專利名稱：電動射出成型機的射出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動射出成型機的射出裝置。
以往的射出成型機，是把在加熱汽缸內(nèi)受熱熔化的樹脂高壓射出，使之充填于金屬模具的模腔空間內(nèi)，并在該模腔空間內(nèi)冷卻、固化，然后打開金屬模具取出成形品。
上述射出成型機具有閉模裝置和射出裝置。上述閉模裝置備有固定臺鈑和活動臺鈑，閉模汽缸通過使活動臺鈑進退而使金屬模具閉合和打開。
另一方面，上述射出裝置設(shè)有對裝料到供給的樹脂進行加熱熔化的加熱汽缸，以及把熔化了的樹脂射出去的射出噴嘴。上述加熱汽缸內(nèi)配置有可自由進退的螺桿。從而可以使該螺桿前進而射出樹脂、使其后退而進行計量。
但是，為了使上述射出裝置以及螺桿進退，還要由電動機為電動射出成型機提供動力。


圖1是以往的電動射出成型機的射出裝置的略圖。
圖中，2為射出裝置，4為射出裝置支架，該射出裝置支架的前方(圖的左方)固定著加熱汽缸21，該加熱汽缸21的前端(在圖的左端)配置有射出噴嘴21a。而且，上述加熱汽缸21還配置有裝料斗21b，同時在加熱汽缸內(nèi)還配置有可自由進退、自由轉(zhuǎn)動的螺桿20，該螺桿20的后端(在圖的右端)，可自由轉(zhuǎn)動地被支承在支持部件5上。
在該支持部件5上，安裝著第1伺服馬達6，該第1伺服馬達6的轉(zhuǎn)動，通過正時皮帶7a可傳遞給上述螺桿20。
另外，在上述射出裝置支架4上，與螺桿20平行地支承著可自由轉(zhuǎn)動的絲杠8，同時，該絲杠8的后端，通過正時皮帶7b連接著第2伺服馬達9，該第2伺服馬達9可以使絲杠8轉(zhuǎn)動。而且，上述絲杠8的前端與固定在支持部件5上的螺母5a相嚙合。因此，驅(qū)動上述第2伺服馬達9，通過正時皮帶7b使絲杠8轉(zhuǎn)動，就可以使螺母5a沿軸向移動。
下面，對上述構(gòu)成的射出裝置2的動作加以說明。
首先，在計量工序中，驅(qū)動第1伺服馬達6，通過正時皮帶7a使螺桿20轉(zhuǎn)動，并使該螺桿20按規(guī)定量后退。這時，由裝料斗21b供給的樹脂，在加熱汽缸21內(nèi)被加熱熔化，并隨著螺桿20的后退而積存在該螺桿20的前方。
接著，在射出工序中，把上述射出噴嘴21a與(圖上未畫出的)金屬模具抵住，驅(qū)動第2伺服馬達9，通過正時皮帶7b使絲杠8轉(zhuǎn)動。這時，支持部件5隨著上述絲杠8的轉(zhuǎn)動而被迫移動，而使上述螺桿20前進，于是積存在該螺桿20前方的樹脂就從噴嘴21a射出。
圖1是以往的電動射出成型機的另一種射出裝置的略圖。
圖2中是以往的電動射出成型機的另一種射出裝置的略圖。
圖中，2是射出裝置，4是射出裝置支架，在該射出裝置支架4的前方(在圖的左方)固定著加熱汽缸21，在該加熱汽缸21的前端配置有(圖上未畫出的)射出噴嘴。而且，上述加熱汽缸21內(nèi)配置有可自由進退、自由轉(zhuǎn)動的螺桿20，該螺桿20的后端，形成滾珠螺紋軸31，而在該滾珠螺紋軸31的后端，形成花鍵軸32。
在上述射出裝置支架4上，配置有同上述滾珠螺紋軸31相對應(yīng)的射出用的貫通型馬達34，滾珠螺母37與射出用的貫通型馬達34固定在一起；同時還配置有同上述花鍵軸32相對應(yīng)的計量用的貫通型馬達35，花鍵螺母38與計量用的貫通型馬達35固定在一起。
另外，上述射出用的貫通型馬達34及計量用的貫通型馬達35與數(shù)字控制裝置39聯(lián)接，借助于該數(shù)字控制裝置39，使射出用的貫通型馬達34及計量用的貫通型馬達35有選擇地轉(zhuǎn)動，從而可以進行射出和計量。就是說，在計量工序中，使計量用的貫通馬達35轉(zhuǎn)動，同時使射出用的貫通型馬達34轉(zhuǎn)動相同的轉(zhuǎn)數(shù)，就可以使花鍵軸32、滾珠螺紋軸31和螺桿20轉(zhuǎn)動而進行計量。而當(dāng)這時候，調(diào)整對射出用的貫通型馬達34的電力供應(yīng)，使?jié)L珠螺母37和花鍵螺母38之間有轉(zhuǎn)數(shù)差，從而使螺桿20后退，就可以進行計量時的反壓控制。另外，在射出工序中，使射出用的貫通型馬達34轉(zhuǎn)動，而阻止計量用的貫通型馬達35轉(zhuǎn)動，則滾珠螺紋軸31由于滾珠螺母37的轉(zhuǎn)動而被迫前進。結(jié)果，就可以使螺桿20前進，進行射出。
