注射裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種注射裝置。該注射裝置將成型材料注射填充至模具內(nèi)部，進(jìn)而使該成型材料增壓。注射裝置具備低速工序用單元、高速工序用單元、增壓工序用單元、以及注射柱塞。三個(gè)單元中的任一個(gè)即第一單元的桿與注射柱塞機(jī)械式地連結(jié)。除第一單元以外的兩個(gè)單元中的一方即第二單元的桿與第一單元機(jī)械式地連結(jié)。除第一單元以及第二單元以外的單元即第三單元的桿與第二單元機(jī)械式地連結(jié)。
【專利說(shuō)明】注射裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將成型材料注射填充至模具內(nèi)部，進(jìn)而使該成型材料增壓，的注射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一般地，成型機(jī)的注射裝置利用注射缸體使注射柱塞在套筒內(nèi)前進(jìn)，并且向形成于模具(金屬膜)之間的型腔壓出套筒內(nèi)的成型材料(例如熔融金屬)，從而向型腔注射、填充成型材料。注射、填充工序是由低速工序、高速工序以及增壓工序構(gòu)成的。即，注射裝置在注射的初始階段，為了防止成型材料卷入空氣而使注射柱塞以比較低的速度進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作，接下來(lái)，從縮短成型周期的觀點(diǎn)考慮使注射柱塞以比較高的速度進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。之后，為了不產(chǎn)生成型品的縮痕，注射裝置利用注射柱塞的前進(jìn)動(dòng)作方向上的力而對(duì)型腔內(nèi)的成型材料進(jìn)行增壓。為了實(shí)現(xiàn)這種注射裝置的動(dòng)作，提出了例如專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的注射裝置(壓鑄機(jī))。
[0003]如圖6所示，專利文獻(xiàn)I的注射裝置具備液壓回路，并通過(guò)該液壓回路上的液壓控制來(lái)進(jìn)行注射、填充工序。具體而言，在注射裝置中，與儲(chǔ)氣瓶81連通的填充用儲(chǔ)壓器82經(jīng)由流路而與注射缸體80的頭側(cè)室80a連接。在該流路設(shè)置有液壓控制單向閥84以及速度控制閥85。朝向填充用儲(chǔ)壓器82的工作油利用液壓泵83a升壓至規(guī)定的壓力而進(jìn)行補(bǔ)
5口 O
[0004]另外，在與速度控制閥85連通的流路上連接有與儲(chǔ)氣瓶86連通的增壓工序用儲(chǔ)壓器87。在將填充用儲(chǔ)壓器82、增壓工序用儲(chǔ)壓器87、以及注射缸體80的頭側(cè)室80a連接的流路上設(shè)置有流量控制閥88。利用該流量控制閥88控制工作油的流量，從而控制注射缸體80的活塞80c的移動(dòng)速度。
[0005]而且，在專利文獻(xiàn)I的注射裝置中，向注射缸體80的頭側(cè)室80a供給在填充用儲(chǔ)壓器82中進(jìn)行了蓄壓的工作油，而使活塞80c以低速或者高速移動(dòng)，從而進(jìn)行低速工序以及高速工序。該活塞80c的移動(dòng)速度是通過(guò)控制速度控制閥85來(lái)進(jìn)行的。通過(guò)從增壓工序用儲(chǔ)壓器87向注射缸體80的頭側(cè)室80a供給高壓的工作油來(lái)進(jìn)行增壓工序。此時(shí)，通過(guò)由流量控制閥88控制工作油的流量從而控制增壓時(shí)間。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3662001號(hào)公報(bào)
[0007]但是，專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的注射裝置通過(guò)控制速度控制閥85以及流量控制閥88來(lái)控制液壓回路上的液壓，由此實(shí)現(xiàn)低速工序、高速工序、以及增壓工序。然而，在低速工序中，有為了防止成型材料卷入空氣等而希望精密地控制注射速度這一迫切期望，在高速工序中，有希望進(jìn)一步縮短注射時(shí)間這一迫切期望。并且，在增壓工序中，有希望使增壓所需要的推力的產(chǎn)生源小型化這一迫切期望。但是，若如專利文獻(xiàn)I那樣僅控制液壓回路上的液壓，則難以進(jìn)行用于消除各工序中特有的迫切期望的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)低速工序、高速工序、以及增壓工序中專有的控制的注射裝置。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的注射裝置將成型材料注射填充至模具內(nèi)部，進(jìn)而使該成型材料增壓。注射裝置具備低速工序用單元、、高速工序用單元、增壓工序用單元、以及注射柱塞。所述低速工序用單元具有具備低速工序用桿的低速工序用缸體、與驅(qū)動(dòng)該低速工序用缸體的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源。所述高速工序用單元具有具備高速工序用桿的高速工序用缸體、與驅(qū)動(dòng)該高速工序用缸體的液壓驅(qū)動(dòng)源。所述增壓工序用單元具有具備增壓工序用桿的增壓工序用缸體、與驅(qū)動(dòng)該增壓工序用缸體的驅(qū)動(dòng)源。所述注射柱塞將所述成型材料注射至模具內(nèi)部。所述三個(gè)單元中的任一個(gè)即第一單元的桿與所述注射柱塞機(jī)械式地連結(jié)。除所述第一單元以外的兩個(gè)單元中的一方即第二單元的桿與所述第一單元機(jī)械式地連結(jié)。除所述第一單元以及第二單元以外的單元即第三單元的桿與所述第二單元機(jī)械式地連結(jié)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式的注射裝置的圖。
