專利名稱：注模機的注射單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及注模機，特別涉及注模機的注射單元，注模機具有用于檢測作用于注射螺桿上的樹脂壓力的負載檢測單元。
背景技術：
在注模機的注射單元中，螺桿型注射單元(就是說，內(nèi)嵌螺桿型注射單元)通過轉動注射螺桿來在加熱筒體內(nèi)熔化并攪拌樹脂，接著，縮回注射螺桿并用注射螺桿在樹脂上作用壓力且在縮回位置處測量熔化的樹脂。然后，注射單元通過使螺桿前進而將熔化的樹脂注射到鑄模中。
結果，需要注射單元具有轉動注射螺桿的機構和用于在軸向上驅動注射螺桿并注射樹脂的機構。
已知注射機構通過提供安裝有注射螺桿的推板以可自由轉動但不能軸向移動而包括注射單元，且在該推板上提供有使注射螺桿轉動的滑輪和通過皮帶驅動滑輪的螺桿轉動電機，還提供了使用注射螺桿通過在注射螺桿軸向上驅動該推板來注射樹脂用的推力驅動裝置，并具有負載檢測單元例如用于檢測注射螺桿上的壓力的測壓元件(例如，JP2-16023A和JP9-174628A)。
負載檢測單元例如測壓元件檢測加熱筒體內(nèi)的樹脂壓力，由負載檢測單元檢測的樹脂壓力用于在測量步驟中進行回壓控制。此外，在注射和保壓步驟中，將已檢測的樹脂壓力用于注射壓力反饋控制、保壓反饋控制等中。因此，需要更精確地檢測樹脂壓力。
作為用于轉動螺桿的裝置，其中使用了滑輪一皮帶傳遞機構，皮帶在位于電機上的驅動滑輪和位于注射螺桿側的驅動滑輪之間移動。該皮帶在注射螺桿側的驅動滑輪上施加徑向力，并在安裝有滑輪的軸上產(chǎn)生力矩，從而導致注射機構單元的摩擦力波動并影響測壓元件所檢測的樹脂壓力。已知有防止此類問題發(fā)生的發(fā)明(例如，JP2000-117789A和JP2000-334789A)。
在注射單元中，作為轉動所安裝的注射螺桿以在推板上可自由轉動并在軸向上不可動的裝置，螺桿轉動電機安裝于推板和皮帶例如在安裝于電機的輸出軸上的驅動滑輪和安裝于注射螺桿側以用于驅動注射螺桿的驅動滑輪之間移動的同步皮帶上，該皮帶傳遞機構用于轉動注射螺桿，由皮帶作用于驅動滑輪上的力在驅動滑輪的徑向上也經(jīng)電機而作用于推板上，反過來影響推板上所具有的測壓元件和其它此類負載檢測單元的樹脂壓力檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明被設計成使由皮帶從電機側產(chǎn)生的應力影響不會到達負載檢測單元。
本發(fā)明的注射單元使注模機的注射螺桿轉動及軸向移動。注射單元包括第一部件，設置為可線性移動且具有接近注射螺桿的前表面和遠離注射螺桿的后表面；滑輪軸，由第一部件可轉動地支撐并在第一部件后側具有固定于其上的滑輪；轉動傳遞部件，與滑輪軸連接以允許在其間的相對軸向位移，并與注射螺桿的后端連接，來將滑輪軸的轉動傳遞到注射螺桿；負載檢測部件，安裝于第一部件的前表面上并具有內(nèi)環(huán)部分，內(nèi)環(huán)部分可轉動地支撐轉動傳遞部件以禁止在其間的相對軸向位移，用于測量作用于注射螺桿上的樹脂壓力；第二部件，與第一部件非一體形成，并固定于第一部件的后表面；螺桿轉動電機，安裝在第二部件上，以通過皮帶來轉動安裝到滑輪軸上的滑輪；推力施加裝置，用于向第二部件施加推力從而使注射螺桿軸向移動。
第二部件可具有主體和安裝部分，安裝部分將螺桿轉動電機安裝為從主體伸出，并在遠離安裝部分的鄰近部分的位置處固定于第一部件。
通過在安裝于第一部件上的滑輪軸和螺桿轉動電機之間移動的皮帶張力將螺桿轉動電機拉向第二部件，從而導致第二部件變形。然而，由于安裝有負載檢測單元的第一部件和第二部件被設計成為分離單元，所以第一部件不受皮帶張力的影響，從而可以高度精確地檢測樹脂壓力。


