模具定位装置的制作方法

本申请是申请号：201380070444.6，申请日：2013-12-06，名称：模具定位装置的申请的分案申请。

本文所公开的非限制性实施例通常涉及用于在注塑成型机中将模具定位在模具安装面上的结构和步骤，更具体地，用于当模具的部件安装在注塑成型机中时对齐模具的部件。

技术实现要素：

根据本发明所公开的一个方面，提供了一种用于在注塑成型机中将第一模具部件定位在模具安装面上的结构。该结构包括被配置用于将第一模具部件连接至注塑成型机的一部分的定位器，其中所述定位器可调节以将第一模具部件定位在模具安装面上。

依照本发明所公开的另一个方面，提供了操作注塑成型机的方法。该方法包括使用定位器将模具的第一模具部件定位在模具安装面上。

结合附图审阅了特定的非限制性实施例的以下描述，非限制性实施例的这些和其他方面和特征对本领域技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

通过参考附图，将更完整地理解非限制性实施例，其中：

图1描述了根据现有技术的注塑成型系统的示意图；

图2描述了根据第一非限制性实施例的注塑成型系统的示意图；

图3A描述了根据以其它方式示于图2的第一非限制性实施例的在注塑成型机的第一台板上的模具的第一模具部件以及在其之间连接的定位器的示意性正视图；

图3B描述了根据第二非限制性实施例的在第一台板上的第一模具部件以及在其之间连接的一对定位器的示意性正视图；

图3C描述了根据第三非限制性实施例的在第一台板上的第一模具部件以及在其之间连接的一对定位器的示意性正视图；

图3D描述了根据第四非限制性实施例的在第一台板上的第一模具部件以及在其之间连接的一对定位器的示意性正视图；

图4描述了图2的注塑成型系统的示意图，进一步包括用于将第一模具部件定位在第一台板上的自动化方面的结构；

图5描述了将第一模具部件的模具板与第一台板的顶部连接的定位器的第五非限制性实施例的立体图；

图6描述了图5的结构的部分沿着示出的截面线A-A截取的横截面图；

图7A描述了在第一可操作的结构中用于图5的定位器中的精度调平器的示意图；

图7B描述了图7A的精度调平器在第二可操作的结构中的示意图；

图8示出了安装在注塑成型机的第一台板内的定位器的第六非限制性实施例的等距前视图；

图9示出了第一模具部件的模具板的等距后视图，示出位于其后表面的互补连接接口，该互补连接接口可连接到如图8所示的定位器上的模具连接接口；

图10示出了注塑成型机的第一台板的第七非限制性实施例的示意性前视图，包括位于其上的定位器、夹具以及多个可凹进式轴承；

图11A示出了如图10所示的沿线B-B的结构的一部分的示意性截面图，图解说明了第一操作配置中的夹具以及可凹进式轴承；

图11B示出了如图10所示的沿线B-B的结构的一部分的示意性截面图，图解说明了第二操作配置中的夹具以及可凹进式轴承；

图12示出了根据第八非限制性实施例的注塑成型系统以及定位器的示意图；

图13示出了注塑成型机的第一台板的第九非限制实施例的示意性前视图，包括用于支撑位于其上的第一模具部件的重量的一部分的重量补偿器；

图14示出了注塑成型机的第一台板的第十非限制实施例的示意图，包括位于其上的定位器；

图15示出了注塑成型机的第一台板的第十一非限制实施例的示意性截面图，包括位于其上的定位器；

图16示出了安装到第一模具部件上的定位器的第十二非限制实施例的示意性截面图；

图17示出了一种将第一模具部件定位至第一台板上的方法的非限制性实施例的流程图；

图18示出了一种模具安装装置的非限制性实施例，该模具安装装置用于将模具安装至包括图8所示的定位器的注塑成型机的台板。

所述附图不必按比例绘制，且可以通过假想线、示意图及局部视图来图解说明。在某些示例中,可能已省略对理解实施例来说不必要的或致使其它细节难以理解的细节。

具体实施方式

下面将详细参照用于将模具的第一模具部件定位在注塑成型机的台板上的结构和步骤的多个非限制性实施例。应当理解，考虑到本文所公开的非限制性实施例，其他非限制性实施例、修正和等同物对于本领域普通技术人员是显而易见的，并且这些变体应该认为是在所附权利要求的范围内。

