一種微型注塑的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種微型注塑機，擠出裝置包括螺桿支撐架，螺桿支撐架上樞接有受控于伺服電機并位于溶膠筒中的單螺桿；還包括和溶膠筒自由端頭連通的射咀；鎖模裝置包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，第二立板連接伺服電機驅動的滾軸絲杠，滾軸絲杠具有驅動后模向前行進的合模動作；支撐架的下端和基板滑動配合，還設有驅動螺桿支撐架行進的氣缸，氣缸驅動支撐架上的射咀與前模的注射口對應。本發明的注塑機通過氣缸的前進、后退完成擠出裝置與模具流道口的閉合，可以較為容易地實現對模具流道平衡的設計，對零件的成型品質就容易控制；且其占地空間小、耗能低、易于實現自動化。
【專利說明】一種微型注塑機
【技術領域】
[0001]本發明涉及微型注塑成型領域，更準確地說，涉及一種微型注塑機。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的進步，產品不斷向微型化方向發展，因而產生了新世紀產業需求的微機電系統技術。2002年全世界在這一領域創造出450億美元的產值，其主要產品在光電通訊、影像傳輸、生化醫療、信息存儲、精密機械等應用領域扮演著重要角色。為了能夠生產具有實用價值的微細組件，許多新興制造技術隨之產生，包括光刻、電鑄及脫模技術(LIGA)、紫外光蝕刻技術(UV)、放電加工(EDM)、微注射成型、精密磨削和精密切削等。其中，微注射成型技術以容易實現大規模、低成本生產精密微細結構零件的優點成為世界制造技術的研究熱點之一。
[0003]成品質量以毫克為計算單位，成品幾何尺寸以微米為度量單位的微注射成型技術，始于20世紀80年代末，是一門新興的先進制造技術，同傳統的、常規的注射成型技術相t匕，其對成型材料、成型工藝及成型設備等方面都提出了不同要求。許多現有的、成熟的注射成型技術和理論并不適用于微注射成型技術，必須在理論和實踐上對微注射成型工藝的技術特點進行系統和徹底的研究與探討。
[0004]微注射成型技術發展之初，并未有專用注射成型機用于微型零件制造。生產實際中，通常采用傳統的中、大型注射成型機配合多模腔模具設計實現零件制備，這不僅對模具的流道平衡設計要求很高，而且零件的成型品質也難以控制。因此，需要專用的注射成型機適應零件微型化和高精度的要求。
【發明內容】
[0005]本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供了一種微型注塑機。
[0006]為了實現上述的目的，本發明的技術方案是:一種微型注塑機，包括:
[0007]擠出裝置，包括螺桿支撐架，所述螺桿支撐架上樞接有受控于伺服電機并位于溶膠筒中的單螺桿，所述溶膠筒的外壁纏繞有加熱線圈；還包括和溶膠筒自由端頭連通的射咀；
[0008]鎖模裝置，包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，所述第二立板連接伺服電機驅動的滾軸絲杠，所述滾軸絲杠具有驅動后模向前行進的合模動作；
[0009]所述螺桿支撐架的下端和基板滑動配合，還設有驅動螺桿支撐架行進的氣缸，所述氣缸驅動螺桿支撐架上的射咀與前模的注射口對應。
[0010]優選的是，所述射咀的外壁纏繞有加熱線圈。
[0011]優選的是，所述溶膠筒的外側還設有護罩。
[0012]優選的是，所述護罩上還設有散熱孔。
[0013]優選的是，還設有固定在基板上的第三立板，所述第三立板設有樞接一用于控制滾珠絲杠行進的螺母，所述伺服電機驅動螺母轉動。
[0014]優選的是，還設有至少一根連接第一立板、第三立板的導向柱，所述導向柱和第二立板導向滑動配合。
