CN107866944A - 注射成形机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供注射成形机(10)，其具备：设置在筒(14)的内部，能够向沿轴向的前后方向移动、绕轴向旋转的柱塞(20)；用于向柱塞(20)的前方注入液状的成形材料的注入孔(22)；设置在注入孔(22)的后方向侧，防止从注入孔(22)注入的成形材料沿柱塞(20)流向后方向的衬垫(24)；以及基于从注入孔(22)注入的成形材料的压力，控制柱塞(20)的后退动作而进行测量的控制装置(64)。而且，至少在从后退动作的开始到结束，通过柱塞(20)的侧面覆盖注入孔(22)的至少一部分。

Description

注射成形机
技术领域
本发明涉及具备柱塞的注射成形机。
背景技术
日本特开2015－085667号公报中，公开了从柱塞的前方注入液状的成形材料的注射成形机。由此，在不需要可塑化工序以及混合工序或者几乎不需要可塑化工序以及混合工序的成形材料的情况下，能够不施加不需要的剪断、混合地进行测量。
发明内容
然而，日本特开2015－085667号公报中，从柱塞的前方注入液状的成形材料，所以成形材料流入柱塞与喷嘴转接器(或者喷嘴)间的间隙。因此，成形重量产生波动，产生成形缺陷。另外，流入该间隙的成形材料在那里滞留并劣化，导致柱塞与喷嘴转接器(或者喷嘴)之间的摩擦力变大，柱塞的寿命变短。
因此，本发明的目的在于提供注射成形机，在成形材料为液状的情况下，抑制成形缺陷的产生，提高柱塞的寿命。
本发明的方案为一种注射成形机，将成形材料从设置在筒的前端侧的喷嘴注射至金属模具内来进行成形，所述注射成形机的特征在于，具备：设置在所述筒的内部，能够向沿轴向的前后方向移动、绕所述轴向旋转的柱塞；用于向所述柱塞的前方注入液状的所述成形材料的注入孔；设置在所述注入孔的后方向侧，防止从所述注入孔注入的所述成形材料沿所述柱塞流向后方向的回流防止部件；以及基于从所述注入孔注入的所述成形材料的压力，控制所述柱塞的后退动作而进行测量的控制装置，至少在从所述后退动作的开始到结束，通过所述柱塞的侧面覆盖所述注入孔的至少一部分。
根据该结构，从柱塞的侧面注入成形材料，所以能够减少滞留在柱塞的侧面周围的成形材料。其结果，减少成形缺陷的产生。另外，能够抑制施加于柱塞的摩擦力，能够提高柱塞的寿命。
本发明的方案为在所述注射成形机基础上，也可以为，所述喷嘴直接安装于所述筒，在所述喷嘴的内部以及所述筒的内部形成有使所述柱塞的向所述前后方向的移动成为可能的内径中空部，所述注入孔设置于所述喷嘴，以向形成在所述喷嘴内的所述内径中空部注入所述成形材料，所述回流防止部件安装于在所述喷嘴的内部或者所述筒的内部形成的所述内径中空部。
由此，能够减少滞留在柱塞的侧面周围的成形材料，能够抑制施加于柱塞的摩擦力。因此，能够提高柱塞的寿命。另外，减少成形缺陷的产生。
本发明的方案为在所述注射成形机的基础上，所述喷嘴经由喷嘴转接器而安装于所述筒，在所述喷嘴转接器的内部以及所述筒的内部，形成有使所述柱塞的向所述前后方向的移动成为可能的内径中空部，所述注入孔设置于所述喷嘴转接器，以向形成在所述喷嘴转接器内的所述内径中空部注入所述成形材料，所述回流防止部件安装于在所述喷嘴转接器内或者所述筒内形成的所述内径中空部。
由此，能够减少滞留在柱塞的侧面周围的成形材料，能够抑制施加于柱塞的摩擦力。因此，能够提高柱塞的寿命。另外，减少成形缺陷的产生。
本发明的方案为在所述注射成形机的基础上，所述柱塞的前端部的至少一部分形成为其外径比所述前端部以外的部分的外径大，所述前端部的至少一部与所述内径中空部的间隙设定在预定值以下，至少从所述后退动作的开始到结束，所述注入孔的至少一部分被所述柱塞的所述前端部的侧面覆盖。
由此，在柱塞将成形材料向金属模具的空腔注射、保压时，能够抑制成形材料向柱塞的后方向(后退方向)回流。另外，能够抑制回流，所以设置于注入孔的回流防止阀能够使用简单的部件，成本底廉。另外，能够抑制成形材料的回流，所以能够有效地对位于柱塞的前方的成形材料施加压力。再有，能够抑制在柱塞向前后方向移动时产生于柱塞的摩擦。
本发明的方案为在所述注射成形机的基础上，也可以在所述柱塞的前端侧设置浮体。由此，能够使从柱塞的侧面注入的成形材料良好地流入柱塞的前方。
本发明的方案为在所述注射成形机的基础上，也可以在所述柱塞的前端侧设置对所述成形材料进行剪断或者混合的搅拌部。由此，能够对从柱塞的侧面注入的成形材料进行剪断且混合。
本发明的方案为在所述注射成形机的基础上，也可以在所述筒的基端部设置连通所述筒的所述内径中空部的第二孔。由此，即使在从成形材料产生气体的情况、成形材料混入空气的情况下，也能够将它们从第二孔排出，能够降低因银色条纹或者气泡等而出现的成形缺陷的产生。另外，即使在成形材料回流而漏至柱塞的基端部侧的情况下，也能够将漏至基端部侧的存在于内径中空部内的成形材料从该第二孔简单地除去。
本发明的方案为在所述注射成形机的基础上，所述控制装置在所述后退动作时使所述柱塞旋转。由此，能够防止柱塞局部地磨损，能够提高柱塞的寿命。
根据本发明，从柱塞的侧面注入成形材料，所以能够减少滞留在柱塞的侧面周围的成形材料。其结果，减少成形缺陷的产生。另外，能够抑制施加于柱塞的摩擦力，能够提高柱塞的寿命。
