技术简介:
本专利针对旋转式注射成型机中可动模冷却时软管缠绕复杂的问题,提出在旋转轴部件内设置贯穿可动模的介质流路,通过旋转轴实现冷却介质循环,无需外部软管连接。同时,旋转盘带动可动模位置切换,使单个可动模可与不同固定模合模,提升多色成型效率。该方案简化了结构,避免漏水风险,优化了冷却与模具切换流程。
关键词:旋转轴冷却流路,多模切换结构
1.本发明涉及注射成型装置。
背景技术:2.已知有如下所述的注射成型装置:将通过塑化装置而被塑化的材料向由一对模具所形成的腔室供给,并从喷嘴注射。
3.例如在专利文献1中记载有包括三个注射装置、三个固定模、以及三个可动模的旋转式注射成型机。在专利文献1所记载的旋转式注射成型机中,各可动模以能够旋转的方式安装于旋转型安装盘,并与各固定模合模,通过从注射装置注射成型材料来成型三色成型品。
4.专利文献1:日本实公平2-23390号公报
5.在上述那样的注射成型机中,为了对注射后的腔室内进行冷却,有时需要对可动模进行冷却。但是,在专利文献1那样的成型多色成型品的注射成型机中,由于可动模进行旋转,例如在向可动模通水来进行冷却的情况下,软管的折绕会变得繁杂,从而装置变得复杂。
技术实现要素:6.本发明所涉及的注射成型装置的一个方式包括:
7.第一固定模拆装部,能够拆装第一固定模;
8.第二固定模拆装部,能够拆装第二固定模;
9.第一可动模拆装部,能够拆装第一可动模,所述第一可动模构成为能够与所述第一固定模及所述第二固定模分别合模;
10.第一注射单元,经由所述第一固定模的第一浇口开口注射第一成型材料;
11.第二注射单元,经由所述第二固定模的第二浇口开口注射第二成型材料;以及
12.位置变更部,变更所述第一可动模拆装部的位置,以使所述第一可动模位于和所述第一固定模或所述第二固定模对置的位置处,
13.所述位置变更部具有:
14.驱动部;
15.旋转轴部件,通过所述驱动部而进行旋转;以及
16.旋转盘,与所述旋转轴部件连接,且设置有所述第一可动模拆装部,
17.所述旋转盘以所述旋转轴部件的旋转轴为中心进行旋转,
18.在所述旋转轴部件中形成有穿通所述第一可动模的供介质流动的流路。
附图说明
19.图1是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的立体图。
20.图2是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的剖视图。
21.图3是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的第一注射单元的剖视图。
22.图4是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的扁平螺杆的立体图。
23.图5是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的滚筒的图。
24.图6是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的固定模单元的立体图。
25.图7是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的可动模单元的立体图。
26.图8是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的可动模单元的立体图。
27.图9是用于说明本实施方式所涉及的注射成型装置的控制部的成型品生成处理的流程图。
28.图10是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的旋转轴部件的剖视图。
29.图11是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置的旋转轴部件的图。
30.图12是用于说明本实施方式所涉及的注射成型装置的第一模流路及第二模流路的图。
31.图13是示意性地示出本实施方式的变形例所涉及的注射成型装置的第一注射单元的剖视图。
32.附图标记说明
33.10
…
第一注射单元,12
…
第二注射单元,20
…
固定模单元,30
…
可动模单元,40
…
合模部,42
…
合模板,44
…
模驱动部,46
…
滚珠丝杠部,48
…
垫片,50
…
控制部,60
…
支承台,62
…
支承棒,64
…
连接杆,66
…
支承棒,100
…
注射成型装置,110
…
材料供给部,120
…
塑化部,122
…
螺旋件壳体,124
…
螺旋件驱动部,126
…
轴,130
…
扁平螺杆,130a
…
第一部分,130b
…
第二部分,131
…
主面,132
…
槽形成面,133
…
侧面,133a
…
第一侧面,133b
…
第二侧面,134
…
第一槽,135
…
中央部,136
…
连接部,137
…
材料导入口,140
…
滚筒,142
…
对置面,144
…
第二槽,146
…
连通孔,160
…
注射部,162
…
气缸,164
…
柱塞,166
…
柱塞驱动部,168
…
喷嘴,169
…
喷嘴孔,200
…
注射成型装置,210
…
固定板,220
…
第一固定模拆装部,221
…
夹持部,222
…
第二固定模拆装部,223
…
夹持部,230
…
第一固定模,230a
…
喷嘴插入孔,230b
…
第一浇口开口,232
…
第二固定模,232b
…
第二浇口开口,310
…
可动板,312
…
贯通孔,320
…
第一可动模拆装部,321
…
夹持部,322
…
第二可动模拆装部,323
…
夹持部,330
…
第一可动模,332
…
第二可动模,340
…
位置变更部,341
…
带,342
…
驱动部,343
…
带轮,344
…
旋转轴部件,346
…
旋转盘,348
…
推出结构,349
…
贯通孔,350
…
框体,402
…
侧面,404
…
底面,410
…
流路,411
…
第一轴流路,411a
…
介质流入口,412
…
