CN102211388B - 注塑机的电磁合模机构 - Google Patents

Abstract

注塑机的电磁合模机构，包括依次并列布置的头板、二板及尾板，所述的二板和尾板之间布置有磁板，该磁板与所述的头板经拉杆固定连接；磁板与尾板之间设置移模机构；二板背面设有调模柱，该调模柱穿过磁板中心孔及尾板中心后与调模机构连接；磁板尾端平面上除中心孔外按行和列均衡排布数块磁极，磁极上的线圈经正向充电后产生磁力，该磁力拉紧尾板与磁板，而磁极上的线圈经反向充电后磁极不对外产生磁力。优点有：1.尾板能被均衡受力地吸附到磁板上。2.能够加强磁板与尾板之间的紧密贴合，进而保证合模力的大小与稳定。3.节能。4.安全。5.保证磁板与尾板之间的间隙δ。

Description

注塑机的电磁合模机构

技术领域

本发明涉及一种注塑机合模机构，特别涉及采用电磁力合模的注塑机合模机构。

背景技术

目前注塑机的合模机构的模具合模方式主要有二种：一种为利用油压产生的压力来锁紧，另一种为利用伺服电机带动丝杠产生的压力来锁紧。

也有采用电磁力进行合模的合模机构，如日本专利文献CN101505941A公开的一种合模装置，但是其还是以下不足：

1.为了让所述可动压板进退，作为第一驱动部及开闭模驱动部的直线电动机设置在可动压板与机架Fr之间。当向所述线圈接通预定电流而驱动直线电动机时，可动元件前进或后退，可动压板也随之进退而进行闭模与开模。这样，驱动部的直线电动机设置在可动压板的下方，使得可动压板被驱动时，上下部位的受力不均。而可动压板带动吸附板进退，使吸附板与后压板之间产生距离δ。这δ的距离是需要相当精密微小与平均的，也是极为重要的。可动压板的上下部位的受力不均，会造成δ的距离的上下部位的的细微不等，而这会对最终的合模受力的大小与均衡造成极大的不良影响。

2.线圈配设部中，线圈的内沿是铁心，外沿是轭。向线圈输入电流产生磁力后，对于整个的后压板来说，在线圈处、铁心处、轭处的各位置的磁力大小是不同的，磁力大小的差异相当大。这使后压板对吸附板进行吸附时，各部位的吸附力的大小差异相当大，而这会对最终的合模受力的均衡造成极大的不良影响。

3.线圈配设部形成的“口”字形内侧凸部形成铁心，外侧的凸部形成轭，线圈配设部的宽度(形成“口”字形的各边宽度)能够收容线圈。在线圈配设部配设线圈的状态下，直接将树脂等浇铸材流入线圈配设部。为保持吸附板与后压板之间的距离δ，浇铸材被封入线圈配设部中，合模时与吸附板是不接触的。当合模终时，吸附板与铁心、轭相接触，而吸附板与中间的浇铸材不接触。而为了收容线圈，线圈配设部的宽度较大，这使得合模时，吸附板会因所受的力不均而造成变形，影响吸附板与后压板之间的紧密贴合，进而影响合模力的大小与稳定。

4.向线圈输入电流产生磁力，来向模具装置施加合模力。施加合模力时，需要持续不断的向线圈输入电流，而线圈只要输入电流就会产生热量。输入电流的电流越大，才能产生越大的合模力，输入的电流时间越长，才能产生更长时间的合模力，这都会产生更多的热量。虽然该文献设计了线圈配设部，使线圈产生的热量，能通过浇铸部传到铁心及轭上，但靠热传导散热能达到的效果毕竟是有限的，只是一种治标不治本的办法。这限制了电流的输入的大小，与输入的时间的长短，同时也限制了合模力能产生的大小与持续时间的长短。

5.向线圈输入电流产生磁力，来向模具装置施加合模力。施加合模力时，需要持续不断的向线圈输入电流，这在发生异常情况时，如突然断电的情况下，会产生事故，轻则产品报废，重则因合模力减小而被动且意外地产生模具被涨开的情况，而造成安全隐患。漫长的合模时间，输入的电流的总量也是很多的，所耗的电能比较多。

