CN1761559A - 安装在模板上的模塑后冷却装置 - Google Patents

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Abstract

安装在模板上的模塑后冷却装置和方法，包括在具有固定模板、移动模板、芯部半模和半阴模的注射成形机中处理模塑零件的结构和/或步骤。结合至固定模板的取出装置被构造成将模塑零件从芯部半模或半阴模中移走。结合至移动模板的冷却装置被构造成冷却由取出装置所承载的模塑零件。优选地，取出装置将刚刚模塑的零件从模具的芯部半模中取出并且随后线性地移动到半模的外侧。移动模板在下一模塑周期中闭合模具的后续运动导致冷却装置的销将模塑零件接合在取出装置零件支架中。当移动模板再次打开时，模塑零件由冷却装置销从零件支架中取出。当移动模板完全打开时，旋转冷却装置从而将冷却零件从机器中排出。

Description

安装在模板上的模塑后冷却装置
技术领域
本发明涉及在完成模塑操作之后对模塑的塑料零件进行冷却的方法和装置。尤其，本发明涉及用于注射成形机的方法和装置，该注射成形机装备有安装在移动模板上的模塑后冷却(“PMC”)装置，该模塑后冷却装置与多位置自动取出板相配合以冷却零件的内部以及(优选地)选择性地对多位置取出板上的一些模塑零件支架进行卸载。该方法和装置尤其非常适于冷却注射成形的热塑性聚酯聚合材料，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯预制坯。
背景技术
当前在注射成形机中采用了很多模塑后冷却方法来优化对刚刚模塑的塑料零件进行的冷却。这些方法包括在零件仍处于模腔内时对其进行传导冷却、在模塑零件从模具中取出之后对其外部吹风、以及向模塑零件内部吹风。一些零件(例如塑料预制坯)通常利用PET树脂注射来模塑，并且可具有从大约2.00mm至大于4.00mm的壁厚，并且需要延长的冷却期以便凝固成无缺陷的零件。厚壁零件[比如那些由对热传导具有高阻力的材料(比如塑料树脂)制成的]会出现“二次加热”现象，这会在零件已经从模具内排出之后产生有缺陷的零件。
对于PET预制坯的情况，一些制造缺陷为：
·结晶度：树脂由于没有足够快速冷却的芯部树脂的升高温度而再结晶。晶体的白色外表有损于成品的透明度并且在所得到的吹制产品中形成了潜在低强度区域。
·表面缺陷：最初具有凝固表面的排出预制坯被芯部材料再次加热，这导致表面软化且易于损坏。有时这种表面再次加热会严重到导致相接触的零件焊接起来。
·几何形状不准确：在对预制坯的表面进行再次加热的同时不维持它们几何形状地处理部分冷却的预制坯或试图进一步在装置中冷却它们会导致预制坯的圆形直径变成椭圆形或者平滑表面变得皱缩或非线性。
通过延长注射成形的预制坯在其模具内的冷却时间能稍微减轻上述问题。然而，这会导致注射成形周期变长，通常为25秒或更长，其中这段时间大部分仅仅用于冷却目的。在改进这种工艺的制造率的努力中，采用了几种技术来执行模塑后冷却功能，其中部分冷却的预制坯在最初冷却的表皮形成之后从注射模具中排出以允许零件能无变形地排出。随后部分冷却的预制坯被推动到下游装置，该下游装置在去除剩余热量的同时保持该预制坯以使得该预制坯随后能无损坏地进行处理。通常，预制坯表面温度必须低于大约70℃以保证处理的安全性。
部分冷却的预制坯的提前排出在模塑周期中更早地打开注射成形装置，从而显著地改进了装置的制造率。根据所模塑的预制坯设计，注射成形周期时间通常从25秒减半到约12秒或(在一些情况下)更短。
模塑后冷却技术的一些例子在美国专利3,804,568；4,729,732；4,836,767；Re.33,237；5,447,426；和6,171,541中给出。
美国专利Re.33,237公开了一种自动控制的多位置取出板，其用于从注射模具的芯部侧移走部分冷却的注射成形零件。零件从模具中排出、直接进入冷却的支架，如美国专利4,729,732中所公开的，并且由机械手传送至外侧位置，在该处一些零件被排出到传送带上。该板具有多组支架，每组的数目都足以从多腔模具中的每个芯部中夹持一个零件。板上有多组支架以使得能夹持和冷却多组模塑零件，被排出的那组零件是在板的管中已经冷却最长时间的那组零件。然而，这些专利文献并没有公开对零件的内部进行冷却。此外，所公开的排出零件的方法依赖于将零件保持在支架中的负压的中断，从而允许当取出板旋转90度达到排出位置时重力导致零件落出。