第二轴流路,412a
…
介质流出口,414
…
第一模流路,416
…
第二模流路,420
…
流入槽,422
…
流出槽,430
…
流入管,432
…
流出管,434
…
第一连结管,436
…
第二连结管,438
…
第三连结管,441
…
第一填料,442
…
第二填料,443
…
第三填料,444
…
第四填料,445
…
第五填料。
具体实施方式
34.下面,使用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要指出,下面说明的实施方式并非对权利要求书中记载的本发明的内容进行不当地限定。此外,下面说明的所有构成并不一定都是本发明的必要构成要素。
35.1.注射成型装置
36.1.1.整体的构成
37.首先,参照附图对本实施方式所涉及的注射成型装置进行说明。图1是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置100的立体图。图2是示意性地示出本实施方式所涉及的注射成型装置100的剖视图。需要指出,在图1及图2中,作为相互正交的三轴,示出了x轴、y轴、以及z轴。x轴方向及y轴方向例如为水平方向。z轴方向例如为铅直方向。
38.如图1及图2所示,注射成型装置100例如包括第一注射单元10、第二注射单元12、固定模单元20、可动模单元30、合模部40、以及控制部50。需要指出,为了便于说明,在图2中简化示出了第一注射单元10。
39.注射成型装置100通过依次注射多种成型材料来进行多色成型,从而来成型成型品。在图示的例子中,注射成型装置100具备两个注射单元10、12,使用彼此不同的两种成型材料来执行多色成型。多色形成并不仅限于使用彼此不同颜色的成型材料的注射成型,也包括使用彼此不同种类的成型材料的注射成型。
40.具体而言,首先,从第一注射单元10向通过固定模单元20及可动模单元30而形成的腔室注射第一成型材料。接着,从第二注射单元12向配置于腔室的第一成型材料注射第二成型材料。由此,可以制造由第一成型材料及第二成型材料构成的成型品。
41.下面,对注射成型装置100的各部件进行说明。
42.1.2.注射单元
43.图3是示意性地示出第一注射单元10的剖视图。如图1~图3所示,第一注射单元10例如具有材料供给部110、塑化部120、以及注射部160。
44.材料供给部110向塑化部120供给作为原料的材料。材料供给部110例如由料斗构成。向材料供给部110供给颗粒状、粉末状的材料。
45.塑化部120构成为对材料供给部110所供给的材料进行塑化,生成具有流动性的糊状的第一成型材料并向注射部160引导。如图3所示,塑化部120例如具有螺旋件壳体122、螺旋件驱动部124、扁平螺杆130、滚筒140、以及加热部150。
46.需要指出,塑化是包括熔融的概念,是指从固体变为具有流动性的状态。具体而言,在发生玻璃化转变的材料的情况下,塑化是指使材料的温度成为玻璃化转变点以上。在不发生玻璃化转变的材料的情况下,塑化是指使材料的温度成为熔点以上。
47.螺旋件壳体122是容纳扁平螺杆130的框体。在螺旋件壳体122和滚筒140所包围的空间中容纳有扁平螺杆130。
48.螺旋件驱动部124设置于螺旋件壳体122。螺旋件驱动部124例如由电机构成。螺旋件驱动部124使扁平螺杆130旋转。与螺旋件驱动部124连接的轴126连接于扁平螺杆130。螺旋件驱动部124被控制部50控制。需要指出,虽然没有图示,但是,也可以通过减速机连接轴126和扁平螺杆130。
49.扁平螺杆130具有旋转轴r方向的大小小于和旋转轴r方向正交的方向的大小的大致圆柱形状。在图示的例子中,旋转轴r与y轴平行。通过螺旋件驱动部124所产生的转矩,扁平螺杆130以旋转轴r为中心进行旋转。扁平螺杆130具有主面131、主面131的相反侧的槽形成面132、以及连接主面131和槽形成面132的侧面133。这里,图4是示意性地示出扁平螺杆130的立体图。
50.如图4所示,在扁平螺杆130的槽形成面132上形成有第一槽134。第一槽134例如具
有中央部135、连接部136、以及材料导入口137。中央部135与形成于滚筒140的连通孔146对置。中央部135与连通孔146连通。连接部136连接中央部135和材料导入口137。在图示的例子中,连接部136从中央部135朝向槽形成面132的外周形成为螺旋状。材料导入口137形成于槽形成面132的外周。即、材料导入口137形成于扁平螺杆130的侧面133。由材料供给部110供给的材料从材料导入口137被导入第一槽134,穿过连接部136及中央部135,而被输送至形成于滚筒140的连通孔146。在图示的例子中,形成有两个第一槽134。
51.需要指出,第一槽134的数量并没有特别的限定。虽然没有图示,但是,第一槽134也可以形成为三个以上,还可以仅形成一个。
52.如图3所示,滚筒140设置为与扁平螺杆130对置。滚筒140具有与扁平螺杆130的槽形成面132对置的对置面142。在对置面142的中心形成有连通孔146。这里,图5是示意性地示出滚筒140的图。
53.如图5所示,在滚筒140的对置面142上形成有第二槽144、以及连通孔146。第二槽144形成有多个。在图示的例子中,形成有六个第二槽144,但是,其数量并没有特别的限定。当从y轴方向观察时,多个第二槽144形成于连通孔146的周围。第二槽144的一端与连通孔146连接,并从连通孔146朝向对置面142的外周螺旋状地延伸。第二槽144具有将塑化的第一成型材料向连通孔146引导的功能。
54.需要指出,第二槽144的形状并没有特别的限定,也可以是直线状。此外,第二槽144的一端也可以不与连通孔146连接。而且,第二槽144也可以不形成于对置面142。但是,如果考虑将第一成型材料高效地向连通孔146引导,则优选第二槽144形成于对置面142。