上述的目的、特征以及优点，根据参照附图对以下实施方式的说明而变得容易理解。
附图说明
图1是表示实施方式的注射成形机的结构的图。
图2是图1所示的注射装置的主要部位放大图。
图3是表示图2所示的状态下柱塞的后退动作结束时的注射装置的图。
图4是变形例1的注射装置的主要部位放大图。
图5是变形例2的注射装置的主要部位放大图。
图6是变形例3的注射装置的主要部位放大图。
图7是变形例4的注射装置的主要部位放大图。
具体实施方式
以下，列举合适的实施方式并参照附图来对本发明的注射成形机进行详细说明。
注射成形机具备机台和设置在机台上的合模装置及注射装置。该合模装置与注射装置对置地配置。合模装置具有能够开闭的金属模具等，注射装置具有筒以及喷嘴等。注射成形机按照控制装置的控制，来执行将成形材料从设置在筒的前端侧的喷嘴注射至金属模具内来进行成形的成形循环。成形循环包含测量工序、注射工序、保压工序等。在本实施方式中，注射成形机的注射装置具备特征，所以对注射装置进行详细说明，其他不重要的结构省略说明。
图1是表示注射成形机10的结构的图，图2是图1所示的注射装置12的主要部位放大图。图1中，主要表示注射装置12的结构，省略机台以及合模装置的图示。
注射装置12具备筒14、经由喷嘴转接器16而安装于筒14的前端侧的喷嘴18、以及设置在筒14及喷嘴转接器16的内部且能够向前后方向移动和能够绕前后方向旋转的柱塞20。在筒14形成有能够供柱塞20向前后方向移动的内径中空部14a。另外，在喷嘴转接器16也形成有能够供柱塞20向前后方向移动的内径中空部16a。用于将成形材料注射至所述合模装置的金属模具而设置在喷嘴18的喷嘴孔18a与喷嘴转接器16的内径中空部16a连通。喷嘴转接器16的内径中空部16a与筒14的内径中空部14a连通。内径中空部14a、16a的直径优选为相同。此外，以柱塞20向金属模具侧也就是说向喷嘴18侧移动的方向为前方向，以柱塞20向与金属模具相反侧也就是说向与喷嘴18相反侧移动的方向为后方向。
柱塞20的前端部(最外径圆筒部)21形成为其外径比柱塞20的前端部21以外的部分(以下称为基端部)Pb的外径大。也就是说，柱塞20形成为将外径不同的2个圆筒部连接的形状，作为前端部21的圆筒部形成得外径比作为基端部Pb的圆筒部大。此外，该前端部21的前端具有朝向前方横截面变细的圆锥形状。
前端部21的外径具有比喷嘴转接器16的内径中空部16a的直径小预定值(例如1mm)以下程度的直径。由此，能够将前端部21的侧面21a与内径中空部16a的间隙(与柱塞20的轴向正交的方向上的间隙)抑制在预定值以下。
根据该外径形成得较大的前端部21，在柱塞20将成形材料向金属模具的空腔注射、保压时，能够抑制位于柱塞20的前方的成形材料向柱塞20的后方向(后退方向)回流。也就是说，能够抑制成形材料的回流。另外，通过使基端部Pb的外径比前端部21的外径小，能够在柱塞20向前后方向移动时抑制在柱塞20产生的摩擦。
在喷嘴转接器16，形成有用于将液状的成形材料从外部注入至喷嘴转接器16的内径中空部16a内的注入孔22。注入孔22用于向柱塞20的前方注入成形材料。在喷嘴转接器16的内径中空部16a，在注入孔22的后方安装有防止成形材料的回流的环状的衬垫(回流防止部件)24。通过该衬垫24，能够防止从注入孔22注入的成形材料经过喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a之间(间隙)而流向柱塞20的后方。注入孔22和衬垫24优选设置在前后方向上相互靠近的位置。
在筒14以及喷嘴转接器16的外周面设置有调整喷嘴转接器16以及筒14内的成形材料的温度的温控装置26。
在筒14的基端侧设置有连通内径中空部14a内的第二孔28。由此，在从成形材料产生气体的情况、成形材料中混入空气的情况下，也能够将它们从第二孔28排出从而降低因银色条纹或者气泡等而产生的成形缺陷。另外，即使在成形材料回流并经过衬垫24而漏至柱塞20的基端部Pb侧的情况下，能够将漏向基端部Pb侧的存在于内径中空部14a内的成形材料从该第二孔28简单地除去。此外，在使用固态的成形材料来成形的情况下，该第二孔28也能够用作投入固态的成形材料的投入口。
注射成形机10的成形材料注入装置30通过空压、液压或者电动式马达的驱动力等，产生充填压而从注入孔22向柱塞20的前方注入成形材料。此外，优选以从注入孔22注入内径中空部16a的成形材料不会回流并从注入孔22流向外部(成形材料注入装置30)的方式在喷嘴转接器16(注入孔22)设置回流防止阀32。
注射装置12具备：能够相对于所述机台向前后方向移动地配设于所述机台上的基座40；固定于基座40的直线导轨42；以及能够相对于基座40向前后方向移动地支撑于直线导轨42的压板44。筒14的基端部具有前板46而固定于基座40。压板44将柱塞20的基端部能够旋转地支撑。在柱塞20的基端侧设置有旋转用滑轮48，通过旋转用滑轮48旋转，柱塞20绕柱塞20(筒14)的轴向(绕前后方向)旋转。
