专利名称：中心转塔式多色多物料立式注塑机及注塑方法
技术领域：
本发明涉及立式注塑机以及利用立式注塑机注塑的方法。
技术背景
注塑机一般包括立式注塑机和卧式注塑机两种。注塑机通常由注射系统、合模系 统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。注射 系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主 要形式；目前应用最广泛的是螺杆式，其作用是在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间 内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具 型腔中。注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。合模系统的作用是保证模具能闭 合、开启及顶出制品，同时，在模具闭合后，给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模 腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。液压传动系统的作用是实现注塑 机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的 要求。电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺要求，如压力、温度、速度、 时间和实现注塑机的各种程序动作。加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒 一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导 热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所 以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化， 导致原料不能正常下料。注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。
过去，均以一种颜色的产品为主，其成型简单，容易控制注塑的成型工艺，而现 今，出现了许多双色或多色的产品，由此，必然会出现双色或多色成型，双色和多色成型主 要以双色成型机的两只料管和多色成型机的多只料管配合两套模具和多套模具按先后次 序经两次和多次成型制成产品。比起传统射出成型，双色成型和多色成型有如下的优点 (1)核心料可以使用低黏度的材料来降低射出压力，(2)从环保的角度考虑，核心料可以回 收成二次料，(3)根据不同的使用特性，如厚件成品皮层料使用软质料，核心料使用硬质料 或者核心料可以使用发泡塑料来降低重量，(4)可以利用较低质量的核心料以降低成本， (5)皮层料或核心料可使用价格昂贵且具特殊表面性质，如防电磁波干扰、高电导性等材料 以增加产品性能，(6)适当的皮层料和核心料配合可以减少成型品残余应力、增加机械强度 或产品表面性质，(7)产品的外观美观。
目前，多色多物料成型大多是以模具为重心，以模具的结构设计和加工精度技术 为重点，最常见的多色模具注塑成型有两种，一是单个型腔多个浇口注塑成型，即采用多个 料筒，每一料筒的颜色不同或物料不同，每个料筒内的物料经浇口注射到成型型腔内，如型 腔是相通的，这种成型方法会产生物料在型腔内混合的现象，而且是无规律性的，因此，成 型出来的产品会各式各样，很难达到生产的需求；二是连续的两次单色成型，这种成型方法 包括几种方式，如中国专利号为200610053289. 9申请日为2006. 9.
公开日为2008. 3. 12 的专利文献中披露了一种双色安全帽，具体公开了双色安全帽的制造方法，其方法为，首先，将制造帽沿的材料在用于注塑帽沿的模具中注塑成一帽沿；接着，将帽沿固定在用于注 塑帽体的模具内，向用于注塑帽体的模具内注塑制造帽体的材料，从而将帽沿和帽体注塑 成一体，形成一帽体和帽沿具有不同颜色的双色安全帽，这种成型方法是在不同的注塑机 内的模具中完成的，虽然能够成型双色产品，但是，由于注塑成型的保温、冷却时间比较长， 而且，第二色成品的成型需要等待第一色半成品成型完成后方可进行，同时，还需要将第一 色成型的半成品转移到第二色的成型的注射机和模具中，不仅耗费的时间长，成型的效率 低，而且，半成品在第二色模具的定位难，成型的产品质量低。
另外，在中国专利号为201010142967. 5申请日为2010. 4.