55.如图3所示,加热部150设置于滚筒140。加热部150对供给至扁平螺杆130与滚筒140之间的材料进行加热。加热部150的输出被控制部50所控制。塑化部120通过扁平螺杆130、滚筒140、以及加热部150将所供给的材料向连通孔146输送并加热,以生成塑化的第一成型材料,而使生成后的第一成型材料从连通孔146向注射部160流出。
56.注射部160将通过塑化部120生成的第一成型材料向可动模单元30注射。注射部160例如具有气缸162、柱塞164、柱塞驱动部166、以及喷嘴168。气缸162是与连通孔146连接的大致圆筒状的部件。柱塞164在气缸162的内部移动。柱塞164被电机、齿轮等构成的柱塞驱动部166驱动。柱塞驱动部166被控制部50控制。
57.注射部160通过使柱塞164在气缸162内滑动来执行计量操作及注射操作。计量操作是指如下所述的操作:通过使柱塞164向远离连通孔146的+x轴方向移动,将位于连通孔146的第一成型材料向气缸162内引导,并在气缸162内进行计量。注射操作是指如下所述的操作:通过使柱塞164向接近连通孔146的-x轴方向移动,将气缸162内的第一成型材料通过喷嘴168向可动模单元30注射。
58.喷嘴168将第一成型材料向可动模单元30注射。在安装于固定模单元20的第一固定模230中形成有插入喷嘴168的喷嘴插入孔230a、以及从喷嘴168注射的第一成型材料通过的第一浇口开口230b。在喷嘴168上形成有与连通孔146连通的喷嘴孔169。通过执行上述的计量操作及注射操作,在气缸162内被计量的第一成型材料经由连通孔146而输送向喷嘴孔169。另外,喷嘴168从喷嘴孔169经由第一浇口开口230b注射第一成型材料。需要指出,为了便于说明,在图3中,简化或省略了固定模单元20的图示。
59.向第二注射单元12的材料供给部110供给与向第一注射单元10的材料供给部110
供给的原料不同的原料。第二注射单元12经由第二固定模232的第二浇口开口232b注射与第一成型材料不同的第二成型材料。第二注射单元12具有与第一注射单元10基本相同的构成。因此,省略其详细说明。
60.1.3.固定模单元
61.图6是示意性地示出固定模单元20的立体图。如图2及图6所示,固定模单元20例如具有固定板210、第一固定模拆装部220、第二固定模拆装部222、以及施力部件240。需要指出,为了便于说明,在图2中,省略了第一固定模230及第二固定模232的图示。此外,为了便于说明,在图6中,省略了施力部件240的图示。
62.固定板210具有大致板状的形状。如图2所示,固定板210通过支承棒62而被固定于支承台60。在图示的例子中,在固定板210的朝向-y轴方向的面上连接有第一注射单元10及第二注射单元12。
63.第一固定模拆装部220及第二固定模拆装部222设置于固定板210。在图示的例子中,固定模拆装部220、222设置于固定板210的朝向+y轴方向的面上。固定模拆装部220、222例如排列设置于x轴方向上。
64.第一固定模拆装部220构成为能够拆装第一固定模230。在图6所示的例子中,第一固定模拆装部220具有一对夹持部221,通过一对夹持部221夹持第一固定模230而保持第一固定模230。第二固定模拆装部222构成为能够拆装第二固定模232。在图示的例子中,第二固定模拆装部222具有一对夹持部223,通过一对夹持部223夹持第二固定模232而保持第二固定模232。
65.第一固定模230被第一固定模拆装部220保持。在第一固定模230的朝向+y轴方向的面上形成有注射第一成型材料的第一浇口开口230b。而且,在第一固定模230的朝向+y轴方向的面上形成有构成腔室的未图示的凹部。
66.第二固定模232被第二固定模拆装部222保持。在第二固定模232的朝向+y轴方向的面上形成有注射第二成型材料的第二浇口开口232b。而且,在第二固定模232的朝向+y轴方向的面上形成有构成腔室的未图示的凹部。固定模230、232的材质例如为金属、陶瓷、树脂。
67.如图2所示,施力部件240设置于固定板210。在进行了合模之后进行开模时,施力部件240对可动模单元30的旋转盘346向可动板310施力。在图示的例子中,在进行了合模之后,可动模单元30向+y轴方向移动时,施力部件240对旋转盘346向可动板310施力。施力部件240由弹性体构成。通过施力部件240,可以抑制在进行开模时,旋转盘346留在固定模单元20中的情况。
68.需要指出,“合模”是指使可动模单元30向接近固定模单元20的方向移动,以使第一固定模230与第一可动模330或第二可动模332抵接。此外,“开模”是指使可动模单元30向远离固定模单元20的方向移动,以使第一固定模230与第一可动模330或第二可动模332分离。
69.1.4.可动模单元
70.图7是示意性地示出可动模单元30的立体图。如图2及图7所示,可动模单元30具有可动板310、第一可动模拆装部320、第二可动模拆装部322、以及位置变更部340。需要指出,为了便于说明,在图2中,省略了第一可动模330及第二可动模332的图示。
71.可动板310具有大致板状的形状。如图7所示,在可动板310的四个角形成有贯通孔312。如图1所示,连接杆64穿过贯通孔312。连接杆64与固定模单元20及合模部40连接。可动板310能够通过合模部40而向y轴方向移动。
72.第一可动模拆装部320及第二可动模拆装部322设置于位置变更部340的旋转盘346。第一可动模拆装部320构成为能够拆装第一可动模330。在图7所示的例子中,第一可动模拆装部320具有一对夹持部321,通过一对夹持部321夹持第一固定模230而保持第一固定模230。第二可动模拆装部322构成为能够拆装第二可动模332。在图示的例子中,第二可动模拆装部322具有一对夹持部323,通过一对夹持部323夹持第二可动模332而保持第二可动模332。
73.第一可动模330被第一可动模拆装部320保持。在第一可动模330的朝向-y轴方向的面上形成有构成腔室的未图示的凹部。第一可动模330构成为能够与第一固定模230及第二固定模232的每一个合模。即、可以通过形成于第一可动模330的凹部、以及形成于第一固定模230的凹部构成腔室,并且,可以通过形成于第一可动模330的凹部、以及形成于第二固定模232的凹部构成腔室。
