专利名称：空心带底塑料件热成型方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及由热塑性材料板热成形如量杯、高脚玻璃杯、杯子、浴盆等空心杯形物体和从压机中取出它们的方法和装置。
众所周知，根据热成形机的操作方法，它们可分成两类;第一类是在多个分离的工位成形及切割板材的热成形机，而第二类是在单一工位进行成形及切割板材的成型机。这些成型机用来把热压材料板制造成热塑性材料物件，如“可处理的”物件。
本发明涉及第二类热成形方法装置，物件的成形和把它们从原材料板上分离下来是在一个单一工位进行的。
在一个单一工位成形，从原材料板上分离下物件，并把物件从压机中移出的热成形方法和装置的现有技术的水平可以以普通单一工位压机及意大利专利No.1175178的压机代表，下面参照附
图1至13进行简要的说明。
在单一工位进行成形及切割操作的热成形机的热成形周期示意地说明如下第一阶段在压机打开时送入原料板(图1)。
一个送料辊(未示出)送入一份原材料板A，并用一辐射器(例如一红外光源)B加热，原材料板A在压机的打开部分之间沿箭头F往前送，送入热成形区。压机包括上凸模M1和下凹模M2。上凸模M1及下凹模M2可以只有一个或多个，在后一情况下在每次压制操作中可得到多个物件0。
第二阶段在闭合压机时进行成形(图2)。
下凹模M2升高对着固定的上凸模M1使粗成型模M1p进入下凹模M2的模腔M2c中，然后通过上凸模M1的孔F通入压缩空气或加上负压热成形出物件。压缩空气使包在粗成形模块M1p外的原材料A贴到下模腔M2c的侧壁和活动底部M2f。然后模腔M2c被水冷回路C冷却，使物件o也冷却，并进行随后的结构及尺寸稳定处理。
第三阶段切割(图3和3a)。
在这一阶段，整个下凹模M2往上凸模M1运动一距离ST，通常为1.5mm(图3a)，该段距离足够使物件O的边BO可从原材料板A中分离下来。
对于在一单一工位(或成形区)进行成形及切割的所有热成形机(图1至13)，上述三个阶段是通用的。基于从下凹模M2中脱出热成形物件O及以后的操作(计数、堆垛等)的装置不同，两类成形机有所不同。前者有一单一的凹模M2，后者有两个凹模，(左凹模M2c和右凹模M2d)，它们成整体，下面会参照图12和意大利专利1073243说明。
切割阶段结束了操作的封闭的压制周期(图13)。
在该阶段后，压机的下凹模M2下降，与上凸模M1脱开，该下凹模M2带着已成形和切割的物件O沿S型轨迹(图4)移动，往下移动到废的原材料板A的下面。然后下凹模M2的其余部分往下移动时终止活动底部M2f的向下移动，这样从下凹模腔M2c中完全拉出并脱下物件O。
在加工周期中这一阶段会出现把已热成形的物件O从成形区中移动或移出并堆垛起来会有困难。已经提出有多种系统来解决这方面的问题，下面将说明最广泛使用的两种。
第一种方法是用一种吹气系统(图5)，它包括沿一压缩空气总管CL供送出压缩空气，该总管CL上有一喷嘴U，它产生喷气G，用来把物件O提升起来，使它们稍微倾斜或倾复入一个或多个成品收料槽R中。成品物件沿着收料槽R连续地堆成一堆P。
但是该系统只能用于在凹模M2中的物件安置成单行。
如果凹模M2中的物件安置成多行，喷气流G可把物件O从压机的上模M1和下模M2的邻接区中移出，但是它们是散装地出料。为了把这些物件重新排整齐并把它们堆起来，就必须有一合适的堆垛装置PL(图6)，它是与热成型机分离设置的，但是它们的动作必须同步。这自然造成高的附加成本，更复杂的操作，(要扔掉的)损坏的废品率高。
在设置有堆垛装置PL的热成形机中，通过把物件O吹出成型区、撞到一止动面AR后落在一收料槽V中。在收料槽V的底部可设置许多装置，其中之一是由十字轮机构控制的传送带收料器TR，该装置有多块铰接着的板，每块板上有可以放入一个物件O的孔W1。物件在撞到具有很好地限定着的斜度方向的止动面AR后，物件O被挡住，落入孔W1中，然后间歇地往推料器Ip传送，该堆料器Ip为一曲柄杠杆机构E控制，把成品物件一个个推进堆料槽R堆成一堆P。
上面所述系统只是许多类似的类型中的一种，它有许多缺点。
首先，只有高度比具体的最小尺寸大的圆形物体可堆垛起来。因此不能堆垛限制在特定方向的物件，例如方形的物件。
另外，在落入收料槽V中，并混在一起，许多物件变形或损坏。
由于这些理由，图6中示出的已知系统以及其它一些类似的系统被认为是过时的。
使用一吸板的第二种系统示意地示出在图7至11中，这一系统是意大利专利1175178中公开的对象。在往下移动下凹模M2而使压机打开T时，把一块吸板插进热成形物件O的上边缘B之上和原材料板A的残余部分的下面，处于上述位置，在下凹模M2完成了它的下降周期T(压机完全打开)时，物件O可以吸上。
下凹模M2然后停止在最低位置，可允许吸板PA带着物件O从上凸模M1及下凹模M2邻接区(图8所示区域)移开到一邻近热成形机的区域，在该区由与堆垛装置R的臂BG铰接着的吸盘VS把物件O堆起来(图9，10)。只要吸板PA达到图8所示的位置，也就是移出成形区，下凹模M2开始向上运动，原材料板A又往前送一步，又开始了下一个热成形周期。同时，吸盘VS(图9)从吸板PA上接取物件O。通过转动臂BG转动和同时绕销轴Q转动，吸盘VS倒过来并对着一个多重收料槽R，在该处把物件堆成一堆P(图10)。
限制具有一单一凹模的热成形机的脱模系统性能的困难及缺点是1.压机必须打开很长一段距离T，它是物件O的高度和运动距离S(图4和7)的总和，再加上一段专门的距离来保证合理的安全系数(图7)。但是，由于用于移动距离T的时间是对工作周期没有用的，因此在其它条件不变时，要移出的物件O的高度越高则热成形机的生产量就越低。
2.上述运动距离S是给吸板PA提供插进原材料板A与已热成形的物件O之间的空间。要使运动距离S缩短，就会使吸板PA的尺寸有问题。而增大该段距离S，又使热成形机的生产率降低。对运动距离S和吸板PA的尺寸的限定总是上述两方面妥协的结果。但是，吸板PA的尺寸也被它不能妨碍原材料板A有送进的要求所限制，该板处于加热状态，有变弱及往下掉的倾向。