[0011]圖2是表示圖1的注射裝置的注射壓力以及注射速度的變化的圖表。
[0012]圖3是示意性表示低速工序時(shí)的圖1的注射裝置的圖。
[0013]圖4是不意性表不聞速工序時(shí)的圖1的注射裝置的圖。
[0014]圖5是示意性表示增壓工序時(shí)的圖1的注射裝置的圖。
[0015]圖6是表示【背景技術(shù)】的注射裝置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下，根據(jù)圖1?圖5對(duì)將本發(fā)明具體化后的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0017]首先，如圖1所示，模具K由固定模部12、以及可動(dòng)模部13形成，并且固定模部12以及可動(dòng)模部13利用未圖示的合模裝置進(jìn)行模具的開(kāi)閉以及合模。注射裝置11是向形成于模具K內(nèi)的型腔14注射、填充作為成型材料的金屬材料的裝置。而且，注射至模具K內(nèi)的金屬材料在凝固后被取出，而形成希望的成型品。
[0018]在固定模部12設(shè)置有與型腔14連通的注射套筒15，并且在該注射套筒15內(nèi)能夠滑動(dòng)地設(shè)置有注射柱塞16。而且，在從形成于注射套筒15的供給口(未圖示)向注射套筒15供給金屬材料的狀態(tài)下，通過(guò)使注射柱塞16在注射套筒15內(nèi)向型腔14滑動(dòng)，而將金屬材料注射、填充至型腔14。
[0019]增壓工序用缸體18的桿18c的前端經(jīng)由連結(jié)部件17而與注射柱塞16連結(jié)。在增壓工序用缸體18中，在缸筒18a內(nèi)能夠移動(dòng)地收容有與桿18c為一體的活塞18b，并且，由該活塞18b將缸筒18a內(nèi)部劃分形成為桿18c的伸出側(cè)的桿側(cè)室18e、以及桿18c的相反側(cè)的頭側(cè)室18d。
[0020]桿側(cè)室18e經(jīng)由形成于缸筒18a的供給排出口(未圖示)而向空氣中敞開(kāi)，并且頭側(cè)室18d經(jīng)由放大用油路19而連接有工作用缸體20。該工作用缸體20的缸體直徑比增壓工序用缸體18的缸體直徑小。而且，由與增壓工序用缸體18相比形成為小徑的工作用缸體20、以及將該工作用缸體20與增壓工序用缸體18連接的放大用油路19構(gòu)成使增壓工序用缸體18的桿18c的推力放大的放大回路。
[0021]在工作用缸體20的缸筒20a內(nèi)能夠移動(dòng)地收容有活塞20b，并且在該活塞20b —體地設(shè)置有桿20c。由活塞20b將工作用缸體20的缸筒20a內(nèi)部劃分形成為桿20c的伸出側(cè)的桿側(cè)室20e、以及桿20c的相反側(cè)的頭側(cè)室20d。而且，由上述放大用油路19將工作用缸體20的頭側(cè)室20d與增壓工序用缸體18的頭側(cè)室18d連接，并且將作為非壓縮性流體的工作油封入兩頭側(cè)室18d、20d內(nèi)。
[0022]另外，使桿20c進(jìn)行前進(jìn)后退動(dòng)作的工作用滾珠絲杠.螺母機(jī)構(gòu)BNl與工作用缸體20的桿20c連結(jié)。詳細(xì)而言，工作用螺母NI與桿20c的前端連結(jié)，并且該工作用螺母NI與工作用滾珠絲杠BI螺紋結(jié)合，該工作用滾珠絲杠BI借助作為工作用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源的工作用馬達(dá)Ml而旋轉(zhuǎn)。工作用滾珠絲杠BI進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以使工作用螺母NI沿工作用滾珠絲杠BI的軸向進(jìn)行前進(jìn)或者后退動(dòng)作。由此，工作用滾珠絲杠?螺母機(jī)構(gòu)BNl由工作用螺母N1、工作用滾珠絲杠B1、以及工作用馬達(dá)Ml構(gòu)成。
[0023]而且，在本實(shí)施方式中，由增壓工序用缸體18、放大用油路19、工作用缸體20、以及工作用滾珠絲杠.螺母機(jī)構(gòu)BNl構(gòu)成增壓工序用單元Ul。
[0024]在增壓工序用單元Ul的與模具K相反的一側(cè)機(jī)械式地連結(jié)有低速工序用單元U2的低速工序用缸體30的桿30c。在低速工序用缸體30中，在缸筒30a內(nèi)能夠移動(dòng)地收容有與桿30c為一體的活塞30b，并且，由該活塞30b將缸筒30a內(nèi)部劃分形成為模具K側(cè)的第一工作室30e、以及模具K的相反側(cè)的第二工作室30d。
[0025]使桿30c進(jìn)行前進(jìn)后退動(dòng)作的低速工序用滾珠絲杠?螺母機(jī)構(gòu)BN2與桿30c連結(jié)。詳細(xì)而言，低速工序用螺母N2與桿30c連結(jié)，并且低速工序用滾珠絲杠B2與該低速工序用螺母N2螺紋結(jié)合。另外，低速工序用滾珠絲杠B2借助作為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源的低速工序用馬達(dá)M2而旋轉(zhuǎn)。
