CN101934576B - 合模装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在设有利用电动机的对开螺母动作机构的合模装置中、不在上述对开螺母动作机构中使用连杆机构而能够使构造简单化的合模装置。在通过模开闭机构(26、27、28)使可动金属模(20)相对于固定金属模(15)接近或抵接，将对开螺母(37a、38b、37b、38a)与卡止部(25a)卡止之后、通过合模机构(22)进行合模的合模装置(12)中，至少使用作为对开螺母动作机构(29)的驱动源的电动机(32)、和设有第1螺纹部(39)和向与该第1螺纹部(39)相反方向切削螺纹的第2螺纹部(40)、在上述电动机(32)的作用下旋转的滚珠丝杆(36)，使对开螺母(37a、38b、37b、38a)动作。

Description

合模装置

技术领域

本发明涉及设有利用电动机的对开螺母动作机构的合模装置。

背景技术

作为在注射成形机中使用的合模装置，存在如肘节机构那样通过同一个机构进行模开闭和合模的装置、和通过模开闭机构使可动金属模相对于固定金属模接近或抵接在将对开螺母与卡止部卡止后、通过合模机构进行合模的合模装置。后者的使用对开螺母的类型比较大型，通过液压缸进行合模机构的结构较多见。在后者的使用对开螺母的类型中，用来使对开螺母相对于卡止部移动的驱动源如专利文献1所示，使用液压缸的情况较多。但是，因为动作的高速化、节能化、防漏油等的理由，如专利文献2或专利文献3那样，还进行使用电动机作为用来使对开螺母移动的驱动源的情况。此外，在专利文献1中也记载有能够将驱动源的液压缸变更为电动机。

但是，专利文献1至专利文献3为了使对开螺母移动，在从1个电动机到一对对开螺母的力的传递过程中，为了使上述一对对开螺母大致同时移动而使用连杆机构。因此，有用来使使用连杆机构的对开螺母动作的对开螺母动作机构变得复杂的问题。此外，通过使用连杆机构，对开螺母动作机构的构造变得复杂，结果有发生故障等的问题的情况。进而通过连杆机构的构造，有带来对开螺母动作机构的成本上升的情况。

[专利文献1]特开2003-311796号公报(权利要求1，0022，图2)

[专利文献2]特开2002-264186号公报(权利要求1，图4)

[专利文献3]特开2002-225100号公报(0033，图4)

发明内容

在本发明中，鉴于上述问题，目的是提供一种在设有利用电动机的对开螺母动作机构的合模装置中、在上述对开螺母动作机构中不使用连杆机构而能够使构造简单化的合模装置。

本发明的技术方案1所述的合模装置，是通过模开闭机构使可动金属模相对于固定金属模接近或抵接、在将对开螺母与卡止部卡止之后、通过合模机构进行合模的合模装置，其特征在于，至少使用作为对开螺母动作机构的驱动源的电动机、和设有第1螺纹部和向与该第1螺纹部相反方向切削螺纹的第2螺纹部、在上述电动机作用下旋转的滚珠丝杆，使对开螺母动作。因而，能够使对开螺母动作机构的构造简单化。

本发明的合模装置是通过模开闭机构使可动金属模相对于固定金属模接近或抵接、在将对开螺母与卡止部卡止之后、通过合模机构进行合模的合模装置，至少使用作为对开螺母动作机构的驱动源的电动机、和设有第1螺纹部和向与该第1螺纹部相反方向切削螺纹的第2螺纹部、在上述电动机作用下旋转的滚珠丝杆，使对开螺母动作，所以能够使对开螺母动作机构的构造简单化。