美国专利6,171,541公开了将冷却销(CoolJetTM)插入部分冷却的零件内部以将冷却液排入其中从而辅助冷却。其中还公开了一种应用负压通过同样的冷却销从而使得当零件从夹持该零件的支架中移走时仍连接至该销的处理。安装至框架的该销随后旋转90度达到排出位置并且中断负压以允许零件离开该销。然而，这里没有公开将框架和销安装到移动模板上从而利用移动模板的运动来相对于零件插入和撤回销。
美国专利4,836,767公开了安装在移动模板上的可旋转工作台，两个用于模具的芯部组安装在该可旋转工作台上。当一个芯部组处于注射成形零件的闭合模具位置时，另一个定位在将零件排入冷却支架的外侧，该冷却支架安装在有标记的(indexable)、四边圆盘传送带上，该圆盘传送带安装至机器的固定模板上。四组模塑零件能承载在圆盘传送带上，以允许执行延长的冷却时间。零件停留在芯部上一个另外的周期时间顺序，这在零件被传送至圆盘传送带之前稍微延长了零件内部的冷却时间。然而，这里没有公开对零件内部进行反复或多次冷却。
美国专利3,804,568公开了安装至注射成形机的移动模板上的机械手，其中机械手驱动一取出板进出打开的模塑区域以便将排出的零件移走。第二传送板随后在该取出板处于外侧位置时卸载该取出板。移动模板的运动被用来通过凸轮和连杆来致动取出板进行垂直运动以及机械地使其同步，因此在其操作期间不存在与模具碰撞的危险。然而，这里没有公开在零件被任一板传送的同时对其进行冷却，不管是外部的还是内部的。
美国专利5,354,194公开了安装至固定模板侧的模塑零件移走单元。然而，这里没有公开任何冷却处理。
较早的Husky预制坯模塑系统使用了具有带支架的单位置取出板的机械手来卸载PET预制坯。机械手安装在固定模板上并且垂直地移动该取出板。在外侧位置，在模具之上，传送板的负压管支架与支架对准并且通过向其内部应用负压来由此移走模塑零件。传送板运动到机器无操作员侧处的第二外侧位置并且旋转以允许当负压中止时零件从管中落下。然而，在零件的处理期间没有向零件内部进行吹风或冷却。
参考图1-4，其中示出了注射成形机10的顶部顶视图，注射成形机包括：注射单元11、夹紧单元12、机械手单元13和CoolJetTM单元14。还包括注射模具，该注射模具包括两个半体：(i)半阴模15，其包含模腔19，连接至机器10的固定模板16；和(ii)芯部半模17，其连接至机器10的移动模板18。
机械手单元13安装在固定模板16的顶上并且包括有水平Z字梁20，该Z字梁向机器的无操作员侧突出并且支架21跨在其上，该支架(通常)由伺服电动驱动的带驱动器(未示出)驱动沿着该梁移动。垂直“Y”梁22连接至支架21并且这支承了该多位置取出板23，该取出板上安装有多组支架24，支架24可被冷却，用于将多组从模具排出的模塑零件从如图1所示的内侧(装载)位置传送到如图2-4中示出的外侧位置。
传送装置14包括板25，在板上安装有多个传送销26，多位置取出板23上的每个支架24对应一个传送销。板25支承在滑动件27上并且能由动力缸28驱动朝着和远离处于它们外侧位置时的支架24运动。
在操作时，当模具打开并且多位置取出板23被定位为空支架与模具芯部29上的零件对准时，一组模塑零件被传送进入支架24。在图1所示例子中，48腔的模具将48个零件传送进入三位置取出板23上的48个支架。多位置取出板23随后被机械手13移动到其外侧位置，如图2所示。模具随后闭合并且夹紧以用于接下来的模塑周期。同时，传送装置14致动动力缸28来移动板25及其传送销26以便进入保持在支架24中的零件。这种接合位置在图3中示出。
刚好在模塑周期结束之前，传送销26从零件中抽出，并且机械手13借助于臂22端部处的伺服电机或者可选地曲轴和动力缸装置(未示出)使多位置取出板23旋转90度(如图4所示)。将零件保持在支架24中的各个负压按照已经在支架中24保持最长时间(在本例中为三个模塑周期)的零件的顺序选择性地关闭。这些零件从支架中落到下面的传送带(未示出)上。剩余的零件仍然被负压保持在其支架中。多位置取出板23随后返回至垂直朝向以准备进入打开的模塑区域以将下一组模塑零件拾取到最近排空的支架24中。
