CN101954727A

CN101954727A - 节能型注塑机

Info

Publication number: CN101954727A
Application number: CN2010102545118A
Authority: CN
Inventors: 陈志华; 张勇; 张强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明涉及一种节能型注塑机，在其横向滑道和/或纵向滑道侧面设有定位系统，该定位系统的感应器件与PLC或主机的信号输入端连接，所述储料挤出缸的油缸电机通过变频器与电源连接，所述变频器的控制端与PLC或主机的控制输出端连接，PLC或主机根据储料挤出缸在横向或纵向导轨上运行的距离来控制变频器输出对应频率的驱动信号。本发明能使系统自动跟踪注塑机本身的工作状态、工作压力和流量信号，适时适量地调节定量泵的输出流量，满足节能的需要。结构较简单，设计合理，使用效果好，节能高效，非常利于推广实施。

Description

节能型注塑机

一、技术领域：

本发明涉及模具注塑机改进技术，特别涉及一种节能型注塑机。

二、背景技术：

注塑机在加工产品时，通常是按锁模——注射——保压——冷却——开模——顶针——清料——再锁模这样的循环过程周期性运行的。其各个工序阶段所需工作压力和流量均不同，整个注塑过程中油泵的负载变化很大，有时几乎为零(如冷却阶段)。而传统的注塑机采用的是定量泵供油，油泵电机是直接通电，一直在工频下以额定转速运行，所以泵的输出流量无法随着负荷的变化而改变，始终保持恒定的流量。当传统的定量泵注塑机在不同工序下需要不同的流量和压力时，以前都是通过调节流量阀和压力阀来进行控制的。这种工作方式下，当工作所需流量较小时，油泵的供油量会远大于执行元件所需的油量，多余的处于高压状态下的液压油则经溢流阀由旁路流回油箱。这样一方面大量的动能在阀门挡板上浪费了；另一方面持续高压的油与管道的长期摩擦会产生大量的热量，导致液压油的温度升高，从而消耗了大量的热能。为降低油温，往往还需增加额处的冷却水循环，进一步浪费时间了能源。因此传统定量泵注塑机液压系统的效率很低，存在严重的能耗。

另外，长期以来注塑机的设计追求精密化和高速化，设计时电机的功率通常又是按照各个动作的最大消耗功率来设计的。注塑机在高速高压下的注塑和高速回料时的能耗最大，但实际生产中，由于产品表面精度的要求，往往产品不适合高速高压型，因此往往导致注塑机的设计功率偏大。实际使用时电机的平均负载通常只有设计容量的40-60％，个别情况甚至更低。这也造成了电机工频运行时电能的大量浪费。

三、发明内容：

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种节能型注塑机。

技术方案：

一种节能型注塑机，含有底座，在底座一端固定有立式合模装置、另一端固定有注塑装置，其中注塑装置包括上侧的塑化机构和下侧的储料挤出机构，塑化机构的一端出口与储料挤出机构的出口连通，并在塑化机构外侧以及储料挤出机构出口处的喷嘴阀门外侧设有加热器，所述储料挤出机构的下侧设有纵向滑轮，该纵向滑轮与一支撑架上侧的纵向轨道匹配滑行，所述支撑架的下端设有与底座上侧横向导轨匹配的横向滑轮，从而储料挤出机构能在底座上沿横向和/或纵向平移，在所述横向滑道和/或纵向滑道侧面设有定位系统，该定位系统的感应器件与PLC或主机的信号输入端连接，所述储料挤出缸的油缸电机通过变频器与电源连接，所述变频器的控制端与PLC或主机的控制输出端连接，PLC或主机根据储料挤出缸在横向或纵向导轨上运行的距离来控制变频器输出对应频率的驱动信号。

所述定位系统是在横向和/或纵向导轨的侧壁粘贴有BPS条形码，同时在相应滑轮轴或者与相应滑轮轴连接的支架上固定有BPS读码器，读码器与条形码对应定位，PLC或主机根据相应的条码段信号来确定控制所述变频器的输出频率。

所述定位系统是在横向和/或纵向导轨上设置至少一个光感元件，PLC或主机根据光感元件的触发信号来确定控制所述变频器的输出频率。

所述定位系统是在横向和/或纵向滑轮轴或者与滑轮轴固定的支架上安装有激光器，PLC或主机根据激光测距来确定控制所述变频器的输出频率。

所述横向滑轮和纵向滑轮分别与驱动电机传动连接，所述驱动电机通过继电器与PLC或主机连接，与所述横向滑轮和/或纵向滑轮连接的驱动电机上也设有变频器，该变频器的控制输入端与PLC或主机连接的控制输出端。

所述横向滑轮与横向导轨之间、纵向滑轮与纵向导轨之间分别通过液压缸驱动连接。

在塑化机构一端的出口与储料挤出机构出口之间还设有增压缓冲机构，所述缓冲机构包括储料室和增压管，塑化机构出口和储料挤出机构出口分别连通于储料室的上端和下端，并在塑化机构出口和储料室之间设有单向阀；储料挤出机构的注射压缸内腔套装有双活塞，前活塞与后活塞之间弹性连接，所述增压管的一端连通于储料室上端并在管口处设有单向阀，增压管的另一端连接于注射压缸内腔且保证前活塞始终位于该增压管口的前侧；在所述缓冲机构的外侧设有加热器。

