CN107471575A - 一种锁模力调整***及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁模力调整方法，包括如下步骤：可编程控制器接收用户输入的目标锁模力F；可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮目标转动齿数N；可编程控制器输出信号控制液压马达转动，进而驱动哥林柱上的齿轮机构转动，带动所述动模板移动；可编程控制器接收电磁感应传感器发来的齿轮当前转动齿数N’；当N’＝N时，可编程控制器控制液压马达停止转动，结束流程，否则，返回步骤C。该***可自动完成机铰式合模机构的锁模力调整，有效降低了成本，同时，该***采用的是全数字量信号，不会有干扰或数据失真现象，大大提高了调模效率。

Description

一种锁模力调整***及调整方法

技术领域

本发明专利涉及模具设备领域，具体为一种锁模力调整***及调整方法。

背景技术

压铸机或注塑机在工作时，当动模板和定模板合模和锁模后方能实现模具的挤压成型。模具成型时，被挤压的模具会产生巨大的分开定模板和动模板的力，因此在模具被挤压成型的短时间内，设备应提供巨大的锁模力。为了确保模具质量，需对锁模力的大小控制精准。

现有技术中，调锁模力的方法如下：采用拉伸量传感器测量哥林柱的拉伸量，配合转换板将拉伸量转换为0-10v模拟量信号，通过电脑模拟量采集模块进行采集，经电脑运算，在合模到底的时候可以换算出当前锁模力是否符合要求。采用该种技术的缺点如下：

①拉伸量检测传感器、模拟量采集模块价格昂贵；

②转换板时间久了经常出现零点漂移，导致数据失真；

③电压型模拟量信号抗干扰能力弱，波动大，导致锁模力检测不稳定；

④结构复杂，维修难度大；

⑤调模过程耗时时间长。

因此，本领域技术人员急需提供一种可解决上述难题的锁模力调整***及调整方法。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术中存在的技术问题，而提供一种成本较低、调模精确且调模快速的锁模力调整***及调整方法。

本申请的目的是通过如下技术方案来完成的，一种锁模力调整***，包括若干根哥林柱，所述哥林柱上依次套设有齿轮机构、动模机构、定模板，所述齿轮机构与所述哥林柱螺纹连接，所述动模机构与所述哥林柱滑动连接，所述定模板与所述哥林柱固定连接，所述***还包括可编程控制器、液压马达、电磁感应传感器，所述液压马达为齿轮机构提供驱动力，齿轮机构移动带动所述动模机构移动，所述电磁感应传感器用于检测齿轮机构转动的齿数，所述电磁感应传感器、液压马达分别与所述可编程控制器电连接，所述可编程控制器用于实现如下步骤：

A.可编程控制器接收用户输入的目标锁模力F；

B.可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮机构的目标转动齿数N；

C.可编程控制器输出信号控制液压马达转动，驱动齿轮机构转动，带动所述动模机构移动；

D.可编程控制器接收电磁感应传感器发来的齿轮机构当前转动齿数N’；

E.当N’＝N时，可编程控制器控制液压马达停止转动，结束流程，否则，返回步骤C。

进一步地，所述可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮机构的目标转动齿数N具体为：

N＝(F*L)/(Σ*K*E*A)

其中F为目标锁模力，E为哥林柱的弹性模量，A为单根哥林柱横截面积，L为单根哥林柱的有效长度，Σ为转动一个齿轮机构上的齿轮使动模机构相对定模板的偏移量，N是为了达到目标锁模力F，齿轮机构从零点位置移动到目标位置需要转动的齿轮数，K为哥林柱的根数。

进一步地，所述齿轮机构包括调模大齿轮和调模小齿轮，所述调模大齿轮与所述液压马达驱动连接，所述调模小齿轮套设于哥林柱上且所述调模大齿轮与所述调模小齿轮啮合，所述电磁感应传感器设于所述调模大齿轮一侧，用于检测调模大齿轮转动的齿数。

进一步地，所述哥林柱有四根且分设于动模机构和定模板的四周，所述调模小齿轮有四个且分别套设于所述哥林柱上。

进一步地，所述动模机构包括尾板和动模板，所述尾板和动模板之间通过机铰结构连接。

本发明还公开了一种锁模力调整方法，包括如下步骤：

A.可编程控制器接收用户输入的目标锁模力F；

B.可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮机构的目标转动齿数N；

C.可编程控制器输出信号控制液压马达转动，进而驱动哥林柱上的齿轮机构转动，带动所述动模机构移动；

D.可编程控制器接收电磁感应传感器发来的齿轮机构当前转动齿数N’；

E.当N’＝N时，可编程控制器控制液压马达停止转动，结束流程，否则，返回步骤C。

进一步地，目标锁模力F对应的齿轮机构的目标转动齿数

N＝(F*L)/(Σ*K*E*A)，

其中F为目标锁模力，E为哥林柱的弹性模量，A为单根哥林柱横截面积，L为单根哥林柱的有效长度，Σ为转动一个齿轮机构上的齿轮使动模机构相对定模板的偏移量，N是为了达到目标锁模力F，动模机构从零点位置移动到目标位置需要转动的齿轮数，K为哥林柱的根数。

