CN103862643A - 一种微型注塑机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型注塑机，挤出装置包括螺杆支撑架，螺杆支撑架上枢接有受控于伺服电机并位于溶胶筒中的单螺杆；还包括和溶胶筒自由端头连通的射咀；锁模装置包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，第二立板连接伺服电机驱动的滚轴丝杠，滚轴丝杠具有驱动后模向前行进的合模动作；支撑架的下端和基板滑动配合，还设有驱动螺杆支撑架行进的气缸，气缸驱动支撑架上的射咀与前模的注射口对应。本发明的注塑机通过气缸的前进、后退完成挤出装置与模具流道口的闭合，可以较为容易地实现对模具流道平衡的设计，对零件的成型品质就容易控制；且其占地空间小、耗能低、易于实现自动化。

Description

一种微型注塑机

技术领域

本发明涉及微型注塑成型领域，更准确地说，涉及一种微型注塑机。

背景技术

随着科学技术的进步，产品不断向微型化方向发展，因而产生了新世纪产业需求的微机电系统技术。2002年全世界在这一领域创造出450亿美元的产值，其主要产品在光电通讯、影像传输、生化医疗、信息存储、精密机械等应用领域扮演着重要角色。为了能够生产具有实用价值的微细组件，许多新兴制造技术随之产生，包括光刻、电铸及脱模技术(LIGA)、紫外光蚀刻技术(UV)、放电加工(EDM)、微注射成型、精密磨削和精密切削等。其中，微注射成型技术以容易实现大规模、低成本生产精密微细结构零件的优点成为世界制造技术的研究热点之一。

成品质量以毫克为计算单位，成品几何尺寸以微米为度量单位的微注射成型技术，始于20世纪80年代末，是一门新兴的先进制造技术，同传统的、常规的注射成型技术相比，其对成型材料、成型工艺及成型设备等方面都提出了不同要求。许多现有的、成熟的注射成型技术和理论并不适用于微注射成型技术，必须在理论和实践上对微注射成型工艺的技术特点进行系统和彻底的研究与探讨。

微注射成型技术发展之初，并未有专用注射成型机用于微型零件制造。生产实际中，通常采用传统的中、大型注射成型机配合多模腔模具设计实现零件制备，这不仅对模具的流道平衡设计要求很高，而且零件的成型品质也难以控制。因此，需要专用的注射成型机适应零件微型化和高精度的要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种微型注塑机。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种微型注塑机，包括：

挤出装置，包括螺杆支撑架，所述螺杆支撑架上枢接有受控于伺服电机并位于溶胶筒中的单螺杆，所述溶胶筒的外壁缠绕有加热线圈；还包括和溶胶筒自由端头连通的射咀；

锁模装置，包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，所述第二立板连接伺服电机驱动的滚轴丝杠，所述滚轴丝杠具有驱动后模向前行进的合模动作；

所述螺杆支撑架的下端和基板滑动配合，还设有驱动螺杆支撑架行进的气缸，所述气缸驱动螺杆支撑架上的射咀与前模的注射口对应。

优选的是，所述射咀的外壁缠绕有加热线圈。

优选的是，所述溶胶筒的外侧还设有护罩。

优选的是，所述护罩上还设有散热孔。

优选的是，还设有固定在基板上的第三立板，所述第三立板设有枢接一用于控制滚珠丝杠行进的螺母，所述伺服电机驱动螺母转动。

优选的是，还设有至少一根连接第一立板、第三立板的导向柱，所述导向柱和第二立板导向滑动配合。

优选的是，所述导向柱的数量为四根，平行布置在第一立板、第三立板的四角，四根导向柱分别穿过第二立板的四角。

优选的是，所述滚轴丝杠通过连接座与第二立板连接，所述连接座或者第二立板上设有顶针气缸。

优选的是，邻近第一立板的位置设有水口机械手，所述水口机械手包括立架，所述立架上设有伺服电机，还设有与伺服电机输出轴连接的悬臂，所述悬臂的自由端设有夹持气缸。

优选的是，所述悬臂为C形。

本发明的注塑机在工作的时候，伺服电机驱动滚珠丝杠螺母旋转，丝杠前进推动第二立板朝向第一立板移动，并使后模与前模合模，进行锁模动作。完成后，挤出装置的气缸推动挤出装置移动，使射咀与前模的注射口对接，伺服电机驱动单螺杆转动，使塑胶颗粒塑化，并使溶胶射入至模具型腔中，进行冷却成型。之后，气缸驱动挤出装置退出，伺服电机驱动第二立板后退，前模与后模分离后，完成开模动作。顶针气缸将成型品顶出，水口机械手控制悬臂转入，通过夹持气缸将水口取出，之后进行下一个循环的成型。本发明的微型注塑机注塑可以较为容易地实现对模具流道平衡的设计，对零件的成型品质就容易控制；且其占地空间小、耗能低。