另外，在压板44螺纹结合滚珠丝杠50。固定于基座40的背板52在滚珠丝杠50的基端侧能够旋转地支撑滚珠丝杠50。通过滚珠丝杠50旋转，压板44沿直线导轨42被引导而沿前后方向移动。也就是说，通过滚珠丝杠50以及压板44，滚珠丝杠50的旋转运动转换为直线前进运动而传递至压板44。压板44沿前后方向移动，从而柱塞20相对于筒14沿前后方向移动。在压板44设置有称重传感器等的压力检测部54。
注射成形机10在成形材料注入装置30之外，具备：用于使柱塞20旋转的伺服马达60；用于使柱塞20前后方向移动的伺服马达62；控制伺服马达60、62的控制装置64。伺服马达60的旋转驱动力经由未图示的传递机构(环状的带、滑轮等)而传递至旋转用滑轮48。由此，旋转用滑轮48旋转，柱塞20也旋转。另外，伺服马达62的旋转驱动力经由未图示的传递机构(环状的带，滑轮等)而传递至滚珠丝杠50。由此，滚珠丝杠50旋转，压板44以及柱塞20前后方向移动。
在成形循环的测量工序中，控制装置64控制伺服马达62而进行柱塞20的后退动作，由此来进行成形材料的测量。此时，成形材料注入装置30被控制装置64或者未图示的其他的控制装置控制，从而从注入孔22注入成形材料。此外，在通过其他的控制装置控制成形材料注入装置30的情况下，其他的控制装置与控制装置64进行通信。
测量中，向位于由喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20形成的柱塞20的前方的空间(测量室)70，流入(注入)从注入孔22注入的成形材料。控制装置64以注入(流入)空间70的成形材料受到设定的背压的方式，基于压力检测部54所检测到的压力而使伺服马达62进行反馈控制(背压控制)，进行柱塞20的后退动作。支撑柱塞20的压板44被直线导轨42引导而沿前后方向移动，所以压板44移动时的摩擦力降低。由此，能够进行精密的背压控制。例如，控制装置64能够以0到1MPa的背压进行控制，所以即使在低压条件下，也能够进行更精密的背压控制。
此外，控制装置64也可以至少在柱塞20的后退动作时，通过控制伺服马达60而使柱塞20。由此，能够防止柱塞20局部地磨损，能够提高柱塞20的寿命。也就是说，因为柱塞20的自重、制造误差或者安装误差等各种各样的原因，柱塞20与筒14以及喷嘴转接器16之间产生局部接触的情况。在产生该局部接触的状态下，若不使柱塞20旋转地相对于筒14以及喷嘴转接器16向前后方向移动，则仅在柱塞20的局部接触部位(同一部位)产生摩擦，柱塞20的寿命变短。因此，通过使柱塞20旋转，能够分散柱塞20的局部接触部位，能够提高柱塞20的寿命。
在此，图3是表示图2所示的状态下柱塞20的后退动作结束时的注射装置12的图。在用于测量的柱塞20的后退动作结束前，注入孔22的至少一部被柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖，衬垫24与柱塞20的前端部21的侧面21a相接(参照图1、图2)。而且，即使用于测量的后退动作结束时，注入孔22的至少一部被柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖，衬垫24与前端部21的侧面21a相接(参照图3)。
也就是说，后退动作中(测量中)，注入孔22的至少一部被前端部21的侧面21a覆盖，所以后退动作结束时(测量结束时)，前端部21的前端不会比注入孔22靠后方。另外，后退动作中，衬垫24与前端部21的侧面21a相接，所以后退动作开始时(测量开始时)，前端部21的后端不会比衬垫24靠前方。
为了满足这样的条件，设定柱塞20的前端部21的前后方向的长度和注入孔22以及衬垫24的前后方向上的设置位置中的至少一方。另外，在后退动作结束时，以注入孔22的全部被柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖的方式，决定注入孔22的位置。此外，也可以在柱塞20以能够后退的最大后退量进行移动的情况下，也以柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖注入孔22的至少一部的方式决定柱塞20的后退最大量。
这样，成形材料注入装置30向注入孔22注入液状的成形材料，并且一边维持通过柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖注入孔22的至少一部的状态一边柱塞20进行后退动作，从而进行成形材料的测量。成形材料注入装置30以预先决定的压力将成形材料注入注入孔22，所以注入至注入孔22的成形材料通过喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙而流向前方(比注入孔22靠前方)。然后，成形材料流入(注入)位于柱塞20的前方的空间70，成形材料被测量。在柱塞20的后退动作时，以对注入空间70的成形材料施加设定的背压的方式进行背压控制。
另外，从注入孔22注入的成形材料通过喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙而流向后方(比注入孔22靠后方)，但在注入孔22的后方设置有衬垫24，因此不会流向比衬垫24靠后方。因此，能够减少滞留在喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙(滞留在柱塞20的轴周围)的成形材料。
