CN110315705A - 顶出装置 - Google Patents

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CN110315705A
CN110315705A CN201811508798.5A CN201811508798A CN110315705A CN 110315705 A CN110315705 A CN 110315705A CN 201811508798 A CN201811508798 A CN 201811508798A CN 110315705 A CN110315705 A CN 110315705A
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伊藤阳介
河野康二
两角智人
田中良忠
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

本发明提供一种能够缓和顶出杆的安装位置的制约的顶出装置。本发明的顶出装置(200)具有:顶出杆(230);十字头(222),安装有顶出杆(230);滚珠丝杠螺母(224),安装于十字头(222);及滚珠丝杠轴(223),与滚珠丝杠螺母(224)螺合,利用滚珠丝杠螺母(224)与滚珠丝杠轴(223)使安装于十字头(222)的顶出杆(230)前后移动。滚珠丝杠螺母(224)具有构成相对于十字头(222)的安装部的凸缘部(224a)。十字头(222)具有凸缘安装区域(A),所述凸缘安装区域(A)为安装有凸缘部(224a)的区域,且为所安装的凸缘部(224a)的外缘的内侧区域,在凸缘安装区域(A)中安装有顶出杆(230)。

Description

顶出装置
技术领域
本申请主张基于2018年3月29日申请的日本专利申请第2018-064542号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
本发明涉及一种顶出装置。
背景技术
注射成型机的顶出装置具有1根或多根被称为顶出杆的产品顶出用的杆。顶出杆安装于顶出装置的十字头,且十字头通过滚珠丝杠而成为前后移动的结构。在十字头上固定有滚珠丝杠螺母。根据滚珠丝杠的旋转,十字头及紧固于十字头的顶出杆前后移动。这种结构例如记载于专利文献1中。
专利文献1:日本特开11-198197号公报
在上述结构的顶出装置中,顶出杆与滚珠丝杠螺母一起安装于十字头。顶出杆根据模具的大小或种类等以规定的图案配置。在具有用于将滚珠丝杠螺母安装在十字头的凸缘部的区域,因与凸缘部产生干扰而无法安装顶出杆。
在此,存在根据使用的树脂而顶出装置的顶出力需要较大的力的情况。因此,有时与成型机尺寸相比,顶出马达的尺寸变大。此时,滚珠丝杠也变粗,由此,滚珠丝杠螺母的凸缘部也变大,因此滚珠丝杠螺母的安装区域变大,而变得容易与顶出杆的安装孔的位置产生干扰。
有时导致顶出杆针对十字头的安装位置通过模具而被限定。因此,若安装位置与凸缘部产生干扰,则存在无法将顶出杆设置于与模具相应的所期望的位置的可能性。
发明内容
本发明是鉴于上述内容而完成的,其目的在于提供一种能够缓和顶出杆的安装位置的制约的顶出装置。
为了解决上述课题,本发明的一方式所涉及的顶出装置具有:顶出杆;十字头,安装有所述顶出杆;滚珠丝杠螺母,安装于所述十字头;及滚珠丝杠轴,与所述滚珠丝杠螺母螺合,利用所述滚珠丝杠螺母与所述滚珠丝杠轴使安装于所述十字头的顶出杆前后移动,所述滚珠丝杠螺母具有构成相对于所述十字头的安装部的凸缘部,所述十字头是安装有所述凸缘部的区域,具有作为安装的凸缘部的外缘的内侧区域的凸缘安装区域,在所述凸缘安装区域中安装有顶出杆。
发明效果
根据本发明的一方式,能够提供一种能够缓和顶出杆的安装位置的制约的顶出装置。
附图说明
图1是表示基于一实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。
图2是表示基于一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。
图3是表示顶出装置的结构的一例的立体剖视图。
图4是图3中的IV-IV剖视图。
图5是表示顶出杆的安装孔与滚珠丝杠螺母的安装部的干扰产生的结构的一例的图。
图6是表示将本实施方式所涉及的滚珠丝杠螺母安装在图5的配置图案的十字头的状态的图。
图7是沿着杆紧固孔与顶出杆的轴心方向的纵剖视图。
图8是沿着第1变形例所涉及的杆紧固孔与顶出杆的轴心方向的纵剖视图。
图9是第2变形例所涉及的滚珠丝杠螺母的俯视图。
图10是沿着第3变形例所涉及的杆紧固孔与顶出杆的轴心方向的剖视图。
图11是沿着第4变形例所涉及的杆紧固孔与顶出杆的轴心方向的纵剖视图。
图12是沿着第5变形例所涉及的杆紧固孔与顶出杆的轴心方向的纵剖视图。
图中:10-注射成型机,120-可动压板,200-顶出装置,210-顶出马达,220-运动转换机构,222-十字头,222a、222b-主面,223-滚珠丝杠轴,224-滚珠丝杠螺母,224a-凸缘部,228、228A、228B、228C、228D、228E-杆固定用孔(固定机构),229A-螺栓(固定机构),230-顶出杆,A-凸缘安装区域。