74.第二可动模332被第二可动模拆装部322保持。在第二可动模332的朝向-y轴方向的面上形成构成腔室的未图示的凹部。第二可动模332构成为能够与第一固定模230及第二固定模232的每一个合模。即、可以通过形成于第二可动模332的凹部、以及形成于第一固定模230的凹部构成腔室,并且,可以通过形成于第二可动模332的凹部、以及形成于第二固定模232的凹部构成腔室。可动模330、332的材质例如是金属、陶瓷、树脂。
75.位置变更部340与可动板310连接。位置变更部340例如具有驱动部342、旋转轴部件344、旋转盘346、以及推出结构348。需要指出,为了便于说明,在图2中,省略了推出结构348的图示。
76.驱动部342使旋转轴部件344旋转。驱动部342例如由电机构成。在图2所示的例子中,通过驱动部342而产生的转矩经由带341及带轮343而被传递至旋转轴部件344。
77.通过驱动部342,旋转轴部件344进行旋转。这里,图8是示意性地示出旋转轴部件344及旋转盘346的立体图。如图8所示,旋转轴部件344的形状为大致筒状。旋转轴部件344以旋转轴q为中心进行旋转。在图示的例子中,旋转轴q方向为y轴方向。如图2所示,旋转轴部件344以能够通过带轮343而进行旋转的方式保持于可动板310。需要指出,关于旋转轴部件344的内部结构将在后面描述。
78.旋转盘346与旋转轴部件344连接。旋转盘346的形状为大致圆盘状。伴随着旋转轴部件344的旋转,旋转盘346以旋转轴部件344的旋转轴q为中心进行旋转。在旋转盘346中设置有第一可动模拆装部320及第二可动模拆装部322。在图示的例子中,可动模拆装部320、322设置于旋转盘346的朝向-y轴方向的面。
79.通过使旋转盘346旋转,位置变更部340变更第一可动模拆装部320的位置,以使第一可动模330位于和第一固定模230或第二固定模232对置的位置处。而且,位置变更部340变更第二可动模拆装部322的位置,以使第二可动模332位于和第一固定模230或第二固定模232对置的位置处。具体而言,当第一可动模330位于和第一固定模230对置的位置处时,位置变更部340使第二可动模332位于和第二固定模232对置的位置处,当第一可动模330位于和第二固定模232对置的位置处时,位置变更部340使第二可动模332位于和第一固定模
230对置的位置处。
80.如图7所示,推出结构348设置于可动板310。推出结构348是用于从第一可动模330或第二可动模332拆除依次注射第一成型材料和第二成型材料而成型的成型品的结构。在图示的例子中,推出结构348是销,能够通过未图示的驱动部而向y轴方向移动。在可动模330、332中形成有推出结构348通过的贯通孔349。
81.推出结构348设置在与第二固定模232对置的位置处。在与第一固定模230对置的位置处未设置有推出结构。从第二固定模232的第二浇口开口232b注射第二成型材料之后,使推出结构348通过贯通孔349向-y轴方向移动,可以推出留在第一可动模330或第二可动模332中的成型品。
82.1.5.合模部
83.合模部40使具有旋转轴部件344及旋转盘346的可动模单元30在注射方向上进退。驱动部342与旋转盘346联动来进行移动。合模部40与旋转轴部件344联动而使驱动部342移动。注射方向是从第一注射单元10注射第一成型材料的方向,在图示的例子中,为y轴方向。如图2所示,合模部40例如具有合模板42、模驱动部44、以及滚珠丝杠部46。
84.合模板42通过支承棒66而被固定于支承台60。合模板42为大致板状的部件。
85.模驱动部44与合模板42连接。模驱动部44例如由电机、齿轮等构成。模驱动部44通过滚珠丝杠部46而与可动模单元30连接。模驱动部44的驱动被控制部50控制。滚珠丝杠部46将模驱动部44的驱动带来的动力传递至可动模单元30。滚珠丝杠部46能够相对于合模板42向y轴方向移动。合模部40通过模驱动部44及滚珠丝杠部46使可动模单元30移动,从而来进行合模及开模。
86.模驱动部44的输出大于柱塞驱动部166的输出。因此,合模部40可以可靠地进行合模。如果柱塞驱动部166的输出大于模驱动部44的输出,则存在成型材料从腔室漏出的可能性。模驱动部44的输出例如大于螺旋件驱动部124的输出。
87.需要指出,第一注射单元10的螺旋件驱动部124的输出与第二注射单元12的螺旋件驱动部124的输出既可以相同,也可以不同。此外,第一注射单元10的柱塞驱动部166的输出与第二注射单元12的柱塞驱动部166的输出既可以相同,也可以不同。
88.滚珠丝杠部46隔着垫片48与可动模单元30的框体350连接。滚珠丝杠部46、垫片48、以及框体350并未基于可动模单元30的驱动部342的驱动而旋转。也可以在滚珠丝杠部46与旋转轴部件344之间设置间隙。也可以在框体350与带轮343之间设置间隙。框体350容纳有旋转轴部件344的一部分。
89.1.6.控制部
90.控制部50例如由计算机而构成,该计算机具有处理器、主存储装置、以及与外部进行信号的输入输出的输入输出接口。控制部50例如通过处理器执行读入主存储装置的程序而发挥各种功能。具体而言,控制部50控制注射单元10、12、可动模单元30、以及合模部40。需要指出,控制部50也可以不是由计算机构成,而是由多个电路的组合构成。这里,图9是用于说明控制部50的处理的流程图。
91.用户例如操作未图示的操作部,向控制部50输出用于开始处理的处理开始信号。操作部例如由鼠标、键盘、触摸面板等来实现。控制部50当接收到处理开始信号时,开始成型品生成处理。
92.首先,如图9所示,作为步骤s1,控制部50控制合模部40及位置变更部340,使固定模230、232及可动模330、332处于初始位置的状态(步骤s1)。在初始位置的状态下,成为固定模230、232与可动模330、332分离的开模的状态。而且,在初始位置的状态下,第一固定模230与第一可动模330对置,第二固定模232与第二可动模332对置。
