CN106142483A - 一种精密注塑机 - Google Patents

Abstract

一种精密注塑机。本发明涉及精密注塑机领域，包括工作台、注射装置和锁模装置，本发明的使用过程为：定位、进料、锁模、注射、开模、取料，本发明在有效保护了螺杆驱动装置的同时，使其可根据实验室的空间需求，选用能耗更小、体积更小的小功率螺杆驱动装置，又可以选择驱动力较小同时体积较小的直线驱动装置，从而可更好的适用于实验室中的试验，具有结构精巧、占地面积小且能耗低的特点，极为适合在小型实验室中进行小工件的制备。

Description

一种精密注塑机

技术领域

本发明涉及一种精密注塑机领域。

背景技术

目前，目前，市场上大多数一种精密注塑机均以加工生产为制造目的，多具有能耗大、产量高、占地面积大等特点，如国知局于2014年9月10日公告的一份名为“微型一种精密注塑机”、申请号为“201110360618.5”的中国专利文献，该案中提出了缩短注塑机的长度，使其结构更加紧凑的技术方案。

然而，由于目前大多数实验室中空间有限，能耗经费不高；因此，上述技术方案中为保证锁模力、注射压力而使用的各驱动装置及各传动结构将无法装配并应用于常规的实验室中。这样，如何对现有技术进行调整，从而使得注塑机可有效适用于实验室中的试验成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、使用方便、稳定性高、占地面积小且能耗低的一种精密注塑机。

本发明的技术方案为：包括工作台、注射装置和锁模装置，

所述注射装置包括滑轨、基座、基座驱动装置、注射管、加热套、进料斗、螺杆、联轴器、螺杆驱动装置、滑座和滑座驱动装置；所述滑轨和基座驱动装置同向设置、且均固定连接在注塑机的工作台的顶面上，所述基座和滑座平行设置、且二者的底部均滑动连接在滑轨上，使得所述基座在基座驱动装置的驱动下沿滑轨做直线往复运动；所述滑座驱动装置固定连接在滑座背向所述基座的端面上、且具有穿设在滑座中的动力杆，所述动力杆远离所述滑座驱动装置的一端固定连接在基座的端面上，使得滑座在滑座驱动装置的驱动下沿滑轨做直线往复运动；

所述注射管与滑轨平行设置、且穿设在基座的上部，所述加热套套设在注射管的外部，所述进料斗穿设在基座的顶部、且与注射管连通；所述联轴器穿设在所述滑座上，所述螺杆穿设在注射管中、且其一端伸出至注射管外与联轴器相连接，所述螺杆驱动装置固定连接在滑座驱动装置上，且与所述联轴器连接，使得螺杆在螺杆驱动装置的带动下做旋转运动；

所述联轴器包括轴套、一对大轴承和至少一小轴承，所述轴套中部穿设在小轴承内、且所述小轴承设在滑座中，所述轴套的两端通过同步旋转结构分别与螺杆和螺杆驱动装置相连接，所述轴套朝向所述螺杆的一侧的外壁上设有与所述轴套连为一体的凸环、且轴套朝向所述所述螺杆驱动装置的一侧的外壁上设有至少一个与所述轴套螺纹连接的螺母；一对所述大轴承均套接在轴套上，其中一大轴承抵在凸环和滑座的端面之间，另一大轴承抵在螺母和滑座的端面之间；

所述锁模装置包括前模板、前模、后模、后模板、传动组件、基板、直线驱动装置和若干导柱；所述基板和前模板相平行、且二者均固定连接在注塑机的工作台上，所述导柱的前后两端分别固定连接在基板和前模板上，所述后模板套接在若干导柱的中部，所述前模固定连接在前模板朝向后模板的端面上，所述后模固定连接在后模板朝向前模板的端面上；

