CN100404232C - 注塑机的注射装置 - Google Patents

Abstract

一种注塑机的注射装置，可以防止加热料筒的轴线和注射螺杆的轴线发生偏移，并易于调整喷嘴的轴线。支撑着加热料筒的前板固定在基座上，高度调整机构位于它们之间。后板靠对称布置的连接元件连接着前板。插入加热料筒的注射螺杆靠推板可旋转支撑着，球形螺母固定在推板上。与球形螺母相啮合的球形螺杆由后板可旋转地支撑着。推板靠支撑/引导元件进行支撑和引导，并靠球形螺杆的旋转向前移动从而注射树脂材料。支撑/引导元件由固定在前板上的支撑元件所支撑。由于与在注射时伸长而发生变形的连接元件相分离开，推板不会受到影响，从而可以防止加热料筒和注射螺杆的轴线发生偏移。

Description

注塑机的注射装置

技术领域

本发明涉及一种注塑机的注射装置。

背景技术

注塑机的注射装置具有前板，装配有加热料筒并固定在注射装置的基座上，还具有后板，用连杆或类似装置连接着前板并相互保持一定距离。在前板和后板之间设置有推板，注射螺杆可旋转但轴向不可移动地装配在其上，在前板和后板之间还设置有驱动机构，用于向前和向后移动推板。推板靠连杆或类似装置引导而前后移动，然后向前移动注射螺杆进行注射。

推板靠连杆或类似装置支撑并引导进行位移，因此推板的重量施加在连杆或类似装置上，造成了连杆或类似装置的弯曲。连杆的弯曲不仅损害了推板的可滑动性，还造成了推板中心轴的偏移。另外，有附加载荷施加在驱动机构上，如用于驱动推板的球形螺杆上，缩短了机构的使用寿命。这种情况下，已公开了一种注射装置(见JP2001-269974A)，其推板由装配在注射装置基座上的线性导轨进行支撑和引导。JP2001-269974A还提供了一种使用楔形元件的推板高度调节机构。

在另一公知的发明中，在前板和后板之间没有设置连杆，而是提供了侧壁用于连接前板和后板。注射螺杆的花键轴部分由轴承负载，与前板和后板一起构成了主框架。在其主框架的底面上也设置有线性导轨，线性电动机的线性移动元件和注射螺杆的花键轴相互连接处，即轴连接部分靠线性导轨进行引导(见JP2004-1279A)。

在注射装置中，注射时的注射压力通过注射螺杆传递给推板，并随后传递给后板，用于驱动推板的驱动机构就固定在后板上。传递至后板的注射力作用在连接前板和后板的连接元件上，如侧壁和连杆，因其具有相对较低刚性，使得连接元件发生变形从而吸收了注射压力。连接元件的变形造成了注射螺杆中心轴的偏移。如果承受注射压力的连接元件形状相对于螺杆轴对称，连接元件在螺杆轴的轴向方向同等程度地伸长，因此在连接元件上叠加线性导轨不会造成螺杆中心轴的偏移。

如果前板和后板靠底板再加侧板进行连接，则底板也承受注射过程中的注射力，并发生与侧板相同的动作。

图7用于解释连接元件和类似装置变形的视图，该变形是由于注射时的注射压力而产生。在图7中，前板1和后板2靠侧壁3a和基座3b相互连接，侧壁3a和基座3b构成了连接元件3。加热料筒11固定在前板1上，注射螺杆12插入加热料筒11中。注射螺杆12装配在推板5上，使其可旋转而轴向上不可移动，通过皮带轮15由图中未示出的用于旋转螺杆的电动机或类似装置驱动旋转。球形螺母7附着在推板5上，之间设置有负载传感器9。球形螺杆8拧进球形螺母7中，球形螺杆8由后板2支撑，可旋转但轴向不可移动。靠图中未示出的注射电动机，通过端部的皮带轮14，驱动球形螺杆8旋转，使得推板5向前移动(图中为从右向左)，从而进行注射。