[0026]利用低速工序用馬達(dá)M2而使低速工序用螺母N2沿低速工序用滾珠絲杠B2的軸向進(jìn)行前進(jìn)或者后退動(dòng)作。由此，低速工序用滾珠絲杠.螺母機(jī)構(gòu)BN2由低速工序用螺母N2、低速工序用滾珠絲杠B2、以及低速工序用馬達(dá)M2構(gòu)成。
[0027]低速工序用油路31的一端與低速工序用缸體30的第一工作室30e連接，并且該低速工序用油路31的另一端與第二工作室30d連接。即，利用低速工序用油路31而使第一工作室30e與第二工作室30d形成為閉合回路。另外，在低速工序用油路31配設(shè)有低速工序用電磁切換閥32。該低速工序用電磁切換閥32能夠在將第二工作室30d與第一工作室30e的連通截?cái)嗟牡谝晃恢?2a、與允許工作油從第二工作室30d向第一工作室30e流動(dòng)的第二位置32b之間進(jìn)行切換。
[0028]另外，在低速工序用油路31設(shè)置有對(duì)低速工序用電磁切換閥32進(jìn)行分流的旁通油路33，并且在該旁通油路33設(shè)置有止回閥34。該止回閥34在低速工序用電磁切換閥32處于第一位置32a時(shí)，阻止工作油從第二工作室30d向第一工作室30e流動(dòng)，另一方面允許工作油從第一工作室30e向第二工作室30d流動(dòng)。
[0029] 而且，在低速工序用電磁切換閥32處于第一位置32a時(shí)，即使來(lái)自模具K的背壓力作用于桿30c，而經(jīng)由桿30c向第二工作室30d側(cè)按壓活塞30b，也能夠利用止回閥34阻止第二工作室30d的工作油向第一工作室30e排出，而由工作油支承背壓力。因此，在本實(shí)施方式中，由止回閥34以及低速工序用油路31構(gòu)成背壓力支承部。另外，在本實(shí)施方式中，由低速工序用缸體30、低速工序用滾珠絲杠?螺母機(jī)構(gòu)BN2、以及背壓支承部構(gòu)成低速工序用單元U2。
[0030]在低速工序用單元U2的與增壓工序用單元Ul相反的一側(cè)機(jī)械式地連結(jié)有高速工序用單兀U3的聞速工序用缸體40的第一桿40c。聞速工序用缸體40是兩桿型的缸體,在該高速工序用缸體40的缸筒40a內(nèi)能夠移動(dòng)地收容有與第一桿40c為一體的活塞40b，并且在該活塞40b —體地設(shè)置有從該活塞40b向第一桿40c的相反方向延伸的第二桿40f。由活塞40b將缸筒40a內(nèi)部劃分形成為第一桿40c側(cè)的第一室40e、以及第一桿40c的相反側(cè)的第二桿40f側(cè)的第二室40d。
[0031]供給排出機(jī)構(gòu)T與第一室40e連接，并且該供給排出機(jī)構(gòu)T向第一室40e供給工作油，并排出第一室40e的工作油。另外，供給排出機(jī)構(gòu)T是由油箱43、汲取油箱43內(nèi)的工作油的泵44、以及設(shè)置于供給排出油路47上的電磁切換閥45構(gòu)成的。電磁切換閥45能夠在能夠向第一室40e供給由泵44從油箱43汲取的工作油的第一位置45a、與能夠向油箱43排出第一室40e內(nèi)的工作油的第二位置45b之間進(jìn)行切換。另一方面，作為液壓驅(qū)動(dòng)源的儲(chǔ)壓器46與高速工序用缸體40的第二室40d連接，并且在儲(chǔ)壓器46對(duì)工作油進(jìn)行蓄壓。而且，向第二室40d供給來(lái)自該儲(chǔ)壓器46的工作油，并且，在活塞40b始終作用有朝向低速工序用單元U2的液壓。
[0032]另外，在高速工序用缸體40的第二桿40f的前端形成有連結(jié)部40g。在高速工序用單元U3設(shè)置有與高速工序用缸體40為分體的連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49。連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49能夠相對(duì)于連結(jié)部40g機(jī)械式地連結(jié)或者解除連結(jié)。連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49構(gòu)成為借助連結(jié)用馬達(dá)49a而能夠旋轉(zhuǎn)。而且，在連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49與連結(jié)部40g連結(jié)的狀態(tài)下，能夠限制活塞40b (第一桿以及第二桿40c、40f)基于來(lái)自儲(chǔ)壓器46的工作油而進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。 [0033]另一方面，若由連結(jié)用馬達(dá)49a驅(qū)動(dòng)連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49，則解除連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49相對(duì)于連結(jié)部40g的連結(jié)，并且活塞40b能夠基于來(lái)自儲(chǔ)壓器46的工作油而進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。而且，在本實(shí)施方式中，由連結(jié)部40g與連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49構(gòu)成連結(jié)機(jī)構(gòu)R，并且連結(jié)部40g與連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49是通過(guò)卡盤構(gòu)造(chuck structure)構(gòu)成的。另外，由該連結(jié)機(jī)構(gòu)R、高速工序用缸體40、供給排出機(jī)構(gòu)T、以及儲(chǔ)壓器46構(gòu)成高速工序用單元U3。