6.杆的后端部设有螺丝，该螺丝与作为模厚调节部件的螺母拧合，当旋转螺母时，相对于吸附板的位置被调整，由此来调节吸附板相对于固定压板及可动压板的位置，以调整间隙δ。间隙δ是一个相当重要的位置，当该间隙过大或过小时，后压板都不能充份吸附吸附板，导致合模力变小。而螺丝与螺母因为要相对旋转，使得螺丝与螺母之间必须会有间隙。这个间隙造成螺丝与螺母可以在轴向进行微小的窜动，进而影响闭模完成时吸附板的最终位置，使得间隙δ的数值在各次合模时会有一定的差异，进而造成合模力的大小变化，这对合模力的重复稳定极为不利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足而提供一种结构简单、合模力大、合模均衡、操作便捷、驱动功率小的注塑机的电磁合模机构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

注塑机的电磁合模机构，包括依次并列布置的头板、二板及尾板，其特征是：所述的二板和尾板之间布置有磁板，该磁板与所述的头板经拉杆固定连接；所述的磁板与尾板之间设置移模机构；所述的二板背面设有调模柱，该调模柱穿过磁板中心孔及尾板中心后与调模机构连接；所述的磁板尾端平面上除中心孔外按行和列均衡排布数块磁极，所述的磁极上的线圈经正向充电后产生磁力，该磁力拉紧所述的尾板与磁板，而所述的磁极上的线圈经反向充电后磁极不对外产生磁力。

具体措施包括：

上述磁板上除中心通孔处与轭外，其余整个磁板按行和列均衡排布块磁极。

上述每个磁极正下方安装有正反向充磁的铝镍钴磁钢及可对其正反向充磁的线圈绕组，在每个磁极的四侧面装有稀土强磁，在磁板空隙填充有树脂，以防止冷却液进入磁板内部而烧毁线圈。

上述磁板上的轭与磁极的表面处于同一平面上

上述对线圈绕组进行充电能，磁板对外表现出磁性，对外显示磁力状态是磁力线通过磁板表面而对尾板产生磁力。

上述对线圈绕组反向进行充电能，磁板对外不表现磁性，对外不显示磁力状态是磁力线通过磁板内部而对尾板不产生磁力。

上述磁板工作时，电能只作为充磁或退磁用，充磁或退磁的是一个极短的瞬间过程，在其它的时间，比如漫长的合模过程中，是不需要充电。

上述磁板充电能后，不再需要再充电能，磁板会一直对外显示磁力状态。

本发明与现有技术相比有如下优点：

因磁极的数量多，排布均衡，使得产生的磁力非常均匀，也使得磁板吸附尾板时，尾板受到的吸附力均衡，能够使合模时，尾板能被均衡受力地吸附到磁板上，保证合模力的受力状况。

磁板工作时，电能只作为充磁或退磁用，充磁或退磁的是一个极短的瞬间过程，不超过0.5秒，在其它的时间，比如漫长的合模过程中，是不需要充电能的。这使得线圈绕组输入电流产生热量的时间，仅为充磁或退磁的瞬间。而在其它的漫长的时间段中，可以从容地进行散热。以前因为热量的问题，而限制了电流的输入的大小，与输入的时间的长短，进而限制了合模力能产生的大小与持续时间的长短。

由于采用瞬时通电(脉冲)充退磁，通电的时间短，能耗非常低，安全性高。磁板充电能后，不再需要再充电能，磁板会一直对外显示磁力状态，即使发生意外情况，比如断电了，磁板表面也一直会对尾板有磁力，杜绝了因合模力减小而被动且意外地产生模具被涨开的可能，也就杜绝了安全隐患。

附图说明

图1是本发明实施例注塑机的电磁合模机构的三维示意图；

图2是图1中头板与磁板装配时的三维示意图；

图3是图2的纵向剖视图；

图4是图1中二板与尾板及调模机构配装时的三维示意图；

图5是图4的纵向剖视图；

图6是图1中移模伺服电机传动时的剖视示意图；

图7是图1中本发明实施例磁板上磁极的布置示意图；

图8是本发明实施例注塑机的电磁合模机构与模具配装时的三维示意图；

图9是图7中的磁板上随意相邻两磁极的结构剖面示意图；

图10是图7中的磁板上随意相邻两磁极的结构正面示意图；

图11是图7中磁板上磁极的工作状态示意图(对外显示磁力状态时)；

图12是图7中磁板上磁极的工作状态示意图(对外不显示磁力状态时)；

图13是调模机构的压紧装置的三维示意图；

图14是图13的纵向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，注塑机的电磁合模机构，包括依次并列布置的头板1、二板5及尾板6，二板5和尾板6之间布置有磁板3，该磁板3与头板1经拉杆2固定连接。