上述注射成形机因此通过将板定位在不同的内侧位置来将模塑零件卸载进多位置取出板23以填充最近排空的支架，并且随后将它们移动至与传送装置对准的一个外侧位置。该外侧位置在所有情况下都相同，在该处所有的零件由传送装置来处理。因而，每个零件受到相同的处理，处理次数和多位置取出板23上有支架24的组的情况相同，在本例中为三次。
在针对图1-4所述的注射成形机构造中出现了多种缺点。首先，多位置取出板23很重。在比如具有432个支架(用来处理具有144个支架的模具)的较大系统中，板的重量能超过数百千克((Kg)，因为重量不仅包括板和支架结构自身的重量，而且还包括多组零件加上板和支架中任何冷却液(通常为水)的重量。这种较重的重量在安装在悬臂式Y字梁22(其本身可移动地安装在悬臂式Z字梁20上)时的影响是导致了在取出板23快速地从内侧位置移动到外侧位置(反之亦然)之后难以将支架24与模具芯部以及支架26保持对准。板的惯性会导致当其被快速地带到一个静止位置处出现振动，并且会在试图传送零件或冷却管插入之前等待运动振动减弱中丧失周期时间。
上述注射成形机构造中的第二个缺点是：在卸载支架24时，整个多位置取出板23必须旋转90度并且再次快速地返回。再次，由于涉及到重量和惯性，如果旋转不占用太长时间就必须使用高性能、高成本的致动装置，因为这种运动所占用的时间是不能进行CoolJetTM处理的时间。
此外，由于传送装置14在每个周期中将每个零件接合在每个支架中，所有的零件都受到相同处理的多次应用。就不可能具有在这些多次事件中提供对零件进行不同处理的能力。
第三个缺点是：多位置取出板23旋转到水平位置、排出所选择的零件以及旋转返回到垂直位置所占用的时间缩短了可通过CoolJetTM处理进行处理的时间。
发明内容
根据本发明的第一个方面，对于具有固定模板、移动模板、芯部半模和半阴模的注射成形机，为模塑零件处理装置提供了结构和/或步骤。取出装置结合至固定模板并且被构造成将模塑零件从芯部半模和半阴模之一中移走。冷却装置结合至移动模板并且被构造成冷却由取出装置所承载的模塑零件。
根据本发明的第二个方面，为包括芯部半模、半阴模以及结合至芯部半模和半阴模之一的固定模板的注射成形机提供了结构和/或步骤。移动模板结合至芯部半模和半阴模中的另一个。取出装置结合至固定模板并且被构造成将刚刚模塑的零件从芯部半模中移走。取出装置致动器构造成在取出装置已经将刚刚模塑的零件从芯部半模中取出之后将取出装置线性地移动至固定模板外侧的位置。冷却装置结合至移动模板并且被构造成取出由取出装置承载的模塑零件，并且在排出站将模塑零件从冷却装置排出。冷却装置致动器构造成使冷却装置绕着一水平轴线旋转从而在排出站将模塑零件排出。
根据本发明的第三个方面，对于具有芯部半模和半阴模的注射成形机，为模塑零件传送装置提供了结构和/或步骤。取出装置被构造来将模塑零件从芯部半模和半阴模之一中移走。冷却装置被构造成对由取出装置承载的零件进行冷却。运动控制结构被构造成引起：(i)芯部半模朝着半阴模以及冷却装置朝着取出装置同时作相对运动；和(ii)芯部半模远离半阴模以及冷却装置远离取出装置同时作相对运动。
根据本发明的第四个方面，在具有固定模板、移动模板、芯部半模、半阴模、取出装置以及冷却装置的注射成形机中，一种对刚刚模塑的零件进行处理的方法包括步骤：(1)同时地引起(i)移动模板和固定模板，以及(ii)取出装置和冷却装置之间的相对运动；(2)同时地引起(i)芯部半模接合半阴模，以及(ii)冷却装置接合取出装置；(3)同时地引起(i)芯部半模将模塑零件从半阴模中取出，以及(ii)冷却装置将模塑零件从取出装置中取出；(4)引起冷却装置旋转到排出站；和(5)引起冷却装置将从取出装置取出的模塑零件排出。
根据本发明的第五个方面，扩展了处理时间窗口以基本上覆盖取出板处于外侧位置时的所有时间。
因而，本发明有利地提供了对模塑的塑料零件进行充分冷却的模塑后冷却方法和装置。
附图说明
现在将结合附图描述本发明的示例性实施例，在附图中：
图1是模塑系统的顶视图，其示出了处于内侧(装载)位置的多位置取出板。
图2是图1所示系统的顶视图，其示出了处于外侧位置的多位置取出板，并且模具闭合准备下一次模塑。
图3是图1所示系统的顶部顶视图，其示出了处于外侧位置的多位置取出板，并且CoolJetTM装置已接合用于冷却所有支架中的所有零件。
图4是图1所示系统的顶部顶视图，其示出了处于外侧位置的多位置取出板，并且为了选择性地排出零件而旋转90度。