但是，上述以往的電動射出成型機的射出裝置當(dāng)中，在圖1那種射出裝置的場合下，不僅由于使用了正時皮帶7a、7b，驅(qū)動時產(chǎn)生噪音，而且由于第1伺服馬達6及第2伺服馬達9沒有配置在螺桿20的同一軸上，射出裝置就難免形體過大。再者，由于正時皮帶7a、7b的磨損，帶來維修管理的麻煩、由于正時皮帶7a、7b的彈性，降低了螺桿20的速度、位置等的控制精度。還有，由于上述第1伺服馬達6與螺桿20一同進退，就降低了馬達配線等方面的可靠性。
另外，在圖2那種射出裝置的場合下，滾珠螺紋軸31和花鍵軸32連成一體，與滾珠螺紋軸31嚙合的滾珠螺母37靠射出用的貫通型馬達34來轉(zhuǎn)動，與花鍵軸32用花鍵連接的花鍵螺母38靠計量用的貫通型馬達35來轉(zhuǎn)動。
那樣一來，例如在進行計量的時候，射出用的貫通型馬達34的轉(zhuǎn)數(shù)提高，計量用的貫通型馬達35的轉(zhuǎn)數(shù)降低，以此向螺桿20施加反壓。為此，計量用的貫通型馬達35和射出用的貫通型馬達34就必須同時動作。但由于計量用的貫通型馬達35及射出用的貫通型馬達34控制困難，這就降低了反壓的控制精度。
另外，在進行射出的時候，因為要使?jié)L珠螺母37轉(zhuǎn)動，所以驅(qū)動部的轉(zhuǎn)動慣量變大，速度提高等方面的控制性差。
而且，這時計量用的貫通型馬達35，要產(chǎn)生同射出用的馬達相等的反向轉(zhuǎn)動力，才能約束住螺桿20，使其不轉(zhuǎn)動。因此，計量用的貫通型馬達35的容量也就變大了。
本發(fā)明的目的，是為了解決上述以往的電動射出成形機的射出裝置存在的問題，提供一種容易維修管理的、能夠提高對螺桿的速度、位置等的控制精度的、能夠容易控制馬達的電動射出成型機的射出裝置。
因此，按照本發(fā)明，電動射出成型機的射出裝置包括有驅(qū)動部外殼；配置于該驅(qū)動部外殼內(nèi)的計量用的馬達；在上述驅(qū)動部外殼內(nèi)、與上述計量用的馬達同軸配置的射出用的馬達；連接在上述計量用的馬達與螺桿之間的第1驅(qū)動力傳動裝置，用于約束相對轉(zhuǎn)動而容許沿軸向相對運動；連接在上述射出用的馬達與螺桿之間的運動方向變換裝置，用于變轉(zhuǎn)動為直線運動而使上述螺桿前進；連接在上述驅(qū)動部外殼與螺桿之間的第2驅(qū)動力傳動裝置，用于約束相對轉(zhuǎn)動而容許沿軸向相對運動；連接在上述運動方向變換裝置與螺桿之間的第3驅(qū)動力傳動裝置，用于約束沿軸向相對運動而容許相對轉(zhuǎn)動。
這種情況下，在射出工序中，驅(qū)動上述射出用的馬達，其轉(zhuǎn)動傳遞給上述運動方向變換裝置，從而把轉(zhuǎn)動變?yōu)橹本€運動。
這時，沒有驅(qū)動計量用的馬達，所以螺桿不轉(zhuǎn)動而前進，即可把積存在螺桿前方的樹脂從射出噴嘴射出去。
其次，在計量工序中，驅(qū)動上述計量用的馬達，其轉(zhuǎn)動通過第2驅(qū)動力傳動裝置而傳遞給螺桿，從而可使螺桿邊轉(zhuǎn)動邊后退。
這樣，使螺桿進退或轉(zhuǎn)動就不必使用正時皮帶，所以驅(qū)動時不會產(chǎn)生噪音，維修管理容易，并能提高對螺桿的速度、位置等的控制精度。
還有，上述第3驅(qū)動力傳動裝置，把從上述運動方向變換裝置傳來的直線運動傳遞給螺桿，而容許相對轉(zhuǎn)動，所以計量用的馬達和射出用的馬達不必同時馬區(qū)動，這樣計量用的馬達和射出用的馬達的控制容易了，對反壓的控制精度也就能提高了。
本發(fā)明其它的電動射出成型機的射出裝置中，進一步來看，上述第1驅(qū)動力傳動裝置，包括固定在上述計量用的馬達的轉(zhuǎn)子上的中空的第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸，它被上述驅(qū)動部外殼支承又有自由轉(zhuǎn)動；固定在該第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上的第1花鍵螺母；以及同該第1花鍵螺母用花鍵連接著的第1花鍵軸。
本發(fā)明的電動射出成型機的射出裝置中，再進一步看，上述運動方向變換裝置，包括固定在上述射出用的馬達的轉(zhuǎn)子上的第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸，它被上述驅(qū)動部外殼支承又能自由轉(zhuǎn)動；與該第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸連成一體的滾珠螺紋軸，它被上述驅(qū)動部外殼支承又能自由轉(zhuǎn)動；以及同該滾珠螺紋軸嚙合的滾珠螺母，它可隨著滾珠螺紋軸的轉(zhuǎn)動而進退。