本申请与现有技术相比，具有以下明显优点和效果：本技术方案中的可编程控制器可根据用户输入的目标锁模力，计算出相应的齿轮机构中齿轮需转动的齿数，再利用可检测齿轮转动齿数的电磁感应传感器与可编程控制器电连接，向可编程控制器实时传送当前齿轮转动数，同时，可编程控制器控制液压马达转动带动齿轮机构转动，当电磁感应传感器传送给可编程控制器的当前齿轮转动数达到齿轮需转动的齿数，则可编程控制器控制液压马达停止转动，使得动模机构到达目标位置，该目标位置与目标锁模力对应，完成锁模力调整过程。

该***可自动完成锁模力的调整，有效降低了成本，大大提高了工作效率。同时，该***采用的是全数字量信号，不会有干扰或数据失真现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中锁模力调整***的结构示意图；

图2为本发明实施例中锁模力调整方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明公开了一种锁模力调整***，包括齿轮机构、动模机构、定模板、可编程控制器、液压马达、电磁感应传感器。

具体到本实施例，公开了一种压铸机锁模力调整***，所述动模机构包括动模板2、尾板3，所述齿轮机构包括调模大齿轮8和调模小齿轮4。

如图1所示，所述压铸机锁模力调整***包括定模板1、动模板2、尾板3，调模小齿轮4、电磁感应传感器5、四根哥林柱6、液压马达7、调模大齿轮8、可编程控制器(图中未示出)。

所述定模板1、动模板2、尾板3同轴设置且共同穿设有四根哥林柱6，所述动模板2和尾板3之间通过机铰结构连接，所述哥林柱6外缘上设有一段外螺纹，调模小齿轮4通过内螺纹与哥林柱6上的外螺纹连接，所述调模小齿轮4与所述调模大齿轮8啮合，所述调模大齿轮8由液压马达7驱动，所述电磁感应传感器5设于所述调模大齿轮8一侧，用于检测所述调模大齿轮8转动的齿数，所述液压马达7和所述电磁感应传感器5均与所述可编程控制器电连接。

所述可编程控制器可接收用户输入的目标锁模力F，后所述可编程控制器根据其中的程序算法计算出该目标锁模力F对应的调模大齿轮8需要转动的齿数N，再输出信号控制液压马达7转动，从而驱动调模大齿轮8转动，进而带动调模小齿轮4沿哥林柱6径向转动并沿哥林柱6轴向移动，且所述尾板3靠近所述调模小齿轮4设置，由于尾板3滑动套设于哥林柱6上，哥林柱6相当于尾板3的轨道，调模小齿轮4移动从而带动所述尾板3沿哥林柱6轴向方向移动，在本实施例所述的锁模力调整过程中，具体为推动尾板3沿哥林柱6轴向方向移动。

与此同时，电磁感应传感器5实时检测所述调模大齿轮8转动的当前齿数N’，并把检测到的调模大齿轮8转动的当前齿数N’发送至可编程控制器，可编程控制器判断N’和N的大小关系，当N’＜N时，可编程控制器控制液压马达7继续转动，直到N’＝N时，尾板3移动到目标位置，可编程控制器控制液压马达7停止转动，完成锁模力的调整过程。

本发明实施例中，所述可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的调模大齿轮8目标转动齿数N的具体算法如下：

N＝(F*L)/(Σ*K*E*A)

其中F为目标锁模力，不同的模具，目标锁模力不同，该参数由操作人员确定；E为哥林柱的弹性模量，与哥林柱的材料相关，该参数在选定了哥林柱后，也为已知且确定的；A为单根哥林柱的横截面积，L为单根哥林柱的有效长度，即在压铸锁模时，哥林柱中参与变形的长度，在本发明实施例中，哥林柱的有效长度为尾板3到达目标位置时，定模板1与哥林柱6的固定连接点到所述调模小齿轮4与哥林柱6的螺纹连接点之间的距离；Σ为转动一个调模大齿轮8上的齿轮使尾板3相对定模板1的偏移量，该参数与齿轮机构有关，当调模大齿轮8和调模小齿轮4选定后，该参数为已知且确定的；N是为了达到目标锁模力F，调模大齿轮8从零点位置移动到目标位置需要转动的齿轮数，其中零点位置为动模板与模具刚好贴合但不产生任何锁模力时，调模机构所处的位置，K为哥林柱的根数。

