TW201718220A - 射出裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種提高了測壓元件的維修作業性之射出裝置。本發明的射出裝置具備：內部供給成形材料之缸體；在前述缸體內進退自如並藉由前進而向前述缸體的外部送出前述成形材料之送出構件；安裝有前述缸體的後端部之固定構件；在前述固定構件的後方進退自如並連結於前述送出構件之可動構件；將馬達的旋轉運動轉換為前述可動構件的直線運動之運動轉換機構；及安裝於前述固定構件與前述運動轉換機構一部分的雙方的測壓元件，前述測壓元件配設於前述固定構件的前側。

Description

射出裝置
本發明係有關一種射出裝置。
專利文獻1中記載之射出成形機具有被供給樹脂之缸體、從缸體前端向模具注入樹脂之螺桿、及檢測樹脂的壓力之測壓元件。將缸體進行固定之缸體固定板上，在與缸體對稱之位置固定有複數個滾珠螺母。各滾珠螺母螺合安裝有滾珠螺桿，各滾珠螺桿的軸承保持於射出螺桿按壓板上。任意一根滾珠螺桿的軸承的外圈與射出螺桿按壓板的孔的階段部之間插入安裝有測壓元件。樹脂的內壓經由螺桿、射出螺桿按壓板等而被傳遞到測壓元件，並由滾珠螺桿支承。各滾珠螺桿的端部安裝有帶輪，帶輪藉由同步皮帶與射出螺桿按壓板上的馬達連結。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本實開平5-53923號公報
以往，射出螺桿按壓板的內部配設有測壓元件，測壓元件的維修作業性較差。
本發明係鑑於上述課題而完成者，其主要目的為提供一種提高了測壓元件的維修作業性之射出裝置。
為了解決上述課題，依本發明的一樣態，提供一種射出裝置，具備：內部供給成形材料之缸體；在前述缸體內進退自如並藉由前進而向前述缸體的外部送出前述成形材料之送出構件；安裝有前述缸體的後端部之固定構件；在前述固定構件的後方進退自如並連結於前述送出構件之可動構件；將馬達的旋轉運動轉換為前述可動構件的直線運動之運動轉換機構；及安裝於前述固定構件和前述運動轉換機構一部分的雙方的測壓元件，前述測壓元件配設於前述固定構件的前側。
依本發明的一樣態，提供一種提高了測壓元件的維修 作業性之射出裝置。
40‧‧‧射出裝置
41‧‧‧缸體
42‧‧‧噴嘴
43‧‧‧螺桿
45‧‧‧計量馬達
46‧‧‧射出馬達
51‧‧‧固定構件
52‧‧‧可動構件
53‧‧‧運動轉換機構
54‧‧‧滾珠螺桿軸
55‧‧‧滾珠螺桿螺母
第1圖係表示第1實施形態的射出裝置的圖。
第2圖是表示第1實施形態的第1變形例的射出裝置的圖。
第3圖是表示第1實施形態的第2變形例的射出裝置的圖。
第4圖是表示第2實施形態的射出裝置的圖。
第5圖是表示第3實施形態的射出裝置的圖。
以下，參閱圖式對本發明的實施形態進行說明，但在各圖式中，對相同或相應之結構標註相同或相應之符號並省略說明。
[第1實施形態]
第1圖係表示基於第1實施形態之射出裝置之圖。將填充時的螺桿43的移動方向(圖中為左方向)設為前方，將計量時的螺桿43的移動方向(圖中為右方向)設為後方來進行說明。
射出裝置40與模具裝置接觸，並向模具裝置內填充成形材料。射出裝置40例如具有缸體41、噴嘴42、螺桿43、計量馬達45、射出馬達46及測壓元件47。
缸體41在其外周具有供給口，並對從供給口供給到內部之成形材料進行加熱。供給口形成於缸體41的後部。缸體41的外周設置有加熱器等加熱源。
噴嘴42設置於缸體41的前端部並且按壓到模具裝置。
螺桿43旋轉自如且進退自如地配設於缸體41內。螺桿43藉由前進而向缸體41的外部送出成形材料。螺桿43對應於申請專利範圍中所記載之送出構件。
計量馬達45使螺桿43旋轉。計量馬達45的中心線與螺桿43的中心線平行。計量馬達45的旋轉運動經由驅動帶輪或環狀皮帶、從動帶輪等而傳遞到螺桿43。