本發(fā)明的電動射出成型機的射出裝置中，再進一步看，上述第2驅(qū)動力傳動裝置，包括固定在上述驅(qū)動部外殼上的第2花鍵螺母；以及同該第2花鍵螺母用花鍵連接著的第2花鍵軸。
本發(fā)明的電動射出成型機的射出裝置中，再進一步看，包括驅(qū)動部外殼；配置于該驅(qū)動部外殼內(nèi)的計量用的馬達；包括固定在驅(qū)動部外殼的定子和相對于定子可自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；配置在上述驅(qū)動部外殼內(nèi)的射出用的馬達，它與上述計量用的馬達同軸、包括固定在上述驅(qū)動部外殼內(nèi)的定子和相對于該定子可自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；固定在上述計量用的馬達的轉(zhuǎn)子上的中空的第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸，它被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動；固定在上述射出用的馬達的轉(zhuǎn)子上的中空的第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸，它被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動；同該第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸連成一體的滾珠螺紋軸；它被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動；與該滾珠螺紋軸相嚙合的滾珠螺母，它可隨著滾珠螺紋軸的轉(zhuǎn)動而進退；固定在上述第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上的第1花鍵螺母；同該第1花鍵螺母用花鍵相連接的第1花鍵軸，其前端固定著螺桿；固定在上述驅(qū)動部外殼上的第2花鍵螺母；同該第2花鍵螺母用花鍵連接的第2花鍵軸，其前端支承著可自由轉(zhuǎn)動的上述第1花鍵軸，其后端連接著上述滾珠螺母。
這種情況下，在射出工序中，驅(qū)動上述射出用的馬達使其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動通過第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸傳遞給滾珠螺紋軸。于是，由于該滾珠螺紋軸的轉(zhuǎn)動而對滾珠螺母產(chǎn)生推力，迫使該滾珠螺母前進。
這時，沒有驅(qū)動計量用的馬達，其轉(zhuǎn)子處在停止?fàn)顟B(tài)，所以第1花鍵軸不轉(zhuǎn)動而前進，并使螺桿前進。結(jié)果，就可以把積存在該螺桿前方的樹脂從射出噴嘴射出去。
其次，在計量工序中，驅(qū)動上述計量用的馬達，使其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動通過第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸傳遞給第1花鍵軸，于是該第1花鍵軸的轉(zhuǎn)動傳遞給螺桿，就可使該螺桿邊轉(zhuǎn)動邊后退。這時，射出用的馬達一邊控制著被計量的樹脂的反壓、一邊在螺桿后退的過程中被迫轉(zhuǎn)動。
因此，使螺桿進退或轉(zhuǎn)動就不必使用正時皮帶，所以驅(qū)動時不會產(chǎn)生噪音，維修管理容易，并可提高對螺桿的速度、位置等的控制精度。
還有，上述第1花鍵軸和滾珠螺母可以相對轉(zhuǎn)動，所以計量用的馬達和射出用的馬達不必同時驅(qū)動，計量用的馬達和射出用的馬達的控制容易了，也就能提高對反壓的控制精度了。再者，射出用的馬達的轉(zhuǎn)動力，被第2花鍵螺母承受著，計量用的馬達就不承受轉(zhuǎn)動力。因此計量用的馬達的容量就可以減少。
另外，在全部工序中，計量用的馬達及射出用的馬達都可以固定地使用，就可以提高馬達配線等方面的可靠性。
