装置6632’具有两对握持器6680-1和6680-2而不是四对握持器之外，每个重新排序装置6632’与图57的重新排序装置6632相同。两个加热器6690被定位在每个装置6632’旁边。每个加热器具有可由壳体内的气缸(未示出)延伸的一对往复叉6692。壳体内的电源(未示出)选择性地向插脚提供AC电力。为了使器皿适于与加热器6690一起使用，器皿124’设置有一对导电带6694。加热系统还具有与每个加热器6690相关联的温度传感器6696。温度传感器是发射红外光束的红外传感器。加热系统定位成使得重新排序装置6632’在从该轨道的引出线6110o缩回时可以围绕其滑架6672旋转到停放位置，在停放位置处装置6632’的这两对握持器6680-1、6680-2中的每一个中的器皿124’与加热器6690相邻并且在从相关联的温度传感器6696发射的射束的路径中。该控制器可操作地连接到加热器和温度传感器上。基于由温度传感器检测的器皿124’的温度，相关的加热器可由控制器选择性地通电以将器皿加热至由温度传感器测量的期望温度。更具体地，加热器的插脚延伸成与器皿的导电带接触，并且AC电力施加到插脚，直到温度传感器测量到目标温度。然后加热器可以被断电并且这些插脚缩回。然后可以将升温至目标温度的器皿转移至轨道的引出线。
假定为重新排序装置6632’的两对握持件6680-1、6680-2中的每一个提供加热器和温度传感器，如果两个器皿由重新排序装置保持(并且另一个上游重新排序装置具有至少一对自由握持器以将器皿从线上取下或者引出线上的一些上游滑架编组未承载器皿)，则可以同时加热两个器皿。如果当前在引出线6110o上需要两个器皿，则这是有用的。另一方面，如果在引出线上仅需要一个器皿，则仅该器皿将被加热。
在一个变型中，仅一个加热器和相关联的温度传感器与每个重新排序装置相关联。
而在示例性实施方案中，缓冲和清洁格间6530位于轨道的左手端，可选地，该格间可以位于别处。在这种情况下，缓冲和清洁格间可不包括支线，而是可包括将器皿从轨道转移到容纳器皿清洁器的封壳6890的另一布置。例如，器皿清洁封壳可以位于重新排序格间6630处，并且重新排序格间的握持器可以选择性地将器皿从轨道转移到器皿清洁封壳6890。可替换地，缓冲格间可位于沿轨道的其他地方，并且类似于机器人臂6850的机器人臂可以被提供来代替支线，以将器皿从轨道转移到器皿清洁封壳。
当滑架编组沿轨道行进时，每个滑架编组可保持器皿。可替代地，一些滑架可在不保持器皿的情况下行进轨道的全部或部分。
尽管已经将滑架描述为以四个的编组行进，但是可替换地，滑架可以以两个的编组行进，其中一种类型的编组设计用于保持器皿，而第二种类型的编组设计用于保持预制件。作为进一步的选择，滑架可以三个的编组行进，其中中间滑架具有两个臂-用于与先导滑架的左面向臂协作的右面向臂和用于与尾随滑架的右面向臂协作的左面向臂。虽然滑架6125被示出为具有一对水平突出的法兰6566，但是在另一个实施方案中，它们可以具有单个水平突出的法兰或多个水平突出的法兰。
作为另一选择，每个滑架可支撑沿轨道长度打开的一组握持器，例如图7A的滑架125的偏置夹钳1252，以保持器皿。通过这种选择，将清楚的是，器皿由单个滑架保持。利用该选项，每个滑架还可以设置有在与第一组夹钳的方向相对的方向上突出的另一组弹簧偏置夹钳，该另一组弹簧偏置夹钳适于保持预制件。
其他轨道结构也是可能的。例如，上线和下线的功能可颠倒，使得熔融模制材料分配到上轨道上的器皿，且预制件沿着下轨道移动到调节和吹塑模制格间。此外，除了Beckhoff的XTS系统之外的轨道和滑架系统可用于提供在轨道上的滑架的受控运动。
从上文将显而易见，注射模制系统6000可适于通过切换到合适的熔融模制材料分配器、预制件模制机和调节器以及吹塑机中来形成各种不同尺寸或形状的瓶子。
虽然注射模制系统6000已被描述为首先模制预制件且随后由预制件吹塑模制瓶子，但该系统还可在没有调节和吹塑模制格间的情况下用于在不同位置中产生用于吹塑的预制件。此外，该系统可以在没有调节和吹塑模制格间的情况下使用，并且预制件模制机的模具适于模制除预制件之外的制品，例如塑料玩具。其他修改对本领域技术人员是显而易见的。
图67是显示传输模制材料的示例方法600的流程图。
在框602处，将器皿124定位在分配格间102的站处。器皿124的联接组件与挤出机112的喷嘴组件113对准并且联接。孔口136打开并且模制材料通过孔口136分配到器皿124的腔134中。
