CN115534248A - 一种注塑机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑机，其包括机座、射胶筒、射胶螺杆、压力传感器、动力装置，其中动力装置包括动力丝杆、动力螺套、动力轴、加料动力机构、射出动力机构、射出辅助机构。本发明一方面通过射出辅助机构的所提供的动力以增加射出动力，以降低射出动力机构的动力规格；另一方面通过加料动力机构、射出动力机构、及射出辅助机构的配合，并结合制动件的制动或释放，不仅能够进行加料中的蓄能，而且也降低加料动力机构的动力规格，因此，本发明不仅降低射出和加料的动力规格；而且直线和转动之间切换方便。

Description

一种注塑机

技术领域

本发明属于注塑技术领域，具体涉及一种注塑机。

背景技术

目前，注塑机的射出装置主要实现四种动作：

射出：射出马达带动旋转丝杆推动射胶螺杆前进；

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：加料马达带动射胶螺杆旋转(射胶螺杆只能一个方向转动)；

后松：在加料马达带动射胶螺杆旋转时射胶螺杆前段的压力会越来越大产生背压，这时需要动力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。

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动力丝杆旋转，推动射胶螺杆前进和后退；加料时，加料马达带动射胶螺杆旋转，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：

一种注塑机，其包括：

机座；

射胶筒，其包括内部形成料腔的射胶筒体、设置在射胶筒体前端部的射胶嘴，其中射胶筒体上设有塑胶原料入口；

射胶螺杆，其沿着射胶筒长度方向延伸，且自后端部伸入机座内；

压力传感器；

动力装置，其用于驱动射胶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，动力装置包括动力丝杆、动力螺套、动力轴、加料动力机构、射出动力机构、射出辅助机构，其中动力丝杆与射胶螺杆同心，且螺旋方向与射胶螺杆的螺旋方向相反；动力螺套与动力丝杆螺纹配合；动力轴将动力螺套与射胶螺杆同轴连接且能够绕自身轴线转动或沿着自身轴线方向运动，其中动力轴前端部与射胶螺杆的后端部连接，动力轴的后端部与动力螺套的前端部相对转动连接，且动力轴的内部形成有与动力丝杆前端部匹配的连接孔；加料动力机构包括驱动动力轴绕自身轴线转动的加料动力件和制动件，其中制动件能够制动动力件以限制动力轴转动；射出动力机构用于驱动动力丝杆绕自身轴线转动；射出辅助机构包括绕着动力丝杆周向均匀间隔分布且与动力丝杆平行设置的多根辅助油缸、蓄能器、以及控制阀，其中多根辅助油缸同步伸缩且能够与动力螺套同步运动，射出时，射出动力机构、辅助油缸同步工作，制动件制动动力轴，动力丝杆转动，动力螺套、动力轴、射胶螺杆均在不转动下前进以射出塑胶原料；保压时，射出动力机构、辅助油缸共同出力，维持设定压力；加料时，射出动力机构带动动力丝杆反向转动，同时加料动力件带动动力轴转动协作，以使得动力丝杆和动力螺套原地旋转加料。

优选地，在加料时，动力丝杆的转速为N1，动力轴的转速N2，其中N1＝N2时，动力丝杆所述和动力螺套原地旋转加料；N1＞N2时，动力螺套后退，辅助油缸压缩并蓄能。在此，通过转速N1和N2的控制，能够实施动力丝杆和动力螺套原地旋转加料或者辅助油缸压缩进行蓄能下加料。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，在下个射出动作开始前，控制阀将蓄能器和辅助油缸之间断开；和/或，控制阀为电磁双向截止阀。在电磁双向截止阀的油路控制下，能够实施辅助油缸所提供的辅助力。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，动力螺套和动力轴之间通过轴承传动连接，机座内部形成有润滑油存储腔，轴承浸设在润滑油存储腔；和/或，轴承为滚针轴承。在此，一方面通过浸油模式，保证滚针轴承的润滑；另一方面能够提升动力螺套和动力轴运动的同步性。

