专利名称：注射成型机的注射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及注射成型机的注射装置，该注射装置设有负荷检测器，检测作用于注射螺杆的树脂压力。
背景技术：
注射成型机的同轴螺杆(インラインスクリユ)式注射装置通过使注射螺杆转动来熔化并混匀加热气缸内的树脂，并且通过在注射螺杆上对树脂施加背压来使注射螺杆后退，在其后退位置上计量熔化树脂(计量工序)。此工序之后，通过使注射螺杆前进，将熔化的树脂注射至金属模具(注射工序)，然后，以规定压力对注射的树脂进行保压(保压工序)。
在同轴螺杆式注射装置中，为了控制在计量工序中对树脂施加的背压，以及为了控制注射及保压工序中的注射压力和保压压力，使用测力传感器等负荷检测器检测作用于注射螺杆上的树脂压力，并基于检测到的树脂压力进行压力反馈控制。
现有的一种注射成型机的注射装置中，装有可自由转动的注射螺杆的推进板被连接杆支撑，能够相对于该连接杆滑动，该推进板通过滚珠丝杠/螺母机构在轴向上移动。推进板和滚珠丝杠/螺母机构的螺母通过负荷检测器连接。通过转动滚珠丝杠/螺母机构的滚珠丝杠，使滚珠丝杠/螺母机构的螺母在轴向上移动，向注射螺杆施加轴向的力。此时的轴向的力通过负荷检测器来检测。
为了提高这种注射装置的负荷检测器检测树脂压力的精度，提出了如下各种方案。
通过将导向板用连接杆支撑，使其相对于连接杆可以滑动，并且使用该导向板支撑滚珠丝杠/螺母机构的螺母，使负荷检测器上没有滚珠丝杠/螺母机构自身的重量，提高负荷检测器检测树脂压力的精度(参照特开平9-29793号公报)。
使滚珠丝杠/螺母机构的转矩不作用于作为负荷检测器的测力传感器(参照特开平2-16023号公报以及特开2000-218663号公报)。
滚珠丝杠/螺母机构的螺母被固定在测力传感器上，并且相对于该测力传感器的螺母的安装角度的变动被加以限制(参照特开2002-347071号公报)。
另外一种现有注射成型机的注射装置中，注射螺杆的后端连接在螺杆支撑轴上，该螺杆支撑轴被轴承箱可自由转动地保持。测力传感器的内环部上连接有轴承箱，测力传感器的外环部固定在可动板上。被可动板轴支承的传递轴与螺杆支撑轴花键式结合。该传递轴通过带式传递机构驱动。
在该种注射装置的注射以及保压工序中，在轴向上驱动可动板，通过测力传感器、轴承箱、螺杆支撑轴在轴向上驱动注射螺杆。在计量工序中，通过带式传递机构使注射螺杆转动的同时，在轴向上驱动可动板，施加背压。在这种情况下，被可动板轴支承的传递轴通过带式传递机构的带的张力，在其径向上受力，产生力矩。使该力矩通过花键式结合吸收，而不被传递至螺杆支撑轴以及测力传感器，来提高测力传感器检测树脂压力的精度(特开2000-117789号公报)。
上述特开2000-117789号公报中所述的注射装置中，设有测力传感器等负荷检测器，该负荷检测器设于轴支撑与注射螺杆的转动共同转动的部件的部件(轴承箱)和在轴向上驱动注射螺杆的可动部件之间。在提高该负荷检测器的分辨率，进行高精度的树脂压力检测的情况下，轴支撑与注射螺杆的转动共同转动的部件的轴承箱有稍微的转动摆动，该转动摆动干扰负荷检测器检测树脂压力，不能够高精度的检测出树脂压力。
发明内容
本发明提供一种注射成型机的注射装置，该注射装置在直线移动的部件与连接在注射螺杆上的转动传递部件之间设有负荷检测器，通过所述负荷检测器计量作用于注射螺杆的树脂压力。所述负荷检测器由内环部、外环部、连接外环部和内环部的变形产生部以及从内环部轴向延长的转动传递部件安装部构成。所述负荷检测器的外环部固定在所述直线移动的部件上。在所述负荷检测器的转动传递部件安装部上通过轴承能转动且不够轴向移动地安装有所述转动传递部件。并且，将所述转动传递部件安装部的至少一部分形成为薄壁。
所述转动传递部件安装部与所述转动传递部件的转动中心轴平行地从所述内环部延长，将所述转动传递部件安装部的与所述内环部的连接部形成为薄壁。