公开日为2010. 9. 22中公开了一种轿车内拉手及其双色注塑成型方法，具体的注塑成型方法为先合模，第一注 塑系统中本体料射入上模具的本体模型腔内成型本体；再开模，旋转机构的旋转轴带动旋 转体和动模逆时针旋转180度，上模具的本体模、包胶模型腔互换位置；再合模，第一注塑 系统中本体料射入上模具的本体模型腔内成型本体，第二注塑系统中包胶料射入上模具的 包胶模型腔内成型品；此时一侧型腔内为双色成型品，另一侧型腔内为本体。接着，再开模， 顶出型腔内的双色成型品，旋转机构和动模顺时针旋转180度，上模具的本体模和包胶模 互换位置，进行下一轮注塑。这种成型方法是通过旋转模具交替变换型腔来达到成型双色 产品的目的，这种成型方法的缺点是1)由于模具的重量比较中，通过旋转模具来变换成型 型腔的旋转力大，消耗的能量多，2)此成型方法一般只有上模具或下模具发生旋转，与其对 应的下模具或上模具是固定不动的，这就要求固定的模具的成型件的结构相同，否则无法 成型，对模具的设计和加工精度较高。发明内容
本发明的目的是提供一种中心转塔式多色多物料立式注塑机及注塑方法，利用本 发明的立式注塑机和注塑方法，成型的效率高，耗能少，成型产品的质量高。
为达到上述目的，中心转塔式多色多物料立式注塑机包括机架、锁模装置、顶出 装置及注射系统；所述的锁模装置包括锁模油缸、固定模板、活动模板、锁模导杆、锁模板， 锁模导杆滑动的设在机架上，固定模板安装在机架的顶面上，活动模板固定安装在锁模导 杆的上端，锁模板固定安装在锁模导杆的下端；固定模板的中心位置设有中心转塔装置，中 心转塔装置包括定位杆固定板，定位杆固定板上安装有垂直向上的转塔定位杆，转塔定位 杆上滑动的设有固定座，固定座的中心位置处开有第一通孔，第一通孔内设有轴承，在固定 座的下表面上安装有减速机，减速机下方安装液压马达，液压马达的输出轴与减速机的输 入轴相连接，减速机的输出轴伸入到固定座上第一通孔内，所述的固定模板上开有与第一 通孔同轴的第二通孔，第二通孔内安装有直线轴承，直线轴承内贯穿有中心转轴，中心转轴 的下端伸入到第一通孔内与减速机的输出轴相连接，且设在轴承内，在中心转轴上位于固 定座和固定模板之间安装有中心转盘，中心转盘上安装有定位套，中心转轴上端连接有连 杆，连杆的上端安装有治具；所述的定位杆固定板和固定模板之间设有升降液压缸，升降液 压缸包括缸体和活塞杆，所述的缸体与固定座固定连接，活塞杆的上端伸出缸体和固定模 板固定连接，活塞杆的下端伸出缸体与定位杆固定板固定连接；在模具安装位的外侧设有 机械手。
利用上述中心转塔式多色多物料立式注塑机的注塑方法为(1)在固定模板和活动模板上安装二套以上的成型模具，成型模具安装的位置处在治 具的外侧，且位于机械手的内侧；成型模具的型腔中心与锁模油缸的中心重合；(2)在液压油缸的作用下，锁模板带动锁模导杆向上运动，锁模导杆带动活动模板向上 运动实现开模动作；(3 )开模完成后，顶出装置顶出，同时，缸体带动固定座沿转塔定位杆向上运动，固定座 带动液压马达、减速机、中心转轴、连杆、中心转盘、治具一起向上运动直到治具的上表面不 与成型模具的上模最低点接触为限；(4)固定座向上运动完成后，液压马达的输出轴通过减速机带动中心转轴旋转，中心转 轴带动连杆和中心转盘旋转，连杆带动治具旋转一角度；(5)升降液压缸的缸体向下运动，缸体带动固定座向下运动，固定座带动液压马达、减 速机、中心转轴、连杆、中心转盘、治具一起向下运动；中心转盘向下运动时，转塔定位杆插 入到定位套内，起到机械定位的作用；(6)步骤(5)完成后，锁模板带动锁模导杆向下运动，锁模导杆带动活动模板向下运动 实现合模动作；(7)通过注塑系统向成型模具的型腔内注塑物料，并且，每一成型模具注塑的物料颜色 不同；物料种类、模具数量、射出单元数量三者相等。
(8)经保温、冷却后开模，在开模的同时，机械手伸入到成型模具的上模和下模之 间取出水口或成品件；(9)开模完成后，重复上述(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)步骤。