3.保持压机打开一段能使吸板PA插入及离开成形区所要求的时间使热成形机的非工作时间增加(图7.8和13)。
压机必须打开一段是以让吸板PA插入原材料板A和需要移出的物件O之间，吸起物件和把它们移出的时间(这段时间一般等于整体周期的30%，这是一段不可疏忽的时间)对热成形机的生产率有不利的影响。
如果在下凹横M2中有多行比较大的物件或比较小的物件，那么移动吸板PA的时间就会增加，因为必须运动的距离T增大，或者由于吸板PA必须前后运动一距离，该距离至少等于下凹模M2的宽度LA(图7)。
4.已热压成形的物件O保留在压机中的时间(也就是物件的壁与下凹模M2的模腔M2c的冷却壁相接触的时间)是影响热成形机的生产率的另一个重要参数。事实上，当下凹模M2一达到图4所示的位置，物件O就开始移离下凹模M2的模腔M2c的壁，已热成形的塑料的稳定化冷却也就中止了。由图13可见，在压机中进行稳定化的冷却时间tst是在(通过孔FO)喷入成形空气的时间t1和开始移出物件(图4)的时间t3之间的时间。一般，这段时间约为整个周期的一半。如要增加冷却时间tst，那么热成形机的生产率就必然降低。
5.由于物件O直接从吸板PA送到堆垛装置，因此对物件O在脱出及堆垛操作中间不可能加进附加的操作(例如打孔，贴标签等)。
如果必须对已热成形及堆垛的物件O进行附加的操作，必须重新放置物件。一般要卸垛并把物件送到进行要求操作的合适的机器中去，这样增加了随后损坏物件及造成废品的可能性。
用吸板脱出物件的热成形机的最大的缺点是吸板本身的形状及受限制的尺寸。参见图11，事实上，可注意到在环境压力及由于吸板抽吸在热成形物件O内的空间产生的负压之间的压差如何产生把物件O吸到固定对着吸板的。该压力差可近似地等于气流Q1/2，Q2/2，Q3/2通过沿着边缘BO的槽缝FE时产生的压头损失。
-在吸板PA内在S1部分空气的速度为V1产生了气流Q1，-在S2部分，空气速度为V2(与V1不等)，产生了空气流Q1+Q2。
-在S3部分，空气速度为V3(与V1，V2不等)，产生了空气流Q1+Q2+Q3，当Q1＝Q2＝Q3可达到理想的操作状态。由于吸板PA必须插入原材料板A和物件O的上边缘BO之间，其高度尺寸必须尽可能小，以便不限制压机打开的距离，使它过份长。在实践中，最好使用一种结构，其中V3比V2大得多，因此当操作时，Q1大于Q2，而Q2又大于Q3，这种状态意味着该系统在与理想状态差得很远的情况下进行操作。
在如意大利专利No.1053243中公开的具有两个下凹模的热成形机(见图12中示意表示出的)，通过两个下凹模M2s和M2d交替地与单一的上凸模相配合来成形物件。
当上凸模M1与下凹模M2闭合时，按上面所述的第一阶段到第三阶段的步骤进行热成形。
用这种热成形机，在后面的加工阶段具有如下优点
1.压机打开时下模运动的距离T可与热成形物体的深度或高度无关，而只要保持足以送入原材料板A的最小值，可大大减少整个周期中非工作时间，如图13所示。
2.压机只要打开一段足以供入原材料板A和下凹模M2s和M2d进行交替的侧向运动需要的时间。这些操作可同时进行，而不需要另外提供停顿的时间以移出热成形物件O。
3.已成形物件O保持在模腔M2c中，并且它们的壁与模壁接触的时间比热成形周期长(图13)，因为物件O可以从冲切开始直到在另一个下凹模进行下一次热成形操作一直保持与模壁紧密接触。换言之，对已成形物件O的冷却一直延续在下列阶段中-成形(在上凸模M1与下凹模M2s中);
-冲切;
-打开压机;
-两个下凹模的侧向运动;
-闭合(上凸模M1与另一下凹模M2d);
-成形(在上凸模M1与另一下凹模M2d中)。
在下凹模M2s中成形阶段成形的物件O堆垛在堆垛装置Rs中，而在下凹模M2d中成形阶段成形的物件O堆垛在另一堆垛装置Rd中。
底部元件M2fs和M2fd通过移动距离Ct(图12)移出已成形物件O，并堆垛它们，轮流把在下凹模M2s中成形的物件推进左面的堆垛装置Rs和把在另一下凹模M2d中成形的物件推进右面的堆垛装置Rd中。堆垛装置Rs，Rd设在上凸模M1的固定部分侧面。因此，碰巧会发生物件具有凹进的斜撑部分(例如设在同一水平的2、3、4个或更多的窝眼式支腿)，如在工艺中常用的，用来防止在堆垛时一个物件完全粘住在另一物件中(这样使物件不能随后卸垛以便使用)，这些物件位于一个完全的垂直方向并对齐，因为它们都从同一个模送出。在这种情况下，可以看到两个或更多的连续地堆垛着的物件很精确地重叠着，因而使支腿或窝眼部分的空间效应被抵消了，因此物件仍彼此牢固地粘在一起，使它们难以分离。
导致在堆垛的热成形物件之间间隔不良和存在不可恢复的粘结的原因在于热塑性材料制成的堆垛的支腿或窝眼部的成形不精确(它们一般朝物件内部突出零点几毫米或稍多些)，在成形时它们的尺寸不稳定，得到十分宽的尺寸精度。根据所用的热塑性材料的特性，会使支腿和底部的连接角以及热成形物件的形状和深度有变化，这对正确地堆垛物件是不可接受的。
不能卸垛或难以卸垛的物件要求手工处理，降低生产率，最终增加了废品数目。
应该注意，底部元件M2fs和M2fd运动的距离Ct取决于成形物件O的最大高度，当物件越高，则底部元件运动的距离越长。很重要的是要避免物件底部和侧向运动以及压机的闭合之间的干扰。
图12示出了定位销Sp，在闭合压机时，它使下凹模M2s或M2d相对于固定的上凸模M1对中，它插进在下凹模M2s或M2d上设置的相对的定位孔Z中一定的深度。A1示意地表示供送原材料板A的元件。
在具有单一下凹模或有两个下凹模的热成形机中，在堆垛物件时不可能对物件O再进行其它附加的操作，因为它们在成形后直接堆成垛。
本发明的目的是清除或基本减少现有技术的热成形机和成形方法和脱模方式所存在上述问题。