因为本发明的注射成型机的注射装置具有如上构成，即使因为转动传递部件的转动而使轴支撑该转动传递部件的轴承产生转动摆动，该转动摆动也能够被转动传递部件安装部的颈部吸收，几乎不被传递至负荷检测器的内环部，所以能够高精度地检测出树脂压力。
图1为本发明的一种实施方式的注射装置的说明图。
具体实施例方式
图1为本发明的第一种实施方式的注射装置的说明图，表示从中央部截断的截面图。
注射螺杆18插入到安装于前板15上的加热缸19内。该注射螺杆18的后端轴固定在转动传递部件4上。推进板1被未作图示的导杆或者直线导轨等引导，能够在注射螺杆18的轴向上移动。该推进板的前面(注射螺杆一侧)安装有作为负荷检测器的测力传感器3。
测力传感器3由外环部3a、内环部3c、连接这些外环部3a和内环部3c的变形产生部3b以及与内环部3c一体形成的在轴向上延伸的转动传递部件安装部3e构成。并且，该转动传递部件安装部3e在与内环部3c连接的位置具备壁厚变薄的部分(颈部3d)。
测力传感器3的外环部3a固定于推进板1的前面。并且，测力传感器3的转动传递部件安装部3e上通过轴承5能够转动且不能够在轴向上移动地安装有转动传递部件4。符号6代表轴承的压挤部分。
推进板1上通过轴承8能够转动且不能够在轴向上移动地安装有从动滑动轴7。转动传递部件4的后端部与该从动滑动轴7通过花键式结合连接，转动传递部件4相对于从动滑动轴7的相对转动虽然被限制，但能够相对于从动滑动轴7在轴向上移动。从动滑动轴7的后端安装有从动皮带轮9。
推进板1上固定有罩壳2。该罩壳2与推力驱动机构连接，该推力驱动机构用于在轴向(图1中为左右方向)上驱动注射螺杆18以及推进板1，并将加热缸19内熔化的树脂注射至金属模具(未作图示)。该推力驱动单元由滚珠丝杠/螺母机构13和马达(未作图示)构成。
该滚珠丝杠/螺母机构13的滚珠螺母13b固定在罩壳2上。另外，从注射螺杆轴向看，罩壳2的两侧延长有一对马达安装部(未作图示)。用于驱动注射螺杆18转动的螺杆转动用马达12安装在该马达安装部上。设于该螺杆转动用马达12的输出轴上的驱动皮带轮11和从动皮带轮9之间设有同步带10。
滚珠丝杠/螺母机构13的滚珠螺旋轴13a通过轴承14可自由转动地安装在端板16上。该滚珠螺旋轴13a的后端安装有使滚珠螺旋轴13a转动的从动皮带轮17。该从动皮带轮17在与设于注射用马达(未作图示)的输出轴上的驱动皮带轮之间设有同步带，通过该注射用马达的驱动，使注射螺杆18、推进板1等在轴向上移动。滚珠丝杠轴13a的螺杆部分螺纹连接有滚珠丝杠/螺母机构13的滚珠丝杠螺母13b。
下面，说明该注射装置的动作。
在计量工序的计量·混匀过程中，螺杆转动用马达12被驱动，通过驱动皮带轮11以及同步带10使从动皮带轮9转动，该转动力被传递至固定有从动皮带轮9的从动滑动轴7、以及与从动滑动轴7花键式结合的转动传递部件4上，使安装于转动传递部件4上的注射螺杆18转动。
注射螺杆18通过转动，使供给到加热缸19内的树脂熔化，通过该熔化树脂的压力，注射螺杆18后退(图1中的右方向)。此时的注射螺杆18的后退力被传递至转动传递部件4，并且，通过轴承5被传递至测力传感器3的转动传递部件安装部3e、内环部3c、变形产生部3b以及外环部3a、固定该外环部3a的推进板1，使推进板1和罩壳2后退。
另一方面，通过驱动注射用马达，在熔化树脂上产生背压。也就是说，驱动注射用马达，使从动皮带轮17以及滚珠丝杠轴13a转动。滚珠丝杠轴13a的转动使滚珠丝杠螺母13b在前进方向(图1中为左方向)上移动，从而使固定于滚珠丝杠螺母13b上的罩壳2以及推进板1前进。结果，注射螺杆18通过测力传感器3以及轴承5向前移动，对树脂产生与设定背压相对应的力。
当树脂压力大于该设定背压时，注射螺杆18、转动传递部件4、测力传感器3、推进板1以及罩壳2后退。该注射螺杆18的后退力通过转动传递部件4作用于测力传感器3的内环部3c，内环部3c与固定于推进板1的外环部3a之间的变形产生部3b上产生了变形，从而检测出的树脂压力。