具体实施方式
以下,参考附图,对实施方式进行说明。为了便于理解说明,在各附图中,对相同的构成要件尽可能地标注相同的符号,而省略重复的说明。
首先,参考图1及图2,对本实施方式所涉及的注射成型机10的整体的概略结构进行说明。
(注射成型机)
图1是表示基于一实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2是表示基于一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。在图1及图2中,X方向、Y方向及Z方向是彼此垂直的方向。X方向及Y方向表示水平方向,Z方向表示铅垂方向。当合模装置100为卧式的情况下,X方向为模开闭方向,Y方向为注射成型机10的宽度方向。如图1及图2所示,注射成型机10具有合模装置100、顶出装置200、注射装置300、移动装置400、控制装置700、框架900。以下,对注射成型机10的各构成要件进行说明。
(合模装置)
在合模装置100的说明中,将闭模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为右方向)设为前方,将开模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为左方向)设为后方进行说明。
合模装置100进行模具装置800的闭模、合模、开模。合模装置100例如为卧式,模开闭方向为水平方向。合模装置100具有固定压板110、可动压板120、肘节座130、连接杆140、肘节机构150、合模马达160、运动转换机构170及模厚调整机构180。
固定压板110固定于框架900。固定压板110中与可动压板120对置的面上安装有定模810。
可动压板120相对于框架900沿模开闭方向移动自如。在框架900上铺设有引导可动压板120的引导件101。可动压板120中与固定压板110对置的面上安装有动模820。
通过使可动压板120相对于固定压板110进退来进行闭模、合模及开模。由定模810与动模820来构成模具装置800。
肘节座130与固定压板110隔着间隔连结,且沿模开闭方向移动自如地载置于框架900上。另外,肘节座130也可以沿着铺设于框架900上的引导件移动自如。并且,肘节座130的引导件可以与可动压板120的引导件101通用。
另外,本实施方式中,固定压板110固定于框架900,肘节座130相对于框架900沿模开闭方向移动自如,但也可以是肘节座130固定于框架900,固定压板110相对于框架900沿模开闭方向移动自如。
连接杆140将固定压板110与肘节座130沿模开闭方向隔着间隔L连结。连接杆140可以使用多根(例如4根)。各连接杆140与模开闭方向平行,且根据合模力伸展。在至少一根连接杆140上可以设置有检测连接杆140的变形的连接杆变形检测器141。连接杆变形检测器141将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。连接杆变形检测器141的检测结果用于合模力的检测等。
另外,本实施方式中,作为检测合模力的合模力检测器,使用连接杆变形检测器141,但本发明并不限定于此。合模力检测器并不限定于应变仪式,也可以是压电式、电容式、液压式、电磁式等,且其安装位置也不限定于连接杆140。
肘节机构150配设于可动压板120与肘节座130之间,并使可动压板120相对于肘节座130沿模开闭方向移动。肘节机构150由十字头151、一对连杆组等构成。各连杆组具有通过销等伸缩自如地连结的第1连杆152及第2连杆153。第1连杆152通过销等摆动自如地安装于可动压板120,第2连杆153通过销等摆动自如地安装于肘节座130。第2连杆153经由第3连杆154而安装于十字头151。使十字头151相对于肘节座130进退时,第1连杆152及第2连杆153伸缩,可动压板120相对于肘节座130进退。
另外,肘节机构150的结构并不限定于图1及图2所示的结构。例如,图1及图2中,各连杆组的节点的数量为5个,但也可以为4个,第3连杆154的一端部可以与第1连杆152和第2连杆153的节点结合。
合模马达160安装于肘节座130来使肘节机构150工作。合模马达160通过使十字头151相对于肘节座130进退,从而使第1连杆152及第2连杆153伸缩,并且使可动压板120相对于肘节座130进退。合模马达160与运动转换机构170直接连结,但也可以经由带或带轮等与运动转换机构170连结。
运动转换机构170将合模马达160的旋转运动转换成十字头151的直线运动。运动转换机构170包括丝杠轴171及螺合于丝杠轴171的丝杠螺母172。在丝杠轴171与丝杠螺母172之间可以夹装滚珠或滚子。
合模装置100在基于控制装置700的控制下,进行闭模工序、合模工序、开模工序等。
闭模工序中,通过驱动合模马达160来使十字头151以设定速度前进到闭模结束位置,由此使可动压板120前进,以使动模820与定模810接触。十字头151的位置和速度例如使用合模马达编码器161等来检测。合模马达编码器161检测合模马达160的旋转,并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。另外,检测十字头151的位置的十字头位置检测器及检测十字头151的速度的十字头速度检测器并不限定于合模马达编码器161,能够使用通常的检测器。并且,检测可动压板120的位置的可动压板位置检测器及检测可动压板120的速度的可动压板速度检测器并不限定于合模马达编码器161,能够使用通常的检测器。
