專利名稱：自動(dòng)模塑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用復(fù)合模具的自動(dòng)模塑系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及使堆疊模具的順序單元在一個(gè)重復(fù)的模塑周期中循環(huán)。
涉及本發(fā)明的先有技術(shù)模塑系統(tǒng)基本上是由手和杠桿機(jī)構(gòu)控制的。它們采用固定在模箱內(nèi)的模腔，而模箱被固定在模座上。接著是把模座安裝到壓機(jī)上。模腔通常是以單層形式安排在壓機(jī)上的。
模塑期間，模腔由壓機(jī)壓緊并在模注的塑料開始固化之前不放松。當(dāng)壓機(jī)松開，模具被打開，模塑的產(chǎn)品由杠桿機(jī)構(gòu)取出。接著另一組杠桿進(jìn)入模具進(jìn)行清潔。
因?yàn)槟＞呷匀还潭ㄔ趬簷C(jī)上所以需要機(jī)械杠桿。如果模塑產(chǎn)品包含一預(yù)制件，則需要第三組杠桿來將預(yù)制件定位在模腔內(nèi)，然后開始一個(gè)新的周期。
由于下述原因上述系統(tǒng)是有欠缺的1.因?yàn)橹荒懿捎脝螌幽Ｇ?，故產(chǎn)量稍為增加，壓機(jī)功率就需要增加很多。
2.由于單層模具占有相對(duì)大的表面積，熱損失過大。于是，不僅為加熱模具而且為使模具維持在所要求的生產(chǎn)溫度下所需要的電能極大。
3.由于壓機(jī)在塑料沒有冷卻之前都不能放松，因此生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，每個(gè)周期可生產(chǎn)出的產(chǎn)品較少。
4.因?yàn)槟＞卟荒芡耆珡膲簷C(jī)中取出，所以清潔工作困難。如果有任何飛邊或缺陷的模塑件粘在模具內(nèi)，則需要將整個(gè)模具從壓機(jī)取出。
5.機(jī)械杠桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以維護(hù)，且價(jià)格昂貴。
6.因?yàn)槟＞叩拿坎糠侄急仨殬O其協(xié)調(diào)并緊緊固定在壓機(jī)上，所以換模具時(shí)費(fèi)力又費(fèi)時(shí)。因此，要避免變換產(chǎn)品，整個(gè)系統(tǒng)基本上僅用來生產(chǎn)一種產(chǎn)品。
7.因?yàn)樯a(chǎn)水平受模腔數(shù)的限制，而模腔數(shù)又由于單層格式的原因受面積約束的限制，每周期只能生產(chǎn)有限數(shù)量的產(chǎn)品。
8.所有的先有技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)笨重，復(fù)雜和維護(hù)困難。不容易采用有效的自動(dòng)化。
本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)模塑系統(tǒng)，該系統(tǒng)很適于自動(dòng)化并可容易地重新安排不同的產(chǎn)品。它采用安排成塊式單元并包含有一預(yù)定數(shù)量模具的兩個(gè)或更多的單元。這些單元呈垂直安排以便于運(yùn)送通過一系列的生產(chǎn)工位。另外，在允許模具單元快速直接運(yùn)輸?shù)矫總€(gè)加工工位的情況下，這些工位被安排成可最大限度地使用模具。
如果要求生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，則本發(fā)明系統(tǒng)在生產(chǎn)周期中很容易做到這一點(diǎn)。其工藝如下將復(fù)合模具放置在輸送箱內(nèi)，這輸送箱可由輸送裝置使其在一塔式的存儲(chǔ)器和預(yù)熱工位之間運(yùn)動(dòng)。預(yù)熱工位的現(xiàn)存模具單元被送進(jìn)空的輸送箱，并采用輸送裝置將它們送到存儲(chǔ)器。然后，輸送裝置工作，將需要的模具單元從它的輸送箱內(nèi)拾起并運(yùn)輸?shù)筋A(yù)熱工位，并在這預(yù)熱工位進(jìn)入預(yù)熱室和進(jìn)入循環(huán)。
圖1是本發(fā)明新的模塑系統(tǒng)一實(shí)施例的正向簡(jiǎn)圖。
圖2是圖1系統(tǒng)的平面簡(jiǎn)圖。