优选地，在滚针轴承外周形成轴承盖板，在动力丝杆外周设有能够避让动力丝杆运动的射出传动座，多根辅助油缸位于轴承盖板和射出传动座之间。

进一步的，动力螺套内部形成螺纹配合孔，其中螺纹配合孔和连接孔的孔径相等且中心对齐设置。以方便动力丝杆前端的相对伸入，缩短设备尺寸，同时动力丝杆的外径保持相等。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，后松或防流延时，制动件处于制动，射出动力机构驱动动力丝杆转动以克服所述辅助油缸的作用力使所述丝杆螺帽后退。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，加料动力件包括轴心对齐的套设在动力轴外周的加料带轮、输出轴与所述射胶螺杆平行的加料马达、将加料马达的输出轴与加料带轮相传动连接的加料传动件，制动件设置在输出轴上且能够制动加料带轮的转动，动力轴与所述加料带轮能够同步转动，且动力轴还能够沿着自身长度方向相对所述加料带轮移动。

优选地，加料带轮上形成沿着射胶螺杆长度方向延伸的键槽，动力轴上固定形成有与键槽匹配的传动键；和/或，键槽和传动键形成键槽组，加料动力件包括多个键槽组，且绕着动力轴周向均匀间隔分布。多个键槽组的设置，确保动力轴和驱动轴同步的精度，且在直线运动时能够形成限位，进一步降低射胶螺杆直线运动中存在转动的可能。

此外，动力丝杆、动力轴、及动力螺套形成的滚珠丝杠组件，且滚珠丝杠组件能够油浸式润滑的位于机座内；和/或，动力丝杆的后端自机座的后端穿出设置，射出动力机构包括固定在动力丝杆后端部的射出带轮、位于机座底部的射出马达、用于将射出马达与射出带轮传动连接的射出传动件。

综上，注塑机注塑工作状态如下：

射出：射出马达、及蓄能器给射出辅助油缸供油，此时牙嵌制动器制动，在键槽配合部配合下，射出马达顺时针带动动力丝杆顺时针旋转，实现动力螺套和动力轴的前进(也就是射胶螺杆的前进)。

保压：射出马达、辅助油缸共同出力，维持一定的压力。

加料：

状态1：射出马达带动动力丝杆逆时针转动，转速N1，加料马达带动动力轴转动，转速N2，N1＝N2，丝杆和动力螺套原地旋转加料；

状态2：当状态1加料到一定阶段时产生背压，此时提高动力丝杆转速N1＞N2，动力螺套后退，射出辅助油缸压缩并蓄能；

重复状态1和状态2实现加料和射出辅助油缸压缩的蓄能。

后松(防流延)：牙嵌制动器制动，射出马达逆时针旋转，克服射出辅助油缸的力量使动力螺套后退；

在下个射出动作开始前，蓄能器和射出辅助油缸之间断开。

在此，需要说明的是，液压蓄能器的使用:在射出时，加速度更快，提高了整体射出性能；在保压时，能持续提供一份力量，减小射出马达的输出，提升保压的控制效果；液压油路中的液压阀关闭后，就可以保持射出马达的位置不动，这样在等待射出的时候，射出马达就不需要保位持置不变(或者说马达不用加刹车)。

至于射出马达规格降低的因素：蓄能器提供部分动力。加料马达规格降低的因素：加料的力量来源由射出马达和加料马达共同提供。同时在射出马达和加料马达共同工作中，必须满足两个使用条件：1.射胶螺杆和动力丝杆的螺纹方向需要相反；2.牙嵌制动器的使用。

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：

本发明一方面通过射出辅助机构的所提供的动力以增加射出动力，以降低射出动力机构的动力规格；另一方面通过加料动力机构、射出动力机构、及射出辅助机构的配合，并结合制动件的制动或释放，不仅能够进行加料中的蓄能，而且也降低加料动力机构的动力规格，因此，本发明不仅降低射出和加料的动力规格；而且直线和转动之间切换方便。

