JP2006520706A - 定盤装着成形後冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形作業が終了した後に成形プラスチック物品を冷却する方法及び装置に関する。特に、本発明は、可動盤上に装着されている成形後冷却(「PMC」)装置を設けられている射出成形機用の方法及び装置に関しており、その成形後冷却装置は、多位置ロボット引取プレートと、製品の内部を冷却すべく且つ多位置引取プレート上の成形製品キャリヤのうちの幾つかの成形製品キャリヤを(好適に)選択的に空にすべく、協働する。方法及び装置は、ポリエチレンテレフタレート(「PET」)プレフォームのような、射出成形された熱可塑性ポリエステル高分子材料を冷却するのに特に良く適している。
現在、種々の成形後冷却方法が、新たに成形されたプラスチック製品の冷却を最適化すべく、射出成形機において使用されている。上記方法は、製品が未だ金型キャビティの内部にある間にそれらを伝導によって冷却することと、成形製品が金型から抜き出された後にそれらの外面に空気を吹き付けることと、成形製品の内部へ空気を吹き込むこととを含んでいる。或る製品(例えばプラスチックプレフォーム)は、通常、PET樹脂を用いて射出成形され、そして、約2.00mmから4.00mm超まで変動する肉厚を有し得ると共に、実質的に欠陥のない製品へと凝固するのに長い冷却期間を必要とする。厚肉の製品(例えば、プラスチック樹脂のような、高い耐熱伝達性を有している材料から作られている厚肉の製品)は、製品が金型から放出された後に欠陥製品を生じさせ得るところの「再加熱」現象を示し得る。
・結晶化度:樹脂は、十分に急速には冷えない中心部の樹脂の高い温度のために結晶化する。結晶の白い外観が、最終製品の透明性を損なうと共に、結果として生じる吹込成形製品に潜在的に弱い領域を与える。
・表面欠陥:凝固した表面を初期に有している、放出されたプレフォームは、中心部の材料によって再加熱され、これは、表面が柔らかくなって容易に傷を付けられることを引き起こす。時々、この表面再加熱は、接触している製品を一体になるように溶着させるに十分に酷くなり得る。
・幾何学的誤差:部分的に冷却させられたプレフォームを取り扱うこと、又はそれらの表面が再加熱されている間それらの幾何学形状を維持しない装置内でそれらを更に冷却すべく企図することは、プレフォームの円い直径が楕円形状になることを又は滑らかな表面が皺若しくは非直線になることを引き起こし得る。
本発明の第1の側面によると、固定盤と、可動盤と、コア部分と、キャビティ部分とを有している射出成形機用の成形製品取扱装置に関する構造体及び/又は工程が、提供される。引取装置が、固定盤へ連結されていると共に、コア部分及びキャビティ部分のうちの一方から成形製品を取り外すべく構成されている。冷却装置が、可動盤へ連結されていると共に、引取装置によって運ばれている成形製品を冷却すべく構成されている。
1.序
ここで、本発明が、幾つかの実施形態に関して記載され、それらの実施形態においては、プラスチック射出成形機が、可動盤に固定されている冷却装置と、固定盤に固定されている引取装置とを有している。冷却装置は、複数の冷却/移送ピンを有しており、そして、引取装置は、複数のプレフォームキャリヤを有している。可動盤が、金型を開くべく、移動させられた後に、引取装置は、新たに成形されたプレフォームを金型コアからプレフォームキャリヤ上へと抜き出すべく、金型部分間を直線的に移動する。次いで、引取装置は、金型部分の外の位置へ直線的に移動させられる。その後、金型を閉じて新しい組のプレフォームを成形すべく、可動盤が固定盤まで移動するときに、冷却装置は、引取装置キャリヤを冷却/移送ピンと係合させるべく、同時に移動する。金型を開くべく、可動盤が再び移動するときに、プレフォームは、真空手段により、キャリヤから冷却/移送ピン上へと抜き出される。可動盤がそれの完全に開いた位置に到達する時点までに、冷却装置は、水平軸の周りで回転し、これにより、成形され且つ冷却された製品が、コンベヤ上へ落下する。
本発明の第1の好適な実施形態が、図5〜図11に示されている。これらの図において、ロボットのZビーム30が、好適に堅固な装着プレート31に取着されており、この装着プレート31は、固定盤32の頂部へ好適に締着されている。Zビーム30をこの方法で装着することにより、より堅固な且つより曲りにくい構造が、もたらされる。装着プレート31は、キャビティ部分35の直ぐ上の領域において、33のところで輪郭を付されており、これにより、製品を金型へ装入し且つ金型から取り出すためのスリング及び取扱装置に対する、成形機内への容易なアクセスが、可能になる。
作動時において、金型が開いて、空のキャリヤ38が金型コア51上の製品と整合するように多位置引取プレートが位置させられると、1ショットの成形製品が、キャリヤ38内へ移される。図5〜図11に示されている例においては、48キャビティの金型が、48個の製品を、3位置引取プレート37上の48個のキャリヤ内へ移す(図5)。次いで、多位置引取プレート37は、図6及び図8に示されているように、ロボットキャリジ34により、それのアウトボード位置へ(好適に単一方向において直線的にのみ)移動させられる。次いで、金型が、次の成形サイクルのために、閉じられ且つ型締される。一方、可動盤41上に装着されている処理A装置39は、同時に前方へ移動し、そして、それの冷却ピン/キャリヤ44は、キャリヤ38内の製品と係合する。この係合位置は、やはり、図6及び図8に示されており、この係合位置において、冷却液が、冷却ピン/キャリヤ44から製品の内部内へ吐出されて、それらを冷却するのを助ける。