[0034]在本實(shí)施方式中，增壓工序用單元Ul的桿18c經(jīng)由注射柱塞16而與模具K機(jī)械式地連結(jié)，并且低速工序用單元U2的桿30c與增壓工序用單元Ul機(jī)械式地連結(jié)。并且，高速工序用單元U3的桿40c與低速工序用單元U2機(jī)械式地連結(jié)。另外,桿18c、30c、40c配置在同一軸線上，并且增壓工序用缸體18、低速工序用缸體30、以及高速工序用缸體40串行配置。
[0035]接下來(lái)，根據(jù)圖2對(duì)注射裝置11的注射時(shí)的工作模式(注射模式)進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]注射裝置11以低速工序、高速工序、以及增壓工序這三道工序進(jìn)行工作。低速工序是注射的初始階段的工序，且是利用低速工序用單元U2而使注射柱塞16工作的工序。
[0037]高速工序是在低速工序之后進(jìn)行的工序，且是使注射柱塞16以比低速工序時(shí)的速度高的速度進(jìn)行工作的工序。而且，高速工序是利用高速工序用單元U3而使注射柱塞16工作的工序。
[0038]增壓工序是在高速工序之后進(jìn)行的注射的最終階段的工序，且是利用注射柱塞16的朝向模具K的前進(jìn)方向上的力而對(duì)型腔14內(nèi)的金屬材料進(jìn)行增壓的工序。而且，增壓工序是利用增壓工序用單元Ul而使注射柱塞16工作的工序。
[0039]如圖2所示，在上述各工序中，注射裝置11所要求的工作模式不同。即，對(duì)于注射柱塞16而言，在高速工序中需要以比低速工序高的速度來(lái)工作，另一方面在增壓工序不需要速度。另外，對(duì)于注射柱塞16而言，在增壓工序中需要以施加比低速工序以及高速工序高的壓力的方式進(jìn)行工作，另一方面在低速工序以及高速工序中不需要以施加與增壓工序時(shí)那樣的壓力的方式進(jìn)行工作。
[0040]以下，根據(jù)圖3?圖5對(duì)本實(shí)施方式的注射裝置11的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0041]首先，根據(jù)圖1以及圖3對(duì)低速工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0042]在低速工序開(kāi)始前，注射套筒15的注射柱塞16、增壓工序用缸體18的桿18c、工作用缸體20的桿20c、低速工序用缸體30的桿30c、以及高速工序用缸體40的兩桿40c、40f位于圖1所示的規(guī)定的初始位置。此外，位于初始位置的各桿18c、20c、30c、40c、40f不對(duì)供給至注射套筒15內(nèi)的金屬材料施加注射壓力(圖2的時(shí)間Tl)。
[0043]另外，低速工序用單元U2的低速工序用電磁切換閥32在成型時(shí)，切換至第一位置32a以便截?cái)嗟谝还ぷ魇?0e與第二工作室30d的連通。并且，高速工序用單元U3的供給排出機(jī)構(gòu)T的電磁切換閥45在成型時(shí)切換至第一位置45a以使高速工序用缸體40的第一室40e的工作油不返回到油箱43。
[0044]而且，若固定模部12與可動(dòng)模部13的合模、以及對(duì)注射套筒15供給金屬材料等成型準(zhǔn)備結(jié)束，則開(kāi)始進(jìn)行基于低速工序用單元U2的低速工序。在低速工序中，低速工序用缸體30的桿30c以圖2所示的注射速度Vl移動(dòng)。而且，若驅(qū)動(dòng)低速工序用馬達(dá)M2，則低速工序用滾珠絲杠B2旋轉(zhuǎn)，并且螺紋結(jié)合于低速工序用滾珠絲杠B2的低速工序用螺母N2進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。這樣，如圖3所示，經(jīng)由低速工序用螺母N2而對(duì)低速工序用缸體30的桿30c施加驅(qū)動(dòng)力，從而使其進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。而且，通過(guò)該桿30c的前進(jìn)動(dòng)作，增壓工序用單元Ul整體向模具K壓出，而使其進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。
[0045]若增壓工序用單元Ul進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作，則增壓工序用缸體18進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。由此，與該增壓工序用缸體18的桿18c連結(jié)的注射柱塞16也進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。通過(guò)該注射柱塞16的前進(jìn)動(dòng)作，注射套筒15內(nèi)的金屬材料注射至型腔14內(nèi)。
[0046]而且，在低速工序時(shí)，若低速工序用缸體30的桿30c到達(dá)使其進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作的位置(圖2的時(shí)間T2)，則從低速工序移至高速工序。
