注塑机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于注塑微型零件的注塑机，包括溶胶部分，具有缸筒和挤压螺杆；计量部分，具有安装在缸筒另一端的截流喷嘴，与截流喷嘴相通的计量通道，在计量通道内运动以推动塑料熔化物的计量柱，用于驱动计量柱的计量伺服电机，安装在计量柱上用于检测塑料熔化物作用在计量柱上的压力的压力传感器；注射部分，包括与注塑模具腔相通并与计量通道垂直相通的注射通道，在注射通道内运动以推动塑料熔化物的注射柱，用于驱动注射柱的注射伺服电机，安装在模具腔内的模具腔压力传感器；控制器，装有控制程序，依次向溶胶部分、计量部分、注射部分发出控制信号完成注塑过程。该注塑机可以高精度地制造微型注塑零件。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
注塑机
本技术涉及一种注塑机，特别是涉及一种用于注塑微型零件的注塑机。
技术介绍
传统的注塑机包括注射装置和注塑模具。注射装置包括缸筒和设置在缸筒内由电机驱动的注射螺杆。塑料颗粒从缸筒一端由料斗送入，通过注射螺杆的转动而推进，经位于缸筒另一端的注射喷嘴注入注塑模具腔内，形成所需的注塑零件。一字型注射螺杆用于塑化、注射并将模具腔中的塑料熔化物保持在熔融状态。所需螺杆的大小要正比于注塑零件的尺寸。当注塑零件越来越小时，单凭减小螺杆的尺寸已无法在注塑零件的压力和重量控制上获得足够的精度。在微型注塑的塑化阶段，如果一字型螺杆太小的话，即小于14毫米，则在将塑料颗粒剪切至熔融状态的过程中螺杆的机械强度就不足以提供所需的力矩。在微型注塑的注射阶段，少量塑料熔化物(如小于0.1克)的热容太小，以至于在正常的注射速度下，塑料熔化物在被填充到模具腔之前就在模具的流道内固化。因此需要提供一种驱动机构，以提供较高的注射速度，切换时稳定的减速和准确的停顿位置，及精确的压力控制和注塑零件出坯。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种可以高精度地制造微型注塑零件的注塑机。本技术的目的是这样实现的，即提供一种用于注塑微型零件的注塑机，其特征在于，包括溶胶部分，计量部分，注射部分，控制器和注塑模具，所述溶胶部分包括缸筒和挤压螺杆，所述缸筒的一端设有开口，用于接收作为注塑原料的塑料颗粒，所述挤压螺杆位于缸筒内并由挤压螺杆电机驱-->动转动；计量部分，包括安装在缸筒另一端，用于释放塑料颗粒形成的塑料熔化物的截流喷嘴，与截流喷嘴相通的计量通道，在计量通道内运动以推动塑料熔化物的计量柱，用于驱动计量柱的计量伺服电机，安装在计量柱上用于检测塑料熔化物作用在计量柱上的压力的压力传感器；注射部分，包括与注塑模具腔相通并与计量通道垂直相通的注射通道，在注射通道内运动以推动塑料熔化物的注射柱，用于驱动注射柱的注射伺服电机，安装在模具腔内的模具腔压力传感器；控制器，装有控制程序，依次向溶胶部分、计量部分、注射部分发出控制信号完成注塑过程。本技术提供了一种独特的设计，将一字型注射螺杆的功能分成三个独立的模块，即一个用于计量，一个用于注射控制，一个用于压力控制。特别设计的计量柱可以保证传送到注射单元塑料熔化物遵循先进先出的顺序。这样可以避免塑料熔化物聚积在计量单元中并因延长加热而劣化。此外，这种设计的优点还在于可以消除小直径注射螺杆的机加工困难，解决高速运动中定位不准确问题及模具腔填充和压力保持阶段的压力控制问题。附图说明参照以下附图详细地描述本技术，其中：图1为本技术注塑机的示意图；图2为图1中A部分的放大示意图。具体实施方式如图1所示，用于注塑微型零件的注塑机包括溶胶部分，计量部分，注射部分，控制器21和注塑模具30。溶胶部分包括缸筒20，其一端设有开口，用于接收作为注塑原料的塑料颗粒；挤压螺杆1，位于缸筒20内并由挤压螺杆电机11驱动转动。计量部分，包括安装在缸筒20另一端，用于释放塑料颗粒形成的塑料熔化物的截流喷嘴4，与截流喷嘴4相通的计量通道2，在计量通道2内运动以推动塑料熔化物的计量柱3，用于驱动计量柱的计量伺服电机12，安装在计量柱上用于检测塑料熔化物作用在计量柱上的压力的压力传感器5。注射部分包括与模具腔相通并与计量通道2垂直相通的注射通-->道18，在注射通道15内运动以推动塑料熔化物的注射柱13，用于驱动注射柱13的注射伺服电机10；安装在模具腔内的模具腔压力传感器9。控制器21，根据预设的程序发出各种控制信号。在注射伺服电机10和注射柱13之间的传动机构还可以包括与注射伺服电机10的输出轴相连的滚珠丝杠15，随着滚珠丝杠旋转而在丝杠上进行直线运动的滚珠螺母16，与滚珠螺母15连接的随动滚轮7，一端与上述滚珠螺母15铰接而另一端与注射柱13铰接的扭力臂6。注射单元承架14为大致L形，包括两个直角边和位于直角边之间过渡的倾斜靠模表面8。注射柱13及注射通道15安装在注射单元承架14的一个直角边上。注射伺服电机10的输出轴与注射单元承架14的另一直角边平行。滚轮7始终沿着倾斜靠模表面8运动，经扭力臂6带动注射柱13完成线性的往复运动。