一種微型注塑的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微型注塑機(jī)，擠出裝置包括螺桿支撐架，螺桿支撐架上樞接有受控于伺服電機(jī)并位于溶膠筒中的單螺桿；還包括和溶膠筒自由端頭連通的射咀；鎖模裝置包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，第二立板連接伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾軸絲杠，滾軸絲杠具有驅(qū)動(dòng)后模向前行進(jìn)的合模動(dòng)作；支撐架的下端和基板滑動(dòng)配合，還設(shè)有驅(qū)動(dòng)螺桿支撐架行進(jìn)的氣缸，氣缸驅(qū)動(dòng)支撐架上的射咀與前模的注射口對(duì)應(yīng)。本發(fā)明的注塑機(jī)通過(guò)氣缸的前進(jìn)、后退完成擠出裝置與模具流道口的閉合，可以較為容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)模具流道平衡的設(shè)計(jì)，對(duì)零件的成型品質(zhì)就容易控制；且其占地空間小、耗能低、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
【專利說(shuō)明】一種微型注塑機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微型注塑成型領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及一種微型注塑機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品不斷向微型化方向發(fā)展，因而產(chǎn)生了新世紀(jì)產(chǎn)業(yè)需求的微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)。2002年全世界在這一領(lǐng)域創(chuàng)造出450億美元的產(chǎn)值，其主要產(chǎn)品在光電通訊、影像傳輸、生化醫(yī)療、信息存儲(chǔ)、精密機(jī)械等應(yīng)用領(lǐng)域扮演著重要角色。為了能夠生產(chǎn)具有實(shí)用價(jià)值的微細(xì)組件，許多新興制造技術(shù)隨之產(chǎn)生，包括光刻、電鑄及脫模技術(shù)(LIGA)、紫外光蝕刻技術(shù)(UV)、放電加工(EDM)、微注射成型、精密磨削和精密切削等。其中，微注射成型技術(shù)以容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本生產(chǎn)精密微細(xì)結(jié)構(gòu)零件的優(yōu)點(diǎn)成為世界制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。
[0003]成品質(zhì)量以毫克為計(jì)算單位，成品幾何尺寸以微米為度量單位的微注射成型技術(shù)，始于20世紀(jì)80年代末，是一門新興的先進(jìn)制造技術(shù)，同傳統(tǒng)的、常規(guī)的注射成型技術(shù)相t匕，其對(duì)成型材料、成型工藝及成型設(shè)備等方面都提出了不同要求。許多現(xiàn)有的、成熟的注射成型技術(shù)和理論并不適用于微注射成型技術(shù)，必須在理論和實(shí)踐上對(duì)微注射成型工藝的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)和徹底的研究與探討。
[0004]微注射成型技術(shù)發(fā)展之初，并未有專用注射成型機(jī)用于微型零件制造。生產(chǎn)實(shí)際中，通常采用傳統(tǒng)的中、大型注射成型機(jī)配合多模腔模具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)零件制備，這不僅對(duì)模具的流道平衡設(shè)計(jì)要求很高，而且零件的成型品質(zhì)也難以控制。因此，需要專用的注射成型機(jī)適應(yīng)零件微型化和高精度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種微型注塑機(jī)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種微型注塑機(jī)，包括:
[0007]擠出裝置，包括螺桿支撐架，所述螺桿支撐架上樞接有受控于伺服電機(jī)并位于溶膠筒中的單螺桿，所述溶膠筒的外壁纏繞有加熱線圈；還包括和溶膠筒自由端頭連通的射咀；
[0008]鎖模裝置，包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，所述第二立板連接伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾軸絲杠，所述滾軸絲杠具有驅(qū)動(dòng)后模向前行進(jìn)的合模動(dòng)作；
[0009]所述螺桿支撐架的下端和基板滑動(dòng)配合，還設(shè)有驅(qū)動(dòng)螺桿支撐架行進(jìn)的氣缸，所述氣缸驅(qū)動(dòng)螺桿支撐架上的射咀與前模的注射口對(duì)應(yīng)。
[0010]優(yōu)選的是，所述射咀的外壁纏繞有加熱線圈。
[0011]優(yōu)選的是，所述溶膠筒的外側(cè)還設(shè)有護(hù)罩。
[0012]優(yōu)選的是，所述護(hù)罩上還設(shè)有散熱孔。
[0013]優(yōu)選的是，還設(shè)有固定在基板上的第三立板，所述第三立板設(shè)有樞接一用于控制滾珠絲杠行進(jìn)的螺母，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選的是，還設(shè)有至少一根連接第一立板、第三立板的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱和第二立板導(dǎo)向滑動(dòng)配合。
[0015]優(yōu)選的是，所述導(dǎo)向柱的數(shù)量為四根，平行布置在第一立板、第三立板的四角，四根導(dǎo)向柱分別穿過(guò)第二立板的四角。
