CN1246406A - 注入成形装置的喷嘴接触装置 - Google Patents

Abstract

一种注入成形机的喷嘴接触装置包括:一机架;一可相对机架移动的注入装置;使注入装置推进和后退的驱动装置;把驱动装置的转动力转换成推力并传递给注入装置的转换装置;转换装置与机架之间的喷嘴接触力累积装置;和位于注入装置与转换装置之间的一缓冲件。喷嘴接触力的变动可由缓冲件加以调节,从而防止模具装置破裂,或防止树脂从注入喷嘴与模具装置之间的间隙发生泄漏。

Description

注入成形装置的喷嘴接触装置

本发明涉及注入成形装置的喷嘴接触装置。

现有注入成形机包括一注入装置和一模具装置。该注入装置构作成：用一注入喷嘴把在一加热缸中加热、熔化的树脂注入该模具装置的模腔中。熔化树脂冷却、固化后打开模具装置，从该模具装置中取出模制品。

图1为现有注入成形机的原理图，图2为现有注入成形机的喷嘴接触特性图。在图2中，横轴表示变形量x，纵轴表示喷嘴接触力f。

在图1中，标号10表示一注入装置，标号11表示一加热缸，标号13表示加热缸11前端(图1中左端)的一注入喷嘴。加热缸11中有一个未示出的丝杆，该丝杆由一驱动部12转动而可前进和后退。

该丝杆在加热缸11中向后(图1中向右)伸展，丝杆的后端(图1中右端)与驱动部12连接。丝杆的前端有一丝杆头。此外，丝杆的计量部的圆周面上有一螺旋，该螺旋形成一凹槽。

在上述结构的注入装置10中，在计量阶段中，驱动部12受驱动而使丝杆后退(图1中向右)，而丝杆以前进的方向转动。因此，一未示出的料斗中的粉末状树脂流入加热缸11中而沿该凹槽推进(图1中向左)。此时，树脂被一未示出的加热器加热后累积在丝杆头前边。

此外，在注入阶段中，驱动部12推进丝杆，从而把累积在丝杆头前边的树脂从注入喷嘴13注入模具装置14的一未示出模腔中。模具装置14由一固定模15和一活动模16构成。活动模16用一未示出的模具夹紧装置推进和后退，从而使活动模16与固定模15接触和使活动模16与固定模15分开。从而关闭、夹紧和打开模具。

然后，在树脂注满模腔后，冷却水在模具装置14中的一未示出的冷却管道中流动，从而冷却树脂。树脂固化后，打开模具装置14，取出模制品。

在注入成形机中，在把树脂注入模腔中时树脂会从注入喷嘴13与固定模15之间的间隙中漏出，除非注入喷嘴13以一定压力或喷嘴接触力与固定模15接触。

为解决上述问题，采用了一喷嘴接触装置。在开始注入前喷嘴接触装置推进注入装置10，使得注入喷嘴13以一定喷嘴接触力紧压固定模15。从而完成喷嘴接触操作。

为了进行喷嘴接触操作，一支撑件22和一用作驱动装置的电动机25固定在该注入成形机的一机架21上，该支撑件22上支撑有一可转动的球状丝杆23；一球状螺母24与该球状丝杆23啮合。此外，该球状丝杆与电动机25的输出轴25a连接，该球状螺母24经一弹簧26与注入装置10连接。一传感器28与弹簧26相对。传感器28传感由于弹簧26的变形而造成的弹簧26的一部分的位移(下文称为＂变形位置＂)，从而检测变形量。

在这种情况下，当电动机25驱动球状丝杆23转动时，球状螺母24从一后退位置向前运动，从而推进注入装置10。因此，注入装置10到达喷嘴接触位置后注入喷嘴13与固定模15接触。然后，当电动机25在注入喷嘴13与固定模15接触的状态下进一步转动时，球状螺母24克服弹簧26的推力而前进，从而弹簧的收缩量等于球状螺母24的推进距离。此时，注入喷嘴13在固定模15上的压力与弹簧26的变形量对应。如用x表示弹簧26的变形量，用f表示注入喷嘴13作用在固定模15上的压力或喷嘴接触力，则变形量x与喷嘴接触力f之间的关系如图2所示。因此，可通过用传感器28检测弹簧26的变形位置来检测喷嘴接触力f。当变形量x到达预定值x1、从而喷嘴接触力f等于目标喷嘴接触力f1时，电动机25停止转动。