合模工序中,通过进一步驱动合模马达160来使十字头151进一步从闭模结束位置前进到合模位置来产生合模力。合模时,在动模820与定模810之间形成型腔空间801(参考图2),注射装置300向型腔空间801填充液态的成型材料。通过固化被填充的成型材料而得到成型品。型腔空间801的数量可以是多个,此时,能够同时得到多个成型品。
开模工序中,通过驱动合模马达160来使十字头151以设定速度后退到开模结束位置,由此使可动压板120后退,且使动模820与定模810分离。之后,顶出装置200从动模820顶出成型品。
闭模工序及合模工序中的设定条件作为一系列的设定条件而综合设定。例如,闭模工序及合模工序中的十字头151的速度和位置(包括闭模开始位置、速度切换位置、闭模结束位置及合模位置)、合模力作为一系列的设定条件而综合设定。闭模开始位置、速度切换位置、闭模结束位置及合模位置从后侧朝向前方依次排列,表示设定有速度的区间的起点和终点。按每一区间设定有速度。速度切换位置可以是1个,也可以是多个。也可以不设定速度切换位置。合模位置和合模力可以仅设定其中之一。
开模工序中的设定条件也同样地设定。例如,开模工序中的十字头151的速度和位置(包括开模开始位置、速度切换位置及开模结束位置)作为一系列的设定条件而综合设定。开模开始位置、速度切换位置及开模结束位置从前侧朝向后方依次排列,表示设定有速度的区间的起点和终点。按每一区间设定有速度。速度切换位置可以是1个,也可以是多个。也可以不设定速度切换位置。开模开始位置和合模位置可以是相同的位置。并且,开模结束位置和闭模开始位置也可以是相同的位置。
另外,也可以设定可动压板120的速度和位置等,以代替十字头151的速度和位置等。并且,也可以设定合模力,以代替十字头的位置(例如合模位置)或可动压板的位置。
但是,肘节机构150放大合模马达160的驱动力,并传递至可动压板120。其放大倍率也被称为肘节倍率。肘节倍率根据第1连杆152与第2连杆153所呈的角θ(以下,也称为“连杆角度θ”)而发生变化。连杆角度θ根据十字头151的位置求出。连杆角度θ为180°时,肘节倍率变得最大。
模具装置800的厚度由于模具装置800的更换或模具装置800的温度变化等而发生变化的情况下,进行模厚调整,以在合模时得到规定的合模力。模厚调整中,例如,在动模820与定模810接触的模接触的时间点,以肘节机构150的连杆角度θ成为规定的角度的方式,调整固定压板110与肘节座130的间隔L。
合模装置100具有通过调整固定压板110与肘节座130的间隔L来进行模厚调整的模厚调整机构180。模厚调节机构180具有:丝杠轴181,形成于连接杆140的后端部;丝杠螺母182,旋转自如地保持于肘节座130;及模厚调整马达183,使螺合于丝杠轴181的丝杠螺母182旋转。
在每一连接杆140上设置有丝杠轴181及丝杠螺母182。模厚调整马达183的旋转可以经由旋转传递部185传递到多个丝杠螺母182上。多个丝杠螺母182能够同步旋转。另外,也能够通过变更旋转传递部185的传递路径来使多个丝杠螺母182分别旋转。
旋转传递部185例如由齿轮等构成。该情况下,在各丝杠螺母182的外周形成有被动齿轮,在模厚调整马达183的输出轴上安装有驱动齿轮,与多个被动齿轮及驱动齿轮啮合的中间齿轮旋转自如地保持于肘节座130的中央部。另外,旋转传递部185可以由带或带轮等构成,以代替齿轮。
模厚调整机构180的动作通过控制装置700来控制。控制装置700驱动模厚调整马达183来使丝杠螺母182旋转,由此调整旋转自如地保持丝杠螺母182的肘节座130相对于固定压板110的位置,并调整固定压板110与肘节座130的间隔L。
间隔L使用模厚调整马达编码器184来检测。模厚调整马达编码器184检测模厚调整马达183的旋转量和旋转方向,并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。模厚调整马达编码器184的检测结果用于监控和控制肘节座130的位置和间隔L。另外,检测肘节座130的位置的肘节座位置检测器及检测间隔L的间隔检测器并不限定于模厚调整马达编码器184,能够使用通常的检测器。
模厚调整机构180通过使彼此螺合的丝杠轴181和丝杠螺母182中的一个旋转来调整间隙L。可以使用多个模厚调整机构180,也可以使用多个模厚调整马达183。
另外,本实施方式的合模装置100是模开闭方向为水平方向的卧式,但也可以是模开闭方向为上下方向的立式。
另外,本实施方式的合模装置100作为驱动源具有合模马达160,但也可以具有液压缸,以代替合模马达160。并且,合模装置100也可以具有线性马达用于模开闭,具有电磁铁用于合模。
(顶出装置)
