CN112848160A - 油电混动注塑机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油电混动注塑机，其包括机座、料筒、螺杆和动力***，该动力***包括动力马达、射出单元、加料单元、以及油压辅助单元，其中射出单元包括射出动力部件、射出传动部件、第一离合器；加料单元包括加料动力部件、加料传动部件、第二离合器，第一、二离合器相隔开的设置在输出轴上；油压辅助单元包括辅助油缸和蓄能器，射出时，蓄能器释能，辅助油缸的无杆腔充油。本发明一方面通过共轴设置的双离合器的配合，使得射出和加料可以使用同一个马达，降低马达选用规格；另一方面通过辅助油缸的使用，在油电混动下，尤其在射出时，确保射出的压力、速度及精度，同时在后松和背压动作时，通过油压的控制，即可实现螺杆高精度的运动。
Description
技术领域
本发明属于注塑机领域，具体涉及一种油电混动注塑机。
背景技术
目前，全电注塑机具有以下工作状态：
射出：射出马达带动旋转丝杆推动螺杆前进；
保压：保持模具腔和料管的压强不变一段时间，此时射出马达持续做功；
加料：加料马达带动螺杆旋转(螺杆只能一个方向转动)，并且在加料马达带动螺杆旋转时螺杆前段的压力会越来越大产生背压，这时需要滚珠丝杆向后运动释放背压，此时加料马达和射出马达同时工作；
后松（防流延）：加料动作完成后，为了防止溶胶溢流，射胶螺杆需要后退一定位移。
然而，绝大部分的注塑机，射出轴和加料轴各用一颗伺服马达控制，射出马达通过射出皮带带动滚珠丝杆旋转，推动螺杆前进和后退；加料时，加料马达带动螺杆旋转，这样一来，射出和加料各需要一个伺服电机(一般情况射出伺服马达比加料伺服马达大)，在整个注射制程中，它们并不会同时出最大扭力做功（也就是说射出马达输出功率最大时，加料马达不会同时也做最大输出，反之也是如此），所以马达的利用效率相对较低，因此，不仅伺服马达的选配增加注塑机的造价，而且伺服马达使用率低，造成注塑成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的油电混动注塑机。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种油电混动注塑机，其包括：
机座；
料筒，其包括内部形成料腔的筒体、设置在筒体前端部的喷嘴，其中筒体上设有塑胶原料入口；
螺杆，其沿着料筒长度方向延伸，且自后端部外露筒体设置；
动力***，其用于驱动螺杆绕自身轴线转动或/和沿着自身长度方向直线运动，特别是，动力***包括输出轴与螺杆平行的动力马达、射出单元、加料单元、以及油压辅助单元，其中射出单元包括能够推动螺杆沿着自身长度方向运动的射出动力部件、将射出动力部件与输出轴传动连接的射出传动部件、设置在输出轴上且能够将输出轴和射出传动部件相对离合的第一离合器；加料单元包括与输出轴相传动连接且能够带动螺杆转动的加料动力部件、将加料动力部件与输出轴传动连接的加料传动部件、以及设置在输出轴上且能够将输出轴和加料传动部件相对离合的第二离合器；射出动力部件和加料动力部件共用一个动力马达，第一离合器和第二离合器相隔开的设置在输出轴上；油压辅助单元包括与螺杆平行设置的辅助油缸、与辅助油缸的油路连通的蓄能器，其中射出时，蓄能器释能，辅助油缸的无杆腔充油。
优选地，加料动力部件和射出动力部件与螺杆共轴设置，且加料动力部件和射出动力部件相对转动设置。这样一来，在第一和第二离合器的对应的离合状态切换下，仅有一个动力马达（伺服马达）工作，即可实施螺杆的注塑，尤其在注塑时，最大射压由伺服马达和辅助油缸同时供能，所以伺服马达的规格比全电注塑的射出轴伺服马达小，这样不仅降低马达规格选用成本，同时也降低注塑成本。
