專利名稱:用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備。更具體地,本發(fā)明涉及這樣 的用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備使用加熱單元對樹脂片材進(jìn)行加熱和軟化,并 使用成形單元對經(jīng)加熱和軟化后的樹脂片材進(jìn)行成形。
背景技術(shù):
常規(guī)的用于矩形的熱塑性樹脂片材成形的設(shè)備包括加熱單元,其用于將樹脂片 材加熱到等于或高于其軟化溫度以使樹脂片材軟化;以及成形單元,其具有合模(matched mold)以對軟化后的片材進(jìn)行成形。常規(guī)類型的合??梢员环譃橐韵聝深愐活悶榫哂猩?部活動模和下部活動模;另一類為具有上部活動模和下部固定模。例如,日本專利公開No.特公平5-54808 ('808公報)以及日本早期專利公開 No.特開平11-314234(' 234公報)兩者均已轉(zhuǎn)讓給本申請人。這兩個公報各自公開了一 種具有合模的常規(guī)成形設(shè)備,所述合模具有上部活動模和下部活動模。在'808公報和'234公報所公開的每種設(shè)備中,組成合模的上部活動模和下部 活動模向前移動至將樹脂片材保持于其中的框架以對樹脂片材進(jìn)行成形。在這種設(shè)置中, 尤其是用于移動下部活動模的升降裝置應(yīng)當(dāng)支承上部活動模和下部活動模兩者的負(fù)荷以 及來自上部活動模的加壓。因此,該升降裝置可能不可避免的是比較大型的并且大功率的 裝置,而這涉及相當(dāng)大的能量消耗。在這些設(shè)備中,在保持樹脂片材的框架的內(nèi)部設(shè)置有用于夾持樹脂片材的各側(cè)的 夾具。樹脂片材已被供應(yīng)到其中的框架在成形單元中被夾持并保持片材。然后該框架被傳 送到加熱單元中以對樹脂片材進(jìn)行加熱和軟化。然后,在樹脂片材在加熱單元中被加熱并 軟化后將框架返回到成形單元。為了提高生產(chǎn)率,理想的是使用多個框架,使得能夠使用一個框架以對夾持于其 中的一個樹脂片材進(jìn)行成形,同時能夠使用另一個框架以將另一樹脂片材供應(yīng)到該框架 中、對該樹脂片材進(jìn)行加熱、以及將該樹脂片材從該框架脫除;然而,如下所述,在'808公 報和'234公報中所公開的設(shè)備也存在由于使用多個框架所引起的問題。'808公報中公開的設(shè)備采用第一框架和第二框架(或用于傳送樹脂片材的夾 具);上部行進(jìn)路徑,第一框架在該上部行進(jìn)路徑上行進(jìn);以及下部行進(jìn)路徑,第二框架在 該下部行進(jìn)路徑上行進(jìn),以避免第一框架與第二框架之間在經(jīng)過彼此時的干涉。然而,在加熱單元和成形單元的內(nèi)部都應(yīng)當(dāng)設(shè)置有水平避讓空間以使得第一框架 和第二框架能夠在加熱單元和成形單元中在相同高度處經(jīng)過彼此。在這種限制下,設(shè)置上 部行進(jìn)路徑和下部行進(jìn)路徑使得加熱單元與成形單元之間的大間距成為必要。另外,行進(jìn) 于上部行進(jìn)路徑上的第一框架中所保持的樹脂片材在其被加熱和軟化后通常會從第一框 架下垂。因此,為了防止在下部行進(jìn)路徑上行進(jìn)的第二框架與下垂的樹脂片材接觸,應(yīng)當(dāng)加 大上部行路徑與下部行進(jìn)路徑之間的豎直間距。'234公報中公開的設(shè)備采用了至少三個框架(也被視為用于傳送樹脂片材的框架)以及用以在循環(huán)使用和操作中對這些框架進(jìn)行循環(huán)的裝置。然而,‘234公報中公開的設(shè)備需要用于安裝所述循環(huán)裝置的空間。因此,整個設(shè)備可能變得較大。此外,循環(huán)用框架不能夠與來自外部控制器的一條或多條線纜相聯(lián)接。 因而,在各個框架中,難以以所需準(zhǔn)確性對內(nèi)部設(shè)備例如用于打開和關(guān)閉的裝置進(jìn)行控制。如上所述,‘808公報和'234公報中的設(shè)備各自使用了具有上部活動模和 下部活動模的合模。取而代之,同樣由本發(fā)明的申請人所轉(zhuǎn)讓日本專利公開No.特公平 7-20659 (‘ 659公報)中公開了一種具有上部活動模和下部固定模的合模的常規(guī)設(shè)備的示 例。取代'808公報和'234公報中公開的下部活動模和框架,'659公報中的設(shè)備采用 了下部固定模以及環(huán)形的鏈或帶來傳送樹脂片材。在該設(shè)備中,設(shè)置有兩條連續(xù)的鏈或帶, 并在所述鏈或帶上安裝有夾持件以夾持各樹脂片材的兩個邊緣(即,相對的兩邊)。因此, 隨著鏈向前運動,樹脂片材被傳送到上部活動模和下部固定模之間。然后,上部活動模朝樹 脂片材下降,同時,鏈以及夾持于其中的樹脂片材因此也朝下部固定模下降,從而通過上部 活動模和下部固定模對樹脂片材進(jìn)行成形。因為'659公報中公開的設(shè)備無需用于下部固定模的升降裝置,所以其設(shè)置 與'808公報和'234公報中的設(shè)備相比能夠得以簡化。因此,'659公報中公開的設(shè)備 在成本和維護(hù)方面具有優(yōu)勢。然而,在'659公報中的設(shè)備中的樹脂片材中,未被夾持件夾 持的其余兩個相對的側(cè)邊在被加熱和軟化后下垂。這種非預(yù)期的下垂應(yīng)當(dāng)預(yù)先考慮作為未 成形樹脂片材的原材料的可能損失,從而使得樹脂片材的原材料的產(chǎn)出率降低。