CN110315713B - 注射装置及注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注射装置及注射成型机，抑制头主体部与止回环的接触面上的磨损。本发明的注射装置具备：缸体(310)；螺杆(330)，旋转自如且进退自如地配设在缸体(310)内；旋转机构(340)，使螺杆(330)旋转；及进退机构(350)，使螺杆(330)进退，螺杆(330)具有一体旋转的螺杆头(331)、密封环(334)、螺纹螺杆(335)及非共转的止回环(339)，螺杆头(331)具有头槽部(332a)，该头槽部(332a)形成为与沿着螺纹螺杆(335)的螺纹(337)形成的螺旋状的槽(338)相反朝向的螺旋状。

Description

注射装置及注射成型机

本申请主张基于2018年3月29日申请的日本专利申请第2018-065240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。

技术领域

本发明涉及一种注射装置及注射成型机，尤其涉及一种注射装置的螺杆的结构。

背景技术

在专利文献1中，公开有一种具备头主体部、向轴向位移自如地装填的止回环(专利文献1中称为环形阀。)、密封环(专利文献1中称为座环。)的螺杆头装置。螺杆头装置在进行计量时，止回环向前方移动，止回环的前端与头主体部的后端抵接而开放树脂流路用空间。并且，在进行注射时，止回环向后方移动，止回环的后端与密封环的前端抵接而隔断树脂流路用空间。

专利文献1：日本特开11-129298号公报

但是，止回环相对于头主体部而能够自由地旋转的非共转型的螺杆头装置在进行计量时，头主体部在头主体部的后端与止回环的前端接触的状态下旋转，因此在滑动面产生磨损。尤其，在使用高粘度的树脂而以高周期成型的情况下，存在将止回环按压于头主体部的力变大，并且接触次数也增加，因此加速磨损的课题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种抑制头主体部与止回环的接触面上的磨损的注射装置及注射成型机。

实施方式的一方式的注射装置的特征在于，具备：缸体；螺杆，旋转自如且进退自如地配设在所述缸体内；旋转机构，使所述螺杆旋转；及进退机构，使所述螺杆进退，所述螺杆具有一体旋转的螺杆头、密封环、螺纹螺杆及非共转的止回环，所述螺杆头具有头槽部，该头槽部形成为与沿着所述螺纹螺杆的螺纹形成的螺旋状的槽相反朝向的螺旋状。

发明效果

根据本发明，能够提供一种抑制头主体部与止回环的接触面上的磨损的注射装置及注射成型机。

附图说明

图1是表示基于第1实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。

图2是表示基于第1实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。

图3是缸体及螺杆的剖视图。

图4是螺杆头装置的立体图。

图5是表示开始计量工序之前的螺杆头装置的状态的侧视图。

图6是表示开始计量工序之前的螺杆头装置的状态的剖视图。

图7是表示开始计量工序时的螺杆头装置的状态的侧视图。

图8是表示开始计量工序时的螺杆头装置的状态的剖视图。

图9是表示计量工序中的螺杆头装置的状态的侧视图。

图10是表示计量工序中的螺杆头装置的状态的剖视图。

图11是第2实施方式的螺杆头装置的侧视图。

符号说明

10-注射成型机，340-计量马达(旋转机构)，350-注射马达(进退机构)，300-注射装置，310-缸体，320-喷嘴，330-螺杆，331、331A-螺杆头，332、332A-头主体部，333-杆部，334-密封环，335-螺纹螺杆，336-旋转轴，337-螺纹，338-槽，339-止回环，332a-头槽部，332b-槽部侧面，332c、332c2-头对置面，339c-止回环对置面，339d-止回环抵接面，334d-密封环抵接面。

具体实施方式

以下，参考附图，对用于实施本发明的方式进行说明。在各附图中，对相同或对应的结构标注相同或对应的符号，而省略说明。

＜＜第1实施方式＞＞

(注射成型机)

图1是表示基于第1实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2是表示基于第1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直接连结到运动转换机构170，但也可以经由带或带轮等而连结到运动转换机构170。

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。通过被填充的成型材料固化而得到成型品。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，也可以设定有可动压板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。

丝杠轴181及丝杠螺母182按每一连接杆140而设置。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，以代替由齿轮构成。

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。

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也可以作为模开闭用具有线性马达，作为合模用具有电磁铁。

(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。

顶出杆230在可动压板120的压缩部中进退自如。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中为左方向)设为前方，将进行计量时的螺杆330的移动方向(图1及图2中为右方向)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器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。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，使螺杆330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注射，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339作为止回阀，该止回阀在向前方推进螺杆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339因螺杆330前方的成型材料的压力而被朝后方按压，并相对于螺杆330相对后退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339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朝前方按压，并相对于螺杆330相对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。