在顶出装置200的说明中,与合模装置100的说明同样地,将闭模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为右方向)设为前方,将开模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为左方向)设为后方进行说明。
顶出装置200从模具装置800顶出成型品。顶出装置200具有顶出马达210、运动转换机构220及顶出杆230等。
顶出马达210安装于可动压板120。顶出马达210直接连结于运动转换机构220,但可以经由带或带轮等而连结于运动转换机构220。
运动转换机构220将顶出马达210的旋转运动转换成顶出杆230的直线运动。运动转换机构220包括丝杠轴及螺合于丝杠轴的丝杠螺母。在丝杠轴与丝杠螺母之间可以夹装滚珠或滚子。关于运动转换机构220的具体的结构将后述。
顶出杆230在可动压板120的贯穿孔中进退自如。顶出杆230的前端部与进退自如地配设于动模820的内部的可动部件830接触。顶出杆230的前端部可以与可动部件830连结,也可以不与可动部件830连结。
顶出装置200在基于控制装置700的控制下进行顶出工序。
顶出工序中,驱动顶出马达210使顶出杆230以设定速度从待机位置前进到顶出位置,由此使可动部件830前进并顶出成型品。之后,驱动顶出马达210来使顶出杆230以设定速度后退,由此使可动部件830后退到原来的待机位置。顶出杆230的位置和速度例如使用顶出马达编码器211来检测。顶出马达编码器211检测顶出马达210的旋转,并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。另外,检测顶出杆230的位置的顶出杆位置检测器及检测顶出杆230的速度的顶出杆速度检测器并不限定于顶出马达编码器211,能够使用通常的检测器。
(注射装置)
在注射装置300的说明中,不同于合模装置100的说明和顶出装置200的说明,将进行填充时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的左方向)设为前方,将进行计量时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的右方向)设为后方进行说明。
注射装置300设置在相对于框架900进退自如的滑座301,且相对于模具装置800进退自如。注射装置300与模具装置800接触,并向模具装置800内的型腔空间801填充成型材料。注射装置300例如具有缸体310、喷嘴320、螺杆330、计量马达340、注射马达350、压力检测器360等。
缸体310对从供给口311供给到内部的成型材料进行加热。成型材料例如包括树脂等。成型材料例如以颗粒状形成,并以固体的状态供给至供给口311。供给口311形成于缸体310的后部。在缸体310的后部的外周设置有水冷缸等冷却器312。在比冷却器312更靠前方,在缸体310的外周设置有带式加热器等加热器313和温度检测器314。
在缸体310的轴向(图1及图2中的左右方向)上,缸体310被划分为多个区域。在各区域设置有加热源313和温度检测器314。按各区域,以使温度检测器314的检测温度成为设定温度的方式,控制装置700控制加热器313。
喷嘴320设置于缸体310的前端部,且按压于模具装置800。在喷嘴320的外周设置有加热器313和温度检测器314。控制装置700控制加热器313以使喷嘴320的检测温度成为设定温度。
螺杆330旋转自如且进退自如地配设在缸体310内。使螺杆330旋转时,成型材料沿着螺杆330的螺旋状的槽被送到前方。成型材料一边被送往前方,一边通过来自缸体310的热量而逐渐熔融。螺杆330随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方且蓄积在缸体310的前部而后退。之后,使螺杆330前进时,蓄积在螺杆330前方的液态的成型材料从喷嘴320射出,并填充于模具装置800内。
在螺杆330的前部进退自如地安装有止回环331作为止回阀,该止回阀在向前方推压螺杆330时,防止成型材料从螺杆330的前方朝向后方逆流。
使螺杆330前进时,止回环331因螺杆330前方的成型材料的压力而被向后方推压,并相对于螺杆330相对后退地到堵住成型材料的流路的闭塞位置(参考图2)。由此,防止蓄积在螺杆330前方的成型材料向后方逆流。
另一方面,使螺杆330旋转时,止回环331因沿着螺杆330的螺旋状的槽被送往前方的成型材料的压力而被按压于前方,并相对于螺杆330相对地前进到开放成型材料的流路的开放位置(参考图1)。由此,成型材料被送往螺杆330的前方。
止回环331可以是与螺杆330一起旋转的共转型和不与螺杆330一起旋转的非共转型中的任一个。
另外,注射装置300可以具有使止回环331相对于螺杆330在开放位置与堵塞位置之间进退的驱动源。
计量马达340使螺杆330旋转。使螺杆330旋转的驱动源并不限定于计量马达340,例如也可以是液压泵等。
注射马达350使螺杆330进退。在注射马达350与螺杆330之间,设置有将注射马达350的旋转运动转换成螺杆330的直线运动的运动转换机构等。运动转换机构例如具有丝杠轴及螺合于丝杠轴的丝杠螺母。在丝杠轴与丝杠螺母之间可以设置有滚珠或滚子等。使螺杆330进退的驱动源并不限定于注射马达350,例如也可以是液压缸等。