図12及び図13は、本発明の第2実施形態を示しており、この第2実施形態においては、2つの異なる処理プロセスが、製品がそれらのキャリヤ内にある間に、それらに対して行われる。2002年5月17日に出願された、同時係属米国出願第10/147,360号は、処理A装置を用いることにより及び/又は処理B装置を用いることにより、新たに成形された製品の内部を温度状態調節するシステムを開示している。後者は、封止手段を備えている冷却チューブを挿入し、もって、チューブを介して製品の内部内へ導入される加圧冷却液が、それの中に一時的に収容されて製品を加圧し、その製品は、密接接触によるキャリヤへの最適熱伝達を維持すべく、キャリヤの内面と接触させられたままであり、これにより、製品が冷却する際のその製品の収縮は、抵抗を受ける。なお、その収縮は、もし抑制されなければ、キャリヤの内面との接触を製品が維持できなくなることを引き起こす。
組み合わされている、図13a、図13b、図13c;図14a、図14b、図14c;及び図15a、図15b、図15cは、キャリヤ108内の製品109を処理するための、多処理装置及び多位置引取プレートの動作の完全なシーケンスを示している。図13aは、多位置引取プレート107の3つのアウトボード位置のうちの第1アウトボード位置にある多位置引取プレート107を示しており、この第1アウトボード位置においては、新たに成形された製品110が、多処理プレート100上の処理Bチューブ111と整合させられている。全てのキャリヤが、製品を運んでいる。新たに成形された製品110の各々が、対応している処理Bチューブと同時に整合させられている。図13bは、冷却処理が行われるのを可能にしつつ、製品と係合させられている多処理プレート100を示している。処理Bチューブは、冷却液で製品の内部を加圧する一方、処理Aチューブは、製品の開放端部から冷却液が排出するのを許容しつつ、加圧されない製品へ冷却液を噴出する。図13cは、キャリヤとの係合を解かれている多処理プレート100を示していると共に、真空が適用されているところの冷却ピン/キャリヤ112によって取り外されている、選択された製品を示している。取り外されている製品は、キャリヤ内に最も長くいた成形セットから成っている。以前に説明したように、これらの製品は、次に、チューブから放出される。
以上のように、記載されてきたものは、短縮されたサイクル時間と低減されたコストとを達成する、成形プラスチック物品を効率的に冷却する方法及び装置である。本発明は、また、新たに成形された製品用の成形後処理プロセスの容易に再構成され得る集成装置をも提供し、もって、最適な構成が、種々の成形製品の特性と調和すべく選択され得る。
Claims (27)
- 固定盤と可動盤とを有している射出成形機用の成形製品取扱装置であって、
固定盤へ連結されている引取装置であって、固定盤と可動版との間から成形製品を取り出すべく構成されているものと、
可動盤へ連結されている冷却装置であって、前記引取装置によって運ばれている成形製品を冷却すべく構成されているものと、
を具備している装置。 - 前記冷却装置は、更に、前記引取装置から成形製品を取り外すべく構成されている請求項1に記載の装置。
- 前記引取装置が、二方向直線態様にのみ移動すべく構成されている請求項1に記載の装置。
- 前記冷却装置が、可動盤に対して回転運動のみを行うべく構成されている請求項1に記載の装置。
- 前記引取装置が、一定の向きを維持している複数のキャリヤを備えている請求項1に記載の装置。
- 前記複数のキャリヤが、複数の組の成形製品を支持し、各組は、単一の成形ショットから得られる請求項5に記載の装置。
- 前記冷却装置が、複数の処理A冷却ピンと複数の処理B冷却ピンとのうちの一方を備えている請求項1に記載の装置。
- 前記冷却装置が、複数の処理A冷却ピンと複数の処理B冷却ピンとのうちの一方を備えており、且つ、前記冷却装置が、処理Aピンによる冷却処理と処理Bピンによる冷却処理とを各成形製品に受けさせるべく構成されている請求項7に記載の装置。
- 可動盤が固定盤に向かって移動するときに、冷却装置が、引取装置と係合する請求項1に記載の装置。
- 可動盤が固定盤から離れる方向に移動するときに、冷却装置が、引取装置から成形製品を取り外すべく構成されている請求項9に記載の装置。
- 射出成形機であって、
固定盤と、
可動盤と、
前記固定盤に連結されている引取装置であって、固定盤と可動盤との間から、新たに成形された製品を抜き出すべく構成されているものと、
新たに成形された製品を前記引取装置が固定盤と可動盤との間から抜き出した後に前記引取装置を前記固定盤の外の位置へ直線的に移動させるべく構成されている引取装置アクチュエータと、
