TW201200326A - Mechanism and system for clamping - Google Patents

Description

201200326 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本專利申請案主張2010年3月29曰申請之美國暫時申請案 61/318,729 (申請曰為）之優先權。 本發明係涉及一種夾钳機構（clamping mechanism)，具體來 說’是關於用以開啟、關閉及夾鉗重壓來製模的夾鉗機構及系統 (system)。 【先前技術】 機械成型壓力機在製造業疋很常見的機構。當塑膠或類似材 料在以壓力下射出時’為了將壓力_定位，就必須藉由一爽甜 系統或機構來固定模具，這触_騎常她大而複雜的機械 系統一般，可能需要外加潤滑劑以保持運轉過程的順暢。 在-些成型應用，可能需要額外考慮給予負載（i〇ad)、空間 的限制及清潔室的需求，例如在醫療或類似麵成型中，潤滑劑 齡漏是潛在汗_、，在這種魏下，—般傳麵壓（h却⑽ 或栓扣⑽gle)夾峨構驗不翻。此外，機電贿，如祠 服驅動器（贿。drives)在雜成_財，細提供反覆負 載及壓力，且在操作過程中會產生大量的熱量。 【發明内容】 因此，需要-種鮮構造的夾姆置，同時具備有效率地開 201200326 啟、關閉及機械式夾緊成翻力機。進—步需要—麵鉗機構及 系統且在射出_成_，射考量魏的清潔，盡量減少潤滑 劑的使用。 本發明所提供之纽機構之―，包含：-,_H (drive)、 連f至„亥驅動㈣傳動軸（shaft)' 一藉由該傳動軸轉動的偏 輪双（eccentric hub)、-支撐該偏心輪殼使其轉動的固定支 U冓（fixed support structure)、及-連接於該偏心輪殼之 移動支木結構（mc)ving s卿〇rt structure)，藉由轉動該偏心輪 /Λ以線H驅動該移動支架結構，同時夾住介於該移動支架結構以 及一近雜動支架結構的―固定結構之間之標的物。此夾甜機構 同時具備簡單結構且操作過程巾只需使用少量的潤滑劑。 本發明所提供之另一失钳機構，該偏心輪殼是由該傳動軸以 小於約180度觸騎‘贿。做鉗機構巾的該偏輪殼是藉由 s亥傳動軸經由一驅動鍵（drivekey)所驅動，該驅動鍵連接該傳 動軸至該偏心輪殼。 本發明所提供之另一夾鉗機構，該夾鉗機構中的移動支架結 構可支撐模具的第一部份，而鄰近該移動支架結構的該固定結構 可用來支撐模具的第二部份。在一實例中，夾钳機構還可包括一 秤重傳感器（load cell)，以對該偏心輪殼監測施加的壓力。 本發明進一步所提供之夾鉗系統之一，包括：一驅動器、一 連接至該驅動器的傳動軸、及複數個夾钳機構；而每一夾鉗機構 201200326 則包括.一藉由該傳動軸轉動的偏心輪殼、一支撐該偏心輪殼使 轉動的固疋支架結構、以及一連接於該偏心輪殼之移動支架結 構，並藉由轉動該偏心輪殼以線性驅動該移動支架結構，而其中 β複數個她機構支撐—平台（platen)，同日補由該偏心輪殼使 該複數個⑽機構纽介於該平台以及鄰近該平台的一固定結構 之間之標的物。 本發明所提供之另—夾姆統’做峨構巾的該偏心輪殼 =由轉動軸以小於約18〇度轉動角所驅動。該夾钳系統中，該 Λ、甘機構巾的4偏心輪殼是藉由該傳動軸經由—驅動鍵所驅動該 驅動鍵連接轉動軸至該偏心輪殼。 、本發明所提供之另m统，還可包括移動支架結構，用 Μ支撐模具的第—部份，_近移動支架結_固定結構則支樓 的第—挪。