本发明的另一目的是提供使用不受到临界尺寸限制的吸板从成形区脱出热成形物件的方法。
本发明的一个专门目的是使得在一个热成形周期中把已成形物件保持在压机外面在成形模中同样的相互位置中可以对热成形物件进行一系列附加的和/或辅助操作。
本发明的另一目的是缩短打开压机的等待时间，以提高生产率和效率。
本发明的再一目的是要大幅度降低压机的高度到一半，以及大体上减少运动，降低压机本身的成本，提高压机的运动速度或侧向运动速度。
本发明的另一目的是在热成形操作周期中堆垛包装前进行一项或多项附加操作来提供热成形物件的最终成品，而不需要再进行另外的处理。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种从热塑性材料板成形有底的空心物件的方法，在一个预定的工作周期中-用热成形制造一压制物件，并把夹在上凸模及与上凸模相对的成形区中的活动的下凹模之间的成形物件冲切下;
-把带着热成形物件的下凹模交替地朝成形区的两侧的相应的脱模区移动;
-在相应的脱模区从下凹模中脱出成形物件，把每个物件传送到与下凹模形状相应的多个载物架中的一个中，这些载物架可以沿导轨顺次步进移动;
-顺次把载物架朝至少一加工站或处理站移动，同时把另一个下凹模带到与上凸模相配合的位置以便制造下一步成形物件;
-对至少一个载物架中带着的所有物件进行至少一种加工或处理作业，同时在模中又压出下一个物件;
本发明还提供了从热塑性材料板热成形有底的空心物件的装置，包括-一个凸模和两个凹模，两凹模轮流移动到上凸模相配合，而同时另一凹模带着已成形好的物件移动到容易进行操作的脱模区;
-把热成形材料板交替送进上凸模与下凹模之间的送板器;
-在压机的每次闭合周期终了进行操作的冲切装置;
-具有多个板或物件架的步进传送带，每个板或物件架可以在物件在压机中占据的同样的相对位置接受及支承来自成形操作的物件，-可从上凸模的两侧中的一侧交替地从相应的一个下凹模中提起一套成形物件，并把它们转送到传送带上相应的板或物件架上的至少一个检拾头;
-沿着传送带设置的可以用来对来自至少一个成形操作的所有物件在传送的同时进行处理的至少一个处理站。
下面将参照附图，通过实施例详细说明本发明，附图中图1是具有上凸模和下凹模的热成形机的示意图的侧视图，示出了在成形前压机打开的位置;
图2是图1的压机的侧视图，示出了成形阶段压机闭合的位置;
图3是类似图2的视图，示出在切割阶段压机闭合的位置;
图3a是图3的局部放大的示意图;
图4是图3的压机的侧视图，示出了在成形物件已切下但还留在压机中。压机处于打开的状态;
图5是类似图4的视图，但是示出了下一阶段，其中压制好的物件已从凹模中移出，并以压制区转到一堆垛器中;
图6是图5所示压机的改型的侧视图，该压机有多排压模，可以成批地出料送到分离的堆垛器;
图7至10示出图5的压机的另一变型的示意图，其中通过可放在压机的凹模及凹模部分之间的一吸板把压制好的物件从压制区中移出;
图11示出了在图7至10中压机使用的，用来通过吸力把一单一压制操作中压制好的多个物件提升起来的板;
图12示出了一个热成形机的前视图的示意图，该热成形机具有一个上凸模及两个可在凸模下交替运动的下凹模;和图13示出了具有单一凹模的热成形机的工作阶段和开关周期曲线的图。
图14是在本发明装置中使用的传送带的一部分的正视示意图;
图15是图14装置的平面图;
图16和17分别是类似图15的平面图和放大图，但是检拾头处在工作周期的不同阶段;
图16A和16B是双联凹模的两半的部分顶视放大图;
图18和19是在工作周期的两个阶段中热成形机的示意的正视图，不带步进传送带;
图20是捡拾头的一部分的底视放大图;
图21A，21B和21C以放大比例示意图20的细节;
图22以放大比例示出图14的细节;
图23是类似图14的示意图，但是示出了工作周期中的不同阶段;
图24示出图23的细节;
图25是在步进传送带的下游侧使用的堆垛装置的正视图，处于装载阶段;
图25A是图25的局部放大图，示出了热成形物件的堆垛方式;
图26示出图25的另一部分的局部放大图;
图27示出图25的堆垛装置，处在把物件卸到一块板上的阶段;
图28示出图26的局部放大图，处在准备卸物件的位置;
图29示出图25的堆垛装置，处在水平卸物件的位置;
图30和31示意地示出图29的堆垛装置水平卸物件时的紧接着的阶段;
图32示出图23的一个变型;
图33示出与图13相比较的，图14到31示出的设备的热成形阶段和周期时间;
图34示出凹模及在与热成形物件接合过程中检拾头的一部分的正视剖面图;
图35以及大比例示出图34的细节;
图36是类似图35的视图，但是示出在用检拾头接合着物件的边缘时进一步阶段;
图37示出一不带平的顶边的物件的侧视图，示出该物件被如图34至36所示的检捡头接合时状态;
图38示出在接近装在凹模中的热成形物件的过程中检拾和传送头的另一个实施例的示意横剖面图;
图39示出图38中检捡头的一部分的底视图;
图40是类似于图38的视图，但是成形物件处在从模中抽拔出的阶段;
图41示出图40的物件，处在从模中移出，准备开始传送;
图42和43为示出图41的物件放到在步进传送带上的载物架上的正视剖面图;
图44以放大的比例示出本发明的检拾和传送头的另一个实施例，处在把物件从热成形模中移出的过程中;
图45和46以放大比例示出图44的细节，处在不同的工作位置;
图47示出检拾和传送头的另一实施例，处在移出热成形物件的过程中;
图48以放在比例示出图47的细节，处在准备松开的物件的位置;
图49和50为示出本发明的检拾和传送头的另一个实施例的正视面图。
在附图中相同的零件或组件使用相同的标号。