此外,在熱 成形過程期間的同一樹脂片材上,被夾持件夾持的兩個相對的側(cè)邊的伸延系數(shù)與未被夾持 件夾持的其余兩個相對的側(cè)邊的伸延系數(shù)不同。因而,難以預(yù)定用于熱成形的條件,且因此 難以提高熱成形的特性。因此,需要一種用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備,該設(shè)備具有包括上部活 動模和下部固定模的合模,從而提供改善的樹脂片材原材料的產(chǎn)出率、改善的熱成形特性、 以及尺寸減小的設(shè)備。在這種設(shè)備中,即使其采用了用于對樹脂片材進(jìn)行保持和傳送的兩 個裝置,較之現(xiàn)有的設(shè)備來說,仍存在對于提供具有減小尺寸的設(shè)備的需求,并且使得來自 外部部件的線纜能夠被聯(lián)接至這些裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備。該設(shè)備包括加熱單元,其 用于將各自具有四個側(cè)邊的熱塑性樹脂片材加熱至等于或高于它們的軟化溫度以使它們 軟化;成形單元,其包括用于經(jīng)軟化的熱塑性樹脂片材的成形的合模;以及用于在加熱單 元與成形單元之間傳送熱塑性樹脂片材的傳送裝置。該設(shè)備的成形單元的合模包括具有表 面的下部固定模和能夠通過驅(qū)動裝置實現(xiàn)升高和降低運動的上部活動模,使得所述驅(qū)動裝 置使所述上部活動模下降至所述下部固定模并穿過要通過所述成形單元成形的樹脂片材。在本發(fā)明的一個方面中,所述傳送裝置包括a)在所述加熱單元與所述成形單元之間進(jìn)行連接的傳送裝置;b)沿所述傳送裝置延伸的方向往復(fù)運動的框架,其中,所述框架包括內(nèi)部設(shè)備和 至少一個支架,所述支架用于容納要從外部部件聯(lián)接至所述內(nèi)部部件的電力及信號線(線 纜),其中,所述內(nèi)部部件至少包括用于以可松開的方式對所述熱塑性樹脂片材的四個側(cè)邊進(jìn)行夾持的夾持裝置,并且其中,所述支架定位在這樣的位置從所述支架聯(lián)接的所述電力 及信號線(線纜)不與所述傳送裝置相干涉;以及c)升降裝置,所述升降裝置用于升高和降低所述框架,使得所述升降裝置獨立于 所述成形單元中的所述上部活動模來使所述框架下降至所述下部固定模。在本發(fā)明的另一方面中,所述傳送裝置包括a)上部傳送裝置和下部傳送裝置,所述上部傳送裝置和下部傳送裝置兩者都在所 述加熱單元與所述成形單元之間進(jìn)行連接; b)第一框架和第二框架,所述第一框架和第二框架各自沿所述傳送裝置延伸的方 向往復(fù)運動,其中,每個框架包括有內(nèi)部部件和至少一個支架,所述支架用于容納要從外部 部件聯(lián)接至所述內(nèi)部部件的電力及信號線(線纜),其中,所述內(nèi)部部件至少包括用于以可 松開的方式對所述熱塑性樹脂片材的四個側(cè)邊進(jìn)行夾持的夾持裝置,并且其中,所述支架 定位在這樣的位置從所述支架聯(lián)接的所述電力及信號線(線纜)不與所述傳送裝置和另 一框架相干涉;C)升降裝置,所述升降裝置用于升高和降低所述框架,使得所述升降裝置獨立于 所述成形單元中的所述上部活動模來使所述框架中的一個下降至所述下部固定模;并且其中,所述外部部件包括控制器,所述控制器用于對每個框架的內(nèi)部部件、以及每 個框架的往復(fù)運動、所述升降裝置、以及所述上部活動模的操作進(jìn)行控制。在本發(fā)明的一個實施方式中,所述升降裝置包括第一升降裝置,所述第一升降裝 置用于使對熱塑性樹脂片材的側(cè)邊進(jìn)行夾持的所述第一框架或第二框架升高,從而自所述 加熱單元中的所述上部傳送裝置被移除,并隨后用于使被移除的所述框架下降以將被移除 的所述框架轉(zhuǎn)移至所述下部傳送裝置;以及第二升降裝置,所述第二升降裝置用于使轉(zhuǎn)移 后的所述框架上升,從而將所述框架從所述上部傳送裝置分離,所述框架已經(jīng)在所述下部 傳送裝置上移動并在所述下部傳送裝置上從所述加熱單元移動至所述成形單元;另外,用 于在所述驅(qū)動裝置使所述上部活動模下降時使被移除的所述框架下降至所述下部固定模 的所述成形面,以完成由所述框架夾持的熱塑性樹脂片材的熱成形過程;并且用于使已經(jīng) 松開對經(jīng)成形的熱塑性樹脂片材的夾持的所述框架升高,從而將其轉(zhuǎn)移至所述上部傳送裝 置。在本發(fā)明的一個實施方式中,上部傳送裝置和下部傳送裝置兩者都包括設(shè)置其 上的接合構(gòu)件、以及用于使所述接合構(gòu)件沿相應(yīng)的傳送裝置移動的進(jìn)給裝置,并且每個框 架都設(shè)置有用于以可附接以及可拆卸的方式接合所述接合構(gòu)件的配對接合構(gòu)件。發(fā)明的一般特征通過以上所述的本發(fā)明的設(shè)備,對熱塑性樹脂片材的四個側(cè)邊進(jìn)行夾持的框架下 降至下部固定模以對所述樹脂片材進(jìn)行成形。因為樹脂片材的四個側(cè)邊都被夾持,所以所 述設(shè)備能夠提高由樹脂片材制成的原材料的產(chǎn)量并改善片材熱成形的特性。當(dāng)各樹脂片材側(cè)邊都被夾持住時,經(jīng)延展的片材熱成形消除了經(jīng)成形的片材上的 任何褶皺。在真空成形的情況下,由于樹脂片材能夠被壓成緊密接觸模具以防止空氣的任 何逃逸,所以各樹脂片材還提供了改善的熱成形特性。在兩個框架通過兩個傳送裝置在其中循環(huán)移動的設(shè)備中,保持有經(jīng)加熱的樹脂片 材的一個框架可以優(yōu)選在另一個框架的下方經(jīng)過,從而防止從所述一個框架懸垂的經(jīng)加熱的樹脂片材與另一個框架之間的任何干涉。在這樣的設(shè)置中,由于不必使兩個框架之間的 豎直距離變大,所以能夠?qū)崿F(xiàn)所述設(shè)備的低高度。此外,也不必提供避讓距離以使兩個框架 在加熱單元與成形單元之間經(jīng)過彼此。因此,能夠?qū)⒓訜釂卧统尚螁卧O(shè)置成更加緊密 排列,從而減小整個設(shè)備的尺寸。由于兩個框架的電力及信號線(線纜)源自框架的相對側(cè),所以這些電力及信號 線(線纜)不會與傳送裝置及相應(yīng)的框架干涉。因此,當(dāng)電力及信號線(線纜)聯(lián)接至兩 個框架使得能夠容易地控制框架中的內(nèi)部部件例如夾持裝置時,能夠循環(huán)地移動這兩個框