采用上述的立式注塑机和注塑方法，由于在同一立式注塑机上，至少在两套模具 中同时注塑不同色料的半成品或成品件，成型的半成品件只需要通过治具的旋转即可更换 到另一成型模具中，节约了异地移动半成品件的时间，并且，水口的去除均在一台立式注塑 机中通过机械手完成，而且，在开模时就完成了对水口的去除，改变了传统的单个型腔多个 浇口注塑成型的方法、连续的多次单色成型方法、多个型腔交替换位的成型方法，将传统的 成型工艺集中到一台注射机内完成，因此，成品的整个生产周期得到了减短，生产的效率 高。由于本发明不需要旋转模具，只需要升降和旋转中心转轴和治具即可完成多色成品的 全部注塑过程，中心转轴和治具的重量轻，因此减少了能量的消耗。
作为具体化，锁模油缸包括大活塞缸、小柱塞缸和锁模活塞杆，小柱塞缸设在大 活塞缸内，大活塞缸固定在机架上，小柱塞缸的下端固定在锁模板上，所述的锁模活塞杆的 上端固定设在大活塞缸内顶面上，下端设在小柱塞缸内。
每只锁模油缸都是由内部的一只小柱塞缸和外部的一只大活塞缸组合而成，称为 “子母式油缸”。目的是为了实现快速合模和快速起压。一个完整的合模动作分成快速、 慢速低压、高压三个阶段。大活塞缸的腔体通过液控单向阀与油箱相通。快速时，油泵仅向 小柱塞缸供油并打开单向阀，活塞杆快速向下移动并且从油箱吸油；模具闭合时，关闭单向 阀，此时大活塞缸的腔体已充满油但是压力等于大气压，防止上下模具撞击。再向大活塞缸 的腔体充入少量液压油，即可使压力迅速提升，进而实现快速起压，以提供锁模力。
作为具体化，所述的顶出装置包括顶出液压缸，顶出液压缸包括顶出缸体及顶出 活塞杆，顶出缸体与锁模油缸连接，顶出活塞杆的下端设在顶出缸体内，上端伸出固定模 板。
作为具体化，机械手的运动过程为首先机械手进入到上模和下模之间，然后，机 械手夹持水口或成品件，接着，机械手从上模和下模之间退出，然后，机械手松开将水口或 成品件放入到预定的位置中，最后，使机械手复位。机械手安装在活动模板上，将开模行程 设置成连续的几段，可在开模的过程中让机械手进入并夹住水口，利用开模动作向上拔除 水口，再退出锁模区。以最大限度地减少机械动作。
作为具体化，治具上具有四个工位，包括第一工位、第二工位、第三工位和第四工 位，四个工位均布在转盘的圆周上；其注塑方法为1)在固定模板和活动模板上安装第一成型模具和第二成型模具，第一和第二成型模具 相对于中心转轴对称，第一和第二成型模具安装的位置处在治具的外侧；2)在液压油缸的作用下，锁模板带动锁模导杆向上运动，锁模导杆带动活动模板向上 运动实现开模动作；3)开模完成后，顶出装置顶出，同时，缸体带动固定座沿转塔定位杆向上运动，固定座 带动液压马达、减速机、中心转轴、连杆、中心转盘、治具一起向上运动直到治具的上表面不 与成型模具的上模最低点接触为限；4)固定座向上运动完成后，在第一工位上安装嵌件；此时，第二工位的中心与第一成型 模具的成型中心对正，第四工位的中心与第二成型模具的成型中心对正；5)液压马达的输出轴通过减速机带动中心转轴旋转，中心转轴带动中心转盘和连杆旋 转，连杆带动治具旋转，中心转盘顺时针旋转90°使第一工位处在一成型模具型腔的正上 方或正下方；此时，第三工位与第二成型模具的成型中心对正；6)升降液压缸的缸体向下运动，缸体带动固定座沿转塔定位杆向下运动，固定座带动 压马达、减速机、中心转轴、连杆、中心转盘、治具一起向下运动直到第一工位上的嵌件处在 第一成型模具的型腔内为止；中心转盘向下运动时，转塔定位杆插入到定位套内，起到机械 定位的作用；7)第一工位的嵌件处在第一成型模具的型腔内后，锁模板带动锁模导杆向下运动，锁 模导杆带动活动模板向下运动实现合模动作；8)通过注塑系统向第一成型模具和第二成型模具的型腔内注塑物料，且注塑到第一成 型模具和第二成型模具中的物料颜色不同、物料种类不同；9)经保温、冷却后开模，在开模的同时，机械手伸入到第一和第二成型模具的上模和下 模之间取出水口；10)开模完成后，中心转轴顺时针旋转90°，使第一次注塑成型的半成品件在空气中自 然冷却，并观察第一次注塑成型半成品件上的水口是否脱去；此时，第四工位与第一成型模 具的成型部分对正，第二工位与第二成型模具的成型部分对正；11)开模，治具上升并通过连杆带动治具顺时针旋转90°使第一次成型的半成品的中 心位置与第二成型模具成型部分的中心位置对正；此时，第三工位与第一成型模具的成型 部分对正；12)合模，同时治具下降使第一次成型的半成品处在第二成型模具的型腔内；13)通过注塑系统向第一和第二模具注塑物料；14)经保温、冷却后开模，在开模的同时，机械手伸入到成型模具的上模和下模之间取 出水口 ；15)取出水口后，连杆带动治具顺时针旋转90°，并取出成品件；此时，第二工位与第 一成型模具的成型部分对正，第四工位与第二成型模具的成型部分对正；16)重复上述的步骤4)至15)继续进行下一轮注塑。