且夾钳系統還可進—步加裝—秤重傳感器，以 對該偏心輪殼監測施加的壓力。 本發明的其他目的、功效’請參關式及實施例，詳細說明 如f。 【實施方式】 以下將參照圖式說明實施例。 圖1以實施例來說明夾鉗系統（clamping system) 1〇〇。此 ，糸統包括至少—個失雜構（clamping mechanism) 105 (圖 201200326 中以兩個說明），藉由驅動器（driveX未表示）驅動傳動轴㈤化 shaft) 110 ’使傳動轴110與夾鉗機構1〇5互相作用，而驅動央 鉗機構105。在此情況下，傳動軸ι10可藉由間隔（spacer) 115 及間隔軸承（spacer bearing) 120的支撐以延伸一段距離。 圖2說明使用夹钳系統刚及注射成髓機（injecti〇n molding press) 200。夹鉗系統介於固定平台（fixed platen) 205及移動平台（mQVingplaten)21()之間，下模部分（i㈣r _ P〇rt〇n)215是安裝在移動平台綱上，並藉由操作爽鉗系統1〇〇 來驅動移動平台210 ’使夾鉗的下模部分215與上模部分（即卿 m〇ldP〇rtion)(未表示）產生上下位差雜（如圖2箭頭所示）。 圖3A及圖3B分別依序說明夾鉗機構1〇5處夾鉗及非夾鉗位 置。夾鉗機構105包括藉由一固定枕塊（fixedpiu〇w) 125將夾 鉗機構105安裝在固定平纟2〇5上，固定枕塊125再藉由轴承 (shaft bearing) 130來支擇傳動車由11〇。傳動轴11〇上係插入 傳動鍵（drivekey) 135，以支樓及驅動一偏心輪殼14〇。傳動 鍵135係心介於偏心輪殼14〇及傳動軸，間的精準鍵槽，可作 為直接驅動使用’而移動枕塊（，心pill〇w bl〇ck) 是藉 由枕轴承（Piii〇wbearing) 150接連於偏心輪殼14〇上，使移動 枕免145相對於偏心輪殼⑽轉動。此外，移動平台別可進一 y安裝於移動枕塊145之上，在一些實施例中，並可於移動枕塊 145及移動平台210間加裝秤重傳感器（load cel 1)155。整體上， 201200326 當偏心輪殼140轉動時，將使移動枕塊145與其間產生垂直線性 距離的移動。 雖然實施例是以垂直移動來做說明，但實際上仍有類似的機 構是以非垂直移動方式被應用。進一步說明，其他夾钳機構包含 由傳動軸所驅動的偏心輪殼及由偏心輪殼轉動而線性驅動的移動 支架結構（moving support structure)。此公開案係以實施例來 做說明，因其機械結構簡單，而成為首選。 操作中，夾鉗機構105 —開始是處於底部位置，如圖沌所示， 在此位置，偏心輪殼140相對移動枕塊145處於較低的位置。偏 心輪殼140轉動是藉由傳動軸} 1〇轉動驅動鍵135而導致驅動，

同時驅動枕軸承15〇使移動枕塊145向上線性移動，傳動轴HO 並會持續轉動’直到移動枕塊145及下模部分215相對上模部分 產生足夠壓力’此時’傳動軸11Q會對移動枕塊145保持」定壓 力。當傳動軸11〇、偏心輪殼140、枕軸承15〇與失峨構ι〇5排 列於同轴方向時，此纽機構1Q5將會造錢械敎㈣，並對 最弱結構的夾钳機構1G5產生有效強勁的紐能力。