在现有注入成形机的喷嘴接触装置中，注入装置10经弹簧26与球状螺母24连接。因此，如果注入装置10由于例如模具装置14的关闭或打开或树脂的注入而受到外部冲击力，弹簧26会伸长或收缩，从而变形量x发生变动。

因此，即使球状螺母24的定位精确，传感器28也会错误检测由外力造成的弹簧26的伸缩而出现的变形量x。此时，无法精确检测喷嘴接触力，结果无法生成等于目标喷嘴接触力f1的正确喷嘴接触力f。例如，弹簧26收缩时，喷嘴接触力f变得过大，从而造成模具装置14破裂。弹簧26伸长时，喷嘴接触力变得过小，造成树脂从注入喷嘴13与固定模15之间的间隙泄漏。

由于弹簧26和传感器28与注入装置10连接，因此弹簧26和传感器28装在注入装置10的一未示出壳体中，从而不利于该注入成形机的维修和操纵。

本发明的一个目的是解决注入成形机的现有喷嘴接触装置中的上述问题，提供注入成形机的一种喷嘴接触装置，它能精确检测喷嘴接触力、生成正确喷嘴接触力、而且便于注入成形机的维修和操纵。

为实现上述目的，本发明注入成形机的喷嘴接触装置包括：一机架；一具有一注入喷嘴的注入装置，该注入装置可相对该机架移动；使该注入装置推进和后退的驱动装置；把该驱动装置生成的转动力转换成推力并把该推力传递给注入装置的转换装置；位于转换装置与机架之间用来累积喷嘴接触力的累积装置；以及位于注入装置与转换装置之间的一缓冲件。

在这种情况下，由过载造成的喷嘴接触力的变动可由缓冲件的作用加以调节。因此，当调节缓冲件以减小由过载造成的喷嘴接触力的变动时，不会生成过大的喷嘴接触力，从而防止模具装置破裂。此外，在注入过程中由树脂压力造成作用在注入喷嘴上的反作用力增加的情况下，当调节缓冲件使喷嘴接触力变大时，就可防止树脂从注入喷嘴与模具装置之间的间隙发生泄漏。

此外，由于累积装置可位于注入装置壳体外部，因此便于注入成形机的维修和操纵。

此外，缓冲件可根据注入装置运动过程中的状态调节，从而调节喷嘴接触力的变动。

在本发明注入成形机的另一喷嘴接触装置中，累积装置包括生成用于改变喷嘴接触力的一推力的推力装置和限制该推力装置的行程的限制装置。

在这种情况下，即使推力装置因注入装置受到外力而伸缩，伸缩量也受到限制，从而外力被缓冲件吸收。因此，减小了用来检测喷嘴接触力的传感器发生错误检测的可能性，从而可精确检测喷嘴接触力。从而可生成正确的喷嘴接触力。

在本发明注入成形机的又一喷嘴接触装置中，还包括用来检测喷嘴接触力的喷嘴接触力检测装置以及在喷嘴接触力达到目标值时使驱动装置停止运行的驱动停止装置。

结合附图可很容易看出本发明注入成形机的喷嘴接触装置的结构和特征，附图中：

图1为现有注入成形机的原理图；

图2为现有注入成形机的喷嘴接触特性图；

图3为本发明一实施例的注入成形机的原理图；

图4为本发明该实施例的注入成形机的喷嘴接触特性图。

下面结合附图详述本发明一实施例。

图3为本发明一实施例的注入成形机的原理图；图4为本发明该实施例的注入成形机的喷嘴接触特性图。在图4中，横轴表示变形量x，纵轴表示喷嘴接触力f。

在图3中，标号10表示一可相对注入成形机的一机架21移动的注入装置；标号11表示一加热缸(缸件)；标号13表示加热缸11前端(图3中左端)的一注入喷嘴；标号25表示一用于推进和缩回(图3中向左和向右)注入装置10的电动机(驱动装置)。