所述双活塞的前活塞的后端中部固定有活塞杆，并同时在后活塞的前端中部设有与所述活塞杆匹配的盲孔，所述前活塞的活塞杆匹配套装与后活塞的盲孔内，并在该活塞杆外侧套装有压力弹簧。

在所述弹簧与前活塞之间或者弹簧与后活塞之间设置有压力传感器，该压力传感器的信号线从储料挤出缸内侧伸出并与PLC或主机的信号输入端连接。

在塑化机构的塑化料筒侧壁上还设有排气管，塑化料筒内腔的塑化螺杆为异径螺旋轴，其前侧轴径大于后侧轴径。

本发明的有益效果：

1、本发明的节能型注塑机，能使系统自动跟踪注塑机本身的工作状态、工作压力和流量信号，适时适量地调节定量泵的输出流量，使得泵的实际供油量与注塑机的工作流量需求在任何工作阶段均能保持一致，可以让电机在整个负荷变化过程中的能量消耗降到最小程度，并基本消除溢流现象。由于变频器能够灵活方便地改变电机转速，利用它控制油泵电机就可以方便地调节油泵的输出流量，满足节能的需要。

2、本发明的节能型注塑机，通过增压缓冲机构及双活塞配合结构，能够起到过渡、增压、补偿的效果。

3、本发明的节能型注塑机，定位系统的在横向和/或纵向导轨侧壁粘贴有BPS条形码，平配合BPS读码器，能够精确地控制运动速率和定位。

4、本发明的节能型注塑机，结构较简单，设计合理，使用效果好，节能高效，非常利于推广实施。

四、附图说明：

图1是本发明的节能型注塑机的结构示意图之一；

图2是本发明的节能型注塑机的结构示意图之二。

五、具体实施方案：

实施例一：参见图1，一种节能型注塑机，编号1为底座，2为立式合模机构支架，3为模具，4为液压缸，5为横向导轨，6为横向导轨，7为支撑架，8为BPS读码器，9为固定在导轨上的条形码，10为塑化料筒，11为驱动机，12为塑化螺杆(螺旋推进轴)，14为加热器，15为注射压缸，16为喷嘴阀门，17为增压缓冲机构，18为储料室，19、20为单向阀，21为油缸，22为前活塞，23为后活塞，24为后活塞的螺杆，25为前活塞的螺杆，26为压力弹簧，27为盲孔，28为增压管，29料斗。

在底座1的一端固定有立式合模装置、另一端固定有注塑装置。

其中注塑装置包括上侧的塑化机构和下侧的储料挤出机构。

塑化机构的一端出口与储料挤出机构的出口连通，并在塑化机构外侧以及储料挤出机构出口处的喷嘴阀门16外侧设有加热器14。在塑化机构一端的出口与储料挤出机构出口之间还设有增压缓冲机构17，所述缓冲机构17包括储料室18和增压管28，塑化机构出口和储料挤出机构出口分别连通于储料室18的上端和下端，并在塑化机构出口和储料室之间设有单向阀19；储料挤出机构的注射压缸15的内腔套装有双活塞，前活塞22与后活塞23之间弹性连接，所述增压管28的一端连通于储料室18上端并在管口处设有单向阀20，增压管28的另一端连接于注射压缸15的内腔且保证前活塞22始终位于该增压管口的前侧；在所述缓冲机构17的外侧设有加热器14。

其中，所述双活塞的前活塞22的后端中部固定有活塞杆25，并同时在后活塞23的前端中部设有与所述活塞杆匹配的盲孔27，所述前活塞的活塞杆25匹配套装与后活塞的盲孔27内，并在该活塞杆25外侧套装有压力弹簧26。

所述储料挤出机构的下侧设有纵向滑轮，该纵向滑轮与一支撑架7上侧的纵向轨道6匹配滑行，所述支撑架7的下端设有与底座上侧横向导轨5匹配的横向滑轮，从而储料挤出机构能在底座上沿横向和/或纵向平移，所述横向滑轮与横向导轨之间、纵向滑轮与纵向导轨之间分别通过液压缸驱动连接。

在所述横向滑道和/或纵向滑道侧面设有定位系统，该定位系统的感应器件与PLC或主机的信号输入端连接，所述储料挤出缸的油缸电机通过变频器与电源连接，所述变频器的控制端与PLC或主机的控制输出端连接，PLC或主机根据储料挤出缸在横向或纵向导轨上运行的距离来控制变频器输出对应频率的驱动信号。

所述定位系统是在横向和/或纵向导轨的侧壁粘贴有BPS条形码9，同时在相应滑轮轴或者与相应滑轮轴连接的支架上固定有BPS读码器8，读码器与条形码对应定位，PLC或主机根据相应的条码段信号来确定控制所述变频器的输出频率。