架 O因為上部傳送裝置和下部傳送裝置是獨立操作的,所以上部傳送裝置和下部傳送 裝置上的框架可以移動至加熱單元或成形單元。在這種情況下,加熱單元或成形單元中的 一個單元獲得了騰空的空間,即,該空間中沒有框架,使得用于交換模具和維護(hù)的可操作性 能夠得以改善。
并入本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖例示了本發(fā)明的實施方式,并與描 述一起對本發(fā)明的原理進(jìn)行了說明。在此所例示的當(dāng)前實施方式是優(yōu)選的。然而,應(yīng)當(dāng)被 理解的是,本發(fā)明并不限于所示的明確設(shè)置和方法,其中圖1是本發(fā)明的用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備的示意性前視圖。圖2是用于本發(fā)明的框架的示例的圖示。圖3是圖1中的設(shè)備的從其右側(cè)所見的示意性側(cè)視圖。圖4是圖3中由D表示的局部的局部放大視圖。圖5是圖示對上部傳送裝置、升降裝置以及相應(yīng)的框架進(jìn)行聯(lián)接和保持的方式的 立體圖。圖6是圖示對下部傳送裝置、升降裝置以及相應(yīng)的框架進(jìn)行聯(lián)接和保持的方式的 立體圖。圖7是對兩個框架、傳送裝置以及升降裝置的操作進(jìn)行圖示的立體圖,其中樹脂 片材已被供給并被加熱。圖8是圖7的立體圖中的上部框架和下部框架沿它們的傳送方向經(jīng)過彼此時的圖
示 ο圖9是以下狀態(tài)的圖示其中,從圖1的示意性前視圖中的狀態(tài),一個框架移入加 熱單元中,同時另一個框架移入成形單元中。圖10是以下狀態(tài)的圖示其中,在圖1的示意性前視圖中的狀態(tài)下,框架被從上部 傳送裝置和下部傳送裝置轉(zhuǎn)移至升降裝置。圖11是以下狀態(tài)的圖示其中,在樹脂片材成形后,在圖1的示意性前視圖中的狀 態(tài)下,加熱單元中的框架被轉(zhuǎn)移至下部傳送裝置。圖12是以下狀態(tài)的圖示其中,在框架中的樹脂片材的熱成形過程已經(jīng)完成之 后,在圖1的示意性前視圖中的狀態(tài)下,框架被轉(zhuǎn)移至上部傳送裝置。圖13是以下狀態(tài)的圖示其中,如同在圖7的立體圖中那樣,框架被移入加熱單元 和成形單元中。
圖14是以下狀態(tài)的圖示其中,如同在圖7的立體圖中那樣,提升框架上的升降裝置。圖15是以下狀態(tài)的圖示其中,如同在圖7的立體圖中那樣,移動上部裝置和下部 裝置上的接合部件以松開框架。圖16是以下狀態(tài)的圖示其中,如同圖7的立體圖中那樣,將成形單元中的框架下 降到用于熱成形過程的水平,并且傳送裝置的接合構(gòu)件移動到用于隨后過程的位置。圖17是以下狀態(tài)的圖示其中,如同在圖7的立體圖中那樣,加熱單元中的一個框 架轉(zhuǎn)移至下部傳送裝置,而成形單元中的另一個框架處于將其轉(zhuǎn)移至上部傳送裝置的轉(zhuǎn)移點。圖18是以下狀態(tài)的圖示其中,如同在圖7的立體圖中那樣,上部鉤部轉(zhuǎn)移至用于 保持相應(yīng)的框架的位置。圖19是以下狀態(tài)的圖示其中,成形單元中的框架從升降裝置移開并轉(zhuǎn)移至上部 傳送裝置。圖20(a)示出了框架與上部傳送裝置之間的接合的局部放大立體圖。圖20(b)示出了當(dāng)框架被提升時框架與上部傳送裝置之間的接合的局部放大立 體圖。圖20(c)是圖示當(dāng)框架被提升且接合構(gòu)件被移動以脫離框架時框架與上部傳送 裝置之間的接合的局部放大立體圖。圖21 (a)是圖示用于將框架從下部傳送裝置上移除的操作的局部放大立體圖。圖21 (b)是圖示用于當(dāng)框架被提升時將框架從下部傳送裝置上移除的操作的局 部放大立體圖。圖21(c)是圖示用于當(dāng)框架被提升且接合構(gòu)件被移動以脫離框架時將框架從下 部傳送裝置上移除的操作的局部放大立體圖。圖22是圖3中的設(shè)備處于樹脂片材的熱成形操作中的示意圖。圖23示出了本發(fā)明的設(shè)備的替代實施方式,其中,僅采用了 一個傳送裝置和僅一 個框架。
