专利名称：立式注射成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立式注射成型机，可以减小驱动动模的电机上的负载。
背景技术：
常规注射成型机包括沿安装面或者沿水平方向进行夹紧的卧式注射成型机、以及 沿竖直方向进行夹紧的立式注射成型机。与立式注射成型机中竖直方式移动动模不同，由 于卧式注射成型机的动模水平方式移动，所以动模几乎不受重力影响。因此，在卧式注射成 型机中，施加在驱动动模的电机上的负载较小，因此，电机以稳定的方式运转。另一方面，由 于卧式注射成型机中的动模水平方式移动，机器的占地面积相对较大。 立式注射成型机因其较小的占地面积而优于卧式注射成型机。然而，由于立式注 射成型机的动模很大程度受重力影响，施加在驱动动模的电机上的负载相对较大。据此，为 了减小作用于电机的负载，例如，日本专利公开No. 08-52756披露了一种包括定模101和动 模105的立式注射成型机IOO，如图8所示。 图8的立式注射成型机100具有设置在安装面上的基座108。四根支撑柱109自 基座108向上延伸。顶部110设置在支撑柱109上。固定于支撑柱109的定模板117，设置 在基座108与顶部110之间。定模101固定在定模板117上并由其进行支撑，定模板117 的上表面与基座108的上表面平行。定模板117支撑系杆116，系杆116沿定模板117的厚 度方向或沿竖直方向延伸，使得系杆116可以沿竖直方向滑动。系杆116的上端和下端分 别固定于上台板114和下台板115，并且支撑上台板114和下台板115。动模105固定于上 台板114的下表面并由上台板114的下表面提供支撑，以使动模105面向定模101。所以， 上台板114、下台板115、系杆116、以及动模105整体方式升降，以形成在竖直方向移动的可 动体106。另一方面，定模板117和定模101形成固定体102。 两个滑轮111a、lllb设置于顶部110的下表面。第一滑轮llla位于顶部110的 边缘(图8中为左缘)，而第二滑轮lllb则大致位于顶部110的中央。钢索112跨置在滑 轮111a、lllb上。较靠近第一滑轮llla的钢索112的端部与配重113相连接，配重113的 重量与可动体106的重量相同。较靠近于第二滑轮lllb的钢索112的端部与可动体106 的上台板114相连接。 移动机构118设置在定模板117与下台板115之间。移动机构118由位于下台板 115下方的电机120进行驱动，以沿竖直方向移动可动体106。据此，使动模105靠近或远 离定模101。 使用与配重113的重量相对应的力，通过钢索112向上拉动可动体106。由于配 重113的重量与可动体106的重量相同，通过钢索112使可动体106和配重113平衡。也 就是，可动体106不会由于其自重而自由下落。所以，为了将可动体106保持在给定位置， 电机120并不需要运转。这就减小了施加在驱动可动体106的电机120上的负载。
在使用注射成型机100进行注射成型时，将动模105与定模101夹紧，并将熔融树 脂在高压下注入模具101U05之间的型腔。定模101和动模105设计成既大又重，以使其不会因在高压下注射熔融树脂而变形。由于钢索112和滑轮111a、lllb除了承受包括沉重 的动模105的可动体106之外，钢索112和滑轮111a、lllb还承受重量与可动体106相同 的配重113，钢索112可能被拉长，而滑轮111a、lllb则可能变形。钢索112的拉长和滑轮 111a、lllb的变形，影响了动模105的顺利升降。结果，增大了施加在电机120上的负载，使 得注射成型机100的运行不稳定。
发明内容
据此，本发明的目的是，提供一种立式注射成型机，能够延长注射成型机的使用寿 命，并保证注射成型操作稳定。 为了达到上述目的，以及，根据本发明的一个方面，提供一种立式注射成型机，包 括定模、动模、提升机构、多个配重、以及多个滑轮。定模由设置在基座上的支撑框架进行 支撑。可动体包括动模。动模可以靠近及远离定模。提升机构用于提升及降低可动体，从 而使动模靠近及远离定模。配重起到可动体的平衡物的作用。配重的总重量与可动体的重 量相同。各配重与可动体用钢索联接。滑轮设置在支撑框架的上部。每个滑轮上跨置一根 钢索。各钢索将对应的配重与可动体连接。 根据下文结合附图进行详细描述，示例方式对本发明原理进行说明，本发明的其 它方面和优点将更为明了。图8是图示一种现有技术立式注射成型机的正视图。