另外，本实施方式的止回环339可以是不与螺杆330一起旋转的非共转型。

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。能够补充由模具装置800内的冷却收缩而引起的不足部分的成型材料。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。为了缩短成型周期时间，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是同轴螺杆式，但也可以是螺杆预塑式等。螺杆预塑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的说明同样地，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是能够在双向旋转的泵，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被朝前方按压。注射装置300前进，从而喷嘴320按压于定模810。前室435通过从液压泵410供给的工作液的压力而作为产生喷嘴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被朝后方按压。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及图2所示，控制装置700例如由个人计算机构成，具有CPU(中央处理器，Central Processing Unit)701、存储器等存储介质702、输入接口703及输出接口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通过输入接口703接收来自外部的信号，并通过输出接口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。在此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中进行，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中开始。并且，顶出工序可以在开模工序中开始。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中开始。这是因为，即使在计量工序中开始开模工序，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通过基于控制装置700的控制，显示与操作装置750中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。

(缸体及喷嘴的结构)

图3是缸体310及螺杆330的剖视图。另外，图3中，图示有螺杆330在成型周期中后退到极限时的状态。

螺杆330进退自如且旋转自如地配设于缸体310内部。螺杆330从前端朝向后方依次具有螺杆头331、密封环334及螺纹螺杆335。螺杆头331及密封环334与螺纹螺杆335一起旋转，且与螺纹螺杆335一起进退。

螺杆头331具有尖细形状的头主体部332及连结头主体部332的后端面与密封环334的前端面的杆部333。杆部333的前端小于头主体部332的后端面，杆部333的后端小于密封环334的前端面。头主体部332的后端面在图3中相对于缸体310的轴向垂直，但也可以倾斜。

螺纹螺杆335具有旋转轴336及以螺旋状设置于旋转轴336的外周的螺纹337。沿着螺纹337而形成有螺旋状的槽338。驱动计量马达340来使螺纹螺杆335旋转时，成型材料沿着螺纹螺杆335的槽338而被送往前方。

螺纹螺杆335从后端朝向前方依次具有第1区间Z1、第2区间Z2及第3区间Z3。第1区间Z1为存在成型材料的固相的区间。第2区间Z2为存在成型材料的固相与液相这两者的区间。第3区间Z3为存在成型材料的液相的区间。

关于槽338的深度，在第1区间Z1中较深，在第3区间Z3中较浅，在第2区间Z2中随着从上游侧朝向下游侧而变浅。该情况下，第1区间Z1也被称为供给部，第2区间Z2也被称为压缩部，第3区间Z3也被称为计量部。另外，槽338的深度可以为恒定。

螺杆330在螺杆头331的杆部333的周围具有止回环339。止回环339形成为环状，且具有供杆部333插通的贯穿孔。止回环339沿着杆部333，在与密封环334的前端面接触的闭塞位置(参考图2)及与螺杆头331的头主体部332的后端面接触的开放位置(参考图1及图3)之间移动。另外，止回环339是不与螺纹螺杆335一起旋转的非共转型。

驱动注射马达350来使螺纹螺杆335前进时，止回环339通过蓄积在螺杆头331的前方的成型材料的压力而被朝后方按压。由此，止回环339沿着杆部333移动到闭塞位置，防止蓄积在螺杆头331的前方的成型材料向后方逆流。

另一方面，驱动计量马达340来使螺纹螺杆335旋转时，沿着形成于螺纹螺杆335的螺旋状的槽338而输送成型材料，且止回环339根据该成型材料的压力而被朝前方按压。由此，止回环339沿着杆部333移动到开放位置，且成型材料被送往螺杆头331的前方。

(螺杆头装置的形状)

图4是螺杆头装置的立体图。另外，将螺杆头331、密封环334、止回环339的组称为螺杆头装置。并且，在图4中，以旋转方向R图示在计量工序时螺杆330所旋转的方向。即，在计量工序中，螺杆头331从螺杆头331的前端侧观察时呈顺时针旋转。

在头主体部332上形成有螺旋状的头槽部332a。在此，如图3所示，关于螺纹螺杆335的螺旋状的槽338与头主体部332的螺旋状的头槽部332a，其旋转方向为相反方向。