本發(fā)明的電動射出成型機的射出裝置中，再進一步看，上述滾珠螺紋軸、滾珠螺母、第1花鍵軸及第2花鍵軸，可插脫自如地裝配在上述第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸及第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)。
這種情況下，可以把驅(qū)動部分解成馬達組件和驅(qū)動軸組件。因此，在馬達組件和驅(qū)動軸組件分別組成之后，可以驅(qū)動馬達組件的計量用的馬達及射出用的馬達，分別進行動作確認。其后，可以插入驅(qū)動軸組件，進行驅(qū)動部的動作確認。
另外，馬達組件和驅(qū)動軸組件就可以分別進行維修管理。
本發(fā)明的電動射出成型機的射出裝置中，再進一步看，上述滾珠螺紋軸的端部還配置有絕對值脈沖編碼器。
這種情況下，根據(jù)該絕對值脈沖編碼器輸出的轉(zhuǎn)動絕對位置信號及滾珠螺紋軸的推移值，計算出滾珠螺母的位置，就可以對上述螺桿進行位置控制。
因此，利用絕對值脈沖編碼器不僅能檢測出滾珠螺母的位置，還能進行螺桿的位置控制、速度控制等。結(jié)果，就不必配置為驅(qū)動射出用的馬達所需的編碼器，從而可降低成本。
另外，在射出用的馬達的轉(zhuǎn)子和滾珠螺紋軸之間沒有動力傳遞機構(gòu)，因而可提高對滾珠螺母的位置的檢測精度。
本發(fā)明的電動射出成型機的射出裝置的構(gòu)造及特征，可參照以下各圖加以闡明。
圖1是以往的電動射出成型機的射出裝置的結(jié)構(gòu)略圖。
圖2是以往的電動射出成型機的另一射出裝置的略圖。
圖3是本發(fā)明的實施例的電動射出成型機的加熱汽缸的略圖。
圖4是本發(fā)明的實施例的射出裝置的驅(qū)動部剖面圖。
圖5是本發(fā)明的實施例的射出裝置的驅(qū)動部分解圖。
下面，對本發(fā)明的最佳實施例參照圖示加以詳細說明。
圖3是本發(fā)明的實施例電動射出成型機的加熱汽缸的略圖。
在圖3中，12是加熱汽缸。該加熱汽缸12的前端(在圖的左端)有射出噴嘴12a。在上述加熱汽缸12內(nèi)，配置有可自由進退。自由轉(zhuǎn)動的螺桿22。
而且，該螺桿22的前端，有螺桿頭22a，并在上述加熱汽缸12內(nèi)向后方(在圖的右方)延伸，在后端(圖的右端)與下述的驅(qū)動部連接。另外，在上述螺桿22的周圍，形成螺旋狀刮板23，該刮板23之間，形成溝道26。
此外，在上述加熱汽缸12的設(shè)定部位形成樹脂供料口29，該樹脂供料口29上固定有裝料斗30。上述樹脂供料口29的開口位置，是當(dāng)螺桿22處在加熱汽缸12內(nèi)的最前方(圖的左方)的狀態(tài)下，對應(yīng)著上述溝道26的后端部位。
因此，在計量工序時，驅(qū)動上述驅(qū)動部，使上述螺桿22邊轉(zhuǎn)動邊后退，裝料斗30內(nèi)的顆粒狀樹脂33就落下，進入加熱汽缸12中，并在溝道26內(nèi)被迫前進。
另外，在上述加熱汽缸12的周圍，設(shè)置有加熱器(圖上未表示)，利用該加熱器對加熱汽缸12加熱，就可使上述溝道26內(nèi)的樹脂33熔化。因此，使螺桿22一邊轉(zhuǎn)動一邊按規(guī)定量后退，就可以在上述螺桿頭22a的前方積存一份射出量的熔化了的樹脂33。
其次，在射出工序時，驅(qū)動上述驅(qū)動部，使螺桿22不轉(zhuǎn)動而前進，于是上述螺桿頭22c前方積存的樹脂33，就從射出噴嘴12a射出，充填在(圖未示的)金屬模具的模腔空間中。
下面，對上述驅(qū)動部加以說明。
圖4是本發(fā)明的實施例的射出裝置的驅(qū)動部斷面圖，圖5是本發(fā)明的實施例的射出裝置的驅(qū)動部的分解圖。
在圖4中，11是包圍驅(qū)動部的驅(qū)動部外殼，該驅(qū)動部外殼11固定在加熱汽缸12的后方(圖的右方)。上述驅(qū)動部外殼11，由前蓋13、前支承14、中支承15、后支承16、后蓋17、連接上述前支承14和中支承15的前支架41、以及連接上述中支承15和后支承16的后支架42組成。而且，上述前蓋13和前支承14由螺栓18，后支承16和后蓋17由螺栓19分別固定。
此外，在上述驅(qū)動部外殼11的前部有計量用的馬達44、后部有射出用的馬達45相互同軸配置。上述計量用的馬達44，由固定在上述前支架41內(nèi)的定子46，以及配置在該定子46的內(nèi)圍的轉(zhuǎn)子47組成；上述射出用的馬達45，由固定在后支架42內(nèi)的定子48以及配置在該定子48的內(nèi)圍的轉(zhuǎn)子49組成。