为了克服采用拉伸量传感器测量哥林柱的拉伸量来调整锁模力这种方式存在的各种缺陷，本发明改用测量调模大齿轮转动齿数的方式。由于在压铸机工作过程中，动模板和定模板锁模时，哥林柱会拉伸变形，本发明在锁模前先将尾板向定模板移动，移动距离等于哥林柱拉伸变形量，因此，本发明通过计算尾板向定模板移动的距离来代替用拉伸量传感器测量哥林柱的拉伸量。而尾板向定模板移动的距离等于调模小齿轮在哥林柱上移动的距离，调模小齿轮移动的距离可通过其转动的齿数计算，又由于调模小齿轮和调模大齿轮啮合，因此，可通过电磁感应传感器来检测调模大齿轮转动的齿数来计算尾板向定模板移动的距离。

因此，本发明实施例中的压铸机锁模力调整***，省去了拉伸量检测传感器，并且在可编程控制器中编入算法，使得该可编程控制器可根据用户输入的目标锁模力即计算出目标转动齿数，同时，控制液压马达转动到目标转动齿数，完成锁模力的调整过程。

该***可自动完成锁模力的调整，有效降低了成本，大大提高了工作效率。同时，该***采用的是全数字量信号，不会有干扰或数据失真现象。

本发明所述的锁模力调整过程为：尾板从零点位置向目标位置移动的过程。所述目标位置为：尾板向定模板移动到某个位置，合模机铰(即尾板和动模板之间的机铰结构)伸直后，动模板与定模板模具之间的锁模力刚好等于目标锁模力。

为了保证压铸机的结构稳定，本实施例中，所述哥林柱6有四根且呈矩形框架式分布，四根哥林柱6分设于尾板、动模板和定模板中心轴的四周，适应性地，所述调模小齿轮4也有四个且分别套设于所述四根哥林柱6上。所述调模大齿轮8设于四个调模小齿轮4的中心且同时与四个调模小齿轮4啮合，使得四个调模小齿轮4同步转动，同时，增大转动力矩，降低液压马达的耗能。

基于同样的发明构思，本发明实施例还公开了一种压铸机锁模力调整方法，适用于上述压铸机锁模力调整***，如图2所示，包括如下步骤：

S101：可编程控制器接收用户输入的目标锁模力F。

预先被编入了特定算法的可编程控制器，用户根据不同的模具，确定目标锁模力F，将该目标锁模力F输入可编程控制器中。

S102：可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮机构目标转动齿数N。

可编程控制器根据如下公式N＝(F*L)/(Σ*K*E*A)计算出对应的齿轮机构的目标转动齿数N，其中N在本发明实施例中指的是调模大齿轮8在整个调整锁模力的过程中需要转动的齿数，即从零点位置移动到目标位置需要转动的齿轮数，其中零点位置为动模板与模具刚好贴合但不产生任何锁模力时，调模机构所处的位置，在本实施例中，调模机构包括调模大齿轮、调模小齿轮和尾板，由于在工作过程中，调模大齿轮、调模小齿轮和尾板三者的位置是相对静止的，因此，三者的零点位置是统一的；E为哥林柱的弹性模量，与哥林柱的材料相关，该参数在选定了哥林柱后，也为已知且确定的；A为单根哥林柱横截面积，L为单根哥林柱的有效长度，即在压铸锁模时，哥林柱中参与变形的长度，在本发明实施例中，哥林柱的有效长度为尾板3到达目标位置时，定模板1与哥林柱6的固定连接点到所述调模小齿轮4与哥林柱6的螺纹连接点之间的距离；Σ为转动一个调模大齿轮8上的齿轮使尾板3相对定模板1的偏移量，该参数与齿轮机构有关，当调模大齿轮8和调模小齿轮4选定后，该参数为已知且确定的；N是为了达到目标锁模力F，尾板3从零点位置移动到目标位置这个过程中，调模大齿轮8需要转动的齿轮数，其中零点位置为动模板与模具刚好贴合但不产生任何锁模力时，调模机构所处的位置，K为哥林柱的根数。