[0047]接下來(lái)，根據(jù)圖4對(duì)高速工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]在高速工序中，以使注射柱塞16成為圖2所示的注射速度V2的方式，在儲(chǔ)壓器46對(duì)工作油進(jìn)行蓄壓，并且在規(guī)定的時(shí)刻驅(qū)動(dòng)連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49的連結(jié)用馬達(dá)49a。同時(shí)，將電磁切換閥45切換至第二位置45b。而且，若解除連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49、與高速工序用缸體40的第二桿40f的連結(jié)部40g的連結(jié)狀態(tài)，則作用有儲(chǔ)壓器46的工作油的活塞40b —口氣向第一室40e側(cè)進(jìn)行高速動(dòng)作。此時(shí)，第一室40e的工作油經(jīng)由電磁切換閥45而向油箱43排出。而且，伴隨活塞40b的高速動(dòng)作，第一桿40c也進(jìn)行高速移動(dòng)，而增壓工序用單元Ul經(jīng)由低速工序用單元U2向模具K高速地壓出，使其進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。
[0049]若增壓工序用單元Ul經(jīng)由低速工序用單元U2以注射速度V2進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作，則增壓工序用缸體18進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。由此，與該增壓工序用缸體18的桿18c連結(jié)的注射柱塞16也以注射速度V2進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作，從而注射套筒15內(nèi)的金屬材料注射至型腔14內(nèi)。在高速工序時(shí)，與低速工序時(shí)相比，增壓工序用單元Ul以及低速工序用單元U2進(jìn)行高速動(dòng)作。
[0050]在該高速工序時(shí)，來(lái)自模具K的背壓力經(jīng)由增壓工序用單元Ul而作用于低速工序用單元U2的低速工序用缸體30。但是，在低速工序用缸體30中，利用止回閥34阻止工作油從第二工作室30d向第一工作室30e流出，所以能夠阻止桿30c基于背壓力而進(jìn)行朝向第二工作室30d的后退動(dòng)作。其結(jié)果是，能夠阻止低速工序用滾珠絲杠B2經(jīng)由螺紋結(jié)合于桿30c的低速工序用螺母N2旋轉(zhuǎn)，從而阻止低速工序用馬達(dá)M2旋轉(zhuǎn)。
[0051]接下來(lái)，根據(jù)圖5對(duì)增壓工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0052]在增壓工序中，增壓工序用缸體18的桿18c所施加的壓力成為圖2所示的注射壓P。而且，通過(guò)工作用馬達(dá)Ml的旋轉(zhuǎn)，螺紋結(jié)合于工作用滾珠絲杠BI的工作用螺母NI進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作，由此經(jīng)由該工作用螺母NI對(duì)工作用缸體20的桿20c施加驅(qū)動(dòng)力，使其進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。
[0053]若工作用缸體20的桿20c進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作，則頭側(cè)室20d的工作油通過(guò)放大用油路19而向增壓工序用缸體18的頭側(cè)室18d供給。在本實(shí)施方式中，若從工作用缸體20向增壓工序用缸體18的頭側(cè)室18d供給工作油，則根據(jù)帕斯卡原理，頭側(cè)室18d內(nèi)的壓力會(huì)上升，注射柱塞16從增壓工序用缸體18受到的壓力也會(huì)上升。其結(jié)果是，注射柱塞16對(duì)型腔14內(nèi)的金屬材料進(jìn)行加壓的力會(huì)增大。此外，在增壓工序時(shí)，從增壓工序用缸體18的桿側(cè)室18e壓出空氣，并將該空氣釋放到大氣中。
[0054]另外，在增壓工序時(shí)，來(lái)自模具K的背壓力也經(jīng)由增壓工序用單元Ul而作用于低速工序用單元U2的低速工序用缸體30。但是，在低速工序用缸體30中，利用止回閥34阻止工作油從第二工作室30d向第一工作室30e流出，所以能夠阻止桿30c基于背壓而向第二工作室30d后退。其結(jié)果是，能夠阻止經(jīng)由螺紋結(jié)合于桿30c的低速工序用螺母N2而低速工序用滾珠絲杠B2旋轉(zhuǎn)以及低速工序用馬達(dá)M2旋轉(zhuǎn)。
[0055]之后，若型腔14內(nèi)的金屬材料凝固，則使工作用馬達(dá)Ml朝與增壓工序時(shí)相反的方向旋轉(zhuǎn)。而且，通過(guò)工作用馬達(dá)Ml的旋轉(zhuǎn)，螺紋結(jié)合于工作用滾珠絲杠BI的工作用螺母NI進(jìn)行后退動(dòng)作，由此經(jīng)由該工作用螺母NI對(duì)工作用缸體20的桿20c施加驅(qū)動(dòng)力，使其進(jìn)行后退動(dòng)作。若工作用缸體20的桿20c進(jìn)行后退動(dòng)作，則增壓工序用缸體18的頭側(cè)室18d的工作油通過(guò)放大用油路19導(dǎo)入工作用缸體20的頭側(cè)室20d，伴隨于此，增壓工序用缸體18的桿18c進(jìn)行后退動(dòng)作。其結(jié)果是，注射柱塞16在注射套筒15內(nèi)進(jìn)行后退動(dòng)作。