此外，本领域普通技术人员将认识到，下文讨论的非限制性实施例的某些结构的和操作的细节将一起被修改或省略(即不重要的)。在其他示例中，还未详细描述公知的方法、步骤以及组件。

在注塑成型系统中可能发生的是，安装到模具夹具的台板的模具的部件可能会未对齐。各种因素可影响模具部件的对齐。例如，注塑成型机的台板可倾斜，导致与模具相关联的模具的一部分相对于与机器的第二台板相关联的模具的另一部分未对齐。除了台板倾斜，也可能发生这样的情况，由于施加到模具部件上的操作负荷，例如冲击(动态负荷)、台板变形和以及其他影响等，模具部件可以在台板的模具安装面上随时间而移动或以其他方式转移。在另一个实例中，支撑台板的底座可能未对齐，这需要校正模具部件的对齐。

参考图1所示的注塑成型系统的示意图，可以理解上文。注塑成型系统除了其他，还可包括注塑成型机100以及在其中安装的模具120。注塑成型机100除了其他，还可包括一对台板，具体地，是通过一组拉杆114连接在一起的第一台板和第二台板112。模具120的第一模具部件122与第一台板相关联，且模具120的第二模具部件124与第二台板112相关联。在操作中，第一台板110通过夹具冲击致动器(未示出)相对于第二台板112可移动用于开启和关闭模具120。此外，夹具致动器(未示出)可接合以在注塑模具中使模具120保持处于闭合配置，将材料模制进模具120。由于第一台板110上的悬臂式第一模具部件122的重量，示出的第一台板110是倾斜的。夸大了第一台板110的倾斜是为了在视觉上说明由其引起的模具120的部件之间的未对齐的可能性。

本文特别公开了用于将模具的第一模具部件定位在第一台板上的结构和步骤。广义而言，上文包括配置成将第一模具部件与注塑成型机的一部分(例如，其第一台板)连接的定位器，其中，定位器可调节(例如，升高、降低、横向移动或旋转)以定位第一模具部件穿过第一台板的模具安装面。不限制上文的普遍实用性，可以特别有利于在安装于注塑成型机中的同时解决模具的部件之间的问题。上文的技术效果可包括，例如，防止模具过早磨损并易于将模具安装在注塑成型机中。

该结构和步骤还可包括其他用于执行一个或多个以下操作的装置：理解模具的对齐参数；考虑到该对齐参数来确定准线修正；向成型系统的操作者告知校准模具对齐的需求；和/或通过操作定位器来自动执行对齐操作，以及其他操作。

参考图2，图1所示的注塑成型系统已进一步构造为包括定位器130的非限制性实施例，该定位器130经配置以将第一模具部件122与第一台板110连接，其中，定位器130可调节以定位第一模具部件122穿过第一台板110的模具安装面111。进一步参考图3A，可以理解，定位器130可联接至第一台板110的模具安装面111并联接至第一模具部件122的顶面。定位器130的结构可包括可手动或自动操作的任何形式的致动器。

进一步参照图3B、图3C和图3D，可以理解，定位器130另外可包括多个定位器130A、130B、130C、130D、130E、130F，所述多个定位器类似地配置成将第一模具部件122与第一台板110连接，其中，所述多个定位器130A、130B、130C、130D、130E、130F可调节以定位(例如，升高、降低、横向移动或旋转)第一模具部件122穿过第一台板110的模具安装面111。

