TWI613060B - 射出成形機 - Google Patents

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TWI613060B TW104119268A TW104119268A TWI613060B TW I613060 B TWI613060 B TW I613060B TW 104119268 A TW104119268 A TW 104119268A TW 104119268 A TW104119268 A TW 104119268A TW I613060 B TWI613060 B TW I613060B
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Yoshitaka Matsutake
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Sumitomo Heavy Industries
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Description

射出成形機
本申請主張基於2014年6月25日申請之日本專利申請第2014-130717號之優先權。其申請之全部內容藉由參閱援用於本說明書中。
本發明係有關一種射出成形機。
射出成形機具有：進行模具裝置的閉模、合模及開模的合模裝置；向模具裝置內填充成形材料的射出裝置；及從模具裝置頂出成形品的頂出裝置等。合模裝置或射出裝置、頂出裝置具有作為驅動源的馬達(例如，參閱專利文獻1)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：國際公開第2015/068155號
要求縮短射出成形機的全長。
本發明是鑑於上述課題而完成的，其主要目的在於提供一種能夠縮短全長的射出成形機。
為了解決上述課題，依本發明的一態樣提供一種射出成形機，其具有：可動構件；馬達，使前述可動構件移動；及運動轉換機構，將前述馬達的旋轉運動轉換為前述可動構件的直線運動，前述馬達安裝在前述可動構件，且與前述可動構件一同移動，前述運動轉換機構具有內螺紋構件和與該內螺紋構件相對應之外螺紋構件，前述內螺紋構件的至少一部份配設於與前述馬達在軸向上重疊的位置。
依本發明的一態樣，提供一種能夠縮短全長的射出成形機。
10‧‧‧合模裝置
21‧‧‧合模馬達
25‧‧‧運動轉換機構
25a‧‧‧滾珠螺桿軸
25b‧‧‧滾珠螺桿螺帽
40‧‧‧射出裝置
41‧‧‧缸體
42‧‧‧螺桿
51‧‧‧計量馬達
61‧‧‧射出馬達
65‧‧‧運動轉換機構
65a‧‧‧滾珠螺桿軸
65b‧‧‧滾珠螺桿螺帽
70‧‧‧頂出裝置
71‧‧‧頂出馬達
75‧‧‧運動轉換機構
第1圖係表示本發明的一實施形態之射出成形機的圖。
第2圖係表示本發明的一實施形態之射出裝置的主要部份的圖。
以下，參閱附圖對用於實施本發明的形態進行說明，各附圖中，對於相同或相應之結構標註相同或相應之元件符號並省略說明。
第1圖係表示本發明的一實施形態之射出成形機的圖。第1圖所示之射出成形機具有框架Fr、合模裝置10、射出裝置40、及頂出裝置70。
首先，參閱第1圖等對合模裝置10進行說明。合模裝置10進行模具裝置30的閉模、合模及開模。合模裝置10具有固定壓板12、可動壓板13、後壓板15、繫桿16、肘節機構20、合模馬達21及運動轉換機構25。在合模裝置10的說明中，將閉模時的可動壓板13的移動方向(第1圖中右方向)設為前方，將開模時的可動壓板13的移動方向(第1圖中左方向)設為後方來進行說明。
固定壓板12固定於框架Fr。在固定壓板12的與可動壓板13對向的面上安裝有固定模32。
可動壓板13沿著舖設於框架Fr上的導件(例如導軌)17移動自如，成為相對於固定壓板12進退自如。在可動壓板13的與固定壓板12對向的面上安裝有可動模33。
藉由使可動壓板13相對於固定壓板12進退，進行閉 模、合模及開模。由固定模32及可動模33構成模具裝置30。
後壓板15經由複數根(例如4根)繫桿16與固定壓板12連結，且沿著模開閉方向移動自如地載置於框架Fr上。另外，後壓板15亦可以沿著舖設於框架Fr上的導件移動自如。後壓板15的導件亦可以與可動壓板13的導件17共用。