[0056]接著，通過(guò)控制低速工序用單元U2的低速工序用電磁切換閥32而將其切換至第二位置32b，從而工作油能夠從第二工作室30d向第一工作室30e流動(dòng)。然后，使低速工序用馬達(dá)M2朝與低速工序時(shí)相反的方向旋轉(zhuǎn)。而且，通過(guò)低速工序用馬達(dá)M2的旋轉(zhuǎn)，螺紋結(jié)合于低速工序用滾珠絲杠B2的低速工序用螺母N2進(jìn)行后退動(dòng)作，由此經(jīng)由該低速工序用螺母N2而對(duì)低速工序用缸體30的桿30c施加驅(qū)動(dòng)力，使其進(jìn)行后退動(dòng)作。若低速工序用缸體30的桿30c進(jìn)行后退動(dòng)作，則低速工序用缸體30的第二工作室30d的工作油通過(guò)低速工序用油路31以及低速工序用電磁切換閥32而流動(dòng)至第一工作室30e。其結(jié)果是，桿30c進(jìn)行后退動(dòng)作，并且連結(jié)有該桿30c的增壓工序用單元Ul進(jìn)行后退動(dòng)作。由此，注射柱塞16在注射套筒15內(nèi)進(jìn)行后退動(dòng)作。
[0057]接著，在高速工序用單元U3中，通過(guò)控制電磁切換閥45而將其切換至第一位置45a，并且驅(qū)動(dòng)泵44而從油箱43向第一室40e供給工作油。這樣，活塞40b向第二室40d進(jìn)行后退動(dòng)作，并且第二室40d的工作油蓄壓于儲(chǔ)壓器46。同時(shí)，通過(guò)活塞40b進(jìn)行后退動(dòng)作，而對(duì)第一桿40c以及第二桿40f施加驅(qū)動(dòng)力，使其進(jìn)行后退動(dòng)作，由此連結(jié)有該第一桿40c的低速工序用單元U2進(jìn)行后退動(dòng)作，并且連結(jié)有該低速工序用單元U2的桿30c的增壓工序用單元Ul也進(jìn)行后退動(dòng)作。其結(jié)果是，注射柱塞16在注射套筒15內(nèi)進(jìn)行后退動(dòng)作。
[0058]另外，若第二桿40f進(jìn)行后退動(dòng)作而連結(jié)部40g到達(dá)連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49，則驅(qū)動(dòng)連結(jié)用馬達(dá)49a而使連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49與連結(jié)部40g連結(jié)，并且限制活塞40b的前進(jìn)動(dòng)作。因此，注射套筒15的注射柱塞16、增壓工序用缸體18的桿18c、工作用缸體20的桿20c、低速工序用缸體30的桿30c、以及高速工序用缸體40的兩桿40c、40f位于圖1所示的初始位置。之后，通過(guò)將固定模部12與可動(dòng)模部13開(kāi)模，而從模具取出成型品。
[0059]根據(jù)上述實(shí)施方式，能夠得到以下那樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0060](I)由增壓工序用單元U1、低速工序用單元U2、以及高速工序用單元U3構(gòu)成注射裝置11，以各工序用中專有的單元構(gòu)成注射裝置11。而且，在注射裝置11中，將增壓工序用單元Ul的增壓工序用缸體18的桿18c經(jīng)由注射柱塞16而與模具K機(jī)械式地連結(jié)，并且將低速工序用單元U2的低速工序用缸體30的桿30c與增壓工序用單元Ul機(jī)械式地連結(jié)。并且，將高速工序用單元U3的高速工序用缸體40的桿40c與低速工序用單元U2機(jī)械式地連結(jié)。
[0061]在這種注射裝置11中，進(jìn)行低速工序的低速工序用單元U2使驅(qū)動(dòng)源為低速工序用馬達(dá)M2。而且，通過(guò)控制低速工序用馬達(dá)M2，而能夠精密地控制低速工序用缸體30的桿30c的移動(dòng)速度以及加速度，果，能夠精密地控制注射柱塞16的工作速度以及加速度。由此，在低速工序中，能夠使注射柱塞16以最佳的工作速度以及加速度來(lái)進(jìn)行動(dòng)作，從而能夠更準(zhǔn)確地防止注射套筒15內(nèi)的金屬材料卷入空氣、防止金屬材料起伏。
[0062]另外，進(jìn)行高速工序的高速工序用單元U3使驅(qū)動(dòng)源為儲(chǔ)壓器46。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)相對(duì)于儲(chǔ)壓器46的蓄壓量，而能夠調(diào)節(jié)高速工序時(shí)的注射時(shí)間，也能夠縮短注射時(shí)間。
[0063]并且，對(duì)于進(jìn)行增壓工序的增壓工序用單元Ul而言，獨(dú)立具備用于進(jìn)行增壓工序的增壓工序用缸體18，并且作為其驅(qū)動(dòng)源而具備工作用缸體20以及工作用馬達(dá)Ml。因此，與如【背景技術(shù)】那樣作為進(jìn)行增壓工序的驅(qū)動(dòng)源而需要儲(chǔ)壓器、流量控制閥以及液壓回路的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)源的小型化。另外，工作用缸體20通過(guò)工作用馬達(dá)Ml的控制而使活塞20b向希望的位置進(jìn)行動(dòng)作，從而能夠正確地控制工作油的針對(duì)增壓工序用缸體18的供給量(壓力)。
[0064]因此，通過(guò)由各單元Ul、U2、U3獨(dú)立進(jìn)行低速工序、高速工序、以及增壓工序，能夠進(jìn)行各工序中專有的動(dòng)作，從而能夠滿足各工序中特有的迫切期望。另外，通過(guò)將各單元Ul、U2、U3機(jī)械式地連結(jié)，而無(wú)需用于使各單元Ul、U2、U3連動(dòng)的液壓回路、控制閥，從而能夠簡(jiǎn)化注射裝置11的結(jié)構(gòu)。