[0016]優(yōu)選的是，所述滾軸絲杠通過(guò)連接座與第二立板連接，所述連接座或者第二立板上設(shè)有頂針氣缸。
[0017]優(yōu)選的是，鄰近第一立板的位置設(shè)有水口機(jī)械手，所述水口機(jī)械手包括立架，所述立架上設(shè)有伺服電機(jī)，還設(shè)有與伺服電機(jī)輸出軸連接的懸臂，所述懸臂的自由端設(shè)有夾持氣缸。
[0018]優(yōu)選的是，所述懸臂為C形。
[0019]本發(fā)明的注塑機(jī)在工作的時(shí)候，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母旋轉(zhuǎn)，絲杠前進(jìn)推動(dòng)第二立板朝向第一立板移動(dòng)，并使后模與前模合模，進(jìn)行鎖模動(dòng)作。完成后，擠出裝置的氣缸推動(dòng)擠出裝置移動(dòng)，使射咀與前模的注射口對(duì)接，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)單螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使塑膠顆粒塑化，并使溶膠射入至模具型腔中，進(jìn)行冷卻成型。之后，氣缸驅(qū)動(dòng)擠出裝置退出，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二立板后退，前模與后模分離后，完成開模動(dòng)作。頂針氣缸將成型品頂出，水口機(jī)械手控制懸臂轉(zhuǎn)入，通過(guò)夾持氣缸將水口取出，之后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的成型。本發(fā)明的微型注塑機(jī)注塑可以較為容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)模具流道平衡的設(shè)計(jì)，對(duì)零件的成型品質(zhì)就容易控制；且其占地空間小、耗能低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1示出了本發(fā)明注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2示出了本發(fā)明擠出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3示出了圖2中擠出裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4示出了本發(fā)明鎖模裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5示出了本發(fā)明水口機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案、取得的技術(shù)效果易于理解，下面結(jié)合具體的附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026]參考圖1，本發(fā)明提供了一種微型注塑機(jī)，擠出裝置1，其為注塑機(jī)的核心部分，完成對(duì)塑膠原料的塑化并且將塑化的塑膠射入到模腔內(nèi)部；鎖模裝置3，其為注塑機(jī)的核心部分，微型注塑機(jī)的鎖模采用二板鎖模方式，主要實(shí)現(xiàn)前模、后模之間的開合；控制柜，其內(nèi)部為電路控制部分，控制整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，為設(shè)備的核心控制部分。
[0027]本發(fā)明的擠出裝置1，參考圖1、圖2、圖3，包括一螺桿支撐架13，所述螺桿支撐架13上樞接有受控于伺服電機(jī)11并位于溶膠筒144中的單螺桿，伺服電機(jī)11固定在螺桿支撐架13上，通過(guò)皮帶將動(dòng)力輸入到單螺桿上，使單螺桿在溶膠筒144中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)物料前進(jìn)。所述溶膠筒144的外壁纏繞有加熱線圈，在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施方式中，設(shè)有兩個(gè)加熱線圈，分別為第一加熱線圈142、第二加熱線圈143 ;單螺桿旋轉(zhuǎn)使塑膠顆粒從高溫的溶膠筒內(nèi)前進(jìn)，并在前進(jìn)的過(guò)程中進(jìn)行塑化。溶膠筒144的自由端還連通有一射咀140，塑化后的物料從該射咀140中射入至模具的型腔內(nèi)，以完成產(chǎn)品的注塑。本發(fā)明采用單螺桿結(jié)構(gòu)、伺服電機(jī)控制，使得該擠出裝置可被精確地控制。
[0028]在整個(gè)塑化、射膠的過(guò)程中，可通過(guò)對(duì)伺服電機(jī)、加熱線圈的溫度等控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)射膠壓力、速度、位置、溫度等進(jìn)行控制。在射膠過(guò)程中，也可通過(guò)相關(guān)傳感器來(lái)達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)螺桿保護(hù)、射膠狀態(tài)、射膠問(wèn)題的報(bào)警功能。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述射咀140外壁也纏繞有加熱線圈，記為第三加熱線圈141。當(dāng)然，溶膠筒144的外側(cè)還可設(shè)有護(hù)罩14，護(hù)罩14上還可設(shè)有散熱孔等
坐寸ο
[0030]為了控制該擠出裝置I的行進(jìn)，所述螺桿支撐架13的下端設(shè)有用于和整機(jī)基板滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌槽或?qū)к?。通過(guò)滑動(dòng)配合，可實(shí)現(xiàn)擠出裝置I的前行、后退，以便使擠出裝置I中的射咀140與模具的注射口對(duì)接、分尚。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，采用氣缸12控制螺桿支撐架13的行進(jìn)，在安裝的時(shí)候，氣缸12固定在基板上，其輸出軸與螺桿支撐架13連接在一起。在氣缸12的一個(gè)推動(dòng)的行程中，可使射咀140準(zhǔn)確與模具的注射口對(duì)接在一起。