实施例二：参见图2，另一种节能型注塑机，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述定位系统是在横向和/或纵向导轨上设置一个或多个光感元件13，储料挤出机构在运行到特定的光感元件时，PLC或主机根据光感元件的触发信号来确定控制所述变频器的输出频率。

实施例三：附图未画，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述定位系统是在横向和/或纵向滑轮轴或者与滑轮轴固定的支架上安装有激光器，通过激光测距以确定储料挤出机构所处位置，PLC或主机根据激光测距来确定控制所述变频器的输出频率。

实施例四：附图未画，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述定位系统是通过在横向和/或纵向滑轮轴或者与滑轮轴固定的支架上安装有激光器，同时在相应导轨上设置定位小孔，根据激光器运行到特定定位小孔以确定控制所述变频器的输出频率。

实施例五：附图未画，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述横向滑轮和纵向滑轮分别与驱动电机传动连接，所述驱动电机通过继电器与PLC或主机连接，与所述横向滑轮和/或纵向滑轮连接的驱动电机上也设有变频器，该变频器的控制输入端与PLC或主机连接的控制输出端。

实施例六：附图未画，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：在塑化机构的塑化料筒侧壁上还设有排气管，塑化料筒内腔的塑化螺杆为异径螺旋轴，其前侧轴径大于后侧轴径。

Claims

1.一种节能型注塑机，其特征是：含有底座，在底座一端固定有立式合模装置、另一端固定有注塑装置，其中注塑装置包括上侧的塑化机构和下侧的储料挤出机构，塑化机构的一端出口与储料挤出机构的出口连通，并在塑化机构外侧以及储料挤出机构出口处的喷嘴阀门外侧设有加热器，所述储料挤出机构的下侧设有纵向滑轮，该纵向滑轮与一支撑架上侧的纵向轨道匹配滑行，所述支撑架的下端设有与底座上侧横向导轨匹配的横向滑轮，从而储料挤出机构能在底座上沿横向和/或纵向平移，在所述横向滑道和/或纵向滑道侧面设有定位系统，该定位系统的感应器件与PLC或主机的信号输入端连接，所述储料挤出缸的油缸电机通过变频器与电源连接，所述变频器的控制端与PLC或主机的控制输出端连接，PLC或主机根据储料挤出缸在横向或纵向导轨上运行的距离来控制变频器输出对应频率的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的节能型注塑机，其特征是：所述定位系统是在横向和/或纵向导轨的侧壁粘贴有BPS条形码，同时在相应滑轮轴或者与相应滑轮轴连接的支架上固定有BPS读码器，读码器与条形码对应定位，PLC或主机根据相应的条码段信号来确定控制所述变频器的输出频率。

3.根据权利要求1所述的节能型注塑机，其特征是：所述定位系统是在横向和/或纵向导轨上设置至少一个光感元件，PLC或主机根据光感元件的触发信号来确定控制所述变频器的输出频率。

4.根据权利要求1所述的节能型注塑机，其特征是：所述定位系统是在横向和/或纵向滑轮轴或者与滑轮轴固定的支架上安装有激光器，PLC或主机根据激光测距来确定控制所述变频器的输出频率。

5.根据权利要求1-4任一项所述的节能型注塑机，其特征是：所述横向滑轮和纵向滑轮分别与驱动电机传动连接，所述驱动电机通过继电器与PLC或主机连接，与所述横向滑轮和/或纵向滑轮连接的驱动电机上也设有变频器，该变频器的控制输入端与PLC或主机连接的控制输出端。

6.根据权利要求1-4任一项所述的节能型注塑机，其特征是：所述横向滑轮与横向导轨之间、纵向滑轮与纵向导轨之间分别通过液压缸驱动连接。

7.根据权利要求6所述的节能型注塑机，其特征是：在塑化机构一端的出口与储料挤出机构出口之间还设有增压缓冲机构，所述缓冲机构包括储料室和增压管，塑化机构出口和储料挤出机构出口分别连通于储料室的上端和下端，并在塑化机构出口和储料室之间设有单向阀；储料挤出机构的注射压缸内腔套装有双活塞，前活塞与后活塞之间弹性连接，所述增压管的一端连通于储料室上端并在管口处设有单向阀，增压管的另一端连接于注射压缸内腔且保证前活塞始终位于该增压管口的前侧；在所述缓冲机构的外侧设有加热器。

8.根据权利要求7所述的节能型注塑机，其特征是：所述双活塞的前活塞的后端中部固定有活塞杆，并同时在后活塞的前端中部设有与所述活塞杆匹配的盲孔，所述前活塞的活塞杆匹配套装与后活塞的盲孔内，并在该活塞杆外侧套装有压力弹簧。

9.根据权利要求8所述的节能型注塑机，其特征是：在所述弹簧与前活塞之间或者弹簧与后活塞之间设置有压力传感器，该压力传感器的信号线从储料挤出缸内侧伸出并与PLC或主机的信号输入端连接。

10.根据权利要求7所述的节能型注塑机，其特征是：在塑化机构的塑化料筒侧壁上还设有排气管，塑化料筒内腔的塑化螺杆为异径螺旋轴，其前侧轴径大于后侧轴径。