参照下面对优选实施方式的说明以及附图，可以更好地理解本发明及其目的和优 点，其中图1是图示根据本发明一种实施例的立式注射成型机的正视图，示出模具打开的 状态；图2是图示图1的立式注射成型机的正视图，示出模具闭合的状态；图3是沿图1的 线A-A的剖视图；图4是沿图2的线B-B的剖视图；图5是图示图1中立式注射成型机的 夹紧机构的剖视图；图6是图示图1中立式注射成型机的脱模机构的正视图；图7是沿图6
的线C-C的剖视图；以及图8是图示一种现有技术立式注射成型机的正视图。
具体实施例方式
下面，参照图1至图7 ，说明本发明的一种实施例。 图1中所示的根据本发明的一种立式注射成型机1具有设置在安装面上的基座5， 注射成型机l安装在安装面上。作为支撑框架的四个支撑柱6，自基座5的矩形上表面竖向 或者沿图1中箭头Z的方向延伸。各支撑柱6具有多边形截面。支撑柱6布置在基座5上 表面的四个拐角处。顶部7设置在支撑柱6上。也就是，由支撑柱6支撑顶部7。
顶部7中形成两个通孔12。如图3所示，各通孔12位于顶部7中沿图3中箭头Y 方向布置的两个支撑柱6之间的部分。沿箭头Z的方向延伸的滚珠丝杠13穿过各通孔12。 各滚珠丝杠13能够在对应的通孔12中转动。各滚珠丝杠13的上端与设置在顶部7上的 伺服电机14相联接，而各滚珠丝杠13的下端则由设置在基座5上的轴承(未示出)可转 动方式支撑。当对应伺服电机14受到驱动时，使各滚珠丝杠13转动。注射成型机l包括 可动体4，响应于滚珠丝杠13的转动，可动体4沿滚珠丝杠13提升或降低。可动体4包括 两个球状螺母15、活动基座17、以及下模20。各球状螺母15拧在对应的滚珠丝杠13上。 活动基座17固定在球状螺母15之间并由球状螺母15对其进行支撑，以及，活动基座17的面平行。下模20固定于活动基座17的上表面并由其进行支撑。平时，也就 是，注射成型机1没有运转以执行注射模塑时，可动体4处在靠近于基座5的位置，也就是 图1和图3中所示的较低位置。 上模21固定于顶部7的下表面，以使其面向下模20。下模20和上模21沿竖直方 向布置。如图2所示，通过运转伺服电机14，向上移动可动体4，使下模20的上表面接触上 模21的下表面。此时，形成在下模20上表面的模具凸部20t进入形成在上模21的下表面 中的模具凹部21o，因而，在上模21与下模20之间形成型腔22，型腔22由模具凸部20t和 模具凹部21q限定。 弹出机构设置在基座5中，以从上模21或下模20弹出在下模20和上模21间形 成的模塑制品。在本实施例中，弹出机构由从基座5的上表面延伸的两根弹出杆25形成。 当可动体4处于较低位置，也就是当下模20处于其远离上模21的开放状态时，使弹出杆25 从下向上穿过下模20，以便从下模20弹出模塑制品。 在本实施例中，采取下列措施，以减少驱策可动体4的伺服电机14上的负载。也 就是，如图3所示，支撑柱6布置在上模21和包括下模20的可动体4周围，各支撑柱6内 部形成空腔6h。配重10容纳在各空腔6h中。也就是，配重10布置在支撑柱6所包围的区 域中。各配重10能在对应支撑柱6的空腔6h中提升及降低。成对的滑轮16设置于顶部 7。每对滑轮16与一个支撑柱6相对应。各配重10通过两根钢索24与可动体4(更具体 地，与面向活动基座17侧相对的对应球形螺母15侧)相连接，钢索24跨置在对应的成对 滑轮16上。每对滑轮16包括由一对护板19可转动方式支撑的轮轴18，而一对护板19则 将一对滑轮16夹在中间。轮轴18沿图1中箭头X的方向延伸。 如图3所示，两个紧固部15r固定在与面向活动基座17侧相对的各球状螺母15 的一侧。各球状螺母15的两个紧固部15r的每一个分别位于沿箭头Y的方向大致三等分 球状螺母15侧的两条线中的一条上。据此，紧固部15r对称布置。各紧固部15r与四对滑 轮16中的一对相对应。也就是，各紧固部15r与两根钢索24的端部相连接，而这两根钢索 24则与对应的成对滑轮16相接合。跨置在每对滑轮16上的两根钢索24的端部(与连接 对应紧固部15r的端部相反的端部)与对应的配重10相连接，更具体地，与配重10的紧固 部10r相连接。第一通孔7a和第二通孔7b形成在顶部7中。两根钢索24中从对应的成 对滑轮16延伸至对应的紧固部15r的部分，容纳在一个第一通孔7a中。两根钢索24中从 对应的成对滑轮16延伸至对应的配重10的部分，则容纳在一个第二通孔7b中。