在完成器皿124的填充之后，在框604处，例如通过操作密封构件140来密封器皿124。在框606处，密封的器皿例如沿着传输子系统110的轨道144移动到后续的处理站。后续站可以是例如成型站。
在框608，器皿124与后续加工站对准。在这种对准过程中容器被解封。在一些实施方案中，例如通过封闭组件1270与狭槽2084的相互作用，对准引起器皿的解封。
在框610，器皿124与加工站配合。例如，器皿124的联接组件移动成与成型站的模具200密封接合，并且孔口136与模具浇口对准。
在框612处，致动活塞182以减小器皿124的内腔134的体积，从而迫使模制材料离开器皿124并进入模具200中。
图68是显示生产塑料模制制品的示例方法700的流程图。
在框702处，根据要制造的物品的期望特性来选择由一系列加工站限定的处理路径。即，根据所期望的材料、颜色等来选择分配站102-1、102-2、…102-n。还可以根据需要选择成型和调节站。在一些实施方案中，可以存在多个可能的工艺路径用于形成特定类型的物品。在这种情况下，可以基于一个或多个标准(诸如生产时间、空闲处理站等)来选择工艺路径。
在框704处，激活所选择的分配站并且将熔融进料从相应的挤出机112分配到器皿124中，如上所述。熔融形式的分配进料称为工件101。在工艺路径的其他阶段对工件进行变换。例如，工件可能经历状态改变(例如，从熔融状态到固态)；形状改变；和条件改变，诸如温度或热分布改变。
在框706处，器皿124在其滑架125中沿着轨道144被递送到下一个处理站。传输子系统110的分路器被操作以将滑架沿着轨道144导引到选定的成型站104-1、104-2、…104-n。例如，可以在特定时间激活这些分路器中的选定分路器以将器皿124沿着工艺路径移动到每个站。将熔融进料即工件101注射到模具200中。根据模具的形状将工件成型为如上所述的预成型工件101’(例如用于模制瓶子的预制件)。
预成型工件101’通过滑架129从成型站移开。如果选择了调节操作，则在框708处，将滑架129递送至调节站108-1、108-2、…108-n。操作传输子系统的分路器以将滑架129导向选定的调节站。如果未选择调节操作，则绕过调节格间108。
如果选择了进一步的成型操作，则在框710处，将预成型工件101’递送至所选择的成型站106-1、106-2、…106-n。如上所述执行成型(例如，吹塑)以将预成型的工件101’转变为完成的工件101”。
在一些实施方案中，可以执行附加的后处理操作。例如，标签可以应用于容器，或者容器可以被填充和关闭。
只要存在待生产的零部件，或直到模制系统100的操作中断(例如，用于部件的改变或维护)为止，该过程就重复。
在一些实施方案中，可以对部件进行清洁工艺。例如，器皿124可以在将进料转移到成型站之后被清洁。清洁可以例如通过加热器皿以熔融和排出进料残渣、通过刮擦或其他机械搅拌器皿124内的进料、或通过流化床浴、热解或干冰注射清洁来进行。清洁可以在缓冲区或分立的清洁区域中进行。
在模制系统100操作的时期期间，可改变工艺序列，使得模制系统100产生包括多种类型的模制物件的异质输出。包括多种类型的模制物件的输出可对应于一个或一个以上生产顺序。即，第一顺序可以要求以第一数量生产第一类型的容器，而第二顺序可以要求以第二数量生产第二类型的容器。根据在此描述的系统和方法可以同时实现这两个顺序。顺序(也称为“批次”)可以小至单个模制物品。
在一些配置中，模制系统100配置成使得单个工艺路径可用于产生给定零部件类型。即，具有给定尺寸、形状和材料类型的容器可以通过分配格间102、成型格间104、106和调节格间108中的每一个中的站的独特组合来生产。在其他实施例中，模制系统100可配置成使得多个工艺路径可用于产生相同类型的零部件。例如，单个分配站102可分配特定材料类型和颜色的进料。该进料可被提供给成型格间104的两个站、调节格间108的两个站和成型格间106的两个站。即，单个分配站可对应于并馈送给两组平行的预成型站、调节站和最终成型站。成型格间104、调节格间108和成型格间106的工位比不必为1:1。更确切地说，这些比率可以基于例如每个操作所需的时间长度而不同。例如，如果格间104处的注射模制工艺花费格间108处的调节工艺或格间106处的吹塑模制工艺的两倍长，则可以在格间106中提供两倍多的工位来生产特定类型的零部件。