根据本发明的一个具体实施和优选方面，在机座上形成有射出头板、射出二板和射出尾板，其中料筒与射出头板固定，射出二板随着螺杆沿着自身长度方向运动而滑动设置在机座上，动力马达、射出单元、及加料单元设置在射出二板上，辅助油缸设置在射出二板和射出尾板之间。在三块板的设置下，实现动力***的安装，结构紧凑，体积小，且便于实施，同时，在辅助油缸的辅助下，进而便于射出和加工的实施，尤其是射出时，能够在蓄能器释放瞬间，加快螺杆射出的速度。
优选地，加料动力部件包括与螺杆同轴且固定连接在螺杆后端部的加料传动轴、固定在加料传动轴上的加料带轮，加料传动部件包括通过第二离合器连接在输出轴上的加料传动轮、用于将加料带轮和加料传动轮相传动连接的加料传动带。通过加料带轮和螺杆的同步，便于加料时，螺杆状态的精准控制。
进一步的，射出动力部件包括与加料传动轴同轴且转动连接的射出传动轴、固定在射出传动轴上的射出带轮、以及与射出传动轴固定连接的传动丝杠，其中射出传动轴自射出二板中穿过，且相对射出二板转动设置，传动丝杠通过固定板连接在射出尾板上，射出传动部件包括通过第一离合器连接在输出轴上的射出传动轮、用于将射出传动轮与射出带轮相传动连接的射出传动带。通过加料传动轴、射出传动轴、以及螺杆三者之间的同轴连接，从而实现加料动力部件和射出动力部件相对转动。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，射出单元还包括位于射出传动带内部且与射出带轮和/或射出传动带配合的编码器、以及设置在固定板和射出尾板之间的压力传感器。在编码器的设置下，能够准确地控制螺杆运动状态，以便于射出精度的掌控。
具体的，压力传感器主要是获取注塑时螺杆压力的反馈，并根据反馈值对应调整注塑过程。
本例中，加料过程分为：
加料（一）：伺服马达逆时针旋转，此时第一离合器（牙嵌式离合器）处于脱开状态，第二离合器（单向离合器）止逆做功，带动螺杆原地旋转加料，随着加料动作的持续，螺杆前端的料越积越多，产生越来越大的压力，此压力传感器感受到的压力也越来越大；
加料（二）：当压力传感器感受到的压力大于设定值的时候，辅助油缸的无杆腔通过比例节流阀卸油，减小螺杆后退压力，此时辅助油缸后退，滚珠丝杆被带动逆时针旋转，螺杆后退，当压力传感器感受到的压力小于设定值时，减小比例节流阀卸油量，重复加料（一）和加料（二），直到螺杆到达下一次开始射出位置，完成加料动作。
优选地，辅助油缸有两个，且位于螺杆中心线的相对两侧，。在蓄能器所提供的瞬间动力下，由双辅助油缸的同步运动，确保射出的速度和稳定性。
此外，上述的机座包括射台、位于射台上的支柱，其中射台呈方形，支柱有四根，且对应分布在射台的四角，动力***通过沿着螺杆长度方向延伸的两根射出拉杆架设在支柱上。
具体的，两根射出拉杆对应穿过位于同侧的两根支柱，射出头板、射出尾板、及射出二板位于两根射出拉杆之间，且每根射出拉杆依次横穿对应侧的射出头板、射出二板、射出尾板，其中射出二板能够滑动设置在射出拉杆上，射出头板和射出尾板之间保持距离不变的定位在射出拉杆上。
本例中，为了满足射出位置的调整（也就是喷嘴和模具之间的距离），在每根射出拉杆的一端部形成第一杆套、在同侧两个支柱之间的射出拉杆上形成第二杆套、以及驱使射出拉杆沿着自身长度方向运动的调节器。
本例中，调节器为连接在射出拉杆另一端部且与射出拉杆延伸方向一致的伸缩杆，具体的，伸缩杆为射座油缸，在射座油缸驱动下，通过第一杆套和第二杆套的设定位置，直至射出尾板两侧贴合在尾部支柱和第一杆套之间、第二套杆的两侧贴合在头部立柱和射出头板之间后，即实现射出位置的调整。
其具体的注塑过程如下：
射出：伺服马达和蓄能器二者共同出力，带动滚珠丝杆顺时针旋转，推动射出二板以及螺杆前进，此时加料皮带受到单向轴承的止逆保持不动(保持螺杆不转动)。