通过上述附图可注意到本发明的热成形装置(或压机)包括一支撑结构1，该结构1只安装了一个承载上凸模3的固定的上模板2及一个可滑动的下模承装台4，和一块下模板5，在实例中上凸模是固定的，滑动的下模承装台4(例如)支承在具有自动润滑(在图中未示出)的可适合于高负载的滚轮底座上可作水平运动(箭头A)，下模板5可由(例如)两个曲柄杠杆机构(未示出)驱动的可沿垂直方向运动(箭头B，图18)。承装台4支撑着两个同样的下凹模6，7，它们在同一水平相互并排设置，它们可交替地为滑动台4移动，在固定的上凸模3下它们升起，并与上凸模3相配合，并可以下降以便顺序打开而可相对于固定的上凸模3侧向运动。也就是说，相对于上凸模3，下凹模6可移动到左侧，而下凹模7可移动到右侧(参见附图)。
卷在轴盘上的或从与热成形装置相配合的挤出装置直接送来的热塑性材料板8被链送进器9沿与两下凹模6，7运动方向相垂直的方向，在固定的上凸模3下面，但是在下凹模6，7的上面，以与压制(或成形)速度相应的速度向前送进。
如图18，19更清楚地示出，固定的上凸模3可以有多个凹槽10，每个凹槽10有开口的底端，周围被自由边11约束(图21A，21B)，并装入一相应的凸模块12，该模块12固定在相应的垂直控制棒13的端部，该控制棒13可滑动地安装在固定的上模的上壁中，并延伸穿过该壁，与一个上致动棒(或板)14相贴，连结，而上致动棒(或板)14又由对本专业人员已知的致动装置(图中未示出)控制。每个下凹模6，7有多个向上开口的腔15，腔15的数目与凹槽10的数目相等，并具有同样的间隔，这样，当一个下凹模与固定的上凸模相配合时，每个凹槽(或凹部)10精确地与下面的相应的腔15相配合。
定位装置包括(例如)装在上模板2上的四个销16，它们固定着或突出，当上下模闭合时，它们可与下凹模中相应的定位孔17相啮合，定位装置使下凹模6，7和固定的上凸模3之间能正确地配合。
每个腔15的底部装有一起模装置(图18、19、21A、21B和21C)，它包括一由相应的棒19控制向上运动的头部18，该控制棒19与控制棒(或板)20相连，用来在打开模具时，从压机中脱出或推出一件或多件热成形物件150。
最好，每个腔15有一个缩颈21，形成在成形物件周围的一个台阶，从腔的底部到台阶的高度限定了成形物件150的堆垛高度(图21A)。
下模板5由合适的装置(未示出)，例如两个曲柄杠杆机构，来驱动，以便进行在下凹模6，7和固定的上凸模3之间的垂直开闭运动。
在两个曲柄杠杆机构的底部下面可以设置两个偏心装置，它们可使下模板5运动一较短的距离，而使成形物件冲切下，从板上分离下来。与现有技术中的操作一样，这一步骤是在下凹模6，7对着固定的上凸模3闭合时进行。
固定的上模板2具有两个垂直的支撑柱22，23(图15，16，17)，每根柱上可转动地安装一个相应的凸臂24，25，它们的自由端装着一吸力捡拾头26，27，其结构是例如钟罩形，其底部由一带孔的吸板28封闭着，该板与上面的真空或负压源连接，例如一抽吸泵(未示出)，以便通过柔性导管26a和27a抽出空气。如图20明显可见。板28有多个有序排列的通孔29，通孔29设在纵向吸槽30和横向吸槽31交叉处，孔间距离即为槽间的距离，最好间隔等于下凹模6，7的腔15的间隔。
臂24，25分别设置在固定的上凸模3的一侧，可绕柱22，23在两个角度位置之间转动，一个位置是在相应的下凹模6，7已侧向完全移离固定的上凸模3时，相应的检拾头26，27处在相应的下凹模6，7之上，另一个位置是在热成形机外面，所述的运动由一相应的电动机/减速齿轮装置32，33驱动，这样使检拾头26，27作与下凹模6，7的前后交替运动相应的有节奏的角度转动以使传送已热成形物件150，下面将详细说明。
在臂244和25的作用半径范围内，安装着一条步进传送带35(图14，15，16，22和23)，它包括两个可滑动的支撑侧(或边)36，及可滑动地支撑在支撑侧上并在两相对端被一对链38牵拉的多个板或载物架37，该对链38绕在传送带端的一对链轮39上(图22)。每块板或载物架37有中间销40，对链38提供铰接，还有两个设在每端的侧面滚轮或销41，42，它们与链啮合。沿着侧边36，滚轮41、42是自由的或可沿着相应的直的上导架或导轨43和下导架或导轨44运动，而在传送带的传动端，销40跟随绕着轮39的圆形轨迹，而前滚轮(相对于运动方向，例如图22中滚轮41)跟随沿着相应的固定的导架45的圆形轨迹，导架45与轮39的原始曲率半径相同，后滚轮(图22中滚轮42)啮合在轮47的两个径向齿46之间，它有按照轮39方向的自身的转轴，并有同样的节线。采用这种设置，在传送带35的端头，每个板或载物架37返回到总是与另一个板或载物架平行的位置，当处在脱模位置，它与前面一个板(或载物架)及下一个板(或载物架)相隔很远。
因此可在传送带35的终端设置处理站50(图14和23)和堆垛站51，或设置中间处理站，下面将说明。
处理站50设计成可对成形物件150进行各种处理操作，这些物件处在这个处理站设置的工作装置容易接近的位置，而在堆垛站51可在从传送带35移出物件前，该堆垛站51把成形物件堆垛起来。
每个板或载物架37有多个孔或座38，它们有与下凹模6，7中的腔15同样的直径(或稍小一些的直径)和同样的间隔，因此它们可接受从成形操作得到的被捡拾头26，27传送来的物件。板或载物架37沿着传送带35的上导轨步进运动，在导轨上它们交替地接受捡拾头26，27送来的已成形物件150，并以步进方式在处理站50停住，随后沿下导轨传到堆垛站51。
处理或加工站50可以设计成进行任何要求的附加操作，例如对成形物件150的底部打孔，对物件干印或压花，贴标签，充入可溶性饮料粉，消毒等。
图14和23示出处理站50的一个实例，这是一个由曲柄杠杆机构驱动的带有钻头头部52的钻头，它们的间距与孔37a及载物架37的间距相同，并与步进传送带35有同样的操作节奏。
但是，也可以设置可以对成形物件进行其它要求的处理和加工的合适的工作装置来代替上述曲柄杠杆机构驱动装置50。