如上所述，传输子系统110包括导引件，即轨道144，器皿124和工件沿着该导轨移动。替代地或附加地，可以使用其他类型的导引件。例如，传输子系统110可包括一个或多个输送机，诸如带式输送机。替代地或附加地，传输子系统110可包括一个或多个机器人装置。这样的机器人装置例如可以是具有适当末端执行器的多轴机器人，并且可操作以在格间102、104、106、108的站之间转移器皿124或工件。在这些实施方案中，工艺路径可由可处理工件的站限定。
如上所述，分配格间102的站将一定剂量的进料材料分配到器皿124中以限定工件。每个剂量中的材料量对应于单个预制件工件101’和单个最终形状工件101”中的材料量。在其他实施方案中，由分配格间102的站分配的进料的剂量可以不同。例如，剂量可包含单个预制件工件101’或单个最终形状工件101”中的材料量的任何倍数。在这样的实施方案中，单个器皿124中的进料材料可以在成型站106馈送多个注射循环。对于含有用于两个预制件工件101’的足够进料的器皿124，可在两个循环的每一个中将一半进料注射到成型站106-1、106-2、…106-n的模具中。可替代地或另外地，一个或多个成型站可具有带有多个模具腔的模具200，用于同时生产多个预制件。在其他实施方案中，进料剂量可略大于模制一个或多个零部件所期望的材料量。换句话说，可以将少量多余的材料分配到器皿124中，使得剩余材料在转移到成型格间104的站之后保留在器皿中。残余材料可保留在器皿中用于器皿的后续填充，或者可以从器皿中清洁。
在其他实施方案中，分配格间102的站可分配比形成单个预制件工件101’或最终形状工件101”所期望的材料量更少的材料量。例如，器皿124可从分配格间102的多个站接收不同材料的剂量，使得器皿124同时保持多种类型的材料。然后器皿124可以被传输到成型格间的站以形成复合材料构造(诸如多层构造)的模制工件。
在一些实施方案中，器皿124可以被顺序地传递到成型格间104、106的站，使得来自多个器皿124的进料剂量有助于单个模制物品。例如，复合材料构造的制品可通过在模制之前从第一器皿124注射第一材料和从第二器皿124注射第二材料来形成。
本文所揭示的设备和方法可允许相对灵活的重新配置。分配格间102、成型格间104和成型格间106的每个站可以通过移除和替换诸如挤出机筒体114和螺杆116的部件来重新配置，或者模具200或模具500可以容易地从站移除并用不同的筒体和螺杆或模具替换。可通过移除和替换部件，或通过基于所期望热分布调节控制来重新配置调节格间108的站。
在一些实施方案中，站的重新配置可在不中断系统100的操作的情况下完成。例如，挤出机112可以被移除，而分配格间102的其他站继续分配进料。同样，可在其他格间的操作期间移除和替换模具200或模具500，且可在其他调节站继续操作的同时进行调节声明的重新配置(例如，重新编程的物理调节)。
因此，在此公开的设备和方法可以提供生产的灵活性，因为通过分配格间102、成型格间104、调节格间108和成型格间106的多个工艺路径允许同时生产许多不同类型的物品。此外，可以在不中断生产的情况下改变或重新配置格间的一些或全部站，这进一步增加了在生产运行期间可以生产的物品的种类。
当介绍本发明或其实施方案的要素时，冠词“一(a/an)”和“所述(the)”旨在表示存在一个或多个要素。术语“包含”、“包括”、“具有”旨在是包括性的并且意味着可以存在除了所列出的要素之外的另外的要素。
除非另外特别指出，术语“包括”(包括其任何变型)旨在为开放式，并且表示“包括但不限于”。
当在本文中在最后一项之前具有“或”的情况下给出一组可能性或项目列表时，可选择并使用所列项目中的任一者或所列项目中的两个或两个以上的任何合适组合。
上述实施方案仅用于说明。修改是可能的，诸如形式的修改、零部件的布置、细节和操作顺序。本文详述的实施例不旨在限制本发明。相反，本发明由权利要求限定。
Claims (25)
1.一种用于塑料模制的熔体分配器，其包含：
筒体单元，包含：
筒体，具有用于接收模制材料的内腔；以及
馈送螺杆，其可旋转地接收在所述筒体内以用于通过所述筒体的出口分配熔融模制材料；以及
驱动单元，其包含用于使所述馈送螺杆旋转的驱动器；
联接机构，所述联接机构选择性地可接合以将所述筒体单元保持抵靠所述驱动单元并且将所述馈送螺杆连接到所述驱动器；以及
致动器，其可操作以接合所述联接机构；
所述联接机构包括固位机构，所述固位机构包含夹具，所述夹具可操作以可释放地接合从所述筒体单元伸出的立柱。
