CN105599223A - 一种电动式预塑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚合物注塑成型加工设备，特别涉及一种电动式预塑结构。该电动式预塑结构，包括线性导轨和同步带，还包括定子集成体、转子集成体和反馈集成体，定子集成体构成该电动式预塑结构的外壳，定子集成体安装在线性导轨上，转子集成体设置于定子集成体内，转子集成体通过同步带与反馈集成体相连，转子集成体与注塑机的螺杆相连并一起转动；反馈集成体安装在定子集成体上，反馈集成体包括对螺杆转速进行检测的编码器。本发明的结构样式新颖，结构紧凑，将注塑机的伺服电机、传动机构和预塑机构三个独立部件集成于一体，减少空间占用，同时因其对螺杆是直驱方式，省去传统电动式预塑系统中的皮带或齿轮的传动机构，减少了能量损耗。

Description

一种电动式预塑结构

技术领域

本发明涉及一种聚合物注塑成型加工设备，特别涉及一种电动式预塑结构。

背景技术

电动式预塑结构是注塑机的重要组成部分，传统电动式预塑结构主要由伺服电机、传动机构和预塑机构组成，包括顶轴1’、推力座2’、电机托架3’、从动轮8’、主动轮9’、电机安装板11’、伺服电机13’、线性导轨18’、同步带19’，如图1和图2所示，伺服电机外置安装在预塑机构上。工作原理：由伺服电机13’提供原动力，通过主动轮9’、从动轮8’与同步带19’组成的传动机构，将力传递到塑化机构的顶轴1’上，带动顶轴旋转。顶轴与塑化用的螺杆直接连接，完成螺杆旋转塑化功能。此结构重量大，惯量大，不利于整个机构在直线方向做快速起停动作。同时同步带19’需要承受高转速、大扭矩，工作时会产生比较大的噪音。另外此类皮带价格不菲。

发明内容

本发明提供一种结构紧凑、噪音小、能耗低的电动式预塑结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电动式预塑结构，包括线性导轨和同步带，还包括定子集成体、转子集成体和反馈集成体，定子集成体构成该电动式预塑结构的外壳，定子集成体安装在线性导轨上，转子集成体设置于定子集成体内，转子集成体通过同步带与反馈集成体相连，转子集成体与注塑机的螺杆相连并一起转动；反馈集成体安装在定子集成体上，反馈集成体包括对螺杆转速进行检测的编码器。定子集成体和转子集成体取代伺服电机的核心部件，在电力驱动下，转子集成体在定子集成体内旋转从而对注塑机的螺杆提供转动动力；反馈集成体用于检测转子集成体的实时转速，以便控制注塑机塑过过程中螺杆实际旋转速度与设定速度的一致性。

作为优选，转子集成体主要由顶轴、电机转子和同步轮组成，顶轴与注塑机的螺杆相连并一起转动，电机转子套置在顶轴外与顶轴连动，同步轮固定于顶轴端部。该结构中转子集成体为动力源，螺杆是最终执行件，两者为直接连接，中间没有多余的传递结构，最大程度的减少了能量损耗。

作为优选，定子集成体包括前滑台、后滑台、电机定子、前压盖和后压盖，前滑台和后滑台分别位于电机定子的两端，前压盖和后压盖分别位于前滑台和后滑台的外端面处，电机定子固定于前滑台和后滑台之间，被前滑台和后滑台带动一起沿线性导轨方向作往复运动。

作为优选，前滑台和后滑台的结构相似，均呈中空的凸形，且前滑台和后滑台开口较大的一端朝向外侧，用于分别与前压盖和后压盖配合固定。

作为优选，前压盖为环形结构，后压盖与后滑台的大口端固定，后滑台的大口端设置用于螺栓固定后压盖的阶梯槽。

作为优选，前滑台远离螺杆的一端为缩口段，该缩口段与顶轴之间设置深沟球轴承，前滑台内在前压盖和深沟球轴承之间还设有用于与顶轴配合的圆锥滚子轴承，后滑台的内腔还设有与顶轴配合的角接触球轴承。转子集成体通过圆锥滚子轴承、深沟球轴承和角接触球轴承三个轴承固定在定子集成体上，三个轴承的组合，保证转子集成体可同时承受径向与轴向的力。

