TWI551418B - 用於轉移物體的裝置及具有該裝置之機器 - Google Patents

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TWI551418B
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Description

用於轉移物體的裝置及具有該裝置之機器
本發明係關於一種裝置，用於自成型單元轉移物體(例如蓋子，尤其藉由壓縮模製一定劑量之塑膠獲得之蓋子)及用於將上述一定劑量之塑膠自擠出機轉移至該成型單元。
已知用於壓縮模製一定劑量之塑膠以獲得蓋子之機器，其包含支撐複數個鑄模之旋轉模製回轉料架，其中每一者各具備底模及衝頭。在旋轉期間，各底模接受一定劑量之糊狀塑膠。藉由該底模沿模製回轉料架所移動之圓周弧形與各別衝頭合作而壓縮該劑量。藉由切割自擠出或塑化器件連續擠出之塑膠的一部分而獲得各劑量。
一旦已模製各蓋子，則底模與衝頭彼此移開以使得該蓋子能夠由轉移器件擷取。
已知轉移器件包含移出由模製回轉料架成型之蓋子且將欲成型之一定劑量塑膠存放於模製回轉料架中之第一轉移回轉料架，及接受來自該第一轉移回轉料架之蓋子以將蓋子轉移至排出器件(例如傳送帶)上之第二轉移回轉料架。該第一該轉移回轉料架及該第二轉移回轉料架各包含在上面沿周邊獲得半圓形支座之圓盤形支撐物，其中各半圓形支座適於接受各別蓋子。提供置於第一及第二轉移回轉料架之側面的導軌，其引導蓋子，同時蓋子自模製回轉料架前進至傳送帶。傳送帶之上表面所處的高度低於藉由第二轉移回轉料架前進所傳送之蓋子所在的平面。此為有助於在第二轉移回轉料架之旋轉對蓋子施加之離心作用的影響下使蓋子自第二轉移回轉料架傳遞至傳送帶所必需的。
詳言之，在運轉時，一旦已模製蓋子，則其藉助於切槽(諸如蓋子之內部螺紋)而保持連接至各別衝頭且隨後自衝頭移出以置放於第一轉移回轉料架之各別半圓形支座中。在第一轉移回轉料架旋轉期間，蓋子接近第二轉移回轉料架直至其到達第一轉移回轉料架與第二轉移回轉料架之間的交換位置，在該交換位置處該蓋子部分與第一轉移回轉料架相互作用且部分與第二轉移回轉料架相互作用。經由第一轉移回轉料架所給予之離心推力的影響，蓋子與第一轉移回轉料架分離以安置於第二轉移回轉料架之各別半圓形支座中。
隨後，藉由第二轉移回轉料架使蓋子前進直至將其交給傳送帶。
第一轉移回轉料架之半圓形支座在移出區中沿實質上呈切向之圓形軌道移動至模製回轉料架之鑄模移動所沿之另一圓形軌道。
第一轉移回轉料架沿圓周弧形移動，以便當在機器運轉期間出現問題時移開模製回轉料架。
舉例而言，在打開步驟期間欲將鑄模阻擋在關閉位置處或並不以足夠方式相互離開時，若第一轉移回轉料架不移開模製回轉料架，則在蓋子自模製回轉料架轉移至第一轉移回轉料架之移出區中模將會碰撞第一轉移回轉料架。
顯然，在某一速度下旋轉之上述元件之間的碰撞會對機器造成巨大損壞，致使其停機以便維修受損部件。該等機器停機因其顯著降低該等機器之生產力而成本極高。因此，必須防止在運轉期間模撞擊第一轉移回轉料架而隨後損壞。
在已知機器中，當對模製回轉料架偵測到問題，例如上文所揭示之彼等問題之一時，使第一轉移回轉料架沿圓形軌道移開模製回轉料架。第一轉移回轉料架在切向分量與鑄模移近自模製回轉料架移出蓋子之移出區的切向分量相反之移動下離開。