图5是本发明第一实施例的顶视图，其示出了处于内侧(装载)位置的多位置取出板。
图6是图5所示实施例的顶视图，其示出了处于外侧位置的多位置取出板，并且处理装置已接合用于冷却支架中的零件。
图7是图5所示实施例的顶视图，其示出了处于外侧位置的多位置取出板，并且处理装置与支架脱离且退出从支架中取出的零件。
图8是图5所示实施例的侧视图，其示出了处于外侧位置的多位置取出板，并且处理装置已接合用于冷却所有支架中的所有零件。
图9是图5所示实施例的侧视图，其示出了处于内侧位置的多位置取出板，处理装置旋转90度并且承载将排出的选择零件。
图10是图5所示实施例的侧视图，其示出了处于内侧位置的多位置取出板，处理装置旋转90度并且排出所选择的零件。
图11是图5所示实施例的侧视图，其示出了处于外侧位置的多位置取出板，处理装置重新对准并且准备接合下一组模塑零件。
图12是本发明第二实施例的顶视图，其示出了处于三个外侧位置之一的多位置取出板，多重处理装置承载将排出的选择零件。
图13a、13b和13c包括图12所示实施例的顶视图，其示出了多位置取出板处于三个外侧位置中第一个位置而多重处理装置分别处于三个位置(接合之前位置13a；接合状态位置13b；与被移走的选择零件脱离状态位置13c)。
图14a、14b和14c包括图12所示实施例的顶视图，其示出了多位置取出板处于三个外侧位置中第二个位置而多重处理装置分别处于(接合之前位置14a；接合状态位置14b；与被移走的选择零件脱离状态位置14c)。
图15a、15b和15c包括图12所示实施例的顶视图，其示出了多位置取出板处于三个外侧位置中第三个位置而多重处理装置分别处于(接合之前位置15a；接合状态位置15b；与被移走的选择零件脱离状态位置15c)。
图16是优选实施例的三个模塑注射成形周期的示意性表示，其包括相应的机械手和处理周期。
图17是本发明优选实施例的立体图，其示出了安装至固定模板侧的机械手。
图18是图17所示本发明优选实施例的立体图。
图19是本发明另一实施例的立体图。
具体实施方式
1.引言
现在将针对几个实施例描述本发明，在这些实施例中，塑料注射成形机具有固定至移动模板的冷却装置，以及固定至固定模板的取出装置。冷却装置具有多个冷却/传送销，并且取出装置具有多个预制坯支架。在移动该移动模板从而打开模具之后，取出装置线性地在半模之间移动以将刚刚模塑的预制坯从模具芯部抽出到预制坯支架上。取出装置随后线性地移动到半模外侧的位置。然后，当移动模板朝着固定模板移动以闭合模具并且模塑新的一组预制坯时，冷却装置同时移动以将取出装置支架与冷却/传送销相接合。当移动模板再次移动以打开模具时，来自支架的预制坯被负压装置抽出到冷却/传送销上。当移动模板已经到达其完全打开位置时，冷却装置已经绕着水平轴线旋转以将模塑且冷却的零件落到传送带上。
优选地，冷却装置包括所谓的A处理装置，在该装置中，冷却销插入每个预制坯中，冷却空气被注射入预制坯的内部末梢，并且冷却空气沿着预制坯的内表面朝着外侧流动。冷却装置还可包括所谓的B处理装置，在该装置中，冷却销插入每个预制坯中，每个预制坯压力密封，并且冷却空气被注射入预制坯的内部。压力导致预制坯的外壁与取出腔的内壁相接触，从而在预制坯的内侧和外侧表面上实现冷却。冷却装置还可以包括A处理装置和B处理装置的组合和/或等同结构，以使得每个预制坯可受到每种类型的处理以及一次以上的冷却处理。尽管如此，应当理解的是，本发明的教导和权利要求同样可应用于其它用于制造其它相对厚壁的中空工件的模塑工艺。例如，本发明将在除了注射成形的塑料预制坯之外的很多模塑技术中找到可应用性，比如容器、桶、盘、漆罐、装运箱及类似产品或者其它可能具有非圆形横截面形状的模塑产品等的的模塑。
2.第一实施例的结构
本发明的第一优选实施例在图5-11中示出。在这些附图中，遥控Z字梁30连接至优选地刚性的安装板31，该安装板优选地紧固至固定模板32的顶部。通过这样安装Z字梁30，提供了更刚性且不易弯曲的结构。安装板31在紧邻地位于半阴模35之上方的区域处33造形为以便允许容易进入机器进行操作以便悬挂和处理装置将零件装载至模具或从模具中卸载。
