專利名稱：自動模塑系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用復合模具的自動模塑系統(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重復的模塑周期中循環(huán)。
涉及本發(fā)明的先有技術模塑系統(tǒng)基本上是由手和杠桿機構控制的。它們采用固定在模箱內的模腔，而模箱被固定在模座上。接著是把模座安裝到壓機上。模腔通常是以單層形式安排在壓機上的。
模塑期間，模腔由壓機壓緊并在模注的塑料開始固化之前不放松。當壓機松開，模具被打開，模塑的產品由杠桿機構取出。接著另一組杠桿進入模具進行清潔。
因為模具仍然固定在壓機上所以需要機械杠桿。如果模塑產品包含一預制件，則需要第三組杠桿來將預制件定位在模腔內，然后開始一個新的周期。
由于下述原因上述系統(tǒng)是有欠缺的1.因為只能采用單層模腔，故產量稍為增加，壓機功率就需要增加很多。
2.由于單層模具占有相對大的表面積，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溫度下所需要的電能極大。
3.由于壓機在塑料沒有冷卻之前都不能放松，因此生產周期較長，每個周期可生產出的產品較少。
4.因為模具不能完全從壓機中取出，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，則需要將整個模具從壓機取出。
5.機械杠桿結構復雜，難以維護，且價格昂貴。
6.因為模具的每部分都必須極其協(xié)調并緊緊固定在壓機上，所以換模具時費力又費時。因此，要避免變換產品，整個系統(tǒng)基本上僅用來生產一種產品。
7.因為生產水平受模腔數(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，每周期只能生產有限數(shù)量的產品。
8.所有的先有技術系統(tǒng)結構笨重，復雜和維護困難。不容易采用有效的自動化。
本發(fā)明的目的是提供一種自動模塑系統(tǒng)，該系統(tǒng)很適于自動化并可容易地重新安排不同的產品。它采用安排成塊式單元并包含有一預定數(shù)量模具的兩個或更多的單元。這些單元呈垂直安排以便于運送通過一系列的生產工位。另外，在允許模具單元快速直接運輸?shù)矫總€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。
如果要求生產不同的產品，則本發(fā)明系統(tǒng)在生產周期中很容易做到這一點。其工藝如下將復合模具放置在輸送箱內，這輸送箱可由輸送裝置使其在一塔式的存儲器和預熱工位之間運動。預熱工位的現(xiàn)存模具單元被送進空的輸送箱，并采用輸送裝置將它們送到存儲器。然后，輸送裝置工作，將需要的模具單元從它的輸送箱內拾起并運輸?shù)筋A熱工位，并在這預熱工位進入預熱室和進入循環(huán)。
圖1是本發(fā)明新的模塑系統(tǒng)一實施例的正向簡圖。
圖2是圖1系統(tǒng)的平面簡圖。
圖3是用在圖1和圖2實施例中的一個模具的分解透視圖。
圖4是用在圖1和圖2實施例中的一個模具存儲器和運輸裝置的透視簡圖。
圖5是用在圖1圖2實施例中的一滑動裝置的側向簡圖。
圖6是用在圖1和圖2實施例中的模塑工位的側向簡圖。
圖7是關于圖1-6實施例中的流程圖。
現(xiàn)參考各


模具裝配步驟和一個完整的生產周期。按照本發(fā)明，一預定數(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)和模具壓機的設計制約。模具12包括有適當?shù)哪で缓鸵员炯夹g中已知的方式與可流動的塑料公共源連通的流動通道。在本說明書中所引用的英國專利2200865敘述了一種具有復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，模具單元被送到預熱工位25。達到要求的預熱溫度以后由控制裝置45啟動，滑動裝置26將模具單元運到模塑工位30。
在模塑工位，壓機壓緊機構將模具單元固定在一定位置以通過注口板和上述流動通道接受液態(tài)的塑料材料。經過初始的塑料固化階段后，壓緊機構放松，滑動裝置將模具單元移動到塑化工位35。
在塑化工位并在規(guī)定時間內產生最后塑化或冷卻，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)自動地通過每個模塑周期，采用了一個控制系統(tǒng)45。這控制系統(tǒng)包含有適當?shù)亩〞r器電子電路，促動器和本技術中已知的其它裝置，以便按一種協(xié)調的方式順序地促動每個工位和有關機構以及每個傳送裝置。
參考圖7，其示出具有60秒模塑工位停留時間的使三模具單元循環(huán)的流程圖。這種控制順序對采用如上所述的一種多板模具裝配的集成電路板的封裝部分是適當?shù)摹?br> 正如圖3清楚地看到的，每個模具都包括相同的一上一下兩塊長方形片狀模板51、50，每塊板都具有形成半個模腔的六個相應開口52。要封裝的包含具有六個預定表面55的印制電路板的預制件被夾在在模板之間，模板具有位于由相應的上下模板開口形成的模腔內的上述表面。