压力检测器360检测在注射马达350与螺杆330之间传递的压力。压力检测器360设置于注射马达350与螺杆330之间的力的传递路径,并检测作用于压力检测器360的压力。
压力检测器360将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。压力检测器360的检测结果用于控制和监控螺杆330从成型材料受到的压力、对于螺杆330的背压、从螺杆330作用于成型材料的压力等。
注射装置300在基于控制装置700的控制下,进行计量工序、填充工序及保压工序等。
在计量工序中,驱动计量马达340使螺杆330以设定转速旋转,并沿着螺杆330的螺旋状的槽将成型材料送到前方。随此,成型材料逐渐熔融。随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方并蓄积在缸体310的前部,使螺杆330后退。螺杆330的转速例如使用计量马达编码器341来检测。计量马达编码器341检测计量马达340的旋转,并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。另外,检测螺杆330的转速的螺杆转速检测器并不限定于计量马达编码器341,能够使用通常的检测器。
在计量工序中,为了限制螺杆330急速后退,可以驱动注射马达350来向螺杆330施加设定背压。对螺杆330的背压例如使用压力检测器360来检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。若螺杆330后退到计量结束位置,且规定量的成型材料蓄积在螺杆330的前方,则结束计量工序。
在填充工序中,驱动注射马达350使螺杆330以设定速度前进,并将蓄积在螺杆330的前方的液态的成型材料填充到模具装置800内的型腔空间801。螺杆330的位置和速度例如使用注射马达编码器351来检测。注射马达编码器351检测注射马达350的旋转,并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。螺杆330的位置达到设定位置时,从填充工序切换成保压工序(所谓V/P切换)。也将进行V/P切换的位置称为V/P切换位置。螺杆330的设定速度可以根据螺杆330的位置和时间等而变更。
另外,在填充工序中,螺杆330的位置达到设定位置之后,使螺杆330暂时停止在该设定位置,之后进行V/P切换也可。也可以在刚要进行V/P切换之前,进行螺杆330的微速前进或微速后退,以代替螺杆330的停止。并且,检测螺杆330的位置的螺杆位置检测器及检测螺杆330的速度的螺杆速度检测器并不限定于注射马达编码器351,能够使用通常的检测器。
在保压工序中,通过驱动注射马达350而向前方按压螺杆330,将螺杆330的前端部的成型材料的压力(以下,也称为“保持压力”。)保持为设定压力,并向模具装置800按压残留在缸体310内的成型材料。能够补充因模具装置800内的冷却收缩而引起的不足量的成型材料。保持压力例如使用压力检测器360来检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。保持压力的设定值可以根据从保压工序开始的经过时间等而变更。
在保压工序中,模具装置800内的型腔空间801的成型材料逐渐被冷却,在保压工序结束时,型腔空间801的入口被固化的成型材料堵住。该状态被称为浇口密封,防止来自型腔空间801的成型材料的逆流。保压工序之后,开始进行冷却工序。在冷却工序中,进行型腔空间801内的成型材料的固化。为了缩短成型周期,也可以在冷却工序中进行计量工序。
另外,本实施方式的注射装置300是同轴螺杆方式,但也可以是螺杆预塑方式等。螺杆预塑方式的注射装置向注射缸供给在塑化缸内所熔融的成型材料,并从注射缸向模具装置内注射成型材料。螺杆以旋转自如或旋转自如且进退自如的方式配设于塑化缸内,柱塞进退自如地配设于注射缸内。
并且,本实施方式的注射装置300是缸体310的轴向为水平方向的卧式,但也可以是缸体310的轴向为上下方向的立式。与立式注射装置300组合的合模装置可以是立式也可以是卧式。同样地,与卧式注射装置300组合的合模装置可以是卧式也可以是立式。
(移动装置)
在移动装置400的说明中,与注射装置300的说明相同,将进行填充时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的左方向)设为前方,将进行计量时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的右方向)设为后方进行说明。
移动装置400使注射装置300相对于模具装置800进退。并且,移动装置400将喷嘴320按压至模具装置800而产生喷嘴接触压力。移动装置400包括液压泵410、作为驱动源的马达420、作为液压致动器的液压缸430等。
液压泵410具有第1端口411和第2端口412。液压泵410是能够双向旋转的泵,通过切换马达420的旋转方向,从第1端口411及第2端口412中的任一端口吸入工作液(例如油),并从另一端口吐出工作液而产生液压。另外,液压泵410也能够从罐吸入工作液,并从第1端口411及第2端口412中的任一端口吐出工作液。