堆垛站51(图14，和图23到29)包括一处在传送带35的下游端的下面的支撑框架53，下推出器54，它能被驱动作与传送带35步进操作相同节奏的交替的垂直上下运动，并带有多个与载物架37的孔37a的数目及间距相同的推杆头55，还包括一与推出器54垂直对齐地置于传送带35上方的堆垛器56。堆垛器56可以是任何合适的类型，例如具有多根为框架58固定在一起的平行的管形杆57(图25)，在框架58上可滑动地安装了一个上推进器59，它被驱动作交替的上下运动，下面将说明。
每根杆57最好设有齿60(图26和28)，它们是可缩回的，它们绞接在横向轴61上可在两位置之间作角度运动，在一个位置它们缩进杆57内(图28)因此物件150可在杆之间滑动，在另一位置它们突出到杆57外(图26)与物件150的边缘151相啮合。
从图16A，16B和25A明显可见，可以安排成使下凹模6与下凹模7制造出同样的物件，但是(例如)所带的四个支腿或窝眼152，它们偏开一预定的角度，在堆垛站51的物件的堆垛分别由从下凹模6与下凹模7交替地送出的物件堆成，因为它们装在传送带35的载物架37上，物件150的底部的平坦部分(甚至当底部边缘有比较大的连接角)总是可放置在足够数量的支腿152上。
如果不是在两个凹模支腿152有不同的角度方向，而是设置不同数目的支腿152，也可以达到类似的效果。这一特点使得堆垛总是很好，而不会在物件150间产生永久的或不可恢复的粘结，于是可使废品数目减少。
堆垛器56支撑在小车结构62上，该小车可由轮63带动沿着一梁或型材64行走，而把多个物件150的堆垛从堆垛器56送到(例如)一直立面或支撑面65上，该面可升降，如图25，27示意地示出。
梁64可以绕它自身的级轴66可转动地被支撑着，在它的外面有斜凸块，通过带齿的扇形段67，该扇形段67与电动机/减速齿轮装置70的驱动轴69上用键连接着的小齿轮68相啮合使梁64转动。采用这种结构，堆垛器56可以倾斜90°或任意的中间角度，这样可把它安置在(例如)一个水平位置，和把它落在一支撑平台71上(图29至31)。平台71设计成可进行步进的下降运动(通过一个传动装置72，一螺杆73和相应的螺帽)，使横向的推出器74把一行堆好的物件150传送到笼形传送器75，把物件送到例如一包装站。
上述装置的作用比较简单。当压机打开，在固定的上凸横3下面的链送进器9把预定长度的原材料板8送入压机，随后使处在上模下的下凹模6或7(例如下凹模6)升起，与上凸模3配合而热成形出物件150，随后把物件切下。下凹模6与下凹模7往下降而打开压机，稍后不久，下模承装台4经侧向滑动，把下凹模6带离上凸模3，而使下凹模7带到上凸模3下，准备进行下一步热成形周期。
同时，捡拾头26运动到下凹模6上方的推出区，该区域这时无阻碍，当下凹模7对着固定的上凸模一闭合，捡拾头就从下凹模6中移出已成形物件150，推出装置的头部18已经预先把成形物件从腔15中推出或松开。捡拾头26绕柱22(图16)转动，而在传送带35的载物架37上方活动，并把成形物件150安放在相同数目的孔37a中(图15，16)。
在下一个成形周期中，捡拾头27运动到已相对于固定的上凸模运动到推出区域的下凹模7的上方，并以类似于捡拾头26的运动，以同样的方式把成形物件从下凹模7传送到传送带35上的载物架37上。这样，捡拾头27把物件150往下装在传送带的另一些载物架上。而捡拾头26也如此工作，但是把物件装进未被捡拾头27放进物件而留下的载物架中，因此，全部的载物架36最后都装进了物件150，它们被传送到加工站50。
要注意每个成品物件传送到步进传送带35，并保留在上面，使得可以明显地延长在压机外的稳定化时间tst，这是改善成形物件150质量的有利特点之一。事实上，在所示的实施例中，成形物件150要支撑在传送带35的载物架上经过七个或更多的热成形周期。
可经常对随机地从载物架37上选出的物件150的质量进行抽样检查，对设备的操作周期不会有任何的干扰。
在加工站50，对物件进行处理或充填粉料，或贴标簦等，随后沿着传送带35的下部送到堆垛站51，在该处，物件从传送带上移下堆成垛供使用或送到保装站进行包装。甚至当物件沿传送带下部运动时，它们进行较长时间的稳定化，并保持它们处在与热成形机中同样的相对位置。
可以注意到，除了提供在板28整个工作表面上的内部的负压更容易及均匀控制外，吸力捡拾头26，27为什么总是可以在各种情况下运用，而与捡拾的物件的边缘151存在与否无关。另外，与常规系统的情况不同，通过使用捡拾头26，27，把物件150从压模中脱出来的运动量等于堆垛高度H(图21A)。
更具体地说，参见图21B，当下凹模6或7(例如下凹模6)运动到脱模位置，捡拾头26同时到达下凹模6上的位置，如上所述，在物件150被捡拾头26捡拾起前，为了部分抽拔出物件150，脱模装置18，20必须运动的距离h0起作用，这时下模7进行另一个热成形周期。这对于捡拾头27随后的脱模运动也适用，它进进行转动，把物件150放到载物架37上，再返回处在下凹模7上的位置，这样对任一热成形周期都没有不工作时间。
这意味着压机打开的等候时间(如上所述，带有进入压制或成形区的吸板的热成形机，这段时间占热成形周期的30%)可大大地缩短。
也会注意到如何脱出物件150保部分依赖推杆头18的运动。事实上，脱出物件(图21c)是通过分开上下模的运动，及部分为下降下模和部分为推杆头的上顶来完成的。由于这些运动与每一成形周期中其它的不工作时间同时发生，因此不影响设备的生产率。
如果与图11所示的现有技术的压机相比较，可以注意到，如果ho是物件150的高度，hp是控制板20的高度，ha是进行堆垛的接近运动的长度，hs是双下凹模6，7的高度，图12中下凹模M2s和M2d的总高度H为H0＝hp+h0+ha+hs。
按照本发明的下凹模6，7的高度(图21B)替换成H＝hp+h0+ha+hs，也就是总高度H为H0，它比热成形物件150的高度的量略小一些。因为在带有堆垛的常规热成形机中，下凹模的高度H0通常比热成形物件高度的两倍还大一些，因此可以得出在热成形区外面和远离固定的上模3设置的脱模区中用捡拾头26，27进行脱模可使下凹模6，7的高度减为一半。