作为优选，反馈集成体主要由编码器、第二同步轮、编码器座和轴组成，第二同步轮通过轴设于编码器座的外端面上，编码器安装在编码器座的另一端。进一步的，编码器座与前滑台固定，编码器座内部安装有轴承，轴通过轴承与编码器相连。进一步的，同步轮和第二同步轮之间通过同步带传动。进一步的，编码器座上开有用于调节第二同步轮与同步轮的中心距的腰形孔。

作为优选，电机转子远离螺杆的一侧与顶轴之间留有空腔，该空腔内设置用于将电机转子锁紧的推力螺母。

本发明的有益效果是：本发明的结构样式新颖，结构紧凑，将注塑机的伺服电机、传动机构和预塑机构三个独立部件集成于一体，减少空间占用，同时因其对螺杆是直驱方式，省去传统电动式预塑系统中的皮带或齿轮的传动机构，减少了能量损耗。

附图说明

图1是传统电动式预塑结构的结构示意图；

图2是传统电动式预塑结构的立体结构示意图；

图3是本发明的主视结构示意图；

图4是本发明的剖视结构示意图；

图5是本发明的立体结构示意图。

图中：

顶轴1’、推力座2’、电机托架3’、从动轮8’、主动轮9’、电机安装板11’、伺服电机13’、线性导轨18’、同步带19’；

顶轴1、前滑台2、后滑台3、后压盖4、推力螺母5、第二推力螺母6、垫圈7、键8、前压盖9、同步轮10、第二同步轮11、轴12、编码器座13、压盖14、挡圈15、电机定子16、编码器17、骨架油封18、第二骨架油封19、第三骨架油封20、圆锥滚子轴承21、轴承22、深沟球轴承23、角接触球轴承24、线性导轨滑块25、线性导轨26、同步带27、螺杆28、电机转子29。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

实施例：

一种电动式预塑结构，见图3、图4和图5，其是由线性导轨26、定子集成体、转子集成体、反馈集成体和同步带组成。定子集成体构成该电动式预塑结构的外壳，转子集成体设置于定子集成体内，定子集成体的外轮廓呈圆筒形。定子集成体和转子集成体取代伺服电机的核心部件，在电力驱动下，转子集成体在定子集成体内旋转从而对注塑机的螺杆提供转动动力；反馈集成体用于检测转子集成体的实时转速，以便控制注塑机塑过过程中螺杆实际旋转速度与设定速度的一致性。

转子集成体位于整个电动式预塑结构的中心，转子集成体由顶轴1、电机转子29和同步轮10组成。顶轴的一端与注塑机的螺杆相连并一起转动。电机转子29套置在顶轴1外，并通过键8与顶轴1相连。电机转子远离螺杆28的一侧与顶轴之间留有空腔，该空腔内设置推力螺母5，电机转子的另一侧与前滑台2相邻，电机转子与前滑台之间设有垫圈7；推力螺母5用于将电机转子锁紧，保证电机转子与顶轴运动同步性。同步轮10固定于顶轴端部，利用同步轮结构的同步性将转子实际速度传递到反馈集成体上，便于精确控制转子速度。

定子集成体安装在两根线性导轨26上，确保定子部件只做沿线性导轨方向的往复运动。定子集成体是由前滑台2、后滑台3、电机定子16、前压盖9和后压盖4组成，前滑台2和后滑台3分别位于电机定子16的两端，前压盖9和后压盖4分别位于前滑台2和后滑台3的外端面处，电机定子固定于前滑台和后滑台之间，被前滑台和后滑台带动一起沿线性导轨方向作往复运动。前滑台与电机定子轴向有8个均布的螺钉固定，后滑台连接方式与前滑台相同。前滑台2两侧各设有一个线性导轨滑块25，前滑台2通过线性导轨滑块25在线性导轨26上滑动，同样的，后滑台3的两侧也各设有一个线性导轨滑块25。

前滑台2和后滑台3的结构相似，均呈中空的凸形，且前滑台2和后滑台3开口较大的一端朝向外侧，用于分别与前压盖9和后压盖4配合固定。前压盖9为环形结构，前压盖9与前滑台2通过螺栓固定，前压盖9与顶轴之间设有第三骨架油封20。前滑台2远离螺杆的一端为缩口段，该缩口段与顶轴之间设置深沟球轴承23，前滑台2内在前压盖9和深沟球轴承23之间还设有用于与顶轴配合的圆锥滚子轴承21。后压盖4与后滑台3的大口端固定，后滑台3的大口端设置用于螺栓固定后压盖的阶梯槽，后压盖与顶轴之间设置有骨架油封18；后滑台3朝内的一端为缩口段，该缩口段与顶轴之间设置有第二骨架油封19，后滑台3的内腔还设有第二推力螺母6和与顶轴配合的角接触球轴承24，角接触球轴承24位于第二推力螺母6和第二骨架油封19之间，第二推力螺母6用于锁紧球轴承24，如此便可保证转子集成体与定子集成体不会有轴向相对运动产生。

