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1、生产塑料杯的注塑工艺和设备摘要本专利涉及一种生产经过“模内标签” 工艺融合标签形状 包装片的塑料杯的注塑工艺和设备和通过同轴方向上相互移动凹模和凸模生成一个封闭的注塑模具后利用上述注塑模具的开口注入熔化塑胶的步骤。在注塑模具开合的过程中，吸持心轴可相应的移动至凹模和凸模的共轴位置，然而整副模具分成维持瞬时位置的基座部分和前进部分，而前进部分的运动是为了覆盖部分取、持包装片的吸持心轴，然后返回到基座部分，它将会再与基座结合以至于生成完整的凹模。基于凹模和凸模相对运动，吸持心轴可以通过曲转运动的从间隙中移除，同时抽吸装置间隙可因作用在凹模和凸模之间压力而闭合。1生产塑料杯的注塑工艺和设备此发明涉及
2、一种生产经过“模内标签” 工艺融合具有标签形状包装片的塑料杯的注塑工艺，所述的工艺包括以下几个步骤：挑取一个包装片，借助于吸持心轴把上述所说的包装片插入凹模中以便进行下一步的注塑工艺。开注塑模，通过用一个位置控制臂来移动凹模和凸模的相互分开而产生一个开口，在这个开口运动的过程中，吸持心轴可利用凹模和凸模分开时逐步形成的间隙而移动至凹模和凸模共轴线上。把从先前生产的塑料杯从凹模中取出来把夹持在吸持心轴的包装片转移至凹模并插入凹模在轴线方向上相互移动凸模和凹模直至形成一个封闭的注塑模具，移除位置控制臂，由于所述的闭合运动，吸持心轴可在凹模和凸模之间形成间隙时进入而在闭合时移除。此发明还涉及一种注塑
3、设备，此注塑设备用来进行上述所说的注塑工艺，并且由凸模和凹模两部分组成，而且其还可以适宜的轴线方向上移动以致于覆盖凸模而形成一个封闭的注塑模具；熔融塑胶可通过注塑管注射入封闭的注塑模具；位置控制臂上附带着吸持心轴，吸持心轴和用来向凹模里嵌入包装片的嵌入装置结合在同一装置上，凹模和嵌入装置分别被有装配抓紧装置以用来夹住包装片；配有控制系统的驱动装置通过控制位置臂进出间隙来驱动凹模和凸模的相互离合；间隙的产生和消失分别对应凹模和凸模的分离和闭合。“模内标签”工艺已被众多生产塑料杯的企业所熟知，例如酸奶杯；在填充熔融塑胶之前注入到注塑模中的包装片最好使用和注塑塑料相同的塑料材料或者相似的塑料材料，这
4、样在熔融塑胶注射到注塑模中的过程直到制作成塑料杯，包装片将会是整体塑料杯壁上的一部分。“模内标签”工艺有特殊的优点：那些高印刷质量的标签即包装片能够通过简单的方法和塑料杯成为一体。当标签印刷至一个已做好的塑料杯时，从现有的印刷工艺来意识到印刷质量是不可能的，尤其是考虑塑料杯的三维结构。2“模内标签”工艺引发了为随后的注塑工艺而需把包装片注入到凹模的这个基本问题。这个注射工艺必须进行，一方面，必须尽可能的减小它所消耗的时间，另一方面，工艺必须要足够的精度以使包装片能注入到凹模中合适的位置。为了达到这个目的，对于注塑设备，实现其结构设计尽可能简单和相应产生的一系列运动轨迹要简单是必需考虑的，从而实
5、现短循环周期的无故障的生产序列。EP-A0415153A2 公开了一种注入包装片的注塑设备，这种注塑设备是使先前夹取的包装片和吸持心轴一起进入凹模，然后通过喷射把包装片转移到凹模中，在这个位置，利用通风口使包装片吸附在凹模上并保持在这个位置上直至凸模移动至凹模处。PCT/EP91/00592 描述了通风口在抽吸装置空隙中设计方式。然而，依据 EP-A0415153A2 的结构设计存在一定的缺点，其缺点为它的设计相对复杂并且吸持心轴被放置运动路径也会相对复杂。提供最初提到的那类的注塑工艺和注塑设备是此发明的目标，此类注塑工艺和注塑设备能够基于简单的结构设计和伴随的一系列简单运动使精确和快速注入包