也就是说，从柱塞20的前端部21的侧面21a注入成形材料，所以能够减少滞留在喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙的成形材料。其结果，减少成形缺陷的产生。另外，能够减少柱塞20与喷嘴转接器16的内径中空部16a之间的摩擦力，能够提高柱塞20的寿命。
在后退动作结束时，若做成通过柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖注入孔22的一部的状态，则能够进一步减少滞留在喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙的成形材料。因此，能够进一步减少柱塞20与喷嘴转接器16的内径中空部16a之间的摩擦力，从而能够进一步提高柱塞20的寿命。
另外，因为设置了回流防止阀32，所以防止从注入孔22注入的成形材料的回流，能够向位于柱塞20的前方的空间70良好地注入成形材料。
若测量工序结束，则控制装置64使注射装置12整体向前方向移动，在使喷嘴18接触金属模具后，进行注射控制，之后进行保压控制。也就是说，控制装置64通过使柱塞20向前方向移动，进行将测量后的成形材料(位于空间70的成形材料)朝向金属模具注射的注射控制。然后，控制装置64以对注射至金属模具的成形材料施加一定的压力的方式向柱塞20施加前方向的力。该注射控制以及保压控制通过控制伺服马达62而进行。
使柱塞20的前端部21的外径比前端部21以外的基端部Pb的外径大，所以能够将前端部21的侧面21a与喷嘴转接器16的内径中空部16a的间隙抑制在预定值以下。由此，在注射控制以及保压控制时，能够抑制位于柱塞20的前方的成形材料通过前端部21与喷嘴转接器16的内径中空部16a的间隙而回流。因此，回流防止阀32能够使用简单的结构，成本低廉。另外，因为能够抑制回流，所以能够有效地对位于柱塞20的前方的成形材料施加压力。
[变形例]
上述实施方式能够进行以下所示的变形。
(变形例1)图4是变形例1的注射装置12的主要部位放大图。对于上述实施方式相同的结构标记相同的参照符号，仅对不同的部分进行说明。
在变形例1中，衬垫24不是安装于喷嘴转接器16的内径中空部16a，而使安装于筒14的内径中空部14a。变形例1中，在筒14的内径中空部14a的前端设置衬垫24。
与上述实施方式一样，控制装置64一边对从注入孔22注入空间70的成形材料施加设定的背压一边对伺服马达62进行反馈控制，通过进行柱塞20的后退动作而测量成形材料。控制装置64以注入孔22的至少一部被柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖且衬垫24与柱塞20的前端部21的侧面21a相接的方式进行柱塞20的后退动作。此外，控制装置64至少在柱塞20的后退动作时可以控制伺服马达60而使柱塞20旋转。
后退动作中(测量中)，注入孔22的至少一部分被前端部21的侧面21a覆盖，所以在后退动作结束时(测量结束时)，前端部21的前端不会比注入孔22位于后方。另外，后退动作中，衬垫24与前端部21的侧面21a相接，所以在后退动作开始时(测量开始时)，前端部21的后端不会比衬垫24位于前方。
为了满足这样的条件，设定柱塞20的前端部21的前后方向的长度和注入孔22以及衬垫24的前后方向的设置位置中的至少一方。
这样，成形材料注入装置30向注入孔22注入液状的成形材料，并且一边维持通过柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖注入孔22的至少一部分的状态一边柱塞20进行后退动作，进行成形材料的测量。成形材料注入装置30以预先决定的压力将成形材料注入注入孔22，所以注入至注入孔22的成形材料通过喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙而流向前方(比注入孔22靠前方)。然后，成形材料流入(注入)位于柱塞20的前方的空间70，成形材料被测量。在柱塞20的后退动作时，以对注入至空间70的成形材料施加设定的背压的方式进行背压控制。
另外，从注入孔22注入的成形材料也通过喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙而流向后方(比注入孔22靠后方)，但因为在注入孔22的后方设置了衬垫24，因此不会流向比衬垫24更靠后方。在变形例1中，在筒14的内径中空部14a的前端设置有衬垫24，因此能够防止成形材料流向筒14侧。因此，能够防止在筒14的内径中空部14a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙滞留有成形材料。
如上所述，从柱塞20的前端部21的侧面21a注入成形材料，所以能够减少滞留在喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙的(滞留在柱塞20的轴周围的)成形材料。其结果，减少成形缺陷的产生。另外，能够减小柱塞20与喷嘴转接器16的内径中空部16a之间的摩擦力，能够提高柱塞20的寿命。