即，从螺杆头331的前端侧观察时，螺杆330以顺时针(旋转方向R)旋转。从螺杆头331的前端侧观察时，螺纹螺杆335的槽338以一边以逆时针旋转一边向喷嘴320的方向前进的方式由右旋螺纹的朝向形成。另一方面，从螺杆头331的前端侧观察时，头槽部332a以一边以顺时针(旋转方向R)旋转一边向喷嘴320的方向前进的方式由左旋螺纹的朝向形成。另外，也可以是如下结构：从螺杆头331的前端侧观察时，螺杆330以逆时针旋转，从螺杆头331的前端侧观察时，螺纹螺杆335的槽338以一边以顺时针旋转一边向喷嘴320的方向前进的方式由左旋螺纹的朝向形成，从螺杆头331的前端侧观察时，头槽部332a以一边以逆时针旋转一边向喷嘴320的方向前进的方式由右旋螺纹的朝向形成。

并且，将形成头槽部332a的侧面中与止回环339的前端面面对的面称为槽部侧面332b。槽部侧面332b越靠旋转方向R的前侧越朝从止回环对置面339c远离的方向倾斜而形成。并且，在头主体部332的后端形成有与止回环339面对的头对置面332c。并且，在止回环339的前端形成有与头主体部332面对的止回环对置面339c。

接着，使用图5至图10，对螺杆头装置中的止回环339的动作进行说明。

图5是表示开始计量工序之前的螺杆头装置的状态的侧视图。图6是表示开始计量工序之前的螺杆头装置的状态的剖视图。另外，在图6(及后述的图8、图10)中，关于杆部333的截面，在比旋转中心更靠上侧是沿着螺旋状的头槽部332a切断的剖视图，并示意性地示出了流路，在比旋转中心更靠下侧是沿着未设置有头槽部332a的位置切断的示意性地图示的剖视图。

并且，如图6所示，在止回环339的后端形成有与密封环334接触的止回环抵接面339d。并且，在密封环334的前端形成有与止回环339接触的密封环抵接面334d。另外，止回环抵接面339d及密封环抵接面334d如图6所示，可以成为相对于径向倾斜的锥面，也可以是相对于旋转轴垂直的面。

开始计量工序之前的螺杆头装置的状态是结束了上一次成型周期的保压工序之后的状态，止回环抵接面339d与密封环抵接面334d抵接而闭塞成型材料的流路。

图7是表示开始计量工序时的螺杆头装置的状态的侧视图。图8是表示开始计量工序时的螺杆头装置的状态的剖视图。

在计量工序中，通过计量马达340使螺杆330旋转。通过螺纹螺杆335的旋转而输送成型材料，止回环339通过该成型材料的压力以力F1被朝前方按压。另外，流动的成型材料的螺杆头装置中的压力损耗变得越大，按压止回环339的力F1也变得越大。由此，止回环339向前方移动，打开止回环抵接面339d与密封环抵接面334d之间的流路，并且缩小头对置面332c与止回环对置面339c之间的间隙。

因此，如由黑色箭头表示的那样，成型材料通过缸体310的内周与密封环334的外周之间、止回环抵接面339d与密封环抵接面334d之间的流路、止回环339的内周与螺杆头331(杆部333)的外周之间而向头槽部332a流动。而且，成型材料被送往螺杆头331的前方。

另一方面，在头主体部332上形成有与螺纹螺杆335的槽338相反朝向的头槽部332a。因此，槽部侧面332b以旋转方向R旋转时，以槽部侧面332b与止回环对置面339c之间变窄的朝向形成。并且，在旋转方向R上，在头对置面332c的前侧形成有槽部侧面332b。

由此，以旋转方向R旋转的槽部侧面332b以将头槽部332a的内部的成型材料的一部分送入头对置面332c与止回环对置面339c的间隙的方式发挥功能。并且，槽部侧面332b相对于止回环对置面339c，以旋转方向的前侧变宽且后侧变窄的方式倾斜，因此通过楔入效应，止回环339越接近头主体部332，换言之，头对置面332c与止回环对置面339c之间的间隙变得越窄，反推止回环339的力F2也越大。

图9是表示计量工序中的螺杆头装置的状态的侧视图。图10是表示计量工序中的螺杆头装置的状态的剖视图。

如图9及图10所示，通过成型材料的流动，按压止回环339的力F1及通过楔入效应而反推止回环339的力F2成为平衡的状态。因此，在计量工序中，在头对置面332c不与止回环对置面339c接触的状态下能够使螺杆330旋转。