S103：可编程控制器输出信号控制液压马达转动，进而驱动哥林柱上的齿轮机构转动，带动所述尾板移动。

可编程控制器输出信号控制液压马达转动，驱动调模大齿轮转动，进而带动哥林柱上的调模小齿轮转动，同时，调模小齿轮沿哥林柱轴向方向线性移动，带动尾板移动。

S104：可编程控制器接收电磁感应传感器发来的齿轮当前转动齿数N’。

电磁感应传感器实时监测所述调模大齿轮转动的齿数，并将监测到的当前转动齿数N’同步发送至可编程控制器。

S105：可编程控制器判断N’是否等于N？若是，进入步骤S106，否则，返回步骤S103。

S106：可编程控制器控制液压马达停止转动，结束流程。

可编程控制器判断N’和N的大小关系，当N’＜N时，可编程控制器控制液压马达继续转动，直到N’＝N时，可编程控制器控制液压马达停止转动，完成锁模力调整，结束流程。

本实施例中，压铸机锁模力调整方法中的参数及技术特征解释，均与所述压铸机锁模力调整***中的相同，在此不再赘述。

本发明所述的锁模力调整***及调整方法，也适用于注塑机。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟***或者其它设备固有相关。各种通用***也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类***所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的锁模力调整***及调整方法中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种锁模力调整***，包括若干根哥林柱，所述哥林柱上依次套设有齿轮机构、动模机构、定模板，所述齿轮机构与所述哥林柱螺纹连接，所述动模机构与所述哥林柱滑动连接，所述定模板与所述哥林柱固定连接，所述***还包括可编程控制器、液压马达、电磁感应传感器，所述液压马达为齿轮机构提供驱动力，齿轮机构移动带动所述动模机构移动，所述电磁感应传感器用于检测齿轮机构转动的齿数，所述电磁感应传感器、液压马达分别与所述可编程控制器电连接，其特征在于：所述可编程控制器用于实现如下步骤：

A.可编程控制器接收用户输入的目标锁模力F；

B.可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮机构的目标转动齿数N；

C.可编程控制器输出信号控制液压马达转动，驱动齿轮机构转动，带动所述动模机构移动；

D.可编程控制器接收电磁感应传感器发来的齿轮机构当前转动齿数N’；

E.当N’＝N时，可编程控制器控制液压马达停止转动，结束流程，否则，返回步骤C。

2.根据权利要求1所述的锁模力调整***，其特征在于：所述可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮机构目标转动齿数N具体为：

N＝(F*L)/(Σ*K*E*A)

其中F为目标锁模力，E为哥林柱的弹性模量，A为单根哥林柱的横截面积，L为单根哥林柱的有效长度，Σ为转动一个齿轮机构上的齿轮使动模机构相对定模板的偏移量，N是为了达到目标锁模力F，动模机构从零点位置移动到目标位置需要齿轮机构转动的齿轮数，K为哥林柱的根数。

3.根据权利要求1或2所述的锁模力调整***，其特征在于：所述齿轮机构包括调模大齿轮和调模小齿轮，所述调模大齿轮与所述液压马达驱动连接，所述调模小齿轮套设于哥林柱上且所述调模大齿轮与所述调模小齿轮啮合，所述电磁感应传感器设于所述调模大齿轮一侧，用于检测调模大齿轮转动的齿数。

4.根据权利要求3所述的锁模力调整***，其特征在于：所述哥林柱有四根且分设于动模机构和定模板的四周，所述调模小齿轮有四个且分别套设于所述哥林柱上。

5.根据权利要求1或2或4所述的锁模力调整***，其特征在于：所述动模机构包括尾板和动模板，所述尾板和动模板之间通过机铰结构连接。

6.一种锁模力调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.可编程控制器接收用户输入的目标锁模力F；

B.可编程控制器根据目标锁模力F计算出对应的齿轮机构的目标转动齿数N；

C.可编程控制器输出信号控制液压马达转动，进而驱动哥林柱上的齿轮机构转动，带动所述动模机构移动；

D.可编程控制器接收电磁感应传感器发来的齿轮当前转动齿数N’；

E.当N’＝N时，可编程控制器控制液压马达停止转动，结束流程，否则，返回步骤C。

7.根据权利要求6所述的锁模力调整方法，其特征在于，目标锁模力F对应的齿轮机构目标转动齿数N＝(F*L)/(Σ*K*E*A)，

其中F为目标锁模力，E为哥林柱的弹性模量，A为单根哥林柱横截面积，L为单根哥林柱的有效长度，Σ为转动一个齿轮机构上的齿轮使动模机构相对定模板的偏移量，N是为了达到目标锁模力F，动模机构从零点位置移动到目标位置需要齿轮机构转动的齿轮数，K为哥林柱的根数。