專利名稱：超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種塑料注射裝置，特別是一種超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置。
背景技術：
在一般的塑料注塑機中，塑料注射裝置是其核心部件，現(xiàn)有塑料注塑機中的塑料注射裝置是在一溶膠筒內設有一注射螺桿，此注射螺桿主要負責塑化、注射及保壓三個功能，把進入料筒內的塑料原料剪切及擠壓成熔融狀態(tài)后注射進模腔內，并提供壓力給模腔內的熔融塑料，直至澆口固化。基本上所需注射螺桿的尺寸與注塑零件的體積成正比。當零件體積越細小時，注射螺桿的直徑便相對縮小。在微型注塑的情況下，當注射螺桿的直徑縮減至14mm以下時，注射螺桿的機械強度將不足以承受剪切塑料原料使其達到熔融狀態(tài)所需的扭力。因而便需使用相對地較大尺寸的螺桿去配合微型注塑，從而再不能精確控制成型零件的注塑壓力和零件的重量。另外，在微型注塑的注射階段，小量熔融塑料(小于0.1g)的熱容量是非常之小，以致于在正常注射速度下，熔融塑料在其充滿模腔之前，即已在模具的流道中固化。因此，對于微型塑料零件的注塑，必須設計一種專門的驅動機構，不僅要求提供精確的壓力控制，而且要求提供極高的注射速度。

發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的上述不足，而提供一種不僅能提供精確的注射壓力控制，而且能提供極高注射速度的超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置。
本實用新型所提供的超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置是由如下技術方案來實現(xiàn)的。
一種超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置，包括設于機座上的注射管道、注射管道前端的注射咀，注射管道內的注射桿；其特征是設有一背壓及保壓控制裝置，該背壓及保壓控制裝置是由壓力控制管道、壓力控制桿、伺服馬達及一壓力傳感器所構成，該壓力控制管道與注射管道貫通，該壓力控制桿設于壓力控制管道內，壓力控制桿的一端連接一控制其軸向運動的伺服馬達及一壓力傳感器；設有一塑化擠出裝置，該塑化擠出裝置設于該注射管道上，該塑化擠出裝置的出料孔通過開關閥與接近壓力控制管道出口的注射管道連通；塑化擠出裝置的擠壓螺桿連接驅動馬達；該注射桿的后端部設有使注射桿高速注射的蓄能器、回行汽缸及制動器；該注射管道的后端設有固定限位板；一可調限位板相對于注射管道后端的固定限位板固設于機座上；該注射桿后端的制動器位于該固定限位板與該可調限位板之間構成精準的計量裝置。
除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內容該塑化擠出裝置與料斗相通。
該蓄能器是飛輪或其他蓄能裝置。
壓力控制桿的一端通過滾珠絲杠與伺服馬達連接，從而構成精密背壓和保壓控制裝置。
本發(fā)明主要是將現(xiàn)有注塑機中的注射螺桿按功能分解成三個獨立的部件，即塑化部件、溶膠背壓和保壓控制部件以及極高速注射和計量部件從而避免了使用小直徑注射絲杠時所缺乏的機械強度，解決了在高注射速度下能保持精確定位的要求及大螺桿所不能提供精確壓力控制等問題。
本實用新型的優(yōu)點在于
1、本實用新型解決了微型塑料件注塑機中使用小直徑注塑螺桿注塑的困難。
2、為精密控制熔融塑料的體積量，使用很小直徑的壓力控制桿(橫截面積小)，以同等的直線運動精確度，能獲得更準確的容積控制。
3、本實用新型提供了一種具成本效益的設計，即通過三個獨立部件獲得塑化、高速注射和計量及精確的壓力控制，特別適合于微型塑料件注塑。
4、本實用新型不需因應控制高加速度和高減速度的注射螺桿而選配大功率的伺服馬達，小功率的伺服馬達即能有效的驅動這種小尺寸的壓力控制桿。
為對本實用新型的結構特征及其功效有進一步了解，茲列舉具體實施例并結合附圖詳細說明如下
圖1是本實用新型的微型塑料件注塑機的注射裝置示意圖。
圖2是本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所提供的一種超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置，具有一注射管道2，注射管道2的前端設有射咀16，射咀16對準成型模具的注射孔，注射孔經流道5連通模腔6。
設有一背壓及保壓控制裝置，該背壓及保壓控制裝置是由壓力控制管道17、壓力控制桿3、伺服馬達13及一壓力傳感器11所構成，該壓力控制管道17與注射管道2貫通，該壓力控制桿3設于壓力控制管道17內，壓力控制桿3的一端連接一控制其軸向運動的伺服馬達13及一壓力傳感器11，該伺服馬達13通過滾珠絲杠12與壓力控制桿3連接。
設有一塑化擠出裝置，該塑化擠出裝置的出料孔在通過開關閥嘴7后與接近壓力控制管道17出口的注射管道2連通，該塑化擠出裝置與料斗相通；塑化擠出裝置的擠壓螺桿1連接驅動馬達；在注射管道2內設有一注射桿4，該注射桿4的后端部設有蓄能器10、汽缸14及制動器9；所述蓄能器10可以選用飛輪或其他蓄能裝置，用于使注射桿4以極高速向前運動進行注射。汽缸14用于將注射桿4向后移動回到初始位置。