然而，以此方式，第一轉移回轉料架與將要接近蓋子移出區之鑄模之間的距離被縮短。換言之，第一轉移回轉料架接近上述鑄模且偵測故障與故障鑄模到達移出區之時刻之間所包含的時間段被縮短。由於具有彼此相反之分量的該等移動，故可用於避免碰撞之時間被縮短。因此，可能無法成功地避免鑄模與第一轉移回轉料架之間的碰撞。
已知機器之缺點在於在模製回轉料架發生故障之情況下，更難以介入避免模製回轉料架與轉移器件之間不合需要的碰撞。此意謂該等機器具有有限旋轉速度。事實上，為了避免在移出區中模製回轉料架之鑄模與第一回轉料架之支座之間的碰撞，有必要提供回轉料架之長制動距離且因此降低其旋轉速度。
在碰撞之情況下，機器之受損部件亦可能遭受巨大損壞且因此可能會發生長時間的機器停機，尤其當需要一或多位操作者之介入以使得造成故障之元件再次運轉及/或維修受損元件。該等機器停機顯著降低已知機器之生產力。
另一缺點在於該等裝置具有高運作及維護成本。事實上，由於恢復時間長，故存在用於必須裝配機器以使其再次運轉之操作者的高勞力成本及欲更換之部件的成本。
本發明之一目的在於改良用於轉移物體之裝置。
本發明之另一目的在於獲得能夠轉移物體(尤其蓋子)之裝置，從而顯著降低模製回轉料架之鑄模與轉移器件之間的碰撞及撞擊。
根據本發明，提供一種如技術方案1中所定義之裝置。
參看圖1，示意性展示成型單元5，其包含在用於壓縮模製劑量D之塑膠以便獲得物體8之成型機中。
在圖1中，亦說明用於轉移物體8且傳送劑量D之轉移回轉料架9。詳言之，如下文將更好地說明，轉移回轉料架9能夠將形成之物體8自成型單元5移出且同時使得離開擠出機(圖中未示)之嘴部的劑量D能夠傳送至成型單元5。
劑量D可由各種類型之塑膠製備，例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚苯乙烯(PS)、聚乳酸(PLA)。
成型單元5包含成型回轉料架7，其可根據由圖1、3及4中之箭頭所指示的旋轉方向R2，圍繞實質上垂直的第一旋轉軸K旋轉。成型回轉料架7支撐圖1中示意性展示之複數個鑄模17，各包含底模(亦即陰模部分)及衝頭(亦即陽模部分)。各底模包含實質上呈圓柱體形狀之空腔，其適於與各別衝頭相互作用以在成型步驟期間壓縮模製已預先接受於該底模之空腔中的劑量D。或者，該等底模可包含具有與圓柱體形狀不同之形狀的空腔，例如具有截頭圓錐體形狀之空腔。
轉移回轉料架9經配置用於將壓縮模製物體8自成型回轉料架7轉移至傳送帶13，在傳送帶13中存放物體8且將其傳送至機器之出口區。
轉移回轉料架9可根據由圖1中之箭頭所指示的旋轉方向R1，圍繞實質上垂直的第二旋轉軸J旋轉。在圖中所示之具體實例中，旋轉方向R2實質上與另一旋轉方向R1相反。
轉移回轉料架9支撐複數個可沿環形路徑P1以實質上連續方式移動之轉移臂12。
環形路徑P1之高度低於鑄模17移動所沿之圓形路徑P2。有可能界定閉環路徑P1重疊於圓形路徑P2上或與圓形路徑P2相切或與其相距最短距離之部分T1。沿部分T1，轉移臂12可以實質上與鑄模17相同之速度移動以使得各轉移臂12在其沿部分T1移動時均在衝頭下方。
應注意，兩個連續轉移臂12之間的角距離可實質上與兩個連續鑄模17之間的角距離相同，以使得在部分T1處，各轉移臂12經配置而靠近各別鑄模17以轉移形成之物體8。
各轉移臂12在其末端包含支撐夾持元件16之長形主體14，夾持元件16諸如為半圓形支座元件，例如U形或C形支座元件。
夾持元件16包含經配置用於接受壓縮模製物體8的實質上凹面壁。
參看圖2，更詳細地展示裝置1，其可與用於壓縮模製劑量D之塑膠的成型機器關聯。