如图2和图3所示，头板1固定安装在机身上，对称布置的四根拉杆2一端直接固定在磁板3上，另一端穿过头板1并安装头板螺母11，头板压盖13通过螺钉12将头板螺母11固定在头板1，这样磁板3就与头板1固定连接在一起。

如图4、图5所示，调模柱4与调模柱端盖14固定，调模柱端盖14与二板5固定。调模柱4的水平中心线、调模柱端盖14的水平中心线、二板5的中心孔的水平中心线是一致的。调模柱4穿过尾板6的中心孔，调模柱4的水平中心线、尾板6的中心孔的水平中心线是一致的。调模柱4另一端是外螺纹，与调模丝母19上的内螺纹配合，使调模丝母19能绕调模柱4旋转；调模丝母19上面固定调模齿轮15；尾板6上安装调模马达座18，调模马达座18上面安装调模马达17，调模马达17的轴上安装调模马达齿轮16，调模马达齿轮16与调模齿轮15的齿相互啮合；这样，当尾板6不动，且调模马达17的轴旋转时，会带动调模马达齿轮16旋转，再带动调模齿轮15与调模丝母19旋转，再带动调模柱4进退，带动二板5进退，使尾板6与二板5之间的距离产生变化；而当调模马达17不旋转时，尾板6与二板5之间就变成连接为一个整体，当产生平动时尾板6与二板5会一起平动。

如图6所示，在磁板3与尾板6之间安装2根移模丝杠8，两根移模丝杠8分布在相对于尾板中心孔对称的对角上。在尾板6上面安装移模伺服电机9，移模伺服电机9与移模丝杠8分别通过同步带10联连；这样移模伺服电机9旋转时，通过同步带10带动移模丝杠8一起旋转，就可以使尾板6与磁板3之间产生相对运动，尾板6与磁板3之间的距离随之发生变化；而当移模伺服电机9抱闸时，移模伺服电机将不能旋转，导致丝杠也不能旋转，使得尾板6与磁板3之间的距离不会产生变化。

二板5与尾板6的下方安装直线导轨7；当移模伺服电机9旋转时，调模马达不旋转，尾板6与二板5之间是一个整体，故二板5与尾板6会一起在直线导轨7上面运动。

如图7所示，磁板3的中心是一个通孔，使调模柱4能够穿过磁板3的中心，磁板3的四周有轭22。

上述磁板3上除中心通孔处与轭22外，其余整个磁板3按行和列均衡排布24块磁极20，每个磁极产生的磁力大小相同。因磁极的数量多，排布均衡，使得产生的磁力非常均匀，也使得磁板3吸附尾板6时，尾板6受到的吸附力均衡，能够使合模时，尾板6能被均衡受力地吸附到磁板3上，保证合模力的受力状况。

如图7所示，在轭22与磁极20装配完成后，将平面磨平，使轭22与磁极20的表面处于同一平面上。磁极20之间，磁极20与轭22之间的距离很小。这样磁板3吸附尾板6时，尾板6所受的力比较平均，能够加强磁板3与尾板6之间的紧密贴合，进而保证合模力的大小与稳定。

本实施例中，磁板3均衡排布了24块磁极20，但也可采用其它数量的磁极来均衡排布。

如图9、图10所示，在每个磁极20正下方安装有正反向充磁的铝镍钴磁钢203及可对其正反向充磁的线圈绕组204，在每个磁极的四侧面装有稀土强磁201(钕铁硼磁体)，在磁板空隙填充有树脂202，以防止冷却液进入磁板内部而烧毁线圈。

