專利名稱：注入成形裝置的噴嘴接觸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注入成形裝置的噴嘴接觸裝置。
現(xiàn)有注入成形機(jī)包括一注入裝置和一模具裝置。該注入裝置構(gòu)作成用一注入噴嘴把在一加熱缸中加熱、熔化的樹(shù)脂注入該模具裝置的模腔中。熔化樹(shù)脂冷卻、固化后打開(kāi)模具裝置，從該模具裝置中取出模制品。
圖1為現(xiàn)有注入成形機(jī)的原理圖，圖2為現(xiàn)有注入成形機(jī)的噴嘴接觸特性圖。在圖2中，橫軸表示變形量x，縱軸表示噴嘴接觸力f。
在圖1中，標(biāo)號(hào)10表示一注入裝置，標(biāo)號(hào)11表示一加熱缸，標(biāo)號(hào)13表示加熱缸11前端(圖1中左端)的一注入噴嘴。加熱缸11中有一個(gè)未示出的絲桿，該絲桿由一驅(qū)動(dòng)部12轉(zhuǎn)動(dòng)而可前進(jìn)和后退。
該絲桿在加熱缸11中向后(圖1中向右)伸展，絲桿的后端(圖1中右端)與驅(qū)動(dòng)部12連接。絲桿的前端有一絲桿頭。此外，絲桿的計(jì)量部的圓周面上有一螺旋，該螺旋形成一凹槽。
在上述結(jié)構(gòu)的注入裝置10中，在計(jì)量階段中，驅(qū)動(dòng)部12受驅(qū)動(dòng)而使絲桿后退(圖1中向右)，而絲桿以前進(jìn)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，一未示出的料斗中的粉末狀樹(shù)脂流入加熱缸11中而沿該凹槽推進(jìn)(圖1中向左)。此時(shí)，樹(shù)脂被一未示出的加熱器加熱后累積在絲桿頭前邊。
此外，在注入階段中，驅(qū)動(dòng)部12推進(jìn)絲桿，從而把累積在絲桿頭前邊的樹(shù)脂從注入噴嘴13注入模具裝置14的一未示出模腔中。模具裝置14由一固定模15和一活動(dòng)模16構(gòu)成?；顒?dòng)模16用一未示出的模具夾緊裝置推進(jìn)和后退，從而使活動(dòng)模16與固定模15接觸和使活動(dòng)模16與固定模15分開(kāi)。從而關(guān)閉、夾緊和打開(kāi)模具。
然后，在樹(shù)脂注滿模腔后，冷卻水在模具裝置14中的一未示出的冷卻管道中流動(dòng)，從而冷卻樹(shù)脂。樹(shù)脂固化后，打開(kāi)模具裝置14，取出模制品。
在注入成形機(jī)中，在把樹(shù)脂注入模腔中時(shí)樹(shù)脂會(huì)從注入噴嘴13與固定模15之間的間隙中漏出，除非注入噴嘴13以一定壓力或噴嘴接觸力與固定模15接觸。
為解決上述問(wèn)題，采用了一噴嘴接觸裝置。在開(kāi)始注入前噴嘴接觸裝置推進(jìn)注入裝置10，使得注入噴嘴13以一定噴嘴接觸力緊壓固定模15。從而完成噴嘴接觸操作。
為了進(jìn)行噴嘴接觸操作，一支撐件22和一用作驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)25固定在該注入成形機(jī)的一機(jī)架21上，該支撐件22上支撐有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的球狀絲桿23；一球狀螺母24與該球狀絲桿23嚙合。此外，該球狀絲桿與電動(dòng)機(jī)25的輸出軸25a連接，該球狀螺母24經(jīng)一彈簧26與注入裝置10連接。一傳感器28與彈簧26相對(duì)。傳感器28傳感由于彈簧26的變形而造成的彈簧26的一部分的位移(下文稱為＂變形位置＂)，從而檢測(cè)變形量。
在這種情況下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)25驅(qū)動(dòng)球狀絲桿23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球狀螺母24從一后退位置向前運(yùn)動(dòng)，從而推進(jìn)注入裝置10。因此，注入裝置10到達(dá)噴嘴接觸位置后注入噴嘴13與固定模15接觸。然后，當(dāng)電動(dòng)機(jī)25在注入噴嘴13與固定模15接觸的狀態(tài)下進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球狀螺母24克服彈簧26的推力而前進(jìn)，從而彈簧的收縮量等于球狀螺母24的推進(jìn)距離。