采用四个工位二套成型模具的注塑方法，由于在同一立式注塑机上，在两套模具 中同时进行注塑不同色料的半成品或成品件，成型的半成品件只需要通过治具的旋转即可 更换到另一成型模具中，节约了异地移动半成品件的时间，并且，水口的去除均在一台立式 注塑机中通过机械手完成，而且，在开模时就完成了对水口的去除，改变了传统的单个型腔 多个浇口注塑成型的方法、连续的多次单色成型方法、多个型腔交替换位的成型方法，将传 统的成型工艺集中到一台注射机内完成，因此，成品的整个生产周期得到了减短，生产的效 率高。由于本发明不需要旋转模具，只需要升降和旋转中心转轴和治具即可完成多色成品 的全部注塑过程，中心转轴和治具的重量轻，因此减少了能量的消耗。由于具备了上述的步 骤10)，对于一些在第一成型模具中冷却缩水不完全的，在空气中自然冷却能够稳定半成品 的尺寸，提高成品的质量。
作为改进，中心转盘的边缘均布有4个金属感应片，还具有刹车感应器和停止感 应器，刹车感应器和停止感应器均为近接开关，当中心转盘升起时，停止感应器才能感应到 金属感应片，才允许转塔装置旋转，当刹车感应器感应到金属感应片，开始刹车。从而实现 分度旋转的刹车和停止。转塔装置未上升时，停止感应器不能感应到金属感应片，程序上不 允许旋转。
图1为中心转塔式多色多物料立式注塑机的正面示意图。
图2为中心转塔式多色多物料立式注塑机的侧面示意图。
图3为中心转塔式多色多物料立式注塑机的俯视图。
图4为中心转塔转盘未上升时的示意图。
图5为中心转塔转盘上升后的示意图。
图6为固定座和导杆的结构示意图。
图7为嵌件安装架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步详细说明。
如图1至图3所示的中心转塔式双色双物料立式注塑机，包括机架1、锁模装置、 顶出装置及注射系统。
机架1由底座101、支承板102和固定板103构成，支承板102的下端安装在底座 101上，固定板103安装在支承板102的上端。
锁模装置包括锁模油缸20、固定模板201、活动模板202、锁模导杆203、锁模板204 和锁模导套205，锁模导套205安装在固定板103上，锁模导杆203滑动的设在锁模导套205 内，固定模板201通过螺钉安装在固定板103的顶面上，活动模板固定安装在锁模导杆203 的上端，锁模板204固定安装在锁模导杆203的下端，且位于固定板201的下方；锁模油缸 20包括大活塞缸206、小柱塞缸207和锁模活塞杆208，小柱塞缸207设在大活塞缸206内，大活塞缸206固定在机架1上，小柱塞缸207的下端固定在锁模板204上，所述的锁模活塞 杆208的上端固定设在大活塞缸206内顶面上，下端设在小柱塞缸207内。
在固定模板103的中心位置设有中心转塔装置，如图4至图6所示，中心转塔装置 包括定位杆固定板301，定位杆固定板301上安装有垂直向上的转塔定位杆302，转塔定位 杆302上滑动的设有固定座304，固定座304的中心位置处开有第一通孔，第一通孔内设有 轴承306，在固定座304的下表面上安装有减速机307，减速机307下方安装液压马达308， 液压马达308的输出轴与减速机307的输入轴相连接，减速机307的输出轴伸入到固定座 304上第一通孔内，所述的固定模板201上开有与第一通孔同轴的第二通孔，第二通孔内安 装有直线轴承309，直线轴承309内贯穿有中心转轴310，中心转轴310的下端伸入到第一 通孔内与减速机307的输出轴相连接，且设在轴承306内，在中心转轴310上位于固定座 304和固定模板201之间安装有中心转盘303，中心转盘303上安装有定位套305，中心转 轴310上端连接有连杆3101，连杆3101的上端安装有治具311，治具311上设有二个以上 的工位；如图8所示，在本实施方式中，工位为四个，即第一工位312、第二工位703、第三工 位313和第四工位704 ；定位杆固定板301和固定模板201之间设有升降液压缸，升降液压 缸包括缸体314和活塞杆315，所述的缸体314与固定座304固定连接，活塞杆315的上端 伸出缸体314和固定模板201固定连接，活塞杆315的下端伸出缸体314与定位杆固定板 301固定连接；在模具安装位的外侧设有机械手317。