圖1是表示本發(fā)明第一實施例的注射單元的示意圖。
圖2是表示在垂直于圖1中紙面方向上的進行剖視的示意圖，所取平面在第一實施例的推板和殼體之間的界面上。
圖3是表示本發(fā)明第二實施例的注射單元的示意圖。
圖4是表示在垂直于圖3中紙面方向上的進行剖視的示意圖，所取平面在第一實施例的推板和殼體之間的界面上。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明第一實施例的注射單元的示意圖，表示沿其中心線剖開的剖視圖。
注射螺桿17插入到安裝于前板16上的加熱筒體18中，并具有固定地安裝于轉動傳遞部件4上的后端軸。轉動傳遞部件4通過軸承5、6安裝，以自由轉動但不能在起負載檢測單元作用的測壓元件3的內(nèi)環(huán)部分3b內(nèi)于軸向上移動。測壓元件3的外環(huán)部分3a固定地安裝于推板(第一部件)1上。將安裝有驅動滑輪9的滑輪軸7進行安裝，以在推板1上可經(jīng)軸承8自由轉動但不能軸向移動?；嗇S7和轉動傳遞部件4由僅限制轉動方向上的相對移動的連接裝置連接。在本實施例中，滑輪軸7和轉動傳遞部件4由花鍵聯(lián)軸節(jié)連接?；蛘?，滑輪軸7和轉動傳遞部件4可由鍵和鍵槽結構來連接以取代花鍵聯(lián)軸節(jié)。
再有，殼體(第二部件)2固定地安裝于推板(第一部件)1上，殼體2連接有推力驅動裝置以用于軸向(圖1中左和右)驅動注射螺桿17和推板1并將加熱筒體18內(nèi)的熔化樹脂注射到鑄模(未示出)中。在該第一實施例中，推力驅動裝置包括滾珠螺桿/螺母機構13和電機，其中，滾珠螺桿/螺母機構13的滾珠螺母13b被固定。此外，安裝有驅動注射螺桿17轉動的螺桿轉動電機12的一對電機支架2a從殼體2的兩個橫向側(就是，從注射螺桿的軸向觀察的兩個橫向側，參照圖2)突出。螺桿轉動電機12安裝于一對電機支架2a之間，同步皮帶10在電機12的輸出軸上具有的驅動滑輪11和驅動滑輪9之間移動。
滾珠螺桿/螺母機構13的滾珠螺桿軸13a通過軸承14而安裝到端板15上以自由轉動，并在其前端安裝驅動滑輪19以用于轉動滾珠螺桿軸13a。同步皮帶在驅動滑輪19和注射電機(未示出)的輸出軸上具有的驅動滑輪之間移動以在軸向上驅動注射螺桿17。注射電機軸向驅動注射螺桿17、推板1等。應該注意的是，滾珠螺母13b螺紋連接于滾珠螺桿軸13a地螺紋部分上。此外，導引推板1的導軌(未示出)位于前板16和端板15之間。推板1由導軌導引以可在注射螺桿17的軸向上(圖1中左和右)移動。或者，用于導引推板1的裝置可以是線性導軌。
接著，描述注射單元的操作。在測量/攪拌過程中，螺桿轉動電機12驅動，被驅動的滑輪9由驅動滑輪11驅動且同步皮帶10轉動，驅動滑輪9固定地安裝于滑輪軸7上，轉動傳遞部件通過花鍵連接到滑輪軸7上且安裝到轉動傳遞部件4上的注射螺桿17轉動。注射螺桿17的轉動熔化了供給到加熱筒體18內(nèi)部的樹脂，且熔化樹脂的壓力使注射螺桿17縮回(就是說，移動到圖1中右側)?？s回螺桿的縮回力被傳遞到轉動傳遞部件4，并由軸承5傳遞到測壓元件3且由測壓元件3傳遞到推板1，從而導致推板1和殼體2后退。
同時，注射電機的驅動產(chǎn)生回壓。換言之，驅動注射電機，根據(jù)使驅動滑輪19和滾珠螺桿軸13a轉動、使?jié)L珠螺母13b前進及使殼體2和推板1前進(就是說，移動到圖1中左側)的設置回壓來產(chǎn)生應力。然而，當樹脂壓力超過該設置回壓時，注射螺桿17、轉動傳遞部件4、測壓元件3、推板1和殼體2皆后退。在該時間內(nèi)，注射螺桿17的縮回力經(jīng)轉動傳遞部件4作用在測壓元件3的內(nèi)環(huán)部分3b上，在內(nèi)環(huán)部分3b和固定地安裝于推板1上的外環(huán)部分3a之間產(chǎn)生扭曲，并檢測樹脂壓力。
