CN102825723B - 注射装置及其芯调整方法 - Google Patents

Abstract

一种注射装置及其芯调整方法，能够防止进行芯调整时螺杆与加热缸的接触。注射装置包括：螺杆(31)，旋转自如且进退自如地配置于加热缸(33)内；和驱动装置(32)，具有驱动螺杆(31)的驱动轴，设置有芯调整机构，使驱动轴(46)的轴芯(D)与螺杆(31)的轴芯(S)一致。驱动装置(32)包括：计量马达(42)，使螺杆(31)旋转；注射马达(43)，使螺杆(31)进退；以及注射框架(38、39、41)，支撑计量马达(42)及注射马达(43)。调整机构能够调整驱动轴(46)的靠近螺杆(31)一侧的端部或与该端部相反侧的另一端部中的至少一个端部相对于注射框架(38、39、41)的安装位置。

Description

注射装置及其芯调整方法

本申请主张基于2011年6月17日申请的日本专利申请特愿2011-134679号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种具有螺杆和驱动装置的注射装置及其芯调整方法。

背景技术

以往，注射成型机将在加热缸内加热熔融的树脂通过高压射出填充到模具装置的型腔空间，并在该型腔空间内冷却而固化，从而获得成型品。该注射成型机包括合模装置、注射装置等。

合模装置包括固定压板、可动压板及肘节机构等。可动压板被肘节机构驱动，该可动压板相对于固定压板进退，从而进行模具装置的闭模、合模及开模。

此外，注射装置包括加热缸、螺杆、注射喷嘴及驱动装置等。加热缸加热熔融从料斗供给的树脂。螺杆能够旋转自如且进退自如地配置于加热缸内。注射喷嘴设置于加热缸的前端，在加热缸内熔融的树脂经由该注射喷嘴向型腔空间内射出。

驱动装置的驱动轴与螺杆的后端连接。并且，驱动装置的驱动轴进行旋转及进退移动，从而螺杆进行旋转及进退。并且，通过驱动装置使螺杆后退，从而进行树脂的计量，通过驱动装置使螺杆前进，从而从注射喷嘴射出树脂。

但是，如上所述，注射装置将驱动装置的驱动轴连接于螺杆的端部，从而驱动螺杆，因此需要进行使螺杆的轴芯与驱动轴的轴芯一致的芯调整。以往，在使该螺杆的轴芯与驱动轴的轴芯一致时，进行了使螺杆相对于驱动装置移动、由此使螺杆的轴芯与驱动轴的轴芯一致的芯调整(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2009-255372号公报

然而，存在由于芯调整而导致螺杆相对于加热缸位移的可能性。在这种情况下，存在驱动时螺杆与加热缸局部接触，螺杆与加热缸过早磨损或发生树脂过热的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种注射装置及其芯调整方法，能够防止螺杆与加热缸的局部强接触。

从第1观点考虑，上述课题可通过一种注射装置来解决，该注射装置包括：螺杆，旋转自如且进退自如地配置于加热缸内；和驱动装置，具有驱动该螺杆的驱动轴，上述注射装置的特征在于，设置有芯调整机构，该芯调整机构使上述驱动轴的轴芯与上述螺杆的轴芯一致。

此外，从第2观点考虑，上述课题可通过一种注射装置的芯调整方法来解决，该注射装置的芯调整方法，进行旋转自如且进退自如地配置于加热缸内的螺杆与驱动该螺杆的驱动装置的驱动轴之间的芯调整，其特征在于，使上述驱动轴的轴芯与上述螺杆的轴芯一致。

发明效果：

根据所公开的注射装置及其芯调整方法，能够不移动螺杆地进行芯调整，因此能够防止螺杆与加热缸等其他构成部件接触，能够防止产生接触音及卡止。

附图说明

图1是表示设置有本发明的一个实施方式的注射装置的注射成型机的图。

图2是用于说明本发明的一个实施方式的注射装置及芯调整方法的图，是表示芯调整前的状态的图。

图3是用于说明本发明的一个实施方式的注射装置及芯调整方法的图，是表示芯调整后的状态的图。

标号说明

1 注射成型机

10 合模装置

12 可动压板

13 模具

14 固定压板

16 肘节支架

17 肘节机构

18 合模马达

19 滚珠丝杠轴

20 十字头

30 注射装置

31 螺杆

32 驱动装置

33 加热缸

38 前方注射支架

38A 调整用凹部

39 后方注射支架

40 轴承箱

41 连结杆

42 计量马达

42A 调整凸部

43 注射马达

44 滚珠丝杠部

45 滚珠螺母

46 滚珠丝杠

47 花键螺母

49 固定螺栓

50 花键线条(spline line)

