CN101323155B - 合模装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种能够实现模开闭机构的滚珠丝杠的稳定保持、或可进行模开闭时可动盘的稳定移动的合模装置。在合模装置(11)中，与合模机构(23)独立地配置有模开闭机构(28)，所述模开闭机构(28)具备：使滚珠丝杠(32)或滚珠丝杠螺母(34)任意一个旋转的电动机(29)；被配置成相对第一盘(16)不能沿轴向移动的滚珠丝杠(32)；被配置成相对滚珠丝杠(32)相对地移动自如的滚珠丝杠螺母(34)；能够安装滚珠丝杠螺母(34)的可动盘(18)；和配置于第二盘(20)，将滚珠丝杠(32)的端部(32a)或端部附近保持为沿轴向移动自如的轴承部(33)。

Description

合模装置

技术领域

本发明涉及在注射成形或压力装置等中使用的合模装置，尤其涉及一种与合模机构独立地配置有具备滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、及电动机的模开闭机构的合模装置。

背景技术

作为与合模机构独立地配置有具备滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、及电动机的模开闭机构的合模装置，公知有专利文献1、专利文献2所记载的合模装置。专利文献1的模开闭机构将滚珠丝杠固定配置于基盘，并将滚珠丝杠螺母安装于可动模板(die plate)，通过滚珠丝杠的旋转使滚珠丝杠螺母与可动模板沿模开闭方向移动。但是，专利文献1中，只能够将滚珠丝杠螺母安装在可动模板的比较低的位置，导致在模开闭移动之际，可动模板的移动变得不稳定，存在着不能保持可动模板相对固定模板的平行度、可动模板无法高速移动的问题。

并且，专利文献2中在固定板上安装伺服马达，并在作为可动盘的一部分的连结板上安装螺母部件，通过驱动轴的旋转使螺母部件与连结板等沿着模开闭方向移动。但是，对于专利文献2的模开闭机构而言，虽然驱动轴(丝杠部)插通在连结板的螺母部件中，但端部未被保持。因此，驱动轴(丝杠部)容易引起旋转振动，螺母部件、驱动轴和伺服马达的连结部分的负担也很大。

专利文献1：特开2002-154146号公报(权利要求1、图1)

专利文献2：特开平10-258450号公报(0024、图1)

发明内容

本发明鉴于上述的问题而提出，其目的在于，提供一种在与合模机构独立地配置有具备滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、及电动机的模开闭机构的合模装置中，能够实现模开闭机构的滚珠丝杠的稳定保持、或可以进行模开闭时可动盘的稳定移动的合模装置。并且，本发明的目的还特别在于，提供一种在可动盘与受压盘之间配置有合模机构的合模装置中，能够实现前述滚珠丝杠的稳定保持、或可以进行模开闭时可动盘的稳定移动的合模装置。

本发明技术方案1所记载的合模装置，该合模装置中与合模机构独立地配置有具备滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、及电动机的模开闭机构，其特征在于，模开闭机构具备：电动机，使滚珠丝杠或滚珠丝杠螺母任意一个旋转；滚珠丝杠，被配置成相对第一盘不能沿轴向移动；滚珠丝杠螺母，被配置成相对滚珠丝杠相对地移动自如；可动盘，能够安装滚珠丝杠螺母；和轴承部，配置于第二盘，将前述滚珠丝杠的端部或端部附近保持为沿轴向移动自如。

本发明技术方案2所记载的合模装置，该合模装置中与合模机构独立地配置有具备滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、及电动机的模开闭机构，其特征在于，模开闭机构具备：电动机，配置于固定盘；滚珠丝杠，被配置成基于电动机旋转自如且不能够沿轴向移动；滚珠丝杠螺母，被配置成相对滚珠丝杠移动自如；可动盘，配置有前述滚珠丝杠螺母；和轴承部，配置于受压盘，将前述滚珠丝杠的端部或端部附近保持为旋转自如且沿轴向移动自如。

本发明技术方案3所记载的合模装置，其特征在于，在技术方案1或技术方案2中，合模机构配置在可动盘与受压盘之间。

由于本发明的合模装置与合模机构独立地具有模开闭机构，其中，该模开闭机构具备：使滚珠丝杠或滚珠丝杠螺母任意一个旋转的电动机；被配置成相对第一盘不能沿轴向移动的滚珠丝杠；被配置成相对滚珠丝杠相对地移动自如的滚珠丝杠螺母；能够安装滚珠丝杠的可动盘；和配置于第二盘，将滚珠丝杠的端部或端部附近保持为沿轴向移动自如的轴承部，所以，可以稳定地保持滚珠丝杠，从而在模开闭时能够使可动盘稳定地移动。