在注射工序中，停止螺杆转动用马达12的驱动，驱动注射用马达，通过从动皮带轮17使滚珠丝杠轴13a转动。结果，因为与该滚珠丝杠轴13a的丝杠螺纹连接的滚珠丝杠螺母13b固定于罩壳2，所以不转动，沿着滚珠丝杠轴13a的轴前进，使固定于该滚珠丝杠螺母13b上的罩壳2以及固定有罩壳2的推进板1前进，通过安装在推进板1上的测力传感器3以及轴承5，使转动传递部件4以及固定于该转动传递部件4的注射螺杆18前进，进行注射。
保压工序中注射用马达也被驱动，其转动力通过滚珠丝杠/螺母机构13被转换为轴向上的力，施加于推进板1。结果，注射螺杆18前进，向树脂施加压力(设定的保压压力)。
在该注射、保压工序中，在测力传感器的外环部3a上也产生通过注射用马达的驱动而产生的使推进板1前进的力。另一方面，测力传感器的内环部3c上，施加于注射螺杆18上的树脂压力通过转动传递部件4以及测力传感器3的转动传递部件安装部3e被传递，因为变形产生部3b产生变形，结果，能够检测出树脂压力(注射压力、保压压力)。
这种实施方式的注射装置的动作如上所述。所以，在计量工序的计量混匀过程中，螺杆转动用马达12被驱动，使从动滑动轴7、转动传递部件4、以及安装于该转动传递部件4的注射螺杆18转动。在计量工序中，通过测力传感器3检测树脂压力，驱动注射用马达来进行背压控制。
在该背压控制中，为了提高测力传感器3的分辨率，高精度地测定树脂压力，对于测力传感器3的树脂压力检测，通过转动传递部件4的转动，轴承5产生稍微的转动摆动，影响该检测精度。
于是，在本实施方式中，将转动传递部件安装部3e从测力传感器3的内环部3c在轴向延伸，通过轴承5在该转动传递部件安装部3e上安装转动传递部件4。并且在转动传递部件安装部3e上与内环部3c连接部位的附近部分较薄(也就是说，形成颈部3d)。通过该颈部3d，对于测力传感器3的树脂压力测定，能够防止受轴承5转动摆动的影响。
也就是说，通过转动传递部件4的转动在轴承5产生的稍微的转动摆动被传递至转动传递部件安装部3e，虽然在与转动轴中心轴垂直的方向上产生移动(振动)，但是该移动(振动)被颈部3d吸收，阻止传递至内环部3c。因此，测力传感器3的变形产生部3b检测出的压力，不受轴承5转动摆动的影响，通过注射螺杆18、转动传递部件4、轴承5、以及转动传递部件安装部3e成为施加于测力传感器3的内环部3c的树脂压力，能够高精度地检测出树脂压力。
权利要求
1.一种注射成型机的注射装置，在直线移动的部件与连接在注射螺杆上的转动传递部件之间设有负荷检测器，通过所述负荷检测器计测作用于注射螺杆上的树脂压力，其特征在于，所述负荷检测器包括内环部、外环部、连接这些外环部和内环部的变形产生部以及从内环部轴向延长的转动传递部件安装部，所述负荷检测器的外环部固定在所述直线移动的部件上，在所述负荷检测器的转动传递部件安装部上通过轴承能转动且不能轴向移动地安装有所述转动传递部件，并且，将所述转动传递部件安装部的至少一部分形成为薄壁。
2.根据权利要求1所述的注射成型机的注射装置，其特征在于，所述转动传递部件安装部与所述转动传递部件的转动中心轴平行地从所述内环部延长，将所述转动传递部件安装部的与所述内环部的连接部形成为薄壁。
全文摘要
本发明涉及一种注射成型机的注射装置。将测力传感器的外环部安装在推进板上。使转动传递部件安装部从测力传感器的内环部开始延伸，在其上通过轴承支撑与注射螺杆连接的转动传递部件。施加于注射螺杆的树脂压力通过转动传递部件和转动传递部件安装部作用于测力传感器的内环部，从而变形产生部变形，检测出树脂压力。转动传递部件通过外部动力驱动而转动时产生的轴承的转动摆动由转动传递部件安装部上形成的较薄的部分(颈部)吸收。
文档编号B29C45/46GK1891436SQ20061010026
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月5日 优先权日2005年7月6日
发明者西村浩一, 岛孝次, 内藤保雄 申请人:发那科株式会社