马达420使液压泵410工作。马达420以与来自控制装置700的控制信号相应的旋转方向及转矩来驱动液压泵410。马达420可以是电动马达,也可以是电动伺服马达。
液压缸430具有缸主体431、活塞432及活塞杆433。缸主体431固定于注射装置300。活塞432将缸主体431的内部划分为作为第1室的前室435及作为第2室的后室436。活塞杆433固定于固定压板110。
液压缸430的前室435经由第1流路401而与液压泵410的第1端口411连接。从第1端口411吐出的工作液经由第1流路401而供给到前室435,由此注射装置300向前方按压。注射装置300前进,从而喷嘴320被按压于定模810。前室435作为通过从液压泵410供给的工作液的压力而产生喷嘴320的喷嘴接触压力的压力室而发挥功能。
另一方面,液压缸430的后室436经由第2流路402与液压泵410的第2端口412连接。从第2端口412吐出的工作液经由第2流路402供给到液压缸430的后室436,由此注射装置300被向后方按压。注射装置300后退,从而使喷嘴320与定模810分离。
另外,在本实施方式中,移动装置400包括液压缸430,但本发明并不限定于此。例如,可以使用电动马达及将该电动马达的旋转运动转换成注射装置300的直线运动的运动转换机构,以代替液压缸430。
(控制装置)
如图1~图2所示,控制装置700例如由计算机构成,具有CPU(中央处理器,CentralProcessing Unit)701、存储器等存储介质702、输入界面703及输出界面704。控制装置700通过使CPU701执行存储于存储介质702中的程序来进行各种控制。并且,控制装置700通过输入界面703接收来自外部的信号,并通过输出界面704向外部发送信号。
控制装置700通过重复进行闭模工序和合模工序、开模工序等,而重复制造成型品。并且,控制装置700在合模工序期间,进行计量工序和填充工序、保压工序等。也将用于得到成型品的一系列的动作,例如从开始计量工序到开始下一个计量工序为止的动作称为“注射”或“成型周期”。并且,还将1次注射所需的时间称为“成型周期时间”。
一次成型周期例如依次具有计量工序、闭模工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、开模工序及顶出工序。这里的顺序是开始各工序的顺序。填充工序、保压工序及冷却工序在从开始合模工序到结束合模工序为止的期间进行。合模工序的结束与开模工序的开始一致。另外,为了缩短成型周期时间,可以同时进行多个工序。例如,计量工序可以在上一次的成型周期的冷却工序期间进行,该情况下,可以设为在成型周期的最初进行闭模工序。并且,填充工序可以在闭模工序期间开始。并且,顶出工序可以在开模工序期间开始。在设置有打开或关闭喷嘴320的流路的开闭阀的情况下,开模工序可以在计量工序期间开始。这是因为,即使在计量工序期间开始开模工序,若开闭阀关闭喷嘴320的流路,则成型材料也不会从喷嘴320泄漏。
控制装置700与操作装置750或显示装置760连接。操作装置750接受由用户进行的输入操作,并将与输入操作相应的信号输出至控制装置700。显示装置760在基于控制装置700的控制下,显示与操作装置750的输入操作相应的操作画面。
操作画面用于注射成型机10的设定等。操作画面准备有多个,切换显示或重叠显示。用户通过一边观察由显示装置760显示的操作画面,一边操作操作装置750来进行注射成型机10的设定(包括设定值的输入)等。
操作装置750及显示装置760例如可以由触控面板构成,并一体化。另外,本实施方式的操作装置750及显示装置760设成一体化,但也可以独立设置。并且,可以设置有多个操作装置750。
(顶出装置的详细内容)
接着,参考图3、图4,对顶出装置200的主要的结构进行说明。图3是表示顶出装置200的结构的一例的立体剖视图。图4是图3中的IV-IV剖视图,是表示十字头222的主面上的顶出杆230、导杆225、滚珠丝杠螺母224的配置的一例的图。
如上述所述,顶出装置200具有顶出马达210、运动转换机构220、顶出杆230,并配置于可动压板120的后方。
如上述,运动转换机构220是将顶出马达210的旋转运动转换成顶出杆230的直线运动的要件,该例子中,具有支承体221、十字头222、一对滚珠丝杠轴223、滚珠丝杠螺母224及一对导杆225。
支承体221经由滚珠丝杠轴223及导杆225取规定距离而固定于可动压板120的后方。支承体221经由轴承而旋转自如地支承滚珠丝杠轴223的一端。并且,滚珠丝杠轴223的另一端支承于可动压板120。并且,导杆225的一端固定于支承体221,另一端固定于可动压板120。
在支承体221与可动压板120之间沿X方向移动自如地设置有十字头222。在十字头222上,贯穿上述一对滚珠丝杠轴223、一对导杆225,并能够沿着导杆225沿X方向移动。十字头222是具有与顶出杆230的行进方向(X方向)正对的主面222a、222b的板状部件。
