专利名称：电液混合注塑机开合模装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种注塑机，更具体地说，涉及电液混合注塑机快速开合模装置。
背景技术：
目前，市场上主流的全电动注塑机开合模结构仍然是传统的五点机铰式结构，此种开合模结构曲肘分布在模板的两侧，是由曲臂放大提供锁模力及开合模直线运动速度，此结构的优点是直线运动速度快，锁模力放大比高，缺点是零部件较多，结构及曲肘放大运动相对复杂，曲肘连杆之间容易咬死，而且如果其结构由伺服电机驱动，一旦电器部件失效，伺服电机提供的扭矩将会被曲肘放大到设定值的数倍，即注塑机合模力为设定值的数倍，极为容易损坏模具，安全性能很难得到保障。更何况五点式机铰合模结构模板的合模力分布不均匀，在小型精密注塑方面有着天生的缺陷。所以，各注塑机生产厂家在小型精密注塑机方面都在寻找新的开合模结构。·[0003]而直压式的注塑机主要以油压注塑机为主，国内如海天、震雄、东华、博创等国内知名的注塑机生产厂家，在国外有日本的东芝、德国的boy、阿博格，美国的米拉克龙等厂商都推出了直压式合模结构的注塑机，合模力为20 40000KN，其优势是合模力精准可控。电液混合注塑机即除合模力由油压提供，其他动作由伺服电机提供，目前在国内外市场上除了日本SPT外尚无其他厂家生产此类型注塑机，其优点是拥有全电动注塑机注射精密的同时，合模时的高压合模力精准可控。但是SPT的锁模结构相对复杂，如何能够在简化合模结构的同时，实现电液混合注塑机提供油压精准合模力作为一项难题，亟待我们解决。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、运动周期短、开合模速度快，运行平稳，合模力精确可控的电液混合注塑机合模装置。为解决上述前一技术问题，本实用新型的一种电液混合注塑机开合模装置，包括后模板和动模板、伺服电机、高压液压油发生装置、滚珠螺杆和滚珠螺杆驱动轴向直线移动的移I吴杆,移|吴杆定位在后|吴板中、后端与伺服电机连动、IU端连接动|吴板，后|吴板上设有高压油缸、高压活塞杆，高压活塞杆前后两侧和高压油缸之间形成合模高压油腔和开模高压油腔，高压液压油发生装置管路分别连通合模高压油腔和开模高压油腔，高压活塞杆的前侧设有缩径抱闸锁紧移模杆的抱闸板和控制抱闸板作径向位移的伸缩控制装置，抱闸板在锁紧移模杆状态时与闻压活塞杆相抵接。上述的电液混合注塑机开合模装置，伸缩控制装置包括气\液体发生装置、抱闸气\液缸和抱闸活塞杆，抱闸活塞杆和抱闸气\液缸之间形成抱闸气\液腔和开闸气\液腔，抱闸板设置在抱闸活塞杆伸出端，气\液体发生装置管路分别连通抱闸气\液腔和开闸气\液腔。上述的电液混合注塑机开合模装置，两块抱闸板左右水平布置在移模杆周围，抱闸板和抱闸活塞杆用压板连接，抱闸活塞杆和抱闸气\液缸之间形成抱闸气\液腔和开闸气\液腔；高压活塞杆前端面设有滚动轴承支撑所述抱闸板。上述的气\液体发生装置，所述的气\液体由其产生，由两套独立的气\液体发生装置通过管路及三通通道分别连接在两套抱闸板装置上，分别与抱闸气\液腔和开闸气\液腔相连接，当抱闸气\液腔连通加压时，两套抱闸装置同时合拢，对移模杆进行抱闸动作；当开闸气\液腔连通加压时，两套抱闸装置同时对移模杆反向运动，进行开闸运动和移模杆分开。