當炎甜機構 的處於單-中心向量時，會導致固定機械鎖定狀態，此 日、4稭由轉動偏心輪殼140 ’使其再回復原本狀態，就像手財完 全延展時則無法再f曲—般，無須再__ : 中的傳動缺偏心輪殼也可能__住而產生震動， 了降低過多的震動，然而—般來說堅硬重壓下並不會產生 201200326 震動。 夾钳機構105的偏心輪殼140及其他元件可使用鋼鐵或其他 合適材料打造，以提升足夠的結構強度。 夾钳機構105相似於機軸（crankshaft)及連桿總成 (connecting rod assembly)(未表示），然而，夾钳機構的偏心 轉動（eccentric movement)並非是全然的革新。夾鉗機構1〇5 中，特別是偏心輪殼140在一定角度下只能來回轉動，在一特定 情況下，角度可能小於180度，在其他狀況下，則可能小於約13〇 度角。 夾钳系統100可包括-個或複數個夾钳機構1〇5(圖i中以兩 個表示）’而夾鉗機構可置於正常或相對模具的位置。 間且只需較少的控制設備（圖未表示 ，而驅動器則包括液壓缸

失甜系統100及夾鉗機構105可藉由單一驅動器（如圖ι所 示）或複數個驅動ϋ所協調驅動，軸制單—驅魅較節省空 (hydraulic cylinder)、伺服驅動（ 201200326 女裝在單平台上，同時具備節省空間及高效率製模功能。如圖^ 所不，額外的輛支架（例如：間隔115及間隔軸承120)橫跨兩端 以降低傳動轴轉動時的震動。夾钳機構105可藉由使用密封軸承 套B以減少隨時間運轉所產生的磨損及因轉動磨損所產生的變 異。軸承組件（間隔軸承115、轴承130及枕軸承150)為標準商 袞、十轴承（neecjle r〇uer bearing)或其他類似零件，使得夾 鉗系、”先100的轴承組件更容易更換，以減少整體維護成本。 夾鉗系統1 〇〇 (及相關的平台及模具）可使開始循環運轉的夾 甜機構即速降速，且㈣敎她模具；囉當·鴻（stroke) 到達全開位置時，夹姆統也會隨鴻增加加速運轉。 如圖3所示，夾鉗系統100啟動偏心輪殼14〇時，當連接元 件與水平線线度糾，即會產生較_#重，如上，因此荷重 、k力疋與運轉速度成反比。此功能將有助於克服内部因瞬間射 出或壓縮㈣於模動所產生的快賴大荷重，且助於避免模具 表面（即第—及第二部分的難）在射出及填充加顯間所產生 的裂縫。此功能將有助於減少射出加壓過程中，分離部份模具所 產生的火花。 如上所示，在部份實施例中，秤重傳感器155可附加在每一 失鉗機構105上，以即時回覆資訊處理器（pr〇⑽〇r) 16〇在偏 心輪殼140上每角度所產生的負荷量，如圖4所示。此回覆裝置 可用於當模具表關發生_干擾或任何對無阻抗關出現抑制 201200326 時’以提供模具安全或保護的機制。當收到來至秤重傳感器155 的回覆資$ ’模具壓印控制II (mQldpresscQntrc)l) 165即會與 資喊理^ 160產生作用’此喊功能可驗避免擠壓及模具損 壞，且在模型成型過程即時監控及修正輸出量（〇utput) 17〇。例 如在較寬_距上’當複數個夾織構1()5同時被使用時，粹重 傳感益155可同時接收不同的荷重數據及即時監控。例如，當模 腔對面的偏心、輪殼或夾鉗機構無法和另—組夾鉗機構對面的模腔 一樣如期增壓，這缝據將被㈣報告及採取行動。 在則面的敘述中，為了解釋目的而提出了多種細節以提供對 實施例的全面瞭解。細，對熟悉該項技術者而言，於實 行該實施例時’這些特定說明並非必需。於其他範例中，已知的 結構、設似触未_或伽方塊_式齡係為了不造 成對實施例之混淆。 上述實施例僅意欲作為例示而已。