使用时，见图8，在头板1上先安装模具21。移模伺服电机9旋转，带动尾板6与二板5一起在直线导轨7上移动，并调整至尾板6与磁板3之间的距离是一个很小的恰好的距离δ。再将移模伺服电机9抱闸，使尾板6与磁板3之间的距离不会变化。然后调模马达17再旋转，调整二板5与尾板6之间的位置。因为尾板6与磁板3之间距离不会变化，磁板3与头板1之间距离不会变化，故当调模马达17旋转时，二板5与头板1之间的位置相应在改变。调整二板5正好与模具21贴合，这时再将模具21与二板5固定。这样完成了调模动作，以后不再旋转调模马达17，只旋转移模伺服电机9。

模具21是由两半组成的，这时候，模具21是由两半合扰在一起的，而尾板6与磁板3之间的距离是一个很小的恰好的距离δ。因为模具21的两端分别固定在头板1与二板5上面，当移模伺服电机9旋转使头板1与二板5之间的距离加大时，模具21的两半将分开。当移模伺服电机9旋转使头板1与二板5之间的距离减小时，模具21将合拢。当模具21合拢后，磁板3与尾板6之间距离肯定是一个很小的恰好的距离δ。

当模具21合拢时，将磁板3充磁，磁板3将对尾板6产生磁吸力，这个力使磁板3与尾板6之间距离趋向于变小。由于磁板3与头板1是连接在一起的，尾板6与二板5是连接在一起的。相应地，头板1与二板5之间也产生了距离变小的趋势。而头板1与二板5之间的模具21已经合拢，这就使头板1与二板5将模具21夹紧，即产生了一个夹模力，将模具21的两半锁紧。这个夹模力的大小等于磁板3产生的磁吸力的大小。

因为两根移模丝杠8分布在以尾板中心孔为中心的对角线上，这样移模丝杠8旋转时，尾板6移动时受到的拉力也是以尾板中心孔为中心对称的，这使尾板6在受力移动时，因受力对称而使移动平稳均衡。当闭模结束时，尾板与磁板之间的间隙δ，上下的距离能确保均匀，使吸合时尾板与磁板能够紧密贴合，受力上下均衡。

本实施例中，两根移模丝杠8分布在以尾板中心孔为中心的对角上。也能以尾板中心孔为中心，分布成左右对称，或上下对称，也可用4根移模丝杠分布成四角对称，或分布成四边对称。

本实施例中，移模伺服电机9与同步带10安装在尾板6侧，但也可安装在磁板3侧。

本实施例中，采用移模伺服电机9通过同步带10带动移模丝杠8的方式，来使尾板6移动。但也可让移模伺服电机直接驱动移模丝杠，来使尾板6移动。也可采用油缸，气缸等液压或气体驱动的方式使尾板6移动。也可采有蜗轮，齿轮等机械驱动的方式使尾板6移动。

如图11所示，对线圈绕组204进行充电能，可执行充磁操作，此时，铝镍钴磁钢与稀土磁钢的磁性均指向磁极，此时磁板3对外表现出磁性，磁力线通过磁板表面而对尾板产生磁力，可吸住尾板6。

如图12所示，对线圈绕组204反向进行充电能，可执行退磁操作，此时，铝镍钴磁性与稀土磁性在内部形成回路，对外不表现磁性，磁力线通过磁板内部而对尾板不产生磁力，可移开尾板6。

磁板工作时，电能只作为充磁或退磁用，充磁或退磁的是一个极短的瞬间过程，不超过0.5秒，在其它的时间，比如漫长的合模过程中，是不需要充电能的。这使得线圈绕组204输入电流产生热量的时间，仅为充磁或退磁的瞬间。而在其它的漫长的时间段中，可以从容地进行散热。以前因为热量的问题，而限制了电流的输入的大小，与输入的时间的长短，进而限制了合模力能产生的大小与持续时间的长短。现在这个情况得到了极大的改善。

由于采用瞬时通电(脉冲)充退磁，通电的时间短，能耗非常低。安全性高。磁板充电能后，不再需要再充电能，磁板会一直对外显示磁力状态，即使发生意外情况，比如断电了，磁板表面也一直会对尾板有磁力。这就杜绝了因合模力减小而被动且意外地产生模具被涨开的可能，也就杜绝了安全隐患。