具體實施例方式在本發(fā)明的用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備的一個實施方式中,上部傳送 裝置將框架從成形單元移動至加熱單元。在對框架中的樹脂片材進(jìn)行加熱后,通過設(shè)置在 成形單元中的升降裝置將框架從上部傳送裝置轉(zhuǎn)移至下部傳送裝置上。在成形單元中,框 架通過成形單元中的升降裝置被下降至下部模的成形表面。在這種狀態(tài)下,上部活動模向 下對框架中的樹脂片材進(jìn)行加壓使得樹脂片材在無需移動下部模的情況下得以成形。已經(jīng) 成形的樹脂片材留在下部固定模上,而相應(yīng)的空框架被轉(zhuǎn)移至上部傳送裝置。上部傳送裝 置上的空框架在新的待成形樹脂片材被供給至該框架之后移動到加熱單元。重復(fù)進(jìn)行這些 操作?,F(xiàn)在將對附圖進(jìn)行參考標(biāo)記,其中相同的符號涉及相似的元件。圖1是用于對熱 塑性片材進(jìn)行成形的設(shè)備的初步設(shè)計的示意性前視圖。本發(fā)明中的設(shè)備包括用于將熱塑性樹脂片材(未示出)加熱到預(yù)定溫度以使其軟化的加熱單元B(例如加熱爐);用于對經(jīng)加熱并軟化后的熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的 成形單元A ;以及用于傳送樹脂片材從而在加熱單元B內(nèi)部與成形單元A內(nèi)部之間往復(fù)運 動的傳送裝置K。成形單元A包括合模(即,上部活動模A3和下部固定模A2);工作臺A4,上部活 動模A3固定在該工作臺A4上;以及升降缸A5,其用于提升工作臺A4并由此提升上部活動 模A3。加熱單元B包括上部加熱器B2和下部加熱器B3,這兩者都用于加熱樹脂片材; 第一升降框架B5,下部加熱器B3固定在該第一升降框架B5上;以及第一升降缸B6,其用于 提升第一升降框架B5并由此提升下部加熱器B3。傳送裝置K包括第一框架Ca和第二框架Cb,這兩者都用于對熱塑性樹脂片材的 各側(cè)邊進(jìn)行夾持;以及上部進(jìn)給裝置U和下部進(jìn)給裝置L,這兩者都用于對框架進(jìn)行保持和 傳送。在本實施方式中,為了使用兩個框架,所述設(shè)備包括有兩個進(jìn)給裝置U和L。傳送裝 置K還包括用于在加熱單元B中提升框架Ca和Cb的第一傳送裝置B4,以及用于在成形單 元A中提升框架的第二傳送裝置A6。傳送裝置K還可以包括控制器(未示出)以對上部進(jìn) 給裝置U、下部進(jìn)給裝置L、框架Ca和Cb、第一升降裝置B4、第二升降裝置A6以及上部活動 模A3的操作進(jìn)行控制。為了簡化圖起見,在圖1中示意性圖示出了傳送裝置K上的框架Ca和Cb,每個框 架Ca和Cb都對樹脂片材的各側(cè)邊進(jìn)行夾持以對樹脂片材進(jìn)行傳送。每個框架Ca和Cb都 是圖2所示的矩形框架結(jié)構(gòu),使得設(shè)置在該矩形的四個側(cè)邊上的相應(yīng)的夾持裝置S夾持樹 脂片材的各側(cè)邊。因為在圖中示出的設(shè)置是各框架的示例,所以并不是用于限制本發(fā)明。傳送裝置K的上部進(jìn)給裝置U安裝在成形單元A中的框架Al上以及加熱單元B 中的框架Bl上,使得上部進(jìn)給裝置U在成形單元A中的上部位置與加熱單元B中的上部位 置之間水平延伸。同時,下部進(jìn)給裝置L安裝在成形單元A中的框架Al上以及加熱單元B 中的框架Bl上,使得下部進(jìn)給裝置L在成形單元A中的下部位置與加熱單元B中的下部位 置之間水平延伸。傳送裝置K的第一升降裝置B4安裝在加熱單元B上以通過第一升降框架B5和第 一升降缸B6來使框架Ca和Cb升起和下降。傳送裝置K的第二升降裝置A6安裝在成形單元A的兩側(cè),從而在上部進(jìn)給裝置U 與下部進(jìn)給裝置L之間移動框架Ca和Cb,并將框架Ca和Cb下降至用于成形過程的位置。在加熱單元B中,第一升降裝置B4使相應(yīng)的框架Ca或Cb升起從而將框架Ca或 Cb從上部進(jìn)給裝置U提升,使得框架Ca或Cb得以從通過上部進(jìn)給裝置U的保持位置釋放, 框架Ca或Cb對其中的相應(yīng)的熱塑性樹脂片材的各側(cè)邊進(jìn)行夾持。然后,第一升降裝置B4 向下移動以使釋放后的框架Ca或Cb下降,使得框架Ca或Cb被轉(zhuǎn)移至下部進(jìn)給裝置L。下部進(jìn)給裝置L上的經(jīng)轉(zhuǎn)移框架Ca或Cb通過下部進(jìn)給裝置L從加熱單元B傳送 到成形單元A。第二升降裝置A6使框架Ca或Cb從下部進(jìn)給裝置L升起從而將框架Ca或 Cb從下部進(jìn)給裝置L上的保持位置釋放。然后第二升降裝置A6使框架Ca或Cb下降,使得 夾持在框架Ca或Cb中的熱塑性樹脂片材被下部固定模A2的成形表面加壓。與此同時,上 部活動模A3下降以完成熱塑性樹脂片材的成形過程。第二升降裝置A6使已釋放對樹脂片 材的夾持的框架Ca或Cb升起以將其轉(zhuǎn)移至上部進(jìn)給裝置U。
框架Ca和Cb在各框架的沿其傳送方向的兩側(cè)處設(shè)置有用于連接線纜的支架C4a 和C4b。支架C4a和C4b將來自外部設(shè)備的線纜連接至框架Ca和Cb中的夾持裝置S (以 及其它內(nèi)部部件,如有必要)。用于引導(dǎo)相應(yīng)的線纜的線纜管道C5a的一端固定于支架C4a 的上部N中。另一端固定于加熱單元B的框架Bl的一側(cè)(圖中的左側(cè))。類似地,用于引 導(dǎo)相應(yīng)的線纜的線纜管道C5b的一端固定于支架C4b的上部N中。另一端固定于加熱單元 B的框架Bl的另一側(cè)(圖中的右側(cè))。由于這些線纜管道C5a和C5b設(shè)置在加熱單元B的 框架Bl的兩側(cè),因而能夠?qū)蓚€框架Ca和Cb進(jìn)行循環(huán)而避免兩個支架的干涉。使用這種 設(shè)置,控制器(以及其它外部部件,如有必要)能夠經(jīng)由支架C4a和C4b通過線纜將電力和 控制信號提供至框架Ca和Cb中的夾持裝置S (以及其它內(nèi)部部件,如有必要)(見下面的 附圖7)。圖3示出了從圖1中的右側(cè)(成形單元的A側(cè))所見的本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。 圖4中示出了圖3中的由D表示的部分的放大圖。