93.接着,作为步骤s2,控制部50控制合模部40以使可动模330、332向-y轴方向移动,使第一固定模230与第一可动模330抵接,使第二固定模232与第二可动模332抵接,来进行合模。
94.接着,作为步骤s3,控制部50控制注射单元10、12,以注射第一成型材料及第二成型材料。具体而言,控制部50控制第一注射单元10,向第一固定模230和第一可动模330所构成的腔室内注射第一成型材料。而且,控制部50控制第二注射单元12,向第二固定模232和第二可动模332所构成的腔室内注射第二成型材料。
95.接着,作为步骤s4,控制部50控制合模部40以使可动模330、332向+y轴方向移动,来进行开模。控制部50在进行开模的同时,控制推出结构348,推出留在第二可动模332中的半成品并将其从第二可动模332取下。该半成品仅由第二成型材料构成,未成为成型品。在推出该半成品之后,控制部50使推出结构348返回初始位置。在第一可动模330中留有作为成型品的由第一成型材料构成的半成品。
96.接着,作为步骤s5,控制部50控制位置变更部340以使旋转盘346旋转,使第一固定模230与第二可动模332对置,使第二固定模232与第一可动模330对置。控制部50例如控制位置变更部340,以使旋转盘346以旋转轴q为中心旋转180
°
。
97.接着,作为步骤s6,控制部50控制合模部40以使可动模330、332向-y轴方向移动,使第一固定模230与第二可动模332抵接,使第二固定模232与第一可动模330抵接,来进行合模。
98.接着,作为步骤s7,控制部50控制注射单元10、12,以注射第一成型材料及第二成型材料。具体而言,控制部50控制第一注射单元10,向由第一固定模230和第二可动模332所构成的腔室内注射第一成型材料。而且,控制部50控制第二注射单元12,向由第二固定模232和第一可动模330所构成的腔室内注射第二成型材料。在第一可动模330中留有在步骤s3中注射的第一成型材料构成的半成品。通过向该半成品注射第二成型材料,可以成型由第一成型材料及第二成型材料构成的成型品。
99.接着,作为步骤s8,控制部50控制合模部40以使可动模330、332向+y轴方向移动,来进行开模。控制部50在进行开模的同时,控制推出结构348,推出留在第二可动模332中的成型品并将其从第二可动模332取下。
100.接着,作为步骤s9,控制部50进行是否结束成型品生成处理的判定。例如,控制部50进行开始了成型品生成处理之后是否经过了预定时间的判定。当判定为经过了预定时间时(在步骤s9中为“是”时),控制部50结束成型品生成处理。当判定为未经过预定时间时(在步骤s9中为“否”时),控制部50使处理返回步骤s1。
101.或者,作为步骤s9,控制部50进行使推出结构348进行动作的次数是否是预定数以上的判定。当判定为是预定数以上时(在步骤s9中为“是”时),控制部50结束成型品生成处理。当判定为不是预定数以上时(在步骤s9中为“否”时),控制部50使处理返回步骤s1。
102.需要指出,当使处理返回步骤s1时,在第二次以及之后的步骤s3中,控制部50控制
第二注射单元12,向第一成型材料构成的半成品注射第二成型材料。因此,在第二次以及之后的步骤s4中,控制部50控制推出结构348,以推出留在第二可动模332中的成型品。
103.如果考虑第二成型材料浪费的情况,则优选在第一次的步骤s3中,不从第二注射单元12注射第二成型材料。但是,如果考虑控制部50的程序的简化,则优选在第一次的步骤s3中,从第二注射单元12注射第二成型材料。
104.1.7.旋转轴部件
105.如图2所示,在旋转轴部件344中形成有穿通第一可动模330及第二可动模332的流路410。流路410构成为包括第一轴流路411、以及第二轴流路412。第一轴流路411及第二轴流路412彼此分开。轴流路411、412从旋转轴部件344的侧面402形成至底面404。在图示的例子中,底面404是旋转轴部件344的朝向-y轴方向的面。在轴流路411、412流动用于冷却可动模330、332的介质。作为介质,例如可以列举出水。
106.在旋转轴部件344的侧面402上形成有流入槽420及流出槽422。这里,图10是示意性地示出旋转轴部件344的流入槽420及流出槽422附近的剖视图。图11是示意性地示出旋转轴部件344的流入槽420及流出槽422附近的图。
107.如图10及图11所示,流入槽420及流出槽422彼此分开。流入槽420及流出槽422环绕侧面402。换言之,流入槽420及流出槽422以覆盖360
°
的方式形成于侧面402。
108.流入槽420与第一轴流路411的介质流入口411a连接。介质流入口411a形成于流入槽420的底面。介质流入口411a的形状例如是圆形。流出槽422与第二轴流路412的介质流出口412a连接。介质流出口412a形成于流出槽422的底面。介质流出口412a的形状例如是圆形。介质流入口411a及介质流出口412a朝向彼此相反的方向。
109.如图10所示,流入槽420与流入管430连接。流入管430贯通框体350。流入管430例如为了使介质循环而与未图示的泵连接。流出槽422与流出管432连接。流出管432贯通框体350。流入管430及流出管432不随着旋转轴部件344的旋转而旋转。需要指出,为了便于说明,在图2中,省略了流入管430及流出管432的图示。此外,在图11中,省略了框体350、流入管430、以及流出管432的图示。
110.如图10及图11所示,在旋转轴部件344的侧面402设置有填料441、442、443、444、445。流入槽420设置在第一填料441与第二填料442之间。流出槽422设置在第二填料442与第三填料443之间。作为填料441、442、443,例如使用o形环。利用填料441、442,可以减小在流入槽420中流动的介质泄漏到外部的可能性。利用填料442、443,可以减小在流出槽422中流动的介质泄漏到外部的可能性。第四填料444设置于第一填料441的+y轴方向上。第五填料445设置于第三填料443的-y轴方向上。利用填料444、445,可以进一步减小介质泄漏到外部的可能性。填料441、442、443、444、445例如在与框体350抵接的同时,随着旋转轴部件344的旋转而进行旋转。