[0032]本發(fā)明的擠出裝置I為了便于上料，在所述溶膠筒144的端頭還連通有下料斗10，將塑膠顆粒放入其中即可，該下料斗10的下端還可設(shè)置調(diào)節(jié)片，以調(diào)整下料的量，這屬于本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此對(duì)其結(jié)構(gòu)不再具體說(shuō)明。
[0033]本發(fā)明的鎖模裝置3請(qǐng)參加圖1、圖4，包括固定在基板上并用于固定前模38的第一立板32,以及用于固定后模37的第二立板31,第一立板32和第二立板31基本平行布置，前模38安裝在第一立板32上，后模37安裝在第二立板31上。第一立板32還設(shè)有通孔320，以便擠出裝置的射咀140穿入與前模的注射口對(duì)接。在本發(fā)明中，選擇前模作為靜止點(diǎn)，使第二立板31前移或后退來(lái)實(shí)現(xiàn)前模38、后模37之間的閉合或分離。在本發(fā)明中，所述第二立板31連接伺服電機(jī)341驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠34，所述滾珠絲杠34在伺服電機(jī)341的驅(qū)動(dòng)下，推動(dòng)第二立板31行進(jìn)，使后模37做出合模動(dòng)作。通過(guò)伺服電機(jī)341的可精確控制合模，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)伺服電機(jī)341會(huì)發(fā)出合模不到位等相關(guān)信號(hào)。
[0034]本發(fā)明的滾珠絲杠34的安裝方式可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，設(shè)置一固定在基板上的第三立板35，其與第一立板32、第二立板31平行布置。在第三立板35可通過(guò)安裝座樞接一螺母340，該螺母340與滾珠絲杠34螺紋配合，伺服電機(jī)341安裝在基板下方，并通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。滾珠絲杠34的一端連接著第二立板31，當(dāng)伺服電機(jī)341驅(qū)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠34前進(jìn)，最終使第二立板31移動(dòng)，做出合模的動(dòng)作。在鎖模的過(guò)程中，可通過(guò)傳感器對(duì)鎖模壓力、位置、速度進(jìn)行控制，并且反饋給系統(tǒng)內(nèi)部達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。完成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、操作人員人身安全保護(hù)、模具安全保護(hù)等功能。
[0035]可以方便的設(shè)計(jì)鎖模時(shí)的工藝要求。并且通過(guò)伺服電機(jī)的反饋信息對(duì)注塑機(jī)鎖模達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)操作人員安全、保護(hù)模具安全的功能。
[0036]鑒于第二立板31需要相對(duì)于第一立板32移動(dòng),可通過(guò)導(dǎo)軌的方式使第二立板31與基本滑動(dòng)配合，為第二立板31的移動(dòng)提供導(dǎo)向。在本發(fā)明的實(shí)施例中，主要通過(guò)設(shè)置在第一立板32、第三立板35之間的導(dǎo)向柱36,導(dǎo)向柱36的兩端分別固定第一立板32、第三立板35,位于第一立板32、第三立板35之間的第二立板31與該導(dǎo)向柱36導(dǎo)向滑動(dòng)配合,從而使得第二立板31沿著導(dǎo)向柱36移動(dòng)。
[0037]四根導(dǎo)向柱36分別平行布置在第一立板32、第三立板35的四角，并分別穿過(guò)第二立板31的四個(gè)角，該四根導(dǎo)向柱36將第二立板31穩(wěn)定地支撐起來(lái)，并實(shí)現(xiàn)第二立板31的滑動(dòng)。
[0038]當(dāng)成型后，前模38、后模37分開時(shí)，為了便于將成型品從模具中分離，還需要設(shè)置頂針氣缸。具體結(jié)構(gòu)如下:所述滾珠絲杠34端頭通過(guò)一連接座33與第二立板31連接在一起，頂針氣缸39選擇安裝在連接座33上或者第二立板31上，連接座33的設(shè)置主要是為了避免滾珠絲杠34、頂針氣缸39、第二立板31之間的互相干涉。
[0039]當(dāng)成型后，前模38、后模37分開時(shí)，會(huì)留下水口，為了解決水口的問(wèn)題，本發(fā)明還提供了水口機(jī)械手2，參考圖1、圖5，水口機(jī)械手2設(shè)置在鄰近第一立板32的位置，其包括立架21，該立架21可安裝在基板上，也可以安裝在第一立板21上，所述立架21上設(shè)有伺服電機(jī)20，還設(shè)有與伺服電機(jī)20輸出軸連接的懸臂23，所述懸臂23的自由端設(shè)有夾持氣缸22。當(dāng)開模后，伺服電機(jī)20驅(qū)動(dòng)懸臂23轉(zhuǎn)動(dòng)，使夾持氣缸22對(duì)準(zhǔn)水口，并驅(qū)動(dòng)夾持氣缸22將水口夾持住，此時(shí)伺服電機(jī)20回轉(zhuǎn)，將水口夾住。
[0040]為了控制夾持氣缸22的行進(jìn)路徑，所述懸臂23可以為L(zhǎng)形，包括用于連接伺服電機(jī)20輸出軸的第一懸臂，以及用于連接夾持氣缸22的第二懸臂。在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，優(yōu)選采用C形結(jié)構(gòu)，可更為優(yōu)選本發(fā)明注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)。
