CN104290288B - 一种注塑系统以及一种注塑机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注塑系统以及一种设置有该注塑系统的注塑机。上述注塑系统包括机架、螺杆和用于驱动螺杆旋转的储料驱动装置，储料驱动装置与机架固连，螺杆上设置有周向限位结构，储料驱动装置通过周向限位结构驱动螺杆旋转，并且，储料驱动装置可沿螺杆的中心轴线方向相对滑动地设置于螺杆上。通过上述技术方案，可以减轻注塑系统在进行射出动作时的负载，在原动力不变的情况下射出加速度较大，从而增大射出速度，提高了执行动作的稳定性能，进一步保证了注塑产品成型工艺的完成质量。此外，也可延长机械部件的寿命，减少其磨损程度。

Description

一种注塑系统以及一种注塑机
技术领域
本发明涉及注塑领域，特别涉及一种注塑系统以及一种设置有该注塑系统的注塑机。
背景技术
我国是塑料制品的消费大国，而且每年以7％～8％的速度快速增长。在这一趋势下，人们越来越注重注塑机整体技术水平的提高，增强自身的国际竞争力。
一般注塑机主要由机架、注塑系统和模板以及开合模机构组成，其中，注塑系统包括射出马达7、滚珠丝杠6、外螺母5、支撑装置4、储料电机2和螺杆1，请参阅图1所示的注塑系统结构示意图。螺杆1是注塑机的重要部件，螺杆的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压，所有这些都是通过螺杆在料筒内的旋转来完成的，在螺杆旋转时，塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间都会产生摩擦及相互运动。塑料的向前推进就是这种运动组合的结果，而摩擦产生的热量也被吸收用来提高塑料温度及熔化塑料。在注塑系统中，外螺母5和螺杆1的轴线平行或同轴设置，并且，外螺母5与支撑装置4固定连接，螺杆1通过轴承3可相对转动地设置于支撑装置4；由于作为储料驱动装置的储料电机2用于驱动螺杆1旋转储料，因此，储料电机2固定连接于支撑装置4上，从而与螺杆1的位置相对固定，以便于储料电机2的驱动轴通过传动带驱动螺杆1旋转。当射出马达7驱动滚珠丝杠6转动时，外螺母5通过支撑装置4带动螺杆1沿着中心轴线方向做直线运动，从而进行射出动作；此外，由于储料电机2固连到支撑装置4上，当注塑系统进行射出动作时，储料电机会随着射出动作的进行同时做平行移动。
在目前全电式以及油电混合式的注塑机中，要具备好的成型工艺，注塑时间是一项很重要的参数之一。熔体(熔化的原料)通过喷嘴后就开始冷却了，为了及时把熔体注入模具型腔，得到密实均匀和高精度的制品，必须在短时间内把熔体充满模腔。因此，注塑系统除了必须有足够的注塑压力外，还必须保证熔体具有一定的流动速率，这时候就要保证注塑系统的射出加速度够大，从而保证能够短时间将熔体注入模具的型腔中。
但是，现有技术中，当注塑机进行射出动作时，由于整个系统所需承受的重量负载较大，从而射出加速度较小，执行动作的稳定性能较低，影响到产品的成型工艺。
因此，如何提高射出加速度以及射出动作的稳定性能以保证注塑成型工艺质量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种注塑系统以及一种设置有该注塑系统的注塑机，可以减轻系统在进行射出动作时的负载，从而提高系统的稳定性，进一步保证产品的成型工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种注塑系统，包括机架、螺杆和用于驱动所述螺杆旋转的储料驱动装置，所述储料驱动装置与所述机架固连，所述螺杆上设置有周向限位结构，所述储料驱动装置通过所述周向限位结构驱动所述螺杆旋转，并且，所述储料驱动装置可沿所述螺杆的中心轴线方向相对滑动地设置于所述螺杆上。
优选地，在上述注塑系统中，所述周向限位结构为花键，所述储料驱动装置与所述花键配合连接以驱动所述螺杆旋转，并且，所述储料驱动装置与所述花键之间滑动配合。
优选地，在上述注塑系统中，还包括射出马达、滚珠丝杠和外螺母，所述射出马达与所述滚珠丝杠的一端同轴连接以驱动所述滚珠丝杠转动，所述外螺母与所述滚珠丝杠配合，并且，所述花键的两端分别与所述外螺母的一端和所述螺杆的一端固连。
优选地，在上述注塑系统中，所述储料驱动装置为中空电机和轴套，所述中空电机内设置有用于驱动所述轴套转动的定位槽，所述轴套通过所述定位槽设置于所述中空电机内，所述轴套中心设置有与所述花键配合的内齿轮，并且，所述轴套可沿所述螺杆的中心轴线方向相对滑动地设置于所述花键上，所述中空电机与所述机架固连，并通过所述轴套和所述花键驱动所述螺杆旋转。
优选地，在上述注塑系统中，所述花键在所述螺杆的中心轴线方向上的长度大于所述轴套在所述螺杆的中心轴线方向上的长度。
优选地，在上述注塑系统中，所述储料驱动装置包括储料电机和齿轮，所述齿轮中心设置有与所述花键滑动配合的内齿轮，并且，所述齿轮可沿所述螺杆的中心轴线方向滑动地设置于所述花键上，所述储料电机的驱动轴与所述齿轮之间通过传动带传动连接，并且所述储料电机与所述齿轮分别与所述机架固连。
优选地，在上述注塑系统中，所述花键在所述螺杆的中心轴线方向上的长度大于所述齿轮在所述螺杆的中心轴线方向上的长度。
优选地，在上述注塑系统中，所述传动带为皮带.