2.如权利要求1所述的熔体分配器，其中所述联接机构包含联接到所述馈送螺杆的花键，其中所述花键是可缩回的以便与所述馈送螺杆脱离接合。
3.如权利要求2所述的熔体分配器，其中所述花键联接到所述驱动单元的驱动轴并且联接到所述馈送螺杆，并且其中所述花键相对于所述驱动轴和所述馈送螺杆是可缩回的。
4.如权利要求2或3所述的熔体分配器，其中所述馈送螺杆被重力偏置以在所述花键缩回时脱离与所述驱动单元的接触。
5.如权利要求1至3中任一项所述的熔体分配器，包含对准装置，所述对准装置用于相对于所述驱动单元定位所述筒体单元以用于所述联接机构的接合。
6.如权利要求5所述的熔体分配器，其中所述对准装置包含前导销。
7.如权利要求6所述的熔体分配器，其中所述筒体的所述对准装置的所述前导销在垂直于所述馈送螺杆的纵向轴线的方向上突出。
8.如权利要求1至3中任一项所述的熔体分配器，其中：
所述筒体单元包含树脂入口端口；以及
所述驱动单元包含树脂馈送端口，所述树脂馈送端口连接到所述筒体单元的所述树脂入口端口以将树脂供应到所述筒体单元。
9.如权利要求1至3中任一项所述的熔体分配器，其中：
所述筒体单元包含流体入口端口；以及
所述驱动单元包含与所述筒体单元流体连通的流体供应端口。
10.如权利要求9所述的熔体分配器，其中所述筒体的所述流体入口端口是水入口端口。
11.如权利要求1至3中任一项所述的熔体分配器，其中所述筒体单元包含配合面，所述配合面在所述联接机构被接合时邻接所述驱动单元，并且所述筒体单元进一步包含与所述配合面相对布置的移除立柱。
12.一种塑料模制系统，其包含如权利要求1至11中任一项所述的熔体分配器，且进一步包含自动移除工具，所述自动移除工具可操作以接合所述筒体单元以从所述驱动单元移除，且将另一筒体单元安装到所述驱动单元。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述自动移除工具包含具有多个嵌套的齿条，每个嵌套用于固位筒体单元。
14.如权利要求12所述的系统，其中所述联接机构被配置为通过在垂直于馈送螺杆的轴线的方向上的夹持来实现筒体单元到驱动单元的物理固定。
15.一种用于塑料模制机器的装配方法，所述塑料模制机器包含用于保持模制材料的第一筒体单元和用于使第一螺杆在所述筒体单元内旋转以分配熔融模制材料的驱动单元，所述方法包含：
将所述第一筒体单元定位成邻近所述驱动单元；
操作驱动机构致动器以将所述第一螺杆旋转地联接到所述驱动单元；以及
操作固位机构致动器以将所述第一筒体单元保持抵靠所述驱动单元；
其中所述操作固位机构致动器包含接合互锁装置，所述互锁装置包含夹具，以可释放地接合从所述筒体单元伸出的立柱。
16.如权利要求15所述的装配方法，其中所述操作驱动机构致动器包含使花键移动成与所述第一螺杆相接合。
17.如权利要求15所述的装配方法，其中所述驱动机构致动器引起沿着第一轴线的运动，并且所述固位机构致动器引起沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线的运动。
18.如权利要求15或16所述的装配方法，包含通过接合对准装置来定位所述第一筒体单元。
19.如权利要求18所述的装配方法，其中所述对准装置包含前导销。
20.如权利要求15至17中任一项所述的装配方法，其包含：
操作所述驱动机构致动器和所述固位机构致动器以从所述驱动单元释放第二筒体单元；以及
从所述驱动单元移除所述第二筒体单元。
21.如权利要求20所述的装配方法，包含使用移除工具自动地从所述驱动单元移除所述第二筒体单元，并且在所述自动移除之后，使用所述移除工具自动地将所述第一筒体单元连接到所述驱动单元。
22.如权利要求21所述的装配方法，其中自动地移除所述第二筒体单元包含将所述第二筒体单元负载在所述移除工具的齿条上。
23.如权利要求22所述的装配方法，其中自动连接所述第一筒体单元包含将所述第一筒体单元从所述齿条转移到所述驱动单元。
24.如权利要求23所述的装配方法，其中所述齿条包含用于接收所述第一筒体单元和第二筒体单元中的每一个的相应嵌套。
25.根据权利要求16所述的装配方法，其中，通过在垂直于馈送螺杆的轴线的方向上的夹持来操作所述固位机构致动器以将所述第一筒体单元保持在所述驱动单元上。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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