上述轉(zhuǎn)子47，可自由轉(zhuǎn)動地支承在驅(qū)動部外殼11上。為此，在轉(zhuǎn)子47上被嵌入固定著中空的第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸56。該第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸56的前端，通過軸承51被支持在前支承14上；其后端通過軸承52被支持在中支承15上。
另一方面，上述轉(zhuǎn)子49，也可自由轉(zhuǎn)動地支承在驅(qū)動部外殼11上。為此，在轉(zhuǎn)子49上被嵌入固定著中空的第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57。該第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57的前端，通過軸承53被支持在中支承15上；其后端通過軸承54被支持在后支承16上。
對上述計量用的馬達44的定子46供給規(guī)定頻率的電流，即可使螺桿22(圖3)邊轉(zhuǎn)動邊后退。為此，在上述第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸56前端的內(nèi)周固定著第1花鍵螺母62，該第1花鍵螺母62同第1花鍵軸63用花鍵連接，而該第1花鍵軸63的前端固定著上述螺桿22。這種情況下，利用上述第1花鍵螺母62和第1花鍵軸63構(gòu)成第1驅(qū)動力傳動裝置，即約束相對轉(zhuǎn)動而容許沿軸向的相對運動。而上述第1花鍵軸63，具有與螺桿22的行程相應(yīng)的長度。
因此，驅(qū)動上述計量用的馬達44使其轉(zhuǎn)子47轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子47的轉(zhuǎn)動，通過第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸56、第1花鍵螺母62及第1花鍵軸63，傳遞給螺桿22，使該螺桿22轉(zhuǎn)動。而樹脂33邊熔化邊在上述溝道26中前進，由于伴隨樹脂33前進而產(chǎn)生的反壓，使上述螺桿22被迫后退。
這種情況下，因為第1花鍵螺母62同第1花鍵軸63用花鍵連接著，所以第1花鍵軸63對第1花鍵螺母62可以相對地后退。
另一方面，對上述射出用的馬達45的定子48供給規(guī)定頻率的電流，就可以使上述螺桿22不轉(zhuǎn)動而前進。為此，在上述第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57的后端固定著環(huán)狀的軸承定位器64，在該軸承定位器64的內(nèi)周嵌入固定著滾珠螺紋軸65。而該滾珠螺紋軸65可自由轉(zhuǎn)動地支承在驅(qū)動部外殼11上。就是說，滾珠螺紋軸65通過軸承定位器64、靠軸承66和配置在該軸承66更后面的軸承67，支承在后蓋17上。
而且，在上述第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57內(nèi)配置著可自由進退的滾珠螺母69，通過該滾珠螺母69與滾珠螺紋軸65相嚙合而構(gòu)成運動方向變換裝置。因此，轉(zhuǎn)子49的轉(zhuǎn)動通過第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57及軸承定位器64而傳遞給滾珠螺紋軸65，這時變換成直線運動，使?jié)L珠螺母69進退。
另外，為了使該滾珠螺母69不和滾珠螺紋軸65一起轉(zhuǎn)動，在上述滾珠螺母69的前端固定著第2花鍵軸71，而第2花鍵軸71又同固定在中支承15上的第2花鍵螺母76用花鍵連接著。這種情況下，第2花鍵螺母76和第2花鍵軸71就構(gòu)成第2驅(qū)動力傳動裝置，即約束相對轉(zhuǎn)動而容許沿軸向相對運動。而上述第2花鍵軸71，具有與螺桿22的行程相應(yīng)的長度。
而且，該第2花鍵軸71的前端，作為第3驅(qū)動力傳動裝置而固定著軸承套72。該軸承套72內(nèi)，前方配置有止推軸承73，后方配置有軸承74。這種情況下，軸承套72就約束沿軸向的相對運動而容許相對轉(zhuǎn)動。因此，上述第1花鍵軸63，通過止推軸承73及軸承74，就可相對自由轉(zhuǎn)動地支承在第2花鍵軸71及滾珠螺母69上。而85是用于檢測螺桿22的位置的絕對值脈沖編碼器，86則是支承該絕對值脈沖編碼器的托架。