附图说明

图1为本发明的注塑机的结构示意图；

图2为图1的主视示意图；

图3为图2的右视示意图；

图4为图1的俯视示意图；

图5为图4中A-A向剖视放大示意图(省略射胶嘴处)；

图6为图1中局部结构省略示意图；

图7为图6的主视示意图；

图8为图1的结构分解示意图；

图9为图8中局部结构分解示意图；

图10为图1中射出辅助机构的工作原理示意图；

其中：1、机座；10、后座本体；11、前座本体；

2、射胶筒；20、射胶筒体；21、射胶嘴；20a、塑胶原料入口；

3、射胶螺杆；

4、压力传感器；

D、动力装置；5、动力丝杆；6、动力螺套；7、动力轴；g、滚针轴承；b、轴承盖板；8、加料动力机构；80、加料动力件；800、加料带轮；801、加料马达；802、加料传动件；802a、传动齿轮；c1、键槽；c2、传动键：C、键槽组；81、制动件；9、射出动力机构；90、射出带轮；91、射出马达；92、射出传动件；920、射出同步带轮；921、同步带；h、防滑轮槽；S、射出辅助机构；s1、射出传动座；s2、辅助油缸；s3、蓄能器。

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。

如图1至图7所示，本实施例的注塑机，其包括机座1、射胶筒2、射胶螺杆3、压力传感器4和动力装置D。

具体的，机座1包括形成座腔的后座本体10、拆卸安装在后座本体10前端部的前座本体11。

射胶筒2自后端固定在前座本体11上。

具体的，射胶筒2包括内部形成料腔的射胶筒体20、设置在射胶筒体20前端部的射胶嘴21，其中射胶筒体20上设有塑胶原料入口20a。

射胶螺杆3沿着射胶筒2长度方向延伸，且自后端部伸入前座本体11内。

压力传感器4设置在后座本体10内。

动力装置D，其用于驱动射胶螺杆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8和图9所示，动力装置D包括动力丝杆5、动力螺套6、动力轴7、加料动力机构8、射出动力机构9、射出辅助机构S。

动力丝杆5与射胶螺杆3同心，且螺旋方向与射胶螺杆3的螺旋方向相反。这样一来，加料动力机构8和射出动力机构9之间才能形成更好的协作共同运动，以降低动力规格的选择。

动力螺套6内部形成螺纹配合孔，其中螺纹配合孔与动力丝杆5的外螺纹配合。

动力轴7将动力螺套6与射胶螺杆3同轴连接且能够绕自身轴线转动或沿着自身轴线方向运动，其中动力轴7的前端部与射胶螺杆3的后端部连接，动力轴7的后端部与动力螺套6的前端部相对转动连接。

动力轴7的内部形成有与动力丝杆5前端部匹配的连接孔，其中螺纹配合孔和连接孔的孔径相等且中心对齐设置。这样一来，方便动力丝杆前端的相对伸入，缩短设备尺寸，同时动力丝杆的外径保持相等。

动力螺套6和动力轴7之间通过滚针轴承g传动连接。这样一来，通过滚针轴承的推力，提升动力螺套6和动力轴7运动的同步性。

滚针轴承g的润滑采用浸油模式，且在滚针轴承g外周形成轴承盖板b。

结合图10所示，射出辅助机构S包括套设在动力丝杆5外周的射出传动座s1、与动力丝杆5平行且两端部分别连接在轴承盖板b和射出传动座s1之间的辅助油缸s2、用于控制辅助油缸s2伸缩量的蓄能器s3、以及设置在蓄能器s3和辅助油缸s2之间的控制阀s4，其中辅助油缸s2有两个，且绕着动力丝杆5周向均匀分布。

本例中，两个辅助油缸s2对称设置在动力丝杆5的两侧，且同步伸缩设置，同时两个辅助油缸s2还能够与动力螺套6同步运动的设置在座腔内。

控制阀s4为电磁双向截止阀，且在电磁双向截止阀的油路控制下，能够实施辅助油缸所提供的辅助力。

本例中，在下个射出动作开始前，控制阀s4将蓄能器s3和辅助油缸s2之间断开。

加料动力机构8包括驱动动力轴7绕自身轴线转动的加料动力件80和制动件81。

具体的，加料动力件80包括轴心对齐的套设在动力轴7外周的加料带轮800、输出轴与射胶螺杆3平行的加料马达801、将加料马达801的输出轴与加料带轮800相传动连接的加料传动件802。