[0015]優選的是，所述導向柱的數量為四根，平行布置在第一立板、第三立板的四角，四根導向柱分別穿過第二立板的四角。
[0016]優選的是，所述滾軸絲杠通過連接座與第二立板連接，所述連接座或者第二立板上設有頂針氣缸。
[0017]優選的是，鄰近第一立板的位置設有水口機械手，所述水口機械手包括立架，所述立架上設有伺服電機，還設有與伺服電機輸出軸連接的懸臂，所述懸臂的自由端設有夾持氣缸。
[0018]優選的是，所述懸臂為C形。
[0019]本發明的注塑機在工作的時候，伺服電機驅動滾珠絲杠螺母旋轉，絲杠前進推動第二立板朝向第一立板移動，并使后模與前模合模，進行鎖模動作。完成后，擠出裝置的氣缸推動擠出裝置移動，使射咀與前模的注射口對接，伺服電機驅動單螺桿轉動，使塑膠顆粒塑化，并使溶膠射入至模具型腔中，進行冷卻成型。之后，氣缸驅動擠出裝置退出，伺服電機驅動第二立板后退，前模與后模分離后，完成開模動作。頂針氣缸將成型品頂出，水口機械手控制懸臂轉入，通過夾持氣缸將水口取出，之后進行下一個循環的成型。本發明的微型注塑機注塑可以較為容易地實現對模具流道平衡的設計，對零件的成型品質就容易控制；且其占地空間小、耗能低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1示出了本發明注塑機的結構示意圖。
[0021]圖2示出了本發明擠出裝置的結構示意圖。
[0022]圖3示出了圖2中擠出裝置的部分結構示意圖。
[0023]圖4示出了本發明鎖模裝置的結構示意圖。
[0024]圖5示出了本發明水口機械手的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明解決的技術問題、采用的技術方案、取得的技術效果易于理解，下面結合具體的附圖，對本發明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0026]參考圖1，本發明提供了一種微型注塑機，擠出裝置1，其為注塑機的核心部分，完成對塑膠原料的塑化并且將塑化的塑膠射入到模腔內部；鎖模裝置3，其為注塑機的核心部分，微型注塑機的鎖模采用二板鎖模方式，主要實現前模、后模之間的開合；控制柜，其內部為電路控制部分，控制整個設備的運行，為設備的核心控制部分。
[0027]本發明的擠出裝置1，參考圖1、圖2、圖3，包括一螺桿支撐架13，所述螺桿支撐架13上樞接有受控于伺服電機11并位于溶膠筒144中的單螺桿，伺服電機11固定在螺桿支撐架13上，通過皮帶將動力輸入到單螺桿上，使單螺桿在溶膠筒144中轉動，從而驅動物料前進。所述溶膠筒144的外壁纏繞有加熱線圈，在本發明的一個具體的實施方式中，設有兩個加熱線圈，分別為第一加熱線圈142、第二加熱線圈143 ;單螺桿旋轉使塑膠顆粒從高溫的溶膠筒內前進，并在前進的過程中進行塑化。溶膠筒144的自由端還連通有一射咀140，塑化后的物料從該射咀140中射入至模具的型腔內，以完成產品的注塑。本發明采用單螺桿結構、伺服電機控制，使得該擠出裝置可被精確地控制。
[0028]在整個塑化、射膠的過程中，可通過對伺服電機、加熱線圈的溫度等控制，實現對射膠壓力、速度、位置、溫度等進行控制。在射膠過程中，也可通過相關傳感器來達到實時監控，實現對螺桿保護、射膠狀態、射膠問題的報警功能。
[0029]在本發明的一個優選的實施例中，所述射咀140外壁也纏繞有加熱線圈，記為第三加熱線圈141。當然，溶膠筒144的外側還可設有護罩14，護罩14上還可設有散熱孔等
坐寸ο
[0030]為了控制該擠出裝置I的行進，所述螺桿支撐架13的下端設有用于和整機基板滑動配合的導軌槽或導軌。通過滑動配合，可實現擠出裝置I的前行、后退，以便使擠出裝置I中的射咀140與模具的注射口對接、分尚。
