TWI623407B - 射出成型設備 - Google Patents

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Abstract

一種射出成型設備，包含至少一機台、一射料裝置、至少一加熱單元、至少一冷卻單元、至少一推拉裝置及一射料驅動單元。該射料裝置可對一模具進行射料，該冷卻單元可對該模具進行冷卻，該加熱單元可對該模具進行加熱，該推拉驅動件可帶動該模具在一對應於該射料裝置與該加熱單元的第一位置，以及一對應於該冷卻單元的第二位置之間產生位移。利用整體的配合可對該模具進行射料、冷卻及加熱定型作業，且可達到節省作業時間及節省能源之目的。

Description

射出成型設備
本發明是有關於一種塑料製品的成型設備，特別是指一種適用於生質塑膠的射出成型設備。
因應環保的需求，生質塑料日漸受到採用，生質塑料主要是以天然穀物作為原料(例如玉米、甜菜、小麥、甘薯等澱粉或醣份等)，經過發酵、去水、聚合等過程製造而成的聚合物，主要是因為聚乳酸(Polylactic Acid，簡稱PLA)可在一定的條件下分解，避免危害環境。且利用射出成型機可大量生產以生質塑料製成的餐具(例如盤、杯、碗、刀、叉...等等)，但是生質塑料在以現有的射出成型機製成產品時仍有結晶速度慢、產能效率不高的問題。
為了解決上述的問題，現有一種生質塑膠的射出成型機構(TW證書號數第I403405號專利案)，包含一射出成型機、一液溫循環機構及一電性連接於該射出成型機與該液溫循環機構的機電控制界面。該射出成型機是在一機台上設有一固定模座、一活動模座及可驅動該活動模座相對於該固定模座產生靠合或遠離的 一曲肘機構、一推模機構，且一模具的一母模固設於該固定模座，一公模固設於該活定模座。該液溫循環機構連接該公模與母模，並具有一冷源設備及一熱源設備。
雖然這種生質塑膠的射出成型機構，利用該射出成型機對該模具進行射料後，透過該冷源設備對該模具進行冷卻，以及在利用該熱源設備對該模具進行加熱，可提高生質塑料的結晶速度，但是，該模具在射料後，必須先啟動該冷源設備進行冷卻，等模具溫度下降至預溫度後，再啟動該熱源設備進行加熱，也就是說，上述單一個模具是在同一工作站反覆進行冷卻及加熱作業，不但作業時間長，且模具在利用冷源設備進行冷卻後又要再利用該熱源設備進行加熱，較為浪費能源。
因此，本發明之目的，即在提供一種模具射料後可在不同的位置進行冷卻及加熱定型作業，而可達到節省作業時間及節省能源之射出成型設備。
於是，本發明射出成型設備，適宜對至少一模具進行射料、冷卻及加熱定型作業，該射出成型設備包含至少一機台、一射料裝置、至少一加熱單元、至少一冷卻單元、至少一推拉裝置及一射料驅動單元。該機台包括有一底座、至少一設置於該底座的頂昇驅動件、至少一可受該頂昇驅動件驅動而相對於該底座昇降的下 模座，以及一設置於該下模座上方的上模座，該射料裝置安裝於該機台的上模座上方且可對該模具進行射料，並具有一相對於該下模座的射料口，該加熱單元可對該模具進行加熱，並包括一安裝於該下模座的下加熱板及一設置於該下加熱板上方且可相對於該機台產生定位的上加熱板，該上加熱板固定於該上模座，並具有一可供該射料口穿設的通孔，該冷卻單元安裝於該下模座且可對該模具進行冷卻，並包括一沿一第一軸向設置於該下加熱板一側的下冷卻板、一設置於該下冷卻板上方的上冷卻板及一可驅動該下冷卻板與該上冷卻板沿一垂直於該第一軸向的第二軸向產生趨近或遠離的冷卻驅動件，該推拉裝置安裝於該下模座，且相反於該冷卻單元而設置於該下加熱板另一側，且包括一連接於該模具的連接件及一連接於該連接件的推拉驅動件，該推拉驅動件可帶動該模具在一對應於該射料裝置與該加熱單元的第一位置，以及一對應於該冷卻單元的第二位置之間產生位移，該射料驅動單元設置於該上模座與該射料裝置之間，該射料驅動單元可驅動該射料裝置沿一垂直於該第一、二軸向的第三軸向在該上模座上產生位移，頂昇驅動件、下模座、加熱單元、冷卻單元及推拉裝置的數量各有三個，且沿該第三軸向間隔設置。