一种注塑机，包括上文中所述的注塑系统。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的注塑系统中，螺杆与储料驱动装置之间为滑动连接，两者之间并不彼此固定。因此，当螺杆沿中心轴线方向平移以进行射出动作时，储料驱动装置固定不动，从而，与现有技术相比，本发明实施例提供的注塑系统在执行射出动作时的负载较小(消除了储料驱动装置与螺杆固定连接时跟随螺杆平移而带来的负载)，原动力不变的情况下射出加速度较大，从而增大射出速度，提高了执行动作的稳定性能，进一步保证了注塑产品成型工艺的完成质量。此外，也可延长机械部件的寿命，减少其磨损程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的注塑系统的结构示意图；
图2为本发明第一具体实施例提供的注塑系统的结构示意图；
图3为本发明第二具体实施例提供的注塑系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种注塑系统以及一种设置有该注塑系统的注塑机，可以减轻系统在进行射出动作时的负载，从而提高系统的稳定性，进一步保证产品的成型工艺。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2和图3，图2为本发明第一具体实施例提供的注塑系统的结构示意图，图3为本发明第二具体实施例提供的注塑系统的结构示意图。
本发明实施例提供的注塑系统，包括机架、螺杆1和储料驱动装置，其中，储料驱动装置与机架固连，螺杆1上设置有周向限位结构，储料驱动装置通过周向限位结构与螺杆1连接以驱动螺杆1沿中心轴线旋转，并且，储料驱动装置可沿螺杆1的中心轴线方向相对滑动地设置于螺杆1上。
从上述技术方案可以看出，螺杆1与储料驱动装置之间为滑动连接，两者之间并不彼此固定。因此，当螺杆1沿中心轴线方向平移以进行射出动作时，储料驱动装置固连于机架从而固定不动，从而，与现有技术相比，本发明实施例提供的注塑系统在执行射出动作时的负载较小(消除了储料驱动装置与螺杆1固定连接时跟随螺杆1平移而带来的负载)，原动力不变的情况下射出加速度较大，从而增大射出速度，提高了执行动作的稳定性能，进一步保证了注塑产品成型工艺的完成质量。此外，也可延长机械部件的寿命，减少其磨损程度。
其基本原理为：现有技术中的注塑系统在进行射出动作时的射出负载为M1+M2，其中，M1为用于驱动螺杆1旋转的储料驱动装置的质量(M1＞0)，M2为包括外螺母5和螺杆1在内的其它运行装置带来的射出负载的质量(M2＞0)。而本发明实施例提供的注塑系统中的储料驱动装置并不随螺杆1平移，因此其产生的射出负载为零，即M1＝0，因此，本发明实施例提供的注塑系统在进行射出动作时的射出负载为M2。从而可见，本发明实施例提供的注塑系统在进行射出动作时的负载较小(M2＜M1+M2)，从而令注塑系统整体的惯性较小。
根据F＝m×a(其中，F为原动力，m为质量，a为加速度)，可推导出现有技术中的注塑机的射出动作加速度a1＝F/(M1+M2)，本发明提供的注塑机的射出动作加速度a2＝F/M2，由于M2＜M1+M2，从而a2＞a1。通过上述分析可知，改进后的方案可以让注塑系统的射出加速度提高将近1倍左右，这在一定程度上不仅减少了成型周期，提高了生产效率，同时，射出动作的加速度增大，进而保证了射出动作的控制精度，提高了注塑系统的整体成型工艺。
如图2所示，在本发明提供的第一具体实施例中，注塑系统还包括射出马达7、滚珠丝杠6和外螺母5，其中，射出马达7与滚珠丝杠6的一端同轴连接以驱动滚珠丝杠6转动，外螺母5与滚珠丝杠6配合以进行直线运动；同时，注塑系统中螺杆1上设置的周向限位结构为花键11，花键11的两端分别与外螺母5的一端与螺杆1的一端固连；此外，储料驱动装置与花键11配合连接以驱动螺杆1旋转，并且，储料驱动装置与花键11之间滑动配合，当进行射出动作时，储料驱动装置固定不动，花键11与储料驱动装置的连接处沿着螺杆1的中心轴线发生相对滑动。但是，本领域技术人员容易获知的是，上述注塑系统中，注塑系统中螺杆1上设置的周向限位结构并不局限于花键结构，还可以是其它的用于周向限位的结构形式，例如平键限位或凸起和卡槽配合等限位方式，因此，本发明对此并不做具体限定。