加热缸11中有一未示出的丝杆(注入件)，该丝杆可转动，并可通过一驱动部12而前进和后退。

该丝杆在加热缸11中向后(图3中向右)伸展，丝杆的后端(图3中右端)与驱动部12连接。丝杆的前端有一丝杆头。此外，丝杆的计量部的圆周面上有一螺旋，该螺旋形成一凹槽。

在上述结构的注入装置10中，在计量阶段中，驱动部12受驱动以使丝杆后退(图3中向右)，而丝杆以前进方向转动。因此，一未示出的料斗中的粉末状树脂流入加热缸11中而沿该凹槽推进(图3中向左)。此时，树脂被一未示出的加热器加热后累积在丝杆头前边。

此外，在注入阶段中，驱动部12推进丝杆，从而把累积在丝杆头前边的树脂从注入喷嘴13注入模具装置14的一未示出模腔中。模具装置14由一固定模15和一活动模16构成。活动模16用一未示出的模具夹紧装置推进和后退，从而使活动模16与固定模15接触和使活动模16与固定模15分开。从而关闭、夹紧和打开模具。

然后，在树脂注满模腔后，冷却水在模具装置14中的一未示出的冷却管道中流动，从而冷却树脂。树脂固化后，打开模具装置14，取出模制品。

在该注入成形机中，在把树脂注入模腔中时树脂会从注入喷嘴13与固定模15之间的间隙中漏出，除非注入喷嘴13以一定压力或喷嘴接触力与固定模15接触。

为了解决上述问题，该喷嘴接触装置在开始注入前推进该注入装置，使得注入喷嘴13以一定喷嘴接触力紧压固定模15。从而完成喷嘴接触操作。

为了进行喷嘴接触操作，该喷嘴接触装置的结构如下。机架21上有一支撑单元30。支撑单元30包括一固定在机架21上的管状定位件(限制装置)31、其后端固定在定位件31上的一弹簧(推力装置)32和一固定在弹簧前端上的支撑件33。定位件31限制弹簧32的伸缩。定位件31和弹簧32位于机架21与一球状丝杆23和一球状螺母24之间，用作累积喷嘴接触力f的累积装置。

支撑件33上有一未示出的轴承把球状丝杆23支撑成可转动。球状螺母24与球状丝杆23啮合。球状螺母24和球状丝杆23构成把转动力转换成推力的转换装置。因此，电动机25生成的转动力由球状螺母24和球状丝杆23转换成推力后传递给注入装置10。此外，球状丝杆23与电动机25的输出轴25a连接，球状螺母24经缓冲器之类的缓冲件36与注入装置10连接。

弹簧32旁有一传感器(变形量检测装置)28。传感器28传感弹簧32的变形位置，从而检测变形量x。传感器28把一检测信号传给一未示出的控制器。定位件31用作限制弹簧32的行程和支撑件33的位移的止挡，从而防止弹簧32的收缩或变形超过预定值。

当电动机25驱动球状丝杆23转动时，球状螺母24从一后退位置向前运动，从而推进注入装置10。在此过程中，要防止弹簧变形。为此，对弹簧32预加载荷，使得弹簧32即使受到由球状丝杆23与球状螺母24之间的摩擦阻力或是由可移动地支撑注入装置10的一未示出支撑机构产生的摩擦阻力造成的压缩力作用时也不收缩。

因此，注入装置10到达一喷嘴接触位置，注入喷嘴13与固定模15发生接触。然后，当电动机25在注入喷嘴13与固定模15接触的状态下进一步转动时，由于注入装置10无法推进，因此支撑件33和电动机25克服弹簧32的推力后退。