本發明之功效在於：利用該推拉裝置可帶動該模具在該第一位置進行射料及加熱定型作業，以及帶動該模具在該第二位 置進行冷卻，不但可節省作業時間、提高產能，且可達到節省能源之目的。
100‧‧‧模具
30‧‧‧加熱單元
101‧‧‧下模
31‧‧‧下加熱板
102‧‧‧上模
32‧‧‧上加熱板
103‧‧‧溫度感應開關
321‧‧‧通孔
200‧‧‧冷卻水循環系統
33‧‧‧電熱器
210‧‧‧冰水機
40‧‧‧冷卻單元
220‧‧‧進水管路
41‧‧‧下冷卻板
230‧‧‧自動控制閥
42‧‧‧定位板
240‧‧‧驅趕組
43‧‧‧上冷卻板
241‧‧‧氣壓源
44‧‧‧冷卻驅動件
242‧‧‧自動控制閥
50‧‧‧開模單元
250‧‧‧回收管路
51‧‧‧開模驅動件
260‧‧‧水箱
52‧‧‧扣件
10‧‧‧機台
53‧‧‧連桿
11‧‧‧底座
60‧‧‧推拉裝置
12‧‧‧頂昇驅動件
61‧‧‧固定座
13‧‧‧下模座
62‧‧‧推拉驅動件
14‧‧‧上模座
63‧‧‧連接件
141‧‧‧導軌
Y‧‧‧第一軸向
142‧‧‧穿孔
Z‧‧‧第二軸向
15‧‧‧支撐柱
X‧‧‧第三軸向
16‧‧‧射料驅動單元
1‧‧‧工作站
20‧‧‧射料裝置
2‧‧‧工作站
21‧‧‧射料口
3‧‧‧工作站
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明射出成型設備一實施例的一立體組合圖；圖2是該實施例的一組合剖面圖，顯示一下模座在一下降位置，一模具位於一第一位置；圖3是該實施例之一射出操作示意圖，說明一頂昇驅動件驅動該下模座帶動該模具相對於一底座上降，且一射料裝置對該模具進行射料；圖4是該實施例之一模具推移示意圖，說明一推拉裝置帶動該模具由該第一位置移動至一第二位置；圖5是沿圖4中之線V-V的一剖面圖；圖6是該實施例之一模具冷卻示意圖，說明一冷卻單元對該模具進行冷卻；圖7是沿圖6中之線Ⅶ-Ⅶ的一剖面圖；圖8是該實施例之一開模示意圖；及圖9是該實施例之一冷卻水循環系統示意圖。
參閱圖1與圖2，本發明射出成型設備之一實施例，適宜對至少一模具100進行射料、冷卻及加熱定型作業，該射出成型設備包含至少一機台10、一射料裝置20、至少一加熱單元30、至少一設置於該加熱單元30一側的冷卻單元40、至少一設置於該冷卻單元40的開模單元50，以及至少一推拉裝置60。該模具100具有一下模101及一可蓋合於該下模101的上模102，該上模102與該下模101內部分別設有一溫度感應開關103。該冷卻單元40沿一第一軸向Y設置於該加熱單元30一側，該射料裝置20沿一垂直於該第一軸向Y的第二軸向Z由該機台10向上延伸，該上模102對應一垂直於該第一、二軸向Y、Z的第三軸向X的寬度大於該下模101。實際上，本發明的射出成型設備設有三個沿該第三軸向X間隔設置的工作站1、2、3，且以一個射料裝置20在該等工作站1、2、3之間來回位移，每一個工作站1、2、3各具有一個機台10、一個加熱單元30、一個冷卻單元40、一個開模單元50及一個推拉裝置60。該射出成型設備還包含一能驅動該射料裝置20沿該第三軸向X產生位移的射料驅動單元16及一對沿該第三軸向X延伸的導軌141，且為了使說明書及圖式簡潔，以下的說明及圖2至圖8中只以單一個工作站進行說明。
該機台10包括有一底座11、一設置於該底座11的頂昇驅動件12、一可受該頂昇驅動件12驅動而相對於該底座11昇降的 下模座13、一設置於該下模座13上方的上模座14、數支連接於該下模座13與該上模座14之間的支撐柱15，該等工作站1、2、3的上模座14沿該第三軸向X連接成一體，該上模座14設有一分別對應於該等工作站1、2、3的穿孔142。本實施例的射料驅動單元16設置於該上模座14與該射料裝置20之間，且採用伺服馬達與導螺桿的組合。
