TW201522001A

TW201522001A - 旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置

Info

Publication number: TW201522001A
Application number: TW102145294A
Authority: TW
Inventors: Wen-Yung Yang; Po-Cheng Lai; Xuan-Quyen Nguyen
Original assignee: Chum Power Machinery Corp
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-06-16
Also published as: TWI529053B

Abstract

本發明提供一種旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置，其主要是透過單一個同軸驅動裝置同步帶動第一控制單元、第二控制單元及第三控制單元旋轉，而可動模、底模及鎖模塊則又分別受各控制單元控制帶動，只要一個驅動源驅動轉動便能同時產生可動模開合模的動作、底模升降的動作以及鎖模塊鎖定或鬆脫的動作，整體結構簡單而能降低成本，且各連結構件間以穩定的結合方式連結則又能提高運作的穩定性，並同時提高運作之效率。

Description

旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置

本發明提供一種旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置，其是與吹塑成形裝置有關。

按，在吹塑成形工藝中進行吹塑成形的裝置為一種吹瓶臺，如第1、2圖所示為美國公告第US8100688號專利『吹塑成形設備』，該吹塑成形設備10主要是於一固定設置的支撐座11上可樞轉地設置一驅動軸12，且該支撐座11上更固定設置一固定模13，以及一可相對該固定模13樞轉之可動模14，該固定模13的底側更設置一凸輪槽131，同時，該驅動軸12透過一垂直於該驅動軸12的第一連桿組15連結該可動模14，並透過一不同於該驅動軸12延伸方向的第二連桿組16連結一底模17，且該底模17更結合一凸輪171，該底模17的凸輪171可位移地容置於該凸輪槽131；藉此，該驅動軸12轉動時便能同時透過該第一連桿組15及該第二連桿組16帶動該可動模14相對固定模13樞轉、並帶動該底模17，使該底模17以該凸輪171沿凸輪槽131產生升降，完成左右的開合模及底模升降之同步動作；由此可知，該吹塑成形設備10主要透過旋轉的驅動軸12配合兩組與其延伸方向不同之連桿組15、16分別驅動可動模產生開合模、驅動底模升降之動作，垂直驅動軸12 的兩組連桿組15、16將成為整體結構的弱點，且兩該連桿組15、16的兩端均是以可樞轉的型態連結於驅動軸12、可動模14及底模17，各樞結點攸關整體動作的順暢程度、精準度及效率，整體裝置的各結構精度及品質要求高又難以精準控制，因而有組裝難度高、裝置成本高及精準度難以掌控之待改善缺失；另外，如第3、4圖所示為美國公開第US20120177771A1號專利『吹塑成形設備』，該吹塑成形設備20主要是於一固定設置的平台21一側固定設置一固定模22，另一側則設置立柱211並套接一底模23，且該平台21更設置有一第一轉軸24及一第二轉軸25，該第一轉軸24透過一第一連結塊241連結一可動模26，該可動模26的外表面具有一垂直角度的抵制凹部261，且該第一連結塊241更透過一垂直於各轉軸24、25延伸方向的連桿27連結至固定於第二轉軸25的第二連結塊251上，而該連桿27的兩端均以樞接的方式結合，而該第二轉軸25上更連結設置一對應該抵制凹部261形狀成形的抵制塊252；藉此，欲進行可動模26、固定模22的開合模動作及底模23的升降動作時，必須配合一驅動該底模23升降的升降驅動源驅動底模23升降，以及驅動該第一轉軸24轉動之驅動源驅動第一轉軸24轉動，整體結構上即較為複雜且整體結構成本高；而其運作時，該第一轉軸24轉動以帶動該第一連結塊241及該可動模26樞轉產生開合模動作，同時，連結於第一連結塊241上之連桿27亦隨之動作並帶動第二連結塊251動作，第二連結塊251再帶動第二轉軸25及其上之抵制塊252產生樞轉動作，當該可動模26產生合模動作時，該抵制塊252亦同時作動並在合模動作完成時順勢抵押於該可動模26的抵制凹部261內，藉該抵制塊252穩定抵制該可動模26，藉以承受吹膜過程中該可動模所受之張力，確保加工精度及良率；然而，美國公開第US20120177771A1號專利之『吹塑成形設備』除了整體結構複雜、需具備升降及開合模的兩組驅動源而有成本高昂之缺失之外，整體結構除了各轉軸24、25之外更必須配置垂直於各轉軸24、25延伸方向的連桿27才能帶動抵制塊252動作，不同於各轉軸24、25延伸方向的連桿27配置成為整體結構弱點，且連桿27兩端以樞結的方式連結亦與上揭習知技術相同具有整體裝置的各結構精度及品質要求高又難以精準控制，以及組裝難度高、裝置成本高及精準度難控制之待改善缺失；再者，如第5、6圖所示為德國公開第DE102008045569A1號專利『吹塑成形設備』，該吹塑成形設備30主要是透過一驅動源31驅動一控制件32轉動，該控制件32具有一第一凸輪部321及一第二凸輪部322，且該控制件32上更透過一連桿33連結一開合帶動件34，該開合帶動件34的一側分別以一第一輥件341及一第二輥件342配合靠抵於該第一凸輪部321及該第二凸輪部322外周緣，而該開合帶動件34的另一側則樞結第一帶動桿343及一第二帶動桿344，該第一帶動桿343及該第二帶動桿344分別連結於一成形模35、36上；藉此，該驅動源31驅動該控制件32轉動，當該控制件32轉動時，該第一凸輪部321及該第二凸輪部322同步轉動，並使該第一輥件341及該第二輥件342靠抵於第一凸輪部321及該第二凸輪部322之位置對應改變，透過該第一凸輪部321及該第二凸輪部322的構型設計以帶動該開合帶動件34位移，而在該開合帶動件34位移的同時則能同時改變該第一帶動桿343及該第二帶動桿344的位置，藉此使該第一帶動桿343及第二帶動桿344帶動二該成形模35、36產生開合之動作；由此可知，德國公開第DE102008045569A1號專利『吹塑成形設備』雖能達成驅動開合模之目的，但仍無法於同一機構上驅動底模升降及完成鎖模之動作，仍有可待改善之處；況且，該吹塑成形設備30的控制件除了必須配合該開合帶動件進行驅動之外，該開合帶動件更必須透過相對該第一帶動桿343及第二帶動桿344樞轉以完成動作，由該開合帶動件到驅動開合模之動作為間接的帶動，非為直接的帶動方式將導致整體運作效率降低以及運作精準度控制難度高之缺失；由上揭各習知技術可知，各吹塑成形設備仍具有運作精度難以掌控、結構複雜或運作效率低之缺失，有鑑於此，本發明人潛心研究並更深入構思，歷經多次研發試作後，終於發明出一種旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置。

