CN105538625A - 一种注塑机同步系统及其油路控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种注塑机同步系统，属于液压传动技术领域。它解决了现有注塑机结构使工作效率低的问题。本注塑机同步系统包括：油箱，用于储存油液；工作单元，具有用于输送油液的工作油路；主单元，具有相互联通且用于输送油液的第一油路、第二油路，第一油路与工作油路相连，且在第一油路上安装有用于控制第一油路与工作油路通断的第一插装阀；辅助单元，具有用于输送油液的辅助油路且辅助油路与工作油路联通，工作油路、第一油路以及辅助油路三者联通。本发明具有设计合理、可同步且工作效率高的优点。

Description

一种注塑机同步系统及其油路控制方法

技术领域

本发明属于液压传动技术领域，涉及一种注塑机同步系统及其油路控制方法。

背景技术

注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。合模系统的作用除了保证模具开合模及顶出产品之外，在模具闭合后，也能够供给模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，避免模具开缝而导致产品不合格的现象发生。

为保证注塑产品的质量，注塑机锁模力必须要大于模腔压力，同一个注塑机或同一个液压传动系统的锁模力范围一定，无法满足多种工作压力的需求，若采用高锁模力的注塑机则生产成本较高。

此外，注塑机的开合模是一个循环过程，每一个周期包括合模、锁模油缸复位、抱闸、高压锁模、注射、泄压、开模等动作，现有的注塑机大都采用一个液压传动系统进行相关工作，在进行开合模这个循环过程中，必须依次按序进行各个动作，需要花费较多的时间。

综上所述，为解决现有注塑机结构上的不足，需要设计一种设计合理、可同步且工作效率高的注塑机同步系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种设计合理、可同步且工作效率高的注塑机同步系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种注塑机同步系统，包括：

油箱，用于储存油液；

工作单元，具有用于输送油液的工作油路；

主单元，具有相互联通且用于输送油液的第一油路、第二油路，所述第一油路与工作油路相连，且在第一油路上安装有用于控制第一油路与工作油路通断的第一插装阀；

辅助单元，具有用于输送油液的辅助油路且辅助油路与工作油路联通，所述工作油路、第一油路以及辅助油路三者联通。

在上述的一种注塑机同步系统中，在第一插装阀上连接有第一电磁换向阀，所述第一电磁换向阀通过第一梭阀与第一插装阀联通。

在上述的一种注塑机同步系统中，所述辅助单元包括与油箱联通的油泵以及用于驱动油泵的电机，所述辅助油路与油泵联通且在辅助油路上安装有单向阀。

在上述的一种注塑机同步系统中，在辅助油路上还安装有与油箱联通的比例压力阀，所述单向阀位于油泵与比例压力阀之间。

在上述的一种注塑机同步系统中，在第一油路上安装有传感器，在辅助油路上安装有压力表。

在上述的一种注塑机同步系统中，所述工作单元包括若干锁模油缸以及与锁模油缸一一对应的若干第三电磁换向阀，每个锁模油缸均通过辅助油缸与对应的第三电磁换向阀联通，所述锁模油缸与工作油路联通，且各第三电磁换向阀均分别与工作油路、油箱联通。

在上述的一种注塑机同步系统中，每个锁模油缸均具有一锁模活塞杆且锁模活塞杆将对应的锁模油缸分成进油腔以及无油腔，每个辅助油缸均具有一辅助活塞杆且辅助活塞杆将对应的辅助油缸分成有杆腔以及无杆腔，所述辅助活塞杆部分伸入对应的无油腔并与锁模活塞杆固连，所述进油腔与工作油路联通，所述第三电磁换向阀分别与对应的有杆腔、无杆腔联通。

在上述的一种注塑机同步系统中，所述工作单元还包括与工作油路联通的第二插装阀且第二插装阀与各进油腔联通，在第二插装阀上连接有第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀通过第二梭阀与第二插装阀联通。