如图1所示，所述的顶出装置包括顶出液压缸，顶出液压缸包括顶出缸体401及顶 出活塞杆402，顶出缸体401与锁模油缸20连接，顶出活塞杆402的下端设在顶出缸体401 内，上端伸出固定模板201。
利用本实施方式的中心转塔式多色多物料立式注塑机的注塑方法为1)如图7所示，在固定模板201和活动模板上安装第一成型模具501和第二成型模具 502，第一和第二成型模具安装的位置处在治具311的外侧，机械手317的内侧；成型模具的 型腔中心与锁模油缸的中心重合；2)如图1和图2所示，在液压油缸20的作用下，锁模活塞杆207在锁模导向杆208的 导向下带动锁模板204向上运动，锁模板204带动锁模导杆203向上运动，锁模导杆203带 动活动模板向上运动实现开模动作；3)如图5所示，活动模板上升后，顶出装置顶出产品，同时，升降液压缸的缸体314同 时向上运动，缸体314带动固定座304向上运动，固定座304带动固定座304带动液压马达 308、减速机307、中心转轴310、连杆3101、中心转盘303、治具311 —起向上运动使第一工 位和第二工位处在上模和下模的空间内；4)开模完成后，在第一工位312上安装嵌件；此时，第二工位703的中心与第一成型模 具501的成型中心对正，第四工位704的中心与第二成型模具502的成型中心对正；5)液压马达308的输出轴通过减速机307减速后带动中心转盘303和连杆3101旋转， 连杆3101带动治具311顺时针旋转90°，使得第一工位312的中心与第一成型模具501的 成型部分中心对正，第三工位313的中心与第二成型模具502的成型部分中心对正；6)升降液压缸的缸体314向下运动，缸体314带动液压马达308、减速机307、中心转轴 310、连杆3101、中心转盘303、治具311 —起向下运动直到第一工位的嵌件处在第一成型模 具的型腔内、第二工位的嵌件处在第二成型模具的型腔为止；中心转盘303向下运动时，转塔定位杆302插入到定位套305内，起到机械定位的作用；7)第一工位313的嵌件处在第一成型模具501的型腔内后，锁模活塞杆207在锁模导 向杆208的导向下带动锁模板204向下运动，锁模板204带动锁模导杆203向下运动，锁模 导杆203带动活动模板向下运动实现合模动作；8)通过注塑系统向第一和第二成型模具的型腔内注塑物料，第一成型模具用于成型第 一色半成品，第二成型模具用于成型第二色成品件；9)经保温、冷却后开模，在开模的同时，机械手伸入到第一成型模具的上模和下模之间 取出水口，机械手伸入到第二成型模具的上模和下模之间取出水口 ；机械手的运动过程为 首先机械手进入到上模和下模之间，然后，机械手夹持水口或成品件，接着，机械手从上模 和下模之间推出，然后，机械手松开将水口或成品件放入到预定的位置中，最后，使机械手 复位；10)中心转盘303和治具311顺时针旋转90°后下降并合模，使得第一工位312离开 第一成型模具501，此时，第四工位704的中心与第一成型模具501的成型部分中心对正，第 二工位703的中心与第二成型模具502的成型部分中心对正；11)通过注塑系统向第一和第二成型模具的型腔内注塑物料，同时，第一工位上的半成 品在空气中自然冷却，并观察水口是否脱去，以稳定半成品的尺寸，提高成品的质量；12)经保温、冷却后开模，同时，转盘上升；用机械手取出第一成型模具和第二成型模具 中成型出来半成品和成品的水口；13)中心转盘303和治具311旋转90°后下降并合模，使得第一工位312进入到第二 成型模具，此时，第三工位313的中心与第一成型模具501的成型部分中心对正，第一工位 312的中心与第二成型模具502的成型部分中心对正；14)通过注塑系统向第一和第二成型模具的型腔内注塑物料；15)经保温、冷却后开模，同时，治具上升；用机械手取出第一成型模具和第二成型模具 中成型出来半成品和成品的水口；16)中心转盘303和治具311旋转90°后，使得第一工位312离开到第二成型模具，此 时，第二工位703的中心与第一成型模具501的成型部分中心对正，第四工位704的中心与 第二成型模具502的成型部分中心对正；17)取出成品件；18)开模完成后，重复上述步骤4)至17)进行下一轮的注塑。