111.这里,图12是用于说明形成于第一可动模330的第一模流路414、以及形成于第二可动模332的第二模流路416的图。
112.如图12所示,当从y轴方向观察时,第一模流路414沿第一可动模330的外周而形成。第一模流路414通过第一连结管434与第一轴流路411连接。当从y轴方向观察时,第二模流路416沿第二可动模332的外周而形成。第二模流路416通过第二连结管436与第一模流路414连接。而且,第二模流路416通过第三连结管438与第二轴流路412连接。
113.介质依次通过旋转轴部件344、第一可动模330、以及第二可动模332,以返回旋转轴部件344。在图示的例子中,介质依次通过流入管430、流入槽420、第一轴流路411、第一连结管434、第一模流路414、第二连结管436、第二模流路416、第三连结管438、第二轴流路412、流出槽422、流出管432。第一轴流路411、第一连结管434、第一模流路414、第二连结管436、第二模流路416、第三连结管438、以及第二轴流路412构成流路410。从流出管432流出的介质既可以通过未图示的冷却结构进行冷却并返回流入管430,也可以直接废弃。在控制部50进行成型品生成处理的期间,介质在上述的第一轴流路411等中流动。
114.需要指出,虽然没有图示,但是,在第一固定模230及第二固定模232中形成有介质流动的流路。形成于第一固定模230的流路和形成于第二固定模232的流路相互连结。在可动模330、332中流动的介质未通过固定模230、232而被排出。
115.1.8.作用効果
116.在注射成型装置100中,位置变更部340具有驱动部342、通过驱动部342而进行旋转的旋转轴部件344、以及与旋转轴部件344连接且设置有第一可动模拆装部320的旋转盘34,旋转盘346以旋转轴部件344的旋转轴q为中心进行旋转,在旋转轴部件344中形成有穿通第一可动模330的介质流动的流路410。因此,在注射成型装置100中,例如与旋转轴部件中未形成有流路而是将介质流动的软管直接与可动模连接时相比,可以实现装置的简化。例如,当将软管直接与可动模连接时,软管随着旋转轴部件的旋转而进行旋转,因此,软管的折绕变得繁杂,装置变得复杂。此外,有时会产生漏水。
117.在注射成型装置100中,在旋转轴部件344的侧面402形成有与流路410的介质流入口411a连接且环绕侧面402的流入槽420、以及与流路410的介质流出口412a连接且环绕侧面402的流出槽422,流入槽420及流出槽422彼此分开。因此,在注射成型装置100中,可以在不使流入管430随着旋转轴部件344的旋转而进行旋转的情况下,使介质流入流路410,该流入管430使介质流入流入槽420。而且,在注射成型装置100中,可以在不使流出管432随着旋转轴部件344的旋转而进行旋转的情况下,使介质从流出槽422流出,该流出管432使介质从流出槽422流出。由此,可以实现装置的简化。
118.在注射成型装置100中,包括使旋转轴部件344在注射方向上进退的合模部40,合模部40与旋转轴部件344联动而使驱动部342移动。因此,在注射成型装置100中,与合模部未与旋转轴部件联动且未使驱动部移动时相比,可以实现将驱动部342中产生的转矩传递至旋转轴部件344的结构的简化。
119.在注射成型装置100中,包括设置在与第二固定模232对置的位置处的推出结构348,在与第一固定模230对置的位置处,未设置有推出结构。因此,在注射成型装置100中,与在与第一固定模230对置的位置处设置有推出结构时相比,可以实现装置的简化。
120.需要指出,虽然没有图示,但是,也可以在与第一固定模230对置的位置、以及与第二固定模232对置的位置的两个部位设置有推出结构348。此外,在上述的例子中,对和可动模330、332向+y轴方向移动联动、从而推出结构348进行驱动的例子进行了说明,但是,推出结构348也可以未与可动模330、332的移动联动地进行驱动。
121.在注射成型装置100中,包括能够拆装构成为能够与第一固定模230及第二固定模232分别合模的第二可动模332的第二可动模拆装部322,当第一可动模330位于和第一固定模230对置的位置时,位置变更部340使第二可动模332位于和第二固定模232对置的位置
处,当第一可动模330位于和第二固定模232对置的位置时,位置变更部340使第二可动模332位于和第一固定模230对置的位置处。因此,在注射成型装置100中,当从第二注射单元12经由第二固定模232的第二浇口开口232b向第一可动模330注射第二成型材料时,可以从第一注射单元10经由第一固定模230的第一浇口开口230b向第二可动模332注射第一成型材料。由此,可以提高用于生产第一成型材料及第二成型材料构成的成型品的生产力。
122.在注射成型装置100中,介质依次通过旋转轴部件344、第一可动模330、以及第二可动模332,并返回旋转轴部件344。因此,在注射成型装置100中,可以通过连续的一个流路冷却两个可动模330、332。
123.1.9所供给的材料
124.作为材料供给部110所供给的材料,可以列举出将具有热塑性的材料、金属材料、陶瓷材料等各种材料作为主材料的材料。这里,“主材料”意指作为形成成型品的形状的中心的材料,意指在成型品中占有50质量%以上的含有率的材料。在上述的材料中包括将这些主材料以单体形式熔融的材料、和主材料一起含有的一部分的成分熔融成为糊状的材料。