转子集成体通过圆锥滚子轴承21、深沟球轴承23和角接触球轴承24三个轴承固定在定子集成体上，三个轴承的组合，保证转子集成体可同时承受径向与轴向的力。转子集成体通过同步带27与反馈集成体相连。

反馈集成体安装在前滑台顶部，反馈集成体由编码器17、第二同步轮11、编码器座13和轴12组成。同步轮10和第二同步轮11之间通过同步带27传动。编码器座13与前滑台固定，第二同步轮11设于编码器座13的外端面上，编码器17安装在编码器座13的另一端，第二同步轮11安装在轴12上，编码器座13内部安装有轴承22，轴12通过轴承22与编码器17相连。第二同步轮11外还安装有压盖14，压盖14中心为通孔，螺钉通过该通孔与轴12拉紧，第二同步轮11依靠压盖与轴之间的摩擦力保证三者同步运动。编码器座13上开有腰形孔，通过此腰形孔来调节第二同步轮11与同步轮10的中心距，保证同步带27的张紧度。

本发明将同步轮10与第二同步轮11的齿数比做成3比1，这样就可以提高转子实际转速值的反馈精度。螺杆28与转子集成体直接相连，电机通电后转子集成体带动螺杆旋转，实现注塑机的塑化动作。同时因为反馈集成体带有编码器，可对螺杆转速进行精确的闭环控制，达到精确预塑的功能。与现有技术相比，本发明的电动式预塑结构具有结构紧凑、整体重量轻，易实现整个部件在直线导轨上的高响应启停；此结构没有高负载同步带，螺杆转动时皮带的磨损量很小，无需因同步带磨损严重而更换同步带，维护成本低；噪音小、能量利用率高。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种电动式预塑结构，包括线性导轨和同步带，其特征在于：还包括定子集成体、转子集成体和反馈集成体，定子集成体构成该电动式预塑结构的外壳，定子集成体安装在线性导轨上，转子集成体设置于定子集成体内，转子集成体通过同步带与反馈集成体相连，转子集成体与注塑机的螺杆相连并一起转动；反馈集成体安装在定子集成体上，反馈集成体包括对螺杆转速进行检测的编码器。

2.根据权利要求1所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：转子集成体主要由顶轴、电机转子和同步轮组成，顶轴与注塑机的螺杆相连并一起转动，电机转子套置在顶轴外与顶轴连动，同步轮固定于顶轴端部。

3.根据权利要求1所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：定子集成体包括前滑台、后滑台、电机定子、前压盖和后压盖，前滑台和后滑台分别位于电机定子的两端，前压盖和后压盖分别位于前滑台和后滑台的外端面处，电机定子固定于前滑台和后滑台之间，被前滑台和后滑台带动一起沿线性导轨方向作往复运动。

4.根据权利要求3所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：前滑台和后滑台的结构相似，均呈中空的凸形，且前滑台和后滑台开口较大的一端朝向外侧，用于分别与前压盖和后压盖配合固定。

5.根据权利要求3所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：前压盖为环形结构，后压盖与后滑台的大口端固定，后滑台的大口端设置用于螺栓固定后压盖的阶梯槽。

6.根据权利要求3或4或5所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：前滑台远离螺杆的一端为缩口段，该缩口段与顶轴之间设置深沟球轴承，前滑台内在前压盖和深沟球轴承之间还设有用于与顶轴配合的圆锥滚子轴承，后滑台的内腔还设有与顶轴配合的角接触球轴承。

7.根据权利要求1所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：反馈集成体主要由编码器、第二同步轮、编码器座和轴组成，第二同步轮通过轴设于编码器座的外端面上，编码器安装在编码器座的另一端。

8.根据权利要求2或7所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：同步轮和第二同步轮之间通过同步带传动。

9.根据权利要求2或7所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：编码器座上开有用于调节第二同步轮与同步轮的中心距的腰形孔。

10.根据权利要求2所述的一种电动式预塑结构，其特征在于：电机转子远离螺杆的一侧与顶轴之间留有空腔，该空腔内设置用于将电机转子锁紧的推力螺母。