滚珠丝杠螺母224在内周与滚珠丝杠轴223螺合,并固定于十字头222。滚珠丝杠螺母224具有沿径向外侧延伸的凸缘部224a,并经由该凸缘部224a固定于十字头222的主面222a。即,凸缘部224a构成滚珠丝杠螺母224的与十字头222的安装部。在凸缘部224a上,多个螺母紧固孔224b沿X方向贯穿而设置。滚珠丝杠螺母224中,在凸缘部224a与十字头222的主面222a面接触的状态下,螺栓通过螺母紧固孔224b紧固于十字头而固定于十字头222。另外,本实施方式中,例示出在十字头222的后侧(X负方向侧)的主面222a固定有凸缘部224a的结构,但也可以是凸缘部224a固定于十字头222的前侧(X正方向侧)的主面222b的结构。
并且,在十字头222的主面222b也固定有顶出杆230的基端部。顶出杆230进退自如地配设在在可动压板120的贯穿孔。因此,通过使滚珠丝杠轴223旋转,能够使十字头222沿X方向进退,并使顶出杆230进退。
顶出装置200通过顶出马达210来工作,在顶出马达210与滚珠丝杠轴223之间配设有包括带轮和同步带的带传动机构226。
因此,若驱动顶出马达210,则顶出马达210的旋转经由带传动机构226传递到滚珠丝杠轴223,滚珠丝杠轴223与顶出马达210联动旋转。而且,旋转运动通过滚珠丝杠轴223及滚珠丝杠螺母224转换成直线运动,固定有滚珠丝杠螺母224的十字头222及固定于十字头222的顶出杆230沿X方向进退。即,顶出装置200是所谓轴旋转螺母移动型的移动装置。
如图4所示,十字头222中,在大致矩形状的主面上,一对滚珠丝杠轴223配置于一个对角线上,一对导杆225配置于另一个对角线上。
而且,在十字头222的主面222a上设置有用于固定顶出杆230的多个安装孔227。多个安装孔227使十字头222沿着X方向贯穿而设置,并由规定的图案配置。例如,图4的例子中,5个安装孔227配置成大致十字状。安装孔227的配置图案能够根据安装于可动压板120的可动模具820的大小或成型品的形状、材料等而设定。
顶出杆230例如在使端面与十字头222的前方的主面222b面接触的状态下,通过将螺栓从后方的主面222a侧通过安装孔227而紧固,即,通过螺栓紧固而固定于十字头222(参考图7)。另外,顶出杆230针对十字头222的固定方法可以是螺母紧固(参考图11),也可以是拧入式(参考图12)。
图5是表示顶出杆230的安装孔227与滚珠丝杠螺母224的安装部的干扰产生结构的一例的图。图6是表示将本实施方式所涉及的滚珠丝杠螺母224安装在图5的配置图案的十字头222的状态的图。
如图5所示,可以将安装孔227的多个配置图案设置在相同的十字头222。但是,若配置图案复杂且设置多量的安装孔227,则如图5所示,有时导致安装孔227配置在滚珠丝杠螺母224的安装区域A,而安装孔227的位置与滚珠丝杠螺母224的安装区域A相互干扰。尤其,存在如下情况,若也想对应例如因成型品的树脂的影响等顶出装置200的顶出力需要大的力的装置,则与成型机尺寸相比,顶出马达210的尺寸变大。此时,滚珠丝杠轴223也变粗,由此,滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a的直径也变大,因此滚珠丝杠螺母224的安装区域A变大,而变得容易与顶出杆230的安装孔227的位置产生干扰。另外,滚珠丝杠螺母224的安装区域A是在十字头222安装有滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a的区域,也能够表现为作为安装的凸缘部224a的外缘的内侧区域的“凸缘安装区域”。
有时若滚珠丝杠螺母224的安装区域A与顶出杆230的安装位置相互干扰,则无法将顶出杆230设置在所期望的位置,而能够使用的模具或材料受到制约。
因此,在本实施方式中,在滚珠丝杠螺母224与顶出杆230的安装孔227相互干扰的位置,如图6所示,在滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a设置有用于安装顶出杆230的杆固定用孔228。具体而言,顶出杆230的安装用的螺栓229(参考图7)的头部无法通过螺母紧固孔224b,因此在安装孔227的位置,安装孔的直径被放大至用于紧固顶出杆230的螺栓229的头部能够穿过的程度的大小的直径,而形成有杆固定用孔228。另外,根据杆固定用孔228的大小,可以增加凸缘部224a的径向尺寸,根据杆固定用孔228的位置可以偏移螺母紧固孔224b的周向位置。
图7是沿着杆固定用孔228与顶出杆230的轴心方向的纵剖视图。如图7所示,杆固定用孔228由顶出杆安装用的螺栓229的头部能够通过的直径形成。插入于杆固定用孔228的螺栓229贯穿凸缘部224a的杆固定用孔228,并贯穿十字头222的安装孔227,进入相反的一侧的主面222b,而与顶出杆230螺合。在螺栓229的头部与十字头222的主面222a接触,且顶出杆230的基端侧的端面与十字头222的主面222b接触的状态下,顶出杆230固定于十字头222。
如此,本实施方式中,在凸缘安装区域A中安装有顶出杆230。更详细而言,从X方向观察时,在顶出杆230的至少一部分与滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a重叠的位置上设置杆固定用孔228,顶出杆230安装于与十字头222的杆固定用孔228对应的位置。由此,即使在滚珠丝杠螺母224与顶出杆230的安装位置产生干扰的情况下,也能够将顶出杆230固定在十字头222,而能够缓和顶出杆230的安装位置的制约。