125.作为具有热塑性的材料,例如可以使用热塑性树脂。作为热塑性树脂,可以列举出例如:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)树脂、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚缩醛(pom)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰胺(pa)、聚乳酸(pla)、聚苯硫醚(pps)、聚碳酸酯(pc)、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等通用工程塑料;聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(peek)等工程塑料。
126.在具有热塑性的材料中也可以混入颜料、金属、陶瓷、除此之外的石蜡、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂等添加剂等。具有热塑性的材料在塑化部120中通过扁平螺杆130的旋转、以及加热部150的加热而被塑化并转化为熔融的状态。此外,这样生成的第一形成材料及第二成型材料在从喷嘴168注射之后,由于温度的降低而固化。优选具有热塑性的材料在被加热至其玻璃化转变点以上且完全熔融的状态下从喷嘴168注射。
127.在塑化部120中,例如,也可以将金属材料用作主材料,来取代上述的具有热塑性的材料。在这种情况下,优选在使金属材料成为粉末状的粉末材料中混合在生成第一形成材料及第二成型材料时熔融的成分,并投入塑化部120。
128.作为金属材料,例如可以列举出镁(mg)、铁(fe)、钴(co)、铬(cr)、铝(al)、钛(ti)、铜(cu)、镍(ni)的单一金属、或者包含一种以上的这些金属的合金、或者、马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、钴铬合金。
129.在塑化部120中,能够使用陶瓷材料作为主材料来取代上述的金属材料。作为陶瓷材料,例如可以列举出二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷、氮化铝等非氧化物陶瓷等。
130.材料供给部110所供给的金属材料、陶瓷材料的粉末材料也可以是混合了多种的单一金属的粉末、合金的粉末、陶瓷材料的粉末的混合材料。此外,金属材料、陶瓷材料的粉末材料例如也可以被上述的热塑性树脂、或者除此之外的热塑性树脂涂覆。在这种情况下,在塑化部120中,该热塑性树脂也可以熔融而呈现流动性。
131.在材料供给部110所供给的金属材料、陶瓷材料的粉末材料中,例如也可以添加溶剂。作为溶剂,例如可以列举出:水;乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单
乙醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类;乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等乙酸酯类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基-正丁基酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类;乙醇、丙醇、丁醇等醇类;四烷基乙酸铵类;二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜系溶剂;吡啶、γ-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶系溶剂;四烷基乙酸铵(例如四丁基乙酸铵等);丁基卡必醇乙酸酯等离子液体等。
132.除此之外,在材料供给部110所供给的金属材料、陶瓷材料的粉末材料中,例如也可以添加粘合剂。作为粘合剂,例如可以列举出丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂、纤维素类树脂、或其它合成树脂、或者pla、pa、pps、peek、或其它热塑性树脂。
133.2.注射成型装置的变形例
134.接着,参照附图对本实施方式的变形例所涉及的注射成型装置进行说明。图13是示意性地示出本实施方式的变形例所涉及的注射成型装置200的剖视图。下面,对本实施方式的第一变形例所涉及的注射成型装置200中、具有与上述的本实施方式所涉及的注射成型装置100的构成部件同样的功能的部件标注相同的标记,并省略其详细说明。
135.如图13所示,在注射成型装置200中,扁平螺杆130具有第一侧面133a、以及第二侧面133b这一点与上述的注射成型装置100不同。
136.扁平螺杆130例如具有第一部分130a、以及第二部分130b。第一部分130a设置于比第二部分130b更靠滚筒140侧。第一部分130a设置在滚筒140与第二部分130b之间。例如当从y轴方向观察时,第一部分130a的形状为圆形。当从y轴方向观察时,第一部分130a的中心c1位于旋转轴r上。第一部分130a具有槽形成面132、以及与槽形成面132交叉的第一侧面133a。在图示的例子中,第一侧面133a与槽形成面132正交。在第一侧面133a上形成有第一槽134的材料导入口137。
137.第二部分130b设置在第一部分130a的与滚筒140相反的一侧。在图示的例子中,第二部分130b相对于第一部分130a位于-y轴方向。第二部分130b连接有轴126。第二部分130b于第一部分130a连接。例如,当从y轴方向观察时,第二部分130b的形状为圆形。当从y轴方向观察时,第二部分130b的中心c2位于旋转轴r上。
138.第二部分130b具有第二侧面133b。第二侧面133b比第一侧面133a更距离滚筒140更远。第二侧面133b与滚筒140之间的距离大于第一侧面133a与滚筒140之间的距离。
139.当从y轴方向观察时,第二部分130b的直径d2大于第一部分130a的直径d1。第二侧面133b与螺旋件壳体122之间的距离l2小于第一侧面133a与螺旋件壳体122之间的距离l1。距离l1是第一侧面133a与螺旋件壳体122之间的最短距离。距离l2是第二侧面133b与螺旋件壳体122之间的最短距离。