注射产生的注射压力(注射力)被传递给螺杆12、推板5、球形螺母7、球形螺杆8、以及后板2，最终使得由刚性相对较低的侧壁3a和基座元件3b构成的连接元件3变形。如果相对于螺杆轴对称布置，连接元件3在螺杆轴的轴向方向同等程度地伸长。然而，如图7所示，在关于螺杆轴线与基座元件3b轴对称那侧的平面中(注射装置的上侧)具有间隔，而其功能与侧壁3a相同，因此其刚性低于其余三个平面，注射装置的上侧会变形而倾斜。

由于这个原因，如JP2001-269974A和JP2004-1279A所公开的，如果用于安装线性导轨的支撑元件固定在基板上，对应推板的元件轴向位移的直线性被破坏，螺杆中心轴相对于固定在前板上的加热料筒发生了偏移，增大了加热料筒的内表面和螺杆相互接触的危险。

在使用连杆作为连接元件进行推板引导的情况下，如JP2001-269974A中所描述的，产生的问题是连杆本身也会弯曲变形，从而失去了直线性，破坏了导轨的可滑动性。

通常的注塑成形机，更换模具和加热料筒是由最终使用者进行。这就要求任何情况下都要将模具和喷嘴的轴向高度对齐，从而与加热料筒的端部相配合。然而对于最终使用者，调整喷嘴的轴向高度是很困难的工作，而不成功的工作会造成螺杆的中心轴相对于加热料筒发生偏移。

发明内容

本发明提供了一种注塑机的注射装置，可以防止注射螺杆的轴线相对于加热料筒的轴线发生偏移，并可以容易地进行喷嘴的轴向调节。

本发明的注射装置包括：支撑着料筒的前板；后板；连接前板和后板的连接元件；用于推动注射螺杆一端的推板；支撑并引导推板进行线性移动的支撑/引导元件；设在推板和后板之间的机构，用于线性移动推板从而推动注射螺杆；以及与连接元件分开的支撑元件，固定在前板上，用于支撑着支撑/引导元件，所述前板、所述后板和所述连接元件为整体形成，并且所述支撑元件与所述前板为整体形成。通过上述的设置防止了加热料筒和注射螺杆中心轴线的偏移。

注射装置还包括基座和设在基座与前板之间的高度调整机构，用于调整前板的高度，并且前板可以通过高度调整机构固定在基座上。

支撑元件可以位于连接元件的内侧或者外侧。

连接元件可以包括壁元件或者杆元件。

由于可旋转地支撑着注射螺杆的推板与连接着前板和后板的在注射时由于注射力而变形的连接元件是分离的，推板不会受连接元件变形的影响。另外，用于支撑和引导推板的支撑/引导元件固定在前板或者后板上，因此可以防止推板支撑着的注射螺杆和前板支撑着的加热料筒的轴线发生偏移。另外，用于调整前板高度的高度调整机构便于调整喷嘴的高度。

附图说明

图1a为根据本发明第一实施例的俯视图；

图1b为根据本发明第一实施例的侧视图；

图1c为根据本发明第一实施例沿着图1b中A-A线的剖视图；

图2a为根据本发明第二实施例的俯视图；

图2b为根据本发明第二实施例的侧视图；

图2c为根据本发明第二实施例沿着图2b中A-A线的剖视图；

图3a为根据本发明第三实施例的俯视图；

图3b为根据本发明第三实施例的侧视图；

图3c为根据本发明第三实施例沿着图3b中A-A线的剖视图；

图4a为根据本发明第四实施例的俯视图；

图4b为根据本发明第四实施例的侧视图；

图4c为根据本发明第四实施例沿着图4b中A-A线的剖视图；

图5a为根据本发明第五实施例的俯视图；

图5b为根据本发明第五实施例的侧视图；

图5c为根据本发明第五实施例沿着图5b中A-A线的剖视图；

图6为根据本发明第六实施例的侧视图；以及

图7为在现有技术的注射装置中由于注射力引起变形的示意图。

具体实施方式

图1a至1c示出了根据本发明第一实施例的注射装置。图1a为俯视图，图1b为侧视图，图1c为沿图1b中A-A线的剖视图。

前板1和后板2靠壁状的连接元件3相互连接。用于固定支撑支撑/引导元件6的支撑元件4固定在前板1上，支撑/引导元件6用于支撑和引导推板5线性移动。尽管在所述的第一实施例中，前板1、后板2和支撑元件4是整体形成的，它们也可以形成为单独的元件再组装成一体。