上下蓋板58，59用來將模板封住并圍繞印制電路板的六個表面的每個表面形成一個封閉的模腔。如英國專利所述，模板包括有必要的通道使塑料能從一塑料注射源28流到每個模腔。
因為四個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均勻而穩(wěn)定的立式堆疊件。在本例中，采用12個模具形成72個模腔的一個模具單元。
按上述構成的三模具單元被放置在各自的輸送箱17內，然后把輸送箱17定位在一個模具存儲器18內。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器。該存儲器與預熱工位25相鄰以便于模具單元的集合進入模塑周期。
為開始這個周期，控制系統(tǒng)配有用上述三模具單元和理想的塑料生產特定的封裝電路板的指令。加熱器在預熱和模塑工位被起動。塑料源和注射系統(tǒng)也被加熱到要求的溫度。假設，三模具單元都已被集合進入系統(tǒng)中。
每一模具單元21從裝配工位20被升起到預熱工位25。并在這預熱工位以一預定的溫度保溫30秒鐘，然后由滑動裝置將它移到模塑工位30。
滑動裝置有一滑桿27，吊架29在滑桿上往復運動。安裝到吊架各端的是一個模具單元輸送架31。輸送架帶著兩個模具單元并協(xié)調一致地將它們從預熱和模塑工位送到模塑和塑化工位。工作時，一轉動的螺旋裝置36將塑化了的模具單元降低到拆卸工位40。
在模塑工位，壓緊機構32將模具單元調準并緊緊地將它夾住，并按一預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行模塑步驟。因為注射步驟是以很高壓力進行的，所以采用一厚實的壓緊板39來支承模具單元并抵抗來自主壓板的力。
上述壓緊機構適于快速運動以使模具單元在沒有障礙情況下自動地進入和離開約束表面。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將塑料分配到每個模具的鄰接流動通道，以將每個模腔24完全充滿。傳送柱塞47將預熱的塑料從塑料供給箱輸送到室41。
要將塑料注入所有72個模腔約需20秒的時間。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，壓機壓緊機構放松，模具單元被上述滑動裝置移動到塑化工位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。當模板在箱內的轉動刷49之間通過時，殘留物和其它不要的物質被除去。這過程也需花10秒鐘。
模板被清潔后，它們在裝配工位20與新的電路板預制件54重新裝配。當上下模板離開各自的上下清潔區(qū)時，預制件傳送裝置60從一附近模架卸下預制件。這傳送裝置將預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提升到預熱工位25開始一個新的周期。這過程需15秒鐘。
當所有三個模具單元在如上所述系統(tǒng)中循環(huán)時，一個完整的生產周期將花60秒鐘。如果每個模具單元有72個模腔，每一小時將生產4320件模塑產品。對比的先有技術系統(tǒng)生產的周期為180秒，因此它每小時只能生產1440個產品。
本發(fā)明的一個明顯優(yōu)點是預熱、模塑和塑化工位都布置在上位置62處。這就可以利用簡單的傳送滑動裝置實現(xiàn)模具單元的快速直接的水平運動。這與在其它情況下需要額外設備來將模具單元提升、移動和降低到較少可利用的先有技術工位，形成對照。
上述布置也允許模具單元離開模具。這可以節(jié)省模塑時間并使模具僅在實際模塑時才使用。
而且，拆卸和裝配工位位于預熱、模塑和塑化工位之下的位置，因此，節(jié)省了空間，模具運動機構的數(shù)量和大小被大大減少。導致較短的模塑周期。
另一優(yōu)點是采用了輸送箱17來運送模具單元。這就加快了裝卸和進出模具存儲器和預熱工位的運動。
雖然本發(fā)明就其優(yōu)選的實施例作敘述，但很顯然，對于熟悉本技術的人來說，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。因此，可理解，本發(fā)明不受具體說明的實施例的限制，僅受附后的權利要求范圍的限制。
權利要求
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器；3)將第一模具單元從所述裝配工位或所述存儲器送到預熱工位；4)將所述第一模具單元預熱一預定時間；5)將所述第一模具單元從所述預熱工位送到一模塑工位；6)將可模塑材料流進所述第一模具單元；7)將所述第一模具單元運送到塑化工位并將模塑的材料塑化一預定的時間；8)將所述第一模具單元運送到拆卸工位；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品；10)將所述第一模具件送到所述裝配工位進行重新裝置。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器送到所述預熱工位；12)將所述第二模具單元預熱一預定時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.如權利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，在所述模具件運送到所述裝配工位期間，包括清潔所述模具的步驟。