裝置1包含圍繞第二旋轉軸J旋轉且由支撐構件2可旋轉支撐之轉移回轉料架9。詳言之，支撐構件2包含支撐元件18及滑件19。
視情況呈類似圓柱體形狀之支撐元件18可沿第二旋轉軸J延伸，以可旋轉支撐轉移回轉料架9。支撐元件18安裝於滑件19上，滑件19為實質上水平的且可沿移動方向C移動。
換言之，滑件19支撐支撐元件18(其轉而又可旋轉支撐轉移回轉料架9)且使得轉移回轉料架9能夠沿移動方向C線性移動。在圖2中所示之具體實例中，支撐構件2以懸臂方式支撐轉移回轉料架9。
滑件19可沿導軌3滑動，該導軌3視情況實質上沿移動方向C延伸。在圖中所示之具體實例中，導軌3為相互平行且彼此隔開之兩個導軌。
滑件19由致動器4(例如氣動致動器)驅動。致動器4包含桿10可由操作流體(例如壓縮空氣或油)驅動而在內部滑動之缸體20。在圖2中，展示第一開口21及第二開口22，一者經配置用於將該操作流體引入缸體20內部所界定之腔室中且另一者經配置用於使操作流體離開該腔室。該第一開口及該第二開口連接至內部包含泵(圖中未示)之氣動或油動迴路，其經配置用於向缸體20供應加壓操作流體。
桿10由接合元件23連接至滑件19以便使接合元件23沿導軌3滑動。
裝置1進一步包含如圖2中所示且經配置用於旋轉轉移回轉料架9之馬達11。在圖中所示之具體實例中，馬達11連接至滑件19且例如呈沿第二旋轉軸J延伸之圓柱體形狀。馬達11可安置於支撐構件2之與導軌3相對的一側。
裝置1進一步包含經配置用於固定於裝置1所關聯之機器上以便將裝置1連接至該機器的連接結構24。連接結構24在與轉移回轉料架9相對之一側連接至滑件19。
在所揭示之具體實例中，轉移回轉料架9包含移出及供應器件27。詳言之，移出及供應器件27包含自轉移回轉料架9之下表面30向下突出之移出及供應元件28。移出及供應元件可包含沿圓形路徑移動之C形元件28。
C形元件28具有面向在轉移回轉料架9旋轉期間其前進之方向的凹面。在運轉期間，由擠出嘴分配之塑膠由C形元件28依次截取。當塑膠流出擠出嘴時，其膨脹且保持受各別C形元件28中之摩擦力阻滯，C形元件28經由切割操作分離其一部分，產生劑量D。
當轉移回轉料架9之上部部分接受蓋子8時，在轉移回轉料架9之下部部分中支撐的劑量D由各別C形元件28釋放以供應鑄模17。出於此目的，移出及供應器件27可包含活塞元件，各適於推動劑量D以使劑量D與C形元件28分離且在部分T1處將劑量D插入下伏鑄模17中。
裝置1經配置用於與感測器6合作，感測器6與成型單元5關聯。感測器6經安置而靠近成型回轉料架7且經配置用於偵測成型回轉料架7之鑄模17的錯誤及/或故障。詳言之，感測器6偵測在打開步驟期間鑄模是否被阻擋及/或在壓縮模製相應物體8後底模與相應衝頭是否彼此移開。若感測器6偵測到一個以上所揭示之故障，則其向控制及管理單元(圖中未示)發送信號，以便驅動裝置1之致動器4使轉移回轉料架9沿移動方向C移開成型回轉料架7。為了確保在故障鑄模17到達藉助於轉移回轉料架9轉移形成之物體8的部分T1之前進行此離開，感測器6必須安置於距離部分T1適合之距離處。
在運轉期間，由擠出嘴分配之塑膠由移出及供應元件28依次截取，其膨脹且保持受各別元件28中之摩擦力阻滯，各別元件28經由切割操作分離其一部分，產生劑量D。
接著劑量D接受於成型單元5中。成型單元5包含圍繞第一旋轉軸K旋轉且支撐複數個鑄模17之成型回轉料架7。
詳言之，在使用時，由於成型回轉料架7旋轉，故各劑量D之塑膠接受於上述複數個鑄模之各別鑄模17中。