圖3是用在圖1和圖2實(shí)施例中的一個(gè)模具的分解透視圖。
圖4是用在圖1和圖2實(shí)施例中的一個(gè)模具存儲(chǔ)器和運(yùn)輸裝置的透視簡(jiǎn)圖。
圖5是用在圖1圖2實(shí)施例中的一滑動(dòng)裝置的側(cè)向簡(jiǎn)圖。
圖6是用在圖1和圖2實(shí)施例中的模塑工位的側(cè)向簡(jiǎn)圖。
圖7是關(guān)于圖1-6實(shí)施例中的流程圖。
現(xiàn)參考各


模具裝配步驟和一個(gè)完整的生產(chǎn)周期。按照本發(fā)明，一預(yù)定數(shù)目的模具12彼此疊在一起形成象一立式堆疊體。具體的模具數(shù)量由模具部分的物理特性，塑料注射參數(shù)和模具壓機(jī)的設(shè)計(jì)制約。模具12包括有適當(dāng)?shù)哪で缓鸵员炯夹g(shù)中已知的方式與可流動(dòng)的塑料公共源連通的流動(dòng)通道。在本說明書中所引用的英國(guó)專利2200865敘述了一種具有復(fù)合模具的典型模具單元。
模具裝配步驟在裝配工位20處完成后，模具單元被送到預(yù)熱工位25。達(dá)到要求的預(yù)熱溫度以后由控制裝置45啟動(dòng)，滑動(dòng)裝置26將模具單元運(yùn)到模塑工位30。
在模塑工位，壓機(jī)壓緊機(jī)構(gòu)將模具單元固定在一定位置以通過注口板和上述流動(dòng)通道接受液態(tài)的塑料材料。經(jīng)過初始的塑料固化階段后，壓緊機(jī)構(gòu)放松，滑動(dòng)裝置將模具單元移動(dòng)到塑化工位35。
在塑化工位并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生最后塑化或冷卻，然后將模具單元傳到拆卸工位40。在這工位，模具被打開，模塑的產(chǎn)品被取出。被分開的模具件被送到裝配工位以便在新的周期中重新使用。
根據(jù)被采用的模具件的型式，本發(fā)明包括使用清潔工位38。該清潔工位的作用是除去可能粘到模具件上的任何不需要的塑料材料。
為了有效地使上述系統(tǒng)自動(dòng)地通過每個(gè)模塑周期，采用了一個(gè)控制系統(tǒng)45。這控制系統(tǒng)包含有適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)器電子電路，促動(dòng)器和本技術(shù)中已知的其它裝置，以便按一種協(xié)調(diào)的方式順序地促動(dòng)每個(gè)工位和有關(guān)機(jī)構(gòu)以及每個(gè)傳送裝置。
參考圖7，其示出具有60秒模塑工位停留時(shí)間的使三模具單元循環(huán)的流程圖。這種控制順序?qū)Σ捎萌缟纤龅囊环N多板模具裝配的集成電路板的封裝部分是適當(dāng)?shù)摹?br> 正如圖3清楚地看到的，每個(gè)模具都包括相同的一上一下兩塊長(zhǎng)方形片狀模板51、50，每塊板都具有形成半個(gè)模腔的六個(gè)相應(yīng)開口52。要封裝的包含具有六個(gè)預(yù)定表面55的印制電路板的預(yù)制件被夾在在模板之間，模板具有位于由相應(yīng)的上下模板開口形成的模腔內(nèi)的上述表面。
上下蓋板58，59用來將模板封住并圍繞印制電路板的六個(gè)表面的每個(gè)表面形成一個(gè)封閉的模腔。如英國(guó)專利所述，模板包括有必要的通道使塑料能從一塑料注射源28流到每個(gè)模腔。
因?yàn)樗膫€(gè)模板都是有相同外形的矩形平板，所以可以將它們安排成一個(gè)均勻而穩(wěn)定的立式堆疊件。在本例中，采用12個(gè)模具形成72個(gè)模腔的一個(gè)模具單元。
按上述構(gòu)成的三模具單元被放置在各自的輸送箱17內(nèi)，然后把輸送箱17定位在一個(gè)模具存儲(chǔ)器18內(nèi)。備用的模具單元和不同尺寸和類型的模具也可置于這存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器與預(yù)熱工位25相鄰以便于模具單元的集合進(jìn)入模塑周期。
為開始這個(gè)周期，控制系統(tǒng)配有用上述三模具單元和理想的塑料生產(chǎn)特定的封裝電路板的指令。加熱器在預(yù)熱和模塑工位被起動(dòng)。塑料源和注射系統(tǒng)也被加熱到要求的溫度。假設(shè)，三模具單元都已被集合進(jìn)入系統(tǒng)中。