附图说明

图1示出了本发明注塑机的结构示意图。

图2示出了本发明挤出装置的结构示意图。

图3示出了图2中挤出装置的部分结构示意图。

图4示出了本发明锁模装置的结构示意图。

图5示出了本发明水口机械手的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。

参考图1，本发明提供了一种微型注塑机，挤出装置1，其为注塑机的核心部分，完成对塑胶原料的塑化并且将塑化的塑胶射入到模腔内部；锁模装置3，其为注塑机的核心部分，微型注塑机的锁模采用二板锁模方式，主要实现前模、后模之间的开合；控制柜，其内部为电路控制部分，控制整个设备的运行，为设备的核心控制部分。

本发明的挤出装置1，参考图1、图2、图3，包括一螺杆支撑架13，所述螺杆支撑架13上枢接有受控于伺服电机11并位于溶胶筒144中的单螺杆，伺服电机11固定在螺杆支撑架13上，通过皮带将动力输入到单螺杆上，使单螺杆在溶胶筒144中转动，从而驱动物料前进。所述溶胶筒144的外壁缠绕有加热线圈，在本发明的一个具体的实施方式中，设有两个加热线圈，分别为第一加热线圈142、第二加热线圈143；单螺杆旋转使塑胶颗粒从高温的溶胶筒内前进，并在前进的过程中进行塑化。溶胶筒144的自由端还连通有一射咀140，塑化后的物料从该射咀140中射入至模具的型腔内，以完成产品的注塑。本发明采用单螺杆结构、伺服电机控制，使得该挤出装置可被精确地控制。

在整个塑化、射胶的过程中，可通过对伺服电机、加热线圈的温度等控制，实现对射胶压力、速度、位置、温度等进行控制。在射胶过程中，也可通过相关传感器来达到实时监控，实现对螺杆保护、射胶状态、射胶问题的报警功能。

在本发明的一个优选的实施例中，所述射咀140外壁也缠绕有加热线圈，记为第三加热线圈141。当然，溶胶筒144的外侧还可设有护罩14，护罩14上还可设有散热孔等等。

为了控制该挤出装置1的行进，所述螺杆支撑架13的下端设有用于和整机基板滑动配合的导轨槽或导轨。通过滑动配合，可实现挤出装置1的前行、后退，以便使挤出装置1中的射咀140与模具的注射口对接、分离。

在本发明的一个具体的实施例中，采用气缸12控制螺杆支撑架13的行进，在安装的时候，气缸12固定在基板上，其输出轴与螺杆支撑架13连接在一起。在气缸12的一个推动的行程中，可使射咀140准确与模具的注射口对接在一起。

本发明的挤出装置1为了便于上料，在所述溶胶筒144的端头还连通有下料斗10，将塑胶颗粒放入其中即可，该下料斗10的下端还可设置调节片，以调整下料的量，这属于本领域的现有技术，在此对其结构不再具体说明。

本发明的锁模装置3请参加图1、图4，包括固定在基板上并用于固定前模38的第一立板32，以及用于固定后模37的第二立板31，第一立板32和第二立板31基本平行布置，前模38安装在第一立板32上，后模37安装在第二立板31上。第一立板32还设有通孔320，以便挤出装置的射咀140穿入与前模的注射口对接。在本发明中，选择前模作为静止点，使第二立板31前移或后退来实现前模38、后模37之间的闭合或分离。在本发明中，所述第二立板31连接伺服电机341驱动的滚珠丝杠34，所述滚珠丝杠34在伺服电机341的驱动下，推动第二立板31行进，使后模37做出合模动作。通过伺服电机341的可精确控制合模，当出现问题时伺服电机341会发出合模不到位等相关信号。

本发明的滚珠丝杠34的安装方式可以采用本领域技术人员所熟知的结构，在本发明中，设置一固定在基板上的第三立板35，其与第一立板32、第二立板31平行布置。在第三立板35可通过安装座枢接一螺母340，该螺母340与滚珠丝杠34螺纹配合，伺服电机341安装在基板下方，并通过皮带驱动螺母转动。滚珠丝杠34的一端连接着第二立板31，当伺服电机341驱动螺母转动时，驱动滚珠丝杠34前进，最终使第二立板31移动，做出合模的动作。在锁模的过程中，可通过传感器对锁模压力、位置、速度进行控制，并且反馈给系统内部达到系统运行实时监控的功能。完成设备运行状态、操作人员人身安全保护、模具安全保护等功能。