例如，参考图3B，可以理解，一对定位器130A和130B在其侧面附近与第一模具部件122的顶面连接。如附图标记所示，定位器130A和130B可选择性地操作以协调第一模具部件122的升高、降低或旋转。

作为又一个实例，参考图3C，可以理解，一对定位器130C和130D连接到其中部附近的第一模具部件122的相对侧面。如附图标记所示，定位器130C和130D可选择性地操作以协调第一模具部件122的横向转移。

作为又一个实例，参考图3D，可以理解，一对定位器130E和130F连接到其侧面附近的第一模具部件122的底面。如附图标记所示，定位器130E和130F可选择性地操作以协调第一模具部件122的升高、降低或旋转。

参考图4，可以理解，利用用于第一模具部件122的定位的自动化方面的结构，注塑成型系统可以进一步增大。特别地，可以提供传感器142，其配置用于向控制器140提供反馈信号，该控制器140用于理解模具120的对齐参数。对齐参数是可以决定第一模具部件122和第二模具部件124之间的对齐状态的任何有用的信息。传感器142的类型和布置没有特别限制。例如，传感器142可以是位置传感器，其中反馈信号指示第一模具部件122相对于参考位置(例如，第一台板110或第二模具部件124)的位置变化。在又一个实例中，负载传感器144可设置在第一模具部件122的下面，用于检测第一模具部件122在第一台板110上的位置变化。相应地，对齐参数可以包括第一台板110的模具安装面111上的第一模具部件122中的一个或多个位置和/或相对于第二模具部件124的第一模具部件122的一个或多个位置。控制器140可以例如实施为独立装置或作为注塑成型机100的主控制器的一部分。控制器140的结构并没有特别限定并，例如，可以是能执行控制器可执行指令(即存储在存储器中的软件)的任何类型的工业控制装置(例如工业用计算机或可编程逻辑控制器)，使用该工业控制装置理解反馈信号以解析对齐参数。

控制器可执行指令还可包括指令，用于确定关于对齐参数的准线修正。准线修正是一个或多个值，提供用于一个(或多个)调整定位器130使其重新对齐模具部件的解决方案。准线修正可对以下作出响应，例如，一个或多个第一模具部件122已在第一台板110的模具安装面111上移动至预定界限之外，和/或在第一模具部件122和第二模具部件124之间的对齐在预定范围之外。

控制器可执行指令可以进一步包括用于控制显示装置146(例如，人机接口、监控系统、移动装置等)的指令，该显示装置连接至注塑成型机100(直接或远程地，通过有线的或无线方式)以通知其操作者对齐参数和对齐校正中的一者或两者。操作者以这种方式可以根据定位器130的操作，手动修正模具120的对齐。此外，或作为替代，这些指令可以指导定位器130自动调整从而使第一模具部件122返回到预定界限和预定范围中的一者或两者。

参考图5和图6所示，本说明书开始描述定位器230的更具体的非限制性实施例。具体地，该定位器230经配置以从第一台板110的顶部悬挂第一模具部件222。所述定位器230包括调整块232、底板236和精度调平器234，其中，所述调整块232经配置以安装至第一模具部件222的模具板223的顶面并悬挂在所述第一台板110的顶面之上，所述底板236经配置与第一台板110的顶面相配合，所述精度调平器234固定在调整块232和底板236之间，并且其中该精度调平器234经配置以具有尺寸X，可选择该尺寸(X)以在第一台板110的模具安装面111上升高或降低第一模具部件222。虽然没有示出，但定位器230可以进一步包括和底板相关的结构，当固定装置如夹具或螺栓在调整的过程中释放时，该结构可以减少模具移向X轴线方向(即，沿第一台板110的移动方向)的风险。调整块232可以包括应变计式传感器244，用于向控制器140提供反馈信号(图4)。