保压：伺服马达和蓄能器二者共同出力，维持一定的压力。
加料：
（1）、伺服马达逆时针旋转，此时牙嵌式离合器处于脱开状态，单向离合器止逆做功，带动螺杆原地旋转加料，随着加料动作的持续，螺杆前端的料越积越多，产生越来越大的压力，此压力传感器感受到的压力也越来越大；
（2）、当压力传感器感受到的压力大于设定值的时候，射出辅助油缸的无杆腔通过比例节流阀卸油，减小螺杆后退压力，此时油缸杆后退，滚珠丝杆被带动逆时针旋转，螺杆后退，当压力传感器感受到的压力小于设定值时，减小比例节流阀卸油量，重复加料（1）和加料（2），直到螺杆到达下一次开始射出位置，完成加料动作。
后松(防流延)：牙嵌式离合器和单向离合器均处于脱开状态，伺服马达不工作，射出辅助油缸的有杆腔通过液压伺服***油路充油，滚珠丝杆逆时针旋转，螺杆（不转）和射出二板直线后退。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，在机座上形成有射出头板和射出尾板，其中料筒与射出头板固定，射出尾板随着螺杆沿着自身长度方向运动而滑动设置在机座上，动力马达、加料单元设置在射出尾板上，射出单元和辅助油缸设置在射出头板和所述射出尾板上。在两块板的设置下，实现动力***的安装，结构紧凑，体积小，且便于实施，同时，在辅助油缸的辅助下，进而便于射出和加工的实施，尤其是射出时，能够在蓄能器释放瞬间，加快螺杆射出的速度。
优选地，加料动力部件包括与螺杆同轴且固定连接在螺杆后端部的加料传动轴、固定在加料传动轴上的加料带轮，加料传动部件包括通过第二离合器连接在输出轴上的加料传动轮、用于将加料带轮和加料传动轮相传动连接的加料传动带，其中加料传动轴横穿射出尾板、且通过轴承转动设置在射出尾板上。
进一步的，射出动力部件包括中心线与螺杆的中心线平行且对应设置在螺杆相对两侧的两组传动丝杠、设置在每组传动丝杠穿出所述射出尾板的丝杆端部的射出带轮，射出传动部件包括通过第一离合器连接在输出轴上的射出传动轮、用于将射出传动轮与两个射出带轮相传动连接的射出传动带。这样一来，即使在加料传动轮和射出传动轮相对独立的设置下，通过射出传动轮和加料传动轮共轴，从而实现在一个动力马达的工作下，实施射出和加料动作。
本例中，两个射出带轮和射出传动轮呈三角形分布，其中射出传动轮位于加料传动轮的内侧，两个射出带轮位于加料带轮和射出尾板之间。
优选地，射出单元还包括位于射出传动带内部且与射出带轮和/或射出传动带配合的编码器、以及固定设置在射出尾板上且供加料传动轴穿出的压力传感器。
具体的，辅助油缸有两个，且与传动丝杠上下对齐在蓄能器所提供的瞬间动力下，由双辅助油缸的同步运动，确保射出的速度和稳定性。
此外，为了实现射出位置的调节（也就是喷嘴和模具之间的距离），本例中在传动丝杠的下方设有直线导轨，射出头板和射出尾板自底部滑动设置在直线导轨上，同时在每根直线导轨上方对应设置与上述相同的射座油缸，在射座油缸的驱使下，实现位置调整。
同时，上述的，第一离合器为牙嵌式离合器，第二离合器为单向离合器，市场可直接外购，在此不对其原理进行描述，也是清楚可实施的。
其具体的注塑过程如下：
射出：伺服马达和蓄能器二者共同出力，带动滚珠丝杆顺时针旋转，推动射出尾板以及螺杆前进，此时加料皮带受到单向轴承的止逆保持不动(保持螺杆不转动)。
保压：伺服马达和蓄能器二者共同出力，维持一定的压力。
加料：
（1）、伺服马达逆时针旋转，此时牙嵌式离合器处于脱开状态，单向离合器止逆做功，带动螺杆原地旋转加料，随着加料动作的持续，螺杆前端的料越积越多，产生越来越大的压力，此压力传感器感受到的压力也越来越大；