該射料裝置20安裝於該上模座14且可對該模具100進行射料，並具有一相對於該下模座13的射料口21。本實施例的射料裝置20可滑動地套設於該等導軌141，受該射料驅動單元16驅動可沿該第三軸向X且於該等工作站1、2、3之間產生位移。
該加熱單元30可對該模具100進行加熱，並包括一安裝於該下模座13的下加熱板31及一設置於該下加熱板31上方且可相對於該射料裝置20產生定位的上加熱板32。該上加熱板32固定於該上模座14底部，並具有一可供該射料口21穿設且可對應於該等穿孔142的通孔321。
該冷卻單元40安裝於該下模座13且可對該模具100進行冷卻，並包括一沿該第一軸向Y設置於該下加熱板31一側的下冷卻板41、一設置於該下冷卻板41上方的定位板42、一固定於該定位板42底部的上冷卻板43，以及一對可驅動該定位板42與該上冷卻板43沿該第二軸向Z相對於該下冷卻板41產生趨近或遠離的冷 卻驅動件44。該冷卻驅動件44為壓力缸。且參圖9，該冷卻單元40配合一冷卻水循環系統200，該冷卻水循環系統200包括一冰水機210、一連接於該冰水機210一出水端與該下、上冷卻板41、43之間的進水管路220、一安裝於該進水管路220的自動控制閥230、一安裝於該進水管路220且介於該自動控制閥230與該下、上冷卻板41、43之間的驅趕組240、一連接於該下、上冷卻板41、43與該冰水機210一進水端的回收管路250及一安裝於該回收管路250上的水箱260。該驅趕組240具有一氣壓源241及一自動控制閥242。
配合參圖5，該開模單元50包括一對分別安裝於該定位板42兩側的開模驅動件51、一對分別受該等開模驅動件51驅動的扣件52及一對分別樞接於該定位板42與該等扣件52之間的連桿53，啟動該等開模驅動件51可帶動該等扣件52相對於該上模102兩側產生嵌扣或脫離。該等開模驅動件51為壓力缸。
該推拉裝置60相反於該冷卻單元40而設置於該下加熱板31另一側，且包括一固設於該下模座13的固定座61、一安裝於該固定座61的推拉驅動件62及一安裝於該推拉驅動件62且連接於該模具100的連接件63，該推拉驅動件62為壓力缸，啟動時可帶動該模具100在一對應於該射料裝置20與該加熱單元30的第一位置，以及一對應於該冷卻單元40的第二位置之間產生位移。該推拉 裝置60的行程控制是利用安裝於該下模座13的二微動開關(圖未示)來達成。
如圖2所示，在還未開始進行射出動作時，該頂昇驅動件12帶動該下模座13位於一下降位置，該模具100對應於該射料裝置20與該加熱單元30且位於該第一位置，該模具100遠離於該射料口21。在以下說明中，由圖3至圖8的動作均以自動化程式控制。
如圖3所示，該射出成型設備啟動後，該頂昇驅動件12帶動該下模座13由該下降位置移昇至一上昇位置，且該模具100的上模102抵止於該上加熱板32底部暨該射料口21，啟動該加熱單元30對該模具100進行預熱，當該等溫度感應開關103偵測到該模具100已達到射料溫度後，再透過程式控制使該射料裝置20對該模具100進行射料，射料後再控制該頂昇驅動件12帶動該下模座13下移至該下降位置(即回復到圖2的狀態)。
接著，如圖4所示，啟動該推拉裝置60的推拉驅動件62，並帶動該模具100由該第一位置移動至對應於該冷卻單元40的該第二位置。此時，如圖5所示，該開模單元50的開模驅動件51均未啟動，該等扣件52呈相對遠離狀態。
再如圖6所示，啟動該冷卻單元40的冷卻驅動件44，且驅動該定位板42與該上冷卻板43沿該第二軸向Z朝該下冷卻板41趨近，直到該上冷卻板43靠抵於該上模102。
再配合參圖9，啟動該自動控制閥230，該冰水機210製出的冰水透過該進水管路220導送通過該下、上冷卻板41、43內部，並對該模具100進行冷卻，且使該模具100內部的一成品(圖未示)達到冷卻目的，吸熱後的水再通過該回收管路250而回流至該水箱260，以便循環再利用。