精度调平器234的示意图可以参考图7A和7B进行理解。该精度调平器234可以包括第一构件235、第二构件237、楔形物239和起重器238。第一构件235和第二构件237具有互补的表面，该表面向楔形物239倾斜。起重器238经配置使楔形物239相对于第一构件235和第二构件237定位，使得通过相对于第一构件235与第二构件237的楔形物的再定位，可以选择精度调平器234的尺寸X。此种精度调平器是商业可获得的，例如所谓KSC或KSKC Air Loc(瑞士Air Loc Schrepfer有限公司的商标)。致动器240可以设置以可旋转地调整起重器238。如图所示的致动器240连接至控制器140。

参考图8，描述了定位器330的另一非限制性实施例，其配置成安装至注塑成型机的第一台板210，以在模具安装面211上设置模具连接接口333。参考图9，可以理解，在第一模具部件322的模具板323上限定互补连接接口338。模具连接接口333与互补连接接口338经配置互相连接，使得可通过调节定位器330来定位第一模具部件322。模具连接接口333例如可配置成为锥形凹口，互补连接接口338是固定至模具板323的背面的锥形销。

如图8的放大部分所示，定位器330包括连接块332，该连接块332在其中限定模具连接接口333。连接块332配置成嵌入第一台板210中限定的凹形部213内。定位器330还包括致动器334，该致动器334可连接至第一台板210以及可连接至连接块332，从而将连接块332在所示方向上选择性地定位在凹形部213内。

致动器334可包括，例如，轴承块335，其配置成滑动穿过连接孔215之上的第一台板210的顶面，该连接孔215通过凹形部213。轴承块335限定倾斜的轴承表面342，罩块337设置于轴承表面342上。罩块337可包括在其底部上的互补倾斜表面(未示出)。致动器334还包括调节器339，用于将轴承块335的直立凸缘341与罩块337的侧面连接。在此实例中，调节器339是在使用中可选择性地调节的顶起螺丝，从而相对于罩块337重新定位轴承块335，这样做，可(通过楔固作用)调节罩块337在第一台板210的顶部之上的高度。最后，致动器334包括连接件336，用于将罩块337与连接块332连接，由此通过调节罩块337的高度，于是使连接块和与其连接的第一模具部件122重新定位。

参考图10，可以理解，注塑成型机的第一台板310可包括定位器130和夹具350，该夹具350配置成将第一模具部件122(示出轮廓)选择性地夹持在第一台板310上，或者，在通过定位器130重新定位第一模具部件122的过程中，将第一模具部件122以可浮动方式保持在第一台板310的模具安装面311上。另外，可以理解，第一台板31在其模具安装面311上还包括一些可凹进式轴承352，便于通过释放夹具350来重新定位第一模具部件122，以使第一模具部件122于夹具上浮动。

通过对比图11A和图11B，可进一步理解上述结构和操作，其中，分别以第一结构和第二结构示出了夹具350以及这排可凹进式轴承352中的代表性的一个。在第一结构中，第一模具部件122由夹具350以可浮动方式保持，并受到支撑以在可凹进式轴承352上运动。在第一结构中，这排可凹进式轴承352的每个滚柱轴承354由弹簧356偏压，以从限定于第一台板310中的孔313部分地伸出。在第二结构中，通过完全应用夹具350，将第一模具部件122夹在第一台板310的模具安装面311上，通过这样做，这排可凹进式轴承352凹入到第一台板310中。

参考图12，可进一步了解到，定位器430不需要在每种情况下都配置成将第一模具部件122连接至第一台板110。例如，在此非限制性实施例中，定位器430改为配置成在注塑成型机100的一对拉杆114上滑动。

参考图13，可进一步了解到，第一台板110可进一步配备有重量补偿器160，该重量补偿器160配置成在重新定位第一模具部件122穿过第一台板110的模具安装面111的过程中支撑第一模具部件122的重量的一部分。重量补偿器360可包括，例如，安装块162和轴承块164，该安装块162配置成在第一模具部件122的下方安装至第一台板110的模具安装面111，该轴承块164由弹簧166偏置，以从安装块162中可滑动地延伸，并支撑式地接触第一模具部件122的底面。提供重量补偿器的技术效果可包括：定位器130可配置成仅处理第一模具部件122的重量的一部分，以影响第一模具部件122的重新定位。