缩短模具的高度可用利地降低它们的重量及惯性，这意味着模具的侧向移动可更迅速。
另外，从图21B可注意到，所示的下凹模7处在脱模位置。下凹模7已完全移到压制或热成形区外面这一事实使得可以确定吸力捡拾头26，27的尺寸使得气流的总和(Q1+Q2+Q3)都通过Hpe这一部分。在S1，S2，S3部分中各气流速度都相等，在捡拾头内确定的气压值Pi在板对的整个表面上是均匀的。这使捡拾头26，27的满意地进行操作的最重要参数的最优化，这样可以达到理想的状态Q1＝Q2＝Q3。
在本发明的范围内可以有很多变型及改型。例如，在传送带35绕过具有相当直径的终点返回轮(或一些返回轮)后，传送带35可以用具有空的返程导轨的传送带，或具有空的载物架37，加工站50或堆垛站51可在上导轨上操作。加工站50可以是多于一个，并可沿着传送带顺序设置。
如果需要的话，可省去加工站50，也可以留下而对特殊类型的物件150不起作用。
另外，如图23和32所示，用于吸出热成形物件150的热塑性材料板A产生的挥发性残余物的吸罩80可以有利地设置在任何合适的位置，在传送带35上方，周围或下面。一个隧道处理室85，用于消毒和/或热调节，它可以包在传送带35的至少一部分的外面，它可设置多个针头86，用来注入流体，如冷空气，以在压机外面对物件150进行理想的稳定化(如图32示意地示出)。
如果需要的话，在每个捡拾头26，27的下游端设置一卷边加工站以便在同一成形操作中在物件已脱到一板或载物架37上后立即对所有的物件进行卷边加工。在该情况下，传送带35要长出至少两个板或载物架的长度，因此可以在物件刚刚从下凹模6，7中捡拾起，它们仍处于热态时的周期时间中对已成形的物件进行卷边，因经在到达加工站50前，不需要为了卷边加工角对物件加热。
参见图34到37，可以看到按照本发明的捡拾和传送头包括从一块活动板202或一刚性的网眼元件形成的捡拾结构201，它装在支撑臂24或25上。活动板202有一平的底面204，其上安装着一个或多个座205，每个座205联着至少两个接合及脱接装置206，它们从活动板的底面204突出。
每个接合及脱接装置206包括一凸块或衬套207，其底部是封住的，一端是固定(例如用螺栓固定)到活动板的底面204，而另一端208是自由的，最好是椭圆形的或斜的以形成与突边209接合的装置，该突边为如塑料杆之类的热成形物件150的下面平的凸肩，该物件150由装有可推出的底部或活动抽拔器18的凹模6或7热成形而成。
在接合与脱接装置206面对着相应的座205的壁部有一纵向槽213，它在衬套207的长度的终端部分延伸，与凸肩209接合的齿214的自由端穿过该槽207。齿214的顶部枢接在215处，绕着与衬套的纵轴及槽213的轴向平面相垂直的转轴作枢轴连接。而销215又由活塞216的附件216支撑，该活塞217是通过如O形圈218之类的密封件可滑动地及防漏地安装在衬套207中。在齿214下面设置了一块小的板219，它可以在衬套207中滑动，该板219要与齿214接触的上表面成形为向槽213倾斜的平面，而下表面与一个回动弹簧220接触，该弹簧220抵靠在衬套的封闭端。
在顶部，每个衬套207经过一相应的导管221，例如设在板202的厚度中(在这种情况下板202也可以作为一总管)的导管，或包括一柔性的导管，与装有三通控制电磁阀223的压力流体(空气)源(未示出)相连通。这样，当阀223使压缩空气向接合/脱接装置206(图36)，它们的活塞217在相应的衬套207中对着回动弹簧220被压下，这样使齿214的下面斜端突出，并与物件150的边缘水平接合和支撑部分接合。然后物件150固定到捡拾板202，因此它可以完全安全和不会发生扭曲、压碎或其它的变型的方式从模6或7中移出和传送到一接收站，例如一处在传送带35上的载物架上(图42、43中标为37)。在接收站，控制阀223使通过导管221(图35)传送的压缩空气排出。结果回动弹簧220使小板219再升高，由于在小的板与齿之间形状控制的滑动连接，使齿214在衬套207中返回，同时使活塞217向上位移。随后物件150从捡拾头207中松开并掉落入收集站中。
很重要的是要明白，对上述的捡拾传送头，热成形物件150并不一定要是圆形的，例如一杯形件，或是规则的多边形，如一盘，而是可以有任意形状，例如如图37所示平的和细长形，只要它设有凸肩209，它可以连续的或不连续的，甚至是不处在一单一平面中的连续凸肩(在后一情形下，接合/脱接装置206可以设置成相互在不同的水平作用)。之外，物件150也可以有相当的宽度，在该情况下，对每个座205提供适当数量的接合/脱接装置206是足够的。
上述的捡拾传送头的操作很简单很快。当打开热成形模时，板202在凹模6或7上面运动，以图35所示方式落在物件150上并与物件接合，电磁阀223使压缩空气送入接合/脱接装置206，它具有如图36所示的结构，也就是使它们的齿214与物件的凸肩209相接合，使物件与板相连。一当把物件传送到收集站已经完成，电磁阀222使压缩空气排出，随后把齿214退出和缩进进入相应的衬套207中，结果松开物件并落入收集站。
在图38到42所示实施例中，与捡拾板202相连的接合/脱接装置包括与座205结合安置的一杯形件225，它带有由弹性变形材料制的周边的斜边226，斜边226设计成可在发生变形情况下透入空心的热成形物件150，即使物件没有设置凸缘的情况下也是如此，并可以足够牢的方式与物件内部弹性接合(图40)使物件可从模6或7中移出(图41)并传送到收集的载物架37中(图42)。
杯形件225的底部227有至少一个孔228，它与一导管221连通，而导管221又通过一三通电磁控制阀223与压缩流体(空气)源(未示出)连通，阀223形成一物件150中，当处在接收载物架222中，杯形件225发出一脉冲(鼓风)压缩空气送入物件中(图43)，这样使斜边226脱开并松掉物件。