[0065](2)采用工作用馬達(dá)Ml作為增壓工序用單元Ul的驅(qū)動(dòng)源，采用低速工序用馬達(dá)M2作為低速工序用單元U2的驅(qū)動(dòng)源。另外，采用儲(chǔ)壓器46作為高速工序用單元U3的驅(qū)動(dòng)源。例如，在高速工序中，若使其驅(qū)動(dòng)源為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源，則為了使高速工序用缸體40以高速動(dòng)作而導(dǎo)致電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源大型化。但是，通過(guò)使高速工序的驅(qū)動(dòng)源為儲(chǔ)壓器46，而能夠不使驅(qū)動(dòng)源大型化地使高速工序用缸體40以高速動(dòng)作。由此,通過(guò)與各工序所要求的特性相匹配地分開(kāi)使用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源與液壓驅(qū)動(dòng)源，而能夠廉價(jià)并且高品質(zhì)地提供注射裝置11。[0066](3)在低速工序用單元U2設(shè)置有支承來(lái)自模具K的背壓力的背壓力支承部，利用該背壓力支承部能夠阻止低速工序用缸體30的桿30c基于背壓力而進(jìn)行后退動(dòng)作、即阻止桿30C向與模具K分離的方向移動(dòng)。其結(jié)果是，阻止低速工序用滾珠絲杠B2基于背壓力而經(jīng)由低速工序用螺母N2旋轉(zhuǎn)。由此，即使采用低速工序用馬達(dá)M2作為桿30c的驅(qū)動(dòng)源，也無(wú)需用低速工序用馬達(dá)M2來(lái)支承背壓力，結(jié)果，能夠防止低速工序用馬達(dá)M2因背壓力而旋轉(zhuǎn)。另外，由于以背壓力支承部來(lái)支承背壓力，所以也無(wú)需使低速工序用馬達(dá)M2大型化，而能夠采用具有用于使低速工序用缸體30進(jìn)行動(dòng)作的所需最小限度的輸出的低速工序用馬達(dá)M2。因此，能夠抑制低速工序用馬達(dá)M2所花費(fèi)的成本。
[0067](4)在低速工序用單元U2中，低速工序用螺母N2與低速工序用缸體30的桿30c連結(jié)，并且借助低速工序用馬達(dá)M2而旋轉(zhuǎn)的低速工序用滾珠絲杠B2與該低速工序用螺母N2螺紋結(jié)合。而且，背壓力支承部是由將低速工序用缸體30的第一工作室30e與第二工作室30d連接的低速工序用油路31、以及設(shè)置于該低速工序用油路31的旁通油路33的止回閥34構(gòu)成的。由此，利用液壓回路(閉合回路)以及止回閥這一簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能夠支承來(lái)自模具K的背壓力，從而能夠防止桿30c基于背壓力而進(jìn)行后退動(dòng)作。
[0068](5)在高速工序用單元U3中，儲(chǔ)壓器46與高速工序用缸體40的第二室40d連接，并且與第二桿40f為一體的連結(jié)部40g能夠相對(duì)于連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49機(jī)械式地連結(jié)或者解除連結(jié)。因此，在使儲(chǔ)壓器46的液壓作用于第二桿40f的狀態(tài)下，利用連結(jié)機(jī)構(gòu)R限制第二桿40f的移動(dòng)，從而能夠預(yù)先使液壓作用于第二桿40f。若解除連結(jié)部40g與連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49的連結(jié)，則能夠使作用有來(lái)自儲(chǔ)壓器46的液壓的活塞40b — 口氣向第二室40d移動(dòng)，而能夠使高速工序用缸體40的第一桿40c — 口氣進(jìn)行前進(jìn)動(dòng)作。因此，例如，在通過(guò)打開(kāi)閥而向第二室40d供給蓄壓于儲(chǔ)壓器46的工作油的情況下，從形成希望的閥開(kāi)度到成為希望的液壓為止會(huì)產(chǎn)生時(shí)間差，與該情況相比，達(dá)到希望的液壓的時(shí)間變短。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)高速工序的注射時(shí)間的縮短。
[0069](6)在增壓工序用單元Ul中，由如下部件構(gòu)成增壓工序用缸體18的驅(qū)動(dòng)源:工作用缸體20，其形成為直徑小于增壓工序用缸體18，并對(duì)增壓工序用缸體18施加非壓縮性流體的流體壓力來(lái)使該增壓工序用缸體18工作；以及工作用馬達(dá)M1，其驅(qū)動(dòng)該工作用缸體20。因此，利用缸體直徑的大小，即使將小徑的工作用缸體20作為驅(qū)動(dòng)源，也能夠在增壓工序用缸體18產(chǎn)生較大的壓力。因此，作為工作用馬達(dá)M1，能夠采用具有用于使工作用缸體20進(jìn)行動(dòng)作的所需最小限度的輸出的馬達(dá)。因此，能夠使工作用馬達(dá)Ml小型化，能夠抑制工作用馬達(dá)Ml所花費(fèi)的成本。
[0070]此外，上述實(shí)施方式也可以如以下那樣進(jìn)行變更。
[0071]在實(shí)施方式中，以由連結(jié)部40g與連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49構(gòu)成的卡盤構(gòu)造形成了連結(jié)機(jī)構(gòu)R，但是連結(jié)部40g與連結(jié)驅(qū)動(dòng)部49也可以變更為筒夾構(gòu)造、球式聯(lián)接器構(gòu)造、以及BNC連接器構(gòu)造等。