遥控托架34可移动地安装在Z字梁30上并且由伺服电动皮带驱动(致动器)系统或功能等同物(未示出)所驱动沿着梁移动。Y字梁36(参见图8)连接在托架34的下面并且具有供应多位置取出板37的服务通道(service channel)。比如冷却液、负压管线以及电传感器或控制电路等服务直接经过Y字梁内的通道，从而避免服务线束回路(service harness loop)的复杂化。多位置取出板37利用螺钉和销钉直接安装至Y字梁36，并且液体和负压服务通过接口(未示出)处的面密封接头(也未示出)进行传送以节省更换工具的时间。取出板因而只是在箭头A的方向上线性地移动。优选地，在Y字梁36的端部处没有旋转构件或驱动件，并且因此多位置取出板37一直保持垂直朝向，不需要旋转运动。这个刚性安装系统显著地减少了上述系统中出现的惯性诱导的运动振动，并且节省了因而所导致失去的周期时间。服务连接、软管和导线连接等的数目减少也减少了更换工具所需的时间。
多位置取出板37优选地具有多组安装至其上的支架38，支架通过负压保持模塑零件。优选地，有3组支架(在本例中每组的数目为48个)以使得在任一时间能在多位置取出板37上装着从48腔模具进行三次模塑的零件(总计144个)。
A处理装置39安装在移动模板41侧上的中空柱体40上以使得动力缸(致动器)42能导致A处理装置39绕着水平轴线(优选地仅仅一个轴线)旋转过90度，如图8和9所示。动力缸42可绕枢轴转动地安装在紧固至移动模板41的延伸臂50上。风室(plenum)或板43由轻质铝或类似材料制成，并且承载数目足以和多位置支架板37上的支架38的数目相匹配的冷却销/支架44(参见图7)。
中空结构45将风室/板43连接至中空柱体40，并且允许将服务(service)从机器通过结构45承载至风室/板43。由于这种轻质构造并且处理装置在任一时间只是承载一组模塑零件的事实，风室/板43能被动力缸42非常迅速地旋转过90度。可选地，风室/板43的旋转能通过安装至中空结构45的电动驱动器(未示出)来实现。优选地，利用阀(未示出)来控制负压以使得其只是应用至指定来在预定的周期期间从支架卸载零件的那些支架。
模板、取出板、A处理装置等的各种运动由一个或多个处理器进行控制。例如，一个或多个一般目的的计算机、应用说明集成电路、数字信号处理器、门阵列、模拟电路、专用数字和/或模拟处理器、硬连线电路等可控制注射成形机的一个或多个部件的运动以及这里所述的零件处理和冷却结构。控制所述一个或多个处理器的指令可存储在任何方便的计算机可读的介质和/或数据结构中，比如软盘、硬盘、光盘、RAM、EEPROM、磁介质、光学介质、磁光介质等。
3.第一实施例的方法
在操作中，当模具打开时，一组模塑零件被传送进入支架38，并且多位置取出板被定位成使得空支架38与模具芯部51上的零件对准。在图5-11所示的例子中，48腔的模具将48个零件传送入三位置取出板37上的48个支架中(图5)。多位置取出板37随后被遥控托架34(优选地只是在一个方向上线性地)移动至其外侧位置，如图6和8所示。模具随后闭合并且夹紧，以准备下一模塑周期。同时，安装在移动模板41上的A处理装置39同时向前运动并且其冷却销/支架44与支架38中的零件相接合。这个接合状态还在图6和8中示出，其中冷却液从冷却销/支架44中排入零件内部以帮助将它们冷却。
在模塑周期结束时，移动模板41打开模具，同时脱离A处理装置39(图7)。应用负压力以选择地冷却销/支架44，并且负压力同时从相应的支架38释放以使得所选择的零件(那些已经在支架中保持最长时间的零件，在本例中为已经过三个模塑周期)从支架38传送至A处理装置39上的冷却销/支架44。剩余零件仍然被负压保持在它们的支架38中。多位置取出板37随后立即重新进入打开的模塑区域以把下一组模塑零件拾取到最近排空的支架38上。
同时，在移动模板41正打开模具时，一旦零件已经离开了它们正在排空的支架38，动力缸42就被致动以引起风室/板43绕着水平轴线旋转90度从而在排出站处面朝下(图9)，于是从支架38撤出并由负压力保持在冷却管44中的零件就被释放且落到下面的传送带上(图10)。动力缸42立即将风室/板43返回到垂直朝向，准备随着移动模板41闭合模具而让冷却销/支架44进入支架38(图6)。这个运动顺序是定时的以使得在风室/板43完成最初的90度旋转之前零件就开始从冷却销/支架44中落下并且风室/板43在反向旋转之前在水平位置具有最少的等待时间。从模塑零件到该零件排出，一个完整的周期需要40秒。