本發明提供一種旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置，其主要目的是改善習知吹塑成形裝置仍有運作精度難以掌控、結構複雜或運作效率低之缺失。

為達前述目的，本發明提供一種旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置，包含：一支撐平台，具有一通孔；一個同軸驅動裝置，鄰近該支撐平台設置，該同軸驅動裝置包含一沿第一方向延伸的驅動軸上固定設置一第一控制單元以及一第二控制單元，該第一控制單元上具有一第一控制部、該第二控制單元上具有一第二控制部，該第一控制部為沿第一方向延伸深度之凸輪槽，而該第二控制部為至少包含二升降段之一導槽，二該升降段對稱設置且與第一方向具有夾角；一固定模，固定不可轉動地設置於該支撐平台上；一可動模，結合於一可動模轉軸並可轉動地設置於該支撐平台上，該可動模轉軸受該第一控制部帶動樞轉以帶動該可動模相對該固定模開合；以及一底模，可沿第一方向相對該通孔滑移地機械式連結於該支撐平台，且該底模受該第二控制部帶動以沿第一方向升降。

為達前述相同目的，本發明更提供一種旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置，包含：一支撐平台，具有一通孔；一個同軸驅動裝置，鄰近該支撐平台設置，該同軸驅動裝置包含一沿第一方向延伸的驅動軸上固定設置一第一控制單元以及一第二控制單元，該第一控制單元上具有一第一控制部、該第二控制單元上具有一第二控制部，該第一控制部為沿第一方向延伸深度之凸輪槽，而該第二控制部為至少包含二升降段之一導槽，二該升降段對稱設置且與第一方向具有夾角；一固定模，固定不可轉動地設置於該支撐平台上；一可動模，結合於一可動模轉軸並可轉動地設置於該支撐平台上，該可動模轉軸受該第一控制部帶動樞轉以帶動該可動模相對該固定模開合；以及一底模，可沿第一方向相對該通孔滑移地機械式連結於該支撐平台，且該底模受該第二控制部帶動以沿第一方向升降，該底模包含一座部結合一蓋部，該座部開設一氣體流通道，該氣體流通道一端的一第一端口開放於座部的側面，另一端的一第二端口則接鄰該蓋部，開放於座部的第一端口可供以輸入高壓氣體。

本發明僅需驅動該同軸驅動裝置轉動，而該同軸驅動裝置上的第一控制單元、第二控制單元便能同時透過轉動的動作帶動可動模開合模，並同時帶動底模升降，整體結構簡單，且各構件間透過穩定的結合而又能提高運作的穩定性，並同時提高運作效率。