上述的气(液)体发生装置，所述气\液体由一套气\液管路连通抱闸气\液腔和开闸气\液腔，其连通管路构成循环管路(气体不用组成循环回路)、其中设置方向控制阀控制管路方向切换。上述的电液混合注塑机开合模装置，所述高压液压油发生装置为两套独立的伺服油泵分别管路连通合模高压油腔和开模油腔。两套独立工作的伺服油泵通过自动控制系统控制其相反的工作方式，当合模高压油腔加压时，开模油腔则过行泄压。通过分别把合模高压油腔和开模油腔撑开的同时实现使高压活塞杆和抱闸板相对于移模杆及后模板作轴向位移的技术效果。高压液压油发生装置由一套伺服油泵管路连通合模高压油腔和开模油腔，其连通管路构成循环管路、其中设置方向控制阀控制管路方向切换。上述的电液混合注塑机开合模装置，所述抱闸板和移模杆上设有相卡扣的直角梯 形牙。所述的抱闸板和移模杆上的直角梯形锯齿牙由配磨加工而成，当抱闸板合上抱紧移模杆后，抱闸板梯形牙处于移模杆梯形牙中间，并且抱闸板能够在移模杆轴向上小距离往复移动。抱闸板牙厚小于移模杆上牙厚，抱闸合拢时，抱闸板上梯形牙刚好在移模杆梯形牙中间，起高压时，抱闸板上梯形牙前端面贴紧移模杆前端面。抱闸板和高压活塞杆连接一体，抱闸板通过支撑其的滚动轴承可以在高压活塞杆前端面上滑动，当高压油腔进油时，高压油推动高压活塞杆和抱闸板及移模杆一起向前运动，为动模板和模具提供高压合模力。上述的电液混合注塑机开合模装置，高压油缸包括前端密封油缸本体的压板，高压油腔和开模高压油腔分别为环槽，形成在压板、高压活塞杆和油缸本体之间的定位端面上。形成供高压油进入的通道，以撑开连接端面的间隙而实现相对轴向位移。其连接端面的间隙构成的合模高压油腔和开模油腔通过两侧的高压密封环实现高压密封的技术效果。上述的注塑机快速开合模装置，所述伺服电机和滚珠螺杆用皮带传动。伺服电机输出轴与滚珠螺杆的传动皮带轮的齿与轴向相平行，当起高压时，滚珠螺杆可以随伺服电机一起正向或反向转动，不影响其轴向位移。一种注塑机，包括所述的电液混合注塑机开合模装置。采用上述结构的本实用新型的注塑机快速开合模装置，移模杆固定在动模板上，移模杆和滚珠螺杆连接，后模板上定位的伺服电机驱动滚珠螺杆高速转动，同时带动移模杆和动模板高速轴向往复移动，抱闸板及抱闸气\液缸与高压活塞杆连接，抱闸板通过支撑其的滚动轴承在高压活塞杆的前端面上相对滑动，抱闸气\液缸和抱闸活塞杆间形成抱闸气\液腔和开闸气\液腔，并通过管路和气\液发生装置连接，当移模杆移模到底即动模板带动模具动模贴紧模具定模时，抱闸气\液腔进油，两块抱闸板和移模杆抱紧，抱闸板梯形牙刚好处于移模杆梯形牙中间，当起高压合模压力时，抱闸板梯形牙前齿面贴紧移模杆梯形牙后齿面。反之，当高压合模压力消失时，抱闸板梯形牙前齿面远离移模杆梯形牙后齿面，开闸气\液腔进油，抱闸板和移模杆分开；高压油缸通过压板定位在后模板上，高压油缸和高压活塞杆及压板间形成前后间隙，即其中形成后侧的合模高压油腔和前侧的开模油腔，并通过管路连通高压液压油发生装置，当高压液压油发生装置对合模高压油腔注入高压油时，高压活塞杆推动抱闸板带动移模杆、动模板一起给模具动板与模具定板提供高压合模力合模。反之，当高压液压油发生装置对开模油腔注入压力油时，在液压油作用下高压活塞杆带动抱闸板往后移动，使抱闸板梯形牙前齿面离开移模杆梯形牙后齿面。注塑机以伺服电机带动滚珠螺杆高速转动，带动移模杆和动模板高速往复运动，直线速度达到500mm\s以上，实现注塑机的开合模动作。滚珠螺杆传动有着开合模周期短，直线运动平稳，运行位置可控等优点。