中心转盘303的边缘均布有4个金属感应片603，还具有刹车感应器601和停止感 应器602，刹车感应器601和停止感应器602均为近接开关，当中心转盘303升起时，停止感 应器602才能感应到金属感应片603，才允许转塔装置旋转，当刹车感应器601感应到金属 感应片603，开始刹车。从而实现分度旋转的刹车和停止。转塔装置未上升时，停止感应器 不能感应到金属感应片，程序上不允许旋转。
注塑机开模后的下一个动作是顶出，治具升起必须和顶出同时动作，以保证产品 顺利脱模。为了保证顶出和治具升起同步，在顶出油路上加手动调整的节流阀，以微调同止少ο
采用四个工位二套成型模具的注塑方法，由于在同一立式注塑机上，在两套模具 中同时进行注塑不同色料的半成品或成品件，成型的半成品件只需要通过治具的旋转即可更换到另一成型模具中，节约了异地移动半成品件的时间，并且，水口的去除均在一台立式 注塑机中通过机械手完成，而且，在开模时就完成了对水口的去除，改变了传统的单个型腔 多个浇口注塑成型的方法、连续的多次单色成型方法、多个型腔交替换位的成型方法，将传 统的成型工艺集中到一台注射机内完成，因此，成品的整个生产周期得到了减短，生产的效 率高。由于本发明不需要旋转模具，只需要升降和旋转中心转轴和治具即可完成多色成品 的全部注塑过程，中心转轴和治具的重量轻，因此减少了能量的消耗。由于具有刹车感应器 和停车感应器，因此，能保证模具的中心点和工位的中心点对正，当半成品从一个成型模具 移至另一个成型模具中时，定位准确，因此，成型的成品质量高，精度高。由于具备了上述的 步骤11)，对于一些在第一成型模具中冷却缩水不完全的，在空气中自然冷却能够稳定半成 品的尺寸，提高成品的质量。
本发明不限于上述实施方式，上述实施方式注塑机结构和注塑方法也可扩展到多 色多物料注塑机结构和注塑方法。
权利要求
1.中心转塔式多色多物料立式注塑机，包括机架(1)、锁模装置、顶出装置及注射系 统；所述的锁模装置包括锁模油缸(20)、固定模板(201)、活动模板002)、锁模导杆(203)、 锁模板(204)，锁模导杆(203)滑动的设在机架(1)上，固定模板(201)安装在机架(1)的 顶面上，活动模板固定安装在锁模导杆(203)的上端，锁模板(204)固定安装在锁模导杆 (203)的下端；其特征在于固定模板(201)的中心位置设有中心转塔装置，中心转塔装置 包括定位杆固定板(301)，定位杆固定板(301)上安装有垂直向上的转塔定位杆(302)，转 塔定位杆(302)上滑动的设有固定座(304)，固定座(304)的中心位置处开有第一通孔，第 一通孔内设有轴承(306)，在固定座(304)的下表面上安装有减速机(307)，减速机(307)下 方安装液压马达(308)，液压马达(308)的输出轴与减速机(307)的输入轴相连接，减速机 (307)的输出轴伸入到固定座(304)的第一通孔内，所述的固定模板(201)上开有与第一通 孔同轴的第二通孔，第二通孔内安装有直线轴承(309)，直线轴承(309)内贯穿有中心转轴(310)，中心转轴(310)的下端伸入到第一通孔内与减速机(307)的输出轴相连接，且设在 轴承(306 )内，在中心转轴(310 )上位于固定座(304)和固定模板(201)之间安装有中心转 盘(303)，中心转盘(303)上安装有定位套(305)，中心转轴(310)上端连接有连杆(3101)， 连杆(3101)的上端安装有治具(311);所述的定位杆固定板(301)和固定模板(201)之间 设有升降液压缸，升降液压缸包括缸体(314)和活塞杆(315)，所述的缸体(314)与固定座 (304)固定连接，活塞杆(315)的上端伸出缸体(314)和固定模板(201)固定连接，活塞杆 (315)的下端伸出缸体(314)与定位杆固定板(301)固定连接；在模具安装位的外侧设有机 械手(317)。