此時(shí)，注入噴嘴13在固定模15上的壓力與彈簧26的變形量對(duì)應(yīng)。如用x表示彈簧26的變形量，用f表示注入噴嘴13作用在固定模15上的壓力或噴嘴接觸力，則變形量x與噴嘴接觸力f之間的關(guān)系如圖2所示。因此，可通過(guò)用傳感器28檢測(cè)彈簧26的變形位置來(lái)檢測(cè)噴嘴接觸力f。當(dāng)變形量x到達(dá)預(yù)定值x1、從而噴嘴接觸力f等于目標(biāo)噴嘴接觸力f1時(shí)，電動(dòng)機(jī)25停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
在現(xiàn)有注入成形機(jī)的噴嘴接觸裝置中，注入裝置10經(jīng)彈簧26與球狀螺母24連接。因此，如果注入裝置10由于例如模具裝置14的關(guān)閉或打開(kāi)或樹(shù)脂的注入而受到外部沖擊力，彈簧26會(huì)伸長(zhǎng)或收縮，從而變形量x發(fā)生變動(dòng)。
因此，即使球狀螺母24的定位精確，傳感器28也會(huì)錯(cuò)誤檢測(cè)由外力造成的彈簧26的伸縮而出現(xiàn)的變形量x。此時(shí)，無(wú)法精確檢測(cè)噴嘴接觸力，結(jié)果無(wú)法生成等于目標(biāo)噴嘴接觸力f1的正確噴嘴接觸力f。例如，彈簧26收縮時(shí)，噴嘴接觸力f變得過(guò)大，從而造成模具裝置14破裂。彈簧26伸長(zhǎng)時(shí)，噴嘴接觸力變得過(guò)小，造成樹(shù)脂從注入噴嘴13與固定模15之間的間隙泄漏。
由于彈簧26和傳感器28與注入裝置10連接，因此彈簧26和傳感器28裝在注入裝置10的一未示出殼體中，從而不利于該注入成形機(jī)的維修和操縱。
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決注入成形機(jī)的現(xiàn)有噴嘴接觸裝置中的上述問(wèn)題，提供注入成形機(jī)的一種噴嘴接觸裝置，它能精確檢測(cè)噴嘴接觸力、生成正確噴嘴接觸力、而且便于注入成形機(jī)的維修和操縱。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明注入成形機(jī)的噴嘴接觸裝置包括一機(jī)架；一具有一注入噴嘴的注入裝置，該注入裝置可相對(duì)該機(jī)架移動(dòng)；使該注入裝置推進(jìn)和后退的驅(qū)動(dòng)裝置；把該驅(qū)動(dòng)裝置生成的轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成推力并把該推力傳遞給注入裝置的轉(zhuǎn)換裝置；位于轉(zhuǎn)換裝置與機(jī)架之間用來(lái)累積噴嘴接觸力的累積裝置；以及位于注入裝置與轉(zhuǎn)換裝置之間的一緩沖件。
在這種情況下，由過(guò)載造成的噴嘴接觸力的變動(dòng)可由緩沖件的作用加以調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)調(diào)節(jié)緩沖件以減小由過(guò)載造成的噴嘴接觸力的變動(dòng)時(shí)，不會(huì)生成過(guò)大的噴嘴接觸力，從而防止模具裝置破裂。此外，在注入過(guò)程中由樹(shù)脂壓力造成作用在注入噴嘴上的反作用力增加的情況下，當(dāng)調(diào)節(jié)緩沖件使噴嘴接觸力變大時(shí)，就可防止樹(shù)脂從注入噴嘴與模具裝置之間的間隙發(fā)生泄漏。
此外，由于累積裝置可位于注入裝置殼體外部，因此便于注入成形機(jī)的維修和操縱。
此外，緩沖件可根據(jù)注入裝置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的狀態(tài)調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)噴嘴接觸力的變動(dòng)。
在本發(fā)明注入成形機(jī)的另一噴嘴接觸裝置中，累積裝置包括生成用于改變噴嘴接觸力的一推力的推力裝置和限制該推力裝置的行程的限制裝置。
在這種情況下，即使推力裝置因注入裝置受到外力而伸縮，伸縮量也受到限制，從而外力被緩沖件吸收。因此，減小了用來(lái)檢測(cè)噴嘴接觸力的傳感器發(fā)生錯(cuò)誤檢測(cè)的可能性，從而可精確檢測(cè)噴嘴接觸力。從而可生成正確的噴嘴接觸力。