在上述的一种注塑机同步系统中，各进油腔通过第三插装阀与油箱联通，且在第三插装阀上连接有第一电磁球阀，所述第一电磁球阀、第三插装阀以及油箱三者联通。

在上述的一种注塑机同步系统中，在进油腔与油箱之间设置有第二电磁球阀，且第二电磁球阀分别与油箱、各进油腔联通。

一种注塑机同步系统的油路控制方法，具体步骤如下：

关闭第一电磁换向阀使得第一插装阀处于开启状态，关闭第二电磁换向阀使得第二插装阀处于开启状态，开启第三电磁换向阀一侧油路，油液依次经第一油路、第一插装阀、工作油路、第二插装阀进入进油腔并推动锁模活塞杆向内移动，锁模活塞杆带动辅助活塞杆一起移动，无杆腔内的油液经第三电磁换向阀流回油箱；

开启第一电磁换向阀使得第一插装阀处于关闭状态，第二插装阀保持不变，第三电磁换向阀回到中位，开启电机、油泵，一部分油液进入第二油路，另一部分油液依次经油泵、单向阀、辅助油路、工作油路、第二插装阀进入进油腔并维持锁模活塞杆的位置不变；

第一插装阀、电机以及油泵保持不变，开启第二电磁换向阀使得第二插装阀处于关闭状态，第二电磁球阀处于关闭状态，开启第三插装阀，开启第三电磁换向阀另一侧油路，油液依次经油泵、单向阀、辅助油路、工作油路、第三电磁换向阀进入无杆腔并推动辅助活塞杆向外移动，辅助活塞杆带动锁模活塞杆一起移动，有杆腔内的油液经第三电磁换向阀流回油箱且进油腔内的油液经第三插装阀流回油箱；

第一插装阀、电机以及油泵保持不变，关闭第二电磁换向阀使得第二插装阀处于开启状态，开启第三电磁换向阀一侧油路，一部分油液进入第二油路，另一部分油液依次经油泵、单向阀、辅助油路、工作油路、第二插装阀进入进油腔并推动锁模活塞杆向内移动，无杆腔内的油液经第三电磁换向阀流回油箱。

在步骤二与步骤三之间还包括对各锁模油缸进行泄压的步骤：

第一插装阀处于关闭状态，电机、油泵处于开启状态，开启第二电磁球阀，各进油腔内的油压经第二电磁球阀泄压。

与现有技术相比，本发明设计合理，采用主单元与辅助单元共同控制注塑机工作的设置，实现高压锁模与注塑同步且合模与锁模活塞杆复位同步的目的，减少了一定的时间，提高了注塑机的工作效率；此外，通过辅助单元的设置还能提高高压锁模时的锁模力，避免模具开缝而导致产品不合格的现象发生。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。

图中，10、油箱；21、工作油路；22、锁模油缸；221、进油腔；222、无油腔；223、锁模活塞杆；23、辅助油缸；231、有杆腔；232、无杆腔；233、辅助活塞杆；31、电机；32、油泵；33、辅助油路；34、单向阀；35、比例压力阀；40、主单元；41、第一油路；42、第二油路；51、第一插装阀；52、第二插装阀；53、第三插装阀；61、第一电磁换向阀；62、第二电磁换向阀；63、第三电磁换向阀；71、第一梭阀；72、第二梭阀；81、第一电磁球阀；82、第二电磁球阀；91、传感器；92、压力表。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本注塑机同步系统包括：

油箱10，用于储存油液；

工作单元，具有用于输送油液的工作油路21；

主单元40，具有相互联通且用于输送油液的第一油路41、第二油路42，第一油路41与工作油路21相连，且在第一油路41上安装有用于控制第一油路41与工作油路21通断的第一插装阀51；

辅助单元，具有用于输送油液的辅助油路33且辅助油路33与工作油路21联通，工作油路21、第一油路41以及辅助油路33三者联通。

注塑机的开合模是一个循环过程，每一个周期包括合模、锁模油缸22复位、抱闸、高压锁模、注射、泄压、开模等动作，现有的注塑机大都采用一个液压传动系统进行相关工作，在进行开合模这个循环过程中，必须依次按序进行各个动作，需要花费较多的时间。

