CN102601943B

CN102601943B - 滚珠丝杠副传动的顶出机构

Info

Publication number: CN102601943B
Application number: CN201210073623.2A
Authority: CN
Inventors: 李凌丰; 茅旭飞; 管灵波; 张振然
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-03-20
Also published as: CN102601943A

Abstract

本发明公开了一种滚珠丝杠副传动的顶出机构，它包括：传动装置、导向装置和顶出装置三部分，这三部分通过顶出导板连接在一起，并且安装在箱形动模板的前后壁之间，两根滚珠丝杠与两根导向杆分别安装在一平行四边形的两条对角线上，以保证力的平衡和均匀；在伺服电机的驱动下，通过同步带和带轮传动，滚珠丝杠转动，滚珠螺母作直线运动，带动顶出导板沿着导向杆的轴线方向移动，使得安装于顶出导板上的五根顶针实现顶出动作；本发明结构紧凑，占空间小；由电机驱动，滚珠丝杠副传动，动作迅速，控制准确；两根滚珠丝杠由同一根同步带驱动，能做到动作一致；顶出导板的运动由两根导向杆导向，运行平稳、准确。

Description

滚珠丝杠副传动的顶出机构

技术领域

本发明涉及注塑机合模部件，尤其涉及一种滚珠丝杠副传动的顶出机构。

背景技术

近年来，电动注塑机得到了日益广泛的应用，由伺服电机驱动取代液压驱动成为技术发展的趋势。注塑机中的顶出机构也面临同样的变革，由于在连续运行和油温变化后液压系统的特性难以保持，控制精度受到影响，并且，液压系统噪音大、维修难、能耗高，需要由伺服电机驱动，用滚珠丝杠副传动。驱动与传动方式改变后，顶出机构的结构以及运动过程均不同于液压驱动的。

发明内容

为了克服传统顶出机构液压驱动的噪音大、维修难、能耗高等缺陷，本发明提供了一种滚珠丝杠副传动的顶出机构。本发明采用伺服电动机驱动，通过齿形同步带和滚珠丝杠副，将电机的旋转运动转换成顶出导板和顶针的前后移动。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种滚珠丝杠副传动的顶出机构，它包括：传动装置、导向装置和顶出装置三部分，这三部分通过顶出导板连接在一起，并且安装在动模板的内腔中；其中，所述传动装置由两个平行的滚珠丝杠副组成，每个滚珠丝杠副包括：顶出丝杆固定套、同步带轮、丝杠螺母、压环、后顶出丝杆套、角接触滚动轴承、前顶出丝杆套、顶出丝杆法兰、滚珠螺母和滚珠丝杠；同步带轮通过平键与滚珠丝杠的一段光轴连接并由丝杠螺母紧固；滚珠丝杠一端悬臂支撑于角接触滚动轴承内，角接触滚动轴承的外圈安装于顶出丝杆固定套内；在滚动轴承的两侧分别安装前顶出丝杆套和后顶出丝杆套；前顶出丝杆套的另一侧安装顶出丝杆法兰，后顶出丝杆套的另一侧安装压环；顶出丝杆法兰和压环固定在顶出丝杆固定套的两端面；顶出丝杆固定套安装于矩形的动模板后壁一对角线上的两个滚珠丝杠孔内；两滚珠丝杠的轴线平行，滚珠螺母固定在顶出导板的孔内，滚珠螺母套在滚珠丝杠外；所述导向装置由两个平行的顶出导向杆组成，每个顶出导向杆一端有凸缘，穿过并扣于动模板前壁的阶梯孔内，顶出导向杆的另一端穿过顶出导板的孔后固定在在动模板后壁上，两顶出导向杆的轴线平行，并与滚珠丝杠的轴线平行；所述顶出装置包括五根顶针，其中，一根顶针的一端安装在顶出导板的中心位置，其余顶针的一端均匀分布地安装在以中心位置为圆心的一个轨迹圆上，所有顶针的另一端穿过动模板前壁上相应位置的顶针孔。

本发明专利的有益效果是，

1、整个顶出机构结构紧凑，占空间小。

2、由电机驱动，滚珠丝杠副传动，动作迅速，控制准确。

3、两根滚珠丝杠由同一根同步带驱动，能做到动作一致。

4、顶出导板的运动由两根导向杆导向，运行平稳、准确。

5、另外，由伺服电机替代原来的液压油缸，大大减少了注塑机制造过程中的污染和使用过程中的污染，注塑机工作时的能耗度降低，与同规格的液压顶出机构相比具有更好的整体性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

图1为经过一根滚珠丝杠轴线和一根顶出导向杆轴线的剖视图；

图2为顶出机构的安装及传动立体示意图；

图3为顶针在顶出导板以及动模板前壁上的安装示意图；

图中，顶针1、顶出导板2、顶出导向杆3、顶出丝杆固定套4、同步带轮5、丝杠螺母6、压环7、后顶出丝杆套8、角接触滚动轴承9、前顶出丝杆套10、顶出丝杆法兰11、动模板后壁12、滚珠螺母13、滚珠丝杠14、动模板前壁15。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明滚珠丝杠副传动的顶出机构包括：传动装置、导向装置和顶出装置三部分，这三部分通过顶出导板2连接在一起，并且安装在动模板的内腔中。