所述直线驱动装置固定连接在所述基板背向前模板的一侧、且直线驱动装置的输出杆伸入至基板和后模板之间，所述传动组件连接在直线驱动装置的输出杆和后模板之间，使得后模板在直线驱动装置的驱动下沿所述导轨做直线往复运动；

所述传动组件包括一对沿输出杆对称设置的固定杆一、一对沿输出杆对称设置的固定杆二、一对沿输出杆对称设置的传动臂一、一对沿输出杆对称设置的传动臂二和一动力臂；所述动力臂与直线驱动装置的输出杆相垂直、且动力臂的中部固定连接在直线驱动装置的输出杆上；所述固定杆一的一端固定连接在基板朝向后模板的端面上，所述传动臂一呈L字型，所述传动臂一的一端铰接在固定杆一远离基板的一端、且传动臂一的另一端铰接在动力臂的一侧，所述固定杆二的一端固定连接在后模板朝向基板的端面上，所述传动臂二的一端铰接在固定杆二远离后模板的一端、且传动臂二的另一端铰接在传动臂一的L字型的拐角处。

所述注射装置还包括进料量监测装置，所述进料量监测装置包括同轴心的尺条和读数器，所述尺条的一端固定连接在基座上、且另一端穿设在读数器中，所述读数器远离所述尺条的一端固定连接在滑座上。

所述加热套外还套设有隔热套，所述隔热套包括内套体、外套体和隔热棉，所述内套体固定连接所述加热套，所述外套体与内套体同轴心设置，所述隔热棉填充在所述内套体和外套体之间。

所述直线驱动装置为气缸。

所述传动臂一朝向传动臂二的端面上还固定连接有限位块，所述限位块朝向传动臂一的一端与传动臂二相接触。

至少一所述固定杆一背向所述输出杆的一侧固定连接有接近开关。

所述锁模装置上还设有取料罩，所述基板和前模板的底部的两侧分别固定连接有滑杆，所述取料罩的底角套接在滑杆上，所述滑杆靠近前模板的一侧设有电子限位装置。

所述电子限位装置为光电开关。

本发明的使用过程为：

定位：开启基座驱动装置；使得注射管向模具运动；

进料：打开加热套和螺杆驱动装置，关闭滑座驱动装置，通过进料斗向注射管中加料；使得物料在螺杆的作用下向注射管的出口前进时逐步融化为液态，同时，由于滑座驱动装置被关闭，因此螺杆将在液态物料的挤压作用下反向推动滑座远离基座；此外，进料量监测装置还将对进料量进行实时监控；

锁模：开启直线驱动装置；使得前模与后模保持贴合；

注射：进料完成后，保持螺杆驱动装置的开启，并开启滑座驱动装置；使得滑座朝向基座滑动，并通过旋转的螺杆将液态的物料挤出并压入模具中；

开模：待模具中物料冷却后，再次开启直线驱动装置；使得后模携带物料并与前模脱开；

取料：操作人员拉开取料罩取出物料；完毕。

本发明的有益效果为：

一、进料及注射时，螺杆上的反作用力将直接通过凸环和大轴承传递至滑座上，并最终改由负责注射物料的滑座驱动装置进行承受，从而使得螺杆驱动装置在使用时仅提供旋转扭矩而不承受轴向压力，进而在有效保护了螺杆驱动装置的同时，使其可根据实验室的空间需求，选用能耗更小、体积更小的小功率螺杆驱动装置。

二、锁模时，模具工作时产生的反向作用力无法传递到直线驱动装置上，而是改由传动组件中各刚性臂来承受。这样，一方面，对直线驱动装置起到了极佳的保护作用；另一方面，由于不由直线驱动装置提供锁模力，因此，可以选择驱动力较小同时体积较小的直线驱动装置，从而可更好的适用于实验室中的试验。