下面将详细地描述本申请注塑机的工作过程。在注塑周期开始时，塑料颗粒进给到位于整个注射组件中部的挤压螺杆1。电机11驱动挤压螺杆1转动，转速是可以调整的。塑料颗粒借助挤压螺杆1的剪切力及电阻加热器而产生的热能而塑化。伺服电机12带动包括滚珠丝杠17的传动机构使计量柱往回运动到预定位置，同时注射柱13运动到前进位置，挡住计量通道2的开口。随后，塑料熔化物经过截流喷嘴4而进给到计量通道2。计量柱3由伺服电机12和压力传感器5死循环控制，传感器5用于检测塑料熔化物作用在计量柱上的压力。因此，可以控制塑料熔化物的压力。在差不多达到预设的熔化物压力后，截流喷嘴4关闭而防止过量的塑料熔化物流入计量通道2。随后，计量柱3稍稍移动以便精确调节熔化物的压力。如图2所示，计量柱3的头部带有向截流喷嘴4的方向倾斜的端面，以保证塑料熔化物以先入先出的顺序进给。一旦计量阶段完成，注射柱13向后移动且计量柱向上运动而将正确量的塑料熔化物传送到注射柱13前。注射柱13的端部连接扭力臂6，扭力臂6提供驱动力而启动注射柱13高速线性运动，并当扭力臂6完全延伸成直线时在注射柱13精确端部位置逐渐减速。在第一注射阶段，注射柱13将塑料熔化物在固化之前推入模具腔，实现快速充填。第一注射阶段是基于位置控制的机构。当注射柱13达到端部位置，即扭力臂6完全伸展开时，该高速注射阶段转换为压力控制阶段。在扭力臂6的端部安装有随动滚轮7，其沿着倾斜靠模表面8滑动而将整个注射单元轻-->微向前移动而为注塑零件提供保压(packing pressure)。注射柱13后侧的位置由伺服电机10控制。当模具腔接近填满时，模具腔压力传感器9监测到的增大的压力传递给控制器21。接着，伺服电机10根据控制器21的反馈信号调整电机的输出，以便与注塑机参数中的输入压力设定匹配。随后，向模具腔注入额外的塑料熔化物以完全填满并补偿热收缩。在模具打开后，伺服电机10驱动滚珠丝杠15，使滚珠螺母16稍微向前，从而使随动滚轮沿着倾斜靠模表面8滑动而进一步向前移动，以便释出浇口或注塑零件。在注塑周期的最后，计量柱3和注射柱13撤回到原始位置，准备进行下一次动作。本专利技术的设计解决了在使用小直径一字型注射螺杆来注塑微小塑料零件时遇到的各种困难。为了控制塑料熔化物的计量体积，采用直径非常小的柱(截面积小)为给定的线性精度实现精确的体积控制。该设计提供了一种低成本的解决方案，通过扭力臂6设计实现高注射速度，逐步减速及准确的端部位置。由于扭力臂6提供了所需要的机械优点，不需要大功率伺服电机来控制注射柱13。倾斜的计量柱头部端面使得在计量通道2内积聚的塑料熔化物由来自挤压螺杆的新鲜熔化物向上推，从而可以避免塑料熔化物过热。达到塑料熔化物先入先出的次序。机械的倾斜靠模表面使得这个注射装置承架可以向前稍微移动而提供保压和顶出的功能。计量部分的设计可以供多注射的熔化物聚集在计量通道2内，而不必在每一循环都注入熔化物，因而提高了生产率。尽管已参照附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注塑机，用于注塑微型零件，其特征在于，包括溶胶部分，计量部分，注射部分，控制器和注塑模具，所述溶胶部分包括缸筒和挤压螺杆，所述缸筒的一端设有开口，用于接收作为注塑原料的塑料颗粒，所述挤压螺杆位于缸筒内并由挤压螺杆电机驱动转动；所述计量部分，包括安装在缸筒另一端，用于释放塑料颗粒形成的塑料熔化物的截流喷嘴，与截流喷嘴相通的计量通道，在计量通道内运动以推动塑料熔化物的计量柱，用于驱动计量柱的计量伺服电机，安装在计量柱上用于检测塑料熔化物作用在计量柱上的压力的压力传感器；所述注射部分，包括与所述注塑模具腔相通并与计量通道垂直相通的注射通道，在所述注射通道内运动以推动塑料熔化物的注射柱，用于驱动注射柱的注射伺服电机，安装在模具腔内的模具腔压力传感器；所述控制器，装有控制程序，依次向所述溶胶部分、所述计量部分、所述注射部分发出控制信号完成注塑过程。

【技术特征摘要】
1.一种注塑机，用于注塑微型零件，其特征在于，包括溶胶部分，计量部分，注射部分，控制器和注塑模具，所述溶胶部分包括缸筒和挤压螺杆，所述缸筒的一端设有开口，用于接收作为注塑原料的塑料颗粒，所述挤压螺杆位于缸筒内并由挤压螺杆电机驱动转动；所述计量部分，包括安装在缸筒另一端，用于释放塑料颗粒形成的塑料熔化物的截流喷嘴，与截流喷嘴相通的计量通道，在计量通道内运动以推动塑料熔化物的计量柱，用于驱动计量柱的计量伺服电机，安装在计量柱上用于检测塑料熔化物作用在计量柱上的压力的压力传感器；所述注射部分，包括与所述注塑模具腔相通并与计量通道垂直相通的注射通道，在所述注射通道内运动以推动塑料熔化物的注射柱，用于驱动注射柱的注射伺服电机，安装在模具腔内的模具腔压力传感器；所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，孙国伟，高耀祖，
申请(专利权)人：香港生产力促进局，
类型：实用新型
国别省市：HK[中国|香港]