《習知技術》

10‧‧‧吹塑成形設備

11‧‧‧支撐座

12‧‧‧驅動軸

13‧‧‧固定模

131‧‧‧凸輪槽

14‧‧‧可動模

15‧‧‧第一連桿組

16‧‧‧第二連桿組

17‧‧‧底模

171‧‧‧凸輪

20‧‧‧吹塑成形設備

21‧‧‧平台

211‧‧‧立柱

22‧‧‧固定模

23‧‧‧底模

24‧‧‧第一轉軸

241‧‧‧第一連結塊

25‧‧‧第二轉軸

251‧‧‧第二連結塊

252‧‧‧抵制塊

26‧‧‧可動模

261‧‧‧抵制凹部

27‧‧‧連桿

30‧‧‧吹塑成形設備

31‧‧‧驅動源

32‧‧‧控制件

321‧‧‧第一凸輪部

322‧‧‧第二凸輪部

33‧‧‧連桿

34‧‧‧開合帶動件

341‧‧‧第一輥件

342‧‧‧第二輥件

343‧‧‧第一帶動桿

344‧‧‧第二帶動桿

35‧‧‧成形模

36‧‧‧成形模

《本發明》

40‧‧‧支撐平台

41‧‧‧通孔

42‧‧‧固定延伸塊

421‧‧‧導引件

50‧‧‧同軸驅動裝置

51‧‧‧驅動軸

52‧‧‧第一控制單元

521‧‧‧第一控制部

53‧‧‧第二控制單元

531‧‧‧第二控制部

532‧‧‧第一維持段

533‧‧‧第二維持段

534‧‧‧升降段

54‧‧‧第三控制單元

541‧‧‧第三控制部

60‧‧‧固定模

70‧‧‧可動模

71‧‧‧可動模轉軸

72‧‧‧第一結合塊

73‧‧‧可動模帶動件

74‧‧‧鎖模配合件

741‧‧‧制止勾部

742‧‧‧配合斜面

80‧‧‧底模

81‧‧‧配合導引件

82‧‧‧底模帶動件

83‧‧‧座部

831‧‧‧氣體流通道

832‧‧‧第一端口

833‧‧‧第二端口

84‧‧‧蓋部

85‧‧‧氣密墊圈

90‧‧‧鎖模單元

91‧‧‧鎖模轉軸

92‧‧‧鎖模塊

921‧‧‧主動勾部

922‧‧‧引導斜面

93‧‧‧第三結合塊

94‧‧‧鎖模塊帶動件

D1‧‧‧第一方向

H1‧‧‧第一高度

H2‧‧‧第二高度

第1圖為第1種習知吹塑成形設備的開模狀態圖。

第2圖為第1種習知吹塑成形設備的合模狀態圖。

第3圖為第2種習知吹塑成形設備的開模狀態圖。

第4圖為第2種習知吹塑成形設備的合模狀態圖。

第5圖為第3種習知吹塑成形設備的開模狀態圖。

第6圖為第3種習知吹塑成形設備的合模狀態圖。

第7圖為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之開模狀態立體示意圖。

第8圖為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之開模狀態平面示意圖。

第9圖為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之合模狀態的平面示意圖。

第10圖為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之開模狀態俯視圖。

第11圖為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之合模狀態俯視圖。

第12圖為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之合模狀態立體圖。