上部進(jìn)給裝置U和下部進(jìn)給裝置L分別包括上部線性部U2和下部線性部L2、設(shè)置 在上部線性部U2和下部線性部L2上的多個上部接合凸耳Ul和下部接合凸耳Ll、以及用于 使接合凸耳沿上部線性部和下部線性部移動的驅(qū)動裝置P。驅(qū)動裝置P包括上部小齒輪U4和下部小齒輪L4、固定至上部接合凸耳Ul和下部 接合凸耳Ll的上部齒條U5和下部齒條L5、以及安裝在成形單元的框架Al上的上部馬達(dá) U3和下部馬達(dá)L3。上部接合凸耳Ul和下部接合凸耳Ll的邊緣以內(nèi)凹的方式成形,使得它們能夠與 設(shè)置在框架Ca和Cb上的上部鉤部Cl和下部鉤部C2相接合。上部鉤部Cl設(shè)置在框架橫 向側(cè)部的上部,使得它們不超過托架的寬度,所述寬度與框架傳送的方向相垂直。下部鉤部 C2設(shè)置在框架的橫向側(cè)部的下部,使得它們在框架的寬度方向上定位于框架的外側(cè)。上部馬達(dá)U3使與上部齒條U5相互嚙合的上部小齒輪U4旋轉(zhuǎn),從而沿上部線性部 U2在加熱單元B與成形單元A之間傳送上部接合凸耳U1。與之相似的,下部馬達(dá)L3使與 下部齒條L5相嚙合的下部小齒輪L4旋轉(zhuǎn),從而使得下部接合構(gòu)件Ll沿下部線性部L2在 加熱單元B與成形單元A之間往復(fù)運動。如圖3和圖7所示,支架C4a和C4b設(shè)置在框架Ca和Cb的不同側(cè)以避免支架C4a 與支架C4b之間發(fā)生干涉。即,支架C4a設(shè)置在框架Ca的右側(cè)(圖1中的后側(cè)),而支架 C4b設(shè)置在框架Cb的左側(cè)(圖1中的前側(cè))。此外,由于上部進(jìn)給裝置U位于支架C4a和C4b的上部內(nèi)側(cè),而下部進(jìn)給裝置L位 于支架C4a和C4b的另一側(cè),所以上部進(jìn)給裝置U和下部進(jìn)給裝置L與支架C4a和C4b之 間不發(fā)生任何不期望的干涉。通過這種設(shè)置,與線纜相聯(lián)接的框架能夠循環(huán)運動。另外,理想的是防止線纜與下部傳送裝置等之間的不期望的干涉,即使是在成形 過程期間將框架下降到下部固定模的水平(如圖22所示)的情況下也如此。相應(yīng)的,理想 的是將支架C4a和C4b設(shè)計得相對較高,使得線纜連接到位于支架C4a和C4b的上部N處 的線纜管道C5a和C5b。為此,例如,每一個支架可包括適于與相應(yīng)的框架Ca或Cb的端 部相聯(lián)接的基座、從基座延伸的豎直部、以及從豎直部凸出的水平部?;?、豎直部以及水 平部形成中空結(jié)構(gòu),相應(yīng)的線纜能夠完全插入該中空結(jié)構(gòu)中。用于輸送電力和控制信號到夾持裝置S(以及任意其它被使用的內(nèi)部部件)的線纜從框架延伸,并且穿過支架C4a和C4b的內(nèi)部。然后線纜從支架的上部N穿過線纜管道 C5a和C5b到未圖示出的控制器(或其它外部部件,如果必要)??刂破骺梢詫ι喜窟M(jìn)給裝置U和下部進(jìn)給裝置L的操作、夾持裝置S (以及任意其 它內(nèi)部部件,如果存在)的操作、第一升降裝置B4和第二升降裝置A6的升降操作、以及上 部活動模A3的升降操作進(jìn)行控制。圖5示出了上部鉤部Cl與上部接合凸耳Ul之間的用于將第二框架Cb保持在上 部進(jìn)給裝置U上的關(guān)系。與之相似的,圖6示出了下部鉤部C2與下部接合凸耳Ll之間的 用于將第二框架Cb保持在下部進(jìn)給裝置L上的關(guān)系。圖5和圖6還示出了第二升降裝置 A6與第二框架Cb的接合構(gòu)件C3之間的關(guān)系??蚣艿膫?cè)部設(shè)置有上部鉤部Cl、下部鉤部C2 以及接合構(gòu)件C3。上部鉤部Cl與上部進(jìn)給裝置U的上部接合凸耳Ul相接合。下部鉤部 C2與下部進(jìn)給裝置L的下部接合凸耳Ll相接合。接合構(gòu)件C3與第二升降裝置A6或第一 升降框架B5相接合。它們的接合表面優(yōu)選設(shè)置有例如定位槽或銷以對它們進(jìn)行裝配使得 能夠定位。盡管在圖5和圖6中僅僅示出了第二升降裝置A6,但是這樣的設(shè)置對于加熱單 元中的第一升降裝置B4而言同樣是優(yōu)選的?,F(xiàn)在將參考圖7至圖22來對本發(fā)明的設(shè)備的操作進(jìn)行說明。注意,為了簡化,在 附圖中示意性地示出框架。圖7示出了上,下部進(jìn)給裝置與框架之間的位置關(guān)系。設(shè)備的操作開始于如圖1 和圖7所示出的狀態(tài)。供應(yīng)源(未示出)將待成形的熱塑性樹脂片材供應(yīng)到第一框架Ca 上。同時,加熱單元中的第二框架Cb夾持住已經(jīng)通過加熱單元對其完成了加熱處理的熱塑 性樹脂片材。首先,上部進(jìn)給裝置U使第一框架Ca經(jīng)過成形單元A朝著由箭頭6所指方向移動 至加熱單元B,同時,下部進(jìn)給裝置L使第二框架Cb經(jīng)過加熱單元B朝著由箭頭7所指方向 移動至成形單元A。圖9示出了第一框架和第二框架在其轉(zhuǎn)移過程中經(jīng)過彼此的狀態(tài)。在框架的轉(zhuǎn)移 已經(jīng)完成后,如圖10和圖14所示,第二升降裝置A6和第一升降裝置B4分別朝由箭頭1和 3所指的方向升起以提升框架Cb和Ca,從而松開鉤部與接合凸耳之間的接合。圖20(a)示出了上部進(jìn)給裝置的上部接合凸耳與框架的上部鉤部之間的接合。如 圖20(b)所示,通過沿由箭頭1所指的方向提升框架,松開所述接合。與之相似的,下部進(jìn)給裝置從如圖21(a)所示的、下部進(jìn)給裝置與框架接合的狀 態(tài)提升框架,從而如圖21(b)所示松開這樣的接合。