具体实施方式

接着，参照附图说明本发明的实施方式。

图1表示能够适用本发明的一个实施方式的注射装置及芯调整方法的注射成型机1。注射成型机1大致由合模装置10和注射装置30构成。

首先，说明合模装置10。合模装置10包括安装有动模11A的可动压板12和安装有定模11B的固定压板14。由动模11A和定模11B构成模具装置13。可动压板12和固定压板14通过连接杆15连结。可动压板12能够沿着连接杆15滑动。

此外，合模装置10包括一端与可动压板12连结、另一端与肘节支架16连结的肘节机构17。在肘节支架16的中央部配置有滚珠丝杠轴19。

该滚珠丝杠轴19的图中箭头X2方向侧的端部与合模马达18的驱动轴连接。此外，滚珠丝杠轴19的箭头X1方向侧的端部与肘节机构17的十字头20连接。

在上述结构的合模装置10中，若驱动合模马达18，则合模马达18的旋转被传递到螺母21，从而螺母21旋转。该螺母21的旋转转换为滚珠丝杠轴19的直进运动，由此十字头20直线移动。通过该十字头20的移动，肘节机构17工作，可动压板12沿着连接杆15移动，进行闭模、合模及开模。

另外，在合模马达18的输出轴的后端，连接有位置检测器25。位置检测器25检测合模马达18的转速或旋转量，从而检测伴随滚珠丝杠轴19的旋转而移动的十字头20或通过肘节机构17与十字头20连结的可动压板12的位置。

接着，说明注射装置30。注射装置30包括螺杆31和驱动装置32。螺杆31在加热缸33的内部被配置为旋转自如且进退自如(能够向X1、X2方向移动)的结构。此外，在加热缸33的上部位置设置有料斗34。

此外，加热缸33的后端安装于前方注射支架38。此外，后方注射支架39与前方注射支架38隔着预定的距离而配置。并且，在上述前方注射支架38与后方注射支架39之间架设有连结杆41，通过该连结杆41，在上述前方注射支架38与后方注射支架39之间保持预定的距离。此外，由前方注射支架38、后方注射支架39及连结杆41构成注射框架。

此外，螺杆31的后端(X1方向侧的端部)安装于轴承箱40。在轴承箱40的内部，配置有将作为驱动轴的滚珠丝杠轴44旋转自如地支撑的轴承等。

该轴承箱40在X1、X2方向上具有与螺杆31的行程相应的长度，此外在其外周面形成有花键线条50。

计量马达42使用固定螺栓49安装于前方注射支架38。如后文详细说明那样，计量马达42为能够调整相对于前方注射支架38的安装位置的结构。

计量马达42为在安装于前方注射支架38的状态下包围轴承箱40的结构。此外，计量马达42在计量工序中为使轴承箱40旋转的第1驱动状态，此外在注射工序中为限制向轴承箱40传递的旋转的第2驱动状态。

计量马达42包括安装于前方注射支架38的定子及在该定子的径向内侧所配置的筒状的转子(均省略图示)。此外，在转子的后端安装有花键螺母47。

在花键螺母47的内周面形成有内花键，该内花键与花键线条50的内花键进行花键配合。由此，轴承箱40能够相对于计量马达42在轴向(X1、X2方向)上自由移动。

因此，在计量马达42的第1驱动状态下，计量马达42所产生的旋转力经由上述花键配合传递到轴承箱40。由此，轴承箱40被计量马达42旋转驱动。

另一方面，在计量马达42的第2驱动状态下，计量马达42停止(旋转被限制)。因此，由计量马达42产生的限制力经由上述花键配合传递到轴承箱40，由此轴承箱40的旋转也被限制。

滚珠丝杠46配置在轴承箱40与注射马达43之间。该滚珠丝杠46由彼此螺合的滚珠丝杠轴44及滚珠螺母45构成。

滚珠丝杠轴44的前端部(X2方向端部)如上所述在轴承箱40上被支撑为能够旋转自如且不能在轴向上移动。此外，滚珠丝杠轴44的后端部(X1方向端部)经由未图示的连结器与注射马达43连接。