每一模具單元21從裝配工位20被升起到預(yù)熱工位25。并在這預(yù)熱工位以一預(yù)定的溫度保溫30秒鐘，然后由滑動(dòng)裝置將它移到模塑工位30。
滑動(dòng)裝置有一滑桿27，吊架29在滑桿上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。安裝到吊架各端的是一個(gè)模具單元輸送架31。輸送架帶著兩個(gè)模具單元并協(xié)調(diào)一致地將它們從預(yù)熱和模塑工位送到模塑和塑化工位。工作時(shí)，一轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋裝置36將塑化了的模具單元降低到拆卸工位40。
在模塑工位，壓緊機(jī)構(gòu)32將模具單元調(diào)準(zhǔn)并緊緊地將它夾住，并按一預(yù)定升高的溫度和壓力注射液態(tài)塑料。如圖6所示，主壓板32，側(cè)壓板33，立座34和注口板37形成了一模具單元的約束表面以允許進(jìn)行模塑步驟。因?yàn)樽⑸洳襟E是以很高壓力進(jìn)行的，所以采用一厚實(shí)的壓緊板39來支承模具單元并抵抗來自主壓板的力。
上述壓緊機(jī)構(gòu)適于快速運(yùn)動(dòng)以使模具單元在沒有障礙情況下自動(dòng)地進(jìn)入和離開約束表面。在模塑步驟期間，液體塑料從注射供給室41注入到注口板37的通道46，注口板37將塑料分配到每個(gè)模具的鄰接流動(dòng)通道，以將每個(gè)模腔24完全充滿。傳送柱塞47將預(yù)熱的塑料從塑料供給箱輸送到室41。
要將塑料注入所有72個(gè)模腔約需20秒的時(shí)間。然而，為了保證模具完全充滿和使塑料開始固化，在這模塑溫度和壓力下再保持40秒。之后，壓機(jī)壓緊機(jī)構(gòu)放松，模具單元被上述滑動(dòng)裝置移動(dòng)到塑化工位35。在這塑化工位，模具單元被冷卻50秒鐘，然后由螺旋裝置送到處于下位置66的拆卸工位40。
在拆卸工位，模具由分離裝置(未示出)打開。封裝了的電路板42從打開的模具中取出并將其放到卸貨箱43。這過程需花10秒鐘。
分離后，模板被送到清潔工位38并在這工位上通過清潔裝置44。清潔裝置包括箱子48，夾帶著塑料殘余物的空氣從這箱子中一起被抽出。當(dāng)模板在箱內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)刷49之間通過時(shí)，殘留物和其它不要的物質(zhì)被除去。這過程也需花10秒鐘。
模板被清潔后，它們?cè)谘b配工位20與新的電路板預(yù)制件54重新裝配。當(dāng)上下模板離開各自的上下清潔區(qū)時(shí)，預(yù)制件傳送裝置60從一附近模架卸下預(yù)制件。這傳送裝置將預(yù)制件插在上下模板之間。然后這組合的裝配體加上一疊模具，由提升裝置61提升到預(yù)熱工位25開始一個(gè)新的周期。這過程需15秒鐘。
當(dāng)所有三個(gè)模具單元在如上所述系統(tǒng)中循環(huán)時(shí)，一個(gè)完整的生產(chǎn)周期將花60秒鐘。如果每個(gè)模具單元有72個(gè)模腔，每一小時(shí)將生產(chǎn)4320件模塑產(chǎn)品。對(duì)比的先有技術(shù)系統(tǒng)生產(chǎn)的周期為180秒，因此它每小時(shí)只能生產(chǎn)1440個(gè)產(chǎn)品。
本發(fā)明的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是預(yù)熱、模塑和塑化工位都布置在上位置62處。這就可以利用簡(jiǎn)單的傳送滑動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)模具單元的快速直接的水平運(yùn)動(dòng)。這與在其它情況下需要額外設(shè)備來將模具單元提升、移動(dòng)和降低到較少可利用的先有技術(shù)工位，形成對(duì)照。
上述布置也允許模具單元離開模具。這可以節(jié)省模塑時(shí)間并使模具僅在實(shí)際模塑時(shí)才使用。