附图说明

图1是本实施方式的合模装置的侧视图。

图2是本实施方式的对开螺母动作机构的主视图，是表示对开螺母脱离的状态的图。

图3是本实施方式的对开螺母动作机构的主视图，是表示对开螺母卡止的状态的图。

图4是实施例1的对开螺母动作机构的主视图。

图5是实施例2的对开螺母动作机构的主视图。

附图标记说明

11  注射成形机

12  合模装置

15  固定金属模

16  固定盘

18  移动合模盘

20  可动金属模

21  可动盘

22  合模压力缸

25  系杆

25a、74a  卡止部

26、32、76  伺服马达

27、36、79  滚珠丝杆

29  对开螺母动作机构

37a、37b、86  第1对开螺母

38a、38b、88  第2对开螺母

41、82  第1滚珠丝杠螺母

42、83  第2滚珠丝杠螺母

具体实施方式

参照图1至图3对本发明的实施方式的注射成形机的合模装置进行说明。注射成形机11由合模装置12和设在其侧方的注射装置13构成基本的部分。如果对合模装置12进行说明，则在底座14上的一方(注射装置侧)立设有安装固定金属模15的固定盘16。此外，在底座14上，朝向模开闭方向固定着线性导引部等直动导引部17，在上述直动导引部17上，可沿模开闭方向移动地设有移动合模盘18。并且，作为与移动合模盘18一体的脚部的架台19朝向固定盘侧伸长，在架台19之上，可沿模开闭方向移动地设有安装可动金属模20的可动盘21。此外，在本实施方式中，在移动合模盘18上，设有作为合模机构的4个合模压力缸22。此外，合模压力缸22的压头23分别固接在可动盘21的背面上。此外，在底座14的另一方(后方侧)立设有系杆保持板24。并且，在固定盘16的四角附近，沿水平方向固定着系杆25，系杆25分别插通在可动盘21、移动合模盘18、系杆保持板24中。此外，在比系杆25的中间靠另一方的部分上，设有遍及规定长度形成有多个槽的卡止部25a。在设在底座14上的另一方的托架上固定着模开闭机构的伺服马达26，并且轴支承着模开闭机构的滚珠丝杆27，在固定于移动合模盘18上的滚珠丝杆螺母28中插通着上述滚珠丝杆27。另外，合模机构或模开闭机构也可以使用其他促动器或机构。

在移动合模盘18的另一个面18a(反固定盘侧)配设有两组对开螺母动作机构29。如果通过图2、图3(图1将对开螺母动作机构29的一部分省略而记载)对一个对开螺母动作机构29进行说明，则在移动合模盘18的另一个面18a的上下的系杆25与系杆25的大致中间位置上，突出、固定着托架30。并且，从托架30观察，在上方的系杆侧设有安装在支柱上的马达安装面31，在马达安装面31上，安装着作为对开螺母动作机构29的驱动源的伺服马达32。在伺服马达32的驱动轴33上安装有检测转速的旋转编码器32a。此外，从托架30观察，在下方的系杆侧，平行地设有两根一定长度的导引棒34、34。在伺服马达32的驱动轴33上经由联接器35固定着1根滚珠丝杠36，滚珠丝杆36受内置在托架30中的轴承旋转自如地保持。并且，伺服马达32的驱动轴33及滚珠丝杆36的轴向与第1对开螺母37a、37b以及第2对开螺母38a、38b的开闭方向一致而设置。另外，在本发明中，对开螺母动作机构29的驱动源也可以是伺服马达32以外的电动机。此外，伺服马达32的驱动轴33与滚珠丝杆36的关系也可以是滚珠丝杆直接插通在马达的转子中的结构、或马达的驱动轴的带轮与滚珠丝杆的带轮通过带连结的结构。

在伺服马达32作用下旋转的滚珠丝杆36在一侧设有向顺方向切削螺纹的第1螺纹部39，在另一侧设有向与上述第1螺纹部39相反方向切削螺纹的第2螺纹部40。第1螺纹部39与第2螺纹部40的螺距为相同螺距。并且，第1滚珠丝杆螺母41沿着滚珠丝杆36移动自如地安装在第1螺纹部39的部分上。此外，第2滚珠丝杆螺母42沿着滚珠丝杆36移动自如地安装在第2螺纹部40的部分上。此外，两个第1对开螺母37a、37b安装在上述第1滚珠丝杆螺母41上以使其联动，两个第2对开螺母38a、38b安装在第2滚珠丝杆螺母42上以使其联动。