140.第一注射单元10所注射的第一成型材料为弹性体树脂。作为弹性体树脂,例如,可以列举出聚氨酯树脂、有机硅树脂等。第二注射单元12所注射的第二成型材料为非弹性体树脂的树脂。第二成型材料例如是abs树脂等。
141.当第一成型材料为弹性体树脂、第二成型材料为非弹性体树脂的树脂时,第一注射单元10中的第二侧面133b与螺旋件壳体122之间的距离l2小于第二注射单元12中的第二侧面133b与螺旋件壳体122之间的距离l2。
142.与非弹性体树脂的abs树脂等相比,弹性体树脂是弹性及伸缩性高、且重量轻的树脂。因此,当弹性体树脂侵入到扁平螺杆与螺旋件壳体之间时,难以去除侵入其间的弹性体
树脂,而且,有时弹性体树脂会到达轴,从而使扁平螺杆的旋转停止。
143.针对上述的问题,在注射成型装置200中,使处理弹性体树脂的第一注射单元10中的第二侧面133b与螺旋件壳体122之间的距离l2小于不处理弹性体树脂的第二注射单元12中的第二侧面133b与螺旋件壳体122之间的距离l2。由此,可以降低弹性体树脂侵入第二部分130b与螺旋件壳体122之间的可能性。
144.需要指出,在注射成型装置200中,也可以构成为根据所供给的材料从而能够拆装注射单元10、12。此外,也可以是第一注射单元10注射热固化性树脂,第二注射单元12注射热塑性树脂。
145.上述的实施方式及变形例是一个例子,并非限定于此。例如,也可以对各实施方式及各变形例适当地进行组合。
146.本发明包括和实施方式中说明的构成实质上相同的构成,例如,功能、方法及结果相同的构成,或者目的及效果相同的构成。此外,本发明包括替换了实施方式中说明的构成的非本质的部分的构成。此外,本发明包括与实施方式中说明的构成实现相同的作用效果的构成或者达成相同的目的的构成。此外,本发明包括在实施方式中说明的构成中添加了公知技术的构成。
147.根据上述的实施方式可以导出下面的内容。
148.注射成型装置的一个方式包括:
149.第一固定模拆装部,能够拆装第一固定模;
150.第二固定模拆装部,能够拆装第二固定模;
151.第一可动模拆装部,能够拆装第一可动模,所述第一可动模构成为能够与所述第一固定模及所述第二固定模分别合模;
152.第一注射单元,经由所述第一固定模的第一浇口开口注射第一成型材料;
153.第二注射单元,经由所述第二固定模的第二浇口开口注射第二成型材料;以及
154.位置变更部,变更所述第一可动模拆装部的位置,以使所述第一可动模位于和所述第一固定模或所述第二固定模对置的位置处,
155.所述位置变更部具有:
156.驱动部;
157.旋转轴部件,通过所述驱动部而进行旋转;以及
158.旋转盘,与所述旋转轴部件连接,且设置有所述第一可动模拆装部,
159.所述旋转盘以所述旋转轴部件的旋转轴为中心进行旋转,
160.在所述旋转轴部件中形成有穿通所述第一可动模的供介质流动的流路。
161.根据该注射成型装置,可以实现装置的简化。
162.也可以在所述注射成型装置的一个方式中,
163.在所述旋转轴部件的侧面上形成有:,
164.与所述流路的介质流入口连接且环绕所述侧面的流入槽;以及
165.与所述流路的介质流出口连接且环绕所述侧面的流出槽,
166.所述流入槽及所述流出槽彼此分开。
167.根据该注射成型装置,可以在使流入管并未随着旋转轴部件的旋转而旋转的情况下,使介质流入流路,该流入管使介质流入流入槽。而且,可以在使流出管并未随着旋转轴
部件的旋转而旋转的情况下,使介质从流出槽流出,该流出管供介质从流出槽流出。
168.也可以在所述注射成型装置的一个方式中,包括:
169.合模部,使所述旋转轴部件在注射方向上进退,
170.所述合模部与所述旋转轴部件联动而使所述驱动部移动。
171.根据该注射成型装置,可以实现将驱动部中产生的转矩传递至旋转轴部件的结构的简化。
172.也可以在所述注射成型装置的一个方式中,包括:
173.推出结构,设置于和所述第二固定模对置的位置处,
174.在与所述第一固定模对置的位置处未设置有推出结构。
175.根据该注射成型装置,可以实现装置的简化。
176.也可以在所述注射成型装置的一个方式中,包括:
177.第二可动模拆装部,能够拆装第二可动模,所述第二可动模构成为能够与所述第一固定模及所述第二固定模分别合模,
178.所述位置变更部,
179.当所述第一可动模位于和所述第一固定模对置的位置时,使所述第二可动模位于和所述第二固定模对置的位置,
180.当所述第一可动模位于和所述第二固定模对置的位置时,使所述第二可动模位于和所述第一固定模对置的位置。
181.根据该注射成型装置,可以提高用于生产第一成型材料及第二成型材料所构成的成型品的生产力。
182.也可以在所述注射成型装置的一个方式中,
183.所述介质依次通过所述旋转轴部件、所述第一可动模、以及所述第二可动模,以返回所述旋转轴部件。
184.根据该注射成型装置,可以通过连续的一条流路对两个可动模进行冷却。
185.也可以在所述注射成型装置的一个方式中,
186.所述第一注射单元及所述第二注射单元具有对所供给的材料进行塑化的塑化部,
187.所述塑化部具有:
188.扁平螺杆,具有形成有槽的槽形成面;
189.滚筒,具有与所述槽形成面对置的对置面,并形成有连通孔;以及
190.壳体,容纳所述扁平螺杆,
191.所述扁平螺杆具有:
192.第一侧面,与所述槽形成面交叉,并形成有导入所述材料的导入口;以及
193.第二侧面,比所述第一侧面更远离所述滚筒,
194.所述第二侧面与所述壳体之间的距离小于所述第一侧面与所述壳体之间的距离。
195.根据该注射成型装置,可以降低第一成型材料侵入第二侧面与壳体之间的可能性。
196.也可以在所述注射成型装置的一个方式中,
197.所述第一成型材料为弹性体树脂,
198.所述第二成型材料为非弹性体树脂的树脂,
199.所述第一注射单元中的所述第二侧面与所述壳体之间的距离小于所述第二注射单元中的所述第二侧面与所述壳体之间的距离。
200.根据该注射成型装置,可以降低作为弹性体树脂的第一成型材料侵入第二侧面与壳体之间的可能性。