加热料筒11装配在前板1上。推板5设置在前板1和后板2之间。使用相对于注射螺杆12的轴线对称布置的支撑/引导元件6，推板5被支撑并引导为可发生线性位移，且方向平行于支撑元件4的位移方向(注射方向)。注射螺杆12可旋转但轴向不可移动地装配在推板5上，并且通过皮带轮15由图中未示出的用于旋转螺杆的电动机或类似装置驱动旋转。注射螺杆12插入加热料筒11中。球形螺母7装配在推板5上，之间设置有负载传感器9。球形螺杆8拧进球形螺母7中，并且由后板2支撑，可旋转但轴向不可移动。由图中未示出的注射电动机，通过设于其一端部的皮带轮14，驱动球形螺杆8旋转，使得推板5向前移动(图中为从右向左)，从而进行注射。

用于调整前板1高度的一对高度调整机构13相对于注射螺杆12的轴线对称布置在前板1中，前板1通过高度调整机构13固定在注射装置的基座10上。前板1上的支撑元件4从前板1向着推板5那侧伸出。后板2位于基座10上。

图中未示出用于旋转螺杆的电动机，通过皮带轮15驱动注射螺杆12旋转，从而将装入加热料筒11中的树脂熔融。由于熔融压力，注射螺杆12被推动并向后移动(图1a中是从左向右)，推板5靠支撑/引导元件6支撑引导而向后移动。此时，装配在推板5上的球形螺母7向后移动并转动球形螺杆8，但是可借助于注射电动机的方式通过皮带轮14提供力作为反压力以防止球形螺母8的旋转。

树脂以上述的方式被熔融并混合，注射螺杆12向后移动至一测量位置。一旦测量步骤完成，用于旋转螺杆的电动机停止驱动。随后，注射电动机通过皮带轮14驱动球形螺杆8旋转，通过球形螺杆8在球形螺母7中的螺纹转动，使得推板5向前移动，从而使得注射螺杆12向前移动。然后，熔融的树脂被注射进模具中，图中未示出。注射过程中形成的注射力(注射压力)被传递给注射螺杆12、推板5、球形螺母7、球形螺杆8、以及后板2。后板2拉动连接元件3从而使得连接元件3伸长变形。由于连接元件相对于注射螺杆12和球形螺杆8的轴线对称设置，因此是发生同等程度的伸长和变形。因此，在后板2和前板1的位置上几乎没有任何变化。用于引导推板5的支撑/引导元件6在支撑元件4的顶上，支撑元件4固定在刚性的前板1上，与延长变形的连接元件3相互独立而不受其影响。因此，推板5靠支撑/引导元件6引导，平行于注射螺杆12和球形螺杆8的轴线进行位移。最终，装配在前板1上的加热料筒11的中心轴与注射螺杆12和球形螺杆8的中心轴不会发生偏移。

在第一实施例中，提供了用于调整前板1高度的高度调整机构13。更换模具和加热料筒11的时候，需要将模具和装配在加热料筒11端部的喷嘴轴线的高度相对齐。在这种情况下，使用高度调整机构13调整前板1的高度，可以很容易地使注射螺杆12的轴线与加热料筒11呈直线对准。

高度调整机构13可以使用不同类型的调整机构，例如可包括有固定在注射装置基座10上的元件，装配在上述元件中形成的凹槽部分之中的起重螺栓，使得该螺栓的一端与其相接触并拧入前板1凸缘部分的螺纹部分中，或类似构造，从而可以旋转起重螺栓调整其高度从而调整前板1的高度。另外，前板1靠高度调整机构13固定在基座10上。