加料带轮80上形成沿着射胶螺杆3长度方向延伸的键槽c1，动力轴7上固定形成有与键槽c1匹配的传动键c2，其中键槽c1和传动键c2形成键槽组C(也就是常规的键槽配合)。

加料动力件80包括两个键槽组C，且绕着动力轴7周向均匀间隔分布。在此，通过两个键槽组C的设置，确保动力轴7和驱动轴同步的精度，且在直线运动时能够形成限位，进一步降低射胶螺杆直线运动中存在转动的可能。

本例中，加料带轮80为齿轮，加料传动件802包括设置在输出轴上且与齿轮啮合的传动齿轮802a。采用齿轮啮合的方式，避免出现带轮打滑，确保运动的高精度控制。

制动件81为牙嵌式制动器，且牙嵌式制动器设置在输出轴上。

动力丝杆5的后端自后座本体10的后端穿出设置。

射出动力机构9包括固定在动力丝杆5后端部的射出带轮90、位于后座本体10底部的射出马达91、用于将射出马达91与射出带轮90传动连接的射出传动件92。

具体的，射出传动件92包括设置在射出马达91的输出轴上的射出同步带轮920、将射出带轮90和射出同步带轮920同步连接的同步带921。

本例中，射出同步带轮920、射出带轮90外周均设有防滑轮槽h。

同时，动力丝杆5、动力螺套6、动力轴7形成滚珠丝杠组件。这样能够准确的实施动力丝杆的转动，更稳定地完成动力螺套和动力轴对射胶螺杆的运动输出。

本例中，滚珠丝杠组件的润滑、及轴承的润滑可以采用浸油模式，延长使用寿命。

综上，本申请注塑机注塑工作状态如下：

射出：射出马达、及蓄能器给射出辅助油缸供油，此时牙嵌制动器制动，在键槽配合部配合下，射出马达顺时针带动动力丝杆顺时针旋转，实现动力螺套和动力轴的前进(也就是射胶螺杆的前进)。

保压：射出马达、辅助油缸共同出力，维持一定的压力。

加料：

状态1：射出马达带动动力丝杆逆时针转动，转速N1，加料马达带动动力轴转动，转速N2，N1＝N2，丝杆和动力螺套原地旋转加料；

状态2：当状态1加料到一定阶段时产生背压，此时提高动力丝杆转速N1＞N2，动力螺套后退，射出辅助油缸压缩并蓄能；

重复状态1和状态2实现加料和射出辅助油缸压缩的蓄能。

后松(防流延)：牙嵌制动器制动，射出马达逆时针旋转，克服射出辅助油缸的力量使动力螺套后退。

同时，在下个射出动作开始前，蓄能器和射出辅助油缸之间断开。

因此，本实施例的注塑机，具有以下优点：

1)本申请一方面通过射出辅助机构的所提供的动力以增加射出动力，以降低射出动力机构的动力规格；另一方面通过加料动力机构、射出动力机构、及射出辅助机构的配合，并结合制动件的制动或释放，不仅能够进行加料中的蓄能，而且也降低加料动力机构的动力规格，因此，本发明不仅降低射出和加料的动力规格；而且直线和转动之间切换方便；

2)、采用滚针轴承将动力轴和动力螺套相对转动衔接，并利用滚针轴承的轴向推力，提升动力螺套和动力轴运动的同步性；同时射胶螺杆的螺旋方向与动力丝杆的螺旋相反，结合牙嵌式制动器和键槽配合部配合下，便于动力轴的轴向运动和周向转动的切换，以实施射胶螺杆的射出和加料动作；

3)、加料马达和射出马达的规格都减小了，相应的驱动规格也减小了，因此，大幅度降低马达选配要求，降低造价和使用成本。

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)