（2）、当压力传感器感受到的压力大于设定值的时候，射出辅助油缸的无杆腔通过比例节流阀卸油，减小螺杆后退压力，此时油缸杆后退，滚珠丝杆被带动逆时针旋转，螺杆后退，当压力传感器感受到的压力小于设定值时，减小比例节流阀卸油量，重复加料（1）和加料（2），直到螺杆到达下一次开始射出位置，完成加料动作。
后松(防流延)：牙嵌式离合器和单向离合器均处于脱开状态，伺服马达不工作，射出辅助油缸的有杆腔通过液压伺服***油路充油，滚珠丝杆逆时针旋转，螺杆（不转）和射出尾板直线后退。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明一方面通过共轴设置的双离合器的配合，使得射出和加料可以使用同一个马达，降低马达选用规格；另一方面通过辅助油缸的使用，在油电混动下，尤其在射出时，确保射出的压力、速度及精度，同时在后松和背压动作时，通过油压的控制，即可实现螺杆高精度的运动，结构简单，实施方便。
附图说明
图1为实施例1中油电混动的三板式注塑机的结构示意图；
图2为图1的主视示意图；
图3为图1的左视示意图；
图4为图1的俯视示意图；
图5为图4中A-A向剖视示意图；
图6为实施例2中油电混动的二板式注塑机的结构示意图；
图7为图6的主视示意图；
图8为图6的右视示意图；
图9为图6的俯视示意图；
图10为图9中B-B向剖视示意图；
其中：1、机座；10、射台；11、支柱；x、直线导轨；
2、料筒；20、筒体；21、喷嘴；2a、塑胶原料入口；
3、螺杆；
4、动力***；40、动力马达（伺服马达）；400、输出轴；41、射出单元；410、射出动力部件；e、射出传动轴；f、射出带轮；g、传动丝杠；h、固定板；411、射出传动部件；i、射出传动轮；j、射出传动带；412、第一离合器（第一离合器）；413、编码器；414、压力传感器；42、加料单元；420、加料动力部件；a、加料传动轴；b、加料带轮；421、加料传动部件；c、加料传动轮；d、加料传动带；422、第二离合器（单向离合器）；43、油压辅助单元；430、辅助油缸；431、蓄能器；t1、第一杆套；t2、第二杆套；t3、调节器；t30、射座油缸；
5、射出拉杆；
6、射出头板；
7、射出二板；
8、射出尾板。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
实施例1
如图1所示，本实施例油电混动的三板式注塑机，其包括机座1、料筒2、螺杆3、动力***4。
具体的，机座1包括射台10、位于射台10上的支柱11，其中射台10呈方形，支柱11有四根，且对应分布在射台10的四角，动力***4通过沿着螺杆3长度方向延伸的两根射出拉杆5架设在支柱11上。
本例中，两根射出拉杆5对应穿过位于同侧的两根支柱11。
料筒2包括内部形成料腔的筒体20、设置在筒体20前端部的喷嘴21，其中筒体20上设有塑胶原料入口2a。
螺杆3，其沿着料筒2长度方向延伸，且自后端部外露筒体20设置。
动力***4，其主要是用于驱动螺杆3绕自身轴线转动或/和沿着自身长度方向直线运动。
结合图2所示，在射出拉杆5上、自前向后依次形成有射出头板6、射出二板7和射出尾板8，其中筒体20自后端部与射出头板6固定，射出头板6和射出尾板8相对固定的设置在射出拉杆5，射出二板7位于射出头板6和射出尾板8之间，且滑动设置在射出拉杆5上。
动力***4包括输出轴400与螺杆3平行的动力马达40、射出单元41、加料单元42、以及油压辅助单元43。
结合图3所示，动力马达40、射出单元41、及加料单元42设置在射出二板上，油压辅助单元43设置在射出二板7和射出尾板8之间。
具体的，动力马达40为常用的伺服马达，其通过架座固定在射出二板7上，其中输出轴400位于射出头板6和射出二板7之间，且位于射出二板7的的顶部。