另外，本實施形態中，固定壓板12固定於框架Fr，後壓板15相對於框架Fr沿著模開閉方向移動自如，但亦可以是後壓板15固定於框架Fr，並且固定壓板12相對於框架Fr沿著模開閉方向移動自如。
繫桿16平行於模開閉方向，且藉由合模力而延伸。在至少1根繫桿16上設置有合模力檢測器。合模力檢測器可以是應變儀式，藉由檢測繫桿的應變來檢測合模力。
另外，合模力檢測器並不限定於應變儀式，可以是壓電式、容量式、油壓式及電磁式等，且其安裝位置亦並不限定於繫桿16。
肘節機構20配設於可動壓板13與後壓板15之間。肘節機構20由十字頭20a、複數個連桿20b、20c等構成。一側的連桿20b擺動自如地安裝在可動壓板13，另一側的連桿20c擺動自如地安裝在後壓板15。這些連桿20b、20c藉由銷等連結成擺動自如。藉由使十字頭20a進退，使複數個連桿20b、20c伸縮，而使可動壓板13相對於後壓板15進退。
合模馬達21安裝在後壓板15，藉由使十字頭20a進退而使可動壓板13進退。在合模馬達21與十字頭20a之間設置有運動轉換機構25，其將合模馬達21的旋轉運動轉換為直線運動並傳遞至十字頭20a。
運動轉換機構25包括滾珠螺桿軸25a及滾珠螺桿螺帽25b。滾珠螺桿軸25a是在其外周具有螺紋槽的外螺紋構件。另一方面，滾珠螺桿螺帽25b是在其內周具有螺紋槽的內螺紋構件。
滾珠螺桿軸25a固定於合模馬達21的輸出軸且與該輸出軸一同旋轉。另一方面，滾珠螺桿螺帽25b固定於十字頭20a。若驅動合模馬達21使滾珠螺桿軸25a旋轉，則滾珠螺桿螺帽25b及十字頭20a進退。
另外，本實施形態中，滾珠螺桿軸25a進行旋轉運動，滾珠螺桿螺帽25b進行直線運動，但滾珠螺桿軸25a、滾珠螺桿螺帽25b的運動亦可以為各式各樣。例如，亦可以是滾珠螺桿螺帽25b進行旋轉運動，滾珠螺桿軸25a進行直線運動。亦可以是滾珠螺桿軸25a及滾珠螺桿螺帽25b中的一者為固定，另一者進行旋轉直線運動。此時，使用旋轉自如地支撐另一者的軸承，用以保持該軸承的構件(例如十字頭20a)進行直線運動。亦可以使用滾柱螺桿來代替滾珠螺桿。滾柱螺桿可以是行星滾柱螺桿、循環滾柱螺桿中的任一個。
運動轉換機構25的中心線和合模馬達21的中心線在第1圖中配設於同一直線上，但亦可以不配設於同一直線 上。此時，合模馬達21的旋轉運動經由帶體或滑輪等傳遞到運動轉換機構25。
藉由驅動合模馬達21使十字頭20a前進，則可動壓板13前進而進行閉模。閉模結束後，產生合模馬達21之推動力乘以肘節倍率的合模力，藉由合模力進行合模。合模時在可動模33和固定模32之間形成模穴空間34，在模穴空間34內填充有液態的成形材料。模穴空間34內的成形材料被固化而成為成形品。之後，藉由驅動合模馬達21使十字頭20a後退，則可動壓板13後退而進行開模。
接著，參閱第1圖等對頂出裝置70進行說明。頂出裝置70從開模後的模具裝置30頂出成形品。頂出裝置70具有頂出馬達71及頂出桿77。頂出裝置70的說明與合模裝置10的說明相同，將閉模時的可動壓板13的移動方向(第1圖中右方向)設為前方，將開模時的可動壓板13的移動方向(第1圖中左方向)設為後方來進行說明。
頂出桿77插穿於可動壓板13的貫通孔，相對於可動壓板13進退自如。隨著頂出桿77的進退，配設於可動模33內的頂出構件35進退，頂出構件35從可動模33頂出成形品。
頂出馬達71使頂出桿77進退。在頂出馬達71與頂出桿77之間設置有將頂出馬達71的旋轉運動轉換為頂出桿77的直線運動的運動轉換機構75。
運動轉換機構75與運動轉換機構25同樣地構成，例 如包括滾珠螺桿或滾柱螺桿等。滾柱螺桿可以是行星滾柱螺桿、循環滾柱螺桿中的任一個。
接著，參閱第1圖等對射出裝置40進行說明。射出裝置40設置於相對於框架Fr進退自如的滑動底座Sb，成為相對於模具裝置30進退自如。射出裝置40與模具裝置30接觸，向模具裝置30內填充成形材料。
射出裝置40具有缸體41、螺桿42、計量馬達51及射出馬達61。在射出裝置40的說明中，與合模裝置10的說明不同，將填充時的螺桿42的移動方向(第1圖中左方向)設為前方，計量時的螺桿42的移動方向(第1圖中右方向)設為後方來進行說明。