如图2、图3所示，第1对开螺母37a、37b由设在上部的系杆25的卡止部25a的下方、通过上升而卡止的第1对开螺母37a、和设在下部的系杆25的卡止部25a的下方、通过上升而卡止的第1对开螺母37b构成。此外，第2对开螺母38a、38b由设在下部的系杆25的卡止部25a的上方、通过下降而卡止的第2对开螺母38a、和设在上部的系杆25的卡止部25a的上方、通过下降而卡止的第2对开螺母38b构成。并且，在移动合模盘18的另一个面18a的上部的系杆25的附近，第1对开螺母37a和第2对开螺母38b作为一对对开螺母安装，以相对于系杆25的卡止部25a卡止或脱离的方式动作。此外，在移动合模盘18的另一个面18a的下部的系杆25的附近，第1对开螺母37b和第2对开螺母38a作为一对对开螺母安装，以相对于系杆25的卡止部25a卡止或脱离的方式动作。

由第1对开螺母37a和第2对开螺母38b构成的对开螺母等的形状是公知的。上述第1对开螺母37a和第2对开螺母38b分别设在固定于移动合模盘18上的壳体43内，由上述壳体43导引外侧面44而移动。并且，上述第1对开螺母37a和第2对开螺母38b相对置的一侧，在外侧附近设有对置面45，并且在中央部设有半圆类的凹部，在上述凹部中沿模开闭方向排列设置有多个比上述槽的宽度窄的宽度的齿46，以使其能够对应于系杆25的卡止部25a的多个槽卡止。在本实施方式中，即使第1对开螺母37a和第2对开螺母38b的对置面45、45彼此不完全抵接，对开螺母37a、38b等的齿46也卡止在卡止部25a的槽中而能够进行合模。

此外，如果对对开螺母动作机构29的驱动力的传递部分更具体地说明，则第1滚珠丝杆螺母41固定在沿与滚珠丝杠36直角方向设置的移动板47上。并且，移动板47插通着固定在托架30上的导引棒34、34，沿着导引棒34、34升降移动。如图2、图3所示，在移动板47的上表面的右前方附近的位置上，固定着将上述第1对开螺母37a与移动板47连结的连结棒48。此外，在图2、图3中为另一连结棒52的背后而没有图示，但在移动板47的上表面的左后方附近的位置上也同样与上述连结棒48平行地设有将上述第1对开螺母37a与移动板47连接的连结棒。进而，在移动板47的下表面的右前方附近的位置上，也在与上述连结棒48同轴延长线上固定着将上述第1对开螺母37b与移动板47连接的连结棒49。连结棒49贯通上述第2对开螺母38a的内部的孔50而固定在上述第1对开螺母37b上。此外，在图2、图3中为另一连结棒52的背后而没有图示，但在移动板47的下表面的左后方附近的位置上也与上述连结棒49平行地设有将移动板47与第1对开螺母37b连接的连结棒。

此外，第2滚珠丝杠螺母42固定在固定于上述第2对开螺母38a的上表面上的筒状的托架1内。并且，使得即使第2对开螺母38a移动，滚珠丝杆36的端部也在上述托架51的筒内不与对开螺母38a的上表面碰撞。此外，上述第2对开螺母38a与上方的上述第2对开螺母38b之间通过两根连结棒52固定。连结棒52设置为，使其分别贯通移动板47的右后方附近的位置和左前方附近的位置，配置为，使得在俯视图中两根连结棒48和两根连结棒52成为四边形。此外，两根连结棒52都将形成在上述第1对开螺母37a上的孔53贯通而固定在上述第2对开螺母38b上。另外，在本实施方式中，对于分别卡止在上下的系杆25的卡止部25a上的一对对开螺母使用对开螺母动作机构29，但也可以对左右的系杆25的卡止部25a设置在1个电动机作用下动作的对开螺母动作机构。在此情况下，成为在上部的两根系杆25、25与下部的两根系杆25、25之间分别设置上述对开螺母动作机构。并且，在上述记载中上下配置的部件成为左右配置。