3.如權利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，每個模具單元包括一組復合模具，每組模具含有上下模板，上下模板對置形成預定的流動通道和預定的模腔，以與液態(tài)塑料源連通。
4.如權利要求3所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，在模具裝配期間，包括將一預制件定位在所述模板之間的步驟。
5.如權利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，至少使所述預熱、模塑和塑化工位都同時置于一個上位置，使所述模具單元由滑動裝置實現(xiàn)工位之間的運動。
6.如權利要求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.如權利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，1-12步驟的每個步驟的動作和定時都是由一中央控制裝置自動地控制的。
8.如權利要求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熱工位;和將所述第三模具單元預熱一預定時間，并將所述第三單元順序地通過步驟5-10。
9.如權利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲器位于相鄰所述預熱工位的位置。
10.如權利要求9所述的模塑系統(tǒng)，其特征在于，包括一個具有一輸送箱用于實現(xiàn)模具單元在所述存儲器和所述預熱工位之間運動的運輸裝置。
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)設置一個或多個具有由流動通道相連的預定開口的內板，b)在所述內板上放置一上板，c)在所述內板下面放置一底板，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，并將所述流動通道與液態(tài)塑料源對準;通過所述流動通道將液態(tài)塑料注入到所述模腔;和在所述液態(tài)塑料固化后，通過分開每個模具的模板將所述模具元拆開，并從每個所述模腔取出模塑件。
12.如權利要求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.如權利要求11所述的方法，其特征在于，每個模具單元的構成和所述每個模具單元的運動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，兩個或多個立式堆疊模具形成的模具單元定時順序地從所述預熱工位運動到所述模塑工位，然后到達塑化工位，每個模具都定時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，然后運動到所述裝配工位以便進行重新裝配并被提升到所述預熱工位。
15.如權利要求14所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括一個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，在運動 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.如權利要求14所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括一個相鄰于所述上位置的所述預熱工位的模具單元存儲器，所述存儲器設有通向存儲的模具單元的入口以便插入所述再循環(huán)系統(tǒng)。
17.如權利要求16所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲器包括一個為使模具單元在所述存儲器和所述預熱裝置之間運動的運輸裝置。
18.如權利要求14所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，每個模具單元在每個工位所花的時間和每個模具單元在工位之間的運動都是由一中央控制裝置自動地控制的。
全文摘要
將模具件裝配成多模具單元。第一模具單元經預熱工位預熱一定時間后，在模塑工位將塑料注入模腔。在模塑時，第二模具單元送到預熱工位。在第一單元經模塑和初始固化后，送到塑化工位。第二單元進入模塑工位。此時，第三單元送到預熱工位。塑化后，第一單元被打開，取出產品，在裝配工位重新裝配。在第三單元模塑時，第一單元重新裝配和預熱。在第三單元模塑時，第二單元被塑化和打開，取出產品。每個單元均重復這個周期。
文檔編號B29C45/00GK1081954SQ9310746
公開日1994年2月16日 申請日期1993年6月18日 優(yōu)先權日1992年6月22日
發(fā)明者劉振伯 申請人:劉振伯