结合图4和图5所示，射出单元41包括能够推动螺杆3沿着自身长度方向运动的射出动力部件410、将射出动力部件410与输出轴400传动连接的射出传动部件411、设置在输出轴400上且能够将输出轴400和射出传动部件411相对离合的第一离合器412。
加料单元42包括与输出轴400相传动连接且能够带动螺杆3转动的加料动力部件420、将加料动力部件420与输出轴400传动连接的加料传动部件421、以及设置在输出轴400上且能够将输出轴400和加料传动部件421相对离合的第二离合器422。
油压辅助单元43包括与螺杆3平行设置的辅助油缸430，其中辅助油缸430设置在射出二板7和射出尾板8之间。
本例中，射出动力部件410和加料动力部件420共用一个动力马达40，第一离合器412和第二离合器422相隔开的设置在输出轴400上。
具体的，加料动力部件420包括与螺杆3同轴且固定连接在螺杆3后端部的加料传动轴a、固定在加料传动轴a上的加料带轮b，加料传动部件421包括通过第二离合器422连接在输出轴400上的加料传动轮c、用于将加料带轮b和加料传动轮c相传动连接的加料传动带d。通过加料带轮和螺杆的同步，便于加料时，螺杆状态的精准控制。
射出动力部件410包括与加料传动轴a同轴且转动连接的射出传动轴e、固定在射出传动轴e上的射出带轮f、以及与射出传动轴e固定连接的传动丝杠g，其中射出传动轴e自射出二板7中穿过，且相对射出二板7转动设置，传动丝杠g通过固定板h连接在射出尾板8上。
射出传动部件411包括通过第一离合器412连接在输出轴400上的射出传动轮i、用于将射出传动轮i与射出带轮f相传动连接的射出传动带j。
因此，上述的加料传动轴a、射出传动轴e、以及螺杆3三者之间的同轴连接，从而实现加料带轮b和射出带轮f的相对转动。
射出单元41还包括位于射出传动带j内部且能够与射出带轮f同步运动的编码器413、以及设置在固定板h和射出尾板8之间的压力传感器414。
具体的，射出带轮f、射出传动轮i、及编码器413为齿形轮，射出传动带j为齿槽带，其中编码器413与射出带轮f相啮合设置。这样一来，在编码器413的设置下，能够准确地控制螺杆3运动状态，以便于射出精度的掌控。
具体的，压力传感器41主要是获取注塑时螺杆3压力反馈，并根据反馈值对应调整注塑过程。
具体的，加料过程分为：
加料（一）：伺服马达逆时针旋转，此时第一离合器（牙嵌式离合器）处于脱开状态，第二离合器（单向离合器）止逆做功，带动螺杆原地旋转加料，随着加料动作的持续，螺杆前端的料越积越多，产生越来越大的压力，此压力传感器感受到的压力也越来越大；
加料（二）：当压力传感器感受到的压力大于设定值的时候，辅助油缸的无杆腔通过比例节流阀卸油，减小螺杆后退压力，此时辅助油缸后退，滚珠丝杆被带动逆时针旋转，螺杆后退，当压力传感器感受到的压力小于设定值时，减小比例节流阀卸油量，重复加料（一）和加料（二），直到螺杆到达下一次开始射出位置，完成加料动作。
此外，油压辅助单元43还包括与辅助油缸430的油路连通的蓄能器431，其中射出时，蓄能器431释能，辅助油缸430的无杆腔充油。在蓄能器所提供的瞬间动力下，由双辅助油缸的同步运动，确保射出的速度。
因此，在第一离合器412和第二离合器422的对应的离合状态切换下，仅有一个动力马达40（伺服马达）工作，即可实施螺杆3的注塑，尤其在注塑时，最大射压由伺服马达和辅助油缸430同时供能，所以伺服马达的规格比全电注塑的射出轴伺服马达小，这样不仅降低马达规格选用成本，同时也降低注塑成本。
同时，为了满足喷嘴和模具之间的距离调整，在每根射出拉杆5的一端部形成第一杆套t1、在同侧两个支柱11之间的射出拉杆5上形成第二杆套t2、以及驱使射出拉杆5沿着自身长度方向运动的调节器t3。
本例中，调节器t3为连接在射出拉杆5另一端部且与射出拉杆5延伸方向一致的伸缩杆。
