CN112659492A - 注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够缩短前后方向尺寸的注射装置。本发明的注射成型机具有：内部供给有成型材料的缸体；安装有所述缸体的后端部的前方支撑件；在所述缸体的内部旋转自如且进退自如的注射部件；使所述注射部件旋转的旋转驱动部；支承所述旋转驱动部及所述注射部件，并且在所述前方支撑件的后方相对于所述前方支撑件进退的后方支撑件；及在所述旋转驱动部的前方安装于所述后方支撑件，并检测作用于所述注射部件的负载的负载检测器。

Description

注射装置

本申请是申请日为2017年03月20日、申请号为201710164768.6、发明创造名称为注射装置的分案申请。

技术领域

本申请主张基于2016年3月24日申请的日本专利申请第2016-060668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。

本发明涉及一种注射装置。

背景技术

专利文献1中所记载的注射装置具备：固定有螺杆的第1支承体；固定有缸体的第2支承体；作为用于前后驱动螺杆的驱动源的马达；及将基于马达的旋转运动转换为直线运动并使第1支承体前后移动的滚珠丝杠。滚珠丝杠具有贯穿第1支承体的丝杠轴及设置于丝杠轴并且固定于第1支承体的后部的螺母。

专利文献1：日本特开2014-100864号公报

注射装置具有负载检测器，其检测为了进行各种控制而作用于螺杆等注射部件的负载。负载检测器设置于注射部件与其驱动源之间的力的传递路径上。负载检测器组装于注射装置，因此注射装置的前后方向尺寸长。

发明内容

本发明是鉴于这种课题而完成的，其主要目的在于提供一种能够缩短前后方向尺寸的注射装置。

根据本发明的一方式，提供一种注射成型机，其具有：

缸体，内部供给有成型材料；

前方支撑件，安装有所述缸体的后端部；

注射部件，在所述缸体的内部旋转自如且进退自如；

旋转驱动部，使所述注射部件旋转；

后方支撑件，支承所述旋转驱动部及所述注射部件，并且在所述前方支撑件的后方相对于所述前方支撑件进退；及

负载检测器，在所述旋转驱动部的前方安装于所述后方支撑件，并检测作用于所述注射部件的负载。

发明效果

根据本发明的一方式，提供一种能够缩短前后方向尺寸的注射装置。

附图说明

图1是搭载有基于第1实施方式的注射装置的注射成型机的内部结构的侧视图。

图2是搭载有基于第1实施方式的注射装置的注射成型机的侧视图。

图3是搭载有基于第1实施方式的注射装置的注射成型机的俯视图。

图4是将基于第2实施方式的注射装置的一部分截断表示的侧视图。

图中：40-注射装置，41-缸体，42-喷嘴，43-螺杆，45-计量马达，46-注射马达，47-负载检测器，51-前方支撑件，53-后方支撑件，61-输出轴，62-轴承，63-轴承架，90-控制装置。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明，但在各附图中，对相同或相对应的结构标注相同或相对应的符号并省略说明。

[第1实施方式]

图1是搭载有基于第1实施方式的注射装置的注射成型机的内部结构的侧视图。图2是搭载有基于第1实施方式的注射装置的注射成型机的侧视图。图3是搭载有基于第1实施方式的注射装置的注射成型机的俯视图。在各图中，X方向、Y方向及Z方向为彼此垂直的方向，X方向为缸体41的轴向，Y方向为与框架Fr上的导向件Gd的固定面平行的方向，Z方向为与框架Fr上的导向件Gd的固定面垂直的方向。

注射成型机具有框架Fr、注射装置40及控制装置90。以下，将填充时的螺杆43的移动方向(图1及图2中的左方向)作为前方，将计量时的螺杆43的移动方向(图1及图2中的右方向)作为后方来进行说明。

注射装置40相对于框架Fr进退自如，并且相对于模具装置进退自如。注射装置40与模具装置接触，并向模具装置内的模腔空间填充成型材料。通过使填充到模腔空间的成型材料冷却固化来获得成型品。注射装置40例如具有缸体41、喷嘴42、螺杆43、冷却器44、计量马达45、注射马达46、负载检测器47、加热器48及温度检测器49等。