[0031]在本發明的一個具體的實施例中，采用氣缸12控制螺桿支撐架13的行進，在安裝的時候，氣缸12固定在基板上，其輸出軸與螺桿支撐架13連接在一起。在氣缸12的一個推動的行程中，可使射咀140準確與模具的注射口對接在一起。
[0032]本發明的擠出裝置I為了便于上料，在所述溶膠筒144的端頭還連通有下料斗10，將塑膠顆粒放入其中即可，該下料斗10的下端還可設置調節片，以調整下料的量，這屬于本領域的現有技術，在此對其結構不再具體說明。
[0033]本發明的鎖模裝置3請參加圖1、圖4，包括固定在基板上并用于固定前模38的第一立板32,以及用于固定后模37的第二立板31,第一立板32和第二立板31基本平行布置，前模38安裝在第一立板32上，后模37安裝在第二立板31上。第一立板32還設有通孔320，以便擠出裝置的射咀140穿入與前模的注射口對接。在本發明中，選擇前模作為靜止點，使第二立板31前移或后退來實現前模38、后模37之間的閉合或分離。在本發明中，所述第二立板31連接伺服電機341驅動的滾珠絲杠34，所述滾珠絲杠34在伺服電機341的驅動下，推動第二立板31行進，使后模37做出合模動作。通過伺服電機341的可精確控制合模，當出現問題時伺服電機341會發出合模不到位等相關信號。
[0034]本發明的滾珠絲杠34的安裝方式可以采用本領域技術人員所熟知的結構，在本發明中，設置一固定在基板上的第三立板35，其與第一立板32、第二立板31平行布置。在第三立板35可通過安裝座樞接一螺母340，該螺母340與滾珠絲杠34螺紋配合，伺服電機341安裝在基板下方，并通過皮帶驅動螺母轉動。滾珠絲杠34的一端連接著第二立板31，當伺服電機341驅動螺母轉動時，驅動滾珠絲杠34前進，最終使第二立板31移動，做出合模的動作。在鎖模的過程中，可通過傳感器對鎖模壓力、位置、速度進行控制，并且反饋給系統內部達到系統運行實時監控的功能。完成設備運行狀態、操作人員人身安全保護、模具安全保護等功能。
[0035]可以方便的設計鎖模時的工藝要求。并且通過伺服電機的反饋信息對注塑機鎖模達到實時監控和保護操作人員安全、保護模具安全的功能。
[0036]鑒于第二立板31需要相對于第一立板32移動,可通過導軌的方式使第二立板31與基本滑動配合，為第二立板31的移動提供導向。在本發明的實施例中，主要通過設置在第一立板32、第三立板35之間的導向柱36,導向柱36的兩端分別固定第一立板32、第三立板35,位于第一立板32、第三立板35之間的第二立板31與該導向柱36導向滑動配合,從而使得第二立板31沿著導向柱36移動。
[0037]四根導向柱36分別平行布置在第一立板32、第三立板35的四角，并分別穿過第二立板31的四個角，該四根導向柱36將第二立板31穩定地支撐起來，并實現第二立板31的滑動。
[0038]當成型后，前模38、后模37分開時，為了便于將成型品從模具中分離，還需要設置頂針氣缸。具體結構如下:所述滾珠絲杠34端頭通過一連接座33與第二立板31連接在一起，頂針氣缸39選擇安裝在連接座33上或者第二立板31上，連接座33的設置主要是為了避免滾珠絲杠34、頂針氣缸39、第二立板31之間的互相干涉。
[0039]當成型后，前模38、后模37分開時，會留下水口，為了解決水口的問題，本發明還提供了水口機械手2，參考圖1、圖5，水口機械手2設置在鄰近第一立板32的位置，其包括立架21，該立架21可安裝在基板上，也可以安裝在第一立板21上，所述立架21上設有伺服電機20，還設有與伺服電機20輸出軸連接的懸臂23，所述懸臂23的自由端設有夾持氣缸22。當開模后，伺服電機20驅動懸臂23轉動，使夾持氣缸22對準水口，并驅動夾持氣缸22將水口夾持住，此時伺服電機20回轉，將水口夾住。