通过钢索24拉动可动体4的配重10的重量总和，设定为与可动体4的重量相同， 也就是，与球状螺母15、活动基座17、和下模20的重量总和相同。所以，配重10与可动体 4互相平衡。也就是，配重10起到可动体4的平衡物的作用。四个配重10具有相同重量。 也就是，各配重10的重量等于用可动体4的重量除以4所得到的值，其中除数4是配重10 的个数。在以平衡方式用配重10保持可动体4方面，具有相同重量的配重10具有优势。由 于钢索24和成对滑轮16设置成与各配重10相对应，在分散由于承载可动体4和配重10 而作用在钢索24和成对滑轮16上的应力方面，注射成型机1具有优势。
如图1所示，多个夹紧机构26设置于顶部7。在使用上模21和下模20进行的模 塑操作中，夹紧机构26用于防止因注入型腔22的熔融树脂的注射压力使下模20与上模21 分离。夹紧机构26绕上模21和下模20的周边以等间隔设置，以便将下模20和上模21均
5匀地压向彼此。如图5所示，各夹紧机构26包括螺栓27、驱动机构39、螺旋弹簧29、环形液 压垫圈30 (其为缸筒32)、以及圆筒体31。 更具体地，各液压垫圈30适配在顶部7的上表面所形成的垫圈孔30h之一中。通 孔27h自各垫圈孔30h的底部延伸。各通孔27h与对应的垫圈孔30h共轴，并延伸穿过顶 部7和上模21。适配在对应垫圈孔30h中的各液压垫圈30的中央孔和对应的通孔27h形 成螺栓孔34。螺栓27的光杆部27 j穿过各螺栓孔34，而光杆部27 j的下端27k则从上模 21的下表面伸出。在各螺栓27的下端27k处形成外螺纹。在与螺栓27的下端27k相对应 的下模20的上表面处形成内螺纹孔20m。各螺栓27的头部27t与对应液压垫圈30的中 央孔的外周接合。圆筒体31从上方适配至各螺栓27的头部27t。圆筒体31内周面的形 状与头部27t对应。在各圆筒体31内，将螺旋弹簧29布置在圆筒体31的顶面与对应螺栓 27的头部27t之间。各螺旋弹簧29始终向下驱策对应的螺栓27。操作各驱动机构39以 使对应的圆筒体31和螺栓27转动。更具体地，各驱动机构39包括多个支撑柱33，支撑柱 33自顶部7的上表面向上延伸，并且布置在对应的圆筒体31周围。各驱动机构39的支撑 柱33支撑安装板35，而夹紧电机28则安装于安装板35。各夹紧电机28的输出轴28s与 对应圆筒体31的上表面相连接。所以，各夹紧电机28的输出轴28s的转动，通过对应的圆 筒体31传递至对应的螺栓27。 各液压垫圈30或各缸筒32容纳有活塞36。更具体地，各缸筒32具有向上开口的 环形凹槽32o，而活塞36则容纳在环形凹槽32o中。各缸筒32的环形凹槽32o形成液压 室37，油液通过油路38从外部供至液压室37。当将油液供至对应的液压室37时，各缸筒 32的活塞36从缸筒32伸出，并向上推压对应螺栓27的头部27t。结果，使螺栓27向上移动。 如图6和图7所示，注射成型机1包括多个脱模机构40。脱模机构40使粘附模塑 制品的下模20和上模21的分离，模塑制品是通过冷却固化型腔22中的树脂获得的。换而 言之，脱模机构40使上模21与下模20彼此脱模。固定部41在沿箭头X方向布置的两根 支撑柱6之间延伸。各脱模机构40设置在一个固定部41上。各固定部41在面向上模21 和下模20的表面上具有两个脱模机构40。如图7所示，各脱模机构40包括安装于固定部 41的罩壳42、以及容纳在罩壳42中的脱模缸筒43。各脱模缸筒43包括冲杆(pl皿ger)、以 及设置在冲杆末端的楔形脱模件44。响应于油液供至对应脱模缸筒43，使各脱模件44伸 出或退回。当下模20和上模21互相结合时，在下模20和上模21之间形成脱模孔45。当 脱模件44进入脱模孔45时，将沿使下模20和上模21彼此分开方向的力施加至下模20及 上模21，使下模20与上模21分开。