图2a至2c为本发明第二实施例的示意图。图2a为俯视图，图2b为侧视图，图2c为沿图2b中A-A线的剖视图。

第二实施例和第一实施例之间的不同之处在于用于固定推板5的支撑/引导元件6的引导部分的支撑元件4位于后板2的这一侧，除此之外第二实施例与第一实施例相同。同样，前板1、后板2和支撑元件4为整体构造，但是也可以构造成为单独的元件再组装成为一体。如图2b所示，支撑元件4装配在后板2上，相对于注射装置的基座10留出狭窄的间隔，但是也可构造为与后板2合用同样的底面而叠加在基座10上。

与第一实施例相同，在第二实施例中，在注射时有注射力作用在后板2上，从而使得壁状连接元件3伸长变形。然而，由于推板5靠固定在支撑元件4上的支撑/引导元件6进行引导，其独立于连接元件3而不会有干扰，因此推板5不会受连接元件3伸长变形的影响。另外，支撑元件4固定在后板2，支撑元件4具有用于支撑推板5的支撑/引导元件6的引导部分，因此保持了推板5的直线性，从而防止了加热料筒11的中心轴与注射螺杆12和球形螺杆8的中心轴发生偏移。

图3a至3c为本发明第三实施例的示意图。图3a为俯视图，图3b为侧视图，图3c为沿图3b中A-A线的剖视图。

第三实施例与第一实施例的不同之处在于，前板1、推板5和支撑元件4的宽度更大，除此之外与第一实施例相同。具体的说，如图3a和3c所示，前板1的宽度(垂直于注射方向的方向)增大从而比后板2更宽，且支撑元件4也形成相同的宽度。前板1和后板2由壁状连接元件3连接，支撑/引导元件6的引导部分位于壁状连接元件3的外侧上。推板5带有在宽度方向上伸出的突起部分，形成类似凸缘的部分向连接元件3的外侧延伸，支撑/引导元件6布置在突起部分相应的端部下面，由支撑元件4支撑。其余的构造与第一实施例相同。

对比第三实施例和第一实施例，第一实施例的结构更加紧凑，因为其支撑元件4位于连接前板1和后板2的连接元件3的内侧上。另外，由于推板5的构造紧凑，可以减少推板5的惯性。相反的，相对于第一实施例，因为支撑元件4在连接元件3的外侧突起，第三实施例很难形成小尺寸。另外，缺点是推板5的惯性变大了。另一方面，支撑推板5的支撑/引导元件6之间的距离比第一实施例的更大，使得支撑力变大从而防止推板5在宽度方向上倾斜(图3a的垂直方向)。这可以确保防止注射螺杆12和球形螺杆8的轴线相对于加热料筒11的轴线发生偏移。尽管第三实施例的示例中，前板1、后板2和支撑元件4为整体构造，但是它们也可以构造成为单独的元件再组装成为一体。

图4a至4c为本发明第四实施例的示意图。图4a为俯视图，图4b为侧视图，图4c为沿图4b中A-A线的剖视图。

如同第三实施例一样，在第四实施例中，支撑元件4和其他元件的宽度增大了。与第三实施例的不同之处仅在于支撑元件4装配在后板2那侧，除此之外第四实施例与第三实施例相同。对比第二实施例，与第二实施例的区别在于支撑元件4和其他元件的宽度更大，从连接元件3的外侧突出，推板5在连接元件3的外侧位置靠支撑/引导元件6进行支撑，而第四实施例的其余部分与第二实施例相同。在操作方式以及优点方面，第四实施例与第三实施例相同，而相对于在后板2那侧设置支撑元件4的第二实施例在操作方式以及优点的方面也是相同的。在第四实施例的描述中，前板1、后板2和支撑元件4为整体构造，但是它们也可以构造成为单独的元件再组装成为一体。

图5a至5c为本发明第五实施例的示意图。图5a为俯视图，图5b为侧视图，图5c为沿图5b中A-A线的剖视图。

在第五实施例中，用于连接前板1和后板2的连接元件是杆状物3’，而其余部分与第一实施例相同。具体地说，在第五实施例中，前板1和后板2是由四根杆状连接元件3’相互连接。推板5靠前板1上的支撑元件4通过支撑/引导元件6进行支撑引导，且位置与杆状连接元件3’不相关而独立。上述注射装置的工作方式、操作方式、以及优点都与第一实施例的相同。