熟悉該項技術者在不脫離 案發明狀態可針對特殊實施例而做出改變、修改及變化，均應 =為本射請專利範_等效實施，而仍為本發明之專利保護範 實施例的揭露可象徵為儲存於機器可讀取媒介（也稱為電 喂取媒介、處_可觀齡、含有鶴可讀轉式編翻 2媒幻__。機_取齡可以是任何具體或 暫時性的媒介’包含雜、光學或是電子儲存媒介（磁片 201200326 變更式儲存裝置或其他類似裝置)。機器 據，使資令、編辦列、崎信息或其他數 將因操作护:可:過貫施例的揭露依步驟執行。這些傳統技術 大為料Γ 執行實施且可_存於機11可讀取媒介而 2升其效能’而儲存於機器可讀取媒介的指令可透過接連電 執行H域-賴峨歧的加工裝置來 【圖式簡單說明】 圖1表不本發明之—實麵之由兩做峨構所構㈣錄系統; 圖2表示使用夾鉗系統與成型壓機； 圖3A表示夾鉗機構處於關閉或夾鉗位置； 圖3B表示夾鉗機構處於開啟或非夾鉗位置； 圖4表示以方塊圖型式說明夾鉗系統。 【主要元件符號說明】 100 夾钳系統 105 夾鉗機構 110 傳動軸 115 間隔 間隔轴承 120 201200326 125 固定枕塊 130 軸承 135 傳動鍵 140 偏心輪殼 145 移動枕塊 150 枕軸承 155 秤重傳感器 160 資訊處理器 165 模具壓印控制器 170 輸出量 200 注射成型壓機 205 固定平台 210 移動平台 215 下模部分

Claims (1)

1. 201200326 七、申請專利範圍： 1. 一種夾钳機構，包含： 一驅動器； 一連接至該驅動器的傳動軸； 一藉由該傳動軸轉動的偏心輪殼； 支撐该偏心輪殼使其轉動的固定支架結構；及 一連接於該偏心輪殼之移動支架結構，藉由轉動該偏心輪殼以線 1"生驅動„玄移動支架結構，同時夾住介於該移動支架結構以及鄰近 該移動支架結構的一固定結構之間之標的物。 2. 如申請專利範圍第1項所述之夹鉗機構，該偏心輪殼是由該 傳動軸以小於約18〇度轉動角所驅動。 3·如申請專利範_ 1項所述之夹钳機構，該夾峨構中的該 偏心輪殼是藉_傳動軸經由—驅動鍵所驅動，該驅動鍵連接該 傳動轴至該偏心輪殼。 4. 如中α專利㈣第丨項所述之夾峨構，該夾峨構中的該 移動支架結構支撐模具的第一部份，而鄰近該移動支架結構_ ©定結構則支擇財的第二部份。 5. 如申料利範_ i項所述之爽鉗機構，進—步加裂一祥重 傳感器’以對該偏心輪殼監測施加的壓力。 6. 夾甜糸統，包括： 一驅動器； 13 201200326 一連接至該驅動器的傳動軸； 複數個夾鉗機構，每個夾鉗機構則包括：一藉由該傳動軸轉動的 偏心輪殼、一支撐該偏心輪殼使其轉動的固定支架結構、以及一 連接於该偏心輪殼之移動支架結構，藉由轉動該偏心輪殼以線性 驅動該移動支架結構， 該複數個夾鉗機構支撐一平台，同時藉由該偏心輪殼使該複數個 夾鉗機構夾住介於該平台以及鄰近該平台的/固定結構之間之 標的物。 7.如申請專利範圍第6項所述之夹鉗系統，該夾鉗機構中的該 偏心輪殼是由該傳動軸以小於約180度轉動角所驅動。 &如申睛專利範圍第7項所述之夹鉗系統中’該夾钳機構中的 該偏心輪殼是藉由該傳動軸經由一驅動鍵所驅動’該驅動鍵連接 該傳動軸至該偏心輪殼。 9. 如申请專利範圍第6項所述之夾鉗系統中’該夾鉗機構中 的該移動支架結構支撐模具的第一部份，而鄰近該移動支架結構 的該固定結構則支撐模具的第二部份。 10. 如申請專利範圍第6項所述之夾鉗系統中’進一步加裴一 抨重傳感器，以對該偏心輪殼監測施加的壓力。