下面说明注射成型机1的操作。 如图1和图3所示，平时，也就是，未操作注射成型机1以执行注射成型时，下模20 保持在注射成型机1的较低位置。在这种状态下，上模21与下模20彼此分离，各配重10 位于对应支撑柱6的空腔6h中的上部，由钢索24悬吊。另一方面，可动体4保持在靠近于 基座5的较低位置。随着注射成型开始，当正向驱动伺服电机14时，使滚珠丝杠13沿预定 方向转动。据此，可动体4向上移动。此时，与可动体4平衡的配重10，使作用在向上移动 可动体4的伺服电机14上的负载最小化。 当可动体4向上移动时，从上模21的下表面伸出的各螺栓27的下端27k，最终接触下模20的对应内螺纹孔20m的开口。在这种状态下，上模21与下模20彼此稍稍分离。 由对应螺旋弹簧29对螺栓27的驱策，将各螺栓27的下端27k驱策进入对应的内螺纹孔 20m。当进一步提升可动体4时，各螺栓27克服对应螺旋弹簧29的驱策力而向上移动，使 得螺栓27的头部27t与对应液压垫圈30分离。之后，当下模20接触上模21时，停止伺服 电机14。这就在模具20、21之间形成了有待填充熔融树脂的型腔22。尽管对应伺服电机 14停止运转时，停止了各配重10的下降，但由于各配重IO基于自身重量而受到惯性力作 用，这样使对应钢索24立刻受到很大的应力。然而，在本实施例中，由于各配重10的重量 相对较小，减小了作用在对应钢索24和对应成对滑轮16上的应力。所以，防止钢索24被 拉长或断裂，并且防止成对的滑轮16变形。 之后，在上模21和下模20互相接触的情况下，正向驱动夹紧电机28时，各夹紧电 机28的转动，通过对应圆筒体31传递至对应螺栓27的头部27t，使得螺栓27转动。结果， 如图2所示，将各螺栓27的下端27k拧进对应的内螺纹孔20m。当各螺栓27的头部27t接 触对应液压垫圈30时，对应的夹紧电机28停止转动。 此时，尽管模具20、21之间的结合因螺栓27得到加强，但在有些情形下，这种加强 还不足以防止因注射进入型腔22的熔融树脂的压力使上模21与下模20彼此分离。所以， 为了获得模具20、21之间的更牢固的结合，经由对应的油路38，将液压油供至图5所示各 夹紧机构26的液压室37。这就增加了液压室37中的油压，并使活塞36受到增大的油压 作用，使得各活塞36从对应缸筒32伸出。各伸出的缸筒32向上挤压对应螺栓27的头部 27t。结果，通过螺栓27将下模20压抵上模21。在这种状态下，未示出的注射机注射熔融 树脂进入型腔22，使得型腔22填满熔融树脂。由于下模20压抵上模21并与之牢固结合， 熔融树脂的注射压力不会导致下模20与上模21分离。液压室37中液压较高的状态也就 是借助于缸筒32增强模具20、21之间结合的状态，保持该状态，直至型腔22中的熔融树脂 冷却并固化。型腔22中的树脂冷却并固化，从而在型腔22中获得模塑制品。
获得模塑制品之后，经由对应的油路38排出各液压室37中的液压油，使得液压室 37中的液压降低。从而由缸筒32对模具20、21之间结合的增强得以取消。之后，沿反向驱 动夹紧电机28，以将各螺栓27的下端27k从对应的内螺纹孔20m移出。各夹紧电机28的 转动通过对应圆筒体31传递至对应螺栓27的头部27t，使得螺栓27克服对应螺旋弹簧29 的驱策力而松开。在将各螺栓27的下端27k从对应内螺纹孔20m旋出之后，使下模20移 动。换而言之，使可动体4下降。然而，由于下模20和上模21粘附于型腔22中的模塑制 品，模具打开也就是下模20与上模21彼此分开需要相当大的力。因此，为了促进下模20 与上模21彼此分开，将液压油供至各脱模机构40的脱模缸筒43，使得脱模机构40的脱模 件44进入上模21与下模20之间对应的脱模孔45。据此，将沿使下模20与上模21彼此分 开方向的力施加于下模20及上模21，从而使下模20和上模21分开。之后，当反向驱动伺 服电机14时，下模20开始降低，使下模20很大程度地远离上模21 。此时，模塑制品留在下 模20上。当下模20与上模21分开达到预定距离时，利用弹出杆25，从下模20弹出模塑制 品。因此，完成了注射成型机l的注射成型。