另外，本實施形態中，計量馬達45的中心線與螺桿43的中心線相錯開，但亦可以一致。後者的情況下，計量馬達45的旋轉運動經由聯軸器等代替驅動帶輪或環狀皮帶、從動帶輪等而傳遞到螺桿43。
計量馬達45藉由使螺桿43旋轉而沿著螺桿43的螺旋狀的槽將成形材料送到前方。成形材料一邊被送到前方一邊藉來自缸體41的熱而逐漸熔融。螺桿43隨著液態的成形材料被送到螺桿43前方並蓄積在缸體41的前部而後退。
射出馬達46使螺桿43進退。螺桿43與射出馬達46之間設置有將射出馬達46的旋轉運動轉換為螺桿43的直線運動之運動轉換機構53。關於運動轉換機構53將進行後述。
射出馬達46藉由使螺桿43前進而將蓄積在螺桿43前方之液態的成形材料從缸體41射出並填充到模具裝置內。之後，射出馬達46將螺桿43向前方按壓並對模具裝置內的成形材料施加壓力。能夠補充不足量的成形材料。
測壓元件47檢測螺桿43從成形材料受到之壓力以及對螺桿43的背壓等。螺桿43從成形材料受到之壓力與從螺桿43作用於成形材料之壓力對應。測壓元件47將表示其檢測結果之信號發送到控制裝置。
射出裝置40的動作由控制裝置控制。控制裝置由電腦等構成。控制裝置控制填充製程、保壓製程、計量製程等。
填充製程中，藉由驅動射出馬達46使螺桿43以設定速度前進，並將蓄積於螺桿43前方的液態的成形材料填充到模具裝置內。螺桿43的位置到達預定位置時，進行從填充製程到保壓製程的切換(所謂V/P切換)。螺桿43的設定速度可依螺桿43的位置和時間等改變。
另外，填充製程中，螺桿43的位置到達預定位置之後，使螺桿43在該預定位置暫時停止，之後可進行V/P切換。在即將進行V/P切換之前，可進行螺桿43的微速前進或微速後退來代替螺桿43的停止。
保壓製程中，藉由驅動射出馬達46以設定壓力向前方按壓螺桿43，並對模具裝置內的成形材料施加壓力。從而能夠補充不足量的成形材料。成形材料的壓力例如由測壓元件47檢測。
保壓製程後開始冷卻製程。冷卻製程中，進行成形材料在模具裝置內的固化。為了縮短成形週期，可在冷卻製程的過程中進行計量製程。
計量製程中，藉由驅動計量馬達45使螺桿43以設定轉速旋轉，並沿著螺桿43的螺旋狀槽將成形材料送到前方。隨此，成形材料逐漸被熔融。螺桿43隨著液態的成形材料被送到螺桿43前方並蓄積於缸體41的前部而後退。
計量製程中，為了限制螺桿43的急速後退，可驅動射出馬達46而對螺桿43施加設定背壓。對螺桿43的背壓例如由測壓元件47檢測。螺桿43後退至預定位置，且預定量的成形材料蓄積在螺桿43前方時，計量製程結束。
射出裝置40還具有固定構件51、可動構件52、運動轉換機構53等。固定構件51係安裝有缸體41的後端部。固定構件51固定於基座50上。可動構件52進退自如地配設於固定構件51的後方。可以設置向前後方向引導可動構件52的導件。導件可以架設在配設於可動構件52的後方之支承構件與固定構件51之間，並且可鋪設於基座50。可動構件52連結於螺桿43。運動轉換機構53將射出馬達46的旋轉運動轉換為可動構件52的直線運動。可動構件52進行直線運動，藉此螺桿43進退。
運動轉換機構53例如包括滾珠螺桿軸54及螺合於滾珠螺桿軸54之滾珠螺桿螺母55。滾珠螺桿軸54由保持 於可動構件52之軸承Br旋轉自如地支承。另一方面，滾珠螺桿螺母55例如經由測壓元件47固定於固定構件51。
運動轉換機構53的中心線與射出馬達46的中心線平行。射出馬達46的旋轉運動經由驅動帶輪56、環狀皮帶57及從動帶輪58傳遞到滾珠螺桿軸54。驅動帶輪56固定於射出馬達46的輸出軸，環狀皮帶57架設於驅動帶輪56與從動帶輪58上，從動帶輪58固定於滾珠螺桿軸54。