[0072]在低速工序用單元U2中，也可以沒(méi)有止回閥34。在該情況下，也可以使低速工序用馬達(dá)M2大型化以使得其能夠支承背壓力。
[0073]在增壓工序用單元Ul以及低速工序用單元U2中，也可以使工作用缸體20以及低速工序用缸體30的驅(qū)動(dòng)源為直線馬達(dá)。在該情況下，也可以利用直線馬達(dá)而使工作用缸體20的桿20c以及低速工序用缸體30的桿30c直接直線移動(dòng)。[0074]在高速工序用單元U3中，也可以在儲(chǔ)壓器46與高速工序用缸體40的第二室40d之間設(shè)置流量控制閥。在該情況下，也可以利用該流量控制閥來(lái)控制從儲(chǔ)壓器46釋放出的壓油量，從而控制高速工序用缸體40的動(dòng)作速度。
[0075]在實(shí)施方式中，按照與注射柱塞16連結(jié)的增壓工序用單元U1、與增壓工序用單元Ul連結(jié)的低速工序用單元U2、以及與低速工序用單元U2連結(jié)的高速工序用單元U3的順序配置了注射裝置11，但是也可以適當(dāng)?shù)刈兏齻€(gè)單元U1、U2、U3的配置。
[0076]在實(shí)施方式中，在使增壓工序用單元Ul的增壓工序用缸體18的桿18c進(jìn)行后退動(dòng)作的情況下，驅(qū)動(dòng)工作用馬達(dá)Ml而進(jìn)行后退動(dòng)作。但是，并不限定于此，也可以設(shè)置對(duì)增壓工序用缸體18的桿側(cè)室18e供給作為非壓縮性流體的工作油、并且排出桿側(cè)室18e的工作油的供給排出機(jī)構(gòu)，使用該供給排出機(jī)構(gòu)而使桿18c進(jìn)行后退動(dòng)作。
[0077]注射裝置11也可以應(yīng)用于將樹脂材料注射至型腔14內(nèi)來(lái)制造樹脂成型品的注射裝直。
【權(quán)利要求】
1.一種注射裝置，將成型材料注射填充至模具內(nèi)部，進(jìn)而使該成型材料增壓， 所述注射裝置的特征在于，具備: 低速工序用單元，其具有具備低速工序用桿的低速工序用缸體、與驅(qū)動(dòng)該低速工序用缸體的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源； 聞速工序用單兀，其具有具備聞速工序用桿的聞速工序用缸體、與驅(qū)動(dòng)該聞速工序用缸體的液壓驅(qū)動(dòng)源； 增壓工序用單元，其具有具備增壓工序用桿的增壓工序用缸體、與驅(qū)動(dòng)該增壓工序用缸體的驅(qū)動(dòng)源；以及 注射柱塞，其將所述成型材料注射至模具內(nèi)部， 所述三個(gè)單元中的任一個(gè)即第一單元的桿與所述注射柱塞機(jī)械式地連結(jié)， 除所述第一單元以外的兩個(gè)單元中的一方即第二單元的桿與所述第一單元機(jī)械式地連結(jié)， 除所述第一單元以及第二單元以外的單元即第三單元的桿與所述第二單元機(jī)械式地連結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射裝置，其特征在于， 所述低速工序用缸體具有背壓力支承部，該背壓力支承部對(duì)高速工序以及增壓工序時(shí)的來(lái)自所述模具的背壓力進(jìn)行支承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射裝置，其特征在于， 所述低速工序用缸體具有將該缸體內(nèi)部劃分形成為第一工作室以及第二工作室的活塞，所述低速工序用桿以從所述活塞穿過(guò)所述第一工作室的方式延伸， 所述背壓力支承部包括:將所述第一工作室以及第二工作室連接的非壓縮性流體用的閉合回路；以及阻止所述非壓縮性流體基于所述背壓力而從所述第一工作室向第二工作室流動(dòng)的止回閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的注射裝置，其特征在于， 所述增壓工序用桿與所述注射柱塞連結(jié)，所述低速工序用桿與所述增壓工序用單元連結(jié)，并且所述高速工序用桿與所述低速工序用單元連結(jié)， 所述高速工序用缸體具有第一桿以及第二桿， 在所述第一桿連結(jié)有所述低速工序用單元，在所述第二桿設(shè)置有連結(jié)機(jī)構(gòu)， 所述連結(jié)機(jī)構(gòu)能夠與所述第二桿機(jī)械式地連結(jié)來(lái)限制第一桿以及第二桿基于所述液壓驅(qū)動(dòng)源的液壓移動(dòng)，并且能夠機(jī)械式地解除所述連結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的注射裝置，其特征在于， 所述增壓工序用單元的驅(qū)動(dòng)源包括: 工作用缸體，其形成為直徑小于所述增壓工序用缸體的直徑，并且對(duì)所述增壓工序用缸體施加非壓縮性流體的流體壓力來(lái)使該增壓工序用缸體工作；以及工作用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)源，其驅(qū)動(dòng)所述工作用缸體。
【文檔編號(hào)】B29C45/53GK103889617SQ201280050871
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年10月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月19日
【發(fā)明者】山口和幸, 舟橋一起 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)