附图说明

图1是本实施方式的合模装置的主视图。

图2是在图1中从箭头A方向观察可动盘的图。

图3是受压盘中的滚珠丝杠的轴承部的放大剖视图，表示合模时以外的状态。

图4是受压盘中的滚珠丝杠的轴承部的放大剖视图，表示合模时的状态。

图5是其他实施方式的合模装置的主视图。

图6是另一个实施方式的合模装置的主视图。

附图文字说明

11合模装置

12注射成形机

16固定盘

18可动盘

20受压盘

23合模机构

28模开闭机构

29模开闭用伺服马达

32滚珠丝杠

33轴承部

34滚珠丝杠螺母

37外筒部件

38内筒部件

具体实施方式

参照图1～图4对本发明的合模装置进行说明。图1是本实施方式的合模装置的主视图。图2是在图1中从箭头A方向观察可动盘的图。图3是受压盘中的滚珠丝杠的轴承部的放大剖视图，表示合模时以外的状态。图4是受压盘中的滚珠丝杠的轴承部的放大剖视图，表示合模时的状态。

如图1所示，本实施方式的合模装置11用于注射成形机12的合模，与注射装置14一同被配置在基盘13上。合模装置11由作为第一盘的固定盘16、作为第二盘的受压盘20、和作为第三盘的可动盘18构成。并且，在固定盘16上安装有固定金属模15，在可动盘18上安装有可动金属模17，在受压盘20上配置有合模压力缸19。另外，在前述固定盘16与受压盘20之间平行配置有连接杆(tie bar)21。而且，对于可动盘18而言，在其四个角落附近插通所述连接杆21，且下部滑动自如地载置于基盘13上的导向件22，在模开闭方向移动自如。

对于合模机构23而言，活塞(ram)24被配置在可动盘18与受压盘20之间，在可动盘18的金属模安装面的背面近似中央处被固定为朝向受压盘20。另一方面，在受压盘20上设置有合模压力缸19的压力缸筒19a，前述活塞24插通在前述压力缸筒19a的内部。并且，能够从未图示的液压机构向前述合模压力缸19供给和排出压力油。另外，合模机构还可以使用：利用了升压机构或对开螺母机构的由其他液压缸构成的合模机构、利用了电动机的合模机构、一并使用了电动机和油压的合模机构、及肘杆式合模机构等。

模开闭机构28遍及固定盘16、可动盘18及受压盘20而配置，如图2所示，相对各盘16、18、20中的操作侧B的上侧连接杆21，配置在斜上的侧面，相对反操作侧C的下侧连接杆21，配置在斜下的侧面。由此，在可动盘18移动之际，能够从近似对角方向的两个位置向可动盘18传递力，使其稳定地移动。另外，配置模开闭机构28的位置是考虑了成形品的取出与金属模更换的作业性而决定的，但也可以构成为两个位置都是可动盘的下方，或者还可以是可动盘等的上表面或中间部侧面。并且，模开闭机构的数量优选如本实施方式所示那样设置两个，但在小型机中可以设置一个，而在大型机或基于发泡成形等对模开闭要求高的平行度的情况下，也可以设置三个以上。

模开闭机构28在固定盘16的侧面突出设置的托架31上，固定有作为电动机的模开闭用伺服马达29。并且，在模开闭用伺服马达29上配置有旋转编码器30，从而能够检测可动盘18相对固定盘16的位置。另外，相对前述模开闭用伺服马达29的马达轴，滚珠丝杠32固定连接在同轴上。因此，滚珠丝杠32被配置成基于前述模开闭用伺服马达29而旋转自如且不能够在轴向移动。并且，滚珠丝杠32中的另一方端部的小径部32a被保持在受压盘20的轴承部33中。另外，在突出设置于可动盘18的侧面的托架25上固定有滚珠丝杠螺母34，前述可动盘18及滚珠丝杠螺母34被配置成相对滚珠丝杠32相对地移动自如。此外，电动机不限定于模开闭用伺服马达29，也可以是其他种类的马达，对于旋转传递机构而言，可以借助带轮或减速器向滚珠丝杠进行旋转传递。