此外，衬垫24可以设置在筒14的内径中空部14a，不必设置在内径中空部14a的前端。在这种情况下，注入孔22和衬垫24优选设置在前后方向上相互接近的位置。
(变形例2)图5是变形例2的注射装置12的主要部位放大图。对于上述实施方式相同的结构标注相同的参照符号，仅说明不同的部分。
变形例2中，在筒14的前端侧直接安装喷嘴80。在喷嘴80形成有用于将成形材料注射至金属模具的喷嘴孔80a和与喷嘴孔80a连通并能够使柱塞20向前后方向移动的内径中空部80b。该内径中空部80b与筒14的内径中空部14a连通，其直径优选与内径中空部14a的直径相同。
在喷嘴80形成有用于将液状的成形材料从成形材料注入装置30注入至喷嘴80的内径中空部80b内的注入孔82。注入孔82用于向柱塞20的前方注入成形材料。此外，优选在喷嘴80(注入孔82)设置回流防止阀32，以使从注入孔82注入至内径中空部80b的成形材料不会回流从注入孔82流向外部(成形材料注入装置30)。
在喷嘴80的内径中空部80b，在注入孔82的后方，安装有衬垫24。注入孔82和衬垫24优选设置在前后方向上相互靠近的位置。
与上述实施方式一样，控制装置64一边对从注入孔82注入至空间70的成形材料施加设定的背压一边对伺服马达62进行反馈控制，通过进行柱塞20的后退动作来测量成形材料。控制装置64以注入孔82的至少一部分被柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖且衬垫24与柱塞20的前端部21的侧面21a相接的方式进行柱塞20的后退动作。此外，控制装置64至少在柱塞20的后退动作时，通过控制伺服马达60使柱塞20旋转。
后退动作中(测量中)，注入孔82的至少一部分被前端部21的侧面21a覆盖，所以在后退动作结束时(测量结束时)，前端部21的前端不会比注入孔82靠后方。另外，后退动作中，衬垫24与前端部21的侧面21a相接，所以在后退动作开始时(测量开始时)，前端部21的后端不会比衬垫24靠前方。
为了满足这样的条件，设定柱塞20的前端部21的前后方向的长度和注入孔82以及衬垫24的前后方向的设置位置中的至少一方。
这样，成形材料注入装置30向注入孔82注入液状的成形材料，并且一边维持由柱塞20的前端部21的侧面21a覆盖注入孔82的至少一部分的状态一边柱塞20进行后退动作，进行成形材料的测量。成形材料注入装置30以预先决定的压力将成形材料注入注入孔82，所以注入至注入孔82的成形材料通过喷嘴80的内径中空部80b与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙而流向前方(比注入孔82靠前方)。然后，成形材料流入(注入)位于柱塞20的前方的空间70，成形材料被测量。在柱塞20的后退动作时，以对注入至空间70的成形材料施加设定的背压的方式进行背压控制。
另外，从注入孔82注入的成形材料通过喷嘴80的内径中空部80b与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙而流向后方(比注入孔82靠后方)，但由于在注入孔82的后方设置了衬垫24，所以不会流向比衬垫24靠后方。
如上所述，从柱塞20的前端部21的侧面21a注入成形材料，所以能够减少滞留在喷嘴80的内径中空部80b与柱塞20的前端部21的侧面21a的间隙的(滞留在柱塞20的轴周围的)成形材料。其结果，减少成形缺陷的产生。另外，能够减小柱塞20与喷嘴80的内径中空部80b之间的摩擦力，能够提高柱塞20的寿命。
此外，如变形例1中所说明那样，也可以将衬垫24安装于筒14的内径中空部14a。在该情况下，用于测量的柱塞20的后退动作中(从后退动作开始时到后退动作结束时)，柱塞20的前端部21的侧面21a也与衬垫24相接。
(变形例3)图6是变形例3的注射装置12的主要部位放大图。对于上述实施方式相同的结构标记相同的参照符号，仅说明不同的部分。
在变形例3中，柱塞20a的前端部90具有设置有在外周面具有螺旋形状的浮体92的第一部件94和第二部件96。第二部件96与第一部件94连接并设置在第一部件94的后方侧。浮体92具有一边混合成形材料一边将成形材料向前方送出的功能。在前端部90的第一部件94的外周面设置有浮体92，所以前端部90的第一部件94的外径以至少浮体92的高度方向的量比上述实施方式中说明的前端部21的外径小。另外，第二部件96的外径与上述实施方式中说明的前端部21的外径相等。
与上述实施方式一样，控制装置64一边对从注入孔22注入至空间70的成形材料施加设定的背压一边对伺服马达62进行反馈控制，通过进行柱塞20a的后退动作来测量成形材料。控制装置64进行柱塞20a的后退动作，使得注入孔22的至少一部分被前端部90(设置有浮体92的第一部件94或者第二部件96)覆盖并且衬垫24与第二部件96的侧面96a相接。
控制装置64在柱塞20a的后退动作时通过控制伺服马达60使柱塞20a旋转。柱塞20a的旋转方向是浮体92能够将从注入孔22注入的成形材料向前方送出的旋转方向。由此，能够利用浮体92将成形材料良好地注入空间70。