图6所示的是本发明的第六实施例。这个实施例包括用于支撑推板5的支撑板22，且推板5由支撑/引导元件6进行支撑并由设置在前板1和后板2之间的导杆16进行引导。

前板1固定在注射装置的基座10上，中间设置有高度调整机构13。前板1装配有支撑元件4，向着推板5的那侧伸出。加热料筒11连在前板1上，注射螺杆12插入加热料筒11中。注射螺杆12装配在推板5上，可以旋转但轴向不可移动。在注射螺杆12上连接有皮带轮，且注射螺杆12通过皮带轮15靠图中未示出的用于旋转螺杆的电动机驱动而旋转。前板1和后板2靠多个(四个)导杆16相互连接。导杆16从推板5中形成的孔中穿过，推板5的位移靠导杆16进行引导。同时，支撑元件4通过支撑/引导元件6对推板5进行支撑引导使其产生线性位移。

球形螺杆8的一端可旋转但轴向不可移动地连在推板5上。被驱动皮带轮21装配在球形螺杆8上。同步皮带20装在驱动皮带轮19和被驱动皮带轮21之间，其中驱动皮带轮19设置在固定在推板5上的注射电动机18的输出轴上。注射电动机18的驱动使得球形螺杆8启动旋转。球形螺杆8拧入球形螺母7中，球形螺母7通过负载传感器9装配在后板2上，不可旋转也不可轴向移动。球形螺杆8的另一端连在支撑板22上，可旋转但是轴向不可移动。

支撑元件4’布置在后板2上向后突出(与前板相反那侧)，支撑板22通过支撑元件4’上的支撑/引导元件6的引导部分，由支撑/引导元件6进行支撑。多个连杆17穿过在后板2中形成的孔，将推板5和支撑板22连接起来。

在测量-揉合步骤中，注射螺杆12通过皮带轮15由图中未示出的用于螺杆旋转的电动机驱动旋转，从而熔融树脂。在注射步骤中，注射电动机18通过驱动皮带轮19、同步皮带20和被驱动皮带轮21，驱动球形螺杆8旋转。由于球形螺杆8所拧入的球形螺母7固定在后板2上，球形螺杆8在旋转时发生轴向位移，并使得推板5向前移动(图6中为从右向左)，从而执行注射。此时，推板5靠支撑/引导元件6进行支撑和引导，并同时由导杆16进行引导。另外，支撑板22根据其位移方向控制推板5，因此产生线性位移。

在第六实施例中，推板5与连接前板1和后板2的导杆16相啮合。然而，由于推板5由支撑/引导元件6进行支撑和引导，而且也由支撑板22通过连杆17进行支撑，支撑板22由后板2上的支撑元件4使用支撑/引导元件6进行支撑，因此可靠保持了球形螺杆8的轴线，从而可以防止加热料筒11和注射螺杆12的中心轴线偏移。

Claims (6)

1.一种注塑机的注射装置，用于轴向移动加热料筒中的注射螺杆，所述注射装置包括：

支撑加热料筒的前板；

后板；

连接所述前板和所述后板的连接元件；

用于推动所述注射螺杆一端的推板；

支撑并引导所述推板进行线性移动的支撑/引导元件；

设在所述推板和所述后板之间的机构，该机构用于线性移动所述推板从而推动注射螺杆；以及

与所述连接元件分开的支撑元件，固定在所述前板上，用于支撑所述支撑/引导元件，所述前板、所述后板和所述连接元件为整体形成，并且所述支撑元件与所述前板为整体形成。

2.如权利要求1所述的注射装置，其特征在于进一步包括基座和设在所述基座与所述前板之间、用于调整所述前板高度的高度调整机构，所述前板通过所述高度调整机构固定在所述基座上。

3.如权利要求1所述的用于注塑机的注射装置，其特征在于所述支撑元件位于所述连接元件的内侧。

4.如权利要求1所述的用于注塑机的注射装置，其特征在于所述支撑元件位于所述连接元件的外侧。

5.如权利要求1所述的用于注塑机的注射装置，其特征在于所述连接元件包括壁元件。

6.如权利要求1所述的用于注塑机的注射装置，其特征在于所述连接元件包括杆元件。

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