在松開了傳送裝置與框架之間的接合之后,上部接合凸耳Ul朝著由箭頭5所指的 方向轉(zhuǎn)移。如圖10、圖15、圖20(c)和圖21(c)所示,下部接合凸耳Ll朝著由箭頭8所指 的方向轉(zhuǎn)移到它們能夠不與框架干涉的位置處。一旦鉤部到達(dá)它們能夠不與框架干涉的位置處,第二升降裝置A6開始沿著由箭 頭4所指的方向下降以將框架Cb下降至用于熱成形過程的位置處,同時,上部活動模的升 降缸A5也被操作以使上部活動模向由箭頭9所指的方向下降,從而對熱塑性樹脂片材進(jìn)行 成形。盡管上部接合凸耳Ul和下部接合凸耳Ll已經(jīng)完成轉(zhuǎn)移以避免不期望的干涉,但它 們?nèi)詫⒗^續(xù)轉(zhuǎn)移直至到達(dá)等待后續(xù)過程的位置處。圖11、圖16以及圖22示出了處于成形 過程中的設(shè)備的狀態(tài)。
一旦完成了成形過程,框架Cb釋放經(jīng)成形的樹脂片材以將之留在下部固定模A2 上??蚣蹸b和上部活動模兩者都上升以將框架Cb設(shè)置成超出上部進(jìn)給裝置的水平并將其 移動到一轉(zhuǎn)移水平,框架Cb在該轉(zhuǎn)移水平被轉(zhuǎn)移至上部進(jìn)給裝置。在此狀態(tài)下,上部接合 凸耳Ul在適當(dāng)位置處等待。它們被設(shè)置在其適當(dāng)位置(待命或等待)的用于保持框架的 這一側(cè),以防止與第二框架Cb的上部鉤部Cl的不期望的干涉。與此同時,如圖12和圖17 所示,一旦加熱單元中的第一框架Ca中的樹脂片材的加熱過程完成,則框架Ca通過第一升 降裝置B4向著由箭頭2所指的方向下降,使得下部接合凸耳Ll保持住框架Ca以將框架Ca 從第一升降裝置B4脫離。如圖17所示,在框架Cb通過第二升降裝置A6沿方向3上升到轉(zhuǎn)移水平之后,如 圖18所示,上部接合凸耳Ul在框架的上部鉤部Cl的下方沿著由箭頭5所指的方向轉(zhuǎn)移。 然后,如圖19所示,第二升降裝置A6朝著由箭頭4所指的方向下降以通過上部進(jìn)給裝置保 持框架Cb。隨后,將成形后的樹脂片材從下部固定模A2剝離,同時將待成形的新的樹脂片 材供應(yīng)到空的框架Cb。通過以交替地更換框架Ca和框架Cb的方式來重復(fù)所述過程,經(jīng)成形的樹脂片材 被連續(xù)的生產(chǎn)出來。通過對圖7及圖13至圖19以此順序進(jìn)行參考,可以容易地理解框架 Ca和Cb、第一升降裝置B4和第二升降裝置A6、以及上部進(jìn)給裝置U和下部進(jìn)給裝置L的動作。盡管待成形的樹脂片材的供應(yīng)在所示附圖中發(fā)生在成形單元A側(cè),但它也可以發(fā) 生在加熱單元B側(cè)。在以上實施方式中,通過使用上部傳送裝置和下部傳送裝置使夾持有樹脂片材的 兩個框架在成形單元與加熱單元之間循環(huán)移動。在這樣的設(shè)置中,框架和上部活動模下降 到下部固定模以對樹脂片材進(jìn)行成形。因此,盡管使用了兩個框架,但是由于相比于使用兩 個框架以保持樹脂片材的常規(guī)設(shè)備而言能夠縮短成形單元與加熱單元之間的距離,所以本 發(fā)明的設(shè)備可以是緊湊的。為了提高生產(chǎn)效率,優(yōu)選在熱成形過程中使用兩個框架。但是,根據(jù)任意期望的生 產(chǎn)效率,可以在所述設(shè)備中僅使用一個框架。圖23示出了這種替代性設(shè)備的一個示例。在 圖23的系統(tǒng)中,僅有一個框架通過僅一個傳送裝置在加熱單元與成形單元之間往復(fù)運動 以對樹脂片材進(jìn)行成形。圖23中的設(shè)備包括下部進(jìn)給裝置L和框架Ca。作為替代設(shè)備,可 以使用上部進(jìn)給裝置U和框架Cb。通過本發(fā)明的設(shè)備,無論是采用一個框架還是兩個框架,成形過程都能夠在不升 高或降低下部模的情況下完成。因此,可以降低用于下部模的能量。因為在本發(fā)明中省去 了用于升降下部模的裝置,所以能夠減小成形單元的尺寸。在本發(fā)明中,框架和上部活動??梢詥为毜叵陆狄詫渲倪M(jìn)行加壓和成形。 在這種情況下,通過使框架和上部活動模的下降同步化,并調(diào)整它們的下降速率,使得能夠 調(diào)節(jié)用于上部活動模與樹脂片材之間的接觸的正時、以及下部固定模與樹脂片材之間的接 觸的正時。這樣的調(diào)節(jié)使得樹脂片材在最適宜的條件下被加壓和成形??梢岳斫?,上述設(shè)置和構(gòu)造僅僅只是可能的和具體的實施方式的示例,并且僅僅 例示了本發(fā)明的一些應(yīng)用。相應(yīng)地,可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下具體實施 各種修改和變化。