隨後，藉助於鑄模17中所包含之底模與各別衝頭之間的相互作用，由劑量D形成物體8。換言之，在成型步驟期間，底模與各別衝頭合作以壓縮模製物體8(例如蓋子)。
當鑄模17沿圓形路徑P2之至少一部分移動時，進行成型步驟。
隨後，提供鑄模17打開步驟，以便能夠使形成之物體8轉移至轉移回轉料架9之部分T1處，在部分T1處鑄模17之圓形路徑P2與轉移回轉料架9中所包含之轉移臂12前進所沿的環路P1重合。詳言之，將各物體8轉移至配置於轉移臂12中所包含之長形主體的末端處之各別夾持元件16以隨後存放於傳送帶13上，藉此將形成之物體8傳送至機器出口區。在轉移回轉料架9旋轉期間，轉移臂12在沿環路P1之一部分移動後將物體8存放於傳送帶13上。
在圖中所示之具體實例中，成型回轉料架7根據實質上與轉移回轉料架9之另一旋轉方向R1相反的旋轉方向R2旋轉。
通常，在機器運轉期間，裝置1經配置以使得轉移回轉料架9位於圖3中所示之第一操作位置A。
在此組態中，部分T1處之夾持元件16安置於各別衝頭下方，剛剛經模製之物體8經由切槽連接至該各別衝頭。藉由擷取器件(圖中未示，諸如可關於衝頭軸向移動之環或套筒元件)使物體8與衝頭分離。
在轉移回轉料架9及成型回轉料架7旋轉期間，夾持元件16可由此依次自成型回轉料架7轉移物體8。
在此第一操作位置A處，桿10位於幾乎完全在缸體20外之延伸位置E處。
在成型回轉料架7旋轉期間，當鑄模17沿其圓形路徑P2面向感測器6時，感測器6偵測鑄模17之可能故障。
當感測器6偵測到故障時，致動器4被致動以將滑件19及轉移回轉料架9同時自第一操作位置A移動至圖4中所示之第二操作位置B。
在第二操作位置B處，轉移回轉料架9離開成型回轉料架7以使得轉移臂12不與鑄模17相互作用。
在此第二操作位置處，桿10主要位於缸體20內之縮回位置F處。
隨後，在操作者已介入解決故障鑄模17之問題後，且若感測器6不再指示任何故障，則致動器4經重新驅動以將滑件19及轉移回轉料架9同時自第二操作位置B移動至第一操作位置A。引起轉移回轉料架9自第一操作位置A移動至第二操作位置B之故障鑄模17沿部分T1行進，同時轉移回轉料架9處於第二操作位置B，由此避免成型回轉料架7與轉移回轉料架9之間的碰撞。
由於裝置1，故該裝置所關聯之機器更可靠及安全。
裝置1事實上經配置用於避免成型回轉料架7之鑄模17與轉移回轉料架9之夾持元件16之間的碰撞，從而使得夾持元件16能夠沿實質上線性移動方向C移開成型回轉料架7。
此舉使得轉移回轉料架9能夠在故障鑄模17到達將物體8轉移至轉移回轉料架9的部分T1之前自操作位置A移動至第二操作位置B。詳言之，此為可能的，因為轉移回轉料架9自第一操作位置A至第二操作位置B之移動的分量實質上與成型回轉料架7之鑄模17在部分T1處移動的切向分量一致。
成型回轉料架7之移動分量與轉移回轉料架9自第一操作位置A至第二操作位置B之移動一致使得能夠獲得更有效的時間來避免故障鑄模17與夾持元件16之間的碰撞。換言之，可用於避免碰撞之制動時間大於已知機器之情況。
因此，有可能改良裝置1所關聯之機器的效能。詳言之，成型回轉料架7及轉移回轉料架9可以較高旋轉速度旋轉，從而提高機器生產力。或者，亦有可能延遲鑄模17之打開。此舉使得物體8能夠在與夾持元件16相互作用之前藉由降低溫度而進一步冷卻。以此方式，可獲得形成之物體8的高機械-結構品質。