接着，说明上述结构的注射装置30的动作。

首先，在进行计量工序时，若驱动计量马达42(成为第1驱动状态)，则计量马达42的旋转经由花键螺母47及轴承箱40传递到螺杆31。由此螺杆31正向旋转，与此相伴，从加热料斗34下落的树脂在加热缸33内通过螺杆31前进。此外，伴随着加热缸33内的树脂的前进，螺杆31在加热缸33内后退。由此，树脂积聚在螺杆31的螺杆头前方。

此外，在进行注射工序时若驱动注射马达43，则该注射马达43的旋转传递到滚珠丝杠轴44。滚珠丝杠轴44的旋转通过滚珠螺母45其旋转运动转变为旋转直进运动。其结果，滚珠丝杠轴44一边旋转一边前进。

此时，计量马达42处于第2驱动状态，其旋转停止而产生限制力。并且，该限制力经由花键螺母47及花键线条50传递到轴承箱40。由此，与轴承箱40连接的螺杆31在不旋转的状态下前进(向X2方向移动)。

这样，若螺杆31前进，则加热缸33的螺杆头的前方所积聚的树脂以预定的注射压从注射喷嘴射出，被填充到模具13的型腔空间。

然而，为了使螺杆31在加热缸33内不发生接触音及卡止而圆滑地进行旋转及进退动作，需要使螺杆31的轴芯与滚珠丝杠轴44的轴芯一致。因此，进行使作为驱动装置32的驱动轴的滚珠丝杠轴44的轴芯(以下称为驱动轴芯)与螺杆31的轴芯(以下称为螺杆轴芯)一致的芯调整。

以下，参照图2及图3说明本实施方式的注射装置30中的芯调整。

图2及图3是放大表示注射装置30的螺杆31与驱动装置32连接的连接部位的主要部分结构图。图2表示螺杆31的螺杆轴芯S(图中用箭头S表示的点划线)与驱动装置32的驱动轴芯D(图中用箭头D表示的点划线)偏离的状态的芯调整前的注射装置30。而图3表示芯调整后的注射装置30。此外，为了方便说明，在各图中将一部分用剖面表示。

在图2所示的例子中，驱动轴芯D为相对于螺杆轴芯S向斜下方倾斜的状态。另外，在图2中，为了便于理解，将驱动轴芯D的倾斜角度夸张表示，但实际的螺杆轴芯S与驱动轴芯D的偏移量不像图2所示那样大。

在现有的芯调整方法中，如上所述存在驱动时螺杆与加热缸局部接触，螺杆与加热缸过早磨损或发生树脂过热的问题。

在本实施方式的注射装置30中，设置有使滚珠丝杠轴44的驱动轴芯D与螺杆31的螺杆轴芯S一致的芯调整机构。芯调整机构包括形成于前方注射支架38的调整用凹部38A和形成于计量马达42的调整凸部42A。

调整用凹部38A形成于前方注射支架38的与计量马达42对置的一侧的面(X1方向侧的面)。本实施方式的调整用凹部38A在从箭头X2方向观察时为圆形状的槽。该调整用凹部38A被设置为图中箭头L1所示的直径。

另外，调整用凹部38A的形状不限定于此，如后文所述，只要调整凸部42A能够在其内部移动，则也可以是其他形状。

调整凸部42A形成于计量马达42的与前方注射支架38对置的一侧的面(X2方向侧的面)。本实施方式的调整凸部42A在从箭头X1方向观察时为圆形状的突起。该调整凸部42A被设置为图中箭头L2所示的直径。另外，调整凸部42A的形状也不限定于此，只要能够在调整用凹部38A的内部移动，则也可以是其他形状。

调整用凹部38A的直径L1被设定为大于调整凸部42A的直径L2(L1>L2)。此外，调整用凹部38A的凹陷量(X1、X2方向的高度)被设定为与调整凸部42A的突出量(X1、X2方向的高度)相等，或稍大。此外，前方注射支架38的插通固定螺栓49的螺栓孔38B的直径大于固定螺栓49的螺栓径，从而成为具有游隙的结构。另外，在本实施方式中，螺栓孔的游隙设置于前方注射支架38，但也可以设置于计量马达42侧。