在移动合模盘18的背面侧，在两侧的对开螺母动作机构29之间的部分上，安装有将成形品从可动金属模20顶出的排出器的驱动装置。排出器通过驱动驱动装置而使插通在移动合模盘18及可动盘21的贯通孔中的杆动作，使金属模内部的突出销从腔体面突出。另外，在通过电动机使排出器动作的情况下，安装该电动机的位置为了电动机或带的维护而优选的是移动合模盘18的背面的中间高度位置、安装在侧面侧。并且，将电动机与滚珠丝杆等连接的带配设在上下的系杆25与系杆25之间。在此情况下，优选的是，在上部的两根系杆25、25之间将上述对开螺母动作机构沿横向安装，并且在下部的两根系杆25、25之间也将上述对开螺母动作机构沿横向安装，以使其在配置上述电动机或带方面不会成为妨碍。

接着，对本实施方式的合模装置12的动作方法、特别是对开螺母动作机构29的动作方法进行说明。首先，使模开闭机构的伺服马达26动作，使处于开模位置的移动合模盘18和载置在其架台19上的可动盘21及可动金属模20向闭模侧移动。接着，在使可动金属模20相对于固定金属模15接近或抵接的位置上，使对开螺母动作机构29动作，使对开螺母37a、38b等与卡止部25a卡止。

此时，与移动合模盘18停止在使可动金属模20相对于固定金属模15接近或抵接的位置上同时或稍稍延迟而驱动对开螺母动作机构29的伺服马达32，使滚珠丝杆36向一个方向旋转。于是，设在滚珠丝杆36的第1螺纹部39上的第1滚珠丝杆螺母41通过沿着导引棒34、34移动移动板47，在图2中朝向上方移动。此外，上述滚珠丝杆36的旋转带来的第1滚珠丝杆螺母41的移动方向与第2滚珠丝杆螺母42的移动方向是相反方向，第2滚珠丝杠螺母42在图2中朝向下方移动。并且，固定在第1滚珠丝杆螺母41上的移动板47、连结棒48、48、49、49、上部的第1对开螺母37a和下部的第1对开螺母37b的两个对开螺母也分别朝向另一系杆25的卡止部25a向卡止方向(在图2中是上方向)移动。此外，固定在第2滚珠丝杆螺母42上的托架51、下部的第2对开螺母38a、连结棒52、52、上部的第2对开螺母38b的两个对开螺母也分别朝向另一系杆25的卡止部25a向卡止方向(在图2中是下方向)移动。(另外，对开螺母动作机构29设在左右的系杆25、25之间的情况下，将左右的第1对开螺母37a、37b及第2对开螺母38a、38b等也沿水平方向移动。)

对开螺母37a、38b等的移动量由伺服马达32的旋转编码器32a检测并由控制装置控制。在本实施方式中，在第1对开螺母37a等的对置面45与第2对开螺母38b等的对置面45完全抵接之前，将对开螺母37a、38b等的移动停止。并且，在上述对置面45、45没有抵接的位置上，将对开螺母37a、38b等的齿46以正常的状态卡止在系杆25的卡止部25a的槽中。由此，不会有对开螺母37a、38b等受到冲击、各部件的寿命下降等而发出噪声的情况，此外，在伺服马达32的指令值比抵接位置超前过多的情况下，也能够防止伺服马达32成为过载。