由於裝置1，故可避免碰撞及因此造成的長時間機器停機，該長時間機器停機會顯著降低機器生產力且將為使造成故障之元件再次運轉及/或維修受損元件所必需的。此外，本發明之裝置所關聯之機器已降低運作及維護成本。
進一步應注意，裝置1在鑄模17與夾持元件16之間碰撞的情況下使得損壞能夠受到極大限制。事實上，不同於模製回轉料架及第一轉移回轉料架以靠近蓋子移出區之相反切向分量移動的已知機器，由於在該部分T1處成型回轉料架7及轉移回轉料架9以至少一致的切向分量移動，因此有可能藉由使用碰撞中所產生之能量來促進轉移回轉料架9離開成型回轉料架7而相當大部分的該能量吸收。換言之，在碰撞時，轉移回轉料架9在其移開成型回轉料架7時可獲得加速。
以此方式，將可避免遭碰撞影響之元件受到顯著損壞。此外，由於在部分T1處至少存在與成型回轉料架7之切向分量一致之轉移回轉料架9的移動分量，故在靠近移出區處鑄模17與夾持元件16之間的相對速度降低，以便限制兩者之間的可能碰撞所產生之能量。
在一種變化形式(圖中未示)中，成型回轉料架7可由其他成型構件替代。
在另一變化形式(圖中未示)中，轉移回轉料架9可由其他轉移構件替代。
在另一變化形式(圖中未示)中，導軌3可由其他移動構件替代。
在另一變化形式(圖中未示)中，致動器4可由其他致動構件替代。
在另一變化形式(圖中未示)中，傳送帶13可由其他傳送構件(尤其為可撓性傳送構件)替代。
在另一變化形式(圖中未示)中，裝置1關於圖2中所示之具體實例旋轉180°，亦即轉移回轉料架9由支撐構件2(諸如不以懸臂方式安裝)可旋轉支撐。換言之，支撐構件2安置於轉移回轉料架9下方。
在另一變化形式(圖中未示)中，如所揭示及上文所示之具體實例中，轉移回轉料架9包含複數個臂12及移出及供應器件27，其中該複數個臂12以不同於移出及供應器件27之旋轉速度旋轉。
在另一變化形式(圖中未示)中，自包含塑膠擠出機之分配構件分配糊狀塑膠，該擠出機具備塑膠離開、由於切割構件之操作轉而又形成劑量D之嘴部。在此具體實例中，塑膠擠出機可配置於與轉移回轉料架9關於成型回轉料架7相對之一側。
在另一變化形式(圖中未示)中，裝置1缺乏致動器4。或者，裝置1可包含經配置用於使轉移回轉料架9保持在第一操作位置A且能夠吸收成型回轉料架7之鑄模17與轉移回轉料架9之夾持元件16之間的可能碰撞所產生之能量的彈性構件，例如彈簧。在此具體實例中，亦可提供適於吸收碰撞所產生之能量以便顯著限制或甚至消除由碰撞造成之損壞的其他元件。
上文所揭示及/或附圖中所示之變化形式及/或添加物亦為可能的。
1．．．裝置
2．．．支撐構件
3．．．導軌
4．．．致動器
5．．．成型單元
6．．．感測器
7．．．成型回轉料架
8．．．物體
9．．．轉移回轉料架
10．．．桿
11．．．馬達
12．．．轉移臂
13．．．傳送帶
14．．．長形主體
16．．．夾持元件
17．．．鑄模
18．．．支撐元件
19．．．滑件
20．．．缸體
21‧‧‧第一開口
22‧‧‧第二開口
23‧‧‧接合元件
24‧‧‧連接結構
27‧‧‧移出及供應器件
28‧‧‧移出及供應元件
30‧‧‧轉移回轉料架之下表面
A‧‧‧第一操作位置
B‧‧‧第二操作位置
C‧‧‧移動方向
D‧‧‧一定劑量之塑膠
E‧‧‧延伸位置
F‧‧‧縮回位置
J‧‧‧第二旋轉軸
K‧‧‧第一旋轉軸
P1‧‧‧環形路徑
P2‧‧‧圓形路徑
R1‧‧‧旋轉方向
R2‧‧‧旋轉方向
T1‧‧‧部分
圖1為成型單元及轉移回轉料架之示意性及局部平面圖；
圖2為本發明之裝置的示意性側視圖；