此外，为保证注塑产品的质量，注塑机锁模力必须要大于模腔压力，同一个注塑机或同一个液压传动系统的锁模力范围一定，无法满足多种工作压力的需求，若采用高锁模力的注塑机则生产成本较高。

为此，本发明设计了一种注塑机同步系统，采用主单元40与辅助单元的配合使用，将注塑机多个工作进行同步，节省对应的工作时间，明显提高工作效率。此外，将辅助单元作为高压锁模后续控制系统，能够避免锁模时的让模现象(因注射力大于锁模力而导致模具开缝)出现，确保锁模牢靠，产品质量高。

其中，主单元40设置成分第一油路41、第二油路42两路油路进行供油，实现与辅助单元同步工作的目的。而第一插装阀51的设置则是为了控制第一油路41的通断，进而控制同步工作的进行。

本实施例中，主单元40的具体结构不做详细说明，在能实现同步工作的前提下，主单元40可以采用不同的油路模式。

优选地，在第一插装阀51上连接有第一电磁换向阀61，第一电磁换向阀61通过第一梭阀71与第一插装阀51联通。本实施例中，第一电磁换向阀61与油箱10联通，通过第一电磁换向阀61控制第一插装阀51的开、闭，而第一梭阀71的设置则是便于一部分油液作为控制油控制第一插装阀51的开、闭。

当控制油经过第一电磁换向阀61、第一梭阀71进入第一插装阀51时(即第一电磁换向阀61处于开启状态)，第一插装阀51被关闭；反之，当第一电磁换向阀61关闭时，控制油无法进入第一插装阀51，原先位于第一插装阀51内的控制油经第一电磁换向阀61直接流回油箱10，此时第一插装阀51开启。

进一步优选地，辅助单元包括与油箱10联通的油泵32以及用于驱动油泵32的电机31，辅助油路33与油泵32联通且在辅助油路33上安装有单向阀34。

电机31驱动油泵32从油箱10内泵油并经由单向阀34进入辅助油路33进而进入工作油路21。单向阀34的设置则是为了防止油液倒流至油泵32，避免对油泵32造成损伤。

优选地，在辅助油路33上还安装有与油箱10联通的比例压力阀35，单向阀34位于油泵32与比例压力阀35之间。

比例压力阀35安装在油路中具有恒压的作用，此处比例压力阀35用于保障辅助油路33的安全，确保注塑机相关工作的油压的稳定性，进一步保证注塑机工作稳定，注塑效果好。

此外，当一次注塑工作完成后，油泵32处于空载状态时，油液可以通过比例压力阀35回油至油箱10，确保油压稳定。

优选地，工作单元包括多个锁模油缸22以及与锁模油缸22一一对应的多个第三电磁换向阀63，每个锁模油缸22均通过辅助油缸23与对应的第三电磁换向阀63联通，锁模油缸22与工作油路21联通，且各第三电磁换向阀63均分别与工作油路21、油箱10联通。

本实施例中，工作单元优选采用辅助油缸23带动锁模油缸22工作的模式，但是，对于同步系统来说，无论工作单元的油路如何变化，无论工作单元是普通的开模工作还是特殊的微开模工作，同步系统均适用。

进一步优选地，每个锁模油缸22均具有一锁模活塞杆223且锁模活塞杆223将对应的锁模油缸22分成进油腔221以及无油腔222，每个辅助油缸23均具有一辅助活塞杆233且辅助活塞杆233将对应的辅助油缸23分成有杆腔231以及无杆腔232，辅助活塞杆233部分伸入对应的无油腔222并与锁模活塞杆223固连，进油腔221与工作油路21联通，第三电磁换向阀63分别与对应的有杆腔231、无杆腔232联通。

具体地，辅助油缸23的辅助活塞杆233与锁模油缸22的锁模活塞杆223固连，油液通过在驱动辅助油缸23工作时通过辅助活塞杆233直接带动锁模油缸22一起动作，在油液驱动锁模油缸22动作时亦可通过锁模活塞杆223直接带动辅助油缸23动作。