在本發(fā)明注入成形機(jī)的又一噴嘴接觸裝置中，還包括用來(lái)檢測(cè)噴嘴接觸力的噴嘴接觸力檢測(cè)裝置以及在噴嘴接觸力達(dá)到目標(biāo)值時(shí)使驅(qū)動(dòng)裝置停止運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)停止裝置。
結(jié)合附圖可很容易看出本發(fā)明注入成形機(jī)的噴嘴接觸裝置的結(jié)構(gòu)和特征，附圖中圖1為現(xiàn)有注入成形機(jī)的原理圖；圖2為現(xiàn)有注入成形機(jī)的噴嘴接觸特性圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的注入成形機(jī)的原理圖；圖4為本發(fā)明該實(shí)施例的注入成形機(jī)的噴嘴接觸特性圖。
下面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明一實(shí)施例。
圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的注入成形機(jī)的原理圖；圖4為本發(fā)明該實(shí)施例的注入成形機(jī)的噴嘴接觸特性圖。在圖4中，橫軸表示變形量x，縱軸表示噴嘴接觸力f。
在圖3中，標(biāo)號(hào)10表示一可相對(duì)注入成形機(jī)的一機(jī)架21移動(dòng)的注入裝置；標(biāo)號(hào)11表示一加熱缸(缸件)；標(biāo)號(hào)13表示加熱缸11前端(圖3中左端)的一注入噴嘴；標(biāo)號(hào)25表示一用于推進(jìn)和縮回(圖3中向左和向右)注入裝置10的電動(dòng)機(jī)(驅(qū)動(dòng)裝置)。
加熱缸11中有一未示出的絲桿(注入件)，該絲桿可轉(zhuǎn)動(dòng)，并可通過(guò)一驅(qū)動(dòng)部12而前進(jìn)和后退。
該絲桿在加熱缸11中向后(圖3中向右)伸展，絲桿的后端(圖3中右端)與驅(qū)動(dòng)部12連接。絲桿的前端有一絲桿頭。此外，絲桿的計(jì)量部的圓周面上有一螺旋，該螺旋形成一凹槽。
在上述結(jié)構(gòu)的注入裝置10中，在計(jì)量階段中，驅(qū)動(dòng)部12受驅(qū)動(dòng)以使絲桿后退(圖3中向右)，而絲桿以前進(jìn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，一未示出的料斗中的粉末狀樹(shù)脂流入加熱缸11中而沿該凹槽推進(jìn)(圖3中向左)。此時(shí)，樹(shù)脂被一未示出的加熱器加熱后累積在絲桿頭前邊。
此外，在注入階段中，驅(qū)動(dòng)部12推進(jìn)絲桿，從而把累積在絲桿頭前邊的樹(shù)脂從注入噴嘴13注入模具裝置14的一未示出模腔中。模具裝置14由一固定模15和一活動(dòng)模16構(gòu)成?；顒?dòng)模16用一未示出的模具夾緊裝置推進(jìn)和后退，從而使活動(dòng)模16與固定模15接觸和使活動(dòng)模16與固定模15分開(kāi)。從而關(guān)閉、夾緊和打開(kāi)模具。
然后，在樹(shù)脂注滿模腔后，冷卻水在模具裝置14中的一未示出的冷卻管道中流動(dòng)，從而冷卻樹(shù)脂。樹(shù)脂固化后，打開(kāi)模具裝置14，取出模制品。
在該注入成形機(jī)中，在把樹(shù)脂注入模腔中時(shí)樹(shù)脂會(huì)從注入噴嘴13與固定模15之間的間隙中漏出，除非注入噴嘴13以一定壓力或噴嘴接觸力與固定模15接觸。
為了解決上述問(wèn)題，該噴嘴接觸裝置在開(kāi)始注入前推進(jìn)該注入裝置，使得注入噴嘴13以一定噴嘴接觸力緊壓固定模15。從而完成噴嘴接觸操作。
為了進(jìn)行噴嘴接觸操作，該噴嘴接觸裝置的結(jié)構(gòu)如下。機(jī)架21上有一支撐單元30。支撐單元30包括一固定在機(jī)架21上的管狀定位件(限制裝置)31、其后端固定在定位件31上的一彈簧(推力裝置)32和一固定在彈簧前端上的支撐件33。定位件31限制彈簧32的伸縮。定位件31和彈簧32位于機(jī)架21與一球狀絲桿23和一球狀螺母24之間，用作累積噴嘴接觸力f的累積裝置。