即,本实施方式中,杆固定用孔228作为经由凸缘部224a而能够将顶出杆230固定在十字头222的固定机构而发挥功能。
参考图8,对第1变形例进行说明。图8是沿着第1变形例所涉及的杆固定用孔228A(固定机构)与顶出杆230的轴心方向的纵剖视图。如图8所示,杆固定用孔228A可以设为能够埋入顶出杆230的紧固用的螺栓229的头部的锪孔。该结构中,在螺栓229的头部与滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a的底面接触,且顶出杆230的基端侧的端面与十字头222的主面222b接触,并夹持了凸缘部224a的状态下,顶出杆230固定于十字头222。由此,通过单一的螺栓229,能够同时进行顶出杆230针对十字头222的固定及滚珠丝杠螺母224针对十字头222的固定,而实现螺栓数量减少等的低成本化。
图9是第2变形例所涉及的滚珠丝杠螺母224的俯视图。如图9所示,杆固定用孔228B(固定机构)可以设为在滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a沿绕滚珠丝杠轴223的周向延伸的椭圆形状的锪孔。由此,无需根据安装孔227的位置在凸缘部224a定位而制作杆固定用孔,能够提高滚珠丝杠螺母224的通用性。
图10是沿着第3变形例所涉及的杆固定用孔228C与顶出杆230的轴心方向的纵剖视图。杆固定用孔228C为挪用螺母紧固孔224b的孔。该情况下,螺栓229A的头部无法通过孔,并在现有的顶出杆230紧固用的螺栓229中,无法紧固顶出杆230,但例如图10所示,通过将螺栓229A的轴仅加长凸缘部224a的厚度的量,能够将顶出杆230固定在十字头222。该情况下,在螺栓229A的头部与凸缘部224a的X负方向侧的表面接触,且顶出杆230的基端侧的端面与十字头222的主面222b接触的状态下,顶出杆230固定于十字头222。
即,第3变形例中,螺栓229A作为经由凸缘部224a而能够将顶出杆230固定在十字头222的固定机构而发挥功能。
图11是沿着第4变形例所涉及的杆固定用孔228D(固定机构)与顶出杆230A的轴心方向的纵剖视图。第4变形例中,顶出杆230A中,丝杠轴231从X负方向侧的端部突出而设置,通过贯穿十字头222的安装孔227而进出主面222a侧,从而利用螺母232而紧固,即通过螺母紧固而固定于十字头222。该结构中,由用于紧固顶出杆230的螺母232能够通过的直径形成杆固定用孔228D。由此,也能够将本实施方式适用于螺母紧固中。
图12是沿着第5变形例所涉及的杆固定用孔228E(固定机构)与顶出杆230A的轴心方向的纵剖视图。第5变形例中,顶出杆230A中,丝杠轴231从X负方向侧的端部突出而设置,并通过滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a的杆固定用孔228E,而通过与十字头222的已进行螺纹加工的安装孔227A螺合,即通过拧入式的紧固结构而固定于十字头222。该结构中,滚珠丝杠螺母224的凸缘部224a与十字头222的前方侧的主面222b抵接而固定。杆固定用孔228E由丝杠轴231能够通过的直径形成。由此,能够将本实施方式适用于拧入式的紧固结构中。
以上,参考具体例,对本实施方式进行了说明。但是,本公开并不限定于这些具体例。在这些具体例中,只要具备本公开的特征,本领域技术人员添加了适当变更的具体例也包含于本公开的范围中。前述的各具体例所具备的各要件及其配置、条件、形状等并不限定于所例示的内容,而能够适当变更。前述的各具体例所具备的各要件只要不产生技术性矛盾,能够适当改变组合。

Claims (5)

1.一种顶出装置,其具有:
顶出杆;
十字头,安装有所述顶出杆;
滚珠丝杠螺母,安装于所述十字头;及
滚珠丝杠轴,与所述滚珠丝杠螺母螺合,
利用所述滚珠丝杠螺母与所述滚珠丝杠轴使安装于所述十字头的顶出杆前后移动,
所述滚珠丝杠螺母具有构成相对于所述十字头的安装部的凸缘部,
所述十字头具有凸缘安装区域,所述凸缘安装区域为安装有所述凸缘部的区域,且为所安装的凸缘部的外缘的内侧区域,
在所述凸缘安装区域中安装有顶出杆。
2.根据权利要求1所述的顶出装置,其中,
所述凸缘部具有安装有所述顶出杆的杆固定用孔,
所述顶出杆安装于所述十字头的与所述杆固定用孔对应的位置。
3.根据权利要求2所述的顶出装置,其中,
所述杆固定用孔以紧固所述顶出杆的螺栓或螺母穿过的直径形成。
4.根据权利要求2或3所述的顶出装置,其中,
所述杆固定用孔是能够埋入将所述顶出杆紧固的螺栓或螺母的锪孔。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的顶出装置,其中,
所述杆固定用孔包括在所述滚珠丝杠螺母的所述凸缘部沿着绕所述滚珠丝杠轴的周向而延伸的椭圆形状的锪孔。
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