缸體41是對從供給口41a供給之成形材料進行加熱的加熱缸。供給口41a形成於缸體41的後部。在缸體41的外周設置有加熱器等的加熱源。
螺桿42是送出缸體41內的成形材料的送出構件。螺桿42在缸體41內配設為旋轉自如且進退自如。
計量馬達51藉由使螺桿42旋轉，沿著螺桿42的螺旋狀的槽向前方輸送成形材料。成形材料被送至前方，並藉由來自缸體41的熱而逐漸熔化。隨著液態的成形材料被送至螺桿42的前方而積蓄於缸體41的前部，螺桿42後退。
射出馬達61藉由使螺桿42前進，將積蓄於螺桿42前方的液態的成形材料填充於模具裝置30的模穴空間34內。之後，射出馬達61將螺桿42向前推，而向模穴空間 34內的成形材料施加壓力。能夠補充因收縮導致的不足的成形材料。在射出馬達61與螺桿42之間設有運動轉換機構65(參閱第2圖)，其將射出馬達61的旋轉運動轉換為螺桿42的直線運動。
第2圖係表示本發明的一實施形態之射出裝置的主要部份的圖。第2圖所示之射出裝置40具有射出框架43、可動壓板45、計量馬達51、射出馬達61、運動轉換機構65、及軸承66等。本實施形態中，可動壓板45與可動構件相對應，但可動構件的形狀並沒有特別限定。例如，可動構件的形狀亦可以是箱形形狀。
射出框架43固定於滑動底座Sb。射出框架43由前方支架43a、後方支架43b、及複數根(第2圖中僅示出1根)導桿43c等構成。前方支架43a和後方支架43b隔著間隔配設，且藉由複數根導桿43c連結。在前方支架43a安裝有缸體41(參閱第1圖)。
可動壓板45配設於前方支架43a與後方支架43b之間，且沿著導桿43c進退自如。可動壓板45藉由複數根(例如2根)導桿43c來抑制其轉動。複數根導桿43c以螺桿42的中心線為中心對稱地配設。隨著可動壓板45的進退，螺桿42進退。
另外，作為引導可動壓板45的構件雖是使用導桿43c，但亦可以使用舖設於滑動底座Sb上的導軌，亦可以不具有導桿43c。
在可動壓板45安裝有計量馬達51和射出馬達61。 射出馬達61可配設於計量馬達51的徑向外側。射出馬達61的至少一部份可配設於與計量馬達51在軸向上(第2圖中左右方向)重疊的位置。能夠縮短射出裝置40的全長。
射出馬達61具有定子62、轉子63、及馬達框架64等。另外，射出馬達61可以是無框馬達。
定子62例如具有定子芯62a、及定子線圈62b。定子芯62a亦可以是層壓電磁鋼板而成。定子線圈62b配設於定子芯62a的狹縫內。另外亦可以使用永久磁鐵來代替定子線圈62b。
轉子63例如具有轉子芯、及作為磁鐵部的永久磁鐵。永久磁鐵安裝在轉子芯的外周。另外，亦可以使用電磁鐵來代替作為磁鐵部的永久磁鐵，電磁鐵可形成為轉子芯的一部份。
馬達框架64包圍定子62和轉子63。馬達框架64保持軸承66。軸承66旋轉自如地支撐運動轉換機構65的滾珠螺桿螺帽65b。軸承66可在滾珠螺桿螺帽65b的軸向上隔著間隔配設有複數個。
射出馬達61的中心線和運動轉換機構65的中心線配設在同一直線上。射出馬達61及運動轉換機構65可以是複數個，並且可相對於螺桿42的中心對稱地配設。
另外，射出馬達61的中心線和運動轉換機構65的中心線亦可以不配設在同一直線上。此時，射出馬達61的旋轉運動經由帶體或滑輪等傳遞到運動轉換機構65。
運動轉換機構65包括滾珠螺桿軸65a及滾珠螺桿螺 帽65b。滾珠螺桿軸65a是在其外周具有螺紋槽的外螺紋構件。另一方面，滾珠螺桿螺帽65b是在其內周具有螺紋槽的內螺紋構件。在滾珠螺桿軸65a與滾珠螺桿螺帽65b之間夾裝有未圖示的滾珠。
滾珠螺桿軸65a架設於前方支架43a和後方支架43b。另一方面，滾珠螺桿螺帽65b固定於轉子63，且與轉子63一同旋轉。
若驅動射出馬達61，則滾珠螺桿螺帽65b一邊旋轉一邊進退，使可動壓板45進退，而使螺桿42進退。亦即，射出馬達61的旋轉運動轉換為滾珠螺桿螺帽65b的旋轉直線運動，且轉換為可動壓板45的直線運動。
另外，本實施形態中，滾珠螺桿軸65a被固定，滾珠螺桿螺帽65b進行旋轉直線運動，但滾珠螺桿軸65a、滾珠螺桿螺帽65b的運動亦可以為各式各樣。例如，亦可以是滾珠螺桿螺帽65b進行旋轉運動，滾珠螺桿軸65a進行直線運動。並且，亦可以使用滾柱螺桿來代替滾珠螺桿。