下面，對上述構(gòu)成的驅(qū)動部的動作加以說明。
首先，在射出工序中，給射出用的馬達45的定子48供電，使轉(zhuǎn)子49轉(zhuǎn)動。該轉(zhuǎn)子49的轉(zhuǎn)動通過第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57及軸承定位器64而傳遞給滾珠螺紋軸65，使該滾珠螺紋軸65轉(zhuǎn)動。這種情況下，因為固定在上述中支承15上的第2花鍵螺母76同第2花鍵軸71用花鍵連接著，所以上述滾珠螺母69不轉(zhuǎn)動，因而滾珠螺母69受到推力而被迫前進。
而在這期間，計量用的馬達44沒有驅(qū)動，轉(zhuǎn)子47處在停止?fàn)顟B(tài)。因此，配置在滾珠螺母69前方的第1花鍵軸63以及上述螺桿22不轉(zhuǎn)動而前進。
這樣，利用上述射出用的馬達45而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動，通過滾珠螺紋軸65及滾珠螺母69而變換成直線運動。結(jié)果就可以把積存在上述螺桿22前方的樹脂33從射出噴嘴12a射出去。
其次，在計量工序中，給計量用的馬達44的定子46供電而使轉(zhuǎn)子47轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)子47的轉(zhuǎn)動通過第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸56及第1花鍵螺母62而傳遞給第1花鍵軸63，使該第1花鍵軸63轉(zhuǎn)動。而該第1花鍵軸63的轉(zhuǎn)動又傳遞給上述螺桿22，使螺桿22轉(zhuǎn)動。隨著這轉(zhuǎn)動，樹脂33邊熔化邊在上述溝道26內(nèi)前進，伴隨樹脂33的前進而產(chǎn)生反壓，迫使上述螺桿22后退。
這種情況下，由于第1花鍵螺母62和第1花鍵軸63用花鍵連接著，所以對于第1花鍵螺母62，第1花鍵軸63可以相對地后退。
上述射出用的馬達45，一邊控制著被計量的樹脂33的反壓一邊被帶動，即轉(zhuǎn)子49在螺桿22后退的過程中被迫轉(zhuǎn)動。上述反壓，可以根據(jù)加熱汽缸12內(nèi)的樹脂33的壓力來求出；而樹脂33的壓力，可以用(未圖示的)荷重計檢測，例如給螺桿22等施加軸向荷重，或者用(未圖示的)壓力傳感器檢測出來。
這樣，使該螺桿22進退或轉(zhuǎn)動不必使用正時皮帶7a、7b(參照圖1)，因此驅(qū)動時就不會產(chǎn)生噪音，維修管理容易，并能提高對螺桿22的速度、位置等的控制精度。另外，射出的時候，因為是讓滾珠螺紋軸65轉(zhuǎn)動，這比讓滾珠螺母69轉(zhuǎn)動的場合，可以減少轉(zhuǎn)動慣量，也就可以改善速度提高等方面的控制性。
而且，上述第1花鍵軸63和滾珠螺母69，通過止推軸承73及軸承74而可以相對轉(zhuǎn)動，所以計量用的馬達44和射出用的馬達45不必同時驅(qū)動，這樣計量用的馬達44及射出用的馬達45的控制容易了，也就可以提高對上述反壓的控制精度了。再者，射出用的馬達45的轉(zhuǎn)動力，被第2花鍵螺母76承受著，所以計量用的馬達44就不承受轉(zhuǎn)動力。因而可以減少計量用的馬達44的容量。
還有，在全部工序中，計量用的馬達44及射出用的馬達45都可以固定地使用，因此可以提高馬達配線等方面的可靠性。
但是，上述構(gòu)成的射出裝置的驅(qū)動部，如圖5所示那樣，還可以分解成馬達組件81和驅(qū)動軸組件82。
這種情況下，上述馬達組件81，由上述前支承14、中支承15、后支承16、前支架41、后支架42、計量用的馬達44、射出用的馬達45、第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸56、第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57、花鍵螺母62、花鍵螺母76等組成。而驅(qū)動軸組件82，則由上述花鍵軸63、軸承定位器64、滾珠螺紋軸65、滾珠螺母69、花鍵軸71、軸承套72等組成。
因此，馬達組件81及驅(qū)動軸組件82分別組成之后，可以驅(qū)動馬達組件81的計量用的馬達44及射出用的馬達45，分別進行動作確認。其后，可以插入驅(qū)動軸組件82，固定前蓋13及后蓋17，進行驅(qū)動部動作確認。