具体的，伸缩杆为射座油缸t30，在射座油缸t30驱动下，通过第一杆套t1和第二杆套t2的设定位置，直至射出尾板8两侧贴合在尾部支柱11和第一杆套t1之间、第二套杆t2的两侧贴合在头部立柱11和射出头板6之间后，即实现射出位置的调整。
此外，上述的第一离合器412为牙嵌式离合器，第二离合器422为单向离合器，市场可直接外购，具体的，单向离合器：单向深沟球轴承亦可称为单向离合器，也就是仅能单一方面传动，当动力源传动被动元件时，只有单一方向传动，若动力源改变方面时（如顺时针变为逆时针方向），被动元件之传送功将停止传动。
牙嵌式离合器：由两个端面上有牙的半离合器组成，半离合器Ⅰ固定在主动轴上，半离合器Ⅱ用导向平键（或花键）与从动轴联接，并通过操纵机构轴向移动滑块使其做轴向移动，从而起到离合作用。
综上，本实施例注塑机，其注塑过程如下：
射出：伺服马达和蓄能器二者共同出力，牙嵌式离合器处于合的状态，单向离合器脱开，此时的射出带轮带动滚珠丝杆顺时针旋转，推动射出二板以及螺杆前进，此时加料皮带受到单向轴承的止逆保持不动(保持螺杆不转动)。
保压：伺服马达和蓄能器二者共同出力，维持一定的压力。
加料（其分为如下过程）：（1）、伺服马达逆时针旋转，此时牙嵌式离合器处于脱开状态，单向离合器止逆做功，加料带轮带动螺杆原地旋转加料，随着加料动作的持续，螺杆前端的料越积越多，产生越来越大的压力，此压力传感器感受到的压力也越来越大；（2）、当压力传感器感受到的压力大于设定值的时候，辅助油缸的无杆腔通过比例节流阀卸油，减小螺杆后退压力，此时辅助油缸后退，滚珠丝杆被带动逆时针旋转，螺杆后退，当压力传感器感受到的压力小于设定值时，减小比例节流阀卸油量，重复加料（1）和加料（2），直到螺杆到达下一次开始射出位置，完成加料动作。
后松(防流延)：牙嵌式离合器和单向离合器均处于脱开状态，伺服马达不工作，射出辅助油缸的有杆腔通过液压伺服***油路充油，滚珠丝杆逆时针旋转，螺杆（不转）和射出二板直线后退。
实施例2
结合图5所示，本实施例油电混动的二板式注塑机，其基本结构、实施原理与实施例1相同，不同之处在于，本例中只有射出头板6和射出尾板8，而且动力***4的实施方式也存在不同。
结合图6所示，筒体20自后端部与射出头板6固定，射出尾板8随着螺杆6沿着自身长度方向运动而滑动设置在机座1上，动力马达40、加料单元42设置在射出尾板8上，射出单元41和辅助油缸430设置在射出头板6和射出尾板8上。在两块板的设置下，实现动力***的安装，结构紧凑，体积小，且便于实施，同时，在辅助油缸的辅助下，进而便于射出和加工的实施，尤其是射出时，能够在蓄能器释放瞬间，加快螺杆射出的速度。
结合图7所示，加料动力部件420包括与螺杆3同轴且固定连接在螺杆3后端部的加料传动轴a、固定在加料传动轴a上的加料带轮b，加料传动部件421包括通过第二离合器422连接在输出轴400上的加料传动轮c、用于将加料带轮b和加料传动轮c相传动连接的加料传动带d。通过加料带轮和螺杆的同步，便于加料时，螺杆状态的精准控制。
射出动力部件410包括中心线与螺杆3的中心线平行且对应设置在螺杆3相对两侧的两组传动丝杠g、设置在每组传动丝杠g穿出射出尾板8的丝杆端部的射出带轮f，射出传动部件411包括通过第一离合器412连接在输出轴400上的射出传动轮i、用于将射出传动轮i与两个射出带轮f相传动连接的射出传动带j。这样一来，即使在加料传动轮和射出传动轮相对独立的设置下，通过射出传动轮和加料传动轮共轴，从而实现在一个动力马达的工作下，实施射出和加料动作。
为了方便射出带轮f的组装，传动丝杠g的端部固定连接有射出传动轴e，射出带轮f固定在射出传动轴e上。
结合图8所示，两个射出带轮f和射出传动轮i呈三角形分布，其中射出传动轮i位于加料传动轮c的内侧，两个射出带轮f位于加料带轮b和射出尾板8之间。