2.根据权利要求1所述的中心转塔式多色多物料立式注塑机，其特征在于锁模油缸 (20 )包括大活塞缸(206 )、小柱塞缸(207 )和锁模活塞杆(208 )，小柱塞缸(207 )设在大活塞 缸(206 )内，大活塞缸(206 )固定在机架(1)上，小柱塞缸(207 )的下端固定在锁模板(204 ) 上，所述的锁模活塞杆(208)的上端固定设在大活塞缸(206)内顶面上，下端设在小柱塞缸 (207)内。
3.根据权利要求1所述的中心转塔式多色多物料立式注塑机，其特征在于所述的顶 出装置包括顶出液压缸，顶出液压缸包括顶出缸体(401)及顶出活塞杆(402)，顶出缸体 (401)与锁模油缸(20)连接，顶出活塞杆(402)的下端设在顶出缸体(401)内，上端伸出固 定模板(201)。
4.中心转塔式多色多物料立式注塑机注塑方法，其特征包括以下步骤(1)在固定模板(201)和活动模板上安装二套以上的成型模具，成型模具安装的位置处 在治具(311)的外侧，且位于机械手(317)的内侧；成型模具的型腔中心与锁模油缸(20)的 中心重合；(2)在液压油缸(20)的作用下，锁模板(204)带动锁模导杆(203)向上运动，锁模导杆 (203)带动活动模板向上运动实现开模动作；(3)开模完成后，顶出装置顶出，同时，升降液压缸的缸体(314)向上运动，缸体(314) 带动固定座(304)沿转塔定位杆(302)向上运动，固定座(304)带动液压马达(308)、减速 机(307)、中心转轴(310)、连杆(3101)、中心转盘(303)、治具(311) —起向上运动直到治具(311)的上表面不与成型模具的上模最低点接触为限；(4)固定座(304)向上运动完成后，液压马达(308)的输出轴通过减速机(307)带动中心转轴(310 )旋转，中心转轴(310 )带动连杆(3101)和中心转盘(303 )旋转，连杆(3101)带 动治具(311)旋转一角度；(5 )升降液压缸的缸体(314 )向下运动，缸体(314 )带动固定座(304 )向下运动，固定座 (304)带动液压马达(308)、减速机(307)、中心转轴(310)、连杆(3101)、中心转盘(303)、治 具(311)—起向下运动；中心转盘(303)向下运动时，转塔定位杆(302)插入到定位套(305) 内，起到机械定位的作用；(6)步骤(5)完成后，锁模板(204)带动锁模导杆(203)向下运动，锁模导杆(203)带动 活动模板向下运动实现合模动作；(7)通过注塑系统向成型模具的型腔内注塑物料，并且，每一成型模具注塑的物料颜色 不同，物料种类、模具数量、射出单元数量三者相等；(8)经保温、冷却后开模，在开模的同时，机械手伸入到成型模具的上模和下模之间取 出水口或成品件；(9)开模完成后，重复上述(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)步骤。
5.根据权利要求4所述的中心转塔式多色多物料注塑机注塑方法，其特征在于机械 手(317)的运动过程为首先机械手进入到上模和下模之间，然后，机械手夹持水口或成品 件，接着，机械手从上模和下模之间推出，然后，机械手松开将水口或成品件放入到预定的 位置中，最后，使机械手复位。
6.根据权利要求4所述的中心转塔式多色多物料注塑机注塑方法，其特征在于治具 (311)上设有四个工位，包括第一工位(312)、第二工位(703)、第三工位(313)和第四工位 (704)，四个工位均布在转盘的圆周上；其注塑方法为1)在固定模板(201)和活动模板上安装第一成型模具(501)和第二成型模具(502)，第 一和第二成型模具相对于中心转轴(310)对称，第一和第二成型模具安装的位置处在治具 (311)的外侧；成型模具的型腔中心与锁模油缸的中心重合；2)在液压油缸(20)的作用下，锁模板(204)带动锁模导杆(203)向上运动，锁模导杆 (203)带动活动模板向上运动实现开模动作；3)开模完成后，顶出装置顶出，同时，升降液压缸的缸体(314)向上运动，缸体(314) 带动固定座(304)沿转塔定位杆(302 )向上运动，固定座(304)带动液压马达(308 )、减速 机(307)、中心转轴(310)、连杆(3101)、中心转盘(303)、治具(311) —起向上运动直到治具 (311)的上表面不与成型模具的上模最低点接触为限；4)固定座(304)向上运动完成后，在第一工位(312)上安装嵌件；此时，第二工位(703) 