支撐件33上有一未示出的軸承把球狀絲桿23支撐成可轉(zhuǎn)動(dòng)。球狀螺母24與球狀絲桿23嚙合。球狀螺母24和球狀絲桿23構(gòu)成把轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成推力的轉(zhuǎn)換裝置。因此，電動(dòng)機(jī)25生成的轉(zhuǎn)動(dòng)力由球狀螺母24和球狀絲桿23轉(zhuǎn)換成推力后傳遞給注入裝置10。此外，球狀絲桿23與電動(dòng)機(jī)25的輸出軸25a連接，球狀螺母24經(jīng)緩沖器之類的緩沖件36與注入裝置10連接。
彈簧32旁有一傳感器(變形量檢測(cè)裝置)28。傳感器28傳感彈簧32的變形位置，從而檢測(cè)變形量x。傳感器28把一檢測(cè)信號(hào)傳給一未示出的控制器。定位件31用作限制彈簧32的行程和支撐件33的位移的止擋，從而防止彈簧32的收縮或變形超過(guò)預(yù)定值。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)25驅(qū)動(dòng)球狀絲桿23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球狀螺母24從一后退位置向前運(yùn)動(dòng)，從而推進(jìn)注入裝置10。在此過(guò)程中，要防止彈簧變形。為此，對(duì)彈簧32預(yù)加載荷，使得彈簧32即使受到由球狀絲桿23與球狀螺母24之間的摩擦阻力或是由可移動(dòng)地支撐注入裝置10的一未示出支撐機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的摩擦阻力造成的壓縮力作用時(shí)也不收縮。
因此，注入裝置10到達(dá)一噴嘴接觸位置，注入噴嘴13與固定模15發(fā)生接觸。然后，當(dāng)電動(dòng)機(jī)25在注入噴嘴13與固定模15接觸的狀態(tài)下進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于注入裝置10無(wú)法推進(jìn)，因此支撐件33和電動(dòng)機(jī)25克服彈簧32的推力后退。
因此，彈簧32的收縮量等于支撐件33和電動(dòng)機(jī)25的后退距離，推力增加量與彈簧32的變形量x對(duì)應(yīng)。因此，通過(guò)使用傳感器28檢測(cè)彈簧32的變形量x可檢測(cè)噴嘴接觸力f。為了檢測(cè)噴嘴接觸力f，在控制器中設(shè)置有未示出的噴嘴接觸力檢測(cè)裝置。在從傳感器28收到檢測(cè)信號(hào)時(shí)，噴嘴接觸力檢測(cè)裝置根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)噴嘴接觸力f。如圖4所示，當(dāng)變形量x達(dá)到預(yù)定值x1、從而生成一等于目標(biāo)噴嘴接觸力(目標(biāo)值)f1的正確噴嘴接觸力時(shí)，控制器中的未示出驅(qū)動(dòng)停止裝置使電動(dòng)機(jī)25停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)彈簧32的變形量達(dá)到預(yù)定值x1時(shí)，彈簧32的變形受定位件31的限制，從而彈簧32無(wú)法進(jìn)一步變形。
在這一過(guò)程中，要防止緩沖件36移動(dòng)。為此，對(duì)緩沖件36預(yù)加載荷，使得緩沖件36即使在受到噴嘴接觸力f的壓縮時(shí)也不移動(dòng)。當(dāng)注入裝置10受到例如由模具裝置14的關(guān)閉或打開(kāi)或樹(shù)脂的注入造成的外力沖擊時(shí)，緩沖件36移動(dòng)以吸收沖力。
在圖4中，直線L1表示由彈簧32生成的推力，直線L2表示由緩沖件36的位移生成的緩沖力。如用fa表示緩沖力，fb表示推力，則噴嘴接觸力為f＝fa+fb因此，過(guò)載時(shí)變形量x與噴嘴接觸力f之間存在圖4所示關(guān)系。
緩沖力fa的變化率即直線L2的斜率可按需要變動(dòng)。因此，過(guò)載時(shí)的噴嘴接觸力可在表示最大值的直線L3與表示最小值的直線L4之間區(qū)域中變動(dòng)。