参考图14，示出了定位器530的另一非限制性实施例，包括定位器330的结构以及结合在模具夹具(未示出)的第一台板310内的重量补偿器260，该模具夹具用于支撑模具部件(未示出)的重量的一部分。在此实施例中，重量补偿器260包括布置在孔312内的弹簧266，孔312在定位器330的连接块332的下方限定于台板310中。在操作中，弹簧266在连接块332上提供向上的力，抵消了第一模具部件的重量的一部分。

参考图15，示出了定位器630的又一非限制性实施例，将模具夹具(未示出)的第一台板410与模具(未示出)的第一模具部件422连接。定位器630包括配置成热起重器的致动器634。热起重器的工作原理利用了材料的热膨胀特性以提供精确定位和高驱动力。致动器634包括热块635，例如钢，位于第一台板410上。加热装置637(在此实施例中是加热器)安装为与热块635接触，以在控制器(未示出)的控制下调节热块635的温度。通过调节热块635的温度，可改变热块的尺寸，例如长度。通过螺纹螺母639与热块635连接的是连接件636，该连接件636穿过热块635以使连接块632从那里悬挂。连接块635与第一模具部件422连接。在操作中，可通过热块635的温度的简单调节来垂直地重新定位第一模具部件422。以上可通过参考模具的对齐参数来手动地或自动地实现。

上述非限制性实施例用于特别说明，定位器内的致动器的工作原理并没有特别限定。在定位器中用于精确定位模具部件的具有不同工作原理的致动器的其他非限制性实例可包括，例如，压电的、楔形件、偏心轴、具有多个螺纹的螺栓，装有弹簧的辅助装置(减小调节重负载所需的力)。

参考图16，示出了以上内容的一个简单变型，其中，将定位器630安装至第一模具部件422，而不是第一台板410(图15)。通过这样做，连接块632在限定于第一台板510中的孔512内对齐，随后进行连接。此实施例仅仅用于说明：此实施例和其他实施例的定位器可安装至模具，而不是夹具的台板。

在另一未示出的非限制性实施例中，定位器或者可将第二模具部件与第二台板连接，其中，定位器是可调节的，以定位第二模具部件穿过第二台板的模具安装面。同样地，模具的两个部分可通过定位器与其各自的台板连接。

在操作中，上述结构可用于实施操作注塑成型系统的方法700，如图17的流程图中所示。特别地，该方法700宽泛地包括，通过定位器130、230、330、430将第一模具部件122、222、322定位在模具安装面111、211、311上(步骤710)，定位器130、230、330、430配置成将第一模具部件122、222、322连接至注塑成型机的一部分。如前所述，定位可(并非唯一地)包括在模具安装面111、211、311上提升、降低、横向移动和/或旋转第一模具部件122、222、322的操作中的一个或多个。

该方法700可进一步包括，参考来自传感器142、144的反馈信号理解模具120的对齐参数(步骤720)，其中，该对齐参数可以是，例如，第一模具部件122在第一台板110的模具安装面111上的位置和/或第一模具部件122相对于模具120的第二模具部件124的位置中的一个或多个，第二模具部件124在使用中与注塑成型机100的第二台板112(图2)相关联。可周期性地(即循环地)或连续地进行该对齐参数的理解。同样地，该步骤可手动地、自动地或两种方式兼有地执行。

该方法700可进一步包括，考虑到该对齐参数来确定准线修正(步骤730)，其中，一个或多个第一模具部件122已在第一台板110的模具安装面111上移动到预定界限之外，和/或第一模具部件122和第二模具部件124之间的对齐在预定范围之外。