其中进油腔221、有杆腔231以及无杆腔232在工作过程中均有油液流动，而无油腔222在工作过程中没有油液流动，只有空气在进行压缩与释放。

第三电磁换向阀63分别与对应的有杆腔231、无杆腔232联通便于油液经第三电磁换向阀63进出有杆腔231、无杆腔232，其中每个辅助油缸23的有杆腔231、无杆腔232均连接有溢流阀，且溢流阀与油箱10联通，溢流阀的设置是为了防止第三电磁换向阀63发生损坏时油液无法流回油箱10的现象发生，能够确保辅助油缸23的油压安全。

优选地，工作单元还包括与工作油路21联通的第二插装阀52且第二插装阀52与各进油腔221联通，在第二插装阀52上连接有第二电磁换向阀62，第二电磁换向阀62通过第二梭阀72与第二插装阀52联通。

此处，第二电磁换向阀62也与油箱10联通，同样地，本实施例中通过第二电磁换向阀62控制第二插装阀52的开、闭，而第二梭阀72的设置则是便于一部分油液作为控制油控制第二插装阀52的开、闭。

当控制油经过第二电磁换向阀62、第二梭阀72进入第二插装阀52时(即第二电磁换向阀62处于开启状态)，第二插装阀52被关闭；当第二电磁换向阀62关闭时，控制油无法进入第二插装阀52，原先位于第二插装阀52内的控制油经第二电磁换向阀62直接回到油箱10，此时第二插装阀52开启。

上述的第一电磁换向阀61、第二电磁换向阀62均为二位四通电磁换向阀，而第三电磁换向阀63则为三位四通电磁换向阀。

进一步优选地，各进油腔221通过第三插装阀53与油箱10联通，且在第三插装阀53上连接有第一电磁球阀81，第一电磁球阀81、第三插装阀53以及油箱10三者联通。

第一电磁球阀81的设置同样也是用于控制第三插装阀53的开、闭，当进行开模时，各进油腔221内的油液经第三插装阀53流回油箱10，在回油的同时也进行一定的泄压过程。

优选地，在进油腔221与油箱10之间设置有第二电磁球阀82，且第二电磁球阀82分别与油箱10、各进油腔221联通。

由于辅助油缸23的排量比较小，当进油腔221处于高压状态时辅助油缸23难以推动锁模活塞杆223动作，因此设置了第二电磁球阀82，对进油腔221进行泄压，从而能够顺利地进行开模工作。

进一步优选地，在第一油路41上安装有传感器91，在辅助油路33上安装有压力表92。

传感器91的设置用于检测第一油路41上的油压，进行高压锁模时，传感器91所检测的的即是主单元40的内部压力，当传感器91所检测的压力达到主单元40自身的压力峰值时，开启第一电磁换向阀61，关闭第一插装阀51，此时主单元40给注射工作提供油压。

而压力表92的设置则是方便操作人员观察辅助油路33上的油压。为了降低生产成本，辅助单元上的电机31采用普通电机31，通过比例压力阀35的设置对辅助油路33进行调压，从而起到恒压作用。

本发明还提供了一种注塑机同步系统的油路控制方法，具体步骤如下：

第一步：关闭第一电磁换向阀61使得第一插装阀51处于开启状态，关闭第二电磁换向阀62使得第二插装阀52处于开启状态，开启第三电磁换向阀63一侧油路，油液依次经第一油路41、第一插装阀51、工作油路21、第二插装阀52进入进油腔221并推动锁模活塞杆223向内移动，锁模活塞杆223带动辅助活塞杆233一起移动，无杆腔232内的油液经第三电磁换向阀63流回油箱10；

此时注塑机处于高压锁模第一阶段：油液经第一油路41、第一插装阀51、工作油路21以及第二插装阀52进入进油腔221推动锁模活塞杆223向内移动并带动辅助活塞杆233一起移动，将无杆腔232内的油液经第三电磁换向阀63泄回至油箱10。

第二步：开启第一电磁换向阀61使得第一插装阀51处于关闭状态，第二插装阀52保持不变，第三电磁换向阀63回到中位，开启电机31、油泵32，一部分油液进入第二油路42，另一部分油液依次经油泵32、单向阀34、辅助油路33、工作油路21、第二插装阀52进入进油腔221并维持锁模活塞杆223的位置不变；