而且，如图3、图4所示，在受压盘20的侧面突出设置有托架26。并且，在前述托架26的可动盘侧的面上设置有凹状的孔27，在前述孔27中插入有轴承部33。进而，在前述托架26的孔27的周围利用螺栓36固定有安装板35，对轴承部33进行着固定。轴承部33是滚动导向部件，具有：固定插入在前述孔27中的外筒部件37、和相对前述外筒部件37能够复合进行旋转运动和往复运动的内筒部件38。在内筒部件38中以交错状配置有多列旋转自如的轴承39，通过前述轴承39的滚动导向，内筒部件38可以均等地分配荷重。而且，在外筒部件37的两端附近设置有止动件40、40，用于防止前述内筒部件38从外筒部件37脱落。并且，在前述止动件40、40的外侧设置有橡胶密封件41、41，以使杂质等不进入到轴承部33的内部。且在前述内筒部件38的内部插通有滚珠丝杠32的端部的螺纹未被切出的小径部32a。另外，本实施方式中，小径部32a的一部分从外筒部件37的孔突出到托架26的孔27内。其中，滚珠丝杠32的被受压盘20的轴承部33保持的部分可以不是端部，而是端部附近，也可以贯通轴承部。并且，轴承部也可以是支承滚珠丝杠的径向轴承通过导向件在模开闭方向移动自如的结构等其他的构成。

接着，对本实施方式的合模装置11的动作进行说明。在开模位置从可动金属模17取出了成形品之后，使模开闭机构28的模开闭用伺服马达29动作，使得滚珠丝杠32旋转。基于滚珠丝杠32的旋转，滚珠丝杠螺母34向闭模方向相对移动，同时可动盘18也移动。此时，由于滚珠丝杠32的另一方端部被受压盘20的轴承部33保持为旋转自如，所以，即使可动盘18远离受压盘20，也允许滚珠丝杠32的转速为高速旋转，从而滚珠丝杠32的端部在不引起旋转振动的情况下被稳定地保持。并且，由于本实施方式中可动盘18被保持于基盘13上的导向件22，且在近似对角方向的操作侧B上部和反操作侧C下部固定有滚珠丝杠螺母34，能够借助前述滚珠丝杠螺母34施加模开闭方向的力，来实现移动，所以，即便使可动盘18快速移动或紧急停止，也能够维持可动盘18相对固定盘16的平行度。

然后，在固定金属模15与可动金属模17模抵接、或在比模抵接稍微靠前的位置，从未图示的液压机构向合模压力缸19输送油压，来进行合模。合模时，连接杆21基于合模力延伸，使得受压盘20后退，从而受压盘20相对固定盘16的位置变远。由此，相对固定盘16沿轴向固定配置的滚珠丝杠32和受压盘20的位置关系发生变化，如图4所示，受压盘20及轴承部33相对滚珠丝杠32沿箭头D方向移动，轴承部33向从滚珠丝杠32稍微脱离的方向移动。此时，由于轴承部33的内筒部件38通过轴承39而相对外筒部件37移动自如，所以，内筒部件38与滚珠丝杠32的端部的小径部32a一同，也变更了相对外筒部件37的相对位置关系。另外，在合模时，由于通过合模机构23使固定盘16与可动盘18的位置关系接近，所以，与之对应，需要修正滚珠丝杠螺母34相对滚珠丝杠32的位置。因此，通过与合模机构23的动作同步地驱动模开闭用伺服马达29，可使滚珠丝杠32在可动盘18及滚珠丝杠螺母34沿闭模方向移动的方向稍微旋转。

然后，当合模结束时，从注射装置14向固定金属模15与可动金属模17之间形成的腔室注射填充熔融树脂，并使其冷却固化。当冷却时间结束时，消除合模压力缸19的压力，同时解除连接杆21的伸长，使得固定盘16与受压盘20的位置关系也恢复到合模前的状态。与之同步，利用模开闭用伺服马达29，使滚珠丝杠32沿着朝向开模侧移动可动盘18的旋转方向稍微旋转，受压盘20与滚珠丝杠32的轴向的位置关系也在滚珠丝杠32旋转的同时恢复到原来的状态。接着，按照合模压力缸19向开模方向动作的方式进行压力油的供给，并且，使模开闭用伺服马达29动作，强力开模既定的行程。然后，在强力开模结束之后，仅通过模开闭机构28的力使可动盘18向开模方向移动。此时也具有与闭模时同样的优点：即便使可动盘18快速移动或紧急停止，也能够保持可动盘18相对固定盘16的平行度。