[0041]本發(fā)明的注塑機(jī)在工作的時(shí)候，伺服電機(jī)341驅(qū)動(dòng)時(shí)滾軸絲杠34前進(jìn)推動(dòng)第二立板朝向第一立板移動(dòng)，并時(shí)后模與前模合模，進(jìn)行鎖模動(dòng)作。完成后，擠出裝置的氣缸12推動(dòng)螺桿支撐架13移動(dòng)，使射咀140與前模的注射口對(duì)接，伺服電機(jī)11驅(qū)動(dòng)單螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使塑膠顆粒塑化，并使溶膠射入至模具中，進(jìn)行成型。之后，氣缸12驅(qū)動(dòng)擠出裝置退出，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二立板后退，前模與后模分離后，頂針氣缸將成型品頂出，水口機(jī)械手控制懸臂轉(zhuǎn)入，通過(guò)夾持氣缸將水口取出，之后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的成型。
[0042]本發(fā)明的微型注塑機(jī)注塑可以較為容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)模具流道平衡的設(shè)計(jì)，對(duì)零件的成型品質(zhì)就容易控制；且其占地空間小、在耗能低。
[0043]本發(fā)明已通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了詳盡的說(shuō)明。然而，通過(guò)對(duì)前文的研讀，對(duì)各實(shí)施方式的變化和增加也是本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所顯而易見的。 申請(qǐng)人:的意圖是所有這些變化和增加都落在了本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍中。
[0044]相似的編號(hào)通篇指代相似的元件。為清晰起見，在附圖中可能有將某些線、層、元件、部件或特征放大的情況。
[0045]本文中使用的術(shù)語(yǔ)僅為對(duì)具體的實(shí)施例加以說(shuō)明，其并非意在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。除非另有定義，本文中使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))均與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員的理解相同。
【權(quán)利要求】
1.一種微型注塑機(jī)，其特征在于，包括: 擠出裝置，包括螺桿支撐架，所述螺桿支撐架上樞接有受控于伺服電機(jī)并位于溶膠筒中的單螺桿，所述溶膠筒的外壁纏繞有加熱線圈；還包括和溶膠筒自由端頭連通的射咀； 鎖模裝置，包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，所述第二立板連接伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾軸絲杠，所述滾軸絲杠具有驅(qū)動(dòng)后模向前行進(jìn)的合模動(dòng)作； 所述螺桿支撐架的下端和基板滑動(dòng)配合，還設(shè)有驅(qū)動(dòng)螺桿支撐架行進(jìn)的氣缸，所述氣缸驅(qū)動(dòng)螺桿支撐架上的射咀與前模的注射口對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:所述射咀的外壁纏繞有加熱線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:所述溶膠筒的外側(cè)還設(shè)有護(hù)罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:所述護(hù)罩上還設(shè)有散熱孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:還設(shè)有固定在基板上的第三立板，所述第三立板設(shè)有樞接一用于控制滾珠絲杠行進(jìn)的螺母，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:還設(shè)有至少一根連接第一立板、第三立板的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱和第二立板導(dǎo)向滑動(dòng)配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:所述導(dǎo)向柱的數(shù)量為四根，平行布置在第一立板、第三立板的四角，四根導(dǎo)向柱分別穿過(guò)第二立板的四角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:所述滾軸絲杠通過(guò)連接座與第二立板連接，所述連接座或者第二立板上設(shè)有頂針氣缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:鄰近第一立板的位置設(shè)有水口機(jī)械手，所述水口機(jī)械手包括立架，所述立架上設(shè)有伺服電機(jī)，還設(shè)有與伺服電機(jī)輸出軸連接的懸臂，所述懸臂的自由端設(shè)有夾持氣缸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微型注塑機(jī)，其特征在于:所述懸臂為C形。
【文檔編號(hào)】B29C45/17GK103862643SQ201410100559
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】洪培森, 劉路路 申請(qǐng)人:深圳市鎧鉅電子科技有限公司