当传感器91所检测的压力数值达到主单元40内部的压力峰值时，开启第一电磁换向阀61使第一插装阀51关闭，此时，主单元40经第二油路42给注射工作提供油压。

同时，注塑机处于高压锁模第二阶段：油液经油泵32、单向阀34、辅助油路33、工作油路21以及第二插装阀52进入进油腔221维持锁模活塞杆223的位置不变，从而实现锁模与注射同步。

当外部注射压力增加时，锁模油缸22在辅助单元的作用下提高自身的油压压力，以平衡内外压力，避免出现让模现象，确保产品的质量。值得一提的是，辅助单元能提供的压力大于主单元40提供的压力。

在步骤二与步骤三之间还包括对各锁模油缸22进行泄压的步骤：第一插装阀51处于关闭状态，电机31、油泵32处于开启状态，开启第二电磁球阀82，各进油腔221内的油压经第二电磁球阀82泄压。

在注射完成之后，锁模油缸22内的压力很高，无论是进行普通开模还是微开模工作，都需要先对锁模油缸22进行泄压。

第一插装阀51处于关闭状态，电机31、油泵32处于开启状态，各进油腔221内的油压经第二电磁球阀82泄压至油箱10；

第三步：第一插装阀51、电机31以及油泵32保持不变，开启第二电磁换向阀62使得第二插装阀52处于关闭状态，第二电磁球阀82处于关闭状态，开启第三插装阀53，开启第三电磁换向阀63另一侧油路，油液依次经油泵32、单向阀34、辅助油路33、工作油路21、第三电磁换向阀63进入无杆腔232并推动辅助活塞杆233向外移动，辅助活塞杆233带动锁模活塞杆223一起移动，有杆腔231内的油液经第三电磁换向阀63流回油箱10且进油腔221内的油液经第三插装阀53流回油箱10；

泄压之后，注塑机开始进行开模工作，油液经油泵32、单向阀34、辅助油路33、工作油路21以及第三电磁换向阀63反向进入无杆腔232推动锁模活塞杆223向外移动并带动锁模活塞杆223一起移动，将进油腔221内的油液经第三插装阀53泄回至油箱10，且有杆腔231内的油液经第三电磁换向阀63流回油箱10。此时，主单元40处于空载状态，不进行相关工作。

第四步：第一插装阀51、电机31以及油泵32保持不变，关闭第二电磁换向阀62使得第二插装阀52处于开启状态，开启第三电磁换向阀63一侧油路，一部分油液进入第二油路42，另一部分油液依次经油泵32、单向阀34、辅助油路33、工作油路21、第二插装阀52进入进油腔221并推动锁模活塞杆223向内移动，无杆腔232内的油液经第三电磁换向阀63流回油箱10。

此时，注塑机处于合模状态，主单元40第二油路42给合模工作提供油压。同时，油液经油泵32、单向阀34、辅助油路33、工作油路21以及第二插装阀52进入进油腔221推动锁模活塞杆223向内移动并将无杆腔232内的油液经第三电磁换向阀63泄回至油箱10，锁模活塞杆223复位工作完成，从而实现合模与复位工作的同步。

本发明油路系统设计合理，采用主单元40与辅助单元的配合工作实现注塑机的同步工作，工作效率高；同时通过辅助单元的设置提高锁模力，保证产品质量，值得广泛使用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种注塑机同步系统，其特征在于，包括：

油箱，用于储存油液；

工作单元，具有用于输送油液的工作油路；

主单元，具有相互联通且用于输送油液的第一油路、第二油路，所述第一油路与工作油路相连，且在第一油路上安装有用于控制第一油路与工作油路通断的第一插装阀；

辅助单元，具有用于输送油液的辅助油路且辅助油路与工作油路联通，所述工作油路、第一油路以及辅助油路三者联通。

2.根据权利要求1所述的一种注塑机同步系统，其特征在于，在第一插装阀上连接有第一电磁换向阀，所述第一电磁换向阀通过第一梭阀与第一插装阀联通。

3.根据权利要求1或2所述的一种注塑机同步系统，其特征在于，所述辅助单元包括与油箱联通的油泵以及用于驱动油泵的电机，所述辅助油路与油泵联通且在辅助油路上安装有单向阀。