在以上實施方式中,例如,加熱單元的升降裝置同時實施下部加熱器的升高和降 低運動。可替代地,可以分別設(shè)置用于框架的升降裝置以及用于下部加熱器裝置的升降裝 置,使得能夠調(diào)節(jié)保持在框架中的樹脂片材與上部加熱器和下部加熱器之間的距離。這種 距離的調(diào)節(jié)與加熱器功率的調(diào)節(jié)的結(jié)合可以提供最佳的加熱過程。盡管用于通過傳送裝置對框架進(jìn)行保持和釋放的接合構(gòu)件以及它們的配對的接 合構(gòu)件被圖示為鉤部和接合凸耳,但它們的構(gòu)型并非意圖限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種用于對熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形的設(shè)備,包括加熱單元,所述加熱單元用于將具有四個側(cè)邊的熱塑性樹脂片材加熱至高于它們的軟化溫度以使它們軟化;成形單元,所述成形單元包括用于經(jīng)軟化的熱塑性樹脂片材的成形的合模;以及傳送裝置,所述傳送裝置用于在所述加熱單元與所述成形單元之間傳送所述熱塑性樹脂片材;其特征在于所述成形單元的所述合模包括下部固定模和上部活動模,所述下部固定模具有成形面,所述上部活動模能夠通過驅(qū)動裝置實現(xiàn)升高和降低運動,使得所述驅(qū)動裝置使所述上部活動模下降至所述下部固定模并穿過要通過所述成形單元成形的樹脂片材;并且所述傳送裝置包括a)在所述加熱單元與所述成形單元之間進(jìn)行連接的傳送裝置;b)沿所述傳送裝置延伸的方向往復(fù)運動的框架,其中,所述框架包括內(nèi)部部件和至少一個支架,所述支架用于容納要從外部部件聯(lián)接至所述內(nèi)部部件的電力及信號線(線纜),其中,所述內(nèi)部部件至少包括用于以可松開的方式對所述熱塑性樹脂片材的四個側(cè)邊進(jìn)行夾持的夾持裝置,并且其中,所述支架定位在這樣的位置從所述支架聯(lián)接的所述電力及信號線(線纜)不與所述傳送裝置相干涉;以及c)升降裝置,所述升降裝置用于升高和降低所述框架,使得所述升降裝置獨立于所述成形單元中的所述上部活動模來使所述框架下降至所述下部固定模。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,在所述框架從所述加熱單元移動至所述成形單元 之后,所述設(shè)備操作如下a)所述升降裝置使所述框架升高以使所述框架與所述傳送裝置分離,并且使分離后的 所述框架下降至所述下部固定模的所述成形面;b)所述驅(qū)動裝置使所述上部活動模下降以完成熱塑性樹脂片材的成形;c)所述框架松開對經(jīng)成形的熱塑性樹脂片材的夾持;以及d)所述升降裝置將空的所述框架轉(zhuǎn)移至所述傳送裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,所述外部部件包括控制器,所述控制器用于對所述 驅(qū)動裝置、所述升降裝置、所述框架的所述內(nèi)部部件以及所述框架的往復(fù)運動進(jìn)行控制。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,所述傳送裝置包括一對線性部、設(shè)置在所述線性部 上的接合構(gòu)件、以及用于使所述接合構(gòu)件沿所述傳送裝置移動的進(jìn)給裝置,并且其中,所述 框架設(shè)置有用于與所述接合構(gòu)件以可附接以及可拆卸的方式接合的配對接合構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備,所述設(shè)備還包括附加傳送裝置,所述附加傳送裝置在所述傳送裝置的上方或下方在所述加熱單元與所 述成形單元之間延伸;附加框架,所述附加框架沿所述附加傳送裝置延伸的方向往復(fù)運動,其中,所述附加框 架包括內(nèi)部部件和至少一個支架,所述支架用于容納要從所述外部部件聯(lián)接至所述內(nèi)部部 件的電力及信號線(線纜),其中,所述內(nèi)部部件至少包括用于以可松開的方式對熱塑性樹 脂片材的四個側(cè)邊進(jìn)行夾持的夾持機構(gòu),并且其中,所述支架定位在這樣的位置從所述支 架聯(lián)接的所述電力及信號線(線纜)不與所述傳送裝置相干涉;并且其中,所述升降裝置適于轉(zhuǎn)移以交替地將所述框架和所述附加框架設(shè)置于所述傳送裝 置與所述附加傳送裝置之間。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其中,所述控制器還對所述附加框架的所述內(nèi)部部件進(jìn)行控制。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其中,所述附加傳送裝置包括一對線性部、設(shè)置在所述線 性部上的接合構(gòu)件、以及用于使所述接合構(gòu)件沿所述附加傳送裝置移動的進(jìn)給裝置,并且 其中,所述附加框架設(shè)置有用于與所述附加接合傳送裝置的所述接合構(gòu)件以可拆卸的方式 接合的配對接合構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備,其中,所述框架和所述附加框架中的保持有已經(jīng)在所述 加熱單元中被加熱的熱塑性樹脂片材的一個框架在作為所述傳送裝置和所述附加裝置中 較低的一個的一個傳送裝置上移動。
9.一種用于熱塑性樹脂片材的成形的設(shè)備,包括加熱單元,所述加熱單元用于將具 有四個側(cè)邊的熱塑性樹脂片材加熱成高于它們的軟化溫度以使它們軟化;成形單元,所述 成形單元包括用于經(jīng)軟化的熱塑性樹脂片材的成形的合模;以及傳送裝置,所述傳送裝置 用于在所述加熱單元與所述成形單元之間傳送所述熱塑性樹脂片材;其特征在于所述成形單元的所述合模包括下部固定模和上部活動模,所述下部固定模具有成形 面,所述上部活動模能夠通過驅(qū)動裝置實現(xiàn)升高和降低運動,使得所述驅(qū)動裝置使所述上 部活動模下降至所述下部固定模并插入要通過所述成形單元成形的樹脂片材;并且其中,所述傳送裝置包括a)上部傳送裝置和下部傳送裝置,所述上部傳送裝置和下部傳送裝置兩者都在所述加 熱單元與所述成形單元之間進(jìn)行連接;b)第一框架和第二框架,所述第一框架和第二框架各自沿所述傳送裝置延伸的方向往 復(fù)運動,其中,每個框架包括有內(nèi)部部件和至少一個支架,所述支架用于容納要從外部部件 聯(lián)接至所述內(nèi)部部件的電力及信號線(線纜),其中,所述內(nèi)部部件至少包括用于以可松開 的方式對所述熱塑性樹脂片材的四個側(cè)邊進(jìn)行夾持的夾持裝置,并且其中,所述支架定位 在這樣的位置從所述支架聯(lián)接的所述電力及信號線(線纜)不與所述傳送裝置和另一框 架相干涉;以及c)升降裝置,所述升降裝置用于升高和降低所述框架,使得所述升降裝置獨立于所述 成形單元中的所述上部活動模來使所述框架中的一個下降至所述下部固定模;其中,所述外部部件包括控制器,所述控制器用于對每個框架的內(nèi)部部件、以及每個框 架的往復(fù)運動、所述升降裝置、所述上部活動模的操作進(jìn)行控制。