后退动作中(测量中)，注入孔22的至少一部分被前端部90(第一部件94或者第二部件96)覆盖，所以在后退动作结束时(测量结束时)，前端部90的第一部件94的前端不会比注入孔22靠后方。另外，后退动作中，衬垫24与前端部90的第二部件96的侧面96a相接，所以后退动作开始时(测量开始时)，前端部90的第二部件96的后端不会比衬垫24靠前方，在后退动作结束时，前端部90的第二部件96的前端不会比衬垫24靠后方。
为了满足这样的条件，设定柱塞20a的前端部90(第一部件94以及第二部件96)的前后方向的长度和注入孔22以及衬垫24的前后方向的设置位置中的至少一方。
这样，成形材料注入装置30向注入孔22注入液状的成形材料，并且一边维持通过柱塞20a的前端部90覆盖注入孔22的至少一部分的状态一边柱塞20a旋转而进行后退动作，从而进行成形材料的测量。因此，能够通过浮体92将注入至注入孔22的成形材料一边混合一边送往前方，并且能够抑制注入注入孔22的成形材料流向后方。而且，成形材料流入(注入)位于柱塞20a的前方的空间70，成形材料被测量。在柱塞20a的后退动作时，以对注入至空间70的成形材料施加设定的背压的方式进行背压控制。
另外，即使在从注入孔22注入的成形材料通过喷嘴转接器16的内径中空部16a与前端部90的间隙而流向后方的情况下，因为在注入孔22的后方设置了衬垫24，所以也不会流向衬垫24后方。
如上所述，从柱塞20a的前端部90的侧面注入成形材料，且一边通过浮体92混合成形材料一边将成形材料送向前方，所以能够减少滞留在喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20a的前端部90的间隙的(滞留在柱塞20a的轴周围的)成形材料。其结果，能够减小柱塞20a与喷嘴转接器16的内径中空部16a之间的摩擦力，能够提高柱塞20a的寿命。另外，减少成形缺陷的产生。
此外，后退动作中(测量中)，注入孔22的至少一部分可以被设置于浮体92的第一部件94覆盖。通过将注入孔22的至少一部由第一部件94覆盖，能够将从注入孔22注入的成形材料有效地送向前方。因此，能够进一步减少滞留在喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20a的前端部90的间隙的成形材料。
(变形例4)图7是变形例4的注射装置12的主要部位放大图。对与上述实施方式相同的结构标记相同的参照符号，仅说明不同的部分。
在变形例4中，柱塞20b的前端部100具有在外周面设置有搅拌部102的第一部件104和第二部件106。第二部件106与第一部件104连接而设置在第一部件104的后方侧。搅拌部102具有对成形材料施加剪断、混合成形材料的功能，具有从第一部件104的外周面沿铅直方向突出的多个突出部102a。在前端部100的第一部件104的外周面设置有搅拌部102，所以前端部100的第一部件104的外径以至少搅拌部102的高度方向的量比上述实施方式中说明的前端部21的外径小。另外，第二部件106的外径与上述实施方式中说明的前端部21的外径相等。
与上述实施方式一样，控制装置64一边对从注入孔22注入至空间70的成形材料施加设定的背压一边对伺服马达62进行反馈控制，通过进行柱塞20b的后退动作来测量成形材料。控制装置64进行柱塞20b的后退动作，使得注入孔22的至少一部分被前端部100(设置有搅拌部102的第一部件104或者第二部件106)覆盖，且衬垫24与第二部件106的侧面106a相接。
控制装置64在柱塞20b的后退动作时通过控制伺服马达60使柱塞20b旋转。由此，通过搅拌部102将从注入孔22注入的成形材料良好地剪断且混合。
后退动作中(测量中)，注入孔22的至少一部分被前端部100(第一部件104或者第二部件106)覆盖，所以后退动作结束时(测量结束时)，前端部100的第一部件104的前端不会比注入孔22靠后方。另外，后退动作中，衬垫24与前端部100的第二部件106的侧面106a相接，所以后退动作开始时(测量开始时)，前端部100的第二部件106的后端不会比衬垫24靠前方，后退动作结束时前端部100的第二部件106的前端不会比衬垫24靠后方。
为了满足这样的条件，设定柱塞20b的前端部100(第一部件104以及第二部件106)的前后方向的长度和注入孔22以及衬垫24的前后方向的设置位置中的至少一方。
这样，成形材料注入装置30向注入孔22注入液状的成形材料，并且一边通过柱塞20b的前端部100覆盖注入孔22的至少一部分的状态一边使柱塞20b旋转而进行后退动作，进行成形材料的测量。成形材料注入装置30以预先决定的压力将成形材料注入注入孔22，所以注入注入孔22的成形材料通过喷嘴转接器16的内径中空部16a与柱塞20b的前端部100的间隙而流向前方(比注入孔22靠前方)。此时，成形材料被搅拌部102剪断且混合。而且，成形材料流入(注入)位于柱塞20b的前方的空间70，成形材料被测量。在柱塞20b的后退动作时，以对注入至空间70的成形材料施加设定的背压的方式进行背压控制。