還有，馬達組件81和驅(qū)動軸組件82可以分別進行維修管理。
但是，托架86固定在后蓋17上，在該托架86上，絕對值脈沖編碼器85是和滾珠螺紋軸65對向配置的。因此，在射出工序中，驅(qū)動射出用的馬達45使第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57轉(zhuǎn)動，則滾珠螺紋軸65就隨之轉(zhuǎn)動；而該滾珠螺紋軸65的轉(zhuǎn)動絕對位置，可以通過上述絕對值脈沖編碼器85檢測出來。
而且，根據(jù)絕對值脈沖編碼器85輸出的轉(zhuǎn)動絕對位置信號以及滾珠螺紋軸65的推移值(每轉(zhuǎn)一周滾珠螺母69的前進量)，可以計算出滾珠螺母69的位置，對上述螺桿22進行位置控制。這種情況下，如果滾珠螺紋軸65和滾珠螺母69之間有間隙，則滾珠螺母69的實際位置同計算得出的位置之間會產(chǎn)生偏差。但是，作為滾珠螺紋軸65，通過使用預(yù)壓式滾珠螺紋裝置，就幾乎可以消除上述偏差。這樣，由于轉(zhuǎn)子49同滾珠螺紋軸65之間沒有動力傳遞機構(gòu)，就可以提高對滾珠螺母69的位置的檢測精度。
另外，作為射出用的馬達45，使用伺服馬達的時候，配置了用于控制馬達的絕對值脈沖編碼器85，利用該絕對值脈沖編碼器85檢測出的轉(zhuǎn)子49的轉(zhuǎn)數(shù)、脈沖等進行反饋，就可以對上述螺桿22進行位置控制、速度控制等。
在本實施例中，由于轉(zhuǎn)子49及滾珠螺紋軸65通過第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸57及軸承定位器64連接，所以轉(zhuǎn)子49的轉(zhuǎn)數(shù)和滾珠螺紋軸65的轉(zhuǎn)數(shù)之間不產(chǎn)生偏差。因此，可以把滾珠螺紋軸65的轉(zhuǎn)動信號數(shù)(增量信號)作為射出用的馬達45的控制依據(jù)。
這樣，利用上述絕對值脈中編碼器85，不僅可以檢測出滾珠螺母69的位置，而且可以進行對螺桿22的位置控制、速度控制等。因此，不必配置用于驅(qū)動射出用的馬達45的編碼器，也就可以降低成本。
還有，本發(fā)明并不限定于上述實施例，可能有基于本發(fā)明的種種變形，那些都不排除在本發(fā)明的范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種電動射出成型機的射出裝置，其特征在于其包括(a)驅(qū)動部外殼；(b)配置于該驅(qū)動部外殼內(nèi)的計量用的馬達；(c)在上述驅(qū)動部外殼內(nèi)與上述計量用的馬達同軸配置的射出用的馬達；(d)連接在上述計量用的馬達與螺桿之間的，用于約束相對轉(zhuǎn)動而容許沿軸向相對運動的第1驅(qū)動力傳動裝置；(e)連接在上述射出用的馬達與螺桿之間的，用于把轉(zhuǎn)動變換成直線運動、使上述螺桿前進的運動方向變換裝置；(f)連接在上述驅(qū)動部外殼與螺桿之間的，用于約束相對轉(zhuǎn)動而容許沿軸向相對運動的第2驅(qū)動力傳動裝置；(g)連接在上述運動方向變換裝置與螺桿之間的、用于約束沿軸向相對運動而容許相對轉(zhuǎn)動的第3驅(qū)動力傳動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動射出成型機的射出裝置，其特征在于上述第1驅(qū)動力傳遞裝置，包括固定在上述計量用的馬達的轉(zhuǎn)子上的，被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動的中空的第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸，固定在該第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上的第1花鍵螺母；以及同該第1花鍵螺母用花鍵連接的第1花鍵軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動射出成型機的射出裝置，其特征在于該運動方向變換裝置，包括固定在上述射出用的馬達的轉(zhuǎn)子上的，被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動的中空的第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸；與該第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸連成一體的，被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動的滾珠螺紋軸；以及與該滾珠螺紋軸嚙合的可隨著滾珠螺紋軸的轉(zhuǎn)動而進退的滾珠螺母。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動射出成型機的射出裝置，其特征在于該第2驅(qū)動力傳遞裝置，包括固定在上述驅(qū)動部外殼上的第2花鍵螺母，以及同該第2花鍵螺母用花鍵連接的第2花鍵軸。