同时合模完成时抱闸板抱住移模杆，然后利用高压液压油实现注塑机所需的轴向高压合模力，使得合模力精确可控，摆脱了全电动机靠大功率伺服电机扭矩提供锁模力，锁模力受电器元件影响容易失控的缺点，使得注塑机在闻速开合|旲的同时仍能提供精确的闻压锁|旲力。为解决上述技术问题，一种电液混合注塑机快速开合模控制方法，包括如上述的伺服电机驱动滚珠螺杆高速旋转带动移模杆和动模板作直线往复运动进行注塑机直压式移模动作；其中合模动作时，当动模板带动动模具贴紧定模具时，利用气\液发生装置提供的气\液体作用在抱闸板上实现抱闸板和移模杆的抱紧合拢动作，利用高压液压油发生装置提供的高压液压油作用在高压活塞杆上产生的轴向的向前推力完成合模动作；其中开模动作时，利用高压液压油发生装置提供的高压液压油作用在活塞杆上产生的轴向的向后推 力使得抱闸板梯形牙前齿面离开移模杆梯形牙后齿面，利用气\液发生装置提供的气\液体作用在抱闸板上实现抱闸板远离移模杆动作。移模动作置于合模动作之前和开模启动动作之后，即合模动作之前和开模启动动作之后分别通过伺服电机驱动滚珠螺杆高速旋转带动移模杆和动模板作直线往复运动进行注塑机直压式移模动作，开模力也由伺服电机驱动滚珠螺杆提供。上述的一种注塑机快速开合模控制方法，合模动作步骤包括1)首先伺服电机驱动滚珠螺杆高速转动，移模杆在滚珠螺杆的带动下带动动模板快速向前方的头板方向移动；2)当动模具和定模具贴近时，气\液发生装置提供的气\液体作用在抱闸板上，使两块抱闸板和移模杆抱紧合拢3)高压液压油发生装置提供高压油通过进油管进入合模高压油腔，作用高压活塞杆上，推动抱闸板梯形牙前齿面贴紧移模杆梯形牙后齿面，带动移模杆及动模板一起给模具动板与模具定板提供高压合模力，合模完成。上述的一种电液混合注塑机快速开合模控制方法，开模动作包括1)高压油从合模高压油腔中通过油管泻掉；2)高压液压油发生装置提供液压油通过进油管进入开模油腔，使贴紧状态下的抱闸板和移模杆分开；3)气\液发生装置的气\液体进入开闸气\液腔，使得抱闸板远离移模杆4)伺服电机驱动滚珠螺杆反转，提供动模板所需开模力，然后带动移模杆及动模板向后移动到指定位置，开模过程完成。包括伺服电机、滚珠螺杆、移模杆、气\液体发生装置、抱闸板、高压液压油发生装置、注塑机后模板，动模板、定模板、模具动板、模具定板等主要零部件。在伺服电机的驱动下，滚珠螺杆高速旋转，通过移模杆带动动模板作直线往复运动，实现注塑机直压开合模功能。合模过程中，当动模具贴紧定模具的时候，先利用气\液体放生装置提供的气\液体作用在抱闸气\液腔，使两块抱闸板和移模杆抱紧合拢，抱闸板上梯形牙处于移模杆的梯形牙中间，然后利用高压液压油发生装置提供的高压液压油作用在高压活塞杆上，推动抱闸板连带移模杆及动模板实现注塑机高压合模功能；开模时，先将合模油腔的高压液压油泻掉，然后在开模油腔施加液压油，使贴紧状态下的抱闸板梯形牙前齿面和移模杆梯形牙后齿面分开，然后利用气\液体发生装置提供的气\液体作用在开闸气\液腔，使抱闸板远离移模杆，之后伺服电机反转，通过滚珠螺杆和移模杆为动模板提供开模力并带动其反方向运动，实现开模动作。本实用新型由于采用上述技术方案，注塑机以伺服电机驱动滚珠螺杆高速转动，移模杆带动动模板以500mm\s以上的直线速度作往复运动，实现注塑机的开合模动作。