另外，从注入孔22注入的成形材料通过喷嘴转接器16的内径中空部16a与前端部100的间隙而流向后方(比注入孔22靠后方)，但因为在后方设置有衬垫24，所以不会流向衬垫24后方。
如上所述，从柱塞20b的前端部100的侧面注入成形材料，所以能够减少滞留在喷嘴转接器16的内径中空部16a与前端部100的间隙的(滞留在柱塞20b周围的)成形材料。其结果，能够缩小柱塞20b与喷嘴转接器16的内径中空部16a之间的摩擦力，能够提高柱塞20b的寿命。另外，减少成形缺陷的产生。
(变形例5)在上述实施方式中，虽然使柱塞20的前端部21以外的基端部Pb的外径比前端部21的外径小，但柱塞20的外周面的外径也可以固定。也就是说，基端部Pb的外径也可以等于前端部21的外径。在该情况下，在用于测量的后退动作中，注入孔22的至少一部分也被柱塞20的侧面覆盖，衬垫24与柱塞20的侧面相接即可。
(变形例6)能够将上述变形例1～5在不产生矛盾的范围内任意组合多个(2以上)。例如，可以将变形例1和变形例3～5中的任一个以上组合，也可以将变形例2和变形例3～5中的任一个以上组合。或者，也可以将变形例3和变形例4组合。在将变形例3和变形例4组合的情况下，以搅拌部102位于浮体92的前方侧的方式设置浮体92以及搅拌部102。由此，从注入孔22(或者82)注入的成形材料首先一边被浮体92混合一边被送向前方，被送到前方的成形材料被搅拌部102剪断且混合。
如上所述，上述实施方式以及变形例1～6说明的注射成形机10将成形材料从设置在筒14的前端侧的喷嘴18(或者80)注射至金属模具内而进行成形。注射成形机10具备：设置在筒14的内部，能够沿轴向向前后方向的移动和绕轴向的旋转的柱塞20(或者20a、20b)；用于向柱塞20(或者20a、20b)的前方注入液状的成形材料的注入孔22(或者82)；设置在注入孔22(或者82)的后方向侧，防止从注入孔22(或者82)注入的成形材料沿柱塞20(或者20a、20b)流向后方向的衬垫24；以及基于从注入孔22(或者82)注入的成形材料的压力，控制柱塞20(或者20a、20b)的后退动作而进行测量的控制装置64。而且，至少从后退动作的开始到结束，提高柱塞20(或者20a、20b)的侧面覆盖注入孔22(或者82)的至少一部分。
由此，从柱塞20(或者20a、20b)的侧面注入成形材料，所以能够减少滞留在柱塞20(或者20a、20b)的侧面周围的成形材料。其结果，减少成形缺陷的产生。另外，能够抑制施加于柱塞20(或者20a、20b)的摩擦力，能够使柱塞20(或者20a、20b)的寿命提高。
也可以将喷嘴80直接安装于筒14。在该情况下，在喷嘴80的内部以及筒14的内部，形成有能够使柱塞20(或者20a、20b)的向前后方向的移动的内径中空部80b、14a。而且，注入孔82以向形成于喷嘴80内的内径中空部80b注入成形材料的方式设置于喷嘴80，衬垫24安装于形成在喷嘴80的内部或者筒14的内部的内径中空部80b、14a。在该情况下，也能够减少滞留在柱塞20(或者20a、20b)的侧面周围的成形材料，能够抑制施加于柱塞20(或者20a、20b)的摩擦力。因此，能够提高柱塞20(或者20a、20b)的寿命。另外，减少成形缺陷的产生。
此外，通过将衬垫24安装于喷嘴80，从而注入孔82与衬垫24的距离变近，所以能够进一步减少滞留在柱塞20(或者20a、20b)的侧面周围的成形材料。其结果，能够进一步抑制施加于柱塞20(或者20a、20b)的摩擦力，能够进一步提高柱塞20(或者20a、20b)的寿命。另外，进一步减少成形缺陷的产生。
喷嘴18也可以经由喷嘴转接器16而安装于筒14。在该情况下，在喷嘴转接器16的内部以及筒14的内部，形成有能够使柱塞20(或者20a、20b)的向前后方向的移动的内径中空部16a、14a。而且，注入孔22以向形成在喷嘴转接器16内的内径中空部16a注入成形材料的方式设置于喷嘴转接器16，衬垫24安装在形成在喷嘴转接器16内或者筒14内的内径中空部16a、14a。在该情况下，也能够减少滞留在柱塞20(或者20a、20b)的侧面周围的成形材料，能够抑制施加于柱塞20(或者20a、20b)的摩擦力。因此，能够使柱塞20(或者20a、20b)的寿命提高。另外，减少成形缺陷的产生。
此外，通过将衬垫24安装于喷嘴转接器16，能够注入孔22与衬垫24的距离变近，所以能够进一步减少滞留在柱塞20(或者20a、20b)的侧面周围的成形材料。其结果，能够进一步抑制施加于柱塞20(或者20a、20b)的摩擦力，能够使柱塞20(或者20a、20b)的寿命进一步提高。另外，能够进一步减少成形缺陷的产生。
柱塞20(或者20a、20b)的前端部21(或者90、100)的至少一部分也可以形成得其外径比作为前端部21(或者90、100)以外的部分的基端部Pb的外径大。在该情况下，前端部21(或者90、100)的至少一部分与内径中空部16a(或者14a、80b)的间隙优选设定在预定值以下。而且，从至少后退动作的开始到结束，通过柱塞20(或者20a、20b)的前端部21(或者90、100)的侧面覆盖注入孔22(或者82)的至少一部分。