本发明的一个优点是更准确地控制多位置板37在其运动和停止位置，因此就使振动最小化以及因而使带来的支架对准问题最小化。而且，通过将零件传送至装在模板上的A处理装置39，由于无需在Y字梁末端处具有用于旋转轴线的高性能驱动装置，就简化了遥控结构和功能，从而节省了托架的重量和成本。另外，通过将A处理装置39安装在移动模板41上，这个位置将多位置取出板37的外侧位置移动得更靠近内侧，从而缩短了Z字梁并且减小了机器的总宽度/轨迹。而且，将A处理装置39安装在移动模板41上节省了为装置39提供独立运动和导向装置以便与支架38中的零件相接合和脱离的成本，这些功能已经通过移动模板本身提供了。
4.第二实施例的结构
图12和图13示出了本发明的第二实施例，其中当零件处于它们的支架中时对零件执行两个不同的处理工序。共同未决的美国申请10/147,360(2002年5月17日申请)公开了通过利用A处理装置和/或通过利用B处理装置来对刚刚模塑的零件内部进行温度调节的系统。B处理装置插入带密封装置的冷却管以使得通过该管引入零件内部的受压冷却液暂时包含在其中并且对零件施压从而使得该零件仍然与其支架的内表面相接触，从而通过紧密接触保持与支架的最佳热传递并且从而防止了零件在冷却时的收缩，如果不经检查，该收缩会导致零件与支架内表面失去接触。
图12示出了伸出的A处理板100，其上安装有另外的两行冷却销/支架101和102。四行B处理管103、104、105和106示出为位于冷却销/支架112的行之间。管布置的这种例子是所谓的多重处理构造，其适于与三位置的多位置取出板107一起操作；然而，A处理管和B处理管的其它组合也是可能的。
5.第二实施例的方法
图13a、13b、13c；14a、14b、14c；和15a、15b、15c一起示出了多重处理装置和多位置取出板对支架108上的零件109进行处理的完整操作顺序。图13a示出了处于其三个外侧位置之中第一个的多位置取出板107，其中刚刚模塑的零件110与多重处理板100上的B处理管111对准。所有的支架装着零件每个刚刚模塑的零件110类似地与相应的B处理管相对准。图13b示出了多重处理板100与零件相接合从而允许进行冷却处理。B处理管用冷却液对零件内部加压同时A处理管将冷却液喷射到未受压的零件以允许流体从零件的开口端排出。图13c示出了与支架以及被那些施加有负压的冷却销/支架112所移走的选定零件相脱离的多重处理板100。被移走的零件包括已经处于支架中最长时间的模塑组。这些零件随后如前所述那样从管中排出。
图14a示出了多位置取出板107的第二外侧位置，其中下一组刚刚模塑的模塑零件与相同的B处理管111对准。图14b和14c示出了完整顺序的其余步骤，其中所有的零件被处理，那些在前述步骤14a中被B处理加压管所处理的零件现在用A冷却处理进行处理，然后移走已经在其支架中保留最长时间的零件。
图15a示出了多位置取出板107的第三外侧位置，其中下一第三组刚刚模塑的模塑零件再次与相同的B处理管111对准。图15b和15c示出了其余步骤，其中在顺序的前两个阶段中处于支架上的零件在如图15c所示那样从其管中移走之前受到二次的A处理。因而，在完整的顺序中，零件在从其支架上移走之前被处理三次。
第二实施例还允许安装在板100上的A处理管或B处理管的多种组合以使得零件能以这两个工序的不同顺序(包括重复)进行处理，从而能为任何零件构造提供最佳的模塑后冷却处理。很明显，可以提供几个多位置取出板构造，其具有更多或更少数目的支架，其数目相应于通过各种多重模塑所制造的零件数目，并且相应地该多重处理装置能被构造成与如此的变化相匹配以便使提供给零件的处理工序最优化。
图16示出了模塑机、机械手以及多重处理装置所执行的操作如何同步以最优化周期时间性能。多位置板中的支架冷却零件大约三个模塑周期并且多重处理装置有三个机会在零件排出之前对其进行处理。零件从模塑机传送至支架以及从支架传送至销以便排出的定时窗口由垂直的虚线示出。其中示出的注射成形周期时间为10秒钟；然而，这只是一个示例并且能根据被模塑零件的具体构造而变化。类似地，尽管三组支架示出为具有相应数目的多重处理销，但是这同样也是示例并且能根据注射模腔的数目以及根据具体应用所选择的倍数而使用不同的数目。