第13圖為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之局部結構剖視圖。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：本發明一種旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之較佳實施例如第7至13圖所示，包含：一支撐平台40，具有一通孔41，且該支撐平台40的一側成形一固定延伸塊42，該固定延伸塊42上設置一沿一第一方向D1延伸之導引件421，本實施例之導引件421為滑軌；一個同軸驅動裝置50，鄰近該支撐平台40設置，該同軸驅動裝置50包含一沿第一方向D1延伸的驅動軸51上固定依序設置一第一控制單元52、一第二控制單元53以及一第三控制單元54，使該驅動軸51與該第一控制單元52、該第二控制單元53及該第三控制單元54均環繞該第一方向D1轉動，而該第一控制單元52上具有一第一控制部521、該第二控制單元53上具有一第二控制部531，該第三控制單元54上具有一第三控制部541，該第一控制部521及該第三控制部541位於不同的第一方向D1高度上，而該第二控制部531則位於該第一控制部521及該第三控制部541之間；且本實施例之第一控制單元52、第二控制單元53及該第三控制單元54皆為圓柱結構，且第一控制單元52的直徑大於該第三控制單元54的直徑，而該第三控制單元54的直徑大於該第二控制單元53的直徑；且本實施例之該第一控制部521及該第三控制部541分別均為沿第一方向D1延伸深度之凸輪槽，而該第二控制部531為包含第一維持段532、第二維持段533及二升降段534之一導槽，該第一維持段532與該第二維持段533平行而二該升降段534則分別連接於二該維持段532、533的兩端之間，且該第一維持段532於第一方向D1上的第一高度H1延伸，該第二維持段533於第一方向D1上的第二高度H2延伸，該第一高度H1與該第二高度H2係位於第一方向D1上的不同高度，而二該升降段534對稱設置且是呈與第一方向D1具有夾角之傾斜態樣；一固定模60，固定不可轉動地設置於該支撐平台40上；一可動模70，結合於一可動模轉軸71並可轉動地設置於該支撐平台40上，該可動模轉軸71一端可轉動地貫穿該支撐平台40設置並結合帶動該可動模70的一側，另一端則貫穿該支撐平台40並結合一第一結合塊72，而該第一結合塊72再結合一可動模帶動件73，該可動模帶動件73容置於該同軸驅動裝置50的第一控制單元52之第一控制部521內受該第一控制部521控制帶動，藉此使該可動模轉軸71可受該第一控制單元52帶動樞轉，而能帶動該可動模70相對該固定模60開合，且該可動模帶動件73及該可動模轉軸71分別沿第一方向D1延伸；而該可動模70的另一側則設置一鎖模配合件74，該鎖模配合件74具有一制止勾部741，且該制止勾部741具有一配合斜面742；一底模80，一側以一配合導引件81可滑移地套覆於該導引件421，本實施例之該配合導引件81為滑塊，藉以達成可沿第一方向D1相對該通孔41滑移地機械式連結於該支撐平台40，而該底模80的另一側則設置一底模帶動件82，該底模帶動件82伸入該同軸驅動裝置50的第二控制單元53之第二控制部531內受該第二控制單元53控制帶動；且該底模80包含一座部83結合一蓋部84，該座部83開設一氣體流通道831，該氣體流通道831一端的一第一端口832開放於座部83的側面，另一端的一第二端口833則接鄰該蓋部84，同時該座部83及該蓋部84之間更設置一氣密墊圈85，則開放於座部83的第一端口832可供以輸入高壓氣體；以及一鎖模單元90，包含一鎖模轉軸91及一鎖模塊92，該鎖模轉軸91可樞轉地貫穿該固定模60並結合該鎖模塊92，另端則結合一第三結合塊93，該第三結合塊93再結合一鎖模塊帶動件94，該鎖模塊帶動件94容置於該同軸驅動裝置50的第三控制單元54之第三控制部541內受該第三控制部541控制帶動，該鎖模塊帶動件94及該鎖模轉軸91均沿第一方向D1延伸，且該鎖模塊92具有一主動勾部921，且該主動勾部921具有一引導斜面922。