該注射管道2的后端設有固定限位板8；一可調限位板15相對于注射管道2后端的固定限位板8固設于機座上；該注射桿4后端的制動器9位于該固定限位板8與該可調限位板15之間。通過調節(jié)可調限位板15的位置來調節(jié)注射桿4的初始制動位置。構成精準的計量裝置。
本實用新型是將一般塑料注塑機中由一個注射螺桿所負責的塑化、注射及保壓等功能改成由三個獨立的部件來分別完成塑化、高速注射和計量、精確壓力控制等工作。其工作流程如圖2所示流程1開始，塑料原料從位于注射裝置頂部的料斗進入塑化擠出裝置，塑化擠出裝置中的擠壓螺桿1被驅動馬達驅動旋轉，其轉動速度可調，塑料原料被擠壓螺桿的剪切力及熔膠筒表面的發(fā)熱裝置所產生的熱能塑化，注射桿4在汽缸14的作用下后移至初始位置，該初始位置由可調限位板15所確定。而后，熔融塑料經由開關閥咀7而進入注射管道2，隨著熔融塑料在注射管道2中的增加，壓力增大，并傳于壓力控制桿3。由于壓力控制桿3的端部設有伺服馬達和用于檢測熔融塑料作用于壓力控制桿上的壓力的壓力傳感器11。熔融塑料的背壓被壓力控制桿3檢測和控制，使熔融塑料的致密度能被精確控制和保持恒定。
流程2當注射管道2被熔融塑料充滿后，控制開關閥咀7關閉，以防止過量的熔融塑料流入注射管道2內。同時開模，取出前一注塑周期的成型零件。
流程3
合模。
流程4一旦計量階段完成，熔融塑料積聚于注射桿4的端部。該注射桿在蓄能器10的沖擊力作用下以極高速度推動熔融塑料在其固化前快速充滿模腔6。該過程為第一注射階段。該第一階段是機械的位置控制，通過安裝于注射桿尾部的機械制動器9及固定限位板8來控制注射桿2的注射終點位置。
流程5當注射桿到達由固定限位板8所控制的預設位置(熔融塑料已充滿型腔)，高速注射階段立即轉換到壓力控制階段(第二保壓階段)。
流程6模腔內的壓力通過熔融塑料及壓力控制桿3傳送到安裝于壓力控制桿3端部的壓力傳感器11，伺服馬達13將根據來自壓力傳感器11的壓力反饋信號調節(jié)輸出，以符合與注塑機控制器的壓力設定。
壓力控制桿3按伺服馬達13的輸出向下運動，把適量的熔融塑料填入模腔補充因塑料在模腔6內冷卻過程中收縮所產生的空間。
在冷卻周期完成后，壓力控制桿3通過伺服馬達縮回到初始位置，而注射桿4也在汽缸的作用下返回初始位置，準備下一次注射。
以上所述僅是本實用新型具體實施例，凡是熟悉此項技藝人士極易據此而做出各種修飾或變更，因此，凡種種不脫離本實用新型權利要求精神所作的等效替換，均應包括于本專利保護范圍中。
權利要求1.一種超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置，包括設于機座上的注射管道、注射管道前端的注射咀，注射管道內的注射桿；其特征是設有一背壓及保壓控制裝置，該背壓及保壓控制裝置是由壓力控制管道、壓力控制桿、伺服馬達及一壓力傳感器所構成，該壓力控制管道與注射管道貫通，該壓力控制桿設于壓力控制管道內，壓力控制桿的一端連接一控制其軸向運動的伺服馬達及一壓力傳感器；設有一塑化擠出裝置，該塑化擠出裝置設于該注射管道上，該塑化擠出裝置的出料孔通過開關閥與接近壓力控制管道出口的注射管道連通；塑化擠出裝置的擠壓螺桿連接驅動馬達；該注射桿的后端部設有使注射桿高速注射的蓄能器、回行汽缸及制動器；該注射管道的后端設有固定限位板；一可調限位板相對于注射管道后端的固定限位板固設于機座上；該注射桿后端的制動器位于該固定限位板與該可調限位板之間構成精準的計量裝置。
2.根據權利要求1所述的超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置，其特征是該蓄能器是飛輪或其他蓄能裝置。
3.根據權利要求1所述的超高速精密壓力控制的微型塑料件的注射裝置，其特征是壓力控制桿的一端通過滾珠絲杠與伺服馬達連接，從而構成精密背壓和保壓控制裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種微型塑料件的注射裝置，包括注射管道、注射管道前端的射嘴及管道內的注射桿；特征是設有一由壓力控制管道、壓力控制桿、伺服馬達及一壓力傳感器所構成的背壓及保壓控制裝置，該裝置與注射管道貫通；設有一塑化擠出裝置，該塑化擠出裝置設于該注射管道上，其出料孔通過開關閥與接近壓力控制管道出口的注射管道連通；該注射桿的后端設有蓄能器、回行汽缸及制動器；注射管道后端設有固定限位板；一可調限位板相對于固定限位板固設于機座上；該制動器位于該固定限位板與該可調限位板之間構成精準的計量裝置。本實用新型由三個獨立的部件取代小直徑注射螺桿來完成塑化、注射和壓力控制，有效解決了現(xiàn)有微型塑料件注射機的設計困難。
文檔編號B29C45/77GK2649314SQ0325642
公開日2004年10月20日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權日2003年4月24日
發(fā)明者李利民, 李國強, 孫國偉 申請人:香港生產力促進局