1.一种注塑机，其包括：

机座；

射胶筒，其包括内部形成料腔的射胶筒体、设置在射胶筒体前端部的射胶嘴，其中所述射胶筒体上设有塑胶原料入口；

射胶螺杆，其沿着所述射胶筒长度方向延伸，且自后端部伸入所述机座内；

压力传感器；

动力装置，其用于驱动所述射胶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，所述动力装置包括动力丝杆、动力螺套、动力轴、加料动力机构、射出动力机构、射出辅助机构，其中所述动力丝杆与所述射胶螺杆同心，且螺旋方向与所述射胶螺杆的螺旋方向相反；所述动力螺套与所述动力丝杆螺纹配合；所述动力轴将所述动力螺套与所述射胶螺杆同轴连接且能够绕自身轴线转动或沿着自身轴线方向运动，其中所述动力轴前端部与所述射胶螺杆的后端部连接，所述动力轴的后端部与所述动力螺套的前端部相对转动连接，且所述动力轴的内部形成有与所述动力丝杆前端部匹配的连接孔；所述加料动力机构包括驱动所述动力轴绕自身轴线转动的加料动力件和制动件，其中所述制动件能够制动所述动力件以限制所述动力轴转动；所述射出动力机构用于驱动所述动力丝杆绕自身轴线转动；所述射出辅助机构包括绕着所述动力丝杆周向均匀间隔分布且与所述动力丝杆平行设置的多根辅助油缸、蓄能器、以及控制阀，其中多根所述辅助油缸同步伸缩且能够与所述动力螺套同步运动，射出时，射出动力机构、辅助油缸同步工作，制动件制动所述动力轴，所述动力丝杆转动，所述动力螺套、动力轴、射胶螺杆均在不转动下前进以射出塑胶原料；保压时，射出动力机构、辅助油缸共同出力，维持设定压力；加料时，射出动力机构带动动力丝杆反向转动，同时加料动力件带动动力轴转动协作，以使得动力丝杆和动力螺套原地旋转加料。

2.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于：在加料时，所述动力丝杆的转速为N1，所述动力轴的转速N2，其中N1＝N2时，所述动力丝杆所述和动力螺套原地旋转加料；N1＞N2时，动力螺套后退，辅助油缸压缩并蓄能。

3.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于：在下个射出动作开始前，所述控制阀将所述蓄能器和所述辅助油缸之间断开；和/或，所述控制阀为电磁双向截止阀。

4.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于：所述动力螺套和所述动力轴之间通过轴承传动连接，所述机座内部形成有润滑油存储腔，所述轴承浸设在所述润滑油存储腔；和/或，所述轴承为滚针轴承。

5.根据权利要求4所述的注塑机，其特征在于：在所述滚针轴承外周形成轴承盖板，在所述动力丝杆外周设有能够避让所述动力丝杆运动的射出传动座，多根所述辅助油缸位于所述轴承盖板和所述射出传动座之间。

6.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于：所述动力螺套内部形成螺纹配合孔，其中所述螺纹配合孔和所述连接孔的孔径相等且中心对齐设置。

7.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于：后松或防流延时，所述制动件处于制动，射出动力机构驱动动力丝杆转动以克服所述辅助油缸的作用力使所述丝杆螺帽后退。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的注塑机，其特征在于：所述加料动力件包括轴心对齐的套设在所述动力轴外周的加料带轮、输出轴与所述射胶螺杆平行的加料马达、将所述加料马达的输出轴与所述加料带轮相传动连接的加料传动件，所述制动件设置在所述输出轴上且能够制动所述加料带轮的转动，所述动力轴与所述加料带轮能够同步转动，且所述动力轴还能够沿着自身长度方向相对所述加料带轮移动。

9.根据权利要求8所述的注塑机，其特征在于：所述加料带轮上形成沿着所述射胶螺杆长度方向延伸的键槽，所述动力轴上固定形成有与所述键槽匹配的传动键；和/或，所述键槽和传动键形成键槽组，所述的加料动力件包括多个所述键槽组，且绕着所述动力轴周向均匀间隔分布。

10.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于：所述动力丝杆、所述动力轴、及所述动力螺套形成的滚珠丝杠组件，且所述滚珠丝杠组件能够油浸式润滑的位于所述机座内；和/或，所述动力丝杆的后端自所述机座的后端穿出设置，所述射出动力机构包括固定在所述动力丝杆后端部的射出带轮、位于所述机座底部的射出马达、用于将所述射出马达与所述射出带轮传动连接的射出传动件。

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