以上為本發明旋轉式吹瓶機的吹塑成形裝置之結構組態及特徵，而其運作時，只要配合一個驅動源驅動該同軸驅動裝置50的驅動軸51轉動，使該驅動軸51同步帶動該第一控制單元52、該第二控制單元53及該第三控制單元54轉動，當該第一控制單元52、該第二控制單元53以及該第三控制單元54轉動時，該第一控制單元52、該第二控制單元53以及該第三控制單元54上之第一控制部521、該第二控制部531及該第三控制部541便隨之改變位置角度以分別帶動該可動模70、底模80及該鎖模塊92作動；而該第一控制部521、第二控制部531及該第三控制部541帶動作動的方式是：容置於該第一控制部521、該第二控制部531及該第三控制部541內的可動模帶動件73、底模帶動件82及鎖模塊帶動件94能隨該第一控制部521、第二控制部531及第三控制部541的輪廓之不同而改變位置；而當該可動模帶動件73改變位置時便能同時透過該第一結合塊72帶動該可動模70改變位置，且是能改變成為第7、8、10圖之開模狀態，或是如第9、11、12圖之合模狀態；而當該底模帶動件82改變位置時則能直接帶動該底模80產生第一方向D1上的高度升降動作，且在該可動模70為開模狀態時，該底模80是下降於第一方向D1上的較低位置，而在該可動模為合模狀態時，該底模80是上升至第一方向D1上的較高位置；而當該鎖模塊帶動件94改變位置時則能透過該第三結合塊93帶動該鎖模塊92改變位置，且是在該可動模70為開模狀態時，該鎖模塊92脫離該可動模70上之鎖模配合件74，在該可動模70為合模狀態則，該鎖模塊92則位移靠近該鎖模配合件74，並在該配合斜面742與該引導斜面922的接抵時透過該配合斜面742及該引導斜面922的導引，最後使該鎖模塊92的主動勾部921勾持定位於該鎖模配合件74的制止勾部741，使該可動模70與固定模60合模並形成鎖定。

由上述可知，本發明只需配合單一個驅動源驅動該同軸驅動裝置50轉動，則同軸驅動裝置50的該第一控制部521、第二控制部531及該第三控制部541就能同時帶動該可動模70開合、底模80升降及鎖模塊92鎖定或鬆脫，在一次的驅動力輸入後能同時且迅速地達成開合模及鎖模的動作，整體結構上更為簡化，而能降低結構及驅動之能源成本，而本實施例驅動該同軸驅動裝置50旋轉之驅動源為伺服馬達；除此之外，由於本發明之第一控制部521、第二控制部531及該第三控制部541帶動該可動模帶動件73、底模帶動件82及鎖模塊帶動件94的方式是以不同走向或形狀的槽結構直接而確定地帶動，帶動動作的精準度高且非常確定，且直接帶動的方式又能提高帶動動作之效率；同時，本發明中各構件的結合狀態均為穩定的結合狀態，除了結構強度更高、使用壽命更長之外，運作的穩定性及確定性亦更提升，亦同時能更確保後端開合模的運作穩定性及效率。

另外，由於本發明主要是運用於吹塑成形之吹塑過程，當合模後進行吹氣塑形時，該可動模70、固定模60及該底模80均分別必須承受內部吹氣膨脹之應力，而本發明之鎖模單元90便能穩定地鎖定該可動模70及該固定模60，而該底模80則能透過由該第一端口832輸入高壓空氣進入該底模80內部，使高壓空氣對該底模80的蓋部84施壓，藉此使該底模80能產生抵抗吹氣成形時對該底模80施加之作用力，而確保成形過程中的穩定性及加工精度。