6、装片成为可能。此目标可以通过此发明拥有的某些特征的注塑工艺实现，对于注入包装片，从凹模的开口位置至吸持心轴的位置，凹模部分设计至少设计至和吸持心轴共轴，从而包装片可以从吸持心轴转移至凹模且嵌入其前进部分，同时凹模的前进部分还可返回到凹模的开口位置。为了实现此发明的注塑工艺必须提供一种依照此发明的注塑设备，其具有如下特征：凹模能够脱离分成至少两个部分，其中一个至少是可以沿着位于共轴位置的引导线运动的前进部分，此前进部件可以朝着凸模和吸持心轴前进然后返回至凹模的开口位置，而同时吸持心轴可位于凹模和凸模共轴轴线的延长线上。此发明的重要优势在于吸持心轴的运动路径不具有路径复杂的性质，并且基于现有技术形
7、成的运动路径它可沿着与瞬时静止的凹模产生的共轴线进入凹模，根据此发明，凹模的前进部分朝着吸持心轴运动运动过程中可吸持心轴可取夹包装片。这就是此发明所选择的运动路径相对简单的原因并且在凹模的前进部分从吸持心轴中取夹包装片之前，它仅会处于凹模和凸模的拱轴线的一个位置上，而不会进入凹模。这将从本质上简化注塑设备的机械结构设计，同时简化注塑工艺的一系列运动路径。3本发明的优点体现在，凹模的前进部分的活动可覆盖部分吸持心轴，以便于夹持包装片的起模。对凹模这部分的运动控制保证了包装片从吸持心轴到凹模的精确转移。本发明的一个更显著优点体现在，通过吹气把包装片从吸持心轴上吹下，转移到凹模的前进部分。然后夹起包
8、装片并通过凹模前进部分的真空装置调整位置。凹模前进部分的真空装置经由吸气口起作用。该吸气口处于凹模前进部分中间，并处于前进部分移动方向的截面上。当凹模的前进部分无负载时，各半部分受到弹簧拉力而分开，打开吸缝。注塑模关闭时，两半轴由于受到凹模闭合力的作用，克服弹簧力而关闭，此时吸缝也随之闭合。本发明的注塑设备的注塑模设计的优异性质在于，处于凹模运动方向截面上的吸缝将凹模前进部分分为两半，该吸缝与弹簧装置相连，当凹模无负载时，活动前端各半部分因受弹簧力而相互分离，此时吸缝打开。弹簧装置的有效组成包含一个 O 型圈。O 型圈位于凹模活动端的环形槽里。环形槽尺寸应满足以下条件，安装上 O 型圈后注塑模
9、能够完全关闭，相应的前进部分的两部分也可以完全闭合。尽管其他形状的真空开口，像圆孔形吸口，也可以代替吸缝，但通过设置环绕凹模圆周的吸缝这种简单的方式，就能使包装片紧密吸入凹模去。而且在凸模移动到凹模和凸模凹模受压时吸缝能够很容易地闭合。4吸缝在开始的 PCT/EP91/00592 中已作描述。但该参考说明没有涉及凹模的前进部分，而这部分是本发明的一个重要的地方。尽管用于凹模前进部分的两半部分相互分离的弹簧来源很广，不同材料（合成塑料、橡胶、金属）不同形式（螺旋形、碟形、板形型）的弹簧都可以用于该弹簧单元。但是采用 O 型圈形式的弹簧装置的优点更为明显，O 型圈更容易加工，更能保证吸缝的密封性能
10、。吸持心轴的显著优点是，一是它是复合构件，二是当与凸模和凹模同轴时，吸持心轴移走已经成型的瓶体。本发明中吸持心轴复合构件包含移除和插入两部分组件，移除组件用于移走刚加工好的塑料瓶，插入组件则负责将原料包装片插入凹模之中。两部分组件同轴线布置。本发明所论述的更为高效的注塑工艺过程和注塑设备，能够更为快速的实现塑料瓶卸载同时为后续的注塑过程输送原料包装片。该设备结构简单，仅使用一个吸持心轴，而且通过注塑模的张开和闭合运动就能够实现对吸持心轴的控制。凸模和凹模也因此而相互靠近和远离。相应区域的张开使得取瓶（抓起已加工好的塑料瓶）和送料（送入原料包装片）可同时进行。凸模与凹模之间的空间相当小，这样那种
11、独自取瓶和送料时的免碰装置就不需要了。由于上述狭小的空间，和凹模相对于凸模很短暂的张开运动，以及伴随的紧凑的同步取送动作，取送过程用时可以进一步压缩。相应的循环时间也可以进一步缩短。而且本发明中注模设备的结构得到进一步简化，即上诉的复合构件由移除和送料组件构成，复合构件必须在仅有的驱动力作用下运动至由凹模和凸模形成的中间空隙。上述改进的吸持心轴，其对塑料瓶的吸持靠开口来实现，上述开口终止于凸模表面和吸持心轴取出组件表面并与真空源相连。下面对本发明中注模机具体介绍，新生产的以及位于凸模罐中的塑料瓶，有效的运送至吸持心轴，此时吸持心轴和凸模同轴。5塑料瓶由凸模吹向吸持心轴。吸持心轴表面形成部分真空