4.根据权利要求1或2所述的一种注塑机同步系统，其特征在于，所述工作单元包括若干锁模油缸以及与锁模油缸一一对应的若干第三电磁换向阀，每个锁模油缸均通过辅助油缸与对应的第三电磁换向阀联通，所述锁模油缸与工作油路联通，且各第三电磁换向阀均分别与工作油路、油箱联通。

5.根据权利要求4所述的一种注塑机同步系统，其特征在于，所述每个锁模油缸均具有一锁模活塞杆且锁模活塞杆将对应的锁模油缸分成进油腔以及无油腔，每个辅助油缸均具有一辅助活塞杆且辅助活塞杆将对应的辅助油缸分成有杆腔以及无杆腔，所述辅助活塞杆部分伸入对应的无油腔并与锁模活塞杆固连，所述进油腔与工作油路联通，所述第三电磁换向阀分别与对应的有杆腔、无杆腔联通。

6.根据权利要求5所述的一种注塑机同步系统，其特征在于，所述工作单元还包括与工作油路联通的第二插装阀且第二插装阀与各进油腔联通，在第二插装阀上连接有第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀通过第二梭阀与第二插装阀联通。

7.根据权利要求5所述的一种注塑机同步系统，其特征在于，各进油腔通过第三插装阀与油箱联通，且在第三插装阀上连接有第一电磁球阀，所述第一电磁球阀、第三插装阀以及油箱三者联通。

8.根据权利要求5所述的一种注塑机同步系统，其特征在于，在进油腔与油箱之间设置有第二电磁球阀，且第二电磁球阀分别与油箱、各进油腔联通。

9.一种注塑机同步系统的油路控制方法，其特征在于，包括步骤：

关闭第一电磁换向阀使得第一插装阀处于开启状态，关闭第二电磁换向阀使得第二插装阀处于开启状态，开启第三电磁换向阀一侧油路，油液依次经第一油路、第一插装阀、工作油路、第二插装阀进入进油腔并推动锁模活塞杆向内移动，锁模活塞杆带动辅助活塞杆一起移动，无杆腔内的油液经第三电磁换向阀流回油箱；

开启第一电磁换向阀使得第一插装阀处于关闭状态，第二插装阀保持不变，第三电磁换向阀回到中位，开启电机、油泵，一部分油液进入第二油路，另一部分油液依次经油泵、单向阀、辅助油路、工作油路、第二插装阀进入进油腔并维持锁模活塞杆的位置不变；

第一插装阀、电机以及油泵保持不变，开启第二电磁换向阀使得第二插装阀处于关闭状态，第二电磁球阀处于关闭状态，开启第三插装阀，开启第三电磁换向阀另一侧油路，油液依次经油泵、单向阀、辅助油路、工作油路、第三电磁换向阀进入无杆腔并推动辅助活塞杆向外移动，辅助活塞杆带动锁模活塞杆一起移动，有杆腔内的油液经第三电磁换向阀流回油箱且进油腔内的油液经第三插装阀流回油箱；

第一插装阀、电机以及油泵保持不变，关闭第二电磁换向阀使得第二插装阀处于开启状态，开启第三电磁换向阀一侧油路，一部分油液进入第二油路，另一部分油液依次经油泵、单向阀、辅助油路、工作油路、第二插装阀进入进油腔并推动锁模活塞杆向内移动，无杆腔内的油液经第三电磁换向阀流回油箱。

10.根据权利要求9所述的一种注塑机同步系统的油路控制方法，其特征在于，在步骤二与步骤三之间还包括对各锁模油缸进行泄压的步骤：

第一插装阀处于关闭状态，电机、油泵处于开启状态，开启第二电磁球阀，各进油腔内的油压经第二电磁球阀泄压。