另外，直到成为平衡状态的位置为止，并不对止回环339所移动的路径进行限定。例如，止回环339可以通过由成型材料的流动而引起的按压的力F1向前方移动，在止回环对置面339c与头对置面332c接触之后，通过由楔入效应而引起的反推的力F2返回到后方的方式进行移动。并且，止回环339可以通过由成型材料的流动而引起的按压的力F1向前方移动，移动到由楔入效应而引起的反推的力F2与由成型材料的流动而引起的按压的力F1平衡的位置。

以上，根据第1实施方式的结构，在进行使螺杆330旋转的计量工序时，设置头槽部332a，由此能够产生将止回环339朝密封环334的方向反推的力F2。通过该反推的力F2，能够设为止回环339的止回环对置面339c从头主体部332的头对置面332c分离的状态。因此，在进行计量工序时，能够抑制与螺纹螺杆335一起旋转的螺杆头331的头对置面332c及非共转的止回环339的止回环对置面339c滑动而磨损的情况。

尤其，在使用粘性高的成型材料的情况下，将止回环339朝螺杆头331的方向按压的力F1也变大，因此在进行计量工序时，螺杆头与止回环滑动的现有的结构中，表面压力变高而加速磨损。并且，在以高周期成型的情况下，也增加滑动距离，因此加速磨损。相对于此，根据第1实施方式的结构，使止回环339从螺杆头331分离，由此即使在使用粘性高的成型材料，或者以高周期成型的情况下也能够抑制磨损。

并且，在现有的结构中，为了抑制磨损，对止回环339或螺杆头331的材料使用了耐磨性高的材料。相对于此，根据第1实施方式的结构，即使不使用耐磨性高的材料也能够抑制磨损，因此扩大了止回环339或螺杆头331的材料的选择性，例如能够实现成本降低。

＜＜第2实施方式＞＞

接着，对第2实施方式所涉及的注射成型机进行说明。第2实施方式所涉及的注射成型机与第1实施方式所涉及的注射成型机相比，螺杆头331的头主体部332的形状不同。其他的形状相同，而省略重复的说明。图11是第2实施方式的螺杆头装置的侧视图。

第2实施方式的螺杆头331A具有头主体部332A与杆部333。并且，在头主体部332A上形成有旋转方向与螺纹螺杆335的槽338成为相反朝向的螺旋状的头槽部332a。

并且，将形成头槽部332a的侧面中与止回环339的前端面面对的面称为槽部侧面332b。并且，在头主体部332的后端形成有与止回环339面对的头对置面332c2。

在此，头对置面332c2作为倾斜的锥面以越靠旋转方向R的前侧越从止回环对置面339c远离，以越靠旋转方向R的后侧越接近止回环对置面339c的方式形成。即，头对置面332c2与止回环对置面339c的间隙越往旋转方向R的前侧越宽，越往旋转方向R的后侧变得越窄。由此，在以旋转方向R旋转的头对置面332c2与止回环对置面339c的关系上，也能够产生通过楔入效应而将止回环339朝密封环334的方向反推的力。

以上，根据第2实施方式的结构，在进行使螺杆330旋转的计量工序时，通过设置头槽部332a及作为锥面的头对置面332c2，能够产生将止回环339朝密封环334的方向反推的力。因此，在进行计量工序时，能够抑制与螺纹螺杆335一起旋转的螺杆头331的头对置面332c及非共转的止回环339的止回环对置面339c滑动而磨损的情况。

以上，对注射成型机的实施方式等进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式等，在技术方案中记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、改良。

Claims (3)

1.一种注射装置，其具备：

缸体；

螺杆，旋转自如且进退自如地配设在所述缸体内；

旋转机构，使所述螺杆旋转；及

进退机构，使所述螺杆进退，

所述螺杆具有一体旋转的螺杆头、密封环、螺纹螺杆及非共转的止回环，

所述螺杆头具有头槽部，该头槽部形成为与沿着所述螺纹螺杆的螺纹形成的螺旋状的槽相反朝向的螺旋状,

所述螺杆头具有形成所述头槽部的槽部侧面，

所述槽部侧面相对于所述止回环的止回环对置面，以旋转方向的前侧变宽且后侧变窄的方式倾斜。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其中，

所述螺杆头具有与所述止回环面对的头对置面，

所述头对置面具有以越靠所述螺杆的旋转方向前侧越从所述止回环远离且越靠所述螺杆的旋转方向后侧越接近所述止回环的方式倾斜的锥面。

3.一种注射成型机，其具备权利要求1或2所述的注射装置。

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