此外，在注射和保壓步驟中，螺桿轉動電機12的驅動停止，驅動注射電機且由驅動滑輪19驅動滾珠螺桿軸13a。結果，由于與滾珠螺桿軸13a的螺紋嚙合的滾珠螺母13b固定地安裝于殼體2上，所以其前進而不沿滾珠螺桿軸13a的軸轉動，固定地安裝于滾珠螺母13b上的殼體2使固定地安裝有殼體2的推板1前進，并使固定地安裝于推板1上的測壓元件3前進以及通過軸承5使轉動傳遞部件4和固定地安裝于轉動傳遞部件4上的注射螺桿17前進以將樹脂照射到鑄模中。此外，在保壓步驟中，驅動注射電機以通過注射螺桿17經(jīng)推板1用設置的保持壓力在樹脂上施加壓力。
在這些注射和保壓步驟中，通過驅動用于使推板1前進的注射電機而產(chǎn)生的應力作用于測壓元件3的外環(huán)部分3a，施加到注射螺桿17上的樹脂壓力作用于測壓元件3的外環(huán)部分3a，且在測壓元件3的外環(huán)部分3a和內(nèi)環(huán)部分3b之間產(chǎn)生扭曲，并檢測樹脂壓力。
以上描述本實施例的注射單元的操作。然而，本領域技術人員可以想到的是，同步皮帶10在位于螺桿轉動電機12的輸出軸上的驅動滑輪11和驅動滑輪9之間移動，且該同步皮帶10在螺桿轉動電機12上作用將螺桿轉動電機12拉向殼體側的應力，并在驅動滑輪9上作用將驅動滑輪9拉向螺桿轉動電機12的應力。因此，力矩作用于由軸承8在推板1上支撐的滑輪軸7。然而，滑輪軸7和轉動傳遞部件4通過花鍵連接，且由于軸承內(nèi)的游隙小于花鍵連接內(nèi)的游隙，所以作用于滑輪軸7上的瞬時應力由軸承8接收并支撐。
同時，同步皮帶10的張力經(jīng)螺桿轉動電機12和電機支架2a對殼體2施力，該力將安裝于電機軸上的驅動滑輪11拉向殼體2。本發(fā)明的顯著特征是推板1和安裝有螺桿轉動電機12的殼體2為非一體形成且相互連接，從而作用于殼體2上的該力不會經(jīng)推板1而影響測壓元件3。
圖2是表示推板1和殼體2之間的界面的示意圖，以作為沿垂直于圖1中紙面剖開的剖視圖(就是說，在從注射螺桿17的前側觀察時)。
通過螺栓等在圖2中十字陰影部所表示的相鄰部分2b處將推板1和殼體2緊密地連接并固定于正確位置。然而，殼體2和推板1在一對電機支架2a的基部2a’處沒有緊密連接且沒有固定，兩個電機支架2a分別從殼體2的兩個橫向側延伸以安裝螺桿轉動電機12。通過同步皮帶10的張力經(jīng)驅動滑輪11、螺桿轉動電機12和電機支架2a而作用于殼體2上的應力集中在基部2a’處，且殼體2在電機支架2a的基部2a’附近扭曲。然而，電機2a的基部2a’附近的區(qū)域沒有連接到推板1上，因此，由于殼體2和推板1在離基部2a’某個距離處連接，所以集中在電機支架2a的基部2a’的扭曲被分散而沒有傳遞到推板1，因此，沒有反過來影響測壓元件3。
圖3是表示本發(fā)明第二實施例的注射單元的示意圖，表示沿其中心部剖開的剖視圖。此外，圖4類似于圖2，是表示推板1和殼體2之間的界面的示意圖，以作為沿垂直于圖3中紙面剖開的剖視圖(就是說，在從注射螺桿17的前側觀察時)。
在本發(fā)明第二實施例中，只有軸向驅動注射螺桿17的推力驅動裝置的結構以及推板1和殼體2之間的界面與第一實施例中的相應部分不同。
在第二實施例中，形成了推力驅動裝置的滾珠螺桿/螺母機構13的滾珠螺母13b固定地安裝于端板15上，滾珠螺桿軸13a的螺紋部分螺紋連接到滾珠螺母13b中。然后，滾珠螺桿軸13a的另一端通過軸承14安裝于殼體2上以可轉動但不能軸向移動。此外，驅動滑輪19安裝于滾珠螺桿軸13a的殼體2側，且同步皮帶在驅動滑輪19和安裝于注射電機(未示出)的輸出軸上的驅動滑輪之間移動。