结合图9和图10所示，射出单元41还包括位于射出传动带内部j且与射出带轮f同步运动的编码器413、以及固定设置在射出尾板8上且供加料传动轴a穿出的压力传感器414。
本例中，射出带轮f、射出传动轮i、及编码器413为齿形轮，射出传动带j为齿槽带，其中编码器413与射出带轮f相啮合设置。这样一来，在编码器413的设置下，能够准确地控制螺杆3运动状态，以便于射出精度的掌控。
具体的，辅助油缸430有两个，且与传动丝杠g上下对齐，其中辅助油缸430和蓄能器431固定在射出头板6上，传动丝杠为常用的滚珠丝杠结构。
此外，为了实现射出位置的调节（也就是喷嘴和模具之间的距离），本例中在传动丝杠g的下方设有直线导轨x，射出头板6和射出尾板8自底部滑动设置在直线导轨x上，同时在每根直线导轨x上方对应设置与上述相同的射座油缸t30，在射座油缸t30的驱使下，实现位置调整。
同时，本实施例的注塑过程如下：
射出：伺服马达和蓄能器二者共同出力，牙嵌式离合器处于合的状态，单向离合器脱开，此时的射出带轮带动滚珠丝杆顺时针旋转，推动射出尾板以及螺杆前进，此时加料皮带受到单向轴承的止逆保持不动(保持螺杆不转动)。
保压：伺服马达和蓄能器二者共同出力，维持一定的压力。
加料：（1）、伺服马达逆时针旋转，此时牙嵌式离合器处于脱开状态，单向离合器止逆做功，带动螺杆原地旋转加料，随着加料动作的持续，螺杆前端的料越积越多，产生越来越大的压力，此压力传感器感受到的压力也越来越大；（2）、当压力传感器感受到的压力大于设定值的时候，射出辅助油缸的无杆腔通过比例节流阀卸油，减小螺杆后退压力，此时油缸杆后退，滚珠丝杆被带动逆时针旋转，螺杆后退，当压力传感器感受到的压力小于设定值时，减小比例节流阀卸油量，重复加料（1）和加料（2），直到螺杆到达下一次开始射出位置，完成加料动作。
后松(防流延)：牙嵌式离合器和单向离合器均处于脱开状态，伺服马达不工作，射出辅助油缸的有杆腔通过液压伺服***油路充油，滚珠丝杆逆时针旋转，螺杆（不转）和射出尾板直线后退。
因此，采用上述实施例注塑机，其均具有以下优势：
1、通过共轴的单向离合器和牙嵌式离合器的配合使用，使得射出和加料可以使用同一个马达，不仅降低马达选用规格，而且也降低注塑成本；
2、通过辅助油缸和蓄能器的使用，在辅助油缸和伺服马达所形成的油电混动下，尤其在射出时，确保射出速度，同时在后松和背压动作时，通过油压的控制，并在滚珠丝杆的运动下，即可实现螺杆高精度的运动，结构简单，实施方便；
3、通过编码器的设置，能够记录或精准地获知螺杆的位置状态，从而满足高精度注塑的需要；同时加料过程分成加料（一）和加料（二），确保注塑的压力满足注塑的需要。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种油电混动注塑机，其包括：
机座；
料筒，其包括内部形成料腔的筒体、设置在筒体前端部的喷嘴，其中所述筒体上设有塑胶原料入口；
螺杆，其沿着所述料筒长度方向延伸，且自后端部外露所述筒体设置；
动力***，其用于驱动所述螺杆绕自身轴线转动或/和沿着自身长度方向直线运动，其特征在于：
所述动力***包括输出轴与所述螺杆平行的动力马达、射出单元、加料单元、以及油压辅助单元，其中所述射出单元包括能够推动所述螺杆沿着自身长度方向运动的射出动力部件、将所述射出动力部件与所述输出轴传动连接的射出传动部件、设置在所述输出轴上且能够将所述输出轴和所述射出传动部件相对离合的第一离合器；所述加料单元包括与所述输出轴相传动连接且能够带动所述螺杆转动的加料动力部件、将所述加料动力部件与所述输出轴传动连接的加料传动部件、以及设置在所述输出轴上且能够将所述输出轴和所述加料传动部件相对离合的第二离合器；所述射出动力部件和所述加料动力部件共用一个所述的动力马达，所述第一离合器和所述第二离合器相隔开的设置在所述输出轴上；所述油压辅助单元包括与所述螺杆平行设置的辅助油缸、与所述辅助油缸的油路连通的蓄能器，其中射出时，所述蓄能器释能，所述辅助油缸的无杆腔充油。