如图1所示，传动装置由两个平行的滚珠丝杠副构成，位于一个平行四边形一对角线上，而导向装置由两个平行的顶出导向杆3组成，位于上述平行四边形的另一对角线上。

每个滚珠丝杠副包括：顶出丝杆固定套4、同步带轮5、丝杠螺母6、压环7、后顶出丝杆套8、角接触滚动轴承9、前顶出丝杆套10、顶出丝杆法兰11、滚珠螺母13、滚珠丝杠14；同步带轮5通过平键与滚珠丝杠14的一段光轴连接，为防止同步带轮5脱出，外侧由丝杠螺母6紧固；滚珠丝杠14一端悬臂支撑于角接触滚动轴承9内，角接触滚动轴承9的外圈安装于顶出丝杆固定套4内。在滚动轴承的两侧分别安装前顶出丝杆套10和后顶出丝杆套8以隔离旋转与固定的部分。前顶出丝杆套10的另一侧安装顶出丝杆法兰11，后顶出丝杆套8的另一侧安装压环7，以形成轴承部分的封闭空间。顶出丝杆法兰11和压环7用螺钉紧固在顶出丝杆固定套4的两端面。顶出丝杆固定套4安装于矩形的动模板后壁12一对角线上的两个滚珠丝杠孔内。安装后两滚珠丝杠14的轴线相互平行，与中心等距离并且共面。滚珠螺母13安装在顶出导板2上的相应孔内，用螺钉紧固在顶出导板2的端面上，滚珠螺母13套在滚珠丝杠14外。两个同步带轮5由同一条同步带驱动。

顶出导向杆3安装在矩形的动模板后壁12与动模板前壁15之间，顶出导向杆3一端有凸缘，穿过动模板前壁15的阶梯孔后，扣于动模板前壁15的孔内，顶出导向杆3另一端有螺纹孔，穿过矩形的动模板后壁12另一对角线上的孔后用螺钉和垫圈固定在动模板后壁12上，安装后两顶出导向杆3的轴线相互平行，与中心等距离并且共面，顶出导向杆3的轴线与滚珠丝杠14的轴线平行。顶出导板2上有对应的两个导向孔，套在顶出导向杆3上。

顶出装置为五根顶针1，它们安装在顶出导板2上，其中一根安装在中心位置，另四根均匀分布地安装在以中心为圆心的一个轨迹圆上。顶针1的一端的直径略小于主体直径，小端插在顶出导板2的孔中，用螺钉穿过孔将顶针1与顶出导板2连接在一起。这五根顶针穿过动模板前壁15上相应位置的顶针孔。

本发明的工作过程如下：顶出机构的动力来源于伺服电机，通过同步齿形带及同步带轮5驱动滚珠丝杠14转动，套在滚珠丝杠14上的滚珠螺母13不能转动只能前后移动，于是滚珠螺母13沿滚珠丝杠14的轴线移动，带动顶出导板2移动，这种移动只能沿着顶出导向杆3的轴线方向，同时，顶出导板2上安装的五根顶针1也移动，实现顶出注塑制品的功能。顶针1的移动包括顶出和收回两个动作，分别由电机的正转和反转驱动，并构成一个循环。

Claims

1.一种滚珠丝杠副传动的顶出机构，其特征在于，它包括：传动装置、导向装置和顶出装置三部分，这三部分通过顶出导板（2）连接在一起，并且安装在动模板的内腔中；其中，所述传动装置由两个平行的滚珠丝杠副组成，每个滚珠丝杠副包括：顶出丝杆固定套（4）、同步带轮（5）、丝杠螺母（6）、压环（7）、后顶出丝杆套（8）、角接触滚动轴承（9）、前顶出丝杆套（10）、顶出丝杆法兰（11）、滚珠螺母（13）和滚珠丝杠（14）；同步带轮（5）通过平键与滚珠丝杠（14）的一段光轴连接并由丝杠螺母（6）紧固；滚珠丝杠（14）一端悬臂支撑于角接触滚动轴承（9）内，角接触滚动轴承（9）的外圈安装于顶出丝杆固定套（4）内；在滚动轴承的两侧分别安装前顶出丝杆套（10）和后顶出丝杆套（8）；前顶出丝杆套（10）的另一侧安装顶出丝杆法兰（11），后顶出丝杆套（8）的另一侧安装压环（7）；顶出丝杆法兰（11）和压环（7）固定在顶出丝杆固定套（4）的两端面；顶出丝杆固定套（4）安装于矩形的动模板后壁（12）一对角线上的两个滚珠丝杠孔内；两滚珠丝杠（14）的轴线平行，滚珠螺母（13）固定在顶出导板（2）的滚珠螺母孔内，滚珠螺母（13）套在滚珠丝杠（14）外；所述导向装置由两个平行的顶出导向杆（3）组成，每个顶出导向杆（3）一端有凸缘，穿过并扣于动模板前壁（15）的阶梯孔内，顶出导向杆（3）的另一端穿过顶出导板（2）的导向孔后固定在在动模板后壁（12）上，两顶出导向杆（3）的轴线平行，并与滚珠丝杠（14）的轴线平行；所述顶出装置包括五根顶针（1），其中，一根顶针（1）的一端固定在顶出导板（2）的中心位置的顶针孔内，其余四根顶针（1）的一端固定在四个均匀分布在以顶出导板（2）中心位置为圆心的一个轨迹圆的顶针孔内，所有顶针（1）的另一端均穿过动模板前壁（15）上相应位置的顶针孔。