并且，如果由未图示的限位开关等检测到对开螺母37a、38b等向卡止部25a卡止的情况，则使作为合模机构的合模压力缸22动作，使压头23及可动盘21前进，同时经由对开螺母37a、38b等牵拉系杆25而进行合模。并且，如果确认合模压力缸22进行的增压结束，则在经过延迟时间后由注射装置13进行注射工序，经过冷却工序，进行合模压力缸22的压出(圧抜)工序、使用合模压力缸22的强力开模工序。并且，如果通过强力开模工序以一定间隔将可动盘21打开，则在该位置处使对开螺母动作机构29动作，使对开螺母37a、38b等从系杆25的卡止部25a脱离(解除卡止)。

对开螺母37a、38b等的脱离的过程为，通过使伺服马达32沿与卡止时相反方向旋转驱动、使滚珠丝杆36也向相反方向旋转，使第1滚珠丝杆螺母41及第1对开螺母37a、37b的两个对开螺母从图3所示的位置分别朝向脱离方向(在图3中是下方向)移动。此外，使第2滚珠丝杆螺母42及第2对开螺母38a、38b的两个对开螺母分别朝向脱离方向(在图3中是上方向)移动。并且，如果由限位开关等检测到一对对开螺母37a、38b及37b、38a等被开放的情况，则驱动模开闭机构的伺服马达26，将移动合模盘18和可动盘21开模到开模完成位置。并且，在开模完成位置处进行成形品的取出等。

[实施例1]

接着，对于图4所示的实施例1的合模装置12的对开螺母动作机构61，对相同的结构部分赋予相同的附图标记，以不同点为中心进行说明。对开螺母动作机构61在各部的连接部位上装有弹簧64、66、68、70，通过伺服马达32的驱动、滚珠丝杆36旋转带来的第1滚珠丝杆螺母41和第2滚珠丝杆螺母42的移动量不会原样被反映为第1对开螺母37a、37b和第2对开螺母38a、38b的移动量。具体而言，在第1滚珠丝杆螺母41的安装部62与移动板47之间连结着螺栓63，在其周围设有弹簧64。此外，在连结棒48与上方的第1对开螺母37a之间连结着螺栓65，在其周围设有弹簧66。此外，在固定第2滚珠丝杆螺母42的套筒状的托架51与下方的第2对开螺母38a之间连结着螺栓67，在其周围设有弹簧68。此外，在连结棒52与上方的第2对开螺母38b之间连结着螺栓69，在其周围设有弹簧70。

实施例1的对开螺母动作机构61的动作时的动作与前面的实施方式大致相同，但即使伺服马达32的旋转量(与滚珠丝杆螺母41、42的移动量成比例)比第1对开螺母37a和第2对开螺母38b等抵接为止的移动量大，由于上述弹簧64、66、68、70将其差吸收，所以也能够使第1对开螺母37a的对置面45与第2对开螺母38b的对置面45无障碍地抵接，还能够防止伺服马达32的过载。另外，在本发明中，所谓第1滚珠丝杆螺母41与第1对开螺母37a等联动，当然也包括虽然在一部分中第1滚珠丝杆螺母41等还移动、但第1对开螺母37a等已经抵接而停止了前进的情况。

[实施例2]

接着，对图5所示的实施例2的合模装置71的对开螺母动作机构72进行说明。实施例2的合模装置71是在可动盘73的背面的中央朝向模开闭方向固定着设有卡止部74a的压头74的类型。并且，对开螺母动作机构72的壳体75被固定在未图示的合模压力缸的前方。作为对开螺母动作机构72的驱动机构的伺服马达76安装在固定于壳体75上的托架77上。并且，在伺服马达76的驱动轴78上，经由联接器等固接着滚珠丝杠79。此外，也可以将驱动轴与滚珠丝杆之间通过带连结而可旋转地设置。滚珠丝杆79与上述实施方式同样，设有第1螺纹部80和向与该第1螺纹部80相反方向切割螺纹的第2螺纹部81。并且，在滚珠丝杆79的第1螺纹部80上，移动自如地拧合着第1滚珠丝杆螺母82。此外，在滚珠丝杆79的第2螺纹部81上，移动自如地拧合着第2滚珠丝杆螺母83。进而，滚珠丝杠79的端部受内置有轴承的托架84保持在壳体75上。