缸体41对从供给口41a供给至内部的成型材料进行加热。供给口41a形成于缸体41的后部。缸体41的后部的外周设置有水冷缸体等冷却器44。在比冷却器44更靠前方处，缸体41的外周设置有带式加热器等加热器48和温度检测器49。

缸体41在缸体41的轴向(图1及图2中的左右方向)上被划分为多个区域。各区域设置有加热器48和温度检测器49。控制装置90控制加热器48，以使在每个区域，温度检测器49的实测温度成为设定温度。缸体41的后端部安装于前方支撑件51。安装有前方支撑件51的前方滑块52沿着固定于框架Fr的导向件Gd而滑动。

喷嘴42设置于缸体41的前端部并被按压到模具装置。喷嘴42的外周设置有加热器48和温度检测器49。控制装置90控制加热器48，以使喷嘴42的实测温度成为设定温度。

螺杆43旋转自如且进退自如地配设于缸体41内。若旋转螺杆43，则成型材料沿着螺杆43的螺旋状槽被输送到前方。成型材料被输送到前方的同时被来自缸体41的热逐渐熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆43的前方并蓄积在缸体41的前部，使螺杆43后退。之后，若使螺杆43前进，则从喷嘴42射出螺杆43前方的成型材料并填充于模具装置内。螺杆43与技术方案中所记载的注射部件对应。

计量马达45使螺杆43旋转。如图1所示，计量马达45与保持旋转自如地支承计量马达45的输出轴61的轴承62的轴承架63一同安装于后方支撑件53。安装有后方支撑件53的后方滑块54在比前方滑块52更靠后方处沿着导向件Gd滑动。计量马达45与技术方案中所记载的旋转驱动部对应。

计量马达45的输出轴61与螺杆43的延长轴配设在同一直线上。计量马达45的输出轴61在轴承62的前方具有嵌合螺杆43的延长轴的嵌合部61a。嵌合部61a具有供螺杆43的延长轴插入的插入孔，并具有大于螺杆43的延长轴的直径。

注射马达46使螺杆43进退。如图2所示，注射马达46安装于前方支撑件51。注射马达46的旋转运动通过运动转换机构55转换为后方支撑件53相对于前方支撑件51的直线运动。注射马达46与技术方案中所记载的进退驱动部对应。

运动转换机构55具有丝杠轴56及螺合于丝杠轴56的丝杠螺母57。丝杠轴56与丝杠螺母57之间可夹入滚珠或滚子。

图2中，丝杠轴56连结于注射马达46的输出轴，丝杠螺母57固定于后方支撑件53。若驱动注射马达46来使其输出轴旋转，则丝杠轴56进行旋转，丝杠螺母57进行进退，从而后方支撑件53和螺杆43进退。

另外，丝杠轴56和丝杠螺母57的配置并不限定于图2的配置。作为丝杠轴56和丝杠螺母57的配置，除了图2的配置之外，例如还可举出下述(1)的配置或下述(2)的配置。在后述的图4中相同。

(1)可以为如下，即在固定于前方支撑件51的注射马达46的输出轴上固定有丝杠螺母57，在后方支撑件53上固定有丝杠轴56。此时，驱动注射马达46来使其输出轴旋转时，丝杠螺母57进行旋转，并且丝杠轴56进行进退，由此后方支撑件53或螺杆43进行进退。

(2)可以为如下，即在固定于前方支撑件51的注射马达46的输出轴上花键结合有丝杠轴56的前端部，丝杠轴56的后端部旋转自如地被后方支撑件53支承，丝杠螺母57固定于前方支撑件51。此时，驱动注射马达46来使其输出轴旋转时，丝杠轴56旋转的同时进行进退，由此后方支撑件53或螺杆进行进退。

另外，本实施方式的注射马达46安装于前方支撑件51，但也可安装于后方支撑件53。根据注射马达46的配置，可适当变更丝杠轴56和丝杠螺母57的配置。

另外，本实施方式的注射马达46的输出轴配置在与丝杠轴56和丝杠螺母57相同的直线上，但也可错开配置。此时，注射马达46的旋转运动经由传送带或带轮等旋转传递部件传递到运动转换机构55。