[0040]為了控制夾持氣缸22的行進路徑，所述懸臂23可以為L形，包括用于連接伺服電機20輸出軸的第一懸臂，以及用于連接夾持氣缸22的第二懸臂。在本發明的一個具體的實施例中，優選采用C形結構，可更為優選本發明注塑機的結構。
[0041]本發明的注塑機在工作的時候，伺服電機341驅動時滾軸絲杠34前進推動第二立板朝向第一立板移動，并時后模與前模合模，進行鎖模動作。完成后，擠出裝置的氣缸12推動螺桿支撐架13移動，使射咀140與前模的注射口對接，伺服電機11驅動單螺桿轉動，使塑膠顆粒塑化，并使溶膠射入至模具中，進行成型。之后，氣缸12驅動擠出裝置退出，伺服電機驅動第二立板后退，前模與后模分離后，頂針氣缸將成型品頂出，水口機械手控制懸臂轉入，通過夾持氣缸將水口取出，之后進行下一個循環的成型。
[0042]本發明的微型注塑機注塑可以較為容易地實現對模具流道平衡的設計，對零件的成型品質就容易控制；且其占地空間小、在耗能低。
[0043]本發明已通過優選的實施方式進行了詳盡的說明。然而，通過對前文的研讀，對各實施方式的變化和增加也是本領域的一般技術人員所顯而易見的。 申請人:的意圖是所有這些變化和增加都落在了本發明權利要求所保護的范圍中。
[0044]相似的編號通篇指代相似的元件。為清晰起見，在附圖中可能有將某些線、層、元件、部件或特征放大的情況。
[0045]本文中使用的術語僅為對具體的實施例加以說明，其并非意在對本發明進行限制。除非另有定義，本文中使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)均與本發明所屬領域的一般技術人員的理解相同。
【權利要求】
1.一種微型注塑機，其特征在于，包括: 擠出裝置，包括螺桿支撐架，所述螺桿支撐架上樞接有受控于伺服電機并位于溶膠筒中的單螺桿，所述溶膠筒的外壁纏繞有加熱線圈；還包括和溶膠筒自由端頭連通的射咀； 鎖模裝置，包括固定在基板上并用于固定前模的第一立板，以及用于固定后模的第二立板，所述第二立板連接伺服電機驅動的滾軸絲杠，所述滾軸絲杠具有驅動后模向前行進的合模動作； 所述螺桿支撐架的下端和基板滑動配合，還設有驅動螺桿支撐架行進的氣缸，所述氣缸驅動螺桿支撐架上的射咀與前模的注射口對應。
2.根據權利要求1所述的微型注塑機，其特征在于:所述射咀的外壁纏繞有加熱線圈。
3.根據權利要求1所述的微型注塑機，其特征在于:所述溶膠筒的外側還設有護罩。
4.根據權利要求3所述的微型注塑機，其特征在于:所述護罩上還設有散熱孔。
5.根據權利要求1所述的微型注塑機，其特征在于:還設有固定在基板上的第三立板，所述第三立板設有樞接一用于控制滾珠絲杠行進的螺母，所述伺服電機驅動螺母轉動。
6.根據權利要求5所述的微型注塑機，其特征在于:還設有至少一根連接第一立板、第三立板的導向柱，所述導向柱和第二立板導向滑動配合。
7.根據權利要求6所述的微型注塑機，其特征在于:所述導向柱的數量為四根，平行布置在第一立板、第三立板的四角，四根導向柱分別穿過第二立板的四角。
8.根據權利要求7所述的微型注塑機，其特征在于:所述滾軸絲杠通過連接座與第二立板連接，所述連接座或者第二立板上設有頂針氣缸。
9.根據權利要求1所述的微型注塑機，其特征在于:鄰近第一立板的位置設有水口機械手，所述水口機械手包括立架，所述立架上設有伺服電機，還設有與伺服電機輸出軸連接的懸臂，所述懸臂的自由端設有夾持氣缸。
10.根據權利要求9所述的微型注塑機，其特征在于:所述懸臂為C形。
【文檔編號】B29C45/17GK103862643SQ201410100559
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】洪培森, 劉路路 申請人:深圳市鎧鉅電子科技有限公司