从而，调整凸部42A成为能够在调整用凹部38A内相对移动的结构。换言之，具有调整凸部42A的计量马达42成为能够相对于具有调整用凹部38A的前方注射支架38调整安装位置的结构。

由此，通过使计量马达42相对于前方注射支架38移动，能够调整驱动轴芯D的倾斜及位置。在本实施方式的情况下，从图2所示的芯调整前状态开始，使计量马达42相对于前方注射支架38向图中箭头Z1方向移动，从而使驱动轴芯D与螺杆轴芯S一致。

图3表示螺杆轴芯S与驱动轴芯D一致的芯调整后的注射装置30。在该状态下，使用固定螺栓49固定前方注射支架38和计量马达42。此时，前方注射支架38上所形成的插通固定螺栓49的孔的大小，与计量马达42相对于前方注射支架38的移动范围对应地设定为大于固定螺栓49的直径。

如上所述，在本实施方式中，使滚珠丝杠轴44的驱动轴芯D与螺杆31的螺杆轴芯S芯一致，因此螺杆31与加热缸33的位置关系不变，螺杆31不会相对于加热缸33发生位移。因此，能够防止驱动时螺杆31与加热缸33局部接触，能够抑制螺杆31及加热缸33过早磨损，并且能够防止发生树脂过热。

另外，在本实施方式中，采用了使计量马达42移动，从而使作为驱动轴的滚珠丝杠轴44的靠近螺杆31一侧的端部(X2方向侧的端部)移动，由此相对于螺杆轴芯S对驱动轴芯D进行芯调整的方法。然而，芯调整机构及芯调整方法不限定于此，也可以通过使与螺杆31远的相反侧的端部(X1方向侧的端部)移动来进行芯调整。

此时，考虑在滚珠螺母45与后方注射支架39的安装位置上设置与上述相同的调整机构。具体而言，在后方注射支架39上设置调整用凹部及具有游隙的螺栓孔，并且在滚珠螺母45上设置调整凸部，设置为调整凸部能够在调整用凹部内移动的结构，从而能够相对于螺杆轴芯S对驱动轴芯D进行芯调整。

此外，也可以在前方注射支架38与计量马达42之间设置调整机构，并且在后方注射支架39与滚珠螺母45之间也设置调整机构，设置为能够在滚珠丝杠轴44的两端调整驱动轴芯D的位置及角度的结构。此外，具有游隙的螺栓孔设置于滚珠螺母45或后方注射支架39的任一方。

以上，详细说明了本发明的优选实施方式，但本发明不限定于上述特定的实施方式，能够在权利要求书中所记载的本发明的要旨的范围内进行各种变形、变更。

例如，在本实施方式中，表示了将本发明适用于计量马达42与注射马达43同轴配置的结构的注射装置30的例子。然而，本发明的适用不限定于这种类型的注射装置，还能够适用于计量马达与注射马达不同轴、而是在驱动滚珠丝杠轴时用带等连接各马达与滚珠丝杠轴的结构的注射装置。

Claims (3)

1.一种注射装置，包括：螺杆，旋转自如且进退自如地配置于加热缸内；和驱动装置，具有驱动该螺杆的驱动轴，上述注射装置的特征在于，

设置有芯调整机构，该芯调整机构使上述驱动轴的轴芯与上述螺杆的轴芯一致，

上述芯调整机构能够调整上述驱动轴的轴芯相对于上述螺杆的轴芯的位置和倾斜。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其特征在于，

上述驱动装置包括：计量马达，使上述螺杆旋转；注射马达，使上述螺杆进退；以及注射框架，支撑上述计量马达及上述注射马达，

上述芯调整机构能够调整上述驱动轴的靠近上述螺杆一侧的一端部或与该一端部相反侧的另一端部中的至少一个端部相对于上述注射框架的安装位置。

3.一种注射装置的芯调整方法，进行旋转自如且进退自如地配置于加热缸内的螺杆与驱动该螺杆的驱动装置的驱动轴之间的芯调整，其特征在于，

使上述驱动轴的轴芯与上述螺杆的轴芯一致，

调整上述驱动轴的轴芯相对于上述螺杆的轴芯的位置和倾斜。