如果在捡拾板202上设置多个座205，单个导管221可以与总管229相连(图39)，该总管229通过导管230并插有阀223直接从压缩空气源充入压缩空气。
当然由斜边226形成的弹性环与捡拾头202的平面204牢固地连结着，可以代替杯形件225。
图44至46示出捡拾头202的另一实施例，其中一个环或绕着相应的座205同心的至少两个相对的环形段230设置在每个座205上。当处理有边缘的物件150时，这个实施例是特别有利的，但是由于某些原因它与板202的平面204不能很好地相贴合。
环或环形段230的内壁由朝要接合的物件突出的一段231和朝板202开锥口的一段232构成。在这种结构下，当板202降到在模6或7中的物件150上，边缘209的向内的翻边209a首先沿着突出段231滑动，然后在它们上面稍些往回弯，并保证弹性负载，也就是只遭到在所构成的材料的弹性极限内的变形随后沿着段232滑动，它们柯稍微膨胀一点并与板202相贴合，固定在环或环形段230之间。
沿着边缘209设置了一个或多个顶出装置234，它由装有轴236的活塞235形成，而轴236可活动地安装在(例如)板202内的孔237内。孔237给轴236在板202的平面204内提供一通道，而孔的另一端可由板238封住。活塞235由顶住平面204的回动弹簧239加上弹性负载，它也通过导管221，及三通电磁控制阀223与压缩空气源相连通(图45)。
为了要把物件150从板202上卸下，只要通过导管221送入压缩空气，对着弹簧239的作用力，降低活塞235，活塞的轴236就把边缘209压出环或环形部分230之外(图46)。
在图47和48所示的改型中，设置了通过导管221和电磁控制阀223与压缩空气源(未示出)相连通的一个或多个孔240，来代替顶出装置234。物件150通过其边缘209的弹性卡紧力，对着板202固定，如图44和46实施例所示，但是边缘209由环230封住。为了推出物件150，阀223使导管221与压缩空气源相连通一短的瞬间，排出一脉冲空气到物件中使它脱下。
图49和50示出一个实施例，其中接合/脱接装置包括一伸缩袋250，它可以柔软的状态插入物件150中，然后充气膨胀，直到与所述物件的内壁相接合。对于这一目的，伸缩袋可包括一弹性膜，保持在对着座205的表面的位置，例如把螺钉251和垫圈252放在板202的固定板253和小的保持板254之间，因而袋可膨胀并压它的侧壁对着物件150的内壁。
膜的内部可通过孔240，导管221和三通电磁控制阀223与压缩空气源连通，以在捡拾阶段充气;和与大气相通以便在从模6或7中抽出并转送后排出空气而放松物件150到收集站。
在本发明精神范围内和由下面权利要求书限定的范围内上述的捡拾传送头可以有很多改型及变形。
例如板202可用一网状结构代替，其具有小气室可与相应的柔性导管221相连。
另外，可弹性变型的元件250可由机械装置代替气动装置来伸缩，机械装置可以是(例如)由杆机构控制的锥形元件控制的膨胀段。
权利要求
1.一种由热塑性材料板热成形带底的空心物件的方法，成形是在一个单一的预定的工作周期中进行，它包括-用热成形制造一压制物件，并把夹在上凸模及上凸模相对的成形区中的活动的下凹模之间的成形物件切下；-把带着热成形物件的下凹模交替地朝成形区的两侧的相应的脱模区移动；-在相应的脱模区从下凹模中脱出成形物件，把每个物件送到与下凹模形状相应的多个载物架中的一个中，这些载物架可以沿导轨顺次步进移动；-顺次把载物架朝至少一个加工站或处理站移动，同时把另一个下凹模带到与上凸模相配合的位置以便制造下一个成形物件；-对至少一个载物架中带着的所有物件进行至少一种加工或处理作业，同时在模中又压出下一个物件。
2.一种按照权利要求1的方法，其特征在于所述的各加工站或处理过的物件在物件陆续从压机传送到相应的载物架中的同时从相应的载物架中移出。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于所述的处理操作包括堆垛物件。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于所述的堆垛物件同时对在另一个载物架中物件进行至少一种其它的加工处理操作。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于所述的处理操作包括对物件的底部打孔。
6.按照权利要求4或5的方法，其特征在于所述的处理操作包括对物件贴标签。
7.按照权利要求4至6中任一项的方法，其特征在于所述的处理操作包括对物件消毒。
8.按照权利要求4至7中任一项的方法，其特征在于所述的处理操作包括用预定量的要包装在该物件中的产品预充填入该物件中。
9.按照权利要求4至7中任一项的方法，其特征在于所述的处理操作包括在物件还处于热成形的热态时对物件进行卷边。
10.按照上述权利要求中任一项的方法，其特征在于在压机对载物架上的物件进行稳定化的时间等于至少七倍的热成形周期。
11.按照上述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述的处理操作包括对载物架上的已热成形物件中抽取至少一个物件进行质量控制。
12.一种从热塑性材料板热成形有底的空心物件的装置，包括-一个凸模和两个凹模，两凹模轮流移动到与上凸模相配合，而同时另一凹模带着已成形好的物件移动到容易进行操作的脱模区;-把热成形材料板交替送进上凸模与下凹模之间的步进送板器;-在压机的每次闭合周期终了进行操作的冲切装置;-具有多个板或载物架的步进传送带，每个板或载物架可以在物件在压机中占据的同样的相对位置接受及支承来自成形操作的物件;-可从上凸模的两侧中的一侧交替地从相应的一个下凹模中提起一套成形物件，并把它们转送到传送带上相应的板或载物架上的至少一个捡拾头;-沿着传送带设置的可以用来对来自至少一个成形操作的所有物件在传送的同进行处理的至少一个处理站。