而且，拆卸和裝配工位位于預(yù)熱、模塑和塑化工位之下的位置，因此，節(jié)省了空間，模具運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量和大小被大大減少。導(dǎo)致較短的模塑周期。
另一優(yōu)點(diǎn)是采用了輸送箱17來運(yùn)送模具單元。這就加快了裝卸和進(jìn)出模具存儲(chǔ)器和預(yù)熱工位的運(yùn)動(dòng)。
雖然本發(fā)明就其優(yōu)選的實(shí)施例作敘述，但很顯然，對(duì)于熟悉本技術(shù)的人來說，均可以在不離開本發(fā)明的范圍和精神和情況下，作各種修改和改進(jìn)。因此，可理解，本發(fā)明不受具體說明的實(shí)施例的限制，僅受附后的權(quán)利要求范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種模塑系統(tǒng)，其特征在于，它包括1)在裝配工位將模具件裝配成多模具單元；2)將額外的模具單元置于存儲(chǔ)器；3)將第一模具單元從所述裝配工位或所述存儲(chǔ)器送到預(yù)熱工位；4)將所述第一模具單元預(yù)熱一預(yù)定時(shí)間；5)將所述第一模具單元從所述預(yù)熱工位送到一模塑工位；6)將可模塑材料流進(jìn)所述第一模具單元；7)將所述第一模具單元運(yùn)送到塑化工位并將模塑的材料塑化一預(yù)定的時(shí)間；8)將所述第一模具單元運(yùn)送到拆卸工位；9)將所述第一模具單元拆卸成第一模具件并從所述第一模具件取出第一批模塑產(chǎn)品；10)將所述第一模具件送到所述裝配工位進(jìn)行重新裝置。11)第5步驟之后，將第二模具單元從所述裝配工位或所述存儲(chǔ)器送到所述預(yù)熱工位；12)將所述第二模具單元預(yù)熱一預(yù)定時(shí)間并使所述第二模具單元以和所述第一模具單元相同的方式順序地通過步驟5到10。
2.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，在所述模具件運(yùn)送到所述裝配工位期間，包括清潔所述模具的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)模具單元包括一組復(fù)合模具，每組模具含有上下模板，上下模板對(duì)置形成預(yù)定的流動(dòng)通道和預(yù)定的模腔，以與液態(tài)塑料源連通。
4.如權(quán)利要求3所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，在模具裝配期間，包括將一預(yù)制件定位在所述模板之間的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，至少使所述預(yù)熱、模塑和塑化工位都同時(shí)置于一個(gè)上位置，使所述模具單元由滑動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)工位之間的運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，所述的裝配和拆卸工位是置于所述上位置之下的位置。
7.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，1-12步驟的每個(gè)步驟的動(dòng)作和定時(shí)都是由一中央控制裝置自動(dòng)地控制的。
8.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，包括步驟11之后，將一第三模具單元送到所述預(yù)熱工位;和將所述第三模具單元預(yù)熱一預(yù)定時(shí)間，并將所述第三單元順序地通過步驟5-10。
9.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)器位于相鄰所述預(yù)熱工位的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)具有一輸送箱用于實(shí)現(xiàn)模具單元在所述存儲(chǔ)器和所述預(yù)熱工位之間運(yùn)動(dòng)的運(yùn)輸裝置。