如图13、图14所示，在尾板6上安装两套调模机构压紧装置。调模机构压紧装置包括压紧油缸24、压紧油缸活塞杆25、压紧板26、螺母27、压紧迫母28，压紧油缸24固定在尾板6上，压紧油缸活塞杆25与压紧板26通过螺母27紧固在一起，压紧板26的右侧是压紧迫母28，压紧迫母28的内螺纹与调模柱4的外螺纹配合。

当压紧油缸24左侧通压力油时，压紧油缸24里的压紧油缸活塞杆25会朝右侧移动，带动压紧板26朝右侧移动，压紧板26将压紧迫母28朝右侧压，再带动调模柱4朝右侧移动，使调模柱4与调模丝母19的右侧螺纹紧紧压住，在轴向无法移动。

当压紧油缸24右侧通压力油时，压紧油缸24里的压紧油缸活塞杆25会朝左侧移动，带动压紧板26朝左侧移动，压紧板26离开压紧迫母28，这样压紧迫母28、调模柱4、调模丝母19之间的状态是放松的，因螺纹的间隙原因，调模柱4与调模丝母19之间可以在轴向有很小移动距离。

在调模完成后，在闭模之前，往压紧油缸24左侧通压力油，使调模柱4与调模丝母19在轴向无法移动。以后进行的闭模动作，因为调模柱4与调模丝母19在轴向无法移动，螺纹的间隙将无法影响到尾板6的移动的最终位置，即使不断往复的闭模动作，在若干次后，尾板6的移动的最终位置也会得到保证，这将保证磁板3与尾板6之间的间隙δ。间隙δ的数值的精确与稳定，对于合模力是非常重要的。

Claims (9)

1.注塑机的电磁合模机构，包括依次并列布置的头板(1)、二板(5)及尾板(6)，其特征是：所述的二板(5)和尾板(6)之间布置有磁板(3)，该磁板(3)与所述的头板(1)经拉杆(2)固定连接；所述的磁板(3)与尾板(6)之间设置移模机构；所述的二板(5)背面设有调模柱(4)，该调模柱(4)穿过磁板(3)中心孔及尾板(6)中心后与调模机构连接；所述的磁板(3)尾端平面上除中心孔外按行和列均衡排布数块磁极(20)，所述的磁极(20)上的线圈经正向充电后产生磁力，该磁力拉紧所述的尾板(6)与磁板(3)，而所述的磁极(20)上的线圈经反向充电后磁极不对外产生磁力；所述的每个磁极正下方安装有正反向充磁的铝镍钴磁钢(203)及可对其正反向充磁的线圈绕组(204)，在每个磁极的四侧面装有稀土强磁(201)，在磁板空隙填充有树脂(202)；所述的尾板(6)上安装调模机构压紧装置，调模机构压紧装置包括压紧油缸(24)、压紧油缸活塞杆(25)、压紧板(26)、螺母(27)、压紧迫母(28)，压紧油缸(24)固定在尾板(6)上，压紧油缸活塞杆(25)与压紧板(26)紧固在一起，压紧板(26)的右侧是压紧迫母(28)，压紧迫母(28)与调模柱(4)螺纹配合。

2.根据权利要求1所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是：所述的磁板(3)边缘为轭(22)，轭(22)与磁极(20)的表面处于同一平面上。

3.根据权利要求1或2所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是：所述的二板(5)通过调模柱端盖(14)连接调模柱(4)。

4.根据权利要求1或2所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是：所述的移模机构有二根移模丝杠(8)，所述的尾板(6)背面配设有移模伺服电机(9)，该移模伺服电机(9)驱动所述的移模丝杠(8)。

5.根据权利要求3所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是：所述的移模机构有二根移模丝杠(8)，所述的尾板(6)背面配设有移模伺服电机(9)，该移模伺服电机(9)驱动所述的移模丝杠(8)。

6.根据权利要求5所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是：所述的移模丝杠(8)分布在相对于尾板中心孔对称的对角上。

7.根据权利要求1或2所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是：所述的调模机构为调模马达(17)，该调模马达(17)与所述的调模柱(4)驱动连接。

8.根据权利要求3所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是： 所述的调模机构为调模马达(17)，该调模马达(17)与所述的调模柱(4)驱动连接。

9.根据权利要求4所述的注塑机的电磁合模机构，其特征是： 所述的调模机构为调模马达(17)，该调模马达(17)与所述的调模柱(4)驱动连接。