如图3所示，注射马达46和运动转换机构55可以以多组使用，也可设置于隔着缸体41的两侧。另外，注射马达46和运动转换机构55的组数没有特别限定，例如可以是1组。

负载检测器47设置于注射马达46与螺杆43之间的力的传递路径上，并检测作用于螺杆43的负载。例如，从成型材料作用于螺杆43的负载经由螺杆43的延长轴或计量马达45的输出轴61、轴承62、轴承架63等传递到负载检测器47。另一方面，使螺杆43进退的注射马达46的驱动力经由运动转换机构55和后方支撑件53等传递到负载检测器47。

负载检测器47将表示该检测结果的信号发送到控制装置90。负载检测器47的检测结果用于控制和监视螺杆43从成型材料接受的压力、对螺杆43的背压、从螺杆43作用于成型材料的压力等。

如图1和图2所示，控制装置90具有CPU(Central Processing Unit)91、存储器等存储介质92、输入接口93及输出接口94。控制装置90通过使CPU91执行存储于存储介质92的程序来进行各种控制。并且，控制装置90通过输入接口93接收来自外部的信号，并通过输出接口94向外部发送信号。控制装置90控制填充工序、保压工序、计量工序等。

在填充工序中，驱动注射马达46来使螺杆43以设定速度前进，并将蓄积到螺杆43的前方的液态的成型材料填充于模具装置内的模腔空间。螺杆43的位置和速度例如使用注射马达46的编码器46a来检测。编码器46a检测注射马达46的旋转，并将表示该检测结果的信号发送到控制装置90。螺杆43的位置达到设定位置时，进行从填充工序到保压工序的切换(所谓V/P切换)。螺杆43的设定速度可根据螺杆43的位置和时间等而改变。

另外，也可在填充工序中螺杆43的位置到达设定位置之后，使螺杆43暂时停止在该设定位置，然后进行V/P切换。可在即将进行V/P切换之前，代替螺杆43的停止而进行螺杆43的缓慢前进或缓慢后退。

在保压工序中，驱动注射马达46来以设定压力向前方按压螺杆43，并对填充于模具装置内的模腔空间的成型材料施加压力。能够补充因冷却收缩而产生的不足量的成型材料。成型材料的压力例如使用负载检测器47进行检测。

在保压工序中，模腔空间的成型材料被逐渐冷却，保压工序结束时，模腔空间的入口被已固化的成型材料堵住。该状态被称作浇口密封，并防止成型材料从模腔空间逆流。保压工序之后开始冷却工序。在冷却工序中，进行模腔空间内的成型材料的固化。为了缩短成型周期，可在冷却工序中进行计量工序。

在计量工序中，驱动计量马达45来使螺杆43以设定速度旋转，并沿着螺杆43的螺旋状槽将成型材料输送到前方。随此，成型材料逐渐被熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆43的前方并蓄积在缸体41的前部，使螺杆43后退。螺杆43的转速例如使用计量马达45的编码器45a进行检测。编码器45a将表示该检测结果的信号发送到控制装置90。

在计量工序中，为了限制螺杆43的急剧后退，可驱动注射马达46来对螺杆43施加设定背压。对螺杆43的背压例如使用负载检测器47进行检测。螺杆43后退至设定位置，并且在螺杆43的前方蓄积规定量的成型材料时，计量工序结束。

因此，如图1所示，本实施方式的负载检测器47在计量马达45的前方安装于后方支撑件53。例如，负载检测器47安装于在后方支撑件53的贯穿孔的壁面所形成的台阶部和轴承架63的前表面这两者上。由此，能够使负载检测器47的前后方向位置与输出轴61的嵌合部61a的前后方向位置重叠，并能够缩短注射装置40的前后方向尺寸。

另外，只要能够使负载检测器47的前后方向位置与输出轴61的嵌合部61a的前后方向位置重叠即可，后方支撑件53的形状和轴承架63的形状没有特别限定，负载检测器47的安装位置也没有特别限定。

例如，在图1中，形成于后方支撑件53的贯穿孔的壁面上的台阶部为向前方向，在向前方向的台阶部安装有负载检测器47的后表面，但上述台阶部可以为向后方向，也可在向后方向的台阶部上安装有负载检测器47的前表面。

并且，在图1中，设置于轴承架63的前端部的前侧凸缘部63a配置在负载检测器47的后方，负载检测器47的后表面安装于前侧凸缘部63a的前表面，但也可以是前侧凸缘部63a配置于负载检测器47的前方，负载检测器47的前表面安装于前侧凸缘部63a的后表面。