另外，本實施形態中，運動轉換機構53的中心線與射出馬達46的中心線相錯開，但亦可以一致。後者的情況下，射出馬達46的旋轉運動經由聯軸器等代替驅動帶輪56或環狀皮帶57、從動帶輪58而傳遞至滾珠螺桿軸54。
射出馬達46安裝於可動構件52。若驅動射出馬達46，則滾珠螺桿軸54一邊旋轉一邊進退，保持滾珠螺桿軸54的軸承Br之可動構件52或連結於可動構件52之螺桿43進退。
運動轉換機構53可以螺桿43的中心線為中心對稱設置複數個。在每一個運動轉換機構53設置射出馬達46，同步控制複數個射出馬達46。藉由同時驅動複數個射出馬達46，複數個滾珠螺桿軸54同時旋轉並且進退，可動構件52或螺桿43進退。
運動轉換機構53的一部分(本實施形態中滾珠螺桿 螺母55)與固定構件51的雙方安裝有測壓元件47。測壓元件47例如形成為環狀，測壓元件47的內周部安裝於滾珠螺桿螺母55，測壓元件47的外周部安裝於固定構件51。
複數個滾珠螺桿螺母55經由各測壓元件47固定於固定構件51。另外，只有一個滾珠螺桿螺母55經由測壓元件47固定於固定構件51。剩下的滾珠螺桿螺母55可經由間隔件固定於固定構件51，亦可直接固定於固定構件51。
測壓元件47檢測作用於自身的力。例如，力從成形材料經由螺桿43、可動構件52、軸承Br、運動轉換機構53等作用於測壓元件47。測壓元件47能夠使用應變儀式、靜電電容式、磁致伸縮式等各種元件。
測壓元件47配設於固定構件51的前側。因此，測壓元件47的更換等較為容易，並能夠提高測壓元件47的維修作業性。例如，如以往測壓元件47配設於可動構件52的孔內部時所需之作業，例如可動構件52與軸承Br的分離、滾珠螺桿軸54與從動帶輪58的分離等作業是不需要。並且，測壓元件47配設於固定構件51的後側時所需之作業，例如用於從測壓元件47拉出滾珠螺桿軸54的可動構件52的後退等作業是不需要。進而，與如以往測壓元件47配設於可動構件52的孔內部的情況相比，可動構件52及其周邊構造能夠簡化並能夠降低製造成本。進而，與如以往測壓元件47配設於可動構件52的孔內部的 情況相比，驅動射出馬達46時，從動帶輪58的徑向力不會作用於測壓元件47。
測壓元件47配設於固定構件51的前側即可。測壓元件47如第2圖所示可配設於滾珠螺桿螺母55的凸緣部的後側且被該凸緣部與固定構件51夾持，但如第1圖所示亦可配設於固定構件51和滾珠螺桿螺母55雙方的前側。無需從滾珠螺桿軸54卸下滾珠螺桿螺母55就可卸下測壓元件47。
另外，計量馬達45如第1圖或第2圖所示安裝於可動構件52，但如第3圖所示可固定於基座50。在該情況下，可在可動構件52的後方設置支承構件61。支承構件61固定於基座50，保持旋轉自如地支承旋轉軸62之軸承63。
計量馬達45的中心線與旋轉軸62的中心線平行。計量馬達45的旋轉運動經由帶輪或皮帶等傳遞到旋轉軸62。另外，計量馬達45的中心線與旋轉軸62的中心線可一致。計量馬達45的旋轉運動傳遞到旋轉軸62即可。
旋轉軸62花鍵結合於與可動構件52一同移動之螺桿43，將計量馬達45的旋轉運動傳遞至螺桿43。螺桿43的直線運動並沒有傳遞到旋轉軸62。
[第2實施形態]
上述第1實施形態的運動轉換機構53具有滾珠螺桿軸54及滾珠螺桿螺母55。滾珠螺桿軸54由保持於可動 構件52之軸承Br旋轉自如地支承，滾珠螺桿螺母55經由測壓元件47固定於固定構件51。射出馬達46安裝於可動構件52。
相對於此，本實施形態的運動轉換機構53A如第4圖所示具有滾珠螺桿軸54A及滾珠螺桿螺母55A。滾珠螺桿螺母55A由保持於可動構件52之軸承Br旋轉自如地支承，滾珠螺桿軸54A經由測壓元件47固定於固定構件51。