此外，對于由圖4中十字陰影部表示的殼體2和推板1、2c和2d而形成鄰近部分，殼體2和推板1通過螺栓等在這些鄰近部分2c、2d連接并固定于正確位置。其它結構與第一實施例中的相同。此外，在該注射單元的操作中，驅動滑輪19由注射電機驅動且滾珠螺桿軸13a轉動。滾珠螺桿軸13a與安裝到端板15上的滾珠螺母13b嚙合，因此，滾珠螺桿軸13a轉動并軸向移動，固定地安裝有滾珠螺桿軸13a的殼體2不能軸向移動，且固定地安裝于殼體2上的推板1軸向移動并將注射螺桿17軸向移動以進行注射等。推力驅動裝置的操作僅與第一實施例中的稍有不同，且其它操作與圖1中所示的第一實施例的相同。
同時，如圖4所示，殼體2和推板1的鄰近部分2c、2d位于與突出的電機支架2a的基部2’遠離的位置處。與第一實施例同樣，同步皮帶10的張力所產(chǎn)生的應力作用于驅動滑輪11、螺桿轉動電機12上，并經(jīng)電機支架2a作用于殼體2上，且集中到支架2a的基部2a’，導致殼體2在基部2a’周圍扭曲。電機支架2a的基部2a’和鄰近部分2a、2d位于不同位置處，因此扭曲分散而沒有傳遞到推板1且沒有反過來影響安裝到推板1上的測壓元件3。
在上述每個實施例中，滾珠螺桿軸轉動且滾珠螺母保持固定。然而，本領域技術人員可以理解的是，反之，滾珠螺桿軸可以固定且滾珠螺母轉動。
此外，雖然滾珠螺桿/螺母機構13用作推力驅動裝置，但是，可以選擇的是，可使用線性電機而取而代之。
權利要求
1.一種注射單元，用于使注模機的注射螺桿轉動及軸向移動，包括第一部件，設置為可線性移動，且具有接近注射螺桿的前表面和遠離注射螺桿的后表面；滑輪軸，由所述第一部件可轉動地支撐，滑輪于所述第一部件的后側固定在該滑輪軸上；轉動傳遞部件，與所述滑輪軸連接以允許其間的相對軸向位移，并與注射螺桿的后端連接，來將所述滑輪軸的轉動傳遞到注射螺桿；負載檢測部件，安裝于所述第一部件的前表面上，并具有內(nèi)環(huán)部分，內(nèi)環(huán)部分可轉動地支撐所述轉動傳遞部件以禁止其間的相對軸向位移，來測量作用于注射螺桿上的樹脂壓力；第二部件，與所述第一部件非一體形成，并固定于所述第一部件的后表面；螺桿轉動電機，安裝在所述第二部件上，通過皮帶來轉動安裝在所述滑輪軸上的滑輪；和推力施加裝置，用于向所述第二部件施加推力以使注射螺桿軸向移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的注模機的注射單元，其中所述第二部件具有主體和安裝部分，安裝部分用于將所述螺桿轉動電機安裝為從主體伸出，并且所述第二部件在遠離所述安裝部分的鄰近部分的位置處固定于所述第一部件。
全文摘要
本發(fā)明提供消除因皮帶驅動而在皮帶張力的測壓元件上產(chǎn)生不利影響的注模機注射單元。檢測樹脂壓力的測壓元件安裝到推板上，且固定地安裝有注射螺桿的轉動傳遞部件由測壓元件的內(nèi)環(huán)部分軸向支撐?；嗇S軸向支撐于推板上并通過花鍵連接到轉動傳遞部件上。螺桿轉動電機安裝于外殼的電機支架上，外殼安裝于推板的后表面。在滑輪和安裝于電機輸出軸之間移動的皮帶上的張力在電機支架的基體上集中為應力。然而，外殼與推板分離并固定地安裝于推板上某一位置處而不是安裝于由電機支架的基體所占據(jù)的位置上。因此，皮帶張力沒有反過來影響測壓元件，從而可進行高精度的樹脂壓力檢測。
文檔編號B29C45/77GK1891434SQ200610094238
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月27日 優(yōu)先權日2005年6月28日
發(fā)明者西村浩一, 島孝次, 內(nèi)藤保雄 申請人:發(fā)那科株式會社