滚珠螺杆传动有着开合模周期短，直线运动平稳，运行位置可控等优点，同时利用高压液压油实现注塑机所需的轴向高压锁模力，使得锁模力精确可控，摆脱了全电动机靠大功率伺服电机扭矩提供锁模力，锁模力受电器影响容易失控的缺点，使得注塑机在高速开合模的同时仍能提供精确的闻压锁1旲力。本实用新型实现直接用滚珠螺杆旋转驱动注塑机动模板做移模运动，合模完成后抱闸使抱闸板抱住移模杆，高压液压油作用在抱闸板和移模杆上起高压，有着结构简单、运动周期短、合模力精确可控等特点。同时消除高速运动过程中模板和液压油的刚性运动对整机的冲击，使开合模运行平稳，动模板停止位置更加精确。本实用新型特别适用于中小型 精密电液混合注塑机的合模机构上。
下面将结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。图I是本实用新型的剖面结构示意图；图2是本实用新型的合模状态剖面结构示意图；图3是图I中A-A的剖面结构示意图；图4是图2中B-B的剖面结构示意图；图5是图2中C-C的剖面结构示意图；图6是图I中A的局部放大示意图；图7是图I中B的局部放大示意图；图8是图4中B的局部放大示意图。图中1为前模板、2为定模具、3为动模具、4为动模板、5为移模杆、6为压板、7为高压油缸、8为后模板、9为气\液体发生装置、10为高压活塞、11为滚珠螺杆、12为液压油发生装置、13为伺服电机、14为密封元件、15为合模高压油腔、16为开模油腔、17为抱闸板、18为抱闸活塞杆、19为抱闸气\液缸、20为开闸气\液腔、21为抱闸气\液腔。
具体实施方式
参阅图I 8所示，本实用新型的一种电液混合注塑机开合模装置，包括前模板I、定模具2、动模具3、后模板8和动模板4、伺服电机13、高压液压油发生装置12、滚珠螺杆11和滚珠螺杆11驱动轴向直线移动的移模杆5，移模杆5定位在后模板2中、后端与伺服电机13连动、前端连接动模板4，后模板8上设有高压油缸7、高压活塞杆10，高压活塞杆10前后两侧和高压油缸7之间形成合模高压油腔15和开模高压油腔16，高压液压油发生装置12管路分别连通合模高压油腔15和开模高压油腔16，高压活塞杆10的前侧设有缩径抱闸锁紧移模杆5的抱闸板17和控制抱闸板17作径向位移的伸缩控制装置G，抱闸板17在锁紧移模杆5状态时与闻压活塞杆10相抵接。伸缩控制装置G包括气\液体发生装置9、抱闸气\液缸19和抱闸活塞杆18，抱闸活塞杆18和抱闸气\液缸19之间形成抱闸气\液腔21和开闸气\液腔20，抱闸板17设置在抱闸活塞杆18伸出端，气\液体发生装置9管路分别连通抱闸气\液腔21和开闸气\液腔20。两块抱闸板17左右水平布置在移模杆5周围，抱闸板17和抱闸活塞杆18用压板连接，抱闸活塞杆18和抱闸气\液缸19之间形成抱闸气\液腔21和开闸气\液腔20 ;高压活塞杆10前端面设有滚动轴承支撑所述抱闸板17。抱闸板17通过压板和抱闸活塞杆18固定连接，高压活塞杆10上装有滚动轴承，滚动轴承支撑抱闸板17在高压活塞杆10的前端面上滑动。高压液压油发生装置12为两套独立的伺服油泵分别管路连通合模高压油腔15和 开模油腔16。抱闸板17和移模杆5上设有相卡扣的直角梯形牙17a、5a。高压油缸7包括前端密封油缸本体的压板6，高压油腔21和开模高压油腔20分别为环槽，形成在压板6、高压活塞杆10和油缸本体之间的定位端面上。高压液压油发生装置12由一套伺服油泵管路连通合模高压油腔15和开模高压油腔16，其连通管路构成循环管路、其中设置方向控制阀控制油路方向切换。