運動轉換機構53A的中心線與射出馬達46的中心線平行。射出馬達46的旋轉運動經由驅動帶輪56、環狀皮帶57及從動帶輪58傳遞到滾珠螺桿螺母55A。驅動帶輪56固定於射出馬達46的輸出軸，環狀皮帶57架設於驅動帶輪56和從動帶輪58，從動帶輪58固定於滾珠螺桿螺母55A。
另外，本實施形態中，運動轉換機構53A的中心線與射出馬達46的中心線相錯開，但亦可一致。後者的情況下，射出馬達46的旋轉運動經由聯軸器等代替驅動帶輪56或環狀皮帶57、從動帶輪58而傳遞到滾珠螺桿螺母55A。
射出馬達46安裝於可動構件52。驅動射出馬達46時，滾珠螺桿螺母55A一邊旋轉一邊進退，保持滾珠螺桿螺母55A的軸承Br之可動構件52或連結於可動構件52之螺桿43進退。
運動轉換機構53A可以螺桿43的中心線為中心對稱 設置複數個。可在每一個運動轉換機構53A設置射出馬達46，同步控制複數個射出馬達46。藉由同時驅動複數個射出馬達46，複數個滾珠螺桿螺母55A同時旋轉並且進退，可動構件52或螺桿43進退。
運動轉換機構53A的一部分(本實施形態中為滾珠螺桿軸54A)與固定構件51的雙方安裝有測壓元件47。測壓元件47例如形成為環狀，測壓元件47的內周部安裝於滾珠螺桿軸54A，測壓元件47的外周部安裝於固定構件51。
複數個滾珠螺桿軸54A經由各測壓元件47固定於固定構件51。另外，亦可只有一個滾珠螺桿軸54A經由測壓元件47固定於固定構件51。剩下的滾珠螺桿軸54A可經由間隔件固定於固定構件51，亦可直接固定於固定構件51。
測壓元件47檢測作用於自身之力。力例如從成形材料經由螺桿43、可動構件52、軸承Br、運動轉換機構53A等作用於測壓元件47。測壓元件47能夠採用應變儀式、靜電電容式、磁致伸縮式等各種元件。
測壓元件47配設於固定構件51的前側。因此，與上述第1實施形態同樣地能夠容易進行測壓元件47的更換等，並且能夠提高測壓元件47維修作業性。並且，能夠簡化可動構件52及其周邊構造，並能夠降低製造成本。進而，在驅動射出馬達46時，從動帶輪58的徑向力不會作用於測壓元件47。
測壓元件47配設於固定構件51的前側即可。可在滾珠螺桿軸54A的前端部設置未圖示之凸緣部並且由該凸緣部與固定構件51夾持測壓元件47，但如第4圖所示，可在固定構件51與滾珠螺桿軸54A的雙方的前側配設測壓元件47。無需從滾珠螺桿螺母55A卸下滾珠螺桿軸54A就可卸下測壓元件47。
[第3實施形態]
上述第1實施形態的射出裝置40為同軸螺桿方式。
相對於此，本實施形態的射出裝置為螺桿預塑式。螺桿預塑式射出裝置將在塑化缸內熔融之成形材料供給到射出缸中，並從射出缸向模具裝置內射出成形材料。螺桿旋轉自如或旋轉自如且進退自如地配設於塑化缸內，柱塞進退自如地配設於射出缸內。
第5圖係表示基於第3實施形態的射出裝置的主要部分之圖。使用第5圖所示之射出缸41B來代替第1圖所示之缸體41，並且使用第5圖所示之柱塞43B來代替第1圖所示之螺桿43。本實施形態中，射出缸41B對應於申請專利範圍中所記載之缸體，柱塞43B對應於申請專利範圍中所記載之送出構件。以下，主要對不同點進行說明。
射出缸41B對從塑化缸供給之成形材料進行加熱。射出缸41B的外周設置有加熱器等加熱源。射出缸41B的後端部安裝於固定構件51。
射出噴嘴42B設置於射出缸體41B的前端部並且被 按壓到模具裝置。
柱塞43B進退自如地配設於射出缸41B內。柱塞43B連結於可動構件52。可動構件52進退，從而柱塞43B進退。
射出馬達46藉由使可動構件52進退而使柱塞43B進退。射出馬達46與可動構件52之間設置有將射出馬達46的旋轉運動轉換為可動構件52的直線運動之運動轉換機構53。運動轉換機構53的中心線與射出馬達46的中心線平行，並且相錯開，但亦可以一致。
運動轉換機構53可以柱塞43B的中心線為中心設置複數個。在每個運動轉換機構53設置射出馬達46，同步控制複數個射出馬達46。藉由同時驅動複數個射出馬達46，複數個滾珠螺桿軸54同時旋轉並且進退，可動構件52或柱塞43B進退。