可以方便的设计锁模时的工艺要求。并且通过伺服电机的反馈信息对注塑机锁模达到实时监控和保护操作人员安全、保护模具安全的功能。

鉴于第二立板31需要相对于第一立板32移动，可通过导轨的方式使第二立板31与基本滑动配合，为第二立板31的移动提供导向。在本发明的实施例中，主要通过设置在第一立板32、第三立板35之间的导向柱36，导向柱36的两端分别固定第一立板32、第三立板35，位于第一立板32、第三立板35之间的第二立板31与该导向柱36导向滑动配合，从而使得第二立板31沿着导向柱36移动。

四根导向柱36分别平行布置在第一立板32、第三立板35的四角，并分别穿过第二立板31的四个角，该四根导向柱36将第二立板31稳定地支撑起来，并实现第二立板31的滑动。

当成型后，前模38、后模37分开时，为了便于将成型品从模具中分离，还需要设置顶针气缸。具体结构如下：所述滚珠丝杠34端头通过一连接座33与第二立板31连接在一起，顶针气缸39选择安装在连接座33上或者第二立板31上，连接座33的设置主要是为了避免滚珠丝杠34、顶针气缸39、第二立板31之间的互相干涉。

当成型后，前模38、后模37分开时，会留下水口，为了解决水口的问题，本发明还提供了水口机械手2，参考图1、图5，水口机械手2设置在邻近第一立板32的位置，其包括立架21，该立架21可安装在基板上，也可以安装在第一立板21上，所述立架21上设有伺服电机20，还设有与伺服电机20输出轴连接的悬臂23，所述悬臂23的自由端设有夹持气缸22。当开模后，伺服电机20驱动悬臂23转动，使夹持气缸22对准水口，并驱动夹持气缸22将水口夹持住，此时伺服电机20回转，将水口夹住。

为了控制夹持气缸22的行进路径，所述悬臂23可以为L形，包括用于连接伺服电机20输出轴的第一悬臂，以及用于连接夹持气缸22的第二悬臂。在本发明的一个具体的实施例中，优选采用C形结构，可更为优选本发明注塑机的结构。

本发明的注塑机在工作的时候，伺服电机341驱动时滚轴丝杠34前进推动第二立板朝向第一立板移动，并时后模与前模合模，进行锁模动作。完成后，挤出装置的气缸12推动螺杆支撑架13移动，使射咀140与前模的注射口对接，伺服电机11驱动单螺杆转动，使塑胶颗粒塑化，并使溶胶射入至模具中，进行成型。之后，气缸12驱动挤出装置退出，伺服电机驱动第二立板后退，前模与后模分离后，顶针气缸将成型品顶出，水口机械手控制悬臂转入，通过夹持气缸将水口取出，之后进行下一个循环的成型。

本发明的微型注塑机注塑可以较为容易地实现对模具流道平衡的设计，对零件的成型品质就容易控制；且其占地空间小、在耗能低。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。

相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。

本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。

Claims (10)

1.一种微型注塑机，其特征在于，包括：

挤出装置，包括螺杆支撑架，所述螺杆支撑架上枢接有受控于伺服电机并位于溶胶筒中的单螺杆，所述溶胶筒的外壁缠绕有加热线圈；还包括和溶胶筒自由端头连通的射咀；

锁模装置，包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，所述第二立板连接伺服电机驱动的滚轴丝杠，所述滚轴丝杠具有驱动后模向前行进的合模动作；

所述螺杆支撑架的下端和基板滑动配合，还设有驱动螺杆支撑架行进的气缸，所述气缸驱动螺杆支撑架上的射咀与前模的注射口对应。

2.根据权利要求1所述的微型注塑机，其特征在于：所述射咀的外壁缠绕有加热线圈。

3.根据权利要求1所述的微型注塑机，其特征在于：所述溶胶筒的外侧还设有护罩。

4.根据权利要求3所述的微型注塑机，其特征在于：所述护罩上还设有散热孔。

5.根据权利要求1所述的微型注塑机，其特征在于：还设有固定在基板上的第三立板，所述第三立板设有枢接一用于控制滚珠丝杠行进的螺母，所述伺服电机驱动螺母转动。

6.根据权利要求5所述的微型注塑机，其特征在于：还设有至少一根连接第一立板、第三立板的导向柱，所述导向柱和第二立板导向滑动配合。

7.根据权利要求6所述的微型注塑机，其特征在于：所述导向柱的数量为四根，平行布置在第一立板、第三立板的四角，四根导向柱分别穿过第二立板的四角。

8.根据权利要求7所述的微型注塑机，其特征在于：所述滚轴丝杠通过连接座与第二立板连接，所述连接座或者第二立板上设有顶针气缸。

9.根据权利要求1所述的微型注塑机，其特征在于：邻近第一立板的位置设有水口机械手，所述水口机械手包括立架，所述立架上设有伺服电机，还设有与伺服电机输出轴连接的悬臂，所述悬臂的自由端设有夹持气缸。

10.根据权利要求9所述的微型注塑机，其特征在于：所述悬臂为C形。

Images