三、增设的隔热罩在物料加工时可有效避免操作人员的意外烫伤，具有极佳的使用安全性和可靠性。

四、增设的取料罩和电子限位装置在取料前、取料时、取料后均给操作人员提供了足够的安全防护，提升了设备的运行安全性。

综上所述，本发明具有结构精巧、占地面积小且能耗低的特点，极为适合在小型实验室中进行小工件的制备。

附图说明

图1是本发明的立体图一，

图2是本发明的立体图二，

图3是本发明中注射装置的结构示意图，

图4是图3的俯视图，

图5是图4的A-A向剖视图，

图6是图5的B处局部放大图，

图7是本发明中注射装置的立体图，

图8是本发明中锁模装置的结构示意图，

图9是图8的立体图，

图10是本发明中锁模装置的优化实施方式示意图；

图中1是工作台；

2是注射装置，21是滑轨，22是基座，23是基座驱动装置，24是注射管，25是加热套，26是进料斗，27是螺杆，28是联轴器，281是轴套，282是大轴承，283是小轴承，29是螺杆驱动装置，210是滑座，211是滑座驱动装置；

212是进料量监测装置，2121是尺条，2122是读数器，213是隔热套，2131是内套体，2132是外套体；

3是锁模装置，31是前模板，32是前模，33是后模，34是后模板，35是传动组件，351是固定杆一，352是固定杆二，353是传动臂一，354是传动臂二，355是动力臂，356是限位块，357是接近开关，36是基板，37是直线驱动装置，38是导柱，39是取料罩。

具体实施方式

本发明如图1-10所示，包括工作台1、注射装置2和锁模装置3，

所述注射装置2包括滑轨21、基座22、基座驱动装置23、注射管24、加热套25、进料斗26、螺杆27、联轴器28、螺杆驱动装置29、滑座210和滑座驱动装置211；所述滑轨21和基座驱动装置23同向设置、且均固定连接在注塑机的工作台1的顶面上，所述基座22和滑座210平行设置、且二者的底部均滑动连接在滑轨21上，使得所述基座22在基座驱动装置23的驱动下沿滑轨21做直线往复运动；所述滑座驱动装置211固定连接在滑座210背向所述基座22的端面上、且具有穿设在滑座210中的动力杆，所述动力杆远离所述滑座驱动装置211的一端固定连接在基座22的端面上，使得滑座210在滑座驱动装置211的驱动下沿滑轨21做直线往复运动；

所述注射管24与滑轨21平行设置、且穿设在基座22的上部，所述加热套25套设在注射管24的外部，所述进料斗26穿设在基座22的顶部、且与注射管24连通；所述联轴器28穿设在所述滑座210上，所述螺杆27穿设在注射管24中、且其一端伸出至注射管24外与联轴器28相连接，所述螺杆驱动装置29固定连接在滑座驱动装置211上，且与所述联轴器28连接，使得螺杆27在螺杆驱动装置29的带动下做旋转运动；

注射装置的使用过程具体为：

1）、定位：开启基座驱动装置；使得注射管向模具运动；

2）、进料：打开加热套和螺杆驱动装置，关闭滑座驱动装置，通过进料斗向注射管中加料；使得物料在螺杆的作用下向注射管的出口前进时逐步融化为液态，同时，由于滑座驱动装置被关闭，因此螺杆将在液态物料的挤压作用下反向推动滑座远离基座；

3）、注射：进料完成后，保持螺杆驱动装置的开启，并开启滑座驱动装置；使得滑座朝向基座滑动，并通过旋转的螺杆将液态的物料挤出并压入模具中。

操作人员在进行上述步骤时发现，在步骤2）、步骤3），尤其时步骤3）中，物料将在螺杆上施加极大的反作用力，这严重的影响了螺杆驱动装置的使用寿命及工作效果，对此，本案在螺杆和螺杆驱动装置之间设置了联轴器：