并且，在第1滚珠丝杆螺母82上固定着移动部件85，移动部件85固定在第1对开螺母86上。此外，在第2滚珠丝杆螺母83上固定着移动部件87，移动部件87固定在第2对开螺母88上。另外，在壳体75上，在移动部件85、87通过的部分上设有开口部。实施例2的对开螺母动作机构72根据上述构造，通过1个伺服马达76的驱动，使一对对开螺母86、88向与压头74的卡止部74a卡止或脱离方向动作。

实施例2的合模装置71的动作方法是，通过未图示的模开闭机构使可动金属模相对于固定金属模接近或抵接，驱动固定在合模压力缸上的对开螺母动作机构72的伺服马达76，经由滚珠丝杆79及第1滚珠丝杆螺母82、第2滚珠丝杆螺母83使一对对开螺母86、88同时向闭方向移动，在卡合在压头74的卡止部74a上之后，通过合模机构的合模压力缸进行合模。另外，在实施例2中，说明了对于固定在可动盘73的背面上的压头74的卡止部74a设置对开螺母动作机构72的例子，但也可以对上述那样的各系杆25的卡止部25a设置该对开螺母动作机构72。

另外，本发明并不限定于实施方式或实施例1的类型的合模装置12或实施例2的类型的合模装置71。例如合模装置也可以是由固定盘和可动盘的两片盘构成的装置，关于对开螺母动作机构设在固定盘和可动盘的哪个上都可以。此外，关于设置卡止部的部分，也并不限定于本实施方式那样的系杆25、作为合模压力缸的压头的系杆(通过合模压力缸牵引系杆的结构)、固定在可动盘的背面上的压头74等。此外，关于对开螺母的卡止部分(齿)，也除了设有凸状的齿的结构以外，还可以选择一个面为锥状的结构、梯形的结构、螺纹状的结构、由1个块构成而只是插入在凹部中的结构、通过摩擦力卡止在卡止部上的结构、即没有齿的结构等种类。

工业实用性

本发明的合模装置除了注射成形机以外，还能够在压铸成形机及压力装置等、将固定金属模与可动金属模合模(增压)的所有的装置中使用。此外，在用在注射成形机中的情况下，也可以是进行注射压缩成形、注射压力成形、发泡成形等的结构，成形材料也没有限制。

Claims (3)

1.一种合模装置，是通过模开闭机构使安装于可动盘的可动金属模相对于安装于固定盘的固定金属模接近或抵接、在将对开螺母与卡止部卡止之后、通过合模机构进行合模的合模装置，其特征在于，具备：

电动机，是对开螺母动作机构的驱动源；

滚珠丝杆，设有第1螺纹部、和向与该第1螺纹部相反方向切削螺纹的第2螺纹部，在上述电动机作用下旋转；

第1滚珠丝杆螺母，相对于上述第1螺纹部移动自如地安装；

第2滚珠丝杆螺母，相对于上述第2螺纹部移动自如地安装；

两个第1对开螺母，与第1滚珠丝杆螺母连结而联动；

两个第2对开螺母，与第2滚珠丝杆螺母连结而联动；

一对第1对开螺母和第2对开螺母分别相对于另一系杆的卡止部卡止或脱离；

滚珠丝杆的轴向与第1对开螺母及第2对开螺母的移动方向一致。

2.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于，上述第1对开螺母和第2对开螺母未使用连杆机构。

3.如权利要求1或2所述的合模装置，其特征在于，在第1对开螺母的对置面与第2对开螺母的对置面完全抵接之前，使对开螺母的移动停止。

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