气\液体发生装置9连通抱闸气\液腔21和开闸气(液)腔20，其连通管路构成循环管路、其中设置方向控制阀控制气\液体方向切换。伺服电机13和滚珠螺杆11用皮带传动。移模杆5上设有直角梯形牙，此直角梯形锯齿牙和抱闸板17上的直角梯形牙配磨而成，当抱闸板17合上抱紧移模杆5后，抱闸板17梯形牙处于移模杆5梯形牙中间，并且抱闸板17能够在移模杆5轴向上小距离往复移动。本实用新型在具体应用时，一种注塑机，包括前模板I、定模具2、动模具3、动模板4、移模杆5、压板6、高压油缸7、后模板8、高压活塞杆10、滚珠螺杆11、伺服电机13、合模高压油腔15、开模高压油腔16、抱闸板17、抱闸活塞杆18、抱闸油缸19、气\液体发生装置10、高压液压油发生装置12，定模具2安装在前模板I上，动模具3安装在动模板4上，伺服电机13固定设于后模板2下部与螺杆11轴相平行，移模杆5和滚珠螺杆11连接，滚珠螺杆11高速转动时带动移模杆5快速在轴向做往复移动，抱闸板17和抱闸活塞杆18用压板连接，并依靠滚动轴承支撑贴在高压活塞杆10的前端面上，高压活塞杆10和高压油缸7通过压板6连接，高压活塞杆能沿高压油缸7轴向移动，伺服电机13输出轴与螺杆11的后端部之间通过皮带传动，气\液体发生装置9可以固定在后模板8上或其下面，在后模板8下面设有液压油发生装置12。本实用新型的一种注塑机快速开合模控制方法，包括在所述的伺服电机13驱动螺杆11高速旋转带动移模杆5和动模板4作直线往复运动进行注塑机直压式移模动作；其中合模动作时，当动模板4带动模具3动板贴紧定模具2时，利用气\液体发生装置9提供的气\液体实现两块抱闸板17合闸抱住移模杆5，然后高压液压油发生装置12提供的高压液压油作用在高压活塞杆10上，产生轴向的向前推力完成高压合模动作；其中开模动作时，先利用高压液压油发生装置12提供的液压油作用在高压活塞杆10上产生的轴向的向后推力使抱闸板17的梯形牙前齿面和移模杆5的梯形牙后齿面分开，气\液体发生装置9提供的气\液体作用在抱闸板17上实现两块抱闸板17远离移模杆5，由伺服电机驱动滚珠螺杆11提供开模力并快速移模，启动开模动作。合模动作步骤包括1)首先伺服电机13驱动螺杆11高速转动，移模杆5在滚珠螺杆11的作用下带动动模板4快速向前方的头板方向移动；2)当动模具3和定模具2贴近时，气\液体发生装置9产生气\液体进入抱闸气\液腔21，使两块抱闸板17合拢抱住移模杆5 ;3)高压液压油发生装置12提供高压油通过进油管进入合模高压油腔15，作用在高压活塞杆10上，推动抱闸板17带动移模杆5及动模板4 一起给动模具3与定模具2提供高压合模力，合模完成。开模动作包括1)高压油从合模高压油腔15中通过油管泻掉；2)高压液压油发生装置12提供液压油通过进油管进入开模油腔16，高压活塞杆10往后移动，使抱闸板17的梯形牙前齿面和移模杆5的梯形牙后齿面分开；3)气\液体发生装置9提供的气\液体进入开闸油腔20，使抱闸板17远离移模杆5 ；4)伺服电机13带动螺杆11反转，为动模板4 提供开模力，然后移模杆5带动动模板4向后移动到指定位置，开模过程完成。综上所述，本实用新型已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本实用新型能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