所述联轴器28包括轴套281、一对大轴承282和至少一小轴承283，所述轴套281中部穿设在小轴承283内、且所述小轴承283设在滑座中，所述轴套281的两端通过同步旋转结构（即以方键的传动形式或插槽的传动形式进行旋转运动的传递）分别与螺杆27和螺杆驱动装置29相连接，所述轴套281朝向所述螺杆27的一侧的外壁上设有与所述轴套281连为一体的凸环、且轴套281朝向所述所述螺杆驱动装置29的一侧的外壁上设有至少一个与所述轴套281螺纹连接的螺母；一对所述大轴承282均套接在轴套281上，其中一大轴承282抵在凸环和滑座210的端面之间，另一大轴承282抵在螺母和滑座210的端面之间；这样，物料在进料和注射时产生的反作用力将直接通过凸环和大轴承传递至滑座上，并最终改由负责注射物料的滑座驱动装置进行承受，从而使得螺杆驱动装置在使用时仅提供旋转扭矩而不承受轴向压力，进而在有效保护了螺杆驱动装置的同时，使其可根据实验室的空间需求，选用能耗更小、体积更小的小功率螺杆驱动装置。具有稳定性高、占地面积小及能耗低的特点。

所述锁模装置3包括前模板31、前模32、后模33、后模板34、传动组件35、基板36、直线驱动装置37和若干导柱38；所述基板36和前模板31相平行、且二者均固定连接在注塑机的工作台1上，所述导柱38的前后两端分别固定连接在基板36和前模板31上，所述后模板34套接在若干导柱38的中部，所述前模32固定连接在前模板31朝向后模板34的端面上，所述后模33固定连接在后模板34朝向前模板31的端面上；

所述直线驱动装置37固定连接在所述基板36背向前模板31的一侧、且直线驱动装置37的输出杆伸入至基板36和后模板34之间，所述传动组件35连接在直线驱动装置37的输出杆和后模板34之间，使得后模板34在直线驱动装置37的驱动下沿所述导柱38做直线往复运动；从而在直线驱动装置的作用下进行锁模、开模的动作；

所述传动组件35包括一对沿输出杆对称设置的固定杆一351、一对沿输出杆对称设置的固定杆二352、一对沿输出杆对称设置的传动臂一353、一对沿输出杆对称设置的传动臂二354和一动力臂355；所述动力臂355与直线驱动装置37的输出杆相垂直、且动力臂355的中部固定连接在直线驱动装置37的输出杆上；所述固定杆一351的一端固定连接在基板36朝向后模板34的端面上，所述传动臂一353呈L字型（从而使得锁模后更为准确、方便的使得固定杆一、固定杆二和传动臂二位于同一直线上），所述传动臂一353的一端铰接在固定杆一351远离基板36的一端、且传动臂一353的另一端通过连动杆（增设的连动杆可有效提升传动组件的运行稳定性，并进一步降低直线驱动装置所需的驱动力）铰接在动力臂355的一侧，所述固定杆二352的一端固定连接在后模板34朝向基板36的端面上，所述传动臂二354的一端铰接在固定杆二352远离后模板4的一端、且传动臂二354的另一端铰接在传动臂一353的L字型的拐角处。这样，输出杆的往复伸缩运动将推动动力臂在基板和后模板之间做直线往复运动，从而带动传动臂一、二旋转，进而最终带动后模板沿导柱做直线往复运动，即为锁模、开模动作。

其中，当锁模完成后即如图8所示，传动臂一在直线驱动装置的驱动下将旋转至极限位置，此时，固定杆一、固定杆二、传动臂二和传动臂一的一段均处于同一直线上，从而使得模具工作时产生的反向作用力无法传递到直线驱动装置上，而是改由传动组件中各刚性臂来承受。这样，一方面，对直线驱动装置起到了极佳的保护作用；另一方面，由于不由直线驱动装置提供锁模力，因此，可以选择驱动力较小同时体积较小的直线驱动装置，从而可更好的适用于实验室中的试验。具有稳定性高、占地面积小及能耗低的特点。