因此，弹簧32的收缩量等于支撑件33和电动机25的后退距离，推力增加量与弹簧32的变形量x对应。因此，通过使用传感器28检测弹簧32的变形量x可检测喷嘴接触力f。为了检测喷嘴接触力f，在控制器中设置有未示出的喷嘴接触力检测装置。在从传感器28收到检测信号时，喷嘴接触力检测装置根据该检测信号检测喷嘴接触力f。如图4所示，当变形量x达到预定值x1、从而生成一等于目标喷嘴接触力(目标值)f1的正确喷嘴接触力时，控制器中的未示出驱动停止装置使电动机25停止转动。

当弹簧32的变形量达到预定值x1时，弹簧32的变形受定位件31的限制，从而弹簧32无法进一步变形。

在这一过程中，要防止缓冲件36移动。为此，对缓冲件36预加载荷，使得缓冲件36即使在受到喷嘴接触力f的压缩时也不移动。当注入装置10受到例如由模具装置14的关闭或打开或树脂的注入造成的外力冲击时，缓冲件36移动以吸收冲力。

在图4中，直线L1表示由弹簧32生成的推力，直线L2表示由缓冲件36的位移生成的缓冲力。如用fa表示缓冲力，fb表示推力，则喷嘴接触力为：

f＝fa+fb因此，过载时变形量x与喷嘴接触力f之间存在图4所示关系。

缓冲力fa的变化率即直线L2的斜率可按需要变动。因此，过载时的喷嘴接触力可在表示最大值的直线L3与表示最小值的直线L4之间区域中变动。

例如，当注入装置10的移动量由于模具装置14的打开或关闭而增加时，缓冲力fa相应增加，结果喷嘴接触力f的增加量与缓冲力fa的增加量对应。为了解决这一问题，当注入装置10的移动量很大时，调节缓冲件26，使直线L2的斜率减小，从而防止喷嘴接触力f增大。

与此相对照，当注入喷嘴13的孔径很大时，接受树脂压力的压力接受面积增大，从而在注入时注入装置10受到很大反作用力。在这种情况下，除非按照注入装置10的移动量增加缓冲力fa，否则树脂会从注入喷嘴13与固定模15之间的间隙发生泄漏。此时，调节缓冲件36，使直线L2的斜率增大。

如上所述，可根据工作情况调节缓冲件36、从而调节喷嘴接触力f。

即使注入装置10受到外力作用而造成弹簧32伸缩，弹簧32的伸缩量也受定位件31的限制和被缓冲件36吸收。因此，可减小传感器因弹簧32伸缩而错误检测变形量x的可能性。因此可精确检测喷嘴接触力f，从而生成正确喷嘴接触力f。

此外，由于传感器28、弹簧32和定位件31装在机架21上，因此这些部件位于注入装置10的一未示出壳体的外部。因此便于该注入成形机的维修和操纵。

本发明不限于上述实施例。根据本发明精神可在本发明范围内作出种种修正和改动。

Claims (3)

1、一种注入成形机的喷嘴接触装置，其特征在于，包括：

(a)一机架；

(b)一具有一注入喷嘴的注入装置，所述注入装置可相对所述机架移动；

(c)使所述注入装置推进和后退的驱动装置；

(d)把所述驱动装置生成的转动力转换成推力并把该推力传递给所述注入装置的转换装置；

(e)位于所述转换装置与所述机架之间用来累积喷嘴接触力的累积装置；以及

(f)位于所述注入装置与所述转换装置之间的一缓冲件。

2、根据权利要求1所述的注入成形机的喷嘴接触装置，其特征在于，所述累积装置包括生成用于改变喷嘴接触力的一推力的推力装置和限制所述推力装置的行程的限制装置。

3、根据权利要求1所述的注入成形机的喷嘴接触装置，其特征在于，进一步包括用于检测喷嘴接触力的喷嘴接触力检测装置以及在喷嘴接触力达到目标值时使所述驱动装置停止运行的驱动停止装置。

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