权利要求1.一种电液混合注塑机开合模装置，包括后模板(8)和动模板(4)、伺服电机(13)、高压液压油发生装置(12)、滚珠螺杆(11)和滚珠螺杆(11)驱动轴向直线移动的移模杆(5)，移模杆(5)定位在后模板(2)中、后端与伺服电机(13)连动、前端连接动模板(4)，其特征在于后模板(8)上设有高压油缸(7)、高压活塞杆(10)，高压活塞杆(10)前后两侧和高压油缸(7)之间形成合模高压油腔(15)和开模高压油腔(16)，高压液压油发生装置(12)管路分别连通合模高压油腔(15)和开模高压油腔(16)，高压活塞杆(10)的前侧设有缩径抱闸锁紧移模杆(5)的抱闸板(17)和控制抱闸板(17)作径向位移的伸缩控制装置(G)，抱闸板(17)在锁紧移模杆(5)状态时与高压活塞杆(10)相抵接。
2.根据权利要求I所述的电液混合注塑机开合模装置，其特征在于伸缩控制装置(G)包括气\液体发生装置(9)、抱闸气\液缸(19)和抱闸活塞杆(18)，抱闸活塞杆(18)和抱闸气\液缸(19)之间形成抱闸气\液腔(21)和开闸气\液腔(20)，抱闸板(17)设置在抱闸活塞杆(18)伸出端，气\液体发生装置(9)管路分别连通抱闸气\液腔(21)和开闸气\液腔(20)。
3.根据权利要求I或2所述的电液混合注塑机开合模装置，其特征在于两块抱闸板(17)左右水平布置在移模杆(5)周围，抱闸板(17)和抱闸活塞杆(18)用压板连接，抱闸活塞杆(18)和抱闸气\液缸(19)之间形成抱闸气\液腔(21)和开闸气\液腔(20);高压活塞杆(10)前端面设有滚动轴承支撑所述抱闸板(17)。
4.根据权利要求I所述的电液混合注塑机开合模装置，其特征在于所述高压液压油发生装置(12)为两套独立的伺服油泵分别管路连通合模高压油腔(15)和开模油腔(16)。
5.根据权利要求I所述的电液混合注塑机开合模装置，其特征在于所述抱闸板(17)和移模杆(5)上设有相卡扣的直角梯形牙(17a、5a)。
6.根据权利要求I所述的电液混合注塑机开合模装置，其特征在于高压油缸(7)包括前端密封油缸本体的压板(6)，高压油腔(21)和开模高压油腔(20)分别为环槽，形成在压板(6 )、高压活塞杆(10 )和油缸本体之间的定位端面上。
7.—种注塑机，其特征在于包括如权利要求I至6任一所述的电液混合注塑机开合模装置。
专利摘要本实用新型的一种电液混合注塑机开合模装置，包括后模板和动模板、伺服电机、高压液压油发生装置、滚珠螺杆和滚珠螺杆驱动轴向直线移动的移模杆，移模杆定位在后模板中、后端与伺服电机连动、前端连接动模板，后模板上设有高压油缸、高压活塞杆，高压活塞杆前后两侧和高压油缸之间形成合模高压油腔和开模高压油腔，高压液压油发生装置管路分别连通合模高压油腔和开模高压油腔，高压活塞杆的前侧设有缩径抱闸锁紧移模杆的抱闸板和控制抱闸板作径向位移的伸缩控制装置，抱闸板在锁紧移模杆状态时与高压活塞杆相抵接。本实用新型结构简单、运动周期短、开合模速度快，运行平稳，合模力精确可控的注塑机快速开合模装置，适用电液混合注塑机合模机构。
文档编号B29C45/82GK202668926SQ20122015062
公开日2013年1月16日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者李向东, 董鹏举, 谢雄飞, 刘洋, 何承刚, 梁展升, 郑贵平 申请人:东华机械有限公司