圖3為圖2中之裝置處於第一操作位置的示意性平面圖；
圖4為圖2中之裝置處於第二操作位置的示意性平面圖。
1．．．裝置
2．．．支撐構件
3．．．導軌
4．．．致動器
8．．．物體
9．．．轉移回轉料架
10．．．桿
11．．．馬達
12．．．轉移臂
14．．．長形主體
16．．．夾持元件
18．．．支撐元件
19．．．滑件
20．．．缸體
21．．．第一開口
22．．．第二開口
23．．．接合元件
24．．．連接結構
27．．．移出及供應器件
28．．．移出及供應元件
30．．．轉移回轉料架之下表面
C．．．移動方向
J．．．第二旋轉軸

Claims (11)

  1. 一種用於轉移物體的裝置，其包含用於轉移藉由壓縮模製一定劑量之塑膠(D)而由一成型單元(5)之成型構件(7)獲得之物體(8)的轉移構件(9)，用於旋轉支撐該轉移構件(9)之支撐構件(2)，其特徵在於其包含連接至該支撐構件(2)且經組態用於使該轉移構件(9)至少在一較靠近該成型單元(5)之第一操作位置(A)與一第二操作位置(B)之間移動的移動構件(3)，在該第一操作位置(A)中該轉移構件(9)與該成型構件(7)相互作用以轉移該等物體(8)，在該第二操作位置(B)中該轉移構件(9)離開該成型單元(5)以免與該成型構件(7)相互作用，該轉移構件(9)自該第一操作位置(A)至該第二操作位置(B)之該移動至少具有一指向與一在該第一操作位置(A)中該成型單元(5)之該旋轉移動的切向分量相同之方向的分量。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於轉移物體的裝置，其中該轉移構件(9)可沿一實質上線性移動方向(C)移動。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於轉移物體的裝置，其中該成型單元(5)可圍繞一第一旋轉軸(K)旋轉。
  4. 如申請專利範圍第1項之用於轉移物體的裝置，其中該轉移構件(9)包含圍繞該轉移構件(9)之一第二旋轉軸(J)徑向配置之複數個臂(12)。
  5. 如申請專利範圍第4項之用於轉移物體的裝置，其中該複數個臂中之各臂(12)在其一末端具備一由該臂(12) 支撐之夾持元件(16)。
  6. 如申請專利範圍第5項之用於轉移物體的裝置，其中經配置用於取得該壓縮模製物體(8)的該夾持元件(16)具有一實質上凹面形狀。
  7. 如申請專利範圍第2項之用於轉移物體的裝置，其中該移動構件包含實質上沿該移動方向(C)延伸且經配置用於可滑動地支撐該支撐構件(2)之導軌(3)。
  8. 如申請專利範圍第7項之用於轉移物體的裝置，其中該支撐構件(2)藉由致動構件(4)在該等導軌(3)上線性移動。
  9. 如申請專利範圍第8項之用於轉移物體的裝置，其中該致動構件(4)選自包含以下之群：一氣壓缸、一油壓缸、一液壓缸。
  10. 如申請專利範圍第1項之用於轉移物體的裝置，其進一步包含經配置用於自該轉移構件(9)接受欲自該成型單元(5)移出之該等物體(8)的傳送構件(13)。
  11. 一種具有如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之裝置(1)的機器，其包含一用於壓縮模製一可流動材料以形成物體(8)之成型單元(5)。
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