所述注射装置2还包括进料量监测装置212，所述进料量监测装置212包括同轴心的尺条2121和读数器2122，所述尺条2121的一端固定连接在基座22上、且另一端穿设在读数器2122中，所述读数器2122远离所述尺条2121的一端固定连接在滑座210上。在进行上述步骤2）时，滑座与基座的相对运动量将通过读数器进行方便的读取，从而换算出螺杆的伸出量，进而推算出液态的物料量；这样，即可通过进料量监测装置对进入的物料量进行精准、高效的监控。

所述加热套25外还套设有隔热套213，所述隔热套213包括内套体2131、外套体2132和隔热棉，所述内套体2131固定连接所述加热套25，所述外套体2132与内套体2131同轴心设置，所述隔热棉填充在所述内套体2131和外套体2132之间。从而在加工时有效避免操作人员的意外烫伤，具有极佳的使用安全性和可靠性。

所述直线驱动装置37为气缸。此处采用气缸作为动力源，具有能耗低、体积小的特点，从而可更为有效的适用于试验、测试。

所述传动臂一353朝向传动臂二354的端面上还固定连接有限位块356，所述限位块356朝向传动臂一353的一端与传动臂二354相接触。这样，一方面可对传动臂一、二之间的相对运动的最大量做出限定；另一方面，可使得锁模后传动组件的稳定性得以大幅提升，从而可承受更大的模具反作用力。

至少一所述固定杆一351背向所述输出杆的一侧固定连接有接近开关357。一方面，在锁模时对传动臂一的运动起限位作用；另一方面，可通过接近开关将锁模的状态信息传输并显示在注塑机的操作台上。

所述锁模装置3上还设有取料罩39，所述基板36和前模板31的底部的两侧分别固定连接有滑杆，所述取料罩39的底角套接在滑杆上，所述滑杆靠近前模板的一侧设有电子限位装置。这样，当操作人员开模取料时需先手动滑开取料罩，才可再行取料，从而有效的避免了因开模时物料意外飞溅而对操作人员造成的人身伤害，提升了生产安全性；此后，若电子限位装置未检测到取料罩回位，则控制系统将无法开启直线驱动装置，从而操作人员取料未完成时，有效避免因提早锁模而对操作人员造成的人身伤害。从而在取料前、取料时、取料后均给操作人员提供了足够的安全防护，提升了设备的运行安全性。

所述电子限位装置为光电开关。

所述锁模装置还包括顶料杆和顶料气缸，所述顶料气缸固定连接在后模板背向所述前模板的一侧、且用于驱动穿设在后模板和后模中的顶料杆。从而在开模后，通过顶料杆进行更为方便、高效的出料。

所述基座驱动装置为气缸。

所述基座底部设有与基座螺纹连接的蜗杆，所述蜗杆的一端固定连接在基座驱动装置上，所述基座驱动装置为伺服电机。

所述滑座驱动装置为气缸。

所述螺杆驱动装置为伺服电机。

Claims (8)

1.一种精密注塑机，包括工作台、注射装置和锁模装置，其特征在于，

所述注射装置包括滑轨、基座、基座驱动装置、注射管、加热套、进料斗、螺杆、联轴器、螺杆驱动装置、滑座和滑座驱动装置；所述滑轨和基座驱动装置同向设置、且均固定连接在注塑机的工作台的顶面上，所述基座和滑座平行设置、且二者的底部均滑动连接在滑轨上，使得所述基座在基座驱动装置的驱动下沿滑轨做直线往复运动；所述滑座驱动装置固定连接在滑座背向所述基座的端面上、且具有穿设在滑座中的动力杆，所述动力杆远离所述滑座驱动装置的一端固定连接在基座的端面上，使得滑座在滑座驱动装置的驱动下沿滑轨做直线往复运动；