的中心与第一成型模具(501)的成型中心对正，第四工位(704)的中心与第二成型模具 (502)的成型中心对正；5)液压马达(308)的输出轴通过减速机(307)带动中心转轴(310)旋转，中心转轴 (310)带动中心转盘(303)和连杆(3101)旋转，连杆(3101)带动治具(311)旋转，中心转盘 (303)顺时针旋转90°使第一工位(312)处在一成型模具(501)型腔的正上方或正下方； 此时，第三工位(313)与第二成型模具(502)的成型中心对正；6)升降液压缸的缸体(314)向下运动，缸体(314)带动固定座(304)沿转塔定位 杆(302)向下运动，固定座(304)带动压马达(308)、减速机(307)、中心转轴(310)、连杆 (3101)、中心转盘(303)、治具(311)和嵌件安装架(317)—起向下运动直到第一工位(313)处在第一成型模具(501)的型腔内为止；中心转盘(303)向下运动时，转塔定位杆(302)插 入到定位套(305)内，起到机械定位的作用；7)第一工位(313)的嵌件处在第一成型模具(501)的型腔内后，锁模板(204)带动锁 模导杆(203)向下运动，锁模导杆(203)带动活动模板向下运动实现合模动作；8)通过注塑系统向第一成型模具(501)和第二成型模具(502)的型腔内注塑物料，且 注塑到第一成型模具(501)和第二成型模具(502)中的物料颜色不同、物料种类不同；9)经保温、冷却后开模，在开模的同时，机械手(317)伸入到第一和第二成型模具的上 模和下模之间取出水口；10)开模完成后，中心转轴(310)顺时针旋转90°，使第一次注塑成型的半成品件在空 气中自然冷却，并观察第一次注塑成型半成品件上的水口是否脱去；此时，第四工位(704) 与第一成型模具(501)的成型部分对正，第二工位(703 )与第二成型模具(502 )的成型部分 对正；11)开模，治具(311)上升并通过连杆(3101)带动治具(311)顺时针旋转90°使第一 次成型的半成品的中心位置与第二成型模具(502)成型部分的中心位置对正；此时，第三 工位(313)与第一成型模具(501)的成型部分对正；12)合模，同时治具(311)下降使第一次成型的半成品处在第二成型模具(502)的型腔内；13)通过注塑系统向第一和第二模具注塑物料；14)经保温、冷却后开模，在开模的同时，机械手(317)伸入到成型模具的上模和下 模之间取出水口；15)取出水口后，连杆(3101)带动治具(311)顺时针旋转90°，并取出成品件；此时， 第二工位(703)与第一成型模具(501)的成型部分对正，第四工位(704)与第二成型模具 (502)的成型部分对正；16)重复上述的步骤4)至15)继续进行下一轮注塑。
7.根据权利要求6所述的中心转塔式多色多物料注塑机注塑方法，其特征在于中心 转盘(303)的边缘均布有4个金属感应片(603)，还具有刹车感应器(601)和停止感应器 (602),刹车感应器(601)和停止感应器(602)均为近接开关，当中心转盘(303)升起时，停 止感应器(602)才能感应到金属感应片(603)，才允许转塔装置旋转，当刹车感应器(601) 感应到金属感应片(603)，开始刹车，以实现分度旋转的刹车和停止，当转塔装置未上升时， 停止感应器(602 )不能感应到金属感应片(603 )，则不允许中心转盘旋转。
全文摘要
本发明公开了中心转塔式多色多物料立式注塑机包括机架、锁模装置、顶出装置及注射系统；锁模装置上设有中心转塔装置，中心转塔装置包括定位杆固定板，定位杆固定板上安装有转塔定位杆，转塔定位杆上设有固定座，在固定座的下表面上安装有减速机，减速机上安装液压马达，减速机的输出轴上设有中心转轴，中心转轴的上端安装连杆，连杆上安装有治具；固定座上设有升降液压缸；在模具安装位的外侧设有机械手。利用本发明的立式注塑机和注塑方法，成型的效率高，耗能少，成型产品的质量高。
文档编号B29C45/67GK102029681SQ201010534979
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者廖昌亮 申请人:丰铁塑机(广州)有限公司