图17和18示出了本发明的一个优选实施例，其中多位置取出装置137安装至固定模板135的侧面，而非图5实施例中模板的顶部。其实现了安装在顶部的实施例中同样的好处，并且另外取消了Y字梁结构，从而在运动重量和成本方面提供了额外的节省。Z字梁141直接安装至固定模板135的侧面以使得沿着其运动并且支承取出板137的托架143被更刚性地导向。取出板137直接安装至托架143以及Y字梁的取消保证了取出板137在运动期间具有最小的偏移，并且从而使在将零件传送至支架或从支架传送走之前等待运动诱导的振动减弱的需要最小化。
图19示出了一个可选的实施例，其中多重处理装置200安装至其自身的可移动支架201，该可移动支架沿着安装至传送带组件203的导轨202运动。多重处理装置200通过连杆205和偏心销206装置可释放地连接至机器的移动模板204，所述装置在多重处理装置200和处于其外侧位置的取出板207之间的相对距离中提供了线性调节。连杆205提供了和移动模板204的机械连接以使得多重处理装置200由移动模板204所移动。然而，通过将连杆205与移动模板204分开，多重处理装置200能容易地在其支架201上移动远离移动模板和工具板207(当处于其外侧位置时)。这样就容易触及模具、工具板或多重处理装置以便维修和调节。
6.结论
这样，就描述了对模塑的塑料工件进行充分冷却以减少周期时间和成本的方法和装置。本发明还提供了一种对刚刚模塑的零件进行模塑后处理的易于重新构造的装置以使得能选择最佳的构造来与广泛的模塑零件的特性相匹配。
根据本发明的有利特点包括：
1.冷却销/零件移走装置安装在可旋转框架上，该可旋转框架安装在移动模板上以使得模板的运动控制管的插入和零件的移走。2.利用不同的处理技术对处于多位置工具板中的多个模塑零件组进行的多重处理：A处理；B处理等，这通过将工具板自动对准在预定的外侧位置而方便地进行。
虽然本发明缩短了大致具有与预制坯轴线正交的圆形横截面的吹塑容器预制坯的制造时间，但是本发明的专业人员能认识到，本发明同样能应用于其它可能具有非圆形横截面的模塑产品，比如需要具有与预制坯注射模具相似的总体构造和模具设计特性的桶、漆罐、装运箱及类似产品。
附图中用轮廓示出或用方框指示的各个部件在注射成形领域中都是公知的，并且它们的具体构造和操作对于执行本发明的操作或最佳模式来说并不是关键的。
虽然已经针对目前视为优选的实施例对本发明进行了描述，但是可以理解到，本发明并不限于所公开的实施例。相反，本发明计划覆盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同装置。以下权利要求的范围将依照最宽泛的解释以包括所有这样的变型和等同结构和功能。
上述所有的美国和国外专利文献在结合作为具体实施倒例的详细说明的参考。

Claims (27)

1.一种用于具有固定模板和移动模板的注射成形机的模塑零件处理装置，该模塑零件处理装置包括：
取出装置，其结合至固定模板并且构造成从固定模板和移动模板之间移走模塑零件；和
冷却装置，其结合至移动模板并且构造成冷却由所述取出装置承载的模塑零件。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于所述冷却装置进一步被构造成从所述取出板中移走模塑零件。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于所述取出装置被构造成只是以双向的线性方式运动。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于所述冷却装置被构造成只是相对于移动模板作旋转运动。
5.根据权利要求1的装置，其特征在于所述取出装置包括多个保持恒定朝向的支架。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于所述多个支架支承多组模塑零件，每组模塑零件可从一次模塑动作中获得。
7.根据权利要求1的装置，其特征在于所述冷却装置包括多个A处理冷却销和多个B处理冷却销之一。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于所述冷却装置包括多个A处理冷却销和多个B处理冷却销之一，并且所述冷却装置被构造成使每个模塑零件受到A处理销的冷却处理和B处理销的冷却处理。
9.根据权利要求1的装置，其特征在于当移动模板朝着固定模板运动时，冷却装置接合取出装置。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于当移动模板运动远离固定模板时，冷却装置被构造来将模塑零件从取出装置中移走。