所述注射管与滑轨平行设置、且穿设在基座的上部，所述加热套套设在注射管的外部，所述进料斗穿设在基座的顶部、且与注射管连通；所述联轴器穿设在所述滑座上，所述螺杆穿设在注射管中、且其一端伸出至注射管外与联轴器相连接，所述螺杆驱动装置固定连接在滑座驱动装置上，且与所述联轴器连接，使得螺杆在螺杆驱动装置的带动下做旋转运动；

所述联轴器包括轴套、一对大轴承和至少一小轴承，所述轴套中部穿设在小轴承内、且所述小轴承设在滑座中，所述轴套的两端通过同步旋转结构分别与螺杆和螺杆驱动装置相连接，所述轴套朝向所述螺杆的一侧的外壁上设有与所述轴套连为一体的凸环、且轴套朝向所述所述螺杆驱动装置的一侧的外壁上设有至少一个与所述轴套螺纹连接的螺母；一对所述大轴承均套接在轴套上，其中一大轴承抵在凸环和滑座的端面之间，另一大轴承抵在螺母和滑座的端面之间；

所述锁模装置包括前模板、前模、后模、后模板、传动组件、基板、直线驱动装置和若干导柱；所述基板和前模板相平行、且二者均固定连接在注塑机的工作台上，所述导柱的前后两端分别固定连接在基板和前模板上，所述后模板套接在若干导柱的中部，所述前模固定连接在前模板朝向后模板的端面上，所述后模固定连接在后模板朝向前模板的端面上；

所述直线驱动装置固定连接在所述基板背向前模板的一侧、且直线驱动装置的输出杆伸入至基板和后模板之间，所述传动组件连接在直线驱动装置的输出杆和后模板之间，使得后模板在直线驱动装置的驱动下沿所述导轨做直线往复运动；

所述传动组件包括一对沿输出杆对称设置的固定杆一、一对沿输出杆对称设置的固定杆二、一对沿输出杆对称设置的传动臂一、一对沿输出杆对称设置的传动臂二和一动力臂；所述动力臂与直线驱动装置的输出杆相垂直、且动力臂的中部固定连接在直线驱动装置的输出杆上；所述固定杆一的一端固定连接在基板朝向后模板的端面上，所述传动臂一呈L字型，所述传动臂一的一端铰接在固定杆一远离基板的一端、且传动臂一的另一端铰接在动力臂的一侧，所述固定杆二的一端固定连接在后模板朝向基板的端面上，所述传动臂二的一端铰接在固定杆二远离后模板的一端、且传动臂二的另一端铰接在传动臂一的L字型的拐角处。

2.根据权利要求1所述的一种精密注塑机，其特征在于，所述注射装置还包括进料量监测装置，所述进料量监测装置包括同轴心的尺条和读数器，所述尺条的一端固定连接在基座上、且另一端穿设在读数器中，所述读数器远离所述尺条的一端固定连接在滑座上。

3.根据权利要求1所述的一种精密注塑机，其特征在于，所述加热套外还套设有隔热套，所述隔热套包括内套体、外套体和隔热棉，所述内套体固定连接所述加热套，所述外套体与内套体同轴心设置，所述隔热棉填充在所述内套体和外套体之间。

4.根据权利要求1所述的一种精密注塑机，其特征在于，所述直线驱动装置为气缸。

5.根据权利要求1所述的一种精密注塑机，其特征在于，所述传动臂一朝向传动臂二的端面上还固定连接有限位块，所述限位块朝向传动臂一的一端与传动臂二相接触。

6.根据权利要求1所述的一种精密注塑机，其特征在于，至少一所述固定杆一背向所述输出杆的一侧固定连接有接近开关。

7.根据权利要求1所述的一种精密注塑机，其特征在于，所述锁模装置上还设有取料罩，所述基板和前模板的底部的两侧分别固定连接有滑杆，所述取料罩的底角套接在滑杆上，所述滑杆靠近前模板的一侧设有电子限位装置。

8.根据权利要求7所述的一种精密注塑机，其特征在于，所述电子限位装置为光电开关。