5.一種電動射出成型機的射出裝置，其特征在于，其包括(a)馬區(qū)動部外殼；(b)配置于該驅(qū)動部外殼內(nèi)的計量用的馬達，包括固定在驅(qū)動部外殼內(nèi)的定子；以及對于該定子可相對自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；(c)在上述驅(qū)動部外殼內(nèi)、與上述計量用的馬達同軸配置的射出用的馬達，包括固定在上述驅(qū)動部外殼內(nèi)的定子；以及對于該定子可相對自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；(d)固定在上述計量用的馬達的轉(zhuǎn)子上的，被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動的中空的第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸；(e)固定在上述射出用的馬達的轉(zhuǎn)子上的，被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動的中空的第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸；(f)與該第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸連成一體的，被上述驅(qū)動部外殼支承又可自由轉(zhuǎn)動的滾珠螺紋軸；(g)與該滾珠螺紋軸嚙合的可隨著滾珠螺紋軸的轉(zhuǎn)動而進退的滾珠螺母；(h)固定在上述第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸上的第1花鍵螺母；(i)同該第1花鍵螺母用花鍵連接、而且其前端固定著螺桿的第1花鍵軸；(j)固定在上述驅(qū)動部外殼內(nèi)的第2花鍵螺母；(k)同該第2花鍵螺母用花鍵連接的第2花鍵軸，其前端支承著可相對自由轉(zhuǎn)動的第1花鍵軸，其后端連接著上述滾珠螺母。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動射出成型機的射出裝置，其特征在于上述滾珠螺紋軸、滾珠螺母、第1花鍵軸及第2花鍵軸，可以在上述的第1轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸及第2轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)插脫自如地進行裝配。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動射出成型機的射出裝置，其特征在于在上述滾珠螺紋軸的端部配置有絕對值脈沖編碼器。
全文摘要
一種用于樹脂射出成型的電動射出成型機的射出裝置，主要包括驅(qū)動部外殼；計量用的馬達；與計量用的馬達同軸配置的射出用的馬達；連接在上述計量用的馬達和一個螺桿之間的第1驅(qū)動力傳動裝置，把轉(zhuǎn)動變換成直線運動桿前進的運動方向變換裝置；約束相對轉(zhuǎn)動第2驅(qū)動力傳動裝置；約束沿軸向相對運動的第3驅(qū)動力傳動裝置。由于使螺桿進退或轉(zhuǎn)動不必使用皮帶，所以驅(qū)動時不會產(chǎn)生噪音，維修容易，并可提高對螺桿的速度、位置等的控制精度。
文檔編號B29C45/50GK1134875SQ96101210
公開日1996年11月6日 申請日期1996年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月27日
發(fā)明者江本敦史 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社