前記可動盤へ連結されている冷却装置であって、前記引取装置によって運ばれている成形された製品を抜き出すべく且つ成形された製品を放出ステーションにおいて前記冷却装置から放出すべく構成されているものと、
成形された製品を放出するために、前記冷却装置を軸の周りに回転させるべく構成されている冷却装置アクチュエータと、
を具備している射出成形機。 - 前記可動盤の移動が、
引取装置のアウトボード位置において冷却装置が引取装置と係合することと、
新たに成形された製品をコア部分がキャビティ部分から抜き出し、同時に、アウトボード位置にある引取装置から冷却装置が製品を抜き出すことと、
を引き起こす、
請求項11に記載の射出成形機。 - 前記冷却装置が、少なくとも2つの異なるタイプの冷却構造体を備えている請求項11に記載の射出成形機。
- 前記引取装置が、多数の組のキャリヤを備えており、各組のキャリヤは、1成形作業によって新たに成形された製品を保持すべく構成されている請求項11に記載の射出成形機。
- 前記冷却装置が、多数の組の冷却ピンを備えており、各組の冷却ピンは、1成形作業によって新たに成形された製品を保持すべく構成されている請求項14に記載の射出成形機。
- 前記冷却装置内に配置されている真空チャンネルであって、成形された製品を前記引取装置から抜き出し且つ成形された製品を放出するためのものを更に具備している請求項15に記載の射出成形機。
- 前記引取装置が、前記固定盤の頂部に連結されている請求項11に記載の射出成形機。
- 前記引取装置が、前記固定盤の側部に連結されている請求項11に記載の射出成形機。
- 前記冷却装置に連結されており且つ前記冷却装置を支持している可動キャリヤを更に具備している請求項11に記載の射出成形機。
- 前記冷却装置を前記可動盤へ取外し可能に連結している、取外し可能なリンク仕掛を更に具備している請求項19に記載の射出成形機。
- 前記可動キャリヤが、コンベヤへ連結されるべく構成されている請求項20に記載の射出成形機。
- 固定盤と可動盤とを有している射出成形機用の成形製品移送装置であって、
固定盤へ連結されている引取装置であって、成形製品を射出成形機から抜き出すべく構成されているものと、
可動盤へ連結されている冷却装置であって、前記引取装置によって運ばれている製品を冷却すべく構成されているものと、
を具備している成形製品移送装置。 - 固定盤と可動盤とを有している射出成形機用の成形製品移送装置であって、
固定盤に対して直線的にのみ移動すべく構成されている引取装置であって、固定盤に対する複数のアウトボード位置へ移動するものと、
可動盤に対して回転運動すべく構成されている冷却装置と、
を具備している成形製品移送装置。 - コア部分とキャビティ部分とを有している射出成形機用の成形製品移送装置であって、
コア部分及びキャビティ部分の一方から成形製品を取り外すべく構成されている引取装置と、
前記引取装置によって運ばれている成形製品を冷却すべく構成されている冷却装置と、
運動制御構造体であって、(i)キャビティ部分へ向かう方向におけるコア部分と引取装置へ向かう方向における冷却装置との同時相対移動と、(ii)キャビティ部分から離れる方向におけるコア部分と引取装置から離れる方向における冷却装置との同時相対移動とを引き起こすべく構成されているものと、
を具備している成形製品移送装置。 - 固定盤と可動盤とを有している射出成形機用の成形製品移送装置であって、成形製品取扱装置が、
固定盤と可動盤との間から成形製品を取り出すべく構成されている引取装置と、
可動盤へ連結されている冷却装置であって、引取装置によって運ばれている成形製品を冷却すべく構成されているものと、
を具備しており、
前記冷却装置は、(i)それぞれの成形製品の内部を冷却すべく構成されている冷却ピンと、(ii)それぞれの成形製品の内部を加圧すべく構成されている加圧冷却装置とを備えている、
成形製品移送装置。 - 固定盤と可動盤とを有している射出成形機用の成形製品移送装置であって、
固定盤へ連結されている引取装置と、
可動盤上に装着されている回転可能フレームと、
前記回転可能フレーム上に装着されている冷却ピン/製品取外し装置と、
制御構造体であって、(i)固定盤に対する可動盤と前記引取装置に対する前記冷却ピン/製品取外し装置との同時移動と、(ii)前記冷却ピン/製品取外し装置から製品を放出するための前記回転可能フレームの回転とを引き起こすものと、
を具備している成形製品移送装置。 - 固定盤と可動盤とコア部分とキャビティ部分とを有している射出成形機用の成形製品移送装置であって、
固定盤へ連結されており且つ複数の組の成形製品キャリヤを有している引取装置であって、各組の成形製品キャリヤは、1成形作業において成形される成形製品の数と対応している、ものと、
可動盤へ連結されており且つ複数の組の冷却取付具を有している冷却装置であって、各組の冷却取付具は、1成形作業において成形される成形製品の数と対応しており、前記組のうちの少なくとも1つの組の冷却取付具は、別の組の冷却取付具と異なっている、ものと、
を具備している成形製品移送装置。
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