另外，如第2圖所示，滾珠螺桿螺帽65b的至少一部份配設於與射出馬達61在軸向上(第2圖中左右方向)重疊的位置。藉此，能夠縮短射出裝置40的全長。
另外，本實施形態的射出裝置40為同軸螺桿式，但亦可以為螺桿預塑式。螺桿預塑式的射出裝置將在塑化缸內熔化的成形材料供給至射出缸，從射出缸向模具裝置內射出成形材料。在塑化缸內，作為送出構件的螺桿配設為旋轉自如或旋轉自如且進退自如；在射出缸內，作為送出 構件的柱塞配設為進退自如。螺桿預塑式的射出裝置具有使螺桿旋轉的馬達及使柱塞進退的馬達等。
以上，對射出成形機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，在申請專利範圍中記載的本發明的宗旨範圍內能夠進行各種變形及改進。
例如，本發明還能夠適用於合模馬達21或頂出馬達71、螺桿預塑式的射出裝置的馬達等，亦即與將其旋轉運動轉換為直線運動的運動轉換機構一同使用的馬達。
適用於合模馬達21時，例如在十字頭20a安裝有合模馬達21。此時，例如，滾珠螺桿軸固定於後壓板15，與該滾珠螺桿軸螺合的滾珠螺桿螺帽固定於合模馬達21的轉子。若驅動合模馬達21使轉子旋轉，則滾珠螺桿螺帽一邊旋轉一邊進退，而使十字頭20a進退。亦即，合模馬達21的旋轉運動轉換為滾珠螺桿螺帽的旋轉直線運動，且轉換為十字頭20a的直線運動。另外，滾珠螺桿軸、滾珠螺桿螺帽的運動亦可以為各式各樣。
適用於頂出馬達71時，例如在頂出構件35安裝有頂出馬達71。此時，例如，滾珠螺桿軸固定於可動壓板13，與該滾珠螺桿軸螺合的滾珠螺桿螺帽固定於頂出馬達71的轉子。若驅動頂出裝置71使轉子旋轉，則滾珠螺桿螺帽一邊旋轉一邊進退，而使頂出構件35進退。亦即，頂出馬達71的旋轉運動轉換為滾珠螺桿螺帽的旋轉直線運動，且轉換為頂出構件35的直線運動。另外，滾珠螺桿軸、滾珠螺桿螺帽的運動亦可以為各式各樣。另外，頂 出馬達71亦可以安裝在使頂出構件35進退的構件上，並且可經由該構件使頂出構件35進退。
上述實施形態的合模裝置10，作為驅動源雖是具有合模馬達21，但亦可以具有油壓缸來代替合模馬達21。並且，合模裝置10亦可以具有模開閉用的線性馬達，而且具有合模用的電磁鐵。
40‧‧‧射出裝置
42‧‧‧螺桿
43‧‧‧射出框架
43a‧‧‧前方支架
43b‧‧‧後方支架
43c‧‧‧導桿
45‧‧‧可動壓板
51‧‧‧計量馬達
61‧‧‧射出馬達
62‧‧‧定子
62a‧‧‧定子芯
62b‧‧‧定子線圈
63‧‧‧轉子
64‧‧‧馬達框架
65‧‧‧運動轉換機構
65a‧‧‧滾珠螺桿軸
65b‧‧‧滾珠螺桿螺帽
66‧‧‧軸承
Sb‧‧‧滑動底座

Claims (3)

  1. 一種射出成形機，係具有：加熱缸，加熱向模具裝置內填充之成形材料；送出構件，送出前述加熱缸內的成形材料；可動構件，與前述送出構件一同移動；射出馬達，使前述可動構件移動；計量馬達，使前述送出構件旋轉；及運動轉換機構，將前述射出馬達的旋轉運動轉換為前述可動構件的直線運動，前述射出馬達安裝在前述可動構件，且與前述可動構件一同移動，前述運動轉換機構具有內螺紋構件和與該內螺紋構件相對應之外螺紋構件，前述內螺紋構件的至少一部份配設於與前述射出馬達在軸向上重疊的位置；在前述可動構件安裝著前述射出馬達與前述計量馬達，前述射出馬達配設於前述計量馬達的徑向外側；前述射出馬達的至少一部份配設於與前述計量馬達在軸向上重疊的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之射出成形機，其中，前述射出馬達的旋轉運動轉換為前述內螺紋構件的旋轉直線運動，且轉換為前述可動構件的直線運動。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之射出成形機，其中，前述內螺紋構件為滾珠螺桿螺帽，前述外螺紋構件為滾珠螺桿軸。
TW104119268A 2014-06-25 2015-06-15 射出成形機 TWI613060B (zh)

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