接着，对图5所示的其他实施方式进行说明。在图5所示的实例中，合模装置51的与合模机构52独立配置的模开闭机构53，在受压盘54(在本实施方式中，受压盘54相当于第一盘)上固定有电动机55，滚珠丝杠56的一端按照在轴向上不能移动的方式固定在前述电动机55的马达轴上，并且，滚珠丝杠56的另一端旋转自如、且沿轴向移动自如地保持在配置于固定盘57(本实施方式中，固定盘57相当于第二盘)的轴承部58。而且，固定于作为第三盘的可动盘59的滚珠丝杠螺母60，被配置成相对前述滚珠丝杠56相对地移动自如。并且，在图5所示的实施方式中，至少当模开闭时滚珠丝杠56相对固定盘57不会沿轴向移动，而当合模时与受压盘54一同相对固定盘57在令连接杆61延伸的方向后退移动，相应地，滚珠丝杠56在配置于固定盘57的轴承部58内沿轴向移动。

下面对图6所示的另一个实施方式进行说明。在图6所示的另一个实施方式中，作为合模装置71的与合模机构72独立配置的模开闭机构73，在作为第三盘的可动盘74上固定有电动机75，利用前述电动机75，同样可以旋转驱动按照可旋转的方式配置于可动盘74的滚珠丝杠76。并且，插通在前述滚珠丝杠螺母76中的滚珠丝杠77的一端，被不能旋转且不能沿轴向移动地保持于作为第一盘的固定盘78的轴承部82，另一端以不能旋转且能够沿轴向移动的方式被保持于作为第二盘的受压盘79的轴承部80。而且，由于模开闭时基于滚珠丝杠螺母76的旋转，使得可动盘74相对滚珠丝杠77相对地移动，在合模时通过合模机构72使连接杆81延伸，扩张了固定盘78与受压盘79的间隔，所以，滚珠丝杠77可以相对受压盘79的轴承部80不旋转地沿轴向移动。另外，在图6所示的其他实施方式中，也可以将滚珠丝杠的一端按照沿轴向不能移动的方式保持于受压盘(将受压盘作为第一盘)，将另一端按照能够沿轴向移动的方式保持于固定盘(将固定盘设为第二盘)。

针对本发明不能一一进行列举，本发明不限定于上述的本实施方式的结构，由本领域技术人员按照本发明的主旨而施加变更的所有内容当然都包含于本发明。本发明不限定于树脂、金属等的注射成形机，也可以用于压铸成形机、各种压力成形机。并且，不限定于卧式的合模装置，也可以用于立式的合模装置。在立式的合模装置的情况下，可以采用从下方开始依次配置固定盘(包括接地的基盘)、可动盘及受压盘，从下方开始依次配置受压盘、可动盘及固定盘，或者从下方开始依次配置受压盘、固定盘及可动盘等各种排列。另外，滚珠丝杠被配置成不能沿轴向移动的第一盘和滚珠丝杠被保持为能够沿轴向移动的第二盘可以是固定盘与受压盘中任意一个盘。

Claims (2)

1.一种合模装置，该合模装置是在固定盘与受压盘之间平行配置有连接杆，且在可动盘插通该连接杆，并在可动盘与受压盘之间配置合模机构，与该合模机构独立地配置有具备滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、及电动机的模开闭机构，其特征在于，

前述模开闭机构具备：

电动机，配设于固定盘而使滚珠丝杠旋转；

滚珠丝杠，被配置成相对固定盘不能沿轴向移动；

滚珠丝杠螺母，被配置成相对前述滚珠丝杠移动自如；

可动盘，安装有前述滚珠丝杠螺母；和

轴承部，配置于受压盘，将前述滚珠丝杠的端部或端部附近保持为可旋转自如且沿轴向移动自如；

前述轴承部具有：

固定在受压盘的侧面的托架上的外筒部件、和

配置有多列旋转自如的轴承且相对外侧的外筒部件能够复合进行旋转运动和往复运动的内筒部件，并在内筒部件的内侧插通滚珠丝杠的端部的小径部；

合模时，连接杆基于合模力延伸，使得受压盘后退，受压盘相对固定盘的位置变远，同时轴承部的内筒部件相对外筒部件的相对位置关系变更。

2.根据权利要求1所述的合模装置，其特征在于：

在内筒部件中以交错状配置有多列旋转自如的轴承，通过前述轴承的滚动导向可以均等地分配荷重。

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