測壓元件47檢測柱塞43B從成形材料受到之壓力、對柱塞43B的背壓等。柱塞43B從成形材料受到之壓力與從柱塞43B作用於成形材料的壓力對應。測壓元件47將表示其檢測結果之訊號發送至控制裝置。
測壓元件47安裝於運動轉換機構53的一部分(本實施形態中為滾珠螺桿螺母55)與固定構件51的雙方。測壓元件47與上述第1實施形態同樣地配設於固定構件51的前側。藉此，容易進行測壓元件47的更換等，並且能夠提高測壓元件47的維修作業性。並且，能夠簡化可動構件52及其周邊構造，並能夠降低製造成本。進而，驅 動射出馬達46時，從動帶輪58的徑向力不會作用於測壓元件47。
測壓元件47配設於固定構件51的前側即可。測壓元件47如第2圖所示配設於滾珠螺桿螺母55的凸緣部的後側且由該凸緣部與固定構件51夾持，但如第5圖所示亦可配設於固定構件51與滾珠螺桿螺母55的雙方的前側。無需從滾珠螺桿軸54卸下滾珠螺桿螺母55就可卸下測壓元件47。
另外，本實施形態中，使用上述第1實施形態的運動轉換機構53，但亦可使用上述第2實施形態的運動轉換機構53A。運動轉換機構53A如第4圖所示具有滾珠螺桿軸54A、滾珠螺桿螺母55A。滾珠螺桿螺母55A被保持於可動構件52的軸承Br旋轉自如地支承，滾珠螺桿軸54A經由測壓元件47固定於固定構件51。
另外，射出裝置為螺桿預塑式的情況下，第1圖~第4圖所示之缸體41可用作塑化缸，第1圖~第4圖所示之射出馬達46可用作塑化馬達。在該情況下，旋轉自如且進退自如地配設於塑化缸的內部之螺桿43對應於申請專利範圍中所記載之送出構件。塑化馬達藉由使可動構件52進退而使螺桿43進退。
以上，對射出裝置的實施形態等進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態等，在申請專利範圍所記載之本發明的宗旨範圍內，可進行各種變形和改良。
40‧‧‧射出裝置
41‧‧‧缸體
42‧‧‧噴嘴
43‧‧‧螺桿
45‧‧‧計量馬達
46‧‧‧射出馬達
47‧‧‧測壓元件
50‧‧‧基座
51‧‧‧固定構件
52‧‧‧可動構件
53‧‧‧運動轉換機構
54‧‧‧滾珠螺桿軸
55‧‧‧滾珠螺桿螺母
56‧‧‧驅動帶輪
57‧‧‧環狀皮帶
58‧‧‧從動帶輪
Br‧‧‧軸承

Claims (6)

  1. 一種射出裝置，具備：被供給成形材料之缸體；在前述缸體內進退自如，並藉由前進而向前述缸體的外部送出前述成形材料之送出構件；安裝有前述缸體的後端部之固定構件；在前述固定構件的後方進退自如並連結於前述送出構件之可動構件；將馬達的旋轉運動轉換為前述可動構件的直線運動之運動轉換機構；及安裝於前述固定構件和前述運動轉換機構的一部分的雙方的測壓元件，前述測壓元件配設於前述固定構件的前側。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之射出裝置，其中，前述運動轉換機構包括滾珠螺桿軸及螺合於前述滾珠螺桿軸之滾珠螺桿螺母。
  3. 如申請專利範圍第2項記載之射出裝置，其中，前述滾珠螺桿螺母經由前述測壓元件固定於前述固定構件。
  4. 如申請專利範圍第2或3項記載之射出裝置，其中，前述測壓元件配設於前述固定構件和前述滾珠螺桿螺母的雙方的前側。
  5. 如申請專利範圍第2項記載之射出裝置，其中， 前述滾珠螺桿軸經由前述測壓元件固定於前述固定構件。
  6. 如申請專利範圍第2或5項記載之射出裝置，其中，前述測壓元件配設於前述固定構件和前述滾珠螺桿軸的雙方的前側。
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