13.按照权利要求12的装置，其特征在于每个板或载物架具有多个作为用来安放热成形物件的支座的通孔，其孔经及排列与下凹模的腔的孔径及排列一样。
14.按照权利要求12或13的装置，其特征在于所述的每个捡拾头各包括一个装在该捡拾头中的一捡拾单元，每个单元有一带孔的吸板，每块吸板上有多个通气孔，可与捡拾装置的内部相连通;与捡拾装置相连通的一个真空或负压源;使捡拾装置在下凹模上方的一个捡拾位置和在步进传送带的板或载物架上方的一个卸下位置之间移动的一个致动臂;和一个致动臂的致动装置，它的动作可与下凹模的交替运动相应，捡拾装置通过成形物件的边缘将其吸到吸板上，至少部分固定住而传送每个成形操作中得到的成形物件。
15.按照权利要求14的装置，其特征在于在所述的吸板上的通气孔与下凹模的腔的间距及排列一样，以便使在与热成形物件接触的整个表面上的气流能理想地分布。
16.按照权利要求14或15的装置，其特征在于所述的捡拾装置是钟罩形的，并位于吸板的上方。
17.按照权利要求12至16中任一项的装置，其特征在于沿着传送带设置至少一个抽风罩，可排掉热成形过程中产生的挥发性蒸汽。
18.按照权利要求12或13的装置，其特征在于每个所述的捡拾头或结构包括一带有为要捡拾及传送的相应的物件的至少一个座的平板形或网形元件，相应于座设置的用于接合/脱接相应的物件的装置，和用来控制捡拾及放下物件的控制所述的接合/脱接装置的装置。
19.按照权利要求18的装置，其特征在于每个所述的座连接着相应的接合/脱接装置。
20.按照权利要求19的装置，其特征在于所述的接合/脱接装置包括至少一个环形元件和多个固定在平面元件上的由弹性变形材料制成的环形段。
21.按照权利要求19的装置，其特征在于对于每个座所述的接合/脱接装置包括至少两个从平面元件上凸起作为具有接合边的物件的导向件的凸块，各凸块支撑着一个伸缩齿，在控制装置控制下该齿能突出与物件的边缘接合，缩回时能放下物件。
22.按照权利要求21的装置，其特征在于每个凸块包括由控制装置控制的滑块，其上枢轴联接着一个伸缩齿，该伸缩齿用弹性回动装置加上弹性负载。
23.按照权利要求22的装置，其特征在于在所述的伸缩齿和所述的弹性回动装置之间设置了一个活动件，它结合有一个斜面与伸缩齿可滑动地接合。
24.按照权利要求19的装置，其特征在于所述的接合/脱接装置包括一环形凸块或环形凸块段，其固定在所述的平面元件上，并且设有两个内凸块段，其中一个朝平面元件延伸，另一个朝要接合的物件延伸，以便使物件的边缘产生弹性变形。
25.按照权利要求24的装置，其特征在于包括至少一个推出装置，由平面元件支承着，并构成一个液压装置，该液压装置具有由控制装置控制的液压缸和活塞。
26.按照权利要求19的装置，其特征在于所述的接合/脱接装置包括一由平面元件支承的可胀缩的袋元件，其在控制装置的控制下胀缩，可与物件的内壁接合。
27.按照上述权利要求任一项的装置，其特征在于所述的控制装置包括一压缩流体源，在座和液压装置和压缩流体源之间的连接导管，和装在所述的连接导管把所述的连接导管和压缩流体源或排气口连接起来的三通电磁控制阀。
28.按照权利要求12至27中任一项的装置，其特征在于所述的处理站包括在传送带的下游端或最后一个处理站设置的堆垛站。
29.按照权利要求12至28中任一项的装置，其特征在于至少一个处理站包括装有与在板或载物架上的物件的一样数目的钻头的钻孔装置。
30.按照权利要求29的装置，其特征在于所述的钻孔装置是由曲柄杠杆机构操作的装置。
31.按照权利要求12至30中任一项的装置，其特征在于至少一个处理站包括一贴标签装置。
32.按照权利要求12至31中任一项的装置，其特征在于至少一个处理站包括在各捡拾头下游侧的卷边加工站。
33.按照权利要求12至32中任一项的装置，其特征在于至少一个处理站包括一个消毒装置。
34.按照权利要求33的装置，其特征在于所述的消毒装置包括沿着传送带的至少一部分设置的隧道室。
35.按照权利要求34的装置，其特征在于所述的装置设置有对空气进行调节的装置。
36.按照权利要求12至35中任一项的装置，其特征在于所述的步进传动带有两条牵引链，在传送带的端头每条链设置一对带齿的返回轮，一带齿的惰轮，及与每个带齿的返回轮相对设置的滑动导杆，装在每块板或载物架的两个相对的支撑侧上的与牵引链相铰着的铰接装置，位于相对于每个铰接装置的相对侧的啮合装置，一个与带齿的惰轮，另一个与在传送带端的滑动导杆相啮合以便把相应的板或载物架固定就位，该位置一般是该板所处的平面相平行一直到传送带的端头，并可对物件进行处理。
37.按照权利要求12至36中任一项的装置，其特征在于所述的堆垛站包括一垂直的堆垛器，绕自身的纵轴可转动地安装的滑动导杆，安装成可沿所述的导杆滑动的堆垛器的支撑装置，用来以可控制的方式转动支撑导杆以使一堆垛从传送带移开时，能以要求的方式对堆垛器定向的致动装置。
38.按照权利要求12至37中任一项的装置，其特征在于所述的两个下凹模中的一个可使制出的热成形物件上的堆垛的间隔支腿的取向、位置和尺寸中至少一项与另一个制出的支腿的不一样，以保证很好地堆垛物件而不会粘在一起。
全文摘要
空心带底塑料物件的热成型方法，包括在一双联凹模的一半中由热塑性材料板成型出物件，所述的凹模可在对着凸模的成型区和交替地在成型区左右侧的脱模区之间移动，把物件从脱模区传送到沿着导轨步进地顺序移动的多个载物架中，在载物架静止时，对成型的物件进行加工或处理作业及把物件送到堆垛站。
文档编号B29C51/08GK1093644SQ93100968
公开日1994年10月19日 申请日期1993年2月2日 优先权日1992年2月3日
发明者比特罗·帕多凡尼 申请人:伊萨普Omv集团公司