[第2实施方式]

图4是将基于第2实施方式的注射装置的一部分截断表示的侧视图。本实施方式的注射装置40A中，与上述第1实施方式的注射装置40不同，注射马达46经由负载检测器47安装于前方支撑件51。以下，主要对不同点进行说明。

负载检测器47设置于注射马达46与螺杆43之间的力的传递路径上，并检测作用于螺杆43的负载。例如，从成型材料作用于螺杆43的负载经由螺杆43的延长轴或计量马达45的输出轴61、轴承62、轴承架63、后方支撑件53、运动转换机构55、注射马达46等传递到负载检测器47。

负载检测器47安装于前方支撑件51和注射马达46这两者上。例如，负载检测器47被夹在前方支撑件51和注射马达46上，并安装于前方支撑件51的前表面和注射马达46的后表面上。因此，能够使负载检测器47的前后方向位置与缸体41或冷却器44的前后方向位置重叠，并能够缩短注射装置40A的前后方向尺寸。

另外，只要能够使负载检测器47的前后方向位置与缸体41或冷却器44的前后方向位置重叠即可，前方支撑件51的形状和注射马达46的形状没有特别限定，负载检测器47的安装位置也没有特别限定。

例如，在图4中，负载检测器47被前方支撑件51和注射马达46夹住，也可不被夹住。例如，可在注射马达46的后端部设置后侧凸缘部，并且在该后侧凸缘部的前表面和前方支撑件51的前表面安装负载检测器47。或者，也可以是注射马达46被插入到前方支撑件51的贯穿孔中，在注射马达46的前表面和前方支撑件51的前表面安装负载检测器47。

另外，本实施方式的注射马达46安装于前方支撑件51上，但也可以安装于后方支撑件53上。此时，负载检测器47可以安装于后方支撑件53和注射马达46这两者上。

另外，本实施方式的计量马达45被后方支撑件53支承且相对于框架Fr进退自如，但也可在比后方支撑件53更靠后方固定于框架Fr。在后者的情况下，计量马达45的输出轴与螺杆43的延长轴花键结合。

另外，本实施方式的计量马达45的输出轴配置在与螺杆43的延长轴相同的直线上，但也可错开配置。后者的情况下，计量马达45的旋转运动经由传送带或带轮等旋转传递部件传递到螺杆43。

以上，对注射成型机的实施方式等进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式等，在技术方案所记载的本发明的宗旨范围内，可进行各种变形、改良。

例如，上述实施方式的注射装置40是缸体41的轴向为水平方向的卧式，但也可以是缸体41的轴向为上下方向的立式。

上述实施方式的注射装置40为同轴螺杆式，螺杆与技术方案中所记载的注射部件对应，但本发明不限定于此。例如，注射装置40可以为螺杆预塑式。螺杆预塑式的注射装置将在塑化缸内熔融的成型材料供给至注射缸体中，并从注射缸体向模具装置内注射成型材料。螺杆以旋转自如的方式或旋转自如且进退自如的方式配设于塑化缸内，柱塞以进退自如的方式配设于注射缸体内。螺杆及柱塞的至少一个与技术方案中所记载的注射部件对应。

Claims (5)

1.一种注射成型机，其具有：

缸体，内部供给有成型材料；

前方支撑件，安装有所述缸体的后端部；

注射部件，在所述缸体的内部旋转自如且进退自如；

旋转驱动部，使所述注射部件旋转；

后方支撑件，支承所述旋转驱动部，并且在所述前方支撑件的后方相对于所述前方支撑件进退；及

负载检测器，在所述旋转驱动部的前方安装于所述后方支撑件，并检测作用于所述注射部件的负载。

2.根据权利要求1所述的注射成型机，其中，

所述负载检测器安装于所述轴承架的前表面以及所述后方支撑件。

3.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

所述轴承架在所述前端部设置有凸缘部，

所述负载检测器被安装于所述轴承架的所述凸缘部以及所述后方支撑件。

4.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

所述输出轴具有轴部和与所述注射部件连接的连接部，

在所述输出轴的轴向上，所述负载检测器的轴向位置与所述连接部的轴向位置至少一部分重叠。

5.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

所述后方支撑件具有供所述输出轴插通的贯通孔，

所述轴承架的所述前端部被配置在所述贯通孔中。

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