上述实施例具有以下优点。 配重10通过钢索24向上拉动可动体4。由于可动体4不会由于其自重而自由下 落，不需驱动伺服电机14来保持可动体4处于预定位置。这减小了伺服电机14上的负载。
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可动体4不是由单个配重保持，而是由分开布置的多个配重10保持，各配重10设 有两根钢索24和一对滑轮16。对于分散因承载可动体4和配重10所产生的、作用在钢索 24和成对滑轮16上的应力而言，这种结构是有益的，保证了用注射成型机1进行注射成型 的长期稳定操作。 各配重10容纳在对应支撑柱6的空腔6h中。这种结构在减小立式注射成型机1
的尺寸方面比较有利，并且可以避免外部障碍物妨碍配重10的竖直移动。 在球状螺母15面向活动基座17侧的相反侧，各球状螺母15的两个紧固部15r的
每一个，位于沿箭头Y方向大致三等分该球状螺母15侧的两条线中的一条上。此外，四个
配重10具有相同的重量。这种结构有利于提升及降低可动体4、同时保持可动体4处于水
平位置而不发生倾斜。 上述实施例可以进行如下更改。 支撑柱6的数量不局限于4根。取代支撑柱6，也可以使用框状体或壁状体作为支 撑框架。 各配重10不必完全容纳在对应支撑柱6的空腔6h中，而是可以局部或完全置于 支撑柱6外部。 提升或降低可动体4的提升机构，不局限于注射成型机1中包括滚珠丝杠13和球 状螺母15的提升机构，而且也可以是这样的提升机构，其中使用由电机驱动的链带提升及 降低可动体4。 在图1所示的注射成型机1中，下模20是活动的、而上模21则是静止的。然而， 模具20、21也可以用活动的上模和静止的下模取代。在这种情况下，夹紧机构26和弹出机 构根据需要进行更改。 不一定用两根钢索24使各配重10与可动体4连接。也就是，连接各配重10与可 动体4的钢索24的数量可以是一根或两根以上。 配重10的数量不局限于四个。此外，可以只将一些配重10布置在空腔6h中，而 其余配重10则可以置于支撑柱6的空腔6h的外部。
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权利要求
一种立式注射成型机，包括定模，由设置在基座上的支撑框架进行支撑；可动体，其包括动模，所述可动体可以靠近或远离所述定模；提升机构，提升及降低所述可动体，从而使所述动模靠近及远离所述定模；多个配重，起到所述可动体的平衡物的作用，其中所述配重的总重量与所述可动体的重量相同，用钢索使各所述配重与所述可动体联接；以及多个滑轮，设置在所述支撑框架的上部，其中各所述滑轮上跨置一根所述钢索，各所述钢索将对应的配重与所述可动体连接。
2. 根据权利要求1所述的立式注射成型机，其中所述支撑框架围绕所述定模和所述动 模布置，以及，其中所述配重至少局部布置在由所述支撑框架包围的区域中。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的立式注射成型机，其中所述支撑框架包括沿所 述可动体移动方向延伸的多根支撑柱，以及其中各所述配重容纳在一个所述支撑柱中，以使所述配重提升或降低。
4. 根据权利要求3所述的立式注射成型机，其中所述支撑柱以等间隔布置在所述可动 体周围，连接所述钢索与所述可动体的部分是对称的，以及其中所述配重具有相同重量。
全文摘要
本发明公开了一种立式注射成型机，包括定模、可动体、提升机构、多个配重、以及多个滑轮。定模由设置在基座上的支撑框架进行支撑。可动体包括动模。动模可以靠近及远离定模。提升机构提升及降低可动体，从而使动模靠近及远离定模。配重起到可动体的平衡物的作用。配重的总重量与可动体的重量相同。用钢索使各配重与可动体联接。多个滑轮设置在支撑框架的上部。每个滑轮上跨置一根钢索。各钢索连接对应的配重和可动体。
文档编号B29C45/66GK101758604SQ200910258168
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者早川峰男, 立川俊二, 高木宗弘 申请人:丰田合成株式会社