例如，當(dāng)注入裝置10的移動(dòng)量由于模具裝置14的打開(kāi)或關(guān)閉而增加時(shí)，緩沖力fa相應(yīng)增加，結(jié)果噴嘴接觸力f的增加量與緩沖力fa的增加量對(duì)應(yīng)。為了解決這一問(wèn)題，當(dāng)注入裝置10的移動(dòng)量很大時(shí)，調(diào)節(jié)緩沖件26，使直線L2的斜率減小，從而防止噴嘴接觸力f增大。
與此相對(duì)照，當(dāng)注入噴嘴13的孔徑很大時(shí)，接受樹(shù)脂壓力的壓力接受面積增大，從而在注入時(shí)注入裝置10受到很大反作用力。在這種情況下，除非按照注入裝置10的移動(dòng)量增加緩沖力fa，否則樹(shù)脂會(huì)從注入噴嘴13與固定模15之間的間隙發(fā)生泄漏。此時(shí)，調(diào)節(jié)緩沖件36，使直線L2的斜率增大。
如上所述，可根據(jù)工作情況調(diào)節(jié)緩沖件36、從而調(diào)節(jié)噴嘴接觸力f。
即使注入裝置10受到外力作用而造成彈簧32伸縮，彈簧32的伸縮量也受定位件31的限制和被緩沖件36吸收。因此，可減小傳感器因彈簧32伸縮而錯(cuò)誤檢測(cè)變形量x的可能性。因此可精確檢測(cè)噴嘴接觸力f，從而生成正確噴嘴接觸力f。
此外，由于傳感器28、彈簧32和定位件31裝在機(jī)架21上，因此這些部件位于注入裝置10的一未示出殼體的外部。因此便于該注入成形機(jī)的維修和操縱。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明精神可在本發(fā)明范圍內(nèi)作出種種修正和改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種注入成形機(jī)的噴嘴接觸裝置，其特征在于，包括(a)一機(jī)架；(b)一具有一注入噴嘴的注入裝置，所述注入裝置可相對(duì)所述機(jī)架移動(dòng)；(c)使所述注入裝置推進(jìn)和后退的驅(qū)動(dòng)裝置；(d)把所述驅(qū)動(dòng)裝置生成的轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成推力并把該推力傳遞給所述注入裝置的轉(zhuǎn)換裝置；(e)位于所述轉(zhuǎn)換裝置與所述機(jī)架之間用來(lái)累積噴嘴接觸力的累積裝置；以及(f)位于所述注入裝置與所述轉(zhuǎn)換裝置之間的一緩沖件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入成形機(jī)的噴嘴接觸裝置，其特征在于，所述累積裝置包括生成用于改變噴嘴接觸力的一推力的推力裝置和限制所述推力裝置的行程的限制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入成形機(jī)的噴嘴接觸裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括用于檢測(cè)噴嘴接觸力的噴嘴接觸力檢測(cè)裝置以及在噴嘴接觸力達(dá)到目標(biāo)值時(shí)使所述驅(qū)動(dòng)裝置停止運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)停止裝置。
全文摘要
一種注入成形機(jī)的噴嘴接觸裝置包括:一機(jī)架;一可相對(duì)機(jī)架移動(dòng)的注入裝置;使注入裝置推進(jìn)和后退的驅(qū)動(dòng)裝置;把驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成推力并傳遞給注入裝置的轉(zhuǎn)換裝置;轉(zhuǎn)換裝置與機(jī)架之間的噴嘴接觸力累積裝置;和位于注入裝置與轉(zhuǎn)換裝置之間的一緩沖件。噴嘴接觸力的變動(dòng)可由緩沖件加以調(diào)節(jié),從而防止模具裝置破裂,或防止樹(shù)脂從注入噴嘴與模具裝置之間的間隙發(fā)生泄漏。
文檔編號(hào)B29C45/76GK1246406SQ9911891
公開(kāi)日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1999年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月1日
發(fā)明者江本敦史 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社