在本实施例中，注塑系统的储料驱动装置包括中空电机21和轴套，该中空电机21内设置有用于驱动轴套转动的定位槽，轴套通过该定位槽设置于中空电机内，并且，轴套上设置有与花键11配合的内齿轮，同时，该中空电机21通过轴套的内齿轮与花键11周向限位同时滑动配合，从而该中空电机21可沿螺杆1的中心轴线方向相对滑动地设置于花键11上。同时，该中空电机21与机架固连，并可通过轴套和花键11驱动螺杆1旋转。进一步地，花键11在螺杆1的中心轴线方向上的长度大于轴套在螺杆1的中心轴线方向上的长度，以便于螺杆1在做轴向直线运动时，中空电机21与花键11之间始终配合，且便于装置安装和使用。在实际生产过程中安装上述储料驱动装置时，将花键11与轴套组装，然后将其设置于中空电机内，通过中空电机内的定位槽对轴套进行定位，这时就可以通过该储料驱动装置来驱动螺杆1旋转。
但是，本发明中对于储料驱动装置的设计方案并不局限于此，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的启示下还可以获得其它减小注塑系统进行射出动作时负载的设计方案，尤其是对于储料驱动装置与螺杆1滑动连接的设置方式并不局限于此。
例如，本发明还提供了第二具体实施例，第二具体实施例与第一具体实施例中的其它装置设置相同，仅对储料驱动装置采用了新的设计方案，如图3所示。第二具体实施例中的储料驱动装置包括储料电机22和齿轮23，齿轮23中心设置有与花键11滑动配合的内齿轮，并且，齿轮23可沿螺杆1的中心轴线方向相对滑动地设置于花键11上，储料电机22的驱动轴与齿轮23之间通过传动带24传动连接(优选传动带24为皮带)，并且储料电机22与齿轮23分别与机架固连。同时，花键11在螺杆1的中心轴线方向上的长度同样大于齿轮23在螺杆1的中心轴线方向上的长度。当进行射出动作时，储料驱动装置固定不动，花键11与齿轮之间沿着螺杆1的中心轴线发生相对滑动。
针对上述注塑系统，本发明还提供了一种注塑机，该注塑机采上文中所述的注塑系统，从而在进行注塑工艺过程中的射出动作时负载较小，利于保证系统执行动作的稳定性，从而有助于提高注塑产品的工艺质量。在具体实施例中，上述注塑机可以为全电式或油电复合式。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种注塑系统，包括机架、螺杆(1)和用于驱动所述螺杆(1)旋转的储料驱动装置，其特征在于，所述储料驱动装置与所述机架固连，所述螺杆(1)上设置有周向限位结构，所述储料驱动装置通过所述周向限位结构驱动所述螺杆(1)旋转，并且，所述储料驱动装置可沿所述螺杆(1)的中心轴线方向相对滑动地设置于所述螺杆(1)上，所述周向限位结构为花键(11)，所述储料驱动装置与所述花键(11)配合连接以驱动所述螺杆(1)旋转，并且，所述储料驱动装置与所述花键(11)之间滑动配合，还包括射出马达(7)、滚珠丝杠(6)和外螺母(5)，所述射出马达(7)与所述滚珠丝杠(6)的一端同轴连接以驱动所述滚珠丝杠(6)转动，所述外螺母(5)与所述滚珠丝杠(6)配合，并且，所述花键(11)的两端分别与所述外螺母(5)的一端和所述螺杆(1)的一端固连。
2.根据权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述储料驱动装置包括中空电机(21)和轴套，所述中空电机(21)内设置有用于驱动所述轴套转动的定位槽，所述轴套通过所述定位槽设置于所述中空电机(21)内，所述轴套中心设置有与所述花键(11)配合的内齿轮，并且，所述轴套可沿所述螺杆(1)的中心轴线方向相对滑动地设置于所述花键(11)上，所述中空电机(21)与所述机架固连，并通过所述轴套和所述花键(11)驱动所述螺杆(1)旋转。
3.根据权利要求2所述的注塑系统，其特征在于，所述花键(11)在所述螺杆(1)的中心轴线方向上的长度大于所述轴套在所述螺杆(1)的中心轴线方向上的长度。
4.根据权利要求1所述的注塑系统，其特征在于，所述储料驱动装置包括储料电机(22)和齿轮(23)，所述齿轮(23)中心设置有与所述花键(11)滑动配合的内齿轮，并且，所述齿轮(23)可沿所述螺杆(1)的中心轴线方向滑动地设置于所述花键(11)上，所述储料电机(22)的驱动轴与所述齿轮(23)之间通过传动带(24)传动连接，并且所述储料电机(22)与所述齿轮(23)分别与所述机架固连。
5.根据权利要求4所述的注塑系统，其特征在于，所述花键(11)在所述螺杆(1)的中心轴线方向上的长度大于所述齿轮(23)在所述螺杆(1)的中心轴线方向上的长度。
6.根据权利要求4所述的注塑系统，其特征在于，所述传动带(24)为皮带。
7.一种注塑机，其特征在于，包括上述权利要求1-6任一项所述的注塑系统。
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