11.一種模塑方法，其特征在于，它包括用下列步驟形成一模具a)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)具有由流動(dòng)通道相連的預(yù)定開口的內(nèi)板，b)在所述內(nèi)板上放置一上板，c)在所述內(nèi)板下面放置一底板，以此使所述開口被封閉形成模腔;通過將預(yù)定數(shù)量的所述模具安排成一立式堆疊體形成一模具單元，將所述模具單元放置到模塑工位，并將所述流動(dòng)通道與液態(tài)塑料源對(duì)準(zhǔn);通過所述流動(dòng)通道將液態(tài)塑料注入到所述模腔;和在所述液態(tài)塑料固化后，通過分開每個(gè)模具的模板將所述模具元拆開，并從每個(gè)所述模腔取出模塑件。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，包括清潔所述板的步驟，和用清潔過的板形成一模具以在所述方法中重新使用。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，每個(gè)模具單元的構(gòu)成和所述每個(gè)模具單元的運(yùn)動(dòng)均由一中央控制裝置控制。
14.一種具有上位置和下位置的模具單元再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，在上位置包括有一預(yù)熱工位、一模塑工位和一塑化工位，下位置包括有一拆卸工位和一裝配工位，其中，兩個(gè)或多個(gè)立式堆疊模具形成的模具單元定時(shí)順序地從所述預(yù)熱工位運(yùn)動(dòng)到所述模塑工位，然后到達(dá)塑化工位，每個(gè)模具都定時(shí)順序地從所述塑化工位降低到所述拆卸工位，在拆卸工位上，所述模具被打開，然后運(yùn)動(dòng)到所述裝配工位以便進(jìn)行重新裝配并被提升到所述預(yù)熱工位。
15.如權(quán)利要求14所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)置于所述下位置的所述拆卸工位和所述裝配工位之間的清潔工位，在運(yùn)動(dòng) 到所述裝配工位之前，使打開的模具通過所述的清潔工位。
16.如權(quán)利要求14所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)相鄰于所述上位置的所述預(yù)熱工位的模具單元存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器設(shè)有通向存儲(chǔ)的模具單元的入口以便插入所述再循環(huán)系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求16所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)器包括一個(gè)為使模具單元在所述存儲(chǔ)器和所述預(yù)熱裝置之間運(yùn)動(dòng)的運(yùn)輸裝置。
18.如權(quán)利要求14所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)模具單元在每個(gè)工位所花的時(shí)間和每個(gè)模具單元在工位之間的運(yùn)動(dòng)都是由一中央控制裝置自動(dòng)地控制的。
全文摘要
將模具件裝配成多模具單元。第一模具單元經(jīng)預(yù)熱工位預(yù)熱一定時(shí)間后，在模塑工位將塑料注入模腔。在模塑時(shí)，第二模具單元送到預(yù)熱工位。在第一單元經(jīng)模塑和初始固化后，送到塑化工位。第二單元進(jìn)入模塑工位。此時(shí)，第三單元送到預(yù)熱工位。塑化后，第一單元被打開，取出產(chǎn)品，在裝配工位重新裝配。在第三單元模塑時(shí)，第一單元重新裝配和預(yù)熱。在第三單元模塑時(shí)，第二單元被塑化和打開，取出產(chǎn)品。每個(gè)單元均重復(fù)這個(gè)周期。
文檔編號(hào)B29C45/00GK1081954SQ9310746
公開日1994年2月16日 申請(qǐng)日期1993年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月22日
發(fā)明者劉振伯 申請(qǐng)人:劉振伯