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其中,所述升降裝置包括第一升降裝置,所述第一升降裝置用于使對熱塑性樹脂片材的側(cè)邊進(jìn)行夾持的所述第 一框架或第二框架升高以將其自所述加熱單元中的所述上部傳送裝置移除,并另外用于使 被移除的所述框架下降以將分離后的所述框架轉(zhuǎn)移至所述下部傳送裝置;第二升降裝置,所述第二升降裝置用于使轉(zhuǎn)移后的所述框架上升,從而將所述框架從 所述上部傳送裝置分離,轉(zhuǎn)移后的所述框架已經(jīng)在所述下部傳送裝置上移動并在所述下部 傳送裝置上從所述加熱單元移動至所述保持裝置;另外,用于在所述驅(qū)動裝置使所述上部 活動模下降時使被移除的所述框架下降至所述下部固定模的所述成形面,以完成由所述框 架夾持的熱塑性樹脂片材的熱成形過程;并且,用于使已經(jīng)松開對經(jīng)成形的熱塑性樹脂片 材的夾持的所述框架升高,從而將它們轉(zhuǎn)移至所述上部傳送裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中,所述上部傳送裝置和下部傳送裝置各自包括設(shè)置其上的接合構(gòu)件以及用于使所述接合構(gòu)件沿相應(yīng)的傳送裝置移動的進(jìn)給裝置,并且其 中,每個框架都設(shè)置有用于與所述接合構(gòu)件以可附接以及可拆卸的方式接合的配對接合構(gòu) 件。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備,其中,所述控制器對每個框架和所述升降裝置進(jìn)行控 制,使得在所述加熱單元中移動的一個框架從所述上部傳送裝置轉(zhuǎn)移至所述下部傳送裝 置,然后所述上部傳送裝置上的所述接合構(gòu)件移動至所述成形單元,并且,在所述成形單元 中移動的另一個框架從所述下部傳送裝置轉(zhuǎn)移至所述上部傳送裝置,隨后所述下部傳送裝 置上的所述接合構(gòu)件移動至所述加熱單元中。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備,其中,所述上部傳送裝置設(shè)置在所述第一框架和所述 第二框架的上方,使得所述上部傳送裝置布置成被設(shè)定于每個框架的寬度方向內(nèi),而所述 下部傳送裝置設(shè)置在每個框架的外側(cè)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備,其中,要與所述第一框架和第二框架中的一個框架相 聯(lián)接的所述電力及信號線(線纜)與要聯(lián)接至另一個框架的所述電力及信號線(線纜)對 置,其中,每條電力及信號線(線纜)的一端都與相應(yīng)的框架的所述支架聯(lián)接,而每條電力 及信號線(線纜)的另一端都與設(shè)備的框架聯(lián)接,并且其中,每個支架都在相應(yīng)的框架上安 裝成在成形過程期間不與所述上部傳送裝置和下部傳送裝置干涉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于熱塑性樹脂片材的成形的設(shè)備,其包括加熱單元(B),用于將具有四個側(cè)邊的熱塑性樹脂片材加熱到高于其軟化溫度以使其軟化;成形單元(A),其包括合模以對經(jīng)軟化的熱塑性樹脂片材進(jìn)行成形;以及用于在加熱單元(B)和成形單元(A)之間傳送熱塑性樹脂片材的傳送裝置。所述設(shè)備的成形單元(A)的合模包括具有成形面的下部固定模(A2)和能夠通過驅(qū)動裝置(A5)來實現(xiàn)升降運動的上部活動模(A3),使得驅(qū)動裝置(A5)使上部活動模(A3)下降至下部固定模(A2)并穿過要通過成形單元成形的樹脂片材。傳送裝置包括a)在加熱單元(B)和成形單元(A)之間進(jìn)行連接的傳送裝置(K);b)沿傳送裝置(K)延伸的方向往復(fù)運動的框架(Ca;Cb),其中,框架包括內(nèi)部部件和至少一個支架(C4a;C4b)以容納要從外部部件聯(lián)接至內(nèi)部部件的電力及信號線(線纜),其中,內(nèi)部部件至少包括用于以可松開的方式夾持熱塑性樹脂片材的四個側(cè)邊的夾持裝置,且其中,支架定位在這樣的位置從支架聯(lián)接的電力及信號線(線纜)不與傳送裝置(K)干涉;以及c)用于升降所述框架的升降裝置(A6),使得所述升降裝置(A6)獨立于成形單元(A)中的上部活動模(A3)而使框架下降至下部固定模(A2)。
文檔編號B29C51/08GK101990490SQ20098010131
公開日2011年3月23日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日
發(fā)明者野澤孝行, 鈴木淳 申請人:新東工業(yè)株式會社