由此，在柱塞20(或者20a、20b)将成形材料向金属模具的空腔注射、保压时，能够抑制成形材料向柱塞20(或者20a、20b)的后方向(后退方向)回流。另外，因为能够抑制回流，所以能够使设置于注入孔22(或者82)的回流防止阀32简单，成本低廉。另外，因为能够抑制成形材料的回流，所以能够对位于柱塞20(或者20a、20b)的前方的成形材料有效地施加压力。再有，在柱塞20(或者20a、20b)向前后方向移动时能够抑制柱塞20(或者20a、20b)产生的摩擦。
也可以在柱塞20(或者20a、20b)的前端侧设置浮体92。由此，在位于柱塞20(或者20a、20b)的前方的空间70，从柱塞20(或者20a、20b)的侧面注入的成形材料能够良好地流入。
也可以在柱塞20(或者20a、20b)的前端侧设置将成形材料剪断或者混合的搅拌部102。由此，能够将从柱塞20(或者20a、20b)的侧面注入的成形材料剪断且混合。
在筒14的基端部也可以设置连通筒14的内径中空部14a的第二孔28。由此，在从成形材料产生气体的情况、向成形材料混入空气的情况下，也能够将它们从第二孔28排出，因此能够降低因银色条纹或者气泡等而产生的成形缺陷。另外，即使在成形材料回流而漏至柱塞20(或者20a、20b)的基端部Pb侧的情况下，也能够将漏至基端部Pb侧的存在于内径中空部14a内的成形材料从该第二孔28简单地除去。
控制装置64也可以在后退动作时使柱塞20(或者20a、20b)旋转。由此，能够防止柱塞20(或者20a、20b)局部地磨损，能够提高柱塞20(或者20a、20b)的寿命。
此外，上述实施方式以及变形例1～6中说明的注射装置12能够用作现有的固态的成形材料的可塑化、进行混合的一般的内嵌式注射装置。因此，能够由1台的注射成形机10对应更广的成形材料。

Claims (8)

1.一种注射成形机(10)，将成形材料从设置在筒(14)的前端侧的喷嘴(18、80)注射至金属模具内来进行成形，
所述注射成形机(10)的特征在于，具备：
设置在所述筒(14)的内部，能够向沿轴向的前后方向移动、绕所述轴向旋转的柱塞(20、20a、20b)；
用于向所述柱塞(20、20a、20b)的前方注入液状的所述成形材料的注入孔(22、82)；
设置在所述注入孔(22、82)的后方向侧，防止从所述注入孔(22、82)注入的所述成形材料沿所述柱塞(20、20a、20b)流向后方向的回流防止部件(24)；以及
基于从所述注入孔(22、82)注入的所述成形材料的压力，控制所述柱塞(20、20a、20b)的后退动作而进行测量的控制装置(64)，
至少在从所述后退动作的开始到结束，通过所述柱塞(20、20a、20b)的侧面覆盖所述注入孔(22、82)的至少一部分。
2.根据权利要求1所记载的注射成形机(10)，其特征在于，
所述喷嘴(80)直接安装于所述筒(14)，
在所述喷嘴(80)的内部以及所述筒(14)的内部，形成有使所述柱塞(20、20a、20b)的向所述前后方向的移动成为可能的内径中空部(80b、14a)，
所述注入孔(82)设置于所述喷嘴(80)，以向形成在所述喷嘴(80)内的所述内径中空部(80b)注入所述成形材料，
所述回流防止部件(24)安装在形成于所述喷嘴(80)的内部或者所述筒(14)的内部的所述内径中空部(80b、14a)。
3.根据权利要求1所记载的注射成形机(10)，其特征在于，
所述喷嘴(18)经由喷嘴转接器(16)而安装于所述筒(14)，
在所述喷嘴转接器(16)的内部以及所述筒(14)的内部，形成有使所述柱塞(20、20a、20b)的向所述前后方向的移动成为可能的内径中空部(16a、14a)，
所述注入孔(22)设置于所述喷嘴转接器(16)，以向形成在所述喷嘴转接器(16)内的所述内径中空部(16a)注入所述成形材料，
所述回流防止部件(24)安装于在所述喷嘴转接器(16)内或者所述筒(14)内形成的所述内径中空部(16a、14a)。
4.根据权利要求2或3所记载的注射成形机(10)，其特征在于，
所述柱塞(20、20a、20b)的前端部(21、90、100)的至少一部分形成为其外径比所述前端部(21、90、100)以外的部分的外径大，所述前端部(21、90、100)的至少一部与所述内径中空部(14a、16a、80b)的间隙设定在预定值以下，
至少从所述后退动作的开始到结束，所述注入孔(22、82)的至少一部分被所述柱塞(20、20a、20b)的所述前端部(21、90、100)的侧面覆盖。
5.根据权利要求1～4中任一项所记载的注射成形机(10)，其特征在于，
在所述柱塞(20、20a、20b)的前端侧设置有浮体(92)。
6.根据权利要求1～5中任一项所记载的注射成形机(10)，其特征在于，
在所述柱塞(20、20a、20b)的前端侧设置有对所述成形材料进行剪断或者混合的搅拌部(102)。
7.根据权利要求2～6中任一项所记载的注射成形机(10)，其特征在于，
在所述筒(14)的基端部设置有连通所述筒(14)的所述内径中空部(14a)的第二孔(28)。
8.根据权利要求1～7中任一项所记载的注射成形机(10)，其特征在于，
所述控制装置(64)在所述后退动作时使所述柱塞(20、20a、20b)旋转。
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