11.一种注射成形机，包括：
固定模板；
移动模板；
取出装置，其结合至所述固定模板并且构造成将刚刚模塑的零件从固定模板和移动模板之间取出；
取出装置致动器，其构造成在所述取出装置已经将刚刚模塑的零件从固定模板和移动模板之间取出之后将所述取出装置线性地移动至所述固定模板外侧的位置；
冷却装置，其结合至所述移动模板并且构造成取出由所述取出装置承载的模塑零件，并且在排出站将模塑零件从所述冷却装置排出；和
冷却装置致动器，其构造成使所述冷却装置绕着一轴线旋转从而排出模塑零件。
12.根据权利要求11的注射成形机，其特征在于所述移动模板的运动导致：
冷却装置与处于其外侧位置的取出装置相接合；和
芯部半模将刚刚模塑的零件从半阴模中取出，并且同时冷却装置将零件从外侧的取出装置中取出。
13.根据权利要求11的注射成形机，其特征在于所述冷却装置包括至少两个不同类型的冷却结构。
14.根据权利要求11的注射成形机，其特征在于所述取出装置包括多组支架，每组支架被构造成从一个模塑操作中夹持刚刚模塑的零件。
15.根据权利要求14的注射成形机，其特征在于所述冷却装置包括多组冷却销，每组冷却销被构造来从一个模塑操作中夹持刚刚模塑的零件。
16.根据权利要求15的注射成形机，其特征在于还包括布置在所述冷却装置中的负压通道，用于将模塑零件从所述取出装置中取出以及将模塑零件排出。
17.根据权利要求11的注射成形机，其特征在于所述取出装置结合至所述固定模板的顶部。
18.根据权利要求11的注射成形机，其特征在于所述取出装置结合至所述固定模板的侧面。
19.根据权利要求11的注射成形机，其特征在于还包括结合至所述冷却装置并且支承所述冷却装置的可移动支架。
20.根据权利要求19的注射成形机，其特征在于还包括可释放的连杆，其可释放地将所述冷却装置结合至所述移动模板。
21.根据权利要求20的注射成形机，其特征在于所述可移动支架被构造成结合至传送带。
22.一种用于具有固定模板和移动模板的注射成形机的模塑零件传送装置，包括：
取出装置，其结合至固定模板并且构造成将模塑零件从注射成形机中取出；和
冷却装置，其结合至移动模板并且构造成冷却由所述取出装置承载的零件。
23.用于具有固定模板和移动模板的注射成形机的模塑零件传送装置，包括：
取出装置，其构造成只是相对于固定模板线性地运动，所述取出装置可运动至多个相对于固定模板的外侧位置；和
冷却装置，其构造成相对于移动模板旋转地运动。
24.一种用于具有芯部半模和半阴模的注射成形机的模塑零件传送装置，包括：
取出装置，其构造成将模塑零件从芯部半模和半阴模之一中移走；
冷却装置，其构造来冷却由所述取出装置承载的模塑零件；和
运动控制结构，其构造成导致：
(i)芯部半模朝着半阴模以及冷却装置朝着取出装置同时作相对运动；和
(ii)芯部半模远离半阴模以及冷却装置远离取出装置同时作相对运动。
25.一种用于具有固定模板和移动模板的注射成形机的模塑零件传送装置，包括：
取出装置，其构造成将模塑零件从固定模板和移动模板之间移走；
冷却装置，其结合至移动模板并且构造成冷却由所述取出装置承载的模塑零件；所述冷却装置包括(i)构造成冷却各个模塑零件内部的冷却销，和(ii)构造成对各个模塑零件内部加压的加压冷却装置。
26.一种用于具有固定模板和移动模板的注射成形机的模塑零件传送装置，包括：
结合至固定模板的取出装置；
安装在移动模板上的可旋转框架；
安装在所述可旋转框架上的冷却销/零件移走装置；和
控制结构，其导致：(i)移动模板相对于固定模板以及所述冷却销/零件移走装置相对于所述取出装置同时作相对运动；和(ii)旋转所述可旋转框架将零件从所述所述冷却销/零件移走装置中排出。
27.一种用于具有固定模板、移动模板、芯部半模和半阴模的注射成形机的模塑零件传送装置，包括：
结合至固定模板的取出装置，所述取出装置具有多组模塑零件支架，每组模塑零件支架对应于在一个模塑操作中模塑的多个模塑零件；和
结合至移动模板的冷却装置，所述冷却装置具有多组冷却夹具，每组冷却夹具对应于在一个模塑操作中模塑的多个模塑零件，至少一组所述冷却夹具与另一组冷却夹具不同。
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