2.根据权利要求1所述的油电混动注塑机，其特征在于：所述加料动力部件和所述射出动力部件与所述螺杆共轴设置，且所述加料动力部件和所述射出动力部件相对转动设置。
3.根据权利要求1或2所述的油电混动注塑机，其特征在于：在所述机座上形成有射出头板、射出二板和射出尾板，其中所述料筒与所述射出头板固定，所述射出二板随着所述螺杆沿着自身长度方向运动而滑动设置在所述机座上，所述动力马达、所述射出单元、及所述加料单元设置在所述射出二板上，所述的辅助油缸设置在所述射出二板和所述射出尾板之间。
4.根据权利要求3所述的油电混动注塑机，其特征在于：所述加料动力部件包括与所述螺杆同轴且固定连接在所述螺杆后端部的加料传动轴、固定在所述加料传动轴上的加料带轮，所述加料传动部件包括通过所述第二离合器连接在所述输出轴上的加料传动轮、用于将所述加料带轮和所述加料传动轮相传动连接的加料传动带。
5.根据权利要求4所述的油电混动注塑机，其特征在于：所述射出动力部件包括与所述加料传动轴同轴且转动连接的射出传动轴、固定在所述射出传动轴上的射出带轮、以及与所述射出传动轴固定连接的传动丝杠，其中所述射出传动轴自所述射出二板中穿过，且相对所述射出二板转动设置，所述传动丝杠通过固定板连接在所述射出尾板上，所述射出传动部件包括通过第一离合器连接在所述输出轴上的射出传动轮、用于将所述射出传动轮与所述射出带轮相传动连接的射出传动带。
6.根据权利要求5所述的油电混动注塑机，其特征在于：所述射出单元还包括位于所述射出传动带内部且与所述射出带轮和/或所述射出传动带配合的编码器、以及设置在所述固定板和所述射出尾板之间的压力传感器。
7.根据权利要求6所述的油电混动注塑机，其特征在于：所述的辅助油缸有两个，且位于所述螺杆中心线的相对两侧。
8.根据权利要求1所述的油电混动注塑机，其特征在于：在所述机座上形成有射出头板和射出尾板，其中所述料筒与所述射出头板固定，所述的射出尾板随着所述螺杆沿着自身长度方向运动而滑动设置在所述机座上，所述动力马达、所述加料单元设置在所述射出尾板上，所述射出单元和所述辅助油缸设置在所述射出头板和所述射出尾板上。
9.根据权利要求8所述的油电混动注塑机，其特征在于：所述加料动力部件包括与所述螺杆同轴且固定连接在所述螺杆后端部的加料传动轴、固定在所述加料传动轴上的加料带轮，所述加料传动部件包括通过所述第二离合器连接在所述输出轴上的加料传动轮、用于将所述加料带轮和所述加料传动轮相传动连接的加料传动带，其中所述加料传动轴横穿所述射出尾板、且通过轴承转动设置在所述射出尾板上。
10.根据权利要求9所述的油电混动注塑机，其特征在于：所述射出动力部件包括中心线与所述螺杆的中心线平行且对应设置在所述螺杆相对两侧的两组传动丝杠、设置在每组所述传动丝杠穿出所述射出尾板的丝杆端部的射出带轮，所述射出传动部件包括通过第一离合器连接在所述输出轴上的射出传动轮、用于将所述射出传动轮与两个所述射出带轮相传动连接的射出传动带；
所述射出单元还包括位于所述射出传动带内部且与所述射出带轮和/或所述射出传动带配合的编码器、以及固定设置在所述射出尾板上且供所述加料传动轴穿出的压力传感器；
所述辅助油缸有两个，且与所述传动丝杠上下对齐。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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