且當該等溫度感應開關103感測該模具100內部的溫度已下降至預設值時，即可發出一控制該冷卻驅動件44作動的控制訊號，並再驅動該定位板42與該上冷卻板43遠離於該下冷卻板41與該模具100(如圖4狀態)，再啟動該推拉裝置60帶動該模具100由該第二位置移動至該第一位置(如圖2狀態)。又再啟動該頂昇驅動件12帶動該下模座13及該模具100位於該上昇位置(如圖3狀態)，此時，啟動該等電熱器33對該下、上加熱板31、32進行加熱，且可使該模具100內的成品產生加熱定型作用，當該等溫度感應開關103感測該模具100內部的溫度已至預設值時，即可發出一控制訊號，並再控制該頂昇驅動件12帶動該下模座13及該模具100位於該下降位置。
接著，重複進行圖4、圖6的動作後，可使該模具100再移送至該第二位置，該冷卻驅動件44再驅動該定位板42下移，此時，啟動該開模單元50的開模驅動件51，該等扣件52被驅動呈相向擺動並分別嵌扣於該上模102的兩側。如圖8所示，當再啟動 該冷卻驅動件44並驅動該定位板42上昇，該上模102會被該等扣件52扣住而隨該定位板42上移，且達到開模目的，而可進行取出成品的作業。
取出成品後，該冷卻驅動件44再驅動該定位板42下降，且使該上模102蓋合於該下模101上，啟動該開模單元50的開模驅動件51，且使該等扣件52對該上模102產生釋放(參圖5)，且再依序進行如圖4及圖2的操作動作後，可使空的模具100再回到該第一位置，以便進行下一次的射料作業。
在圖8的開模狀態時，配合參圖9，該自動控制閥230關閉，且開啟該驅趕組240的氣壓源241及該自動控制閥242，利用該氣壓源241所產生的高壓氣體可將該下、上冷卻板41、43中的水驅趕至該回收管路250，以準備進行下一次的冷卻作業。
綜上所述，本發明利用整體的配合，可對該模具100依序進行射料、冷卻、加熱定型及自動開模等作業，且可達到節省作業時間及節省能源之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (2)

  1. 一種射出成型設備，適宜對至少一模具進行射料、冷卻及加熱定型作業，該射出成型設備包含：至少一機台，包括有一底座、至少一設置於該底座的頂昇驅動件、至少一可受該頂昇驅動件驅動而相對於該底座昇降的下模座，以及一設置於該下模座上方的上模座；一射料裝置，安裝於該機台的上模座且可對該模具進行射料，並具有一相對於該下模座的射料口；至少一加熱單元，可對該模具進行加熱，並包括一安裝於該下模座的下加熱板及一設置於該下加熱板上方且可相對於該機台產生定位的上加熱板，該上加熱板固定於該上模座，並具有一可供該射料口穿設的通孔；至少一冷卻單元，安裝於該下模座且可對該模具進行冷卻，並包括一沿一第一軸向設置於該下加熱板一側的下冷卻板、一設置於該下冷卻板上方的上冷卻板及一可驅動該下冷卻板與該上冷卻板沿一垂直於該第一軸向的第二軸向產生趨近或遠離的冷卻驅動件；至少一推拉裝置，安裝於該下模座，且相反於該冷卻單元而設置於該下加熱板另一側，且包括一連接於該模具的連接件及一連接於該連接件的推拉驅動件，該推拉驅動件可帶動該模具在一對應於該射料裝置與該加熱單元的第一位置，以及一對應於該冷卻單元的第二位置之間產生位移；及一射料驅動單元，設置於該上模座與該射料裝置之間，該射料驅動單元可驅動該射料裝置沿一垂直於該第一、二軸向的第三軸向在該上模座上產生位移，頂昇驅動件、下模座、加熱單元、冷卻單元及推拉裝置的數量各有三個，且沿該第三軸向間隔設置。
  2. 如請求項1所述的射出成型設備，其中，該模具包括一下模及一蓋合於該下模的上模，該冷卻單元還包括一供該上冷卻板固定的定位板，該射出成型設備還包含至少一安裝於該定位板的開模單元，該開模單元包括一對安裝於該定位板的開模驅動件、一對分別受該等開模驅動件驅動的扣件及一對分別樞接於該定位板與該等扣件之間的連桿，啟動該等開模驅動件可帶動該等扣件相對於該上模嵌扣或脫離，再啟動該冷卻驅動件可驅動該定位板帶動該上模相對於該下模遠離。
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