最后，该方法700可进一步包括，控制与注塑成型机100连接的显示装置146中的一个或多个，以向其操作者通知对齐参数和准线修正中的一者或两者和/或根据准线修正来控制定位器130(步骤740)，例如，以使第一模具部件122在预定界限和预定范围中的一者或两者内返回。

根据准线修正来控制定位器130(步骤740)可进一步包括以下步骤：释放夹具350(图10)以在将第一模具部件122以可浮动方式保持在其上的模具安装面311上的同时，从第一台板310中松开第一模具部件122(图10中概括地示出)；通过选择性地调节定位器130，将第一模具部件122在第一台板310的模具安装面311上重新定位；并夹紧夹具350，以将第一模具部件122夹在第一台板310上。

参考图18，描绘了模具安装装置810的一个非限制性实施例，该模具安装装置810配置成用于将模具的一部分(例如图9所示的第一模具部件322和其他之前描述的)安装至注塑成型机(未示出)的台板，并将其定位于台板上。

更具体地，模具安装装置810包括安装板813，该安装板813具有台板固定结构814，用于将该安装板813安装到成型机的台板(未示出)；以及模具夹具850，用于选择性的将安装其上的模具的部分夹紧。安装结构814可包括，例如，在使用中与诸如螺栓(未示出)的紧固件配合的紧固件钻孔形式的一些保持器818，从而将安装板813固定到台板。模具夹具850包括安装在安装板810的模具安装面811上的一组四个夹具850-1、850-2、850-3、850-4，其中一对定位于模具安装面811的区域的每一侧上，模具的该部分选择性地安装在该模具安装面811上。各个夹具850-1、850-2、850-3、850-4包括夹紧楔形物851，该夹紧楔形物851在操作中有选择地定位，以与互补部件接合或脱离(未示出)从而分别保持或者释放在安装装置810上的模具的部分。安装板813可以进一步包括补充模具安装结构820，用于支撑模具连接至安装板813。补充模具安装结构820可以包括螺纹紧固件钻孔形式的另一些保持器822，该螺纹紧固件钻孔与模具连接的螺纹栓配合。

模具安装装置810也包括先前参照图8详细描述的定位器330，不同之处在于其配置在安装板813中而不是第一台板210(图8)。因此，连接块332可以凹入穿过模具安装面811进入安装板813以及安装在板的顶面的致动器334。

在使用中，模具安装装置810可以安装在注塑成型机的台板(未示出)，此后，当模具的部分被装载、定位、或另外与不同模具的部分交换时，模具安装装置可以被保留安装在注塑成型机的台板上。模具安装装置810的操作模式通常可以被描述为包括以下操作：脱离模具夹具850，接合第一模具部件322(图9)的互补连接接口338(图9)9)与连接块332，利用定位器330的调整在模具安装面811上定位710(图17)第一模具部件322，以及此后接合模具夹具850以将模具322的第一部件保持就位。在这一点上，补充模具安装结构820也可被接合以提供模具保持就位的进一步的保证。

要注意的是，前述已经概述了一些较相关的非限制性实施例。本领域的技术人员将明白，可以修改所公开的非限制性实施例而不偏离本发明的精神和范围。因此，所描述的非限制性实施例应该认为仅仅是举例说明一些较突出的特征和应用。可以通过以不同的方式应用非限制性实施例或以本领域技术人员已知的方式修改它们来实现其他效益。这包括特别考虑不同的非限制性实施例之间的特征、元件和/或功能的混合和匹配，使得本领域的普通技术人员可以根据本发明理解一个实施例的特征、元件和/或功能可以结合到另一实施例中，如本领域技术人员可以根据本发明理解一个实施例的特征、元件和/或功能可以适当地结合到上述的另一个实施例中，除非另作说明。尽管所作描述针对特定布置和方法制定，但其目的和概念可适合和应用于其他布置和应用。