12、，作用于新成型的塑料瓶瓶底，将塑料瓶吸过来。刚成型的塑料瓶最终通过吹气从吸持心轴的推送臂上快速的吹下来。此时推送臂已从凸模与凹模之间空隙中移出。这种连接的特别之处在于真空对塑料瓶的吸持易于实现和短暂可控。真空开口能够同时吹送压缩空气，这样就能够在预想位置吹落塑料瓶。通过吹落这种方式刚生产出的塑料瓶向吸持心轴传输一段距离，这样补偿了吸持心轴取瓶组件的多余运动，否者，为取出塑料瓶，取出组件就要动作至和凸模同轴。尽管采用真空吸持有上述优点，然而使用传统张紧机械设备来实现夹持也很容易。这种情况下，传统张紧机械设备可以提供由凸模向外发散的张力，给刚加工的塑料瓶内墙带来约束，举一个简单的例子：就好比一个与
13、孔壁接触的很小的测量表面。张力也能够通过张力杠杆作用于杯子的外面或者通过钩子压住杯子的上边沿(边沿位于凹模中)。吸持心轴取瓶组件夹持方式由相应的结构来确定。本发明还有一个优点，吸持心轴在与凸模与凹模的同轴位置来回运动通过吸缝开合运动力来控制。借助于本发明中的注模机的旋转臂能够实现这种运动。旋转臂和吸持心轴分别位于转轴的两边。在这种连接方式下，使用凸轮很容易实现对上述装置的控制与驱动。凸轮在凸模和凹模相互运动时动作，并与和齿条齿轮相连的小轮一起运动。齿轮位于机械臂上，在转轴的带动下运动。尽管凸轮机构驱动旋转臂有容易加工，价格低廉的优点，6但使用步进电机能够更精确的控制旋转臂。控制信息来自传感器输
14、出的凸模和凹模之间的位置信号。相对于旋转臂，伸缩臂也能实现吸持心轴的取出和放入，另外伸缩臂也可以使用凸轮来控制，或者使用上述传感器来控制液压伸缩臂。本发明的另一个很好的改进之处在于，凸模保持静止，凹模来回移动，基于这种设计，凸模固结在注模机框架上，凹模在驱动力作用下来回移动来实现凸模与凹模之间的相互运动。仅有凹模在导轨上做线性运动，这样就能够降低驱动和导向成本，简化同时取瓶和送料的工艺步骤。取瓶和送料过程通过以下运动就可以实现：旋转臂的旋转运动，凹模的线性运动，以及凹模活动前端相对于吸持心轴的线性运动(吸持心轴旋转至与凹模同轴时靠近吸持心轴，包装片夹起时远离吸持心轴)。这样工艺操作步骤最少，注
15、模机结构设计得到简化。可以移动凹模的一部分或整体来覆盖吸持心轴完成送料。下面是对本发明中插图内容的具体介绍。图一，注模机主视图图二，注模机完全闭合时的凸模凹模及吸持心轴示意图图三，当图二中注模机张开一半，吸持心轴的一半进入到凸模凹模之间的空间图四，注模机完全打开，吸持心轴完全进入凸模与凹模之间的空间，凹模的活动前端完全覆盖吸持心轴图五，旋转臂的驱动装置图六，注模机主视图，包括注塑喷嘴和融塑流道第 7 页如图 1 所示，凸模 1 和凹模 2 的设计是为了两者对接和分离形状相吻合。图一所示为凸模 1 和凹模 2 的移动部分位置，前置部分 22 与从基件 9 沿着分离缺口 34 分离的分离部分相吻合
16、，前置部分 22 同时可以沿着吸持心轴 3 方向直线移动。图 1 中所示的分离口 34 只是其轮廓部分， ，其详细情况可见图 2 和图3.吸持心轴的一面是由一个移动件 7 支撑着，以从凸模 1 取出刚生产的塑料杯 5。吸持心轴 3 和塑料杯 5 是由图中坏的或者画圈画线在多个的位置 3、3和 3，这是由于中轴的随着的移动，旋转臂 30 移动进入和移出空间 6，形成了凸模 1 和凹模 2 之间的空间渐渐的变大和缩小，旋转臂 30 详见图 5。吸持心轴 3 是由一个移动件 7 支撑着，而移动件 7 是用来运送刚制作出来并带有插入件 8 的塑料杯 5，插入件 8 的作用是把一个包围薄片 18 插入到凹模2 中来定位。如图 1 中所示是，整个凹模 2，其实用于连接凹模 2 的前置部分 22 和位于凹模 2 底部前端的基件 9。如箭头 10 所标处，是凹模 2 朝着凸模 1 的方向移动。驱动由驱动方式决定。图中并没有表示出来，例如用可控电机、步进电机或者液压缸和气动。与目前的设计保持一致的情况下，凸模 1 有效的保护了凹模的固定
